本發(fā)明涉及一種混合動(dòng)力建筑機(jī)械的控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在日本jp2012－154092a中公開了一種將利用電容器的電力進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)用作動(dòng)力源的混合動(dòng)力建筑機(jī)械。對(duì)于該混合動(dòng)力建筑機(jī)械而言，在蓄電池的溫度低于適當(dāng)溫度的下限值的情況下，使被發(fā)動(dòng)機(jī)的熱量加溫了的冷卻水循環(huán)而對(duì)蓄電池加溫，在蓄電池的溫度高于適當(dāng)溫度的上限值的情況下，使利用散熱器冷卻了的冷卻水循環(huán)而冷卻蓄電池。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

然而，對(duì)于日本jp2012－154092a所記載的混合動(dòng)力建筑機(jī)械而言，蓄電池的狀態(tài)不成為適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)就無法使用。因此，在特別是低溫地區(qū)的初始起動(dòng)時(shí)，需要長時(shí)間對(duì)蓄電池加溫，有可能導(dǎo)致能量損失增大并且操作性降低。

本發(fā)明的目的在于提供一種能夠不受蓄電池的狀態(tài)影響地進(jìn)行通常的運(yùn)轉(zhuǎn)的混合動(dòng)力建筑機(jī)械的控制系統(tǒng)。

本發(fā)明的某一技術(shù)方案是一種混合動(dòng)力建筑機(jī)械的控制系統(tǒng)，其中，該混合動(dòng)力建筑機(jī)械的控制系統(tǒng)包括：流體壓泵，其用于向流體壓致動(dòng)器供給工作流體；再生馬達(dá)，其在自所述流體壓致動(dòng)器的負(fù)荷側(cè)壓力室排出的工作流體的作用下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其與所述再生馬達(dá)連結(jié)；蓄電池，其用于儲(chǔ)存由所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)發(fā)出的電力；輔助泵，其被設(shè)為與所述再生馬達(dá)同軸，利用所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，能夠向所述流體壓致動(dòng)器供給工作流體；以及負(fù)荷調(diào)整部，其用于根據(jù)所述蓄電池的狀態(tài)使所述輔助泵的負(fù)荷發(fā)生變化。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的混合動(dòng)力建筑機(jī)械的控制系統(tǒng)的回路圖。

圖2是表示電池溫度系數(shù)相對(duì)于電池的溫度的對(duì)應(yīng)圖的例的圖。

圖3是表示充電系數(shù)相對(duì)于電池的soc的對(duì)應(yīng)圖的例的圖。

圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的變形例的混合動(dòng)力建筑機(jī)械的控制系統(tǒng)的回路圖。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖說明本發(fā)明的實(shí)施方式。

首先，參照?qǐng)D1～圖3說明本發(fā)明的實(shí)施方式的混合動(dòng)力建筑機(jī)械的控制系統(tǒng)100。在本實(shí)施方式中，對(duì)混合動(dòng)力建筑機(jī)械為液壓挖掘機(jī)的情況進(jìn)行說明。在液壓挖掘機(jī)中，使用工作油作為工作流體。

如圖1所示，液壓挖掘機(jī)包括作為流體壓泵的第1主泵26和第2主泵27。第1主泵26和第2主泵27是能夠調(diào)整斜板的偏轉(zhuǎn)角的可變?nèi)萘渴奖谩５?主泵26和第2主泵27利用發(fā)動(dòng)機(jī)28驅(qū)動(dòng)而進(jìn)行同軸旋轉(zhuǎn)。

由第1主泵26排出的工作油自上游側(cè)起依次供給至用于控制回轉(zhuǎn)馬達(dá)(未圖示)的操作閥1、用于控制斗桿缸(未圖示)的斗桿一檔用的操作閥2、用于控制動(dòng)臂缸(未圖示)的動(dòng)臂二檔用的操作閥3、用于控制備用附件(未圖示)的操作閥4以及用于控制左行駛用的第1行駛用馬達(dá)(未圖示)的操作閥5。這些回轉(zhuǎn)馬達(dá)、斗桿缸、動(dòng)臂缸、與備用附件連接的液壓設(shè)備以及第1行駛用馬達(dá)相當(dāng)于流體壓致動(dòng)器(以下，簡(jiǎn)稱為“致動(dòng)器”。)。

各操作閥1～5用于控制自第1主泵26導(dǎo)向各致動(dòng)器的工作油的流量，從而控制各致動(dòng)器的動(dòng)作。利用隨著液壓挖掘機(jī)的操作員手動(dòng)操作操作桿而被供給來的先導(dǎo)壓力來操作各操作閥1～5。

各操作閥1～5經(jīng)由彼此并列的作為主通路的中立通路6和并行通路7與第1主泵26連接。在中立通路6的操作閥5的下游側(cè)設(shè)有用于生成先導(dǎo)壓力的先導(dǎo)壓力生成機(jī)構(gòu)8。對(duì)于先導(dǎo)壓力生成機(jī)構(gòu)8而言，若通過的工作油的流量較多，則在上游側(cè)生成較高的先導(dǎo)壓力，若通過的工作油的流量較少，則在上游側(cè)生成較低的先導(dǎo)壓力。

在操作閥1～5全部位于中立位置或中立位置附近的情況下，中立通路6將自第1主泵26排出的工作油的全部或者一部分引導(dǎo)向罐。在該情況下，通過先導(dǎo)壓力生成機(jī)構(gòu)8的流量較多，因此生成較高的先導(dǎo)壓力。

另一方面，若將操作閥1～5切換至全沖程，則中立通路6關(guān)閉，工作油的流通消失。在該情況下，通過先導(dǎo)壓力生成機(jī)構(gòu)8的流量幾乎消失，先導(dǎo)壓力保持為零。但是，根據(jù)操作閥1～5的操作量的情況，自第1主泵26排出的工作油的一部分導(dǎo)入致動(dòng)器，其余部分自中立通路6導(dǎo)入罐。因此，先導(dǎo)壓力生成機(jī)構(gòu)8生成與中立通路6的工作油的流量相對(duì)應(yīng)的先導(dǎo)壓力。即，先導(dǎo)壓力生成機(jī)構(gòu)8生成與操作閥1～5的操作量相對(duì)應(yīng)的先導(dǎo)壓力。

在先導(dǎo)壓力生成機(jī)構(gòu)8連接有先導(dǎo)通路9。由先導(dǎo)壓力生成機(jī)構(gòu)8生成的先導(dǎo)壓力導(dǎo)入先導(dǎo)通路9。先導(dǎo)通路9與用于控制第1主泵26的排出容量(斜板的偏轉(zhuǎn)角)的調(diào)節(jié)器10連接。

調(diào)節(jié)器10用于以與先導(dǎo)通路9的先導(dǎo)壓力成比例(比例常數(shù)為負(fù)數(shù))的方式來控制第1主泵26的斜板的偏轉(zhuǎn)角。由此，調(diào)節(jié)器10控制第1主泵26每旋轉(zhuǎn)一周的排出量。因而，若操作閥1～5切換至全沖程而中立通路6內(nèi)的工作油的流動(dòng)消失從而先導(dǎo)通路9的先導(dǎo)壓力為零，則第1主泵26的偏轉(zhuǎn)角最大。此時(shí)，第1主泵26每旋轉(zhuǎn)一周的排出量最大。

在先導(dǎo)通路9設(shè)有用于檢測(cè)先導(dǎo)通路9的壓力的第1壓力傳感器11。由第1壓力傳感器11檢測(cè)到的壓力信號(hào)被輸出至后述的控制器50。

自第2主泵27排出的工作油自上游側(cè)起依次供給至用于控制右行駛用的第2行駛用馬達(dá)(未圖示)的操作閥12、用于控制鏟斗缸(未圖示)的操作閥13、用于控制動(dòng)臂缸31的動(dòng)臂一檔用的操作閥14以及用于控制斗桿缸(未圖示)的斗桿二檔用的操作閥15。這些第2行駛用馬達(dá)、鏟斗缸、動(dòng)臂缸31和斗桿缸相當(dāng)于流體壓致動(dòng)器(以下，簡(jiǎn)稱為“致動(dòng)器”。)。

各操作閥12～15用于控制自第2主泵27導(dǎo)向各致動(dòng)器的工作油的流量，從而控制各致動(dòng)器的動(dòng)作。利用隨著液壓挖掘機(jī)的操作員手動(dòng)操作操作桿而被供給來的先導(dǎo)壓力來操作各操作閥12～15。

各操作閥12～15經(jīng)由中立通路16與第2主泵27連接。并且，操作閥13和操作閥14經(jīng)由與中立通路16并列的并行通路17與第2主泵27連接。在中立通路16中的操作閥15的下游側(cè)設(shè)有用于生成先導(dǎo)壓力的先導(dǎo)壓力生成機(jī)構(gòu)18。先導(dǎo)壓力生成機(jī)構(gòu)18具有與第1主泵26側(cè)的先導(dǎo)壓力生成機(jī)構(gòu)8相同的功能。

在先導(dǎo)壓力生成機(jī)構(gòu)18連接有先導(dǎo)通路19。由先導(dǎo)壓力生成機(jī)構(gòu)18生成的先導(dǎo)壓力導(dǎo)入先導(dǎo)通路19。先導(dǎo)通路19與用于控制第2主泵27的排出容量(斜板的偏轉(zhuǎn)角)的調(diào)節(jié)器20連接。

調(diào)節(jié)器20用于以與先導(dǎo)通路19的先導(dǎo)壓力成比例(比例常數(shù)為負(fù)數(shù))的方式來控制第2主泵27的斜板的偏轉(zhuǎn)角。由此，調(diào)節(jié)器20控制第2主泵27每旋轉(zhuǎn)一周的排出量。因而，若操作閥12～15切換至全沖程而中立通路16內(nèi)的工作油的流動(dòng)消失從而先導(dǎo)通路19的先導(dǎo)壓力為零，則第2主泵27的偏轉(zhuǎn)角最大。此時(shí)，第2主泵27每旋轉(zhuǎn)一周的排出量最大。

在先導(dǎo)通路19設(shè)有用于檢測(cè)先導(dǎo)通路19的壓力的第2壓力傳感器21。由第2壓力傳感器21檢測(cè)到的壓力信號(hào)被輸出至后述的控制器50。

在中立通路6、16的第1主泵26、第2主泵27的下游設(shè)有：第1主溢流閥62，其用于在超過預(yù)先設(shè)定的預(yù)定的主溢流壓力時(shí)使工作油溢流；第2主溢流閥63，其被設(shè)定為溢流壓力低于第1主溢流閥62的溢流壓力；以及切換閥64，其能夠使中立通路6、16與第2主溢流閥63連接。預(yù)定的主溢流壓力被較高地設(shè)定為能夠充分確保各致動(dòng)器的最低工作壓力的程度。

第1主溢流閥62始終與中立通路6、16連通。在切換閥64切換至開狀態(tài)的情況下，第2主溢流閥63與中立通路6、16連通。由此，在切換閥64切換至開狀態(tài)時(shí)，與閉狀態(tài)的情況相比，中立通路6、16的溢流壓力降低。

在自中立通路16分支出的分配通路60設(shè)有作為直行行駛用切換閥的切換閥61。若用于控制第1行駛用馬達(dá)的動(dòng)作的操作閥5和用于控制第2行駛用馬達(dá)的動(dòng)作的操作閥12切換至向同一方向行進(jìn)的位置，則先導(dǎo)通路65的壓力上升。若與此同時(shí)操作閥1～4、13～15中的至少一者以使致動(dòng)器動(dòng)作的方式切換，則先導(dǎo)通路66的壓力上升。由此，切換閥61在先導(dǎo)壓力的作用下切換至開狀態(tài)。

若切換閥61切換至開狀態(tài)，則自第2主泵27排出的工作油以相同的流量分別經(jīng)由操作閥5和操作閥12供給至第1行駛用馬達(dá)和第2行駛用馬達(dá)。由此，對(duì)于液壓挖掘機(jī)，在操作員想要直行行駛時(shí)，即使其他的致動(dòng)器動(dòng)作，第1行駛用馬達(dá)和第2行駛用馬達(dá)也不會(huì)受此影響，而是以相同的速度旋轉(zhuǎn)。因此，液壓挖掘機(jī)能夠直行行駛。

在發(fā)動(dòng)機(jī)28設(shè)有利用發(fā)動(dòng)機(jī)28的余力發(fā)電的發(fā)電機(jī)22。由發(fā)電機(jī)22發(fā)出的電力借助電池充電器23被充入電池24。電池充電器23即使在與通常的家庭用電源25連接的情況下也能夠?qū)﹄姵?4充電。

在電池24設(shè)有：溫度傳感器(未圖示),其為溫度檢測(cè)器，用于檢測(cè)電池24的溫度；電壓傳感器(未圖示)，其為電壓檢測(cè)器，用于檢測(cè)電池24的電壓；以及soc演算部(未圖示)，其用于根據(jù)檢測(cè)到的溫度和電壓來演算soc(stateofcharge：充電狀態(tài))。溫度傳感器、電壓傳感器和soc演算部將與各檢測(cè)值相對(duì)應(yīng)的電信號(hào)輸出至后述的控制器50。所述的電池24的溫度和soc相當(dāng)于蓄電池的狀態(tài)。

另外，也可以代替將溫度傳感器、電壓傳感器和soc演算部設(shè)于電池24的結(jié)構(gòu)，而是例如將溫度傳感器和電壓傳感器外置于電池24，將soc演算部設(shè)在控制器50內(nèi)。

接著，說明動(dòng)臂缸31。

用于控制動(dòng)臂缸31的動(dòng)作的操作閥14是三位切換閥。利用隨著液壓挖掘機(jī)的操作員手動(dòng)操作操作桿55而自先導(dǎo)泵29經(jīng)由先導(dǎo)閥56供給至先導(dǎo)室14b、14c的先導(dǎo)壓力來操作操作閥14。在操作員對(duì)操作桿55的操作量大于預(yù)定量的情況下，動(dòng)臂二檔用的操作閥3與操作閥14聯(lián)動(dòng)地切換。

在先導(dǎo)壓力供給至先導(dǎo)室14b的情況下，操作閥14切換至伸長位置(圖1中的右側(cè)位置)。在操作閥14切換至伸長位置時(shí)，自第2主泵27排出的工作油經(jīng)由供排通路30供給至動(dòng)臂缸31的活塞側(cè)室31a，并且來自桿側(cè)室31b的返回工作油經(jīng)由供排通路33向罐排出。因此，動(dòng)臂缸31伸長，動(dòng)臂上升。

另一方面，在先導(dǎo)壓力供給至先導(dǎo)室14c的情況下，操作閥14切換至收縮位置(圖1中的左側(cè)位置)。在操作閥14切換至收縮位置時(shí)，自第2主泵27排出的工作油經(jīng)由供排通路33供給至動(dòng)臂缸31的桿側(cè)室31b，并且來自活塞側(cè)室31a的返回工作油經(jīng)由供排通路30向罐排出。因此，動(dòng)臂缸31收縮，動(dòng)臂下降。

另外，在先導(dǎo)室14b、14c均未被供給先導(dǎo)壓力的情況下，操作閥14切換至中立位置(圖1所示的狀態(tài))。在操作閥14切換至中立位置時(shí)，工作油相對(duì)于動(dòng)臂缸31的供排被阻斷，動(dòng)臂保持停止的狀態(tài)。

在操作閥14切換至中立位置而動(dòng)臂的動(dòng)作停止的情況下，由于鏟斗、斗桿和動(dòng)臂等的自身重量，收縮方向的力作用于動(dòng)臂缸31。像這樣，在操作閥14位于中立位置的情況下，動(dòng)臂缸31利用活塞側(cè)室31a保持負(fù)荷。因此，活塞側(cè)室31a相當(dāng)于負(fù)荷側(cè)壓力室。

混合動(dòng)力建筑機(jī)械的控制系統(tǒng)100包括再生單元45，該再生單元45用于回收來自動(dòng)臂缸31的工作油的能量并進(jìn)行能量再生。以下，說明該再生單元45。

再生單元45具有：再生用的再生馬達(dá)46，其在自動(dòng)臂缸31的活塞側(cè)室31a排出的工作油的作用下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；電動(dòng)馬達(dá)48，其為旋轉(zhuǎn)電機(jī)，兼用作發(fā)電機(jī)，與再生馬達(dá)46連結(jié)；變換器49，其用于將電動(dòng)馬達(dá)48發(fā)出的電力轉(zhuǎn)換成直流；以及電池24，其為蓄電池，用于儲(chǔ)存由電動(dòng)馬達(dá)48發(fā)出的電力。

利用控制器50執(zhí)行再生單元45的再生控制。控制器50包括：cpu(中央演算處理裝置)，其用于執(zhí)行再生控制；rom(只讀存儲(chǔ)器)，其存儲(chǔ)有cpu的處理動(dòng)作所需要的控制程序、設(shè)定值等；以及ram(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)，其用于暫時(shí)存儲(chǔ)各種傳感器檢測(cè)到的信息。

再生馬達(dá)46是能夠調(diào)整偏轉(zhuǎn)角的可變?nèi)萘渴今R達(dá)，與電動(dòng)馬達(dá)48以同軸旋轉(zhuǎn)的方式連結(jié)。再生馬達(dá)46能夠驅(qū)動(dòng)電動(dòng)馬達(dá)48。在電動(dòng)馬達(dá)48作為發(fā)電機(jī)發(fā)揮作用的情況下，由電動(dòng)馬達(dá)48發(fā)出的電力經(jīng)由變換器49被充入電池24。再生馬達(dá)46與電動(dòng)馬達(dá)48既可以直接連結(jié)，也可以借助減速器而連結(jié)。

在再生馬達(dá)46的上游連接有上吸通路51，該上吸通路51用于在向再生馬達(dá)46供給的工作油的供給量不充分的情況下從罐向后述的再生通路52上吸工作油而將該工作油向再生馬達(dá)46供給。在上吸通路51設(shè)有僅容許工作油自罐向再生通路52流動(dòng)的單向閥51a。

在用于連接動(dòng)臂缸31的活塞側(cè)室31a與操作閥14的供排通路30設(shè)有根據(jù)控制器50的輸出信號(hào)來控制開度的電磁比例節(jié)流閥34。電磁比例節(jié)流閥34在正常狀態(tài)下保持全開位置。

在供排通路30連接有從活塞側(cè)室31a與電磁比例節(jié)流閥34之間分支出來的再生通路52。再生通路52是用于將來自活塞側(cè)室31a的返回工作油引導(dǎo)至再生馬達(dá)46的通路。

在再生通路52設(shè)有切換閥53，該切換閥53為再生用切換閥，根據(jù)自控制器50輸出的信號(hào)進(jìn)行切換控制。

切換閥53在螺線管不勵(lì)磁時(shí)切換至閉位置(圖1所示的狀態(tài))而阻斷再生通路52。切換閥53在螺線管勵(lì)磁時(shí)切換至開位置而使再生通路52連通。切換閥53在再生單元45故障時(shí)阻斷自活塞側(cè)室31a導(dǎo)向再生馬達(dá)46的工作油。因此，在再生單元45故障時(shí)，再生單元45不會(huì)被導(dǎo)入工作油，因此能夠使混合動(dòng)力建筑機(jī)械作為通常的液壓挖掘機(jī)進(jìn)行動(dòng)作。

在操作閥14設(shè)有用于檢測(cè)操作閥14的操作方向和操作量的傳感器14a。由傳感器14a檢測(cè)到的壓力信號(hào)被輸出至控制器50。檢測(cè)操作閥14的操作方向和操作量與檢測(cè)動(dòng)臂缸31的伸縮方向和伸縮速度是等價(jià)的。因而，傳感器14a作為用于檢測(cè)動(dòng)臂缸31的動(dòng)作狀態(tài)的動(dòng)作狀態(tài)檢測(cè)器而發(fā)揮作用。

另外，也可以代替?zhèn)鞲衅?4a，將用于檢測(cè)活塞桿的移動(dòng)方向和移動(dòng)量的傳感器作為動(dòng)作狀態(tài)檢測(cè)器設(shè)于動(dòng)臂缸31。另外，也可以在操作桿55設(shè)置用于檢測(cè)操作桿55的操作方向和操作量的傳感器。

控制器50根據(jù)傳感器14a的檢測(cè)結(jié)果來判斷操作員想使動(dòng)臂缸31伸長還是收縮。控制器50在判斷為是動(dòng)臂缸31的伸長動(dòng)作時(shí)將電磁比例節(jié)流閥34保持在正常狀態(tài)的全開位置并且將切換閥53保持在閉位置。

另一方面，控制器50在判斷為是動(dòng)臂缸31的收縮動(dòng)作時(shí)根據(jù)操作閥14的操作量來演算操作員想要的動(dòng)臂缸31的收縮速度，將電磁比例節(jié)流閥34的開度調(diào)小并且將切換閥53切換至開位置。由此，來自動(dòng)臂缸31的返回工作油的一部分或全部被導(dǎo)入再生馬達(dá)46，進(jìn)行動(dòng)臂再生。

接著，說明用于輔助第1主泵26和第2主泵27的輸出的輔助泵47。

輔助泵47是能夠調(diào)整偏轉(zhuǎn)角的可變?nèi)萘渴奖茫c再生馬達(dá)46以同軸旋轉(zhuǎn)的方式連結(jié)。輔助泵47利用再生單元45的再生驅(qū)動(dòng)力和電動(dòng)馬達(dá)48的驅(qū)動(dòng)力旋轉(zhuǎn)?？刂破?0經(jīng)由變換器49控制電動(dòng)馬達(dá)48的轉(zhuǎn)速?？刂破?0分別借助調(diào)節(jié)器35、36來控制輔助泵47的斜板的偏轉(zhuǎn)角和再生馬達(dá)46的斜板的偏轉(zhuǎn)角。

在輔助泵47連接有作為輔助通路的排出通路37。輔助泵47能夠借助排出通路37將工作油供給至中立通路6、16。排出通路37以分支為與第1主泵26的排出側(cè)合流的第1輔助通路38和與第2主泵27的排出側(cè)合流的第2輔助通路39的方式形成。

在第1輔助通路38和第2輔助通路39分別設(shè)有第1電磁比例節(jié)流閥40和第2電磁比例節(jié)流閥41，該第1電磁比例節(jié)流閥40和第2電磁比例節(jié)流閥41均為可變節(jié)流件，根據(jù)自控制器50輸出的輸出信號(hào)來控制該第1電磁比例節(jié)流閥40和第2電磁比例節(jié)流閥41的開度。作為該可變節(jié)流件的第1電磁比例節(jié)流閥40和第2電磁比例節(jié)流閥41相當(dāng)于負(fù)荷調(diào)整部。第1電磁比例節(jié)流閥40和第2電磁比例節(jié)流閥41根據(jù)電池24的狀態(tài)使輔助泵47的負(fù)荷變化。即，通過調(diào)小第1電磁比例節(jié)流閥40的開度和第2電磁比例節(jié)流閥41的開度，能夠使輔助泵47的負(fù)荷上升。

另外，在第1輔助通路38的第1電磁比例節(jié)流閥40的下游設(shè)有僅容許工作油自輔助泵47向第1主泵26流動(dòng)的單向閥42，在第2輔助通路39的第2電磁比例節(jié)流閥41的下游設(shè)有僅容許工作油自輔助泵47向第2主泵27流動(dòng)的單向閥43。

在輔助泵47在電動(dòng)馬達(dá)48的驅(qū)動(dòng)力的作用下旋轉(zhuǎn)時(shí)，輔助泵47輔助第1主泵26、第2主泵27?？刂破?0根據(jù)來自第1壓力傳感器11、第2壓力傳感器21的壓力信號(hào)而控制第1電磁比例節(jié)流閥40和第2電磁比例節(jié)流閥41的開度，將自輔助泵47排出的工作油按比例供給至第1主泵26、第2主泵27的排出側(cè)。

在經(jīng)由再生通路52向再生馬達(dá)46供給工作油時(shí)，再生馬達(dá)46的旋轉(zhuǎn)力作為對(duì)與再生馬達(dá)46同軸旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)馬達(dá)48的輔助力而發(fā)揮作用。因而，能夠與再生馬達(dá)46的旋轉(zhuǎn)力相對(duì)應(yīng)地減少電動(dòng)馬達(dá)48的耗電量。

在將再生馬達(dá)46用作驅(qū)動(dòng)源且將電動(dòng)馬達(dá)48用作發(fā)電機(jī)而不需要輔助泵47輔助的情況下，若電池24處于適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)，則將輔助泵47的偏轉(zhuǎn)角設(shè)定為零，成為大致無負(fù)荷狀態(tài)。另一方面，在電池24不處于適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)的情況下，輔助泵47的負(fù)荷上升。對(duì)于該輔助泵47的負(fù)荷的控制，在后面詳細(xì)地說明。

接著，主要參照?qǐng)D2和圖3來說明混合動(dòng)力建筑機(jī)械的控制系統(tǒng)100的再生控制。

在圖2所示的對(duì)應(yīng)圖中，橫軸是電池24的溫度t[℃]，縱軸是電池溫度系數(shù)ftemp。電池溫度系數(shù)ftemp是最大值被設(shè)定為1的系數(shù)。

在低于適當(dāng)?shù)臏囟确秶那闆r和高于適當(dāng)?shù)臏囟确秶那闆r下，電池24的充電性能降低。在此，為t2[℃]以上且t3[℃]以下的范圍是適當(dāng)?shù)臏囟确秶?。因此，在電?4的溫度t低于t2[℃]的情況下，電池溫度系數(shù)ftemp被設(shè)定為：溫度越朝向t1[℃]去而降低，電池溫度系數(shù)ftemp越小。并且，在電池24的溫度t為t1[℃]時(shí)，電池溫度系數(shù)ftemp為零。

同樣地，在電池24的溫度t高于t3[℃]的情況下，電池溫度系數(shù)ftemp被設(shè)定為：溫度越朝向t4[℃]去而升高，電池溫度系數(shù)ftemp越小。并且，在電池24的溫度t為t4[℃]時(shí)，電池溫度系數(shù)ftemp為零。

另一方面，在圖3所示的對(duì)應(yīng)圖中，橫軸是電池24的soc[％]，縱軸是充電系數(shù)fc。充電系數(shù)fc是最大值被設(shè)定為1的系數(shù)。

對(duì)于電池24，在soc高于適當(dāng)?shù)姆秶那闆r下，需要降低充電量以防止過充電。在此，能夠向電池24充電的soc的最大值為soc2[％]。因此，在電池24的soc高于被設(shè)定為低于soc2[％]的soc1[％]的情況下，充電系數(shù)fc被設(shè)定為：soc越朝向soc2[％]去而升高，充電系數(shù)fc越小。并且，在電池24的soc為soc2[％]時(shí)，充電系數(shù)fc為零。

控制器50若根據(jù)傳感器14a的檢測(cè)結(jié)果判斷為動(dòng)臂缸31處于收縮動(dòng)作過程中，則將電磁比例節(jié)流閥34的開度調(diào)小，并且將切換閥53切換至開位置。由此，在動(dòng)臂缸31收縮時(shí)，返回工作油自活塞側(cè)室31a導(dǎo)入再生馬達(dá)46，開始動(dòng)臂再生的再生控制。

首先，與電池24的溫度相對(duì)應(yīng)的電信號(hào)和與電池24的soc相對(duì)應(yīng)的電信號(hào)被自電池24輸入控制器50?？刂破?0根據(jù)圖2的對(duì)應(yīng)圖求出與電池24的溫度相對(duì)應(yīng)的電池溫度系數(shù)ftemp，根據(jù)圖3的對(duì)應(yīng)圖求出與電池24的soc相對(duì)應(yīng)的充電系數(shù)fc。

在此，將輸入再生馬達(dá)46的再生動(dòng)力設(shè)為lrm[w]，將由電動(dòng)馬達(dá)48產(chǎn)生的充電動(dòng)力設(shè)為lem[w]，將驅(qū)動(dòng)輔助泵47的輔助泵驅(qū)動(dòng)動(dòng)力設(shè)為lap[w]。它們的關(guān)系為：再生動(dòng)力lrm[w]＝充電動(dòng)力lem[w]+輔助泵驅(qū)動(dòng)動(dòng)力lap[w]。

當(dāng)在動(dòng)臂下降而動(dòng)臂缸31收縮時(shí)自活塞側(cè)室31a排出工作油時(shí)，控制器50根據(jù)充電動(dòng)力lem[w]×電池溫度系數(shù)ftemp×充電系數(shù)fc并基于電池24的狀態(tài)來演算與能夠向電池24充電的發(fā)電量相對(duì)應(yīng)的電動(dòng)馬達(dá)48的動(dòng)力。并且，控制器50根據(jù)輔助泵驅(qū)動(dòng)動(dòng)力lap[w]＝再生動(dòng)力lrm[w]－充電動(dòng)力lem[w]×電池溫度系數(shù)ftemp×充電系數(shù)fc來演算輔助泵驅(qū)動(dòng)動(dòng)力lap[w]。

在電池24的溫度和soc均為適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)的情況下，如圖2和圖3所示，電池溫度系數(shù)ftemp＝1且充電系數(shù)fc＝1。因此，輔助泵驅(qū)動(dòng)動(dòng)力lap[w]＝再生動(dòng)力lrm[w]－充電動(dòng)力lem[w]。

在動(dòng)臂單獨(dú)收縮時(shí)，輔助泵47的斜板的偏轉(zhuǎn)角被設(shè)定為零，為大致無負(fù)荷狀態(tài)。因此，輔助泵驅(qū)動(dòng)動(dòng)力lap[w]為零，充電動(dòng)力lem[w]＝再生動(dòng)力lrm[w]。因此，由導(dǎo)入再生馬達(dá)46的工作油產(chǎn)生的全部動(dòng)力通過電動(dòng)馬達(dá)48的發(fā)電而充于電池24。

另一方面，在電池24的溫度或soc不在適當(dāng)?shù)姆秶那闆r下，如圖2和圖3所示，電池溫度系數(shù)ftemp＜1或者充電系數(shù)fc＜1。因此，輔助泵驅(qū)動(dòng)動(dòng)力lap[w]＝再生動(dòng)力lrm[w]－充電動(dòng)力lem[w]×電池溫度系數(shù)ftemp×充電系數(shù)fc，因此輔助泵驅(qū)動(dòng)動(dòng)力lap[w]增大。

此時(shí)，輔助泵47的斜板的偏轉(zhuǎn)角被設(shè)定為較大，并且第1電磁比例節(jié)流閥40和第2電磁比例節(jié)流閥41這兩者的開度被調(diào)小。即，輔助泵47的負(fù)荷升高。因此，導(dǎo)入再生馬達(dá)46的工作油的動(dòng)力的一部分由于輔助泵47的驅(qū)動(dòng)而被消耗，因此通過電動(dòng)馬達(dá)48的發(fā)電而充于電池24的動(dòng)力減少。

另外，在電池24的溫度t為t1[℃]以下或t4[℃]以上的情況下，或者在電池24的soc為soc2[％]以上的情況下，如圖2和圖3所示，電池溫度系數(shù)ftemp＝0或充電系數(shù)fc＝0。因此，輔助泵驅(qū)動(dòng)動(dòng)力lap[w]＝再生動(dòng)力lrm[w]，因此再生的動(dòng)力全部成為輔助泵驅(qū)動(dòng)動(dòng)力lap[w]。

此時(shí)，以導(dǎo)入再生馬達(dá)46的工作油的動(dòng)力全部被輔助泵47的驅(qū)動(dòng)消耗的方式調(diào)整斜板的偏轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)速，確保輔助泵47的排出流量，并且為了確保輔助泵47的排出壓力，而調(diào)整第1電磁比例節(jié)流閥40的開度和第2電磁比例節(jié)流閥41的開度。

像這樣，輔助泵47的負(fù)荷被設(shè)定為：與電池24的溫度處于適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)的情況相比，在電池24的溫度高于預(yù)先設(shè)定的適當(dāng)?shù)姆秶那闆r和低于預(yù)先設(shè)定的適當(dāng)?shù)姆秶那闆r下，輔助泵47的負(fù)荷上升，并且，輔助泵47的負(fù)荷被設(shè)定為：與電池24的soc處于適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)的情況相比，在電池24的soc高于預(yù)先設(shè)定的適當(dāng)?shù)姆秶那闆r下，輔助泵47的負(fù)荷上升。

在電池24的溫度高于預(yù)先設(shè)定的適當(dāng)?shù)姆秶那闆r和低于預(yù)先設(shè)定的適當(dāng)?shù)姆秶那闆r下、在電池24的soc高于預(yù)先設(shè)定的適當(dāng)?shù)姆秶那闆r下，控制器50增大輔助泵47的斜板的偏轉(zhuǎn)角，并且減小第1電磁比例節(jié)流閥40的開度和第2電磁比例節(jié)流閥41的開度，使輔助泵47的負(fù)荷上升。因此，自動(dòng)臂缸31的活塞側(cè)室31a排出的工作油的動(dòng)力與負(fù)荷上升的量相對(duì)應(yīng)地被輔助泵47大量消耗。因此，與輔助泵47的負(fù)荷未上升的狀態(tài)相比，電動(dòng)馬達(dá)48的發(fā)電量減少，因此充于電池24的充電量也減少。因而，能夠不受電池24的狀態(tài)影響地進(jìn)行通常的運(yùn)轉(zhuǎn)。

另外，在動(dòng)臂下降而動(dòng)臂缸31收縮時(shí)，自活塞側(cè)室31a排出而導(dǎo)入再生馬達(dá)46的工作油使電動(dòng)馬達(dá)48旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的動(dòng)力能夠被調(diào)整為不超過電池24的蓄電量。因此，在能夠?qū)﹄姵?4充電的動(dòng)力減小的情況下，使輔助泵47能夠消耗的動(dòng)力增大，從而能夠消耗由導(dǎo)入再生馬達(dá)46的工作油產(chǎn)生的動(dòng)力。因而，能夠防止由導(dǎo)入再生馬達(dá)46的工作油產(chǎn)生的動(dòng)力無法被完全消耗掉，因此能夠抑制動(dòng)臂缸31的動(dòng)作速度的變動(dòng)。

由此，動(dòng)臂的下降速度不會(huì)由于電池24的溫度、soc的狀態(tài)而發(fā)生變動(dòng)，因此能夠消除操作時(shí)的違和感。并且，不需要為了防止動(dòng)臂缸31的動(dòng)作速度降低而預(yù)先增大電磁比例節(jié)流閥34的開度而將排放(日文：ブリード)流量設(shè)定得較大且使再生動(dòng)力減小從而應(yīng)對(duì)電池24的充電動(dòng)力的變動(dòng)，因此能夠提高節(jié)能性能。

通常，在應(yīng)用混合動(dòng)力建筑機(jī)械的控制系統(tǒng)100的液壓挖掘機(jī)為大型的情況下，需要應(yīng)用額定容量較大的電動(dòng)馬達(dá)48。對(duì)此，在基于電動(dòng)馬達(dá)48的soc使輔助泵47的負(fù)荷上升的情況下，能夠不受液壓挖掘機(jī)的大小影響地應(yīng)用同一電動(dòng)馬達(dá)48。因而，通過電動(dòng)馬達(dá)48的通用化得到的批量生產(chǎn)效果，能夠降低成本。

采用以上的實(shí)施方式，取得以下所示的效果。

第1電磁比例節(jié)流閥40和第2電磁比例節(jié)流閥41根據(jù)電池24的狀態(tài)使輔助泵47的負(fù)荷變化。因此，在電池24不處于適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)的情況下，能夠使輔助泵47的負(fù)荷上升。在該情況下，由自動(dòng)臂缸31的活塞側(cè)室31a排出的工作油產(chǎn)生的動(dòng)力與負(fù)荷上升的量相對(duì)應(yīng)地被輔助泵47大量消耗。因此，與輔助泵47的負(fù)荷未上升的狀態(tài)相比，電動(dòng)馬達(dá)48的發(fā)電量減少，因此充于電池24的充電量也減少。因而，能夠不受電池24的狀態(tài)影響地進(jìn)行通常的運(yùn)轉(zhuǎn)。

以下，參照?qǐng)D4來說明本發(fā)明的實(shí)施方式的變形例的混合動(dòng)力建筑機(jī)械的控制系統(tǒng)200。以下，以與所述實(shí)施方式不同的點(diǎn)為中心進(jìn)行說明，對(duì)具有同樣的功能的結(jié)構(gòu)標(biāo)注同一附圖標(biāo)記并省略說明。

在混合動(dòng)力建筑機(jī)械的控制系統(tǒng)200中，電磁比例節(jié)流閥34和切換閥53被設(shè)為單一的閥，在這一點(diǎn)上與所述實(shí)施方式不同。

混合動(dòng)力建筑機(jī)械的控制系統(tǒng)200包括動(dòng)臂再生閥70，該動(dòng)臂再生閥70為再生控制閥，用于控制在動(dòng)臂缸31收縮時(shí)自活塞側(cè)室31a導(dǎo)向再生馬達(dá)46的工作油的流量以及被排放的排放流量。

動(dòng)臂再生閥70具有所述實(shí)施方式的電磁比例節(jié)流閥34和切換閥53這兩者的功能，根據(jù)來自控制器50的單一控制信號(hào)進(jìn)行切換。在螺線管70a不勵(lì)磁時(shí)，在復(fù)位彈簧70b的作用力的作用下，動(dòng)臂再生閥70被切換為將自活塞側(cè)室31a排出的工作油全部排放(圖4所示的狀態(tài))。該狀態(tài)相當(dāng)于第1實(shí)施方式中的將切換閥53切換至閉位置并且將電磁比例節(jié)流閥34的開度調(diào)整為最大的狀態(tài)。

另一方面，在螺線管70a勵(lì)磁時(shí)，動(dòng)臂再生閥70被切換為將自活塞側(cè)室31a排出的工作油的一部分導(dǎo)入再生馬達(dá)46，與之相應(yīng)地減小排放流量。該狀態(tài)相當(dāng)于第1實(shí)施方式中的將切換閥53切換至開位置并且將電磁比例節(jié)流閥34的開度調(diào)小的狀態(tài)。

以上的變形例與所述實(shí)施方式同樣地，在電池24不處于適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)的情況下，輔助泵47的負(fù)荷上升。因此，由自動(dòng)臂缸31的活塞側(cè)室31a排出的工作油產(chǎn)生的動(dòng)力與負(fù)荷上升的量相對(duì)應(yīng)地被輔助泵47大量消耗。因此，與輔助泵47的負(fù)荷未上升的狀態(tài)相比，電動(dòng)馬達(dá)48的發(fā)電量減少，因此充于電池24的充電量也減少，但導(dǎo)入再生馬達(dá)46的工作油的動(dòng)力不發(fā)生變化。因而，能夠不受電池24的狀態(tài)影響地進(jìn)行通常的運(yùn)轉(zhuǎn)。

另外，動(dòng)臂再生閥70具有電磁比例節(jié)流閥34和切換閥53這兩者的功能，根據(jù)來自控制器50的單一控制信號(hào)進(jìn)行切換。因此，與根據(jù)彼此不同的控制信號(hào)來切換電磁比例節(jié)流閥34和切換閥53的情況相比，能夠容易地進(jìn)行再生控制。

以下，總結(jié)并說明本發(fā)明的實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)、作用和效果。

混合動(dòng)力建筑機(jī)械的控制系統(tǒng)100、200的特征在于，包括：第1主泵26和第2主泵27，該第1主泵26和第2主泵27用于向動(dòng)臂缸31供給工作油；再生馬達(dá)46，其在自動(dòng)臂缸31的活塞側(cè)室31a排出的工作油的作用下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；電動(dòng)馬達(dá)48，其與再生馬達(dá)46連結(jié)；電池24，其用于儲(chǔ)存由電動(dòng)馬達(dá)48發(fā)出的電力；輔助泵47，其被設(shè)為與再生馬達(dá)46同軸，利用電動(dòng)馬達(dá)48驅(qū)動(dòng)，能夠向各致動(dòng)器供給工作油；以及負(fù)荷調(diào)整部(第1電磁比例節(jié)流閥40和第2電磁比例節(jié)流閥41)，其用于根據(jù)電池24的狀態(tài)使輔助泵47的負(fù)荷發(fā)生變化。

在該結(jié)構(gòu)中，負(fù)荷調(diào)整部(第1電磁比例節(jié)流閥40和第2電磁比例節(jié)流閥41)根據(jù)電池24的狀態(tài)使輔助泵47的負(fù)荷發(fā)生變化。因此，在電池24不處于適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)的情況下，能夠使輔助泵47的負(fù)荷上升。在該情況下，自動(dòng)臂缸31的活塞側(cè)室31a排出的工作油的動(dòng)力與負(fù)荷上升的量相對(duì)應(yīng)地被輔助泵47大量消耗。因此，與輔助泵47的負(fù)荷未上升的狀態(tài)相比，電動(dòng)馬達(dá)48的發(fā)電量減少，因此充于電池24的充電量也減少，但導(dǎo)入再生馬達(dá)46的工作油的動(dòng)力不發(fā)生變化。因而，能夠不受電池24的狀態(tài)影響地進(jìn)行通常的運(yùn)轉(zhuǎn)。

并且，混合動(dòng)力建筑機(jī)械的控制系統(tǒng)100、200的特征在于，電池24的狀態(tài)為電池24的溫度，與電池24的溫度處于適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)的情況相比，在電池24的溫度高于預(yù)先設(shè)定的適當(dāng)?shù)姆秶那闆r和低于預(yù)先設(shè)定的適當(dāng)?shù)姆秶那闆r下，負(fù)荷調(diào)整部(第1電磁比例節(jié)流閥40和第2電磁比例節(jié)流閥41)使輔助泵47的負(fù)荷上升。

并且，混合動(dòng)力建筑機(jī)械的控制系統(tǒng)100、200的特征在于，電池24的狀態(tài)為電池24的soc，與電池24的soc處于適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)的情況相比，在電池24的soc高于預(yù)先設(shè)定的適當(dāng)?shù)姆秶那闆r下，負(fù)荷調(diào)整部(第1電磁比例節(jié)流閥40和第2電磁比例節(jié)流閥41)使輔助泵47的負(fù)荷上升。

在所述的結(jié)構(gòu)中，輔助泵47的負(fù)荷基于電池24的溫度和soc中的至少任一者上升。因此，在電池24的溫度或電池24的soc不處于適當(dāng)?shù)姆秶那闆r下，電動(dòng)馬達(dá)48的發(fā)電量與輔助泵47的負(fù)荷上升的量相對(duì)應(yīng)地減少。因此，充于電池24的充電量減少，因此能夠保護(hù)電池24。

并且，混合動(dòng)力建筑機(jī)械的控制系統(tǒng)100、200的特征在于，負(fù)荷調(diào)整部是第1電磁比例節(jié)流閥40和第2電磁比例節(jié)流閥41，其設(shè)于用于將自輔助泵47排出的工作油引導(dǎo)為能夠供給至各致動(dòng)器的排出通路37，通過調(diào)小第1電磁比例節(jié)流閥40和第2電磁比例節(jié)流閥41這兩者的開度，而使輔助泵47的負(fù)荷上升。

在該結(jié)構(gòu)中，通過調(diào)小第1電磁比例節(jié)流閥40和第2電磁比例節(jié)流閥41這兩者的開度，即使在自第1主泵26、第2主泵27供給至各致動(dòng)器的工作油的壓力較低的情況下，也能夠使排出通路37內(nèi)的工作油的壓力上升。因此，能夠不受自第1主泵26、第2主泵27供給至各致動(dòng)器的工作油的壓力影響地使輔助泵47的負(fù)荷上升。

以上，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但所述實(shí)施方式只不過示出了本發(fā)明的應(yīng)用例的一部分，其宗旨并不在于將本發(fā)明的保護(hù)范圍限定為所述實(shí)施方式的具體的結(jié)構(gòu)。

例如，在所述實(shí)施方式中，利用圖2和圖3所示的對(duì)應(yīng)圖得出各種系數(shù)，但并不限定于此，也可以利用函數(shù)得出各種系數(shù)。

另外，在所述實(shí)施方式中，利用作為可變節(jié)流件的第1電磁比例節(jié)流閥40和第2電磁比例節(jié)流閥41使輔助泵47的負(fù)荷發(fā)生變化，但也可以取而代之，使用可變溢流閥。另外，也可以僅通過輔助泵47的斜板的偏轉(zhuǎn)角控制使輔助泵47的負(fù)荷發(fā)生變化。

本申請(qǐng)基于2014年11月25日向日本專利局提出申請(qǐng)的日本特愿2014－237328主張優(yōu)先權(quán)，通過參照將該申請(qǐng)的全部內(nèi)容引入本說明書中。