DE102017203544A1 - Verfahren zum Betreiben eines hydrostatischen Getriebes eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines hydrostatischen Getriebes eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeuges, wobei über das hydrostatische Getriebe eine automatische Kriechfunktion des Kraftfahrzeuges darstellbar ist. Um die Kriechfunktion dabei auf zuverlässige Art und Weise realisieren zu können, werden ein aktueller Wert eines ersten, von einer Pedalstellung eines Fahrpedals unabhängigen Parameters und ein aktueller Wert eines zweiten, von der Pedalstellung abhängigen Parameters miteinander verglichen. Die Kriechfunktion wird nun so lange aktiviert, wie der aktuelle Wert des ersten Parameters größer ist als der aktuelle Wert des zweiten Parameters. Dabei wird im Rahmen der Kriechfunktion zur Bestimmung eines aktuellen Werts einer Soll-Fördermenge einer als Pumpe betriebenen hydrostatischen Maschine des Getriebes der aktuelle Wert des ersten Parameters herangezogen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines hydrostatischen Getriebes eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeuges, wobei über das hydrostatische Getriebe eine automatische Kriechfunktion des Kraftfahrzeuges darstellbar ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Steuergerät für ein hydrostatisches Getriebe, ein Computerprogrammprodukt und einen ein Computerprogrammprodukt aufweisenden Datenträger.
  • Bei Kraftfahrzeugen mit hydrodynamischen Drehmomentwandlern kommt es aufgrund der Eigenschaften eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers auch bei fehlender Betätigung eines Fahrpedals zu einer Übertragung eine Antriebsbewegung von einer Antriebsmaschine des Kraftfahrzeuges zu der oder den Antriebsachsen des Kraftfahrzeuges. Sofern zeitgleich eine Betätigung einer Betriebsbremse des jeweiligen Kraftfahrzeuges unterbleibt, ist die Folge eine selbsttätige, extrem langsame Bewegung des Kraftfahrzeuges, wobei diese auch als Kriechen bezeichnete Bewegung von Vorteil ist, wenn das Fahrzeug zum Beispiel in einer Steigung aus dem Stillstand heraus ohne Zurückrollen anfahren soll. Bei manchen Nutzfahrzeugen, wie insbesondere mobilen Arbeitsmaschinen oder auch Ackerschleppern, kann es zudem für das Ausführen von bestimmten Arbeiten gewünscht sein, das Fahrzeug mit sehr niedrigen Geschwindigkeiten im Rahmen einer Kriechfunktion zu bewegen. Während sich diese Kriechfunktion bei einem Antriebsstrang mit einem hydrodynamischen Drehmomentwandler ergibt, sind bei Antriebssträngen ohne hydrodynamischen Drehmomentwandler zusätzliche Maßnahmen zu treffen. So ist es unter anderem bei einem Antriebsstrang mit einem hydrostatischen Getriebe bekannt, eine Kriechfunktion über das hydrostatische Getriebe zu realisieren.
  • So ist aus der DE 102 51 939 A1 ein Verfahren zum Betreiben eines hydrostatischen Getriebes bekannt, bei welchem eine Kriechfunktion eines Kraftfahrzeuges automatisch über das hydrostatische Getriebe dargestellt wird. Konkret wird aus einem Stillstand des Kraftfahrzeuges heraus ein Drehmoment am hydrostatischen Getriebe erhöht, wenn erfasst wird, dass in einem mechanischen Getriebe des Kraftfahrzeuges eine Neutralstellung vorliegt, ein Anfahrelement in Form einer Reibungskupplung geöffnet ist, eine Betriebsbremse des Kraftfahrzeuges nicht betätigt ist und auch ein Fahrpedal nicht durch den Fahrzeugführer betätigt wird. Durch Erhöhen des Drehmoments wird ein Kriechen des Kraftfahrzeuges eingeleitet.
  • Ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben eines hydrostatischen Getriebes zu realisieren, wobei im Rahmen dieses Verfahrens eine Kriechfunktion des Kraftfahrzeuges automatisch auf zuverlässige Art und Weise darstellbar sein soll.
  • Diese Aufgabe wird aus verfahrenstechnischer Sicht ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Zudem ist ein Steuergerät, über welches ein vorgenanntes Verfahren realisierbar ist, Gegenstand des nebengeordneten Anspruchs 10. Die hierauf jeweils folgenden, abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder. Schließlich ist in Anspruch 12 ein Computerprogrammprodukt für ein Steuergerät und in Anspruch 13 ein Datenträger mit einem derartigen Computerprogrammprodukt beansprucht.
  • Gemäß der Erfindung kann bei einem Verfahren zum Betreiben eines hydrostatischen Getriebes eines Antriebsstranges eine automatische Kriechfunktion des Kraftfahrzeuges über das hydrostatische Getriebe dargestellt werden. Das hydrostatische Getriebe wird also erfindungsgemäß dazu verwendet, eine automatische Kriechfunktion des jeweiligen Kraftfahrzeuges abzubilden, d.h. eine sehr langsame Bewegung des Kraftfahrzeuges auch ohne Betätigung eines Fahrpedals selbsttätig darzustellen.
  • Im Sinne der Erfindung setzt sich ein hydrostatisches Getriebe auf dem Fachmann prinzipiell bekannte Art und Weise aus zwei hydrostatischen Maschinen zusammen, die in einem Hydraulikkreis miteinander verbunden sind. Bei Betrieb des hydrostatischen Getriebes wird dabei die eine hydrostatische Maschine als Hydraulikpumpe und die andere hydrostatische Maschine als Hydraulikmotor betrieben, wobei die als Pumpe arbeitende Maschine im angetriebenen Zustand eine ihrer Fördermenge entsprechende Fluidmenge fördert, mit welcher die als Hydraulikmotor arbeitende Maschine versorgt und hierdurch seitens dieser Maschine eine Bewegung erzeugt wird. Dabei kann bei der als Pumpe arbeitenden Maschine die Fördermenge verändert werden, wobei besonders bevorzugt bei beiden hydrostatischen Maschinen das jeweilige Förder- bzw. Schluckvolumen variierbar ist. Weiter bevorzugt können beide hydrostatischen Maschinen entweder als Pumpe oder als Motor betrieben werden. Insbesondere handelt es sich bei den hydrostatischen Maschinen um Axialkolbenmaschinen, wobei die einzelne Axialkolbenmaschine dabei als Schrägachsenmaschine, als Schrägscheibenmaschine oder auch als Taumelscheibenmaschine ausgestaltet sein kann. Eine Veränderung des jeweiligen Förder- bzw. Schluckvolumens wird hierbei insbesondere durch Verändern eines jeweiligen Schwenkwinkels der Maschine herbeigeführt.
  • Ein vorgenanntes hydrostatisches Getriebe ist insbesondere in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges vorgesehen und ist hierbei bevorzugt Teil eines leistungsverzweigten Getriebes. Im letztgenannten Fall ist das hydrostatische Getriebe dann parallel zu einem mechanischen Getriebe vorgesehen, bei dem es sich insbesondere um ein Stufengetriebe, beispielsweise in Form eines Stirnradstufen-oder Planetenstufengetriebes handelt. Eine Aufzweigung in die Leistungszweige zum hydrostatischen und zum mechanischen Getriebe oder auch eine Zusammenführung der Leistungszweige findet dann weiter bevorzugt an einer Summierstufe statt, die dabei insbesondere als Planetenstufe gestaltet ist. Bei einem einen vorgenannten Antriebsstrang aufweisenden Kraftfahrzeug handelt es sich insbesondere um ein Nutzfahrzeug, wie eine mobile Arbeitsmaschine.
  • Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass ein aktueller Wert eines ersten, von einer Pedalstellung eines Fahrpedals unabhängigen Parameters und ein aktueller Wert eines zweiten, von der Pedalstellung abhängigen Parameters miteinander verglichen werden. Die Kriechfunktion wird so lange aktiviert, wie der aktuelle Wert des ersten Parameters größer ist als der aktuelle Wert des zweiten Parameters. Im Rahmen der Kriechfunktion wird dann zur Bestimmung eines aktuellen Werts einer Soll-Fördermenge der als Pumpe arbeitenden hydrostatischen Maschine der aktuelle Wert des ersten Parameters herangezogen.
  • Mit anderen Worten werden also im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens aktuelle Werte zweier Parameter miteinander verglichen, wobei der erste Parameter dabei unabhängig von einer Pedalstellung eines Fahrpedals des Kraftfahrzeuges ist, während der zweite Parameter in Abhängigkeit zu der Pedalstellung des Fahrpedals steht. Hierbei ist die Kriechfunktion dann aktiv, wenn der aktuelle Wert des ersten Parameters größer ist als der aktuelle Wert des zweiten Parameters, wobei im Rahmen der Kriechfunktion eine Soll-Fördermenge der Pumpe des hydrostatischen Getriebes anhand des aktuellen Werts des ersten Parameters bestimmt wird.
  • Eine derartige Ausgestaltung eines Verfahrens hat dabei den Vorteil, dass durch Aktivieren einer Kriechfunktion in Abhängigkeit des Verhältnisses eines von einer Pedalstellung des Fahrpedals abhängigen Parameters zu einem von der Pedalstellung unabhängigen Parameters ein Verhalten eines Antriebsstranges mit hydrodynamischen Drehmomentwandler nachgebildet werden kann. Denn eine sehr geringe oder auch unterbleibende Betätigung eines Fahrpedals hat einen entsprechenden geringen Wert des zweiten Parameters zur Folge, welcher dann unterhalb des Werts des eben nicht von der Pedalstellung abhängigen, ersten Parameters liegt. Da dann im Rahmen der Kriechfunktion zudem eine Soll-Fördermenge der Pumpe des hydrostatischen Getriebes anhand des aktuellen Werts des ersten Parameters ermittelt wird, kann unabhängig von der Pedalstellung eine Kriechbewegung des Kraftfahrzeuges realisiert werden, indem in diesem Fall im hydrostatischen Getriebe automatisch eine von der Fahrpedalstellung unabhängige Übersetzung eingestellt wird.
  • Vorliegend lässt sich durch Vergleichen der beiden Parameter eine geeignete Regelung zum Aktivieren der Kriechfunktion gestalten. Wird durch den Fahrzeugführer dagegen über das Fahrpedal eine Vorgabe getätigt, so erfolgt abseits der Kriechfunktion ein herkömmlicher Betrieb des hydrostatischen Getriebes, in welchem die Soll-Fördermenge in Abhängigkeit des aktuellen Werts des zweiten Parameters eingestellt wird.
  • Auch im Falle der DE 102 51 939 A1 wird die Kriechfunktion dann aktiv, wenn das Fahrpedal nicht betätigt ist und zudem noch weitere Bedingungen in Form einer fehlenden Betätigung der Betriebsbremse, einer geöffneten Reibungskupplung und einer Neutralstellung im mechanischen Getriebe vorliegen. Es ist aber in der DE 102 51 939 A1 nicht genauer beschrieben, wie eine Regelung der hydrostatischen Maschine im Rahmen der Kriechfunktion gestaltet wird.
  • Als „Pedalstellung des Fahrpedals“ wird erfindungsgemäß bevorzugt eine Pedalposition des Fahrpedals in Prozent einbezogen, die anhand eines Pedalwinkels des Fahrpedals ermittelt wurde. Alternativ dazu kann die Pedalstellung aber auch direkt durch den Pedalwinkel repräsentiert werden. Der Pedalwinkel kann dabei direkt über Sensorik gemessen oder auch aus einer anderen Größe bestimmt worden sein, wie z.B. einem Pedalweg.
  • Während der zweite Parameter von der Pedalstellung des Fahrpedals abhängig ist, ist der erste Parameter unabhängig von der Pedalstellung. Besonders bevorzugt hängt der erste Parameter dabei von einer oder auch mehreren anderen Parametern des Kraftfahrzeuges ab. Im einfachsten Fall kann der erste Parameter aber auch als Konstante gestaltet sein, d.h. er hängt von keiner anderen Größe ab und weist einen konstanten Wert auf. Dabei wird dann auch bei fehlender oder zu geringer Betätigung des Fahrpedals die Soll-Fördermenge der hydrostatischen Maschine entsprechend dem konstanten Wert des ersten Parameters eingestellt.
  • Es ist jedoch eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung, dass der erste Parameter von einer Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges abhängig ist. Dies hat dabei den Vorteil, dass sich durch die Abhängigkeit des ersten Parameters von der Fahrgeschwindigkeit ein geeigneter Übergang vom Normalbetrieb des Kraftfahrzeuges in das Kriechen realisieren lässt. Hierbei kann entweder direkt die Fahrgeschwindigkeit zur Bestimmung des aktuellen Werts des ersten Parameters herangezogen werden oder dies wird mittelbar über eine mit der Fahrgeschwindigkeit zusammenhängende Größe gestaltet, wie bevorzugt einer Abtriebsdrehzahl des Getriebes. Denn die Abtriebsdrehzahl des Getriebes ist üblicherweise fest mit der Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges verknüpft.
  • In Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform ist ein Verlauf des ersten Parameters über der Fahrgeschwindigkeit degressiv gestaltet. Mit steigender Fahrgeschwindigkeit reduziert sich also der jeweilige Wert des ersten Parameters, wodurch ein geeigneter Übergang in die Kriechbewegung des Kraftfahrzeuges gestaltet werden kann. Denn bei ausrollendem Fahrzeug und fehlender Betätigung des Fahrpedals wird die Fahrgeschwindigkeit zunehmend kleiner und damit im Rahmen der Kriechfunktion aufgrund des größer werdenden Werts des ersten Parameters auch der Wert für die Soll-Fördermenge erhöht, so dass das Kraftfahrzeug zunehmend in die Kriechbewegung übergeht.
  • Entsprechend einer weiteren, alternativen oder auch ergänzenden Weiterbildung der Ausführungsform wird die Fahrgeschwindigkeit vorzeichenbehaftet einbezogen, wobei für positive und für negative Werte der Fahrgeschwindigkeit unterschiedliche Verläufe des ersten Parameters vorgegeben werden. Dies hat den Vorteil, dass somit für die Vorwärts-und für die Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeuges ein unterschiedliches Kriechverhalten gestaltet werden kann. Anders also als bei einem Antriebsstrang mit einem hydrodynamischen Drehmomentwandlers können für Vorwärts-und Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeuges unterschiedliche Kriechcharakteristika des Kraftfahrzeuges verwirklicht werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung ist ein Verlauf des ersten Parameters durch einen Fahrzeugführer veränderbar. Der Fahrzeugführer kann also den Verlauf des ersten Parameters abändern, wobei dies insbesondere in der Form möglich ist, dass eine Parallelverschiebung des Verlaufs hin zu größeren oder auch zu kleineren Werten vorgenommen werden kann. Dadurch besteht für den Fahrzeugführer die Möglichkeit, auch die letztendliche, sich im Rahmen der Kriechfunktion einstellende Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges zu variieren. Gegebenenfalls kann aber anstelle einer Parallelverschiebung auch eine Möglichkeit zur weitergehenden Veränderung des Verlaufs des ersten Parameters geschaffen sein. Eine Veränderung kann durch den Fahrzeugführer insbesondere über ein entsprechendes Bedienelement vorgenommen werden.
  • In Weiterbildung der Erfindung wird ein Betätigungszustand einer Betriebsbremse einbezogen, wobei ein Verlauf des ersten Parameters bei Betätigung der Betriebsbremse verändert wird. Besonders bevorzugt wird der Verlauf des ersten Parameters bei Betätigung der Betriebsbremse parallel zu kleineren Werten hin verschoben, so dass sich im Rahmen der Kriechfunktion geringere Kriechbewegungen des Fahrzeuges einstellen und dieses nicht so stark gegen die betätigte Betriebsbremse ankriecht. Weiter bevorzugt wird der aktuelle Wert des ersten Parameters ab einem definierten Betätigungsgrad der Betriebsbremse auf Null gesetzt. Hierdurch kann ab diesem Betätigungszustand der Betriebsbremse ein Stillstand des Kraftfahrzeuges erreicht und gleichzeitig Verluste minimiert werden, welche ansonsten aufgrund der gegen die Betriebsbremse arbeitenden Antriebsmaschine auftreten würden.
  • Entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird als erster Parameter ein von der Pedalstellung des Fahrpedals unabhängiger Soll-Schwenkwinkel der hydrostatischen Maschine und als zweiter Parameter ein von der Pedalstellung abhängiger Soll-Schwenkwinkel der hydrostatischen Maschine einbezogen, wobei ein Wert eines resultierenden Soll-Schwenkwinkels der hydrostatischen Maschine dem größeren aktuellen Wert der beiden Parameter gleichgesetzt wird. In diesem Fall werden also im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens die Werte von zwei Parametern in Form von Soll-Schwenkwinkeln der hydrostatischen Maschine miteinander verglichen, wobei der eine Soll-Schwenkwinkel dabei anhängig von der Pedalstellung des Fahrpedals ist, während der andere Soll-Schwenkwinkel hiervon unabhängig ist. Letztendlich wird dann der größere Wert der beiden Soll-Schwenkwinkel als Wert für den vorzugebenden Soll-Schwenkwinkel der hydrostatischen Maschine herangezogen.
  • Gemäß einer hierzu alternativen Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung wird als erster Parameter eine fiktive Pedalstellung des Fahrpedals und als zweiter Parameter eine tatsächliche Pedalstellung des Fahrpedals einbezogen, wobei im Rahmen der Kriechfunktion der größere aktuelle Wert der beiden Parameter zur Ermittlung eines aktuellen Werts eines Soll Schwenkwinkels herangezogen wird. Abweichend zu der vorhergehenden beschriebenen Variante wird also in diesem Fall ein Soll-Schwenkwinkel der hydrostatischen Maschine stets in Abhängigkeit des Fahrpedals bestimmt, wobei bei aktiver Kriechfunktion durch das System aber ein von der tatsächlichen Pedalstellung abweichender, fiktiver Wert vorgegeben wird, so dass sich daraus auch ein entsprechender Wert für den Soll-Schwenkwinkel ergibt. Der Soll-Schwenkwinkel wird also entweder im Normalbetrieb aus der tatsächlichen Fahrpedalstellung oder im Rahmen der Kriechfunktion aus der fiktiven Pedalstellung ermittelt.
  • Gegenstand der Erfindung ist auch ein Steuergerät für ein hydrostatisches Getriebe, welches eine Einrichtung zum Regeln eines Fördervolumens einer als Pumpe betriebenen hydrostatischen Maschine des Getriebes umfasst. Dabei ist die Einrichtung dazu ausgebildet, einen aktuellen Wert eines ersten, von einer Pedalstellung eines Fahrpedals eines Kraftfahrzeuges unabhängigen Parameter und einen aktuellen Wert eines zweiten, von der Pedalstellung abhängigen Parameters miteinander zu vergleichen und den größeren der beiden aktuellen Werte zur Bestimmung eines aktuellen Werts einer Soll-Fördermenge der hydrostatischen Maschine heranzuziehen. Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem Steuergerät dabei um das Getriebesteuergerät, über welches das hydrostatischer Getriebe oder, im Falle eines leistungsverzweigten Getriebes, zusätzlich auch das mechanische Getriebe geregelt wird. Innerhalb des Kraftfahrzeuges ist dieses Steuergerät dann in ein Datenbussystem eingebunden und steht hierüber im Austausch mit anderen Steuergeräten, um unter anderem über die aktuelle Fahrpedalstellung informiert zu werden.
  • Die erfindungsgemäße Lösung lässt sich auch als Computerprogrammprodukt verkörpern, welches, wenn es auf einem Prozessor eines Steuergeräts läuft, den Prozessor softwaremäßig anleitet, die zugeordneten erfindungsgegenständlichen Verfahrensschritte durchzuführen. In diesem Zusammenhang gehört auch ein computerlesbares Medium zum Gegenstand der Erfindung, auf dem ein vorstehend beschriebenes Computerprogrammprodukt abrufbar gespeichert ist.
  • Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale der nebengeordneten oder der hiervon abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung oder unmittelbar aus den Zeichnungen hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Ansprüche auf die Zeichnungen durch Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht beschränken.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung, die nachfolgend erläutert werden, sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:
    • 1 eine schematische Ansicht eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeuges;
    • 2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines hydrostatischen Getriebes des Antriebsstranges aus 1, entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
    • 3 ein beispielhaftes Diagramm eines Parameters des Verfahrens aus 2;
    • 4 ein beispielhaftes Diagramm eines Parameters des Verfahrens aus 2;
    • 5 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines hydrostatischen Getriebes des Antriebsstranges aus 1, entsprechend einer zweiten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung;
    • 6 ein beispielhaftes Diagramm eines Parameters des Verfahrens aus 5; und
    • 7 ein beispielhaftes Diagramm eines Parameters des Verfahrens aus 5.
  • Aus 1 geht eine schematische Ansicht eines Antriebsstranges 1 eines Kraftfahrzeuges hervor, bei welchem es sich insbesondere um ein Nutzfahrzeug in Form einer mobilen Arbeitsmaschine, wie beispielsweise einem Radlader handelt. Der Antriebsstrang 1 umfasst eine Antriebsmaschine 2, die vorliegend als Brennkraftmaschine gestaltet ist und an einer Abtriebsseite mit einem Kraftfahrzeuggetriebe 3 verbunden ist. Das Kraftfahrzeuggetriebe 3 setzt sich aus einer Wendegruppe 4, einer Hauptgruppe 5 und einer Bereichsgruppe 6 zusammen, wobei die Wendegruppe 4 der Hauptgruppe 5 vorgeschaltet und die Bereichsgruppe 6 der Hauptgruppe 5 nachgeschaltet ist. Konkret ist die Wendegruppe 4 mit der Abtriebsseite der Antriebsmaschine 2 gekoppelt und umfasst zwei - vorliegend nicht weiter dargestellte - Richtungskupplungen, durch deren selektive Betätigung entweder eine Vorwärts-oder eine Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeuges dargestellt werden kann.
  • Abtriebsseitig ist das Kraftfahrzeuggetriebe 3 mit einem Achsgetriebe 7 einer Antriebsachse 8 des Kraftfahrzeuges verbunden, wobei über das Achsgetriebe 7 eine über das Kraftfahrzeuggetriebe übersetzte Antriebsbewegung der Antriebsmaschine 2 auf zwei Antriebsräder 9 und 10 der Antriebsachse 8 verteilt wird.
  • Wie in 1 angedeutet ist, ist die Hauptgruppe 5 des Kraftfahrzeuggetriebes 3 im vorliegenden Fall als leistungsverzweigtes Getriebe gestaltet und setzt sich aus einem mechanischen Getriebe 11 und einem hydrostatischen Getriebe 12 zusammen. Bevorzugt ist das - nicht weiter im Detail dargestellte - mechanische Getriebe 11 dabei als Stufengetriebe ausgeführt und kann als Stirnradstufengetriebe oder auch als Planetenstufengetriebe vorliegen.
  • Das hydrostatische Getriebe 12 umfasst zwei hydrostatische Maschinen 13 und 14, die in einem Hydraulikkreis 15 miteinander verbunden sind und jeweils entweder als Hydraulikpumpe oder als Hydraulikmotor betrieben werden können. Die beiden hydrostatischen Maschinen 13 und 14 liegen dabei jeweils als Schrägscheibenmaschine vor, wobei ein jeweiliges Fördervolumen bzw. Schluckvolumen der einzelnen hydrostatischen Maschine über einen jeweils aktuell eingestellten Schwenkwinkel der hydrostatischen Maschine 13 bzw. 14 definiert wird. Vorliegend kann der Schwenkwinkel sowohl bei der hydrostatischen Maschine 13, als auch bei der hydrostatischen Maschinen 14 variiert werden, um eben das Förder- bzw. Schluckvolumen zu verändern.
  • Dem Antriebsstrang 1 sind mehrere Steuergeräte zugeordnet, von denen vorliegend ein Steuergerät 16 der Antriebsmaschine 2 und ein Steuergerät 17 des Kraftfahrzeuggetriebes 3 dargestellt sind. Die Steuergeräte 16 und 17 sind dabei in ein Datenbussystem 18 des Kraftfahrzeuges eingebunden und erhalten hierüber verschiedene Informationen, so unter anderem eine aktuelle Pedalposition eines Fahrpedals 19, den Betätigungszustand einer Betriebsbremse 20 und eine Drehzahl eines Abtriebs 21 des Kraftfahrzeuggetriebes 3.
  • Vorliegend besteht nun über das hydrostatischer Getriebe 12 die Möglichkeit, einen Kriechfunktion des Kraftfahrzeuges zu verwirklichen, wobei die dies dabei entsprechend dem Ablaufdiagramm in 2 oder alternativ dazu gemäß dem Ablaufdiagramm aus 5 gestaltet wird.
  • In 2 ist dabei das Ablaufdiagramm zum Betreiben des hydrostatischen Getriebes 12 entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung dargestellt: Dabei werden zunächst in einem Schritt S1 die aktuelle Abtriebsdrehzahl nAb des Kraftfahrzeuggetriebes 3 und ein aktueller Pedalwinkel αP des Fahrpedals 19 eingelesen und aus letzterem eine aktuelle Pedalposition PosP in Prozent ermittelt. Darauffolgend werden in einem Schritt S2 zwei Soll-Schwenkwinkel Φ1 und Φ2 der hydrostatischen Maschine 13 des hydrostatischen Getriebes 12 ermittelt, von welchen der Soll-Schwenkwinkel Φ1 ein von einer Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges und damit auch von der Abtriebsdrehzahl nAb abhängiger Parameter und der Soll-Schwenkwinkel Φ2 ein von der Pedalposition PosP abhängiger Parameter ist. Eine Ermittlung aktueller Werte der Soll-Schwenkwinkel Φ1 und Φ2 wird dabei konkret anhand der Diagramme in 3 und 4 vollzogen.
  • In 3 ist dabei der Verlauf des Soll-Schwenkwinkels Φ1 über der Abtriebsdrehzahl nAb und in dem Diagramm in 4 der Soll-Schwenkwinkel Φ2 über der Pedalposition Posp des Fahrpedals 19 aufgetragen. Bei dem in 3 dargestellten Diagramm hat zudem die Betätigung der Betriebsbremse 20 einen Einfluss auf den Soll-Schwenkwinkel Φ1 , indem mit zunehmender Betätigung eine Parallelverschiebung des Verlaufs des Soll-Schwenkwinkels Φ1 hin zu kleineren Werten vollzogen wird, wie dies über den Pfeil und die gestrichelte Linie in 3 angedeutet ist.
  • Nach einer Ermittlung der aktuellen Werte für die Soll-Schwenkwinkel Φ1 und Φ2 werden diese Werte in einem Schritt S3 miteinander verglichen, wobei für den Fall, dass der aktuelle Wert des Soll-Schwenkwinkels Φ1 größer ist als der aktuelle Wert des Soll-Schwenkwinkels Φ2 , zu einem Schritt S4 übergegangen wird, während ansonsten zu einem Schritt S5 übergewechselt wird. In Schritt S4 wird ein der hydrostatischen Maschinen 13 vorzugebender Wert eines resultierenden Soll-Schwenkwinkeln Φres dem aktuellen Wert des Soll-Schwenkwinkels Φ1 gleichgesetzt und anschließend in Schritt S6 dieser Soll-Schwenkwinkel bei der hydrostatischen Maschine 13 eingestellt, bevor vor Schritt S1 zurückgesprungen wird. Dagegen wird in Schritt S5 der Wert des Soll-Schwenkwinkels Φres gleich dem aktuellen Wert des Soll-Schwenkwinkels Φ2 gesetzt und danach dieser ebenfalls eingestellt, bevor vor Schritt S1 zurückgesprungen wird.
  • Das in 5 dargestellte Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben des hydrostatischen Getriebes 12 entspricht einer zweiten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung. In diesem Fall werden in einem ersten Schritt S7 die aktuelle Abtriebsdrehzahl nAb und ein aktueller Pedalwinkel αP des Fahrpedals 19 eingelesen, woraufhin in einem Schritt S8 hieraus aktuelle Werte einer fiktiven Fahrpedalposition Pos1 und einer tatsächlichen Fahrpedalposition Pos2 bestimmt werden. Dabei ist die fiktive Fahrpedalposition Pos1 ein von einer Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges und damit auch von der Abtriebsdrehzahl nAb abhängiger Parameter, während die tatsächliche Fahrpedalposition Pos2 von dem aktuellen Pedalwinkel αP abhängt.
  • Die Ermittlung der aktuellen Werte der fiktiven Fahrpedalposition Pos1 und der tatsächlichen Fahrpedalposition Pos2 erfolgt dabei entsprechend der in 6 und 7 dargestellten Diagramme, wobei 6 den Verlauf der fiktiven Fahrpedalposition Pos1 über der Abtriebsdrehzahl nAb zeigt, wohingegen in 7 der Verlauf der tatsächlichen Fahrpedalposition Pos2 über dem Pedalwinkel αP aufgetragen ist. Wie zudem in 6 zu erkennen ist, hat zudem die Betätigung der Betriebsbremse 20 einen Einfluss auf den Verlauf der Pedalposition Pos1 , da in diesem Fall eine Parallelverschiebung hin zu niedrigeren Werten stattfindet, wie über den Pfeil und die gestrichelte Linie in 6 angedeutet ist.
  • In einem Schritt S9 werden die beiden Pedalpositionen Pos1 und Pos2 miteinander verglichen, wobei zu einem Schritt S10 übergegangen wird, wenn die fiktive Pedalposition Pos1 größer ist als die tatsächliche Pedalposition Pos2 . Liegt hingegen der umgekehrte Fall vor, so wird stattdessen zu einem Schritt S11 übergewechselt.
  • In Schritt S10 wird dann aus der fiktiven Pedalposition Pos1 ein aktueller Wert eines resultierenden Soll-Schwenkwinkels Φres der hydrostatischen Maschine 13 bestimmt, während im Falle des Schritts S11 der aktuelle Wert des Soll-Schwenkwinkels Φres aus der tatsächlichen Pedalposition Pos2 ermittelt wird. Schließlich wird in einem Schritt S12 der jeweilige Wert des Soll-Schwenkwinkels Φres als bei der hydrostatischen Maschine 13 einzustellender Schwenkwinkel vorgegeben und anschließend wieder vor Schritt S7 zurückgesprungen.
  • Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens kann eine Kriechfunktion bei einem Kraftfahrzeug über ein hydrostatisches Getriebe abgebildet werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Antriebsstrang
    2
    Antriebsmaschine
    3
    Kraftfahrzeuggetriebe
    4
    Wendegruppe
    5
    Hauptgruppe
    6
    Bereichsgruppe
    7
    Achsgetriebe
    8
    Antriebsachse
    9
    Antriebsrad
    10
    Antriebsrad
    11
    mechanisches Getriebe
    12
    hydrostatisches Getriebe
    13
    hydrostatische Maschine
    14
    hydrostatische Maschine
    15
    Hydraulikkreis
    16
    Steuergerät
    17
    Steuergerät
    18
    Datenbussystem
    19
    Fahrpedal
    20
    Betriebsbremse
    21
    Abtrieb
    nAb
    aktuelle Abtriebsdrehzahl
    αP
    aktueller Pedalwinkel
    PosP
    aktuelle Pedalposition
    Φ1
    Soll-Schwenkwinkel
    Φ2
    Soll-Schwenkwinkel
    Φres
    Resultierender Soll-Schwenkwinkel
    Pos1
    fiktive Fahrpedalposition
    Pos2
    tatsächliche Fahrpedalposition
    S1 bis S12
    Einzelschritte
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 10251939 A1 [0003, 0013]

Claims (13)

  1. Verfahren zum Betreiben eines hydrostatischen Getriebes (12) eines Antriebsstranges (1) eines Kraftfahrzeuges, wobei über das hydrostatische Getriebe (12) eine automatische Kriechfunktion des Kraftfahrzeuges darstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein aktueller Wert eines ersten, von einer Pedalstellung eines Fahrpedals (19) unabhängigen Parameters und ein aktueller Wert eines zweiten, von der Pedalstellung abhängigen Parameters miteinander verglichen werden, wobei die Kriechfunktion so lange aktiviert wird, wie der aktuelle Wert des ersten Parameters größer ist als der aktuelle Wert des zweiten Parameters, und wobei dabei im Rahmen der Kriechfunktion zur Bestimmung eines aktuellen Werts einer Soll-Fördermenge einer als Pumpe betriebenen hydrostatischen Maschine (13) des Getriebes (12) der aktuelle Wert des ersten Parameters herangezogen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Parameter von einer Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges abhängig ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verlauf des ersten Parameters über der Fahrgeschwindigkeit degressiv gestaltet ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrgeschwindigkeit vorzeichenbehaftet einbezogen wird, wobei für positive und für negative Werte der Fahrgeschwindigkeit unterschiedliche Verläufe des ersten Parameters vorgegeben werden.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verlauf des ersten Parameters durch einen Fahrzeugführer veränderbar ist.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Betätigungszustand einer Betriebsbremse (20) des Kraftfahrzeuges einbezogen wird, wobei ein Verlauf des ersten Parameters bei Betätigung der Betriebsbremse (20) verändert wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der aktuelle Wert des ersten Parameters ab einem definierten Betätigungsgrad der Betriebsbremse (20) auf Null gesetzt wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als erster Parameter ein von der Pedalstellung des Fahrpedals (19) unabhängiger Soll-Schwenkwinkel (Φ1) der hydrostatischen Maschine (13) und als zweiter Parameter ein von der Pedalstellung abhängiger Soll-Schwenkwinkel (Φ2) der hydrostatischen Maschine (13) einbezogen wird, wobei im Rahmen der Kriechfunktion ein Wert eines resultierenden Soll-Schwenkwinkels (Φres) der hydrostatischen Maschine (13) dem größeren aktuellen Wert der beiden Parameter gleichgesetzt wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass als erster Parameter eine fiktive Pedalstellung (Pos1) des Fahrpedals (19) und als zweiter Parameter eine tatsächliche Pedalstellung (Pos2) des Fahrpedals (19) einbezogen wird, wobei im Rahmen der Kriechfunktion der größere aktuelle Wert der beiden Parameter zur Ermittlung eines aktuellen Werts eines Soll-Schwenkwinkels (Φres) der hydrostatischen Maschine (13) herangezogen wird.
  10. Steuergerät (17) für ein hydrostatisches Getriebe (12), umfassend eine Einrichtung zum Regeln eines Fördervolumens einer als Pumpe betriebenen hydrostatischen Maschine (13) des Getriebes (12), wobei die Einrichtung dazu ausgebildet ist, einen aktuellen Wert eines ersten, von einer Pedalstellung eines Fahrpedals (19) unabhängigen Parameters und einen Wert eines zweiten, von der Pedalstellung abhängigen Parameters miteinander zu vergleichen und den Größeren der beiden aktuellen Werte zur Bestimmung eines aktuellen Werts einer Soll-Fördermenge der hydrostatischen Maschine (13) heranzuziehen.
  11. Steuergerät nach Anspruch 10, durch welches ein Verfahren nach einem oder auch mehreren der Ansprüche 2 bis 9 durchführbar ist.
  12. Computerprogrammprodukt für ein Steuergerät (17) nach Anspruch 10 oder 11, durch welches ein Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9 durchführbar ist, wobei eine Routine zum Vergleichen der beiden aktuellen Werte der Parameter und zum Bestimmen des aktuellen Werts der Soll-Fördermenge durch entsprechende in einer Software hinterlegte Steuerungsbefehle umgesetzt ist.
  13. Datenträger mit einem Computerprogrammprodukt nach Anspruch 12.
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