工程机械的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及例如液压挖掘机等工程机械，尤其涉及具有通过来自流体压力驱动装置的返回流体而驱动的流体压力马达的工程机械。
【背景技术】
[0002]近年来，在这种液压挖掘机等工程机械中，以节能化(低油耗化)、降低从发动机排出的对环境具有负担的废气(例如二氧化碳、氮氧化物、颗粒状物质等)的量为目的，提出有在发动机的基础上还将电动发电机作为动力源的所谓混合动力式的工程机械。
[0003]而且，在专利文献I中公开了与这种混合动力式的工程机械有关的现有技术。在该专利文献I中，通过发动机使液压栗驱动，通过从该液压栗排出的液压油使液压缸驱动，并通过从该液压缸排出的液压油使再生用发电机驱动。即，通过从液压缸排出的液压油所具有的能量使再生用发电机驱动，并通过利用该再生用发电机的驱动而发电产生的电力使电动发电机驱动，从而辅助发动机并利用于液压栗的驱动，或者将由再生用发电机发电产生的电力供给至蓄电池以对其充电而进行再利用。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本专利第4396906号公报
【发明内容】
[0007]发明所要解决的问题
[0008]上述的专利文献I所公开的现有技术中，通过从液压缸向工作油箱返回的工作油使再生用发电机驱动而发电，并将通过该再生用发电机的驱动而产生的电力供给至电动发电机或者供给至蓄电器而进行再利用。即，在该专利文献I中，将由再生用发电机发电产生的电力的供给对象切换成电动发电机和蓄电器中的某一个。
[0009]因此，在将通过该再生用发电机的驱动而产生的电力供给至电动发电机来辅助发动机的情况下，需要恰当地控制向该电动发电机供给的电力的供给量，在向该电动发电机供给的电力的供给量过多的情况等下，被辅助的发动机有可能超速运转(overrevolut1n)。另外，在将通过该再生用发电机的驱动而产生的电力供给至蓄电器来对其充电的情况下，由于使充电于该蓄电器的电力放电来进行利用，所以伴随着因放电而产生的电力损失，难以高效地利用从液压缸排出的液压油的能量。
[0010]本发明是鉴于上述的现有技术中的实际情况而提出的，其目的在于提供一种能够更高效地利用来自流体压力驱动装置的返回流体的能量的工程机械。
[0011]用于解决问题的手段
[0012]为了实现上述目的，本发明的特征在于，具有:驱动源；流体压力栗，其通过所述驱动源而驱动；流体压力驱动装置，其通过从所述流体压力栗排出的流体而驱动；排出压力检测装置，其检测来自所述流体压力栗的排出压力；流体压力马达，其通过来自所述流体压力驱动装置的返回流体而驱动；至少一个以上的流量检测装置，其检测来自所述流体压力驱动装置的返回流体的流量；流量控制装置，其控制向所述流体压力马达流入的流体的流量；控制装置，其基于由所述排出压力检测装置检测出的排出压力和由所述流量检测装置检测出的流量，来控制所述流量控制装置；发电机，其通过所述流体压力马达的动力而驱动来进行发电；和电动发电机，其通过从所述发电机供给的电力来辅助所述驱动源的驱动。
[0013]在这样构成的本发明中，控制装置通过排出压力检测装置来检测来自流体压力栗的排出压力，并且通过流量检测装置来检测来自流体压力驱动装置的返回流体的流量，根据由排出压力检测装置检测出的排出压力和由流量检测装置检测出的流体的流量，来控制流量控制装置，从而控制向流体压力马达流入的流体的流量。由此，通过根据流体压力栗的排出压力和来自流体压力驱动装置的返回流体的流量来控制向流体压力马达流入的流体的流量，能够与工程机械的动作相应地恰当地利用来自流体压力驱动装置的返回流体的能量来作为再生动力，因此，能够更高效地利用来自流体压力驱动装置的返回流体的能量。
[0014]另外，本发明的特征在于，在上述发明中，所述控制装置具有:能量运算部，其基于由所述流量检测装置检测出的流体的流量来运算所述返回流体的能量；栗输出运算部，其基于来自所述排出压力检测装置的检测值来运算从所述流体压力栗输出的所述流体压力栗的输出；和再生控制运算部，其根据由所述栗输出运算部运算出的所述流体压力栗的输出与由所述能量运算部运算出的能量之间的差值和预先设定的规定的第I阈值之间的比较来运算控制所述流量控制装置的指令信号。
[0015]在这样构成的本发明中，由于控制装置具有再生控制运算部，再生控制运算部将由运算返回流体的能量的能量运算部运算出的能量即再生动力与由基于从流体压力栗输出的流体压力栗的输出进行运算的栗输出运算部运算出的流体压力栗的输出之间的差值和第I阈值进行比较，并基于该比较结果来控制流量控制装置，所以能够与工程机械的动作相应地恰当地控制向流体压力马达的返回流体。
[0016]另外，本发明的特征在于，在上述发明中，所述控制装置在由所述栗输出运算部运算出的所述流体压力栗的输出与由所述能量运算部运算出的能量之间的差值大于所述第I阈值的情况下，基于由所述再生控制运算部运算出的指令信号，以使来自所述流体压力驱动装置的返回流体全部流入至所述流体压力马达的方式控制所述流量控制装置，并将由所述发电机发电产生的电力供给至所述电动发电机。
[0017]在这样构成的本发明中，在由栗输出负荷运算部运算出的栗输出与由能量运算部运算出的能量即再生动力之间的差值大于规定的第I阈值的情况下，以使来自流体压力驱动装置的返回流体全部流入至流体压力马达的方式控制流量控制装置，并将由发电机发电产生的电力供给电动发电机。即，在能够将来自流体压力驱动装置的返回流体的能量利用于驱动驱动源的辅助的情况下，能够将来自该流体压力驱动装置的返回流体的能量优先利用于驱动源的驱动的辅助。
[0018]另外，本发明的特征在于，在上述发明中，具有蓄电装置，所述蓄电装置与所述电动发电机及所述发电机电连接，被供给由所述发电机发电产生的电力来进行蓄电，所述控制装置具有对所述蓄电装置的蓄电余量进行运算的蓄电余量运算部，在由所述栗输出运算部运算出的所述流体压力栗的输出与由所述能量运算部运算出的能量之间的差值小于所述第I阈值、且由所述蓄电余量运算部运算出的蓄电余量低于规定的设定值的情况下，基于由所述再生控制运算部运算出的指令信号，以使来自所述流体压力驱动装置的返回流体全部流入至所述流体压力马达的方式控制所述流量控制装置，将由所述发电机发电产生的电力中的与由所述栗输出运算部运算出的所述流体压力栗的输出相应的电力供给至所述电动发电机，并将余下的电力供给至所述蓄电装置。
[0019]在这样构成的本发明中，在由栗输出运算部运算出的栗输出与由能量运算部运算出的能量之间的差值小于第I阈值、且由蓄电余量运算部运算出的蓄电余量低于规定的设定值的情况下，以使来自流体压力驱动装置的返回流体全部流入至流体压力马达的方式控制流量控制装置。而且，将由发电机发电产生的电力中的与由栗输出运算部运算出的栗输出相应的电力供给至电动发电机，并将余下的电力供给至蓄电装置。其结果为，能够将来自流体压力驱动装置的返回流体的能量优先利用于基于电动发电机对驱动源的驱动的辅助，将没有向该电动发电机供给的余下的电力供给至蓄电装置使其蓄电，因此，能够更有效地利用来自流体压力驱动装置的返回流体的能量。
[0020]另外，本发明的特征在于，在上述发明中，具有蓄电装置，所述蓄电装置与所述电动发电机及所述发电机电连接，被供给由所述发电机发电产生的电力来进行蓄电，所述控制装置在由所述栗输出运算部运算出的所述流体压力栗的输出与由所述能量运算部运算出的能量之间的差值小于所述第I阈值、且由所述蓄电余量运算部运算出的蓄电余量高于所述设定值的情况下，基于由所述再生控制运算部运算出的指令信号，以使由所述发电机发电产生的电力成为与由所述栗输出运算部运算出的所述流体压力栗的输出量相当的动力以下的方式，通过所述流量控制装置控制向所述流体压力马达流入的流体的流量，并将由所述发电机发电产生的电力供给至所述电动发电机。
[0021]在这样构成的本发明中，在由栗输出运算部运算出的栗输出与由能量运算部运算出的能量之间的差值小于第I阈值、且由蓄电余量运算部运算出的蓄电余量高于设定值的情况下，以使由发电机发电产生的电力成为与由栗输出运算部运算出的栗输出量相当的动力以下的方式，通过流量控制装置控制向流体压力马达流入的流体的流量，并将由发电机发电产生的电力全部供给至电动发电机。即，由于能够将基于电动发电机对驱动源的驱动的辅助量设为由栗输出运算部运算出的栗输出以下，所以能够抑制对该驱动源的过度辅助。
[0022]另外，本发明的特征在于，在上述发明中，所述控制装置在从所述蓄电装置向所述电动发电机供给电力的状态下，且在来自所述流体压力驱动装置的返回流体流入至所述流体压力马达的情况下，与由所述能量运算部运算出的能量相应地，控制从所述蓄电装置向所述电动发电机供给的电力。
[0023]在这样构成的本发明中，在从蓄电装置向电动发电机供给电力的状态下，且在来自流体压力驱动装置的返回流体流入至流体压力马达的情况下，与由能量运算部运算出的能量相应地，控制从蓄电装置向电动发电机供给的电力。其结果为，由于能够与来自流体压力驱动装置的返回流体的能量对应地恰当地抑制从蓄电装置向电动发电机供给的电力的供给量，所以能够防止该蓄电装置随着充放电而发生的劣化。
[0024]另外，本发明的特征在于，在上述发明中，具有蓄电装置，所述蓄电装置与所述电动发电机及所述发电机电连接，被供给由所述发电机发电产生的电力来进行蓄电，所述驱动源为发动机，所述控制装置具有对所述蓄电装置的蓄电余量进行运算的蓄电余量运算部，根据所述发动机的转速来控制所述发动机的动力，在将由所述发电机发电产生的电力供给至所述电动发电机的状态下，在所述发动机的转速成为规定的第2阈值以上的情况下，停止向所述电动发电机供给电力，并且在由所述蓄电余量运算部运算出的蓄电余量低于规定的设定值的情况下，基于由所述再生控制运算部运算出的指令信号，以使来自所述流体压力驱动装置的返回流体向所述流体压力马达的流入停止的方式控制所述流量控制
目.ο
[0025]在这样构成的本发明中，在将由发电机发电产生的电力供给至电动发电机的状态下，且在发动机的转速成为第2阈值以上的情况下，停止向电动发电机供电力。因此，能够防止在将由发电机发电产生的电力供给至电动发电机来辅助发动机的驱动的状态下，该发动机的转速上升过高的情况下可能产生的破损等。另外，同时，在由蓄电余量运算部运算出的蓄电余量低于规定的设定值的情况下，基于由再生控制运算部运算出的指令信号，以使来自流体压力驱动装置的返回流体向流体压力马达的流入停止的方式控制流量控制装置，从而停止向蓄电装置供给电力。由此，能够恰当地停止经由蓄电装置向电动发电机的电力供给，从而能够防止在发动机的转速上升过高的情况下可能产生的破损等。
[0026]另外，本发明的特征在于，在上述发明中，所述驱动源为发动机，所述控制装置预先存储由针对所述发动机的动力的效率特性，根据该效率特性对所述发动机的目标转速进行运算，在将由所述发电机发电产生的电力供给至所述电动发电机的状态下，基于由所述栗输出运算部运算出的栗输出和由所述能量运算部运算出的再生动力，来计算所述发动机的动力的修正值，并基于所述发动机的动力的修正值来修正所述发动机的目标转速。
[0027]在这样构成的本发明中，根据针对发动机的动力的效率特性对发动机的目标转速进行运算。在将由发电机发电产生的电力供给至电动发电机的状态下，基于由栗输出运算部运算出的栗输出和由能量运算部运算出的再生动力，来计算发动机的动力的修正值，并基于发动机的动力的修正值来修正发动机的目标转速。其结果为，在修正发动机的动力时，能够根据针对该发动机的动力的效率特性，将效率高的发动机转速设为目标转速。由此，能够适当地降低该发动机的燃料消耗量。
[0028]发明效果
[0029]本发明为如下结构:基于由排出压力检测装置检测出的流体压力栗的排出压力和由流量检测装置检测出的来自流体压力驱动装置的返回流体的流量来控制流量控制装置，从而控制向流体压力马达流入的流体的流量。根据该结构，本发明根据流体压力栗的排出压力和来自流体压力驱动装置的返回流体的流量，控制向流体压力马达