CN103261534A - 具有用于高速行驶的开式回路泵辅助的闭环驱动回路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于车辆（10）的液压静力驱动系统，其可包括开式回路（100）、闭式回路（120）和组合阀（118）。开式回路（100）可包括主液压泵（102），该主液压泵构造成由内燃发动机（12）驱动，并且构造成驱动至少一个液压负载（34，44，50）。闭式回路（120）可包括构造成使车辆（10）行驶的辅助液压泵（170）和与辅助液压泵（170）连接的液压马达（146）。限压阀（164）确定尺寸并构造成即使液压流体从开式回路（100）分流到闭式回路（120）中，也将在闭式回路（120）内循环并超过设置辅助泵（170）的最大容量的液压流体排出至储器（300）。组合阀（118）与开式回路（100）和闭式回路（120）两者连接。组合阀（118）可构造成将开式回路（100）与闭式液压回路（120）连接以使得在开式回路（100）中循环的液压流体的一部分分流到闭式回路（120）中。本发明还涉及一种操作车辆（10）的方法。

Description

具有用于高速行驶的开式回路泵辅助的闭环驱动回路

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的液压静力驱动系统（静液压驱动系统），并且具体涉及一种液压静力驱动系统，该液压静力驱动系统包括开式液压回路和闭式液压回路，所述开式液压回路包括构造成由内燃发动机驱动并驱动至少一个液压负载的主液压泵，所述闭式液压回路包括构造成驱动用于使车辆行驶的液压马达的辅助液压泵。

此外，本发明涉及一种用于操作车辆、特别是自行式施工机械如轮式挖掘机的方法。

背景技术

具有液压静力驱动系统的车辆如自行式施工机械一般承受关于待处理的负荷和待实现的车速的极端波动。提供用于液压静力驱动系统和其它液压负载（如空调装置和所谓的无源装置）的必要驱动功率的内燃发动机通常以该内燃发动机最有效地运转的恒定发动机速度被驱动。仅在液压负载的必要驱动功率和/或所需功率供给增加的情况下，才可能不得不提高内燃发动机的发动机速度。

具有液压静力驱动系统的已知车辆常常包括闭式回路行驶系统。这些闭式回路行驶系统需要大型行驶泵以在高速行驶期间产生充足的液压流体流。车辆如轮式挖掘机或其它轮式施工机械（如轮式推土机、轮式装载机、轮式铲运机、地下开采机械、滑移装载机、集材机、路料复拌机、工业装载机、轮式压实机、伐木归堆机）可能非常频繁地以低速或中速行驶模式操作，而且很少以高速行驶模式操作。因此，这些用于在大部分操作时间以低或中行驶速度模式行驶的车辆的液压驱动装置包括用于行驶系统的超大尺寸液压泵，这会导致高制造成本，可能对车辆内的必要空间有着负面影响，并且可负面地影响车辆的性能。

从WO2009/084853A2、US7,581,392B2、US2008/0223027A1、US7,281,373B2、US2010/0094515A1和US3,952,510已知一些用于作业机械的液压回路结构设计。

GB2395769A总体上涉及一种液压驱动车辆的防气穴系统。

DE2142946涉及一种用于维持在两个输送辊之间延伸的带状材料的拉应力的液压组件。

US2009/0248259A1记载了一种用于施工设备的行驶系统，该行驶系统不论低速行驶还是高速行驶都可保证初始行驶可操纵性。如果选择高速行驶并操纵行驶，则液压泵的旋转斜盘的倾角被可变地控制成使得液压泵的排放流速与低速行驶相比超过预定流速。

US3,916,767涉及一种液压控制系统，该液压控制系统包括用于推进车辆的主液压控制回路。主液压控制回路包括流体储器和用于将承压液压流体从储器经管道装置供给至控制阀的主泵装置。该液压回路还包括一对容积式液压马达，各液压马达与一对车轮驱动地连接。一装置用于选择性地允许辅助泵装置将另外的承压流体从储器供给至控制阀，以使液压装臵如液压马达以更高的速度操作。主液压控制回路和包括辅助泵装置的液压回路被设计为开式液压回路。因此，可能无法以期望的平顺性在低行驶速度模式和/或高行驶速度模式下改变车辆的行驶速度。

另一种具有延迟阀的液压静力驱动车辆在US6,202,783B1中被公开。所公开的车辆具有液压静力驱动装置和液压控制设备。液压静力驱动装置包括位于闭式回路中的容积式液压泵和液压马达。内燃发动机构造成驱动液压泵和开式回路的容积式泵。延迟阀具有阀和与其连接的限压阀，以对容积式泵的体积输出流进行节流。

US6,336,518B1涉及一种用于具有增强的一般通用性的液压驱动型作业车辆的行驶辅助液压回路，其中行驶辅助回路在高速行驶期间可构造为简单回路。出于此目的，在包括液压驱动型作业车辆中设置了行驶HST回路，该行驶HST回路具有由发动机的功率驱动的行驶泵和由来自行驶泵的加压油驱动的行驶马达。行驶马达的输出转矩经由减速机传输至驱动轮。该行驶辅助液压回路包括由发动机的功率驱动的辅助泵，以及辅助马达，该辅助马达用于将通过由来自辅助泵的加压油驱动而产生的转矩输出至减速机，以将该转矩增加至行驶马达的输出转矩。

US5,946,910记载了一种用于液压驱动式作业车辆的液压回路，该液压回路允许车辆在高速行驶期间以几乎恒定的速度行驶。所示的液压回路具有由发动机的功率驱动以将加压油分别排出至HST行驶回路和作业机械驱动液压回路的液压行驶泵和作业机械液压泵。来自作业机械液压泵的加压油与来自液压行驶泵的加压油结合以实现高速行驶，而来自液压行驶泵的加压油与作业机械液压泵中的加压油结合以产生大的挖掘力，从而实现挖掘。同样，所有液压回路都被设计为开式液压回路。

US7,604,300B2公开了一种包括各种液压回路的自卸卡车或大型矿用卡车。两个或更多液压回路可通过阀装置互相连接，所述阀装置由控制装置控制，以使得多个液压回路在未加载模式下协作并共同致动倾翻车身，而另一方面，液压回路在行驶模式下分开工作，以使得第二液压回路和/或任何进一步的液压回路与倾翻车身和其致动装置分离。

US2007/0062186A1记载了一种用于液压静力变速器的辅助泵组件，该辅助泵组件在辅助回路未使用时以降低的压力操作，而在辅助回路使用时以升高的压力操作。该辅助泵组件可用于向液压静力变速器的闭环供给低压补充流。还设置了包括旁通阀和泄压阀的组合阀。该已知的辅助泵组件仅可操作成补偿由于闭式回路内的泄漏而引起的液压流体的损失。因此，仅提供了单个泵。应该可以省略通常设置在闭式回路内以补偿在闭式回路内发生的任何泄漏的单独的小型辅助泵。由于这一布置结构，该系统可能无法提高闭式回路的驱动速度，且因此可能无法使设置有这种液压驱动装置的车辆更快地移动。

EP2017114A1记载了一种用于车辆的液压静力驱动系统，该液压静力驱动系统具有开式回路和闭式回路。主液压泵构造成由内燃发动机驱动并成为开式回路的一部分。该主液压泵供给至少一个液压负载。与液压马达组合的闭式回路内的辅助液压泵被操作成使车辆行驶。主液压泵经由4/2向阀与闭式回路连接。节流器在该4-/2向阀的下游设置在连接管线内。闭式回路经由另一节流器与排出管线连接，使得可将过量的液压流体排出至液罐。因此，可限制由主液压泵泵送到闭式回路中的液压流体的体积，并且需要单独的排出管线和单独的节流器来排出闭式回路中的过量液压流体。

本发明至少部分针对于改善或克服现有技术系统的一个或多个方面。

发明内容

在一个方面，本发明针对于一种用于车辆的液压静力驱动系统。该用于车辆的液压静力驱动系统可包括开式回路、闭式回路、以及与开式回路和闭式回路两者连接的组合阀。开式回路可包括主液压泵，该主液压泵构造成由内燃发动机驱动，并且构造成驱动至少一个液压负载。闭式回路可包括构造成使车辆行驶的辅助液压泵和与辅助液压泵连接的液压马达。限压阀的尺寸和构造可设置成即使液压流体从开式回路分流到闭式回路中，也将超过设置在闭式回路内的辅助泵的最大容量的液压流体排出至储器。组合阀可构造成将主液压泵与液压马达连接，以使得来自开式回路的液压流体的至少一部分分流到闭式回路中并且液压马达能够从发动机吸收比通过仅使用专用辅助液压泵更多的功率。

限压阀的尺寸和构造可设置成即使另外的液压流体经由组合阀供给到闭式回路中，也排出超过闭式回路中的辅助泵的最大容量的所有液压流体量。因此，可在闭式回路中实现另外的冷却，或者可将另外的液压能量导入闭式回路中，但不需要另外的排出管线或阀。仅已经设置在闭式回路内的适合的典型放液阀/放出阀即足够。因此，所公开的液压驱动系统布置结构可包括作为设置在被用作液压驱动回路的闭式回路中的典型放液阀布置结构的一部分的单个限压阀。

通常，在向前牵引模式下将主液压泵与作为输入管线工作的对应的行驶马达管线连接即可。然而，也可适当地在车辆的倒行牵引模式下将主液压泵与对应的液压马达管线连接。

该液压马达能够提供比在未从开式回路供给额外的液压流体的情况下更多的功率。因此，即使辅助液压泵已经向液压马达供给其最大功率，所述的液压静力驱动系统也可提供另外的功率以引导至液压马达。过量液压流体体积可经由排出和增压阀单元从闭式回路排出到储器中。这种排出和增压阀单元可如现有技术中已知的那样构成并且可用于闭式行驶回路中。限压阀可为这种排出和增压阀单元的一部分。排出和增压阀单元可等同于排气阀布置结构。这两个术语可用于同一阀布置结构。

在又一方面，本发明针对于一种操作车辆的方法。该方法可包括以下步骤：运行设置在开式回路内的主液压泵，以使得液压流体在开式回路中循环，并且同时运行设置在闭式回路内的辅助液压泵，以使得与辅助液压泵连接的液压马达能够吸收低于功率阈值的特定功率。如果期望功率要求或期望行驶速度高于对应的阈值，则来自开式回路的液压流体的至少一部分可分流到闭式回路内，使得液压马达能够吸收更多功率，且因此车辆仍可加速并实现更高的行驶速度。

在另一方面，本发明针对于一种操作车辆的方法。该方法可包括以下步骤：运行设置在开式回路内的主液压泵，以使得液压流体在开式回路中循环，并且同时运行设置在闭式回路内的辅助液压泵，以使得与辅助液压泵连接的液压马达可提供特定功率。如果车辆应该以最大限度加速，则一旦辅助泵已实现最大排量，主泵就可开始向闭式回路传动系供给液压流体。这可引起可用的燃烧发动机功率的最佳利用。

功率阈值可设定成使得辅助液压泵的最大功率输出足以使车辆以低至中高行驶速度行驶。此外，可考虑即使辅助液压泵已经在其最大输出左右操作，可用于在高于行驶速度阈值的行驶速度期间辅助辅助液压泵的输出的主液压泵的可用输出的比例也可足以使车辆加速，并且因此，可实现车辆更高的行驶速度和特别是最高行驶速度。例如，在8-10km/h的车辆行驶速度下可将另外的液压流体分流到闭式回路中。

行驶速度阈值可设定成使得辅助液压泵的最大功率输出足以使车辆以低至中高行驶速度行驶。此外，可考虑可用于在高于行驶速度阈值的行驶速度期间辅助辅助液压泵的输出的主液压泵的可用输出的比例可足以使车辆以高行驶速度且特别是以车辆的最高行驶速度行驶。

低或中行驶速度可包括通过液压静力驱动系统使车辆以低于在例如约10至30km/h且特别是例如约20至25km/h的范围内的行驶速度阈值的速度行驶。高速行驶速度模式可包括使车辆以高于例如在约10km/h至40km/h的行驶速度范围内的行驶速度阈值的速度或甚至以更高的车速行驶。

行驶速度阈值可设定成使得辅助液压泵的最大功率输出足以使车辆以低至中行驶速度行驶。此外，可考虑可用于在高于行驶速度阈值的行驶速度期间帮助辅助液压泵的输出的主液压泵的可用输出的比例可足以使车辆以高行驶速度且特别是以车辆的最高行驶速度行驶。

对于本文中公开的方法之一的可控性，可适当地仅在以下情况下将液压流体从开式回路分流到闭式回路中：车辆可在主液压泵通常不论如何都未被用于向开式回路中的另一液压负载供给的状态下运行；例如，在公共道路上行驶；在此操作模式期间不论如何都必须禁用所有其它液压负载。

本发明的其它特征和方面将从下文的描述和附图而显而易见。

附图说明

图1是根据一示例性公开的实施例的构造成借助于液压静力驱动系统来行驶的轮式挖掘机的图解说明；

图2是根据一示例性公开的实施例的可包括开式回路和闭式回路的用于车辆的液压静力驱动系统的图解说明；以及

图3是根据一示例性公开的实施例的操作车辆的方法的原理流程图的图解说明。

具体实施方式

现将详细参照附图。在可能的情况下，全部附图中将使用相同的参考标号来表示相同或相似的零部件。

图1示出了车辆10，例如轮式挖掘机。车辆10可包括动力源12和可以可操作地附接到底盘16上的框架14。车辆10还可包括可以可操作地附接到底盘16上的牵引系统18，例如多个车轮17。此外，车辆10可包括作业机具20和操作员站22，可从所述操作员站22控制作业机具20。

尽管图1中被示出为轮式挖掘机，但车辆10可为具有操作员控制的转向和行驶的任何类型的作业机械。例如，车辆10可包括轮式装载机、自行式平地机、反铲装载机、滑移装载机、履带式拖拉机、履带式挖掘机、以及具有操作员控制的转向和行驶的任何其它类型的作业机械。

框架14可固定地安装在底盘16上。可供选择地，框架14可以可旋转地安装在底盘16上。作为又一可选方案，框架14可采用可滑动方式或任何其它构型安装在底盘16上。此外，车辆10可包括框架14可借以相对于底盘16升降的驾驶室升降功能。可供选择地或另外，驾驶室升降功能可使操作员站22相对于框架14升降。驾驶室升降功能可被液压地致动。

牵引系统18可包括至少一个牵引装置，例如第一组车轮24和第二车轮26，如图1所示。至少一组车轮可以是可转向的。车辆10可构造成具有两轮或四轮转向。此外，转向构型可在两轮和四轮转向之间选择，或者操作员可切换哪一组车轮是可转向的。

虽然已将牵引系统18示出为包括车轮，但本发明还可适用于具有一个或多个环形履带和/或皮带或任何其它类型的牵引装置的作业机械或车辆。此外，本发明可适用于改变一个或多个牵引装置及滑移转向装置的转向角的转向系统，以及差速转向系统。此外，这些系统均可适用于具有各种类型的牵引装置的作业机械。例如，虽然履带式作业机械通常构造成具有滑移转向装置或差动转向系统，但它们可以可供选择地或另外构造成具有改变一个或多个履带的转向角的转向系统。类似地，轮式作业机械或车辆可利用可变转向角系统、滑移转向装置和/或差动转向系统转向。

作业机具20可以是任何类型的作业机具并且可包括任何类型的作业工具，例如铲斗、铲片、抓斗、气锤、剪刀等。

如图1所示，作业机具20可包括支臂（boom）28、连杆（stick）30和附接到连杆30的端部上的作业工具32。支臂28可以可枢转地附接到框架14上。支臂致动器34可附接到框架14和支臂28上，以使得支臂28的远端36可通过支臂致动器34的致动来升降。

支臂28的远端36还可横向移动。在所示的示例性实施例中，支臂28可通过框架14沿箭头40所示的方向围绕轴线38相对于底盘16的旋转来横向移动。出于本发明的目的，作业机具20通过框架14相对于底盘16的旋转移动而实现的横向移动应该称为“摆动”。车辆10还可包括支臂28可相对于框架14横向枢转的偏置支臂功能。

连杆30可以在近端42可枢转地附接到支臂28上。连杆致动器44可附接到支臂28和连杆30上，以使得连杆致动器44的致动可使连杆30以折叠刀的方式关于支臂28伸缩。亦即，通过致动连杆致动器44，连杆30的远端46可进一步离开框架14伸出，以及更接近框架14回退。

作业工具32可附接到连杆30的远端46上。虽然已在图1中将作业工具32作为铲斗48示出，但作业工具32可以是任何类型的作业工具。作业工具32可以可枢转地附接到连杆30的远端46上。作业工具枢轴致动器50可附接到连杆30和作业工具32上，以使得作业工具枢轴致动器50的致动可使作业工具32相对于连杆30枢转。

操作员站22可以是如图1所示的驾驶室，并且可附接到框架14上或与其一体形成。操作员站22可包括操作员座椅52、第一转向装置如方向盘54、显示器55、和至少一个手操作的作业机具控制装置56例如操纵杆。方向盘54可以可操作地联接到第一组车轮24和/或第二组车轮25，以便控制它们的定向移动。方向盘54可相对于操作员座椅52倾斜和/或伸缩，以便于进出或在操作其它控制装置时提供更开放的驾驶室。例如，方向盘54可在二级转向控制系统活动时倾斜和/或伸缩移开。车辆10可包括两个作业机具控制装置，操作员座椅52的每一侧一个。

作业机具控制装置56可控制车辆10的多个功能，例如作业机具20的操作（包括支臂28、连杆30和作业工具32的移动）、摆动、车辆10的推进、转向、驾驶室升降功能、偏置支臂功能等。

支臂致动器34、连杆致动器44和作业工具枢轴致动器50可以是任何类型的致动器，例如如图1所示的液压缸。各液压缸可与其自身的液压回路相关以便独立地受控。一些作业工具如铲斗48可具有单个致动器，并因此可由单个液压回路控制。其它类型的作业工具如抓斗可包括多于一个致动器，并因此可由多于一个液压回路控制。例如，抓斗可由两个或更多液压回路控制。一个回路可控制作业工具枢轴致动器50，其可使抓斗以与铲斗48相同的方式枢转。另外，第二回路可控制辅助功能，例如抓斗的旋转。

支臂致动器34、连杆致动器44、作业工具枢轴致动器50和所有其它致动器如液压缸中的一者或多者可由一个或多个开式液压回路100驱动。

如图1所示的轮式挖掘机10可配备有如图2中示意性地示出的液压驱动装置。该液压驱动装置可包括行驶泵单元122和行驶马达单元124。行驶泵单元122可包括也可由柴油发动机12驱动的辅助液压泵170。辅助液压泵170可作为容积式泵构成。如图2所示，辅助液压泵170还可作为液压马达操作。辅助液压泵170可经由液压管线132与行驶马达单元124的液压马达146连接。液压管线132的分支可终止于可与比例2/2向阀118连接的止回阀126。辅助液压泵170还可经由液压管线150与液压马达146的排放侧连接。

在本发明的一个示例性实施例中，可设置又一组合阀和又一止回阀，以使得主液压泵能够在车辆的倒行行驶期间向供给管线中供给液压流体。

另一分支液压管线134与液压管线132连接并终止于止回阀166。又一液压管线174也可与止回阀166b和150连接。

另一液压泵172可设置在行驶泵单元122中。此外，液压泵172还可由内燃发动机12驱动。此外，液压泵172可与储器300连接并经由止回阀166a和166b与液压管线132和液压管线150连接。

压力调节阀168可与又一液压泵172和止回阀166a/166b的输出侧连接。压力调节阀168也可与储器300连接。

在行驶马达单元124中，三向阀144可与液压泵146并联设置。三向阀144可经由液压管线140、154并经由液压管线142和152与液压管线130和液压管线150连接。节流器或孔口165可与三向阀144和限压阀164（也可称为“排出阀”）连接。限压阀164也可与储器300连接。阀144和阀164可形成排出和增压阀单元。

此外，两个SDBV阀162和160可经由液压管线136、138、156、158与液压管线130和150连接。

内燃发动机12可以可操作地与空调装置和其它无源装置如液压致动器等连接并与主液压泵102连接。主液压泵102可作为容积式泵构成。主液压泵102可以是开式液压回路100的一部分。主液压泵102可经由液压管线104与储器300连接。液压管线106可与液压管线116和110连接。液压管线116可终止于组合阀118。液压管线110、108可与液压负载如支臂致动器34、连杆致动器44和作业工具枢轴致动器50连接。其它液压负载也可经由液压管线110与开式液压回路和主液压泵102连接。液压管线112通向与储器300连接的液压管线114中。

电子控制单元320可与主液压泵102、辅助液压泵170、组合阀118和液压马达146连接。

在本发明的另一示例性实施例中，液压管线130可与在向前行驶时测量行驶马达的输入压力的压力传感器（未示出）连接。液压管线150可与在向后行驶时测量行驶马达的输入压力的又一压力传感器（未示出）连接。

工业适用性

包括如图2中示意性地示出的行驶系统的车辆例如如图1所示的轮式挖掘机10可按以下方式操作。操作员可经由方向盘54或另一控制装置例如如图1所示的操作员站22内的操作员座椅52的区域内的踏板来调节期望行驶速度。对应的信号可传输至电子控制单元320。如果轮式挖掘机10的期望行驶速度低于行驶速度阈值，则组合阀118保持处于图2所示的位置，即液压管线116未与液压管线128连接。因此，如果主液压泵102输出液压流体的体积流，则承压的总液压流体可被引导到液压负载34、44、50中的一个或多个。当在开式回路100中循环的该液压流体离开液压负载34、44和/或50时，总液压流体流向储器300。

同时，辅助液压泵170可将承压的液压流体的体积流输出到液压管线132中并经由液压管线130输出到液压马达146。液压马达146然后可经由齿轮箱148以对应的转速驱动一个或多个车轮24、26，以使得挖掘机10按所希望那样行驶。液压流体然后从液压马达146经由液压管线150回流到辅助液压泵170。由于该行驶单元的闭式液压回路，辅助液压泵170可被设计成具有比使轮式挖掘机10以最高速度行驶所需的液压泵的尺寸小的尺寸。辅助液压泵170可仅具有使轮式挖掘机10以比较低、特别是低于行驶速度阈值的行驶速度行驶或推进的最大容量，但由于从开式回路分流到闭式回路中的另外的液压能量，轮式挖掘机可以以期望的最高行驶速度行驶，所述最高行驶速度由于辅助液压泵170的（减小的）尺寸（即，其最大容量）而比可通过辅助液压泵170获得的最高行驶速度高。

电子控制单元320可调节辅助液压泵170和/或液压马达146，以使得可实现轮式挖掘机10的比较低的行驶速度。

在希望较高行驶速度（即，比可对应于辅助液压泵170的最大功率容量的行驶速度阈值快）的情况下，电子控制单元可将组合阀118从图2所示的位置切换到使得液压管线116和128之间存在连接的位置。因此，一旦主液压泵102的排量由电子控制单元320相应地偏离，由主液压泵102输出的液压流体的至少一部分就可分流到闭式液压回路120中。结果，辅助液压泵170和主液压泵102的输出流可合并并且驱动液压马达146。由于来自辅助液压泵170和主液压泵102（的至少一部分）的合并的液压流，液压马达146可接收比以前多的动力并可以以更高的转速运行，以实现轮式挖掘机10的高于行驶速度阈值的行驶速度。

如果请求高速模式，通常，由主液压泵102供给的液压负载由于法律原因不论如何都必须被禁用。因此，组合阀118可完全打开并且经由电子控制单元320来控制主液压泵102的排量。算法可评价请求速度（即，由行驶踏板给定）与实际速度（由例如速度传感器提供）之差，以计算合适的主泵排量。

本发明的另一示例性实施例可以如下。如果主液压泵102在主液压泵102被请求将液压流体分流到闭式回路120（即，传动系）中的同时供给液压负载，例如致动器34、44和50，则组合阀118可保持处于中间位置，以将主液压泵102的压力水平降低至传动系回路120的输入管线中的请求值。在开式回路100中的液压负载以比传动系回路120的输入管线130请求的压力水平高的压力水平工作的情况下尤其如此。

作为比例阀构成的组合阀118可以是适合的。还可以在其它开式回路负载装置也活动时，或希望主液压泵102的更平顺的连接/分离时，向传动系回路120供给。

尽管辅助液压泵170的尺寸不是被确定成用于驱动液压马达146使得轮式挖掘机10可以以比行驶速度阈值高的行驶速度行驶，但可实现轮式挖掘机10的由于从开式回路100向闭式回路120的切换而比行驶速度阈值高的行驶速度，以使得来自开式回路100的液压流体的至少一部分可与在闭式回路120中循环的液压流体合并。

此外，增压泵172的尺寸可以不设置成供给高液压流体流速，该高液压流体流速是将来自开式回路100的液压油分流到闭式回路120中的操作模式所需的。由主液压泵102供给的液压流体可具有以下另外的功能：

a）向液压马达146输送另外的液压能量；

b）闭式回路120的额外的冷却；

c）提供用于补偿闭式回路120中的任何液压流体泄漏的更高液压流体量。

由于闭式液压回路120未被设计成循环来自开式回路和闭式回路的合并的液压流体流，因此使用排出和增压阀单元144、165、164（阀162、160不能排出，而仅在实现系统压力的情况下将液压流体从A侧切换至B侧或从B侧切换至A侧）来将过量的液压流体排出到储器300中。如果在闭式回路120中实现特定预设压力差，则三向阀144的位置可改变，以使得节流器（孔口）165可与液压管线142或152连接。结果，液压流体可经由液压管线142或液压管线152经由节流器（孔口）165流向阀164并可排出到储器300中。

由于储器300能够容纳大量液压流体，因此在闭式回路120内被加热的液压流体可与储器300内的冷液压流体混合。因此，主液压泵102可吸入比较冷的液压流体并经由组合阀118至少部分地将它再次泵送到闭环回路120中。

通过调节主液压泵102和/或辅助液压泵170和/或行驶泵单元122或行驶马达单元124的其它构件的体积输出，即使行驶速度高于行驶速度阈值，也可改变轮式挖掘机10的行驶速度。

由于在轮式挖掘机10高速行驶期间无源装置176和/或其它液压负载如致动器34、44、50通常不必操作，因此应该可以使用主液压泵102来辅助辅助液压泵170的性能。

该操作车辆的方法的对应的图解流程图在图3中示出。主液压泵102和辅助液压泵170两者都运行。通常，组合阀118将开式回路100从闭式回路120断开或分离。可非常频繁地检测期望行驶速度。如果期望行驶速度低于行驶速度阈值，则不致动组合阀118，即，其仍将开式回路100和闭式回路120彼此断开或分离。如果期望行驶速度超过行驶速度阈值，则可致动组合阀118，并且结果，主液压泵102的体积输出的一部分分流到闭式回路120中（此外，电子控制器320可增加主液压泵102的排量）。可根据可比行驶速度阈值高的期望行驶速度来调节从开式回路分流到闭式回路中的液压流体的流速。一旦期望行驶速度再次低于行驶速度阈值，便可停用组合阀，以使得组合阀回到图2所示的位置，即，开式回路100再次从闭式回路120断开。

本发明的一个益处可在于，在作为用于将从开式回路供给的过量液压流体排出到闭式回路中的手段的从开式回路向闭式回路的切换期间，使用排出和增压阀布置结构，该其作为用于控制闭式回路内的加热的手段，通常设置在构造成用于使车辆行驶的闭式回路中。此外，即使不增大闭式回路的辅助液压泵的尺寸，也可达到更高的行驶速度。因此，由于使用通常设置的开式回路的主液压泵，尺寸较小的辅助液压泵可用于构造成以高行驶速度行驶的车辆。此外，增压泵的尺寸可设置成甚至比平常更小（与构造成在相同的行驶速度范围内行驶的车辆相比）。因此，可降低用于这种增压泵的成本，并且可减少能量损失。辅助泵也可称为“行驶泵”，并且液压马达也可称为“行驶马达”。

如本文中所用的措辞“开式回路”或“开式液压回路”是用于等同主题的同义词。这同样适用于措辞“闭式回路”和“闭式液压回路”。

技术术语“开式回路”可指的是一液压回路，其中液压泵从储器取得总液压流体，并且在液压流体借助液压泵供给至液压负载如液压马达或致动器之后，总液压流体回到储器。开式回路的储器可以相同或可以是不同的储器。

技术术语“闭式回路”可指的是一液压回路，其中借助液压泵供给至液压负载如液压马达或致动器的液压流体的至少一部分回到液压泵。在闭式回路中循环的液压流体的一部分可被引导到储器，但总液压流体的至少一部分回到液压泵，特别是在闭式回路中循环的大部分总液压流体。

技术术语“排出阀”和“放液阀”可同义地用于相同主题。

根据本发明的车辆可作为例如轮式挖掘机、轮式推土机、轮式装载机、轮式铲运机、轮式地下开采机械、滑移装载机、集材机、路料复拌机、轮式工业装载机、轮式压实机或伐木归堆机构成。

在本发明的另一方面，如本文中所述的方法和液压静力驱动系统还可修改成使得在指定条件下，辅助液压泵经由组合阀与主液压泵连接，从而引起从辅助液压泵输出的承压液压流体分流到开式回路以向开式回路提供额外的功率，例如，供给与开式回路连接并由主液压泵供给的液压负载。

尽管文中已描述本公开的优选实施例，但可加入改进和改型而不脱离以下权利要求的范围。

Claims (13)

1.一种用于车辆（10）的液压静力驱动系统，包括：

开式回路（100），所述开式回路包括：

主液压泵（102），所述主液压泵（102）构造成由内燃发动机（12）驱动，并且构造成驱动至少一个液压负载（34，44，50）；

闭式回路（120），所述闭式回路包括：

构造成使所述车辆（10）行驶的辅助液压泵（170）；

与所述辅助液压泵（170）连接的液压马达（146）；和

限压阀（164），所述限压阀的尺寸和构造设置成即使液压流体从所述开式回路（100）分流到所述闭式回路（120）中，也将超过设置在所述闭式回路（120）内的辅助泵（170）的最大容量的液压流体排出至储器（300）；

与所述开式回路（100）和所述闭式回路（120）两者连接的组合阀（118），所述组合阀（118）构造成将所述开式回路（100）与所述闭式液压回路（120）连接，使得在所述开式回路（100）中循环的液压流体的至少一部分分流到所述闭式回路（120）和所述液压马达（146）中。

2.根据权利要求1所述的用于车辆（10）的液压静力驱动系统，其中，设置了单个限压阀（164），并且可选地，所述单个限压阀（164）是放液阀布置结构（144）的一部分。

3.根据权利要求2所述的用于车辆（10）的液压静力驱动系统，其中，所述放液阀布置结构（144）与所述液压马达（152）并联连接，并且所述限压阀（164）与所述储器（300）连接。

4.根据权利要求2或3所述的用于车辆（10）的液压静力驱动系统，其中，所述放液阀布置结构包括与所述液压马达（146）并联设置的三向阀（144）、与所述三向阀（144）和所述限压阀（164）连接的节流孔口（165）。

5.根据前述权利要求中任一项所述的用于车辆（10）的液压静力驱动系统，还包括与所述主液压泵（102）、所述辅助液压泵（170）、所述液压马达（146）和所述组合阀（118）连接的电子控制单元（320），所述电子控制单元构造成控制所述主液压泵（102）、所述辅助液压泵（170）、所述液压马达（146）和所述组合阀（118）使得可在所述液压马达（146）获得所需功率。

6.根据前述权利要求中任一项所述的用于车辆（10）的液压静力驱动系统，其中，所述主液压泵（102）和所述辅助液压泵（170）中的至少一者作为容积式液压泵构成。

7.根据前述权利要求中任一项所述的用于车辆（10）的液压静力驱动系统，其中，所述组合阀（118）作为比例2/2向阀构成。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的用于车辆（10）的液压静力驱动系统，其中，所述组合阀（118）作为通/断阀构成。

9.一种操作车辆（10）的方法，包括以下步骤：

运行设置在开式回路（100）内的主液压泵（102），使得液压流体在所述开式回路（100）中循环；

同时运行设置在闭式回路（120）内的辅助液压泵（170），以向液压马达（146）供给功率；

如果由所述辅助液压泵（170）提供的功率小于要求功率，则将在所述开式回路（100）中循环的液压流体的至少一部分分流到所述闭式回路（120）中；以及

即使液压流体从所述开式回路（100）分流到所述闭式回路（120）中，也经由限压阀（164）将超过设置在所述闭式回路（120）中的所述辅助泵（170）的最大容量的液压流体排出到储器（300）中。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，仅经由所述限压阀（164）来执行将超过设置在所述闭式回路（120）中的所述辅助泵（170）的最大容量的液压流体排出到储器（300）中的步骤。

11.根据权利要求9或10中任一项所述的方法，还包括由内燃发动机（12）驱动所述主液压泵（102）和所述辅助液压泵（170）中的至少一者的步骤。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法，其中，所述主液压泵（102）和所述辅助液压泵（170）中的至少一者是容积式液压泵，所述主和辅助液压泵（102，170）具有不同尺寸，并且

还包括调节所述至少一个容积式泵（102，170）的排量使得所述液压马达可获得必要的功率的步骤。

13.根据权利要求9-12中任一项所述的方法，其中，所述液压马达作为容积式液压马达（146）构成，所述主液压泵（102）和所述辅助液压泵（170）中的至少一者是容积式液压泵，所述主液压泵和辅助液压泵（102，170）具有不同尺寸，并且

还包括调节所述液压马达（146）的排量的步骤。

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