专利名称：混合动力式工程机械的制作方法
技术领域：
本发明涉及混合动力式工程机械，尤其涉及通过液压马达和电动机驱动上部旋转体的混合动力式工程机械。
背景技术：
以往，在工程机械的领域中，由于保持输出的同时能够使设备小型轻量，所以液压执行器被广泛使用。但是，近年来，为了提高能量效率，提出了搭载有电动执行器的工程机械，并且一部分已实用化。尤其是，使工程机械的上部旋转体相对于下部行驶体旋转驱动的执行器由于是惯性负载大的旋转式执行器，并且使用频率高，起动停止频繁，从而能够期待使上部旋转体停止时的能量回收，所以作为旋转用执行器使用电动执行器时，能量效率的 改善效果大。因此，作为高效地进行能量回收的液压工程机械，如专利文献I 3记载的那样，公知有通过液压马达和电动机驱动上部旋转体的结构。现有技术文献专利文献I日本专利第4024120号公报专利文献2日本特开2005-290882号公报专利文献3日本特开2008-63888号公报如专利文献I 3记载的技术那样，通过液压马达和电动机驱动上部旋转体，由此，在上部旋转体减速或停止时使电动机作为发电机发挥作用并将能量作为电力再生，从而能够改善能量效率。但是，在专利文献I 3记载的技术中，在由于电动机的故障、蓄电装置的电压异常以及其他理由而需要停止电动机的功能时，成为仅通过液压马达进行驱动，从而导致驱动上部旋转体的转矩(旋转转矩)不足，不仅不能得到良好的操作感，作业能力(作业性)也会降低。
发明内容
本发明的目的是提供一种混合动力式工程机械，在并用液压马达和电动机来驱动上部旋转体的工程机械中，能够将停止时的能量作为电力再生并在驱动时用于辅助，并且在电动机不动作的情况下，也能够确保良好的操作感和作业能力。(I)为了实现上述目的，本发明的混合动力式工程机械，具有下部行驶体；能够旋转地设置在该下部行驶体上的上部旋转体；液压回路装置，包括旋转用液压马达，旋转驱动该上部旋转体、液压泵，向所述旋转用液压马达供给压力油、油箱，接受来自所述旋转用液压马达的回油且作为向所述液压泵供油的供给源、和方向及流量控制阀，配置在将所述旋转用液压马达和所述液压泵连接的管路上，控制从所述液压泵排出且送向所述旋转用液压马达的压力油的方向及流量；驱动所述液压泵的原动机；辅助地驱动所述上部旋转体且减速时作为发电机发挥功能的旋转用电动机；与所述旋转用电动机进行电能充放的蓄电装置；对所述旋转用电动机的动作进行控制的控制装置，其中，所述控制装置在所述旋转用电动机为非驱动时控制所述液压回路装置，使得与所述旋转用电动机的驱动时相比，所述旋转用液压马达的输出转矩增加所述旋转用电动机为非驱动的量。在这样构成的本发明中，由于并用旋转用液压马达和旋转用电动机来驱动上部旋转体，所以能够将停止时的能量作为电力再生，并在驱动时用于辅助。另外，由于在旋转用电动机为非驱动时，控制液压回路装置，使得与旋转用电动机的驱动时相比，旋转用液压马达的输出转矩增加旋转用电动机为非驱动的量，从而弥补旋转转矩的降低，在电动机不动作的情况下，也能够确保良好的操作感和作业能力。
(2)在上述(I)中，优选地，所述控制装置，在所述旋转用电动机为非驱动时，为了增加所述旋转用液压马达的输出转矩，以使所述旋转用液压马达的入口节流压力和出口节流压力中的任意一个上升的方式控制所述液压回路装置。由此，旋转用液压马达的输出转矩增加，在电动机不动作的情况下，也能够确保良好的操作感和作业能力。(3)在上述(2)中，例如，所述方向及流量控制阀是具有入口节流部、出口节流部和旁路节流部的开中心类型，其中，所述入口节流部将所述液压泵和所述旋转用液压马达连接起来，所述出口节流部将所述旋转用液压马达和所述油箱连接起来，所述旁路节流部将所述液压泵和所述油箱连接起来，所述控制装置，在所述旋转用电动机为非驱动时，通过将所述方向及流量控制阀的出口节流部向关闭方向控制而控制成所述旋转用液压马达的出口节流压力上升，从而控制成使所述旋转用液压马达的制动转矩增加。由此，不用附加特别的阀，仅通过方向及流量控制阀的控制就能够使旋转用液压马达的制动转矩(输出转矩)增加。(4)另外，在上述(2)中，所述方向及流量控制阀是具有入口节流部、出口节流部和旁路节流部的开中心类型，其中，所述入口节流部将所述液压泵和所述旋转用液压马达连接起来，所述出口节流部将所述旋转用液压马达和所述油箱连接起来，所述旁路节流部将所述液压泵和所述油箱连接起来，所述液压回路装置还具有辅助阀，该辅助阀配置在通过所述方向及流量控制阀的出口节流部的压力油所流动的出口节流油路上，所述控制装置，在所述旋转用电动机为非驱动时，控制所述辅助阀，通过所述方向及流量控制阀的所述出口节流部和所述辅助阀的节流部的合成节流部，对所述出口节流油路进行节流，由此，控制成所述旋转用液压马达的出口节流压力上升，从而控制成使所述旋转用液压马达的制动转矩增加。由此，不需要将方向及流量控制阀的出口节流部向关闭方向控制，以简单的控制就能够使旋转用液压马达的制动转矩(输出转矩)增加。(5)另外，在上述⑵ ⑷中，例如，所述方向及流量控制阀是具有入口节流部、出口节流部和旁路节流部的开中心类型，其中，所述入口节流部将所述液压泵和所述旋转用液压马达连接起来，所述出口节流部将所述旋转用液压马达和所述油箱连接起来，所述旁路节流部将所述液压泵和所述油箱连接起来，所述液压回路装置还具有辅助阀，该辅助阀配置在通过所述方向及流量控制阀的所述旁路节流部的压力油所流动的开中心油路上，所述控制装置，在所述旋转用电动机为非驱动时，控制所述辅助阀，通过所述方向及流量控制阀的所述旁路节流部和所述辅助阀的节流部的合成节流部，对所述开中心油路进行节流，由此，控制成所述旋转用液压马达的入口节流压力上升，从而控制成使所述旋转用液压马达的驱动转矩增加。由此，不需要将方向及流量控制阀的旁路节流部向关闭方向控制，以简单的控制就能够使旋转用液压马达的驱动转矩(输出转矩)增加。(6)另外，在上述(2) (4)中，所述方向及流量控制阀是具有入口节流部、出口节流部和旁路节流部的开中心类型，其中，所述入口节流部将所述液压泵和所述旋转用液压马达连接起来，所述出口节流部将所述旋转用液压马达和所述油箱连接起来，所述旁路节流部将所述液压泵和所述油箱连接起来，所述控制装置，在所述旋转用电动机为非驱动时，将所述方向及流量控制阀的旁路节流部向关闭方向控制，由此，控制成所述旋转用液压马达的入口节流压力上升，从而控制成所述旋转用液压马达的驱动转矩增加。由此，不用附加特别的阀，仅以方向及流量控制阀的控制就能够使旋转用液压马达的驱动转矩(输出转矩)增加。
(7)在上述(3)或(6)中，优选地，所述液压回路装置还具有操作装置，该操作装置输出用于驱动所述方向及流量控制阀的操作信号，所述控制装置，在所述旋转用电动机为非驱动时，控制所述操作装置的操作信号，由此，将所述方向及流量控制阀的出口节流部或所述旁路节流部向关闭方向控制。(8)在上述(7)中，优选地，所述操作装置内置有作为所述操作信号生成操作指令压力的减压阀，所述控制装置具有用于控制所述操作指令压力的电磁比例减压阀。(9)另外，在上述⑷或(5)中，优选地，所述控制装置具有电磁比例减压阀，该电磁比例减压阀输出用于驱动控制所述辅助阀的控制压力。(10)而且，在上述⑴ (9)中，优选地，所述控制装置，在所述旋转用电动机为非驱动时，为了增加所述旋转用液压马达的输出，以使所述液压泵的输出转矩增加的方式进行控制。由此，在旋转用电动机为非驱动时，能够供给用于使旋转用液压马达的入口节流压力上升并用于使旋转用液压马达的驱动转矩(加速转矩)增加所需的液压转矩。发明的效果根据本发明，在并用液压马达和电动机来驱动上部旋转体的工程机械中，能够将停止时的能量作为电力再生并在驱动时用于辅助，并且在电动机不动作的情况下，也能够确保良好的操作感和作业能力。
图I是本发明第一实施方式的混合动力式液压挖掘机的侧视图。图2是表示液压挖掘机的主要电动 液压设备的系统结构的图。图3是表示液压回路装置中的涉及旋转区段的部分(旋转液压系统)的详细情况的图。图4是表示旋转用方向及流量控制阀的出口节流部相对于滑阀行程的开口面积特性的图。图5是表示旋转用方向及流量控制阀的入口节流部及旁路节流部相对于滑阀行程的开口面积特性的图。
图6是表示中间旁通换向阀(center bypass cut valve)的旁路节流部相对于滑阀行程的开口面积特性的图。图7是表示控制器实施的控制功能的流程图。图8是表示液压单独旋转模式的处理内容的流程图。图9是表示单独旋转模式中的减压控制的详细情况的功能框图。图10是表示对操作装置的操作指令压力进行了减压控制时的旋转用方向及流量控制阀的出口节流部的开口面积相对于操作装置的杆操作量(操作指令压力)的变化的图。图11是表示对中间旁通换向阀进行了驱动控制时的旋转用方向及流量控制阀的旁路节流部和中间旁通换向阀的旁路节流部的合成开口面积相对于操作装置的杆操作量(操作指令压力)的变化的图。图12是表示图11所示的合成旁路节流部开口面积的概念的图。图13是表示使调节器的转矩控制设定增加了的情况下的液压泵的转矩控制特性的变化的图。图14是表示旋转制动停止时的操作装置的操作指令压力(先导压力)、出口节流压力(M/0压力)、旋转电动机的辅助转矩、上部旋转体的旋转速度(旋回速度)的时序波形的图。图15是表示旋转驱动时的操作装置的操作指令压力(先导压力)、出口节流压力 (M/0压力)、旋转电动机的辅助转矩、上部旋转体的旋转速度(旋回速度)的时序波形的图。图16是表示本发明第二实施方式的混合动力式液压挖掘机所搭载的液压回路装置中的涉及旋转区段的旋转液压系统的详细情况的、与图3同样的图。图17是表示本发明第三实施方式的混合动力式液压挖掘机所搭载的液压回路装置中的涉及旋转区段的旋转液压系统的详细情况的、与图3同样的图。图18是表示液压单独旋转模式的处理内容的流程图。图19是表示单独旋转模式中的信号增加修正控制的详细情况的功能框图。附图标记的说明10下部行驶体I la、I Ib 履带12a、12b 履带架13右行驶用液压马达14左行驶用液压马达20上部旋转体21旋转框架22发动机23发电机24 电池25旋转用电动机26旋转机构
27旋转用液压马达28旋转用逆变器29液压先导液压源30挖掘机构31 动臂32动臂液压缸33 斗杆34斗杆液压缸
35 铲斗36铲斗液压缸37旋转用方向及流量控制阀38中间旁通换向阀40液压回路装置41液压泵42控制阀单元44出口节流辅助阀45出口节流油路51控制器52操作装置53a、53b压力传感器61开中心油路62a,62b执行器线路63a、63b压力传感器64调节器37A旋转用方向及流量控制阀5IA控制器52A操作装置71电磁比例减压阀72电磁比例减压阀7IA电磁比例减压阀72A电磁比例减压阀73电磁比例减压阀74电磁比例减压阀400增加率运算部410修正操作信号运算部420滑阀行程运算部430目标先导压力运算部440目标电流运算部450输出部
500减少率运算部510减压控制信号运算部520滑阀行程运算部530目标先导压力运算部540目标电流运算部550输出部37B0旁路节流部37MIa、37MIc 入口节流部 37M0a、37M0c 出口节流部
具体实施例方式以下，作为工程机械以液压挖掘机为例说明本发明的实施方式。此外，本发明能够适用于具有旋转体的所有工程机械(包含作业机械)，本发明的适用不限于液压挖掘机。例如，本发明还能够适用于具有旋转体的起重车等其他工程机械中。〈第一实施方式〉 液压挖掘机的结构 图I示出了本发明第一实施方式的混合动力式液压挖掘机的侧视图。在图I中，混合动力式液压挖掘机具有下部行驶体10 ;能够旋转地设置在该下部行驶体10上的上部旋转体20 ;挖掘机构30。下部行驶体10由一对履带11a、Ilb及履带架12a、12b (在图I中仅示出了一侧)、独立地驱动控制各履带IlaUlb的一对右及左行驶用液压马达13、14及其减速机构等构成。上部旋转体20由以下部件等构成旋转框架21 ;设置在旋转框架21上、作为原动机的发动机22 ;被发动机22驱动的发电机23 ;用于对由发电机23所产生的电力进行存储的电池24 ;被来自发电机23或电池24的电力驱动的旋转用电动机25 ;包含旋转用液压马达27、通过旋转用电动机25和旋转用液压马达27的驱动力相对于下部行驶体10旋转驱动上部旋转体20 (旋转框架21)的旋转机构26等。这里，上部旋转体20主要被旋转用液压马达27驱动，旋转用电动机25与旋转用液压马达27协调驱动，由此，上部旋转体20被旋转用电动机25辅助地驱动。挖掘机构30由以下部件等构成动臂31 ;用于驱动动臂31的动臂液压缸32 ;能够自由旋转地被轴支承在动臂31的前端部附近的斗杆33 ;用于驱动斗杆33的斗杆液压缸34 ;能够旋转地被轴支承在斗杆33的前端上的铲斗35 ;用于驱动铲斗35的铲斗液压缸36
坐寸o而且，在上部旋转体20的旋转框架21上搭载有液压回路装置40，该液压回路装置40用于驱动上述行驶用液压马达13、14、旋转用液压马达27、动臂液压缸32、斗杆液压缸34、铲斗液压缸36等液压执行器。液压回路装置40包括作为产生液压的液压源的液压泵41 (图2)及用于驱动控制各执行器的控制阀单元42 (图2)，液压泵41被发动机22驱动。 系统结构 图2示出了液压挖掘机的主要电动 液压设备的系统结构。在图2中，对与图I相同的结构要素标注与图I相同的附图标记。另外，在图2中，双线表示机械驱动系统，粗线表示电力驱动系统，通常粗细的实线表示液压驱动系统。如图2所示，发动机22的驱动力被传递到液压泵41。控制阀单元42与执行器相应地具有由称作滑阀(spool)的阀配件构成的方向及流量控制阀，根据来自杆操作式的旋转用操作装置52及其他的各杆操作式的操作装置(未图示)的操作信号(操作指令压力)来驱动这些方向及流量控制阀，由此，控制向旋转用液压马达27、动臂液压缸 32、斗杆液压缸34、铲斗液压缸36及行驶用液压马达13、14供给的压力油的方向和流量。来自电池24的直流电力通过逆变器 整流器28而被变换成规定的电压及频率的脉冲信号，并被输入到旋转用电动机25。另外，旋转用电动机25在减速时根据发电机特性使用，逆变器 整流器28将由旋转用电动机25再生的电力变换成直流并存储在电池24中。另外，逆变器 整流器28根据来自控制器51的信号控制旋转用电动机25的旋转速度和转矩。控制器51基于来自用于检测操作装置52的操作信号(操作指令压力)的压力传感器53a、53b及检测旋转用液压马达27的入口节流及出口节流的压力的压力传感器63a、63b的检测信号运算向逆变器整流器28及液压回路装置40 (控制阀单元42)发送的信号，并输出。 旋转液压系统 图3示出了液压回路装置40中的关于旋转区段的部分(以下称为旋转液压系统)的详细情况。图中，对与图I及图2相同的结构要素标注与图I及图2相同的附图标记。在图3中，旋转液压系统具有前述的液压泵41及旋转用液压马达27 ;旋转用方向及流量控制阀37 ;利用预备滑阀而构成的作为旋转辅助阀的中间旁通换向阀38 ;油箱T。旋转用方向及流量控制阀37配置在将旋转用液压马达27和液压泵41连接的管路上，控制从液压泵41排出并向旋转用液压马达27输送的压力油的方向及流量。另外，旋转用方向及流量控制阀37是开中心(open center)类型，并被配置在开中心油路61上，该开中心油路61的上游侧与液压泵41连接且下游侧与油箱T连接。中间旁通换向阀38在旋转用方向及流量控制阀37的下游侧配置在开中心油路61上，并在旋转用方向及流量控制阀37向动作位置切换时与旋转用方向及流量控制阀37 —起控制液压泵41的排出压力。旋转用方向及流量控制阀37根据来自电磁比例减压阀71、72的控制先导压力使滑阀37a变位，由此节流部(后述)的开口面积唯一确定。其他的方向及流量控制阀根据来自未图示的操作装置的操作信号使各自的滑阀变位，由此节流部的开口面积唯一确定。中间旁通换向阀38根据来自电磁比例减压阀73的控制先导压力使滑阀38a变位，由此节流部(后述)的开口面积唯一确定。油箱T接受来自旋转用液压马达27及其他执行器的回油，并且成为向液压泵41供油的供给源。旋转用方向及流量控制阀37、中间旁通换向阀38和电磁比例减压阀71、72,73构成控制阀单元42的一部分。液压泵41是可变容量泵，具有进行转矩控制的调节器64，通过使调节器64动作，改变液压泵41的倾转角由此改变液压泵41的容量，从而改变液压泵41的排出流量。另外，从控制器51输出增转矩指令时，调节器64以增加液压泵41的最大输出转矩的方式变更转矩控制的设定。操作装置52内置有根据杆操作量对来自先导液压源29的压力进行减压的减压阀，并将与杆操作量相应的操作指令压力作为操作信号输出。在被导入该作为操作信号的操作指令压力的先导油路52a、52b上设置有压力传感器53a、53b，由该压力传感器53a、53b检测出的操作指令压力的检测信号被发送到控制器51。另外，在连接旋转用方向及流量控制阀37和旋转用液压马达27的执行器线路62a、62b上设置有压力传感器63a、63b，由压力传感器63a、63b检测出的旋转用液压马达27的入口节流压力(旋转用液压马达27的进入侧的供给压力)及出口节流压力(旋转用液压马达27的排出侧的排出压力)的检测信号也被发送到控制器51。控制器51基于这些检测信号计算向电磁比例减压阀71、72、73发送的控制信号，并输出。操作装置52输出的操作指令压力作为一次压被供给到电磁比例减压阀71、72，电磁比例减压阀71、72根据来自控制器51的控制信号对操作装置52输出的操作指令压力进行减压，并将控制先导压力向旋转用方向及流量控制阀37的左右任意的压力室37b、37c输出。来自先导液压源29的压力作为一次压被供给到电磁比例减压阀73，电磁比例减压阀73根据来自控制器51的控制信号对来自先导液压源29的压力进行减压，并将控制先导压力向中间旁通换向阀38的压力室38b、38c中一方的压力室38c输出。中间旁 通换向阀38的压力室38b与油箱T连接。旋转用方向及流量控制阀37具有A、B、C3个位置，接受来自电磁比例减压阀71、72的控制先导压力而从中立位置B向A位置或C位置连续地切换。另外，旋转用方向及流量控制阀37具有位于开中心油路61上的(因此是位于液压泵41和油箱T之间的)旁路节流部37B0 ;位于液压泵41和旋转用液压马达27之间的入口节流部37MIa、37MIc ;位于旋转用液压马达27和油箱T之间的出口节流部37M0a、37M0c，旁路节流部37B0的下游侧通过开中心油路61与油箱T连接，入口节流部37MIa、37MIc的下游侧及出口节流部37M0a、37M0c的上游侧通过执行器线路62a、62b与旋转用液压马达27的输入输出端口连接。当旋转用方向及流量控制阀37位于中立位置B时，从液压泵41排出的压力油通过旁路节流部37B0，再通过中间旁通换向阀38返回油箱T。当旋转用方向及流量控制阀37接受与操作装置52的杆操作量相应的操作指令压力而切换到A位置时，来自液压泵41的压力油通过A位置的入口节流部37MIa被送向旋转用液压马达27的一方的端口，来自旋转用液压马达27的回油通过A位置的出口节流部37M0a返回油箱T，旋转用液压马达27向一个方向旋转。相反，当旋转用方向及流量控制阀37接受与操作装置52的杆操作量相应的操作指令压力而切换到C位置时，来自液压泵41的压力油通过C位置的入口节流部37MIc被送向旋转用液压马达27的另一方的端口，来自旋转用液压马达27的回油通过C位置的出口节流部37M0c返回油箱T，旋转用液压马达27向与A位置时相反的方向旋转。旋转用方向及流量控制阀37位于B位置和A位置的中间时，来自液压泵41的压力油被分配到旁路节流部37B0和入口节流部37MIa。此时，在入口节流部37MIa的进入侧，产生与旁路节流部37B0的开口面积和中间旁通换向阀38的开口面积相应的压力，通过该压力向旋转用液压马达27供给压力油，从而提供与该压力(旁路节流部37B0的开口面积和中间旁通换向阀38的开口面积)相应的驱动转矩(加速转矩)。另外，来自旋转用液压马达27的排出油受到与此时的出口节流部37M0a的开口面积相应的阻力而产生背压，从而产生与出口节流部37M0a的开口面积相应的制动转矩。在B位置和C位置的中间也是同样的。中间旁通换向阀38接受来自电磁比例减压阀73的控制先导压力而从B位置(中立位置)切换到B位置和C位置之间的规定位置。另外，中间旁通换向阀38具有位于开中心油路61上的(因此是位于液压泵41和油箱T之间的)旁路节流部38B0，在中间旁通换向阀38位于中立位置B时，旁路节流部38B0的开口面积最大，当接受来自电磁比例减压阀73的控制先导压力而切换到B位置和C位置之间的规定位置时，旁路节流部38B0的开口面积减小。由于该开口面积的减少，旋转用方向及流量控制阀37的旁路节流部37B0及入口节流部37MIa的进入侧的压力上升，与此相应地，旋转用液压马达27的驱动转矩(加速转矩)增加。 开口面积特性 图4示出了旋转用方向及流量控制阀37的出口节流部相对于滑阀行程的开口面积特性。图中，实线表示本实施方式的旋转用方向及流量控制阀37的出口节流部37M0a、37M0c的开口面积特性，虚线表示没有使用电动机的、以往型的液压挖掘机中能够通过液压单独驱动确保良好的操作性的旋转用方向及流量控制阀的出口节流部的开口面积特性。如 图4所示，本实施方式的旋转用方向及流量控制阀37的出口节流部37M0a、37M0c的开口面积的控制区域起点及终点与以往的结构相同，在中间区域，与以往的结构相比，被设计成容易打开(成为大的开口面积)。即，旋转用方向及流量控制阀37的出口节流部37M0a、37M0c的开口面积特性被设定成，方向及流量控制阀37的出口节流部的开口面积比仅通过旋转用液压马达27驱动上部旋转体20的工程机械(液压挖掘机)中的方向及流量控制阀的规定的开口面积(图4的虚线)大。图5示出了旋转用方向及流量控制阀37的入口节流部及旁路节流部相对于滑阀行程的开口面积特性。图中，实线表示本实施方式的旋转用方向及流量控制阀37的旁路节流部37B0的开口面积特性，虚线表示没有使用电动机的、以往型的液压挖掘机中能够通过液压单独驱动确保良好的操作性的旋转用方向及流量控制阀的旁路节流部的开口面积特性。另外，点划线表示本实施方式的旋转用方向及流量控制阀37的入口节流部37MIa、37MIc及以往的旋转用方向及流量控制阀的入口节流部的开口面积特性。如图5所示，本实施方式的旋转用方向及流量控制阀37的旁路节流部37B0的开口面积特性的控制区域起点及终点与以往的结构相同，在中间区域与以往的结构相比，被设计成容易打开(成为大的开口面积)。即，旋转用方向及流量控制阀37的旁路节流部37B0的开口面积特性被设定成，方向及流量控制阀37的旁路节流部的开口面积比仅通过旋转用液压马达27驱动上部旋转体20的工程机械(液压挖掘机)中的方向及流量控制阀的规定的开口面积(图5的虚线)大。入口节流部的开口面积特性在本实施方式的结构和以往的结构中都相同。图6示出了中间旁通换向阀38的旁路节流部38B0相对于滑阀行程的开口面积特性。该例是利用控制阀单元42通常所具有的预备滑阀来构成中间旁通换向阀38的情况，在被提供了来自电磁比例减压阀73的控制先导压力时，中间旁通换向阀38的滑阀行程成为图6中的SI，旁路节流部38B0的开口面积从最大的开口面积减小到Al。即，中间旁通换向阀38从全开位置切换到开口面积Al的节流位置。此外，中间旁通换向阀38的开口面积特性，只要在被提供控制先导压力时的节流位置处的开口面积成为Al，则也可以是除此以外的特性。 控制原理 以下，对控制器51进行的处理功能进行说明。首先，说明控制器51的控制原理。
通常动作时，通过驱动旋转用电动机25和旋转用液压马达27双方，来旋转驱动上部旋转体20(以下称为液压电动复合旋转模式)。该情况下，控制器51不向电磁比例减压阀71、72、73输出控制信号。由此，操作装置52所输出的操作指令压力没有减压而直接输入到旋转用方向及流量控制阀37的压力室37b或37c，由此，驱动旋转用方向及流量控制阀37的滑阀37a。另外，由于中间旁通换向阀38的压力室38c没有被输入控制先导压力，所以中间旁通换向阀38保持中立位置B。另一方面，当因旋转用电动机25的故障、电池24的电压异常以及其他理由而使电动机25停止(非驱动)，并仅通过旋转用液压马达27驱动上部旋转体20时(以下称为液压单独旋转模式)，驱动上部旋转体20的输出转矩(以下称为适当旋转输出转矩或旋转转矩)减少通常动作时旋转用电动机25所输出的量。因此，在本发明中，为了弥补该旋转输出转矩的降低，基于控制器51的控制发挥作用使得旋转用液压马达27的输出转矩增加。另夕卜，为了增加旋转用液压马达27的输出转矩，控制液压回路装置40，以使旋转用液压马达27的入口节流压力和出口节流压力中的任意一个上升。 例如，在旋转用电动机25为非驱动时，控制器51通过将方向及流量控制阀37的出口节流部37M0a或37M0c向关闭方向控制而控制成使旋转用液压马达27的出口节流压力上升，从而使旋转用液压马达27的制动转矩增加。并且，在旋转用电动机25为非驱动时，控制器51控制中间旁通换向阀38(辅助阀)，通过方向及流量控制阀37的旁路节流部37B0和中间旁通换向阀38的旁路节流部38B0的合成节流来对开中心油路61进行节流，由此，控制成使旋转用液压马达27的入口节流压力上升，从而使旋转用液压马达27的驱动转矩增加。而且，在旋转用电动机25为非驱动时，控制器51为了增大旋转用液压马达27的输出而控制成使液压泵41的输出转矩增加。在旋转用电动机25为非驱动时，控制器51基于上述考虑来控制液压回路装置40 (更详细地是旋转用方向及流量控制阀37及中间旁通换向阀38和调节器64)，而使旋转用液压马达27的输出增加。 控制器的处理功能 以下，使用图7 图9具体说明进行以上那样的控制的控制器51的处理功能。图7是表示控制器51的整体的处理功能的流程图。控制器51首先判定是否产生了使旋转用电动机25停止的必要性(步骤S100)。作为产生了使旋转用电动机25停止的必要性的情况的例子，可以列举发生了图2所示的旋转用电动机25的电动系统中的电池24的电压异常(包含电压降低)、其他电子设备故障、异常、警告状态等。控制器51从电池24、旋转用电动机25、逆变器 整流器28取得它们的内部信息，基于该信息判定是否发生了异常、故障、警告状态。在步骤SlOO中，在没有产生使旋转用电动机25停止的必要性的情况下，控制器51选择液压电动复合旋转模式，通过逆变器 整流器28进行旋转用电动机25的转矩控制(步骤S110)。此时，上部旋转体20被旋转用电动机25和旋转用液压马达27双方驱动。这里，旋转用电动机25的转矩控制例如能够如下进行。将旋转用电动机25的输出转矩(制动转矩及加速转矩)预先确定为操作装置52所输出的操作指令压力(操作信号)的函数并设定在控制器51中，参照此时的操作指令压力通过该函数求出目标转矩，以获得该目标转矩的方式控制旋转用电动机25。此时，优选以使旋转用液压马达27所产生的输出转矩和旋转用电动机25的输出转矩之和等于仅通过旋转用液压马达27驱动上部旋转体20的以往的工程机械(液压挖掘机)中的旋转用液压马达的输出转矩的方式，控制旋转用电动机25的转矩。由此，上部旋转体20旋转减速时的制动转矩及旋转加速时的加速转矩分别等于仅通过液压马达驱动上部旋转体20的工程机械的情况下的制动转矩及加速转矩,在上部旋转体20的旋转减速时及加速时,能够确保与仅通过液压马达驱动上部旋转体20的工程机械同等的良好的操作感。另一方面，在步骤SlOO中，在产生了使旋转用电动机25停止的必要性的情况下，从液压电动复合旋转模式切换到液压单独旋转模式，停止旋转用电动机25的转矩控制并进行旋转液压系统的输出增加控制(步骤S120)。图8是表示步骤S120的液压单独旋转模式的处理内容的流程图。控制器51被从压力传感器63a、63b输入入口节流压力及出口节流压力的实测值的信息，判定入口节流压力是否比出口节流压力高(步骤S200)。在入口节流压力不比出口 节流压力高的情况下，是旋转用液压马达27的制动时(减速时)，在入口节流压力比出口节流压力高的情况下，是旋转用液压马达27的加速时(驱动时)。而且，在入口节流压力不比出口节流压力高的情况下(旋转用液压马达27的制动时)，进行从压力传感器53a、53b输入操作装置52的操作指令压力的减压控制(操作信号的减少修正控制)(步骤S210)，在入口节流压力比出口节流压力高的情况下(旋转用液压马达27的加速时)，进行中间旁通换向阀38的驱动控制和调节器64中的转矩控制的设定的增加控制(步骤S220)。图9是表示步骤S210的减压控制的详细情况的功能框图。控制器51，作为其减压控制功能，具有减少率运算部500、修正操作信号运算部510、滑阀行程运算部520、目标先导压力运算部530、目标电流运算部540和输出部550。减少率运算部500被从压力传感器53a、53b输入操作装置52的操作指令压力(以下称为操作信号)x，对于该操作信号X，参照设定了预先确定的操作信号X和减少率3 (I以下的数值)之间的函数关系的表格，计算用于对操作信号X进行减少修正控制的减少率^。操作信号X和减少率0之间的函数关系被设定成，在根据相对于操作装置52的杆操作量的开口面积特性来观察旋转用方向及流量控制阀37的开口面积特性的情况下，出口节流部37M0a、37M0c的开口面积比没有进行减压控制的情况小，旋转用液压马达27的制动转矩成为与液压电动复合模式中的制动转矩同等的大小(换言之，出口节流部37M0a或37M0c的开口面积减小到与仅通过液压马达驱动上部旋转体20的工程机械中的旋转用方向及流量控制阀的开口面积相同程度的大小)。修正操作信号运算部510是对操作装置52的操作信号X乘以减少率P来运算修正操作信号Xb。滑阀行程运算部520将由修正操作信号运算部510算出的修正操作信号Xb变换成滑阀行程S，目标先导压力运算部530将该滑阀行程S变换成目标先导压力，目标电流运算部540将该目标先导压力变换成用于驱动电磁比例减压阀71或72的目标电流，输出部550将该目标电流放大并向电磁比例减压阀71或72输出。滑阀行程运算部520以后的处理与以往的具有输出电信号的操作装置的系统中的控制器的处理内容相同。图10是表示如上所述地对操作装置52的操作指令压力进行了减压控制时的旋转用方向及流量控制阀37的出口节流部37M0a、37M0c的开口面积相对于操作装置52的杆操作量(操作指令压力)的变化的图。图中，实线是没有对操作指令压力进行减压控制的情况(液压电动复合旋转模式)，虚线是对操作指令压力进行了减压控制的情况(液压单独旋转模式)。从该图可知，在对操作指令压力进行了减压控制的情况下修正成，从相对于操作装置52的杆操作量的开口面积特性来看时，开口面积比没有对操作指令压力进行减压控制时的开口面积小。其结果是，在旋转用液压马达27动作时，能够使旋转用液压马达27的出口节流压力(旋转用液压马达27的排出侧的排出压力)上升，由此，能够使旋转用液压马达27的制动转矩增加，从而使上部旋转体20的制动力增加。即，能够使旋转用液压马达27的输出转矩增加。返回图8，在步骤S220的中间旁通换向阀38的驱动控制中，向电磁比例减压阀73输出控制信号，电磁比例减压阀73将与该控制信号相应 的控制先导压力向中间旁通换向阀38的压力室38c输出，旁路节流部38B0的开口面积从最大的开口面积减小到Al (参照图6)。另外，在调节器64中的转矩控制的设定的增加控制中，控制器51输出增转矩指令从而使调节器64的转矩控制的设定增加。图11是表示如上所述地对中间旁通换向阀38进行了驱动控制时的旋转用方向及流量控制阀37的旁路节流部37B0和中间旁通换向阀38的旁路节流部38B0的合成开口面积相对于操作装置52的杆操作量(操作指令压力)的变化的图。图中，实线是没有对中间旁通换向阀38进行驱动控制的情况(液压电动复合旋转模式)，虚线是对中间旁通换向阀38进行了驱动控制的情况(液压单独旋转模式)。图12是表示图11的合成旁路节流开口面积的概念的图。在将中间旁通换向阀38的旁路节流部38B0的开口面积作为前述的Al，将旋转用方向及流量控制阀37的旁路节流部37B0的开口面积作为A2时，中间旁通换向阀38的旁路节流部38B0和旋转用方向及流量控制阀37的旁路节流部37B0能够置换成具有旁路节流开口面积Areffi的合成节流部。此时，Al、A2、Aref的关系能够通过下式表示。Aref=Al- A2AT ( Al2+Al2)从图Ii可知，在对中间旁通换向阀38进行了驱动控制的情况下修正成，从相对于操作装置52的杆操作量的开口面积特性来看时，合成旁路节流开口面积比没有对中间旁通换向阀38进行驱动控制时的开口面积小。其结果是，在旋转用液压马达27动作时，能够使液压泵41的排出压力上升，由此，使旋转用液压马达27的入口节流压力(旋转用液压马达27的进入侧的供给压力)上升，使旋转用液压马达27的驱动转矩(加速转矩)增加，从而能够使上部旋转体20的驱动力(加速力)增加。即，能够使旋转用液压马达27的输出转矩增加。图10及图11的进行了指令先导压力的减压控制及中间旁通换向阀38的驱动控制时的开口面积，可以预先作为能够获得与旋转用电动机25进行了驱动的情况同等的输出的开口面积特性而存储在控制器51的存储部中，也可以通过计算求出。图13是表示如上所述地使调节器64的转矩控制的设定增加了的情况下的液压泵41的转矩控制特性的变化的图。横轴表示液压泵41的排出压力，纵轴表示液压泵41的容量。在通常动作时的液压电动复合旋转模式中，调节器64的转矩控制的设定不变更，调节器64的转矩控制的设定处于图13的实线PT的特性。在使旋转用电动机25停止并移至液压单独旋转模式时，控制器51输出增转矩指令而使调节器64的转矩控制的设定从图13的实线PT的特性变化到实线PTS的特性。由此，液压泵41的最大输出转矩增加斜线所示的面积量，在液压单独旋转模式中，对中间旁通换向阀38进行了驱动控制的情况下，能够供给使旋转用液压马达27的入口节流压力上升而使旋转用液压马达27的加速转矩增加所必须的液压转矩。 控制的时序波形 图14是表示旋转制动停止时的操作装置52的操作指令压力(先导压力)、出口节流压力(M/0压力)、旋转电动机25的辅助转矩、上部旋转体20的旋转速度(旋回速度)的时序波形的图。是先导压力最大且从最大旋转速度在时间T = T5 T8中使操作指令压力呈斜坡状降低直到先导压力为0的情况的例子。在液压电动复合旋转模式被选择时，旋转用方向及流量控制阀37的出口节流部37M0a、37M0c的开口面积与以往的结构相比被设计成容易打开，相应地，旋转用液压马达27的出口节流压力(M/0压力)在本实施方式中更低(虚线)。出口节流压力的不同即相当于制动转矩的不同，从而与在以往型的液压挖掘机中使用了能够通过液压单独驱动来确保良好的操作性的开口面积的情况相比，本实施方式的旋转用液压马达27的转矩的绝对值更小。在本实施方式中，通过电动机25将该液压马达转矩的差量赋予制动转矩。在图14中，再生侧的辅助转矩为负。由此，电动机25的辅助转矩和通过由旋转用方向及流量控制阀37产生的出口节流压力而得到的制动转矩的合计值被控制成与以往型的液压挖掘机中产生的制动转矩大致相等，从而上部旋转体20的旋转速度能够具有与以往型的液压挖掘机同等的减速感觉。另一方面，在液压单独旋转模式被选择时，通过减压控制，旋转用方向及流量控制阀37相对于操作指令压力(杆操作量)的出口节流开口面积的特性，如图10的虚线所示那样，变更成中间区域的开口面积减少了的特性，从而由旋转用方向及流量控制阀37产生的出口节流压力上升到图14的实线所示的出口节流压力，从而通过由旋转用方向及流量控制阀37产生的出口节流压力而得到的制动转矩被控制成，与在液压电动复合旋转模式中产生的制动转矩大致相等。由此，上部旋转体20的旋转速度能够具有与液压电动复合旋转模式同等的减速感觉。图15是表示旋转驱动时的操作装置52的操作指令压力(先导压力)、入口节流压力(M/I压力)、旋转电动机25的辅助转矩、上部旋转体20的旋转速度(旋回速度)的时序波形的图。是先导压力为0且从旋转停止状态在时间T = Tl T3中呈斜坡状地使操作指令压力增加直到先导压力最大的情况的例子。在液压电动复合旋转模式被选择时，旋转用方向及流量控制阀37的旁路节流部37B0的开口面积与以往的结构相比被设计成容易打开，相应地，旋转用液压马达27的入口节流压力(M/I压力)在本实施方式中更低(虚线)。入口节流压力的不同即相当于加速转矩的不同，从而与在以往型的液压挖掘机中使用了能够通过液压单独驱动确保良好的操作性的开口面积的情况相比，本实施方式的旋转用液压马达27的转矩的绝对值更小。在本实施方式中，通过电动机25将该液压马达转矩的差量赋予加速转矩。在图15中，动力运行侧 的辅助转矩为正。由此，电动机25的辅助转矩和通过由旋转用方向及流量控制阀37产生的入口节流压力而得到的加速转矩的合计值被控制成与以往型的液压挖掘机中产生的加速转矩大致相等，从而上部旋转体20的旋转速度能够具有与以往型的液压挖掘机同等的加速感觉。另一方面，在液压单独旋转模式被选择时，旋转用方向及流量控制阀37的旁路节流部37B0和中间旁通换向阀38的旁路节流部38B0的合成开口面积特性，如图11的虚线所示，变更成开口面积减少了的特性，从而由旋转用方向及流量控制阀37产生的入口节流压力上升至图15的实线所示的入口节流压力，通过由旋转用方向及流量控制阀37产生的入口节流压力而得到的加速转矩被控制成，与在液压电动复合旋转模式中产生的加速转矩大致相等。由此，上部旋转体20的旋转速度能够具有与以往型的液压挖掘机同等的加速感觉。 效果 根据如上所述地构成的本实施方式，并用旋转用液压马达27和旋转用电动机25来驱动上部旋转体20，从而能够通过旋转用电动机25将上部旋转体20的减速或停止时的 能量作为电力再生，驱动时用于辅助。另外，在旋转用电动机25为非驱动时，与旋转用电动机25驱动时相比，以使旋转用液压马达27的输出转矩增加旋转用电动机25为非驱动时的量的方式控制液压回路装置40 (更详细的是旋转用方向及流量控制阀37、中间旁通换向阀38和调节器64)，从而弥补旋转转矩的降低，在电动机25不动作的情况下也能够确保良好的操作感和作业能力。〈第二实施方式〉使用图16说明本发明第二实施方式的混合动力式液压挖掘机。本实施方式是在旋转用电动机25为非驱动时，为了增加制动转矩，而通过方向及流量控制阀37的出口节流部和辅助阀的节流部的合成节流以使旋转用液压马达的出口节流压力上升的方式进行控制。图16是表示本发明的第二实施方式的液压回路装置的旋转液压系统的详细情况的图。图中，对与图I 图3相同的结构要素标注相同的附图标记。在图16中，代替第一实施方式的图3所示的电磁比例减压阀71、72，旋转液压系统具有出口节流辅助阀44和电磁比例减压阀74。出口节流辅助阀44被配置在出口节流油路45上，该出口节流油路45是通过旋转用方向及流量控制阀37的出口节流部37M0a或37M0c后的压力油所流动的油路，即是将旋转用方向及流量控制阀37的排出侧和油箱T连接的油路。电磁比例减压阀74通过来自控制器51的控制信号对来自先导液压源29的压力(一次压)进行减压，并将控制先导压力向出口节流辅助阀44的压力室44a输出。当控制先导压力从电磁比例减压阀74被输出到出口节流辅助阀44的压力室44a时，出口节流辅助阀44从全开位置切换到开口面积减少了的节流位置。该出口节流辅助阀44和旋转用方向及流量控制阀37的出口节流部37M0a或37M0c与第一实施方式的方向及流量控制阀37的旁路节流部37B0和中间旁通换向阀38的旁路节流部38B0的旁路节流部合成部的情况同样地构成出口节流部合成部，如图10的虚线所示，作出开口面积比方向及流量控制阀37的旁路节流部37B0单独的情况减少了的出口节流合成部的开口面积相对于杆操作量的关系。在本实施方式中，也与第一实施方式同样地能够对出口节流油路45和中间旁通油路61进行节流控制，由此，在并用液压马达27和电动机25来驱动上部旋转体20的工程机械中，能够将停止时的能量作为电力再生，驱动时用于辅助，并且在电动机25不动作的情况下，也能够确保良好的操作感和作业能力。〈第三实施方式〉使用图17 图19说明本发明的第三实施方式的混合动力式液压挖掘机。本实施方式是在旋转用电动机25为非驱动时，为了使旋转用液压马达27的驱动转矩增加，而将方向及流量控制阀37的旁路节流部向关闭方向控制，由此以使旋转用液压马达27的入口节流压力上升的方式进行控制。图17是表示本发明的第三实施方式的液压回路装置的旋转液压系统的详细情况的图。图中，对与图I 图3相同的结构要素标注相同的附图标记。在图17中，代替第一实施方式中的图3所示的中间旁通换向阀38、控制器51、操作装置52、压力传感器53a、53b、电磁比例减压阀71、72、73，旋转液压系统具有控制器51A、操作装置52A、电磁比例减压阀71A、72A。操作装置52A是作为操作信号输出电信号的杆操作式的操作装置。控制器51A接受来自杆操作式的操作装置52A的操作信号(电信号)，并将相对应的控制信号(电信号)向电磁比例减压阀71A、72A输出。电磁比例减压阀71A、72A根据来自控制器51A的控制信号对来自先导液压源29的压力(一次压)进行减压，并将控制先导压力向旋转用方向及流量控制阀37的左右任意的压力室37b、37c输出。控制器51A的整体的处理功能与第一实施方式中的图7的流程图所示的相同。图18是表示第一实施方式的图7所示的步骤S120在本实施方式中的液压单独旋转模式的处理内容的流程图。 在图18中，控制器51A被从压力传感器63a、63b输入入口节流压力及出口节流压力的实测值的信息，并判定入口节流压力是否比出口节流压力高(步骤S200)。在入口节流压力不比出口节流压力高的情况下，是旋转用液压马达27的制动时(减速时)，在入口节流压力比出口节流压力高的情况下，是旋转用液压马达27的加速时(驱动时)。而且，在入口节流压力不比出口节流压力高的情况下(旋转用液压马达27的制动时)，进行从操作装置52A输入的操作信号的减少修正控制(步骤S210)，在入口节流压力比出口节流压力高的情况下(旋转用液压马达27的加速时)，进行从操作装置52A输入的操作信号的增加修正控制和调节器64中的转矩控制的设定的增加控制(步骤S220A)。步骤S210中的操作信号的减少修正控制除了将操作指令压力(检测值)变换成操作装置52A的操作信号(电信号)、将操作指令压力的减压控制变换成操作信号的减少修正控制方面以外，与先前的图9的功能框图所示的处理相同。图19是表示步骤S220A的信号增加修正控制的详细情况的功能框图。控制器51A作为该信号增加修正控制功能而具有增加率运算部400、修正操作信号运算部410、滑阀行程运算部420、目标先导压力运算部430、目标电流运算部440、输出部450。增加率运算部400被输入操作装置52A的操作信号X，并对于该操作信号X，参照设定了预先确定的操作信号X和增加率a (I以上的数值)之间的函数关系的表格，计算用于对操作信号X进行增加修正控制的增加率O。操作信号X和增加率a的函数关系被设定成，在从相对于操作装置52A的杆操作量的开口面积特性观察旋转用方向及流量控制阀37A的开口面积特性的情况下，旁路节流部37B0的开口面积与没有进行信号增加修正控制的情况相比减小，旋转用液压马达27的驱动转矩成为与液压电动复合模式下的驱动转矩相等的大小(换言之，旁路节流部37B0的开口面积减小到仅通过液压马达驱动上部旋转体20的工程机械中的旋转用方向及流量控制阀的开口面积相同程度的大小)。修正操作信号运算部410对操作装置52A的操作信号X乘以增加率a来计算修正操作信号Xa。滑阀行程运算部420将由修正操作信号运算部410计算的修正操作信号Xa变换成滑阀行程S，目标先导压力运算部430将该滑阀行程S变换成目标先导压力，目标电流运算部440将该目标先导压变换成用于驱动电磁比例减压阀71A或72A的目标电流，输出部450将该目标电流放大并向电磁比例减压阀71A或72A输出。这些滑阀行程运算部420以后的处理与以往的具有输出电信号的操作装置的系统中的控制器的处理内容相同。
在本实施方式中，与第一实施方式同样地也能够对出口节流油路45和中间旁通油路61进行节流控制，由此，在并用液压马达27和电动机25来驱动上部旋转体20的工程机械中，能够将停止时的能量作为电力再生，驱动时用于辅助，并且，在电动机25不动作的情况下，也能够确保良好的操作感和作业能力。〈变形例〉本发明的旋转用方向及流量控制阀37的出口节流部的开口面积特性及旁路节流部的开口面积特性不限于图4及图5 (相对于滑阀行程的特性)、图10及图11 (相对于杆操作量的特性)这样的特性，在不超出本发明主旨的范围内能够自由设定。例如，旋转用方向及流量控制阀37相对于滑阀行程的开口面积特性也可以采用仅在中间区域比以往更容易打开的特性，这样地变形也能够获得同等的发明效果。另外，旋转用方向及流量控制阀37相对于滑阀行程的开口面积特性在图4及图5所示的例子中被设计成与以往相比更容易打开，但也可以是具有与以往相同的开口面积的特性。该情况下，在驱动旋转用电动机的液压电动复合旋转模式中，修正操作信号，被控制成在相对于杆操作量的开口面积特性中与以往相比更容易打开，在旋转用电动机为非驱动的液压单独旋转模式中，不修正操作信号，通过操作信号直接驱动旋转用方向及流量控制阀37即可。由此，在旋转用电动机25为非驱动时，与旋转用电动机25的驱动时相比，能够以使旋转用液压马达27的输出转矩增加旋转用电动机25为非驱动时的量的方式进行控制，在电动机25不动作的情况下，也能够确保良好的操作感和作业能力。另外，该情况下，能够直接适用以往的方向及流量控制阀，并能够廉价地构成方向及流量控制阀。
权利要求
1.一种混合动力式工程机械,具有 下部行驶体； 能够旋转地设置在该下部行驶体上的上部旋转体； 液压回路装置，其包括旋转用液压马达，旋转驱动该上部旋转体；液压泵，向所述旋转用液压马达供给压力油；油箱，接受来自所述旋转用液压马达的回油且作为向所述液压泵供油的供给源；和方向及流量控制阀，配置在将所述旋转用液压马达和所述液压泵连接的管路上，控制从所述液压泵排出且送向所述旋转用液压马达的压力油的方向及流量； 驱动所述液压泵的原动机； 辅助地驱动所述上部旋转体且减速时作为发电机发挥功能的旋转用电动机； 与所述旋转用电动机进行电能充放的蓄电装置； 对所述旋转用电动机的动作进行控制的控制装置， 所述混合动力式工程机械的特征在于， 所述控制装置在所述旋转用电动机为非驱动时控制所述液压回路装置，使得与所述旋转用电动机的驱动时相比，所述旋转用液压马达的输出转矩增加所述旋转用电动机为非驱动的量。
2.如权利要求I所述的混合动力式工程机械，其特征在于，所述控制装置，在所述旋转用电动机为非驱动时，为了增加所述旋转用液压马达的输出转矩，以使所述旋转用液压马达的入口节流压力和出口节流压力中的任意一个上升的方式控制所述液压回路装置。
3.如权利要求2所述的混合动力式工程机械，其特征在于， 所述方向及流量控制阀是具有入口节流部、出口节流部和旁路节流部的开中心类型，其中，所述入口节流部将所述液压泵和所述旋转用液压马达连接起来，所述出口节流部将所述旋转用液压马达和所述油箱连接起来，所述旁路节流部将所述液压泵和所述油箱连接起来， 所述控制装置，在所述旋转用电动机为非驱动时，通过将所述方向及流量控制阀的出口节流部向关闭方向控制而控制成所述旋转用液压马达的出口节流压力上升，从而控制成使所述旋转用液压马达的制动转矩增加。
4.如权利要求2所述的混合动力式工程机械，其特征在于， 所述方向及流量控制阀是具有入口节流部、出口节流部和旁路节流部的开中心类型，其中，所述入口节流部将所述液压泵和所述旋转用液压马达连接起来，所述出口节流部将所述旋转用液压马达和所述油箱连接起来，所述旁路节流部将所述液压泵和所述油箱连接起来， 所述液压回路装置还具有辅助阀，该辅助阀配置在供通过所述方向及流量控制阀的出口节流部的压力油流动的出口节流油路上， 所述控制装置，在所述旋转用电动机为非驱动时，控制所述辅助阀，通过所述方向及流量控制阀的所述出口节流部和所述辅助阀的节流部的合成节流部，对所述出口节流油路进行节流，由此，控制成所述旋转用液压马达的出口节流压力上升，从而控制成使所述旋转用液压马达的制动转矩增加。
5.如权利要求2 4中任一顶所述的混合动力式工程机械，其特征在于， 所述方向及流量控制阀是具有入口节流部、出口节流部和旁路节流部的开中心类型，其中，所述入口节流部将所述液压泵和所述旋转用液压马达连接起来，所述出口节流部将所述旋转用液压马达和所述油箱连接起来，所述旁路节流部将所述液压泵和所述油箱连接起来， 所述液压回路装置还具有辅助阀，该辅助阀配置在供通过所述方向及流量控制阀的所述旁路节流部的压力油所流动的开中心油路上， 所述控制装置，在所述旋转用电动机为非驱动时，控制所述辅助阀，通过所述方向及流量控制阀的所述旁路节流部和所述辅助阀的节流部的合成节流部，对所述开中心油路进行节流，由此，控制成所述旋转用液压马达的入口节流压力上升，从而控制成使所述旋转用液压马达的驱动转矩增加。
6.如权利要求2 4中任一项所述的混合动力式工程机械，其特征在于， 所述方向及流量控制阀是具有入口节流部、出口节流部和旁路节流部的开中心类型，其中，所述入口节流部将所述液压泵和所述旋转用液压马达连接起来，所述出口节流部将所述旋转用液压马达和所述油箱连接起来，所述旁路节流部将所述液压泵和所述油箱连接起来， 所述控制装置，在所述旋转用电动机为非驱动时，将所述方向及流量控制阀的旁路节流部向关闭方向控制，由此，控制成所述旋转用液压马达的入口节流压力上升，从而控制成所述旋转用液压马达的驱动转矩增加。
7.如权利要求3或6所述的混合动力式工程机械，其特征在于， 所述液压回路装置还具有操作装置，该操作装置输出用于驱动所述方向及流量控制阀的操作信号， 所述控制装置，在所述旋转用电动机为非驱动时，控制所述操作装置的操作信号，由此，将所述方向及流量控制阀的出口节流部或所述旁路节流部向关闭方向控制。
8.如权利要求7所述的混合动力式工程机械，其特征在于， 所述操作装置内置有作为所述操作信号生成操作指令压力的减压阀， 所述控制装置具有用于控制所述操作指令压力的电磁比例减压阀。
9.如权利要求4或5所述的混合动力式工程机械，其特征在于，所述控制装置具有电磁比例减压阀，该电磁比例减压阀输出用于驱动控制所述辅助阀的控制压力。
10.如权利要求I 9中任一项所述的混合动力式工程机械，其特征在于，所述控制装置，在所述旋转用电动机为非驱动时，为了增加所述旋转用液压马达的输出，以使所述液压泵的输出转矩增加的方式进行控制。
全文摘要
本发明提供一种混合动力式工程机械，在并用液压马达和电动机来驱动上部旋转体的工程机械中，能够将停止时的能量作为电力再生并在驱动时用于辅助，并且在电动机不动作的情况下，也能够确保良好的操作感和作业能力。控制器(51)，在旋转用电动机(25)为非驱动时控制液压回路装置(40)(更详细的是旋转用方向及流量控制阀(37)、中间旁通换向阀(38)和调节器(64))，使得与旋转用电动机(25)的驱动时相比，旋转用液压马达(27)的输出转矩增加旋转用电动机(25)为非驱动时的量。
文档编号E02F3/42GK102704513SQ20121008556
公开日2012年10月3日 申请日期2012年3月23日 优先权日2011年3月25日
发明者佐竹英敏, 大木孝利, 石川广二, 西川真司 申请人:日立建机株式会社