工程機(jī)械的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種通過高效地使用回收的能量而獲得較大的燃料減少效果的工程機(jī)械。該工程機(jī)械具備：2個(gè)以上的執(zhí)行機(jī)構(gòu)（7、8）；產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（7、8）的液壓能量的主泵（3）；設(shè)置于主泵（3）與執(zhí)行機(jī)構(gòu)（7、8）之間的流量調(diào)整機(jī)構(gòu)（4）；追加能量產(chǎn)生機(jī)構(gòu)（11），其產(chǎn)生能量，該能量用于追加于液壓能量；當(dāng)通過追加能量產(chǎn)生機(jī)構(gòu)（11）產(chǎn)生能量時(shí)，使主泵（3）所產(chǎn)生的液壓能量減少的控制機(jī)構(gòu)（20），還具備切換機(jī)構(gòu)（12d、12e、12f），其根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（7、8）而選擇性地切換追加來自追加能量產(chǎn)生機(jī)構(gòu)的能量的部位，控制機(jī)構(gòu)（20）根據(jù)追加能量的執(zhí)行機(jī)構(gòu)（7、8），對(duì)主泵（3）所產(chǎn)生的液壓能量的減少率進(jìn)行變更控制。
【專利說明】工程機(jī)械
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工程機(jī)械，尤其涉及針對(duì)一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)具有2個(gè)以上的能量供給機(jī)構(gòu)的工程機(jī)械。
【背景技術(shù)】
[0002]一般地，作為工程機(jī)械的一種的液壓挖掘機(jī)具備:發(fā)動(dòng)機(jī)等的原動(dòng)機(jī)；被該原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的液壓泵；包含通過從該液壓泵排出的壓油對(duì)動(dòng)臂、斗桿、鏟斗、以及旋轉(zhuǎn)體等進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的各液壓缸的液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)；將來自液壓泵的壓油切換供給至液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制閥(操作閥)。這樣的工程機(jī)械中，為了減少動(dòng)力源的動(dòng)力從而減少工程機(jī)械整體的燃量消耗，提出有將因自重而下落的動(dòng)臂的勢(shì)能、旋轉(zhuǎn)體的慣性動(dòng)能回收并有效地活用的技術(shù)。
[0003]例如已有下述技術(shù):將來自液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的回油通過回收機(jī)構(gòu)進(jìn)行回收后,通過再生機(jī)構(gòu)再生，在使再生的再生流量與來自液壓泵的排出流量合流時(shí)，根據(jù)上述再生流量對(duì)來自被發(fā)動(dòng)機(jī)等的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的上述液壓泵的排出流量進(jìn)行控制(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開2004 - 84907號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明所要解決的課題
[0008]在專利文獻(xiàn)I的現(xiàn)有技術(shù)中，使再生得到的再生流量與來自液壓泵的排出流量合流而成的工作油的全部流量經(jīng)由控制閥(操作閥)供給至液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
[0009]對(duì)于控制閥而言，由于產(chǎn)生以工作油的泄漏、壓力損失為原因的能量損失，因此難以將回收的能量的全部通過液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用。因此，上述現(xiàn)有技術(shù)中，存在無法獲得充分的燃料減少效果的課題。
[0010]本發(fā)明是鑒于上述情況而作出的，其目的在于提供通過高效地使用回收的能量而獲得較大的燃料減少效果的工程機(jī)械。
[0011]用于解決課題的手段
[0012]為實(shí)現(xiàn)上述目的，第I技術(shù)方案是一種工程機(jī)械，其具備:2個(gè)以上的執(zhí)行機(jī)構(gòu)；產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的液壓能量的主泵；設(shè)置于所述主泵與所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的流量調(diào)整機(jī)構(gòu)；追加能量產(chǎn)生機(jī)構(gòu)，其產(chǎn)生能量，該能量用于追加于所述液壓能量；當(dāng)通過所述追加能量產(chǎn)生機(jī)構(gòu)產(chǎn)生能量時(shí)，使所述主泵所產(chǎn)生的液壓能量減少的控制機(jī)構(gòu)，還具備切換機(jī)構(gòu)，其根據(jù)所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)而選擇性地切換追加來自所述追加能量產(chǎn)生機(jī)構(gòu)的所述能量的部位，所述控制機(jī)構(gòu)根據(jù)追加所述能量的所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)，對(duì)所述主泵所產(chǎn)生的液壓能量的減少率進(jìn)行變更控制。
[0013]另外，第2技術(shù)方案在第I技術(shù)方案中，其特征在于，所述切換機(jī)構(gòu)根據(jù)追加所述能量的所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以相比于所述流量調(diào)整機(jī)構(gòu)向所述主泵側(cè)供給、或者相比于所述流量調(diào)整機(jī)構(gòu)向所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)側(cè)供給的方式對(duì)追加所述能量的部位進(jìn)行切換。
[0014]而且，第3技術(shù)方案在第I或第2技術(shù)方案中，其特征在于，所述追加能量產(chǎn)生機(jī)構(gòu)具備:能量蓄積機(jī)構(gòu)；通過蓄積于所述能量蓄積機(jī)構(gòu)的能量而進(jìn)行動(dòng)作的原動(dòng)機(jī)；通過所述原動(dòng)機(jī)而被驅(qū)動(dòng)的液壓泵。
[0015]另外，第4技術(shù)方案在第I技術(shù)方案中，其特征在于，所述切換機(jī)構(gòu)根據(jù)追加所述能量的所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以相比于所述流量調(diào)整機(jī)構(gòu)向所述主泵側(cè)或者所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)直接作用的方式對(duì)追加所述能量的部位進(jìn)行切換。
[0016]而且，第5技術(shù)方案在第I或第4技術(shù)方案中，其特征在于，所述追加能量產(chǎn)生機(jī)構(gòu)具備:能量蓄積機(jī)構(gòu)；通過蓄積于所述能量蓄積機(jī)構(gòu)的能量而進(jìn)行動(dòng)作的原動(dòng)機(jī)，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的至少一個(gè)是與至少一個(gè)所述原動(dòng)機(jī)連結(jié)的復(fù)合執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
[0017]另外，第6技術(shù)方案在第5技術(shù)方案中，其特征在于，所述追加能量產(chǎn)生機(jī)構(gòu)能夠以下述方式進(jìn)行控制:使由構(gòu)成所述復(fù)合執(zhí)行機(jī)構(gòu)的所述原動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的能量的增減的變化速度與所述主泵的輸出的增減的響應(yīng)延遲相符。
[0018]另外，第7技術(shù)方案在第I技術(shù)方案中，其特征在于，所述控制機(jī)構(gòu)以下述方式對(duì)所述主泵進(jìn)行控制:所述追加能量產(chǎn)生機(jī)構(gòu)所產(chǎn)生的能量直至驅(qū)動(dòng)所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)所產(chǎn)生的損失越小，越使所述主泵所產(chǎn)生的能量的減少率增大。
[0019]另外，第8技術(shù)方案在第7技術(shù)方案中，其特征在于，所述控制機(jī)構(gòu)以下述方式對(duì)所述主泵進(jìn)行控制:追加能量的部位為相比于所述流量調(diào)整機(jī)構(gòu)位于所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)側(cè)時(shí)，與追加能量的部位為相比于所述流量調(diào)整機(jī)構(gòu)位于所述主泵側(cè)時(shí)相比，增大所述主泵所產(chǎn)生的能量的減少率。
[0020]發(fā)明的效果
[0021]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種工程機(jī)械，通過高效地使用回收的能量，能夠減少動(dòng)力源的動(dòng)力從而大幅減少工程機(jī)械整體的燃量消耗。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是構(gòu)成本發(fā)明的工程機(jī)械的第I實(shí)施方式的電動(dòng).液壓儀器的系統(tǒng)構(gòu)成圖。
[0023]圖2是表示本發(fā)明的工程機(jī)械的第I實(shí)施方式的動(dòng)臂抬升操作時(shí)的液壓泵馬達(dá)產(chǎn)生能量與主泵產(chǎn)生能量與供給至動(dòng)臂缸的能量之間的關(guān)系的一個(gè)例子的特性圖。
[0024]圖3是表示本發(fā)明的工程機(jī)械的第I實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)操作時(shí)的液壓泵馬達(dá)產(chǎn)生能量與主泵產(chǎn)生能量與供給至旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)的能量之間的關(guān)系的一個(gè)例子的特性圖。
[0025]圖4是構(gòu)成本發(fā)明的工程機(jī)械的第2實(shí)施方式的電動(dòng).液壓儀器的系統(tǒng)構(gòu)成圖。
[0026]圖5是表示本發(fā)明的工程機(jī)械的第2實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)操作時(shí)的旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生能量與主泵產(chǎn)生能量與旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)以及旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)的合計(jì)能量之間的關(guān)系的一個(gè)例子的特性圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]以下，作為工程機(jī)械以液壓挖掘機(jī)為例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式使用附圖進(jìn)行說明。此外，本發(fā)明能夠適用于具備旋轉(zhuǎn)體的全部工程機(jī)械(包括作業(yè)機(jī)械)，本發(fā)明不限定適用于液壓挖掘機(jī)。
[0028]<實(shí)施例1 >
[0029]圖1是構(gòu)成本發(fā)明的工程機(jī)械的第I實(shí)施方式的電動(dòng).液壓儀器的系統(tǒng)構(gòu)成圖。圖1中，I是動(dòng)力源即發(fā)動(dòng)機(jī)，2是儲(chǔ)藏對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)供給的燃料的燃料箱，3是被發(fā)動(dòng)機(jī)I驅(qū)動(dòng)的可變?nèi)萘啃偷闹鞅茫?是作為流量調(diào)整機(jī)構(gòu)的控制閥，5是動(dòng)臂操作用的控制閥，6是旋轉(zhuǎn)體操作用的控制閥，7是動(dòng)臂缸，8是旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)，9是發(fā)電.電動(dòng)機(jī)(原動(dòng)機(jī))，10是由電容器或者電池構(gòu)成的蓄電機(jī)構(gòu)(能量蓄積機(jī)構(gòu))，11是被發(fā)電.電動(dòng)機(jī)9驅(qū)動(dòng)的液壓泵馬達(dá)(追加能量產(chǎn)生機(jī)構(gòu))，12a?12f是切換閥，20是控制器(控制機(jī)構(gòu))。主泵3作為可變?nèi)萘繖C(jī)構(gòu)例如具有斜板，通過容量控制裝置3a對(duì)該斜板的傾轉(zhuǎn)角進(jìn)行調(diào)整從而使主泵3的容量(排油容積)變化，從而控制壓油的排出流量。
[0030]在將從主泵3排出的壓油向動(dòng)臂缸7、旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)8等的各執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行供給的主管路30中，設(shè)有對(duì)主管路30內(nèi)的壓油的壓力進(jìn)行限制的安全閥14和對(duì)壓油的方向及流量進(jìn)行控制的控制閥4。安全閥14在液壓配管內(nèi)的壓力上升至設(shè)定壓力以上的情況下，將主管路30的壓油向工作油箱16釋放。
[0031]作為流量調(diào)整機(jī)構(gòu)的控制閥4具備動(dòng)臂操作用的控制閥5和旋轉(zhuǎn)體操作用的控制閥6。動(dòng)臂操作用的控制閥5和旋轉(zhuǎn)體操作用的控制閥6是3位置6端口的切換控制閥，通過向其兩先導(dǎo)操作部(未圖示)供給的先導(dǎo)壓力，切換各控制閥位置，從而使工作油的流路的開口面積變化。由此，對(duì)從主泵3向各執(zhí)行機(jī)構(gòu)7、8供給的工作油的方向及流量進(jìn)行控制，驅(qū)動(dòng)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)7、8。另外，動(dòng)臂操作用的控制閥5和旋轉(zhuǎn)體操作用的控制閥6具有:供給來自主泵3的壓油的入口端口 5c、6c ;與工作油箱16連通的出口端口 5d、6d ;當(dāng)中立位置時(shí)連通的中央端口 5T、6T ;與各執(zhí)行機(jī)構(gòu)7、8側(cè)連接的連接端口 5a、5b、6a、6b。
[0032]動(dòng)臂缸7具有缸和活塞桿，缸具備底側(cè)的油室7a和桿側(cè)的油室7b。在底側(cè)的油室7a，連接著配設(shè)有后述的切換閥12a的第I管路31的一端側(cè)，第I管路31的另一端側(cè)與動(dòng)臂操作用的控制閥5的連接端口 5a連接。在桿側(cè)的油室7b，連接有第2管路32的一端側(cè)，第2管路32的另一端側(cè)與動(dòng)臂操作用的控制閥5的連接端口 5b連接。
[0033]旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)8具有2個(gè)工作油入口 8a、8b，通過對(duì)所供給的工作油入口進(jìn)行變更，能夠進(jìn)行旋轉(zhuǎn)方向的變更。在一方的工作油入口 8a連接有第3管路33的一端側(cè)，第3管路33的另一端側(cè)與旋轉(zhuǎn)體操作用的控制閥6的連接端口 6a連接。在另一方的工作油入口 8b，連接有第4管路34的一端側(cè)，第4管路34的另一端側(cè)與旋轉(zhuǎn)體操作用的控制閥6的連接端口 6b連接。
[0034]在第3管路33和第4管路34上分別設(shè)置有過載安全閥8c、8d。另外，在第3管路33和第4管路34上分別設(shè)置有僅許可來自各管路側(cè)的流出的單向閥8e、8f，這些單向閥8e、8f的出口側(cè)通過第5管路35而連接。
[0035]發(fā)電.電動(dòng)機(jī)9根據(jù)來自后述的控制器20的指令執(zhí)行動(dòng)力運(yùn)轉(zhuǎn)控制或再生控制中的某一種，其中，動(dòng)力運(yùn)轉(zhuǎn)控制使用蓄電機(jī)構(gòu)10的電力而產(chǎn)生扭矩，再生控制通過吸收扭矩而發(fā)電并將電力蓄積于作為能量蓄積機(jī)構(gòu)的蓄電機(jī)構(gòu)10。
[0036]液壓泵馬達(dá)11將其旋轉(zhuǎn)軸與發(fā)電.電動(dòng)機(jī)9的旋轉(zhuǎn)軸直接連結(jié)或經(jīng)由齒輪等機(jī)械式地連結(jié)。在發(fā)電.電動(dòng)機(jī)9被動(dòng)力運(yùn)轉(zhuǎn)控制的情況下，液壓泵馬達(dá)11作為液壓泵工作，將工作油從工作油箱16吸引并向后述的第I副管路36和第2副管路37排出。另一方面，在發(fā)電.電動(dòng)機(jī)9被再生控制的情況下，液壓泵馬達(dá)11作為液壓馬達(dá)工作，因來自后述的第3副管路38的工作油的壓力而旋轉(zhuǎn)。
[0037]液壓泵馬達(dá)11在作為液壓泵工作的情況下，成為追加能量產(chǎn)生機(jī)構(gòu)，產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)動(dòng)臂缸7、旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)8的追加能量。該追加能量能夠通過對(duì)預(yù)先設(shè)定的液壓泵馬達(dá)11的容積和檢測(cè)到的液壓泵馬達(dá)11的轉(zhuǎn)速和排出壓力的積進(jìn)行時(shí)間積分而求出。
[0038]在液壓泵馬達(dá)11作為液壓泵工作的情況下，在排出來自液壓泵馬達(dá)11的壓油的第I副管路36中，設(shè)有對(duì)第I副管路36內(nèi)的壓油的壓力進(jìn)行限制的安全閥15和對(duì)壓油的連通/阻斷進(jìn)行控制的切換閥12d?12f。第2副管路37經(jīng)由切換閥12f將一端側(cè)與第I副管路36連接，并將另一端側(cè)與主管路30連接。第3副管路38在一端側(cè)與第I副管路36分支連接，在另一端側(cè)經(jīng)由切換閥12b、12c分別與第I管路31、第5管路35連接。安全閥15在液壓配管內(nèi)的壓力上升至設(shè)定壓力以上的情況下，將第I副管路36的壓油向工作油箱16釋放。此外，切換閥12b?12f是2端口 2位置的電磁切換閥，該切換通過來自后述的控制器20的指令而被控制。
[0039]對(duì)于切換閥12b而言，將一方的端口與僅許可來自第I管路31的流出的單向閥的出口側(cè)連接，將另一方的端口與第3副管路38連接。
[0040]對(duì)于切換閥12c而言,將一方的端口與第5管路35的分支部連接,將另一方的端口與第3副管路38連接。
[0041]對(duì)于切換閥12d而言，將一方的端口與僅許可向第3管路33的流入的單向閥的入口側(cè)連接，將另一方的端口與第I副管路36連接。
[0042]對(duì)于切換閥12e而言，將一方的端口與僅許可向第4管路34的流入的單向閥的入口側(cè)連接，將另一方的端口與第I副管路36連接。
[0043]對(duì)于切換閥12f而言，將一方的端口與僅許可經(jīng)由第2副管路37向主管路30的流入的單向閥的入口側(cè)連接，將另一方的端口與第I副管路36連接。
[0044]切換閥12d、12e、12f是作為本發(fā)明的特征之一的切換機(jī)構(gòu)，通過對(duì)它們進(jìn)行開閉控制而對(duì)追加能量的部位進(jìn)行切換。具體而言，能夠?qū)⒆芳幽芰康牟课磺袚Q為旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)8的工作油入口 8a、工作油入口 8b、作為主泵3的排出管路的主管路30的某一個(gè)。
[0045]控制器20將未圖示的各操作桿的操作信號(hào)和蓄電機(jī)構(gòu)10的電力的蓄電量輸入，向容量控制裝置3a輸出排出流量指令，控制主泵3的容量，向發(fā)電.電動(dòng)機(jī)9輸出動(dòng)力運(yùn)轉(zhuǎn)指令或再生指令，控制液壓泵馬達(dá)11的扭矩。另外，向切換閥12a?12f的電磁操作部輸出電流指令，控制各切換閥的開閉狀態(tài)。
[0046]接下來，對(duì)上述本發(fā)明的工程機(jī)械的第I實(shí)施方式的動(dòng)作進(jìn)行說明。首先，對(duì)操作人員所進(jìn)行的動(dòng)臂操作進(jìn)行說明。
[0047]圖1中表示了動(dòng)臂操作用的控制閥5的未圖示的操作桿的操作量為零的中立的配置。這里，連接端口 5a及5b分別與入口端口 5c和出口端口 5d阻斷，而中央端口 5T連通，因此來自主泵3的壓油向工作油箱16供給。
[0048]若通過未圖示的操作桿進(jìn)行動(dòng)臂抬升的操作，則通過向先導(dǎo)操作部(未圖示)供給的先導(dǎo)壓力，動(dòng)臂操作用的控制閥5向右方向移動(dòng)而切換至A位置。由此，入口端口 5c與連接端口 5a連通，出口端口 5d與連接端口 5b連通。另外，控制器20將動(dòng)臂抬升的操作信號(hào)輸入，向切換閥12a的電磁操作部輸出開指令，向切換閥12b的電磁操作部輸出閉指令。由此，來自主泵3的壓油通過第I管路31供給至動(dòng)臂缸7的底側(cè)的油室7a，動(dòng)臂缸7的桿側(cè)的油室7b內(nèi)的壓油通過第2管路32排出至工作油箱16。其結(jié)果是，動(dòng)臂缸7的活塞桿伸長(zhǎng)。
[0049]另一方面，若進(jìn)行動(dòng)臂下降的操作，則通過向先導(dǎo)操作部(未圖示)供給的先導(dǎo)壓力，動(dòng)臂操作用的控制閥5向左方向移動(dòng)而被切換至B位置。由此，入口端口 5c與連接端口5b連通，出口端口 5d與連接端口 5a連通。另外，控制器20將動(dòng)臂下降的操作信號(hào)輸入，向切換閥12a的電磁操作部輸出閉指令，向切換閥12b的電磁操作部輸出開指令。由此，來自主泵3的壓油通過第2管路32供給至動(dòng)臂缸7的桿側(cè)的油室7b，動(dòng)臂缸7的活塞桿縮小，并且，從動(dòng)臂缸7的底側(cè)的油室7a排出的壓油通過第I管路31和第3副管路38被導(dǎo)入液壓泵馬達(dá)11。由此，液壓泵馬達(dá)11作為液壓馬達(dá)工作，使發(fā)電.電動(dòng)機(jī)9旋轉(zhuǎn)。此時(shí)，控制器20以與旋轉(zhuǎn)方向逆向地產(chǎn)生扭矩的方式對(duì)發(fā)電.電動(dòng)機(jī)9進(jìn)行再生控制，并將該發(fā)電電力蓄積于蓄電機(jī)構(gòu)10。
[0050]然而，當(dāng)在能量蓄積機(jī)構(gòu)即蓄電機(jī)構(gòu)10中蓄電了充分的電力時(shí)進(jìn)行基于未圖示的操作桿的動(dòng)臂抬升的操作的情況下，通過控制器20進(jìn)行以下的追加能量順序控制。動(dòng)臂操作用的控制閥5等的動(dòng)作與上述的動(dòng)臂抬升操作時(shí)相同。
[0051]首先，對(duì)輸入至控制器20的蓄電機(jī)構(gòu)10的電力的蓄電量與預(yù)先設(shè)定的設(shè)定值進(jìn)行比較，在輸入值超過設(shè)定值的情況下，若輸入動(dòng)臂抬升的操作信號(hào)，則控制器20除了向上述的切換閥12a、12b的電磁操作部輸出指令信號(hào)以外,還向切換閥12f的電磁操作部輸出開指令。另外，向發(fā)電?電動(dòng)機(jī)9輸出動(dòng)力運(yùn)轉(zhuǎn)指令，使液壓泵馬達(dá)11作為液壓泵工作，使從液壓泵馬達(dá)11排出的壓油經(jīng)由第I副管路36、切換閥12f和第2副管路37向主管路30合流。由此，為進(jìn)行動(dòng)臂抬升而附加了追加能量。
[0052]另一方面，控制器20向容量控制裝置3a輸出排出流量減指令，對(duì)主泵3的容量進(jìn)行減少控制，使其僅以與來自液壓泵馬達(dá)11的追加的排出流量相應(yīng)的量減少。由此，供給至動(dòng)臂缸7的工作油的量不發(fā)生變化，因此不會(huì)因有無追加能量而導(dǎo)致操作性產(chǎn)生變化。另外，所謂使主泵3的排出流量減少，會(huì)使主泵3所產(chǎn)生的液壓能量減少。其結(jié)果是，由于驅(qū)動(dòng)源即發(fā)動(dòng)機(jī)I的負(fù)荷減少，因此能夠減少發(fā)動(dòng)機(jī)I的燃料消耗量。
[0053]接下來，對(duì)操作人員所進(jìn)行的旋轉(zhuǎn)操作進(jìn)行說明。
[0054]圖1中表示了旋轉(zhuǎn)體操作用的控制閥6的未圖示的操作桿的操作量為零的中立的情況下的配置。若通過未圖示的操作桿進(jìn)行右旋轉(zhuǎn)的操作，則通過向先導(dǎo)操作部(未圖示)供給的先導(dǎo)壓力，旋轉(zhuǎn)體操作用的控制閥6向右方向移動(dòng)而被切換至A位置。由此，入口端口 6c與連接端口 6a連通，出口端口 6d與連接端口 6b連通。另外，控制器20將右旋轉(zhuǎn)的操作信號(hào)輸入，向切換閥12c的電磁操作部輸出閉指令。由此，來自主泵3的壓油通過第3管路33供給至旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)8的工作油入口 8a，來自旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)8的工作油入口 8b的壓油通過第4管路34排出至工作油箱16。其結(jié)果是，將旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)8向右方向旋轉(zhuǎn)操作。
[0055]另一方面，當(dāng)進(jìn)行上述的右旋轉(zhuǎn)的操作，然后未圖示的操作桿成為中立時(shí)，即旋轉(zhuǎn)減速時(shí)，旋轉(zhuǎn)體操作用的控制閥6成為圖1所示的狀態(tài)，連接端口 6a、6b分別與入口端口6c、出口端口 6d阻斷，而中央端口 6T連通。另外，控制器20將旋轉(zhuǎn)中立的操作信號(hào)輸入，向切換閥12c的電磁操作部輸出開指令。由此，從旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)8的工作油入口 8a、8b排出的壓油通過第5管路35和第3副管路38被導(dǎo)入液壓泵馬達(dá)11。由此，液壓泵馬達(dá)11作為液壓馬達(dá)工作，使發(fā)電.電動(dòng)機(jī)9旋轉(zhuǎn)。此時(shí)，控制器20以與旋轉(zhuǎn)方向逆向地產(chǎn)生扭矩的方式對(duì)發(fā)電.電動(dòng)機(jī)9進(jìn)行再生控制，并將其發(fā)電電力蓄積于蓄電機(jī)構(gòu)10。
[0056]當(dāng)能量蓄積機(jī)構(gòu)即蓄電機(jī)構(gòu)10中蓄電有充分的電力時(shí)，在進(jìn)行了基于未圖示的操作桿的右旋轉(zhuǎn)的操作的情況下，通過控制器20進(jìn)行以下的追加能量順序控制。旋轉(zhuǎn)體操作用的控制閥6等的動(dòng)作與上述的右旋轉(zhuǎn)操作時(shí)相同。
[0057]首先，對(duì)輸入至控制器20的蓄電機(jī)構(gòu)10的電力的蓄電量與預(yù)先設(shè)定的設(shè)定值進(jìn)行比較，在輸入值超過了設(shè)定值的情況下，若輸入右旋轉(zhuǎn)的操作信號(hào)，則控制器20向上述切換閥12c的電磁操作部輸出閉指令，向切換閥12d的電磁操作部輸出開指令，向切換閥12e的電磁操作部輸出閉指令。另外，向發(fā)電.電動(dòng)機(jī)9輸出動(dòng)力運(yùn)轉(zhuǎn)指令，使液壓泵馬達(dá)11作為液壓泵工作，使從液壓泵馬達(dá)11排出的壓油經(jīng)由第I副管路36、切換閥12d向第3管路33合流。由此，為進(jìn)行右旋轉(zhuǎn)而附加了追加能量。
[0058]另一方面，控制器20向容量控制裝置3a輸出排出流量減指令，對(duì)主泵3的容量進(jìn)行減少控制，使其僅以與來自液壓泵馬達(dá)11的追加的排出流量相應(yīng)的量減少。該旋轉(zhuǎn)操作中，由于使工作油合流的部位(追加能量的部位)是旋轉(zhuǎn)體操作用的控制閥6與旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)8之間的第3管路33，因此與上述的動(dòng)臂抬升的情況不同地，從液壓泵馬達(dá)11排出的工作油不通過旋轉(zhuǎn)體操作用的控制閥6。因此，不會(huì)產(chǎn)生以基于控制閥通過的工作油的泄漏、壓力損失為原因的能量損失，控制器20使主泵3的排出流量大幅減少液壓泵馬達(dá)11的排出流量以上。
[0059]即，控制器20使右旋轉(zhuǎn)的情況下的主泵3所產(chǎn)生的液壓能量的減少率比動(dòng)臂抬升的情況下的減少率大。這里，主泵3產(chǎn)生的液壓能量的減少率K由下式定義。K = {(無追加能量的情況下主泵3所產(chǎn)生的能量)-(有追加能量的情況下主泵3所產(chǎn)生的能量)}-(液壓泵馬達(dá)11所產(chǎn)生的能量)
[0060]由此，使供給至旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)8的工作油的量不因追加能量的有無而變化，不會(huì)產(chǎn)生操作性的變化。另外，使主泵3所產(chǎn)生的能量減少液壓泵馬達(dá)11所產(chǎn)生的能量以上。其結(jié)果是，驅(qū)動(dòng)源即發(fā)動(dòng)機(jī)I的負(fù)荷減少，因此能夠減少發(fā)動(dòng)機(jī)I的燃料消耗量。
[0061]若進(jìn)行左旋轉(zhuǎn)的操作，則通過向先導(dǎo)操作部(未圖示)供給的先導(dǎo)壓力，旋轉(zhuǎn)體操作用的控制閥6向左方向移動(dòng)而被切換至B位置。由此，入口端口 6c與連接端口 6b連通，出口端口 6d與連接端口 6a連通。另外，控制器20將左旋轉(zhuǎn)的操作信號(hào)輸入，向切換閥12c的電磁操作部輸出閉指令。由此，來自主泵3的壓油通過第4管路34供給至旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)8的工作油入口 8b，來自旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)8的工作油入口 8a的壓油通過第3管路33排出至工作油箱16。其結(jié)果是，將旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)8向左方向旋轉(zhuǎn)操作。
[0062]作為控制器20，當(dāng)在蓄電機(jī)構(gòu)10中蓄電有充分的電力時(shí)，以打開切換閥12e而關(guān)閉切換閥12d的方式進(jìn)行控制。其他的控制方法、以及控制的效果與右旋轉(zhuǎn)的情況相同因而省略詳細(xì)說明。
[0063]接下來，使用圖2以及圖3對(duì)上述的本發(fā)明的工程機(jī)械的第I實(shí)施方式的液壓泵馬達(dá)產(chǎn)生能量與主泵產(chǎn)生能量等的關(guān)系進(jìn)行說明。圖2是表示本發(fā)明的工程機(jī)械的第I實(shí)施方式的動(dòng)臂抬升操作時(shí)的液壓泵馬達(dá)產(chǎn)生能量與主泵產(chǎn)生能量與供給至動(dòng)臂缸的能量之間的關(guān)系的一個(gè)例子的特性圖，圖3是表示本發(fā)明的工程機(jī)械的第I實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)操作時(shí)的液壓泵馬達(dá)產(chǎn)生能量與主泵產(chǎn)生能量與供給至旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)的能量之間的關(guān)系的一個(gè)例子的特性圖。
[0064]圖2以及圖3中，虛線部表示“無追加能量”的特性，表示在蓄電機(jī)構(gòu)10中未蓄電充分的電力，不通過液壓泵馬達(dá)11產(chǎn)生追加能量的情況。實(shí)線部表示“有追加能量”的特性，表示在蓄電機(jī)構(gòu)10中蓄電有充分的電力，通過液壓泵馬達(dá)11產(chǎn)生追加能量的情況。
[0065]在圖2的動(dòng)臂抬升操作中，“有追加能量”的情況下，根據(jù)動(dòng)臂抬升操作通過液壓泵馬達(dá)11產(chǎn)生液壓能量S2 (排出工作油)。同時(shí)，使由主泵3產(chǎn)生的液壓能量M2比“無追加能量”的情況下的能量Ml小。此時(shí)，控制器20以下式成立的方式進(jìn)行控制。
[0066]M2 = Ml — S2
[0067]通過執(zhí)行這樣的控制，“有追加能量”時(shí)供給至動(dòng)臂缸7的能量和“無追加能量”時(shí)供給至動(dòng)臂缸7的能量相同，能夠在追加能量有無時(shí)保證相同的操作性。另外，“有追加能量”的情況下，使主泵3產(chǎn)生的能量減少，驅(qū)動(dòng)源即發(fā)動(dòng)機(jī)I的負(fù)荷減少，因此能夠減少發(fā)動(dòng)機(jī)I的燃料消耗量。
[0068]然而，如上述那樣，在動(dòng)臂抬升的情況下，追加能量通過控制閥4作用于作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)臂缸7，因此存在在控制閥4產(chǎn)生能量損失、無法獲得充分的燃料減少效果的缺憾。因此，在旋轉(zhuǎn)操作的情況下，進(jìn)行以下的控制。
[0069]在圖3的旋轉(zhuǎn)操作中，“有追加能量”的情況下，與動(dòng)臂抬升的情況相同地，根據(jù)旋轉(zhuǎn)操作通過液壓泵馬達(dá)11產(chǎn)生液壓能量S4 (排出工作油)。同時(shí)，使由主泵3產(chǎn)生的液壓能量M4比“無追加能量”的情況下的能量M3小。此時(shí)，控制器20以下式成立的方式進(jìn)行控制。
[0070]M4 = M3 - S4XK
[0071]這里，K表示上述的減少率，根據(jù)工作油通過旋轉(zhuǎn)體操作用的控制閥6時(shí)損失的能量預(yù)先設(shè)定為I以上的值。具體而言，設(shè)為對(duì)進(jìn)入旋轉(zhuǎn)體操作用的控制閥6的工作油的能量(壓力X流量的時(shí)間積分值)除以從旋轉(zhuǎn)體操作用的控制閥6出來的工作油的能量(壓力X流量的時(shí)間積分值)的值。
[0072]例如，在旋轉(zhuǎn)體操作用的控制閥6的效率(=(出來的工作油的能量)+ (進(jìn)入的工作油的能量))為0.8的情況下，減少率K作為1 + 0.8 = 1.25計(jì)算，并設(shè)定為該值。這表示若旋轉(zhuǎn)體操作用的控制閥6的效率惡化(損失大)則增大減少率K。
[0073]另一方面，控制器20向容量控制裝置3a輸出排出流量減指令，對(duì)主泵3的容量進(jìn)行減少控制，使其僅以與來自液壓泵馬達(dá)11的追加的排出流量相應(yīng)的量減少。在該旋轉(zhuǎn)操作中，使工作油合流的部位(追加能量的部位)是旋轉(zhuǎn)體操作用的控制閥6與旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)8之間的第3管路33，因此與上述的動(dòng)臂抬升的情況不同地，從液壓泵馬達(dá)11排出的工作油不通過旋轉(zhuǎn)體操作用的控制閥6。因此，不會(huì)產(chǎn)生以因通過控制閥而導(dǎo)致的工作油的泄漏、壓力損失為原因的能量損失，因此控制器20使主泵3的排出流量大幅減少液壓泵馬達(dá)11的排出流量以上。
[0074]即，控制器20使右旋轉(zhuǎn)的情況下的主泵3所產(chǎn)生的液壓能量的減少率比動(dòng)臂抬升的情況下的減少率大。這里，主泵3所產(chǎn)生的液壓能量的減少率K由下式定義。K = {(無追加能量的情況下主泵3所產(chǎn)生的能量)-(有追加能量的情況下主泵3所產(chǎn)生的能量)}-(液壓泵馬達(dá)11所產(chǎn)生的能量)[0075]換言之，在如動(dòng)臂抬升那樣，追加能量產(chǎn)生機(jī)構(gòu)即液壓泵馬達(dá)11所產(chǎn)生的能量產(chǎn)生較大損失直到對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)即動(dòng)臂缸7進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的情況下，以及如旋轉(zhuǎn)那樣，追加能量產(chǎn)生機(jī)構(gòu)即液壓泵馬達(dá)11所產(chǎn)生的能量產(chǎn)生較小損失直到對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)即旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)8進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的情況下，主泵3所產(chǎn)生的能量的減少率K不同。如旋轉(zhuǎn)那樣，控制器20以損失越小則越增大減少率K的方式進(jìn)行控制。
[0076]另外，在如動(dòng)臂抬升那樣、追加能量的部位是作為流量調(diào)整機(jī)構(gòu)的控制閥4的主泵3側(cè)的情況，以及如旋轉(zhuǎn)那樣、作為流量調(diào)整機(jī)構(gòu)的控制閥4的執(zhí)行機(jī)構(gòu)8側(cè)的情況下，主泵3所產(chǎn)生的能量的減少率K不同。如旋轉(zhuǎn)那樣，控制器20以控制閥4的執(zhí)行機(jī)構(gòu)8側(cè)時(shí)增大減少率K的方式進(jìn)行控制。
[0077]此外，對(duì)進(jìn)入旋轉(zhuǎn)體操作用的控制閥6的工作油的能量除以從旋轉(zhuǎn)體操作用的控制閥6出來的工作油的能量而得到的值具有操作量越小時(shí)變得越大的趨勢(shì)，因此也可以當(dāng)操作量小時(shí)增大減少率K。
[0078]通過這樣，“有追加能量”時(shí)供給至旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)8的能量和“無追加能量”時(shí)供給至旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)8的能量相同，能夠在追加能量有無時(shí)確保相同的操作性。另外，在“有追加能量”的情況下，使主泵3所產(chǎn)生的能量減少，驅(qū)動(dòng)源即發(fā)動(dòng)機(jī)I的負(fù)荷減少，因此能夠減少發(fā)動(dòng)機(jī)I的燃料消耗量。
[0079]如以上那樣，當(dāng)能量蓄積機(jī)構(gòu)即蓄電機(jī)構(gòu)10中蓄電有充分的電力時(shí)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)操作時(shí)，能夠獲得比進(jìn)行動(dòng)臂抬升操作時(shí)大的燃料減少效果。
[0080]根據(jù)上述的本發(fā)明的工程機(jī)械的第I實(shí)施方式，能夠提供一種工程機(jī)械，通過高效地使用回收的能量，能夠減少動(dòng)力源即發(fā)動(dòng)機(jī)I的動(dòng)力從而大幅減少工程機(jī)械整體的燃
量消耗。
[0081]此外，因動(dòng)臂抬升而追加能量的情況下，即使在主泵3和液壓泵馬達(dá)11的流量控制時(shí)產(chǎn)生誤差，由于它們的合計(jì)流量通過動(dòng)臂操作用的控制閥5進(jìn)行調(diào)整，因此供給至動(dòng)臂缸7的流量的誤差小，不會(huì)較大損失操作性。但是，在因旋轉(zhuǎn)操作而追加能量的情況下，液壓泵馬達(dá)11的流量控制的誤差不通過旋轉(zhuǎn)體操作用的控制閥6進(jìn)行調(diào)整，而直接成為供給至旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)8的流量的誤差。但是，由于旋轉(zhuǎn)體的慣性力矩大，因此不會(huì)對(duì)旋轉(zhuǎn)動(dòng)作造成較大影響，不會(huì)較大地?fù)p失操作性。
[0082]另外，在本實(shí)施方式中，對(duì)將動(dòng)臂缸7和旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)8作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的情況進(jìn)行了說明，但并不限定于此。也可以取代動(dòng)臂缸7和旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)8而使用其它的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。但是，對(duì)于從液壓泵馬達(dá)11排出的工作油不通過旋轉(zhuǎn)體操作用的控制閥6而直接供給的執(zhí)行機(jī)構(gòu)(圖1的情況下為旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)8)而言，需要使其為幾乎不受液壓泵馬達(dá)11的流量控制的誤差影響的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，或是能夠允許該誤差所導(dǎo)致的操作性惡化的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
[0083]〈實(shí)施例2>
[0084]以下，使用附圖對(duì)本發(fā)明的工程機(jī)械的第2實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖4是構(gòu)成本發(fā)明的工程機(jī)械的第2實(shí)施方式的電動(dòng).液壓儀器的系統(tǒng)構(gòu)成圖。圖4中，與圖1至圖3所示的附圖標(biāo)記為相同附圖標(biāo)記的部分是相同部分，因而省略其詳細(xì)的說明。
[0085]圖4所示的本發(fā)明的工程機(jī)械的第2實(shí)施方式，大致由與第I實(shí)施方式相同的液壓源和作業(yè)機(jī)等構(gòu)成，但以下的構(gòu)成不同。
[0086]將第I實(shí)施方式的使液壓泵馬達(dá)11所排出的工作油在旋轉(zhuǎn)體操作用的控制閥6與旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)8之間合流的構(gòu)成(切換閥12d、12e及其前后的液壓配管)省略，新設(shè)置了旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)8的旋轉(zhuǎn)軸和將該旋轉(zhuǎn)軸直接或者經(jīng)由齒輪等機(jī)械式地連結(jié)的旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)13 (原動(dòng)機(jī))(追加能量產(chǎn)生機(jī)構(gòu))。
[0087]旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)13根據(jù)來自控制器20的指令，執(zhí)行使用蓄電機(jī)構(gòu)10的電力產(chǎn)生扭矩的動(dòng)力運(yùn)轉(zhuǎn)控制。旋轉(zhuǎn)體被旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)8和旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)13的合計(jì)扭矩驅(qū)動(dòng)。換言之,旋轉(zhuǎn)體被旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)13與旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)8連結(jié)而成的復(fù)合執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)。
[0088]接下來，對(duì)上述本發(fā)明的工程機(jī)械的第2實(shí)施方式的動(dòng)作進(jìn)行說明。首先，動(dòng)臂抬升、動(dòng)臂下降、旋轉(zhuǎn)減速時(shí)控制器20所執(zhí)行的控制，除了向省略的切換閥12d、12e的指令等以外與上述的第I實(shí)施方式大致相同。
[0089]然而，當(dāng)在能量蓄積機(jī)構(gòu)即蓄電機(jī)構(gòu)10中蓄電有充分的電力時(shí)，在進(jìn)行了基于未圖示的操作桿的右旋轉(zhuǎn)或者左旋轉(zhuǎn)的操作的情況下，通過控制器20，進(jìn)行以下的追加能量順序控制。旋轉(zhuǎn)體操作用的控制閥6等的動(dòng)作與上述的第I實(shí)施方式相同。
[0090]首先，對(duì)輸入至控制器20的蓄電機(jī)構(gòu)10的電力的蓄電量與預(yù)先設(shè)定的設(shè)定值進(jìn)行比較，在輸入值超過了設(shè)定值的情況下，若輸入右旋轉(zhuǎn)或者左旋轉(zhuǎn)的操作信號(hào)，則控制器20向上述切換閥12c的電磁操作部輸出閉指令，向旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)13輸出動(dòng)力運(yùn)轉(zhuǎn)指令，因此旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)13輔助旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)8而使旋轉(zhuǎn)體驅(qū)動(dòng)的扭矩增加。由此，為了進(jìn)行右旋轉(zhuǎn)或者左旋轉(zhuǎn)而附加追加能量。該追加能量能夠通過對(duì)檢測(cè)到的旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)13的扭矩與轉(zhuǎn)速的積進(jìn)行時(shí)間積分而求出。
[0091]另一方面，控制器20以使與從旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)13對(duì)旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)8追加的能量相應(yīng)的量減少的方式，向容量控制裝置3a輸出排出流量減指令，對(duì)主泵3的容量進(jìn)行減少控制。在該旋轉(zhuǎn)體的操作中，由旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)13產(chǎn)生的能量直接作用于旋轉(zhuǎn)體。因此，不會(huì)出現(xiàn)上述的動(dòng)臂抬升的液壓泵馬達(dá)11所產(chǎn)生的能量因控制閥而損失的情況，控制器20使由主泵3產(chǎn)生的能量大幅減少由旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)13產(chǎn)生的能量以上。
[0092]由此，不使驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)體的能量變化，不產(chǎn)生操作性的變化。另外，使主泵3所產(chǎn)生的能量減少旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)13所產(chǎn)生的能量以上。其結(jié)果是，驅(qū)動(dòng)源即發(fā)動(dòng)機(jī)I的負(fù)荷減少，因此能夠大幅減少發(fā)動(dòng)機(jī)I的燃料消耗量。
[0093]在能量蓄積機(jī)構(gòu)即蓄電機(jī)構(gòu)10中蓄電有充分的電力的狀態(tài)下，作為控制器20，當(dāng)旋轉(zhuǎn)體驅(qū)動(dòng)時(shí)，進(jìn)行基于旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)13的追加能量順序控制，當(dāng)動(dòng)臂驅(qū)動(dòng)時(shí),進(jìn)行使上述液壓泵馬達(dá)11作為液壓泵工作的追加能量順序控制。在對(duì)動(dòng)臂和旋轉(zhuǎn)體同時(shí)驅(qū)動(dòng)的情況下，進(jìn)行基于旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)13的追加能量順序控制和使液壓泵馬達(dá)11作為液壓泵工作的追加能量順序控制。
[0094]接下來，使用圖5對(duì)上述本發(fā)明的工程機(jī)械的第2實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生能量與主泵產(chǎn)生能量等與旋轉(zhuǎn)體驅(qū)動(dòng)能量之間的關(guān)系進(jìn)行說明。圖5是表示本發(fā)明的工程機(jī)械的第2實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)操作時(shí)的旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生能量與主泵產(chǎn)生能量與旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)以及旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)的合計(jì)能量之間的關(guān)系的一個(gè)例子的特性圖。在圖5中，與圖1至圖4所示的附圖標(biāo)記為相同附圖標(biāo)記的部分是相同部分，因此省略其詳細(xì)的說明。
[0095]圖5中，虛線部表示“無追加能量”的特性，表示在蓄電機(jī)構(gòu)10中未蓄電充分的電力，不通過旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)13產(chǎn)生追加能量的情況。實(shí)線部表示“有追加能量”的特性,表示在蓄電機(jī)構(gòu)10中蓄電有充分的電力，通過旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)13產(chǎn)生追加能量的情況。[0096]在圖5的旋轉(zhuǎn)操作中，在“有追加能量”的情況下，根據(jù)旋轉(zhuǎn)操作通過旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)13產(chǎn)生能量S6 (產(chǎn)生扭矩)。同時(shí)，使由主泵3產(chǎn)生的液壓能量M6比“無追加能量”的情況下的能量M5小。此時(shí)，控制器20以下式成立的方式進(jìn)行控制。
[0097]M6 = M5 - S6XK
[0098]這里，K表示上述的減少率，根據(jù)工作油通過旋轉(zhuǎn)體操作用的控制閥6時(shí)損失的能量預(yù)先設(shè)定為I以上的值。具體而言，設(shè)為對(duì)進(jìn)入旋轉(zhuǎn)體操作用的控制閥6的工作油的能量(壓力X流量的時(shí)間積分值)除以旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)所產(chǎn)生的能量(扭矩X角速度的時(shí)間積分值)的值。
[0099]例如，在旋轉(zhuǎn)體操作用的控制閥6的效率(=(出來的工作油的能量)+ (進(jìn)入的工作油的能量))為0.8，旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)8的效率(=(產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)能量)+ (進(jìn)入的工作油的能量))為0.9的情況下，減少率K作為I + (0.8X0.9) N 1.39計(jì)算，并設(shè)定為該值。
[0100]另外，在旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)13與旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)8之間設(shè)有齒輪，在旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)13輸出的能量的一部分因該齒輪而損失的情況下，減少率K以其相應(yīng)的量減小。
[0101]例如，在旋轉(zhuǎn)體操作用的控制閥6的效率為0.8，旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)8的效率為0.9，旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)13的齒輪的效率為0.9的情況下，減少率K作為0.9 + (0.8X0.9)= 1.25計(jì)算，并設(shè)定為該值。
[0102]此外，對(duì)進(jìn)入旋轉(zhuǎn)體操作用的控制閥6的工作油的能量除以旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)8所產(chǎn)生的能量而得到的值具有操作量越小時(shí)越大的趨勢(shì)，因此也可以在操作量小時(shí)增大減少率K的方式進(jìn)行控制。
[0103]另外，對(duì)進(jìn)入旋轉(zhuǎn)體操作用的控制閥6的工作油的能量除以旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)8所產(chǎn)生的能量而得到的值，在通過旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)8的進(jìn)口節(jié)流側(cè)的未圖示的安全閥泄壓時(shí)變大，因此也可以以旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)8的進(jìn)口節(jié)流壓超過預(yù)先設(shè)定的閾值時(shí)增大減少率K的方式進(jìn)行控制。
[0104]并且，一般來說與液壓泵相比，電動(dòng)機(jī)使輸出增減時(shí)的響應(yīng)快，因此即使使旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)13的輸出急劇增減，也無法與之相應(yīng)地增減主泵3的輸出。由此，也可以僅以主泵3的輸出的增減的響應(yīng)延遲的量，使旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)13的輸出的增減變緩地進(jìn)行控制。
[0105]通過這樣，“有追加能量”時(shí)施加于旋轉(zhuǎn)體的能量和“無追加能量”時(shí)施加于旋轉(zhuǎn)體的能量相同，能夠在追加能量有無時(shí)確保相同的操作性。另外，在“有追加能量”的情況下，使主泵3所產(chǎn)生的能量減少，驅(qū)動(dòng)源即發(fā)動(dòng)機(jī)I的負(fù)荷減少，因此能夠減少發(fā)動(dòng)機(jī)I的燃料消耗量。
[0106]如以上那樣，當(dāng)在能量蓄積機(jī)構(gòu)即蓄電機(jī)構(gòu)10中蓄電有充分的電力時(shí)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)操作時(shí)，能夠獲得比進(jìn)行動(dòng)臂抬升操作時(shí)大的燃料減少效果。
[0107]根據(jù)上述的本發(fā)明的工程機(jī)械的第2實(shí)施方式，能夠獲得與上述第I實(shí)施方式相同的效果。
[0108]此外，一般地電動(dòng)機(jī)能夠以比液壓泵高的精度對(duì)產(chǎn)生的能量進(jìn)行控制，因此不會(huì)存在大幅損失旋轉(zhuǎn)動(dòng)作的操作性的情況。
[0109]另外，在本實(shí)施方式中，對(duì)將動(dòng)臂缸7和旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)8作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的情況進(jìn)行了說明，但并不限定于此。也可以取代動(dòng)臂缸7使用其它的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，通過電動(dòng)機(jī)追加能量的執(zhí)行機(jī)構(gòu)也可以為旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)以外的機(jī)構(gòu)。[0110]附圖標(biāo)記的說明
[0111]I發(fā)動(dòng)機(jī)
[0112]2燃料箱
[0113]3 主泵
[0114]4控制閥(流量調(diào)整機(jī)構(gòu))
[0115]5動(dòng)臂操作用的控制閥
[0116]6旋轉(zhuǎn)體操作用的控制閥
[0117]7動(dòng)臂缸
[0118]8旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)
[0119]9發(fā)電.電動(dòng)機(jī)(原動(dòng)機(jī))
[0120]10蓄電機(jī)構(gòu)(能量蓄積機(jī)構(gòu))
[0121]11液壓泵馬達(dá)
[0122]12切換閥
[0123]13旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)(原動(dòng)機(jī))
[0124]14安全閥
[0125]15安全閥
[0126]16工作油箱
[0127]20控制器(控制機(jī)構(gòu))
[0128]30主管路
[0129]36第I副管路
[0130]37第2副管路
[0131]38第3副管路
【權(quán)利要求】
1.一種工程機(jī)械，其具備:2個(gè)以上的執(zhí)行機(jī)構(gòu)(7、8);產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)(7、8)的液壓能量的主泵(3);設(shè)置于所述主泵(3)與所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)(7、8)之間的流量調(diào)整機(jī)構(gòu)(4);追加能量產(chǎn)生機(jī)構(gòu)(11)，其產(chǎn)生能量，該能量用于追加于所述液壓能量；當(dāng)通過所述追加能量產(chǎn)生機(jī)構(gòu)(11)產(chǎn)生能量時(shí)，使所述主泵(3)所產(chǎn)生的液壓能量減少的控制機(jī)構(gòu)(20)，其特征在于， 還具備切換機(jī)構(gòu)(12d、12eU2f),其根據(jù)所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)(7、8)而選擇性地切換將來自所述追加能量產(chǎn)生機(jī)構(gòu)(11)的所述能量進(jìn)行追加的部位， 所述控制機(jī)構(gòu)(20)根據(jù)追加所述能量的所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)(7、8)，對(duì)所述主泵(3)所產(chǎn)生的液壓能量的減少率進(jìn)行變更控制。
2.如權(quán)利要求1所述的工程機(jī)械，其特征在于， 所述切換機(jī)構(gòu)(12d、12eU2f)根據(jù)追加所述能量的所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)(7、8)，以相比于所述流量調(diào)整機(jī)構(gòu)(4)向所述主泵(3)側(cè)供給、或者相比于所述流量調(diào)整機(jī)構(gòu)(4)向所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)(7、8)側(cè)供給的方式對(duì)追加所述能量的部位進(jìn)行切換。
3.如權(quán)利要求1或2所述的工程機(jī)械，其特征在于， 所述追加能量產(chǎn)生機(jī)構(gòu)具備:能量蓄積機(jī)構(gòu)(10);通過蓄積于所述能量蓄積機(jī)構(gòu)的能量而進(jìn)行動(dòng)作的原動(dòng)機(jī)(9);通過所述原動(dòng)機(jī)(9)而被驅(qū)動(dòng)的液壓泵(11)。
4.如權(quán)利要求1所述的工程機(jī)械，其特征在于， 所述切換機(jī)構(gòu)根據(jù)追加所述能量的所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以相比于所述流量調(diào)整機(jī)構(gòu)(4)向所述主泵(3)側(cè)或者所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)(8)直接作用的方式對(duì)追加所述能量的部位進(jìn)行切換。
5.如權(quán)利要求1或4所述的工程機(jī)械，其特征在于， 所述追加能量產(chǎn)生機(jī)構(gòu)具備:能量蓄積機(jī)構(gòu)(10);通過蓄積于所述能量蓄積機(jī)構(gòu)(10)的能量而進(jìn)行動(dòng)作的原動(dòng)機(jī)(9、13)，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)(7、8)的至少一個(gè)是與至少一個(gè)所述原動(dòng)機(jī)(9、13 )連結(jié)的復(fù)合執(zhí)行機(jī)構(gòu)(8、13 )。
6.如權(quán)利要求5所述的工程機(jī)械，其特征在于， 所述追加能量產(chǎn)生機(jī)構(gòu)能夠以下述方式進(jìn)行控制:使由構(gòu)成所述復(fù)合執(zhí)行機(jī)構(gòu)(8、13)的所述原動(dòng)機(jī)(13)所產(chǎn)生的能量的增減的變化速度與所述主泵(3)的輸出的增減的響應(yīng)延遲相符。
7.如權(quán)利要求1所述的工程機(jī)械，其特征在于， 所述控制機(jī)構(gòu)(20 )以下述方式對(duì)所述主泵(3 )進(jìn)行控制:所述追加能量產(chǎn)生機(jī)構(gòu)(11)所產(chǎn)生的能量直至驅(qū)動(dòng)所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)(7、8)時(shí)所產(chǎn)生的損失越小，越使所述主泵(3)所產(chǎn)生的能量的減少率增大。
8.如權(quán)利要求7所述的工程機(jī)械，其特征在于， 所述控制機(jī)構(gòu)(20)以下述方式對(duì)所述主泵(3)進(jìn)行控制:追加能量的部位為相比于所述流量調(diào)整機(jī)構(gòu)(4)位于所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)(7、8)側(cè)時(shí),與追加能量的部位為相比于所述流量調(diào)整機(jī)構(gòu)(4)位于所述主泵(3)側(cè)時(shí)相比，增大所述主泵(3)所產(chǎn)生的能量的減少率。
【文檔編號(hào)】F15B21/14GK103703258SQ201280036594
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2012年6月1日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月25日
【發(fā)明者】井村進(jìn)也, 佐竹英敏, 石川廣二, 土方圣二, 大木孝利, 西川真司 申請(qǐng)人:日立建機(jī)株式會(huì)社