用于操作静液压驱动车辆的方法

专利名称：用于操作静液压驱动车辆的方法
技术领域：
本发明整体上涉及静液压驱动车辆，更具体地，涉及对操作用于推进所述类型车 辆的液压回路的操作进行监控的诊断系统和控制。
背景技术：
静液压驱动车辆通常包括由发动机或马达驱动的液压泵。液压泵将流体流推进到 与车辆的车轮或其它驱动部件连接的一个或多个致动器，通常是液压马达。来自泵的流体 流通过每个致动器，使车辆以行驶速度行进。调节控制输入部件(例如控制杆、踏板或任何 其它适当装置)的操作员控制车辆的运动。当操作员对控制输入部件进行移位时，由与控 制输入部件形成一体的位移传感器或替代地由机械连杆机构的位移产生信号。信号被传输 到与车辆相关联的控制器，在该控制器中，信号被解译并且适当的指令被发送到与液压泵 相关联的致动器，该致动器被设置用于使操作用来改变泵排量的泵的控制臂运动。替代地， 控制输入部件例如可以通过缆线机械地连接到泵，该缆线使泵的控制臂响应于控制输入部 件的移位而运动。泵的控制臂的移位通过改变斜盘在泵中的操作倾角而致使泵的排量改变，并且由 此改变通过泵推进的流体的压力和流速。通过泵调制流体的流速例如控制驱动车辆车轮的 液压马达的旋转速率并且由此控制车辆的行驶速度。附加系统可以用于控制车辆的行驶速 度，例如制动系统或变速器可以用于在操作员希望车辆减速时使车辆减速。虽然这些类型的控制在过去一度是有效的，但它们不能充分防止车辆在一些情形 下(例如当诸如浙青压实机的重型车辆操作在斜坡表面或斜面上时)的非指令的运动。防 止车辆的非指令的运动不仅从安全方面考虑是期望的，也因为车辆以比期望速度更快或更 慢的速度操作将直接影响操作参数，例如材料压实效率和速率。

发明内容
在一个方面，本发明描述一种具有至少一个车轮和可变排量泵的静液压驱动车 辆。泵的排量基于旋转斜盘的倾角改变而调节。由泵推进的流体流循环到使车辆的一个或 多个车轮转动的至少一个推进马达。传感器感测旋转斜盘的倾角，该倾角被传递到电子控 制器。替代地，传感器感测推进马达的旋转方向和速度。控制器基于来自操作员的控制信 号确定旋转斜盘的期望信号，并且将该期望信号与来自传感器的实际信号以及阈值进行比 较，并且在实际信号与期望信号的差达到预定程度并且持续预定时间段时，使车辆停止运 动。在另一方面，本发明描述一种用于操作具有可变排量泵的静液压驱动车辆的方 法，该可变排量泵可操作地与驱动至少一个车轮的推进马达相关联。该方法包括接收来自 操作员的在与车辆相关联的电子控制器中的指令，并且将该指令与包括在可变排量泵中的 斜盘的期望操作倾角相关。产生传递到电子控制器的测量结果的传感器测量斜盘的操作倾 角，或者替代地，测量推进马达的旋转方向和速度。将测量结果与期望角度进行比较以产生差，并且将该差与阈值进行比较。在第一操作模式下，当该差在阈值之下时，斜盘的操作倾 角被适当地调节以减小差，或者替代地，直接指令泵的位置。在第二操作模式中，当该差在 阈值之上时，计算时间值的计时器被起动并且在该差在阈值之上的同时增加时间值。当时 间值超出时间限制，车辆的运动被认为是非指令的，并且因此停止或停住。在又一方面，本发明整体上描述一种操作具有原动机的静液压驱动车辆的方法， 该原动机操作可变排量推进泵。泵的排量基于包括在泵中的旋转斜盘的倾角而改变。由泵 推进的流体流操作以将功率传送到至少一个推进马达，推进马达可操作地连接到车辆的至 少一个车轮。车辆的运动通过由使用者操作的控制装置来控制。根据该方法，利用传感器 来感测旋转斜盘的倾角以产生角度信号，该角度信号被传递到电子控制器。替代地，测量推 进马达的旋转方向和速度，并且该测量结果被传递到电子控制器。用于旋转斜盘的期望倾 角可以基于控制信号进行确定并且与操作的期望或预期模式相比较。之后，当该测量结果 与期望角度的差达到预定程度并且持续预定时间段时，可以使车辆的所述至少一个车轮停 转。


图1是静液压驱动车辆的一个例子的轮廓图。图2是根据本发明的简化的液压回路的线路图。图3是根据本发明的用于控制系统的框图。图4是根据本发明的操作静液压驱动车辆的方法的流程图。图5是根据本发明的一种替代实施方式的简化的液压回路的线路图。图6是根据本发明的一种替代实施方式的控制系统的框图。图7是根据本发明的一种替代实施方式的操作静液压驱动车辆的方法的流程图。
具体实施例方式本发明涉及静液压驱动车辆，更特别地，涉及具有与车辆相关联的用于影响和控 制车辆运动的液压系统的车辆。每个系统包括被设置用于监控和指示各个致动器的功能以 避免车辆非指令地运动的至少一个电子控制器。这里描述的实施方式描述了与仅通过例子 示出的浙青压实机相关联的系统，但本发明可以应用于任何其它类型的静液压驱动车辆。 因此，这里提及的例子不应基于与其相关联地描述的具体车辆被理解为限制性的，而应当 被理解为可以应用于例如滑移转向车辆、轮式车辆和装载机、平地机、履带式车辆、高速路 和越野卡车以及拖拉机等任何其它车辆。图1中示出了浙青压实机100的侧视图。压实机是车辆100的一个例子，其包括通 过铰接接头106彼此连接的发动机机架102和非发动机机架104。接头106允许机架102 和104之间枢转运动，以允许车辆100转向。每个机架102和104包括一个或多个车轮，这 里以可转动地安装到机架上的辊子或鼓108的形式示出。虽然本发明涉及辊子108，但本 发明在更广的范围内可应用于轮式车辆的车轮。每个辊子108接触支承表面并且支承车辆 100以允许其沿着地面行驶。每个辊子108能够通过被设置用于从第一管线或管道112或 第二管线或管道114接收流体流的液压马达110驱动旋转。每个马达110可以根据流过第 一管道112或第二管道114的方向而沿任一方向操作其各个辊子108。
流体经过第一管道112和第二管道114的流动由发动机116操作的泵(在图1中 未示出)驱动。发动机116和泵安装在发动机机架102上并且是延伸贯穿车辆的液压系统 的一部分。中间管线或管道118将发动机机架102与非发动机机架104连接，用于在其间 连通液压流体。泵是可变排量泵，其排量通过控制输入部件或控制杆120来控制。控制杆 120位于车辆100的被设置成在车辆工作过程中容纳操作员的驾驶室部分122中。图2中示出了包括电控制装置的液压系统200的简化的线路图。为了清楚起见简 化示出的系统200包括用于驱动车辆100的鼓108之一的驱动线路的一部分。如能够理解 的，为了简化起见，未示出用以驱动第二鼓108或者每个鼓108中的振动器(未示出)的液 压部件和连接件。类似的液压部件和连接件可以在替代的静液压驱动车辆中提供，以执行 诸如仅作为例子的附接执行工具的提升和/或倾斜的操作。液压系统200包括连接到车辆的原动机(在本例子中为发动机204)的可变排量 泵202。泵202具有连接到有排放口的容器或排出装置208的入口管道206。当发动机204 操作时，泵202从容器208抽吸流体流，该流体流在经由供应管线或管道212输送到四通双 向(4-2)阀210之前被加压。阀210的排出口经由排出通道213连接，该排出通道213排出 到容器208。控制杆214连接到位于泵202内部的斜盘(未示出)并且设置用于响应于控 制杆214的运动而改变斜盘倾角。控制杆214的运动通过连接到控制杆214的致动器216 来实现。可以利用传感器218来感测或测量控制杆214的位移或角度，其相当于泵202的 斜盘倾角。传感器218例如可以是测量控制杆214的角度(或者等同于位移)并且由此测 量斜盘在泵202中的位置的模拟或数字传感器。如能够理解的，当发动机204操作时，泵202用于推进流体流通过供应管线212。 根据4-2阀210的位置，来自供应管线212的流体流被引入到两个管道之一中，这两个管道 即第一管道220和第二管道222并且分别连接到液压马达224的任一侧上。4_2阀210的 位置通过阀致动器226来控制，该阀致动器被设置用以使4-2阀210在两个位置之间往复 运动，致使马达224沿期望方向运动。马达224连接到车辆的车轮或鼓227并且被设置用 以在车辆行驶时使鼓227转动。示意性示出的制动器228被设置用以在由致动器230致动 时使鼓227的运动停止或停住。本实施方式中所示的制动致动器230是电子的并且致动制 动器228，引起摩擦以使鼓227停止运动，但也可以利用其他构造。例如，销可以插入到连 接于鼓227的旋转盘的开口中，使得盘和鼓227相对于销的运动停住等。此外，为了进行说 明，制动器228被示出为在鼓227的外部，但也可以利用例如具有在鼓227中受到保护的制 动器228的更多的传统设计。电子控制器232连接到车辆并且被设置用以在操作过程中接收来自车辆上的各 个传感器的信息、处理该信息并且向系统中的各个致动器发出指令。与本说明书有关的连 接件被示出，但如能够理解的，关于控制器232可以提供更多数量的其它连接件。在本实施 方式中，控制器232经由控制信号线236连接到控制输入部件234。示意性示出的控制输入 部件234例如可以是能够由车辆的操作员运动用以设定车辆的期望速度设定值的杆。控制 输入部件234的位置可以通过与控制输入部件234相关联的传感器238转换成指令信号。 在计算中可以利用被传递到控制器232的控制信号，以及其它参数，例如发动机204的速 度、容器208内的流体温度等，以产生用于斜盘的期望倾角或信号，使得车辆以期望速度运 动。
传感器218经由泵调节反馈线路240适当地连接到控制器232，控制器232被设置 用以接收来自传感器218的指示斜盘在泵202中的位置、设定或倾角的位置或实际信号。控 制器232还被设置用以发出操作系统200中的各个致动器的指令。例如，泵排量指令线路 242可以使控制器232与操作控制杆214的致动器216相连。类似地，制动激活线路244可 以将控制器232与制动致动器230相连，使得在制动激活线路244中存在适当信号的情况 下，制动器228可以被接合以使鼓227相对于车辆的运动停止或停住。另外，控制线路246 可以将控制器232与阀致动器226相连，使得转动方向并且由此车辆的行驶方向可以基于 4-2阀210的位置由操作员来指示。通常，车辆的行驶方向取决于控制输入部件234相对于 空档位置的移位方向。最后，控制器232可以被设置用以经由多通道发动机通信线路248 向发动机204发送多个其它参数并且从发动机204接收多个其它参数。这些参数例如可以 包括发动机204的各个操作参数，例如发动机速度和燃料量，以及与发动机204的操作状态 相关的其它参数，例如冷却剂温度、油温、空气温度、部件故障代码等。当操作员通过使控制输入部件234移位来指令车辆运动时，指令信号经由指令输 入线路236被传递到控制器232。如以下将要更加详细描述的，该信号致使泵致动器216将 控制杆214运动适当程度以获得期望角度。转换成用于泵202的斜盘的期望设定的控制杆 214的期望角度使得适当的工作流体流流过马达224，这使得鼓227的转动获得车辆的期望 行驶速度。虽然该驱动设备在大多数情况下工作良好，但存在这样一些情况，其中车辆倾向 于与操作员的指令运动不同地运动。当这些少见的情况存在时，例如当车辆沿陡坡向上或 向下行驶时，鼓227会开始以与操作员指令速度不同的更快速度转动或者与操作员指令方 向相反的方向转动。在这种情况下，因为马达224迫使流体在第一管道220和第二管道222 中的流速或流动方向改变，马达224更像是泵在工作。由于车辆的重量大，这种流动特征的 改变会迫使4-2阀210的位置改变，并且甚至迫使泵202中的斜盘改变其倾角并适应新的 且非指令的流动情况。当车辆出现这种情形时，期望的是车辆停止或停住运动、向操作员发 出警报并且允许操作员恢复控制。这可以通过如下所述在控制器232中编码的适当功能性 来实现。图3中示出了能够检测并缓和静液压驱动车辆的非指令运动的控制系统300的框 图。控制系统300及其等同系统可以有利地被编码在针对图2描述的控制器232中，使得 在车辆的操作过程中能够识别其非指令的运动并且使其停止，允许操作员恢复控制。系统 300接收来自操作员使控制输入部件234移位的用于车辆期望速度的指令302，或者等同 地，用于泵202的期望信号。指令302可以通过探查功能304，在该探查功能304处，指令 302可以与斜盘的期望倾角306相关。同时，反馈信号308 (例如由与泵202形成一体的传 感器218感测的控制杆214的测量角度或实际角度)到达控制器232。控制系统300可以在求和框312中计算期望信号306和实际信号308之间的差或 误差310，并且在比较器功能314中将该误差与一组阈值进行比较。误差310指示斜盘在 泵202中的期望信号306和实际信号308之间的差，该差转换成车辆的期望速度和实际速 度之间的差。该误差的大小指示车辆的指令运动和实际运动之间的差异。通常，在正常操 作过程中，因为系统响应趋于与指令相匹配，该误差历时很短并且其大小随时间变小。阈值比较器314可以在操作过程中连续操作以监控不正常情况下期望信号306和实际信号308之间的误差，或者通常用于监控指示潜在问题的误差值的变化范围。阈值比 较器314可以将误差310的大小和方向与预定不变或可变高阈值和低阈值进行连续比较。 阈值比较器314可以操作以在误差未超过阈值时发送未改变的误差310，或者截取误差310 以去除暂时峰值，暂时峰值会在来自操作员的指令突然改变的过程中出现。离开阈值比较 器314的未改变的或受限的误差值316在进入动态控制算法之前通过选择器开关318。在 所示实施方式中，动态控制算法是比例、积分和微分(PID)控制回路320，但是也可以利用 其他类型的控制器，例如建模功能、模型、适应算法等。PID回路320能够计算并向泵致动器 216发送调整322，用于使泵202的斜盘的实际倾角更加接近期望倾角。在车辆未紧随运动指令的情况下，例如在车辆沿着陡坡行驶或者在车辆沿着支承 表面滑动使得期望速度与实际速度不匹配的情况下，PID回路在控制车辆运动方面是无效 的。在这些情况中，有利的是使PID回路320或任何其它类似控制方案不工作用以阻止在 任何这种控制器232中的“紧张”(wind up)，并且利用以下描述的其它方法使车辆不能运 动。有时在操作过程中，当误差超出阈值时，阈值比较器314被设置用以通过阈值标 记值326激活计时器324。当比较器314确定误差310在阈值之上时，标记326被激活以初 始化计时器324，该计时器324开始通过增加时间值来计算自误差超出阈值起的时间。在误 差在阈值之上并且标记326有效时，计时器324可以将时间值一直增加到预定时间。如果 误差310超出阈值持续至少预定时间，意味着标记326在时间值一直计算到预定时间并且 达到预定时间的过程中有效，计时器324将激活故障标记328。故障标记328的激活例如可 以通过将故障标记328值从0设定到1来完成。故障标记328的激活操作使车辆停止运动。例如，故障标记328致使选择器开关 318改变其位置并且将空档值330 (例如0而不是受限的误差316)引导到PID回路320中。 将空档值330输入PID回路320中将导致PID回路320迅速“松弛”(wind down)并且停止 向泵发送指令，致使泵采取空档或零角度位置。同时，故障标记328激活停止功能332，停止 功能332用于通过经由向制动致动器230的制动信号334激活车辆的制动器228来自动停 止车辆。故障标记另外可以执行其他功能，例如向操作员发出关于紧急情况的警报、发出蜂 鸣声或警报声、将变速器转换到空档、关闭车辆的发动机等。图4中示出了停止静液压驱动车辆的非指令运动的示例性方法的流程图。在步骤 402，与车辆形成一体的控制器232可以接收操作员指令，并且基于该指令，计算或插入驱 动操作车辆的马达224的流体的泵202的斜盘的期望倾角。在步骤404，将期望倾角或等 同的参数与由适当定位的传感器218测量的泵202的实际倾角进行比较，以产生差或误差。 在步骤406，将误差与阈值进行比较，用于在步骤408确定误差是否超出阈值。如果在步骤408确定误差在阈值之下，则在步骤410，在正常或第一模式下调节斜 盘倾角继续操作。这种调节例如可以通过利用PID回路320或其它控制方案操作以基于之 前在步骤404计算的差或误差执行对角度的调节来实现。在步骤412确定操作员指令的改 变，并且如果指令改变，则该过程从步骤402确定期望倾角开始重复，或者如果指令没有改 变，则该过程从步骤404进行比较开始重复。另一方面，如果在步骤408确定误差超过阈值，则在步骤414通过计时器324的起 动在第二操作模式下继续操作。在步骤414起动的计时器324例如可以是一直计时到预定
8时间阈值或限制的增量计时器。只要在步骤408中误差仍然在阈值之上，则在步骤416进 行确定是否已经达到时间阈值或限制的操作以使计时器增加计时。从误差被确定为在阈值 之上开始并且仍然存在误差时，计时器324连续计时。当在步骤416计时器已经达到时间 限制，并且同时在步骤408误差仍然在阈值之上，则在步骤418使得泵控制器失效。泵控制 器的失效例如可以通过如上所述向PID回路发送停用值来实现，在步骤420车辆停止或中 止运动，并且在步骤422操作员收到关于存在故障情况的警报。图5中示出了包括电子控制器的液压系统500的一种替代实施方式的简化的线路 图。为了清楚而简化示出的系统500包括用于驱动车辆100的鼓108之一的驱动回路的 一部分。液压系统500包括连接到车辆的原动机，在该例子中为发动机504的可变排量泵 502。泵502是能够沿两个方向操作液压马达或另一个液压装置的双向泵。当发动机504 操作时，连接到位于泵502内部的斜盘(未示出)的控制杆514被设置用以响应于控制杆 514的运动而沿两个方向改变斜盘倾角。控制杆514的运动通过连接到控制杆514的致动 器516来实现。控制杆514的移位或角度控制供应到双向推进马达524的液压流体的方向 和流速。传感器518可以感测或测量推进马达524的转动速度和转动方向。传感器518例 如可以是测量推进马达524的转动方向和速度的模拟或数字传感器。如能够理解的，当发动机504操作时，泵502取决于斜盘在泵502中的旋转方向将 流体流推进通过第一供应管线512或第二供应管线506。马达524连接到车辆的车轮或鼓 527并且被设置用以在车辆行驶时转动鼓527。示意性示出的制动器528被设置用以在由 致动器530致动时使鼓527停止或停住运动。在本实施方式中示出的制动致动器530是电 子的并且致动制动器528引起摩擦以使鼓527停止运动，但也可以利用其他构造。第一卸 压阀522将第一供应管线512流体连接到排出装置或容器508。类似地，第二卸压阀513将 第二供应管线506与排出装置508流体连接。电子控制器532连接到车辆并且被设置用以在操作过程中接收来自车辆上的各 个传感器的信息、处理该信息，并且向系统中的各个致动器发送指令。在该替代实施方式 中，控制器532经由控制信号线536连接到控制输入部件534。示意性示出的控制输入部件 534例如可以是能够由车辆的操作员运动用以设定车辆的期望速度设定值的杆。控制输入 部件534的位置可以通过与控制输入部件534相关联的传感器538转换成指令信号。传递 到控制器532的控制信号可以用于产生斜盘的期望信号，该信号使车辆以期望速度和方向 运动。传感器518经由马达反馈线路540适当地连接到控制器532，控制器532被设置用 以接收来自传感器518的指示马达524的转动方向和速度的实际信号。控制器532还被设 置用以发出操作系统500中的各个致动器的指令。例如，泵排量指令线路542可以将控制 器532与操作控制杆514的致动器516相连。类似地，制动激活线路544可以将控制器532 与制动致动器530相连，使得在制动激活线路544中存在适当信号的情况下，制动器528可 以被接合以使鼓527相对于车辆停止或停住运动。控制器532也可以被设置用以经由多通 道发动机通信线路548向发动机504发送多个其它参数并且从发动机504接收多个其它参 数。这些参数例如可以包括发动机504的各种操作参数，例如发动机速度和燃料量，以及其 它与发动机504的操作状态相关的参数，例如冷却剂温度、油温、空气温度、部件故障代码寸。
当操作员通过使控制输入部件534移位而指令车辆运动时，指令信号经由指令输 入线路536被传递到控制器532。该信号致使泵致动器516使控制杆514沿适当方向运动 适当程度，以获得期望的操作设定。转换成用于泵502的斜盘的期望信号的控制杆514的期 望角度致使适当的工作流体流过马达524，这使得鼓527转动，获得车辆的期望行驶速度。 在该实施方式中，控制杆514 的移位的方向和大小的操作基于来自指令输入线路536的指 令信号以开放回路形式实现。虽然该驱动设备在大多数情况下运转良好，但存在这样一些情况，其中车辆会倾 向于与操作员的指令运动不同地运动。作为另一个例子，控制泵502的控制杆514的致动 器516可能由于碎屑或污染物的侵入而变得缓慢或卡住。在这种条件下，致动器516会采 取不受车辆的操作员指令控制的位置，致使泵502的斜盘不受控制地运动。当存在这样一 种少见的情况时，鼓527可以开始以比操作员指令的速度更快的速度转动或者沿着与操作 员指令的方向相反的方向转动。所期望的是，当存在这样一种情况时，通过自动应用制动器 528而使车辆停止或停住运动。图6中示出了能够检测并缓和静液压驱动车辆的非指令运动的控制系统600的框 图。控制系统600或其等同系统可以有利地被编码在针对图5描述的控制器532中，使得 在操作过程中能够识别车辆的非指令运动并且使车辆停止运动。系统600接收用于期望车 辆运动的指令602，或者等同地，接收来自操作员使控制输入部件534移位的用于泵502的 期望方向和设定。指令602可以作为控制信号622直接传递到泵致动器，例如致动器516， 并且也可以通过探查功能604，在该探查功能604处，指令602可以与用于泵502的期望设 定606相关。用于泵502的期望设定606可以是实数值或整数值，其符号指示方向，其大小 指示期望速度或流速。同时，由一体化的传感器518测量的例如马达524的方向和速度的 反馈或实际信号608到达控制器600。控制系统600可以在求和框612中计算期望信号606和实际信号608之间的差或 误差610，并且在比较器功能614中将误差与一组阈值进行比较。误差610指示泵502中的 斜盘的期望信号606和实际信号608之间的差，该差被设置用以转换成车辆的期望速度和 实际速度之差。该误差的大小指示车辆的指令运动和实际运动之间的差异。阈值比较器614可以在操作过程中连续操作，以监控不正常情况下期望信号606 和实际信号608之间的误差，或者通常监控指示潜在非指令运动的误差值的变化范围。有 时在操作过程中，当误差超出阈值，或者更特别地，误差的绝对值超过阈值时，阈值比较器 314被设置用以通过阈值标记值626激活计时器624。当比较器614确定误差610在阈值 之上时，标记626被激活以初始化计时器624，该计时器624开始通过增加时间值来计算自 误差超出阈值起的时间。计时器624可以在误差在阈值之上并且标记626有效时，将时间 值一直增量到预定时间。如果误差610超出阈值持续至少预定时间，意味着标记626在计 算时间值一直到预定时间并且已经达到预定时间的过程中是有效的，则计时器624将激活 故障标记628。故障标记628的激活例如可以通过将故障标记628值从0设定到1来实现。故障标记628的激活操作以使车辆停止运动。故障标记628激活停止功能632，该 停止功能用于通过经由到达制动致动器330的信号634以任一方式激活车辆的制动器528 来自动停止车辆。故障标记另外可以执行其他功能，例如向操作员发出关于紧急情况的警 报、发出蜂鸣声或警报声、将变速器转换到空档、关闭车辆的发动机等。
图7中示出了停止静液压驱动车辆的非指令运动的一种替代方法的流程图。在步 骤702，与车辆形成一体的控制器532可以接收操作员指令，并且基于该指令，计算或插入 例如指示驱动操作车辆的马达524的流体的泵502的斜盘的期望角度的期望信号。在步骤 704，将期望信号或等同的参数与由适当定位的传感器518测量的指示马达524的转动方向 和速度的实际信号进行比较，以产生差或误差。在步骤706将误差与阈值进行比较，用于在 步骤708确定误差是否超出阈值。如果在步骤708确定误差在阈值之下，则在步骤710基于操作员指令在正常或第 一模式下利用斜盘倾角的开放回路指令继续操作。另一方面，如果在步骤708确定误差超 过阈值，则在步骤714通过起动计时器624在第二操作模式下继续操作。在步骤714起动的 计时器624例如可以是计时到预定时间阈值或限制的增量计时器。只要在步骤708中误差 仍然在阈值之上，则在步骤716进行确定是否已经达到时间阈值或限制的操作以使计时器 增加计时。从误差被确定为在阈值之上并且在仍然存在误差时，计时器624连续计时。当 在步骤716计时器已经达到时间限制，并且同时在步骤708误差仍然在阈值之上，则在步骤 718使得泵控制器失效并且在步骤720车辆停止或中止运动。工业实用性本发明可以应用于具有能够操作与车辆相关联的一个或多个推进泵的排量的电 子控制器的静液压驱动车辆。车辆的非指令运动可能会在一些情况下发生。这里描述的实 施方式适用于检测车辆的非指令运动，例如车辆以不同于指令速度的速度运动或者车辆沿 不同于指令方向的方向运动。描述的实施方式也有利地能够使车辆停止运动并且可以向操 作员发出关于出现故障的警报。用于在车辆出现非指令运动的情况长达预定时间限制时诊 断该情况并且使车辆停止运动的方法和装置中，出于示意的目的，描述了这里描述的实施 方式。应当理解的是，除了这里描述的方法之外，还有用于停止车辆以及用于控制泵的很多 替代方法，并且任何这种等同方法被认为是在本发明的范围内。将理解的是，前面的描述提供了本发明的系统和技术的例子。但是，可以设想，本 发明的其它执行方式可以与前述例子在细节上不同。对本发明的公开内容或例子的所有探 讨，是指就此而言所讨论的具体例子，并不意于在更一般地意义上对本发明的范围施加任 何限制。针对特定特征的任何语言的差别和轻视意于表明这些特征并不是优选的，而不是 将其从本发明的整个范围内排除，除非另外指明。这里的值的范围的描述仅仅意于用作单独地谈及落入范围内的每个独立值的简 便方法，除非在这里另外指明，并且每个独立值就像在此被单独描述一样合并在说明书中。 这里描述的所有方法能够以任何适当顺序执行，除非在这里另外指明或者通过上下文被清 楚地否定。因此，本发明包括法律允许的所附权利要求书中提及的主题的所有变型和等同。 另外，上述元件的任何可能的变化的任何组合包含在本发明中，除非在这里另外指明或者 通过上下文清楚地否定。
权利要求
一种操作静液压驱动车辆(100)的方法，所述车辆具有操作可变排量推进泵(202)的原动机(204)，所述泵(202)的排量基于所述泵(202)中包括的旋转斜盘(214)的倾角(302)改变，由所述泵(202)推进的流体流操作以将功率传送到至少一个推进马达(224)，所述推进马达(224)操作地连接到所述车辆(100)的至少一个车轮(227)，所述车辆(100)的运动通过由使用者操作的控制装置(234)来控制，所述方法包括利用传感器来感测所述旋转斜盘(214)的倾角，以产生实际信号(308，608)；将所述实际信号(308，608)传递到电子控制器(232)；基于来自由使用者操作的所述控制装置(234，534)的输入发出控制信号(236，536)；基于来自由使用者操作的所述控制装置(234)的控制信号(236)确定用于所述旋转斜盘(214)的期望信号(306，606)；在所述电子控制器(232，300)中对所述实际信号(308，608)与所述期望信号(306，606)进行比较；并且在所述实际信号(308，608)与所述期望信号(306，606)的差达到预定程度并持续预定时间段时，使所述车辆(100)的所述至少一个车轮(227)的运动停止。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述实际信号(308，608)与所述期望信号 (306,606)进行比较包括计算所述期望信号(306，606)与所述实际信号(308，608)之间的 差(310)，并将所述差(310)与阈值(314)进行比较。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述实际信号(308，608)与所述期望信号 (306,606)不同时，起动计时器(324)，并且在所述计时器(324)中增加的时间值至少等于 所述预定时间段时，使所述至少一个车轮(227)的运动停止。
4.根据权利要求1、2或3中任一项所述的方法，其中，确定所述期望信号(306，606)是 通过使所述控制信号(302)与所述期望信号(306，606)产生关联的探查功能(304)得以实 现的。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述实际信号(308，608)与所述期望信号 (306,606)的差达到所述预定程度并且持续所述预定时间段时，使控制器(300)不能通过 操作改变所述泵(202)中包括的所述旋转斜盘(214)的倾角。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，使所述车辆(100)的所述至少一个 车轮(227)的运动停止包括在所述实际信号(308，608)与所述期望信号(306，606)的差达 到所述预定程度并且持续所述预定时间段时，利用制动机构(228)来使所述车辆(100)的 所述至少一个车轮(227)的运动停止。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述实际信号(308，608)与所述期望信号 (306,606)的差达到预定程度并且持续预定时间段时，激活故障标记(328)。
8.一种静液压驱动车辆(100)，包括至少一个车轮(227).连接到所述至少一个车轮(227)的至少一个推进马达(224，524)，所述至少一个推进 马达(224，524)以马达速度并且沿着马达方向操作；可变排量泵(202)，所述泵(202)能够使推进流体流以一流速循环通过所述马达 (224)，所述泵(202)包括具有旋转轴线的旋转斜盘(214)，所述斜盘(214)能够以相对于所 述旋转轴线的选择的倾角操作，所述斜盘的所述倾角指示所述推进流体的所述流速，所述推进流体的所述流速使所述车辆(100)以行驶速度被推进； 控制装置(216)，其能够改变所述斜盘(214)的所述倾角； 电子控制器(232)；系统传感器(218，518)，其被设置用以测量所述斜盘(214)操作时所处的所述倾角、所 述马达(524)速度和方向中的至少一个，所述系统传感器(218，518)可操作地连接到所述 电子控制器(232，532)并且能够在所述车辆(100)的操作过程中将实际信号(240，540)传 递到所述控制器(232，532)；控制传感器(238)，其被设置用以测量所述控制装置(234)的移位，所述控制传感器 (238)可操作地连接到所述电子控制器(232)并且能够在所述车辆(100)的操作过程中将 期望的角度信号(306)传递到所述控制器(232)；其中，所述静液压驱动车辆(100)根据权利要求1至7中任一项所述的方法操作。
9.根据权利要求8所述的静液压驱动车辆(100)，其中，所述电子控制器(232，300)能 够发出调节指令(322)并且所述泵致动器(216)响应于来自所述电子控制器(232，300)的 所述调节指令(322)。
10.根据权利要求9所述的静液压驱动车辆(100)，其中，所述电子控制器(232，300) 能够基于所述实际信号(308，608)与所述期望信号(306，606)之间的计算差(310)发出所 述调节指令(322)。
全文摘要
本发明公开一种静液压驱动车辆，其具有操作可变排量推进泵的发动机，所述泵的排量能够基于旋转斜盘的倾角改变，使得由泵推进的流体流将功率传送到用于使车辆的车轮转动的至少一个推进马达。车辆的电子控制器利用传感器感测系统的操作参数，例如旋转斜盘的倾角或推进马达的旋转方向和速度，以产生实际信号，并且将实际信号传递到电子控制器。控制器基于控制信号确定旋转斜盘的期望倾角，并且将其与来自传感器的实际信号进行比较。在角度信号与期望角度的差达到预定程度并持续预定时间段时，车辆的运动停止。
文档编号F16H39/02GK101878145SQ200880117954
公开日2010年11月3日 申请日期2008年11月24日 优先权日2007年11月28日
发明者C·E·斯托勒, E·J·丘尔兹, J·马索勒克 申请人:卡特彼勒路面机械公司