[发明专利]工程机械及其控制方法

说明书

本发明的实施例的包括动臂的工程机械包括：发动机，其产生动力；主泵，其由所述发动机驱动以排出工作油；工作油箱，其储存所述主泵待排出的工作油；动臂缸，其使所述动臂升降并且被区分为盖侧和杆侧；再生管线，其连接于所述动臂缸的盖侧，供从所述动臂缸的盖侧排出的工作油移动；再生电机，其利用通过所述再生管线移动的工作油动作以辅助所述发动机；蓄能器，其与所述再生管线连接并蓄积从所述动臂缸排出的工作油；动臂再生阀，其开闭所述再生管线；以及主控制阀，其在所述动臂进行下降动作时将从所述动臂缸的盖侧排出的工作油的一部分排出至所述工作油箱。

技术领域

本发明涉及一种工程机械及其控制方法，更详细地，涉及一种通过在动臂下降时回收动臂所具有的势能来提高燃料效率的工程机械及其控制方法。

背景技术

工程机械是指用于土木工程或建筑工程的所有机械。通常，工程机械具有发动机和利用发动机的动力动作的液压泵，并且利用通过发动机和液压泵产生的动力来行驶或驱动作业装置。

例如，作为工程机械的一种的挖掘机是进行在土木，建筑，建设工地挖地的挖掘作业，运输沙土的装载作业，拆除建筑物的破碎作业，整理地面的整地作业等作业的工程机械，其由其装备的移动作业的行驶体、搭载于行驶体上并可以360度旋转的上部旋回体、以及作业装置构成。

此外，挖掘机包括利用于行驶的行驶电机、用于上部旋回体摆动(swing)的摆动电机、以及利用于作业装置的动臂缸、斗杆缸、铲斗缸以及可选缸等驱动装置。另外，这样的驱动装置通过从由发动机或电动机驱动的可变容量型液压泵排出的工作油驱动。

此外，近来，在工程机械中应用回收作业装置的势能并将所回收的能量辅助地利用于各种驱动装置的动作的能量再生系统。

当诸如动臂的作业装置通过动臂缸上下运动时，在使上升的动臂下降时，动臂的势能将动臂缸的盖侧的工作油以高压从动臂缸被推出。这样的高压的工作油转换为热能而被发散或者在返回至储存罐时动臂的势能会消失。

因此，能量再生系统可以在蓄能器(accumulator)中蓄积高压的工作油而后利用蓄积的工作油运行再生电机以减少驱动液压泵的发动机的燃料消耗。

但是，从动臂缸的盖侧排出的工作油的压力因蓄能器而发生变化，这样的压力的变化会致使作业者无法按意图控制动臂的速度。即，以往的能量再生系统存在的问题在于，由于蓄能器的压力变化，无法应对与作业者的操作意图无关地发生的动臂下降速度的变化。

具体地，例如，当作业者通过操作控制杆来使动臂下降时，即使在恒定地维持控制杆的操作以使动臂以恒定的速度下降的情况下，由于蓄积在蓄能器中的工作油，压力也会发生变化，结果，动臂的下降速度会与作业者的操作意图不同地下降。即，动臂越下降，从动臂缸排出的工作油的压力上升，使得电阻变得越大。因此，存在发生无法按照目标速度控制动臂的下降速度，动臂会急剧停止的现象的问题。

发明内容

技术问题

本发明的实施例提供一种能够在动臂下降时通过回收动臂所具有的势能来提高燃料效率的同时，能够按照操作者的意图恒定地控制动臂的速度并防止动臂急剧停止的工程机械及其控制方法。

技术方案

根据本发明的实施例，包括动臂的工程机械包括：发动机，其产生动力；主泵，其由所述发动机驱动以排出工作油；工作油箱，其储存所述主泵待排出的工作油；动臂缸，其使所述动臂升降并且被区分为盖侧和杆侧；再生管线，其连接于所述动臂缸的盖侧，供从所述动臂缸的盖侧排出的工作油移动；再生电机，其利用通过所述再生管线移动的工作油动作以辅助所述发动机；蓄能器，其与所述再生管线连接并蓄积从所述动臂缸排出的工作油；动臂再生阀，其开闭所述再生管线；以及主控制阀，其在所述动臂进行下降动作时将从所述动臂缸的盖侧排出的工作油的一部分排出至所述工作油箱。