JP5090720B2 - Energy regeneration system for work machines - Google Patents

Energy regeneration system for work machines Download PDF

Info

Publication number
JP5090720B2
JP5090720B2 JP2006334536A JP2006334536A JP5090720B2 JP 5090720 B2 JP5090720 B2 JP 5090720B2 JP 2006334536 A JP2006334536 A JP 2006334536A JP 2006334536 A JP2006334536 A JP 2006334536A JP 5090720 B2 JP5090720 B2 JP 5090720B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fluid
motor
fluid pressure
control
flow path
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2006334536A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2007162458A (en
Inventor
和憲 吉野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Caterpillar Inc
Original Assignee
Caterpillar Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US11/299,392 external-priority patent/US7401464B2/en
Application filed by Caterpillar Inc filed Critical Caterpillar Inc
Publication of JP2007162458A publication Critical patent/JP2007162458A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5090720B2 publication Critical patent/JP5090720B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Operation Control Of Excavators (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Description

本発明は、流体圧アクチュエータを備える作業機械用のエネルギー回生システムの技術分野に関し、該システムでは吐出流体のエネルギーが回生される。   The present invention relates to a technical field of an energy regeneration system for a work machine including a fluid pressure actuator, in which energy of discharged fluid is regenerated.

一般に、油圧掘削機などの作業機械には、ポンプからの加圧流体によって作動される種々の流体圧アクチュエータが設けられ、またこの作業機械に関連して、流体圧アクチュエータから吐出された流体のエネルギーを回生するための方法、例えば、それぞれの流体圧アクチュエータから吐出された流体の圧力をアキュムレータに蓄積するように回収する方法が従来知られている。しかし、これらのアキュムレータは、バッテリなどの他のエネルギー蓄積手段と比較してエネルギー蓄積量に関して大きな容量を必要するという問題、さらに、蓄積時間が短くなるという問題を生じさせる。   In general, work machines such as hydraulic excavators are provided with various hydraulic actuators that are actuated by pressurized fluid from a pump, and in relation to the work machines, the energy of the fluid discharged from the hydraulic actuators. For example, a method for recovering the pressure of fluid discharged from each fluid pressure actuator so as to accumulate in an accumulator is known. However, these accumulators cause a problem that a large capacity is required with respect to an energy storage amount as compared with other energy storage means such as a battery, and further a problem that storage time is shortened.

したがって、流体圧アクチュエータから吐出された流体のエネルギーを電気エネルギーとして回生して蓄積するための方法を改善する必要がある。   Therefore, it is necessary to improve a method for regenerating and storing the energy of the fluid discharged from the fluid pressure actuator as electric energy.

一般に、流体圧アクチュエータから吐出された流体の流量が、絞りの大きさに基づいてメータアウト制御を行う制御弁によって制御されるように、油圧掘削機などの作業機械が構成される。既知の一実施例において、(特許文献1)に開示されている方法は、吐出流体の流入によって回転駆動されるタービンをこのような制御弁の下流側に設けている。したがって、タービンが回転してエネルギーを回生する前に、制御弁は、流体圧アクチュエータから吐出流体を除去し、この結果、温度が上昇し、これによりエネルギーが消費されて、エネルギー回生効率が低下するという問題が生じる。   Generally, a work machine such as a hydraulic excavator is configured such that the flow rate of fluid discharged from a fluid pressure actuator is controlled by a control valve that performs meter-out control based on the size of a throttle. In one known embodiment, the method disclosed in Patent Document 1 includes a turbine that is rotationally driven by the inflow of discharged fluid downstream of such a control valve. Thus, before the turbine rotates and regenerates energy, the control valve removes the discharged fluid from the fluid pressure actuator, which results in an increase in temperature, thereby consuming energy and reducing energy regeneration efficiency. The problem arises.

さらに、(特許文献1)では、流体圧アクチュエータが流体圧モータであることに対する考慮がなされていないが、上部回転体および/または油圧駆動モータを回転させるための油圧回転モータなどの種々の流体圧モータを、油圧掘削機などの作業機械内に含むことができる。このような流体圧モータは、一般に、流量を制御するための制御弁と、モータの始動時または停止時に流体供給流路および/または吐出流路の圧力上昇を防止するためのリリーフ弁とを含む。リリーフ弁を通過する流体の温度が上昇すると、エネルギーを消費することがあるので、この場合、リリーフ弁を通過する流体のエネルギーも回生できることが要求される。   Furthermore, in Patent Document 1, no consideration is given to the fact that the fluid pressure actuator is a fluid pressure motor, but various fluid pressures such as a hydraulic rotary motor for rotating the upper rotating body and / or the hydraulic drive motor are used. The motor can be included in a work machine such as a hydraulic excavator. Such a fluid pressure motor generally includes a control valve for controlling the flow rate and a relief valve for preventing a pressure increase in the fluid supply passage and / or the discharge passage when the motor is started or stopped. . When the temperature of the fluid passing through the relief valve rises, energy may be consumed. In this case, it is required that the energy of the fluid passing through the relief valve can also be regenerated.

特開第2002−195218号公報JP 2002-195218 A

本開示は、当業者に知られているこの課題および他の課題を解決することを目的とする。   The present disclosure aims to solve this and other problems known to those skilled in the art.

この方法により、流体圧シリンダからの吐出流体の流入によって回転駆動されるタービンが吐出流路に設けられ、この場合、タービンの駆動力により、発電機が電気エネルギーを発生させることが許容される。このようにして、吐出流体のエネルギーを電気エネルギーとして効率的に回生して蓄積することができ、さらに、電気エネルギーをエンジンへの代替動力源として利用できるので、環境に優しい方法となる。   By this method, a turbine that is rotationally driven by the inflow of the discharge fluid from the fluid pressure cylinder is provided in the discharge flow path. In this case, the generator is allowed to generate electric energy by the driving force of the turbine. In this way, the energy of the discharged fluid can be efficiently regenerated and stored as electric energy, and furthermore, the electric energy can be used as an alternative power source for the engine, which is an environmentally friendly method.

一形態では、本開示は、作業機械用のエネルギー回生システムを提供する。システムは、流体を供給/吐出することによって作動されるように適応された流体圧アクチュエータを含む。さらに、システムは、流体圧アクチュエータから吐出される流体用の吐出流路にある可変容量形回生流体圧モータであって、該回生流体圧モータの押しのけ容積を制御することによって、流体圧アクチュエータからの吐出流体の流量ならびに吐出流路の圧力を制御することが許容される可変容量形回生流体圧モータを含む。その上、システムは、回生流体圧モータを少なくとも部分的に回転させることによって吐出流体のエネルギーを電気エネルギーとして回生するためのエネルギー回生装置を含む。   In one form, the present disclosure provides an energy regeneration system for a work machine. The system includes a fluid pressure actuator adapted to be actuated by supplying / dispensing fluid. Further, the system is a variable capacity regenerative fluid pressure motor in a discharge flow path for fluid discharged from the fluid pressure actuator, and controls the displacement volume of the regenerative fluid pressure motor to thereby remove the fluid pressure actuator from the fluid pressure actuator. It includes a variable capacity regenerative fluid pressure motor that is allowed to control the flow rate of the discharge fluid and the pressure of the discharge flow path. In addition, the system includes an energy regeneration device for regenerating the energy of the discharged fluid as electrical energy by at least partially rotating the regenerative fluid pressure motor.

他の形態では、本開示は、第1および第2の供給/吐出ポートを有する油圧アクチュエータと、前記第1および第2の供給/吐出ポートにそれぞれ接続されている第1および第2の流量制御ラインを含む流量制御回路とを含む作業機械を提供する。さらに、作業機械は、前記流量制御回路内の少なくとも1つの可変容量形油圧モータ、および前記少なくとも1つの可変容量形油圧モータと前記油圧アクチュエータとの間の前記流量制御回路内に配置された少なくとも1つの感圧手段を含む。その上、作業機械は、前記油圧アクチュエータの吐出流体のエネルギーの少なくとも一部を電気エネルギーとして回生するための、可変容量形油圧モータに接続されたエネルギー回生装置を含む。   In another aspect, the present disclosure provides a hydraulic actuator having first and second supply / discharge ports and first and second flow controls connected to the first and second supply / discharge ports, respectively. A work machine including a flow control circuit including a line is provided. Further, the work machine has at least one variable displacement hydraulic motor in the flow control circuit, and at least one disposed in the flow control circuit between the at least one variable displacement hydraulic motor and the hydraulic actuator. Includes two pressure sensitive means. In addition, the work machine includes an energy regeneration device connected to a variable displacement hydraulic motor for regenerating at least part of the energy of the discharge fluid of the hydraulic actuator as electric energy.

さらに他の形態では、本開示は、油圧エネルギー回収システムを作動させる方法を提供する。   In yet another aspect, the present disclosure provides a method of operating a hydraulic energy recovery system.

図1において、油圧モータ1(例えば油圧掘削機の上部回転体を回転させるための油圧回転モータ)は、油圧掘削機などの作業機械内に設けられ、第1および第2の油供給および油吐出ポート1a、1bを有する油圧モータ1は、両方向回転型であり、第1の油供給および油吐出ポート1aに圧油を供給して第2の油供給および油吐出ポート1bから油を吐出した場合に一方向に回転するように、また第2の油供給および油吐出ポート1bに圧油を供給して第1の油供給および油吐出ポート1aから油を吐出した場合には反対方向に回転するように配置される。   In FIG. 1, a hydraulic motor 1 (for example, a hydraulic rotary motor for rotating an upper rotating body of a hydraulic excavator) is provided in a work machine such as a hydraulic excavator, and includes first and second oil supply and oil discharge. The hydraulic motor 1 having the ports 1a and 1b is a bi-directional rotating type, and supplies pressure oil to the first oil supply and oil discharge port 1a and discharges oil from the second oil supply and oil discharge port 1b. , And when the pressure oil is supplied to the second oil supply and oil discharge port 1b and the oil is discharged from the first oil supply and oil discharge port 1a, the oil rotates in the opposite direction. Are arranged as follows.

油圧モータ1は、油圧モータ1への圧油供給源としての油圧ポンプ2を含む。油圧ポンプ2は、主動力源として作業機械に取り付けられたエンジン32と、補助動力源として以下に記載するモータ33とを使用して駆動されるように適応され、この場合、油圧ポンプ2と油圧モータ1との間には、油圧回路が設けられ、この油圧回路は、油圧ポンプ2の吐出側に接続された吐出ライン3、吐出ライン3の下流側に接続された流量制御回路4、流量制御回路4と油圧モータ1の第1の油供給および油吐出ポート1aとを接続するように適応された第1のモータ側ライン5、および流量制御回路4と油圧モータ1の第2の油供給および油吐出ポート1bとを接続するように適応された第2のモータ側ライン6を含む。   The hydraulic motor 1 includes a hydraulic pump 2 as a pressure oil supply source to the hydraulic motor 1. The hydraulic pump 2 is adapted to be driven using an engine 32 attached to a work machine as a main power source and a motor 33 described below as an auxiliary power source. In this case, the hydraulic pump 2 and the hydraulic pump A hydraulic circuit is provided between the motor 1 and the hydraulic circuit. The hydraulic circuit includes a discharge line 3 connected to the discharge side of the hydraulic pump 2, a flow control circuit 4 connected to the downstream side of the discharge line 3, and a flow control. A first motor-side line 5 adapted to connect the circuit 4 to the first oil supply and oil discharge port 1a of the hydraulic motor 1, and the second oil supply and the flow control circuit 4 to the hydraulic motor 1; A second motor side line 6 adapted to connect to the oil discharge port 1b is included.

吐出ライン3の中間部には、分岐するように、油タンク7への戻りライン8が形成される。戻りライン8には、以下に記載する制御装置10からのコマンドに少なくとも部分的に基づいて作動するように配置されたバイパス弁9がある。さらに、吐出ライン3において、戻りライン8用の分岐点の下流側にはチェック弁11が配置され、このチェック弁11により、油圧ポンプ2および戻りライン8への油の逆流が防止される。   A return line 8 to the oil tank 7 is formed in the middle portion of the discharge line 3 so as to branch. On the return line 8 is a bypass valve 9 arranged to operate based at least in part on commands from the controller 10 described below. Further, in the discharge line 3, a check valve 11 is disposed on the downstream side of the branch point for the return line 8, and the check valve 11 prevents backflow of oil to the hydraulic pump 2 and the return line 8.

流量制御回路4は、以下に説明するような長方形の環状形態に第1、第2、第3および第4の流量制御ライン12、13、14、15を接続することによって形成される。吐出ライン3は、第1の流量制御ライン12と第2の流量制御ライン13との間の接続部Aに接続される。第1のモータ側ライン5は、第1の流量制御ライン12と第3の流量制御ライン14との間の接続部Bに接続される。第2のモータ側ラインは、第2の流量制御ライン13と第4の流量制御ライン15との間の接続部Cに接続される。最後に、油タンク7に至る吐出ライン16は、第3の流量制御ライン14と第4の流量制御ライン15との間の接続部Dに接続される。   The flow rate control circuit 4 is formed by connecting the first, second, third and fourth flow rate control lines 12, 13, 14, 15 in a rectangular annular shape as will be described below. The discharge line 3 is connected to a connection portion A between the first flow rate control line 12 and the second flow rate control line 13. The first motor side line 5 is connected to a connection portion B between the first flow rate control line 12 and the third flow rate control line 14. The second motor side line is connected to a connection portion C between the second flow rate control line 13 and the fourth flow rate control line 15. Finally, the discharge line 16 reaching the oil tank 7 is connected to a connection portion D between the third flow rate control line 14 and the fourth flow rate control line 15.

第1の流量制御ライン12には、吐出ライン3から第1のモータ側ライン5への供給油の流量を制御するように適応された第1のメータインバルブ17が配置される。第2の流量制御ライン13には、吐出ライン3から第2のモータ側ライン6への供給油の流量を制御するように適応された第2のメータインバルブ18が配置される。第1および第2のメータインバルブ17、18は、制御装置10によって操作可能に制御される。   The first flow rate control line 12 is provided with a first meter-in valve 17 adapted to control the flow rate of the supply oil from the discharge line 3 to the first motor side line 5. The second flow rate control line 13 is provided with a second meter-in valve 18 adapted to control the flow rate of supply oil from the discharge line 3 to the second motor side line 6. The first and second meter-in valves 17 and 18 are controlled by the control device 10 so as to be operable.

また、第3の流量制御ライン14には、第1の可変容量形回生油圧モータ19が配置される。第1の回生油圧モータ19の押しのけ容積は、制御装置10から押しのけ容積制御手段19aに出力される制御コマンドに基づいて、ゼロから所定の最大値まで変化し、このことにより、第3の流量制御ライン14の流量をゼロから所定の最大値まで変更することが許容される。次に、第1の回生油圧モータ19の押しのけ容積の変化により、第1のモータ側ライン5から吐出ライン16への吐出油の流量制御(メータアウト制御)と第1のモータ側ライン5の圧力制御とが許容される。さらに、第3の流量制御ライン14には、第1の回生油圧モータ19の上流側における第3の流量制御ライン14の圧力を検出するための第1の圧力センサ20が配置され、この第1の圧力センサ20は、検出信号を制御装置10に出力するために配置される。   In addition, a first variable displacement regenerative hydraulic motor 19 is disposed in the third flow rate control line 14. The displacement of the first regenerative hydraulic motor 19 changes from zero to a predetermined maximum value based on a control command output from the control device 10 to the displacement control means 19a. It is allowed to change the flow rate in line 14 from zero to a predetermined maximum value. Next, the flow rate control (meter-out control) of the discharge oil from the first motor side line 5 to the discharge line 16 and the pressure of the first motor side line 5 are performed by the change in displacement of the first regenerative hydraulic motor 19. Control is allowed. Further, a first pressure sensor 20 for detecting the pressure of the third flow rate control line 14 on the upstream side of the first regenerative hydraulic motor 19 is disposed in the third flow rate control line 14. The pressure sensor 20 is arranged to output a detection signal to the control device 10.

第4の流量制御ライン15には、第3の流量制御ライン14に配置された第1の回生油圧モータ19および第1の圧力センサ20と同様の第2の回生油圧モータ21および第2の圧力センサ22が配置される。次に、制御装置10から第2の回生油圧モータ21の押しのけ容積制御手段21aに出力される制御コマンドに基づいて、第2の回生油圧モータ21の押しのけ容積が変化することにより、第2のモータ側ライン6から吐出ライン16への吐出油の流量制御(メータアウト制御)と第2のモータ側ライン6の圧力制御とが許容される。   The fourth flow rate control line 15 includes a second regenerative hydraulic motor 21 and a second pressure similar to the first regenerative hydraulic motor 19 and the first pressure sensor 20 arranged in the third flow rate control line 14. A sensor 22 is arranged. Next, the displacement of the second regenerative hydraulic motor 21 is changed based on the control command output from the control device 10 to the displacement control means 21a of the second regenerative hydraulic motor 21, whereby the second motor Flow control (meter-out control) of discharged oil from the side line 6 to the discharge line 16 and pressure control of the second motor side line 6 are allowed.

第1および第2の発電機23と24は、第1および第2の回生油圧モータ19と21にそれぞれ連動するように接続される。第1および第2の回生油圧モータ19と21のトルクにより、第1および第2の発電機23と24を駆動させて電力を発生させることができる。   The first and second generators 23 and 24 are connected so as to interlock with the first and second regenerative hydraulic motors 19 and 21, respectively. The first and second generators 23 and 24 can be driven by the torques of the first and second regenerative hydraulic motors 19 and 21 to generate electric power.

第3および第4の流量制御ライン14と15は、第1および第2の回生油圧モータ19と21をそれぞれバイパスするためのバイパスライン14aと15aも含む。バイパスライン14aと15aには、吐出ライン16から第1のモータ側ライン5および第2のモータ側ライン6への油の流れを許容するが、反対方向への油の流れを防止するように配置されたチェック弁25と26がそれぞれ配置される。このようにして、第1のモータ側ライン5または第2のモータ側ライン6が減圧状態になった場合に油タンク7からの油の補給が行われる。   The third and fourth flow control lines 14 and 15 also include bypass lines 14a and 15a for bypassing the first and second regenerative hydraulic motors 19 and 21, respectively. The bypass lines 14a and 15a are arranged so as to allow oil flow from the discharge line 16 to the first motor side line 5 and the second motor side line 6, but to prevent oil flow in the opposite direction. Check valves 25 and 26 are arranged respectively. In this manner, oil is supplied from the oil tank 7 when the first motor side line 5 or the second motor side line 6 is in a reduced pressure state.

マイクロコンピュータ等からなる制御装置10は、油圧モータ1用の制御レバー27から出力されたコマンド信号と、第1および第2の圧力センサ20と22から出力された検出信号とを受信し、次に、入力された信号に基づいて、油圧ポンプ2の押しのけ容積制御手段2a、バイパス弁9、第1および第2のメータインバルブ17と18、第1および第2の回生油圧モータ19と21の押しのけ容積制御手段19aと21a等に制御コマンドを出力する。   The control device 10 composed of a microcomputer or the like receives the command signal output from the control lever 27 for the hydraulic motor 1 and the detection signals output from the first and second pressure sensors 20 and 22, and then Based on the input signal, the displacement control means 2a of the hydraulic pump 2, the bypass valve 9, the first and second meter-in valves 17 and 18, and the first and second regenerative hydraulic motors 19 and 21 are displaced. A control command is output to the volume control means 19a and 21a.

制御装置10から出力された制御コマンドに関して、油圧モータ1用の制御レバー27が停止位置に位置決めされた(すなわち制御レバー27で操作が行われなかった)場合、制御装置10は、「弁の開口」という制御コマンドをバイパス弁9に出力し、一方、「弁の閉鎖」を第1および第2のメータインバルブ17と18に出力し、さらに、「押しのけ容積ゼロ」という制御コマンドを第1および第2の回生油圧モータ19と21の押しのけ容積制御手段19aと21aに出力する。このようにして、油圧ポンプ2から強制的に送られた油は戻りライン8を通して油タンク7に戻され、ここで、第1〜第4の流量制御ライン12〜15は閉鎖状態にあるので、油が油圧モータ1に供給されることもそこから吐出されることもなく、したがって、油圧モータ1は停止する。   When the control lever 27 for the hydraulic motor 1 is positioned at the stop position with respect to the control command output from the control device 10 (that is, no operation is performed with the control lever 27), the control device 10 ”Is output to the bypass valve 9, while“ valve closure ”is output to the first and second meter-in valves 17 and 18, and a control command of“ zero displacement ”is output to the first and second valves. Output to the displacement control means 19a and 21a of the second regenerative hydraulic motors 19 and 21. Thus, the oil forcibly sent from the hydraulic pump 2 is returned to the oil tank 7 through the return line 8, where the first to fourth flow control lines 12 to 15 are in a closed state. Oil is not supplied to or discharged from the hydraulic motor 1, and therefore the hydraulic motor 1 stops.

他方、油圧モータ1が一方向に回転するように指示した位置に制御レバー27があった場合、制御装置10は、「弁の閉鎖」という制御コマンドをバイパス弁9に出力し、一方、「弁の開口」という制御コマンドを第1のメータインバルブ17に出力し、また「弁の閉鎖」という制御コマンドを第2のメータインバルブ18に出力する。この場合、制御レバー27の動作の大きさの増大または減少に従って、第1のメータインバルブ17の開口の大きさが増大または減少するように制御される。また、制御装置10は、第1の圧力センサ20によって検出された第3の流量制御ライン14の圧力P1が所定のリリーフ圧PS以下であった場合、「押しのけ容積ゼロ」という制御コマンドを第1の回生油圧モータ19の押しのけ容積制御手段19aに出力し、一方、圧力P1が所定のリリーフ圧PSよりも大きかった場合、所定のリリーフ押しのけ容積になるような制御コマンドを前記押しのけ容積制御手段19aに出力する。さらに、制御装置10は、第2の圧力センサ22によって検出された第4の流量制御ライン15の圧力P2が所定のリリーフ圧以下であった場合、制御レバー27の動作の大きさの増大または減少に従って押しのけ容積が増大または減少されるように制御コマンドを第2の回生油圧モータ21の押しのけ容積制御手段21aに出力し、また圧力P2が所定のリリーフ圧PSよりも大きかった場合、リリーフ押しのけ容積になるような制御コマンドを前記押しのけ容積制御手段21aに出力する。この場合、制御レバー27の動作の大きさに対応する第2の回生油圧モータ21の押しのけ容積が、リリーフ押しのけ容積よりも大きかった場合、モータは、第4の流量制御ライン15の圧力に関係なく、制御レバー27の動作の大きさに対応する押しのけ容積になるように制御される。   On the other hand, when the control lever 27 is in a position instructed to rotate the hydraulic motor 1 in one direction, the control device 10 outputs a control command “valve closing” to the bypass valve 9, A control command “open” is output to the first meter-in valve 17, and a control command “close valve” is output to the second meter-in valve 18. In this case, the opening of the first meter-in valve 17 is controlled to increase or decrease in accordance with the increase or decrease of the operation magnitude of the control lever 27. In addition, when the pressure P1 of the third flow rate control line 14 detected by the first pressure sensor 20 is equal to or lower than the predetermined relief pressure PS, the control device 10 sends a control command “no displacement volume” to the first. Is output to the displacement control means 19a of the regenerative hydraulic motor 19 and, on the other hand, if the pressure P1 is larger than a predetermined relief pressure PS, a control command is given to the displacement control means 19a to give a predetermined relief displacement. Output. Further, the control device 10 increases or decreases the magnitude of the operation of the control lever 27 when the pressure P2 of the fourth flow rate control line 15 detected by the second pressure sensor 22 is equal to or lower than a predetermined relief pressure. A control command is output to the displacement control means 21a of the second regenerative hydraulic motor 21 so that the displacement is increased or decreased according to the above. When the pressure P2 is larger than the predetermined relief pressure PS, the relief displacement is obtained. Such a control command is output to the displacement control means 21a. In this case, when the displacement volume of the second regenerative hydraulic motor 21 corresponding to the magnitude of the operation of the control lever 27 is larger than the relief displacement volume, the motor does not depend on the pressure of the fourth flow control line 15. The displacement of the control lever 27 is controlled to correspond to the magnitude of the operation.

したがって、油圧ポンプ2から強制的に送られた油は、吐出ライン3を通って第1の流量制御ライン12に流れ、次に、第1のモータ側ライン5を通して油圧モータ1の第1の油供給および油吐出ポート1aに供給されるように、油の流量が、第1の流量制御ライン12に配置された第1のメータインバルブ17によって制御される。他方、第2の油供給および油吐出ポート1bからの吐出油は、第2のモータ側ライン6を通って第4の流量制御ライン15に流れ、次に、吐出ライン16を通して油タンク7に流入させるように、流量が、第4の流量制御ライン15に配置された第2の回生油圧モータ21によって制御され、これにより、油圧モータ1が一方向に回転する。さらに、油圧モータ1が一方向に回転すると、油圧モータ1からの吐出流路における流量を制御する第2の回生油圧モータ21が少なくとも部分的に回転するので、第2の発電機24が駆動されて電力を発生させる。   Therefore, the oil forcibly sent from the hydraulic pump 2 flows through the discharge line 3 to the first flow rate control line 12, and then passes through the first motor side line 5 to the first oil of the hydraulic motor 1. The oil flow rate is controlled by a first meter-in valve 17 disposed in the first flow rate control line 12 so as to be supplied to the supply and oil discharge port 1a. On the other hand, the oil discharged from the second oil supply and oil discharge port 1b flows through the second motor side line 6 to the fourth flow rate control line 15, and then flows into the oil tank 7 through the discharge line 16. As described above, the flow rate is controlled by the second regenerative hydraulic motor 21 arranged in the fourth flow rate control line 15, whereby the hydraulic motor 1 rotates in one direction. Further, when the hydraulic motor 1 rotates in one direction, the second regenerative hydraulic motor 21 that controls the flow rate in the discharge flow path from the hydraulic motor 1 rotates at least partially, so that the second generator 24 is driven. To generate power.

一方、制御レバー27を停止位置に戻して、上記の一方向の回転状態で作動していた油圧モータ1を停止させた場合、第2の回生油圧モータ21の押しのけ容積が、制御レバー27からの操作コマンドに基づきゼロになるように制御されて、第4の流量制御ライン15が閉状態になり、ここで、油圧モータ1は、慣性負荷が付与されて依然として回転しているので直ちに停止することができず、またこのように回転している油圧モータ1から吐出された油は、第2のモータ側ライン6を通って第4の流量制御ライン15に流れて、第4の流量制御ライン15の圧力を上昇させる。第4の流量制御ライン15の圧力P2は、第2の圧力センサ22によって検出され、ここで、第4の流量制御ライン15の圧力P2が所定のリリーフ圧PS以上になった場合、制御装置10は、上述したように、リリーフ押しのけ容積になるような制御コマンドを第2の回生油圧モータ21に出力する。このようにして、第4の流量制御ライン15は油が通過している状態にあり、ここで、第2の回生油圧モータ21は、所定のリリーフ圧PSを保持する程度の回転抵抗を有し、次に、吐出油が油圧モータ1から油タンク7に流れることが許容される。したがって、第2の回生油圧モータ21は、モータの停止時にリリーフ制御を行い、またリリーフ制御のために作動されている場合には、第2の回生油圧モータ21の回転により、第2の発電機24が駆動されて電力を発生させる。   On the other hand, when the control lever 27 is returned to the stop position and the hydraulic motor 1 operating in the one-way rotation state is stopped, the displacement volume of the second regenerative hydraulic motor 21 is reduced from the control lever 27. The fourth flow rate control line 15 is controlled to be zero based on the operation command, and the hydraulic motor 1 is immediately stopped because the inertial load is applied and the motor is still rotating. The oil discharged from the hydraulic motor 1 rotating in this way flows through the second motor side line 6 to the fourth flow rate control line 15, and the fourth flow rate control line 15. Increase the pressure. The pressure P2 of the fourth flow rate control line 15 is detected by the second pressure sensor 22, and when the pressure P2 of the fourth flow rate control line 15 becomes equal to or higher than a predetermined relief pressure PS, the control device 10 As described above, the control command is output to the second regenerative hydraulic motor 21 such that the relief displacement volume is obtained. In this way, the fourth flow rate control line 15 is in a state where oil passes through, and here, the second regenerative hydraulic motor 21 has a rotational resistance enough to maintain a predetermined relief pressure PS. Next, the discharged oil is allowed to flow from the hydraulic motor 1 to the oil tank 7. Therefore, the second regenerative hydraulic motor 21 performs the relief control when the motor is stopped, and when operated for the relief control, the second regenerative hydraulic motor 21 rotates to cause the second generator 24 is driven to generate power.

また、油圧モータ1が一方向に回転すると、第1の流量制御ライン12および第1のモータ側ライン5は、油圧モータ1への圧油供給流路として機能し、ここで、吐出ライン16を介して油タンク7に至る第3の流量制御ライン14は、圧油供給流路の中間部に配置された接続部Bに接続される。例えば、油圧モータ1が一方向に回転すると、第3の流量制御ライン14は、圧油供給流路に接続されたリリーフ流路に対応する。   Further, when the hydraulic motor 1 rotates in one direction, the first flow rate control line 12 and the first motor side line 5 function as a pressure oil supply flow path to the hydraulic motor 1. The third flow rate control line 14 that reaches the oil tank 7 is connected to a connection portion B that is disposed at an intermediate portion of the pressure oil supply flow path. For example, when the hydraulic motor 1 rotates in one direction, the third flow rate control line 14 corresponds to a relief flow path connected to the pressure oil supply flow path.

一方、油圧モータ1が停止状態から回転状態に変化した場合、油圧モータ1に付与された慣性負荷によって始動するモータのタイムラグにより、油圧モータ1への圧油供給流路の圧力が上昇する。上昇した圧力は、第1の圧力センサ20によって検出されるように、接続部Bを通って第3の流量制御ライン14に流れる。ここで、第3の流量制御ライン14の圧力P1が所定のリリーフ圧PSよりも大きくなった場合、第1の回生油圧モータ19の押しのけ容積は、上述したように、制御装置10からのコマンドに基づいてリリーフ押しのけ容積になるように制御され、これにより、圧油供給流路の圧油は第3の流量制御ライン14と吐出ライン16とを通して油タンク7に逃がされる。このようにして、第1の回生油圧モータ19は、モータの始動時にリリーフ制御を行うことが可能であり、またこのようにリリーフ制御のために作動されている第1の回生油圧モータ19の回転により、第1の発電機23を駆動させて電力を発生させることが可能である。   On the other hand, when the hydraulic motor 1 changes from the stopped state to the rotating state, the pressure in the pressure oil supply channel to the hydraulic motor 1 increases due to the time lag of the motor that is started by the inertia load applied to the hydraulic motor 1. The increased pressure flows through the connection B to the third flow control line 14 as detected by the first pressure sensor 20. Here, when the pressure P1 of the third flow rate control line 14 becomes larger than the predetermined relief pressure PS, the displacement volume of the first regenerative hydraulic motor 19 is determined by the command from the control device 10 as described above. Based on this, control is performed so that the relief displacement volume is obtained, so that the pressure oil in the pressure oil supply passage is released to the oil tank 7 through the third flow rate control line 14 and the discharge line 16. In this way, the first regenerative hydraulic motor 19 can perform the relief control when the motor is started, and the rotation of the first regenerative hydraulic motor 19 that is operated for the relief control in this way. Thus, it is possible to drive the first generator 23 to generate electric power.

他方、油圧モータ1が反対方向に回転するように指示した位置に制御レバー27が操作された場合、制御装置10は、「弁の閉鎖」という制御コマンドをバイパス弁9に出力し、また「弁の閉鎖」という制御コマンドを第1のメータインバルブ17に出力し、一方、「弁の開口」という制御コマンドを第2のメータインバルブ18に出力する。この場合、制御レバー27の動作の大きさの増大または減少に従って、第2のメータインバルブ18の開口部の大きさが増大または減少するように制御される。また、制御装置10は、第1の圧力センサ20によって検出された第3の流量制御ライン14の圧力P1が、所定のリリーフ圧PS以下であった場合、制御レバー27の動作の大きさの増大または減少に従って押しのけ容積が増大または減少されるように制御コマンドを第1の回生油圧モータ19の押しのけ容積制御手段19aに出力し、一方、圧力P1が所定のリリーフ圧PSよりも大きかった場合、リリーフ押しのけ容積になるような制御コマンドを前記押しのけ容積制御手段19aに出力する。ここで、制御レバー27の動作の大きさに対応する第1の回生油圧モータ19の押しのけ容積が、リリーフ押しのけ容積よりも大きかった場合、モータは、第3の流量制御ライン14の圧力に関係なく、制御レバー27の動作の大きさに対応する押しのけ容積になるように制御される。さらに、制御装置10は、第2の圧力センサ22によって検出された第4の流量制御ライン15の圧力P2が、所定のリリーフ圧PS以下であった場合、「押しのけ容積ゼロ」という制御コマンドを第2の回生油圧モータ21の押しのけ容積制御手段21aに出力し、一方、圧力P2が所定のリリーフ圧PSよりも大きかった場合、リリーフ押しのけ容積になるような制御コマンドを前記押しのけ容積制御手段21aに出力する。したがって、油圧ポンプ2から強制的に送られた油は吐出ライン3を通って第2の流量制御ライン13に流れ、次に、第2のモータ側ライン6を通して油圧モータ1の第2の油供給および油吐出ポート1bに供給されるように、油の流量が、第2の流量制御ライン13に配置された第2のメータインバルブ18によって制御される。他方、一方の側の第1の油供給および油吐出ポート1aからの吐出油は第1のモータ側ライン5を通って第3の流量制御ライン14に流れ、次に、吐出ライン16を通して油タンク7に流入させるように、油の流量が、第3の流量制御ライン14に配置された第1の回生油圧モータ19によって制御され、これにより、油圧モータ1が反対方向に回転する。さらに、油圧モータ1が反対方向に回転すると、油圧モータ1からの吐出流路における流量を制御する第1の回生油圧モータ19が回転するので、第1の発電機23が駆動されて電力を発生させる。   On the other hand, when the control lever 27 is operated to a position instructed to rotate the hydraulic motor 1 in the opposite direction, the control device 10 outputs a control command “valve closing” to the bypass valve 9, The control command “closed” is output to the first meter-in valve 17, while the control command “open valve” is output to the second meter-in valve 18. In this case, the size of the opening of the second meter-in valve 18 is controlled to increase or decrease in accordance with the increase or decrease of the operation magnitude of the control lever 27. Further, the control device 10 increases the magnitude of the operation of the control lever 27 when the pressure P1 of the third flow rate control line 14 detected by the first pressure sensor 20 is equal to or lower than a predetermined relief pressure PS. Alternatively, a control command is output to the displacement control means 19a of the first regenerative hydraulic motor 19 so that the displacement is increased or decreased according to the decrease. On the other hand, if the pressure P1 is greater than the predetermined relief pressure PS, A control command for the displacement volume is output to the displacement volume control means 19a. Here, when the displacement volume of the first regenerative hydraulic motor 19 corresponding to the magnitude of the operation of the control lever 27 is larger than the relief displacement volume, the motor is independent of the pressure of the third flow rate control line 14. The displacement of the control lever 27 is controlled to correspond to the magnitude of the operation. Further, when the pressure P2 of the fourth flow rate control line 15 detected by the second pressure sensor 22 is equal to or lower than the predetermined relief pressure PS, the control device 10 sends a control command “no displacement volume” to the first control command. 2 is output to the displacement control means 21a of the regenerative hydraulic motor 21. On the other hand, if the pressure P2 is larger than the predetermined relief pressure PS, a control command is output to the displacement control means 21a so as to obtain a relief displacement. To do. Therefore, the oil forcibly sent from the hydraulic pump 2 flows to the second flow rate control line 13 through the discharge line 3, and then the second oil supply of the hydraulic motor 1 through the second motor side line 6. The oil flow rate is controlled by the second meter-in valve 18 disposed in the second flow rate control line 13 so as to be supplied to the oil discharge port 1b. On the other hand, the first oil supply on one side and the discharge oil from the oil discharge port 1a flow to the third flow rate control line 14 through the first motor side line 5, and then to the oil tank through the discharge line 16. The flow rate of the oil is controlled by the first regenerative hydraulic motor 19 arranged in the third flow rate control line 14 so as to flow into the oil flow rate 7, whereby the hydraulic motor 1 rotates in the opposite direction. Further, when the hydraulic motor 1 rotates in the opposite direction, the first regenerative hydraulic motor 19 that controls the flow rate in the discharge flow path from the hydraulic motor 1 rotates, so that the first generator 23 is driven to generate electric power. Let

油圧モータ1の反対方向の回転が停止した場合、上述したような一方向の回転の場合と同様に、吐出流路に配置された第1の回生油圧モータ19はリリーフ制御を行い、またこのようにリリーフ制御のために作動されている第1の回生油圧モータ19の回転により、第1の発電機23が駆動されて電力を発生させる。また、油圧モータ1が反対方向に回転し始めた場合、第4の流量制御ライン15は、圧油供給流路に接続されたリリーフ流路として機能し、ここで、リリーフ流路に配置された第2の回生油圧モータ21はリリーフ制御を行い、またこのようにリリーフ制御のために作動されている第2の回生油圧モータ21の回転により、第2の発電機24が駆動されて電力を発生させる。   When the rotation of the hydraulic motor 1 in the opposite direction is stopped, the first regenerative hydraulic motor 19 arranged in the discharge flow path performs the relief control, as in the case of the rotation in the one direction as described above. The first generator 23 is driven by the rotation of the first regenerative hydraulic motor 19 that is operated for relief control to generate electric power. Further, when the hydraulic motor 1 starts to rotate in the opposite direction, the fourth flow rate control line 15 functions as a relief channel connected to the pressure oil supply channel, and is disposed here in the relief channel. The second regenerative hydraulic motor 21 performs the relief control, and the second generator 24 is driven by the rotation of the second regenerative hydraulic motor 21 that is operated for the relief control in this way to generate electric power. Let

上述したように、油圧モータ1の回転時、始動時および停止時に、第1および第2の回生油圧モータ19と21の回転により、第1および第2の発電機23と24が駆動されて電力を発生させ、また電力が、キャパシタ29と蓄電バッテリ30とに蓄電されるように、ダイオード28によって整流される。次に、キャパシタ29と蓄電バッテリ30とに蓄電されている電力は、直流電力を交流電力に変換するためのおよび電圧を制御するための変換器31を介して、油圧ポンプ2用の補助動力源として機能するモータ33に供給される。   As described above, when the hydraulic motor 1 is rotated, started, and stopped, the first and second generators 23 and 24 are driven by the rotation of the first and second regenerative hydraulic motors 19 and 21 to generate electric power. And the electric power is rectified by the diode 28 so as to be stored in the capacitor 29 and the storage battery 30. Next, the electric power stored in the capacitor 29 and the storage battery 30 is supplied to the auxiliary power source for the hydraulic pump 2 through a converter 31 for converting DC power into AC power and for controlling the voltage. Is supplied to a motor 33 that functions as:

上述したような実施形態では、油圧モータ1の回転時に、圧油は一方の油供給および油吐出ポート1a(または他方の油供給および油吐出ポート1b)に供給され、一方、油は他方の油供給および油吐出ポート1b(または一方の油供給および油吐出ポート1a)から吐出され、また第2の油供給および油吐出ポート1b(または一方の油供給および油吐出ポート1a)からの吐出油は第2のモータ側ライン6(または第1のモータ側ライン5)を通って第4の流量制御ライン15(または第3の流量制御ライン14)に流れ、次に、上述したように吐出ライン16を通して油タンク7に流入させるべく、油の流量が、第4の流量制御ライン15(または第3の流量制御ライン14)に配置された第2の可変容量形回生油圧モータ21(または第1の回生油圧モータ19)によって制御される(メータアウト制御)。第2の回生油圧モータ21(または第1の回生油圧モータ19)の回転により、第2の発電機24(または第1の発電機23)が駆動されて電力を発生させる。   In the embodiment as described above, when the hydraulic motor 1 rotates, the pressure oil is supplied to one oil supply and oil discharge port 1a (or the other oil supply and oil discharge port 1b), while the oil is the other oil. The oil discharged from the supply and oil discharge port 1b (or one oil supply and oil discharge port 1a) and the oil discharged from the second oil supply and oil discharge port 1b (or one oil supply and oil discharge port 1a) are It flows through the second motor side line 6 (or the first motor side line 5) to the fourth flow rate control line 15 (or the third flow rate control line 14), and then the discharge line 16 as described above. The second variable displacement regenerative hydraulic motor 21 (or the second variable displacement regenerative hydraulic motor 21 disposed in the fourth flow control line 15 (or the third flow control line 14)). It is controlled by a first regenerative hydraulic motor 19) (meter-out control). The second generator 24 (or the first generator 23) is driven by the rotation of the second regenerative hydraulic motor 21 (or the first regenerative hydraulic motor 19) to generate electric power.

また、上述したように、油圧モータ1の始動時または停止時に、第1および第2の回生油圧モータ19と21は圧力制御(リリーフ制御)を行い、この圧力制御において、供給流路または吐出流路の圧力が所定のリリーフ圧以上になった場合に、流路の油を油タンク7に導くことによって、圧油供給流路または油吐出流路の圧力上昇が防止され、ここで、圧力制御によって、第1および第2の回生油圧モータ19および21が回転することにより、第1および第2の発電機23と24も駆動されて電力を発生させる。第1および第2の発電機23と24の駆動によって発生した電力は、キャパシタ29と蓄電バッテリ30とに蓄電され、また蓄電された電力は、油圧ポンプ用の補助動力源として機能するモータ33に供給することが可能である。   As described above, when the hydraulic motor 1 is started or stopped, the first and second regenerative hydraulic motors 19 and 21 perform pressure control (relief control). In this pressure control, the supply flow path or the discharge flow is controlled. When the pressure in the passage becomes equal to or higher than a predetermined relief pressure, the oil in the passage is guided to the oil tank 7 to prevent the pressure oil supply passage or the oil discharge passage from increasing in pressure. As a result, the first and second regenerative hydraulic motors 19 and 21 are rotated to drive the first and second generators 23 and 24 to generate electric power. The power generated by driving the first and second generators 23 and 24 is stored in the capacitor 29 and the storage battery 30, and the stored power is supplied to the motor 33 that functions as an auxiliary power source for the hydraulic pump. It is possible to supply.

上述したように、本発明の実施形態では、第1および第2の回生油圧モータ19と21は、回転時の油圧モータ1からの吐出油の流入によって回転されるか、あるいは吐出油は、モータの始動時または停止時に逃がされ、また第1および第2の発電機23と24は、第1および第2の回生油圧モータ19と21の回転駆動によって電力を発生させる。このようにして、吐出油のエネルギーを電気エネルギーとして回生でき、ここで、第1および第2の回生油圧モータ19と21は、第1および第2の発電機23と24を駆動させるだけでなく、油圧モータ1からの吐出油の流量制御ならびに圧油供給流路および油吐出流路の圧力制御(リリーフ制御)も行う。   As described above, in the embodiment of the present invention, the first and second regenerative hydraulic motors 19 and 21 are rotated by the inflow of discharged oil from the hydraulic motor 1 during rotation, or the discharged oil is motor The first and second generators 23 and 24 generate electric power by the rotational driving of the first and second regenerative hydraulic motors 19 and 21. In this way, the energy of the discharged oil can be regenerated as electric energy, where the first and second regenerative hydraulic motors 19 and 21 not only drive the first and second generators 23 and 24. Also, the flow rate control of the discharge oil from the hydraulic motor 1 and the pressure control (relief control) of the pressure oil supply passage and the oil discharge passage are performed.

したがって、油圧モータ1から油を吐出するための流量制御弁またはリリーフ弁を設ける必要がなくなり、この結果、流量制御弁またはリリーフ弁の通過時におけるエネルギー損失がなくなる。このようにして、吐出油のエネルギーを電気エネルギーとして高効率で回生でき、これにより、エネルギー回生効率の向上を達成することが可能になる。油圧ポンプ2を駆動させるための補助動力源となって機能するモータ33の動力源として、回生電気エネルギーを用いると、エンジン32によって消費される化石燃料の低減が許容されるので、省エネルギーに貢献でき、また環境にも優しい。   Therefore, it is not necessary to provide a flow control valve or a relief valve for discharging oil from the hydraulic motor 1, and as a result, no energy loss occurs when the flow control valve or the relief valve passes. In this way, the energy of the discharged oil can be regenerated with high efficiency as electric energy, and this makes it possible to achieve an improvement in energy regeneration efficiency. If regenerative electrical energy is used as the power source of the motor 33 that functions as an auxiliary power source for driving the hydraulic pump 2, the reduction of fossil fuel consumed by the engine 32 is allowed, which can contribute to energy saving. Also friendly to the environment.

さらに、吐出油用の流量制御弁もリリーフ弁も不要になり、部品数の低減に貢献できる。油圧モータ1の一方の油供給および油吐出ポート1a(または他方の油供給および油吐出ポート1b)への圧油供給流路に接続されたリリーフ流路が、一方の油供給および油吐出ポート1a(または他方の油供給および油吐出ポート1b)からの吐出流路として機能するように、回路が構成されるので、油圧モータ1が一方向に(または反対方向に)回転し始めた場合に圧油供給流路の圧力を制御する第1の回生油圧モータ19(または第2の回生油圧モータ21)は、モータが反対方向に(または一方向に)回転した場合に吐出流量制御を行い、また反対方向の(または一方向の)回転が停止した場合には吐出流路の圧力制御を行う。したがって、リリーフ流路および吐出流路のために、別々の回生流体圧モータをそれぞれ設ける必要がなくなり、この結果、回生油圧モータの数、およびそれに接続されている発電機の数が低減されて、コスト低減および空間節約に貢献できる。   Furthermore, neither a flow control valve nor a relief valve for discharged oil is required, which can contribute to a reduction in the number of parts. The relief flow path connected to the pressure oil supply path to one oil supply and oil discharge port 1a (or the other oil supply and oil discharge port 1b) of the hydraulic motor 1 is one oil supply and oil discharge port 1a. Since the circuit is configured to function as a discharge flow path from the other oil supply and oil discharge port 1b, the pressure is reduced when the hydraulic motor 1 starts to rotate in one direction (or in the opposite direction). The first regenerative hydraulic motor 19 (or the second regenerative hydraulic motor 21) that controls the pressure of the oil supply passage performs discharge flow rate control when the motor rotates in the opposite direction (or in one direction), and When rotation in the opposite direction (or in one direction) stops, pressure control of the discharge flow path is performed. Therefore, there is no need to provide separate regenerative fluid pressure motors for the relief flow path and the discharge flow path, and as a result, the number of regenerative hydraulic motors and the number of generators connected thereto are reduced, Contributes to cost reduction and space saving.

次に、本発明が上記の実施形態に限定されず、油圧ポンプ2を駆動させるための動力源としてモータ33が十分である場合にエンジンを使用することなくモータ33のみによって油圧ポンプ2が駆動される図2に示した第2の実施形態と同様に、本発明を構成することができることが認識される。また、発電機23と24によって発生した電力を蓄電するための装置は、キャパシタ29または蓄電バッテリ30に限定されず、図3に示した第3の実施形態と同様に構成することができる。この実施形態は、発電機23と24によって発生した電力を用いて水を電気分解して水素と酸素を発生させるための電解セル34と、電解セル34に発生した水素を吸蔵するための水素貯蔵合金を含む水素貯蔵装置35と、水素と酸素を燃料等として用いて電力を発生させて、燃料電池装置37から供給された電力を用いてモータ33を駆動させるための燃料電池36とからなる燃料電池装置37を含む実施例である。第2および第3の実施形態において、第1の実施形態に記載されている構成要素に共通の(それと同一の)構成要素は、それらの説明を省略するために、同じ参照番号で示されていることに留意されたい。   Next, the present invention is not limited to the above embodiment, and when the motor 33 is sufficient as a power source for driving the hydraulic pump 2, the hydraulic pump 2 is driven only by the motor 33 without using the engine. It will be appreciated that the present invention can be configured similarly to the second embodiment shown in FIG. Further, the device for storing the electric power generated by the generators 23 and 24 is not limited to the capacitor 29 or the storage battery 30, and can be configured in the same manner as the third embodiment shown in FIG. This embodiment includes an electrolysis cell 34 for electrolyzing water using power generated by the generators 23 and 24 to generate hydrogen and oxygen, and a hydrogen storage for storing the hydrogen generated in the electrolysis cell 34. A fuel comprising a hydrogen storage device 35 including an alloy and a fuel cell 36 for generating electric power using hydrogen and oxygen as fuel and driving the motor 33 using electric power supplied from the fuel cell device 37 This is an embodiment including the battery device 37. In the second and third embodiments, components common to (same as) the components described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals in order to omit their description. Please note that.

さらに、上記の実施形態について、流体圧アクチュエータとして油圧モータを説明してきたが、上記の実施形態を油圧シリンダに当てはめてもよく、さらに、油圧の分野の加圧流体のみならず、空気圧の分野の加圧流体にも広く適用することが可能である。   Furthermore, although the hydraulic motor has been described as the fluid pressure actuator in the above embodiment, the above embodiment may be applied to a hydraulic cylinder. Furthermore, not only the pressurized fluid in the hydraulic field but also the pneumatic field. It can be widely applied to pressurized fluids.

最後に、上記の実施形態は、加圧流体を流体圧アクチュエータに供給するように適応されたポンプを駆動させるためのモータ用の動力供給源として、流体圧アクチュエータからの吐出流体のエネルギーを回生することによって得られる電気エネルギーを利用するが、上記の実施形態に限定されず、当然、作業機械に取り付けられた種々の電気機械のために電気エネルギーを利用できることが理解されるであろう。当業者は、包含した請求項、図面、および発明の詳細な説明に基づいて、上記の開示のこれらのおよび他の利点または形態を理解するであろう。   Finally, the above embodiment regenerates the energy of the discharged fluid from the fluid pressure actuator as a power source for the motor to drive a pump adapted to supply pressurized fluid to the fluid pressure actuator However, it is understood that the electrical energy can be used for various electrical machines attached to the work machine. Those skilled in the art will appreciate these and other advantages or forms of the above disclosure based on the appended claims, drawings, and detailed description of the invention.

本開示の第1の実施形態によるエネルギー回生システムの図面である。1 is a drawing of an energy regeneration system according to a first embodiment of the present disclosure. 同じ要素が図1と同じ番号を有する本開示の第2の実施形態によるエネルギー回生システムの図面である。2 is a drawing of an energy regeneration system according to a second embodiment of the present disclosure in which the same elements have the same numbers as in FIG. 同じ要素が図1と図2と同じ番号を有する本開示の第3の実施形態によるエネルギー回生システムの図面である。4 is a diagram of an energy regeneration system according to a third embodiment of the present disclosure in which the same elements have the same numbers as in FIGS.

符号の説明Explanation of symbols

1 油圧モータ
1a 第1の油供給および油吐出ポート
1b 第2の油供給および油吐出ポート
2 油圧ポンプ
2a 押しのけ容積制御手段
3 吐出ライン
4 流量制御回路
5 第1のモータ側ライン
6 第2のモータ側ライン
7 油タンク
8 戻りライン
9 バイパスライン
10 制御装置
11 チェック弁
12 第1の流量制御ライン
13 第2の流量制御ライン
14 第3の流量制御ライン
14a バイパスライン
15 第4の流量制御ライン
15a バイパスライン
16 吐出ライン
17 第1のメータインバルブ
18 第2のメータインバルブ
19 第1の回生モータ
19a 押しのけ容積制御手段
20 第1の圧力センサ
21 第2の回生モータ
21a 押しのけ容積制御手段
22 第2の圧力センサ
23 第1の発電機
24 第2の発電機
25 チェック弁
26 チェック弁
27 制御レバー
28 ダイオード
29 キャパシタ
30 蓄電バッテリ
31 変換器
32 エンジン
33 モータ
A 接続ポート
B 接続ポート
C 接続ポート
D 接続ポート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hydraulic motor 1a 1st oil supply and oil discharge port 1b 2nd oil supply and oil discharge port 2 Hydraulic pump 2a Displacement volume control means 3 Discharge line 4 Flow control circuit 5 1st motor side line 6 2nd motor Side line 7 Oil tank 8 Return line 9 Bypass line 10 Control device 11 Check valve 12 First flow control line 13 Second flow control line 14 Third flow control line 14a Bypass line 15 Fourth flow control line 15a Bypass Line 16 Discharge line 17 First meter-in valve 18 Second meter-in valve 19 First regenerative motor 19a Displacement volume control means 20 First pressure sensor 21 Second regenerative motor 21a Displacement volume control means 22 Second Pressure sensor 23 First generator 24 Second generator 25 Che Click valve 26 Check valve 27 Control lever 28 diode 29 capacitor 30 power storage battery 31 converter 32 engine 33 motor A connection port B connection port C connecting port D connection port

Claims (7)

作業機械用のエネルギー回生システムであって、
流体を供給/吐出することによって作動されるように適応された流体圧アクチュエータであって、流体圧アクチュエータは、2つの流体供給および吐出ポートを有する両方向回転流体圧モータである流体圧アクチュエータと
流体圧アクチュエータから吐出される流体用の吐出流路にある可変容量形回生流体圧モータであって、該回生流体圧モータの押しのけ容積を制御することによって、流体圧アクチュエータからの吐出流体の流量ならびに吐出流路の圧力を制御することが許容され、前記流体圧アクチュエータからの吐出流体の流量がゼロから所定の最大値に変化するように、回生流体圧モータの押しのけ容積が制御される第1の可変容量形回生流体圧モータと、
回生流体圧モータを少なくとも部分的に回転させることによって吐出流体のエネルギーを電気エネルギーとして回生するための第1のエネルギー回生装置と、
供給流路の中間部と流体タンクとの間の流体圧アクチュエータに供給される流体用の供給流路に接続されたリリーフ流路にある可変容量形回生流体圧モータであって、該回生流体圧モータの押しのけ容積を制御することによって、流体圧アクチュエータへの供給流路の圧力を制御することが許容される第2の可変容量形回生流体圧モータと、
回生流体圧モータを少なくとも部分的に回転させることによって、リリーフ流路の流体のエネルギーを電気エネルギーとして回生するための第2のエネルギー回生装置とを備え、
前記第1および第2の回生流体圧モータが、流体供給および吐出ポートのそれぞれから吐出される流体用の吐出流路に設けられた可変容量形流体圧モータである、
作業機械用のエネルギー回生システム。
An energy regeneration system for a work machine,
A hydraulic actuator adapted to be actuated by supplying / dispensing fluid, wherein the hydraulic actuator is a bi-directional rotary hydraulic motor having two fluid supply and discharge ports ;
A variable capacity regenerative fluid pressure motor in a discharge flow path for fluid discharged from a fluid pressure actuator, wherein the displacement of the regenerative fluid pressure motor is controlled to control the flow rate of discharged fluid from the fluid pressure actuator and It is allowed to control the pressure of the discharge flow path, and the displacement volume of the regenerative fluid pressure motor is controlled so that the flow rate of the discharge fluid from the fluid pressure actuator changes from zero to a predetermined maximum value. A variable capacity regenerative fluid pressure motor;
A first energy regeneration device for regenerating the energy of the discharged fluid as electrical energy by at least partially rotating a regenerative fluid pressure motor;
A variable capacity regenerative fluid pressure motor in a relief passage connected to a supply passage for fluid supplied to a fluid pressure actuator between an intermediate portion of the supply passage and a fluid tank, wherein the regenerative fluid pressure A second variable capacity regenerative fluid pressure motor allowed to control the pressure of the supply flow path to the fluid pressure actuator by controlling the displacement of the motor;
A second energy regeneration device for regenerating the energy of the fluid in the relief flow path as electrical energy by at least partially rotating the regenerative fluid pressure motor;
The first and second regenerative fluid pressure motors are variable displacement fluid pressure motors provided in discharge channels for fluid discharged from the fluid supply and discharge ports, respectively.
Energy regeneration system for work machines.
回生流体圧モータによって行われる吐出流路および/または供給流路の圧力制御がリリーフ制御であり、リリーフ制御において、吐出流路および/または供給流路の圧力が所定のリリーフ圧に達した場合に、吐出流路および/または供給流路の流体が逃がされる請求項に記載の作業機械用のエネルギー回生システム。 When the pressure control of the discharge flow path and / or the supply flow path performed by the regenerative fluid pressure motor is relief control, and the pressure of the discharge flow path and / or the supply flow path reaches a predetermined relief pressure in the relief control. The energy regeneration system for work machines according to claim 1 , wherein fluid in the discharge flow path and / or the supply flow path is released. 流体圧アクチュエータへの供給流体の流量が、供給流量制御弁によって制御される請求項1に記載の作業機械用のエネルギー回生システム。   The energy regeneration system for work machines according to claim 1, wherein the flow rate of the supply fluid to the fluid pressure actuator is controlled by a supply flow rate control valve. リリーフ流路が、供給流路の中間部と流体タンクとの間の両方向回転流体圧モータの流体供給および吐出ポートの一方に供給される流体用の供給流路に接続され、
リリーフ流路が、流体供給および吐出ポートの一方から吐出される流体用の吐出流路として機能するように適応される請求項に記載の作業機械用のエネルギー回生システム。
The relief flow path is connected to a supply flow path for fluid supplied to one of the fluid supply and discharge ports of the bi-directional rotating fluid pressure motor between the intermediate portion of the supply flow path and the fluid tank,
The energy regeneration system for a work machine according to claim 1 , wherein the relief flow path is adapted to function as a discharge flow path for fluid discharged from one of the fluid supply and discharge ports.
流体圧アクチュエータ操作ツールからの操作信号と、流体圧アクチュエータの吐出流路および/または供給流路の圧力を検出するための圧力検出手段からの検出信号とを受信するように操作可能な制御装置が作業機械に装備され、さらに、前記制御装置が、操作信号と検出信号とに基づいて、制御コマンドを回生流体圧モータ用の押しのけ容積制御手段に出力するように操作可能である請求項に記載の作業機械用のエネルギー回生システム。 A control device operable to receive an operation signal from a fluid pressure actuator operation tool and a detection signal from a pressure detection means for detecting a pressure in a discharge channel and / or a supply channel of the fluid pressure actuator. is equipped to the working machine, further wherein the controller, based on the operation signal and the detection signal, wherein the control command to claim 4 which is operable to output a displacement control means for regeneration fluid pressure motor Energy regeneration system for work machines エネルギー回生装置によって得られた電気エネルギーが、加圧流体を流体圧モータに供給するように適応されたポンプを駆動させるためのモータ用の動力供給源として用いられる請求項1に記載の作業機械用のエネルギー回生システム。   2. The work machine according to claim 1, wherein the electrical energy obtained by the energy regeneration device is used as a power source for a motor for driving a pump adapted to supply pressurized fluid to a hydraulic motor. Energy regeneration system. モータがポンプ用の補助動力源として使用される請求項に記載の作業機械用のエネルギー回生システム。 The energy regeneration system for work machines according to claim 6 , wherein the motor is used as an auxiliary power source for the pump.
JP2006334536A 2005-12-12 2006-12-12 Energy regeneration system for work machines Expired - Fee Related JP5090720B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/299,392 US7401464B2 (en) 2003-11-14 2005-12-12 Energy regeneration system for machines
US11/299,392 2005-12-12

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007162458A JP2007162458A (en) 2007-06-28
JP5090720B2 true JP5090720B2 (en) 2012-12-05

Family

ID=38245678

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006334536A Expired - Fee Related JP5090720B2 (en) 2005-12-12 2006-12-12 Energy regeneration system for work machines

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5090720B2 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5078748B2 (en) * 2008-05-23 2012-11-21 カヤバ工業株式会社 Control device for hybrid construction machine
JP5258341B2 (en) * 2008-03-26 2013-08-07 カヤバ工業株式会社 Control device for hybrid construction machine
JP5078693B2 (en) 2008-03-26 2012-11-21 カヤバ工業株式会社 Control device for hybrid construction machine
JP5078694B2 (en) * 2008-03-26 2012-11-21 カヤバ工業株式会社 Control device for hybrid construction machine
KR101572288B1 (en) 2008-03-26 2015-11-26 카야바 고교 가부시기가이샤 Controller of hybrid construction machine
JP5078692B2 (en) 2008-03-26 2012-11-21 カヤバ工業株式会社 Control device for hybrid construction machine
JP5317517B2 (en) * 2008-04-14 2013-10-16 カヤバ工業株式会社 Control device for hybrid construction machine

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6789387B2 (en) * 2002-10-01 2004-09-14 Caterpillar Inc System for recovering energy in hydraulic circuit
JP4023740B2 (en) * 2003-11-04 2007-12-19 株式会社小松製作所 Pressure oil energy recovery device
US6945039B2 (en) * 2003-11-14 2005-09-20 Caterpillar Inc. Power system and work machine using same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007162458A (en) 2007-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7401464B2 (en) Energy regeneration system for machines
US9037356B2 (en) Control device for hybrid construction machine
US8807155B2 (en) Control device for hybrid construction machine
KR101652112B1 (en) Hybrid Excavator Boom Actuator System and its Control Method
JP5090720B2 (en) Energy regeneration system for work machines
JP5078692B2 (en) Control device for hybrid construction machine
WO2013121922A1 (en) Construction machinery
KR101568441B1 (en) Controller of hybrid construction machine
US20060090462A1 (en) Energy regeneration system for working machinery
WO2009119705A1 (en) Controller of hybrid construction machine
KR20110031905A (en) Controller of hybrid construction machine
WO2012035964A1 (en) Hydraulic energy regeneration device
JP5258341B2 (en) Control device for hybrid construction machine
WO2006090709A1 (en) Load handling regeneration system for battery type industrial vehicle
WO2006022043A1 (en) Hydraulic pressure drive circuit
JP5078748B2 (en) Control device for hybrid construction machine
JP2009250361A (en) Circuit for regenerating hydraulic cylinder operating pressure
JP5604194B2 (en) Energy regeneration system
JP2012097844A (en) Hybrid hydraulic shovel
JP2016080098A (en) Driving system of hydraulic working machine
JP5197479B2 (en) Hybrid construction machinery
CN104093911A (en) Boom driving system for hybrid excavator and control method therefor
JP2006125566A (en) Hydraulic cylinder dynamo-electric means of construction machine
JP2009235718A (en) Controller of hybrid construction machine
JP5197231B2 (en) Energy recovery device for work machines

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20091022

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20100713

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20100928

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20100928

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110421

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110513

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110810

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120907

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120913

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150921

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees