專利名稱：工程機(jī)械和用于操作工程機(jī)械的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的工程機(jī)械以及根據(jù)權(quán)利要求14所述的用于操作工程機(jī)械的方法。本發(fā)明適用于工業(yè)建筑機(jī)械領(lǐng)域中的工程機(jī)械，尤其是輪式裝載機(jī)和鉸接式翻斗車。盡管將針對輪式裝載機(jī)來描述本發(fā)明，但本發(fā)明不限于這種特定機(jī)械，而是也可用于其他重型工程機(jī)械，例如自卸卡車、挖掘機(jī)或其他建筑設(shè)備。
背景技術(shù)：
工程機(jī)械設(shè)有鏟斗、料斗或其他類型的器具，以舉升、支撐和/或運(yùn)送載荷。工程機(jī)械可以無道路的區(qū)域中處理大而重的載荷，例如在道路或隧道修建、沙坑、礦山和類似環(huán)境下運(yùn)輸。輪式裝載機(jī)通常設(shè)有諸如內(nèi)燃機(jī)的原動機(jī)；傳動系和變速箱，以向輪式裝載機(jī)的驅(qū)動輪提供扭矩。除了向驅(qū)動輪提供扭矩之外，該內(nèi)燃機(jī)還必須向輪式裝載機(jī)的液壓系統(tǒng)的一個或多個液壓泵提供能量。這種液壓系統(tǒng)用于舉升操作和/或用于使輪式裝載機(jī)轉(zhuǎn)向。布置有液壓工作缸以舉升或降低舉升臂單元，在該舉升臂單元上安裝有鏟斗或其他類型的附件或作業(yè)工具，例如貨叉。通過使用另一個液壓工作缸，鏟斗也可傾翻或樞轉(zhuǎn)。 被稱為轉(zhuǎn)向缸的、另外的液壓缸布置成利用輪式裝載機(jī)的前車身部分和后車身部分的相對運(yùn)動來使該輪式裝載機(jī)轉(zhuǎn)彎。為了實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械的更有效運(yùn)行和更低的燃料消耗，在W02007/043924中已經(jīng)提出了一種包括電機(jī)的工程機(jī)械，該電機(jī)布置在內(nèi)燃機(jī)和變速箱之間。與僅使用內(nèi)燃機(jī)來推進(jìn)車輛并用于驅(qū)動動力獲取單元(即液壓系統(tǒng))的常規(guī)非混合動力式工程機(jī)械相比， W02007/043924中公開的混合動力工程機(jī)械具有諸多優(yōu)點(diǎn)。然而，在某些運(yùn)行模式期間，不能以最佳方式利用其電機(jī)，而且其工程機(jī)械的性能也可能受到傳動系的其他部件限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種通過前述介紹而限定的工程機(jī)械，該工程機(jī)械使得能以更有效的方式使用所述傳動系的電機(jī)并使工程機(jī)械的性能得以提高。此目的通過根據(jù)權(quán)利要求1所述的工程機(jī)械來實(shí)現(xiàn)。通過提供設(shè)有如下變速箱的工程機(jī)械，能夠在有利的轉(zhuǎn)速區(qū)間內(nèi)驅(qū)動所述電機(jī)， 所述變速箱是具有變速單元(variator unit)的無級變速器，其中，所述變速箱具有如下運(yùn)行模式在扭矩能夠從所述變速箱的輸入軸傳遞到輸出軸的同時，不管所述變速箱的輸入軸的轉(zhuǎn)速如何，所述變速箱的輸出軸的轉(zhuǎn)速均為零或接近于零。由于能夠連續(xù)改變所述變速箱的傳動比，所以，不管所述變速箱的輸出軸的所需轉(zhuǎn)速如何，基本上均能以期望的轉(zhuǎn)速來驅(qū)動所述電機(jī)。因此，當(dāng)所述電機(jī)用作發(fā)電機(jī)(例如在制動期間)和用作電動機(jī)時，均能夠以最佳轉(zhuǎn)速來驅(qū)動所述電機(jī)。
所述電機(jī)與所述原動機(jī)(該原動機(jī)可以是內(nèi)燃機(jī))相對于所述傳動系并聯(lián)布置， 且所述電機(jī)在所述原動機(jī)和變速箱之間機(jī)械連接到所述傳動系，這意味著并聯(lián)式電動混合動力。(因此，這里的表述“與...并聯(lián)”是一種功能性描述，決非描述所述原動機(jī)和所述電機(jī)的相對幾何方向。)因此，所述電機(jī)也可用于該工程機(jī)械的動力獲取單元(PTO)提供扭矩。這一點(diǎn)非常重要，因?yàn)樵摴こ虣C(jī)械的液壓系統(tǒng)經(jīng)由PTO驅(qū)動，并且，所要求的總能量中的相當(dāng)大的量用于驅(qū)動工程機(jī)械的液壓系統(tǒng)。在變速箱可提供驅(qū)動輪所需的扭矩和轉(zhuǎn)速的同時，所述原動機(jī)和/或所述電機(jī)能夠以液壓系統(tǒng)所要求的轉(zhuǎn)速來驅(qū)動該液壓系統(tǒng)。上述這種無級變速器(CVT)通常稱為無限可變變速器(IVT)，并且，當(dāng)前的“在扭矩能夠從所述變速箱的輸入軸傳遞到輸出軸的同時，不管所述變速箱的輸入軸的轉(zhuǎn)速如何，所述變速箱的輸出軸的轉(zhuǎn)速均為零或接近于零”的模式通常稱為“空檔”。該表述“為零或接近于零”旨在涵蓋如下情況即，輸出軸的轉(zhuǎn)速為零或者為每分鐘幾轉(zhuǎn)。利用該空檔功能，不管原動機(jī)還是電機(jī)作為動力源，液壓系統(tǒng)的運(yùn)行均能夠與該工程機(jī)械的推進(jìn)相分離。 推進(jìn)力可與所述原動機(jī)和/或所述電機(jī)的轉(zhuǎn)速無關(guān)地受到控制。此外，當(dāng)該工程機(jī)械靜止而不使用任何離合器將原動機(jī)和/或電機(jī)與傳動系脫離時，液壓系統(tǒng)可由原動機(jī)和/或電機(jī)驅(qū)動。另外，工程機(jī)械內(nèi)通常使用的扭矩變換器可省去，因?yàn)槔米兯傧淠軌驅(qū)⑥D(zhuǎn)速連續(xù)降到零。另外的優(yōu)點(diǎn)是所述電機(jī)可用作原動機(jī)的起動電機(jī)。此外，當(dāng)該工程機(jī)械靜止時，電能儲存裝置可通過由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動的電機(jī)來充電，并且，諸如鏟斗或料斗等的器具的潛在能量能夠轉(zhuǎn)化為傳動系上的扭矩或轉(zhuǎn)化為儲存在電能儲存裝置中的能量(也在工程機(jī)械靜止時)。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述變速箱包括行星齒輪單元，從而，由所述變速箱傳遞的扭矩能夠在所述變速單元和該行星齒輪單元之間分流。利用這種具有動力分流(PS) 的變速箱，在許多運(yùn)行模式中，僅有很少的一部分動力必須由所述變速單元傳遞。其余的動力由行星齒輪單元傳遞。這意味著提高了總效率，因?yàn)榕c所述變速單元相比，行星齒輪單元的能量損失相當(dāng)小。另外，可減小所述變速單元的尺寸。優(yōu)選地，使用液壓變速裝置 (variator)。一般地，與電動變速裝置或機(jī)械變速裝置相比，液壓變速裝置具有提高的效率、減小的尺寸且符合成本效益。根據(jù)另一個實(shí)施例，該工程機(jī)械包括另外的電機(jī)，且所述至少一個液壓機(jī)械被機(jī)械連接到所述另外的電機(jī)，從而，所述液壓機(jī)械能夠作為泵而由所述另外的電機(jī)驅(qū)動，并且 /或所述另外的電機(jī)能夠作為發(fā)電機(jī)而由所述液壓機(jī)械驅(qū)動，因?yàn)檗D(zhuǎn)速可隨所述另外的電機(jī)變化且適合于液壓系統(tǒng)內(nèi)所需的動力，所以該液壓機(jī)械不需要具有可變排量。可以消除與液壓機(jī)械在非期望轉(zhuǎn)速下的旋轉(zhuǎn)有關(guān)的任何損失，因?yàn)樗鲆簤簷C(jī)械的轉(zhuǎn)速不取決于與傳動系連接的所述原動機(jī)和/或所述電機(jī)的轉(zhuǎn)速。本發(fā)明也涉及一種用于操作工程機(jī)械的方法，所述方法包括如下步驟控制所述變速箱的傳動比，使得對于所述電機(jī)的功率水平的給定值來說，所述電機(jī)能夠在所述變速箱的輸出軸的預(yù)定的連續(xù)速度區(qū)間內(nèi)、以大致恒定的轉(zhuǎn)速工作。由此，當(dāng)所述電機(jī)用作發(fā)電機(jī)(例如在制動期間)和用作電動機(jī)時，均能夠以最佳轉(zhuǎn)速來驅(qū)動所述電機(jī)，這又提高了所述電機(jī)的性能，且由此提高了該工程機(jī)械的性能。根據(jù)所述方法的另一實(shí)施例，通過利用所述電機(jī)制動液壓機(jī)械來回收所述液壓系統(tǒng)的能量，且優(yōu)選控制所述電機(jī)的制動扭矩，以將所回收的能量分為第一部分和第二部分， 該第一部分儲存在與所述電機(jī)連接的電能儲存裝置中，而該第二部分傳遞到所述傳動系。 由此，能夠根據(jù)電能儲存裝置的充電狀態(tài)和所述變速器的動力需求來優(yōu)化該回收過程。根據(jù)所述方法的另一實(shí)施例，將變速箱控制為如下運(yùn)行模式在扭矩能夠從變速箱的輸入軸傳遞到輸出軸的同時，不管變速箱的輸入軸的轉(zhuǎn)速如何，該變速箱的輸出軸的轉(zhuǎn)速均為零或接近于零。因此，不管原動機(jī)還是電機(jī)作為動力源，液壓系統(tǒng)均能夠與該工程機(jī)械的推進(jìn)相分離。推進(jìn)力可與所述原動機(jī)和/或所述電機(jī)的轉(zhuǎn)速無關(guān)地受到控制。在以下描述和從屬權(quán)利要求中公開了本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)和有利特征。


參考附圖，下面將作為示例來給出本發(fā)明實(shí)施例的更詳細(xì)描述。在這些圖中圖1是圖示了輪式裝載機(jī)的側(cè)視圖，該輪式裝載機(jī)具有用于裝載操作的鏟斗以及用于操作該鏟斗并使輪式裝載機(jī)轉(zhuǎn)向的液壓系統(tǒng)，圖2是根據(jù)本發(fā)明的工程機(jī)械的動力傳動系的示意性圖示，圖3是根據(jù)本發(fā)明的工程機(jī)械的、一種變型的動力傳動系的示意性圖示，并且圖4是變速箱的示意性圖示，該變速箱是在根據(jù)本發(fā)明的工程機(jī)械中使用的、具有動力分流(power split)的無級變速器。
具體實(shí)施例方式圖1是輪式裝載機(jī)形式的工程機(jī)械1的圖示，該工程機(jī)械1具有器具2。該術(shù)語 “器具”旨在包括任何類型的利用液壓動力的工具，例如布置在輪式裝載機(jī)上的鏟斗、貨叉或抓取工具，或布置在鉸接式翻斗車上的料斗。如圖所示的器具包括鏟斗3，該鏟斗3布置在用于舉升和降低鏟斗3的臂單元4上，另外，該鏟斗3可相對于臂單元4傾翻或樞轉(zhuǎn)。輪式裝載機(jī)1設(shè)有液壓系統(tǒng)，該液壓系統(tǒng)包括至少一個液壓機(jī)械(圖1中未示出)。盡管該液壓機(jī)械可以是液壓泵，但優(yōu)選該液壓機(jī)械可作為液壓泵以及具有反向液壓流體流的液壓馬達(dá)而工作。具有所述兩種功能的此液壓機(jī)械能夠用作泵以向液壓系統(tǒng)提供液壓流體，從而例如將鏟斗舉升或使鏟斗傾翻，同時，例如在器具2的降低操作期間，此液壓機(jī)械又能用作液壓馬達(dá)以回收能量。在圖1所示的示例性實(shí)施例中，該液壓系統(tǒng)包括兩個液壓缸fe、5b， 這兩個液壓缸如、恥用于操作所述臂單元4 ；以及液壓缸6，該液壓缸6用于使鏟斗相對于臂單元4傾翻。此外，該液壓系統(tǒng)還包括布置在輪式裝載機(jī)的兩個相反側(cè)的兩個液壓缸7a、 7b，以利用前車身部分8和后車身部分9的相對運(yùn)動來使該輪式裝載機(jī)轉(zhuǎn)彎。換句話說，該工程機(jī)械利用轉(zhuǎn)向缸7a、7b進(jìn)行車架轉(zhuǎn)向。圖2是圖1所示的工程機(jī)械1的動力傳動系10的示意性圖示。工程機(jī)械1包括 原動機(jī)11，該原動機(jī)11用于向所述工程機(jī)械的驅(qū)動輪12提供扭矩；以及傳動系13，該傳動系13布置在原動機(jī)11和驅(qū)動輪12之間，以將扭矩從原動機(jī)11傳遞到驅(qū)動輪12。在圖2 中示意性地圖示了驅(qū)動輪12。然而，在根據(jù)本發(fā)明的工程機(jī)械中可使用任意數(shù)量的車輪和輪軸。例如，可如圖1所示地存在一個前輪軸和一個后輪軸，且這些車輪中的某些車輪或所有車輪可以是從動輪。雖然原動機(jī)11優(yōu)選是內(nèi)燃機(jī)(ICE)，例如是柴油發(fā)動機(jī)，但也可使用例如斯特靈發(fā)動機(jī)等的其他原動機(jī)。傳動系13包括布置在原動機(jī)11和驅(qū)動輪12之間的變速箱14。在圖2中，示意性地圖示了所述至少一個液壓機(jī)械15，該液壓機(jī)械15用于使布置在工程機(jī)械1上的器具2移動和/或用于使工程機(jī)械1轉(zhuǎn)向。該工程機(jī)械可裝配有一個或多個液壓機(jī)械，以提供所需的液壓流體。工程機(jī)械1還包括電機(jī)16，該電機(jī)16用于驅(qū)動或制動所述驅(qū)動輪12和/或用于驅(qū)動或制動所述至少一個液壓機(jī)械15。該術(shù)語“電機(jī)”是指組合式的電動機(jī)和發(fā)電機(jī)。可利用電力來驅(qū)動該電機(jī)16，以在其軸上提供輸出扭矩，或者， 可以通過在電機(jī)16的軸上施加扭矩來機(jī)械地驅(qū)動該電機(jī)，從而產(chǎn)生電力。因此，電機(jī)16能夠用作電動機(jī)，以向傳動系13提供扭矩，而且也能用作發(fā)電機(jī)。通過利用電機(jī)16來制動所述傳動系13，能夠回收能量，和/或通過利用電機(jī)16制動所述液壓機(jī)械15，能夠從所述液壓系統(tǒng)中回收能量。電機(jī)16與原動機(jī)11相對于傳動系13并聯(lián)布置，且電機(jī)16在原動機(jī)11和變速箱 14之間機(jī)械連接到傳動系13。例如，當(dāng)檢測到由原動機(jī)11提供的扭矩與工程機(jī)械1的操作者所要求的扭矩之間的不一致時，可使用該電機(jī)16來提供扭矩。電機(jī)16也可用作原動機(jī)11的起動馬達(dá)。在圖2所示的示例性實(shí)施例中中，液壓機(jī)械15也在原動機(jī)11和變速箱14之間機(jī)械連接到傳動系13。傳動系13還可包括傳動部件17，該傳動部件17用于使原動機(jī)11相對于驅(qū)動輪12接合和脫離。傳動單元17可以布置在原動機(jī)11和電機(jī)16之間，以使所述原動機(jī)能夠斷開但仍允許所述電機(jī)與傳動系13和/或液壓機(jī)械15相互作用，該傳動單元 17優(yōu)選是機(jī)械離合器。在液壓機(jī)械15例如經(jīng)由動力獲取單元(PTO)連接到傳動系13的情況下，傳動部件17優(yōu)選布置在原動機(jī)11和液壓機(jī)械15之間，以便能夠在不斷開液壓機(jī)械 15的情況下使所述原動機(jī)斷開。在圖2所示的示例性實(shí)施例中，電機(jī)16和液壓機(jī)械15這二者以如下方式機(jī)械連接到傳動系13 即，使得所述電機(jī)能夠向所述傳動系和/或向液壓機(jī)械15提供動力。電機(jī) 16也可用于從傳動系13中和/或經(jīng)由液壓機(jī)械15而從所述液壓系統(tǒng)中回收能量，所回收的能量可儲存在電能儲存裝置18內(nèi)。另外，電機(jī)16可由原動機(jī)11驅(qū)動，以將能量儲存在電能儲存裝置18內(nèi)。以類似的方式，在與所述液壓系統(tǒng)有關(guān)的能量回收操作期間，液壓機(jī)械15能夠向傳動系13和/或電機(jī)16提供動力，并且，液壓機(jī)械15能夠由電機(jī)16和/或原動機(jī)11驅(qū)動，以向所述液壓系統(tǒng)提供所要求的動力。在圖3所示的示例性實(shí)施例中，液壓機(jī)械151未機(jī)械連接到傳動系13，而是連接到另外的電機(jī)19并由該電機(jī)19驅(qū)動。此電機(jī)19優(yōu)選電連接到電能儲存裝置18或連接到另一能量儲存裝置。優(yōu)選地，電能儲存裝置18布置成當(dāng)另外的電機(jī)19用作電動機(jī)以驅(qū)動液壓機(jī)械151時，電能儲存裝置18向該電機(jī)19提供能量，而當(dāng)該電機(jī)19用作由液壓機(jī)械 151驅(qū)動的發(fā)電機(jī)時，電能儲存裝置18儲存能量。至于圖3所示的動力傳動系101的其余特征部件，可參考針對圖2所示的示例性實(shí)施例進(jìn)行的以上描述。圖4是變速箱14的示意性圖示。變速箱14可與圖2、圖3所示的兩個主要示例性實(shí)施例一起使用。該變速箱是具有空檔(GN)和動力分流(PS)的無級變速器(CVT)?？諜n意味著該變速箱存在如下的運(yùn)行模式在扭矩能夠從變速箱14的輸入軸23傳遞到輸出軸22的同時，不管變速箱14的輸入軸23的轉(zhuǎn)速如何，變速箱14的輸出軸22的轉(zhuǎn)速均為零或接近于零。因此，還是在圖2所示的示例性實(shí)施例中，可以在該工程機(jī)械靜止時驅(qū)動所述液壓機(jī)械15，這是因?yàn)橥ㄟ^空檔功能，該變速箱的輸出軸的轉(zhuǎn)速可以為零或接近于零。變速箱14具有變速單元20和行星齒輪單元21。該變速單元20優(yōu)選是液壓變速裝置。盡管能夠以各種方式來設(shè)計(jì)該變速單元，但該變速單元優(yōu)選包括兩個液壓機(jī)械30、 31 (見圖2和圖幻，且這些液壓機(jī)械中的至少一個具有可變排量。變速箱14傳遞的動力由箭頭M、25、沈、27示出。如示意性地示出的，該動力可在變速單元20和行星齒輪單元21之間分流。由于變速箱14中的能量損失，所以動力輸入箭頭M稍大于動力輸出箭頭25。該能量損失主要發(fā)生在變速單元20內(nèi)，通過比該變速單元之后的箭頭27稍大的、該變速單元之前的箭頭26也指示了這一點(diǎn)。然而，在某些運(yùn)行狀況下，所有動力均可通過變速單元20 傳遞。應(yīng)強(qiáng)調(diào)的是，目前的這種變速箱設(shè)計(jì)僅是此變速器的一個示例。還能夠以多種不同的方式來改變這種設(shè)計(jì)。例如，該變速器可具有輸入分流、輸出分流或復(fù)合分流，或它們的組合。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于上文描述并在附圖中圖示的實(shí)施例，而是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會意識到，在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)，可進(jìn)行許多修改和變型。
權(quán)利要求
1.一種工程機(jī)械(1)，包括原動機(jī)(11)，所述原動機(jī)(11)用于向所述工程機(jī)械的驅(qū)動輪(12)提供扭矩；以及傳動系(13)，所述傳動系(13)布置在所述原動機(jī)(11)和所述驅(qū)動輪(1 之間，用于將扭矩從所述原動機(jī)傳遞到所述驅(qū)動輪，所述傳動系(1 包括布置在所述原動機(jī)和所述驅(qū)動輪之間的變速箱(14)，所述工程機(jī)械(1)還包括液壓系統(tǒng)中的至少一個液壓機(jī)械(15)，所述至少一個液壓機(jī)械(1 用于使布置在所述工程機(jī)械上的器具 (2)移動和/或用于使所述工程機(jī)械轉(zhuǎn)向；以及電機(jī)(16)，所述電機(jī)(16)用于驅(qū)動或制動所述驅(qū)動輪(1 和/或用于驅(qū)動或制動所述至少一個液壓機(jī)械(15)，所述電機(jī)(16)與所述原動機(jī)相對于所述傳動系并聯(lián)布置，且所述電機(jī)(16)在所述原動機(jī)(11)和所述變速箱 (14)之間機(jī)械連接到所述傳動系(13)，其特征在于，所述變速箱(14)是具有變速單元00) 的無級變速器，且所述變速箱具有如下運(yùn)行模式在扭矩能夠從所述變速箱的輸入軸03) 傳遞到輸出軸0 的同時，不管所述變速箱的輸入軸的轉(zhuǎn)速如何，所述變速箱的輸出軸的轉(zhuǎn)速均為零或接近于零。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工程機(jī)械，其特征在于，所述變速單元OO)是液壓變速裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的工程機(jī)械，其特征在于，所述變速箱(14)包括行星齒輪單元(21)，從而，由所述變速箱傳遞的動力能夠在所述變速單元OO)和所述行星齒輪單元 (21)之間分流。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的工程機(jī)械，其特征在于，所述傳動系(1 包括傳動部件(17)，所述傳動部件(17)用于使所述原動機(jī)(11)相對于所述驅(qū)動輪(1 接合和脫離。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的工程機(jī)械，其特征在于，所述傳動部件(17)布置在所述原動機(jī)(11)和所述電機(jī)(16)之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的工程機(jī)械，其特征在于，所述傳動部件(17)是機(jī)械離合ο
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的工程機(jī)械，其特征在于，所述工程機(jī)械(1)包括電能儲存裝置(18)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的工程機(jī)械，其特征在于，所述電能儲存裝置(18)布置成當(dāng)所述電機(jī)(16)用作電動機(jī)時，所述電能儲存裝置(18)向所述電機(jī)提供能量，而當(dāng)所述電機(jī)用作發(fā)電機(jī)時，所述電能儲存裝置(18)儲存電能。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中的任一項(xiàng)所述的工程機(jī)械，其特征在于，所述至少一個液壓機(jī)械(1 機(jī)械連接到所述傳動系(13)，從而，所述液壓機(jī)械能夠作為泵而由所述原動機(jī)(11) 驅(qū)動，并且/或所述液壓機(jī)械能夠?qū)⒛芰總鬟f到所述傳動系(13)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中的任一項(xiàng)所述的工程機(jī)械，其特征在于，所述至少一個液壓機(jī)械(1 機(jī)械連接到所述傳動系(13)，從而，所述液壓機(jī)械能夠作為泵而由所述電機(jī)(16) 驅(qū)動，并且/或所述電機(jī)能夠作為發(fā)電機(jī)而由所述液壓機(jī)械驅(qū)動。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至8中的任一項(xiàng)所述的工程機(jī)械，其特征在于，所述工程機(jī)械(1) 包括另外的電機(jī)(19)，且所述至少一個液壓機(jī)械(151)機(jī)械連接到所述另外的電機(jī)(19)， 從而，所述液壓機(jī)械能夠作為泵而由所述另外的電機(jī)驅(qū)動，并且/或所述另外的電機(jī)能夠作為發(fā)電機(jī)而由所述液壓機(jī)械驅(qū)動。
12.根據(jù)權(quán)利要求7和11所述的工程機(jī)械，其特征在于，所述電能儲存裝置(18)布置成當(dāng)所述另外的電機(jī)(19)用作電動機(jī)時，所述電能儲存裝置(18)向所述另外的電機(jī) (19)提供能量，而當(dāng)所述另外的電機(jī)(19)用作發(fā)電機(jī)時，所述電能儲存裝置(18)儲存電能。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的工程機(jī)械，其中，所述工程機(jī)械是輪式裝載機(jī)⑴。
14.一種用于操作工程機(jī)械(1)的方法，所述工程機(jī)械(1)具有原動機(jī)(11)，所述原動機(jī)(11)用于向所述工程機(jī)械的驅(qū)動輪(12)提供扭矩；以及傳動系(13)，所述傳動系 (13)布置在所述原動機(jī)(11)和所述驅(qū)動輪(1 之間，用于將扭矩從所述原動機(jī)傳遞到所述驅(qū)動輪，所述傳動系(1 包括布置在所述原動機(jī)和所述驅(qū)動輪之間的變速箱(14)，所述工程機(jī)械(1)還包括液壓系統(tǒng)中的至少一個液壓機(jī)械(15)，所述至少一個液壓機(jī)械(15) 用于使布置在所述工程機(jī)械上的器具( 移動和/或用于使所述工程機(jī)械轉(zhuǎn)向；以及電機(jī) (16)，所述電機(jī)(16)用于驅(qū)動或制動所述驅(qū)動輪(12)和/或用于驅(qū)動或制動所述至少一個液壓機(jī)械(15)，所述電機(jī)(16)與所述原動機(jī)相對于所述傳動系并聯(lián)布置，且所述電機(jī) (16)在所述原動機(jī)(11)和所述變速箱(14)之間機(jī)械連接到所述傳動系(13)，其特征在于，控制所述變速箱(14)的傳動比，使得對于所述電機(jī)(16)的功率水平的給定值來說，所述電機(jī)(16)能夠在所述變速箱(14)的輸出軸0 的預(yù)定的連續(xù)速度區(qū)間內(nèi)、以大致恒定的轉(zhuǎn)速工作。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，通過利用所述電機(jī)(16)制動所述液壓機(jī)械(1 而從所述液壓系統(tǒng)中回收能量。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的方法，其特征在于，控制所述電機(jī)(16)的制動扭矩， 以將所回收的能量分為第一部分和第二部分，所述第一部分儲存在與所述電機(jī)(16)連接的電能儲存裝置(18)中，而所述第二部分傳遞到所述傳動系(13)。
17.根據(jù)權(quán)利要求14至16中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，將所述變速箱(14)控制為如下運(yùn)行模式在扭矩能夠從所述變速箱的輸入軸傳遞到輸出軸0 的同時，不管所述變速箱的輸入軸的轉(zhuǎn)速如何，所述變速箱的輸出軸的轉(zhuǎn)速均為零或接近于零。
18.一種計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序包括程序代碼，當(dāng)所述程序在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時， 所述程序代碼用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求14至17中的任一項(xiàng)所述的步驟。
19.一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括根據(jù)權(quán)利要求18所述的計(jì)算機(jī)程序。
20.一種工程機(jī)械，包括原動機(jī)，所述原動機(jī)用于向所述工程機(jī)械的驅(qū)動輪提供扭矩；以及傳動系，所述傳動系布置在所述原動機(jī)和所述驅(qū)動輪之間，用于將扭矩從所述原動機(jī)傳遞到所述驅(qū)動輪，所述傳動系包括布置在所述原動機(jī)和所述驅(qū)動輪之間的變速箱，所述工程機(jī)械還包括液壓系統(tǒng)中的至少一個液壓機(jī)械，所述至少一個液壓機(jī)械用于使布置在所述工程機(jī)械上的器具移動和/或用于使所述工程機(jī)械轉(zhuǎn)向；以及電機(jī)，所述電機(jī)用于驅(qū)動或制動所述驅(qū)動輪和/或用于驅(qū)動或制動所述至少一個液壓機(jī)械，所述電機(jī)與所述原動機(jī)相對于所述傳動系并聯(lián)布置，且所述電機(jī)在所述原動機(jī)和所述變速箱之間機(jī)械連接到所述傳動系，其中，所述變速箱是具有變速單元的無級變速器，且所述變速箱具有如下運(yùn)行模式在扭矩能夠從所述變速箱的輸入軸傳遞到輸出軸的同時，不管所述變速箱的輸入軸的轉(zhuǎn)速如何，所述變速箱的輸出軸的轉(zhuǎn)速均為零或接近于零。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的工程機(jī)械，其中，所述變速單元是液壓變速裝置。
22.根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的工程機(jī)械，其中，所述變速箱包括行星齒輪單元，從而，由所述變速箱傳遞的動力能夠在所述變速單元和所述行星齒輪單元之間分流。
23.根據(jù)權(quán)利要求20至22中的任一項(xiàng)所述的工程機(jī)械，其中，所述傳動系包括傳動部件，所述傳動部件用于使所述原動機(jī)相對于所述驅(qū)動輪接合和脫離。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的工程機(jī)械，其中，所述傳動部件布置在所述原動機(jī)和所述電機(jī)之間。
25.根據(jù)權(quán)利要求23或M所述的工程機(jī)械，其中，所述傳動部件是機(jī)械離合器。
26.根據(jù)權(quán)利要求20至25中的任一項(xiàng)所述的工程機(jī)械，其中，所述工程機(jī)械包括電能儲存裝置。
27.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的工程機(jī)械，其中，所述電能儲存裝置布置成當(dāng)所述電機(jī)用作電動機(jī)時，所述電能儲存裝置向所述電機(jī)提供能量，而當(dāng)所述電機(jī)用作發(fā)電機(jī)時，所述電能儲存裝置儲存電能。
28.根據(jù)權(quán)利要求20至27中的任一項(xiàng)所述的工程機(jī)械，其中，所述至少一個液壓機(jī)械被機(jī)械連接到所述傳動系，從而，所述液壓機(jī)械能夠作為泵而由所述原動機(jī)驅(qū)動，并且/或所述液壓機(jī)械能夠?qū)⒛芰總鬟f到所述傳動系。
29.根據(jù)權(quán)利要求20至觀中的任一項(xiàng)所述的工程機(jī)械，其中，所述至少一個液壓機(jī)械被機(jī)械連接到所述傳動系，從而，所述液壓機(jī)械能夠作為泵而由所述電機(jī)驅(qū)動，并且/或所述電機(jī)能夠作為發(fā)電機(jī)而由所述液壓機(jī)械驅(qū)動。
30.根據(jù)權(quán)利要求20至27中的任一項(xiàng)所述的工程機(jī)械，其中，所述工程機(jī)械包括另外的電機(jī)，且所述至少一個液壓機(jī)械被機(jī)械連接到所述另外的電機(jī)，從而，所述液壓機(jī)械能夠作為泵而由所述另外的電機(jī)驅(qū)動，并且/或所述另外的電機(jī)能夠作為發(fā)電機(jī)而由所述液壓機(jī)械驅(qū)動。
31.根據(jù)權(quán)利要求沈和30所述的工程機(jī)械，其中，所述電能儲存裝置布置成當(dāng)所述另外的電機(jī)用作電動機(jī)時，所述電能儲存裝置向所述另外的電機(jī)提供能量，而當(dāng)所述另外的電機(jī)用作發(fā)電機(jī)時，所述電能儲存裝置儲存電能。
32.根據(jù)權(quán)利要求20至31中的任一項(xiàng)所述的工程機(jī)械，其中，所述工程機(jī)械是輪式裝載機(jī)。
33.一種用于操作工程機(jī)械的方法，所述工程機(jī)械具有原動機(jī)，所述原動機(jī)用于向所述工程機(jī)械的驅(qū)動輪提供扭矩；以及傳動系，所述傳動系布置在所述原動機(jī)和所述驅(qū)動輪之間，用于將扭矩從所述原動機(jī)傳遞到所述驅(qū)動輪，所述傳動系包括布置在所述原動機(jī)和所述驅(qū)動輪之間的變速箱，所述工程機(jī)械還包括液壓系統(tǒng)中的至少一個液壓機(jī)械，所述至少一個液壓機(jī)械用于使布置在所述工程機(jī)械上的器具移動和/或用于使所述工程機(jī)械轉(zhuǎn)向；以及電機(jī)，所述電機(jī)用于驅(qū)動或制動所述驅(qū)動輪和/或用于驅(qū)動或制動所述至少一個液壓機(jī)械，所述電機(jī)與所述原動機(jī)相對于所述傳動系并聯(lián)布置，且所述電機(jī)在所述原動機(jī)和所述變速箱之間機(jī)械連接到所述傳動系，其中，所述方法包括如下步驟控制所述變速箱的傳動比，使得對于所述電機(jī)的功率水平的給定值來說，所述電機(jī)能夠在所述變速箱的輸出軸的預(yù)定的連續(xù)速度區(qū)間內(nèi)、以大致恒定的轉(zhuǎn)速工作。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其中，所述方法包括如下步驟通過利用所述電機(jī)制動所述液壓機(jī)械而從所述液壓系統(tǒng)中回收能量。
35.根據(jù)權(quán)利要求33或34所述的方法，其中，所述方法包括如下步驟控制所述電機(jī)的制動扭矩，以將所回收的能量分為第一部分和第二部分，所述第一部分儲存在與所述電機(jī)連接的電能儲存裝置中，而所述第二部分傳遞到所述傳動系。
36.根據(jù)權(quán)利要求33至35中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述方法包括如下步驟將所述變速箱控制為如下運(yùn)行模式在扭矩能夠從所述變速箱的輸入軸傳遞到輸出軸的同時，不管所述變速箱的輸入軸的轉(zhuǎn)速如何，所述變速箱的輸出軸的轉(zhuǎn)速均為零或接近于零。
37.一種計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序包括程序代碼，當(dāng)所述程序在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時， 所述程序代碼用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求33至36中的任一項(xiàng)所述的步驟。
38.一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括根據(jù)權(quán)利要求37所述的計(jì)算機(jī)禾呈。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種工程機(jī)械(1)，包括原動機(jī)(11)，該原動機(jī)(11)用于向所述工程機(jī)械的驅(qū)動輪(12)提供扭矩；以及傳動系(13)，該傳動系(13)布置在原動機(jī)(11)和驅(qū)動輪(12)之間，用于將扭矩從所述原動機(jī)傳遞到所述驅(qū)動輪。傳動系(13)包括布置在所述原動機(jī)和所述車輪之間的變速箱(14)，并且工程機(jī)械(1)還包括液壓系統(tǒng)中的至少一個液壓機(jī)械(15)，該至少一個液壓機(jī)械(15)用于使布置在所述工程機(jī)械上的器具(2)移動和/或用于使所述工程機(jī)械轉(zhuǎn)向；以及電機(jī)(16)，該電機(jī)(16)用于驅(qū)動或制動所述驅(qū)動輪(12)和/或用于驅(qū)動或制動所述至少一個液壓機(jī)械(15)。電機(jī)(16)與原動機(jī)(11)相對于傳動系(13)并聯(lián)布置，且電機(jī)(16)在原動機(jī)(11)和變速箱(14)之間機(jī)械連接到傳動系(13)。變速箱(14)是具有變速單元(20)的無級變速器，且該變速箱具有如下運(yùn)行模式在扭矩能夠從輸入軸(23)傳遞到輸出軸(22)的同時，不管所述變速箱的輸入軸(23)的轉(zhuǎn)速如何，所述變速箱的輸出軸的轉(zhuǎn)速均為零或接近于零。
文檔編號B60W10/10GK102427978SQ200980159120
公開日2012年4月25日 申請日期2009年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月7日
發(fā)明者佩爾·馬特松, 安德利亞斯·諾德斯特蘭德, 里卡德·馬基 申請人:沃爾沃建筑設(shè)備公司