[发明专利]具有混合驱动单元的建筑机械、配备于建筑机械中的再生装置、以及再生方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑机械，其具有混合驱动单元用于驱动诸如液压挖掘机这样的建筑机械设备的上部旋转结构；涉及一种配备于建筑机械中的再生装置、以及涉及一种再生方法，其中所述建筑机械通过液压马达与发电/电动机的协同工作而得以受控制，且其中当所述上部旋转结构启动以及旋转运动时，当处于制动模式时，液压马达由所述液压马达的入口端口与出口端口的内部连通经由一种连通阀而得以中立/平衡，从而使得大部分动（惯性）能通过再生发电而被有效地转换为电能以用于电力存储，且从而使得在最优条件下导致了在驱动与再生发电之间的转换/切换。

背景技术

最近，在诸如液压挖掘机这样的建筑机械的领域中，作为针对诸如废气和噪音这样的使得工作环境恶化的情况的补救措施，已提出了各种混合驱动单元，特别是，一种用于建筑机械的能实现有效的能量回收（其为混合系统的优点）的能量再生装置。

申请人在专利文档1中提出了相对于具有混合驱动单元的建筑机械的本领域技术，其中诸如上部旋转结构和液压挖掘机的吊杆/悬臂（boom）这样的相对较大惯性物体的惯性能量被有效地再生，且其中不需要对电动机/发电机的电力存储装置进行补充充电。

图3是常规液压挖掘机的概略图。如所图示的，液压挖掘机包括：下部行进主体102具有右/左环形轨履带102A作为行进器件；上部旋转结构104，其可旋转地安装到下部行进主体102；多关节液压操作机器（前装置）111，其可提升地连接到上部旋转结构104且包括悬臂106、臂108和铲斗110；用于悬臂的液压缸，其驱动所述悬臂106；用于臂的液压缸116，其驱动所述臂108；用于铲斗的液压缸118，其驱动所述铲斗110；旋转液压马达120以及减速器122，它们驱动所述上部旋转结构104；以及用于右侧/左侧行进的液压马达124L、124R，它们驱动右/左环形轨履带102A。

在专利文档1中描述了将一种再生装置运用于这种建筑机械的方法：“当操作者返回控制阀的杠杆以便停止上部结构时，控制单元检测到从液压/电换能器产生的信号的变化，并且根据控制单元的数据处理程序产生的控制信号被传输到伺服驱动器。响应于此，该伺服驱动器控制着待供应到电动机的电量，驱动所述再生模式，并且将控制信号传输到电力/液压转换阀。这种控制信号导致电力/液压转换阀产生压力油信号，并且由此允许致动所述连通阀将液压马达的两个入口端口连通从而使得，在液压马达中所产生的制动力矩变为最小，且上部旋转结构的大部分惯性能被集中地供应到充当发电机的电动机。”更特定地，在专利文档1中，当操作者将控制阀的杠杆返回到中性位置，该控制单元检测到从液压/电换能器产生的信号的变化，引起再生操作。

专利文档2在第0059段中叙述了：“附图标记ET2示出了在加速驱动模式中，将电能从电力存储装置供应到发电机/电动机。附图标记ET2示出了在减速驱动模式中，将电能从发电机/电动机供应到电力存储装置。附图标记xd、xd示出了在液压马达的加速驱动和减速驱动模式中的力矩Tm的转变。附图标记yd、yd示出了在发电机/电动机的加速驱动和减速驱动模式中的力矩Te（电动机）和Te（发电机）的转变。”总而言之，“在减速驱动模式中，将电能从发电机/电动机供应到电力存储装置”，其意思是再生操作。

此外，专利文档3描述了用于安装有电动机/发电机的液压建筑机械的能量再生装置，其中控制杠杆的操纵变量的值被用来确定将电动机/发电机作为一种电动机还是发电机来致动。

现有技术参考文件

专利文档1：日本专利特许公开公开号2008-291522；

专利文档2：日本专利号4732284；

专利文档3：日本专利号4024120。

发明内容

待由本发明解决的问题

根据专利文档1，“当操作者返回控制阀48的杠杆48a以便停止上部结构2时，控制单元46检测到来自液压/电换能器50a/50b的信号的变化，并且根据控制单元的数据处理程序产生的控制信号SI被传输到伺服驱动器54”。这意思是，控制阀的杠杆的位置确定了是否进行再生。

根据专利文档2，在具有电动机/发电机的建筑机械中，在液压马达的两个端口处的压力的量值确定了发电机/电动机是充当电动机还是充当发电机。

此外，专利文档3描述了控制杠杆的操纵变量确定了电动机/发电机充当电动机还是充当发电机。

事实上，然而，再生条件有时不能仅仅由控制杠杆的位置产生。