本發(fā)明總體上涉及一種機(jī)具系統(tǒng)，并且更具體地涉及一種具有液壓啟動輔助的機(jī)具系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

液壓機(jī)(諸如挖掘機(jī)、推土機(jī)、裝載機(jī)、反鏟挖掘機(jī)、自動平地機(jī)和其它類型的重型設(shè)備)使用一個(gè)或多個(gè)液壓致動器來完成各種任務(wù)。這些致動器流體地連接至機(jī)器的發(fā)動機(jī)驅(qū)動泵，該泵將加壓流體提供至致動器內(nèi)的腔室。隨著加壓流體移動進(jìn)入或通過腔室，流體的壓力作用于腔室的液壓表面上以影響致動器和所連接的作業(yè)工具的運(yùn)動。

與此類型的液壓布置相關(guān)聯(lián)的一個(gè)問題涉及效率。具體地，可以存在液壓機(jī)空轉(zhuǎn)而又仍然操作的時(shí)間。例如，在卡車裝載循環(huán)期間，當(dāng)挖掘機(jī)完成裝載第一卡車時(shí)，挖掘機(jī)在可完成附加裝載任務(wù)之前必須等待第一卡車離開和第二卡車到達(dá)。且在此期間，機(jī)器的發(fā)動機(jī)仍然可以是開啟的(通常高速)且不必要地消耗燃料。在這些情況中，選擇性地關(guān)閉發(fā)動機(jī)以節(jié)省燃料可能是有利的。然而，在關(guān)閉發(fā)動機(jī)之后，發(fā)動機(jī)可能要花費(fèi)一定時(shí)間來再次開啟和斜升至所需速度。且此時(shí)間延遲可導(dǎo)致?lián)p失生產(chǎn)率和/或?qū)Σ僮鲉T來說比較麻煩。

2012年9月20日出版的第2012/125798號W.O.專利申請公開案(“'798公開案”)中公開了一種用于啟動和停止發(fā)動機(jī)的示例性系統(tǒng)。具體地，'798公開案公開了一種具有連接至將加壓流體提供至液壓執(zhí)行器的泵的第一蓄積器和第二蓄積器的發(fā)動機(jī)驅(qū)動液壓系統(tǒng)。當(dāng)確定液壓執(zhí)行器在給定時(shí)間量內(nèi)尚未被操作員命令啟動且蓄積器具有令人滿意的充填水平時(shí)，關(guān)閉發(fā)動機(jī)的燃料。只要確定執(zhí)行器的液壓流歸因于操作員命令而需要恢復(fù)，存放在第一蓄積器中的流體便引導(dǎo)通過泵以啟動發(fā)動機(jī)。同時(shí)，來自第二蓄積器的流體被引導(dǎo)至執(zhí)行器以提供瞬時(shí)操作。

雖然'798公開案的系統(tǒng)可以通過在發(fā)動機(jī)啟動期間提供執(zhí)行器的瞬時(shí)使用來改進(jìn)機(jī)器操作，但是系統(tǒng)仍然可能不是最優(yōu)的。具體地，因?yàn)樾罘e器專用于單個(gè)目的，所以系統(tǒng)可能是又笨重又昂貴的。另外，因?yàn)樾罘e器僅充填有來自泵的流體，所以系統(tǒng)的效率可能較低。

所公開的機(jī)具系統(tǒng)是為了克服上文陳述的一個(gè)或多個(gè)問題和/或現(xiàn)有技術(shù)的其它問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個(gè)方面涉及一種用于具有發(fā)動機(jī)的機(jī)器的機(jī)具系統(tǒng)。機(jī)具系統(tǒng)可以包括由發(fā)動機(jī)驅(qū)動的泵、被配置為在發(fā)動機(jī)操作期間接收來自泵的加壓流體的第一致動器，以及被配置為在發(fā)動機(jī)操作期間接收來自泵的加壓流體的至少一個(gè)第二致動器。機(jī)具系統(tǒng)還可以包括蓄積器，其被配置為在發(fā)動機(jī)操作期間接收來自第一致動器的加壓流體并被配置為當(dāng)發(fā)動機(jī)關(guān)閉時(shí)向第一致動器和至少一個(gè)第二致動器排放流體。

本發(fā)明的另一方面涉及一種機(jī)器。機(jī)器可以包括框架、安裝至框架的發(fā)動機(jī)、懸臂、被配置為使懸臂相對于框架擺動的擺動馬達(dá)，以及被配置為使懸臂相對于框架升高和降低的懸臂汽缸。機(jī)器還可以包括斗桿、被配置為使斗桿相對于懸臂樞轉(zhuǎn)的斗桿汽缸、作業(yè)工具，以及被配置為使作業(yè)工具相對于斗桿樞轉(zhuǎn)的工具汽缸。機(jī)器還可以包括連接至擺動馬達(dá)、懸臂汽缸、斗桿汽缸和工具汽缸的公共供應(yīng)通道；以及由發(fā)動機(jī)驅(qū)動以將加壓流體供應(yīng)至公共供應(yīng)通道的泵。機(jī)器可以進(jìn)一步包括擺動蓄積器，其被配置為在發(fā)動機(jī)操作期間接收來自擺動馬達(dá)的加壓流體并且將加壓流體引導(dǎo)回?cái)[動馬達(dá)；懸臂蓄積器，其被配置為在發(fā)動機(jī)操作期間接收來自懸臂汽缸的加壓流體并且將加壓流體引導(dǎo)回懸臂汽缸；以及啟動蓄積器，其被配置為在發(fā)動機(jī)操作期間接收來自擺動馬達(dá)、擺動蓄積器、懸臂汽缸和懸臂蓄積器中的至少一個(gè)的加壓流體并且被配置為當(dāng)發(fā)動機(jī)關(guān)閉或啟動時(shí)將加壓流體引導(dǎo)至公共供應(yīng)通道。

附圖說明

圖1是示例性公開的機(jī)器的等距圖；

圖2是可以結(jié)合圖1的機(jī)器使用的示例性公開的機(jī)具系統(tǒng)的示意圖；

圖3至圖5是可以結(jié)合圖2的機(jī)具系統(tǒng)使用的選擇性示例性公開的閥布置的示意圖；以及

圖6和圖7是說明可以由圖2的機(jī)具系統(tǒng)執(zhí)行的發(fā)動機(jī)控制的示例性公開的方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

圖1說明具有配合地將材料挖掘并且裝載至附近的拖運(yùn)車輛12上的多個(gè)系統(tǒng)和部件的示例性機(jī)器10。在所描繪的實(shí)例中，機(jī)器10是液壓挖掘機(jī)。然而，可以想到，機(jī)器10可替代地體現(xiàn)另一挖掘或材料搬運(yùn)機(jī)，諸如反鏟挖掘機(jī)、正鏟挖掘機(jī)、拖鏟挖掘機(jī)、起重機(jī)或另一類似機(jī)器。機(jī)器10除了其它之外還可以包括機(jī)具系統(tǒng)14，其被配置為在溝槽內(nèi)或樁處的挖掘位置與傾卸位置20之間(例如拖運(yùn)車輛12上方)移動作業(yè)工具16。機(jī)器10還可以包括用于手動控制機(jī)具系統(tǒng)14的操作員站22?？梢韵氲?，機(jī)器10(如果需要的話)可以執(zhí)行除卡車裝載之外的操作，諸如吊放、開槽和材料搬運(yùn)。

機(jī)具系統(tǒng)14可以包括由流體致動器作用以移動作業(yè)工具16的聯(lián)桿結(jié)構(gòu)。具體地，機(jī)具系統(tǒng)14可以包括懸臂24，其相對于作業(yè)表面26通過一對相鄰雙動式液壓汽缸28(圖1中僅示出一個(gè))垂直樞轉(zhuǎn)的懸臂24。機(jī)具系統(tǒng)14還可以包括斗桿30，其通過單個(gè)雙動式液壓汽缸36圍繞水平樞轉(zhuǎn)軸線32相對于懸臂垂直樞轉(zhuǎn)。機(jī)具系統(tǒng)14可以進(jìn)一步包括單個(gè)雙動式液壓汽缸38，其操作地連接至作業(yè)工具16以使作業(yè)工具16圍繞水平樞轉(zhuǎn)軸線40相對于斗桿30垂直地傾斜。懸臂24可以樞轉(zhuǎn)地連接至機(jī)器10的框架，而框架42可以樞轉(zhuǎn)地連接至底盤構(gòu)件44并且通過一個(gè)或多個(gè)擺動馬達(dá)49圍繞垂直軸線46擺動。斗桿30可以借助于樞轉(zhuǎn)軸線32和40將作業(yè)工具16樞轉(zhuǎn)地連接至懸臂24?？梢韵氲?，(如果需要的話)更大或更少數(shù)量的流體致動器可以包括在機(jī)具系統(tǒng)14內(nèi)并且以除上述方式之外的方式連接。

數(shù)個(gè)不同的作業(yè)工具16可以附接至單個(gè)機(jī)器10并且可經(jīng)由操作員站22控制。作業(yè)工具16可以包括用于執(zhí)行特定任務(wù)的任何裝置，諸如(例如)鏟斗、車叉布置、鏟刀、鐵鏟、破碎機(jī)、剪切機(jī)、抓鉤、抓斗、磁鐵或本領(lǐng)域中已知的任何其它執(zhí)行任務(wù)的裝置。雖然作業(yè)工具16在圖1的實(shí)施例中連接為相對于機(jī)器10升降、擺動和傾斜，但是作業(yè)工具16替代地或另外可以旋轉(zhuǎn)、滑動、延伸、打開和關(guān)閉或以本領(lǐng)域中已知的另一種方式移動。

操作員站22可以被配置為接收來自機(jī)器操作員的輸入，該輸入指示期望作業(yè)工具運(yùn)動。具體地，操作員站22可以包括被體現(xiàn)為(例如)位于操作員座椅(未示出)附近的單個(gè)或多軸操縱桿的一個(gè)或多個(gè)輸入裝置48。輸入裝置48可以是被配置為通過產(chǎn)生指示特定方向上的期望作業(yè)工具速度和/或力的作業(yè)工具位置信號來定位和/或定向作業(yè)工具16的比例式控制器。位置信號可以用于致動液壓汽缸28、36、38和/或擺動馬達(dá)49中的任何一個(gè)或多個(gè)?？梢韵氲?，不同的輸入裝置替代地或另外可以包括在操作員站22內(nèi)，該輸入裝置諸如(例如)操作輪、旋鈕、推拉式裝置、開關(guān)、踏板和本領(lǐng)域中已知的其它操作員輸入裝置。

如圖2中所示，機(jī)器10可以包括具有配合以移動機(jī)具系統(tǒng)14(參考圖1)的多個(gè)流體部件的液壓回路50。具體地說，液壓回路50可以包括與擺動馬達(dá)49相關(guān)聯(lián)的擺動回路52、與液壓汽缸28相關(guān)聯(lián)的懸臂回路54以及與液壓汽缸36和38相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)其它回路55。

擺動回路52除了其它之外還可包括擺動控制閥56，其被連接為調(diào)節(jié)加壓流體從泵58至擺動馬達(dá)49和從擺動馬達(dá)49至低壓槽60的流動。此流體調(diào)節(jié)可以用于使作業(yè)工具16圍繞軸線46(參考圖1)根據(jù)經(jīng)由輸入裝置48接收的操作員請求而擺動運(yùn)動。應(yīng)當(dāng)注意，雖然圖2中僅示出了單個(gè)擺動馬達(dá)49，但是可以利用任何數(shù)量的平行搖擺馬達(dá)49。

每個(gè)擺動馬達(dá)49可以包括至少部分形成被定位至推進(jìn)器64的任一側(cè)的第一腔室和第二腔室(未示出)的殼體62。當(dāng)?shù)谝磺皇?例如，經(jīng)由形成在殼體62內(nèi)的第一腔室通道66)連接至泵58的輸出且第二腔室(例如，經(jīng)由形成在殼體62內(nèi)的第二腔室通道68)連接至槽60時(shí)，推進(jìn)器64可以被驅(qū)動為沿第一方向旋轉(zhuǎn)(圖2中所示)。相反地，當(dāng)?shù)谝磺皇医?jīng)由第一腔室通道66連接至槽60且第二腔室經(jīng)由第二腔室通道68連接至泵58時(shí)，推進(jìn)器可以被驅(qū)動為沿相反方向旋轉(zhuǎn)(未示出)。流體通過推進(jìn)器64的流速可以與擺動馬達(dá)49的轉(zhuǎn)速有關(guān)，而推進(jìn)器64兩端的壓力差可以與其輸出扭矩有關(guān)。

擺動馬達(dá)49可以包括內(nèi)置補(bǔ)給功能性。具體地說，補(bǔ)給通道70可以形成在殼體62內(nèi)、第一腔室通道66與第二腔室通道68之間，且一對相對單向閥74可以設(shè)置在補(bǔ)給通道70內(nèi)。低壓通道78可以在單向閥74之間的位置處連接至補(bǔ)給通道70。基于低壓通道78與第一腔室通道66和第二腔室通道68之間的壓力差，一個(gè)單向閥74可以打開以允許流體從低壓通道78流至第一腔室和第二腔室中的低壓腔室中。在機(jī)具系統(tǒng)14的擺動運(yùn)動期間，明顯的壓力差可以通常存在于第一腔室與第二腔室之間。

泵58可以由機(jī)器10的發(fā)動機(jī)59驅(qū)動以經(jīng)由入口通道80從槽60中汲取流體、將流體加壓至期望水平，且經(jīng)由公共排出或供應(yīng)通道82將流體排放至擺動回路52中。單向閥83(如果需要的話)可以被設(shè)置在排出通道82內(nèi)以提供加壓流體從泵58至擺動回路52中的單向流。泵58可以體現(xiàn)(例如)可變排量泵(圖2中所示)、固定排量泵或本領(lǐng)域中已知的另一來源。泵58可以由(例如)副軸71、皮帶或以另一合適方式可驅(qū)動地連接至發(fā)動機(jī)59或機(jī)器10的另一動力源?？商娲?，泵58可以經(jīng)由變矩器、減速齒輪箱、電路或以任何其它合適方式間接地連接至機(jī)器10的發(fā)動機(jī)59。泵58可以產(chǎn)生具有至少部分由擺動回路52內(nèi)對應(yīng)于操作員請求運(yùn)動的致動器的需求確定的壓力級和/或流速的加壓流體流。排出通道82可以在擺動回路52內(nèi)分別經(jīng)由擺動控制閥56以及第一腔室管道84和第二腔室管道86連接至第一腔室通道66和第二腔室通道68，該第一腔室管道84和第二腔室管道86延伸在控制閥56與擺動馬達(dá)49之間。

槽60可以構(gòu)成被配置為保持低壓流體供應(yīng)的貯存器。流體可以包括(例如)專用液壓油、發(fā)動機(jī)潤滑油、變速器潤滑油或本領(lǐng)域中已知的任何其它流體。機(jī)器10內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)液壓回路可以從槽60中汲取流體并且將流體回流至槽60中?？梢韵氲?，液壓回路50可以根據(jù)需要連接至多個(gè)分離的流體容器(圖2中所示)或單個(gè)容器。槽60可以經(jīng)由回流通道88連接至擺動控制閥56，并且分別經(jīng)由擺動控制閥56以及第一腔室管道84和第二腔室管道86連接至第一腔室通道66和第二腔室通道68。一個(gè)或多個(gè)單向閥90(如果需要的話)可以被設(shè)置在回流通道88內(nèi)以促進(jìn)流體單向流至槽60中和/或維持期望回流壓力。

擺動控制閥56可以具有可移動地控制擺動馬達(dá)49的旋轉(zhuǎn)和機(jī)具系統(tǒng)14的對應(yīng)擺動運(yùn)動的元件。具體地說，擺動控制閥56可以包括全部設(shè)置在公用塊或殼體97內(nèi)的第一腔室供應(yīng)元件92、第一腔室汲取元件94、第二腔室供應(yīng)元件96和第二腔室汲取元件98。第一腔室供應(yīng)元件92和第二腔室供應(yīng)元件96可以平行地連接至排出通道82以調(diào)節(jié)來自泵58的流體對它們的相應(yīng)腔室的填充，而第一腔室汲取元件94和第二腔室汲取元件98可以平行地連接至回流通道88以調(diào)節(jié)相應(yīng)腔室對流體的汲取。補(bǔ)給閥99(例如單向閥)可以設(shè)置在排出通道82與第一腔室汲取元件94的出口之間和排出通道82與第二腔室汲取元件98之間。

為了驅(qū)動擺動馬達(dá)49沿第一方向旋轉(zhuǎn)，第一腔室供應(yīng)元件92可以移位以允許來自泵58的加壓流體經(jīng)由排出通道82和第一腔室管道84進(jìn)入擺動馬達(dá)49的第一腔室，而第二腔室汲取元件98可以移位以允許來自擺動馬達(dá)49的第二腔室的流體經(jīng)由第二腔室管道86和回流通道88汲取至槽60。為了驅(qū)動擺動馬達(dá)49以沿相反方向旋轉(zhuǎn)，第二腔室供應(yīng)元件96可以移位以使擺動馬達(dá)49的第二腔室與來自泵58的加壓流體連通，而第一腔室汲取元件94可以移位以允許將來自擺動馬達(dá)49的第一腔室的流體汲取至槽60?？梢韵氲剑瑪[動控制閥56的供應(yīng)和排出功能(即，四個(gè)不同供應(yīng)和汲取元件的功能)可以替代地(如果需要的話)通過與第一腔室相關(guān)聯(lián)的單個(gè)閥元件和與第二腔室相關(guān)聯(lián)的單個(gè)閥元件或通過與第一腔室和第二腔室這二者相關(guān)聯(lián)的單個(gè)閥元件來執(zhí)行。

擺動控制閥56的供應(yīng)和汲取元件92-98可以是可響應(yīng)于由控制器100發(fā)出的流速和/或位置命令而抵著彈性偏置移動的螺線管。具體地說，擺動馬達(dá)49可以對應(yīng)于流體進(jìn)出第一腔室和第二腔室的流速的速度旋轉(zhuǎn)。因此，為了實(shí)現(xiàn)操作員期望的擺動速度，可以將基于假設(shè)的或測量的壓降的命令發(fā)送至供應(yīng)和汲取元件92-98的螺線管(未示出)，該壓降導(dǎo)致螺線管打開對應(yīng)于流入和流出擺動馬達(dá)49的必要流速的量。該指令可以是由控制器100發(fā)出的流速指令或閥元件位置指令的形式?？梢韵氲剑粜枰?，則閥92-98中的一個(gè)或多個(gè)可選地為導(dǎo)向操作和/或?qū)蜉o助。

擺動回路52可以裝配有能量回收模塊(ERM)104，其被配置為從通過擺動馬達(dá)49排放的廢棄流體中選擇性地提取和回收能量。ERM 104除了其它之外還可包括可流體連接至擺動馬達(dá)49的回收閥塊(RVB)106、被配置為經(jīng)由RVB 106與擺動馬達(dá)49選擇性地連通的擺動蓄能器108以及也被配置為與擺動馬達(dá)49選擇性地且直接連通的補(bǔ)給蓄能器110。在所公開的實(shí)施例中，RVB 106可以固定地和機(jī)械地連接至擺動控制閥56和擺動馬達(dá)49中的一個(gè)或兩個(gè)，例如直接連接至殼體62和/或直接連接至殼體97。RVB 106可以包括可流體連接至第一腔室管道84的內(nèi)部第一通道112和可流體連接至第二腔室管道86的內(nèi)部第二通道114。擺動蓄能器108可以經(jīng)由管道106流體地連接至RVB 106，而補(bǔ)給蓄能器110可以經(jīng)由管道118可流體地連接至與槽60平行(參照連接A)的低壓通道78。

RVB 106可容納選擇閥120、與擺動蓄積器108相關(guān)聯(lián)的充氣閥122、與擺動蓄積器108相關(guān)聯(lián)并與充氣閥122平行設(shè)置的排出閥124，以及減壓閥76。選擇閥120可基于第一通道112和第二通道114的壓力自動地將第一通道112和第二通道114與充氣閥122和排出閥124流體地連通。充氣閥122和排出閥124可響應(yīng)于來自控制器100的命令而選擇性地移動以使擺動蓄積器108與選擇閥120流體地連通以用于流體充進(jìn)和排出的目的。減壓閥76可選擇性地連接到擺動蓄積器108的出口和/或充氣閥122相對于槽60的下游側(cè)以緩解液壓回路50的壓力。

選擇閥120可以是導(dǎo)向控制的兩位三通閥，其響應(yīng)于在第一通道112和第二通道114中的流體的壓力(即，響應(yīng)于在擺動馬達(dá)49的第一腔室和第二腔室內(nèi)的流體的壓力)而自動地移動。特別地，選擇閥120可包括閥元件126，該閥元件126從在其處第一通道112經(jīng)由內(nèi)部通道128流體地連接到充氣閥122和排出閥124的第一位置(在圖2中所示)向在其處第二通道114經(jīng)由通道128流體地連接到充氣閥122和排出閥124的第二位置(未示出)移動。當(dāng)?shù)谝煌ǖ?12經(jīng)由通道128流體地連接到充氣閥122和排出閥124時(shí)，穿過第二通道114的流體流可由選擇閥120禁止，并反之亦然。第一導(dǎo)向通道130和第二導(dǎo)向通道132可將流體從第一通道112和第二通道114連通到閥元件126的相對端，使得第一通道112或第二通道114中壓力較高的那個(gè)可使閥元件126移動并經(jīng)由通道128使相應(yīng)通道與充氣閥122和排出閥124流體地連接。

充氣閥122可以是電磁控制的可變位置二通閥，其響應(yīng)于來自控制器100的命令而移動以使流體從通道128進(jìn)入擺動蓄積器108。特別地，充氣閥122可包括閥元件134，該閥元件134從在其處從通道128到擺動蓄積器108的流體流被禁止的第一位置(在圖2中所示)向在其處通道128流體地連接到擺動蓄積器108的第二位置(未示出)移動。當(dāng)閥元件134遠(yuǎn)離第一位置(即，處于第二位置或處于第一位置和第二位置之間的中間位置)且在通道128內(nèi)的流體的壓力超過了在擺動蓄積器108內(nèi)的流體的壓力時(shí)，來自通道128的流體可填充(即，充進(jìn))擺動蓄積器108。閥元件134可響應(yīng)于來自控制器100的命令而朝向第一位置被彈性偏置且移動到第一位置和第二位置之間的任何位置，從而改變流體從通道128到擺動蓄積器108的流速。單向閥136可設(shè)置在充氣閥122和擺動蓄積器108之間以經(jīng)由充氣閥122提供進(jìn)入擺動蓄積器108的單向流。

排出閥124可在構(gòu)成中與充氣閥122基本上相同，且響應(yīng)于來自控制器100的命令而選擇性地移動以使流體從擺動蓄積器108進(jìn)入到通道128中(即，以排出)。特別地，排出閥124可包括閥元件138，該閥元件138從在其處從擺動蓄積器108到通道128的流體流被禁止的第一位置(在圖2中所示)向在其處擺動蓄積器108流體地連接到通道128的第二位置(未示出)移動。當(dāng)閥元件138遠(yuǎn)離第一位置(即，處于第二位置或處于第一位置和第二位置之間的中間位置)且在擺動蓄積器108內(nèi)的流體的壓力超過了在通道128內(nèi)的流體的壓力時(shí)，來自擺動蓄積器108的流體可流入通道128中。閥元件138可響應(yīng)于來自控制器100的命令而朝向第一位置被彈性偏置且移動到第一位置和第二位置之間的任何位置，從而改變流體從擺動蓄積器108到通道128的流速。單向閥140可設(shè)置在擺動蓄積器108和排出閥124之間以經(jīng)由排出閥124提供從擺動蓄積器108到通道128的單向流。

若需要，則壓力傳感器102可與擺動蓄積器108相關(guān)聯(lián)并配置為產(chǎn)生指示在擺動蓄積器108內(nèi)的流體的壓力的信號。在所公開的實(shí)施例中，壓力傳感器102可設(shè)置在擺動蓄積器108和排出閥124之間?？梢韵氲?，若需要，則壓力傳感器102可選地設(shè)置在擺動蓄積器108和充氣閥122之間或直接地連接到擺動蓄積器108。來自壓力傳感器102的信號可引導(dǎo)到控制器100以用于調(diào)節(jié)充氣閥122和/或排出閥124的操作。

擺動蓄積器108和補(bǔ)給蓄積器110可各自體現(xiàn)為填充有可壓縮氣體的壓力容器，其被配置為儲存加壓流體以備擺動馬達(dá)49在未來使用?？蓧嚎s氣體可以包括(例如)氮?dú)?、氬氣、氦氣或另一種適當(dāng)?shù)目蓧嚎s氣體。當(dāng)與擺動蓄積器108和補(bǔ)給蓄積器110連通的流體超過蓄積器108、110的壓力時(shí)，流體可流入蓄積器108、110。因?yàn)槠渲械臍怏w是可壓縮的，則它可以像彈簧一樣作用，所以其可以用作彈簧并且隨著流體流入擺動蓄積器108和補(bǔ)給蓄積器110而被壓縮。當(dāng)在管道116、118內(nèi)的流體的壓力下降到低于擺動蓄積器108和補(bǔ)給蓄積器110的壓力時(shí)，壓縮氣體可膨脹并迫使來自擺動蓄積器108和補(bǔ)給蓄積器110內(nèi)的流體流出。可以想到，若需要，則擺動蓄積器108和補(bǔ)給蓄積器110可選地體現(xiàn)為隔膜/彈性偏置或氣囊式蓄積器。

在所公開的實(shí)施例中，與補(bǔ)給蓄積器110相比，擺動蓄積器108可以是較大(即，高出大約5-20倍))且更高壓力(即，高出約5-60倍的壓力)的蓄積器。具體地說，擺動蓄積器108可配置為積聚具有約300巴的范圍中的壓力的流體，然而補(bǔ)給蓄積器110可配置為積聚與具有約5-30巴的范圍中的壓力的擺動蓄積器108的約20-25％一樣多的流體。在這種構(gòu)造中，擺動蓄積器108可以主要用于輔助擺動馬達(dá)49的運(yùn)動并提高機(jī)器效率，然而補(bǔ)給蓄積器110可以主要用作補(bǔ)給蓄積器以幫助減少在擺動馬達(dá)49中空洞的可能性。然而可以想到，若需要，則其它體積和/或壓力可以由擺動蓄積器108和補(bǔ)給蓄積器110所容納。

控制器100可配置為選擇性地使擺動蓄積器108充進(jìn)和排出，從而提高機(jī)器10的性能。特別地，由擺動馬達(dá)49設(shè)置的機(jī)具系統(tǒng)14的典型擺動運(yùn)動可包括在其期間擺動馬達(dá)49加速機(jī)具系統(tǒng)14的擺動移動的時(shí)間段，和在其期間擺動馬達(dá)49減速機(jī)具系統(tǒng)14的擺動移動的時(shí)間段。加速段可需要來自擺動馬達(dá)49的大量能量，其傳統(tǒng)上通過由泵58提供給擺動馬達(dá)49的加壓流體來實(shí)現(xiàn)，然而減速段可以產(chǎn)生以加壓流體的形式的大量能量，其傳統(tǒng)上通過排放到槽60而浪費(fèi)。加速段和減速段這兩者都需要擺動馬達(dá)49以將大量的液壓能量轉(zhuǎn)換為擺動動能，并反之亦然。然而在減速期間，通過擺動馬達(dá)49的加壓流體仍然包含大量的能量。如果減速段期間通過擺動馬達(dá)49的流體選擇性地聚集在擺動蓄積器108內(nèi)，那么該能量在隨后的加速段期間可通過擺動馬達(dá)49返回(即，排出)以及重新利用。在加速段期間擺動馬達(dá)49可通過選擇性地使擺動蓄積器108(經(jīng)由排出閥124、通道128、選擇閥120，以及第一腔室84和第二腔室管道86中的合適的一個(gè))將加壓流體獨(dú)自或與來自泵58的高壓流體一起排出到擺動馬達(dá)49的較高壓腔室來進(jìn)行輔助，從而以相同或更大的速率利用比其它方式可能獲得的較低泵功率獨(dú)自經(jīng)由泵58推動擺動馬達(dá)49。在減速段期間擺動馬達(dá)49可通過選擇性地使擺動蓄積器108使用離開擺動馬達(dá)49的流體充進(jìn)來進(jìn)行輔助，從而向擺動馬達(dá)49的運(yùn)動提供了額外的阻力并且降低了離開擺動馬達(dá)49的流體的限制和相關(guān)的冷卻要求。

控制器100可以與擺動回路52的不同部件相通以調(diào)節(jié)機(jī)器10的操作。例如，控制器100可在擺動回路52中與擺動控制閥56的元件相通?；诟鞣N操作員輸入和監(jiān)控參數(shù)(其下面將更詳細(xì)地進(jìn)行描述)，控制器100可配置為以協(xié)調(diào)的方式選擇性地激活擺動控制閥56來有效地執(zhí)行操作員所要求的機(jī)具系統(tǒng)14的移動。

控制器100可包括配合完成與本發(fā)明相符的任務(wù)的存儲器、第二存儲裝置、時(shí)鐘以及一個(gè)或多個(gè)處理器。許多市場上可買到的微處理器可以配置為執(zhí)行控制器100的功能。應(yīng)該理解，控制器100可容易地實(shí)施為一種能夠控制機(jī)器10的多種其它功能的通用機(jī)器控制器。各種已知的電路可與控制器100相關(guān)聯(lián)，其包括信號調(diào)節(jié)電路、通信電路以及其它合適的電路。應(yīng)該理解，控制器100可包括配置為根據(jù)本發(fā)明使控制器100操作的專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以及邏輯電路中的一個(gè)或多個(gè)。

在一個(gè)實(shí)施例中，由控制器100監(jiān)控的操作參數(shù)可包括在擺動和/或懸臂回路52、54內(nèi)的流體的壓力。例如，一個(gè)或多個(gè)壓力傳感器102可以策略性地位于第一腔室84和/或第二腔室管道86內(nèi)以感測相應(yīng)通道的壓力并產(chǎn)生指示送至控制器100的壓力的相應(yīng)信號?？梢韵氲?，若需要，任意數(shù)量的壓力傳感器102可放置于擺動和/或懸臂回路52、54內(nèi)的任何位置?？梢赃M(jìn)一步地想到，若需要，則其它操作參數(shù)(諸如，速度、溫度、粘性、密度等)也可以或可選地被監(jiān)控并用來調(diào)節(jié)液壓回路50的操作。

懸臂回路54除了其它之外還可包括由控制器100調(diào)制的懸臂控制閥202，其用來調(diào)節(jié)從泵58到液壓汽缸28以及從液壓汽缸28到槽60的加壓流體的流動。根據(jù)經(jīng)由輸入裝置48接收的操作員的請求，流體調(diào)節(jié)可起到提升或降低作業(yè)工具16圍繞相關(guān)聯(lián)的水平軸線的移動的作用(參照圖1)。

液壓汽缸28可各自實(shí)施為線性致動器，該線性致動器具有管狀殼體和布置成在殼體內(nèi)形成兩個(gè)分開的壓力腔室的活塞組件(例如，頭部腔室和桿腔室)。壓力腔室可選擇性地供應(yīng)加壓流體和排出加壓流體以使活塞組件在管狀殼體內(nèi)移位，從而改變液壓汽缸28的有效長度。進(jìn)入壓力腔室和從壓力腔室出來的流體的流速可與液壓汽缸28的速度有關(guān)，而兩個(gè)壓力腔室之間的壓力差可與由液壓汽缸28施加在相關(guān)聯(lián)的連桿構(gòu)件上的力有關(guān)。液壓汽缸28的膨脹和回縮可起到相對于作業(yè)表面26提升或降低作業(yè)工具16的作用。

懸臂控制閥202可通過頭端通道206和桿端通道108連接到液壓汽缸28?；趹冶劭刂崎y202的操作位置，頭端通道206和桿端通道208中的一個(gè)可經(jīng)由懸臂控制閥202連接到泵58，而頭端通道206和桿端通道208中的另一個(gè)可經(jīng)由懸臂控制閥202同時(shí)連接到槽60，從而形成了液壓汽缸28內(nèi)的活塞組件兩端的壓力差，該壓力差導(dǎo)致其膨脹或回縮。重大壓力差通常可在作業(yè)工具16的提升或降低移動期間，尤其當(dāng)作業(yè)工具16嚴(yán)重負(fù)荷時(shí)降低移動期間存在于頭部腔室和桿腔室之間。也就是說，降低移動期間，頭端通道206可運(yùn)載流體，該流體具有比同時(shí)在在桿端通道208內(nèi)運(yùn)載的流體的壓力還大的壓力。

泵58可產(chǎn)生一股加壓流體，其具有至少部分地由位于懸臂回路54內(nèi)的致動器的與操作員所請求的移動相適應(yīng)的需求來確定的壓力水平和/或流速。若需要，則單向閥216可設(shè)置在位于泵58和懸臂控制閥202之間的排出通道82內(nèi)，以提供從泵59到懸臂回路54的單向流的加壓流體。排出通道82可在懸臂回路54內(nèi)經(jīng)由懸臂控制閥202連接到頭端和桿端通道206、208。

在所公開的示例性實(shí)施例中，懸臂控制閥202可以與擺動控制閥56大體相同。特別地，懸臂控制閥202可具有元件，該元件可移動以控制液壓汽缸28的膨脹和回縮以及機(jī)具系統(tǒng)14的相應(yīng)提升和降低運(yùn)動。具體地說，懸臂控制閥202可包括頭端供應(yīng)元件218、頭端排出元件220、桿端供應(yīng)元件222以及桿端排出元件224，其全部設(shè)置在共用塊或殼體226內(nèi)。頭端和桿端供應(yīng)元件218、222可并行地連接到排出通道82以調(diào)節(jié)用來自泵58的流體填充它們相應(yīng)的腔室，而頭端和桿端排出元件220、224可并行地連接到回流通道228以調(diào)節(jié)相應(yīng)腔室的流體排出至槽60。補(bǔ)給閥230，例如單向閥，可設(shè)置在回流通道228和頭端排出元件220的出口之間以及回流通道228和桿端排出元件224的出口之間。

為了使液壓汽缸28延伸，頭端供應(yīng)元件218可移位以使來自泵58的加壓流體經(jīng)由排出通道82和頭端通道206進(jìn)入液壓汽缸28的頭部腔室中，而桿端排出元件224可移位以使來自桿腔室的流體經(jīng)由桿端通道208和回流通道228排出至槽60。為了使液壓汽缸28縮回，桿端供應(yīng)元件222可移位以將桿腔室與來自泵58的加壓流體連通，而頭端排出元件220可移位以使來自頭部腔室的流體排出至槽60?？梢韵氲?，若需要，則懸臂控制閥202的供應(yīng)和排出功能(即，四個(gè)不同的供應(yīng)和排出元件)都可選地通過與頭部腔室相關(guān)聯(lián)的單個(gè)閥元件和與桿腔室相關(guān)聯(lián)的單個(gè)閥元件，或者通過與頭部和桿腔室都相關(guān)聯(lián)的單個(gè)閥元件來執(zhí)行。

懸臂控制閥202的供應(yīng)和排出元件218-224可響應(yīng)于由控制器100發(fā)出的流速和/或位置指令而通過螺線管移動來抵抗彈性偏置。特別地，液壓汽缸28可以以與進(jìn)入頭部和桿腔室的以及從頭部和桿腔室出來的流體的流速相適應(yīng)的速度來延伸和回縮。相應(yīng)地，為了達(dá)到操作員所需的提升速度，基于假定或測定壓力降的指令可發(fā)送到供應(yīng)和排出元件218-224的螺線管(未示出)，從而使它們在液壓汽缸28中打開對應(yīng)于必需的流體流速的量。該指令可以是由控制器100發(fā)出的流速指令或閥元件位置指令的形式。可以想到，若需要，則閥218-224中的一個(gè)或多個(gè)可選地為導(dǎo)向操作和/或?qū)蜉o助。

在某些實(shí)施例中，壓力補(bǔ)償器232可包含在懸臂回路54內(nèi)且可與懸臂控制閥202相關(guān)聯(lián)。在所公開的實(shí)例中，壓力補(bǔ)償器232設(shè)置在處于懸臂控制閥202的上游位置上的排出通道82內(nèi)。在此位置上，壓力補(bǔ)償器232可配置為在波動期間以由懸臂回路54與擺動回路52和/或回路55的相互作用引起的供應(yīng)壓力將大體上恒定流速的流體供應(yīng)到懸臂控制閥202。

如同擺動回路52，懸臂回路54也可以安裝在能量回收模塊(ERM)234內(nèi)，該能量回收模塊(ERM)234配置為選擇性地提取且回收來自由液壓汽缸28排出的廢流體中的能量。ERM 234除了其它之外可包括懸臂蓄積器236(其配置為通過第一充氣閥238和第二充氣閥240選擇性地與液壓汽缸28流體相通)和由蓄積的流體選擇性地驅(qū)動的馬達(dá)241。通道242可從頭端通道206延伸穿過充氣閥238到懸臂蓄積器236，以及通道244從回流通道228延伸穿過充氣閥240到懸臂蓄積器236(以及蓄積器236與馬達(dá)241的進(jìn)口之間)。一個(gè)或多個(gè)單向閥246可設(shè)置在通道242和/或244內(nèi)以分別地促使單向流體流進(jìn)入懸臂蓄積器236中和/或從回流通道228中出來。第一充氣閥238和第二充氣閥240可響應(yīng)于來自控制器100的指令而選擇性地移動以將頭端通道206和/或回流通道228與懸臂蓄積器236流體相通而用于流體充進(jìn)的目的。類似地，第二充氣閥240可選擇性地移動以將懸臂蓄積器236與馬達(dá)241的進(jìn)口流體相通而用于排出目的。

懸臂回路54的懸臂蓄積器236可以類似于擺動回路52的擺動蓄積器108和補(bǔ)給蓄積器110。具體地說，懸臂蓄積器236可以體現(xiàn)為填充有可壓縮氣體的壓力容器，其被配置為儲存加壓流體以供液壓汽缸28在未來使用。可壓縮氣體可以包括(例如)氮?dú)?、氬氣、氦氣或另一種適當(dāng)?shù)目蓧嚎s氣體。當(dāng)與懸臂蓄積器236連通的流體超過懸臂蓄積器236的壓力時(shí)，流體可以流入懸臂蓄積器236。因?yàn)槠渲械臍怏w是可壓縮的，所以其可以用作彈簧并且隨著流體流入懸臂蓄積器236中而壓縮。當(dāng)通道244內(nèi)的流體壓力下降到低于懸臂蓄積器236的壓力時(shí)，壓縮空氣可膨脹并且迫使來自懸臂蓄積器236內(nèi)的流體流出?？梢韵氲?，若需要，懸臂蓄積器236可以選地體現(xiàn)為隔膜/彈性偏置或氣囊式蓄積器。

在所公開的實(shí)施例中，懸臂蓄積器236的大小可以與擺動蓄積器108的大小為相同于或更小，但是被配置為使流體保持為較低壓力。具體地說，懸臂蓄積器236可以具有約50-100L的體積，并且可以被配置為適應(yīng)約80-150巴的壓力。然而，可以想到，若需要，懸臂蓄積器236可以適應(yīng)其它體積和壓力。

第一充氣閥238和第二充氣閥240中的每一個(gè)可以是螺線管操作的可變位置二通閥，其可響應(yīng)于來自控制器100的命令而移動以允許流體從相應(yīng)通道進(jìn)入懸臂蓄積器236且使來自懸臂蓄積器236的流體經(jīng)由通道244進(jìn)入馬達(dá)241。具體地說，每個(gè)充氣閥238、240可以包括閥元件，其可從禁止流體流的第一位置(圖2中所示)朝流體(基本上未受閥元件限制)可以自由地進(jìn)入和/或流出懸臂蓄積器236的第二位置(未示出)移動。當(dāng)閥元件遠(yuǎn)離第一位置(即，在第二位置中或在第一位置與第二位置之間的中間位置中)且相應(yīng)通道中的流體的壓力超過懸臂蓄積器236內(nèi)的流體的壓力時(shí)，流體可以移動至懸臂蓄積器236中并且填充懸臂蓄積器236(即，對懸臂蓄積器236充氣)。同樣地，當(dāng)充氣閥240的閥元件在第二或中間位置中且懸臂蓄積器236內(nèi)的壓力超過通道244內(nèi)的壓力時(shí)，流體可以流出懸臂蓄積器236并且經(jīng)由通道244進(jìn)行至馬達(dá)241。閥元件可響應(yīng)于來自控制器100的命令而朝向第一位置被彈性偏置且移動到第一位置和第二位置之間的任何位置，從而改變流體進(jìn)入懸臂蓄積器236中的流體的流速。

在某些實(shí)施例中，減壓閥布置247可以與懸臂蓄積器236相關(guān)聯(lián)。減壓閥布置247可以包括設(shè)置成與限流器250平行的減壓閥248(限流閥250和減壓閥248二者均位于懸臂蓄積器236與槽60之間)。減壓閥248通?？梢允顷P(guān)閉的，但是選擇性地移動至通流位置以釋放懸臂蓄積器236內(nèi)的流體的壓力。限流器250可以被配置為將一定量的流體不斷地從懸臂蓄積器236泄漏至槽60。附加的壓力傳感器102可以在懸臂蓄積器236與減壓閥布置247之間的位置處與懸臂蓄積器236相關(guān)聯(lián)以產(chǎn)生被引導(dǎo)至控制器100的對應(yīng)壓力信號。

旁路布置245可以延伸在通道242與244之間。旁路布置245可以包括設(shè)置在旁路通道251內(nèi)的旁路控制閥。旁路控制閥249可以是螺線管操作的可變位置二通閥，其可以響應(yīng)于來自控制器100的命令移動以允許來自液壓汽缸28的流體選擇性地繞過懸蓄積器236并且直接流至馬達(dá)241。具體地說，控制閥249可以包括閥元件，其可從禁止流體流通過相應(yīng)閥的第一位置(圖2中所示)朝流體可以基本上無限制地從通道242自由地流至通道244且不曾進(jìn)入或流出蓄積器236的第二位置(未示出)移動。閥元件可響應(yīng)于來自控制器100的命令而朝向第一位置被彈性偏置且移動到第一位置和第二位置之間的任何位置，從而改變流體通過旁路通道251的流速?？梢韵Ｍ?例如)當(dāng)蓄積器236已經(jīng)充滿加壓流體、從液壓汽缸28中排放的流體小于蓄積器236的壓力但仍然足夠高至驅(qū)動馬達(dá)241和/或馬達(dá)241處直接需要?jiǎng)恿η倚罘e器236供應(yīng)的蓄積的流體不足時(shí)繞開蓄積器236。

馬達(dá)241可以用于將以加壓流體的形式存儲在懸臂蓄積器236中的能量(和/或呈以經(jīng)由旁路通道251從液壓汽缸28中排放的加壓流體的形式的能量)轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。具體地說，馬達(dá)241可以經(jīng)由通道244和充氣閥240流體地連接為平行于回流通道228(單向閥246下游)和懸臂蓄積器236二者。在此配置中，來自任一通道的流體可以被引導(dǎo)通過馬達(dá)241并且由此用來驅(qū)動馬達(dá)241。

在所描述的實(shí)例中，馬達(dá)241是可變排量液壓馬達(dá)，其機(jī)械地聯(lián)接至發(fā)動機(jī)59、泵58的輸入軸和/或另一旋轉(zhuǎn)裝置。借助于此聯(lián)接，馬達(dá)241在由加壓流體驅(qū)動時(shí)可以機(jī)械地輔助發(fā)動機(jī)59(例如，給發(fā)動機(jī)59的已經(jīng)旋轉(zhuǎn)輸出增加動力或輔助啟動發(fā)動機(jī)59)、泵58和/或另一旋轉(zhuǎn)裝置。馬達(dá)241可以在泵58具有正排量時(shí)輔助泵58和發(fā)動機(jī)59，或替代地可以在泵58具有中性排量上僅輔助發(fā)動機(jī)59。另外，在某些實(shí)施例中，發(fā)動機(jī)59可以選擇性地驅(qū)動馬達(dá)241以增加被引導(dǎo)通過馬達(dá)241并且返回循環(huán)至液壓汽缸28的流體的壓力。

一個(gè)或多個(gè)控制閥可以與馬達(dá)241的出口相關(guān)聯(lián)并且用于調(diào)節(jié)馬達(dá)241的操作。在所公開的實(shí)施例中，示出了三個(gè)不同的控制閥，包括全部平行連接至馬達(dá)241的出口的容器控制閥252、桿端控制閥254和頭端控制閥256。容器控制閥252可以位于馬達(dá)241與槽60之間、汲取通道258內(nèi)。桿端控制閥254可以位于馬達(dá)241與桿端通道208之間、桿端回流通道260內(nèi)。頭端控制閥256可以位于馬達(dá)241與頭端通道206之間(例如，經(jīng)由通道242)、頭端回流通道262內(nèi)。一個(gè)或多個(gè)單向閥264可以與通道258至262中的一個(gè)或多個(gè)相關(guān)聯(lián)以幫助確保這些通道內(nèi)的單向流。

控制閥252-256中的每一個(gè)可以是螺線管操作的可變位置二通閥，其可響應(yīng)于來自控制器100的命令移動以允許來自馬達(dá)241的流體進(jìn)入槽60、液壓汽缸28的頭端或液壓汽缸28的桿端，由此完成不同目的。具體地說，每個(gè)控制閥252至256可以包括閥元件，其可從禁止流體流通過相應(yīng)閥的第一位置(圖2中所示)朝流體可以未被對應(yīng)閥元件限制地自由流動的第二位置(未示出)移動。閥元件可響應(yīng)于來自控制器100的命令而朝向第一位置被彈性偏置且移動到第一位置和第二位置之間的任何位置，從而改變流體通過相應(yīng)閥的流速和/或壓力。可以想到，若需要，則閥252-256中的一個(gè)或多個(gè)可選地為導(dǎo)向操作和/或?qū)蜉o助。

控制閥252-256中的任何一個(gè)或多個(gè)可以單獨(dú)和/或同時(shí)操作(即，移動至第二或中間位置)以完成不同目的。例如，為了從通過馬達(dá)241的流體中提取最大量的能量(例如，在發(fā)動機(jī)啟動事件期間)，應(yīng)當(dāng)在馬達(dá)241兩端產(chǎn)生最大壓降。當(dāng)馬達(dá)241下游的壓力為最低時(shí)，可以發(fā)生此最大壓降。在大部分情況中，當(dāng)僅使用容器控制閥252時(shí)可以發(fā)生最大壓降，且對應(yīng)的元件完全移動至第二位置。然而，在某些情況下，可以通過僅僅或連同容器控制閥252一起使用桿端控制閥254和頭端控制閥256中的一個(gè)來產(chǎn)生更大壓降。例如，在超速條件期間、當(dāng)液壓汽缸28的膨脹腔室在其中產(chǎn)生負(fù)壓時(shí)，情況可能如此。類似地，當(dāng)從液壓汽缸28的頭端腔室中汲取的流體通過馬達(dá)241時(shí)，僅該流體的部分可歸因于腔室之間的幾何形狀差異而被液壓汽缸28的桿端腔室消耗。在此情況中，一定量的流體可以經(jīng)由容器控制閥252引導(dǎo)至槽60中，而剩余流體可以經(jīng)由桿端控制閥254行進(jìn)至桿端腔室。桿端控制閥254和頭端控制閥256通常無法一起使用。

當(dāng)使用桿端控制閥254和頭端控制閥256中的一個(gè)時(shí)，通過馬達(dá)241的流體可以被引導(dǎo)回液壓汽缸28。這可以實(shí)現(xiàn)若干目的。例如，與通過馬達(dá)241的流體相關(guān)聯(lián)的能量可以首先被回收并且用于驅(qū)動發(fā)動機(jī)59和/或泵58，由此改進(jìn)機(jī)器10的效率。替代地，在將能量傳遞至馬達(dá)241之后，可以使用流體以用于液壓汽缸28內(nèi)幫助減小空隙的內(nèi)部再生。在超速條件期間，液壓汽缸內(nèi)可能不需要在流體返回再循環(huán)至液壓汽缸28之前由馬達(dá)241消除的能量，因?yàn)榉祷氐牧黧w在此情況中僅僅可以用來禁止空隙且不會用來移動液壓汽缸28。另外，不一定要求泵58消耗盡可能多的能量來在超速條件期間向液壓汽缸28提供流體。最后，當(dāng)發(fā)動機(jī)59驅(qū)動馬達(dá)241時(shí)，馬達(dá)241可能能夠在非超速條件期間進(jìn)一步增加返回再引導(dǎo)至液壓汽缸28的流體的壓力。

在某些實(shí)施例中，附加的減壓閥266可以與馬達(dá)241的出口相關(guān)聯(lián)。減壓閥266可以被設(shè)置在馬達(dá)241與回流通道228之間。減壓閥266通?？梢允顷P(guān)閉的，但是選擇性地移動至通流位置以緩解馬達(dá)241下游的流體的壓力(例如，當(dāng)馬達(dá)241增加流過其中的流體的壓力時(shí))。附加的壓力傳感器102可以與馬達(dá)241相關(guān)聯(lián)，并且位于馬達(dá)241與減壓閥266之間的位置處以產(chǎn)生被引導(dǎo)至控制器100的對應(yīng)壓力信號?；谌齻€(gè)壓力信號，控制器100可能能夠適當(dāng)?shù)乜刂崎y252-256的操作。

擺動回路52和懸臂回路54可以互連以用于流動共享、能量回收和/或發(fā)動機(jī)啟動目的。例如，公共回流通道268可以延伸在擺動回路52與懸臂回路54之間。公共回流通道268可以將來自擺動回路52的回流通道88與來自懸臂回路54的回流通道228連接。以此方式，補(bǔ)給蓄積器110可以填充有來自回路52、54二者的流體，且同樣地，補(bǔ)給蓄積器110可以經(jīng)由單向閥246將流體提供至回路52、54二者和馬達(dá)241。最后，公共蓄積器通道272可以從擺動回路52的擺動蓄積器108延伸以與懸臂回路54的通道244連接，且控制閥270可以被設(shè)置在通道272內(nèi)以調(diào)節(jié)回路52、54之間的流體的流動。運(yùn)用此配置，來自擺動蓄積器108的加壓流體可以經(jīng)由公共蓄積器通道272、閥270、通道244和第二充氣閥240行進(jìn)至懸臂蓄積器236，且反之亦然。同樣地，來自擺動蓄積器108的加壓流體可以行進(jìn)通過馬達(dá)241并且由馬達(dá)241經(jīng)由公共蓄積器通道272、閥270和通道244(例如，在發(fā)動機(jī)啟動事件期間)轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。在所公開的實(shí)施例中，閥270是導(dǎo)向輔助(例如，利用來自擺動蓄積器108的流體的壓力在內(nèi)部進(jìn)行導(dǎo)向輔助)的螺線管操作的閥。

在某些實(shí)施例中，蓄積器回流通道(未示出)可以被包括并且用于將馬達(dá)241的出口與公共蓄積器通道272連接以將流出馬達(dá)241的高壓流體引導(dǎo)至擺動回路52中(例如，引導(dǎo)至擺動蓄積器108中)和/或引導(dǎo)至懸臂回路54中(例如，引導(dǎo)至懸臂蓄積器236中)?？刂崎y(例如，馬達(dá)、頭端控制閥、桿端控制閥或另一分離的控制閥中的一個(gè))可以被設(shè)置在共同蓄積器回流通道內(nèi)，并且可移動以將回流引導(dǎo)至期望回路中。

控制器100可以被配置為選擇性地使懸臂蓄積器236充氣和排放，由此改進(jìn)機(jī)器10的性能。具體地說，由液壓汽缸28放置的機(jī)具系統(tǒng)14的運(yùn)動可以由期間液壓汽缸28將機(jī)具系統(tǒng)14升高的時(shí)間段和期間液壓汽缸降低機(jī)具系統(tǒng)14的時(shí)間段組成。升高段可需要來自液壓汽缸28且常規(guī)上借助于由泵58供應(yīng)至液壓汽缸28的加壓流體實(shí)現(xiàn)的大量能量，而降低段可以常規(guī)上浪費(fèi)的被排放至槽60中的加壓流體的形式產(chǎn)生大量能量。升高和降低段可需要液壓汽缸28將大量液壓能量轉(zhuǎn)換為動能，且反之亦然。然而，在降低期間通過液壓汽缸28的加壓流體仍然含有大量能量。如果從液壓汽缸28中排放的流體在降低段期間選擇性地收集在懸臂蓄積器236內(nèi)，那么此能量可在隨后的升高段期間返回至(即，排放至)液壓汽缸28并且由液壓汽缸28再用。泵58(和發(fā)動機(jī)59)可以在升高段期間通過選擇性地導(dǎo)致懸臂蓄積器236通過馬達(dá)241(經(jīng)由第二充氣閥240和通道244)排放加壓流體而輔助，由此在小于可以其它方式獲得的發(fā)動機(jī)動力的發(fā)動機(jī)動力下以相同或更大速率驅(qū)動泵58。

在可替代實(shí)施例中，控制器100可以被配置為另外或替代地在機(jī)具系統(tǒng)14的降低期間(或任何其它時(shí)間)將從懸臂蓄積器236中排放的流體引導(dǎo)至擺動回路52中(例如，引導(dǎo)至擺動蓄積器108中)以輔助擺動馬達(dá)49的運(yùn)動。同樣地，控制器100可以被配置為另外或替代地將從擺動蓄積器108中排放的流體引導(dǎo)至懸臂蓄積器236中和/或引導(dǎo)通過馬達(dá)241。類似地，控制器100可以另外或替代地將從馬達(dá)241中排放的流體引導(dǎo)至擺動蓄積器108和懸臂蓄積器236中的一個(gè)或兩個(gè)。

控制器100還可以被配置為結(jié)合懸臂回路54執(zhí)行某個(gè)版本的峰值調(diào)節(jié)。例如，當(dāng)泵58和發(fā)動機(jī)59在升高操作模式期間具有過量的容量(即，大于懸臂回路54在操作員請求時(shí)移動作業(yè)工具16所需要的容量的容量)時(shí)，控制器100可以被配置為導(dǎo)致懸臂蓄積器236利用(例如，經(jīng)由控制閥202、頭端通道206、通道242、單向閥246和第一充氣閥238)流出泵58的流體充氣。在此充氣期間，可能必須將液壓汽缸28的出口流動限制為來自泵58的流體的全部流速，使得剩余流動可以被迫進(jìn)入懸臂蓄積器236中。接著，在泵58和/或發(fā)動機(jī)59的容量不足以充分對液壓汽缸28提供動力的時(shí)間期間，先前從泵58收集在懸臂蓄積器236內(nèi)的高壓流體可以上述方式通過馬達(dá)241排放以輔助發(fā)動機(jī)59和泵58。

控制器100可以進(jìn)一步被配置為結(jié)合擺動回路52和懸臂回路54二者執(zhí)行峰值調(diào)節(jié)。具體地說，來自泵58的過量流體可以借助于回路之間的公共蓄積器通道272引導(dǎo)并且存放在擺動蓄積器108或懸臂蓄積器236中的任一個(gè)內(nèi)。

在某些實(shí)施例中，可以僅僅或結(jié)合馬達(dá)241使用電啟動馬達(dá)274以啟動發(fā)動機(jī)59。啟動馬達(dá)274可以被供應(yīng)來自機(jī)載電池(未示出)的動力、由控制器100調(diào)節(jié)并且以任何常規(guī)方式連接至發(fā)動機(jī)59。

如下文將更詳細(xì)地描述，可存在發(fā)動機(jī)59關(guān)閉且操作員請求作業(yè)工具16的運(yùn)動的時(shí)間。當(dāng)這發(fā)生時(shí)，在發(fā)動機(jī)59保持關(guān)閉和/或在發(fā)動機(jī)啟動時(shí)可通過使用蓄積的高壓流體適應(yīng)運(yùn)動。圖3至圖5是液壓回路50的簡圖，其描繪了可用于控制此功能性的不同配置。

如圖3的簡圖中所示，控制閥400可以用于當(dāng)發(fā)動機(jī)59關(guān)閉和/或啟動時(shí)選擇性地控制流體從擺動蓄積器108至液壓汽缸28、36、38和/或擺動馬達(dá)49(“致動器”)的流動。在這些情況期間，當(dāng)機(jī)器10的操作員操控輸入裝置48以請求致動器的運(yùn)動時(shí)，來自擺動蓄積器108的加壓流體可以經(jīng)由控制閥400(例如，借助于排出通道82)被提供至特定致動器的對應(yīng)回路(52、54、55)。在發(fā)動機(jī)操作期間，只要加壓流體在擺動蓄積器108內(nèi)是可用的，被引導(dǎo)至致動器的流體便可以僅僅來源于泵58、僅僅來源于擺動蓄積器108或來自不同來源的組合。當(dāng)加壓流體在擺動蓄積器108內(nèi)不可用且發(fā)動機(jī)59操作時(shí)，所需要的流體可以僅僅由泵58提供。無論泵58何時(shí)具有過量的容量，來自泵58的高壓流體可均以選擇性地用于經(jīng)由閥400對擺動蓄積器108充氣。從擺動馬達(dá)49中排放的流體同樣地可以(例如，經(jīng)由閥134)引導(dǎo)至擺動蓄積器108中，前提是流體具有足夠高的壓力。否則，從擺動馬達(dá)49中排放的流體可以經(jīng)由閥56和通道88或經(jīng)由通道268、馬達(dá)241(參照圖2)和閥252引導(dǎo)至槽60。

圖4示出了另一個(gè)實(shí)施例，其中當(dāng)發(fā)動機(jī)59關(guān)閉和/或啟動時(shí)(例如，當(dāng)泵58并未對流體加壓或?qū)μ倭黧w加壓時(shí))，可使用蓄積的流體以對液壓汽缸28、36、38和/或擺動馬達(dá)49(“致動器”)中的任一個(gè)提供動力。在圖4的實(shí)施例中，液壓回路50包括通過控制閥400將先前收集的高壓流體供應(yīng)至排出通道82的附加蓄積器(例如，啟動蓄積器)402。蓄積器402可以具有大于擺動蓄積器108和懸臂蓄積器236的大小和/或壓力。例如，蓄積器402可以被配置為收集具有約350巴或更高壓力的35L或更多流體。

收集在蓄積器402內(nèi)的流體可以來源于不同來源的任何組合。例如，流體可以通過閥404從擺動回路52(例如，從馬達(dá)49和/或擺動蓄積器108)引導(dǎo)至蓄積器402中。另外地或可替代地，流體可以經(jīng)由閥406從排出通道82(即，從泵58)和/或經(jīng)由閥408從馬達(dá)241引導(dǎo)至蓄積器402中。最后，流體可以經(jīng)由閥410從懸臂回路54(例如，從液壓汽缸28和/或懸臂蓄積器236)引導(dǎo)至蓄積器402中。因?yàn)閼冶刍芈?4內(nèi)的壓力可以大致上低于蓄積器402內(nèi)所需的壓力，所以來自懸臂回路54的流體可以在被引導(dǎo)至蓄積器402中之前首先被引導(dǎo)通過增壓器412和單向閥414。增壓器412可以基本上由于泵元件聯(lián)接的馬達(dá)元件組成，該馬達(dá)元件是由來自懸臂回路54的加壓流體驅(qū)動以對泵元件提供動力并且將來自槽60的流體加壓至更高壓力。閥404-410可以基本上是相似的，并且包括比例閥元件，該比例閥元件是可抵著彈性偏置操作至完全關(guān)閉位置與完全打開位置之間的任何位置的螺線管。

圖5說明又另一個(gè)實(shí)施例，其中當(dāng)發(fā)動機(jī)59關(guān)閉和/或啟動時(shí)(例如，當(dāng)泵58并未對流體加壓或?qū)μ倭黧w加壓時(shí))，可使用蓄積在懸臂回路54內(nèi)的流體以對液壓汽缸28、36、38和/或擺動馬達(dá)49(“致動器”)中的任一個(gè)提供動力。在圖5的實(shí)施例中，液壓回路50無需附加的蓄積器402，反而使用懸臂蓄積器236(類似于圖3的實(shí)施例利用擺動蓄積器108的方式)。例如，控制閥400可以被配置為從懸臂蓄積器236接收流體，并且通過增壓器412和單向閥414將流體選擇性地引導(dǎo)至排出通道82中。

來自圖3至圖5的任何實(shí)施例的控制閥400可以呈現(xiàn)本領(lǐng)域中已知的任何形式。例如，控制閥400可體現(xiàn)可移動至關(guān)閉位置與完全打開位置之間的任何位置的螺線管操作的比例控制閥。且控制閥400的運(yùn)動可以基于流體流入和/或流出致動器的期望流速、蓄積的流體的測量壓力和/或泵58的受監(jiān)測操作條件來控制。在另一個(gè)實(shí)施例中，控制閥400可為負(fù)載感測閥，其中流體的流速可基于通過控制閥400的流體的壓力和由泵58排放的流體的壓力而調(diào)節(jié)。在又另一個(gè)實(shí)施例中，控制閥400可以進(jìn)行壓力補(bǔ)償。具體地說，控制閥400可包括壓力補(bǔ)償元件，其移動以幫助確保通過閥400的流體的流速(或給定打開面積)保持基本上恒定和可靠，而無關(guān)于壓力波動。

圖6和圖7說明發(fā)動機(jī)和液壓回路控制的不同方法。圖6和圖7將在下文進(jìn)行更詳細(xì)地描述以進(jìn)一步說明所公開的概念。

工業(yè)實(shí)用性

所公開的液壓回路可以應(yīng)用于執(zhí)行基本上重復(fù)工作循環(huán)(涉及作業(yè)工具的擺動和/或升降運(yùn)動)的任何機(jī)器。所公開的液壓回路可以幫助通過在工作循環(huán)的不同階段期間利用蓄積器輔助作業(yè)工具的運(yùn)動來改進(jìn)機(jī)器性能和效率。另外，所公開的液壓回路可以幫助通過以數(shù)種不同方式(包括當(dāng)相關(guān)發(fā)動機(jī)在空轉(zhuǎn)周期期間關(guān)閉時(shí)重啟相關(guān)發(fā)動機(jī))獲取和再用以其它方式浪費(fèi)的能量來改進(jìn)機(jī)器效率。現(xiàn)在將詳細(xì)地描述液壓回路50的控制。

在機(jī)器10操作期間，發(fā)動機(jī)59可以驅(qū)動泵58以從槽60中汲取流體并且對流體加壓。加壓流體可以(例如)經(jīng)由頭端供應(yīng)元件218被引導(dǎo)至液壓汽缸28的頭端腔室中，同時(shí)可以允許流體經(jīng)由桿端汲取元件224流出液壓汽缸28的桿端腔室。此操作可以導(dǎo)致液壓汽缸28延伸和升高懸臂24。

在某些應(yīng)用中，先前收集在懸臂蓄積器236內(nèi)的流體可以輔助懸臂24的升高。例如，來自懸臂蓄積器236內(nèi)的加壓流體可以通過充氣閥240和通道244引導(dǎo)至馬達(dá)241。此流體可以由馬達(dá)241加壓并且經(jīng)由頭端控制閥256和通道262引導(dǎo)至液壓汽缸28的頭端腔室。如所期，此流體可以補(bǔ)充來自泵58的流體的供應(yīng)或可以是用于升高懸臂24的流體的唯一來源。因?yàn)閼冶坌罘e器236內(nèi)的流體可能已經(jīng)被加壓至某個(gè)程度，所以將流體進(jìn)一步加壓所需要的能量可小于泵58將從槽60中汲取的流體完全加壓所需的能量。因此，可以通過使用來自懸臂蓄積器236的流體幫助升高懸臂24來實(shí)現(xiàn)節(jié)約。

類似地，從液壓汽缸28的桿端腔室中排放的流體可以選擇性地收集在懸臂蓄積器236內(nèi)和/或用于驅(qū)動馬達(dá)241。即，在某些應(yīng)用中，從液壓汽缸28中排放的流體可以具有高壓。例如，當(dāng)懸臂24與作業(yè)表面26接合且框架42的部分升高而遠(yuǎn)離作業(yè)表面26時(shí)，機(jī)器10的高度可以在懸臂24升高期間(即，框架42下降期間)將從桿端腔室中排放的流體加壓。加壓流體可以從桿端汲取元件224引導(dǎo)通過回流通道228、經(jīng)過單向閥246和通過馬達(dá)241(即，以驅(qū)動馬達(dá)241)或經(jīng)由充氣閥240進(jìn)入通道244和懸臂蓄積器236中。通過利用流體驅(qū)動馬達(dá)241，流體內(nèi)所含的一定能量可以被傳送至發(fā)動機(jī)59和/或泵58，由此改進(jìn)機(jī)器10的效率。

懸臂24的下降可以類似方式實(shí)現(xiàn)。具體地說，由泵58加壓的流體可以經(jīng)由桿端供應(yīng)元件222被引導(dǎo)至液壓汽缸28的桿端腔室中，同時(shí)可以允許流體經(jīng)由頭端汲取元件220流出液壓汽缸28的頭端腔室。此操作可以導(dǎo)致液壓汽缸28縮回和降低懸臂24。

在某些應(yīng)用中，先前收集在懸臂蓄積器236內(nèi)的流體可以輔助懸臂24的下降。例如，來自懸臂蓄積器236內(nèi)的加壓流體可以通過充氣閥240和通道244引導(dǎo)至馬達(dá)241。此流體可以通過馬達(dá)241進(jìn)一步加壓(或替代地可以通過馬達(dá)241從此流體中吸收能量)，且接著經(jīng)由桿端控制閥254和通道260引導(dǎo)至液壓汽缸28的桿端腔室。根據(jù)需要，此流體可以補(bǔ)充來自泵58的流體的供應(yīng)或可以是用于降低懸臂24的流體的唯一來源。如上所述，減少泵58上的負(fù)載可以改進(jìn)機(jī)器10的效率。

類似地，從液壓汽缸28的頭端腔室中排放的流體可以選擇性地收集在懸臂蓄積器236內(nèi)和/或用于驅(qū)動馬達(dá)241。即，在某些應(yīng)用中，從液壓汽缸28中排放的流體可以具有高壓。例如，當(dāng)懸臂24裝載有材料時(shí)，通過懸臂24作用的材料(和懸臂24、斗桿30和作業(yè)工具16)的重量可以在懸臂24的下降期間將從液壓汽缸28的頭端腔室中排放的流體加壓。加壓流體可以從頭端腔室引導(dǎo)經(jīng)過單向閥246并且通過充氣閥238進(jìn)入懸臂蓄積器236中。另外地或可替代地，從液壓汽缸28的頭端腔室中排放的流體可以通過通道242、旁路控制閥249和通道244引導(dǎo)至馬達(dá)241。此高壓流體接著可以驅(qū)動馬達(dá)241以對發(fā)動機(jī)59和/或泵58供能。

圖6示出了用于選擇性地關(guān)閉和重啟發(fā)動機(jī)59、改進(jìn)空轉(zhuǎn)時(shí)間周期期間機(jī)器10的效率的控制方法。如參照圖6的流程圖，可以在發(fā)動機(jī)59已經(jīng)操作(步驟300)之后開始控制?？刂破?00可以接著檢查操作員是否在機(jī)器10內(nèi)側(cè)且活動地操作機(jī)器10(步驟302)?？刂破?00可以基于本領(lǐng)域中已知的任何數(shù)量的參數(shù)確定操作員在機(jī)器10內(nèi)側(cè)且活動地操作機(jī)器10。例如，操作員可以基于安全帶傳感器、門傳感器或另一類似傳感器確定為在站22內(nèi)側(cè)，且基于輸入裝置48的檢測運(yùn)動確定為活動地操作機(jī)器10。如果操作員在機(jī)器10內(nèi)側(cè)并且活動地操作機(jī)器10，那么控制可以返回至步驟300。

當(dāng)控制器100確定操作員不在機(jī)器10內(nèi)側(cè)或在機(jī)器10內(nèi)側(cè)但未活動地操作機(jī)器10(例如，持續(xù)至少最小閾值時(shí)間周期)時(shí)，控制器100可以檢查是否確定關(guān)閉發(fā)動機(jī)59(步驟304)。在某些情況下，關(guān)閉發(fā)動機(jī)59可導(dǎo)致?lián)p壞發(fā)動機(jī)59和/或其它機(jī)器部件或面臨非所需情況。這些情況可以發(fā)生于發(fā)動機(jī)59以高于或低于期望范圍的速度操作時(shí)、發(fā)動機(jī)59的排氣處理裝置正經(jīng)歷再生事件時(shí)、發(fā)動機(jī)59的溫度落在期望范圍之外時(shí)、電池電量太低而無法重啟發(fā)動機(jī)時(shí)等?？刂破?00可以通過檢查這些條件的狀態(tài)確定是否關(guān)閉發(fā)動機(jī)59。如果控制器100確定不關(guān)閉發(fā)動機(jī)59，那么控制可以返回至步驟300。否則，控制器100可以暫停預(yù)定時(shí)間周期(步驟306)，且接著為了冗余目的而再次執(zhí)行檢查(步驟308)。在一個(gè)實(shí)施例中，暫?？梢猿掷m(xù)約15秒鐘?？梢韵氲剑绻枰脑捒梢允÷圆襟E306和308。

在步驟308之后，控制器100可以檢查操作員是否在步驟304至308完成期間變得活動(步驟310)。如果操作員已在此時(shí)間期間起始輸入裝置48的運(yùn)動，那么控制可以返回至步驟300。然而，如果在步驟310處，控制器100確定操作員保持不活動，那么控制器100可以檢查擺動蓄積器108是否已蓄積足夠的流體來液壓地重啟發(fā)動機(jī)59(步驟312)。具體地說，基于擺動蓄積器108內(nèi)的流體的壓力，控制器100可能能夠(例如，基于存儲在存儲器中的圖)確定是否存在足夠多體積的流體來重啟發(fā)動機(jī)59。應(yīng)當(dāng)注意的是，控制器100可以被配置為歸因于擺動蓄積器108的較高壓力容量而主要使用擺動蓄積器108來重啟發(fā)動機(jī)59。然而，若需要，在某些實(shí)施例中可替代地或另外使用補(bǔ)給蓄積器110、懸臂蓄積器236和/或蓄積器402以重啟發(fā)動機(jī)59。

如果控制器100在步驟312確定擺動蓄積器108(其它蓄積器的任何組合)在垂直壓力下具有的流體不足以重啟發(fā)動機(jī)59，那么控制器100可以導(dǎo)致對擺動蓄積器108充電(步驟314)。如上所述，擺動蓄積器108可以任何數(shù)量的不同方式(包括通過將來自泵58的加壓流體引導(dǎo)至擺動蓄積器108中)來充電?？刂破?00可以繼續(xù)檢查擺動蓄積器108的充電(步驟316)且接著當(dāng)已檢測到足夠多電荷時(shí)進(jìn)行至關(guān)閉發(fā)動機(jī)59(步驟318)。

當(dāng)發(fā)動機(jī)59關(guān)閉時(shí)(步驟320)，控制器100可以不斷地監(jiān)測至少三樣不同的事物。例如，控制器100可以監(jiān)測操作員來確定操作員是否已變?yōu)榛顒?步驟322)、監(jiān)測機(jī)器參數(shù)以檢查它們是否偏離期望水平(步驟328)且檢查操作員是否離開站22或機(jī)器10是否正經(jīng)歷非預(yù)期問題(步驟342)。發(fā)動機(jī)59在步驟320可以保持關(guān)閉，前提是操作員在站22內(nèi)側(cè)保持不活動、機(jī)器參數(shù)在閾值限制內(nèi)且未檢測到機(jī)器10的問題。

然而，如果在步驟322處控制器100確定操作員變?yōu)榛顒?，那么控制?00可以導(dǎo)致發(fā)動機(jī)59重啟(步驟324)且此后確認(rèn)發(fā)動機(jī)59的操作狀態(tài)(步驟326)?？刂瓶梢詮牟襟E324循環(huán)通過步驟326直至控制器100確認(rèn)已重啟發(fā)動機(jī)59為止?？刂平又梢苑祷刂敛襟E300。

在步驟328處，控制器100可以比較各種機(jī)器參數(shù)(例如，電池電量、環(huán)境為度、發(fā)動機(jī)組溫度、液壓壓力等)與閾值水平，并且在任何一個(gè)或多個(gè)這樣的參數(shù)偏離期望值時(shí)選擇性地導(dǎo)致發(fā)動機(jī)59重啟(步驟330)。例如，如果機(jī)器10的電池接近重啟發(fā)動機(jī)59所需要的最小電壓電平，那么控制器100可以導(dǎo)致發(fā)動機(jī)59重啟并且對電池充電。類似地，如果環(huán)境和/或發(fā)動機(jī)組溫度下降至可使發(fā)動機(jī)59難以重啟的水平，那么控制器100可以導(dǎo)致發(fā)動機(jī)59重啟。控制器100接著可以確認(rèn)發(fā)動機(jī)59的操作狀態(tài)(步驟332)，且控制可以從步驟330循環(huán)通過步驟332直至控制器100確認(rèn)發(fā)動機(jī)59已重啟為止。

當(dāng)發(fā)動機(jī)59已成功重啟時(shí)(步驟334)，控制器100可以再次檢查操作員是否是活動的(步驟336)且機(jī)器參數(shù)是否在期望范圍內(nèi)(步驟338)。只要操作員保持不活動且機(jī)器參數(shù)在期望范圍之外，控制器100可以使發(fā)動機(jī)59保持運(yùn)轉(zhuǎn)(控制可以從步驟334循環(huán)通過步驟336和338)。當(dāng)控制器100根據(jù)步驟336確定操作員已變?yōu)榛顒訒r(shí)，控制可以返回至步驟300。且當(dāng)根據(jù)步驟338，當(dāng)機(jī)器參數(shù)返回至它們的期望范圍內(nèi)(且操作員仍然不活動)時(shí)，發(fā)動機(jī)59可以再次關(guān)閉(步驟340)且控制可以返回至步驟320。

每當(dāng)控制返回至步驟320，控制器100可以將計(jì)數(shù)器遞增并且使用計(jì)數(shù)器來確定機(jī)器10是否正經(jīng)歷任何問題。具體地說，機(jī)器10的電池、發(fā)動機(jī)組溫度傳感器或另一部件可能發(fā)生問題且該問題可導(dǎo)致發(fā)動機(jī)59重復(fù)地關(guān)閉。在此情況中，控制器100可能能夠基于循環(huán)計(jì)數(shù)檢測故障，并且選擇性地作出響應(yīng)以抑制發(fā)生進(jìn)一步機(jī)器損壞。具體地說，在步驟312處，控制器100可以(例如，基于關(guān)閉事件的計(jì)數(shù))確定機(jī)器可能進(jìn)一步損壞，并且選擇性地關(guān)閉全部機(jī)器10(即，不僅僅關(guān)閉發(fā)動機(jī)59)(步驟344)。應(yīng)當(dāng)注意的是，控制器100(如果需要的話)可能以其它方式能夠確定機(jī)器可能進(jìn)一步損壞。在步驟344處，控制器100還可以導(dǎo)致在操作員離開站22時(shí)關(guān)閉全部機(jī)器10。一旦全部機(jī)器10已被關(guān)閉，控制器100可以僅僅允許機(jī)器10在操作員(例如，借助于鑰匙開關(guān))手動地請求此重啟時(shí)方可重啟(步驟346)。此后，控制器100可以遵循正常啟動例程(步驟348)且控制可以返回至步驟300。

如上所述，可以單獨(dú)使用電動啟動馬達(dá)274、單獨(dú)使用馬達(dá)241或使用馬達(dá)241和274二者來重啟發(fā)動機(jī)59。在諸如上文關(guān)于圖6的流程圖描述的大部分發(fā)動機(jī)重啟情況中，可以主要使用馬達(dá)241起始發(fā)動機(jī)重啟以延長電動啟動馬達(dá)274和相關(guān)電路的壽命。圖7的流程圖說明確定如何重啟發(fā)動機(jī)59的一種示例性方式。

從圖7中可以看出，當(dāng)發(fā)動機(jī)59關(guān)閉時(shí)(步驟500)且已接收到重啟命令時(shí)(步驟502)可以起始圖7的方法。重啟命令可以直接來源于機(jī)器10的操作員或替代地通過如圖6的任何數(shù)量的不同自動程序的完成而得到。無關(guān)于重啟命令的來源，當(dāng)接收到重啟命令時(shí)，控制器100可以確定任何一個(gè)或多個(gè)蓄積器108、110、236、402內(nèi)是否存在足夠多的液壓動力來輔助重啟發(fā)動機(jī)59(步驟504)。例如，控制器100可以利用存儲在存儲器中的查找圖參考擺動蓄積器108內(nèi)的流體的實(shí)際壓力以確定是否存在閾值量的扭矩容量。換句話來說，控制器100可以確定擺動蓄積器108內(nèi)的流體(當(dāng)引導(dǎo)通過馬達(dá)241時(shí))的量和壓力是否足以至少輔助啟動發(fā)動機(jī)59。如果擺動蓄積器108中的流體的壓力低于閾值水平(例如，約75kPa)，那么控制器100可以激勵(lì)電動啟動馬達(dá)274以在無任何輔助的情況下啟動發(fā)動機(jī)59(步驟506)。

如果存在最小扭矩容量來液壓地輔助發(fā)動機(jī)59的啟動(例如，具有至少最小壓力的流體已經(jīng)在擺動蓄積器108內(nèi)蓄積時(shí))，那么控制器100可以確定是否存在足夠扭矩來使馬達(dá)241僅啟動發(fā)動機(jī)59。特別地，控制器100可通過查找圖參照擺動蓄積器108內(nèi)的流體的壓力以在蓄積的流體送入馬達(dá)241時(shí)，確定馬達(dá)241的扭矩容量是否大于最大扭矩容量(步驟5508)。如果馬達(dá)241的扭矩容量大于最大扭矩容量(例如，如果擺動蓄積器108內(nèi)的流體的壓力大于約300巴時(shí))，那么控制器100可以使馬達(dá)241僅液壓地重啟發(fā)動機(jī)59(步驟510)。否則，控制器100可以使馬達(dá)241液壓地輔助啟動發(fā)動機(jī)59中的電啟動馬達(dá)274(步驟512)。

所公開的液壓回路可以有多個(gè)有益效果。例如，因?yàn)樗_的回路可以在能量回收和重復(fù)利用期間將擺動和懸臂回路集成一體，所以可以存儲并再利用大量能量。而且，因?yàn)樗_的系統(tǒng)可利用多個(gè)不同的蓄積器，所以這些蓄積器可以相對較小、較便宜、更容易被封裝。另外，可以定制每個(gè)蓄積器的容量和/或壓力容量以向其連接的每個(gè)回路提供增強(qiáng)的性能。同樣，通過分離具有不同組合的閥門的蓄積器，相關(guān)聯(lián)的流體可以以許多不同的方法進(jìn)行儲存、布送、加壓和/或轉(zhuǎn)化。另外，內(nèi)部地再生與液壓汽缸28相關(guān)聯(lián)的流體的能力，結(jié)合通過馬達(dá)241進(jìn)行能量回收，可以實(shí)現(xiàn)更高的效率。并且最后，在發(fā)動機(jī)關(guān)閉和/或重啟期間提供立即致動器操作的能力可以增強(qiáng)機(jī)器性能，并通過減少機(jī)器10的感知反應(yīng)遲鈍來提高操作員的滿意度。

對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說對所公開的機(jī)具系統(tǒng)進(jìn)行各種修改和變化是顯而易見的。根據(jù)所公開機(jī)具系統(tǒng)的說明書和實(shí)現(xiàn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠顯而易見其它實(shí)施例。說明書和實(shí)施例僅僅是示例性的，其真實(shí)范圍由所附權(quán)利要求書及其等價(jià)內(nèi)容指明。