CN115398065B - 液压***以及用于控制作业机械的液压***的方法 - Google Patents

Abstract

用于作业机械的液压***(100)，该***包括：电机(102)，该电机经由公共轴(150)连接到第一液压机(104)和第二液压机(108)，第二液压机的输出侧(110)连接到第一液压机的输入侧(116)，其中第一液压机是具有单向流的可变排量液压机；至少一个液压消耗装置(118)，该至少一个液压消耗装置经由供应管线(120)液压联接到第一液压机的输出侧(114)并且被构造成由第一液压机提供动力；第一回流管线(122)，该第一回流管线将所述液压消耗装置液压联接到第一液压机的输入侧(116)；其中第二液压机被构造成：如果从第一液压机请求的所请求的流量超过第一回流管线的流量，则将来自液压流体供应源(124)的液压流体流量提供到第一液压机的输入侧。

Description

液压***以及用于控制作业机械的液压***的方法

技术领域

本发明涉及一种液压***以及一种用于控制作业机械的液压***的方法。具体地，该方法和该***涉及包括内燃机和多个电机的混合动力驱动***。

本发明适用于工业建筑机械或建筑设备的领域内的作业机械、尤其是轮式装载机。虽然将关于轮式装载机来描述本发明，但是本发明不限于这种特定机械，而是还可用在其它作业机械中，例如铰接式运输车、挖掘机和反铲装载机。

背景技术

例如在建筑作业中，在运输重物时，常使用作业机械。作业机械可能带有大且重的物料在没有道路的区域中操作，例如，用于进行与道路或隧道建设、采砂场、矿场和类似环境相关的运输。

作业机械通常采用液压***为诸如转向和举升等的功能提供动力。液压***例如可以由内燃机经由连接到发动机输出轴的动力输出装置提供动力。

为了提高作业机械的燃料效率，可以使用混合液压***。一种值得关注做法是提供一种液压混合***，该液压混合***包括用于将动力提供到液压***的电机。通过将电机与能量储存装置组合，能量可以在某些操作过程期间回收和储存，以在需要时使用。

典型的轮式装载机操作包含同时操作运动***的两个主要子***——传动***和作业液压***。因为这两个***都直接联接到发动机轴，所以***之间的相互作用可能会有问题。

因此，需要进一步提高混合液压***的效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种改进的用于作业机械的电动混合液压***。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于作业机械的液压***。该***包括：电机，该电机经由公共轴连接到第一液压机和第二液压机，第二液压机的输出侧连接到第一液压机的输入侧，其中，第一液压机是具有单向流的可变排量液压机；至少一个液压消耗装置，该至少一个液压消耗装置经由供应管线液压联接到第一液压机的输出侧，并且所述至少一个液压消耗装置被构造成由第一液压机提供动力；第一回流管线，该第一回流管线将所述液压消耗装置液压联接到第一液压机的输入侧；其中，第二液压机被构造成：如果从第一液压机请求的所请求的流量超过第一回流管线的流量，则将来自液压流体供应源的液压流体流量提供到第一液压机的输入侧。

“电机连接到第一液压机和第二液压机”意味着该电机的输出轴机械连接到液压机的相应输入轴，使得该电机可以作为将动力提供到液压机的电动机或者作为基于从液压机接收的动力而发电的发电机来工作。可以进一步假设电机连接到电源和/或能量储存装置。在本文中，公共轴可以是与电机以及第一液压机和第二液压机同轴布置的单个轴。然而，公共轴也可以包括中间齿轮和/或离合器，而仍然被称为公共轴。

在所描述的***中，可以仅使用一个电机来实现在操作和能量回收方面的高度灵活性。可以使用两个电机来实现相同或相似的功能性，其中一个电机连接到相应的液压机。然而，控制电机所需的电力部件和电机本身都可能是昂贵的。因此，在一些应用中，希望具有较低复杂性的电气***，并且通过使用所描述的液压机的构造，可以提供较低复杂性的***。

本发明基于以下认识：如果来自液压消耗装置的返回流量超过了所请求的液压流量，则所描述的液压***可以用于使用第二液压机来高效且灵活地回收能量。此外，所描述的***提供了灵活性，其中它还能够将额外的液压流量从第二液压机提供到第一液压机，并经由第一液压机提供到液压消耗装置，也就是说，这是在第一液压机不能提供所请求的流量的情况下进行的。所描述的***的又一优点在于，它在液压***中提供了冗余，这意味着：如果第一液压机和第二液压机中的一个发生故障，则液压***仍然可以工作，尽管它的能力可能有所降低。这可以帮助操作员以安全方式完成任务，并到达维修地点，而不需要额外辅助或现场修理。此外，额外的电机和液压机可以与所描述的电机和液压机并联布置，以进一步扩展所描述的***的功能性和灵活性。与仅使用一台相比，通过使用两个液压机，还可以使用较小的机器，从而在***安装和一体化方面提供优势。

根据本发明的一个实施例，第二液压机是具有双向流的可变排量液压机，第二液压机被进一步构造成：如果从第一液压机请求的所请求的流量低于第一回流管线的流量，则回收能量。因此，第二液压机可以在两个流方向上操作，以从回流管线接收流量来进行能量回收，并且在来自第一液压机的所需流量大于回流管线中的流量时将流量提供给第一液压机。

根据本发明的一个实施例，该液压***进一步包括第三液压机，该第三液压机被可操作地连接到所述电机的公共轴，其中，第二液压机是具有单向流的可变排量液压机，第二液压机被构造成从第二液压机的输出侧提供可变流，并且其中，第三液压机是具有单向流的可变排量液压机，并具有输入侧和输出侧，该输入侧连接到第二液压机的输出侧，该输出侧连接到液压流体供应源，第三液压机被构造成：如果从第一液压机请求的所请求的流量低于第一回流管线的流量，则回收能量。因此，能量回收以及将额外流量提供到第一液压机这两个功能由两个独立的液压机处置，其中第二液压机提供额外流量以支持第一液压机，而第三液压机被构造成回收能量。这种***的优点在于，它可以以较高效率操作，因为可以基于相应的功能而更具体地选择相应液压机的性质。然而，因为两个液压机可能占用较多空间，所以，如果该***的总体积是重要的设计参数，则使用一个液压机进行能量回收并提供支持流量的上述实施例可能是所期望的。

第一液压机也可以被构造成：如果从第一液压机请求的所请求的压力低于第一回流管线中的压力，则回收能量。因此，通过向然后将充当发电机的第一电机提供动力，第一液压机也可以用于能量回收。

根据本发明的一个实施例，所述至少一个液压消耗装置包括：第一液压消耗装置，该第一液压消耗装置连接到第一回流管线，以及第二液压消耗装置，该第二液压消耗装置具有第二回流管线，第二回流管线直接连接到第一液压机的输入侧，并且其中，第一回流管线经由压力限制器从第一液压消耗装置的第一侧连接到液压流体供应源，并且经由阀装置连接到所述第一液压机的输入侧，该阀装置允许从第一回流管线到第二回流管线的流量，其中，所述压力限制器被构造成：如果第一回流管线中的压力低于第二回流管线中的压力，并且如果第一回流管线的压力高于所述压力限制器的阈值压力，则允许从第一回流管线到液压流体供应源的流量。因此，在包括两个液压机的实施例中，回流管线连接到具有双向排量的第二液压机，而在包括三个液压机的实施例中，回流管线连接到具有单向排量的第二液压机和第三液压机。

根据本发明的一个实施例，该液压***进一步包括回流阀块，该回流阀块连接到第二液压消耗装置的第一侧，该回流阀块包括第一回流止回阀，该第一回流止回阀被布置成允许从第二液压消耗装置的第一侧到第二回流管线的流量；以及第一控制阀，该第一控制阀控制从第二液压消耗装置的第一侧到第二压力限制器的流量，该第二压力限制器布置在第二液压消耗装置的第一侧与第一液压机的输入侧之间。通过回流阀块，可以控制来自第二液压缸的液压流体的返回流量，使得该流量被提供到第一液压机的输入侧或者被提供到第二液压机的输入侧。所述压力限制器例如可以是可电控的压力限制器，并且所述控制阀可以是可变阀或开/关阀。

根据本发明的一个实施例，该液压***进一步包括第三液压消耗装置，该第三液压消耗装置具有连接到所述回流阀块的第一侧，其中，所述回流阀块进一步包括第二回流止回阀，该第二回流止回阀被布置成允许从第三液压消耗装置的第一侧到第二回流管线的流量；以及第二控制阀，该第二控制阀控制从第三液压消耗装置的第一侧到第二压力限制器的流量。因此，来自第三液压消耗装置的返回流量也可以按照与上文针对来自第二液压缸的返回流量所描述的相同的方式来控制。

根据本发明的一个实施例，第一液压消耗装置是转向缸，第二液压消耗装置是举升缸，并且第三液压消耗装置是作业机械的倾斜缸。因此，所描述的液压***可以用于诸如轮式装载机等的作业机械中，并且该液压***的优点导致作业机械的更高效的操作。还提供了一种作业机械，该作业机械包括根据前述实施例中的任一个实施例所述的液压***。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于控制作业机械的液压***的方法。该***包括：电机，该电机经由公共轴连接到第一液压机和第二液压机，该第二液压机的输出侧连接到第一液压机的输入侧，其中，所述第一液压机是被构造成提供单向流的可变排量液压机；至少一个液压消耗装置，该至少一个液压消耗装置经由供应管线液压联接到第一液压机的输出侧，并且该至少一个液压消耗装置被构造成由第一液压机提供动力；第一回流管线，该第一回流管线将所述液压消耗装置液压联接到第一液压机的输入侧。该方法包括：检测穿过第一回流管线的来自所述液压消耗装置的返回流量；以及控制第二液压机以将第一回流管线中的压力维持在高于预定最小压力水平的压力水平。取决于所限定的阈值水平，用于控制第二液压机的条件也可以是将第一回流管线中的压力维持在至少等于预定最小压力水平的压力水平。

所描述的包括第一液压机和第二液压机的液压***可以有利地用于维持第一回流管线中的压力，以便有助于更高效的能量回收。通过回流管线中的所维持的压力，第一液压机的最大rpm(每分钟转速)可以显著增大。如果需要第一液压机在大气压力下从储箱抽取液压流体，那么，随着液压机的速度增大，出现气穴现象(cavitation)的风险也增大。这进而具有如下有利效果：第一液压机可以较小，同时维持相同的整体***性能。较小的液压机是期望的，这是因为成本与所需安装体积二者都减小了。

此外，在液压***中，通常为选定的液压功能维持一定备用压力，以提供例如转向缸形式的液压致动器的较平稳操作。在常规液压***中，所描述的备用压力在液压***中引入了损失。然而，因为可以操作所描述的***以回收回流管线中的能量，所以它在回流管线中允许较高压力，这进而导致液压致动器的改进的操作，而没有对***增加损失。

来自液压消耗装置的加压流的检测可以例如使用位于液压消耗装置处的一个或多个压力传感器来实现。还可以通过识别提供到液压消耗装置的控制命令来检测来自液压消耗装置的返回流量，这是因为可能知道特定命令在已知情形下会产生具有已知性质的返回流量。

第一回流管线的压力可以例如通过压力传感器来监测，并且该压力然后可以通过基于压力传感器的输出信号驱动第二液压机来控制。还可以基于对第二液压机的性质的了解来控制第二电机的扭矩，从而通过第二液压机来控制第一回流管线中的压力。

根据本发明的一个实施例，该方法进一步包括：确定从第一液压机请求的所请求的供应压力；以及，如果所述第一回流管线的返回流量低于第一液压机所需的供应流量，则控制第二液压机以将来自液压流体供应源的加压液压流体流提供到第一液压机的输入侧。因此，可以最大限度地利用返回流量，并且第二液压机提供所需的额外流。此外，当第一液压机的输入侧被加压时，第一液压机可以提供显著较高的总流量。第二液压机从储箱抽取液压流体，但只抽取与所请求的流量与返回流量之间的差值相对应的量。因此，需要由第一液压机加压(即，从非加压源抽取)的液压流体的量被最小化，这进而提高了液压***的整体能量效率。

根据本发明的一个实施例，所述方法进一步包括：确定从第一液压机请求的所请求的供应压力；以及，如果第一回流管线的返回流量高于第一液压机所需的供应流量，则控制第二液压机以通过将所述电机作为发电机驱动而回收能量。因此，如果回流管线中存在第一液压机不需要的过量流量，则可以在第二液压机中回收能量。为了回收能量，存在从高压侧到低压侧穿过第二液压机的流量，并且第二电机作为发电机被驱动。假设存在能量储存能力，使得由第二电机产生的电能可以被储存，或者存在电力分配功能性，使得所产生的电能可以被直接再用。

根据本发明的一个实施例，在进一步包括连接到电机的公共轴的第三液压机的***中，其中第二液压机是单向可变排量液压机，所述第二液压机被构造成在第二液压机的输出侧提供可变正排量，并且其中，所述第三液压机是单向可变排量液压机，第三液压机具有输入侧和输出侧，该输入侧连接到第二液压机的输出侧，该输出侧连接到液压流体供应源，所述方法进一步包括：确定从第一液压机请求的所请求的供应压力；以及，如果第一回流管线的返回流量低于第一液压机所需的供应流量，则控制第二液压机以将来自液压流体供应源的加压液压流体流提供到第一液压机的输入侧。

根据本发明的一个实施例，所述方法进一步包括：确定从第一液压机请求的所请求的供应压力；以及，如果第一回流管线的返回流量高于第一液压机所需的供应流量，则控制第三液压机以通过将所述电机作为发电机驱动而回收能量。这里同样，类似于前述实施例，回收能量以及将流量提供到第一液压机的功能在第二液压机与第三液压机之间进行划分。

根据本发明的一个实施例，其中，所述至少一个液压消耗装置包括第一液压缸，该第一液压缸连接到第一回流管线，并且其中，该液压***进一步包括第二液压缸和第三液压缸，该第二液压缸和第三液压缸连接到回流阀块，该回流阀块被构造并布置成控制从第二液压缸和第三液压缸到第二液压机的返回流量方向，该回流阀块联接到第二回流管线，该第二回流管线连接到第一液压机的输入侧并且连接到第二液压机的输入侧，该回流阀块进一步联接到第三回流管线，该第三回流管线连接到第二液压机的低压侧，所述方法进一步包括：基于第一液压缸、第二液压缸和/或第三液压缸的操作性质来控制所述回流阀块，使得能量由第二液压机回收。

根据本发明的一个实施例，其中，所述至少一个液压消耗装置包括第一液压缸，该第一液压缸连接到第一回流管线，并且其中，所述液压***进一步包括第二液压缸和第三液压缸，该第二液压缸和第三液压缸连接到回流阀块，所述回流阀块被构造并布置成控制从第二液压缸和第三液压缸到第二液压机的返回流量方向，所述回流阀块联接到第二回流管线，该第二回流管线连接到第一液压机的输入侧并且连接到第三液压机的输入侧，所述回流阀块进一步联接到第三回流管线，该第三回流管线连接到第二液压机的输入侧，所述方法进一步包括：基于第一液压缸、第二液压缸和/或第三液压缸的操作性质来控制所述回流阀块，使得能量由第三液压机回收。

本发明的此第二方面的其它效果和特征在很大程度上类似于上文结合本发明的第一方面描述的效果和特征。

下文描述和从属权利要求中公开了本发明的其它优点和有利特征。

附图说明

参照附图，下文是作为示例引述的本发明的实施例的更详细描述。

在附图中：

图1是根据本发明的实施例的液压***的示意图，

图2是根据本发明的实施例的液压***的示意图，

图3是根据本发明的实施例的液压***的示意图，

图4是根据本发明的实施例的液压***的示意图，

图5是根据本发明的实施例的液压***的示意图，

图6是根据本发明的实施例的液压***的示意图，

图7是概述了根据本发明的实施例的方法的步骤的流程图，

图8A到图8B是概述了根据本发明的实施例的方法的步骤的流程图，

图9是包括根据本发明的实施例的液压***的作业机械的示意图。

具体实施方式

在本详细描述中，主要参照轮式装载机中的液压混合***来论述根据本发明的液压***和用于控制液压***的方法的各种实施例，其中液压消耗装置被示出为液压缸。然而，应注意，这决不限制本发明的范围，因为所描述的液压***同样适用于其它应用和其它类型的作业机械。

图1示意性地图示了用于作业机械的液压***100。该***包括电机102，该电机经由公共轴150连接到第一液压机104和第二液压机108。第二液压机108的输出侧110连接到第一液压机104的输入侧116，其中第一液压机104是具有单向流的可变排量液压机。因此，第一液压机可以具有从0％到100％的排量设置。

液压***100进一步包括至少一个液压消耗装置118，该至少一个液压消耗装置118经由供应管线120液压联接到第一液压机104的输出侧114，并且液压消耗装置118被构造成由第一液压机提供动力。在此，液压消耗装置118由液压缸118表示，该液压缸具有与第一液压机104的输出侧114连接的活塞侧126和连接到第一回流管线122的活塞杆侧125，该第一回流管线122将液压消耗装置118液压联接到第一液压机104的输入侧116。

在所描述的液压***中，第二液压机108被构造成：如果从第一液压机104请求的所请求的流量超过第一回流管线122的流量，则将来自液压流体供应源124的液压流体流量提供到第一液压机104的输入侧116。

此外，在图1所示的实施例中，第二液压机108是具有双向流的可变排量液压机，第二液压机108被进一步构造成：如果从第一液压机104请求的所请求的流量低于第一回流管线122的流量，则回收能量。因此，在所描述的实施例中，第二液压机的输入侧110可以被视为输入侧/输出侧110。第二液压机108可以具有在-100％与100％之间的排量设置。

从第一液压机104请求的所请求的流量可以基于来自车辆操作员的所请求的功能，例如转动车辆、举升负载或任何其它需要液压动力的操作。该请求被转换成来自第一液压机104的流量，并且，如果第一回流管线122中存在可用流量，则该流量可以被第一液压机104使用。在另一情形下，如果在第一回流管线122中存在流量但对该流量没有对应需要，则该流量可以被引导穿过第二液压机108，该第二液压机为电机102提供动力以使该电机充当发电机。所产生的能量例如可以储存在电能储存装置中或者用于作业机械的其它功能。

在此，液压流体供应源124被示出为液压储箱124。然而，如下文中将说明的，也可以从如本文所论述的低压返回流、从进给泵或从蓄能器提供液压流体。第一液压机104被进一步构造成：如果从第一液压机104请求的所请求的压力低于第一回流管线122中的压力，则回收能量。

在图2所示的实施例中，液压***200进一步包括第三液压机201，该第三液压机被可操作地连接到电机102的公共轴150。此处，第二液压机108是具有单向流的可变排量液压机，该第二液压机108被构造成将来自第二液压机的输出侧110的可变流提供到第一液压机104的输入侧116。第三液压机201是具有单向流的可变排量液压机，该第三液压机201具有输入侧203，该输入侧203连接到第二液压机的输出侧，因此还连接到回流管线122并且连接到第一液压机的输入侧116，这是因为回流管线122连接到第一液压机104、第二液压机108和第三液压机201中的每一个。第三液压机201进一步包括连接到液压流体供应源124的输出侧205。第三液压机201被构造成：如果从第一液压机104请求的所请求的流量低于第一回流管线122的流量，则回收能量。因此，在图2所示的液压***200中，图1所示的双向液压机的功能由两个具有单向流的独立液压机提供。换句话说，在下文描述中，双向液压机在功能上等同于这两个单向液压机。

在图2中，进一步示出了液压***200包括：第一压力检测装置202，该第一压力检测装置202被布置成确定供应管线120中的压力；以及第二压力检测装置204，该第二压力检测装置204被布置成确定第一回流管线122中的压力。第一压力检测装置202和第二压力检测装置204例如可以是分别布置在供应管线120和第一回流管线122中的压力传感器。因此，供应管线120的压力可以通过在供应管线中布置压力传感器来确定。然而，也可以基于第一液压机104的性质和操作条件来确定压力。例如，假设来自电机102的扭矩是已知的，则可以基于液压机104的已知排量和已知损失来计算来自液压机104的压力。

此外，通过知晓第一回流管线122和/或供应管线120中的压力，可以控制液压机按需操作。原则上，液压机可以彼此独立地被控制，其中第三液压机被控制成实现液压消耗装置的优化的能量回收，并且其中第一液压机被控制成提供操作所述消耗装置所需的压力。然而，第二液压机108优选被进一步控制成提供第一液压机104以高rpm操作所需的最小压力。因此，第一液压机104取决于第一回流管线122中的压力和来自第二液压机108的压力，这是因为该压力确定了第一液压机104的最大可能rpm。

图3示意性地图示了液压***300，其中，所述至少一个液压消耗装置包括：第一液压消耗装置118，该第一液压消耗装置118连接到第一回流管线122；以及第二液压消耗装置502，该第二液压消耗装置502具有第二回流管线512，该第二回流管线512直接连接到第一液压机104的输入侧116，因此也连接到第二液压机的输入侧/输出侧110。第一液压机104和第二液压机108的构造与上文参照图1所描述的相同。

第一回流管线122从第一液压消耗装置118的第一侧125经由压力限制器504连接到液压流体供应源124，并且经由阀装置506连接到第一液压机104的输入侧116，该阀装置506允许从第一回流管线122到第二回流管线512的流量。压力限制器504被构造成：如果第一回流管线122中的压力低于第二回流管线512中的压力，并且如果第一回流管线122的压力高于压力限制器504的阈值压力，则允许从第一回流管线122到液压流体供应源124的流量。

此外，如果第一回流管线122中的压力低于第二回流管线512中的压力，则图3所示的压力限制器504允许从第一回流管线122到储箱124的流量。第一回流管线122中的压力也必须高于由压力限制器504设定的压力水平，以产生穿过压力限制器504的流量。压力限制器504为第一液压缸118提供反压力，这在液压缸需要反压力来正确操作的应用中是期望的。例如，如果第一液压缸118是轮式装载机中的转向缸，为了提供期望的转向功能，可能期望有约20巴的反压力。此处，应注意，附图示出了液压***的一般操作原理，而在实际的***中，诸如阀块等的其它部件可能必须布置在液压消耗装置与所图示的液压***之间，以实现从液压消耗装置到回流管线以及进一步到液压机的正确流动方向。

液压***300进一步包括止回阀302，该止回阀302布置在第一液压机104的输入侧116与液压流体供应源124之间，并且布置在第二液压机108的输出侧110与液压流体供应源124之间，其中，止回阀302被构造成允许第一液压机104从液压流体供应源124获取液压流体。如图3所示，止回阀302被布置成防止液压流体从第一液压机104的输入侧116以及从第一回流管线122和第二液压机108的输出侧110流到液压流体供应源124。

图3进一步图示了液压***300包括复原***402和复原阀404，该复原***402连接到液压流体供应源124，该复原阀404布置在第二回流管线512与复原***402之间。复原阀404被构造成控制从第二回流管线512到复原***402的液压流体流量。通过第一回流管线122与第二回流管线512之间的止回阀506，如果第一回流管线122的压力高于第二回流管线512的压力，则可能存在从第一回流管线122到第二回流管线512的流量，从而在某些操作条件下实现从第一回流管线122到复原***402的流动。

在此，复原阀404被示出为开/关阀，但也可以使用其它类型的阀。所图示的复原***包括液压流体冷却器406和液压流体过滤器408。液压流体冷却器406和液压流体过滤器408中的每一个都被布置成与对应的压力限制器407、409并联，以确保液压流体冷却器406和液压流体过滤器408的压力不会过高。

此外，图3所示的液压***300包括：第一温度传感器410，该第一温度传感器410被配置成确定液压流体供应源124中的液压流体的温度；以及第二温度传感器412，该第二温度传感器412布置在第一回流管线中，以确定第二回流管线512中的液压流体的温度。温度传感器可以连接到控制功能，该控制功能则调节复原阀404，以基于相应位置处的液压流体的温度来控制液压流体到例如液压流体冷却器406的流量。一般来说，目的是在温度高于预定温度的情况下冷却液压***。冷却优选是在产生尽可能低的功率损失的操作阶段中执行的。然而，如果温度过高，那么也必须在产生较高功率损失的其它阶段中进行冷却。此外，液压流体的过滤优选与液压***的功率消耗相关，这是因为液压流体在较高功率消耗下会受到较多污染。图3的液压***300进一步包括连接到第二回流管线512的液压蓄能器414。

通过液压蓄能器414，过量的能量可以被储存以备后用。例如，如果第二回流管线512的压力高于液压蓄能器的气体预充压力，并且如果从第一液压机104请求的所请求的流量低于回流管线122的流量，则液压蓄能器414可以被充压。此外，如果蓄能器414中的液压流体的压力高于回流管线122的压力，则可以使用蓄能器414中储存的能量。此外，蓄能器414可以用于提供液压***的更平稳操作，其中，蓄能器414可以在第二液压机108不能足够快地改变所供应的压力的情况下使用，这意味着可以减少压力振荡的发生。

图3进一步图示了压力限制器504经由止回阀装置602连接到第二液压机108的输入侧112并且连接到储箱124，该止回阀装置602包括：第一止回阀604，该第一止回阀604允许第二液压机108从储箱124获取液压流体；以及第二止回阀606，该第二止回阀606允许从压力限制器504到储箱124的液压流体流量。此外，压力限制器504经由第二止回阀606并且进一步经由复原***402连接到储箱。因此，经过压力限制器504的流量可以由第二液压机108使用，或者该流量可以经由第二止回阀提供到复原块402。

图4示出了类似于参照图3描述的***的液压***400，但不同之处在于液压机的构造与参照图2所描述的相同。因此，图4的液压***400包括三个液压机，其中，第二液压机108是具有单向流的可变排量液压机，该第二液压机被构造成从第二液压机的输出侧110提供可变流，并且第三液压机201是具有单向流的可变排量液压机，该第三液压机具有连接到第二液压机的输出侧110的输入侧203，如参照图2进一步详细地描述的那样。

图5图示了液压***500，其中液压机的构造与图1和图3中的相同。在图5中，***500进一步包括回流阀块702，该回流阀块702连接到第二液压缸502的活塞杆侧508。回流阀块702包括：第一回流止回阀704，该第一回流止回阀704被布置成允许从第二液压缸502的活塞杆侧508到第二回流管线512的流量；以及第一控制阀706，该第一控制阀706控制从第二液压缸502的活塞杆侧508到第二压力限制器708的流量，该第二压力限制器708布置在第二液压缸502的活塞杆侧508与第二液压机108的输入侧112之间。第二压力限制器708又连接到第三回流管线513，该第三回流管线513经由阀装置602连接到所述储箱。

图5的液压***500进一步包括第三液压缸802，该第三液压缸802具有连接到回流阀块702的活塞杆侧804。图5的回流阀块702进一步包括：第二回流止回阀808，该第二回流止回阀808被布置成允许从第三液压缸802的活塞杆侧804到第二回流管线512的流量；以及第二控制阀810，该第二控制阀810控制从第三液压缸802的活塞杆侧804到第二压力限制器708的流量。第一液压消耗装置118可以是转向缸，第二液压消耗装置502可以是举升缸，并且第三液压消耗装置802可以是作业机械的倾斜缸。

回流阀块702可以被控制成使得经由第三回流管线513到储箱124的返回流具有由压力限制器708确定的一定压力，例如5巴。如果该流改为由这些阀控制而通往第二液压机108的输出侧110，则压力将由第二液压机108设定。如果返回流通往储箱124，并且如果第二液压机108无法供应足够的流量，则当压力下降到5巴时，来自第二液压缸502和第三液压缸802的回流油将向第一回流管线122(即第二液压机108的输出侧110)供应流量。第二液压机108也可以访问储箱124以提供流量，但如果还使用来自第一回流管线122的流量，则总流量可能因此增加。

所描述的回流阀块702的优点在于，它可以容易地用额外的阀来扩展，以适应于额外的液压消耗装置。

应注意，所图示的液压缸118、502、802中的一个或多个液压缸的定向可以颠倒过来，即，使得液压缸的活塞杆侧连接到供应管线120。

图6示出了液压***600，其中，液压机的构造与图2和图4中的相同，并且其中，液压***包括上文参照图5所描述的回流阀块702。

图7是概述了根据本发明的实施例的方法的一般步骤的流程图，其中该方法包括：检测穿过第一回流管线122的来自第一液压缸118的返回流量(720)；以及，控制第二液压机108以将第一回流管线122中的压力维持在高于预定最小压力水平的压力水平(730)。该最小压力水平例如可以是15巴。回流管线122的压力例如可能下降，这例如归因于内部***泄漏，或者归因于如果有任何其它液压消耗装置连接到回流管线。也可以存在从回流管线抽取液压流体的其它功能，例如复原***和/或冷却***。

图8A是概述了如下方法的一般步骤的流程图，该方法包括：确定从第一液压机请求的所请求的供应压力(820)；以及，如果第一回流管线的返回流量低于第一液压机所需的供应流量(830)，则控制第二液压机以将来自液压流体供应源124的加压液压流体流提供到第一液压机的输入侧(840)。所述液压消耗装置可以依据要由第一液压机104提供到液压消耗装置的压力而发送控制信号。第一液压机104所能提供的供应压力是液压机的排量和第一回流管线122中的返回流量的函数。因此，基于所请求的供应压力，可以确定回流管线的流量是否足以实现所请求的供应压力。

图8B是概述了如下方法的一般步骤的流程图，该方法进一步包括：确定从第一液压机请求的所请求的供应压力(820)；以及，如果第一回流管线122的返回流量高于来自第一液压机104的所需的供应流量(850)，则控制第二液压机108以通过将第二电机102作为发电机驱动而回收能量(850)。

参照图1、图3和图5所示出的包括两个液压机的液压***来描述图8B的方法。图8B的方法也可以应用于具有图2、图4和图6所示的液压机的构造的***，其中，当回流管线122中存在过量流时，第三液压机201回收能量，这是因为回流管线也连接到第三液压机201的输入侧203。

图9示出了轮式装载机901形式的车架转向式作业机械。轮式装载机901的车身包括前车身区段902和后车身区段903，这些区段各自具有用于驱动一对车轮的车轴912、913。后车身区段903包括驾驶室914。车身区段902、903彼此连接，使得它们可以通过布置在这两个区段之间的呈液压缸904、905形式的两个第一致动器而相对于彼此围绕竖直轴线枢转。因此，液压缸904、905被布置成在车辆行驶方向上、在车辆的水平中心线的每一侧上各有一个，以使轮式装载机901转弯。

轮式装载机901包括用于处置物体或材料的设备911。设备911包括负载臂单元906(也称为联杆)以及装配在负载臂单元906上的呈铲斗形式的工具907。负载臂单元906的第一端枢转连接到前车辆区段902。工具907枢转连接到负载臂单元906的第二端。

负载臂单元906可以通过呈两个液压缸908、909形式的两个第二致动器而相对于车辆的前区段902被升高和降低，这两个液压缸中的每一个在一端处连接到前车辆区段902并且在另一端处连接到负载臂单元906。铲斗907可以通过呈液压缸910形式的第三致动器而相对于负载臂单元906倾斜，该液压缸910在一端处连接到前车辆区段902并在另一端处经由连杆臂***915连接到铲斗907。

应当理解，本发明不限于上文所述和附图所示的实施例；实际上，本领域技术人员应认识到，可以在所附权利要求书的范围内进行许多改变和修改。

Claims (15)

1.一种用于作业机械的液压***，所述***包括：

电机（102），所述电机（102）经由公共轴（150）连接到第一液压机（104）和第二液压机（108），所述第二液压机的输出侧（110）连接到所述第一液压机的输入侧（116），其中，所述第一液压机是具有单向流的可变排量液压机；

至少一个液压消耗装置（118），所述至少一个液压消耗装置（118）经由供应管线（120）液压联接到所述第一液压机的输出侧（114），并且被构造成由所述第一液压机提供动力；

第一回流管线（122），所述第一回流管线（122）将所述液压消耗装置液压联接到所述第一液压机的所述输入侧（116）；

其中，所述第二液压机被构造成：如果从所述第一液压机请求的所请求的流量超过所述第一回流管线的流量，则将来自液压流体供应源（124）的液压流体流量提供到所述第一液压机的所述输入侧。

2.根据权利要求1所述的液压***，其中，所述第二液压机是具有双向流的可变排量液压机，所述第二液压机被进一步构造成：如果从所述第一液压机请求的所请求的流量低于所述第一回流管线的流量，则所述第二液压机回收能量。

3.根据权利要求1所述的液压***，进一步包括第三液压机（201），所述第三液压机（201）被可操作地连接到所述电机的所述公共轴，

其中，所述第二液压机是具有单向流的可变排量液压机，所述第二液压机被构造成从所述第二液压机的所述输出侧（110）提供可变流，并且

其中，所述第三液压机（201）是具有单向流的可变排量液压机，并具有输入侧（203）和输出侧（205），所述第三液压机的所述输入侧（203）连接到所述第二液压机的所述输出侧，所述第三液压机的所述输出侧（205）连接到所述液压流体供应源，所述第三液压机被构造成：如果从所述第一液压机请求的所请求的流量低于所述第一回流管线的流量，则所述第三液压机回收能量。

4.根据权利要求2或3所述的液压***，其中，所述至少一个液压消耗装置包括：

第一液压消耗装置，所述第一液压消耗装置连接到所述第一回流管线，和

第二液压消耗装置（502），所述第二液压消耗装置（502）具有第二回流管线（512），所述第二回流管线（512）直接连接到所述第一液压机（104）的所述输入侧（116），并且

其中，所述第一回流管线（122）从所述第一液压消耗装置的第一侧（125）经由压力限制器（504）连接到所述液压流体供应源（124），并且经由阀装置（506）连接到所述第一液压机（104）的所述输入侧（116），所述阀装置（506）允许从所述第一回流管线到所述第二回流管线的流量，

其中，所述压力限制器被构造成：如果所述第一回流管线中的压力低于所述第二回流管线中的压力，并且如果所述第一回流管线的压力高于所述压力限制器的阈值压力，则允许从所述第一回流管线到所述液压流体供应源的流量。

5.根据权利要求4所述的液压***，进一步包括回流阀块（702），所述回流阀块（702）连接到所述第二液压消耗装置（502）的第一侧（508），所述回流阀块包括第一回流止回阀（704），所述第一回流止回阀（704）被布置成允许从所述第二液压消耗装置（502）的所述第一侧（508）到所述第二回流管线（512）的流量；以及第一控制阀（706），所述第一控制阀（706）控制从所述第二液压消耗装置（502）的所述第一侧（508）到第二压力限制器（708）的流量，所述第二压力限制器（708）布置在所述第二液压消耗装置的所述第一侧与所述第二液压机（108）的所述输入侧（112）之间。

6.根据权利要求5所述的液压***，进一步包括第三液压消耗装置（802），所述第三液压消耗装置（802）具有连接到所述回流阀块（702）的第一侧（804），其中，所述回流阀块（702）进一步包括第二回流止回阀（808），所述第二回流止回阀（808）被布置成允许从所述第三液压消耗装置的所述第一侧（804）到所述第二回流管线（512）的流量；以及第二控制阀（810），所述第二控制阀（810）控制从所述第三液压消耗装置的所述第一侧（804）到所述第二压力限制器（708）的流量。

7.根据权利要求6所述的液压***，其中，所述第一液压消耗装置是转向缸，所述第二液压消耗装置是举升缸，并且所述第三液压消耗装置是作业机械的倾斜缸。

8.一种作业机械，其包括根据权利要求1至7中的任一项所述的液压***。

9.一种用于控制作业机械的液压***的方法，所述***包括：

电机（102），所述电机（102）经由公共轴（150）连接到第一液压机（104）和第二液压机（108），所述第二液压机的输出侧（110）连接到所述第一液压机的输入侧（116），其中，所述第一液压机是被构造成提供单向流的可变排量液压机；

至少一个液压消耗装置（118），所述至少一个液压消耗装置（118）经由供应管线（120）液压联接到所述第一液压机的输出侧（114），并且被构造成由所述第一液压机提供动力；

第一回流管线（122），所述第一回流管线（122）将所述液压消耗装置液压联接到所述第一液压机的所述输入侧（116）；

其中，所述方法包括：

检测穿过所述第一回流管线的来自所述液压消耗装置的返回流量；以及

控制所述第二液压机以将所述第一回流管线中的压力维持在高于预定最小压力水平的压力水平。

10.根据权利要求9所述的方法，进一步包括：

确定从所述第一液压机请求的所请求的供应压力；以及

如果所述第一回流管线的返回流量低于所述第一液压机所需的供应流量，则控制所述第二液压机以将来自液压流体供应源（124）的加压液压流体流提供到所述第一液压机的所述输入侧。

11.根据权利要求9或10所述的方法，进一步包括：

确定从所述第一液压机请求的所请求的供应压力；以及

如果所述第一回流管线的返回流量高于所述第一液压机所需的供应流量，则控制所述第二液压机以通过将所述电机作为发电机驱动而回收能量。

12.根据权利要求10所述的方法，在进一步包括与所述电机的所述公共轴连接的第三液压机（201）的***中，其中，所述第二液压机（108）是单向的可变排量液压机，所述第二液压机被构造成在所述第二液压机的所述输出侧（110）处提供可变正排量，并且其中，所述第三液压机（201）是单向的可变排量液压机，所述第三液压机具有输入侧（203）和输出侧（205），所述第三液压机的所述输入侧（203）连接到所述第二液压机的输出侧，所述第三液压机的所述输出侧（205）连接到所述液压流体供应源，所述方法进一步包括：

确定从所述第一液压机请求的所请求的供应压力；以及

如果所述第一回流管线的返回流量低于所述第一液压机所需的供应流量，则控制所述第二液压机以将来自液压流体供应源（124）的加压液压流体流提供到所述第一液压机的所述输入侧。

13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括：

确定从所述第一液压机请求的所请求的供应压力；以及

如果所述第一回流管线的返回流量高于所述第一液压机所需的供应流量，则控制所述第三液压机以通过将所述电机作为发电机驱动而回收能量。

14.根据权利要求9所述的方法，其中，所述至少一个液压消耗装置包括第一液压缸，所述第一液压缸连接到所述第一回流管线（122），并且其中，所述液压***进一步包括第二液压缸（502）和第三液压缸（802），所述第二液压缸（502）和所述第三液压缸（802）连接到回流阀块（702），所述回流阀块（702）被构造并布置成控制从所述第二液压缸和第三液压缸到所述第二液压机（108）的返回流方向，所述回流阀块联接到第二回流管线（512），所述第二回流管线（512）连接到所述第一液压机（104）的所述输入侧（116）并且连接到所述第二液压机（108）的所述输出侧（110），所述回流阀块还联接到第三回流管线（513），所述第三回流管线（513）连接到所述第二液压机（108）的低压侧，其中，所述方法进一步包括：

基于所述第一液压缸、所述第二液压缸和/或所述第三液压缸的操作性质来控制所述回流阀块，使得能量由所述第二液压机回收。

15.根据权利要求12所述的方法，其中，所述至少一个液压消耗装置包括第一液压缸，所述第一液压缸连接到所述第一回流管线（122），并且其中，所述液压***进一步包括第二液压缸（502）和第三液压缸（802），所述第二液压缸（502）和所述第三液压缸（802）连接到回流阀块（702），所述回流阀块（702）被构造并布置成控制从所述第二液压缸和第三液压缸到所述第二液压机（108）的返回流方向，所述回流阀块联接到第二回流管线（512），所述第二回流管线（512）连接到所述第一液压机（104）的所述输入侧（116）并且连接到第三液压机（201）的输入侧（203），所述回流阀块还联接到第三回流管线（513），所述第三回流管线（513）连接到所述第二液压机（108）的输入侧（112），其中，所述方法进一步包括：

基于所述第一液压缸、所述第二液压缸和/或所述第三液压缸的操作性质来控制所述回流阀块，使得能量由所述第三液压机回收。