WO2019110259A2 - Verfahren zum kalibrieren eines kennfelds eines antriebsstrangs einer arbeitsmaschine sowie arbeitsmaschine - Google Patents

Verfahren zum kalibrieren eines kennfelds eines antriebsstrangs einer arbeitsmaschine sowie arbeitsmaschine Download PDF

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    • F16D2500/7041—Position

Definitions

  • the present invention relates to a method for calibrating a map of a drive train and a work machine according to the closer defined in the preamble of the independent claims.
  • the hydrodynamic drive usually consists of a drive motor, a hydrodynamic torque converter and a downstream transmission.
  • the drive motor drives on the one hand via the torque converter and a clutch device drive wheels and on the other hand directly consumers, such as hydraulic pumps on.
  • a loading shovel of the wheel loader can be actuated.
  • Such machines have a control function, by which at the beginning of the loading operation when operating the service brake, which acts on the drive wheels, the drive clutch is opened. By opening the drive clutch, the engine power is almost completely available to the vehicle hydraulics of a power take-off.
  • WO 2005/078304 A1 To relieve the prime mover in this work situation, it is provided according to WO 2005/078304 A1 to open the traction drive clutch, so that the available engine power for the auxiliary drive is increased.
  • the opening of the traction drive clutch should be controlled via the brake pedal travel.
  • the traction drive clutch is opened before the braking force is generated via the service brake.
  • the prime mover for example, when re-starting, so the closing of the traction drive clutch, does not roll back, the service brake is fully actuated, the traction drive clutch is closed and then released the service brake.
  • this overlapping area of closed traction drive Coupling and actuated service brake cause increased fuel consumption and unfavorable wear on the drive train.
  • the parameters of the overlapping area can be corrected at the factory.
  • Proposed is a method for calibrating a map of a drive train of a work machine.
  • the work machine is a land or construction machine.
  • a brake pedal characteristic of a brake system and a clutch characteristic of a traction drive clutch are entered.
  • an opening point and / or a closing point are calibrated.
  • the traction drive clutch is opened upon actuation of a brake pedal of the brake system in response to a pedal travel.
  • the closing point the traction drive clutch is closed when releasing the brake pedal in response to the pedal travel.
  • At least one actual speed curve of the drive train is determined.
  • the determined actual speed curve is compared with a stored corresponding desired speed profile.
  • the opening point and / or closing point of the traction drive clutch are adjusted so that the deviation of the actual speed curve is minimized by the target speed curve.
  • the method makes it possible to continuously calibrate theoretically applied characteristic curves in the ferry operation in such a way that the driving behavior when opening and closing the traction drive clutch is optimized in accordance with the target specifications. If the traction drive clutch is opened too early, ie, the opening point occurs too early, the actual rotational speed course, in particular of a turbine, increases too fast, in particular in the direction of a drive rotational speed of an engine. On the other hand, an output speed in particular breaks down. If the traction drive clutch is opened too late, the actual speed curve over a too long period of time is reduced to a lower speed. lowered speed so that the change to a higher speed too late, in particular a too long pedal travel occurs.
  • an output torque is determined during the determination of the actual speed curve. From a plurality of characteristic diagrams stored for different output torques and / or desired rotational speed curves, the characteristic field corresponding to the determined output torque and / or the desired rotational speed profile determined with the determined output torque are subsequently selected.
  • at least one map is stored in a control unit, based on which the opening and closing time of the traction drive clutch is selected in dependence on the brake pedal travel. If an output torque is detected by a sensor, it is preferably possible to detect the associated characteristic field by means of the control device and to compare this with a desired speed profile. In parallel, an actual speed profile is preferably generated, which represents the current operation of the work machine. By comparing the speed curves, it is possible to adapt the map so that an ideal opening and / or closing point is set.
  • An actual turbine speed curve of a hydrodynamic torque converter is advantageously determined and compared with a desired turbine speed curve. By comparing it is possible to draw conclusions about the current and expected behavior of the machine to optimize the map.
  • the turbine speed curves make it possible to determine whether the opening point occurs when the brake pedal is pressed too short or too far. If the brake pedal travel is too short, for example, the actual turbine rpm runs in the direction of the drive rpm in too short a time, whereby it finally adapts essentially. To this To avoid this, the map can be calibrated by increasing the brake pedal travel and thus shifting the opening point.
  • the speed curves are preferably stored in the control unit, so that they are available for evaluation.
  • an actual output rotational speed curve is determined and compared with a desired output rotational speed curve.
  • the actual output rpm curve represents, in particular, the rpm of a power shift transmission downstream of the torque converter.
  • the output rpm curve it is preferably possible to detect whether the engine is rolling back or forth when starting on a slope. If this is detected, an adaptation of the map is necessary because, for example, the closing point of the traction drive clutch does not coincide with the opening point of the brake system.
  • a second pedal travel is too short or too long when pressing the brake pedal, a first pedal travel and / or when releasing the brake pedal.
  • the first pedal travel extends from a Pedal gardeningswolf starting to an opening point.
  • the second pedal travel is the range of the brake pedal characteristic, which is covered by a Pedalendwolf to the closing point.
  • a first pedal travel that is too short is detected if a first actual time window defined by the actual turbine speed curve is shorter than a first desired time window defined by the desired turbine rpm curve.
  • the actual turbine speed from the pedal initial position equalizes to a drive speed of a drive unit of the drive train.
  • a too long second pedal travel is advantageously detected when a forward or backward roll of the work machine is detected via the actual output rotational speed curve before the brake pedal is in its pedal initial position and / or the traction drive clutch is not yet completely closed.
  • a forward or backward rolling of the machine is advantageously, in particular via an output speed sensor, detected when the actual output speed curve increases from zero.
  • the map is advantageously adapted so that the pedal travel is extended when found too short pedal travel and shortened when found too long pedal travel.
  • the clutch characteristic or the brake pedal characteristic remains unchanged and the other of these two characteristics is adjusted.
  • the method is advantageously carried out in the current ferry operation of the work machine, after predetermined time intervals and / or automated. hereby the map is regularly adjusted during the life of the machine so that it runs optimally.
  • the work machine includes a powertrain having a drive unit, a hydrodynamic torque converter, a traction drive clutch, a brake system and an electronic control unit.
  • a characteristic map is stored, which comprises a brake pedal characteristic of the brake system and a clutch characteristic of the traction drive clutch.
  • the electronic control unit is designed such that by means of this a method for calibrating the map can be carried out according to the foregoing description, wherein said features can be present individually or in any combination.
  • the working machine is thereby optimally adjusted so that a forward or backward roll can be effectively avoided. Also, the efficiency is improved because an overlapping area in which the traction drive clutch is closed when the brake pedal is depressed can be reduced.
  • FIG. 1 shows a schematic view of a drive train of a work machine
  • FIG. 2 shows a characteristic diagram of the work machine according to FIG. 1,
  • FIG. 3 shows an actual speed curve of a drive train
  • FIG. 4 shows a setpoint speed curve of a drive train.
  • the drive train 1 shows a drive train 1 of a work machine 2.
  • the drive train 1 comprises a drive unit 3, which drives one or more consumers via a hydrodynamic torque converter 4 and a traction drive clutch 5.
  • the Work machine 2 drives wheels 6 as well as at least one power take-off 7, such as hydraulic pumps for actuating loading buckets.
  • the torque converter 4 is on the one hand in operative connection with the drive unit 3, so that a torque of the drive unit 3 can be transmitted to a pump 8 of the torque converter 4.
  • the torque converter 4 is connected on the wheel side to the traction drive clutch 5 and / or a power shift transmission 9.
  • a turbine wheel 10 of the hydrodynamic torque converter 4 receives the flow energy generated by the impeller 8 and provides it in the form of mechanical energy of the traction drive clutch 5 and the power shift transmission 9, whereby preferably at least one wheel 6 is driven.
  • the torque converter 4 is preceded by the auxiliary drive 7, which, for example, drives a high-pressure pump, a concrete mixer or a rotor blade.
  • the torque available to the auxiliary drive 7 is preferably dependent on the torque of the drive unit 3 transmitted to the impeller 8 of the torque converter 4.
  • the wheels 6 are preceded by a hydraulic brake system 11, so that the wheels 6 can be braked, for example while driving in accordance with the position of a brake pedal (not shown) or prevented from rotating while stationary.
  • a braking pressure is effected by the brake system 11, by means of which the braking operation takes place.
  • the traction drive clutch 5 is opened only when the brake pressure of the brake system is so high that the vehicle can be kept in the uphill without rolling away.
  • the brake system 1 1 may have a pressure sensor to detect the applied brake pressure, as well as the entire drive train 1 a plurality of torque sensors 12, 22 to detect the rotational speeds of rotating components.
  • the work machine 2 comprises an electronic control unit 13, in which a map 14 is stored.
  • the braking force is preferably applied via the pedal travel.
  • the map 14 makes it possible, in particular taking into account various operating parameters, to open the traction drive clutch 5 as a function of the pedal travel or the brake pressure.
  • the method is used as described below.
  • FIG. 2 shows the map 14, wherein a brake pedal characteristic 15 of the hydraulic brake system 1 1 and a clutch characteristic 16 of the traction drive clutch 5 (see Fig. 1) are shown.
  • the brake pedal characteristic 15 and the clutch characteristic curve 16 have a desired relationship to one another in the calibrated state.
  • the desired relationship forms at least one opening point 17 and a closing point 18 of the brake pedal characteristic 15 with the clutch characteristic curve 16.
  • the Position of the opening point 17 indicates to which pedal position the traction drive clutch 5 triggers or is opened.
  • the position of the closing point 18 indicates at which pedal position the traction drive clutch 5 is closed when the brake pedal or brake system 11 is released.
  • the opening point 17 or the closing point 18 must be selected individually as a function of the state, for example in the case of a slope or standing in a plane, of the working machine 2.
  • the opening point 17 or closing point 18 should each be selected such that the work machine 2 or its wheels 6 do not roll forward or back when starting or the vehicle rolls, for example on a slope in the opposite direction, but also the wear of the drive train 1, for example, is kept low due to excessive brake pressure at already closed traction drive clutch 5.
  • an actual speed curve 19 (cf., following in FIG. 3) of the drive train 1 is determined when the brake system 11 is actuated and / or released.
  • This ascertained actual speed curve 19 is compared with a stored corresponding desired speed curve 20 (compare FIG. 4).
  • different parameters of both speed curves 19, 20 are compared with one another and, based on the differences between the two speed curves 19, 20, it is determined to what extent the characteristic diagram 14 according to FIG. 2 must be adapted.
  • the map 14 is calibrated so that the pedal travel is extended or shortened until the clutch opens or closes by adjusting the clutch characteristic 16 or the brake pedal characteristic 15, while the respective other characteristic 15, 16 remains unchanged.
  • the opening and closing point 17, 18 are shifted in the map 14, whereby the behavior of the working machine 2 is changed and ideally optimized.
  • the map 14 adapted for a particular output torque is stored in the control unit 13 and is thus available for further operation. provides. If this output torque is detected again following, it is possible to call up and apply the appropriate map 14.
  • FIG. 3 shows the actual speed curve 19 determined during operation of the drive machine 2. This is an actual turbine speed curve 21 of the hydrodynamic torque converter 4 is detected. On the drive train 1 according to the figure 1, a second torque sensor 22 is provided for detecting the turbine speed. Furthermore, a drive speed 23 is detected and stored in the actual speed curve 19.
  • an actual brake pedal travel 24 which represents the extent to which the brake pedal of the brake system 11 (see Fig. 1) is pushed through in time, the applied actual clutch closing pressure 25 and the actual output rotational speed curve 26 are stored.
  • the actual output rotational speed curve 26 is measured by means of the first torque sensor 12 on the power shift transmission 9.
  • a plurality of, preferably at least one, actual time windows 31, 32, 33 are determined in the actual speed curve 19.
  • a first actual time window 31 is defined by the actual turbine speed curve 21, which extends between the pedal initial position 29 and a proximity range 34.
  • the approximation area 34 is designated as that ge, in which the actual turbine speed 21 has adapted to the drive speed 23 of the drive unit, preferably maximum.
  • a second actual time window 32 is defined by the actual output rotational speed curve 26, which runs between the pedal initial position 29 and a zero point 35. In the zero point 35, the output speed is at least therapeuticitig equal to zero, so that no torque is transmitted to the wheels 6 of the power shift transmission 9.
  • a third actual time window 33 is defined by the actual turbine speed curve 21, which runs between the pedal initial position 29 and an actual minimum 36.
  • the actual turbine speed curve 21 has dropped to a minimum value at least for a short time.
  • the pedal initial position 29, the Pedalend ein 30, the proximity region 34, the zero point 35 and the actual minimum 36 are also a desired turbine speed curve 40, a desired brake pedal 41, a target output speed curve 42 and a target clutch closing pressure 34 stored in the target speed curve 20.
  • the actual turbine speed curve 21 sooner or later equalizes to the drive speed 23 than the setpoint turbine speed curve 40 (compare FIGS. 3 and 4).
  • the actual output rotational speed curve 26 drops to zero point 35 sooner or later than the desired output rotational speed profile 42.
  • the opening point 17 of the traction drive clutch 5 is set too early, as a result of which the actual turbine rotational speed course 21 turns on the drive rotational speed 23 and the actual output rotational speed curve 26 collapses sharply. If a too short first pedal travel 27 is determined, the opening point 17 of the map 14 is shifted according to the figure 1, so that the first pedal travel 27 extends.
  • Too long a first pedal travel 27 is detected when the third actual time window 33 is longer than a third target time window 39, wherein the actual turbine speed curve 21 drops from the Pedalsweepingswolf 29 to the actual minimum 36.
  • the first pedal travel 27 is too long when the actual minimum 36 of the actual turbine rotational speed curve 21 drops below a target minimum 45 of the target turbine rotational speed curve 40.
  • the traction drive clutch 5 is opened too late, so that the actual turbine rotational speed 21 is decelerated and held at a small actual turbine rotational speed 21 for too long.
  • the second pedal travel 28 extends between the Pedalend too 30 and the
  • Closing point 18 When the brake pedal is released from the final pedal position 30, a second pedal travel 28 that is too long is detected when forward or backward rolling of the working machine 2 is detected via the actual output rotational speed curve 26. Rolling forward or backward is detected when the actual output rotational speed curve 26 in a rolling region 44 increases from zero.
  • the map 14 is adjusted according to the figure 2 accordingly, preferably by the clutch characteristic 16 or the brake pedal characteristic 15 is shifted, so that the closing point 18 occurs earlier.

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Abstract

Vorgeschlagen wird ein Verfahren zum Kalibrieren eines Kennfelds (14) eines Antriebsstrangs (1) einer Arbeitsmaschine (2), das eine Bremspedalkennlinie (15) eines Bremssystems (11 ) und eine Kupplungskennlinie (16) einer Fahrantriebskupplung (5) umfasst, bei dem ein Öffnungspunkt (17), zu dem die Fahrantriebskupplung (5) beim Betätigen eines Bremspedals des Bremssystems (11) in Abhängigkeit eines Pedalwegs (27, 28) geöffnet wird, und/oder ein Schließpunkt (18), zu dem die Fahrantriebskupplung (5) beim Lösen des Bremspedals in Abhängigkeit des Pedalwegs (27, 28) geschlossen wird, kalibriert wird. Beim Betätigen und/oder Lösen des Bremspedals wird zumindest ein Ist-Drehzahlverlauf (19) des Antriebsstrangs (1) ermittelt, der ermittelte Ist-Drehzahlverlauf (19) mit einem abgespeicherten korrespondierenden Soll-Drehzahlverlauf (20) verglichen und der Öffnungspunkt (17) und/oder Schließpunkt (18) der Fahrantriebskupplung (5) derart angepasst, dass die Abweichung des Ist-Drehzahlverlaufs (19) vom Soll-Drehzahlverlauf (20) minimiert wird. Ferner wird eine Arbeitsmaschine (2) zur Durchführung des Verfahrens vorgeschlagen.

Description

Verfahren zum Kalibrieren eines Kennfelds eines Antriebsstranqs einer Arbeitsma- schine sowie Arbeitsmaschine
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kalibrieren eines Kennfelds eines Antriebsstrangs sowie eine Arbeitsmaschine gemäß der im Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche näher definierten Art.
Aus der Fahrzeugtechnik sind Arbeitsmaschinen, wie z. B. Gabelstapler, Radlader oder Sonderfahrzeuge bekannt, welche mit einem hydrodynamischen Fahrantrieb ausgestattet sind. Der hydrodynamische Antrieb besteht üblicherweise aus einem Antriebsmotor, einem hydrodynamischen Drehmomentwandler und einen nachgeschalteten Getriebe. Der Antriebsmotor treibt einerseits über den Drehmomentwandler und eine Kupplungsvorrichtung Antriebsräder und andererseits direkt Verbraucher, wie beispielsweise hydraulische Pumpen, an. Mittels der hydraulischen Pumpe kann beispielsweise eine Ladeschaufel des Radladers betätigt werden. Solche Arbeitsmaschinen verfügen über eine Steuerungsfunktion, durch welche zu Beginn des Ladebetriebs beim Betätigen der Betriebsbremse, welche auf die Antriebsräder wirkt, die Fahrkupplung geöffnet wird. Durch das Öffnen der Fahrkupplung steht die Motorleistung fast vollständig der Fahrzeughydraulik eines Nebenantriebs zur Verfügung.
In diesem Zustand, in welchem die Betriebsbremse aktiviert und der Nebenantrieb zugeschaltet ist, entsteht eine sehr große Verlustleistung im Drehmomentwandler, da ein Turbinenrad desselbigen nahezu oder vollständig steht, während sich ein Pumpenrad mit der Festbremsdrehzahl dreht.
Um die Antriebsmaschine in dieser Arbeitssituation zu entlasten, ist es gemäß der WO 2005/078304 A1 vorgesehen, die Fahrantriebskupplung zu öffnen, damit die für den Nebenantrieb verfügbare Motorleistung erhöht wird. Das Öffnen der Fahrantriebskupplung soll dabei über den Bremspedalweg gesteuert werden. Die Fahrantriebskupplung wird geöffnet, bevor die Bremskraft über die Betriebsbremse erzeugt wird. Damit die Antriebsmaschine beispielweise beim Wiederanfahren, also dem Schließen der Fahrantriebskupplung, nicht zurückrollt, wird die Betriebsbremse vollständig betätigt, die Fahrantriebskupplung geschlossen und sodann die Betriebsbremse gelöst. In diesem Überlappungsbereich aus geschlossener Fahrantriebs- kupplung und betätigter Betriebsbremse entstehen ein erhöhter Kraftstoffverbrauch sowie ein unvorteilhafter Verschleiß am Antriebsstrang. Mittels theoretischer Kennlinien können die Parameter des Überlappungsbereichs werksseitig korrigiert werden.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und den Zeichnungen.
Vorgeschlagen wird ein Verfahren zum Kalibrieren eines Kennfelds eines Antriebsstrangs einer Arbeitsmaschine. Die Arbeitsmaschine ist eine Land- oder Baumaschine. In dem Kennfeld sind eine Bremspedalkennlinie eines Bremssystems und eine Kupplungskennlinie einer Fahrantriebskupplung eingetragen. Bei dem Verfahren werden ein Öffnungspunkt und/oder ein Schließpunkt kalibriert. Bei dem Öffnungspunkt wird die Fahrantriebskupplung beim Betätigen eines Bremspedals des Bremssystems in Abhängigkeit eines Pedalwegs geöffnet. Zu dem Schließpunkt wird die Fahrantriebskupplung beim Lösen des Bremspedals in Abhängigkeit des Pedalwegs geschlossen.
Beim Betätigen und/oder Lösen des Bremspedals wird zumindest ein Ist- Drehzahlverlauf des Antriebsstrangs ermittelt wird. Der ermittelte Ist-Drehzahlverlauf wird mit einem abgespeicherten korrespondierenden Soll-Drehzahlverlauf verglichen. Der Öffnungspunkt und/oder Schließpunkt der Fahrantriebskupplung werden derart angepasst, dass die Abweichung des Ist-Drehzahlverlaufs vom Soll-Drehzahlverlauf minimiert wird.
Das Verfahren erlaubt es, theoretisch applizierte Kennlinien kontinuierlich im Fährbetrieb so zu kalibrieren, dass das Fahrverhalten beim Öffnen und Schließen der Fahrantriebskupplung entsprechend der Sollvorgaben optimiert wird. Wenn die Fahrantriebskupplung zu früh geöffnet wird, d. h. der Öffnungspunkt zu früh eintritt, erhöht sich der Ist-Drehzahlverlauf, insbesondere einer Turbine, zu schnell, insbesondere in Richtung einer Antriebsdrehzahl einer Antriebsmaschine. Dahingegen bricht insbesondere eine Abtriebsdrehzahl ein. Bei einem zu späten Öffnen der Fahrantriebskupplung wird der Ist-Drehzahlverlauf über einen zu langen Zeitraum zu einer niedri- gen Drehzahl abgesenkt, so dass der Wechsel zu einer höheren Drehzahl zu spät, insbesondere einem zu langen Pedalweg, eintritt.
Da der Wirkungsgrad der Arbeitsmaschine dadurch reduziert wird, gilt es derartige Erscheinungen zu vermeiden. Um dem entgegenzuwirken, kann beispielsweise über die Bremspedalkennlinie ein längerer Pedalweg eingestellt werden, so dass der Öffnungspunkt verschoben ist. Die Fahrantriebskupplung würde sich so dann erst öffnen, wenn ein längerer Pedalweg eingestellt ist, als beim zuvor gemessenen Betrieb. Durch das Verfahren wird eine effizientere Arbeitsmaschine bereitgestellt.
Von Vorteil ist es, wenn während der Ermittlung des Ist-Drehzahlverlaufs ein Abtriebsdrehmoment ermittelt wird. Aus mehreren für unterschiedliche Abtriebsdrehmomente hinterlegten Kennfeldern und/oder Soll-Drehzahlverläufen, wird anschließend das mit dem ermittelten Abtriebsdrehmoment korrespondierende Kennfeld und/oder der mit dem ermittelten Abtriebsdrehmoment ermittelte Soll-Drehzahlverlauf ausgewählt wird. Vorzugsweise ist in einem Steuergerät wenigstens ein Kennfeld hinterlegt, anhand welchem der Öffnungs- und Schließzeitpunkt der Fahrantriebskupplung in Abhängigkeit des Bremspedalwegs gewählt wird. Wenn von einer Sensorik ein Abtriebsdrehmoment erfasst wird, ist es vorzugsweise möglich, mittels des Steuergeräts das zugehörige Kennfeld zu detektieren und dieses mit einem Soll- Drehzahlverlauf zu vergleichen. Parallel wird vorzugsweise ein Ist-Drehzahlverlauf erzeugt, weicher den gegenwärtigen Betrieb der Arbeitsmaschine darstellt. Durch einen Vergleich der Drehzahlverläufe ist es möglich, das Kennfeld derart anzupassen, dass ein idealer Öffnung- und/oder Schließpunkt eingestellt ist.
Ein Ist-Turbinendrehzahlverlauf eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers wird vorteilhafterweise ermittelt und mit einem Soll-Turbinendrehzahlverlauf verglichen. Durch den Vergleich ist es möglich, Rückschlüsse auf das aktuelle und zu erwartende Verhalten der Arbeitsmaschine zu schließen, um das Kennfeld zu optimieren. Die Turbinendrehzahlverläufe erlauben es, zu ermitteln, ob der Öffnungspunkt bei zu kurz oder zu weit gedrücktem Bremspedal eintritt. Bei einem zu geringem Bremspedalweg läuft die Ist-Turbinendrehzahl beispielsweise in zu kurzer Zeit in Richtung der Antriebsdrehzahl, wobei sich diese schließlich im Wesentlichen angleichen. Um dies zu vermeiden, kann das Kennfeld kalibriert werden, indem der Bremspedalweg erhöht und somit der Öffnungspunkt verschoben wird. Die Drehzahlverläufe sind vorzugsweise im Steuergerät abgespeichert, so dass diese zur Auswertung zur Verfügung stehen.
Vorteilhafterweise wird ein Ist-Abtriebsdrehzahlverlauf ermittelt und mit einem Soll- Abtriebsdrehzahlverlauf verglichen. Der Ist-Abtriebsdrehzahlverlauf stellt insbesondere die Drehzahl eines dem Drehmomentwandler nachgelagerten Lastschaltgetriebes dar. Anhand des Abtriebsdrehzahlverlaufs ist es vorzugsweise möglich, zu erfassen, ob die Antriebsmaschine beim Anfahren im Hang zurück oder vor rollt. Wenn dies detektiert wird, ist eine Anpassung des Kennfelds notwendig, da beispielsweise der Schließpunkt der Fahrantriebskupplung nicht mit dem Öffnungspunkt des Bremssystems übereinstimmt.
Durch den Abgleich der Turbinendrehzahlverläufe und/oder der Abtriebsdrehzahlverläufe wird vorteilhafterweise ermittelt, ob beim Betätigen des Bremspedals ein erster Pedalweg und/oder beim Lösen des Bremspedals ein zweiter Pedalweg zu kurz oder zu lang ist. Der erste Pedalweg verläuft von einer Pedalanfangsstellung ausgehend bis zu einem Öffnungspunkt. Der zweite Pedalweg ist der Bereich des Bremspedalkennlinie, welcher von einer Pedalendstellung bis zum Schließpunkt zurückgelegt wird.
Es ist von Vorteil, wenn beim Betätigen des Bremspedals ein zu kurzer erster Pedalweg erkannt wird, wenn ein durch den Ist-Turbinendrehzahlverlauf definiertes erstes Ist-Zeitfenster kürzer ist als ein durch den Soll-Turbinendrehzahlverlauf definiertes erstes Soll-Zeitfenster. Innerhalb des Ist-Zeitfensters gleicht sich die Ist- Turbinendrehzahl ab der Pedalanfangsstellung an eine Antriebsdrehzahl einer Antriebseinheit des Antriebsstrangs an.
Es stellt einen Vorteil dar, wenn beim Betätigen des Bremspedals ein zu kurzer erster Pedalweg erkannt wird, wenn ein durch den Ist-Abtriebsdrehzahlverlauf definiertes zweites Ist-Zeitfenster kürzer ist als ein durch den Soll-Abtriebsdrehzahlverlauf defi- niertes zweites Soll-Zeitfenster. Innerhalb des zweiten Ist-Zeitfensters fällt die Ist- Abtriebsdrehzahl ab dem Betätigen des Bremspedals auf null ab.
Beim Betätigen des Bremspedals wird ein zu langer erster Pedalweg erkannt, wenn ein drittes Ist-Zeitfenster, innerhalb dem die Ist-Turbinendrehzahl auf ein Ist-Minimum abfällt, länger ist als ein durch den Soll-Turbinendrehzahlverlauf definiertes drittes Soll-Zeitfenster.
Weiterhin ist es von Vorteil, wenn beim Betätigen des Bremspedals ein zu langer erster Pedalweg erkannt wird, wenn das Ist-Minimum unterhalb eines Soll-Minimums des Soll-Turbinendrehzahlverlaufs fällt.
Beim Lösen des Bremspedals wird vorteilhafterweise ein zu langer zweiter Pedalweg erkannt, wenn über den Ist-Abtriebsdrehzahlverlauf ein Vor- oder Zurückrollen der Arbeitsmaschine erfasst wird, bevor sich das Bremspedal in seiner Pedalanfangsstellung befindet und/oder die Fahrantriebskupplung noch nicht vollständig geschlossen ist.
Ein Vor- oder Zurückrollen der Arbeitsmaschine wird vorteilhafterweise, insbesondere über einen Abtriebsdrehzahlgeber, erkannt, wenn der Ist-Abtriebsdrehzahlverlauf von Null aus ansteigt.
Das Kennfeld wird vorteilhafterweise derart angepasst, dass der Pedalweg bei festgestelltem zu kurzen Pedalweg verlängert und bei festgestelltem zu langen Pedalweg verkürzt wird. Vorzugsweise bleibt die Kupplungskennlinie oder die Bremspedalkennlinie unverändert und die andere dieser beiden Kennlinien wird angepasst.
Von Vorteil ist es, wenn das angepasste Kennfeld für das ermittelte Abtriebsdrehmoment abgespeichert wird. Auf diese Weise ist es möglich, das Kennfeld erneut abzurufen, wenn dasselbe Abtriebsdrehmoment nochmals eintritt.
Das Verfahren wird vorteilhafterweise im laufenden Fährbetrieb der Arbeitsmaschine, nach vorbestimmten Zeitintervallen und/oder automatisiert durchgeführt. Hierdurch wird das Kennfeld während der Laufzeit der Arbeitsmaschine regelmäßig angepasst, so dass diese optimal läuft.
Vorgeschlagen wird ferner eine Arbeitsmaschine, insbesondere Land- oder Baumaschine. Die Arbeitsmaschine umfasst einen Antriebsstrang, der eine Antriebseinheit, einen hydrodynamischen Drehmomentwandler, eine Fahrantriebskupplung, ein Bremssystem und ein elektronisches Steuergerät aufweist. In dem Steuergerät ist zumindest ein Kennfeld hinterlegt, das eine Bremspedalkennlinie des Bremssystems und eine Kupplungskennlinie der Fahrantriebskupplung umfasst. Das elektronische Steuergerät ist derart ausgebildet, dass mittels diesem ein Verfahren zum Kalibrieren des Kennfelds gemäß der vorangegangenen Beschreibung durchgeführt werden kann, wobei die genannten Merkmale einzeln oder in beliebiger Kombination vorhanden sein können.
Die Arbeitsmaschine ist hierdurch optimal eingestellt, so dass ein Vor- oder Zurückrollen effektiv vermieden werden kann. Ebenso ist der Wirkungsgrad verbessert, da ein Überlappungsbereich, in welchem die Fahrantriebskupplung bei durchgedrücktem Bremspedal geschlossen ist, reduziert werden kann.
Nachfolgend ist die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 einen schematische Ansicht eines Antriebsstrangs einer Arbeitsmaschine und Figur 2 ein Kennfeld der Arbeitsmaschine gemäß Figur 1 ,
Figur 3 einen Ist-Drehzahlverlauf eines Antriebsstrangs und Figur 4 einen Soll-Drehzahlverlauf eines Antriebsstrangs.
Figur 1 zeigt einen Antriebsstrang 1 einer Arbeitsmaschine 2. Der Antriebsstrang 1 umfasst eine Antriebseinheit 3, die über einen hydrodynamischen Drehmomentwandler 4 und eine Fahrantriebskupplung 5 einen oder mehrere Verbraucher antreibt. Die Arbeitsmaschine 2 treibt Räder 6 sowie wenigstens einen Nebenantrieb 7, wie beispielsweise hydraulische Pumpen zur Betätigung von Ladeschaufeln, an.
Der Drehmomentwandler 4 steht einerseits mit der Antriebseinheit 3 in Wirkverbindung, so dass auf ein Pumpenrad 8 des Drehmomentwandlers 4 ein Drehmoment der Antriebseinheit 3 übertragen werden kann. Andererseits ist der Drehmomentwandler 4 radseitig mit der Fahrantriebskupplung 5 und/oder einem Lastschaltgetriebe 9 verbunden. Ein Turbinenrad 10 des hydrodynamischen Drehmomentwandlers 4 nimmt die vom Pumpenrad 8 erzeugte Strömungsenergie auf und stellt diese in Form von mechanischer Energie der Fahrantriebskupplung 5 und dem Lastschaltgetriebe 9 bereit, wodurch vorzugsweise wenigstens ein Rad 6 angetrieben wird.
Antriebsseitig ist dem Drehmomentwandler 4 der Nebenantrieb 7 vorgeschaltet, welcher beispielsweise eine Hochdruckpumpe, ein Betonmischer oder eine Laufschaufel antreibt. Das dem Nebenantrieb 7 zur Verfügung stehende Drehmoment ist vorzugsweise von dem auf das Pumpenrad 8 des Drehmomentwandlers 4 übertragene Drehmoment der Antriebseinheit 3 abhängig.
Den Rädern 6 ist ein hydraulisches Bremssystem 11 vorgeschaltet, damit die Räder 6 beispielsweise während der Fahrt entsprechend der Stellung eines Bremspedals (nicht dargestellt) abgebremst oder im Stand am Drehen gehindert werden können. Zum Abbremsen der Räder 6 wird von dem Bremssystem 11 ein Bremsdruck bewirkt, mittels welchem der Bremsvorgang erfolgt.
In einer Arbeitssituation, in welcher der Nebenantrieb 7 aktiviert ist, wird der Antriebsstrang 1 entlastet, indem die Fahrantriebskupplung 5 geöffnet wird, wodurch die am hydrodynamischen Drehmomentwandler 4 und somit die dem Nebenantrieb 7 zu Verfügung stehende Leistung erhöht wird.
Wenn die Arbeitsmaschine 2, beispielswiese in einer Hanglange, positioniert werden soll, wird abhängig von einem Abtriebsdrehmoment des Lastschaltgetriebes 9, welches vorzugsweise mittels eines ersten Drehmomentsensors 12 erfasst wird, die Fahrantriebskupplung 5 erst dann geöffnet, wenn der Bremsdruck des Bremssys- tems 1 1 so hoch ist, dass das Fahrzeug in der Steigung gehalten werden kann, ohne weg zu rollen. Das Bremssystem 1 1 kann einen Drucksensor aufweisen, um den anliegenden Bremsdruck zu erfassen, sowie der gesamte Antriebsstrang 1 mehrere Drehmomentsensoren 12, 22 um die Drehzahlen sich drehender Bauteile zu erfassen.
Beim Anfahren in der Hanglage muss darauf geachtet werden, dass die Arbeitsmaschine 2 nicht zurückrollt. Dieser Fall würde eintreten, wenn die Bremskraft bei geschlossener Fahrantriebskupplung 5 nicht ausreicht, um die Arbeitsmaschine 2 bzw. dessen Räder 6 am Rollen zu hindern. Der Fahrantrieb, welcher durch die Fahrantriebskupplung 5 und das Lastschaltgetriebe 9 bewirkt wird, fährt im Wesentlichen gegen den Bremsdruck des Bremssystems 1 1 , damit die Arbeitsmaschine 2 beim Öffnen der Fahrantriebskupplung 5 nicht zurück rollen kann. In diesem Überlappungsbereich sind der Kraftstoffverbrauch sowie der Verschleiß erhöht. Der Pedalweg des Bremspedals des Bremssystems 1 1 und das Öffnen der Fahrantriebskupplung 5 müssen daher exakt aneinander angepasst werden.
Unter anderem zu diesem Zweck umfasst die Arbeitsmaschine 2 ein elektronisches Steuergerät 13, in welchem ein Kennfeld 14 hinterlegt ist. In diesem Kennfeld 14 (vgl. Fig. 2) ist vorzugsweise die Bremskraft über dem Pedalweg angetragen. Das Kennfeld 14 erlaubt es, insbesondere unter Berücksichtigung verschiedener Betriebsparameter, die Fahrantriebskupplung 5 in Abhängigkeit des Pedalwegs bzw. des Bremsdrucks zu öffnen. Damit das Kennfeld 14 vorzugsweise während der gesamten Lebensdauer der Arbeitsmaschine 2 optimiert ist, wird das Verfahren gemäß der nachstehenden Beschreibung angewendet.
Figur 2 zeigt das Kennfeld 14, worin eine Bremspedalkennlinie 15 des hydraulischen Bremssystems 1 1 und eine Kupplungskennlinie 16 der Fahrantriebskupplung 5 (vgl. Fig. 1 ) dargestellt sind. In dem Kennfeld 14 ist das Bremsmoment des Bremssystems 1 1 über dessen Pedalweg angetragen. Die Bremspedalkennlinie 15 und die Kupplungskennlinie 16 weisen im kalibrierten Zustand eine Soll-Beziehung zueinander auf. Die Soll-Beziehung bildet wenigstens einen Öffnungspunkt 17 und einen Schließpunkt 18 der Bremspedalkennlinie 15 mit der Kupplungskennlinie 16 ab. Die Position des Öffnungspunkts 17 gibt an, zu welcher Pedalstellung die Fahrantriebskupplung 5 auslöst bzw. geöffnet wird. Hingegen gibt die Position des Schließpunkts 18 an, bei welcher Pedalstellung die Fahrantriebskupplung 5 beim Lösen des Bremspedals bzw. des Bremssystems 11 geschlossen wird.
Der Öffnungspunkt 17 bzw. der Schließpunkt 18 muss in Abhängigkeit des Zustands, beispielsweise bei einer Hanglage oder dem Stehen in einer Ebene, der Arbeitsmaschine 2 individuell gewählt werden. Für die Lebenszeit der Arbeitsmaschine 2 sollte der Öffnungspunkt 17 bzw. Schließpunkt 18 jeweils derart gewählt werden, dass die Arbeitsmaschine 2 bzw. dessen Räder 6 beim Anfahren nicht vor oder zurück rollen oder das Fahrzeug, beispielsweise am Hang in die entgegengesetzte Fahrtrichtung rollt, aber auch der Verschleiß des Antriebsstrangs 1 bspw. infolge eines zu hohen Bremsdrucks bei bereits geschlossener Fahrantriebskupplung 5 niedrig gehalten ist.
Damit jeweils der ideale Öffnungs- und/oder Schließpunkt 17, 18 eingestellt werden kann, wird beim Betätigen und/oder Lösen des Bremssystems 11 ein Ist-Drehzahlverlauf 19 (vgl. folgend in Fig. 3) des Antriebsstrangs 1 ermittelt. Dieser ermittelte Ist- Drehzahlverlauf 19 wird mit einem abgespeicherten korrespondierenden Soll-Drehzahlverlauf 20 (vgl. Fig. 4) verglichen. Es werden insbesondere verschiedene Parameter beider Drehzahlverläufe 19, 20 miteinander abgeglichen und basierend auf den Unterschieden beider Drehzahlverläufe 19, 20 zueinander bestimmt, inwiefern das Kennfeld 14 gemäß der Figur 2 angepasst werden muss.
Das Kennfeld 14 wird derart kalibriert, dass der Pedalweg bis zum Öffnen oder Schließen der Kupplung verlängert oder verkürzt wird, indem die Kupplungskennlinie 16 oder die Bremspedalkennlinie 15 angepasst wird, während die jeweils andere Kennlinie 15, 16 unverändert bleibt. Durch die Anpassung der Kennlinien 15, 16 aneinander, werden der Öffnungs- und Schließpunkt 17, 18 im Kennfeld 14 verschoben, wodurch sich das Verhalten der Arbeitsmaschine 2 verändert und idealerweise optimiert wird.
Das für ein bestimmtes Abtriebsdrehmoment angepasste Kennfeld 14 wird im Steuergerät 13 abgespeichert und ist somit für den weiteren Betrieb zur Verfügung ge- stellt. Wenn dieses Abtriebsdrehmoment folgend erneut detektiert wird, ist es möglich, das jeweils passende Kennfeld 14 aufzurufen und anzuwenden.
Das Verfahren, welches anhand der folgenden Figuren detaillierter beschrieben wird, kann mehrmals durchgeführt werden, damit das Kennfeld 14 stets optimiert in dem Steuergerät 13 hinterlegt ist.
In Figur 3 ist der während des Betriebs der Antriebsmaschine 2 ermittelte Ist- Drehzahlverlauf 19 dargestellt. Darin ist ein Ist-Turbinendrehzahlverlauf 21 des hydrodynamischen Drehmomentwandlers 4 erfasst. An dem Antriebsstrang 1 gemäß der Figur 1 ist ein zweiter Drehmomentsensor 22 zur Erfassung der Turbinendrehzahl vorgesehen. Ferner wird eine Antriebsdrehzahl 23 erfasst und in dem Ist- Drehzahlverlauf 19 gespeichert.
Weiterhin ist ein Ist-Bremspedalweg 24, welcher wiedergibt, wieweit das Bremspedal des Bremssystems 11 (vgl. Fig. 1) im zeitlichen Verlauf durchgedrückt ist, der anliegende Ist-Kupplungsschließdruck 25 sowie der Ist-Abtriebsdrehzahlverlauf 26 hinterlegt. Der Ist-Abtriebsdrehzahlverlauf 26 wird mittels des ersten Drehmomentsensors 12 am Lastschaltgetriebe 9 gemessen.
Maßgeblich für die Anpassung des Kennfelds 14 gemäß der Figur 2 ist, ob ein Pedalweg 27, 28 beim Betätigen und/oder Lösen des Bremspedals zu kurz oder zu lang ist. Hierbei wird beim Betätigen des Bremspedals ein aus einer Pedalanfangsstellung 29 bis zum Öffnungspunkt 17 zurückgelegter ersten Pedalweg 27 und beim Lösen des Bremspedals ein aus einer Pedalendstellung 30 bis zum Schließpunkt 18 zurückgelegter zweiter Pedalweg 28 überprüft. Um festzustellen, ob die Pedalwege 27, 28 zu kurz oder zu lang sind, wird wenigstens der Ist-Drehzahlverlauf 19 mit dem korrespondierenden Soll-Drehzahlverlauf 20 verglichen.
Hierzu werden im Ist-Drehzahlverlauf 19 mehrere, vorzugsweise zumindest ein, Ist- Zeitfenster 31 , 32, 33 bestimmt. Ein erstes Ist-Zeitfenster 31 ist durch den Ist- Turbinendrehzahlverlauf 21 definiert, weicher zwischen der Pedalanfangsstellung 29 und einem Näherungsbereich 34 verläuft. Der Näherungsbereich 34 wird als derjeni- ge angesehen, in welchem sich die Ist-Turbinendrehzahl 21 an die Antriebsdrehzahl 23 der Antriebseinheit, vorzugsweise maximal, angeglichen hat.
Ein zweites Ist-Zeitfenster 32 ist durch den Ist-Abtriebsdrehzahlverlauf 26 definiert, welcher zwischen der Pedalanfangsstellung 29 und einem Nullpunkt 35 verläuft. In dem Nullpunkt 35 ist die Abtriebsdrehzahl zumindest kurzeitig gleich Null, so dass von dem Lastschaltgetriebe 9 kein Drehmoment auf die Räder 6 übertragen wird.
Ein drittes Ist-Zeitfenster 33 ist durch den Ist-Turbinendrehzahlverlauf 21 definiert, welcher zwischen der Pedalanfangsstellung 29 und einem Ist-Minimum 36 verläuft. In dem Ist-Minimum 36 ist der Ist-Turbinendrehzahlverlauf 21 zumindest kurzeitig auf einen Minimalwert gesunken.
Korrespondierend zu diesen Ist-Zeitfenstern 31 , 32, 33 existieren in dem Soll- Drehzahlverlauf 20 gemäß der Figur 4 Soll-Zeitfenster 37, 38, 39 wobei für die Merkmale, die im Vergleich zum in Figur 3 dargestellten Ist-Drehzahlverlauf 19 in ihrer Ausgestaltung und/oder Wirkweise identisch und/oder zumindest vergleichbar sind, gleiche Bezugszeichen verwendet. Sofern diese nicht nochmals detailliert erläutert werden, entspricht deren Ausgestaltung und/oder Wirkweise der Ausgestaltung und Wirkweise der vorstehend bereits beschriebenen Merkmale.
Neben der Antriebsdrehzahl 23, der Pedalanfangsstellung 29, der Pedalendstellung 30, dem Näherungsbereich 34, dem Nullpunkt 35 sowie dem Ist-Minimum 36 sind ferner ein Soll-Turbinendrehzahlverlauf 40, ein Soll-Bremspedalweg 41 , ein Soll- Abtriebsdrehzahlverlauf 42 sowie ein Soll-Kupplungsschließdruck 34 in dem Soll- Drehzahlverlauf 20 hinterlegt.
Ferner werden zwischen der Pedalanfangsstellung 29 und dem Näherungsbereich 34 ein erstes Soll-Zeitfenster 37, zwischen der Pedalanfangsstellung 29 und dem Nullpunkt 35 ein zweites Soll-Zeitfenster 38 und/oder zwischen der Pedalanfangsstellung 29 und dem Ist-Minimum 36 ein drittes Soll-Zeitfenster 39 festgestellt. Auf die nähere Erläuterung der einzelnen Merkmale wird hierbei verzichtet, da diese gemäß der vorherigen Beschreibung der Figuren 1 bis 3 bereits detailliert erläutert wurden.
Folgend wird auf die Figuren 1 bis 4 Bezug genommen, um das Verfahren zu erläutern. Bei einer Bezugnahme auf das Kennfeld 14 wird auf die Figur 2, auf die Ist- Verläufe auf die Figur 3 und auf die Soll-Werte auf die Figur 3 verwiesen.
Um nun feststellen zu können, ob der erste Pedalweg 27 zu kurz und/oder lang ist, werden das erste und/oder zweite Ist-Zeitfenster 31 , 32 des Ist-Drehzahlverlaufs 19 gemäß der Figur 3 mit dem ersten und/oder zweiten Soll-Zeitfenster 37, 38 des Soll- Drehzahlverlaufs 20 gemäß der Figur 4 verglichen. Somit kann ermittelt werden, ob sich der Ist-Turbinendrehzahlverlauf 21 früher oder später an die Antriebsdrehzahl 23 angleicht als der Soll-Turbinendrehzahlverlauf 40 (vgl. Figur 3 und 4). Ebenso kann festgestellt werden, ob der Ist-Abtriebsdrehzahlverlauf 26 früher oder später auf den Nullpunkt 35 abfällt als der Soll-Abtriebsdrehzahlverlauf 42.
Bei einem zu kurzen ersten Pedalweg 27, ist der Öffnungspunkt 17 der Fahrantriebskupplung 5 zu früh eingestellt, wodurch der Ist-Turbinendrehzahlverlauf 21 auf die Antriebsdrehzahl 23 aufdreht und der Ist-Abtriebsdrehzahlverlauf 26 stark einbricht. Wenn ein zu kurzer erster Pedalweg 27 ermittelt wird, wird der Öffnungspunkt 17 des Kennfelds 14 gemäß der Figur 1 verschoben, so dass sich der erste Pedalweg 27 verlängert.
Ein zu langer erster Pedalweg 27 wird erkannt, wenn das dritte Ist-Zeitfenster 33 länger ist als ein drittes Soll-Zeitfenster 39, worin der Ist-Turbinendrehzahlverlauf 21 ab der Pedalanfangsstellung 29 auf den Ist-Minimum 36 abfällt. Der erste Pedalweg 27 ist zu lang, wenn der Ist-Minimum 36 des Ist-Turbinendrehzahlverlaufs 21 unter ein Soll-Minimum 45 des Soll-Turbinendrehzahlverlaufs 40 fällt.
Bei einem zu langen ersten Pedalweg 27 wird die Fahrantriebskupplung 5 zu spät geöffnet, so dass die Ist-Turbinendrehzahl 21 abgebremst wird und zu lange auf einer kleinen Ist-Turbinendrehzahl 21 gehalten wird. Der Näherungsbereich 34, in welchem sich der Ist-Turbinendrehzahlverlauf 21 der Antriebsdrehzahl 23 nähert, tritt sodann zu spät ein. Hierbei ist es hilfreich, den Öffnungspunkt 17 durch ein Verschieben der Kupplungskennlinie 16 zu ändern.
Der zweite Pedalweg 28 verläuft zwischen der Pedalendstellung 30 und dem
Schließpunkt 18. Beim Lösen des Bremspedals aus der Pedalendstellung 30 wird ein zu langer zweiter Pedalweg 28 erkannt, wenn über den Ist-Abtriebsdrehzahlver- lauf 26 ein Vor- oder Zurückrollen der Arbeitsmaschine 2 erkannt wird. Das Vor- oder Zurückrollen wird erkannt, wenn der Ist-Abtriebsdrehzahlverlauf 26 in einem Rollbereich 44 von Null aus ansteigt.
Auch bei der Detektion eines zu langen zweiten Pedalwegs 28 wird das Kennfeld 14 gemäß der Figur 2 entsprechend angepasst, indem vorzugsweise die Kupplungskennlinie 16 oder die Bremspedalkennlinie 15 verschoben wird, so dass der Schließpunkt 18 früher eintritt.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Abwandlungen im Rahmen der Patentansprüche sind ebenso möglich wie eine Kombination der Merkmale, auch wenn diese in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellt und beschrieben sind.
Bezuqszeichen Antriebsstrang
Arbeitsmaschine
Antriebseinheit
Drehmomentwandler
Fahrantriebskupplung
Rad
Nebenantrieb
Pumpenrad
Lastschaltgetriebe
Turbinenrad
Bremssystem
erster Drehmomentsensor
Steuergerät
Kennfeld
Bremspedalkennlinie
Kupplungskennlinie
Öffnungspunkt
Schließpunkt
Ist-Drehzahlverlauf
Soll-Drehzahlverlauf
Ist-Turbinendrehzahlverlauf
zweiter Drehmomentsensor
Antriebsdrehzahl
Ist-Bremspedalweg
Ist-Kupplungsschließdruck
Ist-Abtriebsdrehzahlverlauf
erster Pedalweg
zweiter Pedalweg
Pedalanfangsstellung
Pedalendstellung
erstes Ist-Zeitfenster zweites Ist-Zeitfenster drittes Ist-Zeitfenster
Näherungsbereich
Nullpunkt
Ist-Minimum
erstes Soll-Zeitfenster zweites Soll-Zeitfenster drittes Soll-Zeitfenster Soll-Turbinendrehzahlverlauf Soll-Bremspedalweg Soll-Abtriebsdrehzahlverlauf Soll-Kupplungsschließdruck Rollbereich
Soll-Minimum

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Kalibrieren eines Kennfelds (14) eines Antriebsstrangs (1 ) einer Arbeitsmaschine (2) das eine Bremspedalkennlinie (15) eines Bremssystems (11 ) und eine Kupplungskennlinie (16) einer Fahrantriebskupplung (5) umfasst, bei dem ein Öffnungspunkt (17), zu dem die Fahrantriebskupplung (5) beim Betätigen eines Bremspedals des Bremssystems (11 ) in Abhängigkeit eines Pedalwegs (27, 28) geöffnet wird, und/oder ein Schließpunkt (18), zu dem die Fahrantriebskupplung (5) beim Lösen des Bremspedals in Abhängigkeit des Pedalwegs (27, 28) geschlossen wird, kalibriert wird, dadurch gekennzeichnet, dass beim Betätigen und/oder Lösen des Bremspedals zumindest ein Ist-Drehzahlverlauf (19) des Antriebsstrangs (1 ) ermittelt wird, dass der ermittelte Ist-Drehzahlverlauf (19) mit einem abgespeicherten korrespondierenden Soll-Drehzahlverlauf (20) verglichen wird und dass der Öffnungspunkt (17) und/oder Schließpunkt (18) der Fahrantriebskupplung (5) derart angepasst wird, dass die Abweichung des Ist-Drehzahlverlaufs (19) vom Soll- Drehzahlverlauf (20) minimiert wird.
2. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass während der Ermittlung des Ist-Drehzahlverlaufs (19) ein Abtriebsdrehmoment ermittelt wird und dass aus mehreren für unterschiedliche Abtriebsdrehmomente hinterlegten Kennfeldern (14) und Soll-Drehzahlverläufen (20), das mit dem ermittelten Abtriebsdrehmoment korrespondierende Kennfeld (14) und der zugehörige Soll- Drehzahlverlauf (20) ausgewählt wird.
3. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ist-Turbinendrehzahlverlauf (21 ) eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers (4) ermittelt und mit einem Soll-Turbinendrehzahlverlauf (40) verglichen wird.
4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ist-Abtriebsdrehzahlverlauf (26) ermittelt und mit einem Soll- Abtriebsdrehzahlverlauf (42) verglichen wird.
5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Abgleich der Turbinendrehzahlverläufe (21 , 40) und/oder der Abtriebsdrehzahlverläufe (26, 42) ermittelt wird, ob beim Betätigen des Bremspedals ein aus einer Pedalanfangsstellung (29) bis zum Öffnungspunkt (17) zurückzulegender erster Pedalweg (27) und/oder beim Lösen des Bremspedals ein aus einer Pedalendstellung (30) bis zum Schließpunkt (18) zurückzulegender zweiter Pedalweg (28) zu kurz oder zu lang ist.
6. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass beim Betätigen des Bremspedals ein zu kurzer erster Pedalweg (27) erkannt wird, wenn ein durch den Ist-Turbinendrehzahlverlauf (21 ) definiertes erstes Ist-Zeitfenster (31 ), innerhalb dem sich der Ist-Turbinendrehzahlverlauf (21 ) an eine Antriebsdrehzahl (23) einer Antriebseinheit (3) des Antriebsstrangs (1) angleicht, kürzer ist als ein durch den Soll-Turbinendrehzahlverlauf (40) definiertes erstes Soll-Zeitfenster (37).
7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass beim Betätigen des Bremspedals ein zu kurzer erster Pedalweg (27) erkannt wird, wenn ein durch den Ist-Abtriebsdrehzahlverlauf (26) definiertes zweites Ist- Zeitfenster (32), innerhalb dem der Ist-Abtriebsdrehzahlverlauf (26) auf null abfällt, kürzer ist als ein durch den Soll-Abtriebsdrehzahlverlauf (42) definiertes zweites Soll- Zeitfenster (38).
8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass beim Betätigen des Bremspedals ein zu langer erster Pedalweg (27) erkannt wird, wenn ein drittes Ist-Zeitfenster (33), innerhalb dem der Ist-Turbinendrehzahlverlauf (21 ) auf ein Ist-Minimum (36) abfällt, länger ist als ein durch den Soll- Turbinendrehzahlverlauf (40) definiertes drittes Soll-Zeitfenster (39).
9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass beim Betätigen des Bremspedals ein zu langer erster Pedalweg (27) erkannt wird, wenn das Ist-Minimum (36) unterhalb eines Soll-Minimums (45) des Soll- Turbinendrehzahlverlaufs (40) fällt.
10. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass beim Lösen des Bremspedals ein zu langer zweiter Pedalweg (28) erkannt wird, wenn über den Ist-Abtriebsdrehzahlverlauf (26) ein Vor- oder Zurückrollen der Arbeitsmaschine (2) erfasst wird, bevor sich das Bremspedal in seiner Pedalanfangsstellung (29) befindet und/oder die Fahrantriebskupplung (5) noch nicht vollständig geschlossen ist.
11. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vor- oder Zurückrollen der Arbeitsmaschine (2) erkannt wird, wenn der Ist- Abtriebsdrehzahlverlauf (26) von einem Nullpunkt (35) aus ansteigt.
12. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 5 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Kennfeld (14) derart angepasst wird, dass der Pedalweg (27, 28) bei festgestelltem zu kurzen Pedalweg (27) verlängert und bei festgestelltem zu langen Pedalweg (28) verkürzt wird, wobei vorzugsweise die Kupplungskennlinie (16) oder die Bremspedalkennlinie (15) unverändert bleibt und die andere dieser beiden Kennlinien (15, 16) angepasst wird.
13. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das angepasste Kennfeld (14) für das ermittelte Abtriebsdrehmoment abgespeichert wird.
14. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren im laufenden Fährbetrieb der Arbeitsmaschine (2), nach vorbestimmten Zeitintervallen und/oder kontinuierlich automatisiert durchgeführt wird.
15. Arbeitsmaschine (2) mit einem Antriebsstrang (1 ), der eine Antriebseinheit (3), einen hydrodynamischen Drehmomentwandler (4), eine Fahrantriebskupplung (5), ein Bremssystem (11) und ein elektronisches Steuergerät (13) umfasst, wobei in dem Steuergerät (13) zumindest ein Kennfeld (14) hinterlegt ist, das eine Bremspedalkennlinie (15) des Bremssystems (11) und eine Kupplungskennlinie (16) der Fahrantriebskupplung (5) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das elektronische Steuergerät (13) derart ausgebildet ist, dass mittels diesem ein Verfahren zum Kalibrieren des Kennfelds (14) gemäß einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche durchführbar ist.
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