CN106661868A - 具有静液选择的液压混合推进回路和操作方法 - Google Patents

具有静液选择的液压混合推进回路和操作方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106661868A
CN106661868A CN201580035453.0A CN201580035453A CN106661868A CN 106661868 A CN106661868 A CN 106661868A CN 201580035453 A CN201580035453 A CN 201580035453A CN 106661868 A CN106661868 A CN 106661868A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pattern
propulsion
hydrostatic
pump
propulsion pattern
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201580035453.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106661868B (zh
Inventor
T·I·米汉
M·W·奥尔森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Danfoss AS
Original Assignee
Eaton Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eaton Corp filed Critical Eaton Corp
Publication of CN106661868A publication Critical patent/CN106661868A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106661868B publication Critical patent/CN106661868B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units, or advanced driver assistance systems for ensuring comfort, stability and safety or drive control systems for propelling or retarding the vehicle
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/182—Selecting between different operative modes, e.g. comfort and performance modes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/08—Prime-movers comprising combustion engines and mechanical or fluid energy storing means
    • B60K6/12—Prime-movers comprising combustion engines and mechanical or fluid energy storing means by means of a chargeable fluidic accumulator
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/20—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of steering systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/30—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of auxiliary equipment, e.g. air-conditioning compressors or oil pumps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units, or advanced driver assistance systems for ensuring comfort, stability and safety or drive control systems for propelling or retarding the vehicle
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/188—Controlling power parameters of the driveline, e.g. determining the required power
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F9/00—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
    • B66F9/06—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
    • B66F9/075—Constructional features or details
    • B66F9/07572—Propulsion arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F9/00—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
    • B66F9/06—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
    • B66F9/075—Constructional features or details
    • B66F9/20—Means for actuating or controlling masts, platforms, or forks
    • B66F9/22—Hydraulic devices or systems
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/2058—Electric or electro-mechanical or mechanical control devices of vehicle sub-units
    • E02F9/2062—Control of propulsion units
    • E02F9/2075—Control of propulsion units of the hybrid type
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2217—Hydraulic or pneumatic drives with energy recovery arrangements, e.g. using accumulators, flywheels
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2253—Controlling the travelling speed of vehicles, e.g. adjusting travelling speed according to implement loads, control of hydrostatic transmission
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2278—Hydraulic circuits
    • E02F9/2289—Closed circuit
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2278—Hydraulic circuits
    • E02F9/2296—Systems with a variable displacement pump
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/38—Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/40—Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
    • F16H61/4078—Fluid exchange between hydrostatic circuits and external sources or consumers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/38—Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/40—Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
    • F16H61/4078—Fluid exchange between hydrostatic circuits and external sources or consumers
    • F16H61/4096—Fluid exchange between hydrostatic circuits and external sources or consumers with pressure accumulators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/38—Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/40—Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
    • F16H61/42—Control of exclusively fluid gearing hydrostatic involving adjustment of a pump or motor with adjustable output or capacity
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2300/00—Indexing codes relating to the type of vehicle
    • B60W2300/12—Trucks; Load vehicles
    • B60W2300/121—Fork lift trucks, Clarks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2530/00—Input parameters relating to vehicle conditions or values, not covered by groups B60W2510/00 or B60W2520/00
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/09—Other types of propulsion units, e.g. fluid motors, or type not specified
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Abstract

本发明涉及一种具有混合模式和静液模式的车辆的推进方法，包括确定当前推进模式是否为混合以及所选模式是否为静液。如果所选模式是静液并且当前模式是混合，则进入第一过渡模式。在第一过渡模式下设置发动机‑泵排量目标。该方法可以包括确定当前模式是否为混合、静液或非推进模式，以及所选模式是否为混合、静液或非推进。在第一过渡模式下，发动机‑泵排量目标可以与系统消耗相匹配，并且在发动机‑泵输出与系统消耗相匹配时，关闭蓄能器隔离阀。该方法可以包括，如果所选模式是混合并且当前模式是静液，则进入第二过渡模式。一种将推进模式从混合配置成静液的方法包括将驱动马达排量目标配置成全排量、使泵排量与系统消耗相匹配、和当泵流量输出与系统消耗相匹配时关闭蓄能器隔离阀。

Description

具有静液选择的液压混合推进回路和操作方法
相关申请的交叉引用
本申请于2015年5月6日作为PCT国际专利申请被提交，并要求2014年5月6日提交的美国专利申请No.61/989,335的优先权，该申请的公开内容全文通过引用结合在本文中。
背景技术
作业机械可用于移动物料例如货盘、泥土和/或碎石。作业机械的示例包括叉车、轮式装载机、履带式装载机、挖掘机、反铲挖土机、推土机和伸缩臂叉车等。作业机械典型地包括连接到该作业机械的作业机具(例如车叉)。附装至作业机械的作业机具典型地通过液压系统提供动力。液压系统可以包括由原动机(例如柴油发动机)提供动力的液压泵。液压泵可以通过一组阀连接到液压致动器，以控制增压液压流体向液压致动器的流动。增压液压流体致使液压致动器伸出、缩回或转动，并由此导致作业机具移动。
作业机械还可以包括适合于推进该作业机械的推进系统。该推进系统可以包括由原动机提供动力的液压泵。推进系统可以包括静液传动。
发明内容
本发明的一个方面涉及一种具有混合推进模式和静液推进模式的移动式作业车辆的推进方法。该方法包括：1)确定当前推进模式是否为混合推进模式；2)确定所选推进模式是否为静液推进模式；3)如果所选推进模式是静液推进模式并且当前推进模式是混合推进模式，则从混合推进模式进入第一过渡模式；和4)当处于第一过渡模式下时设置发动机-泵排量目标。在一些实施例中，该方法可以包括：确定当前推进模式是否为混合推进模式、静液推进模式或无推进模式；和确定所选推进模式是否为混合推进模式、静液推进模式或无推进模式。该方法还可以包括，当处于第一过渡模式下时，使发动机-泵排量目标与系统流量消耗大体上相匹配，以及当处于第一过渡模式下时，在发动机-泵流量输出与系统流量消耗相匹配时关闭蓄能器隔离阀。该方法还可以包括，当处于第一过渡模式下时，在发动机-泵流量输出与系统流量消耗相匹配并且驱动马达压力变化率大于预定值时，关闭蓄能器隔离阀。该方法还可以包括，如果所选推进模式是混合推进模式并且当前推进模式是静液推进模式，则从静液推进模式进入第二过渡模式。
本发明的另一方面涉及一种将移动式作业车辆的推进模式从混合推进模式配置成静液推进模式的方法。该方法包括：1)确定所选推进模式是否为静液推进模式；2)如果所选推进模式是静液推进模式，则将驱动马达的驱动马达排量目标配置成全排量；3)如果所选推进模式是静液推进模式，则使发动机-泵排量目标与系统流量消耗大体上相匹配；和4)当发动机-泵流量输出与系统流量消耗相匹配并且所选推进模式是静液推进模式时，关闭蓄能器隔离阀。
在下面的描述中将列出多个附加方面。这些方面可能涉及单独的特征或特征的组合。应理解，前面的一般性描述和下面的详细描述都仅是示例性和说明性的，而不限制本文公开的实施例所基于的广义概念。
附图说明
参照下面附图描述非限制性的非穷举的实施例，这些附图不一定按比例绘制，在全部各视图中，相似的附图标记表示相似的部分，除非另有说明。
图1是一液压系统的示意图,该液压系统具有作为根据本发明原理的示例的特征；
图2是图1的液压系统的示意图，进一步示出了液压系统的控制系统；
图3是图1的示意图，进一步示出了液压系统的第一模式；
图4是图1的示意图，进一步示出了液压系统的第二模式；
图5是图1的示意图，进一步示出了液压系统的第三模式；
图6是图1的示意图，进一步示出了液压系统的第四模式；
图7是图1的示意图，进一步示出了液压系统的第五模式；
图8是另一液压系统的示意图，该另一液压系统具有作为根据本发明的原理的示例的特征；
图9是作业车辆的示意性的顶部平面图，该作业车辆包括根据本发明原理的图1或图8的液压系统；
图10是再一液压系统的示意图，该液压系统具有作为根据本发明原理的示例的特征；
图11是根据本发明原理的传动模式监视控制系统的状态图，该状态图包括混合模式、静液模式、和介于混合模式与静液模式之间的两种过渡模式；
图12是监视流程图，包括根据本发明原理的传动模式程序、驱动马达监视程序、发动机和泵监视程序、以及阀监视程序；
图13是适合于在图12的传动模式程序中使用的传动模式流程图；
图14是适合于与图12的驱动马达监视程序一起使用的驱动马达监视流程图；
图15是适合于与图12的发动机和泵监视程序一起使用的发动机和泵监视流程图；以及
图16是适合于与图12的阀监视程序一起使用的阀监视流程图。
具体实施方式
下面将参照附图详细描述各实施例，在全部各视图中，相似的附图标记表示相似的部分和组件。对于各实施例的提及不限制随附权利要求的范围。另外，该说明书中所列出的任何示例不应被认为是限制性的，而是仅仅列出了随附权利要求的多个可能的实施例中的一些。
本发明总体上涉及用于在作业车辆中使用的液压回路架构。根据本发明原理，液压回路架构可以包括推进回路和作业回路。在一些实施例中，推进回路和作业回路可以由相同的液压泵结构(例如液压泵或液压泵/马达)提供动力。在一些实施例中，液压泵结构包括单个驱动泵(例如，仅一个泵、仅一个泵送转动组件、仅一个泵/马达等)。在一些实施例中，推进回路可以包括液压蓄能器和液压推进泵/马达，用以通过传动系为作业车辆的推进元件(例如轮、履带等)提供动力。作业回路可以包括多个用于为作业部件(例如升降机、夹具、动臂、铲斗、刮板和/或其它结构)提供动力的致动器。各致动器可以包括液压缸、液压马达等。在一优选实施例中，该液压架构被用在叉车50(见图9)上，其中，推进回路为耦联至叉车50的驱动轮54的传动系114提供动力，而作业回路包括阀和致动器(例如液压缸)，这些致动器用于升降叉车50的车叉52、用于使车叉52前后倾斜、和用于使车叉52左右移位。
在一些实施例中，推进回路的液压蓄能器可用来提供多种功能和益处。例如，液压蓄能器的设置允许为推进回路提供动力的液压泵/马达和原动机始终以最高效率或接近最高效率工作。另外，液压蓄能器中蓄积的能量可用来提供动力以启动用来驱动液压泵/马达的动力源(例如原动机、柴油发动机或其它发动机)。另外，即使在耦联至液压泵/马达的动力源不工作时，液压蓄能器可用来提供推进功能。类似地，即使在耦联至液压泵/马达的动力源不工作时，液压蓄能器可用来提供作业回路功能。另外，在制动/减速期间，通过将推进液压泵/马达作为马达工作，与作业车辆的减速相对应的能量可被反馈并由液压蓄能器储存，以供以后再利用以提高作业机械的总体效率。
在一些实施例中，使用一个(即单个)液压泵/马达(例如，图1所示的液压泵/马达102)为推进回路和作业回路提供动力。在这种实施例中，可以设置回路选择器(即模式选择器)，以选择性地使液压泵/马达的高压侧就位成与推进回路或作业回路流体连通。回路选择器可以包括一个或多个阀。另外，可以设置转换阀，以选择性地在推进回路和作业回路之间提供流体连通。即使在动力源关闭时，通过打开转换阀，可以使用来自于液压蓄能器的动力来驱动作业回路的一个或多个致动器，由此允许致动作业回路的致动器。当回路选择器已经使泵/马达就位成与推进回路流体连通以推进作业车辆时，可以通过打开转换阀来致动作业回路的各部件。另外，当回路选择器已经使泵/马达就位成与作业回路流体连通时，液压蓄能器可用来实现作业车辆的推进和转向。应意识到，转向部件优选地并入液压推进回路中。当动力源关闭时，液压蓄能器可用来为转向部件提供动力、为推进元件提供动力、和/或为作业回路的各部件提供动力。应意识到，可以单独地或同时地进行这些活动。转换阀可以提供可变尺寸的孔口。
在一些实施例中，耦联至动力源的液压泵/马达是开式回路泵/马达，其具有转动组件和斜盘，该斜盘可调节以控制泵/马达在泵/马达轴通过动力源实现的每次转动中所排出的液压流体量。在一些实施例中，斜盘具有过中心(over-center)构型。当泵/马达作为泵工作时，斜盘位于中心的第一侧，并且动力源使泵/马达轴沿着第一方向转动，使得通过泵/马达将液压流体从与储罐/油箱流体连通的低压侧泵送到与回路选择器流体连通的高压侧。当液压泵/马达作为马达工作时，斜盘可被移动到中心的第二侧，并且通过泵/马达将来自于液压蓄能器的液压流体从高压侧引导至低压侧，由此导致泵/马达轴沿着与泵/马达轴在由动力源驱动时的转动方向相同的转动方向转动。通过这种方式，可以使用来自于液压蓄能器的液压能来启动包括使用动力源在内的模式。
推进泵/马达也可以是开式回路泵/马达，其具有连接至储罐/油箱的低压侧和连接至液压泵/马达的高压侧——该液压泵/马达通过回路选择器耦联至动力源。推进泵/马达可以包括转动组件和斜盘，可以调节该斜盘以控制推进泵/马达在推进泵/马达的轴的每次转动中的排量。斜盘可以是过中心斜盘，其允许推进泵/马达的轴的双向转动。例如，当斜盘位于中心的第一侧时，从高压侧通过泵/马达流向低压侧的液压流体可以沿着顺时针方向驱动该轴。相反地，当斜盘位于中心的第二侧时，从高压侧通过推进泵/马达流向低压侧方向的液压流体导致轴沿着逆时针方向转动。通过这种方式，可以使用推进泵/马达而沿着前进和后退方向驱动作业车辆。另外，在制动期间，推进泵/马达可以用作泵，并且可以将液压流体从储罐引导到液压蓄能器以充注液压蓄能器，由此收集与减速相关的能量。因此，推进泵/马达和液压蓄能器提供了制动/减速和能量储存功能。应意识到，在其它实施例中(例如图8所示的实施例)，阀可以与非过中心泵/马达结合使用，以提供与上述过中心泵/马达相同或类似的功能。非过中心泵/马达和阀可以用作耦联至动力源的液压泵/马达，如图8所示，和/或可以用作耦联至传动系的推进液压泵/马达。
美国专利申请US 2013/0280111A1描述和图示了这种液压回路架构的其它细节，其全文通过引用结合在本文中。图1-10示出了多种液压回路和控制系统500，并且还示出了在作业机械50情况下的液压回路架构。下文描述和图示了这种液压回路架构的操作方法。
根据本发明原理，操作液压回路架构的方法提供了对于作业机械50的平稳和有益的使用。液压混合车辆典型地在低于最大系统工作压力的压力下工作，以允许蓄能器中的能量储存容量以及允许增加泵和马达的工作排量以提高泵和马达效率。然而，当爬坡、猛烈加速、或任何其它需要高转矩的时刻，这典型地限制了可被快速传递到传动系的转矩。可以通过将高压蓄能器与系统隔离开和以典型的静液模式操作车辆来消除这种瞬时转矩的缺失，在该静液模式中，压力(以及因此转矩)可以非常快速地上升，并且上升到可能超过高压蓄能器的工作压力的压力水平。
现在转向图11，根据本发明原理示出了一示例性的传动模式监视控制状态机器650。如上所述，控制状态机器650包括混合模式660、静液模式670、第一过渡模式680和第二过渡模式690。当从混合模式660过渡到静液模式670时触发第一过渡模式680。同样地，当从静液模式670过渡到混合模式660时触发第二过渡模式690。如图所示，路径692表示从混合模式660向第一过渡模式680转换。同样地，路径694表示从第一过渡模式680向静液模式670转换。类似地，路径696表示从静液模式670向第二过渡模式690转换。路径698表示从第二过渡模式向混合模式660转换。如图所示，监视控制状态机器650包括两个传动模式660、670和两个过渡模式680、690。在其它实施例中，可以包括附加模式、附加过渡模式和/或各模式之间的附加路径。
通过所选传动模式652和当前传动模式654的组合、以及它们各自通过图13的流程表750A和750B中所列出的逻辑所确定的值来确定传动状态机器650的状态。控制状态机器650的混合模式660可以包括下文进一步描述的混合推进模式84的功能和操作特征，和/或可以触发该混合推进模式84。当所选传动模式652被设置成混合推进模式84、并且当前传动模式654被设置成混合推进模式84时，传动状态机器650的状态被设置成混合推进模式660。静液模式670同样可以包括下文进一步描述的静液模式86的操作和功能特征，和/或可以触发该静液模式86。当所选传动模式652被设置成静液模式86、并且当前传动模式654被设置成静液模式86时，传动状态机器650的状态被设置成静液推进模式670。
如图11所示，传动模式监视控制状态机器650(即监视控制器)具有混合模式660和静液模式670两种状态。在其它实施例中，可以包括附加的状态。例如，可以包括作业回路状态，该作业回路状态包括下文描述的作业回路基本模式82的操作和功能特征，和/或触发该作业回路基本模式82。
过渡模式680、690被限定成控制状态660、670之间的过渡行为。特别地，第一过渡模式680控制当从混合模式状态660向静液模式状态670转换时的过渡行为。同样地，第二过渡模式690控制当从静液模式状态670向混合模式状态660转换时的过渡行为。在其它实施例中，其它过渡模式可被限定成转换至或转换自各其它状态(例如包括作业回路基本模式82的操作和功能特征在内和/或触发作业回路基本模式82的状态)。
当前传动模式654由阀和系统致动器的现有状态限定。所选传动模式652由操作员行为限定。在混合模式660下，控制状态机器650的传动模式的状态限定了混合系统部件行为。同样地，在静液模式670下，控制状态机器650的传动模式的状态限定了静液系统部件行为。在第一过渡模式680下，所选传动模式652是静液模式86，而当前传动模式654是混合推进模式84。同样地，在第二过渡模式690下，所选传动模式652被设置成混合推进模式84，而当前传动模式654被设置成静液模式86。在一些实施例中，在监视算法的每个计算循环上执行状态机器650。在所示实施例中，首先确定当前传动模式，其次确定所选传动模式。
现在转向图12，根据本发明原理示出了示例监视流程图700。特别地，监视流程图700包括传动模式程序750。如图所示，传动模式程序750包括当前传动模式程序750A和所选传动模式程序750B。路径705表示从当前传动模式程序750A向所选传动模式程序750B的转换。监视流程图700还包括驱动马达监视程序850。路径715表示从传动模式程序750向驱动马达监视程序850的转换。监视流程图700还包括发动机和泵监视程序900。路径725表示从驱动马达监视程序850向发动机和泵监视程序900的转换。监视流程图700还包括阀监视程序950。如图所示，路径735表示从发动机和泵监视程序900向阀监视程序950的转换。路径745还表示从阀监视程序950向传动模式程序750的转换。
现在转向图13，根据本发明原理示出了表示传动模式程序750的示例流程图。传动模式流程图750包括当前传动模式程序750A和所选传动模式程序750B。当前传动模式程序750A确定了当前或现有的传动状态。该确定是基于已知的阀和致动器状态和/或所指令的阀和致动器状态——如果一些或全部阀位置传感器不可用。通过作业机械50当前正在执行何种模式来确定当前传动模式654。因此，当前传动模式程序750A是用于计算当前传动模式654的程序。所选传动模式程序750B是用于基于操作员控制参数和作业机械50的现有传感器、阀和致动器状态来选择下一传动模式状态的程序。传动模式流程图750包括多个测试和评估，以确定当前传动模式654和所选传动模式652。
当前传动模式程序750A的第一测试组800包括测试802，以确定操作员是否希望加速或减速。第一测试组800还包括测试804，以确定蓄能器隔离阀210是否被赋能(即打开)。第一测试组800还包括测试806，以确定之前所选传动模式652p是否为混合推进模式84。各测试802、804和806的结果的逻辑值在逻辑与808处相与。特别地，各测试802、804和806等的输出都是二进制的，并且在与门808处使用布尔逻辑相组合。
传动模式流程图750还包括第二测试组810。第二测试组810包括测试811，以确定操作员是否希望使作业机械50加速。第二测试组810包括测试812，以确定原动机104(例如发动机)是否处于“开”(即运行)。第二测试组810包括测试813，以确定蓄能器隔离阀210是否被去能(即关闭)。第二测试组810包括测试814，以确定作业回路阀206(即阀上的发动机泵)是否被去能(即关闭)。第二测试组810包括测试815，以确定主隔离阀208是否被去能(即打开)。第二测试组810包括测试816，以确定驱动马达108(例如泵/马达)的排量是否已经达到最大排量。第二测试组810包括测试817，以确定之前所选传动模式652p是否为静液模式86。第二测试组810包括测试818，以确定静液模式启用变量是否已经被设置成“启用”。各测试811-818的结果的逻辑值在逻辑与819处相与。特别地，各测试811-818等的输出都是二进制的，并且在与门819处使用布尔逻辑相组合。
传动模式流程图750还包括第三组测试820。第三组测试820包括测试821，以确定当前传动模式654是否为混合推进模式84。第三测试组820包括测试822，以确定泵/马达102的目标压力是否大于静液进入压力。目标压力指的是期望压力，泵/马达108和泵/马达102应当在该期望压力下工作，以实现操作员指令。静液进入压力是一个标度值(calibration)，目标压力需要超过该标度值，以阻止系统在过低的指令下进入静液模式86。静液进入压力设定了进入静液模式86的目标压力的最小阈值。第三测试组820包括测试823，以确定泵/马达102的压力目标是否大于蓄能器116的当前压力。第三测试组820包括测试824，以确定完全触发的加速器踏板百分比是否大于要求进入静液模式86的阈值百分比。第三测试组820包括测试825，以确定静液模式86是否启动。在一些实施例中，测试818和825可以相组合。第三测试组820包括测试826，以确定作业回路300的流量需求是否小于静液进入流量。静液进入流量是一个标度值或预设的常数值，如果存在太多的作业回路流量需求(即，如果作业回路流量需求超过预定值)，则该标度值或预设的常数值阻止静液模式进入。第三测试组820包括测试827，以确定作业机械50的当前速度是否小于最大静液进入速度。第三测试组820包括测试828，以确定车辆热变速(hot shift)是否不阻止进入静液模式86。热变速将前进-空挡-后退开关(即FNR开关)改变成意在与当前行进方向相反的方向。换句话说，使作业机械50在向前行进时后退，反之亦然。第三测试组820包括测试829，以确定条件计时器是否计时结束。条件计时器意味着，对于测试829将成为真之前的预定时间，条件测试822-827必须为真。测试829阻止信号噪声使(即导致)开关变成新的状态。各测试821-829的结果的逻辑值在逻辑与831处逻辑相与。特别地，各测试821-829等的输出都是二进制的，并且在与门831处使用布尔逻辑相组合。
传动模式流程图750包括第四组测试833。第四组测试833包括第一测试子集834和第二测试子集835。第一测试子集834包括测试836，以确定当前传动模式654是否为静液模式86。第一测试子集834包括测试837，以确定泵/马达108的压力目标是否小于蓄压器116的当前压力。目标压力指的是期望压力，泵/马达108和泵/马达102应当在该期望压力下工作，以实现操作员指令。第一测试子集834包括测试838，以确定完全触发的加速器踏板百分比是否小于阈值静液离开百分比。第一测试子集834包括测试839，以确定操作员是否希望使作业机械50加速。第一测试子集834包括测试840，以确定操作员是否希望使作业机械50处于空挡。第一测试子集834包括测试841，以确定原动机104的状态是否处于“关”。第一测试子集834包括测试842，以确定控制系统500中是否出现任何故障。各测试836-842的结果的逻辑值在逻辑或846处逻辑相或。特别地，各测试836-842等的输出都是二进制的，并且在或门846处使用布尔逻辑相组合。
第四组测试833的第二测试子集835包括测试843，该测试843确定条件计时器是否计时结束。条件计时器意味着，对于测试843将成为真之前的预定时间，条件测试836-842必须为真。测试843阻止信号噪声使(即导致)开关变成新的状态。
各逻辑或846的结果和第二测试子集835的结果的逻辑值在逻辑与848处逻辑相与。特别地，各或门846和测试843的输出都是二进制的，并且在与门848处使用布尔逻辑相组合。
如图13所示，传动模式流程图750可以在开始位置752处开始。如图12所示，路径745是监视流程图700的循环的一部分。如图13所示，路径745可以在开始位置752处开始，或者可以来自于阀监视流量程序950。在各情况下，路径745将控制带到决策点754，该决策点754确定逻辑与门808的与输出是否为真(例如是布尔“1”)。如果逻辑与808为真，则当前传动模式654是混合推进模式84，并且在方框756处被如此寄存。如果逻辑与门808的输出不为真(例如是布尔“0”)，则控制前进到决策点758，该决策点758确定逻辑与819是否为真。如果逻辑与819为真，则当前传动模式654是静液模式86，并且在方框760处被如此寄存。如果逻辑与819不为真，则当前传动模式654在方框762处保持如之前所寄存的那样(即不变)。方框756、方框760或方框762的结果随着控制沿路径705从传动模式流程图750的当前传动模式程序750A传递到传动模式流程图750的所选传动模式程序750B而被传送。
传动模式流程图750的所选传动模式程序750B从当前传动模式程序750A接收信息。当前传动模式程序750A的结果与所选传动模式程序750B的结果一起被输送。路径705将控制带到决策点774，在该决策点774处评估逻辑与831。如果逻辑与831为真，则所选传动模式652是静液模式86，并且在方框776处被如此设置和寄存。如果逻辑与831不为真，则控制前进到决策点778，在该决策点778处评估逻辑与848。如果逻辑与848为真，则所选传动模式652是混合推进模式84，并且在方框780处被如此设置和寄存。如果逻辑与848不为真，则所选传动模式652保持为之前所选传动模式652p，并且在方框782处被如此寄存。当前传动模式程序750A和所选传动模式程序750B的结果沿着路径715被传送到驱动马达监视流程图850。
现在转向图14，根据本发明原理示出了表示驱动马达监视程序850的示例流程图。驱动马达监视流程图850在所选传动模式程序750B处开始，路径715将控制转移到决策点860，该决策点860确定所选传动模式652是否为静液模式86。如果结果是“是”，则控制转移到方框870，驱动马达108(即泵/马达)的排量被设置成100％。如果所选传动模式652不是静液模式86，则控制转移到方框880，在该方框880处根据正常混合驱动马达排量目标计算来设置驱动马达108的排量。在步骤890中，驱动马达排量目标被释放到电子控制单元502。控制然后传递到发动机和泵监视程序900。
现在转向图15，根据本发明原理示出了表示发动机和泵监视程序900的示例流程图。发动机和泵监视流程图900在当前传动模式程序750A处开始。控制转移到决策点902，在该决策点902处询问当前传动模式654，以确定其是否被设置成静液模式86。如果结果是“是”，则控制前进到方框912，在该方框912处将发动机状态目标设置成“开”。在步骤932中，将“开”的发动机状态目标值储存和释放到控制系统中。控制然后传递到方框914，在该方框914处计算与原动机104配合的泵/马达102的静液流量和压力目标。然后将控制转移到方框916，在该方框916处计算静液模式发动机速度目标。在步骤936中将发动机速度目标储存和释放到控制系统中。控制然后传递到方框918，在该方框918处计算静液模式发动机泵排量目标。在步骤938中将所得到的发动机泵排量目标储存和释放到系统中。如果决策点902的结果是“否”，则将控制转移到方框922，在该方框922处计算混合模式发动机状态目标。在步骤932中将所得到的发动机状态目标储存和释放到控制系统中。然后将控制转移到方框924，在该方框924处计算与原动机104配合的泵/马达102的混合模式流量和压力目标。然后将控制转移到方框926，在该方框926处计算液压模式发动机速度目标。在步骤936处将所得到的发动机速度目标储存和释放到控制系统中。然后将控制转移到方框928，在该方框928处计算混合模式发动机泵排量目标。在步骤938处将所得到的发动机泵排量目标储存和释放到控制系统中。当计算发动机状态目标、发动机速度目标和发动机泵排量目标后即将控制传递到阀监视程序950。
现在转向图16，根据本发明原理示出了表示阀监视程序950的示例流程图。阀监视流程图950在所选传动模式程序750B处开始。阀监视流程图950包括第一组测试980和第二组测试990。第一组测试980包括测试981，该测试981确定蓄能器隔离阀210是否被赋能(即打开)。第一组测试980包括测试982，该测试982确定所选传动模式652是否为静液模式86。第一组测试980包括测试983，该测试983确定驱动马达压力变化率是否大于0。大于0的压力变化率表明发动机泵向系统中提供了比马达、阀和其它液压部件所消耗的流量更多的流量。如果阀在该值为负时关闭，则系统可能发生气蚀。该组测试980包括测试984，该测试984确定发动机速度目标是否大于用于发动机(即原动机104)的最小静液速度。该组测试980包括测试985，该测试985确定发动机速度状态是否大于最小静液发动机速度。该组测试980包括测试986，该测试986确定驱动马达108(即泵/马达)处的液压压力是否大于液压蓄能器116处的当前压力。各测试981-986的结果的逻辑值在逻辑与987处相与和被储存。特别地，各测试981-986等的输出都是二进制的，并且在与门987处使用布尔逻辑相组合。
第二组测试990包括第一测试991，该第一测试991确定蓄能器隔离阀210是否被去能(即关闭)。第二组测试990包括测试992，该测试992确定驱动马达108处的当前压力是否低于最小静液模式进入压力。第二组测试990包括测试993，该测试993确定原动机104(例如发动机)是否处于“关”。各测试991-993的结果的逻辑值在逻辑或994处相或和被储存。特别地，各测试991-993等的输出都是二进制的，并且在或门994处使用布尔逻辑相组合。
当控制进入阀监视流程图950后，决策点952评估逻辑与987是否为真。如果逻辑与987是真，则控制传递到方框954，在该方框954处，蓄能器隔离阀210被关闭(即去能)。如果与987的逻辑值不是真，则控制传递到决策点956，在该决策点956处评估逻辑或994。如果或994的逻辑值是“真”，则控制传递到方框958，在该方框958处，蓄能器隔离阀210被打开(即赋能)。如果或994的逻辑值不是真，则控制转移到方框960，在该方框960处保持蓄能器隔离阀210的当前状态。当阀监视流程图950完成后，控制沿着路径745传递到传动模式程序750。
根据本发明原理并且如图1-7所示，液压系统100(即液压回路架构)适用于为作业机械50(即作业车辆、移动式作业车辆、叉车、升降运货车、叉式运货车、轮式装载机、挖土机、挖掘机、反铲装载机等)的传动系114提供动力。液压系统100还可适用于为作业机械50的作业回路300提供动力。液压系统100可适用于为作业机械50的转向控制单元600(例如液压转向回路)提供动力。如图9所示，作业机械50包括作业附装件52(例如车叉、作业部件等)、至少一个驱动轮54和至少一个转向轮56。在一些实施例中，一个或多个驱动轮54可以与一个或多个转向轮56相结合。在一些实施例中，作业机械50可以仅包括单个驱动液压泵。
液压系统100适用于回收能量和将该能量储存在液压蓄能器116中以再使用。例如，当作业机械50减速时，传动系114可以将动能传递到液压系统100中并且由此将能量储存在液压蓄能器116中。液压系统100还适用于使用储存在液压蓄能器116中的能量来快速启动作业机械50的原动机104(例如内燃发动机)。液压系统100可以适用于在原动机104不运行的情况下，通过从液压蓄能器116获取液压动力来为传动系114、作业回路300和/或转向控制单元600提供动力。在一些实施例中，原动机104可以仅驱动单个液压泵。在一些实施例中，原动机104可以仅驱动单个液压泵，该液压泵为传动系114和作业回路300提供动力。在一些实施例中，原动机104可以仅驱动单个液压泵，该液压泵至少为传动系114和作业回路300提供动力。在一些实施例中，原动机104可以仅驱动单个液压泵，该液压泵为传动系114、作业回路300和转向控制单元600提供动力。在一些实施例中，原动机104可以仅驱动单个液压泵，该液压泵至少为传动系114、作业回路300和转向控制回路600提供动力。
液压系统100根据(例如由操作员)对于作业机械50的要求而以各种模式操作。控制系统500监视作业机械50的操作员界面506，并且也监视液压系统100的各传感器510和工作参数。如图2所示，信号线508可帮助控制系统500中的通信。控制系统500评估从操作员界面506接收的输入。在一些实施例中，电子控制单元502监视液压系统100的各传感器510和工作参数，以将液压系统100配置成最适当的模式。这些模式包括如图3所示的作业回路基本模式82；如图4和5所示的混合推进模式84，和如图6和7所示的静液模式86。电子控制单元502可以监视操作员界面506、原动机104和环境情况(例如环境温度)。在电子控制单元502中可以使用存储器504(例如RAM存储器)来储存可执行代码、工作参数、来自于操作员界面的输入等。
在作业回路基本模式82下(参见图3)，来自于原动机104的动力通过液压系统100直接供应到作业回路300，而来自于液压蓄能器116的动力通过液压系统100传递到传动系114。在一些实施例中，在作业回路基本模式82下，用于转向控制单元600的动力也从液压蓄能器116获得。当传动系114需要的动力很低、较低和/或预期很低并且作业回路300的动力需求和/或液压流量需求很高、较高和/或预期很高时，可以选择作业回路基本模式82。例如，当作业机械50缓慢移动或静止并且大量地和/或以高负载使用作业附装件52时，可能发生这种情况。在作业回路基本模式82下，转向控制单元600可以从液压蓄能器116接收动力。
当传动系114的动力需求支配作业回路300的动力需求时，可以使用混合推进模式84(见图4和5)。当希望从作业机械50的减速中回收能量时，也可以使用混合推进模式84。混合推进模式84还可以用于在原动机104不运行或不全时间运行的情况下为作业机械50提供动力。例如，混合推进模式84允许原动机104在液压蓄能器116中存在足够压力时关闭。当液压蓄能器116被消耗到低压力时，混合推进模式84液压重启原动机104，由此再为液压蓄能器116充能并且也从原动机104向作业机械50提供动力。在混合推进模式84下，转向控制单元600可以从液压蓄能器116和/或原动机104接收动力。
当传动系114的需求很高、较高和/或预期很高时，可以使用静液模式86(见图6和7)。例如，当作业机械50以高速驱动时，当作业机械50被驱动爬坡时，和/或当传动系114在高负载情况下时。当传动系114的需求足够高，以要求液压蓄能器116中的压力超过液压蓄能器116的压力等级和/或工作压力时，可以使用静液模式86。在可在隔离液压蓄能器116的模式(例如静液模式86)与连接液压蓄能器116的模式(例如混合推进模式84)之间转换的液压系统中，可以相应地降低液压蓄能器116的压力等级和/或工作压力。在静液模式86下，转向控制单元600可以从原动机104接收动力。
控制系统500可以在作业回路基本模式82、混合推进模式84和/或静液模式86之间快速地转换，以连续地调节液压系统100以适应作业机械50的需求。
现在转向图1，液压系统100被表示成示意图。液压系统100由连接至泵/马达102的原动机104提供动力。在一些实施例中，可以用泵代替泵/马达102。如图所示，液压系统100允许液压泵/马达102是为传动系114、作业回路300和/或转向控制单元600提供动力的单个泵/马达(或单个泵)。通过用单个泵/马达(或单个马达)构造液压系统100，可以降低液压系统100的成本，可以减小液压系统100的重量，可以通过减少附加部件的附加损耗而提高液压系统100的效率，和/或可以减小液压系统100的包装尺寸。
如图所示，液压泵/马达102和原动机104可以装配成发动机泵组件106。在一些实施例中，原动机104沿着单个转动方向(例如顺时针方向)转动，由此，液压泵/马达102也可以沿着原动机104的单个转动方向转动。动力可以通过轴在液压泵/马达102和原动机104之间传输(例如，液压泵/马达102的输入/输出轴可以连接至原动机104的曲轴)。当液压泵/马达102将液压动力供应到液压蓄能器116、传动系114、作业回路300和/或转向控制单元600时，动力典型地从原动机104传输到液压泵/马达102。当液压泵/马达102在发动机制动等期间启动原动机104时，动力可以从液压泵/马达102传输到原动机104。
液压泵/马达102可以是变排量泵/马达。液压泵/马达102可以是过中心泵/马达。液压泵/马达102包括入口102l(即低压侧)，该入口102l经由低压管线440从油箱118接收液压流体，并且液压泵/马达102包括出口102h(即高压侧)，该出口102h连接到液压泵/马达102的高压管线400。当原动机104向液压泵/马达102提供动力时，液压流体从油箱118被吸入到液压泵/马达102的入口102l，并且在更高的压力下从液压泵/马达102的出口102h排出。在一些实施例中，当液压泵/马达102的斜盘就位成过中心并且来自高压管线400的高压液压流体被反向驱动通过液压泵/马达102并被排入低压管线440和油箱118中时，动力可以从液压泵/马达102传递到原动机104。可选择地，如图8所示，在与液压泵/马达102类似的液压泵/马达102'的情况下，可以使用液压系统100'的换向阀103来使原动机104被反向驱动。
流量控制装置202(例如泄放阀)包括与高压管线400的连接。当高压管线400中的液压流体压力达到预定限值时，流量控制装置202打开并将一部分液压流体泄流到油箱118中，由此保护高压管线400避免达到过压状态。
流量控制装置206连接在高压管线400和作业回路300的高压管线406之间。在所示实施例中，流量控制装置206是作业回路阀。
流量控制装置208连接在高压管线400和高压管线402之间。如图所示，高压管线402可以连接到泵/马达108的入口108h(即高压侧)。流量控制装置208可以是隔离阀。在一些实施例中，流量控制装置206和流量控制装置208可以结合成单个三通阀207(见图8)。
高压管线402通过流体流量控制装置210连接到液压蓄能器116。在所示实施例中，流体流量控制装置210是用于液压蓄能器116的隔离阀。在所示实施例中，流体流量控制装置210和液压蓄能器116通过蓄能器管线404连接。
高压管线402还通过流量控制装置212和另一流量控制装置224连接到高压管线406。在所示实施例中，流量控制装置212是比例流量控制装置，流量控制装置224是止回阀，该止回阀阻止来自高压管线406的液压流体进入高压管线402。在所示实施例中，流量控制装置212和224沿着连接高压管线402和高压管线406的跨接流量管线408串联连接。在其它实施例中，可以沿着跨接流量管线408使用单个流量控制装置。
现在将描述作业机械50的推进系统的一些方面。推进系统包括泵/马达108，该泵/马达108经由输出轴110向传动系114传递动力和从传动系114接收动力。特别地，输出轴110连接到齿轮箱112。如图9所示，齿轮箱112可以包括连接到一对驱动轮54的差速器。在其它实施例中，液压泵/马达可以包括在各驱动轮54处，而可以不使用差速器。当向传动系114输送动力时，泵/马达108可以使作业机械50加速，可以使作业机械50爬坡，和/或可以以其它方式向作业机械50提供整体移动。当作业机械50减速和/或下坡时，泵/马达108可以从传动系114接收能量。当液压系统100处于混合推进模式84或作业回路基本模式82时，泵/马达108可以向液压蓄能器116输送液压能。特别地，泵/马达108可以经由低压管线440从油箱118接收液压流体，并使液压流体增压和将液压流体输送通过高压管线402、通过流体流量控制装置210和蓄能器管线404并进入液压蓄能器116。
泵/马达108可以由来自于液压蓄能器116或液压泵/马达102的液压动力驱动。特别地，当液压系统100处于作业回路基本模式82时，泵/马达108从液压蓄能器116接收液压动力，如图3所示。当液压系统100处于混合推进模式84时，如图4和5所示，泵/马达108可以从液压泵/马达102和液压蓄能器116两者之任一、或者液压泵/马达102和液压蓄能器116两者接收液压动力。当液压系统100处于静液模式86时，如图6和7所示，泵/马达108从液压泵/马达102接收动力。然而，泵/马达108可以向液压泵/马达102传递动力，而原动机104由此可以提供发动机制动。
泄放阀214可以连接在高压管线402和油箱118之间。可以通过泵/马达控制压力阀220(例如减压阀)从高压管线402向液压泵/马达102提供反馈。特别地，使用过滤器装置222的位置连接在高压管线402和泵/马达控制压力阀220之间。在一些实施例中和/或在一些模式下，泵/马达控制压力阀222可以向液压泵/马达102提供压力信号，并由此控制液压泵/马达102。
在所示实施例中，转向控制单元600从高压管线402接收液压动力。特别地，中间压力转向管线420经由转向供给阀218(例如流量控制阀)和转向供给阀216(例如减压阀)连接至高压管线402。回流管线422连接在转向控制单元600和油箱118之间。
各部件可以包括在集成块(manifold block)200中。例如，流量控制装置202、流量控制装置206、流量控制装置208、流体流量控制装置210、流量控制装置212、泄放阀214、泵/马达控制压力阀220、装置222和/或流量控制装置224可以包括在集成块200中。
现在转向图2，示出了控制系统500的示意图和液压系统100的示意图。如图所示，液压系统100监视指示液压系统100的状态的多个传感器。控制系统500还监视操作员界面506，由此允许操作员控制液压系统100和由此控制作业机械50。控制系统500的电子控制单元502可以对液压系统100在各模式下的模型进行计算并由此确定最优模式，以及由此对于给定的作业条件和给定的操作员输入选择最优模式。在一些情况下，液压系统100的模式被选择成使得作业机械50的燃料效率最高。在其它情况下，液压系统100的模式被选择成使得液压系统100以及由此作业机械50的性能最佳。电子控制单元502可以学习作业机械50反复执行的作业循环。通过学习作业循环，电子控制单元502可以使作业循环的效率最高和识别作业机械50何时处于作业循环中。电子控制单元502可以根据作业机械50处于何种作业循环而切换不同的模式。通过在作业循环程序中切换模式，可以优化液压系统100的各参数以优化效率或性能。例如，可以基于作业机械50的作业循环来确定液压蓄能器116的充注压、液压泵/马达102和/或泵/马达108的斜盘角度、和/或启动和停止原动机104的时间。控制系统500可以模仿传统的作业机械，使得作业机械50对于操作员而言表现得和感觉上像传统的作业机械一样。
现在转向图3，示出了作业回路基本模式82。当作业附装件52处于频繁使用、持续使用和/或需要高体积流量的液压流体的使用时，由控制系统500选择作业回路基本模式82。作业机械50的传动系114在作业回路基本模式82下工作。特别地，液压蓄能器116可以向泵/马达108提供动力和从泵/马达108接收动力。在液压蓄能器116消耗到给定水平时，控制系统500可以将液压系统100快速地切换到混合推进模式84，以再充注液压蓄能器116。当液压蓄能器116被再充注到给定压力水平时，控制系统500可以使液压系统100返回作业回路基本模式82。
现在转向图4，示出了混合推进模式84。特别地，示出了混合模式84a。混合模式84a允许能量在液压泵/马达102、液压蓄能器116和泵/马达108之间交换。特别地，液压泵/马达102可以向液压蓄能器116提供液压动力，以便再充注液压蓄能器116。液压泵/马达102可以单独地或同时地向泵/马达108提供动力，以推进作业机械50。液压蓄能器116可以向液压泵/马达102提供动力，以起动原动机104。单独地或同时地，液压蓄能器116可以向泵/马达108提供动力，以推进作业机械50。泵/马达108可以向液压蓄能器116提供液压流体动力，并由此充注液压蓄能器116。单独地或同时地，泵/马达108可以向液压泵/马达102提供动力。向液压泵/马达102提供的动力可以用于起动原动机104和/或提供发动机制动(例如当液压蓄能器116充满时)。当液压系统100处于混合模式84a时，作业回路300可以与液压流体动力断开。在这种情况下，作业回路300可以不需要液压动力。
现在转向图5，再次示出了混合推进模式84。特别地，示出了混合模式84b。混合模式84b与混合模式84a类似，除了跨接流量管线408打开、从而允许向作业回路300提供来自于高压管线402的液压流体动力之外。在混合模式84b中，液压泵/马达102、液压蓄能器116和/或泵/马达108可以向作业回路300提供液压动力。
当作业机械50经受中度工作负载时，和/或当希望高效率和/或从传动系114回收能量时，混合推进模式84可能是优选的。
现在转向图6，示出了静液模式86。特别地，示出了静液模式86a。当作业机械50的传动系114处于重负载下时，可以使用静液模式86a。例如，当以高转矩/功率驱动作业机械50时和/或当作业机械50被驱动爬坡时。当液压系统100在静液模式86a下工作时，高压管线400和高压管线402中的液压压力可以超过液压蓄能器116的作业压力和/或额定压力。通过在混合推进模式84和静液模式86之间切换，液压系统100可以承担在高压管线402中导致高压、而不使液压蓄能器116暴露在高压下的任务。因此，可以享有混合推进模式84的益处，而不需要蓄能器116具有与液压泵/马达102的最大压力等级相匹配的压力等级。通过使用流体流量控制装置210绕开(即隔离)蓄能器116，液压系统100不需要等待蓄能器116被增压到希望的工作压力。当液压系统100处于静液模式86a时，作业回路300可以与液压流体动力断开。在这种情况下，作业回路300可以不需要液压动力。
现在转向图7，进一步示出了静液模式86。特别地，示出了静液模式86b。静液模式86b与静液模式86a类似，除了跨接流量管线408打开、从而允许向作业回路300提供来自于高压管线402的液压流体动力之外。在静液模式86b中，液压泵/马达102和/或泵/马达108可以向作业回路300提供液压动力。
现在转向图8，示出了构成本发明原理的第二实施例的系统。该系统包括上文所述的液压系统100'。由于许多概念和特征与图1-7所示的第一实施例类似，因此对第一实施例的描述通过引用结合在这里用于第二实施例。在示出了相似或类似特征或元件的地方，在可能的情况下将使用相同的附图标记。下文对第二实施例的描述将主要限制于第一和第二实施例之间的差别。在液压系统100'中，通过单个三通阀207代替液压系统100的流量控制装置206和流量控制装置208。另外，通过开关电控阀212'和恒流量阀224'代替液压系统100的流量控制装置212和流量控制装置224。在本发明的其它实施例中也可以替换开关电控阀212'和恒流量阀224'。同样，在本实施例中也可以替换流量控制装置212和流量控制装置224。
现在转向图9，示出了作业机械50的示意性布置。在所示实施例中，作业机械50是叉式运货车。
现在转向图10，示意性地示出了构成本发明原理的第三实施例的系统。该系统包括液压系统100”。与液压系统100一样，液压系统100”类似地为作业回路300提供动力。然而，在液压系统100”中，使用液压泵107向作业回路300提供液压动力。液压泵107通过轴109连接至泵/马达102”。离合器105可操作地连接在原动机104和液压泵/马达102”之间。还包括连接至液压泵/马达102”的低压侧的低压蓄能器117(即，储能蓄能器(storageaccumulator))。
通过将液压泵/马达102”置于零斜盘排量角度，动力可以从原动机104通过离合器105并进入液压泵107。因此，来自于原动机104的动力可以直接为作业回路300提供动力。尽管原动机104直接为作业回路300提供动力，但是液压蓄能器116可以向泵/马达108提供动力和从泵/马达108接收动力。因此，液压系统100”具有与图3所示的作业回路基本模式82类似的模式。
可以使用来自于液压蓄能器116的液压动力来起动原动机104。特别地，液压动力从液压蓄能器116通过流体流量控制装置210并进入液压泵/马达102”。离合器105可以被接合，液压泵/马达102”由此可以启动原动机104。
液压泵/马达102”、液压蓄能器116、泵/马达108和原动机104可以在与混合推进模式84类似的混合推进模式下工作。当作业回路300需要液压动力时，液压泵107可以经由轴109从液压泵/马达102”接收动力。因此，液压系统100”具有与图5所示的混合模式84b类似的模式。
通过关闭流体流量控制装置210，液压蓄能器116可以与泵/马达108隔离。通过这种方式，液压系统100”可以在与静液模式86类似的静液模式下工作。如果作业回路300需要液压动力，则液压泵107可以经由轴109从液压泵/马达102”接收动力。
根据本发明的原理，在液压系统100的控制中可以结合一示例算法。该示例算法包括9个主要组成部分。
示例算法的第一主要组成部分是，当满足下列条件时，选择具有传动模式监视器的静液模式(例如静液模式86)：
当前模式是混合模式，以及
压力目标大于特定标度值，以及
压力目标大于高压蓄能器压力，以及
加速器踏板指令(例如百分比)大于标度值(例如50％)，以及
静液模式被启用，以及
作业回路流量需求是0，以及
车辆速度小于特定标度(例如7MPH)，以及
车辆以低特定标度速度热变速，或者车辆没有热变速。
示例算法的第二主要组成部分包括：a)将驱动马达排量目标指令成100％(或一些其它预定值)，和b)将发动机泵模式从混合模式改变成介于混合模式与静液模式之间的具有发动机和泵监视程序的过渡模式。特别地，发动机和泵监视程序(即，发动机监视器)计算三个临界目标：a)发动机状态(开/关)，b)发动机速度目标，和c)发动机泵排量目标。下文概述了用于计算这些值的计算过程。
在静液模式下将发动机状态目标改变成“开”状态。
由基本方程:计算发动机功率目标其中：
Ptarget是由操作员指令计算出的压力目标
Qreqd是实现压力目标所需的发动机泵流量
使用Qreqd＝Qdm+Qwc+Qleak+Qep-target计算Qreqd
其中：
Qdm是现有的驱动马达流量消耗
Qwc是现有的作业回路流量消耗
Qleak是现有的系统泄漏
Qep-tgt是需要进入歧管(manifold)以实现目标压力的附加的发动机泵流量
使用Qdm＝ωdmDmax-dmxdm计算Qdm
其中：
ωdm是感测到的驱动马达速度
Dmax-dm是理论最大驱动马达排量
xdm是最大驱动马达排量的被感测部分
使用Qwc＝Qlift-dmd+Qtilt-dmd+Qshift-dmd计算Qwc
其中：
Qlift-dmd是升降流量需求
Qtilt-dmd是倾斜流量需求
Qshift-dmd是移位流量需求
使用Qx-dmd＝dmrxAx-cyl计算各伺服动作的流量需求
其中：
dmrx是伺服动作“x”的驾驶员主请求(driver mast request，dmr)速度
各伺服动作的“dmr”是目标缸速度vs.操作员杆指令的标准查阅表
Ax-cyl是伺服动作“x”缸的横截面积
基于敏感因素(例如驱动马达速度、发动机泵速度、和系统压力)由传递函数估算Qleak
由计算Qep-tgt
该方程的基础是，计算需要将多少附加流体泵送到歧管中以实现目标系统压力。
其中：
Vfl-cur是系统歧管中的当前流体体积
由计算Vfl-cur
该方程的基础是对于固定集成块的压力计算，解决歧管中的当前流体体积
其中：
Pman是系统歧管中感测到的压力
Vman是系统歧管腔的体积
B是液压系统流体的体积模量
Vfl-tgt是系统歧管中的流体的目标体积
该方程的基础是对于固定的集成块的压力计算，解决歧管中的当前流体体积
由计算Vfl-tgt
其中：
Ptarget是如前文所述的目标压力
Vman是系统歧管腔的体积
B是液压系统流体的体积模量
DTtgt是达到系统歧管中的流体的目标体积的目标时间。
该值是标度值，但是将控制对于压力目标改变的反应速度。
DTtgt越小，则算法将反应得越快。
使用适当的方法计算发动机速度目标ωeng-tgt。
使用计算发动机泵排量目标。
该方程基于由转矩和速度计算功率的基本方程。
其中：
是发动机功率目标(上文计算)
Dmax-ep是理论最大发动机泵排量
ωeng-tgt是发动机速度目标(上文计算)
Pman是在正常静液模式下在系统歧管中感测到的压力。当系统处于过渡状态时，使用下列压力值：
1)如果高压蓄能器(hpa)隔离阀目标是要被打开，则应当使用压力目标来计算泵排量。这是为了预测在阀关闭时的压力情况，并且防止在hpa隔离阀关闭时出现压力峰值。
2)否则，如果目标隔离阀关闭，但传动模式仍然不是静液，则非常可能出现压力峰值。使用最大hpa压力标度值来限制将出现的系统压力，并且这将保持泵排量目标免于下降得太多，并由此防止压力在最初压力峰值结束时发生气蚀。
如果上述两种情况都不为真，并且如果歧管中的压力已经开始发生气蚀，而传感器正在报告小于小(标度)值(例如10巴)的值，则默认用10巴代替该小值，以防止在计算所得到的泵排量时(见上文的方程)出现除以0的错误。这也保持了过渡的连续性。
示例算法的第三主要组成部分包括，将阀配置成与具有阀监视器的静液模式相兼容。特别地：
i.指令主隔离阀打开
ii.指令EP开阀(EP on valve)关闭
iii.指令EP关阀(EP off valve)按照操作员指令要求提供作业回路流量
iv.当下列条件为真时，阀监视器关闭高压蓄能器隔离阀：
1、所选传动模式是静液
2、驱动马达压力变化率大于0或小值(标度值)。
这是所需要的，因为正的驱动马达压力变化率表明发动机泵已经达到与系统所消耗的相等或略高的流量输出。如果恰好在发动机泵流量输出与系统流量消耗相匹配时指令高压蓄能器隔离阀关闭，则将存在流量连续性，并且歧管压力将表现为可预见的方式(这是希望的情况)。如果在阀关闭之前没有实现流量匹配，则车辆的速度将急增或下降。当发动机泵提供比驱动马达所消耗的明显更多的流量时，将发生急增。如果发动机泵提供比驱动马达所消耗的更少的流量，则驱动马达将开始发生气蚀，并且将发生减速，直到泵流量与马达流量相匹配。另外，如果泵控制压力依赖于所产生的静液管线压力，则控制压力将损失，并且驱动马达和发动机泵将返回其缺省位置，直到控制压力恢复。
3、发动机速度目标大于特定标度值(大于发动机空转速度)
4、发动机速度大于特定标度值(应当与之前的标度值相同)
如果高压蓄能器隔离阀关闭，则发动机将以低速停转。该停转是由于压力峰值和由该压力峰值所引起的对所产生的转矩的缓慢发动机泵排量响应所导致的。在特定速度下，该高转矩大于最大发动机转矩，因此发动机停转。在更高速度下，由于在发动机停转将发生之前所允许的转动惯量、更高的转矩容量和更多的恢复时间，因而与在低速下相比，发动机更加能够处理瞬时转矩峰值。该目标和实际发动机速度需求的原因在于，当发动机速度已经被请求并且被观察到高于该值时，系统应当仅关闭阀。这防止了由于发动机速度振荡而发生不良的标度值和意外位移。
5、驱动马达压力比高压蓄能器压力大一标度值(通常是小的负值)
这一需要是为了防止高压蓄能器隔离阀在打开之后关闭(例如立即关闭)。这要求在再尝试进入静液模式之前恢复正常的混合压力(基于高压蓄能器压力)。这防止了高压蓄能器隔离阀在过渡到静液模式期间快速振荡。
v.在下列情况下，当系统处于静液模式时，阀监视器打开HPA隔离阀：
1、驱动马达压力下降到标度水平(例如50巴)以下
这是为了防止马达中的气蚀和损失转矩输出。
2、感测到发动机状态是“关”(未准备泵送)
这是为了保证马达具有稳定的液压油源。
示例算法的第四主要组成部分包括，在满足下列条件时，确定当前传动模式是具有传动模式监视器的静液：
低水平状态是“加速”(即，操作员意向表明作业机械应当加速)，以及
确认发动机是“开”并且“准备”增加发动机泵排量，以及
确认高压蓄能器隔离阀关闭，以及
确认EP开阀关闭，以及
确认主隔离阀打开，以及
确认驱动马达排量状态大于特定值(例如标度值～90％)，以及
之前所选传动模式是静液，以及
静液模式启用。
示例算法的第五主要组成部分包括，在当前传动模式是静液时，将发动机泵模式从过渡模式改变成静液模式。发动机行为可以与在过渡模式中相同。
示例算法的第六主要组成部分包括，对于一预定时间段，当满足下列条件时，离开具有传动模式监视器的静液模式：
目标压力小于高压蓄能器压力状态，或
加速器踏板小于标度值，或
低水平状态是“减速”，或
低水平状态是“空挡”，或
发动机状态是“关”(即，不准备泵送)。
示例算法的第七主要组成部分包括，在检测到系统故障时，立即离开静液模式。
示例算法的第八主要组成部分包括，在传动模式监视器离开静液模式并过渡到正常的混合模式时，离开具有发动机泵的静液模式。
示例算法的第九主要组成部分包括，在传动模式监视器离开HSTAT模式时，打开高压蓄能器隔离阀。
在一些实施例中，可以使用单个驱动泵部件(例如单个泵、单个泵/马达、单个泵送转动组件等)实现上述功能或功能组。本文所使用的术语“泵”表示将流体从低压转变到高压一段足以为一功能提供动力的持续时间的能力。单个驱动泵可以包括进料泵。本文所使用的术语“驱动泵”和“驱动液压泵”表示由原动机驱动(例如直接机械驱动)的泵或泵/马达。
上述各实施例仅通过示例方式提供，而不应当被解释成限制其随附权利要求。本领域技术人员将容易地意识到，在不遵循本文图示和描述的示例性实施例和应用的情况下，以及在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种修改和改变。

Claims (24)

1.一种具有混合推进模式和静液推进模式的移动式作业车辆的推进方法，该方法包括：
确定当前推进模式是否为混合推进模式；
确定所选推进模式是否为静液推进模式；
如果所选推进模式是静液推进模式并且当前推进模式是混合推进模式，则从混合推进模式进入第一过渡模式；和
当处于第一过渡模式下时，设置发动机-泵排量目标。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
确定当前推进模式是否为混合推进模式或静液推进模式；和
确定所选推进模式是否为混合推进模式或静液推进模式。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括：
确定当前推进模式是否为混合推进模式、静液推进模式或无推进模式；和
确定所选推进模式是否为混合推进模式、静液推进模式或无推进模式。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括：
当处于第一过渡模式下时，使发动机-泵排量目标与系统流量消耗大体上相匹配；和
当处于第一过渡模式下时，在发动机-泵流量输出与系统流量消耗相匹配时，关闭蓄能器隔离阀。
5.根据权利要求4所述的方法，还包括，当处于第一过渡模式下时，在发动机-泵流量输出与系统流量消耗相匹配并且驱动马达压力变化率大于预定值时，关闭蓄能器隔离阀。
6.根据权利要求4所述的方法，还包括：
从第一过渡模式进入静液推进模式；和
当处于静液推进模式下时，在推进回路中产生一发动机-泵压力，该发动机-泵压力超过通过关闭蓄能器隔离阀而被隔离的蓄能器的工作压力。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括：
当处于第一过渡模式下时，将发动机状态目标设置成开状态；
当处于第一过渡模式下时，将发动机速度目标设置成计算值；和
当处于第一过渡模式下时，将阀设置配置成与静液推进模式相兼容的配置。
8.根据权利要求2所述的方法，还包括，如果所选推进模式是混合推进模式并且当前推进模式是静液推进模式，则从静液推进模式进入第二过渡模式。
9.根据权利要求1所述的方法，还包括，当处于静液推进模式下并且当驱动马达压力下降到预定水平以下时，打开蓄能器隔离阀。
10.根据权利要求1所述的方法，还包括，使用同一泵为混合推进模式和静液推进模式提供动力。
11.一种具有混合推进模式和静液推进模式的移动式作业车辆的推进方法，该方法包括：
确定当前推进模式是否为静液推进模式；
确定所选推进模式是否为混合推进模式；
如果所选推进模式是混合推进模式并且当前推进模式是静液推进模式，则从静液推进模式进入第一过渡模式；和
当处于第一过渡模式下时，设置发动机-泵排量目标。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括：
确定当前推进模式是否为混合推进模式或静液推进模式；和
确定所选推进模式是否为混合推进模式或静液推进模式。
13.根据权利要求11所述的方法，还包括
确定当前推进模式是否为混合推进模式、静液推进模式或无推进模式；和
确定所选推进模式是否为混合推进模式、静液推进模式或无推进模式。
14.根据权利要求11所述的方法，还包括
从第一过渡模式进入混合推进模式；和
当处于混合推进模式下时，打开蓄能器隔离阀。
15.根据权利要求11所述的方法，还包括，如果所选推进模式是静液推进模式并且当前推进模式是混合推进模式，则从混合推进模式进入第二过渡模式。
16.一种将移动式作业机械的推进模式从混合推进模式配置成静液推进模式的方法，该方法包括：
确定所选推进模式是否为静液推进模式；
如果所选推进模式是静液推进模式，则使发动机-泵排量目标与系统流量消耗大体上相匹配；和
当发动机-泵流量输出与系统流量消耗相匹配并且所选推进模式是静液推进模式时，关闭蓄能器隔离阀。
17.根据权利要求16所述的方法，还包括，如果所选推进模式是静液推进模式，则将驱动马达的驱动马达排量目标配置成预定排量。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，预定排量是全排量。
19.根据权利要求16所述的方法，其中，混合推进模式包括基于压力的控制，静液推进模式包括基于排量的控制。
20.根据权利要求16所述的方法，还包括，计算系统流量消耗，并由此在关闭蓄能器隔离阀时维持流量连续性。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，计算系统流量消耗包括计算作业回路的流量消耗。
22.根据权利要求20所述的方法，其中，计算系统流量消耗包括计算转向回路的流量消耗。
23.根据权利要求16所述的方法，其中，确定所选推进模式是否为静液推进模式包括，评估操作员的加速请求是否要求大于蓄能器压力的推进压力目标。
24.根据权利要求16所述的方法，其中，确定所选推进模式是否为静液推进模式包括，确定静液推进模式是否启用。
CN201580035453.0A 2014-05-06 2015-05-06 具有静液选择的液压混合推进回路和操作方法 Active CN106661868B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201461989335P 2014-05-06 2014-05-06
US61/989,335 2014-05-06
PCT/US2015/029366 WO2015171692A1 (en) 2014-05-06 2015-05-06 Hydraulic hybrid propel circuit with hydrostatic option and method of operation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106661868A true CN106661868A (zh) 2017-05-10
CN106661868B CN106661868B (zh) 2019-05-10

Family

ID=54392930

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201580035453.0A Active CN106661868B (zh) 2014-05-06 2015-05-06 具有静液选择的液压混合推进回路和操作方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10399572B2 (zh)
EP (1) EP3140463B1 (zh)
JP (1) JP6635947B2 (zh)
KR (1) KR102445784B1 (zh)
CN (1) CN106661868B (zh)
WO (1) WO2015171692A1 (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9453503B2 (en) 2012-01-09 2016-09-27 Eaton Corporation Method for obtaining a full range of lift speeds using a single input
JP6806409B2 (ja) 2014-10-27 2021-01-06 イートン コーポレーションＥａｔｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ 静圧オプションを有する油圧ハイブリッド推進回路とその操作方法
KR101734688B1 (ko) * 2015-10-15 2017-05-11 현대자동차주식회사 Ehps 시스템을 이용한 유압식 isg 시스템의 작동제어방법 및 장치
EP3258137A1 (en) * 2016-06-13 2017-12-20 DANA ITALIA S.r.l. Hydraulic driveline with a secondary module
DE102018216006A1 (de) * 2018-09-20 2020-03-26 Robert Bosch Gmbh Steuerungsstruktur für eine mobile Arbeitsmaschine, Verfahren und Arbeitsmaschine
US10973166B2 (en) * 2019-01-25 2021-04-13 Cnh Industrial America Llc Automatic driveline calibration for an agricultural machine
GB2584639B (en) 2019-06-04 2021-07-21 Caterpillar Sarl Hydrostatically driven vehicle with a secondary braking or steering supply
IT202100000272A1 (it) * 2021-01-08 2022-07-08 Cnh Ind Italia Spa Procedimento di controllo per selezionare automaticamente una modalità operativa di una macchina operatrice, corrispondente sistema di controllo e macchina operatrice comprendente il sistema di controllo
CN113183736B (zh) * 2021-06-11 2022-12-09 吉林大学重庆研究院 一种装载机油电液混合动力系统及其控制方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6170587B1 (en) * 1997-04-18 2001-01-09 Transport Energy Systems Pty Ltd Hybrid propulsion system for road vehicles
WO2012035928A1 (ja) * 2010-09-17 2012-03-22 日立建機株式会社 ハイブリッド作業車両
CN103282585A (zh) * 2010-12-24 2013-09-04 斗山英维高株式会社 混合型挖掘机动臂驱动系统及其控制方法
US20130280111A1 (en) * 2012-01-09 2013-10-24 Eaton Corporation Propel circuit and work circuit combinations for a work machine
CN103437392A (zh) * 2013-08-26 2013-12-11 浙江大学 混合动力液压挖掘机系统及使用方法

Family Cites Families (71)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3238722A (en) 1963-09-24 1966-03-08 Vsesouzny Nii Str I Dorozhnogo Platform slewing gear of single-motor universal type crane-excavator
US4369625A (en) 1979-06-27 1983-01-25 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Drive system for construction machinery and method of controlling hydraulic circuit means thereof
EP0140046B1 (de) 1983-09-15 1987-04-01 ZF FRIEDRICHSHAFEN Aktiengesellschaft Hydrostatisch-mechanische Getriebeanordnung
DE3619640A1 (de) 1986-06-11 1987-12-17 Man Nutzfahrzeuge Gmbh Instationaer betriebenes nutzfahrzeug mit ueber eine arbeitshydraulik betaetigbaren nutzeinrichtungen
US5495912A (en) 1994-06-03 1996-03-05 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The U.S. Environmental Protection Agency Hybrid powertrain vehicle
US5505527A (en) 1995-03-16 1996-04-09 The United States Of America As Represented By The Administrator, U.S. Environmental Protection Agency Anti-lock regenerative braking system
US5887674A (en) 1995-10-11 1999-03-30 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The U.S. Environmental Protection Agency Continuously smooth transmission
DE19742187A1 (de) 1997-09-24 1999-03-25 Linde Ag Hydrostatisches Antriebssystem
DE19834765A1 (de) 1998-08-01 2000-02-03 Hydraulik Ring Gmbh Hydrauliksystem zum Betätigen von wenigstens zwei Funktionsbereichen in einem Fahrzeug
US6305162B1 (en) 1999-03-31 2001-10-23 Caterpillar Inc. Method and apparatus for controlling the deadband of a fluid system
JP2001097693A (ja) 1999-09-29 2001-04-10 Komatsu Forklift Co Ltd フォークリフトの自動揚高制御装置
US7252020B2 (en) 2000-01-10 2007-08-07 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The U.S. Environmental Protection Agency Vehicle drive-train including a clutchless transmission, and method of operation
US6719080B1 (en) 2000-01-10 2004-04-13 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The Environmental Protection Agency Hydraulic hybrid vehicle
US7374005B2 (en) 2000-01-10 2008-05-20 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The U.S. Environmental Protection Agency Opposing pump/motors
US7337869B2 (en) 2000-01-10 2008-03-04 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The United States Environmental Protection Agency Hydraulic hybrid vehicle with integrated hydraulic drive module and four-wheel-drive, and method of operation thereof
US8177009B2 (en) 2000-01-10 2012-05-15 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The U.S. Environmental Protection Agency Independent displacement opposing pump/motors and method of operation
JP2001316096A (ja) 2000-02-28 2001-11-13 Toyota Industries Corp 産業車両の油圧装置
JP2002179387A (ja) 2000-10-03 2002-06-26 Komatsu Ltd 作業用車両の速度制御装置とその速度制御方法
DE10128582A1 (de) 2001-06-13 2002-12-19 Linde Ag Hydrauliksystem für ein Flurförderzeug
JP3679749B2 (ja) 2001-10-19 2005-08-03 サクサ株式会社 油圧装置
DE10151831B4 (de) 2001-10-20 2011-12-22 Still Gmbh Hydraulikanlage für ein Flurförderzeug
US6619325B2 (en) 2001-12-04 2003-09-16 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The U.S. Environmental Protection Agency Hydraulic hybrid accumulator shut-off valve
US7121304B2 (en) 2001-12-19 2006-10-17 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The U.S. Environmental Protection Agency Low permeation hydraulic accumulator
US6655136B2 (en) 2001-12-21 2003-12-02 Caterpillar Inc System and method for accumulating hydraulic fluid
DE10216352A1 (de) 2002-04-13 2003-10-23 Hydraulik Ring Gmbh Ansteuereinrichtung für mindestens einen Verbraucher, wie Nockenwellenversteller, automatisches Getriebe und dergleichen, von Fahrzeugen, vorzugsweise Kraftfahrzeugen
US6840334B2 (en) * 2002-10-23 2005-01-11 Lonnie L. Marquardt Grader attachment for a skid steer
JP2004190845A (ja) 2002-12-13 2004-07-08 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd 作業機械の駆動装置
US6971463B2 (en) 2002-12-23 2005-12-06 Cnh America Llc Energy recovery system for work vehicle including hydraulic drive circuit and method of recovering energy
US7014429B2 (en) 2003-03-06 2006-03-21 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The U.S. Environmental Protection Agency High-efficiency, large angle, variable displacement hydraulic pump/motor
US6998727B2 (en) 2003-03-10 2006-02-14 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The Environmental Protection Agency Methods of operating a parallel hybrid vehicle having an internal combustion engine and a secondary power source
US6876098B1 (en) 2003-09-25 2005-04-05 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The Environmental Protection Agency Methods of operating a series hybrid vehicle
US6996982B2 (en) 2003-12-09 2006-02-14 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The Environmental Protection Agency Method and device for switching hydraulic fluid supplies, such as for a hydraulic pump/motor
US7305914B2 (en) 2004-01-28 2007-12-11 The United States Of America, As Represented By The Administrator Of The Environmental Protection Agency Hydraulic actuator control valve
US7108016B2 (en) 2004-03-08 2006-09-19 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The Environmental Protection Agency Lightweight low permeation piston-in-sleeve accumulator
US7305915B2 (en) 2004-03-08 2007-12-11 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The Environmental Protection Agency Efficient pump/motor with reduced energy loss
US7500424B2 (en) 2004-04-07 2009-03-10 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The U.S. Environmental Protection Agency Hydraulic machine having pressure equalization
US7594802B2 (en) 2004-04-21 2009-09-29 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The U.S. Environmental Protection Agency Large angle sliding valve plate pump/motor
WO2006090655A1 (ja) 2005-02-25 2006-08-31 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. バッテリ式産業車両の荷役回生方法及び荷役回生システム
GB2431344A (en) 2005-10-19 2007-04-25 Kidde Ip Holdings Ltd Fire extinguishers
US7553085B2 (en) 2006-04-28 2009-06-30 The United States Of America As Represented By The United States Environmental Protection Agency Fluid bearing and method of operation
GB0614930D0 (en) 2006-07-27 2006-09-06 Arternis Intelligent Power Ltd Hydrostatic regenerative drive system
US8052116B2 (en) 2006-09-29 2011-11-08 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The U.S. Environmental Protection Agency Quiet fluid supply valve
US8356985B2 (en) 2006-09-29 2013-01-22 The United States Of America, As Represented By The Administrator Of The U.S. Environmental Protection Agency Safe over-center pump/motor
US7905088B2 (en) 2006-11-14 2011-03-15 Incova Technologies, Inc. Energy recovery and reuse techniques for a hydraulic system
JP4844363B2 (ja) 2006-11-28 2011-12-28 コベルコ建機株式会社 油圧駆動装置及びこれを備えた作業機械
US8100221B2 (en) 2006-12-07 2012-01-24 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The U.S. Environmental Protection Agency Engine-off power steering system
JP4827789B2 (ja) 2007-04-18 2011-11-30 カヤバ工業株式会社 油圧アクチュエータ速度制御装置
US8297198B2 (en) 2007-05-29 2012-10-30 The United States Of America, As Represented By The Administrator Of The U.S. Environmental Protection Agency Hydraulic-electric regenerative energy storage system
US8020587B2 (en) 2007-06-11 2011-09-20 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The U.S. Environmental Protection Agency Piston-in sleeve hydraulic pressure accumulator
US7930843B2 (en) 2007-06-29 2011-04-26 Vermeer Manufacturing Company Track trencher propulsion system with component feedback
JP5096813B2 (ja) 2007-07-03 2012-12-12 日立建機株式会社 建設機械のエンジン制御装置
US7527074B1 (en) 2007-10-15 2009-05-05 The United States of America, as represented by the Administrator of the United States Enviromental Protection Agency Hydraulic pressure accumulator
DE102007059491B3 (de) 2007-12-11 2009-07-09 Sauer-Danfoss Gmbh & Co Ohg Verfahren und Schaltungsanordnung zur Druckmittelversorgung von zumindest zwei hydraulischen Verbrauchern
KR101617609B1 (ko) 2008-02-12 2016-05-18 파커-한니핀 코포레이션 유압 작업 기계용 흐름 관리 시스템
US8187147B2 (en) 2008-03-27 2012-05-29 GM Global Technology Operations LLC Hydraulic control system for multi-mode hybrid transmission and method of regulating the same
DE102008021889A1 (de) 2008-05-02 2009-11-05 Robert Bosch Gmbh Fahrzeug, insbesondere mobile Arbeitsmaschine
US8079437B2 (en) 2008-11-17 2011-12-20 Allan Rosman Hybrid hydraulic drive system with accumulator as the frame of vehicle
US8087733B2 (en) 2008-12-09 2012-01-03 Développement Effenco Inc. Braking energy recovery system for a vehicle and vehicle equipped with the same
US8302720B2 (en) 2009-01-28 2012-11-06 Robert Bosch Gmbh Energy storage system for a hybrid vehicle
EP2396544A2 (en) 2009-02-06 2011-12-21 Government of The United States of America, as represented by The Administrator of The U.S. Environmental Protection Agency Variable length bent-axis pump/motor
US7987940B2 (en) 2009-04-09 2011-08-02 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The U.S. Environmental Protection Agency Hydraulic accumulator and fire suppression system
US8375982B2 (en) 2009-09-28 2013-02-19 The United States Of America, As Represented By The Administrator Of The U.S. Environmental Protection Agency Hydraulic circuit and manifold with multifunction valve
US8306682B2 (en) 2009-12-17 2012-11-06 The United States Of America, As Represented By The Administrator Of The U.S. Environmental Protection Agency Methods for optimizing the efficiency of a series hybrid vehicle with multi-gear transmission
DE102010010472A1 (de) 2010-03-06 2011-09-08 Daimler Ag Kraftfahrzeug mit einem hydraulischen Zusatzantrieb
WO2011112663A2 (en) 2010-03-09 2011-09-15 U.S. Environmental Protection Agency Hydraulic hybrid vehicle with safe and efficient hydrostatic operation
CN103370218B (zh) * 2011-03-21 2016-09-21 达纳比利时股份有限公司 蓄能器辅助的流体静力学动力传动系统及其优化方法
US20130098012A1 (en) 2011-10-21 2013-04-25 Patrick Opdenbosch Meterless hydraulic system having multi-circuit recuperation
JP5872268B2 (ja) * 2011-12-01 2016-03-01 株式会社小松製作所 作業車両の回生制御装置および作業車両の回生制御方法
JP5898486B2 (ja) 2011-12-22 2016-04-06 ニチユ三菱フォークリフト株式会社 産業用車両
WO2013130768A1 (en) 2012-02-28 2013-09-06 Eaton Corporation Digital hydraulic transformer and method for recovering energy and leveling hydraulic system loads
JP6806409B2 (ja) 2014-10-27 2021-01-06 イートン コーポレーションＥａｔｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ 静圧オプションを有する油圧ハイブリッド推進回路とその操作方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6170587B1 (en) * 1997-04-18 2001-01-09 Transport Energy Systems Pty Ltd Hybrid propulsion system for road vehicles
WO2012035928A1 (ja) * 2010-09-17 2012-03-22 日立建機株式会社 ハイブリッド作業車両
CN103282585A (zh) * 2010-12-24 2013-09-04 斗山英维高株式会社 混合型挖掘机动臂驱动系统及其控制方法
US20130280111A1 (en) * 2012-01-09 2013-10-24 Eaton Corporation Propel circuit and work circuit combinations for a work machine
CN103437392A (zh) * 2013-08-26 2013-12-11 浙江大学 混合动力液压挖掘机系统及使用方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017516004A (ja) 2017-06-15
KR20170003621A (ko) 2017-01-09
JP6635947B2 (ja) 2020-01-29
WO2015171692A1 (en) 2015-11-12
CN106661868B (zh) 2019-05-10
US20170113691A1 (en) 2017-04-27
US10399572B2 (en) 2019-09-03
EP3140463B1 (en) 2020-07-22
EP3140463A4 (en) 2018-02-14
KR102445784B1 (ko) 2022-09-21
EP3140463A1 (en) 2017-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106661868B (zh) 具有静液选择的液压混合推进回路和操作方法
CN107000564B (zh) 具有静流体选择的液压混合推进回路以及操作方法
JP6161630B2 (ja) 作業機用の推進回路と作業回路の組み合わせ
CN105074093B (zh) 挖掘机的液压混合动力回转驱动系统
US9897120B2 (en) Hydraulic system having energy recovery
US9951795B2 (en) Integration of swing energy recovery and engine anti-idling systems
US8919113B2 (en) Hydraulic control system having energy recovery kit
WO2016153631A1 (en) Engine assist by recovering swing kinetic energy
US9139982B2 (en) Hydraulic control system having swing energy recovery
CN106460889B (zh) 作业机械
US9328744B2 (en) Hydraulic control system having swing energy recovery

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20190528

Address after: Dublin, Ireland

Patentee after: Eaton Intelligent Power Co.,Ltd.

Address before: Ohio, USA

Patentee before: Eaton Corp.

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20220507

Address after: Denmark nordburg

Patentee after: Danfoss power system II Technology Co.,Ltd.

Address before: Irish Dublin

Patentee before: Eaton Intelligent Power Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right