CN103562568A - 液压***和用于控制液压***的方法 - Google Patents

Abstract

在此，本发明涉及一种用于工程机械（101）的液压***（10）。该液压***（10）包括：液压致动器（12）和用于将流体供给到液压致动器（12）的第一液压机械（14）。液压***（10）还包括：液压变换器（28），该液压变换器（28）用于与第一液压机械（14）并行地将流体供给到液压致动器（12）；以及用于流体的蓄能器（38）。液压变换器（28）包括第一端口（30）和第二端口（32），且变换器（38）适于将第一端口（30）处的第一压力和第一流量变换为第二端口（32）处的第二压力和第二流量。液压变换器（28）的第二端口（32）与液压致动器（28）流体连通，且第一端口与蓄能器（38）连通。

Description

液压***和用于控制液压***的方法

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分所述的液压***。此外，本发明还涉及根据权利要求12的前序部分所述的用于控制液压***的方法。

背景技术

液压***可用在许多技术领域中。例如，许多类型的工程机械（例如轮式装载机、挖掘机等）经常配备有至少一个液压***。

液压***通常包括液压机械（例如液压泵），该液压机械适于将液压动力（即液压流量和/或液压压力）供给到液压***，并且该液压机械通常由动力源（例如发动机或电动马达）驱动。当液压***安装在工程机械中时，该液压机械通常由工程机械的原动机驱动。

在工程机械中，该液压机械可由动力源、经由位于动力源与变速器装置（例如变速箱）之间的动力输出装置来驱动。该变速器装置又可例如连接到工程机械的车轮，用于该工程机械的推进。

液压***通常被要求执行作业操作，该作业操作要求来自工程机械的一定的液压动力。来自工程机械的所需动力又从动力源要求一定的动力。从动力源供给的动力的量通常取决于发动机转速和动力源所供给的扭矩。在许多情况下，所述动力源的发动机转速可由工程机械的除了液压***的要求以外的其他功能要求所决定。例如，发动机转速可由工程机械的、希望的速度决定。这样，为了获得来自液压机械的希望的液压动力，通常调节该液压机械的排量。这又意味着改变所要求的动力源扭矩。

然而，如果从动力源所要求的扭矩大，则存在发动机将在不希望的运行状况下工作的风险。仅作为示例，如果所要求的扭矩明显大于当动力源在正常运行状况下运行时、在所要求的发动机转速下可获取的扭矩，则存在动力源将以不希望的方式运行的风险。如果所要求的扭矩过大，则甚至存在动力源将停止的风险。换言之，发动机可能由于液压***导致的过载而停止，尤其是发动机的转速低时。

此外，例如，为了获得工程机械的期望速度而要求的发动机转速以及为了获得向液压机械的希望的动力供给而要求的扭矩可能一起导致对于动力源而言不希望的运行状况。

在试图解决以上问题的尝试中，US2009/0266067A1提出了将另外的液压机械连接到第一液压机械并且该另外的液压机械也可与蓄能器流体连通。这样，当向第一液压机械要求大的液压动力时，该蓄能器内的加压流体可用于驱动该另外的液压机械，使得该另外的液压机械在第一液压机械上施加除了由动力源（例如原动机）提供的扭矩之外的扭矩。

然而，在某些操作中，作业操作可能要求较低的液压动力，此液压动力能够由US2009/0266067***的第一液压机械通过由仅由原动机供给的动力来产生，但所要求的相对动力可能会不利地影响原动机。例如，所要求的相对动力的大小可能随时间变化，这又将导致向原动机要求的变化的扭矩。

这种操作的一个实例是当轮式装载机的铲斗被推入到还含有石头的土壤中时的情形。在以上实例中，为获得平滑的铲斗移动，所要求的动力的水平可能随时间变化。换言之，所要求的动力信号可能包括瞬变（transients）。这又意味着从动力源要求的动力（特别是扭矩）可能随时间而变化，并且所要求的动力的变化可能导致动力源的功能和/或寿命受损，这取决于所述变化的大小和/或频率。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种在技术领域部分中限定的液压***，该***解决或减少了现有技术***中的如下问题：即，由于执行某种作业操作所需的液压动力的短暂变化，损害了动力源的功能和/或减少了动力源的寿命。

该目的通过根据权利要求1所述的液压***来实现。

如此，本发明涉及一种用于工程机械的液压***。该液压***包括液压致动器和用于将流体供给到该液压致动器的第一液压机械。该液压***还包括液压变换器（hydraulic transformer），该液压变换器用于与第一液压机械并行地将流体供给到液压致动器。

该液压***还包括用于流体的蓄能器。所述液压变换器包括第一端口和第二端口，并且该变换器适于将第一端口处的第一压力和第一流量变换为第二端口处的第二压力和第二流量。优选地，该液压变换器也适于将第二端口处的第一压力和第一流量变换为第一端口处的第二压力和第二流量。

该液压变换器的第二端口与液压致动器流体连通，并且所述第一端口与蓄能器连通。该液压***还包括液压致动器控制装置，该液压致动器控制装置适于确定用于液压致动器的所要求的液压动力。

根据本发明，该液压致动器控制装置还适于要求所要求的液压动力的、来自液压变换器的第一动力部分以及所要求的液压动力的、来自第一液压机械的第二动力部分。

根据本发明的液压***意味着：从第一液压机械所要求的液压动力可被控制为使得连接到第一液压机械的动力源可在优选的或至少非不希望的工作范围内运行。

如在此所使用的，上述表述“液压动力”涉及液压流体的液压流量和/或压力。

可选地，该液压***包括第一管道组件，并且第一液压机械适于将流体经由第一管道组件供给到液压致动器。此外，所述液压变换器的第二端口可与第一管道组件流体连通。

可选地，液压致动器控制装置适于确定所要求的液压动力信号并将所要求的液压动力信号转换为高频动力信号和低频动力信号中的至少一种。从所要求的液压动力信号到高频和/或低频信号的转换意味着第一液压机械可操作为提供具有低瞬态量的液压动力，从而意味着由第一液压机械提供的液压动力优选具有低的瞬态变化。

可选地，所述液压致动器控制装置包括液压信号滤波器。

可选地，所述液压致动器控制装置适于确定所要求的液压动力电信号，所述液压致动器控制装置还包括电子滤波器。

可选地，所述高频动力信号包括所要求的液压动力信号的如下部分：该部分包含所要求的液压动力信号的大于或等于截止频率的频率，该截止频率在1至10Hz的范围内、优选在3至6Hz的范围内，并且，所述低频动力信号包括所要求的液压动力信号的如下部分：该部分包括所要求的液压动力信号的低于所述截止频率的频率。

可选地，该***包括时延装置，该时延装置适于延迟第一液压机械的响应。该时延装置意味着第一液压机械可操作成提供具有低瞬态量的液压动力，即，由第一液压机械提供的液压动力优选具有低的瞬态变化。液压动力的瞬态变化也可优选由液压变换器处理。

可选地，所述***包括扭矩确定装置，该扭矩确定装置适合响应于所要求的液压动力来确定对第一液压机械所要求的扭矩信号，所要求的扭矩信号仅包括比处在1至10Hz范围内、优选在3至6Hz范围内的截止频率低的频率，更优选地，所要求的扭矩信号不随时间变化。

通过所述扭矩确定装置，可预先确定适合于与第一液压机械连接的动力源和/或变速器装置的扭矩范围。因此，第一液压机械可操作成从动力源和/或变速器装置要求扭矩，该扭矩处于预先确定的扭矩范围内。

可选地，该***还包括蓄能器压力传感器，该蓄能器压力传感器适于确定蓄能器内的压力，所述液压致动器控制装置适于在蓄能器内的压力低于预先确定的压力值时通过操作第一液压机械来升高蓄能器内的压力。

本发明的第二方面涉及一种工程机械，该工程机械包括根据本发明的第一方面的液压***。仅作为示例，该工程机械可以是轮式装载机或挖掘机。

可选地，该工程机械包括发动机，优选为内燃机，该发动机适于驱动第一液压机械。

本发明的第三方面涉及一种用于控制液压***的方法。该液压***包括液压致动器和第一液压机械，该第一液压机械用于将液压流体供给到液压致动器。此外，该液压***还包括液压变换器和用于流体的蓄能器，该液压变换器用于与所述第一液压机械并行地将流体供给到液压致动器。该液压变换器包括第一端口和第二端口，并适于将所述第一端口处的第一压力和第一流量变换为所述第二端口处的第二压力和第二流量。该液压变换器的第二端口与液压致动器流体连通，且所述第一端口与蓄能器流体连通。此外，该液压***还包括液压致动器控制装置，该液压致动器控制装置用于确定用于所述液压蓄能器的所要求的液压动力，并且，所述方法包括使用液压致动器控制装置来确定用于液压致动器的所要求的液压动力。

此外，根据本发明的第三方面的该方法包括：

要求所要求的液压动力的、来自液压变换器的第一动力部分，以及

要求所要求的液压动力的、来自第一液压机械的第二动力部分。

根据本发明的方法意味着：从第一液压机械所要求的液压动力可被控制成使得连接到第一液压机械的动力源可在优选的（或至少非不希望的）工作范围内运行。

可选地，该方法包括：

–确定所要求的液压动力信号，并将所要求的液压动力信号转换为高频动力信号和低频动力信号中的至少一种。

可选地，该方法包括：

–把对于所述第二动力部分的要求延迟预定的延迟时间。

可选地，第一液压机械适于由发动机驱动，该发动机适于将扭矩施加在第一液压机械上，该方法包括：

–确定从发动机所要求的扭矩，以及

–向所述发动机发送信号以便获得所要求的扭矩。

可选地，该方法还包括：

–确定蓄能器内的压力，

–如果蓄能器内的压力低于预先确定的压力值，则操作第一液压机械使得蓄能器内的压力升高。

在以下的描述和从属权利要求中公开了本发明进一步的优点和有利特征。

附图说明

参考附图，下面作为示例给出了对本发明实施例的更详细描述。

在这些图中：

图1示出了具有液压***的工程机械；

图2示出了液压***的一个实施例；

图3A至图3C示出了液压变换器的各种实施方式；

图4示出了液压***的另一个实施例；

图5示出了液压***的又一个实施例；

图6示出了液压***的另一个实施例；

图7示出了液压***的又一个实施例；并且

图8示出了液压***的另一个实施例。

具体实施方式

下面，将针对轮式装载机101形式的工程机械来描述本发明。轮式装载机101应视为能够应用根据本发明的液压***的工程机械的一个实例。轮式装载机101包括前车辆部分102和后车辆部分103。这两个车辆部分102、103均包括车架和布置在驱动桥112、113上的车轮。后车辆部分103包括驾驶室114。这两个车辆部分102、103彼此以如下方式连接：即，它们能够通过连接到所述车辆部分102、103的、被称为转向缸的两个液压缸104、105而绕竖直轴线相对于彼此枢转。因此，液压缸104、105布置在中心线的不同侧并在车辆的纵向方向上延伸，用于通过这些液压缸而使轮式装载机101转向或转弯。换言之，轮式装载机101是车架转向式的。

轮式装载机101包括用于运送诸如砾石等的物体或（松散的）物料的提升臂组件111。该提升臂组件111包括提升臂单元106和安装在提升臂单元106上的、铲斗形式的工具107。这里，铲斗107被装有物料116。提升臂单元106的第一端以可枢转方式连接到前车辆部分102，以实现铲斗的提升运动。铲斗107以可枢转方式连接到提升臂单元106的第二端，以实现铲斗的倾斜运动。提升臂单元106可通过两个液压缸108、109相对于前车辆部分102被升高和降低。每个液压缸108、109均在第一端连接到前车辆部分102并在第二端连接到提升臂单元106。铲斗107能够通过被称为倾斜缸的另外的液压缸110、相对于提升臂单元106倾斜，该液压缸110在第一端连接到前车辆部分102并在第二端通过连杆臂***115连接到铲斗107。

图2是本发明的液压***10的实施例的示意图。如图2可见，液压***10包括液压致动器12和第一液压机械14，该第一液压机械14用于将流体供给到液压致动器12。第一液压机械14例如可以是液压泵或者液压泵和液压马达。此外，液压致动器12例如可以是直线致动器或旋转致动器。仅作为示例，液压致动器12可以是图1的轮式装载机101的两个液压缸108、109之一。在本发明的其他实施例中，该液压***可包括两个或更多个液压致动器（图2中未示出）。

第一液压机械14适于将流体供给到液压致动器12。在图2所示的实施例中，上述供给通过第一管道组件16来实现。然而，在本发明的其他实施例中，流体从第一液压机械14到液压致动器12的供给可通过其他的供给装置（图2中未示出）或供给器来实现。通常，第一管道组件16包括主控制阀20和一个或多个管道18。在本发明的包括多个液压致动器（图2中未示出）的实施例中，所述多个液压致动器中的至少两个、优选所有液压致动器都可连接到主控制阀20。

此外，第一液压机械14适于与第一箱部22流体连通，以便该第一液压机械可从第一箱部22中抽取液压流体。如在此所使用的，术语“液压流体”旨在包括液压油以及可能存在于液压***内的任何其他流体。

第一液压机械14适于由动力源24提供动力或驱动。优选地，动力源24可包括发动机，例如内燃机。然而，在本发明的其他实施例中，动力源24可包括燃气轮机、电动马达或燃料电池。此外，动力源24通常也可是具有液压***10的工程机械的原动机。

当动力源24是工程机械的原动机时，动力源24可适于连接到该工程机械的一个或多个车轮25。优选地，动力源24和一个或多个车轮25经由变速器装置相互连接。该变速器装置可以是齿轮组件26，该齿轮组件26例如可以是液压和/或机械式齿轮组件。此外，工程机械可包括位于动力源24和齿轮组件26之间的扭矩变换器或离合器27。动力源24和第一液压机械14之间的连接（动力输出）可位于动力源24和离合器27之间。

动力源24和第一液压机械14可经由另外的变速器装置（图2中未示出）相互连接。

此外，液压***10包括液压变换器28，该液压变换器28用于与第一液压机械14并行地将流体供给到液压致动器12。液压变换器28包括第一端口30和第二端口32。液压变换器28适于将第一端口30处的第一压力和第一流量变换为第二端口32处的第二压力和第二流量。优选地，液压变换器28也适于将第二端口32处的第一压力和第一流量变换为第一端口30处的第二压力和第二流量。所述液压变换器28的第二端口32与液压致动器12流体连通。在图2所示的实施例中，通过将液压变换器28的第二端口32在第一管道组件16内与第一液压机械14并行地布置来实现上述连通。

在图2所示的液压变换器28的实施中，变换器28还包括与第二箱部36流体连通的第三端口34。根据该液压***的设计，第一箱部22和第二箱部36可以是彼此分开的箱，它们可以或可以不相互流体连通。在其他实施方式中，第一箱部22和第二箱部36实际上可以是同一个箱。

图2还示出了液压***10包括用于流体的蓄能器38，该蓄能器38适于与液压变换器28的第一端口30流体连通。蓄能器38可以是任何类型的、适于存储从液压变换器28的第一端口30输送的流体的容器。优选地，蓄能器38可设计为容纳处于较高压力下的至少一种流体。仅作为示例，蓄能器38可设计为适合至少50巴的内部压力。再次仅作为示例，蓄能器38可以是液压蓄能器或气动液压蓄能器。此外，在液压***10的其他实施例中，液压变换器28的第一端口30可与多个蓄能器（未示出）流体连通。

此外，液压***10包括液压致动器控制装置40或控制器，该液压致动器控制装置40或控制器适于确定用于液压致动器12的所要求的液压动力。如上文所暗示的，表述“液压动力”涉及液压流体的流量和/或压力。

液压致动器控制装置40可优选包括液压致动器控制构件39。此外，控制装置40可包括压力传感器和/或流量传感器41。传感器41可适于测量液压致动器12处的流量和/或压力。此外，传感器41可适于将如此确定的流量和/或压力通信给液压致动器控制装置40的其他部分，例如液压致动器控制构件39。传感器41和控制构件39例如可包括电子、光学和/或液压装置。此外，液压致动器控制装置40可优选连接到控制单元42，该控制单元42又可连接到适于致动液压致动器12的致动器44。

在本发明的液压***10的实施例中，液压致动器控制装置40可包括多个部件。仅作为示例，图2所示的液压致动器控制装置40的实施方式包括压力传感器和/或流量传感器41，以及液压致动器控制构件39。此外，在下文中给出的该液压***的其他实施例中，液压致动器控制装置40例如可包括滤波装置、时延装置和/或扭矩确定装置（图2中未示出）。

液压致动器控制装置40可直接或间接连接到控制单元42。在图2的液压***10的实施例中，控制单元42连接到主控制阀20，该主控制阀20又连接到液压致动器控制装置40。因此，在图2中，控制单元42间接连接到控制构件39。这样，在图2所示的实施例中，控制单元42可与主控制阀20的调整构件（例如阀（未示出））连通，以控制进出该液压致动器12的流量。作为与主控制阀20的调整构件连通的替代或补充，控制单元42可直接与液压致动器控制装置40连通或甚至形成液压致动器控制装置40的一部分，以便第一液压机械14和液压变换器28操作以产生所要求的液压压力和/或液压流量。图8中示出了这种实施方式的一个实例。

图3A至图3C中给出了液压变换器28的各种实施方式。如前文所论述的，液压变换器28适于将第一端口30处的第一压力和第一流量变换为第二端口32处的第二压力和第二流量，或反过来。在图3A、图3B和图3C的每一个中示出了变换器28的实施方式。

图3A示出了：变换器28的实施方式可包括第二液压机械46和第三液压机械48。该第二液压机械和第三液压机械以机械方式彼此连接且液压机械46、48中的至少一个是具有可变排量的机械。图3A示出了液压机械46、48都具有可变排量的实施例，而图3B示出了第二液压机械46具有可变排量、但第三液压机械48不具有可变排量的实施例。此外，图3C示出了第三液压机械48具有可变排量、但第二液压机械46不具有可变排量的另一个实施例。

由荷兰公司Innas BV设计的液压变换器也可作为可用在根据本发明的液压***内的液压变换器的一个实例被提及。

液压致动器控制装置40适于要求所要求的液压动力的、来自液压变换器28的第一动力部分以及所要求的液压动力的、来自第一液压机械14的第二动力部分。为了获得来自第一液压机械14的第二动力部分，至少可控制第一液压机械14的排量。仅作为示例，如果第一液压机械14包括一个或多个斜盘（swash plate）（未示出），则可调整第一液压机械14的倾斜角度以获得希望的排量。如上文中已指出的，第一液压机械14的排量变化将导致从动力源24所要求的扭矩的变化。

下面举例说明如何实现将动力划分为第一动力部分和第二动力部分的实例。

图4示出了液压***的实施例的一部分，其中，液压致动器控制装置40适于确定所要求的液压动力信号并将所要求的液压动力信号转换为高频动力信号和低频动力信号中的至少一种。这样，基于由传感器41检测到的、至少与液压致动器12处的流量和/或压力有关的信息，控制装置40确定高频动力信号和/或低频动力信号。在图4所示的实施例中，液压致动器控制构件39可适于执行高频动力信号滤波和/或低频动力信号滤波。

在图4中所示的实施例中，控制装置40适于确定低频动力信号并将该信号传送到第一液压机械14。此外，图4中的控制装置40适于将所有的、所要求的液压动力信号（即，包括高频成分和低频成分的信号）传送到液压变换器28。

上文所述的、将所要求的液压动力信号分离成高频动力信号和低频动力信号中的至少一种可视为对于所要求的液压动力信号的滤波，并且该滤波可通多种方式实现。

仅作为示例，如果传感器41是适于与控制构件39液压地通信的液压传感器，则控制构件39可包括液压信号滤波器，并且该控制构件39可液压地（即，经由管道）与第一液压机械14及液压变换器28连通。仅作为示例，液压信号滤波器可包括如下构件：该构件包括与第二蓄能器（未示出）连通的孔。可选地，液压信号滤波器可包括作为中继（relay）的小阀。WO97/13072中给出了液压信号滤波器的一个示例。

在另一个实例中，如果传感器41是适于与控制构件39电子通信的电子传感器，或如果控制装置40包括用于将液压信号转换为电信号的装置或转换器，则控制装置40可包括电子信号滤波器。仅作为示例，控制构件39可具有上述这种电子信号滤波器。控制装置40可与第一液压机械14以及液压变换器28电子通信，即经由电缆、载波等与之通信。仅作为示例，电子信号滤波器可包括电子控制单元。

与该滤波器是液压滤波器还是电子滤波器无关，高频动力信号优选包括所要求的液压动力信号的如下部分：该部分包含所要求的液压动力信号的大于或等于截止频率的频率，该截止频率在1至10Hz的范围内、优选在3至6Hz的范围内。所述低频动力信号包括所要求的液压动力信号的如下部分：该部分包括所要求的液压动力信号的低于所述截止频率的频率。

再转到图4，基于通过传感器41确定的液压动力，且也可基于来自控制单元（在图4中未示出）的信息，控制装置40确定所要求的液压动力信号和低频动力信号，其中，所要求的液压动力信号被通信到液压变换器28，且低频动力信号被通信到第一液压机械14。

这样，第一液压机械14将操作以提供通常随时间缓慢变化的液压动力。因此，动力源24通常将扭矩提供到第一液压机械14，该扭矩将随时间缓慢变化。该缓慢变化的扭矩对于动力源24是有利的，特别是动力源24包括内燃机时。

如前文已指出的，控制装置40将所有的、所要求的液压动力信号通信到液压变换器28。此外，控制装置40包括适于确定第一管道组件16中的液压动力的传感器50，并控制液压变换器28，使得液压变换器28提供所有的所要求的液压动力信号与第一管道组件16中的液压动力之间的差值或至少基于该差值确定的液压动力。

这样，如果所要求的液压动力信号指示了高于第一管道组件16中的现有液压压力和/或流量的、所要求的液压压力和/或流量，则液压变换器28工作而使得蓄能器38内的加压流体用于产生液压变换器28的第二端口32处的液压压力和/或流量，该液压压力和/或流量与如下的差值有关：即，所要求的液压动力与第一管道组件16中存在的液压动力之间的差值。

如果所要求的液压动力信号指示了低于第一管道组件16中的现有液压压力和/或流量的、所要求的液压压力和/或流量，则液压变换器28工作而使得第一管道组件16中的流体的、与超过所要求的液压动力信号的液压动力的部分相对应的量被引导通过液压变换器28的第二端口32，由此增大蓄能器38内的压力。

鉴于上述情形，应当注意，在液压***10的实施例中，例如在图4所示的实施例中，第一液压机械14适于产生随时间缓慢变化的液压动力，而液压变换器28可用于产生随时间快速变化的液压动力或至少不像由第一液压机械14供给的液压动力的变化那样缓慢变化的液压动力。

图5示出了液压***10的另一个实施例的一部分。在图5的液压***10的实施例中，控制装置40（例如该控制装置的控制构件39）适于确定所要求的液压动力信号和高频动力信号，其中，所要求的液压动力信号被通信到第一液压机械14，该高频动力信号被通信到液压变换器28。这样，液压变换器28将工作以提供随时间快速变化的液压动力。

此外，控制装置40将所有的、所要求的液压动力信号通信到第一液压机械14。此外，控制装置40包括适于确定第一管道组件16中的液压动力的传感器52，且适于控制第一液压机械14，使得第一液压机械14提供所有的所要求的液压动力信号与第一管道组件16中的液压动力之间的差值或至少基于该差值确定的液压动力。由于液压变换器28工作以提供随时间快速变化的液压动力，所以，所有的所要求的液压动力信号与第一管道组件16中的液压动力之间的差值将随时间缓慢变化。

在液压***10的另一个实施例中，可将图4和图5的实施例中的部件相组合。这样，在液压***10的其他实施例中，控制装置40可适于确定所要求的液压动力信号，并适于将高频动力信号通信到液压变换器28且将低频动力信号通信到第一液压机械14。

作为对所要求的液压动力信号进行滤波的替代或补充，控制装置40可包括时延装置54或时间延迟器，该时延装置54或时间延迟器适于延迟第一液压机械14的响应。因此，在图6所示的实施例中，所有的、所要求的液压动力信号被通信到第一液压机械14并通信到液压变换器28。然而，通过使用时延装置54，所要求的液压动力信号的通信被延迟预定的时间TD，然后该液压动力信号被通信到第一液压机械14。仅作为示例，该预定的时间TD可以在300至500毫秒之间。在与图5的实施例类似的情况中，控制装置40可包括适于确定第一管道组件16中的液压动力的传感器52，并适于控制第一液压机械14，使得第一液压机械14提供所有的所要求的液压动力信号与第一管道组件16中的液压动力之间的差值。

通过时延装置54，可通过液压变换器28处理所要求的液压动力信号的较快变化或瞬态变化，且第一液压机械14可工作以提供优选仅随时间缓慢变化的液压动力。时延装置54例如可以是液压时延装置和/或电子时延装置。仅作为示例，液压时延装置可包括较长的管道（未示出），例如软管。上述管道可优选包括具有大粘度的流体。如在此所使用的，表述“大粘度”涉及超过液压***内的液压流体粘度的粘度。

如上文已指出的，上文公开的时延装置54可用在本发明的图4或图5的任一个实施例中。

作为上述任一个实施例的替代或补充，该液压***的实施例可包括扭矩确定装置56或扭矩确定器。图7中示出了此实施例的一个示例，下文将对其进行论述。

扭矩确定装置56适合响应于所要求的液压动力来确定对第一液压机械14所要求的扭矩信号。所要求的扭矩信号仅包括比处在1至10Hz范围内、优选在3至6Hz范围内的截止频率低的频率。更优选地，所要求的扭矩信号在至少有限的时间段内是恒定的。换言之，所要求的扭矩信号可以是逐段恒定的函数。基于所要求的扭矩信号，可确定第一液压机械14的所要求的排量，且可控制第一液压机械14以提供所要求的排量。仅作为示例，如果第一液压机械14包括一个或多个斜盘（未示出），则可调整第一液压机械14的倾斜角度，使得第一液压机械14的扭矩对应于所要求的扭矩。

扭矩确定装置56可包括电子和/或液压滤波器。然而，在扭矩确定装置56的其他实施例中，扭矩确定装置56可适于接收电子的、所要求的液压动力信号，并基于一个或多个预定的规则来确定对第一液压机械14的所要求的扭矩信号。仅作为示例，扭矩确定装置56可包括处理器和存储器（未示出）。此外，又仅作为示例，该存储器可包含与所要求的液压动力信号的当前值相关的预定扭矩信号的查找表。

如此，通过图7所示的液压***的实施例，对第一液压机械14所要求的扭矩可以是缓慢变化的。实际上，在图7的实施例的变型中，对第一液压机械14所要求的扭矩可至少在有限的时间段内保持恒定。这样，第一液压机械14可工作以提供或多或少地恒定的液压动力，并且，短暂变化的液压动力可因此由液压变换器28提供。

图8示出了本发明的另一个实施例。如图8可见，该图所示的液压***10包括选择阀60，该选择阀60通过例如主控制阀20而直接或间接地与液压致动器12的活塞侧62以及活塞杆侧64流体连接。这样，当液压致动器12被致动而使得活塞侧62或活塞杆侧64内的液压流体的量减少时，如此减少的液压流体中的至少一部分可通过选择阀60被引导到液压变换器28的第一端口30。这样，通过液压***10的实施例（例如图8所示的实施例），存储在液压致动器12内的或通过液压致动器12存储的能量可被图8的实施例中的蓄能器38回收。图8的选择阀60可包括在液压***10的上述实施例的任一个中。

此外，图8示出了本发明的实施例，其中，控制单元42形成液压致动器控制装置40的一部分。这样，在图8所示的实施例中，控制单元42可适于与致动器44以及压力传感器和/或流量传感器41通信。控制单元42也可适于与液压变换器28和第一液压机械14通信，以要求所要求的液压动力的部分。

优选地，上文描述过的液压***10的实施例中的每一个也可包括适于确定蓄能器38内的压力的蓄能器压力传感器58，例如见图7。液压致动器控制装置40适于在蓄能器38内的压力低于预先确定的压力值时通过操作第一液压机械14来升高蓄能器38内的压力。当升高蓄能器38内的压力时，第一液压机械14优选操作成使得来自原动机24的扭矩是恒定的。

应当理解，本发明不限于上文描述且在附图中示出的实施例。例如，虽然已针对轮式装载机阐述了本发明的液压***，但该液压***可实施在任何类型的工程机械中。仅作为示例，本发明的液压***可实施在挖掘机、平地机等中。这样，本领域普通技术人员将会理解，在所附权利要求的范围内，可进行许多修改和变型。

Claims (32)

1.一种用于工程机械（101）的液压***（10），所述液压***（10）包括：液压致动器（12）；第一液压机械（14），所述第一液压机械（14）用于将流体供给到所述液压致动器（12）；液压变换器（28），所述液压变换器（28）用于与所述第一液压机械（14）并行地将流体供给到所述液压致动器（12）；用于流体的蓄能器（38），所述液压变换器（28）包括第一端口（30）和第二端口（32）且适于将所述第一端口（30）处的第一压力和第一流量变换为所述第二端口（32）处的第二压力和第二流量，所述液压变换器（28）的所述第二端口（32）与所述液压致动器（12）流体连通，并且所述第一端口（30）与所述蓄能器（38）连通；以及液压致动器控制装置（40），所述液压致动器控制装置（40）适于确定用于所述液压致动器（12）的所要求的液压动力，其特征在于，所述液压致动器控制装置（40）还适于要求所述所要求的液压动力的、来自所述液压变换器（28）的第一动力部分以及所述所要求的液压动力的、来自所述第一液压机械（14）的第二动力部分。

2.根据权利要求1所述的液压***（10），其中，所述液压***（10）包括第一管道组件（16），并且所述第一液压机械（14）适于将流体经由所述第一管道组件（16）供给到液压致动器（12），所述液压变换器（28）的所述第二端口（32）与所述第一管道组件（16）流体连通。

3.根据权利要求1或2所述的液压***（10），其中，所述液压致动器控制装置（40）适于确定所要求的液压动力信号并将所述所要求的液压动力信号转换为高频动力信号和低频动力信号中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的液压***（10），其中，所述液压致动器控制装置（40）包括液压信号滤波器。

5.根据权利要求3或4所述的液压***（10），其中，所述液压致动器控制装置（40）适于确定所要求的液压动力电信号，所述液压致动器控制装置还包括电子滤波器。

6.根据权利要求3至5中的任一项所述的液压***（10），其中，所述高频动力信号包括所述所要求的液压动力信号的如下部分：该部分包含所述所要求的液压动力信号的大于或等于截止频率的频率，所述截止频率在1至10Hz的范围内、优选在3至6Hz的范围内，并且，所述低频动力信号包括所述所要求的液压动力信号的如下部分：该部分包括所述所要求的液压动力信号的低于所述截止频率的频率。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的液压***（10），其中，所述***包括时延装置（54），所述时延装置（54）适于延迟所述第一液压机械（14）的响应。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的液压***（10），其中，所述***（10）包括扭矩确定装置（56），所述扭矩确定装置（56）适合响应于所述所要求的液压动力来确定对所述第一液压机械（12）所要求的扭矩信号，所述所要求的扭矩信号仅包括比处在1至10Hz范围内、优选在3至6Hz范围内的截止频率低的频率，更优选地，所述所要求的扭矩信号不随时间变化。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的液压***（10），其中，所述***（10）还包括蓄能器压力传感器（58），所述蓄能器压力传感器（58）适于确定所述蓄能器（38）内的压力，所述液压致动器控制装置（40）适于在所述蓄能器（38）内的所述压力低于预先确定的压力值时通过操作所述第一液压机械（12）来升高所述蓄能器（38）内的压力。

10.一种工程机械（101），所述工程机械（101）包括根据前述权利要求中的任一项所述的液压***（10）。

11.根据权利要求10所述的工程机械（101），其中，所述工程机械（101）包括发动机（24），优选是内燃机，所述发动机（24）适于驱动所述第一液压机械（12）。

12.一种用于控制液压***（10）的方法，所述液压***（10）包括：液压致动器（12）；第一液压机械（14），所述第一液压机械（14）用于将液压流体供给到所述液压致动器（12）；液压变换器（28），所述液压变换器（28）用于与所述第一液压机械（14）并行地将流体供给到所述液压致动器（12）；用于流体的蓄能器（38），所述液压变换器（28）包括第一端口（30）和第二端口（32）且适于将所述第一端口（30）处的第一压力和第一流量变换为所述第二端口（32）处的第二压力和第二流量，所述液压变换器（28）的所述第二端口（32）与所述液压致动器（12）流体连通，并且所述第一端口（30）与所述蓄能器（38）流体连通；以及液压致动器控制装置（40），所述液压致动器控制装置（40）用于确定用于所述液压致动器（12）的所要求的液压动力，所述方法包括：

–使用所述液压致动器控制装置（40）来确定用于所述液压致动器（12）的所要求的液压动力，

其特征在于，

–要求所述所要求的液压动力的、来自所述液压变换器（28）的第一动力部分，以及

–要求所述所要求的液压动力的、来自所述第一液压机械（14）的第二动力部分。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述方法包括：

–确定所要求的液压动力信号，并将所述所要求的液压动力信号转换为高频动力信号和低频动力信号中的至少一种。

14.根据权利要求12或13所述的方法，其中，所述方法包括：

–把对于所述第二动力部分的要求延迟预定的延迟时间。

15.根据权利要求12至14中的任一项所述的方法，其中，所述第一液压机械（14）适于由发动机（24）驱动，所述发动机（24）适于将扭矩施加在所述第一液压机械（14）上，所述方法包括：

–确定从所述发动机（24）所要求的扭矩，以及

–向所述发动机（24）发送信号以便获得所述所要求的扭矩。

16.根据权利要求12至15中的任一项所述的方法，其中，所述方法还包括：

–确定所述蓄能器（38）内的压力，

–如果所述蓄能器（38）内的所述压力低于预先确定的压力值，则操作所述第一液压机械（14）使得所述蓄能器（38）内的压力升高。

17.一种用于工程机械的液压***，所述液压***包括：液压致动器；第一液压机械，所述第一液压机械用于将流体供给到所述液压致动器；液压变换器，所述液压变换器用于与所述第一液压机械并行地将流体供给到所述液压致动器；用于流体的蓄能器，所述液压变换器包括第一端口和第二端口且适于将所述第一端口处的第一压力和第一流量变换为所述第二端口处的第二压力和第二流量，所述液压变换器的所述第二端口与所述液压致动器流体连通，并且所述第一端口与所述蓄能器连通；以及液压致动器控制器，所述液压致动器控制器适于确定用于所述液压致动器的所要求的液压动力，其中，所述液压致动器控制器还适于要求所述所要求的液压动力的、来自所述液压变换器的第一动力部分以及所述所要求的液压动力的、来自所述第一液压机械的第二动力部分。

18.根据权利要求17所述的液压***，其中，所述液压***包括第一管道组件，并且所述第一液压机械适于将流体经由所述第一管道组件供给到所述液压致动器，所述液压变换器的所述第二端口与所述第一管道组件流体连通。

19.根据权利要求17或18所述的液压***，其中，所述液压致动器控制器适于确定所要求的液压动力信号并将所述所要求的液压动力信号转换为高频动力信号和低频动力信号中的至少一种。

20.根据权利要求19所述的液压***，其中，所述液压致动器控制器包括液压信号滤波器。

21.根据权利要求19或20所述的液压***，其中，所述液压致动器控制器适于确定所要求的液压动力电信号，所述液压致动器控制器还包括电子滤波器。

22.根据权利要求19至21中的任一项所述的液压***，其中，所述高频动力信号包括所述所要求的液压动力信号的如下部分：该部分包含所述所要求的液压动力信号的大于或等于截止频率的频率，所述截止频率在1至10Hz的范围内、优选在3至6Hz的范围内，并且，所述低频动力信号包括所述所要求的液压动力信号的如下部分：该部分包括所述所要求的液压动力信号的低于所述截止频率的频率。

23.根据权利要求17至22中的任一项所述的液压***，其中，所述***包括时延器，所述时延器适于延迟所述第一液压机械的响应。

24.根据权利要求17至23中的任一项所述的液压***，其中，所述***包括扭矩确定器，所述扭矩确定器适合响应于所述所要求的液压动力来确定对所述第一液压机械所要求的扭矩信号，所述所要求的扭矩信号仅包括比处在1至10Hz范围内、优选在3至6Hz范围内的截止频率低的频率，更优选地，所述所要求的扭矩信号不随时间变化。

25.根据权利要求17至24中的任一项所述的液压***，其中，所述***还包括蓄能器压力传感器，所述蓄能器压力传感器适于确定所述蓄能器内的压力，所述液压致动器控制器适于在所述蓄能器内的所述压力低于预先确定的压力值时通过操作所述第一液压机械来升高所述蓄能器内的压力。

26.一种工程机械，所述工程机械包括根据权利要求17至25中的任一项所述的液压***。

27.根据权利要求26所述的工程机械，其中，所述工程机械包括发动机，优选是内燃机，所述发动机适于驱动所述第一液压机械。

28.一种用于控制液压***的方法，所述液压***包括：液压致动器；第一液压机械，所述第一液压机械用于将液压流体供给到所述液压致动器；液压变换器，所述液压变换器用于与所述第一液压机械并行地将流体供给到所述液压致动器；用于流体的蓄能器，所述液压变换器包括第一端口和第二端口且适于将所述第一端口处的第一压力和第一流量变换为所述第二端口处的第二压力和第二流量，所述液压变换器的所述第二端口与所述液压致动器流体连通，并且所述第一端口与所述蓄能器流体连通；以及液压致动器控制器，所述液压致动器控制器用于确定用于所述液压致动器的所要求的液压动力，所述方法包括：

–使用所述液压致动器控制器来确定用于所述液压致动器的所要求的液压动力，

–要求所述所要求的液压动力的、来自所述液压变换器的第一动力部分，以及

–要求所述所要求的液压动力的、来自所述第一液压机械的第二动力部分。

29.根据权利要求28所述的方法，其中，所述方法包括：

–确定所要求的液压动力信号，并将所述所要求的液压动力信号转换为高频动力信号和低频动力信号中的至少一种。

30.根据权利要求28或29所述的方法，其中，所述方法包括：

–把对于所述第二动力部分的要求延迟预定的延迟时间。

31.根据权利要求28至30中的任一项所述的方法，其中，所述第一液压机械适于由发动机驱动，所述发动机适于将扭矩施加在所述第一液压机械上，所述方法包括：

–确定从所述发动机所要求的扭矩，以及

–向所述发动机发送信号以便获得所述所要求的扭矩。

32.根据权利要求28至31中的任一项所述的方法，其中，所述方法还包括：

–确定所述蓄能器内的压力，

–如果所述蓄能器内的所述压力低于预先确定的压力值，则操作所述第一液压机械使得所述蓄能器内的压力升高。

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