作业机械的压力油能量回收装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及作业机械的压力油能量回收装置，进一步详细的是关于具有混合动力式液压挖掘机等的液压执行机构的作业机械的压力油能量回收装置。
【背景技术】
[0002]公开了一种作业机械的动臂能量的再生装置，其以不引起操作性的急剧变化地以高水平同时实现能量再生量的增大和操作性的提高为目的，具备具有动臂的作业部，通过控制阀的切换使动臂液压缸伸长或收缩，从而能够驱动上述动臂，该作业机械的动臂能量的再生装置的特征在于，具有将降低所述动臂时的来自所述动臂液压缸的返回油油路分流成2条以上的油路的分支部、将分流的一方经由再生机构导向油箱的再生回路、以及将分流的另一方经由流量调整机构导向油箱的流量调整回路，并且将经由所述再生机构导向油箱的再生回路配置在所述控制阀的外侧(例如，参照专利文献1)。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开2007-107616号公报
【发明内容】
[0006]根据上述现有技术，将来自动臂液压缸的油的流动分流成2条油路，其中一方始终与再生机构连结，在该状态下，通过控制向再生回路和流量调整回路流出的返回油的流量，能够控制动臂下降速度，以提高操作性。另外，通过将向再生回路侧流出的返回油的流量设为大量，能够增大能量的再生量。
[0007]但是，在上述现有技术中，由于至再生回路侧和流量调整回路侧的返回油的流量分配是根据操作杆的操作而唯一地实施的，从而存在以下问题，使多余的返回油向流量调整回路侧流动，利用能量再生装置能够回收的能量减少。
[0008]本发明是鉴于上述情况而研发的，其目的是提供能够确保液压执行机构的操作性，并能够高效率地回收再生能量的作业机械的压力油能量回收装置。
[0009]为实现上述的目的，第一发明是一种作业机械的压力油能量回收装置，具有:液压栗;驱动作业装置的液压执行机构;操作上述液压执行机构的操作装置；以及再生上述液压执行机构的返回油的再生装置，该作业机械的压力油能量回收装置的特征在于，具有:供来自上述液压执行机构的返回油流通的管路;将上述管路分支成多个管路的分支部;作为从上述分支部分支的一个管路且设置有上述再生装置的再生回路;作为从上述分支部分支的另一个管路且将上述返回油向油箱排出的排出回路;设置在上述排出回路上且能够调整返回油的流量的流量调整装置;检测上述操作装置的操作量的操作量检测部;取入上述操作量检测部的检测信号来算出在上述排出回路中流通的返回油的目标排出流量的排出流量运算部;取入上述操作量检测部的检测信号来算出在上述再生回路中流通的返回油的目标再生流量的再生流量运算部；以及根据上述目标排出流量来控制上述流量调整装置并根据上述目标再生流量来控制上述再生装置的控制装置，上述排出流量运算部对在上述操作装置的刚开始操作之后与上述操作量相应地增大并随着时间的经过而缓慢地减少的目标排出流量进行计算，上述再生流量运算部对在上述操作装置的刚开始操作之后将目标再生流量设定得比上述目标排出流量小并随着时间的经过而与上述操作量相应地缓慢地增大的目标再生流量进行计算。
[0010]另外，第二发明是在第一发明中，其特征在于，具有供给先导油的先导液压栗，上述流量调整装置具有:减压装置，器被供给上述先导油，并根据来自上述控制装置的指令输出已减压的2次压力油；以及控制阀，其输入从上述减压装置输出的2次压力油，并调整成与上述2次压力油的压力成正比例的开度，上述控制装置针对上述操作量检测部的检测信号的变化而对向上述减压装置的指令附加延迟要素并进行控制。
[0011]而且，第三发明是在第二发明中，其特征在于，上述控制装置的延迟要素的附加构成为向具有低通滤波器功能的运算部输入上述操作装置的操作量信号，且将上述运算部的输出作为向上述减压装置的指令。
[0012]另外，第四发明是在第二发明中，其特征在于，上述控制装置的延迟要素的附加构成为向具有变化速度制限功能的运算部输入上述操作装置的操作量信号，且将上述运算部的输出作为向上述减压装置的指令。
[0013]而且，第五发明是在第一至第四发明的任意一方中，其特征在于，上述再生装置具有:通过上述液压执行机构的返回油驱动的液压马达；以及与上述液压马达机械地连接的发电电动机，上述控制装置构成为能够控制上述发电电动机的转速。
[0014]另外，第六发明是在第一至第四发明的任意一方中，其特征在于，上述再生装置具有通过上述液压执行机构的返回油驱动的可变容量型液压马达，上述控制装置构成为能够控制上述可变容量型液压马达的容量。
[0015]而且，第七发明是在第一至第四发明的任意一方中，其特征在于，上述再生装置具有:通过上述液压执行机构的返回油驱动的可变容量型液压马达；以及与上述可变容量型液压马达机械地连接的发电电动机，上述控制装置构成为能够控制上述可变容量型液压马达的容量和上述发电电动机的转速。
[0016]发明的效果
[0017]根据本发明，在刚开始操作之后将从液压执行机构排出的返回油的全部流量向油箱侧排出，然后逐渐使向再生装置侧分流的流量增加，使油箱侧的排出流量缓慢减少，从而能够确保液压执行机构的良好的操作性，并实现高的能量再生效率。
【附图说明】
[0018]图1是表示具有本发明的作业机械的压力油能量回收装置的第一实施方式的液压挖掘机的立体图。
[0019]图2是表示本发明的作业机械的压力油能量回收装置的第一实施方式的控制系统的概要图。
[0020]图3是构成本发明的作业机械的压力油能量回收装置的第一实施方式的控制器的框图。
[0021]图4是说明构成本发明的作业机械的压力油能量回收装置的第一实施方式的控制器的控制内容的特性图。
[0022]图5是表示本发明的作业机械的压力油能量回收装置的第二实施方式的控制系统的概要图。
[0023]图6是构成本发明的作业机械的压力油能量回收装置的第二实施方式的控制器的框图。
[0024]图7是表示本发明的作业机械的压力油能量回收装置的第三实施方式的控制系统的概要图。
【具体实施方式】
[0025]以下，使用【附图说明】本发明的作业机械的压力油能量回收装置的实施方式。
[0026]实施例1
[0027]图1是表示具有本发明的作业机械的压力油能量回收装置的第一实施方式的液压挖掘机的立体图，图2是表示本发明的作业机械的压力油能量回收装置的第一实施方式的控制系统的概要图。
[0028]在图1中，液压挖掘机1具有:具有动臂la、斗杆lb及铲斗lc的多关节型的作业装置1A;以及具有上部旋转体Id及下部行驶体le的车身1B。动臂la能够转动支承在上部旋转体Id上，并通过动臂液压缸(液压液压缸)3a驱动。上部旋转体Id能够旋转地设置在下部行驶体le上。
[0029]斗杆lb能够转动地支承在动臂la上，并通过斗杆液压缸(液压液压缸)3b驱动。铲斗lc能够转动地支承在斗杆lb上，并通过铲斗液压缸(液压液压缸)3c驱动。动臂液压缸3a、斗杆液压缸3b及铲斗液压缸3c的驱动通过设置在上部旋转体Id的驾驶室(操作室)内且输出液压信号的操作装置4(参照图2)控制。
[0030]在图2所示的实施方式中，仅示出了与操作动臂la的动臂液压缸3a相关的控制系统。该控制系统具有控制阀2、操作装置4、先导止回阀8、回收切换阀10、第二控制阀11、电磁切换阀15、电磁比例减压阀16、逆变器24、斩波器25和蓄电装置26，并作为控制装置而具有控制器100。
[0031]作为液压源装置具有液压栗6、供给先导压力油的先导液压栗7和油箱6A。液压栗6和先导液压栗7通过由驱动轴连结的发动机50被驱动。
[0032]在将来自液压栗6的压力油向动臂液压缸3a供给的管路30上，设置有对管路内的压力油的方向和流量进行控制的4端口 3位置型的控制阀2。控制阀2通过向其先导受压部2a、2b供给先导压力油，来切换滑阀的位置，并将来自液压栗6的压力油向动臂液压缸3a供给来驱动动臂la。
[0033]供给有来自液压栗6的压力油的控制阀2的入口端口通过管路30而与液压栗6连接。控制阀2的出口端口通过返回管路33而与油箱6A连接。
[0034]在控制阀2的一个连接端口上连接有杆侧油室管路31的一端侧，杆侧油室管路31的另一端侧与动臂液压缸3a的杆侧油室3ay连接。另外，在控制阀2的另一个连接端口上连接有底部侧油室管路32的一端侧，底部侧油室管路32的另一端侧与动臂液压缸3a的底部侧油室3ax连接。
[0035]在底部侧油室管路32上，从控制阀2侧按顺序设置有控制管路内的压力油的流量的2端口 2位置的控制阀即第二控制阀11、回收分支部32al和先导止回阀8。在回收分支部32al上连接有回收管路34。
[0036]第二控制阀11的一端侧具有弹簧11b，另一端侧具有先导受压部1