CN107269832A - 静压的传动装置和具有这种静压的传动装置的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于车辆的静压的传动装置，所述静压的传动装置具有静压机构和电子的控制器，所述静压机构具有液压泵和液压马达，所述液压泵能够在其工作容积方面由调节装置来调节，所述液压马达连同所述液压泵布置在优选闭合的液压回路中。为了静压的传动装置能够在不了解其组件和所述组件的特定的控制的情况下以电子的方式得以操控，所述电子的控制器仅仅控制所述静压机构并且具有定义的接口，通过所述定义的接口将用于所述静压机构的运行参数的目标值发送给所述电子的控制器。

Description

静压的传动装置和具有这种静压的传动装置的车辆

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的静压的传动装置，所述静压的传动装置具有静压机构和电子的控制器，所述静压机构具有液压泵和液压马达，所述液压泵能够在其工作容积方面由调节装置来调节，所述液压马达连同所述液压泵布置在优选闭合的液压回路中。本发明还涉及一种具有这种静压的传动装置的车辆。

背景技术

这种静压的传动装置例如由DE 10 2010 052 065 A1公开。

静压机构通常通过用于液压泵的调整信号和用于液压马达的调整信号来控制，所述液压泵能够在其挤压容积或者说工作容积方面进行调节，所述液压马达可选地能够在其挤压容积或者说其吸入容积方面进行调节。所述调整信号能够是电流，所述电流成比例地被转换为调整压力或者挤压容积，向液压泵和液压马达的调节装置加载所述调整压力。所述电流在电子的控制器中根据运行状态来操纵，以便例如防止驱动所述液压泵的柴油马达的过载，所述过载通过所述柴油马达的实际转速与额定转速之间的差来识别。

作为另一示例，要提及在换向、也就是行驶方向变换时所行驶的斜坡，越过所述斜坡，在所述液压泵处的电流并且由此动力被改变，并且所述斜坡是行驶踏板的位置的函数。由此，所述车辆的运行参数、像例如柴油马达转速和所述行驶踏板的位置与所述静压机构的控制剧烈地交织在一起。

已经提出，通过有待由所述液压马达实现的力矩期望来控制所述静压机构。所述柴油马达的过载通过降低目标力矩来防止。换向动力通过所述目标力矩的缩放（Skalierung）根据行驶踏板来实现。静压机构控制仅仅聚焦于在所述液压马达处实现力矩期望。

静压的传动装置应当能够在没有更准确地了解其组件和所述组件的特定的控制的情况下以电子的方式得以操控。

发明内容

为此，根据本发明提供了一种具有静压的传动装置和车辆控制器的车辆以及一种静压的传动装置，其中所述静压的传动装置包括静压机构和电子的控制器以及不同的电子调节器例如用于所述液压马达的力矩调节器、用于所述液压马达的转速调节器、用于所述液压泵的功率调节器，所述静压机构具有液压泵和液压马达，所述液压泵能够在其工作容积方面由调节装置来调节，所述液压马达连同所述流压泵布置在优选闭合的液压回路中，并且其特征在于，所述电子的控制器仅仅控制所述静压机构并且具有定义的接口，并且通过所述定义的接口将用于所述静压机构的运行参数的目标值发送给所述电子的控制器。

通过所述定义的接口，所述电子的控制器能够与车辆的车辆控制器通讯，所述定义的接口例如通过CAN协议来定义。所述车辆控制器对所述车辆上的温度信号或者所有接口、像例如人机接口进行分析，并且通过对例如柴油马达、工作液压***、通风装置、照明装置、空调设备或者用于所述传动装置的目标值的影响来控制所述车辆特性。所述静压的传动装置的电子的控制器（在下文被称为第一控制器）仅控制静压的传动机构。

通过所述接口，所述车辆控制器例如能够预先给定期望力矩、期望速度、期望功率或者这些参量的组合。由此能够极好地将车辆功能与静压机构控制分开。提供一种接口，所述接口能够使车辆制造商利用车辆控制器来控制任意的传动机构，并且由此以简单的方式建立遵循市场要求的组合（Portfolio）。

因此，通过本发明提供了一种包括电子的控制器的静压的传动装置，所述静压的传动装置通过定义的接口借助于车辆目标值、如牵引力或者速度根据转矩和转速或者泵功率根据柴油马达负荷得以控制。例如通过CAN协议来实现的接口允许整合到存在的车辆结构中，所述车辆结构具有电子的车辆控制器。所述行驶特性通过目标值纯粹地通过所述车辆控制器来定义。在协调所述行驶特性时，再也不必考虑静压***的物理特性（Physik）。

所述液压泵和所述液压马达能够在闭合的或者打开的液压回路中运行。

多个液压泵或者多个液压马达是可行的：其中一个液压泵向多个液压马达供给压力介质；或者多个液压泵向一个液压马达供给压力介质；或者一个第一液压泵（或者多个第一液压泵）以及一个第一液压马达（或者多个第一液压马达）布置在第一液压回路中并且一个第二液压泵（或者多个第二液压泵）以及一个第二液压马达（或者多个第二液压马达）布置在第二液压回路中。因此，所述静压的传动装置也能够包括多个静压机构。

额外地，也能够考虑变速器，所述变速器与静压机构组合。

所述第一控制器在用于力矩、转速或者功率的目标值的基础上计算出用于所述液压泵和所述液压马达的调节装置的电流，需要所述电流来实现所述目标值。

一般来说，能够同时为不同的液压马达预先给定不同的目标值。如果例如针对车辆的总共四个车轮存在液压泵和四个能够调节的轮边马达，那么就能够为每个液压马达预先给定其它目标力矩。或者能够为第一轴的液压马达预先给定目标转速并且为第二轴的液压马达预先给定目标力矩。

所述目标值通过电子的接口、例如CAN协议由所述车辆控制器来提供。

有利的是，所述第一控制器与所述车辆控制器之间的通讯是双向的。所述第一控制器向所述车辆控制器通知所述静压机构的运行极限和实际的数据像例如最大可能的力矩、最大可能的转速、最大可能的功率、实际的温度、实际的转速。也能够设想其它参量。

所述第一控制器和所述车辆控制器能够是在共同的硬件上运行的虚拟的控制器。

作为本发明的可能的应用领域，在这里仅明确地提及轮式装载机（Radlader）和林业机械。

附图说明

根据本发明的车辆的一种实施例在附图中示出。现在借助于该附图的图样对本发明进行详细解释。附图中：

图1示出了用于林业的收割机；并且

图2示出了图1的收割机的静压的传动装置和车辆控制器。

附图标记列表：

10 静压的传动装置

11 液压泵

12 用于液压泵11的调节装置

13 液压马达

14 用于液压马达13的调节装置

15 工作管路

16 工作管路

17 驱动轴

18 柴油马达

19 输出轴

20 压力传感器

21 压力传感器

22 转速传感器

23 摆角传感器

24 温度传感器

30 电子的控制器

31 电线

32 电线

40 电子的车辆控制器。

具体实施方式

根据图1的木材联合收割机拥有静压的传动装置10，所述静压的传动装置具有液压泵11和液压马达13，所述液压泵能够在其挤压容积方面进行调节，所述液压泵具有调节装置12，所述液压马达同样能够在挤压容积方面进行调节，所述液压马达具有调节装置14。所述液压泵11和所述液压马达13在闭合的液压回路中通过两个工作管路15和16以流体的方式彼此相连接。所述液压泵能够从中立位置（Neutralposition）出发——在所述中立位置中所述挤压容积为零——朝两个相反的方向调节，从而能够仅仅通过调节所述液压泵跨越零位这种方式来变换所述车辆的行驶方向。一般而言，所述液压泵和所述液压马达是轴向柱塞机。所述液压泵11能够通过轴17由柴油马达18来驱动。由所述液压马达13来驱动输出轴19，所述输出轴以未详细示出的方式机械地与所述木材联合收割机的两个车轮相连接。

用压力传感器20来检测所述工作管路15中的压力。用压力传感器21来检测所述工作管路16中的压力。用转速传感器22来检测所述输出轴19的转速。用摆角传感器23来检测所述液压泵11的挤压容积。最后，还存在被连接到所述工作管路15处的温度传感器24，用所述温度传感器来检测液压油的温度。传感器20到24将所检测到参量转换为电信号。

此外，电子的控制器30属于所述静压的传动装置10，将由所述传感器20到24所检测到的参量作为电信号来输送给所述电子的控制器。所述电子的控制器30仅仅构造用于控制所述静压机构，所述静压机构的主要组件是所述液压泵11和所述液压马达13。为了该控制的目的，所述控制器30通过电线31与所述液压泵11的调节装置12相连接，并且通过电线32与所述液压马达13的调节装置14相连接。所述液压泵11的调节装置12例如能够具有调整活塞和两个调压阀，两个调整室与所述调整活塞邻接，通过所述两个调压阀向所述两个调整室加载不同的调整压力。

所述液压马达13的调节装置例如能够是所谓的EP调节装置，在所述EP调节装置中，所述轴向柱塞机的摆角与电流的强度成比例地得以调设，向调节阀的电磁体加载所述强度，其中将借助于压力弹簧来转换的摆角作为对抗所述电磁体的力而起作用的力反馈到所述调节阀上。

根据图1的木材联合收割机拥有电子的车辆控制器40，所述电子的车辆控制器对所述车辆上的温度信号或者所有接口、像例如人机接口进行分析，并且通过对柴油马达、工作液压***、通风装置、照明装置、空调设备或者用于所述传动装置的目标值的影响来控制所述车辆特性。所述静压的传动装置的控制器30具有定义的接口，通过所述定义接口所述控制器与所述电子的车辆控制器40双向地通讯。所述车辆控制器40向所述控制器通报运行模式和对此来说必要的目标值，所述静压的传动装置应当以所述运行模式运行。

当所述车辆应当根据有待施加在所述输出轴18处的力矩期望来行驶时，通报有待由所述液压马达输出的目标力矩。所述目标力矩例如对于加速来说能够是正的，或者对于制动过程来说能够是负的。由所述液压马达13所施加的转矩从瞬时的吸入容积与下述压差的乘积得出，所述压差能够借助于两个压力传感器20和21的信号来获取，跨越所述液压马达13存在着所述压差。所述瞬时的吸入容积在此能够借助于所述转速传感器22的信号来获取，因为所述液压马达的吸入容积由所述EP调节装置根据所述输出轴19的转速来调设，并且根据流经所述EP调节阀的电磁体的电流来获知实际吸入容积的值。

当所述车辆应当以通过所述输出轴19的转速来预先给定的速度行驶时，通报用于所述液压马达的目标转速。所述液压马达13的转速从所述液压泵11的输送量和所述液压马达13的吸入容积得出。所述电子的控制器现在能够在考虑所述转速探测器22的信号的情况下以下述方式行动：使得在低转速时将所述液压马达13调设到其最大的吸入容积上，并且通过相应地调节所述液压泵来得到所述输出轴19的所期望的转速。对于高于下述转速——在所述转速中所述液压泵完全摆出（ausschwenken）——的转速来说，将所述液压马达13调节到小于其最大的吸入容积的吸入容积上。

对于两种上面所描述的运行方式来说，能够额外地由所述车辆控制器40将用于所述液压泵11的功率界限发送给所述控制器30。在准确地研究的情况下，该通常被称为所述液压泵的功率调节的泵调节方式其实是力矩调节，其中由所述液压泵最高所要求的最大的力矩应当从下述压差和所述液压泵11的实际的挤压容积得出，所述压差能够借助于所述两个压力传感器20和21的信号来获取，跨越所述液压泵存在着所述压差，所述实际的挤压容积能够借助于所述摆角传感器23的信号来获取。但是，所述车辆控制器40能够在预先给定用于所述液压泵的最大的力矩时考虑所述轴17的转速，从而存在真正的功率调节，所述转速由于柴油马达转速而对于所述车辆控制器来说是已知的。

如已经提到的那样，所述控制器30与所述车辆控制器40之间的通讯是双向的。所述控制器30向所述车辆控制器40通知运行极限如液压马达的最大转矩、液压马达的最大转速和液压泵的最大功率以及不同的参数、像例如静压机构的温度的实际值，所述运行极限和实际值在预先给定所述目标值时由所述车辆控制器40考虑。

Claims (10)

1.用于车辆的静压的传动装置，所述静压的传动装置具有静压机构和电子的控制器（30），所述静压机构具有液压泵（11）和液压马达（13），所述液压泵能够在其工作容积方面由调节装置（12）来调节，所述液压马达连同所述液压泵（11）布置在优选闭合的液压回路中，其特征在于，所述电子的控制器（30）仅仅控制所述静压机构并且具有定义的接口，并且通过所述定义的接口将用于所述静压机构的运行参数的目标值发送给所述电子的控制器。

2.按权利要求1所述的静压的传动装置，其中，所述液压马达（13）具有调节装置（14），所述液压马达能够在其吸入容积方面利用所述调节装置来调节。

3.按权利要求1或2所述的静压的传动装置，其中，所述定义的接口通过CAN协议来实现。

4.按前一项权利要求所述的静压的传动装置，其中，通过所述定义的接口将用于转矩的目标值或者用于所述液压马达（13）的转速的目标值发送给所述电子的控制器（30），所述转矩有待由所述液压马达（13）来施加。

5.按前一项权利要求所述的静压的传动装置，其中，通过所述定义的接口来输出运行极限和实际的状态参数。

6.按前一项权利要求所述的静压的传动装置，其中，存在多个液压泵（11）和/或多个液压马达（13）。

7.按权利要求5所述的静压的传动装置，其中，为两个液压马达中的第一液压马达（13）预先给定用于运行参数的第一目标值、尤其第一目标力矩，并且为两个液压马达中的第二液压马达预先给定用于相同运行参数的第二目标值、尤其第二目标力矩，所述第二目标值与所述第一目标值不同。

8.按权利要求5或6所述的静压的传动装置，其中，为两个液压马达中的第一液压马达（13）预先给定用于第一运行参数的目标值、尤其目标力矩，并且为两个液压马达中的第二液压马达预先给定用于第二运行参数的目标值、尤其转速，所述第二运行参数与所述第一运行参数不同。

9.具有按权利要求1到8中任一项所述的静压的传动装置的车辆，其中，所述车辆具有电子的车辆控制器（40），所述电子的车辆控制器预先给定车辆特性，并且所述电子的车辆控制器通过所述定义的接口尤其双向地与所述电子的控制器（30）通讯，所述电子的控制器仅仅控制所述静压机构。

10.按权利要求9所述的车辆，其中，所述车辆控制器（40）和仅仅控制所述静压机构的所述控制器（30）是在共同的硬件上运行的虚拟的控制器，所述车辆包括变速器。