混合动力建筑机械的控制系统

摘要

混合动力建筑机械的控制系统包括第1主泵和第2主泵、第1供给通路和第2供给通路、第1回路系统和第2回路系统、液压马达、电动发电机、辅助泵、连接于辅助泵并分支的合流通路、第1逻辑阀和第2逻辑阀以及切换阀。切换阀能够切换辅助泵与第2供给通路连接的状态及第2主泵与液压马达连接的状态。该混合动力建筑机械的控制系统包括旁路通路，该旁路通路在切换阀的下游从上述另一侧的分支通路进一步分支而成。旁路通路与上述第2逻辑阀的下游侧的上述第2供给通路连接。

权利要求

1.一种混合动力建筑机械的控制系统，包括：第1主泵和第2主泵；

第1回路系统，其经由第1供给通路而与上述第1主泵连接；

第2回路系统，其经由第2供给通路而与上述第2主泵连接；

液压马达，其连接于上述第2主泵；

电动发电机，其借助上述液压马达的驱动力而旋转；

辅助泵，其借助上述电动发电机的驱动力而旋转；

合流通路，其连接于上述辅助泵，并从中间分支为一侧的分支通路和另一侧的分支通路；

第1逻辑阀，其夹设于上述一侧的分支通路与上述第1供给通路之间；

第2逻辑阀，其夹设于上述第2供给通路；

切换阀，其夹设于上述另一侧的分支通路，能够切换上述辅助泵与上述第2逻辑阀的上游侧的上述第2供给通路连接的状态及上述第2主泵与上述液压马达连接的状态；

该混合动力建筑机械的控制系统包括旁路通路，该旁路通路在上述切换阀的下游从上述另一侧的分支通路进一步分支而成，上述旁路通路与上述第2逻辑阀的下游侧的上述第2供给通路连接。

2.根据权利要求1所述的混合动力建筑机械的控制系统，其中，在比上述另一侧的分支通路中的与上述旁路通路分支的分支点靠下游侧的位置设有单向阀，该单向阀仅容许从上述辅助泵朝向上述第2逻辑阀的流通，在上述旁路通路上设有单向阀，该单向阀仅容许从上述辅助泵朝向上述第2回路系统的流通。

3.根据权利要求1所述的混合动力建筑机械的控制系统，其中，在用于调整上述第1逻辑阀的开度的先导室和用于调整上述第2逻辑阀的开度的先导室中的任一者设有开闭阀，上述开闭阀能够切换到全开位置、关闭位置以及节流控制位置中的任一位置。

说明书

混合动力建筑机械的控制系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种混合动力建筑机械的控制系统。

背景技术

[0002] JP2011-241947A公开了一种混合动力建筑机械的控制系统，该混合动力建筑机械的控制系统能够对利用发动机驱动的主泵的排出压力附加利用电动机驱动的辅助泵的排出压力。混合动力建筑机械的控制系统具备可变容量式的第1主泵和第2主泵。

[0003] 第1主泵经由第1供给通路而与第1回路系统连接，在第1回路系统连接有多个操作阀。在第1供给通路连接第1逻辑阀的输出端口。第1逻辑阀的输入端口经由合流通路而始终与可变容量式的辅助泵连通。

[0004] 第2主泵经由第2供给通路而与第2回路系统连接，在第2回路系统连接有多个操作阀。在第2供给通路中安装有第2逻辑阀。第2逻辑阀的输入端口经由第2逻辑阀的上游侧的第2供给通路而与第2主泵连接。第2逻辑阀的输出端口经由第2逻辑阀的下游侧的第2供给通路而与第2回路系统连接。

[0005] 可变容量式的辅助泵与可变容量式的液压马达和电动发电机连接并一体地旋转。电动发电机经由变换器而与蓄电池连接。因而，只要液压马达旋转，电动发电机就旋转并发电，发电产生的电力经由变换器蓄存到蓄电池中。

[0006] 在第2供给通路上连接切换阀。切换阀在定心弹簧的作用下通常保持在中立位置，使与辅助泵连通的合流通路经由分支通路而与第2供给通路连通。在分支通路上设有仅容许从切换阀向第2供给通路流通的单向阀。

[0007] 因而，在切换阀位于中立位置的情况下，第1逻辑阀和第2逻辑阀并列地连接于合流通路。

[0008] 在上述现有技术中，辅助泵经由合流通路而并列地连接于第1主泵和第2主泵。其中，辅助泵经由具备单向阀的分支通路而与第2主泵连接。由于单向阀的开度受到限制，因此，从辅助泵到第2主泵的路径中的压力损失大于从辅助泵到第1主泵的路径中的压力损失，可能导致双方的压力失衡。

[0009] 若压力失衡，则在对操作阀进行操作而使辅助泵的排出油与第1主泵和第2主泵的排出油合流的情况下，操作者的操作感可能劣化。

发明内容

[0010] 发明要解决的问题

[0011] 该发明的目的在于提供一种混合动力建筑机械的控制系统，该混合动力建筑机械的控制系统能够在将使用独立于第1主泵和第2主泵的驱动源驱动的辅助泵并列连接于第1主泵和第2主泵的情况下，保持在第1主泵和第2主泵中合流的压力平衡。

[0012] 用于解决问题的方案

[0013] 根据本发明的某方式，混合动力建筑机械的控制系统包括：第1主泵和第2主泵；第1回路系统，其经由第1供给通路而与第1主泵连接；第2回路系统，其经由第2供给通路而与第2主泵连接；液压马达，其连接于第2主泵；电动发电机，其借助液压马达的驱动力而旋转；
辅助泵，其借助电动发电机的驱动力而旋转；合流通路，其连接于辅助泵，并从中间分支为一侧的分支通路和另一侧的分支通路；第1逻辑阀，其夹设于一侧的分支通路与第1供给通路之间；第2逻辑阀，其夹设于第2供给通路上；切换阀，其夹设于另一侧的分支通路，能够切换辅助泵与第2逻辑阀的上游侧的第2供给通路连接的状态及第2主泵与液压马达连接的状态；该混合动力建筑机械的控制系统包括旁路通路，该旁路通路在上述切换阀的下游从上述另一侧的分支通路进一步分支而成，旁路通路与上述第2逻辑阀的下游侧的上述第2供给通路连接。

[0014] 发明的效果

[0015] 以下参照附图详细地说明本发明的实施方式、本发明的优点。

附图说明

[0016] 图1是表示本发明的实施方式的混合动力建筑机械的控制系统的液压控制电路的电路图。

[0017] 图2是表示比较例的混合动力建筑机械的控制系统液压控制电路的电路图。

具体实施方式

[0018] 以下参照附图说明本发明的实施方式。

[0019] 图1是表示本发明的实施方式的混合动力建筑机械的控制系统的液压控制电路的电路图。在液压控制电路中设有可变容量式的第1主泵MP1和第2主泵MP2。

[0020] 第1主泵MP1经由第1供给通路1直接而与第1回路系统S1连接。在第1供给通路1连接有设置于第1逻辑阀2的输入端口2a和输出端口2b中的输出端口2b。在第1回路系统S1连接有多个操作阀52～56。

[0021] 第2主泵MP2经由第2供给通路3而连接于第2回路系统S2。在第2供给通路3的通路过程中设有第2逻辑阀4。第2逻辑阀4的输入端口4a连接于第2逻辑阀4的上游侧的第2供给通路3，第2逻辑阀4的输出端口4b连接于第2逻辑阀4的下游侧的第2供给通路3。在第2回路系统中连接有多个操作阀59～62。

[0022] 另外，在液压控制电路中相对于第1主泵MP1和第2主泵MP2独立地设有辅助泵AP。辅助泵AP利用电动发电机MG的驱动力进行旋转。电动发电机MG利用液压马达M的驱动力进行旋转。液压马达M经由与切换阀5连接的连接通路6连接于第2逻辑阀4的上游侧的第2供给通路3。

[0023] 电动发电机MG经由变换器I而与蓄电池64连接。因而，若液压马达M旋转，则电动发电机MG旋转并发电，发电产生的电力经由变换器I而蓄存到蓄电池64中。

[0024] 在辅助泵AP上连接合流通路7。合流通路7分支为分支通路7a和分支通路7b。一侧的分支通路7a与第1逻辑阀2的输入端口2a直接连接。另一侧的分支通路7b经由设置于切换阀5和切换阀5的下游的单向阀8与第2逻辑阀4的上游侧的第2供给通路3连接。单向阀8仅容许从辅助泵A向第2供给通路3的流通。

[0025] 切换阀5是三位置切换阀，在处于图示的中立位置的情况下，将分支通路7b保持在连通状态，并切断连接通路6。由此，辅助泵AP的排出油经由一侧的分支通路7a供给到第1逻辑阀2的输入端口2a，并且经由另一侧的分支通路7b供给到第2逻辑阀4的上游侧的第2供给通路3。

[0026] 若切换阀5切换到附图左侧位置，则分支通路7b被切断，并且连接通路6连通。由此，第2逻辑阀4的上游侧的第2供给通路3经由连接通路6而与液压马达M连通。

[0027] 若切换阀5切换到附图右侧位置，则连接通路6和分支通路7b双方被切断。

[0028] 在此，如图2的比较例所示，辅助泵AP经由具备单向阀8的分支通路7b而与第2主泵MP2连接。由于单向阀8的开度受到限制，因此，从辅助泵AP到第2主泵MP2的路径中的压力损失大于从辅助泵AP到第1主泵MP1的路径中的压力损失，可能导致双方的压力失衡。

[0029] 当压力失衡时，在对操作阀52～56和操作阀59～62进行操作而使辅助泵AP的排出油与第1主泵MP1和第2主泵MP2的排出油合流的情况下，操作者的操作感可能劣化[0030] 在此，如图1所示，在本实施方式中，在分支通路7b中设置有自切换阀5与单向阀8之间分支的旁路通路9。旁路通路9与第2逻辑阀4的下游侧的第2供给通路3直接连接。在旁路通路9中设有单向阀10，该单向阀10仅容许自辅助泵AP向第2逻辑阀4的下游侧的第2供给通路3的流通。

[0031] 切换阀5具有先导室5a和先导室5b，在先导室5a连接有电磁切换阀11，在先导室5b连接有电磁切换阀12。来自先导阀PP的先导压力借助电磁切换阀11、12引导至切换阀5。切换阀5在先导压力的作用下切换到中立位置、左侧位置及右侧位置中的任一位置。

[0032] 第1逻辑阀2的先导室2c经由开闭阀13而与第1供给通路1连接。第2逻辑阀4的先导室4c经由开闭阀14而与第2供给通路3连接。开闭阀13、14具有全开位置、关闭位置及节流控制位置，根据开闭阀13、14的各先导室13a、14a的先导压力切换到全开位置、关闭位置或者节流控制位置。

[0033] 电磁切换阀11、15连接于开闭阀13、14的各先导室13a、14a。开闭阀13、14借助经由电磁切换阀11、15引导的来自先导阀PP的先导压力被切换。电磁切换阀11还连接于切换阀5的一侧的先导室5a。

[0034] 在电磁切换阀11位于图1所示的中立位置的情况下，切换阀5的先导室5a和开闭阀14的先导室14a分别与排油通路16连通。另一方面，若利用来自控制器C的控制信号对电磁切换阀11的螺线管进行励磁，则电磁切换阀11切换到切换位置。由此，先导阀PP的先导压力被引导至两先导室5a、14a。

[0035] 在电磁切换阀15位于图1所示的中立位置的情况下，开闭阀13的先导室13a与排油通路16连通。另一方面，若利用来自控制器C的控制信号对电磁切换阀15的螺线管进行励磁，则电磁切换阀15切换到切换位置。由此，先导阀PP的先导压力被引导至开闭阀13的先导室13a。

[0036] 控制器C用于输出与操作者的操作相对应的控制信号。操作者能够同时将电磁切换阀11、12、15分别切换到切换位置，也能够单独切换各个电磁切换阀。

[0037] 接着，说明本实施方式的作用。

[0038] 在使电动发电机MG发挥发电功能的情况下，控制器C输出控制信号，将电磁切换阀11切换到切换位置。若电磁切换阀11切换到切换位置，则先导阀PP的先导压力分别被引导至切换阀5的一侧的先导室5a和开闭阀14的先导室14。此时，控制器C将电磁切换阀12的螺线管保持在非励磁状态，使切换阀5的另一侧的先导室5b与排油通路16连通。

[0039] 若先导压力被引导至开闭阀14的先导室14a，则开闭阀14在先导室14a的压力作用下切换到关闭位置。于是，由于第2逻辑阀4的先导室4c被关闭，因此，第2逻辑阀4保持为闭塞状态。

[0040] 因而，从第2主泵MP2排出的排出油没有被引导到第2回路系统S2，而是经由连接通路6和切换阀5而供给至液压马达M，使液压马达M旋转。只要液压马达M旋转，电动发电机MG就旋转并发电，发电产生的电力经由变换器I充电到蓄电池64中。

[0041] 另一方面，在使辅助泵AP的排出油与第1主泵MP1和第2主泵MP2的排出油合流的情况下，控制器C输出控制信号，使电磁切换阀11、12、15的螺线管全部处于非励磁状态。由此，电磁切换阀11、12、15被保持在图示的中立位置，切换阀5的先导室5a、5b和开闭阀13、14的先导室13a、14a与排油通路16连通。

[0042] 如上所述，由于开闭阀13的先导室13a与排油通路16连通，因此，开闭阀13被保持在图示的中立位置、即全开位置。在该状态下，当辅助泵AP的排出油从分支通路7a流入第1逻辑阀2时，第1逻辑阀2的打开。

[0043] 由此，供给到分支通路7a的辅助泵AP的排出油经由第1逻辑阀2而合流于第1供给通路1，并供给至第1回路系统S1。

[0044] 另外，如上所述，由于切换阀5的先导室5a、5b与排油通路16连通，因此，切换阀5被保持在图示的中立位置，旁路通路9和合流通路7的分支通路7b与辅助泵AP连通。此时，由于开闭阀14的先导室14a也与排油通路16连通，因此，开闭阀14被保持在图示的中立位置、即全开位置。若开闭阀14被保持在全开位置，则由于第2逻辑阀4的先导室4c与第2供给通路3连通，因此，分支通路7b的压力作用于第2逻辑阀4，第2逻辑阀4打开。

[0045] 由此，辅助泵AP的排出油自分支通路7b经由第2逻辑阀4而供给到第2回路系统S2，并且经由旁路通路9直接供给到第2回路系统S2。

[0046] 这样，由于辅助泵AP的排出油经由分支通路7b和旁路通路9这两个通路供给到第2回路系统S2，因此，能够压力损失相对较小。

[0047] 另外，由于在旁路通路9也设有单向阀10，因此，旁路通路9的压力损失的多少也决定于单向阀10开度。但是，由于分支通路7b的单向阀8和旁路通路9的单向阀10的总开度成为流路面积，因此，压力损失小于只有分支通路7b的情况。

[0048] 因而，能够抑制第1回路系统S1和第2回路系统S2的压力平衡的劣化。

[0049] 另外，控制器C根据操作者的操作输出操作信号，控制电磁切换阀11或电磁切换阀15的开度，从而能够将开闭阀13和开闭阀14中的任一者保持在关闭位置和全开位置之间的节流控制位置。在该情况下，能够根据节流开度控制第1逻辑阀2或第2逻辑阀4的开度。

[0050] 因而，例如，通过减小第1逻辑阀2的开度并积极地增大第1逻辑阀2侧的压力损失，能够全面抑制第1回路系统S1和第2回路系统S2的压力。

[0051] 另外，通过改变开闭阀13、14的开度的组合，能够根据需要抑制第1回路系统S1和第2回路系统S2的压力。例如，在对原有系统新附加辅助泵的情况下，通过控制开闭阀13、14，操作者能够以与原有系统的操作感大致相同的感觉进行操作。

[0052] 也就是说，根据本实施方式，能够在不使操作者的操作感劣化的前提下实现没有不协调感的操作。

[0053] 另外，用于将开闭阀14保持在节流控制位置的先导压力设定为将切换阀5保持在图示的中立位置或该中立位置附近的范围的压力。由此，开闭阀14保持在节流控制位置，并且切换阀5切换到中立位置以外的位置，能够防止辅助泵AP的排出油没有被引导到第2逻辑阀4的情况。

[0054] 另一方面，若将电磁切换阀11保持在图1所示的中立位置，将电磁切换阀12切换到切换位置的情况，则切换阀5的一侧的先导室5a与排油通路16连通，另一侧的先导室5b与先导阀PP连通。因而，切换阀5切换到附图右侧位置，液压马达M和第2主泵MP2之间的连通被切断，并且辅助泵AP和分支通路7b的下游侧的连通以及辅助泵AP和旁路通路9的连通也被切断。因而，辅助泵AP的排出油经由分支通路7a仅供给到第1逻辑阀2。

[0055] 以上说明了本发明的实施方式，但上述实施方式仅表示了本发明的应用例的一部分，其宗旨并不在于将本发明的技术范围限定于上述实施方式的具体结构。

[0056] 本申请基于2012年1月25日向日本国特许厅申请的日本特愿2012-013185主张优先权，作为参考，该申请的全部内容被引入本说明书中。