CN114402150B - 驱动马达排量控制装置 - Google Patents

Abstract

动力机器(200)可以包括液压驱动系统，该液压驱动系统包括无级可变液压驱动马达(326)。液压马达(326)的运行时的排量可以基于命令行进速度或基于输出扭矩来调节(430)。在一些情况下，运行时的排量可以选自多个排量范围(352、354)中的一个，例如高范围和低范围。

Description

驱动马达排量控制装置

技术领域

本公开涉及动力机器。更具体地，本公开涉及在动力机器的操作期间控制液压驱动系统的驱动马达的排量。出于本公开的目的，动力机器包括产生动力以完成特定任务或各种任务的任何类型的机器。动力机器的一种类型是作业车辆。作业车辆通常是具有作业装置的自推进车辆，该作业装置例如可以是被操纵以执行作业功能的提升臂(尽管一些作业车辆可以具有其他作业装置)。作业车辆包括装载机、挖掘机、多功能车辆、拖拉机和挖沟机，仅举几个例子而已。

背景技术

一些动力机器可以将来自动力源(例如发动机)的动力转换成液压驱动系统可以使用来移动机器(例如，用于牵引控制)或操作作业器具(例如提升臂)的形式。例如，液压驱动系统可以包括由动力源驱动的至少一个泵。泵可以被配置成驱动一个或多个马达，所述一个或多个马达进而旋转连接到诸如轮的牵引元件的轮轴。然而，在操作期间，来自液压驱动系统的动力需求在某些情况下可能会超过动力源的容量。

上述讨论仅提供用于综合背景信息，并不旨在帮助确定所要求保护的主题的范围。

发明内容

本文公开的一些实施例可以包括用于通过基于命令行进速度、输出扭矩或其他因素控制无级可变排量驱动马达的排量来改进液压驱动系统的操作的系统和相关方法。

在一些实施例中，用于动力机器的液压驱动系统可以包括液压回路和控制装置。液压回路可以包括与液压马达液压连通的液压泵。液压马达可以被配置成以无级可变排量操作来驱动动力机器。控制装置可以被配置成基于用于动力机器的命令行进速度或液压回路中的压力中的一者或多者来确定控制值。控制装置还可以被配置成基于确定的控制值改变液压马达的运行时的排量。

在一些实施例中，液压马达可以被配置成选择性地在第一排量范围和第二排量范围内操作。第一排量范围的最大排量可以与第二排量范围的最大排量相同。第一排量范围的最小排量可以小于第二排量范围的最小排量。

在一些实施例中，控制装置可以被配置成无论第一排量范围还是第二排量范围被选择，都默认地在第一排量范围或第二排量范围的最大排量下执行液压马达的操作。

在一些实施例中，控制装置可以被配置成响应于包括液压马达的液压回路中的压力高于给定阈值而增加液压马达的运行时的排量。

在一些实施例中，控制装置可以被配置成响应于命令行进速度高于给定阈值而减小液压马达的运行时的排量。

在一些实施例中，控制装置可以被配置成基于命令行进速度和包括液压马达的液压回路中的压力来控制液压马达的运行时的排量，其中对改变液压马达的运行时的排量来说，液压回路中的压力优先于命令行进速度。

在一些实施例中，液压回路可以是静液压驱动回路。

在一些实施例中，用于动力机器的液压驱动系统的液压回路可以包括与液压驱动马达液压连通的液压泵，液压驱动马达被配置成以无级可变排量操作来驱动动力机器。控制装置可以被配置成确定与液压驱动马达相关联的输出扭矩值并且基于确定的输出扭矩值调节液压驱动马达的运行时的排量。

在一些实施例中，控制装置可以被配置成基于确定的输出扭矩值调节液压驱动马达的运行时的排量，而不管对动力机器的行进速度的影响。

在一些实施例中，液压驱动马达可以被配置成选择性地在第一排量范围和与第一排量范围重叠但不同的第二排量范围内操作。

在一些实施例中，第一排量范围的最大排量可以与第二排量范围的最大排量相同。第一排量范围的最小排量可以低于第二排量范围的最小排量。

在一些实施例中，控制装置可以被配置成默认地以选择的第一或第二排量范围的最大排量执行液压驱动马达的操作。

在一些实施例中，控制装置被配置成基于确定输出扭矩值超过阈值扭矩值来增加液压驱动马达的运行时的排量。

在一些实施例中，控制装置可以被配置成基于确定包括液压马达的液压回路中的压力超过阈值压力值来确定输出扭矩值超过阈值扭矩值。

在一些实施例中，提供了一种控制动力机器的驱动系统的运行时的操作的方法。可以接收一个或更多个信号，该一个或更多个信号指示用于动力机器的命令行进速度或与动力机器的液压驱动回路的无级可变排量液压驱动马达相关联的输出扭矩中的一者或多者。可以基于所述一个或更多个信号来确定用于液压驱动回路的无级可变排量液压驱动马达的控制值。液压驱动马达的运行时的排量可以基于控制值进行调节。

在一些实施例中，指示输出扭矩的一个或更多个信号可以包括指示液压驱动回路中的被感测的压力的一个或更多个信号。

在一些实施例中，调节运行时的排量可以对应于动力机器的相对于命令行进速度的减小的行进速度。

在一些实施例中，调节运行时的排量可以包括下列中的一者或多者：响应于液压驱动回路中的压力高于压力阈值而增加运行时的排量；或响应于命令行进速度高于速度阈值而减小运行时的排量。

在一些实施例中，利用输出扭矩确定控制值优先于利用命令行进速度确定控制值。

在一些实施例中，确定运行时的目标排量可以包括：从多个重叠的排量范围的一个排量范围内选择运行时的目标排量。多个重叠的排量范围中的第一排量范围和第二排量范围可以具有对应于液压驱动马达的最大可能排量的共同最大排量。

在一些实施例中，在控制装置将液压泵的运行时的排量调节为处于最大泵排量或接近于最大泵排量之后，可以基于控制值调节液压驱动马达的运行时的排量。

在一些实施例中，调节液压驱动马达的运行时的排量可以包括：当液压泵的运行时的排量增加贯穿靠近最大泵排量的液压排量范围以接近最大泵排量时，减小液压驱动马达的运行时的排量。

在一些实施例中，当液压泵的排量已经增加至达到接近最大泵排量的液压排量范围时，减小液压泵排量的增加速率。

提供发明内容和摘要来以简化形式引入构思选择，这些构思将在下面的详细描述中进一步描述。本发明内容并非旨在识别所要求保护的主题的关键特征或基本特征，也不旨在用作帮助确定所要求保护的主题的范围。

附图说明

图1是示出可以在其上有利地实施本公开的实施例的代表性动力机器的功能系统的框图。

图2至图3示出了可以在其上实施本公开的实施例的类型的滑移转向装载机的形式的代表性动力机器的透视图。

图4是示出装载机(例如图2至3中所示的装载机)的动力系统的组件的框图。

图5是可以在其上实施本公开的实施例的类型的动力机器的示意图，其具有静液压驱动系统，该静液压驱动系统包括与液压马达液压连通的液压泵。

图6是描述根据本公开的一些实施例的图5的液压马达的操作排量范围的曲线图。

图7是根据本公开的一些实施例的用于控制液压马达的排量的方法的示意图。

图8是描述根据本公开的一些实施例的动力机器的操作期间的液压驱动回路的液压泵和液压马达的运行时的排量的曲线图。

具体实施方式

通过参考示例性实施例来描述和说明本讨论中公开的构思。然而，这些构思不限于它们对示例性实施例中的构造细节和组件布置的应用，并且能够以各种其他方式被实施或执行。本文档中的术语用于描述目的，不应视为限制。如本文所用，诸如“包括”、“包含”和“具有”等词语及其变体意在涵盖其后列出的项目、其等同物以及附加项目。

在一些配置中，用于动力机器的液压驱动系统的液压泵是双静液压驱动泵，该双静液压驱动泵由动力源提供动力并且与驱动马达液压连通用于牵引控制。在一些配置中，动力机器的每个侧面都可以具有其自己的驱动泵和马达组合，其由动力源提供动力。在其他配置中，每个牵引元件可以有自己的专用驱动泵和马达组合。诸如电子或电动液压控制器之类的控制装置可以被配置成接收操作员输入并通过改变液压泵(以及在某些情况下，驱动马达)的排量来控制动力机器的牵引。

在动力机器的操作期间，来自液压驱动系统的动力需求在某些情况下可能超过动力源的容量。这会导致动力源停转，对主动操作产生相应的不利影响。此外，在其他情况下，动力源和相关联的液压驱动系统的即时动力容量中的其他不足或过度可能导致某些动力机器系统以不太理想的方式操作。由于这些和其他原因，为动力机器提供动力管理系统可能是有益的，包括因为其涉及液压驱动系统的操作。

本文公开的各种实施例可以解决这些和其他需要，包括通过提供系统和相应的方法在动力机器的操作期间控制液压驱动系统的驱动马达的连续排量。例如，一些实施例可以提供用于响应于动力机器的命令行进速度的变化来改变驱动马达的排量的系统(和方法)。类似地，一些实施例可以提供用于响应于驱动系统的输出扭矩超过阈值扭矩值来改变驱动马达的排量的系统(和方法)，包括同时将相关联的动力源保持在基本恒定的输出。例如，对于给定的动力源输出和相关联的液压泵的固定排量，可以根据需要减小马达排量，以实现行进速度的命令增加。类似地，对于给定的动力源输出和相关联的液压泵的固定排量，可以根据需要增加马达排量，以提供更高的扭矩(在某些情况下，其中相应地损失行进速度)。

在一些实施例中，驱动系统可以包括静液压驱动回路或其他液压驱动回路，所述静液压驱动回路或其他液压驱动回路包括与液压马达液压连通的液压泵。液压马达可以被配置成以无级可变排量操作来驱动动力机器。诸如电子或电动液压控制器等控制装置可以被配置成基于不同的参数来控制马达的排量。例如，控制装置可以被配置成基于(例如，等于)用于动力机器的命令行进速度来确定控制值，并且基于该控制值来减小液压马达的运行时的排量。

在一些实施例中，液压马达可以被配置成选择性地在高范围和低范围内操作，这可以由机器的操作员选择。通常，高范围和低范围可以涵盖马达排量的各自连续可变范围，其中比高范围相比，低范围表现出最大排量和最小排量之间的更小的跨度。这例如与传统的系统形成对比，在传统的系统中，驱动马达只能被控制在高固定排量设定和低固定排量设定之间离散地移动。

在一些实施例中，高范围的最大马达排量可以与低范围的最大马达排量相同，并且高范围的最小排量可以低于低范围的最小排量。例如，液压驱动马达的高范围和低范围都可以限定相同的最大排量，该最大排量对应于马达的最大可能排量。此外，高范围可以限定对应于马达的最小可能排量的最小排量，并且低范围可以限定大于马达的最小可能排量的最小排量。因此，例如，高范围和低范围都可以提供最大可能的用于牵引的扭矩，并且可以在排量值的共同连续范围内重叠，但是在高范围内的操作可以允许动力机器以相比低范围更宽的速度(和扭矩)范围行进，包括比可能在低范围更快速度的范围。

在一些实施例中，控制装置可以被配置成默认地以最大输出扭矩水平(即，以最大马达排量)控制液压马达操作，并且被配置成仅在需要时减小可用的输出扭矩(即，减少马达排量)来增加车辆速度。在一些实施例中，当液压马达以减小的扭矩(即，不以最大排量)操作时，控制装置可以被配置成确定与液压马达相关联的输出扭矩值(例如，经由被感测的压力测量)并且基于确定的输出扭矩值增加液压马达的运行时的排量，而不管对动力机器的行进速度的影响。以这种方式，例如，控制装置可以帮助确保为牵引提供适当的扭矩，即使这导致动力机器的行进速度减小。在一些实施例中，仅当确定的输出扭矩值超过预定的扭矩阈值时，才可以增加马达排量。因为系统压力与扭矩成比例而与排量成反比，这种方法例如可以有用地减小给定(例如，阈值)扭矩的系统压力，并且从而减小液压组件的应变。

因此，例如，本公开的实施例可以为动力机器提供有益的动力管理，包括可以最佳地平衡有时相互竞争的目标(提供必要的扭矩和提供命令行进速度)。在一些实施例中，例如，在驱动马达的两个(或更多)排量范围中的任一个内，并且从以最大马达排量并因此在牵引装置处最大化的输出扭矩的操作开始，液压马达的排量可以可控地减小以与命令行进速度相匹配。因此，最大扭矩可以作为默认值使用，但是可以很容易地适应提高的命令行进速度。同样，在减小马达排量以提供行进速度增加之后，然后可以响应于感测到的输出扭矩的增加(例如，超过阈值)而增加排量，以确保在没有升高的应变(可以由升高的液压压力引起)的情况下适当的牵引扭矩是可用的。

这些构思可以在各种动力机器上实施，如下所述。可以在其上实施实施例的代表性动力机器在图1中以图表的形式示出，并且这种动力机器的示例在图2至图3中示出且在公开任何实施例之前在下文进行描述。为简洁起见，仅将一种动力机器作为代表性动力机器进行示出和讨论。然而，如上所述，下面的实施例可以在许多动力机器(包括与图2至图3中所示的代表性动力机器的不同类型的动力机器)中的任何一种上实施。出于本讨论的目的，动力机器包括框架、至少一个作业元件和可以为作业元件提供动力以完成作业任务的动力源。一种类型的动力机器是自推进作业车辆。自推进作业车辆是包括框架、作业元件和可以为作业元件提供动力的动力源的一类动力机器。作业元件中的至少一个作业元件是用于在动力下移动动力机器的动力系统。

图1是示出动力机器100的基本系统的框图，该动力机器100可以是多种不同类型的动力机器中的任何一种，下面讨论的实施例可以有利地结合在该动力机器上。图1的框图示出动力机器100上的各种系统以及各种组件和系统之间的关系。如上所述，在最基本的水平上，用于本讨论的目的的动力机器包括框架、动力源和作业元件。动力机器100具有框架110、动力源120和作业元件130。由于图1所示的动力机器100是自推进作业车辆，它还具有牵引元件140和操作员站150，该牵引元件140本身是被提供以在支撑表面上移动动力机器的作业元件，操作员站150提供用于控制动力机器的作业元件的操作位置。提供控制系统160以与其他系统交互，以至少部分地响应于由操作员提供的控制信号来执行各种作业任务。

某些作业车辆具有可以执行专门任务的作业元件。例如，一些作业车辆具有提升臂，诸如铲斗之类的器具例如通过销钉装置附接至提升臂。可以操纵作业元件(即提升臂)，以定位器具来执行任务。器具在一些情况下可以相对于作业元件定位，例如通过相对于提升臂旋转铲斗，以进一步定位器具。在这种作业车辆的正常操作下，铲斗旨在被附接并在使用中。通过拆卸器具/作业元件组合并且重新组装另一器具来代替原始铲斗，这样的作业车辆能够容纳其他器具。然而，其他作业车辆旨在与多种器具一起使用并且具有器具接口，例如图1中所示的器具接口170。在最基本的情况下，器具接口170是框架110或作业元件130与器具之间的连接机构，其可以像用于将器具直接附接到框架110或作业元件130的连接点一样简单或更复杂，如下所述。

在一些动力机器上，器具接口170可以包括器具载体，该器具载体是可移除地附接到作业元件的物理结构。器具载体具有接合特征和锁定特征，以接收多种不同器具中的任何一种器具并将该器具固定到作业元件。这种器具载体的一个特点是，一旦将器具附接到器具载体，器具载体就固定至器具(即相对于器具不可移动)，并且当器具载体相对于作业元件移动时，器具随着器具载体一起移动。如本文所用的术语器具载体不仅是枢轴连接点，而且是专门旨在接收各种不同器具和被固定到各种不同器具的专用装置。器具载体本身可以安装到作业元件130(例如提升臂)或框架110。器具接口170还可以包括一个或多个动力源，用于为器具上的一个或多个作业元件提供动力。一些动力机器可以具有具有器具接口的多个作业元件，每个作业元件可以具有用于接收器具的器具载体，但不是必须具有器具载体。一些其他的动力机器可以具有具有多个器具接口的作业元件，使得单个作业元件可以同时接收多个器具。这些器具接口中的每一个器具接口都可以具有器具载体，但不是必须具有器具载体。

框架110包括可以支撑各种其他部件的物理结构，所述各种其他部件附接至物理结构或定位于物理结构。框架110可以包括任何数量的单个部件。一些动力机器具有刚性的框架。也就是说，框架的任何部分都不能相对于框架的另一部分移动。其他动力机器具有至少一个可以相对于框架的另一部分移动的部分。例如，挖掘机可以具有相对于下框架部分旋转的上框架部分。其他作业车辆具有铰接框架，以使得框架的一部分相对于另一部分枢转以完成转向功能。

框架110支撑动力源120，该动力源120被配置成向一个或多个作业元件130提供动力，所述一个或多个作业元件130包括一个或多个牵引元件140，而且在一些情况下，通过附接的器具经由器具接口170提供动力来使用。来自动力源120的动力可以直接提供给作业元件130、牵引元件140和器具接口170中的任何一者。替代地，来自动力源120的动力可以提供给控制系统160，该控制系统160又选择性地将动力提供给能够使用该动力来执行作业功能的元件。用于动力机器的动力源通常包括诸如内燃机的发动机和诸如机械传动装置或液压系统的动力转换系统，该动力转换系统被配置成将来自发动机的输出转换为可以由作业元件使用的动力的形式。其他类型的动力源可以结合到动力机器中，包括电源或动力源的组合，通常称为混合动力源。

图1示出了被称为作业元件130的单个作业元件，但是各种动力机器可以具有任意数量的作业元件。作业元件通常附接到动力机器的框架并且在执行作业任务时相对于框架是可移动的。此外，牵引元件140是作业元件的特殊情况，因为牵引元件的作业功能通常是使动力机器100在支撑表面上移动。牵引元件140与作业元件130分开显示，因为许多动力机器除了牵引元件之外还具有附加的作业元件，尽管情况并非总是如此。动力机器可以具有任意数量的牵引元件，一些或全部牵引元件可以从动力源120接收动力以推进动力机器100。牵引元件可以是例如履带组件、附接到轮轴上的轮等。牵引元件可以安装到框架，以使得牵引元件的运动被限制为绕轮轴旋转(从而通过滑移动作完成转向)，或者，替代地，牵引元件可以枢转地安装到框架以通过相对于框架枢转牵引元件来完成转向。

动力机器100包括操作员站150，该操作员站150包括操作位置，操作员可以从该操作位置控制动力机器的操作。在一些动力机器中，操作员站150由封闭或部分封闭的驾驶室限定。可以在其上实施所公开的实施例的一些动力机器可能不具有上述类型的驾驶室或操作员隔间。例如，手扶式装载机可能没有驾驶室或操作员隔间，而是具有用作操作员站的操作位置，从该操作位置正确操作动力机器。更广泛地说，除作业车辆之外的动力机器可以具有不一定类似于上面提到的操作位置和操作员隔间的操作员站。此外，一些动力机器，例如动力机器100和其他动力机器(无论它们是否具有操作员隔间或操作员位置)都可能代替邻近动力机器或在动力机器上的操作员站能够远程操作(即，从远程定位的操作员站操作)或除了邻近动力机器或在动力机器上的操作员站之外能够远程操作(即，从远程定位的操作员站操作)。这可以包括动力机器的至少一些操作员控制的功能可以从与连接到动力机器的器具相关联的操作位置被操作的应用。替代地，对于一些动力机器，可以提供能够控制动力机器上的至少一些操作员控制的功能的远程控制装置(即，远离动力机器和与其连接的任何器具)。

图2至图3示出了装载机200，其是图1所示类型的动力机器的一个特定示例，在图1中可以有利地采用下面讨论的实施例。装载机200是滑移转向装载机，该滑移转向装载机是具有经由刚性轮轴安装至装载机的框架的牵引元件(在这种情况下是四个轮)的装载机。这里，短语“刚性轮轴”指的是滑移转向装载机200不具有可以旋转或转向以帮助装载机完成转弯的任何牵引元件的事实。相反，滑移转向装载机具有驱动系统，该驱动系统独立地为装载机的每一侧的一个或多个牵引元件提供动力，使得通过向每一侧提供不同的牵引信号，机器将倾向于在支撑表面上滑移。这些变化的信号甚至可以包括为装载机一侧的牵引元件提供动力以使装载机向前移动，并为装载机另一侧的牵引元件提供动力以使装载机在相反方向上移动，以使得装载机将以装载机本身的足迹内为中心围绕一半径转弯。术语“滑移转向”传统上指的是具有如上所述的滑移转向的装载机，其中轮作为牵引元件。然而，应该注意的是，许多履带装载机也经由滑移完成转弯，并且在技术上是滑移转向装载机，即使它们没有轮。出于本讨论的目的，除非另有说明，术语滑移转向不应被视为将讨论的范围限制于那些以轮作为牵引元件的装载机。

装载机200是图1中概括地示出的动力机器100的一个特定示例并在上面讨论过。为此，下文描述的装载机200的特征包括与图1中使用的那些附图标记基本相似的附图标记。例如，装载机200被描述为具有框架210，正如动力机器100具有框架110一样。滑移转向装载机200在本文中被描述以提供参考来理解如下一种环境，在该环境中，可以实施下文描述的与履带组件和用于将履带组件安装到动力机器的安装元件相关联的实施例。装载机200不应被认为尤其是对装载机200在本文中可能已经描述的特征的描述的限制，这些特征对于所公开的实施例不是必需的，并因此可能包括或可能不包括在装载机200以外的动力机器中，在该装载机200上可以有利地实施下面公开的实施例。除非另外特别指出，下面公开的实施例可以在各种动力机器上实施，装载机200只是那些动力机器之一。例如，下面讨论的一些或所有构思可以在许多其他类型的作业车辆上实施，例如各种其他装载机、挖掘机、挖沟机和推土机，仅举几个例子而已。

装载机200包括支撑动力系统220的框架210，动力系统能够产生或以其他方式提供用于操作动力机器上的各种功能的动力。动力系统220以框图形式示出但位于框架210内。框架210还支撑由动力系统220提供动力并且可以执行各种作业任务的提升臂组件230的形式的作业元件。由于装载机200是作业车辆，所以框架210还支撑牵引系统240，该牵引系统240也由动力系统220提供动力并且可以在支撑表面上推进动力机器。提升臂组件230又支撑器具接口270，该器具接口270包括器具载体272和动力连接器，该器具载体272可以接收各种器具并将该各种器具固定到装载机200，以执行各种作业任务，器具可以连接到动力连接器以选择性地向可能连接到装载机的器具提供动力。动力连接器可以提供液压源或电力源或两者。装载机200包括驾驶室250，该驾驶室250限定操作员站255，操作员可以从该操作员站255操纵各种控制装置以使动力机器执行各种作业功能。驾驶室250可以围绕延伸通过安装件254的轴线向后枢转，以根据维护和修理的需要提供对电力系统组件的访问。

操作员站255包括操作员座椅258和多个操作输入装置，包括操作员可以操纵以控制各种机器功能的控制杆260。操作员输入装置可以包括可以是独立装置(例如手动操作的控制杆或脚踏板，或者结合到手柄或显示面板中，包括可编程的输入装置)的按钮、开关、控制杆、滑块、踏板等。操作员输入装置的致动可以产生电信号、液压信号和/或机械信号的形式的信号。响应于操作员输入装置而产生的信号被提供给动力机器上的各种部件，用于控制动力机器上的各种功能。经由动力机器100上的操作员输入装置控制的功能包括控制牵引元件219、提升臂组件230、器具载体272，以及向可操作地连接到器具的任何器具提供信号。

装载机可以包括人机接口，该人机接口包括设置在驾驶室250中的显示装置，以以可以由操作员感测到的形式给出可与动力机器的操作相关的信息的指示，例如听觉和/或视觉指示。听觉指示可以以蜂鸣器、铃铛等的形式或经由口头交流进行。可以以图形、光、图标、仪表、字母数字字符等的形式进行视觉指示。显示器(例如警示灯或仪表)可以专门用于提供专门的指示，显示器(包括可编程的显示装置，例如各种尺寸和功能的监视器)也可以动态地提供可编程的信息。显示装置可以提供诊断信息、故障排除信息、指示信息和帮助操作员操作动力机器或连接到动力机器上的器具的各种其他类型的信息。还可以提供可能对操作员有用的其他信息。其他动力机器，例如手扶式装载机，可能没有驾驶室，也没有驾驶员隔间，也没有座椅。这种装载机上的操作员位置通常相对于操作员最适合操纵操作员输入装置的位置来限定。

可以包括下面讨论的实施例和/或与下面讨论的实施例交互的各种动力机器可以具有支撑各种作业元件的各种不同的框架部件。本文讨论的框架210的元件是出于说明性目的而提供的，并且框架210不是可以在其上实施实施例的动力机器可以采用的唯一类型的框架。装载机200的框架210包括底盘211或框架的下部以及由底盘支撑的主框架212或框架的上部。在一些实施例中，装载机200的主框架212附接到底盘211，例如通过紧固件或通过将底盘焊接到主框架。替代地，主框架和底盘可以一体地形成。主框架212包括位于任一侧且朝向主框架的后部的一对直立部214A和214B，该直立部214A和214B支撑提升臂组件230并且提升臂组件230枢转地附接到该直立部214A和214B。提升臂组件230示例性地被钉到直立部214A和214B中的每一个上。直立部214A和214B和提升臂组件230上的安装特征的组合以及安装硬件(包括用于将提升臂组件钉到主框架212的销钉)统称为接头216A和216B(直立部214的每个直立部214上都定位有一个)，以用于讨论目的。接头216A和216B沿轴线218对齐，以使得提升臂组件能够如下所述地相对于框架210围绕轴线218枢转。其他动力机器可能不包括在框架的任一侧的直立部或可能没有可安装在框架的任一侧且朝向框架的后部的直立部的提升臂组件。例如，一些动力机器可能具有单个臂，该单个臂安装到动力机器的单侧或动力机器的前端部或后端部。其他机器可以具有多个作业元件，所述多个作业元件包括多个提升臂，每个提升臂以其自己的配置安装于机器。框架210还在装载机200的任一侧支撑以轮219A-D的形式的一对牵引元件。

图2至图3中所示的提升臂组件230是许多不同类型的提升臂组件的一个示例，这些提升臂组件可以附接到诸如装载机200之类的动力机器或可以在其上实施本讨论的实施例的其他动力机器。提升臂组件230是所谓的竖直提升臂，这意味着提升臂组件230可以在装载机200的控制下相对于框架210沿着形成大致竖直路径的提升路径237移动(即提升臂组件可以提高和降低)。其他提升臂组件可以具有不同的几何形状并且可以以各种方式连接到装载机的框架，以提供不同于提升臂组件230的径向路径的提升路径。例如，其他装载机上的一些提升路径提供径向提升路径。其他提升臂组件可以具有可延伸或伸缩部。其他动力机器可以具有附接到它们的框架的多个提升臂组件，其中每个提升臂组件独立于其他的提升臂组件。除非另有明确说明，否则本讨论中提出的发明构思均不受连接到特定动力机器的提升臂组件的类型或数量的限制。

提升臂组件230具有一对提升臂234，所述一对提升臂234设置在框架的相对侧。提升臂234中的每一个提升臂的第一端部在接头216处可枢转地连接到动力机器，以及当处于图2所示的降低位置时，提升臂234中的每一个提升臂的第二端部232B定位在框架210的前部。接头216朝向装载机200的后部定位，以使得提升臂沿着框架210的侧部延伸。当提升臂组件230在最小高度和最大高度之间移动时，提升路径237由提升臂234的第二端部232B的行进路径限定。

每个提升臂234具有第一部分234A，每个提升臂234的第一部分234A在接头216中的一个接头处枢转地连接到框架210，并且第二部分234B从其到第一部分234A的连接部延伸到提升臂组件230的第二端部232B。提升臂234分别连接到横向构件236，该横向构件236附接到第一部分234A。横向构件236为提升臂组件230提供增加的结构稳定性。一对致动器238(在装载机200上是被配置成接收来自动力系统220的加压流体的液压缸)在装载机200的任一侧分别在可枢转的接头238A和238B处枢转地连接到框架210和提升臂234。致动器238有时被单独地并统称为提升缸。致动器238的致动(即，伸展和缩回)导致提升臂组件230围绕接头216枢转，并从而沿着箭头所示的固定路径升高和降低。一对控制连接件217中的每一个控制连接件可枢转地安装到框架210和在框架210的任一侧的提升臂232中的一个提升臂。控制连接件217帮助限定提升臂组件230的固定提升路径。

一些提升臂，特别是挖掘机上的提升臂，但也可能是在装载机上的提升臂，可能具有可控制以相对于另一段枢转的部分，而不是像在图2所示的提升臂组件230的情况中那样一致地移动(即，沿着预定路径)。一些动力机器具有具有单个提升臂的提升臂组件，例如在挖掘机或甚至一些装载机和其他动力机器中已知的提升臂组件。其他动力机器可以具有多个提升臂组件，每个提升臂组件彼此独立。

器具接口270设置在提升臂234的第二端部232B的近端。器具接口270包括器具载体272，该器具载体272能够接收各种不同的器具并将该各种不同的器具固定到提升臂组件230。这种器具具有互补的机器接口，该机器接口被配置成与器具载体272接合。器具载体272可枢转地安装在提升臂234的第二端部232B处。器具载体致动器235可操作地连接提升臂组件230和器具载体272，并且可操作以相对于提升臂组件旋转器具载体。器具载体致动器235示例性地是液压缸并且通常称为倾斜缸。

通过具有能够附接到多个不同器具的器具载体，可以相对容易地完成从一种器具到另一种器具的改变。例如，具有器具载体的机器可以在器具载体和提升臂组件之间提供致动器，以使得移除或附接器具不涉及从器具移除或附接致动器，或从提升臂组件移除或附接器具。器具载体272提供了一种用于容易地将器具附接到提升臂(或动力机器的其他部分)的安装结构，而没有器具载体的提升臂组件不具有该安装结构。

一些动力机器可以具有附接至其的器具或器具类似装置，例如通过使用还直接连接至器具或器具类型结构的倾斜致动器被钉到提升臂上。这种可旋转地被钉到提升臂上的器具的一个常见示例是铲斗，其中一个或多个倾斜缸附接到支架，该支架例如通过焊接或使用紧固件直接固定到铲斗。这种动力机器不具有器具载体，而是在提升臂和器具之间具有直接连接。

器具接口270还包括可用于连接到提升臂组件230上的器具的器具动力源274。器具动力源274包括加压液压流体端口，器具可以可移除地连接到该加压液压流体端口。加压液压流体端口选择性地提供加压液压流体，以为器具上的一个或多个功能或致动器提供动力。器具动力源还可以包括用于为器具上的电子控制器和/或电致动器提供动力的电动力源。器具动力源274还示例性地包括与挖掘机200上的数据总线通信以允许器具上的控制器和装载机200上的电子装置之间的通信的电缆。

框架210支撑并且通常包围动力系统220，以使得动力系统220的各种部件在图2至图3中不可见。图4尤其包括动力系统220的各种部件的示意图。动力系统220包括一个或多个动力源222，所述一个或多个动力源222能够产生和/或储存动力以用于各种机器功能。在动力机器200上，动力系统220包括内燃机。其他动力机器可以包括发电机、可充电电池、各种其他动力源或可以为给定动力机器部件提供动力的动力源的任何组合。动力系统220还包括与动力转换系统224集成的液压驱动系统246，该动力转换系统224可操作地连接到动力源222。动力转换系统224又连接到一个或多个致动器226，该致动器226可以执行动力机器上的功能。各种动力机器中的动力转换系统可以包括各种部件，所述各种部件包括机械传动装置、液压系统等。动力机器200的动力转换系统224包括一对静液压驱动泵224A和224B，该静液压驱动泵224A和224B形成液压驱动系统246的部分并且可选择性地控制以向驱动马达226A和226B提供动力信号。驱动马达226A和226B又各自可操作地连接到轮轴，其中驱动马达226A连接到轮轴228A和228B，以及驱动马达226B连接到轮轴228C和228D。轮轴228A-228D又分别连接到牵引元件219A-219D。驱动泵224A和224B可以机械地、液压地和/或电连接到操作员输入装置以接收用于控制驱动泵的致动信号。

动力机器200中的驱动泵、马达和轮轴的布置仅仅是这些部件的布置的一个示例。如上所述，动力机器200是滑移转向装载机，并且由此动力机器的每一侧的牵引元件经由单个液压泵的输出一起被控制，或者通过例如动力机器200中的单个驱动马达或者使用单独的驱动马达。可以有利地采用液压驱动泵和马达的各种其他配置和组合。

动力机器200的动力转换系统224还包括液压器具泵224C，该液压器具泵224C也可操作地连接到动力源222。液压器具泵224C可操作地连接到工作致动器回路238C。工作致动器回路238C包括提升缸和倾斜缸以及控制其致动的控制逻辑系统。控制逻辑系统响应于操作员输入而选择性地允许致动提升缸和/或倾斜缸。在一些机器中，工作致动器回路还包括控制逻辑系统，以选择性地将加压液压流体提供给附接的器具。动力机器200的控制逻辑系统包括串联布置的中心式3滑阀(open center,3spool valve)。阀芯被布置以优先考虑提升缸，然后是倾斜缸，然后是到附接的器具的加压流体。

上面对动力机器100和装载机200的描述是出于说明性目的而提供的，以提供可以在其上实施下文讨论的实施例的说明性环境。尽管所讨论的实施例可以在例如由图1的框图中所示的动力机器100通常描述的动力机器上实施并且更尤其是在例如履带装载机200等的装载机上实施，但是除非另有说明或引用，否则下文讨论的构思不旨在将实施例的应用限制于上述具体描述的环境。

图5示出了可以用于动力机器的牵引控制的液压驱动系统的方面，包括作为用于图2和图3的动力机器200的液压驱动系统246的配置。在所示的实施例中，液压驱动系统包括液压驱动回路346，该液压驱动回路346包括与无级可变排量液压驱动马达326液压连通的可变排量液压泵324，下文进一步讨论其示例性细节。在其他实施例中，可以使用其他类型的液压驱动系统，这与本文公开的一般原理一致。

在所示的实施例中，控制装置340可操作地与液压泵324、液压马达326和被配置成向液压泵324提供动力的动力源322(例如，发动机)连接。在一些实施方式中，控制装置340可以被配置成基于动力机器的命令行进速度来确定控制值。然后，控制装置340可以基于确定的控制值根据需要调节(例如，减小)液压马达326的运行时的排量。因此，例如，可以控制液压马达326以提供适当的行进速度，其中仅在需要时减小扭矩输出。

在一些实施例中，控制装置(例如，控制装置340)可以被配置成响应于命令行进速度超过阈值速度而减小液压马达的排量。马达速度与扭矩和排量成反比，并且扭矩与排量成比例。因此，例如，该方法可以仅在可能需要提供特别高的行进速度时有用地减小扭矩。在这点上，在一些实施方式中，速度阈值可以对应于用于作业现场之间的行进速度(例如，道路速度)，而不是对应于用于作业现场内的负载运输或其他操作的速度。

在一些实施方式中，控制装置340可以附加地或替代地被配置成确定与液压马达326相关联的输出扭矩值。然后控制装置340可以基于确定的输出扭矩值根据需要调节(例如，增加)液压马达326的运行时的排量，并由此确保适当的扭矩可用于牵引。此外，在一些实施方式中，控制装置340可以增加液压马达326的运行时的排量，包括以提供增加的牵引扭矩，而不管这种增加对动力机器100的行进速度的影响。

在不同的实施例中，不同的配置是可能的。如图5所示，例如，液压驱动回路346包括至少一个可变排量液压泵(即，液压泵324)，该可变排量液压泵机械地连接到动力源322，该动力源322可以类似于参照图4描述的动力源222。可变排量液压泵324配备有斜盘(未示出)，该斜盘可以由控制装置340控制以连续调节到任意数量的角方位，每个角方位对应于液压泵324的相应排量容积。此外，斜盘可以是双向斜盘，以使得调节可以调节液压马达326的排量以提供正向或反向流动。(如本文所用的，术语“双向”用于指能够在两个方向中的任一个方向上移动流体(例如液压流体)的液压泵或液压马达。)因此，斜盘的角可以在第一或正排量方位(例如用于机器100的向前行进)和第二或负排量方位(例如用于机器100的反向行进)之间变化。然而，在其他实施例中，驱动泵可以以其他方式被配置，包括使用不同的控制结构进行控制。

还如图5所示，例如，无级可变排量液压泵324流体连接到可变排量液压马达326。液压马达326还配备有斜盘(未示出)，斜盘可以由控制装置340控制以连续调节到无限数量的角方位，每个角方位对应于液压马达326的相应排量容积。如对于液压泵324类似地指出，其他实施例可以包括可以以其他方式被配置的驱动马达，包括用于使用不同控制的结构进行控制。

因此，在所示的实施例中，液压马达326经由流体管线348a、348b至无级可变排量液压泵324的流体连接允许液压泵324在由动力源322提供动力时驱动液压马达326的旋转，并由此给动力机器在地面上的行进提供动力。此外，液压泵324的斜盘角可以变化以确定被泵送到液压马达326的液压流体的方向和流量，并且液压马达326的斜盘角可以连续变化到最小排量和最大排量之间，以调节被传递到相关联的牵引元件(未显示)的输出扭矩T。

为了确定液压驱动回路356的相关参数和控制操作，诸如控制装置340的控制器可以包括各种已知的电气、液压和其他模块，包括电动液压致动器、专用或通用计算装置等。在这点上，例如，控制装置340可以包括处理器、存储器和便于与控制装置340内部和外部的其他模块通信的输入/输出电路。处理器可以通过执行操作指令(例如存储在存储器中的计算机可读程序代码)来控制控制装置340的操作，其中操作可以在控制装置340内部或外部启动。存储器可以包括临时存储区域，例如高速缓存器、虚拟存储器或随机存取存储器或永久存储区域，例如只读存储器、可移除驱动器、网络/互联网存储器、硬盘驱动器、闪存器、记忆棒或任何其他已知的易失性或非易失性数据存储装置。这样的装置可以位于控制装置340的内部或外部。虽然描述了单个控制装置340，但是应当理解，一些动力系统可以包括不同数量或配置的控制装置，包括分布在相关动力机器周围或远离动力机器的控制装置。

在图5中提供的示例性实施例中，控制装置340可以与液压泵324、液压马达326、动力源322和操作员接口342(例如，操纵杆、触摸屏接口等)电气、液压或以其他方式通信。每个这样的组件和控制装置340之间的通信可以经由一个或多个通信通道350通过有线、无线或其他通信来实现。例如，控制装置340可以通过相关的通信通道350发送或接收液压、电子或其他信号，以调节液压马达326的斜盘的角，例如通过控制比例螺线管或其他装置。类似地，控制装置340可以通过相关的通信信道350发送或接收信号，以确定并且在一些情况下控制动力源322的速度(例如，发动机的RPM)，以接收来自操作员接口342的各种操作员命令并且向操作员接口342提供各种输出。

在一些实施例中，一个或多个传感器可以监控动力系统以检测各种状况并向控制装置340提供数据信号，例如可以在动力机器100的操作期间通过控制装置340通知控制液压驱动回路346(以及通常地，驱动系统)。例如，动力源传感器(未示出)可以用于检测动力源322的操作速度或其他操作状况。类似地，已知类型的压力传感器(未示出)可以被设置成检测在液压驱动回路346上的一个或多个位置处的压力，已知类型的另一传感器(未示出)可以被配置成确定动力机器的行进速度或其他相关的参数(例如，轮轴328的旋转速度)等等。

包括上面讨论的动力管理原因，控制装置340被配置成在动力机器的操作期间选择性地调节液压马达326的排量。尤其是，例如，控制装置340可以响应于动力机器的命令行进速度的变化或响应于输出扭矩T来选择性地调节液压马达326的排量。在一些情况下，如下文进一步讨论的，控制装置340可以响应于输出扭矩T超过阈值扭矩值来选择性地调节液压马达326的排量，包括当后一种调节导致行进速度降低时。

在一个示例中，对于动力源322的给定输出和液压泵324的给定排量，控制装置340可以确定基于(例如，等于)行进速度的控制值，该行进速度在操作员接口342处被命令，或者使用一个或多个传感器直接或间接地被测量。基于控制值，控制装置340然后可以在连续的排量范围内将液压马达326的排量减小到实现行进速度的命令增加所需的程度。此外，在一些实施方式中，相反的调节也是可能的，在该调节下，控制装置340可以在连续范围内增加液压马达326的排量，以对应于命令行进速度的减小。

作为另一个示例，对于动力源322的给定输出和液压泵324的给定排量，控制装置340可以基于(例如，等于)测量的输出扭矩来确定输出扭矩值，例如通过使用来自液压驱动回路346的压力测量结果(或其他数据)与指示马达排量的测量结果以及本地存储的查找表或预编程的方程组相结合。根据需要，例如当输出扭矩值超过阈值时，控制装置340可以在连续的排量范围内增加液压马达326的排量以减小压力。在一些实施方式中，可以影响液压马达326的这种排量增加，而不管行进速度的任何相应损失。在一些情况下，阈值扭矩可以被认为等同于液压机器的给定排量的阈值压力，包括使得相对于阈值扭矩增加排量可以对应于增加排量以避免超过阈值压力。在一些实施例中，阈值扭矩可以根据操作条件(例如，基于液压泵324或马达326的当前排量、动力机器的行进速度等)而变化。此外，在一些实施例中，逆向调节也是可能的，在这种调节下，控制装置340可以在连续范围内减小液压马达326的排量以对应于输出扭矩的减小。

在一些实施例中，控制装置340可以被配置成对于液压驱动回路346内的给定流，默认地在液压马达326处实施最大排量，并由此默认地提供最大输出扭矩T。例如，控制装置340可以被配置成默认地在液压马达326处实施最大排量，然后仅在需要匹配行进速度中的命令增加时减小马达326处的排量。此外，在该排量减小之后，控制装置340然后可以根据需要增加马达排量，以确保足够的输出扭矩。例如，同样如上所述，控制装置340有时可以响应于感测到的输出扭矩T的增加超过阈值扭矩而增加马达排量，以确保在没有升高的应变(可以由升高的液压压力引起)的情况下可获得适当的输出扭矩T。

在一些实施例中，通常如上所述，控制装置可以被配置成接收输出扭矩和命令行进速度的指示，但是在确定对液压马达的运行时的排量的调节时优先考虑这些因素之一。例如，如上所述，控制装置340可以被配置成响应于命令行进速度或响应于输出扭矩T(例如，如基于被感测的压力所确定的)来调节液压马达326的排量。在一些情况下，控制装置340可以接收与命令行进速度对应的信号和与输出扭矩T对应的信号，但是输出扭矩T可以优先于命令行进速度。例如，如果输出扭矩T被确定为超过扭矩阈值，则液压马达326的运行时的排量可以相应地被调节(例如，如上所述，增加)，即使假设命令行进速度可能以其他方式对应控制装置340命令液压马达326的不同的(例如，减小)运行时的排量。

在一些实施例中，可以控制液压马达以选择性地在不同的排量范围内操作。例如，如图6所示，控制装置340可以控制液压马达326，以选择性地用第一(例如，高)范围352中的排量和第二(例如，低)范围354中的排量操作。

在不同的实施方式中，包括在高、低和其他排量范围内的排量跨度可以不同程度地重叠。在一些实施例中，包括如图6所示，液压马达326的高范围352的最大排量可以与低范围354的最大排量相同，并且高范围352的最小排量可以低于低范围354的最小排量。在某些情况下，也如图6所示，液压马达的高范围和低范围都可以限定对应于液压马达326的最大可能排量的最大排量。类似地，高范围可以限定对应于液压马达326的最小可能排量的最小排量，以及低范围可以限定大于液压马达326的最小可能排量的最小排量。因此，例如，高范围和低范围都可以提供用于牵引的最大可能输出扭矩T，但是在高范围内的操作可以允许动力机器以比低范围更宽的速度(和输出扭矩T)范围行进。

在一些实施例中，排量范围的界限(例如，图6的高范围和低范围的上部界限和下部界限)可以是固定的。例如，可以在控制装置340中预限定和存储一个或多个排量范围的最大和最小排量。在一些实施例中，可以在动力机器的操作期间更新排量范围的界限。例如，有时可以基于各种操作条件(例如，动力机器的行进或发动机速度、液压驱动回路的当前状态(例如，流体压力或温度)、操作员要求或操作员标识符等)更新高、低或其他排量范围的界限。

在一些实施方式中，本文公开的装置或系统可以被利用或被配置用于使用体现本发明的方面的方法进行操作。因此，本文对装置或系统的特定特征、功能或预期目的的描述通常旨在固有地包括对将此类特征用于预期目的的方法、实施此类功能的方法以及配置所公开(或其他已知的)的部件的方法的公开以支持这些目的或功能。类似地，除非另有说明或限制，本文对制造或使用特定装置或系统(包括配置装置或系统以进行操作)的任何方法的讨论旨在固有地包括这种装置或系统的所利用的特征和实施功能的公开(作为本发明的实施例)。

因此，一些实施例可以包括用于控制动力机器的运行时的操作的方法，动力机器包括具有可变排量液压驱动马达(例如，如上述所讨论的动力机器200的无级可变排量驱动马达326)的液压驱动回路。作为一个示例，如图7所示，方法400可以包括在控制装置处接收410一个或更多个信号，所述一个或更多个信号指示动力机器的命令行进速度或与动力机器的液压驱动回路的无级可变排量液压驱动马达相关联的输出扭矩中的一个或多个。例如，电子或电动液压控制器可以接收对应于操作员输入的电气或液压信号，该操作员输入命令作业机器的行进速度或对应于由相关联的驱动马达提供的扭矩。尤其是关于输出扭矩，在一些实施方式中，对应的信号可以由压力传感器提供，该压力传感器被配置成感测相关液压驱动回路的压力，其中被感测的压力对应于根据已知的液压原理所述的扭矩。然而，在其他实施方式中，可以接收其他类型的信号。

仍然参照图7，方法还可以进一步包括：使用接收410到的信号来确定(例如，计算)420液压驱动马达的控制值，并且基于该控制值调节430液压驱动马达的运行时的排量。在一些实施方式中，确定420的控制值可以是运行时的目标排量，并且控制装置然后可以使用已知方法提供适当的信号，以使驱动马达以运行时的目标排量操作。在一些实施方式中，确定420的控制值可以是不直接表示排量但可以用于控制驱动马达以提供具体排量的值。例如，确定420的控制值可以是查找表的索引或其他参考值、控制信号的增益值或可以直接或间接中继到马达以便可控地调节运行时的排量的其他值。

还如上所述，调节430驱动马达的运行时的排量有时可以对应于动力机器相对于命令行进速度的减小的行进速度。例如，在一些实施方式中，可以基于接收到410的对应于命令进行速度的信号(例如，来自操作员输入的信号)和对应于输出扭矩的信号(例如，来自驱动电路的压力信号)来确定420控制值，但是输出扭矩可以优先于命令行驶速度来确定420相关的控制值。因此，尽管基于输出扭矩的调节可能对应于大于将提供命令行进速度的运行时的排量的运行时的排量，但是与输出扭矩调节相关联的较大的运行时的排量仍然可以被命令，从而导致实际行进速度相对于命令行进速度减小。实际上，在一些实施方式中，可以实施基于输出扭矩的马达排量的控制，而不管对行进速度有任何对应的减小(或其他影响)。

在一些实施方式中，调节430运行时的排量可以包括：响应于接收410的已经超过具体阈值的信号的指示而增加或减小运行时的排量。例如，运行时的排量有时可以响应于输出扭矩超过阈值扭矩(例如，如驱动回路压力超过压力阈值所指示的)而增加。作为另一个示例，运行时的排量有时可以响应于命令行进速度超过速度阈值而减小。

在一些实施方式中，可以基于从多个重叠的排量范围中的一个排列范围内选择运行时的排量(例如，经由相应控制值的确定420)来调节430运行时的排量。例如，可以从表现出第一最小排量的第一排量范围或表现出第二、较低最小排量的第二排量范围中的一个中选择运行时的目标排量。在一些情况下，第一和第二排量范围可以具有共同的最大排量。在一些情况下，可以从多个范围中的任何一个中选择运行时的排量，其中默认选择相关的范围的最大排量。在一些情况下，一旦选择了具体排量范围，则运行时的排量的进一步调节430可以使用仅从该具体排量范围中提取的排量进行一段时间。

在一些实施方式中，用于液压驱动回路的液压驱动马达的运行时的排量的控制可以与液压驱动回路的液压驱动泵的运行时的排量的控制相协调。例如，对于一些运行时的操作，仅在相关联的液压驱动泵的运行时的排量增加至处于最大泵排量或接近最大泵排量后，液压驱动马达的运行时的排量可以从初始值调节(例如，减小)。这种协调控制可以帮助减少系统冲击或其他不利影响，否则这些不利影响可能会因马达排量减小而导致，尤其是在最大马达排量和最大泵排量之间的切换期间。

图7示出了作为方法400的部分的用于动力机器的运行时的操作的泵和马达排量的协调控制的示例性实施方式。尤其是，在一些实施方式中，方法400包括：在相关联的液压泵的运行时的排量已经被调节440至处于最大泵排量或接近最大泵排量之后，调节430用于运行时的操作的液压驱动马达的运行时的排量。(如在此上下文中使用的，“接近”表示在最大排量的约10％内；在其他实施例中，“接近”可以表示在最大排量的15％、5％或2.5％内)。选择液压马达在泵排量仍在变化时的排量变化率，以能够实现泵和马达排量变化之间的平稳过渡。就平稳过渡而言，其意味着装载机将平稳加速，并且从泵排量控制到马达排量控制的变化对操作员来说是不明显的。

因此，在一些实施方式中，在液压驱动马达的运行时的排量从最大(或其他初始)排量值减小430之前，液压驱动泵的运行时的排量可以从相对低的值增加440到处于最大泵排量或接近最大泵排量。此外，对于一些操作，仅当液压驱动泵的运行时的排量增加贯穿靠近最大泵排量的液压排量的范围以接近最大泵排量时，液压驱动马达的运行时的排量可以从初始最大排量开始减小。

继续地，在一些实施方式中，可以在某些运行时的操作的选择部分期间进一步控制(例如，减小)运行时的泵排量或运行时的马达排量的调节速率。例如，还如图7所示，当泵排量持续增加接近最大泵排量时，运行时的泵排量的增加速率可以减小442。除了上述其他益处之外，这种受控的速率减小可以特别有助于使得最大马达排量和最大泵排量之间的过渡平稳化(例如，在动力机器的行进速度的命令增加期间)。

在这方面，图8示出了方法400的一些方面在动力机器的行进速度增加期间的示例性实施方式(参见图7)。初始，在低行进速度下，马达排量502处于最大值(例如，作为默认值，也如上所述)并且泵排量504处于最小值。由于行进速度的命令增加，马达排量502可能最终减小440，对应于动力机器的行进速度增加。然而，在所示实施方式中，直到泵排量504首先增加440以接近最大泵排量(例如，在最大泵排量的10％以内)之后，马达排量502才从初始最大值减小，如参考线506所示。附加地，为了减小来自最大马达排量和最大泵排量之间的过渡的潜在冲击，泵排量504的增加速率在参考线510、512之间的排量范围508内减小442。

在所示示例中，泵排量504的增加速率减小的排量范围508从最大泵排量的大约90％延伸到最大泵排量的100％，并且一旦泵排量504已经达到最大泵排量的大约90％，则马达排量502开始减小。然而，在其他情况下，可以在其他范围内实施降低泵排量的调节速率，并且可以在泵排量以其它方式接近最大值时开始降低马达排量。进一步地，排量502、504的特定调节速率、排量502、504的相对比例以及排量502、504与行进速度的协同和个体关系均仅作为示例呈现。在其他实施方式中，各种其他速率、比例和关系是可能的。附加地，根据上面公开的一般原理的类似调节有时可以相对于其他初始排量或在其他运行时的操作期间进行，包括在行进速度减小期间或动力机器的操作状态的其他变化期间。

在一些实施例中，本发明的各方面(包括根据本发明的方法的计算机化实施方式)可以被实施为使用标准编程或工程技术的系统、方法、设备或制品，以生产软件、固件、硬件或任何它们的组合以控制诸如处理器装置、计算机(例如，可操作地连接到存储器的处理器装置)或另一个电子操作控制器的控制装置，从而实施本文详述的方面。因此，例如，本发明的实施例可以实施为有形地体现在非暂时性计算机可读介质上的一组指令，使得处理器装置可以基于从计算机可读介质读取指令来实施指令。本发明的一些实施例可以包括(或利用)控制装置，例如自动化装置、包括各种计算机硬件、软件、固件等的专用或通用计算机，与以下讨论一致。

如本文所用，术语“制品”旨在涵盖可从任何计算机可读装置、载体(例如，非暂时性信号)或媒体(例如，非暂时性媒体)访问的计算机程序。例如，计算机可读介质可以包括但不限于磁存储装置(例如，硬盘、软盘、磁条等)、光盘(例如，压缩盘(CD)、数字多功能盘(DVD)等)、智能卡和闪存装置(例如卡、棒等)。附加地，可以使用载波来携带计算机可读的电子数据，例如用于发送和接收电子邮件或访问诸如因特网或局域网(LAN)的网络的那些电子数据。本领域技术人员将认识到，在不背离所要求保护的主题的范围或精神的情况下，可以对这些配置进行许多修改。

根据本发明的方法的某些操作或者执行那些方法的系统的某些操作可以在图中示意性地呈现或以其他方式在这里讨论。除非另有说明或限制，否则附图中的尤其是空间顺序中的具体操作的呈现可能不一定要求那些操作以对应于具体空间顺序的具体顺序执行。因此，图中呈现的或以其它方式在本文中公开的某些操作可以以与明确示出或描述的不同的顺序执行，以适用于本发明的特定实施例。此外，在一些实施例中，某些操作可以并行执行，包括通过专用并行处理装置或被配置以作为大型系统的部分进行相互操作的单独计算装置。

如本文在计算机实施方式的上下文中使用的，除非另有说明或限制，否则术语“组件”、“系统”、“模块”等旨在涵盖包括硬件、软件的计算机相关系统的部分或全部，硬件和软件的组合，或执行中的软件。例如，组件可以是但不限于是处理器装置、由处理器装置执行(或可执行)的处理、对象、可执行文件、执行线程、计算机程序或计算机。举例来说，在计算机上运行的应用程序和计算机都可以是组件。一个或多个组件(或系统、模块等)可以驻留在执行的处理或线程中，可以在一台计算机上本地化，可以分布在两台或多台计算机或其他处理器装备之间，或者可以包含在另一个组件(或系统、模块等)中。

尽管已经通过参考优选实施例描述了本发明，但是本领域技术人员将认识到可以在不脱离讨论范围的情况下在形式和细节上进行改变。

Claims (20)

1.一种用于动力机器(200)的液压驱动系统，所述液压驱动系统包括：

液压驱动回路(346)，所述液压驱动回路包括与液压驱动马达(326)液压连通的液压泵(324)，所述液压驱动马达(326)被配置成以无级可变排量操作来驱动所述动力机器(200)；以及

控制装置(340)，所述控制装置被配置成：

基于用于所述动力机器的命令行进速度或与所述液压驱动马达(326)相关联的输出扭矩值中的一者或多者来确定控制值；

选择性地在第一排量范围和与所述第一排量范围重叠的第二排量范围中操作所述液压驱动马达，所述第一排量范围具有第一最小排量和第一最大排量，以及所述第二排量范围具有第二最小排量和第二最大排量，所述第一最大排量与所述第二最大排量相同，并且所述第一最小排量小于所述第二最小排量；

其中，在所述第一排量范围和所述第二排量范围中操作所述液压驱动马达包括：基于确定的所述控制值改变所述液压驱动马达(326)的运行时的排量，所述基于确定的所述控制值改变所述液压驱动马达(326)的运行时的排量包括防止运行时的最大排量分别超过所述第一最大排量或所述第二最大排量，并且防止运行时的最小排量分别低于所述第一最小排量或所述第二最小排量。

2.根据权利要求1所述的液压驱动系统，其中，所述液压驱动回路(346)是静液压驱动回路。

3.根据权利要求1所述的液压驱动系统，其中，所述输出扭矩值是所述液压驱动回路(346)中的压力。

4.根据权利要求1所述的液压驱动系统，其中，所述控制装置(340)被配置成：无论所述第一排量范围(352)还是所述第二排量范围(354)被选择，都默认地在所述第一排量范围(352)或所述第二排量范围(354)的最大排量下执行所述液压驱动马达(326)的操作。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的液压驱动系统，其中，所述控制装置(340)被配置成响应于所述液压驱动回路(346)中的所述输出扭矩值高于给定阈值而增加所述液压驱动马达(326)的运行时的排量。

6.根据权利要求5所述的液压驱动系统，其中，所述控制装置(340)被配置成基于确定所述液压驱动回路(346)中的压力超过阈值压力值来确定所述输出扭矩值超过所述给定阈值。

7.根据权利要求1至4中的任一项所述的液压驱动系统，其中，所述控制装置(340)被配置成响应于所述命令行进速度高于给定阈值而减小所述液压驱动马达(326)的运行时的排量。

8.根据权利要求1至4中的任一项所述的液压驱动系统，其中，所述控制装置(340)被配置成基于所述命令行进速度和所述液压驱动回路(346)中的压力来控制所述液压驱动马达(326)的运行时的排量，其中对改变所述液压驱动马达(326)的运行时的排量来说，所述液压驱动回路(346)中的压力优先于所述命令行进速度。

9.根据权利要求1至4中的任一项所述的液压驱动系统，其中，所述控制装置(340)被配置成基于所述输出扭矩值来调节所述液压驱动马达(326)的运行时的排量，而不管对所述动力机器(200)的行进速度的影响。

10.一种动力机器(200)，包括根据前述权利要求中的任一项所述的液压驱动系统。

11.一种控制动力机器(200)的驱动系统的运行时的操作的方法(400)，所述方法包括：

在控制装置(340)处接收(410)一个或更多个信号，所述一个或更多个信号指示用于所述动力机器(200)的命令行进速度或与所述动力机器(200)的液压驱动回路(346)的无级可变排量液压驱动马达(326)相关联的输出扭矩中的一者或多者；

基于所述一个或更多个信号，使用所述控制装置(340)确定(420)用于所述液压驱动回路(346)的无级可变排量液压驱动马达(326)的控制值；以及

选择性地在第一排量范围和与所述第一排量范围重叠的第二排量范围中操作所述液压驱动马达，包括：利用所述控制装置基于所述控制值并且分别基于所述第一排量范围和所述第二排量范围调整所述液压驱动马达运行时的排量，以使得运行时的最大排量和运行时的最小排量分别由所述第一排量范围和所述第二排量范围进行限制。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，指示所述输出扭矩的所述一个或更多个信号包括指示所述液压驱动回路(346)中的被感测的压力的一个或更多个信号。

13.根据权利要求11或12所述的方法，其中，调节(430)所述运行时的排量对应于所述动力机器(200)的相对于所述命令行进速度的减小的行进速度。

14.根据权利要求11或12所述的方法，其中，调节(430)所述运行时的排量包括下列中的一者或多者：

响应于所述液压驱动回路(346)中的压力高于压力阈值而增加所述运行时的排量；或者

响应于所述命令行进速度高于速度阈值而减小所述运行时的排量。

15.根据权利要求11或12所述的方法，其中，利用所述输出扭矩确定(420)所述控制值优先于利用所述命令行进速度确定所述控制值。

16.根据权利要求11或12所述的方法，其中，调节(430)所述运行时的排量包括：从多个重叠的排量范围(352、354)中的一个排量范围内选择运行时的目标排量。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述多个重叠的排量范围中的第一排量范围(352)和第二排量范围(354)具有对应于所述液压驱动马达的最大可能排量的共同最大排量。

18.根据权利要求11或12所述的方法，其中，在所述控制装置将液压泵的运行时的排量调节为处于最大泵排量或接近最大泵排量之后，执行基于所述控制值对所述液压驱动马达的运行时的排量的调节。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，调节所述液压驱动马达的所述运行时的排量包括：当所述液压泵的运行时的排量增加贯穿靠近所述最大泵排量的液压排量范围以接近所述最大泵排量时，减小所述液压驱动马达的运行时的排量。

20.根据权利要求19所述的方法，其中，当所述液压泵的排量已经增加至达到靠近所述最大泵排量的液压排量范围时，减小所述液压泵排量的增加速率。