CN112963394B - 一种工程机械及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种工程机械及控制方法，涉及工程机械技术领域。本发明所述工程机械，包括油箱、工作泵、分配装置、回收泵、第一电机、液压执行装置和能量存储系统，所述工作泵和所述回收泵分别与所述油箱相连通，所述分配装置适于分别与所述工作泵、所述回收泵和所述液压执行装置连通并用于切换液压油流向；所述工作泵适于驱动所述油箱内的液压油流出，所述能量储存系统与所述第一电机电连接，所述第一电机适于驱动所述回收泵，或者，所述第一电机适于由所述回收泵驱动并产生电能，所述能量储存系统收集并储存所述第一电机产生的电能。回收泵能够将工作泵的过剩能量回收通过第一电机转换为电能，或者，回收泵在第一电机带动下运转，辅助工作泵做功。

Description

一种工程机械及控制方法

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，具体而言，涉及一种工程机械及控制方法。

背景技术

在工程机械中，通过液压油缸等液压执行装置实现行走、回转、伸缩等功能，例如挖掘机的行走装置、回转装置、动臂装置、斗杆装置和铲斗装置均通过液压油缸等液压执行装置驱动。

工程机械需要能够随时为液压执行装置提供液压驱动力，工程机械的工作泵需要保持工作状态。当选择功率较大的工作泵时，存在较大的能量利用损失，选择功率稍小的工作泵能够减少这种能量损失，但是，在液压执行装置工作的负载较大的情况下，功率小的工作泵又不能提供足够的液压驱动力，影响工作效率，工程机械的能量利用效率有待进一步提升。

发明内容

本发明旨在一定程度上解决相关技术中如何提高工程机械的能量利用效率的问题。

为至少在一定程度上解决上述问题的至少一个方面，本发明一方面提供一种工程机械，包括油箱、工作泵、分配装置、回收泵、第一电机、液压执行装置和能量存储系统，所述工作泵和所述回收泵分别与所述油箱相连通，所述分配装置适于分别与所述工作泵、所述回收泵和所述液压执行装置连通并用于切换液压油流向；

所述工作泵适于驱动所述油箱内的液压油流出，所述能量储存系统与所述第一电机电连接，所述第一电机适于驱动所述回收泵，或者，所述第一电机适于由所述回收泵驱动产生电能，所述能量储存系统收集并储存所述第一电机产生的电能。

由此，所述回收泵能够在液压油的驱动下运转并带动所述第一电机运转，从而将液压能回收为电能并储存至所述能量储存系统，特别是液压执行装置无需动作，但工作泵保持一定的输出功率时，通过回收泵能够将所述工作泵产生的过剩液压能吸收，避免能量的浪费；或者，在所述第一电机的带动下，所述回收泵能够运转并辅助驱动所述液压执行装置内的液压油流出，所述回收泵和所述工作泵共同为所述液压执行装置提供液压驱动力，一方面，所述液压执行装置的工作更加平稳可靠，另一方面，避免了选用功率过大的所述工作泵，所述工程机械能够取得较高的能量利用效率，结构简单，实用性强。

可选地，所述分配装置包括主控阀和节流阀，所述主控阀分别与所述工作泵、所述回收泵和所述液压执行装置连通并用于切换液压油流向，所述节流阀分别与所述工作泵和所述回收泵相连通。

由此，通过所述主控阀能够切换液压油流向，实现液压执行装置的液压油换向，进而实现液压执行装置的动作换向，所述节流阀和所述主控阀配合作用能够根据液压执行装置的负载需要调整向所述液压执行装置供给的液压油的量，一方面，确保了液压执行装置运行的稳定性，另一方面，还避免了工作泵的过剩能量的损失，能够有效提高工程机械的能量利用效率，实用性强。

可选地，该工程机械还包括传感器和控制器，所述传感器适于设置于所述工作泵的出液口、所述液压执行装置的进液口、所述液压执行装置的出液口和所述回收泵的进液口，所述传感器为流量压力传感器；所述控制器分别与所述工作泵、所述回收泵、所述分配装置、所述传感器和所述能量储存系统电连接。

由此，通过设置所述传感器能够实时获取所述工作泵的出液口、所述液压执行装置的进液口和所述液压执行装置的出液口的流量压力信息，能够为所述控制器控制该工程机械(例如控制工作泵的功率、回收泵带动第一电机转动进而发电或者第一电机带动回收泵运转从而辅助做功)提供可靠的数据，便于及时调整该工程机械的控制策略，提高工程机械的能量利用效率，可靠性高，实用性强。

可选地，还包括主安全阀，所述主安全阀的进液口与所述工作泵的出液口相连通，且所述主安全阀与所述工作泵的连通处位于所述工作泵和所述分配装置之间；所述主安全阀的出液口与所述回收泵的进液口相连通，且所述主安全阀与所述回收泵的连通处位于所述回收泵和所述分配装置之间。

由此，所述主安全阀不但能够避免压力过大时对分配装置和液压执行装置造成损伤，还能够将液压油直接导入回收泵并通过回收泵和第一电机将液压能转换为电能，避免能量的损失，提高了工程机械的能量利用效率。

可选地，还包括操纵装置，所述操纵装置适于控制所述主控阀的动作。

由此，能够通过操纵装置控制主控阀的动作，能够在一定程度上调整主控阀工作油口的流量，便于精细控制液压装置的动作，可靠性高，实用性强。

可选地，所述节流阀为二位二通阀，所述主控阀为三位四通阀或三位六通阀。

由此，节流阀和主控阀采用常用阀体即可实现换向、调整流量等功能，便于整体设计和降低制造成本以及便于配件更换。

可选地，所述工程机械为电动挖掘机。

由此，电动挖掘机无需排放废气，适合在园林、市政、景区和酒厂等环保要求高的工作场所使用，并能够大大提高电动挖掘机的能量利用效率，提高了电动发掘机的续航能力。

本发明另一方面还提供一种控制方法，应用于如上所述的工程机械，该控制方法具体包括如下步骤：

获取流量压力信息，所述流量压力信息包括工作泵的出液口的流量和压力信息、液压执行装置的进液口的流量和压力信息以及所述液压执行装置的出液口的流量和压力信息；

根据所述流量压力信息控制回收泵带动第一电机转动或者所述第一电机带动所述回收泵转动。

由此，根据该流量压力信息能够计算工作泵的功率和液压执行装置的功率，从而判断工作泵的功率是否存在过剩和不足等情况，从而确定是否需要回收泵带动第一电机发电进行能量回收，或者，是否需要第一电机带动回收泵工作从而进行辅助做功，能够在一定程度上提高工程机械的能量利用效率，且能够提高工程机械尤其是工作泵的使用寿命。

可选地，所述根据所述流量压力信息控制回收泵带动第一电机转动或者所述第一电机带动所述回收泵转动，包括如下步骤中的至少一步：

当所述工作泵的出液口的压力大于或等于第一压力阈值时，控制能量储存系统为所述第一电机提供电能，并驱动所述回收泵工作；

当所述工作泵的出液口的压力大于所述液压执行装置的进液口的压力，且所述工作泵的出液口的流量大于所述液压执行装置的进液口的流量时，控制所述回收泵带动所述第一电机运转，控制所述能量储存系统收集并储存所述第一电机产生的电能；

当所述液压执行装置的进液口的压力等于所述液压执行装置的出液口的压力，且所述液压执行装置的进液口的流量为零时，控制所述回收泵带动所述第一电机运转，控制所述能量储存系统收集并储存所述第一电机产生的电能；

当所述工作泵的出液口的流量等于所述液压执行装置的进液口的流量时，控制所述回收泵带动所述第一电机空转，或者控制所述回收泵与所述第一电机的连接断开。

由此，所述工程机械能够通过各种方式提供能量利用效率，其能量利用率高，实用性强。

可选地，所述当所述工作泵的出液口的压力大于或等于第一压力阈值时，控制能量储存系统为所述第一电机提供电能，并驱动所述回收泵工作，具体还包括如下步骤：

当所述工作泵的出液口的压力满足P1＞Pa时，主安全阀打开；其中，P1为所述工作泵的出液口压力，Pa为第二压力阈值，所述第二压力阈值小于或等于液压系统的安全压力，所述第一压力阈值为0.7Pa-0.95Pa。

由此，当工作泵的出液口的压力接近液压系统的安全压力时，液压系统处于高负荷工作状态，工程机械整机工作效率变慢，此时通过第一电机带动回收泵工作，回收泵与工作泵一起做功；当工作泵的出液口的压力达到安全压力时，例如挖掘机遇到硬石块挖掘不动时，为例防止过载导致结构损坏，主安全阀打开，此时，回收泵可以带动第一电机转动，进行能量回收，大大提高了能量利用效率和可靠性。

附图说明

图1为本发明的实施例中工程机械的液压系统整体结构示意图；

图2为本发明的实施例中工程机械的液压系统空载时的液压控制示意图；

图3为本发明的实施例中工程机械的液压系统轻载时的液压控制示意图；

图4为本发明的实施例中工程机械的液压系统中载时的液压控制示意图；

图5为本发明的实施例中工程机械的液压系统重载时的液压控制示意图；

图6为本发明的实施例中主控阀的结构示意图；

图7为本发明的实施例中工程机械的控制方法的流程图。

附图标记说明：

1-油箱，2-工作泵，3-分配装置，31-主控阀，32-节流阀，33-第一安全阀，34-第二安全阀，4-回收泵，51-第一电机，52-第二电机，6-液压执行装置，71-第一连接管，81-传感器，83-主安全阀，84-操纵装置，841-第一操纵阀，842-第二操纵阀，843-换向阀，844-减压阀，851-第一单向阀，852-第二单向阀，853-第三单向阀，854-第四单向阀，855-第五单向阀，856-第六单向阀，857-第七单向阀。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，连接还可以是连通，连通可以是直接连通，也可以是间接连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“一个实施例”、“一些实施方式”、“示例性地”和“一个实施方式”等的描述意指结合该实施例或实施方式描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或实施方式中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实施方式。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或实施方式以合适的方式结合。

术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。这样，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

如图1至图5所示，本发明实施例提供一种工程机械，该工程机械包括油箱1、工作泵2、分配装置3、回收泵4、第一电机51、液压执行装置6和能量存储系统，所述工作泵2和所述回收泵4分别与所述油箱1相连通，所述分配装置3适于分别与所述工作泵2、所述回收泵4和所述液压执行装置6连通并用于切换液压油流向；

所述工作泵2适于驱动所述油箱1内的液压油流出，所述能量储存系统与所述第一电机51电连接，所述第一电机51适于驱动所述回收泵4，或者，所述第一电机51适于由所述回收泵4驱动产生电能，所述能量储存系统收集并储存所述第一电机51产生的电能。

在一些实施方式中，所述工程机械还包括第二电机52，所述第二电机52与所述工作泵2驱动连接以驱动所述油箱1内的液压油流出，所述工作泵2将机械能转换为液压能，为所述工程机械的液压执行装置6提供液压驱动力，所述工作泵2可以是液压定量泵等，其不作为限制。

示例性地，所述第二电机52的输出轴与所述工作泵2的输入轴通过花键连接等方式固定连接，所述第二电机52与所述能量储存系统电连接，此时，所述第二电机52为电动机。另外，所述工作泵2或所述第二电机52还可以直接与发动机(图中未示出)或其它动力装置连接并驱动所述工作泵2。

需要说明的是，本说明书中，将以工程机械为所述挖掘机，所述液压执行装置6为用于驱动挖掘机的动臂举升或下降的液压油缸(即动臂油缸)为例说明本发明的内容，当液压执行装置6进行伸长运动时，挖掘机的动臂向上运动，需要克服重力做功，其负载功率较大，当液压执行装置6进行缩短运动时，挖掘机的动臂向下运动，其负载功率较小，后续还会详细说明。但是，液压执行装置6还可以是其它部位的液压执行装置，多个液压执行装置6还可以并联设置，满足不同功率需求的同时，提供所述工程机械的能量利用效率，其不作为限制。

所述分配装置3可以采用相关的主控阀、换向阀和节流阀中的至少一个实现分别与所述工作泵2、所述回收泵4和所述液压执行装置6连接并用于切换液压油流向。其具体的设置方式不作为限制，能够实现功能即可。

具体地，在所述分配装置3的作用下，所述工作泵2、所述回收泵4和所述液压执行装置6之间的液压油流动至少有如下几种情况：

所述工作泵2的出液口与所述液压执行装置6的进液口相连通(可以是直接或间接，后续相类似)，所述液压执行装置6的出液口与所述回收泵4的进液口相连通。示例性地，当所述液压执行装置6工作时(即液压油缸的活塞运动时)，油箱1的液压油依次经过工作泵2和分配装置3流入所述液压执行装置6的进液口，所述液压执行装置6的出液口的液压油依次经过分配装置3和回收泵4流回油箱1。

所述工作泵2的出液口与所述回收泵4的进液口相连通，所述液压执行装置6的进液口与所述工作泵2的出液口之间阻断，所述液压执行装置6的出液口与所述回收泵4的进液口之间阻断。示例性地，所述液压执行装置6不工作时(即液压油缸的活塞不发生运动时)，油箱1流出的液压油依次经过工作泵2、分配装置3流入所述回收泵4的进液口从而流回所述油箱1。

另外，需要说明的是，由于所述液压执行装置6存在伸缩运动和缩回运动，其进液口和出液口存在互换的情况，后续还会详细说明。

由此，所述回收泵4能够在液压油的驱动下运转并带动所述第一电机51运转，从而将液压能回收为电能并储存至所述能量储存系统，特别是液压执行装置6无需动作，但工作泵2保持一定的输出功率时，通过回收泵4能够将所述工作泵2产生的过剩液压能吸收，避免能量的浪费；或者，在所述第一电机51的带动下，所述回收泵4能够运转并辅助驱动所述液压执行装置6内的液压油流出，所述回收泵4和所述工作泵2共同为所述液压执行装置6提供液压驱动力，一方面，所述液压执行装置6的工作更加平稳可靠，另一方面，避免了选用功率过大的所述工作泵2，所述工程机械能够取得较高的能量利用效率，结构简单，实用性强。

如图2所示，示例性地，所述分配装置3包括主控阀31和节流阀32，所述主控阀31分别与所述工作泵2、所述回收泵4和所述液压执行装置6连通并用于切换液压油流向，所述节流阀32分别与所述工作泵2和所述回收泵4相连通。

示例性地，所述主控阀31为三位多通阀，其包括压力油口P口、回油口T口、第一工作油口A口、第二工作油口B口、第三工作油口C1口和第四工作油口C2口，其中，第一工作油口A口适于与液压执行装置6的有杆腔相连通，第二工作油口B口适于与液压执行装置6的无杆腔相连通，第三工作油口C1口和第四工作油口C2口通过第一连接管71相连通(在另一些实施方式中，所述主控阀31可以是三位四通阀，也能够实现换向功能，此处不再详细说明)。

结合附图示例性说明分配装置3的工作方式如下：

如图2所示，当所述主控阀31的阀芯位于中位时，第一工作油口A与其它油口阻断，并且第二工作油口B口与其它油口阻断，所述液压执行装置6保持静止，工作泵2出液口流出的液压油依次经过节流阀32和回收泵4回流至油箱1。

如图3和图6所示，当所述主控阀31的阀芯位于左位时，第四工作油口C2与第一工作油口A口相连通，第二工作油口B与回油口T口相连通，压力油口P口与第三工作油口C1口相连通。此时，由工作泵2出液口流出的液压油，能够依次经过压力油口P口、第三工作油口C1口、第一连接管71、第四工作油口C2口、第一工作油口A口并流入液压执行装置6的有杆腔，以驱动液压执行装置6做回缩运动，液压执行装置6的无杆腔的液压油流出的液压油，依次经过第二工作油口B口、回油口T口、回收泵4回流至油箱1，此时，根据液压执行装置6的负载需要，工作泵2出液口流出的液压油也可以部分依次经过节流阀32和回收泵4并回流至油箱1，后续还会详细说明。

如图4所示，当所述主控阀31的阀芯位于右位时，第四工作油口C2与第二工作油口B口相连通，第一工作油口A口与回油口T口相连通，压力油口P口与第三工作油口C1口相连通。此时，由工作泵2出液口流出的液压油，能够依次经过压力油口P口、第三工作油口C1口、第一连接管71、第四工作油口C2口、第二工作油口B口并流入液压执行装置6的无杆腔，以驱动液压执行装置6做伸长运动，液压执行装置6的有杆腔的液压油流出的液压油，依次经过第一工作油口A口、回油口T口、回收泵4回流至油箱1，此时，根据液压执行装置6的负载需要，能量储存系统可以向第一电机51供电，第一电机51带动回收泵4工作，辅助将液压执行装置6的有杆腔的液压油抽出，避免工作泵2过载影响使用寿命。

由此，通过所述主控阀31能够切换液压油流向，实现液压执行装置6的液压油换向，进而实现液压执行装置6的动作换向，所述节流阀32和所述主控阀31配合作用能够根据液压执行装置6的负载需要调整向所述液压执行装置6供给的液压油的量，一方面，确保了液压执行装置6运行的稳定性，另一方面，还避免了工作泵2的过剩能量的损失，能够有效提高工程机械的能量利用效率，实用性强。

如图2所示，在本发明的实施例中，所述节流阀32为二位二通阀。例如直动式二位二通比例阀。

具体地，如图2所示，当主控阀31的阀芯位于中位时，二位二通阀的阀芯位于第一位置(即连通状态)，二位二通阀的阀口开度可以开至最大，液压油全部经二位二通阀流入回收泵4。如图3所示，当主控阀31的阀芯位于左位，且液压执行装置6的负载较小时(后续还会详细说明)，二位二通阀的阀芯位于第一位置(即连通状态)，通过微调二位二通阀的阀芯的位置能够调整二位二通阀的阀口开度，从而调整经过二位二通阀直接流入回收泵4的液压油的流量，从而确保液压执行装置6运动的平稳性。如图4和图5所示，当液压执行装置6的负载较大时，二位二通阀的阀芯位于第二位置(即断开状态)，此时二位二通阀处无液压油通过，液压油全部流经液压执行装置6进行做功。

由此，节流阀32采用常用阀体即可实现节流、分流等功能，便于整体设计和降低制造成本以及便于配件更换。

如图1所示，在本发明的实施例中，所述工程机械还包括传感器81和控制器，所述传感器81适于设置于所述工作泵2的出液口、所述液压执行装置6的进液口、所述液压执行装置6的出液口和所述回收泵4的进液口，所述传感器81为流量压力传感器；所述控制器分别与所述工作泵2、所述回收泵4、所述分配装置3、所述传感器81和所述能量储存系统电连接。

需要说明的是，所述传感器81设置为多个，多个所述传感器81可以相同，也可以不同，其不作为限制，另外，每个所述传感器81可以是既能够检测流量又能够检测压力的传感器，也可以是每个传感器81都包括一个流量传感器和一个压力传感器，此处不再一一详细说明。

由此，通过设置所述传感器81能够实时获取所述工作泵2的出液口、所述液压执行装置6的进液口、所述液压执行装置6的出液口和所述回收泵4的进液口的流量压力信息，能够为所述控制器控制该工程机械(例如控制工作泵2的功率、回收泵4带动第一电机51转动进而发电或者第一电机51带动回收泵4运转从而辅助做功)提供可靠的数据，便于及时调整该工程机械的控制策略，提高工程机械的能量利用效率，可靠性高，实用性强。

如图1所示，在本发明的实施例中，所述工程机械还包括主安全阀83，所述主安全阀83的进液口与所述工作泵2的出液口相连通，且所述主安全阀83与所述工作泵2的连通处位于所述工作泵2和所述分配装置3之间。

需要说明的是，此时，所述主安全阀83的出液口可以通过管路直接连通至油箱1。

在本实施例中，所述主安全阀83的出液口与所述回收泵4的进液口相连通，且所述主安全阀83与所述回收泵4的连通处位于所述回收泵4和所述分配装置3之间。

由此，所述主安全阀83不但能够避免压力过大时对分配装置3和液压执行装置6造成损伤，还能够将液压油直接导入回收泵4并通过回收泵4和第一电机51将液压能转换为电能，避免能量的损失，提高了工程机械的能量利用效率。

如图2至图5所示，还包括操纵装置84，所述操纵装置84适于控制所述主控阀31的动作。

需要说明的是，所述操纵装置84可以是电控装置也可以是液控装置。图2至图5中以所述操纵装置84为液控装置为例示出了操纵装置84控制所述主控阀31的情况。

具体地，所述操纵装置84包括第一操纵阀841、第二操纵阀842、换向阀843和减压阀844，减压阀844的进液口与工作泵2的出液口连通，且减压阀844与工作泵2的连通处位于工作泵2和分配装置3之间，如图3所示，第一操纵阀841是下降操纵阀，用于控制主控阀31的动作，从而精细调整流量，如图3所示，此时，主控阀31的阀芯位于左位，液压执行装置6进行缩回运动(也就是挖掘机的动臂下降)，需要推动主控阀31的阀芯向中位移动时，工作泵2出液口流出的液压油部分经过减压阀844减压后，依次经过换向阀843、第一操纵阀841流到主控阀31的阀芯左端的油口(即图中位于上方的油口)，位于主控阀的阀芯右端的油口(即图中位于下方的油口)排出的液压油经过第二操纵阀842流回油箱(也可以先经过回收泵4)，通过第一操纵阀841控制主控阀31的阀芯位置，可以用于调整经过主控阀31的流量。如图4所示，此时，主控阀31的阀芯位于右位，液压执行装置6进行伸长运动(也就是挖掘机的动臂举升)，需要推动主控阀31的阀芯向中位移动时，工作泵2出液口流出的液压油部分经过减压阀844减压后，依次经过换向阀843、第二操纵阀842流到主控阀31的阀芯右端的油口(即图中位于下方的油口)，位于主控阀31的阀芯左端的油口(即图中位于上方的油口)排出的液压油经过第一操纵阀841流回油箱(也可以先经过回收泵4)，此时，通过第二操纵阀842控制主控阀31的阀芯位置，可以用于调整经过主控阀31的流量。如图2所示，此时，主控阀31的阀芯位于中位，第一操纵阀841和第二操纵阀842均与换向阀843的出液口阻断，主控阀31的阀芯左端油口和右端油口可以连通，确保主控阀31的阀芯不会运动。

由此，能够通过操纵装置84控制主控阀31的动作，能够在一定程度上调整主控阀31工作油口的流量，便于精细控制液压装置6的动作，可靠性高，实用性强。

另外，在上述实施方式中，还包括多个单向阀，以避免油路的连通处出现回流，影响器件的工作。示例性地，如图2所示，其中一个单向阀为第一单向阀851，设置于第一操纵阀841和油箱1的连接管路上(或者第一操纵阀841排出的液压油经过第一单向阀851和回收泵4后再流入油箱1)，还可以是，第一操纵阀841和第二操纵阀842通过同一个连接管路与油箱1或回收泵4连通，第一单向阀851设置于该连接管路上。其中一个单向阀为第二单向阀852，设置于分配装置3和回收泵之间；其中一个单向阀为第三单向阀853，设置于减压阀844和油箱1之间，或者设置于减压阀844和回收泵4之间；其中一个单向阀为第四单向阀854，设置于减压阀844和换向阀843之间；如图6所示，其中一个单向阀为第五单向阀855，设置于第一连接管71上，以阻止第四工作油口C2口处的液压回流至第三工作油口C1口。如图4所示，在一些实施方式中，主控阀31的回油口T口处设置第六单向阀856，节流阀32的出液口处设置，第七单向阀857，第六单向阀856和第七单向阀857的出液口通过同一连接管路与回收泵4的进液口连通，此时，可选地，该连接管路上设置第二单向阀852，此处不再详细说明。

在本发明的实施例中，所述工程机械为电动挖掘机。也即能量储存系统分别与第一电机51和第二电机52电连接。

由此，电动挖掘机无需排放废气，适合在园林、市政、景区和酒厂等环保要求高的工作场所使用，并能够大大提高电动挖掘机的能量利用效率，提高了电动发掘机的续航能力。

另外，在上述实施例中，所述工程机械还包括第一安全阀33和第二安全阀34，第一安全阀33设置于主控阀31的第一工作油口A口和液压执行装置6的无杆腔之间，第二安全阀34设置于主控阀31的第二工作油口B口和液压执行装置6的有杆腔之间，此处不再详细说明。

在上述实施例中，该工程机械还包括配电盒等装置，控制整机供电电路的通断，当出现短路情况时，保护整机电气系统。

如图7所示，本发明的另一实施提供一种控制方法，包括如下步骤：

S1：获取流量压力信息，所述流量压力信息包括工作泵2的出液口的流量和压力信息、液压执行装置6的进液口的流量和压力信息以及所述液压执行装置6的出液口的流量和压力信息；

S2：根据所述流量压力信息控制回收泵4带动第一电机51转动或者所述第一电机51带动所述回收泵4转动。

由此，根据该流量压力信息能够计算工作泵2的功率和液压执行装置6的功率，从而判断工作泵2的功率是否存在过剩和不足等情况，从而确定是否需要回收泵4带动第一电机51发电进行能量回收，或者，是否需要第一电机51带动回收泵4工作从而进行辅助做功，能够在一定程度上提高工程机械的能量利用效率，且能够提高工程机械尤其是工作泵2的使用寿命。

在本实施例中，该S2步骤包括如下步骤中的至少一步：

S210：当所述工作泵2的出液口的压力大于或等于第一压力阈值时，控制能量储存系统为所述第一电机51提供电能，并驱动所述回收泵4工作。其中，P1为所述工作泵2的出液口压力，Pb为第一压力阈值，所述第一压力阈值应小于或等于液压系统的安全压力。

此时，工程机械液压系统的压力达到一定程度，液压系统整体负载较大，处于重载状态，通过第一电机51带动回收泵4运动，从而辅助做功，此时，工作泵2的功率与回收泵4的功率之和与液压系统的负载的功率相等(一般工作泵2的功率与回收泵4的功率之和略大于液压系统的负载的功率，液压系统的负载的功率可以近似理解为所有液压执行装置6的功率)。

如图5所示，示例性地，此时，节流阀32关闭，工作泵2的出液口流出的液压油全部流入液压执行装置6的无杆腔，第一电机51带动回收泵4工作，辅助将液压执行装置6的有杆腔的液压油抽出。

S220：当所述工作泵2的出液口的压力大于所述液压执行装置6的进液口的压力，且所述工作泵2的出液口的流量大于所述液压执行装置6的进液口的流量时，控制所述回收泵4带动所述第一电机51运转，控制所述能量储存系统收集并储存所述第一电机51产生的电能。

需要说明的是，本说明书中为了方便说明本发明的内容，有关压力大小关系和流量大小关系应视为理想状态下(即无压力损失和分流等情况)的大小关系，在实际中，应充分考虑到管路中的压力损失以及减压阀844和压力波动等的损耗，应在一定差值范围内视为相等，后续不再详细说明。

如图3所示，此时，工作泵2的功率大于液压执行装置6的功率，工作泵2的做功存在能量过剩的情况，液压系统处于轻载状态，通过回收泵4带动第一电机51转动，并将能量回收至能量储存系统，液压执行装置6的功率和回收泵4的功率之和与工作泵2的功率相等。工作泵2的出液口流出的液压油，部分经过节流阀32直接流入回收泵4，部分经过主控阀31后用于驱动液压执行装置6动作。

S230：当所述液压执行装置6的进液口的压力等于所述液压执行装置6的出液口的压力，且所述液压执行装置6的进液口的流量为零时，控制所述回收泵4带动所述第一电机51运转，控制所述能量储存系统收集并储存所述第一电机51产生的电能。

如图2所示，示例性地，主控阀31的阀芯处于中位，所述液压执行装置6的进液口处液压油无流动，所述液压执行装置6的出液口处液压油无流动，液压系统处于空载状态，工作泵2出液口流出的液压油，全部经过节流阀32流入回收泵4的进液口，带动回收泵4工作带动第一电机51运转，通过能量储存系统收集并储存电能，使得工作泵2能够以一定的功率保持工作以随时响应工作需求，并将大部分能量回收，降低能量损耗，提高能量利用效率。

S240：当所述工作泵2的出液口的流量等于所述液压执行装置6的进液口的流量时，控制所述回收泵4带动所述第一电机51空转，或者，控制所述回收泵4与所述第一电机51的连接断开。

如图4所示，此时，节流阀32关闭，工作泵2的出液口流出的液压油全部经过主控阀31，用于驱动液压执行装置6的动作。这种情况下应当尽量减小回收泵4消耗的功率，例如当回收泵4为斜盘式结构时，还可以通过调整斜盘角度调整液压油流速，从而调整回收泵消耗的功率。回收泵4和第一电机51之间可以通过离合器实现连接和断开，此处不再详细说明。

在本实施例中，S210步骤具体还包括如下步骤：

当所述工作泵2的出液口的压力满足P1＞Pa时，主安全阀83打开；其中，P1为所述工作泵2的出液口压力，Pa为第二压力阈值，所述第二压力阈值小于或等于液压系统的安全压力，所述第一压力阈值为0.7Pa-0.95Pa。示例性地，Pa为液压系统的安全压力的0.9-1倍，Pb＝0.8Pa，Pb＝0.9Pa。

由此，当工作泵2的出液口的压力接近液压系统的安全压力时，液压系统处于高负荷工作状态，工程机械整机工作效率变慢，此时通过第一电机51带动回收泵4工作，回收泵4与工作泵2一起做功；当工作泵2的出液口的压力达到安全压力时，例如挖掘机遇到硬石块挖掘不动时，为例防止过载导致结构损坏，主安全阀83打开，此时，回收泵4可以带动第一电机51转动，进行能量回收，大大提高了能量利用效率和可靠性。

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员，在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变动与修改，这些变动与修改均将落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种工程机械，其特征在于，包括油箱（1）、工作泵（2）、分配装置（3）、回收泵（4）、第一电机（51）、液压执行装置（6）、能量储存系统和控制器；所述工作泵（2）和所述回收泵（4）分别与所述油箱（1）相连通，所述分配装置（3）适于分别与所述工作泵（2）、所述回收泵（4）和所述液压执行装置（6）连通并用于切换液压油流向；

所述工作泵（2）适于驱动所述油箱（1）内的液压油流出，所述能量储存系统与所述第一电机（51）电连接，所述第一电机（51）适于驱动所述回收泵（4），或者，所述第一电机（51）适于由所述回收泵（4）驱动产生电能，所述能量储存系统收集并储存所述第一电机（51）产生的电能；

所述控制器分别与所述工作泵（2）、所述回收泵（4）、所述分配装置（3）和所述能量储存系统电连接；

所述控制器用于：

当所述工作泵（2）的出液口的压力大于或等于第一压力阈值时，控制能量储存系统为所述第一电机（51）提供电能，并驱动所述回收泵（4）工作；

当所述工作泵（2）的出液口的压力大于所述液压执行装置（6）的进液口的压力，且所述工作泵（2）的出液口的流量大于所述液压执行装置（6）的进液口的流量时，控制所述回收泵（4）带动所述第一电机（51）运转，控制所述能量储存系统收集并储存所述第一电机（51）产生的电能；

当所述液压执行装置（6）的进液口的压力等于所述液压执行装置（6）的出液口的压力，且所述液压执行装置（6）的进液口的流量为零时，控制所述回收泵（4）带动所述第一电机（51）运转，控制所述能量储存系统收集并储存所述第一电机（51）产生的电能；

当所述工作泵（2）的出液口的流量等于所述液压执行装置（6）的进液口的流量时，控制所述回收泵（4）带动所述第一电机（51）空转，或者，控制所述回收泵（4）与所述第一电机（51）的连接断开。

2.根据权利要求1所述的工程机械，其特征在于，所述分配装置（3）包括主控阀（31）和节流阀（32），所述主控阀（31）分别与所述工作泵（2）、所述回收泵（4）和所述液压执行装置（6）连通并用于切换液压油流向，所述节流阀（32）分别与所述工作泵（2）和所述回收泵（4）相连通。

3.根据权利要求1所述的工程机械，其特征在于，还包括传感器（81），所述传感器（81）适于设置于所述工作泵（2）的出液口、所述液压执行装置（6）的进液口、所述液压执行装置（6）的出液口和所述回收泵（4）的进液口，所述传感器（81）为流量压力传感器；所述控制器与所述传感器（81）电连接。

4.根据权利要求1所述的工程机械，其特征在于，还包括主安全阀（83），所述主安全阀（83）的进液口与所述工作泵（2）的出液口相连通，且所述主安全阀（83）与所述工作泵（2）的连通处位于所述工作泵（2）和所述分配装置（3）之间；所述主安全阀（83）的出液口与所述回收泵（4）的进液口相连通，且所述主安全阀（83）与所述回收泵（4）的连通处位于所述回收泵（4）和所述分配装置（3）之间。

5.根据权利要求2所述的工程机械，其特征在于，还包括操纵装置（84），所述操纵装置（84）适于控制所述主控阀（31）的动作。

6.根据权利要求2所述的工程机械，其特征在于，所述节流阀（32）为二位二通阀，所述主控阀（31）为三位四通阀或三位六通阀。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的工程机械，其特征在于，所述工程机械为电动挖掘机。

8.一种控制方法，应用于根据权利要求1至7任意一项所述的工程机械，其特征在于，包括如下步骤：

获取流量压力信息，所述流量压力信息包括工作泵（2）的出液口的流量和压力信息、液压执行装置（6）的进液口的流量和压力信息以及所述液压执行装置（6）的出液口的流量和压力信息；

根据所述流量压力信息控制回收泵（4）带动第一电机（51）转动或者所述第一电机（51）带动所述回收泵（4）转动；

所述根据所述流量压力信息控制回收泵（4）带动第一电机（51）转动或者所述第一电机（51）带动所述回收泵（4）转动，包括：

当所述工作泵（2）的出液口的压力大于或等于第一压力阈值时，控制能量储存系统为所述第一电机（51）提供电能，并驱动所述回收泵（4）工作；

当所述工作泵（2）的出液口的压力大于所述液压执行装置（6）的进液口的压力，且所述工作泵（2）的出液口的流量大于所述液压执行装置（6）的进液口的流量时，控制所述回收泵（4）带动所述第一电机（51）运转，控制所述能量储存系统收集并储存所述第一电机（51）产生的电能；

当所述液压执行装置（6）的进液口的压力等于所述液压执行装置（6）的出液口的压力，且所述液压执行装置（6）的进液口的流量为零时，控制所述回收泵（4）带动所述第一电机（51）运转，控制所述能量储存系统收集并储存所述第一电机（51）产生的电能；

当所述工作泵（2）的出液口的流量等于所述液压执行装置（6）的进液口的流量时，控制所述回收泵（4）带动所述第一电机（51）空转，或者，控制所述回收泵（4）与所述第一电机（51）的连接断开。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述当所述工作泵（2）的出液口的压力大于或等于第一压力阈值时，控制能量储存系统为所述第一电机（51）提供电能，并驱动所述回收泵（4）工作，还包括如下步骤：

当所述工作泵（2）的出液口的压力满足P1＞Pa时，主安全阀（83）打开；其中，P1为所述工作泵（2）的出液口压力，Pa为第二压力阈值，所述第二压力阈值小于或等于液压系统的安全压力，所述第一压力阈值为0.7Pa-0.95Pa。

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