用于通過使用液壓混合動力系起動發動機的裝置和方法與流程

本文件要求2014年3月28日提交的美國臨時專利申請第61/972,041號的優先權，該申請以參考的方式全部納入本文。

工作機器的壽命的重要的百分比包括被置于沒有來自操作者的任何要求的怠速工況。在怠速工況中，工作機器被停止且工作機器的發動機以最低速度運轉。在怠速工況中，為了減少工作機器的燃料消耗，工作機器的發動機可被關閉，發動機可為內燃機。為了重新起動發動機，已知的工作機器使用通常被稱作起動機的電動馬達，以將發動機加速至允許燃料噴射和發動機點火過程的最小速率。通常，由于在車輛的壽命期間發動機起動請求的增加的數量，包括自動起停功能(典型地基于對來自操作者的缺少的輸入以及怠速工況已存在預定的時間量的識別)的車輛裝備有尺寸過大的電起動機和主電池。

因而，本發明的目的是設計一種能夠提供能量高效的起停功能的動力傳動系統。本發明的另一目的是設計關閉發動機和重新起動發動機的能量高效的方法。

這些目的通過根據獨立權利要求的串聯液壓混合動力傳動系統、通過關閉串聯液壓混合動力傳動系統的發動機的方法以及通過重新起動串聯液壓混合動力傳動系統的發動機的方法來解決。在從屬權利要求中描述了特別的實施例。

因而，提出了一種特別用于汽車的串聯液壓混合動力傳動系統，該動力傳動系統包括：

液壓回路，液壓回路包括第一液壓排送單元，第一液壓排送單元與第二液壓排送單元流體連通，第一液壓排送單元具有可變液壓排量，且第一液壓排送單元與內燃機驅動地接合；

液壓蓄能器組件，液壓蓄能器組件與液壓回路選擇性地流體連接，液壓蓄能器組件包括高壓液壓蓄能器和低壓液壓蓄能器；以及

液壓致動器，液壓致動器適于控制第一液壓排送單元的液壓排量，液壓致動器與液壓蓄能器組件和/或液壓回路流體連通。

由于蓄能器組件與包括第一液壓排送單元的液壓回路選擇性地流體連接，且由于第一液壓排送單元與內燃機驅動地接合或選擇性地驅動地接合，故存儲在蓄能器組件內的液壓能量可通過第一液壓排送單元使內燃機加速，以起動發動機。通過第一液壓排送單元起動發動機典型地包括將液壓流體從高壓蓄能器通過第一液壓排送單元排送至低壓蓄能器，從而驅動第一液壓排送單元。

此外，由于液壓致動器與液壓蓄能器組件和/或與液壓回路流體連通，故存儲在蓄能器組件內和/或液壓回路內的液壓能量可被傳遞至液壓致動器，以控制第一液壓排送單元的液壓排量，并用于將液壓排量設置為期望值，以起動運轉或關閉發動機。控制第一液壓排送單元的排量可包括增加和減少排量中的至少一者。控制第一液壓排送單元的排量還可包括，例如在關閉發動機時或就在此之前和/或在將蓄能器組件與液壓回路流體斷開時或就在此之前，將排量置為零排量。

使用液壓致動器將第一液壓排送單元的液壓排量設置至期望值以及將存儲在蓄能器組件中的能量傳遞至第一液壓排送單元以起動發動機的步驟可通過不使用電能或僅使用少量的電能執行，電能例如用于切換一個或多個電控閥。

液壓回路通常包括將第一液壓排送單元的第一流體端口與第二液壓排送單元的第一流體端口流體連接或選擇性地流體連接的第一主流體管線，以及將第一液壓排送單元的第二流體端口與第二液壓排送單元的第二流體端口流體連接或選擇性地流體連接的第二主流體管線。接著，每個高壓蓄能器和低壓蓄能器可與第一主流體管線選擇性地流體連接，并與第二主流體管線選擇性地流體連接。液壓回路內的最小液壓或靜壓壓力可為至少10巴或至少20巴。

液壓致動器可包括一個或多個致動器，致動器構造為將液壓或靜壓能量轉化為機械力或機械運動。例如，液壓致動器可包括但不限于液壓活塞或液壓馬達。

第一液壓排送單元可包括液壓泵、典型地為靜壓泵。例如，第一液壓排送單元可為具有可運動的斜盤的靜壓徑向活塞泵或靜壓軸向活塞泵。接著，液壓致動器可機械地聯接到該斜盤，以使斜盤運動，并用于控制斜盤的位置或回轉角度。

第二液壓排送單元可包括液壓馬達、典型地為靜壓馬達。與第一液壓排送單元相似，第二液壓排送單元可具有可變的液壓排量。第二液壓排送單元可為具有可運動的斜盤的靜壓徑向活塞馬達或靜壓軸向活塞馬達。通常，第二液壓排送單元與車輛輸出驅動地接合或選擇性地驅動地接合。車輛輸出可包括例如驅動軸、最終驅動器、車軸和輪中的至少一項。

系統典型地包括電子控制單元。控制單元可構造為控制用于以下功能之一的一個或多個閥和/或電子致動器：將蓄能器組件與液壓回路選擇性地流體連接或斷開、將蓄能器組件和/或液壓回路與液壓致動器選擇性地流體連接或斷開、控制通過蓄能器組件和/或通過液壓回路施加至液壓致動器的液壓壓力。在本文件的范圍內，“至少x1、…、xn中的一個”的表述可包括x1、…、xn的任何子集，任何子集包括全集。控制單元還可構造為起動發動機并關閉發動機。

為了確保足夠的液壓能量存儲在蓄能器組件內用于重新起動發動機，在關閉發動機時或就在此之前，可檢查蓄能器組件的充載狀態。為此，系統可裝備有適于確定蓄能器組件的充載狀態的一個或多個壓力傳感器。例如，系統可包括用于確定高壓蓄能器內的液壓壓力的第一壓力傳感器和/或用于確定低壓蓄能器內的液壓壓力的第二壓力傳感器。蓄能器組件的充載狀態可包括高壓蓄能器內的液壓壓力、低壓蓄能器內的液壓壓力以及高壓蓄能器內與低壓蓄能器內的液壓壓力之間的壓力差中的至少一個。控制單元可構造為控制壓力傳感器。例如，控制單元可構造成命令壓力傳感器執行壓力測量、接收由壓力傳感器執行的壓力測量的結果以及處理壓力測量的結果以確定蓄能器組件的充載狀態中的至少一個。

液壓致動器可通過先導壓力部與液壓蓄能器組件流體連通并與液壓回路流體連通，先導壓力部包括往復閥，往復閥適于在i)液壓回路中的最大液壓壓力與ii)液壓蓄能器組件中的最大液壓壓力之間選擇最大液壓壓力。接著，由往復閥選擇的最大壓力可用作控制液壓致動器的先導壓力。例如，由往復閥選擇的最大壓力可被施加至或選擇性地被施加至液壓致動器，用于控制第一液壓排送單元的排量。

往復閥典型地包括具有兩個入口和一個出口的諸如管道之類的中空本體。阻擋元件可在中空本體中自由運動，以選擇性地阻擋兩個入口中的一個，從而允許在未被阻擋的入口與出口之間的液壓流體的流動。例如，當第一液壓壓力施加至第一入口且第二液壓壓力施加至第二入口時，且第一液壓壓力大于第二液壓壓力，阻擋元件被推向第二入口，從而阻擋第二入口。以此方式，第一入口與出口流體連接且出口處的液壓壓力等于施加至第一入口的第一液壓壓力。

可選地，如對本領域技術人員十分明顯的那樣，往復閥可被包括至少兩個止回閥的構造取代。例如，這種構造可包括在第一(入口)流體端口與出口流體端口之間提供流體連通的第一止回閥，以及在第二(入口)流體端口與出口流體端口之間提供流體連通的第二止回閥。在該構造中，第一止回閥可構造為允許流體從第一流體端口流至出口流體端口并阻擋流體從出口流體端口流至第一流體端口，且第二止回閥可構造為允許流體從第一流體端口流至出口流體端口并阻擋流體從出口流體端口流至第一流體端口。以此方式，施加至入口流體端口的最大液壓壓力在出口流體端口被選擇。

先導壓力部還可包括減壓閥，減壓閥適于將由往復閥所選擇的最大壓力減小至優選為恒定的先導壓力。減壓閥可例如通過一個或多個截流閥與液壓致動器流體連接或選擇性地流體連接，用于向液壓致動器提供或選擇性地提供減小的先導壓力。以此方式限制先導壓力可防止損壞液壓致動器。此外，向液壓致動器提供恒定的先導壓力可便于控制液壓致動器，并因而便于控制第一液壓排送單元的液壓排量。

具體地，先導壓力部可包括第一往復閥，第一往復閥適于在高壓蓄能器內與低壓蓄能器內的液壓壓力之間選擇較大的液體壓力。可選地在通過上述減壓閥后，由第一往復閥選擇的壓力可被施加至或選擇性地被施加至液壓致動器。如以上闡述的，第一往復閥可以可選地被一組至少兩個止回閥所代替。

替代地，先導壓力部可包括第二往復閥，第二往復閥適于在第一主流體管線內與第二主流體管線內的液壓壓力之間選擇較大的液體壓力。可選地在通過上述減壓閥后，由第二往復閥選擇的壓力可被施加至或選擇性地被施加至液壓致動器。如以上闡述的，第二往復閥可以可選地被一組至少兩個止回閥所代替。

此外，可想到的是，先導壓力部包括上述第一往復閥和上述第二往復閥，且額外地包括第三往復閥，其中，第三往復閥適于在由第一往復閥選擇的液壓壓力與由第二往復閥選擇的液壓壓力之間選擇較大的液壓壓力。即，由第三往復閥選擇的壓力是蓄能器中和液壓回路中的最大液壓壓力。接著，可選地在通過上述減壓閥后，由第三往復閥選擇的壓力可被施加至或選擇性地被施加至液壓致動器。同樣，第三往復閥可以可選地被一組至少兩個止回閥所代替。

提出的動力傳動系統可包括與內燃機驅動地接合的加載泵。加載泵可與液壓致動器流體連通，用于當內燃機驅動加載泵時向液壓致動器提供或選擇性地提供先導壓力。加載泵可由流體存儲器供給。流體存儲器可處于大氣壓力。

動力傳動系統可包括一對隔離閥，隔離閥適于將第二液壓排送單元與第一液壓排送單元選擇性地流體隔離或斷開，和/或將第二液壓排送單元與液壓蓄能器組件選擇性地流體隔離，特別是當液壓蓄能器組件與液壓回路流體連接時。當起動發動機時，為了脫離車輛輸出，將第二液壓排送單元與第一液壓排送單元和/或蓄能器流體隔離可能是有用的。替代地，第二液壓排送單元的液壓排量可置于零，或第二液壓排送單元可例如通過使用離合器而從車輛輸出脫離。

此外，提出了一種關閉串聯液壓混合動力傳動系統的內燃機的方法。該方法可使用上述液壓混合動力傳動系統執行。該方法包括以下步驟：

當在預定的時間段內，沒有輸入命令通過一個或多個輸入裝置中的至少一個提供時，確定液壓蓄能器組件的充載狀態；以及

如果所確定的充載狀態小于閾值充載狀態：

對液壓蓄能器組件充載直至液壓蓄能器組件的充載狀態等于或大于閾值充載狀態，并接著關閉發動機；

如果所確定的充載狀態等于或大于閾值充載狀態：

關閉發動機。

優選地，閾值充載狀態為最小充載狀態或使用以上闡述的使用蓄能器來重新起動發動機所需的最小液壓能量。該方法可使用上述液壓控制單元和壓力傳感器執行。對蓄能器充載可包括使用發動機驅動與發動機驅動地接合的第一液壓排送單元，使得第一液壓排送單元將液壓流體從低壓蓄能器排送至高壓蓄能器，從而增加各蓄能器之間的壓力梯度。

最后，提出了一種起動串聯液壓混合動力傳動系統的內燃機的方法。該方法可使用上述串聯液壓混合動力傳動系統執行。該方法至少包括以下步驟：

將高壓液壓蓄能器和低壓液壓蓄能器流體連接至與發動機驅動地接合的第一液壓排送單元；以及

通過將液壓流體從高壓蓄能器通過第一液壓排送單元排送至低壓蓄能器而通過第一液壓排送單元使內燃機加速。

將高壓蓄能器和低壓蓄能器流體連接至第一液壓排送單元通常包括：典型地通過致動一個或多個閥和/或通過致動一個或多個電致動器，將高壓蓄能器與第一液壓排送單元的第一流體端口流體連接以及將低壓蓄能器與第一液壓排送單元的第二流體端口流體連接，或反過來連接。

該方法還可包括以下步驟：

將高壓液壓蓄能器與適于控制第一液壓排送單元的液壓排量的液壓致動器流體連接；以及

通過將液壓流體從高壓液壓蓄能器排送至液壓致動器而通過液壓致動器改變第一液壓排送單元的液壓排量。

改變第一液壓排送單元的液壓排量的步驟可包括在將高壓蓄能器和低壓蓄能器流體連接至第一液壓排送單元之前，將第一液壓排送單元的液壓排量置為非零排量。

當ICE(內燃機)已被加速，例如當ICE已經達到怠速速度時，可用液壓致動器將第一液壓排送單元的液壓排量置為零排量，使得隨后蓄能器可以受控的方式與液壓回路流體斷開而不會導致第一液壓排送單元內的空穴作用。將第一液壓排送單元的液壓排量置為零可通過以下步驟實施：使用與內燃機驅動地接合并與液壓致動器流體連通的加載泵來將液壓先導壓力供應至液壓致動器。

一旦諸如電池之類的電能存儲裝置的充電狀態降至閾值充電狀態以下時，該方法可自動開始。閾值充電狀態可為例如通過致動一個或多個電動閥和/或一個或多個電致動器將高壓液壓蓄能器和低壓液壓蓄能器流體連接至第一液壓排送單元和/或將高壓液壓蓄能器流體連接至液壓致動器所需的電荷和/或電能的量。當發動機已起動時，可使用與發動機驅動地接合的發電機或交流發電機對電能存儲裝置再充電。以此方式，確保了足夠的電能存儲在電能存儲裝置中以用于隨后的起動程序。當然，該方法可替代地由操作者、例如通過致動一個或多個輸入裝置而發起。

以下詳細說明中描述了并在附圖中示出了本發明提出的動力傳動系統和方法的優選實施例，在附圖中：

圖1示出了串聯液壓混合動力傳動系統，其包括先導壓力端口PP和加載泵測量端口MC；

圖2示出了圖1中的串聯液壓混合動力傳動系統，其中，先導壓力端口PP和加載泵測量端口MC通過起停泵SSV流體連通；

圖3示出了圖2中的串聯液壓混合動力傳動系統，其中，起停泵SSV被打開以將液壓蓄能器組件與液壓致動器流體連接；

圖4示出了圖2和3中的串聯液壓混合動力傳動系統，其中，液壓蓄能器組件與靜壓泵流體連接，以起動與泵驅動地接合的內燃機；

圖5示出了圖2至4中的串聯液壓混合動力傳動系統，其中，由內燃機驅動的加載泵向液壓致動器提供先導壓力；

圖6示出了圖2至5中的串聯液壓混合動力傳動系統，其中，蓄能器組件與靜壓泵流體斷開，且其中，靜壓馬達與靜壓泵流體連接；

圖7A示出了在液壓混合起動運轉期間，圖2至5中的液壓混合動力傳動系統的各部件的致動；

圖7B示出了在液壓混合起動運轉期間，圖2至5中的液壓混合動力傳動系統的各系統變量的值；

圖8示出了關閉圖2至5中的液壓混合動力傳動系統的內燃機的方法的步驟；以及

圖9示出了重新起動圖2至5中的液壓混合動力傳動系統的內燃機的方法的步驟。

圖1示意性地示出了包括動力樞紐2的串聯液壓混合動力傳動系統1。液壓混合動力傳動系統1包括驅動電液壓可變排量泵4的發動機3。動力樞紐2位于泵4與靜壓可變排量馬達5之間。當可能時，動力樞紐2允許液壓混合動力傳動系統1在一對蓄能器6a、6b內存儲液壓能量，并當需要時重新供應液壓能量，以節省燃料或增強液壓混合動力傳動系統1的性能。高壓蓄能器6a和低壓蓄能器6b構造為例如液壓氣動囊式蓄能器。

泵4與馬達5通過第一主流體管線7a和第二主流體管線7b流體連通。第一主流體管線7a通過第一隔離閥IVA選擇性地將泵4的第一流體端口與馬達5的第一流體端口流體連接。第二主流體管線7b通過第二隔離閥IVB選擇性地將泵4的第二流體端口與馬達5的第二流體端口流體連接。泵4、馬達5和主流體管線7a、7b形成液壓回路8。當隔離閥IVA、IVB位于打開位置時，液壓回路8閉合，使得液壓流體可在液壓回路8中循環。例如，當液壓回路8閉合時，來自發動機3的機械能可通過液壓回路8傳遞，以驅動與馬達5驅動地接合的車輛輸出9。當動力傳動系統1運轉時，液壓回路8內的最小液壓壓力通常為至少10巴或至少20巴。

動力樞紐2包括三部分：先導壓力部2a、蓄能器連接部2b和馬達隔離部2c。馬達隔離部2c包括兩個隔離閥IVA、IVB，隔離閥IVA、IVB為位于常閉位置的2位2通閥。當隔離閥IVA、IVB不被致動時，隔離閥IVA、IVB將一個(或多個)靜壓可變排量馬達5與液壓混合動力傳動系統1的其余部分隔離。作為非限制性示例，當發動機不運行時，靜壓可變排量馬達5可被隔離，以便于靜壓制動。

先導壓力部2a為動力樞紐2提供先導壓力端口PP。當車輛運行時和/或當蓄能器6a、6b被加壓時，先導壓力端口PP提供適合于先導的壓力(例如，約30巴的壓力)。先導壓力部2a包括三個往復閥SV1、SV2、SV3和減壓閥10。

第一往復閥SV1的各入口端口分別與第一主流體管線7a和第二主流體管線7b流體連接。因而，在其出口端口處，第一往復閥SV1在第一主流體管線7a中的液壓壓力與第二主流體管線7b中的液壓壓力之間選擇較大的液體壓力。第二往復閥SV2的入口端口分別與高壓蓄能器6a和低壓蓄能器6b流體連接。因而，在其出口端口處，第二往復閥SV2在高壓蓄能器6a中的液壓壓力與低壓蓄能器6b中的液壓壓力之間選擇較大的液體壓力。第三往復閥SV3的入口端口分別與第一往復閥SV1和第二往復閥SV2的出口端口流體連接。因而，在其出口端口處，第三往復閥SV3在由第一往復閥SV1選擇的液壓壓力與由第二往復閥SV2選擇的液壓壓力之間選擇較大的液體壓力。減壓閥10供應有來自第三往復閥SV3的液壓壓力。減壓閥10將該壓力減小至先導壓力(例如，約30巴的壓力)并將減小的壓力供應至先導壓力端口PP。

當兩條主流體管線7a、7b不具有壓力時，由于先導壓力將從高壓蓄能器6a或低壓蓄能器6b供應，先導壓力部2a允許供應先導壓力。典型地，兩條主流體管線7a、7b內的壓力由電液壓可變排量泵4通過發動機3的運轉供應。在本文所描述的液壓混合動力傳動系統1中，發動機3可置于非運轉工況中，因而先導壓力部2a允許從高壓蓄能器6a或低壓蓄能器6b供應先導壓力。

典型地，在串聯液壓混合動力傳動系統1中，在制動操作后，高壓蓄能器6a被充載至約最大壓力，且低壓蓄能器6b被釋放至約最小壓力。作為非限制性示例，最大壓力可為約200巴且最小壓力可為約20巴。在混合液壓動力傳動系統1的操作者不向混合液壓動力傳動系統1提供任何命令的情況下，發動機3可被置于非運轉工況。

圖2示意性地示出了當發動機3置于非運轉工況中的混合液壓動力傳動系統1。在此處和以下，重現的特征由相同的附圖標記標示。以下描述關于用于確定何時及如何將發動機3置于非運轉工況中或使發動機3返回至運轉工況的邏輯的具體細節。發動機3可以兩種方式中的一種通過控制器(未示出)自動地被置于非運轉工況中。

在第一種方式中，控制器通過使用抑制燃料噴射過程的特定命令指令發動機控制單元(未示出)。在第二種方式中，發動機控制單元與發動機3之間的電路可修改為允許對燃料噴射過程進行控制，從而允許燃料噴射過程根據請求被抑制或被允許。

圖2中示出的液壓混合動力傳動系統1包括起停閥SSV，起停閥SSV提供動力樞紐2的先導壓力端口PP與加載泵壓力測量端口MC之間的流體連通。在圖2中，閥SSV位于關閉位置，在該位置中，沒有液壓流體可流過閥SSV。即，在圖2中，閥SSV將先導壓力端口PP與加載泵測量端口MC流體斷開。加載泵壓力測量端口MC是液壓可變排量泵的典型特征。

圖2進一步示出了以下運轉工況：

發動機3置于非運轉狀態且靜壓泵4的可運動的斜盤自動地回轉進入零排量位置，從而導致沒有液壓壓力被施加至主流體管線7a、7b。

通過關閉隔離閥IVA、IVB，通常流體連接至主流體管線7a、7b的靜壓馬達5與動力樞紐2的其余部件流體斷開，以便于制動操作。

高壓蓄能器6a被充載或加壓至約最大壓力，且低壓蓄能器7b被釋放壓力至約最小壓力。

先導壓力部2a選擇來自高壓蓄能器6a的液壓壓力，并通過減壓閥10將其減小至先導壓力。

在圖2中示出的工況中，由于靜壓泵4的先導管線11a－d不與任何受壓管線流體連接，故靜壓泵4的斜盤不可被命令沿任何方向回轉。然而，通過起停閥SSV的使用，靜壓泵4的先導管線11a－d可被提供有先導壓力。

圖3中示出的液壓混合動力傳動系統1示出了通過起停閥SSV而與先導壓力端口PP流體連接的靜壓泵4的先導管線11a－d。如圖3中所示，與泵4的斜盤機械地聯接的液壓致動器12供應有將靜壓泵4的斜盤轉出所需的先導壓力，從而將泵4的液壓排量增加至期望的非零值。

液壓致動器12包括液壓活塞，可通過改變在活塞的相對側上的對應的致動腔室中的液壓流體的量和/或靜壓壓力使液壓活塞運動。3位4通泵控制閥15選擇性地將液壓致動器的各致動腔室與先導管線11b流體連接，并與流體存儲器13流體連接。通過打開起停閥SSV，先導管線11b可與先導壓力部2a的先導壓力端口PP流體連接。此外，先導管線11b與加載泵14流體連接，加載泵14與發動機3驅動地接合。

通過致動泵控制閥15的第一線圈(螺線管)SPA，將泵控制閥15切換至第一閥芯位置(在圖3中的左側)。在第一閥芯位置處，液壓致動器12的第一致動腔室與先導管線11b流體連接，且液壓致動器12的第二致動腔室與低壓存儲器13流體連接，從而將由先導壓力部2a提供的先導壓力施加至液壓致動器12的第一致動腔室。即，在圖3中，泵控制閥15的第一線圈SPA被致動，以將靜壓泵4的斜盤回轉，從而將流體從第二主流體管線7b引導至第一主流體管線7a。關于靜壓泵4使用的優選的開度百分比的具體細節依賴于以下所描述的若干因素。

如圖4中所示，在靜壓泵4回轉達到期望的排量后，蓄能器6a、6b可與主流體管線7a、7b流體連接。

如圖4中示意性地示出的，通過致動高壓蓄能器閥HPB，高壓蓄能器6a與第二主流體管線7b流體連接，而通過致動低壓蓄能器閥LPA，低壓蓄能器6b與第一主流體管線7a流體連接。在圖4中示出的構造中，液壓靜態泵4的斜盤回轉，以將流量從第二主流體管線7b引導至第一主流體管線7a，且靜壓泵4受壓力差的影響。由于靜壓馬達5被隔離，液壓混合動力傳動系統1不被驅動，且靜壓泵4作為馬達工作，從而將流量從高壓蓄能器6a引導至低壓蓄能器7b，并使發動機3加速。該配置被保持直至發動機3達到允許燃料噴射過程的最小速度，之后將發動機置于運轉工況。

一旦發動機3已達到怠速工況，液壓混合動力傳動系統1可如圖5中所示運轉，圖5示意性地示出了以下內容：

由于現已通過使用與發動機3驅動地接合的加載泵14提供先導壓力，起停閥SSV被切換至關閉位置，加載泵14與液壓致動器12流體連通且與流體存儲器13流體連通。

泵控制閥15的第二線圈SPB被致動，以使液壓致動器12的活塞運動，從而將靜壓泵4的斜盤轉回至零排量。

具體地，通過致動泵控制閥15的第二線圈SPB，將泵控制閥15切換至第二閥芯位置(在圖5中的右側)。在第二閥芯位置中，液壓致動器12的第一致動腔室現與低壓存儲器13流體連接，而液壓致動器12的第二致動腔室現與受壓的先導管線11b流體連接，從而使第二致動腔室加壓。

一旦靜壓泵4的斜盤轉回至零排量，高壓蓄能器6a和低壓蓄能器6b可與主流體管線7a、7b斷開而無任何空穴作用的風險，且泵控制閥15(與泵控制閥線圈SPA和SPB關聯)被留在中立位置(圖6中的泵控制閥15的中心位置)，在該中立位置中，泵控制閥線圈SPA、SPB不被致動。當如圖6中所示切換至中立位置時，泵控制閥15將液壓致動器12的致動腔室與低壓存儲器13流體斷開，并與先導管線11b流體斷開。此外，甚至可致動隔離閥IVA、IVB，以將一個(或多個)靜壓馬達5與主流體管線7a、7b流體連接，從而恢復驅動工況。如圖6中示意性地示出的，主流體管線7a、7b接著處于通常由靜壓馬達5的沖洗所施加的最小系統工作壓力下。

圖7A總結了在上述液壓混合起動運轉期間發生的致動，該致動可由四個時間標記t1－t4表征，每個標記分別與圖3－6相關。零值表示閥的關閉。正值表示閥的打開和導致的效果。

閥HPB提供高壓蓄能器6a與第二主流體管線7b之間的流體連通。閥LPA提供低壓蓄能器6b與第一主流體管線7a之間的流體連通。起停閥SSV提供先導壓力端口PP與加載泵壓力測量端口MC之間的流體連通。第一泵控制閥線圈SPA調整泵控制閥15以供應壓力，從而引起靜壓泵4的斜盤轉向第一主流體管線7a。第二泵控制閥線圈SPB調整泵控制閥15以供應壓力，從而引起靜壓泵4的斜盤轉向第二主流體管線7b。IVA將一個(或多個)靜壓馬達5與第一主流體管線7a流體斷開。IVB將一個(或多個)靜壓馬達5與第二主流體管線7b流體斷開。

圖7B總結了在上述液壓混合起動運轉期間產生的系統變量，其特征可由四個時間標記t1－t4表征，每個標記分別與圖3－6相關。零值表示系統變量的零值。正值表示系統變量的增加的值。

pHP標示了高壓蓄能器6a內的液壓壓力。pLP標示了低壓蓄能器6b內的液壓壓力。pCP標示了供應至加載泵壓力測量端口MC的液壓先導壓力。α標示了靜壓泵4的液壓排量。ICE標示了發動機3的轉速。

如圖3和7A中可見，在時間t1處，閥HPA、HPB、LPA、LPB位于關閉位置，從而將蓄能器6a、6b與液壓回路8流體斷開，特別是與靜壓泵4流體斷開。隔離閥IVA、IVB被類似地關閉，從而將馬達5與蓄能器6a、6b流體斷開，并與泵4流體斷開。高壓蓄能器6a處于高壓且低壓蓄能器6b處于低壓(參見圖7B)。因而，往復閥SV1、SV2、SV3選擇高壓蓄能器6a的液壓壓力，且減壓閥將該壓力減小至先導壓力pCP。在時間t1處(參見圖7A)，通過致動起停閥SSV和泵控制閥15的第一線圈SPA，先導壓力pCP通過先導管線11a、11b被供應至液壓致動器12的第一致動腔室。這引起液壓致動器12的活塞逐漸增加泵4的斜盤的回轉角α(參見圖7B)。

在時間t2處，當泵4的液壓排量已達到期望的非零值時(參見圖7B)，閥HPB、LPA被致動以將蓄能器6a、6b分別與主流體管線7b、7a流體連接，并與泵4的流體端口流體連接(參見圖4和7A)。由此，來自高壓蓄能器6a的流體通過泵4被排放至低壓蓄能器6b，從而驅動泵4并逐漸增加發動機3的轉速(參見圖7B)。在該過程的進程中，蓄能器6a、6b被逐漸排放。即，高壓蓄能器6a內的液壓壓力逐漸減小，且低壓蓄能器6b內的液壓壓力逐漸增加(參見圖7B)。

在時間t3處，當發動機3的轉速ICE已達到怠速速度時(參見圖7B)，泵控制閥15的第二線圈SPB被致動(參見圖5和7A)，以切換泵控制閥15至第二位置，并將泵4的斜盤轉回至零排量(參見圖7B)。將斜盤轉回至零排量是意于在隨后蓄能器6a、6b與液壓回路8在時間t4處斷開期間避免泵4內的空穴作用(參見以下內容)。發動機3內的燃料噴射和點火可在時間t3處開始。用于在時間t3至t4之間將斜盤轉回至零排量所需的先導壓力由加載泵14提供，加載泵14現由發動機3驅動且通過先導管線11b、11c與液壓致動器12流體連接(參見圖5)。因而，先導壓力端口PP與液壓致動器12之間的流體連接可在時間t3處通過關閉起停閥SSV而被中斷(參見圖5和7A)。由于在時間t3至t4之間泵4的液壓排量α的逐漸較少，蓄能器6a、6b的排出速率在時間t3至t4之間稍有減少(參見圖7B)。

在時間t4處，當液壓排量α已被置為零時(參見圖7B)，通過關閉閥HPB、LPA，使蓄能器6a、6b與液壓回路8流體斷開(參見圖6和7A)。同樣，隔離閥IVA、IVB在時間t4處打開，以將馬達5與泵4流體連接，從而允許機械能量從發動機3通過液壓回路8傳遞至車輛輸出9。

重要的是提及靜壓泵4的最優的回轉角取決于多個因素。趨勢應為使回轉角α_泵最大化以使靜壓泵4的轉矩T最大化，但還取決于根據以下公式的高壓蓄能器6a和低壓蓄能器6b的充載狀態：T～α_泵·(p_HP-p_LP)，其中，“～”表示“成比例”。此外，t2、t3和t4的定時取決于某些因素，諸如高壓蓄能器6a和低壓蓄能器6b的充載狀態、發動機3的慣性、發動機3的阻力、泵4的效率和其它。

以上所述的方法和裝置詳述了如何通過使用存儲在高壓蓄能器6a和低壓蓄能器6b內的能量來停止和重新起動發動機。除以上已描述的方法外，在確定發動機3如何且何時能停止并重新起動時，使用以下所描述的多種工況。

發動機3可基于以下工況而被停止：

可基于來自操作者的輸入停止發動機3，該輸入可通過方向盤、至少一個踏板、至少一個操縱桿、至少一個桿和至少一個按鈕和其它輸入源的使用而測得。可使用基于時間的原理來確定發動機3可被停止。基于時間的原理的非限制性示例為：如果在給定量的時間內發動機3位于怠速工況且沒有來自操作者的命令，發動機3可被停止。

額外地或替代地，可基于蓄能器6a、6b的充載狀態停止發動機3。以上已討論過，制動操作之后，高壓蓄能器6a被充載，同時低壓蓄能器6b處于稍大于預充載壓力的最小壓力。然而，可能不總是該情形，這是因為其取決于在制動操作的開始時能夠獲得的能量(該能量至少基于車輛的動能和蓄能器6a、6b內存儲的能量的量)。由此，僅當在蓄能器6a、6b內存儲有足夠的能量以重新起動發動機時可停止發動機3。此外，如果滿足來自操作者的輸入的工況，但蓄能器6a、6b的充載狀態過低，則發動機3和靜壓泵4可用于在蓄能器6a、6b內存儲能量。在該過程之后，蓄能器6a、6b的充載狀態工況被滿足且發動機3可被關閉。

上述用于發動機的關閉的原理在圖8中示意性地示出。在圖8中的16處，發動機3開啟，例如位于怠速工況中。在17處，如果發動機3已位于怠速工況中一段時間T_停止且如果操作者在時間段T_停止內未提供輸入，則方法繼續至18處。在18處確定蓄能器6a、6b的充載狀態。具體地，確定蓄能器6a、6b的充載狀態是否等于或大于通過使用存儲在蓄能器6a、6b內的液壓能量來重新起動發動機所需的閾值充載狀態。如果發現蓄能器6a、6b的充載狀態小于閾值充載狀態，則方法繼續至19處。在19處，蓄能器6a、6b被充載。即，發動機3驅動泵4來將液壓流體從低壓蓄能器6b排送至高壓蓄能器6a，直至蓄能器6a、6b的充載狀態大于或等于閾值充載狀態。一旦蓄能器6a、6b的充載狀態大于或等于閾值充載狀態，則方法繼續至20處，在20處發動機3被關閉。

發動機3基于以下兩種工況中的一種的發生而被重新起動：

來自操作者的輸入：如果操作者向系統提供任何輸入，則必須執行程序以重新起動發動機3。

電池的充電狀態——如果電池的充電狀態接近保證重新起動程序所需的所有致動的最小閾值(諸如由于車輛的多個燈光或傳感器的使用和其它的使用)，則重新起動程序自動開始。

上述用于發動機的重新起動的原理在圖9中示意性地示出。在圖9中的21處，發動機3被關閉。當發動機3被關閉時，一個或多個輸入裝置和電池的充電狀態被監視。如果在22處操作者通過至少一個輸入裝置提供輸入，或如果在23處電池的充電狀態達到閾值或降至閾值以下，上述對應于圖1－7的起動發動機3的方法在24處開始，直至在25處發動機3被發動。

系統還可以相反的構造實施，例如通過調轉(反轉)主流體管線7a和7b和相應的給泵控制閥和與蓄能器6a、6b關聯的閥的命令。

通過附加的開關閥和旁通閥的引入和控制，本文所述的概念可應用于帶有壓力反饋的電液壓先導泵或應用于液壓先導泵(具有完全液壓控制或自動控制)。

本文描述的概念可在沒有動力樞紐2的馬達隔離部2c的場合下應用。為了在發動機起動順序期間制動車輛，需要具有常閉的一個(或多個)靜壓馬達5或命令該馬達5至零排量位置和/或機械地制動車輛。

以上討論的轉矩調節可通過在高壓蓄能器與主流體管線7a、7b之間引入比例閥以減小來自高壓蓄能器6a的流量和通過將靜壓泵4轉至最大排量來實現。