[发明专利]具有液压控制的行星齿轮PTO单元，包括其的作业车辆和PTO扭矩估计方法

权利要求书

1.一种用于作业车辆的PTO单元(1)，其包括：

-行星齿轮(5)，所述行星齿轮具有用于与所述作业车辆的IC发动机连接的第一轴(10)；

-PTO花键(S)，所述PTO花键在动力传递中连接到所述行星齿轮(5)并且与所述第一轴(10)限定传动比；

-静液压传动装置(6、7、20、21)，所述静液压传动装置由所述行星齿轮(5)驱动以控制传动比；

-压力传感器单元(30)，用于感测所述静液压传动装置的回路(20)上的差压；以及

-控制单元(ECU)，所述控制单元编程为：

基于所述行星齿轮(5)的实际运动状态并且从表示所述PTO花键(S)的无负载运行的校准数学模型计算所述回路(20)中的差压降；

基于所述差压降、来自所述压力传感器单元(30)的压力信号以及所述行星齿轮(5)和所述静液压传动装置的运动/液压系数，从另一数学模型计算PTO花键扭矩。

2.根据权利要求1所述的PTO单元，其中所述校准数学模型使所述差压的计算基于所述IC发动机(2)的第一角速度和所述PTO花键(S)的第二角速度。

3.根据权利要求1所述的PTO单元，其中所述静液压传动装置包括第一液压动力机(6)和第二液压动力机(7)，所述第一液压动力机联接到所述PTO花键(S)，使得从所述第一液压动力机(6)到所述PTO花键(S)的运行扭矩路径通过所述行星齿轮(5)，所述第二液压动力机联接到所述行星齿轮(5)和所述PTO花键(S)，使得从所述第二液压动力机(7)到所述PTO花键(S)的运行扭矩路径不通过所述行星齿轮(5)，所述第一液压动力机(6)和第二液压动力机(7)经由所述回路(20)在液压动力传递中连接以在使用中提供闭合流动再循环。

4.根据权利要求3所述的PTO单元，其中所述第一液压动力机(6)是固定排量液压机；所述第二液压动力机(7)是可变排量液压机；并且所述另一数学模型基于以下等式：

其中：

Z_sun＝连接到所述第一液压动力机(6)的行星齿轮(5)的太阳齿轮(14)的齿数；

Z_ring＝连接到所述PTO花键(S)和所述第二液压动力机(7)两者的行星齿轮(5)的环形齿轮(12)的齿数；

V₆＝所述第一液压动力机(6)的液压固定排量；

V₇＝所述第二液压动力机(7)的最大排量；

α＝所述第二液压动力机(7)的分数排量；

∈＝所述第一液压动力机(6)和第二液压动力机(7)的机械液压效率；

Δp＝由所述压力传感器单元(30)测量的实际差压；

Δp₀＝从所述校准数学模型估计的压降；

T₆，T₇，T_eng，T_carr＝分别在所述第一液压动力机(6)，所述第二液压动力机(7)，所述第一轴(10)和所述行星齿轮(5)的齿轮架(16)上的扭矩。

5.根据权利要求4所述的PTO单元，其还包括平行于所述第一轴(10)的第二轴(15)，用于将所述第二液压动力机(7)连接到所述PTO花键(S)，所述齿轮架(16)与所述第二轴(15)啮合，使得所述另一数学模型也基于以下等式：

T_PTO＝T_carr*R_c+T₇

其中：

T_PTO＝所述PTO花键(S)上的扭矩；

R_c＝所述齿轮架(16)和所述第二轴(15)之间的传动比。

6.根据权利要求3所述的PTO单元，其中所述回路(20)由控制阀(21)拦截，所述控制阀具有用于所述第一液压动力机(6)的开放中心。

7.根据权利要求6所述的PTO单元，其中所述控制阀(21)具有用于所述第二液压动力机(7)的闭合中心以便阻挡所述PTO花键(S)。