CN104093994B - 液压驱动系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种液压驱动系统，通过使工作油从第一室(14c)排出，并且，使工作油供给到第二室(14d)，液压缸(14)使工作装置下降。工作油流路(15)具有第一流路(15a)和第二流路(15b)。第一流路(15a)连接第一泵端口(12a)与第一室(14c)。第二流路(15b)连接第二泵端口(12b)与第二室(14d)。工作油流路(15)在液压泵(12)与液压缸(14)之间构成闭合回路。旁路节流流路(37)从第一流路(15a)分流。向旁路节流流路(37)流入工作装置下降时从第一室(14c)排出的工作油的一部分。

Description

液压驱动系统

技术领域

本发明涉及一种液压驱动系统。

背景技术

液压挖掘机或轮式装载机等作业机械具备由液压缸驱动的工作装置。向液压缸供给从液压泵排出的工作油。工作油经由液压回路被供给到液压缸。例如，在专利文献1中，提出了具备用于向液压缸供给工作油的液压闭合回路的作业机械。由于液压回路是闭合回路，所以工作装置的势能得以再生。其结果是，能够降低驱动液压泵的原动机的油耗。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开2003-21104号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

例如，液压挖掘机具有大臂和大臂液压缸。大臂被大臂液压缸驱动。大臂液压缸具有第一室和第二室。通过向第一室供给工作油，并且从第二室排出工作油，使大臂液压缸伸长。相反，通过从第一室排出工作油，并且向第二室供给工作油，使大臂液压缸收缩。

在液压挖掘机中，为了提高作业效率，要求将大臂的下降速度设定为比大臂的上升速度快。例如，如果以从铲斗与地面接触的状态到大臂液压缸完全伸展的状态为止的动作时间进行比较，在以大臂提升的所需时间为“1”的情况下，优选大臂下降的所需时间约为“0.7～0.8”左右。大臂的上升速度是由供给到第一室的工作油的流量确定的。因此，大臂的上升速度是由被驱动源驱动的液压泵的排出容量确定的。大臂的下降速度是由从第一室排出的工作油的流量确定的。因此，大臂的下降速度是通过配置在液压泵与大臂液压缸之间的控制阀的出口节流阀(メータアウト絞り)确定的。

在所谓的液压开放回路，而不是上述液压闭合回路中，在大臂下降的情况下，从第一室排出的工作油，经由出口节流阀，被输送到油箱回路。因此，通过调整出口节流阀的程度，能够调整大臂的下降速度。但是，如果将上述大臂的下降速度的调整适用于液压闭合回路，则会产生如下问题。

在液压闭合回路中，在使大臂下降时，从大臂液压缸的第一室排出的工作油返回液压泵。由此，液压泵被驱动。然后，液压泵发挥马达作用，从而再生工作装置的势能。因此，为了使大臂的下降速度增大，需要使液压泵能够吸收的工作油的流量增大。因此，需要大容量的液压泵。在驱动轮式装载机的提升臂的液压闭合回路、驱动推土机的推土铲的液压闭合回路中也同样地存在这样的问题。

本发明的课题在于，提供一种即使不使用大容量的液压泵也能够使工作装置的下降速度增大的液压驱动系统。

用于解决技术问题的技术方案

本发明的第一形态的液压驱动系统具备液压泵、驱动源、工作装置、液压缸、工作油流路和旁路节流流路(ブリードオフ流路)。液压泵具有第一泵端口和第二泵端口。液压泵能够被切换为第一状态和第二状态。液压泵在第一状态下，从第二泵端口吸入工作油而从第一泵端口排出工作油。液压泵在第二状态下，从第一泵端口吸入工作油而从第二泵端口排出工作油。驱动源驱动液压泵。液压缸被从液压泵排出的工作油驱动。液压缸具有第一室和第二室。通过使工作油从第一室排出并且使工作油供给到第二室，来使工作装置下降。通过使工作油供给到第一室并且使工作油从第二室排出，来使工作装置上升。工作油流路具有第一流路和第二流路。第一流路连接第一泵端口与第一室。第二流路连接第二泵端口与第二室。工作油流路在液压泵与液压缸之间构成闭合回路。旁路节流流路从第一流路分流。向旁路节流流路流入工作装置下降时从第一室排出的工作油的一部分。

本发明的第二形态的液压驱动系统在第一形态的液压驱动系统的基础上，还具备用于操作液压缸的动作的操作部件。在工作装置下降时，在与操作部件的操作量对应的操作参数比规定值小时，从第一室排出的所有工作油经由第一流路返回到第一泵端口。在工作装置下降时，在操作参数为规定值以上时，从第一室排出的工作油的一部分流入旁路节流流路。在这种情况下，返回到第一泵端口的工作油的流量比从第一室排出的工作油的总量少。

本发明的第三形态的液压驱动系统在第二形态的液压驱动系统的基础上，操作参数是操作部件的操作量。规定值是比操作部件的最大操作量小的规定操作量。

本发明的第四形态的液压驱动系统在第三形态的液压驱动系统的基础上，还具备控制阀。控制阀控制从第一流路流入旁路节流流路的工作油的流量。控制阀与旁路节流流路连接的开口在操作部件的操作量达到规定操作量时开始打开，与操作部件的操作量的增大对应地使开口面积增大。

本发明的第五形态的液压驱动系统在第二形态的液压驱动系统的基础上，液压泵是可变容量型泵。操作参数是液压泵的容量。规定值是液压泵的最大容量。

本发明的第六形态的液压驱动系统在第五形态的液压驱动系统的基础上，还具备控制阀。控制阀控制从第一流路流入旁路节流流路的工作油的流量。控制阀与旁路节流流路连接的开口在液压泵的容量达到最大容量时开始打开，与操作部件的操作量的增大对应地使开口面积增大。

本发明的第七形态的液压驱动系统在第二形态的液压驱动系统的基础上，液压泵是可变容量型泵。操作参数是液压泵的容量。规定值是比液压泵的最大容量小的规定容量。

本发明的第八形态的液压驱动系统在第七形态的液压驱动系统的基础上，还具备控制阀。控制阀控制从第一流路流入旁路节流流路的工作油的流量。控制阀与旁路节流流路连接的开口在液压泵的容量达到规定容量时开始打开，与操作部件的操作量的增大对应地使开口面积增大。

本发明的第九形态的液压驱动系统在第一形态的液压驱动系统的基础上，还具备控制阀和转速传感器。控制阀控制从第一流路流入旁路节流流路的工作油的流量。转速传感器检测液压泵或驱动源的转速。在液压泵或驱动源的转速变得比小于规定的允许转速的规定值大时，控制阀与旁路节流流路连接的开口开始打开，与转速的增大对应地使开口面积增大。

本发明的第十形态的液压驱动系统在第一至第九形态中任一形态的液压驱动系统的基础上，还具备用于向工作油流路补充工作油的供给回路。旁路节流流路与供给回路连接。

本发明的第十一形态的液压驱动系统在第一至第九形态中任一形态的液压驱动系统的基础上，还具备用于存储工作油的工作油箱。旁路节流流路与工作油箱连接。

本发明的第十二形态的液压驱动系统在第一至第十一形态中任一形态的液压驱动系统的基础上，还具备返回流路。返回流路从第一流路分流。返回流路使从第一室排出的工作油的一部分返回到第二流路。

发明的效果

在本发明的第一形态的液压驱动系统中，在工作装置下降时，从第一室排出的工作油的一部分流入旁路节流流路。因此，即使不使用大容量的液压泵，也能够使从第一室排出的工作油的流量增大。由此，即使不使用大容量的液压泵也能够使工作装置的下降速度增大。

在本发明的第二形态的液压驱动系统中，操作者要使工作装置迅速下降的意图反映在操作参数上。因此，通过使用操作参数来控制工作油向旁路节流流路的流动，能够使工作装置的操作感提高。

在本发明的第三形态的液压驱动系统中，在操作部件的操作量达到比操作部件的最大操作量小的规定操作量以上时，从第一室排出的工作油的一部分流入旁路节流流路。

在本发明的第四形态的液压驱动系统中，即使液压泵的吸入油量大致一定，也能够使工作装置的下降速度增大。

在本发明的第五形态的液压驱动系统中，在液压泵的容量达到液压泵的最大容量时，从第一室排出的工作油的一部分流入旁路节流流路。

在本发明的第六形态的液压驱动系统中，即使液压泵的吸入油量达到最大容量，也能够使工作装置的下降速度增大。

在本发明的第七形态的液压驱动系统中，在液压泵的容量达到比液压泵的最大容量小的规定容量以上时，从第一室排出的工作油的一部分流入旁路节流流路。

在本发明的第八形态的液压驱动系统中，即使液压泵的吸入油量大致一定，也能够使工作装置的下降速度增大。

在本发明的第九形态的液压驱动系统中，能够使工作装置的下降速度增大，并且能够以比允许转速小的转速驱动液压泵或原动机。

在本发明的第十形态的液压驱动系统中，在工作装置下降时从第一室排出的工作油的一部分通过旁路节流流路输送到供给回路。

在本发明的第十一形态的液压驱动系统中，在工作装置下降时从第一室排出的工作油的一部分通过旁路节流流路输送到工作油箱。

在本发明的第十二形态的液压驱动系统中，在工作装置下降时，从第一室排出的工作油的一部分被输送到旁路节流流路，并且，从第一室排出的工作油的其他部分通过返回流路返回到第二流路。由此，能够使工作装置的下降速度进一步增大。

附图说明

图1是搭载有本发明的第一实施方式的液压驱动系统的液压挖掘机的外观图。

图2是表示第一实施方式的液压驱动系统的结构的框图。

图3是表示泵容量信息和旁路节流开口面积信息的图。

图4是表示在工作装置下降时从液压缸的第一室排出的工作油的流量与大臂操作量的关系、和在工作装置上升时排出到第一室的工作油的流量与大臂操作量的关系的图。

图5是表示第二实施方式的液压驱动系统的结构的框图。

图6是表示第三实施方式的液压驱动系统的结构的框图。

图7是表示第四实施方式的液压驱动系统的结构的框图。

图8是表示第五实施方式的液压驱动系统的结构的框图。

图9是表示第六实施方式的液压驱动系统的结构的框图。

图10是表示第七实施方式的液压驱动系统的结构的框图。

图11是表示第八实施方式的液压驱动系统中的泵容量信息与旁路节流开口面积信息的图。

图12是表示第九实施方式的液压驱动系统中的泵容量信息与旁路节流开口面积信息的图。

图13是第十实施方式的液压驱动系统的控制流程图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明实施方式的液压驱动系统进行说明。

1.第一实施方式

图1是搭载有本发明第一实施方式的液压驱动系统的液压挖掘机100的立体图。液压挖掘机100具有车辆主体1和工作装置2。车辆主体1具有上部旋转体3、驾驶室4和下部车体5。上部旋转体3载置在下部车体5上。上部旋转体3相对于下部车体5能够旋转地设置。上部旋转体3收纳后述的发动机或液压泵等装置。驾驶室4载置在上部旋转体3的前部。驾驶室4内配置有后述的操作装置。下部车体5具有履带5a、5b，液压挖掘机100利用履带5a、5b的旋转而行驶。

工作装置2安装在车辆主体1的前部，具有大臂90、小臂91和铲斗92。大臂90的基端部经由大臂销96能够摆动地安装于上部旋转体3。小臂91的基端部经由小臂销97能够摆动地安装在大臂90的前端部。小臂91的前端部经由铲斗销98能够摆动地安装有铲斗92。大臂90被液压缸14驱动。小臂91被液压缸94驱动。铲斗92被液压缸95驱动。

图2是表示液压驱动系统的结构的框图。该液压驱动系统是用于驱动大臂90的系统。液压驱动系统具有发动机11、主泵10、液压缸14、工作油流路15、控制阀16和泵控制器24。

发动机11驱动主泵10。发动机11是本发明的驱动源的一个例子。发动机11是例如柴油发动机，通过调整燃料从燃料喷射装置21的喷射量来控制发动机11的输出。通过发动机控制器22来控制燃料喷射装置21从而进行燃料喷射量的调整。需要说明的是，利用转速传感器23检测出发动机11的实际转速，其检测信号分别输入到发动机控制器22及泵控制器24。

主泵10具有第一液压泵12和第二液压泵13。第一液压泵12及第二液压泵13被发动机11驱动，排出工作油。从主泵10排出的工作油经由控制阀16供给到液压缸14。

第一液压泵12是可变容量型的液压泵。通过控制第一液压泵12的倾转角来控制第一液压泵12的容量。利用第一泵流量控制部25来控制第一液压泵12的倾转角。第一泵流量控制部25基于来自泵控制器24的指令信号来控制第一液压泵12的倾转角，从而控制从第一液压泵12排出的工作油的流量。

第一液压泵12是两向排出型的液压泵。具体地说，第一液压泵12具有第一泵端口12a和第二泵端口12b。第一液压泵12能够切换为第一排出状态和第二排出状态。第一液压泵12在第一排出状态下，从第二泵端口12b吸入工作油而从第一泵端口12a排出工作油。第一液压泵12在第二排出状态下，从第一泵端口12a吸入工作油而从第二泵端口12b排出工作油。

第二液压泵13是可变容量型的液压泵。通过控制第二液压泵13的倾转角来控制第二液压泵13的容量。利用第二泵流量控制部26来控制第二液压泵13的倾转角。第二泵流量控制部26基于来自泵控制器24的指令信号来控制第二液压泵13的倾转角，从而控制从第二液压泵13排出的工作油的流量。

第二液压泵13是两向排出型的液压泵。具体地说，第二液压泵13具有第一泵端口13a和第二泵端口13b。第二液压泵13与第一液压泵12同样地能够切换为第一排出状态和第二排出状态。第二液压泵13在第一排出状态下，从第二泵端口13b吸入工作油而从第一泵端口13a排出工作油。第二液压泵13在第二排出状态下，从第一泵端口13a吸入工作油而从第二泵端口13b排出工作油。

液压缸14被从第一液压泵12及第二液压泵13排出的工作油驱动。如上所述，液压缸14驱动大臂90。通过液压缸14的伸长，大臂90的前端上升。即，工作装置2上升。通过液压缸14的收缩，大臂90的前端下降。即，工作装置2下降。需要说明的是，取决于液压缸14的安装状态，工作装置2也可以通过液压缸14的伸长而下降。在这种情况下，工作装置2通过液压缸14的收缩而上升。液压缸14具有活塞杆14a和缸筒14b。缸筒14b的内部被活塞杆14a划分为第一室14c和第二室14d。

液压缸14通过切换工作油相对于第一室14c和第二室14d的供给和排出而伸缩。具体地说，通过向第一室14c供给工作油，并且从第二室14d排出工作油，使液压缸14伸长。通过向第二室14d供给工作油，并且从第一室14c排出工作油，使液压缸14收缩。需要说明的是，活塞杆14a在第一室14c中的受压面积比活塞杆14a在第二室14d中的受压面积大。因此，在使液压缸14伸长时，比从第二室14d排出的工作油更多的工作油被供给到第一室14c。另外，在使液压缸14收缩时，比供给到第二室14d的工作油更多的工作油被从第一室14c排出。

工作油流路15与第一液压泵12、第二液压泵13和液压缸14连接。工作油流路15具有第一流路15a和第二流路15b。第一流路15a连接第一液压泵12的第一泵端口12a和液压缸14的第一室14c。第二液压泵13的第一泵端口13a与第一流路15a连接。第二流路15b连接第一液压泵12的第二泵端口12b和液压缸14的第二室14d。第二液压泵13的第二泵端口13b与工作油箱27连接。

第一流路15a具有第一缸流路31和第一泵流路33。第二流路15b具有第二缸流路32和第二泵流路34。第一缸流路31与液压缸14的第一室14c连接。第二缸流路32与液压缸14的第二室14d连接。第一泵流路33是用于经由第一缸流路31将工作油供给到液压缸14的第一室14c、或者、经由第一缸流路31从液压缸14的第一室14c回收工作油的流路。

第一泵流路33与第一液压泵12的第一泵端口12a连接。另外，第一泵流路33与第二液压泵13的第一泵端口13a连接。因此，向第一泵流路33供给来自第一液压泵12和第二液压泵13两者的工作油。第二泵流路34是用于经由第二缸流路32将工作油供给到液压缸14的第二室14d、或者、经由第二缸流路32从液压缸14的第二室14d回收工作油的流路。

第二泵流路34与第一液压泵12的第二泵端口12b连接。第二液压泵13的第二泵端口13b与工作油箱27连接。因此，向第二泵流路34供给来自第一液压泵12的工作油。如上所述，工作油流路15利用第一流路15a和第二流路15b在主泵10与液压缸14之间构成闭合回路。

液压驱动系统还具备供给泵28。供给泵28是用于向第一流路15a或第二流路15b补充工作油的液压泵。供给泵28被发动机11驱动而排出工作油。供给泵28是固定容量型的液压泵。工作油流路15还具有供给回路35。供给回路35经由单向阀41a与第一泵流路33连接。单向阀41a在第一泵流路33的液压变得比供给回路35的液压低时打开。

供给回路35经由单向阀41b与第二泵流路34连接。单向阀41b在第二泵流路34的液压变得比供给回路35的液压低时打开。另外，供给回路35经由负荷安全阀(チャージリリーフ弁)42与工作油箱27连接。负荷安全阀42将供给回路35的液压维持在规定的供给压力。如果第一泵流路33或第二泵流路34的液压比供给回路35的液压低，则来自供给泵28的工作油经由供给回路35供给到第一泵流路33或第二泵流路34。由此，第一泵流路33及第二泵流路34的液压维持在规定值以上。

工作油流路15还具有溢流流路36。溢流流路36经由单向阀41c与第一泵流路33连接。单向阀41c在第一泵流路33的液压变得比溢流流路36的液压高时打开。溢流流路36经由单向阀41d与第二泵流路34连接。单向阀41d在第二泵流路34的液压变得比溢流流路36的液压高时打开。另外，溢流流路36经由溢流阀43与供给回路35连接。溢流阀43将溢流流路36的压力维持在规定的溢流压力以下。由此，第一泵流路33及第二泵流路34的液压维持在规定的溢流压力以下。

液压驱动系统具有旁路节流流路37。旁路节流流路37与供给回路35连接。在液压缸14的微小速度控制时，向旁路节流流路37供给来自第一泵流路33及第二泵流路34的剩余的工作油。另外，在工作装置2下降时，从第一室14c排出的工作油的一部分流入旁路节流流路37。后文将对液压缸14的微小速度控制及工作装置2的下降时的控制详细地进行说明。

控制阀16是基于来自泵控制器24的指令信号被控制的电磁控制阀。控制阀16基于来自泵控制器24的指令信号，控制供给到液压缸14的工作油的流量。控制阀16在工作油流路15中配置在主泵10与液压缸14之间。在利用后述的液压缸14的微小速度控制而使液压缸14伸长时，控制阀16控制从第一泵流路33供给到液压缸14的工作油的流量和从第一泵流路33供给到旁路节流流路37的工作油的流量。另外，在利用微小速度控制使液压缸14收缩时，控制阀16控制从第二泵流路34供给到液压缸14的工作油的流量和从第二泵流路34供给到旁路节流流路37的工作油的流量。

需要说明的是，控制阀16也可以是被先导液压控制的液压控制阀。在这种情况下，在泵控制器24与液压控制阀之间配置有电磁比例减压阀。电磁比例减压阀被来自泵控制器24的指令信号控制。电磁比例减压阀向液压控制阀供给与指令信号对应的先导液压。液压控制阀被先导液压切换控制。电磁比例减压阀对先导泵排出的工作油进行减压而产生先导液压。也可以使用供给泵28排出的工作油来代替先导泵排出的工作油。

控制阀16具有第一泵用端口16a、第一缸用端口16b、第一旁路节流端口16c和第一旁路端口16d。第一泵用端口16a经由第一方向控制部44与第一泵流路33连接。第一方向控制部44是将工作油的流动限制为一个方向的单向阀。第一缸用端口16b与第一缸流路31连接。第一旁路节流端口16c与旁路节流流路37连接。在利用控制阀16将工作油从第一泵流路33供给到第一缸流路31时，上述第一方向控制部44允许工作油从第一泵流路33向第一缸流路31流动，禁止工作油从第一缸流路31向第一泵流路33流动。

控制阀16还具有第二泵用端口16e、第二缸用端口16f、第二旁路节流端口16g和第二旁路端口16h。第二泵用端口16e经由第二方向控制部45与第二泵流路34连接。第二方向控制部45是将工作油的流动限制为一个方向的单向阀。第二缸用端口16f与第二缸流路32连接。第二旁路节流端口16g与旁路节流流路37连接。

在利用控制阀16将工作油从第二泵流路34供给到第二缸流路32时，上述第二方向控制部45允许工作油从第二泵流路34向第二缸流路32流动，禁止工作油从第二缸流路32向第二泵流路34流动。

控制阀16能够切换为第一位置状态P1、第二位置状态P2、中立位置状态Pn和第三位置状态P3。控制阀16在第一位置状态P1，使第一泵用端口16a与第一缸用端口16b连通，并且，使第二缸用端口16f与第二旁路端口16h连通。因此，控制阀16在第一位置状态P1，使第一泵流路33经由第一方向控制部44与第一缸流路31连接，并且，使第二缸流路32不经由第二方向控制部45地与第二泵流路34连接。需要说明的是，在控制阀16处于第一位置状态P1时，第一旁路端口16d、第一旁路节流端口16c、第二泵用端口16e和第二旁路节流端口16g相对于任一端口均被切断。

在使液压缸14伸长时，第一液压泵12和第二液压泵13以第一排出状态被驱动，并且控制阀16被设定在第一位置状态P1。由此，从第一液压泵12的第一泵端口12a和第二液压泵13的第一泵端口13a排出的工作油通过第一泵流路33、第一方向控制部44、第一缸流路31供给到液压缸14的第一室14c。另外，液压缸14的第二室14d的工作油通过第二缸流路32、第二泵流路34回收到第一液压泵12的第二泵端口12b。由此，液压缸14伸长。

控制阀16在第二位置状态P2，使第二泵用端口16e与第二缸用端口16f连通，并且，使第一缸用端口16b与第一旁路端口16d连通。因此，控制阀16在第二位置状态P2，使第一缸流路31不经由第一方向控制部44地与第一泵流路33连接，并且，使第二泵流路34经由第二方向控制部45与第二缸流路32连接。需要说明的是，在控制阀16处于第二位置状态P2时，第一泵用端口16a、第一旁路节流端口16c、第二旁路端口16h和第二旁路节流端口16g相对于任一端口均被切断。

在使液压缸14收缩时，第一液压泵12和第二液压泵13以第二排出状态被驱动，并且控制阀16被设置在第二位置状态P2。由此，从第一液压泵12的第二泵端口12b排出的工作油通过第二泵流路34、第二方向控制部45、第二缸流路32被供给到液压缸14的第二室14d。另外，液压缸14的第一室14c的工作油通过第一缸流路31、第一泵流路33被回收到第一液压泵12的第一泵端口12a及第二液压泵13的第一泵端口13a。由此，液压缸14收缩。

控制阀16在中立位置状态Pn，使第一旁路端口16d与第一旁路节流端口16c连通，并且，使第二旁路端口16h与第二旁路节流端口16g连通。因此，控制阀16在中立位置状态Pn，使第一泵流路33不经由第一方向控制部44而直接与旁路节流流路37连接，并且，使第二泵流路34不经由第二方向控制部45而直接与旁路节流流路37连接。需要说明的是，在控制阀16处于中立位置状态Pn时，第一泵用端口16a、第一缸用端口16b、第二泵用端口16e和第二缸用端口16f相对于任一接口均被切断。

控制阀16在第三位置状态P3，使第二泵用端口16e与第二缸用端口16f连通，并且，使第一缸用端口16b与第一旁路端口16d连通。因此，控制阀16在第三位置状态P3，使第一缸流路31不经由第一方向控制部44而直接与第一泵流路33连接，并且，使第二泵流路34经由第二方向控制部45与第二缸流路32连接。而且，控制阀16在第三位置状态P3，使第一旁路节流端口16c与第一缸用端口16b经由节流阀17连通。因此，控制阀16在第三位置状态P3，使第一缸流路31经由节流阀17与旁路节流流路37连接。

由此，旁路节流流路37以从第一流路15a分流的方式与第一流路15a连接。需要说明的是，在控制阀16处于第三位置状态P3时，第一泵用端口16a、第二旁路端口16h和第二旁路节流端口16g相对于任一接口均被切断。

控制阀16能够被设置为第一位置状态P1与中立位置状态Pn之间的任意的位置状态。由此，控制阀16能够控制从第一泵流路33经由第一方向控制部44供给到第一缸流路31的工作油的流量、以及从第一泵流路33供给到旁路节流流路37的工作油的流量。即，控制阀16能够控制从第一液压泵12及第二液压泵13供给到液压缸14的第一室14c的工作油的流量、从第一液压泵12及第二液压泵13供给到旁路节流流路37的工作油的流量。

控制阀16能够被设定为第二位置状态P2与中立位置状态Pn之间的任意的位置状态。由此，控制阀16能够控制从第二泵流路34经由第二方向控制部45供给到第二缸流路32的工作油的流量、从第二泵流路34供给到旁路节流流路37的工作油的流量。即，控制阀16能够控制从第一液压泵12供给到液压缸14的第二室14d的工作油的流量、从第一液压泵12供给到旁路节流流路37的工作油的流量。

控制阀16能够被设定为第二位置状态P2与第三位置状态P3之间的任意的位置状态。由此，控制阀16能够控制从第一缸流路31旁路节流到旁路节流流路37的工作油的流量。需要说明的是，在控制阀16处于第二位置状态P2与第三位置状态P3之间的位置状态时，第一缸用端口16b与第一旁路端口16d之间的开口全开。另外，第二泵用端口16e与第二缸用端口16f之间的开口全开。

液压驱动系统还具备操作装置46。操作装置46具有操作部件46a和操作检测部46b。操作部件46a是用于操作液压缸14的动作的部件。例如，操作部件46a是大臂操作杆。操作部件46a能够在使液压缸14从中立位置伸长的方向和使液压缸14收缩的方向的这两个方向上操作。

操作检测部46b检测出操作部件46a的操作量(以下称为“大臂操作量”)及操作方向。操作检测部46b是检测例如操作部件46a的位置的传感器。在操作部件46处于中立位置时，大臂操作量为零。表示大臂操作量及操作方向的检测信号从操作检测部46b输入到泵控制器24。泵控制器24根据大臂操作量计算出供给到液压缸14的工作油的目标流量。

发动机控制器22通过控制燃料喷射装置21来控制发动机11的输出。发动机控制器22中以曲线化存储有基于所设定的目标发动机转速及作业模式设定的发动机输出扭矩特性。发动机输出扭矩特性表示发动机11的输出扭矩与转速的关系。发动机控制器22基于发动机输出扭矩特性控制发动机11的输出。

泵控制器24在由操作部件46a设定的目标流量在规定范围内时，利用控制阀16控制向液压缸14供给的工作油的流量。另外，泵控制器24在由操作部件46a设定的目标流量比规定范围大时，利用第一泵流量控制部25及第二泵流量控制部26控制向液压缸14供给的工作油的流量。具体地说，泵控制器24在大臂操作量在规定的微速操作范围内时，利用控制阀16控制向液压缸14供给的工作油的流量。另外，在使液压缸14伸长的情况下，泵控制器24在大臂操作量比规定的微速操作范围大时，利用第一泵流量控制部25及第二泵流量控制部26控制向液压缸14供给的工作油的流量。在使液压缸14收缩的情况下，泵控制器24在大臂操作量比规定的微速操作范围大时，利用第一泵流量控制部25控制向液压缸14供给的工作油的流量。

规定的微速操作范围是与上述目标流量的规定范围对应的操作部件46a的操作范围。详细地说，“规定的微速操作范围”是指，以微小速度控制液压缸14时的操作部件46a的操作范围。即，“规定的微速操作范围”是指，需要进行低于液压泵的排出流量的最小可控流量的微小流量的控制的操作部件46a的操作范围。例如，规定的微速操作范围是液压缸14从中立位置伸长的伸长方向上的最大操作量的15～20％左右的范围。另外，规定的微速操作范围是液压缸14从中立位置收缩的收缩方向上的最大操作量的15～20％左右的范围。以下，将大臂操作量在规定的微速操作范围内时的液压缸14的控制称为“微小速度控制”。另外，将大臂操作量比规定的微速操作范围大时的液压缸14的控制称为“通常控制”。需要说明的是，在以下说明中，对使液压缸14伸长时的控制进行说明。

在液压缸14的微小速度控制时，泵控制器24通过控制控制阀16来控制向液压缸14供给的工作油的流量。在大臂操作量比规定的微速操作范围小时，泵控制器24将控制阀16设置在中立位置状态Pn。因此，在大臂操作量比规定的微速操作范围小时，第一泵流路33与第一缸流路31之间的开口面积为零。另外，以大臂操作量越大，第一泵流路33与旁路节流流路37之间的开口面积越小的方式控制控制阀16。需要说明的是，在大臂操作量为零时，泵控制器24使第一液压泵12的倾转角与第二液压泵13的倾转角为零。

在大臂操作量在规定的微速操作范围(参照图3的b1～b2)内时，泵控制器24将控制阀16控制在第一位置状态P1与中立位置状态Pn之间。具体地说，在大臂操作量在规定的微速操作范围内时，以大臂操作量越大，第一泵流路33与第一缸流路31之间的开口面积越大的方式控制控制阀16。另外，以大臂操作量越大，第一泵流路33与旁路节流流路37之间的开口面积越小的方式控制控制阀16。

另外，在大臂操作量为微速操作范围的最大操作量(参照图3的b2)时，控制控制阀16以使第一泵流路33与旁路节流流路37之间的开口面积为零。而且，在大臂操作量在规定的微速操作范围内时，第一液压泵12和第二液压泵13的合计排出流量维持在规定的排出流量。具体地说，第一液压泵12和第二液压泵13维持在规定的倾转角，以使第一液压泵12与第二液压泵13的合计排出流量维持在规定的排出流量。规定的排出流量比与大臂操作量对应的目标流量大。因此，来自第一液压泵12及第二液压泵13的工作油被分流供给到液压缸14和旁路节流流路37。即，来自第一液压泵12及第二液压泵13的工作油中的、液压缸14的微小速度控制所需的流量的工作油经由第一缸流路31，被供给到液压缸14。另外，剩余的工作油经由旁路节流流路37被输送到供给回路35。剩余的工作油从供给回路35返回到第一泵流路33或第二泵流路34，或者，经由负荷安全阀42向工作油箱27输送。

在液压缸14的通常控制时，泵控制器24通过控制第一泵流量控制部25和第二泵流量控制部26来控制向液压缸14供给的工作油的流量。具体地说，泵控制器24在大臂操作量比规定的微速操作范围大时，将控制阀16设定在第一位置状态P1。因此，使第一泵流路33与旁路节流流路37之间的开口面积为零。即，关闭第一泵流路33与旁路节流流路37之间。

另外，泵控制器24在大臂操作量比规定的微速操作范围大时，使第一泵流路33与第一缸流路31之间的开口面积为全开。另外，在大臂操作量比规定的微速操作范围大时，第一泵流量控制部25和第二泵流量控制部26被控制，以使第一液压泵12与第二液压泵13的合计排出流量成为与大臂操作量对应的目标流量。

由此，从第一泵流路33输送到控制阀16的所有工作油被供给到液压缸14。在液压缸14的通常控制时，泵控制器24以基于泵吸收扭矩特性控制第一液压泵12的吸收扭矩与第二液压泵13的吸收扭矩的方式，控制第一液压泵12的排出流量和第二液压泵13的排出流量。泵吸收扭矩特性表示泵吸收扭矩与发动机转速的关系。泵吸收扭矩特性是基于作业模式或运转状况预先设定的，存储在泵控制器24中。

液压缸14收缩的情况下的液压缸14的控制除了上述微小速度控制和通常控制以外，还包括高速度控制。液压缸14收缩的情况下的微小速度控制与上述液压缸14伸长的情况下的微小速度控制相同。其中，在液压缸14收缩的情况下，向液压缸14不供给有来自第二液压泵13的工作油而供给来自第一液压泵12的工作油。因此，从第一液压泵12排出的工作油的一部分经由第二泵流路34及第二缸流路32供给到液压缸14。

另外，从第一液压泵12排出的工作油中的剩余的工作油经由旁路节流流路37输送到供给回路35。此时，泵控制器24通过控制控制阀16来控制从第一液压泵12供给到液压缸14的工作油的流量和从第一液压泵12供给到旁路节流流路37的工作油的流量。

液压缸14收缩的情况下的通常控制与上述液压缸14伸长的情况下的通常控制相同。其中，在液压缸14收缩的情况下的通常控制时，从第一液压泵12排出的工作油经由第二泵流路34及第二缸流路32供给到液压缸14。此时，泵控制器24通过控制第一泵流量控制部25来控制第一液压泵12的排出流量。

接着，对高速度控制进行说明。在高速度控制中，在液压缸14的收缩时，即，在工作装置2的下降时，从液压缸14的第一室14c排出的工作油的一部分被输送到旁路节流流路37。具体地说，泵控制器24基于图3所示的旁路节流开口面积信息L2，与大臂操作量对应地控制控制阀16。图3是表示泵容量信息L1与旁路节流开口面积信息L2的图。泵容量信息L1规定大臂操作量与第一液压泵12的容量的关系。在泵容量信息L1中，泵容量与大臂操作量的增大对应地增大。在大臂操作量为规定值A1时，第一液压泵12的容量成为最大容量Dmax。

旁路节流开口面积信息L2规定高速度控制下的大臂操作量与旁路节流开口面积的关系。旁路节流开口面积是控制阀16的与旁路节流流路37连接的开口的面积。需要说明的是，在图3中，L3表示上述微小速度控制下的旁路节流开口面积信息。在高速度控制中，通过将控制阀16设定在第二位置状态P2与第三位置状态P3之间的位置状态来控制旁路节流开口面积。

在旁路节流开口面积信息L2中，在大臂操作量比规定值A1小时，旁路节流开口面积为零。即，在大臂操作量比规定值A1小时，旁路节流流路37与第一流路15a之间被关闭。因此，在工作装置2下降时，在大臂操作量比规定值A1小时，从第一室14c排出的工作油的总量经由第一流路15a返回到第一液压泵12的第一泵端口12a和第二液压泵13的第一泵端口13a。在大臂操作量在规定值A1以上时，旁路节流开口面积与大臂操作量的增大对应地增大。因此，控制阀16与旁路节流流路37连接的开口在大臂操作量达到规定值A1时开始打开。即，控制阀16与旁路节流流路37连接的开口在第一液压泵12的容量达到最大容量Dmax时开始打开。旁路节流开口面积与大臂操作量的增大对应地增大。由此，在工作装置2下降时，在大臂操作量在规定值A1以上时，从第一室14c排出的工作油的一部分流入旁路节流流路37。因此，返回到第一泵端口12a、13a的工作油的流量比从第一室14c排出的工作油的总量少。

需要说明的是，设有利用操作检测部46b检测出的大臂操作量来检测第一液压泵12的倾转角的传感器，泵控制器24可以基于传感器所检测出的第一液压泵12的倾转角，判定第一液压泵12的容量是否达到最大容量Dmax。

基于图2对高速度控制时的工作油的流动的一个例子进行说明。需要说明的是，使活塞杆14a在第一室14c中的受压面积与在第二室14d中的受压面积的比为2：1。在工作装置2下降时，为了使液压缸14收缩，将工作油供给到第二室14d。在从第二缸流路32向第二室14d流入的流量为“1.0”的情况下，从第一室14c向第一缸流路31排出的流量为“2.0”。

泵控制器24为了使旁路节流开口面积成为与大臂操作量对应的值，将控制阀16设定在第二位置状态与第三位置状态P3之间。由此，第一缸流路31的工作油中的例如“0.4”的工作油输送到旁路节流流路37。输送到旁路节流流路37的工作油的量是通过旁路节流开口面积来确定的。另外，剩余的“1.6”的工作油输送到第一泵流路33。由于第一液压泵12和第二液压泵13被设定为相同容量，所以供给到第一泵流路33的工作油的各“0.8”分别返回到第一液压泵12和第二液压泵13。向第二泵流路34供给从第一液压泵12排出的“0.8”的工作油和来自供给回路35的“0.2”的工作油的共计“1.0”的工作油。

需要说明的是，来自供给回路35的“0.2”的工作油是输送到旁路节流流路37的工作油的一部分。剩余的“0.2”的工作油从供给回路35通过负荷安全阀42输送到工作油箱27。第二泵流路34的“1.0”的工作油通过控制阀16供给到液压缸14的第二室14d。

本实施方式的液压驱动系统具有以下特征。

在工作装置2下降时，从第一室14c排出的工作油的一部分流入旁路节流流路37。图4是表示工作装置2下降时从第一室14c排出的工作油的流量与大臂操作量的关系L11和工作装置2上升时供给到第一室14c的工作油的流量与大臂操作量的关系L12的图。如图4所示，工作装置2下降时从第一室14c排出的工作油的流量比工作装置2上升时供给到第一室14c的工作油的流量大。由此，能够使工作装置2的下降速度比上升速度大。

另外，在图4中带有剖面线的部分ΔQ是使工作装置2的下降速度比上升速度大所需的从第一室14c排出的流量的增加部分。相当于该增加部分的工作油被输送到旁路节流流路37。因此，不使第一液压泵12及第二液压泵13的容量大型化，就能够使工作装置2的下降速度增大。

旁路节流开口面积是根据大臂操作量而决定的。大臂操作量反映了操作者想要使工作装置2迅速下降的意图。因此，通过使用大臂操作量来控制工作油向旁路节流流路37的流动，能够使工作装置2的操作感提高。

在大臂操作量达到比操作部件46a的最大操作量小的规定操作量A1以上时，与旁路节流流路37连接的开口打开。因此，即使第一液压泵12及第二液压泵13的吸入油量大致一定，也能够使工作装置2的下降速度增大。另外，规定操作量A1是第一液压泵12的容量成为最大容量Dmax的大臂操作量。因此，泵控制器24在第一液压泵12的容量成为最大容量Dmax时，开始打开控制阀16与旁路节流流路37连接的开口，然后，与大臂操作量的增大对应地使控制阀16的旁路节流开口面积增大。由此，即使第一液压泵12的吸入油量达到最大容量Dmax，也能够使工作装置2的下降速度增大。

2.第二实施方式

本发明的第二实施方式的液压驱动系统如图5所示。在第二实施方式的液压驱动系统中，控制阀16在第三位置状态P3，具有使第一缸用端口16b和第二缸用端口16f连通的返回流路18。在控制阀16处于第三位置状态P3时，返回流路18从第一流路15a的分流，使从第一室14c排出的工作油的一部分返回到第二流路15b。在返回流路18配置有单向阀19和节流阀20。单向阀19允许工作油从第一流路15a向第二流路15b流动。单向阀19禁止工作油从第二流路15b向第一流路15a流动。

控制阀16在第三位置状态P3，使第一旁路节流端口16c和第一缸用端口16b经由节流阀17连通，并且使第一缸用端口16b和第二缸用端口16f经由单向阀19及节流阀20连通。即，控制阀16在第三位置状态P3，使第一缸流路31经由节流阀17与旁路节流流路37连接，并且使第一缸流路31经由单向阀19及节流阀20与第二缸流路32连接。第二实施方式的液压驱动系统的其他结构与第一实施方式的液压驱动系统的结构相同。

接着，基于图5，对第二实施方式的液压驱动系统的高速度控制时的工作油的流动的一个例子进行说明。在工作装置2下降时，在从第二缸流路32向第二室14d流入的流量为例如“1.0”的情况下，从第一室14c向第一缸流路31排出的流量为“2.0”。泵控制器24将控制阀16设定在第二位置状态与第三位置状态P3之间，以使旁路节流开口面积成为与大臂操作量对应的值。由此，第一缸流路31的工作油中的“0.2”的工作油输送到旁路节流流路37。另外，第一缸流路31的工作油中的“0.2”的工作油通过返回流路18输送到第二缸流路32。

被输送到旁路节流流路37的“0.2”的工作油经由供给回路35及负荷安全阀42向工作油箱27输送。第一缸流路31的剩余的“1.6”的工作油输送到第一泵流路33并且各“0.8”的工作油分别返回到第一液压泵12和第二液压泵13。来自第一液压泵12的“0.8”的工作油排出到第二泵流路34，与来自返回流路18的“0.2”的工作油合流。合计“1.0”的工作油供给到液压缸14的第二室14d。

如上所述，在第二实施方式的液压驱动系统中，也能够起到与第一实施方式的液压驱动系统相同的效果。另外，在第二实施方式的液压驱动系统中，在工作装置2下降时，从第一室14c排出的工作油的一部分输送到旁路节流流路37，并且，从第一室14c排出的工作油的其他部分通过返回流路18返回到第二流路15b。由此，能够使工作装置2的下降速度进一步增大。

3.第三实施方式

本发明的第三实施方式的液压驱动系统如图6所示。第三实施方式的液压驱动系统具备旁路节流流路38。控制阀16具有第三旁路节流接口16i。旁路节流流路38与第三旁路节流接口16i和工作油箱27连接。控制阀16在第三位置状态P3，具有使第一缸用端口16b和第二缸用端口16f连通的返回流路18。在控制阀16处于第三位置状态P3时，返回流路18从第一流路15a分流，使从第一室14c排出的工作油的一部分返回到第二流路15b。在返回流路18配置有单向阀19和节流阀20。

控制阀16在第三位置状态P3，使第一缸用端口16b和第三旁路节流接口16i经由节流阀20、17连通，并且使第一缸用端口16b和第二缸用端口16f经由节流阀20及单向阀19连通。即，控制阀16在第三位置状态P3，使第一缸流路31经由节流阀20、17与旁路节流流路38连接，并且使第一缸流路31经由节流阀20及单向阀19与第二缸流路32连接。第三实施方式的液压驱动系统的其他结构与第一实施方式的液压驱动系统的结构相同。

接着，基于图6对第三实施方式的液压驱动系统中的高速度控制时的工作油的流动的一个例子进行说明。在工作装置2下降时，在从第二缸流路32向第二室14d流入的流量为例如“1.0”的情况下，从第一室14c向第一缸流路31排出的流量为“2.0”。泵控制器24为了使旁路节流开口面积成为与大臂操作量对应的值，将控制阀16设定在第二位置状态与第三位置状态P3之间。由此，第一缸流路31的工作油中的“0.2”的工作油通过旁路节流流路38输送到工作油箱27。

另外，第一缸流路31的工作油中的“0.2”的工作油通过返回流路18输送到第二缸流路32。第一缸流路31的剩余的“1.6”的工作油输送到第一泵流路33并且各“0.8”的工作油分别返回到第一液压泵12和第二液压泵13。来自第一液压泵12的“0.8”的工作油排出到第二泵流路34，与来自返回流路18的“0.2”的工作油合流。合计“1.0”的工作油供给到液压缸14的第二室14d。

如上所述，在第三实施方式的液压驱动系统中，也能够起到与第一实施方式的液压驱动系统相同的效果。另外，在第三实施方式的液压驱动系统中，在工作装置2下降时，从第一室14c排出的工作油的一部分输送到旁路节流流路38，并且，从第一室14c排出的工作油的其他部分通过返回流路18返回到第二流路15b。由此，能够使工作装置2的下降速度进一步增大。

4.第四实施方式

本发明的第四实施方式的液压驱动系统如图7所示。在第四实施方式的液压驱动系统中，控制阀16在第三位置状态P3，使第一缸用端口16b与第三旁路节流接口16i经由单向阀19及节流阀17连通，并且使第一缸用端口16b和第二缸用端口16f经由单向阀19及节流阀20连通。即，控制阀16在第三位置状态P3，使第一缸流路31经由单向阀19及节流阀17与旁路节流流路38连接，并且使第一缸流路31经由单向阀19及节流阀20与第二缸流路32连接。第四实施方式的液压驱动系统的其他结构及高速度控制时的工作油的流动与第三实施方式的液压驱动系统的结构相同，因此省略说明。在第四实施方式的液压驱动系统中，也能够起到与第三实施方式的液压驱动系统相同的效果。

5.第五实施方式

本发明的第五实施方式的液压驱动系统如图8所示。在第五实施方式的液压驱动系统中，省略了第一实施方式的液压驱动系统中的第二液压泵13。因此，主泵10由一个液压泵(第一液压泵12)构成。另外，第五实施方式的液压驱动系统具备换向阀(シャトル弁)51。

换向阀51具有第一输入端口51a、第二输入端口51b、排出端口51c、第一受压部51d和第二受压部51e。第一输入端口51a与第一流路15a连接。第二输入端口51b与第二流路15b连接。具体地说，第一输入端口51a与第一泵流路33连接。第二输入端口51b与第二泵流路34连接。排出端口51c与排出流路52连接。排出流路52经由旁路节流流路37与供给回路35连接。第一受压部51d经由第一先导流路53与第一流路15a连接。由此，向第一受压部51d施加第一流路15a的液压。在第一先导流路53配置有节流阀54。第二受压部51e经由第二先导流路55与第二流路15b连接。由此，向第二受压部51e施加第二流路15b的液压。在第二先导流路55配置有节流阀56。

换向阀51根据第一流路15a的液压和第二流路15b的液压，被切换到第一位置状态Q1、第二位置状态Q2和中立位置状态Qn。换向阀51在第一位置状态Q1，使第二输入端口51b与排出端口51c连通。由此，第二流路15b与排出流路52连接。换向阀51在第二位置状态Q2，使第一输入端口51a与排出端口51c连通。由此，第一流路15a与排出流路52连接。换向阀51在中立位置状态Qn，第一输入端口51a、第二输入端口51b与排出端口51c之间被关闭。

换向阀51具有滑阀57、第一弹性部件58和第二弹性部件59。第一弹性部件58从第一受压部51d侧朝向第二受压部51e侧按压滑阀57。第二弹性部件59从第二受压部51e侧朝向第一受压部51d侧按压滑阀57。第一弹性部件58在从自然长度被压缩的状态下，安装于滑阀57。第一弹性部件58被安装为，在滑阀57处于中立位置时以第一安装载荷按压滑阀57。第二弹性部件59在从自然长度被压缩的状态下，安装于滑阀57。第二弹性部件59被安装为，在滑阀57处于中立位置时以第二安装载荷按压滑阀57。

第一受压部51d的受压面积与第二受压部51e的受压面积的比等于第一室14c的受压面积与第二室14d的受压面积的比。例如，在第一室14c的受压面积与第二室14d的受压面积的比为2：1时，第一受压部51d的受压面积与第二受压部51e的受压面积的比为2：1。

在由第一流路15a的液压施加在第一受压部51d的力比由第二流路15b的液压施加在第二受压部51e的力大时，换向阀51成为第一位置状态Q1。由此，第二流路15b与排出流路52连接。其结果是，第二流路15b的工作油的一部分经由排出流路52及旁路节流流路37流向供给回路35。在由第二流路15b的液压施加在第二受压部51e的力比由第一流路15a的液压施加在第一受压部51d的力大时，换向阀51成为第二位置状态Q2。由此，第一流路15a与排出流路52连接。其结果是，第一流路15a的工作油的一部分经由排出流路52及旁路节流流路37流向供给回路35。

第五实施方式的液压驱动系统的其他结构与第一实施方式的液压驱动系统的结构相同。接着，基于图8对第五实施方式的液压驱动系统中的高速度控制时的工作油的流动的一个例子进行说明。

如上所述，在换向阀51中，第一受压部51d的受压面积与第二受压部51e的受压面积的比等于第一室14c的受压面积与第二室14d的受压面积的比。因此，在为了使工作装置2下降而使液压缸14收缩的情况下，以不考虑作用于活塞杆14a的来自外部的负载的情况下的第一室14c的液压为P1，以第二室14d的液压为P2，以用于克服作用于活塞杆14a的来自外部的负载的第一室14c的液压为α，以第一受压部51d的受压面积为S1，以第二受压部51e的受压面积为S2，则(P1+α)×S1＞P2×S2。因此，在为了使工作装置2下降而使液压缸14收缩的情况下，换向阀51被切换到第一位置状态Q1。

在工作装置2下降时，在从第二缸流路32向第二室14d流入的流量为例如“1.0”的情况下，从第一室14c向第一缸流路31排出的流量为“2.0”。泵控制器24为了使旁路节流开口面积成为与大臂操作量对应的值，将控制阀16设定在第二位置状态与第三位置状态P3之间。由此，第一缸流路31的工作油中的“0.4”的工作油被输送到旁路节流流路37。另外，剩余的“1.6”的工作油被输送到第一泵流路33。因此，“1.6”的工作油返回到第一液压泵12。因此，“1.6”的工作油从第一液压泵12排出到第二泵流路34。

第二泵流路34的“1.6”的工作油中的“0.6”的工作油通过换向阀51及排出流路52输送到旁路节流流路37。第二泵流路34的剩余的“1.0”的工作油通过控制阀16供给到液压缸14的第二室14d。需要说明的是，来自换向阀51的“0.6”的工作油在旁路节流流路37与来自第一缸流路31的“0.4”的工作油合流。旁路节流流路37的共计“1.0”的工作油通过供给回路35及负荷安全阀42输送到工作油箱27。

如上所述，在第五实施方式的液压驱动系统中，能够起到与第一实施方式的液压驱动系统相同的效果。

6.第六实施方式

本发明的第六实施方式的液压驱动系统如图9所示。第六实施方式的液压驱动系统具备控制阀29来代替第一实施方式的液压驱动系统的控制阀16。控制阀29是基于来自泵控制器24的指令信号被控制的电磁控制阀。控制阀29配置在第一流路15a与旁路节流流路37之间。控制阀29基于来自泵控制器24的指令信号，控制从第一流路15a流入旁路节流流路37的工作油的流量。

控制阀29能够在开位置状态Po与闭位置状态Pc之间切换。控制阀29在开位置状态Po，使第一缸流路31经由节流阀17与旁路节流流路37连接。由此，旁路节流流路37以从第一流路15a分流的方式与第一流路15a连接。控制阀29在闭位置状态Pc，关闭第一缸流路31与旁路节流流路37之间。控制阀29能够设置在开位置状态Po与闭位置状态Pc之间的任意的位置状态。由此，控制阀29与第一实施方式的控制阀16相同，以与大臂操作量对应地改变旁路节流开口面积的方式被控制。第六实施方式的液压驱动系统的其他结构与第一实施方式的液压驱动系统的结构相同。接着，基于图9对第六实施方式的液压驱动系统的高速度控制时的工作油的流动的一个例子进行说明。

在工作装置2下降时，在从第二缸流路32向第二室14d流入的流量为例如“1.0”的情况下，从第一室14c向第一缸流路31排出的流量为“2.0”。泵控制器24为了使控制阀29的旁路节流开口面积成为与大臂操作量对应的值，将控制阀29设置在开位置状态Po与闭位置状态Pc之间。由此，第一缸流路31的工作油中的“0.4”的工作油被输送到旁路节流流路37。另外，剩余的“1.6”的工作油被输送到第一泵流路33。

由于第一液压泵12与第二液压泵13被设定为相同的容量，所以被供给到第一泵流路33的工作油中的各“0.8”分别返回到第一液压泵12和第二液压泵13。向第二泵流路34供给从第一液压泵12排出的“0.8”的工作油和来自供给回路35的“0.2”的工作油的合计“1.0”的工作油。需要说明的是，来自供给回路35的“0.2”的工作油是被输送到旁路节流流路37的工作油的一部分。剩余的“0.2”的工作油从供给回路35通过负荷安全阀42输送到工作油箱27。第二泵流路34的“1.0”的工作油通过第二缸流路32供给到液压缸14的第二室14d。

如上所述，在第六实施方式的液压驱动系统中，能够起到与第一实施方式的液压驱动系统相同的效果。

7.第七实施方式

本发明的第七实施方式的液压驱动系统如图10所示。第七实施方式的液压驱动系统具备电动马达60来代替第一实施方式的液压驱动系统的发动机11。另外，在第七实施方式的液压驱动系统中，第一液压泵12及第二液压泵13是固定容量型的泵。转速传感器23检测出电动马达60的实际转速。泵控制器24通过控制电动马达60的转速，控制从第一液压泵12及第二液压泵13排出的流量。第七实施方式的液压驱动系统的其他结构与第一实施方式的液压驱动系统的结构相同。另外，对于第七实施方式的液压驱动系统的高速度控制时的工作油的流动而言，与第一实施方式的液压驱动系统相同。在第七实施方式的液压驱动系统中，能够起到与第一实施方式的液压驱动系统相同的效果。

8.第八实施方式

在第一实施方式的液压驱动系统中，控制阀16与旁路节流流路37连接的开口在大臂操作量成为规定值A1时开始打开。但是，如图11所示，控制阀16与旁路节流流路37连接的开口也可以在大臂操作量成为规定值Ath时开始打开。规定值Ath比操作部件46a的最大操作量小。以操作部件46a的最大操作量为100％，规定值Ath为例如85％。规定值Ath比第一液压泵12的容量成为最大容量Dmax的大臂操作量的规定值A1大。在本实施方式的液压驱动系统中，与第一实施方式相同，即使第一液压泵12及第二液压泵13的吸入油量大致一定，也能够使工作装置2的下降速度增大。

9.第九实施方式

在第一实施方式的液压驱动系统中，控制阀16与旁路节流流路37连接的开口在大臂操作量成为规定值A1时开始打开。即，控制阀16与旁路节流流路37连接的开口在第一液压泵12的容量成为最大容量Dmax时开始打开。但是，如图12所示，控制阀16与旁路节流流路37连接的开口也可以在第一液压泵12的容量达到比最大容量Dmax小的规定容量D1时开始打开。在图12中，A2是第一液压泵12的容量达到规定容量D1时的大臂操作量。

例如，泵控制器24基于传感器检测出的第一液压泵12的倾转角，判定第一液压泵12的容量是否达到规定容量D1。泵控制器24在第一液压泵12的容量达到规定容量D1时开始打开控制阀16与旁路节流流路37连接的开口，然后，与大臂操作量的增大对应地使控制阀16的旁路节流开口面积增大。由此，即使第一液压泵12的吸入油量大致一定，也能够使工作装置2的下降速度增大。

10.第十实施方式

在第一实施方式的液压驱动系统中，泵控制器24根据大臂操作量来控制控制阀16的旁路节流开口面积。但是，也可以根据发动机转速来控制旁路节流开口面积。图13是表示第十实施方式的液压驱动系统的旁路节流开口面积的控制的处理的流程图。

在步骤S1中，泵控制器24检测出发动机转速Na。泵控制器24利用来自转速传感器23的检测信号检测出发动机转速Na。在步骤S2中，泵控制器24判定当前的发动机转速Na是否比第一阈值“N0－ΔN1”大。N0是发动机11的允许转速。ΔN1是规定的正的常数。因此，第一阈值“N0－ΔN1”比允许转速N0小。在当前的发动机转速Na在第一阈值“N0－ΔN1”以下时，返回步骤S1。在当前的发动机转速Na比第一阈值“N0－ΔN1”大时，进入步骤S3。

在步骤S3中，泵控制器24控制控制阀16，打开与旁路节流流路37连接的开口(旁路节流开口)。在步骤S4中，泵控制器24检测出发动机转速Na。在步骤S5中，泵控制器24判定当前的发动机转速Na是否比第二阈值“N0－ΔN2”大。ΔN2是规定的正的常数。因此，第二阈值“N0－ΔN2”比允许转速小。另外，第二阈值“N0－ΔN2”比第一阈值“N0－ΔN1”大。在当前的发动机转速Na比第二阈值“N0－ΔN2”大时，进入步骤S6。在步骤S6中，泵控制器24控制控制阀16，使旁路节流开口面积增大，返回步骤S4。

在步骤S5中，在当前的发动机转速Na在第二阈值“N0－ΔN2”以下时，进入步骤S7。在步骤S7中，泵控制器24将旁路节流开口面积保持在当前的大小。接着，在步骤S8中，泵控制器24检测出发动机转速Na。在步骤S9中，泵控制器24判定当前的发动机转速Na是否比第一阈值“N0－ΔN1”小。在当前的发动机转速Na不比第一阈值“N0－ΔN1”小时，返回步骤S5。在当前的发动机转速Na比第一阈值“N0－ΔN1”小时，进入步骤S10。在步骤S10中，泵控制器24控制控制阀16，从而关闭与旁路节流流路37连接的开口(旁路节流开口)，然后，返回步骤S1。

在第十实施方式的液压驱动系统中，在发动机转速变得比第一阈值“N0－ΔN1”大时，控制阀16与旁路节流流路37连接的开口开始打开。然后，在发动机转速进一步增大，而变得比第二阈值“N0－ΔN2”大时，使旁路节流开口面积增大。由此，输送到旁路节流流路37的工作油的流量增大。即，返回到第一液压泵12及第二液压泵13的工作油的流量减少。由此，能够抑制第一液压泵12及第二液压泵13的转速的上升。因此，在第十实施方式的液压驱动系统中，能够使工作装置2的下降速度增大，并且能够以比允许转速小的转速驱动发动机11。

以上，对本发明的一个实施方式进行了说明，但是本发明不限定于上述实施方式，在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种变更。

液压驱动系统不限于用于驱动液压挖掘机的大臂的系统，还可以是用于驱动其他作业车辆的工作装置的系统。例如，液压驱动系统可以是驱动轮式装载机的提升小臂的系统。或者，液压驱动系统可以是驱动推土机的推土铲的系统。

在第十实施方式中，泵控制器24可以根据第一液压泵12的转速而不是发动机转速，来控制旁路节流开口面积。在这种情况下，泵控制器24利用来自检测第一液压泵12的转速的传感器的检测信号，检测第一液压泵12的转速。或者，在使用电动马达来代替发动机11的情况下，泵控制器24可以根据电动马达的转速而不是发动机转速，来控制旁路节流开口面积。在这种情况下，泵控制器24利用来自检测电动马达的转速的传感器的检测信号来检测电动马达的转速。

第七实施方式的液压驱动系统具备电动马达60来代替第一实施方式的液压驱动系统的发动机11。在第二至第六、第八至第十实施方式的液压驱动系统中，也可以具备电动马达60来代替发动机11。

在上述实施方式中，旁路节流流路37与供给回路35连接，但是也可以与工作油箱27等其他回路连接。在上述实施方式中，可以省略微小速度控制。

工业实用性

根据本发明，能够提供即使不使用大容量的液压泵也能够使工作装置的下降速度增大的液压驱动系统。

附图标记说明

12第一液压泵

12a第一泵端口

12b第二泵端口

11发动机

2工作装置

14液压缸

14c第一室

14d第二室

15工作油流路

15a第一流路

15b第二流路

37、38旁路节流流路

46a操作部件

16控制阀

23转速传感器

35供给回路

27工作油箱

18返回流路

Claims (13)

1.一种液压驱动系统，其特征在于，具备：

液压泵，其具有第一泵端口和第二泵端口，能够被切换为从所述第二泵端口吸入工作油而从所述第一泵端口排出工作油的状态以及从所述第一泵端口吸入工作油而从所述第二泵端口排出工作油的状态；

驱动源，其驱动所述液压泵；

工作装置，其具有大臂；

大臂液压缸，其被从所述液压泵排出的工作油驱动，并且具有第一室和第二室，通过使工作油从所述第一室排出并且使工作油供给到所述第二室来使所述大臂下降，通过使工作油供给到所述第一室并且使工作油从所述第二室排出来使所述大臂上升；

工作油流路，其具有连接所述第一泵端口与所述第一室的第一流路和连接所述第二泵端口与所述第二室的第二流路，在所述液压泵与所述大臂液压缸之间构成闭合回路；

旁路节流流路，其从所述第一流路分流，在所述大臂下降时流入从所述第一室排出的工作油的一部分；

操作部件，其用于操作所述大臂液压缸的动作；

控制阀，其在所述工作油流路中与所述旁路节流流路连接；

所述第一流路具有与所述第一室连接的第一缸流路和与所述第一泵端口连接的第一泵流路，

所述控制阀具有与所述第一缸流路连接的端口、与所述第一泵流路连接的端口和与所述旁路节流流路连接的端口，

在所大臂下降时，在与所述操作部件的操作量对应的操作参数比规定值小时，所述控制阀使与所述第一缸流路连接的端口同与所述第一泵流路连接的端口连通，由此，使从所述第一室排出的所有工作油的总量都经由所述第一流路返回所述第一泵端口，

在所述大臂下降时，在所述操作参数在所述规定值以上时，所述控制阀使与所述第一缸流路连接的端口同与所述第一泵流路连接的端口及与所述旁路节流流路连接的端口连通，由此，使从所述第一室排出的工作油的一部分流入所述旁路节流流路，返回到所述第一泵端口的工作油的流量比从所述第一室排出的工作油的总量少。

2.根据权利要求1所述的液压驱动系统，其特征在于，

所述操作参数是所述操作部件的操作量，

所述规定值是比所述操作部件的最大操作量小的规定操作量。

3.根据权利要求2所述的液压驱动系统，其特征在于，

所述控制阀控制从所述第一流路流入所述旁路节流流路的工作油的流量，

所述控制阀与所述旁路节流流路连接的开口在所述操作部件的操作量达到所述规定操作量时开始打开，与所述操作部件的操作量的增大对应地使开口面积增大。

4.根据权利要求1所述的液压驱动系统，其特征在于，

所述液压泵是可变容量型泵，

所述操作参数是所述液压泵的容量，

所述规定值是所述液压泵的最大容量。

5.根据权利要求4所述的液压驱动系统，其特征在于，

所述控制阀控制从所述第一流路流入所述旁路节流流路的工作油的流量，

所述控制阀与所述旁路节流流路连接的开口在所述液压泵的容量达到所述最大容量时开始打开，与所述操作部件的操作量的增大对应地使开口面积增大。

6.根据权利要求1所述的液压驱动系统，其特征在于，

所述液压泵是可变容量型泵，

所述操作参数是所述液压泵的容量，

所述规定值是比所述液压泵的最大容量小的规定容量。

7.根据权利要求6所述的液压驱动系统，其特征在于，

所述控制阀控制从所述第一流路流入所述旁路节流流路的工作油的流量，

所述控制阀与所述旁路节流流路连接的开口在所述液压泵的容量达到所述规定容量时开始打开，与所述操作部件的操作量的增大对应地使开口面积增大。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的液压驱动系统，其特征在于，

还具备用于向所述工作油流路补充工作油的供给回路，

所述旁路节流流路与所述供给回路连接。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的液压驱动系统，其特征在于，

还具备存储工作油的工作油箱，

所述旁路节流流路与所述工作油箱连接。

10.根据权利要求1至7中任一项所述的液压驱动系统，其特征在于，

还具备返回流路，其从所述第一流路分流，使从所述第一室排出的工作油的一部分返回所述第二流路。

11.根据权利要求8所述的液压驱动系统，其特征在于，

还具备返回流路，其从所述第一流路分流，使从所述第一室排出的工作油的一部分返回所述第二流路。

12.根据权利要求9所述的液压驱动系统，其特征在于，

还具备返回流路，其从所述第一流路分流，使从所述第一室排出的工作油的一部分返回所述第二流路。

13.一种液压驱动系统，其特征在于，具备：

液压泵，其具有第一泵端口和第二泵端口，能够被切换为从所述第二泵端口吸入工作油而从所述第一泵端口排出工作油的状态以及从所述第一泵端口吸入工作油而从所述第二泵端口排出工作油的状态；

驱动源，其驱动所述液压泵；

工作装置；

液压缸，其被从所述液压泵排出的工作油驱动，并且具有第一室和第二室，通过使工作油从所述第一室排出并且使工作油供给到所述第二室来使所述工作装置下降，通过使工作油供给到所述第一室并且使工作油从所述第二室排出来使所述工作装置上升；

工作油流路，其具有连接所述第一泵端口与所述第一室的第一流路和连接所述第二泵端口与所述第二室的第二流路，在所述液压泵与所述液压缸之间构成闭合回路；

旁路节流流路，其从所述第一流路分流，在所述工作装置下降时流入从所述第一室排出的工作油的一部分；

控制阀，其控制从所述第一流路流入所述旁路节流流路的工作油的流量；

转速传感器，其检测所述液压泵或所述驱动源的转速；

在所述液压泵或所述驱动源的转速变得比小于规定的允许转速的规定值大时，所述控制阀与所述旁路节流流路连接的开口开始打开，与所述液压泵或所述驱动源的转速的增大对应地使开口面积增大。