CN104154226A - 全轮驱动的工作机的静液压式行驶驱动装置 - Google Patents

全轮驱动的工作机的静液压式行驶驱动装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种全轮驱动工作机的静液压式行驶驱动装置(1),工作机具有第一驱动桥(2)和第二驱动桥(4),用于驱动第一驱动桥(2)的行驶驱动装置包括与第一换档变速器(11)连接的第一液压马达(8),用于驱动第二驱动桥(4)的行驶驱动装置包括与第二换档变速器(19)连接的第二液压马达(17),通过第二换档变速器(19)的换档可关断或接通全轮驱动。本发明目的是,在行驶运行期间不中断牵引力地实现第一驱动桥上的换档变速器的换档以及第二驱动桥上的全轮驱动的接通或关断。第二换档变速器(19)的用于接通或关断全轮驱动的换档过程在时间上与第一换档变速器(11)的换档过程错开,使得在第一换档变速器(11)的换档过程期间第二换档变速器(19)传递牵引力,为了在行驶运行期间关断全轮驱动使第二换档变速器(19)转换到无负载,为了在行驶运行期间接通全轮驱动使第二液压马达(17)转速的电-液同步。

Description

全轮驱动的工作机的静液压式行驶驱动装置
技术领域
本发明涉及一种全轮驱动的工作机的静液压式行驶驱动装置,该工作机至少具有一第一驱动桥和一第二驱动桥,其中,用于驱动第一驱动桥的行驶驱动装置包括静液压传动装置的第一液压马达,其中,第一液压马达的驱动轴与可以在至少两个变速级和一个空档位置之间转换的第一机械换档变速器连接,用于驱动第二驱动桥的行驶驱动装置包括静液压传动装置的第二液压马达,其中,第二液压马达的驱动轴与可以在至少一个变速级与一个空档位置之间转换的第二机械换档变速器连接,其中,通过第二换档变速器转换到空档位置可关断第二驱动桥的全轮驱动,并且,通过第二换档变速器转换到变速级可以接通该全轮驱动。
背景技术
移动式自行驶的工作机、尤其是农业机械、收获机械、林木机械、陆上运输工具和建筑机械、如轮式或千斤顶起重机、挖掘机、林木机械、拖拉机、联合收割机、松耕机以及各种耕作机械、如甜菜或土豆作业机械都需要行驶驱动装置,它可以通过全轮驱动装置在多个驱动轴上施加大的牵引力并且用于在较长的路程上实现高行驶速度。最近对于移动式工作机的行驶速度要求提高到40km/h至60km/h的范围。
对应具有静液压传动装置的移动式工作机的静液压式行驶驱动装置已知,为了扩大行驶速度使用动力换档变速器,例如两级动力换档变速器,它由静液压传动装置的液压马达驱动,其方式是,使液压马达的驱动轴与动力换档变速器的输入轴处于驱动连接。这种动力换档变速器在行驶期间在行驶驱动装置运行时实现换档,尤其加档,例如从用于工作行驶范围的第一变速级转换到用于运输行驶范围的第二变速级,而不会中断牵引力。这种动力换档变速器通常具有构造为片式离合器的、用于不同档位的换档元件,它们消磨换档过程期间的牵引力中断,由此,这种动力换档变速器需要大的安装费用和安装空间,以及由于片式离合器中的剪力而具有不良的效率。
为了在具有静液压传动装置和后置换档变速器的静液压式行驶驱动装置中实现在工作机行驶运行中在行驶期间换档,由EP1231413A2已知一种解决方案,一换档变速器配有同步装置、例如同步环,并且静液压传动装置的液压马达为了在换档过程期间换档变速器变换档位而调节到摆动角0°并因此调节到吸入体积零。通过液压马达调节到吸入容量零,静液压传动装置的液压马达无转矩地运转,由此在换档变速器上可以实施换档,因为换档变速器在与液压马达连接的输入轴上可以调节到换档过程后的转速。液压马达在同步阶段中通过换档变速器同步装置的摩擦转矩而被动地被拖拽到相应的转速上,由此出现相应的摩擦损失和磨损。此外,换档变速器构造有同步装置导致安装费用增加。
由EP2009329B1的图2已知收获机械形式的全轮驱动工作机,其中,第一液压马达在中间连接具有至少两个档(工作行驶范围,运输行驶范围)并由此具有两个变速级的换档变速器的情况下与第一驱动桥驱动连接,第二液压马达与工作机的第二驱动桥驱动连接。两个液压马达由公共的液压泵供压力介质。通过接通和关断第二液压马达,可以在第二驱动桥上实现可关断的全轮驱动,该全轮驱动为了收获运行在低行驶速度时在工作行驶范围中接通,为了道路行驶而在较高行驶速度时在运输行驶范围中关断。
在这种全轮驱动的工作机中通常全轮驱动在第二驱动桥上在换档变速器的第一档(工作行驶范围)中接通到第一驱动桥上,以便在低行驶速度时产生大牵引力。在全轮驱动都接通时,两个液压马达在驱动轴上以相同的压力运行,其中通过控制由构造为变量马达的液压马达的吸入容量来实现两个驱动轴之间的转矩分配,例如通过控制倾斜盘结构形式的液压马达的摆动角。能够实现全轮驱动在换档变速器的第二档(运输行驶范围)接通到第一驱动桥上,但是只能在到达到极限行驶速度前,在该速度时达到驱动第二驱动桥的第二液压马达的极限转速。为了在换档变速器的第二档中实现在极限行驶速度以上的更高行驶速度,需要关断并由此脱耦第二液压马达,由此需要关断全轮驱动。为此第二液压马达调节到吸入容量零的位置。
如果在这种全轮驱动的工作机中同样在中间连接通常只具有一个变速级并因此只具有第一档(工作行驶范围)以及空档位置的换档变速器的情况下,第二液压马达与第二驱动桥驱动连接,则该换档变速器为了关断全轮驱动而转换到空档位置。在换档变速器在第一驱动桥上的第二档可以在关断全轮驱动后实现最大行驶速度。通过相应地从空档位置将换档变速器转换到变速级,可以在第二驱动桥上接通全轮驱动。由于制造成本和安装空间的原因,该换档变速器通常构造为不同步的静态换档变速器,由此第一驱动桥的换档变速器在档(工作行驶范围,运输行驶范围)之间的转换只在工作机停机时实现全轮驱动以及只在工作机停机时通过接通换档变速器到第二驱动桥上关断或接通到空档位置或变速级。
由DE102009053031A1已知一种移动式工作机的静液压式行驶驱动装置,具有唯一被驱动的驱动轴,其中,由液压泵和液压马达组成的静液压传动装置驱动换档变速器,其中,通过一简单构造、不同步化的静态换档变速器可在行驶运行期间实现换档。在此为了在行驶运行期间换档,进行电-液转速同步,其中,通过改变静液压传动装置中的液压马达的传动比,主动地适配与液压换档变速器换档相适应的转速,在该转速时在换档变速器中在优选形状锁合的离合元件上产生同步或接近同步并且可以接通档之间的静态换档变速器。在此在换档变速器上换档过程期间,牵引力短时间地中断。
发明内容
本发明的任务是,提供一种上述形式的全轮驱动工作机的静液压式行驶驱动装置,其中,在行驶运行期间能够不中断牵引力地换档第一驱动桥上的变速器并且可以在行驶运行期间在第二驱动桥上接通和关断全轮驱动。
按照本发明,该任务的解决方案是,为了在行驶运行期间变更第一驱动桥的第一换档变速器上的变速级,使第二换档变速器的用于接通或关断第二驱动桥的全轮驱动的换档过程在时间上与第一换档变速器的所述换档过程这样错开地进行,使得在第一换档变速器的换档过程期间,处于变速级中的第二换档变速器传递牵引力,并且,为了在行驶运行期间关断第二驱动桥的全轮驱动,使第二换档变速器转换到无负载并且在行驶运行期间接通全轮驱动时进行第二液压马达的转速的电-液方式同步。
通过在时间上错开地进行两个换档变速器上的换档过程可实现,在第一换档变速器在变速级之间的换档过程中(其中,该换档变速器上的牵引力传递短时中断),牵引力由第二换档变速器并从而由第二驱动桥的接通的全轮驱动传递并保持,使得总体上在变更第一换档变速器上的变速级时不出现牵引力中断并且在行驶运行中能够不中断牵引力地在第一换档变速器上换档。在第一换档变速器换档过程期间通过第二换档变速器保持牵引力,这使得第一换档变速器能够构造为简单构造且具有小安装空间需求和少量制造费用以及少量损失功率的静态换档变速器,它设置有形状锁合的转矩传递器件、例如相应变速级上的换档齿部或牙嵌式离合器,或者设置有力锁合的转矩传递器件、如相应变速级上的片式离合器,以便实现在行驶运行期间不中断牵引力地变更第一换档变速器的变速级并由此实现高度行驶舒适性。这种具有片式离合器的静态换档变速器与现有技术的动力换档变速器相比具有明显减少的制造费用和空间需求,因为片式离合器只需这样设计:补偿在换档过程和换档变速器的变速级无负载地获得时尚存的转速差,但无需如在现有技术的动力换档变速器中那样针对换档过程期间的牵引力传递来设计。
按照本发明,为了在行驶运行期间关断第二驱动桥的全轮驱动,使第二换档变速器转换到无负载并且在行驶运行期间在接通全轮驱动时进行第二液压马达的转速的电-液同步。这还使得第二换档变速器能够构造为简单构造的、具有小的安装空间需求以及少量制造费用和少量损失功率的静态换档变速器,它设置有形状锁合的转矩传递器件、例如相应变速级上的换档齿部或者牙嵌式离合器,或者设置有力锁合的转矩传递器件、如相应变速级上的片式离合器,以便在行驶运行期间实现空档位置与变速级之间的换档,使得能够以通过简单构造的换档变速器在行驶运行期间接通或关断全轮驱动。
按照本发明的有利实施方式,在第一换档变速器在行驶运行期间从第一变速级加档到第二变速级时,首先进行第一换档变速器上的一换档过程,用于使第一换档变速器从第一变速级换档到第二变速级,其中,在第一换档变速器的所述换档过程期间,处于第一变速级中的第二换档变速器传递牵引力,紧接着在第一换档变速器的所述换档过程之后,在第二换档变速器上,为了关断第二驱动桥的全轮驱动而进行一用于使第二换档变速器从变速级换档到空档位置的换档过程。在这种移动式工作机中,第二驱动桥上的全轮驱动只在低速范围、例如直到约15km/h-20km/h的范围中需要,在该范围中两个换档变速器处于用于工作行驶范围的第一变速级中。在该速度范围以上的运输行驶中第一驱动桥上的第一换档变速器处于第二变速级中,对于该运输行驶,全轮驱动是不需要的或者甚至不希望的。因此,通过时间上错开并且第一换档变速器上的使第一换档变速器换档到用于运输行驶范围的第二变速级中的换档过程之后实施的、第二换档变速器上的通过使换档变速器从第一变速级换档到空档位置而关断全轮驱动的换档过程,可以实现,在第一换档变速器上的换档过程期间,处于变速级中的第二换档变速器传递牵引力并且在第一换档变速器的换档过程之后关断全轮驱动,其中,在关断全轮驱动时,换档到第二变速级中的第一换档变速器传递并保持牵引力。因此,第一换档变速器的加档以及时间上紧接着的第二驱动桥的全轮驱动的关断可以不中断牵引力地在行驶运行期间通过简单的静态换档变速器实现。
按照本发明的有利实施方式,在第一换档变速器在行驶运行期间从第二变速级减档到第一变速级时,首先在第二换档变速器上为了接通第二驱动桥的全轮驱动而进行一换档过程,用于使第二换档变速器从空档位置换档到变速级,紧接着在第二换档变速器的该换档过程之后在第一换档变速器上进行一换档过程,用于使第一换档变速器从第二变速级换档到第一变速级,其中,在第一换档变速器的换档过程期间,处于变速级中的第二换档变速器传递牵引力。因此,通过时间上错开并且在第二换档变速器上的使第二换档变速器换档到变速级以接通第二驱动桥的全轮驱动的换档过程之后实施的、第一换档变速器上的在行驶速度减慢情况下使第一换档变速器从第二变速级换档到第一变速级的换档过程,可以实现,在第二换档变速器上的用于接通全轮驱动的换档过程期间,处于第二变速级中的第一换档变速器传递牵引力并且在全轮驱动接通后实施第一换档变速器的换档过程,其中,换档到变速级的第二换档变速器传递并保持牵引力。因此,第一换档变速器的减档和第二驱动桥的全轮驱动的接通可以不中断牵引力地在行驶运行期间通过简单的静态换档变速器实现。
特别有利的是,按照本发明的改进方案,所述行驶驱动装置的静液压传动装置具有分开的或可分开的流体回路,其中,第一液压泵设置用于供给第一液压马达并且第二液压泵设置用于供给第二液压马达,其中,第二液压泵可以在全轮驱动关断的情况下为了供给第一液压马达而接到第一驱动桥的流体回路上。因此,第二液压泵在全轮驱动接通情况下用于供给第二液压马达而在全轮驱动关断情况下用于供给第一液压马达,因此被双重利用。在此,在全轮驱动关断情况下由第二液压泵提供的用于供给第一液压马达的附加输送量可以用于在高行驶速度时降低驱动液压泵的驱动马达、例如内燃发动机的转速,由此,在使用一个内燃发动机作为驱动马达的情况下可以实现在运输行驶范围中的燃料节省。
按照本发明的优选实施方式,所述第一换档变速器在变速级之间的换档过程具有下面的步骤:
·在第一步骤中将第一换档变速器通过静液压传动装置转换到无负载,
·在紧接着的第二步骤中进行第一换档变速器到空档位置的换挡,
·在紧接着的第三步骤中进行第一液压马达的转速的电-液同步,
·在紧接着的第四步骤中进行第一换档变速器到新的变速级的换挡,
·在紧接着的第五步骤中在第一换档变速器上进行负载接收。
在第一换档变速器的加档或减档的换档过程中,在换档过程的第一步骤中将第一换档变速器通过静液压传动装置转换到无负载,以便在第二步骤中能够分离已接入的档并且使第一换档变速器换档到空档位置。
第一换档变速器通过静液压传动装置转换到无负载优选通过使静液压传动装置的流体回路卸载并因此使第一液压马达卸载转矩来实现,该静液压传动装置可以具有在开放的回路中或者在闭合的回路中连接到液压泵上的液压马达。第一换档变速器转换到无负载并由此流体回路为了第一液压马达的转矩卸载而卸载,适宜地通过改变静液压传动装置的传动比实现。这可以通过相应地改变输送体积可调节的液压泵的输送体积和/或改变吸入体积可调节的液压马达的吸入体积来实现。同样,为了第一换档变速器转换到无负载所需的回路卸载和第一液压马达的转矩卸载,可以通过藉由一控制该液压马达的控制方向阀或者藉由控制一制动阀装置进入打开位置而改变液压马达的输入量来实现。替换地或附加地,可以通过改变驱动液压泵的驱动马达的转速来实现换档变速器的无负载转换。
在第一换档本申请的换档过程的第三步骤中,进行第一液压马达的转速的电-液同步,其方式是,使液压马达与和换档变速器中的传动比级差相关的液压马达转速匹配转速同步。通过电-液式转速同步,第一液压马达主动适配于要接入的变速级的新的转速,其中可以控制或调节第一液压马达的转速调整。在现有技术的传动系中,液压马达为了换档而调节到摆动角0°并且液压马达通过换档变速器的同步装置被动地被带到为接入新的变速级所需的转速上,与此相比,在本发明中通过主动适配第一液压马达的转速可以使第一换档变速器构造为简单构造的可换档的且优选不同步的静态换档变速器,它无需同步装置、例如同步环,并且一般只能在停机时换档到不同的变速级。在此,第一液压马达在接入换档变速器的新变速级之前的被控制或调节的转速同步还使得能够实现在第一换档变速器加档时以及减档时的软换档过程,没有干扰性的加速冲击或减速冲击。在此,第一液压马达的电-液转速同步在第一换档变速器处于空档位置中的情况下通过改变静液压传动装置的传动比、例如通过相应改变输送体积可调节的第一液压泵的输送体积和/或改变吸入体积可调节的第一液压马达的吸入体积来实现。第一液压马达的电-液转速同步和液压马达转到为在换档变速器上接入新的变速级所需的同步转速上的转速适配也可以通过改变液压马达的输入量(通过一控制该液压马达的控制方向阀)来实现。替换或附加地,液压马达的转速同步可以通过改变驱动所述液压泵的驱动马达的转速来实现。
因此,通过第一液压马达的电-液转速同步,第一液压马达主动被带到同步转速上或者一相应的转速窗口中,以便在第四步骤中可以在第一换档变速器中接合和接入新的变速级。在此,机械式第一换档变速器可以构造为多级换档变速器,它设置有形状锁合的转矩传递器件、例如相应变速级上的换档齿部或牙嵌式离合器。替换地,换档变速器可以设置有力锁合的转矩传递器件、例如相应变速级上的片式离合器。
在最后的第五步骤中,通过相应控制静液压变速器在第一换档变速器上接收负载,由此在换档到新的变速级中的第一换档变速器上又传递牵引力,在第一换档变速器上从第一步骤直到第四步骤牵引力是中断的。在实施换档过程后和接入新的变速级后的接收负载适宜地通过相应改变静液压传动装置的传动比实现。
通过这种换档过程能够以简单的方式在第一换档变速器构造为简单构造的静态换档变速器的情况下在行驶期间实现变速级的变更。
在这种换档过程中,第一换档变速器上的换档电-液同步地进行,其中在第一换档变速器的用于使第一换档变速器加档或减档的换档过程期间,牵引力通过第二换档变速器和接通的全轮驱动来保持和传递,通过这种换档过程,与第一液压马达在第一换档变速器换档过程期间的电-液转速同步相结合,通过简单构造的且具有小安装空间需求和少制造费用以及少损失功率的静态换档变速器可以实现第一换档变速器在行驶期间不中断牵引力地加档或减档并从而实现高度行驶舒适性,该静态换档变速器设置有形状锁合的转矩传递器件、例如相应变速级上的换档齿部或者牙嵌式离合器,或者设置有力锁合的转矩传递器件、例如相应变速级上的片式离合器。
按照本发明的优选扩展结构,所述第二换档变速器的用于关断第二驱动桥的全轮驱动的换档过程具有下面的步骤:
·在第一步骤中将第二换档变速器通过静液压传动装置转换到无负载,
·在紧接着的第二步骤中使第二换档变速器从变速级换档到空档位置。
在第二换档变速器的用于关断全轮驱动的换档过程中,在换档过程的第一步骤中使第二换档变速器通过静液压传动装置转换到无负载,以便在第二步骤中分离已接入的档并且第二换档变速器能够换档到空档位置,由此,第二液压马达在机械上脱耦。
第二换档变速器通过静液压传动装置的无负载转换优选通过静液压传动装置的流体回路的卸载以及由此第二液压马达的转矩卸载来实现,该静液压传动装置可以具有在开放的回路或闭合的回路中连接在液压泵上的液压马达。第二换档变速器的无负载转换以及用于第二液压马达转矩卸载的流体回路卸载适宜地通过改变静液压传动装置的传动比实现。这可以通过相应改变输送体积可调节的液压泵的输送体积和/或改变吸入体积可调节的液压马达的吸入体积来实现。为第二换档变速器的无负载转换所需的回路卸载以及第二液压马达的转矩卸载可通过改变液压马达输入量(通过一控制该液压马达的控制方向阀实现或者通过控制制动阀装置进入打开位置)来实现。
通过这种换档过程能够通过简单的方式在第二换档变速器构造为简单构建的静态换档变速器的情况下在行驶期间实现从变速级到空档位置的、用于关断全轮驱动的换档。
如果按照本发明的适宜改进方案紧接着在第三步骤中将第二液压泵调节到零输送量,则可实现,第二液压马达在全轮驱动关断并且第二换档变速器处于空档位置的情况下停止并且不引起循环损失。由驱动机驱动的第二液压泵在继续行驶运行中在全轮驱动关断情况下导致零输送量的位置并且在无压力状态中仅引起小的循环损失。
按照本发明的有利改进方案特别有利的是,在时间上在第二换档变速器的用于关断第二驱动桥的全轮驱动的换档过程之后,使第二液压泵接到第一驱动桥的流体回路上。由此可以通过简单的方式在全轮驱动关断情况下将第二液压泵用于附加地供给第一液压马达,用于高行驶速度。
按照本发明的优选扩展结构,所述第二液压泵接到第一驱动桥的流体回路上具有下面的步骤:
·在第一步骤中将第二液压泵调节到零输送量,
·在紧接着的步骤中使第二液压马达与第二驱动桥的流体回路液压脱耦并且使第二液压泵接到第一驱动桥的流体回路上。
通过第二液压泵调节到零输送量可实现,第二液压马达停止,使得第二液压马达不产生损失。通过接着液压马达与第二驱动桥的流体回路脱耦并且从而使第二液压泵从第二静液压传动装置的流体回路切断并且该液压泵接到第一驱动桥的流体回路上,可以通过简单的方式使第二液压泵在第二驱动桥的全轮驱动关断的情况下用于附加地供给第一液压马达。在此,第一液压马达在全轮驱动关断的情况下通过与第二液压泵脱耦不仅在液压上脱耦,而且通过处于空档位置的第二换档变速器而在机械上脱耦,使得处于停止的第二液压马达在高行驶速度时不引起任何损失。
按照本发明的优选扩展结构,所述第二换档变速器的用于接通第二驱动桥的全轮驱动的换档过程具有下面的步骤:
·在第一步骤中使第二液压马达的转速电-液地同步到第二换档变速器的变速级的转速上,
·在紧接着的第二步骤中使第二换档变速器从空档位置换档到变速级,
·在紧接着的第三步骤中在第二换档变速器上进行负载接收。
在第二换档变速器的用于接通全轮驱动的换档过程的第一步骤中,在全轮驱动关断的情况下使处于静止的第二液压马达的转速电-液地同步,其方式是,使第二液压马达转速同步到第二换档变速器的变速级的转速上。通过电-液转速同步使第二液压马达主动地适配于要接入的变速级的转速,其中,能够控制或调节地进行第二液压马达的转速调整。在此,在接入第二换档变速器的变速级之前第二液压马达的被控制或调节的转速同步还使得能够实现接通全轮驱动时的软换档过程。在此,第二液压马达的电-液转速同步在第二换档变速器处于空档位置中的情况下通过改变静液压传动装置的传动比实现,例如通过相应改变输送体积可调节的第二液压泵的输送体积和/或改变吸入体积可调节的第二液压马达的吸入体积。第二液压马达的电-液转速同步和第二液压马达到为在第二换档变速器上接入变速级所需的同步转速上的转速适配也可以通过藉由一控制该液压马达的控制方向阀而改变第二液压马达的输入量来实现。
因此,通过第二液压马达的电-液转速同步,第二液压马达主动被带到同步转速上或相应的转速窗口中,以便在第二步骤中在第二换档变速器中能够接合和接入变速级,用于接通全轮驱动。在此,机械式的第二换档变速器可以构造为多级换档变速器,它设置有形状锁合的转矩传递器件、例如相应变速级上的换档齿部或牙嵌式离合器。替换地,该换档变速器可以设置有力锁合的转矩传递器件、例如相应变速级上的片式离合器。
在最后的第三步骤中通过相应控制静液压传动装置在第二换档变速器上接收负载,由此接通全轮驱动并且通过第二换档变速器传递相应的牵引力。在实施换档过程后并且在接入新的变速级后的接收转矩适宜地通过相应改变静液压传动装置的传动比实现。
通过这种换档过程可以以简单的方式在第二换档变速器构造为简单构建的静态换档变速器的情况下在行驶期间实现从空档位置换档到变速级,用于接通全轮驱动。
在这种换档过程中,第二换档变速器上的换档电-液同步地实现,其中,在第二换档变速器的用于接通全轮驱动的换档过程期间通过第一换档变速器保持和传递牵引力,通过这种换档过程,与第二液压马达在第二换档变速器的换档过程期间的电-液转速同步相结合,能够通过简单构建且具有小安装空间需求和少制造费用以及少损失功率的静态换档变速器实现在行驶期间不中断牵引力地接通全轮驱动并由此实现高度的行驶舒适性,该静态换档变速器设置有形状锁合的转矩传递器件、例如相应变速级上的换档齿部或牙嵌式离合器,或者设置有力锁合的转矩传递器件、例如相应变速级上的片式离合器。
适宜地在时间上在用于接通第二驱动桥的全轮驱动的换档过程之前,使第二液压泵从第一驱动桥的流体回路切断并且第二液压泵接到第二驱动桥的流体回路上。由此可以通过简单的方式在通过第二换档变速器相应换档到变速级而接通全轮驱动之前,使第二液压马达与第二液压泵连接,以便实现第二液压马达的用于第二换档变速器上的换档过程的电-液转速同步。
特别有利的是,所述第二液压泵从第一驱动桥的流体回路切断和所述第二液压泵接到第二驱动桥的流体回路上具有下面的步骤:
·在第一步骤中将第二液压泵调节到零输送量,
·在紧接着的步骤中使第二液压泵与第一驱动桥的流体回路液压脱耦并且使第二液压泵接到第二驱动桥的流体回路上。
使第二液压泵调节到零输送量并且接着使第二液压泵与第一驱动桥的流体回路脱耦并使第二液压泵接到第二驱动桥的流体回路上,使得第二液压泵能够没有行驶速度冲击地与第一驱动桥的流体回路分开并且与处于静止的第二液压马达连接。
特别有利的是,所述静液压传动装置的分开的或可分开的流体回路为了第一换档变速器的变速级变更和为了与接通或关断第二驱动桥的全轮驱动而分开。通过行驶驱动装置构造有两个分开的或可分开的流体回路并且因而对于每个驱动轴分别构造有一个流体回路并且静液压传动装置的两个流体回路至少在第一换档变速器上的换档过程的持续时间上分开,可以以简单的方式为了第一换档变速器上的变速级变更而实现第一流体回路上的流体回路的卸载,以使第一换档变速器卸载并且第一液压马达卸载转矩,同时,在第二换档变速器上可以通过相应的流体回路传递并保持牵引力。此外,通过在第二换档变速器上的换档过程的持续时间上分开静液压传动装置的两个流体回路,用于接通和关断全轮驱动,能够以简单的方式在全轮驱动关断情况下为了使第二换档变速器换档到空档位置而实现流体回路的卸载,以使第二换档变速器卸载并且第二液压马达卸载转矩,以及为了通过改变第二液压泵的输送量来接通全轮驱动而实现第二液压马达的电-液转速同步,其中,在通过第二换档变速器的相应换档过程接通和关断全轮驱动时,同时在第一换档变速器上可以通过相应的流体回路传递并保持牵引力。
适宜地,按照本发明的一种方式,在换档变速器处于第一变速级中的情况下,两个流体回路为了实现驱动轴之间的差速作用而相互连接并且为了实现差速闭锁而相互分开。通过分开两个驱动轴上的两个流体回路,能够以简单的方式在第二换档变速器换档到变速级并且从而全轮驱动接通的情况下实现差速闭锁。通过连接两个流体回路,能够以简单的方式解除差速闭锁并且在全轮驱动接通的情况下实现两个驱动轴上的液压差速作用。
按照本发明的适宜的实施方式,为了分开和连接流体回路,设有阀装置,由此以少的安装费用实现可解除的差速闭锁功能和两个流体回路的用于在第一换档变速器上变更变速级以及用于通过第二换档变速器的相应换档过程而接通和关断全轮驱动的分开。
如果按照本发明的改进方案借助该阀装置可以控制第二液压泵接到第二驱动桥的流体回路上或者第一驱动桥的流体回路上,则能够以简单的方式通过已经存在的阀装置使第二液压泵的输送流在全轮驱动关断的情况下除了第一液压泵的输送流外附加地用于供给第一液压马达,以达到工作机的最大行驶速度。在此,由第二液压泵提供的用于供给第一液压马达的附加输送量可以用于在高行驶速度时使驱动液压泵的驱动马达、例如内燃发动机的转速降低,由此在使用内燃发动机作为驱动马达时可以在运输行驶范围中实现燃料节省。
在简单的安装费用方面有利的是,所述阀装置构造为转换阀装置。在此该转换阀装置可以构造为滑阀。替换地,该转换阀装置具有多个逻辑阀。在此,阀装置优选直接安装在第二液压泵上或者在结构上集成到第二液压泵中。
本发明还涉及一种全轮驱动的工作机,具有静液压式行驶驱动装置。通过按照本发明的行驶驱动装置,能够在使用成本有利且具有小安装空间需求的静态换档变速器的情况下在行驶期间不中断牵引力地实现第一换档变速器的换档以及全轮驱动的接通和关断,并由此实现高度行驶舒适性。
附图说明
借助于在附图中简示的实施方式详细解释本发明的其它优点和细节。附图示出:
图1  按照本发明的行驶驱动装置的第一实施方式的示意方框图,
图2  按照本发明的行驶驱动装置的第二实施方式的示意方框图,
图3  图2的方框图,具有换档变速器的表示出的构造。
具体实施方式
在图1中示出全轮驱动的工作机、例如农用收获机的按照本发明的静液压式行驶驱动装置1的方框图。
该全轮驱动的工作机包括第一驱动桥2、例如前桥,带有被驱动的轮3a,3b,并且包括第二驱动桥4、例如后桥,带有被驱动的后轮5a,5b。在此驱动轴4可以构造为具有可转向的轮5a,5b的转向桥。轮3a,3b或5a,5b可以构造为被驱动的前轮胎和后轮胎。替换地,被驱动的轮3a,3b或5a,5b可以构造为履带行驶机构,其移动机构相应于被驱动的轮3a,3b以及5a,5b。
行驶驱动装置1包括用于第一驱动桥2的静液压传动装置6,其具有输送体积可调节的第一液压泵7和连接在液压泵7上的第一液压马达8。液压泵7为了驱动而与驱动马达9、例如内燃发动机处于连接。在所示实施方式中液压泵7在闭合的回路中连接在液压马达8上,其中,静液压传动装置6的流体回路由压力介质管路10a,10b构成。
第一液压马达8的驱动轴与第一换档变速器11处于连接,在本实施方式中第一换档变速器构造为多级换档变速器,具有至少两个变速级G1,G2和一空档位置N。换档变速器11借助从动轴12在中间连接第一驱动桥2的桥差速器13的情况下与被驱动的轮3a,3b处于驱动连接。
行驶驱动装置1包括用于第二驱动桥4的静液压传动装置15,其具有输送体积可调节的第二液压泵16和连接在液压泵16上的第二液压马达17。液压泵16为了驱动而与驱动马达9处于连接。在所示实施方式中液压泵16在闭合的回路中连接在液压马达17上,其中静液压传动装置15的流体回路由压力介质管路18a,18b构成。
第二液压马达17的驱动轴与第二换档变速器19处于连接,它在本实施方式中构造为多级换档变速器,具有至少一个变速级G1和一空档位置N。换档变速器19借助从动轴20在中间连接第二驱动桥4的桥差速器21的情况下与被驱动的轮5a,5b处于驱动连接。在第二换档变速器19的变速级G1中,第二驱动桥4的全轮驱动是接通的。相应地,在第二换档变速器19的空档位置N中,第二驱动桥4的全轮驱动是关断的。
换档变速器11,19的变速级G1形成具有工作机的低行驶速度范围的工作行驶范围,在该行驶范围中进行工作机的全轮驱动。第一换档变速器11的变速级G2形成具有工作机的高行驶速度范围的运输行驶范围。在运输行驶范围中的较高行驶速度时,第二驱动桥4的全轮驱动是关断的。
构造为多级换档变速器的机械式换档变速器11,19优选构造为静态换档变速器。换档变速器11,19优选分别构造为不同步化的换档变速器,优选构造为没有附加的同步环的静态换档变速器,它具有两个或多个传动比以及档位。
在图1中示出另一由驱动马达9驱动的液压泵22,它用于供给工作机的未示出的工作液压设备或者可以构造为控制压力泵。
在所示实施方式中静液压传动装置6,15的两个流体回路可以分开。为了分开和连接这两个流体回路,设有阀装置25。借助阀装置25可以分开两个流体回路,使得液压泵7连接在液压马达8上并且以压力介质供给液压马达,使得液压泵16连接在液压马达17上并且以压力介质供给该液压马达。此外在流体回路分开的情况下在换档变速器11,19处于变速级G1中时实现两个驱动轴2,4之间的差速闭锁。借助阀装置25还可以实现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,由此可以解除差速闭锁并且通过两个流体回路的连接而在换档变速器11,19处于变速级G1中时实现在两个驱动轴2,4上的液压差速作用。此外通过阀装置25可以在第二驱动桥4的全轮驱动关断的情况下实现将第二液压泵16接到第一驱动桥2的流体回路上,其方式是,使第二液压泵16与压力介质管路18a,18b的连接并因此使第二液压泵16与静液压传动装置15的流体回路的连接中断,使第二液压泵16连接到压力介质管路10a,10b上并由此连接到静液压传动装置6的流体回路上,由此,在关断全轮驱动的情况下由两个液压泵7,16以压力介质供给液压马达8。
在按照本发明的行驶驱动装置1中,在行驶期间能够在变速级G1,G2之间对换档变速器11换档并由此在换档变速器11的变速级G1,G2之间换档,以及通过第二换档变速器19在变速级G1与空档位置N之间的换档来接通和关断全轮驱动,从而能够不中断牵引力地实现全轮驱动的通断。
为了控制第一换档变速器11的换档和借助第二换档变速器19的全轮驱动通断,设有电的控制装置30,例如工作机的车辆控制器,用于要实施的换档变速器11,19换档过程或全轮驱动的通断的发送器信号31可导送到该车辆控制器的输入端上。控制装置30为了换档变速器11或换档变速器19的换档而与对应的换档变速器11,19的换档促动器32或33处于连接。优选换档促动器32,33操作形状锁合的转矩传递器件,例如相应变速级上的换档齿部或者牙嵌式离合器。替换地,换档促动器32,33可以操作力锁合的转矩传递器件,例如相应变速级上的片式离合器。控制装置30还与相应的换档变速器11,19的档位识别装置处于连接,通过它可以获知各换档变速器11,19的接入的档G1或G2和空档位置N。
为了获知液压泵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。控制装置30还与驱动马达9的用于调节驱动马达9转速的转速调节装置35连接。此外控制装置30与用于操作它的阀装置25连接。为了获得液压马达8,17的驱动轴上的转速,控制装置30与液压马达8,17上的相应转速传感器36,37连接。控制装置30还分别与用于感测换档变速器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还与压力传感器40a,40b连接,通过它们可以获得压力介质管路10a,10b中的压力并由此获得第一静液压传动装置6的流体回路中的压力。控制装置30还与压力传感器41a,41b连接,通过它们可获得压力介质管路18a,18b中的压力并由此获得第二静液压传动装置15的流体回路中的压力。
液压马达8,17可以构造为定量马达。在所示实施方式中液压马达8,17分别构造为吸入体积可调节的变量马达,其中,分别控制液压马达8,17的吸入体积的调节装置42,43可电操作并且与控制装置30连接。
液压泵7,16分别构造为输送量可调节的变量泵,它们构造为输送量可电或电-液调节的泵。在此,液压泵7,16的可电控的调节装置44,45为了控制而与控制装置30连接。
按照图1,调节装置25构造为转换阀装置,例如构造为未详细示出的滑阀,它可以借助相应的可电控的操作装置25a,25b来操作。
在图2和3中分别示出全轮驱动的工作机、例如农用收获机的按照本发明的静液压式行驶驱动装置1的方框图,其中相同的构件设置有相同的附图标记。
与图1相比,图2,3的不同之处在于构造为转换阀装置的阀装置25的结构,它由多个逻辑阀50a,50b构成,它们分别构造为两通两位阀。
逻辑阀50a设置在使静液压传动装置6的流体回路的压力介质管路10a与静液压传动装置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设置在使静液压传动装置6的流体回路的压力介质管路10b与静液压传动装置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可分别借助电的操作装置53a,53b(它们为了控制与控制装置30连接)在用于分开两个流体回路的截止位置与用于连接两个流体回路的通流位置之间操作,操作装置53a,53b为了控制而与控制装置30连接。
因此,通过逻辑阀50a,50b,可以在截止位置中通过分开两个流体回路在换档变速器11,19处于变速级G1中并且全轮驱动接通的情况下实现差速闭锁。在换档变速器11,19处于变速级G1中并且全轮驱动接通情况下的差速闭锁可以通过操作逻辑阀50a,50b进入通流位置而解除。通过逻辑阀50a,50b还可以实现,在第一换档变速器11换档时的换档过程持续时间上以及在通过第二换档变速器19的相应换档过程而接通和关断全轮驱动时分开两个流体回路。
图2的阀装置25具有另外两个逻辑阀51a,51b,它们分别构造为两通两位阀。
逻辑阀51a设置在静液压传动装置15的流体回路的压力介质管路18a中。相应地,逻辑阀51b设置在静液压传动装置15的流体回路的压力介质管路18b中。逻辑阀51a,51b可分别借助电的操作装置54a,54b(它们为了控制与控制装置30连接)在用于截止相应压力介质管路18a,18b的截止位置与用于打开相应压力介质管路18a,18b的通流位置之间被操作,操作装置54a,54b为了控制而与控制装置30连接。
通过阀装置25的附加逻辑阀51a,51,与逻辑阀50a,50b相结合,在逻辑阀51a,51b处于截止位置并且逻辑阀50a,50b处于通流位置的情况下可以实现第二液压马达17与第二液压泵16的液压脱耦并且使第二液压泵16接到静液压传动装置6的流体回路上,以便在全轮驱动关断的情况下通过两个液压泵7,16实现第一液压马达8的供给。相应地,在逻辑阀50a,50b处于截止位置并且逻辑阀51a,51b处于通流位置的情况下可以使第二液压泵16与静液压传动装置6的液压回路的流体回路脱耦并且使第二液压泵16接到静液压传动装置15的流体回路上,用于第二液压马达17的供给。
逻辑阀50a,50b,51a,51b如图所示可以为被控制的状态处于通流位置并且通过控制装置30的控制而被操作到截止位置。替换地,逻辑阀50a,50b,51a,51b可以在无电流状态下被操作到截止位置并且通过借助控制装置30的控制而被操作到通流位置。
在按照本发明的工作机中,第二驱动桥4的全轮驱动只在低速范围、即约15至20km/h的范围中需要,其中,换档变速器19换档到变速级G1中并且换档变速器11可以换档到变速级G1或G2中。对于该工作速度范围以上的运输行驶(其中,第一换档变速器11处于变速级G2中),第二驱动桥4的全轮驱动是不需要的并且通过第二换档变速器19换档到空档位置N中而关断。在起步时和在低速范围中,两个换档变速器11,19处于变速级G1中。图1的转换阀装置25连接第二液压泵16与第二液压马达17或者图2,3的逻辑阀51a,51b被控制到通流位置,使得两个驱动轴2和4被驱动并且第二驱动桥4的全轮驱动接通。
如果通过图1的控制阀25的相应转换位置或者通过图2,3的逻辑阀50a,50b被控制到截止位置而使静液压传动装置6,15的流体回路分开,则可在第二驱动桥4的全轮驱动接通的情况下在两个驱动桥2,4之间接入液压差速闭锁。在此两个流体回路是分开的,其中,电的控制装置30将两个驱动桥2,4控制或调节到所需的速度上,以避免两个驱动桥2,4之间的夹紧。
通过图1的控制阀25的相应转换位置或者逻辑阀50a,50b和51a,51b被控制到通流位置,可以通过连接静液压传动装置6,15的两个流体回路在第二驱动桥4的全轮驱动接通的情况下解除差速闭锁并且实现驱动桥2与4之间的差速作用。
为了第一换档变速器11从第一变速级G1加档到变速级G2,通过相应地控制图1的控制阀25或者通过将逻辑阀50a,50b控制到截止位置以及将逻辑阀51a,51b控制到通流位置,分开两个流体回路。
在此按照本发明,在行驶运行期间变换第一驱动桥2的第一换档变速器11上的变速级G1,G2时,第二换档变速器11的用于接通或关断第二驱动桥4的全轮驱动的换档过程在时间上与第一换档变速器11的换档过程这样错开,使得在第一换档变速器11的换档过程期间,处于变速级G1中的第二换档变速器19传递牵引力。
在第一换档变速器11上从变速级G1加档变速级G2时,在控制装置30上有相应的发送器信号31。在此,换档愿望可以手动地由操作人员预给定或者自动触发,例如在到达和超过预给定的行驶速度时。
在第一换档变速器11加档时,首先进行第一换档变速器11上的从接入的变速级G1到变速级G2的换档过程。在第一换档变速器11上的该换档过程期间,第二换档变速器19保留在第一变速级G1中,使得在第二驱动桥4上通过接通的全轮驱动来传递牵引力。在换档变速器11上完成换档并且接入新的变速级G2后,在时间上紧接着在换档变速器19上进行从变速级G1到空档位置的相应换档过程,用于关断第二驱动桥4上的全轮驱动。
为了在构造为静态换档变速器的换档变速器11上在行驶期间实施换档过程,在换档变速器11上如下进行换档过程:
在换档变速器11上的换档过程的第一步骤中,通过卸载静液压传动装置6的流体回路并由此通过第一液压马达8的转矩卸载,将换档变速器11转换到无负载,以便能够借助换档促动器32在换档变速器11转换到无转矩的情况下在第一步骤结束时分离已接入的变速级G1并且在换档过程的第二步骤中将换档变速器11换档到空档位置N中。
可以通过相应地改变静液压传动装置6的传动比来卸载流体回路,例如通过相应地改变第一液压泵7的输送量和/或改变第一液压马达8的吸入体积。可以由控制装置30借助压力传感器40a,40b来感测并监控流体回路的卸载。一旦第一换档变速器11在第一步骤中被转换到无转矩并因此无负载,则可以由控制装置30在第二步骤中控制换档促动器32,以便分离目前接入的变速级G1并且使第一换档变速器11换档到空档位置N中。
在第一换档变速器11处于空档位置N中时,在换档过程的第三步骤中为了新要接入的变速级G2而实施第一液压马达8的电-液转速同步。在此可以通过对无负载地运行的液压马达8的转速控制或转速调节(通过相应改变液压泵7的输送量和/或改变液压马达8的吸入体积),进行液压马达8的转速同步。借助转速传感器36,38可以由控制装置30在换档变速器11处于空档位置中的情况下控制或调节液压马达8的相应转速同步。借助驱动马达9的转速调节装置35还可以由控制装置30为了液压马达8的转速同步而实施驱动马达9的转速改变。
一旦液压马达8的转速与从动轴12的转速之间的转速差已经达到预给定的转速窗口(在该窗口中在换档变速器11的转矩传递器件上出现同步或近似同步),其中,相应的转速可以由控制装置30借助转速传感器36,38获得,则可以通过操作换档促动器32而在换档过程的第四步骤中使换档变速器11从空档位置N换档到新的变速级G2,在换档变速器11上接入新的变速级G2。在换档变速器11上接入新的变速级后,在换档过程的最后的第五步骤中实现液压马达8上的转矩接收,从而实现换档变速器11的负载接收,由此在相应的换档变速器11上结束换档过程。
利用这种换档过程,可以通过液压马达8的电-液转速同步在换档变速器11的空档位置N中通过简单构造的、成本有利且小结构的静态换档变速器11实现行驶期间的换档过程。按照本发明,在换档变速器11上进行换档过程时,其中静液压传动装置6的流体回路卸载并且换档变速器11上的力流短时中断,则通过静液压传动装置15的流体回路在还处于变速级G1中的换档变速器19上通过第二驱动桥的接通的全轮驱动来传递牵引力,由此可以不中断牵引力地将换档变速器11换档到第二变速级G2中。
紧接着第一换档变速器11到第二变速级G2的换档过程之后,在本发明中,为了继续提高行驶速度,通过将第二换档变速器19换档到空档位置N中而关断第二驱动桥4的全轮驱动。
在第二换档变速器19的用于关断全轮驱动的该换档过程中,在流体回路分开的情况下在第一步骤中通过静液压传动装置15的流体回路卸载并因而通过第二液压马达16的转矩卸载,使第二换档变速器19转换到无负载,以便能够借助换档促动器33在换档变速器19转换到无转矩的情况下在第一步骤结束时分离已接入的变速级G1并且在换档过程的第二步骤中使换档变速器19换档到用于关断全轮驱动的空档位置N中。在此,由于流体回路借助阀装置25分开,由第一驱动桥2承担牵引力。在此,第二换档变速器19的无负载转换可以与上述类似地进行。流体回路的卸载可以由控制装置30借助压力传感器41a,41b控制或调节并监控。
通过第二换档变速器19按照本发明转换到无负载,可以在简单构造、成本有利且小结构的静态换档变速器19情况下在行驶期间实现从变速级G1到用于关断全轮驱动的空档位置N的换档过程。
紧接着,将第二液压泵16调节到零输送量,由此不向第二液压马达17输送压力介质并且液压马达17进入停机状态,由此在全轮驱动关断的情况下液压马达17不引起损失。
为了在第一换档变速器11的变速级G2中达到最大行驶速度,在本发明中,按照一改进方案,使第二液压泵16接到静液压传动装置6的流体回路上,以便通过两个液压泵8,16供给第一液压马达6。
为此,在第二液压泵16调节到零输送量后,在接着的步骤中通过相应地操作图1的阀装置25或者通过将图2,3的逻辑阀51a,51b控制到截止位置并且接着将逻辑阀50a,50b控制到通流位置中,实现第二液压泵16与第二静液压传动装置15的流体回路的脱耦并且使第二液压泵16接到第一静液压传动装置6的流体回路上。通过提高与第一液压泵6并联的第二液压泵16的输送量,可以在液压马达8上提供附加输送量,以便在驱动机9转速降低情况下达到最大行驶速度。
通过第二液压泵16与第一静液压传动装置15的流体回路脱耦,在全轮驱动关断的情况下,通过换档变速器19换档到空档位置N而机械脱耦的第二液压马达17还液压脱耦,使得处于停止状态的第二液压马达17在工作机处于高行驶速度时不引起损失。
在第一换档变速器11在行驶速度下降情况下从变速级G2减档到变速级G1时,例如在达到和低于预给定的行驶速度时,以相反的顺序进行上述过程,其中,首先在第二换档变速器19上进行从空档位置N到变速级G1的换档过程,用于接通第二驱动桥4的全轮驱动,在时间上紧接着进行第一换档变速器11从变速级G2到变速级G1的换档过程。因此,在第一换档变速器11上的该换档过程期间,第二换档变速器19已经转换到第一变速级G1中并由此接通全轮驱动,使得在第二驱动桥4上通过接通的全轮驱动传递牵引力。
如果第二液压泵16在行驶速度高的情况下接到静液压传动装置6的流体回路上,用于附加地供给第一液压马达8,则为了接通全轮驱动而首先将第二液压泵16从静液压传动装置6的流体回路切断,并且将第二液压泵16接到静液压传动装置15的流体回路上,使得流体回路分开。为此在第一步骤中将第二液压泵16调节到零输送量,接着通过相应地操作图1的阀装置25或者通过将图2,3的逻辑阀50a,50b控制到截止位置并且接着将逻辑阀51a,51b控制到通流位置,实现第二液压泵16与第一静液压传动装置6的流体回路脱耦并且第二液压泵16接到第二静液压传动装置15的流体回路上。
接着进行第二换档变速器19上的从空档位置N到变速级G1的换档过程,用于接通全轮驱动。为此在第一步骤中,在换档变速器19处于空档位置N的情况下,使目前停止的第二液压马达17电-液转速同步到要接入的变速级G1的转速上。在此,液压马达17的转速同步可以通过无压力地运行的液压马达17通过相应改变第二液压泵16的输送量和/或改变第二液压马达17的吸入体积而实现的转速控制或转速调节来实现。借助转速传感器37,39可以由控制装置30在换档变速器19处于空档位置的情况下控制或调节液压马达17的相应转速同步。借助驱动马达9的转速调节装置35可以由控制装置30为了液压马达17的转速同步而还实施驱动马达9的转速改变。
一旦在液压马达17的转速与从动轴20的转速之间的转速差已经到达预给定的转速窗口(在该窗口中在换档变速器19的转矩传递器件上出现同步或近似同步),其中,相应的转速可以由控制装置30借助转速传感器37,39获得,则可以通过操作换档促动器33而在换档过程的第二步骤中使换档变速器19从空档位置N换档到变速级G1并且在换档变速器19上接入变速级G1。当在换档变速器19上接入变速级后,在换档过程的最后的第三步骤中,在液压马达17接收转矩并从而在换档变速器19上接收负载,由此结束相应换档变速器19上的换档过程并接通全轮驱动。
利用这种换档过程,可以通过在换档变速器19的空档位置N中液压马达17的电-液转速同步而以简单构造、成本有利且小结构的静态换档变速器19在行驶期间实现从空档位置N到变速级G1的换档过程,用于接通全轮驱动。
在接通全轮驱动后,在时间上紧接着实施第一换档变速器11上的换档过程,用于从变速级G2减档到变速级G1。在此换档过程与上述用于加档换档变速器11的换档过程类似地进行,具有前后衔接的步骤将换档变速器11转换到无负载、将换档变速器11换档到空档位置N、使第一液压马达8的转速电-液同步、使换档变速器换档到新的变速级G1并且接着在换档变速器11上接收负载。
按照本发明,在换档变速器11上的换档过程中,其中静液压传动装置6的流体回路卸载并且换档变速器11上的力流短时中断,通过静液压传动装置15的流体回路,通过接通的第二驱动桥4的全轮驱动,在已经换档到变速级G1中的换档变速器19上传递牵引力,由此可以不中断牵引力或不中断制动力地使换档变速器11换档到第一变速级G1。
在本发明中,第一换档变速器11上的换档电-液同步地进行,并且在全轮驱动还接通的情况下进行加档或者在全轮驱动接通后才进行减档,以及第二换档变速器19转换到无负载用于关断全轮驱动并且在接通全轮驱动时进行电-液同步,通过本发明,两个换档变速器11,19可以构造为简单构建的、需要小安装空间并具有少量制造费用以及少量损失功率的静态换档变速器,它们设置有形状锁合的转矩传递器件例如相应变速级上的换档齿部或牙嵌式离合器,或者设置有力锁合的转矩传递器件例如相应变速级上的片式离合器,用于在第一换档变速器上实现变速级变更并且在行驶期间不中断牵引力地以高度行驶舒适性实现全轮驱动的接通以及关断。
与在高行驶速度时第二液压泵16接到静液压传动装置6的流体回路上并且全轮驱动关断相结合,还能够在驱动马达9转速降低情况下实现最大行驶速度,其中,机械和液压地脱耦的第二液压马达17在全轮驱动关断情况下不引起损失。
本发明不局限于所示的实施方式。当然,换档变速器11或19除了变速级G1,G2或G1以外还可以具有其它变速级。
静液压传动装置6,15的流体回路可以构造为闭合回路或开放回路。

Claims (18)

1.全轮驱动的工作机的静液压式行驶驱动装置,该工作机具有至少一个第一驱动桥和一第二驱动桥,其中,用于驱动第一驱动桥的行驶驱动装置包括一静液压传动装置的第一液压马达,其中第一液压马达的驱动轴与能够在至少两个变速级与一个空档位置之间转换的机械式第一换档变速器连接,用于驱动第二驱动桥的行驶驱动装置包括一静液压传动装置的第二液压马达,其中第二液压马达的驱动轴与能够在至少一个变速级与一个空档位置之间转换的机械式第二换档变速器连接,其中,通过所述第二换档变速器换档到空档位置中能够关断第二驱动桥的全轮驱动并且通过第二换档变速器换档到变速级中可以接通全轮驱动,其特征在于,为了在行驶运行期间变更第一驱动桥(2)的第一换档变速器(11)上的变速级(G1;G2),第二换档变速器(19)的用于接通或关断第二驱动桥(4)的全轮驱动的换档过程在时间上与第一换档变速器(11)的换档过程这样错开地进行,使得在第一换档变速器(11)的换档过程期间,处于变速级(G1)中的第二换档变速器(19)传递牵引力,并且,为了在行驶运行期间关断第二驱动桥(4)的全轮驱动,将第二换档变速器(19)转换到无负载,为了在行驶运行期间接通全轮驱动,进行第二液压马达(17)的转速的电-液同步。
2.如权利要求1所述的静液压式行驶驱动装置,其特征在于,在第一换档变速器(11)在行驶运行期间从第一变速级(G1)加档到第二变速级(G2)时首先进行第一换档变速器(11)的一换档过程,用于使第一换档变速器(11)从第一变速级(G1)换档到第二变速级(G2),其中,在第一换档变速器(11)的所述换档过程期间,处于变速级(G1)中的第二换档变速器(19)传递牵引力,紧接着第一换档变速器(11)的所述换档过程,在第二换档变速器(19)上为了关断第二驱动桥(4)的全轮驱动而进行一换档过程,用于使第二换档变速器从变速级(G1)换档到空档位置(N)。
3.如权利要求1或2所述的静液压式行驶驱动装置,其特征在于,在第一换档变速器(11)在行驶运行期间从第二变速级(G2)减档到第一变速级(G1)时,首先在第二换档变速器(19)上为了接通第二驱动桥(4)的全轮驱动而进行一换档过程,用于使从第二换档变速器(19)空档位置(N)换档到变速级(G1),紧接着第二换档变速器(19)的所述换档过程,进行第一换档变速器(11)上的一换档过程,用于使第一换档变速器(11)从第二变速级(G2)换档到第一变速级(G1),其中,在第一换档变速器(11)的所述换档过程期间,处于变速级(G1)中的第二换档变速器(19)传递牵引力。
4.如权利要求1至3中任一项所述的静液压式行驶驱动装置,其特征在于,所述行驶驱动装置(1)的静液压传动装置(6,15)具有分开的或可分开的流体回路,其中,第一液压泵(7)设置用于供给第一液压马达(8)而第二液压泵(16)设置用于供给第二液压马达(17),其中,第二液压泵(16)能够在全轮驱动关断的情况下为了供给第一液压马达(8)而接到第一驱动桥(2)的流体回路上。
5.如权利要求1至4中任一项所述的静液压式行驶驱动装置,其特征在于,所述第一换档变速器(11)在变速级(G1;G2)之间的换档过程具有下面的步骤:
·在第一步骤中将第一换档变速器(11)通过静液压传动装置(6)转换到无负载,
·在紧接着的第二步骤中进行第一换档变速器(11)到空档位置(N)的换挡,
·在紧接着的第三步骤中进行第一液压马达(8)的转速的电-液同步,
·在紧接着的第四步骤中进行第一换档变速器(11)到新的变速级(G2;G1)的换挡,
·在紧接着的第五步骤中在第一换档变速器(11)上进行负载接收。
6.如权利要求1至5中任一项所述的静液压式行驶驱动装置,其特征在于,所述第二换档变速器(19)的用于关断第二驱动桥(4)的全轮驱动的换档过程具有下面的步骤:
·在第一步骤中将第二换档变速器(19)通过静液压传动装置(15)转换到无负载,
·在紧接着的第二步骤中使第二换档变速器(19)从变速级(G1)换档到空档位置(N)。
7.如权利要求6所述的静液压式行驶驱动装置,其特征在于,紧接着在第三步骤中将第二液压泵(16)调节到零输送量。
8.如权利要求6所述的静液压式行驶驱动装置,其特征在于,在时间上在第二换档变速器(19)的用于关断第二驱动桥(4)的全轮驱动的换档过程之后,使第二液压泵(16)接到第一驱动桥(2)的流体回路上。
9.如权利要求8所述的静液压式行驶驱动装置,其特征在于,所述第二液压泵(18)接到第一驱动桥(2)的流体回路上具有下面的步骤:
·在第一步骤中将第二液压泵(16)调节到零输送量,
·在紧接着的步骤中使第二液压马达(17)与第二驱动桥(4)的流体回路在液压上脱耦并且使第二液压泵(16)接到第一驱动桥(2)的流体回路上。
10.如权利要求1至9中任一项所述的静液压式行驶驱动装置,其特征在于,所述第二换档变速器(19)的用于接通第二驱动桥(4)的全轮驱动的换档过程具有下面的步骤:
·在第一步骤中使第二液压马达(17)的转速电-液地同步到第二换档变速器(19)的变速级(G1)的转速上,
·在紧接着的第二步骤中使第二换档变速器(19)从空档位置(N)换档到变速级(G1),
·在紧接着的第三步骤中在第二换档变速器(19)上进行负载接收。
11.如权利要求10所述的静液压式行驶驱动装置,其特征在于,时间上在用于接通第二驱动桥(4)的全轮驱动的换档过程之前,使第二液压泵(16)从第一驱动桥(2)的流体回路切断并使第二液压泵(16)接到第二驱动桥(4)的流体回路上。
12.如权利要求11所述的静液压式行驶驱动装置,其特征在于,所述第二液压泵(16)从第一驱动桥(2)的流体回路切断和所述第二液压泵(16)接到第二驱动桥(4)的流体回路上具有下面的步骤:
·在第一步骤中将第二液压泵(16)调节到零输送量,
·在紧接着的步骤中使第二液压泵(16)与第一驱动桥(2)的流体回路液压脱耦并且使第二液压泵(16)接到第二驱动桥(4)的流体回路上。
13.如权利要求1至12中任一项所述的静液压式行驶驱动装置,其特征在于,所述液压换档变速器(6,15)的分开的或可分开的流体回路为了第一换档变速器(11)的变速级(G1;G2)的变更和为了接通或关断第二驱动桥(4)的全轮驱动而分开。
14.如权利要求1至13中任一项所述的静液压式行驶驱动装置,其特征在于,所述流体回路在换档变速器(11,19)处于第一变速级(G1)中时为了实现驱动轴(2,4)之间的差速作用而相互连接并且为了实现差速闭锁而相互分开。
15.如权利要求1至14中任一项所述的静液压式行驶驱动装置,其特征在于,为了分开和连接所述流体回路,设置有一阀装置(25)
16.如权利要求15所述的静液压式行驶驱动装置,其特征在于,借助阀装置(25)可以控制第二液压泵(16)接到第二驱动桥(4)的流体回路上或者第一驱动桥(2)的流体回路上。
17.如权利要求15或16所述的静液压式行驶驱动装置,其特征在于,所述阀装置(25)构造为转换阀装置。
18.全轮驱动的工作机,具有如权利要求1至17中任一项所述的静液压式行驶驱动装置(1)。
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