用于具有氣缸致動和停止系統(tǒng)的機器的能量回收系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型為一種用于具有氣缸致動和停止系統(tǒng)的機器的能量回收系統(tǒng)。包括第一氣缸組回路，第一氣缸組回路包括第一泵、第一冷凝器、第一渦輪以及第一流動路徑。第一流動路徑與第一泵、第一冷凝器和第一渦輪流體連通。能量回收系統(tǒng)還包括第二氣缸組回路，第二氣缸組回路包括第二泵、第二冷凝器、第二渦輪及第二流動路徑。第二流動路徑與第二泵、第二冷凝器和第二渦輪流體連通。第一流動路徑與機器的第一組氣缸熱連通，并且第二流動路徑與機器的第二組氣缸熱連通。本實用新型允許具有氣缸致動和停止的機器中的冷卻液流動僅適應產(chǎn)生過多熱的氣缸組，從而更有效地回收熱能。
【專利說明】
用于具有氣缸致動和停止系統(tǒng)的機器的能量回收系統(tǒng)

【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型關于一種用于具有氣缸致動和停止系統(tǒng)的機器的能量回收系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]很多種類的機器可以包括和使用內(nèi)燃機作為能量源。一些這種機器以及其中的發(fā)動機，可以包括一系統(tǒng)，可被構(gòu)造為使得發(fā)動機中的一些氣缸停止，同時保持其它氣缸的活動，從而降低由發(fā)動機消耗的燃油量。雖然這一系統(tǒng)在改善燃油經(jīng)濟性中是有效的且將燃油消耗降低到一定程度，盡管如此，這一系統(tǒng)的特征可能在于能量損失和/或可能不能提供一些應用所需的動力同時實現(xiàn)所需的燃油經(jīng)濟性。
[0003]Bryant的美國第4，235，077號專利(’ 077專利)公開了一種組合發(fā)動機，具有內(nèi)燃機部分和蒸汽發(fā)動機部分。由內(nèi)燃機部分產(chǎn)生的熱被傳送至圍繞內(nèi)燃機部分的發(fā)動機組的冷卻液循環(huán)。這一冷卻液被轉(zhuǎn)化至蒸汽且被輸送至排放氣體經(jīng)過的熱水器。排放氣體使被用于運行組合發(fā)動機的蘭金循環(huán)的蒸汽過熱。為了增加燃油經(jīng)濟性，發(fā)動機可具有電磁線圈或手動致動的裝置，來切斷一個或多個內(nèi)燃機氣缸，從而保持用于蘭金循環(huán)操作的最佳溫度。當發(fā)動機溫度處于最大需求時，電子控制模塊監(jiān)測發(fā)動機溫度且切斷部分或全部內(nèi)燃機氣缸。冷卻液持續(xù)循環(huán)經(jīng)過內(nèi)燃機部分的切斷部分，導致了未達到最佳的熱傳送特性。此外，單獨蒸汽發(fā)動機部分的能量回收能力難以適應需要較少輸出動力或另外沒有達到最大發(fā)動機溫度的操作模式或條件。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型提供了一種用于具有氣缸致動和停止系統(tǒng)的機器的能量回收系統(tǒng)，它可以實現(xiàn)允許具有氣缸致動和停止的機器中的冷卻液流動僅適應那些產(chǎn)生過多熱的氣缸組，從而更有效地回收熱能的目的。
[0005]本實用新型關于在再生廢熱能量回收中提供更多的靈活性和響應性，用于具有氣缸致動和停止系統(tǒng)的機器。
[0006]本實用新型的一方面是用于具有氣缸致動和停止系統(tǒng)的機器的能量回收系統(tǒng)，構(gòu)造為停止第一組氣缸和第二組氣缸中的至少一組。該能量回收系統(tǒng)包括第一氣缸組回路，第一氣缸組回路包括第一泵、第一冷凝器、第一渦輪以及流體連通第一泵、第一冷凝器和第一渦輪的第一流動路徑。該能量回收系統(tǒng)另外包括第二氣缸組回路，第二氣缸組回路包括第二泵、第一冷凝器、第二渦輪以及流體連通第二泵、第二冷凝器和第二渦輪的第二流動路徑。第一流動路徑與機器的第一組氣缸熱連通，并且第二流動路徑與機器的第二組氣缸熱連通。
[0007]第一氣缸組回路是閉環(huán)回路，并且第二氣缸組回路是閉環(huán)回路，其中，第一氣缸組回路與第二氣缸組回路流體地分離。
[0008]第一渦輪流體地集成在第一組氣缸的第一流動路徑下游，第一冷凝器流體地集成在第一渦輪的第一流動路徑下游，并且第一泵流體地集成在第一冷凝器的第一流動路徑下游和第一組氣缸的上游。
[0009]第二渦輪流體地集成在第二組氣缸的第二流動路徑下游，第二冷凝器流體地集成在第二渦輪的第二流動路徑下游，并且第二泵流體地集成在第二冷凝器的第二流動路徑下游和第二組氣缸的上游。
[0010]第一氣缸組回路構(gòu)造為，響應于第一組氣缸的停止而停止。
[0011]第二氣缸組回路構(gòu)造為，響應于第二組氣缸的停止而停止。
[0012]第一渦輪被連接來傳輸機械能至第一動力部件，并且第二渦輪被連接來傳輸機械能至第二動力部件。
[0013]第一渦輪和第二渦輪每個被選擇性地連接，來傳輸機械能至共同的動力部件。
[0014]第一組氣缸和第二組氣缸被包括在機器的發(fā)動機的發(fā)動機歧管中。
[0015]實用新型的技術(shù)方案可允許具有氣缸致動和停止的機器中的冷卻液流動僅適應那些產(chǎn)生過多熱的氣缸組，從而更有效地回收熱能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]附圖1是依照一個典型實用新型的實施方式的具有包括能量回收系統(tǒng)的氣缸致動和停止系統(tǒng)的典型機器的圖解和概略示意圖；
[0017]附圖2是依照一個典型實用新型的實施方式的具有包括能量回收系統(tǒng)的氣缸致動和停止系統(tǒng)的典型機器的圖解和概略示意圖；
[0018]附圖3是一個典型發(fā)動機的概略平面圖，示出了依照一個典型實用新型的實施方式的能量回收系統(tǒng)的第一氣缸組流動路徑和第二氣缸組流動路徑的一部分；
[0019]附圖4是一個典型發(fā)動機的概略平面圖，示出了依照一個典型實用新型的實施方式的能量回收系統(tǒng)的第一氣缸組流動路徑和第二氣缸組流動路徑的一部分；
[0020]附圖5是典型實用新型的能量回收系統(tǒng)的圖解和概略示意圖，用于依照一個典型實用新型的實施方式的具有氣缸致動和停止系統(tǒng)的機器；以及
[0021]附圖6是附圖5所示的典型實用新型的能量回收系統(tǒng)的一個替代實施方式的圖解和概略示意圖。

【具體實施方式】
[0022]本實用新型關于一種能量回收系統(tǒng)10，其可被實施和用于任何類型的可使用氣缸致動和停止系統(tǒng)的機器?，F(xiàn)在將詳細進行特定實施方式或特征的參考，其示例示出在附圖中。通常，當可能時，將貫穿附圖使用相應或相似的附圖標記來表示相同或相應的部分。示意的、包括在附圖中的和在此表述的元件，可并不被畫有尺寸或任何現(xiàn)實范圍，但是可被畫出表達本實用新型的不同方面。
[0023]附圖1和圖2每個提供了本實用新型的操作應用和工具的示意背景，示出了典型機器12的圖解示意，其可以包括內(nèi)燃式動力系統(tǒng)14，具有兩組或更多組氣缸16、氣缸致動和停止系統(tǒng)18和能量回收系統(tǒng)10。然而，不偏離本實用新型的精神和范圍，當前公開的任何一個或多個實施方式公開的能量回收系統(tǒng)10可被實施為或用于任何種類的機器，其合并和利用氣缸致動和停止系統(tǒng)18，該機器例如是公路車輛、建筑、林業(yè)、礦業(yè)、農(nóng)業(yè)和工業(yè)機器、鐵路機車或航海船舶，以及固定機器，包括電能發(fā)電機或用于油或氣的泵站。
[0024]如上文提供的，在附圖1和圖2中示意性示出的每個典型機器12包括內(nèi)燃式動力系統(tǒng)14，其可以包括至少一個排氣歧管19，與兩組或多組氣缸16聯(lián)合，其每個產(chǎn)生熱和/或熱能。內(nèi)燃式動力系統(tǒng)14的兩組或多組氣缸16的每個可被包含在內(nèi)燃式動力系統(tǒng)14的一個或多個發(fā)動機的至少一個中，并且可被布置和/或形成在其中的發(fā)動機組中。一個或多個發(fā)動機的每個，例如附圖1所示的典型實施方式中示出的發(fā)動機31和附圖2的典型實施方式中所示的發(fā)動機56、60，可被實施為任何結(jié)構(gòu)，包括但不限于，V形結(jié)構(gòu)、W形結(jié)構(gòu)、直列結(jié)構(gòu)以及放射狀或水平相對的結(jié)構(gòu)，并且可以使用任何燃料，例如汽油、天然氣、柴油和酒精，或另外可以是任何其它類型的發(fā)動機，其可以從可燃媒介的燃燒產(chǎn)生產(chǎn)生機械能。此外，兩組或多組氣缸16，通常地且示意性地在附圖1和附圖2中示出為第一組氣缸(在下文表示為“第一組氣缸20”或“第一氣缸組20”)和第二組氣缸(在下文表示為“第二組氣缸22”或“第二氣缸組22”)，可以每個包括一個或多個或一系列單獨氣缸，例如在附圖3和圖4中示出的氣缸133和氣缸233。每個單獨氣缸，其可被包括為兩組或多組氣缸16的一者的構(gòu)成元件，可以包括活塞(未示出)，其可被布置在每個獨立氣缸中且照慣例被連接和/或可操作來將往復運動轉(zhuǎn)送為旋轉(zhuǎn)運動，從而旋轉(zhuǎn)推進元件(例如推進元件40，如在此提供的)、發(fā)電機或類似的。特別地，在附圖1和圖2示出的典型實施方式中，一個或多個發(fā)動機的每個，例如發(fā)動機31和多個發(fā)動機56、60，以及兩組或多組氣缸16和其中的其它部件，可被可操作來產(chǎn)生動力和機械能(例如熱和/或熱能以已知的方式作為其中的副產(chǎn)品)，經(jīng)過每個機器12的傳動系統(tǒng)36被供應，并且在一個示例中，經(jīng)過差速器38至推進元件40 (其可以是車輪、履帶、推進器、渦輪或任何其它已知方式的推進)以及經(jīng)過驅(qū)動軸44至其中的軸線42。此外，盡管示出了兩組或多組氣缸16且描繪為包括第一組氣缸20和第二組氣缸22，另外的氣缸組被考慮落入本實用新型的范圍中，其中，內(nèi)燃式動力系統(tǒng)14可以包括第三組氣缸、第四組氣缸和其它組氣缸，每組可布置在發(fā)動機組中。
[0025]在附圖1和圖2中示意性示出的每個典型機器12還可包括氣缸致動和停止系統(tǒng)18，其被構(gòu)造為選擇性地致動和/或停止兩組或多組氣缸16中的一個或多個。在一個實施方式中，在附圖1和圖2中示意性示出的每個典型機器12可包括主控制器26，且可另外包括氣缸致動和停止控制器24。在一個示例中，氣缸致動和停止系統(tǒng)18可以包括氣缸致動和停止控制器24，其可被操作地且可控制地連接，且構(gòu)造為選擇性地致動和/或停止兩組或多組氣缸16的一個或多個，在一個實施方式中，其可相應于一個或多個電子監(jiān)測的讀數(shù)或從主控制器26傳送的信號，如在此進一步提供的。特別地，在附圖1和附圖2中示出的典型實施方式中，氣缸致動和停止系統(tǒng)18，以及在一個示例中，其中的氣缸致動和停止控制器24，可被操作地，并且在一個示例中，電子地且可控制地連接，部分地，來選擇性地連接和/或分離可燃媒介或燃料到包括在第一組氣缸20的單獨氣缸組和包括在第二組氣缸22的單獨氣缸組的流通。在一個示例中，氣缸致動和停止控制器24可以電子通訊被連接，來傳輸一個或多個致動或停止信號至一個或多個電子可控制閥(未示出)或其它流體控制裝置，其作為響應，可被致動來選擇性地和流體地分別連接或分離向第一和/或第二組氣缸22的燃油供應，正如在此提供的。此外，在一個實施方式中，氣缸致動和停止系統(tǒng)18可另外包括一個或多個機械部件(未示出)，其可以與氣缸致動和停止控制器24電子可控制的相通而被連接，且被致動來機械地連接或分離第一和/或第二組氣缸20、22，響應于由此的一個或多個致動或停止信號。替代地，氣缸致動和停止控制器24和/或其中的功能性與前述示例和實施方式的任一者或多個相一致，可被包括在和/或由主控制器26執(zhí)行。
[0026]在附圖1和圖2中是示意地示出的每個典型機器12另外包括能量回收系統(tǒng)10和相關的能量回收系統(tǒng)控制器28。能量回收系統(tǒng)10可被操作地、流體地且可控制地連接，且被致動來與兩組或多組氣缸16的一個或多個選擇性地交換熱能且從此產(chǎn)生能量，在一個實施方式中，其可響應于一個或多個電子監(jiān)測的讀數(shù)或從主控制器26和/或氣缸致動和停止控制器24傳送信號，如在此進一步提供的。此外，兩組或多組氣缸16的每個，示出且描述為第一組氣缸20和第二組氣缸22，以及排氣歧管19，可分別包括熱交換器30a、30b和30c，其可包括和/或被實施為任何合適的熱交換器和/或回收單元、外套或其它類似裝置或部件，被接合、連接或另外定位為熱接近和相通，且被構(gòu)造為便于能量回收系統(tǒng)10的作業(yè)流體和兩組或多組氣缸16的每個以及排氣歧管19之間的熱連通。此外，主控制器26可被電子地或可控制地連接至多個傳感器，在附圖1和圖2所示的典型實施方式中示出為46’和46’ ’，其可包括速度、轉(zhuǎn)矩、負載、位置、加速度、壓力、溫度和/或控制傳感器和/或任何驅(qū)動器和/或電子控制器的任一者或多個或組合，操作地關聯(lián)于在附圖1和圖2中示意性示出的每個典型機器12的多個部件，正如在此進一步提供的。另外，在附圖1和圖2中示意性示出的每個典型機器12可包括一個或多個或一系列操作者控制48，其可包括一個或多個或一系列手動驅(qū)動控制50、驅(qū)動模式控制52和部件控制54，正如在此進一步提供的。
[0027]特別參考附圖1所示的典型機器12’的圖解說明，內(nèi)燃式動力系統(tǒng)14包括單一發(fā)動機31，并且第一組氣缸20’和第二組氣缸22’的每個布置和/或形成在其中的單一、共用發(fā)動機組32中。如在附圖1中示出的本實用新型的操作應用的一個示例中進一步示出的，在一個實施方式中，發(fā)動機31可被機械地連接至變速器34，來旋轉(zhuǎn)地傳輸、并且在一些實施方式中吸收或接收機械能，經(jīng)過傳動系統(tǒng)36’，其可以是可操作的且被機械地連接，從而經(jīng)過差速器38’將來自發(fā)動機31的機械能傳輸至推進元件40’(其可以是車輪、履帶、推進器、渦輪或任何其它已知的推進裝置)和其中的軸線42’，經(jīng)過驅(qū)動軸44’。
[0028]如通過附圖1所示的典型實施方式進一步說明的，機器12’還可以包括主控制器26，在附圖1中示出為主控制器26’，其可被構(gòu)造為電子地監(jiān)測和控制機械12’以及其中的獨立部件和系統(tǒng)的操作。特別地，主控制器26’可被電子地且可控制地連接至發(fā)動機31，以及其中的第一和第二組氣缸20’、22’、以及變速箱34、驅(qū)動軸44’、差速器38’和機器12’的軸線42’，除了與前述機器12’部件關聯(lián)的多個傳感器46’之外，其可包括速度、轉(zhuǎn)矩、負載、位置、加速度、壓力、溫度和/或控制傳感器46’和/或任何驅(qū)動器和/或電子控制器的任一者或多個或組合，操作地關聯(lián)于前述部件。主控制器26’還可被連接成與多個操作者控制48’電子通訊。多個操作者控制48’可包括一個或多個或一系列手動驅(qū)動控制50’、驅(qū)動模式控制52’和部件控制54’。手動驅(qū)動控制48’可包括一個或多個或一系列由操作者使用的控制，從而手動地控制機器12’的操作狀態(tài)、速度和/或方向，并且可包括一個或多個方向盤、踏板、桿、控制桿、按鈕和類似物(未示出)的任一個或多個，并且可被安裝在機器12’的操作者站、操縱室或駕駛員的座椅中和/或接近這里。驅(qū)動模式控制52’可包括一個或多個或一系列控制、設置、選擇或輸入，其可由操作者輸入或設置，通過一個或多個手動按鈕或使用者界面(未示出)，其可以是圖畫的、數(shù)字的或其它類型的使用者界面、例如觸摸屏，來設置或另外建立機器12’的驅(qū)動模式，其可包括低速驅(qū)動模式、低速工具致動驅(qū)動模式、低速/高轉(zhuǎn)矩驅(qū)動模式、低速/低轉(zhuǎn)矩模式、發(fā)動機空載/準備模式、高速驅(qū)動模式、高速/高轉(zhuǎn)矩模式、高速/低轉(zhuǎn)矩模式、高性能驅(qū)動模式、燃油經(jīng)濟或巡航驅(qū)動模式、減速驅(qū)動模式和發(fā)動機制動驅(qū)動模式，以及類似的。操作者控制48’可另外包括一個或多個部件控制54’，且可以包括一個或多個或一系列控制，例如一個或多個方向盤、踏板、桿、控制桿、按鈕和類似物(未示出)的任一個或多個，由操作者使用來手動控制與機器12’關聯(lián)的部件，例如與之關聯(lián)的作業(yè)工具和致動器和液壓系統(tǒng)。一個或多個部件控制54’可另外地被可控制地且操作地關聯(lián)于輔助和/或其它機器12’部件和/或系統(tǒng)，包括但不限于冷卻系統(tǒng)、導航系統(tǒng)和裝置、通訊系統(tǒng)和裝置、HVAC系統(tǒng),和/或任何其它輔助機器12’系統(tǒng)和部件,包括但不限于電力、液壓和/或氣動系統(tǒng)和相關部件，其可由使用者控制，通過一個或多個手動按鈕、踏板、桿、操作桿或使用者界面(未示出)，其可以是圖像的、數(shù)字的或其它類型的使用者界面，例如觸摸屏。
[0029]主控制器26’還可被連接成，電子或可控制地相通于、或替代地可包括氣缸致動和停止控制器24’，其中，響應于感應的或監(jiān)測的機器12’信號的一個或多個和/或組合，信號來自發(fā)動機31和其中的第一和第二組氣缸20’、22’、變速器34、驅(qū)動軸44’、差速器38’和/或軸線42’，并且在一個實施方式中，來自與其操作地關聯(lián)的每個傳感器46’、以及來自一個或多個操作者控制48’的一個或多個和/或一系列操作者控制信號，正如上文提供的，主控制器26’可發(fā)送一個或多個致動和/或停止命令信號至氣缸致動和停止控制器24’，來產(chǎn)生一個或多個致動或停止信號，從而響應于此選擇性地致動和/或停止兩組或多組氣缸16的一個或多個，正如在此提供的。此外，正如在上文提供的以及在此進一步提供的，主控制器26還可被連接成與能量回收系統(tǒng)控制器28電子且可控制地相通。特別地，且正如在上文提供的且在下文進一步討論的，能量回收系統(tǒng)控制器28可被連接成電子通訊，來監(jiān)測和/或從主控制器26接收信號，在附圖1中示出為主控制器26’，并且在一個實施方式中，可被另外連接成電子通信，來監(jiān)測和/或從氣缸致動和停止控制器24’接收信號。通過這一結(jié)構(gòu)且正如在此提供的，能量回收系統(tǒng)控制器28可以致動能量回收系統(tǒng)10選擇性地且可控制地與兩組或多組氣缸16的一個或多個交換熱量且從這里產(chǎn)生能量，這可通過關聯(lián)的熱交換器30a和30b，在附圖1的典型實施方式中示出為熱交換器30a’和30b’，響應于前述機器12’信號、操作者控制信號的一個或多個和/或組合，和/或響應于一個或多個氣缸致動和/或停止命令信號，該信號由能量回收系統(tǒng)控制器28監(jiān)測和/或從主控制器26’和/或氣缸致動和停止控制器24’傳輸至能量回收系統(tǒng)控制器28。
[0030]參考在附圖2中示意性說明的典型機器12’ ’的實施方式，附圖2所示的機器12’ ’的內(nèi)燃式動力系統(tǒng)14可包括第一發(fā)動機組58,包括第一發(fā)動機56和獨立第二發(fā)動機60和第二發(fā)動機組62,其中，第一組氣缸20’ ’布置和/或形成在第一發(fā)動機56的第一發(fā)動機組58中，并且第二組氣缸22’’布置和/或形成在第二發(fā)動機60的第二發(fā)動機組62中。第一發(fā)動機56可通過第一輸出軸66被旋轉(zhuǎn)地且機械地連接至第一發(fā)電機64，并且第二發(fā)動機60可通過第二輸出軸70被旋轉(zhuǎn)地且機械地連接至第二發(fā)電機68。第一發(fā)電機64可被連接來傳輸電能，從而，且另外地，在一個實施方式中，從電動機72通過第一動力電器74接收電能，并且第二發(fā)電機68可被連接來傳輸,且另外地,在一個實施方式中，從電動機72通過第二動力電器76接收電能。一個或多個能量存儲裝置78，例如一個或多個電池或電池組，可被連接來在第二發(fā)電機68和電動機72之間傳輸/供應和/或接收電能。雖然示出為被連接至第二動力電器76，在其它實施方式中，能量存儲裝置78在附圖2中示出，或者一個或多個另外的能量存儲裝置78還可被提供且連接成以在第一發(fā)電機64和電動機72之間傳輸/供應和/或接收電能。第一發(fā)電機64、第一動力電器74和第二電動機68、第二動力電器76、能量存儲裝置89和電動機72可被連接成如上文提供的在它們之間傳送電能，通過多個電連接元件80，其可以包括接線端、線束、線、總線和類似物的任意一個或多個或組合。第一動力電器74和第二動力電器76的每個可包括電子模塊、裝置和部件的一個或多個或組合，包括但不限于，動力轉(zhuǎn)換器、動力逆變器、整流器、電阻、電阻格柵，并且它們的每個可包括電路/印刷電路板、電容器、驅(qū)動器、控制器(例如電動機72和第一和/或第二發(fā)電機64、68驅(qū)動器和控制器)、斬波器和/或半導體/開關元件和類似物的一個或多個或組合。這樣，在附圖2所不的不意描述中，第一動力電器74和第二動力電器76的每個可表不多于一個動力電器模塊，例如，作為不例，兩個或多個動力電器模塊和其中的任意前述模塊、裝置和部件，并且可通過接線端、線束、總線和/或任何其它需要的內(nèi)部和外部電線和連接而被電連接。電動機72可被連接成旋轉(zhuǎn)地傳輸，并且在一些實施方式中吸收或接收機械能，經(jīng)過差速器38’’來推進元件40’’(其可以是車輪、履帶、推進器、渦輪或任何其它已知的推進裝置)和其中的軸線42’ ’，通過驅(qū)動軸44’ ’。不偏離本實用新型的精神和范圍，機器12’’可包括多個合適的動力系統(tǒng)和/或傳動系統(tǒng)36’’結(jié)構(gòu)的任一者，包括但不限于單一、兩個或四個(或多個)推進元件傳動系統(tǒng)36’’結(jié)構(gòu)。
[0031]以與附圖1基本上一致的方式，主控制器26，在附圖2所示機器12’’的典型實施方式中描述為主控制器26’ ’，可被構(gòu)造為電子地監(jiān)測和控制機器12’ ’機器獨立部件和系統(tǒng)的操作。特別地，主控制器26’’可被電子地且可控制地連接至第一發(fā)動機56和第二發(fā)動機60，以及其中的第一和第二組氣缸20’ ’、22’ ’，第一和第二組發(fā)電機64、66，第一和第二輸出軸66、70，第一和第二動力電器74、76，一個或多個能量存儲裝置78，電動機72，差速器38’ ’，軸線42’ ’和機器12’ ’的驅(qū)動軸44’ ’，除了與前述機器12’部件關聯(lián)的多個傳感器46’’之外，其可包括速度、轉(zhuǎn)矩、負載、位置、加速度、壓力、溫度/或控制傳感器46’’和/或任何驅(qū)動器和/或電子控制器的任一者或多個或組合，操作地關聯(lián)于前述部件。
[0032]以與附圖1基本上一致的方式，主控制器26’’還可被連接成與多個操作者控制48’’電子通訊。多個操作者控制48’’可包括一個或多個或一系列手動驅(qū)動控制50’’，其可包括一個或多個或一些列由操作者使用的控制，從而手動地控制機器12’’的操作狀態(tài)、速度和/或方向，并且可包括一個或多個方向盤、踏板、桿、控制桿、按鈕和類似物(未示出)的任一個或多個，并且可被安裝在機器12的操作者站、操縱室或駕駛員的座椅中和/或接近這里。此外，多個操作者控制48’ ’可包括一個或多個或一系列驅(qū)動模式控制52’ ’，其可包括一個或多個或一系列控制、設置、選擇或輸入，其可由操作者輸入或設置，通過一個或多個手動按鈕或使用者界面(未示出)，其可以是圖畫的、數(shù)字的或其它類型的使用者界面、例如觸摸屏，來設置或另外建立機器12’’的驅(qū)動模式，其可包括低速工具致動驅(qū)動模式、低速/高轉(zhuǎn)矩驅(qū)動模式、低速/低轉(zhuǎn)矩模式、發(fā)動機空閑/準備模式、高速驅(qū)動模式、高速/高轉(zhuǎn)矩模式、高速/低轉(zhuǎn)矩模式、高性能驅(qū)動模式、燃油經(jīng)濟或巡航驅(qū)動模式、減速驅(qū)動模式和發(fā)動機制動驅(qū)動模式，以及類似的。操作者控制48’’可另外包括一個或多個部件控制54’ ’，且可以包括一個或多個或一系列控制，例如一個或多個方向盤、踏板、桿、控制桿、按鈕和類似物(未示出)的任一個或多個，由操作者使用來手動控制與機器12’ ’關聯(lián)的部件，例如與之關聯(lián)的作業(yè)工具和致動器和液壓系統(tǒng)。一個或多個部件控制54’’可另外地被可控制地且操作地關聯(lián)于輔助和/或其它機器12’ ’部件和/或系統(tǒng)，包括但不限于冷卻系統(tǒng)、導航系統(tǒng)和裝置、通訊系統(tǒng)和裝置、HVAC系統(tǒng),和/或任何其它輔助機器12’ ’系統(tǒng)和部件，包括但不限于電力、液壓和/或氣動系統(tǒng)和相關部件，其可由使用者控制，通過一個或多個手動按鈕、踏板、桿、操作桿或使用者界面(未示出)，其’可以是圖像的、數(shù)字的或其它類型的使用者界面，例如觸摸屏。
[0033]主控制器26’ ’還可被連接成，電子或可控制地相通于、或替代地可包括氣缸致動和停止控制器24’’，其中，響應于感應的或監(jiān)測的機器12’’信號的一個或多個和/或組合，該信號來自第一發(fā)動機56和第二發(fā)動機60、第一和第二發(fā)電機64、68、第一和第二輸出軸66、70、第一和第二動力電器74、76、一個或多個能量存儲裝置78、電動機72、差速器38’ ’、軸線42’ ’和/或驅(qū)動軸44’ ’，并且在一個實施方式中，來自與其操作地關聯(lián)的每個傳感器46’、以及來自一個或多個操作者控制48’’的一個或多個和/或一系列操作者控制信號，正如上文提供的，主控制器26’ ’可發(fā)送一個或多個致動和/或停止命令信號至氣缸致動和停止控制器24’ ’，來產(chǎn)生一個或多個致動或停止信號，從而響應于此選擇性地致動和/或停止兩組或多組氣缸16的一個或多個，正如在此提供的。特別地，且正如上文提供的且在下文進一步討論的，能量回收系統(tǒng)控制器28可被連接成電子通訊，來監(jiān)測/或從主控制器26接收信號，在附圖2中示出為主控制器26’ ’，并且在一個實施方式中，可被另外連接成電子通信，來監(jiān)測和/或從氣缸致動和停止控制器24’’接收信號。通過這一結(jié)構(gòu)且正如在此提供的，能量回收系統(tǒng)控制器28可以致動能量回收系統(tǒng)10選擇性地且可控制地與兩組或多組氣缸16的一個或多個交換熱量且從這里產(chǎn)生能量，這可通過關聯(lián)的熱交換器30a和30b，在附圖2的典型實施方式中示出為熱交換器30a’’和30b’’，響應于前述機器12’’信號、操作者控制信號的一個或多個和/或組合，和/或響應于一個或多個氣缸致動’和/或停止命令信號，該信號由能量回收系統(tǒng)控制器28監(jiān)測和/或從主控制器26’ ’和/或氣缸致動和停止控制器24’’傳輸至能量回收系統(tǒng)控制器28。
[0034]附圖3部分示出了附圖1的發(fā)動機31的典型實施方式的另外細節(jié)。特別地，附圖3所示的發(fā)動機131和發(fā)動機組132以及其中的第一組氣缸120’和第二組氣缸122’示出了附圖1所不的發(fā)動機31、發(fā)動機組132、第一組氣缸20’和第二組氣缸22’的一個實施方式的另外細節(jié)。如在上文提供的，發(fā)動機131的發(fā)動機組132可包括多布置在和/或形成在其中的一系列氣缸133，并且如在附圖3中所示，氣缸133可被布置為兩個基本上線性、平行且偏離的排，也就是，基本上線性的第一排氣缸135,其可平行于第二排氣缸137,且可包括一系列氣缸133，其可與第二排氣缸137的每個氣缸133對齊。特別地，第一排氣缸135可包括一個或多個或一系列均勻間隔、線性排列的氣缸133，布置和/或形成在發(fā)動機組132中，在發(fā)動機組132的第一端139和第二端141之間，且定位得相鄰和/或接近發(fā)動機組132的第一側(cè)143。用于說明的目的且如在附圖4中所示，第一排氣缸135可包括線性對齊的第一氣缸145、第二氣缸147、第三氣缸149和第四氣缸151。特別地，第二排氣缸137可包括一個或多個或一系列均勻間隔、線性排列的氣缸133，布置和/或形成在發(fā)動機組32中，在第一端139和第二端141之間，且定位得相鄰和/或接近發(fā)動機組132的第二側(cè)153。用于說明的目的且如在附圖4中所示，第二排氣缸137可包括線性對齊的第五氣缸155、第六氣缸157、第七氣缸159和第八氣缸161,其中，第一排氣缸135的第一、第二、第三和第四氣缸145、147、149、151分別與第二排氣缸137的第五、第六、第七和第八氣缸155、157、159、161對齊且平行偏離。
[0035]正如在此提供的，第一排氣缸135和第二排氣缸137的每個氣缸133可被操作地包括在，包括在第一組氣缸120’的獨立氣缸組和包括在第二組氣缸122’的獨立氣缸組之一，其中，氣缸致動和停止系統(tǒng)18可被構(gòu)造為選擇性地致動和/或停止、并且在一個實施方式中可被構(gòu)造為選擇性地連接和/或分離包括在第一組氣缸120’中的獨立氣缸組和包括在第二組氣缸122’的獨立氣缸組，正如在此提供的，這可通過氣缸致動和停止控制器24，例如氣缸致動和停止控制器24’。特別地，第一組氣缸120’和第二組氣缸122’的每個可包括平衡的、對稱的、交互的和/或偏移排列的第一排氣缸135的一個或多個氣缸133和第二排氣缸137的一個或多個氣缸133，使得發(fā)動機131及其發(fā)動機組132中的動態(tài)力可以相等地和/或?qū)ΨQ地平衡和分布在發(fā)動機131的發(fā)動機組132中的第一組氣缸120’和第二組氣缸122’的致動或致動的一者(或二者)以及第一組氣缸120’和第二組氣缸122’的未致動或停止的一者之間。在一個實施方式中，第一組氣缸120’和第二組氣缸122’的每個可包括一個或多于一個來自第一排氣缸135的氣缸133和一個或多于一個來自第二排氣缸137的氣缸133，其中第一組氣缸120’的每個氣缸133可直接相鄰和/或接近于至少一個平行或線性對齊的第二組氣缸122’的氣缸133，并且，第二組氣缸122’的每個氣缸133可直接相鄰和/或接近于至少一個平行或線性對齊的第一組氣缸120’的氣缸133。
[0036]在一個示例中，如在附圖3所示典型實施方式中示出的，第一組氣缸120’可分別包括第一、第六、第七和第四氣缸145、157、159、151，并且第二組氣缸122’可包括平衡、對稱、交替和/或偏移排列的氣缸133,分別包括第五、第二、第三和第八氣缸155、147、149、161。然而，平衡、對稱、交替和/或偏移排列的氣缸133的替代布置和設計被考慮落入本實用新型的范圍中，并且在另一實施方式中，第一組氣缸120平衡的、對稱的交替的和/或偏移排列的氣缸133可分別包括第一、第六、第三和第八氣缸145、157、149、161，并且第二組氣缸122平衡的、對稱的交替的和/或偏移排列的氣缸133可分別包括第五、第二、第七和第四氣缸155、147、159、151。此外，用于說明的目的，典型的發(fā)動機組132指示為包括四氣缸133的兩個平行排135、137。然而，不偏離本實用新型的精神和范圍，在其它實施方式中，發(fā)動機組132可具有兩個或三個氣缸133的兩個平行排，或替代地，可具有五個、六個或更多氣缸133的兩個平行排，每個布置、定向或成組在第一組氣缸120’或第二組氣缸122’中，以與前述布置的任一相一致的交替平衡式樣的方式。
[0037]此外，如在上文提供和在此進一步提供的，能量回收系統(tǒng)10可被操作地、流體地和可控制地連接和致動，來選擇性地與第一組氣缸20和/或第二組氣缸22交換熱量和從這里產(chǎn)生能量，沿著分離、獨立的流動路徑，其可以與第一組氣缸20和第二組氣缸22的組合和布置一致和/或?qū)R和/或在它們之間。特別地，并且如在附圖3的典型實施方式中進一步示出的，并且如在此進一步提供的，能量回收系統(tǒng)10可被構(gòu)造為引導分開的作業(yè)流體沿著且貫穿各自的流動路徑，來獨立地且選擇性地與第一組氣缸120’和第二組氣缸122’產(chǎn)生熱交換且從這里產(chǎn)生能量，其中，各流體地分離、獨立的流動路徑，并且在一個實施方式中的各流體地分離、獨立的熱交換器130a’、130b’，每個可實施為熱交換單元、外殼或其它類似部件，其可被構(gòu)造為引導每個流體地分離的作業(yè)流體沿著分離的流動路徑，其可以與第一組氣缸120’和第二組氣缸122’的平衡、對稱、交替和/或便宜排列相一致和/或?qū)R，與任一前述實施方式一致。
[0038]附圖4所示的發(fā)動機231和發(fā)動機組232以及其中的第一組氣缸220’和第二組氣缸222’，示出了附圖1所示的發(fā)動機31、發(fā)動機組32、第一組氣缸20’和第二組氣缸22’的另一實施方式。在附圖4所示的實施方式中，發(fā)動機組232可具有以單獨線形排237或以“直線”類型布置而布置在其中的一系列氣缸233。如在附圖4的實施方式中進一步示出的，第一組氣缸220’和第二組氣缸222’分別可包括相等數(shù)量的線形成組的平衡氣缸，例如分別接近發(fā)動機組232的第一端245的第一、第二和第三氣缸239、241、243，以及接近第二端253的第四、第五、第六氣缸247、249、251。此外，并且以與前述基本上一致的方式,能量回收系統(tǒng)10可被構(gòu)造為引導獨立作業(yè)流體沿著且貫穿各自的流動路徑，從而獨立且選擇性地與線性布置的第一組氣缸220’和線性布置的第二組氣缸222’產(chǎn)生交換熱能且從這里產(chǎn)生能量，其分別可通過流體地分離、獨立的熱交換器230a、230b，如在附圖4中進一步示出的。此外，用于說明的目的，典型發(fā)動機組232在附圖4中指示為以線性對齊的或“直線”結(jié)構(gòu)的六氣缸233的單獨排。然而，不偏離本實用新型的精神和范圍，在其它實施方式中，發(fā)動機組232可具有少到兩個或多到十二個或更多的線性對齊的氣缸233，其可被成組在第一組氣缸220’或第二組氣缸222’中，以與前述布置的任一相一致的交替平衡式樣的方式。
[0039]附圖5示出了本實用新型的能量回收系統(tǒng)10實施為和使用為用于在附圖1和圖2中示意性示出的典型機器12、12’、12’ ’的能量回收系統(tǒng)10，并且示出了附圖1和圖2所示的能量回收系統(tǒng)之外的其它細節(jié)。如在附圖5中所示，能量回收系統(tǒng)10可包括第一氣缸組回路162和第二氣缸組回路164，其每個可以是流體地分離的獨立閉環(huán)回路，并且可以每個包括且被構(gòu)造為引導單獨的作業(yè)流體沿著且經(jīng)過單獨的導管和流動路徑。特別地，第一氣缸組回路162可包括第一導管166和第一氣缸組流動路徑168，其中，第一導管166可以是任何合適的水管、管道或其它流通裝置，且可被構(gòu)造為流體地引導第一氣缸組回路162第一作業(yè)流體170沿著且貫穿第一氣缸組流動路徑168。第一氣缸組回路162可另外包括第一渦輪172、第一冷凝器174和第一泵176，每個可操作地連接為流通且流體地集成入第一氣缸組回路162和其中的第一氣缸組流動路徑168，來操作地與包含于其中的第一作業(yè)流體170相互作用。第二氣缸組回路164可包括第二導管178和第二氣缸組流動路徑180，其中，第二導管178可以是任何合適的水管、管道或其它流通裝置，且可被構(gòu)造為流體地引導第二氣缸組回路164第二作業(yè)流體182沿著且貫穿第二氣缸組流動路徑180。第二氣缸組回路164可另外包括第二渦輪184、第二冷凝器186和第二泵188，每個可操作地連接為流通且流體地集成入第二氣缸組回路164和其中的第二氣缸組流動路徑180，來操作地與包含于其中的第二作業(yè)流體182相互作用。
[0040]第一作業(yè)流體170和第二作業(yè)流體182的每個可以是任何類型的適于為渦輪、例如水/水流、空氣或常用流體供能的流體。此外，包括于且流體地集成入第一氣缸組回路162的第一渦輪172可被旋轉(zhuǎn)地安裝至第一渦輪輸出軸190，以及包括于且流體地集成入第二氣缸組回路164的第一渦輪184可被旋轉(zhuǎn)地安裝至第二渦輪輸出軸191。第一渦輪172和第二渦輪184可以是任何旋轉(zhuǎn)機械裝置，其可被構(gòu)造為從第一氣缸組回路162和第二氣缸組回路164中的第一和第二作業(yè)流體170、182分別獲取能量。如在附圖5所示的典型實施方式中不出的，第一氣缸組回路162的第一潤輪172可被接合或另外連接來傳輸機械能至第一動力部件192,該傳輸可以通過第一潤輪輸出軸190,并且第二氣缸組回路164的第一渦輪184可被接合或另外連接來傳輸機械能至第二動力部件193，該傳輸可以通過第二渦輪輸出軸191。替代地，且正如在此進一步提供的，通過第一渦輪172的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生且通過第二渦輪184的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的機械能，可通過共有的渦輪輸出軸196被機械地傳輸至共有的動力部件194，如在附圖6中所示。特別地，附圖6示出了附圖5所示的能量回收系統(tǒng)10的替代實施方式或變形，其中，第一渦輪172和第一渦輪輸出軸190以及第二渦輪184和第二渦輪輸出軸191，可每個被選擇性地且機械地與共有渦輪輸出軸196連接或分離，且接合和分離經(jīng)過這里傳輸?shù)男D(zhuǎn)機械能，分別通過第一渦輪輸出軸離合器197和第二渦輪輸出軸離合器198而到達共有動力部件194。附圖5中示出了典型實施方式的第一動力部件192和第二動力部件193，且另外，附圖6中所示的當前能量回收系統(tǒng)10的替代實施方式的共有動力軸194，可以每個被構(gòu)造為，將由第一渦輪172和第二渦輪184、或第一渦輪172和/或第二渦輪184的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的機械能，分別轉(zhuǎn)化為電能，，并且可以是發(fā)電機，其在一個示例中，可被電連接至一個或多個電池來充電，或替代地，可以是驅(qū)動軸、冷凝器風扇或構(gòu)造為將機械能轉(zhuǎn)換至電從機械輸出產(chǎn)生電能和/或直接驅(qū)動其它機器部件的任何其它部件或裝置。
[0041]能量回收系統(tǒng)10及其第一氣缸組回路162可被部分構(gòu)造為，與包括在第一組氣缸20中的獨立氣缸的每個交換熱能且從這里產(chǎn)生能量，氣缸例如是依照在此公開的任何實施方式的第一組氣缸20’、第一組氣缸20’ ’、第一組氣缸120’和第一組氣缸220’。特別地，第一氣缸組回路162的第一導管166可被構(gòu)造為，流體地引導第一作業(yè)流體170沿著且貫穿第一氣缸組流動路徑168，且可被流體連通來引導第一作業(yè)流體170順序地且先后地經(jīng)過第一渦輪172、第一冷凝器174、第一泵176，并且另外可被操作地定位和/或連接成熱相同和/或接近相鄰于，沿著和/或經(jīng)過或另外熱接近于包括在第一組氣缸20中的獨立氣缸的每個以及排氣歧管19，依照在此公開的任何實施方式，正如在上文提供的。第一渦輪172可被連接成與第一組氣缸20、排氣歧管19、第一冷凝器174和第一泵176通過第一管道166流通，并且可被流體地且可操作地集成入第一氣缸組流動路徑168且定位在其中，與第一組氣缸20和排氣歧管19的下游的第一作業(yè)流體170流通。第一冷凝器174可與第一導管166流體連通，并且流體地且可操作地集成入第一氣缸組流通路徑168，且定位在第一渦輪172下游和第一泵176上游。第一泵176，可與第一導管166流體連通并且流體地且可操作地集成和定位在第一冷凝器174下游和第一組氣缸20和排氣歧管19的上游,并且可以是可操作的來增壓和推進第一作業(yè)流體170經(jīng)過第一導管166和第一氣缸組回路162的第一氣缸組流動路徑168。
[0042]如上文提供的，第一導管166還可被流體地連接和/或定位，來沿著第一氣缸組流動路徑168引導第一作業(yè)流體170被流體地引導，從第一泵176開始，相鄰于，沿著和/或經(jīng)過或以別的方式熱接近于包括在第一組氣缸20中的每個獨立氣缸，例如20’、20’ ’、120’、220’，這可通過關聯(lián)的熱交換器30a,例如熱交換器30，、30a’’、130a’、1130a，、230a，、2230a’，以及排氣歧管19，這可以通過相關的熱交換器30c，例如30c’、30c’ ’，依照在此公開的任何實施方式，使得第一作業(yè)流體170獲得熱能。隨即，第一導管166和第一氣缸組流動路徑168可流體地從第一組氣缸20和排氣歧管19引導第一作業(yè)流體170，并且在一個實施方式中，相關的熱交換器30與前述實施方式的任一者或多個相一致，進入和經(jīng)過第一渦輪 172。
[0043]能量回收系統(tǒng)10及其第二氣缸組回路164可被部分構(gòu)造為，與包括在第二組氣缸22中的獨立氣缸的每個交換熱能且從這里產(chǎn)生能量，氣缸例如是依照在此公開的任何實施方式的第二組氣缸22’、第二組氣缸22’ ’、第二組氣缸122’和第二組氣缸222’。特別地，第二氣缸組回路164的第二導管178可被構(gòu)造為，流體地引導第二作業(yè)流體182沿著且貫穿第二氣缸組流動路徑180，且可被流體連通來引導第二作業(yè)流體182順序地且先后地經(jīng)過第二渦輪184、第二冷凝器186、第二泵188，并且另外可被操作地定位和/或連接成熱相同和/或接近相鄰于，沿著和/或經(jīng)過或另外熱接近于包括在第二組氣缸22中的獨立氣缸的每個以及排氣歧管19，依照在此公開的任何實施方式，正如在上文提供的。特別地，第二渦輪184可被連接成與第二組氣缸22、排氣歧管19、第二冷凝器186和第二泵188通過第二管道178流通，并且可被流體地且可操作地集成入第二氣缸組流動路徑180且定位在其中，與第二組氣缸22和排氣歧管19的下游的第二作業(yè)流體182流通。第二冷凝器186可與第二導管178流體連通，并且流體地且可操作地集成入第二氣缸組流通路徑180，且定位在第二渦輪184下游和第二泵188上游。第二泵188，可與第二導管178流體連通并且流體地且可操作地集成和定位在第二冷凝器186下游和第二組氣缸22和排氣歧管19的上游，并且可以是可操作的來增壓和推進第二作業(yè)流體182經(jīng)過第二導管178和第二氣缸組回路164的第二氣缸組流動路徑180。
[0044]如上文提供的，第二導管178還可被流體地連接和/或定位，來沿著第二氣缸組流動路徑180引導第二作業(yè)流體182被流體地引導，從第二泵188開始，相鄰于，沿著和/或經(jīng)過或以別的方式熱接近于包括在第二組氣缸22中的每個獨立氣缸，例如22’、22’ ’、122’、222’，這可通過關聯(lián)的熱交換器30b，例如熱交換器30b’、30b’’、130b’、1130b，、230b，、2230b’，以及排氣歧管19，這可以通過相關的熱交換器30c，例如30c’、30c’ ’，依照在此公開的任何實施方式，使得第二作業(yè)流體182獲得熱能。隨即，第二導管178和第二氣缸組流動路徑180可流體地從第二組氣缸22和排氣歧管19引導第二作業(yè)流體182，并且在一個實施方式中，相關的熱交換器30與前述實施方式的任一者或多個相一致，進入和經(jīng)過第二渦輪 184。
[0045]在一個實施方式中，能量回收系統(tǒng)10以及其中的第一氣缸組回路162和第二氣缸組回路164，可被構(gòu)造為，分別引導第一作業(yè)流體170和第二作業(yè)流體182沿著且經(jīng)過分離的流動路徑，來獨立地分別于第一組氣缸20和第二組氣缸22交換熱能和從這里產(chǎn)生能量，其中，流體地分離、獨立的流動路徑，以及在一個實施方式中的流體地分離、獨立的熱交換器30，可被構(gòu)造為引導每個流體地分離的第一作業(yè)流體170和第二作業(yè)流體182沿著分離的流動路徑，該路徑可以與第一氣缸組20和第二氣缸組22的氣缸一致和/或?qū)R。特別地，在與上文附圖3中所示的典型實施方式一致且如其所示的一個實施方式中，第一氣缸組流動路徑168的一部分在附圖3中示出為第一氣缸流動路徑部268，且另外，在一個示例中，熱交換器1130a’可被成型或另外構(gòu)造為引導第一作業(yè)流體170沿著第一氣缸流動路徑部268，且可以是對稱的和/或一致于、可一致和/或?qū)R平衡的、對稱的、交替的和/或偏移的氣缸133排列，例如包括在第一氣缸組120’中的第一、第六、第七和第四氣缸145、157、159、151，從而與它們交換熱能。另外地，第二氣缸組流動路徑180的一部分在附圖3中示出為第二氣缸流動路徑部280，且另外，在一個示例中，熱交換器1130b’可成型或另外構(gòu)造為引導第二作業(yè)流體182沿著第二氣缸流動路徑部280，且可以是對稱的/或一致于、可一致和/或?qū)R平衡的、對稱的、交替的和/或偏移的氣缸133排列，例如包括在第二氣缸組122’中的第五、第二、第三和第八氣缸155、147、149、161，從而與它們交換熱能。
[0046]在另一個實施方式中，與上文附圖4中所示的典型實施方式一致且如其所示，第一氣缸組流動路徑168的一部分在附圖4中不出為第一氣缸流動路徑部368,且另外,在一個示例中，熱交換器2230a’可被成型或另外構(gòu)造為弓I導第一作業(yè)流體170沿著第一氣缸流動路徑部368，且可以是對稱的和/或一致于、可一致和/或可對齊平衡的、線性對齊的和鄰近的氣缸233排列，例如，作為示例，是包括在第一氣缸組220’中的接近發(fā)動機組232的第一端245的第一、第二和第三氣缸239、241、243。另外，第二氣缸組流動路徑180的一部分附圖4中示出為第二氣缸流動路徑部380，且另外，在一個示例中，熱交換器2230b’可成型或另外構(gòu)造為引導第二作業(yè)流體182沿著第二氣缸流動路徑部380，且可以是對稱的/或一致于、可一致和/或可對齊平衡的、線性對齊的和鄰近的氣缸233排列，例如，作為示例，是包括在第二氣缸組222’中的接近發(fā)動機組232的第二端253的第四、第五和第六氣缸247、249,251ο
[0047]此外，能量回收系統(tǒng)10的流動分離的閉環(huán)回路的第一氣缸組回路162和流動分離的閉環(huán)回路的第二氣缸組回路164可被選擇性地致動，其在一個實施方式中可通過能量回收系統(tǒng)控制器28來分別引導和導向一地作業(yè)流體170和第二作業(yè)流體182，來分別從第一組氣缸20和第二組氣缸22交換熱能、獲得熱且產(chǎn)生機械能，依照在此公開的任何實施方式。特別地，能量回收系統(tǒng)控制器28可被電子連接，來致動和/或控制一個或多個或一系列部件、流體連接和第一作業(yè)流體170和第二作業(yè)流體182分別經(jīng)過第一氣缸組回路162和第二氣缸組回路164的流動和流通，以及熱能交換、獲取熱和產(chǎn)生能量，分別通過和在能量回收系統(tǒng)10的第一和第二氣缸組回路162、164的每個，其可響應于和/或一致于兩組或多組氣缸16的一個或多個的致動和/或停止，并且另外可相應于機器12的操作模式、致動和/或控制，以及其中可以使用機器12的一個或多個或一系列操作條件和/或環(huán)境。特別地，在一個實施方式中，能量回收系統(tǒng)控制器28可被電子地且可控制地連接至第一泵176和第二泵188的每個，其中，第一泵176和第二泵188可以每個是電子可控制泵，并且在一個示例中，可以另外是電子可控制的可變位移泵。這樣，第一泵176和第二泵188的每個可被選擇性地致動，從而響應于來自能量回收系統(tǒng)控制器28的一個或多個信號，分別致動和停止第一作業(yè)流體170和第二作業(yè)流體182經(jīng)過第一氣缸組回路162和第二氣缸組回路164的流動和流通。另外，在如附圖6所示的附圖5的替代實施方式或能量回收系統(tǒng)的變形中，第一渦輪輸出軸離合器197和第二渦輪輸出軸離合器198的每個可以是可電子致動的，且電子地和可控制地連接至能量回收系統(tǒng)控制器28，從而分別選擇性地接合和分離從第一渦輪172及其第一渦輪輸出軸190、以及第二渦輪184及其第二渦輪輸出軸191的機械能的連接和傳輸至共有渦輪輸出軸196，以及通過共有動力部件194的能量的合成產(chǎn)生，響應于來自能量回收系統(tǒng)控制器的一個或多個信號。
[0048]通過這一可操作結(jié)構(gòu)，能量回收系統(tǒng)控制器28可被部分構(gòu)造為，來分別地選擇致動第一氣缸組回路162和能量回收系統(tǒng)10的流體地分離的閉環(huán)回路第二氣缸組回路164以及經(jīng)過其中的第一作業(yè)流體170和第二作業(yè)流體182的流動和流通，來選擇性地、可控制地且響應地分別與包含在第一組氣缸20中的致動、被致動的和/或熱致動組的獨立氣缸以及包括在第二組氣缸22中的獨立氣缸組交換熱量且從這里產(chǎn)生能量。另外，能量回收系統(tǒng)控制器28可被部分構(gòu)造為，來選擇性地、可控制地且響應地分別停止第一氣缸組回路162和能量回收系統(tǒng)10的流體地分離的閉環(huán)回路第二氣缸組回路164以及經(jīng)過第一作業(yè)流體170和第二作業(yè)流體182的流動和流通，相鄰、沿著和/或經(jīng)過或以其它方式熱接近于未致動、停止的和/或未熱致動組的包括在第一組氣缸20中獨立氣缸以及包括在第二組氣缸22中的獨立氣缸組。
[0049]工業(yè)實用性
[0050]主控制器26電子地監(jiān)測或接收指示機器12操作條件的一個或多個信號，其可以是內(nèi)燃式動力系統(tǒng)14的動力需求和/或容量關于由機器12經(jīng)歷的環(huán)境、操作條件和/或受力的指示。例如，主控制器26可以從傳感器46接收信號，傳感器定位得感應和提供或傳輸指示任何機器動力系統(tǒng)或傳動系統(tǒng)36部件的速度、位置、轉(zhuǎn)矩、負載、加速度、壓力、溫度或控制的信號，依照在此提供的任何實施方式。主控制器26還可接收來自手動驅(qū)動控制48、驅(qū)動模式控制52或部件控制54的信號。相應于任何前述信號，主控制器26可以多個操作模式的任一而接合機器12的操作，這些操作模式包括但不限于，低速工具致動驅(qū)動模式、低速/高轉(zhuǎn)矩驅(qū)動模式、低速/低轉(zhuǎn)矩模式、發(fā)動機空載/準備模式、高速驅(qū)動模式、高速/高轉(zhuǎn)矩模式、高速/低轉(zhuǎn)矩模式、高性能驅(qū)動模式、燃油經(jīng)濟或巡航驅(qū)動模式、減速驅(qū)動模式和發(fā)動機制動驅(qū)動模式。主控制器26可另外電子地傳輸致動或停止命令信號至氣缸致動和停止控制器24,從而相應于此來選擇性地致動或停止一組或多組氣缸16,使得內(nèi)燃式動力系統(tǒng)14消耗一定量的燃料來產(chǎn)生機器12需求的動力和機械能，并且與主控制器26實施的操作模式相一致。
[0051]在一個實例中，主控制器26可以接合機器12以在選擇的模式中操作，并且作為響應，可另外地電子地傳輸致動命令信號至控制器24。作為響應，控制器24可接合一組或多組氣缸26，并且在一個示例中，可以致動包含在第一組氣缸20或第二組氣缸22中的任何未致動或停止的組的獨立氣缸。此外，致動命令信號可由能量回收系統(tǒng)控制器28電子地監(jiān)測。
[0052]作為響應，能量回收系統(tǒng)10可由能量回收系統(tǒng)控制器28致動，其可以電子地傳輸一個或多個致動信號，使得每個氣缸組回路、例如氣缸組回路162和164被致動，并且各自的第一和第二作業(yè)流體170、182被流體地導向和引導，從而分別與被包括在第一組氣缸20和第二組氣缸22中的熱量致動組的獨立氣缸交換熱能和從這里產(chǎn)生能量。特別地，并且相應于上文討論的信號的任一個或多個或組合，能量回收系統(tǒng)控制器28可以傳送一個或多個電子第一氣缸組和/或第二氣缸組致動信號，至第一泵176和/或第二泵188的任意未致動或停止的一者、或分別包括在第一組氣缸組回路162和第二氣缸組回路164中的第一泵176和/或第二泵188 二者，使得第一作業(yè)流體170和第二作業(yè)流體182分別經(jīng)過每個流體地分離的閉環(huán)第一氣缸組回路162和第二氣缸組回路164而流通，從而分別與包括在第一組氣缸20中的一個或多個或每個致動、被致動的和/或熱致動組的獨立氣缸以及包括在第二組氣缸22中的獨立氣缸組交換熱能和從這里產(chǎn)生能量。此外，在如附圖6所示的典型實施方式中，能量回收系統(tǒng)控制器28可以傳輸一個或多個電子第一氣缸組和/或第二氣缸組致動信號，從而致動和接合第一渦輪輸出軸離合器197和第二渦輪輸出軸離合器198。這樣，第一作業(yè)流體170和第二作業(yè)流體182可通過分別與致動的熱致動第一組氣缸20和第二組氣缸22的熱量交換而被加熱至蒸汽相位，并且被引導進入每個格子的第一和第二渦輪172、184，其中，經(jīng)過其中的蒸汽相位的第一和第二作業(yè)流體170、182的膨脹可以通過其中的合成旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生機械能，其可通過各自的第一和第二渦輪輸出軸190、191被機械地傳輸至各自的第一和第二動力部件192、193，或替代地到共有動力部件194，且轉(zhuǎn)換至電能。
[0053]替代地，主控制器26可以結(jié)合機器12以在低動力使用模式中操作，并且作為可另外地電子地傳輸停止命令信號至控制器24。作為響應，氣缸致動和停止控制器24或可以停止和/或分離包含在第一組氣缸20和/或第二組氣缸22中的任何致動或被致動的組的獨立氣缸。此外，停止命令信號可由能量回收系統(tǒng)控制器28電子地監(jiān)測。
[0054]作為響應，能量回收系統(tǒng)控制器28可傳輸電子第一氣缸組和/或第二氣缸組停止信號至第一泵176，從而停止第一氣缸組回路162或第二泵188，來停止能量回收系統(tǒng)10的第二氣缸組回路164以及熱接近分別包括在第一組氣缸20或第二組氣缸22中的未致動組的獨立氣缸的各第一作業(yè)流體170或第二作業(yè)流體182的流動和流通。此外，在如附圖6所示的典型實施方式中，能量回收系統(tǒng)控制器28可以電子地傳輸信號，從而停止和分離第一潤輪輸出軸離合器197或者第二潤輪輸出軸離合器198。
【權(quán)利要求】
1.一種用于具有氣缸致動和停止系統(tǒng)的機器的能量回收系統(tǒng)，構(gòu)造為停止第一組氣缸和第二組氣缸中的至少一組，其特征在于，該能量回收系統(tǒng)包括: 第一氣缸組回路，包括第一泵、第一冷凝器、第一渦輪以及第一流動路徑，第一流動路徑與第一泵、第一冷凝器和第一渦輪流體連通； 第二氣缸組回路，包括第二泵、第二冷凝器、第二渦輪以及第二流動路徑，第二流動路徑與第二泵、第二冷凝器和第二渦輪流體連通； 第一流動路徑與機器的第一組氣缸熱連通； 第二流動路徑與機器的第二組氣缸熱連通。
2.如權(quán)利要求1所述的能量回收系統(tǒng)，其特征在于，第一氣缸組回路是閉環(huán)回路，并且第二氣缸組回路是閉環(huán)回路，其中，第一氣缸組回路與第二氣缸組回路流體地分離。
3.如權(quán)利要求2所述的能量回收系統(tǒng)，其特征在于，第一渦輪流體地集成在第一組氣缸的第一流動路徑下游，第一冷凝器流體地集成在第一渦輪的第一流動路徑下游，并且第一泵流體地集成在第一冷凝器的第一流動路徑下游和第一組氣缸的上游。
4.如權(quán)利要求3所述的能量回收系統(tǒng)，其特征在于，第二渦輪流體地集成在第二組氣缸的第二流動路徑下游，第二冷凝器流體地集成在第二渦輪的第二流動路徑下游，并且第二泵流體地集成在第二冷凝器的第二流動路徑下游和第二組氣缸的上游。
5.如權(quán)利要求4所述的能量回收系統(tǒng)，其特征在于，第一氣缸組回路構(gòu)造為，響應于第一組氣缸的停止而停止。
6.如權(quán)利要求5所述的能量回收系統(tǒng)，其特征在于，第二氣缸組回路構(gòu)造為，響應于第二組氣缸的停止而停止。
7.如權(quán)利要求6所述的能量回收系統(tǒng)，其特征在于，第一渦輪被連接來傳輸機械能至第一動力部件，并且第二渦輪被連接來傳輸機械能至第二動力部件。
8.如權(quán)利要求6所述的能量回收系統(tǒng)，其特征在于，第一渦輪和第二渦輪每個被選擇性地連接，來傳輸機械能至共同的動力部件。
9.如權(quán)利要求6所述的能量回收系統(tǒng),其特征在于,第一組氣缸和第二組氣缸被包括在機器的發(fā)動機的發(fā)動機歧管中。
【文檔編號】F01K27/02GK203925630SQ201420327804
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月21日
【發(fā)明者】J·E·詹森 申請人:卡特彼勒公司