CN104154201B - 用于全轮驱动工作机的静液压行驶驱动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于全轮驱动工作机的静液压行驶驱动装置(1),包括第一液压马达(8),其驱动轴与第一换档变速器(11)连接,并且其中,包括第二液压马达(17),其驱动轴与第二换档变速器(19)连接。任务是提供这类的可以在行驶期间无牵引力中断地实现档位变换的行驶驱动装置,该任务如下地解决,即,为了将换档变速器(11、19)的传动比级(G1;G2)在行驶运行期间变换,在换档变速器(11、19)上进行时间上错开的并且前后相继进行的换档过程,其中,在第一换档变速器(11)的换档过程期间,第二换档变速器(19)传递牵引力并且在第二换档变速器(19)的接下来的换档过程中,第一换档变速器(11)传递牵引力。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于全轮驱动工作机的静液压行驶驱动装置,具有至少一个第一驱动车桥和第二驱动车桥,其中,所述行驶驱动装置为了驱动所述第一驱动车桥包括一静液压变速器的第一液压马达,其中,第一液压马达的驱动轴与能在至少两个传动比级和一空档位置之间换档的第一机械式换档变速器连接,并且其中,所述行驶驱动装置为了驱动所述第二驱动车桥包括一静液压变速器的第二液压马达,其中,所述第二液压马达的驱动轴与能在至少两个传动比级和一空挡位置之间换档的第二机械式换档变速器连接。
背景技术
移动的自行驶工作机,尤其是农用机器、收割机、林业机器、地面输送机械和工程机械、例如轮式和伸缩臂式装载机(Rad-und Teleskoplader)、挖土机、林业机械、牵引机、联合收割机、草料收割机以及每种类型的收获机(Roder)、例如甜菜收获机或者土豆收获机要求一行驶驱动装置,该行驶驱动装置可以通过全轮驱动在多个驱动车桥上施加高的牵引力并且可以为了克服较长的路程实现高的行驶速度。最近,越来越多地要求对于移动工作机的在40km/h至60km/h的范围中的行驶速度。
在移动工作机的具有静液压变速器的静液压行驶驱动装置的情况下公知的是,为了扩展行驶速度而使用负载换档变速器(Lastschaltgetriebe)、例如两级式负载换档变速器,该负载换档变速器由静液压变速器的液压马达来驱动,通过如下方式,即,液压马达的驱动轴与负载换档变速器的输入轴处在传动式连接中。这类负载换档变速器可以在行驶驱动装置运行中的行驶期间实现换档、尤其是换高档,例如由用于工作行驶范围的第一传动比级到用于运输行驶范围的第二传动比级中,而没有牵引力中断。这类负载换档变速器一般具有构造为片式离合器的、用于不同档位级的换档元件,它们将换档过程期间的牵引力中断磨平(verschleifen),由此,这类负载换档变速器引起高的安装耗费和安装空间需求以及由于在片式离合器中的剪切力而具有糟糕的效率。
为了在具有静液压变速器和后置的换档变速器的静液压行驶驱动装置的情况下可以在工作机的行驶运行中实现行驶期间的档位变换,已经由EP1231413A2公开了一解决方案:一换档变速器设有同步化装置、例如同步环,并且将静液压变速器的液压马达为了换档变速器的档位变换而在换档过程期间调整为0°摆动角度并且由此调整出具有零每转进液量的设定。通过调整液压马达为零每转进液量,静液压变速器的液压马达无转矩地运转,从而使得可以在换档变速器上执行档位变换,因为在与液压马达连接的输入轴上的换档变速器可以调整到换档过程之后的转速。液压马达在同步化阶段中通过换档变速器的同步化装置的摩擦力矩被被动地牵引到相应的转速,由此出现相应的摩擦损失和磨损。此外,换档变速器带有同步化装置的构造导致了安装耗费的提高。
由EP2009329B1的图2公知了收割机形式的全轮驱动工作机,其中,第一液压马达在至少两个档(工作行驶范围、运输行驶范围)的并且由此具有两个传动比级的换档变速器的中间联接(Zwischenschlatung)的情况下与工作机的第一驱动车桥传动式连接,并且第二液压马达与工作机的第二驱动车桥传动式连接。两个液压马达由一共同的液压泵以压力介质来供给。通过第二液压马达的接通和断开可以获得能在第二驱动车桥上接入和切断的全轮驱动,其可以为了在工作行驶范围中的低的行驶速度情况下的收割运行而接入并且为了在运输行驶范围中的较高行驶速度情况下的街道行驶而切断。在这类全轮驱动工作机的情况下,一般在第二驱动车桥上的全轮驱动在第一驱动车桥上的换档变速器的第一档(工作行驶范围)中接入,以便在低的行驶速度的情况下产生高的牵引力。在接入的全轮驱动的情况下,在驱动车桥上的所述两个液压马达以相同的压力来运行,其中,在两个驱动车桥之间的转矩分配通过构造为调节马达的液压马达的每转进液量的控制来进行,例如通过控制以斜盘安装方式的液压马达的摆动角度。在第一驱动车桥上的换档变速器的第二档(运输行驶范围)中接入的全轮驱动是可行的,但是仅直至达到一边界行驶速度,在该边界行驶速度的情况下达到驱动第二驱动车桥的第二液压马达的转速边界。为了获得在换档变速器的第二档中的超过所述边界行驶速度的较高的行驶速度,需要第二液压马达的断开并且由此去耦接并且由此全轮驱动的切断。为此,将第二液压马达调整到具有零每转进液量的位置上。假如在全轮驱动工作机的情况下的第二液压马达同样地在一般仅具有第一档(工作行驶范围)和空档位置的换档变速器的中间联接的情况下与第二驱动车桥传动式连接,那么该换档变速器为了断开全轮驱动而换档到空挡位置中。在第一驱动车桥上的换档变速器的第二档中,可以在切断全轮驱动之后获得最大行驶速度。基于制造成本和安装空间,这些换档变速器一般构造为非同步的停车换档变速器,从而使得第一驱动车桥的换档变速器在档位(工作行驶范围、运输行驶范围)之间的换档仅在工作机的停车状态中可行,以及全轮驱动通过在第二驱动车桥上的换档变速器的换档到空挡位置中的断开仅在工作机的停车状态中可行。
由DE102009053031A1公知了具有唯一的受驱动驱动车桥的移动工作机的静液压行驶驱动装置,其中,包括液压泵和液压马达的静液压变速器驱动一换档变速器,在该换档变速器的情况下,以简单构建的、非同步停车换档变速器在行驶期间可以进行档位的换档。为了在行驶期间的档位变换,在此情况下进行电子液压的转速同步,在该转速同步的情况下,通过在静液压变速器中的传动比关系的改变,将液压马达主动地适配到与换档变速器的级间传动比比值(Stufensprung)相关联的转速上,在该转速的情况下,在换档变速器中出现在优选的形状锁合的离合元件上的相同运转或近似相同运转并且所述停车换档变速器可以在档位之间进行换档。在换档变速器上的换档过程期间,在此情况下短时间地中断牵引力。
发明内容
本发明基于如下任务,即,提供开头提到的类属的全轮驱动工作机的静液压行驶驱动装置,其中,利用简单构建的换档变速器在行驶期间没有牵引力中断地可以实现换档变速器上的档位变换。
依据本发明,该任务通过如下方式来解决,即,为了将换档变速器的传动比级在行驶运行期间变换,在这些换档变速器上进行时间上错开的并且前后相继进行的换档过程,其中,在第一换档变速器的换档过程期间,第二换档变速器传递牵引力并且在第二换档变速器的接下来的换档过程中,第一换档变速器传递牵引力。通过在两个换档变速器上的时间上错开的并且前后相继进行的换档过程可以实现:在一换档变速器的换档过程中,其中,在该换档变速器上的牵引力传递短时间地被中断,牵引力由对应的另一换档变速器来传递和维持,从而使得整体上在两个换档变速器上的传动比级的变换中不出现牵引力中断并且在行驶运行中没有牵引力中断地可以实现在两个换档变速器上的档位变换。通过在这些换档变速器上的前后相继进行的换档过程和在对应没换档的换档变速器上的牵引力维持可以实现:以简单构建的并且具有小的安装空间需求以及小的制造耗费和小的损失功率的停车换档变速器来获得在行驶期间没有牵引力中断的传动比级变换和由此获得高的行驶舒适性,其中,这些停车换档变速器设有相应传动比级的形状锁合的转矩传递器件、例如换档齿部或牙嵌式离合器,或设有相应传动比级的力锁合的转矩传递器件、例如片式离合器。这类具有片式离合器的停车换档变速器相对现有技术的负载换档变速器具有明显减少的制造耗费和空间需求,因为这些片式离合器仅必须设计用于将无负载换档的换档变速器的传动比级的换档过程和接合(Einrücken)中的剩余的转速差进行平衡,而不需要如在现有技术的负载换档变速器中那样的对换档过程期间的通过强制同步而施加到片式离合器中的热的排出和牵引力传递的设计。
根据本发明的优选的设计方案形式,各个换档变速器在传动比级之间的换档过程具有下列步骤:
·在第一步骤中进行所述换档变速器经由静液压变速器的无负载联接;
·在接下来的第二步骤中进行所述换档变速器到空挡位置中的换档;
·在接下来的第三步骤中进行液压马达的转速的电子液压式同步化;
·在接下来的第四步骤中进行所述换档变速器到新的传动比级中的换档;
·在接下来的第五步骤中进行在所述换档变速器上的负载接收。
在所述换档过程中,在对应换档变速器的传动比级之间的换档过程的第一步骤中进行所述换档变速器经由静液压变速器的无负载联接,以便可以在第二步骤中脱离挂入的档位并且将换档变速器换档到空挡位置中。
换档变速器经由静液压变速器的无负载联接优选地通过静液压变速器的流体回路的卸载进行,该静液压变速器可以分别具有在敞开的回路或闭合的回路中的联接液压泵的液压马达,并且由此通过液压马达的转矩卸载进行。换档变速器的无负载联接并且由此用于液压马达的转矩卸载的流体回路的卸载,适宜地通过静液压变速器的传动比的改变进行。这可以通过能在输送体积方面调整的液压泵的输送体积的相应改变和/或能在每转进液量方面调整的液压马达的每转进液量的改变来进行。同样地,回路的对于换档变速器的无负载联接而言所需的卸载和液压马达的转矩卸载,通过液压马达的经由控制所述液压马达的控制路径阀或经由制动阀装置到打开位置中的加偏压(Aufsteuerung)的流入量改变来获得。替换地或附加地,换档变速器的无负载联接可以通过驱动所述液压泵的驱动马达的转速改变来获得。
在对应的换档过程的第三步骤中进行液压马达的转速的电子液压同步化,通过如下方式,即,液压马达的转速同步化以液压马达的与换档变速器中的传动比比值相关联的转速适配来进行。通过电子液压式转速同步化,将液压马达主动地适配用于待挂入的传动比级的新的转速,其中,液压马达的转速调整能够以经控制或经调节的方式进行。相对于现有技术的动力总成系统,其中,液压马达为了档位变换而被调节到摆动角度0°并且液压马达通过所述换档变速器的同步装置被动地被带动到用于挂入新传动比级的所需的转速,在通过液压马达的主动转速适配的本发明中可以将所述换档变速器构造为简单构建的、能换档的并且优选非同步的停车换档变速器,该停车换档变速器没有同步化装置例如同步环地进行构建并且一般仅能在停车状态下换档到不同的传动比级中。液压马达在挂入换档变速器的新传动比级之前的经控制或经调节的转速同步化可以在此情况下此外实现不仅在换档变速器的换高档的情况下而且在换低档的情况下没有干扰的加速度冲击(Beschleunigungsruck)或延迟冲击的平顺换档过程。在此情况下,液压马达的电子液压式转速同步化在处在空档位置中的换档变速器的情况下通过改变静液压变速器的传动比,例如通过相应改变能在输送体积方面调整的液压泵的输送体积和/或通过改变能在每转进液量方面调整的液压马达的每转进液量来进行。同样地,液压马达的电子液压式转速同步化和液压马达的转速到用于挂入换档变速器上的新传动比级的所需的同步转速上的适配可以通过所述液压马达流入量经由控制该液压马达的控制路径阀的改变来获得。替换地或附加地,液压马达的转速同步可以通过驱动所述液压泵的驱动马达的转速的改变来获得。
利用液压马达的电子液压式转速同步化由此将液压马达主动地设置到同步转速或设置到相应的转速窗口中,以便在第四步骤中可以在换档变速器中接合和挂入新的传动比级。机械式换档变速器可以在此情况下构造为多级换档变速器,该多级换档变速器设有相应传动比级的形状锁合的转矩传递器件,例如换档齿部或牙嵌式离合器。替换地,所述换档变速器可以设有相应的传动比级的力锁合的转矩传递器件,例如片式离合器。
在接下来的第五步骤中,在换档变速器上通过相应操控所述静液压变速器来进行负载接收,从而使得在换档到新传动比级中的换档变速器上又传递牵引力,其中,在该换档变速器上从第一步骤直至第四步骤会中断牵引力。在已执行的换档过程之后和挂入新的传动比级之后的负载接收适宜地通过相应改变所述静液压变速器的传动比来进行。利用这类换档过程能够以简单的方式在构造为简单构建的停车换档变速器的换档变速器的情况下在行驶期间获得传动比级的变换。
利用这类换档过程(在该换档过程情况下,在对应换档变速器上的档位变换以电子液压方式同步化地进行并且该换档过程在两个换档变速器上前后相继并且时间上错开地进行,其中,在第一换档变速器的换档过程终止时,才开始和执行第二换档变速器的换档过程)可以结合液压马达在利用简单构建的和具有小的安装空间需求和小的制造耗费的以及具有小的损失功率的停车换档变速器的换档过程期间的电子液压式转速同步来获得在行驶期间没有牵引力中断的传动比级的变换和由此高的行驶舒适性,其中,所述停车换档变速器设有相应传动比级的形状锁合的转矩传递器件,例如换档齿部或牙嵌式离合器或者设有相应传动比级的力锁合的转矩传递器件,例如片式离合器。
行驶驱动装置的静液压变速器根据本发明的一有利改进方案具有分开的或能分开的流体回路,其中,设置有用于供给第一液压马达的第一液压泵和用于供给第二液压马达的第二液压泵,其中,这些流体回路为了变换所述换档变速器的传动比级是分开的。通过构造具有两个分开的或能分开的流体回路并且由此针对每个驱动车桥各一个流体回路的行驶驱动装置和至少为了换档变速器上的换档过程的持续而分开所述静液压变速器的两个流体回路能够以简单的方式为了待换档的换档变速器的传动比级的变换而获得流体回路的用于换档变速器的卸载和液压马达的转矩卸载的卸载,其中,同时地可以在另一换档变速器上通过相应的流体回路传递和维持牵引力。
适宜地,所述两个流体回路能够根据本发明的一设计方案形式,为了获得在驱动车桥之间的差速效果而彼此连接并且为了获得差速闭锁(Differenzialsperre)而彼此分开。通过分开两个驱动车桥上的两个流体回路能够以简单的方式在接入的全轮驱动的情况下获得差速闭锁。通过所述两个流体回路的连接能够以简单的方式获得两个驱动车桥的液压式差速效果和差速闭锁的解开。
根据本发明的一适宜的实施方式,为了分开和连接所述流体回路而设置有阀装置,由此,以小的安装耗费能够获得两个流体回路的用于变换两个换档变速器的传动比级的分开和能解开的差速闭锁的功能。
假如借助于根据本发明的改进方案的阀装置能够切断第二驱动车桥的全轮驱动并且第二液压泵能够应用于供给第一液压马达,那么能够以简单的方式以已经存在的阀装置来切断第二驱动车桥的全轮驱动并且附加于用于供给第一液压马达的第一液压泵的输送流应用第二液压泵的输送流,以便获得工作机的最大行驶速度。由第二液压泵提供的、用于供给第一液压马达的附加推送量可以在此情况下在高的行驶速度的情况下被用于减低驱动所述液压泵的驱动马达例如内燃机的转速,由此在应用作为驱动马达的内燃机的情况下可以获得在运输行驶范围中的燃料减少。
在简单的安装耗费方面获得了优势,如果所述阀装置构造为切换阀装置的话。所述切换阀装置可以在此情况下构造为滑阀。替换地,所述切换阀装置具有多个逻辑阀。所述阀装置在此情况下优选直接安装到第二液压泵处或结构上集成到第二液压泵中。
本发明此外涉及具有静液压行驶驱动装置的全轮驱动工作机。利用在行驶期间没有牵引力中断的换档变速器的传动比级的变换和根据本发明的行驶驱动装置可以在应用成本低廉的并且具有小安装空间需求的停车换档变速器的情况下获得高的行驶舒适性。
附图说明
本发明的其它优点和细节借助于在示意图中示出的实施例详细地阐释。在此情况下:
图1示出依据本发明的行驶驱动装置的第一实施方式的示意接线图;
图2示出依据本发明的行驶驱动装置的第二实施方式的示意接线图。
具体实施方式
在图1中示出了全轮驱动工作机、例如农业收割机的依据本发明的静液压行驶驱动装置1的接线图。
该全轮驱动工作机包括具有受驱动的车轮3a、3b的驱动车桥2,例如前车桥,和包括具有受驱动的车轮5a、5b的第二驱动车桥4,例如后车桥。驱动车桥4在此情况下可以构造为具有能转向的车轮5a、5b的转向车桥。车轮3a、3b或5a、5b可以构造为受驱动的前轮胎和后轮胎。替换地,受驱动的车轮3a、3b或5a、5b可以构造为履带式行驶装置,这些履带式行驶装置的运行装置相应于受驱动车轮3a、3b或5a、5b。
行驶驱动装置1为了第一驱动车桥2包括静液压变速器6,该静液压变速器具有能在输送体积方面调节的液压泵7和联接到该液压泵7上的第一液压马达8。液压泵7为了驱动而连接驱动马达9、例如内燃机。在示出的实施例中,液压泵7在闭合的回路中联接驱动马达8,其中,静液压变速器6的流体回路由压力介质管路10a、10b来形成。
第一液压马达8的驱动轴与第一换档变速器11连接,该第一换档变速器在本实施例中构造为具有至少两个传动比级G1、G2和一空档位置N的多级换档变速器。换档变速器11借助于从动轴12,在第一驱动车桥2的车桥差速器13的中间联接下,与受驱动的车轮3a、3b处在传动连接中。
行驶驱动装置1为了第二驱动车桥4包括静液压传动装置15,该静液压传动装置具有能在输送体积方面调节的液压泵16和联接到该液压泵16上的第二液压马达17。液压泵16为了驱动而连接驱动马达9。在示出的实施例中,液压泵16在闭合的回路中联接液压马达17,其中,静液压变速器15的流体回路由压力介质管路18a、18b来形成。
第二液压马达17的驱动轴与第二换档变速器19连接,该第二换档变速器在本实施例中构造为具有至少两个传动比级G1、G2和一空档位置N的多级换档变速器。换档变速器19借助于从动轴20,在第二驱动车桥4的车桥差速器21的中间联接下,与受驱动的车轮5a、5b处在传动连接中。
机械式的、构造为多级换档变速器的换档变速器11、19优选构造为停车换档变速器。换档变速器11、19优选分别构造为非同步的换档变速器,优选构造为没有附加同步环的停车换档变速器,该停车换档变速器具有两个或者更多个变速器传动比和由此档位。
在图1中示出了另一由驱动马达9所驱动的液压泵22,该液压泵22用于工作机的未示出的工作液压设施的供给或者可以构造为控制压力泵。
在示出的实施例中,静液压传动装置6、15的两个流体回路是能分开的。为了分开和连接这两个流体回路而设置有一阀装置25。借助于该阀装置25可以分开这两个流体回路,从而使得液压泵7联接到液压马达8上并且将该液压马达以压力介质来供给,并且液压泵16联接到液压马达17上并且将该液压马达以压力介质来供给。在分开的流体回路的情况下,此外获得在两个驱动车桥2、4之间的差速闭锁。借助于阀装置25此外可以获得两个流体回路的连接,例如通过压力介质管路10a与压力介质管路18a的连接以及通过压力介质管路10b与压力介质管路18b的连接,由此,差速闭锁可以被解开并且通过所述两个流体回路的连接来获得在所述两个驱动车桥2、4上的液压差速效果。此外可以利用阀装置25来获得全轮驱动装置在第二驱动车桥4上的切断,通过如下方式,即,将液压泵6与压力介质管路18a、18b的连接和由此将液压泵16与静液压传动装置15的流体回路的连接中断,并且将液压泵16联接到压力介质管路10a、10b上并且由此静液压传动装置6的流体回路上,从而使得液压马达8在切断的全轮驱动装置的情况下由两个液压泵7、16以压力介质来供给。
在依据本发明的行驶驱动装置1的情况下,在行驶期间没有牵引力中断地可以实现换档变速器11、19的换档并且由此在换档变速器11、19的传动比级G1、G2之间的档位变换。
为了控制所述档位变换而设置有电子控制装置30,例如工作机的车辆控制装置,用于换档变速器11、19的待执行档位变换的发生器信号31能在输入侧输入给该车辆控制装置。控制装置30为了换档变速器11的换档或换档变速器19的换档而与对应的换档变速器11、19的换档执行器32或33连接。优选地,换档执行器32、33操纵形状锁合的转矩传递器件,例如相应的传动比级的换档齿部或牙嵌式离合器。替换地,换档执行器32、33可以操纵相应的传动比级的力锁合的转矩传递器件,例如片式离合器。此外,控制装置30与相应的换档变速器11、19的档位识别装置连接,利用该档位识别装置可以获知对应的换档变速器11、19的挂入的档位G1、G2和空档位置N。
为了检测液压泵7、16的驱动转速,控制装置30与驱动马达9的从动轴上的转速传感器34连接。此外,控制装置30与驱动马达9的用于调节该驱动马达9的转速的转速调节装置35连接。此外,控制装置30与阀装置25连接用于该阀装置的操纵。为了检测在液压马达8、17的驱动轴上的转速,控制装置30与液压马达8、17上的相应的转速传感器36、37连接。此外,控制装置30与各一个用于检测换档变速器11、19的从动轴12或20的转速的转速传感器38、39连接。控制装置30此外与压力传感器40a、40b连接,利用这些压力传感器可以检测第一静液压变速器6的压力介质管路10a、10b中的并且由此流体回路中的压力。控制装置30此外与压力传感器41a、41b连接,利用这些压力传感器可以检测第二静液压变速器15的压力介质管路18a、18b中的并且由此流体回路中的压力。
液压马达8、17可以构造为定量液压马达。在所示的实施例中,液压马达8、17分别构造为能在每转进液量方面调节的调节马达,其中,液压马达8、17的各一个控制每转进液量的调节装置42、43能够电地操纵并且与控制装置30连接。
液压泵7、16分别构造为能在输送量方面调节的调节泵,这些调节泵构造为电地或电子液压地能在输送量方面调节的泵。液压泵7、16的能电地操控的调节装置44、45在此情况下为了操控与控制装置30连接。
依据本发明,为了将两个换档变速器11、19的传动比级在传动比级G1、G2或G2、G1之间在行驶运行期间变换,在对应的换档变速器11、19上进行时间上错开的并且前后相继进行的换档过程,其中,在第一换档变速器11的换档过程期间,第二换档变速器19传递牵引力并且在第二换档变速器19的接下来的换档过程中,第一换档变速器11传递牵引力。通过两个换档变速器11、19的时间上错开的并且前后相继进行的换档过程来获得:始终一换档变速器11、19在变换传动比级的情况下传递牵引力,从而使得没有在行驶期间的牵引力中断地进行传动比级G1、G2的变换。
接下来描述用于在换档变速器11、19上从传动比级G1到传动比级G2中的换高档的换档过程。用于在换档变速器11、19上从传动比级G2到传动比级G1中的换低档的换档过程以相应的类似方式进行。
在换档变速器11、19从传动比级G1到传动比级G2中的档位变换的情况下,在控制装置30上施加相应的发生器信号31。为了换档变速器11、19的换档过程,控制装置30在一输入步骤(Eingangsschritt)中检查:由发生器信号31预先给定的换档期望是否是有意义的、允许的和能执行的。在此情况下,该换档期望可以手动地由操作者以预先给定或者自动的方式来触发,例如在达到预先给定的行驶速度的情况下。
在所述换档期望的该合理性检查之后,首先进行在第一换档变速器11上的从挂入的传动比级G1到传动比级G2中的换档过程。在第一换档变速器11的该换档过程期间,第二换档变速器19保留在第一传动比级G1中,从而使得在第二驱动车桥4上传递牵引力。在换档变速器11上的已进行的档位变换和挂入新的传动比级G2之后,直接接着地进行在换档变速器19上的到新的传动比级G2中的相应换档过程,其中,在驱动车桥2上的已经换档到新的传动比级G2中的换档变速器11传递牵引力。
为了在行驶期间在构造为停车换档变速器的换档变速器11、19上执行换档过程,在对应的换档变速器11、19上的对应的换档过程如下地进行:
在换档变速器11或19上的换档过程的第一步骤中,通过卸载静液压变速器6、15的相应流体回路并且由此通过液压马达8或17的转矩卸载来进行相应换档变速器11、19的无负载联接,以便能够借助于在无转矩换档的换档变速器11或19的情况下的换档执行器32或33在第一步骤结束时脱离挂入的传动比级G1并且相应的换档变速器11或19在换档过程的第二步骤中可以换档到所述空档位置N中。
相应流体回路的卸载可以通过相应静液压变速器6、15的传动比的相应改变来进行,例如通过液压泵7或16的输送量的相应改变和/或相应液压马达8或17的每转进液量的改变。相应流体回路的卸载可以由控制装置30借助于压力传感器40a、40b或41a、41b来获知和监控。一旦换档变速器11或19在第一步骤中以无转矩并且由此无负载的方式联接,那么可以由控制装置30在第二步骤中来操控换档执行器32或33,以便将迄今为止挂入的传动比级G1脱离并且将换档变速器11或19换档到空档位置N中。
在处在所述空档位置N中的换档变速器11或19的情况下,在换档过程的第三步骤中为了新的待挂入的传动比级而执行电子液压式转速同步。相应液压马达8或17的转速同步可以在此情况下通过无负载运行的液压马达8或17通过相应改变液压泵7或15的输送量和/或改变相应液压马达8或17的每转进液量的转速控制或转速调节来进行。借助于转速传感器36、38或37、39可以由控制装置30来控制或调节相应液压马达8或17在处在空档位置中的换档变速器11或19的情况下的相应转速同步。借助于驱动马达9的转速调节装置35可以由控制装置30为了液压马达8或17的转速同步而此外执行驱动马达9的转速改变。
一旦液压马达8或17的转速和从动轴12或20的转速之间的转速差已达到预先给定的、在换档变速器11或19的转矩传递器件上出现相同运转或近似相同运转的转速窗口,其中,相应的转速可以由控制装置30借助于转速传感器36、38或37、39来检测,那么可以通过操纵所述换档执行器32或33在换档过程的第四步骤中将换档变速器11或19由空档位置N换档到新的传动比级G2中并且挂入所述换档变速器11或19上的新的传动比级G2。在挂入换档变速器11或19上的新的传动比级之后,在换档过程的接下来的第五步骤中进行液压马达8或17上的转矩吸收和换档变速器11或19上的负载接收,由此,在相应换档变速器11或19上的换档过程结束。
利用这类换档过程,可以通过液压马达8、17在相应换档变速器11、19的空档位置N中的电子液压式转速同步,以简单构建的、成本低廉的并且结构很小的停车换档变速器11、19来获得在行驶期间的换档过程。依据本发明,在换档变速器11上的换档过程中,其中,静液压变速器6的流体回路卸载并且换档变速器11上的动力流短时地中断,牵引力通过静液压变速器15的流体回路在还处在老的传动比级中的换档变速器19上传递,并且在接着换档变速器11的该换档过程的、在换档变速器19上的换档过程中,其中,静液压变速器15的流体回路卸载并且在该换档变速器19上的动力流中断,牵引力通过静液压变速器6的流体回路在已经换档到新的传动比级中的并且又处在负载下的换档变速器11上传递。
利用两个换档变速器11、19的时间上错开的并且彼此跟随的换档,可以由此结合简单构建的停车换档变速器此外获得传动比级的无牵引力中断的变换。
为了在换档变速器11、19的传动比级G1、G2的变换中,在两个换档变速器11、19上的时间上彼此相继进行的换档过程期间,为了相应换档变速器11或19的无负载联接而获得待换档换档变速器11或19上的流体回路的卸载,并且通过对应的另一流体回路可以在另一换档变速器19、11上传递牵引力,通过相应操控所述阀装置25来制造两个流体回路的分开,从而使得液压泵7与压力介质管路10a、10b连接以及液压泵16与压力介质管路18a、18b连接。
在第一传动比级G1或第二传动比级G2中的行驶运行期间的在传动比级G1或G2中换档的换档变速器11、19的情况下可以通过两个流体回路的分开或两个流体回路的相应连接,其中,压力介质管路10a、18a和压力介质管路10b、18b彼此连接,借助于阀装置25来挂入或解开一差速闭锁。此外可以利用阀装置25来获得全轮驱动在第二驱动车桥4上的切断,在该切断中,借助于阀装置25来截断液压泵16与液压马达17的连接。为此,必须事先将静液压变速器15的流体回路卸载并且将换档变速器19换档到空档位置N中。一旦在第二驱动车桥4上的切断的全轮驱动的情况下,液压泵16能够借助于阀装置25联接到静液压变速器6的流体回路的压力介质管路10a、10b上,那么可以通过将液压泵16接入到静液压变速器6的流体回路上并且通过液压马达8以两个液压泵7和16的输送流的供给,以简单的方式获得在驱动马达9的降低的转速情况下的工作机的高行驶速度。
根据图1,阀装置25构造为切换阀装置,例如构造为未详细示出的滑阀,该滑阀能够借助于相应的能电操控的操纵装置25a、25b操纵。
在图2中示出了全轮驱动工作机、例如农业收割机的依据本发明的静液压行驶驱动装置1的接线图,其中,相同的构件设有相同的附图标记。
相对于图1,图2的区别在于构造为切换阀装置的阀装置25的实施方案,该阀装置由多个逻辑阀50a、50b形成,这些逻辑阀构造为双端口双位阀。
逻辑阀50a布置在将静液压变速器6的流体回路的压力介质管路10a与静液压变速器15的流体回路的压力介质管路18a连接的管路52a中。相应地,逻辑阀50b布置在将静液压变速器6的流体回路的压力介质管路10b与静液压变速器15的流体回路的压力介质管路18b连接的管路52b中。逻辑阀50a、50b能够分别借助于为了操控而与控制装置30连接的、电的操纵装置53a、53b,在用于分开两个流体回路的截止位置和用于连接两个流体回路的通流位置之间操纵。
利用逻辑阀50a、50b由此能够在用于分开两个流体回路的截止位置中获得差速闭锁。该差速闭锁可以通过操纵所述逻辑阀50a、50b到通流位置中来解开。
对于在两个换档变速器11、19上的依据本发明的、彼此相继跟随的换档过程而言,为了在两个换档变速器11、19上的、通过操纵逻辑阀50a、50b到截止位置中的换档过程的持续而需要分开两个流体回路,以便在换档变速器11或19上的换档过程中分别获得在另一换档变速器19或11上的牵引力传递。
图2的阀装置25具有两个其它的逻辑阀51a、51b,这些逻辑阀分别构造为双端口双位阀。
逻辑阀51a布置在静液压变速器15的流体回路的压力介质管路18a中。相应地,逻辑阀51b布置在静液压变速器15的流体回路的压力介质管路18b中。逻辑阀51a、51b能够分别借助于为了操控而与控制装置30连接的、电的操纵装置54a、54b,在用于截断相应压力介质管路18a、18b的截止位置和用于打开相应压力介质管路18a、18b的通流位置之间操纵。
利用阀装置25的附加逻辑阀51a、51b可以在截止位置中获得全轮驱动在第二驱动车桥4上的切断。假如在切断的全轮驱动的情况下,阀装置25的逻辑阀50a、50b处在通流位置中,那么第二液压泵16可以接入静液压变速器6的流体回路,以便获得液压马达8通过两个液压泵7、16的供给。
对于在两个换档变速器11、19上的依据本发明的彼此相继进行的换档过程而言,为了在两个换档变速器11、19上的、通过操纵逻辑阀51a、51b到通流位置中的换档过程的持续而要确保静液压变速器15的打开的流体回路。
逻辑阀50a、50b、51a、51b可以如所示那样在未示出的经操控的状态中加偏压到通流位置中,并且通过由控制装置30的操控被操纵到截止位置中。替换地,逻辑阀50a、50b、51a、51b可以在无电流状态下操纵到截止位置中,并且通过借助于控制装置30的操控被操纵到通流位置中。
本发明不受限于所示的实施例。不言而喻,换档变速器11、19在传动比级G1、G2之外可以具有其它传动比级,这些传动比级能够以依据本发明的方式没有在行驶运行期间的牵引力中断地被变换。
静液压变速器6、15的流体回路可以构造为闭合的回路或者构造为开式回路。
Claims (8)
1.用于全轮驱动工作机的静液压行驶驱动装置,具有至少一个第一驱动车桥和第二驱动车桥,其中,所述行驶驱动装置为了驱动所述第一驱动车桥包括一静液压变速器的第一液压马达,其中,所述第一液压马达的驱动轴与能在至少两个传动比级和一空档位置之间换档的第一机械式换档变速器连接,并且其中,所述行驶驱动装置为了驱动所述第二驱动车桥包括一静液压变速器的第二液压马达,其中,所述第二液压马达的驱动轴与能在至少两个传动比级和一空挡位置之间换档的第二机械式换档变速器连接,其特征在于,为了将所述换档变速器(11、19)的传动比级(G1;G2)在行驶运行期间变换,在这些换档变速器(11、19)上进行时间上错开的并且前后相继进行的换档过程,其中,在第一换档变速器(11)的换档过程期间,第二换档变速器(19)传递牵引力并且在所述第二换档变速器(19)的接下来的换档过程中,所述第一换档变速器(11)传递牵引力。
2.根据权利要求1所述的静液压行驶驱动装置,其特征在于,各个所述换档变速器(11;19)在所述传动比级(G1;G2)之间的换档过程具有下列步骤:
·在第一步骤中进行所述换档变速器(11;19)经由所述静液压变速器(6;15)的无负载联接;
·在接下来的第二步骤中进行所述换档变速器(11;19)到所述空挡位置(N)中的换档;
·在接下来的第三步骤中进行所述液压马达(8;17)的转速的电子液压式同步化;
·在接下来的第四步骤中进行所述换档变速器(11;19)到新的传动比级(G2;G1)中的换档;
·在接下来的第五步骤中进行在所述换档变速器(11;19)上的负载接收。
3.根据权利要求1或2所述的静液压行驶驱动装置,其特征在于,所述行驶驱动装置(1)的静液压变速器(6、15)具有分开的或能分开的流体回路,其中,设置有用于供给所述第一液压马达(8)的第一液压泵(7)和用于供给所述第二液压马达(17)的第二液压泵(16),其中,这些流体回路为了变换所述换档变速器(11、19)的所述传动比级(G1;G2)而分开。
4.根据权利要求3所述的静液压行驶驱动装置,其特征在于,所述流体回路能够为了获得在所述驱动车桥(2、4)之间的差速效果而彼此连接并且能够为了获得差速闭锁而彼此分开。
5.根据权利要求3所述的静液压行驶驱动装置,其特征在于,为了分开和连接所述流体回路而设置有一阀装置(25)。
6.根据权利要求5所述的静液压行驶驱动装置,其特征在于,借助于所述阀装置(25),所述第二驱动车桥(4)的全轮驱动能够切断并且所述第二液压泵(16)能够用于供给所述第一液压马达(8)。
7.根据权利要求5或6所述的静液压行驶驱动装置,其特征在于,所述阀装置(25)构造为切换阀装置。
8.全轮驱动工作机,具有按照权利要求1至7中任一项所述的静液压行驶驱动装置。
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