JP2014047682A - Control unit of hybrid construction machine - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、ハイブリッド型の建設機械の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for a hybrid construction machine.
ハイブリッド型の建設機械では、当該建設機械のエンジンやポンプを動力源にしたり、アクチュエータの回生エネルギーを動力源にしたりして、電動・発電機を回転し、バッテリーに蓄電することが行われている。例えば、エンジンの駆動力を動力源にしたものとして特許文献1に記載された建設機械が従来から知られている。 In a hybrid type construction machine, the engine or pump of the construction machine is used as a power source, or the regenerative energy of the actuator is used as a power source to rotate the motor / generator and store it in the battery. . For example, a construction machine described in Patent Document 1 is conventionally known as a power source of engine driving force.
上記のようにした従来の建設機械においては、電動・発電機を回転するために、その動力源のエネルギーがかなり消費されるので、当該装置の流体回路に滞留している流体の温度の割には操作弁などの温度が低くなる傾向がある。 In the conventional construction machine as described above, since the energy of the power source is considerably consumed to rotate the motor / generator, the temperature of the fluid staying in the fluid circuit of the apparatus is not sufficient. Tends to lower the temperature of the operation valve.
しかも、上記流体回路に用いられる操作弁は、そのボディを鋳鉄製で、スプールは鋼製にするのが通常なので、上記のように操作弁の温度が低くなると、ボディとスプールとの膨張率の差によって、スプールがスティックしやすくなり、特に、極寒地においてその傾向が強くなる。 Moreover, since the operation valve used in the fluid circuit is usually made of cast iron and the spool is made of steel, when the temperature of the operation valve is lowered as described above, the expansion rate of the body and the spool is reduced. The difference makes it easier to stick the spool, especially in extreme cold areas.
そして、上記スティック防止対策として、バルブボディに形成したスプール孔と、このスプール孔に組み込むスプールとのクリアランスを大きくすることが考えられる。
しかしながら、上記のようにスプール孔とスプールとのクリアランスを大きくすると、通常温度下で当該建設機械を運転するとき、流体の漏れが大きくなるという問題が発生する。
As a countermeasure against sticking, it is conceivable to increase the clearance between the spool hole formed in the valve body and the spool incorporated in the spool hole.
However, when the clearance between the spool hole and the spool is increased as described above, there is a problem in that fluid leakage increases when the construction machine is operated at a normal temperature.
この発明の目的は、操作弁の温度を検出して、エンジンをアイドリングさせたり、あるいはそのアイドリングを停止させたりして、操作弁の温度が下がりすぎないようにした建設機械の制御装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a construction machine control device that detects the temperature of an operation valve and idles the engine or stops the idling so that the temperature of the operation valve does not decrease too much. That is.
この発明は、エンジンを動力源にしたメインポンプと、上記メインポンプに接続されるとともに複数の操作弁を設けてなる回路系統と、上記エンジンあるいは上記メインポンプの駆動力や、上記操作弁の切り換え操作に応じて動作するアクチュエータからの戻り流体などによる回生エネルギーを動力源にして回転する電動・発電機とが備えられたハイブリッド建設機械の制御装置に関する。 The present invention provides a main pump using an engine as a power source, a circuit system connected to the main pump and provided with a plurality of operation valves, a driving force of the engine or the main pump, and switching of the operation valves. The present invention relates to a control device for a hybrid construction machine provided with an electric motor / generator that rotates using regenerative energy from a return fluid from an actuator that operates according to an operation as a power source.
そして、この発明は、上記回路系統に設けられた上記操作弁の温度を検出する温度センサと、上記温度センサからの温度信号に応じて上記エンジンの回転数を制御するコントローラとを備え、上記コントローラは、上記エンジンがアイドリング状態にあって、かつ、上記温度センサからの温度信号があらかじめ設定した基準温度未満のとき、上記エンジンのアイドリングを継続させる機能とを備えた点に特徴を有する。 And this invention is provided with the temperature sensor which detects the temperature of the said operation valve provided in the said circuit system, and the controller which controls the rotation speed of the said engine according to the temperature signal from the said temperature sensor, The said controller Is characterized in that it has a function of continuing idling of the engine when the engine is in an idling state and a temperature signal from the temperature sensor is lower than a preset reference temperature.
この発明によれば、制御弁の温度を検出し、その温度があらかじめ設定した基準温度未満にあるとき、エンジンのアイドリングを継続させる構成にしたので、スプールがスティックしたりしなくなる。
また、スプールのスティックを防止できるので、当該スプールとバルブボディに形成したスプール孔とのクリアランスを小さくでき、その分、流体漏れを防止できるようになる。
According to the present invention, since the temperature of the control valve is detected and the engine idling is continued when the temperature is lower than the preset reference temperature, the spool does not stick.
Further, since the stick of the spool can be prevented, the clearance between the spool and the spool hole formed in the valve body can be reduced, and fluid leakage can be prevented accordingly.
図1に示した第1実施形態は、パワーショベルの制御装置で、エンジンEで駆動する可変容量型の第1,2メインポンプMP1,MP2が設けられているが、これら第1,2メインポンプMP1、MP2は同軸回転する。なお、図中符号1はエンジンEに設けられたジェネレータで、エンジンEの余力を利用して発電機能を発揮するものである。 The first embodiment shown in FIG. 1 is a control device for a power shovel and includes variable displacement type first and second main pumps MP1 and MP2 driven by an engine E. These first and second main pumps are provided. MP1 and MP2 rotate coaxially. In the figure, reference numeral 1 denotes a generator provided in the engine E, which exhibits the power generation function by utilizing the surplus power of the engine E.
上記第1メインポンプMP1は第1回路系統に接続されているが、この第1回路系統は、その上流側から順に、旋回モータを制御する操作弁2、アームシリンダを制御する操作弁3、ブームシリンダを制御するブーム2速用の操作弁4、予備用アタッチメントを制御する操作弁5および左走行用のモータを制御する操作弁6を接続している。
The first main pump MP1 is connected to a first circuit system. The first circuit system sequentially operates from the upstream side thereof, an
上記各操作弁2〜6のそれぞれは、中立流路7およびパラレル通路8を介して第1メインポンプMP1に接続されている。
上記中立流路7であって、左走行モータ用の操作弁6の下流にはパイロット圧を生成するためのパイロット圧制御用の絞り9が設けられている。この絞り9はそこを流れる流量が多ければ、その上流側に高いパイロット圧を生成し、その流量が少なければ低いパイロット圧を生成するものである。
Each of the
A
また、上記中立流路7は、上記操作弁2〜6のすべてが中立位置もしくは中立位置近傍にあるとき、第1メインポンプMP1から吐出された流体の全部または一部を、絞り9を介してタンクTに導くが、このときには絞り9を通過する流量も多くなるので、上記したように高いパイロット圧が生成される。
The
一方、上記操作弁2〜6がフルストロークの状態で切り換えられると、中立流路7が閉ざされて流体の流通がなくなる。したがって、この場合には、絞り9を流れる流量がなくなり、パイロット圧はゼロを保つことになる。
ただし、操作弁2〜6の操作量によっては、ポンプ吐出量の一部がアクチュエータに導かれ、一部が中立流路7からタンクに導かれることになるので、絞り9は、中立流路7に流れる流量に応じたパイロット圧を生成する。言い換えると、絞り9は、操作弁2〜6の操作量に応じたパイロット圧を生成することになる。
On the other hand, when the
However, depending on the operation amount of the
また、上記中立流路7であって、操作弁6と絞り9との間にはパイロット流路10が接続されているが、このパイロット流路10は、電磁切換弁11を介して、第1メインポンプMP1の傾転角を制御するレギュレータ12に接続されている。
In addition, a
上記レギュレータ12は、パイロット流路10のパイロット圧と逆比例して第1メインポンプMP1の傾転角を制御し、その1回転当たりの押し除け量を制御する。したがって、操作弁2〜6をフルストロークして中立流路7の流れがなくなり、パイロット圧がゼロになれば、第1メインポンプMP1の傾転角が最大になり、その1回転当たりの押し除け量が最大になる。
The
また、上記電磁切換弁11には、電磁可変減圧弁13を介してパイロット流体圧源PPが接続されているが、この電磁切換弁11が図示のノーマル位置である通常制御位置にあるとき、レギュレータ12がパイロット流路10に接続され、ソレノイドが励磁して回生エネルギー制御位置に切り換わるとレギュレータ12が電磁可変減圧弁13に接続される。
Further, a pilot fluid pressure source PP is connected to the
また、上記第1メインポンプMP1と第1回路系統の最上流の操作弁2との間にはメイン切換弁14が接続されている。そして、このメイン切換弁14はその両端に設けたパイロット室14a,14bに作用するパイロット圧によって切り換わるもので、一方のパイロット室14aは電磁制御弁15aを介して上記パイロット流体圧源PPに接続され、他方のパイロット室14bは電磁制御弁15bを介してパイロット流体圧源PPに接続されている。
A
上記のようにしたメイン切換弁14は、図示の中立位置である第1位置と、図面左側位置である第2位置と、図面右側位置である第3位置とに切り換え可能にしている。
そして、このメイン切換弁14が上記第1位置(中立位置)を保っているときには、第1メインポンプMP1の吐出流体を第1回路系統に導くメイン通路aが開かれるとともに、アシストポンプAPの吐出流体を第1メインポンプMP1の吐出側に導く合流通路bも開かれる。
The
When the
また、メイン切換弁14が上記左側位置である第2位置に切り換えられたときには、第1メインポンプMP1の吐出流体を第1回路系統に導く絞り通路cが開かれるとともに、第1メインポンプMP1の吐出流体を流体圧モータMに導く回生通路dも開かれる。
したがって、メイン切換弁14が上記のように第2位置に切り換えられたときには、第1メインポンプMP1の吐出流体が、回生通路dを経由して流体圧モータMに供給されるとともに、その吐出流体の一部が絞り通路cを経由して第1回路系統にも供給される。
When the
Therefore, when the
さらに、メイン切換弁14が上記右側位置である第3位置に切り換えられたときには、上記メイン通路aのみが開かれる。したがって、この場合には、第1メインポンプMP1の吐出流体は、第1回路系統にのみ供給されることになる。
なお、図中符号18は第1メインポンプMP1からアシストポンプAPへの流れを防止するチェック弁である。
Furthermore, when the
In the figure,
そして、上記電磁切換弁11および電磁制御弁15a,15bのソレノイドはコントローラCに接続されて、それらの切り換え動作をコントローラCが制御するようにしている。
また、上記電磁可変減圧弁13のソレノイドもコントローラCに接続し、当該減圧弁13の二次圧をコントローラCで制御できるようにしている。
The solenoids of the
The solenoid of the electromagnetic variable
一方、上記第2メインポンプMP2は第2回路系統に接続されているが、この第2回路系統は、その上流側から順に、右走行用モータを制御する操作弁19、バケットシリンダを制御する操作弁20、ブームシリンダを制御する操作弁21およびアームシリンダを制御するアーム2速用の操作弁22が接続されている。
On the other hand, the second main pump MP2 is connected to the second circuit system. The second circuit system operates in order from the upstream side thereof, the
上記各操作弁19〜22は、中立流路23を介して第2メインポンプMP2に接続されるとともに、操作弁20および操作弁21はパラレル通路24を介して第2メインポンプMP2に接続されている。
上記中立流路23であって、操作弁22の下流側にはパイロット圧制御用の絞り25が設けられているが、この絞り25は、第1回路系統の絞り9と全く同様に機能するものである。
The
In the
そして、上記中立流路23であって、最下流の操作弁22と上記絞り25との間には、パイロット流路26が接続されているが、このパイロット流路26は、電磁切換弁27を介して、第2メインポンプMP2の傾転角を制御するレギュレータ28に接続されている。
A
上記レギュレータ28は、パイロット流路26のパイロット圧と逆比例して第2メインポンプMP2の傾転角を制御し、その1回転当たりの押し除け量を制御する。したがって、操作弁19〜22をフルストロークして中立流路23の流れがなくなり、パイロット圧がゼロになれば、第2メインポンプMP2の傾転角が最大になり、その1回転当たりの押し除け量が最大になる。
The
また、上記電磁切換弁27には、上記電磁可変減圧弁13を介してパイロット流体圧源PPが接続されているが、この電磁切換弁27が図示のノーマル位置である通常制御位置にあるとき、レギュレータ28がパイロット流路26に接続され、ソレノイドが励磁して回生エネルギー制御位置に切り換わるとレギュレータ28が電磁可変減圧弁13に接続される。つまり、電磁可変減圧弁13に対して、上記電磁切換弁11,27が並列に接続され、これら電磁切換弁11,27には、電磁可変減圧弁13で制御された同じ圧力が導かれることになる。
A pilot fluid pressure source PP is connected to the
また、上記第2メインポンプMP2と第2回路系統の最上流の操作弁19との間にはメイン切換弁29が接続されている。そして、このメイン切換弁29はその両端に設けたパイロット室29a,29bに作用するパイロット圧によって切り換えられるもので、一方のパイロット室29aは電磁制御弁16aを介して上記パイロット流体圧源PPに接続され、他方のパイロット室29bは電磁制御弁16bを介してパイロット流体圧源PPに接続されている。
A
上記のようにしたメイン切換弁29は、図示の中立位置である第1位置と、図面左側位置である第2位置と、図面右側位置である第3位置とに切り換え可能にしている。そして、このメイン切換弁29が上記第1位置(中立位置)に切り換えられたときには、第2メインポンプMP2の吐出流体を第2回路系統に導くメイン通路aが開かれるとともに、アシストポンプAPの吐出流体を第2メインポンプMP2の吐出側に導く合流通路bも開かれる。
The
また、メイン切換弁29が上記左側位置である第2位置に切り換えられたときには、第2メインポンプの吐出流体を第2回路系統に導く絞り通路cが開かれるとともに、第2メインポンプMP2の吐出流体を流体圧モータMに導く回生通路dも開かれる。
When the
したがって、メイン切換弁29が上記のように第2位置に切り換えられたときには、第2メインポンプMP2の吐出流体が、回生通路dを経由して流体圧モータMに供給されるとともに、その吐出流体の一部が絞り通路cを経由して第2回路系統にも供給される。
Therefore, when the
さらに、メイン切換弁29が上記右側位置である第3位置に切り換えられたときには、上記メイン通路aのみが開かれる。したがって、この場合には、第2メインポンプMP2の吐出流体は、第2回路系統にのみ供給されることになる。
Furthermore, when the
なお、符号31は第2メインポンプMP2からアシストポンプAPへの流れを防止するチェック弁である。
また、上記電磁切換弁27および電磁制御弁16a,16bのソレノイドはコントローラCに接続して、それらの切り換え動作をコントローラCが制御できるようにしている。
The solenoids of the
上記のようにした操作弁2〜6および19〜22には、その中立位置を検出するための図示していない中立位置検出手段を設けているが、この中立位置検出手段は、操作弁2〜6および19〜22の中立位置を電気的なセンサを利用して検出してもよいし、流体圧的に検出するようにしてもよい。操作弁2〜6および19〜22の中立位置を流体圧的に検出するとは、例えば、各操作弁2〜6および19〜22に、それらを直列につなぐパイロットラインを設け、上記操作弁を中立位置から切り換え位置に切り換えたとき、上記パイロットラインがふさがれてその圧力が変化する構成が考えられるが、この圧力変化を電気信号に変換する。
いずれにしても、操作弁2〜6および19〜22が中立位置にあるかどうかの電気信号はコントローラCに入力されるようにしている。
The
In any case, an electrical signal indicating whether or not the
さらに、上記流体圧モータMは電動・発電機32に連係し、流体圧モータMが回転することによって、電動・発電機32が回転して発電機能を発揮するとともに、この電動・発電機32で発電された電力は、インバータ33を介してバッテリー34に充電されるようにしている。そして、このバッテリー34はコントローラCに接続し、バッテリー34の充電量をコントローラCが把握できるようにしている。
上記のようにした流体圧モータMは、可変容量型であって、その傾転角を、コントローラCに接続したレギュレータ35で制御できるようにしている。
Further, the fluid pressure motor M is linked to the motor /
The fluid pressure motor M as described above is a variable displacement type, and its tilt angle can be controlled by a
なお、図中符号36はバッテリーチャージャーで、ジェネレータ1で発電された電力をバッテリー34に充電するためのものであるが、この第1実施形態では、バッテリーチャージャー36を、家庭用の電源などの別系統の電源37にも接続している。
In the figure,
さらに、上記操作弁2〜6,19〜22の図示していないバルブブロックには、温度センサSが設けられている。この温度センサSはコントローラCに接続され、温度センサSが検出した操作弁2〜6,19〜22の温度は、コントローラCに入力される。
Further, a temperature sensor S is provided in a valve block (not shown) of the
また、上記のようにした流体圧モータMにはアシストポンプAPが連係されているが、このアシストポンプAPは流体圧モータMに連係して回転する構成にしている。ただし、このアシストポンプAPは、可変容量型にするとともに、その傾転角をレギュレータ38で制御できるようにしている。
上記の構成の下で、流体圧モータMが発電機能を発揮しているときには、アシストポンプAPの傾転角を最小にして、その負荷が流体圧モータMにほとんど作用しない状態に設定する。そして、電動・発電機32を電動モータとして機能させれば、上記アシストポンプAPが回転してポンプ機能を発揮させることができる。
Further, although the assist pump AP is linked to the fluid pressure motor M as described above, the assist pump AP is configured to rotate in conjunction with the fluid pressure motor M. However, the assist pump AP is of a variable capacity type, and its tilt angle can be controlled by the
Under the above configuration, when the fluid pressure motor M exhibits a power generation function, the tilt angle of the assist pump AP is minimized, and the load is set so that the load hardly acts on the fluid pressure motor M. If the motor /
さらに、第1,2メインポンプMP1,MP2と流体圧モータMおよびアシストポンプAPとは、メイン切換弁14,29を介して直接接続されるので、第1,2メインポンプMP1,MP2と流体圧モータMとの間、あるいは第1,2メインポンプMP1,MP2とアシストポンプAPとの間に、特別なバルブを設ける必要がなくなり、その分、回路構成も簡素化できる。
Further, since the first and second main pumps MP1 and MP2, the fluid pressure motor M and the assist pump AP are directly connected via the
次に、上記第1実施形態の作用を、図2、図3に示したフローチャート図を基に説明する。
操作弁2〜6,19〜22のスティックを防止するための基準となる温度をステップS1でコントローラCにあらかじめ設定する。
なお、この基準となる温度は一度設定すれば、その変更が求められないかぎり、その都度設定し直さなければならないものではない。
Next, the operation of the first embodiment will be described based on the flowcharts shown in FIGS.
The temperature used as the reference | standard for preventing the stick of the operation valves 2-6, 19-22 is preset to the controller C by step S1.
Note that once this reference temperature is set, it does not have to be reset each time unless a change is required.
そして、現状のエンジンEの回転数や、操作弁2〜6,19〜22に接続した上記各アクチュエータの作動状況をステップS2で読み込む。
次に、コントローラCは、ステップS3において、エンジンEが、操作弁2〜6、19〜22に接続した上記各アクチュエータのうちのいずれかのアクチュエータを作動させている作業時の回転数があらかじめ設定した設定値に達しているか否かを判定する。
In step S2, the current rotational speed of the engine E and the operating states of the actuators connected to the operation valves 2-6 and 19-22 are read.
Next, in Step S3, the controller C sets in advance the number of revolutions during the operation in which the engine E operates any one of the actuators connected to the
さらに、ステップS3の判定結果で、エンジンEの回転数が設定値よりも低いときには、ステップS4に進み、コントローラCは、エンジンEがアイドリング中かあるいは停止しているかを判定する。
もし、エンジンが停止していれば、コントローラCは、ステップS5で、オペレータがエンジンEのリスタートをオンにしているかどうかを判定する。
オペレータがエンジンEのリスタートをオフにしていれば、コントローラCは、エンジンの停止状態を保つ。
Further, when the rotational speed of the engine E is lower than the set value as a result of the determination in step S3, the process proceeds to step S4, and the controller C determines whether the engine E is idling or stopped.
If the engine is stopped, the controller C determines whether or not the operator has turned on restart of the engine E in step S5.
If the operator turns off the restart of the engine E, the controller C keeps the engine stopped.
そして、オペレータがエンジンEのリスタートをオンにしたときには、ステップS6に進んで、コントローラCはエンジンEをスタートさせるとともに、ステップS7でエンジンEの回転数があらかじめ設定した設定値よりも高いかどうかを判定し続ける。そして、エンジンEの回転数があらかじめ設定した設定値よりも高くなったとき、ステップS7のループを抜けることになる。 When the operator turns on the restart of the engine E, the process proceeds to step S6, where the controller C starts the engine E and whether or not the rotational speed of the engine E is higher than the preset value set in step S7. Continue to judge. When the rotational speed of the engine E becomes higher than a preset value, the loop of step S7 is exited.
また、上記ステップS3においてエンジンEの回転数が上記設定値よりも高いと判定されたとき、あるいはステップS4においてエンジンEがアイドリング中と判定されたとき、コントローラCは、ステップS8に進み、上記操作弁2〜6,19〜22に接続したアクチュエータが作業をしているかどうかを判定する。 When it is determined in step S3 that the rotational speed of the engine E is higher than the set value, or when it is determined in step S4 that the engine E is idling, the controller C proceeds to step S8 and performs the above operation. It is determined whether the actuator connected to the valves 2-6, 19-22 is working.
なお、上記アクチュエータが作動しているかどうかは、上記パイロット流路10,26に、コントローラCに接続した図示していない圧力センサを設け、この圧力センサからの圧力信号に基づいて、コントローラCが判定するようにしている。
ただし、上記のようにアクチュエータが作業しているかどうかは、各操作弁2〜6,19〜22の操作レバーに角度センサを設け、この角度センサの信号をコントローラCに入力させるとともに、その信号に基づいて判定するようにしてもよい
Whether or not the actuator is operating is provided with a pressure sensor (not shown) connected to the controller C in the
However, whether or not the actuator is working as described above is determined by providing an angle sensor on the operation lever of each of the
上記ステップS8でアクチュエータが作業中と判定されたら、コントローラCは、オペレータがアシストポンプAPを作動させるための制御をしているかどうかをステップS9で判定する。
ステップS9で、コントローラCが、オペレータがアシストポンプAPを作動させるための制御をしている状態にあると判定したら、コントローラCは、ステップS10に進み、電磁制御弁15a,15b,16a,16bをオフの状態にする。
If it is determined in step S8 that the actuator is in operation, the controller C determines in step S9 whether or not the operator is performing control for operating the assist pump AP.
If it is determined in step S9 that the controller C is in a state where the operator is in control for operating the assist pump AP, the controller C proceeds to step S10, and the
上記のように電磁制御弁15a,15b,16a,16bがオフの状態にあれば、メイン切換弁14及び29が中立位置である上記第1位置を保つので、アシストポンプAPは、ステップS11で、アシスト制御状態を保ち、その吐出流体は、第1,2メインポンプMP1,MP2の吐出流体と合流することになる。
If the
また、ステップS9で、オペレータがアシストポンプAPを作動させるための制御をしていないとコントローラCが判定したときには、コントローラCは、ステップS12で電磁制御弁15b、16bをオンにする。これによって、メイン切換弁14,29が、図面右側位置である上記第3位置に切り換わるので、ステップS13において、第1,2メインポンプMP1,MP2の吐出流体のみが、第1,2回路系統に供給されるアシスト無しの状態にする。
If the controller C determines in step S9 that the operator does not perform control for operating the assist pump AP, the controller C turns on the
上記ステップS8において、上記アクチュエータが作動していない非作業時であると判定したら、コントローラCは、ステップS14で、第1,2メインポンプMP1,MP2がスタンバイ流量を吐出しているかどうかを判定する。 If it is determined in step S8 that the actuator is not operating, the controller C determines in step S14 whether the first and second main pumps MP1 and MP2 are discharging a standby flow rate. .
上記ステップS14で、第1,2メインポンプがスタンバイ流量を吐出していると判定されたら、コントローラCはステップS15でバッテリー34の充電状態を検出する。
そして、バッテリー34がフル充電の状態になければ、コントローラCは、ステップS16及びステップS17に進んで、電磁制御弁15a,16aをオンにして、電磁制御弁15b,16bをオフにするとともに、電磁切換弁11,27をオンにする。
なお、上記実施形態では、バッテリー34がフル充電にあるかどうかを、ステップS16及びステップS17に進む判定基準にしたが、ステップS16及びステップS17に進む基準をあらかじめ設定しておけば、必ずしもフル充電だけを判定基準にしなくてもよい。
If it is determined in step S14 that the first and second main pumps are discharging the standby flow rate, the controller C detects the state of charge of the
If the
In the above embodiment, whether or not the
さらに、コントローラCは、ステップS18に進んで、このときのエンジンEの回転数があらかじめ定めた設定値よりも高いか低いかを判定する。エンジンEの回転数が上記設定値よりも高ければ、電磁可変減圧弁13を制御して、第1,2メインポンプMP1,MP2の傾転角を少し小さくするとともに、傾転角を少し小さくした第1,2メインポンプMP1,MP2の吐出量を、メイン切換弁14,29を介して流体圧モータMに供給して、ステップS19,ステップS20におけるスタンバイ回生制御を実行する。
Further, the controller C proceeds to step S18, and determines whether the rotation speed of the engine E at this time is higher or lower than a predetermined set value. If the rotational speed of the engine E is higher than the set value, the electromagnetic variable
また、上記ステップS18でエンジンEの回転数が上記設定値よりも低いと判定されたら、コントローラCは、ステップS21でバッテリー34の充電状況を把握する。
そして、バッテリー34の充電量があらかじめ設定したしきい値よりも高いときには、コントローラCは、ステップS22で第1,2メインポンプMP1,MP2の吐出量を小さくする。
If it is determined in step S18 that the rotational speed of the engine E is lower than the set value, the controller C grasps the charging state of the
When the charge amount of the
また、バッテリー34の充電量があらかじめ設定したしきい値よりも低いときには、コントローラCは、ステップS23で第1,2メインポンプMP1,MP2の吐出量を大きくする。
そして、コントローラCは、ステップS24で電磁可変減圧弁13を制御してスタンバイ回生制御を実行し、ステップS20に移行する。
When the charge amount of the
Then, the controller C controls the electromagnetic variable
上記ステップS15でバッテリー34がフル充電の状態にあると判定したら、コントローラCは、ステップS25で電磁切換弁11,27をオフにするとともに、ステップS26で電磁切換弁15a,15b,16a,16bをオフにし、ステップS27に進む。
なお、上記ステップS14でスタンバイ回生制御を実行していない非回生と判定されたときにも、上記ステップS27に進む。
If it is determined in step S15 that the
Note that the process also proceeds to step S27 when it is determined in step S14 that the standby regeneration control is not being executed.
そして、上記ステップS27において、コントローラCは、タイマーのカウントを開始し、ステップS28でスタンバイ回生制御を実行しなくなってから、すなわちタイマーのカウント開始時から時間TCが上記基準時間T0を経過したか否かを判定する。
非回生時であるタイマーのカウント開始時からの時間TCが上記基準時間T0よりも長ければ、コントローラCは、ステップS29に移行して、エンジンEをアイドリング時の回転数にするとともに、ステップS30で操作弁2〜6,19〜
22の温度を温度センサSからの信号に基づいて判定する。
なお、上記時間Tcが基準時間T0と等しいかもしくは基準時間T0よりも短ければ、コントローラCは、アイドリング状態を維持したまま、再びステップS2に戻る。
Then, in step S27, the controller C starts counting the timer, the longer running standby regeneration control at step S28, i.e., time T C from the time of the start of counting the timer has elapsed the reference time T 0 It is determined whether or not.
If the time T C from the time of the start of counting the non-regeneration time at which the timer is longer than the reference time T 0, the controller C, the process proceeds to step S29, while the speed during idling of the engine E, step Operation valve 2-6, 19- in S30
The temperature of 22 is determined based on the signal from the temperature sensor S.
Incidentally, is shorter than or or the reference time T 0 the time Tc is equal to the reference time T 0, the controller C, while maintaining the idling state, it returns to step S2.
上記ステップS30において、上記操作弁2〜6,19〜22のうちのいずれかの温度があらかじめ設定した基準温度TLよりも低ければ、エンジンEをアイドリング状態に維持したまま、コントローラCは再びステップS2に戻る。
もし、操作弁2〜6,19〜22のうちのいずれかの温度が上記基準温度TL以上のときは、コントローラCは、ステップS31で、エンジンEのアイドリングを停止する停止指令を出し、その後にエンジンEを停止させる。
In step S30, it is lower than the reference temperature T L that any temperature is previously set among the operated
If the temperature of any of the operation valves 2-6, 19-22 is equal to or higher than the reference temperature TL , the controller C issues a stop command for stopping idling of the engine E in step S31, and thereafter The engine E is stopped.
いずれにしても、上記第1実施形態によれば、操作弁2〜6,19〜22の温度を検出して、エンジンEのアイドリングを継続したり、エンジンEを停止したりできるので、上記操作弁2〜6,19〜22の温度が下がりすぎたりしない。
また、操作弁2〜6,19〜22の温度が、基準温度TL以上であれば、上記のようにエンジンEを停止させるので、省エネになる。
In any case, according to the first embodiment, the temperature of the
Further, if the temperature of the
図4は第2実施形態を示す回路図で、この第2実施形態は、上記第1実施形態における電磁可変減圧弁13に代えて減圧弁39を用いたものである。このように電磁可変減圧弁13に代えて減圧弁39を用いたことによって、コントローラCも、図2、図3に示したフローチャートとは異なり、図5、図6のフローチャートに示す制御機能を発揮する。
FIG. 4 is a circuit diagram showing the second embodiment. This second embodiment uses a
そして、第2実施形態については、第1実施形態との相違点を説明し、両実施形態で共通する構成に関しては、第1実施形態の上記説明を援用するとともに、両実施形態で共通の構成要素は、同一の符号を付して説明する。 And about 2nd Embodiment, while differing from 1st Embodiment, about the structure which is common in both embodiment, while using the said description of 1st Embodiment, it is common structure in both embodiment Elements will be described with the same reference numerals.
この第2実施形態では、パイロット流体圧源PPが減圧弁39を介して電磁切換弁11,27に接続されている。この電磁切換弁11,27が図示のノーマル位置である通常制御位置にあるとき、レギュレータ12,28がパイロット流路10,26に接続され、ソレノイドが励磁して回生エネルギー制御位置に切り換わるとレギュレータ12,28が減圧弁39に接続される。
In the second embodiment, the pilot fluid pressure source PP is connected to the
上記第2実施形態の作用を、図5、図6に示したフローチャート図を基に説明するが、この第2実施形態は、図3のステップS19〜ステップS24のプロセスが第1実施形態と相違するのみで、その他は第1実施形態と同じである。
したがって、この第2実施形態については、第1実施形態のプロセスとの相違点を説明し、その他は第1実施形態の説明を援用する。
The operation of the second embodiment will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. 5 and 6. This second embodiment is different from the first embodiment in the processes of steps S19 to S24 in FIG. The rest is the same as the first embodiment.
Therefore, about this 2nd Embodiment, difference with the process of 1st Embodiment is demonstrated, and others use the description of 1st Embodiment.
第1実施形態で説明したステップS18において、エンジンEの回転数が設定値よりも高いと判定されたら、コントローラCは、ステップS32において電動・発電機32に対して発電量大の指令を出力してステップS20に進む。
上記ステップS18において、エンジンEの回転数が設定値よりも低いと判定されたら、コントローラCは、ステップS33に進んで、電動・発電機32の発電量が、エンジンEがエンストしない程度の発電量になるようにインバータ33に指令を出し、ステップS20に進む。
上記以外の構成及びコントローラCの制御プロセスは、第1実施形態と同じである。
If it is determined in step S18 described in the first embodiment that the rotational speed of the engine E is higher than the set value, the controller C outputs a command for generating a large amount of power to the motor /
If it is determined in step S18 that the rotational speed of the engine E is lower than the set value, the controller C proceeds to step S33, and the power generation amount of the motor /
The configuration other than the above and the control process of the controller C are the same as those in the first embodiment.
なお、第1,2実施形態のいずれにおいても、第1,2メインポンプMP1,MP2の吐出圧を利用して流体圧モータMを回転させるとともに、この流体圧モータMの回転力で電動・発電機32を回転させるようにしている。
しかし、図示していないブームシリンダの下降時に戻り流体による回生エネルギーあるいは同じく図示していない旋回モータから導かれる圧力流体による回生エネルギーを用いて、流体圧モータM及び電動・発電機32を回転させるようにしてもよい。
さらに、第1,2メインポンプMP1,MP2の駆動源であるエンジンEの動力を、減速機を介して流体圧モータに伝達するようにしてもよい。
In both of the first and second embodiments, the fluid pressure motor M is rotated using the discharge pressures of the first and second main pumps MP1 and MP2, and the rotational force of the fluid pressure motor M is used for electric and power generation. The
However, when the boom cylinder (not shown) descends, the fluid pressure motor M and the electric /
Further, the power of the engine E, which is the drive source of the first and second main pumps MP1, MP2, may be transmitted to the fluid pressure motor via the speed reducer.
この発明は、ハイブリッド型のパワーショベルに用いるのに最適である。 The present invention is most suitable for use in a hybrid excavator.
E エンジン
MP1,MP2 第1,2メインポンプ
2〜6 操作弁
19〜22 操作弁
C コントローラ
S 温度センサ
32 電動・発電機
E Engine MP1, MP2 First and second main pumps 2-6 Operation valve 19-22 Operation valve C Controller
Claims (4)
上記メインポンプに接続されるとともに複数の操作弁を設けてなる回路系統と、
上記エンジンあるいは上記メインポンプの駆動力や、上記操作弁の切り換え操作に応じて動作するアクチュエータからの戻り流体などによる回生エネルギーを動力源にして回転する電動・発電機と
を備えたハイブリッド建設機械の制御装置であって、
上記回路系統に設けられた上記操作弁の温度を検出する温度センサと、
上記温度センサからの温度信号に応じて上記エンジンの回転数を制御するコントローラとを備え、
上記コントローラは、
上記エンジンがアイドリング状態にあって、かつ、上記温度センサからの温度信号があらかじめ設定した基準温度未満のとき、上記エンジンのアイドリング状態を継続させる機能を備えたハイブリッド建設機械の制御装置。 A main pump powered by an engine,
A circuit system connected to the main pump and provided with a plurality of operation valves;
A hybrid construction machine comprising a motor / generator that rotates using a driving force of the engine or the main pump or a regenerative energy from an actuator that operates in response to a switching operation of the operation valve as a power source. A control device,
A temperature sensor for detecting the temperature of the operation valve provided in the circuit system;
A controller for controlling the rotational speed of the engine according to a temperature signal from the temperature sensor,
The above controller
A control device for a hybrid construction machine having a function of continuing an idling state of the engine when the engine is in an idling state and a temperature signal from the temperature sensor is lower than a preset reference temperature.
上記コントローラは、
上記メインポンプがスタンバイ流量を吐出しているか否かを判定する機能と、上記バッテリーの充電状態を検出する機能と、上記メインポンプがスタンバイ流量を吐出している状態で、かつ、上記バッテリーの充電量があらかじめ設定した充電量に達しているかあるいはそれを超えているとき、上記エンジンをアイドリング状態に制御する機能とを備えた請求項1又は2記載のハイブリッド建設機械の制御装置。 A battery for storing the electric power generated by the motor / generator is provided,
The above controller
A function for determining whether or not the main pump is discharging a standby flow rate; a function for detecting a charge state of the battery; and a state in which the main pump is discharging a standby flow rate and charging the battery. The control device for a hybrid construction machine according to claim 1 or 2, further comprising a function of controlling the engine to an idling state when the amount reaches or exceeds a preset charge amount.
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