CN108060695B - 用于施工车辆的动力传输装置以及施工车辆及其控制方法 - Google Patents
用于施工车辆的动力传输装置以及施工车辆及其控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108060695B CN108060695B CN201611046955.6A CN201611046955A CN108060695B CN 108060695 B CN108060695 B CN 108060695B CN 201611046955 A CN201611046955 A CN 201611046955A CN 108060695 B CN108060695 B CN 108060695B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- power
- loader
- power system
- hydraulic
- engine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/20—Drives; Control devices
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/20—Drives; Control devices
- E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
- E02F9/2221—Control of flow rate; Load sensing arrangements
- E02F9/2232—Control of flow rate; Load sensing arrangements using one or more variable displacement pumps
- E02F9/2235—Control of flow rate; Load sensing arrangements using one or more variable displacement pumps including an electronic controller
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units, or advanced driver assistance systems for ensuring comfort, stability and safety or drive control systems for propelling or retarding the vehicle
- B60W30/18—Propelling the vehicle
- B60W30/188—Controlling power parameters of the driveline, e.g. determining the required power
- B60W30/1884—Avoiding stall or overspeed of the engine
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units, or advanced driver assistance systems for ensuring comfort, stability and safety or drive control systems for propelling or retarding the vehicle
- B60W30/18—Propelling the vehicle
- B60W30/188—Controlling power parameters of the driveline, e.g. determining the required power
- B60W30/1886—Controlling power supply to auxiliary devices
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/08—Superstructures; Supports for superstructures
- E02F9/0841—Articulated frame, i.e. having at least one pivot point between two travelling gear units
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/20—Drives; Control devices
- E02F9/2058—Electric or electro-mechanical or mechanical control devices of vehicle sub-units
- E02F9/2062—Control of propulsion units
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/20—Drives; Control devices
- E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/20—Drives; Control devices
- E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
- E02F9/2246—Control of prime movers, e.g. depending on the hydraulic load of work tools
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/20—Drives; Control devices
- E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
- E02F9/225—Control of steering, e.g. for hydraulic motors driving the vehicle tracks
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/20—Drives; Control devices
- E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
- E02F9/2278—Hydraulic circuits
- E02F9/2296—Systems with a variable displacement pump
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
- E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
- E02F3/28—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
- E02F3/34—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with bucket-arms, i.e. a pair of arms, e.g. manufacturing processes, form, geometry, material of bucket-arms directly pivoted on the frames of tractors or self-propelled machines
- E02F3/3405—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with bucket-arms, i.e. a pair of arms, e.g. manufacturing processes, form, geometry, material of bucket-arms directly pivoted on the frames of tractors or self-propelled machines and comprising an additional linkage mechanism
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Control Of Transmission Device (AREA)
- Operation Control Of Excavators (AREA)
Abstract
本发明涉及一种用于施工车辆的动力传输装置,其包括:发动机;液压动力系统,其用于为施工车辆的工作液压装置提供动力,可从发动机向液压动力系统供应动力,该液压动力系统包括用于将发动机供应到液压动力系统的动力限制到不同的动力限制值的动力限制器;传动系动力系统,其用于为施工车辆的移动提供动力,可从发动机来向所述传动系动力系统供应动力;确定装置,其用于确定施工车辆的操作状态;以及,控制器,其配置为控制动力限制器以将发动机供应到液压动力系统的动力限制到不同的动力限制值,这些动力限制值是根据由确定装置确定的施工车辆的操作状态来设置的。此外,本发明涉及一种包括这样的动力传输装置的施工车辆以及控制这样的动力传输装置的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于施工车辆的动力传输装置以及包括这种动力传输装置的施工车辆。此外,本发明涉及一种控制施工车辆的这种动力传输装置的方法。优选地,所述施工车辆为装载机。所述动力传输装置包括发动机、用于为施工车辆的工作液压装置提供动力的液压动力系统、以及用于为施工车辆的移动提供动力的传动系动力系统。可从发动机向所述液压动力系统和传动系动力系统供应动力。
背景技术
诸如装载机之类的土方车通常包括两个主动力路径。例如,用于为车辆的地面驱动(即,为装载机的移动)提供动力的第一动力路径,和用于为车辆的工作液压(即,用于使装载机的吊臂和/或铲斗移动)提供动力的第二动力路径。这两个动力路径通常都由车辆的发动机来提供动力。
为了降低这种土方车的初始和操作成本,近年来,相对于额定工作负载,所装配的发动机动力不断下降。因此,相对于发动机动力,液压动力需求不断增加。所以,尤其是在使用变矩器动力换挡变速器的系统中,由于液压系统消耗过多的动力,所以出现发动机以低于达到必需的牵引力所需的最小RPM来进行拖动的情况。在这些情况下,可能无法令人满意地完成期望的施工车辆的工作任务。
为了解决这个问题,已知一种概念,其中在液压动力系统中设置动力限制器,该动力限制器将供应给液压动力系统的动力限制到规定的固定水平。换言之,在这些已知的系统中,液压动力路径可以不消耗超过规定的固定水平的发动机动力,以便总是留出足够的发动机动力可用于传动系动力路径,以避免RPM下降到低于最小可接受值。
然而,这些现有系统表现出的缺点在于,与机器可以提供的最大动力相比,液压动力系统具有降低的液压动力,从而降低了施工车辆的总体生产率。
发明内容
因此,本发明的一个目的在于提供一种用于具有发动机、液压动力系统和传动系动力系统的施工车辆的动力传输装置,该动力传输装置表现出低的初始和操作成本,允许在车辆的所有正常操作状态下向传动系动力系统提供充足的动力,并且实现了施工车辆的高负载能力。
本发明基于这样的理念:由于能够从发动机供应到液压动力系统的动力受限于独立于车辆的操作状态的单一的固定动力限制值,所以,表现出低的初始和操作成本并且允许传动系动力系统在所有正常操作条件下达到最大牵引力的现有技术的系统表现出较低的可用液压动力。然而,通过将液压动力始终限制到单一的固定动力限制值,在不需要最大传动系动力的情况下不必要地限制了可用液压动力。换言之,例如,在一些情况下,虽然施工车辆的操作状态允许液压动力系统消耗更多的动力,但是例如由于传动系动力系统无需或仅需要很少的动力,所以可用的液压动力受限到特定值。
本发明通过在第一方面提供一种用于施工车辆的动力传输装置来开拓这种理念,该传动装置包括:发动机、用于为施工车辆的工作液压装置提供动力的液压动力系统、以及用于为施工车辆的运动(即,移动)提供动力的传动系动力系统。该发动机可以是柴油和/或电动发动机。然而,就此而言,也可以是其它类型的发动机。该施工车辆可以是装载机,优选为轮式装载机。替代地,该施工车辆可以是滑移装载机、推土机、摊铺机等。在一个实施例中,该动力传输装置还可以用于农业机械。该液压动力系统和传动系动力系统可以由发动机来供应动力。该传动系动力系统可以是基本上通过机械部件传递动力的机械系统和/或基本上通过液压部件传递动力的液压系统。
此外,所述液压动力系统包括动力限制器,该动力限制器配置为将发动机供应到液压动力系统的动力限制到不同的(即,多个)动力限制值。将到系统的动力供应限制到某动力限制值在本发明的上下文中理解为提供边界值/阈值,可以向系统馈送高达该边界值/阈值的动力。换言之,可以向系统馈送小于而不大于该边界值/阈值的动力。所述动力限制器可以配置为将动力限制到四个、三个或尤其是两个不同的值。然而,在本发明的上下文中,也可以考虑每个其他数量的值。就此而言,本发明也可以设想和涵盖的在于,所述动力限制器可以配置为将动力限制到无限数量的值,所述系统优选地自动检测允许的和可用的液压动力,并且不断调整以获得最佳生产率。
此外,所述动力传输装置包括用于确定施工车辆的操作状态的确定装置。车辆的操作状态指示要用施工车辆执行的操作任务。换言之,操作状态指示在传动系和液压动力系统之间的所需的动力分配。该确定装置可以是自动操作的确定装置,其可以包括用于自动确定车辆的操作状态的传感器。该确定装置还可以是手动操作的确定装置,其可以由施工机械的操作者来操作,例如,通过按下按钮和/或按击开关和/或通过语音控制或其他机制。任何自动和任何手动操作的确定装置的组合也是可以考虑的。
所述动力传输装置还包括控制器,其配置为控制液压动力系统的动力限制器,以将发动机供应到液压动力系统的动力限制到不同的(即,多个)动力限制值。此外,所述控制器配置为根据由确定装置确定的施工车辆的操作状态来设置这些不同的动力限制值。换言之,所述控制器配置为根据由确定装置确定的施工车辆的操作状态来确定从发动机供应到液压动力系统的动力所受限于的动力限制值。因此,施工车辆的不同操作状态可以意味着动力限制器的不同动力限制值。就此而言,设计参数也可以对动力限制值具有影响。因此,本发明可以提供针对从发动机供应到液压动力系统的动力的多重设定点限制控制。
根据本发明,可以将动力限制器的动力限制值调整到施工车辆的操作状态。所以,液压动力系统和传动系动力系统之间的动力分配被可变地限制,从而允许根据车辆的操作状态优化多个动力路径之间的动力分配。如果确定装置和控制器确定在传动系动力系统中需要大部分发动机动力,例如在填满装载机的铲斗时,则动力限制器可以将从发动机到液压动力系统的动力供应限制到低动力限制值,从而为传动系动力系统留下更多可用动力,以便缓解RPM下降到低于提供最大牵引力所需的最小RPM。相反,如果确定装置和控制器确定在液压动力系统中需要大部分发动机动力,例如在使轮式装载机的填满的铲斗上升时,则动力限制器可以将从发动机到液压动力系统的动力供应限制到较高的动力限制值,从而为液压动力系统提供更多可用动力,以便提高施工车辆的能力以及由此改善处理能力和多样性。
因此,本发明提供了一种动力传输装置,其在施工车辆的所有正常操作条件下向传动系动力系统提供充足的动力,表现出低的初始和操作成本,并且提供较大的液压动力,并因此表现出较大的能力。因此,与现有技术的系统相比,本发明的系统在挖掘和执行其它操作、例如提升和运载时都能提供增强的操作。
根据本发明的实施例,所述传动系动力系统包括变矩器。对于这样的动力传输装置而言,本发明表现出尤其积极的影响。具体地,变矩器输出扭矩与施工车辆的车轮扭矩和最大牵引力成正比。此外,变矩器的输出扭矩以非线性的方式与变矩器的输入RPM相关。也就是说,变矩器的最大可用输出扭矩以与变矩器的输入RPM的下降不成比例地下降。根据本发明的该优选实施例,如果需要最大牵引力,那么由于变矩器的输入RPM的这种下降意味着牵引力的不成比例的下降,所以动力限制器能够将发动机供应到液压动力系统的动力限制到允许向传动系动力系统提供充足的动力的值,以便防止发动机RPM的显著下降以及由此防止变矩器的输入RPM的显著下降。
根据本发明的实施例,所述液压动力系统的动力限制器包括变量泵,尤其是可变排量泵。该可变排量泵可以是可变量活塞泵。该变量泵可由控制器控制以将其输出动力限制到最大允许值。这提供了具有低复杂性和较大变化性的动力限制器。
根据本发明的实施例,所述控制器配置为控制动力限制器,以将发动机供应到液压动力系统的动力限制到第一动力限制值和第二动力限制值,其中,第二动力限制值大于第一动力限制值。因此,施工车辆可以处于:更多的发动机动力可归属于液压动力系统的状态,从而当挖掘和执行其他操作(诸如提升和运载)时增强操作;以及可以达到最大牵引力的状态。
可以选择第一动力限制值,使得允许达到施工机械的最大牵引力。根据本发明的施工机械的最大牵引力定义为能够在对车辆或机械无害的任意条件下产生的并且允许在没有车轮滑动的情况下进行动力传递的最高牵引力,该牵引力取决于车辆使用的通常场地条件和车辆的重量。该实施例提供的优点在于,施工车辆可以处于这样的状态,即其中尽管存在液压动力系统的标称需求仍然可实现最大牵引力,而同时与液压工作以及固有地由车辆执行的工作相比允许减小发动机尺寸以降低初始和操作成本。
此外,可以选择第二动力限制值,使得允许液压动力系统的常规任务在施工车辆的液压动力系统的最大动力能力下进行。在本发明的范围内,液压动力系统的最大动力能力理解为其额定动力能力,即,液压系统所设计提供的最大动力。该实施例提供的优点在于,施工车辆可以处于这样的状态,即其中可实现最大液压动力能力和最大牵引力,而同时又允许减小发动机尺寸以降低初始和操作成本。
根据实施例,所述控制器配置为基于由确定装置确定的操作状态,从存储在控制器中的映射来确定动力限制值,该映射包括多个、优选大于100、甚至更优选大于1000个、和甚至更优选为无限数量的不同的对,每个对包括动力限制值和施工车辆的相应操作状态。该实施例提供的优点在于,可以针对施工车辆的每个特定操作状态,对传动系和液压动力系统之间的动力分配进行优化。换言之,可以针对施工车辆的每个操作状态,提供理想的动力限制值,该理想的动力限制值允许传动系和液压动力系统之间的理想的动力分配。
根据实施例,所述确定装置配置为确定传动系动力系统的传动装置的操作状态。优选地,所述确定装置配置为确定有多少发动机动力被分配给传动装置。该实施例具有的优点在于,能够以相对低的复杂度确定分配到传动装置的动力。此外,传动装置的操作状态起到对于传动系动力系统需要多少动力的理想指示器的作用。
所述确定可以通过分析传动装置是否以第一档工作和/或已经启动降档,和/或通过感测进入和离开变矩器的相对速度,和/或通过感测发动机转速和传动装置输出速度,和/或通过感测从变矩器到车轮的传动系中的任意点处的实际扭矩,和/或通过由操作者手动致动来进行。这些机制允许以相对低的复杂性和高精度来确定传动装置中的动力。
根据实施例,所述控制器配置为:如果确定装置确定传动装置正在以第一档工作和/或已经启动降档,则控制动力限制器以将供应到液压动力系统的动力限制到第一动力限制值,该第一动力限制值允许达到施工机械的最大牵引力;并且还配置为:在所有其他情况下,即,如果确定装置确定传动装置未以第一档工作和/或没有启动降档,则控制动力限制器以将发动机供应到液压动力系统的动力限制到第二动力限制值,该第二动力限制值允许液压动力系统的常规任务在施工车辆的液压动力系统的最大动力能力值下进行。该实施例提供了一种具有低初始和操作成本的动力传输装置,该装置允许最大牵引力并且在需要时提供高液压动力,同时又表现出低复杂性。
根据实施例,所述液压动力系统包括用于为施工车辆的工作液压装置提供动力的工作液压动力系统,以及用于为施工车辆的转向液压装置提供动力的转向液压动力系统。
在第二方面,本发明提供了一种具有根据前述实施例之一所述的动力传输装置的施工车辆。该施工车辆可以是装载机、优选为轮式装载机。此外,该装载机可以包括由前框架部分和后框架部分组成的铰接框架装置,所述前框架部分和后框架部分铰接地互连以提供铰接转向,所述转向由转向液压装置提供动力。
在第三方面,本发明提供了一种控制施工车辆、可选地为轮式装载机的动力传输装置的方法,该施工车辆包括根据前述实施例之一所述的动力传输装置。该方法包括利用确定装置来确定施工车辆的操作状态,利用动力限制器将发动机供应到液压动力系统的动力限制到第一动力限制值,以及利用动力限制器将发动机供应到液压动力系统的动力限制到第二动力限制值,该第二动力限制值不同于第一动力限制值。此外,根据利用确定装置确定的施工车辆的操作状态来设置所述第一和第二动力限制值。
关于本发明的第二和第三方面的优点,参考结合本发明的第一方面所概述的优点。
应当注意,上述实施例和替代方案可以作为单独的措施或组合来应用。此外,应当明确指出,所述动力传输装置的应用不限于装载机,而是可应用于具有液压和传动系动力系统的任意其他机械。
附图说明
图1示出根据本发明的实施例的具有动力传输装置的施工车辆。
图2示出图1的施工车辆的动力传输装置的框图。
图3示出图2的动力传输装置的动力限制器的示例性液压图。
图4示出图2中示意性地示出的动力传输装置的控制器中所实现的发动机转速、液压动力和传动系动力之间的关系。
具体实施方式
在下文中,将参照附图来描述本发明的优选实施例。
图1示出根据本发明的优选实施例的具有动力传输装置的施工车辆1。在该优选实施例中,施工车辆1是装载机,优选为轮式装载机。然而,本优选实施例的施工车辆不限于装载机,而可以是挖掘机或包括发动机、液压动力系统和传动系动力系统的任意其他类型的施工车辆。
该优选实施例的装载机1可以包括具有前框架部分2和后框架部分3的铰接框架装置,所述前框架部分2和后框架部分3铰接地互连以提供铰接转向。装载机1还可以包括连接到铲斗6或升降叉的吊臂5,其中吊臂5和铲斗6优选安装到铰接框架装置的前框架部分2。此外,轮式装载机1可以是垂直升降型的,其允许铲斗6或升降叉沿大致垂直的路径p在降低的位置和提升的位置之间移动,EP 3051031 A1和EP 3051032 A1中描述了这样的垂直升降型轮式装载机。
在该优选实施例中,轮式装载机1包括动力传输装置10,在图2中示意性地示出了动力传输装置10。如图2所示,动力传输装置10包括:可以位于装载机1的铰接框架装置的后框架部分3的发动机4,用于为施工车辆1的移动/运动提供动力的传动系动力系统11,以及液压动力系统12、13。该液压动力系统可以包括:用于为施工车辆1的工作液压装置7、8提供动力的工作液压动力系统12,以及用于为与轮式装载机1的铰接框架装置的铰接转向提供动力的转向液压动力系统13,其中,工作液压装置7、8提供用于例如提升装载机的吊臂5和铲斗6。然而,在该优选实施例中,该液压动力系统也可以限于工作液压动力系统12或转向液压动力系统13。本优选实施例的发动机4优选为柴油发动机,但也可以是电动发动机。就此而言,还可以考虑柴油和电动发动机的组合。
在该优选实施例中,液压动力系统(即,工作液压动力系统12和转向液压动力系统13)以及传动系动力系统11都由发动机4来提供动力。换言之,能量/动力是从发动机4供应到液压动力系统12、13和传动系动力系统11的。就此而言,还可以想到,液压动力系统12、13的子系统中的一个子系统展现为其自己的动力源,例如发动机,使得液压动力系统12、13的子系统中的仅一个子系统由施工车辆的发动机4来提供动力。
本优选实施例的施工车辆1的动力传输装置10的传动系动力系统11可以包括:可以耦接到发动机4的输出轴的变矩器14,可以耦接到变矩器14的输出轴的传动装置15,和可以耦接到传动装置15的输出的、包括轴16的主减速器。装载机1的车轮9优选连接到所述轴。然而,也可行的是,将轴设置用于为装载机的履带提供动力。在该优选实施例中,传动系动力系统11的目的在于向施工车辆的车轮9或履带提供发动机动力用以移动整个装载机1。
本优选实施例的施工车辆1的动力传输装置10的转向液压动力系统13可以包括:转向泵19、可以连接到转向泵19的转向阀20和可以连接到转向阀20的转向致动器21。图2中未示出该转向液压动力系统。转向液压动力系统13的目的在于为与装载机1的铰接框架装置的铰接转向提供动力。就此而言,还可以想到,转向液压动力系统13不包括单独的转向泵19,而是与工作液压动力系统12的工作泵17耦接。
根据本优选实施例的施工车辆1的动力传输装置10的工作液压动力系统12可以包括:工作泵17、可以连接到工作泵17的主阀18、以及用于操纵轮式装载机1的吊臂5和铲斗6的致动器7、8,例如,其中,致动器7、8可以连接到主阀18。在该优选实施例中,液压动力系统12、13可以包括动力限制器。优选地,该动力限制器由工作液压动力系统12的工作泵17来实施。替代地,该动力限制器可以是转向液压动力系统13的转向泵19或转向泵19 和工作泵17的组合。就此而言,不同种类的动力限制器也是可行的。工作液压动力系统12的工作泵17可以是变量泵,优选为可变排量活塞泵。这种泵能够将从发动机4供应到液压动力系统12、13的动力限制到特定值。这是通过例如根据泵出口压力对泵排量进行控制来实现的。当泵出口压力增加时,限制允许的排量;相反,如果工作压力降低,则增加允许的泵排量。图3示出了这种动力限制器的示例性液压图。优选地,动力限制器配置有负载传感器、压力补偿器和可调节的转矩控制器。
另外,根据本优选实施例的施工车辆1的动力传输装置10包括用于确定施工车辆1的操作状态的确定装置。在该优选实施例中,该确定装置包括用于确定传动系动力系统11的传动装置15的状态的传感器。优选地,该确定装置配置为确定传动装置15是否以第一档工作和/或已经启动降档。然而,该优选实施例不限于这样的确定装置。相反,在该优选实施例中,可以使用可以从施工车辆1的操作状态得出的并且允许确定是否需要最大牵引力的任何信号。
此外,本优选实施例的施工车辆1的动力传输装置10包括电子控制器22。电子控制器22可以是任意类型的微处理器,并且优选地包括存储器。然而,就此而言,还可以考虑液压和/或手动控制器。该优选实施例的控制器22连接到用于接收指示施工车辆的操作状态的信号的确定装置,该操作状态由确定装置来确定。此外,控制器22优选连接到发动机4以接收发动机转速作为输入信号。此外,控制器22连接到液压动力系统12、13的动力限制器,在该优选实施例中,该动力限制器由工作液压动力系统12的工作泵17来实施。控制器22配置为将动力限制值信号发送到工作液压动力系统12的动力限制器(即,工作泵17),以将液压动力系统12、13的发动机动力消耗限制到该动力限制值。具体地,控制器22配置为将不同的动力限制值信号发送到工作液压动力系统12的动力限制器。这样的动力限制值信号可以是表示允许泵消耗的所允许的动力/扭矩的电压和/或电流。工作泵17可以将该电压和/或电流信号转换为针对泵输出的所允许的排量与压力。
在下文中,参照图4描述了本优选实施例中的施工车辆1的动力传输装置10的液压动力系统12、13的动力限制器的控制机制,其优选在控制器22中实施。
在该控制机制的第一步骤中,利用确定装置来确定传动系动力系统11的传动装置15的操作状态。具体地,在该优选实施例中,该确定装置检测传动装置是否以第一档工作和/或已经启动降档。
该确定的结果被发送到控制器22,控制器22基于由确定装置确定的施工车辆1的操作状态来决定是否需要最大牵引力。如果需要最大牵引力,则将动力传输装置10的液压动力系统12、13的动力限制器设定到第一动力限制值,该第一动力限制值允许由传动系动力系统11达到的最大牵引力。换言之,当由液压动力系统12、13消耗的动力被限制到该第一值时,该最大牵引力可以由传动系动力系统11达到,其中,对该第一值进行选择使得为传动系动力系统11留有充足的发动机动力和转速以达到施工机械1的最大牵引力。在图4中,该第一动力限制值表示为状态1。在该优选实施例的示例性施工车辆中,该第一动力限制值可以为大约35kW。然而,该第一动力限制值可以是任意其它值,并且取决于机械的类型、发动机的类型、机械能力等。例如,将第一动力限制值设置为35kW可以允许本优选实施例的示例性施工车辆的传动系动力系统11吸收650Nm的发动机扭矩。同样,所吸收的发动机扭矩的量可以是任意其它值,并且取决于发动机的类型、机械能力等。
相反,如果控制器22基于由确定装置确定的施工车辆1的操作状态决定不需要最大牵引力,则控制器22配置为将施工车辆1的动力装置10的工作液压动力系统12的动力限制器(即,工作泵17)设置到第二动力限制值,该第二动力限制值大于第一动力限制值。在图4中,该第二动力限制值表示为状态2。在该优选实施例中,可以对该第二动力限制值进行设置,使得工作液压装置7、8具有足够的最大液压动力,可用于以施工车辆1的动力传输装置10的工作液压动力系统12的最大动力能力来进行常规任务。在该优选实施例的示例性施工车辆中,可以将第二动力限制值设置为大约80kW,这意味着在该优选实施例的该示例性施工车辆中,传动系动力系统11可以仅吸收大约420Nm的发动机扭矩。同样,该动力限制值和所吸收的发动机扭矩的量可以是任意其它值,并且取决于发动机的类型、机械能力等。
Claims (8)
1.一种垂直升降型装载机(1),用于沿下降和提升位置之间的基本垂直路径移动铲斗或升降叉,包括:
动力传输装置(10),其包括:
发动机(4);
液压动力系统(12、13),其用于为所述装载机(1)的工作液压装置(7、8)提供动力,可从所述发动机(4)向所述液压动力系统(12、13)供应动力,所述液压动力系统(12、13)包括动力限制器(17),所述动力限制器(17)用于将所述发动机(4)供应到所述液压动力系统(12、13)的动力限制到不同的动力限制值;
传动系动力系统(11),其用于为所述装载机(1)的移动提供动力,可从所述发动机(4)向所述传动系动力系统(11)供应动力;
确定装置,其用于确定所述装载机(1)的操作状态;和
控制器(22),其配置为:如果所述确定装置确定传动装置(15)正在第一档工作或已经启动降档,则控制所述动力限制器(17)以将从所述发动机(4)供应到所述液压动力系统(12、13)的动力限制到第一动力限制值;并且还配置为:在所有其他情况下,控制所述动力限制器(17)以将从所述发动机(4)供应到所述液压动力系统(12、13)的动力限制到第二动力限制值,所述第二动力限制值大于所述第一动力限制值,
其中,所述第一动力限制值允许利用所述传动系动力系统(11)来达到所述装载机(1)的最大牵引力。
2.根据权利要求1所述的装载机(1),其中,所述传动系动力系统(11)包括变矩器(14)。
3.根据权利要求1或2所述的装载机(1),其中,所述动力限制器包括可由所述控制器(22)控制的可变排量泵(17)。
4.根据权利要求1或2所述的装载机(1),其中,所述第二动力限制值允许以所述液压动力系统(12、13)的最大动力能力来进行所述液压动力系统(12、13)的常规任务。
5.根据权利要求1或2所述的装载机(1),其中,所述控制器(22)配置为基于由所述确定装置确定的所述装载机(1)的操作状态,从存储在所述控制器(22)中的映射来确定所述动力限制值,所述映射包括多个不同的对,每个对由动力限制值和所述装载机(1)的相应操作状态组成。
6.根据前述权利要求1或2所述的装载机(1),其中,所述液压动力系统(12、13)包括用于为所述装载机(1)的工作液压装置(7、8)提供动力的工作液压动力系统(12),以及用于为所述装载机(1)的转向液压装置(21)提供动力的转向液压动力系统(13)。
7.根据前述权利要求1或2所述的装载机(1),其中,所述装载机(1)包括由前框架部分(2)和后框架部分(3)组成的铰接框架装置,所述前框架部分(2)和后框架部分(3)铰接地互连以提供铰接转向,所述转向由转向液压装置提供动力。
8.一种控制用于沿下降和提升位置之间的基本垂直路径移动铲斗或升降叉的垂直升降型装载机(1)的方法,所述装载机(1)包括根据权利要求1至7中任一项所述的装载机(1),所述方法包括以下步骤:
利用确定装置确定所述装载机(1)的操作状态;
如果所述确定装置确定所述传动装置(15)正在第一档工作或已经启动降档,则利用动力限制器将发动机(4)供应到液压动力系统(12、13)的动力限制到第一动力限制值;
在所有其他情况下,利用所述动力限制器将所述发动机(4)供应到所述液压动力系统(12、13)的动力限制到第二动力限制值,所述第二动力限制值不同于所述第一动力限制值,所述第二动力限制值大于所述第一动力限制值。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/CN2016/105019 WO2018085974A1 (en) | 2016-11-08 | 2016-11-08 | Multiple level work hydraulics anti-stall |
CNPCT/CN2016/105019 | 2016-11-08 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN108060695A CN108060695A (zh) | 2018-05-22 |
CN108060695B true CN108060695B (zh) | 2020-09-18 |
Family
ID=57482294
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201611046955.6A Active CN108060695B (zh) | 2016-11-08 | 2016-11-23 | 用于施工车辆的动力传输装置以及施工车辆及其控制方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10619330B2 (zh) |
EP (1) | EP3318681A1 (zh) |
CN (1) | CN108060695B (zh) |
WO (1) | WO2018085974A1 (zh) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111520240B (zh) * | 2020-04-27 | 2022-07-15 | 三一汽车制造有限公司 | 摊铺机启动控制方法和摊铺机 |
DE102020208103A1 (de) * | 2020-06-30 | 2021-12-30 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Steuerungsstruktur für eine mobile Arbeitsmaschine, mobile Arbeitsmaschine mit der Steuerungsstruktur, Verfahren mit der Steuerungsstruktur |
KR20230174752A (ko) * | 2021-04-23 | 2023-12-28 | 두산 밥캣 노스 아메리카, 인크. | 엔진 속도 제어 시스템 및 방법 |
DE102021212135A1 (de) | 2021-10-27 | 2023-04-27 | Zf Friedrichshafen Ag | Verfahren zur Verteilung von Leistung eines elektrischen Antriebsstrangs einer Arbeitsmaschine, Steuereinrichtung, Computerprogrammprodukt und Arbeitsmaschine |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004100156A (ja) * | 2002-09-05 | 2004-04-02 | Komatsu Ltd | 作業車両の作業機用油圧ポンプの制御方法と制御装置 |
CN101310101A (zh) * | 2005-12-22 | 2008-11-19 | 株式会社小松制作所 | 作业车辆的发动机控制装置 |
CN101395383A (zh) * | 2006-03-13 | 2009-03-25 | 沃尔沃建筑设备公司 | 用于控制工程车辆内的泵排量的方法和设备 |
CN104024536A (zh) * | 2011-12-22 | 2014-09-03 | 日立建机株式会社 | 作业机械 |
Family Cites Families (38)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3521981B2 (ja) * | 1994-11-28 | 2004-04-26 | 株式会社小松製作所 | 建設機械の牽引力制御装置およびその制御方法 |
EP1217128A1 (en) | 2000-12-22 | 2002-06-26 | Caterpillar Inc. | Power management system |
SE525818C2 (sv) * | 2002-10-08 | 2005-05-03 | Volvo Constr Equip Holding Se | Förfarande och anordning för styrning av ett fordon samt datorprogramprodukt för att utföra förfarandet |
SE0402233L (sv) * | 2004-07-26 | 2006-02-28 | Volvo Constr Equip Holding Se | Arrangemang och förfarande för styrning av ett arbetsfordon |
JP4270505B2 (ja) | 2004-08-11 | 2009-06-03 | 株式会社小松製作所 | 作業車両のエンジンの負荷制御装置 |
JP4462259B2 (ja) * | 2006-11-15 | 2010-05-12 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用駆動装置の制御装置 |
CN101636305B (zh) | 2007-02-13 | 2013-05-22 | 沃尔沃建筑设备公司 | 用于控制输入功率的方法和系统及包括该系统的作业机械 |
US7962768B2 (en) * | 2007-02-28 | 2011-06-14 | Caterpillar Inc. | Machine system having task-adjusted economy modes |
US8374755B2 (en) * | 2007-07-31 | 2013-02-12 | Caterpillar Inc. | Machine with task-dependent control |
US8012062B2 (en) * | 2007-09-10 | 2011-09-06 | GM Global Technology Operations LLC | Apparatus and method of engine torque control during power take-off operation in a motor vehicle |
CN201125402Y (zh) | 2007-10-11 | 2008-10-01 | 天津工程机械研究院 | 一种自动控制工作模式装载机 |
US7552712B1 (en) * | 2007-12-13 | 2009-06-30 | Caterpillar Inc. | Part-throttle performance optimization |
JP5352287B2 (ja) | 2009-03-06 | 2013-11-27 | 株式会社小松製作所 | ブルドーザの自動変速装置 |
KR101316668B1 (ko) * | 2010-02-03 | 2013-10-10 | 가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼 | 엔진의 제어 장치 |
US8706367B2 (en) * | 2010-03-09 | 2014-04-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control apparatus for internal combustion engine |
CN101858091B (zh) | 2010-04-22 | 2012-06-27 | 北京矿冶研究总院 | 地下铲运机工作机构的定量泵液压控制系统 |
JP5356436B2 (ja) * | 2011-03-01 | 2013-12-04 | 日立建機株式会社 | 建設機械の制御装置 |
US9850885B2 (en) * | 2011-12-13 | 2017-12-26 | Yanmar Co., Ltd. | Engine overload prevention using a speed differential operated relief valve |
US8676457B2 (en) * | 2012-01-20 | 2014-03-18 | Caterpillar Inc. | System and method for controlling engine torque load |
EP2807404B1 (en) * | 2012-01-24 | 2016-06-01 | Dana Belgium N.V. | A method for operating a vehicle driveline |
WO2013183595A1 (ja) * | 2012-06-04 | 2013-12-12 | 日立建機株式会社 | 作業車両 |
US20140069092A1 (en) * | 2012-09-07 | 2014-03-13 | Caterpillar, Inc. | Traction Control System for a Hydrostatic Drive |
US9527511B2 (en) * | 2012-10-02 | 2016-12-27 | Caterpillar Inc. | Powertrain stall engine speed control |
CN105283649B (zh) * | 2013-12-17 | 2018-02-02 | 株式会社小松制作所 | 作业车辆及其控制方法 |
JP6403386B2 (ja) * | 2014-01-15 | 2018-10-10 | 株式会社小松製作所 | 作業車両及び作業車両の制御方法 |
WO2015106350A1 (en) * | 2014-01-16 | 2015-07-23 | Transmission Cvtcorp Inc. | Slip control method and arrangement for a driveline including a continuously variable transmission |
JP6091444B2 (ja) * | 2014-02-03 | 2017-03-08 | 日立建機株式会社 | ハイブリッド建設機械 |
JP6204866B2 (ja) * | 2014-03-31 | 2017-09-27 | 日立建機株式会社 | ハイブリッド建設機械 |
US9574511B2 (en) * | 2014-07-24 | 2017-02-21 | Basler Electric Company | System and method for a load anticipation feature and its tuning method for a generating set |
CN107000564B (zh) * | 2014-10-27 | 2019-12-24 | 伊顿智能动力有限公司 | 具有静流体选择的液压混合推进回路以及操作方法 |
WO2015064747A1 (ja) | 2014-10-31 | 2015-05-07 | 株式会社小松製作所 | ホイールローダおよびホイールローダの制御方法 |
CN106170595B (zh) | 2015-02-02 | 2019-04-23 | 广西柳工机械股份有限公司 | 用于建筑机械的提升布置 |
CN106164382B (zh) | 2015-02-02 | 2018-12-18 | 广西柳工机械股份有限公司 | 用于建筑机械的提升布置 |
DE102015002111A1 (de) * | 2015-02-23 | 2016-10-20 | Deutz Aktiengesellschaft | Hybridantriebsstrang |
US9605413B2 (en) * | 2015-05-29 | 2017-03-28 | Caterpillar Inc. | Productivity management system for a machine |
KR101833603B1 (ko) * | 2015-05-29 | 2018-02-28 | 가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼 | 작업 기계의 제어 시스템 및 작업 기계 |
US9598837B2 (en) * | 2015-07-02 | 2017-03-21 | Caterpillar Inc. | Excavation system providing automated stall correction |
WO2017173338A1 (en) * | 2016-04-01 | 2017-10-05 | Clark Equipment Company | Variable engine speed control |
-
2016
- 2016-11-08 WO PCT/CN2016/105019 patent/WO2018085974A1/en active Application Filing
- 2016-11-08 US US15/514,783 patent/US10619330B2/en active Active
- 2016-11-23 CN CN201611046955.6A patent/CN108060695B/zh active Active
- 2016-12-05 EP EP16202102.6A patent/EP3318681A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004100156A (ja) * | 2002-09-05 | 2004-04-02 | Komatsu Ltd | 作業車両の作業機用油圧ポンプの制御方法と制御装置 |
CN101310101A (zh) * | 2005-12-22 | 2008-11-19 | 株式会社小松制作所 | 作业车辆的发动机控制装置 |
CN101395383A (zh) * | 2006-03-13 | 2009-03-25 | 沃尔沃建筑设备公司 | 用于控制工程车辆内的泵排量的方法和设备 |
CN104024536A (zh) * | 2011-12-22 | 2014-09-03 | 日立建机株式会社 | 作业机械 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US10619330B2 (en) | 2020-04-14 |
EP3318681A1 (en) | 2018-05-09 |
US20180230677A1 (en) | 2018-08-16 |
CN108060695A (zh) | 2018-05-22 |
WO2018085974A1 (en) | 2018-05-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101956959B1 (ko) | 단일 입력을 사용해서 리프트 스피드의 전체 범위를 획득하기 위한 방법 | |
CN108060695B (zh) | 用于施工车辆的动力传输装置以及施工车辆及其控制方法 | |
US9458842B2 (en) | Closed loop drive circuit with external brake assist | |
CN111492112B (zh) | 一种作业机械 | |
WO2013183595A1 (ja) | 作業車両 | |
JP4493990B2 (ja) | 走行式油圧作業機 | |
US9303633B2 (en) | Over-speed control system and method | |
EP2868901B1 (en) | Wheel loader and wheel loader engine control method | |
EP2662599A1 (en) | Work vehicle and method for controlling work vehicle | |
US8571763B2 (en) | Construction vehicle provided with work equipment | |
JP5192605B1 (ja) | ホイールローダ | |
CN111836933B (zh) | 用于作业机械的驱动器 | |
JP5092071B1 (ja) | ホイールローダ及びホイールローダの制御方法 | |
EP3275753B1 (en) | Hybrid working vehicle | |
EP3372734B1 (en) | System and method for reducing fuel consumption of a work vehicle | |
KR102625623B1 (ko) | 구동 장치를 구비한 작업 기계 및 작업 기계를 구동하기 위한 방법 | |
EP2664824A1 (en) | Wheel rotor and method for controlling wheel rotor | |
US8706364B2 (en) | Wheel loader and method for controlling wheel loader | |
EP2667060B1 (en) | Wheel loader and method for controlling wheel loader | |
US10011173B2 (en) | Powertrain system for maintaining rimpull performance of machine | |
CN113272193A (zh) | 作业机械以及作业机械的控制方法 | |
CN107614307B (zh) | 布置有用于驱动和控制液压泵的装置的工程机械 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |