DE102017011476A1 - Construction machine with drive train with CVT unit - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Baumaschine, insbesondere Straßenfertiger (1), Bodenverdichtungsmaschine, Müllverdichter (8), Straßenfräse, Stabilisierer oder Recycler, umfassend einen Maschinenrahmen (3), ein Fahrwerk (6), einen Antriebsstrang (10) mit einem Antriebsmotor (4) und einem vom Antriebsmotor (4) getriebenen Pumpenverteilergetriebe (13), eine im Antriebsstrang (10) zwischen dem Antriebsmotor (4) und dem Pumpenverteilergetriebe (13) angeordnete CVT-Einheit (12), und einer Steuerungseinrichtung (30) zur Steuerung des Antriebsstrangs (10), wobei eine erste Verstelleinheit (16) und eine mit der ersten Verstelleinheit (16) gekoppelte zweite Verstelleinheit (22) an der CVT-Einheit (12) angeordnet sind und die Steuerungseinrichtung (30) dazu ausgebildet ist, die Leistungsübertragung vom Antriebsmotor (4) zum Pumpenverteilergetriebe (13) durch die CVT-Einheit (12) zu steuern. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betrieb einer Baumaschine.

The invention relates to a construction machine, in particular road paver (1), soil compacting machine, refuse compactor (8), road milling machine, stabilizer or recycler, comprising a machine frame (3), a chassis (6), a drive train (10) with a drive motor (4) and a pump distributor gearbox (13) driven by the drive motor (4), a CVT unit (12) arranged in the drive train (10) between the drive motor (4) and the pump distributor gearbox (13), and a control unit (30) for controlling the drive train (10 ), wherein a first adjusting unit (16) and a second adjusting unit (22) coupled to the first adjusting unit (16) are arranged on the CVT unit (12) and the control unit (30) is designed to control the power transmission from the drive motor (4 ) to the pump transfer case (13) through the CVT unit (12). The invention further relates to a method for operating a construction machine.

Description

Die Erfindung betrifft eine Baumaschine, insbesondere einen Straßenfertiger, eine Bodenverdichtungsmaschine, wie beispielsweise einen Müllverdichter, eine Straßenfräse, einen Stabilisierer oder einen Recycler. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betrieb einer Baumaschine.The invention relates to a construction machine, in particular a road paver, a soil compaction machine, such as a landfill compactor, a road milling machine, a stabilizer or a recycler. The invention further relates to a method for operating a construction machine.

Derartige Baumaschinen werden beispielsweise im Straßen- und Wegebau oder auf Mülldeponien, hier insbesondere zur Verdichtung, eingesetzt. Üblicherweise handelt es sich um besonders große und schwere, selbstfahrende Maschinen. Sie weisen typischerweise einen Maschinenrahmen und ein Fahrwerk auf. Darüber hinaus umfassen derartige Baumaschinen einen Antriebsstrang mit einem Antriebsmotor, der beispielsweise als Dieselmotor ausgebildet ist, und einem vom Antriebsmotor getriebenen Pumpenverteilergetriebe. Über das Pumpenverteilergetriebe wird eine Vielzahl von Hydraulikpumpen betrieben, die wiederum unterschiedliche Arbeits- oder Funktionseinheiten der Baumaschine antreiben. Im Antriebsstrang zwischen dem Antriebsmotor und dem Pumpenverteilergetriebe kann eine CVT-Einheit („continuously variable transmission“; deutsch: „stufenloses Getriebe“) angeordnet sein, über die die Leistungsübertragung vom Antriebsmotor in den Rest des Antriebsstranges einstellbar ist. Ein derartiger Antriebsstrang einer Baumaschine ist beispielsweise in der WO 2012/154463 A2 erwähnt. Darüber hinaus verfügen gattungsgemäße Baumaschinen oftmals über eine Steuerungseinrichtung zur Steuerung des Antriebsstrangs.Such construction machines are used, for example, in road and road construction or landfills, in particular for compaction. Usually these are very large and heavy, self-propelled machines. They typically have a machine frame and a chassis. In addition, such construction machines include a drive train with a drive motor, which is designed for example as a diesel engine, and driven by the drive motor pump distributor transmission. A multiplicity of hydraulic pumps are operated via the pump distributor gear, which in turn drive different working or functional units of the construction machine. In the drive train between the drive motor and the pump transfer case, a CVT unit ("continuously variable transmission") can be arranged, via which the power transmission from the drive motor in the rest of the drive train is adjustable. Such a drive train of a construction machine is for example in the WO 2012/154463 A2 mentioned. In addition, generic construction machines often have a control device for controlling the drive train.

Problematisch an den herkömmlichen Antriebssträngen für Baumaschinen ist es, dass durch die Vielzahl von hydraulischen Verbrauchern, die am Pumpenverteilergetriebe angeschlossen sind, enorme Schlepplasten über das Pumpenverteilergetriebe am Antriebsmotor der Baumaschine anliegen können. Insbesondere bei kalten Außentemperaturen kann es so zu Problemen beim Starten des Antriebsmotors der Baumaschine kommen. Bei Außentemperaturen von unter 10 °C beispielsweise wird oftmals eine signifikante Verschlechterung des Kaltstartverhaltens der Baumaschinen beobachtet. Es besteht daher also grundsätzlich ein Bedarf, die Schlepplasten am Verbrennungsmotor während des Startvorganges zu verringern.The problem with conventional drive trains for construction machinery is that, due to the large number of hydraulic consumers connected to the pump distributor gearbox, enormous drag loads can be applied to the drive motor of the construction machine via the pump transfer gearbox. This can lead to problems when starting the drive motor of the construction machine, especially in cold outside temperatures. At outdoor temperatures below 10 ° C, for example, a significant deterioration in the cold start behavior of construction equipment is often observed. There is therefore basically a need to reduce the drag loads on the internal combustion engine during the starting process.

Darüber hinaus werden Antriebsmotoren von Baumaschinen typischerweise bei konstanter Drehzahl betrieben. Dies führt dazu, dass sowohl der Antriebsmotor als auch Leistung aufnehmende Komponenten, wie Hydraulikverbraucher, fast ausschließlich in nicht optimalen Betriebsbereichen betrieben werden. Dadurch kommt es grundsätzlich zu einem erhöhten Kraftstoffverbrauch und zu einem schnelleren Verschleiß der Maschinenkomponenten.In addition, drive motors of construction machines are typically operated at a constant speed. As a result, both the drive motor and power receiving components, such as hydraulic consumers, operate almost exclusively in non-optimal operating ranges. This basically results in increased fuel consumption and faster wear of the machine components.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Baumaschine und ein Verfahren zum Betrieb einer Baumaschine anzugeben, wobei sowohl das Kaltstartverhalten der Baumaschine verbessert wird als auch die Möglichkeit besteht, sowohl den Antriebsmotor als auch Leistung aufnehmende Komponenten wie Hydraulikverbraucher oder andere Arbeits- oder Funktionseinheiten der Baumaschine in für sie jeweils optimierten Drehzahlbereichen zu betreiben. Insbesondere soll dadurch der Kraftstoffverbrauch gesenkt und die Lebensdauer der Baumaschine beziehungsweise deren Komponenten erhöht werden.It is therefore an object of the present invention to provide a construction machine and a method for operating a construction machine, both the cold start behavior of the construction machine is improved as well as the possibility exists both the drive motor and power receiving components such as hydraulic consumers or other work or functional units operate the construction machine in each optimized for speed ranges. In particular, this should reduce fuel consumption and increase the life of the construction machine or its components.

Die Lösung der Aufgabe gelingt mit einer Baumaschine und einem Verfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.The object is achieved by a construction machine and a method according to the independent claims. Preferred developments are specified in the dependent claims.

Konkret gelingt die Lösung bei einer eingangs genannten gattungsgemäßen Baumaschine dadurch, dass eine erste Verstelleinheit und eine mit der ersten Verstelleinheit gekoppelte zweite Verstelleinheit an der CVT-Einheit angeordnet sind und die Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet ist, die Leistungsübertragung vom Antriebsmotor zum Pumpenverteilergetriebe durch die CVT-Einheit zu steuern. Die Verstelleinheiten sind dazu ausgebildet, die Leistungsübertragung vom Antriebsmotor zum Rest des Antriebsstranges und insbesondere zum Pumpenverteilergetriebe über die CVT-Einheit zu variieren. Dafür werden die Verstelleinheiten von der Steuerungseinrichtung angesteuert, die dafür sorgt, dass die Verstelleinheiten die Leistungsübertragung je nach Bedarf der Baumaschine anpassen. Erfindungsgemäß ist es beispielsweise vorgesehen, dass die Leistungsübertragung in den weiteren Antriebsstrang und insbesondere zum Pumpenverteilergetriebe beim Start des Antriebsmotors reduziert wird. Auf diese Weise werden ebenfalls die am Antriebsmotor anliegenden Schlepplasten reduziert, wodurch das Kaltstartverhalten des Antriebsmotors verbessert wird. Darüber hinaus kann die Drehzahl der Verbraucher am Antriebsstrang über die CVT-Einheit im Wesentlichen unabhängig von der Drehzahl des Antriebsmotors eingestellt werden. Sowohl der Antriebsmotor als auch die Verbraucher können daher in optimierten Drehzahlbereichen betrieben werden.Specifically, the solution succeeds in a generic construction machine mentioned above in that a first adjustment and coupled to the first adjustment second adjustment are arranged on the CVT unit and the control device is adapted to the power transmission from the drive motor to the pump distributor through the CVT unit to control. The adjustment units are designed to vary the power transmission from the drive motor to the rest of the drive train and in particular to the pump transfer case via the CVT unit. For this purpose, the adjusting units are controlled by the control device, which ensures that the adjusting units adjust the power transmission as required by the construction machine. According to the invention, it is provided, for example, that the power transmission is reduced in the other drive train and in particular to the pump distributor gear when starting the drive motor. In this way, the applied to the drive motor drag loads are also reduced, whereby the cold start behavior of the drive motor is improved. In addition, the speed of the load on the drive train via the CVT unit can be set substantially independently of the speed of the drive motor. Both the drive motor and the consumers can therefore be operated in optimized speed ranges.

Die CVT-Einheit kann beispielsweise als stufenloses Kettengetriebe oder als stufenloses Riemengetriebe ausgebildet sein. Besonders bevorzugt ist es, wenn die CVT-Einheit als IVT-Einheit („infinitely variable transmission“; deutsch: „stufenloses Getriebe mit unendlichem Übersetzungsbereich“) ausgebildet ist, beispielsweise als Planetengetriebe. In diesem Fall kann das von der CVT-Einheit vom Antriebsmotor in den Antriebsstrang übertragene Drehmoment auf Null oder zumindest im Wesentlichen auf Null reduziert werden. Das vom Antriebsmotor kommende Drehmoment kann also vollständig von der CVT-Einheit aufgenommen werden. Dies gelingt beispielsweise dadurch, dass eine der an der CVT-Einheit angeordneten Verstelleinheiten, beispielsweise die erste Verstelleinheit, derart eingestellt wird, dass sie frei drehbar ist und keinen Widerstand beziehungsweise Drehwiderstand leistet. Auf diese Weise wird das vom Aritriebsmotor kommende Drehmoment von der CVT-Einheit vollständig in die auf Null geschaltete Verstelleinheit eingeleitet, die frei dreht. Eine Übertragung in weitere Arbeits- oder Funktionseinheiten der Baumaschine, wie beispielsweise das Pumpenverteilergetriebe, findet nicht statt, da an diesen Schlepplasten anliegen, die eine Drehmomentaufnahme verhindern, solange die Verstelleinheit auf freie Drehbarkeit geschaltet ist.The CVT unit can be designed, for example, as a continuously variable chain transmission or as a continuously variable belt transmission. It is particularly preferred if the CVT unit is designed as an IVT unit ("infinitely variable transmission"), for example as a planetary gearbox. In this case, the torque transmitted from the drive motor to the powertrain by the CVT unit may be reduced to zero or at least substantially zero. That of the drive motor so incoming torque can be fully absorbed by the CVT unit. This is achieved, for example, in that one of the adjustment units arranged on the CVT unit, for example the first adjustment unit, is set in such a way that it is freely rotatable and does not provide any resistance or rotational resistance. In this way, the torque coming from the Aritriebsmotor is completely initiated by the CVT unit in the zeroing adjustment, which rotates freely. A transfer to other working or functional units of the construction machine, such as the pump distributor gear, does not take place, since abut against these drag loads that prevent torque absorption, as long as the adjustment is switched to free rotation.

Die Steuerungseinrichtung kann einen Mikroprozessor mit einer geeigneten Steuerungssoftware umfassen. Die Steuerungseinrichtung kann Teil der Motorsteuerung des Antriebsmotors sein. Die Steuerungseinrichtung kann ferner mit geeigneten Sensoren, insbesondere Drucksensoren, verbunden sein. Auf Grundlage der über die Sensoren gewonnenen Sensordaten ermittelt die Steuerungseinrichtung den Betriebszustand und/oder den momentan erforderlichen Leistungsbedarf.The controller may include a microprocessor with suitable control software. The control device may be part of the engine control of the drive motor. The control device can furthermore be connected to suitable sensors, in particular pressure sensors. Based on the sensor data obtained via the sensors, the control device determines the operating state and / or the power requirement currently required.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die erste Verstelleinheit an einem Anschluss, insbesondere Eingang, der CVT-Einheit angeordnet und die zweite Verstelleinheit an einem (weiteren) Eingang oder einem Ausgang der CVT-Einheit angeordnet. Beispielsweise ist die erste Verstelleinheit am Sonnenrad beziehungsweise an der Sonnenwelle der als Planetengetriebe ausgebildeten CVT-Einheit angeordnet. Die zweite Verstelleinheit kann beispielsweise am Hohlrad des Planetengetriebes angeordnet sein.According to a preferred embodiment of the invention, the first adjustment unit is arranged on a connection, in particular input, of the CVT unit and the second adjustment unit is arranged on a (further) input or an output of the CVT unit. For example, the first adjustment unit is arranged on the sun gear or on the sun shaft of the CVT unit designed as a planetary gear. The second adjustment unit can be arranged for example on the ring gear of the planetary gear.

Wie schon beschrieben sind die erfindungsgemäße erste Verstelleinheit und die zweite Verstelleinheit miteinander gekoppelt ausgebildet. Die Koppelung der Verstelleinheiten kann insbesondere hydraulisch und/oder elektrisch ausgebildet sein. Eine Koppelung bedeutet insbesondere, dass eine Energie übertragende Verbindung zwischen den beiden Verstelleinheiten vorhanden ist, beispielsweise in Form eines, insbesondere geschlossenen, Hydraulikkreislaufes, der die beiden Verstelleinheiten miteinander verbindet.As already described, the first adjustment unit according to the invention and the second adjustment unit are designed to be coupled together. The coupling of the adjusting units may be designed in particular hydraulically and / or electrically. A coupling means, in particular, that there is an energy-transmitting connection between the two adjusting units, for example in the form of a, in particular closed, hydraulic circuit which connects the two adjusting units to one another.

Grundsätzlich können die Verstelleinheiten der Erfindung beispielsweise als Elektromotoren ausgebildet sein. Besonders bevorzugt ist es allerdings, wenn die erste Verstelleinheit und die zweite Verstelleinheit hydraulische Verstelleinheiten sind, die dazu ausgebildet sind, das Übersetzungsverhältnis der CVT-Einheit einzustellen. Die Verstelleinheiten sind bevorzugt als hydraulische Pumpe-/Motoreinheiten mit variablem Schluckvolumen ausgebildet. Derartige Verstelleinheiten lassen sich besonders flexibel ansteuern und ermöglichen daher eine entsprechende flexible Übertragung der Leistung, insbesondere des Drehmomentes, des Antriebsmotors in den Antriebsstrang beziehungsweise in das Pumpenverteilergetriebe der Baumaschine.In principle, the adjusting units of the invention can be designed, for example, as electric motors. However, it is particularly preferred if the first adjustment unit and the second adjustment unit are hydraulic adjustment units which are designed to set the transmission ratio of the CVT unit. The adjusting units are preferably designed as hydraulic pump / motor units with variable displacement. Such adjustment can be particularly flexible control and therefore allow a corresponding flexible transmission of power, in particular the torque of the drive motor in the drive train or in the pump transfer case of the construction machine.

Die erfindungsgemäße Steuerungseinrichtung sorgt dafür, dass die Leistungsübertragung vom Antriebsmotor in den Rest des Antriebsstranges der jeweiligen Betriebssituation der Baumaschine angepasst ist. So ist die Steuerungseinrichtung bevorzugt dazu ausgebildet, die Leistungsübertragung vom Antriebsmotor zum Pumpenverteilergetriebe durch die CVT-Einheit beim Start des Antriebsmotors, und insbesondere bis zum Erreichen der Leerlaufdrehzahl des Antriebsmotors, auf ein Minimum, vorzugsweise Null, zu reduzieren. Ein Minimum bezeichnet dabei einen Zustand, in dem nahezu kein Drehmoment übertragen wird. Auf diese Weise wird verhindert, dass am Antriebsmotor beim Startvorgang Schlepplasten des Antriebsstranges und insbesondere des Pumpenverteilergetriebes anliegen, die das Kaltstartverhalten des Antriebsmotors verschlechtern. Das gesamte während des Startvorganges vom Antriebsmotor abgegebene Drehmoment wird also in die CVT-Einheit eingeleitet und von dieser beziehungsweise insbesondere von einer der Verstelleinheiten, beispielsweise der ersten Verstelleinheit, aufgenommen. Vorteilhafterweise werden erst dann Lasten an den Antriebsmotor angelegt, sobald dieser seine Leerlaufdrehzahl erreicht hat. Das Kaltstartverhalten des Antriebsmotors und damit der Baumaschine wird dadurch wesentlich verbessert.The control device according to the invention ensures that the power transmission is adapted by the drive motor in the rest of the drive train of the respective operating situation of the construction machine. Thus, the control device is preferably designed to reduce the power transmission from the drive motor to the pump transfer case by the CVT unit at the start of the drive motor, and in particular until reaching the idling speed of the drive motor to a minimum, preferably zero. A minimum refers to a state in which almost no torque is transmitted. In this way, it is prevented that the drive motor during start-up drag loads of the drive train and in particular the pump distributor gear rest, which worsen the cold start behavior of the drive motor. The entire torque output by the drive motor during the starting process is therefore introduced into the CVT unit and received by it or in particular by one of the adjusting units, for example the first adjusting unit. Advantageously, only then loads are applied to the drive motor as soon as it has reached its idle speed. The cold start behavior of the drive motor and thus the construction machine is thereby significantly improved.

Darüber hinaus ist es gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass die Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet ist, die Leistungsübertragung vom Antriebsmotor zum Pumpenverteilergetriebe durch die CVT-Einheit derart zu regeln, dass der Antriebsmotor in einem für die aktuell benötigte Leistung optimierten Betriebspunkt betrieben wird. Die aktuell benötigte Leistung kann dabei beispielsweise vom Fahrer der Baumaschine durch die Einstellung eines Fahrhebels vorgegeben werden, beispielsweise auf reinen Fahrbetrieb oder auf Arbeitsbetrieb unter Antrieb einer oder mehrerer Arbeits- oder Funktionseinheiten. Die entsprechenden Leistungswerte sind dann empirisch bestimmt, so dass die Leistungsübertragung durch die Steuerungseinrichtung so eingestellt werden kann, wie typischerweise im jeweiligen Betriebszustand der Baumaschine notwendig. Dazu können beispielsweise entsprechende Kennfelder in der Steuerungseinrichtung hinterlegt sein. Darüber hinaus kann die aktuell benötigte Leistung allerdings ebenfalls dynamisch im Arbeitsbetrieb der Baumaschine ermittelt werden. Dafür sind beispielsweise Drucksensoren in den hydraulischen Verbrauchern beziehungsweise in den Hydraulikkreisläufen der Arbeits- oder Funktionseinheiten oder der Verstelleinheiten der Variatoreinheit des Getriebes der Baumaschine angeordnet, aus deren Messergebnissen sich die aktuell benötigte Leistung der Baumaschine bestimmen lässt. Je nachdem, welche Leistung von der Baumaschine für den aktuellen Betrieb benötigt wird, muss der Antriebsmotor entsprechend betrieben werden. Aus den Werten der Drucksensoren kann somit der aktuelle Leistungsbedarf abgeleitet werden. Durch die Nutzung der erfindungsgemäßen CVT-Einheit kann allerdings die an die jeweiligen Verbraucher übertragene Leistung des Antriebsmotors unabhängig von dessen Drehzahl eingestellt werden. Auf diese Weise lassen sich weite Bereiche der benötigten Leistung mit verbrauchsoptimaler Drehzahl des Antriebsmotors abdecken. Insgesamt wird es so ermöglicht, sowohl die benötigte Leistung bereitzustellen, als auch den Antriebsmotor kraftstoffsparend und verschleißarm in optimalen Betriebspunkten zu betreiben.Moreover, according to a preferred embodiment, it is provided that the control device is designed to regulate the power transmission from the drive motor to the pump distributor transmission through the CVT unit in such a way that the drive motor is operated at an operating point optimized for the currently required power. The currently required power can be specified, for example, by the driver of the construction machine by the setting of a driving lever, for example on pure driving or working operation under the drive of one or more working or functional units. The corresponding power values are then determined empirically, so that the power transmission can be adjusted by the control device, as typically required in the respective operating state of the construction machine. For this purpose, for example, corresponding maps can be stored in the control device. In addition, however, the currently required power can also be determined dynamically in the working mode of the construction machine. For example, pressure sensors in the hydraulic consumers or arranged in the hydraulic circuits of the working or functional units or the adjustment units of the variator unit of the transmission of the construction machine, from the measurement results, the currently required power of the construction machine can be determined. Depending on the power required by the construction machine for the current operation, the drive motor must be operated accordingly. From the values of the pressure sensors, the current power requirement can be derived. By using the CVT unit according to the invention, however, the transmitted power to the respective load of the drive motor can be adjusted independently of its speed. In this way, wide areas of the required power can be covered with consumption-optimal speed of the drive motor. Overall, it is thus possible to provide both the required power, as well as to operate the drive motor fuel-saving and low-wear at optimal operating points.

Die erfindungsgemäße Steuerungseinrichtung berücksichtigt bevorzugt sämtliche Arbeits- und Funktionseinheiten der Baumaschine. Ein großer Teil der vom Arbeitsmotor bereitgestellten Leistung wird typischerweise vom Pumpenverteilergetriebe aufgenommen, da dieses eine Vielzahl von Verbrauchern antreibt. Es ist daher bevorzugt vorgesehen, dass die Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet ist, die Leistungsübertragung vom Antriebsmotor zum Pumpenverteilergetriebe durch die CVT-Einheit derart zu regeln, dass das Pumpenverteilergetriebe mit für den aktuellen Arbeitsbetrieb optimaler Drehzahl betrieben wird. Die Leistung des Antriebsmotors wird also an die benötigte Leistung des Pumpenverteilergetriebes angepasst. Insbesondere werden sowohl der Antriebsmotor als auch das Pumpenverteilergetriebe mit optimalen Drehzahlen betrieben, wobei die CVT-Einheit dazu genutzt wird, eine entsprechende Leistungsübertragung zwischen dem Antriebsmotor und dem Pumpenverteilergetriebe zu realisieren. Auf diese Weise wird der Betrieb sämtlicher Komponenten der Baumaschine optimiert.The control device according to the invention preferably takes into account all working and functional units of the construction machine. Much of the power provided by the work engine is typically received by the pump transfer case as it powers a variety of consumers. It is therefore preferably provided that the control device is designed to regulate the power transmission from the drive motor to the pump distributor transmission through the CVT unit in such a way that the pump distributor transmission is operated at the optimum speed for the current operating operation. The power of the drive motor is thus adapted to the required power of the pump distributor gearbox. In particular, both the drive motor and the pump transfer case are operated at optimum speeds, wherein the CVT unit is used to realize a corresponding power transmission between the drive motor and the pump transfer case. In this way, the operation of all components of the construction machine is optimized.

Insbesondere ist vorgesehen, dass die Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet ist, die Leistungsübertragung vom Antriebsmotor zum Pumpenverteilergetriebe durch die CVT-Einheit derart zu regeln, dass das Pumpenverteilergetriebe ab einer vorgegebenen Drehzahl des Antriebsmotors konstant mit einer maximalen Drehzahl betrieben wird. Insbesondere im Arbeitsbetrieb der Baumaschine ist es möglich, dass ein erhöhter Leistungsbedarf besteht, wenn die Maschine beispielsweise gleichzeitig fährt und mit ihren Arbeitseinheiten Arbeit verrichtet. In diesen Situationen muss der Antriebsmotor, um die entsprechende erforderliche Gesamtleistung zur Verfügung zu stellen, mit erhöhten Drehzahlen betrieben werden. Um zu verhindern, dass dann automatisch auch das Pumpenverteilergetriebe mit einer erhöhten Drehzahl, die dann nicht mehr im optimalen Bereich für das Pumpenverteilergetriebe liegt, betrieben wird, stellt die Steuerungseinrichtung die Leistungsübertragung an der CVT-Einheit derart ein, dass das Pumpenverteilergetriebe konstant mit einer maximalen und für das Pumpenverteilergetriebe optimalen Drehzahl betrieben wird, auch wenn die Drehzahl des Antriebsmotors höher liegt. Die Drehzahl des Pumpenverteilergetriebes wird also von der Steuerungseinrichtung über die CVT-Einheit dynamisch im Arbeitsbetrieb der Baumaschine geregelt. Die Erfindung ermöglicht daher eine Optimierung des Betriebs des Pumpenverteilergetriebes auch bei einer dynamischen Anpassung der Drehzahl des Antriebsmotors an unterschiedliche Leistungsanforderungen der Baumaschine.In particular, it is provided that the control device is designed to regulate the power transmission from the drive motor to the pump distributor transmission through the CVT unit in such a way that the pump distributor transmission is constantly operated at a maximum speed starting from a predetermined rotational speed of the drive motor. In particular, in the working mode of the construction machine, it is possible that there is an increased power requirement when, for example, the machine is driving at the same time and doing work with its work units. In these situations, the drive motor must be operated at increased speeds to provide the corresponding required total power. In order to prevent then automatically the pump transfer case with an increased speed, which is then no longer in the optimum range for the pump transfer case, operated, the controller adjusts the power transfer to the CVT unit such that the pump transfer case constant with a maximum and for the pump transfer case optimum speed is operated, even if the speed of the drive motor is higher. The speed of the pump distributor gear is thus controlled by the control device via the CVT unit dynamically in the working mode of the construction machine. The invention therefore makes it possible to optimize the operation of the pump distributor gear even with a dynamic adaptation of the rotational speed of the drive motor to different power requirements of the construction machine.

Ein weiteres leistungsaufnehmendes Bauteil der Baumaschine kann insbesondere ein Generator sein. Derartige Generatoren werden zur Erzeugung eines elektrischen Stroms eingesetzt, der dann wiederum beispielsweise zum Betrieb einer Heizung, beispielsweise einer Bohlenheizung bei Straßenfertigern, eingesetzt wird. Es ist daher bevorzugt vorgesehen, dass ein Generator zur Erzeugung eines elektrischen Stroms vorgesehen ist, der am Pumpenverteilergetriebe angeordnet ist und von diesem angetrieben wird. Insbesondere ist die Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet, die Leistungsübertragung vom Antriebsmotor zum Generator durch die CVT-Einheit derart zu regeln, dass der Generator mit einer optimalen Drehzahl betrieben wird. Mit anderen Worten sorgt die Steuerungseinrichtung über die CVT-Einheit dafür, dass der Generator unabhängig vom Betriebszustand weiterer leistungsaufnehmender Baugruppen bei einer optimalen Drehzahl betrieben wird, die es erlaubt, ausreichend Strom, beispielsweise zum Betrieb einer Bohlenheizung, zu generieren. Dies kann durch das Hinzufügen einer zweiten CVT-Einheit am Generator selbst sogar nochmals verbessert werden. Ferner kann ein weiterer Betriebspunkt durch die gezielte Regelung der Generatordrehzahl auf eine feste Frequenz, insbesondere 50 Hz oder 60 Hz, erreicht werden.Another power receiving component of the construction machine may be in particular a generator. Such generators are used to generate an electric current, which in turn is then used, for example, to operate a heater, for example a screed heater in road pavers. It is therefore preferably provided that a generator for generating an electric current is provided, which is arranged on the pump distributor gear and is driven by this. In particular, the control device is designed to regulate the power transmission from the drive motor to the generator by the CVT unit in such a way that the generator is operated at an optimum rotational speed. In other words, the control device via the CVT unit ensures that the generator is operated at an optimum speed, regardless of the operating state of further power-consuming modules, which allows sufficient current to be generated, for example for operating a screed heater. This can even be further improved by adding a second CVT unit to the generator itself. Furthermore, a further operating point can be achieved by the targeted regulation of the generator speed to a fixed frequency, in particular 50 Hz or 60 Hz.

Die Lösung der eingangs genannten Aufgabe der Erfindung gelingt ebenfalls mit einem Verfahren zum Betrieb einer Baumaschine, insbesondere Straßenfertiger, Bodenverdichtungsmaschine, Müllverdichter, Straßenfräse, Stabilisierer oder Recycler, insbesondere einer Baumaschine wie vorstehend beschrieben, mit einem Antriebsmotor, einer CVT-Einheit und einem Pumpenverteilergetriebe, wobei die Leistungsübertragung vom Antriebsmotor zum Pumpenverteilergetriebe durch die CVT-Einheit beim Start des Antriebsmotors, und insbesondere bis zum Erreichen der Leerlaufdrehzahl des Antriebsmotors, auf ein Minimum, vorzugsweise Null, reduziert wird und wobei die Leistungsübertragung vom Antriebsmotor zum Pumpenverteilergetriebe durch die CVT-Einheit derart geregelt wird, dass der Antriebsmotor in einem für die aktuell benötigte Leistung optimierten Betriebspunkt betrieben wird. Sämtliche vorstehend genannten Merkmale, deren Wirkungen und Vorteile gelten ebenfalls für das erfindungsgemäße Verfahren. Sie sind in entsprechender Weise auf das Verfahren übertragbar und werden hier lediglich zur Vermeidung von Wiederholungen nicht explizit erneut aufgeführt. Auch beim erfindungsgemäßen Verfahren wird durch die CVT-Einheit erreicht, dass die leistungsaufnehmenden Baugruppen der Baumaschine im Wesentlichen unabhängig von der Drehzahl des Antriebsmotors bei für sie jeweils optimalen Betriebspunkten betrieben werden können. Die Durchführung des Verfahrens wird von der vorstehend beschriebenen Steuerungseinrichtung übernommen.The solution of the above-mentioned object of the invention also succeeds with a method for operating a construction machine, in particular road paver, soil compacting machine, refuse compactor, road milling machine, stabilizer or recycler, in particular a construction machine as described above, with a drive motor, a CVT unit and a pump distributor gear, wherein the power transmission from the drive motor to the pump transfer case is reduced to a minimum, preferably zero, by the CVT unit at the start of the drive motor and, in particular, until the idling speed of the drive motor is reached, and the power transfer from the drive motor to the pump transfer case is controlled by the CVT unit. Unit is controlled so that the drive motor is operated in an optimized for the currently required power operating point. All the features mentioned above, their effects and advantages also apply to the method according to the invention. They are transferable to the method in a corresponding manner and are not listed explicitly here only to avoid repetition. Also in the method according to the invention is achieved by the CVT unit that the power-consuming modules of the construction machine can be operated substantially independent of the speed of the drive motor at their respective optimum operating points. The implementation of the method is taken over by the control device described above.

Insbesondere ist für das Verfahren ebenfalls vorgesehen, dass die Leistungsübertragung vom Antriebsmotor zum Pumpenverteilergetriebe durch die CVT-Einheit derart geregelt wird, dass das Pumpenverteilergetriebe mit für den aktuellen Arbeitsbetrieb optimaler Drehzahl betrieben wird. Außerdem ist bevorzugt vorgesehen, dass die Leistungsübertragung vom Antriebsmotor zum Pumpenverteilergetriebe durch die CVT-Einheit derart geregelt wird, dass das Pumpenverteilergetriebe ab einer vorgegebenen Drehzahl des Antriebsmotors konstant mit einer maximalen Drehzahl betrieben wird.In particular, it is likewise provided for the method that the power transmission from the drive motor to the pump distributor transmission is regulated by the CVT unit such that the pump distributor transmission is operated at the optimum speed for the current operating mode. In addition, it is preferably provided that the power transmission from the drive motor to the pump distributor gearbox is controlled by the CVT unit in such a way that the pump distributor gearbox is constantly operated at a maximum rotational speed from a predetermined rotational speed of the drive motor.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen schematisch:

• 1: eine Seitenansicht eines Straßenfertigers;
• 2: eine Seitenansicht eines Müllverdichters;
• 3: ein erstes Ausführungsbeispiel eines Antriebsstrangs einer Baumaschine;
• 4: ein zweites Ausführungsbeispiel eines Antriebsstrangs einer Baumaschine;
• 5: eine Detailansicht einer CVT-Einheit;
• 6: ein Diagramm mit einem typischen Drehzahlverlauf einer Baumaschine; und
• 7: ein Ablaufdiagramm des Verfahrens.

The invention will be explained in more detail with reference to the embodiments shown in FIGS. They show schematically:

• 1 : a side view of a road paver;
• 2 a side view of a refuse compactor;
• 3 a first embodiment of a drive train of a construction machine;
• 4 a second embodiment of a drive train of a construction machine;
• 5 : a detail view of a CVT unit;
• 6 : a diagram with a typical speed curve of a construction machine; and
• 7 : a flowchart of the method.

Gleiche Bauteile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Sich wiederholende Bauteile sind nicht in jeder Figur gesondert bezeichnet.Identical components are numbered in the figures with the same reference numerals. Repetitive components are not designated separately in each figure.

Die 1 und 2 zeigen zwei gattungsgemäße Baumaschinen. Konkret zeigt 1 einen Straßenfertiger 1 und 2 einen Müllverdichter 8. Die Baumaschinen weisen einen Fahrerstand 2, einen Maschinenrahmen 3 und einen Antriebsmotor 4 auf. Der Antriebsmotor 4 ist beispielsweise als Dieselverbrennungsmotor ausgebildet. Die Baumaschinen sind mit einem Fahrwerk 6 ausgerüstet und selbstfahrend ausgebildet. Sie werden von einem Bediener vom Fahrerstand 2 ausgesteuert. In Arbeitsrichtung a vorne weist der Straßenfertiger 1 einen Materialbunker 5 auf, von dem aus Einbaugut entgegen der Arbeitsrichtung a nach hinten zur Einbaubohle 7 transportiert wird. Die Einbaubohle 7 verteilt das Einbaugut quer zu Arbeitsrichtung a und sorgt für eine Vorverdichtung der neu entstehenden Tragschicht. Der Müllverdichter 8 ist mit einem Schild 9 ausgerüstet, mit dem er Müll auf Deponien bewegen und zusammenschieben kann. Darüber hinaus sind die Baumaschinen mit einer Steuerungseinrichtung 30 ausgerüstet, die unter anderem den nachstehend beschriebenen Antriebsstrang der Baumaschine steuert und insbesondere die Leistungsverzweigung regelt.The 1 and 2 show two generic construction machines. Specifically shows 1 a paver 1 and 2 a refuse compactor 8th , The construction machines have a driver's stand 2 , a machine frame 3 and a drive motor 4 on. The drive motor 4 is designed for example as a diesel internal combustion engine. The construction machines are with a chassis 6 equipped and trained self-driving. They are controlled by an operator from the driver's station 2 modulated. In working direction a front, the paver points 1 a material bunker 5 on, from the built-in against the direction of work a backwards to the screed 7 is transported. The screed 7 distributes the material to be installed transversely to working direction a and ensures pre-compaction of the newly formed base course. The refuse compactor 8th is with a sign 9 equipped with which he can move waste to landfills and push it together. In addition, the construction machinery with a control device 30 equipped, among other things, controls the drive train of the construction machine described below and in particular regulates the power split.

Ein erstes Beispiel eines Antriebsstranges 10 ist in 3 dargestellt. Der Antriebsstrang 10 umfasst den Antriebsmotor 4, der über ein elastisches Kupplungselement 11 mit einer CVT-Einheit 12 in antriebsmäßiger bzw. Antriebsenergie übertragender Verbindung steht. Vom Antriebsmotor 4 aus gesehen hinter der CVT-Einheit 12 umfasst der Antriebsstrang 10 einen Generator 15 und ein Pumpenverteilergetriebe 13, welches eine Vielzahl von Hydraulikpumpen 14 umfasst. Die CVT-Einheit 12 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel als Planetengetriebe ausgebildet. An einem Eingang der CVT-Einheit, insbesondere am Sonnenrad beziehungsweise an der Sonnenwelle, ist eine erste Verstelleinheit 16 angeordnet, die als hydraulische Pumpen- oder Motoreinheit ausgebildet ist und deren Schluckvolumen variabel einstellbar ist. Eine zweite Verstelleinheit 22, die analog zur ersten Verstelleinheit 16 ausgebildet ist, ist parallel zum Antriebsmotor 4 am Steg beziehungsweise an der Hohlwelle beziehungsweise am Planetenträger der CVT-Einheit 12 angebunden. Die erste Verstelleinheit 16 und die zweite Verstelleinheit 22 sind über eine Koppelung 36, die entweder elektrisch oder hydraulisch ausgebildet sein kann, miteinander gekoppelt. in 3 ist eine hydraulische Koppelung mit dem geschlossenen Hydraulikkreislauf 36' beispielhaft als weiter konkretisiertes Ausführungsbeispiel angegeben. Die erste Verstelleinheit 16 ist dazu ausgebildet, die Leistungsverzweigung an der CVT-Einheit 12 zu variieren. Wird die erste Verstelleinheit 16 beispielsweise so eingestellt, dass sich die Sonnenwelle der CVT-Einheit 12 frei drehen lässt, ohne dass diese einen Widerstand ausübt, so wird die gesamte vom Antriebsmotor 4 kommende Leistung über die CVT-Einheit 12 in die erste Verstelleinheit 16 eingeleitet, während im Wesentlichen keine Leistung, insbesondere in Form von Drehmoment pro Zeit, in den weiteren Antriebsstrang eingeleitet wird, beispielsweise in das Pumpenverteilergetriebe 13 oder den Generator 15. Je nachdem, wie viel Widerstand gegen die Drehung der Sonnenwelle von der ersten Verstelleinheit 16 ausgeübt wird, wird ein entsprechend größerer oder kleinerer Betrag der Leistung des Antriebsmotors von der CVT-Einheit 12 in den weiteren Antriebsstrang eingeleitet. Die CVT-Einheit 12 hat daher ein quasi unendliches Übersetzungsverhältnis und kann die Leistungsverteilung innerhalb des Antriebsstranges regeln.A first example of a drive train 10 is in 3 shown. The powertrain 10 includes the drive motor 4 , which has an elastic coupling element 11 with a CVT unit 12 is in driving or drive energy transmitting connection. From the drive motor 4 from behind the CVT unit 12 includes the powertrain 10 a generator 15 and a pump transfer case 13 containing a variety of hydraulic pumps 14 includes. The CVT unit 12 is formed in the embodiment shown as a planetary gear. At an input of the CVT unit, in particular on the sun gear or on the sun shaft, is a first adjustment unit 16 arranged, which is designed as a hydraulic pump or motor unit and the absorption volume is variably adjustable. A second adjustment unit 22 , which is analogous to the first adjustment unit 16 is formed, is parallel to the drive motor 4 on the web or on the hollow shaft or on the planet carrier of the CVT unit 12 tethered. The first adjustment unit 16 and the second adjustment unit 22 are about a coupling 36 , which may be formed either electrically or hydraulically, coupled together. in 3 is a hydraulic coupling with the closed hydraulic circuit 36 ' exemplified as further concretized embodiment. The first adjustment unit 16 is designed to power split on the CVT unit 12 to vary. Will be the first adjustment unit 16 For example, set so that the sun's shaft of the CVT unit 12 turns freely, without this exerts a resistance, so the whole of the drive motor 4 coming power through the CVT unit 12 in the first adjustment unit 16 introduced, while essentially no power, in particular in the form of torque per time, is introduced into the other drive train, for example in the pump transfer case 13 or the generator 15 , Depending on how much resistance to the rotation of the sun's shaft from the first adjustment unit 16 is exercised, a correspondingly larger or smaller amount of Power of the drive motor from the CVT unit 12 introduced into the other drive train. The CVT unit 12 therefore has a virtually infinite transmission ratio and can regulate the power distribution within the drive train.

Die Anordnung gemäß 3 verdeutlicht weitere Details zur konkreten Koppelung der beiden Einheiten 16 und 22 sowie der Einbindung einer Steuerungseinrichtung 30. Wesentlich ist zunächst, dass die beiden Einheiten 16 und 22 in einem gemeinsamen geschlossenen Hydraulikkreislauf in Serie angeordnet sind. Auf beiden Seiten des geschlossenen Hydraulikkreislaufes ist jeweils ein Drucksensor 38 vorhanden. Beide Drucksensoren 38 sind mit der Steuerungseinrichtung 30 verbunden und übermitteln an diese die erfassten Druckdaten. Die Steuerungseinrichtung 30 ist vorliegend Teil der Motorsteuerung bzw. mit einer solchen über die Steuerleitung 39 verbunden.The arrangement according to 3 clarifies further details on the concrete coupling of the two units 16 and 22 and the integration of a control device 30 , It is essential first that the two units 16 and 22 are arranged in series in a common closed hydraulic circuit. On both sides of the closed hydraulic circuit is in each case a pressure sensor 38 available. Both pressure sensors 38 are with the controller 30 connected and transmit to them the captured print data. The control device 30 is present part of the engine control or with such via the control line 39 connected.

4 zeigt ein weiteres Beispiel eines Antriebsstranges 10. Dieser umfasst ebenfalls einen Antriebsmotor 4, ein elastisches Kopplungselement 11, eine CVT-Einheit 12, ein Pumpenverteilergetriebe 13 mit Hydraulikpumpen 14, und einem Generator 15. Darüber hinaus weist der Antriebsstrang 10 ebenfalls eine erste Verstelleinheit 16 an der Sonnenwelle der CVT-Einheit 12 auf. Die erste Verstelleinheit 16 ist, wie bereits im ersten Ausführungsbeispiel, über eine Koppelung 36 mit einer zweiten Verstelleinheit 22 gekoppelt. Die Koppelung 36 kann insbesondere ein geschlossener Hydraulikkreislauf 36' zwischen der ersten Verstelleinheit 16 und der zweiten Verstelleinheit 22 sein. Die zweite Verstelleinheit 22 ist im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel allerdings nicht an einem Eingang der CVT-Einheit 12, sondern an einem Ausgang der CVT-Einheit 12, konkret am Ausgang des Hohlrades, angeordnet. Ansonsten wird auf die Ausführungen zur 4 Bezug genommen, insbesondere auch auf die mögliche Platzierung von Drucksensoren, dem Anschluss an die Steuerungseinrichtung 30, ganz besonders als Teil der Motorsteuerung. 4 shows another example of a drive train 10 , This also includes a drive motor 4 , an elastic coupling element 11 , a CVT unit 12 , a pump distributor gearbox 13 with hydraulic pumps 14 , and a generator 15 , In addition, the drive train points 10 also a first adjustment unit 16 at the solar shaft of the CVT unit 12 on. The first adjustment unit 16 is, as in the first embodiment, via a coupling 36 with a second adjustment unit 22 coupled. The coupling 36 in particular, a closed hydraulic circuit 36 ' between the first adjustment unit 16 and the second adjustment unit 22 his. The second adjustment unit 22 However, unlike the first embodiment is not at an input of the CVT unit 12 but at an output of the CVT unit 12 , specifically at the output of the ring gear, arranged. Otherwise, the comments on 4 Reference is made, in particular also to the possible placement of pressure sensors, the connection to the control device 30 , especially as part of the engine control.

5 zeigt den Antriebsstrang 10 mit zusätzlichen Details zur CVT-Einheit 12. 5 gibt insbesondere die Anordnung gemäß 3 wieder, in der die zweite Verstelleinheit 22 eingangsseitig am Steg beziehungsweise Planetenträger 19 des Planetengetriebes der CVT-Einheit 12 angeordnet ist. Die Ausbildung des Antriebsstranges 10 gemäß 4, mit der zweiten Verstelleinheit 22 ausgangsseitig am Hohlrad 21 des Planetengetriebes der CVT-Einheit 12, ist in 5 zusätzlich gestrichelt angedeutet. Das Planetengetriebe der CVT-Einheit 12 umfasst ein Sonnenrad 18, einen Planetenträger 19, auch Steg genannt, an dem sich die Planetenräder 20 befinden, und ein Hohlrad 21. Der Antriebsmotor 4 treibt den Steg beziehungsweise den Planetenträger 19 und damit die Planetenräder 20 des Planetengetriebes an. Je nachdem, welche Drehzahl von der ersten Verstelleinheit 16 am Sonnenrad 18 angelegt wird, ändert sich die Drehzahlübersetzung vom Antriebsmotor 4 auf das Hohlrad 21 und damit auf den anschließenden Antriebsstrang mit beispielsweise dem Pumpenverteilergetriebe 13. Ist die erste Verstelleinheit 16 beispielsweise auf freies Drehen geschaltet, so wird im Wesentlichen die gesamte vom Antriebsmotor 4 kommende Leistung über das Sonnenrad 18 in die erste Verstelleinheit 16 geleitet, eine Leistungsübertragung auf das Hohlrad 21 und den restlichen Antriebsstrang findet nicht statt. Dieser Zustand ist daher dann besonders positiv, wenn der Antriebsmotor 4 gestartet werden soll und er seine Leerlaufdrehzahl noch nicht erreicht hat. Nachdem der Antriebsmotor 4 seine Leerlaufdrehzahl erreicht hat, wird von der ersten Verstelleinheit 16 ein Drehwiderstand auf das Sonnenrad 18 aufgebracht, sodass das vom Antriebsmotor 4 kommende Drehmoment proportional zum Drehwiderstand der ersten Verstelleinheit 16 auf das Hohlrad 21 übertragen wird. Ab diesem Zeitpunkt werden also die übrigen im Antriebsstrang angeordneten leistungsaufnehmenden Baugruppen angetrieben. Wie viel Drehmoment auf den restlichen Antriebsstrang übertragen wird, lässt sich entsprechend durch den Antrieb der ersten Verstelleinheit 16 regeln. Wieviel Leistung und vorliegend Drehmoment auf den restlichen Antriebsstrang übertragen wird, lässt sich entsprechend durch den Antrieb der ersten Verstelleinheit 16 regeln. Ansonsten wird auf die Ausführungen zu den 4 und 5 Bezug genommen, insbesondere auch auf die mögliche Platzierung von Drucksensoren, die konkrete Ausbildung der Koppelung 36 und dem Anschluss an die Steuerungseinrichtung 30, ganz besonders als Teil der Motorsteuerung. 5 shows the drive train 10 with additional details about the CVT unit 12 , 5 Specifically, the arrangement according to 3 again, in the second adjustment unit 22 on the input side at the bridge or planet carrier 19 the planetary gear of the CVT unit 12 is arranged. The formation of the drive train 10 according to 4 , with the second adjustment unit 22 on the output side on the ring gear 21 the planetary gear of the CVT unit 12 , is in 5 additionally indicated by dashed lines. The planetary gear of the CVT unit 12 includes a sun wheel 18 , a planet carrier 19 , also called web, on which the planetary gears 20 located, and a ring gear 21 , The drive motor 4 drives the bridge or the planet carrier 19 and with it the planet wheels 20 of the planetary gear. Depending on which speed of the first adjustment 16 at the sun wheel 18 is applied, the speed ratio changes from the drive motor 4 on the ring gear 21 and thus on the subsequent drive train with, for example, the pump distributor gearbox 13 , Is the first adjustment unit 16 For example, switched to free rotation, so is substantially the entire of the drive motor 4 coming power over the sun gear 18 in the first adjustment unit 16 passed, a power transmission to the ring gear 21 and the rest of the powertrain does not take place. This condition is therefore particularly positive when the drive motor 4 should be started and he has not reached its idle speed. After the drive motor 4 has reached its idle speed is from the first adjustment 16 a rotational resistance to the sun gear 18 Applied, so that of the drive motor 4 coming torque proportional to the rotational resistance of the first adjustment 16 on the ring gear 21 is transmitted. From this point on, the rest of the power train arranged in the power train assemblies are driven. How much torque is transferred to the rest of the powertrain can be achieved by driving the first adjustment unit 16 regulate. How much power and in this case torque is transmitted to the rest of the drive train can be correspondingly by the drive of the first adjustment 16 regulate. Otherwise, the comments on the 4 and 5 Reference, in particular also to the possible placement of pressure sensors, the concrete training of the coupling 36 and the connection to the controller 30 , especially as part of the engine control.

6 zeigt ein Diagramm des Drehzahlverlaufes an der CVT-Einheit 12 der Baumaschine. Das Diagramm zeigt auf der Abszisse die Zeit t und auf der Ordinate die Drehzahl n. Die schwarze Linie mit der durchgezogenen weißen Linie (Bezugszeichen 23) zeigt den Drehzahlverlauf am Sonnenrad 18 und damit an der an das Sonnenrad 18 angeschlossenen ersten Verstelleinheit 16. Die rein schwarze Linie (Bezugszeichen 24) zeigt den Drehzahlverlauf des Planetenträgers 19 beziehungsweise Steges, an dem der Antriebsmotor 4 angeschlossen ist. Diese Drehzahl entspricht also derjenigen des Antriebsmotors 4. Die schwarze Linie mit der gestrichelten weißen Linie (Bezugszeichen 25) zeigt den Drehzahlverlauf am Hohlrad 21 stellvertretend für den Drehzahlverlauf des Pumpenverteilergetriebes 13. Das Diagramm gemäß 6 ist in drei Zeitabschnitte geteilt. Es beginnt mit der Startphase 26 des Antriebsmotors, geht dann in die Startphase 27 des Pumpenverteilergetriebes 13 über und endet im regulären Betrieb 28. Ganz links im Diagramm der 6 wird der Antriebsmotor 4 gestartet. Die Drehzahl des Antriebsmotors und damit auch des Planetenträgers 19 steigt gemäß Linie 24 an, bis der Antriebsmotor 4 während der Startphase 27 des Pumpenverteilergetriebes 13 seine Leerlaufdrehzahl erreicht hat. Wie aus dem Abschnitt 26 des Diagrammes hervorgeht, steigt die Drehzahl des Antriebsmotors 4 gemäß Linie 24 an, ohne, dass sich die Drehzahl des Pumpenverteilergetriebes 13 gemäß Linie 25 erhöht. Das Pumpenverteilergetriebe 13 wird daher während der Startphase 26 des Antriebsmotors 4 nicht angetrieben. Dies wird dadurch realisiert, dass die erste Verstelleinheit 16 am Sonnenrad 18 frei drehbar gemacht wird. Die erste Verstelleinheit 16 nimmt daher die gesamte Leistung des Antriebsmotors 4 auf, was durch den steilen Anstieg der Drehzahl des Sonnenrades 18 und damit der ersten Verstelleinheit 16 gemäß der Linie 23 in der Startphase 26 des Antriebsmotors 4 gemäß des Diagrammes der 6 angezeigt wird. Auf diese Weise wird ein Kaltstart des Antriebsmotors 4 erleichtert. Hat der Antriebsmotor 4 zu Beginn der Startphase 27 des Pumpenverteilergetriebes 13 seine Leerlaufdrehzahl erreicht, so wird das Sonnenrad 18 der CVT-Einheit 12 durch die erste Verstelleinheit 16 abgebremst, wodurch immer mehr Leistung vom Antriebsmotor 4 über das Hohlrad 21 in den Rest des Antriebsstranges 10, hier beispielhaft das Pumpenverteilergetriebe 13, eingeleitet wird. Die Drehzahl der ersten Verstelleinheit 16 wird kontinuierlich verringert, wie durch den Abfall der Linie 23 gezeigt ist. Im Gegenzug nimmt die Drehzahl des Pumpenverteilergetriebes 13 gemäß Linie 25 kontinuierlich zu, bis am Ende der Startphase 27 des Pumpenverteilergetriebes 13 das Sonnenrad 18 und damit auch die erste Verstelleinheit 16 stillsteht. An diesem Punkt wird die gesamte von der Leerlaufdrehzahl des Antriebsmotors 4 bereit gestellte Leistung auf das Pumpenverteilergetriebe 13 übertragen. Das Getriebe befindet sich hier in seinem mechanischen Punkt und weist den besten Gesamtwirkungsgrad auf. Der Antriebsmotor 4 wird weiterhin mit seiner Leerlaufdrehzahl betrieben. Im regulären Betrieb 28 wird die Drehzahl des Antriebsmotors 4 weiter angehoben, wodurch die Drehzahl des Pumpenverteilergetriebes 13 ebenfalls ansteigt. Hat die Drehzahl des Antriebsmotors 4 ein gewisses Niveau erreicht, das durch die Linie 29 angedeutet ist, so kann beispielsweise ein weiterer leistungsintensiver Abnehmer im Antriebsstrang 10, beispielsweise der Generator 15 für eine Heizung, in Betrieb genommen werden. Die Drehzahl des Antriebsmotors 4 und des Pumpenverteilergetriebes 13 werden so lange erhöht, bis das Pumpenverteilergetriebe 13 eine maximale Drehzahl erreicht hat, bei deren Überschreiten die Hydraulikpumpen 14 nicht mehr optimal betrieben werden würden. Ab diesem Punkt wird das Pumpenverteilergetriebe 13 mit konstanter Drehzahl betrieben, auch wenn die Drehzahl des Antriebsmotors 4 weiter erhöht wird, beispielsweise weil weitere leistungsaufnehmende Komponenten des Antriebsstranges 10 eine Erhöhung der Drehzahl erfordern. Dies wird dadurch realisiert, dass ab dem Zeitpunkt, an dem das Pumpenverteilergetriebe 13 mit konstanter Drehzahl betrieben werden soll, die erste Verstelleinheit 16d die Drehzahl des Sonnenrades 18 erhöht. Dafür wird von der ersten Verstelleinheit 16 weniger Drehwiderstand an das Sonnenrad 18 angelegt, so dass die vom Antriebsmotor 4 kommende Leistung über den Planetenträger 19 und die Planetenräder 20 nicht auf das Hohlrad 21 übertragen wird, sondern über das Sonnenrad 18 in die erste Verstelleinheit 16 eingeleitet wird. Durch eine Anpassung der Drehzahl der ersten Verstelleinheit 16 kann daher die Drehzahl des Pumpenverteilergetriebes 13 konstant gehalten werden, unabhängig davon, welche Drehzahl der Antriebsmotor 4 zum Betrieb der Baumaschine insgesamt zur Verfügung stellen muss. Es ist daher möglich, sowohl den Antriebsmotor 4 als auch die Hydraulikpumpen 14 in optimalen Betriebsbereichen zu betreiben. 6 shows a diagram of the speed curve on the CVT unit 12 the construction machine. The diagram shows on the abscissa the time t and on the ordinate the rotational speed n. The black line with the solid white line (reference numeral 23 ) shows the speed curve on the sun gear 18 and so on to the sun gear 18 connected first adjustment 16 , The pure black line (reference number 24 ) shows the speed curve of the planet carrier 19 or web, on which the drive motor 4 connected. This speed thus corresponds to that of the drive motor 4 , The black line with the dashed white line (reference numeral 25 ) shows the speed curve at the ring gear 21 Representative of the speed curve of the pump distributor gearbox 13 , The diagram according to 6 is divided into three time periods. It starts with the startup phase 26 of the drive motor, then goes into the starting phase 27 the pump distributor gearbox 13 over and ends in regular operation 28 , Far left in the diagram of 6 becomes the drive motor 4 started. The speed of the drive motor and thus also of the planet carrier 19 rises according to line 24 until the drive motor 4 during the starting phase 27 the pump distributor gearbox 13 has reached its idle speed. As from the section 26 of the diagram, the speed of the drive motor increases 4 according to line 24 without, that the speed of the pump distributor gear 13 according to line 25 elevated. The pump distributor gearbox 13 will therefore be during the launch phase 26 of the drive motor 4 not driven. This is realized by the fact that the first adjustment unit 16 at the sun wheel 18 is made freely rotatable. The first adjustment unit 16 therefore takes the entire power of the drive motor 4 on, due to the steep increase in the speed of the sun gear 18 and thus the first adjustment unit 16 according to the line 23 in the starting phase 26 of the drive motor 4 according to the diagram of 6 is shown. In this way, a cold start of the drive motor 4 facilitated. Has the drive motor 4 at the beginning of the starting phase 27 the pump distributor gearbox 13 reaches its idle speed, then the sun gear 18 the CVT unit 12 through the first adjustment unit 16 braked, resulting in more and more power from the drive motor 4 over the ring gear 21 in the rest of the drive train 10 , here exemplified the pump distributor gearbox 13 , is initiated. The speed of the first adjustment unit 16 is continuously reduced, as by the drop of the line 23 is shown. In return, the speed of the pump distributor gearbox decreases 13 according to line 25 continuously closed until the end of the starting phase 27 the pump distributor gearbox 13 the sun wheel 18 and thus also the first adjustment unit 16 stationary. At this point, the whole of the idle speed of the drive motor 4 provided power to the pump transfer case 13 transfer. The gearbox is here in its mechanical point and has the best overall efficiency. The drive motor 4 will continue to operate at its idle speed. In regular operation 28 becomes the speed of the drive motor 4 further raised, causing the speed of the pump distributor gearbox 13 also increases. Has the speed of the drive motor 4 reaches a certain level through the line 29 is hinted at, so for example, another power-intensive customer in the drive train 10 for example, the generator 15 for a heating, to be put into operation. The speed of the drive motor 4 and the pump distributor gearbox 13 are increased until the pump transfer case 13 has reached a maximum speed, when exceeded, the hydraulic pumps 14 would no longer be operated optimally. From this point on, the pump distributor gear becomes 13 operated at a constant speed, even if the speed of the drive motor 4 is further increased, for example because more power-absorbing components of the drive train 10 require an increase in speed. This is realized by starting from the time at which the pump transfer case 13 to be operated at a constant speed, the first adjustment 16d the speed of the sun gear 18 elevated. This is done by the first adjustment unit 16 less rotational resistance to the sun gear 18 created, so that by the drive motor 4 coming power over the planet carrier 19 and the planet wheels 20 not on the ring gear 21 is transmitted but via the sun gear 18 in the first adjustment unit 16 is initiated. By adjusting the speed of the first adjustment 16 can therefore the speed of the pump distributor gear 13 be kept constant, regardless of what speed the drive motor 4 to the operation of the construction machine in total must provide. It is therefore possible both the drive motor 4 as well as the hydraulic pumps 14 operate in optimal operating areas.

7 zeigt ein Ablaufdiagramm des Verfahrens 31. Insbesondere wird in Schritt 32 die Drehzahlübertragung vom Antriebsmotor 4 in den Rest des Antriebsstranges 10 über die CVT-Einheit 12 reduziert, vorzugsweise auf Null. Auf diese Weise wird das Kaltstartverhalten der Baumaschine verbessert. In Schritt 33 wird der Antriebsmotor 4 in für diesen optimaler Drehzahl beziehungsweise an seinem optimalen Betriebspunkt betrieben. Ebenso wird in Schritt 34 das Pumpenverteilergetriebe 13 mit optimaler Drehzahl betrieben. Der gleichzeitige Betrieb sowohl des Pumpenverteilergetriebes 13 als auch des Antriebsmotors 4 mit für diese jeweils optimaler Drehzahl wird dadurch realisiert, dass die Drehzahl beziehungsweise die Leistungsübertragung über die CVT-Einheit 12 angepasst wird. Dies erfolgt durch die Steuerungseinrichtung 30 (3 und 5) je nach der im aktuellen Betrieb notwendigen Leistung der Baumaschine, ermittelt über geeignete Sensoren, beispielsweise Drucksensoren, wie vorstehend beschrieben. In Schritt 35 wird das Pumpenverteilergetriebe 13 mit maximaler Drehzahl betrieben, auch wenn die Drehzahl des Antriebsmotors 4 weiter gesteigert wird. Auch dies wird durch eine entsprechende Steuerung der CVT-Einheit 12 durch die Steuerungseinrichtung 30 erreicht. Insgesamt gelingt mit der Erfindung eine Verbesserung des Kaltstartverhaltens der Baumaschine zusammen mit einer Optimierung des Arbeitsbetriebes, so dass sowohl der Antriebsmotor 4 als auch leistungsaufnehmende Komponenten des Antriebsstranges 10 jeweils in für diese Komponenten optimalen Betriebspunkten, also mit optimalen Drehzahlen und Wirkungsgraden, betrieben werden können. 7 shows a flowchart of the method 31 , In particular, in step 32 the speed transmission from the drive motor 4 in the rest of the drive train 10 via the CVT unit 12 reduced, preferably to zero. In this way, the cold start behavior of the construction machine is improved. In step 33 becomes the drive motor 4 operated in for this optimum speed or at its optimum operating point. Likewise, in step 34 the pump distributor gearbox 13 operated at optimum speed. The simultaneous operation of both the pump distributor gearbox 13 as well as the drive motor 4 with for each of these optimal speed is realized that the speed or the power transmission via the CVT unit 12 is adjusted. This is done by the controller 30 ( 3 and 5 ) depending on the power required in the current operation of the construction machine, determined by suitable sensors, such as pressure sensors, as described above. In step 35 becomes the pump distributor gearbox 13 operated at maximum speed, even if the speed of the drive motor 4 is further increased. Again, this is done by appropriate control of the CVT unit 12 by the control device 30 reached. Overall, with the invention, an improvement of the cold start behavior of the construction machine together with an optimization of the working operation, so that both the drive motor 4 as well as power-consuming components of the drive train 10 can be operated in each case for optimal operating points for these components, ie with optimum speeds and efficiencies.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• WO 2012/154463 A2 [0002]WO 2012/154463 A2 [0002]

Claims (13)

Baumaschine, insbesondere Straßenfertiger (1), Bodenverdichtungsmaschine, Müllverdichter (8), Straßenfräse, Stabilisierer oder Recycler, umfassend - einen Maschinenrahmen (3), - ein Fahrwerk (6), - einen Antriebsstrang (10) mit einem Antriebsmotor (4) und einem vom Antriebsmotor (4) getriebenen Pumpenverteilergetriebe (13), - eine im Antriebsstrang (10) zwischen dem Antriebsmotor (4) und dem Pumpenverteilergetriebe (13) angeordnete CVT-Einheit (12), und - einer Steuerungseinrichtung (30) zur Steuerung des Antriebsstrangs (10), dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Verstelleinheit (16) und eine mit der ersten Verstelleinheit (16) gekoppelte zweite Verstelleinheit (22) an der CVT-Einheit (12) angeordnet sind und die Steuerungseinrichtung (30) dazu ausgebildet ist, die Leistungsübertragung vom Antriebsmotor (4) zum Pumpenverteilergetriebe (13) durch die CVT-Einheit (12) zu steuern.Construction machine, in particular road paver (1), soil compaction machine, refuse compactor (8), road milling machine, stabilizer or recycler, comprising - a machine frame (3), - a chassis (6), - a drive train (10) with a drive motor (4) and a a pump distributor gear (13) driven by the drive motor (4), - a CVT unit (12) arranged in the drive train (10) between the drive motor (4) and the pump distributor gearbox (13), and - a control unit (30) for controlling the drive train ( 10), characterized in that a first adjustment unit (16) and a second adjustment unit (22) coupled to the first adjustment unit (16) are arranged on the CVT unit (12) and the control unit (30) is designed to transmit the power from the drive motor (4) to the pump transfer case (13) through the CVT unit (12) to control. Baumaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die CVT-Einheit (12) als IVT-Einheit, insbesondere als Planetengetriebe, ausgebildet ist.Construction machine after Claim 1 , characterized in that the CVT unit (12) as IVT unit, in particular as a planetary gear is formed. Baumaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Verstelleinheit (16) an einem Anschluss der CVT-Einheit (12) angeordnet ist und dass die zweite Verstelleinheit (22) an einem Eingang oder einem Ausgang der CVT-Einheit (12) angeordnet ist.Construction machine according to one of the preceding claims, characterized in that the first adjustment unit (16) is arranged on a connection of the CVT unit (12) and that the second adjustment unit (22) is arranged on an input or an output of the CVT unit (12). is arranged. Baumaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Verstelleinheit (16) und die zweite Verstelleinheit (22) hydraulisch oder elektrisch gekoppelt sind.Construction machine according to one of the preceding claims, characterized in that the first adjustment unit (16) and the second adjustment unit (22) are hydraulically or electrically coupled. Baumaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Verstelleinheit (16) und die zweite Verstelleinheit (22) hydraulische Verstelleinheiten sind, die dazu ausgebildet sind, das Übersetzungsverhältnis der CVT-Einheit (12) einzustellen.Construction machine according to one of the preceding claims, characterized in that the first adjusting unit (16) and the second adjusting unit (22) are hydraulic adjusting units which are adapted to set the transmission ratio of the CVT unit (12). Baumaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (30) dazu ausgebildet ist, die Leistungsübertragung vom Antriebsmotor (4) zum Pumpenverteilergetriebe (13) durch die CVT-Einheit (12) beim Start des Antriebsmotors (4), und insbesondere bis zum Erreichen der Leerlaufdrehzahl des Antriebsmotors (4), auf ein Minimum, vorzugsweise Null, zu reduzieren.Construction machine according to one of the preceding claims, characterized in that the control device (30) is adapted to the power transmission from the drive motor (4) to the pump transfer case (13) by the CVT unit (12) at the start of the drive motor (4), and in particular until reaching the idling speed of the drive motor (4), to a minimum, preferably zero, to reduce. Baumaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (30) dazu ausgebildet ist, die Leistungsübertragung vom Antriebsmotor (4) zum Pumpenverteilergetriebe (13) durch die CVT-Einheit (12) derart zu regeln, dass der Antriebsmotor (4) in einem für die aktuell benötigte Leistung optimierten Betriebspunkt betrieben wird.Construction machine according to one of the preceding claims, characterized in that the control device (30) is adapted to regulate the power transmission from the drive motor (4) to the pump transfer case (13) by the CVT unit (12) such that the drive motor (4) is operated in an optimized for the currently required power operating point. Baumaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (30) dazu ausgebildet ist, die Leistungsübertragung vom Antriebsmotor (4) zum Pumpenverteilergetriebe (13) durch die CVT-Einheit (12) derart zu regeln, dass das Pumpenverteilergetriebe (13) mit für den aktuellen Arbeitsbetrieb optimaler Drehzahl betrieben wird.Construction machine according to one of the preceding claims, characterized in that the control device (30) is adapted to regulate the power transmission from the drive motor (4) to the pump transfer case (13) by the CVT unit (12) such that the pump transfer case (13) is operated at the optimum speed for the current working operation. Baumaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (30) dazu ausgebildet ist, die Leistungsübertragung vom Antriebsmotor (4) zum Pumpenverteilergetriebe (13) durch die CVT-Einheit (12) derart zu regeln, dass das Pumpenverteilergetriebe (13) ab einer vorgegebenen Drehzahl des Antriebsmotors (4) konstant mit einer maximalen Drehzahl betrieben wird.Construction machine according to one of the preceding claims, characterized in that the control device (30) is adapted to regulate the power transmission from the drive motor (4) to the pump transfer case (13) by the CVT unit (12) such that the pump transfer case (13) is operated from a predetermined speed of the drive motor (4) constant at a maximum speed. Baumaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Generator (15) zur Erzeugung eines elektrischen Stroms vorgesehen ist, der am Pumpenverteilergetriebe (13) oder an einer weiteren CVT-Einheit angeordnet ist und von dieser angetrieben wird.Construction machine according to one of the preceding claims, characterized in that a generator (15) is provided for generating an electric current, which is arranged on the pump distributor gearbox (13) or on a further CVT unit and is driven by the same. Verfahren (31) zum Betrieb einer Baumaschine, insbesondere Straßenfertiger (1), Bodenverdichtungsmaschine, Müllverdichter (8), Straßenfräse, Stabilisierer oder Recycler, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Antriebsmotor (4), einer CVT-Einheit (12) und einem Pumpenverteilergetriebe (13), dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsübertragung vom Antriebsmotor (4) zum Pumpenverteilergetriebe (13) durch die CVT-Einheit (12) beim Start des Antriebsmotors (4), und insbesondere bis zum Erreichen der Leerlaufdrehzahl des Antriebsmotors (4), auf ein Minimum, vorzugsweise Null, reduziert wird und dass die Leistungsübertragung vom Antriebsmotor (4) zum Pumpenverteilergetriebe (13) durch die CVT-Einheit (12) derart geregelt wird, dass der Antriebsmotor (4) in einem für die aktuell benötigte Leistung optimierten Betriebspunkt betrieben wird.Method (31) for operating a construction machine, in particular road paver (1), soil compaction machine, refuse compactor (8), road milling machine, stabilizer or recycler, in particular according to one of the preceding claims, with a drive motor (4), a CVT unit (12) and a pump distributor gear (13), characterized in that the power transmission from the drive motor (4) to the pump distributor gear (13) by the CVT unit (12) at the start of the drive motor (4), and in particular until reaching the idling speed of the drive motor (4) is reduced to a minimum, preferably zero, and that the power transmission from the drive motor (4) to the pump transfer case (13) is controlled by the CVT unit (12) such that the drive motor (4) is optimized for the power currently required Operating point is operated. Verfahren (31) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsübertragung vom Antriebsmotor (4) zum Pumpenverteilergetriebe (13) durch die CVT-Einheit (12) derart geregelt wird, dass das Pumpenverteilergetriebe (13) mit für den aktuellen Arbeitsbetrieb optimaler Drehzahl betrieben wird.Method (31) according to Claim 11 , characterized in that the power transmission from the drive motor (4) to the pump transfer case (13) is controlled by the CVT unit (12) such that the pump transfer case (13) is operated at the optimum speed for the current operating operation. Verfahren (31) nach einem der Ansprüche 11 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsübertragung vom Antriebsmotor (4) zum Pumpenverteilergetriebe (13) durch die CVT-Einheit (12) derart geregelt wird, dass das Pumpenverteilergetriebe (13) ab einer vorgegebenen Drehzahl des Antriebsmotors (4) konstant mit einer maximalen Drehzahl betrieben wird. Method (31) according to one of Claims 11 to 12 , characterized in that the power transmission from the drive motor (4) to the pump distributor gear (13) by the CVT unit (12) is controlled such that the pump distributor gear (13) from a predetermined speed of the drive motor (4) constantly operated at a maximum speed becomes.

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