CN103261536B - 带有外部制动辅助的闭环驱动回路 - Google Patents

带有外部制动辅助的闭环驱动回路 Download PDF

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Abstract

用于车辆（10）的液压静力驱动系统包括开式回路（100）、闭式回路（120）、电子控制器（320）、和由配备有速度传感器（350）的内燃发动机（12）驱动的主容积式液压泵（102）。主容积式液压泵可构造成经由液压供给管线（106）向液压负载（34，44，50）供给液压流体。泄压阀（118）可与储器（300）连接并且可与开式回路的液压供给管线永久连接。电子控制器可构造成在感测到的发动机速度高于预定最大发动机速度的情况下运行强制动模式，其中电子控制器至少部分地增加主容积式液压泵的排量，使得液压流体经由永久连接的泄压阀排出到储器中。

Description

带有外部制动辅助的闭环驱动回路
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的液压静力驱动系统，并且具体涉及一种液压静力驱动系统，该液压静力驱动系统包括开式液压回路和闭式液压回路，所述开式液压回路包括构造成由内燃发动机驱动并驱动至少一个液压负载的主液压泵，所述闭式液压回路包括构造成驱动用于使车辆行驶的液压马达的辅助液压泵。
此外，本发明涉及一种用于制动车辆、特别是自行式施工机械如轮式挖掘机的方法。
背景技术
具有液压静力驱动装置的车辆如自行式施工机械通常承受关于待处理的负荷和待实现的车速的极端波动。车辆因此需要频繁和快速的制动。特别地，传统制动器的磨损因此比较高。在具有液压静力驱动装置的情形中，车辆常常通过传动比的无限可变的变化来制动。然而，提供必要的驱动功率的内燃发动机的转速在制动操作期间升高以便吸收车辆的动能。该转速升高对内燃发动机的使用寿命不利且还引起通常无法接受的高噪音排放。
例如从WO2009/084853A2获知一种用于作业机械的普通液压回路结构设计。
US6,644,025B1记载了一种用来给至少两个液压负载供给压力介质的控制布置结构。
从WO2009/084853A2获知一种施工设备的电油压系统。
US2008/0256939A1记载了一种管理液压马达或液压马达群的排量的装置。
US6,688,419公开了另一种包括带有液压泵和液压马达的闭式液压回路的车辆液压驱动系统。液压马达的泄漏流体输出开口和阀布置结构与释放腔室连接。在制动控制阀的释放位置，阀布置结构维持释放腔室中至少对应于制动装置的释放压力的压力。
US2010/0050620A1涉及一种制动液压静力驱动机械的方法。该方法包括以下步骤：将液压静力驱动系统的泵的排量减小至非零排量，并且将液压静力驱动系统的马达的排量增大至小于最大排量的排量。在又一步骤中，该液压静力驱动系统的发动机朝期望的发动机速度范围加速。
US5,946,910记载了一种液压驱动式作业车辆的液压回路。液压回路具有由发动机的功率驱动以将加压油分别排出至HST行驶回路和作业机械驱动液压回路的液压行驶泵和作业机械液压泵。来自作业机械液压泵的加压油与来自液压行驶泵的加压油结合以实现高速行驶，而来自液压行驶泵的加压油与作业机械液压泵中的加压油结合以产生大的挖掘力，从而实现挖掘。包括液压行驶泵和作业机械液压泵的液压回路作为开式液压回路构成。
另一种包括液压泵和至少一个液压发动机的液压静力驱动装置在US7,607,298B2中被记载。该液压发动机经由第一作业管线和第二作业管线与闭式回路连接。为了限制在两个作业管线的其中一个管线中流向液压泵的工作容积(sweptvolume)，体积流量分隔器设置在该作业管线中并允许从该作业管线去除部分体积流。
US6,338,247B1记载了一种具有由可变排量泵和一个或若干液压马达组成的闭式液压回路的液压车辆驱动装置。该可变排量泵由柴油发动机驱动。在车辆的制动或推进操作期间，液压马达作为泵操作并驱动可变排量泵，该可变排量泵又充当柴油发动机上的马达并用于使柴油发动机加速。因此，预期的制动作用防止了柴油发动机将达到不允许的每单位时间高转数，这对于带有涡轮增压器的柴油发动机而言特别危险。为了防止不允许的每单位时间高转数，充当节流器的压力调节器被置于液压马达与可变排量泵之间的回流管线中。当管线中的液压流体的压力在制动操作期间超过特定期望值时，该阀对流速进行调节。
一种非常相似的用于控制液压车辆驱动装置的系统在US6,360,537B1中被记载。这里，在控制部件中通过设置在液压马达与可变排量泵之间的管线中的顺序阀产生制动。同样，液压泵、液压马达和顺序阀设置在闭式液压回路中。
US5,946,910记载了一种用于液压驱动式作业车辆的液压回路，该液压回路允许车辆在高速行驶期间以几乎恒定的速度行驶。所示的液压回路具有通过发动机的功率驱动以将加压油分别排出至HST行驶回路和作业机械驱动液压回路的液压行驶泵和作业机械液压泵。来自作业机械液压泵的加压油与来自液压行驶泵的加压油结合以实现高速行驶，而来自液压行驶泵的加压油与作业机械液压泵中的加压油结合以产生大的挖掘力，从而实现挖掘。同样，所有液压回路都被设计为开式液压回路。
GB2275761A涉及一种带有液压静力驱动装置的车辆。在这种车辆的制动期间，液压静力推进驱动装置的可调液压马达在最大可能容量的方向上被调节并且车辆的动能被部分地引导到原动机中并部分地由液压静力驱动装置的闭式工作回路中的限压阀消耗。因此，液压静力回路流体经由一个或多个限压阀从高压侧被引导到低压侧。因此，车辆的动能既通过升高原动机的转速又通过限压阀处的节流消耗，大部分动能在限压阀处转化为流体的发热。
如果施工机械如叉式堆垛机不具有传统行车制动器，则利用液压静力牵引驱动装置作为制动器。因此，在车辆的制动或减速期间车辆的所有动能经由液压静力传动装置被引导到通常为柴油发动机的内燃发动机。由于内燃发动机仅具有有限的功率吸收，因此大部分车辆能量传输到飞轮中，使得转速显著升高。所述问题关于车速、其质量和必要的制动减速而发生。
因此已知的是设置减速器驱动装置，可借助该减速器驱动装置来将另外的能量转化为热量。在轮式装载机和野外堆垛机中，由于要实现高得多的行驶速度，还设置了传统行车制动器。除传统行车制动器外，这些车辆中设置有与行车制动器同时工作的减速器装置。减速器装置原则上用于减少制动器磨损并使车辆能够在坡道上行驶更长的距离而不会达到行车制动器的临界温度。在减速器工作期间已有系统的一个普遍特征是纯机械驱动分支，使得车辆的动能可传送到可变排量泵。
US6,202,783B1的主要目的是提供一种具有永久液压静力牵引驱动装置的车辆，其中代替制动装置或除制动装置外设置的减速器阀装置可基本无磨损地工作，内燃发动机不会过载，并且可减少用于该布置结构的构件数量。该已知的液压静力驱动车辆在闭式回路中具有可变排量液压泵和液压马达。用于驱动液压泵的内燃发动机和产生体积输出流量的可变排量泵在开式回路中连接。用于避免开式回路中高于最大操作压力的压力的泄压阀与通往液压负载的液压供给管线永久连接。设置在开式回路中的减速器阀用于制动能量的液压吸收。减速器阀具有阀和与其连接的限压阀，以对可变排量泵的体积输出流量进行节流。可变排量液压泵、可变排量泵和减速器阀由用于相应驱动和工作功能的数字电子单元控制。
包括阀和限压阀的US6,202,783B1的减速器阀可能提高总制造成本；特别是用于对与液压供给管线永久连接的泄压阀另外设置的阀和相关的限压阀的成本可能非常高。此外，包括减速器阀单元的闭环控制系统可倾向于振荡。
GB2205632A记载了一种用于驱动叉式装卸车的驱动装置。该驱动装置包括主能量源、液压静力传动装置和用于给负载充入液压能量的泵。可按预备而动作的阀连接在泵与负载之间。如果制动经由液压静力传动装置发生且因此内燃发动机的速度上升，则泵转为输出最大输送流。泵克服限压阀被设定的压力输送所述最大输送流。输送流排出到该限压阀进入容器，结果在泵中转化以克服限压阀的压力生成最大输送流的能量转化为另外的制动能量。由于限压阀与开关阀并联连接的事实，负载无一可被充入比限压阀被设定的压力高的压力。该驱动装置的闭式回路包括两个非可变液压马达。因此，另外的制动能量只能通过使泵转变来获得。因此，限制了可获得的另外的制动能量。
一种开式和闭式回路未分开的液压驱动系统在US2010/0050620A1中被记载。
DE10304917A1记载了一种类似的液压静力传动装置。
US6,360,537B1记载了一种用于控制仅包括不带任何负载的闭式回路的液压车辆驱动装置的系统。
DE2142946涉及一种不可用作液压静力驱动系统的液压静力系统。
US6,339,928B1记载了一种用于控制液压推进驱动装置的系统。这里，开式和闭式回路彼此液压地连接。开式回路仅用于补偿液压流体的任何泄漏。
本发明至少部分针对于改善或克服现有技术系统的一个或多个方面。
发明内容
在一个方面，本发明针对于一种用于车辆的液压静力驱动系统。该用于车辆的液压静力驱动系统可包括开式回路、闭式回路和电子控制器。该开式回路可包括构造成由配备有速度传感器的内燃发动机驱动的主可变排量液压泵。该主可变排量液压泵可构造成经由液压供给管线向至少一个液压负载供给液压流体。泄压阀可与储器连接。该泄压阀可与液压供给管线永久连接，使得液压供给管线中的液压流体在开式回路中达到预设的压力水平的情况下排出到储器中。闭式回路可构造成使车辆行驶并且可包括构造成由内燃发动机驱动的辅助可变排量液压泵和与该辅助可变排量液压泵连接的液压马达。电子控制器可与速度传感器和主可变排量液压泵连接。电子控制器可构造成在基于从速度传感器接收的信号而确定发动机速度高于预定最大发动机速度的情况下运行强制动模式，其中电子控制器可至少部分地增加主可变排量液压泵的排量，这种液压流体经由泄压阀排出到储器中。
在另一方面，本发明针对于一种如上所述的用于车辆的液压静力驱动系统，但包括改良的电子控制器。电子控制器可与速度传感器和主可变排量液压泵连接。电子控制器可构造成在基于从速度传感器接收的信号而确定发动机速度高于预定最大发动机速度的情况下运行强制动模式，其中电子控制器可通过增减排量来控制主可变排量液压泵的排量，使得发动机速度在包括预定的最大发动机速度的预定最大发动机速度范围内变化，并且液压流体经由泄压阀排出到储器中。
在第三方面，本发明针对于一种具有用于供给至少一个液压负载的开式液压回路和闭式行驶回路的车辆。电子控制器可构造成接收指示内燃发动机的发动机速度的信号，所述内燃发动机用于驱动开式回路的主可变排量泵和闭式回路的可变排量行驶泵，并且如果基于所接收的信号确定发动机速度高于预定最大发动机速度，则运行强制动模式，该强制动模式包括通过增减排量来控制主可变排量液压泵的排量，使得发动机速度在包括预定最大发动机速度的预定最大发动机速度范围内变化，并且液压流体经由泄压阀排出到储器中。
在第四方面，本发明针对于一种制动车辆的方法。该车辆可包括开式回路和与储器连接的泄压阀，所述开式回路包括构造成由内燃发动机驱动并经由液压供给管线向至少一个液压负载供给液压流体的主可变排量液压泵。泄压阀可与液压供给管线永久连接并且可构造成在开式回路中达到预设的最大操作压力的情况下将液压供给管线中的液压流体排出到储器中。该车辆还可包括构造成使车辆行驶的闭式回路，该闭式回路包括构造成由内燃发动机驱动的辅助可变排量液压泵和与该辅助可变排量液压泵连接的液压马达。该方法可包括以下步骤：接收指示内燃发动机的发动机速度的信号，并且如果基于所接收的信号而确定发动机速度高于预定最大发动机速度，则运行强制动模式，该强制动模式包括增加主可变排量液压泵的排量，使得液压流体经由泄压阀排出到储器中。
在第五方面，本发明针对于另一种制动车辆的方法，该车辆具有用于供给至少一个液压负载的开式液压回路和闭式行驶回路。该方法可包括以下步骤：接收指示内燃发动机的发动机速度的信号，该内燃发动机用于驱动开式回路的主可变排量泵和闭式回路的可变排量行驶泵，并且如果基于所接收的信号而确定发动机速度高于预定最大发动机速度，则运行强制动模式，该强制动模式包括通过增减排量来控制主可变排量液压泵的排量，使得发动机速度在包括预定最大发动机速度的预定最大发动机速度范围内变化，从而引起液压流体经由与开式回路的液压供给管线永久连接的泄压阀排放到储器中，以避免开式回路中的压力高于最大操作压力。
关于本文中公开的方法之一的可控性，可适当地仅在车辆可在不允许液压负载操作的状态下操作的情况下(例如，在所有机具(即液压负载)停止的情况下以比较高的速度在公共道路上行驶)运行强制动模式。
本文中描述的所有车辆和方法可通过用通常设置在用于例如挖掘机的主阀单元中的卸荷阀代替泄压阀来进行修改。在此情形中，主可变排量泵除泄压阀外或代替泄压阀可克服卸荷阀工作并出于与泄压阀相同的目的(也就是将流体排出到储器中)而在强制动模式期间利用卸荷阀。这可引起在车辆强制动时，能量经由开式回路消耗，并且可避免内燃发动机的超速。同时，可省略如例如从US6,202,783B1获知的附加减速器装置。
所公开的方法和车辆的另一改型可包括对泄压阀增加卸荷阀，即，利用通常设置在用于例如挖掘机的标准主阀单元中的两个阀。
本发明的其它特征和方面将从下文的描述和附图而显而易见。
附图说明
图1是构造成借助根据一示例性公开的实施例的液压静力驱动系统来行驶的轮式挖掘机的图解说明；
图2是根据一示例性公开的实施例的可包括开式回路和闭式回路的用于车辆的液压静力驱动系统的图解说明；以及
图3是根据一示例性公开的实施例的可包括开式回路和闭式回路的用于车辆的另一液压静力驱动系统的图解说明。
具体实施方式
现将详细参照附图。在可能的情况下，全部附图中将使用相同的参考标号来表示相同或相似的零部件。
图1示出了作为例如轮式挖掘机的车辆10。车辆10可包括动力源12和可以可操作地附接到底盘16上的框架14。车辆10还可包括可以可操作地附接到底盘16上的牵引系统18，例如多个车轮17。此外，车辆10可包括作业机具20和操作员站22，可从所述操作员站22控制作业机具20。
尽管在图1中作为轮式挖掘机示出，但车辆10可为具有操作员控制的转向和行驶的任何类型的作业机械。例如，车辆10可包括轮式装载机、自行式平地机、反铲装载机、滑移装载机、履带式拖拉机、履带式挖掘机、以及具有操作员控制的转向和行驶的任何其它类型的作业机械。
框架14可固定地安装在底盘16上。可供选择地，框架14可以可旋转地安装在底盘16上。作为又一可选方案，框架14可采用可滑动方式或任何其它构型安装在底盘16上。此外，车辆10可包括框架14可借以相对于底盘16升降的驾驶室升降功能。可供选择地或另外，驾驶室升降功能可使操作员站22相对于框架14升降。驾驶室升降功能可被液压地致动。
牵引系统18可包括至少一个牵引装置，例如第一组车轮24和第二车轮26，如图1所示。至少一组车轮可以是可转向的。车辆10可构造成具有两轮或四轮转向。此外，转向构型可在两轮和四轮转向之间选择，或者操作员可切换哪一组车轮是可转向的。
虽然已将牵引系统18示出为包括车轮，但本发明还可适用于具有一个或多个环形履带和/或皮带或任何其它类型的牵引装置的作业机械或车辆。此外，本发明可适用于改变一个或多个牵引装置及滑移转向装置的转向角的转向系统，以及差动转向系统。此外，这些系统均可适用于具有各种类型的牵引装置的作业机械。例如，虽然履带式作业机械通常构造成具有滑移转向装置或差动转向系统，但它们可以可供选择地或另外构造成具有改变一个或多个履带的转向角的转向系统。类似地，轮式作业机械或车辆可利用可变转向角系统、滑移转向装置和/或差动转向系统转向。
作业机具20可以是任何类型的作业机具并且可包括任何类型的作业工具，例如铲斗、刀片、抓斗、气锤、剪刀等。
如图1所示，作业机具20可包括支臂(boom)28、连杆(stick)30和附接到连杆30的端部上的作业工具32。支臂28可以可枢转地附接到框架14上。支臂致动器34可附接到框架14和支臂28上，以使得支臂28的远端36可通过支臂致动器34的致动来升降。
支臂28的远端36还可横向移动。在所示的示例性实施例中，支臂28可通过框架14沿箭头40所示的方向围绕轴线38相对于底盘16的旋转来横向移动。出于本发明的目的，作业机具20经由框架14相对于底盘16的旋转移动的横向移动应该称为摆动。车辆10还可包括支臂28可相对于框架14横向枢转的偏置支臂功能。
连杆30可以在近端42可枢转地附接到支臂28上。连杆致动器44可附接到支臂28和连杆30上，以使得连杆致动器44的致动可使连杆30以折叠刀的方式关于支臂28伸缩。亦即，通过致动连杆致动器44，连杆30的远端46可进一步离开框架14伸出，以及更接近框架14回退。
作业工具32可附接到连杆30的远端46上。虽然已在图1中将作业工具32作为铲斗48示出，但作业工具32可以是任何类型的作业工具。作业工具32可以可枢转地附接到连杆30的远端46上。作业工具枢轴致动器50可附接到连杆30和作业工具32上，以使得作业工具枢轴致动器50的致动可使作业工具32相对于连杆30枢转。
操作员站22可以是如图1所示的驾驶室，并且可附接到框架14上或与其一体形成。操作员站22可包括操作员座椅52、第一转向装置如方向盘54、显示器55、和至少一个手动操作的作业机具控制装置56例如操纵杆。方向盘54可以可操作地联接到第一组车轮24和/或第二组车轮25，以便控制它们的定向移动。方向盘54可相对于操作员座椅52倾斜和/或伸缩，以便于进出或在操作其它控制装置时提供更开放的驾驶室。例如，方向盘54可在二级转向控制系统活动时倾斜和/或伸缩移开。车辆10可包括两个作业机具控制装置，操作员座椅52的每一侧一个。
作业机具控制装置56可控制车辆10的多个功能，例如作业机具20的操作(包括支臂28、连杆30和作业工具32的移动)、摆动、车辆10的推进、转向、驾驶室升降功能、偏置支臂功能等。
支臂致动器34、连杆致动器44和作业工具枢轴致动器50可以是任何类型的致动器，例如如图1所示的液压缸。各液压缸可与其自身的液压回路相关以便独立地受控。一些作业工具如铲斗48可具有单个致动器，并因此可由单个液压回路控制。其它类型的作业工具如抓斗可包括多于一个致动器，并因此可由多于一个液压回路控制。例如，抓斗可由两个或更多液压回路控制。一个回路可控制作业工具枢轴致动器50，其可使抓斗以与铲斗48相同的方式枢转。另外，第二回路可控制辅助功能，例如抓斗的旋转。
支臂致动器34、连杆致动器44、作业工具枢轴致动器50和所有其它致动器如液压缸中的一者或多者可由一个或多个开式液压回路100驱动。
如图1所示的轮式挖掘机10可配备有如图2或3中示意性地示出的液压驱动装置。该液压驱动装置可包括行驶泵单元122和行驶马达单元124。行驶泵单元122可包括也可由柴油发动机12驱动的辅助液压泵170。辅助液压泵170可作为可变排量泵构成。如图2所示，辅助液压泵170在制动期间还可作为液压马达操作。辅助液压泵170可经由液压供给管线130与行驶马达单元124的液压马达146连接。辅助液压泵170还可经由液压回流管线150与液压马达146的排放侧连接。
增压泵172可设置在行驶泵单元122中。此外，增压泵172还可由内燃发动机12驱动。液压管线134与液压管线130连接并终止于止回阀166a。与液压回流管线150连接的又一液压管线174也可与止回阀166b连接。与储器300连接的压力调节阀168可与两个止回阀166a、166b和增压泵172的输出侧连接。
在行驶马达单元124中，三向阀144可与液压马达146并联设置。三向阀144可经由液压管线140、154并经由液压管线142和152与液压管线130和液压管线150连接。节流器或孔口165可与三向阀144和限压阀164连接。限压阀164也可与储器300连接。阀144和阀164可形成排出和增压阀单元。
此外，两个二级泄压阀160和162可经由液压管线136、138、156、158与液压管线130和150连接。
内燃发动机12可以可操作地与空调装置和其它无源装置如液压致动器等连接并与主液压泵102连接。主液压泵102可作为可变排量泵构成。主液压泵102可以是开式液压回路100的一部分。主液压泵102可经由液压管线104与储器300连接。液压供给管线106可与一定数量的液压管线110连接。
液压管线110可与液压负载如支臂致动器34、连杆致动器44和作业工具枢轴致动器50连接。其它液压负载也可经由液压管线110与开式液压回路和主液压泵102连接。液压管线112通向与储器300连接的液压管线114中。
电子控制单元320可与主液压泵102、辅助液压泵170、液压马达146连接。在一示例性实施例中，控制单元320还可与加速器踏板400和/或制动踏板410连接。
在本发明的另一示例性实施例中，液压管线130可与在向前行驶时测量行驶马达的输入压力的压力传感器(未示出)连接。液压管线150可与在向后行驶时测量行驶马达的输入压力的又一压力传感器(未示出)连接。
泄压阀118可与液压供给管线106永久连接。泄压阀118可构造成避免开式回路100内的压力高于预定最大操作压力。该最大操作压力可在350至450bar、特别是400至430bar的范围内。泄压阀118可以是如例如图3所示的主阀单元500的一部分。泄压阀118可经由液压管线114与储器300连接。
液压静力车辆驱动装置的另一示例性实施例在图3中示出。对于该液压静力驱动系统与图2所示的构件相似或相同的构件，省略了对其进一步的介绍。
在图3所示的液压静力驱动系统中，提供了标准主阀单元500。主阀单元500可包括液压负载34、44、50、泄压阀118和卸荷阀520。此外，液压负载33、44、50可与负荷感测压力传感器510连接。
工业适用性
包括如图2中示意性地示出的行驶系统的车辆例如如图1所示的轮式挖掘机10可按以下方式操作。
操作员可经由方向盘54或另一控制装置例如如图1所示的操作员站22内的操作员座椅52的区域内的踏板400来调节期望行驶速度。相应信号可传输到电子控制单元320并且控制单元320可根据需要来改变用于使车辆10行驶的液压泵170和/或液压马达146的排量。
在车辆10的液压制动增强的情况下，液压供给管线150中的液压流体可增加，使得压力变成高于液压管线130中。一旦可实现在阀160、162或164的其中一个设定的预定压力，便可进行液压流体的节流或排出。
从闭式回路120排出的液压流体可由增压泵172替代。
如果甚至由于闭式回路中的液压流体的排出和/或节流而在发动机12上施加过多负荷，则控制器320可改变主泵102的排量，使得开路100中的压力可达到在泄压阀118设定的最大操作压力或在卸荷阀520设定的压力，并且液压流体可经由泄压阀118排出和/或在卸荷阀520节流。同时，可经由例如发动机速度传感器350来监视发动机速度。如果发动机速度可达到最大发动机速度，例如2000RPM，则可增加主泵102的排量以降低发动机速度。
排量可被控制成使得在强制动模式期间，发动机速度被维持在最大发动机速度范围内，例如最大发动机速度的+/-5-10％。
强制动模式可意味着在发动机12上施加能量/功率，但仅在发动机速度不超过最大发动机速度的情况下。在发动机速度达到最大发动机速度的情况下，控制器350可改变主泵102的排量，使得开路100中的压力可上升并超过最大操作压力。因此，液压流体可经由泄压阀118排出到储器300中。可供选择地，液压流体可在卸荷阀520处节流。因此，能量/功率可在不超过最大发动机速度的情况下并经由已经设置的液压构件如例如开式回路泄压阀和/或卸荷阀而在不同位置被消耗。
在不包括高速行驶的通常操作模式下，主液压泵102输出液压流体的体积流量并且承压的全部液压流体可被引导到液压负载34、44、50的其中一个或多个。当在开式回路100中循环的该液压流体离开液压负载34、44和/或50时，全部液压流体流向储器300。
同时，辅助液压泵170可将承压的液压流体的体积流输出到通往液压马达146的液压管线130中。液压马达146然后可经由齿轮箱148以对应的转速驱动一个或多个车轮24、26，以使得挖掘机10根据需要行驶。液压流体然后从液压马达146经由液压管线150回流到辅助液压泵170。由于该行驶单元的闭式液压回路，辅助液压泵170可被设计成具有小的尺寸。液压泵170的尺寸可仅设置成使得其提供最大容量以使轮式挖掘机10以比较低的行驶速度行驶或推进。
电子控制单元320可调节辅助液压泵170和/或液压马达146，以使得可实现轮式挖掘机10的比较低的行驶速度。
由于储器300能够容纳大量液压流体，因此在闭式回路120内被加热的液压流体可与储器300内的冷液压流体混合。因此，主液压泵102可吸入比较冷的液压流体。
本发明的益处可在于在减速行驶(即，制动)期间在闭式回路中生成的能量的至少一部分/一定百分比可传递到开式回路的主可变排量液压泵。为了避免内燃发动机的超速，该能量可经由构造成避免开式回路中的最大操作压力的泄压阀从开式回路消耗。该泄压阀可被赋予两个功能。一个功能是其普通功能，也就是避免超过开式回路中的最大操作压力。第二个功能可以是在制动期间、特别是在强制动模式期间的能量或功率可经由该泄压阀消散而不需要如现有技术系统中的任何另外的液压构件。这可以节省成本并可减少由于振荡而引起的系统的潜在故障。
如果作为替代或除泄压阀外开式回路中的卸荷阀用于对开式回路中的液压流体进行节流并因此可消耗经由主可变排量液压泵从闭式回路传递到开式回路中的能量的一部分，则这一点同样适用。由于监视发动机速度并改变主泵的排量，发动机可最大限度地加载而不超过最大发动机速度，例如2000RPM。例如，发动机速度在制动期间可被控制成使得其在最大发动机速度的约+/-5-10％的最大发动机速度范围内。
本发明的另一益处可在于在制动期间仍可利用闭式回路中的已知制动技术。此类已知的制动技术可包括使用闭式回路中的一个或多个二级泄压阀来对液压流体进行节流并使用已知的排出和增压阀单元来将一部分液压流体排出到储器中。如果闭式回路中的加热可能增加过多，则能量/功率的适当部分可经由已经设置的液压构件如泄压阀和/或卸荷阀在开式回路中消耗。
辅助泵也可称为“行驶泵”，并且液压马达也可称为“行驶马达”。
如本文中所用的措辞“开式回路”或“开式液压回路”是用于等同主题的同义词。这同样适用于措辞“闭式回路”和“闭式液压回路”。
技术术语“开式回路”可指的是一液压回路，其中液压泵从储器取得全部液压流体，并且在液压流体借助液压泵供给至液压负载如液压马达或致动器之后，全部液压流体回到储器。开式回路的储器可以相同或可以是不同的储器。
技术术语“闭式回路”可指的是一液压回路，其中借助液压泵供给至液压负载如液压马达或致动器的液压流体的至少一部分回到液压泵。在闭式回路中循环的液压流体的一部分可被引导到储器，但全部液压流体的至少一部分回到液压泵，特别是在闭式回路中循环的大部分全部液压流体。
技术术语“排出阀”和“放出阀”可同义地用于相同主题。
根据本发明的车辆可作为例如轮式挖掘机、轮式推土机、轮式装载机、轮式铲运机、轮式地下开采机械、滑移装载机、集材机、路料复拌机、轮式工业装载机、轮式压实机或伐木归堆机构成。
尽管文中已描述本公开的优选实施例，但可加入改进和改型而不脱离以下权利要求的范围。

Claims (9)

1.一种车辆(10)，包括液压静力驱动系统，所述液压静力驱动系统包括：
开式回路(100)，所述开式回路包括：
主可变排量液压泵(102)，该主可变排量液压泵(102)构造成由配备有速度传感器(350)的内燃发动机(12)驱动，所述主可变排量液压泵(102)构造成经由液压供给管线(106)向至少一个液压负载(34，44，50)供给液压流体，以及
与储器(300)连接的泄压阀(118)，所述泄压阀(118)与所述液压供给管线(106)永久连接，使得如果所述开式回路中达到预设的最大操作压力，则所述液压供给管线(106)中的液压流体排出到所述储器中；
闭式回路(120)，该闭式回路(120)构造成使所述车辆(10)行驶，所述闭式回路包括：
构造成由所述内燃发动机(12)驱动并使所述车辆(10)行驶的辅助可变排量液压泵(170)，和
与所述辅助可变排量液压泵(170)连接的可变排量液压马达(146)；
与所述速度传感器(350)和所述主可变排量液压泵(102)连接的电子控制器(320)，所述电子控制器(320)构造成在基于从所述速度传感器(350)接收的信号而确定发动机速度高于预定最大发动机速度的情况下运行强制动模式，其中所述电子控制器(320)至少部分地增加所述主可变排量液压泵(102)的排量，使得液压流体经由所述泄压阀(118)排出到所述储器(300)中，所述电子控制器(320)还构造成控制所述主可变排量液压泵(102)的排量，并且在所述强制动模式期间通过增减排量来控制所述辅助可变排量液压泵(170)和/或所述可变排量液压马达(146)的排量，使得所述发动机速度在包括所述预定最大发动机速度的预定发动机速度范围内变化。
2.根据权利要求1所述的车辆(10)，还包括主阀单元(500)，该主阀单元(500)构造成控制液压流体从所述主可变排量液压泵(102)到所述至少一个液压负载(34，44，50)的液压流体供给，所述主阀单元(500)包括所述泄压阀(118)。
3.根据权利要求1或2所述的车辆(10)，还包括集成在主阀单元(500)中并与所述储器(300)连接的卸荷阀(520)，所述卸荷阀(520)适合在所述强制动模式期间将从所述主可变排量液压泵(102)输出的液压流体排出到所述储器(300)中。
4.根据权利要求1或2所述的车辆(10)，其中，所述闭式回路(120)还包括与液压供给管线(130)和液压回路管线(150)连接的至少一个二级泄压阀(160，162)，使得在制动期间，液压流体的至少一部分在所述至少一个二级泄压阀(160，162)处被节流并在所述闭式回路(120)中循环。
5.根据权利要求1或2所述的车辆(10)，还包括：
与所述可变排量液压马达(146)并联连接的排出和增压阀单元(144)；
与所述排出和增压阀单元(144)连接并与储器(300)连接的限压阀(164)；以及
设置在所述闭式回路(120)中的增压泵(172)，所述增压泵(172)构造成由所述内燃发动机驱动并在制动期间置换在所述排出和增压阀单元(144)的所述限压阀(164)处节流并排出到所述储器(300)中的液压流体。
6.根据权利要求1或2所述的车辆(10)，所述电子控制器(320)构造成只要未达到预定发动机速度就运行温和制动模式，所述温和制动模式包括至少部分地增加所述辅助可变排量液压泵(170)的排量，使得在所述闭式回路(120)中循环的液压流体的一部分排出到所述储器(300)中。
7.一种制造车辆(10)的方法，所述车辆包括：
开式回路(100)，其包括主可变排量液压泵(102)，该主可变排量液压泵(102)构造成由内燃发动机(12)驱动并经由液压供给管线(106)向至少一个液压负载(34，44，50)供给液压流体，还包括与储器(300)连接的泄压阀(118)，所述泄压阀(118)与液压供给管线(106)永久连接并且构造成在所述开式回路中达到预设压力水平的情况下将所述液压供给管线(106)中的液压流体排出到所述储器中；以及
构造成使所述车辆(10)行驶的闭式回路(120)，所述闭式回路包括构造成由所述内燃发动机(12)驱动并使所述车辆(10)行驶的辅助可变排量液压泵(170)，以及与所述辅助可变排量液压泵(170)连接的可变排量液压马达(146)；
所述方法包括以下步骤：
接收指示所述内燃发动机(12)的发动机速度的信号；
如果基于所接收的信号确定发动机速度高于预定最大发动机速度，则运行强制动模式，所述强制动模式包括增加所述主可变排量液压泵(102)的排量使得液压流体经由所述泄压阀(118)排出到所述储器(300)中，以及
通过在所述强制动模式期间增减排量来控制所述主可变排量液压泵(102)的排量以及辅助可变排量液压泵(170)和/或可变排量液压马达(146)的排量，使得所述发动机速度在包括所述预定最大发动机速度的预定发动机速度范围内变化。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，增加所述辅助可变排量液压泵(170)的排量的步骤包括将所述排量增加至最大排量。
9.根据权利要求7或8所述的方法，还包括通过改变所述辅助可变排量液压泵(170)的排量使得在所述闭式回路(120)中循环的液压流体部分地排出到所述储器(300)中和/或部分地被节流并在所述闭式回路(120)中循环来进行制动。
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