一种液压启停装置的制作方法

本发明涉及动力系统控制领域，尤其公开了一种液压启停装置。

背景技术：

作业机械包括工程机械、农业机械、矿山机械、环卫机械、工程车辆、工业设备等。其中，作业机械的动力系统分为两类：一类是使用环境提供的能源，如使用市电；另一类是使用作业机械自行携带的原动机，如内燃机、电动机等原动机。

对于自行携带内燃机的作业机械，在设计和使用过程中，一般会存在内燃机的能耗问题，尤其是低功率输出状态下的能耗问题。

现有技术一般是采用人工调节内燃机转速的方式降低内燃机的能耗(即在发动机空转时，驾驶员把发动机转速调低，发动机转速降低了，油耗自然也随之降低)，但实际使用起来是通过人工操作，而且增加了驾驶员的操作强度；现有技术也有采用作业机械自带的控制器自动降低内燃机转速的方式，但也仅限于将内燃机转速和油耗从较高水平降低到次高水平，例如发动机自动怠速控制技术，该技术的控制方法为：当发动机在较高转速下，所有工作装置都没有对外做功，且时间持续到预定值时，控制器自动降低发动机转速到怠速状态，以此降低发动机的油耗、排放和噪声。但问题是，发动机在怠速状态下也存在一定的油耗，这些怠速油耗并没有产生价值，完全是浪费，且存在排放和噪声。

因此，现有作业机械的发动机在怠速下仍然有油耗、排放和噪音，是一件亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明提供了一种液压启停装置，旨在解决现有作业机械的发动机在怠速下仍然有油耗、排放和噪音的技术问题。

本发明提供一种液压启停装置，包括原动力系统、第一液压系统、第二液压系统和电气控制系统，其中，

原动力系统，包括发动机，用于提供能源；

第一液压系统与原动力系统相连接，用于对原动力系统提供的能量进行传递和转换，并对外做功输出能量，完成设备预期动作或功能；

第二液压系统与原动力系统相连接，用于吸收和存储原动力系统的能量，并通过存储的能量辅助原动力系统驱动；

电气控制系统分别与原动力系统、第一液压系统和第二液压系统相连接，用于检测原动力系统、第一液压系统和第二液压系统的状态参数；若第一液压系统和第二液压系统驱动的工作装置无动作，且未接收到操作指令时，关闭发动机。

进一步地，电气控制系统包括转速检测装置、扭矩检测装置、压力传感器和控制器，第一液压系统包括换向阀、单向阀、第一溢流阀和第二溢流阀，第二液压系统包括液压泵马达和蓄能器，其中，

转速检测装置与发动机相连接，用于检测发动机的转速；

扭矩检测装置与发动机相连接，用于检测发动机的扭矩；

液压泵马达的吸油口分为两路，一路与单向阀相连接，另一路通过换向阀的出油口与蓄能器相连接；液压泵马达的压油口分为两路，一路与第一溢流阀相连接，另一路通过换向阀的进油口与蓄能器相连接；液压泵马达用于吸收发动机的功率或辅助发动机工作；

第二溢流阀的进油口与蓄能器相连接；压力传感器，用于检测蓄能器压力；

控制器分别与发动机、转速检测装置、扭矩检测装置、换向阀和第一溢流阀电连接，用于根据转速检测装置和扭矩检测装置检测到的发动机的转速和扭矩，获取发动机的工作状态；以及根据压力传感器检测到的蓄能器压力，监测蓄能器存储的动力，若需要启动发动机时，则控制换向阀，以蓄能器存储的动力自动启动发动机；若发动机处于轻负载工况时，控制液压泵马达为蓄能器充液。

进一步地，控制器包括转速控制模块，

转速控制模块，用于对转速检测装置检测到的发动机转速信号n进行处理，判断是否启动充液，若是，则为蓄能器充液；若否，则结束向蓄能器充液。

进一步地，转速控制模块包括第一预设单元、第一比较单元和第一判断单元，

第一预设单元，用于预设蓄能器压力阀值n1；

第一比较单元，用于将转速检测装置检测到的发动机转速信号n与预设的蓄能器压力阀值n1进行比较；

第一判断单元，用于若发动机转速信号n大于蓄能器压力阀值n1时，则判断需要启动充液，向第一液压系统和第二液压系统输出控制信号，控制换向阀和第一溢流阀动作，控制液压泵马达向蓄能器充液；若发动机转速信号n小于或等于蓄能器压力阀值n1时，则判断需要结束充液，向第一液压系统和第二液压系统输出控制信号，控制换向阀和第一溢流阀停止动作，控制液压泵马达结束向蓄能器充液。

进一步地，转速控制模块包括第一计算单元、第二预设单元、第二比较单元和第二判断单元，

第一计算单元，用于对转速检测装置检测到的发动机的转速信号n求导，求出发动机的转速信号n随时间变化的发动机转速变化率n’；

第二预设单元，用于事先预设发动机转速变化率阀值n’1；

第二比较单元，用于将求出的发动机转速变化率n’与预设的发动机转速变化率阀值n’1进行比较；

第二判断单元，用于若发动机转速变化率n’大于发动机转速变化率阀值n’1时，则判断需要启动充液，向第一液压系统和第二液压系统输出控制信号，控制换向阀和第一溢流阀动作，控制液压泵马达向蓄能器充液；若发动机转速变化率n’小于或等于发动机转速变化率阀值n’1时，则判断需要结束充液，向第一液压系统和第二液压系统输出控制信号，控制换向阀和第一溢流阀停止动作，控制液压泵马达结束向蓄能器充液。

进一步地，控制器包括扭矩控制模块，

扭矩控制模块，用于对扭矩检测装置检测到的发动机扭矩信号t进行处理，判断是否启动充液，若是，则为蓄能器充液；若否，则结束向蓄能器充液。

进一步地，扭矩控制模块包括第三预设单元、第三比较单元和第三判断单元，

第三预设单元，用于预设发动机扭矩阀值t1；

第三比较单元，用于将扭矩检测装置检测到的发动机扭矩信号t与预设的发动机扭矩阀值t1进行比较；

第三判断单元，用于若发动机扭矩信号t大于发动机扭矩阀值t1时，则判断需要启动充液，向第一液压系统和第二液压系统输出控制信号，控制换向阀和第一溢流阀动作，控制液压泵马达向蓄能器充液；若发动机扭矩信号t小于或等于发动机扭矩阀值t1时，则判断需要结束充液，向第一液压系统和第二液压系统输出控制信号，控制换向阀和第一溢流阀停止动作，控制液压泵马达结束向蓄能器充液。

进一步地，扭矩控制模块包括第二计算单元、第四预设单元、第四比较单元和第四判断单元，

第二计算单元，用于对扭矩检测装置检测到的发动机的发动机扭矩信号t求导，求出发动机的发动机扭矩信号t随时间变化的发动机扭矩变化率n’；

第四预设单元，用于预设发动机扭矩变化率阀值n’1；

第四比较单元，用于将求出的发动机扭矩变化率n’与预设的发动机扭矩变化率阀值n’1进行比较；

第四判断单元，用于若发动机扭矩变化率n’大于发动机扭矩变化率阀值n’1时，则判断需要启动充液，向第一液压系统和第二液压系统输出控制信号，控制换向阀和第一溢流阀动作，控制液压泵马达向蓄能器充液；若发动机扭矩变化率n’小于或等于发动机扭矩变化率阀值n’1时，则判断需要结束充液，向第一液压系统和第二液压系统输出控制信号，控制换向阀和第一溢流阀停止动作，控制液压泵马达结束向蓄能器充液。

进一步地，控制器包括压力控制模块，

压力控制模块，用于对压力传感器检测到的蓄能器的蓄能器压力信号p进行处理，判断是否启动充液，若是，则为蓄能器充液；若否，则结束向蓄能器充液。

进一步地，压力控制模块包括包括第五预设单元、第五比较单元和第五判断单元，

第五预设单元，用于预设蓄能器压力阀值p1；

第五比较单元，用于将压力传感器检测到的蓄能器的蓄能器压力信号p与预设的蓄能器压力阀值p1进行比较；

第五判断单元，用于若蓄能器压力信号p大于蓄能器压力阀值p1时，则判断需要启动充液，向第一液压系统和第二液压系统输出控制信号，控制换向阀和第一溢流阀动作，控制液压泵马达向蓄能器充液；若蓄能器压力信号p小于或等于蓄能器压力阀值p1时，则判断需要结束充液，向第一液压系统和第二液压系统输出控制信号，控制换向阀和第一溢流阀停止动作，控制液压泵马达结束向蓄能器充液。

本发明所取得的有益效果为：

本发明提供一种液压启停装置，采用原动力系统、第一液压系统、第二液压系统和电气控制系统，当所有工作装置无动作，且驾驶员无操作指令时，关闭发动机；当控制器认为需要启动发动机时，通过蓄能器存储的动力自动启动发动机；当发动机处于轻负载工况时，为蓄能器充液。本发明提供的液压启停装置，增元件少，占用空间小；可以降低发动机的选型规格、降低作业机械的总成本；降低原动机的油耗、排放和噪音。

附图说明

图1为本发明提供的液压启停装置一实施例的功能框图；

图2为本发明提供的液压混合动力装置一实施例的连接示意图；

图3为图2中所示的控制器第一实施例的功能模块示意图；

图4为图3中所示的转速控制模块第一实施例的功能模块示意图；

图5为图3中所示的转速控制模块第二实施例的功能模块示意图；

图6为图3中所示的扭矩控制模块第一实施例的功能模块示意图；

图7为图3中所示的扭矩控制模块第二实施例的功能模块示意图；

图8为图3中所示的压力控制模块一实施例的功能模块示意图。

附图标号说明：

100、原动力系统；200、第一液压系统；300、第二液压系统；400、电气控制系统；10、发动机；20、转速检测装置；30、扭矩检测装置；40、换向阀；50、单向阀；60、第一溢流阀；70、第二溢流阀；80、蓄能器；90、压力传感器；110、控制器；120、液压泵马达；111、转速控制模块；1111、第一预设单元；1112、第一比较单元；1113、第一判断单元；1114、第一计算单元；1115、第二预设单元；1116、第二比较单元；1117、第二判断单元；112、扭矩控制模块；1121、第三预设单元；1122、第三比较单元；1123、第三判断单元；1124、第二计算单元；1125、第四预设单元；1126、第四比较单元；1127、第四判断单元；113、压力控制模块；1131、第五预设单元；1132、第五比较单元；1133、第五判断单元。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案做详细的说明。

如图1所示，本发明第一实施例提出液压启停装置，包括原动力系统100、第一液压系统200、第二液压系统300和电气控制系统400，其中，原动力系统100，包括发动机10，用于提供能源；第一液压系统200与原动力系统100相连接，用于对原动力系统100提供的能量进行传递和转换，并对外做功输出能量，完成设备预期动作或功能；第二液压系统300与原动力系统100相连接，用于吸收和存储原动力系统100的能量，并通过存储的能量辅助原动力系统100驱动；电气控制系统400分别与原动力系统100、第一液压系统200和第二液压系统300相连接，用于检测原动力系统100、第一液压系统200和第二液压系统300的状态参数；若第一液压系统200和第二液压系统300驱动的工作装置无动作，且未接收到操作指令时，关闭发动机10。

在本实施例中，原动力系统100包括发动机10和分动装置。原发动机10为整个系统提供能源。分动装置的功能是把原动机输出的动力分别传递到不同的功率部件。分动装置的类型包括贯通式驱动轴、分动箱或其他形式的动力分配机构。

第一液压系统200与原动力系统100连接，用于对原动机的能量进行传递和转换，并对外做功输出能量，完成设备的预期动作或功能。第一液压系统200包括液压动力部件、液压调节部件、液压执行部件和液压辅助部件。液压动力部件的功能是吸收原动机输出的能量，并将能量形式转化为液压能，输出到其他液压部件。液压动力部件的类型包括液压泵马达或其他利用液体来传递能量的装置。液压调节部件的功能是对液体的能量进行调节，包括调节液体的压力、流量和其他影响液体能量的参数。液压调节部件的类型包括液体压力调节阀、液体流量调节阀、液体方向调节阀和其他改变液体运动状态的调节机构。液压执行部件的功能是把液体的能量转换为机械能，并向外传递，克服负载做功，完成预定的动作或功能。液压执行部件的种类包括直线型动作执行部件和旋转型动作执行部件。液压辅助部件的功能是辅助液压液压动力部件、液压调节部件和液压执行部件工作的部件，液压辅助部件的种类包括液压油箱、液压油管道、连接装置和液压能量存储装置。

第二液压系统300与原动力系统100连接，用于吸收原动机的能量、存储并在必要时辅助原动机驱动。第二液压系统300包括液压能量吸收部件、液压能量调节部件、液压能量存储部件、液压能量输出部件和辅助部件。液压能量吸收部件与原动机连接，用于吸收原动机的能量。液压能量吸收部件的类型包含液压泵马达、具有液压泵马达作用的其他能量传递和转换元件。液压能量调节部件用于调节液体的压力、方向、流量等参数中的部分或全部，液压能量调节部件的类型包括压力调节阀、流量调节阀和方向调节阀。液压能量存储部件用于存储液压能量，其类型包括液压蓄能器。助部件的功能是辅助液压能量吸收部件、液压能量调节部件、液压能量存储部件、液压能量输出部件工作的部件，辅助部件的种类包括液压油箱、液压油管道、连接装置。

电气控制系统400与原动力系统100、第一液压系统200和第二液压系统300连接，用于检测原动力系统100、第一液压系统200、第二液压系统300的状态参数，并对系统的状态数据进行运算，通过输出控制信号对系统进行控制。电气控制系统400包括原动机参数测量装置、第一液压系统控制装置、第二液压系统测量装置、第二液压系统二控制装置和控制器。原动机参数测量装置的功能是测量原动机的状态参数和性能参数，并输出到参数接收部件。原动机参数测量装置的类型包括原动机速度测量装置、扭矩测量装置和其他原动机参数测量装置。第一液压系统控制装置用于控制第一液压系统200的动作和功能，其类型包括控制手柄、旋钮、按钮、脚踏板、方向盘、开关、油门、变速箱档位、信号灯和远程控制信号等。第二液压系统控制装置用于控制第二液压系统300的动作和功能，其类型包括控制手柄、旋钮、按钮、脚踏板、方向盘、开关和其他能够对液压系统二进行控制的装置。所述的液压系统二测量装置用于测量液压系统二的状态参数和性能参数，其类型包括液体压力测量装置、液体流量测量装置、液体流动方向测量装置等。控制器用于对检测到的原动力系统100、第一液压系统200、第二液压系统300的状态参数进行计算，并通过输出控制信号对系统进行控制，若第一液压系统200和第二液压系统300驱动的工作装置无动作，且未接收到操作指令时，关闭发动机10。

在上述结构中，请见图2，电气控制系统400包括转速检测装置20、扭矩检测装置30、压力传感器90和控制器110，第一液压系统200包括换向阀40、单向阀50、第一溢流阀60和第二溢流阀70，第二液压系统300包括液压泵马达120和蓄能器80，其中，转速检测装置20与发动机10相连接，用于检测发动机10的转速；扭矩检测装置30与发动机10相连接，用于检测发动机10的扭矩；液压泵马达120的吸油口分为两路，一路与单向阀50相连接，另一路通过换向阀40的出油口与蓄能器80相连接；液压泵马达120的压油口分为两路，一路与第一溢流阀60相连接，另一路通过换向阀40的进油口与蓄能器80相连接；液压泵马达120用于吸收发动机10的功率或辅助发动机10工作；第二溢流阀70的进油口与蓄能器80相连接；压力传感器90，用于检测蓄能器80压力；控制器110分别与发动机10、转速检测装置20、扭矩检测装置30、换向阀40和第一溢流阀60电连接，用于根据转速检测装置20和扭矩检测装置30检测到的发动机10的转速和扭矩，获取发动机10的工作状态；以及根据压力传感器90检测到的蓄能器80压力，监测蓄能器80存储的动力，若需要启动发动机10时，则控制换向阀40，以蓄能器80存储的动力自动启动发动机10；若发动机10处于轻负载工况时，控制液压泵马达120为蓄能器80充液。

本实施例提供的液压启停装置，其工作原理如下所示：

控制器110监测作业机械的所有工作装置、驾驶员的操作信号和发动机转速，当所有工作装置动作信号均为“无”、驾驶员的所有操作信号均为“无”，且发动机转速大于0时，关闭发动机；当发动机转速为0，且蓄能器压力大于预设的压力p2，且驾驶员操作信号不全为“无”时，启动发动机。其中，驾驶员操作信号是指作业机械处于有人驾驶状态下，驾驶员对作业机械的至少一个操作指令，包括方向盘信号、档位信号、油门信号、操作阀信号、操作按钮信号等所有驾驶员操纵作业机械的指令信号。

进一步地，如图3和图4所示，图4为图3中所示的转速控制模块第一实施例的功能模块示意图，在本实施例中，控制器110包括转速控制模块111，转速控制模块111，用于对转速检测装置20检测到的发动机转速信号n进行处理，判断是否启动充液，若是，则为蓄能器80充液；若否，则结束向蓄能器80充液。进一步地，转速控制模块111包括第一预设单元1111、第一比较单元1112和第一判断单元1113，其中，第一预设单元1111，用于预设蓄能器压力阀值n1；第一比较单元1112，用于将转速检测装置20检测到的发动机转速信号n与预设的蓄能器压力阀值n1进行比较；第一判断单元1113，用于若发动机转速信号n大于蓄能器压力阀值n1时，则判断需要启动充液，向第一液压系统200和第二液压系统300输出控制信号，控制换向阀40和第一溢流阀60动作，控制液压泵马达120向蓄能器80充液；若发动机转速信号n小于或等于蓄能器压力阀值n1时，则判断需要结束充液，向第一液压系统200和第二液压系统300输出控制信号，控制换向阀40和第一溢流阀60停止动作，控制液压泵马达120结束向蓄能器80充液。

优选地，请见图3和图5，图5为图3中所示的转速控制模块第二实施例的功能模块示意图，在本实施例中，转速控制模块111包括第一计算单元1114、第二预设单元1115、第二比较单元1116和第二判断单元1117，第一计算单元1114，用于对转速检测装置20检测到的发动机10的转速信号n求导，求出发动机的转速信号n随时间变化的发动机转速变化率n’；第二预设单元1115，用于事先预设发动机转速变化率阀值n’1；第二比较单元1116，用于将求出的发动机转速变化率n’与预设的发动机转速变化率阀值n’1进行比较；第二判断单元1117，用于若发动机转速变化率n’大于发动机转速变化率阀值n’1时，则判断需要启动充液，向第一液压系统200和第二液压系统300输出控制信号，控制换向阀40和第一溢流阀60动作，控制液压泵马达120向蓄能器80充液；若发动机转速变化率n’小于或等于发动机转速变化率阀值n’1时，则判断需要结束充液，向第一液压系统200和第二液压系统300输出控制信号，控制换向阀40和第一溢流阀60停止动作，控制液压泵马达120结束向蓄能器80充液。

进一步地，请见图3和图6，图6为图3中所示的扭矩控制模块第一实施例的功能模块示意图，在本实施例中，控制器110包括扭矩控制模块112，扭矩控制模块112，用于对扭矩检测装置30检测到的发动机扭矩信号t进行处理，判断是否启动充液，若是，则为蓄能器80充液；若否，则结束向蓄能器80充液。具体地，扭矩控制模块112包括第三预设单元1121、第三比较单元1122和第三判断单元1123，其中，第三预设单元1121，用于预设发动机扭矩阀值t1；第三比较单元1122，用于将扭矩检测装置30检测到的发动机扭矩信号t与预设的发动机扭矩阀值t1进行比较；第三判断单元1123，用于若发动机扭矩信号t大于发动机扭矩阀值t1时，则判断需要启动充液，向第一液压系统200和第二液压系统300输出控制信号，控制换向阀40和第一溢流阀60动作，控制液压泵马达120向蓄能器80充液；若发动机扭矩信号t小于或等于发动机扭矩阀值t1时，则判断需要结束充液，向第一液压系统200和第二液压系统300输出控制信号，控制换向阀40和第一溢流阀60停止动作，控制液压泵马达120结束向蓄能器80充液。

优选地，参见图3和图7，图7为图3中所示的扭矩控制模块第二实施例的功能模块示意图，在本实施例中，扭矩控制模块112包括第二计算单元1124、第四预设单元1125、第四比较单元1126和第四判断单元1127，其中，第二计算单元1124，用于对扭矩检测装置30检测到的发动机10的发动机扭矩信号t求导，求出发动机的发动机扭矩信号t随时间变化的发动机扭矩变化率n’；第四预设单元1125，用于预设发动机扭矩变化率阀值n’1；第四比较单元1126，用于将求出的发动机扭矩变化率n’与预设的发动机扭矩变化率阀值n’1进行比较；第四判断单元1127，用于若发动机扭矩变化率n’大于发动机扭矩变化率阀值n’1时，则判断需要启动充液，向第一液压系统200和第二液压系统300输出控制信号，控制换向阀40和第一溢流阀60动作，控制液压泵马达120向蓄能器80充液；若发动机扭矩变化率n’小于或等于发动机扭矩变化率阀值n’1时，则判断需要结束充液，向第一液压系统200和第二液压系统300输出控制信号，控制换向阀40和第一溢流阀60停止动作，控制液压泵马达120结束向蓄能器80充液。

进一步地，如图3和图8所示，图8为图3中所示的压力控制模块一实施例的功能模块示意图，在本实施例中，控制器110包括压力控制模块113，压力控制模块113，用于对压力传感器90检测到的蓄能器80的蓄能器压力信号p进行处理，判断是否启动充液，若是，则为蓄能器80充液；若否，则结束向蓄能器80充液。具体地，压力控制模块113包括包括第五预设单元1131、第五比较单元1132和第五判断单元1133，其中，第五预设单元1131，用于预设蓄能器压力阀值p1；第五比较单元1132，用于将压力传感器90检测到的蓄能器80的蓄能器压力信号p与预设的蓄能器压力阀值p1进行比较；第五判断单元1133，用于若蓄能器压力信号p大于蓄能器压力阀值p1时，则判断需要启动充液，向第一液压系统200和第二液压系统300输出控制信号，控制换向阀40和第一溢流阀60动作，控制液压泵马达120向蓄能器80充液；若蓄能器压力信号p小于或等于蓄能器压力阀值p1时，则判断需要结束充液，向第一液压系统200和第二液压系统300输出控制信号，控制换向阀40和第一溢流阀60停止动作，控制液压泵马达120结束向蓄能器80充液。

本实施例提供的液压启停装置，发动机的功率同时输出到外负载和蓄能器，并优先保证蓄能器充液，只有当蓄能器充液完成后，发动机功率才全部输出到外负载。液压启停装置的控制，可以分为蓄能器的充液过程控制和放液过程控制两部分，其放液和充液的过程控制如下所示：

一、充液过程控制

1、基于发动机转速控制

发动机转速代表着发动机的功率输出能力，因此，可以采用发动机转速作为基础信号，启动对蓄能器充液。具体控制过程如下：

s1：控制器对发动机转速信号n进行处理和判断，得出是否启动充液的结论；其中，控制器对发动机转速信号n进行处理的方法包括：方法1，预设一个或多个发动机转速阀值，将发动机的转速范围分为两个或多个转速区间，当发动机转速信号处于某个转速区间时，则判断是否启动充液的结论为“是”。例如，预设一个发动机转速阀值n1，当发动机转速信号n>n1时，则判断是否启动充液的结论为“是”；方法2，首先对发动机转速信号n求导，即，首先求出发动机转速n随时间的变化率n’,再预设一个或多个阀值，将n’的范围分为两个或多个区间，当n’处于某些区间时，则判断是否启动充液的结论为“是”。例如，预设一个阀值n’1，当发动机转速信号n’>n’1时，则判断是否启动充液的结论为“是”。

s2：如果s1得出的结论是“是”，控制器向第一液压系统和第二液压系统输出控制信号，控制第一溢流阀和液压阀马达动作，开始液压泵向蓄能器充液。

s3：如果s1得出的结论是“否”，控制器向第一液压系统和第二液压系统输出控制信号，控制溢流阀和液压阀停止，结束液压泵向蓄能器充液。

2、基于发动机扭矩控制

发动机扭矩代表着发动机的负载大小，因此，可以采用发动机扭矩作为基础信号，启动对蓄能器充液。具体控制过程如下：

s1：控制器对发动机扭矩信号t进行处理和判断，得出是否启动充液的结论；其中，控制器对发动机扭矩信号t进行处理的方法包括：方法1，预设一个或多个发动机扭矩阀值，将发动机的扭矩范围分为两个或多个扭矩区间，当发动机转速信号处于某个扭矩区间时，则判断是否启动充液的结论为“是”。例如，预设一个发动机扭矩阀值t1，当发动机扭矩信号t<t1时，则判断是否启动充液的结论为“是”；方法2，首先对发动机扭矩信号t求导，即，首先求出发动机扭矩信号t随时间的变化率t’,再预设一个或多个阀值，将t’的范围分为两个或多个区间，当t’处于某些区间时，则判断是否启动充液的结论为“是”。例如，预设一个阀值t’1，当发动机扭矩信号t’<t’1时，则判断是否启动充液的结论为“是”。

s2：如果s1得出的结论是“是”，控制器向第一液压系统和第二液压系统输出控制信号，控制第一溢流阀和液压阀马达动作，液压泵向蓄能器充液开始。

s3：如果s1得出的结论是“否”，控制器向第一液压系统和第二液压系统输出控制信号，控制溢流阀和液压阀停止，液压泵向蓄能器充液结束。

3、基于蓄能器压力控制

蓄能器压力代表着蓄能器的工作能力，因此，可以采用蓄能器压力作为基础信号，启动对蓄能器充液。具体控制过程如下：

s1：控制器对蓄能器压力信号p进行处理和判断，得出是否启动充液的结论；其中，控制器对蓄能器压力信号p进行处理的方法包括：预设一个或多个压力阀值，将蓄能器压力范围分为两个或多个区间，当蓄能器压力信号处于某些区间时，则判断是否启动充液的结论为“是”。例如，预设一个蓄能器压力阀值p1，当蓄能器压力信号p<p1时，则判断是否启动充液的结论为“是”。

s2：如果s1得出的结论是“是”，控制器向第一液压系统和第二液压系统输出控制信号，控制第一溢流阀和液压阀马达动作，液压泵向蓄能器充液开始。

s2：如果s1得出的结论是“否”，控制器向第一液压系统和第二液压系统输出控制信号，控制溢流阀和液压阀停止，液压泵向蓄能器充液结束。

在实际应用中，经常同时采用以上三种方法中的一种或多种，例如：

采用发动机转速和蓄能器压力进行控制；

采用发动机扭矩和蓄能器压力进行控制；

采用发动机转速、扭矩和蓄能器压力进行控制。

二、放液过程控制

液压启停系统的蓄能器放液过程控制逻辑为：当发动机处于停机状态，且控制器发现启动发动机的信号时，蓄能器放液驱动液压马达，液压马达带动发动机启动；当发动机转速达到预定转速后，控制器认为发动机已经启动完成，则蓄能器停止放液。

蓄能器的放液过程控制方法如下：

1、基于驾驶员操作信号和蓄能器压力控制

驾驶员操作信号是指作业机械处于有人驾驶状态下，驾驶员对作业机械的至少一个的操作指令，包括方向盘信号、档位信号、油门信号、操作阀信号、操作按钮信号等所有驾驶员操纵作业机械的指令信号。

驾驶员操作信号代表了作业机械对发动机功率的需求，因此，可以作为基础信号，启动蓄能器的放液过程，此时，驾驶员操作信号代表了对发动机的启动需求。

同时，需要根据蓄能器的压力信号参与控制，其控制逻辑为：当蓄能器压力较高时，蓄能器可以提供功率输出；否则，如果蓄能器压力较低，则蓄能器存储的能力很少，不足以提供所需的功率输出。此时，蓄能器压力信号代表了内部功率储备。

同时，控制器监测发动机转速信号，判断发动机是否处于启动状态。方法为：预设一个或多个发动机转速阀值，将发动机的转速范围分为两个或多个转速区间，当发动机转速信号处于某个转速区间时，则判断发动机是否处于启动状态的结论为“是”。例如，预设一个发动机转速阀值n1，当发动机转速信号n>n1时，则判断发动机是否处于启动状态的结论为“是”；只有当对发动机的启动需求和内部功率储备同时为“是”，且发动机是否处于启动状态的结论为“否”时，才启动蓄能器的放液过程。具体控制过程如下：

s1：控制器对驾驶员操作信号s、蓄能器压力信号p和发动机转速n进行处理和判断，得出是否启动蓄能器放液的结论。

其中，控制器对驾驶员操作信号s进行处理的方法包括：控制器对监测的每个驾驶员操作信号进行扫描，并判断其是否有信号，如果扫描到至少一个驾驶员操作信号为“是”，则是否需要启动发动机赋值为“是”。例如，控制器扫描到油门信号从0上升到某个显著数值，则对是否需要启动发动机赋值为“是”。

对蓄能器压力信号p的处理方法是：预设一个或多个蓄能器压力信号阀值，将蓄能器压力范围分为两个或多个区间，当蓄能器压力信号处于某些区间时，则判断蓄能器是否有能力放液的结论为“是”。例如，预设一个蓄能器压力阀值p1，当蓄能器压力信号p>p1时，则判断蓄能器是否有能力放液的结论为“是”。

对发动机转速n的处理方法为：预设一个或多个发动机转速阀值，将发动机的转速范围分为两个或多个转速区间，当发动机转速信号处于某个转速区间时，则判断发动机是否处于启动状态的结论为“是”。例如，预设一个发动机转速阀值n1，当发动机转速信号n>n1时，则判断发动机是否处于启动状态的结论为“是”。

当是否需要启动发动机的结论为“是”且蓄能器是否有能力放液的结论为“是”且发动机是否处于启动状态为“否”时，则是否启动蓄能器放液过程的结论输出为“是”，否着输出为“否”。

s2：如果s1得出的结论是“是”，控制器向第一液压系统和第二液压系统输出控制信号，控制液压阀马达动作，开始蓄能器放液过程。

s3：如果s1得出的结论是“否”，控制器向第一液压系统和第二液压系统输出控制信号，控制液压阀停止工作，结束蓄能器放液过程。

2、基于环境识别信号和蓄能器压力控制

环境识别信号包括信号灯和环境视频。在某些作业场合，作业机械的动作受环境信号的限制，例如，工业环境下，作业机械需要按照信号灯的指示作业；城市交通环境下，车辆行驶需要按照交通信号灯行驶，在礼让行人的人行道，则需要等待行人通过后行驶。

作为环境信号的信号灯和环境视频识别结果，对作业机械和车辆的运行和动作形成限制条件，因此，可以作为基础信号，启动蓄能器的放液过程，此时，环境信号代表了环境对发动机启动的允许情况。

同时，需要根据蓄能器的压力信号参与控制，其控制逻辑为：当蓄能器压力较高时，蓄能器可以提供功率输出；否则，如果蓄能器压力较低，则蓄能器存储的能力很少，不足以提供所需的功率输出。此时，蓄能器压力信号代表了内部功率储备。

同时，控制器监测发动机转速信号，判断发动机是否处于启动状态。方法为：预设一个或多个发动机转速阀值，将发动机的转速范围分为两个或多个转速区间，当发动机转速信号处于某个转速区间时，则判断发动机是否处于启动状态的结论为“是”。例如，预设一个发动机转速阀值n1，当发动机转速信号n>n1时，则判断发动机是否处于启动状态的结论为“是”；

只有当对发动机的启动允许情况为“是”、且内部功率储备为“是”，且发动机是否处于启动状态的结论为“否”时，才启动蓄能器的放液过程。具体控制过程如下：

s1：控制器对环境信号、蓄能器压力信号p和发动机转速n进行处理和判断，得出是否启动蓄能器放液的结论；

其中，控制器对环境信号进行处理的方法包括：采用摄像头对环境视频进行监测和识别，控制器根据环境视频识别结果对是否需要启动发动机赋值，当环境视频识别结果对是否允许启动发动机为“是”时，则对是否启动发动机赋值为“是”。例如，控制器对信号灯视频识别为“允许动作”时，则对是否需要启动发动机赋值为“是”。

对蓄能器压力信号p的处理方法是：预设一个或多个蓄能器压力信号阀值，将蓄能器压力范围分为两个或多个区间，当蓄能器压力信号处于某些区间时，则判断蓄能器是否有能力放液的结论为“是”。例如，预设一个蓄能器压力阀值p1，当蓄能器压力信号p>p1时，则判断蓄能器是否有能力放液的结论为“是”。

对发动机转速n的处理方法为：预设一个或多个发动机转速阀值，将发动机的转速范围分为两个或多个转速区间，当发动机转速信号处于某个转速区间时，则判断发动机是否处于启动状态的结论为“是”。例如，预设一个发动机转速阀值n1，当发动机转速信号n>n1时，则判断发动机是否处于启动状态的结论为“是”。

当是否需要启动发动机的结论为“是”且蓄能器是否有能力放液的结论为“是”且发动机是否处于启动状态为“否”时，则是否启动蓄能器放液过程的结论输出为“是”，否着输出为“否”。

s2：如果s1得出的结论是“是”，控制器向第一液压系统和第二液压系统输出控制信号，控制液压阀马达动作，开始蓄能器放液过程。

s3：如果s1得出的结论是“否”，控制器向第一液压系统和第二液压系统输出控制信号，控制液压阀停止工作，结束蓄能器放液过程。

3、基于远程控制信号和蓄能器压力控制

远程控制信号是指作业机械处于自动驾驶状态下，远程控制中心对作业机械的操作信号。

远程控制信号代表了作业机械对发动机功率的需求，因此，可以作为基础信号，启动蓄能器的放液过程，此时，远程控制信号代表了对发动机的启动需求

同时，需要根据蓄能器的压力信号参与控制，其控制逻辑为：当蓄能器压力较高时，蓄能器可以提供功率输出；否则，如果蓄能器压力较低，则蓄能器存储的能力很少，不足以提供所需的功率输出。此时，蓄能器压力信号代表了内部功率储备。

同时，控制器监测发动机转速信号，判断发动机是否处于启动状态。方法为：预设一个或多个发动机转速阀值，将发动机的转速范围分为两个或多个转速区间，当发动机转速信号处于某个转速区间时，则判断发动机是否处于启动状态的结论为“是”。例如，预设一个发动机转速阀值n1，当发动机转速信号n>n1时，则判断发动机是否处于启动状态的结论为“是”。

只有当对发动机的启动需求和内部功率储备同时为“是”，且发动机是否处于启动状态的结论为“否”时，才启动蓄能器的放液过程。具体控制过程如下：

s1：控制器对驾驶员操作信号s、蓄能器压力信号p和发动机转速n进行处理和判断，得出是否启动蓄能器放液的结论；

其中，控制器对远程控制信号进行处理的方法包括：控制器对监测的远程控制信号进行扫描，并判断其是否有信号，如果扫描到至少一个远程控制信号为“是”，则是否需要启动发动机赋值为“是”。例如，控制器扫描到远程油门信号从0上升到某个显著数值，则对是否需要启动发动机赋值为“是”。

对蓄能器压力信号p的处理方法是：预设一个或多个蓄能器压力信号阀值，将蓄能器压力范围分为两个或多个区间，当蓄能器压力信号处于某些区间时，则判断蓄能器是否有能力放液的结论为“是”。例如，预设一个蓄能器压力阀值p1，当蓄能器压力信号p>p1时，则判断蓄能器是否有能力放液的结论为“是”；

对发动机转速n的处理方法为：预设一个或多个发动机转速阀值，将发动机的转速范围分为两个或多个转速区间，当发动机转速信号处于某个转速区间时，则判断发动机是否处于启动状态的结论为“是”。例如，预设一个发动机转速阀值n1，当发动机转速信号n>n1时，则判断发动机是否处于启动状态的结论为“是”。

当是否需要启动发动机的结论为“是”且蓄能器是否有能力放液的结论为“是”且发动机是否处于启动状态为“否”时，则是否启动蓄能器放液过程的结论输出为“是”，否着输出为“否”。

s2：如果s1得出的结论是“是”，控制器向第一液压系统和第二液压系统输出控制信号，控制液压阀开始动作，开始蓄能器放液过程。

s3：如果s1得出的结论是“否”，控制器向第一液压系统和第二液压系统输出控制信号，控制液压阀停止工作，结束蓄能器放液过程。

本实施例提供一种液压启停装置，与现有技术相比，采用原动力系统、第一液压系统、第二液压系统和电气控制系统，当所有工作装置无动作，且驾驶员无操作指令时，关闭发动机；当控制器认为需要启动发动机时，通过蓄能器存储的动力自动启动发动机；当发动机处于轻负载工况时，为蓄能器充液。本实施例提供的液压启停装置，增元件少，占用空间小；可以降低发动机的选型规格、降低作业机械的总成本；降低原动机的油耗、排放和噪音。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。