CN107002724B - 建筑机械的油压驱动系统 - Google Patents

Abstract

一种建筑机械的油压驱动系统，具备：向动臂缸以及旋转油压马达供给工作油的泵；与泵连结，且对动臂下降时从动臂缸排出的工作油和/或旋转减速时从旋转油压马达排出的工作油进行引导的再生油压马达；驱动泵的发动机；安装于发动机、且在供给电力时能够使发动机的输出轴旋转的交流发电机；与交流发电机连接的蓄电器；介于交流发电机和蓄电器之间的电力转换器；以及控制装置，该控制装置将电力转换器切换为伺服开启状态和伺服关闭状态中的任一状态，并且在将电力转换器切换为伺服开启状态时，以充电模式和放电模式中的任一模式控制电力转换器。

Description

建筑机械的油压驱动系统

技术领域

本发明涉及建筑机械的油压驱动系统。

背景技术

在如油压挖掘机或油压起重机那样的建筑机械中，由油压驱动系统驱动各部。在该油压驱动系统中，从由发动机驱动的泵向各种执行器供给工作油。

例如，专利文献1中，公开了除使用由发动机驱动的主泵之外，还使用由电动马达驱动的增压泵的油压驱动系统。增压泵用于增大高负荷时供给至执行器的工作油的量。

具体而言，在专利文献1公开的油压驱动系统中，在驱动主泵的发动机上安装交流发电机，交流发电机与电池连接。交流发电机是具有通过传动带等动力传递单元与发动机的输出轴连接的旋转轴且低容量（例如，额定电压为24V）小型发电机。电池通过继电器（relay）与驱动增压泵的电动马达连接。而且，继电器在高负荷时被接通。

现有技术文献：

专利文献：

专利文献1：日本特开平8-60705号公报。

发明内容

发明要解决的问题：

然而，在如专利文献1公开的油压驱动系统那样交流发电机与电池（蓄电器的一种）直接连接的情况下，发动机的运行过程中，无论发动机负荷大小，在交流发电机中生成的电力总是向电池传递。

另一方面，在油压驱动系统中，例如动臂下降时和/或旋转减速时，期望利用从执行器返回储罐的工作油再生能量。

在专利文献1公开的油压驱动系统中，即使在可以再生上述动臂下降时和/或旋转减速时的能量的情况下，也总是在交流发电机中生成电力，白白消耗能量。

因此，本发明的目的在于提供一种能够控制从交流发电机向蓄电器的电力传递，同时能够再生能量的建筑机械的油压驱动系统。

解决问题的手段：

为了解决上述问题，本发明的建筑机械的油压驱动系统具备：向动臂缸以及旋转油压马达供给工作油的泵；与所述泵连结的再生油压马达，所述再生油压马达中动臂下降时从所述动臂缸排出的工作油和/或旋转减速时从所述旋转油压马达排出的工作油被导入；驱动所述泵的发动机；安装于所述发动机、且在供给电力时能够使所述发动机的输出轴旋转的交流发电机；与所述交流发电机连接的蓄电器；介于所述交流发电机和所述蓄电器之间的电力转换器，所述电力转换器在所述交流发电机和所述蓄电器之间能够进行电力传递的伺服开启状态、以及所述交流发电机和所述蓄电器之间不能进行电力传递的伺服关闭状态之间进行切换；以及将所述电力转换器切换为所述伺服开启状态和所述伺服关闭状态中的任一状态的控制装置，并且，所述控制装置在将所述电力转换器切换为所述伺服开启状态时，以下述模式中的任一模式控制所述电力转换器：调节从所述交流发电机向所述蓄电器传递的电力的充电模式、和调节从所述蓄电器向所述交流发电机传递的电力的放电模式。

根据上述结构，由发动机驱动的泵与再生油压马达连结，因此，可利用安装于发动机的交流发电机，换而言之从发动机观察电动发电机无需另外设置于泵侧（负荷侧），既可将再生油压马达回收的能量作为电能量而蓄积于蓄电器。而且，由于电力转换器介于交流发电机和蓄电器之间，因此能够控制从交流发电机向蓄电器的电力传递。例如在蓄电器充满电的情况下，将电力转换器切换至伺服关闭状态时，亦可代替将电力蓄积于蓄电器，而利用再生油压马达回收的能量辅助泵的驱动。此外，将电力转换器切换至伺服开启状态并以放电模式进行控制时，能够利用蓄积的电力辅助泵的驱动。

亦可使动臂下降时从所述动臂缸排出的工作油被引导至所述再生油压马达，所述控制装置在满足动臂充电条件时，将所述电力转换器切换至所述伺服开启状态同时以所述充电模式进行控制；在不满足所述动臂充电条件时，将所述电力转换器切换至所述伺服关闭状态，或者将所述电力转换器切换至所述伺服开启状态同时以所述放电模式进行控制，其中，所述动臂充电条件是指处于动臂下降时且所述蓄电器为能充电状态。根据该结构，能够再生动臂下降时的能量。

亦可使动臂下降时从所述动臂缸排出的工作油被引导至所述再生油压马达，同时旋转减速时从所述旋转油压马达排出的工作油被引导至所述再生油压马达，所述控制装置在满足动臂充电条件和旋转充电条件中的任一条件时，将所述电力转换器切换至所述伺服开启状态同时以所述充电模式进行控制；在所述动臂充电条件和所述旋转充电条件中的任一条件均不满足时，将所述电力转换器切换至所述伺服关闭状态，或者将所述电力转换器切换至所述伺服开启状态同时以所述放电模式进行控制，其中，所述动臂充电条件是指处于动臂下降时且所述蓄电器为能充电状态，所述旋转充电条件是指处于旋转减速时且所述蓄电器为能充电状态。根据该结构，能够再生动臂下降时的能量以及旋转减速时的能量。

亦可使上述油压驱动系统具备控制对所述动臂缸的工作油的供给和排出的动臂控制阀，所述动臂控制阀通过动臂排出管路与所述再生油压马达连接，所述动臂控制阀上连接有储罐管路，所述动臂控制阀形成为以下结构：动臂上升时，从所述动臂缸排出的工作油从该动臂控制阀流入所述储罐管路，动臂下降时，从所述动臂缸排出的工作油从该动臂控制阀流入所述动臂排出管路。根据该结构，能够在动臂下降时自动将从动臂缸排出的工作油向再生油压马达引导。

亦可使所述再生油压马达为能变更倾转角的可变容量型的马达，上述油压驱动系统具备调节所述再生油压马达的倾转角的再生油压马达调节器，所述控制装置在满足所述旋转充电条件时，以所述旋转油压马达的转速越高而所述再生油压马达的倾转角越大的形式，控制所述再生油压马达调节器。根据该结构，能够进行与旋转速度相应的适当的能量回收。

亦可使所述再生油压马达为能变更倾转角的可变容量型的马达，上述油压驱动系统具备调节所述再生油压马达的倾转角的再生油压马达调节器，所述控制装置在满足所述动臂充电条件时，以动臂操作阀的操作量越大而所述再生油压马达的倾转角越大的形式，控制所述再生油压马达调节器。根据该结构，能够进行与动臂下降的速度相应的适当的能量回收。

所述交流发电机可以是额定电压为30V以上的发动机。根据该结构，通过一次发电能够将许多电力蓄积于蓄电器。

发明效果：

根据本发明，能够控制从交流发电机向蓄电器的电力传递，同时能够再生能量。

附图说明

图1是根据本发明第一实施形态的油压驱动系统的概略结构图；

图2是作为建筑机械的一个例子的油压挖掘机的侧视图；

图3是图1所示的油压驱动系统中的电力关联设备的框图；

图4是图1所示的油压驱动系统的控制装置所进行的控制的流程图；

图5中的图5A～5C分别是图4所示的第一充电控制开启、第二充电控制开启以及充电控制停止的子例程；

图6是根据本发明第二实施形态的油压驱动系统的概略结构图；

图7中的图7A～7C分别是第二实施形态中的第一充电控制开启、第二充电控制开启以及充电控制停止的子例程；

图8是根据本发明第三实施形态的油压驱动系统的概略结构图；

图9是第三实施形态的变形例的油压驱动系统的概略结构图；

图10是根据本发明第四实施形态的油压驱动系统的概略结构图；

图11是第四实施形态的变形例的油压驱动系统的概略结构图。

具体实施方式

（第一实施形态）

图1中示出根据本发明第一实施形态的建筑机械的油压驱动系统1A，图2中示出装载该油压驱动系统1A的建筑机械10。图2所示的建筑机械10为油压挖掘机，但本发明亦可适用于油压起重机等其他建筑机械。

油压驱动系统1A中，作为油压执行器包括图2所示的动臂缸11、斗杆缸12以及铲斗缸13，并且包括图1所示的旋转油压马达14和未图示的左右一对行驶油压马达。又，油压驱动系统1A包括向那些执行器供给工作油的泵16、和驱动泵16的发动机15。另外，图1中，为了简化图面，省略了除旋转油压马达14和动臂缸11以外的执行器。

在本实施形态中，建筑机械10为自行驶式油压挖掘机，但在建筑机械10为装载于船舶的油压挖掘机的情况下，包括驾驶室的旋转体可旋转地支持于船体。

泵16是能变更倾转角的可变容量型的泵（斜板泵或斜轴泵）。泵16的倾转角由泵调节器17进行调节。泵16的吐出流量可以负控制（negative control）方式控制，也可以正控制（positive control）方式进行控制。即，泵调节器17可以通过油压运作，也可以通过电信号运作。

泵16通过供给管路31与动臂控制阀41、旋转控制阀51以及其他控制阀连接。动臂控制阀41控制对动臂缸11进行的工作油的供给和排出，旋转控制阀51控制对旋转油压马达14进行的工作油的供给和排出。

更详细地，动臂控制阀41通过动臂上升供给管路45以及动臂下降供给管路46与动臂缸11连接。又，动臂控制阀41通过动臂排出管路32与再生切换阀71连接。在后述详细说明再生切换阀71。

动臂控制阀41具有一对先导端口（pilot port），这些先导端口通过动臂上升先导管路43以及动臂下降先导管路44与动臂操作阀42连接。动臂操作阀42包括操作杆，并向动臂控制阀41输出与操作杆的操作量（角度）相应大小的先导压。

另一方面，旋转控制阀51通过左旋转供给管路61以及右旋转供给管路62与旋转油压马达14连接。又，旋转控制阀51通过旋转排出管路33与再生切换阀71连接。

左旋转供给管路61以及右旋转供给管路62彼此通过桥接路63连接。桥接路63上相互逆向地设置有一对泄压阀64。在左旋转供给管路61和右旋转供给管路62之间，以绕过各泄压阀64的形式设置有旁通路65，各旁通路65上设置有止回阀66。桥接路63上的泄压阀64之间的部分与储罐管路67连接。

旋转控制阀51具有一对先导端口。一方的先导端口通过左旋转先导管路53与第一旋转操作比例阀55连接，另一方的先导端口通过右旋转先导管路54与第二旋转操作比例阀56连接。第一旋转操作比例阀55以及第二旋转操作比例阀56向旋转控制阀51输出与从控制装置8输送的电流相应大小的二次压。

在本实施形态中，作为包括用于旋转操作的操作杆的旋转操作阀52，采用输出与操作杆的操作量（角度）相应大小的先导压的先导式操作阀。控制装置8与测定从旋转操作阀52输出的左旋转先导压PL的第一压力计81、以及测定从旋转操作阀52输出的右旋转先导压PR的第二压力计82连接。控制装置8通常（不再生旋转减速时的能量时）向旋转操作比例阀（55或56）输送与从旋转操作阀52输出的先导压（PL或PR）成比例的电流。由此，从旋转操作比例阀（55或56）输出与旋转操作阀52输出的先导压（PL或PR）对应的二次压。但是，旋转操作阀52也可以是将与操作杆的操作量（角度）相应大小的电信号作为旋转信号而直接向控制装置8输出的电气式操作阀。

而且，在本实施形态中，油压驱动系统1A形成为能够再生动臂下降时的能量和旋转减速时的能量这两者的结构。作为出于该目的的结构，油压驱动系统1A包括再生油压马达18和上述再生切换阀71。

再生油压马达18与泵16连结。在本实施形态中，再生油压马达18为固定容量型的马达。

再生切换阀71通过再生管路34与再生油压马达18连接。又，再生切换阀71上连接有储罐管路35。再生切换阀71可以在中立位置、动臂再生位置（图1的右侧位置）以及旋转再生位置（图1的左侧位置）之间进行切换。

再生切换阀71位于中立位置时，动臂排出管路32以及旋转排出管路33与储罐管路35连通。由此，从动臂缸11排出的工作油以及从旋转油压马达14排出的工作油被引导至储罐。再生切换阀71位于动臂再生位置时，旋转排出管路33与储罐管路35连通，另一方面，动臂排出管路32与再生管路34连通。由此，从动臂缸11排出的工作油被引导至再生油压马达18。再生切换阀71位于旋转再生位置时，动臂排出管路32与储罐管路35连通，另一方面，旋转排出管路33与再生管路34连通。由此，从旋转油压马达14排出的工作油被引导至再生油压马达18。

在本实施形态中，再生切换阀71是可以在动臂再生位置变更动臂排出管路32与再生管路34以及储罐管路35的连通程度、且可以在旋转再生位置变更旋转排出管路33与再生管路34以及储罐管路35的连通程度的先导式可变节流部。但是，再生切换阀71也可以是电磁式可变节流部。

具体而言，再生切换阀71具有：用于将该再生切换阀71切换至动臂再生位置的动臂再生先导端口72、和用于将该再生切换阀71切换至旋转再生位置的旋转再生先导端口73。但是，再生切换阀71也可以是在动臂再生位置以及旋转再生位置使排出管路（32或33）与再生管路34进行100％连通的、先导式或电磁式的单纯的开闭阀。

动臂再生先导端口72通过动臂再生先导管路74与动臂再生操作比例阀75连接。旋转再生先导端口73通过旋转再生先导管路76与旋转再生操作比例阀77连接。动臂再生操作比例阀75以及旋转再生操作比例阀77向再生切换阀71输出与从控制装置8输送的电流相应大小的二次压。

上述发动机15上安装有交流发电机21。如图3所示，交流发电机21与第一蓄电器23连接，第一蓄电器23与第二蓄电器25连接。第一蓄电器23是具有比常规电装品的电压稍高的电压（例如48V）的蓄电器（例如电容器（capacitor）），第二蓄电器25是具有与常规电装品的电压（例如24V）相等的电压的蓄电器（例如电池）。第一蓄电器23与中电压的电负荷26连接，第二蓄电器25与低电压的电负荷27连接。

用于电力控制的第一电力转换器22（例如反相器（invertor））介于交流发电机21和第一蓄电器23之间，用于电压转换的第二电力转换器24介于第一蓄电器23和第二蓄电器25之间。

交流发电机21具有通过传动带等动力传递单元与发动机15的输出轴连接的旋转轴（未图示）。交流发电机21形成为在供给有电力时能够使发动机15的输出轴旋转的结构。例如，交流发电机21是额定电压为30V以上（例如48V）的发动机。由此，一次发电能够向第一蓄电器23蓄积许多电力。但是，交流发电机21的额定电压亦可小于30V。在本实施形态中，交流发电机（alternator）21为交流发电机。因此，第一电力转换器22也作为交流直流转换器（AC-DC converter）而发挥功能。

第一电力转换器22可以在使交流发电机21和第一蓄电器23之间能够进行电力传递的伺服开启（servo on）状态、以及使交流发电机21和第一蓄电器23之间不能进行电力传递的伺服关闭（servo off）状态之间进行切换。第一电力转换器22由控制装置8切换为伺服开启状态和伺服关闭状态中的任一状态。控制装置8在将第一电力转换器22切换为伺服开启状态时，以下述模式中的任一模式控制第一电力转换器22：调节从交流发电机21向第一蓄电器23传递的电力的充电模式、和调节从第一蓄电器23向交流发电机21传递的电力的放电模式。

如上所述，控制装置8对第一旋转操作比例阀55、第二旋转操作比例阀56、动臂再生操作比例阀75、旋转再生操作比例阀77以及第一电力转换器22进行控制。具体而言，控制装置8与上述第一压力计81和第二压力计82、以及第三压力计83和第四压力计84连接。第三压力计83测定动臂下降时从动臂操作阀42输出的先导压，第四压力计84测定动臂上升供给管路45的压力。

接着，参照图4和图5说明控制装置8所进行的控制。在本实施形态中，控制装置8以比旋转减速时的能量更优先地再生动臂下降时的能量的形式，通过动臂再生操作比例阀75以及旋转再生操作比例阀77控制再生切换阀71。又，在本实施形态中，控制装置8满足动臂充电条件和旋转充电条件中的任一条件时，将第一电力转换器22切换为伺服开启状态并以充电模式进行控制，动臂充电条件和旋转充电条件中的任一条件都不满足时，将第一电力转换器22切换为伺服关闭状态，或者将第一电力转换器22切换为伺服开启状态并以放电模式进行控制。

首先，控制装置8判定是否为动臂下降时（即，由第三压力计83测定的先导压是否大于零）（步骤S11）。在步骤S11中为是的情况下，向步骤S12前进，在步骤S11中为否的情况下，向步骤S15前进。

在步骤S12中，控制装置8通过第一蓄电器23的蓄电量等判定能否向第一蓄电器23充电。控制装置8在步骤S12中为是的情况下，执行第一充电控制开启的处理（步骤S13），在步骤S12中为否的情况下，执行充电控制停止的处理（步骤S14）。步骤S12中为是的情况，即处于动臂下降时且第一蓄电器23为能充电状态的情况，是动臂充电条件。

另一方面，在步骤S15中，控制装置8判定是否为旋转减速时（即由第一压力计81测定的左旋转先导压PL或者由第二压力计82测定的右旋转先导压PR是否减少）。在步骤S15中为是的情况下，向步骤S16前进，在步骤S15中为否的情况下，向步骤S18前进。

在步骤S16中，控制装置8通过第一蓄电器23的蓄电量等判定能否向第一蓄电器23充电。控制装置8在步骤S16中为是的情况下，执行第二充电控制开启的处理（步骤S17），在步骤S16中为否的情况下，执行充电控制停止的处理（步骤S14）。步骤S16中为是的情况，即处于旋转减速时且第一蓄电器23为能充电状态的情况，是旋转充电条件。

在满足动臂充电条件时的第一充电控制开启的情况下，如图5A所示，控制装置8首先将第一电力转换器22切换为伺服开启状态（步骤S31）。接着，控制装置8向动臂再生操作比例阀75输送规定大小的电流，从而将再生切换阀71向动臂再生位置切换（步骤S32）。例如基于由第三压力计83测定的动臂下降先导管路44的压力而确定此时从控制装置8向动臂再生操作比例阀75输送的电流的大小。然后，控制装置8以充电模式控制第一电力转换器22（步骤S34）。

步骤S31、S32、S34的结果是，能够将动臂下降时再生油压马达18回收的能量作为电能量而蓄积于第一蓄电器23中。另外，控制装置8在执行第一充电控制开启的处理的过程中，向旋转操作比例阀（55或56）输送与旋转操作阀52输出的先导压（PL或PR）成比例的电流，使第一旋转操作比例阀55以及第二旋转操作比例阀56的输出设为与旋转操作阀52输出的先导压PL、PR对应的压力（步骤S35）。

另一方面，在动臂下降时且不能向第一蓄电器23充电时的充电控制停止的情况下，如图5C所示，控制装置8首先将第一电力转换器22切换为伺服关闭状态（步骤S51）。接着，控制装置8在对动臂再生操作比例阀75和旋转再生操作比例阀77中的任一比例阀均不输送电流的情况下，将再生切换阀71向中立位置切换（步骤S52）。在执行充电控制停止的处理的过程中，也与执行第一充电控制开启的处理的过程中同样地，使第一旋转操作比例阀55以及第二旋转操作比例阀56的输出设为与旋转操作阀52输出的先导压对应的压力（步骤S54）。

在满足旋转充电条件时的第二充电控制开启的情况下，如图5B所示，控制装置8首先将第一电力转换器22切换为伺服开启状态（步骤S41）。接着，控制装置8向旋转再生操作比例阀77输送规定大小的电流，从而将再生切换阀71切换至旋转再生位置（步骤S42）。例如基于发动机15的转速而确定此时从控制装置8向旋转再生操作比例阀77输送的电流的大小。然后，控制装置8以充电模式控制第一电力转换器22（步骤S44）。

步骤S41、S42、S44的结果是，能够将旋转减速时再生油压马达18回收的能量作为电能量而蓄积于第一蓄电器23中。另外，控制装置8在执行第二充电控制开启的处理的过程中，将第一旋转操作比例阀55以及第二旋转操作比例阀56的输出设为工作油不会被旋转控制阀51节流的压力（步骤S45）。例如，控制装置8以使旋转控制阀51的开口面积为最大的形式，向第一旋转操作比例阀55或第二旋转操作比例阀56输送电流。或者，控制装置8亦可在执行第二充电控制开启的处理的过程中，以使旋转控制阀51的位置不变的形式，维持旋转减速前的电流。

另一方面，在旋转减速时且不能向第一蓄电器23充电时的充电控制停止的情况下，进行按照上述图5C所示的流程的控制。

在既不是动臂下降时也不是旋转减速时的情况下，控制装置8执行充电控制停止的处理（步骤S18）。该情况的流程也如图5C所示。但是，在既不是动臂下降时也不是旋转减速时的情况下，在执行充电控制停止的处理之后，还进行进一步处理。

首先，控制装置8通过第一蓄电器23的蓄电量等判定能否从第一蓄电器23放电（步骤S19）。在步骤S19中为否的情况下，控制装置8执行放电控制停止的处理（步骤S22）。具体而言，控制装置8将第一电力转换器22维持为伺服关闭状态。

在步骤S19中为是的情况下，控制装置8进一步判定当前的状态是否为负荷状态（步骤S20）。例如可以通过泵16的吐出压、对泵调节器17的指令等来判定是否为负荷状态。在步骤S20中为否的情况下，也向步骤S22前进。另一方面，在步骤S20中为是的情况下，控制装置8执行放电控制开启的处理（步骤S21）。具体而言，控制装置8将第一电力转换器22切换为伺服开启状态并以放电模式进行控制。由此，能够用蓄积于第一蓄电器23的电力来辅助泵16的驱动。

如以上说明的，在本实施形态的油压驱动系统1A中，由发动机15驱动的泵16与再生油压马达18连结，因此，利用安装于发动机15的交流发电机21，换而言之从发动机15观察无需在泵16侧（负荷侧）另外设置电动发电机，既可将再生油压马达18回收的能量作为电能量而蓄积于第一蓄电器23。而且，由于第一电力转换器22介于交流发电机21和第一蓄电器23之间，因此能够控制从交流发电机21向第一蓄电器23的电力传递。

<变形例>

在上述实施形态中，在动臂下降时以及旋转减速时的充电控制停止的处理（步骤S14）的情况下，将再生切换阀71切换至中立位置，但亦可使再生切换阀71在动臂下降时总是维持在动臂再生位置，在旋转减速时总是维持在旋转再生位置。这样一来，可以代替将电力蓄积于第一蓄电器23，而利用再生油压马达18回收的能量来辅助泵16的驱动。

又，再生切换阀71不一定需要是单一的三位置阀，亦可由连接有动臂排出管路32的动臂侧二位置阀和连接有旋转排出管路33的旋转侧二位置阀这一对二位置阀构成。

又，在上述实施形态中，油压驱动系统1A形成为能够再生动臂下降时的能量和旋转减速时的能量这两者的结构，但油压驱动系统1A亦可形成为能够仅再生动臂下降时的能量和旋转减速时的能量中的任一方的结构。即，可以代替排出管路（32或33），而将储罐管路与动臂控制阀41和旋转控制阀51中的任一方连接。显然，该情况下再生切换阀71为二位置阀。

例如，可以在仅将动臂下降时从动臂缸11排出的工作油引导至再生油压马达18的情况下，使控制装置8在满足动臂充电条件时将第一电力转换器22切换为伺服开启状态并以充电模式进行控制，在不满足动臂充电条件时将第一电力转换器22切换为伺服关闭状态，或者将第一电力转换器22切换为伺服开启状态并以放电模式进行控制。

（第二实施形态）

接着，参照图6以及图7A～7C说明根据本发明第二实施形态的建筑机械的油压驱动系统1B。另外，在本实施形态中，将与第一实施形态相同的构成要素标以相同符号，并省略重复的说明。

在本实施形态中，再生油压马达18是能变更倾转角的可变容量型的马达（斜板马达或斜轴马达）。再生油压马达18的倾转角由再生油压马达调节器19调节。在本实施形态中，再生油压马达调节器19通过电信号运作。即，再生油压马达调节器19由控制装置8控制。例如，再生油压马达18为斜板马达的情况下，再生油压马达调节器19可以是以电气形式改变作用于与马达的斜板连结的卷轴（spool）的油压的调节器，也可以是与马达的斜板连结的电动执行器。

在本实施形态中，控制装置8与测定旋转油压马达14的转速是转速计85连接。控制装置8与第一实施形态同样地进行按照图4所示的流程图的控制，但如图7A～7C所示，在第一充电控制开启（图4的步骤S13）、第二充电控制开启（图4的步骤S17）以及充电控制停止（图4的步骤S14，S18）的处理中，还对再生油压马达调节器19进行控制。

在第一充电控制开启的情况下，在步骤S32之后且步骤S34之前，控制装置8借助于再生油压马达调节器19，基于动臂下降时的因素而调节再生油压马达18的倾转角（步骤S33）。例如，控制装置8以动臂操作阀42的操作量越大再生油压马达18的倾转角越大的形式控制再生油压马达调节器19。由此，能够进行与动臂下降的速度相应的适当的能量回收。作为动臂操作阀42的操作量，可以使用由第三压力计83测定的动臂下降先导管路44的压力，也可以使用由第四压力计84测定的动臂上升供给管路45的压力。

在第二充电控制开启的情况下，在步骤S42之后且步骤S44之前，控制装置8借助再生油压马达调节器19，基于旋转减速时的因素而调节再生油压马达18的倾转角（步骤S43）。例如，控制装置8以转速计85测定的旋转油压马达14的转速越高再生油压马达18的倾转角越大的形式，控制再生油压马达调节器19。由此，能够进行与旋转速度相应的适当的能量回收。另外，在如本实施形态这样设置转速计85的情况下，在步骤S42中从控制装置8向旋转再生操作比例阀77输送的电流大小可以基于转速计85测定的旋转油压马达14的转速而确定。

在充电控制停止的情况下，在步骤S52之后且步骤S54之前，控制装置8以使再生油压马达18的倾转角为最小的形式，控制再生油压马达调节器19（步骤S53）。

在本实施形态中，也能够获得与第一实施形态相同的效果。

（第三实施形态）

接着，参照图8说明根据本发明第三实施形态的建筑机械的油压驱动系统1C。另外，在本实施形态中，将与第一实施形态及第二实施形态相同的构成要素标以相同符号，并省略重复的说明。

在本实施形态中，动臂控制阀41通过动臂排出管路37与再生油压马达18连接，并且动臂控制阀41与储罐管路36连接。而且，动臂控制阀41形成为以下结构：在动臂上升时，从动臂缸11排出的工作油从该动臂控制阀41流入储罐管路36，在动臂下降时，从动臂缸11排出的工作油从该动臂控制阀41流入排出管路37。根据该结构，能够在动臂下降时自动将从动臂缸11排出的工作油向再生油压马达18引导。

更详细地，动臂控制阀41往动臂上升方向移动时，供给管路31与动臂上升供给管路45连通，同时动臂下降供给管路46与储罐管路36连通。相反地，动臂控制阀41往动臂下降方向移动时，供给管路31与动臂下降供给管路46连通，同时动臂上升供给管路45与动臂排出管路37连通。

又，在本实施形态中，旋转控制阀51通过旋转排出管路33与再生切换阀78连接。再生切换阀78通过再生管路38与动臂排出管路37连接，并且再生切换阀78上连接有储罐管路35。

再生切换阀78可以在使旋转排出管路33与储罐管路35连通的非再生位置、以及使旋转排出管路33与再生管路38连通的再生位置之间进行切换。在本实施形态中，再生切换阀78是由控制装置8驱动的电磁式开闭阀。在本实施形态中也是，比旋转减速时的能量更优先地再生动臂下降时的能量。即，控制装置8在旋转减速时且动臂下降时，将再生切换阀78维持在非再生位置，在旋转减速时而非动臂下降时，将再生切换阀78切换至再生位置。另外，除再生切换阀78的控制以外，控制装置8还与第一实施形态同样地进行按照图4及图5A～5C所示的流程图的控制。

在本实施形态中，也能够获得与第一实施形态相同的效果。

另外，显然，可以如图9所示的变形例的油压驱动系统1D那样，再生油压马达18可以是与第二实施形态相同的可变容量型的马达，且可以设置测定旋转油压马达14的转速的转速计85。

（第四实施形态）

接着，参照图10说明根据本发明第四实施形态的建筑机械的油压驱动系统1E。另外，在本实施形态中，将与第一～第三实施形态相同的构成要素标以相同符号，并省略重复的说明。

在本实施形态中，旋转控制阀51的先导端口通过左旋转先导管路53以及右旋转先导管路54与旋转操作阀52连接。即，旋转控制阀51总是根据旋转操作阀52的操作杆的操作量（角度）而移动。

又，在本实施形态中，在左旋转供给管路61与右旋转供给管路62之间，设置有用于选择旋转供给管路61、62的任一方的切换阀91。切换阀91通过旋转排出管路92与再生切换阀78连接。

在本实施形态中，切换阀91是由控制装置8驱动的电磁式开闭阀，但也可以是单纯的高压选择阀。控制装置8在左旋转减速时将切换阀91切换至使排出侧的右旋转供给管路62与排出管路92连通的第一位置，在右旋转减速时将切换阀91切换至使排出侧的左旋转供给管路61与排出管路92连通的第二位置。除旋转减速时以外，切换阀91可位于第一位置和第二位置中的任一位置。

再生切换阀78在第二实施形态中为三通，但在本实施形态中为二通。即，再生切换阀78未与储罐管路35（参照图6）连接。而且，再生切换阀78在非再生位置的情况下将旋转排出管路92与再生管路38断开，在再生位置的情况下使旋转排出管路92与再生管路38连通。

与第三实施形态同样地，控制装置8在旋转减速时且动臂下降时将再生切换阀78维持在非再生位置，在旋转减速时而非动臂下降时将再生切换阀78切换至再生位置。另外，除了没有切换阀91和再生切换阀78的控制以及旋转操作比例阀的控制以外，控制装置8与第一实施形态同样地进行按照图4和图5A～5C所示的流程图的控制。

在本实施形态中，也能获得与第一实施形态相同的效果。又，在本实施形态中，可以将旋转操作阀52和旋转控制阀51之间的控制电路设为常规的简单结构。

另外，显然，可以如图11所示的变形例的油压驱动系统1F那样，再生油压马达18可以是与第二实施形态相同的可变容量型的马达，且可以设置测定旋转油压马达14的转速的转速计85。

（其他实施形态）

本发明不限于上述第一～第四实施形态，在不脱离本发明的精神的范围内，可以进行各种变形。

例如，可以在第一～第四实施形态中，在再生油压马达18和泵16之间设置单向离合器（one way clutch）。

又，亦可不设置第二蓄电器25以及第二电力转换器24。

符号说明：

1A～1C 油压驱动系统；

8 控制装置；

10 建筑机械；

11 动臂缸；

14 旋转油压马达；

15 发动机；

16 泵；

18 再生油压马达；

19 再生油压马达调节器；

21 交流发电机；

22 第一电力转换器；

23 第一蓄电器；

32，37 动臂排出管路；

35，36 储罐管路；

41 动臂控制阀；

51 旋转控制阀；

55，56 旋转操作比例阀；

71 再生切换阀；

75 动臂再生操作比例阀；

77 旋转再生操作比例阀。

Claims (7)

1.一种建筑机械的油压驱动系统，具备：

向动臂缸以及旋转油压马达供给工作油的泵；

与所述泵连结的再生油压马达，所述再生油压马达中动臂下降时从所述动臂缸排出的工作油和/或旋转减速时从所述旋转油压马达排出的工作油被导入；

驱动所述泵的发动机；

安装于所述发动机、且在供给电力时能够使所述发动机的输出轴旋转的交流发电机；

与所述交流发电机连接的蓄电器；

介于所述交流发电机和所述蓄电器之间的电力转换器，所述电力转换器在所述交流发电机和所述蓄电器之间能够进行电力传递的伺服开启状态、以及所述交流发电机和所述蓄电器之间不能进行电力传递的伺服关闭状态之间进行切换；以及

将所述电力转换器切换为所述伺服开启状态和所述伺服关闭状态中的任一状态的控制装置，并且，所述控制装置在将所述电力转换器切换为所述伺服开启状态时，以下述模式中的任一模式控制所述电力转换器：调节从所述交流发电机向所述蓄电器传递的电力的充电模式、和调节从所述蓄电器向所述交流发电机传递的电力的放电模式。

2.根据权利要求1所述的建筑机械的油压驱动系统，其特征在于，

动臂下降时从所述动臂缸排出的工作油被引导至所述再生油压马达；

所述控制装置在满足动臂充电条件时，将所述电力转换器切换至所述伺服开启状态同时以所述充电模式进行控制；在不满足所述动臂充电条件时，将所述电力转换器切换至所述伺服关闭状态，或者将所述电力转换器切换至所述伺服开启状态同时以所述放电模式进行控制，其中，所述动臂充电条件是指处于动臂下降时且所述蓄电器为能充电状态。

3.根据权利要求1所述的建筑机械的油压驱动系统，其特征在于，

动臂下降时从所述动臂缸排出的工作油被引导至所述再生油压马达，同时旋转减速时从所述旋转油压马达排出的工作油被引导至所述再生油压马达；

所述控制装置在满足动臂充电条件和旋转充电条件中的任一条件时，将所述电力转换器切换至所述伺服开启状态同时以所述充电模式进行控制；在所述动臂充电条件和所述旋转充电条件中的任一条件均不满足时，将所述电力转换器切换至所述伺服关闭状态，或者将所述电力转换器切换至所述伺服开启状态同时以所述放电模式进行控制，其中，所述动臂充电条件是指处于动臂下降时且所述蓄电器为能充电状态，所述旋转充电条件是指处于旋转减速时且所述蓄电器为能充电状态。

4.根据权利要求2或3所述的建筑机械的油压驱动系统，其特征在于，

具备控制对所述动臂缸的工作油的供给和排出的动臂控制阀，所述动臂控制阀通过动臂排出管路与所述再生油压马达连接，所述动臂控制阀上连接有储罐管路；

所述动臂控制阀形成为以下结构：动臂上升时，从所述动臂缸排出的工作油从该动臂控制阀流入所述储罐管路，动臂下降时，从所述动臂缸排出的工作油从该动臂控制阀流入所述动臂排出管路。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的建筑机械的油压驱动系统，其特征在于，

所述再生油压马达为能变更倾转角的可变容量型的马达；

具备调节所述再生油压马达的倾转角的再生油压马达调节器；

所述控制装置在满足旋转充电条件时，以所述旋转油压马达的转速越高而所述再生油压马达的倾转角越大的形式，控制所述再生油压马达调节器，所述旋转充电条件是指处于旋转减速时且所述蓄电器为能充电状态。

6.根据权利要求1～3中任一项所述的建筑机械的油压驱动系统，其特征在于，

所述再生油压马达为能变更倾转角的可变容量型的马达；

具备调节所述再生油压马达的倾转角的再生油压马达调节器；

所述控制装置在满足动臂充电条件时，以动臂操作阀的操作量越大而所述再生油压马达的倾转角越大的形式，控制所述再生油压马达调节器，所述动臂充电条件是指处于动臂下降时且所述蓄电器为能充电状态。

7.根据权利要求1～3中任一项所述的建筑机械的油压驱动系统，其特征在于，

所述交流发电机是额定电压为30V以上的发电机。