CN104141643A - 带有用于驱动变速器的静液压传动机构的驱动系 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及带有用于驱动可在至少两个变速比级之间换挡的变速器的输入轴的静液压传动机构的驱动系,其中静液压传动机构由可调节输送体积的泵和在开放的回路中连接在泵上的液压马达构成,该液压马达与变速器的输入轴传动连接,其中为了控制液压马达设置有控制换向阀,它与泵的输送管路、导向容器的容器管路以及导向液压马达的第一压力介质管路和第二压力介质管路连接并且在控制换向阀和该压力介质管路内布置有制动阀装置。过量控制装置配属于制动阀装置,借助于该装置制动阀装置可以在用于切断制动阀功能的开启位置的方向上被操纵,其中为了执行变速器的变速比级之间的换挡,借助于过量控制装置制动阀功能可以被切断和接通。
Description
技术领域
本发明涉及一种带有用于驱动可在至少两个变速比级之间换挡的变速器,特别是可移动的作业机器的移动装置的输入轴的静液压传动机构的驱动系,其中静液压传动机构由一个可调节输送体积的泵和一个在开放的回路中连接在泵上的液压马达构成,该液压马达与变速器的输入轴传动连接,其中为了控制液压马达设置有一个控制换向阀,它与泵的输送管路,被导向一个容器的容器管路以及导向液压马达的第一压力介质管路和导向液压马达的第二压力介质管路连接并且在控制换向阀和液压马达之间的压力介质管路内布置有一个制动阀装置。
此外本发明涉及一种用于这样的驱动系的运行的方法。
背景技术
可移动的自行式的作业机器,特别是农用机械、林业机械和建筑机械,例如轮式装载机和伸缩装载机、挖掘机、林业机械、拖拉机、联合收割机、饲料切割机、甜菜或土豆收割机需要可以施加较高牵引力并且为了行驶较长的距离实现较高的行驶速度的移动装置。最近对于可移动的作业机器要求在40km/h至60km/h范围内的增大的行驶速度。
对于带有处于开放回路中的静液压传动机构的可移动的作业机器的移动装置已知的是,为了行驶速度的分开使用负载控制变速器,例如一个两级的负载控制变速器,该变速器被静液压传动机构的液压马达这样驱动,即该液压马达与负载控制变速器的输入轴传动的连接。这样的负载控制变速器实现了在行驶时移动装置运行中的换挡,特别是升档,例如没有牵引力中断的从第一变速比级换入第二变速比级。这样的负载控制变速器一般具有被构成为膜片式离合器的用于不同的变速器档位的换挡元件,由此这样的负载控制变速器导致了较大的结构耗费并且由于膜片式离合器内部的剪力具有较差的效率。
对于处于开放回路中的静液压传动机构,液压马达的输入量由可调节输送体积的泵产生。为了分配液压马达的体积流量设置有一个控制换向阀,该阀一般被构成为在中间位置上节流的换向阀并且控制液压马达的运动速度和运动方向。对于带有处于开放回路中的静液压传动机构的移动装置已知的是,将液压马达构成为输入体积可调节的调节马达,其中调节装置被液压控制并且随着液压马达的输入压力的增大调节马达被向输入体积增大的方向上调节。制动阀装置在处于开放回路中的静液压传动机构中用于液压马达在制动阶段时停留在输入端。为此在液压马达的输出端的压力介质管路中设置有一个制动阀,该阀被液压马达的输入端的压力介质管路中的压力所控制。相应的在液压马达的输入端的压力介质管路中设置有一个制动阀,该阀被液压马达的输出端的压力介质管路中的压力所控制。制动阀的制动阀功能在于,当静液压传动机构处于驱动阶段时,液压马达的输入端内的被输出端的压力所控制的制动阀处于闭锁位置,以便隔绝液压马达的输入端到容器的连接,并且液压马达的输出端的制动阀被输入端的压力控制进入一个开启位置,在该位置上输出端与容器连接。在静液压传动机构处于制动阶段液压马达的输入端的压力减小时,液压马达的输出端的制动阀被在闭锁位置的方向上加载,从而输出端的制动阀阻塞液压马达的输出量并且产生制动压力,由此避免了液压马达的超前。
对于带有静液压传动机构和被静液压传动机构的液压马达驱动的负载控制变速器的这种类型的作为移动装置的驱动系,在负载控制变速器降档时,例如从第二变速比级换入第一变速比级时,在行驶中会引起车辆的强烈的减速冲击。为了避免行驶中降档时的减速冲击,降档只在车辆静止时或者低于例如2km/h的车速接近于静止时才被允许。为了保证以上情况,需要额外的换挡闭锁,例如液压的或者电液压的闭锁装置,它们只在车辆静止或者接近于静止时才允许降档。负载控制变速器的这样的换挡闭锁额外提高了结构耗费。
为了对于带有处于开放回路中的静液压传动机构和串联的变速器的作为驱动系的移动装置实现行驶中作业机器运行时的换挡,从EP1231413A2中已经公知一种解决方案,即变速器设置有同步装置,例如同步环并且在换挡过程中为了变速器的换挡将静液压传动机构的液压马达调节到转角0°并且因此将输入体积调节到零。通过将液压马达的输入体积调节到零,静液压变速器的液压马达无扭矩的运行,从而在变速器上换挡可以被执行,因为变速器可以在与液压马达连接的输入轴上调节到换挡过程后的转速。
然而这样的驱动系具有较高的结构耗费,因为输入体积可调节的液压马达通常可以在具有不等于零的最小输入体积的一个位置和具有最大输入体积的一个位置之间调节并且因此必需一个带有输入体积为零的位置的特殊的零升程液压马达。该液压马达在同步阶段通过变速器的同步装置的摩擦扭矩被拖到相应的转速,由此出现相应的摩擦损失和磨损。此外带有同步装置的变速器的形成导致了结构耗费的提高。
发明内容
本发明的基本任务在于,提供一种开头所述种类的驱动系以及用于驱动这样的驱动系的方法,利用该驱动系对于处于开放回路中的静液压传动机构以较小的结构耗费实现了变速器在行驶运行中的换挡。
该任务依据本发明被这样解决,即一个过量控制装置配属于制动阀装置,借助于该控制装置制动阀装置可以被在用于切断制动阀功能的开启位置的方向上操纵,其中为了执行在变速器的变速比级之间的换挡,借助于过量控制装置制动阀功能可以被切断和接通。因此依据本发明的思想在于,为了执行换挡利用过量控制装置控制已存在的制动阀装置,以便可以在变速器换挡时有针对性的切断或者接通制动阀装置的制动阀功能。制动阀功能的切断,其中制动阀被控制到一个开启位置,实现了液压马达的无扭矩运行,因为液压马达的输出端的压力介质管路中的制动阀以及液压马达的输入端的压力介质管路中的制动阀被加载到开启位置并且因此制动阀功能被关闭。与带有现有技术的静液压传动机构的驱动系相反,现有技术中在换挡过程中液压马达被调节到转角0°并且因此被调节到输入体积为零,对于依据本发明的静液压传动机构可以使用一般的液压马达,该液压马达可以被构成为定量马达或者可以在具有不等于零的最小输入体积的一个位置和具有最大输入体积的一个位置之间调节的调节马达,从而依据本发明的变速器利用一般的部件具有较小的结构耗费。在依据本发明的驱动系中变速器可以被构成为不同步的变速器,例如不带有同步环的静止变速器,该变速器通常只有在静止时才可以换挡到不同的变速器挡位。
依据本发明的一种有利的实施方式,为了执行变速器的换挡,进行变速器的扭矩卸载,其中为了变速器的扭矩卸载,借助于过量控制装置制动阀装置的制动阀功能被切断。通过制动阀装置的制动阀功能的切断借助于过量控制装置制动阀被加载进入开启位置,从而利用较小的结构耗费获得了液压马达的无扭矩的驱动并且因此获得了变速器的扭矩卸载,从而变速器的被挂入的变速比级可以被断开并且变速器可以被换挡到一个中间位置。变速器的借助于制动阀功能的切断的依据本发明的扭矩卸载通过过量控制装置不需要特殊的输入体积为零的液压马达并且在通常的液压马达,例如定量马达或者可以在具有不等于零的最小输入体积的一个位置和具有最大输入体积的一个位置之间调节的调节马达上实现了变速器的扭矩卸载。液压马达并且因此变速器的扭矩卸载此外通过制动阀功能的切断和制动阀装置的关闭实现了以下情况,即随时并且在所有运行状态下在例如可以由变速器的驱动产生的可能的干扰影响时也获得液压马达的扭矩卸载。切断并且加载进入布置在输入端的压力介质管路内的制动阀以及布置在输出端的压力介质管路内的制动阀的开启位置在这里实现了以下情况,即在驱动阶段液压马达输入端的输入端压力以及制动阶段液压马达输出端的输出端压力通过关闭并且切断的到容器的制动阀可以被建立,从而变速器在两个行驶方向上的扭矩卸载在驱动阶段和在制动阶段在所有运行情况下都可以以简单的方式被获得。
制动阀装置可以依据本发明的一种实施方式具有配属于第一压力介质管路的第一制动阀和配属于第二压力介质管路的第二制动阀,其中制动阀可以共同通过过量控制装置操纵,其中为了执行变速器的换挡,液压马达的转速同步在变速器的一个中间位置进行,其中为了液压马达的转速同步,借助于过量控制装置制动阀的制动阀功能被接通。在变速器扭矩卸载并且接下来变速器通过断开挂入的变速比级换入中间位置后,利用液压马达的与变速器中的变速比降落相关的转速匹配进行液压马达的转速同步。通过可以共同被过量控制装置操纵的制动阀的制动阀功能的接通实现了以下情况,即液压马达的输出端的制动阀在通常功能下作为制动阀被液压马达的输入端的压力控制并且液压马达的输入端的制动阀在通常功能下作为制动阀被液压马达的输出端的压力控制并且因此被加载进入闭锁位置,在该闭锁位置负载的输入端经过制动阀到容器的连接被闭锁。由此可以实现,液压马达的转速例如可以通过输入端的输入量的改变和/或调节马达的输入体积的改变被同步。
制动阀装置可以依据本发明的一种作为替代的实施方式具有配属于第一压力介质管路的第一制动阀和配属于第二压力介质管路的第二制动阀,其中制动阀可以分别通过过量控制装置操纵,其中为了执行变速器的换挡,液压马达的转速同步在变速器的一个中间位置进行,其中为了液压马达的转速同步,借助于过量控制装置布置在输入端的压力介质管路内的制动阀的制动阀功能被接通并且布置在输出端的压力介质管路内的制动阀的制动阀功能被切断。在变速器扭矩卸载并且接下来变速器通过断开挂入的变速比级换入中间位置后,利用液压马达的与变速器中的变速比降落相关的转速匹配进行液压马达的转速同步。通过可分别被过量控制装置操纵的制动阀的布置在输入端的制动阀的制动阀功能的接通和布置在输出端的制动阀的制动阀功能的切断实现了以下情况,即液压马达的输入端的被切断的制动阀在通常功能下作为制动阀被液压马达的输出端的压力控制并且因此被加载进入闭锁位置,其中液压马达的输入端与容器的连接通过输入端的制动阀被闭锁。此外布置在液压马达的输出端的制动阀被切断并且处于开启位置,从而液压马达的输出端没有输出端的制动阀的制动阀功能的与容器连接。由此实现了液压马达的转速例如可以通过输入端的输入量的改变和/或调节马达的输入体积的改变被同步,其中位于液压马达的输出端的被切断的并且处于开启位置的制动阀对液压马达的转速同步没有干扰影响。
液压马达的转速同步在挂入新的变速器变速比级之前在这里实现了变速器升档和降档时无干扰的加速冲击或减速冲击的柔和的换挡过程。
对于可分别通过过量控制装置操纵的制动阀,符合目的的是依据本发明一种有利的改进方案,在变速器换挡后借助于过量控制装置布置在输出端的压力介质管路内的制动阀的制动阀功能被接通。在完成液压马达的转速同步以后,其中液压马达的转速和变速器的输出转速之间的转速差实现了一个预定的转速带,变速器可以被从中间位置换挡进入新的变速比级。在执行换挡并且挂入新的变速比级后,布置在输出端的压力介质管路内的制动阀的制动阀功能被接通。布置在输出端的制动阀因此在完成变速器的换挡后以通常的方式作为制动阀工作,该制动阀被输入端的压力控制。
制动阀为了制动阀功能的切断可以借助于过量控制装置被操纵进入开启位置并且为了制动阀功能的接通可以被相应的压力介质管路中的压力控制。
依据本发明的一种优选的实施方式,制动阀被构成为调节压力可变的压力阀,它们被预设到一个最大调节压力并且为了切断制动阀功能可以借助于一个卸载压力被在最小调节压力的方向上加载。这样的被构成为压力阀并且在闭锁位置中被预设到一个最大调节压力的制动阀在制动阀功能接通时通过液压马达的相应的压力介质管路中的压力被向调节压力减小的方向并且因此向最小调节压力的方向并且向开启位置加载,从而布置在液压马达的输出端的压力阀在驱动阶段被输入压力控制进入开启位置并且制动阶段中输入压力减小时通过调节压力的增大被向闭锁位置的方向为了产生液压马达输出端的制动压力而加载。这样的压力阀可以以较小的额外耗费借助于卸载压力被向最小调节压力的方向并且因此向开启位置的方向加载,以便为了制动阀功能的切断被控制进入开启位置。
制动阀装置上的制动阀功能的切断和接通可以以较小的结构耗费和额外耗费实现,当依据本发明的一种有利的实施方式可以借助于过量控制装置产生卸载压力时,该卸载压力为了切断制动阀功能将制动阀向最小调节压力的方向加载并因此进入开启位置。
特别有利的是过量控制装置包括一个控制阀装置,借助于该控制阀装置布置在第一压力介质管路内的第一制动阀的在最小调节压力方向上作用的卸载压力腔为了制动阀功能的切断可以被施加卸载压力并且为了制动阀功能的接通可以被施加第二压力介质管路中的压力,并且借助于控制阀装置布置在第二压力介质管路内的第二制动阀的在最小调节压力方向上作用的卸载压力腔为了制动阀功能的切断可以被施加卸载压力并且为了制动阀功能的接通可以被施加第二压力介质管路中的压力。利用控制阀装置相应的制动阀的卸载压力腔为了制动阀功能的切断可以以简单的方式被施加卸载压力,通过该卸载压力制动阀被向最小调节压力的方向上加载,或者为了制动阀功能的接通被加载相应的压力介质管路中的压力,以便在制动阀正常运行时获得根据输入压力的对输出端制动阀的控制。
如果依据本发明的一种实施方式制动阀可以共同被过量控制装置操纵,控制阀装置依据本发明的一种有利的实施方式包括一个控制阀,利用该控制阀两个制动阀的卸载压力腔都可以被连接到产生卸载压力的控制压力源上。利用一个控制两个制动阀的两个卸载压力腔的控制阀,仅通过一个控制阀就实现了用于执行换挡的制动阀功能的切断和接通。
符合目的的是,为此第一制动阀的卸载压力腔被连接在换向阀的输出端,该换向阀在输入端与第二压力介质管路以及控制阀连接并且第二制动阀的卸载压力腔被连接在换向阀的输出端,该换向阀在输入端与第一压力介质管路以及控制阀连接。利用这样的换向阀可以以简单的方式通过一个控制阀控制制动阀的卸载压力腔加载卸载压力或者相应的压力介质管路中的压力。
如果依据本发明的一种作为替代的实施方式制动阀可分别被过量控制装置操纵,控制阀装置依据本发明的一种有利的实施方式包括两个控制阀,其中借助于第一控制阀,第一制动阀的卸载压力腔可以连接在产生卸载压力的控制压力源上并且借助于第二控制阀,第二制动阀的卸载压力腔可以连接在所述控制压力源上。利用两个控制阀,其中每个控制一个制动阀,两个制动阀可以以简单的方式相互独立的为了执行换挡而被切断和接通。
依据本发明的一种有利的实施方式,第一制动阀的卸载压力腔被连接在换向阀的输出端,该换向阀在输入端与第二压力介质管路以及第一控制阀连接并且第二制动阀的卸载压力腔被连接在换向阀的输出端,该换向阀在输入端与第一压力介质管路以及第二控制阀连接。利用这样的换向阀可以以简单的方式通过配属于制动阀的控制阀控制向制动阀的卸载压力腔加载卸载压力或者相应的压力介质管路中的压力。
依据本发明的一种作为替代的优选实施方式,第一制动阀的卸载压力腔被连接在第一控制阀上,该控制阀控制卸载压力腔与控制压力源或者第二压力介质管路的连接,并且第二制动阀的卸载压力腔被连接在第一控制阀上,该控制阀控制卸载压力腔与控制压力源或者第一压力介质管路的连接。利用两个这样的分别控制向配属的制动阀的卸载压力腔加载卸载压力或者相应的压力介质管路中的压力的控制阀,两个制动阀可以以较小的结构耗费被相互独立的切断和接通。
特别有利的是,依据本发明的一种有利的改进方案在第一控制阀和/或第二控制阀与控制压力源的连接中分别布置有一个节流装置。利用该节流装置,制动阀切断时将制动阀向最小调节压力的方向加载并且因此进入开启位置的卸载压力的压力建立的斜升时间可以被调节,并因此在换挡过程中驱动系在液压马达并因此变速器扭矩卸载时的特性被调节。对于移动装置因此在变速器换挡过程开始时扭矩卸载时的行驶舒适性和换挡舒适性可以借助于节流装置以简单的方式被调节。
过量控制装置的控制阀装置的控制阀依据本发明的一种实施方式可以被构成为分配阀。
依据本发明的一种作为替代的实施方式,过量控制装置的控制阀装置的控制阀被构成为在中间位置上节流的控制阀或者压力调节阀。这样的控制阀可以被由相应实施的控制信号所控制的加载,例如利用斜坡形的控制信号,由此液压马达的扭矩卸载时间并且因此变速器上的扭矩撤销时间可以在换挡过程开始时被调节并且预定,例如通过斜坡的斜度。对于移动装置因此在变速器换挡过程开始时扭矩卸载时的行驶舒适性和换挡舒适性可以借助于相应的控制信号以简单的方式被调节。相同的情况适用于换挡过程后液压马达上的扭矩的恢复,即通过控制阀的控制信号的受控的消除,制动阀又被重新接通。
依据本发明的一种符合目的的改进方案,在从控制换向阀导向容器的容器管路中布置有一个背压阀,其中该背压阀可以在变速器换挡液压马达必需转速减小并且在变速器的中间位置液压马达进行转速同步时被向增大预加压力的方向调节。通过容器管路中背压阀的提高可以在液压马达的输出端上以简单的方式产生了相应的输出压力并且因此产生了制动扭矩,该扭矩特别是在变速器升档时,其中液压马达在转速同步时必需减小转速,可以获得液压马达的较快的制动以及液压马达转速的相应较快的转速同步,由此获得了变速器相应较快的换挡过程。
如果驱动系包括一个驱动静液压传动机构的泵的驱动马达,特别是一个内燃机,可以依据本发明的一种符合目的的改进方案,为了在变速器换挡液压马达必需转速增大时在变速器的中间位置液压马达的转速同步,进行驱动马达的转速提高。通过驱动马达的转速提高可以以简单的方式提高由泵供给的输入量,以便特别是在变速器降档时提供对于液压马达提高的转速所必需的液压马达的输入端的输入量,其中液压马达在转速同步时必需提高相应于变速器的变速比降落的转速。驱动马达的转速的提高可以在液压马达扭矩卸载时已被执行,由此变速器换挡过程的时间可以被缩短。
在变速器换挡时在变速器的中间位置液压马达的转速同步依据本发明的一种有利的改进方案通过对液压马达的输入端的压力介质管路内的输入量的控制和调节进行。通过输入量的相应的匹配和改变可以以简单的方式将在开放回路中运行的液压马达的转速与变速器的新的变速比级相匹配。在本发明中在这里液压马达被主动的通过输入量的改变与新的转速匹配。与液压马达为了换挡被调节到转角0°并且液压马达通过变速器的同步装置被被动的带入用于挂入新的变速比级所必需的转速的现有技术的驱动系相比,在依据本发明的驱动系中变速器被构成为构造简单的可换挡的静止变速器,它可以被无同步装置的组成。
本发明可以应用于所有常用的和公知的泵控制,例如一种正控制系统,其中调节阀的输送体积根据控制换向阀的控制信号被控制并且预先确定,或者是一种负控制系统,其中在由泵的输送管路引向容器的一个旁路中借助于流量孔板产生用于影响调节泵的输送体积的压力信号。
依据本发明的一种实施方式泵被构成为负载传感控制的调节泵,其中在变速器换挡时在变速器的中间位置液压马达的转速同步通过控制换向阀的控制进行。负载传感控制的泵在所谓的负载传感控制系统或者带有与负载压力无关的流量分配的控制系统中被使用,泵的输送体积根据多个负载的最大负载压力按需求被控制。对于这样的负载传感控制的泵,液压马达的转速的同步可以在换挡过程中以简单的方式通过控制换向阀的相应控制并因此通过液压马达输入量的匹配进行。
依据本发明的一种作为替代的实施方式泵被构成为可电调节的调节泵,其中在变速器换挡时在变速器的中间位置液压马达的转速同步通过泵的调节装置的控制和/或控制换向阀的控制进行。在可电调节输送体积的泵的应用中,可以通过泵的调节装置的控制和/或控制换向阀的控制进行液压马达的输入量的匹配,以便获得变速器变速过程中液压马达转速的同步。
液压马达可以依据本发明的一种实施例被构成为定量马达。通过液压马达为了变速器的变速过程借助于制动阀功能的切断的扭矩卸载可以在本发明中使用用于驱动变速器的简单构造的定量马达。
依据本发明的一种作为替代的实施方式液压马达被构成为调节马达,特别是可以在一个不等于零的最小输入体积和一个最大输入体积之间调节的,特别是可电调节的调节马达。在调节马达的应用中,液压马达在变速器换挡时在变速器的中间位置上的转速同步可以对于上述措施额外的或者作为替代的同样通过调节马达的调节装置的控制以及液压马达的输入体积的改变来进行。
符合目的的是,制动阀装置的过量控制装置可电操纵,其中为了控制过量控制装置设置有一个电子控制装置。利用控制待执行的变速器变速的电子控制装置可以借助于过量控制装置以简单的方式在换挡过程中为了液压马达并因此变速器的扭矩卸载为所挂入的变速比级的断开而将制动阀功能断开,或者为了液压马达的转速同步以及为了挂入新的变速比级后的负荷能力将制动阀功能接通。
符合目的的是,控制换向阀可电操纵并且为了控制与电子控制装置连接。利用由电子控制装置控制的控制换向阀可以以简单的方式为了换挡时液压马达的电液压式的转速同步匹配和改变液压马达的输入量。
符合目的的是,可电调节的泵的调节装置为了控制与电子控制装置连接。利用可电调节的调节泵的由电子控制装置控制的调节装置可以以简单的方式为了换挡时液压马达的电液压式的转速同步匹配和改变输入量。
符合目的的是,可电调节的调节马达的调节装置为了控制与电子控制装置连接。利用输入量可调节的调节马达的由电子控制装置控制的调节装置可以以简单的方式为了换挡时液压马达的电液压式的转速同步匹配和改变液压马达的转速。
符合目的的是,背压阀可电调节并且为了控制与电子控制装置连接。因此为了换挡时液压马达的转速同步可以以简单的方式由控制装置控制的提高布置在容器管路中的背压阀的预加压力,以便获得转速同步时液压马达相应的转速降低。
符合目的的是,驱动马达为了转速的匹配与电子控制装置连接。因此为了液压马达的转速同步可以以简单的方式由控制装置控制的提高驱动泵的驱动马达的转速,以便在换挡过程中转速同步时通过提高输入量获得所必需的液压马达的转速提高。
该任务同样通过带有依据本发明的驱动系的移动装置得以解决。利用依据本发明的驱动系可以以简单的方式在带有位于开放回路中的静液压传动机构的移动装置上执行变速器的升档和降档。
此外本发明还涉及一种带有这样的移动装置的可移动的作业机器。
该任务在用于依据本发明的驱动系的运行方法上的特征在于,当在变速器的变速比级之间的换挡时,为了变速器的扭矩卸载制动阀装置的过量控制装置被这样控制,即该制动阀装置被在用于切断制动阀功能的开启位置的方向上加载。因此利用依据本发明的方法为了用于液压马达并且因此变速器的扭矩卸载的分配阀的换挡,以便可以将挂入的变速比级断开并且将变速器换入中间位置,已存在的制动阀装置被在开启位置的方向上加载,由此制动阀功能被切断并且制动阀被关闭。因此液压马达的输出端和输入端通过切断并且位于开启位置的通向容器的制动阀被卸载,从而以简单的方式获得了液压马达的无扭矩的运行。利用制动阀装置的切断在这里在液压马达的两个运动方向的驱动阶段和制动阶段都以简单的方式获得了液压马达并且因此变速器的扭矩卸载。
对于依据本发明的方法,当在变速器的变速比级之间的换挡时,为了液压马达的转速同步液压马达的输入端的压力介质管路内的输入量通过控制换向阀和/或调节泵的输送体积控制或者调节和/或通过被构成为调节马达的液压马达的输入量控制或者调节。利用对液压马达的输入量和/或被构成为调节马达的液压马达的输入体积的控制或者调节,液压马达可以在变速器位于中间位置时被主动带到一个同步转速或者被带入一个相应的转速窗中,以便变速器中的新的变速比级可以被接入。在这里变速器可以被构成为机械多级变速器,它具有形状配合的扭矩传递介质,例如相应的变速比级上的换挡啮合。作为替代变速器可以具有力配合的扭矩传递介质,例如相应的变速比级上的膜片式离合器。这样的带有膜片式离合器的静止变速器与现有技术的负载控制变速器相比具有明显更小的制造耗费和空间需求,因为膜片式离合器仅需被这样设计,即平衡换挡过程中和接入无负载换挡的变速器的变速比级时剩余的转速差,然而不需要像现有技术的负载控制变速器一样设计换挡时牵引力的传递以及由强制同步在膜片式离合器中产生的热量的散发。
对于依据本发明的方法,为了液压马达的转速同步制动阀装置的过量控制装置被这样控制,即布置在输入端的压力介质管路中的制动阀通过根据输出端的压力介质管路内的压力的制动阀的控制被在用于接通制动阀功能的闭锁位置的方向上加载。借此实现了布置在液压马达的输入端的制动阀被再次激活并且接通,其中布置在输入端的制动阀被输入端的压力控制并且因此液压马达的输入端的制动阀被加载进入闭锁位置。由此液压马达的输入端经过输入端的制动阀到容器的连接被闭锁,从而液压马达的转速跟随输入端的输入量并且可以通过液压马达的输入量的改变以及与挂入新的变速比级所必需的同步转速的匹配被调节。
优选在依据本发明的方法中为了液压马达的转速同步制动阀装置的过量控制装置被这样控制,即布置在输出端的压力介质管路内的制动阀被向用于切断制动阀功能的开启位置的方向上加载。布置在输出端的制动阀因此为了转速同步保持切断,从而液压马达的输出端通过被调节到开启位置的制动阀与容器连接。借此以简单的方式实现了液压马达转速同步时布置在液压马达的输出端的制动阀没有对液压马达的转速同步的干扰影响。
附图说明
本发明的其他的优点和细节借助于附图中描述的实施例被进一步说明。其中:
图1示出依据本发明的线路图,
图2示出本发明的第一种实施方式,
图3示出本发明的第二种实施方式,
图4示出本发明的第三种实施方式并且
图5示出本发明的一种作为替代的实施方式。
具体实施方式
在图1中示出带有依据本发明的驱动系1的作业机器,例如挖掘机的移动装置的线路图。
驱动系1作为移动装置包括开放回路中的带有输入体积可调节的泵2以及在开放回路中连接在泵2上的液压马达3。泵2为了驱动与驱动马达4,例如内燃机相连。泵2在输入端与容器5连接并且输送到输送管路6中。为了对液压马达3的运动方向和运动速度的控制设置有一个在中间位置节流的控制换向阀7。控制换向阀7连接在输送管路6,导向容器5的容器管路8,导向液压马达3的第一压力介质管路9a和导向液压马达3的第二压力介质管路9b上。控制换向阀7具有一个中间位置7a,在该位置上压力介质管路9a,9b与输送管路6和容器管路8的连接被闭锁。在控制换向阀7的用于向前行驶的第一控制位置7b上,输送管路6被连接在第一压力介质管路9a上并且第二压力介质管路9b被连接在容器管路8上。因此在控制换向阀7的第一控制位置7b上,第一压力介质管路9a形成了液压马达3的输入端并且第二压力介质管路9b形成了液压马达3的输出端。在控制换向阀7的用于向后行驶的第二控制位置7c上,输送管路6被连接在第二压力介质管路9b上并且第一压力介质管路9a被连接在容器管路8上。因此在控制换向阀7的第二控制位置7c上,第二压力介质管路9b形成了液压马达3的输入端并且第一压力介质管路9a形成了液压马达3的输出端。
液压马达3与变速器11的输入轴10相连,该变速器在本实施例中被构成为带有至少两个变速比级G1,G2的多级变速器。变速器11借助于从动轴14与带有被驱动的轮13a,13b的作业机器的驱动轴12传动连接。此外多级变速器11可以具有分动器的功能并且具有用于驱动另一根没有详细画出的驱动轴的第二从动轴15。因此变速器11可以被构成为差速器,它被接入全轮驱动的作业机器的两根驱动轴之间的力流中。
在从控制换向阀7导向容器5的容器管路8中布置有一个背压阀20。在示出的实施例中背压阀20被构成为预加压力可调节和可改变的限压阀。
此外在图1中示出一个制动阀装置25,它被布置在控制换向阀7和液压马达3之间的压力介质管路9a,9b中。制动阀装置25具有两个制动阀25a,25b。制动阀25a配属于第一压力介质管路9a并且在输入端连接在朝向液压马达3开口的止回阀26和液压马达3之间的第一压力介质管路9a上。在输出端第一制动阀25a通过朝向第二压力介质管路9b开口的止回阀27的中间连接与第二压力介质管路9b相连。制动阀25b配属于第二压力介质管路9b并且在输入端连接在朝向液压马达3开口的止回阀28和液压马达3之间的第二压力介质管路9b上。在输出端第二制动阀25b通过朝向第一压力介质管路9a开口的止回阀29的中间连接与第一压力介质管路9a相连。第一制动阀25a借助于控制管路30a根据第二压力介质管路9b中的压力被控制。相应的第二制动阀25b借助于控制管路30b根据第一压力介质管路9a中的压力被控制。第一制动阀25a被预加一个最大调节压力并进入闭锁位置并且利用控制管路30a中的增大的压力被向最小调节压力的方向并且因此向开启位置的方向加载。第一制动阀25a因此利用第二压力介质管路9b中的减小的压力被向闭锁位置的方向加载。相应的第二制动阀25b被预加一个最大调节压力并进入闭锁位置并且利用控制管路30b中的增大的压力被向最小调节压力的方向并且因此向开启位置的方向加载,从而第二制动阀25b利用第一压力介质管路9a中的减小的压力被向闭锁位置的方向加载。
对于朝向前行驶位置7b的方向偏转的控制换向阀7,液压马达3的输入量经过压力介质管路9a和开启的止回阀26流到输入端。输入端的压力介质管路9a中的液压马达3的输入压力通过控制管路30b将第二制动阀25b加载进入开启位置,从而在液压马达3的输出端输出量经过开启的制动阀25b和开启的止回阀27进入第二压力介质管路9b,该管路通过偏转到向前行驶位置7b的控制换向阀7与容器5相连。配属于输入端的第一制动阀25a借助于控制管路30a被加载输出端的压力介质管路9b中的压力并且因此处于闭锁位置。如果移动装置从这样的驱动阶段进入制动运行,液压马达3的转速由于第一压力介质管路9a中的输入压力而降低。作为后果第一压力介质管路9a中的输入量瓦解并且第二制动阀25b被向调节压力增大的方向并且因此向闭锁位置的方向加载,在该位置上一个制动压力在输出端的压力介质管路9b中积聚,从而液压马达3取决于输入端的压力介质管路9a中的输入量。如果配属于输出端的第二制动阀25b的制动压力不够,以便形成必需的液压马达3的制动扭矩,输入端的第一压力介质管路9a中的压力完全瓦解。由于由背压阀20产生的背压,止回阀29开启并且起到用于由第一压力介质管路9a构成的液压马达3的输入端的防空化阀的作用。因此在向前行驶时,配属于输出端的第二压力介质管路9b的并且由压力介质管路9a中的输入端压力控制的第二制动阀25b具有制动阀功能,以便在液压马达3的输出端形成制动阶段相应的制动压力。
在向后行驶时产生了相应的过程,其中配属于输出端的第一压力介质管路9a并且由第二压力介质管路9b中的输入端压力控制的第一制动阀25a具有制动阀功能,以便在液压马达3的输出端形成制动阶段相应的制动压力。
依据本发明对于依据本发明的驱动系1在行驶时实现了变速器11的换挡并且因此实现了变速器11在变速比级G1,G2之间的换挡。
依据本发明为此一个过量控制装置35配属于制动阀装置25,借助于该装置制动阀25a,25b在变速器11在变速比级G1,G2之间的换挡时的制动阀功能可以被切断和接通。
为了控制换挡设置有一个电子控制装置40,例如作业机器的车辆控制装置,在它的输入端一个用于待执行的变速器11的换挡的传感器信号41可以被输入。控制装置40为了变速器11的换挡与变速器11的换挡执行机构42连接。优选换挡执行机构42操纵形状配合的扭矩传递介质,例如相应的变速比级上的换挡啮合。作为替代换挡执行机构42可以操纵形状配合的扭矩传递介质,例如相应的变速比级上的膜片式离合器。此外控制装置40与变速器11的档位识别装置43相连,利用该装置变速器11挂入的档位G1,G2和中间位置N可以被确定。
为了检测泵2的驱动转速,控制装置40与驱动马达4的从动轴上的转速传感器44相连。此外控制装置40为了驱动马达4的转速调节与驱动马达4的转速调节装置45相连。此外控制装置40与被构成为可电操纵的控制阀的用于其操纵的控制换向阀7相连。此外借助于控制装置40背压阀20的预加压力可以被调节和调整,该阀为此被构成为可电调节的背压阀20。为了检测变速器11的输入轴10的转速,控制装置40与一个转速传感器46连接。此外控制装置40与用于检测输出轴14的转速的一个转速传感器47相连。此外控制装置40与压力传感器48a相连,利用该传感器可以检测第一压力介质管路9a中的压力,并且与压力传感器48b相连,利用该传感器可以检测第二压力介质管路9b中的压力。
液压马达3可以被构成为定量马达。在示出的实施例中液压马达3被构成为输入体积可调节的调节马达,其中控制输入体积的调节装置49可电操纵并且与控制装置40相连。
制动阀装置25的过量控制装置35可电操纵并且为了控制与控制装置40相连。依据图1过量控制装置35具有一个控制阀装置36,它在输入端借助于输送管路38连接在控制压力源39上。控制阀装置36可借助于两个磁体50a,50b被操纵,它们为了控制与控制装置40相连。对于磁体50a的控制,第一制动阀25a借助于输送管路38中的控制压力被加载进入开启位置或者向最小调节压力的方向加载。相应的对于控制磁体50b第二制动阀25b借助于输送管路38中的控制压力被加载进入开启位置或者向最小调节压力的方向加载。对于被控制的磁体50a,50b,因此相应的制动阀25a,25b的制动阀功能被切断并且制动阀25a,25b通过加载被关闭进入开启位置。
对于没有被控制的磁体50a,50b,例如当行驶时,制动阀25a,25b的制动阀功能被接通并且制动阀25a,25b以通常的工作方式工作,其中输出端的制动阀25a,25b被输入端的压力介质管路9b,9a中的压力控制。
对于变速器11的换挡,相应的传感器信号41存在于控制装置40上。对于变速器11的换挡过程,控制装置40在第一步骤检查由传感器信号41所预先确定的换挡意图是否有意义、可靠并且可执行。换挡意图在这里可以被操纵人员手动预先确定或者被自动的释放。在换挡过程的第二步骤中进行液压马达3并且因此变速器11的扭矩卸载,以便借助于换挡执行机构42对于无扭矩换挡的变速器11在第二步骤结束时,挂入的变速比级G1或者G2可以断开并且变速器11可以在变速过程的第三阶段挂入中间位置N。对于位于中间位置N的变速器11,在换挡过程的第四步骤中液压马达3的用于待挂入的变速比级的电液压式转速同步被执行。一旦液压马达3的转速和从动轴14的转速之间的转速差达到一个预先确定的转速窗,就可以通过换挡执行机构42的操纵在换挡过程的第五步骤中挂入变速器11的新的变速比级。在变速器11挂入新的变速比级G2或者G1后,在接下来的第七步骤中进行液压马达3的扭矩承受以及变速器11上的负载承受,由此换挡过程结束。
对于本发明,为了换挡过程的第二步骤中液压马达3并且因此变速器11的扭矩卸载,制动阀装置25的制动阀功能借助于过量控制装置35被切断。在图1中为此进行两个磁体50a,50b的控制,从而两个制动阀25a和25b被控制进入开启位置并且因此两个制动阀25a,25b被关闭。借此在第二步骤中获得了液压马达3的卸载以及因此变速器11的扭矩卸载。变速器11并且因此液压马达3的扭矩卸载可以借助于压力传感器48a,48b被控制装置40检测。一旦变速器11无扭矩并且因此无负载,换挡执行机构42可以在第三步骤中被控制装置40控制,以便断开挂入的变速比级G1或者G2并且将变速器11挂入中间位置N。
在图1中两个制动阀25a和25b可通过磁体50a,50b被分别并且相互无关的操纵。在液压马达3转速同步时对于位于中间位置N的变速器11在变速过程的第四步骤在本发明中图1的过量控制装置35被这样控制,即配属于输入端的压力介质管路9a和9b的制动阀25a和25b通过对相应的磁体50a和50b的控制的结束被接通制动阀功能。配属于输出端的压力介质管路9b和9a的制动阀25b和25a通过对磁体50b和50a的相应的控制继续保持切断。在向前行驶转速同步时因此对磁体50a的控制结束并且磁体50b被继续控制,从而配属于输入端的第一制动阀25a被接通并且被加载进入闭锁位置并且配属于输出端的第二制动阀25b继续保持切断,其中制动阀25b位于开启位置。相应的在向后行驶转速同步时对磁体50b的控制结束并且磁体50a被继续控制,从而配属于输入端的第二制动阀25b被接通并且被加载进入闭锁位置并且配属于输出端的第一制动阀25a继续保持切断,其中制动阀25a位于开启位置。
为了液压马达3的电液压的转速同步,在图1中通过液压马达3的输入量的控制和调节进行,其中控制换向阀7相应的被控制装置40控制和操纵。当液压马达3被构成为调节马达时,液压马达3的输入体积可以额外的借助于用于转速同步的控制装置40被改变。通过输入端的在接通状态下位于闭锁位置的制动阀25a或25b,液压马达3可以跟随改变的输入量并且因此执行用于转速同步必需的转速匹配。
当变速器11从变速比级G1升档到变速比级G2时,转速同步时液压马达3转速的减小是必需的。为此控制装置40可以控制用于提高预加压力的背压阀20,以便通过容器管路8中的提高的输出压力获得转速同步时液压马达3快速的制动以及液压马达3快速的转速降低。当变速器11从变速比级G2降档到变速比级G1时,转速同步时相应于变速器11的变速比级差的液压马达3的转速的提高是必需的。为了提高液压马达3输入端的输入量,驱动装置4的转速可以被控制装置40通过转速调节装置45的控制被提高,如果必要的话。在通过转速传感器44确定驱动马达4的转速的控制装置40中,对于存在的传感器信号41和相应的换挡意图驱动马达4的转速提高的需求可以被确定,从而驱动马达4的转速提高可以在换挡过程的第二步骤中变速器11的扭矩卸载和负载切断时已经被执行。通过切断的输出端制动阀25b或25a可以实现,配属于输出端的制动阀25b或25a对液压马达3的转速同步没有干扰影响。
一旦转速同步时液压马达3和从动轴14之间的转速差达到一个预先确定的转速带,其中相应的转速可以由控制装置40借助于转速传感器46和47被检测,换挡执行机构42被控制装置40控制,以便将变速器11从中间位置N挂入所期望的新的变速比级G2或G1中。在变速器11挂入所期望的新的变速比级G2或G1后,还通着电的磁体50b或50a的控制被结束,从而配属于输出端的压力介质管路的制动阀25b或25a在执行完换挡后同样被接通,其中输出端的制动阀25b或25a由液压马达3的输入端的压力控制。在变速器11换挡后,背压阀20的控制同样被结束。
在本发明中,在向前行驶和向后行驶分别处于驱动状态和制动状态时,变速器11在行驶时可以被升档(从G1换挡到G2)和降档(从G2换挡到G1)。
在图2中示出制动阀装置25和过量控制装置35的一种建设性的实施方式。
制动阀装置25的制动阀25a,25b分别被构成为调节压力可变的压力阀60a,60b,它们借助于一个弹簧装置61a,61b被预紧到一个最大调节压力并且因此向闭锁位置方向预紧。压力阀60a,60b借助于控制管路62a,62b被向开启位置的方向加载相应的压力介质管路9a或9b中的压力。
制动阀25a,25b分别具有一个在弹簧装置61a,61b的弹簧预紧力减小的方向上并且因此在最小调节压力的方向上以及因此在开启位置的方向上作用的卸载压力腔63a,63b,它们的加载可以借助于过量控制装置35被控制。
图2中的过量控制装置35包括一个由两个控制阀70a,70b构成的控制阀装置36,利用它们制动阀25a,25b可以被单独的并且相互无关的被控制。控制阀70a用于第一制动阀25a的控制。借助于控制阀70a第一制动阀25a的卸载压力腔63a为了制动阀功能的接通可以连接在连在压力介质管路9b的控制管路30a上或者为了制动阀功能的切断可以连接在控制压力源39的输送管路38上,控制压力源产生卸载压力,该卸载压力为了制动阀功能的切断将制动阀25a向最小调节压力的方向上加载。为此控制阀70a借助于弹簧被加载进入用于接通制动阀功能的接通位置,在该位置上卸载压力腔63a被连接在控制管路30a上。借助于磁体50a控制阀70a可以被操纵进入用于切断制动阀功能的切断位置,在该位置上卸载压力腔63a被连接在引导卸载压力的输送管路38上。在控制阀70a与输送管路38的连接中布置有一个节流装置71a。相应的控制阀70b用于第二制动阀25b的控制。借助于控制阀70b第二制动阀25b的卸载压力腔63b为了制动阀功能的接通可以连接在连在压力介质管路9a的控制管路30b上或者为了制动阀功能的切断可以连接在控制压力源39的输送管路38上,控制压力源产生卸载压力,该卸载压力为了制动阀功能的切断将制动阀25b向最小调节压力的方向上加载。为此控制阀70b借助于弹簧被加载进入用于接通制动阀功能的接通位置,在该位置上卸载压力腔63b被连接在控制管路30b上。借助于磁体50b控制阀70b可以被操纵进入用于切断制动阀功能的切断位置,在该位置上卸载压力腔63b被连接在引导卸载压力的输送管路38上。在控制阀70b与输送管路38的连接中布置有一个节流装置71b。
借助于分配阀70a,70b,配属的制动阀25a,25b的相应的卸载压力腔63a,63b通过磁体50a,50b的控制被加载控制压力源39的卸载压力,以便通过制动阀25a,25b向最小调节压力的方向的弹簧预紧力的减小并且因此通过制动阀25a,25b的加载进入开启位置切断制动阀功能。对于不受控的磁体50a,50b制动阀25a,25b被接通制动阀功能并且卸载压力腔63a,63b被加载控制管路30a,30b中的相应的压力。对于受控的磁体50a,50b借助于节流装置71a,71b相应的卸载压力腔63a,63b中的卸载压力建立的斜升时间可以被调节和预先确定,从而在变速器11的换挡过程的第二步骤中液压马达3扭矩卸载时,卸载时间并且因此换挡舒适性和行驶舒适性可以被调节和预先确定。
在图2中控制阀70a,70b被构成为分配阀,它们可以借助于电磁开关50a,50b被控制和操纵。作为替代控制阀70a,70b可以被构成为在中间位置节流的控制阀,它们借助于调节磁体或者比例磁体被控制和操纵。
在图3中示出本发明的一种实施方式,其中制动阀装置25的过量控制装置35的控制阀装置36的控制阀70a,70b被构成为压力调节阀80a,80b。压力调节阀80a,80b分别在输入端与控制压力源39的输送管路38连接。压力调节阀80a用于控制向制动阀25a的卸载压力腔63a施加由控制压力源39产生的卸载压力。卸载压力腔63a为此被连接在换向阀81a的输出端,压力调节阀80a和与第二压力介质管路9b连接的控制管路30a连接在换向阀的输入端。相应的压力调节阀80b用于控制向制动阀25b的卸载压力腔63b施加由控制压力源39产生的卸载压力。卸载压力腔63b为此被连接在换向阀81b的输出端,压力调节阀80b和与第一压力介质管路9a连接的控制管路30b连接在换向阀的输入端。用于操纵压力调节阀80a,80b的磁体50a,50b可以被构成为比例磁体或者调节磁体。
图3中的压力调节阀80a,80b和图2中的在中间位置节流的控制阀70a,70b可以在变速器11换挡过程的第二个步骤中为了液压马达3并且因此变速器11的扭矩卸载通过受控的,例如斜坡形的控制装置40的控制信号被操纵,从而液压马达3的卸载借助于受控的过渡,例如斜坡进行。通过斜坡的斜度,液压马达3并且因此变速器11的扭矩撤销时间被受控的预先确定,由此换挡舒适性以及行驶舒适性可以被调节和预先确定。相应的通过第七个步骤中受控的例如斜坡形的控制信号的撤销,换挡过程后液压马达3上的扭矩承受,变速器11上的负荷承受以及扭矩的重新承受可以被平缓的预先确定。
在换挡过程的第二个步骤中扭矩卸载时对于液压马达3并且因此变速器11的受控的卸载可以取消压力传感器48a,48b。
在图4中示出了本发明的一种实施方式,其中由制动阀25a,25b构成的制动阀装置25的过量控制装置35的控制阀装置36包括一个单独的控制阀70,两个制动阀25a,25b可共同借助于该控制阀被操纵。借助于控制阀70制动阀25a,25b的两个卸载压力腔63a,63b为了制动阀功能的切断都可被加载由控制压力源39产生的卸载压力。
为此第一制动阀25a的卸载压力腔63a被连接在换向阀85a的输出端,该换向阀在输入端与控制阀70和与第二压力介质管路9b连接的控制管路30a相连。相应的第二制动阀25b的卸载压力腔63b被连接在换向阀85b的输出端,该换向阀在输入端与控制阀70和与第一压力介质管路9a连接的控制管路30b相连。
控制阀70被连接在输送管路38中并且具有一个作为用于接通两个制动阀25a,25b的制动阀功能的接通位置的闭锁位置,在该位置上卸载压力腔63a,63b被施加控制管路30a,30b中的相应的压力并且因此制动阀功能被接通,并且具有一个被构成为开启位置的用于切断两个制动阀25a,25b的制动阀功能的切断位置,在该位置上卸载压力腔63a,63b被施加控制压力源39中的卸载压力并且因此制动阀功能被切断。控制阀70借助于一根弹簧被加载进入切断位置并且借助于磁体50被操纵进入切断位置。
在图4中控制阀70被构成为分配阀,该分配阀借助于一个电磁开关50被控制和操纵。作为替代控制阀70可以被构成为在中间位置节流的控制阀或者依据图3的压力调节阀,该阀可以借助于一个调节磁体或者比例磁体被控制和操纵,以便获得换挡过程第二个步骤中的扭矩卸载时液压马达3的受控的卸载。
对于图4的实施方式在正常行驶运行时控制阀70不被控制,从而制动阀25a,25b被接通。在变速器11的换挡过程的第二个步骤中为了液压马达3的扭矩卸载磁体被控制装置40控制,以便切断制动阀25a,25b。为了在变速器11的换挡过程的第四个步骤中液压马达4的转速同步,控制阀70的控制被终止,从而两个制动阀25a,25b被接通并且液压马达3为了同步可以跟随输入端的压力介质管路9a或9b中的变化的输入量。
在图1至图4的实施例中静液压传动机构的泵2被构成为负载传感控制的调节泵。泵2的调节装置90在这里被静液压传动机构的负载压力控制。为此设置有相应的负载压力信号线91,它被引导至调节装置90上。静液压传动机构的负载压力的量取可以在控制换向阀7上进行。
此外泵2可以被设置用于其他负载的供给,例如作业机器的一个工作液压装置。为此设置有从输送管路6分支的输送支管路6a。如果一个负载传感控制的调节阀2向多个负载(带有液压马达3和工作液压装置的静液压传动机构)供给压力介质,在导向调节装置90的负载压力信号线91中存在被控制的负载的最大负载压力。
在图5中示出调节泵2的作为替代的实施方式,调节泵被构成为电子的或者电液压的可调节输送体积的泵2。泵2的可电控制的调节装置92在这里为了控制与控制装置40连接。对于可电调节的调节泵,为了变速器11换挡过程中第四个步骤的液压马达3的转速同步,液压马达3的输入量的控制和调节可以通过泵3的调节装置92的控制和/或通过控制换向阀7的控制通过控制装置40进行。
在本发明中通过借助于过量控制装置35的制动阀25a,25b的制动阀功能的切断和接通,用于将变速器11切换到中间位置N的液压马达3并且因此变速器11的无负载转换以及紧接着的变速器11的电液压同步可以被执行,其中通过对在开放回路中运行的液压马达3的输入量的控制和调节,与变速器11中的档速比间隔相应的转速匹配被执行。液压马达3的输入量可以被控制装置40以简单的方式这样电控制或者电液压控制,即控制装置40控制控制换向阀7和/或执行驱动马达4的转速提高。对于依据图5的电子或者电液压调节泵2,液压马达3的输入量为了转速同步可以作为替代或者额外的通过泵2的输送体积被控制装置40控制。对于调节马达3同样通过调节装置49的电子或者电液压控制,转速同步可以通过液压马达3的输入体积的改变被控制装置40控制。
变速器11优选被构成为不同步的变速器,优选为不带额外的同步环的静止变速器,它具有两个或更多变速器速比和档位。
Claims (35)
1.带有用于驱动可在至少两个变速比级之间换挡的变速器的、特别是可移动的作业机器的移动装置的输入轴的静液压传动机构的驱动系,其中所述静液压传动机构由一个可调节输送体积的泵和一个在开放的回路中连接在所述泵上的液压马达构成,所述液压马达与变速器的输入轴传动连接,其中为了控制液压马达设置有一个控制换向阀,它与泵的输送管路、导向一个容器的容器管路以及导向液压马达的第一压力介质管路和导向液压马达的第二压力介质管路连接并且在控制换向阀和液压马达之间的压力介质管路内布置有一个制动阀装置,其特征在于,一个过量控制装置(35)配属于制动阀装置(25),借助于该过量控制装置,制动阀装置(25)可以在用于切断制动阀功能的开启位置的方向上被操纵,其中为了执行变速器(11)的变速比级(G1,G2)之间的换挡,借助于过量控制装置(35)制动阀功能可以被切断和接通。
2.如权利要求1所述的驱动系,其特征在于,为了执行变速器(11)的换挡,进行变速器(11)的扭矩卸载,其中为了变速器(11)的扭矩卸载,借助于过量控制装置(35)制动阀装置(25)的制动阀功能被切断。
3.如权利要求1或2所述的驱动系,其特征在于,所述制动阀装置(25)具有配属于第一压力介质管路(9a)的第一制动阀(25a)和配属于第二压力介质管路(9b)的第二制动阀(25b),其中所述制动阀(25a,25b)可以共同通过过量控制装置(35)操纵,其中为了执行变速器(11)的换挡,液压马达(3)的转速同步在变速器(11)的一个中间位置(N)进行,其中为了液压马达(3)的转速同步,借助于过量控制装置(35)制动阀(25a,25b)的制动阀功能被接通。
4.如权利要求1或2所述的驱动系,其特征在于,所述制动阀装置(25)具有配属于第一压力介质管路(9a)的第一制动阀(25a)和配属于第二压力介质管路(9b)的第二制动阀(25b),其中所述制动阀(25a,25b)可以分别通过过量控制装置(35)操纵,其中为了执行变速器(11)的换挡,液压马达(3)的转速同步在变速器(11)的一个中间位置(N)进行,其中为了液压马达(3)的转速同步,借助于过量控制装置(35)布置在输入端的压力介质管路(9a,9b)内的制动阀(25a,25b)的制动阀功能被接通并且布置在输出端的压力介质管路(9b,9a)内的制动阀(25b,25a)的制动阀功能被切断。
5.如权利要求4所述的驱动系,其特征在于,在变速器(11)换挡后,借助于过量控制装置(35)布置在输出端的压力介质管路(9b,9a)内的制动阀(25b,25a)的制动阀功能被接通。
6.如权利要求1至5中任一项所述的驱动系,其特征在于,所述制动阀(25b,25a)被构成为调节压力可变的压力阀(60a,60b),它们被预设到一个最大调节压力并且为了切断制动阀功能可以借助于一个卸载压力被在最小调节压力的方向上加载。
7.如权利要求6所述的驱动系,其特征在于,借助于过量控制装置(35)卸载压力可以被形成,该卸载压力为了切断制动阀功能在最小调节压力的方向上加载在制动阀装置和制动阀(25a,25b)上。
8.如权利要求6或7所述的驱动系,其特征在于,所述过量控制装置(35)包括一个控制阀装置(36),借助于所述控制阀装置布置在第一压力介质管路(9a)内的第一制动阀(25a)的在最小调节压力方向上作用的卸载压力腔(63a)为了制动阀功能的切断可以被施加所述卸载压力并且为了制动阀功能的接通可以被施加第二压力介质管路(9b)中的压力,并且借助于所述控制阀装置布置在第二压力介质管路(9b)内的第二制动阀(25b)的在最小调节压力方向上作用的卸载压力腔(63b)为了制动阀功能的切断可以被施加所述卸载压力并且为了制动阀功能的接通可以被施加第二压力介质管路(9a)中的压力。
9.如权利要求8所述的驱动系,其特征在于,所述制动阀(25a,25b)可以共同被过量控制装置(35)操纵,其中所述控制阀装置(36)包括一个控制阀(70),利用所述控制阀两个制动阀(25a,25b)的卸载压力腔(63a,63b)可以被连接到产生卸载压力的控制压力源(39)上。
10.如权利要求9所述的驱动系,其特征在于,所述第一制动阀(25a)的卸载压力腔(63a)被连接在换向阀(85a)的输出端,所述换向阀在输入端与第二压力介质管路(9b)以及控制阀(70)连接并且所述第二制动阀(25b)的卸载压力腔(63b)被连接在换向阀(85b)的输出端,所述换向阀在输入端与第一压力介质管路(9a)以及控制阀(70)连接。
11.如权利要求8所述的驱动系,其特征在于,所述制动阀(25a,25b)可以分别被过量控制装置(35)操纵,其中所述控制阀装置(36)包括两个控制阀(70a,70b),其中借助于第一控制阀(70a),第一制动阀(25a)的卸载压力腔(63a)可以连接在产生卸载压力的控制压力源(39)上并且借助于第二控制阀(70b),第二制动阀(25b)的卸载压力腔(63b)可以连接在所述控制压力源(39)上。
12.如权利要求11所述的驱动系,其特征在于,所述第一制动阀(25a)的卸载压力腔(63a)被连接在换向阀(81a)的输出端,所述换向阀在输入端与第二压力介质管路(9b)以及第一控制阀(70a)连接并且所述第二制动阀(25b)的卸载压力腔(63b)被连接在换向阀(81b)的输出端,所述换向阀在输入端与第一压力介质管路(9a)以及第二控制阀(70b)连接。
13.如权利要求11所述的驱动系,其特征在于,所述第一制动阀(25a)的卸载压力腔(63a)被连接在第一控制阀(70a)上,所述控制阀控制卸载压力腔(63a)与控制压力源(39)或者第二压力介质管路(9b)的连接,并且所述第二制动阀(25b)的卸载压力腔(63b)被连接在第一控制阀(70b)上,所述控制阀控制卸载压力腔(63b)与控制压力源(39)或者第一压力介质管路(9a)的连接。
14.如权利要求9至13中任一项所述的驱动系,其特征在于,在控制阀(70,70a,70b)和控制压力源(39)的连接中分别布置有一个节流装置(71a,71b)。
15.如权利要求9至14中任一项所述的驱动系,其特征在于,所述控制阀(70,70a,70b)被构成为分配阀。
16.如权利要求9至14中任一项所述的驱动系,其特征在于,所述控制阀(70,70a,70b)被构成为在中间位置上节流的控制阀或者压力调节阀(80a,80b)。
17.如权利要求1至16中任一项所述的驱动系,其特征在于,在从控制换向阀(7)导向容器(5)的容器管路(8)中布置有一个背压阀(20),其中所述背压阀(20)可以在变速器(11)换挡液压马达(3)必需转速减小并且在变速器(11)的中间位置(N)液压马达(3)进行转速同步时被向增大预加压力的方向调节。
18.如权利要求1至17中任一项所述的驱动系,其特征在于,所述驱动系(1)包括一个驱动静液压传动机构的泵(2)的驱动马达(4),特别是一个内燃机,其中为了在变速器(11)换挡液压马达(3)必需转速增大时在变速器(11)的中间位置(N)液压马达(3)的转速同步,进行驱动马达(4)的转速提高。
19.如权利要求1至18中任一项所述的驱动系,其特征在于,在变速器(11)换挡时在变速器(11)的中间位置(N)液压马达(3)的转速同步通过对液压马达(3)的输入端的压力介质管路(9a,9b)内的输入量的控制和调节进行。
20.如权利要求19所述的驱动系,其特征在于,所述泵(2)被构成为负载传感控制的调节泵,其中在变速器(11)换挡时在变速器(11)的中间位置(N)液压马达(3)的转速同步通过控制换向阀(7)的控制进行。
21.如权利要求20所述的驱动系,其特征在于,所述泵(2)被构成为可电调节的调节泵,其中在变速器(11)换挡时在变速器(11)的中间位置(N)液压马达(3)的转速同步通过泵(2)的调节装置(92)的控制和/或控制换向阀(7)的控制进行。
22.如权利要求1至21中任一项所述的驱动系,其特征在于,所述液压马达(3)被构成为定量马达。
23.如权利要求1至21中任一项所述的驱动系,其特征在于,所述液压马达(3)被构成为调节马达,其中在变速器(11)换挡时在变速器(11)的中间位置(N)液压马达(3)的转速同步通过调节马达(3)的调节装置(49)的控制进行。
24.如权利要求1至23中任一项所述的驱动系,其特征在于,所述过量控制装置(35)可电操纵,其中为了控制过量控制装置(35)设置有一个电子控制装置(40)。
25.如权利要求1至24中任一项所述的驱动系,其特征在于,所述控制换向阀(7)可电操纵并且为了控制与电子控制装置(40)连接。
26.如权利要求21至25中任一项所述的驱动系,其特征在于,可电调节的泵(2)的调节装置(92)为了控制与电子控制装置(40)连接。
27.如权利要求23至26中任一项所述的驱动系,其特征在于,调节马达(3)的调节装置(49)为了控制与电子控制装置(40)连接。
28.如权利要求17至27中任一项所述的驱动系,其特征在于,所述背压阀(20)可电操纵并且为了控制与电子控制装置(40)连接。
29.如权利要求18至28中任一项所述的驱动系,其特征在于,所述驱动马达(4)为了转速匹配与电子控制装置(40)连接。
30.带有如权利要求1至28中任一项所述的驱动系的移动装置。
31.带有如权利要求29所述的移动装置的可移动的作业机器。
32.用于如权利要求1至29中任一项所述的驱动系的运行的方法,其特征在于,当在变速器(S)的变速比级(G1,G2)之间换挡时,为了变速器(11)的扭矩卸载,制动阀装置(25)的过量控制装置(35)被这样控制,使得所述制动阀装置(25)被在用于切断制动阀功能的开启位置的方向上加载。
33.用于运行如权利要求1至29中任一项所述的驱动系的或者如权利要求32所述的方法,其特征在于,当在变速器(S)的变速比级(G1,G2)之间的换挡时为了液压马达(3)的转速同步液压马达(3)的输入端的压力介质管路(9a,9b)内的输入量通过控制换向阀(7)控制或者调节和/或通过调节泵(2)的输送体积控制或者调节和/或通过被构成为调节马达的液压马达(3)的输入量控制或者调节。
34.如权利要求32或33所述方法,其特征在于,为了液压马达(3)的转速同步制动阀装置(25)的过量控制装置(35)被这样控制,即布置在输入端的压力介质管路(9a,9b)内的制动阀(25a,25b)通过根据输出端的压力介质管路(9b,9a)内的压力的制动阀(25a,25b)的控制被在用于接通制动阀功能的闭锁位置的方向上加载。
35.如权利要求32至34中任一项所述方法,其特征在于,为了液压马达(3)的转速同步制动阀装置(25)的过量控制装置(35)被这样控制,即布置在输出端的压力介质管路(9b,9a)内的制动阀(25b,25a)被在用于切断制动阀功能的开启位置的方向上加载。
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