混合动力建筑机械的控制装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200980110700.3

申请日:

2009.03.26

公开号:

CN101981261A

公开日:

2011.02.23

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

专利权人的姓名或者名称、地址的变更IPC(主分类):E02F 9/20变更事项:专利权人变更前:卡亚巴工业株式会社变更后:KYB株式会社变更事项:地址变更前:日本东京都变更后:日本东京都|||授权|||实质审查的生效IPC(主分类):E02F 9/20申请日:20090326|||公开

IPC分类号:

E02F9/20; E02F9/22; F15B11/00; F15B21/14

主分类号:

E02F9/20

申请人:

卡亚巴工业株式会社

发明人:

川崎治彦; 江川佑弘

地址:

日本东京都

优先权:

2008.03.26 JP 081549/08

专利代理机构:

北京市柳沈律师事务所 11105

代理人:

陶凤波

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内容摘要

本发明的课题在于,提供能将传感器数量抑制在最小限度的混合动力建筑机械的控制装置。本发明的解决手段如下:在主泵(MP1,MP2)的排出侧,连接由电动马达MG输出驱动的辅助泵(SP),同时,在该辅助泵和上述主泵之间的连接过程中,设置用于控制从辅助泵供给上述主泵侧的流量的比例电磁节流阀(40,41)。另一方面,设有电气地控制比例电磁节流阀的开度的控制器(C),同时,使得压力传感器(11,21)与该控制器连接,根据来自该压力传感器(11,21)的压力信号,上述控制器控制上述比例电磁节流阀的开度。

权利要求书

1: 一种混合动力建筑机械的控制装置, 其特征在于 : 将设有多个操作阀的回路系统与可变容量型的主泵连接, 在上述主泵设有控制其偏转 角度的调节器, 在上述回路系统设有控制流路, 用于引导当切换操作某个操作阀时产生的 控制压力, 在该控制流路设有检测控制压力的压力传感器, 同时, 将设在上述回路系统的控 制流路连接至主泵的调节器, 且在主泵的排出侧连接由电动马达的输出驱动的可变容量型 的辅助泵, 同时, 在该辅助泵设置控制其偏转角度的倾角控制器, 另一方面, 在上述辅助泵 设置控制倾角控制器的控制器, 同时, 使得上述压力传感器与该控制器连接, 根据来自该压 力传感器的压力信号, 上述控制器控制上述辅助泵的偏转角度。
2: 根据权利要求 1 记载的混合动力建筑机械的控制装置, 其特征在于 : 具备可变容量型的第 1, 2 主泵, 将设有多个操作阀的第 1, 2 回路系统与上述第 1, 2主 泵各自连接, 同时, 在上述第 1, 2 主泵设有控制其偏转角度的调节器, 第 1, 2 回路系统各自 设有控制流路, 用于引导当切换某个操作阀时产生的控制压力, 同时, 将设在第 1 回路系统 的控制流路连接至第 1 主泵的调节器, 将设在第 2 回路系统的控制流路连接至第 2 主泵的 调节器, 且在第 1, 2 主泵的排出侧连接辅助泵, 同时, 在该辅助泵和上述第 1, 2 主泵之间的 连接过程中, 设置控制从辅助泵供给上述第 1 主泵的流量的第 1 比例电磁节流阀, 以及控制 从辅助泵供给第 2 主泵的流量的第 2 比例电磁节流阀。

说明书


混合动力建筑机械的控制装置

    【技术领域】
     本发明涉及控制例如铲土机等建筑机械的驱动源的控制装置。背景技术 铲土机等建筑机械中的混合动力结构是指例如利用发动机的剩余输出使发电机 回转进行发电, 或者利用驱动器的排出能量使发电机回转进行发电, 同时利用该发电机的 电力使电动马达回转, 使得驱动器等动作。
     这时, 控制器把握驱动器的操作状况, 使发电机回转, 或驱动电动马达, 为了把握 驱动器的操作状况, 例如专利文献 1 中所述, 在各操作阀设有检测其操作状况的传感器。
     【专利文献 1】 日本特开 2002-275945 号公报
     在上述以往的控制装置中, 由于必须在各操作阀设置检测其操作状况的传感器, 传感器数量不得不多。传感器数量越多, 就会产生成本增加的问题。
     发明内容 本发明的目的在于, 提供可以使传感器数量限制到最小限度的混合动力建筑机械 的控制装置。
     为了实现上述目的, 本发明提出以下技术方案 :
     本发明一方面的混合动力建筑机械的控制装置将设有多个操作阀的回路系统与 容量可变型的主泵连接, 同时, 在上述主泵设有控制其偏转角度的调节器, 在上述回路系统 设有控制流路, 用于引导当切换操作某个操作阀时产生的控制压力, 在该控制流路设有检 测控制压力的压力传感器, 将设在上述回路系统的控制流路连接至主泵的调节器。
     且在上述主泵的排出侧连接由电动马达的输出驱动的可变容量型的辅助泵, 同 时, 在该辅助泵设置控制其偏转角度的倾角控制器。又, 在上述辅助泵设置控制倾角控制 器的控制器, 同时, 使得上述压力传感器与该控制器连接, 根据来自该压力传感器的压力信 号, 上述控制器控制上述辅助泵的偏转角度。
     本发明第二方面的混合动力建筑机械的控制装置具备可变容量型的第 1, 2 主泵, 将设有多个操作阀的第 1, 2 回路系统与上述第 1, 2 主泵各自连接。并且, 在上述第 1, 2主 泵设有控制其偏转角度的调节器, 第 1, 2 回路系统各自设有控制流路, 用于引导当切换某 个操作阀时产生的控制压力。又, 将设在第 1 回路系统的控制流路连接至第 1 主泵的调节 器, 将设在第 2 回路系统的控制流路连接至第 2 主泵的调节器。再有, 在第 1, 2 主泵的排出 侧连接辅助泵, 同时, 在该辅助泵和上述第 1, 2 主泵之间的连接过程中, 设置控制从辅助泵 供给上述第 1 主泵的流量的第 1 比例电磁节流阀, 以及控制从辅助泵供给第 2 主泵的流量 的第 2 比例电磁节流阀。
     下面说明本发明的效果
     按照第一方面, 压力传感器数量只要控制流路数量就足够, 因此, 与以往那样每个 操作阀都需要压力传感器场合不同, 可以实现大幅度降低成本。
     按照第二方面, 根据操作阀的操作状况, 控制辅助泵的偏转角度以及上述比例电 磁节流阀的开度, 因此, 可以通过电动马达的输出, 实现最优混合动力控制。 附图说明 图 1 是表示本发明的实施方式的回路图。
     图 2 是表示比例电磁阀的其他实施方式的局部回路图。
     图中符号意义如下 :
     MP1- 第 1 主泵, MP2- 第 2 主泵, 1- 旋转马达用操作阀, 2- 大臂 (arm)1 速用操作 阀, BC- 动臂 (boom) 液压缸, 3- 动臂 2 速用操作阀, 4- 备用操作阀, 5- 左移动马达用操作 阀, 9- 控制 (pilot) 流路, 10- 调节器, 11- 第 1 压力传感器, C- 控制器, 12- 右移动马达用 操作阀, 13- 铲斗用操作阀, 14- 动臂 1 速用操作阀, 15- 大臂 2 速用操作阀, 19- 控制流路, 20- 调节器, 21- 第 2 压力传感器, SP- 辅助泵, 35, 36- 倾角控制器, AM- 辅助马达, MG- 兼用 发电机的电动马达, 40, 41- 第 1, 2 比例电磁节流阀。
     具体实施方式 下面, 参照附图说明用于实施本发明的最佳实施方式。
     图 1 所示实施形态是铲土机的控制装置, 具备可变容量型的第 1, 2 主泵 MP1, MP2, 同时, 第 1 主泵 MP1 连接第 1 回路系统, 第 2 主泵 MP2 连接第 2 回路系统。
     上述第 1 回路系统中, 从其上游侧开始依次连接控制旋转马达 RM 的旋转马达用操 作阀 1、 控制图中未示的大臂液压缸的大臂 1 速用操作阀 2、 控制动臂液压缸 BC 的动臂 2 速 用操作阀 3、 控制图中未示的备用附属装置的备用操作阀 4、 以及控制图中未示的左移动用 马达的左移动马达用操作阀 5。
     上述各操作阀 1-5 各自通过中立流路 6 以及并行通路 7 与第 1 主泵 MP1 相连。
     上述中立流路 6 在左移动马达用操作阀 5 的下游侧设有控制压力生成机构 8。该 控制压力生成机构 8 如果流过那里的流量多, 就生成高的控制压力, 若该流量小则生成低 的控制压力。
     还有, 上述中立流路 6 当上述操作阀 1-5 全部位于中立位置或者中立位置附近时, 将从第 1 主泵 MP1 排出的流体全部或者一部分引导至罐 T, 这时, 通过控制压力生成机构 8 的流量也变多, 因此, 如上所述, 生成高的控制压力。
     另一方面, 若上述操作阀 1-5 在全行程状态被切换, 则中立流路 6 被关闭, 不产生 流体的流通。因此, 这时, 流过控制压力生成机构 8 的流量几乎没有, 控制压力保持零。
     但是, 根据操作阀 1-5 的操作量, 泵排出量的一部分被导向驱动器, 一部分从中立 流路 6 导向罐 T, 因此, 控制压力生成机构 8 生成与流过中立流路 6 的流量相对应的控制压 力。换言之, 控制压力生成机构 8 生成与操作阀 1-5 的操作量相对应的控制压力。
     并且, 上述控制压力生成机构 8 连接控制流路 9, 同时, 将该控制流路 9 与控制第 1 主泵 MP1 的偏转角度的调节器 10 连接。该调节器 10 与控制压力成反比, 控制第 1 主泵 MP1 的排出量。因此, 当使得操作阀 1-5 为全行程, 中立流路 6 的流量为零时, 换言之, 当控制压 力生成机构 8 生成的控制压力为零时, 第 1 主泵 MP1 的排出量为最大。
     如上所述, 控制流路 9 连接第 1 压力传感器 11, 同时, 将由该第 1 压力传感器 11 检
     测出的压力信号输入控制器 C。
     另一方面, 上述第 2 回路系统中, 从其上游侧开始依次连接控制图中未示的右移 动用马达的右移动马达用操作阀 12、 控制图中未示的铲斗液压缸的铲斗用操作阀 13、 控制 动臂液压缸 BC 的动臂 1 速用操作阀 14、 以及控制图中未示的大臂液压缸的大臂 2 速用操作 阀 15。在上述动臂 1 速用操作阀 14, 设有检测其操作方向和操作量的传感器 14a。
     上述各操作阀 12-15, 通过中立流路 16 与第 2 主泵 MP2 连接, 同时, 铲斗用操作阀 13 以及动臂 1 速用操作阀 14 通过并行通路 17 连接至第 2 主泵 MP2。
     上述中立流路 16 中, 在大臂 2 速用操作阀 15 的下游侧, 设有控制压力生成机构 18, 该控制压力生成机构 18 与先前说明的控制压力生成机构 8 具有完全相同的功能。
     并且, 上述控制压力生成机构 18 连接控制流路 19, 同时, 使得该控制流路 19 连接 至控制第 2 主泵 MP2 的偏转角度的调节器 20。该调节器 20 与控制压力成反比也控制第 2 主泵 MP2 的排出量。因此, 当使得操作阀 12-15 为全行程, 中立流路 16 的流量为零时, 换言 之, 当控制压力生成机构 18 生成的控制压力为零时, 第 2 主泵 MP2 的排出量为最大。
     如上所述, 控制流路 19 连接第 2 压力传感器 21, 同时, 将该第 2 压力传感器 21 检 测出的压力信号输入控制器 C。
     如上所述的第 1, 2 主泵 MP1, MP2 通过一个发动机 E 的驱动力驱动同轴回转。在该 发动机 E 上设有发电机 22, 由发动机 E 的剩余输出使发电机 22 回转可以进行发电。而且, 发电机 22 发电的电力通过电池充电器 23 对电池 24 进行充电。
     上述电池充电器 23 与通常家庭用电源 25 连接时, 也使得可以对电池 24 进行充 电。也就是说, 该电池充电器 23 也可以和与该装置分开的独立电源相连接。
     还有, 与第 1 回路系统相连的旋转马达用操作阀 1 的驱动口连接与旋转马达 RM 连 通的通路 26, 27, 同时, 两通路 26, 27 分别与制动阀 28, 29 相连。 而且, 当旋转马达用操作阀 1 置于图示中立位置时, 上述驱动口关闭, 旋转马达 RM 保持停止状态。
     若将旋转马达用操作阀 1 从上述状态切换至例如图面右侧位置, 一通路 26 与第 1 主泵 MP1 相连, 另一通路 27 与罐 T 连通。 因此, 由通路 26 供给压力流体, 旋转马达 RM 回转, 同时, 从旋转马达 RM 返回的流体通过通路 27 返回至罐 T。
     若将旋转马达用操作阀 1 切换至与上述相反的左侧位置, 则泵排出流体供给通路 27, 通路 26 与罐 T 连通, 旋转马达 RM 进行反转。
     如上所述, 当驱动旋转马达 RM 时, 上述制动阀 28 或者 29 发挥减压阀的功能, 当通 路 26, 27 成为设定压力以上时, 制动阀 28, 29 打开, 将高压侧的流体导向低压侧。又, 在旋 转马达 RM 回转状态下, 如果使得旋转马达用操作阀 1 返回至中立位置, 则该操作阀 1 的驱 动口关闭。即使这样操作阀 1 的驱动口关闭, 旋转马达 RM 也会因其惯性能量继续回转, 由 于旋转马达 RM 因惯性能量回转, 该旋转马达 RM 起着泵作用。这时, 通路 26, 27, 旋转马达 RM, 制动阀 28 或者 29 形成闭合回路, 同时, 通过制动阀 28 或者 29, 上述惯性能量转换成热 能。
     另一方面, 若使得动臂 1 速用操作阀 14 从中立位置切换至图面右侧位置, 则来自 第 2 主泵 MP2 的压力流体经通路 30 供给至动臂液压缸 BC 的活塞侧室 31, 同时, 从其杆侧室 32 返回的流体经通路 33 返回至罐 T, 动臂液压缸 BC 伸长。
     相反, 如果将动臂 1 速用的操作阀 14 切换至图面左方向, 则来自第 2 主泵 MP2 的压力流体经通路 33 供给至动臂液压缸 BC 的杆侧室 32, 同时, 从其活塞侧室 31 返回的流体 经通路 30 返回至罐 T, 动臂液压缸 BC 收缩。动臂 2 速用操作阀 3 是与上述动臂 1 速用操作 阀 14 连动而切换的。
     在连接上述动臂液压缸 BC 的活塞侧室 31 和动臂 1 速用操作阀 14 的通路 30, 设有 由控制器 C 控制开度的比例电磁阀 34。该比例电磁阀 34 在其正常状态下保持全开位置。
     下面, 对辅助第 1, 2 主泵 MP1, MP2 的输出的可变容量型的辅助泵 SP 进行说明。
     上述可变容量型的辅助泵 SP 由兼用作发电机的电动马达 MG 的驱动力驱动回转, 通过该电动马达 MG 的驱动力, 可变容量型的辅助马达 AM 也同轴回转。上述电动马达 MG 连 接变频器 (inverter)I, 同时, 将该变频器 I 与控制器 C 相连, 通过该控制器 C 可以控制电动 马达 MG 的转速等。
     还有, 上述辅助泵 SP 以及辅助马达 AM 的偏转角度由倾角控制器 35, 36 控制, 该倾 角控制器 35, 36 通过控制器 C 的输出信号控制。
     上述辅助泵 SP 连接排出通路 37, 该排出通路 37 分支为与第 1 主泵 MP1 排出侧合 流的第 1 合流通路 38, 以及与第 2 主泵 MP2 排出侧合流的第 2 合流通路 39, 同时, 在上述第 1 合流通路 38 设有由控制器 C 的输出信号控制开度的第 1 比例电磁节流阀 40, 在上述第 2 合流通路 39 设有由控制器 C 的输出信号控制开度的第 2 比例电磁节流阀 41。 另一方面, 连接用通路 42 与辅助马达 AM 连接, 该连接用通路 42 通过合流通路 43 以及单向阀 44, 45, 与连接至旋转马达 RM 的通路 26, 27 相连。而且, 在上述合流通路 43 设 有通过控制器 C 控制开关的电磁切换阀 46, 同时, 在该电磁切换阀 46 和单向阀 44, 45 之间, 设有检测旋转马达 RM 的旋转时压力或者制动时压力的压力传感器 47, 将该压力传感器 47 的压力信号输入控制器 C。
     还有, 合流通路 43 中, 对于从旋转马达 RM 向连接用通路 42 的流动, 在上述电磁切 换阀 46 的下游侧位置, 设置安全阀 48, 该安全阀 48 在例如电磁切换阀 46 等、 连接用通路 42, 43 系统中发生故障时, 维持通路 26, 27 的压力, 防止旋转马达 RM 所谓的飞逸 ( 失控 )。
     再有, 在上述动臂液压缸 BC 和上述比例电磁阀 34 之间, 设有与连接用通路 42 连 通的通路 49, 同时, 在该通路 49 设有通过控制器 C 控制的电磁开关阀 50。
     以下说明本实施形态的作用, 在本实施形态中, 预先设定辅助泵 SP 的辅助流量, 其中, 控制器 C 判断如何控制辅助泵 SP 的偏转角度、 辅助马达 RM 的偏转角度、 电动马达 MG 的转速等最有效, 分别实施控制。
     如果将第 1 回路系统的操作阀 1-5 置于中立位置, 则从第 1 主泵 MP1 排出的流体 全量经中立流路 6 以及控制压力生成机构 8 导向罐 T。这样, 当第 1 主泵 MP1 的排出全量流 过控制压力生成机构 8 时, 在那里生成的控制压力变高, 同时, 控制流路 9 也被导入相对高 的控制压力。然后, 由于导入控制流路 9 中的高控制压力的作用, 调节器 10 动作, 使得第 1 主泵 MP1 的排出量保持为最小。这时的高控制压力的压力信号从第 1 压力传感器 11 输入 控制器 C。
     还有, 当第 2 回路系统的操作阀 12-15 置于中立位置时, 和第 1 回路系统场合一 样, 控制压力生成机构 18 生成相对高的控制压力, 同时, 该高控制压力作用于调节器 20, 使 第 2 主泵 MP2 的排出量保持为最小。而且, 此时的高控制压力的压力信号从第 2 压力传感 器 21 输入控制器 C。
     若相对高的压力信号从上述第 1, 2 压力传感器 11, 21 输入控制器 C, 则控制器 C 判 断第 1, 2 主泵 MP1, MP2 维持最小排出量, 控制倾角控制器 35, 36, 使得辅助泵 SP 以及辅助 马达 AM 的偏转角度为零或最小。
     当控制器 C 接收到上述第 1, 2 主泵 MP1, MP2 的排出量为最小的信号时, 控制器 C 可以停止电动马达 MG 的回转, 也可以让其继续回转。
     使电动马达 MG 的回转停止的时候, 具有可以节约消耗电力的效果, 使电动马达 MG 的继续回转时候, 辅助泵 SP 以及辅助马达 AM 也继续回转, 因此, 具有可以减少该辅助泵 SP 以及辅助马达 AM 起动时的振动的效果。不管哪种方式, 电动马达 MG 停止或者继续回转, 可 以根据该建筑机械的用途和使用状况决定。
     若在上述状况下切换第 1 回路系统或者第 2 回路系统的某一个的操作阀, 则与该 操作量相对应, 流过中立流路 6 或者 16 的流量减少, 由此, 由控制压力生成机构 8 或者 18 生成的控制压力变低。如果控制压力变低, 那么第 1 主泵 MP1 或者第 2 主泵 MP2 使其偏转 角度变大, 增大排出量。
     还有, 当增大上述第 1 主泵 MP1 或者第 2 主泵 MP2 的排出量时, 控制器 C 使电动马 达 MG 总保持在回转状态。也就是说, 当第 1, 2 主泵 MP1, MP2 的排出量为最小时, 使电动马 达 MG 停止的场合, 控制器 C 检测到控制压力变低, 使得电动马达 MG 再起动。 并且, 控制器 C 根据第 1, 2 压力传感器 11, 21 的压力信号, 控制第 1, 2 比例电磁节 流阀 40, 41 的开度, 按比例分配辅助泵 SP 的排出量, 供给至第 1, 2 回路系统。
     根据上述实施形态, 只需二个第 1, 2 压力传感器 11, 21 的压力信号, 控制器 C 就可 以控制辅助泵 SP 的偏转角度以及第 1, 2 比例电磁节流阀 40, 41 的开度, 因此, 可以减少压 力传感器的数量。
     另一方面, 为了驱动与上述第 1 回路系统连接的旋转马达 RM, 若将旋转马达用操 作阀 1 切换到左或右, 例如切换至图面右侧位置, 则一通路 26 与第 1 主泵 MP1 连通, 另一通 路 27 与罐 T 连通, 使旋转马达 RM 回转, 这时的旋转压力保持为制动阀 28 的设定压力。又, 如果上述操作阀 1 切换至图面左方向, 则上述一通路 26 与罐 T 连通, 上述另一通路 27 与第 1 主泵 MP1 连通, 使旋转马达 RM 回转, 这时的旋转压力也保持为制动阀 29 的设定压力。
     还有, 旋转马达 RM 正在回转时, 如果将旋转马达用操作阀 1 切换至中立位置, 那么 如上所述, 通路 26, 27 之间形成闭合回路, 同时, 制动阀 28 或者 29 维持该闭合回路的制动 压力, 将惯性能量转换成热能。
     并且, 压力传感器 47 检测上述旋转压力或者制动压力, 同时将该压力信号输入控 制器 C。控制器 C 在不影响旋转马达 RM 的旋转或者制动动作的范围内, 当检测出比制动阀 28, 29 的设定压力低的压力时, 将电磁切换阀 46 从关闭位置切换至打开位置。如果电磁切 换阀 46 切换至打开位置的话, 那么导入旋转马达 RM 的压力流体流向合流通路 43, 并经安全 阀 48 以及连接用通路 42, 供给至辅助马达 AM。
     此时, 控制器 C 根据来自压力传感器 47 的压力信号控制辅助马达 AM 的偏转角度, 说明如下。
     即, 通路 26 或者 27 的压力, 如果不能保持对于旋转动作或者制动动作所需的压 力, 就不能使旋转马达 RM 回转或者制动。
     于是, 为了将上述通路 26 或者 27 的压力保持为上述旋转压力或者制动压力, 控制
     器 C 边控制辅助马达 AM 的偏转角度, 边控制该旋转马达 RM 的负荷。也就是说, 控制器 C 控 制辅助马达 AM 的偏转角度, 使得由压力传感器 47 检测出的压力与上述旋转马达 RM 的旋转 压力或者制动压力几乎相等。
     如上所述, 如果辅助马达 AM 得到回转力, 则该回转力作用于同轴回转的电动马达 MG, 该辅助马达的回转力起着作为对于电动马达 MG 的辅助力的作用。因此, 能减少电动马 达 MG 的消耗电力, 相当于辅助马达 AM 的回转力。
     还有, 也可以用上述辅助马达 AM 的回转力辅助上述辅助泵 SP 的回转力, 此时, 辅 助马达 AM 和辅助泵 SP 相结合, 发挥压力变换功能。
     也就是说, 流入连接用通路 42 的流体压力必定低于泵排出压力。为了利用该低压 力, 在辅助泵 SP 维持高的排出压力, 通过辅助马达 AM 以及辅助泵 SP 使得发挥增压功能。
     即, 上述辅助马达 AM 的输出由每回转一周的排量 Q1 和这时的压力 P1 的乘积决定。 又, 辅助泵 SP 的输出由每回转一周的排量 Q2 和排出压力 P2 的乘积决定。并且, 在本实施形 态中, 辅助马达 AM 和辅助泵 SP 同轴回转, 因此, Q1×P1 = Q2×P2 必须成立。于是, 如果例如 辅助马达 AM 的上述排量 Q1 为上述辅助泵 SP 的排量 Q2 的 3 倍, 即 Q1 = 3Q2, 那么上述等式 为 3Q2×P1 = Q2×P2。将该式二边同除以 Q2, 那么 3P1 = P2。 因此, 如果改变辅助泵 SP 的偏转角度, 控制上述排量 Q2, 那么利用辅助马达 AM 的 输出, 可以对辅助泵 SP 维持规定的排出压力。换言之, 可以增加来自旋转马达 RM 的流体压 力, 使其从辅助泵 SP 排出。
     但是, 控制辅助马达 AM 的偏转角度, 使得通路 26, 27 的压力保持为旋转压力或者 制动压力。因此, 在利用来自旋转马达 RM 的流体时, 辅助马达 AM 的偏转角度必然被确定。 在这样确定辅助马达 AM 的偏转角度中, 为了发挥上述压力变换功能, 控制辅助泵 SP 的偏转 角度。
     上述连接用通路 42, 43 系统的压力因某种原因低于旋转压力或者制动压力时, 基 于来自压力传感器 47 的压力信号, 控制器 C 关闭电磁切换阀 46, 使得不对旋转马达 RM 带来 影响。
     还有, 当在连接用通路 42 发生流体泄漏时, 安全阀 48 发挥作用, 使通路 26, 27 的 压力不低于必须值, 防止旋转马达 RM 的飞逸 ( 失控 )。
     下面, 对切换动臂 1 速用操作阀 14 以及与其联动的第 1 回路系统的动臂 2 速用操 作阀 3 控制动臂液压缸 BC 的场合进行说明。
     为了使动臂液压缸 BC 动作, 若切换动臂 1 速用操作阀 14 以及与其联动的操作阀 3, 则通过传感器 14a 检测上述操作阀 14 的操作方向及其操作量, 同时将该操作信号输入控 制器 C。
     根据上述传感器 14a 的操作信号, 控制器 C 判断操作人员欲使得动臂液压缸 BC 上 升还是下降。如果用于使得动臂液压缸 BC 上升的信号输入控制器 C, 则控制器 C 使得比例 电磁阀 34 保持正常状态。换言之, 使比例电磁阀 34 保持全开位置。此时, 为了确保从辅助 泵 SP 有规定的排出量, 控制器 C 使电磁开关阀 50 保持在图示关闭位置, 同时, 控制电动马 达 MG 的转速和辅助泵 SP 的偏转角度。
     另一方面, 如果使得动臂液压缸 BC 下降的信号从上述传感器 14a 输入控制器 C, 则 控制器 C 根据操作阀 14 的操作量, 运算操作人员要求的动臂液压缸 BC 的下降速度, 同时,
     关闭比例电磁阀 34, 将电磁开关阀 50 切换至打开位置。
     如上所述如果关闭比例电磁阀 34, 将电磁开关阀 50 切换至打开位置, 那么动臂液 压缸 BC 的返回流体的全量将供给至辅助马达 AM。 但是, 在辅助马达 AM 的消耗的流量, 如果 小于用以维持操作人员所需下降速度的必要流量, 那么动臂液压缸 BC 将不能维持操作人 员所需的下降速度。此时, 控制器 C 根据上述操作阀 14 的操作量、 辅助马达 AM 的偏转角度 和电动马达 MG 的转速等, 控制比例电磁阀 34 的开度, 使辅助马达 AM 消耗流量以上的流量 返回罐 T, 维持操作人员所需的动臂液压缸 BC 的下降速度。
     一方面, 如果流体供给至辅助马达 AM, 辅助马达 AM 回转, 同时, 其回转力作用于同 轴回转的电动马达 MG, 该辅助马达 AM 的回转力起着作为对于电动马达 MG 的辅助力的作用。 因此, 可以减少相当于辅助马达 AM 的回转力部分的消耗电力。
     另一方面, 如果不对电动马达 MG 供给电力, 仅仅上述辅助马达 AM 的回转力也可以 使辅助泵 SP 回转, 这时, 辅助马达 AM 以及辅助泵 SP 与上述一样, 发挥压力变换功能。
     下面, 对同时实行旋转马达 RM 的旋转动作和动臂液压缸 BC 的下降动作场合进行 说明。
     如上所述, 一边使旋转马达 RM 回转, 一边使动臂液压缸 BC 下降时, 来自旋转马达 RM 的流体和来自动臂液压缸 BC 的返回流体在连接用通路 42 合流, 供给至辅助马达 AM。
     这时, 如果连接用通路 42 的压力上升, 由此, 合流通路 43 侧的压力也上升, 但是, 该压力即使高于旋转马达 RM 的旋转压力或者制动压力, 由于存在单向阀 44, 45, 因此, 不会 影响到旋转马达 RM。
     又, 如果如上所述连接用通路 42 侧的压力低于旋转压力或制动压力, 则控制器 C 根据来自压力传感器 47 的压力信号, 关闭电磁切换阀 46。
     因此, 当如上所述同时进行旋转马达 RM 的旋转动作和动臂液压缸 BC 的下降动作 时, 与上述旋转压力或者制动压力无关, 可以将动臂液压缸 BC 的所需下降速度为基准, 决 定辅助马达 AM 的偏转角度。
     不管哪种方式, 利用辅助马达 AM 的输出, 可以辅助上述辅助泵 SP 的输出, 同时, 可 以将来自辅助泵 SP 的排出流量在第 1, 2 比例电磁节流阀 40, 41 按比例分配, 供给至第 1, 2 回路系统。
     另一方面, 当将辅助马达 AM 作为驱动源, 将电动马达 MG 作为发电机使用时, 辅助 泵 SP 的偏转角度设为零, 处于大致无负荷状态, 如果在辅助马达 AM, 维持用于使得电动马 达 MG 回转必要的输出, 利用辅助马达 AM 的输出, 可使电动马达 MG 发挥发电功能。
     另外, 在本实施形态中, 可以利用发动机 E 的输出通过发电机 22 发电, 或利用辅助 马达 AM 使电动马达 MG 发电。并且, 将这样发电的电力蓄积在电池 24, 在本实施形态中, 利 用家庭用的电源 25 可以蓄电在电池 24, 因此, 可以多方面提供电动马达 MG 的电力。
     另一方面, 在本实施形态中, 利用来自旋转马达 RM 和动臂液压缸 BC 的流体使得辅 助马达 AM 回转, 同时, 可以用该辅助马达的输出, 辅助上述辅助泵 SP 和电动马达 MG, 因此, 可以将利用再生动力之前的能量损失抑制在最小限度。 例如, 以往场合, 利用来自驱动器的 流体使发电机回转, 再利用在该发电机蓄电的电力, 驱动电动马达, 用该电动马达的驱动力 使得驱动器动作, 与该以往装置相比, 可以直接利用流体压力的再生动力。
     图 2 是表示使得图 1 的比例电磁阀 34 以及电磁开关阀 50 为一体的另一实施形态,该比例电磁阀 51 通常保持图示的打开位置, 当从控制器 C 输入信号时, 切换至图面右侧位 置。当比例电磁阀 51 切换至图面右侧位置时, 节流阀 51a 位于动臂液压缸 BC 和罐 T 之间 的连通过程, 单向阀 51b 位于动臂液压缸 BC 和辅助马达 AM 之间。并且, 上述节流阀 51a 根 据该比例电磁阀 51 的切换量控制开度。其他与上述图 1 的电磁阀相同。
     还有, 图中符号 52, 53 是设置在第 1, 2 比例电磁节流阀 40, 41 下游侧的单向阀, 只 容许从辅助泵 SP 向第 1, 2 主泵 MP1, MP2 侧的流通。
     如上所述, 设有单向阀 52, 53, 同时, 设有电磁切换阀 46 以及电磁开关阀 50 或者 电磁比例阀 51, 因此, 当例如辅助泵 SP 以及辅助马达 AM 系统发生故障时, 可以使第 1, 2主 泵 MP1, MP2 系统和辅助泵 SP 以及辅助马达 AM 系统之间切离。尤其, 电磁切换阀 46、 比例 电磁阀 51 以及电磁开关阀 50 处于正常状态时, 如图所示, 由弹簧的弹力保持作为关闭位置 的正常位置, 同时, 上述比例电磁阀 34、 比例电磁阀 51 也保持作为全开位置的正常位置, 因 此, 即使电气系统发生故障, 也可以如上所述将第 1, 2 主泵 MP1, MP2 系统, 和辅助泵 SP 以及 辅助马达 AM 系统切离。

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1、10申请公布号CN101981261A43申请公布日20110223CN101981261ACN101981261A21申请号200980110700322申请日20090326081549/0820080326JPE02F9/20200601E02F9/22200601F15B11/00200601F15B21/1420060171申请人卡亚巴工业株式会社地址日本东京都72发明人川崎治彦江川佑弘74专利代理机构北京市柳沈律师事务所11105代理人陶凤波54发明名称混合动力建筑机械的控制装置57摘要本发明的课题在于,提供能将传感器数量抑制在最小限度的混合动力建筑机械的控制装置。本发明的解决手段。

2、如下在主泵MP1,MP2的排出侧,连接由电动马达MG输出驱动的辅助泵SP,同时,在该辅助泵和上述主泵之间的连接过程中,设置用于控制从辅助泵供给上述主泵侧的流量的比例电磁节流阀40,41。另一方面,设有电气地控制比例电磁节流阀的开度的控制器C,同时,使得压力传感器11,21与该控制器连接,根据来自该压力传感器11,21的压力信号,上述控制器控制上述比例电磁节流阀的开度。30优先权数据85PCT申请进入国家阶段日2010092686PCT申请的申请数据PCT/JP2009/0560372009032687PCT申请的公布数据WO2009/119703JA2009100151INTCL19中华人民共。

3、和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书8页附图2页CN101981269A1/1页21一种混合动力建筑机械的控制装置,其特征在于将设有多个操作阀的回路系统与可变容量型的主泵连接,在上述主泵设有控制其偏转角度的调节器,在上述回路系统设有控制流路,用于引导当切换操作某个操作阀时产生的控制压力,在该控制流路设有检测控制压力的压力传感器,同时,将设在上述回路系统的控制流路连接至主泵的调节器,且在主泵的排出侧连接由电动马达的输出驱动的可变容量型的辅助泵,同时,在该辅助泵设置控制其偏转角度的倾角控制器,另一方面,在上述辅助泵设置控制倾角控制器的控制器,同时,使得上述压力传感器与该控制器连接。

4、,根据来自该压力传感器的压力信号,上述控制器控制上述辅助泵的偏转角度。2根据权利要求1记载的混合动力建筑机械的控制装置,其特征在于具备可变容量型的第1,2主泵,将设有多个操作阀的第1,2回路系统与上述第1,2主泵各自连接,同时,在上述第1,2主泵设有控制其偏转角度的调节器,第1,2回路系统各自设有控制流路,用于引导当切换某个操作阀时产生的控制压力,同时,将设在第1回路系统的控制流路连接至第1主泵的调节器,将设在第2回路系统的控制流路连接至第2主泵的调节器,且在第1,2主泵的排出侧连接辅助泵,同时,在该辅助泵和上述第1,2主泵之间的连接过程中,设置控制从辅助泵供给上述第1主泵的流量的第1比例电磁。

5、节流阀,以及控制从辅助泵供给第2主泵的流量的第2比例电磁节流阀。权利要求书CN101981261ACN101981269A1/8页3混合动力建筑机械的控制装置技术领域0001本发明涉及控制例如铲土机等建筑机械的驱动源的控制装置。背景技术0002铲土机等建筑机械中的混合动力结构是指例如利用发动机的剩余输出使发电机回转进行发电,或者利用驱动器的排出能量使发电机回转进行发电,同时利用该发电机的电力使电动马达回转,使得驱动器等动作。0003这时,控制器把握驱动器的操作状况,使发电机回转,或驱动电动马达,为了把握驱动器的操作状况,例如专利文献1中所述,在各操作阀设有检测其操作状况的传感器。0004【专利。

6、文献1】日本特开2002275945号公报0005在上述以往的控制装置中,由于必须在各操作阀设置检测其操作状况的传感器,传感器数量不得不多。传感器数量越多,就会产生成本增加的问题。发明内容0006本发明的目的在于,提供可以使传感器数量限制到最小限度的混合动力建筑机械的控制装置。0007为了实现上述目的,本发明提出以下技术方案0008本发明一方面的混合动力建筑机械的控制装置将设有多个操作阀的回路系统与容量可变型的主泵连接,同时,在上述主泵设有控制其偏转角度的调节器,在上述回路系统设有控制流路,用于引导当切换操作某个操作阀时产生的控制压力,在该控制流路设有检测控制压力的压力传感器,将设在上述回路系。

7、统的控制流路连接至主泵的调节器。0009且在上述主泵的排出侧连接由电动马达的输出驱动的可变容量型的辅助泵,同时,在该辅助泵设置控制其偏转角度的倾角控制器。又,在上述辅助泵设置控制倾角控制器的控制器,同时,使得上述压力传感器与该控制器连接,根据来自该压力传感器的压力信号,上述控制器控制上述辅助泵的偏转角度。0010本发明第二方面的混合动力建筑机械的控制装置具备可变容量型的第1,2主泵,将设有多个操作阀的第1,2回路系统与上述第1,2主泵各自连接。并且,在上述第1,2主泵设有控制其偏转角度的调节器,第1,2回路系统各自设有控制流路,用于引导当切换某个操作阀时产生的控制压力。又,将设在第1回路系统的。

8、控制流路连接至第1主泵的调节器,将设在第2回路系统的控制流路连接至第2主泵的调节器。再有,在第1,2主泵的排出侧连接辅助泵,同时,在该辅助泵和上述第1,2主泵之间的连接过程中,设置控制从辅助泵供给上述第1主泵的流量的第1比例电磁节流阀,以及控制从辅助泵供给第2主泵的流量的第2比例电磁节流阀。0011下面说明本发明的效果0012按照第一方面,压力传感器数量只要控制流路数量就足够,因此,与以往那样每个操作阀都需要压力传感器场合不同,可以实现大幅度降低成本。说明书CN101981261ACN101981269A2/8页40013按照第二方面,根据操作阀的操作状况,控制辅助泵的偏转角度以及上述比例电磁。

9、节流阀的开度,因此,可以通过电动马达的输出,实现最优混合动力控制。附图说明0014图1是表示本发明的实施方式的回路图。0015图2是表示比例电磁阀的其他实施方式的局部回路图。0016图中符号意义如下0017MP1第1主泵,MP2第2主泵,1旋转马达用操作阀,2大臂ARM1速用操作阀,BC动臂BOOM液压缸,3动臂2速用操作阀,4备用操作阀,5左移动马达用操作阀,9控制PILOT流路,10调节器,11第1压力传感器,C控制器,12右移动马达用操作阀,13铲斗用操作阀,14动臂1速用操作阀,15大臂2速用操作阀,19控制流路,20调节器,21第2压力传感器,SP辅助泵,35,36倾角控制器,AM辅。

10、助马达,MG兼用发电机的电动马达,40,41第1,2比例电磁节流阀。具体实施方式0018下面,参照附图说明用于实施本发明的最佳实施方式。0019图1所示实施形态是铲土机的控制装置,具备可变容量型的第1,2主泵MP1,MP2,同时,第1主泵MP1连接第1回路系统,第2主泵MP2连接第2回路系统。0020上述第1回路系统中,从其上游侧开始依次连接控制旋转马达RM的旋转马达用操作阀1、控制图中未示的大臂液压缸的大臂1速用操作阀2、控制动臂液压缸BC的动臂2速用操作阀3、控制图中未示的备用附属装置的备用操作阀4、以及控制图中未示的左移动用马达的左移动马达用操作阀5。0021上述各操作阀15各自通过中立。

11、流路6以及并行通路7与第1主泵MP1相连。0022上述中立流路6在左移动马达用操作阀5的下游侧设有控制压力生成机构8。该控制压力生成机构8如果流过那里的流量多,就生成高的控制压力,若该流量小则生成低的控制压力。0023还有,上述中立流路6当上述操作阀15全部位于中立位置或者中立位置附近时,将从第1主泵MP1排出的流体全部或者一部分引导至罐T,这时,通过控制压力生成机构8的流量也变多,因此,如上所述,生成高的控制压力。0024另一方面,若上述操作阀15在全行程状态被切换,则中立流路6被关闭,不产生流体的流通。因此,这时,流过控制压力生成机构8的流量几乎没有,控制压力保持零。0025但是,根据操作。

12、阀15的操作量,泵排出量的一部分被导向驱动器,一部分从中立流路6导向罐T,因此,控制压力生成机构8生成与流过中立流路6的流量相对应的控制压力。换言之,控制压力生成机构8生成与操作阀15的操作量相对应的控制压力。0026并且,上述控制压力生成机构8连接控制流路9,同时,将该控制流路9与控制第1主泵MP1的偏转角度的调节器10连接。该调节器10与控制压力成反比,控制第1主泵MP1的排出量。因此,当使得操作阀15为全行程,中立流路6的流量为零时,换言之,当控制压力生成机构8生成的控制压力为零时,第1主泵MP1的排出量为最大。0027如上所述,控制流路9连接第1压力传感器11,同时,将由该第1压力传感。

13、器11检说明书CN101981261ACN101981269A3/8页5测出的压力信号输入控制器C。0028另一方面,上述第2回路系统中,从其上游侧开始依次连接控制图中未示的右移动用马达的右移动马达用操作阀12、控制图中未示的铲斗液压缸的铲斗用操作阀13、控制动臂液压缸BC的动臂1速用操作阀14、以及控制图中未示的大臂液压缸的大臂2速用操作阀15。在上述动臂1速用操作阀14,设有检测其操作方向和操作量的传感器14A。0029上述各操作阀1215,通过中立流路16与第2主泵MP2连接,同时,铲斗用操作阀13以及动臂1速用操作阀14通过并行通路17连接至第2主泵MP2。0030上述中立流路16中,。

14、在大臂2速用操作阀15的下游侧,设有控制压力生成机构18,该控制压力生成机构18与先前说明的控制压力生成机构8具有完全相同的功能。0031并且,上述控制压力生成机构18连接控制流路19,同时,使得该控制流路19连接至控制第2主泵MP2的偏转角度的调节器20。该调节器20与控制压力成反比也控制第2主泵MP2的排出量。因此,当使得操作阀1215为全行程,中立流路16的流量为零时,换言之,当控制压力生成机构18生成的控制压力为零时,第2主泵MP2的排出量为最大。0032如上所述,控制流路19连接第2压力传感器21,同时,将该第2压力传感器21检测出的压力信号输入控制器C。0033如上所述的第1,2主。

15、泵MP1,MP2通过一个发动机E的驱动力驱动同轴回转。在该发动机E上设有发电机22,由发动机E的剩余输出使发电机22回转可以进行发电。而且,发电机22发电的电力通过电池充电器23对电池24进行充电。0034上述电池充电器23与通常家庭用电源25连接时,也使得可以对电池24进行充电。也就是说,该电池充电器23也可以和与该装置分开的独立电源相连接。0035还有,与第1回路系统相连的旋转马达用操作阀1的驱动口连接与旋转马达RM连通的通路26,27,同时,两通路26,27分别与制动阀28,29相连。而且,当旋转马达用操作阀1置于图示中立位置时,上述驱动口关闭,旋转马达RM保持停止状态。0036若将旋转。

16、马达用操作阀1从上述状态切换至例如图面右侧位置,一通路26与第1主泵MP1相连,另一通路27与罐T连通。因此,由通路26供给压力流体,旋转马达RM回转,同时,从旋转马达RM返回的流体通过通路27返回至罐T。0037若将旋转马达用操作阀1切换至与上述相反的左侧位置,则泵排出流体供给通路27,通路26与罐T连通,旋转马达RM进行反转。0038如上所述,当驱动旋转马达RM时,上述制动阀28或者29发挥减压阀的功能,当通路26,27成为设定压力以上时,制动阀28,29打开,将高压侧的流体导向低压侧。又,在旋转马达RM回转状态下,如果使得旋转马达用操作阀1返回至中立位置,则该操作阀1的驱动口关闭。即使这。

17、样操作阀1的驱动口关闭,旋转马达RM也会因其惯性能量继续回转,由于旋转马达RM因惯性能量回转,该旋转马达RM起着泵作用。这时,通路26,27,旋转马达RM,制动阀28或者29形成闭合回路,同时,通过制动阀28或者29,上述惯性能量转换成热能。0039另一方面,若使得动臂1速用操作阀14从中立位置切换至图面右侧位置,则来自第2主泵MP2的压力流体经通路30供给至动臂液压缸BC的活塞侧室31,同时,从其杆侧室32返回的流体经通路33返回至罐T,动臂液压缸BC伸长。0040相反,如果将动臂1速用的操作阀14切换至图面左方向,则来自第2主泵MP2的说明书CN101981261ACN101981269A。

18、4/8页6压力流体经通路33供给至动臂液压缸BC的杆侧室32,同时,从其活塞侧室31返回的流体经通路30返回至罐T,动臂液压缸BC收缩。动臂2速用操作阀3是与上述动臂1速用操作阀14连动而切换的。0041在连接上述动臂液压缸BC的活塞侧室31和动臂1速用操作阀14的通路30,设有由控制器C控制开度的比例电磁阀34。该比例电磁阀34在其正常状态下保持全开位置。0042下面,对辅助第1,2主泵MP1,MP2的输出的可变容量型的辅助泵SP进行说明。0043上述可变容量型的辅助泵SP由兼用作发电机的电动马达MG的驱动力驱动回转,通过该电动马达MG的驱动力,可变容量型的辅助马达AM也同轴回转。上述电动马。

19、达MG连接变频器INVERTERI,同时,将该变频器I与控制器C相连,通过该控制器C可以控制电动马达MG的转速等。0044还有,上述辅助泵SP以及辅助马达AM的偏转角度由倾角控制器35,36控制,该倾角控制器35,36通过控制器C的输出信号控制。0045上述辅助泵SP连接排出通路37,该排出通路37分支为与第1主泵MP1排出侧合流的第1合流通路38,以及与第2主泵MP2排出侧合流的第2合流通路39,同时,在上述第1合流通路38设有由控制器C的输出信号控制开度的第1比例电磁节流阀40,在上述第2合流通路39设有由控制器C的输出信号控制开度的第2比例电磁节流阀41。0046另一方面,连接用通路42。

20、与辅助马达AM连接,该连接用通路42通过合流通路43以及单向阀44,45,与连接至旋转马达RM的通路26,27相连。而且,在上述合流通路43设有通过控制器C控制开关的电磁切换阀46,同时,在该电磁切换阀46和单向阀44,45之间,设有检测旋转马达RM的旋转时压力或者制动时压力的压力传感器47,将该压力传感器47的压力信号输入控制器C。0047还有,合流通路43中,对于从旋转马达RM向连接用通路42的流动,在上述电磁切换阀46的下游侧位置,设置安全阀48,该安全阀48在例如电磁切换阀46等、连接用通路42,43系统中发生故障时,维持通路26,27的压力,防止旋转马达RM所谓的飞逸失控。0048再。

21、有,在上述动臂液压缸BC和上述比例电磁阀34之间,设有与连接用通路42连通的通路49,同时,在该通路49设有通过控制器C控制的电磁开关阀50。0049以下说明本实施形态的作用,在本实施形态中,预先设定辅助泵SP的辅助流量,其中,控制器C判断如何控制辅助泵SP的偏转角度、辅助马达RM的偏转角度、电动马达MG的转速等最有效,分别实施控制。0050如果将第1回路系统的操作阀15置于中立位置,则从第1主泵MP1排出的流体全量经中立流路6以及控制压力生成机构8导向罐T。这样,当第1主泵MP1的排出全量流过控制压力生成机构8时,在那里生成的控制压力变高,同时,控制流路9也被导入相对高的控制压力。然后,由于。

22、导入控制流路9中的高控制压力的作用,调节器10动作,使得第1主泵MP1的排出量保持为最小。这时的高控制压力的压力信号从第1压力传感器11输入控制器C。0051还有,当第2回路系统的操作阀1215置于中立位置时,和第1回路系统场合一样,控制压力生成机构18生成相对高的控制压力,同时,该高控制压力作用于调节器20,使第2主泵MP2的排出量保持为最小。而且,此时的高控制压力的压力信号从第2压力传感器21输入控制器C。说明书CN101981261ACN101981269A5/8页70052若相对高的压力信号从上述第1,2压力传感器11,21输入控制器C,则控制器C判断第1,2主泵MP1,MP2维持最小。

23、排出量,控制倾角控制器35,36,使得辅助泵SP以及辅助马达AM的偏转角度为零或最小。0053当控制器C接收到上述第1,2主泵MP1,MP2的排出量为最小的信号时,控制器C可以停止电动马达MG的回转,也可以让其继续回转。0054使电动马达MG的回转停止的时候,具有可以节约消耗电力的效果,使电动马达MG的继续回转时候,辅助泵SP以及辅助马达AM也继续回转,因此,具有可以减少该辅助泵SP以及辅助马达AM起动时的振动的效果。不管哪种方式,电动马达MG停止或者继续回转,可以根据该建筑机械的用途和使用状况决定。0055若在上述状况下切换第1回路系统或者第2回路系统的某一个的操作阀,则与该操作量相对应,流。

24、过中立流路6或者16的流量减少,由此,由控制压力生成机构8或者18生成的控制压力变低。如果控制压力变低,那么第1主泵MP1或者第2主泵MP2使其偏转角度变大,增大排出量。0056还有,当增大上述第1主泵MP1或者第2主泵MP2的排出量时,控制器C使电动马达MG总保持在回转状态。也就是说,当第1,2主泵MP1,MP2的排出量为最小时,使电动马达MG停止的场合,控制器C检测到控制压力变低,使得电动马达MG再起动。0057并且,控制器C根据第1,2压力传感器11,21的压力信号,控制第1,2比例电磁节流阀40,41的开度,按比例分配辅助泵SP的排出量,供给至第1,2回路系统。0058根据上述实施形态。

25、,只需二个第1,2压力传感器11,21的压力信号,控制器C就可以控制辅助泵SP的偏转角度以及第1,2比例电磁节流阀40,41的开度,因此,可以减少压力传感器的数量。0059另一方面,为了驱动与上述第1回路系统连接的旋转马达RM,若将旋转马达用操作阀1切换到左或右,例如切换至图面右侧位置,则一通路26与第1主泵MP1连通,另一通路27与罐T连通,使旋转马达RM回转,这时的旋转压力保持为制动阀28的设定压力。又,如果上述操作阀1切换至图面左方向,则上述一通路26与罐T连通,上述另一通路27与第1主泵MP1连通,使旋转马达RM回转,这时的旋转压力也保持为制动阀29的设定压力。0060还有,旋转马达R。

26、M正在回转时,如果将旋转马达用操作阀1切换至中立位置,那么如上所述,通路26,27之间形成闭合回路,同时,制动阀28或者29维持该闭合回路的制动压力,将惯性能量转换成热能。0061并且,压力传感器47检测上述旋转压力或者制动压力,同时将该压力信号输入控制器C。控制器C在不影响旋转马达RM的旋转或者制动动作的范围内,当检测出比制动阀28,29的设定压力低的压力时,将电磁切换阀46从关闭位置切换至打开位置。如果电磁切换阀46切换至打开位置的话,那么导入旋转马达RM的压力流体流向合流通路43,并经安全阀48以及连接用通路42,供给至辅助马达AM。0062此时,控制器C根据来自压力传感器47的压力信号。

27、控制辅助马达AM的偏转角度,说明如下。0063即,通路26或者27的压力,如果不能保持对于旋转动作或者制动动作所需的压力,就不能使旋转马达RM回转或者制动。0064于是,为了将上述通路26或者27的压力保持为上述旋转压力或者制动压力,控制说明书CN101981261ACN101981269A6/8页8器C边控制辅助马达AM的偏转角度,边控制该旋转马达RM的负荷。也就是说,控制器C控制辅助马达AM的偏转角度,使得由压力传感器47检测出的压力与上述旋转马达RM的旋转压力或者制动压力几乎相等。0065如上所述,如果辅助马达AM得到回转力,则该回转力作用于同轴回转的电动马达MG,该辅助马达的回转力起着。

28、作为对于电动马达MG的辅助力的作用。因此,能减少电动马达MG的消耗电力,相当于辅助马达AM的回转力。0066还有,也可以用上述辅助马达AM的回转力辅助上述辅助泵SP的回转力,此时,辅助马达AM和辅助泵SP相结合,发挥压力变换功能。0067也就是说,流入连接用通路42的流体压力必定低于泵排出压力。为了利用该低压力,在辅助泵SP维持高的排出压力,通过辅助马达AM以及辅助泵SP使得发挥增压功能。0068即,上述辅助马达AM的输出由每回转一周的排量Q1和这时的压力P1的乘积决定。又,辅助泵SP的输出由每回转一周的排量Q2和排出压力P2的乘积决定。并且,在本实施形态中,辅助马达AM和辅助泵SP同轴回转,。

29、因此,Q1P1Q2P2必须成立。于是,如果例如辅助马达AM的上述排量Q1为上述辅助泵SP的排量Q2的3倍,即Q13Q2,那么上述等式为3Q2P1Q2P2。将该式二边同除以Q2,那么3P1P2。0069因此,如果改变辅助泵SP的偏转角度,控制上述排量Q2,那么利用辅助马达AM的输出,可以对辅助泵SP维持规定的排出压力。换言之,可以增加来自旋转马达RM的流体压力,使其从辅助泵SP排出。0070但是,控制辅助马达AM的偏转角度,使得通路26,27的压力保持为旋转压力或者制动压力。因此,在利用来自旋转马达RM的流体时,辅助马达AM的偏转角度必然被确定。在这样确定辅助马达AM的偏转角度中,为了发挥上述压。

30、力变换功能,控制辅助泵SP的偏转角度。0071上述连接用通路42,43系统的压力因某种原因低于旋转压力或者制动压力时,基于来自压力传感器47的压力信号,控制器C关闭电磁切换阀46,使得不对旋转马达RM带来影响。0072还有,当在连接用通路42发生流体泄漏时,安全阀48发挥作用,使通路26,27的压力不低于必须值,防止旋转马达RM的飞逸失控。0073下面,对切换动臂1速用操作阀14以及与其联动的第1回路系统的动臂2速用操作阀3控制动臂液压缸BC的场合进行说明。0074为了使动臂液压缸BC动作,若切换动臂1速用操作阀14以及与其联动的操作阀3,则通过传感器14A检测上述操作阀14的操作方向及其操作。

31、量,同时将该操作信号输入控制器C。0075根据上述传感器14A的操作信号,控制器C判断操作人员欲使得动臂液压缸BC上升还是下降。如果用于使得动臂液压缸BC上升的信号输入控制器C,则控制器C使得比例电磁阀34保持正常状态。换言之,使比例电磁阀34保持全开位置。此时,为了确保从辅助泵SP有规定的排出量,控制器C使电磁开关阀50保持在图示关闭位置,同时,控制电动马达MG的转速和辅助泵SP的偏转角度。0076另一方面,如果使得动臂液压缸BC下降的信号从上述传感器14A输入控制器C,则控制器C根据操作阀14的操作量,运算操作人员要求的动臂液压缸BC的下降速度,同时,说明书CN101981261ACN10。

32、1981269A7/8页9关闭比例电磁阀34,将电磁开关阀50切换至打开位置。0077如上所述如果关闭比例电磁阀34,将电磁开关阀50切换至打开位置,那么动臂液压缸BC的返回流体的全量将供给至辅助马达AM。但是,在辅助马达AM的消耗的流量,如果小于用以维持操作人员所需下降速度的必要流量,那么动臂液压缸BC将不能维持操作人员所需的下降速度。此时,控制器C根据上述操作阀14的操作量、辅助马达AM的偏转角度和电动马达MG的转速等,控制比例电磁阀34的开度,使辅助马达AM消耗流量以上的流量返回罐T,维持操作人员所需的动臂液压缸BC的下降速度。0078一方面,如果流体供给至辅助马达AM,辅助马达AM回转。

33、,同时,其回转力作用于同轴回转的电动马达MG,该辅助马达AM的回转力起着作为对于电动马达MG的辅助力的作用。因此,可以减少相当于辅助马达AM的回转力部分的消耗电力。0079另一方面,如果不对电动马达MG供给电力,仅仅上述辅助马达AM的回转力也可以使辅助泵SP回转,这时,辅助马达AM以及辅助泵SP与上述一样,发挥压力变换功能。0080下面,对同时实行旋转马达RM的旋转动作和动臂液压缸BC的下降动作场合进行说明。0081如上所述,一边使旋转马达RM回转,一边使动臂液压缸BC下降时,来自旋转马达RM的流体和来自动臂液压缸BC的返回流体在连接用通路42合流,供给至辅助马达AM。0082这时,如果连接用。

34、通路42的压力上升,由此,合流通路43侧的压力也上升,但是,该压力即使高于旋转马达RM的旋转压力或者制动压力,由于存在单向阀44,45,因此,不会影响到旋转马达RM。0083又,如果如上所述连接用通路42侧的压力低于旋转压力或制动压力,则控制器C根据来自压力传感器47的压力信号,关闭电磁切换阀46。0084因此,当如上所述同时进行旋转马达RM的旋转动作和动臂液压缸BC的下降动作时,与上述旋转压力或者制动压力无关,可以将动臂液压缸BC的所需下降速度为基准,决定辅助马达AM的偏转角度。0085不管哪种方式,利用辅助马达AM的输出,可以辅助上述辅助泵SP的输出,同时,可以将来自辅助泵SP的排出流量在。

35、第1,2比例电磁节流阀40,41按比例分配,供给至第1,2回路系统。0086另一方面,当将辅助马达AM作为驱动源,将电动马达MG作为发电机使用时,辅助泵SP的偏转角度设为零,处于大致无负荷状态,如果在辅助马达AM,维持用于使得电动马达MG回转必要的输出,利用辅助马达AM的输出,可使电动马达MG发挥发电功能。0087另外,在本实施形态中,可以利用发动机E的输出通过发电机22发电,或利用辅助马达AM使电动马达MG发电。并且,将这样发电的电力蓄积在电池24,在本实施形态中,利用家庭用的电源25可以蓄电在电池24,因此,可以多方面提供电动马达MG的电力。0088另一方面,在本实施形态中,利用来自旋转马。

36、达RM和动臂液压缸BC的流体使得辅助马达AM回转,同时,可以用该辅助马达的输出,辅助上述辅助泵SP和电动马达MG,因此,可以将利用再生动力之前的能量损失抑制在最小限度。例如,以往场合,利用来自驱动器的流体使发电机回转,再利用在该发电机蓄电的电力,驱动电动马达,用该电动马达的驱动力使得驱动器动作,与该以往装置相比,可以直接利用流体压力的再生动力。0089图2是表示使得图1的比例电磁阀34以及电磁开关阀50为一体的另一实施形态,说明书CN101981261ACN101981269A8/8页10该比例电磁阀51通常保持图示的打开位置,当从控制器C输入信号时,切换至图面右侧位置。当比例电磁阀51切换至。

37、图面右侧位置时,节流阀51A位于动臂液压缸BC和罐T之间的连通过程,单向阀51B位于动臂液压缸BC和辅助马达AM之间。并且,上述节流阀51A根据该比例电磁阀51的切换量控制开度。其他与上述图1的电磁阀相同。0090还有,图中符号52,53是设置在第1,2比例电磁节流阀40,41下游侧的单向阀,只容许从辅助泵SP向第1,2主泵MP1,MP2侧的流通。0091如上所述,设有单向阀52,53,同时,设有电磁切换阀46以及电磁开关阀50或者电磁比例阀51,因此,当例如辅助泵SP以及辅助马达AM系统发生故障时,可以使第1,2主泵MP1,MP2系统和辅助泵SP以及辅助马达AM系统之间切离。尤其,电磁切换阀46、比例电磁阀51以及电磁开关阀50处于正常状态时,如图所示,由弹簧的弹力保持作为关闭位置的正常位置,同时,上述比例电磁阀34、比例电磁阀51也保持作为全开位置的正常位置,因此,即使电气系统发生故障,也可以如上所述将第1,2主泵MP1,MP2系统,和辅助泵SP以及辅助马达AM系统切离。说明书CN101981261ACN101981269A1/2页11图1说明书附图CN101981261ACN101981269A2/2页12图2说明书附图CN101981261A。

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