DE102013113205A1

DE102013113205A1 - Verfahren zur Grenzlastregelung eines hydrostatischen Antriebssystems

Info

Publication number: DE102013113205A1
Application number: DE102013113205.7A
Authority: DE
Inventors: Andreas Kromm; Erwin Hartung
Original assignee: Linde Hydraulics GmbH and Co KG
Current assignee: Linde Hydraulics GmbH and Co KG
Priority date: 2013-11-25
Filing date: 2013-11-28
Publication date: 2015-05-28

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Grenzlastregelung (GR) eines hydrostatischen Antriebssystems (1), insbesondere eines hydrostatischen Fahrantriebs, das eine von einem Antriebsmotor (M) angetriebene hydrostatische Pumpe (P), die im Fördervolumen (VP) verstellbar ist, und zumindest einen im geschlossenen Kreislauf mit der Pumpe (P) verbundenen hydrostatischen Motor (HM), der im Schluckvolumen (VHM) verstellbar ist, umfasst, wobei in einem ersten Getriebeübersetzungsbereich (GB1) des hydrostatischen Antriebssystems (1) der Motor (HM) auf maximales Schluckvolumen (VHMmax) eingestellt ist und die Pumpe (P) ausgehend von einer Stellung mit minimalem Fördervolumen (VPmin) auf eine Stellung mit maximalem Fördervolumen (VPmax) verstellt wird, und in einem zweiten Getriebeübersetzungsbereich (GB2) des hydrostatischen Antriebssystems (1), der sich an den ersten Getriebeübersetzungsbereich (GB1) anschließt, die Pumpe (P) auf maximales Fördervolumen (VPmax) eingestellt ist und der Motor (HM) ausgehend von einer Stellung mit maximalem Schluckvolumen (VHMmax) auf eine Stellung mit minimalem Fördervolumen (VHMmin) verstellt wird. Bei einer Drehzahldrückung des Antriebsmotors (M) in dem zweiten Getriebeübersetzungsbereich (GB2) wird die Schluckvolumeneinstellung (VHM) des Motors (HM) von der Grenzlastregelung (GR) beeinflusst.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Grenzlastregelung eines hydrostatischen Antriebssystems, insbesondere eines hydrostatischen Fahrantriebs, das eine von einem Antriebsmotor angetriebene hydrostatische Pumpe, die im Fördervolumen verstellbar ist, und zumindest einen im geschlossenen Kreislauf mit der Pumpe verbundenen hydrostatischen Motor, der im Schluckvolumen verstellbar ist, umfasst, wobei in einem ersten Getriebeübersetzungsbereich des hydrostatischen Antriebssystems der Motor auf maximales Schluckvolumen eingestellt ist und die Pumpe ausgehend von einer Stellung mit minimalem Fördervolumen auf eine Stellung mit maximalem Fördervolumen verstellt wird, und in einem zweiten Getriebeübersetzungsbereich des hydrostatischen Antriebssystems, der sich an den ersten Getriebeübersetzungsbereich anschließt, die Pumpe auf maximales Fördervolumen eingestellt ist und der Motor ausgehend von einer Stellung mit maximalem Schluckvolumen auf eine Stellung mit minimalem Fördervolumen verstellt wird.
Derartige hydrostatische Antriebssysteme mit einem geschlossenen Kreislauf werden in Fahrzeugen, beispielsweise in mobilen selbstfahrenden Arbeitsmaschinen, insbesondere Flurförderzeugen, Landmaschinen, Forstmaschinen und Baumaschinen, beispielsweise Rad- und Teleskopladern, Baggern, Forstmaschinen, Schleppern, Mähdreschern, Feldhäckslern, Zuckerrüben- oder Kartoffelrodern, als Beispiele für Fahrzeuge als Fahrantriebe eingesetzt.
Bei derartigen hydrostatischen Antriebssystemen, die bevorzugt als Fahrantriebe von Fahrzeugen ausgebildet sind, wird ausgehend von dem Fahrzeugstillstand zur Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit in einem ersten Getriebeübersetzungsbereich des hydrostatischen Antriebssystems, dem sogenannten Pumpenbereich, zuerst das Fördervolumen der Pumpe erhöht und hierzu die Pumpe von der Stellung mit dem Fördervolumen Null entsprechend einer Fahrrampe innerhalb einer bestimmten Zeitspanne auf das maximale Fördervolumen verstellt. Der Motor befindet sich in diesem ersten Getriebeübersetzungsbereich, in dem nur die Pumpe in dem Fördervolumen verstellt wird, in der Stellung mit maximalem Schluckvolumen, wodurch der Fahrantrieb ein hohes Drehmoment erzeugt. Zur weiteren Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit in einem anschließenden zweiten Getriebeübersetzungsbereich des hydrostatischen Antriebssystems, dem sogenannten Motorbereich, wird das Schluckvolumen des Motors reduziert und hierzu der Motor von der Stellung mit maximalem Schluckvolumen entsprechend einer Fahrrampe innerhalb einer bestimmten Zeitspanne auf die Stellung mit minimalem Schluckvolumen verstellt. Die Pumpe befindet sich in diesem zweiten Getriebeübersetzungsbereich, in dem nur der Motor in dem Schluckvolumen verstellt wird, in der Stellung mit maximalem Fördervolumen.
Derartige hydrostatische Antriebssysteme sind meist elektronisch gesteuert, wobei von einer elektronischen Steuereinrichtung die Pumpe und der Motor angesteuert werden, um das Fördervolumen der Pumpe und das Schluckvolumen des Motors zu steuern. Die Ansteuerung der Pumpe und des Motors durch die elektronische Steuereinrichtung erfolgt gemäß dem Ausgang einer Fahrrampe, die eine Zeitrampe als Zeitglied umfasst, anhand derer bei der Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit zuerst das Fördervolumen der Pumpe erhöht und anschließend das Schluckvolumen des Motors verringert wird. Bei bekannten hydrostatischen Antriebssystemen ist die Zeitrampe, anhand derer die Pumpe im Fördervolumen und der Motor im Schluckvolumen verstellt werden, eine fest vorgegebene Kurve.
Bei derartigen hydrostatischen Antriebssystemen können Betriebszustände, beispielsweise bei einer Bergauffahrt des Fahrzeugs, auftreten, bei denen aufgrund einer Überlastung des Antriebsmotors die Ist-Drehzahl des Antriebsmotors unter eine vorgegebene Soll-Drehzahl gedrückt wird. Um dieser Drehzahldrückung und Überlastung des Antriebsmotors entgegenzuwirken, sind derartige Fahrantriebe mit einer Grenzlastregelung versehen, die auch als Drückungsregelung bezeichnet wird, und die bei einer auftretenden Drehzahldrückung des Antriebsmotors die Getriebeübersetzung des hydrostatischen Antriebssystems und somit die Leistungsaufnahme des hydrostatischen Antriebssystems beeinflusst, um den Antriebsmotor zu entlasten. Bekannte Grenzlastregelungen von hydrostatischen Antriebssystemen reduzieren bei einem unerwünschten Drehzahlabfall des Antriebsmotors das Fördervolumen der Pumpe, um den Antriebsmotor zu entlasten, so dass dessen Drehzahl wieder auf die vorgegebene Soll-Drehzahl ansteigen kann.
Ein derartiges elektronisch gesteuertes hydrostatisches Antriebssystem mit einer Grenzlastregelung, die bei einem unerwünschten Drehzahlabfall des Antriebsmotor das Fördervolumen der Pumpe verringert, um den Antriebsmotor zu entlasten, ist aus der DE 43 16 300 C2 bekannt. Über die Zurücknahme und Verringerung des Fördervolumens der Pumpe wird von derartigen bekannten Grenzlastregelungen die Leistung und das Drehmoment des hydrostatischen Antriebssystems bei einer Drehzahldrückung des Antriebsmotors begrenzt und geregelt.
Derartige Grenzlastregelungen, bei denen unabhängig davon, ob sich das hydrostatische Antriebssystems in dem ersten Getriebeübersetzungsbereich – dem sogenannten Pumpenbereich – oder in dem zweiten Getriebeübersetzungsbereich – dem sogenannten Motorbereich – befindet, das Fördervolumen der Pumpe verringert wird, weisen eine Reihe von Nachteilen auf.
Falls sich das hydrostatische Antriebssystem, beispielsweise ein hydrostatischer Fahrantrieb, in dem zweiten, den Motorbereich bildenden Getriebeübersetzungsbereich befindet, führt eine derartige Grenzlastregelung mit einer Verringerung des Fördervolumens der Pumpe zu einer geringeren Zugkraft des als Fahrantrieb ausgebildeten hydrostatischen Antriebssystems.
Zudem führen derartige Grenzlastregelungen, bei denen bei einer Drehzahldrückung des Antriebsmotors das Fördervolumen der Pumpe verringert wird, bei als Fahrantrieben ausgebildeten hydrostatischen Antriebssystemen sehr oft zu einem Unterschwingen der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs, wodurch aufwändige Kompensationsverfahren erforderlich sind, um das elektronisch gesteuerte hydrostatische Antriebssystem zu stabilisieren. Auftretende Unterschwingungen der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs während der Grenzlastregelung führen ohne Kompensationsverfahren der Ausgangsgrößen des Antriebssystems zu Instabilitäten des Antriebsmotors und als Folge zu Instabilitäten des hydrostatischen Antriebssystems. Zudem verursachen Unterschwingungen der Fahrgeschwindigkeit und eine Instabilität des Fahrzeugs während der Grenzlastregelungen zusätzliche hydraulisch-mechanische Verluste im hydrostatischen Motor, sofern der Motor noch im Verstellbereich ist und dessen Schluckvolumen in dem zweiten Getriebeübersetzungsbereich verringert wird.
Zudem führt bei bekannten Grenzlastregelungen die Zurücknahme des Fördervolumens der Pumpe zu ungleichmäßigen Beschleunigungen des Fahrzeugs, die durch Druckschwankungen in dem geschlossenen Kreislauf entstehen. Bei auftretenden Druckschwankungen während einer Grenzlastregelung ist somit keine komfortable Fahrweise eines Fahrzeugs möglich. Diese ungleichmäßigen Beschleunigungen des Fahrzeugs und Druckschwankungen in dem geschlossenen Kreislauf führen weiterhin zu mechanischen Vibrationen in den den geschlossenen Kreislauf zwischen Pumpe und Motor bildenden hydraulischen Leitungen, beispielsweise Schlauchleitungen. Die entstehenden mechanischen Vibrationen führen zur Verkürzung der Lebensdauer der Komponenten des hydrostatischen Antriebssystems.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Grenzlastregelung eines hydrostatischen Antriebssystems zur Verfügung zu stellen, die eine verbesserte Grenzlastregelung aufweist und eine hohe Zugkraft des Antriebssystems während der Grenzlastregelung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei einer Drehzahldrückung des Antriebsmotors in dem zweiten Getriebeübersetzungsbereich die Schluckvolumeneinstellung des Motors von der Grenzlastregelung beeinflusst wird. Bei der erfindungsgemäßen Grenzlastregelung wird in dem zweiten, den Motorbereich bildenden Getriebeübersetzungsbereich zur Entlastung des Antriebsmotors bei einer Drehzahldrückung das Schluckvolumen des Motors des hydrostatischen Antriebssystems beeinflusst und verändert. Gegenüber einer Grenzlastregelung des Standes der Technik, bei der das Fördervolumen der Pumpe verringert wird, weist die erfindungsgemäße Grenzlastregelung durch die Beeinflussung des Schluckvolumens des Motors bei einem als hydrostatischen Fahrantrieb ausgebildeten hydrostatischen Antriebssystem während der Grenzlastregelung in dem zweiten, den Motorbereich bildenden Getriebeübersetzungsbereich eine höhere Zugkraft auf, wodurch sich Vorteile ergeben insbesondere während einer Bergauffahrt eines Fahrzeugs.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung weist die Grenzlastregelung mehrere Regelbereiche auf, in denen durch Beeinflussung der Schluckvolumeneinstellung des Motors und/oder der Fördervolumeneinstellung der Pumpe eine Lastreduzierung bzw. eine Lastbegrenzung des Antriebsmotors durchgeführt wird, wobei die unterschiedlichen Regelbereiche in Abhängigkeit von der Belastung des Antriebsmotors ausgewählt und initiiert werden. Mit mehreren unterschiedlichen Regelbereichen, in denen auf unterschiedliche Weise das Schluckvolumen des Motors und gegebenenfalls zusätzlich das Fördervolumen der Pumpe beeinflusst wird, wobei die unterschiedlichen Regelbereiche von der Grenzlastregelung in Abhängigkeit von der Belastung des Antriebsmotors ausgewählt und initiiert werden, kann eine hohe Präzision der Lastreduzierung und Lastbegrenzung des Antriebsmotors erzielt und gewährleistet werden und somit eine verbesserte Grenzlastregelung erzielt werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung wird in einem ersten Regelbereich der Grenzlastregelung bei einer beginnenden Drehzahldrückung des Antriebsmotors die Verstellgeschwindigkeit des Motors, mit der der Motor von einer Stellung mit maximalem Schluckvolumen auf eine Stellung mit minimalem Schluckvolumen verstellt wird, verringert. Bei einer beginnenden Drehzahldrückung des Antriebsmotors ist die Abweichung zwischen dem Drehzahl-Sollwert und dem Drehzahl-Istwert des Antriebsmotors gering. Die Belastung des Antriebsmotors liegt im Nennwert-Bereich. Das mit dem hydrostatischen Fahrantrieb versehene Fahrzeug ist in einer Beschleunigungsphase und der Hochdruck im geschlossenen Kreislauf des hydrostatischen Antriebssystems steigt an. Durch die Reduzierung der Verstellgeschwindigkeit, mit der in dem zweiten, den Motorbereich bildenden Getriebeübersetzungsbereich das Schluckvolumen des Motors verringert wird, wird somit in dem ersten Regelbereich der erfindungsgemäßen Grenzlastregelung erzielt, dass die Änderung des Schluckvolumens des Motors langsamer wird. Hierdurch wird die Belastung des Antriebsmotors verringert und somit eine Lastreduzierung des Antriebsmotors erzielt. Durch diese Verringerung der Verstellgeschwindigkeit des Motors bei einer in dem zweiten Getriebeübersetzungsbereich auftretenden Drehzahldrückung wird eine Verringerung der Zugkraft des Fahrzeugs vermieden und eine hohe Zugkraft auch während der Grenzlastregelung in dem ersten Regelbereich erzielt. Weiterhin können Unter- und Überschwingungen der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs während einer Grenzlastregelung verhindert werden. Zudem werden mechanische Vibrationen in dem hydrostatischen Antriebssystems minimiert.
Besondere Vorteile ergeben sich hierbei, wenn in dem ersten Regelbereich der Grenzlastregelung mit zunehmender Drehzahldrückung des Antriebsmotors die Verstellgeschwindigkeit des Motors auf den Wert Null reduziert wird. Sofern durch die Reduzierung der Verstellgeschwindigkeit, mit der in dem zweiten Getriebeübersetzungsbereich das Schluckvolumen des Motors verringert wird, die Entlastung des Antriebsmotors nicht ausreichend ist, um der Drehzahldrückung des Antriebsmotors entgegenzuwirken, wird somit von der erfindungsgemäßen Grenzlastregelung die Verstellgeschwindigkeit des Motors bis auf den Wert Null reduziert. Bei einer Verstellgeschwindigkeit mit dem Wert Null ändert der Hydromotor die Schluckvolumeneinstellung nicht mehr, wodurch die Belastung des Antriebsmotors begrenzt wird und somit eine Lastbegrenzung des Antriebsmotors erzielt wird.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist die erfindungsgemäße Grenzlastregelung einen zweiten Regelbereich auf, der sich an den ersten Regelbereich anschließt, wobei in dem zweiten Regelbereich bei einer zunehmenden Drehzahldrückung des Antriebsmotors der Motor in Richtung einer Vergrößerung des Schluckvolumens verstellt wird. Die Grenzlastregelung geht somit in den zweiten Regelbereich, falls die Abweichung zwischen dem Drehzahl-Sollwert und dem Drehzahl-Istwert des Antriebsmotors weiter zunimmt. Die Belastung des Antriebsmotors ist hierbei höher als das Nenndrehmoment des Antriebsmotors. Das mit dem hydrostatischen Fahrantrieb versehene Fahrzeug fährt, es findet jedoch keine Beschleunigung mehr statt. Durch die Vergrößerung des Schluckvolumens des Motors bei einer in dem zweiten, den Motorbereich bildenden Getriebeübersetzungsbereich auftretenden Drehzahldrückung wird somit in dem zweiten Regelbereich erzielt, dass der im geschlossenen Kreislauf anstehende Hochdruck verringert wird und somit der Antriebsmotor entlastet wird. Durch die Vergrößerung des Schluckvolumens des Motors in dem zweiten Regelbereich der Grenzlastregelung bremst das Fahrzeug gleichmäßig ab. In dem zweiten Regelbereich steigt die Zugkraft des Fahrzeugs weiter an. Die maximale Zugkraft wird erreicht, wenn der Motor von der Grenzlastregelung auf das maximale Schluckvolumen verstellt wird. In dem zweiten Regelbereich der erfindungsgemäßen Grenzlastregelung wird somit erzielt, dass durch die Vergrößerung des Schluckvolumens des Motors die Zugkraft des Fahrzeugs ansteigt. In dem zweiten Regelbereich stellt sich eine monotone Verringerung des Hochdruckes in dem geschlossenen Kreislauf ein. Es treten nur geringe oder keine mechanischen Vibrationen ein. Durch die Vergrößerung des Schluckvolumens des Motors wird ein komfortables Abbremsen des Fahrzeugs erzielt. Auch in dem zweiten Regelbereich werden durch die Vergrößerung des Schluckvolumens des Motors Unter- und Überschwingungen der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs während einer Grenzlastregelung vermieden.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist die erfindungsgemäße Grenzlastregelung einen dritten Regelbereich auf, der sich an den zweiten Regelbereich anschließt, wobei in dem dritten Regelbereich bei einer zunehmenden Drehzahldrückung des Antriebsmotors das Fördervolumen der Pumpe verringert wird. Die Grenzlastregelung geht somit in den dritten Regelbereich, falls die Abweichung zwischen dem Drehzahl-Sollwert und dem Drehzahl-Istwert des Antriebsmotors weiter ansteigt und zunimmt. Die Belastung des Antriebsmotors ist hierbei wesentlich höher als das Nenndrehmoment des Antriebsmotors, beispielsweise infolge einer sprungartigen Änderung der Fahrwiderstände. Die Zugkraft des hydrostatischen Antriebssystems reicht nicht mehr aus, um die Fahrwiderstände zu kompensieren. Der Motor befindet sich in der Stellung nahe des maximalen Schluckvolumens. Durch die Verringerung des Fördervolumens der Pumpe bei einer in dem zweiten Getriebeübersetzungsbereich auftretenden Drehzahldrückung wird in dem dritten Regelbereich erzielt, dass der Antriebsmotor weiter entlastet wird.
Zusätzlich wird gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung in dem dritten Regelbereich der Grenzlastregelung die Verstellgeschwindigkeit, mit der der Motor auf das maximale Schluckvolumen verstellt wird, erhöht. Hierdurch wird erzielt, dass der Motor in dem dritten Regelbereich schnell auf das maximale Schluckvolumen verstellt wird, um den Antriebsmotor zu entlasten. Durch das schnelle Verstellen des Motors auf das maximale Schluckvolumen in Verbindung mit der Verringerung des Fördervolumens der Pumpe wird somit eine progressive Entlastung des Antriebsmotors in dem dritten Regelbereich erzielt.
Von der Grenzlastregelung wird zweckmäßigerweise die Drehzahldrückung des Antriebsmotors anhand einer Abweichung des Drehzahlistwerts des Antriebsmotors von einem Drehzahlsollwert des Antriebsmotors ermittelt, wobei in Abhängigkeit von der Größe der Abweichung zwischen Drehzahlsollwert und Drehzahlistwert die Regelbereiche ausgewählt werden. Die Grenzlastregelung verwendet somit die Größe der Abweichung zwischen Drehzahlsollwert und Drehzahlistwert des Antriebsmotors, die abhängig von der Belastung des Antriebsmotors ist, als Eingangsgröße, anhand derer die unterschiedlichen Regelbereiche ausgewählt werden. Hierdurch ist lediglich ein Drehzahlsensor für die Erfassung des Drehzahlistwertes des Antriebsmotors erforderlich und zur Erfassung der Belastung des Antriebsmotors kann auf aufwändige Drucksensoren, die den Druck in dem geschlossenen Kreislauf messen, verzichtet werden. Durch die Größe der Abweichung zwischen Drehzahlsollwert und Drehzahlistwert des Antriebsmotors kann somit von der Grenzlastregelung auf einfache Weise der entsprechende Regelbereich ermittelt und ausgewählt werden, in denen die entsprechenden Maßnahmen zur Lastreduzierung bzw. Lastbegrenzung des Antriebsmotors durchgeführt werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung wird das Fördervolumen der Pumpe und das Schluckvolumen des Motors anhand einer Zeitrampe verstellt, wobei die Grenzlastregelung zur Beeinflussung des Schluckvolumens des Motors die Steigung der Zeitrampe beeinflusst. Mit einer Anpassung und Veränderung der Steigung und somit der Steilheit der bei einem Fahrantrieb die Fahrrampe bildenden Zeitrampe durch die Grenzlastregelung in dem zweiten Getriebeübersetzungsbereich kann eine hochdynamische Grenzlastregelung erzielt werden, die dynamisch sehr präzise ist, da monotone Druckverläufe in dem geschlossenen Kreislauf während der Grenzlastregelung erzielt werden.
In dem ersten Regelbereich, wobei die Zeitrampe eine positive Steigung aufweist, wird hierzu von der Grenzlastregelung ein Korrektursignal für die Korrektur der Steigung der Zeitrampe erzeugt, anhand dessen die Steigung der Zeitrampe verringert wird. Die Grenzlastregelung erzeugt somit ein Korrektursignal zur Korrektur der Steigung und somit des Gradienten der Zeitrampe. Die erste Ableitung des Signals am Ausgang der Zeitrampe wird hierdurch geringer, bleibt jedoch noch positiv, so dass die Änderung und Verringerung des Schluckvolumens des Motors langsamer wird und hierdurch der Antriebsmotor entlastet wird.
In dem ersten Regelbereich wird mit zunehmender Drehzahldrückung des Antriebsmotors mittels des von der Grenzlastregelung erzeugten Korrektursignals die Steigung der Zeitrampe bis zum Wendepunkt verringert. Hierdurch wird erzielt, dass sich bei einer nicht ausreichenden Entlastung des Antriebsmotors die Steigung und somit der Gradient der Zeitrampe weiter abschwächt bis zum Wendepunkt, d.h. der Steigung Null, am Ausgang der Zeitrampe. In diesem ändert sich das Schluckvolumen des Motors nicht mehr und die von dem Antriebsmotor durch das hydrostatische Antriebssystem abgenommene Leistung wird begrenzt.
In dem zweiten Regelbereich wird von der Grenzlastregelung ein Korrektursignal für die Korrektur der Steigung der Zeitrampe erzeugt, anhand dessen die Steigung der Zeitrampe in eine negative Steigung geändert wird. Im zweiten Regelbereich erzeugt somit die Grenzlastregelung ein Korrektursignal für die weitere Änderung der Steigung und somit der Gradienten der Zeitrampe, so dass die erste Ableitung am Ausgang der Zeitrampe negativ wird. Hierdurch wird der Motor in Richtung auf eine Erhöhung und somit einer Vergrößerung des Schluckvolumens verstellt.
In dem dritten Regelbereich wird von der Grenzlastregelung ein Korrektursignal für die Korrektur der Steigung der Zeitrampe erzeugt, anhand dessen die negative Steigung der Zeitrampe erhöht wird. Die Grenzlastregelung erzeugt somit in dem dritten Regelbereich ein Korrektursignal für einen progressiven negativen Gradient der Zeitrampe. Die negative Ableitung am Ausgang der Zeitrampe wird steiler, wodurch der Motor schneller auf das maximale Schluckvolumen verstellt wird.
In dem dritten Regelbereich wird von der Grenzlastregelung an eine das Fördervolumen der Pumpe steuernde Pumpenverstelleinrichtung zusätzlich ein Korrektursignal zur Verringerung des Fördervolumens der Pumpe ausgegeben. Hierdurch wird eine noch progressivere Entlastung des Antriebsmotors erzielt.
Die Grenzlastregelung steht gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung mit einem Berechnungsmodul in Verbindung, in dem anhand der Zeitrampe die Getriebeübersetzung berechnet wird, und von dem an die Grenzlastregelung der Getriebeübersetzungsbereich ausgegeben wird. Das Berechnungsmodul berechnet anhand des Ausgangssignals der Zeitrampe ein Schluckvolumen des Motors und ein Fördervolumen der Pumpe und steuert eine Fördervolumenstelleinrichtung der Pumpe und eine Schluckvolumenstelleinrichtung des Motors an. Durch die Ausgabe des entsprechenden Getriebeübersetzungsbereichs von dem Berechnungsmodul an die Grenzlastregelung kann von der Grenzlastregelung auf einfache Weise ermittelt werden, ob sich das hydrostatische Antriebssystem in dem zweiten Getriebeübersetzungsbereich und somit dem Motorbereich befindet, um bei einer auftretenden Drehzahldrückung des Antriebsmotors im Motorbereich das erfindungsgemäße Grenzlastregelverfahren mit den unterschiedlichen Regelbereichen durchführen zu können.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden in dem Berechnungsmodul das Fördervolumen der Pumpe und das Schluckvolumen des Motors während einer Grenzlastregelung unter Berücksichtigung des Drehzahl-Istwertes des Antriebsmotors berechnet und entsprechende Stellsignale an eine Fördervolumenstelleinrichtung der Pumpe und eine Schluckvolumenstelleinrichtung der Motors ausgegeben, wobei nach Ausgabe der Stellsignale an die Fördervolumenstelleinrichtung der Pumpe und an die Schluckvolumenstelleinrichtung der Motors der Drehzahl-Istwert durch den Drehzahl-Sollwert ersetzt wird. Hierdurch können während der Grenzlastregelung unerwünschte Mitkopplungen vermieden werden. Dies gilt sowohl bei einer Grenzlastregelung in dem zweiten Getriebeübersetzungsbereich als auch bei einer Grenzlastregelung in dem ersten Getriebeübersetzungsbereich, wobei bei einer Drehzahldrückung des Antriebsmotors von der Grenzlastregelung lediglich das Fördervolumen der Pumpe verstellt und verändert wird.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine elektronische Grenzlastregelung eines hydrostatisches Antriebssystems, insbesondere eines Fahrantriebs eines Fahrzeugs, wobei das Antriebssystem eine von einem Antriebsmotor angetriebene hydrostatische Pumpe, die im Fördervolumen verstellbar ist, und zumindest einen im geschlossenen Kreislauf mit der Pumpe verbundenen hydrostatischen Motor, der im Schluckvolumen verstellbar ist, umfasst, wobei eine elektronische Steuereinrichtung zur Verstellung des Fördervolumens der Pumpe und zur Verstellung des Schluckvolumens des Motors vorgesehen ist, wobei die Grenzlastregelung einen Steuerblock aufweist, der mit einer Einrichtung zur Beeinflussung des Schluckvolumens des Motors in Wirkverbindung steht. Bei einem derartigen elektronisch gesteuerten Antriebssystems, das mit einer elektronischen Grenzlastregelung versehen ist, kann in dem zweiten Getriebeübersetzungsbereichs des Antriebssystems mit einem Steuerblock der Grenzlastregelung, der das Schluckvolumen des Motors beeinflusst, auf einfache Weise eine Grenzlastregelung erzielt werden, die eine hohe Zugkraft des Antriebssystems während der Grenzlastregelung sicherstellt und eine verbesserte Grenzlastregelung ermöglicht.
Sofern von der Steuereinrichtung das Schluckvolumen des Motors gemäß einer Zeitrampe verstellt wird, steht der Steuerblock mit der Zeitrampe in Wirkverbindung. Von dem Steuerblock kann hierdurch auf einfache Weise während einer Grenzlastregelung die Steilheit und somit der Gradient der Zeitrampe und dadurch das Schluckvolumen des Motors beeinflusst werden.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein hydrostatisches Antriebssystem als Fahrantrieb eines Fahrzeugs, insbesondere einer mobilen Arbeitsmaschine, wobei das Antriebssystem eine von einem Antriebsmotor angetriebene hydrostatische Pumpe, die im Fördervolumen verstellbar ist, und zumindest einen im geschlossenen Kreislauf mit der Pumpe verbundenen hydrostatischen Motor, der im Schluckvolumen verstellbar ist, umfasst, wobei eine elektronische Steuereinrichtung zur Verstellung des Fördervolumens der Pumpe und zur Verstellung des Schluckvolumens des Motors vorgesehen ist, die ein Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche durchführt. Bei elektronisch gesteuerten hydrostatischen Antriebssystemen, bei denen die Pumpe und der Motor beispielsweise elektro-hydraulisch im Fördervolumen bzw. dem Schluckvolumen gesteuert sind, kann die erfindungsgemäße hochdynamische und präzise Grenzlastregelung auf einfache Weise umgesetzt werden.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigt
1 ein hydrostatisches Antriebssystem mit einer Grenzlastregelung des Standes der Technik,
2 Kennlinien des Antriebssystems der 1,
3 ein hydrostatisches Antriebssystem mit einer erfindungsgemäßen Grenzlastregelung und
4 Kennlinien des Antriebssystems der 3.
In der 1 ist schematisch ein als hydrostatischer Fahrantrieb eines Fahrzeugs, beispielsweise einer mobilen Arbeitsmaschine, ausgebildetes hydrostatisches Antriebssystem 1 mit einer Grenzlastregelung GR des Standes der Technik dargestellt. Das hydrostatische Antriebssystem 1 ist elektronisch gesteuert.
Das hydrostatische Antriebssystem 1 umfasst eine von einem Antriebsmotor M, beispielsweise einem als Dieselmotor ausgebildeten Verbrennungsmotor oder einem Elektromotor, angetriebene hydraulische Pumpe P und zumindest einen im geschlossenen Kreislauf mit der Pumpe P verbundenen hydraulischen Motor HM.
Der geschlossene Kreislauf ist von Druckmittelleitungen 2a, 2b gebildet. Die Pumpe P ist als beidseitig im Verdrängervolumen verstellbare Verstellpumpe ausgebildet. Die Pumpe P weist zur Veränderung des Verdrängervolumens V_P eine Verdrängervolumenstelleinrichtung 3 auf, die mittels einer elektrisch ansteuerbaren Fördervolumenstelleinrichtung 4 betätigbar ist.
Der Motor HM ist als einseitig im Schluckvolumen verstellbarer Verstellmotor ausgebildet. Der Motor HM weist zur Veränderung des Verdrängervolumens V_HM eine Schluckvolumenstelleinrichtung 5 auf, die mittels einer elektrisch ansteuerbaren Schluckvolumenstelleinrichtung 6 betätigbar ist.
Die Pumpe P und/oder der Motor HM sind bevorzugt als Axialkolbenmaschinen in Schrägscheibenbauweise ausgebildet, wobei die Verdrängervolumenstelleinrichtungen 3, 5 als in der Neigung verstellbare Schrägscheiben ausgeführt sind.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel steht der Hydromotor HM unter Zwischenschaltung eines mechanischen Getriebes 7 mit einem angetriebenen Rad 8 oder einer Antriebsachse der Arbeitsmaschine in trieblicher Verbindung. Es versteht sich, dass auf das Getriebe 7 auch verzichtet werden kann.
Das elektronisch gesteuerte hydrostatische Antriebssystem 1 umfasst zur Ansteuerung eine elektronische Steuereinrichtung 10, die in der 1 in einem Blockschaltbild dargestellt ist.
Zur Vorgabe einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrantriebs ist eine Vorgabeeinrichtung 15 vorgesehen, die beispielsweise als Fahrpedal oder Fahrhebel ausgebildet ist, durch deren Betätigung durch einen Fahrer des Fahrzeugs ein Fahrkommando vorgegeben wird. Das Signal der Vorgabeeinrichtung 15 wird einer Zeitrampe 16, die eine Fahrrampe bildet, der Steuereinrichtung 10 zugeführt, deren Ausgangssignal einem Berechnungsmodul 17 der Steuereinrichtung 10 zugeführt wird, in dem eine Getriebeübersetzung des hydrostatischen Antriebssystems 1 berechnet wird. Das Berechnungsmodul 17 steht ausgangsseitig mit der elektrisch ansteuerbaren Fördervolumenstelleinrichtung 4 der Pumpe P und der elektrisch ansteuerbaren Schluckvolumenstelleinrichtung 6 des Motors HM in Verbindung. In dem Berechnungsmodul 17 wird ein Verdrängervolumen V_P der Pumpe P und ein entsprechendes Verdrängervolumen V_HM des Motors HM berechnet und entsprechende Ansteuersignale an die Fördervolumenstelleinrichtung 4 und die Schluckvolumenstelleinrichtung 6 ausgeben. Mittels der elektrisch ansteuerbaren Fördervolumenstelleinrichtung 4 und der elektrisch ansteuerbaren Schluckvolumenstelleinrichtung 6 wird von der Steuereinrichtung 10 die Pumpe P auf das vorgegebene Verdrängervolumen V_P und der Motor HM auf das vorgegebene Verdrängervolumen V_HM eingestellt. Das Berechnungsmodul 17 bildet somit einen Volumenverteiler.
Die Steuereinrichtung 10 ist mit der Grenzlastregelung GR versehen, dem als Eingangsgröße die Abweichung zwischen Drehzahl-Sollwert n_soll und Drehzahl-Istwert n_ist des Antriebmotors M zugeführt wird. Der Drehzahl-Sollwert n_soll des Antriebsmotors M wird in einem Sollwertblock 18 vorgegeben, der mit einer nicht näher dargestellten Drehzahlstelleinrichtung des Antriebsmotors M in Verbindung steht. Hierbei kann die Auslenkung der Vorgabeeinrichtung 15 berücksichtigt werden. Zur Erfassung des Drehzahl-Istwert n_ist des Antriebmotors M ist ein entsprechender Drehzahlsensor 19 vorgesehen. Der Sollwertblock 18 kann Bestandteil der elektronischen Steuereinrichtung 10 oder eines elektronischen Motorsteuergeräts des Antriebsmotors M sein. Der Drehzahl-Sollwert n_soll und der Drehzahl-Istwert n_ist des Antriebmotors M werden einem Berechnungsmodul 20 zugeführt, in dem die Abweichung zwischen Drehzahl-Sollwert n_soll und Drehzahl-Istwert n_ist des Antriebmotors M berechnet und als Eingangsgröße der Grenzlastregelung GR zugeführt wird. Die Grenzlastregelung GR erzeugt als Ausgangssignal ein Korrektursignal V_P-Korrektur, das der Fördervolumenstelleinrichtung 4 der Pumpe P zugeführt wird.
Anhand der Kennlinien der 2 wird ein in der Grenzlastregelung GR des Standes Technik gemäß der 1 implementiertes Regelverfahren beschrieben.
In der 2 ist in dem untersten Diagramm der Rampenausgang der Zeitrampe 16 über die Zeit dargestellt. Das Diagramm oberhalb des Diagramms des Rampenausgangs zeigt das Schluckvolumen V_HM des Motors HM über die Zeit, das von dem Berechnungsmodul 17 anhand der Zeitrampe 16 eingestellt wird. Das Diagramm oberhalb des Diagramms des Schluckvolumens V_HM des Motors HM zeigt das Fördervolumen V_P der Pumpe P über die Zeit, das von dem Berechnungsmodul 17 anhand der Zeitrampe 16 eingestellt wird. In dem obersten Diagramm sind Verläufe des von dem Sollwertblock 18 vorgegebenen Drehzahl-Sollwertes n_soll des Antriebsmotors M und des sich aus den Fahrwiderständen ergebende Drehzahl-Istwert n_ist des Antriebsmotors M über die Zeit dargestellt.
In der 2 ist dabei ein Beschleunigungsvorgang des Fahrzeugs aus dem Fahrzeugstillstand auf die maximale Fahrgeschwindigkeit verdeutlicht.
Bei einer Betätigung der Vorgabeeinrichtung 15 wird von der Zeitrampe 16 ein Rampensignal mit einer konstanten Steigung an das Berechnungsmodul 17 ausgegeben. Von dem Berechnungsmodul 17 wird ausgehend von dem Fahrzeugstillstand in einem ersten Getriebeübersetzungsbereich GB1 (Pumpenbereich) des hydrostatischen Antriebssystems 1 zwischen den Zeiträumen t = 0 und t = 0,2 die Pumpe P ausgehend von einer Stellung mit minimalem Fördervolumen V_Pmin auf eine Stellung mit maximalem Fördervolumen V_Pmax verstellt. Der Motor HM ist zwischen den Zeiträumen t = 0 und t = 0,2 hierbei konstant auf maximales Schluckvolumen V_HMmax eingestellt. Zur weiteren Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit auf die maximale Fahrgeschwindigkeit wird in einem zweiten Getriebeübersetzungsbereich GB2 (Motorbereich) des hydrostatischen Antriebssystems zwischen den Zeiträumen t = 0,2 und t = 0,5, der sich an den ersten Getriebeübersetzungsbereich GB1 anschließt, der Motor HM ausgehend von der Stellung mit maximalem Schluckvolumen V_HMmax auf eine Stellung mit minimalem Fördervolumen V_HMmin verstellt. Die Pumpe P ist zwischen den Zeiträumen t = 0,2 und t = 0,5 hierbei konstant auf maximales Fördervolumen V_Pmax eingestellt.
Tritt innerhalb des zweiten Getriebeübersetzungsbereichs GB2 (Motorbereich) eine Drehzahldrückung des Antriebsmotors M auf, erzeugt die Grenzlastregelung GR des Standes der Technik das Korrektursignal V_P-Korrektur, das der Fördervolumenstelleinrichtung 4 der Pumpe P zugeführt wird. In der 2 ist eine Drehzahldrückung des Antriebsmotors M in dem zweiten Getriebeübersetzungsbereichs GB2 dargestellt, die zu dem Zeitpunkt t1 beginnt. Bei beginnender Drehzahldrückung, beispielsweise einem Abfall des Drehzahl-Istwertes n_ist unter den Drehzahl-Sollwert n_soll wird ab dem Zeitpunkt t1 von der Grenzlastregelung GR des Standes der Technik das Korrektursignal V_P-Korrektur erzeugt und das Fördervolumen V_P der Pumpe P verringert, um den Antriebsmotor M zu entlasten. Sofern die Grenzlastregelung GR bei einer ausreichenden Entlastung des Antriebsmotors M wieder einen Anstieg des Drehzahl-Istwertes n_ist erfasst, wird das Korrektursignal V_P-Korrektur verringert, so dass das Fördervolumen V_P der Pumpe P wieder erhöht wird. Am Zeitpunkt t2 ist die Drehzahldrückung des Antriebsmotors M beendet und somit die Grenzlastregelung GR beendet.
Wie aus den Diagrammen der 2 ersichtlich ist, weist bei dem Antriebssystem des Standes der Technik die Zeitrampe 16 innerhalb der beiden Getriebeübersetzungsbereiche GB1, GB2 eine konstante und fest vorgegebene Steigung auf. Die Grenzlastregelung GR wirkt durch das Korrektursignal V_P-Korrektur lediglich auf die Fördervolumenstelleinrichtung 4 der Pumpe P, wobei zur Entlastung des Antriebsmotors M bei einer Drehzahldrückung das Fördervolumen V_P der Pumpe P verringert wird.
Eine derartige hochdynamische Grenzlastregelung GR des Standes der Technik mit einer Rücknahme des Fördervolumen V_P der Pumpe P führt zu einer geringer werden Zugkraft des Fahrantriebs, wenn sich das Antriebssystem 1 in dem zweiten, den Motorbereich bildenden Getriebeübersetzungsbereich GB2 befindet. Dies führt zu Nachteilen beispielsweise während einer Bergauffahrt des Fahrzeugs.
Zudem führt eine derartige Grenzlastregelung GR des Standes der Technik, bei der bei einer Drehzahldrückung des Antriebsmotors M das Fördervolumen V_P der Pumpe P verringert wird, bei als Fahrantrieben ausgebildeten hydrostatischen Antriebssystemen sehr oft zu Unterschwingungen der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs, wodurch aufwändige Kompensationsverfahren erforderlich sind, um das elektronisch gesteuerte hydrostatische Antriebssystem 1 zu stabilisieren. Auftretende Unterschwingungen der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs während der Grenzlastregelung GR führen ohne Kompensationsverfahren der Ausgangsgrößen des Antriebssystems 1 zu Instabilitäten des Antriebsmotors M und als Folge zu Instabilitäten des hydrostatischen Antriebssystems 1. Zudem verursachen Unterschwingungen der Fahrgeschwindigkeit und eine Instabilität des Fahrzeugs während der Grenzlastregelungen GR zusätzliche hydraulisch-mechanische Verluste im hydrostatischen Motor M, sofern der Motor M noch im Verstellbereich ist und dessen Schluckvolumen V_HM in dem zweiten Getriebeübersetzungsbereich GB2 verringert wird.
Zudem führt bei einer Grenzlastregelung GR des Standes der Technik die Zurücknahme des Fördervolumens V_P der Pumpe P zu ungleichmäßigen Beschleunigungen des Fahrzeugs, die durch Druckschwankungen in dem geschlossenen Kreislauf entstehen. Bei auftretenden Druckschwankungen während einer Grenzlastregelung GR ist somit keine komfortable Fahrweise eines Fahrzeugs möglich. Diese ungleichmäßigen Beschleunigungen des Fahrzeugs und Druckschwankungen in dem geschlossenen Kreislauf führen weiterhin zu mechanischen Vibrationen in den den geschlossenen Kreislauf zwischen Pumpe und Motor bildenden hydraulischen Leitungen 2a, 2b, beispielsweise Schlauchleitungen. Die entstehenden mechanischen Vibrationen führen zur Verkürzung der Lebensdauer der Komponenten des hydrostatischen Antriebssystems 1.
In der 3 ist schematisch ein als hydrostatischer Fahrantrieb eines Fahrzeugs, beispielsweise einer mobilen Arbeitsmaschine, ausgebildetes hydrostatisches Antriebssystem 1 mit einer erfindungsgemäßen Grenzlastregelung GR dargestellt. Das hydrostatische Antriebssystem 1 ist elektronisch gesteuert.
Das hydrostatische Antriebssystem 1 umfasst eine von einem Antriebsmotor M, beispielsweise einem als Dieselmotor ausgebildeten Verbrennungsmotor, angetriebene hydraulische Pumpe P und zumindest einen im geschlossenen Kreislauf mit der Pumpe P verbundenen hydraulischen Motor HM.
Der geschlossene Kreislauf ist von Druckmittelleitungen 2a, 2b gebildet. Die Pumpe P ist als beidseitig im Verdrängervolumen verstellbare Verstellpumpe ausgebildet. Die Pumpe P weist zur Veränderung des Verdrängervolumens V_P eine Verdrängervolumenstelleinrichtung 3 auf, die mittels einer elektrisch ansteuerbaren Fördervolumenstelleinrichtung 4 betätigbar ist.
Der Motor HM ist als einseitig im Schluckvolumen verstellbarer Verstellmotor ausgebildet. Der Motor HM weist zur Veränderung des Verdrängervolumens V_HM eine Schluckvolumenstelleinrichtung 5 auf, die mittels einer elektrisch ansteuerbaren Schluckvolumenstelleinrichtung 6 betätigbar ist.
Die Pumpe P und/oder der Motor HM sind bevorzugt als Axialkolbenmaschinen in Schrägscheibenbauweise ausgebildet, wobei die Verdrängervolumenstelleinrichtung 3, 5 als in der Neigung verstellbare Schrägscheiben ausgeführt sind.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel steht der Hydromotor HM unter Zwischenschaltung eines mechanischen Getriebes 7 mit einem angetriebenen Rad 8 oder einer Antriebsachse der Arbeitsmaschine in trieblicher Verbindung. Es versteht sich, dass auf das Getriebe 7 auch verzichtet werden kann.
Das elektronisch gesteuerte hydrostatische Antriebssystem 1 umfasst zur Ansteuerung eine elektronische Steuereinrichtung 10, die in der 3 in einem Blockschaltbild dargestellt ist.
Zur Vorgabe einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrantriebs ist eine Vorgabeeinrichtung 15 vorgesehen, die beispielsweise als Fahrpedal oder Fahrhebel ausgebildet ist, durch deren Betätigung durch einen Fahrer des Fahrzeugs ein Fahrkommando vorgegeben wird. Das Signal der Vorgabeeinrichtung 15 wird einer Zeitrampe 16, die eine Fahrrampe bildet, der Steuereinrichtung 10 zugeführt, deren Ausgangssignal einem Berechnungsmodul 17 der Steuereinrichtung 10 zugeführt wird, in dem eine Getriebeübersetzung des hydrostatischen Antriebssystems 1 berechnet wird. Das Berechnungsmodul 17 steht ausgangsseitig mit der elektrisch ansteuerbaren Fördervolumenstelleinrichtung 4 der Pumpe P und der elektrisch ansteuerbaren Schluckvolumenstelleinrichtung 6 des Motors HM in Verbindung. In dem Berechnungsmodul 17 wird ein Verdrängervolumen V_P der Pumpe P und ein entsprechendes Verdrängervolumen V_HM des Motors HM berechnet und entsprechende Ansteuersignale der Fördervolumenstelleinrichtung 4 und der Schluckvolumenstelleinrichtung 6 vorgegeben. Mittels der elektrisch ansteuerbaren Fördervolumenstelleinrichtung 4 und der elektrisch ansteuerbaren Schluckvolumenstelleinrichtung 6 wird von der Steuereinrichtung 10 die Pumpe P auf das vorgegebene Verdrängervolumen V_P und der Motor HM auf das vorgegebene Verdrängervolumen V_HM eingestellt. Das Berechnungsmodul 17 bildet somit einen Volumenverteiler.
Die Steuereinrichtung 10 ist mit der Grenzlastregelung GR versehen, dem als Eingangsgröße die Abweichung zwischen Drehzahl-Sollwert n_soll und Drehzahl-Istwert n_ist des Antriebmotors M zugeführt wird. Der Drehzahl-Sollwert n_soll des Antriebsmotors M wird in einem Sollwertblock 18 vorgegeben, der mit einer nicht näher dargestellten Drehzahlstelleinrichtung des Antriebsmotors M in Verbindung steht. Hierbei kann die Auslenkung der Vorgabeeinrichtung 15 berücksichtigt werden. Zur Erfassung des Drehzahl-Istwert n_ist des Antriebmotors M ist ein entsprechender Drehzahlsensor 19 vorgesehen. Der Sollwertblock 18 kann Bestandteil der elektronischen Steuereinrichtung 10 oder eines elektronischen Motorsteuergeräts des Antriebsmotors M sein. Der Drehzahl-Sollwert n_soll und der Drehzahl-Istwert n_ist des Antriebmotors M werden einem Berechnungsmodul 20 zugeführt, in dem die Abweichung zwischen Drehzahl-Sollwert n_soll und Drehzahl-Istwert n_ist des Antriebmotors M berechnet und als Eingangsgröße der Grenzlastregelung GR zugeführt wird.
Die erfindungsgemäße Grenzlastregelung GR ist mit einer Differenzermittlung 25 versehen, in dem die Größe der Abweichung zwischen Drehzahl-Sollwert n_soll und Drehzahl-Istwert n_ist des Antriebmotors M ermittelt wird.
Weiterhin ist die erfindungsgemäße Grenzlastregelung GR mit einem Steuerblock 26 versehen, der eingangsseitig mit der Differenzermittlung 25 verbunden ist. Der Steuerblock 26 steht eingangsseitig weiterhin mit dem Berechnungsmodul 17 in Verbindung.
Ausgangsseitig steht der Steuerblock 26 der erfindungsgemäßen Grenzlastregelung GR mit der Zeitrampe 16 in Verbindung und gibt ein Korrektursignal Gradient_Korrektur aus, mit dem die Steigung und somit der Gradient der Zeitrampe 16 beeinflusst wird. Der Steuerblock 26 der Grenzlastregelung GR erzeugt weiterhin als Ausgangssignal ein Korrektursignal V_P-Korrektur, das der Fördervolumenstelleinrichtung 4 der Pumpe P zugeführt wird.
Anhand der Kennlinien der 4 wird ein in der erfindungsgemäßen Grenzlastregelung GR gemäß der 3 implementiertes Regelverfahren beschrieben.
In der 4 ist in dem untersten Diagramm der Rampenausgang der Zeitrampe 16 über die Zeit dargestellt. Das Diagramm oberhalb des Diagramms des Rampenausgangs zeigt das Schluckvolumen V_HM des Motors HM über die Zeit, das von dem Berechnungsmodul 17 anhand der Zeitrampe 16 eingestellt wird. Das Diagramm oberhalb des Diagramms des Schluckvolumens V_HM des Motors HM zeigt das Fördervolumen V_P der Pumpe P über die Zeit, das von dem Berechnungsmodul 17 anhand der Zeitrampe 16 eingestellt wird. In dem obersten Diagramm sind Verläufe des von dem Sollwertblock 18 vorgegebenen Drehzahl-Sollwertes n_soll des Antriebsmotors M und des sich aus den Fahrwiderständen ergebende Drehzahl-Istwert n_ist des Antriebsmotors M über die Zeit dargestellt.
In der 4 ist dabei ein Beschleunigungsvorgang des Fahrzeugs aus dem Fahrzeugstillstand zu der maximalen Fahrgeschwindigkeit verdeutlicht.
Bei einer Betätigung der Vorgabeeinrichtung 15 wird von der Zeitrampe 16 ein Rampensignal mit einer bestimmten Steigung an das Berechnungsmodul 17 ausgegeben. Sofern keine Drehzahldrückung auftritt, stellt sich die gestrichelt dargestellte Zeitrampe 16 ein, die der Zeitrampe 16 der 2 entspricht. Von dem Berechnungsmodul 17 wird ausgehend von dem Fahrzeugstillstand in einem ersten Getriebeübersetzungsbereich GB1 (Pumpenbereich) des hydrostatischen Antriebssystems 1 zwischen den Zeiträumen t = 0 und t = 0,2 die Pumpe P ausgehend von einer Stellung mit minimalem Fördervolumen V_Pmin auf eine Stellung mit maximalem Fördervolumen V_Pmax verstellt. Der Motor HM ist zwischen den Zeiträumen t = 0 und t = 0,2 und somit in dem ersten Getriebeübersetzungsbereich GB1 hierbei konstant auf maximales Schluckvolumen V_HMmax eingestellt. Zur weiteren Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit auf die maximale Fahrgeschwindigkeit wird in einem zweiten Getriebeübersetzungsbereich GB2 (Motorbereich) des hydrostatischen Antriebssystems zwischen den Zeiträumen t = 0,2 und t = 0,5, der sich an den ersten Getriebeübersetzungsbereich GB1 anschließt, der Motor HM ausgehend von der Stellung mit maximalem Schluckvolumen V_HMmax auf eine Stellung mit minimalem Fördervolumen V_HMmin verstellt. Die Pumpe P ist zwischen den Zeiträumen t = 0,2 und t = 0,5 und somit in dem zweiten Getriebeübersetzungsbereich GB2 hierbei konstant auf maximales Fördervolumen V_Pmax eingestellt.
Tritt innerhalb des zweiten Getriebeübersetzungsbereichs GB2 (Motorbereich) eine Drehzahldrückung des Antriebsmotors M auf, wird von der erfindungsgemäßen Grenzlastregelung GR in der Differenzermittlung 25 die Größe der Abweichung zwischen Drehzahl-Sollwert n_Soll und Drehzahl-Istwert n_Ist ermittelt.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist die erfindungsgemäße Grenzlastregelung GR bei einer Drehzahldrückung des Antriebsmotors M in dem zweiten Getriebeübersetzungsbereichs GB2 (Motorbereich) drei verschiedenen Regelbereiche R1, R2, R3 auf, wobei die entsprechenden Regelbereiche R1, R2, R3 in Abhängigkeit von der Größe der Abweichung zwischen Drehzahl-Sollwert n_Soll und Drehzahl-Istwert n_Ist und somit in Abhängigkeit von der Belastung des Antriebsmotors M ausgewählt werden.
In der 4 ist eine Drehzahldrückung des Antriebsmotors M in dem zweiten Getriebeübersetzungsbereichs GB2 dargestellt, die zu dem Zeitpunkt t1 beginnt. Bei beginnender Drehzahldrückung, beispielsweise einem Abfall des Drehzahl-Istwertes n_ist unter den Drehzahl-Sollwert n_soll als ersten Drehzahlschwellwert S1, die von dem Differenzermittlung 25 erfasst wird, geht die erfindungsgemäße Grenzlastregelung GR in einen ersten Regelbereich R1, der in der 4 zwischen den Zeiträumen t1 und t2 verdeutlicht ist. In dem ersten Regelbereich R1 wird von dem Steuerblock 26 der Grenzlastregelung GR an die Zeitrampe 16 ein Korrektursignal Gradient_Korrektur für die Korrektur der Steigung und somit des Gradienten der Zeitrampe 16 ausgegeben. Durch das Korrektursignal Gradient_Korrektur wird die Steigung der Zeitrampe 16 in dem ersten Regelbereich R1 verringert und somit die erste Ableitung der Zeitrampe 16 und somit die erste Ableitung des Signals am Ausgang der Zeitrampe 16 kleiner, die Steigung der Zeitrampe 16 bleibt jedoch positiv. In dem ersten Regelbereich R1 wird somit über die Anpassung des Gradienten der Zeitrampe 16 von dem Berechnungsmodul 17 die Verstellgeschwindigkeit des Motors HM, mit der der Motor HM auf die Stellung mit minimalem Schluckvolumen V_HMmin verstellt wird, verringert, so dass die Änderung des Schluckvolumen V_HM des Motors HM langsamer wird. Hierdurch wird die Belastung des Antriebsmotors M verringert. Sofern hierdurch keine ausreichende Entlastung des Antriebsmotors M erzielt wird, wird durch Ausgabe des Korrektursignals Gradient_Korrektur der Gradient und somit die Steigung der Zeitrampe 16 weiter abgeschwächt bis zur Steigung Null und somit bis zum Wendepunkt W im Verlauf des Ausgangssignals der Zeitrampe 16. Dieser Wendepunkt W ist in der 4 zum Zeitpunkt t2 am Ende des ersten Regelbereiches R1 der Grenzlastregelung GR erreicht. In diesem Zustand ändert sich das Schluckvolumen V_HM des Motors Hm nicht weiter, so dass die Belastung des Antriebsmotors M begrenzt wird.
In dem ersten Regelbereich R1 liegt die Belastung des Antriebsmotors M im Nennwert-Bereich. Es tritt lediglich eine geringe Abweichung zwischen Drehzahl-Sollwert n_soll und Drehzahl-Istwertes n_ist des Antriebsmotors M auf, die von der Differenzermittlung 25 zur Einleitung des ersten Regelbereichs R1 erkannt werden kann. Das Fahrzeug befindet sich hierbei in der Beschleunigungsphase, wobei der Hochdruck in dem geschlossenen Kreislauf ansteigt.
Durch den Eingriff der Grenzlastregelung GR in dem ersten Regelbereich R1 auf die Verstellgeschwindigkeit des Motors M dahingehend, dass die Änderung des Schluckvolumen V_HM des Motors HM langsamer wird, wird eine hohe Zugkraft des Antriebssystems 1 erzielt, da die Grenzlastregelung GR nur das Schluckvolumen V_HM des Motors M beeinflusst. Zudem treten in dem ersten Regelbereich R1 keine Unter- bzw. Überschwingungen der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs auf sowie keine bzw. lediglich geringfügige mechanische Vibrationen.
Bei einer ansteigenden Drehzahldrückung, beispielsweise einem Abfall des Drehzahl-Istwertes n_ist unter einen zweiten Drehzahlschwellwert S2, die von der Differenzermittlung 25 erfasst wird, geht die erfindungsgemäße Grenzlastregelung GR in einen zweiten Regelbereich R2, der in der 4 zwischen den Zeiträumen t2 und t3 verdeutlicht ist. In dem zweiten Regelbereich R2 gibt der Steuerblock 26 der Grenzlastregelung GR ein Korrektursignal Gradient_Korrektur für die weitere Korrektur der Steigung und somit des Gradienten der Zeitrampe 16 aus. Durch das Korrektursignal Gradient_Korrektur wird die Steigung der Zeitrampe 16 in dem zweiten Regelbereich R2 negativ und somit die erste Ableitung der Zeitrampe 16 und somit die erste Ableitung des Signals am Ausgang der Zeitrampe 16 negativ. In dem zweiten Regelbereich R2 wird somit über die Anpassung des Gradienten der Zeitrampe 16 von dem Berechnungsmodul 17 der Motor HM in Richtung auf ein größeres Schluckvolumen V_HM verstellt. Die Grenzlastregelung GR entlastet hierdurch den Antriebsmotor M durch eine Reduzierung des anstehenden Hochdrucks in dem geschlossenen Kreislauf des hydrostatischen Antriebsystems 1. Durch die Vergrößerung des Schluckvolumen V_HM des Motors HM bremst das Fahrzeug in dem zweiten Regelbereich R2 gleichmäßig ab.
In dem zweiten Regelbereich R2 steigt die Zugkraft des Antriebssystems weiter an und sie wird maximal, wenn von dem Berechnungsmodul 17 der Motor HM auf das maximale Schluckvolumen V_HMmax verstellt wurde.
In dem zweiten Regelbereich R2 ist die Belastung des Antriebsmotors M höher als das Nenndrehmoment des Antriebsmotors M. Die Abweichung zwischen Drehzahl-Sollwert n_soll und Drehzahl-Istwertes n_ist des Antriebsmotors M steigt an und kann von der Differenzermittlung 25 zur Einleitung des zweiten Regelbereichs R2 erkannt werden. Das Fahrzeug fährt, es tritt jedoch keine Beschleunigung mehr auf.
Durch den Eingriff der Grenzlastregelung GR in dem zweiten Regelbereich R2 auf das Schluckvolumen V_HM des Motors M dahingehend, dass das Schluckvolumen V_HM des Motors HM erhöht wird, steigt die Zugkraft des Antriebssystems 1 an, da die Grenzlastregelung GR nur das Schluckvolumen V_HM des Motors M beeinflusst. Zudem treten in dem zweiten Regelbereich R2 keine Unter- bzw. Überschwingungen der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs auf sowie keine bzw. lediglich geringfügige mechanische Vibrationen. In dem zweiten Regelbereich R2 wird weiterhin ein monotoner Verlauf des Hochdrucks in dem geschlossenen Kreislauf erzielt. Durch die Zunahme des Schluckvolumens V_HM des Motors HM in dem zweiten Regelbereich R2 wird ein gleichmäßiges und komfortables Abbremsen des Fahrzeugs erzielt.
Bei einer weiter ansteigenden Drehzahldrückung, beispielsweise einem Abfall des Drehzahl-Istwertes n_ist unter einen dritten Drehzahlschwellwert S3, die von der Differenzermittlung 25 erfasst wird, geht die erfindungsgemäße Grenzlastregelung GR in einen dritten Regelbereich R3, der in der 4 zwischen den Zeiträumen t3 und t4 verdeutlicht ist. In dem dritten Regelbereich R3 gibt der Steuerblock 26 der Grenzlastregelung GR ein Korrektursignal Gradient_Korrektur für die weitere Korrektur der Steigung und somit des Gradienten der Zeitrampe 16 aus, mit dem die negative Steigung der Zeitrampe 16 vergrößert wird. In dem dritten Regelbereich R3 gibt somit die Grenzlastregelung GR ein Korrektursignal Gradient_Korrektur für einen progressiven negativen Gradienten der Zeitrampe 16 aus. Dadurch wird die negative Steigung der Zeitrampe 16 und somit die negative Ableitung des Signals am Ausgang der Zeitrampe 16 in dem dritten Regelbereich R3 steiler, wodurch der Motor HM von dem Berechnungsmodul 17 schneller auf die Stellung mit maximalem Schluckvolumen V_HMmax verstellt wird. In dem dritten Regelbereich R3 erzeugt der Steuerblock 26 gleichzeitig das Korrektursignal V_P-Korrektur, das der Fördervolumenstelleinrichtung 4 der Pumpe P zugeführt wird. Durch das Korrektursignal V_P-Korrektur wird das Fördervolumen der Pumpe P verringert, wodurch eine progressivere Entlastung des Antriebsmotor M erzielt wird. Zum Zeitpunkt t4 ist die Drehzahldrückung des Antriebsmotors M und damit die Grenzlastregelung beendet.
In dem dritten Regelbereich R3 ist die Belastung des Antriebsmotors M wesentlich höher als das Nenndrehmoment des Antriebsmotors M, beispielsweise durch eine sprungartige Änderung der Fahrwiderstände. Die Abweichung zwischen Drehzahl-Sollwert n_soll und Drehzahl-Istwertes n_ist des Antriebsmotors M steigt weiter an und kann von der Differenzermittlung 25 zur Einleitung des dritten Regelbereichs R3 erkannt werden. Der Motor HM befindet sich in der Stellung nahe des maximalen Schluckvolumens V_HMmax. Die Zugkraft ist nicht mehr ausreichend, um die Fahrwiderstände zu kompensieren.
Durch den Eingriff der Grenzlastregelung GR in dem dritten Regelbereich R3 auf das Schluckvolumen V_HM des Motors M dahingehend, dass das Schluckvolumen V_HM des Motors HM schnell auf das maximalem Schluckvolumen V_HMmax erhöht wird, und durch den Eingriff der Grenzlastregelung GR in dem dritten Regelbereich R3 auf das Fördervolumen V_P der Pumpe P dahingehend, dass das Fördervolumen V_P der Pumpe P verringert wird, wird eine schnelle Entlastung des Antriebsmotors M erzielt.
Ab dem Zeitpunkt t4 und somit nach Beenden der Grenzlastregelung GR ist die Steigung 16 der Zeitrampe 16 nicht mehr beeinflusst und weist dieselbe Steigung wie zwischen den Zeitpunkten t = 0 und t1 auf, wodurch der Motor HM gemäß der Zeitrampe 16 ausgehend von der Stellung mit maximalem Schluckvolumen V_HMmax auf die Stellung mit minimalem Fördervolumen V_HMmin verstellt wird. Sofern eine Drehzahldrückung des Antriebsmotors M in dem ersten Getriebeübersetzungsbereichs GB1 (Pumpenbereich) auftritt, wird von dem Steuerblock 26 über das Korrektursignal V_P-Korrektur das Fördervolumen der Pumpe P verringert, um den Antriebsmotor M zu entlasten.
Zur Auswahl der unterschiedlichen Maßnahmen im Falle einer Drehzahldrückung des Antriebsmotors M in den Getriebeübersetzungsbereichen GB1, GB2 durch den Steuerblock 26 der Grenzlastregelung GR wird von dem Berechnungsmodul 17 der entsprechende Getriebeübersetzungsbereich GB1 bzw. GB2 als Zustandsmeldung dem Steuerblock 26 der Grenzlastregelung GR zur Verfügung gestellt.
Die erfindungsgemäße Grenzlastregelung GR, die bei einer Überlastung des Antriebsmotors M in dem zweiten Getriebeübersetzungsbereich GB2 mit einer Zeitrampe 16 und somit mit einer Fahrrampe mit einem adaptiven Gradienten eine Entlastung des Antriebsmotors M durchführt, ist dynamisch sehr präzise und führt zu monotonen Druckverläufen des geschlossenen Kreislaufs während der Grenzlastregelung. Hierdurch stellen sich weiterhin geringe mechanische Vibrationen ein, wodurch die Lebensdauer der Komponenten des Antriebssystems erhöht wird.
In den Regelbereichen R1 und R2 wird von der erfindungsgemäßen Grenzlastregelung GR in dem zweiten Getriebeübersetzungsbereich GB2 über die adaptive Zeitrampe 16 nur das Schluckvolumen V_HM der Motors HM beeinflusst. In den Regelbereiche R1 und R2 findet kein Eingriff auf das Fördervolumen V_P der Pumpe P statt. Hierdurch gewährleistet die erfindungsgemäße Grenzlastregelung GR gegenüber einer Grenzlastregelung GR des Standes der Technik immer eine höhere Zugkraft des Antriebssystems 1, wodurch sich Vorteile bei einer Bergauffahrt des Fahrzeugs ergeben.
Weiterhin ergibt sich mit der erfindungsgemäßen Grenzlastregelung GR in dem zweiten Getriebeübersetzungsbereich GB2 eine gleichmäßige Beschleunigung und ein gleichmäßiges Abbremsen des Fahrzeugs, wodurch sich ein hoher Fahrkomfort und eine komfortable Fahrweise des Fahrzeugs ergeben.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 4316300 C2 [0006]

Claims

Verfahren zur Grenzlastregelung (GR) eines hydrostatischen Antriebssystems (1), insbesondere eines hydrostatischen Fahrantriebs, das eine von einem Antriebsmotor (M) angetriebene hydrostatische Pumpe (P), die im Fördervolumen (V_P) verstellbar ist, und zumindest einen im geschlossenen Kreislauf mit der Pumpe (P) verbundenen hydrostatischen Motor (HM), der im Schluckvolumen (V_HM) verstellbar ist, umfasst, wobei in einem ersten Getriebeübersetzungsbereich (GB1) des hydrostatischen Antriebssystems (1) der Motor (HM) auf maximales Schluckvolumen (V_HMmax) eingestellt ist und die Pumpe (P) ausgehend von einer Stellung mit minimalem Fördervolumen (V_Pmin) auf eine Stellung mit maximalem Fördervolumen (V_Pmax) verstellt wird, und in einem zweiten Getriebeübersetzungsbereich (GB2) des hydrostatischen Antriebssystems (1), der sich an den ersten Getriebeübersetzungsbereich (GB1) anschließt, die Pumpe (P) auf maximales Fördervolumen (V_Pmax) eingestellt ist und der Motor (HM) ausgehend von einer Stellung mit maximalem Schluckvolumen (V_HMmax) auf eine Stellung mit minimalem Fördervolumen (V_HMmin) verstellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Drehzahldrückung des Antriebsmotors (M) in dem zweiten Getriebeübersetzungsbereich (GB2) die Schluckvolumeneinstellung (V_HM) des Motors (HM) von der Grenzlastregelung (GR) beeinflusst wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Grenzlastregelung (GR) mehrere Regelbereiche (R1, R2, R3) aufweist, in denen durch Beeinflussung der Schluckvolumeneinstellung (V_HM) des Motors (HM) und/oder der Fördervolumeneinstellung (V_P) der Pumpe (P) eine Lastreduzierung bzw. eine Lastbegrenzung des Antriebsmotors (M) durchgeführt wird, wobei die unterschiedlichen Regelbereiche (R1, R2, R3) in Abhängigkeit von der Belastung des Antriebsmotors (M) ausgewählt und initiiert werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Regelbereich (R1) der Grenzlastregelung (GR) bei einer beginnenden Drehzahldrückung des Antriebsmotors (M) die Verstellgeschwindigkeit des Motors (HM), mit der der Motor (HM) von einer Stellung mit maximalem Schluckvolumen (V_HMmax) auf eine Stellung mit minimalem Schluckvolumen (V_HMmin) verstellt wird, verringert wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in dem ersten Regelbereich (R1) der Grenzlastregelung (GR) mit zunehmender Drehzahldrückung des Antriebsmotors (M) die Verstellgeschwindigkeit des Motors (HM) auf den Wert Null reduziert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in einem zweiten Regelbereich (R2) der Grenzlastregelung (GR), der sich an den ersten Regelbereich (R1) anschließt, bei einer zunehmenden Drehzahldrückung des Antriebsmotors (M) der Motor (HM) in Richtung einer Vergrößerung des Schluckvolumens (V_HM) verstellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in einem dritten Regelbereich (R3) der Grenzlastregelung (GR), der sich an den zweiten Regelbereich (R2) anschließt, bei einer zunehmenden Drehzahldrückung des Antriebsmotors (M) das Fördervolumen (V_P) der Pumpe (P) verringert wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in dem dritten Regelbereich (R3) der Grenzlastregelung (GR) die Verstellgeschwindigkeit, mit der der Motor (HM) auf das maximale Schluckvolumen (V_HMmax) verstellt wird, erhöht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass von der Grenzlastregelung (GR) die Drehzahldrückung des Antriebsmotors (M) anhand einer Abweichung des Drehzahlistwerts (n_ist) des Antriebsmotors (M) von einem Drehzahlsollwert (n_soll) des Antriebsmotors (M) ermittelt wird, wobei in Abhängigkeit von der Größe der Abweichung zwischen Drehzahlsollwert (n_soll) und Drehzahlistwert (n_ist) die Regelbereiche (R1, R2, R3) ausgewählt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Fördervolumen (V_P) der Pumpe (P) und das Schluckvolumen (V_HM) des Motors (HM) anhand einer Zeitrampe (16) verstellt wird, wobei die Grenzlastregelung (GR) zur Beeinflussung des Schluckvolumens (V_HM) des Motors (HM) die Steigung der Zeitrampe (16) beeinflusst.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in dem ersten Regelbereich (R1), wobei die Zeitrampe (16) eine positive Steigung aufweist, von der Grenzlastregelung (GR) ein Korrektursignal (Gradient_Korrektur) für die Korrektur der Steigung der Zeitrampe (16) erzeugt wird, anhand dessen die Steigung der Zeitrampe (16) verringert wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in dem ersten Regelbereich (R1) mit zunehmender Drehzahldrückung des Antriebsmotors (M) mittels des von der Grenzlastregelung (GR) erzeugten Korrektursignals (Gradient_Korrektur) die Steigung der Zeitrampe (16) bis zum Wendepunkt (W) verringert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zweiten Regelbereich (R2) von der Grenzlastregelung (GR) ein Korrektursignal (Gradient_Korrektur) für die Korrektur der Steigung der Zeitrampe (16) erzeugt wird, anhand dessen die Steigung der Zeitrampe (16) in eine negative Steigung geändert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass in dem dritten Regelbereich (R3) von der Grenzlastregelung (GR) ein Korrektursignal (Gradient_Korrektur) für die Korrektur der Steigung der Zeitrampe (16) erzeugt wird, anhand dessen die negative Steigung der Zeitrampe (16) erhöht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass in dem dritten Regelbereich (R3) von der Grenzlastregelung (GR) an eine das Fördervolumen (V_P) der Pumpe (P) steuernde Pumpenverstelleinrichtung (4) ein Korrektursignal (V_p-Korrektur) zur Verringerung des Fördervolumens (V_P) der Pumpe (P) ausgegeben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Grenzlastregelung (GR) mit einem Berechnungsmodul (17) in Verbindung steht, in dem anhand der Zeitrampe (16) die Getriebeübersetzung berechnet wird, und von dem Berechnungsmodul (17) an die Grenzlastregelung (GR) der Getriebeübersetzungsbereich (GB1; GB2) ausgegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Berechnungsmodul (17) das Fördervolumen (V_P) der Pumpe (P) und das Schluckvolumen (V_HM) des Motors (HM) während einer Grenzlastregelung (GR) unter Berücksichtigung des Drehzahl-Istwertes (n_ist) des Antriebsmotors (M) berechnet werden und entsprechende Stellsignale an eine Fördervolumenstelleinrichtung (4) der Pumpe (P) und eine Schluckvolumenstelleinrichtung (6) der Motors (HM) ausgegeben werden, wobei nach Ausgabe der Stellsignale an die Fördervolumenstelleinrichtung (4) der Pumpe (P) und die Schluckvolumenstelleinrichtung (6) der Motors (HM) der Drehzahl-Istwert (n_ist) durch den Drehzahl-Sollwert (n_soll) ersetzt wird.
Elektronische Grenzlastregelung (GR) eines hydrostatisches Antriebssystem (1), insbesondere eines Fahrantriebs eines Fahrzeugs, wobei das Antriebssystem (1) eine von einem Antriebsmotor (M) angetriebene hydrostatische Pumpe (P), die im Fördervolumen (V_P) verstellbar ist, und zumindest einen im geschlossenen Kreislauf mit der Pumpe (P) verbundenen hydrostatischen Motor (HM), der im Schluckvolumen (V_HM) verstellbar ist, umfasst, wobei eine elektronische Steuereinrichtung (10) zur Verstellung des Fördervolumens (V_P) der Pumpe (P) und zur Verstellung des Schluckvolumens (V_HM) des Motors (HM) vorgesehen ist, wobei die Grenzlastregelung (GR) einen Steuerblock (26) aufweist, der mit einer Einrichtung zur Beeinflussung des Schluckvolumens (V_HM) des Motors (HM) in Wirkverbindung steht.
Elektronische Grenzlastregelung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass von der Steuereinrichtung (10) das Schluckvolumen (V_HM) des Motors (HM) gemäß einer Zeitrampe (16) verstellt wird, wobei der Steuerblock (26) mit der Zeitrampe (16) in Wirkverbindung steht.
Elektronische Grenzlastregelung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Steuerblock (26) ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16 durchgeführt wird.
Hydrostatisches Antriebssystem (1) als Fahrantrieb eines Fahrzeugs, insbesondere einer mobilen Arbeitsmaschine, wobei das Antriebssystem (1) eine von einem Antriebsmotor (M) angetriebene hydrostatische Pumpe (P), die im Fördervolumen (VP) verstellbar ist, und zumindest einen im geschlossenen Kreislauf mit der Pumpe (P) verbundenen hydrostatischen Motor (HM), der im Schluckvolumen (V_HM) verstellbar ist, umfasst, wobei eine elektronische Steuereinrichtung (10) zur Verstellung des Fördervolumens (V_P) der Pumpe (P) und zur Verstellung des Schluckvolumens (V_HM) des Motors (HM) vorgesehen ist, die ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16 durchführt.