專利名稱：混合動(dòng)力建筑機(jī)械的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及控制例如鏟土機(jī)等建筑機(jī)械的驅(qū)動(dòng)源的控制裝置。
背景技術(shù)：
鏟土機(jī)等建筑機(jī)械中的混合動(dòng)力結(jié)構(gòu)是指例如利用發(fā)動(dòng)機(jī)的剩余輸出使發(fā)電機(jī) 回轉(zhuǎn)進(jìn)行發(fā)電，或者利用驅(qū)動(dòng)器的排出能量使發(fā)電機(jī)回轉(zhuǎn)進(jìn)行發(fā)電，同時(shí)利用該發(fā)電機(jī)的 電力使電動(dòng)馬達(dá)回轉(zhuǎn)，使得驅(qū)動(dòng)器等動(dòng)作。這時(shí)，控制器把握驅(qū)動(dòng)器的操作狀況，使發(fā)電機(jī)回轉(zhuǎn)，或驅(qū)動(dòng)電動(dòng)馬達(dá)，為了把握 驅(qū)動(dòng)器的操作狀況，例如專利文獻(xiàn)1中所述，在各操作閥設(shè)有檢測(cè)其操作狀況的傳感器。專利文獻(xiàn)1日本特開2002-275945號(hào)公報(bào)在上述以往的控制裝置中，由于必須在各操作閥設(shè)置檢測(cè)其操作狀況的傳感器， 傳感器數(shù)量不得不多。傳感器數(shù)量越多，就會(huì)產(chǎn)生成本增加的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供可以使傳感器數(shù)量限制到最小限度的混合動(dòng)力建筑機(jī)械 的控制裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出以下技術(shù)方案本發(fā)明一方面的混合動(dòng)力建筑機(jī)械的控制裝置將設(shè)有多個(gè)操作閥的回路系統(tǒng)與 容量可變型的主泵連接，同時(shí)，在上述主泵設(shè)有控制其偏轉(zhuǎn)角度的調(diào)節(jié)器，在上述回路系統(tǒng) 設(shè)有控制流路，用于引導(dǎo)當(dāng)切換操作某個(gè)操作閥時(shí)產(chǎn)生的控制壓力，在該控制流路設(shè)有檢 測(cè)控制壓力的壓力傳感器，將設(shè)在上述回路系統(tǒng)的控制流路連接至主泵的調(diào)節(jié)器。且在上述主泵的排出側(cè)連接由電動(dòng)馬達(dá)的輸出驅(qū)動(dòng)的可變?nèi)萘啃偷妮o助泵，同 時(shí)，在該輔助泵設(shè)置控制其偏轉(zhuǎn)角度的傾角控制器。又，在上述輔助泵設(shè)置控制傾角控制 器的控制器，同時(shí)，使得上述壓力傳感器與該控制器連接，根據(jù)來自該壓力傳感器的壓力信 號(hào)，上述控制器控制上述輔助泵的偏轉(zhuǎn)角度。本發(fā)明第二方面的混合動(dòng)力建筑機(jī)械的控制裝置具備可變?nèi)萘啃偷牡?，2主泵， 將設(shè)有多個(gè)操作閥的第1，2回路系統(tǒng)與上述第1，2主泵各自連接。并且，在上述第1，2主 泵設(shè)有控制其偏轉(zhuǎn)角度的調(diào)節(jié)器，第1，2回路系統(tǒng)各自設(shè)有控制流路，用于引導(dǎo)當(dāng)切換某 個(gè)操作閥時(shí)產(chǎn)生的控制壓力。又，將設(shè)在第1回路系統(tǒng)的控制流路連接至第1主泵的調(diào)節(jié) 器，將設(shè)在第2回路系統(tǒng)的控制流路連接至第2主泵的調(diào)節(jié)器。再有，在第1，2主泵的排出 側(cè)連接輔助泵，同時(shí)，在該輔助泵和上述第1，2主泵之間的連接過程中，設(shè)置控制從輔助泵 供給上述第1主泵的流量的第1比例電磁節(jié)流閥，以及控制從輔助泵供給第2主泵的流量 的第2比例電磁節(jié)流閥。下面說明本發(fā)明的效果按照第一方面，壓力傳感器數(shù)量只要控制流路數(shù)量就足夠，因此，與以往那樣每個(gè) 操作閥都需要壓力傳感器場(chǎng)合不同，可以實(shí)現(xiàn)大幅度降低成本。
按照第二方面，根據(jù)操作閥的操作狀況，控制輔助泵的偏轉(zhuǎn)角度以及上述比例電 磁節(jié)流閥的開度，因此，可以通過電動(dòng)馬達(dá)的輸出，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)混合動(dòng)力控制。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的回路圖。圖2是表示比例電磁閥的其他實(shí)施方式的局部回路圖。圖中符號(hào)意義如下MPl-第1主泵，MP2-第2主泵，1-旋轉(zhuǎn)馬達(dá)用操作閥，2-大臂(arm) 1速用操作 閥，BC-動(dòng)臂(boom)液壓缸，3-動(dòng)臂2速用操作閥，4-備用操作閥，5-左移動(dòng)馬達(dá)用操作 閥，9-控制(pilot)流路，10-調(diào)節(jié)器，11-第1壓力傳感器，C-控制器，12-右移動(dòng)馬達(dá)用 操作閥，13-鏟斗用操作閥，14-動(dòng)臂1速用操作閥，15-大臂2速用操作閥，19-控制流路， 20-調(diào)節(jié)器，21-第2壓力傳感器，SP-輔助泵，35，36-傾角控制器，AM-輔助馬達(dá)，MG-兼用 發(fā)電機(jī)的電動(dòng)馬達(dá)，40，41-第1，2比例電磁節(jié)流閥。
具體實(shí)施例方式下面，參照

用于實(shí)施本發(fā)明的最佳實(shí)施方式。圖1所示實(shí)施形態(tài)是鏟土機(jī)的控制裝置，具備可變?nèi)萘啃偷牡?，2主泵MP1，MP2， 同時(shí)，第1主泵MPl連接第1回路系統(tǒng)，第2主泵MP2連接第2回路系統(tǒng)。上述第1回路系統(tǒng)中，從其上游側(cè)開始依次連接控制旋轉(zhuǎn)馬達(dá)RM的旋轉(zhuǎn)馬達(dá)用操 作閥1、控制圖中未示的大臂液壓缸的大臂1速用操作閥2、控制動(dòng)臂液壓缸BC的動(dòng)臂2速 用操作閥3、控制圖中未示的備用附屬裝置的備用操作閥4、以及控制圖中未示的左移動(dòng)用 馬達(dá)的左移動(dòng)馬達(dá)用操作閥5。上述各操作閥1-5各自通過中立流路6以及并行通路7與第1主泵MPl相連。上述中立流路6在左移動(dòng)馬達(dá)用操作閥5的下游側(cè)設(shè)有控制壓力生成機(jī)構(gòu)8。該 控制壓力生成機(jī)構(gòu)8如果流過那里的流量多，就生成高的控制壓力，若該流量小則生成低 的控制壓力。還有，上述中立流路6當(dāng)上述操作閥1-5全部位于中立位置或者中立位置附近時(shí)， 將從第1主泵MPl排出的流體全部或者一部分引導(dǎo)至罐T，這時(shí)，通過控制壓力生成機(jī)構(gòu)8 的流量也變多，因此，如上所述，生成高的控制壓力。另一方面，若上述操作閥1-5在全行程狀態(tài)被切換，則中立流路6被關(guān)閉，不產(chǎn)生 流體的流通。因此，這時(shí)，流過控制壓力生成機(jī)構(gòu)8的流量幾乎沒有，控制壓力保持零。但是，根據(jù)操作閥1-5的操作量，泵排出量的一部分被導(dǎo)向驅(qū)動(dòng)器，一部分從中立 流路6導(dǎo)向罐T，因此，控制壓力生成機(jī)構(gòu)8生成與流過中立流路6的流量相對(duì)應(yīng)的控制壓 力。換言之，控制壓力生成機(jī)構(gòu)8生成與操作閥1-5的操作量相對(duì)應(yīng)的控制壓力。并且，上述控制壓力生成機(jī)構(gòu)8連接控制流路9，同時(shí)，將該控制流路9與控制第1 主泵MPl的偏轉(zhuǎn)角度的調(diào)節(jié)器10連接。該調(diào)節(jié)器10與控制壓力成反比，控制第1主泵MPl 的排出量。因此，當(dāng)使得操作閥1-5為全行程，中立流路6的流量為零時(shí)，換言之，當(dāng)控制壓 力生成機(jī)構(gòu)8生成的控制壓力為零時(shí)，第1主泵MPl的排出量為最大。如上所述，控制流路9連接第1壓力傳感器11，同時(shí)，將由該第1壓力傳感器11檢
4測(cè)出的壓力信號(hào)輸入控制器C。另一方面，上述第2回路系統(tǒng)中，從其上游側(cè)開始依次連接控制圖中未示的右移 動(dòng)用馬達(dá)的右移動(dòng)馬達(dá)用操作閥12、控制圖中未示的鏟斗液壓缸的鏟斗用操作閥13、控制 動(dòng)臂液壓缸BC的動(dòng)臂1速用操作閥14、以及控制圖中未示的大臂液壓缸的大臂2速用操作 閥15。在上述動(dòng)臂1速用操作閥14，設(shè)有檢測(cè)其操作方向和操作量的傳感器14a。上述各操作閥12-15，通過中立流路16與第2主泵MP2連接，同時(shí)，鏟斗用操作閥 13以及動(dòng)臂1速用操作閥14通過并行通路17連接至第2主泵MP2。上述中立流路16中，在大臂2速用操作閥15的下游側(cè)，設(shè)有控制壓力生成機(jī)構(gòu) 18，該控制壓力生成機(jī)構(gòu)18與先前說明的控制壓力生成機(jī)構(gòu)8具有完全相同的功能。并且，上述控制壓力生成機(jī)構(gòu)18連接控制流路19，同時(shí)，使得該控制流路19連接 至控制第2主泵MP2的偏轉(zhuǎn)角度的調(diào)節(jié)器20。該調(diào)節(jié)器20與控制壓力成反比也控制第2 主泵MP2的排出量。因此，當(dāng)使得操作閥12-15為全行程，中立流路16的流量為零時(shí)，換言 之，當(dāng)控制壓力生成機(jī)構(gòu)18生成的控制壓力為零時(shí)，第2主泵MP2的排出量為最大。如上所述，控制流路19連接第2壓力傳感器21，同時(shí)，將該第2壓力傳感器21檢 測(cè)出的壓力信號(hào)輸入控制器C。如上所述的第1，2主泵MP1，MP2通過一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)E的驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)同軸回轉(zhuǎn)。在該 發(fā)動(dòng)機(jī)E上設(shè)有發(fā)電機(jī)22，由發(fā)動(dòng)機(jī)E的剩余輸出使發(fā)電機(jī)22回轉(zhuǎn)可以進(jìn)行發(fā)電。而且， 發(fā)電機(jī)22發(fā)電的電力通過電池充電器23對(duì)電池24進(jìn)行充電。上述電池充電器23與通常家庭用電源25連接時(shí)，也使得可以對(duì)電池24進(jìn)行充 電。也就是說，該電池充電器23也可以和與該裝置分開的獨(dú)立電源相連接。還有，與第1回路系統(tǒng)相連的旋轉(zhuǎn)馬達(dá)用操作閥1的驅(qū)動(dòng)口連接與旋轉(zhuǎn)馬達(dá)RM連 通的通路26，27，同時(shí)，兩通路26，27分別與制動(dòng)閥28，29相連。而且，當(dāng)旋轉(zhuǎn)馬達(dá)用操作閥 1置于圖示中立位置時(shí)，上述驅(qū)動(dòng)口關(guān)閉，旋轉(zhuǎn)馬達(dá)RM保持停止?fàn)顟B(tài)。若將旋轉(zhuǎn)馬達(dá)用操作閥1從上述狀態(tài)切換至例如圖面右側(cè)位置，一通路26與第1 主泵MPl相連，另一通路27與罐T連通。因此，由通路26供給壓力流體，旋轉(zhuǎn)馬達(dá)RM回轉(zhuǎn)， 同時(shí)，從旋轉(zhuǎn)馬達(dá)RM返回的流體通過通路27返回至罐T。若將旋轉(zhuǎn)馬達(dá)用操作閥1切換至與上述相反的左側(cè)位置，則泵排出流體供給通路 27，通路26與罐T連通，旋轉(zhuǎn)馬達(dá)RM進(jìn)行反轉(zhuǎn)。如上所述，當(dāng)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)馬達(dá)RM時(shí)，上述制動(dòng)閥28或者29發(fā)揮減壓閥的功能，當(dāng)通 路26，27成為設(shè)定壓力以上時(shí)，制動(dòng)閥28，29打開，將高壓側(cè)的流體導(dǎo)向低壓側(cè)。又，在旋 轉(zhuǎn)馬達(dá)RM回轉(zhuǎn)狀態(tài)下，如果使得旋轉(zhuǎn)馬達(dá)用操作閥1返回至中立位置，則該操作閥1的驅(qū) 動(dòng)口關(guān)閉。即使這樣操作閥1的驅(qū)動(dòng)口關(guān)閉，旋轉(zhuǎn)馬達(dá)RM也會(huì)因其慣性能量繼續(xù)回轉(zhuǎn)，由 于旋轉(zhuǎn)馬達(dá)RM因慣性能量回轉(zhuǎn)，該旋轉(zhuǎn)馬達(dá)RM起著泵作用。這時(shí)，通路26，27，旋轉(zhuǎn)馬達(dá) RM，制動(dòng)閥28或者29形成閉合回路，同時(shí)，通過制動(dòng)閥28或者29，上述慣性能量轉(zhuǎn)換成熱 能。另一方面，若使得動(dòng)臂1速用操作閥14從中立位置切換至圖面右側(cè)位置，則來自 第2主泵MP2的壓力流體經(jīng)通路30供給至動(dòng)臂液壓缸BC的活塞側(cè)室31，同時(shí)，從其桿側(cè)室 32返回的流體經(jīng)通路33返回至罐T，動(dòng)臂液壓缸BC伸長。相反，如果將動(dòng)臂1速用的操作閥14切換至圖面左方向，則來自第2主泵MP2的
5壓力流體經(jīng)通路33供給至動(dòng)臂液壓缸BC的桿側(cè)室32，同時(shí)，從其活塞側(cè)室31返回的流體 經(jīng)通路30返回至罐T，動(dòng)臂液壓缸BC收縮。動(dòng)臂2速用操作閥3是與上述動(dòng)臂1速用操作 閥14連動(dòng)而切換的。在連接上述動(dòng)臂液壓缸BC的活塞側(cè)室31和動(dòng)臂1速用操作閥14的通路30，設(shè)有 由控制器C控制開度的比例電磁閥34。該比例電磁閥34在其正常狀態(tài)下保持全開位置。下面，對(duì)輔助第1，2主泵MP1，MP2的輸出的可變?nèi)萘啃偷妮o助泵SP進(jìn)行說明。上述可變?nèi)萘啃偷妮o助泵SP由兼用作發(fā)電機(jī)的電動(dòng)馬達(dá)MG的驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)， 通過該電動(dòng)馬達(dá)MG的驅(qū)動(dòng)力，可變?nèi)萘啃偷妮o助馬達(dá)AM也同軸回轉(zhuǎn)。上述電動(dòng)馬達(dá)MG連 接變頻器(inverter) I，同時(shí)，將該變頻器I與控制器C相連，通過該控制器C可以控制電動(dòng) 馬達(dá)MG的轉(zhuǎn)速等。還有，上述輔助泵SP以及輔助馬達(dá)AM的偏轉(zhuǎn)角度由傾角控制器35，36控制，該傾 角控制器35，36通過控制器C的輸出信號(hào)控制。上述輔助泵SP連接排出通路37，該排出通路37分支為與第1主泵MPl排出側(cè)合 流的第1合流通路38，以及與第2主泵MP2排出側(cè)合流的第2合流通路39，同時(shí)，在上述第 1合流通路38設(shè)有由控制器C的輸出信號(hào)控制開度的第1比例電磁節(jié)流閥40，在上述第2 合流通路39設(shè)有由控制器C的輸出信號(hào)控制開度的第2比例電磁節(jié)流閥41。另一方面，連接用通路42與輔助馬達(dá)AM連接，該連接用通路42通過合流通路43 以及單向閥44，45，與連接至旋轉(zhuǎn)馬達(dá)RM的通路26，27相連。而且，在上述合流通路43設(shè) 有通過控制器C控制開關(guān)的電磁切換閥46，同時(shí)，在該電磁切換閥46和單向閥44，45之間， 設(shè)有檢測(cè)旋轉(zhuǎn)馬達(dá)RM的旋轉(zhuǎn)時(shí)壓力或者制動(dòng)時(shí)壓力的壓力傳感器47，將該壓力傳感器47 的壓力信號(hào)輸入控制器C。還有，合流通路43中，對(duì)于從旋轉(zhuǎn)馬達(dá)RM向連接用通路42的流動(dòng)，在上述電磁切 換閥46的下游側(cè)位置，設(shè)置安全閥48，該安全閥48在例如電磁切換閥46等、連接用通路 42，43系統(tǒng)中發(fā)生故障時(shí)，維持通路26，27的壓力，防止旋轉(zhuǎn)馬達(dá)RM所謂的飛逸(失控)。再有，在上述動(dòng)臂液壓缸BC和上述比例電磁閥34之間，設(shè)有與連接用通路42連 通的通路49，同時(shí)，在該通路49設(shè)有通過控制器C控制的電磁開關(guān)閥50。以下說明本實(shí)施形態(tài)的作用，在本實(shí)施形態(tài)中，預(yù)先設(shè)定輔助泵SP的輔助流量， 其中，控制器C判斷如何控制輔助泵SP的偏轉(zhuǎn)角度、輔助馬達(dá)RM的偏轉(zhuǎn)角度、電動(dòng)馬達(dá)MG 的轉(zhuǎn)速等最有效，分別實(shí)施控制。如果將第1回路系統(tǒng)的操作閥1-5置于中立位置，則從第1主泵MPl排出的流體 全量經(jīng)中立流路6以及控制壓力生成機(jī)構(gòu)8導(dǎo)向罐T。這樣，當(dāng)?shù)?主泵MPl的排出全量流 過控制壓力生成機(jī)構(gòu)8時(shí)，在那里生成的控制壓力變高，同時(shí)，控制流路9也被導(dǎo)入相對(duì)高 的控制壓力。然后，由于導(dǎo)入控制流路9中的高控制壓力的作用，調(diào)節(jié)器10動(dòng)作，使得第1 主泵MPl的排出量保持為最小。這時(shí)的高控制壓力的壓力信號(hào)從第1壓力傳感器11輸入 控制器C。還有，當(dāng)?shù)?回路系統(tǒng)的操作閥12-15置于中立位置時(shí)，和第1回路系統(tǒng)場(chǎng)合一 樣，控制壓力生成機(jī)構(gòu)18生成相對(duì)高的控制壓力，同時(shí)，該高控制壓力作用于調(diào)節(jié)器20，使 第2主泵MP2的排出量保持為最小。而且，此時(shí)的高控制壓力的壓力信號(hào)從第2壓力傳感 器21輸入控制器C。
若相對(duì)高的壓力信號(hào)從上述第1，2壓力傳感器11，21輸入控制器C，則控制器C判 斷第1，2主泵MP1，MP2維持最小排出量，控制傾角控制器35，36，使得輔助泵SP以及輔助 馬達(dá)AM的偏轉(zhuǎn)角度為零或最小。當(dāng)控制器C接收到上述第1，2主泵MP1，MP2的排出量為最小的信號(hào)時(shí)，控制器C 可以停止電動(dòng)馬達(dá)MG的回轉(zhuǎn)，也可以讓其繼續(xù)回轉(zhuǎn)。使電動(dòng)馬達(dá)MG的回轉(zhuǎn)停止的時(shí)候，具有可以節(jié)約消耗電力的效果，使電動(dòng)馬達(dá)MG 的繼續(xù)回轉(zhuǎn)時(shí)候，輔助泵SP以及輔助馬達(dá)AM也繼續(xù)回轉(zhuǎn)，因此，具有可以減少該輔助泵SP 以及輔助馬達(dá)AM起動(dòng)時(shí)的振動(dòng)的效果。不管哪種方式，電動(dòng)馬達(dá)MG停止或者繼續(xù)回轉(zhuǎn)，可 以根據(jù)該建筑機(jī)械的用途和使用狀況決定。若在上述狀況下切換第1回路系統(tǒng)或者第2回路系統(tǒng)的某一個(gè)的操作閥，則與該 操作量相對(duì)應(yīng)，流過中立流路6或者16的流量減少，由此，由控制壓力生成機(jī)構(gòu)8或者18 生成的控制壓力變低。如果控制壓力變低，那么第1主泵MPl或者第2主泵MP2使其偏轉(zhuǎn) 角度變大，增大排出量。還有，當(dāng)增大上述第1主泵MPl或者第2主泵MP2的排出量時(shí)，控制器C使電動(dòng)馬 達(dá)MG總保持在回轉(zhuǎn)狀態(tài)。也就是說，當(dāng)?shù)?，2主泵MP1，MP2的排出量為最小時(shí)，使電動(dòng)馬 達(dá)MG停止的場(chǎng)合，控制器C檢測(cè)到控制壓力變低，使得電動(dòng)馬達(dá)MG再起動(dòng)。并且，控制器C根據(jù)第1，2壓力傳感器11，21的壓力信號(hào)，控制第1，2比例電磁節(jié) 流閥40，41的開度，按比例分配輔助泵SP的排出量，供給至第1，2回路系統(tǒng)。根據(jù)上述實(shí)施形態(tài)，只需二個(gè)第1，2壓力傳感器11，21的壓力信號(hào)，控制器C就可 以控制輔助泵SP的偏轉(zhuǎn)角度以及第1，2比例電磁節(jié)流閥40，41的開度，因此，可以減少壓 力傳感器的數(shù)量。另一方面，為了驅(qū)動(dòng)與上述第1回路系統(tǒng)連接的旋轉(zhuǎn)馬達(dá)冊(cè)，若將旋轉(zhuǎn)馬達(dá)用操 作閥1切換到左或右，例如切換至圖面右側(cè)位置，則一通路26與第1主泵MPl連通，另一通 路27與罐T連通，使旋轉(zhuǎn)馬達(dá)RM回轉(zhuǎn)，這時(shí)的旋轉(zhuǎn)壓力保持為制動(dòng)閥28的設(shè)定壓力。又， 如果上述操作閥1切換至圖面左方向，則上述一通路26與罐T連通，上述另一通路27與第 1主泵MPl連通，使旋轉(zhuǎn)馬達(dá)RM回轉(zhuǎn)，這時(shí)的旋轉(zhuǎn)壓力也保持為制動(dòng)閥29的設(shè)定壓力。還有，旋轉(zhuǎn)馬達(dá)RM正在回轉(zhuǎn)時(shí)，如果將旋轉(zhuǎn)馬達(dá)用操作閥1切換至中立位置，那么 如上所述，通路26，27之間形成閉合回路，同時(shí)，制動(dòng)閥28或者29維持該閉合回路的制動(dòng) 壓力，將慣性能量轉(zhuǎn)換成熱能。并且，壓力傳感器47檢測(cè)上述旋轉(zhuǎn)壓力或者制動(dòng)壓力，同時(shí)將該壓力信號(hào)輸入控 制器C。控制器C在不影響旋轉(zhuǎn)馬達(dá)RM的旋轉(zhuǎn)或者制動(dòng)動(dòng)作的范圍內(nèi)，當(dāng)檢測(cè)出比制動(dòng)閥 28,29的設(shè)定壓力低的壓力時(shí)，將電磁切換閥46從關(guān)閉位置切換至打開位置。如果電磁切 換閥46切換至打開位置的話，那么導(dǎo)入旋轉(zhuǎn)馬達(dá)RM的壓力流體流向合流通路43，并經(jīng)安全 閥48以及連接用通路42，供給至輔助馬達(dá)AM。此時(shí)，控制器C根據(jù)來自壓力傳感器47的壓力信號(hào)控制輔助馬達(dá)AM的偏轉(zhuǎn)角度， 說明如下。S卩，通路26或者27的壓力，如果不能保持對(duì)于旋轉(zhuǎn)動(dòng)作或者制動(dòng)動(dòng)作所需的壓 力，就不能使旋轉(zhuǎn)馬達(dá)RM回轉(zhuǎn)或者制動(dòng)。于是，為了將上述通路26或者27的壓力保持為上述旋轉(zhuǎn)壓力或者制動(dòng)壓力，控制器C邊控制輔助馬達(dá)AM的偏轉(zhuǎn)角度，邊控制該旋轉(zhuǎn)馬達(dá)RM的負(fù)荷。也就是說，控制器C控 制輔助馬達(dá)AM的偏轉(zhuǎn)角度，使得由壓力傳感器47檢測(cè)出的壓力與上述旋轉(zhuǎn)馬達(dá)RM的旋轉(zhuǎn) 壓力或者制動(dòng)壓力幾乎相等。如上所述，如果輔助馬達(dá)AM得到回轉(zhuǎn)力，則該回轉(zhuǎn)力作用于同軸回轉(zhuǎn)的電動(dòng)馬達(dá) MG，該輔助馬達(dá)的回轉(zhuǎn)力起著作為對(duì)于電動(dòng)馬達(dá)MG的輔助力的作用。因此，能減少電動(dòng)馬 達(dá)MG的消耗電力，相當(dāng)于輔助馬達(dá)AM的回轉(zhuǎn)力。還有，也可以用上述輔助馬達(dá)AM的回轉(zhuǎn)力輔助上述輔助泵SP的回轉(zhuǎn)力，此時(shí)，輔 助馬達(dá)AM和輔助泵SP相結(jié)合，發(fā)揮壓力變換功能。也就是說，流入連接用通路42的流體壓力必定低于泵排出壓力。為了利用該低壓 力，在輔助泵SP維持高的排出壓力，通過輔助馬達(dá)AM以及輔助泵SP使得發(fā)揮增壓功能。即，上述輔助馬達(dá)AM的輸出由每回轉(zhuǎn)一周的排量Q1和這時(shí)的壓力P1的乘積決定。 又，輔助泵SP的輸出由每回轉(zhuǎn)一周的排量Q2和排出壓力P2的乘積決定。并且，在本實(shí)施形 態(tài)中，輔助馬達(dá)AM和輔助泵SP同軸回轉(zhuǎn)，因此，Q1XP1 = Q2XP2必須成立。于是，如果例如 輔助馬達(dá)AM的上述排量Q1為上述輔助泵SP的排量Q2的3倍，即Q1 = 3Q2，那么上述等式 為SQ2XP1 = Q2XP20將該式二邊同除以Q2，那么SP1 = P20因此，如果改變輔助泵SP的偏轉(zhuǎn)角度，控制上述排量Q2，那么利用輔助馬達(dá)AM的 輸出，可以對(duì)輔助泵SP維持規(guī)定的排出壓力。換言之，可以增加來自旋轉(zhuǎn)馬達(dá)RM的流體壓 力，使其從輔助泵SP排出。但是，控制輔助馬達(dá)AM的偏轉(zhuǎn)角度，使得通路26，27的壓力保持為旋轉(zhuǎn)壓力或者 制動(dòng)壓力。因此，在利用來自旋轉(zhuǎn)馬達(dá)RM的流體時(shí)，輔助馬達(dá)AM的偏轉(zhuǎn)角度必然被確定。 在這樣確定輔助馬達(dá)AM的偏轉(zhuǎn)角度中，為了發(fā)揮上述壓力變換功能，控制輔助泵SP的偏轉(zhuǎn) 角度。上述連接用通路42，43系統(tǒng)的壓力因某種原因低于旋轉(zhuǎn)壓力或者制動(dòng)壓力時(shí)，基 于來自壓力傳感器47的壓力信號(hào)，控制器C關(guān)閉電磁切換閥46，使得不對(duì)旋轉(zhuǎn)馬達(dá)RM帶來影響。還有，當(dāng)在連接用通路42發(fā)生流體泄漏時(shí)，安全閥48發(fā)揮作用，使通路26，27的 壓力不低于必須值，防止旋轉(zhuǎn)馬達(dá)RM的飛逸(失控)。下面，對(duì)切換動(dòng)臂1速用操作閥14以及與其聯(lián)動(dòng)的第1回路系統(tǒng)的動(dòng)臂2速用操 作閥3控制動(dòng)臂液壓缸BC的場(chǎng)合進(jìn)行說明。為了使動(dòng)臂液壓缸BC動(dòng)作，若切換動(dòng)臂1速用操作閥14以及與其聯(lián)動(dòng)的操作閥 3，則通過傳感器14a檢測(cè)上述操作閥14的操作方向及其操作量，同時(shí)將該操作信號(hào)輸入控 制器C。根據(jù)上述傳感器14a的操作信號(hào)，控制器C判斷操作人員欲使得動(dòng)臂液壓缸BC上 升還是下降。如果用于使得動(dòng)臂液壓缸BC上升的信號(hào)輸入控制器C，則控制器C使得比例 電磁閥34保持正常狀態(tài)。換言之，使比例電磁閥34保持全開位置。此時(shí)，為了確保從輔助 泵SP有規(guī)定的排出量，控制器C使電磁開關(guān)閥50保持在圖示關(guān)閉位置，同時(shí)，控制電動(dòng)馬 達(dá)MG的轉(zhuǎn)速和輔助泵SP的偏轉(zhuǎn)角度。另一方面，如果使得動(dòng)臂液壓缸BC下降的信號(hào)從上述傳感器14a輸入控制器C，則 控制器C根據(jù)操作閥14的操作量，運(yùn)算操作人員要求的動(dòng)臂液壓缸BC的下降速度，同時(shí)，關(guān)閉比例電磁閥34，將電磁開關(guān)閥50切換至打開位置。如上所述如果關(guān)閉比例電磁閥34，將電磁開關(guān)閥50切換至打開位置，那么動(dòng)臂液 壓缸BC的返回流體的全量將供給至輔助馬達(dá)AM。但是，在輔助馬達(dá)AM的消耗的流量，如果 小于用以維持操作人員所需下降速度的必要流量，那么動(dòng)臂液壓缸BC將不能維持操作人 員所需的下降速度。此時(shí)，控制器C根據(jù)上述操作閥14的操作量、輔助馬達(dá)AM的偏轉(zhuǎn)角度 和電動(dòng)馬達(dá)MG的轉(zhuǎn)速等，控制比例電磁閥34的開度，使輔助馬達(dá)AM消耗流量以上的流量 返回罐T，維持操作人員所需的動(dòng)臂液壓缸BC的下降速度?！矫妫绻黧w供給至輔助馬達(dá)AM，輔助馬達(dá)AM回轉(zhuǎn)，同時(shí)，其回轉(zhuǎn)力作用于同 軸回轉(zhuǎn)的電動(dòng)馬達(dá)MG，該輔助馬達(dá)AM的回轉(zhuǎn)力起著作為對(duì)于電動(dòng)馬達(dá)MG的輔助力的作用。 因此，可以減少相當(dāng)于輔助馬達(dá)AM的回轉(zhuǎn)力部分的消耗電力。另一方面，如果不對(duì)電動(dòng)馬達(dá)MG供給電力，僅僅上述輔助馬達(dá)AM的回轉(zhuǎn)力也可以 使輔助泵SP回轉(zhuǎn)，這時(shí)，輔助馬達(dá)AM以及輔助泵SP與上述一樣，發(fā)揮壓力變換功能。下面，對(duì)同時(shí)實(shí)行旋轉(zhuǎn)馬達(dá)RM的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作和動(dòng)臂液壓缸BC的下降動(dòng)作場(chǎng)合進(jìn)行 說明。如上所述，一邊使旋轉(zhuǎn)馬達(dá)RM回轉(zhuǎn)，一邊使動(dòng)臂液壓缸BC下降時(shí)，來自旋轉(zhuǎn)馬達(dá) RM的流體和來自動(dòng)臂液壓缸BC的返回流體在連接用通路42合流，供給至輔助馬達(dá)AM。這時(shí)，如果連接用通路42的壓力上升，由此，合流通路43側(cè)的壓力也上升，但是， 該壓力即使高于旋轉(zhuǎn)馬達(dá)RM的旋轉(zhuǎn)壓力或者制動(dòng)壓力，由于存在單向閥44，45，因此，不會(huì) 影響到旋轉(zhuǎn)馬達(dá)冊(cè)。又，如果如上所述連接用通路42側(cè)的壓力低于旋轉(zhuǎn)壓力或制動(dòng)壓力，則控制器C 根據(jù)來自壓力傳感器47的壓力信號(hào)，關(guān)閉電磁切換閥46。因此，當(dāng)如上所述同時(shí)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)馬達(dá)RM的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作和動(dòng)臂液壓缸BC的下降動(dòng)作 時(shí)，與上述旋轉(zhuǎn)壓力或者制動(dòng)壓力無關(guān)，可以將動(dòng)臂液壓缸BC的所需下降速度為基準(zhǔn)，決 定輔助馬達(dá)AM的偏轉(zhuǎn)角度。不管哪種方式，利用輔助馬達(dá)AM的輸出，可以輔助上述輔助泵SP的輸出，同時(shí)，可 以將來自輔助泵SP的排出流量在第1，2比例電磁節(jié)流閥40，41按比例分配，供給至第1，2 回路系統(tǒng)。另一方面，當(dāng)將輔助馬達(dá)AM作為驅(qū)動(dòng)源，將電動(dòng)馬達(dá)MG作為發(fā)電機(jī)使用時(shí)，輔助 泵SP的偏轉(zhuǎn)角度設(shè)為零，處于大致無負(fù)荷狀態(tài)，如果在輔助馬達(dá)AM，維持用于使得電動(dòng)馬 達(dá)MG回轉(zhuǎn)必要的輸出，利用輔助馬達(dá)AM的輸出，可使電動(dòng)馬達(dá)MG發(fā)揮發(fā)電功能。另外，在本實(shí)施形態(tài)中，可以利用發(fā)動(dòng)機(jī)E的輸出通過發(fā)電機(jī)22發(fā)電，或利用輔助 馬達(dá)AM使電動(dòng)馬達(dá)MG發(fā)電。并且，將這樣發(fā)電的電力蓄積在電池24，在本實(shí)施形態(tài)中，利 用家庭用的電源25可以蓄電在電池24，因此，可以多方面提供電動(dòng)馬達(dá)MG的電力。另一方面，在本實(shí)施形態(tài)中，利用來自旋轉(zhuǎn)馬達(dá)RM和動(dòng)臂液壓缸BC的流體使得輔 助馬達(dá)AM回轉(zhuǎn)，同時(shí)，可以用該輔助馬達(dá)的輸出，輔助上述輔助泵SP和電動(dòng)馬達(dá)MG，因此， 可以將利用再生動(dòng)力之前的能量損失抑制在最小限度。例如，以往場(chǎng)合，利用來自驅(qū)動(dòng)器的 流體使發(fā)電機(jī)回轉(zhuǎn)，再利用在該發(fā)電機(jī)蓄電的電力，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)馬達(dá)，用該電動(dòng)馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)力 使得驅(qū)動(dòng)器動(dòng)作，與該以往裝置相比，可以直接利用流體壓力的再生動(dòng)力。圖2是表示使得圖1的比例電磁閥34以及電磁開關(guān)閥50為一體的另一實(shí)施形態(tài)，該比例電磁閥51通常保持圖示的打開位置，當(dāng)從控制器C輸入信號(hào)時(shí)，切換至圖面右側(cè)位 置。當(dāng)比例電磁閥51切換至圖面右側(cè)位置時(shí)，節(jié)流閥51a位于動(dòng)臂液壓缸BC和罐T之間 的連通過程，單向閥51b位于動(dòng)臂液壓缸BC和輔助馬達(dá)AM之間。并且，上述節(jié)流閥51a根 據(jù)該比例電磁閥51的切換量控制開度。其他與上述圖1的電磁閥相同。還有，圖中符號(hào)52，53是設(shè)置在第1，2比例電磁節(jié)流閥40，41下游側(cè)的單向閥，只 容許從輔助泵SP向第1，2主泵MP1，MP2側(cè)的流通。如上所述，設(shè)有單向閥52，53，同時(shí)，設(shè)有電磁切換閥46以及電磁開關(guān)閥50或者 電磁比例閥51，因此，當(dāng)例如輔助泵SP以及輔助馬達(dá)AM系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，可以使第1，2主 泵MP1，MP2系統(tǒng)和輔助泵SP以及輔助馬達(dá)AM系統(tǒng)之間切離。尤其，電磁切換閥46、比例 電磁閥51以及電磁開關(guān)閥50處于正常狀態(tài)時(shí)，如圖所示，由彈簧的彈力保持作為關(guān)閉位置 的正常位置，同時(shí)，上述比例電磁閥34、比例電磁閥51也保持作為全開位置的正常位置，因 此，即使電氣系統(tǒng)發(fā)生故障，也可以如上所述將第1，2主泵MP1，MP2系統(tǒng)，和輔助泵SP以及 輔助馬達(dá)AM系統(tǒng)切離。
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權(quán)利要求
一種混合動(dòng)力建筑機(jī)械的控制裝置，其特征在于將設(shè)有多個(gè)操作閥的回路系統(tǒng)與可變?nèi)萘啃偷闹鞅眠B接，在上述主泵設(shè)有控制其偏轉(zhuǎn)角度的調(diào)節(jié)器，在上述回路系統(tǒng)設(shè)有控制流路，用于引導(dǎo)當(dāng)切換操作某個(gè)操作閥時(shí)產(chǎn)生的控制壓力，在該控制流路設(shè)有檢測(cè)控制壓力的壓力傳感器，同時(shí)，將設(shè)在上述回路系統(tǒng)的控制流路連接至主泵的調(diào)節(jié)器，且在主泵的排出側(cè)連接由電動(dòng)馬達(dá)的輸出驅(qū)動(dòng)的可變?nèi)萘啃偷妮o助泵，同時(shí)，在該輔助泵設(shè)置控制其偏轉(zhuǎn)角度的傾角控制器，另一方面，在上述輔助泵設(shè)置控制傾角控制器的控制器，同時(shí)，使得上述壓力傳感器與該控制器連接，根據(jù)來自該壓力傳感器的壓力信號(hào)，上述控制器控制上述輔助泵的偏轉(zhuǎn)角度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1記載的混合動(dòng)力建筑機(jī)械的控制裝置，其特征在于具備可變?nèi)萘啃偷牡?，2主泵，將設(shè)有多個(gè)操作閥的第1，2回路系統(tǒng)與上述第1，2主 泵各自連接，同時(shí)，在上述第1，2主泵設(shè)有控制其偏轉(zhuǎn)角度的調(diào)節(jié)器，第1，2回路系統(tǒng)各自 設(shè)有控制流路，用于引導(dǎo)當(dāng)切換某個(gè)操作閥時(shí)產(chǎn)生的控制壓力，同時(shí)，將設(shè)在第1回路系統(tǒng) 的控制流路連接至第1主泵的調(diào)節(jié)器，將設(shè)在第2回路系統(tǒng)的控制流路連接至第2主泵的 調(diào)節(jié)器，且在第1，2主泵的排出側(cè)連接輔助泵，同時(shí)，在該輔助泵和上述第1，2主泵之間的 連接過程中，設(shè)置控制從輔助泵供給上述第1主泵的流量的第1比例電磁節(jié)流閥，以及控制 從輔助泵供給第2主泵的流量的第2比例電磁節(jié)流閥。
全文摘要
本發(fā)明的課題在于，提供能將傳感器數(shù)量抑制在最小限度的混合動(dòng)力建筑機(jī)械的控制裝置。本發(fā)明的解決手段如下在主泵(MP1，MP2)的排出側(cè)，連接由電動(dòng)馬達(dá)MG輸出驅(qū)動(dòng)的輔助泵(SP)，同時(shí)，在該輔助泵和上述主泵之間的連接過程中，設(shè)置用于控制從輔助泵供給上述主泵側(cè)的流量的比例電磁節(jié)流閥(40，41)。另一方面，設(shè)有電氣地控制比例電磁節(jié)流閥的開度的控制器(C)，同時(shí)，使得壓力傳感器(11，21)與該控制器連接，根據(jù)來自該壓力傳感器(11，21)的壓力信號(hào)，上述控制器控制上述比例電磁節(jié)流閥的開度。
文檔編號(hào)E02F9/22GK101981261SQ200980110700
公開日2011年2月23日 申請(qǐng)日期2009年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月26日
發(fā)明者川崎治彥, 江川佑弘 申請(qǐng)人:卡亞巴工業(yè)株式會(huì)社