用于管理具有电气和/或液压装置的机器中的动力的系统.pdf

一种用于控制机器（10）中的动力的系统（55）包括控制器（58）。该控制器构造成接收表征电气装置和液压装置中的至少一个装置所请求的操作的请求信号（66）。该控制器还构造成确定为满足所述请求的操作所需要的动力水平，并确定发动机（32）的供给所需动力水平的能力。所述控制器还构造成基于发动机供给所需动力水平的能力向该至少一个装置提供控制信号（70），以向发动机供给电力或者从发动机接收电力。所述控制器还构造成向发动机提供控制信号以控制发动机的速度和输出，其中，提供给发动机和该至少一个装置的控制信号导致发动机在发动机目标转速的速度范围内运行。

1.  一种用于控制机器（10）中的动力的系统（55），该机器包括发动机（32），该发动机构造成向电气装置和液压装置中的至少一个装置提供动力并从所述至少一个装置接收动力，所述系统包括：
控制器（58），该控制器构造成：
接收表征所述至少一个装置所请求的操作的请求信号（66）；
基于所述请求信号确定满足所请求的操作需要的所需动力水平；
在收到请求信号时确定发动机供给所需动力水平的能力；
基于发动机供给所需动力水平的能力向所述至少一个装置提供控制信号（70），以便向发动机供给动力或从发动机接收动力；和
向发动机提供控制信号以便控制发动机的速度和输出，
其中，提供给发动机和所述至少一个装置的控制信号导致发动机在发动机目标转速的速度范围内运行。

2.  根据权利要求1所述的系统，其中，所述至少一个装置包括构造成提供电力和消耗电力的电气装置以及构造成提供液压动力和消耗液压动力的液压装置，其中，所述请求信号表征电气装置和液压装置中的至少一个装置的操作请求，其中，控制器构造成基于发动机供给所需动力水平的能力提供控制信号至电气装置及液压装置，以便向发动机供给动力或从发动机接收动力，其中，提供给发动机和电气装置及液压装置的控制信号导致该发动机在发动机目标转速的速度范围内运行。

3.  根据权利要求2所述的系统，其中，所述请求信号表征所请求的操作的开始，其中，所述控制信号导致电气装置和液压装置中的至少一个装置向发动机供给动力。

4.  根据权利要求3所述的系统，其中，所述控制信号导致在收到请求信号时以第一水平向发动机供给动力，其中，供给到发动机的动力水平随后逐渐减少。

5.  根据权利要求2所述的系统，其中，所述请求信号表征所请求的操 作的停止，其中，所述控制信号导致发动机向电气装置和液压装置中的至少一个装置供给动力。

6.  根据权利要求5所述的系统，其中，所述控制信号导致在收到请求信号时发动机以第一水平向至少一个电气及液压装置供给动力，其中，供给至所述至少一个电气及液压装置的动力的水平随后逐渐减少。

7.  根据权利要求2所述的系统，其中，所述控制器还构造成：
接收表征电气装置所请求的电操作的信号，所请求的电操作对应于所需电力水平；
接收表征液压装置所请求的液压操作的信号，所请求的液压操作对应于所需液压动力水平；
将由所需电力水平及所需液压动力水平的总和构成的组合的所需动力水平与一组合的最大可用动力水平相比较；和
其中，如果该组合的最大可用动力水平小于该组合的所需动力水平：
向处于比所需电力水平低的水平的电气装置提供用于供给一定量的电力的控制信号，和
向处于比所需液压动力水平低的水平的液压装置提供用于供给一定量的液压动力的控制信号。

8.  根据权利要求7所述的系统，其中，该组合的最大可用动力水平基于预定的最大动力水平或在收到表征所请求操作的信号时来自发动机和电气及液压装置的可用动力水平中较小的一个。

9.  根据权利要求7所述的系统，其中，所述比所需电力水平低的水平基于与电气装置相关联的预定的电力输出比，所述比所需液压动力水平低的水平基于与液压装置相关联的预定的液压动力输出比。

10.  一种机器，包括：
底盘（12）；
操作者界面（56），它用于控制所述机器的操作；
联接至所述底盘的发动机；
联接至所述底盘的电气装置；
联接至所述底盘的液压装置；以及
根据权利要求1至9中任一项所述的用于控制动力的系统，其中，所述机器还包括：
可转动地安装在底盘上的驾驶室（16）；
可枢转地联接至所述驾驶室的悬臂（18）；
可枢转地联接至悬臂的杆部（20）；和
可枢转地联接至所述杆部的机具（22），
其中，所述电气装置包括联接至所述驾驶室和底盘以用于使驾驶室相对于所述底盘转动的马达/发电机（34），和
其中，所述液压装置包括泵/马达（48a），并且所述机器还包括：
第一液压缸（24），该第一液压缸联接至所述驾驶室和悬臂，以用于相对于驾驶室枢转地移动悬臂，
第二液压缸（26），该第二液压缸联接至所述悬臂和杆部，以用于相对于悬臂枢转地移动杆部，和
第三液压缸（28），该第三液压缸联接至所述杆部和机具，以用于相对于所述杆部枢转地移动所述机具，和
其中，所述泵/马达构造成向液压缸供给动力。

用于管理具有电气和/或液压装置的机器中的动力的系统
技术领域
本发明涉及一种用于管理具有电气和/或液压装置的机器中的动力的系统和方法，更具体地，涉及用于控制电气和/或液压装置以辅助内燃发动机的运行的系统和方法。
背景技术
某些常规机器具有用于操作液压致动器的液压动力源。例如，这种机器通常可以包括用于驱动一个或更多液压泵的内燃发动机，该发动机则向用于执行作业的一个或更多液压致动器提供动力。这种机器的一个示例是液压挖掘机。液压挖掘机通常可以包括一个或多个液压泵，所述液压泵向用于操作悬臂、杆部和挖掘机具的一个或更多液压马达和液压缸以加压流体流的形式提供液压动力。在这种机器中，液压马达可以用于相对于底盘转动安装在该底盘上的驾驶室，并驱动用于移动机器的地面接合车轮或履带。提供给液压致动器的液压动力可以用于升高和降低悬臂和操纵杆部及挖掘机具以执行挖掘和/或装载操作。
为提高效率和/或减少由内燃机的运行导致的不期望的排放，已经作出努力以回收通常在这种机器的操作过程中损失的部分能量。例如，能量能以储存的电能及液压能量的形式回收以被电气及液压装置所使用。因此，可以期望通过使用电气及液压装置二者来利用储存的液压能量和储存的电能执行机器的某些作业功能。然而，在这种机器中，可能很难以导致期望的性能和/或效率的方式控制向电气及液压装置的电力和液压动力的供给。此外，电气及液压装置的操作可能导致在内燃机的输出上施加负载而导致发动机的不期望的或低效率的运行。因此，可期望的是提供用于在具有电 气和/或液压装置两者的机器中以导致所期望的或高效的发动机运行的管理动力的系统和方法。
授予Komiyama等人的US专利No.7,669,413B2（′413专利）中公开了一种混合动力建筑机械。特别地，′413专利公开了一种混合动力挖掘机，它包括液压泵、并联连接至发动机输出轴的发电机马达和由电池驱动的旋转马达。发电机马达通过执行马达功能以辅助发动机。检测每个液压泵和旋转马达的动力消耗，并且控制液压泵和转动马达的输出以使所检测到的动力消耗的总和不超过设置成能供给至液压泵和旋转马达的动力的总和的最大供给动力。
尽管在′413专利中公开的机器包括电气及液压装置两者，但该′413专利中公开的机器仍然可能不能以提供所需的机械性能及效率的方式控制机器中的电气及液压装置。因此，可能期望提供用于以导致期望的和高效的发动机运行的方式控制具有电气和/或液压装置两者的机器中的动力的系统和方法。
发明内容
一方面，本发明包括用于控制机器中的动力的系统，该机器包括发动机，该发动机构造成向电气装置和液压装置中的至少一个装置提供动力以及从所述至少一个装置接收动力。该系统包括控制器，该控制器构造成接收表征所述至少一个装置所请求的操作的请求信号并基于所述请求信号确定为满足所请求的操作需要的所需动力水平（请求动力水平）。所述控制器还构造成在收到请求信号时确定发动机供给所需动力水平的能力，并基于发动机供给所需动力水平的能力向至少一个装置提供控制信号以便向发动机供给动力或者从发动机接收动力。所述控制器还构造成向发动机提供控制信号以控制发动机的速度和输出，其中，提供至发动机和所述至少一个装置的控制信号导致发动机在发动机目标转速的速度范围内运行。
根据另一方面，本发明包括用于控制机器中的动力的方法，该机器包括构造成提供电力和消耗电力的电气装置、构造成提供液压动力和消耗液 压动力的液压装置以及构造成向该电气装置及液压装置提供动力并从该电气装置及液压装置接收动力的发动机。该方法包括接收表征电气及液压装置中的至少一个装置所请求的操作的请求信号，并基于所述请求信号确定满足所请求操作需要的所需动力水平。该方法还包括在收到请求信号时确定发动机供给所需动力水平的能力，并基于发动机供给所需动力水平的能力操作（运行）电气及液压装置以便向发动机供给动力或者从发动机接收动力。该方法还包括操作所述发动机和电气及液压装置，以使所述发动机在发动机目标转速的速度范围内运行。
根据另一方面，本发明包括一种机器，该机器包括底盘、用于控制所述机器的操作的操作者界面和联接至底盘的发动机。该机器还包括联接至底盘的电气装置、联接至底盘的液压装置和控制器。该控制器构造成接收表征电气及液压装置中的至少一个装置所请求的操作的请求信号，并基于请求信号确定为满足所请求的操作需要的所需动力水平。所述控制器还构造成确定发动机在收到请求信号时供给所需动力水平的能力，并基于发动机供给所需动力水平的能力向电气及液压装置提供控制信号以向发动机供给动力或者从发动机接收动力。所述控制器还构造成向发动机提供控制信号以控制发动机的速度和输出，其中，向发动机和电气及液压装置提供的控制信号导致发动机在发动机目标转速的速度范围内运行。
附图说明
图1是机器的示例实施例的示意性的透视图，该机器具有用于控制机器中的动力的系统的示例实施例。
图2是机器的示例实施例的示意图表，该机器包括机器的动力系统的示例实施例。
图3是示意性的图表，示出用于在示例机器中操作发动机和电气及液压装置的示例性的控制策略。
图4是流程图，示出用于控制示例机器中的动力的示例实施例。
图5A-5D是流程图，示出用于控制示例机器的动力的方法的示例实施 例的示例性的子步骤。
具体实施方式
图1示出用于执行作业的机器10的示例实施例。特别地，图1中示出的示例机器10是用于执行例如挖掘和/或装载物料的操作的挖掘机。虽然本文所公开的示例性的系统和方法是结合挖掘机进行描述的，所公开的系统和方法在其他机器如汽车、卡车、农用车、作业车、轮式装载机、推土机、装载机、履带式拖拉机、平地机、非公路用卡车或本领域技术人员已知的任何其他机器中也可适用。
如图1所示，示例机器10包括底盘12，该底盘在侧面与用于（例如，接地履带或车轮）移动机器10的地面接合构件14相接。机器10包括操作者驾驶室16，它以允许驾驶室16相对于底盘12转动的方式安装至底盘12。悬臂18以允许悬臂18关于驾驶室16枢转的方式联接至驾驶室16。在与驾驶室16对向的端部，杆部20以允许杆部20关于悬臂18枢转的方式联接至悬臂18。在与悬臂18对向的端部，机具22（例如，挖掘机具或铲斗）以允许机具22关于杆部20枢转的方式联接至杆部20。虽然图1所示的示例机器10包括挖掘机具，但是当需要执行其他类型的作业时可将其他工具联接至杆部20。
在所示的示例实施例中，一对致动器24联接至驾驶室16和悬臂18，使得致动器24的伸展和收缩分别地相对于驾驶室16升起和降低悬臂18。致动器26联接至悬臂18和杆部20，使得致动器26的伸展和收缩分别导致杆部20关于悬臂18向内和向外枢转。致动器28联接至杆部20和挖掘机具22，使得致动器28的伸展和收缩分别导致挖掘机具22关于杆部20在关闭和打开位置之间枢转。
如参照图2更详细地解释的，示例致动器24、26和28是液压装置，特别是通过在活塞的任一侧为缸供给流体和从缸提取流体以导致活塞在缸内往复运动从而提供动力的液压缸。一个或更多致动器24、26和28可以是非液压致动器而不偏离本发明的概念。此外，联接至悬臂18、杆部20 和/或机具22的各致动器24、26和28的数量可以改变而不偏离本发明的概念。
参考图2，示例机器10包括动力系统30，该动力系统包括分别通过电力源及液压动力源操作并由控制器控制的电气装置及液压装置。特别地，示例动力系统30包括内燃发动机32。发动机32可以是例如压燃式发动机、火花点火发动机、燃气涡轮发动机中、均质充量压缩点火发动机、二冲程发动机、四冲程发动机或本领域技术人员已知的任何类型的内燃发动机。发动机32可以构造成利用任何燃料或燃料的组合运行，例如柴油、生物柴油、汽油、乙醇、甲醇或本领域技术人员已知的任何燃料。另外，发动机32可以由氢动力发动机、燃料电池、太阳能电池和/或本领域技术人员已知的任何动力源进行补充。
在所示的示例实施例中，动力系统30包括电马达/发电机34（例如，AC马达/发电机），它联接至发动机32以使发动机32驱动马达/发电机34，从而产生电力。马达/发电机34电联接至逆变器36（例如，AC-DC逆变器），该逆变器则电联接至总线38（例如，DC总线）。示例动力系统30还包括电联接至总线38的转换器40。转换器40可以是DC-DC双向转换器，该转换器则电联接至蓄电装置42。蓄电装置42可包括一个或更多电池和/或超级电容，它构造成储存从马达/发电机34供给的电能和/或通过捕获与机器10的操作相关联的能量产生的任何电能，例如从机器10的移动零件、例如地面接合构件14和/或驾驶室16的转动的再生制动捕获的能量产生的电能。储存在蓄电装置42中的电能可用作电力的来源，如下面更详细地解释的。
示例动力系统30还包括联接至总线38的逆变器44（例如，AC-DC逆变器）。该逆变器44电联接至电马达/发电机46（例如，AC马达/发电机）。在所示的示例实施例中，马达/发电机46联接至驾驶室16，使得马达/发电机46的操作导致驾驶室16相对于底盘12转动。另外，马达/发电机46能够以再生方式使驾驶室16的转动减缓和停止，这导致产生的电能可通过逆变器44、总线38和转换器40传送至蓄电装置42以用于后面供 给至电致动器、例如马达/发电机34和46。根据某些实施例，蓄电装置42中的电能可以通过转换器40、总线38以及逆变器36传送至马达/发电机34，然后这可使用电能以补充发动机32和/或驱动一个或更多液压泵/马达48a和48b，从而使电力来源能辅助机器10的发动机32和/或液压装置。根据某些实施例，由马达/发电机34和/或马达/发电机46产生的电能可在两个马达/发电机34和46之间传送，而不必被储存在蓄电装置42中，例如从马达/发电机46经由逆变器44、总线38以及逆变器36传送至马达/发电机34，或者从马达/发电机34通过逆变器36、总线38以及逆变器44传送至马达/发电机46。
在图2所示的示例实施例中，发动机32联接两个液压泵/马达48a和48b，所述液压泵/马达可包括固定排量或可变排量的泵。虽然示出的示例实施例包括两个泵/马达48a和48b，但是也可以使用单个的泵/马达或两个以上的泵/马达。在所示的示例配置中，发动机32供给机械动力以驱动泵/马达48a和48b，所述泵/马达则通过使加压流体流入和流出液压缸24、26和28来向动力系统30提供液压动力。此外，根据某些实施例，一个或更多泵/马达48a和48b可将动力供给至发动机32以辅助发动机32的运行，例如驱动马达/发电机34，该马达/发动机则可以向机器10的电气装置供给电力。
在图2所示的示例实施例中，泵/马达48a和48b液压地联接至控制阀50，以使泵/马达48a和48b向控制阀50供应加压流体，该控制阀则控制流入和流出机器10的液压装置的流体。例如，如图2所示，控制阀50液压联接至液压缸24、26和28以及液压泵/马达52，它们在被供给加压流体流时驱动地面接合构件14。虽然示出单个的液压马达52，但是动力系统30可以包括一个或多个液压马达52，例如，为每个地面接合构件14配置一个。另外，液压泵/马达52能以导致产生液压能量的再生方式减缓和停止地面接合构件14，该液压能量可被重新传送以向动力系统30提供液压动力，该液压动力储存在液压储存装置中，以便随后向液压致动器供给液压动力，和/或向泵/马达48a和48b提供液压动力，这可补充发动机32的 动力，如在下面更详细地解释的。
示例动力系统30还包括液压联接至控制阀50的蓄能器54。蓄能器54构造成储存在动力系统30的操作过程中捕获的液压能量。例如，如上面所解释的，液压马达52可以构造成减缓地面接合构件14的运动，其中该液压马达作为泵运行，以使地面接合构件14驱动所述泵，由此减缓地面接合构件14。通过泵送供给到液压流体的能量可以经由控制阀50传送以储存在蓄能器54中以供以后使用，和/或供给至泵/马达48a和48b。
在示例动力系统30中，液压缸24、26和28的每一个都液压联接至控制阀50。正如参考图1所解释的，液压缸24、26和28分别联接至悬臂18、杆部20和机具22以用于操纵悬臂18、杆部20和机具22。类似于液压马达52，液压缸24、26和28可以以导致产生液压能量的再生方式操作，该液压能量可被重新传送以提供液压动力到动力系统30和/或储存在蓄能器54中。例如，当悬臂18从升高的位置降低时，加压流体以受控的方式从液压缸24被迫流出。该加压流体可以通过控制阀50被传送以储存在蓄能器54中，和/或被传送至一个或更多泵/马达48a、48b和52以用于辅助这些液压装置的操作。
图2所示的示例动力系统30包括用于控制动力系统30的系统55。例如，动力系统30包括可以容纳于驾驶室16中的操作者界面56。根据某些实施例，操作者界面56可以定位成远离机器10以用于遥控该机器10。示例操作者界面56包括用于控制机器10及其功能的多个控件（例如，操纵杆、踏板和/或按钮）。在所示的示例实施例中，操作者界面56电地和/或液压地联接至控制阀50，从而使电气控制信号和/或液压控制信号（例如，通过液压控制回路）可以从操作者界面56被发送到控制阀50。这样的电气及液压控制信号可用于控制控制阀50的操作以便操作和控制动力系统30的液压装置。另外，操作者界面56电连接至控制器58，该控制器58构造成控制示例动力系统30的一个或更多电气及液压装置的操作，如下面更详细地解释的。
此外，控制器58可以联接至与机器10的装置相关联的多个传感器以 接收表征装置的操作的信号。例如，机器10可以包括以下传感器：与发动机32相关联的发动机传感器32a、与马达/发电机34相关联的马达/发电机传感器34a、与蓄电装置42相关联的储存装置传感器42a、与马达/发电机46相关联的马达/发电机传感器46a、分别与泵/马达48a和48b相关联的泵/马达传感器48c和48d、分别与液压缸24、26和28相关联的液压传感器24a、26a和28a、与蓄能器54相关联的蓄能器传感器54a和与泵/马达52相关联的泵/马达传感器52a。上述每个传感器均可包括单个传感器或包括共同运行的多个传感器以提供表征相关联的装置的操作的信号。
发动机传感器32a可以包括发动机速度传感器、空气流量传感器、排放物传感器、歧管压力传感器、涡轮增压器增压压力传感器和/或其它发动机相关的传感器。马达/发电机传感器34a和46a可包括速度传感器、电流传感器、电压传感器和/或其它马达/发电机相关的传感器。储存装置传感器42a可以包括电荷传感器、电流传感器、电压传感器和/或其他蓄电装置相关的传感器。泵/马达传感器48c、48d和52a可包括速度传感器、流量传感器、压力传感器和/或其它液压相关的传感器。蓄能器传感器54a可包括压力传感器和/或其它液压相关的传感器。
控制器58可以包括一个或更多处理器、微处理器、中央处理单元、车载计算机、电子控制模块和/或本领域技术人员已知的任何其他的计算和控制装置。控制器58可以构造成运行一个或更多软件程序或应用，所述软件程序或应用可以储存在储存器位置、从计算机可读的介质中读取和/或从通过合适的通信网络操作性地联接至控制器58的外部装置获取。
示例控制器58构造成控制动力系统30的运行，所述动力系统30包括示例机器10的发动机和各种电气装置及液压装置。例如，控制器58可以构造成将每个电气及液压装置当作电力及液压动力的潜在的供给者和消耗者，并且在收到操作者请求时以协调的方式控制发动机、电气及液压装置的运行以提供所期望的机器性能和效率。
例如，电马达/发电机34和46可通过消耗电力或者供给电力而运行。当运行成使由马达/发电机34和46驱动的装置加速时，它们可以消耗电力。 例如，马达/发电机34可被驱动以通过提供动力至液压泵/马达48a和48b以辅助发动机32，马达/发电机46可被驱动以转动驾驶室16。马达/发电机34也可以当被操作以使发动机32减速时（例如，当发动机32联接至飞轮蓄能装置（未示出）时）向动力系统30供给电力，其中当由发动机32驱动时利用马达/发电机34的发电机部分以产生电力。当使驾驶室16的转动减速时，马达/发电机46也能以类似的方式操作以向动力系统30供给电力。另外，当以发电机模式运行时，马达/发电机34和46可以相互供给电力和向蓄能装置42供给电力。
蓄能装置42也可以作为电力的供给者或消耗者运行。例如，蓄能装置42可通过向马达/发电机34提供电力以辅助发动机32的输出和/或向马达/发电机46提供电力以转动驾驶室16而作为电力的供给者运行。蓄电装置42在储存从马达/发电机34和46接收到的电力时也可以作为电力的消耗者运行。
液压装置也可看作既是液压动力的消耗者又是供给者。例如，泵/马达48a、48b和52可以通过消耗液压动力或供给液压动力来操作。当运行以增加液压系统中的流量和/或压力以便例如克服负载而运行液压缸24、26和28时，它们可以消耗液压动力。此外，泵/马达48a、48b和52可以运行以消耗液压动力来驱动泵/马达的另一个和/或来提供加压流体给蓄能器54。例如，为了移动机器10，一个或更多泵/马达48a和48b可以作为泵操作以提供流体来驱动泵/马达52从而驱动地面接合构件14。
泵/马达48a、48b和/或52也可向动力系统30供给液压动力。例如，当机器10的运动由泵/马达52减缓时，泵/马达52可通过泵送液压流体转换机器10的动能，从而向动力系统30供给液压动力，该液压动力可被泵/马达48a和48b利用以通过向马达/发电机34供给电力来辅助发动机32，从而辅助液压缸24、26和28克服负载运行和/或向蓄能器54供给加压流体以便储存。
类似地，液压缸24、26和28可以操作以消耗或供给液压动力。例如，当悬臂18下降时，液压缸24可以操作以通过向液压系统来供给加压流体 来供给液压动力，该液压系统可被用来向泵/马达48a、48b和52，其它液压缸26和28和/或蓄能器54供给动力。当通过从一个或更多泵/马达48a、48b和52，蓄能器54和/或其他液压缸26和28提取液压动力以克服负载运行（例如，提高悬臂18）时，液压缸24还可以作为动力消耗者运行。
蓄能器54也可作为液压动力的供给者或消耗者运行。例如，蓄能器54可通过向泵/马达48a和48b提供加压流体以辅助发动机32的输出、向液压缸24、26和28提供加压流体以克服负载运行和/或向泵/马达52提供加压流体以驱动地面接合构件14来作为液压动力的供给者运行。当蓄能器54将从泵/马达48a、48b和52和/或液压缸24、26和28接收到的液压动力以加压流体的形式储存时，蓄能器54可以作为液压动力的消耗者运行。
示例控制器58构造成接收表征电气装置及液压装置所请求的操作的请求信号，例如从操作者界面56接收的信号，并根据控制策略控制机器10的电力和液压动力。例如，控制器58可以构造成接收来自界面56的请求信号，并且在收到请求信号时接收来自电气及液压装置的操作信号。该操作信号表征各电气及液压装置在接收到请求信号时的状态。例如，操作信号可以是从与各自的电气及液压装置相关联的传感器接收到的信号，并且可以包括关于在接收到请求信号时由电气及液压装置提供或消耗动力的信息。操作信号也可以表征电气及液压装置在控制器58收到请求信号时提供动力或消耗动力的能力。根据某些实施例，操作信号还可以包括与发动机32的运行相关联的信号。控制器58可基于请求信号、操作信号和控制策略确定由发动机32和电气及液压装置供给或消耗的动力水平，并提供用于控制机器10的发动机32和电气及液压装置的运行的控制信号。
图3是示意性的图表，示出用于运行示例机器10的发动机32和电气及液压装置的示例性的控制策略60。如图3所示，示例控制策略60包括子系统控制62和监管控制64。示例性的子系统控制62包括用于控制发动机32的运行的发动机子系统控制（控制器）62a、用于控制电气子系统的电气装置的运行的电气子系统控制62b和用于控制液压子系统的液压装置的运行的液压子系统控制62c。某些实施例可包括用于控制其他装置的运 行的附加子系统控制。
子系统控制62构造成向监管控制64提供表征电气及液压装置所请求的操作的请求信号66。根据某些实施例，监管控制64可直接从子系统控制62以外的其它来源、例如界面56和/或发动机32和电气及液压装置自身接收请求信号66。
子系统控制62也构造成基于各子系统内装置的运行的相互关系提供用于运行与相应的电气子系统和液压子系统相关联的蓄能装置的请求信号和范围信号。例如，在电气子系统中，电气子系统控制62b提供用于基于电气子系统内的其它装置的操作控制蓄电装置42的操作的请求信号。类似地，在液压子系统内，液压子系统控制62c中提供用于基于液压子系统内的其它装置的操作控制蓄能器54的操作的请求信号。
子系统控制62还构造成在接收到请求信号66时提供表征与电气和液压装置的操作相关联的可接受的电力和液压动力水平范围的范围信号68。范围信号68也可以以装置在相应的子系统内如何实现功能为基础。例如，对于电气子系统，用于各电气装置的范围信号68可以基于电气子系统内的电气装置的操作之间的相互关系，例如，如下面参照蓄电装置42更详细地解释的。类似地，对于液压子系统，用于各液压装置的范围信号68可以基于液压子系统内的液压装置的运行之间的相互关系，如下参照蓄能器54更详细地解释的。
监管控制64构造成确定基于操作信号72、范围信号68和表征电气及液压装置所请求的操作的请求信号66来控制发动机32和电气及液压装置的运行的控制信号70。在本示例方式中，控制器58评估发动机32和电气及液压装置的运行和装置所请求的操作，并以协调的方式控制发动机32和装置的运行以提供所希望的机械性能和提高效率。
根据某些实施例，可接受的电力和液压动力水平的范围表征了电气及液压装置被允许在通过控制器58接收到请求信号66时进行操作的最大和最小动力水平。例如，最大和最小动力水平可基于相应的装置供给动力或消耗动力的能力，或基于预定的机器设计极限供给或消耗动力的能力。例 如，泵/马达48a可以具有最大泵送动力输出，因此，最大动力输出水平可以被限制于最大泵送动力输出。从发动机32的角度来看，这将代表最大动力消耗限制。然而，从液压缸24、26和28，蓄能器54和泵/马达52的角度来看，这将代表最大动力供给限制。或者，泵/马达48a的最大泵送动力输出可以基于预定的设计极限被限制，例如以避免泵/马达48a和/或机器10的其它零件的过度磨损。
范围信号68的最小动力水平可能与可接受的动力输出的预定的下限有关。例如，对于泵/马达48a和48b，下限可与向液压缸24、26和28提供足够的液压动力以将机具22中的负载保持于当前高度的最小动力输出相关联。
发动机32也可以通过其关联的传感器32a提供表征发动机32的状态（例如，当前的动力输出和速度）的操作信号72。发动机子系统控制62a可以提供表征发动机32在控制器58接收到请求信号66时被允许的最大和最小动力输出的范围信号68。
根据某些实施例，可接受的电力、液压动力和发动机动力输出水平的范围为监管控制64提供限制，使得监管控制64不为电气装置、液压装置和发动机32提供落在相应限制以外的控制信号70。其结果是，虽然监管控制64可确定用于操作发动机32和电气及液压装置的动力输出水平的最有效的方案（例如，基于只考虑动力消耗），该范围可以防止最有效方案的无意和不期望的后果。
例如，在由控制器58收到使驾驶室16的转动减速的请求时，马达/发电机46可以作为发电机运行，从而向机器10供给电力。如果马达/发电机46增加了驾驶室16的减速的水平，它将供给更大量的电力。然而，这可能会导致驾驶室16的转动比请求所需的更快地停止，从而导致不期望的控制特性。如果马达/发电机46降低驾驶室16的减速的水平，它将供给更小量的电力。然而，这可能会导致驾驶室16的转动比请求的更慢地停止，从而也造成不期望的控制特性。
当控制器58收到用于使驾驶室16减速的请求信号66时，电气子系统 控制62b可以确定在减速过程中用于马达/发电机46的可接受的动力供给水平的范围。如上面提到的，因为不期望机器10运行以减少或增加驾驶室16的减速的水平，电气子系统控制62b可以确定在这些情况下可接受的动力供给水平的一个窄的范围。因此，电气子系统控制62b将向监管控制64提供表征马达/发电机46所请求的操作的请求信号66和表征用于马达/发电机46的可接受的动力供给水平的一个窄范围的范围信号68。监管控制64将随后通过基于机器10的发动机32和不同装置的请求信号66、操作信号72和从电气子系统控制62b接收的范围信号68确定由马达/发电机46提供的动力供给的水平来控制马达/发电机46的操作。随后，控制信号70被提供至马达/发电机46以控制其运行。控制信号70可以从监管控制64被发送到电气子系统控制62b，其可随后控制马达/发电机46的运行。根据某些实施例，控制信号70可以被直接发送至马达/发电机46，而不一定通过电气子系统控制62b被中继。
作为另一示例，在驾驶室16加速的过程中，控制器58接收用于加速的请求信号66，马达/发电机46作为马达运行，从而消耗来自机器10电力。如果马达/发电机46增加了驾驶室16的加速的水平，它将消耗更大量的电力。如果马达/发电机46降低驾驶室16的加速的水平，它将消耗更小量的电力。
电气子系统控制62b可确定在驾驶室16的加速过程中用于马达/发电机46的可接受的动力消耗水平的范围。例如，可能不期望机器10运行以使驾驶室16的加速度增大至超出请求的水平。然而，由于机器10的动力限制或其他考虑，可能期望使加速水平降低至低于所请求的水平。因此，电气子系统控制62b可以提供一个可接受的动力消耗水平的范围，该范围从最大等于所请求的水平到最小充分低于所请求的水平。电气子系统控制62b将向监管控制64提供表征马达/发电机46所请求的操作的请求信号66和表征可接受的动力供给水平范围的范围信号68。此后，监管控制64利用控制信号72控制马达/发电机46的操作，例如以前述的方式，通过基于从电气子系统控制62a收到的请求信号66和范围信号68以及机器10的发 动机32和各种装置的操作信号72确定由马达/发电机46消耗的动力的水平进行控制。
电气子系统控制62b可基于电气子系统内的电气装置的操作的相互关系确定用于蓄电装置42的操作范围。例如，如果电气子系统内没有电气装置正在运行，电气子系统控制62b可以向监管控制64提供表征对电气装置无请求的请求信号和用于每个电气装置—包括蓄电装置42—的表征电气装置的能力的范围信号68，以便为了运行一个或更多泵/马达48a和48b而通过向发动机32补充电力来为发动机32和/或液压子系统供给电力。
然而，如果例如接收到用于驾驶室16的转动（通过马达/发电机46）的请求信号66，电气子系统控制62b向监管控制64供给用于每个电气装置、包括蓄电装置42的请求信号66。此外，电气子系统控制62b为每个电气装置提供范围信号68。例如，用于为使驾驶室16转动而运行马达/发电机46的请求信号66可以请求50个单位的电力。电气子系统控制62b确定被发动机32驱动的马达/发电机34具有向马达/发电机46提供40个单位的电力以转动驾驶室16的能力，以及蓄电装置42具有向马达/发电机46提供40个单位的电力以转动驾驶室16的能力。因此，马达/发电机34和蓄电装置42具有总共30个单元的多余的能力以满足驾驶室16请求的转动。电气子系统控制62b为马达/发电机34和蓄电装置42确定表征每个马达/发电机34和蓄电装置42的0-40个单位的动力输出范围的相应范围信号66，和表征马达/发电机46使驾驶室16转动的50个单位的请求信号66。电气子系统控制62b也确定用于马达/发电机46的范围信号，如本文前面所述。此外，电气子系统控制62b为每个马达/发电机34和蓄电装置42确定请求信号66以提供50个单位的动力给马达/发电机46。例如，电气子系统控制62b确定用于马达/发电机34的请求信号66将是40个单位的动力，并且用于蓄电装置42的请求信号将是10个单位的动力，从而对应于为运行马达/发电机46以使驾驶室16转动所请求的50个单位的电力。该请求信号66和范围信号68被供给至监管控制64。
在该示例中，监管控制64使用来自电气子系统控制62b的请求信号 66和范围信号68，以及来自发动机子系统控制62a和液压子系统控制62c的类似信号，来确定用于控制机器10的发动机32和电气及液压装置的运行的控制信号70。例如，如果不需要为发动机32或液压系统补充电力，监管控制64可向电气子系统控制62b提供控制信号70，以使马达/发电机34向马达/发电机46供给例如40个单位的动力，以及蓄电装置42向马达/发电机46供给10个单位的动力，从而满足所请求的50个单位以使驾驶室16转动。
然而，如果监管控制64确定液压子系统将受益于由电气子系统供给的动力，例如当液压子系统不能供给足够的液压动力以满足液压子系统请求的操作需求时—这例如因为发动机32的有限的能力和/或蓄能器54能力不足而抵消发动机32的极限能力，监管控制64可确定电气子系统可以供给例如20个单位的动力以补充发动机32的运行，从而提高液压子系统的能力。由于泵/马达48a和48b的输出可以由于瞬态发动机能力受到限制，用电气子系统补充发动机32的运行能使液压动力泵/马达48a和48b可提供的动力增加。因此，为了满足用于补充发动机32的20个单位的动力需求和为了转动驾驶室16所请求的50个单位的动力需求，70个单位的动力可以由来自马达/发电机34和蓄电装置42的总共80个单位的可用动力供给，以使50个单位被供给以转动驾驶室16，和20个单位通过向发动机32供给动力来供给至液压子系统。
以类似的方式，液压子系统控制62c可基于液压子系统内的液压装置的操作的相互关系确定用于操作蓄能器54的范围。例如，当液压子系统内没有液压装置正在运行时，液压子系统控制62c可以向监管控制64提供表征不请求液压装置的请求信号和表征每个液压装置、包括蓄能器54的能力的范围信号68，以通过向发动机补充动力而向发动机32和/或电气子系统供给动力以操作电气子系统的马达/发电机34。
然而，如果例如收到用于机器10的移动（通过泵/马达52和地面接合构件14）的请求信号66，液压子系统控制62c为监管控制64供给用于每个液压装置、包括蓄能器54的请求信号66。此外，液压子系统控制62c 为每个液压装置提供范围信号68。例如，用于运行泵/马达52以使机器10运动的请求信号66可以请求60个单位的电力。液压子系统控制62c确定由发动机32驱动的泵/马达48a和48b有能力提供50个单位的液压动力给马达/发电机46来移动机器10，以及蓄能器54有能力提供30个单位的液压动力给泵/马达52以移动机器10。（根据某些实施例，液压缸24、26和/或28可用于供给液压动力至泵/马达52，如本文前面所述。）因此，泵/马达48a和48b和蓄能器54具有总共20单位的多余的能力以满足所请求的机器10的移动。液压子系统控制62c为泵/马达48a和48b和蓄能器54确定表征了用于泵/马达48a和48b的0-50个单位的动力输出的范围和用于蓄能器54的0-30个单位的动力的相应范围信号66，和用于泵/马达52使机器10移动的60个单位的请求信号66。液压子系统控制62c也确定用于泵/马达52的范围信号，如本文前面所述。此外，液压子系统控制62c为每个泵/马达48a和48b和蓄能器54确定请求信号66以提供60个单位的动力给泵/马达52。例如，液压子系统控制62c确定用于泵/马达48a和48b的请求信号66将是总共50个单位的电力，并且用于蓄能器54（和/或液压致动器24、26和/或28）的请求信号66将是10个单位的动力，从而对应被请求用于运行泵/马达52以移动机器10的60个单位的液压动力。该请求信号66和范围信号68被供给至监管控制64。
在该示例中，监管控制64使用来自液压子系统控制62c的请求信号66和范围信号68，以及来自发动机子系统控制62a和电气子系统控制62b的类似信号，以确定用于控制机器10的发动机32和电气及液压装置的运行的控制信号。例如，如果不需要液压动力用于补充发动机32或电气子系统，监管控制64可向液压子系统控制62c提供控制信号70，使得泵/马达48a和48b向泵/马达52供给例如50个单位的动力，并且蓄能器54向泵/马达52供给10个单位的动力，从而满足移动机器10所请求的60个单位。
然而，如果监管控制64确定电气子系统将受益于通过液压子系统提供的动力，例如当该电气子系统不能通过本身提供足够的电力以满足电气子系统所请求的运行需求时，监管控制64可以确定液压子系统可以提供例如 20个单位的动力以补充发动机32的运行。因此，为了满足用于补充发动机32的20个单位的动力需求和为了移动机器10请求的60个单位的动力需求，80个单位的动力可以从来自泵/马达48a和48b和蓄能器54的总共80个单位的可用动力供给，使得供给60个单位用于移动机器10，和通过向发动机32供给动力来向电气子系统供给20个单位的动力。
图4示出了用于在示例机器10中控制动力的方法的示例实施例的流程图。如图4所示，示例性的方法开始于步骤100，该步骤通过控制器58从例如操作者界面56接收表征电气装置及液压装置所请求的操作的请求信号66。在收到请求信号66时，在步骤110中，控制器58接收来自与发动机32和电气装置及液压装置的操作相关联的各种传感器的操作信号72。操作信号72表征例如发动机32和电气及液压装置的状态，并且可以提供关于发动机32和各种装置的现有能力的信息，例如现有动力输出、能量储存的现有水平、现有动力消耗和供给或消耗动力的现有能力。
在收到请求信号66和操作信号72之后，在步骤120中，控制器58确定由机器10的发动机32和各种电气及液压装置供给或消耗的动力的水平。在该示例方法中，所述确定是基于请求信号66、操作信号72和控制策略60做出的，所述控制策略60用于例如通过控制发动机32和电气及液压装置的运行而为机器10控制电力和液压动力。
根据前文所述的示例实施例，控制策略60包括用于控制发动机32的发动机子系统控制62a、用于控制机器10的电气装置的电气子系统控制62b和用于控制机器10的液压装置的液压子系统控制62c。示例性控制策略60还包括监管控制64，其在步骤130基于请求信号66、操作信号72和从发动机子系统控制62a、电气子系统控制62b和液压子系统控制62c接收的信号提供用于控制发动机32和电气及液压装置的运行的控制信号70。子系统控制62提供表征与发动机32和电气及液压装置的运行相关联的可接受的动力水平范围（消耗或供给的动力水平）的范围信号68。
监管控制64构造成为控制发动机32和电力及液压储存装置的运行和用于向和从电气及液压装置和发动机32分配动力而确定控制信号70。特 别是，监管控制64确定控制信号，以使发动机32可以在发动机目标转速的速度范围内运行。例如，发动机32可以以相对低的和相对恒定的速度运行。例如，发动机32可在1,000～3,000rpm的发动机目标转速的速度范围内运行，例如以1400rpm的转速运行。速度范围可以是例如300rpm、200rpm或100rpm。目标发动机转速可以基本上对应于在其下可获得峰值转矩的速度。发动机32的这个操作可以通过补充发动机32的输出来实现，例如通过操作不同的电气及液压装置对机器10提出不同需求。通常，这种操作将导致在发动机32上产生瞬态负载，并且发动机32将通过改变发动机转速及转矩以满足瞬态负载来响应。然而，示例性监管控制64确定用于发动机32和电气及液压装置的可导致降低发动机32上的瞬态负载的控制信号70，使得发动机32能以相对恒定的速度运行。
例如，泵/马达48a和48b和马达/发电机34的操作可通过控制器58进行控制，使得它们以导致发动机32上的负载可控的方式向发动机32供给动力或从发动机32中接收动力，使得发动机32基本上保持在目标发动机转速的速度范围内。特别是，当电气装置或液压装置的操作请求要求增加发动机32上的负载时，控制器58确定并发送控制信号70到一个或更多泵/马达48a和48b和马达/发电机34，使得它们能补充发动机32的动力输出，从而减少发动机32上的负载。根据某些实施例，当发动机32初始响应操作请求时，一个或更多泵/马达48a和48b和马达/发电机34向发动机32供给动力。泵/马达48a和48b可通过来自蓄能器54的液压动力供给，并且马达/发电机34可用来自蓄电装置42的电力供给。这减少了发动机转速的改变，使得发动机32的转速保持在发动机目标转速的速度范围内。根据某些实施例，当负载由于所请求的运行而持续一段时间时，补充发动机32的动力可以逐渐减小。此后，如果控制器58确定发动机32应提供所有的动力以满足所请求的操作，那么动力的补充将停止。
另一方面，在电气的或液压的储存装置所请求的操作停止时，为了防止当发动机32上的负载被撤回时发动机32的转速增加至超出速度范围，控制器58可确定并发送控制信号70到一个或更多泵/马达48a和48b和马 达/发电机34以从发动机32消耗动力。当发动机32响应于负载减少和在发动机目标转速稳定运行时，泵/马达48a和48b和马达/发电机34减少从发动机32的动力消耗。当泵/马达48a和48b和马达/发电机34从发动机32消耗动力时，该动力可被储存在一个或更多蓄能器54和蓄电装置42中以供以后使用。在本实施例中，控制器58控制发动机32和电气及液压装置的运行，以使发动机32能以发动机目标转速的速度范围内的速度运行。
根据某些实施例，控制器58可以构造成将供给到电气及液压装置的动力的量减少至低于所请求的动力水平，例如当与电气及液压装置所请求的操作相关联的请求动力超过预定的最大动力（例如，基于机器的设计极限）或发动机32和电气及液压装置满足所需动力水平的能力之一时。例如，如果动力请求的总和超过了机器的设计极限或电气及液压装置的设计极限，控制器58构造成减少动力请求，以使动力请求的总和不再超过预定的最大动力或者发动机32和电气及液压装置的能力以满足所请求的动力水平。
根据某些实施例，如果与电气装置的运行相关联的请求动力水平超过为满足所需动力水平预定的最大可用电力或机械10的能力中的任一个，控制器58构造成减少电力请求和液压动力请求，以使电力请求不再超过预定的最大动力或机械10的能力以满足所述电力请求。类似地，根据某些实施例，如果与液压装置的运行相关联的所需动力超过为满足所需动力预定的最大可用液压动力或机械10的能力，控制器58构造成减少液压动力请求和电力请求，以使液压动力请求不再超过预定的最大动力或机械10的能力以满足液压动力请求。这可能在动力请求超过为满足动力请求预定的最大可用动力或机械10的能力的任一个时导致电气及液压装置的均衡运行。
根据某些实施例，如果控制器58降低动力请求，所降低的动力可以基于与每个电气及液压装置相关联的预定的动力输出比率。例如，如果控制器58为电气及液压装置的操作确定降低的动力输出水平，动力输出比可用于均衡地降低动力输出以提供电气及液压装置之间的可预测的相关操作。例如，如果悬臂致动器28的操作被减少了50％，马达/发电机46的操作可以基于动力输出比减少类似的量（例如，40～60％）。通过使用动力输出 比，电气及液压装置的操作可以根据预定的优先级被降低。动力输出比可以通过计算和/或实验来确定以提供装置之间的操作的期望的平衡。
根据某些实施例，监管控制64以两个步骤实施上述策略。第一步骤在于将电气及液压储存装置的角色确定成向发动机32供给动力或者消耗（储存）从发动机32接收的电力。第二步骤在于确定和控制发动机32和电气及液压装置之间的动力分配。
关于第一步骤，电气子系统控制62b和液压子系统控制62c为监管控制64提供电气及液压储存装置向发动机32供给动力或从发动机32消耗动力的请求。收到请求时，监管控制64确定是否要调整这些请求。根据某些实施例，监管控制64使该第一步骤的判定分成四个子步骤。
在第一子步骤200（图5A）中，监管控制64确定每个电气及液压储存装置的请求能被调整的最大的量，以及电气及液压储存装置的总的请求能被调整的最大的量。该确定可以基于动力平衡和机器10的每个电气及液压装置的能力进行。特别地，最大的调整可以基于（1）每个电气及液压装置的范围信号68，（2）导致基本恒定的发动机转速的动力供给或消耗，（3）机器10的预定的设计极限，（4）发动机32和电气及液压装置的预定的设计极限和/或（5）与每个电气及液压装置相关联的请求信号66。如果监管控制64确定发动机32将不能足够快地响应以基本上保持发动机目标转速，并且总的请求动力水平在机器设计极限之内，监管控制64将发送控制信号70至电气及液压储存装置以补充发动机32的输出，从而使发动机32能够基本上保持发动机目标转速，以及所请求的动力可被提供给电气及液压装置以用于运行。
图5A是示出可以如何执行第一子步骤200的示例性的流程图。如图5A中所示，在第一子步骤200中，监管控制64在步骤210中从发动机子系统控制62a、电气子系统控制62b和液压子系统控制62c中为机器10的每个装置接收请求信号66和范围信号68。在步骤220中，控制器64在收到请求信号时为机器10的全部装置确定总的动力请求水平。在步骤230中，监管控制64确定从机器10的全部动力源可获得的总的动力量。在步 骤240中，监管控制64基于电气及液压储存装置的范围信号68确定能对由电气及液压储存装置供给或消耗的动力水平相对于与请求信号66相关联的动力水平调整多少。特别是，电气子系统控制62b和液压子系统控制62c向监管控制64提供表征由电力及液压储存装置供给或消耗（储存）的请求动力水平的请求信号66。电气子系统控制62b和液压子系统控制62c还向监管控制64提供表征从电气及液压储存装置的请求动力水平容许的调整量的范围信号68。在步骤240中，基于这些范围信号68，监管控制64确定对电气及液压储存装置所请求的总动力水平可以进行多少总的调整，和能对每个动力及液压储存装置所请求的动力水平进行多少调整。
在步骤250中，监管控制64基于步骤240中的总动力水平的总调整确定机器10的装置的总请求动力与来自机器10的动力源的总可用动力的差别。在步骤260中，监管控制64基于机器设计极限确定最大可调整量。在步骤270中，监管控制64基于来自步骤250和260的更具限制性的结果确定用于各电气和液压储存装置的最大可用调整以及用于机器10的全部装置的总调整。
根据第二子步骤300（图5B），监管控制64为电气及液压储存装置确定动力供给或消耗的调整水平。监管控制64确定每个电气及液压储存装置中的可用动力水平，并基于该可用动力水平确定可调整的量。如果用于电气及液压储存装置的总的可用调整超过期望的调整水平并且在机器设计极限以内，则使用动力输出比率以便将每个电力和混合动力储存装置的调整水平区分优先顺序。
图5B是示出如何执行第二子步骤300的示例的流程图。如图5B所示，监管控制64在步骤310中接收来自第一子步骤200的可针对每个电气及液压储存装置所请求的动力水平做出的最大调整量。基于该信息，在步骤320中，如果来自每个电气及液压储存装置的可用动力或能量水平在期望的储存范围之外，则监管控制64将机器10的每个电气及液压装置按比例调回（scale back）。在步骤330中，监管控制64接收来自第一子步骤200的电气及液压储存装置的最大总调整。在步骤340中，如果按比例调回到个 体装置后的总可用调整大于总期望调整，则监管控制64基于优先级通过与每个装置相关联的动力水平的比率为每个装置确定调整。
在第三子步骤400（图5C）中，如果电气及液压储存装置将在由子系统控制62提供的范围内运行时，电气及液压储存装置的动力输出或消耗被调整以补充发动机32，使其基本上保持在发动机目标转速。图5C是示出如何执行第三子步骤400的示例的流程图。在步骤410中，监管控制64合计装置指令。在步骤420中，监管控制64将在步骤410中获得的总的指令过滤以确定期望的瞬态发动机负载。期望的瞬态发动机负载也可以基于发动机32上的负载，发动机32能响应于该负载而不显著偏离发动机目标转速。在步骤430中，监管控制64基于来自步骤420的期望发动机瞬态负载和来自步骤410的装置指令的总和之间的差异来确定对电气及液压储存装置的调整。其结果是，机器10的电气及液压装置响应于操作请求，并且发动机32基本上保持在发动机目标转速。
在第四子步骤500（图5D）中，监管控制64监控发动机的转速，如果该转速由于例如控制误差和/或控制延迟偏离发动机目标转速，则监管控制64通过电气及液压储存装置经由控制信号70对给发动机32的动力补充进行附加的调整。图5D是示出如何执行第四子步骤500的示例的流程图。在步骤510中，监管控制64接收表征已知系统惯量的信号。在步骤520中，监管控制64接收表征发动机转速误差的信号。在步骤530中，监管控制64接收表征发动机32上的当前负载的信号。在步骤540中，监管控制64确定为使发动机32返回到发动机目标转速所需的转矩改变。在步骤550中，监管控制64调整电气及液压储存装置的动力输出或动力储存以提供返回发动机32的目标转速所要求的转矩（正或负）。
在该示例性控制策略的第二个步骤中，监管控制64基于从子系统控制62接收的请求信号66和范围信号68、任何由于动力平衡的优先权、和由监管控制64在策略的第一步骤中确定的电气及液压储存装置的动力供给或消耗向所有电气及液压装置发送控制信号70。
根据该示例性方法，机器10中的动力可以以导致机器10具有期望的 操作特性和提高的效率的方式来控制。特别地，发动机32和电气及液压装置可以协调地运行，以便它们有效地消耗和向机器10供给动力，同时仍保持期望的操作特性。
上述示例性系统和方法包括电气及液压装置的组合以及电气及液压储存装置的组合。可以设想，本文所描述的系统和方法可以不包括电气及液压装置两者，或可以不包括电气及液压储存装置两者。例如，该系统和方法可以用于具有电气装置和蓄电装置的机器，或具有电气装置、蓄电装置和非液压装置（例如，非液压的储存装置，例如非液压的机械储存装置如飞轮）的组合的机器。或者，所述系统和方法可以用于具有液压装置和液压储存装置的机器，或具有液压装置、液压储存装置和非电气装置（例如，非电气储存装置例如非电的机械储存装置如飞轮）的组合的机器。
工业适用性
示例性的机器10可被用于执行作业。特别是，图1所示的示例性的机器10是用于执行例如挖掘和/或装载物料的操作的挖掘机。虽然本文公开的示例性系统和方法是结合挖掘机进行描述的，但是所公开的系统和方法在其他机器如汽车、卡车、农用车、作业车、轮式装载机、推土机、装载机、履带式拖拉机、平地机、非公路用卡车或本领域技术人员已知的任何其他机器上也可适用。
用于控制机器10中的动力的示例性系统55可用于控制具有可作为动力供给者或消耗者之一的电气装置及液压装置两者的机器中的动力。特别是，示例系统55以提高机器的效率的方式控制电气及液压装置的动力供给和消耗，同时保持机器的期望控制特性。电气及液压装置可包括电气及液压储存装置以及电气及液压致动器，例如，电马达、电动发电机、电马达/发电机、液压泵、液压马达、液压泵/马达和液压缸。由于控制本文以示例方式描述的发动机32和电气及液压装置的运行，发动机32可以在基本恒定的发动机转速和/或期望的转矩水平下运行。这可能导致发动机32更有效的运行，同时仍保持电气及液压装置的期望的响应性。
对本领域技术人员显而易见的是，能对所公开的示例系统、方法和机器进行各种修改和变化。通过考虑本公开的示例实施例的说明书和实践，其它实施例将对本领域技术人员显而易见。说明书和示例旨在仅被视为示例性的，而真正的范围由所附权利要求及其等效方案限定。