下综合分析各执行元件在不同系统压力下的综合效率，来计算出满足整机综合效率最高所对应的系统压力，这个系统压力作为主泵控制的目标压力。主泵通过排量变量机构，即通过伺服阀控制变量油缸的位移来完成对主泵排量的控制，从而控制主泵的输出流量，最终达到控制系统压力的目的。使得整机运行在最高效率状态。
[0034]结合图1，对本发明实施方式进行说明:
[0035]本发明液压系统包括液压压力控制系统和执行机构，其中液压压力控制系统包括:过滤器1、发动机10、控制器11、压力传感器12、高压蓄能器13、主泵14、变量油缸15、伺服阀16、溢流阀17、控制油源18和油箱19。执行机构包括:行走变量泵/马达21、回转变量泵/马达22、动臂油缸23、斗杆油缸25、铲斗油缸27、第一液压变压器24、第二液压变压器26、第三液压变压器28。主泵14优选为轴向柱塞变量泵。
[0036]发动机10、主泵14同轴机械连接，变量油缸15通过伺服阀16与控制油源18相连。
[0037]主泵14的出油口通过管路同时与高压蓄能器13的进出油口、行走变量泵/马达21的A 口、回转变量泵/马达22的A 口、动臂油缸23的A 口、斗杆油缸25的A 口、铲斗油缸的27A 口、第一液压变压器24的A 口、第二液压变压器26的A 口、第三液压变压器28的A 口连通(以上A 口为工作进油口)。该管路即为该系统的高压管路
[0038]第一液压变压器24的B 口、第二液压变压器26的B 口、第三液压变压器28的B口分别通过管路与动臂油缸23的B 口、斗杆油缸25的B 口、铲斗油缸27的B 口连通(以上B 口为工作回油口)。
[0039]压力传感器12分别连接主泵14的出油口、高压蓄能器13的进出油口、行走变量泵/马达21的A 口、回转变量泵/马达22的A 口、动臂油缸23的A 口、斗杆油缸25的A口、铲斗油缸27的A 口，用于测量高压管路的压力，并将压力信号传送给控制器11。
[0040]溢流阀17的进油口与主泵14的出油口相连。
[0041]溢流阀17的出油口、行走变量泵/马达21的T 口、回转变量泵/马达22的T 口、第一液压变压器24的T 口、第二液压变压器26的T 口、第三液压变压器28的T 口同时通过管路与油箱19相连(以上T 口为主回油口)。该管路即为该系统的低压管路。
[0042]主泵14的T 口与过滤器I的出油口连通，通过过滤器I的吸油口连接于油箱19。
[0043]控制器11接收压力传感器12检测到的挖掘机液压系统中各元件特别是各执行元件的压力，在满足各执行元件能够满足速度跟踪能力的前提下综合分析各执行元件在不同系统压力下的综合效率，来计算出满足整机综合效率最高所对应的系统压力，这个系统压力作为主泵14控制的目标压力。控制器11通过控制排量变量机构，即通过控制伺服阀16控制变量油缸15的位移来完成对主泵14排量的控制，从而控制主泵14的输出流量，最终达到控制系统压力的目的，使得整机运行在最高效率状态。主泵14为轴向柱塞变量泵，通过伺服阀16控制变量油缸15，变量油缸15直接驱动主泵14的排量，完成对主泵的排量的变化，从而控制系统中高压管路的压力。
[0044]液压系统压力控制举例如下:当控制器11在综合分析了各个执行元件的实时效率后计算出符合下一步的最优高压管路压力为20MPa，但现在的高压管路压力为15MPa，则控制器11通过伺服阀16控制变量油缸15的位移量，变量油缸15直接驱动主泵14的斜盘转动，完成对主泵14的排量提高的控制，由于发动机转速不变，从而增加了主泵的输出流量，来控制高压管路的压力提高。反之，当控制器11需要将系统压力从20Mpa调节到1Mpa时，则控制器11通过伺服阀16控制变量油缸15的位移量，变量油缸15直接驱动主泵14的斜盘转动，完成对主泵14的排量减少的控制，从而控制高压管路的压力降低。
【主权项】
1.一种具备主动调压功能的基于压力共轨的液压混合动力挖掘机的液压系统，该液压系统包括:液压压力控制系统和执行机构， 其中液压压力控制系统包括:控制器、主泵、变量油缸和伺服阀； 控制器通过伺服阀控制变量油缸的位移量，变量油缸直接驱动主泵的斜盘转动，完成对主泵排量的控制，从而控制高压管路的压力。
2.根据权利要求1所述的液压系统，其中: 执行机构包括:行走变量泵/马达、回转变量泵/马达、动臂油缸、斗杆油缸、?产斗油缸、第一液压变压器、第二液压变压器和第三液压变压器； 主泵的出油口通过管路同时与行走变量泵/马达的A 口、回转变量泵/马达的A 口、动臂油缸的A 口、斗杆油缸的A 口、铲斗油缸的A 口、第一液压变压器的A 口、第二液压变压器的A 口、第三液压变压器的A 口连通，该管路即为该系统的高压管路； 第一液压变压器的B 口、第二液压变压器的B 口、第三液压变压器的B 口分别通过管路与动臂油缸的B 口、斗杆油缸的B 口、铲斗油缸的B 口连通。
3.根据权利要求2所述的液压系统，其中: 液压压力控制系统还包括:过滤器、发动机、压力传感器、高压蓄能器、溢流阀、控制油源和油箱； 发动机、主泵同轴机械连接，变量油缸直接驱动主泵的斜盘转动，变量油缸通过伺服阀与控制油源相连； 压力传感器分别连接主泵的出油口、高压蓄能器的进出油口、行走变量泵/马达的A口、回转变量泵/马达A 口、动臂油缸的A 口、斗杆油缸的A 口、铲斗油缸的A 口，用于测量高压管路的压力，并将压力信号传送给控制器； 溢流阀的进油口与主泵的出油口相连； 溢流阀的出油口、行走变量泵/马达的T 口、回转变量泵/马达的T 口、第一液压变压器的T 口、第二液压变压器的T 口、第三液压变压器的T 口同时通过管路与油箱相连，该管路即为该系统的低压管路；高、低压管路之间的压力差变化直接影响执行元件的工作状态； 主泵的T 口与过滤器的出油口连通，通过过滤器的吸油口连接于油箱。
4.根据权利要求1-3之一所述的液压系统，其中: 控制器接收压力传感器检测到的挖掘机液压系统中高压管路的压力，综合分析各执行元件在不同系统压力下的综合效率，来计算出满足整机综合效率最高所对应的系统压力。
【专利摘要】本发明公开了一种具备主动调压功能的基于压力共轨的液压混合动力挖掘机的液压系统，包括：液压压力控制系统和执行机构，其中液压压力控制系统包括：控制器、主泵、变量油缸和伺服阀；控制器伺服阀控制变量油缸的位移量，变量油缸直接驱动主泵的斜盘转动，完成对主泵排量的控制，从而控制高压管路的压力。本发明针对各个液压元件在不同工况下实时效率具有较大差异的问题，由于增加了高压管路压力变化这个自由度，从而可以调整液压执行元件以最优效率组合方式进行工作，达到提高整机液压系统效率的目的，此外，通过控制发动机的启停模式，可在挖掘机待机状态下暂停发动机，从而可以进一步节能。
【IPC分类】E02F9-22
【公开号】CN104831775
【申请号】CN201510246383
【发明人】沈伟
【申请人】上海理工大学
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年5月14日