CN103370218A - 蓄能器辅助的流体静力学动力传动系统及其优化方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供用于车辆的流体静力学动力传动系统、用于使车辆的燃料消耗率最小化的方法、以及用于跟踪流体静力学蓄能器的最佳负载状态函数的方法。动力传动系统包括动力源、驱动桥、第一流体蓄能器、第二流体蓄能器、辅助回路和驱动回路，该辅助回路包括与动力源驱动地接合的第一泵，驱动回路包括与动力源驱动地接合的第二泵、与驱动桥驱动地接合的马达、以及方向阀。第二泵与方向阀流体连通，方向阀与第一流体蓄能器和第二流体蓄能器流体连通。方向阀可以被选择性地控制以将流体从第二泵和马达引导到第一流体蓄能器和第二流体蓄能器。

Description

蓄能器辅助的流体静力学动力传动系统及其优化方法

要求优先权

本申请要求2011年3月21日提交的美国临时申请No.61/454,719的优先权，该临时申请全文以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及包括蓄能器的流体静力学动力传动系统以及用于优化其操作的方法。

背景技术

采用常规流体静力学动力传动系统的车辆相对于具有常规动力传动系统的车辆而言具有许多优点。这样的具有常规流体静力学动力传动系统的车辆可能非常适合于诸如推动负荷、提升负荷或挖掘的任务。常规流体静力学动力传动系统可以使车辆具有高扭矩输出、对来自操作者的输入的优良响应、以及为致动器和可能附接到车辆的设备提供动力的能力。然而，常规流体静力学动力传动系统可能导致车辆效率低下，受限于窄的速度范围，并且包括昂贵的专门部件。

通常，常规流体静力学动力传动系统由内燃机驱动。内燃机选择成适应车辆的峰值功率需求。因此，内燃机对于车辆要求的大多数任务而言是多大的，例如车辆在无负荷状态或轻量任务下时行驶。通过在液压泵或其它部件中可能出现的效率低下，在常规流体静力学动力传动系统自身中还可能出现损失。因为内燃机通过是过大的，并且在常规流体静力学动力传动系统中通常出现损失，因此可能损害车辆的效率。

常规流体静力学动力传动系统具有的高扭矩输出可能将车辆限制到窄速度范围。窄速度范围对于常规流体静力学动力传动系统非常适用的专门任务而言可能是有利的，但是这样的速度范围可能严重限制车辆。车辆行驶长的距离可能会限制生产率，并且导致操作者的不满。

常规流体静力学动力传动系统可以包括昂贵的专门部件，例如小批量制造的大型液压泵、马达和阀系统。在常规流体静力学动力传动系统中增加这样的部件可能会极大地增加车辆的初始成本。进一步的结果是，可能极大地增加与车辆相关的保养成本。包括昂贵的专门部件的常规流体静力学动力传动系统可能极大地增加车辆的购买和维护成本。

有利的是提供一种用于车辆的流体静力学动力传动系统，其是高效的，可以以宽速度范围操作，并且包括容易采购和保养的部件。

发明内容

当前由本发明提供的是，已经令人惊奇地发现了一种用于车辆的流体静力学动力传动系统，其是高效的，可以以宽速度范围操作，并且包括容易采购和保养的部件。

在一个实施例中，本发明涉及用于车辆的流体静力学动力传动系统。流体静力学动力传动系统包括动力源、驱动桥、第一流体蓄能器、第二流体蓄能器、辅助回路和驱动回路，该辅助回路包括与动力源驱动地接合的第一泵，驱动回路包括与动力源驱动地接合的第二泵、与驱动桥驱动地接合的马达、以及方向阀。第二泵与方向阀流体连通，方向阀与第一流体蓄能器和第二流体蓄能器流体连通。方向阀可以被选择性地控制以将流体从第二泵和马达引导到第一流体蓄能器和第二流体蓄能器。

在第二实施例中，本发明涉及使具有流体静力学动力传动系统的车辆的燃料消耗率最小化的方法。所述方法包括以下步骤：提供可变排量马达；确定可变排量马达的效率；提供可变排量泵；确定可变排量泵的效率；提供动力源，动力源的容量基于车辆的期望功率输出、可变排量马达的效率和可变排量泵的效率；提供控制器；以及独立于泵的流体排量而利用该控制器来控制马达的流体排量和输出压力。控制器采用马达的效率和泵的效率来使得车辆的燃料消耗率最小化。

在第三实施例中，本发明涉及用于确定流体静力学蓄能器的最佳负载状态控制函数以及采用控制系统来调节流体静力学蓄能器的负载状态以跟踪最佳负载状态函数的方法。该方法包括以下步骤：提供用于车辆的流体静力学动力传动系统，该流体静力学动力传动系统包括动力源、与动力源驱动地接合的泵、马达和流体静力学蓄能器，并且泵、马达和流体静力学蓄能器形成流体回路的一部分；提供与多个输入连通的控制器；利用控制器计算最佳负载状态控制函数；利用最佳负载状态函数和多个输入的至少一部分计算流体静力学蓄能器的最佳负载状态；将流体静力学蓄能器的负载状态与利用最佳负载状态控制函数计算得到的最佳负载状态进行比较以确定负载状态误差；利用负载状态误差和多个输入的至少一部分计算用于负载状态的修正值；以及根据修正值和负载状态误差调节流体静力学蓄能器的负载状态，通过利用泵和马达中的一者加载流体静力学蓄能器或者通过使流体静力学蓄能器进行排放来调节流体静力学蓄能器的负载状态。

参考附图，从以下优选实施例的详细描述中，本发明的各个方面对于本领域技术人员而言将变得明显。

附图说明

参考附图，通过以下详细说明，本发明的上述和其它优点对本领域技术人员而言将变得显而易见，其中：

图1为根据本发明实施例的用于车辆的流体静力学动力传动系统的示意图；

图2为根据本发明另一个实施例的用于车辆的流体静力学动力传动系统的示意图；

图3为根据本发明另一个实施例的用于车辆的流体静力学动力传动系统的示意图；

图4为根据本发明另一个实施例的用于车辆的流体静力学动力传动系统的示意图；

图5为根据本发明另一个实施例的用于车辆的流体静力学动力传动系统的示意图；

图6为根据本发明另一个实施例的用于车辆的流体静力学动力传动系统的示意图；

图7为根据本发明另一个实施例的用于车辆的流体静力学动力传动系统的示意图；

图8为根据本发明另一个实施例的用于车辆的流体静力学动力传动系统的示意图；

图9为示出了确定用于可变排量泵的倾斜板的位置的过程的图；

图10为示出了最佳负载状态函数、蓄能器的第一瞬时负载状态、蓄能器的第二瞬时负载状态以及用于第一瞬时负载状态和第二瞬时负载状态的计算的负载状态误差的例子的图表；以及

图11为示出了最佳负载状态函数的例子和可以指派给响应动作的修正值的三个例子的图表。

具体实施方式

应当理解，除了明确地做出相反表示的地方外，本发明可以呈现各种可选的取向和步骤顺序。还应当理解，附图中所示的以及以下说明中所述的特定装置和方法是本文中限定的本发明概念的简单示例性实施例。从而，涉及所公开实施例的特定尺寸、方向或其它物理特性不被看作是限制性的，除非明确地以其它方式进行了声明。

图1示出了根据本发明实施例的流体静力学动力传动系统100。流体静力学动力传动系统100包括动力源102、驱动回路104、辅助回路106、变速器107、第一流体蓄能器108、第二流体蓄能器110和驱动桥112。流体静力学动力传动系统100形成车辆（未示出）的一部分；然而，流体静力学动力传动系统100可以用于其它的应用。动力源102和驱动桥112与驱动回路104驱动地接合。另外，动力源102与辅助回路106驱动地接合。第一流体蓄能器108和第二流体蓄能器110与驱动回路104流体连通。

如本领域中已知的，动力源102是内燃机。然而，应当理解，动力源102可以是另一种类型的动力源，例如电动马达。动力源102使第一驱动轴114旋转。第一驱动轴114与辅助回路106的固定排量泵116和驱动回路104的可变排量泵118驱动地接合。变速器（未示出）或离合装置（未示出）可以设置在第一驱动轴114上，以允许动力源102与固定排量泵116和可变排量泵118中的一者或两者选择性地接合。另外，变速器或离合装置可以用来改变从动力源102传递到辅助回路106和驱动回路104的动力的特性。

驱动回路104包括可变排量泵118、可变排量马达120、方向阀122和多个驱动流体管道124。应当理解，术语固定排量泵和固定排量马达描述了根据提供的输入动力而可以操作为泵或马达的流体动力装置。另外，还应当理解，术语可变排量泵和可变排量马达描述了根据提供的输入动力而可以操作为泵或马达的流体动力装置。

可变排量泵118是具有可动倾斜板（未示出）的液压轴向活塞泵。然而，应当理解，可变排量泵118可以是任何其它类型的可变排量泵118。可变排量泵118通过第一驱动轴114与动力源102驱动地接合。可变排量泵118的第一流体端口126与多个驱动流体管道124的第一部分流体连通。可变排量泵118的第二流体端口128与多个驱动流体管道124的第二部分流体连通。

可变排量马达120是具有可动倾斜板（未示出）的液压轴向活塞马达。然而，应当理解，可变排量马达120可以是任何其它类型的可变排量马达。可变排量马达120通过第二驱动轴130与驱动桥112驱动地接合。可变排量马达120的第一流体端口132与多个驱动流体管道124的第一部分流体连通。可变排量马达120的第二流体端口134与多个驱动流体管道124的第二部分流体连通。

方向阀122是本领域中已知的三位置、四通方向阀；然而，应当理解，方向阀122可以上任何其它的流体控制阀。方向阀122包括两个回路端口136、两个蓄能器端口138和滑阀芯140。方向阀与多个驱动流体管道124的第一部分、多个驱动流体管道124的第二部分、第一流体蓄能器108和第二流体蓄能器110流体连通。与方向阀122连通的控制器142用来改变方向阀122的位置。

多个驱动流体管道124是如本领域中已知的用在液压动力系统中的管道。多个驱动流体管道124可以包括柔性管道、刚性管道和形成于流体静力学动力传动系统100的其它部件中的管道。多个驱动流体管道124包括多个驱动流体管道124的第一部分和多个驱动流体管道124的第二部分。多个驱动流体管道124的第一部分通过可变排量泵118的第一流体端口126与可变排量泵118流体连通，通过可变排量马达120的第一流体端口132与可变排量马达120流体连通，并且与方向阀122的回路端口136中的一个流体连通。多个驱动流体管道124的第二部分通过可变排量泵118的第二流体端口128与可变排量泵118流体连通，通过可变排量马达120的第二流体端口134与可变排量马达120流体连通，并且与方向阀122的剩下的回路端口136流体连通。

辅助回路106包括固定排量泵116、致动器144、辅助方向阀146和多个辅助流体管道148。

固定排量泵116可以是齿轮泵、螺杆泵、转动叶轮泵或任何其它类型的固定排量泵。另外，应当理解，可变排量泵可以用来代替固定排量泵116。当可变排量泵用来代替固定排量泵时，可变排量泵是具有可动倾斜板的液压轴向活塞泵。然而，应当理解，可变排量泵可以是任何其它类型的可变排量泵。固定排量泵116通过第一驱动轴114与动力源102驱动地接合。固定排量泵116与辅助方向阀146和流体贮存器150流体连通。

致动器144是液压缸；然而，应当理解，致动器144可以是多个液压缸、液压马达、或由加压流体提供动力的任何其它装置。致动器144与辅助方向阀146流体连通。通常，致动器144接合车辆的可动部分，以方便负荷的运动。然而，应当理解，致动器144可以以其它方式使用。

辅助方向阀146是本领域中已知的三位置、四通方向阀；然而，应当理解，方向阀146可以上任何其它的流体控制阀。辅助方向阀146与固定排量泵116、致动器144和流体贮存器150流体连通。与辅助方向阀146流体连通的控制器142用来改变辅助方向阀146的位置。

多个辅助流体管道148是如本领域中已知的用在液压动力系统中的管道。多个辅助流体管道148可以包括柔性管道、刚性管道和形成于流体静力学动力传动系统100的其它部件中的管道。多个辅助流体管道148使得辅助方向阀146能够与流体贮存器150、固定排量泵116和致动器144连通。

变速器107驱动地设置在第二驱动轴130和差速装置152之间，以改变从可变排量马达120传递到驱动桥112的动力的特性。变速器107可以是自动变速器、手动变速器和无级变速器，并且用来增加流体静力学动力传动系统100的传动比范围。另外，应当理解，流体静力学动力传动系统100可以不包括变速器107。

第一流体蓄能器108是如本领域中已知的蓄能器。第一流体蓄能器108是与方向阀122的蓄能器端口138中的一个流体连通的中空容器。当液压流体进入第一流体蓄能器108时，第一流体蓄能器108中的大量气体被压缩。第一流体蓄能器108可以被构造成在特定压力范围内操作。虽然没有示出，但是第一流体蓄能器108还可以装配有冲洗阀（用于使第一流体蓄能器108向流体贮存器150排放）、减压阀（用于使第一流体蓄能器108向流体贮存器150排放）、比例阀（用于与方向阀122配合以将第一流体蓄能器150流体地连接到驱动回路104）和导向阀（用于向方向阀122提供流体压力）。与冲洗阀、比例阀和导向阀连通的控制器142用来改变冲洗阀、比例阀和导向阀的位置。

第二流体蓄能器110是如本领域中已知的蓄能器。第二流体蓄能器110是与方向阀122的剩下的蓄能器端口138流体连通的中空容器。当液压流体进入第二流体蓄能器110时，第二流体蓄能器110中的大量气体被压缩。第二流体蓄能器10可以被构造成在特定压力范围内操作。虽然没有示出，但是第二流体蓄能器110还可以装配有冲洗阀（用于使第二流体蓄能器110向流体贮存器150排放）、减压阀（用于使第二流体蓄能器110向流体贮存器150排放）、比例阀（用于与方向阀122配合以将第一流体蓄能器150流体地连接到驱动回路104）和导向阀（用于向方向阀122提供流体压力）。与冲洗阀、比例阀和导向阀连通的控制器142用来改变冲洗阀、比例阀和导向阀的位置。

驱动桥112是如本领域中已知的由轴驱动的车桥。驱动桥112通过第二驱动轴130和差速装置152与可变排量马达驱动地接合；然而，应当理解，可变排量马达可以直接驱动差速装置152或者直接驱动车辆的结合有驱动桥112的车桥。

图2示出了流体静力学动力传动系统100的可供选择的实施例的一部分。图2所示的流体静力学动力传动系统200包括动力源202、驱动回路204、辅助回路206、变速器207、第一流体蓄能器208、第二流体蓄能器210和驱动桥212。类似地参考流体静力学动力传动系统100的类似的结构特征，除了以下表述的特征。

驱动回路204包括第一固定排量泵216、可变排量泵218、第二固定排量泵219、可变排量马达220、方向阀222和多个驱动流体管道224。可变排量泵218和第二固定排量泵219配合以在预定范围内将可变量的液压流体泵送通过驱动回路204。

驱动回路204的第二固定排量泵219可以是齿轮泵、螺杆泵、转动叶轮泵或任何其它类型的固定排量泵。第二固定排量泵219通过第一驱动轴214与动力源202驱动地接合。第二固定排量泵219的第一流体端口227与多个驱动流体管道224的第一部分流体连通。第二固定排量泵219的第二流体端口229与多个驱动流体管道224的第二部分流体连通。

图3示出了流体静力学动力传动系统100的可供选择的实施例的一部分。图3所示的流体静力学动力传动系统300包括动力源302、驱动回路304、辅助回路306、变速器307、第一流体蓄能器308、第二流体蓄能器310和驱动桥312。类似地参考流体静力学动力传动系统100的类似的结构特征，除了以下表述的特征。

驱动回路304包括可变排量泵318、固定排量马达319、可变排量马达320、方向阀322和多个驱动流体管道324。固定排量马达319和可变排量马达320配合以在预定范围内泵送可变量的液压流体，以驱动该驱动桥312。

驱动回路304的固定排量马达319可以是齿轮马达、螺杆马达、转动叶轮马达或任何其它类型的固定排量马达。固定排量马达319通过第二驱动轴330与驱动桥312驱动地接合。固定排量马达319的第一流体端口327与多个驱动流体管道324的第一部分流体连通。固定排量马达319的第二流体端口329与多个驱动流体管道324的第二部分流体连通。

图4示出了流体静力学动力传动系统100的可供选择的实施例的一部分。图4所示的流体静力学动力传动系统400包括动力源402、驱动回路404、辅助回路406、变速器407、第一流体蓄能器408、第二流体蓄能器410和驱动桥412。类似地参考流体静力学动力传动系统100的类似的结构特征，除了以下表述的特征。

驱动回路404包括可变排量泵417、第二固定排量泵418、可变排量马达419、固定排量马达420、方向阀422和多个驱动流体管道424。可变排量泵417和第二固定排量泵418配合以在预定范围内将可变量的液压流体泵送通过驱动回路404。可变排量马达419和固定排量马达420配合以在预定范围内将可变量的液压流体泵送通过驱动回路404。

驱动回路404的第二固定排量泵418可以是齿轮泵、螺杆泵、转动叶轮泵或任何其它类型的固定排量泵。第二固定排量泵418通过第一驱动轴414与动力源402驱动地接合。第二固定排量泵418的第一流体端口427与多个驱动流体管道424的第一部分流体连通。第二固定排量泵418的第二流体端口429与多个驱动流体管道424的第二部分流体连通。

驱动回路404的固定排量马达420可以是齿轮马达、螺杆马达、转动叶轮马达或任何其它类型的固定排量马达420。固定排量马达420通过第二驱动轴430与驱动桥412驱动地接合。固定排量马达420的第一流体端口433与多个驱动流体管道424的第一部分流体连通。固定排量马达420的第二流体端口435与多个驱动流体管道424的第二部分流体连通。

图5示出了流体静力学动力传动系统100的可供选择的实施例的一部分。图5所示的流体静力学动力传动系统500包括动力源502、驱动回路504、辅助回路506、变速器507、第一流体蓄能器508、第二流体蓄能器510、驱动桥512和直接驱动机构513。类似地参考流体静力学动力传动系统100的类似的结构特征，除了以下表述的特征。

驱动回路504包括可变排量泵517、第二固定排量泵518、第一可变排量马达519、第二可变排量马达520、方向阀522和多个驱动流体管道524。可变排量泵517和第二固定排量泵518配合以在预定范围内将可变量的液压流体泵送通过驱动回路504。第一可变排量马达519和第二可变排量马达520配合以在预定范围内将可变量的液压流体泵送通过驱动回路504。

驱动回路504的第二固定排量泵518可以是齿轮泵、螺杆泵、转动叶轮泵或任何其它类型的固定排量泵。第二固定排量泵518通过第一驱动轴514与动力源502驱动地接合。第二固定排量泵518的第一流体端口527与多个驱动流体管道524的第一部分流体连通。第二固定排量泵518的第二流体端口529与多个驱动流体管道524的第二部分流体连通。

第一可变排量马达519是具有可动倾斜板的液压轴向活塞马达。然而，应当理解，第一可变排量马达519可以是任何其它类型的可变排量马达。第一可变排量马达519通过第二驱动轴530与驱动桥512驱动地接合。第一可变排量马达519的第一流体端口532与多个驱动流体管道524的第一部分流体连通。第一可变排量马达519的第二流体端口534与多个驱动流体管道524的第二部分流体连通。

第二可变排量马达520是具有可动倾斜板的液压轴向活塞马达。然而，应当理解，第二可变排量马达520可以是任何其它类型的可变排量马达。第二可变排量马达520通过第三驱动轴531与驱动桥512驱动地接合；然而，应当理解，第一可变排量马达519和第二可变排量马达520可以共用驱动轴。第二可变排量马达520的第一流体端口533与多个驱动流体管道524的第一部分流体连通。第二可变排量马达520的第二流体端口535与多个驱动流体管道524的第二部分流体连通。

直接驱动机构513包括至少一个驱动构件554，该驱动构件允许第一驱动轴514和驱动桥512之间的选择性的和直接的驱动接合。如图所示，示意性地示出了直接驱动机构513的一部分；然而，应当理解，直接驱动机构513可以包括多个齿轮、多个刚性构件、多个动力学接头和至少一个离合装置556。如图所示，示意性地示出了离合装置556；然而，应当理解，离合装置556可以是干式或湿式盘式离合器、爪形离合器或任何其它类型的离合器。与离合装置556连通的控制器542用来将第一驱动轴514与驱动桥512选择性地接合。

图6示出了流体静力学动力传动系统100的可供选择的实施例的一部分。图6所示的流体静力学动力传动系统600包括动力源602、驱动回路604、辅助回路606、变速器607、第一流体蓄能器608、第二流体蓄能器610、驱动桥612和泵间离合装置613。类似地参考流体静力学动力传动系统100的类似的结构特征，除了以下表述的特征。

驱动回路604包括可变排量泵617、第二固定排量泵618、可变排量马达619、方向阀622和多个驱动流体管道624。可变排量泵617和第二固定排量泵618配合以在预定范围内将可变量的液压流体泵送通过驱动回路604。

驱动回路604的第二固定排量泵618可以是齿轮泵、螺杆泵、转动叶轮泵或任何其它类型的固定排量泵。第二固定排量泵618通过第一驱动轴614和泵间离合装置613与动力源602驱动地接合。第二固定排量泵618的第一流体端口627与多个驱动流体管道624的第一部分流体连通。第二固定排量泵618的第二流体端口629与多个驱动流体管道624的第二部分流体连通。

泵间离合装置613允许第二固定排量泵618的选择性的接合。如图所示，泵间离合装置613包括离合器和一对齿轮；然而，应当理解，泵间离合装置613可以仅仅包括离合器。离合器可以是干式或湿式盘式离合器、爪形离合器或任何其它类型的离合器。与离合器连通的控制器642用来将第一驱动轴614与第二固定排量泵618选择性地接合。该一对齿轮可以用来改变从第一驱动轴614传递到第二固定排量泵618的动力的特性。

图7示出了流体静力学动力传动系统100的可供选择的实施例的一部分。图7所示的流体静力学动力传动系统700包括动力源702、驱动回路704、辅助回路706、变速器707、第一流体蓄能器708、第二流体蓄能器710、驱动桥712和直接驱动机构713。类似地参考流体静力学动力传动系统100的类似的结构特征，除了以下表述的特征。

驱动回路包括可变排量泵717、可变排量马达719、方向阀722和多个驱动流体管道724。可变排量泵717和可变排量马达719配合以在预定范围内将可变量的液压流体泵送通过驱动回路704。

直接驱动机构713包括多个构件，这些构件允许第一驱动轴714和驱动桥712之间的选择性的和直接的驱动接合。直接驱动机构713包括多个齿轮、至少一个驱动构件754和至少一个离合装置756。该多个齿轮可以用来改变从第一驱动轴714传递到驱动桥712的动力的特性。如图所示，示意性地示出了离合装置756；然而，应当理解，离合装置可以是干式或湿式盘式离合器、爪形离合器或任何其它类型的离合器。与离合装置756连通的控制器742用来将第一驱动轴714与驱动桥712选择性地接合。另外，应当理解，直接驱动机构713的其它实施例可以是与第一驱动轴714和第二驱动轴730共线；直接驱动机构713的这样的实施例包括设置在第一驱动轴714和第二驱动轴730之间的离合器。

图8示出了流体静力学动力传动系统100的可供选择的实施例的一部分。图8所示的流体静力学动力传动系统800包括动力源802、驱动回路804、辅助回路806、变速器807、第一流体蓄能器808、第二流体蓄能器810、第三流体蓄能器811和驱动桥812。图8所示的流体静力学动力传动系统还可以包括与图7所示的直接驱动机构类似的直接驱动机构（未示出）。类似地参考流体静力学动力传动系统100的类似的结构特征，除了以下表述的特征。

驱动回路804包括第一可变排量泵816、第二可变排量泵817、可变排量马达819、方向阀822和多个驱动流体管道824。可变排量泵817和可变排量马达819配合以利用可变量的液压流体驱动该驱动桥812。

辅助回路806包括可变排量泵816、液压变换器858、辅助方向阀860和多个辅助流体管道862。可变排量泵816和液压变换器858配合以利用可变量的液压流体驱动该致动器844。

致动器844是液压缸；然而，应当理解，致动器可以是多个液压缸、液压马达、或由加压流体提供动力的任何其它装置。致动器844与辅助方向阀860流体连通。通常，致动器844接合车辆的可动部分，以方便负荷的运动。然而，应当理解，致动器844可以以其它方式使用。

液压变换器858是允许能量从第一压力下的驱动回路804传递到第二压力下的辅助回路806的流体动力装置，第一压力与第二压力不同。另外，应当理解，液压变换器858还可以允许能量从辅助回路806传递到驱动回路804。液压变换器858与驱动回路804、辅助回路806和至少一个流体贮存器850流体连通。

第三流体蓄能器811是如本领域中已知的蓄能器。第三流体蓄能器811是与辅助方向阀860的蓄能器端口864流体连通的中空容器。当液压流体进入第三流体蓄能器811时，第三流体蓄能器811中的大量气体被压缩。第三流体蓄能器811可以被构造成在特定压力范围内操作。虽然没有示出，但是第三流体蓄能器811还可以装配有冲洗阀（用于使第三流体蓄能器811向流体贮存器850排放）、减压阀（用于使第三流体蓄能器811向流体贮存器850排放）、比例阀（用于与辅助方向阀860配合以将第三流体蓄能器811流体地连接到辅助回路806）和导向阀（用于向辅助方向阀860提供流体压力）。与冲洗阀、比例阀和导向阀连通的控制器842用来改变冲洗阀、比例阀和导向阀的位置。

处于本发明的精神和范围内的是，本发明的前述实施例之一中所述和所示的任何特征（图1-8）可以组合或者应用于本发明的其它前述实施例中任一个所述和所示的任何特征（图1-8）。

在使用中，根据本发明的流体静力学动力传动系统100、200、300、400、500、600、700、800相对于本领域中已知的流体静力学动力传动系统提供许多优点。结合到车辆中的根据本发明的流体静力学动力传动系统100、200、300、400、500、600、700、800增加了车辆的效率，降低了车辆的噪声，能够间断地释放存储的能量，并且提供对致动器144、244、344、444、544、644、744、844和驱动桥112、212、312、412、512、612、712、812的精确控制。

根据本发明的流体静力学动力传动系统100、200、300、400、500、600、700、800以多种方式增加车辆的效率。流体静力学动力传动系统100、200、300、400、500、600、700、800允许动力源102、202、302、402、502、602、702、802能够减少用于车辆的输出，方便车辆制动期间的能量回收，方便致动器144、244、344、444、544、644、744、844释放期间势能的回收，方便释放存储的能量以补充动力源102、202、302、402、502、602、702、802，并且允许存储的能量为车辆的附属能量消耗装置提供动力。

通过利用存储在蓄能器108、110、208、210、308、310、408、410、508、510、608、610、708、710、808、810、811中的能量来补充动力源102、202、302、402、502、602、702、802的容量以满足车辆的峰值功率需求，流体静力学动力传动系统100、200、300、400、500、600、700、800允许动力源102、202、302、402、502、602、702、802能够减少用于车辆的输出。车辆的峰值功率需求通常被限制到简短的时间量，例如在车辆的加速和负荷提升期间。当补充动力源的容量不是一种选择时，例如在包括内燃机的传动动力传动系统的情况下，动力源的大小必须形成为适应车辆的峰值功率需求。通常，大小形成为用于传统动力传动系统的动力源超出了车辆对动力源的平均功率需求。当车辆的瞬时功率需求小于车辆的平均功率需求时，通过将由固定排量泵116、216、219、316、416、418、516、518、616、618、716和可变排量泵118、218、318、417、517、617、717、816、817中的至少一者移动的液压流体引导到蓄能器108、110、208、210、308、310、408、410、508、510、608、610、708、710、808、810、811的至少一个中（存储能量），这样的能量可以后来在车辆的瞬时功率需求超过车辆的平均功率需求时释放。液压流体的这种引导由与方向阀122、222、322、422、522、622、722、822、辅助方向阀860、固定排量泵116、216、219、316、319、416、418、420、516、518、616、618、716、可变排量泵118、120、218、220、318、320、417、419、517、519、520、617、619、717、719、816、817、819和液压变换器858中的至少一者连通的控制器142、242、342、442、542、642、742、842来确定。因此，在不减小车辆可获得的峰值功率需求的情况下，动力源102、202、302、402、502、602、702、802具有用于车辆的减小的输出。

通过将固定排量马达319、420和可变排量马达120、220、320、419、519、520、619、719、819中的至少一者移动的液压流体引导到蓄能器108、110、208、210、308、310、408、410、508、510、608、610、708、710、808、810的至少一个中来存储车辆的动能和车辆能够运载的负荷的动能，流体静力学动力传动系统100、200、300、400、500、600、700、800方便了在车辆制动期间的能量回收。另外，这样的动能可以传递到辅助回路806中，并且存储在第三蓄能器811中。这种液压流体的引导和/或动能的传递由与方向阀122、222、322、422、522、622、722、822、辅助方向阀860、固定排量马达、可变排量马达120、220、320、419、519、520、619、719、819、固定排量泵116、216、219、316、416、418、516、518、616、618、716、可变排量泵118、218、318、417、517、617、717、816、817和液压变换器858中的至少一者连通的控制器142、242、342、442、542、642、742、842来确定。

通过将由于势能降低而移动的液压流体引导到蓄能器108、110、208、210、308、310、408、410、508、510、608、610、708、710、808、810、811的至少一个中，流体静力学动力传动系统100、200、300、400、500、600、700、800方便了在致动器108、110、208、210、308、310、408、410、508、510、608、610、708、710、808、810释放期间的势能回收。在车辆操作期间，能量可以由致动器108、110、208、210、308、310、408、410、508、510、608、610、708、710、808、810或多个致动器存储。作为非限制性例子，能量可以存储在与车辆枢转地联接的支臂、车辆的可延伸部分和车辆提升的负荷中。这样液压流体的引导由与辅助方向阀146、246、346、446、546、646、746、846、固定排量泵116、216、219、316、416、418、516、518、616、618、716、可变排量泵118、218、318、417、517、617、717、816、817、固定排量马达319、420、可变排量马达120、220、320、419、519、520、619、719、819和液压变换器858中的至少一者连通的控制器142、242、342、442、542、642、742、842来确定。

通过将存储在蓄能器108、110、208、210、308、310、408、410、508、510、608、610、708、710、808、810、811的至少一个中的液压流体引导到驱动回路104、204、304、404、504、604、704、804和辅助回路106、206、306、406、506、606、706、806的至少一者中，流体静力学动力传动系统100、200、300、400、500、600、700、800方便了释放存储的能量以补充动力源102、202、302、402、502、602、702、802。当车辆的瞬时功率需求超过车辆的平均功率需求时，存储在蓄能器108、110、208、210、308、310、408、410、508、510、608、610、708、710、808、810、811的至少一个中的液压流体被释放。这种液压流体的释放由与方向阀146、246、346、446、546、646、746、846、辅助方向阀146、246、346、446、546、646、746、846、固定排量泵116、216、219、316、416、418、516、518、616、618、716、可变排量泵118、218、318、417、517、617、717、816、817、固定排量马达319、420、可变排量马达120、220、320、419、519、520、619、719、819和液压变换器858中的至少一者连通的控制器142、242、342、442、542、642、742、842来确定。另外，应当理解，这种液压流体的释放可以根据车辆的操作者的要求而由车辆的操作者控制。

通过将存储在蓄能器108、110、208、210、308、310、408、410、508、510、608、610、708、710、808、810、811中的液压流体引导到驱动回路104、204、304、404、504、604、704、804和辅助回路106、206、306、406、506、606、706、806中的至少一者内，流体静力学动力传动系统100、200、300、400、500、600、700、800允许存储的能量为车辆的附属能量消耗装置提供动力。作为非限制性例子，附属能量消耗装置可以是灯、空调、收音机、车辆起动器或任何其它消耗装置，其需要流体静力学动力传动系统100、200、300、400、500、600、700、800的容量的小比例的能量大小。与固定排量泵116、216、219、316、416、418、516、518、616、618、716、可变排量泵118、218、318、417、517、617、717、816、817、固定排量马达319、420、可变排量马达120、220、320、419、519、520、619、719、819、液压变换器858、第一驱动轴114、214、314、414、514、614、714、814、第二驱动轴130、230、330、430、530、630、730、830和直接驱动机构513、713之一驱动地接合的发电机（未示出）与电路（未示出）连通，以便向附属能量消耗装置提供动力。当附属能量消耗装置是车辆起动器时，应当理解，车辆起动器可以包括蓄能器108、110、208、210、308、310、408、410、508、510、608、610、708、710、808、810、811以及固定排量泵116、216、219、316、416、418、516、518、616、618、716和可变排量泵118、218、318、417、517、617、717、816、817中的一者，其中固定排量泵116、216、219、316、416、418、516、518、616、618、716和可变排量泵118、218、318、417、517、617、717、816、817中的一者驱动地接合动力源102、202、302、402、502、602、702、802以起动该动力源102、202、302、402、502、602、702、802。这种液压流体的释放由与方向阀146、246、346、446、546、646、746、846、辅助方向阀146、246、346、446、546、646、746、846、固定排量泵116、216、219、316、416、418、516、518、616、618、716、可变排量泵118、218、318、417、517、617、717、816、817、固定排量马达319、420、可变排量马达120、220、320、419、519、520、619、719、819和液压变换器858中的至少一者连通的控制器142、242、342、442、542、642、742、842来确定。

根据本发明的流体静力学动力传动系统100、200、300、400、500、600、700、800降低了车辆的噪声。大小形成为用于传统动力传动系统的动力源102、202、302、402、502、602、702、802以波动的速度操作，以匹配车辆的瞬时功率需求。通过将较小容量的动力源102、202、302、402、502、602、702、802结合到车辆中并且将能量存储在蓄能器108、110、208、210、308、310、408、410、508、510、608、610、708、710、808、810、811的至少一个中以用于在车辆的瞬时功率需求超过车辆的平均功率需求时释放，动力源102、202、302、402、502、602、702、802可以以接近恒定的速度操作，该接近恒定的速度产生的功率大小大约等于车辆的平均功率需求。动力源102、202、302、402、502、602、702、802以产生的功率大小大约等于车辆的平均功率需求的接近恒定的速度操作不会产生如同大小形成为用于以波动速度操作的传统动力传动系统的动力源102、202、302、402、502、602、702、802那么多的噪声。另外，应当理解，车辆的操作者可以引导液压流体从蓄能器108、110、208、210、308、310、408、410、508、510、608、610、708、710、808、810、811释放，以补充动力源102、202、302、402、502、602、702、802，从而允许动力源102、202、302、402、502、602、702、802在车辆的功率需求超过车辆的平均功率需求时以接近恒定的速度操作。另外，应当理解，根据本发明的流体静力学动力传动系统100、200、300、400、500、600、700、800还可以与大小形成为用于传统动力传动系统的动力源102、202、302、402、502、602、702、802一起使用，并且液压流体从蓄能器108、110、208、210、308、310、408、410、508、510、608、610、708、710、808、810、811释放以补充动力源102、202、302、402、502、602、702、802使得动力源102、202、302、402、502、602、702、802不能够产生如同与传统动力传动系统一起使用的动力源102、202、302、402、502、602、702、802那么多的噪声。

通过将存储在蓄能器108、110、208、210、308、310、408、410、508、510、608、610、708、710、808、810、811中的液压流体引导到驱动回路104、204、304、404、504、604、704、804或辅助回路106、206、306、406、506、606、706、806中，根据本发明的流体静力学动力传动系统100、200、300、400、500、600、700、800能够间断地释放存储的能量。存储的能量间断地释放到驱动回路104、204、304、404、504、604、704、804或辅助回路106、206、306、406、506、606、706、806中是由车辆的操作者控制，并且可以被称为“锤击”模式。“锤击”模式使得车辆能够在较短的时间内执行多个连续的简短加速。这种连续的简短加速可涉及驱动桥112、212、312、412、512、612、712、812或致动器144、244、344、444、544、644、744、844。另外，由根据本发明的流体静力学动力传动系统100、200、300、400、500、600、700、800想到的“锤击”模式可以被执行为一系列受控制的低频波动，以妨碍可能由于存储的能量的间断释放而导致的驾驶员不舒适。作为非限制性例子，“锤击”模式在车辆包括铰接铲斗时尤其有用，通过在与聚集材料接触的情况下增加车辆减速所经过的距离，使得铰接铲斗能够收集较大量的聚集材料。作为另外的非限制性例子，“锤击”模式还可以用来分离堵塞的物体，压实诸如泥土或石块的材料，或者压实冰冻的沉淀物。这种液压流体的释放由车辆的操作者引导，并且由与方向阀146、246、346、446、546、646、746、846、辅助方向阀146、246、346、446、546、646、746、846、固定排量泵116、216、219、316、416、418、516、518、616、618、716、可变排量泵118、218、318、417、517、617、717、816、817、固定排量马达319、420、可变排量马达120、220、320、419、519、520、619、719、819和液压变换器858中的至少一者连通的控制器来确定。

根据本发明的流体静力学动力传动系统100、200、300、400、500、600、700、800提供致动器144、244、344、444、544、644、744、844的精确控制。流体静力学动力传动系统100、200、300、400、500、600、700、800妨碍致动器144、244、344、444、544、644、744、844的粘滞和滞后。

根据本发明的流体静力学动力传动系统100、200、300、400、500、600、700、800使得存储的能量能够从蓄能器108、110、208、210、308、310、408、410、508、510、608、610、708、710、808、810、811间断地释放到辅助回路106、206、306、406、506、606、706、806中，以妨碍致动器144、244、344、444、544、644、744、844的粘滞和滞后。存储的能量间断地释放到辅助回路106、206、306、406、506、606、706、806中是自动地控制的，并且可被称为“高频脉动”模式。“高频脉动”模式将少量的液压流体从蓄能器08、110、208、210、308、310、408、410、508、510、608、610、708、710、808、810、811释放到辅助回路106、206、306、406、506、606、706、806，以使致动器144、244、344、444、544、644、744、844的位置最低限度地波动，从而妨碍粘滞和滞后。这种液压流体的释放由与方向阀146、246、346、446、546、646、746、846、辅助方向阀146、246、346、446、546、646、746、846、固定排量泵116、216、219、316、416、418、516、518、616、618、716、可变排量泵118、218、318、417、517、617、717、816、817、固定排量马达319、420、可变排量马达120、220、320、419、519、520、619、719、819和液压变换器858中的至少一者连通的控制器142、242、342、442、542、642、742、842来确定。通过妨碍致动器144、244、344、444、544、644、744、844的粘滞和滞后，为流体静力学动力传动系统100、200、300、400、500、600、700、800提供了致动器144、244、344、444、544、644、744、844的精确控制。

流体静力学动力传动系统100、200、300、400、500、600、700、800的控制器142、242、342、442、542、642、742、842执行和控制许多任务，使得结合有流体静力学动力传动系统100、200、300、400、500、600、700、800的车辆的效率增大。控制器142、242、342、442、542、642、742、842根据用于优化流体静力学动力传动系统100、200、300、400、500、600、700、800的参数的方法、用于确定蓄能器108、110、208、210、308、310、408、410、508、510、608、610、708、710、808、810、811的最佳负载状态控制规则的方法、以及用于跟踪蓄能器108、110、208、210、308、310、408、410、508、510、608、610、708、710、808、810、811的最佳负载状态的方法进行构造。

为了优化流体静力学动力传动系统100、200、300、400、500、600、700、800的参数，车辆的燃料消耗率相对于动力源102、202、302、402、502、602、702、802提供的动力大小必须最小化。动力源102、202、302、402、502、602、702、802提供给流体静力学动力传动系统100、200、300、400、500、600、700、800的动力的大小根据车辆的操作者的输出动力要求进行确定。图9示出了确定由动力源102、202、302、402、502、602、702、802提供的动力的大小的过程。输出动力要求取决于操作者期望的车辆的节气门的位置，并且包括涉及驱动桥112、212、312、412、512、612、712、812的动力和涉及辅助回路106、206、306、406、506、606、706、806的动力。

通过将输出动力要求减少蓄能器108、110、208、210、308、310、408、410、508、510、608、610、708、710、808、810、811能够供应的动力大小，来确定动力源102、202、302、402、502、602、702、802的动力要求。如图9所示，确定最佳负载状态，该最佳负载状态用来确定蓄能器108、110、208、210、308、310、408、410、508、510、608、610、708、710、808、810、811能够供应的动力大小。最佳负载状态根据车辆的速度以及能够存储在与车辆枢转地联接的支臂、车辆的可延伸部分和车辆提升的负荷之一中的能量大小来确定。至少利用蓄能器108、110、208、210、308、310、408、410、508、510、608、610、708、710、808、810、811的负载状态来确定蓄能器108、110、208、210、308、310、408、410、508、510、608、610、708、710、808、810、811能够供应的动力大小。另外，应当理解，蓄能器108、110、208、210、308、310、408、410、508、510、608、610、708、710、808、810、811能够供应的动力的大小还可以利用负载状态和查找表来确定，或者通过控制器142、242、342、442、542、642、742、842利用函数进行计算。

通过考虑可变排量泵118、318、717、817（或固定排量泵219、418、518、618和可变排量泵218、417、517、617的组合）以及可变排量马达120、220、519、520、619、719、819（或固定排量马达319、420和可变排量马达320、419的组合）的效率而调节动力源102、202、302、402、502、602、702、802的操作速度，来满足动力源102、202、302、402、502、602、702、802的动力要求。

包括具有可变排量泵118、318、717、817（或固定排量泵219、418、518、618和可变排量泵218、417、517、617的组合）以及可变排量马达120、220、519、520、619、719、819（或固定排量马达319、420和可变排量马达320、419的组合）的流体静力学动力传动系统100、200、300、400、500、600、700、800的车辆的燃料消耗率等于车辆的每动力输出所消耗的燃料的量。另外，车辆的动力输出等于车辆的动力源102、202、302、402、502、602、702、802的动力输出乘以在驱动回路104、204、304、404、505、604、704、804和辅助回路106、206、306、406、506、606、706、806中使用的可变排量马达120、220、519、520、619、719、819（或固定排量马达319、420和可变排量马达320、419的组合）的效率以及可变排量泵118、318、717、817（或固定排量泵219、418、518、618和可变排量泵218、417、517、617的组合）的效率。还应当理解，在确定车辆的动力输出时，考虑流体静力学动力传动系统100、200、300、400、500、600、700、800的其它效率（例如机械损失和液压损失）。可变排量马达120、220、320、419、519、520、619、719、819的机械和体积效率至少是可变排量马达120、220、320、419、519、520、619、719、819的速度、排量和操作压力的函数。可变排量泵118、218、318、417、517、617、717、816、817的机械和体积效率至少是可变排量泵118、218、318、417、517、617、717、816、817的速度、排量和操作压力的函数。

当确定动力源102、202、302、402、502、602、702、802提供的所要求的动力大小时，确定可变排量泵118、218、318、417、517、617、717、816、817和可变排量马达120、220、320、419、519、520、619、719、819中的倾斜板的位置。图9示出了确定可变排量泵118、218、318、417、517、617、717、816、817和可变排量马达120、220、320、419、519、520、619、719、819中的倾斜板的位置的过程。

通过将动力源102、202、302、402、502、602、702、802的瞬时要求速度与可变排量马达120、220、519、520、619、719、819（或固定排量马达319、420和可变排量马达320、419的组合）的瞬时要求速度进行比较，来确定初始传动比。此外，通过将动力源102、202、302、402、502、602、702、802（根据之前的调节或平均功率需求）的要求速度与动力源102、202、302、402、502、602、702、802的实际速度进行比较，计算初始传动比的修正。根据动力源102、202、302、402、502、602、702、802的瞬时要求速度和动力源102、202、302、402、502、602、702、802的实际速度之间的误差大小，控制器142、242、342、442、542、642、742、842确定是否应当增大还是减小。通过将初始传动比与期望传动比进行比较，控制器142、242、342、442、542、642、742、842确定初始传动比是否应当增大还是减小。

接下来，通过将动力源102、202、302、402、502、602、702、802的瞬时速度与动力源102、202、302、402、502、602、702、802的要求速度进行比较，控制器确定动力源102、202、302、402、502、602、702、802的速度是否应当增大还是减小。

最后，控制器确定可变排量泵118、218、318、417、517、617、717、816、817和可变排量马达120、220、320、419、519、520、619、719、819中的倾斜板的位置。可变排量泵118、218、318、417、517、617、717、816、817和可变排量马达120、220、320、419、519、520、619、719、819中的倾斜板的位置取决于初始传动比是否应当增大还是减小以及动力源102、202、302、402、502、602、702、802的速度是否应当增大还是减小。

为了确定流体静力学动力传动系统100、200、300、400、500、600、700、800的最佳负载状态控制规则，控制器142、242、342、442、542、642、742、842将基于车辆观察和驾驶员行为的多个输入与用于流体静力学动力传动系统00、200、300、400、500、600、700、800的优化操作的多个条件进行比较。

用于流体静力学动力传动系统100、200、300、400、500、600、700、800的优化操作的多个条件包括：无论车辆何时停止蓄能器108、110、208、210、308、310、408、410、508、510、608、610、708、710、808、810、811都应当填充的条件；应当通过将借助于势能降低而移动的液压流体引导到蓄能器108、110、208、210、308、310、408、410、508、510、608、610、708、710、808、810、811的至少一个中而回收在致动器44、244、344、444、544、644、744、844释放期间的势能损失的条件；以及在车辆制动过程中尽可能多的能量应当存储在蓄能器108、110、208、210、308、310、408、410、508、510、608、610、708、710、808、810、811中的条件。应当理解，用于流体静力学动力传动系统100、200、300、400、500、600、700、800的优化操作的多个条件可以包括其它条件。

基于车辆观察的多个输入用来确定最佳负载状态控制规则。多个输入包括：车辆速度、来自蓄能器108、110、208、210、308、310、408、410、508、510、608、610、708、710、808、810、811的流体消耗速率、负荷高度、车辆的扭矩需求和车辆的功率需求。应当理解，基于车辆观察的多个输入可以包括其它参数。

基于驾驶员行为的多个输入用来确定最佳负载状态控制规则。多个输入包括：车辆的节气门的位置、车辆的制动器的位置、车辆的加速频率、车辆的制动频率、车辆的加速强度以及车辆的制动强度。应当理解，基于驾驶员行为的多个输入可以包括其它参数。

为了跟踪蓄能器108、110、208、210、308、310、408、410、508、510、608、610、708、710、808、810、811的最佳负载状态函数，控制器142、242、342、442、542、642、742、842将蓄能器108、110、208、210、308、310、408、410、508、510、608、610、708、710、808、810、811的瞬时负载状态与通过用于流体静力学动力传动系统100、200、300、400、500、600、700、800的最佳负载状态控制规则确定的蓄能器108、110、208、210、308、310、408、410、508、510、608、610、708、710、808、810、811的最佳负载状态进行比较。通过将蓄能器108、110、208、210、308、310、408、410、508、510、608、610、708、710、808、810、811的瞬时负载状态与蓄能器108、110、208、210、308、310、408、410、508、510、608、610、708、710、808、810、811的最佳负载状态进行比较，计算负载状态误差。作为非限制性例子，图10用图示示出了负载状态误差。竖直轴表示蓄能器108、110、208、210、308、310、408、410、508、510、608、610、708、710、808、810、811的负载状态的水平。水平轴表示流体静力学动力传动系统100、200、300、400、500、600、700、800的系统变量。作为非限制性例子，系统变量可以是车辆的速度或由车辆提升的负荷的高度。如果计算的负载状态误差是正的（蓄能器108、110、208、210、308、310、408、410、508、510、608、610、708、710、808、810、811具有的负载状态低于最佳负载状态），那么通过使由可变排量泵118、318、717、817（或固定排量泵219、418、518、618和可变排量泵218、417、517、617的组合）移动的液压流体转移到蓄能器108、110、208、210、308、310、408、410、508、510、608、610、708、710、808、810、811而使蓄能器108、110、208、210、308、310、408、410、508、510、608、610、708、710、808、810、811进行加载。如果计算的负载状态误差是负的（蓄能器108、110、208、210、308、310、408、410、508、510、608、610、708、710、808、810、811具有的负载状态高于最佳负载状态），那么蓄能器108、110、208、210、308、310、408、410、508、510、608、610、708、710、808、810、811被释放以在进给可变排量马达120、220、519、520、619、719、819（或固定排量马达319、420和可变排量马达320、419的组合）时补充可变排量泵118、318、717、817（或固定排量泵219、418、518、618和可变排量泵218、417、517、617的组合）。

在确定负载状态误差的情况下，控制器142、242、342、442、542、642、742、842利用包括“模糊”逻辑的控制方法使蓄能器108、110、208、210、308、310、408、410、508、510、608、610、708、710、808、810、811的负载状态返回到通过用于流体静力学动力传动系统100、200、300、400、500、600、700、800的最佳负载状态控制规则确定的蓄能器108、110、208、210、308、310、408、410、508、510、608、610、708、710、808、810、811的最佳负载状态。通过根据多个系统变量来估计负载状态误差以及负载状态误差是正的还是负的，修正值被指派给需要采取的响应动作，其中该多个系统变量为例如车辆的速度、车辆的扭矩需求、由车辆运载的负荷的高度和量。应当理解，多个系统变量还可以包括其它系统变量，并且多个变量可以用于映射函数以确定修正值。响应动作可以是加载蓄能器108、110、208、210、308、310、408、410、508、510、608、610、708、710、808、810、811或释放蓄能器108、110、208、210、308、310、408、410、508、510、608、610、708、710、808、810、811。修正值表明响应动作的重要水平。作为非限制性例子，图11用图示示出了修正值的三个例子。竖直轴表示蓄能器108、110、208、210、308、310、408、410、508、510、608、610、708、710、808、810、811的负载状态的水平。水平轴表示流体静力学动力传动系统100、200、300、400、500、600、700、800的系统变量。作为非限制性例子，系统变量可以是车辆的速度或由车辆提升的负荷的高度。作为非限制性例子，图11示出了：如果系统变量是高的并且蓄能器108、110、208、210、308、310、408、410、508、510、608、610、708、710、808、810、811的负载状态为蓄能器108、110、208、210、308、310、408、410、508、510、608、610、708、710、808、810、811的最佳负载状态的大约30%，那么控制器142、242、342、442、542、642、742、842应用0.3的修正值（例子1，提升蓄能器108、110、208、210、308、310、408、410、508、510、608、610、708、710、808、810、811的负载状态的低优先级）；如果系统变量是低的并且蓄能器108、110、208、210、308、310、408、410、508、510、608、610、708、710、808、810、811的负载状态为蓄能器108、110、208、210、308、310、408、410、508、510、608、610、708、710、808、810、811的最佳负载状态的大约50%，那么控制器142、242、342、442、542、642、742、842应用0.7的修正值（例子2，提升蓄能器108、110、208、210、308、310、408、410、508、510、608、610、708、710、808、810、811的负载状态的高优先级）；以及如果系统变量是高的并且蓄能器108、110、208、210、308、310、408、410、508、510、608、610、708、710、808、810、811的负载状态为蓄能器108、110、208、210、308、310、408、410、508、510、608、610、708、710、808、810、811的最佳负载状态的大约190%，那么控制器142、242、342、442、542、642、742、842应用0.7的修正值（例子3，降低蓄能器108、110、208、210、308、310、408、410、508、510、608、610、708、710、808、810、811的负载状态的高优先级）。

根据专利法的规定，已经针对被认为是代表本发明的优选实施例而描述了本发明。然而，应该指出的是，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，本发明可以以除了具体地所示和所述之外的方式实施。

Claims (20)

1.一种用于车辆的流体静力学动力传动系统，其包括：

动力源；

驱动桥；

第一流体蓄能器；

第二流体蓄能器；

辅助回路，所述辅助回路包括与所述动力源驱动地接合的第一泵；以及

驱动回路，所述驱动回路包括与所述动力源驱动地接合的第二泵、与所述驱动桥驱动地接合的马达、以及方向阀，所述第二泵与所述方向阀流体连通，所述方向阀与所述第一流体蓄能器和所述第二流体蓄能器流体连通，其中所述方向阀能够被选择性地控制以将流体从所述第二泵和所述马达引导到所述第一流体蓄能器和所述第二流体蓄能器。

2.根据权利要求1所述的流体静力学动力传动系统，其中所述第一泵是固定排量泵，所述第二泵是可变排量泵，所述马达是可变排量马达。

3.根据权利要求2所述的流体静力学动力传动系统，其还包括与所述方向阀、所述第二泵和所述马达连通的控制器。

4.根据权利要求1所述的流体静力学动力传动系统，其中所述辅助回路还包括辅助方向阀和至少一个致动器，所述辅助方向阀与所述第一泵流体连通。

5.根据权利要求4所述的流体静力学动力传动系统，其还包括液压变换器，所述液压变换器与所述方向阀和所述辅助方向阀流体连通，所述液压变换器允许能量从第一压力下的所述驱动回路之一传递到第二压力下的所述辅助回路，所述第一压力与所述第二压力不同。

6.根据权利要求1所述的流体静力学动力传动系统，其还包括直接驱动机构，所述直接驱动机构用于通过至少一个驱动构件将所述动力源与所述驱动桥选择性地接合。

7.根据权利要求6所述的流体静力学动力传动系统，其中所述直接驱动机构包括用于将所述动力源与所述驱动桥选择性地接合的离合器。

8.根据权利要求1所述的流体静力学动力传动系统，其中所述驱动回路还包括第三泵，所述第三泵驱动地接合所述动力源。

9.根据权利要求8所述的流体静力学动力传动系统，其中所述第三泵是与所述方向阀流体连通的固定排量泵。

10.根据权利要求8所述的流体静力学动力传动系统，其还包括泵间离合装置，所述泵间离合装置选择性地接合所述第三泵。

11.根据权利要求1所述的流体静力学动力传动系统，其中所述驱动回路还包括第二马达，所述第二马达驱动地接合所述驱动桥。

12.根据权利要求11所述的流体静力学动力传动系统，其中所述第二马达是与所述方向阀流体连通的固定排量马达。

13.根据权利要求11所述的流体静力学动力传动系统，其中所述第二马达是与所述方向阀流体连通的可变排量马达。

14.一种用于使具有流体静力学动力传动系统的车辆的燃料消耗率最小化的方法，所述方法包括以下步骤：

提供可变排量马达；

确定所述可变排量马达的效率；

提供可变排量泵；

确定所述可变排量泵的效率；

提供动力源，所述动力源的容量取决于车辆的期望动力输出、所述可变排量马达的效率和所述可变排量泵的效率；

提供控制器；以及

独立于泵的流体排量而利用所述控制器来控制马达的流体排量和输出压力，其中所述控制器采用马达的效率和泵的效率来使车辆的燃料消耗率最小化。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述可变排量泵的效率根据马达的操作速度范围、马达的流体排量范围和马达的操作压力范围中的至少一者进行确定。

16.根据权利要求14所述的方法，其中所述可变排量泵的效率根据泵的操作速度范围、泵的流体排量范围和泵的操作压力范围中的至少一者进行确定。

17.根据权利要求14所述的方法，其中通过所述控制器调节马达的倾斜板的位置来执行控制马达的流体排量和输出压力的步骤。

18.一种用于确定流体静力学蓄能器的最佳负载状态控制函数以及采用控制系统来调节所述流体静力学蓄能器的负载状态以跟踪最佳负载状态函数的方法，其包括以下步骤：

提供用于车辆的流体静力学动力传动系统，所述流体静力学动力传动系统包括动力源、与所述动力源驱动地接合的泵、马达和所述流体静力学蓄能器，并且所述泵、所述马达和所述流体静力学蓄能器形成流体回路的一部分；

提供与多个输入连通的控制器；

利用所述控制器计算所述最佳负载状态控制函数；

利用所述最佳负载状态函数和所述多个输入的至少一部分计算所述流体静力学蓄能器的最佳负载状态；

将所述流体静力学蓄能器的负载状态与利用所述最佳负载状态控制函数计算得到的最佳负载状态进行比较以确定负载状态误差；

利用所述负载状态误差和所述多个输入的至少一部分计算用于负载状态的修正值；以及

根据所述修正值和所述负载状态误差调节所述流体静力学蓄能器的负载状态，通过利用所述泵和所述马达中的一者使所述流体静力学蓄能器进行加载或者通过使所述流体静力学蓄能器进行排放来调节所述流体静力学蓄能器的负载状态。

19.根据权利要求18所述的方法，其中利用所述控制器计算所述最佳负载状态控制函数的步骤是基于：所述输入的第一部分、所述输入的第二部分、当车辆停止时所述流体静力学蓄能器被完全加载的倾向、以及在车辆制动期间填充所述流体静力学蓄能器的倾向。

20.根据权利要求19所述的方法，其中所述多个输入的第一部分包括监测车辆的速度、流体传递到所述流体静力学蓄能器或从所述流体静力学蓄能器传递的速率、所述流体静力学蓄能器的负载状态、以及车辆的功率需求中的至少一者，所述多个输入的第二部分至少包括车辆的制动系统和加速系统的启动频率和强度。

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