DE102019205402A1 - Regulation of an output speed in a hydrostatic drive - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft die Regelung einer Abtriebsdrehzahl bei einem hydrostatischen Fahrantrieb, wobei der hydrostatische Fahrantrieb einen Antriebsmotor, eine Hydropumpe, deren Fördervolumen einstellbar ist, und wenigstens einen Hydromotor umfasst, dessen Schluckvolumen (VMotor nAB) einstellbar ist, wobei der Antriebsmotor die Hydropumpe antreibt, und wobei die Hydropumpe wiederum den wenigstens einen Hydromotor antreibt. In einem entsprechenden Regelungsverfahren wird eine Soll-Abtriebsdrehzahl des Hydromotors festgelegt und eine Ist-Abtriebsdrehzahl des Hydromotors ermittelt. Es wird ein erstes Schluckvolumen (VMOTOR RTOS) des Hydromotors in Abhängigkeit von der Soll-Abtriebsdrehzahl ermittelt und es erfolgt ein Ermitteln eines zweiten Schluckvolumens (VMotor nAB) des Hydromotors in Abhängigkeit von der Ist-Abtriebsdrehzahl. Es wird eine Regeldifferenz (ΔV) ermittelt, welche sich aus dem ersten Schluckvolumen (VMOTOR RTOS) abzüglich des zweiten Schluckvolumens (VMotor nAB) ergibt. Das Schluckvolumen (VMotor nAB) des Hydromotors wird mittels eines Reglers basierend auf der Regeldifferenz (ΔV) geregelt, sodass sich das zweite Schluckvolumen (VMotor nAB) dem ersten Schluckvolumen (VMOTOR RTOS) angleicht, wodurch sich auch die Ist-Abtriebsdrehzahl der Soll-Abtriebsdrehzahl angleicht.The invention relates to the regulation of an output speed in a hydrostatic travel drive, the hydrostatic travel drive comprising a drive motor, a hydraulic pump, the delivery volume of which is adjustable, and at least one hydraulic motor, the displacement of which (VMotor nAB) is adjustable, the drive motor driving the hydraulic pump, and wherein the hydraulic pump in turn drives the at least one hydraulic motor. In a corresponding control method, a setpoint output speed of the hydraulic motor is established and an actual output speed of the hydraulic motor is determined. A first absorption volume (VMOTOR RTOS) of the hydraulic motor is determined as a function of the target output speed and a second absorption volume (VMotor nAB) of the hydraulic motor is determined as a function of the actual output speed. A control difference (ΔV) is determined, which results from the first displacement (VMOTOR RTOS) minus the second displacement (VMotor nAB). The displacement (VMotor nAB) of the hydraulic motor is regulated by means of a controller based on the control difference (ΔV), so that the second displacement (VMotor nAB) matches the first displacement (VMOTOR RTOS), which means that the actual output speed is also the target output speed aligns.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, eine Prozessoreinheit und ein Computerprogrammprodukt zur Regelung einer Abtriebsdrehzahl bei einem hydrostatischen Fahrantrieb.The invention relates to a method, a processor unit and a computer program product for regulating an output speed in a hydrostatic drive.

Ein hydrostatischer Fahrantrieb wird beispielsweise in einer Arbeitsmaschine oder in einer Baumaschine zu deren Antrieb eingesetzt. Dabei wird typischerweise hydraulisches Strömungsmittel von einer Hydraulikpumpe unter Druck gesetzt, wobei die Hydraulikpumpe durch eine Drehbewegung eines Antriebsmotors angetrieben wird. Das unter Druck gesetzte hydraulische Strömungsmittel kann als Bewegungskraft zum Antrieb der Arbeitsmaschine verwendet werden. Üblicherweise wird dabei eine Hydraulikpumpe (im Folgenden wird eine Hydraulikpumpe auch mit dem Begriff „Hydropumpe“ bezeichnet) von einer Ausgangswelle des Antriebsmotors angetrieben und treibt einen hydrostatischen Motor (im Folgenden wird ein hydrostatischer Motor auch mit dem Begriff „Hydromotor“ bezeichnet) mit unter Druck gesetztem, hydraulischem Strömungsmittel an. Der Hydromotor kann mit einer oder mit mehreren Achsen der Arbeitsmaschine gekoppelt sein, um diese anzutreiben. Bei Baumaschinen mit hydrostatischen Fahrantrieb ist es üblich, dass die Hydropumpe in ihrem Fördervolumen variabel einstellbar ist, und dass der Hydromotor bezüglich seines Schluckvolumens variabel einstellbar ist. Dadurch kann ein relatives Drehmoment und eine relative Drehzahl einer Abtriebswelle, welche durch den Hydromotor angetrieben wird, kontinuierlich variiert werden.A hydrostatic drive is used, for example, in a work machine or in a construction machine to drive it. In this case, hydraulic fluid is typically pressurized by a hydraulic pump, the hydraulic pump being driven by a rotary movement of a drive motor. The pressurized hydraulic fluid can be used as a motive force to drive the work machine. Usually, a hydraulic pump (in the following a hydraulic pump is also referred to with the term "hydraulic pump") is driven by an output shaft of the drive motor and drives a hydrostatic motor (in the following a hydrostatic motor is also referred to with the term "hydraulic motor") under pressure applied hydraulic fluid. The hydraulic motor can be coupled to one or more axes of the work machine in order to drive it. In construction machines with a hydrostatic drive, it is common for the delivery volume of the hydraulic pump to be variably adjustable and for the hydraulic motor to be variably adjustable with regard to its absorption volume. As a result, a relative torque and a relative speed of an output shaft which is driven by the hydraulic motor can be varied continuously.

Aus der DE 10 2010 001 696 A1 ist ein Verfahren zum Einstellen einer fahrerwunschabhängigen Soll-Drehzahl einer Getriebeausgangswelle einer Getriebeeinrichtung oder einer hierzu äquivalenten Drehzahl, in der eine Übersetzung zumindest bereichsweise stufenlos variierbar ist, beschrieben. Ausgehend von der Soll-Drehzahl werden eine obere Drehzahlgrenze und eine untere Drehzahlgrenze bestimmt. Bei Unterschreiten der unteren Drehzahlgrenze durch eine Ist-Drehzahl der Getriebeausgangswelle wird die untere Drehzahlgrenze in Abhängigkeit der Ist-Drehzahl variiert und eine angepasste Soll-Drehzahl aus der Summe der angepassten unteren Drehzahlgrenze und einem ersten Offsetwert bestimmt. Bei Überschreiten der oberen Drehzahlgrenze durch die Ist-Drehzahl der Getriebeausgangswelle wird die obere Drehzahlgrenze an die Ist-Drehzahlzahl angepasst und die angepasste Soll-Drehzahl aus der Differenz der angepassten oberen Drehzahlgrenze und einem zweiten Offsetwert ermittelt.From the DE 10 2010 001 696 A1 describes a method for setting a desired speed of a transmission output shaft of a transmission device or a speed equivalent to this, in which a gear ratio can be continuously varied at least in some areas, depending on the driver's request. Based on the target speed, an upper speed limit and a lower speed limit are determined. If the actual speed of the transmission output shaft falls below the lower speed limit, the lower speed limit is varied as a function of the actual speed and an adjusted target speed is determined from the sum of the adjusted lower speed limit and a first offset value. If the upper speed limit is exceeded by the actual speed of the transmission output shaft, the upper speed limit is adapted to the actual speed figure and the adjusted setpoint speed is determined from the difference between the adjusted upper speed limit and a second offset value.

Aufgrund diverser neuer Funktionen für die Ansteuerung eines Getriebesystems besteht das Bedürfnis, auch insbesondere einen PID-Regler für die Regelung der Geschwindigkeit anzupassen. Des Weiteren soll die Funktionsweise des Reglers erweitert werden, da der Regler ggfs. nur noch bei maximaler Fahrzeuggeschwindigkeit wirkt und nicht mehr dauerhaft. Dadurch kann der Fall auftreten, dass das Fahrzeug bergab beschleunigt und dabei die maximale Geschwindigkeit einregeln muss. Hierbei können sich unter Umständen mehrere überlagerte Regelungen (z.B. Übersetzung, Motordrehzahl, Abtriebsdrehzahl) negativ beeinflussen.Due to various new functions for the control of a transmission system, there is a need to adapt a PID controller in particular to regulate the speed. Furthermore, the functionality of the controller is to be expanded, since the controller may only work at maximum vehicle speed and no longer permanently. This can lead to the case that the vehicle accelerates downhill and has to regulate the maximum speed in the process. Under certain circumstances, several superimposed controls (e.g. gear ratio, engine speed, output speed) can influence each other negatively.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung kann darin gesehen werden, eine alternative Regelung einer Abtriebsdrehzahl bei einem hydrostatischen Fahrantrieb bereitzustellen, wodurch die vorstehend genannten Problemstellungen gelöst werden. Die Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche, der folgenden Beschreibung sowie der Figuren.One object of the present invention can be seen in providing an alternative control of an output speed in a hydrostatic travel drive, whereby the problems mentioned above are solved. The object is achieved by the subjects of the independent claims. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims, the following description and the figures.

Die vorliegende Erfindung stellt eine intelligente und situative Anpassung eines Softwarereglers insbesondere in unterschiedlichen Phasen der Abtriebsdrehzahl-Regelung bereit. Insbesondere wird zur Lösung des vorstehend dargestellten Problemkomplexes gemäß der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, bei der Regelung der Abtriebsdrehzahl zur Ermittlung der Regeldifferenz nicht die Abtriebsdrehzahl des Hydromotors zu nutzen, sondern dessen Schluckvolumen. Dabei kann anhand der folgenden Formel 1 ein erstes Schluckvolumen V_{Motor RTOS} (Ziel-Schluckvolumen) ermittelt werden, das zu einer Soll-Drehzahl RTOS gehört: $$V_{MotorRTOS}=\frac{q_{Pumpe}\ast {\eta }_{Pumpe}\ast n_{Antrieb}\ast {\eta }_{Motor}}{RTOS\ast i_{Motor}};$$

The present invention provides an intelligent and situational adaptation of a software controller, in particular in different phases of the output speed control. In particular, to solve the complex of problems presented above, it is proposed according to the present invention not to use the output speed of the hydraulic motor when regulating the output speed to determine the control difference, but rather its absorption volume. A first absorption volume V _{Motor RTOS} (target absorption volume) can be determined based on the following formula 1, which corresponds to a setpoint speed RTOS heard: $$V_{\mathrm{M.}OtOr\mathrm{R.}TO\mathrm{S.}}=\frac{q_{Pumpe}\ast {\eta }_{Pumpe}\ast n_{\mathrm{A.}ntrieb}\ast {\eta }_{\mathrm{M.}OtOr}}{\mathrm{R.}TO\mathrm{S.}\ast i_{\mathrm{M.}OtOr}};$$

Hierbei sind:

q_Pumpe

ein Fördervolumen einer Hydraulikpumpe, welche einen Hydromotor eines hydrostatischen Fahrantriebs antreibt,

η_Pumpe

der Wirkungsgrad der Hydraulikpumpe,

n_Antrieb

eine Drehzahl eines Antriebsmotors, z.B. eines Dieselmotors, welcher die Hydraulikpumpe antreibt,

η_Motor

der Wirkungsgrad des Hydromotors und

i_Motor

die Übersetzung des Hydromotors.

Here are:

q _pump

a delivery volume of a hydraulic pump which drives a hydraulic motor of a hydrostatic travel drive,

η _pump

the efficiency of the hydraulic pump,

n _drive

a speed of a drive motor, e.g. a diesel engine, which drives the hydraulic pump,

η _motor

the efficiency of the hydraulic motor and

i _engine

the translation of the hydraulic motor.

Die Soll-Drehzahl weist im Verlauf der Regelung der Ist-Drehzahl insbesondere einen konstanten Wert auf. Daher kann auch das von dieser insbesondere konstanten Soll-Drehzahl abhängige Zielschluckvolumen einen konstanten Wert aufweisen. Des Weiteren kann anhand der folgenden Formel 2 ein zweites Zielschluckvolumen V_{Motor n AB} berechnet werden, das zu einer Ist-Drehzahl n_AB gehört: $$V_{Motor{\text{ n}}_{AB}}=\frac{q_{Pumpe}\ast {\eta }_{Pumpe}\ast n_{Antrieb}\ast {\eta }_{Motor}}{n_{AB}\ast i_{Motor}};$$

In particular, the setpoint speed has a constant value in the course of regulating the actual speed. Hence this can also be in particular, target displacement volume dependent on constant target speed has a constant value. Furthermore, using the following formula 2, a second target displacement V _{motor n FROM} can be calculated, resulting in an actual speed n _AB heard: $$V_{\mathrm{M.}OtOr{\text{n}}_{\mathrm{A.}\mathrm{B.}}}=\frac{q_{Pumpe}\ast {\eta }_{Pumpe}\ast n_{\mathrm{A.}ntrieb}\ast {\eta }_{\mathrm{M.}OtOr}}{n_{\mathrm{A.}\mathrm{B.}}\ast i_{\mathrm{M.}OtOr}};$$

Die Differenz aus erstem Zielschluckvolumen abzüglich des zweiten Zielschluckvolumens ergibt die jeweils aktuelle Regeldifferenz Δ_v: $${\mathrm{\Delta }}_V=V_{MotorRTOS}-V_{Motor{n}_{AB}};$$

The difference between the first target swallowing volume minus the second target swallowing volume results in the current control difference Δ _v : $${\mathrm{\Delta }}_V=V_{\mathrm{M.}OtOr\mathrm{R.}TO\mathrm{S.}}-V_{\mathrm{M.}OtOr{n}_{\mathrm{A.}\mathrm{B.}}};$$

Die Regeldifferenz aus beiden Schluckvolumina kann einem Regler, insbesondere einem PID-Regler, zugeführt werden. Der Regler kann auf das Schluckvolumen des Hydromotors wirken. Mittels des Schluckvolumens wird dann die Ist-Abtriebsdrehzahl auf die vorgegebene Abtriebsdrehzahl eingeregelt. Die Regeldifferenz tendiert dann zu dem Wert null. Die vorliegende Erfindung ermöglicht insbesondere einen hohen Komfortgewinn aufgrund reduzierter Geräuschbelastung und es kann ein schwingungsarmes Halten der Sollgeschwindigkeit erreicht werden.The control difference from the two absorption volumes can be fed to a controller, in particular a PID controller. The controller can act on the displacement of the hydraulic motor. The actual output speed is then adjusted to the specified output speed by means of the absorption volume. The system deviation then tends to zero. The present invention enables, in particular, a high gain in comfort due to reduced noise pollution, and maintenance of the setpoint speed with low vibration can be achieved.

In diesem Sinne wird gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ein Verfahren zur Regelung einer Abtriebsdrehzahl bei einem hydrostatischen Fahrantrieb vorgeschlagen. Der hydrostatische Fahrantrieb umfasst einen Antriebsmotor, eine Hydropumpe, deren Fördervolumen einstellbar ist, und wenigstens einen Hydromotor, dessen Schluckvolumen einstellbar ist. Dabei treibt der Antriebsmotor die Hydropumpe an, welche wiederum den wenigstens einen Hydromotor antreibt. Bei dem Antriebsmotor kann es sich beispielsweise um einen Verbrennungskraftmotor in Form eines Dieselmotors handeln.In this sense, according to a first aspect of the invention, a method for regulating an output speed in a hydrostatic travel drive is proposed. The hydrostatic travel drive comprises a drive motor, a hydraulic pump, the delivery volume of which is adjustable, and at least one hydraulic motor, the displacement of which is adjustable. The drive motor drives the hydraulic pump, which in turn drives the at least one hydraulic motor. The drive motor can be, for example, an internal combustion engine in the form of a diesel engine.

Das Verfahren kann insbesondere die folgenden Schritte umfassen:

• - Festlegen einer Soll-Abtriebsdrehzahl des Hydromotors,
• - Ermitteln einer Ist-Abtriebsdrehzahl des Hydromotors,
• - Ermitteln eines ersten Schluckvolumens des Hydromotors in Abhängigkeit von der Soll-Abtriebsdrehzahl (insbesondere unter Verwendung der obigen Formel 1),
• - Ermitteln eines zweiten Schluckvolumens des Hydromotors in Abhängigkeit von der Ist-Abtriebsdrehzahl (insbesondere unter Verwendung der obigen Formel 2),
• - Ermitteln einer Regeldifferenz, welche sich aus dem ersten Schluckvolumen abzüglich des zweiten Schluckvolumens ergibt (insbesondere unter Verwendung der obigen Formel 3), und
• - Regeln des Schluckvolumens des Hydromotors mittels eines Reglers basierend auf der Regeldifferenz, sodass sich das zweite Schluckvolumen dem ersten Schluckvolumen angleicht, wodurch sich auch die Ist-Abtriebsdrehzahl der Soll-Abtriebsdrehzahl angleicht.

The method can in particular comprise the following steps:

• - Establishing a target output speed of the hydraulic motor,
• - Determination of an actual output speed of the hydraulic motor,
• - Determining a first displacement of the hydraulic motor as a function of the target output speed (in particular using formula 1 above),
• - Determination of a second displacement of the hydraulic motor as a function of the actual output speed (in particular using the above formula 2),
• - determining a control difference which results from the first swallowing volume minus the second swallowing volume (in particular using formula 3 above), and
• - Regulation of the displacement of the hydraulic motor by means of a controller based on the control difference, so that the second displacement matches the first displacement, whereby the actual output speed also matches the target output speed.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Prozessoreinheit zur Regelung einer Abtriebsdrehzahl bei einem hydrostatischen Fahrantrieb vorgeschlagen, wobei der hydrostatische Fahrantrieb einen Antriebsmotor, eine Hydropumpe, deren Fördervolumen einstellbar ist, und wenigstens einen Hydromotor umfasst, dessen Schluckvolumen einstellbar ist, wobei der Antriebsmotor die Hydropumpe antreibt, welche wiederum den wenigstens einen Hydromotor antreibt. Die Prozessoreinheit kann insbesondere mittels einer Kommunikations-Schnittstelle dazu eingerichtet sein, auf eine Soll-Abtriebsdrehzahl und auf eine zuvor ermittelte Ist-Abtriebsdrehzahl des Hydromotors zuzugreifen. Weiterhin kann die Prozessoreinheit dazu eingerichtet sein,

• - ein erstes Schluckvolumen des Hydromotors in Abhängigkeit von der Soll-Abtriebsdrehzahl zu ermitteln (insbesondere unter Verwendung der obigen Formel 1),
• - ein zweites Schluckvolumen des Hydromotors in Abhängigkeit von der Ist-Abtriebsdrehzahl zu ermitteln (insbesondere unter Verwendung der obigen Formel 2),
• - eine Regeldifferenz zu ermitteln, welche sich aus dem ersten Schluckvolumen abzüglich des zweiten Schluckvolumens ergibt (insbesondere unter Verwendung der obigen Formel 3), und
• - das Schluckvolumen des Hydromotors mittels eines Reglers basierend auf der Regeldifferenz zu regeln, sodass sich das zweite Schluckvolumen dem ersten Schluckvolumen angleicht, wodurch sich auch die Ist-Abtriebsdrehzahl der Soll-Abtriebsdrehzahl angleicht.

According to a second aspect of the invention, a processor unit for regulating an output speed in a hydrostatic travel drive is proposed, the hydrostatic travel drive comprising a drive motor, a hydraulic pump, the delivery volume of which is adjustable, and at least one hydraulic motor, the displacement of which is adjustable, the drive motor being the hydraulic pump drives, which in turn drives the at least one hydraulic motor. The processor unit can be set up in particular by means of a communication interface to access a setpoint output speed and a previously determined actual output speed of the hydraulic motor. Furthermore, the processor unit can be set up to

• - to determine a first absorption volume of the hydraulic motor as a function of the target output speed (in particular using the above formula 1),
• - to determine a second absorption volume of the hydraulic motor as a function of the actual output speed (in particular using formula 2 above),
• - to determine a control difference which results from the first swallowing volume minus the second swallowing volume (in particular using the above formula 3), and
• - to regulate the displacement of the hydraulic motor by means of a controller based on the control difference, so that the second displacement matches the first displacement, whereby the actual output speed also matches the target output speed.

Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein hydrostatischer Fahrantrieb vorgeschlagen. Der hydrostatische Fahrantrieb umfasst einen Antriebsmotor, eine Hydropumpe, deren Fördervolumen einstellbar ist, und wenigstens einen Hydromotor umfasst, dessen Schluckvolumen einstellbar ist, wobei der Antriebsmotor die Hydropumpe antreibt, welche wiederum den wenigstens einen Hydromotor antreibt. Der hydrostatische Fahrantrieb umfasst weiterhin eine Prozessoreinheit gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung.According to a third aspect of the invention, a hydrostatic drive is proposed. The hydrostatic travel drive comprises a drive motor, a hydraulic pump, the delivery volume of which is adjustable, and comprises at least one hydraulic motor, the displacement of which is adjustable, the drive motor driving the hydraulic pump, which in turn drives the at least one hydraulic motor. The hydrostatic drive includes furthermore a processor unit according to the second aspect of the invention.

Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung wird ein Computerprogrammprodukt zur Regelung einer Abtriebsdrehzahl bei einem hydrostatischen Fahrantrieb vorgeschlagen, wobei das Computerprogrammprodukt, wenn es auf einer Prozessoreinheit ausgeführt wird, die Prozessoreinheit anweist, die Schritte eines Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung auszuführen.According to a fourth aspect of the invention, a computer program product for regulating an output speed in a hydrostatic travel drive is proposed, the computer program product, when executed on a processor unit, instructing the processor unit to carry out the steps of a method according to the first aspect of the invention.

Die folgenden Ausführungen gelten gleichermaßen für das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, für die Prozessoreinheit gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung, für den hydrostatischen Fahrantrieb gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung und für das Computerprogrammprodukt gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung.The following statements apply equally to the method according to the first aspect of the invention, to the processor unit according to the second aspect of the invention, to the hydrostatic drive according to the third aspect of the invention and to the computer program product according to the fourth aspect of the invention.

Bei dem Regler kann es sich insbesondere um einen PID-Regler handeln.The controller can in particular be a PID controller.

Der Regler kann die Regeldifferenz wieder auf das erste Zielschluckvolumen addieren. Dies kann insbesondere durch einen proportionalen Anteil (P-Anteil) des Reglers erfolgen. Diese Art der Regelung ist besonders direkt und ermöglicht, dass auf eine hohe Regeldifferenz schnell und effektiv reagiert werden kann.The controller can add the control difference back to the first target displacement. This can be done in particular through a proportional part (P part) of the controller. This type of control is particularly direct and enables a high control difference to be responded to quickly and effectively.

Die Skalierung und der Wertebereich eines I-Anteils des Reglers können derart optimiert und dahingehend angepasst sein, dass der I-Anteil nur noch positive Werte annehmen darf. Somit kann der I-Anteil des Reglers sofort greifen, wenn die Abtriebsdrehzahl über den Sollwert hinausgeht.The scaling and the range of values of an I component of the controller can be optimized and adapted in such a way that the I component can only assume positive values. This means that the controller's I component can take effect immediately if the output speed exceeds the setpoint.

Des Weiteren kann die Regelung in unterschiedliche Phasen eingeteilt werden, damit zur jeweils passenden Zeit auch der richtige Regler eingesetzt wird. Diese phasenweise Regelung kann stets unter der Prämisse erfolgen, Schwingungen in der Regelung zu unterbinden. Das Einregeln der Abtriebsdrehzahl kann insbesondere in drei verschiedene, im Folgenden näher erläuterte Phasen aufgeteilt werden.Furthermore, the control can be divided into different phases so that the right controller is used at the right time. This phased regulation can always take place under the premise of preventing oscillations in the regulation. The adjustment of the output speed can in particular be divided into three different phases, which are explained in more detail below.

So kann in einer ersten Phase das Regeln des Schluckvolumens des Hydromotors mittels einer PI-Regelung bzw. mittels eines PI-Reglers erfolgen. Mit anderen Worten kann in der ersten Phase ein Proportional-/Integralregler (PI-Regler) arbeiten. Der Integralregler verfügt nur über ein geringen Stellbereich, was ein starkes Überschwingen der Abtriebsdrehzahl verhindert. Der Proportionalregler sorgt für ein möglichst schnelles Ausregeln der Drehzahldifferenz. Somit wird in der ersten Phase ein schnelles Erreichen der Soll-Abtriebsdrehzahl ermöglicht.In a first phase, for example, the intake volume of the hydraulic motor can be regulated by means of a PI control or by means of a PI regulator. In other words, a proportional / integral controller (PI controller) can work in the first phase. The integral controller only has a small setting range, which prevents the output speed from overshooting. The proportional controller ensures that the speed difference is corrected as quickly as possible. This enables the target output speed to be reached quickly in the first phase.

In einer weiteren Ausführungsform kann in einer zweiten Phase, die sich an die erste Phase anschließt, das Regeln des Schluckvolumens des Hydromotors ausschließlich mittels Integraler-Regelung erfolgen. In dieser zweiten Phase arbeitet ein reiner Integralregler, da ein langsames und stetiges Regeln erforderlich ist, um eine stabile Drehzahlsituation bereitzustellen. Diese Ausführungsform ermöglicht somit ein schwingungsfreies Halten der Soll-Abtriebsdrehzahl.In a further embodiment, in a second phase that follows the first phase, the regulation of the displacement of the hydraulic motor can take place exclusively by means of integral regulation. In this second phase, a purely integral controller works, since slow and steady regulation is required in order to provide a stable speed situation. This embodiment thus enables the setpoint output speed to be maintained without vibration.

In einer weiteren Ausführungsform kann in einer dritten Phase, die sich an die zweite Phase anschließt, das Regeln des Schluckvolumens des Hydromotors wieder wie in der ersten Phase mittels einer PI-Regelung erfolgen. Aufgrund der langsamen Regelung in der zweiten Phase, ist es notwendig, einen Schubbetrieb bei einer Bergabfahrt abzusichern. Wenn der Regelalgorithmus erkennt, dass die Abtriebsdrehzahl nicht mehr eingeregelt werden kann, wird die reine Integralregelung (zweite Phase) verlassen und die Proportional-/Integralregelung in der dritten Phase reaktiviert. Dadurch können Überdrehzahlen im Schubbetrieb verhindert werden.In a further embodiment, in a third phase, which follows the second phase, the regulation of the displacement of the hydraulic motor can take place again as in the first phase by means of PI regulation. Due to the slow regulation in the second phase, it is necessary to secure overrun operation when driving downhill. If the control algorithm detects that the output speed can no longer be controlled, the pure integral control (second phase) is left and the proportional / integral control reactivated in the third phase. This prevents overspeed during overrun.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert, wobei gleiche oder ähnliche Elemente mit dem gleichen Bezugszeichen versehen sind. Hierbei zeigt

• 1 eine Systemübersicht eines Fahrzeugs mit einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen hydrostatischen Fahrantriebs mit zwei Hydromotoren,
• 2 ein Diagramm, welches eine Soll-Drehzahl und eine geregelte Ist-Drehzahl über der Zeit darstellt,
• 3 ein Diagramm, welches Schluckvolumina über der Zeit darstellt,
• 4 ein Diagramm, welches einen P-Anteil und einen I-Anteil einer Stellgröße für eines der Schluckvolumina nach 3 für eine Regelung der Ist-Abtriebsdrehzahl nach 2 darstellt, und
• 5 ein Diagramm, welches eine Soll-Drehzahl und eine in drei Phasen geregelte Ist-Drehzahl über der Zeit darstellt.

In the following, exemplary embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the schematic drawing, the same or similar elements being provided with the same reference symbols. Here shows

• 1 a system overview of a vehicle with an embodiment of a hydrostatic drive according to the invention with two hydraulic motors,
• 2 a diagram showing a target speed and a regulated actual speed over time,
• 3 a diagram showing swallowing volumes over time,
• 4th a diagram showing a P component and an I component of a manipulated variable for one of the swallowing volumes 3 for a regulation of the actual output speed according to 2 represents, and
• 5 a diagram showing a target speed and an actual speed regulated in three phases over time.

1 zeigt grob schematisch ein Fahrzeug 1 mit einem exemplarischen hydrostatischen Fahrantrieb 2 gemäß der vorliegenden Erfindung. Der hydrostatische Fahrantrieb 2 kann eine Hydraulikpumpe 3 (Hydropumpe) umfassen, die direkt an einen Antriebsmotor angeflanscht sein kann, in dem gezeigten Ausführungsbeispiel an einen Dieselmotor 4. Weiterhin kann der hydrostatische Fahrantrieb 2 des Fahrzeugs 1 ein vollhydrostatisches Getriebe 5 umfassen, welches in dem gezeigten Ausführungsbeispiel einen Hydromotor 6 aufweist. Das vollhydrostatische Getriebe 5 und dessen Hydromotor 6 können mit der Hydropumpe 3 beispielsweise über Hydraulikschläuche 7 und 8 verbunden sein. Eine Abtriebsleistung des Hydromotors 6 kann beispielsweise auf eine Abtriebswelle 9 abgegeben und von dieser auf eine Achse 10 des Fahrzeugs 1 übertragen werden. 1 shows roughly schematically a vehicle 1 with an exemplary hydrostatic drive 2 according to the present invention. The hydrostatic drive 2 can be a hydraulic pump 3 (Hydraulic pump), which can be flange-mounted directly to a drive motor, in the exemplary embodiment shown, to a diesel engine 4th . Furthermore, the hydrostatic drive 2 of the vehicle 1 a fully hydrostatic transmission 5 include, which in the embodiment shown a Hydraulic motor 6th having. The fully hydrostatic transmission 5 and its hydraulic motor 6th can with the hydraulic pump 3 for example via hydraulic hoses 7th and 8th be connected. An output power of the hydraulic motor 6th can for example on an output shaft 9 released and from this on an axis 10 of the vehicle 1 be transmitted.

Ein Fördervolumen der Hydropumpe 3 kann beispielsweise mittels einer Einrichtung zur Verstellung des Fördervolumens der Hydropumpe 3 verändert werden. Wenn sich der Antriebsmotor 4 dreht, kann beispielsweise ein Steuerdruck, welcher auf die Hydropumpe 3 wirkt, erhöht werden, wodurch die Hydropumpe 3 ausgeschwenkt werden kann, was zur Folge hat, dass die Hydropumpe 3 hydraulisches Strömungsmittel, z.B. Öl, in das hydrostatische Getriebe 5 bzw. in dessen Hydromotor 6 fördert, sodass das Fahrzeug 1 beschleunigt werden kann. Grundsätzlich können beispielsweise Radialkolbenmaschinen oder Axialkolbenmaschinen als Hydropumpe 3 und als Hydromotor 6 verwendet werden. Insbesondere können für die Hydropumpe 3 und/oder den Hydromotoren 6 sogenannte Schrägscheibenmaschinen zum Einsatz kommen, wobei das Fördervolumen der Hydropumpe 3 bzw. ein Schluckvolumen V_{Motor n AB} des Hydromotors 6 über entsprechende Steuerdrücke gesteuert oder geregelt werden können. Indem das Schluckvolumen V_{Motor n AB} des Hydromotors 6 eingestellt wird, kann das Übersetzungsverhältnis des vollhydrostatischen Getriebes 5 (Verhältnis zwischen Antriebsdrehzahl des Hydromotors 6 und der Abtriebsdrehzahl des Hydromotors 6) verändert werden.A delivery volume of the hydraulic pump 3 can for example by means of a device for adjusting the delivery volume of the hydraulic pump 3 to be changed. When the drive motor 4th rotates, for example, a control pressure which is applied to the hydraulic pump 3 acts to be increased, thereby reducing the hydraulic pump 3 can be swung out, which has the consequence that the hydraulic pump 3 hydraulic fluid, such as oil, into the hydrostatic transmission 5 or in its hydraulic motor 6th promotes so the vehicle 1 can be accelerated. In principle, radial piston machines or axial piston machines can be used as hydraulic pumps, for example 3 and as a hydraulic motor 6th be used. In particular, for the hydraulic pump 3 and / or the hydraulic motors 6th So-called swash plate machines are used, with the delivery volume of the hydraulic pump 3 or a displacement V _{motor n FROM} of the hydraulic motor 6th can be controlled or regulated via corresponding control pressures. By the displacement volume V _{motor n FROM} of the hydraulic motor 6th is set, the gear ratio of the fully hydrostatic transmission 5 (Relationship between the drive speed of the hydraulic motor 6th and the output speed of the hydraulic motor 6th ) to be changed.

Zur Steuerung des hydrostatischen Fahrantriebs 2 weist dieser eine Prozessoreinheit 11 auf. Die Prozessoreinheit 11 ist dazu eingerichtet, die im Folgenden näher erläuterten Verfahrensschritte durchzuführen bzw. auszuführen. Insbesondere kann auf einer Speichereinheit 12 der Prozessoreinheit 11 ein Computerprogrammprodukt bzw. ein Programmelement 13 hinterlegt sein, das, wenn es auf der Prozessoreinheit 11 ausgeführt wird, die Prozessoreinheit 11 anleitet, die im Folgenden beschriebenen Funktionalitäten zu ermöglichen bzw. die im Folgenden beschriebenen Verfahrensschritte durchzuführen.For controlling the hydrostatic drive 2 this has a processor unit 11 on. The processing unit 11 is set up to carry out the method steps explained in more detail below. In particular, on a storage unit 12 the processor unit 11 a computer program product or a program element 13 be deposited that when it is on the processor unit 11 is executed, the processor unit 11 instructs you to enable the functionalities described below or to carry out the process steps described below.

In dem durch 1 gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Prozessoreinheit 11 eine elektronische Steuerungseinheit (Electronic Control Unit) ECU, eine Getriebesteuerungseinheit (Transmission Control Unit) TCU, eine Fahrzeugsteuerungseinheit (Vehicle Control Unit) VCU und einen PID-Regler 15 auf. Der PID-Regler 15 kann beispielsweise in die Getriebesteuerungseinheit TCU integriert sein. Die elektronische Steuerungseinheit ECU kann einerseits insbesondere mit dem Antriebsmotor 4 des hydrostatischen Fahrantriebs 2 kommunikativ verbunden sein und beispielsweise die Drehzahl des Antriebsmotors 4 steuern oder regeln. Andererseits kann ein Fahrpedal 14, über das ein Fahrer (nicht gezeigt) des Fahrzeugs 1 einen Fahrwunsch eingeben kann, insbesondere eine einzustellende Abtriebsdrehzahl der Antriebswelle 9, kommunikativ mit der elektronischen Steuerungseinheit ECU verbunden sein. Die Getriebesteuerungseinheit TCU kann insbesondere kommunikativ mit der Hydropumpe 3 und mit dem Hydromotor 6 verbunden sein. Die Getriebesteuerungseinheit TCU kann beispielsweise dazu eingerichtet sein, die im Folgenden beschriebenen Verfahrensschritte durchzuführen. Ferner kann die Fahrzeugsteuerungseinheit VCU kommunikativ mit der elektronischen Steuerungseinheit ECU und der Getriebesteuerungseinheit TCU verbunden sein.In that through 1 The embodiment shown has the processor unit 11 an electronic control unit ECU , a transmission control unit TCU , a vehicle control unit VCU and a PID controller 15th on. The PID controller 15th can for example in the transmission control unit TCU be integrated. The electronic control unit ECU can on the one hand in particular with the drive motor 4th of the hydrostatic drive 2 be communicatively connected and, for example, the speed of the drive motor 4th control or regulate. On the other hand, an accelerator pedal 14th via which a driver (not shown) of the vehicle 1 can enter a driving request, in particular an output speed to be set for the drive shaft 9 , communicative with the electronic control unit ECU be connected. The transmission control unit TCU can be particularly communicative with the hydraulic pump 3 and with the hydraulic motor 6th be connected. The transmission control unit TCU can for example be set up to carry out the method steps described below. Furthermore, the vehicle control unit VCU communicative with the electronic control unit ECU and the transmission control unit TCU be connected.

2 zeigt eine erste Drehzahl und eine zweite Drehzahl im Verlaufe einer Regelung der zweiten Drehzahl. Beide Drehzahlen haben die Einheit Umdrehungen pro Sekunde. Die auf der horizontalen Achse aufgetragene Zeit hat die Einheit Sekunden. Die erste Drehzahl ist eine angeforderte Abtriebsdrehzahl bzw. eine Soll-Abtriebsdrehzahl RTOS. Die zweite Drehzahl ist eine aktuelle Abtriebsdrehzahl bzw. eine Ist-Abtriebsdrehzahl n_AB . 2 shows a first speed and a second speed in the course of a control of the second speed. Both speeds have the unit revolutions per second. The time plotted on the horizontal axis is in seconds. The first speed is a requested output speed or a setpoint output speed RTOS . The second speed is a current output speed or an actual output speed n _AB .

3 zeigt ein erstes Schluckvolumen, ein zweites Schluckvolumen und ein drittes Schluckvolumen des Hydromotors 6 nach 1 während der Regelung der Ist-Abtriebsdrehzahl n_AB nach 2. Alle Schluckvolumina V haben die Einheit Kubikmeter oder eine Untereinheit davon. Die auf der horizontalen Achse aufgetragene Zeit t hat die Einheit Sekunden. Das erste Schluckvolumen V_{MOTOR RTOS} ist ein Soll-Schluckvolumen und ist nach der obenstehenden Formel 1 berechnet worden und weist im Verlauf der Regelung der Ist-Abtriebsdrehzahl n_AB einen konstanten Wert auf. Das zweite Schluckvolumen V_{Motor n AB} ist ein Ist-Schluckvolumen und ist nach der obenstehenden Formel 2 berechnet worden. Eine jeweils zu einem bestimmten Zeitpunkt vorliegende Regeldifferenz Δ_v, welche sich aus der Differenz des ersten Schluckvolumens V_{MOTOR RTOS} abzüglich des zweiten Schluckvolumens V_{Motorn AB} ergibt, kann gemäß der obenstehenden Formel 3 berechnet werden. Die Prozessoreinheit 11 kann auf die Regeldifferenz Δ_v zugreifen und dem PID-Regler 15 zuführen. Der PID-Regler 15 kann das Schluckvolumen V_{Motor n AB} des Hydromotors 6 verändern, sodass sich das Ist-Schluckvolumen V_{Motorn AB} dem Soll-Schluckvolumen V_{MOTOR RTOS} angleicht. Auf diese Weise gleicht sich auch die Ist-Abtriebsdrehzahl n_AB der vorgegebenen Soll-Abtriebsdrehzahl RTOS an. 3 shows a first displacement, a second displacement and a third displacement of the hydraulic motor 6th to 1 while the actual output speed is being controlled n _AB to 2 . All swallowing volumes V have the unit cubic meter or a subunit thereof. The time t plotted on the horizontal axis has the unit seconds. The first swallowing volume V _{ENGINE RTOS} is a target displacement and has been calculated according to formula 1 above and indicates the actual output speed in the course of the regulation n _AB a constant value. The second displacement V _{motor n FROM} is an actual swallowing volume and has been calculated using formula 2 above. A control difference Δ _v which is present at a specific point in time and which is derived from the difference in the first swallowing volume V _{ENGINE RTOS} minus the second displacement V _{Motorn FROM} can be calculated using Formula 3 above. The processing unit 11 can access the control difference Δ _v and the PID controller 15th respectively. The PID controller 15th the displacement V _{motor n FROM} of the hydraulic motor 6th change so that the actual displacement V _{Motorn FROM} the target displacement V _{ENGINE RTOS} aligns. In this way, the actual output speed is also the same n _AB the specified target output speed RTOS on.

Im Rahmen der Regelung kann der PID-Regler 15 die Regeldifferenz Δ_V wieder auf das erste Schluckvolumen V_{MOTOR RTOS} addieren. Dies resultiert in einem dritten Schluckvolumen V_{MOTOR RTOS +ΔV}, dessen zeitlicher Verlauf während der Regelung in 3 dargestellt ist. Das dritte Schluckvolumen V_{MOTOR RTOS +ΔV} ist ein aktualisiertes Soll-Schluckvolumen. In dem Beispiel nach 3 können zu einem Rechen-Startzeitpunkt t₀ das erste Schluckvolumen V_{MOTOR RTOS} , das zweite Schluckvolumen U_{Motor n AB} und die Regeldifferenz Δ_V berechnet werden. Dies kann mittels der Prozessoreinheit 11 erfolgen, die dazu beispielsweise mittels einer Kommunikations-Schnittstelle auf durch Sensoren erfasste Daten zugreifen kann, welche die Werte der Formel 1 und Formel 2 repräsentieren. Die Regeldifferenz Δ_V nimmt in dem durch 3 gezeigten Beispiel zum Zeitpunkt t₀ einen negativen Wert an, da das zweite Schluckvolumen V_{MOTORn AB} größer ist als das erste Schluckvolumen V_{MOTOR RTOS} . Der PID-Regler 15 kann diesen negativen Wert der Regeldifferenz Δ_V auf das erste Schluckvolumen V_{MOTOR RTOS} addieren, wodurch zu einem ersten Regel-Startzeitpunkt t₁ das dritte Schluckvolumen V_{MOTOR RTOS + ΔV} berechnet ist, das dementsprechend kleiner ist als das erste Schluckvolumen V_{MOTOR RTOS} . Der erste Regel-Startzeitpunkt t₁ kann sehr kurz nach dem Rechen-Zeitpunkt t₀ liegen.As part of the regulation, the PID controller 15th the control difference Δ _V back to the first swallowing volume V _{ENGINE RTOS} add. This results in a third _{absorption volume} V _{MOTOR RTOS + ΔV} , the course of which over time during the regulation in 3 is shown. The third _Displacement V _{MOTOR RTOS + ΔV} is an updated target displacement. In the example after 3 can at a calculation start time t ₀ the first swallowing volume V _{ENGINE RTOS} , the second displacement U _{motor n FROM} and the control difference Δ _V be calculated. This can be done by means of the processor unit 11 take place, which can access data recorded by sensors, for example by means of a communication interface, which represent the values of formula 1 and formula 2. The control difference Δ _V takes in that 3 example shown at the time t ₀ a negative value because the second displacement V _{MOTORn FROM} is greater than the first displacement V _{ENGINE RTOS} . The PID controller 15th can have this negative value of the system deviation Δ _V on the first swallowed volume V _{ENGINE RTOS} add up, resulting in a first rule start time t ₁ the third swallowing volume V _{MOTOR RTOS + ΔV} is calculated, which is correspondingly smaller than the first swallowing volume V _{ENGINE RTOS} . The first rule start time t ₁ can be very shortly after the calculation time t ₀ lie.

Während der Regelung wirkt der PID-Regler 15 auf den Hydromotor 6, sodass das Ist-Schluckvolumen V_{Motor n AB} des Hydromotors 6 verstellt wird, und zwar mit dem Ziel, dass sich sowohl die Soll- und die Ist-Schluckvolumina als auch die Soll- und die Ist-Abtriebsdrehzahlen angleichen. 4 zeigt einen P-Anteil P und einen I-Anteil I während des Verlaufs der Regelung mittels des PID-Reglers 15. Die Skalierung und der Wertebereich des I-Anteils I sind derart optimiert und dahingehend angepasst, dass der I-Anteil I nur noch positive Werte annehmen darf. Somit greift der I-Anteil des Reglers sofort, wenn die Abtriebsdrehzahl über den Sollwert hinausgeht.The PID controller is active during control 15th on the hydraulic motor 6th so that the actual displacement V _{motor n FROM} of the hydraulic motor 6th is adjusted, with the aim that both the target and the actual absorption volumes and the target and the actual output speeds are equal. 4th shows a P component P and an I component I during the course of the regulation by means of the PID controller 15th . The scaling and the range of values of the I component I are optimized and adapted in such a way that the I component I can only assume positive values. This means that the I component of the controller takes effect immediately when the output speed exceeds the setpoint.

Die Regelung kann in unterschiedliche Phasen 100, 200 und 300 eingeteilt sein, wodurch ermöglicht wird, dass zur jeweils passenden Zeit auch der richtige Regler eingesetzt wird. Dies erfolgt stets unter der Prämisse, dass Schwingungen in der Regelung unterbunden werden. Das Einregeln der Abtriebsdrehzahl kann gemäß 5 in 3 verschiedene Phasen 100, 200 und 300 aufgeteilt werden. 5 zeigt eine Soll-Abtriebsdrehzahl RTOS und eine aktuelle Abtriebsdrehzahl bzw. eine Ist-Abtriebsdrehzahl n_AB (beide Drehzahlverläufe sind ähnlich zu denen nach 2) während der drei Phasen 100, 200 und 300 der Regelung.The scheme can take place in different phases 100 , 200 and 300 be divided, which makes it possible that the right controller is used at the right time. This always takes place on the premise that vibrations are prevented in the control. The adjustment of the output speed can according to 5 in 3 different phases 100 , 200 and 300 be divided. 5 shows a target output speed RTOS and a current output speed or an actual output speed n _AB (both speed curves are similar to those according to 2 ) during the three phases 100 , 200 and 300 the scheme.

Zum ersten Regel-Startzeitpunkt t₁ beginnt eine erste Phase 100 der Regelung. In dieser ersten Phase 100 wird relativ schnell und zeitnah nach dem Regel-Startzeitpunkt t₁ zu einem ersten Match-Zeitpunkt t_M die vorgegebene Soll-Abtriebsdrehzahl RTOS erreicht. Während der ersten Phase 100 wird mit einem Proportionalregler (P-Anteil P) und mit einem Integralregler (I-Anteil I) geregelt. Der Integralregler I verfügt nur über ein geringen Stellbereich, was ein starkes Überschwingen der Ist-Abtriebsdrehzahl n_AB verhindert. Der Proportionalregler P sorgt für eine möglichst schnelles Ausregeln der Drehzahldifferenz zwischen der Soll-Abtriebsdrehzahl RTOS und der Ist-Abtriebsdrehzahl n_AB .At the first rule start time t ₁ begins a first phase 100 the scheme. In this first phase 100 becomes relatively quickly and promptly after the rule start time t ₁ at a first match time t _M the specified target output speed RTOS reached. During the first phase 100 is operated with a proportional controller ( P -Part P) and with an integral controller ( I. -Part I) regulated. The integral regulator I. has only a small adjustment range, which causes a strong overshoot of the actual output speed n _AB prevented. The proportional controller P ensures that the speed difference between the target output speed is corrected as quickly as possible RTOS and the actual output speed n _AB .

Zu einem zweiten Regel-Startzeitpunkt t₂ beginnt eine zweite Phase 200 der Regelung. In der zweiten Phase 200 erfolgt ein schwingungsfreies Halten der Ist-Abtriebsdrehzahl n_AB auf dem Wert der Soll-Abtriebsdrehzahl RTOS. In dieser zweiten Phase 200 arbeitet ein reiner Integralregler (I-Anteil I), da ein langsames und stetiges Regeln erforderlich ist, um eine stabile Drehzahlsituation bereitzustellen.At a second rule start time t ₂ a second phase begins 200 the scheme. In the second phase 200 the actual output speed is maintained vibration-free n _AB on the value of the target output speed RTOS . In this second phase 200 a pure integral controller works ( I. -Part I), since slow and steady regulation is required to provide a stable speed situation.

Zu einem dritten Regel-Startzeitpunkt t₃ beginnt eine dritte Phase 300 der Regelung. In der dritten Phase 300 werden Überdrehzahlen im Schubbetrieb verhindert. Aufgrund der langsamen Regelung in der zweiten Phase 200 ist es notwendig, den Schubbetrieb bei einer Bergabfahrt abzusichern. Wenn der Regelalgorithmus erkennt, dass die Ist-Abtriebsdrehzahl n_AB nicht länger mittels des I-Anteils I allein auf die Soll-Abtriebsdrehzahl RTOS eingeregelt werden kann, dann wird die reine Integralregelung verlassen und in der dritten Phase 300 die kombinierte Proportional-/Integralregelung (wie in der ersten Phase 100) reaktiviert.At a third rule start time t ₃ a third phase begins 300 the scheme. In the third phase 300 overspeed in overrun mode are prevented. Due to the slow regulation in the second phase 200 it is necessary to secure the overrun mode when driving downhill. When the control algorithm detects that the actual output speed n _AB no longer solely on the target output speed by means of the I component I RTOS can be adjusted, then the pure integral control is left and in the third phase 300 the combined proportional / integral control (as in the first phase 100 ) reactivated.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

Δ_V Δ _V

RegeldifferenzControl difference

ECUECU

elektronische Steuerungseinheitelectronic control unit

II.

I-AnteilI part

n_AB n _AB

Ist-DrehzahlActual speed

PP

P-AnteilP component

RTOSRTOS

Soll-DrehzahlTarget speed

t₀ t ₀

Rechen-StartzeitpunktCalculation start time

t₁ t ₁

Beginn erste Regelungs-PhaseBeginning of the first regulation phase

t₂ t ₂

Beginn zweite Regelungs-PhaseStart of the second regulation phase

t₃ t ₃

Beginn dritte Regelungs-PhaseThird phase of regulation begins

t_M t _M

Match-ZeitpunktMatch time

V_{Motor n AB} V _{engine n FROM}

Ist-SchluckvolumenActual displacement

V_{MOTOR RTOS} V _{ENGINE RTOS}

Soll-SchluckvolumenTarget displacement

V_{MOTOR RTOS + ΔV} V _{MOTOR RTOS + ΔV}

aktualisiertes Soll-Schluckvolumenupdated target displacement

TCUTCU

GetriebesteuerungseinheitTransmission control unit

VCUVCU

FahrzeugsteuerungseinheitVehicle control unit

11

Fahrzeugvehicle

22

hydrostatischer Fahrantriebhydrostatic drive

33

HydropumpeHydraulic pump

44th

AntriebsmotorDrive motor

55

vollhydrostatisches Getriebefully hydrostatic transmission

66th

HydromotorHydraulic motor

77th

HydraulikschlauchHydraulic hose

88th

HydraulikschlauchHydraulic hose

99

erste Abtriebswellefirst output shaft

1010

Fahrzeug-AchseVehicle axle

1111

ProzessoreinheitProcessor unit

1212

SpeichereinheitStorage unit

1313

ComputerprogrammproduktComputer program product

1414th

FahrpedalAccelerator pedal

1515th

PID-ReglerPID controller

100100

erste Phase der Regelungfirst phase of the scheme

200200

zweite Phase der Regelungsecond phase of the scheme

300300

dritte Phase der Regelungthird phase of the scheme

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

• DE 102010001696 A1 [0003]DE 102010001696 A1 [0003]

Claims (10)

Verfahren zur Regelung einer Abtriebsdrehzahl (n_AB) bei einem hydrostatischen Fahrantrieb (2), wobei der hydrostatische Fahrantrieb (2) einen Antriebsmotor (4), eine Hydropumpe (3), deren Fördervolumen einstellbar ist, und wenigstens einen Hydromotor (6) umfasst, dessen Schluckvolumen (V_{Motor n AB} ) einstellbar ist, wobei der Antriebsmotor (4) die Hydropumpe (3) antreibt, und wobei die Hydropumpe (3) wiederum den wenigstens einen Hydromotor (6) antreibt, das Verfahren umfassend die Schritte: - Festlegen einer Soll-Abtriebsdrehzahl (RTOS) des Hydromotors (6), - Ermitteln einer Ist-Abtriebsdrehzahl (n_AB) des Hydromotors (6), - Ermitteln eines ersten Schluckvolumens (V_{MOTOR RTOS}) des Hydromotors (6) in Abhängigkeit von der Soll-Abtriebsdrehzahl (RTOS), - Ermitteln eines zweiten Schluckvolumens (V_{Motor n AB} ) des Hydromotors (6) in Abhängigkeit von der Ist-Abtriebsdrehzahl (n_AB), - Ermitteln einer Regeldifferenz (Δ_V), welche sich aus dem ersten Schluckvolumen (V_{MOTOR RTOS}) abzüglich des zweiten Schluckvolumens (V_{Motor nAB}) ergibt, und - Regeln des Schluckvolumens (V_{Motor nAB}) des Hydromotors (6) mittels eines Reglers (15) basierend auf der Regeldifferenz (Δ_V), sodass sich das zweite Schluckvolumen (V_{Motor n AB} ) dem ersten Schluckvolumen (V_{MOTOR RTOS}) angleicht, wodurch sich auch die Ist-Abtriebsdrehzahl (n_AB) der Soll-Abtriebsdrehzahl (RTOS) angleicht.Method for regulating an output speed (n _AB ) in a hydrostatic drive (2), the hydrostatic drive (2) comprising a drive motor (4), a hydraulic pump (3), the delivery volume of which is adjustable, and at least one hydraulic motor (6), its displacement (V _{motor n FROM} ) is adjustable, wherein the drive motor (4) drives the hydraulic pump (3), and wherein the hydraulic pump (3) in turn drives the at least one hydraulic motor (6), the method comprising the steps of: - setting a target output speed (RTOS) of the Hydraulic motor (6), - determining an actual output speed (n _AB ) of the _{hydraulic motor} (6), - determining a first displacement (V _{MOTOR RTOS} ) of the _{hydraulic motor} (6) as a function of the target output speed (RTOS), - determining a second displacement (V _{motor n FROM} ) of the hydraulic motor (6) as a function of the actual output speed (n _AB ), - determination of a control difference (Δ _V ), which results from the first displacement (V _{MOTOR RTOS} ) minus the second displacement (V _{motor nAB} ), and - Regulation of the displacement (V _{motor nAB} ) of the _{hydraulic motor} (6) by means of a controller (15) based on the control difference (Δ _V ), so that the second displacement (V _{motor n FROM} ) _{adjusts to} the first displacement (V _{MOTOR RTOS} ), which also _adjusts the actual output _speed (n _AB ) to the set output speed (RTOS). Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Regeln des Schluckvolumens (V_{Motor n AB} ) des Hydromotors (6) mittels eines PID-Reglers (15) erfolgt.Procedure according to Claim 1 , whereby the regulation of the displacement (V _{motor n FROM} ) of the hydraulic motor (6) by means of a PID controller (15). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei beim Regeln des Schluckvolumens (V_{Motor n AB} ) des Hydromotors (6) die Regeldifferenz auf das erste Schluckvolumen (V_{MOTOR RTOS}) addiert wird.Procedure according to Claim 1 or 2 , whereby when regulating the displacement (V _{motor n FROM} ) of the _{hydraulic motor} (6) the control difference is added to the first displacement (V _{MOTOR RTOS} ). Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei beim Regeln des Schluckvolumens (V_{Motor n AB} ) des Hydromotors (6) I-Anteile des Reglers (15) stets positive Werte annehmen.Method according to one of the preceding claims, wherein when regulating the displacement (V _{motor n FROM} ) of the hydraulic motor (6) I-components of the controller (15) always assume positive values. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei in einer ersten Phase (100) das Regeln des Schluckvolumens (V_{Motor nAB}) des Hydromotors (6) mittels einer PI-Regelung erfolgt.Method according to one of the preceding claims, wherein in a first phase (100) the displacement (V _{Motor nAB} ) of the _{hydraulic motor} (6) is controlled by means of a PI control. Verfahren nach Anspruch 5, wobei in einer zweiten Phase (200), die sich an die erste Phase (100) anschließt, das Regeln des Schluckvolumens (V_{Motor nAB}) des Hydromotors (6) ausschließlich mittels Integraler-Regelung erfolgt.Procedure according to Claim 5 , wherein in a second phase (200), which follows the first phase (100), the regulation of the displacement (V _{motor nAB} ) of the _{hydraulic motor} (6) takes place exclusively by means of integral regulation. Verfahren nach Anspruch 6, wobei in einer dritten Phase (300), die sich an die zweite Phase (200) anschließt, das Regeln des Schluckvolumens (V_{Motor nAB}) des Hydromotors (6) mittels einer PI-Regelung erfolgt.Procedure according to Claim 6 , wherein in a third phase (300), which follows the second phase (200), the regulation of the displacement (V _{motor nAB} ) of the _{hydraulic motor} (6) takes place by means of a PI regulation. Prozessoreinheit (11) zur Regelung einer Abtriebsdrehzahl (n_AB) bei einem hydrostatischen Fahrantrieb (2), wobei der hydrostatische Fahrantrieb (2) einen Antriebsmotor (4), eine Hydropumpe (3), deren Fördervolumen einstellbar ist, und wenigstens einen Hydromotor (6) umfasst, dessen Schluckvolumen (V_{Motor nAB}) einstellbar ist, wobei der Antriebsmotor (4) die Hydropumpe (3) antreibt, und wobei die Hydropumpe (3) wiederum den wenigstens einen Hydromotor (6) antreibt, wobei die Prozessoreinheit dazu eingerichtet ist, - auf eine Soll-Abtriebsdrehzahl des Hydromotors (6) zuzugreifen, - auf eine ermittelte Ist-Abtriebsdrehzahl (n_AB) des Hydromotors (6) zuzugreifen, - ein erstes Schluckvolumen (V_{MOTOR RTOS}) des Hydromotors (6) in Abhängigkeit von der Soll-Abtriebsdrehzahl (RTOS) zu ermitteln, - ein zweites Schluckvolumen (V_{Motor nAB}) des Hydromotors (6) in Abhängigkeit von der Ist-Abtriebsdrehzahl (n_AB) zu ermitteln, - eine Regeldifferenz (Δ_V) zu ermitteln, welche sich aus dem ersten Schluckvolumen (V_{MOTOR RTOS}) abzüglich des zweiten Schluckvolumens (V_{Motor nAB}) ergibt, und - das Schluckvolumen (V_{Motor nAB}) des Hydromotors (6) mittels eines Reglers (15) basierend auf der Regeldifferenz (Δ_V) zu regeln, sodass sich das zweite Schluckvolumen (V_{MOTOR nAB}) dem ersten Schluckvolumen (V_{MOTOR RTOS}) angleicht, wodurch sich auch die Ist-Abtriebsdrehzahl (n_AB) der Soll-Abtriebsdrehzahl (RTOS) angleicht.Processor unit (11) for regulating an output speed (n _AB ) in a hydrostatic drive (2), the hydrostatic drive (2) having a drive motor (4), a hydraulic pump (3) whose delivery volume is adjustable, and at least one hydraulic motor (6 ), the displacement of which (V _{Motor nAB} ) is adjustable, the drive motor (4) driving the hydraulic pump (3), and the hydraulic pump (3) in turn driving the at least one hydraulic motor (6), the processor unit being configured to - to access a target output _{speed of the hydraulic motor} (6), - to access a determined actual output speed (n _AB ) of the _{hydraulic motor} (6), - a first displacement (V _{MOTOR RTOS} ) of the _{hydraulic motor} (6) as a function of the target - to determine the output speed (RTOS), - to determine a second displacement (V _{Motor nAB} ) of the _{hydraulic motor} (6) as a function of the actual output speed (n _AB ), - to determine a control difference (Δ _V ), which results from the he _{Most displacement volume} (V _{MOTOR RTOS} ) minus the second displacement _volume (V _{Motor nAB} ) results, and - to _{regulate the displacement volume} (V _{Motor nAB} ) of the _{hydraulic motor} (6) by means of a controller (15) based on the control difference (Δ _V ), so that the second displacement (V _{MOTOR nAB} ) _matches the first displacement (V _{MOTOR RTOS} ), whereby the actual output _speed (n _AB ) also _matches the target output speed (RTOS). Hydrostatischer Fahrantrieb (2) umfassend einen Antriebsmotor (4), eine Hydropumpe (3), deren Fördervolumen einstellbar ist, und wenigstens einen Hydromotor (6), dessen Schluckvolumen (V_{MOTOR n AB} ) einstellbar ist, wobei der Antriebsmotor (4) die Hydropumpe (3) antreibt, und wobei die Hydropumpe (3) wiederum den wenigstens einen Hydromotor (6) antreibt, der hydrostatische Fahrantrieb (2) weiterhin umfassend eine Prozessoreinheit (11) nach Anspruch 8.Hydrostatic travel drive (2) comprising a drive motor (4), a hydraulic pump (3), the delivery volume of which is adjustable, and at least one _{hydraulic motor} (6), the displacement of which (V _{MOTOR n FROM} ) is adjustable, wherein the drive motor (4) drives the hydraulic pump (3), and the hydraulic pump (3) in turn drives the at least one hydraulic motor (6), the hydrostatic drive (2) further comprising a processor unit (11) Claim 8 . Computerprogrammprodukt (13) zur Regelung einer Abtriebsdrehzahl (n_AB) bei einem hydrostatischen Fahrantrieb (2), wobei das Computerprogrammprodukt (13), wenn es auf einer Prozessoreinheit (11) ausgeführt wird, die Prozessoreinheit (11) anweist, die Schritte eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 auszuführen.Computer program product (13) for regulating an output speed (n _AB ) in a hydrostatic travel drive (2), the computer program product (13), when executed on a processor unit (11), instructing the processor unit (11) to perform the steps of a method according to one of the Claims 1 to 7th execute.

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