專利名稱：用于控制工程車輛內(nèi)的泵排量的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于控制工程車輛內(nèi)的泵排量的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
術(shù)語(yǔ)"工程車輛"包括不同類型的材料處理車輛，例如，如輪式 裝載機(jī)、鉸接式挖掘機(jī)、挖掘裝載機(jī)、平土機(jī)和開(kāi)掘機(jī)的建筑機(jī)械。 頻繁地用于工程車輛的另外的術(shù)語(yǔ)是"移土機(jī)械"和"野外工程車輛"。 本發(fā)明將在下文中在應(yīng)用于輪式裝載機(jī)的情況中描述。這僅視作優(yōu)選 應(yīng)用的一個(gè)例子。工程車輛用于例如開(kāi)礦等工作中的建筑和開(kāi)掘工程。
工程車輛包括用于驅(qū)動(dòng)車輛的動(dòng)力總成。優(yōu)選地為內(nèi)燃機(jī)且特別 是柴油機(jī)的動(dòng)力源適合于提供用于驅(qū)動(dòng)車輛的動(dòng)力。
工程車輛進(jìn)一步包括液壓系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)包括至少一個(gè)可變排量 泵和至少一個(gè)可運(yùn)行地由從所述的泵導(dǎo)出的液壓流體驅(qū)動(dòng)的促動(dòng)器。
系統(tǒng)可以是載荷感測(cè)型系統(tǒng)，其中泵排量通過(guò)代表了施加在系統(tǒng)上的 載荷的先導(dǎo)壓力來(lái)控制。
所述的促動(dòng)器可以是具有液壓缸形式的線性促動(dòng)器。輪式裝載機(jī) 包括數(shù)個(gè)這樣的液壓缸以進(jìn)行一定的功能。輪式裝載機(jī)以車架轉(zhuǎn)向且 第一對(duì)液壓缸布置為使輪式裝載機(jī)轉(zhuǎn)彎。此外，存在為提升載荷臂單 元且傾斜布置在載荷臂單元上的工具(例如鏟斗)而提供的液壓缸。
載荷感測(cè)液壓系統(tǒng)的特征在于，載荷的運(yùn)行狀態(tài)被感測(cè)，且泵的 輸出壓力被控制使得它超過(guò)在液壓促動(dòng)器內(nèi)存在的載荷壓力一預(yù)先確 定的差異。為使工程車輛運(yùn)行良好，發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器和液壓系統(tǒng)必須相對(duì)于 可利用動(dòng)力和輸出動(dòng)力平衡。難于找到在不同的轉(zhuǎn)速下嚴(yán)格地給出希 望的動(dòng)力輸出的發(fā)動(dòng)機(jī)。與不同的動(dòng)力輸出需求相關(guān)的問(wèn)題特別在發(fā) 動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速下明顯。如果駕駛員在低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下利用來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的 動(dòng)力驅(qū)動(dòng)車輛的半軸同時(shí)將液壓系統(tǒng)激活，則存在發(fā)動(dòng)機(jī)將停機(jī)的風(fēng)
險(xiǎn)，或發(fā)動(dòng)機(jī)"停滯"的風(fēng)險(xiǎn)，即在駕駛員壓下加速器踏板時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī) 將不能增加轉(zhuǎn)速。當(dāng)然，駕駛員在感覺(jué)到發(fā)動(dòng)機(jī)失速時(shí)可以通過(guò)多種 控制裝置調(diào)節(jié)動(dòng)力消耗，但這可能是有問(wèn)題的，特別是當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)突然 停機(jī)時(shí)。此外，即使有經(jīng)驗(yàn)的駕駛員過(guò)補(bǔ)償且因此不必要地降低了液 壓工作的量，但液壓系統(tǒng)也實(shí)際上能運(yùn)行。其結(jié)果是降低了機(jī)器的生 產(chǎn)效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一目的是實(shí)現(xiàn)用于以載荷感測(cè)液壓系統(tǒng)控制工程車輛 內(nèi)的泵排量的方法，該載荷感測(cè)液壓系統(tǒng)造成了用于限制液壓動(dòng)力的 狀態(tài)以在需要時(shí)釋放動(dòng)力源上的載荷。本發(fā)明特別地針對(duì)帶有內(nèi)燃機(jī) 作為動(dòng)力源的工程車輛，和特別地用于釋放發(fā)動(dòng)機(jī)載荷的方法，特別 是當(dāng)存在發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)時(shí)。
此目的通過(guò)包括如下步驟的方法實(shí)現(xiàn)
一檢測(cè)適合于驅(qū)動(dòng)車輛的動(dòng)力總成的運(yùn)行狀態(tài)，其中動(dòng)力總成內(nèi) 的動(dòng)力源適合于可運(yùn)行地驅(qū)動(dòng)至少一個(gè)可變排量泵，其中所述泵適合 于通過(guò)液壓流體可運(yùn)行地驅(qū)動(dòng)至少一個(gè)液壓促動(dòng)器以用于移動(dòng)工作工 具和/或使車輛轉(zhuǎn)向；
一將檢測(cè)到的運(yùn)行狀態(tài)與預(yù)先確定的臨界運(yùn)行狀態(tài)對(duì)比；
一限制泵的最大可利用排量，且因此如果檢測(cè)到的運(yùn)行狀態(tài)的大 小在預(yù)先確定的臨界狀態(tài)內(nèi)，則建立可利用的泵排量范圍；
一檢測(cè)與促動(dòng)器相關(guān)的液壓載荷；和
—在已建立的可利用的泵排量范圍內(nèi)響應(yīng)于檢測(cè)到的液壓載荷來(lái)
調(diào)節(jié)泵的排量。
實(shí)際上，通過(guò)步驟"限制泵的最大可利用排量且因此建立可利用 的泵排量范圍"降低了最大泵送能力。因此，當(dāng)達(dá)到臨界狀態(tài)時(shí)，泵 的最大泵送能力降低，其中泵將用作比其實(shí)際情況更小的泵。泵將總 是/連續(xù)地用作正常的載荷感測(cè)泵，直至建立最大的可利用排量。優(yōu)選 地，最大可利用泵排量相對(duì)于在臨界狀態(tài)范圍內(nèi)檢測(cè)到的運(yùn)行狀態(tài)的 大小而成比例地被控制。
動(dòng)力總成適合于通過(guò)接地構(gòu)件(車輪或履帶)而驅(qū)動(dòng)車輛。動(dòng)力 總成包括動(dòng)力源和用于將動(dòng)力從動(dòng)力源傳遞到接地構(gòu)件的系統(tǒng)。根據(jù) 一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，動(dòng)力總成是機(jī)械式動(dòng)力總成且優(yōu)選地包括如下從動(dòng) 力源到接地構(gòu)件的構(gòu)件離合器和/或變矩器，變速器，萬(wàn)向軸，差速 器齒輪和橫半軸。
動(dòng)力源(原動(dòng)機(jī))適合于提供用于驅(qū)動(dòng)車輛的原動(dòng)力且可運(yùn)行地 驅(qū)動(dòng)可變排量泵。動(dòng)力源優(yōu)選地為內(nèi)燃機(jī)，特別是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。
預(yù)先確定的臨界狀態(tài)優(yōu)選地通過(guò)狀態(tài)范圍實(shí)現(xiàn)且指示了動(dòng)力源過(guò) 載的風(fēng)險(xiǎn)，例如發(fā)動(dòng)機(jī)拖動(dòng)/發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)。優(yōu)選地，動(dòng)力源自身的運(yùn)行 狀態(tài)被檢測(cè)。
促動(dòng)器適合于執(zhí)行工作功能(移動(dòng)工作工具，例如鏟斗或叉)， 或使工程車輛轉(zhuǎn)向。促動(dòng)器優(yōu)選地由液壓缸形成。促動(dòng)器通過(guò)手動(dòng)操 作控制元件(控制桿或操縱桿)來(lái)控制。
與促動(dòng)器相關(guān)的液壓載荷指示了從轉(zhuǎn)向運(yùn)行或從工具的運(yùn)行施加 在促動(dòng)器上的外部載荷。載荷優(yōu)選地通過(guò)感測(cè)包括泵和促動(dòng)器(多個(gè) 促動(dòng)器)的液壓系統(tǒng)內(nèi)的液壓壓力檢測(cè)。泵的排量?jī)?yōu)選地在建立的泵 的排量范圍內(nèi)響應(yīng)于感測(cè)到的液壓壓力自動(dòng)調(diào)整。因此，液壓系統(tǒng)優(yōu)
選地為載荷感測(cè)類型。
根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，所述方法包括基于檢測(cè)到的運(yùn)行狀態(tài)的大小來(lái) 確定最大可利用泵排量的步驟。優(yōu)選地，最大可利用泵排量在檢測(cè)到 的運(yùn)行狀態(tài)的較小的大小時(shí)限制為較大的程度。
根據(jù)進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施例，所述方法包括基于檢測(cè)到的運(yùn)行狀態(tài) 的大小而連續(xù)可變地控制最大可利用泵排量的限制的大小的步驟。因 此，最大可利用泵排量可以響應(yīng)于運(yùn)行狀態(tài)的改變而快速和精確地控 制。
根據(jù)進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施例，所述方法包括如下步驟檢測(cè)與促動(dòng) 器相關(guān)的液壓壓力，將檢測(cè)到的液壓壓力與預(yù)先確定的極限值進(jìn)行比 較且如果檢測(cè)到的液壓壓力高于預(yù)先確定的極限值則僅限制最大可利 用泵排量。因此，如果檢測(cè)到的液壓壓力低于預(yù)先確定的極限值則不 需要限制最大可利用泵排量。
根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施例，所述方法包括如下步驟檢 測(cè)動(dòng)力源的轉(zhuǎn)矩或輸出動(dòng)力且如果檢測(cè)到的轉(zhuǎn)矩或輸出動(dòng)力低于預(yù)先 確定的轉(zhuǎn)矩或輸出動(dòng)力值則限制最大可利用泵排量。因此，如果檢測(cè) 到的轉(zhuǎn)矩或輸出動(dòng)力高于預(yù)先確定的極限值則不需要限制最大可利用 泵排量。
本發(fā)明的第二目的是實(shí)現(xiàn)用于在具有載荷感測(cè)液壓系統(tǒng)的工程車 輛內(nèi)控制泵排量的設(shè)備，該載荷感測(cè)液壓系統(tǒng)造成了用于限制液壓動(dòng) 力的狀態(tài)以在需要時(shí)釋放動(dòng)力源上的載荷。本發(fā)明特別地針對(duì)帶有內(nèi) 燃機(jī)作為動(dòng)力源的工程車輛，和特別地用于釋放發(fā)動(dòng)機(jī)載荷的設(shè)備， 特別是當(dāng)存在發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)時(shí)。
該目的通過(guò)包括如下部件的設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)
一由動(dòng)力源可運(yùn)行地驅(qū)動(dòng)的至少一個(gè)可變排量泵，
一由從所述的泵輸送的液壓流體可運(yùn)行地驅(qū)動(dòng)的至少一個(gè)促動(dòng) 器，以用于移動(dòng)工作工具和/或使車輛轉(zhuǎn)向，
一用于檢測(cè)動(dòng)力總成的運(yùn)行狀態(tài)的裝置，其中動(dòng)力總成包括動(dòng)力 源且適合于驅(qū)動(dòng)車輛，
一用于將檢測(cè)到的運(yùn)行狀態(tài)值與預(yù)先確定的臨界狀態(tài)進(jìn)行比較的
裝置，
一用于限制最大可利用泵排量且因此如果檢測(cè)到的運(yùn)行狀態(tài)的大 小在預(yù)先確定的臨界狀態(tài)范圍內(nèi)則建立可利用的泵排量范圍的裝置， 一用于檢測(cè)與促動(dòng)器相關(guān)的液壓載荷的載荷感測(cè)裝置，和 一用于在已建立的可利用泵排量范圍內(nèi)響應(yīng)于檢測(cè)到的液壓載荷 而調(diào)整泵排量的裝置。
進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施例和優(yōu)點(diǎn)將從如下的描述和附圖中顯見(jiàn)。


將在下文中參考附圖中示出的實(shí)施例解釋本發(fā)明，其中各圖為 圖l以側(cè)視圖示出了輪式裝載機(jī)，和
圖2示意性地示出了用于控制泵排量的設(shè)備的典型實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了輪式裝載機(jī)101。輪式裝載機(jī)101的主體包括帶有前部車 架的前部主體部分102和帶有后部車架的后部主體部分103，這兩部分
每個(gè)具有一對(duì)半軸112、 113。后部主體部分103包括駕駛艙114。主體 部分102、 103通過(guò)鉸接接頭相互連接，其方式使得它們相互之間繞垂 直軸線樞轉(zhuǎn)。樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過(guò)兩個(gè)具有液壓缸104、 105形式的第一促動(dòng) 器實(shí)現(xiàn)，液壓缸104、 105布置在兩個(gè)部分之間。因此，輪式裝載機(jī)是 鉸接式工程車輛。液壓缸104、 105因此在車輛行駛方向上在車輛的水 平中心線的每側(cè)布置一個(gè)，以使輪式裝載機(jī)101轉(zhuǎn)向。
輪式裝載機(jī)101包括設(shè)備111以用于處理物體或材料。設(shè)備lll包括
載荷臂單元106和工作工具107，工作工具具有裝配在載荷臂單元上的 鏟斗的形式。載荷臂單元106的第一端樞轉(zhuǎn)地連接到前部車輛部分102。 工具107樞轉(zhuǎn)地連接到載荷臂單元106的第二端。
載荷臂單元106可以相對(duì)于車輛的前部部分102通過(guò)兩個(gè)第二促動(dòng) 器提升和下降，第二促動(dòng)器具有兩個(gè)液壓缸108、 109的形式，它們的 每個(gè)在一端處連接到前部車輛部分102且在另一端處連接到載荷臂單 元106。鏟斗107可以相對(duì)于裝載臂單元106通過(guò)第三促動(dòng)器傾斜，該第 三促動(dòng)器具有液壓缸110的形式，它在一端處連接到前部車輛部分102 且在另一端處通過(guò)連桿臂系統(tǒng)115連接到鏟斗107。
圖2披露了輪式裝載機(jī)的動(dòng)力總成202的部分，該動(dòng)力總成202適合 于驅(qū)動(dòng)車輛。動(dòng)力總成202包括柴油發(fā)動(dòng)機(jī)204和變速器206，變速器可 運(yùn)行地連接到發(fā)動(dòng)機(jī)204。半軸112、 113 (見(jiàn)圖l)通過(guò)萬(wàn)向軸(未示 出)可驅(qū)動(dòng)地連接到變速器206。
圖2進(jìn)一步披露了用于控制工程車輛內(nèi)的泵排量的設(shè)備209?？刂?設(shè)備209包括液壓系統(tǒng)210的部分。液壓系統(tǒng)210包括可變排量泵208。 由于可變的排量，泵208的液壓輸出可以有效地被控制。泵208適合于 通過(guò)液壓流體可運(yùn)行地驅(qū)動(dòng)至少一個(gè)液壓促動(dòng)器212。圖2中的促動(dòng)器 212代表了圖1中的液壓缸104、 105、 108、 109、 IIO中的任一個(gè)。電操 作的方向閥單元214布置在泵208和促動(dòng)器212之間的管道216上以用于 控制液壓流體向促動(dòng)器的輸送。方向閥208優(yōu)選地為電磁操作。發(fā)動(dòng)機(jī) 204適合于選擇性地通過(guò)變速器206來(lái)驅(qū)動(dòng)泵208。
控制設(shè)備209進(jìn)一步包括裝置218以用于檢測(cè)動(dòng)力總成202的運(yùn)行 狀態(tài)且生成相應(yīng)的信號(hào)。更特定地，檢測(cè)裝置218布置為用于檢測(cè)動(dòng)力 源204的運(yùn)行狀態(tài)。所述的檢測(cè)裝置218 (傳感器)可以適合于感測(cè)運(yùn) 行狀態(tài)的值的降低，例如由于過(guò)高的液壓載荷導(dǎo)致的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的改
變，且響應(yīng)于檢測(cè)到的運(yùn)行狀態(tài)產(chǎn)生參數(shù)信號(hào)。
控制設(shè)備209進(jìn)一步包括控制器220以用于接收來(lái)自檢測(cè)裝置218 的信號(hào)。控制器220包括用于將檢測(cè)到的運(yùn)行狀態(tài)值與預(yù)先確定的臨界 狀態(tài)進(jìn)行對(duì)比且生成相應(yīng)的信號(hào)的裝置。所述的對(duì)比裝置包括用于進(jìn) 行估計(jì)的軟件代碼。因此，控制器編程有一定的算法。
控制設(shè)備209進(jìn)一步包括裝置222以限制泵208的最大可利用排量。 排量限制裝置222可運(yùn)行地連接到控制器220以用于接收從控制器生成 的信號(hào)。如果檢測(cè)到的運(yùn)行狀態(tài)的值處于預(yù)先確定的臨界狀態(tài)之內(nèi)， 則建立了有限的最大可利用泵排量范圍。用于限制最大可利用泵排量 的裝置222包括電控閥單元223,該閥單元將在下文中更詳細(xì)地描述。
液壓系統(tǒng)210是載荷感測(cè)系統(tǒng)且泵排量被自動(dòng)地控制在所建立的 泵排量范圍內(nèi)。生成了表示與促動(dòng)器212相關(guān)的載荷的壓力信號(hào)，見(jiàn)虛 線226。載荷感測(cè)裝置224適合于接收載荷信號(hào)。載荷感測(cè)裝置224包括 連續(xù)可變閥單元。載荷感測(cè)閥單元224被彈簧加載且布置為使得泵輸送 壓力作用在閥單元的一側(cè)上，且來(lái)自促動(dòng)器212的壓力信號(hào)作用在閥單 元的相對(duì)側(cè)上。閥單元224包括連接到泵208的入口227和連接到裝置 229的出口228以用于響應(yīng)于檢測(cè)到的液壓載荷在可變泵排量范圍內(nèi)調(diào) 整泵排量。在運(yùn)行期間，閥單元224的位置將取決于作用在其相對(duì)的側(cè) 上的液壓壓力而連續(xù)地改變。
換言之，所述的泵208的排量通過(guò)代表了實(shí)際載荷的載荷信號(hào)(壓 力信號(hào))來(lái)控制。因此，泵排量響應(yīng)于液壓功能的要求而自動(dòng)地被控 制。
彈簧加載的壓力釋放閥230布置在泵208和流體容器231之間的流 體連接內(nèi)，以保護(hù)泵。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到閥單元223的設(shè)計(jì)和運(yùn)行，該閥單元適合于限制泵208的 最大可利用排量。閥單元223包括限定了室232的殼體或缸和可移動(dòng)地 布置在室232內(nèi)的且適合于機(jī)械地影響最大可利用泵排量的極限的傳 力元件234。傳力元件234包括活塞235和機(jī)械地連接到活塞235的活塞 桿236。因此，活塞235在缸內(nèi)往復(fù)地布置。
泵208優(yōu)選地包括旋轉(zhuǎn)斜盤，旋轉(zhuǎn)斜盤可旋轉(zhuǎn)以改變泵排量。傳 力元件234機(jī)械地聯(lián)接到旋轉(zhuǎn)斜盤以用于將旋轉(zhuǎn)斜盤樞轉(zhuǎn)且將其設(shè)定 在希望的位置。更特定地，排量控制相對(duì)于彈簧力起作用。
旋轉(zhuǎn)斜盤的移動(dòng)范圍限制為響應(yīng)于來(lái)自控制220的電信號(hào)。更特定 地，包括傳力元件234的閥單元223中的完整滑塊移動(dòng)到位，在該位置 處當(dāng)檢測(cè)到在臨界運(yùn)行狀態(tài)范圍內(nèi)的較低的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)時(shí)泵排量 被進(jìn)一步限制。
所述的用于限制最大可利用泵排量的裝置222包括用于在傳力元 件235的第一側(cè)上建立反作用力的裝置238，從而起作用而抵抗傳力元 件在向著第一側(cè)的方向上的移動(dòng)。用于建立反作用力的裝置238包括適 合于影響傳力元件的彈簧。
閥單元223包括用于使液壓流體進(jìn)入傳力構(gòu)件234的第二側(cè)上的室 的至少第一口240，該傳力構(gòu)件234與反作用力裝置238相對(duì)。室232因 此被加壓。載荷感測(cè)閥單元224的出口228與第一口240流體連接。泵排 量因此通過(guò)以從載荷感測(cè)閥單元224引導(dǎo)來(lái)的壓力控制傳力元件234的 位置而受控(在可利用泵排量范圍內(nèi)受控)。更特定地，在檢測(cè)到更 大的載荷時(shí)，傳力元件234將克服彈簧力且進(jìn)一步在圖2中向左移動(dòng)。
閥單元223進(jìn)一步包括用于將液壓流體從室232移除到流體容器 231內(nèi)的閥單元223。因此，在運(yùn)行期間，載荷感測(cè)裝置224將液壓流體 供給到室232內(nèi)，傳力構(gòu)件234將被平衡且液壓流體可能泄漏到容器231
同時(shí)維持室232內(nèi)的壓力。
圖2中的實(shí)線指示了主液壓管道，點(diǎn)劃線指示了先導(dǎo)液壓管道且虛 線指示了用于電信號(hào)的線路。
根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，動(dòng)力源運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)裝置218適合于檢 測(cè)動(dòng)力源的轉(zhuǎn)矩或動(dòng)力輸出。在此實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩被感測(cè)。變 速器內(nèi)的離合器內(nèi)的壓力可以用作發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的測(cè)量值。這樣的離合 器壓力信號(hào)直接涉及通過(guò)離合器傳遞到車輪且通過(guò)車輪傳遞到地面的 轉(zhuǎn)矩。當(dāng)轉(zhuǎn)矩下降到預(yù)先確定的最小值時(shí)，控制器220將輸出其水平是 可達(dá)到的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的函數(shù)的信號(hào)。作為替代，控制器220將輸出其水 平是可達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩和檢測(cè)到的加速器踏板246的位置二者的函數(shù) 的信號(hào)。
根據(jù)第二實(shí)施例，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速通過(guò)檢測(cè)裝置218感測(cè)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn) 速降低到預(yù)先確定的最小值時(shí)，控制器220將輸出其水平是檢測(cè)到的發(fā) 動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的函數(shù)的信號(hào)。作為替代，控制器220將輸出其水平是檢測(cè)到 的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和檢測(cè)到的加速器踏板246的位置二者的函數(shù)的信號(hào)。
發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器可以是對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的齒輪的輪齒的移動(dòng)(與 曲軸轉(zhuǎn)速成比例)敏感的磁性獲取設(shè)備。
根據(jù)第一實(shí)施例和第二實(shí)施例的變化，設(shè)定了對(duì)于最小發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn) 速的極限值。此極限值限定了臨界區(qū)域，其中最大可利用泵排量被控 制。此外，在這個(gè)已建立的臨界區(qū)域內(nèi)，檢測(cè)到的動(dòng)力源的轉(zhuǎn)矩或輸 出動(dòng)力用于控制最大可利用泵排量的水平。
根據(jù)特定的例子，在檢測(cè)到的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為700rpm時(shí)最大可利用 泵排量限制于最大泵排量的60%，在檢測(cè)到的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為800 rpm時(shí) 最大可利用泵排量限制于最大泵排量的70%，在檢測(cè)到的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速
為900 rpm時(shí)最大可利用泵排量限制于最大泵排量的80X，在檢測(cè)到的 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為IOOO rpm時(shí)最大可利用泵排量限制于最大泵排量的90X， 且在檢測(cè)到的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1200 rpm時(shí)最大可利用泵排量限制于最大 泵排量的100%。
根據(jù)第三實(shí)施例，渦輪增壓器可運(yùn)行地連接到發(fā)動(dòng)機(jī)。渦輪增壓 器的壓力被感測(cè)。當(dāng)渦輪增壓器壓力降低到預(yù)先確定的最小值時(shí)，控 制器220將輸出其水平是檢測(cè)到的渦輪增壓器的轉(zhuǎn)速的函數(shù)的信號(hào)。作 為替代，控制器將輸出其水平是檢測(cè)到的渦輪增壓器壓力和檢測(cè)到的 加速器踏板246的位置二者的函數(shù)的信號(hào)。
控制設(shè)備209進(jìn)一步包括用于檢測(cè)與促動(dòng)器212相關(guān)的液壓壓力且 生成相應(yīng)的信號(hào)的裝置244。壓力檢測(cè)裝置244適合于感測(cè)載荷感測(cè)壓 力管道226內(nèi)的壓力。根據(jù)替代，壓力檢測(cè)裝置244適合于感測(cè)將液壓 流體輸送到促動(dòng)器212的管道216內(nèi)的壓力?？刂破?20適合于接收壓力 信號(hào)且包括用于將檢測(cè)到的液壓壓力與預(yù)先確定的極限值進(jìn)行比較的 裝置?？刂破?20連接到用于估計(jì)檢測(cè)到的運(yùn)行狀態(tài)且生成運(yùn)行狀態(tài)信 號(hào)的檢測(cè)裝置244。此特征造成了用于控制泵208的狀態(tài)，以也在假定 液壓壓力低時(shí)在低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下輸送高的流量。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，最大可利用泵排量?jī)H在檢測(cè)到的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低 于預(yù)先確定的極限值(例如1200 rpm)或當(dāng)檢測(cè)到的液壓壓力高于預(yù)先 確定的極限值時(shí)被控制。因此，當(dāng)檢測(cè)到的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高于預(yù)先確定 的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速極限值或當(dāng)檢測(cè)到的液壓壓力低于預(yù)先確定的壓力極限 值時(shí)，不干擾最大可利用泵排量。
至少一個(gè)限流器248或孔布置在將閥單元223的第二孔241和容器 231連接的管道上。此限流器248保證對(duì)于排量控制使液壓流體維持在 室232內(nèi)。
在以上所述的帶有單一的泵208的液壓系統(tǒng)中，最大泵排量不應(yīng)限 制于使得轉(zhuǎn)向功能受到很大影響的程度。
本發(fā)明也涉及計(jì)算機(jī)程序，所述的計(jì)算機(jī)程序包括在其在計(jì)算機(jī) 上運(yùn)行時(shí)用于執(zhí)行以上所述的方法步驟的計(jì)算機(jī)代碼的計(jì)算機(jī)程序。
所述的計(jì)算機(jī)程序裝載到控制器220內(nèi)的存儲(chǔ)器內(nèi)。所述的計(jì)算機(jī)程序
可以通過(guò)無(wú)線技術(shù)發(fā)送到控制器，例如通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送。
本發(fā)明進(jìn)一步涉及計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，該程序產(chǎn)品包括存儲(chǔ)在計(jì)算 機(jī)可讀取介質(zhì)上的程序代碼方式以當(dāng)所述的程序產(chǎn)品在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行 時(shí)執(zhí)行以上所述的方法。所述的計(jì)算機(jī)可讀取介質(zhì)可以具有軟盤或
CD-ROM的形式。
本發(fā)明已在以上所述以用于解決在低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)限制液壓動(dòng)力 輸出的問(wèn)題。本發(fā)明當(dāng)然也可以用于也在高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)限制液壓動(dòng) 力，當(dāng)具有"過(guò)小"的動(dòng)力的發(fā)動(dòng)機(jī)用于需要"過(guò)高"的動(dòng)力輸出的 設(shè)備時(shí)這可能是必需的。
本發(fā)明不以任何方式限制于以上所述的實(shí)施例，而是替代地不偏 離如下權(quán)利要求的范圍的多個(gè)替代和修改是可以的。
根據(jù)對(duì)以上所述的機(jī)械動(dòng)力總成的一個(gè)替代，動(dòng)力總成至少部分 地適合于將液壓動(dòng)力和/或電力從動(dòng)力源傳遞到接地構(gòu)件。
根據(jù)對(duì)以上所述的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)替代，也可以使用其他動(dòng)力 源，例如以汽油運(yùn)行的內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)馬達(dá)、替代燃料原動(dòng)機(jī)和燃料電 池。
根據(jù)對(duì)使用單一的可變排量泵的一個(gè)替代，液壓系統(tǒng)包括至少兩 個(gè)泵以用于將液壓流體輸送到所述的促動(dòng)器。這些泵的至少一個(gè)是可
變排量泵。根據(jù)一個(gè)例子，僅適合于將液壓流體輸送到工作功能的泵 將關(guān)于泵排量做限制。
根據(jù)對(duì)檢測(cè)動(dòng)力源自身的輸出軸的轉(zhuǎn)速的一個(gè)替代，可以檢測(cè)在 動(dòng)力總成的一些其他部分內(nèi)的旋轉(zhuǎn)元件的旋轉(zhuǎn)速度(例如變速器內(nèi)的 旋轉(zhuǎn)元件的旋轉(zhuǎn)速度)，它指示了發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。
根據(jù)對(duì)使用彈簧來(lái)用于實(shí)現(xiàn)閥單元223內(nèi)的傳力元件235上的反作
用力的一個(gè)替代，可以生成液壓壓力。
權(quán)利要求
1. 一種用于控制工程車輛內(nèi)的泵排量的方法，包括如下步驟—檢測(cè)適合于驅(qū)動(dòng)車輛的動(dòng)力總成的運(yùn)行狀態(tài)，其中動(dòng)力總成內(nèi)的動(dòng)力源適合于可運(yùn)行地驅(qū)動(dòng)至少一個(gè)可變排量泵，其中所述泵適合于通過(guò)液壓流體可運(yùn)行地驅(qū)動(dòng)至少一個(gè)液壓促動(dòng)器以用于移動(dòng)工作工具和/或使車輛轉(zhuǎn)向，—將檢測(cè)到的運(yùn)行狀態(tài)與預(yù)先確定的臨界運(yùn)行狀態(tài)對(duì)比，—限制泵的最大可利用排量，且因此如果所述檢測(cè)到的運(yùn)行狀態(tài)的大小在預(yù)先確定的臨界狀態(tài)內(nèi)，則建立可利用的泵排量范圍，—檢測(cè)與促動(dòng)器相關(guān)的液壓載荷，和—在已建立的可利用的泵排量范圍內(nèi)響應(yīng)于檢測(cè)到的液壓載荷來(lái)調(diào)節(jié)泵的排量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，包括基于檢測(cè)到的運(yùn)行狀態(tài)的大小確定最大可利用泵排量的步驟。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，進(jìn)一步包括在檢測(cè)到的運(yùn)行狀 態(tài)的較小的大小時(shí)將最大可利用泵排量限制為較大的程度的步驟。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，包括基于檢測(cè)到的運(yùn)行狀態(tài)的 大小而連續(xù)可變地控制對(duì)最大可利用泵排量的限制的大小的步驟。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的方法，包括如下步驟檢測(cè)與 促動(dòng)器相關(guān)的液壓壓力，將檢測(cè)到的液壓壓力與預(yù)先確定的極限值進(jìn) 行比較，以及如果檢測(cè)到的液壓壓力高于預(yù)先確定的極限值則僅限制 最大可利用泵排量。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的方法，其中運(yùn)行狀態(tài)指示了動(dòng) 力源的轉(zhuǎn)速。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的方法，包括檢測(cè)動(dòng)力源的運(yùn)行 狀態(tài)的步驟。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的方法，包括如下步驟檢測(cè)動(dòng) 力源的轉(zhuǎn)矩或輸出動(dòng)力，以及如果檢測(cè)到的轉(zhuǎn)矩或輸出動(dòng)力的大小低 于預(yù)先確定的轉(zhuǎn)矩或輸出動(dòng)力值，則限制最大可利用泵排量。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的方法，其中動(dòng)力源是內(nèi)燃機(jī)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，包括如下步驟檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn) 速，以及如果檢測(cè)到的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的大小低于預(yù)先確定的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 值，則限制最大可利用泵排量。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，包括檢測(cè)加速器踏板的位置的步驟。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9至11的任一項(xiàng)所述的方法，其中渦輪增壓器可 運(yùn)行地連接到發(fā)動(dòng)機(jī)，所述方法包括如下步驟檢測(cè)渦輪增壓器的壓 力，以及如果檢測(cè)到的渦輪增壓器壓力的大小低于預(yù)先確定的渦輪增 壓器壓力值，則限制最大可利用泵排量。
13. —種計(jì)算機(jī)程序，所述的程序包括用于當(dāng)所述的程序在計(jì)算 機(jī)上運(yùn)行時(shí)執(zhí)行在權(quán)利要求1至12的任一項(xiàng)中所述的所有方法步驟的 代碼方式。
14. 一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀取介質(zhì)上的程 序代碼方式，以當(dāng)所述的程序產(chǎn)品在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)執(zhí)行在權(quán)利要求l 至12的任一項(xiàng)中所述的方法。
15. —種用于控制工程車輛(1)內(nèi)的泵排量的設(shè)備，包括 一由動(dòng)力源可運(yùn)行地驅(qū)動(dòng)的至少一個(gè)可變排量泵， 一由從所述的泵輸送的液壓流體可運(yùn)行地驅(qū)動(dòng)的至少一個(gè)促動(dòng)器，以用于移動(dòng)工作工具和/或使車輛轉(zhuǎn)向，一用于檢測(cè)動(dòng)力總成的運(yùn)行狀態(tài)的裝置，其中動(dòng)力總成包括動(dòng)力 源且適合于驅(qū)動(dòng)車輛，一用于將檢測(cè)到的運(yùn)行狀態(tài)值與預(yù)先確定的臨界狀態(tài)進(jìn)行比較的裝置，一用于限制泵的最大可利用排量且因此如果檢測(cè)到的運(yùn)行狀態(tài)的 大小在預(yù)先確定的臨界狀態(tài)范圍內(nèi)則建立可利用的泵排量范圍的裝 置，一用于檢測(cè)與促動(dòng)器相關(guān)的液壓載荷的載荷感測(cè)裝置，和 一用于在已建立的可利用的泵排量范圍內(nèi)響應(yīng)于檢測(cè)到的液壓載 荷而調(diào)整泵排量的裝置。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的控制設(shè)備，其特征在于，用于限制最 大可利用泵排量的所述的裝置包括電控閥單元。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的控制設(shè)備，其特征在于，閥單元包括限定了室的殼體和可移動(dòng)地布置在室內(nèi)且適合于機(jī)械地影響最大可利 用泵排量的極限的傳力元件。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的控制設(shè)備，其特征在于，傳力元 件適合于當(dāng)接收到電控閥單元的電信號(hào)時(shí)被移動(dòng)以影響泵排量。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的控制設(shè)備，其特征在于，用于限 制最大可利用泵排量的所述的裝置包括用于在傳力元件的第一側(cè)上建 立反作用力的裝置，從而起作用以抵抗傳力元件在朝著第一側(cè)的方向 上的移動(dòng)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的控制設(shè)備，其特征在于，用于建立反 作用力的裝置包括適合于影響傳力元件的彈簧。
21. 根據(jù)權(quán)利要求19或20所述的控制設(shè)備，其特征在于，閥單元 包括至少用于使液壓流體進(jìn)入傳力構(gòu)件的第二側(cè)上的室的第一口，該 傳力構(gòu)件與反作用力裝置相對(duì)且因此將室加壓。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的控制設(shè)備，其特征在于，用于檢測(cè)液 壓載荷的載荷感測(cè)裝置連接到閥單元的第一口，以響應(yīng)于檢測(cè)到的載 荷的大小將液壓流體引導(dǎo)到室。
23. 根據(jù)權(quán)利要求15至22的任一項(xiàng)所述的控制設(shè)備，其特征在于， 控制設(shè)備包括用于檢測(cè)與促動(dòng)器相關(guān)的液壓壓力的裝置和用于將檢測(cè) 到的液壓壓力與預(yù)先確定的極限值進(jìn)行比較的裝置。
24. 根據(jù)權(quán)利要求15至23的任一項(xiàng)所述的控制設(shè)備，其特征在于， 控制設(shè)備包括用于檢測(cè)動(dòng)力源的運(yùn)行狀態(tài)的裝置。
25. 根據(jù)權(quán)利要求15至24的任一項(xiàng)所述的控制設(shè)備，其特征在于， 控制設(shè)備包括用于檢測(cè)動(dòng)力源的運(yùn)行狀態(tài)的裝置。
26. 根據(jù)權(quán)利要求15至25的任一項(xiàng)所述的控制設(shè)備，其特征在于， 控制設(shè)備包括用于檢測(cè)動(dòng)力源的轉(zhuǎn)矩或輸出動(dòng)力的裝置。
27. 根據(jù)權(quán)利要求15至26的任一項(xiàng)所述的控制設(shè)備，其特征在于， 動(dòng)力源是內(nèi)燃機(jī)。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的控制設(shè)備，其特征在于，控制設(shè)備包 括用于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的裝置。
29. 根據(jù)權(quán)利要求27或28所述的控制設(shè)備，其特征在于，渦輪增 壓器可運(yùn)行地連接到發(fā)動(dòng)機(jī)，包括檢測(cè)渦輪增壓器壓力的步驟。
30. 根據(jù)權(quán)利要求15至29的任一項(xiàng)所述的控制設(shè)備，其特征在于， 控制設(shè)備包括用于檢測(cè)加速器踏板位置的裝置。
31. —種工程車輛，其特征在于，所述的車輛包括根據(jù)權(quán)利要求 15至30的任一項(xiàng)所述的控制設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于控制工程車輛的方法，包括如下步驟檢測(cè)適合于驅(qū)動(dòng)車輛的動(dòng)力總成的運(yùn)行狀態(tài)，其中動(dòng)力總成內(nèi)的動(dòng)力源適合于可運(yùn)行地驅(qū)動(dòng)至少一個(gè)可變排量泵，其中所述泵適合于通過(guò)液壓流體可運(yùn)行地驅(qū)動(dòng)至少一個(gè)液壓促動(dòng)器以用于移動(dòng)工作工具和/或使車輛轉(zhuǎn)向；將檢測(cè)到的運(yùn)行狀態(tài)與預(yù)先確定的臨界運(yùn)行狀態(tài)對(duì)比；限制泵的最大可利用排量，且因此如果檢測(cè)到的運(yùn)行狀態(tài)的大小在預(yù)先確定的臨界狀態(tài)內(nèi)，則建立可利用的泵排量范圍；檢測(cè)與促動(dòng)器相關(guān)的液壓載荷；在可利用的泵排量范圍內(nèi)響應(yīng)于檢測(cè)到的液壓載荷來(lái)調(diào)節(jié)泵的排量。
文檔編號(hào)F15B11/16GK101395383SQ200680053704
公開(kāi)日2009年3月25日 申請(qǐng)日期2006年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月13日
發(fā)明者瑪庫(kù)·帕洛 申請(qǐng)人:沃爾沃建筑設(shè)備公司