[发明专利]具有用于高速行驶的开式回路泵辅助的闭环驱动回路

说明书

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。