CN105443511B - 流量分配器自由旋转阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及流量分配器自由旋转阀。具体地，公开一种主阀和用于组装在机器上的方法。主阀可包括主体、自由旋转阀、旁通阀、流量分配阀、自由旋转先导阀和流量分配旁通先导控制阀。每个阀可设置在主体内。主体可在阀之间限定多个口和通道。自由旋转阀能够在自由旋转模式和驱动辅助模式之间操作。旁通阀可具有允许自由旋转阀和流量分配阀之间流体连通的流量分配模式和允许自由旋转阀与第一旁通通道和第二旁通通道之间流体连通的旁通模式。

Description

流量分配器自由旋转阀

技术领域

本发明整体涉及轮辅助驱动装置，更具体涉及一种致动和控制机器中的前轮辅助驱动装置的阀。

背景技术

各种各样的机器采用轮辅助驱动装置来在光滑条件下提供全轮驱动。例如，自动平地机通常在非公路环境中使用以执行开沟作业、场地整理以及可能难以获得充分牵引的其他表面外形修正和整饰任务。自动平地机常常具有通过燃烧发动机或主液压泵直接驱动的第一组轮(例如一对后轮)。第二组轮(例如一对前轮)通常用来转向。但是，前轮可通过作为允许全轮驱动的轮辅助驱动装置的部分的液压辅助马达驱动。

轮辅助驱动装置可被选择性地接合，使得机器仅在希望时以全轮驱动模式操作。例如，机器可包括允许操作者打开或关闭轮辅助驱动装置的用户界面。另外或替代地，可操作地连接到轮辅助驱动装置的控制器可基于表示轮和表面之间的牵引水平的反馈自动接合或脱离轮辅助驱动装置。在一些实施方式中，可使用自由旋转(free wheeling)主阀以在轮辅助驱动装置没有在后轮驱动模式期间接合时阻挡流体流到前轮辅助马达并在轮辅助驱动装置被接合用于全轮驱动模式时允许流体流到前轮辅助马达。

一些先前的轮辅助驱动装置也与流量分配阀结合使用以在全轮驱动模式过程中减少前轮打滑。没有了流量分配阀，当与打滑轮相关联的第一辅助马达更快地转动时，它抽吸的液压流体的流量增加。到打滑辅助马达的增加流量使到第二辅助马达的液压流体流量减少，这又使具有牵引的轮的转速降低。在极滑情形中，基本所有的液压流量可被引导到与打滑轮相关联的辅助马达，由此影响机器经过表面的能力。流量分配阀通过调整到与前轮联接的两个液压辅助马达的液压流体流量应对轮打滑条件。一般而言，流量分配阀将通过使传输到辅助马达的液压压力更趋相等来调整这些压力。更具体地，流量分配阀感测传输到每个液压辅助马达的液压流体压力，当在一个辅助马达处感测到降低压力时，流量分配阀进行调节以减少到该辅助马达的液压流体流量，由此改善与另一辅助马达相关联的轮的牵引。

Hunck等人的美国专利No.4276896提出一种方向感测阀，其操作以在第一马达和第二马达中在向前操作方向或向后操作方向上维持相等的流体流量。虽然这种阀可提供益处，但它不提供全轮驱动、抗汽蚀特征和其他希望的特征。希望更好的阀。

发明内容

根据本发明的一方面，公开一种主阀。主阀可包括主体、自由旋转阀、旁通阀、流量分配阀、自由旋转先导阀和流量分配旁通先导控制阀。主体可限定供应口、第一出口、第二出口、中间通道、流量分配通道、第一旁通通道、第二旁通通道、自由旋转先导通道和旁通先导通道。自由旋转阀可设置在主体中并可流体连接到供应口。自由旋转阀能够在自由旋转模式和驱动辅助模式之间操作，在自由旋转模式，通过阻挡流体在供应口和旁通阀之间流动阻挡流体流出第一出口和第二出口，在驱动辅助模式，通过允许流体从供应口流到旁通阀允许流体流出第一出口和第二出口。旁通阀可设置在主体中并可通过中间通道流体连接到自由旋转阀。旁通阀可流体连接到第一旁通通道和第二旁通通道和流量分配阀。旁通阀可具有允许自由旋转阀和流量分配阀之间流体连通的流量分配模式和允许自由旋转阀与第一旁通通道和第二旁通通道之间流体连通的旁通模式。流量分配阀可设置在主体中并包括通过流量分配通道流体连接到旁通阀的流量分配入口、流体连接到第一出口的第一流量分配出口和流体连接到第二出口的第二流量分配出口。流量分配入口可与第一流量分配出口和第二流量分配出口流体连通。自由旋转先导阀可设置在主体中并可通过自由旋转先导通道流体连接到自由旋转阀。流量分配旁通先导控制阀可设置在主体中并可通过旁通先导通道流体连接到旁通阀。

根据本发明的另一方面，公开一种在机器上组装轮辅助驱动系统的方法，所述机器包括第一轮马达和第二轮马达和用于循环液压流体的主泵。该方法可包括提供主阀和将主阀流体连接到第一轮马达和第二轮马达和主泵。主阀可包括主体、设置在主体中的自由旋转阀、设置在主体中的旁通阀、设置在主体中的流量分配阀、设置在主体中的自由旋转先导阀和设置在主体中的流量分配旁通先导控制阀。主体可限定供应口、返回口、第一出口、第二出口、返回入口、供应通道、中间通道、流量分配通道、第一出口通道、第二出口通道、第一旁通通道、第二旁通通道、返回通道、返回出口通道、自由旋转先导通道和旁通先导通道。自由旋转阀可通过供应通道流体连接到供应口。自由旋转阀能够在自由旋转模式和驱动辅助模式之间操作，在自由旋转模式，通过阻挡流体在供应口和旁通阀之间流动阻挡流体流出第一出口和第二出口，在驱动辅助模式，通过允许流体从供应口流到旁通阀允许流体流出第一出口和第二出口。旁通阀可通过中间通道流体连接到自由旋转阀。旁通阀可通过第一旁通通道流体连接到第一出口通道，旁通阀可通过第二旁通通道流体连接到第二出口通道。旁通阀可流体连接到流量分配阀。旁通阀可具有允许自由旋转阀和流量分配阀之间流体连通的流量分配模式和允许自由旋转阀与第一旁通通道和第二旁通通道之间流体连通的旁通模式。流量分配阀可包括通过流量分配通道流体连接到旁通阀的流量分配入口、通过第一出口通道流体连接到第一出口的第一流量分配出口和通过第二出口通道流体连接到第二出口的第二流量分配出口。流量分配入口可与第一流量分配出口和第二流量分配出口流体连通。自由旋转先导阀可通过自由旋转先导通道流体连接到自由旋转阀。流量分配旁通先导控制阀可通过旁通先导通道流体连接到旁通阀。

根据本发明的另一方面，公开一种用在具有主泵与第一地面接合构件和第二地面接合构件的机器上的轮辅助驱动系统。轮辅助驱动系统可包括可操作地联接到第一地面接合构件的液压的第一轮马达、可操作地联接到第二地面接合构件的液压的第二轮马达、主阀和控制器。主阀可包括主体、设置在主体中的自由旋转阀、设置在主体中的旁通阀、设置在主体中的流量分配阀、设置在主体中的自由旋转先导阀和设置在主体中的流量分配旁通先导控制阀。主体可限定供应口、返回口、第一出口、第二出口、返回入口、供应通道、中间通道、流量分配通道、第一出口通道、第二出口通道、第一旁通通道、第二旁通通道、返回通道、返回出口通道、自由旋转先导通道和旁通先导通道。自由旋转阀可包括通过供应通道流体连接到供应口的第一自由旋转阀入口、通过返回出口通道流体连接到返回口的第二自由旋转阀入口、流体连接到第一自由旋转阀入口的第一自由旋转阀出口和流体连接到第二自由旋转阀入口的第二自由旋转阀出口。自由旋转阀能够在自由旋转模式和驱动辅助模式之间操作，在自由旋转模式，通过阻挡供应口和第一自由旋转发出口之间的流体阻挡流体流出第一出口和第二出口，在驱动辅助模式，通过允许流体从供应口流出第一自由旋转阀出口允许流体流出第一出口和第二出口。旁通阀可包括通过中间通道流体连接到第一自由旋转阀出口的旁通入口、通过第一旁通通道流体连接到第一出口通道的第一旁通出口、通过第二旁通通道流体连接到第二出口通道的第二旁通出口以及第三旁通出口。旁通阀可具有允许自由旋转阀和流量分配阀之间流体连通的流量分配模式和允许自由旋转阀与第一旁通通道和第二旁通通道之间流体连通的旁通模式。流量分配阀可设置在主体中并可包括通过流量分配通道流体连接到第三旁通出口的流量分配入口、通过第一出口通道流体连接到第一出口的第一流量分配出口和通过第二出口通道流体连接到第二出口的第二流量分配出口。流量分配入口可与第一流量分配出口和第二流量分配出口流体连通。自由旋转先导阀可通过自由旋转先导通道流体连接到自由旋转阀。流量分配旁通先导控制阀可通过旁通先导通道流体连接到旁通阀。控制器可操作地联接到自由旋转阀和旁通阀。控制器可被构造成确定自由旋转阀的启动状态、在自由旋转阀处于自由旋转模式时以旁通模式操作旁通阀并在自由旋转阀处于驱动辅助模式时以旁通模式或流量分配模式操作旁通阀。

附图说明

图1是其中可实施本发明的一种或多种实施方式的自动平地机的示意侧视图；

图2是其中可实施本发明的一种或多种实施方式的自动平地机的示意俯视图；

图3是显示根据本发明的一方面构造的自动平地机的轮辅助驱动系统的示意示图；

图4是显示根据本发明的一方面构造的自动平地机的轮辅助驱动系统的替代实施方式的示意示图；以及

图5是显示根据本发明一方面的轮辅助驱动系统中的驱动辅助和牵引控制过程的流程图。

具体实施方式

公开了用于机器上的轮辅助驱动系统(包括主阀)及相关方法的实施方式。在这里描述的示例性实施方式中，机器是自动平地机。轮辅助驱动系统包括用于提供全轮驱动和用于提供牵引控制的主阀。

图1和图2描绘了机器、例如自动平地机10的示例性实施方式。自动平地机10可主要用作将土或其他材料的表面11造型成最终布置的整饰工具。不像例如推土机的其他机器那样在行驶方向上运动大量的土，自动平地机10相反通常左右移动相对少量的土。换句话说，自动平地机10通常在被平整的区域上移动土，而不是直向前。虽然示例性实施方式以自动平地机10的形式示出，但将认识到现在的系统可与可受益于这里教导的优点的其他类型的机器一起使用。

更具体地，自动平地机10包括前框架12、后框架14和例如铲刀16的自动平地机工具。前后框架12和14通过地面接合构件支承，例如一组后轮18a和一组前轮18b。包含操作自动平地机10所需的许多控制装置19的操作者驾驶室20安装在前框架12上。主功率源21可通过后框架14支承并经过传动装置23可操作地联接到后轮18a以用于主要机器推进。主功率源21可例如是柴油发动机、汽油发动机、天然气发动机或者本领域已知的任何其他发动机。主功率源21也可以是链接到燃料电池的电马达、电容存储装置、电池或者本领域已知的另一功率源。传动装置可以是机械传动装置、液压传动装置或者本领域已知的任何其他传动装置类型。传动装置可操作以在功率源和从动牵引装置之间产生多个输出速度比(或者连续可变速度比)。

车辆转向系统17包括转向前轮18b的转向致动器13(图2)。车辆转向系统17还可包括左右倾斜前轮18b的轮倾斜致动器15。

替代地称为推土板的铲刀16(图1-2)用来移动土。铲刀16安装在整体显示为22的连杆机构上。连杆机构22允许铲刀16相对于自动平地机10移动到多个不同位置。

连杆机构22可包括通过球接头安装到前框架12的拉杆24。拉杆24的位置通过三个液压致动器控制，一般称为右提升致动器28(图2)、左提升致动器30和中心移动致动器32(图1)。总体以34显示的联接件将三个致动器28(图2)、30和32(图1)连接到前框架12。联接件34可在铲刀重定位期间移动但在移土操作期间固定不动。铲刀16相对于自动平地机10下面的表面11的高度一般称为铲刀高度，其主要利用右提升致动器28(图2)和左提升致动器30控制。右提升致动器28和左提升致动器30分别连接到铲刀16的右侧部分31和左侧部分33。致动器28和30可被独立地控制，因此用来调整铲刀16的底切割缘35(图1)相对于表面11的角度。中心移动致动器32主要用来相对于前框架12侧向移动拉杆24和安装到拉杆的端部的所有部件(包括铲刀16)。这种侧向移动常常称为拉杆侧向移动或者圆中心移动。

拉杆24包括大的平板，常常称为联板36，如图2所示。大齿轮在联板36下面，其常常称为圆形物38(图1)。圆形物38通过常常称为圆形物驱动装置40的液压马达转动，如图1所示。圆形物38通过圆形物驱动装置40的转动常常称为圆转，其围绕固定到拉杆24的第一竖直轴线V1枢转铲刀16，以建立铲刀切割角。铲刀切割角被定义为铲刀16相对于前框架12的角。在零度铲刀切割角，铲刀16相对于前框架12以直角对准。在图2中，铲刀16被显示设置在零度铲刀切割角。

铲刀16用托架安装到圆形物38上的铰链。铲刀末梢致动器46用来使托架向前或向后倾斜。换言之，铲刀末梢致动器46用来翻倒或倾斜铲刀16的底切割缘35前面或后面的铲刀16的顶缘47。铲刀16的顶缘47相对于铲刀16的底切割缘35的位置常常称为铲刀末梢。

铲刀16安装到托架中的滑动接头，从而允许铲刀16相对于托架或圆形物38左右滑动或移动。这种左右移动常常称为铲刀侧向移动。侧向移动致动器50用来控制铲刀侧向移动。

具体参考图2，总体以52显示的右关节运动致动器安装到后框架14的右侧，总体以54显示的左关节运动致动器安装到后框架14的左侧。左右关节运动致动器54和52用来绕着图1中所示的第二竖直轴线V2转动前框架12。轴线V2常常称为关节运动轴线。在图2中，自动平地机10被显示定位在中立或零关节运动角。

图3示出可用来驱动前轮18b的轮辅助驱动系统60。轮辅助驱动系统60可包括主泵62，其可操作地联接到主功率源21以使液压流体循环经过系统。还可以提供先导泵64来帮助致动系统的各种液压部件。

轮辅助驱动系统60可被构造成在希望时液压地驱动前轮18b。在所示的实施方式中，液压的第一轮马达66和第二轮马达68可操作地联接到前轮18b。由主泵62供应的液压流体流到第一轮马达66和第二轮马达68以转动相关联的前轮18b，由此以全轮驱动模式操作机器。可通过单个主阀69选择性地控制到第一轮马达66和第二轮马达68的液压流体的流量，如下面更详细地描述的。

主阀69可包括主体71、自由旋转阀70、旁通阀128、流量分配阀72、自由旋转先导阀73和流量分配旁通先导控制阀75。

主体71可限定供应口200、返回口202、第一出口204、第二出口206、返回入口208、供应通道210、中间通道212、流量分配通道214、第一出口通道216、第二出口通道218、第一旁通通道124、第二旁通通道126、返回通道220、返回出口通道222、包括第一分支226和第二分支228的自由旋转先导通道224和旁通先导通道230。在一种实施方式中，主体71可进一步限定罐口232和在旁通阀128和罐口232之间延伸的罐通道234。罐口232可流体连接到作为液压流体的储藏库的罐236。罐通道232还可在自由旋转先导阀73和罐口232之间延伸。主体71还可限定排放口248和排放通道250。排放通道250可在自由旋转先导阀73和排放口248之间延伸。当安装在机器中时，软管等类似物可将排放口248流体连接到先导泵64并可用来提供充量供应压力，也已知为先导供应压力。

自由旋转阀70设置在主体71中并通过供应通道210流体连接到供应口200。自由旋转阀70被设置为允许或阻挡流体流到第一轮马达66和第二轮马达68，由此控制机器以后轮驱动还是全轮驱动操作。在一种实施方式中，如图3最佳所示，自由旋转阀70可总体被构造为滑阀，其具有与主泵62流体连通的第一自由旋转阀入口74和第二自由旋转阀入口76和与第一轮马达66和第二轮马达68流体连通的第一自由旋转阀出口78和第二自由旋转阀出口80。自由旋转阀70可具有至少图3中示意性示出的位置或模式。在第一或自由旋转模式82，自由旋转阀70处于其最右侧位置，如图3所示。在该位置，防止从主泵62流动的流体流出第一自由旋转阀出口78和第二自由旋转阀出口80。这阻挡流体在供应口200和旁通阀128之间流动并由此阻挡流出第一出口204和第二出口206到第一轮马达66和第二轮马达68。在第二或者驱动辅助模式84，自由旋转阀70被移动到其最左侧位置以允许液压流体流到第一自由旋转阀出口78和第二自由旋转阀出口80然后流到旁通阀128。在所示的一种实施方式中，还在自由旋转和驱动辅助模式82、84之间提供第三或转变模式86以平稳驱动辅助模式84和自由旋转模式82之间的转变。

可设置自由旋转先导阀73来控制自由旋转阀70的位置。自由旋转先导阀73设置在主体71中并通过自由旋转先导通道224流体连接到自由旋转阀70。自由旋转先导通道224可包括第一分支226和第二分支228。第一分支226和第二分支228均可将自由旋转先导阀73流体连接到自由旋转阀70。第二分支228可与第一分支226分离。在一种实施方式中，自由旋转先导阀73可以是电液压滑阀。如图3示意所示，自由旋转先导阀73与设置在自由旋转阀70的相反端上的先导压力口92、94流体连通。自由旋转先导阀73可具有通电状态或断电状态。根据状态，自由旋转先导阀73可转换以控制连通到先导压力口92、94的液压流体压力，并因此将自由旋转阀70转换到希望模式。

主阀69可进一步包括设置在主体71中的流量分配阀72。流量分配阀72可用来执行牵引控制，由此减少轮打滑。因此，流量分配阀72可包括与第一流量分配出口112和第二流量分配出口114流体连通的流量分配入口110。流量分配器入口110可通过流量分配通道214流体连接到第三旁通出口136。第一流量分配出口112通过第一出口通道216流体连接到第一出口204。第二流量分配出口114通过第二出口通道218流体连接到第二出口206。第一流量分配出口112与第一轮马达66流体连通，而第二流体分配出口114与第二轮马达68流体连通。流量分配阀构件116设置在流量分配入口110与第一流量分配出口112和第二流量分配出口114之间并可具有三个位置或模式。在第一或等流量模式118，基本相等流量的液压流体被提供到第一轮马达66和第二轮马达68，如图3所示。流量分配阀构件116可转换到右侧到第一流量模式120，其中更大流量的流体被提供到第一轮马达66。另外，流量分配阀构件116可转换到左侧到第二流量模式122，其中更大流量的流体被提供到第二轮马达68。可控制流量分配阀构件116的操作以均衡提供到第一流量分配出口112和第二流量分配出口114的液压流体压力，由此提供牵引控制。

主阀69可进一步包括旁通阀128，用于经由第一旁通通道124和第二旁通通道126选择性地绕过流量分配阀构件116并停用牵引控制。第一旁通通道124和第二旁通通道126分别围绕流量分配阀构件116流体连通到第一轮马达66和第二轮马达68。旁通阀128设置在主体71中并包括经由中间通道212与第一自由旋转阀出口78流体连通的旁通入口130、经由第一旁通通道124与第一出口通道216流体连通的第一旁通出口132、经由第二旁通通道216与第二出口通道218流体连通的第二旁通出口134以及经由流量分配通道214与流量分配入口110流体连通的第三旁通出口136。

旁通阀构件140设置在旁通入口130和旁通出口132、134、136之间并能够在旁通模式142和流量分配模式144之间运动。在如图3所示的旁通模式142，旁通入口130与第一旁通出口132和第二旁通出口134流体连通以围绕流量分配阀构件116从自由旋转阀70运送液压流体并停用牵引控制。在所示的实施方式中，旁通入口130还与第三旁通出口136流体连通，但仅有限量的液压流体可流经流量分配阀构件116。在流量分配模式144，旁通入口130仅与第三旁通出口136流体连通，使得从自由旋转阀70接收的基本所有液压流体被引导经过流量分配阀构件116以提供牵引控制。换言之，当旁通阀128处于流量分配模式时，旁通阀128基本阻挡旁通阀128与第一旁通通道124和第二旁通通道126之间的流体连通。

流量分配旁通先导控制阀75设置在主体71中并通过旁通先导通道230流体连接到旁通阀128。流量分配旁通先导控制阀75设置成在旁通和流量分配模式142、144之间致动旁通阀128。如图3示意性所示，流量分配旁通先导控制阀75与设置在旁通阀构件140的端部上的先导压力口146流体连通。流量分配旁通先导控制阀75可被转换以控制连通到先导压力口146的液压流体压力，由此转换旁通阀构件140到希望模式。在一些实施方式中，流量分配旁通先导控制阀75可以是开/关电液压阀。

轮辅助驱动系统60可进一步包括反馈装置以提供系统控制中有用的信息。例如，第一轮速度传感器150和第二轮速度传感器152可与第一轮马达66和第二轮马达68和/或前轮18b相关联并构造成提供指示轮速度的反馈。可设置其他传感器或反馈装置以提供另外的信息。

在一些实施方式中，主阀69还可包括设置在主体71中的一个或多个抗汽蚀阀238、240(见图4)。例如，在一种实施方式中，主阀69可包括第一抗汽蚀阀238和第二抗汽蚀阀240。图4中所示的实施方式与图3中的相同，但添加了第一抗汽蚀阀238和第二抗汽蚀阀240。第一抗汽蚀阀238通过主体71限定的第一抗汽蚀通道242流体连接到第一出口通道216，第二抗汽蚀阀240通过主体71限定的第二抗汽蚀通道244流体连接到第二出口通道218。主体71可进一步包括由主体71限定的第三抗汽蚀通道246。第三抗汽蚀通道246可将第一抗汽蚀阀238和第二抗汽蚀阀240流体连接到自由旋转先导通道224的第一分支。抗汽蚀阀238、240缓解高系统压力并在低压情形下提供补充压力。在驱动辅助启动且用于一个轮马达的液压流体的压力降到先导压力以下的情形中，抗汽蚀阀238、240将通过将先导压力提供到正经历较低液压流体压力的马达进行补偿。例如，如果驱动辅助启动，第一出口通道216或第二出口通道218中的液压流体的压力降到先导压力以下，那么相应的抗汽蚀阀238、240将通过从先导压力源提供液压流体进行补偿。

可设置控制器160以控制轮辅助驱动系统60的操作。例如，控制器160可操作地联接到自由旋转先导阀73和流量分配旁通先导控制阀75以选择性地控制自由旋转阀70和旁通阀构件140的操作模式。例如，在一种实施方式中，当自由旋转先导阀73和流量分配旁通先导控制阀75都处于断电状态时，控制器160可被构造成以自由旋转模式82操作自由旋转阀70。在一种实施方式中，当自由旋转先导阀73被通电同时流量分配旁通先导控制阀75仍断电时，控制器160可被构造成以驱动辅助模式84操作自由旋转阀70。此外，当自由旋转先导阀73被通电且流量分配旁通先导控制阀75被通电且控制器160接收指示牵引控制启动的牵引控制信号时，控制器160可被构造成以流量分配模式144操作旁通阀128并以等流量模式操作118或者第一流量模式120或第二流量模式122中的一个操作流量分配阀72以均衡提供给第一流量分配出口112和第二流量分配出口114的液压流体压力。牵引控制信号可以是从到用户界面的输入产生的信号的结果或者是表示前轮18b和表面11之间的牵引水平的控制逻辑(位于控制器160中或其他地方)或反馈的结果，如本领域已知的。

另外，控制器160可操作地联接到第一轮速传感器150和第二轮速传感器152和主功率源21以接收表示机器操作参数的反馈信号或者发送控制信号以操作一个或多个机器部件。控制器160可被构造成确定自由旋转阀70的启动状态以在自由旋转阀70处于自由旋转模式82时以旁通模式142操作旁通阀构件140，并且在自由旋转阀70处于驱动辅助模式84时以旁通模式142或流量分配模式144操作旁通阀构件140。控制器160可包括驱动辅助逻辑回路，包括一个或多个中央处理单元和一个或多个存储装置，所述一个或多个存储装置存储在被一个或多个中央处理单元执行时引起驱动辅助逻辑回路执行这里描述的功能的指令。

还公开一种在自动平地机10或其他机器上组装轮辅助驱动系统60的方法，所述自动平地机10或其他机器具有第一轮马达66和第二轮马达68和用于循环液压流体的主泵62。该方法可包括提供主阀69并将主阀69流体地连接到第一轮马达66和第二轮马达68和主泵62。如图3-4所示，在一种实施方式中，主阀69可通过第一流体线路260和第二流体线路262和返回线路264流体连接到第一轮马达66和第二轮马达68，并且主阀69可通过泵线路266a、266b和266c流体连接到主泵62。第一流体线路260和第二流体线路262和返回线路264和泵线路266a、266b和266c可以是软管或类似物。第一轮马达66和第二轮马达68可通过机械连杆机构268a、268b等连接到前轮18b。

主阀69可包括主体71、设置在主体71中的自由旋转阀70、旁通阀128、流量分配阀72、自由旋转先导阀73和流量分配旁通先导控制阀75。主体71可限定供应口200、返回口202、第一出口204、第二出口206、返回入口208、供应通道210、中间通道212、流量分配通道214、第一出口通道216、第二出口通道218、第一旁通通道124、第二旁通通道126、返回通道220、返回出口通道222、自由旋转先导通道224和旁通先导通道230。在一些实施方式中，主阀69还可包括第一抗汽蚀阀238和第二抗汽蚀阀240，主体71可限定第一抗汽蚀通道242、第二抗汽蚀通道244和第三抗汽蚀通道246。主体71还可限定这里描述的其他口和通道。

阀主体71可以是锻造或机加工的铸件的组件，这些铸件在主阀69被组装时形成多个通道和空腔。在一些实施方式中，这种锻造或机加工件的一个或多个可包括一个或多个凹部，其在与配合件组合时形成主阀69的一个或多个空腔。在一些实施方式中，锻造或机加工铸件可包括锻造或铸造通道、口和/或凹部。在组装过程中，要设置在主阀69内的每个阀可定位/安装在锻造或机加工铸件上的合适凹部中(这种凹部形成组装主阀69中的空腔)。锻造或机加工铸件和阀可随后组装以形成主阀69。

自由旋转阀70可设置在主阀69中并可通过供应通道210流体连接到供应口200。自由旋转阀70可在自由旋转模式82和驱动辅助模式84之间操作，在自由旋转模式82，通过阻挡流体在供应口200和旁通阀128之间流动阻挡流体流出第一出口204和第二出口206，在驱动辅助模式84，通过允许流体从供应口200流到旁通阀128允许流体流出第一出口204和第二出口206。

旁通阀128可设置在主体71中并通过中间通道212流体连接到自由旋转阀70。旁通阀128可通过第一旁通通道124流体连接到第一出口通道126。旁通阀128可通过第二旁通通道126流体连接到第二出口通道218。旁通阀128可流体连接到流量分配阀72。旁通阀128可具有允许自由旋转阀70和流量分配阀72之间连通流体的流量分配模式144和允许自由旋转阀70与第一旁通通道124和第二旁通通道126之间连通流体的旁通模式。

流量分配阀72可设置在主体71中并包括通过流量分配通道214流体连接到第三旁通出口136的流量分配入口110、通过第一出口通道216流体连接到第一出口204的第一流量分配出口112、通过第二出口通道218流体连接到第二出口206的第二流量分配出口114，流量分配入口110与第一流量分配出口112和第二流量分配出口114流体连通。

自由旋转先导阀73可设置在主体71中并可通过自由旋转先导通道224流体连接到自由旋转阀70。

流量分配旁通先导控制阀75可设置在主体71中并可通过旁通先导通道230流体连接到旁通阀128。

工业实用性

本发明能够应用于具有轮驱动辅助系统60的机器。这种系统可包括选择性地提供全轮驱动和允许牵引控制的主阀69。根据本发明，主阀69包括主体71，主体71包括设置在自由旋转阀70和流量分配阀72之间以选择性地引导液压流体流经经过或绕过流量分配阀72的旁通阀128。主阀69还包括自由旋转先导阀73和流量分配旁通先导控制阀75。阀之间的所有通道可通过主阀69的主体71限定。这提供一种新颖的阀，其耐用并且不太可能随着老化和使用经历磨损和退化并不太可能在利用软管和各个阀之间的其他类型连接件组装组件的过程经历潜在的不对准。

图5通过流程图示出了用于控制轮辅助驱动系统60的操作的一种示例性过程500。在过程500的阶段502，主阀69的旁通阀构件140被设置于旁通模式142。在一种实施方式中，这可通过控制器160为自由旋转先导阀73断电和为流量分配旁通先导控制阀75断电(如果它不是已经处于该状态)来实现。接着，过程500可继续向前到阶段504。

在阶段504，确定全轮驱动是否启动。全轮驱动可通过用户输入或者位于控制器160或其他地方的控制逻辑启动。如果全轮驱动没有启动，过程继续到阶段506，在此，在一种实施方式中，自由旋转先导阀73和流量分配旁通先导控制阀75都可通过控制器160断电以将自由旋转阀70设置到自由旋转模式82。接着，过程返回到阶段502。

然而，如果在阶段504确定全轮驱动是启动的，则过程500继续向前到阶段508，在这里流量分配旁通先导控制阀75可通过控制器160通电同时自由旋转先导阀73保持断电，以提供在阶段508将自由旋转阀70转换到驱动辅助模式84的先导压力。

接着，过程500继续到阶段510，在这里确定牵引控制是否启动。如同全轮驱动一样，牵引控制可通过用户输入或位于控制器160或其他地方的控制逻辑启动。如果牵引控制没有启动，过程500返回阶段502，旁通阀构件140保持在旁通模式142。

否则，如果确定牵引控制是启动的，则过程500继续向前到阶段512，旁通阀构件140设置到流量分配模式144。将旁通阀构件140设置到流量分配模式144可例如通过为自由旋转先导阀73通电和为流量分配旁通先导控制阀75通电以提供足以将旁通阀构件140转换到流量分配模式144的先导压力来实现。接着，过程500返回到阶段510以再次确定牵引控制是否保持启动。当牵引控制不再启动时，则过程将返回阶段502，此时旁通阀构件140将返回旁通模式142。

根据过程500，旁通阀构件140的操作根据自由旋转阀70的状态预测。更具体地，如果自由旋转阀70处于自由旋转模式82，旁通阀构件140可仅以旁通模式142操作。因此，旁通阀构件140可只在自由旋转阀70处于驱动辅助模式84时以流量分配模式144操作。

轮辅助驱动系统60的控制可经由存储在永久计算机可读介质或存储器(例如，盘驱动、闪存驱动、光驱动、ROM等)上的指令的计算机执行来执行。执行实体可以是一个或多个控制器并且可与例如一个或多个发动机控制器和/或传动机构控制器的一个或多个现有控制分离或是其一部分。

将会认识到，前面的描述提供了公开的组件和技术的例子。但是，可设想本发明的其他实施方式可在细节上不同于前面的例子。对本发明或其例子的所有提及旨在涉及当时正在讨论的特定例子，不打算更一般地在本发明的方位方面暗示任何限制。关于特定特征的所有区别和不利言辞旨在表示这些特征不是优选的，除非另外指出，并不整体将这些特征从本发明的范围排除。

这里记载的数值范围仅仅旨在作为个别地提及落入此范围的每个单独数值的简便方法，除非本文另外指明，每个单独数值如同它被个别地记载在本文中那样结合到说明书中。这里描述的所有方法可以任何合适的顺序执行，除非这里另外指明或者明显与上下文矛盾。

因此，如适用法所允许的，本发明包括权利要求中记载的主题的所有修改和等同。而且，除非这里另外指明或者明显与上下文矛盾，本发明包括上面描述的元件以所有可能变型的任何组合。

Claims (10)

1.一种主阀，包括：

主体，其限定供应口、第一出口、第二出口、中间通道、流量分配通道、第一旁通通道、第二旁通通道、自由旋转先导通道和旁通先导通道；

自由旋转阀，其设置在所述主体中并流体连接到所述供应口，所述自由旋转阀能够在自由旋转模式和驱动辅助模式之间操作，在自由旋转模式，通过阻挡流体在供应口和旁通阀之间流动阻挡流体流出第一出口和第二出口，在驱动辅助模式，通过允许流体从供应口流到旁通阀允许流体流出第一出口和第二出口；

旁通阀，其设置在所述主体中并通过中间通道流体连接到所述自由旋转阀，旁通阀流体连接到所述第一旁通通道和第二旁通通道和流量分配阀，旁通阀具有允许自由旋转阀和流量分配阀之间流体连通的流量分配模式和允许自由旋转阀与第一旁通通道和第二旁通通道之间流体连通的旁通模式；

流量分配阀，其设置在所述主体中并包括通过流量分配通道流体连接到旁通阀的流量分配入口、流体连接到第一出口的第一流量分配出口和流体连接到第二出口的第二流量分配出口，流量分配入口与第一流量分配出口和第二流量分配出口流体连通；

自由旋转先导阀，其设置在所述主体中并通过自由旋转先导通道流体连接到自由旋转阀；以及

流量分配旁通先导控制阀，其设置在所述主体中并通过旁通先导通道流体连接到所述旁通阀。

2.根据权利要求1所述的主阀，其中，在所述旁通阀处于流量分配模式时，所述旁通阀阻挡旁通阀与第一旁通通道和第二旁通通道之间的流体连通。

3.根据权利要求1所述的主阀，其中，所述自由旋转先导通道包括第一分支和第二分支，其中所述自由旋转阀通过第一分支和第二分支流体连接到自由旋转先导阀。

4.根据权利要求3所述的主阀，其中，所述流量分配旁通先导控制阀通过所述自由旋转先导通道的第一分支流体连接到自由旋转阀。

5.根据权利要求1所述的主阀，其中，所述流量分配旁通先导控制阀通过自由旋转先导通道流体连接到自由旋转阀。

6.根据权利要求1所述的主阀，其中，所述主体包括罐口和在旁通阀和罐口之间延伸的罐通道。

7.根据权利要求6所述的主阀，其中，所述罐通道设置在所述主体中以在自由旋转先导阀和罐口之间延伸。

8.根据权利要求1所述的主阀，还包括设置在所述主体中的第一抗汽蚀阀。

9.一种在机器上组装轮辅助驱动系统的方法，所述机器包括第一轮马达和第二轮马达和用于循环液压流体的主泵，所述方法包括：

提供主阀，所述主阀包括：

主体，其限定供应口、返回口、第一出口、第二出口、返回入口、供应通道、中间通道、流量分配通道、第一出口通道、第二出口通道、第一旁通通道、第二旁通通道、返回通道、返回出口通道、自由旋转先导通道和旁通先导通道；

自由旋转阀，其设置在所述主体中，所述自由旋转阀通过所述供应通道流体连接到所述供应口，所述自由旋转阀能够在自由旋转模式和驱动辅助模式之间操作，在自由旋转模式，通过阻挡流体在供应口和旁通阀之间流动阻挡流体流出第一出口和第二出口，在驱动辅助模式，通过允许流体从供应口流到旁通阀允许流体流出第一出口和第二出口；

旁通阀，其设置在所述主体中并通过中间通道流体连接到所述自由旋转阀，旁通阀通过第一旁通通道流体连接到所述第一出口通道，旁通阀通过第二旁通通道流体连接到第二出口通道，旁通阀流体连接到流量分配阀，旁通阀具有允许自由旋转阀和流量分配阀之间流体连通的流量分配模式和允许自由旋转阀与第一旁通通道和第二旁通通道之间流体连通的旁通模式；

流量分配阀，其设置在所述主体中并包括通过流量分配通道流体连接到旁通阀的流量分配入口、通过第一出口通道流体连接到第一出口的第一流量分配出口和通过第二出口通道流体连接到第二出口的第二流量分配出口，流量分配入口与第一流量分配出口和第二流量分配出口流体连通；

自由旋转先导阀，其设置在所述主体中并通过自由旋转先导通道流体连接到自由旋转阀；和

流量分配旁通先导控制阀，其设置在所述主体中并通过旁通先导通道流体连接到所述旁通阀；以及

将所述主阀流体连接到所述第一轮马达和第二轮马达和主泵。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述机器包括自动平地机。