CN105612293A - 用于挖掘机的液压混合回转驱动系统 - Google Patents

Abstract

一种液压机械，包括底盘；旋转结构，所述旋转结构可旋转地安装在所述底盘上，并且被配置成随着所述底盘旋转以及相对于所述底盘旋转；第一控制器，所述第一控制器被配置成接收用户输入并被配置；用户界面，所述用户界面被配置成接收来自用户的命令并将命令信号输出到所述控制器；以及第一陀螺仪，所述第一陀螺仪固定至所述旋转结构并电气连接至所述控制器，并被配置成向所述控制器提供所述旋转结构的旋转信息的数据信号。所述陀螺仪的旋转轴线平行于所述旋转结构的旋转轴线。所述控制器被配置成，基于来自所述用户界面的所述命令信号和来自所述第一陀螺仪的所述数据信号，生成控制所述旋转结构并且使所述旋转结构相对于所述底盘旋转的控制信号。

Description

用于挖掘机的液压混合回转驱动系统

相关申请

本申请要求2013年8月8日提交的美国临时申请No.61/863,662的权益和2014年1月30日提交的国际申请No.PCT/US2014/013861的权益，这两个申请在此通过引用并入本文。

技术领域

本发明总体涉及液压系统，更具体地涉及液压混合驱动系统。

背景技术

挖掘机是建筑机械的一个示例，其使用多个液压致动器以完成各种任务。这些致动器流体地连接到泵，泵向致动器的腔室提供加压流体。作用在致动器表面上的该加压流体作用力使致动器及其所连接的作业工具运动。一旦液压能量被利用，加压流体就被排出腔室，以返回到低压储液器。通常，被排出的流体处于比储液器中的压力更高的压力，因此一旦该流体进入储液器，就浪费了该剩余的能量。该浪费的能量降低了整个液压系统在机械工作周期的过程中的效率。

在挖掘机中能量损失的主要示例是其回转驱动，其中在挖掘机的动作的减速部分期间，排空到低压储液器的流体被阀节流，以产生回转动作的制动。估计在挖掘机中回转使用的总持续时间为大约整个寿命周期的50％-70％，并且它消耗引擎提供的能量的25％-40％。流体节流的另一个不期望的影响是加热了液压流体，这导致了冷却需求和成本的提高。

将电气控制应用到液压受控装置开启了多种以前不能获得的控制时机，这些控制时机可以提高性能和效率。然而，这些控制时机也经常需要关于该装置的状态的额外信息(例如速度、位置、压力等等)。在改进对于物料搬运装置(例如挖掘机)的回转驱动的额外的控制时机时，测量并使用回转速度是有用的。获取物料搬运装置的回转速度可以以若干种方式来进行，不论是直接测量该装置的速度或者是通过测量一些相关量(例如回转马达的速度)并计算所期望的回转速度。

发明内容

因此，示例性液压混合回转驱动系统(hydraulichybridswingdrivesystem，为简便起见，本文称为HSD)相比于常规液压挖掘机和常规电动混合挖掘机(electrichybridexcavator，EHE)可以提供若干优点：

1.与采用对旋转位置测量值的数值导数相反，经由直接测量值获得旋转速度。这导致了获得具有较少的延迟的更精确的速度测量值。

2.与在马达上或变速箱上使用霍尔效应传感器来确定旋转速度的常规方法相反，利用陀螺仪更简单改进车辆。

3.陀螺仪可以应用到结构的上托架的任何部分，并且不需要处于旋转轴处。这是因为上托架的所有部分以相同的角速度旋转。这在安装位置和接线要求方面提供了显著的灵活性。

4.与确定旋转速度的一些方法(例如前述的经由来自旋转位置测量值的数值导数计算速度的方法)相比较，使用陀螺仪可以花费更少的成本。

5.与压力补偿器相比较，安全阀提供了对压力尖峰更大的响应，使得其成为总体更安全且更稳健的系统。

6.可以添加反气穴现象止回阀，以增加系统稳健性，尤其是具有过中位泵应用的系统。

7.排量的伺服压力控制可以在越过泵的中位时增大响应时间。

8.低压蓄能器可以被用作低压源，以供给具有变化的体积的液压回路中的补给止回阀和反气穴现象止回阀。

9.继电器可以用来提供改进的应用中额外的可控性，以与主控制器连接，而无需改变控制器上的任何软件。

根据本发明的一个方面，

在下文中参照附图更详细地描述本发明的前述特征和其它特征。

附图说明

图1示出了示例性HSD的示意性图示；

图2示出了示例性HSD处于仅使用回转泵的回转推进模式的示意性图示；

图3示出了示例性HSD处于仅使用蓄能器的回转推进模式的示意性图示；

图4示出了示例性HSD处于既使用回转泵又使用蓄能器的回转推进模式的示意性图示；

图5示出了示例性HSD处于仅使用蓄能器的制动模式的示意性图示；

图6示出了示例性HSD处于使用回转泵和倾泄阀的制动模式的示意性图示；

图7示出了示例性HSD处于使用回转泵和蓄能器的制动模式的示意性图示；

图8示出了示例性HSD处于使用倾泄阀的制动模式同时并行地使蓄能器充压的示意性图示；

图9示出了示例性HSD处于使用倾泄阀的制动模式同时蓄能器并行地驱动其它功能件的示意性图示；

图10示出了示例性HSD处于仅使用倾泄阀的制动模式的示意性图示；

图11示出了示例性HSD处于无动作模式同时使蓄能器充压的示意性图示；

图12示出了示例性HSD处于无动作模式同时使用蓄能器驱动其它功能件的示意性图示；

图13示出了另一示例性HSD的示意性图示；

图14示出了另一示例性HSD的示意性图示；

图15示出了具有固定至旋转结构的陀螺仪的示例性液压机械的示意图；

图16示出了具有两个固定至旋转结构的陀螺仪和一个固定至底盘的陀螺仪的另一示例性液压机械；

图17示出了由陀螺仪产生的数据与经由位置测量值的导数所计算的数据相比对的示例；

图18示出了可以被并入到示例性或常规的系统中以便容易地改进现有系统的继电器的示例。

具体实施方式

示例性液压混合回转驱动系统(本文称为HSD)可以用在建筑设备上，尤其可用在液压挖掘机上。示例性HSD的目标是在挖掘机的回转功能的制动期间获取能量，并将能量储存在液压蓄能器中和/或允许回转泵/回转马达提供额外的扭矩，以协助用于驱动作业液压致动功能件和辅助设备的引擎。第二目标是，与常规液压挖掘机相比，通过使用电气控制组件，实现相同或更好的性能、可操作性和可控性，同时使用更少的燃料并减少排放。

例如，示例性HSD可以用在带有固定排量回转马达的挖掘机中，该挖掘机具有上部结构、底盘、回转件、动臂、斗杆和铲斗。如在图1中示意性示出的，示例性HSD组件1可以包括主原动机2(例如柴油机)、液压回转泵3、液压回转马达16、液压蓄能器10和液压储存罐/储液器7连同各种控制阀。特别是，图示的HSD组件包括回转控制阀组件(此处描绘为单一的回转控制滑阀)15、倾泄阀14、隔离阀13、蓄能器控制阀12。

在没有HSD的常规机械中，在回转制动期间返回到大气压力储液器的液流被阀节流，以控制减速并由此消耗能量。示例性HSD液压回路可以被布置成，在减速模式中，液压回转马达16用作泵，并且向回转机构提供阻力扭矩。

回转控制阀15将高压液流引导至液压蓄能器10、回转泵3、和/或倾泄阀14。在该模式中，回转泵3由此可以通过将液压流动转换成机械运动而用作马达。

为了安全起见，隔离阀13可以用来将回转泵/马达3和液压蓄能器10与系统的其余部分分开，和/或允许同时或单独使用回转泵3和蓄能器10来经由倾泄阀14制动回转马达16。

在制动模式中，蓄能器控制阀12可以用来确保从高压液流到回转泵/马达3和液压蓄能器10几乎相等的压降。

类似地，蓄能器控制阀12可以用来控制在加速时被引导至回转马达16的流体的压力。

回收的能量可以作为供以后使用的压力而被存储在液压蓄能器10中，和/或通过回转泵3被传递回引擎轴，以补充将去向附件或其它的作业功能件的引擎动力。

如果液压蓄能器10是蓄满的，或者如果蓄能器10中的压力大于或等于需要使回转机构减速的压力，则倾泄阀14可以代替蓄能器10和蓄能器阀12用来设定压力；引擎轴或蓄能器无法恢复的能量的平衡将通过倾泄阀以类似于常规系统操作的操作来消除。在液压蓄能器10中所建立的压力之后可以用来在下一次操作者命令下推进回转。

在该配置中，回转泵3和回转控制阀15用来利用可能来自液压蓄能器10的额外液流控制对回转功能的推进。当驱动回转运动时，回转控制阀15可以切换至将回转泵/马达3和可能的液压蓄能器10的高压液流连接到回转马达16的适当一侧，以使回转机构1转动。

为了稳健性，可以包括用于液压蓄能器10的安全阀11。可选地，在回转马达16的任一侧上可以设置与反气穴现象止回阀18选择性组合的安全阀17。在示例性系统中，反气穴现象止回阀18引导从补给端口(连接到排出管线)返回至回转马达16的液流和通过回转安全阀17消耗的液流。

然而，在其它的示例性实施方式中，可能没有足够的可用于回转反气穴现象止回阀18以防止气穴现象的液流，因此低压蓄能器39可以连接到回转控制阀11上的储存罐端口。当回转马达16通过蓄能器10或回转泵/马达3来驱动时，低压蓄能器39被充压。低压蓄能器止回阀40防止液流流到液压储液器7，直到在低压蓄能器39中已经达到其开启压力。

在示例性的实施方式中，回转制动器19可以经由来自回转控制器(例如操纵杆等等)的液压先导信号来致动，导致当将回转控制器从零位移位时，释放回转制动器19，以及当回转控制器处于空档位置时，应用回转制动器19。可选地，在示例性机器上的回转制动器阀可以具有内置延迟功能，该延迟功能延迟回转制动器19的应用。该延迟可以机械地、电气地、或经由软件来实现。示例性系统可以使用螺线管操作的回转制动阀21，该回转制动阀21经由来自控制器的信号来致动。另外，延迟功能可以通过将回转制动延迟阀24、可调节节流孔增加到连接回转制动致动器23的杆侧和液压储液器7的管线来实现。该特征允许回转制动器19的任意释放和应用，如与依赖于回转控制的位置所相反的。当回转制动阀21处于图1中所示出的位置中时，回转制动致动器23将由于弹簧施加在汽缸的活塞侧上的作用力而伸出，从而将施加回转制动。当致动回转制动阀21时，回转制动致动器23的杆侧将连接到先导泵6，从而回转制动致动器23将缩回，释放回转制动器。当切换回转制动阀21返回至图1中所示出的位置时，回转制动致动器23的杆侧将通过回转制动延迟阀连接至液压储液器7。回转制动致动器23的活塞侧上的弹簧将开始使回转制动致动器23伸出，减小杆侧的容积，并从而使流体从回转制动致动器排出并通过回转制动延迟阀24排到液压储液器7。通过回转制动延迟阀24的节流孔尺寸和来自回转制动致动器23的杆侧的液流将设定回转制动致动器23的杆侧中的压力，该压力将确定从切换回转制动阀21到应用回转制动器19的延迟长度。

图2至图12描述了通过以下类型的动作来制动本发明的操作模式：回转驱动推进、回转驱动减速、无回转驱动运动。在以下附图中，深色箭头指示动力的使用或消耗，而浅色箭头指示正在恢复的动力的流动。请注意，为了容易理解，所有的附图假设回转机构沿同一方向旋转。

在以上参照图1所描述的配置中，有3种主要的推进操作模式：(1)由回转泵/马达3单独地驱动，(2)由蓄能器10单独地驱动，或(3)由液压蓄能器10和回转泵/马达3驱动。

图2示出了由回转泵/马达3单独推进回转马达16的模式；附图中的深色箭头用来图示动力流动的方向。为了驱动回转马达16，使回转泵/马达3进行冲程，并且将回转控制阀15切换到将高压液流连接至回转马达16的适当的/期望的一侧。回转泵/马达的排量以及因此的流量可以用来控制回转速度。隔离阀13保持在开启位置中，并且蓄能器控制阀12保持在关闭位置中。

第二种推进模式单独地使用液压蓄能器10，并且图示在图3中，其中，蓄能器控制阀12被激励，以允许从液压蓄能器10到回转马达16的高压液流。控制蓄能器控制阀12，从而在回转马达16的两端实现规定的压力。这导致了已知的扭矩，以及给定的惯性矩、已知的角加速度。可选地，可以基于由泵压力传感器29所测量的压力来控制蓄能器控制阀12，以在回转马达16的两端实现/维持所需要的压力。

回转控制阀15被激励，以将高压液流连接至回转马达16的适当的一侧，并且使回转泵/马达3的排量为0％。

隔离阀13保持在开启位置中，并且激励倾泄阀14以处于关闭位置中。蓄能器控制阀12的开启是基于回转机构1的所期望的角速度、由回转速度传感器34所报告的测量的回转机构1的角速度、和加速回转驱动所需要的扭矩来确定。

用来推进回转驱动的最终配置图示在图4中，其中，液压蓄能器10和回转泵/马达3均用来提供液流。蓄能器控制阀12开启，并且使回转泵/马达3进行冲程。回转控制阀15被激励，以允许液流流到回转马达16的正确的一侧；另外要注意的是，隔离阀13保持在开启位置中，且如果倾泄阀包括在该系统中，则将倾泄阀14激励到关闭位置。然而，非常有可能的是，在回转泵/马达3进行冲程之前，将激励蓄能器控制阀12，从而使回转驱动开始转动所需要的压力峰值最小化。回转角速度通过控制回转马达16两端的压力来控制，这将控制施加到回转机构1的运动的扭矩。该角速度大多可以通过回转泵/马达3来控制，并且部分地可以通过液压蓄能器10来控制，但是旋转的方向通过回转控制阀15来单独确定。要注意的是，通过将回转控制阀15切换到与图2至图4中所示出的方向相反的方向，回转泵马达16和回转机构1将沿相反的方向旋转。

当加速回转驱动时，将使用回转泵/马达3和/或蓄能器10。然而，当以恒定的速度旋转时，优选的是使用回转泵/马达3，这是因为在回转马达16两端的压力将是最小的。当以恒定的速度旋转时，如果使用蓄能器10，则来自蓄能器10的液流中的大部分能量将在蓄能器控制阀的两端被消耗，导致能量相对低效率的使用。

将回转功能与主泵5分开的好处是，通过主回转阀35的计量损失将减小。例如，典型的系统可以在与动臂功能件和斗杆功能件相同的泵上具有回转功能。遗憾地，对于那些功能件中的每一个功能件所需要的压力并不总是相同，从而来自驱动那些功能件的单个泵的液流必须被计量至每一个功能件的所需要的压力。通过将回转功能与主泵分开，必须计量的液流的量减小，并且还少了可以设定泵的操作压力的功能。最后，在示例性的回转回路上，当加速回转机构1时，来自回转泵/马达3的计量损失可以是可忽略的，这是因为从回转泵/马达3到回转马达16的路径可以利用引导液流但不计量液流的开关阀来控制。换句话说，在从回转泵/马达3到回转马达16的路径中，没有流动限制。

现在参照图5至图10，有4种主要的回转运动制动模式：(1)经由蓄能器10制动，(2)经由倾泄阀14制动，(3)经由回转泵/马达3和蓄能器10制动，以及(4)经由回转泵/马达3和倾泄阀14制动。额外地，两个附加的操作模式使用倾泄阀14来使回转驱动减速，同时使用隔离阀13来使回转泵/马达3和蓄能器10与回路的其余部分断开连接；回转驱动可以经由倾泄阀14继续制动，同时回转泵/马达3使蓄能器10充压或者蓄能器10用来协助引擎2驱动其它功能件。

图5示出了蓄能器10用来使回转机构减速的情况。回转控制阀15切换，从而将回转马达16(现在作为泵操作)先前的低压侧连接到回路的高压侧。回转泵/马达3减小冲程，以防止液流流到回路的那部分。优选地，蓄能器控制阀12完全切换到开启位置，以将液压蓄能器10连接到回转马达16的高压侧，在回转马达16的两端产生压降，生成扭矩以使回转机构的动作减速。可选地，蓄能器控制阀12流动面积可以成比例地被减小，以在回转马达16的两端产生更高的压降，但是这将减小可以捕获的回转能量的量。根据所需要的回转驱动的减速率和惯性矩确定回转马达16两端所需要的压降。当利用蓄能器10制动时，回转马达16两端所需要的压降必须等于蓄能器10中的压力加上蓄能器控制阀12两端的压降减去低压蓄能器39的压力。利用理想的节流等式，蓄能器控制阀12开启的面积可以通过知道该蓄能器控制阀12两端所需要的压降以及来自回转马达16的液流(例如，如经由来自回转速度传感器34的测量值所计算的)来计算。倾泄阀14被激励而处于关闭位置中，并且隔离阀13保持在开启位置中。

无需蓄能器控制阀12的一个实例将是，假设蓄能器10足够大并且预充压足够高，其中蓄能器10压力总是“足够接近”所需要的制动压力。这将需要可以吸收一个或多个回转周期的蓄能器10，在该一个或多个回转周期中，填充流体时压力不会显著改变。为了更容易并更经济地实现该目标，蓄能器10可以通过使用多个蓄能器10或由连接到气瓶的传统蓄能器10组成的蓄能器10来实现。具有多个蓄能器10将提高可以存储的能量的量。带有气瓶的蓄能器10将允许在高预充压下有非常大的气体体积，在该高预充压下已经存储的能量或者气体体积的减小不会导致压力巨大增加。

转到图6，回转驱动能量通过提供阻力扭矩来减慢，该阻力扭矩经由用作产生一定压力的液流的泵的回转马达16来提供。通过越过中位而进行冲程以用作马达的回转泵/马达3引导加压液流，从而向主泵5的轴提供动力。主泵/马达5反过来产生加压液流，该加压液流可以用来驱动连接到主泵的其它功能件(例如动臂、铲斗、斗杆等等)。

回转马达16两端的压降可以通过改变回转泵/马达3(在该情况下，回转泵/马达3描绘为液压控制的可变排量泵，但可以是任何适合的类型，例如包括电控排量泵)的倾斜角度(swashangle)和开启倾泄阀14来控制。引导流过倾泄阀14的流量通过回转泵/马达3的倾斜角度来控制，并且压降通过倾泄阀来控制。倾泄阀14两端的压降和回转泵/马达3两端的压降由于它们并联而是相同的。流到倾泄阀14的液流浪费了能量，但是这可以被最小化，如仅仅小流量可以被引导到那里。在回转泵/马达3和倾泄阀14之间的液流分布将通过如由引擎控制单元所报告的引擎轴可以吸收的动力的量来决定。通过引擎轴恢复的动力直接成比例于回转泵/马达3的压降、旋转速度、和排量；泵的排量是最容易改变的可用变量。一旦已知泵的排量，就可以利用引擎2速度计算出去向回转泵/马达的流量。由于因回转速度传感器34而已知来自回转马达16的总流量，因而通过倾泄阀14的流量得以确定。隔离阀13保持在开启位置中，并且蓄能器控制阀12保持在关闭位置中。

在替换方案中，可以使用泵/马达3恢复返回至主泵5的能量，但是，取代使用倾泄阀14来设定压力，而是可以使用回转安全阀17来设定压力。在该情况下，泵/马达将被设定到倾斜角度，在该倾斜角度下，压力(如通过泵压力传感器29所测量的)等于安全阀设定。如在先前的方案中，最大的(负的)回转泵/马达3角度将通过主泵5可以恢复的能量的量(如通过引擎控制模块所报告的)来决定。在该情况下，仅通过与倾泄阀14相反的回转安全阀17浪费一些流量。该操作模式提供了以下优点：倾泄阀14可能不需要包括在系统中，导致更低的成本和更稳健的控制，这是因为它需要少了一个组件来同其它的组件串联控制。

图7示出了回转泵/马达3和液压蓄能器10均用来使回转机构的回转动作减速的情况。当机械上的其它的功能件正在操作并且蓄能器压力小于所需要的制动压力时，该制动模式将出现。如前所述，回转马达16两端的压差控制扭矩，从而控制减速率。回转马达两端的压差通过蓄能器10的压力加上蓄能器控制阀12两端的压降来设定。蓄能器10与回转泵/马达3之间的流量分布以及因此的动力分布由引擎上的当前载荷来确定；引擎不能恢复比它供应的能量更多的能量，否则可能损坏以及其它负面结果可能出现。一旦确定了流量分布，就调节蓄能器控制阀12的流动面积和回转泵/马达3，以获得所需要的压降和流量分布，以使所恢复的能量最大。与图5和图6中所描述的操作相比较，图7中的操作仅仅需要计量一部分流量，乃至之后在压力被存储在液压蓄能器10之前，仅仅消耗一些压力。隔离阀13保持在开启位置中，并且倾泄阀14被激励而处于关闭位置中。

当回转运动减速至非常低的速度时，捕获的可用动能最小。因此，它可以被认为更值得利用液压蓄能器10中的压力执行其它的操作、或者更值得填充蓄能器至完全充压。在这3种情况下，通过计量倾泄阀14两端的流量来完成对回转泵16的制动的保持。在该模式中，隔离阀13处于关闭位置中。

图8中的情况示出了经由倾泄阀14制动回转马达16，同时回转泵/马达3进行冲程以使蓄能器10充压。开启蓄能器控制阀12以将液压蓄能器10连接至回转泵/马达3。

在图9中，以与图8中相同的方式来实现制动。液压蓄能器10中的压力用来通过回转泵/马达3越过中位而进行冲程以充当马达来驱动其它功能件。这将补充引擎轴中的可用扭矩，通过主泵/马达5使用该可用扭矩以驱动其它功能件，例如动臂、铲斗、斗杆等等。

如图8和图9所示，图10示出了经由倾泄阀14的制动。当液压蓄能器10蓄满且在系统的其余部分中不存在需求时，则回转泵/马达3减小冲程至0％的排量，并且蓄能器控制阀12保持关闭。

在图8至图10中，如果回转控制阀15替代地具有中位关闭配置(如在图23中所描绘的)，则可以通过单独地使回转控制阀15返回至中位位置(所有的端口在该中位位置处堵塞)来实现制动。这将导致回转马达16在回转安全阀17压力下减速，该回转安全阀17压力与如通过使用倾泄阀14所允许的可变压力相反。液流将离开回转马达6的高压端口，经过回转安全阀17，并且之后通过回转反气穴现象止回阀17返回至回转马达的低压侧。在该模式中，如果蓄能器10通过泵3充压或者蓄能器10用来驱动回转泵/马达3以驱动其它功能件，则回转马达16可以被独立地制动。此外，当使用中位关闭的回转控制阀15时，可以从系统中省略隔离阀13和倾泄阀14。

存在图示的两种最后操作模式：在这两种最后操作模式中，回转马达16已经停止。如在图11中所示，一种最后操作模式涉及，如果在制动期间充压不完全，则使用回转泵/马达3来使液压蓄能器10充压。由于液压蓄能器10处于与其它作业功能件分离的回路上，因此不论是否正在执行其它功能件，蓄能器充压都可以发生，并且应当不存在液压效率降低。如果在回转操作开始时，液压蓄能器10被完全充压，则液压蓄能器10可以用来提供使回转机构加速所必要的初始扭矩。来自引擎2对液压蓄能器10充压所需要的动力可以通过调节回转泵/马达3的倾斜角度来改变。回转泵/马达3的压力通过蓄能器的压力来设定，但是蓄能器的填充率(来自回转泵/马达3的流速的结果)可以通过改变回转泵/马达3的倾斜角度来控制。在来自于引擎的高要求的情况下，该压力还可以用来辅助如图12中所看到的其它功能件的运动。在图11和图12二者中所示，隔离阀13被激励而处于关闭位置中。

如上所讨论的，当主泵5正在驱动其它的功能件(动臂、斗杆或铲斗)时，蓄能器10可以用来补充引擎2。这将减少来自引擎的动力的量并通过在更高效的操作点操作而允许更智能的动力控制。此外，当引擎动力处于最高需求时，蓄能器10可以用来削减动力峰值或负载水平，从而不存在引擎动力需求的突然增加。此外，引擎可以通过改变引擎速度来以更智能的方式来管理，以对于当前操作在更高效的点处操作。例如，当动力需求降低时，可以减小引擎的速度，同时以更高的扭矩操作，该更高的扭矩经常导致更高的引擎效率。

现在转到图13，所描绘的是以101示出的另一种示例性HSD系统。该HSD基本上与上面所参照的HSD1相同，并且因此相同的、但由100编入索引的附图标记用来表示对应于HSD中类似的结构的结构。另外，HSD1的前述描述同样可适用于HSD101，除了以下所注意的。此外，在阅读并理解说明书的基础上应该领会的是，在适用的情况下，HSD的各个方面可以彼此替代或者可以彼此结合使用。

可变排量泵已经更明确地图示为液压控制的可变排量泵(然而，这仅仅用作一个示例)。泵排量控制阀104可以包括压力补偿器，以限制在系统中所建立的压力。可替选地，该功能可以利用主液压管线上的压力安全阀来实现。

现在转到图14，图示的是具有不同的液压组件配置以及液压组件如何连接的HSD200的另一个示例性实施方式。特别显著地，HSD200包括：伺服压力梭，当该伺服压力梭越过中位时，其允许外部的压力源驱动泵排量；反气穴现象止回阀236，其用于在越过中位时消除气穴现象；以及安全阀240，其用于比泵排量压力补偿器更快地减小压力尖峰。HSD200基本上与上述参考的HSD1、HSD100相同，并且因此相同的、但由100编入索引的附图标记用来表示对应于HSD中类似的结构的结构。另外，HSD1、HSD100的前述描述同样可适用于HSD201，除了以下所注意的。此外，在阅读并理解说明书的基础上应该领会的是，在适用的情况下，HSD的各个方面可以彼此替代或者可以彼此结合使用。

应当考虑数个注意事项，以便防止液压组件的非必要的磨损和过早失效。

在泵排量方面上使用压力补偿器与安全阀之间存在折衷。压力补偿器产生“伪信号”，当压力上升太高时，该“伪信号”覆盖来自位移阀238的命令，这迫使泵排量减小。这意味着可以存在泵的排量的短暂失控，以便尝试并得到受控的压力。由于旋转斜盘离开静态位置的运动通常不像安全阀那么快，因此这也是慢的。另一方面，安全阀非常快地对压力尖峰做出反应，但是由于液流被简单地传送到储存罐，因而浪费了流量和动力。使用以上提到的选项中的任一项，或者可能两者串联使用，其可以是有益的；这取决于回路的情况和目标，并且本领域技术人员可以在阅读并理解本发明之后做出这一选择。

在液压混合设置的情况下，由于流体在蓄能器中的存储而不是通过泵简单地再循环，因而在系统中的作业流体的量可以改变；这不同于常规的系统，在常规的系统中，流入到系统的流量几乎与流出系统的流量相同。流体的这一改变的体积会导致气穴现象。因此，当使用过中位单元(overcenterunit)时，可以包括保护部，以防止会缩短液压组件的寿命的气穴损坏。通过使用连接到略微高于大气的回流管线的补给止回阀236，该损坏得以减轻。安全阀240或压力补偿器可以对高压侧有益。反气穴现象止回阀236的添加可以用来保护低压侧。

在混合系统对比常规系统的情况下，针对常规系统的气穴现象保护部通常从回流管线供给，由于压力通过冷却器233和过滤器232升高，因而该保护部处于略微高于储存罐207的压力。这通常由于以下事实而是足够的：常规系统使用与进入回转马达216的油相同数量的油，如离开回转马达216的油。在马达泄漏情况下，需要的补给仅是小量的。在示例性的混合系统中，液流可以被引导至蓄能器210，而不是返回到储存罐207，因此体积在回路中可以显著地改变，从而低压蓄能器239有助于防止气穴现象。

增强气穴现象保护的另一技术是使用低压蓄能器239，该低压蓄能器239保持有比储液器207更高的压力并且可以用于所有的补给止回阀。如在图14中所示，蓄能器239连接成向反气穴现象阀218的入口侧供给，并从压力安全阀217取出流体。蓄能器239还直接连接到控制阀211的一个输入口(即控制阀输入口与连接到储液器207的止回阀226之间)，并且通过止回阀236连接到控制阀的第二输入口(即控制阀与泵203之间)。

这一配置的略微调节是将保持低压蓄能器中的压力的止回阀226定位在回流管线的略微更下游上，以允许低压蓄能器供给回转马达上的补给止回阀以及系统中的反气穴现象止回阀。

当过中位泵越过中位改变时，如果没有立即具有足够的压力，则在液压回路中使用过中位泵会造成一些风险。可以将反气穴现象止回阀和安全阀添加到回路中，以解决该问题，当有必要时从低压储液器抽油以防止损坏，同时不牺牲排量控制的机械运动。

当试图迅速地越过零排量点时，还会存在短暂地缺乏压力，当出口压力用于该排量时，这会导致旋转斜盘的运动的延迟。特别是，使用用于位移阀的出口压力的泵排量控制、和旋转斜盘上的偏置弹簧(该偏置弹簧使泵朝向完全排量偏置)通常应当具有足够的压力以控制倾斜角度。然而，当需要泵203越过中位时，现在通过流入的液流设定排量控制压力，并且排量控制压力可以下降到低于针对旋转斜盘的可控性可接受的水平。关于这一点，偏置弹簧将控制泵并使在完全排量的方向上的泵朝向零排量返回。这是与导致采用更长时间以使旋转斜盘移动到所期望的角度的命令的排量相反的方向。

该问题可以利用在泵出口与另一压力源之间选择的伺服压力梭237来解决；在图14中，这示出为先导泵236。梭阀237在泵203出口与辅助压力源(例如来自先导泵206)之间选择更高的压力，定位梭阀237将允许足够的压力，以总是可用来控制泵203的倾斜角度。辅助源的压力可以不需要是相同的压力。例如，先导泵206可以仅仅输出大约500psi，远不足泵203出口上的压力。考虑到这一点，排量仍然能够通过该压力来推动，从而仍然维持对排量的控制。

在为了数个原因而将电子元件集成到液压系统中，响应时间和稳健型是特别重要的。液压系统通过其自身是非常稳健的，但是添加的电子元件提供了额外的会失效的组件。因此，提高电气系统的稳健性有助于使整个系统比基础液压系统的稳健性更具可比性。电气系统的响应时间通常比可比较的纯液压系统的响应时间慢，这是由于电气系统花费感测命令的时间和致动组件的时间。与之相比，在常规系统中，液压流体和压力立即传导至致动器。

在改进中，另外有必要改变发送到主控制器的信号，以便改变系统反应。由于不能总是可以改变主控制器的软件，因而有必要的话，继电器400可以用来改变信号，并可以被包括在本文所描述的具有任何包括电气控制的液压架构的任何实施方式上。在一个实施方式中，在图18中所示，可以连接继电器400，以传递主系统信号410，并且可以连接另一输入420以传递固定的所期望的命令或根据情况可变的命令。继电器可以通过第三输入430来致动，当第三输入改变时，继电器将在两个输入之间切换并仅仅将其中一者传递至控制器。因此，如图所示，该继电器的失效模式将传递原始值，这允许稳健设计。继电器还将在需要时允许辅助信号被发送至控制器。

完成这一点的另一种方式将是感测来自通常已经连接到主控制器的传感器的输出以及中断该输出。该信号可以在读取时被发送，或者该信号可以被改变以匹配该改进应用所期望的命令。

现在转到图15和图16，图15中示出了具有单个陀螺仪的示例性液压车辆系统的俯视示意图，而图16示出了具有两个陀螺仪的示例性液压车辆系统的侧视示意图。应当注意的是，包括一个或多个陀螺仪的示例性系统可以结合任何先前所讨论的HSD，但是还可以使用其它的液压架构。

将电气控制应用到液压控制装置开启了多种以前得不到的控制时机。然而，这些控制时机也经常需要关于该装置的状态的额外信息(例如速度、位置、压力等等)。对于物料搬运装置(例如挖掘机)的回转驱动，在改进的额外的控制时机中，测量并使用回转速度是有用的。获取物料搬运装置的回转速度可以以若干种方式来进行，不论是直接测量该装置的速度或者是通过测量一些相关量(例如回转马达的速度)并计算所期望的回转速度。

当改进用于新平台或车辆的电气控制时，必需的传感器可以集成到智能设计中且花费最低的成本。然而，如果改进电气控制系统，则传感器的集成可能是琐碎的任务，尤其在使用典型的方法来测量数量时。例如，物料搬运装置的回转速度经常基于变速箱的物理参数和经由霍尔效应速度采集传感器所测量的回转马达的速度而通过计算来测量出。在改进的情况下，在回转马达上可能没有有益于霍尔效应速度采集传感器的位置，从而需要另一种方法。因此，在示例性实施方式中，陀螺仪用来在改进中或新的平台中直接测量物料搬运装置的回转速度。一个或多个陀螺仪传感器可以固定在对于物料搬运装置的上托架适当的取向中，并通过无源电子元件连接到电子控制器以过滤信号，其中电子控制器解释测量的信号、确定速度、并使用该信息来执行其它功能。存在在复杂性、特征和稳健性方面变化的各种实施方式。

陀螺仪339固定至旋转结构(例如挖掘机的上托架)342，陀螺仪的旋转轴线340平行于旋转轴线345安装，但不一定是一致的(尽管它可以是一致的)。

陀螺仪339可以结合或可以不结合硬件低通滤波器341，在将输出通过通信和电源线343传递到控制器344之前，该硬件低通滤波器将使所测量的角速度平滑和/或延迟。低通滤波器341可以向控制器提供更清晰的信号。使用与软件过滤相反的无源电子元件减小了控制器344负载并且更加稳健，然而缺点是过滤常数不容易被改变或不能在飞速写入中被改变。硬件低通滤波器将在控制器344有机会解释信号之前使信号延迟并修改该信号，从而原始内容可能丢失。因此，对于控制器344，另一种可能性是直接读取输出电压，而没有硬件滤波器，反而是应用软件滤波器。由于过滤的不同电平或变化的电平可以基于操作模式来应用，因而这可以是有利的。

通信和电源线343可以既为陀螺仪339供电，还允许陀螺仪339向控制器344发送信号。尽管在此并未图示，但是控制器344可以连接到一个或多个其它的传感器、致动器、和/或控制器。

控制器可以直接或间接地连接到用户输入件/用户界面设备360，以从用户接收命令。例如，用户输入件可以是操纵杆或现有技术中所使用的任何其它已知的输入设备。

通常在电子控制应用中，具有角速度的精确测量在控制算法中是关键的。遗憾的是，相同类型和制造批次的陀螺仪经常略微不同地操作，并且这可以导致不同的性能和对于相同的角速度的不同输出。因此，可以使用多于一个的陀螺仪。特别是，如在图16中所示，陀螺仪可以在相反的方向上取向，以获得平均速度信号或针对彼此检查它们潜在的误差或失灵，要注意的是，陀螺仪的旋转轴线在相反的方向上仍然平行取向。

陀螺仪测量旋转组件的角速度。因此，旋转体上的相对该旋转体的其余部分固定的任何位置以相同的角速度旋转，从而陀螺仪的位置可以是相对于该旋转体固定的任何地方。这在安装陀螺仪方面提供了显著的灵活性。替选的方法可以是使用安装在距旋转轴线已知距离处的加速计。然而，所测量的与旋转轴线的距离的任何误差会在计算速度时导致误差，并且引擎振动可能将显著的噪声引入到加速计中。由于需要所测量的线性加速度乘以距中心线的距离，因而任何测量的噪声将会以与实现的线性加速度相同的比率被放大，并且这可以导致几乎不能用的信号。相反地，引擎振动可以引起线性速度改变和角速度改变，但是该引擎振动没有在使用纯粹地测量角速度的陀螺仪时而通过乘法因数放大。

在移动的物料搬运装置上，具有轨道(或轮子)的底盘350和上托架342能够单独地旋转。然而，当物料搬运装置改变轨道的旋转而没有回转时，陀螺仪将检测角速度，这是因为上托架的旋转将与轨道同时发生改变。因此，将陀螺仪附加于轨道和上托架将允许控制器确定整个机械(轨道和上托架)的旋转或仅仅上托架的旋转之间的差异。

直接测量角速度而不是采用角位置的数值导数允许仅仅通过将单个时间数值微分来在控制逻辑中使用加速度。如图17中所示，这产生了更平滑、更精确、并且较少延迟计算的加速度信号。要注意的是，使用陀螺仪的直接测量值产生了经由导数计算的其它信号。这是因为为了在采用导数时得到有些平滑的信号而使信号延迟的重要的滤波器是必需的。相反地，代替采用数值导数，测量的角速度的数值积分将产生位置信号。与使用加速计相比较，陀螺仪出于若干的原因是更精确的。首先，仅仅需要测量的角速度的单次积分，而利用加速计则需要两次积分；一者是得到速度，而另一者是得到位置。另外，需要从旋转中心到加速计的距离的精确测量值，以计算角加速度、角速度、和角位置；不正确地计算角加速度将在两次数值积分之后最终获得角位置时导致显著的误差。已知上托架的位置可以在返回到挖掘功能中或者一些其它已知位置是重要的例行作业中是有用的工具。

总之，参照图14至图17所讨论的实施方式的优点包括：

-与采用对旋转位置测量值的数值导数相反，经由直接测量值获得旋转速度。这导致了获得具有较少延迟的更精确的速度测量值。

-与在马达上或变速箱上使用霍尔效应传感器来确定旋转速度的常规方法相反，利用陀螺仪更简单改进车辆。

-陀螺仪可以应用到结构的上托架的任何部分，并且不需要处于旋转轴线处。这是因为上托架的所有部分以相同的角速度旋转。这在安装位置和接线要求方面提供了显著的灵活性。

-与确定旋转速度的一些方法(例如前述的经由来自旋转位置测量值的数值导数计算速度的方法)相比较，使用陀螺仪可以花费更少的成本。

-与压力补偿器相比较，安全阀提供了对压力尖峰更大的响应，使得其成为总体更安全且更稳健的系统。

-可以添加反气穴现象止回阀，以增加系统稳健性，尤其是具有过中位泵应用的系统。

-排量的伺服压力控制可以在越过泵的中位时增大响应时间。

-低压蓄能器可以被用作低压源，以供给具有变化的体积的液压回路中的补给止回阀和反气穴现象止回阀。

-继电器可以用来提供改进应用中额外的可控性，以与主控制器连接，而无需改变控制器上的任何软件。

尽管为了清楚起见而在图1至图13中未示出，但是电子控制器模块(electroniccontrollermodule，ECM)或控制器344可以从各种传感器(例如一个或多个陀螺仪)和控制件(例如回转控制件/操纵杆)接收信号、处理这些输入信号、并生成控制信号来控制系统的电气控制阀的位置。

此外，如先前所提到的，内燃机(internalcombustionengine，ICE)可以驱动电气控制的或液压控制的液压泵，该液压泵用来驱动液压组件。按照惯例，引擎速度由操作者或控制器程序员来手动设定。引擎控制器使用速度反馈控制，以便使引擎维持在预定的目标速度。喷射泵的引擎速度调节器由通过活塞缸单元来枢转的控制杆来设定。引擎控制器控制燃料节流阀的开启，以确定输出扭矩。该扭矩可以根据液压系统的动力需求通过泵的排量来调节。

通过监控所需要的引擎动力、当前的引擎速度和当前的输出压力，并将该数据与预定的效率数据相比较，引擎速度和引擎扭矩(通过对泵排量的控制)可以被主动地控制，由此在引擎最高效的点处操作引擎。此外，可以引导来自蓄能器的能量，以使液压泵作为马达运行，并协助ICE高效地提供动力。通过使引擎以其最佳的效率水平运行，存在的结果是更少的燃料使用，并且从而不仅仅降低排放，而且还降低了ICE维护成本。

引擎速度控制和扭矩调节的顺序可以描述如下：

1.操作者可以通过操纵杆运动命令某一车辆操作条件。

2.控制器接收并解释操纵杆命令，并且基于在蓄能器中的能量存储水平，确定所期望的引擎动力输出。

3.通过解释引擎效率图，通过控制器来控制最佳引擎速度(例如，这可以被发送到专用的引擎电子控制单元)，以调节引擎节流阀，来维持所期望的引擎速度。

4.根据液压系统的动力需求，引擎扭矩独立于引擎速度而通过液压泵的排量控制来调节，并且为了闭环控制，通过引擎电子控制单元报告引擎扭矩。

5.将再次解释通过操纵杆命令的动力需求的改变，并且产生的引擎动力需求的改变将自动调节引擎速度。相应地也调节引擎扭矩，以匹配车辆操作的动力需求，并维持引擎在其最高效的区域(即最有效的点)以新的动力水平操作。

因为液压能量可以被存储，因此当作业机械空转或者需要非常小的动力消耗时，可以自动地使引擎变成空闲状态，并且引擎甚至可以自动关闭以节约能量。为了通过ICE关闭(该关闭是以不减损机械的可用性的方式来进行)来实现这些能量节约，系统被设计成液压泵-马达可以用来迅速地重新启动ICE。与典型的ICE上的标准启动器相比，该泵-马达更加耐用得多，在长时间运行中提供了更低的维护成本。

示例性方法或其部分可以实现为处理器可执行指令或计算机可读介质(例如ECM244)上所提供的操作。因此，在一个示例中，计算机可读介质可以存储处理器可执行指令，该处理器可执行指令可操作以执行包括一个或多个上述步骤的方法。

如本文所使用的“计算机可读介质”指的是直接或间接参与提供信号、指令或数据的介质。计算机可读介质可以采取多种形式，包括但不限于：非易失性介质、易失性介质、和传输介质。非易失性介质可以包括例如光盘或磁盘等。易失性介质可以包括例如光盘或磁盘、动态存储器等。传输介质可包括同轴电缆、铜线、光纤电缆等。传输介质还可以采取电磁辐射(像在无线电波和红外线数据通信中所产生的)的形式、或采取的一个信号组或多个信号组的形式。计算机可读介质的常见形式包括但不限于：软盘、柔性盘、硬盘、磁带、其它磁介质、CD-ROM、其它光学介质、打孔卡、纸带、具有孔图案的其它物理介质、RAM、ROM、EPROM、FLASH-EPROM、或者其它存储芯片或存储卡、记忆棒、载波/脉冲、和可从计算机、处理器或其它电子设备读出的其它介质。用来在网络(像因特网)上传播指令或其它软件的信号可以被认为是“计算机可读介质”。

如本文所使用的“软件”包括但不限于可以读取、解释、编译或者执行并使得计算机、处理器或其它电子设备以期望的方式执行功能、行动或行为的一个或多个计算机或处理器指令。指令可以具体化为各种形式，如例程、算法、模块、方法、线程或包括来自动态或静态链接库的单独的应用或代码的程序。软件也可以以各种可执行或可加载的形式实现，包括但不限于独立的程序、函数调用(本地或远程)、伺服小程式、小应用程序、存储在存储器中的指令、操作系统的部分或其它类型的可执行指令。本领域技术人员应当领会的是，软件的形式可以取决于，例如对期望的应用、其运行的环境或设计者/程序员的期望等等的要求。还应当领会的是，计算机可读或可执行指令可以位于一个逻辑中或分布在两个或更多个通信、协作或并行的处理逻辑之间，从而可以以串行、并行、大规模并行和其它的方式来加载或执行。

用于实现本文所描述的示例性系统和方法的各种组件的合适的软件可以使用编程语言和工具(如Java、Java脚本、Java.NET、ASP.NET、VB.NET、Cocoa、Pascal、C#、C++、C、CGI、Perl、SQL、APIs、SDKs、组件、固件、微代码或其它语言和工具)来生成。不论软件是否是整个系统或系统的一个组件，软件都可以体现为制造的制品，并作为如先前所定义的计算机可读介质的一部分被维持或提供。

如本文所使用的“信号”包括但不限于一个或多个电的或光的信号、模拟的或数字的信号、数据、一个或多个计算机或处理器指令、消息、比特或比特流、或可被接收、发送或检测的其它方式。

因此，示例性HSD可以在常规液压挖掘机和常规电气混合挖掘机(EHE)之上提供若干优点。第一，HSD可以使用现有的固定排量的回转马达和添加的液压马达/泵，以及能量存储设备，以从机械上部结构的制动操作恢复动能并且减小计量损失，产生比常规车辆更好的燃料经济性。第二，通过使用存储的能量来执行回转操作并从而允许更多的引擎动力用于其它的功能件，HSD可以提高车辆的有效生产力。第三，HSD提供了机械上部结构加速与制动操作的可靠且无缝的过渡。第四，通过使用存储的制动能量来提供液压致动功能的更平滑且有效的操作，HSD可以协助引擎驱动。第五，与常规的机械相比较，由于在回转阀和其它功能件的阀的两端节流的流体产生的热量减少，因而HSD可以降低冷却要求。第六，HSD可以通过引擎管理允许最佳的引擎操作：对于给定的动力需求，蓄能器作为辅助能量源的存在可以被用来更高效地管理引擎，以及通过使用高级控制，引擎可以被控制到其最高效的点，由此显著地改善燃料经济性，该高级控制独立地通过泵排量的智能控制来主动控制引擎速度和扭矩。第七，通过使用蓄能器或回转动力来给引擎动力补充液压动力，由此拉平引擎所经历的峰值负载，因此HSD可以减小给定的应用所需要的引擎尺寸。

除了上面所提到的优点之外，与其中将附接至回转驱动机构的固定排量马达更换成可变单元的系统相比较，示例性HSD还降低了成本。此外，与一系列独立的计量阀相比较，使用方向控制阀来控制液流的方向和马达两端的压降也是更小成本的解决方案。额外地，由于通过较少的阀来引导示例性系统中的液流，因而将存在更少的流量损失。还存在优先于启动的控制回转制动器19的选项，防止使用回转制动超压阀21时的不必要的磨损。

要注意的是，示例性阀架构、系统、和控制方法例如也可以应用到其它的系统，如负载感测和正流量控制。

尽管本发明已经参照某个实施方式或某些实施方式来示出并描述，但显然本领域技术人员在阅读和理解本说明书和附图后将可以进行等效变型和修改。特别是，考虑到由上述元件(部件、组件、设备、组成等)执行的各种功能，用来描述这些元件的术语(包括涉及的“方法”)除非另有说明均旨在对应于执行所描述的元件的具体功能的任何元件(即，功能等效)，虽然没有在结构上等同于本发明的示例性实施方式或多个示例性实施方式所示出在本文中所公开的执行这些功能的结构。另外，尽管本发明的特定特征可能已经参照数个说明的实施方式中的仅一个或多个在上文中进行了描述，但这种特征可以与其它实施方式的一个或多个其它的特征组合，如对于任何给定或特定的应用可以是期望的和有利的。

Claims (25)

1.一种液压机械，包括：

底盘；

旋转结构，所述旋转结构能够旋转地安装在所述底盘上，并且被配置成随着所述底盘旋转以及相对于所述底盘旋转；

第一控制器，所述第一控制器被配置成接收用户输入并被配置；

用户界面，所述用户界面被配置成接收来自用户的命令并将命令信号输出到所述控制器；以及

第一陀螺仪，所述第一陀螺仪固定至所述旋转结构并电气连接至所述控制器，并被配置成向所述控制器提供所述旋转结构的旋转信息的数据信号，

其中，所述陀螺仪的旋转轴线平行于所述旋转结构的旋转轴线，并且

其中，所述控制器被配置成，基于来自所述用户界面的所述命令信号和来自所述第一陀螺仪的所述数据信号，生成控制所述旋转结构并且使所述旋转结构相对于所述底盘旋转的控制信号。

2.根据权利要求1所述的液压机械，还包括：

第二陀螺仪，所述第二陀螺仪固定至所述旋转结构并电气连接至所述控制器，并被配置成向所述控制器提供所述旋转结构的旋转信息的数据信号，

其中，所述第一陀螺仪的旋转轴线平行于所述第二陀螺仪的旋转轴线，但沿相反的方向取向。

3.根据任一项前述权利要求所述的液压机械，还包括：

固定至所述底盘并被配置成向所述控制器提供所述底盘的旋转信息的数据信号的陀螺仪，

其中，固定至所述底盘的所述陀螺仪的旋转轴线平行于所述旋转结构的所述旋转轴线，并且

其中，所述控制器被配置成，基于固定至所述旋转结构的所述第一陀螺仪的所述数据信号和固定至所述底盘的所述陀螺仪的所述数据信号，确定所述旋转结构相对于所述底盘的旋转。

4.根据任一项前述权利要求所述的液压机械，还包括：

第二控制器，所述第二控制器被配置成生成控制所述旋转结构并使所述旋转结构相对于所述底盘旋转的控制信号；以及

继电器，所述继电器具有第一控制信号输入端、第二控制信号输入端、判决输入端、和控制信号输出端，其中，所述第一控制信号输入端连接至所述第二控制器并被配置成接收由所述第二控制器所生成的控制信号，所述第二控制信号输入端连接至所述第一控制器并被配置成接收由所述第一控制器所生成的控制信号，并且其中，所述判决输入端连接至所述第一控制器并被配置成接收来自所述第一控制器的判决信号，并且其中，所述继电器被配置成基于所述判决信号在所述控制信号输出端处输出在所述第一控制信号输入端和所述第二控制信号输入端处所接收的控制信号中的任一控制信号。

5.根据权利要求4所述的液压机械，其中，所述继电器被配置成，如果没有接收到判决信号，则在所述控制信号输出端处输出在所述第一控制信号输入端处所接收的控制信号。

6.根据任一项前述权利要求所述的液压机械，还包括：

可变排量液压回转泵，所述可变排量液压回转泵能够通过原动机来操作；

液压回转马达，所述液压回转马达用于执行所述机械的回转功能；

蓄能器；

回转控制阀组件，所述回转控制阀组件设置在从所述回转泵延伸到所述回转马达的第一液压路径中，所述回转控制阀组件具有将所述回转泵流体连接至所述回转马达的第一侧的第一位置和将所述回转泵流体连接到所述回转马达的第二侧的第二位置；以及

蓄能器控制阀，所述蓄能器控制阀具有在蓄能器控制阀连接点处将所述蓄能器流体连接到所述第一液压路径的开启位置和将所述蓄能器与所述第一液压路径流体隔离的关闭位置。

7.根据权利要求6所述的液压机械，还包括：

伺服压力梭，所述伺服压力梭被配置成从泵出口压力和第二压力源之间选择较高的压力源，由此允许足够的压力能够用来控制所述泵的旋转角。

8.根据权利要求7所述的液压机械，其中，所述第二压力源由先导泵提供。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的液压机械，其中，从所述回转马达到所述回转泵的流量未被计量。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的液压机械，其中，从所述回转马达到所述蓄能器的流量未被计量。

11.根据权利要求6至10中任一项所述的液压机械，还包括隔离阀，所述隔离阀设置在所述蓄能器控制阀连接点与所述回转控制阀之间的流体路径中，所述隔离阀具有将所述回转泵流体连接到所述回转马达的开启位置以及将所述蓄能器和所述回转泵与所述回转马达流体隔离的关闭位置。

12.根据权利要求6至11中任一项所述的液压机械，其中，所述控制器被配置成开启所述蓄能器控制阀并松开所述回转泵。

13.根据权利要求6至11中任一项所述的液压机械，其中，所述控制器被配置成关闭所述蓄能器控制阀、通过所述倾泄阀计量流量、并接合用作马达的所述回转泵。

14.根据权利要求6至11中任一项所述的液压机械，其中，所述控制器被配置成关闭所述蓄能器控制阀并接合用作马达的所述回转泵，并且其中，系统安全阀被配置成允许过量的液流流到储存罐。

15.根据权利要求6至11中任一项所述的液压机械，其中，所述控制器被配置成开启所述蓄能器控制阀，并接合用作马达的所述回转泵。

16.根据权利要求15所述的液压机械，其中，所述控制器被配置成关闭所述倾泄阀。

17.根据权利要求6至11中任一项所述的液压机械，其中，所述控制器被配置成开启所述蓄能器控制阀、关闭所述隔离阀、通过所述倾泄阀计量流量、并接合用作泵的所述回转泵。

18.根据权利要求6至11中任一项所述的液压机械，其中，所述控制器被配置成开启所述蓄能器控制阀、关闭所述隔离阀、并接合用作泵的所述回转泵，并且其中，系统安全阀被配置成允许过量的液流流到储存罐。

19.根据权利要求6至11中任一项所述的液压机械，其中，所述控制器被配置成开启所述蓄能器控制阀、关闭所述隔离阀、通过所述倾泄阀计量流量、并接合用作马达的所述回转泵。

20.根据权利要求6至11中任一项所述的液压机械，其中，所述控制器被配置成开启所述蓄能器控制阀、关闭所述隔离阀、并接合用作马达的所述回转泵，并且其中，系统安全阀被配置成允许过量的液流流到储存罐。

21.根据权利要求6至11中任一项所述的液压机械，其中，所述控制器被配置成开启所述蓄能器控制阀、关闭所述隔离阀、并接合用作马达的所述回转泵。

22.根据权利要求6至11中任一项所述的液压机械，其中，所述控制器被配置成开启所述蓄能器控制阀、关闭所述隔离阀、并接合用作泵的所述回转泵。

23.根据权利要求6至11中任一项所述的液压机械，其中，所述原动机是内燃机，并且所述控制器被配置成监控引擎速度和扭矩、将引擎速度和扭矩与效率数据相比较、并基于所述比较调节引擎速度且调节所述液压泵的排量，由此调节引擎扭矩。

24.根据权利要求23所述的液压机械，其中，所述控制器被配置成在所述驱动系统的操作期间关闭所述引擎。

25.根据任一项前述权利要求所述的液压机械，还包括低压蓄能器，所述低压蓄能器设置在所述储液器和所述回转马达之间，并被配置成防止所述系统中的气穴现象。