專利名稱：用于運行具有流體靜力的驅動單元的驅動系統的方法
技術領域：
本發明涉及一種用于運行具有流體靜力的驅動單元以及原動機、比如內燃機的驅動系統的方法，其中所述流體靜力的驅動單元具有至少一臺液壓泵以及與所述液壓泵在封閉的回路中相連接的液壓馬達，并且所述原動機驅動著所述液壓泵，并且本發明涉及一種用于實施所述方法的計算單元。
背景技術：
本發明涉及驅動系統，比如構造為移動的做功機械的機動車(比如市政公用汽車、緊湊型裝載機、叉車、機場牽引車等)，對于所述驅動系統來說，流體靜力的驅動單元由原動機、通常是內燃機比如柴油機來驅動。所述流體靜力的驅動單元一般包括一臺或者多臺由所述原動機來驅動的液壓泵以及一臺或者多臺與所述液壓泵在封閉的液壓的回路中相連接的液壓馬達(用于旋轉的運動)和/或液壓缸(用于線性的運動)并且必要時包括閥以及類似的用于對負載進行控制的機構。在行駛運行或者加速運行中，所述液壓馬達驅動著一個或者多個車輪，并且在這過程中本身由所述液壓泵來驅動。比如可以進行轉矩的調節，其中實際轉矩的確定通過液壓壓力以及所述液壓馬達的吸收量來進行。為此需要知道液壓回路中的壓力，這與壓力傳感器及測量電子裝置的供應相關聯。值得追求的是，能夠在轉矩調節的情況下運行流體靜力的行駛驅動裝置，而不必測量液壓壓力。本發明的公開內容
按照本發明，提出一種具有獨立權利要求所述特征的用于運行一驅動系統的方法。有利的設計方案是從屬權利要求及以下說明書的主題。本發明基于這樣的認識，即液壓回路中的壓力(尤其是在從液壓泵到液壓馬達的工作管道中的壓力或者該工作管道中的壓差)可以以特別簡單的方式在由所述原動機提供的轉矩以及所述液壓泵的輸送容量的基礎上來確定。此外，這具有這樣的優點，即行駛力矩(也就是由所述液壓馬達輸出的轉矩)可以更加精確地與所述原動機的轉矩相協調，因為所述行駛力矩本身已知并且不必通過液壓的參量來估算，其中必要時甚至不要考慮到輔助傳動裝置(也就是那些不是用于運行的負載，比如工作缸、轉向液壓系統、其它負載)。在純粹地通過所測量的壓力和輸送量來估算所述行駛力矩時，沒有將輔助傳動裝置力矩一同包括在總體結算中。整個由所述原動機提供的力矩如上面所解釋的那樣，由行駛力矩以及其它的力矩、一般是至少一轉向力矩、一工作力矩以及其它的負載力矩所組成。現在可以如此運行整個驅動系統，使得有待由所述原動機施加的力矩不超過由所述原動機在相應的工作點上最高能夠提供的力矩(比如按照柴油組合特性曲線)。比如可以對接收器(比如行駛驅動裝置)進行再調節，從而不使所述原動機負荷過重。可以直接考慮所述原動機的轉矩，用于一方面與所述液壓泵的輸送容量一起從中計算(泵與馬達之間的)液壓壓力，并且另一方面如剛剛所解釋的那樣使行駛力矩與所述液壓壓力相匹配。就這樣將所述行駛驅動裝置一在不依賴于可能的輔助負載的情況下一調節到所述原動機的實際上的力矩，因為所述控制機構可以考慮到所述原動機的負載狀態。用于輔助驅動裝置(工作液壓系統、可逆機組(Kehraggregat)、發電機、動力輸出軸等)的轉矩份額(或者功率份額)同樣得到考慮，這在對液壓壓力進行傳統的測量時是不可能做到的。可以測量輸送容量，對于常見的斜盤式泵或者斜軸泵來說比如通過回轉角傳感器來測量。在有利的設計方案中，作為有待預先給定的行駛力矩，使用用于所述轉矩的有用值(Nutzwert)，所述有用值從由所述原動機輸出的轉矩減去尤其對傳輸損失加以考慮的數值來產生。所述尤其對傳輸損失加以考慮的數值可以是恒定的，或者也可以取決于所述原動機的轉速。按本發明的計算單元、比如用于流體靜力的驅動單元的控制機構，尤其在程序技術上被設置用于實施按本發明的方法。以軟件的形式來實現本發明也是有利的，因為這尤其在執行用的計算單元還用于其它任務并且因此本來就存在時能夠實現特別低的成本。合適的用于提供計算機程序的數據載體尤其是軟盤、硬盤、閃存盤、EEPR0M、⑶-ROM、DVD以及類似更多的數據載體。也可以通過計算機網絡(互聯網、內聯網等)來下載程序。本發明的其它優點和設計方案從說明書及附圖中獲得。不言而喻，前面提到的以及下面還要解釋的特征不僅能夠在相應表明的組合中、而且也能夠在其它的組合中或者單獨地使用，而不離開本發明的范圍。
本發明的一種實施例在附圖中示意性地示出，并且下面參照附圖進行詳細描述。其中:
圖1是可以用作本發明的基礎的驅動系統的示意圖。附圖的詳細描述
在圖1中示意性地示出了可以用作本發明的基礎的驅動系統并且該驅動系統在總體上用I來表示。所述驅動系統I比如移動的做功機械尤其是市政公用汽車、叉車或者機場牽引車在這里作為原動機具有內燃機2，該內燃機構造為柴油機，并且用轉矩M來驅動流體靜力的驅動單元3。所述內燃機2為此通過驅動軸4與構造為能夠調節的結構的液壓泵5、比如軸向活塞泵相連接。所述能夠調節的液壓泵5通過在封閉的液壓的回路中的第一工作管道7和第二工作管道8與同樣構造為能夠調節的液壓馬達6、比如軸向活塞馬達相連接。所述流體靜力的驅動單元3用作所述移動的做功機械I的行駛驅動裝置。所述流體靜力的驅動單元3的能夠調節的液壓馬達6為此通過第二驅動軸9與所述移動的做功機械的被驅動的車輪10或者軸相連接。作為行駛驅動裝置的補充，移動的做功機械至少擁有轉向液壓系統(未示出)以及工作液壓系統(未示出)，對于所述轉向液壓系統和工作液壓系統來說使用同一臺或者另一臺液壓泵來向至少一個液壓缸和/或液壓馬達進行供應。通常也存在用于對負載進行控制的閥。可以存在額外的若干輔助負載(比如發電機、壓縮機)。輸入裝置比如加速踏板11用于預先給定行駛方向以及行駛速度。通過所述加速踏板由所述做功機械的操作者來產生控制信號。在當前的實施例中，所述加速踏板11通過總線17、尤其CAN總線與控制機構16相連接，所述控制機構在程序技術上用于實施按本發明的方法。為了控制所述柴油內燃機2，設置了發動機控制儀13，該發動機控制儀同樣與所述CAN總線17相連接。正如足以從現有技術中所知道的那樣，所述發動機控制儀13通過燃料量的相應的預先規定來調節所述柴油內燃機2的工作點、這里是柴油機轉速。對于所述發動機控制儀13來說，同樣知道由所述柴油內燃機2所產生的轉矩M。在此同樣從現有技術中知道用于求得內燃機的轉矩M的可行方案。因為液壓泵5和液壓馬達6正如提到的那樣構造為能夠調節的結構，所以所述流體靜力的驅動單元具有調節裝置14和15，所述調節裝置如此調節所述能夠調節的液壓泵5的輸送容量或者所述能夠調節的液壓馬達6的吸收量，從而將所述驅動軸4的轉速轉換為所述第二驅動軸9的與行駛愿望相符的轉速。所述調節裝置14和15同樣與用于進行控制的控制儀16相連接。為了調節所述行駛力矩^，在現有技術中設置了兩個壓力測量儀18，用于檢測所述工作管道7、8中的壓力，并且將其傳輸給所述控制儀16。這些壓力測量儀18可以在本發明的范圍內取消，因為所述控制機構16被設置用于通過所述CAN總線17來接收用于由所述柴油內燃機2產生的轉矩M的數值，并且從中與所述液壓泵5的輸送容量一起計算從泵5到馬達6的工作管道中的壓力。比如可以測量所述輸送容量；比如所述調節裝置14可以具有相應的測量機構。作為替代方案，也可以考慮用于所述調節裝置14的調節值。本發明能夠尤其將行駛力矩Mf調節到由所述原動機提供的轉矩M (或者從中確定的有用值)，而不必為此提供高壓傳感器。這能夠實現流體靜力的行駛驅動裝置的有效的運行。在所述液壓回路中(尤其在從液壓泵到液壓馬達的工作管道中)的壓力p在由所述做功機械提供的轉矩M以及所述液壓泵的輸送容量V的基礎上來確定。由輔助傳動裝置一工作液壓系統、轉向液壓系統以及輔助負載所耗費的力矩份額Ma + Ml + IMs是已知的或者可以測量。所述行駛力矩Mf由此用
Mf = M - (Ml + Ma + IMs)
來獲得。所述液壓壓力p則從中用
權利要求
1.用于運行具有流體靜力的驅動單元(3)以及原動機(2)、比如內燃機的驅動系統(1)的方法，其中所述流體靜力的驅動單元(3)具有至少一臺液壓泵(5)以及與所述液壓泵在封閉的回路(7、8)中相連接的液壓馬達(6)，并且所述原動機(2)驅動著所述液壓泵(5)，其中在由所述原動機(2)施加的轉矩(M)以及所述液壓泵(5)的輸送容量的基礎上，在所述驅動系統的控制機構(16)中確定在所述封閉的回路的工作管道(7、8)中存在的壓力。
2.按權利要求1所述的方法，其中所述由原動機(2)施加的轉矩(M)由所述原動機(2)的控制儀(13)來檢測，并且將其傳輸給所述驅動系統的控制機構(16)。
3.按權利要求2所述的方法，其中所述傳輸通過現場總線(17)、優選CAN總線來進行。
4.按前述權利要求中任一項所述的方法，其中在所述由原動機(2)施加的轉矩(M)的基礎上來調節由所述流體靜力的驅動單元(3)施加的行駛力矩(Mf)。
5.按權利要求4所述的方法，其中作為行駛力矩(Mf)在減去一個固定的或者一個取決于所述原動機轉速的數值的基礎上來預先給定所述轉矩(M)。
6.按前述權利要求中任一項所述的方法，其中將在所述封閉的回路的工作管道(7、8)中存在的壓力用于調整由所述流體靜力的驅動單元(3)施加的行駛力矩(Mf)。
7.計算單元(16)，該計算單元被設置用于實施按前述權利要求中任一項所述的方法。
8.驅動系統(1)，具有流體靜力的驅動單元(3)并且具有原動機(2)、比如內燃機以及按權利要求8所述的計算單元(16)，其中所述流體靜力的驅動單元(3)具有至少一臺液壓泵(5)以及與所述液壓泵在封閉的回路(7、8)中相連接的液壓馬達(6)，并且所述原動機(2)驅動著所述液壓泵(5)。
9.按權利要求8所述的驅動系統(1)，具有用于對所述液壓泵(5)的輸送容量進行測量的機構(14)。
全文摘要
本發明涉及一種用于運行一驅動系統的方法，該驅動機構具有流體靜力的驅動單元并且具有原動機、比如內燃機，其中所述驅動單元具有至少一臺液壓泵及與該液壓泵在封閉的回路中相連接的液壓馬達，并且所述原動機驅動著所述液壓泵，其中在由所述原動機施加的轉矩以及所述液壓泵的輸送容量的基礎上，在所述驅動系統的控制機構中確定在所述封閉的回路的工作管道中存在的壓力。
文檔編號F16H61/46GK103161947SQ20121052189
公開日2013年6月19日 申請日期2012年12月7日 優先權日2011年12月9日
發明者H.亨澤, H-G.埃西希 申請人:羅伯特·博世有限公司