[发明专利]用于作业机械的液压系统和控制液压系统的方法

说明书

本发明涉及用于作业机械的液压系统(100)。所述系统包括：主液压机(102)，其被连接到所述作业机械的发动机(106)的输出轴(104)，用于向所述作业机械的工作液压装置(110)提供动力；主压力管线(108)，其将主液压机连接到工作液压装置；支撑液压机(112)，其被连接到输出轴；液压蓄能器(114)；排出阀(116)，其被连接在所述蓄能器和所述支撑液压机的输入侧(118)之间；充能阀(120)，其被连接在所述支撑液压机的输出侧(122)与所述液压蓄能器之间，以选择性地允许从所述支撑液压机到所述液压蓄能器的流动；流动支撑阀(124)，其被连接在所述支撑液压机的所述输出侧和所述主压力管线之间，以选择性地允许从所述支撑液压机至到述主压力管线的流动；以及液压箱(126)，其被连接到所述支撑液压机的输入侧。

技术领域

本发明涉及一种用于作业机械的液压系统以及一种控制所述液压系统的方法。

本发明能够被应用于工业建筑机械、材料搬运机械或建筑设备领域内的作业机械，尤其是挖掘机。尽管本发明将针对挖掘机来描述，但本发明不限于这种特定机器，而是也可以被用于其它作业机器，诸如铰接式翻斗车、轮式装载机和反铲装载机。

背景技术

在建筑工程中，经常使用作业机械。在没有道路的区域中，例如在道路或隧道建筑、沙坑、矿山和类似环境中的运输中，作业机械可以以大而重的负载运行。

为了提高作业机械的燃料效率，能够使用包括能量存储器的混合驱动系统。例如，液压混合动力系统通常由液压机和液压系统组成，所述液压机用作安装到变速箱的泵/马达，所述液压系统基于液压蓄能器和控制阀。当过剩能量可用时，例如在通过用泵/马达产生制动扭矩的制动期间和用加压油对蓄能器进行充能期间，能够对能量存储系统进行充能。然后，所述能量能够在以后被重新使用。

在包括用于向挖掘机的工作液压装置提供动力的液压系统的挖掘机中，到所述工作液压装置的液压流可以由连接到柴油发动机的变量泵产生。最大流动直接取决于发动机速度，而最大泵容量受到不同原因的限制，如成本、空间或所述液压泵的效率。挖掘机中的负载循环能够是非常动态的，具有峰值负载。因此，对于特定的运行条件和任务，可能需要选择相对较高的发动机速度，以便充分覆盖在所述峰值负载处所需的液压流动。然而，挖掘机的平均发动机负载通常相当低，诸如在50％至70％这样的范围内。为了在降低平均发动机速度的同时覆盖峰值负载，在要求的工作负载较低时储存由柴油发动机提供的能量并在需要高功率时使用它将是有帮助的。

因此，需要一种能够降低所述发动机速度以便提高所述作业机械的燃料效率的系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于作业机械的液压混合动力系统，其被构造成通过使用液压蓄能器向作业机械的工作液压装置提供动力来降低作业机械的发动机速度。

根据本发明的第一方面，上述目的通过一种用于作业机械的液压系统来实现。所述液压系统包括：主液压机，其被连接到所述作业机械的发动机的输出轴，用于向所述作业机械的工作液压装置提供动力；主压力管线，其将所述主液压机连接到所述作业机械的工作液压装置；支撑液压机，其被连接到所述输出轴；液压蓄能器；排出阀，其被连接在所述蓄能器与所述支撑液压机的输入侧之间；充能阀，其被连接在所述支撑液压机的输出侧和所述蓄能器之间，以选择性地允许从所述支撑液压机到所述蓄能器的流动；流动支撑阀，其被连接在所述支撑液压机的所述输出侧与所述主压力管线之间，以选择性地允许从所述支撑液压机到所述主压力管线的流动；以及液压箱，其被连接到该支撑液压机械的输入侧。

所述主液压机是连接到所述发动机的输出轴的液压机，并且其通常既能够作为泵操作以向所述工作液压装置提供动力，也能够作为马达操作以用于从所述工作液压装置再生动力。此外，所述主液压机可以有利地是可变排量液压机。所述支撑液压机被直接联接到所述发动机输出轴，而没有任何中间齿轮或传动装置。然而，原则上也能够将所述支撑液压机连接到发动机的动力输出装置(PTO,power take-off)。所述主液压机和支撑液压机中的每一个都被连接到所述主压力管线。所述发动机输出轴也可以被称为发动机的曲轴。