[发明专利]工程机械

说明书

技术领域

本发明涉及具备旋转体的工程机械，特别涉及具备用于驱动该旋转体的电动马达和液压马达的混合动力式工程机械。

背景技术

以往，主流的液压挖掘机等具有旋转体的工程机械用发动机来驱动液压泵，并利用从液压泵排出的液压使液压马达旋转，并驱动作为惯性体的旋转体。但是，近年来，为了实现发动机的燃油效率提高、噪音水平的降低以及排气量的降低等，提出了：在一直以来利用于旋转体的驱动的液压马达的基础上，进一步使用从蓄电装置接受电能的供给而被驱动的电动马达来驱动旋转体的混合动力方式的工程机械。

在以混合动力方式驱动旋转体的工程机械中，需要适当地控制液压马达和电动马达分担的驱动转矩，以使得习惯于仅使用液压马达来驱动旋转体的以往方式的工程机械(以往机械)的操作的操作人员能够无不适感地进行操作。

在日本特开2008-63888号公报中公开了如下技术：作为上述混合动力方式的工程机械的控制单元，基于成为设置在旋转体驱动用液压马达上的油的吸入口(输入侧)和排出口(输出侧)的两个端口产生的压差，算出对旋转体驱动用电动马达的转矩指令值。在这里，将旋转加速时的液压马达的转矩与电动马达的转矩的比率和减速时的液压马达的转矩与电动马达的转矩的比率作为参数，确定液压马达的输入侧和输出侧的压差。根据该技术，能够连续并顺畅地驱动控制作为惯性体的旋转体，且能够将制动时的能量作为电能有效地取入蓄电装置。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-63888号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，液压马达和电动马达的损耗会根据旋转操作杆的操作量或旋转体的旋转速度独立地变化。然而，上述文献记载的技术根据液压马达的输入侧与输出侧的压差决定用于旋转体的驱动的全部转矩中的电动马达的转矩的比例，而与旋转操作杆的操作量(旋转先导压)无关。因此，未考虑在驱动了液压马达和电动马达的情况下产生的各部的损耗，存在改善能量效率的余地。

本发明为解决上述问题而做出，其目的在于提供一种工程机械，其能够确保与单独由液压马达驱动旋转体的以往的工程机械同等的操作性，并且提高旋转体驱动时的系统整体的能量效率。

用于解决问题的手段

本发明包含多个达成上述目的的单元，如果列举其一例，在工程机械中具备：旋转体；液压马达和电动马达，其将该旋转体作为共同的驱动对象，并相互机械地连结；液压泵，其由原动机驱动，并向所述液压马达供给压力油；操作装置，其用于指示所述旋转体的旋转工作；以及控制装置，控制所述液压泵的排出流量和所述电动马达的输出转矩的至少一方，以使得在能够单独由所述电动马达输出由所述操作装置指示的所述旋转体的旋转工作所要求的要求转矩时，伴随着所述电动马达旋转的所述液压马达的出口节流压力与入口节流压力接近，或该出口节流压力比该入口节流压力大。

发明的效果

根据本发明，在主要由电动马达驱动旋转体时，由于能够降低在伴随着该电动马达旋转的液压马达中产生的损耗，所以改善了旋转体驱动时的能量效率并得到大的燃料减少效果。

附图说明

图1是本发明实施方式的液压挖掘机的侧视图。

图2是图1所示的液压挖掘机搭载的电动·液压设备的系统构成图。

图3是图2的系统构成图的详细图。

图4是提取了图2和图3所示系统构成图中的与上部旋转体的旋转工作相关的液压系统的图。

图5是液压电动复合旋转控制部83的功能框图的一部分。

图6是旋转滑阀44的相对于滑阀行程的旁路节流开口面积、入口节流开口面积以及出口节流开口面积的关系图。

图7是表示了旋转液压马达单独旋转工作的情况下稳定旋转时的液压部的损耗和旋转电动马达单独以与旋转液压马达同等的速度旋转工作的情况下电动部的损耗的图。

图8是在本实施方式中根据旋转杆操作压力设定电动马达25与液压马达27的输出分配而成的旋转输出特性的一例。

图9是使旋转电动马达25的转矩增加的情况下的电动转矩与液压部的损耗的关系图。

图10是将图9所示的阀损耗分解为旁路节流损耗、入口节流损耗以及出口节流损耗而表示的图。

图11是图9和图10的情况下的电动转矩与旋转主压的关系图。

图12是按各旋转电动马达25的转速表示了使旋转电动马达25的转矩增加的情况下的电动转矩与液压部的损耗的关系图。