DE102021208118A1 - Hydrostatischer Fahrantrieb für ein seitengelenktes Fahrzeug und hydrostatischer Antrieb für eine seitengelenkte mobile Arbeitsmaschine - Google Patents

Hydrostatischer Fahrantrieb für ein seitengelenktes Fahrzeug und hydrostatischer Antrieb für eine seitengelenkte mobile Arbeitsmaschine Download PDF

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Abstract

Offenbart ist ein hydrostatischer Fahrantrieb mit einer Lenkfunktion, die über zwei seitlich wirkende Sekundäreinheiten (Fahrmotoren) realisiert sind, die von einer gemeinsamen Primäreinheit (Pumpe) im offen Kreis versorgt werden. Die Primäreinheit ist druckgeregelt. Die beiden Sekundäreinheiten sind drehmomentgeregelt. Durch unterschiedliche Drehmomentvorgaben für die beiden Sekundäreinheiten ist das betroffene Fahrzeug in Abhängigkeit eines Lenkwunsches lenkbar.Offenbart ist weiterhin ein hydrostatischer Antrieb für eine mobile Arbeitsmaschine, wobei der Antrieb über den Fahrantrieb hinausgehend noch eine Arbeitshydraulik hat. Diese wird ebenfalls von der Primäreinheit parallel zu den beiden Sekundäreinheiten versorgt.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen hydrostatischen Fahrantrieb für ein seitengelenktes Fahrzeug, insbesondere ein Kettenfahrzeug. Die Erfindung betrifft weiterhin einen hydrostatischen Antrieb für eine seitengelenkte mobile Arbeitsmaschine, z.B. einen Raupenbagger, ein CTL, oder ein Skidsteerlader mit einem derartigen Fahrantrieb und mit weiteren hydrostatischen Verbrauchern.
  • Aus dem Stand der Technik sind hydrostatische Fahrantriebe bekannt, deren hydrostatische Primär- und Sekundäreinheit über einen offenen Kreis miteinander verbunden sind. Dabei hat der offene Kreis nur eine als Hochdruckleitung dienende Arbeitsleitung, die beide Einheiten miteinander verbindet. Weiterhin sind beide Einheiten jeweils mit einem gemeinsamen Tank verbunden.
  • Aus der Literatur ist bekannt, dass bei Fahrantrieben im offenen Kreis Hydrospeicher benötigt werden, um die Druckregelung zu stabilisieren bzw. zu entkoppeln und durch Regelung des Schluckvolumens das Drehmoment und dann überlagert die Drehzahl an der Sekundäreinheit regeln zu können. Der Arbeitsdruck ist durch den Ladezustand des Hydrospeichers aufgeprägt. Nachteilig ist, dass man den Arbeitsdruck nur in Grenzen variabel einstellen kann und der Fahrantrieb nicht wirkungsgradoptimal ist.
  • In der Veröffentlichung Korak, Dipl.-Ing. R.: Hydrostatische Antriebe mit Sekundärregelung - Der Hydraulik Trainer, Band 6, Mannesmann Rexroth GmbH, 1996 ist ein Konstantdrucksystem mit sekundärgeregelter Einheit offenbart. An der Arbeitsleitung ist ein derartiger Hydrospeicher angeschlossen.
  • In der Veröffentlichung Findeisen, Dietmar: Ölhydraulik, 2006, Springer-Verlag Berlin, Heidelberg ist ein Fahrantrieb mit einem offenen Kreis gezeigt, an dessen Arbeitsleitung ein Hydrospeicher angeschlossen ist. Die Primäreinheit ist druckgeregelt und die Sekundäreinheit ist drehzahlgeregelt.
  • Die Druckschrift EP 0 305 761 A2 offenbart eine Fahrantrieb im offenen Kreis ohne Hydrospeicher. Die Primäreinheit hat einen hydromechanischen Druck-Förderstromregler, der einen konstanten Arbeitsdruck (250 bar) einregelt.
  • Nachteilig an derartigen hydrostatischen Fahrantrieben im offenen Kreis ist, dass sie keine Lenkfunktion für das betroffene Fahrzeug bereitstellen.
  • Dem gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, einen hydrostatischen Fahrantrieb zu schaffen, der eine Lenkfunktion für das betroffene Fahrzeug bereitstellt. Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, einen hydrostatischen Antrieb für eine mobile Arbeitsmaschine zu schaffen, der eine Lenkfunktion bereitstellt, und der weiterhin eine Arbeitshydraulik versorgt.
  • Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Fahrantriebes gelöst durch die Merkmalskombination des Patentanspruchs 1 und hinsichtlich des Antriebes gelöst durch die Merkmalskombination des Patentanspruchs 10.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen beschrieben.
  • Der erfindungsgemäße hydrostatische Fahrantrieb dient zum Antrieb eines Fahrzeugs, wobei der Fahrantrieb eine linke Sekundäreinheit und eine rechte Sekundäreinheit aufweist, die als hydrostatische verstellbare und durchschwenkbare Axialkolbenmaschinen ausgebildet sind, und die über einen offenen hydrostatischen Kreis von einer gemeinsamen hydrostatischen verstellbaren Primäreinheit versorgbar sind. Die Primäreinheit ist druckgeregelt, während die beiden Sekundäreinheiten drehmomentgeregelt sind. Erfindungsgemäß weist der Fahrantrieb eine Lenkfunktion (Panzerlenkung, Skidsteer) für das Fahrzeug auf, wodurch dieses ein seitengelenktes Fahrzeug ist. Die Lenkfunktion ist über eine ungleiche oder getrennte Drehmomentreglung der beiden Sekundäreinheiten realisiert.
  • Unter linker Sekundäreinheit ist diejenige Sekundäreinheit zu verstehen, die mit einer linken Antriebseinheit, z.B. einer linken Kette oder mit linken Rädern des seitengelenkten Fahrzeugs gekoppelt ist. Unter rechter Sekundäreinheit ist diejenige Sekundäreinheit zu verstehen, die mit einer rechten Antriebseinheit z.B. einer rechten Kette oder mit rechten Rädern des seitengelenkten Fahrzeugs gekoppelt ist.
  • Im Fahrbetrieb ist die Primäreinheit eine Pumpe und die beiden Sekundäreinheiten sind Motoren.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Fahrantrieb ist es möglich im offenen Kreis ohne Hydrospeicher auch eine Seitenlenkung zu realisieren. Der Fahrantrieb ist vorrichtungstechnisch einfach, so ist nur eine hochdruckfeste Leitung und an den drei Einheiten ist jeweils nur ein druckfester Anschluss nötig. Über eine Durchschwenkbarkeit der beiden Sekundäreinheiten ist ohne aufgesteuerte Bremsventile auch eine Bremsbetrieb möglich. Der erfindungsgemäße Fahrantrieb ist flexibel nutzbar und hat dabei einen hohen Wirkungsgrad.
  • Das mit dem erfindungsgemäßen Fahrantrieb ausgestattete Fahrzeug kann ein Panzer oder eine Pistenraupe oder eine mobile Arbeitsmaschine, z.B. ein Skidsteer Lader sein.
  • Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung wird aus einem Fahrwunsch mindestens eines Bedienelements (z.B. eines Joysticks oder Fahrpedals) und aus einem Lenkwunsch mindestens eines Lenkelements (z.B. eines Joysticks oder Lenkrades) ein Soll-Drehmoment für jede Sekundäreinheit ermittelt.
  • Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung wird aus dem Fahrwunsch und aus den jeweiligen Ist-Drehzahlen der beiden Sekundäreinheiten zunächst ein gesamtes Soll-Drehmoment ermittelt. Dieses Modul kann „Target-Torque-planer“ genannt werden.
  • Bei der Ermittlung des gesamten Soll-Drehmoments wird vorzugsweise auch das Signal eines Fahrtrichtungsschalters berücksichtigt.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel wird aus den jeweiligen Ist-Drehzahlen der beiden Sekundäreinheiten eine Fahrgeschwindigkeit ermittelt, und der Fahrwunsch wird aus einer Stellung des Fahrpedals ermittelt. Aus der Fahrgeschwindigkeit und aus der Stellung des Fahrpedals wird über eine Kennfeld das gesamte Soll-Drehmoment ermittelt.
  • Das gesamte Soll-Drehmoment kann in Abhängigkeit eines aktuellen Drehmoments und einer Ist-Drehzahl und einer Soll-Drehzahl einer Antriebsmaschine zu einem reduzierten Soll-Drehmoment verringert werden. Das entsprechende Modul kann „Grenzlastregler“ genannt werden. Wenn die an die Primäreinheit gekoppelte Antriebsmaschine ein Dieselmotor ist, kann damit eine Dieseldrückung verhindert werden.
  • Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Fahrantriebs werden aus dem gesamten Soll-Drehmoment oder dem reduzierten Soll-Drehmoment und weiterhin aus dem Lenkwunsch das Soll-Drehmoment der linken Sekundäreinheit und das Soll-Drehmoment der rechten Sekundäreinheit ermittelt. Dieses Modul kann „Torque distribution: steering pre control“ genannt werden.
  • Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung sind die jeweiligen Soll-Drehmomente der beiden Sekundäreinheiten Vorsteueranteile. Ein geschlossener Regler berechnet dann aus einem Soll-Drehzahlverhältnis und einem Ist-Drehzahlverhältnis der beiden Sekundäreinheiten zwei Drehmomentanteile, die zu dem jeweiligen Vorsteueranteil addiert werden, um so zwei finale Drehmoment-Vorgaben zu bestimmen. Dieses Modul kann „Speed ratio feedback control“ genannt werden.
  • Bei der abschließenden Ermittlung der jeweiligen Soll-Schwenkwinkel der beiden Sekundäreinheiten werden folgende zwei Ausführungsbeispiele bevorzugt:
    • Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel werden die Soll-Schwenkwinkel aus den beiden Soll-Drehmomenten und aus einem gemessenen Ist-Druck oder einem Soll-Druck ermittelt.
    • Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel werden die Soll-Schwenkwinkel aus den beiden finalen Drehmoment-Vorgaben und aus einem gemessenen Ist-Druck oder einem Soll-Druck ermittelt. Dieses Modul kann „Torque generation“ genannt werden.
  • Der erfindungsgemäße hydrostatische Antrieb ist für eine mobile Arbeitsmaschine ausgelegt und hat einen vorbeschriebenen Fahrantrieb mit Lenkfunktion und weiterhin mindestens einen hydrostatischen Verbraucher, der/die über eine Ventilanordnung versorgbar ist/sind. Dabei bilden mindestens ein Verbraucher versorgt über die Ventilanordnung die Arbeitshydraulik, die parallel zu den beiden Sekundäreinheiten in dem offenen hydrostatischen Kreis angeordnet ist und von der Primäreinheit versorgbar ist.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Antrieb ist es möglich im offenen Kreis ohne Hydrospeicher eine Seitenlenkfunktion zu realisieren und eine Arbeitshydraulik zu versorgen. Der Antrieb ist vorrichtungstechnisch einfach, so ist nur eine verzweigte hochdruckfeste Leitung und an den drei Einheiten ist jeweils nur ein druckfester Anschluss nötig. Für die Arbeitshydraulik ist keine weitere Pumpe bzw. Primäreinheit nötig. Der erfindungsgemäße Antrieb ist flexibel nutzbar und hat dabei einen hohen Wirkungsgrad.
  • Bei einer energiesparenden Weiterbildung hat der hydrostatische Antrieb ein Load-Sensing-System, das als Soll-Druck der Druckregelung der Primäreinheit den höchsten Druck aus einer Gruppe ermittelt, wobei die Gruppe mindestens einen aktuellen Lastdruck des mindestens einen Verbrauchers der Arbeitshydraulik zuzüglich einem Druckdifferenzwert enthält und wobei die Gruppe weiterhin einen aus einem Fahrwunsch mindestens eines Bedienelements (z.B. Joystick oder Fahrpedal) abgeleiteten Druck enthält.
  • Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen hydrostatischen Fahrantriebs mit Lenkfunktion ist in den Figuren dargestellt.
  • Es zeigen
    • 1 eine mobile Arbeitsmaschine mit dem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen hydrostatischen Fahrantriebs mit Lenkfunktion in einer vereinfachten Darstellung,
    • 2 einen vereinfachten hydraulischen Schaltplan des Ausführungsbeispiels des hydrostatischen Fahrantriebs aus 1,
    • 3 ein Diagramm zum Signalablauf des Ausführungsbeispiels des hydrostatischen Fahrantriebs, und
    • 4 ein Kennfeld des Ausführungsbeispiels des hydrostatischen Fahrantriebs.
  • 1 zeigt eine mobile Arbeitsmaschine, die als Skidsteer Lader ausgebildet ist. Er hat einen hydrostatischen Antrieb, der das Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen hydrostatischen Fahrantriebs mit Lenkfunktion für seine vier Räder 3 umfasst. Weiterhin umfasst der Antrieb eine Arbeitshydraulik, die beim gezeigten Ausführungsbeispiel aus zwei Verbrauchern 1 und einer Ventilanordnung 2 besteht, die als Ventilblock mit mindestens zwei Ventilen zur Steuerung der beiden Verbraucher 1 ausgebildet ist.
  • Eine hydrostatische Primäreinheit P, die als verstellbare Axialkolbenmaschine ausgebildet ist, wird von einer Antriebsmaschine 4, die beim gezeigten Ausführungsbeispiel als Verbrennungsmotor ausgebildet ist, angetrieben. Über eine verzweigte Arbeitsleitung 6 werden eine linke Sekundäreinheit Mleft und eine rechte Sekundäreinheit Mright und die Ventilanordnung 2 von der Primäreinheit P versorgt. Die beiden Sekundäreinheiten Mleft, Mright sind als verstellbare und durchschwenkbare Axialkolbeneinheiten ausgebildet, die im Fahrbetrieb als Fahrmotoren dienen. Dazu ist die linke Sekundäreinheit Mleft drehfest an die beiden linken Räder 3 gekoppelt, während die rechte Sekundäreinheit Mright drehfest an die beiden rechten Räder 3 gekoppelt ist. Die vier Räder 3 sind aus der in 1 gezeigten Stellung heraus nicht schwenkbar. Stattdessen werden zur Lenkung der mobilen Arbeitsmaschine die beiden Räder 3 einer Seite schneller angetrieben als die beiden Räder 3 der anderen Seite. Es ist auch möglich, dass die beiden Räder 3 der einen Seite vorwärts angereiben werden und die Sekundäreinheit Mleft, Mright der anderen Seite wird durchgeschwenkt, so dass die beiden Räder 3 der anderen Seite rückwärts angetrieben werden. Damit kann die mobile Arbeitsmaschine um ihre Hochachse drehen.
  • Der hydrostatische Antrieb ist über eine elektronische Steuereinheit 8 gesteuert, die bedienerseitig in Signalverbindung mit einem Fahrpedal 10 und einem Fahrrichtungsschalter VNR und zwei Joysticks 12 ist. Weiterhin ist die elektronische Steuereinheit 8 in Signalverbindung mit den drei Einheiten P, Mleft, Mright und mit den Ventilen des Ventilanordnung 2.
  • 2 zeigt einen vereinfachten hydraulischen Schaltplan des Ausführungsbeispiels des hydrostatischen Antriebs aus 1. Es ist dargestellt, dass ein Hochdruckanschluss der Primäreinheit P über die dreifach verzweigte Arbeitsleitung 6 mit den Hochdruckanschlüssen der beiden Sekundäreinheiten Mleft, Mright und der Ventilanordnung 2 verbunden ist. Niederdruckseitig sind die beiden Sekundäreinheiten Mleft, Mright und die Ventilanordnung 2 über eine gemeinsame verzweigte Tankleitung mit dem Tank T verbunden.
  • Weiterhin sind an den drei Einheiten P, Mleft, Mright jeweilige Schwenkwinkelsensoren 14 angeordnet. An der Primäreinheit P, die erfindungsgemäß druckgeregelt ist, ist entsprechend ein Drucksensor 16 vorgesehen.
  • 3 zeigt ein Diagramm zum Signalablauf des Ausführungsbeispiels des hydrostatischen Fahrantriebs des hydrostatischen Antriebs aus den beiden vorhergehenden Figuren. Das Modul „Target-Torque-Planner“ TTp hat als Eingang den Fahrwunsch DriveCmd, welcher der Stellung des Fahrpedals 10 entspricht, die Auswahl des Fahrtrichtungsschalters VNR und die gemessenen Ist-Drehzahlen nLeftact, nRightact der beiden Sekundäreinheiten Mleft, Mright.
  • Die Ausgangsgröße des Moduls „Target-Torque-Planner“ TTp entspricht einem Soll-Drehmoment Tdes, welches aus dem Kennfeld gemäß 4 in Abhängigkeit der mittleren Fahrgeschwindigkeit VehSpd und der Stellung des Fahrpedals 10 ermittelt wird. Die mittlere Fahrgeschwindigkeit VehSpd wird aus den aus den Ist-Drehzahlen nLeftact, nRightact berechnet. Mithilfe des Fahrtrichtungsschalters VNR lässt sich das Vorzeichen des Soll-Drehmoments Tdes bestimmen, z.B. positiv für Vorwärtsfahrt, Negativ für Rückwärtsfahrt.
  • Dieses Soll-Drehmoment Tdes wird im zweiten Schritt in einem Grenzlastregler LLC auf einen kleineren Wert Tdes* limitiert, wenn primärseitig eine Überlastsituation der die Primäreinheit P antreibenden Antriebsmaschine 4 (Verbrennungsmotor oder E-Motor) eintritt. Die Überlastsituation kann z.B. wegen einer Verringerung der primärseitigen Eingangsleistung entstehen (z.B. Klimaanlage wird eingeschaltet) oder es werden hydraulische Verbraucher 1 der Arbeitshydraulik angesteuert. Der Grenzlastregler LLC hat als Eingang das aktuelle Drehmoment Teng und die Soll-Drehzahl nengnom und die Ist-Drehzahl nengact der Antriebsmaschine 4.
  • Im nächsten Schritt erfolgt die Berechnung der Soll-Momentenverteilung zwischen der linken und der rechten Sekundäreinheiten Mleft, Mright. Die beiden Soll-Momente TLeft_static, TRight_static entsprechen einer Vorsteuerung der Sollmomente basierend auf dem Lenkwunsch SteerCmd, der von den Joysticks 12 (oder auch von einem Lenkrad) übermittelt wird. Der Lenkwunsch SteerCmd lässt sich als Soll-Drehzahlverhältnis nRatioNom interpretieren, da der Kurvenradius der mobilen Arbeitsmaschine proportional zum Drehzahlverhältnis nRatio zwischen der linken Drehzahl nLeft und der rechten Drehzahl nRight bzw. zwischen der inneren Drehzahl und der äußeren Drehzahl ist.
  • Da die Vorsteuerung aufgrund von Störungen und Fehlern in den Modellannahmen nie exakt ist, werden diese Ungenauigkeiten im Modul „Speed-Ratio-Feedback-Control“ 18 im geschlossenen Regelkreis ausgeregelt. Als Eingang geht wieder der Lenkwunsch SteerCmd ein, aus dem das Soll-Drehzahlverhältnis nratioNom ermittelt wird, und es geht das Ist-Drehzahlverhältnis nRatioAct ein, das aus den beiden Ist-Drehzahlen nLeftact, nRightact berechnet wird. Diese beiden Momentenanteile Tleft_dyn, Tright_dyn werden auf die jeweiligen Vorsteueranteile TLeft_static, TRight_static addiert, um so die beiden finalen Drehmoment-Vorgaben TLeft, TRight zu bestimmen.
  • Mit den beiden finalen Drehmoment-Vorgaben TLeft, TRight und mithilfe des gemessenen Ist-Drucks pPumpActFilt (oder alternativ des Soll-Drucks pPumpNom) werden im Modul „Torque-Generation“ TG die beiden Schwenkwinkelvorgaben bzw. Soll-Schwenkwinkel αMleft, αMright berechnet. Dies geschieht über die bekannte Beziehung T = α * VgMax * p / 20 π .
    Figure DE102021208118A1_0001
  • Die Soll-Schwenkwinkel αMleft, αMright werden an die Treiber EOC-M der beiden Sekundäreinheiten Mleft, Mright übermittelt. die Treiber EOC-M der beiden Sekundäreinheiten Mleft, Mright und ein Treiber EOC-P der Primäreinheit P geben jeweils einen Steuerstrom I für die Modelle 20 aus.
  • 4 zeigt, auf welche Weise die Ermittlung des gesamt Soll-Drehmoments Tdes erfolgt. Im Modul „Target Torque planner“ TTp ist das gezeigte Kennfeld hinterlegt, das in Abhängigkeit der aktuellen Fahrgeschwindigkeit VehSpd [kph] und der Fahrpedalstellung, die von 0 bis 100% möglich ist, und in Kennlinien mit je 20% Unterschied dargestellt ist, das gesamt Soll-Drehmoment Tdes [Nm] ermittelt wird.
  • Offenbart ist ein hydrostatischer Fahrantrieb mit einer Lenkfunktion, die über zwei seitlich wirkende Sekundäreinheiten (Fahrmotoren) Mleft, Mright realisiert sind, die von einer gemeinsamen Primäreinheit (Pumpe) P im offen Kreis versorgt werden. Die Primäreinheit P ist druckgeregelt. Die beiden Sekundäreinheiten Mleft, Mright sind drehmomentgeregelt. Durch unterschiedliche Drehmomentvorgaben für die beiden Sekundäreinheiten Mleft, Mright ist das betroffene Fahrzeug in Abhängigkeit eines Lenkwunsches SteerCmd lenkbar.
  • Offenbart ist weiterhin ein hydrostatischer Antrieb für eine mobile Arbeitsmaschine, wobei der Antrieb über den Fahrantrieb hinausgehend noch eine Arbeitshydraulik hat. Diese wird ebenfalls von der Primäreinheit P parallel zu den beiden Sekundäreinheiten Mleft, Mright versorgt.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Verbraucher
    2
    Ventilanordnung
    3
    Rad
    4
    Antriebsmaschine
    6
    Arbeitsleitung
    8
    elektronische Steuereinheit
    10
    Fahrpedal
    12
    Joystick
    14
    Schwenkwinkelsensor
    16
    Drucksensor
    18
    Modul „Speed-Ratio-Feedback-Control“
    20
    Modelle
    αMleft
    Soll-Schwenkwinkel der linken Sekundäreinheit
    αMright
    Soll-Schwenkwinkel der rechten Sekundäreinheit
    delta-p
    Druckdifferenzwert
    DriveCmd
    Fahrwunsch
    EOC-P
    Treiber der Primäreinheit
    EOC-M
    Treiber der Sekundäreinheit
    I
    Steuerstrom
    LLC
    Grenzlastregler
    Mleft
    linke Sekundäreinheit (Motor)
    Mright
    rechte Sekundäreinheit (Motor)
    nengact
    Ist-Drehzahl der Antriebmaschine
    nengnom
    Soll-Drehzahl der Antriebmaschine
    nLeftact
    Ist-Drehzahl der linken Sekundäreinheit
    nRightact
    Ist-Drehzahl der rechten Sekundäreinheit
    nratioNom
    Soll-Drehzahlverhältnis der beiden Sekundäreinheiten
    nRatioAct
    Ist- Drehzahlverhältnis der beiden Sekundäreinheiten
    P
    Primäreinheit (Pumpe)
    pPumpActFilt
    Ist-Druck
    pPumpNom
    Soll-Druck
    pPump
    Druck der Gruppe
    pLSwork
    Lastdruck
    SteerCmd
    Lenkwunsch
    TTp
    Modul „Target Torque planner“
    Tleft_static
    Soll-Drehmoment der linken Sekundäreinheit
    Tright_static
    Soll-Drehmoment der rechten Sekundäreinheit
    Tleft_dyn
    Drehmomentanteil der linken Sekundäreinheit
    Tright_dyn
    Drehmomentanteil der rechten Sekundäreinheit
    TLeft
    finale Drehmoment-Vorgabe der linken Sekundäreinheit
    TRight
    finale Drehmoment-Vorgabe der rechten Sekundäreinheit
    Tdes
    gesamtes Soll-Drehmoment (des Fahrantriebs)
    Tdes*
    reduziertes Soll-Drehmoment (des Fahrantriebs)
    Teng
    aktuelles Drehmoment der Antriebmaschine
    Td
    Modul „Torque-distribution“
    Tg
    Modul „Torque-Generation“
    TTp
    Modul „Target-Torque-Planner“
    VNR
    Fahrrichtungssignal / Fahrrichtungsschalter
    VehSpd
    Fahrgeschwindigkeit
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 0305761 A2 [0006]

Claims (11)

  1. Hydrostatischer Fahrantrieb für ein seitengelenktes Fahrzeug, wobei der Fahrantrieb eine linke Sekundäreinheit (Mleft) und eine rechte Sekundäreinheit (Mright) aufweist, die als hydrostatische verstellbare und durchschwenkbare Axialkolbenmaschinen ausgebildet sind, und die über einen offenen hydrostatischen Kreis von einer gemeinsamen hydrostatischen verstellbaren Primäreinheit (P) versorgbar sind, wobei die Primäreinheit (P) druckgeregelt ist, während die beiden Sekundäreinheiten (Mleft, Mright) drehmomentgeregelt sind, wobei der Fahrantrieb eine Lenkfunktion für das Fahrzeug aufweist, die über eine ungleiche oder getrennte Regelung des Drehmoments der beiden Sekundäreinheiten (Mleft, Mright) realisiert ist.
  2. Hydrostatischer Fahrantrieb nach Anspruch 1, wobei aus einem Fahrwunsch (DriveCmd) mindestens eines Bedienelements und aus einem Lenkwunsch (SteerCmd) mindestens eines Lenkelements ein Soll-Drehmoment (Tleft_static) der linken Sekundäreinheit (Mleft) und ein Soll-Drehmoment (Tright_static) der rechten Sekundäreinheit (Mright) ermittelt werden.
  3. Hydrostatischer Fahrantrieb nach Anspruch 2, wobei aus dem Fahrwunsch (DriveCmd) und einer Ist-Drehzahl (nLeftact) der linken Sekundäreinheit (Mleft) und einer Ist-Drehzahl (nRightact) der rechten Sekundäreinheit (Mright) ein gesamtes Soll-Drehmoment (Tdes) ermittelt wird.
  4. Hydrostatischer Fahrantrieb nach Anspruch 3, wobei aus den beiden Ist-Drehzahlen (nLeftact, nRightact) der beiden Sekundäreinheiten (Mleft, Mright) eine Fahrgeschwindigkeit (VehSpd) ermittelt wird, und wobei der Fahrwunsch (DriveCmd) aus einer Stellung eines Fahrpedals (10) ermittelt wird, und wobei aus der Fahrgeschwindigkeit (VehSpd) und der Stellung des Fahrpedals (10) mittels eines Kennfeldes das gesamte Soll-Drehmoment (Tdes) ermittelt wird.
  5. Hydrostatischer Fahrantrieb nach Anspruch 3 oder 4, wobei das gesamte Soll-Drehmoment (Tdes) in Abhängigkeit eines aktuellen Drehmoments (Teng) und einer Ist-Drehzahl (nengact) und einer Soll-Drehzahl (nengnom) einer Antriebsmaschine (4) zu einem reduzierten Soll-Drehmoment (Tdes*) verringert wird.
  6. Hydrostatischer Fahrantrieb nach Anspruch 4 oder 5, wobei aus dem gesamten Soll-Drehmoment (Tdes) oder aus dem reduzierten Soll-Drehmoment (Tdes*) und weiterhin aus dem Lenkwunsch (SteerCmd) das Soll-Drehmoment (Tleft_static) der linken Sekundäreinheit (Mleft) und das Soll-Drehmoment (Tright_static) der rechten Sekundäreinheit (Mright) ermittelt werden.
  7. Hydrostatischer Fahrantrieb nach Anspruch 6, wobei das Soll-Drehmoment (Tleft_static) der linken Sekundäreinheit (Mleft) und das Soll-Drehmoment (Tright_static) der rechten Sekundäreinheit (Mright) Vorsteueranteile sind, und wobei der Fahrantrieb einen geschlossenen Regler aufweist, der aus einem Soll-Drehzahlverhältnis (nratioNom) und einem Ist-Drehzahlverhältnis (nRatioAct) der beiden Sekundäreinheiten (Mleft, Mright) zwei Drehmomentanteile (Tleft_dyn, Tright_dyn) berechnet, die zu dem jeweiligen Vorsteueranteil (Tleft_static, TRight_static) addiert werden, um so zwei finale Drehmoment-Vorgaben (TLeft, TRight) zu bestimmen.
  8. Hydrostatischer Fahrantrieb nach Anspruch 2, wobei aus den beiden Soll-Drehmomenten (Tleft_static, Tright_static) und aus einem gemessenen Ist-Druck (pPumpActFilt) oder einem Soll-Druck (pPumpNom) ein Soll-Schwenkwinkel (αMleft) der linken Sekundäreinheit (Mleft) und ein Soll-Schwenkwinkel (αMright) der rechten Sekundäreinheit (Mright) ermittelt werden.
  9. Hydrostatischer Fahrantrieb nach Anspruch 7, wobei aus den beiden finalen Drehmoment-Vorgaben (TLeft, TRight) und aus einem gemessenen Ist-Druck (pPumpActFilt) oder einem Soll-Druck (pPumpNom) ein Soll-Schwenkwinkel (αMleft) der linken Sekundäreinheit (Mleft) und ein Soll-Schwenkwinkel (αMright) der rechten Sekundäreinheit (Mright) ermittelt werden.
  10. Hydrostatischer Antrieb für eine mobile Arbeitsmaschine, wobei der hydrostatische Antrieb einen hydrostatischen Fahrantrieb gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist und wobei der hydrostatische Antrieb mindestens einem hydrostatischen Verbraucher (1) aufweist, der/die über eine Ventilanordnung (2) versorgbar ist/sind, wobei der mindestens eine Verbraucher (1) und die Ventilanordnung (2) eine Arbeitshydraulik bilden, die parallel zu den beiden Sekundäreinheiten (Mleft, Mright) in dem offenen hydrostatischen Kreis angeordnet ist, und die von der Primäreinheit (P) versorgbar ist.
  11. Hydrostatischer Antrieb nach Anspruch 10, mit einem Load-Sensing-System, das als Soll-Druck (pPumpNom) der Druckregelung der Primäreinheit (P) den höchsten Druck aus einer Gruppe ermittelt, wobei die Gruppe mindestens einen aktuellen Lastdruck (pLSwork) des mindestens einen Verbrauchers (1) der Arbeitshydraulik zuzüglich einem Druckdifferenzwert (delta-p) enthält, und wobei die Gruppe weiterhin einen aus einem Fahrwunsch (DriveCmd) mindestens eines Bedienelements abgeleiteten Druck (pPump) enthält.
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FINDEISEN, Dietmar: Ölhydraulik - Handbuch für die hydrostatische Leistungsübertragung in der Fluidtechnik. 5. neu bearbeitete Auflage. Heidelberg [u.a.] : Springer, 2006 (VDI-BUCH; 739). S. 1-838. - ISBN 978-3-540-23880-5. URL: https://link.springer.com/content/pdf/10.1007%2F3-540-30967-5.pdf [abgerufen am 2021-08-17].
KORDAK, Rolf: Hydrostatische Antriebe mit Sekundärregelung: Eine Einführung in dieAntriebskonzeption und das Systemverhalten. 2. Aufl.. Lohr a. Main : Mannesmann Rexroth, 1996 (Der Hydraulik-Trainer; 6). Deckblatt u. Inhaltsverzeichnis. URL: http://digitale-objekte.hbznrw.de/storage/2008/12/17/file_39/2711927.pdf [abgerufen am 2021-09-20]

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