專利名稱：作業(yè)機(jī)械的驅(qū)動(dòng)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于作業(yè)機(jī)械的驅(qū)動(dòng)裝置的控制方法，詳細(xì)來(lái)說(shuō)，涉及通過(guò)油壓馬達(dá)和電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)體的作業(yè)機(jī)械的驅(qū)動(dòng)控制方法。
背景技術(shù)：
以往，油壓?jiǎn)味吠诰驒C(jī)、起重機(jī)、輪式裝載機(jī)、推土機(jī)等的動(dòng)力機(jī)械類(在本說(shuō)明書和權(quán)利要求書中，將這樣的動(dòng)力機(jī)械類(重型器械)統(tǒng)稱為“作業(yè)機(jī)械”)被使用于土木 建設(shè)工程等。例如，若以圖7所示的油壓?jiǎn)味吠诰驒C(jī)100為例子進(jìn)行說(shuō)明，在油壓?jiǎn)味吠诰驒C(jī)100中，在下部行駛體101的上部設(shè)有上部旋轉(zhuǎn)體(結(jié)構(gòu)體)102，該上部旋轉(zhuǎn)體102具備發(fā)動(dòng)機(jī)和駕駛席、前端設(shè)置鏟斗103的臂(bucket) 104、連接于臂104上的吊桿(boom) 105等。該吊桿105通過(guò)吊桿油缸106上升。因此，上部旋轉(zhuǎn)體102成為大型的重量物。在作業(yè)時(shí)通過(guò)操作駕駛席的遙控器，使該上部旋轉(zhuǎn)體102在上述下部行駛體101的上部旋轉(zhuǎn)。又，吊桿105等在上下方向上驅(qū)動(dòng)以通過(guò)前端的鏟斗103進(jìn)行各種作業(yè)。在這樣的作業(yè)機(jī)械中，具備驅(qū)動(dòng)上部旋轉(zhuǎn)體102和吊桿105等的多臺(tái)油壓泵，通過(guò)單獨(dú)從各個(gè)油壓泵供給的工作油或根據(jù)條件合流從各個(gè)油壓泵供給的工作油而得到大的驅(qū)動(dòng)力。又，近年，也提出了通過(guò)具備油壓馬達(dá)和電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置旋轉(zhuǎn)的上部旋轉(zhuǎn)體102。例如，作為具備這種驅(qū)動(dòng)裝置的作業(yè)機(jī)械，有具備設(shè)置以油壓馬達(dá)為驅(qū)動(dòng)源的油壓?jiǎn)卧?、和以電?dòng)機(jī)為驅(qū)動(dòng)源的電動(dòng)單元，在旋轉(zhuǎn)時(shí)通過(guò)操縱器和變換器控制電動(dòng)機(jī)，用其轉(zhuǎn)矩(torque)協(xié)助油壓?jiǎn)卧尿?qū)動(dòng)裝置的作業(yè)機(jī)械(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。在該作業(yè)機(jī)械中，在驅(qū)動(dòng)裝置的穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)時(shí)和減速時(shí)，對(duì)電動(dòng)機(jī)發(fā)揮再生作用，以將再生電力儲(chǔ)存至蓄電器中。又，作為驅(qū) 動(dòng)裝置的控制手段，是在旋轉(zhuǎn)時(shí)求出所需的轉(zhuǎn)矩，在該所需轉(zhuǎn)矩超過(guò)設(shè)定值時(shí)從電動(dòng)機(jī)中輸出必要的轉(zhuǎn)矩。也就是說(shuō)，利用電動(dòng)單元協(xié)助油壓?jiǎn)卧ㄟ^(guò)邊確保整體所需的最大轉(zhuǎn)矩邊調(diào)整電動(dòng)單元的協(xié)助部分，產(chǎn)生必要的轉(zhuǎn)矩。又，上述控制手段形成為利用設(shè)置于油壓馬達(dá)回路上的泄壓閥以朝著縮短泄壓時(shí)間的方向，來(lái)控制電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩的結(jié)構(gòu)。此外，作為其他的現(xiàn)有技術(shù)，有具備具有復(fù)合油壓執(zhí)行器和電動(dòng) 發(fā)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)力復(fù)合機(jī)構(gòu)的混合型驅(qū)動(dòng)裝置的建設(shè)機(jī)械。在該機(jī)械中，設(shè)置用于有效利用制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的能量的連通閥(旁通閥)，使旋轉(zhuǎn)體的慣性能量在電動(dòng) 發(fā)電機(jī)上作為電能高效率地再生(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。在該現(xiàn)有技術(shù)中，作為設(shè)定油壓執(zhí)行器的驅(qū)動(dòng)力，和與協(xié)同動(dòng)作該油壓執(zhí)行器的電動(dòng) 發(fā)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力的比率的設(shè)定手段，使用內(nèi)置于油壓馬達(dá)上的泄壓閥。又，作為其他的現(xiàn)有技術(shù)，也有檢測(cè)油壓執(zhí)行器的兩端口的壓差，對(duì)與油壓馬達(dá)并設(shè)的電動(dòng) 發(fā)電機(jī)執(zhí)行關(guān)聯(lián)于該壓差的轉(zhuǎn)矩指令的技術(shù)(例如，參照專利文獻(xiàn)3)。在該現(xiàn)有技術(shù)中，形成用油壓馬達(dá)和電動(dòng) 發(fā)電機(jī)的驅(qū)動(dòng) 制動(dòng)轉(zhuǎn)矩之和驅(qū)動(dòng)控制旋轉(zhuǎn)體的結(jié)構(gòu)。此外，為了使驅(qū)動(dòng)時(shí)與制動(dòng)時(shí)相比油壓馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩的比例變大，設(shè)置控制油壓馬達(dá)的驅(qū)動(dòng) 停止時(shí)的最高驅(qū)動(dòng)壓力的泄壓閥，使該泄壓閥的起動(dòng)加速時(shí)的工作壓力比減速停止時(shí)的工作壓力更高。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn):
專利文獻(xiàn)1:日本國(guó)特開(kāi)2005-290882號(hào)公報(bào)；
專利文獻(xiàn)2:日本國(guó)特開(kāi)2008-291522號(hào)公報(bào)；
專利文獻(xiàn)3:日本國(guó)特開(kāi)2008-63888號(hào)公報(bào)。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問(wèn)題
然而，作為作業(yè)機(jī)械中的結(jié)構(gòu)體的動(dòng)作，例如，像利用上述油壓?jiǎn)味吠诰驒C(jī)100的沙土挖掘裝填作業(yè)等那樣，急劇地加速、減速上述旋轉(zhuǎn)體102的作業(yè)很多。因此，以所期望的速度旋轉(zhuǎn)上述那樣的大型的重量物的作為慣性體的上部旋轉(zhuǎn)體102時(shí)，加速且較大地操作遙控閥的情況較多。但是，在上述專利文獻(xiàn)I的作業(yè)機(jī)械中，由于使遙控閥的二次側(cè)壓直接作用于調(diào)節(jié)閥的先導(dǎo)孔來(lái)進(jìn)行流量控制，因此在利用旋轉(zhuǎn)操作時(shí)的大型調(diào)節(jié)閥的操作而旋轉(zhuǎn)加速時(shí)調(diào)節(jié)閥較大地打開(kāi)，來(lái)自油壓泵的全部排出壓力油流入油壓馬達(dá)回路。而且，由于該流入油是即使如上所述在油壓馬達(dá)回路上使用具有升壓緩沖功能的泄壓閥，在作為慣性體的上部旋轉(zhuǎn)體達(dá)到所期望的旋轉(zhuǎn)速度之前，其部分僅作為驅(qū)動(dòng)油壓馬達(dá)的動(dòng)力使用，剩余部分從泄壓閥中泄壓，由此能 量利用效率降低。這樣的能量利用效率的低下，是由于旋轉(zhuǎn)加速時(shí)能量消耗量增大而產(chǎn)生大的能量損失因而明顯。這樣的能量利用效率的低下，在加速驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)體以外的結(jié)構(gòu)體的驅(qū)動(dòng)裝置中也會(huì)同樣發(fā)生。又，由于控制手段形成為僅在旋轉(zhuǎn)時(shí)所需的轉(zhuǎn)矩超過(guò)要求值時(shí)從電動(dòng)機(jī)中輸出必要的轉(zhuǎn)矩的結(jié)構(gòu)，因此在連續(xù)需要比較小的轉(zhuǎn)矩的操作條件下，有可能無(wú)法充分確保電動(dòng)機(jī)工作的時(shí)間。因而，也可能產(chǎn)生無(wú)法充分利用蓄電的電能的情況。此外，由于在制動(dòng)時(shí)若調(diào)節(jié)閥關(guān)閉則油壓馬達(dá)回路成為關(guān)閉回路，即使用電動(dòng)機(jī)協(xié)助減速轉(zhuǎn)矩也會(huì)發(fā)生油壓轉(zhuǎn)矩來(lái)使泄壓閥動(dòng)作，因此無(wú)法將減速時(shí)的慣性能量作為電能高效率地進(jìn)行回收。另外，在上述專利文獻(xiàn)2所記載的發(fā)明中，由于與上述專利文獻(xiàn)I同樣使遙控閥的二次側(cè)壓直接作用于調(diào)節(jié)閥的先導(dǎo)孔，因此遙控閥在操作時(shí)大量的壓力油被供給至調(diào)節(jié)閥，直到旋轉(zhuǎn)體達(dá)到所期望的速度且油壓馬達(dá)達(dá)到規(guī)定轉(zhuǎn)矩之前，大量的壓力油從泄壓閥中泄壓而發(fā)生能量損失。又，在上述專利文獻(xiàn)3所記載的發(fā)明中，記載了檢測(cè)油壓馬達(dá)的壓力油供給口和排出口中的壓力，來(lái)進(jìn)行發(fā)電 電動(dòng)機(jī)的工作控制，但是關(guān)于利用該壓力控制供給至油壓馬達(dá)的壓力油量的詳細(xì)的控制方法沒(méi)有任何記載。另一方面，通過(guò)用作業(yè)機(jī)械同時(shí)操作上述油壓?jiǎn)味吠诰驒C(jī)那樣的多個(gè)操作控制桿，例如，有用油壓馬達(dá)使上部旋轉(zhuǎn)體102旋轉(zhuǎn)動(dòng)作的同時(shí)，用吊桿油缸(油壓執(zhí)行器)106進(jìn)行利用吊桿105的前端的鏟斗103的沙土舉起動(dòng)作的復(fù)合操作。在進(jìn)行這樣的復(fù)合操作的作業(yè)機(jī)械中，以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率容量設(shè)置多臺(tái)油壓泵。在上述復(fù)合操作時(shí)，從多臺(tái)油壓泵中排出的工作油合流至需要?jiǎng)恿Φ尿?qū)動(dòng)側(cè)，這些油壓泵的排出壓力形成與驅(qū)動(dòng)側(cè)的壓力相同的壓力。
但是，在具有如上述上部旋轉(zhuǎn)體那樣的通過(guò)油壓馬達(dá)和電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)體的作業(yè)機(jī)械的情況下，由于將多臺(tái)油壓泵的工作油合流至?xí)簳r(shí)需要較大的動(dòng)力的油壓執(zhí)行器時(shí)，多臺(tái)油壓泵的排出壓力形成與該油壓執(zhí)行器的驅(qū)動(dòng)壓力相同的壓力，因此供給至與上述電動(dòng)機(jī)一同驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)體的油壓馬達(dá)的工作油也形成相同的壓力，形成不適于此時(shí)的油壓馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)條件的壓力從而難以高效率驅(qū)動(dòng)。此外，在上述專利文獻(xiàn)I 3中，關(guān)于在使供給至與電動(dòng)機(jī)協(xié)同動(dòng)作驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)體的油壓馬達(dá)的工作油合流至其他的結(jié)構(gòu)體的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力的狀態(tài)下，能夠高效率地進(jìn)行利用油壓馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)體的驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)沒(méi)有任何記載。解決問(wèn)題的手段
因此，本發(fā)明的目的在于提供根據(jù)遙控閥的操作量、油壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速、油壓馬達(dá)的吸入端口和排出端口中的工作油壓力差，通過(guò)控制供給至油壓馬達(dá)的油量而能夠抑制能量損失的作業(yè)機(jī)械的驅(qū)動(dòng)控制方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是一種通過(guò)由調(diào)節(jié)閥從以傾轉(zhuǎn)角控制的排出流量可變的油壓泵供給的工作油驅(qū)動(dòng)的油壓馬達(dá)和與該油壓馬達(dá)協(xié)同動(dòng)作的電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)體的作業(yè)機(jī)械的驅(qū)動(dòng)控制方法，通過(guò)對(duì)基于決定所述結(jié)構(gòu)體的動(dòng)作量的遙控閥的操作量的速度指令，執(zhí)行基于所述油壓馬達(dá)的實(shí)際轉(zhuǎn)速的速度反饋控制和基于所述油壓馬達(dá)的吸入端口和排出端口中的工作油壓力差的壓差反饋控制，生成開(kāi)度指令對(duì)所述調(diào)節(jié)閥進(jìn)行開(kāi)度控制以排出所述油壓馬達(dá)的實(shí)際轉(zhuǎn)速所需的工作油量。在本說(shuō)明書和權(quán)利要求書中的“結(jié)構(gòu)體”是指，例如進(jìn)行旋轉(zhuǎn)動(dòng)作的上部旋轉(zhuǎn)體，進(jìn)行直線動(dòng)作的吊桿等的結(jié)構(gòu)體。又，“結(jié)構(gòu)體的動(dòng)作量”包括“結(jié)構(gòu)體的動(dòng)作速度和動(dòng)作量等”全部的動(dòng)作量。借助于此，控制調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度以排出適于在油壓馬達(dá)上得到根據(jù)遙控閥的操作量與油壓馬達(dá)的實(shí)際轉(zhuǎn)速之差的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩、且適于油壓馬達(dá)的實(shí)際轉(zhuǎn)速的工作油量。因而，能夠?qū)挠蛪罕霉┙o至油壓馬達(dá)的工作油量控制為適于實(shí)際轉(zhuǎn)速的量、且得到根據(jù)遙控閥的操作量與油壓馬達(dá)的實(shí)際轉(zhuǎn)速之差的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩所需的油量，從而使謀求能量效率的提高成為可能。又，也可以通過(guò)控制增益(gain control)對(duì)執(zhí)行所述壓差反饋控制的信號(hào)加入基于所述油壓馬達(dá)的實(shí)際轉(zhuǎn)速的速度信號(hào)，對(duì)所述開(kāi)度指令進(jìn)行流量補(bǔ)償以供給適于所述油壓馬達(dá)的實(shí)際轉(zhuǎn)速的工作油量。這樣，由于對(duì)利用壓差反饋控制的調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度指令進(jìn)行流量補(bǔ)償以得到實(shí)際轉(zhuǎn)速所需的油量，因此可以執(zhí)行調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度控制以形成對(duì)應(yīng)于變化的實(shí)際轉(zhuǎn)速所需的油量，從而使提高響應(yīng)性成為可能。又，也可以在進(jìn)行所述流量補(bǔ)償?shù)拈_(kāi)度指令與輸入所述壓差反饋信號(hào)的壓差指令之間，設(shè)置反饋所述開(kāi)度指令的變化部分的小回路(minor loop)以進(jìn)行升壓補(bǔ)償。這樣，通過(guò)小型回路的反饋控制降低進(jìn)行流量補(bǔ)償?shù)拈_(kāi)度指令的高頻領(lǐng)域的增益從而可以提高壓力控制的穩(wěn)定性。又，也可以將所述油壓泵作為第一油壓泵，將所述調(diào)節(jié)閥作為第一調(diào)節(jié)閥，將所述結(jié)構(gòu)體作為第一結(jié)構(gòu)體，除該第一結(jié)構(gòu)體外，還具有用通過(guò)第二調(diào)節(jié)閥從第二油壓泵供給的工作油驅(qū)動(dòng)的第二結(jié)構(gòu)體，形成使從所述第一油壓泵供給的工作油合流至驅(qū)動(dòng)所述第二結(jié)構(gòu)體的工作油的結(jié)構(gòu)，通過(guò)對(duì)基于決定所述第一結(jié)構(gòu)體的動(dòng)作量的遙控閥的操作量的速度指令，執(zhí)行基于所述油壓馬達(dá)的實(shí)際轉(zhuǎn)速的速度反饋控制和基于所述油壓馬達(dá)的吸入端口和排出端口中的工作油壓力差的壓差反饋控制，生成所述油壓泵的傾轉(zhuǎn)指令以排出所述油壓馬達(dá)的實(shí)際轉(zhuǎn)速所需的工作油量，通過(guò)控制增益對(duì)執(zhí)行所述壓差反饋控制的信號(hào)加入基于所述實(shí)際轉(zhuǎn)速的速度信號(hào)，對(duì)所述傾轉(zhuǎn)指令進(jìn)行流量補(bǔ)償以供給適于所述油壓馬達(dá)的實(shí)際轉(zhuǎn)速的工作油量，比較該流量補(bǔ)償?shù)男盘?hào)與作業(yè)機(jī)械中的其他指令，將選擇其最大值的信號(hào)作為傾轉(zhuǎn)指令控制所述油壓泵的傾轉(zhuǎn)。如上所述，通過(guò)兼用調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度控制和油壓泵的傾轉(zhuǎn)控制，在具備通過(guò)用通過(guò)第一調(diào)節(jié)閥從第一油壓泵供給的工作油驅(qū)動(dòng)的油壓馬達(dá)和電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的第一結(jié)構(gòu)體和用通過(guò)第二調(diào)節(jié)閥從第二油壓泵供給的工作油驅(qū)動(dòng)的第二結(jié)構(gòu)體的作業(yè)機(jī)械中，在使第一油壓泵的工作油合流至驅(qū)動(dòng)該第二結(jié)構(gòu)體的工作油的結(jié)構(gòu)中，可以將第一油壓泵的傾轉(zhuǎn)指令作為作業(yè)機(jī)械中的滿足最大值的傾轉(zhuǎn)指令來(lái)進(jìn)行流量控制，或者通過(guò)利用所述開(kāi)度控制縮小第一調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，可以確保合流所需的第一油壓泵的排出壓力。而且，遙控閥的開(kāi)度可以控制為適于油壓馬達(dá)的實(shí)際轉(zhuǎn)速的量，且為了得到根據(jù)遙控閥的操作量與油壓馬達(dá)的實(shí)際轉(zhuǎn)速之差的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩所需的量。此外，也可以是通過(guò)油壓馬達(dá)和電動(dòng)機(jī)僅旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)第一結(jié)構(gòu)體時(shí)，第一調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度不實(shí)施所述開(kāi)度控制，而設(shè)定為最大開(kāi)度以使壓力損失最小，第一油壓泵實(shí)施所述傾轉(zhuǎn)角控制。這樣，通過(guò)切換調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度控制，可以進(jìn)行壓力損失小的運(yùn)行。又，也可以是所述結(jié)構(gòu)體在初期加速時(shí)，生成所述調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度指令以用所述油壓馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)足從該結(jié)構(gòu)體的加速所需的轉(zhuǎn)矩中除去可由電動(dòng)機(jī)輸出的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的不足部分的轉(zhuǎn)矩。這樣，作為慣性體的結(jié)構(gòu)體在初期加速時(shí)，由于邊運(yùn)算各個(gè)能量邊進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，以用基于蓄電器的電壓的可由電動(dòng)機(jī)輸出的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩和油壓馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)足的除去該電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩后的不足部分的轉(zhuǎn)矩形成該結(jié)構(gòu)體的加速所需的轉(zhuǎn)矩，因此可以提高蓄積電能的利用效率。而且，由于油壓馬達(dá)的工作油量為了補(bǔ)足除去電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的不足部分而從以開(kāi)度控制的調(diào)節(jié)閥供給，因此能量效率的高度運(yùn)用成為可能。又，一種通過(guò)由第一調(diào)節(jié)閥從以傾轉(zhuǎn)角控制的排出流量可變的第一油壓泵供給的工作油驅(qū)動(dòng)的油壓馬達(dá)和與該油壓馬達(dá)協(xié)同動(dòng)作的電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)第一結(jié)構(gòu)體的作業(yè)機(jī)械的驅(qū)動(dòng)控制方法，除所述第一結(jié)構(gòu)體外，還具有用通過(guò)第二遙控閥從第二油壓泵供給的工作油驅(qū)動(dòng)的第二結(jié)構(gòu)體，形成從所述第一油壓泵工作油合流至驅(qū)動(dòng)該第二結(jié)構(gòu)體的工作油的結(jié)構(gòu)，通過(guò)對(duì)基于決定所述第一結(jié)構(gòu)體的動(dòng)作量的遙控閥的操作量的速度指令，執(zhí)行基于所述油壓馬達(dá)的實(shí)際轉(zhuǎn)速的速度反饋控制、反饋所述第二油壓泵的實(shí)際排出壓力的第二泵壓力反饋控制和基于所述油壓馬達(dá)的吸入端口和排出端口中的工作油壓力差的壓差反饋控制，生成第一油壓泵的旋轉(zhuǎn)傾轉(zhuǎn)指令以排出所述油壓馬達(dá)的實(shí)際轉(zhuǎn)速所需的工作油量，選擇該第一油壓泵的旋轉(zhuǎn)傾轉(zhuǎn)指令與所述第二油壓泵的傾轉(zhuǎn)指令的最大值以傾轉(zhuǎn)角控制所述第一油壓泵。這樣，在具備通過(guò)用從第一油壓泵供給的工作油驅(qū)動(dòng)的油壓馬達(dá)和電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的第一結(jié)構(gòu)體和用從第二油壓泵供給的工作油驅(qū)動(dòng)的第二結(jié)構(gòu)體的作業(yè)機(jī)械中，在使第一油壓泵的工作油合流至驅(qū)動(dòng)該第二結(jié)構(gòu)體的工作油的結(jié)構(gòu)中，根據(jù)第二油壓泵的實(shí)際排出壓力反饋控制第一油壓泵的傾轉(zhuǎn)指令，可以使從第一油壓泵中排出的工作油穩(wěn)定地合流至從第二油壓泵中排出的工作油。又，也可以從執(zhí)行所述速度反饋控制的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩指令求出除去電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩部分的油壓馬達(dá)轉(zhuǎn)矩指令，將所述第二泵壓力反饋控制作為對(duì)該油壓馬達(dá)指令反饋所述第二油壓泵的實(shí)際排出壓力的合流補(bǔ)償執(zhí)行。這樣，由于通過(guò)第二油壓泵的排出壓力修正得到除去電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩部分的油壓馬達(dá)轉(zhuǎn)矩部分的第一油壓泵的傾轉(zhuǎn)指令，因此根據(jù)第二油壓泵的實(shí)際排出壓力可以更準(zhǔn)確地反饋控制第一油壓泵的傾轉(zhuǎn)指令。又，也可以從執(zhí)行所述速度反饋控制的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩指令中減去進(jìn)行所述合流補(bǔ)償?shù)挠蛪厚R達(dá)轉(zhuǎn)矩指令來(lái)求出轉(zhuǎn)矩指令差，從能夠運(yùn)行所述電動(dòng)機(jī)的能量與所述轉(zhuǎn)矩指令差求出所需的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩指令，以通過(guò)電動(dòng)機(jī)補(bǔ)足油壓馬達(dá)的不足轉(zhuǎn)矩。這樣，在具備由多臺(tái)油壓泵驅(qū)動(dòng)的多個(gè)結(jié)構(gòu)體的作業(yè)機(jī)械中，由于旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)補(bǔ)足油壓馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩分擔(dān)的不足部分即可，因此根據(jù)油壓馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩高效率地使用蓄積電能可以進(jìn)行能量效率高的運(yùn)行。又，僅通過(guò)油壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)第一結(jié)構(gòu)體的同時(shí)，與合流第一油壓泵的工作油來(lái)驅(qū)動(dòng)第二結(jié)構(gòu)體的情況相比，由于油壓馬達(dá)轉(zhuǎn)矩形成相同轉(zhuǎn)矩，按電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的協(xié)助程度，可以增加驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，因此可以謀求旋轉(zhuǎn)作業(yè)時(shí)間的縮短。又，也可以在基于進(jìn)行所述合流補(bǔ)償?shù)挠蛪厚R達(dá)轉(zhuǎn)矩指令的第一油壓泵的壓差指令上施加所述油壓馬達(dá)的背壓求出油壓馬達(dá)回路中的泄壓壓力指令，將該泄壓壓力指令作為所述油壓馬達(dá)的上游側(cè)回路中的電磁泄壓閥的泄壓壓力。這樣，電磁泄壓閥的控制壓力不用設(shè)定為比系統(tǒng)所需的壓力更小。又，為了在從第一油壓泵排出的工作油的壓力以下不泄壓可以調(diào)整電磁泄壓閥的設(shè)定值，從而可以穩(wěn)定保持用于在油壓馬達(dá)回路中驅(qū)動(dòng)第二結(jié)構(gòu)體的工作油壓力。又，也可以通過(guò)控制增益對(duì)執(zhí)行所述壓差反饋控制的信號(hào)加入基于所述油壓馬達(dá)的實(shí)際轉(zhuǎn)速的速度信號(hào)，對(duì)所述第一油壓泵的旋轉(zhuǎn)傾轉(zhuǎn)指令進(jìn)行流量補(bǔ)償以供給適于所述油壓馬達(dá)的實(shí)際轉(zhuǎn)速的工作油量。這樣，由于對(duì)最終的第一油壓泵的旋轉(zhuǎn)傾轉(zhuǎn)指令進(jìn)行流量補(bǔ)償以得到油壓馬達(dá)的實(shí)際轉(zhuǎn)速所需的油量，因此可以傾轉(zhuǎn)控制第一油壓泵以形成根據(jù)變化的實(shí)際轉(zhuǎn)速所需的油量。又，也可以在進(jìn)行所述流量補(bǔ)償?shù)男D(zhuǎn)傾轉(zhuǎn)指令與輸入所述壓差反饋信號(hào)的壓差指令之間，設(shè)置反饋所述旋轉(zhuǎn)傾轉(zhuǎn)指令的變化部分的小回路以進(jìn)行升壓補(bǔ)償。這樣，通過(guò)小回路的反饋控制降低進(jìn)行流量補(bǔ)償?shù)男D(zhuǎn)傾轉(zhuǎn)指令的高頻領(lǐng)域的增益從而可以提高壓力控制的穩(wěn)定性。發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明，由于通過(guò)開(kāi)度控制調(diào)節(jié)閥或傾轉(zhuǎn)控制油壓泵以使根據(jù)遙控閥的操作量驅(qū)動(dòng)油壓馬達(dá)的壓力油量為最佳油量，因此用油壓馬達(dá)提高用于驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)體的能量效率成為可能。又，在具備對(duì)通過(guò)電動(dòng)機(jī)和油壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)體與通過(guò)油壓執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)體分別供給工作油的油壓泵的作業(yè)機(jī)械中，使油壓馬達(dá)側(cè)的工作油合流至油壓執(zhí)行器側(cè)的同時(shí)，使根據(jù)遙控閥的操作量的工作油供給至油壓執(zhí)行器和油壓馬達(dá)而高效率地驅(qū)動(dòng)多個(gè)結(jié)構(gòu)體成為可能。


圖1是示出驅(qū)動(dòng)與根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)控制裝置的電動(dòng)機(jī)協(xié)同動(dòng)作的油壓馬達(dá)的第一油壓泵系統(tǒng)的油壓回路 圖2是圖1所示的驅(qū)動(dòng)控制裝置的第一油壓泵系統(tǒng)中的控制框 圖3是根據(jù)圖1所示的驅(qū)動(dòng)控制裝置的旋轉(zhuǎn)體的驅(qū)動(dòng)順序 圖4是在圖1所示的油壓回路上具備合流回路的油壓回路 圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施形態(tài)的驅(qū)動(dòng)控制裝置中的控制方法的油壓回路圖； 圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施形態(tài)的驅(qū)動(dòng)控制裝置中的控制方法的油壓回路圖； 圖7是示出作為作業(yè)機(jī)械的一個(gè)例子的油壓?jiǎn)味吠诰驒C(jī)的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式以下，根據(jù)

本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)。在以下的實(shí)施形態(tài)中，作為作業(yè)機(jī)械的第一結(jié)構(gòu)體以油壓?jiǎn)味吠诰驒C(jī)的上部旋轉(zhuǎn)體(以下，簡(jiǎn)稱為“旋轉(zhuǎn)體”)為例子，作為第二結(jié)構(gòu)體以油壓執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)的吊桿為例子進(jìn)行說(shuō)明。又，將驅(qū)動(dòng)第一結(jié)構(gòu)體動(dòng)作用的油壓馬達(dá)的泵作為第一油壓泵，將驅(qū)動(dòng)第二結(jié)構(gòu)體動(dòng)作用的油壓執(zhí)行器的泵作為第二油壓泵。如圖1所示，作為驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)體(第一結(jié)構(gòu)體；圖7所示的102)的驅(qū)動(dòng)控制裝置1，是形成通過(guò)油壓馬達(dá)2和電動(dòng)機(jī)3的協(xié)同動(dòng)作旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)體，在油壓馬達(dá)2減速時(shí)，利用電動(dòng)機(jī)3的再生功能將油壓馬達(dá)2的慣性能量(動(dòng)能)變換為電能進(jìn)行回收的結(jié)構(gòu)。由于使該電動(dòng)機(jī)3發(fā)揮再生作用使其作為發(fā)動(dòng)機(jī)的再生功能是公知的技術(shù)，因此省略詳細(xì)說(shuō)明。又，設(shè)有決定上述旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)速度等的動(dòng)作量的第一遙控閥5(旋轉(zhuǎn)遙控閥)。該第一遙控閥5具有決定旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)方向的傾倒把手4。通過(guò)該傾倒把手4的傾倒方向、傾倒角度和傾倒速度等決定旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)方向、速度和加速度。在第一遙控閥5上設(shè)有檢測(cè)根據(jù)操作量的二次側(cè)壓的壓力傳感器6。該壓力傳感器6檢測(cè)的左右端口的壓差作為用于旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)體的速度 指令(轉(zhuǎn)速指令)輸入控制裝置7。正的信號(hào)正旋轉(zhuǎn)，負(fù)的信號(hào)則逆旋轉(zhuǎn)。另一方面，上述油壓馬達(dá)2通過(guò)第一油壓泵10排出的工作油驅(qū)動(dòng)。該油壓馬達(dá)2連接于吸入 排出來(lái)自第一油壓泵10的工作油的油壓馬達(dá)回路11。油壓馬達(dá)回路11是通過(guò)第一調(diào)節(jié)閥14連接連接于油壓馬達(dá)2的吸入端口和排出端口的油路12、13。油壓馬達(dá)2的吸入端口和排出端口根據(jù)旋轉(zhuǎn)方向互換。又，在上述油壓馬達(dá)回路11的油路12、13之間設(shè)有在油壓馬達(dá)2減速時(shí)通過(guò)連通這些油路12、13以避免在油壓馬達(dá)2的排出側(cè)發(fā)生的損失的電磁泄壓閥15、16。由于油壓馬達(dá)2在正旋轉(zhuǎn)和逆旋轉(zhuǎn)時(shí)工作油的流入方向不同，因此設(shè)置該電磁泄壓閥15、16以使可以分別從油路12、13泄壓。此外，在油路12、13之間設(shè)有在超過(guò)通常使用時(shí)的壓力時(shí)動(dòng)作以向油箱21排泄工作油的泄壓閥22和在油路12、13內(nèi)的油循環(huán)時(shí)油量減少則從油箱21吸入油的止回閥23。又，在該實(shí)施形態(tài)中，在第一調(diào)節(jié)閥14的旋轉(zhuǎn)部分(section)的先導(dǎo)孔17、18上設(shè)置電磁比例減壓閥19、20。在該電磁比例減壓閥19、20上作為一次側(cè)壓導(dǎo)入上述第一遙控閥5的二次側(cè)壓，從而可以從控制裝置7控制電磁比例減壓閥19、20的二次側(cè)壓。通過(guò)這些電磁比例減壓閥19、20可以高精度地控制第一調(diào)節(jié)閥14的先導(dǎo)孔17、18。這樣，通過(guò)來(lái)自控制裝置7的開(kāi)度指令執(zhí)行根據(jù)電磁比例減壓閥19、20的第一調(diào)節(jié)閥14的開(kāi)度控制，對(duì)所述第一遙控閥5的速度指令進(jìn)行控制以供給油壓馬達(dá)2的實(shí)際轉(zhuǎn)速所需的工作油。該例子的電磁比例減壓閥19、20使用逆比例型。此外，在上述油壓馬達(dá)2的吸入端口和排出端口上分別設(shè)有壓力傳感器25、26。這些壓力傳感器25、26檢測(cè)的壓力的壓差作為壓差反饋輸入至控制裝置7。通過(guò)該油壓馬達(dá)2的吸入端口和排出端口的壓差，在控制裝置7內(nèi)推定油壓馬達(dá)2產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩(負(fù)的信號(hào)時(shí)為逆轉(zhuǎn)矩)。又，上述電動(dòng)機(jī)3通過(guò)上述控制裝置7與蓄積用于驅(qū)動(dòng)該電動(dòng)機(jī)3的電力的蓄電器27連接。該蓄電器27配置為通過(guò)控制裝置7在其與電動(dòng)機(jī)3之間提供和接收電力。蓄電器27是在油壓馬達(dá)2為了使旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)而加速時(shí)放電，以能夠向與油壓馬達(dá)2協(xié)同動(dòng)作的電動(dòng)機(jī)3供給電力。又，蓄電器27是在油壓馬達(dá)2減速時(shí)，蓄積制動(dòng)油壓馬達(dá)2在電動(dòng)機(jī)3上產(chǎn)生再生作用而得到的再生電力。如上所述，上述控制裝置7在油壓馬達(dá)2加速時(shí)向與油壓馬達(dá)2協(xié)同動(dòng)作的電動(dòng)機(jī)3輸出旋轉(zhuǎn)指令，在油壓馬達(dá)2減速時(shí)向電動(dòng)機(jī)3執(zhí)行再生指令，以制動(dòng)油壓馬達(dá)2。此外，在上述電動(dòng)機(jī)3上設(shè)有轉(zhuǎn)速傳感器24。通過(guò)該轉(zhuǎn)速傳感器24檢測(cè)的實(shí)際轉(zhuǎn)速作為速度反饋輸入至上述控制裝置7。通過(guò)該速度反饋，在控制裝置7內(nèi)通過(guò)來(lái)自第一遙控閥5的速度指令(轉(zhuǎn)速指令)和實(shí)際轉(zhuǎn)速之差求出加速度。又，在上述第一油壓泵10上，在控制傾轉(zhuǎn)角的傾轉(zhuǎn)角調(diào)整端口 40上設(shè)有電磁比例減壓閥41。通過(guò)來(lái)自上述控制裝置7的信號(hào)控制該電磁比例減壓閥41的螺線管電流(solenoid current),借助于此控制第一油壓泵10的傾轉(zhuǎn)角。如上所述,通過(guò)來(lái)自控制裝置7的傾轉(zhuǎn)指令執(zhí)行根據(jù)電磁比例減壓閥41的第一油壓泵10的傾轉(zhuǎn)角控制，對(duì)上述第一遙控閥5的速度指令進(jìn)行控制以排出油壓馬達(dá)2的實(shí)際轉(zhuǎn)速所需的工作油量。作為根據(jù)該控制裝置7的具體控制，是基于來(lái)自第一遙控閥5的速度指令(轉(zhuǎn)速信號(hào))、基于油壓馬達(dá)2的壓差信號(hào)的壓差反饋(轉(zhuǎn)矩信號(hào))和基于電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)速信號(hào)的速度反饋(實(shí)際轉(zhuǎn)速)，進(jìn)行控制以得到設(shè)定于電動(dòng)機(jī)3和油壓馬達(dá)2的轉(zhuǎn)矩。也就是說(shuō)，在使電動(dòng)機(jī)3旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，向第一調(diào)節(jié)閥14的電磁比例減壓閥19、20發(fā)送開(kāi)度指令或向第一油壓泵10的電磁比例減壓閥41發(fā)送傾轉(zhuǎn)指令以補(bǔ)足電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)矩不足部分，從而用通過(guò)第一調(diào)節(jié)閥14從第一油壓泵10供給的工作油使油壓馬達(dá)2旋轉(zhuǎn)。而且，在根據(jù)該控制裝置7的控制中，操作第一遙控閥5而判斷為加速時(shí)，在蓄電器27中蓄積有可以運(yùn)行電動(dòng)機(jī)3的電能時(shí)，用該電能優(yōu)先地驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)3，轉(zhuǎn)矩不足部分則利用通過(guò)上述控制的油壓馬達(dá)2補(bǔ)足。在此期間，以不起動(dòng)電磁泄壓閥15、16為原則，但為了補(bǔ)足利用第一調(diào)節(jié)閥14的開(kāi)度指令或第一油壓泵10的傾轉(zhuǎn)角控制的壓力控制性能也可以輔助性使用。如上所述，上述驅(qū)動(dòng)控制裝置I中的油壓馬達(dá)2是為了得到從基于第一遙控閥5的操作量的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩中除去根據(jù)電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)矩的不足部分，通過(guò)控制裝置7執(zhí)行第一調(diào)節(jié)閥14的開(kāi)度控制或根據(jù)第一油壓泵10的傾轉(zhuǎn)角控制的壓力控制。通過(guò)在電磁比例減壓閥19、20上所作的第一調(diào)節(jié)閥14的開(kāi)度控制執(zhí)行根據(jù)第一調(diào)節(jié)閥14的壓力控制。借助于此，高精度地控制從第一油壓泵10供給至油壓馬達(dá)2的壓力油量。此時(shí)，第一油壓泵的傾轉(zhuǎn)是比較根據(jù)第一油壓泵10的旋轉(zhuǎn)傾轉(zhuǎn)指令與作業(yè)機(jī)械中的其他指令，將選擇其最大值的信號(hào)作為傾轉(zhuǎn)指令進(jìn)行控制。此外，通過(guò)油壓馬達(dá)2和電動(dòng)機(jī)3僅旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)第一結(jié)構(gòu)體時(shí)，不執(zhí)行根據(jù)第一調(diào)節(jié)閥14的開(kāi)度控制的壓力控制，而通過(guò)第一油壓泵10的傾轉(zhuǎn)角控制的執(zhí)行壓力控制。借助于此，高精度地控制從第一油壓泵10供給至油壓馬達(dá)2的壓力油量。此時(shí)，控制第一調(diào)節(jié)閥14的開(kāi)度以使壓力損失最小?；旧希撻_(kāi)度設(shè)定為最大開(kāi)度。又，通過(guò)控制第一調(diào)節(jié)閥14的開(kāi)度或第一油壓泵10的傾轉(zhuǎn)角，使得改變根據(jù)電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)矩與根據(jù)油壓馬達(dá)2的轉(zhuǎn)矩的分配成為可能。例如，若使蓄電器27的蓄積能量在規(guī)定值以下，則慢慢減少電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)矩的同時(shí)增加油壓馬達(dá)2的轉(zhuǎn)矩，從而可以無(wú)沖擊且順利地進(jìn)行從電動(dòng)機(jī)3向油壓馬達(dá)2的切換。而且，最終設(shè)定第一調(diào)節(jié)閥14的開(kāi)度或第一油壓泵的10的傾轉(zhuǎn)角，以得到由來(lái)自第一遙控閥5的轉(zhuǎn)速指令決定的所需油量。詳情稍后說(shuō)明。該電動(dòng)機(jī)3與油壓馬達(dá)2的轉(zhuǎn)矩分配是，預(yù)先設(shè)定使能量利用率達(dá)到最良好的比率，根據(jù)電動(dòng)機(jī)3與油壓馬達(dá)2的轉(zhuǎn)矩有關(guān)的狀態(tài)變化(蓄電器27的蓄電能量在既定值以下等)而變動(dòng)，電動(dòng)機(jī)3與油壓馬達(dá)2的總轉(zhuǎn)矩形成為所需的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。另一方面，操作第一遙控閥5而判斷為減速時(shí)，使電動(dòng)機(jī)3發(fā)揮再生作用而將慣性能量轉(zhuǎn)換成電能以再生電力儲(chǔ)存至蓄電器27。此時(shí)，卸下制動(dòng)器側(cè)的電磁泄壓閥15或16使工作油循環(huán)。又，將第一油壓泵10的傾轉(zhuǎn)角調(diào)至最小、使第一調(diào)節(jié)閥14完全關(guān)閉，通過(guò)第一調(diào)節(jié)閥14將所第一油壓泵10的排出油全部旁通至油箱21，使得能量消耗達(dá)到最小。

此外，在判斷電動(dòng)機(jī)3無(wú)法回收所有的慣性能量時(shí)(電動(dòng)機(jī)3應(yīng)產(chǎn)生的制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩超過(guò)允許值時(shí)、蓄電器27的電壓、電流控制值超過(guò)允許值時(shí)等)，調(diào)整制動(dòng)器側(cè)的電磁泄壓閥15或16的設(shè)定壓力以增加油路12、13內(nèi)的阻力。借助于此，使油壓馬達(dá)2產(chǎn)生不足的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。如上所述，加速時(shí)，用調(diào)整第一調(diào)節(jié)閥14的開(kāi)度或第一油壓泵10的傾轉(zhuǎn)角而供給的工作油量控制油壓馬達(dá)2所需產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，以原則上不起動(dòng)電磁泄壓閥15或16。又，減速時(shí)，卸下制動(dòng)器側(cè)的電磁泄壓閥15或16以使工作油循環(huán)，以原則上使用電動(dòng)機(jī)將減速能量全部回收至蓄電器27。如圖2所示，作為上述驅(qū)動(dòng)控制裝置I中的控制框圖，是通過(guò)速度指令運(yùn)算30從第一遙控閥5的傾倒方向和操作量運(yùn)算速度。該速度是，其與來(lái)自設(shè)置于電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)速傳感器24的速度反饋之差所需的加速度通過(guò)加速度運(yùn)算31運(yùn)算，該加速度的加速轉(zhuǎn)矩通過(guò)加速轉(zhuǎn)矩運(yùn)算32運(yùn)算。另一方面，蓄電器27的電壓通過(guò)蓄電器電壓檢測(cè)33檢測(cè)，基于該電壓與上述加速轉(zhuǎn)矩運(yùn)算32運(yùn)算的全部轉(zhuǎn)矩等，通過(guò)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩計(jì)算34算出可由電動(dòng)機(jī)3輸出的轉(zhuǎn)矩。該算出的可由電動(dòng)機(jī)3輸出的轉(zhuǎn)矩從上述加速轉(zhuǎn)矩運(yùn)算32運(yùn)算的全部轉(zhuǎn)矩中減去，該減去后的轉(zhuǎn)矩作為油壓馬達(dá)2所需的轉(zhuǎn)矩算出。此外，在需要限制油壓馬達(dá)2所需的轉(zhuǎn)矩時(shí)(例如，希望將油壓馬達(dá)2的吸入端口壓設(shè)置在某值以上時(shí)等)，也可以從全部轉(zhuǎn)矩中反而減去油壓馬達(dá)2所需的轉(zhuǎn)矩而算出電動(dòng)機(jī)3應(yīng)輸出的轉(zhuǎn)矩。而且，作為油壓馬達(dá)2的控制，是對(duì)該油壓馬達(dá)2所需的轉(zhuǎn)矩執(zhí)行壓差指令運(yùn)算35.對(duì)該壓差指令，反饋來(lái)自檢測(cè)油壓馬達(dá)2的吸入 排出端口中的壓力的壓力傳感器25、26的壓差以進(jìn)行比較。其后，對(duì)該信號(hào)執(zhí)行壓力控制36以執(zhí)行根據(jù)第一調(diào)節(jié)閥14或第一油壓泵10的流量控制。借助于此，對(duì)油壓馬達(dá)2供給可以輸出除去可由電動(dòng)機(jī)3輸出的轉(zhuǎn)矩后的部分的轉(zhuǎn)矩的量的工作油以從而使其驅(qū)動(dòng)。又，在該實(shí)施形態(tài)中，由于通過(guò)電磁比例減壓閥19、20執(zhí)行根據(jù)上述第一調(diào)節(jié)閥14的流量控制，或通過(guò)電磁比例減壓閥41執(zhí)行根據(jù)上述第一油壓泵10的流量控制，因此可以高精度地進(jìn)行控制。此外，在該圖中，用實(shí)線示出通過(guò)根據(jù)第一調(diào)節(jié)閥14的流量控制的供給至油壓馬達(dá)2的工作油的流量控制，用二點(diǎn)劃線示出根據(jù)第一油壓馬達(dá)10的傾轉(zhuǎn)控制的流量控制。在后述的第一實(shí)施形態(tài)中，兼用根據(jù)第一調(diào)節(jié)閥14和第一油壓泵10的流量控制，在后述的第二實(shí)施形態(tài)中，通過(guò)第一油壓泵10的傾轉(zhuǎn)控制執(zhí)行流量控制。詳情將稍后說(shuō)明。另一方面，作為電動(dòng)機(jī)3的控制，是通過(guò)電流指令運(yùn)算37運(yùn)算電流以輸出上述電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩計(jì)算34算出的轉(zhuǎn)矩，對(duì)該運(yùn)算結(jié)果反饋供給至電動(dòng)機(jī)3的電流以進(jìn)行比較。其后，對(duì)該信號(hào)執(zhí)行電流控制38以控制電力轉(zhuǎn)換器39，從而驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)3。該電動(dòng)機(jī)3的驅(qū)動(dòng)，是通過(guò)轉(zhuǎn)速傳感器24檢測(cè)，作為上述速度反饋反饋至速度指令運(yùn)算30的運(yùn)算結(jié)果中。接著，根據(jù)圖3說(shuō)明根據(jù)上述驅(qū)動(dòng)控制裝置I的工作順序的一個(gè)例子。該工作順序示出了根據(jù)第一遙控閥5的速度指令、旋轉(zhuǎn)體的速度反饋、電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)矩、油壓馬達(dá)2的吸排壓差轉(zhuǎn)矩和根據(jù)這些電動(dòng)機(jī)3與油壓馬達(dá)2的總轉(zhuǎn)矩的時(shí)間變化。在圖示的例子中，示出了通過(guò)將第一遙控閥5向一方傾倒而如速度反饋所示向一方向以“加速” “定速”旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)體后，使第一遙控閥5返回中立而“減速”后，向另一方傾倒以“加速” “定速” “減速”使旋轉(zhuǎn)體向反方向旋轉(zhuǎn)的例子。若操作上述第一遙控閥5而發(fā)出圖示的向上(向一方旋轉(zhuǎn))的速度指令，則作為用于旋轉(zhuǎn)作為慣性體的旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)矩，通過(guò)以預(yù)定的轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)3而使蓄電器27放電，驅(qū)動(dòng)油壓馬達(dá)2以補(bǔ)足由該電動(dòng)機(jī)3導(dǎo)致的轉(zhuǎn)矩的不足部分。借助于此，通過(guò)這些電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩與油壓馬達(dá)轉(zhuǎn)矩的總轉(zhuǎn)矩進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，以得到用于在旋轉(zhuǎn)開(kāi)始時(shí)加速作為慣性體的旋轉(zhuǎn)體的大的復(fù)合轉(zhuǎn)矩。也就是說(shuō)，在開(kāi)始旋轉(zhuǎn)停止?fàn)顟B(tài)的旋轉(zhuǎn)體時(shí)，為了得到最好的節(jié)能效果利用電動(dòng)機(jī)3的輸出，用油壓馬達(dá)2補(bǔ)足該不足部分。而且，在定速旋轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行僅由油壓馬達(dá)2得到小的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩的運(yùn)行，在減速時(shí)通過(guò)電動(dòng)機(jī)3的再生作用將慣性能量幾乎全部作為電能高效率地回收且蓄電至蓄電器27。在圖中，也示出了在該動(dòng)作后，朝反方向操作第一遙控閥5的時(shí)候，但由于除朝向產(chǎn)生逆的轉(zhuǎn)矩以外與上述作用相同，因此省略其說(shuō)明。如上所述，根據(jù)上述驅(qū)動(dòng)控制裝置1，對(duì)基于第一遙控閥5的操作量的全部轉(zhuǎn)矩，使油壓馬達(dá)2產(chǎn)生可以由電動(dòng)機(jī)3產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩的不足部分。借助于此，由于驅(qū)動(dòng)油壓馬達(dá)2的工作油量通過(guò)控制第一調(diào)節(jié)閥14的開(kāi)度或第一油壓泵10的傾轉(zhuǎn)角進(jìn)行調(diào)整，因此通過(guò)電動(dòng)機(jī)3與油壓馬達(dá)2使提高用于驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)體的能量效率成為可能。而且，由于監(jiān)視蓄電器27的電壓，邊運(yùn)算能夠供給至電動(dòng)機(jī)3的能量邊執(zhí)行旋轉(zhuǎn)控制，因此可以提高蓄積能量的利用效率。又，由于油壓馬達(dá)2在減速時(shí)，由于通過(guò)打開(kāi)電磁泄壓閥15或16來(lái)避免在油壓馬達(dá)2的排出側(cè)產(chǎn)生的壓力損失，通過(guò)電動(dòng)機(jī)3的再生作用可以將旋轉(zhuǎn)體的慣性能量幾乎全部作為電能回收，因此可以運(yùn)用能量效率良好的驅(qū)動(dòng)控制裝置I。此外，旋轉(zhuǎn)體在停止時(shí)，為了不引起由于這種油壓驅(qū)動(dòng)的油的壓縮效果等產(chǎn)生的來(lái)回?fù)u晃，通過(guò)觀測(cè)上述電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)速而在停止時(shí)控制電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)矩也可以改善乘車感。又，由于分別控制電動(dòng)機(jī)3和油壓馬達(dá)2的轉(zhuǎn)矩，因此也可以自由地設(shè)定旋轉(zhuǎn)感覺(jué)。接著，根據(jù)圖4說(shuō) 明如油壓?jiǎn)味吠诰驒C(jī)，具備除了通過(guò)上述電動(dòng)機(jī)3與油壓馬達(dá)2的協(xié)同動(dòng)作旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的第一結(jié)構(gòu)體(上部旋轉(zhuǎn)體；圖7所示的102)以外，還具備通過(guò)油壓執(zhí)行器上升驅(qū)動(dòng)的第二結(jié)構(gòu)體(吊桿；圖7所示的105)的油壓回路。在該油壓回路中，具備合流回路以能夠同時(shí)操作上述多個(gè)旋轉(zhuǎn)體的復(fù)合操作。在該圖中，省略關(guān)于上述圖1所示的控制裝置7的結(jié)構(gòu)的記載，對(duì)與圖1相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)以相同符號(hào)進(jìn)行說(shuō)明。如圖示，該驅(qū)動(dòng)控制裝置50具備旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)體(第一結(jié)構(gòu)體)的油壓馬達(dá)2和電動(dòng)機(jī)3的同時(shí)，具備上升或下降吊桿(第二結(jié)構(gòu)體)的油壓執(zhí)行器51 (圖7所示的吊桿油缸106)。在這樣的結(jié)構(gòu)的情況下，除了驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)體的上述第一油壓泵10以外，還設(shè)有驅(qū)動(dòng)油壓執(zhí)行器51的第二油壓泵52。該第二油壓泵52在控制傾轉(zhuǎn)角的傾轉(zhuǎn)角調(diào)整端口 42上設(shè)有電磁比例減壓閥43。第二油壓泵52通過(guò)第二調(diào)節(jié)閥53與上述油壓執(zhí)行器51連接。通過(guò)切換該第二調(diào)節(jié)閥53上升或下降油壓執(zhí)行器51。又，設(shè)有操作用于驅(qū)動(dòng)控制油壓執(zhí)行器51的第二調(diào)節(jié)閥53的第二遙控閥54 (吊桿遙控閥)。通過(guò)該第二遙控閥54的操作能夠切換第二調(diào)節(jié)閥53。如上所述在通過(guò)旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)體的油壓馬達(dá)2和電動(dòng)機(jī)3和上升或下降吊桿的油壓執(zhí)行器51進(jìn)行復(fù)合操作的回路中，在上述的第一調(diào)節(jié)閥14的下游側(cè)上設(shè)有合流閥55。該合流閥55能夠通過(guò)第二遙控閥54 (吊桿遙控閥)的操作進(jìn)行切換。若通過(guò)第二遙控閥54的操作切換合流閥55，則從第一油壓泵10中排出的工作油合流至從第二油壓泵52中排出的工作油，以協(xié)助油壓執(zhí)行器51的動(dòng)作。上述合流閥55的切換是如果第二遙控閥54倒向使油壓執(zhí)行器51的桿61上升的方向上而使上升側(cè)控制壓達(dá)到規(guī)定的切換壓，就能夠用從該第二遙控閥54作用至合流閥55的先導(dǎo)孔56的控制壓在合流側(cè)(圖示的右側(cè))切換。又，該合流閥55切換時(shí)，通過(guò)高壓選擇部58高壓選擇通過(guò)第一遙控閥5的兩端口的高壓選擇部57選擇的控制壓和第二遙控閥54的控制壓，以傾轉(zhuǎn)控制第一油壓泵10。由于比第一遙控閥5更大力地操作第二遙控閥54的情況較多，因此第一油壓泵10的傾轉(zhuǎn)控制也通過(guò)第二遙控閥54的上升控制壓進(jìn)行控制的情況很多。借助于此，從第一油壓泵10中排出的工作油通過(guò)合流閥55供給至油壓執(zhí)行器51的合流路59，使其合流至第二油壓泵52的工作油中。在合流路59上設(shè)有逆止閥60，以防止工作油從油壓執(zhí)行器51側(cè)向合流閥55的方向逆流。又，第二油壓泵52的電磁比例減壓閥43通過(guò)上述第二遙控閥54的上升側(cè)控制壓控制。借助于此，通過(guò)第二調(diào)節(jié)閥53從第二油壓泵52供給至油壓執(zhí)行器51的工作油，形成根據(jù)第二遙控閥54的操作量的流量。因而，在合流閥55切換至合流側(cè)時(shí)，第一油壓泵10和第二油壓泵52由相同的排出壓控制。而且，從第一油壓泵10中排出的工作油與從第二油壓泵52供給至油壓執(zhí)行器51的工作油合流，通過(guò)合流路59從合流閥55供給至油壓執(zhí)行器51。借助于此，油壓執(zhí)行器51以較大的驅(qū)動(dòng)力執(zhí)行迅速的上升驅(qū)動(dòng)。另一方面，如上所述通過(guò)第一調(diào)節(jié)閥14從以第二遙控閥54的上升側(cè)控制壓傾轉(zhuǎn)控制的第一油壓泵10供給至油壓馬達(dá)2的工作油，通過(guò)以來(lái)自第一遙控閥5的控制壓開(kāi)度控制的第一調(diào)節(jié)閥14供給。借助于此，根據(jù)第一遙控閥5的操作量的工作油供給至油壓馬達(dá)2。也就是說(shuō)，即使第一油壓泵10以第二遙控閥54的上升側(cè)控制壓傾轉(zhuǎn)控制，從第一油壓泵10供給至油壓馬達(dá)2的工作油量被第一調(diào)節(jié)閥14限制，可以控制為根據(jù)第一遙控閥5的操作量的工作油量。在以下說(shuō)明該控制的詳情。圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施形態(tài)的驅(qū)動(dòng)控制裝置50的第一調(diào)節(jié)閥14和第一油壓泵10的控制方法的油壓回路圖。對(duì)于與圖4和圖1相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)以相同的符號(hào)進(jìn)行說(shuō)明。上述第一調(diào)節(jié)閥14的開(kāi)度控制和第一油壓泵10的傾轉(zhuǎn)角控制，是對(duì)來(lái)自上述第一遙控閥5的速度指令將來(lái)自電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)速傳感器24的實(shí)際轉(zhuǎn)速信號(hào)作為速度反饋輸入。而且，對(duì)該信號(hào)執(zhí)行速度控制70且對(duì)速度指令執(zhí)行反饋控制，通過(guò)從該信號(hào)中除去可由電動(dòng)機(jī)3輸出的轉(zhuǎn)矩生成壓差指令。其后，基于設(shè)置于油壓馬達(dá)2的吸入端口和排出端口上的壓力傳感器25、26的工作油壓力差的壓差信號(hào)通過(guò)控制增益71作為壓差反饋輸入至該壓差指令以執(zhí)行反饋控制。而且，基于該反饋控制后的信號(hào)，分別執(zhí)行第一調(diào)節(jié)閥14的開(kāi)度控制和第一油壓泵10的傾轉(zhuǎn)控制。作為第一調(diào)節(jié)閥14的開(kāi)度控制，是對(duì)壓差偏差(壓差指令與壓差反饋之差)執(zhí)行壓力控制72后，對(duì)該開(kāi)度指令的操作量加入基于從設(shè)置于上述電動(dòng)機(jī)3上的轉(zhuǎn)速傳感器24的信號(hào)得到的油壓馬達(dá)2的實(shí)際轉(zhuǎn)速通過(guò)控制增益77計(jì)算的所需的泵油量。借助于此，進(jìn)行流量補(bǔ)償以將根據(jù)最新的實(shí)際轉(zhuǎn)速的開(kāi)度指令作為最終的指令輸出。又，在該流量補(bǔ)償?shù)拈_(kāi)度指令與上述壓差偏差之間，設(shè)置反饋第一調(diào)節(jié)閥14的開(kāi)度指令的變化部分的小回路78以進(jìn)行升壓補(bǔ)償。也就是說(shuō)，對(duì)第一調(diào)節(jié)閥14的開(kāi)度指令進(jìn)行微分動(dòng)作(D動(dòng)作)的控制運(yùn)算，該控制運(yùn)算后的信號(hào)對(duì)上述壓差偏差進(jìn)行反饋。借助于此可以降低高頻領(lǐng)域的增益，通過(guò)使開(kāi)度指令平滑化而提高壓力控制的穩(wěn)定性。而且，該流量補(bǔ)償和升壓補(bǔ)償?shù)男盘?hào)通過(guò)控制增益73作為開(kāi)度指令輸出至第一調(diào)節(jié)閥14的先導(dǎo)孔17、18以控制第一調(diào)節(jié)閥14的開(kāi)度。如上所述，在該實(shí)施形態(tài)中，通過(guò)對(duì)第一調(diào)節(jié)閥14的開(kāi)度控制執(zhí)行流量補(bǔ)償和升壓補(bǔ)償，可以得到高速且穩(wěn)定的控制特性。而且，如上所述，由于在第一調(diào)節(jié)閥14的先導(dǎo)孔17、18上設(shè)置電磁比例減壓閥19、
20(圖1)來(lái)執(zhí)行第一調(diào)節(jié)閥14的開(kāi)度控制，因此可以高精度地控制所需流量。借助于此，謀求能量效率的提高。另一方面，作為第一油壓泵10的傾轉(zhuǎn)控制，是對(duì)上述壓差偏差執(zhí)行壓力控制74后，基于從設(shè)置于上述電動(dòng)機(jī)3上的轉(zhuǎn)速傳感器24的信號(hào)得到的油壓馬達(dá)2的實(shí)際轉(zhuǎn)速通過(guò)控制增益77計(jì)算的所需的泵油量，增加至執(zhí)行上述壓力控制74后的旋轉(zhuǎn)傾轉(zhuǎn)指令。借助于此，進(jìn)行流量補(bǔ)償以將根據(jù)最新的實(shí)際轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)傾轉(zhuǎn)指令作為最終指令輸出。又，在該流量補(bǔ)償?shù)男D(zhuǎn)傾轉(zhuǎn)指令與上述壓差偏壓之間，設(shè)置反饋旋轉(zhuǎn)傾轉(zhuǎn)指令的變化部分的小回路79以進(jìn)行升壓補(bǔ)償。也就是說(shuō)，對(duì)旋轉(zhuǎn)傾轉(zhuǎn)指令進(jìn)行微分動(dòng)作(D動(dòng)作)的控制運(yùn)算，通過(guò)該控制運(yùn)算后的信號(hào)對(duì)上述壓差偏差進(jìn)行反饋能夠降低高頻領(lǐng)域的增益。借助于此，通過(guò)使旋轉(zhuǎn)傾轉(zhuǎn)指令平滑化而提高壓力控制的穩(wěn)定性。而且，該流量補(bǔ)償和升壓補(bǔ)償?shù)男D(zhuǎn)傾轉(zhuǎn)指令輸入至最大值選擇75，與作業(yè)機(jī)械中的其他指令(該例子為，行駛指令、吊桿上升指令、其他)進(jìn)行比較。而且，該最大值選擇75選擇的信號(hào)通過(guò)控制增益76作為傾轉(zhuǎn)指令輸出至第一油壓泵10的電磁比例減壓閥41，從而控制第一油壓泵10的傾轉(zhuǎn)角。如上所述，在該實(shí)施形態(tài)中，通過(guò)對(duì)第一調(diào)節(jié)閥14的開(kāi)度控制和第一油壓泵10的傾轉(zhuǎn)角控制進(jìn)行流量補(bǔ)償和升壓補(bǔ)償，可以得到高速且穩(wěn)定的控制特性。又，如上所述通過(guò)執(zhí)行第一調(diào)節(jié)閥14的開(kāi)度指令和第一油壓泵10的傾轉(zhuǎn)角控制，使得從第一油壓泵10中排出基于來(lái)自第一遙控閥5的速度指令、油壓馬達(dá)2的實(shí)際轉(zhuǎn)速、油壓馬達(dá)2的吸入端口和排出端口的壓力差的最佳工作油量成為可能。借助于此，在通常運(yùn)行時(shí)不從泄壓閥22排出第一油壓泵10的工作油，可以謀求能量效率的提高。此外，在上述旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作中，通過(guò)第二遙控閥54 (圖4)而使油壓執(zhí)行器51上升時(shí)，由于較少控制旋轉(zhuǎn)傾轉(zhuǎn)指令以排出驅(qū)動(dòng)油壓馬達(dá)2最佳的工作油量，因此由通過(guò)上述最大值選擇75選擇吊桿上升指令(第二遙控閥54的上升側(cè)控制壓)。而且，該信號(hào)通過(guò)控制增益76作為傾轉(zhuǎn)指令輸出至第一油壓泵10的電磁比例減壓閥41，從而控制第一油壓泵10的傾轉(zhuǎn)角。借助于此，從第一油壓泵10中排出根據(jù)吊桿上升指令的工作油，通過(guò)合流閥55供給至油壓執(zhí)行器51。在該情況下，保持使第一油壓泵10的工作油合流至第二油壓泵52的工作油后可以以較大的驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)油壓執(zhí)行器51的狀態(tài)的同時(shí)，可以通過(guò)執(zhí)行第一調(diào)節(jié)閥14的開(kāi)度控制將適于第一遙控閥5的操作量的量的工作油供給至與電動(dòng)機(jī)3協(xié)同動(dòng)作驅(qū)動(dòng)的油壓馬達(dá)2。借助于此，可以高效率地進(jìn)行根據(jù)油壓執(zhí)行器51的吊桿的驅(qū)動(dòng)和根據(jù)油壓馬達(dá)2和電動(dòng)機(jī)3的旋轉(zhuǎn)體的驅(qū)動(dòng)。此外，也可以是在不上升吊桿，僅實(shí)施旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)時(shí)，第一調(diào)節(jié)閥14的開(kāi)度不實(shí)施開(kāi)度控制，設(shè)定為最大開(kāi)度以使壓力損失最小，第一油壓泵10可以實(shí)施傾轉(zhuǎn)控制。通過(guò)如上所述切換第一調(diào)節(jié)閥14的開(kāi)度控制，可以進(jìn)行能量損失小的運(yùn)行。接著，根據(jù)圖6說(shuō)明根據(jù)第二實(shí)施形態(tài)的作業(yè)機(jī)械的驅(qū)動(dòng)控制裝置80的驅(qū)動(dòng)控制方法。該驅(qū)動(dòng)控制裝置80是由第二油壓泵52的實(shí)際排出壓力補(bǔ)償?shù)谝挥蛪罕?0的傾轉(zhuǎn)指令的例子。對(duì)與圖1和圖4、5相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)以相同符號(hào)進(jìn)行說(shuō)明。如圖示，在該實(shí)施形態(tài)中，對(duì)基于上述第一遙控閥5的壓力傳感器6檢測(cè)的左右端口的壓差的速度指令，來(lái)自電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)速傳感器24的實(shí)際轉(zhuǎn)速信號(hào)作為速度反饋輸入。而且，對(duì)該信號(hào)執(zhí)行速度控制70，對(duì)速度指令執(zhí)行速度反饋控制。其后，通過(guò)從該信號(hào)中除去可由電動(dòng)機(jī)3輸出的轉(zhuǎn)矩(合流補(bǔ)償前)，生成油壓馬達(dá)轉(zhuǎn)矩指令(合流補(bǔ)償前)。而且，對(duì)該油壓馬達(dá)轉(zhuǎn)矩指令(合流補(bǔ)償前)，第二油壓泵52的實(shí)際排出壓力作為第二油壓泵壓力反饋81進(jìn)行反饋控制。借助于此，進(jìn)行使油壓馬達(dá)轉(zhuǎn)矩指令(合流補(bǔ)償前)上升至第二油壓泵52的實(shí)際排出壓力的合流補(bǔ)償(合流補(bǔ)償為0以下時(shí)，通過(guò)合流補(bǔ)償限制器82中斷)。借助于此，生成油壓馬達(dá)轉(zhuǎn)矩指令(合流補(bǔ)償后)，通過(guò)控制增益從該油壓馬達(dá)轉(zhuǎn)矩指令(合流補(bǔ)償后)生成壓差指令。其后，對(duì)該壓差指令，基于壓力傳感器25、26的工作油壓力差通過(guò)控制增益71作為壓差反饋輸入。而且，對(duì)壓差偏差(壓差指令與壓差反饋之差)執(zhí)行壓力控制74后，基于從設(shè)置于上述電動(dòng)機(jī)3的轉(zhuǎn)速傳感器24的信號(hào)得到的油壓馬達(dá)2的實(shí)際轉(zhuǎn)速通過(guò)控制增益77計(jì)算的所需泵油量，加入至執(zhí)行上述壓力控制74后的旋轉(zhuǎn)傾轉(zhuǎn)指令以進(jìn)行流量補(bǔ)償。借助于此，根據(jù)最新的實(shí)際轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)傾轉(zhuǎn)指令作為最終指令輸出。又，在該實(shí)施形態(tài)中，也在流量補(bǔ)償?shù)男D(zhuǎn)傾轉(zhuǎn)指令與上述壓差偏差之間設(shè)置反饋旋轉(zhuǎn)傾轉(zhuǎn)指令的變化部分的小回路79以進(jìn)行升壓補(bǔ)償。而且，該旋轉(zhuǎn)傾轉(zhuǎn)指令輸入至最大值選擇75，與來(lái)自第二遙控閥54的吊桿上升指令(油壓執(zhí)行器51的上升指令)進(jìn)行比較。輸入至該最大值選擇75的旋轉(zhuǎn)傾轉(zhuǎn)指令是用上述第二油壓泵52的實(shí)際排出壓力補(bǔ)償?shù)男D(zhuǎn)傾轉(zhuǎn)指令，與來(lái)自上述第二遙控閥54的吊桿上升指令(第二油壓泵52的傾轉(zhuǎn)指令)進(jìn)行比較，在合流補(bǔ)償后的指令比第二遙控閥54的吊桿上升指令高時(shí)，選擇合流補(bǔ)償后的旋轉(zhuǎn)傾轉(zhuǎn)指令，低時(shí)則選擇第二遙控閥54的吊桿上升指令，從而控制第一油壓泵10的傾轉(zhuǎn)角。又，第二油壓泵52的傾轉(zhuǎn)角通過(guò)來(lái)自第二遙控閥54的吊桿上升指令控制。若執(zhí)行上述控制，則用第二油壓泵52的排出壓力修正第一油壓泵10的傾轉(zhuǎn)指令，根據(jù)第二油壓泵52的實(shí)際排出壓力可以正確地反饋控制第一油壓泵10的傾轉(zhuǎn)指令。另一方面，在該實(shí)施形態(tài)中，對(duì)上述合流補(bǔ)償后的壓差指令執(zhí)行來(lái)自設(shè)置于油壓馬達(dá)2的背壓側(cè)上的壓力傳感器26 (圖中為右側(cè))的馬達(dá)背壓反饋，將馬達(dá)背壓反饋信號(hào)和施加壓差指令的信號(hào)作為油壓馬達(dá)2的上游側(cè)的電磁泄壓閥15的泄壓壓力指令。通過(guò)如上設(shè)置，電磁泄壓閥15的控制壓力不用設(shè)定為比系統(tǒng)所需的壓力更小。又，通過(guò)使用上述合流補(bǔ)償后的壓差指令，第二遙控閥54的上升指令比合流補(bǔ)償后的旋轉(zhuǎn)傾轉(zhuǎn)指令更高，即使選擇第二遙控閥54的上升指令而控制第一油壓泵10的傾轉(zhuǎn)角，也調(diào)整電磁泄壓閥15
(16)的設(shè)定值，以使從第一油壓泵10中排出的工作油不從油壓馬達(dá)回路11的電磁泄壓閥
15(16)中泄壓。借助于此，在油壓馬達(dá)回路11中，可以穩(wěn)定保持用于驅(qū)動(dòng)油壓執(zhí)行器51的工作油壓力。又，在該實(shí)施形態(tài)中，在蓄電器27中蓄積有可以運(yùn)行電動(dòng)機(jī)3的能量時(shí)，以蓄電器27的電壓檢測(cè)33檢測(cè)的電壓等為基礎(chǔ)通過(guò)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩計(jì)算34算出電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩指令，以補(bǔ)足從用于驅(qū)動(dòng)執(zhí)行上述速度控制70的旋轉(zhuǎn)體的所需驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩指令中除去執(zhí)行上述合流補(bǔ)償?shù)挠蛪厚R達(dá)轉(zhuǎn)矩指令(合流補(bǔ)償后)的不足部分。通過(guò)該電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩指令控制電動(dòng)機(jī)3(圖2)，以通過(guò)電動(dòng)機(jī)3補(bǔ)足油壓馬達(dá)2的不足轉(zhuǎn)矩。借助于此，在具備通過(guò)多臺(tái)油壓泵10、52驅(qū)動(dòng)的多個(gè)結(jié)構(gòu)體的作業(yè)機(jī)械中，可以根據(jù)油壓馬達(dá)2的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩高效率地使用蓄積電能以進(jìn)行能量效率高的運(yùn)行。并且，按電動(dòng)機(jī)3的協(xié)助程度，可以縮短旋轉(zhuǎn)作業(yè)時(shí)間，從而可以降低泵損失。如以上說(shuō)明，根據(jù)上述驅(qū)動(dòng)控制方法，由于通過(guò)控制第一調(diào)節(jié)閥14的開(kāi)度或第一油壓泵10的傾轉(zhuǎn)角僅供給該油壓馬達(dá)2的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作所需的油量，以通過(guò)油壓馬達(dá)2的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)足從用于旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)體所需的轉(zhuǎn)矩中除去電動(dòng)機(jī)3的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的不足部分，因此不需使用作為油壓馬達(dá)2的轉(zhuǎn)矩控制手段的泄壓閥即可謀求能量損失的降低，從而提高用于驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)體的能量效率使謀求消耗量的改善成為可能。又，在具備多個(gè)油壓泵的作業(yè)機(jī)械中，即使在將從第一油壓泵10供給的工作油合流至從第二油壓泵52供給的工作油的狀態(tài)下，也可以將適于油壓馬達(dá)2的驅(qū)動(dòng)的工作油量從第一油壓泵10供給至油壓馬達(dá)2以得到根據(jù)第一遙控閥5的操作量的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。而且，使高效率地進(jìn)行根據(jù)電動(dòng)機(jī)3和油壓馬達(dá)2的穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)體(第一結(jié)構(gòu)體)的驅(qū)動(dòng)和根據(jù)將第一油壓泵10的工作油合流至第二油壓泵52的工作油的油壓執(zhí)行器51的吊桿(第二結(jié)構(gòu)體)的驅(qū)動(dòng)成為可能。又，由于在減速時(shí)通過(guò)電動(dòng)機(jī)3的再生作用將旋轉(zhuǎn)體的慣性能量(旋轉(zhuǎn)能量)幾乎全部作為電能高效率地回收且蓄積至蓄電器27以在下次的旋轉(zhuǎn)體的加速時(shí)使用，因此提高能量的利用效率而改善作業(yè)機(jī)械的耗油量的同時(shí)，也可以抑制溫室化氣體的排出。而且，在上述實(shí)施形態(tài)中，由于優(yōu)先使用蓄電器27的蓄積能量驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)3，用油壓馬達(dá)2補(bǔ)足不足部分，因此迅速的加速和提高蓄積能量的利用效率成為可能。又，由于可以通過(guò)第一油壓泵10的傾轉(zhuǎn)角控制和第一調(diào)節(jié)閥14的開(kāi)度控制調(diào)整油壓馬達(dá)2的轉(zhuǎn)矩分配，因此可以無(wú)沖擊地進(jìn)行從電動(dòng)機(jī)3向油壓馬達(dá)2的切換。此外，在上述實(shí)施形態(tài)中，說(shuō)明了優(yōu)先地使用蓄電器27的蓄積能量驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)3，用油壓馬達(dá)2補(bǔ)足不足部分的轉(zhuǎn)矩的例子，但在蓄電器27的蓄積能量少時(shí)也可以不使用電動(dòng)機(jī)3而僅通過(guò)油壓馬達(dá)2旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)體。并不一定限定于優(yōu)先地使用電動(dòng)機(jī)3用油壓馬達(dá)2補(bǔ)足不足部分的結(jié)構(gòu)。又，在上述實(shí)施形態(tài)中，作為作業(yè)機(jī)械的結(jié)構(gòu)體以油壓?jiǎn)味吠诰驒C(jī)的上部旋轉(zhuǎn)體和吊桿為例子進(jìn)行了說(shuō)明，但也可以適用于起重機(jī)的旋轉(zhuǎn)體、輪式裝載機(jī)的行駛體等的其他的作業(yè)機(jī)械中的結(jié)構(gòu)體，并不被上述的實(shí)施形態(tài)所限定。此外，上述實(shí)施形態(tài)示出了一個(gè)例子，在不損害本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)的各種變化是可能的，本發(fā)明并不被上述實(shí)施形態(tài)所限定。工業(yè)應(yīng)用性
根據(jù)本發(fā)明的作業(yè)機(jī)械的驅(qū)動(dòng)控制方法可以在油壓?jiǎn)味吠诰驒C(jī)或油壓起重機(jī)等的重型器械的在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中并設(shè)油壓馬達(dá)和電動(dòng)機(jī)的作業(yè)機(jī)械上利用。符號(hào)說(shuō)明
1驅(qū)動(dòng)控制裝置；
2油壓馬達(dá)(旋轉(zhuǎn)油壓馬達(dá))；
3電動(dòng)機(jī)；
4傾倒把手；
5第一遙控閥(旋轉(zhuǎn)遙控閥)；
6壓力傳感器；
7控制裝置；
10第一油壓泵；
11油壓馬達(dá)回路；
12、13 油路；
14 第一調(diào)節(jié)閥；
15、16 電磁泄壓閥；
17,18先導(dǎo)孔；
19、20 電磁比例減壓閥；
21油箱；
22泄壓閥；
23止回閥；
24轉(zhuǎn)速傳感器；
25,26壓力傳感器；
27 蓄電器；
30速度指令運(yùn)算；
31加速度運(yùn)算；
32加速轉(zhuǎn)矩運(yùn)算；
33蓄電器電壓檢測(cè)；
34電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩計(jì)算；35壓差指令運(yùn)算；
36壓力控制；
37電流指令運(yùn)算；
38電流控制；
39電力轉(zhuǎn)換器；
40傾轉(zhuǎn)角調(diào)整端口 ；
41電磁比例減壓閥；
42傾轉(zhuǎn)角調(diào)整端口 ；
43電磁比例減壓閥；
50驅(qū)動(dòng)控制裝置；
51油壓執(zhí)行器(吊桿油缸)；
52第二油壓泵；
53第二調(diào)節(jié)閥；
54第二遙控閥(吊桿遙控閥)；
55合流閥；
56先導(dǎo)孔；
57高壓選擇部；
58高壓選擇部；
59合流路；
60逆止閥；
61桿；
70速度控制；
71控制增益(壓差反饋)；
72壓力控制；
73控制增益(開(kāi)度指令)；
74壓力控制；
75最大值選擇；
76控制增益(傾轉(zhuǎn)指令)；
77控制增益(流量補(bǔ)償)；
78,79 小回路；
80驅(qū)動(dòng)控制裝置；
81第二油壓泵壓力反饋；
82合流補(bǔ)償限制器；
100油壓?jiǎn)味吠诰驒C(jī)；
101下部行駛體；
102上部旋轉(zhuǎn)體(第一結(jié)構(gòu)體)；
103鏟斗；
104臂；
105吊桿(第二結(jié)構(gòu)體)；106 吊桿油 缸。
權(quán)利要求
1.一種作業(yè)機(jī)械的驅(qū)動(dòng)控制方法，其特征在于，是通過(guò)由調(diào)節(jié)閥從以傾轉(zhuǎn)角控制的排出流量可變的油壓泵供給的工作油驅(qū)動(dòng)的油壓馬達(dá)和與該油壓馬達(dá)協(xié)同工作的電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)體的作業(yè)機(jī)械的驅(qū)動(dòng)控制方法， 該作業(yè)機(jī)械的驅(qū)動(dòng)控制方法通過(guò)對(duì)基于決定所述結(jié)構(gòu)體的動(dòng)作量的遙控閥的操作量的速度指令，執(zhí)行基于所述油壓馬達(dá)的實(shí)際轉(zhuǎn)速的速度反饋控制和基于所述油壓馬達(dá)的吸入端口和排出端口中的工作油壓力差的壓差反饋控制，生成開(kāi)度指令而對(duì)所述調(diào)節(jié)閥進(jìn)行開(kāi)度控制以排出所述油壓馬達(dá)的實(shí)際轉(zhuǎn)速所需的工作油量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的作業(yè)機(jī)械的驅(qū)動(dòng)控制方法，其特征在于，通過(guò)控制增益對(duì)執(zhí)行所述壓差反饋控制的信號(hào)加入基于所述油壓馬達(dá)的實(shí)際轉(zhuǎn)速的速度信號(hào)，對(duì)所述開(kāi)度指令進(jìn)行流量補(bǔ)償以供給適于所述油壓馬達(dá)的實(shí)際轉(zhuǎn)速的工作油量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的作業(yè)機(jī)械的驅(qū)動(dòng)控制方法，其特征在于，在進(jìn)行所述流量補(bǔ)償?shù)拈_(kāi)度指令與輸入所述壓差反饋信號(hào)的壓差指令之間，設(shè)置反饋所述開(kāi)度指令的變化部分的小回路以進(jìn)行升壓補(bǔ)償。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的作業(yè)機(jī)械的驅(qū)動(dòng)控制方法，其特征在于，將所述油壓泵作為第一油壓泵，將所述調(diào)節(jié)閥作為第一調(diào)節(jié)閥，將所述結(jié)構(gòu)體作為第一結(jié)構(gòu)體，除該第一結(jié)構(gòu)體外，還具有用通過(guò)第二調(diào)節(jié)閥從第二油壓泵供給的工作油驅(qū)動(dòng)的第二結(jié)構(gòu)體，形成將從所述第一油壓泵供給的工作油合流至驅(qū)動(dòng)所述第二結(jié)構(gòu)體的工作油的結(jié)構(gòu)， 通過(guò)對(duì)基于決定所述第一結(jié)構(gòu)體的動(dòng)作量的遙控閥的操作量的速度指令，執(zhí)行基于所述油壓馬達(dá)的實(shí)際轉(zhuǎn)速的速度反饋控制和基于所述油壓馬達(dá)的吸入端口和排出端口中的工作油壓力差的壓差反饋控制，生成所述油壓泵的傾轉(zhuǎn)指令以排出所述油壓馬達(dá)的實(shí)際轉(zhuǎn)速所需量的工作油量， 通過(guò)控制增益對(duì)執(zhí)行所述壓差反饋控制的信號(hào)加入基于所述實(shí)際轉(zhuǎn)速的速度信號(hào)，對(duì)所述傾轉(zhuǎn)指令進(jìn)行流量補(bǔ)償以供給適于所述油壓馬達(dá)的實(shí)際轉(zhuǎn)速的工作油量， 比較該流量補(bǔ)償?shù)男盘?hào)與作業(yè)機(jī)械中的其他指令，將選擇其最大值的信號(hào)作為傾轉(zhuǎn)指令控制所述油壓泵的傾轉(zhuǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的作業(yè)機(jī)械的驅(qū)動(dòng)控制方法，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)體在初期加速時(shí)，生成所述調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度指令以用所述油壓馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)足從該結(jié)構(gòu)體的加速所需的轉(zhuǎn)矩中除去可由電動(dòng)機(jī)輸出的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的不足部分的轉(zhuǎn)矩。
6.一種作業(yè)機(jī)械的驅(qū)動(dòng)控制方法，其特征在于，是通過(guò)由第一調(diào)節(jié)閥從以傾轉(zhuǎn)角控制的排出流量可變的第一油壓泵供給的工作油驅(qū)動(dòng)的油壓馬達(dá)和與該油壓馬達(dá)協(xié)同工作的電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)第一結(jié)構(gòu)體的作業(yè)機(jī)械的驅(qū)動(dòng)控制方法， 除所述第一結(jié)構(gòu)體外，還具有用通過(guò)第二調(diào)節(jié)閥從第二油壓泵供給的工作油驅(qū)動(dòng)的第二結(jié)構(gòu)體，形成將所述第一油壓泵的工作油合流至驅(qū)動(dòng)該第二結(jié)構(gòu)體的工作油的結(jié)構(gòu)， 通過(guò)對(duì)基于決定所述第一結(jié)構(gòu)體的動(dòng)作量的遙控閥的操作量的速度指令，執(zhí)行基于所述油壓馬達(dá)的實(shí)際轉(zhuǎn)速的速度反饋控制、反饋所述第二油壓泵的實(shí)際排出壓力的第二泵壓力反饋控制和基于所述油壓馬達(dá)的吸入端口和排出端口中的工作油壓力差的壓差反饋控制，生成第一油壓泵的旋轉(zhuǎn)傾轉(zhuǎn)指令以排出所述油壓馬達(dá)的實(shí)際轉(zhuǎn)速所需量的工作油量，選擇該第一油壓泵的旋轉(zhuǎn)傾 轉(zhuǎn)指令與所述第二油壓泵的傾轉(zhuǎn)指令的最大值以傾轉(zhuǎn)角控制所述第一油壓泵。
7.據(jù)權(quán)利要求6所述的作業(yè)機(jī)械的驅(qū)動(dòng)控制方法，其特征在于，從執(zhí)行所述速度反饋控制的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩指令求出除去電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩部分的油壓馬達(dá)轉(zhuǎn)矩指令，將所述第二泵壓力反饋控制作為對(duì)該油壓馬達(dá)轉(zhuǎn)矩指令反饋所述第二油壓泵的實(shí)際排出壓力的合流補(bǔ)償執(zhí)行。
8.據(jù)權(quán)利要求7所述的作業(yè)機(jī)械的驅(qū)動(dòng)控制方法，其特征在于，從執(zhí)行所述速度反饋控制的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩指令中減去進(jìn)行所述合流補(bǔ)償?shù)挠蛪厚R達(dá)轉(zhuǎn)矩指令來(lái)求出轉(zhuǎn)矩指令差， 從能夠運(yùn)行所述電動(dòng)機(jī)的能量與所述轉(zhuǎn)矩指令差求出所需的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩指令，以通過(guò)電動(dòng)機(jī)補(bǔ)足油壓馬達(dá)的不足轉(zhuǎn)矩。
9.權(quán)利要求7所述的作業(yè)機(jī)械的驅(qū)動(dòng)控制方法，其特征在于，在基于進(jìn)行所述合流補(bǔ)償?shù)挠蛪厚R達(dá)轉(zhuǎn)矩指令的第一油壓泵的壓差指令上施加所述油壓馬達(dá)的背壓求出油壓馬達(dá)回路中的泄壓壓力指令，將該泄壓壓力指令作為所述油壓馬達(dá)的上游側(cè)回路中的電磁泄壓閥的泄壓壓力。
10.權(quán)利要求6所述的作業(yè)機(jī)械的驅(qū)動(dòng)控制方法，其特征在于，通過(guò)控制增益對(duì)執(zhí)行所述壓差反饋控制的信號(hào)加入基于所述油壓馬達(dá)的實(shí)際轉(zhuǎn)速的速度信號(hào)，對(duì)所述第一油壓泵的旋轉(zhuǎn)傾轉(zhuǎn)指令進(jìn)行流量補(bǔ)償以供給適于所述油壓馬達(dá)的實(shí)際轉(zhuǎn)速的工作油量。
11.權(quán)利要求10所述的作業(yè)機(jī)械的驅(qū)動(dòng)控制方法，其特征在于，在進(jìn)行所述流量補(bǔ)償?shù)男D(zhuǎn)傾轉(zhuǎn)指令與輸入所述壓 差反饋信號(hào)的壓差指令之間，設(shè)置反饋所述旋轉(zhuǎn)傾轉(zhuǎn)指令的變化部分的小回路以進(jìn)行升壓補(bǔ)償。
全文摘要
通過(guò)以通過(guò)調(diào)節(jié)閥(14)從油壓泵(10)供給的工作油驅(qū)動(dòng)的油壓馬達(dá)(2)和與該油壓馬達(dá)(2)協(xié)同動(dòng)作的電動(dòng)機(jī)(3)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)體的作業(yè)機(jī)械的驅(qū)動(dòng)控制，通過(guò)對(duì)基于決定結(jié)構(gòu)體的工作量的遙控閥(5)的操作量的速度指令執(zhí)行基于油壓馬達(dá)(2)的實(shí)際轉(zhuǎn)速的速度反饋控制和基于油壓馬達(dá)(2)的吸入端口和排出端口中的工作油壓力差的壓差反饋控制，生成開(kāi)度指令而開(kāi)度控制調(diào)節(jié)閥(14)或生成傾轉(zhuǎn)指令而傾轉(zhuǎn)角控制油壓泵(10)以排出油壓馬達(dá)(2)的實(shí)際轉(zhuǎn)速所需量的工作油量，根據(jù)遙控閥(5)的操作量、油壓馬達(dá)(2)的轉(zhuǎn)速和油壓馬達(dá)的吸入端口和排出端口中的工作油壓力差，控制供給至油壓馬達(dá)(2)的油量以抑制能量損失。
文檔編號(hào)E02F9/20GK103080435SQ20118004285
公開(kāi)日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2011年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月17日
發(fā)明者山本良, 山田昌啟, 弓達(dá)陽(yáng)治 申請(qǐng)人:川崎重工業(yè)株式會(huì)社