WO2024175652A1 - Verfahren zum steuern einer arbeitsmaschine, steuerung, antriebsanordnung und arbeitsmaschine - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a method for controlling a work machine, a controller which is designed to carry out the method, a drive arrangement and a drive machine with the drive arrangement.
  • a drive arrangement of a work machine comprising: a drive train, comprising: a first electric motor, and a transmission, which is operatively connected to the first electric motor; and a pump drive train, comprising: a second electric motor, a controller for the second electric motor, and a transmission pump for providing a clutch pressure for the transmission, which is operatively connected to the second electric motor.
  • the invention relates to a method for controlling a work machine which comprises a drive train having a transmission operatively connected to a first electric motor and a pump drive train having a transmission pump operatively connected to a second electric motor for providing a clutch pressure for the transmission and a control for the second electric motor, the method comprising the following steps: a first step of receiving a torque request to the first electric motor, and a second step of adjusting the speed of the second electric motor depending on the received torque request,
  • the transmission can be a first transmission and a second transmission can be arranged as the only operative connection between the second electric motor and the transmission pump.
  • the torque request can be a torque value.
  • the reception can be wireless or wired.
  • a sensor system can be provided in order to record the torque request to the first electric motor and to be able to provide it to the control system.
  • the actual speed of the second electric motor can be adjusted to a target speed of the second electric motor depending on the received torque request.
  • the second step can be carried out from a predetermined torque requirement.
  • the speed of the second electric motor can be kept constant before the second step.
  • the adjustment can mean an increase in the speed of the second electric motor if a torque requirement is exceeded and a reduction in the speed of the second electric motor if another torque requirement is not met.
  • the second step can be carried out within a range defined by two torque requirements.
  • the adjustment of the speed of the second electric motor can follow a predetermined gradient, which can be linear.
  • the speed of the second electric motor can be kept constant.
  • the speed can be adjusted within a range. This range can extend from an initial speed to a final speed.
  • the gear pump in the pump drive train can be operated in such a way that the clutch pressure generated by it is adjusted within a defined range.
  • the adjustment can be between 0 and 2 bar, preferably between 0 and 1 bar.
  • the clutch pressure can be adjusted to correspond to the pressure required for clutch safety in the drive train.
  • a pressure for a differential lock can be generated in the drive train.
  • the transmission hydraulic pump or the adjustable working hydraulic pump in the pump drive train can be operated in such a way that a pressure generated by it is adjusted so that it corresponds to the pressure required for a differential lock in the drive train.
  • the speed of the second electric motor can thus be increased from a speed with an inactive differential lock to a differential lock speed for an active differential lock.
  • the invention relates to a controller which is designed to carry out the method, wherein the controller is also designed to: receive a torque request to the first electric motor, and adjust the speed of the second electric motor depending on the received torque request.
  • the invention relates to a drive arrangement, comprising: a drive train, comprising: a first electric motor, and a transmission that is operatively connected to the first electric motor; and a pump drive train, comprising: a second electric motor, a controller for the second electric motor, and a transmission pump for providing a clutch pressure for the transmission, which is operatively connected to the second electric motor; wherein the controller is configured to: receive a torque request to the first electric motor, and to adjust the speed of the second electric motor depending on the received torque request.
  • the invention relates to a work machine with the drive arrangement, wherein the work machine has a connection of the control to the first electric motor.
  • the electric motor of the pump drive train may be selected such that its maximum power is less than 40% of the maximum power of the additional electric motor.
  • its maximum power may be between 10% and 40% of the maximum power of the additional electric motor.
  • Figure 1 shows a drive arrangement of a working machine, wherein the drive arrangement has a travel drive train and a pump drive train with an adjustable working hydraulic pump.
  • Figure 2 shows a diagram with a dotted characteristic curve which represents the speed change of the second electric motor 102 over a torque requirement M to the first electric motor 12.
  • Figure 3 shows a diagram with a dotted characteristic curve which represents the change in speed of the second electric motor 102 over an inactive state A of a differential lock present in the drive train and over an active state B of the differential lock.
  • Figure 1 shows a drive arrangement 1 of a working machine, wherein the drive arrangement 1 has a travel drive train 10 and a pump drive train 100.
  • the description below will be based on a working machine, wherein the working machine can be a construction machine.
  • the drive train 10 comprises a first electric motor 12, which can rotate in both directions as shown in Figure 1.
  • the electric motor 12 is connected via a first
  • the transmission 20 is connected to a wheel axle 30 of the working machine.
  • the transmission 20 has at least one of the two clutches 22, 24 shown, which can be switched hydraulically by means of a clutch pressure.
  • the drive train 10 and thus also the first electric motor 12 are intended exclusively for the drive.
  • the pump drive train 100 which is separate from the travel drive train 10 and is not intended for the travel drive, comprises a second electric motor 102, which can rotate in one direction as shown in Figure 1, can have less than 40% of the maximum power of the first electric motor 12 and is controlled by means of a controller 104.
  • the controller 104 is connected to the first electric motor 12 of the travel drive train 10 in order to receive a torque request to the first electric motor 12 wirelessly or by wire, and is designed to adapt the speed n of the second electric motor 102 depending on the received torque request, which will be discussed in more detail below.
  • the electric motor 102 is connected via a second transmission 120 to a constant transmission hydraulic pump 130 and an adjustable working hydraulic pump 140, which are arranged in series.
  • the transmission hydraulic pump 130 generates the clutch pressure in a transmission hydraulic circuit for switching the clutches 22, 24 in the transmission 20 of the drive train 10.
  • the transmission hydraulic pump 130 can supply the transmission 20 with lubricating oil.
  • the transmission hydraulic pump 130 can provide the pressure for a differential lock present in the drive train 10.
  • this pressure can be generated by means of the working hydraulic pump 140. While the volume flow generated by the transmission hydraulic pump 130 depends solely on the input speed and thus on the actual speed n of the electric motor 102, the working hydraulic pump 140 can also be adjusted, which is also referred to as pivoting, in order to set the volume flow generated and thus also the pressure within a predetermined range.
  • the transmission hydraulic pump 130 and the working hydraulic pump 140 rotate at the same speed n and the second transmission 120 is arranged as the only active connection between them and the second electric motor 102. Based on the ratio of the second gear 120, the speed n of the second electric motor 102 can be used to determine the speed n of the transmission hydraulic pump 130 and the working hydraulic pump 140. Conversely, the speed n of the second electric motor 102 can also be used to determine the speed n of the transmission hydraulic pump 130 and the working hydraulic pump 140. This can be important in the design and selection of the components mentioned.
  • FIG. 2 shows a diagram with a dotted characteristic curve which represents the change in speed of the second electric motor 102 via a torque requirement M, which can also be referred to as a torque value, to the first electric motor 12.
  • the torque requirement M to the first electric motor 12 is shown along the x-axis and the speed n of the second electric motor 102 is shown along the y-axis.
  • the speed n is increased linearly from a speed m (initial speed) by means of the controller 104 and the second electric motor 102.
  • the speed n also increases accordingly from n 1 to n 2 (final speed), where n 2 is greater than n 1 and smaller than a maximum speed n max (maximum speed) for the second electric motor 102.
  • M 1 and M 2 thus define a range in which the speed n is adjusted.
  • Figure 3 shows a diagram with a dotted characteristic curve which represents the change in speed of the second electric motor 102 over an inactive state A of a differential lock present in the drive train 10 and over an active state B of the differential lock.
  • the controller 104 is thus set up to increase a speed n of the second electric motor 102 from the speed n 1 with an inactive differential lock - see A in Figure 3 - to a speed n D (differential lock speed) with an active differential lock - see B in Figure 3.
  • a sensor system (not shown) is provided in order to detect the torque requirement of the first electric motor 12 and to be able to provide it to the controller 104.
  • the clutch pressure on the clutches 22, 24 in the transmission 20 increases. If this is not responded to with an adjustment, i.e. in this case with an increase in the clutch pressure, the clutch safety is at risk. If, on the other hand, the torque requirement M on the first electric motor 12 falls, a lower pressure generated by the transmission hydraulic pump 130 may be sufficient to ensure clutch safety and, for example, to be able to supply the transmission 20 with lubricating oil. Energy can be saved by adapting the pressure generated by the transmission hydraulic pump 130 as needed by adjusting the speed n of the second electric motor 102. At the same time, the components can be protected because the clutch pressure required for the maximum torque requirement M max does not have to be generated constantly.
  • the controller 104 is thus configured to: receive a torque request M to the first electric motor 12, and to adjust the rotational speed n of the second electric motor 102 depending on the received torque request M.
  • the controller 104 is also configured to receive input signals relating to a torque request M to the first electric motor 12 and to an actual speed n of the second electric motor 102, and to output output signals relating to a target speed n of the second electric motor 102.
  • a method executable by the controller 104 comprises: a first step of receiving a torque request (M) to the first electric motor 12, and a second step of adjusting the rotational speed n of the second electric motor 102 depending on the received torque request M.
  • the second step can be carried out starting from a predetermined torque requirement M 1 , M 2 .
  • the speed n of the second electric motor 102 can be kept constant before the second step.
  • the adjustment can mean an increase in the speed n of the second electric motor 102 if a torque requirement M 1 is exceeded and a reduction in the speed n of the second electric motor 102 if another torque requirement M 2 is not met.
  • the second step can be carried out within a range defined by two torque requirements M 1 , M 2 .
  • This range can extend from a lower torque requirement M 1 to an upper torque requirement M 2 .
  • the adjustment of the speed n of the second electric motor can follow a predetermined gradient, which can be linear. Beyond this range, the speed n of the second electric motor 102 can be kept constant.
  • the speed n can be adjusted within a range. This range can extend from an initial speed m to a final speed n 2 , n D .
  • the respective ranges described above can extend from 40% to 95% of the respective maximum value.
  • the maximum value is the maximum torque requirement M max and with respect to the speed n, the maximum value is the maximum speed n max .
  • the transmission pump 130 in the pump drive train 100 can be operated such that a clutch pressure generated by it is adjusted within a defined range.
  • the clutch pressure can be adjusted so that it corresponds to the pressure required for clutch safety in the drive train 10.
  • the adjustment can be between 0 and 2 bar, preferably between 0 and 1 bar.
  • a pressure for a differential lock can be generated in the drive train 10.
  • the transmission hydraulic pump 130 or the adjustable working hydraulic pump 140 in the pump drive train 100 can be operated in such a way that a pressure generated by it is adjusted such that it corresponds to the pressure required for a differential lock in the drive train 10.
  • the speed n of the second electric motor 102 can thus be increased from a speed m with an inactive differential lock to a differential lock speed n D for an active differential lock.

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Abstract

Ein Verfahren zum Steuern einer Arbeitsmaschine, weiche einen Fahrantriebsstrang (10), der ein mit einem ersten Elektromotor (12) Wirkverbundenes Getriebe (20) aufweist, und einen Pumpenantriebsstrang (100) umfasst, der eine mit einem zweiten Elektromotor (102) Wirkverbundene Getriebepumpe (130) zur Bereitstellung eines Kupplungsdrucks für das Getriebe (20) sowie eine Steuerung für den zweiten Elektromotor (102) aufweist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: einen ersten Schritt eines Empfangens einer Drehmomentanforderung (M) an den ersten Elektromotor (12), und einen zweiten Schritt eines Anpassens der Drehzahl (n) des zweiten Elektromotors (102) in Abhängigkeit von der empfangenen Drehmomentanforderung (M). Eine Steuerung (104) zum Ausfuhren des Verfahrens, eine entsprechende Antriebsanordnung und eine Arbeitsmaschine mit einer solchen Antriebsanordnung.

Description

Verfahren zum Steuern einer Arbeitsmaschine, Steuerung, Antriebsanordnung und
Arbeitsmaschine
Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Steuern einer Arbeitsmaschine, eine Steuerung, die dazu eingerichtet ist, das Verfahren auszuführen, eine An- triebsanordnung und eine Antriebsmaschine mit der Antriebsanordnung.
Stand der Technik
Bekannt ist eine Antriebsanordnung einer Arbeitsmaschine, aufweisend: einen Fahrantriebsstrang, umfassend: einen ersten Elektromotor, und ein Ge- triebe, das mit dem ersten Elektromotor wirkverbunden ist; und einen Pumpenantriebsstrang, umfassend: einen zweiten Elektromotor, eine Steuerung für den zweiten Elektromotor, und eine Getriebepumpe zur Bereit- stellung eines Kupplungsdrucks für das Getriebe, die mit dem zweiten Elekt- romotor wirkverbunden ist.
Darstellung der Erfindung
Die Erfindung betrifft gemäß einem Aspekt ein Verfahren zum Steuern einer Arbeits- maschine, welche einen Fahrantriebsstrang, der ein mit einem ersten Elektromotor Wirkverbundenes Getriebe aufweist, und einen Pumpenantriebsstrang umfasst, der eine mit einem zweiten Elektromotor Wirkverbundene Getriebepumpe zur Bereitstel- lung eines Kupplungsdrucks für das Getriebe sowie eine Steuerung für den zweiten Elektromotor aufweist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: einen ersten Schritt eines Empfangens einer Drehmomentanforderung an den ersten Elektromotor, und einen zweiten Schritt eines Anpassens der Drehzahl des zweiten Elektromo- tors in Abhängigkeit von der empfangenen Drehmomentanforderung, Das Getriebe kann ein erste Getriebe sein und ein zweites Getriebe kann als einzige Wirkverbindung zwischen dem zweiten Elektromotor und der Getriebepumpe ange- ordnet sein. Die Drehmomentanforderung kann ein Drehmomentwert sein. Das Emp- fangen kann drahtlos oder drahtgebunden erfolgen. Eine Sensorik kann dabei vorge- sehen sein, um die Drehmomentanforderung an den ersten Elektromotor zu erfassen und der Steuerung bereitstellen zu können. Im zweiten Schrit kann die Ist-Drehzahl des zweiten Elektromotors in Abhängigkeit von der empfangenen Drehmomentanfor- derung auf eine Soll-Drehzahl des zweiten Elektromotors angepasst werden.
Der zweite Schritt kann ab einer vorbestimmten Drehmomentanforderung durchge- führt werden. Dabei kann vor dem zweiten Schritt die Drehzahl des zweiten Elektro- motors konstant gehalten werden. Die Anpassung kann beim Überschreiten einer Drehmomentanforderung eine Erhöhung der Drehzahl des zweiten Elektromotors und beim Unterschreiten einer anderen Drehmomentanforderung eine Reduzierung der Drehzahl des zweiten Elektromotors bedeuten.
Der zweite Schritt kann innerhalb eines von zwei Drehmomentanforderungen defi- nierten Bereichs durchgeführt werden. In diesem Bereich kann die Anpassung der Drehzahl des zweiten Elektromotors einem vorgegebenen Gradienten folgen, wel- cher linear sein kann. Über diesen Bereich hinaus kann die Drehzahl des zweiten Elektromotors konstant gehalten werden.
In dem zweiten Schritt kann die Drehzahl innerhalb eines Bereichs angepasst wer- den. Dieser Bereich kann sich von einer Anfangsdrehzahl bis zu einer Enddrehzahl erstrecken.
Durch das Anpassen der Drehzahl kann die Getriebepumpe im Pumpenantriebs- strang derart betrieben werden, dass ein von dieser erzeugter Kupplungsdruck in- nerhalb eines definierten Bereichs angepasst wird. Dabei kann die Anpassung zwi- schen 0 und 2 bar, vorzugsweise zwischen 0 und 1 bar, betragen.
Der Kupplungsdruck kann derart angepasst werden, dass er dem für eine Kupp- lungssicherheit im Fahrantriebsstrang erforderlichen Druck entspricht. Durch das Anpassen der Drehzahl kann ein Druck für eine Differenzialsperre im Fahrantriebsstrang erzeugt werden. Insbesondere kann durch das Anpassen der Drehzahl die Getriebehydraulikpumpe oder die verstellbare Arbeitshydraulikpumpe im Pumpenantriebsstrang derart betrieben werden, dass ein von dieser erzeugter Druck derart angepasst wird, dass er dem für eine Differenzialsperre im Fahran- triebsstrang erforderlichen Druck entspricht. So kann die Drehzahl des zweiten Elekt- romotors von einer Drehzahl bei einer inaktiven Differentialsperre auf eine Differenti- alsperrdrehzahl für eine aktiven Differentialsperre erhöht werden.
Die Erfindung betrifft gemäß einem weiteren Aspekt eine Steuerung, die dazu einge- richtet ist, das Verfahren auszuführen, wobei die Steuerung außerdem dazu einge- richtet ist: eine Drehmomentanforderung an den ersten Elektromotor zu empfangen, und die Drehzahl des zweiten Elektromotors in Abhängigkeit von der empfangenen Drehmomentanforderung anzupassen.
Die Erfindung betrifft gemäß einem weiteren Aspekt eine Antriebsanordnung, aufwei- send: einen Fahrantriebsstrang, umfassend: einen ersten Elektromotor, und ein Ge- triebe, das mit dem ersten Elektromotor wirkverbunden ist; und einen Pumpenantriebsstrang, umfassend: einen zweiten Elektromotor, eine Steuerung für den zweiten Elektromotor, und eine Getriebepumpe zur Bereit- stellung eines Kupplungsdrucks für das Getriebe, die mit dem zweiten Elekt- romotor wirkverbunden ist; wobei die Steuerung dazu eingerichtet ist: eine Drehmomentanforderung an den ersten Elektromotor zu empfangen, und die Drehzahl des zweiten Elektromotors in Abhängigkeit von der empfangenen Drehmomentanforderung anzupassen.
Die Erfindung betrifft gemäß einem weiteren Aspekt eine Arbeitsmaschine mit der Antriebsanordnung, wobei die Arbeitsmaschine eine Verbindung der Steuerung mit dem ersten Elektromotor aufweist. Der Elektromotor des Pumpenantriebsstrangs kann derart ausgewählt sein, dass seine maximale Leistung weniger als 40% der maximalen Leistung des zusätzlichen Elektromotors beträgt. So kann seine maximale Leistung zwischen 10% und 40% der maximalen Leistung des zusätzlichen Elektromotors betragen.
Zu einem Aspekt der Erfindung beschriebene Ausführungsformen oder Merkmale können mit zu einem anderen Aspekt der Erfindung beschriebenen Ausführungsfor- men oder Merkmalen kombiniert werden.
Kurze Beschreibung der Figuren
Figur 1 zeigt eine Antriebsanordnung einer Arbeitsmaschine, wobei die An- triebsanordnung einen Fahrantriebsstrang und einen Pumpenantriebs- strang mit einer verstellbaren Arbeitshydraulikpumpe aufweist.
Figur 2 zeigt ein Diagramm mit einer gepunkteten Kennlinie, welche die Dreh- zahländerung des zweiten Elektromotors 102 über eine Drehmoment- anforderung M an den ersten Elektromotor 12 darstellt.
Figur 3 zeigt ein Diagramm mit einer gepunkteten Kennlinie, welche die Dreh- zahländerung des zweiten Elektromotors 102 über einen inaktiven Zu- stand A einer im Fahrantriebsstrang vorhandenen Differentialsperre und über einen aktiven Zustand B der Differentialsperre darstellt.
Detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen
Figur 1 eine Antriebsanordnung 1 einer Arbeitsmaschine, wobei die Antriebsanord- nung 1 einen Fahrantriebsstrang 10 und einen Pumpenantriebsstrang 100 aufweist. Nachfolgend soll die Beschreibung anhand einer Arbeitsmaschine erfolgen, wobei die Arbeitsmaschine eine Baumaschine sein kann.
Der Fahrantriebsstrang 10 umfasst einen ersten Elektromotor 12, welcher wie in Fi- gur 1 gezeigt in beide Richtungen drehen kann. Der Elektromotor 12 ist über ein ers- tes Getriebe 20 mit einer Radachse 30 der Arbeitsmaschine verbunden. Das Getrie- be 20 verfügt über mindestens eine der zwei gezeigten Kupplungen 22, 24, welche mittels eines Kupplungsdrucks hydraulisch schaltbar sind. So sind der Fahrantriebs- strang 10 und damit auch der erste Elektromotor 12 ausschließlich für den Fahran- trieb vorgesehen.
Der Pumpenantriebsstrang 100, welcher von dem Fahrantriebsstrang 10 getrennt und nicht für den Fahrantrieb vorgesehen ist, umfasst einen zweiten Elektromo- tor 102, welcher wie in Figur 1 gezeigt in eine Richtung drehen kann, weniger als 40% der maximalen Leistung des ersten Elektromotors 12 aufweisen kann und mittels einer Steuerung 104 gesteuert wird. Die Steuerung 104 ist mit dem ersten Elektromotor 12 des Fahrantriebsstrangs 10 verbunden, um eine Drehmomentanfor- derung an den ersten Elektromotor 12 drahtlos oder drahtgebunden zu empfangen, und dazu eingerichtet, die Drehzahl n des zweiten Elektromotors 102 in Abhängigkeit von der empfangenen Drehmomentanforderung anzupassen, worauf noch näher eingegangen wird. Der Elektromotor 102 ist über ein zweites Getriebe 120 mit einer konstanten Getriebehydraulikpumpe 130 und einer verstellbaren Arbeitshydraulik- pumpe 140, die in Reihe angeordnet sind, verbunden. Die Getriebehydraulikpum- pe 130 erzeugt in einem Getriebehydraulikkreis den Kupplungsdruck zum Schalten der Kupplungen 22, 24 in dem Getriebe 20 des Fahrantriebsstrangs 10. Zusätzlich kann die Getriebehydraulikpumpe 130 das Getriebe 20 mit Schmieröl versorgen. Ferner kann die Getriebehydraulikpumpe 130 den Druck für eine im Fahrantriebs- strang 10 vorhandenen Differentialsperre bereitstellen. Alternativ kann dieser Druck mittels der Arbeitshydraulikpumpe 140 erzeugt werden. Während der von der Getrie- behydraulikpumpe 130 erzeugte Volumenstrom einzig von der Eingangsdrehzahl und somit von der Ist-Drehzahl n des Elektromotors 102 abhängt, kann die Arbeitshydrau- likpumpe 140 zusätzlich verstellt werden, was auch als Verschwenken bezeichnet wird, um den erzeugten Volumenstrom und damit auch Druck innerhalb eines vorge- gebenen Bereichs einzustellen.
Dadurch, dass die Getriebehydraulikpumpe 130 und die Arbeitshydraulikpumpe 140 mit derselben Drehzahl n drehen sowie zwischen ihnen und dem zweiten Elektromo- tor 102 das zweite Getriebe 120 als einzige Wirkverbindung angeordnet ist, kann aufgrund der Übersetzung des zweiten Getriebes 120 von der Drehzahl n des zwei- ten Elektromotors 102 auf die Drehzahl n der Getriebehydraulikpumpe 130 und der Arbeitshydraulikpumpe 140 geschlossen werden. Umgekehrt kann auch von der Drehzahl n der Getriebehydraulikpumpe 130 und der Arbeitshydraulikpumpe 140 auf die Drehzahl n des zweiten Elektromotors 102 geschlossen werden. Dies kann bei der Auslegung und Auswahl der genannten Bauteile von Bedeutung sein.
Figur 2 zeigt ein Diagramm mit einer gepunkteten Kennlinie, welche die Drehzahlän- derung des zweiten Elektromotors 102 über eine Drehmomentanforderung M, welche auch als Drehmomentwert bezeichnet werden kann, an den ersten Elektromotor 12 darstellt. Dabei sind entlang der x-Achse die Drehmomentanforderung M an den ers- ten Elektromotor 12 und entlang der y-Achse die Drehzahl n des zweiten Elektromo- tors 102 abgebildet. Sobald die Drehmomentanforderung M1 (untere Drehmomentan- forderung) überschritten wird, wird die Drehzahl n von einer Drehzahl m (Anfangs- drehzahl) mittels der Steuerung 104 und des zweiten Elektromotors 102 linear er- höht. Sobald die Drehmomentanforderung M auf eine Drehmomentanforderung M2 (obere Drehmomentanforderung) ansteigt, die größer M1 und kleiner als eine für den ersten Elektromotor 12 maximale Drehmomentanforderung Mmax (Maximaldrehmo- mentanforderung) ist, steigt auch die Drehzahl n entsprechend von n1 auf n2 (End- drehzahl) an, wobei n2 größer n1 und kleiner als eine für den zweiten Elektromo- tor 102 maximale Drehzahl nmax (Maximaldrehzahl) ist So definieren M1 und M2 ei- nen Bereich, in dem die Drehzahl n angepasst wird.
Figur 3 zeigt ein Diagramm mit einer gepunkteten Kennlinie, welche die Drehzahlän- derung des zweiten Elektromotors 102 über einen inaktiven Zustand A einer im Fahrantriebsstrang 10 vorhandenen Differentialsperre und über einen aktiven Zu- stand B der Differentialsperre darstellt. So ist die Steuerung 104 dazu eingerichtet, eine Drehzahl n des zweiten Elektromotors 102 von der Drehzahl n1 bei einer inakti- ven Differentialsperre - siehe A in Figur 3 - auf eine Drehzahl nD (Differentialsperr- drehzahl) bei einer aktiven Differentialsperre - siehe B in Figur 3 - zu erhöhen. Eine nicht dargestellte Sensorik ist dabei vorgesehen, um die Drehmomentanforde- rung an den ersten Elektromotor 12 zu erfassen und der Steuerung 104 bereitstellen zu können.
Steigt die Drehmomentanforderung M an den ersten Elektromotor 12, so erhöht sich auch der erforderliche Kupplungsdruck an den Kupplungen 22, 24 im Getriebe 20. Wird darauf nicht mit einer Anpassung, d.h. in diesem Fall mit einer Erhöhung, des Kupplungsdrucks reagiert, so ist die Kupplungssicherheit gefährdet. Fällt dagegen die Drehmomentanforderung M an den ersten Elektromotor 12, kann dagegen ein niedrigerer von der Getriebehydraulikpumpe 130 erzeugter Druck ausreichen, um die Kupplungssicherheit zu gewährleisten und beispielsweise das Getriebe 20 mit Schmieröl versorgen zu können. Durch diese bedarfsgerechte Anpassung des von der Getriebehydraulikpumpe 130 erzeugten Drucks mittels einer Anpassung der Drehzahl n des zweiten Elektromotors 102 kann Energie gespart werden. Gleichzei- tig können die Bauteile geschont werden, da nicht ständig der bei Maximaldrehmo- mentanforderung Mmax erforderliche Kupplungsdruck erzeugt werden muss.
Die Steuerung 104 ist somit dazu eingerichtet: eine Drehmomentanforderung M an den ersten Elektromotor 12 zu empfan- gen, und die Drehzahl n des zweiten Elektromotors 102 in Abhängigkeit von der emp- fangenen Drehmomentanforderung M anzupassen.
Zu diesem Zweck ist die Steuerung 104 außerdem dazu eingerichtet: Eingangssignale zu einer Drehmomentanforderung M an den ersten Elektro- motor 12 sowie zu einer Ist-Drehzahl n des zweiten Elektromotors 102 zu empfangen, und Ausgangssignale zu einer Soll-Drehzahl n des zweiten Elektromotors 102 auszugeben.
Somit umfasst ein von der Steuerung 104 ausführbares Verfahren: einen ersten Schrit eines Empfangens einer Drehmomentanforderung (M) an den ersten Elektromotor 12, und einen zweiten Schritt eines Anpassens der Drehzahl n des zweiten Elektromo- tors 102 in Abhängigkeit von der empfangenen Drehmomentanforderung M.
Der zweite Schritt kann ab einer vorbestimmten Drehmomentanforderung M1, M2 durchgeführt werden. Dabei kann vor dem zweiten Schritt die Drehzahl n des zweiten Elektromotors 102 konstant gehalten werden. Die Anpassung kann beim Überschrei- ten einer Drehmomentanforderung M1 eine Erhöhung der Drehzahl n des zweiten Elektromotors 102 und beim Unterschreiten einer anderen Drehmomentanforderung M2 eine Reduzierung der Drehzahl n des zweiten Elektromotors 102 bedeuten.
Der zweite Schritt kann innerhalb eines von zwei Drehmomentanforderungen M1, M2 definierten Bereichs durchgeführt werden. Dieser Bereich kann sich von einer unte- ren Drehmomentanforderung M1 bis zu einer oberen Drehmomentanforderung M2 erstrecken. In diesem Bereich kann die Anpassung der Drehzahl n des zweiten Elekt- romotors einem vorgegebenen Gradienten folgen, welcher linear sein kann. Über diesen Bereich hinaus kann die Drehzahl n des zweiten Elektromotors 102 konstant gehalten werden.
In dem zweiten Schritt kann die Drehzahl n innerhalb eines Bereichs angepasst wer- den. Dieser Bereich kann sich von einer Anfangsdrehzahl m bis zu einer Enddreh- zahl n2, nD erstrecken.
Die jeweiligen zuvor beschriebenen Bereiche können sich von 40% bis 95% des je- weiligen maximalen Werts erstrecken. In Bezug auf die Drehmomentanforderung M ist der maximale Wert die Maximaldrehmomentanforderung Mmax und in Bezug auf die Drehzahl n ist der maximale Wert die Maximaldrehzahl nmax.
Durch das Anpassen der Drehzahl n kann die Getriebepumpe 130 im Pumpenan- triebsstrang 100 derart betrieben werden, dass ein von dieser erzeugter Kupplungs- druck innerhalb eines definierten Bereichs angepasst wird. Der Kupplungsdruck kann derart angepasst werden, dass er dem für eine Kupp- lungssicherheit im Fahrantriebsstrang 10 erforderlichen Druck entspricht. Dabei kann die Anpassung zwischen 0 und 2 bar, vorzugsweise zwischen 0 und 1 bar, betragen.
Durch das Anpassen der Drehzahl n kann ein Druck für eine Differenzialsperre im Fahrantriebsstrang 10 erzeugt werden. Insbesondere kann durch das Anpassen der Drehzahl n die Getriebehydraulikpumpe 130 oder die verstellbare Arbeitshydraulik- pumpe 140 im Pumpenantriebsstrang 100 derart betrieben werden, dass ein von dieser erzeugter Druck derart angepasst wird, dass er dem für eine Differenzialsperre im Fahrantriebsstrang 10 erforderlichen Druck entspricht. So kann die Drehzahl n des zweiten Elektromotors 102 von einer Drehzahl m bei einer inaktiven Differential- sperre auf eine Differentialsperrdrehzahl nD für eine aktive Differentialsperre erhöht werden.
Bezugszeichenliste
1 Antriebsanordnung
10 Fahrantriebsstrang
12 Elektromotor
20 Getriebe
22 Kupplung
24 Kupplung
30 Radachse
100 Pumpenantriebsstrang
102 Elektromotor
104 Steuerung
120 Getriebe
130 Getriebehydraulikpumpe
140 Arbeitshydraulikpumpe
A aktiver Zustand der Differentialsperre
B inaktiver Zustand der Differentialsperre
M Drehmomentanforderung M1 untere Drehmomentanforderung
M2 obere Drehmomentanforderung Mmax Maximaldrehmomentanforderung n Drehzahl n1 Anfangsdrehzahl n2 Enddrehzahl nD Differentialsperrdrehzahl nmax Maximaldrehzahl

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zum Steuern einer Arbeitsmaschine, welche einen Fahrantriebs- strang (10), der ein mit einem ersten Elektromotor (12) Wirkverbundenes Ge- triebe (20) aufweist, und einen Pumpenantriebsstrang (100) umfasst, der eine mit einem zweiten Elektromotor (102) Wirkverbundene Getriebepumpe (130) zur Bereitstellung eines Kupplungsdrucks für das Getriebe (20) sowie eine Steuerung für den zweiten Elektromotor (102) aufweist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: einen ersten Schrit eines Empfangens einer Drehmomentanforderung (M) an den ersten Elektromotor (12), und einen zweiten Schritt eines Anpassens der Drehzahl (n) des zweiten Elektromotors (102) in Abhängigkeit von der empfangenen Drehmo- mentanforderung (M).
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei der zweite Schritt ab einer vorbestimmten Drehmomentanforde- rung (M1 ) durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der zweite Schritt innerhalb eines von zwei Drehmomentanforde- rungen (M1, M2) definierten Bereichs durchgeführt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei in dem zweiten Schritt die Drehzahl (n) innerhalb eines Bereichs ( n1 , n2) angepasst wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei durch das Anpassen der Drehzahl (n) die Getriebepumpe (130) im Pumpenantriebsstrang (100) derart betrieben wird, dass ein von dieser er- zeugter Kupplungsdruck innerhalb eines Bereichs angepasst wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Kupplungsdruck derart angepasst wird, dass er dem für eine Kupplungssicherheit im Fahrantriebsstrang (10) erforderlichen Druck ent- spricht.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei durch das Anpassen der Drehzahl (n) ein Druck für eine Diffe- renzialsperre im Fahrantriebsstrang (10) erzeugt wird.
8. Steuerung (104), die dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der An- sprüche 1 bis 7 auszuführen, wobei die Steuerung (104) außerdem dazu eingerichtet ist: eine Drehmomentanforderung (M) an den ersten Elektromotor (12) zu empfangen, und die Drehzahl (n) des zweiten Elektromotors (102) in Abhängigkeit von der empfangenen Drehmomentanforderung (M) anzupassen.
9. Antriebsanordnung, aufweisend: einen Fahrantriebsstrang (10), umfassend: einen ersten Elektromotor (12), und ein Getriebe (20), das mit dem ersten Elektromotor (12) wirkver- bunden ist; und einen Pumpenantriebsstrang (100), umfassend: einen zweiten Elektromotor (102), eine Steuerung (104) für den zweiten Elektromotor (102), und eine Getriebepumpe (130) zur Bereitstellung eines Kupplungs- drucks für das Getriebe (20), die mit dem zweiten Elektromotor (102) Wirkverbunden ist; wobei die Steuerung (104) dazu eingerichtet ist: eine Drehmomentanforderung (M) an den ersten Elektromotor (12) zu empfangen, und die Drehzahl (n) des zweiten Elektromotors (102) in Abhängigkeit von der empfangenen Drehmomentanforderung (M) anzupassen.
10. Arbeitsmaschine mit einer Antriebsanordnung nach Anspruch 9, wobei die Arbeitsmaschine eine Verbindung der Steuerung (104) mit dem ersten Elektromotor (12) aufweist.
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