工程機械的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及例如液壓挖掘機等工程機械，尤其涉及具有通過來自流體壓力驅(qū)動裝置的返回流體而驅(qū)動的流體壓力馬達(dá)的工程機械。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，在這種液壓挖掘機等工程機械中，以節(jié)能化(低油耗化)、降低從發(fā)動機排出的對環(huán)境具有負(fù)擔(dān)的廢氣(例如二氧化碳、氮氧化物、顆粒狀物質(zhì)等)的量為目的，提出有在發(fā)動機的基礎(chǔ)上還將電動發(fā)電機作為動力源的所謂混合動力式的工程機械。
[0003]而且，在專利文獻I中公開了與這種混合動力式的工程機械有關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)。在該專利文獻I中，通過發(fā)動機使液壓栗驅(qū)動，通過從該液壓栗排出的液壓油使液壓缸驅(qū)動，并通過從該液壓缸排出的液壓油使再生用發(fā)電機驅(qū)動。即，通過從液壓缸排出的液壓油所具有的能量使再生用發(fā)電機驅(qū)動，并通過利用該再生用發(fā)電機的驅(qū)動而發(fā)電產(chǎn)生的電力使電動發(fā)電機驅(qū)動，從而輔助發(fā)動機并利用于液壓栗的驅(qū)動，或者將由再生用發(fā)電機發(fā)電產(chǎn)生的電力供給至蓄電池以對其充電而進行再利用。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1:日本專利第4396906號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明所要解決的問題
[0008]上述的專利文獻I所公開的現(xiàn)有技術(shù)中，通過從液壓缸向工作油箱返回的工作油使再生用發(fā)電機驅(qū)動而發(fā)電，并將通過該再生用發(fā)電機的驅(qū)動而產(chǎn)生的電力供給至電動發(fā)電機或者供給至蓄電器而進行再利用。即，在該專利文獻I中，將由再生用發(fā)電機發(fā)電產(chǎn)生的電力的供給對象切換成電動發(fā)電機和蓄電器中的某一個。
[0009]因此，在將通過該再生用發(fā)電機的驅(qū)動而產(chǎn)生的電力供給至電動發(fā)電機來輔助發(fā)動機的情況下，需要恰當(dāng)?shù)乜刂葡蛟撾妱影l(fā)電機供給的電力的供給量，在向該電動發(fā)電機供給的電力的供給量過多的情況等下，被輔助的發(fā)動機有可能超速運轉(zhuǎn)(overrevolut1n)。另外，在將通過該再生用發(fā)電機的驅(qū)動而產(chǎn)生的電力供給至蓄電器來對其充電的情況下，由于使充電于該蓄電器的電力放電來進行利用，所以伴隨著因放電而產(chǎn)生的電力損失，難以高效地利用從液壓缸排出的液壓油的能量。
[0010]本發(fā)明是鑒于上述的現(xiàn)有技術(shù)中的實際情況而提出的，其目的在于提供一種能夠更高效地利用來自流體壓力驅(qū)動裝置的返回流體的能量的工程機械。
[0011]用于解決問題的手段
[0012]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的特征在于，具有:驅(qū)動源；流體壓力栗，其通過所述驅(qū)動源而驅(qū)動；流體壓力驅(qū)動裝置，其通過從所述流體壓力栗排出的流體而驅(qū)動；排出壓力檢測裝置，其檢測來自所述流體壓力栗的排出壓力；流體壓力馬達(dá)，其通過來自所述流體壓力驅(qū)動裝置的返回流體而驅(qū)動；至少一個以上的流量檢測裝置，其檢測來自所述流體壓力驅(qū)動裝置的返回流體的流量；流量控制裝置，其控制向所述流體壓力馬達(dá)流入的流體的流量；控制裝置，其基于由所述排出壓力檢測裝置檢測出的排出壓力和由所述流量檢測裝置檢測出的流量，來控制所述流量控制裝置；發(fā)電機，其通過所述流體壓力馬達(dá)的動力而驅(qū)動來進行發(fā)電；和電動發(fā)電機，其通過從所述發(fā)電機供給的電力來輔助所述驅(qū)動源的驅(qū)動。
[0013]在這樣構(gòu)成的本發(fā)明中，控制裝置通過排出壓力檢測裝置來檢測來自流體壓力栗的排出壓力，并且通過流量檢測裝置來檢測來自流體壓力驅(qū)動裝置的返回流體的流量，根據(jù)由排出壓力檢測裝置檢測出的排出壓力和由流量檢測裝置檢測出的流體的流量，來控制流量控制裝置，從而控制向流體壓力馬達(dá)流入的流體的流量。由此，通過根據(jù)流體壓力栗的排出壓力和來自流體壓力驅(qū)動裝置的返回流體的流量來控制向流體壓力馬達(dá)流入的流體的流量，能夠與工程機械的動作相應(yīng)地恰當(dāng)?shù)乩脕碜粤黧w壓力驅(qū)動裝置的返回流體的能量來作為再生動力，因此，能夠更高效地利用來自流體壓力驅(qū)動裝置的返回流體的能量。
[0014]另外，本發(fā)明的特征在于，在上述發(fā)明中，所述控制裝置具有:能量運算部，其基于由所述流量檢測裝置檢測出的流體的流量來運算所述返回流體的能量；栗輸出運算部，其基于來自所述排出壓力檢測裝置的檢測值來運算從所述流體壓力栗輸出的所述流體壓力栗的輸出；和再生控制運算部，其根據(jù)由所述栗輸出運算部運算出的所述流體壓力栗的輸出與由所述能量運算部運算出的能量之間的差值和預(yù)先設(shè)定的規(guī)定的第I閾值之間的比較來運算控制所述流量控制裝置的指令信號。
[0015]在這樣構(gòu)成的本發(fā)明中，由于控制裝置具有再生控制運算部，再生控制運算部將由運算返回流體的能量的能量運算部運算出的能量即再生動力與由基于從流體壓力栗輸出的流體壓力栗的輸出進行運算的栗輸出運算部運算出的流體壓力栗的輸出之間的差值和第I閾值進行比較，并基于該比較結(jié)果來控制流量控制裝置，所以能夠與工程機械的動作相應(yīng)地恰當(dāng)?shù)乜刂葡蛄黧w壓力馬達(dá)的返回流體。
[0016]另外，本發(fā)明的特征在于，在上述發(fā)明中，所述控制裝置在由所述栗輸出運算部運算出的所述流體壓力栗的輸出與由所述能量運算部運算出的能量之間的差值大于所述第I閾值的情況下，基于由所述再生控制運算部運算出的指令信號，以使來自所述流體壓力驅(qū)動裝置的返回流體全部流入至所述流體壓力馬達(dá)的方式控制所述流量控制裝置，并將由所述發(fā)電機發(fā)電產(chǎn)生的電力供給至所述電動發(fā)電機。
[0017]在這樣構(gòu)成的本發(fā)明中，在由栗輸出負(fù)荷運算部運算出的栗輸出與由能量運算部運算出的能量即再生動力之間的差值大于規(guī)定的第I閾值的情況下，以使來自流體壓力驅(qū)動裝置的返回流體全部流入至流體壓力馬達(dá)的方式控制流量控制裝置，并將由發(fā)電機發(fā)電產(chǎn)生的電力供給電動發(fā)電機。即，在能夠?qū)碜粤黧w壓力驅(qū)動裝置的返回流體的能量利用于驅(qū)動驅(qū)動源的輔助的情況下，能夠?qū)碜栽摿黧w壓力驅(qū)動裝置的返回流體的能量優(yōu)先利用于驅(qū)動源的驅(qū)動的輔助。
[0018]另外，本發(fā)明的特征在于，在上述發(fā)明中，具有蓄電裝置，所述蓄電裝置與所述電動發(fā)電機及所述發(fā)電機電連接，被供給由所述發(fā)電機發(fā)電產(chǎn)生的電力來進行蓄電，所述控制裝置具有對所述蓄電裝置的蓄電余量進行運算的蓄電余量運算部，在由所述栗輸出運算部運算出的所述流體壓力栗的輸出與由所述能量運算部運算出的能量之間的差值小于所述第I閾值、且由所述蓄電余量運算部運算出的蓄電余量低于規(guī)定的設(shè)定值的情況下，基于由所述再生控制運算部運算出的指令信號，以使來自所述流體壓力驅(qū)動裝置的返回流體全部流入至所述流體壓力馬達(dá)的方式控制所述流量控制裝置，將由所述發(fā)電機發(fā)電產(chǎn)生的電力中的與由所述栗輸出運算部運算出的所述流體壓力栗的輸出相應(yīng)的電力供給至所述電動發(fā)電機，并將余下的電力供給至所述蓄電裝置。
[0019]在這樣構(gòu)成的本發(fā)明中，在由栗輸出運算部運算出的栗輸出與由能量運算部運算出的能量之間的差值小于第I閾值、且由蓄電余量運算部運算出的蓄電余量低于規(guī)定的設(shè)定值的情況下，以使來自流體壓力驅(qū)動裝置的返回流體全部流入至流體壓力馬達(dá)的方式控制流量控制裝置。而且，將由發(fā)電機發(fā)電產(chǎn)生的電力中的與由栗輸出運算部運算出的栗輸出相應(yīng)的電力供給至電動發(fā)電機，并將余下的電力供給至蓄電裝置。其結(jié)果為，能夠?qū)碜粤黧w壓力驅(qū)動裝置的返回流體的能量優(yōu)先利用于基于電動發(fā)電機對驅(qū)動源的驅(qū)動的輔助，將沒有向該電動發(fā)電機供給的余下的電力供給至蓄電裝置使其蓄電，因此，能夠更有效地利用來自流體壓力驅(qū)動裝置的返回流體的能量。
[0020]另外，本發(fā)明的特征在于，在上述發(fā)明中，具有蓄電裝置，所述蓄電裝置與所述電動發(fā)電機及所述發(fā)電機電連接，被供給由所述發(fā)電機發(fā)電產(chǎn)生的電力來進行蓄電，所述控制裝置在由所述栗輸出運算部運算出的所述流體壓力栗的輸出與由所述能量運算部運算出的能量之間的差值小于所述第I閾值、且由所述蓄電余量運算部運算出的蓄電余量高于所述設(shè)定值的情況下，基于由所述再生控制運算部運算出的指令信號，以使由所述發(fā)電機發(fā)電產(chǎn)生的電力成為與由所述栗輸出運算部運算出的所述流體壓力栗的輸出量相當(dāng)?shù)膭恿σ韵碌姆绞?，通過所述流量控制裝置控制向所述流體壓力馬達(dá)流入的流體的流量，并將由所述發(fā)電機發(fā)電產(chǎn)生的電力供給至所述電動發(fā)電機。
[0021]在這樣構(gòu)成的本發(fā)明中，在由栗輸出運算部運算出的栗輸出與由能量運算部運算出的能量之間的差值小于第I閾值、且由蓄電余量運算部運算出的蓄電余量高于設(shè)定值的情況下，以使由發(fā)電機發(fā)電產(chǎn)生的電力成為與由栗輸出運算部運算出的栗輸出量相當(dāng)?shù)膭恿σ韵碌姆绞?，通過流量控制裝置控制向流體壓力馬達(dá)流入的流體的流量，并將由發(fā)電機發(fā)電產(chǎn)生的電力全部供給至電動發(fā)電機。即，由于能夠?qū)⒒陔妱影l(fā)電機對驅(qū)動源的驅(qū)動的輔助量設(shè)為由栗輸出運算部運算出的栗輸出以下，所以能夠抑制對該驅(qū)動源的過度輔助。
[0022]另外，本發(fā)明的特征在于，在上述發(fā)明中，所述控制裝置在從所述蓄電裝置向所述電動發(fā)電機供給電力的狀態(tài)下，且在來自所述流體壓力驅(qū)動裝置的返回流體流入至所述流體壓力馬達(dá)的情況下，與由所述能量運算部運算出的能量相應(yīng)地，控制從所述蓄電裝置向所述電動發(fā)電機供給的電力。
[0023]在這樣構(gòu)成的本發(fā)明中，在從蓄電裝置向電動發(fā)電機供給電力的狀態(tài)下，且在來自流體壓力驅(qū)動裝置的返回流體流入至流體壓力馬達(dá)的情況下，與由能量運算部運算出的能量相應(yīng)地，控制從蓄電裝置向電動發(fā)電機供給的電力。其結(jié)果為，由于能夠與來自流體壓力驅(qū)動裝置的返回流體的能量對應(yīng)地恰當(dāng)?shù)匾种茝男铍娧b置向電動發(fā)電機供給的電力的供給量，所以能夠防止該蓄電裝置隨著充放電而發(fā)生的劣化。
[0024]另外，本發(fā)明的特征在于，在上述發(fā)明中，具有蓄電裝置，所述蓄電裝置與所述電動發(fā)電機及所述發(fā)電機電連接，被供給由所述發(fā)電機發(fā)電產(chǎn)生的電力來進行蓄電，所述驅(qū)動源為發(fā)動機，所述控制裝置具有對所述蓄電裝置的蓄電余量進行運算的蓄電余量運算部，根據(jù)所述發(fā)動機的轉(zhuǎn)速來控制所述發(fā)動機的動力，在將由所述發(fā)電機發(fā)電產(chǎn)生的電力供給至所述電動發(fā)電機的狀態(tài)下，在所述發(fā)動機的轉(zhuǎn)速成為規(guī)定的第2閾值以上的情況下，停止向所述電動發(fā)電機供給電力，并且在由所述蓄電余量運算部運算出的蓄電余量低于規(guī)定的設(shè)定值的情況下，基于由所述再生控制運算部運算出的指令信號，以使來自所述流體壓力驅(qū)動裝置的返回流體向所述流體壓力馬達(dá)的流入停止的方式控制所述流量控制
目.ο
[0025]在這樣構(gòu)成的本發(fā)明中，在將由發(fā)電機發(fā)電產(chǎn)生的電力供給至電動發(fā)電機的狀態(tài)下，且在發(fā)動機的轉(zhuǎn)速成為第2閾值以上的情況下，停止向電動發(fā)電機供電力。因此，能夠防止在將由發(fā)電機發(fā)電產(chǎn)生的電力供給至電動發(fā)電機來輔助發(fā)動機的驅(qū)動的狀態(tài)下，該發(fā)動機的轉(zhuǎn)速上升過高的情況下可能產(chǎn)生的破損等。另外，同時，在由蓄電余量運算部運算出的蓄電余量低于規(guī)定的設(shè)定值的情況下，基于由再生控制運算部運算出的指令信號，以使來自流體壓力驅(qū)動裝置的返回流體向流體壓力馬達(dá)的流入停止的方式控制流量控制裝置，從而停止向蓄電裝置供給電力。由此，能夠恰當(dāng)?shù)赝Ｖ菇?jīng)由蓄電裝置向電動發(fā)電機的電力供給，從而能夠防止在發(fā)動機的轉(zhuǎn)速上升過高的情況下可能產(chǎn)生的破損等。
[0026]另外，本發(fā)明的特征在于，在上述發(fā)明中，所述驅(qū)動源為發(fā)動機，所述控制裝置預(yù)先存儲由針對所述發(fā)動機的動力的效率特性，根據(jù)該效率特性對所述發(fā)動機的目標(biāo)轉(zhuǎn)速進行運算，在將由所述發(fā)電機發(fā)電產(chǎn)生的電力供給至所述電動發(fā)電機的狀態(tài)下，基于由所述栗輸出運算部運算出的栗輸出和由所述能量運算部運算出的再生動力，來計算所述發(fā)動機的動力的修正值，并基于所述發(fā)動機的動力的修正值來修正所述發(fā)動機的目標(biāo)轉(zhuǎn)速。
[0027]在這樣構(gòu)成的本發(fā)明中，根據(jù)針對發(fā)動機的動力的效率特性對發(fā)動機的目標(biāo)轉(zhuǎn)速進行運算。在將由發(fā)電機發(fā)電產(chǎn)生的電力供給至電動發(fā)電機的狀態(tài)下，基于由栗輸出運算部運算出的栗輸出和由能量運算部運算出的再生動力，來計算發(fā)動機的動力的修正值，并基于發(fā)動機的動力的修正值來修正發(fā)動機的目標(biāo)轉(zhuǎn)速。其結(jié)果為，在修正發(fā)動機的動力時，能夠根據(jù)針對該發(fā)動機的動力的效率特性，將效率高的發(fā)動機轉(zhuǎn)速設(shè)為目標(biāo)轉(zhuǎn)速。由此，能夠適當(dāng)?shù)亟档驮摪l(fā)動機的燃料消耗量。
[0028]發(fā)明效果
[0029]本發(fā)明為如下結(jié)構(gòu):基于由排出壓力檢測裝置檢測出的流體壓力栗的排出壓力和由流量檢測裝置檢測出的來自流體壓力驅(qū)動裝置的返回流體的流量來控制流量控制裝置，從而控制向流體壓力馬達(dá)流入的流體的流量。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，本發(fā)明根據(jù)流體壓力栗的排出壓力和來自流體壓力驅(qū)動裝置的返回流體的流量，控制向流體壓力馬達(dá)