本申請于2015年5月6日作為PCT國際專利申請被提交，并要求2014年5月6日提交的美國專利申請No.61/989,335的優(yōu)先權，該申請的公開內容全文通過引用結合在本文中。

背景技術：

作業(yè)機械可用于移動物料例如貨盤、泥土和/或碎石。作業(yè)機械的示例包括叉車、輪式裝載機、履帶式裝載機、挖掘機、反鏟挖土機、推土機和伸縮臂叉車等。作業(yè)機械典型地包括連接到該作業(yè)機械的作業(yè)機具(例如車叉)。附裝至作業(yè)機械的作業(yè)機具典型地通過液壓系統(tǒng)提供動力。液壓系統(tǒng)可以包括由原動機(例如柴油發(fā)動機)提供動力的液壓泵。液壓泵可以通過一組閥連接到液壓致動器，以控制增壓液壓流體向液壓致動器的流動。增壓液壓流體致使液壓致動器伸出、縮回或轉動，并由此導致作業(yè)機具移動。

作業(yè)機械還可以包括適合于推進該作業(yè)機械的推進系統(tǒng)。該推進系統(tǒng)可以包括由原動機提供動力的液壓泵。推進系統(tǒng)可以包括靜液傳動。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個方面涉及一種具有混合推進模式和靜液推進模式的移動式作業(yè)車輛的推進方法。該方法包括：1)確定當前推進模式是否為混合推進模式；2)確定所選推進模式是否為靜液推進模式；3)如果所選推進模式是靜液推進模式并且當前推進模式是混合推進模式，則從混合推進模式進入第一過渡模式；和4)當處于第一過渡模式下時設置發(fā)動機-泵排量目標。在一些實施例中，該方法可以包括：確定當前推進模式是否為混合推進模式、靜液推進模式或無推進模式；和確定所選推進模式是否為混合推進模式、靜液推進模式或無推進模式。該方法還可以包括，當處于第一過渡模式下時，使發(fā)動機-泵排量目標與系統(tǒng)流量消耗大體上相匹配，以及當處于第一過渡模式下時，在發(fā)動機-泵流量輸出與系統(tǒng)流量消耗相匹配時關閉蓄能器隔離閥。該方法還可以包括，當處于第一過渡模式下時，在發(fā)動機-泵流量輸出與系統(tǒng)流量消耗相匹配并且驅動馬達壓力變化率大于預定值時，關閉蓄能器隔離閥。該方法還可以包括，如果所選推進模式是混合推進模式并且當前推進模式是靜液推進模式，則從靜液推進模式進入第二過渡模式。

本發(fā)明的另一方面涉及一種將移動式作業(yè)車輛的推進模式從混合推進模式配置成靜液推進模式的方法。該方法包括：1)確定所選推進模式是否為靜液推進模式；2)如果所選推進模式是靜液推進模式，則將驅動馬達的驅動馬達排量目標配置成全排量；3)如果所選推進模式是靜液推進模式，則使發(fā)動機-泵排量目標與系統(tǒng)流量消耗大體上相匹配；和4)當發(fā)動機-泵流量輸出與系統(tǒng)流量消耗相匹配并且所選推進模式是靜液推進模式時，關閉蓄能器隔離閥。

在下面的描述中將列出多個附加方面。這些方面可能涉及單獨的特征或特征的組合。應理解，前面的一般性描述和下面的詳細描述都僅是示例性和說明性的，而不限制本文公開的實施例所基于的廣義概念。

附圖說明

參照下面附圖描述非限制性的非窮舉的實施例，這些附圖不一定按比例繪制，在全部各視圖中，相似的附圖標記表示相似的部分，除非另有說明。

圖1是一液壓系統(tǒng)的示意圖,該液壓系統(tǒng)具有作為根據(jù)本發(fā)明原理的示例的特征；

圖2是圖1的液壓系統(tǒng)的示意圖，進一步示出了液壓系統(tǒng)的控制系統(tǒng)；

圖3是圖1的示意圖，進一步示出了液壓系統(tǒng)的第一模式；

圖4是圖1的示意圖，進一步示出了液壓系統(tǒng)的第二模式；

圖5是圖1的示意圖，進一步示出了液壓系統(tǒng)的第三模式；

圖6是圖1的示意圖，進一步示出了液壓系統(tǒng)的第四模式；

圖7是圖1的示意圖，進一步示出了液壓系統(tǒng)的第五模式；

圖8是另一液壓系統(tǒng)的示意圖，該另一液壓系統(tǒng)具有作為根據(jù)本發(fā)明的原理的示例的特征；

圖9是作業(yè)車輛的示意性的頂部平面圖，該作業(yè)車輛包括根據(jù)本發(fā)明原理的圖1或圖8的液壓系統(tǒng)；

圖10是再一液壓系統(tǒng)的示意圖，該液壓系統(tǒng)具有作為根據(jù)本發(fā)明原理的示例的特征；

圖11是根據(jù)本發(fā)明原理的傳動模式監(jiān)視控制系統(tǒng)的狀態(tài)圖，該狀態(tài)圖包括混合模式、靜液模式、和介于混合模式與靜液模式之間的兩種過渡模式；

圖12是監(jiān)視流程圖，包括根據(jù)本發(fā)明原理的傳動模式程序、驅動馬達監(jiān)視程序、發(fā)動機和泵監(jiān)視程序、以及閥監(jiān)視程序；

圖13是適合于在圖12的傳動模式程序中使用的傳動模式流程圖；

圖14是適合于與圖12的驅動馬達監(jiān)視程序一起使用的驅動馬達監(jiān)視流程圖；

圖15是適合于與圖12的發(fā)動機和泵監(jiān)視程序一起使用的發(fā)動機和泵監(jiān)視流程圖；以及

圖16是適合于與圖12的閥監(jiān)視程序一起使用的閥監(jiān)視流程圖。

具體實施方式

下面將參照附圖詳細描述各實施例，在全部各視圖中，相似的附圖標記表示相似的部分和組件。對于各實施例的提及不限制隨附權利要求的范圍。另外，該說明書中所列出的任何示例不應被認為是限制性的，而是僅僅列出了隨附權利要求的多個可能的實施例中的一些。

本發(fā)明總體上涉及用于在作業(yè)車輛中使用的液壓回路架構。根據(jù)本發(fā)明原理，液壓回路架構可以包括推進回路和作業(yè)回路。在一些實施例中，推進回路和作業(yè)回路可以由相同的液壓泵結構(例如液壓泵或液壓泵/馬達)提供動力。在一些實施例中，液壓泵結構包括單個驅動泵(例如，僅一個泵、僅一個泵送轉動組件、僅一個泵/馬達等)。在一些實施例中，推進回路可以包括液壓蓄能器和液壓推進泵/馬達，用以通過傳動系為作業(yè)車輛的推進元件(例如輪、履帶等)提供動力。作業(yè)回路可以包括多個用于為作業(yè)部件(例如升降機、夾具、動臂、鏟斗、刮板和/或其它結構)提供動力的致動器。各致動器可以包括液壓缸、液壓馬達等。在一優(yōu)選實施例中，該液壓架構被用在叉車50(見圖9)上，其中，推進回路為耦聯(lián)至叉車50的驅動輪54的傳動系114提供動力，而作業(yè)回路包括閥和致動器(例如液壓缸)，這些致動器用于升降叉車50的車叉52、用于使車叉52前后傾斜、和用于使車叉52左右移位。

在一些實施例中，推進回路的液壓蓄能器可用來提供多種功能和益處。例如，液壓蓄能器的設置允許為推進回路提供動力的液壓泵/馬達和原動機始終以最高效率或接近最高效率工作。另外，液壓蓄能器中蓄積的能量可用來提供動力以啟動用來驅動液壓泵/馬達的動力源(例如原動機、柴油發(fā)動機或其它發(fā)動機)。另外，即使在耦聯(lián)至液壓泵/馬達的動力源不工作時，液壓蓄能器可用來提供推進功能。類似地，即使在耦聯(lián)至液壓泵/馬達的動力源不工作時，液壓蓄能器可用來提供作業(yè)回路功能。另外，在制動/減速期間，通過將推進液壓泵/馬達作為馬達工作，與作業(yè)車輛的減速相對應的能量可被反饋并由液壓蓄能器儲存，以供以后再利用以提高作業(yè)機械的總體效率。

在一些實施例中，使用一個(即單個)液壓泵/馬達(例如，圖1所示的液壓泵/馬達102)為推進回路和作業(yè)回路提供動力。在這種實施例中，可以設置回路選擇器(即模式選擇器)，以選擇性地使液壓泵/馬達的高壓側就位成與推進回路或作業(yè)回路流體連通?；芈愤x擇器可以包括一個或多個閥。另外，可以設置轉換閥，以選擇性地在推進回路和作業(yè)回路之間提供流體連通。即使在動力源關閉時，通過打開轉換閥，可以使用來自于液壓蓄能器的動力來驅動作業(yè)回路的一個或多個致動器，由此允許致動作業(yè)回路的致動器。當回路選擇器已經使泵/馬達就位成與推進回路流體連通以推進作業(yè)車輛時，可以通過打開轉換閥來致動作業(yè)回路的各部件。另外，當回路選擇器已經使泵/馬達就位成與作業(yè)回路流體連通時，液壓蓄能器可用來實現(xiàn)作業(yè)車輛的推進和轉向。應意識到，轉向部件優(yōu)選地并入液壓推進回路中。當動力源關閉時，液壓蓄能器可用來為轉向部件提供動力、為推進元件提供動力、和/或為作業(yè)回路的各部件提供動力。應意識到，可以單獨地或同時地進行這些活動。轉換閥可以提供可變尺寸的孔口。

在一些實施例中，耦聯(lián)至動力源的液壓泵/馬達是開式回路泵/馬達，其具有轉動組件和斜盤，該斜盤可調節(jié)以控制泵/馬達在泵/馬達軸通過動力源實現(xiàn)的每次轉動中所排出的液壓流體量。在一些實施例中，斜盤具有過中心(over-center)構型。當泵/馬達作為泵工作時，斜盤位于中心的第一側，并且動力源使泵/馬達軸沿著第一方向轉動，使得通過泵/馬達將液壓流體從與儲罐/油箱流體連通的低壓側泵送到與回路選擇器流體連通的高壓側。當液壓泵/馬達作為馬達工作時，斜盤可被移動到中心的第二側，并且通過泵/馬達將來自于液壓蓄能器的液壓流體從高壓側引導至低壓側，由此導致泵/馬達軸沿著與泵/馬達軸在由動力源驅動時的轉動方向相同的轉動方向轉動。通過這種方式，可以使用來自于液壓蓄能器的液壓能來啟動包括使用動力源在內的模式。

推進泵/馬達也可以是開式回路泵/馬達，其具有連接至儲罐/油箱的低壓側和連接至液壓泵/馬達的高壓側——該液壓泵/馬達通過回路選擇器耦聯(lián)至動力源。推進泵/馬達可以包括轉動組件和斜盤，可以調節(jié)該斜盤以控制推進泵/馬達在推進泵/馬達的軸的每次轉動中的排量。斜盤可以是過中心斜盤，其允許推進泵/馬達的軸的雙向轉動。例如，當斜盤位于中心的第一側時，從高壓側通過泵/馬達流向低壓側的液壓流體可以沿著順時針方向驅動該軸。相反地，當斜盤位于中心的第二側時，從高壓側通過推進泵/馬達流向低壓側方向的液壓流體導致軸沿著逆時針方向轉動。通過這種方式，可以使用推進泵/馬達而沿著前進和后退方向驅動作業(yè)車輛。另外，在制動期間，推進泵/馬達可以用作泵，并且可以將液壓流體從儲罐引導到液壓蓄能器以充注液壓蓄能器，由此收集與減速相關的能量。因此，推進泵/馬達和液壓蓄能器提供了制動/減速和能量儲存功能。應意識到，在其它實施例中(例如圖8所示的實施例)，閥可以與非過中心泵/馬達結合使用，以提供與上述過中心泵/馬達相同或類似的功能。非過中心泵/馬達和閥可以用作耦聯(lián)至動力源的液壓泵/馬達，如圖8所示，和/或可以用作耦聯(lián)至傳動系的推進液壓泵/馬達。

美國專利申請US 2013/0280111A1描述和圖示了這種液壓回路架構的其它細節(jié)，其全文通過引用結合在本文中。圖1-10示出了多種液壓回路和控制系統(tǒng)500，并且還示出了在作業(yè)機械50情況下的液壓回路架構。下文描述和圖示了這種液壓回路架構的操作方法。

根據(jù)本發(fā)明原理，操作液壓回路架構的方法提供了對于作業(yè)機械50的平穩(wěn)和有益的使用。液壓混合車輛典型地在低于最大系統(tǒng)工作壓力的壓力下工作，以允許蓄能器中的能量儲存容量以及允許增加泵和馬達的工作排量以提高泵和馬達效率。然而，當爬坡、猛烈加速、或任何其它需要高轉矩的時刻，這典型地限制了可被快速傳遞到傳動系的轉矩?？梢酝ㄟ^將高壓蓄能器與系統(tǒng)隔離開和以典型的靜液模式操作車輛來消除這種瞬時轉矩的缺失，在該靜液模式中，壓力(以及因此轉矩)可以非?？焖俚厣仙?，并且上升到可能超過高壓蓄能器的工作壓力的壓力水平。

現(xiàn)在轉向圖11，根據(jù)本發(fā)明原理示出了一示例性的傳動模式監(jiān)視控制狀態(tài)機器650。如上所述，控制狀態(tài)機器650包括混合模式660、靜液模式670、第一過渡模式680和第二過渡模式690。當從混合模式660過渡到靜液模式670時觸發(fā)第一過渡模式680。同樣地，當從靜液模式670過渡到混合模式660時觸發(fā)第二過渡模式690。如圖所示，路徑692表示從混合模式660向第一過渡模式680轉換。同樣地，路徑694表示從第一過渡模式680向靜液模式670轉換。類似地，路徑696表示從靜液模式670向第二過渡模式690轉換。路徑698表示從第二過渡模式向混合模式660轉換。如圖所示，監(jiān)視控制狀態(tài)機器650包括兩個傳動模式660、670和兩個過渡模式680、690。在其它實施例中，可以包括附加模式、附加過渡模式和/或各模式之間的附加路徑。

通過所選傳動模式652和當前傳動模式654的組合、以及它們各自通過圖13的流程表750A和750B中所列出的邏輯所確定的值來確定傳動狀態(tài)機器650的狀態(tài)?？刂茽顟B(tài)機器650的混合模式660可以包括下文進一步描述的混合推進模式84的功能和操作特征，和/或可以觸發(fā)該混合推進模式84。當所選傳動模式652被設置成混合推進模式84、并且當前傳動模式654被設置成混合推進模式84時，傳動狀態(tài)機器650的狀態(tài)被設置成混合推進模式660。靜液模式670同樣可以包括下文進一步描述的靜液模式86的操作和功能特征，和/或可以觸發(fā)該靜液模式86。當所選傳動模式652被設置成靜液模式86、并且當前傳動模式654被設置成靜液模式86時，傳動狀態(tài)機器650的狀態(tài)被設置成靜液推進模式670。

如圖11所示，傳動模式監(jiān)視控制狀態(tài)機器650(即監(jiān)視控制器)具有混合模式660和靜液模式670兩種狀態(tài)。在其它實施例中，可以包括附加的狀態(tài)。例如，可以包括作業(yè)回路狀態(tài)，該作業(yè)回路狀態(tài)包括下文描述的作業(yè)回路基本模式82的操作和功能特征，和/或觸發(fā)該作業(yè)回路基本模式82。

過渡模式680、690被限定成控制狀態(tài)660、670之間的過渡行為。特別地，第一過渡模式680控制當從混合模式狀態(tài)660向靜液模式狀態(tài)670轉換時的過渡行為。同樣地，第二過渡模式690控制當從靜液模式狀態(tài)670向混合模式狀態(tài)660轉換時的過渡行為。在其它實施例中，其它過渡模式可被限定成轉換至或轉換自各其它狀態(tài)(例如包括作業(yè)回路基本模式82的操作和功能特征在內和/或觸發(fā)作業(yè)回路基本模式82的狀態(tài))。

當前傳動模式654由閥和系統(tǒng)致動器的現(xiàn)有狀態(tài)限定。所選傳動模式652由操作員行為限定。在混合模式660下，控制狀態(tài)機器650的傳動模式的狀態(tài)限定了混合系統(tǒng)部件行為。同樣地，在靜液模式670下，控制狀態(tài)機器650的傳動模式的狀態(tài)限定了靜液系統(tǒng)部件行為。在第一過渡模式680下，所選傳動模式652是靜液模式86，而當前傳動模式654是混合推進模式84。同樣地，在第二過渡模式690下，所選傳動模式652被設置成混合推進模式84，而當前傳動模式654被設置成靜液模式86。在一些實施例中，在監(jiān)視算法的每個計算循環(huán)上執(zhí)行狀態(tài)機器650。在所示實施例中，首先確定當前傳動模式，其次確定所選傳動模式。

現(xiàn)在轉向圖12，根據(jù)本發(fā)明原理示出了示例監(jiān)視流程圖700。特別地，監(jiān)視流程圖700包括傳動模式程序750。如圖所示，傳動模式程序750包括當前傳動模式程序750A和所選傳動模式程序750B。路徑705表示從當前傳動模式程序750A向所選傳動模式程序750B的轉換。監(jiān)視流程圖700還包括驅動馬達監(jiān)視程序850。路徑715表示從傳動模式程序750向驅動馬達監(jiān)視程序850的轉換。監(jiān)視流程圖700還包括發(fā)動機和泵監(jiān)視程序900。路徑725表示從驅動馬達監(jiān)視程序850向發(fā)動機和泵監(jiān)視程序900的轉換。監(jiān)視流程圖700還包括閥監(jiān)視程序950。如圖所示，路徑735表示從發(fā)動機和泵監(jiān)視程序900向閥監(jiān)視程序950的轉換。路徑745還表示從閥監(jiān)視程序950向傳動模式程序750的轉換。

現(xiàn)在轉向圖13，根據(jù)本發(fā)明原理示出了表示傳動模式程序750的示例流程圖。傳動模式流程圖750包括當前傳動模式程序750A和所選傳動模式程序750B。當前傳動模式程序750A確定了當前或現(xiàn)有的傳動狀態(tài)。該確定是基于已知的閥和致動器狀態(tài)和/或所指令的閥和致動器狀態(tài)——如果一些或全部閥位置傳感器不可用。通過作業(yè)機械50當前正在執(zhí)行何種模式來確定當前傳動模式654。因此，當前傳動模式程序750A是用于計算當前傳動模式654的程序。所選傳動模式程序750B是用于基于操作員控制參數(shù)和作業(yè)機械50的現(xiàn)有傳感器、閥和致動器狀態(tài)來選擇下一傳動模式狀態(tài)的程序。傳動模式流程圖750包括多個測試和評估，以確定當前傳動模式654和所選傳動模式652。

當前傳動模式程序750A的第一測試組800包括測試802，以確定操作員是否希望加速或減速。第一測試組800還包括測試804，以確定蓄能器隔離閥210是否被賦能(即打開)。第一測試組800還包括測試806，以確定之前所選傳動模式652p是否為混合推進模式84。各測試802、804和806的結果的邏輯值在邏輯與808處相與。特別地，各測試802、804和806等的輸出都是二進制的，并且在與門808處使用布爾邏輯相組合。

傳動模式流程圖750還包括第二測試組810。第二測試組810包括測試811，以確定操作員是否希望使作業(yè)機械50加速。第二測試組810包括測試812，以確定原動機104(例如發(fā)動機)是否處于“開”(即運行)。第二測試組810包括測試813，以確定蓄能器隔離閥210是否被去能(即關閉)。第二測試組810包括測試814，以確定作業(yè)回路閥206(即閥上的發(fā)動機泵)是否被去能(即關閉)。第二測試組810包括測試815，以確定主隔離閥208是否被去能(即打開)。第二測試組810包括測試816，以確定驅動馬達108(例如泵/馬達)的排量是否已經達到最大排量。第二測試組810包括測試817，以確定之前所選傳動模式652p是否為靜液模式86。第二測試組810包括測試818，以確定靜液模式啟用變量是否已經被設置成“啟用”。各測試811-818的結果的邏輯值在邏輯與819處相與。特別地，各測試811-818等的輸出都是二進制的，并且在與門819處使用布爾邏輯相組合。

傳動模式流程圖750還包括第三組測試820。第三組測試820包括測試821，以確定當前傳動模式654是否為混合推進模式84。第三測試組820包括測試822，以確定泵/馬達102的目標壓力是否大于靜液進入壓力。目標壓力指的是期望壓力，泵/馬達108和泵/馬達102應當在該期望壓力下工作，以實現(xiàn)操作員指令。靜液進入壓力是一個標度值(calibration)，目標壓力需要超過該標度值，以阻止系統(tǒng)在過低的指令下進入靜液模式86。靜液進入壓力設定了進入靜液模式86的目標壓力的最小閾值。第三測試組820包括測試823，以確定泵/馬達102的壓力目標是否大于蓄能器116的當前壓力。第三測試組820包括測試824，以確定完全觸發(fā)的加速器踏板百分比是否大于要求進入靜液模式86的閾值百分比。第三測試組820包括測試825，以確定靜液模式86是否啟動。在一些實施例中，測試818和825可以相組合。第三測試組820包括測試826，以確定作業(yè)回路300的流量需求是否小于靜液進入流量。靜液進入流量是一個標度值或預設的常數(shù)值，如果存在太多的作業(yè)回路流量需求(即，如果作業(yè)回路流量需求超過預定值)，則該標度值或預設的常數(shù)值阻止靜液模式進入。第三測試組820包括測試827，以確定作業(yè)機械50的當前速度是否小于最大靜液進入速度。第三測試組820包括測試828，以確定車輛熱變速(hot shift)是否不阻止進入靜液模式86。熱變速將前進-空擋-后退開關(即FNR開關)改變成意在與當前行進方向相反的方向。換句話說，使作業(yè)機械50在向前行進時后退，反之亦然。第三測試組820包括測試829，以確定條件計時器是否計時結束。條件計時器意味著，對于測試829將成為真之前的預定時間，條件測試822-827必須為真。測試829阻止信號噪聲使(即導致)開關變成新的狀態(tài)。各測試821-829的結果的邏輯值在邏輯與831處邏輯相與。特別地，各測試821-829等的輸出都是二進制的，并且在與門831處使用布爾邏輯相組合。

傳動模式流程圖750包括第四組測試833。第四組測試833包括第一測試子集834和第二測試子集835。第一測試子集834包括測試836，以確定當前傳動模式654是否為靜液模式86。第一測試子集834包括測試837，以確定泵/馬達108的壓力目標是否小于蓄壓器116的當前壓力。目標壓力指的是期望壓力，泵/馬達108和泵/馬達102應當在該期望壓力下工作，以實現(xiàn)操作員指令。第一測試子集834包括測試838，以確定完全觸發(fā)的加速器踏板百分比是否小于閾值靜液離開百分比。第一測試子集834包括測試839，以確定操作員是否希望使作業(yè)機械50加速。第一測試子集834包括測試840，以確定操作員是否希望使作業(yè)機械50處于空擋。第一測試子集834包括測試841，以確定原動機104的狀態(tài)是否處于“關”。第一測試子集834包括測試842，以確定控制系統(tǒng)500中是否出現(xiàn)任何故障。各測試836-842的結果的邏輯值在邏輯或846處邏輯相或。特別地，各測試836-842等的輸出都是二進制的，并且在或門846處使用布爾邏輯相組合。

第四組測試833的第二測試子集835包括測試843，該測試843確定條件計時器是否計時結束。條件計時器意味著，對于測試843將成為真之前的預定時間，條件測試836-842必須為真。測試843阻止信號噪聲使(即導致)開關變成新的狀態(tài)。

各邏輯或846的結果和第二測試子集835的結果的邏輯值在邏輯與848處邏輯相與。特別地，各或門846和測試843的輸出都是二進制的，并且在與門848處使用布爾邏輯相組合。

如圖13所示，傳動模式流程圖750可以在開始位置752處開始。如圖12所示，路徑745是監(jiān)視流程圖700的循環(huán)的一部分。如圖13所示，路徑745可以在開始位置752處開始，或者可以來自于閥監(jiān)視流量程序950。在各情況下，路徑745將控制帶到決策點754，該決策點754確定邏輯與門808的與輸出是否為真(例如是布爾“1”)。如果邏輯與808為真，則當前傳動模式654是混合推進模式84，并且在方框756處被如此寄存。如果邏輯與門808的輸出不為真(例如是布爾“0”)，則控制前進到決策點758，該決策點758確定邏輯與819是否為真。如果邏輯與819為真，則當前傳動模式654是靜液模式86，并且在方框760處被如此寄存。如果邏輯與819不為真，則當前傳動模式654在方框762處保持如之前所寄存的那樣(即不變)。方框756、方框760或方框762的結果隨著控制沿路徑705從傳動模式流程圖750的當前傳動模式程序750A傳遞到傳動模式流程圖750的所選傳動模式程序750B而被傳送。

傳動模式流程圖750的所選傳動模式程序750B從當前傳動模式程序750A接收信息。當前傳動模式程序750A的結果與所選傳動模式程序750B的結果一起被輸送。路徑705將控制帶到決策點774，在該決策點774處評估邏輯與831。如果邏輯與831為真，則所選傳動模式652是靜液模式86，并且在方框776處被如此設置和寄存。如果邏輯與831不為真，則控制前進到決策點778，在該決策點778處評估邏輯與848。如果邏輯與848為真，則所選傳動模式652是混合推進模式84，并且在方框780處被如此設置和寄存。如果邏輯與848不為真，則所選傳動模式652保持為之前所選傳動模式652p，并且在方框782處被如此寄存。當前傳動模式程序750A和所選傳動模式程序750B的結果沿著路徑715被傳送到驅動馬達監(jiān)視流程圖850。

現(xiàn)在轉向圖14，根據(jù)本發(fā)明原理示出了表示驅動馬達監(jiān)視程序850的示例流程圖。驅動馬達監(jiān)視流程圖850在所選傳動模式程序750B處開始，路徑715將控制轉移到決策點860，該決策點860確定所選傳動模式652是否為靜液模式86。如果結果是“是”，則控制轉移到方框870，驅動馬達108(即泵/馬達)的排量被設置成100％。如果所選傳動模式652不是靜液模式86，則控制轉移到方框880，在該方框880處根據(jù)正常混合驅動馬達排量目標計算來設置驅動馬達108的排量。在步驟890中，驅動馬達排量目標被釋放到電子控制單元502?？刂迫缓髠鬟f到發(fā)動機和泵監(jiān)視程序900。

現(xiàn)在轉向圖15，根據(jù)本發(fā)明原理示出了表示發(fā)動機和泵監(jiān)視程序900的示例流程圖。發(fā)動機和泵監(jiān)視流程圖900在當前傳動模式程序750A處開始?？刂妻D移到決策點902，在該決策點902處詢問當前傳動模式654，以確定其是否被設置成靜液模式86。如果結果是“是”，則控制前進到方框912，在該方框912處將發(fā)動機狀態(tài)目標設置成“開”。在步驟932中，將“開”的發(fā)動機狀態(tài)目標值儲存和釋放到控制系統(tǒng)中?？刂迫缓髠鬟f到方框914，在該方框914處計算與原動機104配合的泵/馬達102的靜液流量和壓力目標。然后將控制轉移到方框916，在該方框916處計算靜液模式發(fā)動機速度目標。在步驟936中將發(fā)動機速度目標儲存和釋放到控制系統(tǒng)中?？刂迫缓髠鬟f到方框918，在該方框918處計算靜液模式發(fā)動機泵排量目標。在步驟938中將所得到的發(fā)動機泵排量目標儲存和釋放到系統(tǒng)中。如果決策點902的結果是“否”，則將控制轉移到方框922，在該方框922處計算混合模式發(fā)動機狀態(tài)目標。在步驟932中將所得到的發(fā)動機狀態(tài)目標儲存和釋放到控制系統(tǒng)中。然后將控制轉移到方框924，在該方框924處計算與原動機104配合的泵/馬達102的混合模式流量和壓力目標。然后將控制轉移到方框926，在該方框926處計算液壓模式發(fā)動機速度目標。在步驟936處將所得到的發(fā)動機速度目標儲存和釋放到控制系統(tǒng)中。然后將控制轉移到方框928，在該方框928處計算混合模式發(fā)動機泵排量目標。在步驟938處將所得到的發(fā)動機泵排量目標儲存和釋放到控制系統(tǒng)中。當計算發(fā)動機狀態(tài)目標、發(fā)動機速度目標和發(fā)動機泵排量目標后即將控制傳遞到閥監(jiān)視程序950。

現(xiàn)在轉向圖16，根據(jù)本發(fā)明原理示出了表示閥監(jiān)視程序950的示例流程圖。閥監(jiān)視流程圖950在所選傳動模式程序750B處開始。閥監(jiān)視流程圖950包括第一組測試980和第二組測試990。第一組測試980包括測試981，該測試981確定蓄能器隔離閥210是否被賦能(即打開)。第一組測試980包括測試982，該測試982確定所選傳動模式652是否為靜液模式86。第一組測試980包括測試983，該測試983確定驅動馬達壓力變化率是否大于0。大于0的壓力變化率表明發(fā)動機泵向系統(tǒng)中提供了比馬達、閥和其它液壓部件所消耗的流量更多的流量。如果閥在該值為負時關閉，則系統(tǒng)可能發(fā)生氣蝕。該組測試980包括測試984，該測試984確定發(fā)動機速度目標是否大于用于發(fā)動機(即原動機104)的最小靜液速度。該組測試980包括測試985，該測試985確定發(fā)動機速度狀態(tài)是否大于最小靜液發(fā)動機速度。該組測試980包括測試986，該測試986確定驅動馬達108(即泵/馬達)處的液壓壓力是否大于液壓蓄能器116處的當前壓力。各測試981-986的結果的邏輯值在邏輯與987處相與和被儲存。特別地，各測試981-986等的輸出都是二進制的，并且在與門987處使用布爾邏輯相組合。

第二組測試990包括第一測試991，該第一測試991確定蓄能器隔離閥210是否被去能(即關閉)。第二組測試990包括測試992，該測試992確定驅動馬達108處的當前壓力是否低于最小靜液模式進入壓力。第二組測試990包括測試993，該測試993確定原動機104(例如發(fā)動機)是否處于“關”。各測試991-993的結果的邏輯值在邏輯或994處相或和被儲存。特別地，各測試991-993等的輸出都是二進制的，并且在或門994處使用布爾邏輯相組合。

當控制進入閥監(jiān)視流程圖950后，決策點952評估邏輯與987是否為真。如果邏輯與987是真，則控制傳遞到方框954，在該方框954處，蓄能器隔離閥210被關閉(即去能)。如果與987的邏輯值不是真，則控制傳遞到決策點956，在該決策點956處評估邏輯或994。如果或994的邏輯值是“真”，則控制傳遞到方框958，在該方框958處，蓄能器隔離閥210被打開(即賦能)。如果或994的邏輯值不是真，則控制轉移到方框960，在該方框960處保持蓄能器隔離閥210的當前狀態(tài)。當閥監(jiān)視流程圖950完成后，控制沿著路徑745傳遞到傳動模式程序750。

根據(jù)本發(fā)明原理并且如圖1-7所示，液壓系統(tǒng)100(即液壓回路架構)適用于為作業(yè)機械50(即作業(yè)車輛、移動式作業(yè)車輛、叉車、升降運貨車、叉式運貨車、輪式裝載機、挖土機、挖掘機、反鏟裝載機等)的傳動系114提供動力。液壓系統(tǒng)100還可適用于為作業(yè)機械50的作業(yè)回路300提供動力。液壓系統(tǒng)100可適用于為作業(yè)機械50的轉向控制單元600(例如液壓轉向回路)提供動力。如圖9所示，作業(yè)機械50包括作業(yè)附裝件52(例如車叉、作業(yè)部件等)、至少一個驅動輪54和至少一個轉向輪56。在一些實施例中，一個或多個驅動輪54可以與一個或多個轉向輪56相結合。在一些實施例中，作業(yè)機械50可以僅包括單個驅動液壓泵。

液壓系統(tǒng)100適用于回收能量和將該能量儲存在液壓蓄能器116中以再使用。例如，當作業(yè)機械50減速時，傳動系114可以將動能傳遞到液壓系統(tǒng)100中并且由此將能量儲存在液壓蓄能器116中。液壓系統(tǒng)100還適用于使用儲存在液壓蓄能器116中的能量來快速啟動作業(yè)機械50的原動機104(例如內燃發(fā)動機)。液壓系統(tǒng)100可以適用于在原動機104不運行的情況下，通過從液壓蓄能器116獲取液壓動力來為傳動系114、作業(yè)回路300和/或轉向控制單元600提供動力。在一些實施例中，原動機104可以僅驅動單個液壓泵。在一些實施例中，原動機104可以僅驅動單個液壓泵，該液壓泵為傳動系114和作業(yè)回路300提供動力。在一些實施例中，原動機104可以僅驅動單個液壓泵，該液壓泵至少為傳動系114和作業(yè)回路300提供動力。在一些實施例中，原動機104可以僅驅動單個液壓泵，該液壓泵為傳動系114、作業(yè)回路300和轉向控制單元600提供動力。在一些實施例中，原動機104可以僅驅動單個液壓泵，該液壓泵至少為傳動系114、作業(yè)回路300和轉向控制回路600提供動力。

液壓系統(tǒng)100根據(jù)(例如由操作員)對于作業(yè)機械50的要求而以各種模式操作?？刂葡到y(tǒng)500監(jiān)視作業(yè)機械50的操作員界面506，并且也監(jiān)視液壓系統(tǒng)100的各傳感器510和工作參數(shù)。如圖2所示，信號線508可幫助控制系統(tǒng)500中的通信。控制系統(tǒng)500評估從操作員界面506接收的輸入。在一些實施例中，電子控制單元502監(jiān)視液壓系統(tǒng)100的各傳感器510和工作參數(shù)，以將液壓系統(tǒng)100配置成最適當?shù)哪Ｊ?。這些模式包括如圖3所示的作業(yè)回路基本模式82；如圖4和5所示的混合推進模式84，和如圖6和7所示的靜液模式86。電子控制單元502可以監(jiān)視操作員界面506、原動機104和環(huán)境情況(例如環(huán)境溫度)。在電子控制單元502中可以使用存儲器504(例如RAM存儲器)來儲存可執(zhí)行代碼、工作參數(shù)、來自于操作員界面的輸入等。

在作業(yè)回路基本模式82下(參見圖3)，來自于原動機104的動力通過液壓系統(tǒng)100直接供應到作業(yè)回路300，而來自于液壓蓄能器116的動力通過液壓系統(tǒng)100傳遞到傳動系114。在一些實施例中，在作業(yè)回路基本模式82下，用于轉向控制單元600的動力也從液壓蓄能器116獲得。當傳動系114需要的動力很低、較低和/或預期很低并且作業(yè)回路300的動力需求和/或液壓流量需求很高、較高和/或預期很高時，可以選擇作業(yè)回路基本模式82。例如，當作業(yè)機械50緩慢移動或靜止并且大量地和/或以高負載使用作業(yè)附裝件52時，可能發(fā)生這種情況。在作業(yè)回路基本模式82下，轉向控制單元600可以從液壓蓄能器116接收動力。

當傳動系114的動力需求支配作業(yè)回路300的動力需求時，可以使用混合推進模式84(見圖4和5)。當希望從作業(yè)機械50的減速中回收能量時，也可以使用混合推進模式84。混合推進模式84還可以用于在原動機104不運行或不全時間運行的情況下為作業(yè)機械50提供動力。例如，混合推進模式84允許原動機104在液壓蓄能器116中存在足夠壓力時關閉。當液壓蓄能器116被消耗到低壓力時，混合推進模式84液壓重啟原動機104，由此再為液壓蓄能器116充能并且也從原動機104向作業(yè)機械50提供動力。在混合推進模式84下，轉向控制單元600可以從液壓蓄能器116和/或原動機104接收動力。

當傳動系114的需求很高、較高和/或預期很高時，可以使用靜液模式86(見圖6和7)。例如，當作業(yè)機械50以高速驅動時，當作業(yè)機械50被驅動爬坡時，和/或當傳動系114在高負載情況下時。當傳動系114的需求足夠高，以要求液壓蓄能器116中的壓力超過液壓蓄能器116的壓力等級和/或工作壓力時，可以使用靜液模式86。在可在隔離液壓蓄能器116的模式(例如靜液模式86)與連接液壓蓄能器116的模式(例如混合推進模式84)之間轉換的液壓系統(tǒng)中，可以相應地降低液壓蓄能器116的壓力等級和/或工作壓力。在靜液模式86下，轉向控制單元600可以從原動機104接收動力。

控制系統(tǒng)500可以在作業(yè)回路基本模式82、混合推進模式84和/或靜液模式86之間快速地轉換，以連續(xù)地調節(jié)液壓系統(tǒng)100以適應作業(yè)機械50的需求。

現(xiàn)在轉向圖1，液壓系統(tǒng)100被表示成示意圖。液壓系統(tǒng)100由連接至泵/馬達102的原動機104提供動力。在一些實施例中，可以用泵代替泵/馬達102。如圖所示，液壓系統(tǒng)100允許液壓泵/馬達102是為傳動系114、作業(yè)回路300和/或轉向控制單元600提供動力的單個泵/馬達(或單個泵)。通過用單個泵/馬達(或單個馬達)構造液壓系統(tǒng)100，可以降低液壓系統(tǒng)100的成本，可以減小液壓系統(tǒng)100的重量，可以通過減少附加部件的附加損耗而提高液壓系統(tǒng)100的效率，和/或可以減小液壓系統(tǒng)100的包裝尺寸。

如圖所示，液壓泵/馬達102和原動機104可以裝配成發(fā)動機泵組件106。在一些實施例中，原動機104沿著單個轉動方向(例如順時針方向)轉動，由此，液壓泵/馬達102也可以沿著原動機104的單個轉動方向轉動。動力可以通過軸在液壓泵/馬達102和原動機104之間傳輸(例如，液壓泵/馬達102的輸入/輸出軸可以連接至原動機104的曲軸)。當液壓泵/馬達102將液壓動力供應到液壓蓄能器116、傳動系114、作業(yè)回路300和/或轉向控制單元600時，動力典型地從原動機104傳輸?shù)揭簤罕?馬達102。當液壓泵/馬達102在發(fā)動機制動等期間啟動原動機104時，動力可以從液壓泵/馬達102傳輸?shù)皆瓌訖C104。

液壓泵/馬達102可以是變排量泵/馬達。液壓泵/馬達102可以是過中心泵/馬達。液壓泵/馬達102包括入口102l(即低壓側)，該入口102l經由低壓管線440從油箱118接收液壓流體，并且液壓泵/馬達102包括出口102h(即高壓側)，該出口102h連接到液壓泵/馬達102的高壓管線400。當原動機104向液壓泵/馬達102提供動力時，液壓流體從油箱118被吸入到液壓泵/馬達102的入口102l，并且在更高的壓力下從液壓泵/馬達102的出口102h排出。在一些實施例中，當液壓泵/馬達102的斜盤就位成過中心并且來自高壓管線400的高壓液壓流體被反向驅動通過液壓泵/馬達102并被排入低壓管線440和油箱118中時，動力可以從液壓泵/馬達102傳遞到原動機104?？蛇x擇地，如圖8所示，在與液壓泵/馬達102類似的液壓泵/馬達102'的情況下，可以使用液壓系統(tǒng)100'的換向閥103來使原動機104被反向驅動。

流量控制裝置202(例如泄放閥)包括與高壓管線400的連接。當高壓管線400中的液壓流體壓力達到預定限值時，流量控制裝置202打開并將一部分液壓流體泄流到油箱118中，由此保護高壓管線400避免達到過壓狀態(tài)。

流量控制裝置206連接在高壓管線400和作業(yè)回路300的高壓管線406之間。在所示實施例中，流量控制裝置206是作業(yè)回路閥。

流量控制裝置208連接在高壓管線400和高壓管線402之間。如圖所示，高壓管線402可以連接到泵/馬達108的入口108h(即高壓側)。流量控制裝置208可以是隔離閥。在一些實施例中，流量控制裝置206和流量控制裝置208可以結合成單個三通閥207(見圖8)。

高壓管線402通過流體流量控制裝置210連接到液壓蓄能器116。在所示實施例中，流體流量控制裝置210是用于液壓蓄能器116的隔離閥。在所示實施例中，流體流量控制裝置210和液壓蓄能器116通過蓄能器管線404連接。

高壓管線402還通過流量控制裝置212和另一流量控制裝置224連接到高壓管線406。在所示實施例中，流量控制裝置212是比例流量控制裝置，流量控制裝置224是止回閥，該止回閥阻止來自高壓管線406的液壓流體進入高壓管線402。在所示實施例中，流量控制裝置212和224沿著連接高壓管線402和高壓管線406的跨接流量管線408串聯(lián)連接。在其它實施例中，可以沿著跨接流量管線408使用單個流量控制裝置。

現(xiàn)在將描述作業(yè)機械50的推進系統(tǒng)的一些方面。推進系統(tǒng)包括泵/馬達108，該泵/馬達108經由輸出軸110向傳動系114傳遞動力和從傳動系114接收動力。特別地，輸出軸110連接到齒輪箱112。如圖9所示，齒輪箱112可以包括連接到一對驅動輪54的差速器。在其它實施例中，液壓泵/馬達可以包括在各驅動輪54處，而可以不使用差速器。當向傳動系114輸送動力時，泵/馬達108可以使作業(yè)機械50加速，可以使作業(yè)機械50爬坡，和/或可以以其它方式向作業(yè)機械50提供整體移動。當作業(yè)機械50減速和/或下坡時，泵/馬達108可以從傳動系114接收能量。當液壓系統(tǒng)100處于混合推進模式84或作業(yè)回路基本模式82時，泵/馬達108可以向液壓蓄能器116輸送液壓能。特別地，泵/馬達108可以經由低壓管線440從油箱118接收液壓流體，并使液壓流體增壓和將液壓流體輸送通過高壓管線402、通過流體流量控制裝置210和蓄能器管線404并進入液壓蓄能器116。

泵/馬達108可以由來自于液壓蓄能器116或液壓泵/馬達102的液壓動力驅動。特別地，當液壓系統(tǒng)100處于作業(yè)回路基本模式82時，泵/馬達108從液壓蓄能器116接收液壓動力，如圖3所示。當液壓系統(tǒng)100處于混合推進模式84時，如圖4和5所示，泵/馬達108可以從液壓泵/馬達102和液壓蓄能器116兩者之任一、或者液壓泵/馬達102和液壓蓄能器116兩者接收液壓動力。當液壓系統(tǒng)100處于靜液模式86時，如圖6和7所示，泵/馬達108從液壓泵/馬達102接收動力。然而，泵/馬達108可以向液壓泵/馬達102傳遞動力，而原動機104由此可以提供發(fā)動機制動。

泄放閥214可以連接在高壓管線402和油箱118之間?？梢酝ㄟ^泵/馬達控制壓力閥220(例如減壓閥)從高壓管線402向液壓泵/馬達102提供反饋。特別地，使用過濾器裝置222的位置連接在高壓管線402和泵/馬達控制壓力閥220之間。在一些實施例中和/或在一些模式下，泵/馬達控制壓力閥222可以向液壓泵/馬達102提供壓力信號，并由此控制液壓泵/馬達102。

在所示實施例中，轉向控制單元600從高壓管線402接收液壓動力。特別地，中間壓力轉向管線420經由轉向供給閥218(例如流量控制閥)和轉向供給閥216(例如減壓閥)連接至高壓管線402?；亓鞴芫€422連接在轉向控制單元600和油箱118之間。

各部件可以包括在集成塊(manifold block)200中。例如，流量控制裝置202、流量控制裝置206、流量控制裝置208、流體流量控制裝置210、流量控制裝置212、泄放閥214、泵/馬達控制壓力閥220、裝置222和/或流量控制裝置224可以包括在集成塊200中。

現(xiàn)在轉向圖2，示出了控制系統(tǒng)500的示意圖和液壓系統(tǒng)100的示意圖。如圖所示，液壓系統(tǒng)100監(jiān)視指示液壓系統(tǒng)100的狀態(tài)的多個傳感器?？刂葡到y(tǒng)500還監(jiān)視操作員界面506，由此允許操作員控制液壓系統(tǒng)100和由此控制作業(yè)機械50?？刂葡到y(tǒng)500的電子控制單元502可以對液壓系統(tǒng)100在各模式下的模型進行計算并由此確定最優(yōu)模式，以及由此對于給定的作業(yè)條件和給定的操作員輸入選擇最優(yōu)模式。在一些情況下，液壓系統(tǒng)100的模式被選擇成使得作業(yè)機械50的燃料效率最高。在其它情況下，液壓系統(tǒng)100的模式被選擇成使得液壓系統(tǒng)100以及由此作業(yè)機械50的性能最佳。電子控制單元502可以學習作業(yè)機械50反復執(zhí)行的作業(yè)循環(huán)。通過學習作業(yè)循環(huán)，電子控制單元502可以使作業(yè)循環(huán)的效率最高和識別作業(yè)機械50何時處于作業(yè)循環(huán)中。電子控制單元502可以根據(jù)作業(yè)機械50處于何種作業(yè)循環(huán)而切換不同的模式。通過在作業(yè)循環(huán)程序中切換模式，可以優(yōu)化液壓系統(tǒng)100的各參數(shù)以優(yōu)化效率或性能。例如，可以基于作業(yè)機械50的作業(yè)循環(huán)來確定液壓蓄能器116的充注壓、液壓泵/馬達102和/或泵/馬達108的斜盤角度、和/或啟動和停止原動機104的時間。控制系統(tǒng)500可以模仿傳統(tǒng)的作業(yè)機械，使得作業(yè)機械50對于操作員而言表現(xiàn)得和感覺上像傳統(tǒng)的作業(yè)機械一樣。

現(xiàn)在轉向圖3，示出了作業(yè)回路基本模式82。當作業(yè)附裝件52處于頻繁使用、持續(xù)使用和/或需要高體積流量的液壓流體的使用時，由控制系統(tǒng)500選擇作業(yè)回路基本模式82。作業(yè)機械50的傳動系114在作業(yè)回路基本模式82下工作。特別地，液壓蓄能器116可以向泵/馬達108提供動力和從泵/馬達108接收動力。在液壓蓄能器116消耗到給定水平時，控制系統(tǒng)500可以將液壓系統(tǒng)100快速地切換到混合推進模式84，以再充注液壓蓄能器116。當液壓蓄能器116被再充注到給定壓力水平時，控制系統(tǒng)500可以使液壓系統(tǒng)100返回作業(yè)回路基本模式82。

現(xiàn)在轉向圖4，示出了混合推進模式84。特別地，示出了混合模式84a。混合模式84a允許能量在液壓泵/馬達102、液壓蓄能器116和泵/馬達108之間交換。特別地，液壓泵/馬達102可以向液壓蓄能器116提供液壓動力，以便再充注液壓蓄能器116。液壓泵/馬達102可以單獨地或同時地向泵/馬達108提供動力，以推進作業(yè)機械50。液壓蓄能器116可以向液壓泵/馬達102提供動力，以起動原動機104。單獨地或同時地，液壓蓄能器116可以向泵/馬達108提供動力，以推進作業(yè)機械50。泵/馬達108可以向液壓蓄能器116提供液壓流體動力，并由此充注液壓蓄能器116。單獨地或同時地，泵/馬達108可以向液壓泵/馬達102提供動力。向液壓泵/馬達102提供的動力可以用于起動原動機104和/或提供發(fā)動機制動(例如當液壓蓄能器116充滿時)。當液壓系統(tǒng)100處于混合模式84a時，作業(yè)回路300可以與液壓流體動力斷開。在這種情況下，作業(yè)回路300可以不需要液壓動力。

現(xiàn)在轉向圖5，再次示出了混合推進模式84。特別地，示出了混合模式84b?；旌夏Ｊ?4b與混合模式84a類似，除了跨接流量管線408打開、從而允許向作業(yè)回路300提供來自于高壓管線402的液壓流體動力之外。在混合模式84b中，液壓泵/馬達102、液壓蓄能器116和/或泵/馬達108可以向作業(yè)回路300提供液壓動力。

當作業(yè)機械50經受中度工作負載時，和/或當希望高效率和/或從傳動系114回收能量時，混合推進模式84可能是優(yōu)選的。

現(xiàn)在轉向圖6，示出了靜液模式86。特別地，示出了靜液模式86a。當作業(yè)機械50的傳動系114處于重負載下時，可以使用靜液模式86a。例如，當以高轉矩/功率驅動作業(yè)機械50時和/或當作業(yè)機械50被驅動爬坡時。當液壓系統(tǒng)100在靜液模式86a下工作時，高壓管線400和高壓管線402中的液壓壓力可以超過液壓蓄能器116的作業(yè)壓力和/或額定壓力。通過在混合推進模式84和靜液模式86之間切換，液壓系統(tǒng)100可以承擔在高壓管線402中導致高壓、而不使液壓蓄能器116暴露在高壓下的任務。因此，可以享有混合推進模式84的益處，而不需要蓄能器116具有與液壓泵/馬達102的最大壓力等級相匹配的壓力等級。通過使用流體流量控制裝置210繞開(即隔離)蓄能器116，液壓系統(tǒng)100不需要等待蓄能器116被增壓到希望的工作壓力。當液壓系統(tǒng)100處于靜液模式86a時，作業(yè)回路300可以與液壓流體動力斷開。在這種情況下，作業(yè)回路300可以不需要液壓動力。

現(xiàn)在轉向圖7，進一步示出了靜液模式86。特別地，示出了靜液模式86b。靜液模式86b與靜液模式86a類似，除了跨接流量管線408打開、從而允許向作業(yè)回路300提供來自于高壓管線402的液壓流體動力之外。在靜液模式86b中，液壓泵/馬達102和/或泵/馬達108可以向作業(yè)回路300提供液壓動力。

現(xiàn)在轉向圖8，示出了構成本發(fā)明原理的第二實施例的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括上文所述的液壓系統(tǒng)100'。由于許多概念和特征與圖1-7所示的第一實施例類似，因此對第一實施例的描述通過引用結合在這里用于第二實施例。在示出了相似或類似特征或元件的地方，在可能的情況下將使用相同的附圖標記。下文對第二實施例的描述將主要限制于第一和第二實施例之間的差別。在液壓系統(tǒng)100'中，通過單個三通閥207代替液壓系統(tǒng)100的流量控制裝置206和流量控制裝置208。另外，通過開關電控閥212'和恒流量閥224'代替液壓系統(tǒng)100的流量控制裝置212和流量控制裝置224。在本發(fā)明的其它實施例中也可以替換開關電控閥212'和恒流量閥224'。同樣，在本實施例中也可以替換流量控制裝置212和流量控制裝置224。

現(xiàn)在轉向圖9，示出了作業(yè)機械50的示意性布置。在所示實施例中，作業(yè)機械50是叉式運貨車。

現(xiàn)在轉向圖10，示意性地示出了構成本發(fā)明原理的第三實施例的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括液壓系統(tǒng)100”。與液壓系統(tǒng)100一樣，液壓系統(tǒng)100”類似地為作業(yè)回路300提供動力。然而，在液壓系統(tǒng)100”中，使用液壓泵107向作業(yè)回路300提供液壓動力。液壓泵107通過軸109連接至泵/馬達102”。離合器105可操作地連接在原動機104和液壓泵/馬達102”之間。還包括連接至液壓泵/馬達102”的低壓側的低壓蓄能器117(即，儲能蓄能器(storage accumulator))。

通過將液壓泵/馬達102”置于零斜盤排量角度，動力可以從原動機104通過離合器105并進入液壓泵107。因此，來自于原動機104的動力可以直接為作業(yè)回路300提供動力。盡管原動機104直接為作業(yè)回路300提供動力，但是液壓蓄能器116可以向泵/馬達108提供動力和從泵/馬達108接收動力。因此，液壓系統(tǒng)100”具有與圖3所示的作業(yè)回路基本模式82類似的模式。

可以使用來自于液壓蓄能器116的液壓動力來起動原動機104。特別地，液壓動力從液壓蓄能器116通過流體流量控制裝置210并進入液壓泵/馬達102”。離合器105可以被接合，液壓泵/馬達102”由此可以啟動原動機104。

液壓泵/馬達102”、液壓蓄能器116、泵/馬達108和原動機104可以在與混合推進模式84類似的混合推進模式下工作。當作業(yè)回路300需要液壓動力時，液壓泵107可以經由軸109從液壓泵/馬達102”接收動力。因此，液壓系統(tǒng)100”具有與圖5所示的混合模式84b類似的模式。

通過關閉流體流量控制裝置210，液壓蓄能器116可以與泵/馬達108隔離。通過這種方式，液壓系統(tǒng)100”可以在與靜液模式86類似的靜液模式下工作。如果作業(yè)回路300需要液壓動力，則液壓泵107可以經由軸109從液壓泵/馬達102”接收動力。

根據(jù)本發(fā)明的原理，在液壓系統(tǒng)100的控制中可以結合一示例算法。該示例算法包括9個主要組成部分。

示例算法的第一主要組成部分是，當滿足下列條件時，選擇具有傳動模式監(jiān)視器的靜液模式(例如靜液模式86)：

當前模式是混合模式，以及

壓力目標大于特定標度值，以及

壓力目標大于高壓蓄能器壓力，以及

加速器踏板指令(例如百分比)大于標度值(例如50％)，以及

靜液模式被啟用，以及

作業(yè)回路流量需求是0，以及

車輛速度小于特定標度(例如7MPH)，以及

車輛以低特定標度速度熱變速，或者車輛沒有熱變速。

示例算法的第二主要組成部分包括：a)將驅動馬達排量目標指令成100％(或一些其它預定值)，和b)將發(fā)動機泵模式從混合模式改變成介于混合模式與靜液模式之間的具有發(fā)動機和泵監(jiān)視程序的過渡模式。特別地，發(fā)動機和泵監(jiān)視程序(即，發(fā)動機監(jiān)視器)計算三個臨界目標：a)發(fā)動機狀態(tài)(開/關)，b)發(fā)動機速度目標，和c)發(fā)動機泵排量目標。下文概述了用于計算這些值的計算過程。

在靜液模式下將發(fā)動機狀態(tài)目標改變成“開”狀態(tài)。

由基本方程:計算發(fā)動機功率目標其中：

P_target是由操作員指令計算出的壓力目標

Q_reqd是實現(xiàn)壓力目標所需的發(fā)動機泵流量

使用Q_reqd＝Q_dm+Q_wc+Q_leak+Q_ep-target計算Q_reqd

其中：

Q_dm是現(xiàn)有的驅動馬達流量消耗

Q_wc是現(xiàn)有的作業(yè)回路流量消耗

Q_leak是現(xiàn)有的系統(tǒng)泄漏

Q_ep-tgt是需要進入歧管(manifold)以實現(xiàn)目標壓力的附加的發(fā)動機泵流量

使用Q_dm＝ω_dmD_max-dmx_dm計算Q_dm

其中：

ω_dm是感測到的驅動馬達速度

D_max-dm是理論最大驅動馬達排量

x_dm是最大驅動馬達排量的被感測部分

使用Q_wc＝Q_lift-dmd+Q_tilt-dmd+Q_shift-dmd計算Q_wc

其中：

Q_lift-dmd是升降流量需求

Q_tilt-dmd是傾斜流量需求

Q_shift-dmd是移位流量需求

使用Q_x-dmd＝dmr_xA_x-cyl計算各伺服動作的流量需求

其中：

dmr_x是伺服動作“x”的駕駛員主請求(driver mast request，dmr)速度

各伺服動作的“dmr”是目標缸速度vs.操作員桿指令的標準查閱表

A_x-cyl是伺服動作“x”缸的橫截面積

基于敏感因素(例如驅動馬達速度、發(fā)動機泵速度、和系統(tǒng)壓力)由傳遞函數(shù)估算Q_leak

由計算Q_ep-tgt

該方程的基礎是，計算需要將多少附加流體泵送到歧管中以實現(xiàn)目標系統(tǒng)壓力。

其中：

V_fl-cur是系統(tǒng)歧管中的當前流體體積

由計算V_fl-cur

該方程的基礎是對于固定集成塊的壓力計算，解決歧管中的當前流體體積

其中：

P_man是系統(tǒng)歧管中感測到的壓力

V_man是系統(tǒng)歧管腔的體積

B是液壓系統(tǒng)流體的體積模量

V_fl-tgt是系統(tǒng)歧管中的流體的目標體積

該方程的基礎是對于固定的集成塊的壓力計算，解決歧管中的當前流體體積

由計算V_fl-tgt

其中：

P_target是如前文所述的目標壓力

V_man是系統(tǒng)歧管腔的體積

B是液壓系統(tǒng)流體的體積模量

DT_tgt是達到系統(tǒng)歧管中的流體的目標體積的目標時間。

該值是標度值，但是將控制對于壓力目標改變的反應速度。

DT_tgt越小，則算法將反應得越快。

使用適當?shù)姆椒ㄓ嬎惆l(fā)動機速度目標ω_eng-tgt。

使用計算發(fā)動機泵排量目標。

該方程基于由轉矩和速度計算功率的基本方程。

其中：

是發(fā)動機功率目標(上文計算)

D_max-ep是理論最大發(fā)動機泵排量

ω_eng-tgt是發(fā)動機速度目標(上文計算)

P_man是在正常靜液模式下在系統(tǒng)歧管中感測到的壓力。當系統(tǒng)處于過渡狀態(tài)時，使用下列壓力值：

1)如果高壓蓄能器(hpa)隔離閥目標是要被打開，則應當使用壓力目標來計算泵排量。這是為了預測在閥關閉時的壓力情況，并且防止在hpa隔離閥關閉時出現(xiàn)壓力峰值。

2)否則，如果目標隔離閥關閉，但傳動模式仍然不是靜液，則非常可能出現(xiàn)壓力峰值。使用最大hpa壓力標度值來限制將出現(xiàn)的系統(tǒng)壓力，并且這將保持泵排量目標免于下降得太多，并由此防止壓力在最初壓力峰值結束時發(fā)生氣蝕。

如果上述兩種情況都不為真，并且如果歧管中的壓力已經開始發(fā)生氣蝕，而傳感器正在報告小于小(標度)值(例如10巴)的值，則默認用10巴代替該小值，以防止在計算所得到的泵排量時(見上文的方程)出現(xiàn)除以0的錯誤。這也保持了過渡的連續(xù)性。

示例算法的第三主要組成部分包括，將閥配置成與具有閥監(jiān)視器的靜液模式相兼容。特別地：

i.指令主隔離閥打開

ii.指令EP開閥(EP on valve)關閉

iii.指令EP關閥(EP off valve)按照操作員指令要求提供作業(yè)回路流量

iv.當下列條件為真時，閥監(jiān)視器關閉高壓蓄能器隔離閥：

1、所選傳動模式是靜液

2、驅動馬達壓力變化率大于0或小值(標度值)。

這是所需要的，因為正的驅動馬達壓力變化率表明發(fā)動機泵已經達到與系統(tǒng)所消耗的相等或略高的流量輸出。如果恰好在發(fā)動機泵流量輸出與系統(tǒng)流量消耗相匹配時指令高壓蓄能器隔離閥關閉，則將存在流量連續(xù)性，并且歧管壓力將表現(xiàn)為可預見的方式(這是希望的情況)。如果在閥關閉之前沒有實現(xiàn)流量匹配，則車輛的速度將急增或下降。當發(fā)動機泵提供比驅動馬達所消耗的明顯更多的流量時，將發(fā)生急增。如果發(fā)動機泵提供比驅動馬達所消耗的更少的流量，則驅動馬達將開始發(fā)生氣蝕，并且將發(fā)生減速，直到泵流量與馬達流量相匹配。另外，如果泵控制壓力依賴于所產生的靜液管線壓力，則控制壓力將損失，并且驅動馬達和發(fā)動機泵將返回其缺省位置，直到控制壓力恢復。

3、發(fā)動機速度目標大于特定標度值(大于發(fā)動機空轉速度)

4、發(fā)動機速度大于特定標度值(應當與之前的標度值相同)

如果高壓蓄能器隔離閥關閉，則發(fā)動機將以低速停轉。該停轉是由于壓力峰值和由該壓力峰值所引起的對所產生的轉矩的緩慢發(fā)動機泵排量響應所導致的。在特定速度下，該高轉矩大于最大發(fā)動機轉矩，因此發(fā)動機停轉。在更高速度下，由于在發(fā)動機停轉將發(fā)生之前所允許的轉動慣量、更高的轉矩容量和更多的恢復時間，因而與在低速下相比，發(fā)動機更加能夠處理瞬時轉矩峰值。該目標和實際發(fā)動機速度需求的原因在于，當發(fā)動機速度已經被請求并且被觀察到高于該值時，系統(tǒng)應當僅關閉閥。這防止了由于發(fā)動機速度振蕩而發(fā)生不良的標度值和意外位移。

5、驅動馬達壓力比高壓蓄能器壓力大一標度值(通常是小的負值)

這一需要是為了防止高壓蓄能器隔離閥在打開之后關閉(例如立即關閉)。這要求在再嘗試進入靜液模式之前恢復正常的混合壓力(基于高壓蓄能器壓力)。這防止了高壓蓄能器隔離閥在過渡到靜液模式期間快速振蕩。

v.在下列情況下，當系統(tǒng)處于靜液模式時，閥監(jiān)視器打開HPA隔離閥：

1、驅動馬達壓力下降到標度水平(例如50巴)以下

這是為了防止馬達中的氣蝕和損失轉矩輸出。

2、感測到發(fā)動機狀態(tài)是“關”(未準備泵送)

這是為了保證馬達具有穩(wěn)定的液壓油源。

示例算法的第四主要組成部分包括，在滿足下列條件時，確定當前傳動模式是具有傳動模式監(jiān)視器的靜液：

低水平狀態(tài)是“加速”(即，操作員意向表明作業(yè)機械應當加速)，以及

確認發(fā)動機是“開”并且“準備”增加發(fā)動機泵排量，以及

確認高壓蓄能器隔離閥關閉，以及

確認EP開閥關閉，以及

確認主隔離閥打開，以及

確認驅動馬達排量狀態(tài)大于特定值(例如標度值～90％)，以及

之前所選傳動模式是靜液，以及

靜液模式啟用。

示例算法的第五主要組成部分包括，在當前傳動模式是靜液時，將發(fā)動機泵模式從過渡模式改變成靜液模式。發(fā)動機行為可以與在過渡模式中相同。

示例算法的第六主要組成部分包括，對于一預定時間段，當滿足下列條件時，離開具有傳動模式監(jiān)視器的靜液模式：

目標壓力小于高壓蓄能器壓力狀態(tài)，或

加速器踏板小于標度值，或

低水平狀態(tài)是“減速”，或

低水平狀態(tài)是“空擋”，或

發(fā)動機狀態(tài)是“關”(即，不準備泵送)。

示例算法的第七主要組成部分包括，在檢測到系統(tǒng)故障時，立即離開靜液模式。

示例算法的第八主要組成部分包括，在傳動模式監(jiān)視器離開靜液模式并過渡到正常的混合模式時，離開具有發(fā)動機泵的靜液模式。

示例算法的第九主要組成部分包括，在傳動模式監(jiān)視器離開HSTAT模式時，打開高壓蓄能器隔離閥。

在一些實施例中，可以使用單個驅動泵部件(例如單個泵、單個泵/馬達、單個泵送轉動組件等)實現(xiàn)上述功能或功能組。本文所使用的術語“泵”表示將流體從低壓轉變到高壓一段足以為一功能提供動力的持續(xù)時間的能力。單個驅動泵可以包括進料泵。本文所使用的術語“驅動泵”和“驅動液壓泵”表示由原動機驅動(例如直接機械驅動)的泵或泵/馬達。

上述各實施例僅通過示例方式提供，而不應當被解釋成限制其隨附權利要求。本領域技術人員將容易地意識到，在不遵循本文圖示和描述的示例性實施例和應用的情況下，以及在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以進行各種修改和改變。