用于基于可变压力极限控制传动装置的系统和方法
【专利摘要】公开一种控制包括在流体回路(62)中操作地彼此联接的流体泵(42)和流体马达(44)的传动装置(38)的系统(64)。该系统包括能够接收指示操作者输入的信号并基于指示操作者输入的信号确定流体回路中的可变压力极限的控制器(66)。控制器还能够基于可变压力极限控制流体泵和流体马达中的至少一个的位移，使得流体回路中的压力水平保持在可变压力极限以下。
【专利说明】用于基于可变压力极限控制传动装置的系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明针对用于控制传动装置的系统和方法，更具体地，本发明涉及用于基于可变压力极限控制液压传动装置的系统和方法。
【背景技术】
[0002]机器可包括用于机器操作的一个或多个液压回路，包括用于提供推进的液压传动装置。液压传动装置可包括具有液压泵和液压马达的一个或多个液压回路。例如，一些机器可包括可变位移液压泵和/或可变位移液压马达。液压泵可以通过原动机驱动，并且通过改变液压泵的位移和/或速度，可以控制泵送到液压马达的流体量。泵送到液压马达的流体使其驱动联接到例如轮和/或地面接合履带的一个或多个牵引装置的输出轴。通过改变液压泵的位移与液压马达的位移的比例，液压马达驱动输出轴的速度可以得到控制。
[0003]在一些操作条件下，压力会在液压回路中累积到高于希望的水平，并因此会希望调节压力。例如，在机器的运动由于外部阻力而被阻止时，压力会在驱动牵引装置的液压回路中累积，例如在机器推动大堆土方时。这会造成机器行驶缓慢或停止。机器的缓慢或停止会造成牵引装置也缓慢或停止，继而使联接到牵引装置的液压马达缓慢或停止。由于液压马达缓慢或停止，流体经过液压马达的流动会被显著阻止，即使流体从液压泵供应的流动会以大致相同的流速继续。因此，回路中的压力会增加超过希望水平，该希望水平可以与机器设计极限和/或液压回路中的流体的物理特性相关。因此，会希望调节液压传动装置中的压力以防止压力达到不希望的高水平，同时还使得操作者以响应方式控制机器。
[0004]一种控制具有静液压传动装置的尝试在授予Guven等人的美国专利N0.7146263B2( “’ 263专利”)中描述。’ 263专利公开一种用于预测载荷管理的方法。根据’263专利，控制系统能够操作以接收指示传动装置上的载荷的至少一个输入并基于至少一个输入识别传动装置的希望载荷。控制系统还能够操作以接收指示动力源的当前动力输出的至少一个输入。’263专利的控制系统基于动力源的当前动力输出来限制施加到传动装置的驱动构件的希望传动载荷，由此防止动力源在希望操作范围以外操作。
[0005]虽然’263专利中公开的方法可防止动力源在希望操作范围以外操作，该方法会具有许多可能的缺陷。例如，’ 263专利中描述的方法的效率低。另外，’ 263专利公开的方法不能在始终使操作者以响应方式控制机器的同时充分调节液压传动装置中的压力。
[0006]这里公开的系统和方法可以针对减小或克服以上提出的一个或多个可能缺陷。
【发明内容】
[0007]在一个方面，本发明包括用于控制传动装置的系统，传动装置包括在流体回路中彼此操作地联接的流体泵和流体马达。该系统包括控制器，控制器能够接收指示操作者输入的信号，并基于指示操作者输入的信号确定流体回路中的可变压力极限。控制器还能够基于可变压力极限控制流体泵和流体马达中的至少一个的位移，使得流体回路中的压力水平保持在可变压力极限以下。
[0008]在另一方面，本发明包括用于控制传动装置的方法，传动装置包括在流体回路中彼此操作地联接的流体泵和流体马达。该方法包括接收指示操作者输入的信号，并且基于指示操作者输入的信号确定流体回路中的可变压力极限。该方法还包括基于可变压力极限控制流体泵和流体马达中的至少一个的位移，使得流体回路中的压力水平保持在可变压力极限以下。
[0009]根据另一方面，一种机器包括底盘、联接到底盘的原动机和联接到原动机的传动装置。传动装置包括能够提供流体流的流体泵、能够从流体泵接收流体流的流体马达和提供包括流体泵和流体马达的流体回路的流体管线。该机器还包括联接到传动装置的牵引装置，使得牵引装置从传动装置供以转矩。该机器还包括控制器，控制器能够接收指示操作者输入的信号、基于指示操作者输入的信号确定流体回路中的可变压力极限并基于可变压力极限控制流体泵和流体马达中的至少一个的位移，使得流体回路中的压力水平保持在可变压力极限以下。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是机器的示例性实施方式的侧视图。
[0011]图2是图1所示的示例性机器的驾驶室的示例性实施方式的内部的透视图。
[0012]图3是原动机、动力系和控制系统的示例性实施方式的示意图。
[0013]图4是示出用于控制传动装置的方法的示例性实施方式的流程图。
【具体实施方式】
[0014]图1示出机器10的示例性实施方式。示例性机器10包括底盘12、原动机14和联接到底盘12的动力系16。动力系16将原动机14操作地联接到被构造成推进机器10的一个或多个牵引装置18。示例性机器10还包括容纳操作者界面22的驾驶室20，其包括被构造成允许操作者控制机器的运行路径的速度和/或方向的一个或多个控制装置。例如，如图2所示，操作者界面22可包括邻近操作者座椅26定位的一个或多个操作者交互装置24。操作者交互装置24可被构造成发送指示操作者输入的信号。例如，操作者交互装置24可通过产生指示希望的机器操纵的信号来启动机器10的运动。
[0015]根据图2所示的示例性实施方式，操作者交互装置24包括例如右脚踏板28的第一运行速度输入装置和例如左脚踏板30的第二运行速度输入装置。随着操作者操纵右脚踏板28和/或左脚踏板30，操作者可控制机器运行。术语“右脚”和“左脚”这里用来彼此区分两种输入装置，并且设想到这里描述的两种踏板的功能可以颠倒。还设想到两种踏板的功能可以通过操作者选择以允许调整操作以改善操作者的舒适性。还设想到脚踏板28和30可采取其他形式，例如操纵杆、杠杆、开关、旋钮、轮和本领域已知的其他交互装置。
[0016]另外，图2示出的示例性操作者交互装置24还包括向前-中间-反向(FNR)选择器32。随着操作者运动FNR选择器32到向前、反向或中间位置，操作者可影响相应的传动操作模式，例如向前、反向或怠速。在图2所示的示例性实施方式中，FNR选择器32是杠杆的形式。但是，FNR选择器32可具有本领域已知的杠杆之外的形式。
[0017]根据图2所示的示例性实施方式，操作者交互装置24包括能够允许用于动力系16的边缘拉动设置的选择的边缘拉动选择器34。如这里更详细描述，边缘拉动设置涉及牵引装置18处可用的转矩的最大水平的控制。这可允许操作者控制牵引装置18的最大打滑量。图2所示的示例性边缘拉动选择器34包括键盘。设想到选择器的其他形式，例如径向拨盘、按钮、操纵杆、杠杆、开关、旋钮、轮和本领域已知的其他选择装置。
[0018]图2所示的示例性实施方式还包括方向盘的示例性形式的转向装置36。设想到本领域普通技术人员已知的其他转向装置，例如一个或多个操纵杆。
[0019]虽然图1所示的示例性机器10是轮式装载机，机器10可以是任何类型的地面承载车辆，例如汽车、卡车、农业车辆或建造车辆，例如推土机、履带式拖拉机、挖掘机、平地机、高速公路卡车、非高速公路卡车或本领域普通技术人员已知的任何其他车辆类型。此夕卜，原动机14可以是产生动力的任何装置，例如内燃发动机，包括但不局限于:火花点火发动机、压燃发动机、转动发动机、气体涡轮发动机和/或汽油、柴油、生物柴油、乙醇、甲醇和其组合供能的发动机；氢供能发动机；燃料电池；太阳能电池；和/或本领域已知的任何其他动力源。另外，虽然图1所示的示例性牵引装置18是轮，牵引装置18可以包括履带、带和/或本领域已知的用于推进机器的任何其他装置。
[0020]如图3所示，动力系16可包括被构造成将原动机14操作地联接到牵引装置18的一个或多个传动装置38。例如，机器10可包括液压系统40，其包括液压传动装置38，例如使用流体流在原动机和牵引装置之间传递动力的任何传动装置。例如，传动装置38可以是连续可变传动装置，例如包括液压操作泵和液压操作马达的液压传动装置，有时称为“静液压”传动装置。
[0021]在图3所示的示例性机器10中，动力系16包括单个静液压传动装置38，其被构造成供应动力到一个或多个牵引装置18。虽然图3所示的示例性动力系16包括单个静液压传动装置38，机器可包括两个或更多静液压传动装置。例如，机器可包括用于每个牵弓I装置的单独的静液压传动装置38。
[0022]如图3所示,示例性静液压传动装置38操作地联接到原动机14,并包括经由流体回路流体联接到流体马达44的流体泵42。泵42和/或马达44可以是可变位移、可变输送、固定位移或本领域已知的任何其他构型。泵42操作地联接到原动机14，例如经由输入轴46。替代地,泵42经由转矩转换器(未不出)、离合器(未不出)、齿轮箱(未不出)或本领域已知的任何其他方式操作地联接到原动机14。静液压传动装置38还可包括经由例如差速器50和一个或多个轴52将马达44操作地联接到一个或多个牵引装置18的输出轴48。虽然图3所示的示例性传动装置包括单个泵42和单个马达44，传动装置38可包括一个或多个泵42和一个或多个马达44。
[0023]示例性液压系统40可包括被构造成经由充量泵56和源管线58供应液压流体到液压系统40的容器54。泵42可被构造成在充量泵56的帮助下经由源管线58从容器54抽吸液压流体。泵42可进一步构造成沿着流体管线60将液压流体供应到液压马达44。静液压传动装置38的泵42、马达44和流体管线60可形成闭合流体回路62，其中一个液压管线60使得流体从泵42承载到马达44，并且另一液压管线60使得液压流体从马达44返回到泵42。流过马达42的液压流体造成马达42转动，由此将转矩供应到输出轴48。流体回路62中的流体流动的方向可以颠倒，使得输出轴48可以在两个方向上驱动，由此为机器10提供在向前或相反方向上驱动的能力。
[0024]示例性机器10包括被构造成控制原动机14和/或动力系16的操作的控制系统64。特别是，示例性控制系统64包括控制器66和被构造成提供指示与动力系16相关的参数的信号的一个或多个传感器。例如，控制系统64可包括被构造成提供指示流体回路62中的压力的信号的一个或多个传感器68。控制系统64还可包括与原动机14的操作相关的一个或多个传感器，例如发动机速度传感器70。另外，控制系统64可包括被构造成提供指示机器10的运行速度的信号的一个或多个传感器，例如被构造成提供指示泵44和/或输出轴48的速度的信号的传感器72。
[0025]根据图3所示的示例性实施方式，控制器66可被构造成通过供应用于泵42和马达44的操作的控制信号来控制传动装置38的操作。特别是，控制器66可例如通过控制泵42和/或马达44的位移和/或速度来控制传动装置38中的流体流。例如，传动装置38可包括被构造成改变泵42的位移的泵致动装置74(例如包括螺线管和滑阀组件)。传动装置38还可包括被构造成改变马达44的位移的马达致动装置76 (例如包括螺线管和滑阀组件)。
[0026]根据一些实施方式，控制系统64还可包括用于供应指示流体经过泵42的流速的信号的传感器78，例如用于供应指示泵42的位移和/或速度的信号的传感器和/或流量计。类似地，控制系统64可包括用于供应指示流体经过马达44的流速的信号的传感器80，例如用于供应指示马达44的位移和/或速度的信号的传感器和/或流量计。设想到机器10可包括用于感测可以用于原动机14和/或动力系16的操作的其他参数的附加传感器。
[0027]控制器66可基于从操作者交互装置24、传感器68、70、72、78和/或80中的一个或多个接收的信号控制泵42和/或马达44的位移。这些信号可以是数字、模拟、机械和/或液压信号的形式。例如，操作者交互装置24可提供指示控制器66接收的操作者速度和/或转向指令的信号。控制器66从传感器68、70、72、78和/或80中的一个或多个接收信号，并且控制器66至少部分基于从操作者交互装置24和一个或多个传感器接收的信号控制传动装置38中的流体流。通过控制流体流，控制器66可操作以控制供应到一个或多个牵引装置18的转矩的大小。
[0028]示例性控制器66可包括可用来运行应用的任何部件，例如存储器、辅助存储装置和/或中央处理单元。根据一些实施方式，控制器66可包括附加或不同部件，例如机械和/或液压机械部件。多种其他已知部件可与控制器66相关，例如动力供应回路、信号调节回路、螺线管驱动回路和/或其他适当回路。这些回路可以是电和/或液压机械的。
[0029]传动装置38可以通过右脚和左脚踏板28和30由操作者至少部分控制。例如，踏板28和30可分别联接到被构造成感测踏板28和30的位移并响应于位移产生相应信号的传感器82和84。传感器82和84可以是能够感测踏板28和30的位移的任何传感器，例如开关或电位计。来自每个传感器82和84的位移信号可以通过控制器66接收，并且控制器66可基于该信号操作传动装置38。
[0030]根据一些实施方式，右脚踏板28可以类似于加速踏板的方式操作。特别是，随着右脚踏板28被按压，相应传感器82发送指示右脚踏板28的位移大小的信号到控制器66。控制器66继而增加原动机14的节流设置，由此增加供应到泵42的功率。根据一些实施方式，如果机器10被停止，泵42的最初位移设置处于最小(例如接近零)，并且马达44的最初位移处于最大。随着操作者通过按压右脚踏板28指令更多运行速度，泵42的位移随着控制器66发送信号到泵致动装置74以增加位移而增加，由此增加经过马达44的流体回路62中的流体流。随着流体流最初增加，马达44的位移保持固定，并因此马达44的转动速度增加，由此增加牵引装置18的速度和机器10的运行速度。
[0031]如果操作者按压右脚踏板28足够位移且长达足够时间周期，控制器66继续增加泵42的位移，直到它达到最大位移，使得流体回路62中的流体流增加，并且机器10的运行速度继续增加。一旦泵42的位移达到其最大，控制器66发送信号到马达致动装置76，使得马达44的位移开始减小。随着马达44的位移减小，并且通过泵42提供到马达44的流体流以相同的流速继续。因此，随着马达44的位移减小，马达44的速度增加，以保持泵42提供的流体流速。因此，机器10的运行速度随着马达44的位移继续减小而继续增加。
[0032]随着操作者减小右脚踏板28的位移，传感器82发送相应信号到马达致动装置76，由此增加马达44的位移，造成马达44的速度减小，由此减小机器10的运行速度。一旦马达44的位移返回到其最大并且机器10的运行速度减缓，泵42的位移可以被减小以进一步减小机器10的运行速度。
[0033]根据一些实施方式，左脚踏板30可操作以便根据操作者的位移量提供两种功能。特别是，随着左脚踏板30被按压经过其范围的第一部分，左脚踏板30根据第一操作模式操作，直到左脚踏板30的位移达到预定阈值，例如其总位移范围的大约50%。随着左脚踏板30被按压经过预定阈值并进入其范围的第二部分，左脚踏板30根据第二操作模式操作，直到左脚踏板30的位移返回到其范围的第一部分内的位置。
[0034]例如，随着操作者在其位移范围的第一部分内按压左脚踏板30，机器10的运行速度被减小，其中随着左脚踏板30从其范围的未按压位置进一步位移，出现运行速度的更大减小。根据一些实施方式中，在其位移范围的第一部分内，机器10的运行速度独立于流体回路62中的压力减小。因此，如果机器10以一定速度运行，并且操作者最初按压左脚踏板30，传感器84发送信号到控制器66，并且控制器66发送信号到马达44，使得机器10的运行速度减小。如果操作者按压左脚踏板30经过预定阈值到其范围的第二部分，服务制动器(未示出)会被启动，由此减小机器10的运行速度。例如，服务制动器可以经由发送信号到控制器66继而启动服务制动器的传感器84或经由液压和/或机械连杆机构启动。
[0035]在机器10在操作过程中遇到载荷时，流体回路62中的压力会增加。例如，机器10会在例如机器10推动一堆材料、提升材料或上坡运行时遇到载荷。在这种操作过程中，载荷在机器10上的力会以趋于减缓马达44的速度的转矩的方式传递到马达44。例如，随着机器10朝着材料堆运行时，控制器66根据之前描述的方法控制流体回路66中的流动，其中流动的控制控制机器10的运行速度。但是，随着机器10开始接合材料堆，机器10的运行会由于材料堆造成的运动阻力而被阻止。随着阻力增加，增加的阻力被传递到马达44。控制系统64操作以便通过控制泵42和/或马达44的操作来防止流体回路62中的压力达到不希望的水平。
[0036]根据一些实施方式，随着运行的阻力传递到马达44，控制器66可从压力传感器68接收指示流体回路62中的压力升高的信号。根据一些实施方式，随着压力接近或达到压力极限，控制器66可通过控制泵42和/或马达44的操作将流体回路62中的压力限制在压力极限以下的水平。如下面更详细说明，根据一些实施方式，压力极限可以变化，并且可以至少部分基于操作者交互装置24的操作者操纵。
[0037]根据一些实施方式，控制器66可在两个范围内控制流体回路62中的压力。在第一范围内，马达44的位移被控制，以便将压力保持在压力极限以下。例如，随着压力达到压力极限，控制器66可发送信号到马达致动装置76，使得马达44的位移增加。通过增加马达44的位移，机器10的速度减小，并且流体回路62中的压力可以减小。如果流体回路62中的压力继续高于压力极限，并且马达44的位移达到其最大，在第二范围内，控制器66可发送信号到泵致动装置74，使得泵42的位移减小，由此减小流体回路62中的流速。随着流速减小，流体回路62中的压力降低。随着泵42的位移接近零，机器10的运行速度接近零。以此示例性方式，流体回路62中的压力可以使用闭环、反馈控制布置保持在压力极限以下。根据一些实施方式，不是使用用于反馈控制的压力传感器，设想到控制系统64可使用液压机械等同物来执行这里描述的示例性功能。
[0038]根据一些实施方式，压力极限可以是变化的，而不是固定的。例如，压力极限可以基于一个或多个以下因素:最大固定压力极限、基于来自边缘拉动选择器34的信号的边缘拉动减小系数、发动机转矩压力极限以及来自右脚和左脚踏板28和30的信号。随着压力极限由于一个或多个这些因素变化，控制器66操作泵42和马达44，使得流体回路62中的压力保持在可变压力极限以下，例如通过控制泵42和/或马达44的位移。
[0039]根据一些实施方式，最大固定压力极限是基于机器10的设计考虑的固定压力极限。例如，最大固定压力极限可以是经验或试验建立的，并且可以旨在防止原动机14和/或动力系16的部件的不当磨损或过早失效。如下面描述，控制器66可被构造成基于操作者选择调整最大固定压力极限。
[0040]例如，根据一些实施方式，最大固定压力极限可以通过操作者经由边缘拉动选择器34的使用来调整。操作者可选择使用边缘拉动选择器34来减小牵引装置18施加到地面的最大转矩量。基于机器10的操作环境和/或机器10所进行的操作类型，这是希望的。例如，如果机器10在相对低牵引环境下操作时，例如在雪、冰或松软地形上操作，会希望减小牵引装置18处的最大转矩以减小牵引装置18的过度打滑，例如轮旋转。这可使得机器10在这些条件下更容易控制。另外，机器10的一些操作会需要相对更仔细施加力，例如，如果机器10用来将管道推在一起，会希望限制机器10施加到管道的力的大小，例如以防止管道的损坏。在这种示例性情况下，会希望操作者限制供应到牵引装置18的最大转矩量。
[0041]边缘拉动选择器34可被构造成允许操作者从包括多个边缘拉动选择设置的菜单中选择。例如，在图2和3所示的示例性实施方式中,边缘拉动选择器34包括对应于低(L)、中(M)和高(H)边缘拉动转矩的三种选择设置。作为例子，操作者可在雪地上操作机器10时选择低，在泥地上操作机器10时选择中，并在浙青上操作机器10时选择高。
[0042]控制器66可被构造成接收来自边缘拉动选择器34的信号，并调整或缩减最大固定压力极限。例如，边缘拉动选择可与边缘拉动比例系数(例如从O到I的比例系数)相互关联，并且边缘拉动比例系数可以与最大固定压力极限相乘以调节流体回路62中的压力水平，形成调整的最大固定压力极限。虽然图3所示的示例性边缘拉动选择器可用来选择低、中或高边缘拉动设置，这些设置是示例性的，并可以设想其他设置，例如在最低设置和最高设置之间连续变化的设置。
[0043]根据一些实施方式，基于操作者选择的边缘拉动设置，控制器66可基于机器10运行速度确定边缘拉动比例系数。例如，对于每个边缘拉动设置，控制器66可被构造成基于机器10的运行速度和边缘拉动比例系数之间的相关性确定边缘拉动比例系数。这种相关性可采取例如映射、速查表和/或等式的形式。根据一些实施方式，边缘拉动比例系数可通常随着机器10的运行速度增加而降低，并且可通常随着机器10的运行速度降低而增加。根据一些实施方式，大约0.3的边缘拉动比例系数可对应于中等运行速度的低边缘拉动设置，大约0.6的边缘拉动比例系数可对应于中等运行速度处的中等边缘拉动设置，并且大约1.0的边缘拉动比例系数可对应于中等运行速度处的高边缘拉动设置。这些比例系数只是示例性的。通过使用边缘拉动选择器34选择边缘拉动设置，操作者可以调整动力系16的操作，以便与机器10正在操作的环境和/或机器10正在进行的操作类型更加相容。
[0044]根据一些实施方式，控制系统64还可确定发动机转矩压力极限。发动机转矩压力极限是基于原动机14能够在给定发动机速度下供应的最大转矩量的压力极限。例如，在特定发动机速度下，原动机14能够供应特定量的转矩到泵42。基于泵42的位移，可以通过原动机14供应的最大转矩量对应于泵42上的压力。在此压力下，发动机转矩压力极限可以基于原动机14的发动机速度以及泵42的位移。根据一些实施方式，控制器66被构造成通过例如使用使得发动机速度、泵位移和压力相关联的映射、速查表和/或等式基于原动机14的发动机速度和泵42的位移确定发动机转矩压力极限。例如，控制器66可接收来自与原动机14相关的传感器的信号和指示泵42的位移的信号，并且确定发动机转矩压力极限。
[0045]根据一些实施方式，控制器66可将最大固定压力极限(例如基于边缘拉动比例系数调整的)与发动机转矩压力极限比较。例如，控制器66可选择调整的最大固定压力和发动机转矩压力极限中的较小者，并且使可变压力极限基于选择的压力极限，以便根据可变压力极限控制原动机14和/或动力系16的操作。
[0046]根据一些实施方式，一旦控制器66在调整的最大固定压力极限和发动机转矩压力极限之间选择，控制器66可进一步基于操作者的右脚和左脚踏板28和30的运动来调整可变压力极限。例如，控制器66可基于来自右脚和/或左脚踏板28和30的信号来确定踏板比例系数。根据一些实施方式，随着右脚踏板28被按压，从O到I的右脚踏板比例系数被选择，使得在右脚踏板28没有按压时，右脚踏板比例系数接近零，并且随着右脚踏板28被完全按压，右脚踏板比例系数接近I。根据一些实施方式，随着左脚踏板30被按压，例如从其范围的0%到50%，从I到O的左脚踏板比例系数被选择，使得在左脚踏板没有被按压时，左脚踏板比例系数接近1，并且随着左脚踏板30被完全按压，左脚踏板比例系数接近零。根据一些实施方式，右脚踏板比例系数和左脚踏板比例系数相乘在一起，以确定组合踏板比例系数。根据一些实施方式，不是使得比例系数相乘(或者除了使得比例系数相乘之外)，其他算术操作可以适用于比例系数，例如根据所希望的控制特征的类型，可以选择最小或最大，比例系数可以加在一起，可以计算比例系数的平均值等。
[0047]根据一些实施方式，控制器66被构造成通过使组合踏板比例系数与⑴最大固定压力极限(例如由边缘拉动比例系数调整的)和(2)发动机转矩压力极限比例系数中的较小者相乘来确定用于流体回路62的可变压力极限。如上所述，以示例性方式确定的压力极限可以是连续可变的，并且可以在机器10的操作过程中实时确定。以此示例性方式确定的可变压力极限可使得机器10以更加响应的方式操作，这可造成操作者对于机器10的更舒适的控制，同时还将流体回路62中的压力保持在最大固定压力极限以下。
[0048]在确定可变压力极限时，控制器66可控制原动机14和动力系16的操作，使得流体回路62中的压力保持在可变压力极限以下的水平。根据一些实施方式，控制器66可通过发送信号到泵致动装置74和/或马达致动装置76调节泵42和/或马达44的位移，以便将流体回路62中的压力保持在可变压力极限以下的水平。
[0049]工业实用性
[0050]用于控制传动装置的本发明的系统和方法可以与具有包括流体泵和流体马达的传动装置的任何机器一起使用。本发明的系统和方法可导致机器的改进操作。例如，本发明的系统和方法可基于例如机器正在操作的环境和/或机器正在进行的操作类型根据操作者的喜好帮助调整机器的操作。例如，会希望限制供应到牵引装置18的最大转矩量以防止不希望的打滑。
[0051]图4示出控制包括在流体回路中彼此操作地联接的流体泵和流体马达的传动装置的方法的示例性实施方式的流程图。根据图4所示的示例性实施方式，该方法通过基于边缘拉动选择设置在步骤100调整最大固定压力极限来开始。根据一些实施方式，边缘拉动设置选择可以经由边缘拉动选择器34进行。在步骤110，可以例如基于当前发动机速度和流体泵42的当前位移确定发动机转矩压力极限。在步骤120，调整的最大固定压力极限与发动机转矩压力极限比较。如果调整的最大固定压力极限小于发动机转矩压力极限，在步骤130，可变压力极限基于调整的最大固定压力极限确定。在步骤140，调整的最大固定压力极限可以基于来自一个或多个运行速度输入装置的信号来进一步调整，如上所述。随后，在步骤150，流体泵42和/或流体马达44的位移例如基于可变压力极限控制，使得流体回路中的压力水平大致保持在可变压力极限以下。
[0052]但是，如果在步骤120，调整的最大固定压力极限不小于发动机转矩压力极限，在步骤160，可变压力极限可以基于发动机转矩压力极限确定。在步骤170，发动机转矩压力极限可以基于来自一个或多个运行速度输入装置的信号来调整，如上所述。随后，在步骤150，流体泵42和/或流体马达44的位移例如基于可变压力极限控制，使得流体回路中的压力水平基本上保持在可变压力极限以下。在步骤180，步骤100-170可以随着机器10继续操作而重复。以此示例性方式，可变压力极限可以在机器10操作过程中连续地更新，并且流体泵42和/或流体马达44的位移可以基于可变压力极限控制。
[0053]本领域普通技术人员将明白可以对于示例性公开的系统、方法和机器进行多种改型和变型。本领域普通技术人员将从说明书和示例性公开的实施方式的考虑中明白其他实施方式。意图在于说明书和例子只作为示例性考虑，真实范围通过以下权利要求及其等同物指明。
【权利要求】
1.一种用于控制包括在流体回路￠2)中彼此操作地联接的流体泵(42)和流体马达(44)的传动装置(38)的系统(64)，该系统包括: 控制器(66),控制器能够: 接收指示操作者输入的信号； 基于指示操作者输入的信号确定流体回路中的可变压力极限；以及基于可变压力极限，控制流体泵和流体马达中的至少一个的位移，使得流体回路中的压力水平保持在可变压力极限以下。
2.根据权利要求1所述的系统，还包括能够帮助流体马达供应的最大转矩水平的选择的操作者交互装置(24)，并且其中控制器能够基于来自操作者交互装置的信号确定可变压力极限。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，控制器能够基于来自操作者交互装置的信号确定比例系数，并且使得比例系数与最大固定压力极限相乘以确定调整的最大固定压力极限。
4.根据权利要求3所述的系统，其中，控制器能够基于与发动机转矩极限相关的位移确定发动机转矩压力极限，并且基于发动机转矩压力极限和调整的最大固定压力极限中的较小者确定可变压力极限。
5.根据权利要求4所述的系统，还包括运行速度输入装置(28)，并且其中控制器能够基于来自运行速度输入装置的信号和发动机转矩压力极限和调整的最大固定压力极限中的较小者确定可变压力极限。
6.根据权利要求5所述的系统，其中，控制器能够确定与来自运行速度输入装置的信号相关的比例系数，并且使得与运行速度输入装置相关的比例系数与发动机转矩压力极限和调整的最大固定压力极限中的较小者相乘以确定可变压力极限。
7.根据权利要求1所述的系统，还包括能够发送指示流体回路中的压力的信号的压力传感器(68)，其中控制器能够基于可变压力极限和指示流体回路中的压力的信号控制流体泵和流体马达中的至少一个的位移，使得流体回路中的压力水平保持在可变压力极限以下。
8.—种机器(60),包括: 底盘(12)； 联接到底盘的原动机(14)； 联接到原动机的传动装置(38)，该传动装置包括: 能够提供流体流的流体泵(42)； 能够从流体泵接收流体流的流体马达(44);以及 提供包括流体泵和流体马达的流体回路￠2)的流体管线(60)； 联接到传动装置的牵引装置(18)，使得牵引装置被从传动装置供应转矩；以及 根据权利要求1-7中的任一项所述的用于控制转动装置的系统(64)。
9.根据权利要求16所述的机器，还包括能够帮助通过传动装置供应到牵引装置的最大转矩量的选择的选择器(34)，其中控制器能够基于从选择器接收的信号确定可变压力极限。
10.根据权利要求8所述的机器，还包括能够帮助机器的运行速度控制的运行速度输入装置(28)，并且其中控制器能够基于从运行速度输入装置接收的信号确定可变压力极限。
【文档编号】F15B19/00GK104204629SQ201280070862
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2012年12月5日 优先权日:2011年12月28日
【发明者】B·J·威尔, R·T·安德森 申请人:卡特彼勒公司