DE102023205739A1

DE102023205739A1 - Controlling a reversing process of a working machine

Info

Publication number: DE102023205739A1
Application number: DE102023205739.5A
Authority: DE
Inventors: Michael Haas; Martin DANKESREITER; Thomas Oberbuchner; Thomas Pauli
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2023-06-20
Filing date: 2023-06-20
Publication date: 2024-12-24

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Steuern eines Reversiervorgangs einer Arbeitsmaschine (10). Das Verfahren weist einen Schritt eines Erfassens (60) eines Reversieranforderungssignals mittels einer Erfassungsvorrichtung (18) auf. Das Verfahren weist einen Schritt eines Betätigens (62) einer Betriebsbremse (20) in Abhängigkeit von dem erfassten Reversieranforderungssignal mittels einer Bremssteuervorrichtung (22) auf. Zudem weist das Verfahren einen Schritt eines Betätigens (64) eines Antriebsstrangs der Arbeitsmaschine (10) in Abhängigkeit von dem erfassten Reversieranforderungssignal mittels einer Steuervorrichtung (30), um eine Drehrichtung eines Abtriebselements (32) der Arbeitsmaschine (10) umzukehren, auf. Außerdem bezieht sich die Erfindung auf eine Steuervorrichtung (14) zum Steuern eines Reversiervorgangs einer Arbeitsmaschine (10) und auf eine Arbeitsmaschine (10).

The invention relates to a method for controlling a reversing process of a work machine (10). The method has a step of detecting (60) a reversing request signal by means of a detection device (18). The method has a step of actuating (62) a service brake (20) as a function of the detected reversing request signal by means of a brake control device (22). In addition, the method has a step of actuating (64) a drive train of the work machine (10) as a function of the detected reversing request signal by means of a control device (30) in order to reverse a direction of rotation of an output element (32) of the work machine (10). In addition, the invention relates to a control device (14) for controlling a reversing process of a work machine (10) and to a work machine (10).

Description

Technisches Gebiettechnical field

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Steuern eines Reversiervorgangs einer Arbeitsmaschine. Zudem bezieht sich die Erfindung auf eine Steuervorrichtung und eine Arbeitsmaschine.The present invention relates to a method for controlling a reversing process of a work machine. The invention also relates to a control device and a work machine.

Stand der TechnikState of the art

Bei Arbeitsmaschinen, beispielsweise ausgebildet als Traktoren, kann üblicherweise mittels eines Fahrtrichtungsschalters reversiert werden, wodurch eine Fahrtrichtung der Arbeitsmaschine gewechselt wird. Zu diesem Zweck wird dabei normalerweise eine Kupplung geschlossen. Gleichzeitig kann eine andere Kupplung geöffnet werden. Das Schließen der Kupplung bewirkt ein Abbremsen des Abtriebs der Arbeitsmaschine und eine Beschleunigung in Gegenrichtung zu einer derzeitigen Fahrtrichtung. So kann beispielsweise bereits vor einem Stillstand bei einer Vorwärtsfahrt in eine Rückwärtsfahrt gewechselt werden und damit ein Powerreversieren kommandiert werden. Je nach Beladung und Fahrtgeschwindigkeit kann dabei an der Kupplung eine hohe Reibleistung auftreten. Um diese Reibleistung zu begrenzen, wird üblicherweise ein solcher Reversiervorgang nur bis zu einer bestimmten Maximalgeschwindigkeit erlaubt.In the case of work machines, for example in the form of tractors, reversing can usually be done using a direction switch, which changes the direction of travel of the work machine. For this purpose, a clutch is normally closed. At the same time, another clutch can be opened. Closing the clutch causes the output of the work machine to slow down and accelerate in the opposite direction to the current direction of travel. For example, it is possible to switch to reversing before coming to a standstill when driving forwards, thus commanding a power reversal. Depending on the load and driving speed, a high level of friction can occur at the clutch. In order to limit this friction, such a reversing process is usually only permitted up to a certain maximum speed.

Darstellung der Erfindungrepresentation of the invention

Ein erster Aspekt betrifft Verfahren zum Steuern eines Reversiervorgangs einer Arbeitsmaschine. Ein Reversiervorgang kann einen Fahrtrichtungswechsel verursachen. Durch den Reversiervorgang kann sich eine Richtung ändern, in welche ein Antrieb die Arbeitsmaschine zum Fahren antreibt. Beispielsweise kann sich die Arbeitsmaschine in einer Vorwärtsfahrt befinden. Durch den Reversiervorgang kann dann eine Rückwärtsfahrt erreicht werden. Der Antrieb der Arbeitsmaschine wirkt beispielsweise mit einem Drehmoment auf angetriebene Räder der Arbeitsmaschine vor dem Reversiervorgang in eine erste Drehrichtung und durch den Reversiervorgang dann in eine zu der ersten Drehrichtung entgegengesetzte zweite Drehrichtung. Durch einen Reversiervorgang kann ein Fahrtrichtungswechsel der Arbeitsmaschine erreicht werden.A first aspect relates to methods for controlling a reversing process of a work machine. A reversing process can cause a change in the direction of travel. The reversing process can change the direction in which a drive drives the work machine to travel. For example, the work machine can be traveling forwards. The reversing process can then cause reverse travel. The drive of the work machine, for example, acts with a torque on driven wheels of the work machine before the reversing process in a first direction of rotation and then, as a result of the reversing process, in a second direction of rotation opposite to the first direction of rotation. A reversing process can cause the work machine to change direction of travel.

Eine Arbeitsmaschine kann beispielsweise als Landmaschine oder Baumaschine ausgebildet sein. Beispiele für eine Landmaschine sind ein Mähdrescher und ein Traktor. Eine Baumaschine kann beispielsweise als Kipplader ausgebildet sein. Arbeitsmaschinen werden üblicherweise nicht nur auf einer Straße eingesetzt, sondern auch um im Gelände oder auf Baustellen zu fahren. Deswegen kann es besondere Anforderungen an deren Reversiervorgang geben. Beispielsweise kann gewünscht sein, dass die Antriebskraft bereits in eine neue Fahrtrichtung wirkt, während sich die Arbeitsmaschine noch in die derzeitige Fahrtrichtung bewegt.A work machine can be designed as an agricultural machine or a construction machine, for example. Examples of an agricultural machine are a combine harvester and a tractor. A construction machine can be designed as a dump truck, for example. Work machines are usually not only used on the road, but also for driving off-road or on construction sites. Therefore, there can be special requirements for their reversing process. For example, it may be desired that the drive force already acts in a new direction of travel while the work machine is still moving in the current direction of travel.

Das Verfahren weist einen Schritt eines Erfassens eines Reversieranforderungssignals mittels einer Erfassungsvorrichtung auf. Die Erfassungsvorrichtung kann beispielsweise einen Mikroprozessor aufweisen und alternativ oder zusätzlich auch einen Sensor. Das Reversieranforderungssignal kann beispielsweise durch eine Betätigung eines Bedienelements der Arbeitsmaschine, wie einen Fahrtrichtungsschalter, Taster oder Fahrtrichtungswählhebel, erzeugt werden. Dieses Bedienelement kann auch als Teil der Erfassungsvorrichtung ausgebildet sein. Das Reversieranforderungssignal kann beispielsweise ein elektrisches Signal sein. Durch das Erfassen des Reversieranforderungssignals kann ein Fahrtrichtungswechselwunsch des Fahrers erkannt werden. Wenn das Reversieranforderungssignal erfasst wird, kann sich die Arbeitsmaschine beispielsweise in einer von deren zwei Fahrtrichtungen bewegen. Die Erfassungsvorrichtung kann ein Teil der Arbeitsmaschine sein.The method has a step of detecting a reversing request signal using a detection device. The detection device can have a microprocessor, for example, and alternatively or additionally also a sensor. The reversing request signal can be generated, for example, by actuating an operating element of the work machine, such as a direction switch, button or direction selector lever. This operating element can also be designed as part of the detection device. The reversing request signal can be an electrical signal, for example. By detecting the reversing request signal, a driver's desire to change direction can be recognized. When the reversing request signal is detected, the work machine can move, for example, in one of its two directions of travel. The detection device can be part of the work machine.

Das Verfahren weist einen Schritt eines Betätigens einer Betriebsbremse in Abhängigkeit von dem erfassten Reversieranforderungssignal mittels einer Bremssteuervorrichtung auf. Die Bremssteuervorrichtung kann beispielsweise ein Hydrauliksteuergerät aufweisen. Die Betriebsbremse kann beispielsweise hydraulisch betätigbar sein oder auch elektrisch oder pneumatisch. Die Betriebsbremse kann beispielsweise dazu ausgebildet sein, auf eine Abtriebswelle einer Antriebsvorrichtung und alternativ oder zusätzlich auf jeweilige Räder der Arbeitsmaschine zu wirken. Beispielsweise kann die Betriebsbremse dazu ausgebildet sein, eine Fahrgeschwindigkeit der Arbeitsmaschine zu verzögern. Die Betriebsbremse kann beispielsweise eine Trommelbremse, eine Lamellenbremse oder eine Scheibenbremse aufweisen. Die Betriebsbremse kann ein Teil der Arbeitsmaschine sein.The method has a step of actuating a service brake depending on the detected reversing request signal by means of a brake control device. The brake control device can, for example, have a hydraulic control unit. The service brake can, for example, be actuated hydraulically or also electrically or pneumatically. The service brake can, for example, be designed to act on an output shaft of a drive device and alternatively or additionally on respective wheels of the work machine. For example, the service brake can be designed to decelerate a driving speed of the work machine. The service brake can, for example, have a drum brake, a multi-disk brake or a disc brake. The service brake can be part of the work machine.

Das Verfahren weist einen Schritt eines Betätigens eines Antriebsstrangs der Arbeitsmaschine in Abhängigkeit von dem erfassten Reversieranforderungssignal mittels einer Steuervorrichtung auf, um eine Drehrichtung eines Abtriebselements der Arbeitsmaschine umzukehren. Der Antriebsstrang kann dazu ausgebildet sein, einen Vortrieb der Arbeitsmaschine zu bewirken. Der Antriebsstrang kann einen Antriebsmotor aufweisen. Beispielsweise kann ein Getriebe des Antriebsstrangs in Abhängigkeit von dem erfassten Reversieranforderungssignal mittels einer Getriebesteuervorrichtung, um eine Drehrichtung eines Abtriebselements der Arbeitsmaschine umzukehren, betätigt werden. Das Abtriebselement kann beispielsweise eine Abtriebswelle des Getriebes sein. Das Abtriebselement kann beispielsweise auch ein angetriebenes Rad oder eine angetriebene Achse der Arbeitsmaschine sein. Das Getriebe kann beispielsweise als Fahrgetriebe ausgebildet sein. Das Getriebe kann beispielsweise dazu ausgebildet sein, unterschiedliche Übersetzungen zwischen einem Antrieb und einem Abtrieb der Arbeitsmaschine bereitzustellen. Das Getriebe kann auch als stufenloses Getriebe, wie ein hydraulisch oder elektrisch leistungsverzweigtes Getriebe, ausgebildet sein. Der Antrieb kann beispielsweise als Verbrennungsmotor oder Elektromotor ausgebildet sein. Das Getriebe kann beispielsweise Planetenradsätze und alternativ oder zusätzlich Stirnradsätze aufweisen. Das Getriebe kann beispielsweise mindestens ein Schaltelement aufweisen, durch dessen Betätigung eine Drehrichtung einer Ausgangswelle des Getriebes relativ zu einer Drehrichtung einer mit der Ausgangswelle wirkverbundenen Eingangswelle umzukehren. Das Schaltelement kann beispielsweise als reibschlüssiges Schaltelement ausgebildet sein. Ein Beispiel für ein reibschlüssiges Schaltelement ist eine Lamellenkupplung. Die Getriebesteuervorrichtung kann dazu ausgebildet sein, das Getriebe zu steuern. Die Getriebesteuervorrichtung kann dazu ausgebildet sein, das Schaltelement zur Drehrichtungsumkehr zwischen Eingangswelle und Ausgangswelle des Getriebes zu betätigen. Die Getriebesteuervorrichtung kann einen Aktuator aufweisen, wie einen hydraulischen, elektrischen oder pneumatischen Aktuator. Die Betätigung des Getriebes kann beispielsweise ein Verstellen des Schaltelements zur Drehrichtungsumkehr zwischen Eingangswelle und Ausgangswelle des Getriebes aufweisen. Zur Drehrichtungsumkehr kann beispielsweise ein Schaltelement des Getriebes geöffnet und ein anderes Schaltelement des Getriebes geschlossen werden. Das Getriebe und die Getriebesteuervorrichtung können jeweils als Teil der Arbeitsmaschine ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich können beispielsweise auch ein oder mehrere Radnabenmotoren bei der Betätigung des Antriebsstrangs gesteuert werden, um die Drehrichtung des Abtriebselements der Arbeitsmaschine umzukehren. Der Antriebsstrang kann also auch für ein direktes Antreiben der Arbeitsmaschine ohne Getriebe ausgebildet sein.The method comprises a step of actuating a drive train of the work machine in dependence on the detected reversing request signal by means of a control device in order to reverse a direction of rotation of an output element of the work machine. The drive train can be designed to propel the work machine. The drive train can have a drive motor. For example, a transmission of the drive train can be actuated in dependence on the detected reversing request signal by means of a transmission control device in order to reverse a direction of rotation of an output element of the work machine. The output element can be, for example, an output shaft of the transmission. The output element can also be, for example, a driven wheel or a driven axle of the work machine. The transmission can be designed, for example, as a drive transmission. The transmission can be designed, for example, to provide different gear ratios between a drive and an output of the work machine. The transmission can also be designed as a continuously variable transmission, such as a hydraulically or electrically power-split transmission. The drive can be designed, for example, as an internal combustion engine or electric motor. The transmission can, for example, have planetary gear sets and, alternatively or additionally, spur gear sets. The transmission can, for example, have at least one switching element, the actuation of which reverses a direction of rotation of an output shaft of the transmission relative to a direction of rotation of an input shaft operatively connected to the output shaft. The switching element can, for example, be designed as a frictional switching element. An example of a frictional switching element is a multi-plate clutch. The transmission control device can be designed to control the transmission. The transmission control device can be designed to actuate the switching element to reverse the direction of rotation between the input shaft and the output shaft of the transmission. The transmission control device can have an actuator, such as a hydraulic, electric or pneumatic actuator. The actuation of the transmission can, for example, involve adjusting the switching element to reverse the direction of rotation between the input shaft and the output shaft of the transmission. To reverse the direction of rotation, for example, one switching element of the transmission can be opened and another switching element of the transmission can be closed. The transmission and the transmission control device can each be designed as part of the work machine. Alternatively or additionally, one or more wheel hub motors can also be controlled when the drive train is actuated in order to reverse the direction of rotation of the output element of the work machine. The drive train can therefore also be designed to drive the work machine directly without a transmission.

Bei direkt angetriebenen Arbeitsmaschinen kann durch die Betriebsbremse eine elektrische Leistung für den Reversiervorgang reduziert werden. Dadurch kann beispielsweise bei einer Fahrt hangabwärts und einem dort erfolgenden Reversieren eine Überlastung von Elektromotoren vermieden werden. Beispielsweise bei CVT-Getrieben kann eine hydraulische Leistung für das Reversieren durch einen Einsatz der Betriebsbremse reduziert werden. Durch die Betriebsbremse kann eine Reibleistung an dem Getriebe bei dem Reversiervorgang verringert werden. Beispielsweise kann zunächst die Betriebsbremse verzögern und das Getriebe erst bei einer Fahrgeschwindigkeit betätigt werden, bei welcher eine Reibleistung an dem Schaltelement des Getriebes auftritt, durch welche das Schaltelement nicht mehr droht, beschädigt zu werden. Das Getriebe kann beispielsweise zeitlich zu dem Reversieranforderungssignal verzögert betätigt werden und die Betriebsbremse unmittelbar in Reaktion auf das erfasste Reversieranforderungssignal. Das Getriebe kann auch erst betätigt werden, wenn eine Fahrgeschwindigkeit ausreichend verringert wurde, beispielsweise bei Erreichen einer vorbestimmten Maximalfahrgeschwindigkeit. Die Betriebsbremse kann auch simultan mit dem Getriebe betätigt werden und so einen Teil der Verzögerung zur Fahrtrichtungsumkehr bewirken und damit entsprechend einen Teil der Reibleistung aufnehmen. Die Betriebsbremse kann beispielsweise für jede mögliche Fahrgeschwindigkeit der Arbeitsmaschine ausgelegt sein. Deshalb kann der Reversiervorgang bei Nutzung der Betriebsbremse in jedem Fahrzustand eingeleitet werden. Der Fahrer muss den Reversiervorgang zudem nicht durch ein manuelles Bremsen unterstützen oder manuell steuern. Durch das Nutzen der Betriebsbremse bei dem Reversiervorgang kann die Fahrtrichtungsreversierung zudem schneller sein. In Reaktion auf das Reversieranforderungssignal kann sofort in einen Neutralgang geschaltet werden. Alternativ kann zunächst durch einen Antriebsmotor mit einer Motorbremsfunktion verzögert werden und das Getriebe erst zu einem späteren Zeitpunkt, beispielsweise bei Erreichen der vorbestimmten Maximalfahrgeschwindigkeit, betätigt werden, um die Drehrichtungsumkehr am Abtrieb zu bewirken. Die Bremse kann beispielsweise mit einer vorbestimmten Stärke betätigt werden oder auch in Abhängigkeit von einem Fahrzeugzustand, wie einer Fahrzeuggeschwindigkeit bei Erfassen des Reversieranforderungssignals und alternativ oder zusätzlich einem Gesamtgewicht der Arbeitsmaschine.In the case of directly driven work machines, the service brake can be used to reduce the electrical power required for reversing. This can, for example, prevent electric motors from becoming overloaded when driving down a slope and reversing there. In the case of CVT transmissions, for example, the hydraulic power required for reversing can be reduced by using the service brake. The service brake can reduce friction on the transmission during reversing. For example, the service brake can be decelerated first and the transmission can only be activated when the driving speed is such that friction occurs on the transmission's shifting element that the shifting element is no longer at risk of being damaged. For example, the transmission can be activated with a delay in time relative to the reversing request signal and the service brake can be activated immediately in response to the detected reversing request signal. The transmission can also only be activated when the driving speed has been sufficiently reduced, for example when a predetermined maximum driving speed is reached. The service brake can also be operated simultaneously with the transmission, thereby causing part of the deceleration for reversing the direction of travel and thus absorbing part of the frictional power. The service brake can, for example, be designed for any possible driving speed of the work machine. Therefore, the reversing process can be initiated in any driving state when the service brake is used. The driver does not have to support the reversing process by manually braking or control it manually. Using the service brake during the reversing process can also make the direction of travel reversal faster. In response to the reversing request signal, a neutral gear can be switched to immediately. Alternatively, deceleration can be carried out initially by a drive motor with an engine braking function and the transmission can only be operated at a later point in time, for example when the predetermined maximum driving speed is reached, in order to reverse the direction of rotation at the output. The brake can, for example, be operated with a predetermined strength or depending on a vehicle state, such as a vehicle speed when the reversing request signal is detected and alternatively or additionally a total weight of the work machine.

In einer Ausführungsform des Verfahrens ist es vorgesehen, dass das Verfahren ferner einen Schritt eines Erfassens einer Fahrgeschwindigkeit der Arbeitsmaschine bei dem Erfassen des Reversieranforderungssignals aufweist. Das Betätigen der Betriebsbremse mittels der Bremssteuervorrichtung erfolgt bei dem Reversiervorgang beispielsweise nur, falls die erfasste Fahrgeschwindigkeit bei dem Erfassen des Reversieranforderungssignals größer als ein erster Geschwindigkeitsschwellwert ist. Die Fahrgeschwindigkeit der Arbeitsmaschine bei dem Erfassen des Reversieranforderungssignals kann eine Fahrgeschwindigkeit der Arbeitsmaschine zu Beginn des Reversiervorgangs sein. Die Fahrgeschwindigkeit kann beispielsweise mittels der Erfassungsvorrichtung erfasst werden. Dafür kann die Erfassungsvorrichtung beispielsweise mit einem Tacho, einem Geschwindigkeitssensor oder einem Fahrzeug-Bus verbunden sein. Die Fahrgeschwindigkeit kann auch mittels eines GPS-Empfängers erfasst werden. Es wird also beispielsweise nur mit einer Kupplung des Getriebes oder jeweiligen Radnabenmotoren verzögert, ohne Hilfe der Betriebsbremse, falls die Arbeitsmaschine beim Erfassen des Reversieranforderungssignal langsam genug ist. Eine Fahrgeschwindigkeit der Arbeitsmaschine kann beispielsweise eine Fahrzeuggeschwindigkeit über dem Untergrund sein oder auch einer Drehzahl des Abtriebs der Arbeitsmaschine oder einer Ausgangswelle des Getriebes entsprechen. Falls die erfasste Fahrgeschwindigkeit bei dem Erfassen des Reversieranforderungssignals kleiner oder gleich dem ersten Geschwindigkeitsschwellwert ist, wird beispielsweise nur das Getriebe der Arbeitsmaschine oder ein anderer Teil des Antriebsstrangs in Abhängigkeit von dem erfassten Reversieranforderungssignal mittels der Getriebesteuervorrichtung betätigt. Durch die Nutzung ausschließlich der Kupplung des Getriebes oder von jeweiligen Radnabenmotoren für den Reversiervorgang kann die Steuerung besonders einfach sein. Zudem kann dann eine Verzögerung besonders gleichmäßig sein, da beispielsweise keine Betätigung der Betriebsbremse mit dem Betätigen des Getriebes oder einer Steuerung der Radnabenmotoren koordiniert werden muss. Ebenso muss beispielsweise die Betriebsbremse nicht vor Erreichen eines Stillstands wieder geöffnet werden, um ein geschmeidiges und alternativ oder zusätzlich gleichmäßiges Beschleunigen in die neue Fahrtrichtung zu ermöglichen.In one embodiment of the method, it is provided that the method further comprises a step of detecting a driving speed of the work machine when the reversing request signal is detected. The actuation of the service brake by means of the brake control device during the reversing process only takes place, for example, if the detected driving speed when the reversing request signal is detected is greater than a first speed threshold value. The driving speed of the work machine when the reversing request signal is detected can be a driving speed of the work machine at the start of the reversing process. The driving speed can be detected, for example, by means of the detection device. For this purpose, the detection device can be equipped, for example, with a speedometer, a speed sensor or a Vehicle bus. The driving speed can also be recorded using a GPS receiver. For example, deceleration is only carried out using a clutch of the transmission or respective wheel hub motors, without the aid of the service brake, if the working machine is slow enough when the reversing request signal is recorded. A driving speed of the working machine can, for example, be a vehicle speed over the ground or correspond to a speed of the output of the working machine or an output shaft of the transmission. If the recorded driving speed when the reversing request signal is recorded is less than or equal to the first speed threshold, for example, only the transmission of the working machine or another part of the drive train is actuated by means of the transmission control device depending on the recorded reversing request signal. By using only the clutch of the transmission or respective wheel hub motors for the reversing process, control can be particularly simple. In addition, deceleration can then be particularly uniform because, for example, no actuation of the service brake needs to be coordinated with the actuation of the transmission or control of the wheel hub motors. Likewise, for example, the service brake does not have to be released again before a standstill is reached in order to enable smooth and alternatively or additionally uniform acceleration in the new direction of travel.

Das Betätigen der Betriebsbremse mittels der Bremssteuervorrichtung bei dem Reversiervorgang erfolgt beispielsweise nur, falls die erfasste Fahrgeschwindigkeit bei dem Erfassen des Reversieranforderungssignals größer als ein erster Geschwindigkeitsschwellwert ist. Der Geschwindigkeitsschwellwert kann beispielsweise eine maximale Fahrgeschwindigkeit bei Beginn des Reversiervorgang sein, unterhalb welcher die Fahrtrichtungsumkehr nur durch das Getriebe oder andere Teile des Antriebsstrangs bewirkt wird. Zusätzlich kann der Fahrer aber während des Reversiervorgangs weiterhin manuell bremsen.The service brake is only actuated by means of the brake control device during the reversing process, for example, if the detected driving speed when the reversing request signal is detected is greater than a first speed threshold. The speed threshold can, for example, be a maximum driving speed at the start of the reversing process, below which the reversal of direction is only effected by the transmission or other parts of the drive train. In addition, the driver can continue to brake manually during the reversing process.

Die Modulation der Betriebsbremse, also beispielsweise ein Vorgeben einer Bremskraft beim Unterstützen des Reversiervorgangs, kann in Abhängigkeit von der erfassten Fahrgeschwindigkeit bei dem Erfassen des Reversieranforderungssignals vorgegeben werden. Beispielsweise kann bei einer hohen initialen Fahrgeschwindigkeit stärker mit der Betriebsbremse gebremst werden als bei einer geringeren initialen Fahrgeschwindigkeit für das Reversieren.The modulation of the service brake, for example specifying a braking force when supporting the reversing process, can be specified depending on the detected driving speed when the reversing request signal is detected. For example, with a high initial driving speed, braking can be more strongly applied with the service brake than with a lower initial driving speed for reversing.

In einer Ausführungsform des Verfahrens ist es vorgesehen, dass das Verfahren ferner einen Schritt eines Erfassens einer Fahrgeschwindigkeit der Arbeitsmaschine während des Reversiervorgangs nach dem Erfassen des Reversieranforderungssignals aufweist. Beispielsweise kann kontinuierlich oder intermittierend die Fahrgeschwindigkeit während des Reversiervorgangs, also beispielsweise in vorgegebenen Zeitabständen nach dem Erfassen des Reversieranforderungssignals, erfasst werden. Dadurch kann die Steuerung des Reversiervorgangs eine Verzögerung berücksichtigen. Die jeweils erfasste Fahrgeschwindigkeit während des Reversiervorgangs kann jeweils eine derzeitige Fahrgeschwindigkeit sein.In one embodiment of the method, it is provided that the method further comprises a step of detecting a travel speed of the work machine during the reversing process after detecting the reversing request signal. For example, the travel speed can be detected continuously or intermittently during the reversing process, for example at predetermined time intervals after detecting the reversing request signal. This allows the control of the reversing process to take a delay into account. The travel speed detected in each case during the reversing process can be a current travel speed in each case.

In einer Ausführungsform des Verfahrens ist es vorgesehen, dass das Betätigen der Betriebsbremse mittels der Bremssteuervorrichtung während des Reversiervorgangs solange erfolgt, bis die erfasste Fahrgeschwindigkeit während des Reversiervorgangs einen zweiten Geschwindigkeitsschwellwert erreicht hat. Der zweite Geschwindigkeitsschwellwert kann größer null sein. Jeweilige Schwellwerte können Beträge sein. Dadurch kann beispielsweise verhindert werden, dass die Betriebsbremse die Arbeitsmaschine im Stillstand hält und somit das Reversieren behindert. Zudem kann so ein Ruckeln bei der Drehrichtungsumkehr des Abtriebselements verhindert werden. Beispielsweise wird die Betriebsbremse bei Erreichen einer Fahrgeschwindigkeit von weniger als +/-5km/h nicht mehr betätigt oder eine Betätigung beendet, bevor das Getriebe oder andere Teile des Antriebsstrangs für die Drehrichtungsumkehr betätigt wird. Der Geschwindigkeitsschwellwert kann auf eine Fahrtrichtung zu Beginn des Reversiervorgangs bezogen sein. Die Fahrtrichtung kann dabei beispielsweise zu der Drehrichtung des Abtriebselements korrespondieren. Der Geschwindigkeitsschwellwert wird beispielsweise durch eine Verzögerung mittels der Betriebsbremse und optional zusätzlich dem Getriebe oder andere Teile des Antriebsstrangs erreicht. Der zweite Geschwindigkeitsschwellwert kann beispielsweise kleiner als der erste Geschwindigkeitsschwellwert sein.In one embodiment of the method, it is provided that the service brake is actuated by means of the brake control device during the reversing process until the detected driving speed has reached a second speed threshold during the reversing process. The second speed threshold can be greater than zero. The respective threshold values can be amounts. This can, for example, prevent the service brake from holding the work machine at a standstill and thus hindering reversing. In addition, jerking when the direction of rotation of the output element is reversed can be prevented. For example, the service brake is no longer actuated when a driving speed of less than +/-5 km/h is reached, or an actuation is ended before the transmission or other parts of the drive train are actuated to reverse the direction of rotation. The speed threshold can relate to a direction of travel at the start of the reversing process. The direction of travel can, for example, correspond to the direction of rotation of the output element. The speed threshold is achieved, for example, by deceleration using the service brake and optionally also the transmission or other parts of the drive train. The second speed threshold can, for example, be smaller than the first speed threshold.

In einer Ausführungsform des Verfahrens ist es vorgesehen, dass das Betätigen der Betriebsbremse mittels der Bremssteuervorrichtung während des Reversiervorgangs solange erfolgt, bis die erfasste Fahrgeschwindigkeit während des Reversiervorgangs null erreicht hat. Dadurch kann der Reversiervorgang besonders schnell sein. Zudem kann so eine Reibleistung an der Kupplung des Getriebes bei dem Reversiervorgang besonders gering sein. Sobald die Arbeitsmaschine in die neue Richtung fährt, kann dagegen die Betriebsbremse nicht mehr durch die Bremssteuervorrichtung betätigt sein. Ein manuelles Bremsen mit der Betriebsbremse kann aber weiterhin überlagert werden.In one embodiment of the method, the service brake is actuated by means of the brake control device during the reversing process until the recorded driving speed has reached zero during the reversing process. This means that the reversing process can be particularly fast. In addition, the frictional power on the clutch of the transmission can be particularly low during the reversing process. As soon as the working machine travels in the new direction, however, the service brake can no longer be actuated by the brake control device. However, manual braking with the service brake can still be superimposed.

In einer Ausführungsform des Verfahrens ist es vorgesehen, dass das Betätigen des Antriebsstrangs der Arbeitsmaschine mittels der Steuervorrichtung, um eine Drehrichtung eines Abtriebselements der Arbeitsmaschine umzukehren, erst erfolgt, wenn die erfasste Fahrgeschwindigkeit während des Reversiervorgangs einen dritten Geschwindigkeitsschwellwert erreicht hat. Beispielsweise kann das Betätigen des Getriebes der Arbeitsmaschine mittels der Getriebesteuervorrichtung, um die Drehrichtung des Abtriebselements der Arbeitsmaschine umzukehren, erst erfolgen, wenn die erfasste Fahrgeschwindigkeit während des Reversiervorgangs den dritten Geschwindigkeitsschwellwert erreicht hat. Der dritte Geschwindigkeitsschwellwert kann beispielsweise eine Maximalgeschwindigkeit sein, bei welcher die Kupplung für die Drehrichtungsumkehr alleine oder bei Unterstützung durch die Betriebsbremse ohne Überhitzung die Arbeitsmaschine verzögern kann. Der dritte Geschwindigkeitsschwellwert kann fest vorgegeben sein oder beispielsweise in Abhängigkeit von einer derzeitigen Zuladung und alternativ oder zusätzlich Fahrbahnneigung bestimmt werden. Der dritte Geschwindigkeitsschwellwert kann, wie alle anderen genannten Geschwindigkeitsschwellwerte, größer null sein und alternativ oder zusätzlich auf die Fahrtrichtung zu Beginn des Reversiervorgangs bezogen sein. Der dritte Geschwindigkeitsschwellwert kann beispielsweise kleiner als der erste Geschwindigkeitsschwellwert sein. Der dritte Geschwindigkeitsschwellwert kann beispielsweise gleich oder größer als der zweite Geschwindigkeitsschwellwert sein. Beispielsweise kann das Getriebe betätigt werden, während die Betriebsbremse noch bremst oder auch zu einem Zeitpunkt, an welchem das Bremsen mit der Betriebsbremse beendet wird.In one embodiment of the method, it is provided that the actuation of the drive train of the work machine by means of the control device in order to reverse a direction of rotation of an output element of the work machine only takes place when the detected driving speed has reached a third speed threshold during the reversing process. For example, the actuation of the transmission of the work machine by means of the transmission control device in order to reverse the direction of rotation of the output element of the work machine only takes place when the detected driving speed has reached the third speed threshold during the reversing process. The third speed threshold can, for example, be a maximum speed at which the clutch for reversing the direction of rotation can decelerate the work machine alone or with the support of the service brake without overheating. The third speed threshold can be fixed or, for example, determined depending on a current payload and, alternatively or additionally, the road gradient. The third speed threshold, like all other speed thresholds mentioned, can be greater than zero and alternatively or additionally related to the direction of travel at the start of the reversing process. The third speed threshold can, for example, be less than the first speed threshold. The third speed threshold can, for example, be equal to or greater than the second speed threshold. For example, the transmission can be actuated while the service brake is still braking or at a time when braking with the service brake is terminated.

In einer Ausführungsform des Verfahrens ist es vorgesehen, dass zunächst nur das Betätigen der Betriebsbremse mittels der Bremssteuervorrichtung erfolgt. Das Betätigen des Getriebes oder anderer Teile des Antriebsstrangs der Arbeitsmaschine mittels der Steuervorrichtung, um die Drehrichtung des Abtriebselements der Arbeitsmaschine umzukehren, erfolgt erst später. Damit kann beispielsweise eine Überhitzung des Schaltelements des Getriebes zuverlässig auch bei hohen Fahrgeschwindigkeiten vermieden werden. Zudem kann die Steuerung so sehr einfach sein. Beispielsweise kann ein Betätigungszeitpunkt des Getriebes oder anderer Teile des Antriebsstrangs zur Drehrichtungsumkehr zeitgesteuert, energiegesteuert und alternativ oder zusätzlich fahrgeschwindigkeitsgesteuert bestimmt werden. Beispielsweise kann entweder die Betriebsbremse oder das Getriebe während des Reversiervorgangs betätigt werden. Es kann aber auch zeitweise eine simultane Betätigung erfolgen.In one embodiment of the method, it is provided that initially only the service brake is actuated by means of the brake control device. The actuation of the transmission or other parts of the drive train of the working machine by means of the control device in order to reverse the direction of rotation of the output element of the working machine only takes place later. This can, for example, reliably prevent overheating of the switching element of the transmission even at high driving speeds. In addition, the control can be very simple. For example, the actuation time of the transmission or other parts of the drive train to reverse the direction of rotation can be determined in a time-controlled, energy-controlled and alternatively or additionally speed-controlled manner. For example, either the service brake or the transmission can be actuated during the reversing process. However, simultaneous actuation can also take place at times.

In einer Ausführungsform des Verfahrens ist es vorgesehen, dass wenigstens teilweise während des Reversiervorgangs gleichzeitig das Betätigen der Betriebsbremse mittels der Bremssteuervorrichtung und das Betätigen des Antriebsstrangs der Arbeitsmaschine mittels der Steuervorrichtung, um die Drehrichtung des Abtriebselements der Arbeitsmaschine umzukehren, erfolgt. Beispielsweise kann wenigstens teilweise während des Reversiervorgangs gleichzeitig das Betätigen der Betriebsbremse mittels der Bremssteuervorrichtung und das Betätigen des Getriebes der Arbeitsmaschine mittels der Getriebesteuervorrichtung, um die Drehrichtung des Abtriebselements der Arbeitsmaschine umzukehren, erfolgen. Beispielsweise kann erst nur gebremst werden und dann das Getriebe und die Betriebsbremse wenigstens für einen Teil des Reversiervorgangs simultan betätigt werden. Anschließend kann der Reversiervorgang abgeschlossen sein. Der Reversiervorgang ist beispielsweise abgeschlossen, wenn die Arbeitsmaschine anfängt, sich in die neue Fahrtrichtung zu bewegen. Beispielsweise können die Betriebsbremse und das Getriebe über den gesamten Reversiervorgang gemeinsam betätigt werden.In one embodiment of the method, it is provided that at least partially during the reversing process, the service brake is actuated simultaneously by means of the brake control device and the drive train of the work machine is actuated simultaneously by means of the control device in order to reverse the direction of rotation of the output element of the work machine. For example, at least partially during the reversing process, the service brake is actuated simultaneously by means of the brake control device and the transmission of the work machine is actuated simultaneously by means of the transmission control device in order to reverse the direction of rotation of the output element of the work machine. For example, braking can first only take place and then the transmission and the service brake can be actuated simultaneously for at least part of the reversing process. The reversing process can then be completed. The reversing process is completed, for example, when the work machine starts to move in the new direction of travel. For example, the service brake and the transmission can be actuated together throughout the entire reversing process.

In einer Ausführungsform des Verfahrens ist es vorgesehen, dass das Betätigen der Betriebsbremse mittels der Bremssteuervorrichtung zeitlich überschneidungsfrei mit dem Betätigen des Antriebsstrangs der Arbeitsmaschine mittels der Steuervorrichtung, um die Drehrichtung des Abtriebselements der Arbeitsmaschine umzukehren, während des Reversiervorgangs ist. Beispielsweise ist das Betätigen der Betriebsbremse mittels der Bremssteuervorrichtung zeitlich überschneidungsfrei mit dem Betätigen des Getriebes der Arbeitsmaschine mittels der Getriebesteuervorrichtung während des Reversiervorgangs, um die Drehrichtung des Abtriebselements der Arbeitsmaschine umzukehren. Beispielsweise wird entweder die Betriebsbremse oder das Getriebe betätigt. Dadurch kann eine Kraftübergabe beim Verzögern besonders einfach sein und Stöße im Antriebsstrang einfach vermieden werden.In one embodiment of the method, it is provided that the actuation of the service brake by means of the brake control device does not overlap in time with the actuation of the drive train of the work machine by means of the control device in order to reverse the direction of rotation of the output element of the work machine during the reversing process. For example, the actuation of the service brake by means of the brake control device does not overlap in time with the actuation of the transmission of the work machine by means of the transmission control device during the reversing process in order to reverse the direction of rotation of the output element of the work machine. For example, either the service brake or the transmission is actuated. This makes it particularly easy to transfer power during deceleration and shocks in the drive train can be easily avoided.

In einer Ausführungsform des Verfahrens ist es vorgesehen, dass das Betätigen des Antriebsstrangs der Arbeitsmaschine mittels der Steuervorrichtung, um die Drehrichtung des Abtriebselements der Arbeitsmaschine umzukehren, ein Schließen eines Schaltelements des Getriebes aufweist. Das Betätigen des Getriebes der Arbeitsmaschine mittels der Getriebesteuervorrichtung, um die Drehrichtung des Abtriebselements der Arbeitsmaschine umzukehren, kann somit ein Schließen eines Schaltelements des Getriebes aufweisen. Das Kupplungselement kann beispielsweise als reibschlüssiges Kupplungselement ausgebildet sein. Zusätzlich kann das Betätigen des Getriebes der Arbeitsmaschine mittels der Getriebesteuervorrichtung, um die Drehrichtung des Abtriebselements der Arbeitsmaschine umzukehren, ein Öffnen eines anderen Kupplungselements des Getriebes aufweisen. Das Öffnen kann dabei beispielsweise vor dem Schließen begonnen werden.In one embodiment of the method, it is provided that the actuation of the drive train of the working machine by means of the control device in order to reverse the direction of rotation of the output element of the working machine comprises a closing of a switching element of the transmission. The actuation of the transmission of the working machine by means of the transmission control device in order to reverse the direction of rotation of the output element of the working machine can thus comprise a closing of a switching element of the transmission. The coupling element can be designed, for example, as a friction-locking coupling element. In addition, the actuation of the transmission of the working machine by means of the Transmission control device, in order to reverse the direction of rotation of the output element of the working machine, may involve opening another clutch element of the transmission. The opening may, for example, be started before the closing.

Ein zweiter Aspekt betrifft eine Steuervorrichtung zum Steuern eines Reversiervorgangs einer Arbeitsmaschine. Die Steuervorrichtung kann dazu ausgebildet sein, das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt durchzuführen. Jeweilige weitere Merkmale, Ausführungsformen und Vorteile sind den Beschreibungen des ersten Aspekts zu entnehmen. Umgekehrt stellen auch Merkmale, Ausführungsformen und Vorteile des zweiten Aspekts Merkmale, Ausführungsformen und Vorteile des ersten Aspekts dar. A second aspect relates to a control device for controlling a reversing process of a work machine. The control device can be designed to carry out the method according to the first aspect. Further features, embodiments and advantages can be found in the descriptions of the first aspect. Conversely, features, embodiments and advantages of the second aspect also represent features, embodiments and advantages of the first aspect.

Die Steuervorrichtung weist eine Erfassungsvorrichtung auf, welche dazu ausgebildet ist, ein Reversieranforderungssignal zu erfassen. Die Steuervorrichtung weist eine Bremssteuervorrichtung auf, welche dazu ausgebildet ist, eine Betriebsbremse in Abhängigkeit von dem erfassten Reversieranforderungssignal zu betätigen. Die Steuervorrichtung kann eine Substeuervorrichtung aufweisen, welche dazu ausgebildet ist, einen Antriebsstrang der Arbeitsmaschine in Abhängigkeit von dem erfassten Reversieranforderungssignal zu betätigen, um eine Drehrichtung eines Abtriebselements der Arbeitsmaschine umzukehren. Diese Substeuervorrichtung ist beispielsweise als eine Getriebesteuervorrichtung ausgebildet, welche dazu ausgebildet ist, ein Getriebe der Arbeitsmaschine in Abhängigkeit von dem erfassten Reversieranforderungssignal zu betätigen, um eine Drehrichtung eines Abtriebselements der Arbeitsmaschine umzukehren, auf.The control device has a detection device which is designed to detect a reversing request signal. The control device has a brake control device which is designed to actuate a service brake depending on the detected reversing request signal. The control device can have a sub-control device which is designed to actuate a drive train of the work machine depending on the detected reversing request signal in order to reverse a direction of rotation of an output element of the work machine. This sub-control device is designed, for example, as a transmission control device which is designed to actuate a transmission of the work machine depending on the detected reversing request signal in order to reverse a direction of rotation of an output element of the work machine.

In einer Ausführungsform der Steuervorrichtung ist es vorgesehen, dass die Erfassungsvorrichtung dazu ausgebildet ist, eine Fahrgeschwindigkeit der Arbeitsmaschine zu erfassen. Die Erfassungsvorrichtung kann dazu ausgebildet sein, die erfasste Fahrgeschwindigkeit der Arbeitsmaschine an die Bremssteuervorrichtung und alternativ oder zusätzlich an die Substeuervorrichtung zu übermitteln. Die Bremssteuervorrichtung und alternativ oder zusätzlich die Substeuervorrichtung bzw. Getriebesteuervorrichtung können dazu ausgebildet sein, die Betriebsbremse bzw. den Antriebsstrang, also beispielsweise das Getriebe, in Abhängigkeit von der erfassten Fahrgeschwindigkeit der Arbeitsmaschine zu steuern.In one embodiment of the control device, it is provided that the detection device is designed to detect a travel speed of the work machine. The detection device can be designed to transmit the detected travel speed of the work machine to the brake control device and alternatively or additionally to the sub-control device. The brake control device and alternatively or additionally the sub-control device or transmission control device can be designed to control the service brake or the drive train, for example the transmission, depending on the detected travel speed of the work machine.

In einer Ausführungsform der Steuervorrichtung ist es vorgesehen, dass die Bremssteuervorrichtung dazu ausgebildet ist, eine Parkbremsfunktion mit der Betriebsbremse bereitzustellen. Beispielsweise kann die Bremssteuervorrichtung eine automatische Parkbremsfunktion bereitstellen. Die Parkbremse kann bei einem Stillstand der Arbeitsmaschine automatisch aktiviert und bei einem Losfahren automatisch deaktiviert werden. Es ergibt sich ein Synergieeffekt, da die automatische Parkbremsfunktion mit der Betriebsbremse eine automatische Steuerung der Bremse erfordert. Das Unterstützen des Reversiervorgangs mit der Betriebsbremse und das Bereitstellen der Parkbremsfunktion kann also mit geringem Aufwand gemeinsam bereitgestellt werden. Beispielsweise kann die Hardware identisch sein, unabhängig davon, ob beide oder nur eine der Funktionen bereitgestellt werden.In one embodiment of the control device, it is provided that the brake control device is designed to provide a parking brake function with the service brake. For example, the brake control device can provide an automatic parking brake function. The parking brake can be automatically activated when the work machine is at a standstill and automatically deactivated when it starts moving. This results in a synergistic effect, since the automatic parking brake function with the service brake requires automatic control of the brake. Supporting the reversing process with the service brake and providing the parking brake function can therefore be provided together with little effort. For example, the hardware can be identical, regardless of whether both or only one of the functions is provided.

Ein dritter Aspekt betrifft eine Arbeitsmaschine, welche die Steuervorrichtung zum Steuern des Reversiervorgangs der Arbeitsmaschine gemäß dem zweiten Aspekt aufweist. Die Arbeitsmaschine weist eine Betriebsbremse und einen Antriebsstrang, beispielsweise mit einem Getriebe, auf. Die Arbeitsmaschine kann entsprechend mit einem Verfahren gemäß dem ersten Aspekt reversiert werden. Jeweilige weitere Merkmale, Ausführungsformen und Vorteile sind den Beschreibungen des ersten und des zweiten Aspekts zu entnehmen. Umgekehrt stellen auch Merkmale, Ausführungsformen und Vorteile des dritten Aspekts Merkmale, Ausführungsformen und Vorteile des ersten bzw. zweiten Aspekts dar.A third aspect relates to a work machine which has the control device for controlling the reversing process of the work machine according to the second aspect. The work machine has a service brake and a drive train, for example with a transmission. The work machine can be reversed accordingly using a method according to the first aspect. Further features, embodiments and advantages can be found in the descriptions of the first and second aspects. Conversely, features, embodiments and advantages of the third aspect also represent features, embodiments and advantages of the first and second aspects.

In einer Ausführungsform der Arbeitsmaschine ist es vorgesehen, dass das Getriebe des Antriebsstrang ein Kupplungselement aufweist, wobei das Kupplungselement dazu ausgebildet ist, durch dessen Betätigung die Drehrichtung des Abtriebselements der Arbeitsmaschine umzukehren. Ein Kupplungselement kann beispielsweise zwei Schaltelemente und Stirnradstufen aufweisen. Das Kupplungselement kann als Reversiereinheit ausgebildet sein. Alternativ kann der Antriebsstrang beispielsweise kein schaltbares Getriebe aufweisen, welches die Drehrichtungsumkehr bewirkt. Stattdessen kann beispielsweise ein CVT Getriebe oder elektrische Radnabenmotoren vorgesehen sein.In one embodiment of the work machine, it is provided that the transmission of the drive train has a clutch element, wherein the clutch element is designed to reverse the direction of rotation of the output element of the work machine when actuated. A clutch element can, for example, have two switching elements and spur gear stages. The clutch element can be designed as a reversing unit. Alternatively, the drive train can, for example, not have a switchable transmission that causes the direction of rotation to be reversed. Instead, a CVT transmission or electric wheel hub motors can be provided, for example.

In einer Ausführungsform der Arbeitsmaschine ist es vorgesehen, dass die Betriebsbremse dazu ausgebildet ist, mittels eines elektrischen Signals betätigt zu werden. Die Betriebsbremse kann beispielsweise einen elektrischen Aktuator oder ein hydraulisches Ventil aufweisen, welches in Abhängigkeit des elektrischen Signals verstellt wird. Das elektrische Signal kann mittels der Bremssteuervorrichtung erzeugt werden, beispielsweise gemäß dem Verfahren nach dem ersten Aspekt. Die Betriebsbremse kann beispielsweise elektrisch betätigbar oder elektrohydraulisch betätigbar ausgebildet sein.In one embodiment of the work machine, it is provided that the service brake is designed to be actuated by means of an electrical signal. The service brake can, for example, have an electrical actuator or a hydraulic valve which is adjusted depending on the electrical signal. The electrical signal can be generated by means of the brake control device, for example according to the method according to the first aspect. The service brake can, for example, be designed to be electrically actuated or electrohydraulically actuated.

Kurze Beschreibung der FigurenShort description of the characters

1 schematically illustrates a work machine with a control device which enables support of a reversing process with a service brake.
2 illustrated for controlling a reversing process of the working machine according to 1 .

Detaillierte Beschreibung von AusführungsformenDetailed description of embodiments

1 veranschaulicht eine Arbeitsmaschine 10, welche in eine mit Pfeil 12 veranschaulichte Vorwärtsfahrtrichtung fährt und eine Steuervorrichtung 14 zum Steuern eines Reversiervorgangs der Arbeitsmaschine 10 aufweist. Die Arbeitsmaschine 10 weist ein Bedienelement auf, mittels dessen Betätigung der Fahrer einen Reversierwunsch eingeben kann. Als Reaktion auf die Betätigung wird ein Reversieranforderungssignal von dem Bedienelement 16 erzeugt. Das Verfahren zum Steuern des Reversiervorgangs der Arbeitsmaschine 10 wird in 2 veranschaulicht. 1 illustrates a work machine 10 which travels in a forward direction indicated by arrow 12 and has a control device 14 for controlling a reversing process of the work machine 10. The work machine 10 has an operating element by means of which the driver can enter a reversing request. In response to the actuation, a reversing request signal is generated by the operating element 16. The method for controlling the reversing process of the work machine 10 is described in 2 illustrated.

Das Reversieranforderungssignal wird mittels einer Erfassungsvorrichtung 18 in einem Schritt 60 des Verfahrens erfasst. In einem Schritt 62 erfolgt ein Betätigen einer Betriebsbremse 20 der Arbeitsmaschine 10 in Abhängigkeit von dem erfassten Reversieranforderungssignal mittels einer Bremssteuervorrichtung 22 der Steuervorrichtung 14. Die Betriebsbremse 20 verzögert eine Drehung jeweiliger Achsen 24 und damit Räder 26 der Arbeitsmaschine 10. Zudem erfolgt in einem Schritt 64 ein Betätigen Antriebsstrangs der Arbeitsmaschine 10 in Abhängigkeit von dem erfassten Reversieranforderungssignal mittels einer Substeuervorrichtung, um eine Drehrichtung eines Abtriebselements der Arbeitsmaschine 10 in Form einer Ausgangswelle 32, welche mit einer angetriebenen Achse der Achsen 24 mechanisch wirkverbunden ist, umzukehren. In der gezeigten Ausführungsform wird in dem Schritt 64 ein Getriebe 28 der Arbeitsmaschine 10 mittels einer Getriebesteuervorrichtung 30 als Substeuervorrichtung betätigt, um die Drehrichtung des Abtriebselements der Arbeitsmaschine 10 in Form der Ausgangswelle 32, welche mit der angetriebenen Achse der Achsen 24 mechanisch wirkverbunden ist, umzukehren. In anderen Ausführungsformen werden bei der Betätigung des Antriebsstrangs mittels der Substeuervorrichtung jeweilige Radnabenmotoren zur Drehrichtungsumkehr gesteuert. Das Getriebe 28 verbindet dabei einen Antriebsmotor 34 mit der angetriebenen Achse und weist eine erste Lamellenkupplung auf, welche zur Drehrichtungsumkehr einer Übertragung einer Drehzahl von dem Antriebsmotor 34 zu der Ausgangswelle 32 des Getriebes 28 geschlossen wird. Zudem weist das Getriebe 28 eine zweite Lamellenkupplung auf, welche bei der Drehrichtungsumkehr geöffnet wird. Bei einer erneuten Drehrichtungsumkehr wird dann die erste Lamellenkupplung geöffnet und die zweite Lamellenkupplung wieder geschlossen.The reversing request signal is detected by means of a detection device 18 in a step 60 of the method. In a step 62, a service brake 20 of the work machine 10 is actuated as a function of the detected reversing request signal by means of a brake control device 22 of the control device 14. The service brake 20 decelerates a rotation of respective axles 24 and thus wheels 26 of the work machine 10. In addition, in a step 64, the drive train of the work machine 10 is actuated as a function of the detected reversing request signal by means of a sub-control device in order to reverse a direction of rotation of an output element of the work machine 10 in the form of an output shaft 32, which is mechanically operatively connected to a driven axle of the axles 24. In the embodiment shown, in step 64 a transmission 28 of the work machine 10 is actuated by means of a transmission control device 30 as a sub-control device in order to reverse the direction of rotation of the output element of the work machine 10 in the form of the output shaft 32, which is mechanically operatively connected to the driven axle of the axles 24. In other embodiments, when the drive train is actuated by means of the sub-control device, respective wheel hub motors are controlled to reverse the direction of rotation. The transmission 28 connects a drive motor 34 to the driven axle and has a first multi-plate clutch, which is closed to reverse the direction of rotation of a transmission of a speed from the drive motor 34 to the output shaft 32 of the transmission 28. In addition, the transmission 28 has a second multi-plate clutch, which is opened when the direction of rotation is reversed. When the direction of rotation is reversed again, the first multi-plate clutch is opened and the second multi-plate clutch is closed again.

Das Betätigen der Betriebsbremse 20 und des Getriebes 28 kann in Abhängigkeit von einer Fahrgeschwindigkeit zu Beginn des Reversiervorgangs und auch während des Reversiervorgangs erfolgen. Die Erfassungsvorrichtung 18 ist deshalb dazu ausgebildet, auch eine derzeitige Fahrgeschwindigkeit der Arbeitsmaschine 10 zu erfassen. Die Betriebsbremse 20 ist mit elektrisch oder elektrohydraulisch ansteuerbaren Bremsaktuatoren ausgestattet und kann eine automatische Parkbremsfunktion bereitstellen. Diese Aktuatorik wird genutzt, um bei der Anforderung der Reversierung die Arbeitsmaschine 10 durch ein Ansteuern der Betriebsbremse 20 zu verzögern. Die für das Abbremsen der Arbeitsmaschine 10 notwendige Leistung kann dabei sowohl von der Betriebsbremse 20 alleine aufgebracht werden als auch gemeinsam durch die Betätigung des Getriebes 28 zur Drehrichtungsumkehr und der Betriebsbremse 20. Zu Beginn des Reversiervorgangs sind die an jeweiligen Fahrtrichtungskupplung des Getriebes 28 auftretenden Leistungen besonders hoch, da zu diesem Zeitpunkt die höchsten Relativdrehzahlen an den Kupplungslamellen vorherrschen. Die von den Fahrtrichtungskupplungen ertragbare Leistung definiert dabei eine Geschwindigkeitsgrenze, bis zu welcher ein Reversiervorgang nur mit dem Getriebe 28 möglich ist. Durch die Nutzung der Betriebsbremse 20 bei dem Reversiervorgang ist es nun möglich, im gesamten Geschwindigkeitsbereich der Arbeitsmaschine ein Durchführen des Reversiervorgangs zuzulassen, indem die an jeweiligen Schaltelementen des Getriebes 28 für die Drehrichtungsumkehr auftretenden Belastungen durch gezielten Bremseneingriff mit der Betriebsbremse 20 verringert werden.The service brake 20 and the transmission 28 can be actuated depending on a driving speed at the beginning of the reversing process and also during the reversing process. The detection device 18 is therefore designed to also detect a current driving speed of the work machine 10. The service brake 20 is equipped with electrically or electrohydraulically controllable brake actuators and can provide an automatic parking brake function. This actuator is used to decelerate the work machine 10 by actuating the service brake 20 when reversing is requested. The power required to brake the work machine 10 can be provided by the service brake 20 alone or jointly by actuating the transmission 28 to reverse the direction of rotation and the service brake 20. At the beginning of the reversing process, the power occurring at the respective direction clutch of the transmission 28 is particularly high, since the highest relative speeds prevail at the clutch plates at this time. The power that can be tolerated by the direction clutches defines a speed limit up to which a reversing process is only possible with the transmission 28. By using the service brake 20 during the reversing process, it is now possible to allow the reversing process to be carried out across the entire speed range of the working machine by reducing the loads occurring on the respective switching elements of the transmission 28 for the reversal of the direction of rotation through targeted braking intervention with the service brake 20.

Damit werden die gerade zu Beginn des Reversiervorgangs sehr hohen Reibleistungen zumindest teilweise durch die Betriebsbremse 20 der Arbeitsmaschine 10 übernommen. Die Betriebsbremse 20 ist dazu ausgelegt, die gesamte Fahrzeugmasse auch bei Maximalgeschwindigkeit verzögern zu können. An die Betriebsbremse 20 wird so im Vergleich zu einer Arbeitsmaschine ohne eine solche Steuerung des Reversiervorgangs keine zusätzliche Anforderung gestellt. Die Reduzierung der Fahrgeschwindigkeit bei dem Reversiervorgang kann bis zur Fahrgeschwindigkeit von null durch die Betriebsbremse 20 erfolgen oder unterstützt werden, um die sich schließende Fahrtrichtungskupplung zu entlasten. Durch geeignete Ansteuerung wird spätestens bei der Umkehr der Fahrtrichtung die Betriebsbremse 20 geöffnet und die Beschleunigung in Gegenrichtung wird von der Fahrtrichtungskupplung übernommen.This means that the very high frictional power, especially at the beginning of the reversing process, is at least partially taken over by the service brake 20 of the working machine 10. The service brake 20 is designed to be able to decelerate the entire vehicle mass even at maximum speed. In comparison to a working machine without such control of the reversing process, no additional requirements are placed on the service brake 20. The reduction of the driving speed during the reversing process can be carried out by the service brake 20 down to a driving speed of zero or can be supported in order to relieve the closing direction clutch. By means of suitable control, the service brake 20 is opened at the latest when the direction of travel is reversed and the acceleration in the opposite direction is taken over by the direction clutch.

Bezugszeichenreference sign

1010: Arbeitsmaschinework machine
1212: Pfeil: VorwärtsfahrtrichtungArrow: Forward direction
1414: Steuervorrichtungcontrol device
1616: Bedienelementcontrol element
1818: Erfassungsvorrichtungdetection device
2020: Betriebsbremseservice brake
2222: Bremssteuervorrichtungbrake control device
2424: AchsenAxles
2626: RäderWheels
2828: Getriebetransmission
3030: Getriebesteuervorrichtungtransmission control device
3232: Ausgangswelleoutput shaft
3434: Antriebsmotordrive motor
6060: Schritt: Erfassen des ReversieranforderungssignalsStep: Detecting the reversing request signal
6262: Schritt: Betätigen der BetriebsbremseStep: Apply the service brake
6464: Schritt: Betätigen des GetriebesStep: Operating the gearbox

Claims

Method for controlling a reversing process of a work machine (10), at least comprising the following steps: - detecting (60) a reversing request signal by means of a detection device (18); - actuating (62) a service brake (20) in dependence on the detected reversing request signal by means of a brake control device (22); and - actuating (64) a drive train of the work machine (10) in dependence on the detected reversing request signal by means of a control device (30) in order to reverse a direction of rotation of an output element (32) of the work machine (10).

procedure according to claim 1 , characterized in that the method further comprises a step of detecting a travel speed of the work machine (10) upon detection (60) of the reversing request signal, wherein the actuation of the service brake (20) by means of the brake control device (22) during the reversing process only takes place if the detected travel speed upon detection (60) of the reversing request signal is greater than a first speed threshold value.

procedure according to claim 1 or 2 , characterized in that the method further comprises a step of detecting a travel speed of the work machine (10) during the reversing process after detecting (60) the reversing request signal.

procedure according to claim 3 , characterized in that the actuation (62) of the service brake (20) by means of the brake control device (22) during the reversing process takes place until the detected driving speed has reached a second speed threshold value during the reversing process, wherein the second speed threshold value is greater than zero.

procedure according to claim 3 , characterized in that the actuation (62) of the service brake (20) by means of the brake control device (22) during the reversing process takes place until the detected driving speed has reached zero during the reversing process.

Method according to one of the Claims 3 until 5 , characterized in that the actuation (64) of the transmission of the work machine (10) by means of the transmission control device (30) in order to reverse a direction of rotation of an output element (32) of the work machine (10) only takes place when the detected driving speed has reached a third speed threshold value during the reversing process.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that initially only the actuation of the service brake (20) takes place by means of the brake control device (22) and the actuation (64) of the drive train of the working machine (10) by means of the control device (30) in order to reverse the direction of rotation of the output element (32) of the working machine (10) only takes place later.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least partially during the reversing process, the actuation (62) of the service brake (20) by means of the brake control device (22) and the actuation (64) of the drive train of the work machine (10) by means of the control device (30) take place simultaneously in order to reverse the direction of rotation of the output element (32) of the work machine (10).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the actuation (62) of the service brake (20) by means of the brake control device (22) does not overlap in time with the actuation (64) of the drive train of the work machine (10) by means of the control device (30) in order to reverse the direction of rotation of the output element (32) of the work machine (10) during the reversing process.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the actuation (64) of the drive train of the working machine (10) by means of the control device (30) in order to reverse the direction of rotation of the output element (32) of the working machine (10) comprises closing a switching element of a transmission (28) of the drive train.

Control device (14) for controlling a reversing process of a work machine (10), wherein the control device (14) has a detection device (18) which is designed to detect a reversing request signal (60), a brake control device (22) which is designed to actuate a service brake (20) depending on the detected reversing request signal (62), and a sub-control device (30) which is designed to actuate a drive train of the work machine (10) depending on the detected reversing request signal (64) in order to reverse a direction of rotation of an output element (32) of the work machine (10).

Control device (14) according to claim 11 , characterized in that the detection device (18) is designed to detect a driving speed of the work machine (10).

Control device (14) according to claim 11 or 12 , characterized in that the brake control device (22) is designed to provide a parking brake function with the service brake (20).

Working machine (10) with a control device (14) according to one of the preceding Claims 10 until 13 , a service brake (20) and drive train, characterized in that the drive train has a transmission (28) with a clutch element, wherein the clutch element is designed to reverse the direction of rotation of the output element of the work machine (10) by its actuation.

Work machine (10) after claim 14 , characterized in that the service brake (20) is designed to be actuated by means of an electrical signal.