CN102549219A - 混合式施工机械 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种混合式施工机械(100)，其具备引擎(11)、蓄电装置(19B)第1及第2泵(28、14)、驱动第1泵(28)的电动机(27)及通过第1及第2泵(28、14)驱动的多个驱动器(A、1B、7、8、9)，其特征在于，第1及第2泵(28、14)配置成相互独立地控制多个驱动器(A、1B、7、8、9)中的至少各1个，第1泵(28)利用来自蓄电装置(19B)的电力进行电驱动，第2泵(14)直接连结于引擎(11)。

Description

混合式施工机械
技术领域
本发明涉及一种对驱动机构的一部分进行电动化的混合式施工机械。
背景技术
一直以来，已知有对驱动机构的一部分进行电动化的混合式施工机械本身(例如参考专利文献1)。专利文献1中记载的混合式施工机械中，作为发电机及电动机发挥作用的电动发电机直接连结于引擎，该电动发电机的旋转轴上串联连结有可变容量型的第1泵及第2泵的旋转轴。通过电动或发电机驱动的可变容量型的第3泵相对这些第1泵及第2泵另外设置。第1泵主要对控制动臂缸的动臂缸回路供给罐内的流体，第2泵主要对控制斗杆缸的斗杆缸回路供给罐内的流体，第3泵具有对控制回转马达的回转马达回路供给罐内的流体的流体压马达功能。另外，该第3泵的吐出端口上连接有对动臂缸回路及斗杆缸回路补给压力流体的压力流体补给回路。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-10006号公报
发明的概要
发明要解决的技术课题
然而，在一般施工机械中，记载于专利文献1中的结构也同样设定2个与直接连结于引擎的电动发电机的旋转轴串联连结的泵(第1泵及第2泵)。但是，有时按照施工机械的动作而未必一定要使用2个泵双方，在这种情况下，2个泵结合于引擎是一种能量浪费。另外，随着混合化，有2个泵中的其中一个的使用频度变低的倾向。例如，对回转马达进行电动化时，例如在进行动臂下降和回转的复合动作时，有时只使用2个泵中的其中一个就很充分。
用于解决技术课题的手段
本发明的目的在于提供一种以有效的形态配置2个泵的混合式施工机械。
根据本发明的一个方面，提供一种混合式施工机械，其具备引擎、蓄电装置、第1及第2泵、驱动所述第1泵的电动机及通过所述第1及第2泵驱动的多个驱动器，其特征在于，
所述第1及第2泵配置成相互独立地控制所述多个驱动器中的至少各1个，
所述第1泵利用来自所述蓄电装置的电力通过所述电动机进行电驱动，
所述第2泵直接连结于所述引擎。
发明效果
根据本发明，可获得以有效的形态配置2个泵的混合式施工机械。
附图说明
图1是表示基于本发明的混合式施工机械100的特征性结构的主要部分结构图。
图2是表示基于实施例1的液压系统结构的主要部分的块图。
图3是表示实施例1中的混合式施工机械100的各种动作与当时使用的液压泵的关系的表图。
图4是表示引擎11的引擎转速与第1液压泵28的转速的关系的时间序列的一例的曲线图。
图5是表示基于实施例2的液压系统结构的主要部分的块图。
图6是表示实施例2中的混合式施工机械100的各种动作与当时使用的液压泵的关系的表图。
图7是表示基于实施例3的液压系统结构的主要部分的块图。
图8是表示实施例3中的混合式施工机械100的各种动作与当时使用的液压泵的关系的表图。
具体实施方式
以下，参考附图对用于实施本发明的最佳方式进行说明。
图1是表示基于本发明的混合式施工机械100的特征性结构的主要部分结构图。另外，混合式施工机械100可以为包括液压挖土机或起重磁铁(Lifting magnet)等的任意类型。该图1中，分别用双重线表示机械动力系统，用实线表示液压管路，用粗线表示电力驱动系统。
混合式施工机械100具备由内燃机构成的引擎11。引擎11上机械地直接连结电动发电机(M/G)12。电动发电机12的旋转轴上机械地连接可变容量式液压泵14(以下称为第2液压泵14)。
第2液压泵14例如为可变斜板式液压泵，能够通过改变斜板的角度来改变泵输出。即，通过改变朝向第2液压泵14的控制电流来调整斜板的角度，由此能够改变第2液压泵14的输出。第2液压泵14通过引擎11和/或电动发电机12的输出驱动并吐出高压的工作油。另外，引擎11及电动发电机12可以连接于分离器(动力分配机构)并通过分离器将动力传递给第2液压泵14。
电动发电机12通过逆变器18电连接于电池单元19。电池单元19包括转换器19A和电池19B。电池19B若为充电电池，则为任意的电池均可，例如可以是铅电池、镍氢电池、锂离子电池或双电层电容器。另外，逆变器18通过控制器30控制。
电池单元19上通过逆变器20电连接回转马达21。回转马达21的输出轴上连接用于回转混合式施工机械100的上部回转体的回转机构24。由此，回转机构24通过来自电池单元19的电力驱动。逆变器20根据回转操作用操纵杆的操作形态由控制器30控制。另外，如在后述的实施例1中说明的那样，可以使用通过后述的第1液压泵28(或第2液压泵14)产生的液压驱动的回转马达21来代替通过电池单元19及逆变器20进行电驱动的回转马达21(参考图1)。
电池单元19上通过逆变器25电连接电动发电机(M/G)27。电动发电机27的输出轴上机械地连接可变容量式液压泵28(以下称为第1液压泵28)。另外，逆变器25通过控制器30控制。
第1液压泵28例如为可变斜板式液压泵，能够通过改变斜板的角度来改变泵输出。即，通过改变朝向第1液压泵28的控制电流来调整斜板的角度，由此能够改变第1液压泵28的输出。第1液压泵28通过来自电池单元19的电力驱动。即，第1液压泵28通过电动发电机27的输出驱动并吐出高压的工作油。
第1液压泵28及第2液压泵14通过控制阀17由液压回路连接于各自对应的各种驱动器。图示的例子中，各种驱动器为用于驱动混合式施工机械100的右侧车轮的行走右马达1A、用于驱动该混合式施工机械的左侧车轮的行走左马达1B、用于驱动动臂的提升或下降的动臂缸7、用于开闭驱动斗杆的斗杆缸8及用于开闭驱动铲斗的铲斗缸9。
在此，作为本发明的特征性结构，第1液压泵28及第2液压泵14配置成相互独立地控制各种液压驱动器1A、1B、7、8及9中的至少各1个。即，第1液压泵28及第2液压泵14上分别分配至少1个专用的驱动对象液压驱动器。此时，分别分配于第1液压泵28及第2液压泵14的专用的驱动对象液压驱动器的种类是任意的，但例如第1液压泵28构成为由第2液压泵14独立地控制行走左马达1B，第2液压泵14构成为由第1液压泵28独立地控制行走右马达1A。但是，此时行走右马达1A也可通过切换阀与第1液压泵28连通，行走左马达1B也可通过切换阀与第2液压泵14连通。
另外，作为本发明的特征性结构，连接于引擎11及电动发电机12的驱动器驱动用液压泵只有第2液压泵14。即，唯一的第2液压泵14作为驱动器驱动用连接于引擎11及电动发电机12。换言之，通常2个液压泵直接连结于引擎11及电动发电机12作为驱动器驱动用，但是该2个液压泵中的其中1个液压泵作为第2液压泵14直接留用，去掉另外1个液压泵，代替于此，设定利用来自电池单元19的电力通过电动发电机27(与电动发电机12不同的电动发电机)驱动的驱动器驱动用液压泵(第1液压泵28)。另外，非驱动器驱动用的其他液压泵，例如产生液压操作系统所需的先导压的先导泵也可以连接于引擎11及电动发电机12。
根据这种本发明的特征性结构，由于连接于引擎11及电动发电机12的驱动器驱动用的液压泵仅为1个，因此与连接于引擎11及电动发电机12的驱动器驱动用的液压泵存在2个以上的通常结构相比，能够使怠速时的泵损失减少一半以上。另外，由于代替连接于引擎11及电动发电机12的驱动器驱动用的液压泵仅为1个这一点设定利用来自电池单元19的电力通过电动发电机27(与电动发电机12不同的电动发电机)驱动的驱动器驱动用液压泵(第1液压泵28)，因此能够对各种驱动器1A、1B、7、8及9供给所需的液压或流量，同时能够节省输出的浪费。
接着，将其详细内容分为几个实施例对以上的特征性结构进行说明。
实施例1
图2是表示基于实施例1的液压系统结构的主要部分的块图。对于图2中可与图1相同的结构附加相同的参考符号。另外，图2中分别用双重线表示机械动力系统，用实线表示液压管路，用粗线表示电力系统，用虚线表示控制系统。
另外，本实施例1中与参考图1说明的结构不同，使用通过第1液压泵28产生的液压驱动的回转马达(液压马达)21来代替通过电池单元19及逆变器20进行电驱动的回转马达21(电动马达，参考图1)。
控制阀17具备多个切换阀171-178。多个切换阀171-178由设置于连结第1液压泵28的吐出侧和贮槽40的第1油路42的切换阀171-174的集合和设置于连结第2液压泵14的吐出侧和贮槽40的第2油路44的切换阀175-178的集合构成。
切换阀171-174分别为如下：切换阀171，切换用于实现基于行走左马达1B的行走动作的工作油的供给状态；切换阀172，切换用于实现基于回转马达21的回转动作的工作油的供给状态；切换阀173，切换用于实现基于动臂缸7的动臂提升动作(2速)的工作油的供给状态；及切换阀174，切换用于实现基于斗杆缸8的斗杆开闭动作(1速)的工作油的供给状态。
切换阀175-178分别为如下：切换阀175，切换用于实现基于行走右马达1A的行走动作的工作油的供给状态；切换阀176，切换用于实现基于铲斗缸9的铲斗开闭动作的工作油的供给状态；切换阀177，切换用于实现基于动臂缸7的动臂提升或下降动作(1速)的工作油的供给状态；及切换阀178，切换用于实现基于斗杆缸8的斗杆开闭动作(2速)的工作油的供给状态。
在第1液压泵28侧的第1油路42中，在比切换阀174更靠下游侧的位置与贮槽40之间插入负控节流阀46(负反馈用节流阀)，负控压(负控节流阀46的上游侧压力)Pn1负反馈于调整器54。第1油路42上连接有调整第1油路42的溢流压的可变溢流阀50。控制器30及调整器54根据负控压Pn1以降低返回到贮槽40的第1液压泵28的吐出流量的损失的形态控制第1液压泵28(进行所谓的负控控制)。
同样道理，在第2液压泵14的第2油路44中，在比切换阀178更靠下游侧的位置与贮槽40之间插入负控节流阀48(负反馈用节流阀)，负控压(负控节流阀48的上游侧压力)Pn2负反馈于调整器56。第2油路44上连接有调整第2油路44的溢流压的可变溢流阀52。控制器30及调整器56根据负控压Pn2以降低返回到贮槽40的第2液压泵14的吐出流量的损失的形态控制第2液压泵14(进行所谓的负控控制)。这样，第1液压泵28与第2液压泵14被机械地分离。
另外，第1油路42及第2油路44上连接有限制液压回路的最高压的溢流阀60。若液压回路内的压力超过预定的设定压，则溢流阀60工作，并使液压回路与贮槽62连通。
图3是表示实施例1中的混合式施工机械100的各种动作与当时使用的液压泵的关系的表图。
如图3所示，单独进行回转动作时仅使用第1液压泵28，而第2液压泵14不工作。此时，由于引擎11继续旋转，因此第2液压泵14的旋转运动继续进行，但是第2液压泵14成为不输出的状态。另外，单独进行动臂提升动作(1速)时仅使用第2液压泵14，而第1液压泵28不工作。并且，单独进行动臂下降动作时仅使用第2液压泵14，而第1液压泵28不工作。此时，第1液压泵28通过电动发电机27继续进行旋转运动，但是成为不输出的状态。另外，单独进行铲斗开闭动作时仅使用第2液压泵14，而第1液压泵28不工作。另外，进行动臂下降和铲斗开闭的复合动作时仅使用第2液压泵14，而第1液压泵28不工作。另外，进行动臂提升动作(1速)和铲斗开闭的复合动作时仅使用第2液压泵14，而第1液压泵28不工作。
在此，作为本实施例1的特征性结构，第1液压泵28及第2液压泵14配置成相互独立地控制各种液压驱动器1A、1B、7、8、9及21中的至少各1个。具体而言，第1液压泵28构成为从第2液压泵14独立而控制行走左马达1B及回转马达21，第2液压泵14构成为从第1液压泵28独立而控制行走右马达1A及铲斗缸9。但是，此时行走右马达1A也可通过切换阀(未图示)与第1液压泵28连通，行走左马达1B也可通过切换阀(未图示)与第2液压泵14连通。
另外，作为本实施例1的特征性结构，连接于引擎11及电动发电机12的驱动器驱动用的液压泵只有第2液压泵14。即，唯一的第2液压泵14作为驱动器驱动用连接于引擎11及电动发电机12。
根据这种本实施例1的特征性结构，由于连接于引擎11及电动发电机12的驱动器驱动用的液压泵仅为1个，因此与连接于引擎11及电动发电机12的驱动器驱动用的液压泵存在2个以上的结构相比，能够使怠速时的泵损失减少一半以上。另外，由于代替连接于引擎11及电动发电机12的驱动器驱动用的液压泵仅为1个这一点设定有利用来自电池单元19的电力通过电动发电机27(与电动发电机12不同的电动发电机)驱动的驱动器驱动用液压泵(第1液压泵28)，因此能够对各种驱动器1A、1B、7、8、9及21供给所需的液压或流量，同时能够减少输出的浪费。具体而言，如图3所示，例如在进行动臂提升动作(2速)的单独动作时，第1液压泵28及第2液压泵14双方工作，能够对动臂缸7供给所需的充分的液压或流量。另一方面，例如进行动臂提升动作(1速)的单独动作时，只有第2液压泵14工作，能够对动臂缸7供给所需的充分的液压或流量，同时通过停止第1液压泵28来降低能量损失。例如，如图4示意地示出，即使在第1液压泵28中所需的转速N1充分小于引擎11的转速Ne时(例如Ne为1800rpm、N1在0-1000rpm之间时)，第1液压泵28的转速N1也对应引擎11的转速Ne而不会变得过大，能够使第1液压泵28以最佳转速N1工作，并能够减少第1液压泵28输出的浪费。
另外，本实施例1中，对第1液压泵28的旋转运动持续进行的情况进行了说明，但是由于第1液压泵28与引擎11为非结合，所以还能够停止电动发电机27的旋转运动。此时，由于还能够停止第1液压泵28的旋转运动，所以能够进一步降低能量损失。
另外，在本实施例1中，电动发电机27未必一定要具有发电功能，因此可通过电动机实现。
实施例2
图5是表示基于实施例2的液压系统结构的主要部分的块图。对于图5中可与图1相同的结构附加相同的参考符号。另外，在图5中分别用双重线表示机械动力系统，用实线表示液压管路，用粗线表示电力系统，用虚线表示控制系统。
本实施例2中与参考图1进行说明的结构相同，使用通过电池单元19及逆变器20进行电驱动的回转马达21(电动马达)。
电池单元19上通过逆变器20电连接回转马达21。在回转马达21的输出轴上连接用于回转混合式施工机械100的上部回转体的回转机构24。由此，回转机构24通过来自电池单元19的电力驱动。逆变器20根据回转操作用操纵杆的操作形态由控制器30控制。
回转马达21为可进行动力运行及再生运行双方的电动机，通过上述逆变器20进行PWM(Pulse Width Modulation)驱动。回转马达21优选为磁铁埋入转子内部的IPM马达。回转马达21在动力运行时，回转马达21的旋转驱动力的旋转力被回转机构24放大，混合式施工机械100的上部回转体被加减速控制，并进行旋转运动。另外，通过混合式施工机械100的上部回转体的惯性旋转，转速通过回转机构24被增加并传递至回转马达21，能够产生再生电力。
控制阀17具备多个切换阀171-178。但是，随着回转马达21的电动化，省略在上述的实施例1中使用的回转马达21用的切换阀172。多个切换阀171-178由设置于连结第1液压泵28的吐出侧和贮槽40的第1油路42的切换阀171-174的集合和设置于连结第2液压泵14的吐出侧和贮槽40的第2油路44的切换阀175-178的集合构成。
切换阀171-174分别为如下：切换阀171，切换用于实现基于行走左马达1B的行走动作的工作油的供给状态；切换阀173，切换用于实现基于动臂缸7的动臂提升2速动作的工作油的供给状态；及切换阀174，切换用于实现基于斗杆缸8的斗杆开闭动作(1速)的工作油的供给状态。
切换阀175-178分别为如下：切换阀175，切换用于实现基于行走右马达1A的行走动作的工作油的供给状态；切换阀176，切换用于实现基于铲斗缸9的铲斗开闭动作的工作油的供给状态；切换阀177，切换用于实现基于动臂缸7的动臂提升或下降动作(1速)的工作油的供给状态；及切换阀178，切换用于实现基于斗杆缸8的斗杆开闭动作(2速)的工作油的供给状态。
在第1液压泵28侧的第1油路42中，在比切换阀174更靠下游侧的位置与贮槽40之间插入负控节流阀46(负反馈用节流阀)，负控压(负控节流阀46的上游侧压力)Pn1负反馈于调整器54。第1油路42上连接有调整第1油路42的溢流压的可变溢流阀50。控制器30及调整器54根据负控压Pn1以降低返回到贮槽40的第1液压泵28的吐出流量的损失的形态控制第1液压泵28(进行所谓的负控控制)。
同样道理，在第2液压泵14的第2油路44中，在比切换阀178更靠下游侧的位置与贮槽40之间插入负控节流阀48(负反馈用节流阀)，负控压(负控节流阀48的上游侧压力)Pn2负反馈于调整器56。第2油路44上连接有调整第2油路44的溢流压的可变溢流阀52。控制器30及调整器56基于负控压Pn2以降低返回到贮槽40的第2液压泵14的吐出流量的损失的形态控制第2液压泵14(进行所谓的负控控制)。这样，第1液压泵28与第2液压泵14被机械地分离。
另外，第1油路42及第2油路44上连接有限制液压回路的最高压的溢流阀60。若液压回路内的压力超过预定的设定压，则溢流阀60工作，使液压回路与贮槽62连通。
图6是表示实施例2中的混合式施工机械100的各种动作与当时使用的液压泵的关系的表图。
如图6所示，单独进行回转动作时，随着回转马达21的电动化，第1液压泵28及第2液压泵14不工作。此时，回转动作通过由来自电池单元19的电力驱动的回转马达21实现。另外，单独进行动臂提升动作(1速)时仅使用第2液压泵14，而第1液压泵28不工作。并且，单独进行动臂下降动作时仅使用第2液压泵14，而第1液压泵28不工作。另外，单独进行铲斗开闭动作时仅使用第2液压泵14，而第1液压泵28不工作。另外，进行动臂下降和回转的复合动作时仅使用第2液压泵14，而第1液压泵28不工作。此时，回转动作通过由来自电池单元19的电力驱动的回转马达21实现。另外，进行动臂下降和铲斗开闭的复合动作时仅使用第2液压泵14，而第1液压泵28不工作。另外，进行动臂提升动作(1速)和铲斗开闭的复合动作时仅使用第2液压泵14，而第1液压泵28不工作。
在此，作为本实施例2的特征性结构，第1液压泵28及第2液压泵14配置成相互独立地控制各种液压驱动器1A、1B、7、8及9中的至少各1个。具体而言，第1液压泵28构成为从第2液压泵14独立而控制行走左马达1B，第2液压泵14构成为从第1液压泵28独立而控制行走右马达1A及铲斗缸9。但是，此时行走右马达1A也可通过切换阀(未图示)与第1液压泵28连通，行走左马达1B也可通过切换阀(未图示)与第2液压泵14连通。
另外，作为本实施例2的特征性结构，连接于引擎11及电动发电机12的驱动器驱动用的液压泵只有第2液压泵14。即，唯一的第2液压泵14作为驱动器驱动用连接于引擎11及电动发电机12。
根据这种本实施例2的特征性结构，由于连接于引擎11及电动发电机12的驱动器驱动用的液压泵仅为1个，因此与连接于引擎11及电动发电机12的驱动器驱动用的液压泵存在2个以上的结构相比，能够使怠速时的泵损失减少一半以上。另外，由于代替连接于引擎11及电动发电机12的驱动器驱动用的液压泵仅为1个而设定利用来自电池单元19的电力通过电动发电机27(与电动发电机12不同的电动发电机)驱动的驱动器驱动用液压泵(第1液压泵28)，因此能够对各种驱动器1A、1B、7、8及9供给所需的液压或流量，同时能够节省输出的浪费。具体而言，如图6所示，例如进行动臂提升动作(2速)的单独动作时，第1液压泵28及第2液压泵14双方工作，能够对动臂缸7供给所需的充分的液压或流量。另一方面，例如进行动臂提升动作(1速)的单独动作时，只有第2液压泵14工作，对动臂缸7供给所需的充分的液压或流量，同时能够通过停止第1液压泵28来降低能量损失。
另外，在挖土机中根据工作内容频繁进行回转动作。因此，只进行回转动作时，能够将第1液压泵28设为不工作状态。另外，还能够停止第1液压泵28的旋转动作本身。因此，无需使工作油白白流动，所以能够降低能量损失。
另外，在与回转动作的复合动作较多的工作中为与动臂的动作组合的复合动作。此时，还能够通过将使工作油流向动臂的液压泵设为与引擎11连结的第2液压泵14来停止第1液压泵28的旋转动作。因此，即使在进行复合动作时，也无需使工作油白白流动，所以能够降低能量损失。
另外，在本实施例2中，电动发电机27未必一定要具有发电功能，因此可通过电动机实现。
实施例3
图7是表示基于实施例3的液压系统结构的主要部分的块图。对于图7中可与图1相同的结构附加相同的参考符号。另外，在图7中分别用双重线表示机械动力系统，用实线表示液压管路，用粗线表示电力系统，用虚线表示控制系统。
本实施例3中与参考图1进行说明的结构相同，使用通过电池单元19及逆变器20进行电驱动的回转马达21(电动马达)。
控制阀17具备多个切换阀171-178。但是，随着回转马达21的电动化，省略在上述的实施例1中使用的回转马达21用的切换阀172。多个切换阀171-178由设置于连结第1液压泵28的吐出侧和贮槽40的第1油路42的切换阀171-174的集合和设置于连结第2液压泵14的吐出侧和贮槽40的第2油路44的切换阀175-178的集合构成。
切换阀171-174分别为如下：切换阀171，切换用于实现基于行走左马达1B的行走动作的工作油的供给状态；切换阀173，切换用于实现基于动臂缸7的动臂提升2速动作的工作油的供给状态；及切换阀174，切换用于实现基于斗杆缸8的斗杆开闭动作(2速)的工作油的供给状态。
切换阀175-178分别为如下：切换阀175，切换用于实现基于行走右马达1A的行走动作的工作油的供给状态；切换阀176，切换用于实现基于铲斗缸9的铲斗开闭动作的工作油的供给状态；切换阀177，切换用于实现基于动臂缸7的动臂提升或下降动作(1速)的工作油的供给状态；及切换阀178，切换用于实现基于斗杆缸8的斗杆开闭动作(1速)的工作油的供给状态。
在第1液压泵28侧的第1油路42中，在比切换阀174更靠下游侧的位置与贮槽40之间插入负控节流阀46(负反馈用节流阀)，负控压(负控节流阀46的上游侧压力)Pn1负反馈于调整器54。第1油路42上连接有调整第1油路42的溢流压的可变溢流阀50。控制器30及调整器54根据负控压Pn1以降低返回到贮槽40的第1液压泵28的吐出流量的损失的形态控制第1液压泵28(进行所谓的负控控制)。
同样道理，在第2液压泵14的第2油路44中，在比切换阀178更靠下游侧的位置与贮槽40之间插入负控节流阀48(负反馈用节流阀)，负控压(负控节流阀48的上游侧压力)Pn2负反馈于调整器56。第2油路44上连接有调整第2油路44的溢流压的可变溢流阀52。控制器30及调整器56根据负控压Pn2以降低返回到贮槽40的第2液压泵14的吐出流量的损失的形态控制第2液压泵14(进行所谓的负控控制)。这样，第1液压泵28与第2液压泵14被机械地分离。
另外，第1油路42及第2油路44上连接有限制液压回路的最高压的溢流阀60。若液压回路内的压力超过预定的设定压，则溢流阀60工作，使液压回路与贮槽62连通。
本实施例3中，第1液压泵28为泵马达规格，能够与电动发电机27协同作用来再生能量。具体而言，当作为马达发挥作用时，使来自动臂缸7的无杆室7a的回油流入，向槽62吐出时时，通过回油旋转第1液压泵28。由该旋转带动电动发电机27的旋转，从而进行再生运行。与此对应，在动臂缸7的1速动作用切换阀177与第1液压泵28之间设置再生回路64。再生回路64根据切换阀177的位置连通动臂缸7的无杆室7a和第1液压泵28。再生回路64中设置通过控制器30控制的流量控制阀66及止回阀68。
另外，第1液压泵28的端28a为吐出流入端口。当第1液压泵28作为泵从罐62吸入工作油并向各驱动部吐出时，且在作为马达使来自动臂缸7的无杆室7a的回油流入并向罐62吐出的情况下，均维持相同的旋转方向。因此，即使吐出方向被切换，也能够顺利地切换泵与马达的功能。
图7中通过箭头r1～r12示出动臂下降动作时的包括再生回路64的液压回路内的工作油的流动。动臂下降动作时，从第1液压泵28吐出的工作油如箭头r1～r6所示，通过切换阀177供给于动臂缸7的杆室7b。与此同时，从动臂缸7的无杆室7a排出的工作油如箭头r7～r12所示，通过切换阀177经再生回路64供给于第1液压泵28。由此，第1液压泵28再生运行电动发电机27，从而实现再生动作。另外，此时得到的再生能量(电能)通过逆变器25利用于电池单元19的电池19B的充电。而且，能够通过逆变器20供给于回转马达21，或者通过逆变器18供给于电动发电机12。
图8是表示实施例3中的混合式施工机械100的各种动作与当时使用的液压泵的关系的表图。
如图8所示，单独进行回转动作时，随着回转马达21的电动化，第1液压泵28及第2液压泵14不工作。此时，回转动作通过由来自电池单元19的电力驱动的回转马达21实现。另外，单独进行动臂提升动作(1速)时仅使用第2液压泵14，而第1液压泵28不工作。并且，单独进行动臂下降动作时仅使用第2液压泵14，第1液压泵28实现上述的再生动作。另外，单独进行铲斗开闭动作时仅使用第2液压泵14，而第1液压泵28不工作。另外，进行动臂下降和回转的复合动作时仅使用第2液压泵14，第1液压泵28实现上述的再生动作。此时，回转动作通过由来自电池单元19的电力驱动的回转马达21实现。另外，进行动臂下降和铲斗开闭的复合动作时仅使用第2液压泵14，第1液压泵28实现上述的再生动作。另外，进行动臂下降和斗杆关闭(1速)的复合动作时，仅使用第2液压泵14，第1液压泵28实现上述的再生动作。另外，进行动臂下降和斗杆打开的复合动作时，仅使用第2液压泵14，第1液压泵28实现上述的再生动作。另外，进行动臂下降和行走的复合动作时，仅使用第2液压泵14，第1液压泵28实现上述的再生动作。此时，仅由第2液压泵14实现行走。另外，进行铲斗开闭和斗杆关闭(1速)的复合动作时，仅使用第2液压泵14，而第1液压泵28不工作。另外，进行铲斗开闭和斗杆打开的复合动作时，仅使用第2液压泵14，而第1液压泵28不工作。另外，进行动臂提升(1速)和铲斗开闭的复合动作时仅使用第2液压泵14，而第1液压泵28不工作。另外，进行动臂提升(1速)和斗杆关闭(1速)的复合动作时，仅使用第2液压泵14，而第1液压泵28不工作。另外，进行动臂提升(1速)和斗杆打开的复合动作时，仅使用第2液压泵14，而第1液压泵28不工作。
在此，作为本实施例3的特征性结构，第1液压泵28及第2液压泵14配置成相互独立地控制各种液压驱动器1A、1B、7、8及9中的至少各1个。具体而言，第1液压泵28构成为从第2液压泵14独立而控制行走左马达1B，第2液压泵14构成为从第1液压泵28独立而控制行走右马达1A及铲斗缸9。但是，此时行走右马达1A也可通过切换阀(未图示)与第1液压泵28连通，行走左马达1B也可通过切换阀(未图示)与第2液压泵14连通。
另外，作为本实施例3的特征性结构，连接于引擎11及电动发电机12的驱动器驱动用的液压泵仅为第2液压泵14。即，唯一的第2液压泵14作为驱动器驱动用连接于引擎11及电动发电机12。
根据这种本实施例3的特征性结构，由于连接于引擎11及电动发电机12的驱动器驱动用的液压泵仅为1个，因此与连接于引擎11及电动发电机12的驱动器驱动用的液压泵存在2个以上的结构相比，能够使怠速时的泵损失减少一半以上。另外，由于代替连接于引擎11及电动发电机12的驱动器驱动用的液压泵仅为1个这一点设定利用来自电池单元19的电力通过电动发电机27(与电动发电机12不同的电动发电机)驱动的驱动器驱动用液压泵(第1液压泵28)，因此能够对各种驱动器1A、1B、7、8及9供给所需的液压或流量，同时能够减少输出的浪费。具体而言，如图8所示，例如进行动臂提升动作(2速)的单独动作时，第1液压泵28及第2液压泵14双方工作，能够对动臂缸7供给所需的充分的液压或流量。另一方面，例如进行铲斗开闭的单独动作时，只有第2液压泵14工作，能够对铲斗缸9供给所需的充分的液压或流量，同时通过停止第1液压泵28来降低能量损失。另外，尤其根据本实施例3，将第1液压泵28设为泵马达规格，在第1液压泵28与动臂缸7之间设置再生回路64，从而当伴随动臂下降动作时(参考图8的序号5、10、11、12、14及15)，能够通过第1液压泵28及电动发电机27得到再生能量。由此，能够实现伴随动臂下降动作的再生并谋求进一步的节能化。
另外，作为本实施例3的特征性结构，与上述的实施例1、2相反，基于斗杆缸8的斗杆开闭动作(1速)用的切换阀178设置于第2液压泵14侧的第2油路44，基于斗杆缸8的斗杆开闭动作(2速)用的切换阀174设置于第1液压泵28侧的第1油路42。由此，能够增加可停止第1液压泵28的动作数(动作种类的数量)。例如，为了对比图8和图3或图6，上述实施例1、2中，进行铲斗开闭和斗杆打开的复合动作时(序号18)或动臂提升(1速)和斗杆关闭(1速)的复合动作时(序号20)等，使第1液压泵28及第2液压泵14双方工作，相反，在本实施例3中，进行该动作时仅使第2液压泵14动作即可。但是，作为本实施例3的变形例可以与上述实施例1、2同为如下，即基于斗杆缸8的斗杆开闭动作(1速)用的切换阀178也可以设置于第1液压泵28侧的第1油路42，基于斗杆缸8的斗杆开闭动作(2速)用的切换阀174设置于第2液压泵14侧的第2油路44。此时，也能够获得上述实施例2的效果，并且能够谋求基于再生的节能化。
以上，对本发明的优选实施例进行了详细说明，但是本发明不限于上述的实施例，在不脱离本发明的范围内能够对上述实施例加以各种变形及置换。
另外，本国际申请主张基于2009年9月15日申请的日本专利申请2009-213642号的优先权，其全部内容通过本说明书中的参照援用于本国际申请中。
符号说明：
1A-行走右马达，1B-行走左马达，7-动臂缸，8-斗杆缸，9-铲斗缸，11-引擎，12-电动发电机，14-第2液压泵，17-控制阀，18-逆变器，19-电池单元，19B-电池，20-逆变器，21-回转马达，24-回转机构，25-逆变器，27-电动发电机，28-第1液压泵，30-控制器，40-贮槽，42-第1油路，44-第2油路，46、48-负控节流阀，50、52-可变溢流阀，54、56-调整器，60-溢流阀，62-贮槽，64-再生回路，66-流量控制阀，68-止回阀，100-混合式施工机械，171～178-控制阀的各种切换阀。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种混合式施工机械，其具备：引擎、蓄电装置、第1及第2泵、驱动所述第1泵的电动机及通过所述第1及第2泵驱动的多个驱动器，其特征在于，
所述第1及第2泵配置成相互独立地控制所述多个驱动器中的至少各1个，
所述第1泵利用来自所述蓄电装置的电力通过所述电动机进行电驱动，
所述第2泵直接连结于所述引擎。
2.(修改)如权利要求1所述的混合式施工机械，其中，
所述多个驱动器中的至少两个经由同一控制阀与所述第1及第2泵连接。
3.(修改))如权利要求2所述的混合式施工机械，其中，
所述同一控制阀具备对向所述多个驱动器的工作油的供给状态进行切换的切换阀。
4.(修改)如权利要求1所述的混合式施工机械，其中，
具备与上述引擎机械连接的电动发电机。
5.(增加)如权利要求1所述的混合式施工机械，其中，
所述第1泵在引擎为空转状态时为不工作状态。
6.(增加)如权利要求1所述的混合式施工机械，其中，
所述多个驱动器包含与所述第1泵连接的动臂驱动器；
在所述第1泵与所述动臂驱动器之间具备再生回路。
7.(增加)如权利要求1所述的混合式施工机械，其中，
具备实现该施工机械的回转动作的回转马达，该回转马达是通过来自所述蓄电装置的电力或者通过由所述电动机发电的再生能量驱动的电动马达。
8.(增加)如权利要求6或7所述的混合式施工机械，其中，
进一步具备直接连结于所述引擎的电动发电机，将通过所述电动机发电的再生能量供给于该电动发电机。

Claims (4)

1.一种混合式施工机械，其具备：引擎、蓄电装置、第1及第2泵、驱动所述第1泵的电动机及通过所述第1及第2泵驱动的多个驱动器，其特征在于，
所述第1及第2泵配置成相互独立控制所述多个驱动器中的至少各1个，
所述第1泵利用来自所述蓄电装置的电力通过所述电动机进行电驱动，
所述第2泵直接连结于所述引擎。
2.如权利要求1所述的混合式施工机械，其中，
所述多个驱动器包括连接于所述第1泵的动臂驱动器，
所述第1泵与所述动臂驱动器之间具备再生回路。
3.如权利要求1所述的混合式施工机械，其中，
具备实现该施工机械的回转动作的回转马达，该回转马达为通过来自所述蓄电装置的电力或者通过由所述电动机发电的再生能量驱动的电动马达。
4.如权利要求2或3所述的混合式施工机械，其中，
进一步具备直接连结于所述引擎的电动发电机，将通过所述电动机发电的再生能量供给于该电动发电机。
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