CN114829808A - 用于液压充注回路的旁通的系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于静液压驱动系统的控制系统可包括具有液压负载的液压充注泵回路(300)和贮液箱(302)。液压充注泵(304)可与液压充注泵回路(300)流体连通。旁通管线(312)可以从液压充注泵(304)和液压负载之间的接合点延伸到贮液箱(302)。充注旁通阀(310)可被设置成控制通过旁通管线(312)的流。控制系统可以包括控制装置(314)，该控制装置(314)被配置为确定动力机器(200)的一个或多个操作参数，并且基于在启动操作期间确定的操作参数控制充注旁通阀(312)以允许从液压充注泵(304)到贮液箱(302)的通过旁通管线(312)的流。

Description

用于液压充注回路的旁通的系统和方法

技术领域

本发明涉及动力机器。更具体地，本发明涉及液压系统，例如用于动力机器的静液压驱动系统和液压充注系统。为了本发明的目的，动力机器包括产生动力以完成特定任务或各种任务的任何类型的机器。一种类型的动力机器是作业车辆。作业车辆通常是自推进车辆，其具有可以被操纵以执行作业功能的作业装置，例如提升臂(尽管一些作业车辆可以具有其他作业装置)。举几个例子，作业车辆包括装载机、挖掘机、多用途车辆、拖拉机和挖沟机。

背景技术

传统的静液压驱动系统用于为在地面上行驶的动力机器提供牵引动力。为了确保在入口处适当地供应液压流体以驱动静液压驱动系统的泵，并且为了抵消液压流体的泄漏，可以提供液压充注泵。由动力机器的发动机驱动的液压充注泵可以将液压流体从贮存器泵送到静液压驱动回路中以补偿泄漏并启动驱动泵，并且还可以为诸如风扇马达等其他设备提供动力。

上述讨论仅提供用于综合背景信息，并不旨在帮助确定所要求保护的主题的范围。

发明内容

本发明的一些实施例提供了控制用于静液压驱动系统的充注回路的液压流体的流动的系统(和对应的方法)。更具体地，可控旁通值可以包括在静液压驱动系统的充注回路内，以根据当前和历史操作条件选择性地将液压流转移回到箱。在一些实施方式中，这可以允许来自液压充注泵的液压流临时直接转向到箱，而不是通过液压负载或充注静液压驱动回路，并且因此可以在启动操作期间(即，在动力机器的“启动”期间)临时减小发动机负载。例如，旁通阀可以被激活以基于指示低环境温度或系统温度、低发动机速度、自前一运行周期以来经过的大量时间或这些或其他决策输入的不同排列的操作参数来绕过液压负载。

一些公开的实施例提供了一种包括发动机的动力机器。静液压驱动系统可以包括液压充注泵回路，该液压充注泵回路包括液压负载(例如，风扇马达)和贮液箱。液压充注泵可以与液压充注泵回路流体连通。旁通管线可以从液压充注泵和液压负载之间的接合点延伸到贮液箱。充注旁通阀(例如，两位置、默认关闭、可控阀)可以被布置成控制通过旁通管线的流量。控制系统可以包括控制装置，该控制装置被配置为确定发动机的发动机速度并且基于发动机速度低于速度阈值来控制充注旁通阀以允许从液压充注泵到贮液箱的通过旁通管线的流动。

在一些实施例中，控制装置可以被配置为确定静液压驱动系统和发动机中的一个或多个的当前运行周期和先前运行周期之间的经过时间。控制装置还可以被配置为基于经过的时间大于时间阈值来控制充注旁通阀以允许从液压充注泵到箱的通过旁通管线的流动。

在一些实施例中，控制装置可构造成确定动力机器的环境温度或温度中的一个或多个。控制装置还可以被配置为基于所确定的温度低于温度阈值来控制充注旁通阀以允许从液压充注泵到贮液箱的通过旁通管线的流动。

在一些实施例中，控制装置可以被配置为基于所确定的温度来确定时间阈值。控制装置还可以被配置为确定静液压驱动系统或发动机中的一个或多个的当前运行周期和先前运行周期之间的经过时间。控制装置还可以被配置为基于所经过的时间大于时间阈值来控制充注旁通阀以允许从液压充注泵到贮液箱的通过旁通管线的流动。

一些公开的实施例提供了一种用于静液压驱动系统的控制系统，用于具有发动机的动力机器中。静液压驱动系统可以包括静液压驱动泵和液压充注泵回路，液压充注泵回路包括液压负载和贮液箱、与液压充注泵回路流体连通的液压充注泵、从液压充注泵和液压负载之间的接合部延伸到贮液箱的旁通管线、以及布置成控制通过旁通管线的流动的充注旁通阀。控制系统可包括构造成确定动力机器的一个或多个操作参数的控制装置。控制装置还可以被配置为在发动机启动期间基于所确定的一个或多个操作参数来控制充注旁通阀以允许通过旁通管线的流绕过液压负载和静液压驱动泵，用于从液压充注泵到贮液箱的流。

在一些实施例中，一个或多个操作参数可以包括：在液压充注泵回路或静液压驱动系统中的一个或多个内的液压流体的流体温度；以及发动机的当前起动操作的持续时间。控制装置可以被配置为基于流体温度低于温度阈值以及以下中的一个或多个来控制充注旁通阀以允许通过旁通管线的流动：当前起动操作的持续时间低于起动时间阈值；或者操作员产生的起动信号是有效的。

在一些实施例中，一个或多个操作参数可以包括：与当前运行周期和先前运行周期之间的动力机器相关联的温度曲线；以及当前运行周期和先前运行周期之间的经过时间。控制装置可以被配置为基于温度曲线和经过时间来控制充注旁通阀以允许流过旁通管线。

在一些实施例中，温度曲线可以包括静液压传动系统或发动机中的一个或多个的温度数据。

在一些实施例中，温度曲线可以包括以下中的一个或多个的温度数据：用于发动机的发动机冷却剂、液压流体或周围环境。

在一些实施例中，一个或多个操作参数可包括发动机的发动机速度。控制装置可以被配置为基于发动机速度低于速度阈值来控制充注旁通阀，以允许通过旁通管线的流动。

在一些实施例中，一个或多个操作参数可包括动力机器的部件的温度。控制装置可以被配置为基于温度低于温度阈值来控制充注旁通阀，以允许流过旁通管线。

在一些实施例中，一个或多个操作参数可以包括动力机器的液压流体的流体温度。控制装置可以被配置为基于流体温度低于温度阈值来控制充注旁通阀以允许流经过旁通管线。

在一些实施例中，流体温度可以是液压充注泵回路外部的液压流体的温度。

一些公开的实施例提供了一种用于控制动力机器的液压充注泵回路的旁通流的方法。使用控制装置，可以确定动力机器的一个或多个操作参数。在动力机器的启动期间，可以基于一个或多个操作参数来控制充注旁通阀，以将液压流从液压充注泵通过旁通管线临时引导到贮液箱，以减少从液压充注泵到动力机器的静液压驱动系统的液压流。

在一些实施例中，操作参数可以包括以下中的一个或多个：动力机器的发动机的发动机速度；动力机器内的液压流体的流体温度；环境温度；与当前运行循环和先前运行循环之间的动力机器相关联的温度曲线；动力机器的部件的温度；发动机的当前起动操作的持续时间；当前运行周期和先前运行周期之间的经过时间；或先前运行周期的持续时间。

在一些实施例中，充注旁通阀可以被控制为基于发动机速度低于速度阈值而临时引导液压流通过旁通管线。

在一些实施例中，充注旁通阀可以被控制为基于以下中的一个或多个来临时引导液压流通过旁通管线：当前运行周期和先前运行周期之间的经过时间大于第一时间阈值；先前运行周期的持续时间低于第二时间阈值；或环境温度低于温度阈值。

在一些实施例中，可以基于当前运行周期和先前运行周期之间的温度曲线以及当前运行周期和先前运行周期之间的经过时间来控制充注旁通阀以临时引导液压流通过旁通管线。

在一些实施例中，充注旁通阀可以被控制为基于流体温度低于温度阈值以及以下中的一个或多个来临时引导液压流通过旁通管线：当前起动操作的持续时间低于起动阈值；或者操作员产生的起动信号是有效的。

提供发明内容和摘要来以简化形式引入构思选择，这些构思将在下面的详细描述中进一步描述。本发明内容并非旨在识别所要求保护的主题的关键特征或基本特征，也不旨在用作帮助确定所要求保护的主题的范围。

附图说明

图1是示出可以有利地实践本公开的实施例的代表性动力机器的功能系统的框图。

图2-3示出了可以实施所公开的实施例的类型的滑移装载机形式的代表性动力机器的透视图。

图4是示出诸如图2-3所示的装载机等装载机的动力系统的部件的框图。

图5示出了根据所公开的实施例中的一些实施例的用于动力机器的液压充注泵回路的示意图，该液压充注泵回路包括充注旁通阀。

图6示出了用于控制充注旁通阀(包括图5的充注旁通阀)的操作的通用过程。

图7-13示出了用于在启动操作期间控制充注旁通阀的操作的图6的过程的多个方面的示例实施方式。

具体实施方式

通过参考示例性实施例来描述和说明本讨论中公开的构思。然而，这些构思不限于它们对示例性实施例中的构造细节和组件布置的应用，并且能够以各种其他方式被实施或执行。本文档中的术语用于描述目的，不应视为限制。如本文所用，诸如“包括”、“包含”和“具有”等词语及其变体意在涵盖其后列出的项目、其等同物以及附加项目。此外，除非另有说明，否则本文使用的术语“阈值”旨在包括单个数值(例如，精确值、平均值等)、多个数值的离散数，包括值的范围或排除值的范围，视情况而定。

如上所述，动力机器(例如滑移装载机)可以包括用于推进动力机器的静液压驱动系统。用于这种系统的静液压驱动回路通常是闭环回路，但是静液压泵和马达倾向于在内部泄漏，其中该泄漏经由壳体排放口被引导回液压贮液箱。另外，可以提供冲洗阀以提供用于流体离开闭合回路并通过液压冷却器以冷却流体的路径。为了抵消该泄漏和流出冲洗阀的流动，液压充注泵可以被构造成通过被配置成补充静液压驱动回路的静液压充注回路从贮存器(即，“贮液箱”)泵送流体。视情况而定，液压充注泵还可向诸如风扇马达、充注安全阀或其它设备等液压负载提供液压动力。因此，液压充注泵的使用可以确保在静液压驱动回路内存在足够的流体和压力，并且有助于动力机器或其他功能的热管理。

相应地，即使在短时间段内不操作液压充注泵也可能导致对静液压驱动回路内的部件(或其他部件)的损坏或动力机器的其他次优性能。为了避免该问题，液压充注泵通常被构造成在动力机器操作时从发动机首先能够驱动液压充注泵的时刻连续地运行。解决这些需要的一个常规实施方式是将液压充注泵构造为直接或可操作地(例如经由带驱动器)联接到发动机的输出轴的恒定排量液压泵。因此，每当发动机也运行时，液压充注泵就可以运行。

然而，利用这样的布置，在一些条件下的液压充注泵的操作通常在发动机和动力机器的起动次序期间(即，在发动机或动力机器的起动期间)可能导致发动机的过度加载，这可能阻碍或以其他方式不利地影响成功的起动事件。例如，当在冷环境中启动发动机时，在发动机尚未操作相对长的时间段之后，使得液压流体处于低温(例如，低于-10摄氏度)，这种情况可能尤其如此。尽管在冷环境中延长的时间可能特别显著，但是其他条件也可能导致发动机在启动期间的类似的过度加载。

因此，有利地，可以提供一种系统，该系统可以允许在发动机操作期间液压充注泵的连续操作，同时基于温度或其他操作参数选择性地减少来自液压充注泵的发动机负载。本公开的一些实施例可以解决这种需求或其他需求，以提供优于用于静液压驱动回路的常规液压充注系统的改进。例如，旁通管线可以被布置成从在液压充注泵和液压充注泵上的负载之间的液压充注泵回路分支(这将包括向液压驱动回路提供液压流体)，以提供从液压充注泵回路到液压流体贮液箱的流动路径。在一些实施例中，旁通阀被布置成控制到旁通管线的流，并且可选择性地激活以将流从液压充注泵引导通过旁通管线，并到达贮液箱或任何合适的低压排放装置(包括返回到液压充注泵入口)，从而暂时绕过负载，由此减小发动机上的整体负载。特别地，这种旁通阀可以被构造成仅在满足某些操作条件时才允许流过旁通管线。

通常，可以基于动力机器的任何数量的操作参数来控制旁通阀。在一些实施例中，可以基于一个或多个固有操作参数(例如，动力机器本身的温度、状态、信号等)来控制旁通阀。在一些实施例中，可以基于一个或多个外部操作参数(例如，周围环境条件或动力机器外部的其他参数)来控制旁通阀。在一些实施例中，可以基于一个或多个外部操作参数以及一个或多个固有操作参数的组合来控制旁通阀。

基于固有或外在温度、动力机器或发动机的操作(或非操作)间隔或发动机速度中的一个或多个来控制旁通流在一些情况下尤其有用，包括在动力机器的发动机的起动期间。例如，可以基于感测到的环境温度(例如，由温度传感器确定)控制旁通阀以在启动时临时绕过充注回路中的负载，这可以有利地用作动力机器的液压流体的温度的代表。更具体地，环境温度越低，液压流体温度也低的可能性越高。如上所述，随着液压流体温度降低，液压流体变得更粘。这增加了液压充注泵上的负载，并且相应地也增加了发动机上的负载，特别是当液压充注泵也用于为其他液压工作部件(例如，风扇马达)提供动力时。因此，通过在环境温度相对较低时激活旁通阀，可以显著降低液压充注泵上的液压载荷，这可以有助于起动发动机。

作为另一示例，旁通阀可以被控制为基于感测到的发动机速度(例如，由转速计确定)临时绕过充注回路的部分。例如，在起动序列期间，发动机速度最初可能非常低，并且在起动周期期间感测发动机速度可以给出关于发动机是否已经成功起动的一些指示。因此，感测到的发动机速度可以指示发动机已经成功起动，并且相应地旁通阀应该被停用。

作为另一示例，可以基于当前运行周期和前一运行周期之间经过的时间来控制旁通阀以暂时绕过充注回路的部分。更具体地，所经过的时间可以被定义为先前周期的“关闭”指示和当前周期的“开启”指示之间的时间间隔(例如，如由动力机器的“运行”开关的状态或发动机的操作和非操作状态所指示的)。特别地，先前使用和当前使用之间经过的时间可以用作液压流体的温度(或其他相关温度)的代表。例如，当动力机器在相对冷的环境中操作时，运行周期之间的相对长的时间段可以指示用于动力机器的液压流体可能是相对冷的和粘性的。因此，在当前运行周期和先前运行周期之间经过相对长的时间之后，控制旁通阀以在起动序列期间临时减少来自液压充注泵的操作的发动机负载可能是有利的。

在一些实施方案中，还可考虑前一运行周期的持续时间。例如，前一运行周期的短持续时间可以指示，发动机尚未运行足够长的时间以充分加热液压流体或其他相关系统。因此，旁通阀可以被控制以在启动序列期间基于在前一运行周期和当前运行周期之间的相对短的消逝时间的识别，来旁通充注回路的部分。相反，如果先前的运行周期具有相对长的持续时间，则相关系统可以保持更暖更长的时间。因此，在一些情况下，可能仅在先前运行周期与当前运行周期之间经过相对长的时间之后，需要起动序列期间的旁通流。

作为另一个示例，可以基于发动机的当前起动操作的持续时间或操作员生成的起动信号的激活(例如，“起动发动机”按钮或开关的激活)，来控制旁通阀以旁通充注回路的部分。两个提到的操作状况-作为操作员正在提供起动信号或起动操作的特定(例如，延长的)持续时间的指示-可以指示发动机当前正在起动。因此，无论任何其他输入的状态如何，在这些时间控制旁通阀以旁通充注回路的部分并由此减少发动机负载，可能是有利的。因为对诸如驱动泵等部件的损坏可能仅在短时间段之后发生，所以基于在起动序列期间已经过去的时间量来限制旁路时间可能是有利的。例如，旁通时间可以仅限于起动序列或起动输入的总经过时间，限于最大总时间而与起动序列或输入的经过时间无关，或者限于超过起动序列或输入的结束的最大总时间。

作为又一示例，可以在起动操作期间控制旁通阀以基于各种温度曲线(包括与液压流体的温度不直接相关的温度曲线)旁通充注回路的部分。例如，可以针对发动机冷却剂、针对环境空气或针对动力机器的一个或多个部件确定可以指示温度范围、最大或最小温度值或特定时间间隔内的温度采样的相关温度曲线。在一些情况下，基于温度曲线的旁通阀的控制可以允许比单个当前温度的测量更细微的旁通流管理。例如，如果环境温度最近在延长的时间内相对较冷，则即使当前环境温度相对较暖，在启动操作期间也可以适当地使充注回路的部分旁通。相反，如果环境温度当前相对较冷，但环境温度最近相对较暖达延长的时间，则可不需要旁通流。

在一些实施例中，与动力机器相关的多个操作参数可以组合考虑，以在起动操作期间控制旁通阀的操作。例如，一些实施方式可以基于温度、发动机速度或操作状态、与先前或当前运行周期相关的持续时间或间隔等的不同组合，来控制旁通阀。

在一些实施例中，上面一般讨论的方法可以适当地管理不同操作参数的相关的效果。例如，基于环境温度低于特定阈值、发动机速度低于特定阈值以及在先前运行周期和当前运行周期之间的经过时间高于特定阈值来控制旁通阀，可以提供考虑环境温度、在先前运行周期期间加热发动机和液压流体、在当前起动操作之前冷却发动机和液压流体以及在当前操作速度下发动机的可用扭矩和功率的相关影响的控制。在这方面，尽管环境温度可能相对较低，但是如果运行周期之间的经过时间相对较短，则液压流体可能已经保持足够的热量以保持足够低的粘度，并且可能不需要大量的旁通流。相反，如果环境温度相对低，并且运行周期之间的经过时间相对长，则液压流体可能没有保持足够的热量来保持足够低的粘度，并且可能需要更大量的旁通流。

在一些实施例中，临时旁通流可仅被保持预定时间量，仅在动力机器的一个或多个初始起动阶段期间被保持，或基于其它考虑被保持。例如，在一些情况下，旁路流可以仅被保持预定的时间间隔(例如，5秒、10秒、30秒或这些端点中的任何一个之间的间隔)。作为另一示例，在一些情况下，旁通流可以仅被保持能够基于其它参数确定的时间间隔(例如，对应于较冷的环境或动力机器温度的较长的时间或运行周期之间的较长持续时间)。在一些情况下，旁通流可以仅仅被保持至满足其他条件为止。例如，还如上所述，可以仅被保持旁通流直到发动机速度达到特定阈值(例如，900RPM)、来自操作员的起动输入停止或满足(或不满足)另一操作参数。

如本文所使用的，发动机或动力机器的“启动”或“起动”序列或操作通常是指用于使发动机或动力机器从关闭或其他非动力状态变为完全操作或其他动力状态的序列或操作。在一些情况下，在启动期间的操作序列可以包括操作员提供曲柄输入以启动发动机，随后是一系列电子或液压检查和控制信号，其验证相关系统的状态，并且最终，提供实际上启动发动机转动的曲柄操作，以便最终向动力机器提供全功率。例如，操作员可以通过接合起动开关或按钮来开始起动，以提供电信号来开始起动发动机。该信号可以适当地提示相关子系统的一个或多个液压或电气检查，之后起动机马达或其他装置可以起动发动机以起动动力发动机操作。然而，在其他情况下，其他序列也是可能的。

通常，并且如下面进一步讨论的，用于来自液压充注泵的流动的旁通阀可以被控制，以允许在启动期间在各种时间间隔中的任何时间间隔内的旁通流动。在一些情况下，在接收到起动信号(例如，经由操作员输入)之后但在发动机的实际起动开始之前，打开旁通阀可能是特别有利的。例如，用于旁通操作的该时序可有助于确保在液压充注泵从发动机接收旋转动力并在发动机上施加相应负载之前打开用于旁通流的路径。对应地，相关操作参数的确定和分析(例如，如下文所论述)有时可在发动机最初开始操作之前最初发生。然而，在其它情况下，其它时序可用于控制旁通流，或用于确定和分析各种操作参数。

这些构思可以在各种动力机器上实施，如下所述。可以在其上实施实施例的代表性动力机器在图1中以图表的形式示出，并且这种动力机器的示例在图2至图3中示出且在公开任何实施例之前在下文进行描述。为简洁起见，仅一种动力机器作为代表性动力机器进行示出和讨论。然而，如上所述，下面的实施例可以在许多动力机器(包括与图2至图3中所示的代表性动力机器的不同类型的动力机器)中的任何一种上实施。出于本讨论的目的，动力机器包括框架、至少一个作业元件和可以为作业元件提供动力以完成作业任务的动力源。一种类型的动力机器是自推进作业车辆。自推进作业车辆是包括框架、作业元件和可以为作业元件提供动力的动力源的一类动力机器。作业元件中的至少一个作业元件是用于在动力下移动动力机器的动力系统。

图1是示出动力机器100的基本系统的框图，该动力机器100可以是多种不同类型的动力机器中的任何一种，下面讨论的实施例可以有利地结合在该动力机器上。图1的框图示出动力机器100上的各种系统以及各种组件和系统之间的关系。如上所述，在最基本的水平上，用于本讨论的目的的动力机器包括框架、动力源和作业元件。动力机器100具有框架110、动力源120和作业元件130。由于图1所示的动力机器100是自推进作业车辆，它还具有牵引元件140和操作员站150，该牵引元件140本身是被提供以在支撑表面上移动动力机器的作业元件，操作员站150提供用于控制动力机器的作业元件的操作位置。提供控制系统160以与其他系统交互，以至少部分地响应于由操作员提供的控制信号来执行各种作业任务。

某些作业车辆具有可以执行专门任务的作业元件。例如，一些作业车辆具有提升臂，诸如铲斗之类的器具例如通过销钉装置被附接至提升臂。可以操纵作业元件(即提升臂)，以定位器具来执行任务。器具在一些情况下可以相对于作业元件定位，例如通过相对于提升臂旋转铲斗，以进一步定位器具。在这种作业车辆的正常操作下，铲斗旨在被附接并在使用中。通过拆卸器具/作业元件组合并且重新组装另一器具来代替原始铲斗，这样的作业车辆能够容纳其他器具。然而，其他作业车辆旨在与多种器具一起使用并且具有器具接口，例如图1中所示的器具接口170。在最基本的情况下，器具接口170是框架110或作业元件130与器具之间的连接机构，其可以像用于将器具直接附接到框架110或作业元件130的连接点一样简单或更复杂，如下所述。

在一些动力机器上，器具接口170可以包括器具载体，该器具载体是可移除地附接到作业元件的物理结构。器具载体具有接合特征和锁定特征，以接收多种不同器具中的任何一种器具并将该器具固定到作业元件。这种器具载体的一个特点是，一旦将器具附接到器具载体，器具载体就固定至器具(即相对于器具不可移动)，并且当器具载体相对于作业元件移动时，器具随着器具载体一起移动。如本文所用的术语器具载体不仅是枢轴连接点，而且是专门旨在接收各种不同器具和被固定到各种不同器具的专用装置。器具载体本身可以安装到作业元件130(例如提升臂)或框架110。器具接口170还可以包括一个或多个动力源，用于为器具上的一个或多个作业元件提供动力。一些动力机器可以具有具有器具接口的多个作业元件，每个作业元件可以具有用于接收器具的器具载体，但不是必须具有器具载体。一些其他的动力机器可以具有具有多个器具接口的作业元件，使得单个作业元件可以同时接收多个器具。这些器具接口中的每一个器具接口都可以具有器具载体，但不是必须具有器具载体。

框架110包括可以支撑各种其他部件的物理结构，所述各种其他部件附接至物理结构或定位于物理结构。框架110可以包括任何数量的单个部件。一些动力机器具有刚性的框架。也就是说，框架的任何部分都不能相对于框架的另一部分移动。其他动力机器具有至少一个可以相对于框架的另一部分移动的部分。例如，挖掘机可以具有相对于下框架部分旋转的上框架部分。其他作业车辆具有铰接框架，以使得框架的一部分相对于另一部分枢转以完成转向功能。

框架110支撑动力源120，该动力源120被配置成向一个或多个作业元件130提供动力，所述一个或多个作业元件130包括一个或多个牵引元件140，而且在一些情况下，通过附接的器具经由器具接口170提供动力来使用。来自动力源120的动力可以直接提供给作业元件130、牵引元件140和器具接口170中的任何一者。替代地，来自动力源120的动力可以提供给控制系统160，该控制系统160又选择性地将动力提供给能够使用该动力来执行作业功能的元件。用于动力机器的动力源通常包括诸如内燃机的发动机和诸如机械传动装置或液压系统的动力转换系统，该动力转换系统被配置成将来自发动机的输出转换为可以由作业元件使用的动力的形式。其他类型的动力源可以结合到动力机器中，包括电源或动力源的组合，通常称为混合动力源。

图1示出了被称为作业元件130的单个作业元件，但是各种动力机器可以具有任意数量的作业元件。作业元件通常附接到动力机器的框架并且在执行作业任务时相对于框架是可移动的。此外，牵引元件140是作业元件的特殊情况，因为牵引元件的作业功能通常是使动力机器100在支撑表面上移动。牵引元件140与作业元件130分开显示，因为许多动力机器除了牵引元件之外还具有附加的作业元件，尽管情况并非总是如此。动力机器可以具有任意数量的牵引元件，一些或全部牵引元件可以从动力源120接收动力以推进动力机器100。牵引元件可以是例如履带组件、附接到轮轴上的轮等。牵引元件可以安装到框架，以使得牵引元件的运动被限制为绕轮轴旋转(从而通过滑移动作完成转向)，或者，替代地，牵引元件可以枢转地安装到框架以通过相对于框架枢转牵引元件来完成转向。

动力机器100包括操作员站150，该操作员站150包括操作位置，操作员可以从该操作位置控制动力机器的操作。在一些动力机器中，操作员站150由封闭或部分封闭的驾驶室限定。可以在其上实施所公开的实施例的一些动力机器可能不具有上述类型的驾驶室或操作员隔间。例如，手扶式装载机可能没有驾驶室或操作员隔间，而是具有用作操作员站的操作位置，从该操作位置正确操作动力机器。更广泛地说，除作业车辆之外的动力机器可以具有不一定类似于上面提到的操作位置和操作员隔间的操作员站。此外，一些动力机器，例如动力机器100和其他动力机器(无论它们是否具有操作员隔间或操作员位置)都可能代替邻近动力机器或在动力机器上的操作员站能够远程操作(即，从远程定位的操作员站操作)或除了邻近动力机器或在动力机器上的操作员站之外能够远程操作(即，从远程定位的操作员站操作)。这可以包括动力机器的至少一些操作员控制的功能可以从与连接到动力机器的器具相关联的操作位置被操作的应用。替代地，对于一些动力机器，可以提供能够控制动力机器上的至少一些操作员控制的功能的远程控制装置(即，远离动力机器和与其连接的任何器具)。

图2至图3示出了装载机200，其是图1所示类型的动力机器的一个特定示例，在图1中可以有利地采用下面讨论的实施例。装载机200是滑移转向装载机，该滑移转向装载机是具有经由刚性轮轴安装至装载机的框架的牵引元件(在这种情况下是四个轮)的装载机。这里，短语“刚性轮轴”指的是滑移转向装载机200不具有可以旋转或转向以帮助装载机完成转弯的任何牵引元件的事实。相反，滑移转向装载机具有驱动系统，该驱动系统独立地为装载机的每一侧的一个或多个牵引元件提供动力，使得通过向每一侧提供不同的牵引信号，机器将倾向于在支撑表面上滑移。这些变化的信号甚至可以包括为装载机一侧的牵引元件提供动力以使装载机向前移动，并为装载机另一侧的牵引元件提供动力以使装载机在相反方向上移动，以使得装载机将以装载机本身的足迹内为中心围绕一半径转弯。术语“滑移转向”传统上指的是具有如上所述的滑移转向的装载机，其中轮作为牵引元件。然而，应该注意的是，许多履带装载机也经由滑移完成转弯，并且在技术上是滑移转向装载机，即使它们没有轮。出于本讨论的目的，除非另有说明，术语滑移转向不应被视为将讨论的范围限制于那些以轮作为牵引元件的装载机。

装载机200是图1中概括地示出的动力机器100的一个特定示例并在上面讨论过。为此，下文描述的装载机200的特征包括与图1中使用的那些附图标记基本相似的附图标记。例如，装载机200被描述为具有框架210，正如动力机器100具有框架110一样。滑移转向装载机200在本文中被描述以提供参考来理解如下一种环境，在该环境中，可以实施下文描述的与履带组件和用于将履带组件安装到动力机器的安装元件相关联的实施例。装载机200不应被认为尤其是对装载机200在本文中可能已经描述的特征的描述的限制，这些特征对于所公开的实施例不是必需的，并因此可能包括或可能不包括在装载机200以外的动力机器中，在该装载机200上可以有利地实施下面公开的实施例。除非另外特别指出，下面公开的实施例可以在各种动力机器上实施，装载机200只是那些动力机器之一。例如，下面讨论的一些或所有构思可以在许多其他类型的作业车辆上实施，例如各种其他装载机、挖掘机、挖沟机和推土机，仅举几个例子而已。

装载机200包括支撑动力系统220的框架210，动力系统能够产生或以其他方式提供用于操作动力机器上的各种功能的动力。动力系统220以框图形式示出但位于框架210内。框架210还支撑由动力系统220提供动力并且可以执行各种作业任务的提升臂组件230的形式的作业元件。由于装载机200是作业车辆，所以框架210还支撑牵引系统240，该牵引系统240也由动力系统220提供动力并且可以在支撑表面上推进动力机器。提升臂组件230又支撑器具接口270，该器具接口270包括器具载体272和动力连接器274，该器具载体272可以接收各种器具并将该各种器具固定到装载机200，以执行各种作业任务，器具可以连接到动力连接器以选择性地向可能连接到装载机的器具提供动力。动力连接器274可以提供液压源或电力源或两者。装载机200包括驾驶室250，该驾驶室250限定操作员站255，操作员可以从该操作员站255操纵各种控制装置260以使动力机器执行各种作业功能。驾驶室250可以围绕延伸通过安装件254的轴线向后枢转，以根据维护和修理的需要提供对电力系统组件的访问。

操作员站255包括操作员座椅258和多个操作输入装置，包括操作员可以操纵以控制各种机器功能的控制杆260。操作员输入装置可以包括可以是独立装置(例如手动操作的控制杆或脚踏板，或者结合到手柄或显示面板中，包括可编程的输入装置)的按钮、开关、控制杆、滑块、踏板等。操作员输入装置的致动可以产生电信号、液压信号和/或机械信号的形式的信号。响应于操作员输入装置而产生的信号被提供给动力机器上的各种部件，用于控制动力机器上的各种功能。经由动力机器100上的操作员输入装置控制的功能包括控制牵引元件219、提升臂组件230、器具载体272，以及向可操作地连接到器具的任何器具提供信号。

装载机可以包括人机接口，该人机接口包括设置在驾驶室250中的显示装置，以可以由操作员感测到的形式给出可与动力机器的操作相关的信息的指示，例如听觉和/或视觉指示。听觉指示可以以蜂鸣器、铃铛等的形式或经由口头交流进行。可以以图形、光、图标、仪表、字母数字字符等的形式进行视觉指示。显示器(例如警示灯或仪表)可以提供专门的指示，显示器(包括可编程的显示装置，例如各种尺寸和功能的监视器)也可以动态地提供可编程的信息。显示装置可以提供诊断信息、故障排除信息、指示信息和帮助操作员操作动力机器或连接到动力机器上的器具的各种其他类型的信息。还可以提供可能对操作员有用的其他信息。其他动力机器，例如手扶式装载机，可能没有驾驶室，也没有驾驶员隔间，也没有座椅。这种装载机上的操作员位置通常相对于操作员最适合操纵操作员输入装置的位置来限定。

可以包括下面讨论的实施例和/或与下面讨论的实施例交互的各种动力机器可以具有支撑各种作业元件的各种不同的框架部件。本文讨论的框架210的元件是出于说明性目的而提供的，并且框架210不是可以在其上实施实施例的动力机器可以采用的唯一类型的框架。装载机200的框架210包括底盘或框架的下部211以及由底盘支撑的主框架或框架的上部212。在一些实施例中，装载机200的主框架212附接到底盘211，例如通过紧固件或通过将底盘焊接到主框架。替代地，主框架和底盘可以一体地形成。主框架212包括位于任一侧且朝向主框架的后部的一对直立部214A和214B，该直立部214A和214B支撑提升臂组件230并且提升臂组件230枢转地附接到该直立部214A和214B。提升臂组件230示例性地被钉到直立部214A和214B中的每一个上。直立部214A和214B和提升臂组件230上的安装特征的组合以及安装硬件(包括用于将提升臂组件钉到主框架212的销钉)统称为接头216A和216B(直立部214的每个直立部214上都定位有一个)，以用于讨论目的。接头216A和216B沿轴线218对齐，以使得提升臂组件能够如下所述地相对于框架210围绕轴线218枢转。其他动力机器可能不包括在框架的任一侧的直立部或可能没有可安装在框架的任一侧且朝向框架的后部的直立部的提升臂组件。例如，一些动力机器可能具有单个臂，该单个臂安装到动力机器的单侧或动力机器的前端部或后端部。其他机器可以具有多个作业元件，所述多个作业元件包括多个提升臂，每个提升臂以其自己的配置安装于机器。框架210还在装载机200的任一侧支撑以轮219A-D的形式的一对牵引元件。

图2至图3中所示的提升臂组件230是许多不同类型的提升臂组件的一个示例，这些提升臂组件可以附接到诸如装载机200之类的动力机器或可以在其上实施本讨论的实施例的其他动力机器。提升臂组件230是所谓的竖直提升臂，这意味着提升臂组件230可以在装载机200的控制下相对于框架210沿着形成大致竖直路径的提升路径237移动(即提升臂组件可以提高和降低)。其他提升臂组件可以具有不同的几何形状并且可以以各种方式连接到装载机的框架，以提供不同于提升臂组件230的径向路径的提升路径。例如，其他装载机上的一些提升路径提供径向提升路径。其他提升臂组件可以具有可延伸或伸缩部。其他动力机器可以具有附接到它们的框架的多个提升臂组件，其中每个提升臂组件独立于其他的提升臂组件。除非另有明确说明，否则本讨论中提出的发明构思均不受连接到特定动力机器的提升臂组件的类型或数量的限制。

提升臂组件230具有一对提升臂234，所述一对提升臂234设置在框架的相对侧。提升臂234中的每一个提升臂的第一端部在接头216处可枢转地连接到动力机器，以及当处于图2所示的降低位置时，提升臂234中的每一个提升臂的第二端部232B定位在框架210的前部。接头216朝向装载机200的后部定位，以使得提升臂沿着框架210的侧部延伸。当提升臂组件230在最小高度和最大高度之间移动时，提升路径237由提升臂234的第二端部232B的行进路径限定。

每个提升臂234具有第一部分234A，每个提升臂234的第一部分234A在接头216中的一个接头处枢转地连接到框架210，并且第二部分234B从其到第一部分234A的连接部延伸到提升臂组件230的第二端部232B。提升臂234分别连接到横向构件236，该横向构件236附接到第一部分234A。横向构件236为提升臂组件230提供增加的结构稳定性。一对致动器238(在装载机200上是被配置成接收来自动力系统220的加压流体的液压缸)在装载机200的任一侧分别在可枢转的接头238A和238B处枢转地连接到框架210和提升臂234。致动器238有时被单独地并统称为提升缸。致动器238的致动(即，伸展和缩回)导致提升臂组件230围绕接头216枢转，并从而沿着箭头237所示的固定路径升高和降低。一对控制连接件217中的每一个控制连接件可枢转地安装到框架210和在框架210的任一侧的提升臂232中的一个提升臂。控制连接件217帮助限定提升臂组件230的固定提升路径。

一些提升臂，特别是挖掘机上的提升臂，但也可能是在装载机上的提升臂，可以具有可控制以相对于另一段枢转的部分，而不是像在图2所示的提升臂组件230的情况中那样一致地移动(即，沿着预定路径)。一些动力机器具有具有单个提升臂的提升臂组件，例如在挖掘机或甚至一些装载机和其他动力机器中已知的提升臂组件。其他动力机器可以具有多个提升臂组件，每个提升臂组件彼此独立。

器具接口270被设置在提升臂组件234的第二端部232B的近端。器具接口270包括器具载体272，该器具载体272可以接受各种不同的器具并将该各种不同的器具固定到提升臂230。这种器具具有互补的机器接口，该机器接口被配置成与器具载体272接合。器具载体272可枢转地安装在臂234的第二端部232B处。器具载体致动器235可操作地连接提升臂组件230和器具载体272，并且可操作以相对于提升臂组件旋转器具载体。器具载体致动器235示例性地是液压缸并且通常称为倾斜缸。

通过具有能够附接到多个不同器具的器具载体，可以相对容易地完成从一种器具到另一种器具的改变。例如，具有器具载体的机器可以在器具载体和提升臂组件之间提供致动器，以使得移除或附接器具不涉及从器具移除或附接致动器，或从提升臂组件移除或附接器具。器具载体272提供了一种用于容易地将器具附接到提升臂(或动力机器的其他部分)的安装结构，而没有器具载体的提升臂组件不具有该安装结构。

一些动力机器可以具有附接至其的器具或器具类似装置，例如通过使用还直接连接至器具或器具类型结构的倾斜致动器被钉到提升臂上。这种可旋转地被钉到提升臂上的器具的一个常见示例是铲斗，其中一个或多个倾斜缸附接到支架，该支架例如通过焊接或使用紧固件直接固定到铲斗。这种动力机器不具有器具载体，而是在提升臂和器具之间具有直接连接。

器具接口270还包括可用于连接到提升臂组件230上的器具的器具动力源274。器具动力源274包括加压液压流体端口，器具可以可移除地连接到该加压液压流体端口。加压液压流体端口选择性地提供加压液压流体，以为器具上的一个或多个功能或致动器提供动力。器具动力源还可以包括用于为器具上的电子控制器和/或电致动器提供动力的电动力源。器具动力源274还示例性地包括与挖掘机200上的数据总线通信以允许器具上的控制器和装载机200上的电子装置之间的通信的电缆。

框架210支撑并且通常包围动力系统220，以使得动力系统220的各种部件在图2至图3中不可见。图4尤其包括动力系统220的各种部件的示意图。动力系统220包括一个或多个动力源222，所述一个或多个动力源222能够产生和/或储存动力以用于各种机器功能。在动力机器200上，动力系统220包括内燃机。其他动力机器可以包括发电机、可充电电池、各种其他动力源或可以为给定动力机器部件提供动力的动力源的任何组合。动力系统220还包括动力转换系统224，该动力转换系统224可操作地连接到动力源222。动力转换系统224又连接到一个或多个致动器226，该致动器226可以执行动力机器上的功能。各种动力机器中的动力转换系统可以包括各种部件，所述各种部件包括机械传动装置、液压系统等。动力机器200的动力转换系统224包括一对静液压驱动泵224A和224B，该静液压驱动泵224A和224B能够可选择性地控制以向驱动马达226A和226B提供动力信号。驱动马达226A和226B又各自可操作地连接到轮轴，其中驱动马达226A连接到轮轴228A和228B，以及驱动马达226B连接到轮轴228C和228D。轮轴228A-228D又分别连接到牵引元件219A-219D。驱动泵224A和224B可以机械地、液压地和/或电连接到操作员输入装置以接收用于控制驱动泵的致动信号。

动力机器200中的驱动泵、马达和轮轴的布置仅仅是这些部件的布置的一个示例。如上所述，动力机器200是滑移转向装载机，并且由此动力机器的每一侧的牵引元件经由单个液压泵的输出一起被控制，或者通过例如动力机器200中的单个驱动马达或者使用单独的驱动马达。可以有利地采用液压驱动泵和马达的各种其他配置和组合。

动力机器200的动力转换系统224还包括液压器具泵224C，该液压器具泵224C也可操作地连接到动力源222。液压器具泵224C可操作地连接到工作致动器回路238C。工作致动器电路238C包括提升缸238和倾斜缸235以及控制其致动的控制逻辑系统。控制逻辑系统响应于操作员输入而选择性地允许致动提升缸和/或倾斜缸。在一些机器中，工作致动器回路还包括控制逻辑系统，以选择性地将加压液压流体提供给附接的器具。动力机器200的控制逻辑系统包括串联布置的中心式3滑阀(open center,3spool valve)。阀芯被布置以优先考虑提升缸，然后是倾斜缸，然后是到附接的器具的加压流体。

上面对动力机器100和装载机200的描述是出于说明性目的而提供的，以提供可以在其上实施下文讨论的实施例的说明性环境。尽管所讨论的实施例可以在例如由图1的框图中所示的动力机器100通常描述的动力机器上实施并且更尤其是在例如履带装载机200等的装载机上实施，但是除非另有说明或引用，否则下文讨论的构思不旨在将实施例的应用限制于上述具体描述的环境。

图5示出了用于动力机器的液压充注泵回路300内的部件的示意图。作为示例，将参考被配置为装载机(例如，装载机200)的动力机器来讨论液压充注泵回路300的以下描述。然而，可以设想，液压充注泵回路300和相关方法可以在各种其他动力机器上实施。类似地，图5的示意图可以在各个方面进行简化，或者可以相对于不同的实现方式进行改变。因此，应当仅被认为是展示本公开的一般概念的示例。

通常，液压充注泵回路300和静液压驱动回路形成静液压驱动系统的一部分，例如图4中示意性示出的驱动系统，为了清楚起见，图5中未示出。虽然在图5中未详细示出，但是液压充注泵回路300与一个或多个静液压驱动回路液压连通，以确保静液压驱动回路被充分地补充可能经由来自驱动泵或马达的内部泄漏(如上所述)或经由冲洗阀的受控损失而发生的任何流动损失。

在不同的实施例中，液压充注泵回路可具有各种不同的构造，但通常包括液压充注泵和充注旁通阀，其中液压充注泵构造成通过液压负载(例如，风扇马达)、充注安全阀或一个或多个其它液压部件将液压流体从贮液箱泵送至静液压驱动回路。此外，充注旁通阀通常被配置为选择性地将来自液压充注泵的流引导回到贮液箱，从而旁通液压充注泵上的负载，例如从风扇马达或其他液压部件，并且还旁通静液压驱动回路的入口。相应地，在所示的实施例中，液压充注泵回路300包括贮液箱302、液压充注泵304、风扇马达306、充注安全阀308(例如，压力安全阀)、充注旁通阀310、控制器314和一个或多个传感器316，充注安全阀308构造成设定充注压力以用于将流充注到静液压驱动回路中，并且在一些实施例中位于静液压驱动泵壳体320内。

在一些实施例中，控制器314可为通用控制器，例如可经配置以控制动力机器(未展示)的各种其它系统的操作。在一些实施例中，控制器314可以专门用于控制液压充注泵回路300的一个或多个方面。在一些实施例中，控制器314可以是完全电气的、完全液压的或电动液压的，或者可以采用用于控制动力机器的一个或多个部件的操作的装置的任何各种其他已知形式。同样如图5所示，控制器314被配置为接收与除了由传感器316提供的信号之外的各种决策输入318相对应的信号。例如，控制器314可以接收对应于操作员提供的决策输入318的信号，例如可以通过操作员与动力机器的驾驶室内的控制器接合来提供。如下面还讨论的，一个或多个传感器316可以采取各种形式，包括温度、压力、流量、电流或其他传感器的已知配置，并且可以可操作地与动力机器的任何各种部件或系统以及周围环境通信。

如图5所示，液压充注泵304与贮液箱302流体连通，从而从贮液箱302抽吸流体。液压充注泵304联接到诸如发动机(未示出)等动力源的输出轴，使得动力源的旋转驱动液压充注泵304以向液压充注泵回路300提供液压流。通常，液压充注泵304被实施为恒定排量泵，使得输出轴的旋转成比例地确定液压流速，但是其他配置也是可能的。

位于液压充注泵304下游的是液压动力风扇马达306，其由来自液压充注泵304的液压流提供动力以为动力机器提供冷却。如上所述，一些实施例可以包括附加的或替代的液压工作部件，所述附加的或替代的液压工作部件被布置成由液压充注泵提供动力，并且由此在液压充注泵回路300上提供液压负载。

充注安全阀308位于风扇马达306的输出端和贮液箱302之间，并且可以与本领域已知的其它压力安全阀类似地形成和构造。通常，还如上所述，充注安全阀308可用于设定阈值压力，在该阈值压力下，来自液压充注泵304的流被提供给相关联的液压驱动回路。如上所述，充注安全阀308可以集成到静液压驱动泵组件320中，或者可以以其他方式布置。风扇马达306和充注安全阀308共同代表液压充注泵304上的负载。在各种实施例中，其它部件可以是液压充注泵304上的负载的一部分。

旁通管线312从液压充注泵304和风扇马达306之间的接合点延伸，并提供绕过风扇马达306(或其它液压工作部件)和充注安全阀308到达贮液箱302的流动路径。充注旁通阀310被布置成控制沿旁通管线312的流动，从而控制来自液压充注泵304的流动是否绕过其负载。在所示实施例中，充注旁通阀310沿着旁通管线312布置，但是其他配置也是可能的。

通常，充注旁通阀可以被配置为任何数量的已知类型的阀，其可以适当地选择性地控制沿着流动管线的流动，包括液压致动阀或电致动的阀。例如，在所示实施例中，充注旁通阀310被配置为电控双位阀。阀310的第一默认位置阻止液压流体流过充注旁通阀310并进入贮液箱302，并且第二致动位置允许液压流体流过充注旁通阀310并进入贮液箱302。因此，基于来自控制器314的控制信号，充注旁通阀310可以控制来自液压充注泵304的流动是被引导通过风扇马达306以充注液压驱动回路，还是沿着旁通管线312被引导以直接流回到贮液箱302。在一些实施例中，其他布置可以类似地控制来自液压充注泵的流是否被引导到风扇马达或其他液压负载，或者暂时被引导绕过负载。

控制器可以被配置为接收任何数量的不同输入和输入类型以控制充注旁通阀。例如，如上所述，控制器314与传感器316通信，并且还被配置为接收其他非传感器决策输入318。通常，相关传感器可以设置在动力机器的内部或外部，并且可以呈现任何种类的已知配置。例如，传感器316可以不同地包括温度传感器(例如，热电偶、热敏电阻等)。其被配置为感测环境温度、液压流体的温度或其他温度，作为发动机速度传感器，作为与操作员输入相关的电传感器(例如，在发动机起动按钮或操作员点火开关处)等。来自传感器的数据以及其他决策输入318可以使用动力机器的现有电气系统或使用根据信号传输的已知原理的各种专用系统传送到控制器314。

同样如上所述，可以基于各种不同的输入或感测到的操作条件来控制旁通阀以允许来自充注回路的旁通流。为了下面讨论的目的，旁通阀的两种不同状态被称为开启状态(或旁通阀开启)和关断状态(或旁通阀关断)。如图5所示，旁通阀310被配置(即，偏置)成使得当阀处于关断状态时，旁通阀被阻塞以不允许管线312中的流体流到贮液箱302。通过从控制器314提供激励信号，克服了旁通阀310的偏置，并且旁通阀处于开启状态，从而允许通过管线312流到贮液箱302，绕过管线312下游的部件。还如上所述，在其他实施例中，可以使用其他类型的阀，这有时可能导致不同的开启和关断状态(相对于下面的讨论具有相应的变化)，但是通常仍然可以允许选择性地阻挡或允许旁路流。

图6示出了用于在起动操作期间充注旁通阀的受控操作的通用过程400，诸如可以使用控制器314针对充注旁通阀310或针对根据本公开的其他旁通系统实施。如上所述，充注旁通阀310的默认状态是不被开启，这意味着加压液压流体不被允许通过管线312流到贮液箱302。由于静液压驱动回路的性质，不利的是：使充注旁通阀310开启任何时间但短的时间段并且特别是在启动操作期间开启，以最小化将发生对静液压泵的损坏的可能性。图6示出了旁通阀310何时在过程400下开启，应理解，在其他条件下(例如，所有其他条件)，充注旁通阀不会开启。

通过参考图6中的流程图和图5中的液压回路可以最好地理解过程400。在框402处，过程400确定是否已经从操作员接收到开始输入。在一些实施例中，通过分析提供给控制器314的开始输入信号(决策输入318中的一个)来作出该确定。开始输入信号可以采取许多形式。例如，它可以是简单的电压输入、来自动力机器上的机载的单独控制器的串行通信输入、或甚至来自远程设备的信号。此外，启动输入可以是瞬时输入，使得控制器可以进入启动序列，该启动序列将持续一定量的时间或直到控制器确定发动机在启动时启动或不启动。

出于此论述的目的，每当启用开始序列时，便满足框402中的询问。也就是说，在这些情况下启动序列的启用通常被解释为对应于过程400下的框402处的接收到的启动输入，即使在控制器响应于瞬时启动输入而控制扩展启动序列的情况下也是如此。另外，在连续提供启动输入的一些情况下，如果机器上的控制器可以确定机器已经成功启动，则即使启动输入保持有效(例如，即使操作员在发动机完全启动之后继续按下启动开关)，也不会满足框402中的询问。这可以帮助防止当操作员试图启动动力机器时执行旁路操作，或者在动力机器已经运行之后继续试图启动动力机器。

如果控制器314确定操作员没有试图启动机器，则过程移动到框404，其中控制系统操作以便不允许旁路流动。例如，在框404处，控制器314可以使旁通阀310关断(例如，停止开启、主动关断或继续不使旁通阀310开启)，从而停止(或继续不允许)旁通流，并且该过程结束。

如果控制器314确定操作员试图启动机器，则过程移动到框406以确定是否满足某些操作条件。如下所述，在各种实施例中，分析不同的操作条件。如果不满足操作条件，则过程移动到框404，其中如上所述，控制系统操作以便不允许旁路流动。例如，控制器314可以使旁通阀310关断并且过程结束。然而，如果满足操作条件，那么过程移动到框408，其中控制系统操作以便准许旁路流。例如，旁通阀310可以经由来自控制器314的信号被开启，从而允许(或继续允许)旁通流。图6中的流程图400示出了从框408移动回到框402的过程，以指示控制器将继续评估是否已经接收到启动输入以及是否仍然满足操作条件。当任一个不为真时，该过程将移动到框404并使旁通阀关断。在各种实施例中，控制器414的具体实现可以以各种方式完成该过程，包括基于本文讨论的操作条件的不同组合。

图7-13示出用于确定是否满足方法400的框406中考虑的操作条件的方法的各种示例实现。这些方法中的每一者可实施为方法400的框406的实施例，或可实施为用于控制旁路流的其它过程的部分。此外，尽管以特定顺序示出了各个图中的任何一个方法内的特定操作，但是任何给定的一组操作(例如，决策分析)通常可以以相反或不同的顺序执行，包括并行执行，并且可以以任何数量的组合执行，如上面和下面通常讨论的那样。

在图7中，方法500包括考虑液压油温度、测量的(或以其他方式确定的)发动机速度以及自接收起动输入以来已经过去的时间量。在框502处，控制器314确定液压油温度是否低于阈值温度。如果液压油的温度未被确定为低于阈值温度，则该方法移动到框508，其中认为不满足操作条件。阈值温度可以被选择为使得在阈值以上，油的粘度使得其基本上不会抑制机器启动的能力。在一些情况下，阈值温度可以是-10℃，但是其他值也是可能的。

如果液压油温度低于预定阈值(或在适当时处于不同的顺序)，则该方法移动到框506，其中控制器314确定自从已经接收到启动输入以来已经过去的时间是否大于相关(例如，预定)阈值。可以选择时间阈值以确保在足够长的时间段内不允许旁路流，这可能导致对诸如静液压驱动泵等相关部件的损坏。例如，经过时间阈值可以是5秒、10秒、30秒或5秒、10秒或30秒中的任何两个之间的间隔(包括这些端点)。相应地，如果经过的时间大于阈值，则该方法移动到框508，确定不满足操作条件，并且该方法结束。然而，如果经过的时间不大于阈值，则该方法移动到框510，其中认为满足操作条件，并且该方法结束。如上所述，一些替代方案可以包括在框502、506处以不同顺序或并行地处理，或者可以包括基于框502、506中的仅一个处的处理来评估操作条件的方法。

在图8中，方法520包括考虑环境温度、发动机速度以及在先前(例如，最近的)运行周期和当前运行周期之间经过的时间量。在一些实施例中，利用发动机进气口处的传感器测量环境温度。在其它实施例中，在其它位置测量环境温度。在框522处，控制器314确定感测到的环境温度是否低于阈值温度。如果感测的环境温度未被确定为低于阈值温度，则该方法移动到框528，其中操作条件被认为不满足。阈值温度可以被选择为使得高于阈值，发动机可能在不开启旁通阀的情况下起动。在一些情况下，阈值温度可以是-10℃，但是其他值也是可能的。类似地，尽管在一些情况下相对于环境温度和(例如，液压流体的)其他温度使用相同的阈值温度可能是适当的，但是在其他情况下相对于不同部件或系统处的温度测量值的阈值温度可以变化。

如果感测到的环境温度低于相关(例如，预定义)阈值，则该方法移动到框524，其中控制器314确定发动机速度是否低于相关(例如，预定)阈值。发动机速度阈值可以有利地设定为指示发动机成功起动的速度。例如，阈值发动机速度可以是900RPM，但是其他值也是可能的。如果发动机速度高于阈值，则发动机可能已经成功起动，并且相应地，可能没有理由继续开启旁通阀。因此，将不满足用于使旁通阀开启的操作条件，并且该方法移动到框528，其指示不满足操作条件，然后该方法结束。

如果确定发动机速度低于阈值，则该方法移动到框526。在框526处，控制器314确定自从先前运行周期以来已经过去的时间是否大于相关(例如，预定)时间阈值。可以选择时间阈值以识别来自上一次运行周期的余热将允许发动机可靠地起动的时间量，即使处于或接近环境温度的机器在旁通阀未开启的情况下可能难以起动。相应地，在一些情况下，相对于连续运行周期的经过的时间阈值可以是1小时、2小时或其间的任何数量的时间，但是其他值也是可能的。

在一些情况下，时间阈值可以是预定时间或时间间隔。在一些情况下，可以基于其他因素来确定时间阈值，包括先前运行周期的持续时间、先前运行周期的动力机器的关闭温度、当前或先前环境温度或相关温度曲线。在一些情况下，可以基于与环境温度或系统温度的反比关系(例如，负线性关系)来确定经过时间的阈值。例如，1或2小时的经过时间的阈值可以被确定为基线阈值，其中该时间线性减小(例如，具有预定斜率)，基于当前环境温度、当前经过时间间隔内的平均环境温度或另一因素。

继续，关于图8，如果经过的时间不大于阈值，则该方法移动到框528，其中确定不满足操作条件，并且该方法结束。然而，如果经过的时间大于相关阈值，则该方法移动到框530，其中认为满足操作条件并且该方法结束。如上所述，一些替代方案可以包括在框522、524、526处以不同顺序或并行地处理，或者可以包括基于框522、524、526中的仅一个处的处理来评估操作条件的方法。

在图9中，方法540包括仅考虑测量的发动机速度。在框542处，控制器314确定发动机速度是否低于转速阈值。速度阈值可以有利地设定为指示发动机成功起动的速度。如果在框542处确定发动机转速高于阈值，则发动机可能已经成功起动，并且因此可能没有理由继续开启旁通阀。因此，该方法移动到框542，指示不满足操作条件，然后该方法结束。如果确定发动机速度低于转速阈值，则该方法移动到框546，在框546处，认为满足工况，并且该方法结束。

在图10中，方法550包括考虑自先前运行周期以来的时间长度和自先前运行周期以来的温度曲线。在框552处，控制器314确定自上次运行周期以来已经过去的时间是否大于相关(例如，预定)阈值。可以选择时间阈值以识别来自上一次运行周期的余热将允许发动机可靠地起动的时间量，即使环境温度使得处于环境温度的机器可能难以在旁通阀未开启的情况下起动。例如，经过时间阈值可以是1小时、2小时或其间的任何数量的时间，但是其他值也是可能的。如果经过的时间小于阈值，则该方法移动到框556，其指示不满足操作条件，并且该方法结束。

如果经过的时间大于阈值，则该方法移动到框554并且分析温度曲线。在一些实施例中，温度曲线可以包括指示自上次运行周期以来的多个温度的数据。可以在温度曲线中考虑的一些温度包括发动机冷却剂、液压流体、周围环境或其任何组合的温度。这样的数据可以以任何合适的方式收集、存储和/或分析，包括通过控制器314、一个或多个传感器316或任何其他合适的控制器或系统。如果温度分析的结果表明温度曲线可能导致难以起动发动机，则该方法移动到框558并且认为满足操作条件。然而，如果温度策略的分析指示温度曲线不会导致难以起动发动机，则该方法移动到框556，其指示不满足操作条件，并且例程结束。就这一点而言，例如，如果动力机器内的任何流体温度自上次运行周期以来已降至-10℃以下或具有-10℃以下的平均值，或者如果环境温度自上次运行周期以来已降至-10℃以下或具有-10℃以下的平均值等，则可确定满足操作条件。

仍然参考图10，在一些实施方式中，可以实施类似的过程，其中在框552处，控制器314基于不同的时间阈值或不同的经过时间来评估操作条件。例如，控制器314可以确定先前运行周期的运行时间的持续时间是否低于特定时间阈值，诸如可以被选择为对应于液压流体可能已经被充分加热以避免启动期间发动机的过度加载的时间量。在一些这样的情况下，过程550可以包括仅基于先前运行周期的持续时间来确定是否满足操作条件。在其他情况下，过程550还可以包括考虑(例如，在框554处)温度曲线或当前(例如，环境)温度是否满足特定条件(例如，低于阈值温度)，或者可以包括考虑(例如，也在框552处)自从先前运行周期以来经过的时间是否超过另一特定时间阈值。类似地，并且如上所述，一些替代方案可以包括在框552、554处以不同顺序或并行地处理，或者可以包括基于框552、556中的仅一个处的处理来评估操作条件的方法。

在一些实施例中，对于过程550和其他实施例，可以基于另一时间或温度值来识别一个时间或温度阈值(或温度曲线特性)。例如，有时可以基于先前运行周期的持续时间、当前环境(或其他)温度或先前运行周期与当前运行周期之间的温度曲线来确定先前运行周期与当前运行周期之间的经过时间的时间阈值。

在图11中，方法560包括考虑机器上的部件的温度和发动机速度。在各种实施例中，可以在机器上的多个部件中的任何一个处测量温度(例如，通过传感器316)。例如，可以在静液压泵、液压泵、液压流体贮存器、油冷却器、驱动马达、阀、软管、管线或各种其他部件中的任何一个或多个处感测温度。在框562处，控制器314确定感测到的部件温度是否低于阈值温度。如果感测的部件温度未被确定为低于阈值温度，则该方法移动到框566，其中操作条件被认为不满足。如上面类似地讨论的，阈值温度可以被选择为使得高于阈值，发动机可能在不开启旁通阀的情况下起动。例如，对于一些实施方式，-10℃的阈值温度可能是适当的。

如果感测到的部件温度低于阈值温度，则该方法移动到框564，其中控制器314确定发动机速度是否低于相关(例如，预定)阈值。同样正如上面所指出的，速度阈值可以有利地设置在表示发动机成功启动的速度。相应地，如果发动机速度高于阈值，则发动机可能已经成功地起动，并且因此可能没有理由继续开启旁通阀。因此，将不满足用于使旁通阀开启的操作条件，并且该方法移动到框566，然后该方法结束。然而，如果确定发动机速度高于速度阈值，则该方法移动到框566，其中确定不满足操作条件，并且该方法结束。如果确定发动机速度低于速度阈值，则该方法移动到框568，其中认为满足操作条件，并且该方法结束。如上所述，一些替代方案可以包括在框562、564处以不同顺序或并行地处理，或者可以包括基于框562、564中的仅一个处的处理来评估操作条件的方法。

在图12中，方法570包括考虑液压油温度(例如，机器上的充注回路的外部)和发动机速度。在各种实施例中，可以在机器上的多个位置中的任何位置处(例如，在上面列出的任何相关部件处)测量油温。在框572处，控制器314确定所感测的液压油温度是否低于阈值温度。如果所感测的液压油温度未被确定为低于阈值温度，则该方法移动到框576，其中操作条件被认为不满足并且该方法结束。如上面类似地讨论的，阈值温度可以被选择为使得高于阈值，发动机可能在不开启旁通阀的情况下起动。例如，在一些情况下，-10℃的阈值可能是适当的。

如果感测到的部件温度低于温度阈值，则该方法移动到框574，其中控制器314确定发动机速度是否低于相关(例如，预定)阈值。速度阈值可以有利地设定为指示发动机成功起动的速度。如果发动机速度高于阈值，则发动机可能已经成功起动，并且相应地，可能没有理由继续开启旁通阀。因此，该方法移动到框576，其指示不满足操作条件，并且该方法然后结束。然而，如果确定发动机速度低于阈值，则该方法移动到框578，其中认为满足操作条件并且该方法结束。如上所述，一些替代方案可以包括在框572、574处以不同顺序或并行地处理，或者可以包括基于框572、574中的仅一个处的处理来评估操作条件的方法。

在图13中，方法580包括考虑机器上的部件(或流体)的温度以及起动信号或起动发动机的相关操作的方面。在各种实施例中，可以在机器上的多个部件中的任何一个处或在任何数量的流体位置处测量温度(例如，通过传感器316)。在框582处，控制器314确定所感测的温度是否低于阈值温度。如果感测的部件温度未被确定为低于阈值温度，则该方法580移动到框586，其中操作条件被认为不满足。如上面类似地讨论的，可以选择阈值温度(例如，如-10℃)，使得在高于阈值的温度下，发动机可能在不开启旁通阀的情况下起动。

如果感测的温度低于阈值温度，则该方法移动到框584，其中控制器314确定发动机的起动操作的状态。在不同的实施方式中，可以基于一个或多个不同的因素来确定起动操作的状态。作为一个示例，控制器314可以基于检测到对应于“起动发动机”按钮、开关或其他类似的操作员界面的致动的电信号或其他信号来确定操作员产生的起动信号是否有效。作为另一示例，控制器314可以确定发动机的当前起动操作的持续时间是否低于起动时间阈值。在一些情况下，起动时间阈值可以被确定为最大时间，在该最大时间期间，在适当地避免来自缺乏充注(和冷却)液压流、来自风扇马达的不工作或来自其他相关因素的不利影响的情况下，旁通流可以是可接受的。例如，在一些情况下，起动时间阈值可以被设置为5秒、10秒、30秒或这些端点中的任何两个之间的值，但是其他阈值也是可能的。

如果控制器314确定起动操作已经充分进行(例如，已经进行足够长或不再有效)，包括基于上述因素，则方法580可以移动到框586，其中认为不满足操作条件。然而，如果控制器314确定起动操作尚未充分进行(例如，起动信号仍然有效或尚未满足起动时间阈值)，则方法580移动到框590，其中认为满足操作条件并且该方法580结束。如上所述，一些替代方案可以包括在框582、584处以不同顺序或并行地处理，或者可以包括基于框582、584中的仅一个处的处理来评估操作条件的方法。

尽管上述示例方法评估操作参数的特定组合以确定是否满足相关操作条件，但是其他组合也是可能的。例如，可以单独或组合地考虑发动机速度、经过时间、部件温度、流体温度、环境温度或温度曲线中的任何一个或多个，以确定是否应该允许旁路流(例如，使用阈值或上面详述的其他方法)。类似地，任何特定操作参数的特定阈值或其他条件可以被指定为预定值或预定范围或值表，或者可以基于一个或多个其他操作参数的值来确定。例如，还如上所述，有时可以基于时间间隔阈值来确定温度阈值，反之亦然。

作为另一示例，可以基于相关部件的位置或性质来确定阈值温度或时间间隔，认识到一些部件可以比其他部件更快或更慢地冷却。例如，对于位于动力机器的外部附近或暴露于动力机器的外部的部件(包括用于紧凑型履带式装载机的驱动马达)以及对于具有相对低质量或相对高表面积的部件(包括管线)，可以更快地发生冷却。相应地，与其他部件相比，有时可以降低这些部件的阈值温度，特别是关于运行周期之间的短时间间隔。

在一些实施例中，本发明的各方面(包括根据本发明的方法的计算机化实施方式)可以被实施为使用标准编程或工程技术的系统、方法、设备或制品，以生产软件、固件、硬件或任何它们的组合以控制诸如处理器装置、计算机(例如，可操作地连接到存储器的处理器装置)或另一个电子操作控制器的控制装置，从而实施本文详述的方面。因此，例如，本发明的实施例可以实施为有形地体现在非暂时性计算机可读介质上的一组指令，使得处理器装置可以基于从计算机可读介质读取指令来实施指令。本发明的一些实施例可以包括(或利用)控制装置，例如自动化装置、包括各种计算机硬件、软件、固件等的专用或通用计算机，与以下讨论一致。

如本文所用，术语“制品”旨在涵盖可从任何计算机可读装置、载体(例如，非暂时性信号)或媒体(例如，非暂时性媒体)访问的计算机程序。例如，计算机可读介质可以包括但不限于磁存储装置(例如，硬盘、软盘、磁条等)、光盘(例如，压缩盘(CD)、数字多功能盘(DVD)等)、智能卡和闪存装置(例如卡、棒等)。附加地，应当理解的是，可以使用载波来携带计算机可读的电子数据，例如用于发送和接收电子邮件或访问诸如因特网或局域网(LAN)的网络的那些电子数据。本领域技术人员将认识到，在不背离所要求保护的主题的范围或精神的情况下，可以对这些配置进行许多修改。

根据本发明的方法的某些操作或者执行那些方法的系统的某些操作可以在图中示意性地呈现或以其他方式在这里讨论。除非另有说明或限制，否则附图中的尤其是空间顺序中的具体操作的呈现可能不一定要求那些操作以对应于具体空间顺序的具体顺序执行。因此，图中呈现的或以其它方式在本文中公开的某些操作可以以与明确示出或描述的不同的顺序执行，以适用于本发明的特定实施例。此外，在一些实施例中，某些操作可以并行执行，包括通过专用并行处理装置或被配置成作为大型系统的部分进行相互操作的单独计算装置。

如本文在计算机实施方式的上下文中使用的，除非另有说明或限制，否则术语“组件”、“系统”、“模块”等旨在涵盖包括硬件、软件的计算机相关系统的部分或全部，硬件和软件的组合，或执行中的软件。例如，组件可以是但不限于是处理器装置、由处理器装置执行(或可执行)的处理、对象、可执行文件、执行线程、计算机程序或计算机。举例来说，在计算机上运行的应用程序和计算机都可以是组件。一个或多个组件(或系统、模块等)可以驻留在执行的处理或线程中，可以在一台计算机上本地化，可以分布在两台或多台计算机或其他处理器装备之间，或者可以包含在另一个组件(或系统、模块等)中。

尽管已经通过参考优选实施例描述了本发明，但是本领域技术人员将认识到可以在不脱离讨论范围的情况下在形式和细节上进行改变。

Claims (15)

1.一种用于静液压驱动系统的控制系统，所述静液压驱动系统用于具有发动机的动力机器(200)中，所述静液压驱动系统包括静液压驱动泵(224A、224B)和液压充注泵回路(300)，所述液压充注泵回路(300)包括液压负载、与所述液压充注泵回路(300)和贮液箱(302)流体连通的液压充注泵(304)、从所述液压充注泵(304)和所述液压负载之间的接合点延伸到所述贮液箱(302)的旁通管线(312)、以及布置成控制通过所述旁通管线(312)的流的充注旁通阀(310)，所述控制系统包括：

控制装置(314)，所述控制装置(314)被构造成：

确定动力机器的一个或多个操作参数(200)；以及

在发动机起动期间，基于所确定的一个或多个操作参数，针对从液压充注泵(304)到贮液箱(302)的流，控制充注旁通阀(310)以允许通过旁通管线(312)的流绕过液压负载和静液压驱动泵(224A、224B)。

2.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述一个或多个操作参数包括：

液压充注泵回路(300)或静液压驱动系统中的一个或多个内的液压流体的流体温度；以及

发动机的当前起动操作的持续时间；以及

其中，控制装置(314)被构造成基于以下控制充注旁通阀(310)以允许通过旁通管线(312)的流：

所述流体温度低于温度阈值；以及

以下各项中的一项或多项：

当前起动操作的持续时间低于起动时间阈值；或者

操作员产生的起动信号是有效的。

3.根据前述权利要求中任一项所述的控制系统，其中，所述一个或多个操作参数包括：

在当前运行周期和前一运行周期之间与动力机器(200)相关联的温度曲线；以及

当前运行周期和前一运行周期之间经过的时间；并且

其中，控制装置(314)被配置为基于所述温度曲线和所述经过的时间来控制充注旁通阀(310)以允许通过旁通管线(312)的流。

4.根据权利要求3所述的控制系统，其中，所述温度曲线包括所述静液压驱动系统或所述发动机中的一个或多个的温度数据。

5.根据权利要求3所述的控制系统，其中，所述温度曲线包括用于所述发动机的发动机冷却剂、液压流体及周围环境中的一个或多个的温度数据。

6.根据前述权利要求中任一项所述的控制系统，其中，所述一个或多个操作参数包括所述发动机的发动机速度；并且

其中，控制装置(314)被配置为基于发动机速度低于速度阈值来控制充注旁通阀(310)，以允许通过旁通(312)管线的流。

7.根据权利要求6所述的控制系统，其中，所述一个或多个操作参数还包括所述动力机器(200)的部件的温度；并且

其中，控制装置(314)被配置为进一步基于所述温度低于温度阈值来控制充注旁通阀(310)，以允许通过旁通管线(312)的流。

8.根据权利要求6所述的控制系统，其中，所述一个或多个操作参数还包括所述动力机器(200)的液压流体的流体温度；并且

其中，控制装置(314)被配置为进一步基于所述流体温度低于温度阈值来控制充注旁通阀(310)，以允许通过旁通管线(312)的流。

9.根据权利要求8所述的控制系统，其中，所述流体温度是液压充注泵回路(300)外部的液压流体的温度。

10.一种用于控制动力机器(200)的液压充注泵回路(300)的旁通流的方法，所述方法包括：

使用控制装置(314)确定动力机器的一个或多个操作参数；以及

在动力机器(200)的启动期间，基于所述一个或多个操作参数控制充注旁通阀(310)，以将液压流从液压充注泵(304)通过旁通管线(312)临时引导到贮液箱(302)，以临时减少从液压充注泵(304)到动力机器(200)的静液压驱动系统的液压流。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述操作参数包括以下中的一个或多个：

动力机器(200)的发动机的发动机速度；

动力机器(200)内的液压流体的流体温度；

环境温度；

在当前运行周期和前一运行周期之间与动力机器(200)相关的温度曲线；

动力机器(200)的部件的温度；

发动机的当前起动操作的持续时间；

当前运行周期和前一运行周期之间经过的时间；或

前一运行周期的持续时间。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述方法包括：基于所述发动机速度低于速度阈值来控制所述充注旁通阀(310)，以临时引导所述液压流通过所述旁通管线(312)。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述方法包括：进一步基于以下项中的一个或多个来控制所述充注旁通阀(310)以将所述液压流临时地引导通过所述旁通管线(312)：

当前运行周期与先前运行周期之间经过的时间大于第一时间阈值；

前一运行周期的持续时间低于第二时间阈值；或者

环境温度低于温度阈值。

14.根据权利要求11至13中任一项所述的方法，其中，所述方法包括：基于所述当前运行周期和所述先前运行周期之间的所述温度曲线以及所述当前运行周期和所述先前运行周期之间的所述经过的时间，来控制所述充注旁通阀(310)以将所述液压流临时引导通过所述旁通管线(312)。

15.根据权利要求11至14中任一项所述的方法，其中，所述方法包括：控制所述充注旁通阀(310)，以基于以下项临时地引导所述液压流通过所述旁通管线(312)：

所述流体温度低于温度阈值；以及

以下中的一个或多个：

当前起动操作的持续时间低于起动阈值；或者

操作员产生的起动信号是有效的。

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