Гидростатический привод и способ затормаживания гидростатического привода

Авторы патента:


Гидростатический привод и способ затормаживания гидростатического привода
Гидростатический привод и способ затормаживания гидростатического привода
Гидростатический привод и способ затормаживания гидростатического привода

 


Владельцы патента RU 2421644:

БОШ РЕКСРОТ АГ (DE)

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к гидростатическому приводу и к способу затормаживания гидростатического привода. В гидростатическом приводе (1) в замкнутом контуре с гидродвигателем (4) через первую и вторую рабочие магистрали (11, 12) соединен гидронасос (3). Гидростатический привод (1) содержит тормозное исполнительное устройство (37) и клапан (26, 30) ограничения давления, соединенный с расположенной вниз по потоку относительно гидродвигателя (4) рабочей магистралью. При определении срабатывания тормозного исполнительного устройства (37) гидронасос (3) настраивается на тормозной объемный расход. В зависимости от силы срабатывания тормозного исполнительного устройства (37) рабочий объем гидродвигателя (4) изменяется в сторону увеличения, если возрастает сила срабатывания тормозного исполнительного устройства (37). Способ включает в себя следующие этапы: определение срабатывания тормозного исполнительного устройства (37); настройку тормозного объемного расхода гидронасоса (3); настройку гидродвигателя (4) в зависимости от возрастания силы срабатывания тормозного исполнительного устройства (37) в сторону увеличения рабочего объема; разгрузку тормозного давления, имеющегося в расположенной вниз по потоку за гидродвигателем (4) рабочей магистрали (11, 12), через клапан (26, 30) ограничения давления. При срабатывании тормозного исполнительного устройства (37) гидронасос (3) настраивают на отличающийся от нуля тормозной объемный расход, при котором потребляемая при давлении открывания клапана (26, 30) ограничения давления гидравлическая мощность соответствует тормозной мощности приводного двигателя (2). Достигается возможность осуществления процесса торможения только за счет расположенных в замкнутом гидравлическом контуре элементов. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к способу затормаживания гидростатического привода и к такому гидростатическому приводу.

Гидростатические приводы часто используются для приведения в действие рабочей гидравлики или ходовых приводов в строительных машинах. При этом первичный приводной источник, например, двигатель внутреннего сгорания, соединяется, по меньшей мере, с одним гидронасосом. Для привода машины с этим гидронасосом чаще всего в замкнутом контуре соединен гидродвигатель. Из-за инерции массы машины при ее торможении гидродвигатель, приводимый тогда ее колесами, действует в качестве насоса и без реверсирования направления течения транспортирует рабочую жидкость в замкнутом гидравлическом контуре. Нагруженный на стороне всасывания рабочей жидкостью гидронасос действует в соответствии с этим в качестве гидродвигателя и создает крутящий момент выходного вала, который поддерживается на ДВС.

У медленно движущихся машин, например вилочных погрузчиков, гидростатическая коробка передач ходового привода часто используется для того, чтобы также затормозить машину. Для этой цели известно опирание гидронасоса на ДВС. Достигаемая этим тормозная мощность ограничена имеющейся в распоряжении тормозной мощностью ДВС. Из DE 19892039 А1 известно далее соединение вала насоса со вторым регулируемым гидронасосом. Этот второй регулируемый гидронасос расположен в открытом контуре и рассчитан на подачу только в одном направлении. Подаваемая вторым регулируемым гидронасосом рабочая жидкость в случае процесса торможения может через клапан ограничения давления разгружаться обратно в объем бака. Объемный поток в направлении клапана ограничения давления ограничивается при этом клапаном, который с возрастающим нажатием на педаль тормоза подает к клапану ограничения давления увеличивающийся объемный поток.

Недостаток описанной приводной системы в том, что для создания тормозного действия дополнительно к гидронасосу и гидродвигателю, а также для управления ими требуется еще один гидронасос. Поэтому помимо регулирования гидронасоса и гидродвигателя гидростатической передачи дополнительно требуется еще регулирование объемной подачи дополнительного гидронасоса. Дополнительно посредством регулируемого клапана необходимо регулировать разгруженный через клапан ограничения давления поток дополнительного гидронасоса. Процесс торможения активирует, тем самым, не только ходовой привод, но и, кроме того, также открытый контур, необходимый для приведения в действие рабочей гидравлики.

Задачей настоящего изобретения является создание гидростатического привода и способа затормаживания гидростатического привода, при котором процесс торможения осуществляется только за счет расположенных в замкнутом гидравлическом контуре элементов.

Эта задача решается посредством гидростатического привода, согласно изобретению, и способа, согласно изобретению, с признаками по пунктам 1 и соответственно 8.

Гидростатический привод, согласно изобретению, содержит гидронасос в замкнутом контуре. В замкнутом контуре через его первую и вторую рабочие магистрали с гидронасосом соединен гидродвигатель. Далее гидростатический привод содержит тормозное исполнительное устройство и, по меньшей мере, один клапан ограничения давления, соединенный вниз по потоку за гидродвигателем с рабочей магистралью. При срабатывании тормозного исполнительного устройства гидронасос может быть настроен на тормозной объемный расход. В зависимости от силы срабатывания тормозного исполнительного устройства с возрастанием силы срабатывания рабочий объем гидродвигателя может быть изменен в сторону увеличения. Тормозной объемный расход выбирается при этом так, что, по меньшей мере, часть рабочей жидкости, подаваемой действующим в качестве насоса гидродвигателем в режиме движения накатом, разгружается за счет клапана ограничения давления. При этом кинетическая энергия, которую следует уменьшить, превращается в тепло. Простое решение возникает тогда, когда тормозной объемный расход соответствует нулевому ходу гидронасоса. Дополнительного гидронасоса для такого процесса торможения не требуется. Кроме того, в режиме торможения могут предпочтительно использоваться клапаны ограничения давления, используемые для защиты рабочей магистрали замкнутого контура гидростатического привода.

Согласно предпочтительному варианту предлагаемого способа, в таком приводе прежде всего обнаруживается срабатывание тормозного исполнительного устройства. За счет обнаруженного срабатывания тормозного исполнительного устройства гидронасос настраивается на тормозной объемный расход. Рабочий объем гидродвигателя устанавливается тогда в зависимости от силы срабатывания тормозного исполнительного устройства на соответствующий рабочий объем, причем с возрастанием силы срабатывания рабочий объем гидродвигателя может быть изменен в сторону увеличения. Рабочая жидкость, подаваемая гидродвигателем в соединенную с ним вниз по потоку рабочую магистраль, разгружается за счет клапана ограничения давления.

В зависимых пунктах охарактеризованы предпочтительные варианты гидростатического привода и способа согласно изобретению.

В частности, предпочтительно настроить гидродвигатель сначала при срабатывании тормозного исполнительного устройства на уменьшенный или исчезающий объемный расход и, исходя из этого положения, изменить рабочий объем в сторону увеличения. Настройка гидродвигателя на сначала уменьшающийся или исчезающий рабочий объем имеет преимущество предотвращения пиков давления в гидростатическом замкнутом контуре.

Чтобы дополнительно использовать тормозное действие соединенного с гидронасосом приводного двигателя, предпочтительно выбрать тормозной объемный расход так, чтобы гидронасос с отличающимся от нуля рабочим объемом опирался на приводной двигатель. Таким образом, часть уменьшаемой кинетической энергии уменьшается за счет опирания на приводной двигатель, а остальная часть энергии - за счет превращения в тепло на клапане ограничения давления. У этого отличающегося от нуля объемного расхода потребленная гидронасосом мощность при давлении открывания клапана ограничения давления преимущественно идентична тормозной мощности соединенного с гидронасосом приводного двигателя. Благодаря этому выгодно используется тот факт, что тормозное действие может быть достигнуто также за счет опирания гидронасоса на приводной двигатель. Настройка тормозного объемного расхода на значение объемного расхода, которое соответствует имеющейся в распоряжении тормозной мощности приводного двигателя, дает при этом возможность оптимального использования имеющейся в распоряжении тормозной мощности за счет приводного двигателя. Это уменьшает образование тепла на клапане ограничения давления, который должен превращать в тепло только избыточную кинетическую энергию.

Гидродвигатель настраивается преимущественно на рабочий объем, пропорциональный силе срабатывания тормозного исполнительного устройства. Такая пропорциональная настройка рабочего объема гидродвигателя имеет то преимущество, что для водителя машины, приводимой в движение гидростатическим приводом, согласно изобретению, возникает рассчитываемое тормозное действие. Если, например, в качестве силы срабатывания измеряется усилие на педаль тормоза, то регулирование гидродвигателя происходит пропорционально приложенному водителем тормозному усилию. Такое пропорциональное регулирование гидродвигателя облегчает вождение машины.

Чтобы можно было идентичным образом использовать функцию гидростатического привода или способа затормаживания гидростатического привода в обоих направлениях движения, преимущественно у простого гидростатического привода с подачей в одну из обеих рабочих магистралей предпочтительно предусмотреть для обеих рабочих магистралей замкнутого контура по одному клапану ограничения давления. Таким образом, независимо от выбранного направления движения и, тем самым, от соответствующего направления течения рабочей жидкости в замкнутом контуре можно достичь тормозного действия также независимо от направления движения.

Предпочтительный пример выполнения гидростатического привода и способа его затормаживания изображен на чертежах, на которых представляют:

- фиг.1: схему гидростатического привода;

- фиг.2: упрощенный вид первого примера осуществления способа;

- фиг.3: упрощенный вид второго примера осуществления способа.

На фиг.1 изображен гидростатический привод 1. В качестве первичного приводного источника служит приводной двигатель 2, выполненный, как правило, в виде двигателя внутреннего сгорания, преимущественно дизеля. Гидростатический привод 1 может быть, например, гидростатической коробкой передач машины с гидростатическим приводом, такой как, например, вилочные погрузчики или строительные машины, однако не ограничен таким приводом.

Приводной двигатель 2 приводит в движение регулируемый гидронасос 3. Регулируемый гидронасос 3 рассчитан на подачу в двух направлениях и представляет собой преимущественно аксиально-поршневую машину в конструкции с наклонным блоком цилиндров или наклонным диском. С гидронасосом 3 в замкнутом контуре соединен гидродвигатель 4. Гидродвигатель 4 также рассчитан на работу в обоих направлениях течения. Рабочий объем гидродвигателя 4 выполнен также с возможностью настройки.

Для привода гидронасоса 3 приводной двигатель 2 соединен с ним через ведущий вал 5. Гидродвигатель 4 через выходной вал 6 соединен, например, с ведомым мостом 7 строительной машины. Последний содержит дифференциал 8, который передает на колеса 9, 10 машины подаваемый через выходной вал 6 приводной крутящий момент.

Гидронасос 3 подает рабочую жидкость в первую 11 или вторую 12 рабочую магистраль. Гидронасос 3 через первую 11 и вторую 12 рабочие магистрали соединен с гидродвигателем 4 в замкнутом контуре. Таким образом, в зависимости от направления подачи гидронасоса 3 возникает направление течения по часовой стрелке или против часовой стрелки на фиг.1. Разные направления подачи соответствуют при этом движению вперед или движению задним ходом.

Направление подачи и объемный расход гидронасоса 3 настраиваются преимущественно посредством первого регулировочного устройства 13. При использовании в качестве гидронасоса 3 аксиально-поршневой машины в конструкции с наклонным диском регулировочное устройство 13 приводит в действие регулировочный механизм гидронасоса 3, например, расположенный в коромысле наклонный диск.

Сопоставимым образом предусмотрено второе регулировочное устройство 14, которое взаимодействует с регулировочным механизмом гидродвигателя 4. В качестве гидродвигателя 4 могут использоваться регулируемые гидравлические машины. Гидродвигателем 4 может быть, например, гидростатическая аксиально-поршневая машина в конструкции с наклонным блоком цилиндров или наклонным диском.

Настройка объемного расхода гидронасоса 3 и рабочего объема гидродвигателя 4 осуществляются посредством электронного блока 15 управления. Электронный блок 15 управления через первую 16 и вторую 17 линии управляющих сигналов соединен соответственно с первым 13 и вторым 14 регулировочными устройствами. В нормальном режиме движения электронный блок 15 управления устанавливает передаточное отношение гидростатической коробки передач. Гидростатическая коробка передач включает в себя замкнутый контур и расположенные в нем гидродвигатель 4 и гидронасос 3. Настройкой объемного расхода гидронасоса 3 и рабочего объема гидродвигателя 4 определяется передаточное отношение гидростатической коробки передач. В качестве входной величины при этом служит, например, положение педали акселератора (на фиг.1 не показана).

Вместе с ведущим валом 5 с гидронасосом 3 соединен питающий насос 18. Питающий насос 18 выполнен в виде нерегулируемого насоса и предназначен для подачи только в одном направлении. За счет своего жесткого соединения с ведущим валом 5 питающий насос 18 вращается с частотой вращения приводного двигателя 2.

Питающий насос 18 всасывает из объема 19 бака рабочую жидкость и подает ее в соответствии с частотой вращения ведущего вала 5 в питающую магистраль 20. Питающая магистраль 20 оканчивается в первой 21 и второй 22 соединительных магистралях. Первая соединительная магистраль 21 соединяет питающую магистраль 20 с первой рабочей магистралью 11. Вторая соединительная магистраль 22 соединяет питающую магистраль 20 соответственно со второй рабочей магистралью 12.

В первой соединительной магистрали 21 расположен первый питающий клапанный блок 23. Соответственно также во второй соединительной магистрали расположен второй питающий клапанный блок 24.

Питающие клапанные блоки 23, 24 служат вместе с питающим насосом 18 для поддержания давления в системе и для заполнения гидравлического контура из его сначала лишенного давления на этапе запуска состояния. Для этого первый питающий клапанный блок 23 содержит первый обратный клапан 25 в первом ответвлении 21' соединительной магистрали. Обратный клапан 25 открывается в направлении первой рабочей магистрали 11. Параллельно первому обратному клапану 25 во втором ответвлении 21'' соединительной магистрали расположен первый клапан 26 ограничения давления. Если имеющееся в питающей магистрали 20 питающее давление превышает давление в первой рабочей магистрали 11, то открывается первый обратный клапан 25 и рабочая жидкость течет из питающей магистрали 20 через первую соединительную магистраль 21, ее первое ответвление 21' и расположенный в нем обратный клапан 25 в первую рабочую магистраль 11. Если же имеющееся в первой рабочей магистрали 11 рабочее давление выше питающего давления в питающей магистрали 20, то обратный клапан 25 возвращается в свое закрытое положение и перекрывает первое ответвление 21' соединительной магистрали.

Во втором ответвлении 21'' соединительной магистрали во время возникновения нормальных рабочих давлений первый клапан 26 ограничения давления находится в своем закрытом положении. В направлении своего закрытого положения первый клапан 26 ограничения давления нагружен первой пружиной 28 сжатия. Навстречу усилию первой пружины 28 сжатия через первую измерительную линию 27 действует имеющееся во втором ответвлении 21'' соединительной магистрали давление. Имеющееся во втором ответвлении 21'' соединительной магистрали давление идентично давлению в первой рабочей магистрали 11. Имеющееся во втором ответвлении 21'' соединительной магистрали давление направляется по первой измерительной линии 27 к соответствующей измерительной поверхности первого клапана 26 ограничения давления.

Если давление в первой рабочей магистрали 11 превышает критическое значение, установленное первой пружиной 28 сжатия, то гидравлическое усилие на измерительной поверхности, нагружаемой посредством первой измерительной линии 27 давлением в рабочей магистрали, также превышает усилие первой пружины 28 сжатия. Вследствие этого первый клапан 26 ограничения давления перемещается в направлении своего открытого положения. Давление в первой рабочей магистрали 11 может быть, тем самым, через второе ответвление 21'' соединительной магистрали при открытом первом клапане 26 ограничения давления уменьшено в направлении питающей магистрали 26.

Второй питающий клапанный блок 24 имеет соответствующую конструкцию. Он содержит второй обратный клапан 29 в третьем ответвлении 22' второй соединительной магистрали, который открывается в направлении второй рабочей магистрали 12. Второй обратный клапан 29 открывается, когда давление в питающей магистрали 20 превышает давление во второй рабочей магистрали 12. Параллельно второму обратному клапану 29 в четвертом ответвлении 22'' соединительной магистрали расположен второй клапан 30 ограничения давления. Второй клапан 30 ограничения давления открывается, когда гидравлическое усилие, создаваемое на измерительной поверхности подаваемым по второй измерительной линии 31 давлением, превышает усилие действующей во встречном направлении второй пружины 32 сжатия. Вторая пружина 32 сжатия нагружает второй клапан 30 ограничения давления в направлении его закрытого положения.

Если первая рабочая магистраль 11 через первый клапан 26 ограничения давления разгружается в направлении питающей магистрали 20, а имеющееся в питающей магистрали 20 питающее давление выше давления во второй рабочей магистрали 12, то открывается второй клапан 29 ограничения давления и первая рабочая магистраль 11 разгружается в направлении второй рабочей магистрали 12.

Для защиты питающей магистрали 20 и питающих клапанных блоков 23, 24 предусмотрен клапан 34 ограничения питающего давления. Клапан 34 ограничения питающего давления через разгрузочную магистраль 33 соединен с питающей магистралью 20 и соединительными магистралями 21, 22. Клапан 34 ограничения питающего давления представляет собой также нагруженный пружиной 36 клапан ограничения давления. Навстречу усилию пружины 36 действует гидравлическое усилие, которое создается давлением, отбираемым через третью измерительную линию 35 из разгрузочной магистрали 33. Если имеющееся в питающей магистрали 20 или в соединительных магистралях 21, 22 давление превышает установленное пружиной 36 максимальное питающее давление, то клапан 34 ограничения питающего давления перемещается в направлении своего открытого положения, а разгрузочная магистраль 33 разгружается в объем 19 бака.

Для нижеследующего пояснения процесса торможения следует исходить из того, что сначала имеет место ситуация движения, когда гидронасос 3 подает рабочую жидкость в первую рабочую магистраль 11. Направление течения на фиг.1 проходит, тем самым, по часовой стрелке. Первая рабочая магистраль 11 является рабочей магистралью со стороны подачи по отношению к гидронасосу 3 и расположена вверх по потоку перед гидродвигателем 4. В соответствии с этим вторая рабочая магистраль 12 при подаче по часовой стрелке расположена вниз по потоку за гидродвигателем 4 и образует рабочую магистраль гидронасоса 3 со стороны всасывания. При реверсировании направления движения сторона подачи и сторона всасывания меняются местами, и происходит реверсирование направления течения.

Для регистрации процесса торможения предусмотрена педаль 37 тормоза. Педаль 37 тормоза соединена с датчиком 38, который при нажатии педали 37 тормоза подает по сигнальной линии 39 сигнал электронному блоку 15 управления. В изображенном примере педаль 37 тормоза образует тормозное исполнительное устройство. При нажатии педали 37 тормоза на основе сигнала датчика 38 определяется процесс торможения, и усилие нажатия педали 37 тормоза регистрируется датчиком 38. Датчик 38 может быть угломером, измерителем пути или динамометром и может регистрировать соответственно путь или усилие нажатия педали 37 тормоза. Соответствующий этой силе срабатывания сигнал направляется по сигнальной линии 39 электронному блоку 15 управления.

Как только электронный блок 15 управления обнаружит, что имеет место процесс торможения, к первому 13 и второму 14 регулировочным устройствам подаются соответствующие управляющие сигналы. Первое регулировочное устройство 13 гидронасоса 3 настраивается за счет соответствующего управляющего сигнала гидронасоса через первую линию 16 управляющих сигналов на тормозной объемный расход. В простейшем случае тормозной объемный расход является исчезающим объемным расходом гидронасоса 3, так что протекание через гидронасос 3 невозможно.

Преимущественно гидродвигатель 4 при определении начинающегося процесса торможения настраивается сначала за счет соответствующего управляющего сигнала двигателя посредством второго регулировочного устройства 14 на уменьшенный или исчезающий рабочий объем (т.е. рабочий объем гидродвигателя изменяется в сторону уменьшения или исчезновения). Исходя из этого положения гидродвигателя 4, в случае выполнения аксиально-поршневой машины в конструкции с наклонным диском последний поворачивается, в результате чего рабочий объем гидродвигателя 4 увеличивается, причем угол поворота возрастает с возрастанием силы срабатывания тормозного исполнительного устройства. Сила срабатывания регистрируется в виде пути, угла или усилия на педаль 37 тормоза. Регулирование гидродвигателя 4 происходит так, что направление течения в замкнутом контуре сохраняется. С возрастанием силы срабатывания тормозного исполнительного устройства при неизменном направлении течения гидродвигатель 4 действует, тем самым, все больше в качестве насоса и подает рабочую жидкость в рабочую магистраль вниз по потоку. В описанном выше примере, в котором рабочая жидкость подается в замкнутом контуре по часовой стрелке, гидродвигатель 4 подает ее в соответствии с этим в соединенную с ним вниз по потоку вторую рабочую магистраль 12. Чем выше сила срабатывания, тем больше поток рабочей жидкости, создаваемый гидродвигателем 4 в направлении гидронасоса 3.

Как уже сказано, тормозной объемный расход, на который настроен гидронасос 3, является в простейшем случае нулевым объемным расходом. В соответствии с этим подаваемая во вторую рабочую магистраль 12 рабочая жидкость не может течь через гидронасос 3. Следствием является возрастание давления во второй рабочей магистрали 12. Если давление во второй рабочей магистрали 12 превышает значение давления, установленное вторым клапаном 30 ограничения давления, то открывается второй клапан 30 ограничения давления и вторая рабочая магистраль 12 разгружается в направлении питающей магистрали 20.

Одновременно падает давление в первой рабочей магистрали 11. Падение давления возникает за счет всасывания рабочей жидкости гидродвигателем 4 из первой рабочей магистрали 11. Дополнительная подача рабочей жидкости гидронасосом 3 не может происходить из-за настроенного на нуль тормозного объемного расхода. Таким образом, давление в питающей линии 20 превышает имеющееся в первой рабочей магистрали 11 давление, и открывается первый обратный клапан 25. За счет второго клапана 30 ограничения давления второго питающего клапанного блока 24 и за счет обратного клапана 25 первого питающего клапанного блока 23 возникшее во второй рабочей магистрали 12 давление разгружается в первую рабочую магистраль 11. Кинетическая энергия превращается, тем самым, на втором клапане 30 ограничения давления в тепло.

Согласно одному предпочтительному варианту, изменение рабочего объема гидродвигателя 4 происходит пропорционально силе срабатывания тормозного исполнительного устройства. Тормозное исполнительное устройство может содержать вместо изображенной педали 27 тормоза, например, соответствующий ручной рычаг. Далее предпочтительно выполнение тормозного объемного расхода гидронасоса 3 не в виде нулевого объемного расхода. Если должна использоваться имеющаяся в распоряжении тормозная мощность приводного двигателя 2, то устанавливается отличающийся от нуля тормозной объемный расход гидронасоса 3. Тормозной объемный расход рассчитан идеальным образом так, что при давлении открывания второго клапана 30 ограничения давления имеющаяся в распоряжении тормозная мощность приводного двигателя 2 не превышается и не возникает критического повышения частоты вращения приводного двигателя 2.

Это происходит в том случае, когда потребляемая гидронасосом 3 гидравлическая мощность соответствует тормозной мощности приводного двигателя 2.

Чтобы обеспечить комфортную настройку тормозного действия, настройка рабочего объема гидродвигателя 4 преимущественно пропорциональна силе срабатывания педали 27 тормоза. Предпочтительно изменение тормозного объемного расхода гидронасоса 3 и изменение рабочего объема гидродвигателя 4 при определении процесса торможения в сторону его исчезновения происходят одновременно. При этом, в частности, предпочтительно учитывать характер собственного поворота насоса и двигателя. Если гидронасос 3 настраивается на отличающийся от нуля тормозной объемный расход, то преимущественно и здесь сначала происходит настройка на нулевой объемный расход.

На фиг.1 изображен простой пример выполнения только с одним гидродвигателем 4. Изобретение может быть, само собой, расширено на применение нескольких гидродвигателей 4, причем гидродвигатели приводятся в действие посредством одного общего или отдельных регулировочных устройств. Для достижения тормозного действия один или несколько из имеющихся гидродвигателей регулируется уже описанным образом.

На фиг.2 схематично изображен пример первого осуществления способа. Исходя из нормального режима 40 движения, с помощью электронного блока 15 управления запрашивается, передает ли тормозное исполнительное устройство сигнал. Если электронный блок 15 управления принимает такой сигнал, то констатируется процесс торможения и на этапе 42 объемный расход гидронасоса настраивается на тормозной объемный расход VГ,П. Одновременно рабочий объем VГ,М гидродвигателя 4 уменьшается до нуля. Одновременное уменьшение объемного расхода и рабочего объема до нуля позволяет избежать возникновения пиков давления в замкнутой гидравлической системе. После уменьшения рабочего объема и объемного расхода до нуля следует короткая пауза. Пауза 43 служат для того, чтобы после как можно более быстрого уменьшения рабочего объема и объемного расхода гарантировать стабильное состояние системы, прежде чем на этапе 44 не произойдет настройка рабочего объема гидродвигателя 4 на рабочий объем, пропорциональный силе срабатывания тормозного исполнительного устройства, и изменения гидронасоса 3 на тормозной объемный расход. В дальнейшем процессе торможения рабочий объем гидродвигателя 4 приспосабливается к соответствующей актуальной силе срабатывания.

Запрос о том, имеет ли место процесс торможения, происходит циклически, поэтому на фиг.2 по стрелке 47 происходит возврат к началу способа. Если запрос на этапе 41 покажет, что процесс торможения больше не имеет места, то на этапе 46 объемный расход гидронасоса 3 и рабочий объем гидродвигателя 4 снова изменяются на соответствующее нормальному режиму движения значение. Это приспосабливание осуществляется также электронным блоком 15 управления, который устанавливает передаточное отношение гидростатической коробки передач, как уже сказано, в зависимости от положения педали акселератора или положения ходового рычага. Гидростатический привод 1 находится, тем самым, снова в своем первоначальном ходовом состоянии с изменившейся скоростью 40'.

На фиг.3 изображен альтернативный, особенно предпочтительный пример осуществления способа при торможении.

Исходя из нормального режима движения, сначала на этапе 41 с помощью электронного блока 15 управления запрашивается, передает ли тормозное исполнительное устройство сигнал. Таким образом, на этапе 41 при наличии соответствующего сигнала констатируется нажатие педали 37 тормоза. Если блок 15 управления обнаружит срабатывание тормоза, то на этапе 48 определяется, длится ли уже процесс торможения или из ускоренного или непрерывного режима движения происходит затормаживание машины. Для этого осуществляется сравнение с предыдущим значением, и, таким образом, определяется, передает ли тормозное исполнительное устройство заново сигнал.

Если, тем самым, определяется начало процесса торможения, то происходит переход способа к этапу 49. На следующих за определением начала торможения этапах 49, 50 объемный расход гидронасоса 3 и рабочий объем гидродвигателя 4 настраиваются (изменяются) в сторону уменьшения. Исходя из первоначальной настройки объемного расхода VГП,0 гидронасоса 3, ее значение уменьшается до VГП,1, что пропорционально отношению тормозного объемного расхода VГП,ТОР к VГП,MAX:

Одновременно рабочий объем гидродвигателя 4 изменяется в сторону уменьшения до значения VГМ,1. Уменьшенный рабочий объем VГМ,1 выбирается при этом так, что передаточное отношение гидростатического привода 1 остается постоянным. Исходя из первоначального рабочего объема VГМ,0, рабочий объем гидродвигателя 4 настраивается, тем самым, на новое значение VГМ,1 по следующему отношению:

Настройка объемного расхода гидронасоса 3 и рабочего объема гидродвигателя 4 является составной частью способа, во время которого повторно осуществляются этапы 41, 48. Следовательно, после того как гидродвигатель 4 и гидронасос 3 будут настроены на их уменьшенные рабочий объем VГМ,1 и объемный расход VГП,1 соответственно, снова запрашивается, сработало ли тормозное исполнительное устройство. Если желательно замедление, то исполнительное устройство непрерывно приводится в действие, так что при последующем запросе на этапе 48 определяется, что начало торможения не имеет места.

Таким образом, определяется длящийся процесс торможения, и на этапе 51 рабочий объем гидродвигателя в зависимости от срабатывания тормозного исполнительного устройства изменяется на актуализированный рабочий объем. Степень регулирования зависит при этом от срабатывания исполнительного устройства.

Затем на этапе 52 проверяется, достиг ли актуализированный рабочий объем VГМ гидродвигателя 4 предельного значения гидравлического проскальзывания, начиная с которого гидронасос в течение возможного отрезка времени может быть повернут до нуля, что обеспечивает торможение машины вплоть до остановки.

Если определенное проскальзывание меньше предельного значения, то на этапе 53 объемный расход гидронасоса 3 в течение отрезка времени настраивается в сторону исчезновения или пропадания.

Если же на этапе 52 будет установлено, что достигнут предел проскальзывания, то объемный расход гидронасоса 3 не изменится и произойдет возврат к отправной точке способа по стрелке 47.

В процессе торможения этапы 51, 52 и, возможно, 53 непрерывно повторяются. По окончании процесса торможения при повторном запросе, сработало ли тормозное исполнительное устройство, на этапе 41 определяется, что исполнительное устройство больше не приводится в действие водителем. В соответствии с этим в течение отрезка времени на этапе 54 объемный расход VГП гидронасоса 3 снова изменяется до заданного значения. Одновременно или со сдвигом по времени на этапе 55 в течение отрезка времени также рабочий объем VГМ гидродвигателя 4 изменяется до заданного значения. Заданные значения соответствуют при этом передаточному отношению привода 1, отвечающему новой ситуации движения.

В изображенном на фиг.3 предпочтительном осуществлении способа нулевого поворота гидродвигателя 4 не требуется. Таким образом, для привода с целью осуществления способа во втором примере могут использоваться также такие двигатели, рабочий объем которых не изменяется в сторону исчезновения.

Изобретение не ограничено изображенными примерами выполнения. Напротив, возможны также комбинации отдельных возможностей и модификаций без отклонения от идеи изобретения.

1. Гидростатический привод, содержащий гидронасос (3), гидродвигатель (4), соединенный с ним в замкнутом контуре через первую рабочую магистраль (11) и вторую рабочую магистраль (12), и тормозное исполнительное устройство (37), причем предусмотрен, по меньшей мере, один клапан (26, 30) ограничения давления, соединенный с расположенной вниз по потоку относительно гидродвигателя (4) рабочей магистралью (11, 12), и этот, по меньшей мере, один клапан (26, 30) ограничения давления открыт при установленном значении, и причем гидронасос (3) выполнен с возможностью настройки на тормозной объемный расход при срабатывании тормозного исполнительного устройства (37), а гидродвигатель (4) в зависимости от силы срабатывания тормозного исполнительного устройства (37) выполнен с возможностью изменения рабочего объема в сторону увеличения с возрастанием силы срабатывания, отличающийся тем, что тормозной объемный расход гидронасоса (3) представляет собой отличающийся от нуля объемный расход, при котором гидравлическая мощность при давлении открывания клапана (26, 30) ограничения давления соответствует тормозной мощности приводного двигателя (2).

2. Привод по п.1, отличающийся тем, что при срабатывании тормозного исполнительного устройства (37) гидронасос (3) выполнен с возможностью настройки сначала на уменьшенный или исчезающий объемный расход и, исходя из этого, с возможностью настройки в сторону увеличения рабочего объема.

3. Привод по п.1, отличающийся тем, что гидродвигатель (4) выполнен с возможностью настройки на рабочий объем, пропорциональный силе срабатывания тормозного исполнительного устройства (37).

4. Привод по п.1, отличающийся тем, что предусмотрен дополнительный клапан (26, 30) ограничения давления, соединенный с другой рабочей магистралью (11, 12).

5. Привод по п.1, отличающийся тем, что для настройки тормозного объемного расхода гидронасоса (3) и рабочего объема гидродвигателя (4) предусмотрен электронный блок (15) управления, к которому может подаваться тормозной сигнал, представляющий силу срабатывания тормозного исполнительного устройства (37).

6. Привод по п.1 или 4, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один клапан (26, 30) ограничения давления расположен в соответствующем питающем клапанном блоке (23, 24).

7. Способ затормаживания гидростатического привода, содержащего гидронасос (3), соединенный с ним в замкнутом контуре гидродвигатель (4) и, по меньшей мере, один соединенный с расположенной вниз по потоку за гидродвигателем (4) рабочей магистралью (11, 12) клапан (26, 30) ограничения давления, который открыт при установленном значении, включающий в себя следующие этапы:
- определение срабатывания тормозного исполнительного устройства (37);
- настройка тормозного объемного расхода гидронасоса (3);
- настройка гидродвигателя (4) в зависимости от возрастания силы срабатывания тормозного исполнительного устройства (37) в сторону увеличения рабочего объема;
- разгрузка тормозного давления, имеющегося в расположенной вниз по потоку за гидродвигателем (4) рабочей магистрали (11, 12), через клапан (26, 30) ограничения давления,
отличающийся тем, что при срабатывании тормозного исполнительного устройства (37) гидронасос (3) настраивают на отличающийся от нуля тормозной объемный расход, при котором потребляемая при давлении открывания клапана (26, 30) ограничения давления гидравлическая мощность соответствует тормозной мощности приводного двигателя (2).

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что перед настройкой рабочего объема гидродвигателя (4) в зависимости от силы срабатывания тормозного исполнительного устройства (37) гидродвигатель (4) настраивают при определении процесса торможения сначала на уменьшенный или исчезающий рабочий объем.

9. Способ по п.7, отличающийся тем, что гидродвигатель (4) настраивают на рабочий объем, пропорциональный силе срабатывания тормозного исполнительного устройства (37).

10. Способ по одному из пп.7-9, отличающийся тем, что к электронному блоку (15) управления подают сигнал, представляющий силу срабатывания тормозного исполнительного устройства (37), и посредством электронного блока (15) управления настраивают тормозной объемный расход гидронасоса (3) и рабочий объем гидродвигателя (4).

11. Способ по п.7, отличающийся тем, что давление, имеющееся в расположенной вниз по потоку относительно гидродвигателя (4) рабочей магистрали (11, 12), разгружают через расположенный в питающем клапанном блоке (23, 24) клапан (26, 30) ограничения давления в питающую магистраль (20).



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области транспортного машиностроения и предназначено для автоматического адаптивного управления бесступенчатыми приводами трансмиссий многоприводных транспортных средств.

Изобретение относится к гидроприводам объемного регулирования общего назначения и может быть использовано для управления различными устройствами подъемно-транспортных машин с широким диапазоном изменения скоростей и моментов нагрузок.

Изобретение относится к машиностроительной гидравлике. .

Изобретение относится к области машиностроительной гидравлики и может быть использовано в гидроприводах, содержащих объемно-замкнутые насос и гидромотор, например, в гидрообъемных передачах механизмов поворота гусеничных машин.

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано в управлении насосами и гидромоторами гидрооъемной трансмиссии многоколесной транспортной машины.

Изобретение относится к объемным гидроприводам, в частности к регулированию скорости рабочих органов строительных, дорожных и других машин. .

Изобретение относится к гидроприводам механизмов передвижения технологических мобильных машин, в частности экскаваторов, и может быть использовано в транспортном машиностроении.

Изобретение относится к приводному устройству для транспортного средства. .

Изобретение относится к гибридным транспортным средствам. .

Изобретение относится к гибридным транспортным средствам. .

Изобретение относится к области транспорта и может быть использовано в устройствах управления зарядкой для транспортного средства и транспортном средстве, выполненном с возможностью зарядки устройства накопления энергии от внешнего источника энергии.

Изобретение относится к области транспорта и может быть использовано в устройствах управления зарядкой для транспортного средства и транспортном средстве, выполненном с возможностью зарядки устройства накопления энергии от внешнего источника энергии.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к силовым локомотивным установкам и способу управления ими. .

Изобретение относится к управлению транспортным средством. .

Изобретение относится к области использования двигателей внутреннего сгорания (ДВС) в машинах и машинных агрегатах различного назначения, использующих электромеханическую трансмиссию, в частности, применительно к транспортным средствам.

Изобретение относится к способу автоматического приведения в действие режима свободного хода транспортного средства. .

Изобретение относится к способу автоматического приведения в действие режима свободного хода транспортного средства. .

Изобретение относится к приводному устройству для транспортного средства. .
Наверх