混合动力建筑机械的控制系统转让专利

申请号 : CN201480055562.4

文献号 : CN105637233B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 川崎治彦江川祐弘

申请人 : KYB株式会社

摘要 :

混合动力建筑机械的控制系统(100)包括:第一、第二主泵(MP1、MP2),其用于供给工作油;动臂缸(BC),其通过向活塞侧室(25)供给工作流油而伸长,使动臂上升,并通过自活塞侧室(25)排出工作油而收缩,使动臂下降;再生控制滑阀(26),其利用先导压力油的压力进行控制,用于调整自活塞侧室(25)排出的工作油的流量;再生用的再生马达(M),其在自活塞侧室(25)排出的工作油的驱动下旋转;旋转电机(35),其连结于再生马达(M);以及失效保护用切换阀(60),其将再生控制滑阀(26)与再生马达(M)之间的再生通路(27a)的压力作为先导压力进行切换,在再生通路(27a)的压力小于设定压力的情况下,使流向再生控制滑阀(26)的先导压力油的压力降低,以便对自活塞侧室(25)排出的工作油的流量进行节流。

权利要求 :

1.一种混合动力建筑机械的控制系统,其中,该混合动力建筑机械的控制系统包括:流体压泵,其用于供给工作流体;

流体压缸,其通过向负载侧压力室供给工作流体而伸长,使负载上升,并通过自上述负载侧压力室排出工作流体而收缩,使上述负载下降;

再生流量控制阀,其利用先导流体的压力进行控制,用于调整自上述负载侧压力室排出的工作流体的流量;

再生用的再生马达,其在自上述负载侧压力室排出的工作流体的驱动下旋转;

旋转电机,其连结于上述再生马达;以及

失效保护用切换阀,其将上述再生流量控制阀与上述再生马达之间的再生通路的压力作为先导压力进行切换,在上述再生通路的压力小于设定压力的情况下,使流向上述再生流量控制阀的先导流体的压力降低,以便对自上述负载侧压力室排出的工作流体的流量进行节流。

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,在上述再生通路的压力小于上述设定压力的情况下,上述失效保护用切换阀被切换到使供给到上述再生流量控制阀的先导流体的一部分返回至罐而进行减压的放泄节流位置。

3.根据权利要求2所述的混合动力建筑机械的控制系统,其中,上述失效保护用切换阀具有上述放泄节流位置以及在上述再生通路的压力为上述设定压力以上的情况下阻断放泄节流部件而向上述再生流量控制阀供给先导流体的连通位置。

4.根据权利要求2所述的混合动力建筑机械的控制系统,其中,上述混合动力建筑机械的控制系统还包括对切换上述再生流量控制阀的先导压力进行节流的节流部件,上述失效保护用切换阀设于自上述节流部件的下游分支并连通于罐的通路。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的混合动力建筑机械的控制系统,其中,上述混合动力建筑机械的控制系统还包括回收流量控制阀,其利用切换上述再生流量控制阀的先导流体进行切换,在上述负载下降时将自上述负载侧压力室引导到上述罐的工作流体的一部分作为回收流量引导到上述流体压缸的与负载相反侧压力室。

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,其具备利用自致动器导入的工作流体进行能量再生的再生装置。

背景技术

[0002] 作为以往的混合动力建筑机械,已知有利用自液压缸导入的工作油使液压马达旋转而进行能量再生的混合动力建筑机械。
[0003] 在日本JP2011-179541A中公开了一种具备使动臂上下转动的动臂缸在内的混合动力建筑机械。在该混合动力建筑机械中,在使动臂下降时,利用自动臂缸返回的工作油使液压马达旋转,利用液压马达的旋转转矩驱动发电机。
[0004] 然而,在日本JP2011-179541A所记载的混合动力建筑机械中,在出于某种主要因素导致自动臂缸导入到液压马达中的工作油的压力降低的情况下,存在使动臂下降时的转动速度比操作人员所希望的速度快的隐患。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提高使负载下降时的失效保护性能。
[0006] 根据本发明的某一方式,提供一种混合动力建筑机械的控制系统,其中,该混合动力建筑机械的控制系统包括:流体压泵,其用于供给工作流体;流体压缸,其通过向负载侧压力室供给工作流体而伸长,使负载上升,并通过自上述负载侧压力室排出工作流体而收缩,使上述负载下降;再生流量控制阀,其利用先导流体的压力进行控制,用于调整自上述负载侧压力室排出的工作流体的流量;再生用的再生马达,其在自上述负载侧压力室排出的工作流体的驱动下旋转;旋转电机,其连结于上述再生马达;以及失效保护用切换阀,其将上述再生流量控制阀与上述再生马达之间的再生通路的压力作为先导压力进行切换,在上述再生通路的压力小于设定压力的情况下,使流向上述再生流量控制阀的先导流体的压力降低,以便对自上述负载侧压力室排出的工作流体的流量进行节流。

附图说明

[0007] 图1是表示本发明的第一实施方式的混合动力建筑机械的控制系统的回路图。
[0008] 图2是表示本发明的第二实施方式的混合动力建筑机械的控制系统的回路图。

具体实施方式

[0009] 以下,参照附图对本发明的实施方式的混合动力建筑机械的控制系统进行说明。
[0010] 在以下的各实施方式中,说明了混合动力建筑机械是液压挖掘机的情况。另外,在以下的各实施方式中,负载是液压挖掘机的动臂,流体压缸是用于使动臂升降的动臂缸BC。
[0011] (第一实施方式)
[0012] 以下,参照图1对本发明的第一实施方式的混合动力建筑机械的控制系统100进行说明。
[0013] 如图1所示,混合动力建筑机械的控制系统100包括可变容量型的第一主泵MP1、可变容量型的第二主泵MP2、以及可变容量型的辅助泵AP。
[0014] 第一主泵MP1的排出端口经由第一切换阀V1连接于第一回路系统。第二主泵MP2的排出端口经由第二切换阀V2连接于第二回路系统。辅助泵AP的排出端口能够经由第一切换阀V1而与第一主泵MP1的排出端口合流,并且能够经由第二切换阀V2而与第二主泵MP2的排出端口合流。第一主泵MP1、第二主泵MP2、以及辅助泵AP是将工作油(工作流体)进行加压供给的流体压泵。
[0015] 第一切换阀V1是两位四通的滑阀式的切换阀。第一切换阀V1面向滑阀的一端地设有先导室,滑阀的另一端被弹簧支承。第一切换阀V1在先导室未被供给先导压力的状态下通过弹簧的作用力保持于通常位置(图1所示的状态)。
[0016] 第一切换阀V1在保持于通常位置的状态下将第一主泵MP1的排出油供给到第一回路系统,并且使辅助泵AP的排出油经由单向阀而与第一主泵MP1的排出端口合流。
[0017] 若第一切换阀V1在先导室的先导压力的作用下切换到切换位置(图1中右侧位置),则辅助泵AP的排出油的向第一主泵MP1的排出端口的合流被阻断。此时,第一主泵MP1的排出油仍然被供给到第一回路系统。
[0018] 第二切换阀V2是三位六通的滑阀式的切换阀。在第二切换阀V2分别面向滑阀的两端地设有先导室。滑阀被分别设于两端的一对定心弹簧支承为中立状态。通常,第二切换阀V2通过定心弹簧的弹簧力保持于通常位置(图1所示的状态)。
[0019] 第二切换阀V2在保持于通常位置的状态下将第二主泵MP2的排出油供给到第二回路系统,并且使辅助泵AP的排出油与第二主泵MP2的排出端口合流。
[0020] 若第二切换阀V2在一个先导室的先导压力的作用下切换到第一切换位置(图1中右侧位置),则辅助泵AP的排出油的向第二主泵MP2的排出端口的合流被阻断。此时,第二主泵MP2的排出油仍然被供给到第二回路供给系统。
[0021] 若第二切换阀V2在另一个先导室的先导压力的作用下切换到第二切换位置(图1中左侧位置),则辅助泵AP的排出油的向第二主泵MP2的排出端口的合流、以及第二主泵MP2的排出油的向第二回路供给系统的供给一起被阻断。
[0022] 此时,第二主泵MP2的排出油被供给到用于驱动辅助泵AP的再生马达M。此外,在通常位置以及第一切换位置,第二主泵MP2的排出油的向液压马达M的供给被阻断。
[0023] 先导压力自先导液压源PP经由电磁阀1被供给到第一切换阀V1的先导室。电磁阀1在使螺线管不进行励磁的通常位置自先导液压源PP阻断先导室(图1所示的状态)。通过将螺线管励磁,从而电磁阀1被切换到将先导液压源PP的排出油供给到先导室的连通位置(图1中的下侧位置)。
[0024] 第二切换阀V2的一个先导室经由电磁阀2a连接于先导液压源PP。第二切换阀V2的另一个先导室经由电磁阀2b连接于先导液压源PP。电磁阀2a与电磁阀2b在使螺线管不进行励磁的通常位置自先导液压源PP阻断先导室(图1所示的状态)。通过将螺线管励磁,从而电磁阀2a与电磁阀2b被切换到将先导液压源PP的排出油供给到先导室的连通位置。
[0025] 电磁阀1、电磁阀2a以及电磁阀2b的各自的螺线管连接于控制器C。
[0026] 控制器C由具备中央运算装置(CPU)、只读存储器(ROM)、随机读写存储器(RAM)以及输入输出接口(I/O接口)的微型计算机构成。也能够用多个微型计算机而非单一的微型计算机构成控制器C。
[0027] 控制器C根据来自混合动力建筑机械的操作人员的输入信号使电磁阀1、电磁阀2a以及电磁阀2b的各自的螺线管励磁或不进行励磁。
[0028] 第一主泵MP1与第二主泵MP2被具备旋转速度传感器(省略图示)的发动机E进行旋转驱动。在发动机E附带设置有使用剩余转矩进行发电的发电机3。
[0029] 在连接于第一主泵MP1的第一回路系统中,自上游侧起设有控制回转马达的切换阀4、控制斗杆缸的切换阀5、控制动臂缸BC的动臂二档用的切换阀6、控制预备用配件的切换阀7、以及控制左行驶用的马达的切换阀8。切换阀4~8借助中立通路9与并行通路10而相互连接,并经由第一切换阀V1连接于第一主泵MP1。
[0030] 在中立通路9中的左行驶马达用的切换阀8的下游设有用于生成先导压力的先导压力控制用的节流部件11。节流部件11的流量多则节流部件11在上游侧生成较高的先导压力,节流部件11的流量少则节流部件11在上游侧生成较低的先导压力。
[0031] 具体而言,在切换阀4~8处于中立位置或中立位置附近时,中立通路9将自第一主泵MP1供给到第一回路系统的工作油的全部或者一部分通过节流部件11而引导到罐T。此时,由于通过节流部件11的工作油的流量变多,因此生成了较高的先导压力。
[0032] 另一方面,若切换阀4~8被切换到全冲程的状态,则中立通路9不再存在流体的流通。在该情况下,由于流经节流部件11的工作油的流量消失,因此先导压力变成零。根据切换阀4~8的操作量的不同,工作油的一部分被引导到致动器,剩余的工作油自中立通路9被引导到罐T。因此,节流部件11与流经中立通路9的工作油的流量相应地生成先导压力。这样,节流部件11生成与位于上游侧的切换阀4~8的操作量相应的先导压力。
[0033] 在中立通路9中的切换阀8与节流部件11之间连接有先导通路12。先导通路12经由电磁切换阀13连接于用于控制第一主泵MP1的斜板的偏转角的调节器14。
[0034] 电磁切换阀13是向调节器14供给先导压力的阀。电磁切换阀13与其位置相应地将自先导通路12与先导液压源PP中选择出的先导压力源连接于调节器14。电磁切换阀13在通常位置将先导通路12的压力作为先导压力供给到调节器14(图1所示的状态)。电磁切换阀13若接受励磁电流的供给则切换到切换位置(图1中的下侧位置),将先导液压源PP的压力作为先导压力供给到调节器14。
[0035] 电磁切换阀13的螺线管连接于控制器C。控制器C与来自混合动力建筑机械的操作人员的输入信号相应地向电磁切换阀13供给励磁电流而将电磁切换阀13切换到切换位置。另一方面,控制器C只要不被操作人员输入信号就使螺线管不进行励磁,将电磁切换阀13保持于通常位置。
[0036] 调节器14将第一主泵MP1的斜板的偏转角控制为与先导压力成比例(比例常数是负数),并设定第一主泵MP1每旋转一圈的工作油排出量。
[0037] 在切换阀4~8全部被维持在通常位置的情况下,即回转马达、斗杆缸、动臂缸BC、预备用配件、以及左行驶马达非运转时,电磁切换阀13起到使第一主泵MP1的排出量比其他情况下少的作用。例如,希望减少能量损耗的暖机运转时等相当于该条件。
[0038] 在连接于第二主泵MP2的第二回路系统中,自上游侧起设有控制右行驶用马达的切换阀15、控制铲斗缸的切换阀16、控制动臂缸BC的动臂用切换阀17、以及控制斗杆缸的臂二档用的切换阀18。切换阀15~18经由中立通路19相互连接,并经由第二切换阀V2连接于第二主泵MP2。另外,切换阀16与动臂用切换阀17经由并行通路20而相互连接。
[0039] 在中立通路19中的臂二档用的切换阀18的下游侧设有用于生成先导压力的先导压力控制用的节流部件21。节流部件21将上游侧的压力作为先导压力经由先导通路22供给到第二主泵MP2的调节器23。节流部件21起到与节流部件11相同的功能,因此这里省略详细的说明。
[0040] 调节器23将第二主泵MP2的斜板的偏转角控制为与先导压力成比例(比例常数是负数),并设定第二主泵MP2每旋转一圈的工作油排出量。
[0041] 动臂缸BC具有活塞和活塞杆,该活塞在动臂缸BC的内部划分出活塞侧室(负载侧压力室)25与杆侧室(与负载相反侧压力室)30,该活塞杆将活塞与动臂连结。动臂缸BC通过工作油向活塞侧室25的供给而伸长,使动臂立起(上升),且该动臂缸BC通过工作油自活塞侧室25的排出而收缩,使动臂倒伏(下降)。
[0042] 动臂用切换阀17是三位六通的滑阀式的切换阀。动臂用切换阀17具有连接于中立通路19的端口、连接于并行通路20的端口、以及连接于罐T的端口作为输入端口。另外,动臂用切换阀17具有一对致动器端口和连接于中立通路19的端口作为输出端口。
[0043] 一对致动器端口中的一者经由通路24而连接于动臂缸BC的活塞侧室25。一对致动器端口中的另一者经由通路29而连接于动臂缸BC的杆侧室30。
[0044] 动臂用切换阀17的三个位置由中立位置、下降位置、以及上升位置构成。通过混合动力建筑机械的操作人员的操作而选择这三个位置。
[0045] 动臂用切换阀17在中立位置将经由中立通路19供给的第二主泵MP2的排出油供给到下游侧的中立通路19,并且使一对致动器端口成为阻断状态(图1所示的状态)。在该状态下,动臂缸BC中的活塞侧室25与杆侧室30中的任一者都成为封闭状态。由此,动臂保持于现状的角度位置。
[0046] 动臂用切换阀17在下降位置(图1中的左侧位置)将经由并行通路20供给的第二主泵MP2的排出油供给到杆侧室30,并且使活塞侧室25的工作油经由导流通路17a回流至罐T。由此,动臂缸BC收缩而使动臂倒伏(下降)。
[0047] 动臂用切换阀17在上升位置(图1中的右侧位置)将经由并行通路20供给的第二主泵MP2的排出油供给到活塞侧室25,并且使杆侧室30的工作油回流至罐T。由此,动臂缸BC伸长而使动臂立起(上升)。
[0048] 在将动臂用切换阀17的一个致动器端口与活塞侧室25连通的通路24设有作为再生流量控制阀的再生控制滑阀26。再生控制滑阀26利用先导压力油(先导流体)的压力进行控制,调整自活塞侧室25排出的工作油的流量。再生控制滑阀26具有面向滑阀的一侧的先导室26a和弹性支承滑阀的另一侧的弹簧26b。
[0049] 再生控制滑阀26具有未将活塞侧室25的工作油向再生马达M排出的通常位置26c、对活塞侧室25的工作油的流量进行节流并向再生马达M排出的节流位置26d、以及将活塞侧室25的工作油保持原样地向再生马达M排出的排出位置26e。
[0050] 再生控制滑阀26在先导室26a未被供给先导压力的状态下通过弹簧26b的弹簧力保持通常位置26c(图1所示的状态)。若先导室26a被供给先导压力,则再生控制滑阀26被切换到节流位置26d,若从此处起先导压力进一步上升,则再生控制滑阀26被切换到排出位置26e。
[0051] 再生控制滑阀26在维持在通常位置26c的状态下使通路24连通,并且阻断将动臂缸BC的活塞侧室25与再生马达M连接的再生通路27。
[0052] 再生控制滑阀26若被切换到节流位置26d,则将自动臂缸BC的活塞侧室25向通路24排出的工作油节流,并且将向再生通路27排出的工作油节流。
[0053] 再生控制滑阀26若被切换到排出位置26e,则阻断通路24并且使再生通路27全开。结果,活塞侧室25与动臂用切换阀17的一个致动器端口之间的连接被阻断,活塞侧室25与再生通路27连接。
[0054] 此外,为了容易理解,将再生控制滑阀26图示了三个位置进行了说明,但再生控制滑阀26不仅从这些位置中择一应用,还具有与先导室26a的先导压力相应地将通路24与再生通路27一起保持为局部的连通状态、并且与先导压力相应地控制它们的开度的功能。
[0055] 在再生通路27中设有单向阀28,该单向阀28容许自动臂缸BC的活塞侧室25向再生马达M排出的工作油的流动,且阻止相反方向的流动。
[0056] 与动臂缸BC的活塞侧室25连通的通路24、以及与动臂缸BC的杆侧室30连通的通路29借助设有回收流量控制阀32的回收通路31连接。回收流量控制阀32利用滑阀构成。回收流量控制阀32包括面向滑阀的端的先导室32a和弹性支承滑阀的另一端的弹簧32b。
[0057] 回收流量控制阀32通过切换再生控制滑阀26的先导压力油进行切换,在动臂下降时将自动臂缸BC的活塞侧室25引导到罐T的工作油的一部分作为回收流量引导到动臂缸BC的杆侧室30。这样,通过在动臂下降时将活塞侧室25的工作油的一部分引导到杆侧室30而对其进行回收,从而即使动臂缸BC的下降速度变快也可抑制杆侧室30成为负压,因此能够防止异常噪声的产生。
[0058] 回收流量控制阀32在先导室32a未被供给先导压力的通常位置阻断回收通路31(图1所示的状态)。另一方面,回收流量控制阀32在先导室32a被供给先导压力的切换位置(图1中的右侧位置)作为跟随先导压力动作的可变节流部件来控制回收通路31的流量。
[0059] 回收流量控制阀32的弹簧32b的弹簧力设定为比再生控制滑阀26的弹簧26b的弹簧力大。由此,相对于相同的先导压力,回收流量控制阀32将回收通路31连通的时刻设定为迟于再生控制滑阀26被切换到节流位置26d的时刻。
[0060] 在回收通路31中设有单向阀33,该单向阀33容许工作油自活塞侧室25向通路29的流动,且阻止相反方向的流动。
[0061] 在再生控制滑阀26的先导室26a与回收流量控制阀32的先导室32a,借助比例电磁阀34与失效保护用切换阀60而连接有先导液压源PP。
[0062] 比例电磁阀34包括螺线管34a和弹性支承阀芯的弹簧34b。螺线管34a通过来自控制器C的电流励磁,并克服弹簧34b而驱动阀芯。
[0063] 比例电磁阀34在螺线管34a的非励磁状态下通过弹簧34b的弹簧力保持通常位置(图1所示的状态)。若自控制器C向螺线管34a供给励磁电流,则比例电磁阀34被切换到切换位置,以与励磁电流相应的开度将先导室26a与先导室32a连接于先导液压源PP。这样,先导室26a与先导室32a的先导压力被控制成与自控制器C供给到比例电磁阀34的励磁电流相应的压力。
[0064] 失效保护用切换阀60将再生控制滑阀26与再生马达M之间的再生通路27a的压力作为先导压力进行切换。失效保护用切换阀60包括先导室60a和弹性支承阀芯的弹簧60b。先导室60a连接于再生控制滑阀26与单向阀28之间的再生通路27a。
[0065] 通过设置单向阀28,从而在其他再生时(在图1中是V2的待机再生时、未图示回转再生时)再生通路27的压力不会向再生通路27a传递,因此失效保护用切换阀60不会被随意地切换。例如,在未设置单向阀28的情况下,当自待机再生成为动臂再生时,失效保护用切换阀60被切换到后述的连通位置60d。因此,在比例电磁阀34已被切换时,存在来自先导液压源PP的压力忽然施加于先导室26a的隐患。
[0066] 失效保护用切换阀60具有放泄节流位置60c和连通位置60d,在该放泄节流位置60c,使供给到再生控制滑阀26的先导压力油的一部分回流至罐T而进行减压,在再生通路
27a的压力为设定压力以上的情况下,在该连通位置60d向再生控制滑阀26供给先导压力油的总量。
[0067] 失效保护用切换阀60若被切换到连通位置60d,则将自先导液压源PP通过比例电磁阀34而供给的先导压力油保持原样地供给到先导室26a以及先导室32a,并且阻断与罐T之间的连通。由此,自先导液压源PP供给的先导压力油全部被供给到先导室26a以及先导室32a。
[0068] 失效保护用切换阀60若被切换到放泄节流位置60c,则将自先导液压源PP通过比例电磁阀34而供给的先导压力油经由第一节流部件60e供给到先导室26a以及先导室32a,并且将供给的先导压力油的一部分经由第二节流部件60f向罐T排出。这样,失效保护用切换阀60在切换到放泄节流位置60c的状态下形成导流回路。
[0069] 失效保护用切换阀60在再生通路27a的压力小于设定压力的情况下被切换到放泄节流位置60c,使流向再生控制滑阀26的先导压力油的压力降低。由此,自动臂缸BC的活塞侧室25排出的工作油的流量被节流。以下,具体地说明使动臂下降时的动作。
[0070] 若混合动力建筑机械的操作人员将动臂用切换阀17切换到下降位置,则第二主泵MP2的排出油被供给到杆侧室30,并且活塞侧室25的工作油被排出。此时,控制器C将比例电磁阀34切换到切换位置而开始再生马达M作用下的再生动作。
[0071] 若通过来自控制器C的电流将比例电磁阀34切换到切换位置,则来自先导液压源PP的先导压力油经由失效保护用切换阀60被供给到先导室26a与先导室32a。此时,由于失效保护用切换阀60已被切换到放泄节流位置60c,因此先导压力被减压地供给到再生控制滑阀26的先导室26a。
[0072] 若供给到先导室26a的先导压力升高,则再生控制滑阀26自通常位置26c切换到节流位置26d。由此,动臂缸BC的活塞侧室25的工作油向再生通路27排出而被引导到再生马达M。若因该工作油的流动导致再生通路27a的压力升高,则供给到先导室60a的先导压力升高。由此,失效保护用切换阀60被自放泄节流位置60c切换到连通位置60d。
[0073] 若失效保护用切换阀60切换到连通位置60d,则供给到再生控制滑阀26的先导室26a的先导压力升高。由此,再生控制滑阀26被自节流位置26d切换到排出位置26e。由此,再生马达M伴随着动臂的下降的再生量增加。
[0074] 这里,在未设有失效保护用切换阀60的情况下,若因某种主要因素导致在再生动作中再生通路27的压力降低,则动臂下降时的速度存在比操作人员所希望的速度快的隐患。
[0075] 与此相对,在混合动力建筑机械的控制系统100中,若再生通路27a的压力降低至小于设定压力,则供给到失效保护用切换阀60的先导室60a的先导压力也降低。因此,失效保护用切换阀60被自连通位置60d切换到放泄节流位置60c。
[0076] 由此,先导压力被减压地供给到再生控制滑阀26的先导室26a。因此,供给到先导室26a的先导压力降低,再生控制滑阀26被自排出位置26e切换到节流位置26d。由此,自动臂缸BC的活塞侧室25排出而引导到再生马达M的工作油的流量被节流,因此能够抑制动臂下降时的速度变快。因此,能够提高使动臂下降时的失效保护性能。
[0077] 此外,根据混合动力建筑机械的操作人员对动臂用切换阀17的操作量的不同,不仅用比例电磁阀34的励磁电流的大小大幅度限制自活塞侧室25排出而引导到再生马达M的工作油的流量,也能够将再生控制滑阀26自节流位置26d切换到通常位置26c而阻断再生通路27的工作油。
[0078] 另外,若失效保护用切换阀60自连通位置60d切换到放泄节流位置60c,则供给到回收流量控制阀32的先导室32a的先导压力也降低。因此,回收流量控制阀32被自切换位置切换到通常位置。由此,也可大幅度限制或者阻断自活塞侧室25向杆侧室30回收的工作油的流量。因此,能够进一步提高使动臂下降时的失效保护性能。
[0079] 再生马达M与作为电动马达兼发电机的旋转电机35连接,并在与辅助泵AP同轴上一体地旋转。旋转电机35连结于再生马达M,并通过被再生马达M旋转驱动而发挥发电功能。旋转电机35发电得到的电力经由变换器36而充入到蓄电池37。蓄电池37连接于控制器C,向控制器C输入表示蓄电池37的蓄电量的信号。
[0080] 在蓄电池37附带设置有蓄电池充电器38。蓄电池充电器38使用发电机3发电得到的电力对蓄电池37充电。也能够在蓄电池充电器38上连接家庭用电源等其他系统的电源39。
[0081] 再生马达M在自活塞侧室25排出的工作油的驱动下旋转而再生电力。再生马达M具备容量可变型且用于控制斜板的偏转角的调节器40。调节器40与来自控制器C的信号相应地使再生马达M的斜板的偏转角变化。
[0082] 辅助泵AP也是可变容量型,包括用于控制斜板的偏转角的调节器41。调节器41与来自控制器C的信号相应地使辅助泵AP的斜板的偏转角变化。
[0083] 根据以上结构,在再生马达M将旋转电机35旋转驱动的情况下能够使辅助泵AP的斜板的偏转角达到最小,能够设定为辅助泵AP的驱动负载基本不作用于再生马达M的状态。在使旋转电机35作为电动马达发挥功能的情况下,能够用旋转电机35的输出转矩与再生马达M的驱动转矩将辅助泵AP旋转驱动,能够使辅助泵AP作为泵发挥功能。
[0084] 在如以上那样构成的混合动力建筑机械的控制系统100中,在使电磁阀1、电磁阀2a、以及电磁阀2b不进行励磁、并将第一切换阀V1与第二切换阀V2分别保持在通常位置的状态下,若运转发动机E,则自第一主泵MP1向第一回路系统供给工作油,自第二主泵MP2向第二回路系统供给工作油。
[0085] 同时,在自辅助泵AP排出了工作油的情况下,来自辅助泵AP的排出油与第一主泵MP1以及第二主泵MP2的排出油合流而供给到第一回路系统与第二回路系统。
[0086] 为了使辅助泵AP运转,需要利用蓄电池37的电力使旋转电机35作为电动马达运转,并利用其旋转转矩使辅助泵AP旋转。在该情况下,优选再生马达M将斜板的偏转角设为最小来减小旋转阻力,并将作为电动马达发挥功能的旋转电机35的输出损失设为最小。也能够利用再生马达M的旋转力将辅助泵AP旋转驱动。
[0087] 混合动力建筑机械的控制系统100包括:压力传感器42,其用于检测供给至第一主泵MP1的调节器14的压力;以及压力传感器43,其用于检测供给至第二主泵MP2的调节器23的压力。压力传感器42与压力传感器43的压力信号被输入到控制器C。
[0088] 控制器C与自压力传感器42与压力传感器43输入的压力信号相应地控制辅助泵AP的斜板的偏转角。压力传感器42与压力传感器43的压力信号、以及辅助泵AP的斜板的偏转角的关系预先设定为能够获得最有效的辅助输出。
[0089] 另一方面,若将第一切换阀V1切换到切换位置,则仅第一主泵MP1的排出油被供给到第一回路系统。若将第二切换阀V2切换到第一切换位置,则仅第二主泵MP2的排出油被供给到第二回路系统。
[0090] 若将第二切换阀V2切换到第二切换位置,则第二主泵MP2的排出油被供给到再生马达M。因此,在未使连接于第二回路系统的致动器运转的情况下,只要控制器C借助电磁阀2b将第二切换阀V2切换到第二切换位置,就能够使再生马达M旋转而使旋转电机35进行发电。旋转电机35发电得到的电力借助变换器36充电至蓄电池37。
[0091] 在再生马达M将旋转电机35旋转驱动时,为了提高发电效率,优选将辅助泵AP的斜板的偏转角保持为最小。
[0092] 控制器C具有检测蓄电池37的蓄电量且与该蓄电量相应地控制再生马达M的转速的功能。
[0093] 根据以上的第一实施方式,起到以下所示的效果。
[0094] 在混合动力建筑机械的控制系统100中,若出于某种主要因素导致动臂缸BC的活塞侧室25与再生马达M之间的再生通路27的压力降低至小于设定压力,则失效保护用切换阀60被切换,使流向向再生控制滑阀26的先导压力油的压力降低,对自活塞侧室25排出的工作油的流量进行节流。由此,能够抑制使动臂下降时的转动速度变快。因此,能够提高使动臂下降时的失效保护性能。
[0095] 另外,若失效保护用切换阀60自连通位置60d切换到放泄节流位置60c,则供给到回收流量控制阀32的先导室32a的先导压力也降低。因此,回收流量控制阀32被自切换位置切换到通常位置。由此,也可大幅度限制或者阻断自活塞侧室25向杆侧室30回收的工作油的流量。因此,能够进一步提高使动臂下降时的失效保护性能。
[0096] (第二实施方式)
[0097] 以下,参照图2对本发明的第二实施方式的混合动力建筑机械的控制系统200进行说明。在以下所示的第二实施方式中,以与上述第一实施方式不同的点为中心进行说明,对具有与第一实施方式相同的功能的结构标注相同的附图标记而省略说明。
[0098] 在混合动力建筑机械的控制系统200中,使用失效保护用切换阀160取代失效保护用切换阀60这一点与第一实施方式不同。
[0099] 失效保护用切换阀160设于自比例电磁阀34与先导室26a、32a间的先导通路分支的部位。失效保护用切换阀160将再生控制滑阀26与再生马达M之间的再生通路27a的压力作为先导压力进行切换。失效保护用切换阀160包括先导室160a和弹性支承阀芯的弹簧160b。另外,在比例电磁阀34的下游并且是与失效保护用切换阀160连接的连接部的上游设有第一节流部件161,该第一节流部件161用于将自先导液压源PP供给的先导压力油节流。
[0100] 失效保护用切换阀160具有放泄节流位置160c和导流阻断位置160d,在该放泄节流位置160c,将第一节流部件161的下游侧的先导压力油导流到罐T,在再生通路27的压力为设定压力以上的情况下,在该导流阻断位置160d向再生控制滑阀26的先导室26a供给先导压力油的总量。
[0101] 失效保护用切换阀160若被切换到放泄节流位置160c,则将先导压力油的一部分经由第二节流部件162向罐T排出,该先导压力油的一部分是将自先导液压源PP通过比例电磁阀34而供给的先导压力油经由第一节流部件161供给到先导室26a以及先导室32a的先导压力油的一部分。这样,失效保护用切换阀160在被切换到放泄节流位置160c的状态下形成导流回路。
[0102] 此外,取代将第二节流部件162设于失效保护用切换阀160的内部,也可以将第二节流部件162独立于失效保护用切换阀160地设于从自先导液压源PP供给先导压力油的先导通路分支的部位。
[0103] 失效保护用切换阀160若被切换到导流阻断位置160d,则阻断自先导液压源PP向罐T排出的工作油的流动。由此,通过比例电磁阀34供给的先导压力油全部被供给到先导室26a以及先导室32a。但是,虽然通路被第一节流部件161节流,但由于导流回路被阻断,因此此时自先导液压源PP供给的先导压力油未被减压地进行供给。
[0104] 与失效保护用切换阀60相同,在再生通路27a的压力小于设定压力的情况下,失效保护用切换阀160被切换到放泄节流位置160c,使流向再生控制滑阀26的先导压力油的压力降低。由此,自动臂缸BC的活塞侧室25排出的工作油的流量被节流。
[0105] 根据以上的第二实施方式,能够起到与第一实施方式相同的作用效果,并且能够使用两位两通的失效保护用切换阀160,因此能够减少成本。
[0106] 以上,说明了本发明的实施方式,但是上述实施方式只不过是本发明的应用例的一部分,而不是将本发明的技术范围限定为上述实施方式的具体结构的意思。
[0107] 例如,在上述的实施方式中,作为利用来自流体压缸的返回工作油进行再生的例子,说明了利用来自动臂缸BC的返回工作油的情况。然而,也可以取代动臂缸BC而利用来自斗杆驱动用的斗杆缸或者铲斗驱动用的铲斗缸的返回工作油而进行再生。斗杆缸以及铲斗缸大多在切换阀5、16处于中立位置的情况下成为被杆侧室保持负载的状态,因此也可以将杆侧室作为负载侧压力室。
[0108] 本申请要求基于2013年10月11日向日本专利局申请的特愿2013-213961号的优先权,将该申请的所有内容通过参照编入本说明书。