JP5258341B2 - Control device for hybrid construction machine - Google Patents
Control device for hybrid construction machine Download PDFInfo
- Publication number
- JP5258341B2 JP5258341B2 JP2008081552A JP2008081552A JP5258341B2 JP 5258341 B2 JP5258341 B2 JP 5258341B2 JP 2008081552 A JP2008081552 A JP 2008081552A JP 2008081552 A JP2008081552 A JP 2008081552A JP 5258341 B2 JP5258341 B2 JP 5258341B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pump
- motor
- sub
- pressure
- controller
- 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
Links
- 238000010276 construction Methods 0.000 title claims description 8
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 28
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 5
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 20
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 230000006854 communication Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/20—Drives; Control devices
- E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
- E02F9/226—Safety arrangements, e.g. hydraulic driven fans, preventing cavitation, leakage, overheating
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/20—Drives; Control devices
- E02F9/2058—Electric or electro-mechanical or mechanical control devices of vehicle sub-units
- E02F9/2062—Control of propulsion units
- E02F9/2075—Control of propulsion units of the hybrid type
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/20—Drives; Control devices
- E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
- E02F9/2221—Control of flow rate; Load sensing arrangements
- E02F9/2225—Control of flow rate; Load sensing arrangements using pressure-compensating valves
- E02F9/2228—Control of flow rate; Load sensing arrangements using pressure-compensating valves including an electronic controller
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/20—Drives; Control devices
- E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
- E02F9/2221—Control of flow rate; Load sensing arrangements
- E02F9/2232—Control of flow rate; Load sensing arrangements using one or more variable displacement pumps
- E02F9/2235—Control of flow rate; Load sensing arrangements using one or more variable displacement pumps including an electronic controller
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/20—Drives; Control devices
- E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
- E02F9/2278—Hydraulic circuits
- E02F9/2292—Systems with two or more pumps
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/20—Drives; Control devices
- E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
- E02F9/2278—Hydraulic circuits
- E02F9/2296—Systems with a variable displacement pump
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/20—Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
- F15B2211/205—Systems with pumps
- F15B2211/20507—Type of prime mover
- F15B2211/20515—Electric motor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/20—Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
- F15B2211/205—Systems with pumps
- F15B2211/20507—Type of prime mover
- F15B2211/20523—Internal combustion engine
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/20—Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
- F15B2211/205—Systems with pumps
- F15B2211/2053—Type of pump
- F15B2211/20546—Type of pump variable capacity
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/20—Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
- F15B2211/205—Systems with pumps
- F15B2211/20576—Systems with pumps with multiple pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/20—Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
- F15B2211/265—Control of multiple pressure sources
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/30—Directional control
- F15B2211/31—Directional control characterised by the positions of the valve element
- F15B2211/3105—Neutral or centre positions
- F15B2211/3116—Neutral or centre positions the pump port being open in the centre position, e.g. so-called open centre
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/60—Circuit components or control therefor
- F15B2211/63—Electronic controllers
- F15B2211/6303—Electronic controllers using input signals
- F15B2211/6306—Electronic controllers using input signals representing a pressure
- F15B2211/6316—Electronic controllers using input signals representing a pressure the pressure being a pilot pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/60—Circuit components or control therefor
- F15B2211/635—Circuits providing pilot pressure to pilot pressure-controlled fluid circuit elements
- F15B2211/6355—Circuits providing pilot pressure to pilot pressure-controlled fluid circuit elements having valve means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/80—Other types of control related to particular problems or conditions
- F15B2211/88—Control measures for saving energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
- Operation Control Of Excavators (AREA)
Description
この発明は、例えばパワーショベル等の建設機械の駆動源を制御する制御装置に関する。 The present invention relates to a control device that controls a drive source of a construction machine such as a power shovel.
パワーショベル等の建設機械におけるハイブリッド構造は、例えば、アクチュエータの排出エネルギーで発電機を回転して発電し、その電力をバッテリーに蓄電するとともに、そのバッテリーの電力で電動モータを駆動してアクチュエータを作動させるようにしている。
上記した従来の制御装置では、例えば、発電機や電動モータ等の電気系統に故障が生じしたとき、アクチュエータを作動させることができなくなるという問題があった。
この発明の目的は、電動モータなどの電気系統が故障したとしても、メインポンプに接続した回路系統に影響を及ぼさないハイブリッド建設機械の制御装置を提供することである。
In the above-described conventional control device, for example, when a failure occurs in an electric system such as a generator or an electric motor, the actuator cannot be operated.
An object of the present invention is to provide a control device for a hybrid construction machine that does not affect a circuit system connected to a main pump even if an electric system such as an electric motor fails.
第1の発明は、可変容量型のメインポンプと、このメインポンプの傾転角を制御するレギュレータと、上記メインポンプからの吐出流体で作動するアクチュエータと、アクチュエータが作動しているかどうかを検出するセンサーと、メインポンプの吐出側に接続する可変容量型のサブポンプと、上記サブポンプの傾転角を制御するサブポンプ用傾角制御器と、上記サブポンプを回転させる電動モータと、上記電動モータおよびサブポンプと同軸回転するとともにアクチュエータの排出エネルギーで作動する可変容量型のアシストモータと、上記アシストモータの傾転角を制御するアシストモータ用傾角制御器と、サブポンプとメインポンプとを連通させる通路過程に設けるとともにサブポンプからメインポンプへの流通のみを許容するチェック弁と、アクチュエータとアシストモータとを連通させる通路過程に設けるとともにスプリングのバネ力で閉位置であるノーマル位置を保つ電磁弁と、上記サブポンプ用傾角制御器、上記電動モータ及び上記アシストモータ用傾角制御器を制御するコントローラとを備えている。
そして、上記コントローラは、サブポンプ、アシストモータおよび電動モータを主要素にした系統に故障が生じたとき、上記電磁弁を上記閉位置であるノーマル位置に切り換えて、上記サブポンプ、アシストモータおよび電動モータを主要素にした系統を、上記メインポンプに接続した系統から切り離すことを可能にしている。
第2の発明は、上記アクチュエータとアシストモータとを連通させる通路過程であって上記アクチュエータと上記電磁弁との間に接続するとともに、検出した圧力信号を上記コントローラに入力する圧力センサーを設け、上記コントローラは、上記圧力センサーが検出した圧力が設定圧よりも低くなったとき、上記電磁弁を上記閉位置であるノーマル位置に切り換える構成にしている。
1st invention detects the variable displacement type main pump, the regulator which controls the tilt angle of this main pump, the actuator which operate | moves with the discharge fluid from the said main pump, and whether the actuator is operating A sensor, a variable displacement sub-pump connected to the discharge side of the main pump, a sub-pump tilt controller for controlling the tilt angle of the sub- pump, an electric motor for rotating the sub-pump, and a coaxial with the electric motor and the sub-pump A variable displacement type assist motor that rotates and operates with the energy discharged from the actuator, an assist motor tilt controller that controls the tilt angle of the assist motor, and a sub-pump that is provided in a passage process that connects the sub pump and the main pump. Check that only allows flow from the main pump to the main pump A solenoid valve that is provided in a passage process for communicating the valve, the actuator, and the assist motor, and that maintains a normal position that is a closed position by the spring force of the spring, the sub-pump tilt controller, the electric motor, and the assist motor tilt control And a controller for controlling the device.
The controller switches the solenoid valve to the normal position which is the closed position when a failure occurs in a system including the sub pump, the assist motor and the electric motor as main elements, and the sub pump, the assist motor and the electric motor are switched. The system as the main element can be disconnected from the system connected to the main pump.
The second invention is a passage process for communicating the actuator and the assist motor, and is provided between the actuator and the electromagnetic valve, and further includes a pressure sensor for inputting the detected pressure signal to the controller. The controller is configured to switch the electromagnetic valve to the normal position which is the closed position when the pressure detected by the pressure sensor becomes lower than a set pressure.
第3の発明は、上記メインポンプはエンジンの駆動力で回転する構成にするとともに、このエンジンにはジェネレータを連携させる一方、上記電動モータに供給する電力を蓄電するバッテリーを設け、このバッテリーにはバッテリーチャージャーを接続し、このバッテリーチャージャーを、上記ジェネレータに接続するとともに、当該装置とは別の家庭用電源等の独立系電源にも接続可能にしている。 According to a third aspect of the invention, the main pump is configured to rotate with the driving force of the engine, and the engine is linked to the generator, and a battery for storing the electric power supplied to the electric motor is provided. A battery charger is connected, and the battery charger is connected to the generator and can be connected to an independent power source such as a home power source other than the apparatus.
第1および第2の発明によれば、メインポンプをアシストするサブポンプを電動モータで駆動する構成にしているので、たとえ、電動モータを駆動するための電気系統が故障しても、サブポンプのアシストが不能になるというだけで、メインポンプの系統に対してほとんど影響を及ぼさない。したがって、当該装置に対する信頼性が向上することになる。
また、アクチュエータの流体エネルギーで作動するアシストモータを備えたので、上記流体エネルギーを利用して、電動モータあるいはサブポンプをアシストすることができる。
According to the first and second inventions, since the sub pump for assisting the main pump is driven by the electric motor, the sub pump assists even if the electric system for driving the electric motor fails. It simply has no effect on the main pump system . Therefore, the reliability of the device is improved.
Moreover, since the assist motor which operates with the fluid energy of the actuator is provided, the electric motor or the sub pump can be assisted using the fluid energy.
さらに、サブポンプ、アシストモータおよび電動モータを主要素にした系統に故障が生じたとき、メインポンプに接続した系統と、サブポンプやアシストモータを主要素にした系統とを流体的にも分断できるので、上記した信頼性はさらに向上することになる。
第3の発明によれば、電動モータの電源を多岐にわたって調達できるので、必要に応じてバッテリーに蓄電することができる。したがって、電動モータの電力が不足することがなくなる。
Further, the sub-pump, when a fault in the system in which the assist motor and the electric motor to the main element has occurred, and the system connected to the main pump, since a system in which the sub pump and the assist motor to the main element can divide to fluid, The reliability described above is further improved.
According to the third aspect of the invention, the power source of the electric motor can be procured in various ways, so that the battery can be charged as necessary. Therefore, there is no shortage of electric power of the electric motor.
図1に示した実施形態は、パワーショベルの制御装置で、可変容量型の第1,2メインポンプMP1,MP2を備えるとともに、第1メインポンプMP1には第1回路系統を接続し、第2メインポンプMP2には第2回路系統を接続している。
上記第1回路系統には、その上流側から順に、旋回モータRMを制御する旋回モータ用の操作弁1、図示していないアームシリンダを制御するアーム1速用の操作弁2、ブームシリンダBCを制御するブーム2速用の操作弁3、図示していない予備用アタッチメントを制御する予備用の操作弁4および図示していない左走行用モータを制御する左走行モータ用の操作弁5を接続している。
The embodiment shown in FIG. 1 is a control device for a power shovel and includes variable capacity type first and second main pumps MP1 and MP2, and a first circuit system is connected to the first main pump MP1, and a second A second circuit system is connected to the main pump MP2.
The first circuit system includes, in order from the upstream side, an
上記各操作弁1〜5のそれぞれは、中立流路6およびパラレル通路7を介して第1メインポンプMP1に接続している。
上記中立流路6であって、左走行モータ用の操作弁5の下流側にはパイロット圧生成機構8を設けている。このパイロット圧生成機構8はそこを流れる流量が多ければ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。
また、上記中立流路6は、上記操作弁1〜5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タンクTに導くが、このときにはパイロット圧生成機構8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。
一方、上記操作弁1〜5がフルストロークの状態で切り換えられると、中立流路6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、パイロット圧生成機構8を流れる流量がほとんどなくなり、パイロット圧はゼロを保つことになる。
ただし、操作弁1〜5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6からタンクTに導かれることになるので、パイロット圧生成機構8は、中立流路6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、パイロット圧生成機構8は、操作弁1〜5の操作量に応じたパイロット圧を生成することになる。
Each of the
A pilot pressure generating mechanism 8 is provided in the neutral flow path 6 on the downstream side of the
The neutral flow path 6 guides all or part of the fluid discharged from the first main pump MP1 to the tank T when all of the
On the other hand, when the
However, depending on the operation amount of the
そして、上記パイロット圧生成機構8にはパイロット流路9を接続するとともに、このパイロット流路9を、第1メインポンプMP1の傾転角を制御するレギュレータ10に接続している。このレギュレータ10は、パイロット圧と逆比例して第1メインポンプMP1の吐出量を制御する。したがって、操作弁1〜5をフルストロークして中立流路6の流れがゼロになったとき、言い換えるとパイロット圧生成機構8が発生するパイロット圧がゼロになったときに第1メインポンプMP1の吐出量が最大に保たれる。
上記のようにしたパイロット流路9には第1圧力センサー11を接続するとともに、この第1圧力センサー11で検出した圧力信号をコントローラCに入力するようにしている。
A pilot flow path 9 is connected to the pilot pressure generating mechanism 8, and the pilot flow path 9 is connected to a
A
一方、上記第2回路系統には、その上流側から順に、図示していない右走行用モータを制御する右走行モータ用の操作弁12、図示していないバケットシリンダを制御するバケット用の操作弁13、ブームシリンダBCを制御するブーム1速用の操作弁14および図示していないアームシリンダを制御するアーム2速用の操作弁15を接続している。なお、上記ブーム1速用の操作弁14には、その操作方向および操作量を検出するセンサー14aを設けている。
On the other hand, the second circuit system includes, in order from the upstream side thereof, a right travel motor operation valve 12 for controlling a right travel motor (not shown) and a bucket operation valve for controlling a bucket cylinder (not shown). 13. A boom first speed operation valve 14 for controlling the boom cylinder BC and an arm second
上記各操作弁12〜15は、中立流路16を介して第2メインポンプMP2に接続するとともに、バケット用の操作弁13およびブーム1速用の操作弁14はパラレル通路17を介して第2メインポンプMP2に接続している。
上記中立流路16であって、アーム2速用の操作弁15の下流側にはパイロット圧生成機構18を設けているが、このパイロット圧生成機構18は、先に説明したパイロット圧生成機構8と全く同様に機能するものである。
The operation valves 12 to 15 are connected to the second main pump MP2 through the
A pilot
そして、上記パイロット圧生成機構18にはパイロット流路19を接続するとともに、このパイロット流路19を、第2メインポンプMP2の傾転角を制御するレギュレータ20に接続している。このレギュレータ20は、パイロット圧と逆比例して第2メインポンプMP2の吐出量を制御する。したがって、操作弁12〜15をフルストロークして中立流路16の流れがゼロになったとき、言い換えるとパイロット圧生成機構18が発生するパイロット圧がゼロになったとき、第2メインポンプMP2の吐出量が最大に保たれる。
上記のようにしたパイロット流路19には第2圧力センサー21を接続するとともに、この第2圧力センサー21で検出した圧力信号をコントローラCに入力するようにしている。
A pilot flow path 19 is connected to the pilot
The pilot pressure channel 19 is connected to the
上記のようにした第1,2メインポンプMP1,MP2は、一つのエンジンEの駆動力で同軸回転するものである。このエンジンEにはジェネレータ22を設け、エンジンEの余剰出力でジェネレータ22を回して発電できるようにしている。そして、ジェネレータ22が発電した電力は、バッテリーチャージャー23を介してバッテリー24に充電される。
なお、上記バッテリーチャージャー23は、通常の家庭用の電源25に接続した場合にも、バッテリー24に電力を充電できるようにしている。つまり、このバッテリーチャージャー23は、当該装置とは別の独立系電源にも接続可能にしたものである。
The first and second main pumps MP1 and MP2 configured as described above rotate coaxially with the driving force of one engine E. The engine E is provided with a
The
また、第1回路系統に接続した旋回モータ用の操作弁1のアクチュエータポートには、旋回モータRMに連通する通路26,27を接続するとともに、両通路26,27のそれぞれにはブレーキ弁28,29を接続している。そして、旋回モータ用の操作弁1を図示の中立位置に保っているときには、上記アクチュエータポートが閉じられて旋回モータRMは停止状態を維持する。
上記の状態から旋回モータ用の操作弁1を例えば図面右側位置に切り換えると、一方の通路26が第1メインポンプMP1に接続され、他方の通路27がタンクTに連通する。したがって、通路26から圧力流体が供給されて旋回モータRMが回転するとともに、旋回モータRMからの戻り流体が通路27を介してタンクTに戻される。
旋回モータ用の操作弁1を上記とは逆に左側位置に切り換えると、今度は、通路27にポンプ吐出流体が供給され、通路26がタンクTに連通し、旋回モータRMは逆転することになる。
Further,
When the
When the
上記のように旋回モータRMを駆動しているときには、上記ブレーキ弁28あるいは29がリリーフ弁の機能を発揮し、通路26,27が設定圧以上になったとき、ブレーキ弁28,29が開弁して高圧側の流体を低圧側に導く。また、旋回モータRMを回転している状態で、旋回モータ用の操作弁1を中立位置に戻せば、当該操作弁1のアクチュエータポートが閉じられる。このように操作弁1のアクチュエータポートが閉じられても、旋回モータRMはその慣性エネルギーで回転し続けるが、旋回モータRMが慣性エネルギーで回転することによって、当該旋回モータRMがポンプ作用をする。この時には、通路26,27、旋回モータRM、ブレーキ弁28あるいは29で閉回路が構成されるとともに、ブレーキ弁28あるいは29によって、上記慣性エネルギーが熱エネルギーに変換されることになる。
When the swing motor RM is driven as described above, the
一方、ブーム1速用の操作弁14を中立位置から図面右側位置に切り換えると、第2メインポンプMP2からの圧力流体は、通路30を経由してブームシリンダBCのピストン側室31に供給されるとともに、そのロッド側室32からの戻り流体は通路33を経由してタンクTに戻され、ブームシリンダBCは伸長することになる。
反対に、ブーム1速用の操作弁14を図面左方向に切り換えると、第2メインポンプMP2からの圧力流体は、通路33を経由してブームシリンダBCのロッド側室32に供給されるとともに、そのピストン側室31からの戻り流体は通路30を経由してタンクTに戻され、ブームシリンダBCは収縮することになる。なお、ブーム2速用の操作弁3は、上記ブーム1速用の操作弁14と連動して切り換るものである。
上記のようにしたブームシリンダBCのピストン側室31とブーム1速用の操作弁14とを結ぶ通路30には、コントローラCで開度が制御される比例電磁弁34を設けている。なお、この比例電磁弁34はそのノーマル状態で全開位置を保つようにしている。
On the other hand, when the operation valve 14 for the first speed of the boom is switched from the neutral position to the right side of the drawing, the pressure fluid from the second main pump MP2 is supplied to the
On the contrary, when the operation valve 14 for the first speed of the boom is switched to the left in the drawing, the pressure fluid from the second main pump MP2 is supplied to the
A proportional
次に、第1,2メインポンプMP1,MP2の出力をアシストする可変容量型のサブポンプSPについて説明する。
上記可変容量型のサブポンプSPは、発電機兼用の電動モータMGの駆動力で回転するが、この電動モータMGの駆動力によって、可変容量型のアシストモータAMも同軸回転する構成にしている。そして、上記電動モータMGにはインバータIを接続するとともに、このインバータIをコントローラCに接続し、このコントローラCで電動モータMGの回転数等を制御できるようにしている。
また、上記のようにしたサブポンプSPおよびアシストモータAMの傾転角は傾角制御器35,36で制御されるが、この傾角制御器35,36は、コントローラCの出力信号で制御されるものである。
Next, the variable displacement sub pump SP that assists the outputs of the first and second main pumps MP1 and MP2 will be described.
The variable displacement sub-pump SP is rotated by the driving force of the electric motor MG that also serves as a generator, and the variable displacement assist motor AM is also rotated coaxially by the driving force of the electric motor MG. An inverter I is connected to the electric motor MG, and the inverter I is connected to a controller C so that the controller C can control the rotational speed of the electric motor MG.
The tilt angles of the sub-pump SP and the assist motor AM as described above are controlled by
上記サブポンプSPには吐出通路37を接続しているが、この吐出通路37は、第1メインポンプMP1の吐出側に合流する第1合流通路38と、第2メインポンプMP2の吐出側に合流する第2合流通路39とに分岐するとともに、これら第1,2合流通路38,39のそれぞれには、コントローラCの出力信号で開度が制御される第1,2比例電磁絞り弁40,41を設けている。
A
一方、アシストモータAMには接続用通路42を接続しているが、この接続用通路42は、合流通路43およびチェック弁44,45を介して、旋回モータRMに接続した通路26,27に接続している。しかも、上記合流通路43にはコントローラCで開閉制御される電磁切換弁46を設けるとともに、この電磁切換弁46とチェック弁44,45との間に、旋回モータRMの旋回時の圧力あるいはブレーキ時の圧力を検出する圧力センサー47を設け、この圧力センサー47の圧力信号をコントローラCに入力するようにしている。
On the other hand, a
また、合流通路43であって、旋回モータRMから接続用通路42への流れに対して、上記電磁切換弁46よりも下流側となる位置には、安全弁48を設けているが、この安全弁48は、例えば電磁切換弁46など、接続用通路42,43系統に故障が生じたとき、通路26,27の圧力を維持して旋回モータRMがいわゆる逸走するのを防止するものである。
さらに、上記ブームシリンダBCと上記比例電磁弁34との間には、接続用通路42に連通する通路49を設けるとともに、この通路49にはコントローラCで制御される電磁開閉弁50を設けている。
In addition, a
Further, a
以下には、この実施形態の作用を説明するが、この実施形態では、サブポンプSPのアシスト流量を予め設定しておき、その中で、コントローラCが、サブポンプSPの傾転角、アシストモータAMの傾転角、電動モータMGの回転数などをどのように制御したら最も効率的かを判断してそれぞれの制御を実施するようにしている。
今、第1回路系統の操作弁1〜5を中立位置に保っていれば、第1メインポンプMP1から吐出する流体の全量が中立流路6およびパイロット圧生成機構8を経由してタンクTに導かれる。このように第1メインポンプMP1の吐出全量がパイロット圧生成機構8を流れるときには、そこで生成されるパイロット圧が高くなるとともに、パイロット流路9にも相対的に高いパイロット圧が導かれる。そして、パイロット流路9に導かれた高いパイロット圧の作用で、レギュレータ10が動作し、第1メインポンプMP1の吐出量を最小に保つ。このときの高いパイロット圧の圧力信号は、第1圧力センサー11からコントローラCに入力される。
In the following, the operation of this embodiment will be described. In this embodiment, the assist flow rate of the sub pump SP is set in advance, and among them, the controller C determines the tilt angle of the sub pump SP, the assist motor AM. Each control is performed by determining how to control the tilt angle, the number of rotations of the electric motor MG, and the like to be most efficient.
Now, if the
また、第2回路系統の操作弁12〜15を中立位置に保っているときも、第1回路系統の場合と同様にパイロット圧生成機構18が相対的に高いパイロット圧を生成するとともに、その高い圧力がレギュレータ20に作用して、第2メインポンプMP2の吐出量を最小に保つ。そして、このときの高いパイロット圧の圧力信号は、圧力センサー21からコントローラCに入力される。
Further, when the operation valves 12 to 15 of the second circuit system are kept at the neutral position, the pilot
上記第1,2圧力センサー11,21からコントローラCに相対的に高い圧力信号が入力すると、コントローラCは、第1,2メインポンプMP1,MP2が最小吐出量を維持しているものと判定して傾角制御器35,36を制御し、サブポンプSPおよびアシストモータAMの傾転角をゼロもしくは最小にする。
なお、コントローラCが、上記のように第1,2メインポンプMP1,MP2の吐出量が最小である旨の信号を受信したとき、コントローラCが電動モータMGの回転を停止してもよいし、その回転を継続させてもよい。
電動モータMGの回転を止める場合には、消費電力を節約できるという効果があり、電動モータMGを回転し続けた場合には、サブポンプSPおよびアシストモータAMも回転し続けるので、当該サブポンプSPおよびアシストモータAMの起動時のショックを少なくできるという効果がある。いずれにしても、電動モータMGを止めるかあるいは回転し続けるかは、当該建機の用途や使用状況に応じて決めればよいことである。
When a relatively high pressure signal is input from the first and
When the controller C receives a signal indicating that the discharge amounts of the first and second main pumps MP1 and MP2 are minimum as described above, the controller C may stop the rotation of the electric motor MG, The rotation may be continued.
When the rotation of the electric motor MG is stopped, there is an effect that power consumption can be saved. When the electric motor MG is continuously rotated, the sub pump SP and the assist motor AM are also continuously rotated. There is an effect that the shock at the start-up of the motor AM can be reduced. In any case, whether to stop the electric motor MG or continue to rotate may be determined in accordance with the use and usage status of the construction machine.
上記の状況で第1回路系統あるいは第2回路系統のいずれかの操作弁を切り換えれば、その操作量に応じて中立流路6あるいは16を流れる流量が少なくなり、それにともなってパイロット圧生成機構8あるいは18で生成されるパイロット圧が低くなる。このようにパイロット圧が低くなれば、それにともなって第1メインポンプMP1あるいは第2メインポンプMP2は、その傾転角を大きくして吐出量を増大させる。
また、上記のように第1メインポンプMP1あるいは第2メインポンプMP2の吐出量を増大するときには、コントローラCは、電動モータMGを常に回転した状態に保つ。つまり、第1,2メインポンプMP1,MP2の吐出量が最小のときに電動モータMGを停止した場合には、コントローラCは、パイロット圧が低くなったことを検知して、電動モータMGを再起動させる。
If the operation valve of either the first circuit system or the second circuit system is switched in the above situation, the flow rate flowing through the
Further, when increasing the discharge amount of the first main pump MP1 or the second main pump MP2 as described above, the controller C keeps the electric motor MG always rotated. That is, when the electric motor MG is stopped when the discharge amounts of the first and second main pumps MP1 and MP2 are minimum, the controller C detects that the pilot pressure has decreased and restarts the electric motor MG. Start.
そして、コントローラCは、第1,2圧力センサー11,21の圧力信号に応じて、第1,2比例電磁絞り弁40,41の開度を制御し、サブポンプSPの吐出量を按分して、第1,2回路系統に供給する。
上記のようにこの実施形態によれば、2つの第1,2圧力センサー11,21の圧力信号だけで、コントローラCが、サブポンプSPの傾転角および第1,2比例電磁絞り弁40,41の開度を制御できるので、圧力センサーの数を少なくできる。
Then, the controller C controls the opening degree of the first and second proportional
As described above, according to this embodiment, the controller C controls the tilt angle of the sub-pump SP and the first and second proportional
一方、上記第1回路系統に接続した旋回モータRMを駆動するために、旋回モータ用の操作弁1を左右いずれか、例えば図面右側位置に切り換えると、一方の通路26が第1メインポンプMP1に連通し、他方の通路27がタンクTに連通して、旋回モータRMを回転させるが、このときの旋回圧はブレーキ弁28の設定圧に保たれる。また、上記操作弁1を図面左方向に切り換えれば、上記他方の通路27が第1メインポンプMP1に連通し、上記一方の通路26がタンクTに連通して、旋回モータRMを回転させるが、このときの旋回圧もブレーキ弁29の設定圧に保たれる。
また、旋回モータRMが旋回している最中に旋回モータ用の操作弁1を中立位置に切り換えると、前記したように通路26,27間で閉回路が構成されるとともに、ブレーキ弁28あるいは29が当該閉回路のブレーキ圧を維持して、慣性エネルギーを熱エネルギーに変換する。
On the other hand, in order to drive the turning motor RM connected to the first circuit system, when the
Further, when the swing
そして、圧力センサー47は上記旋回圧あるいはブレーキ圧を検出するとともに、その圧力信号をコントローラCに入力する。コントローラCは、旋回モータRMの旋回あるいはブレーキ動作に影響を及ぼさない範囲内であって、ブレーキ弁28,29の設定圧よりも低い圧力を検出したとき、電磁切換弁46を閉位置から開位置に切り換える。このように電磁切換弁46が開位置に切り換れば、旋回モータRMに導かれた圧力流体は、合流通路43に流れるとともに安全弁48および接続用通路42を経由してアシストモータAMに供給される。
このときコントローラCは、圧力センサー47からの圧力信号に応じて、アシストモータAMの傾転角を制御するが、それは次のとおりである。
The
At this time, the controller C controls the tilt angle of the assist motor AM in accordance with the pressure signal from the
すなわち、通路26あるいは27の圧力は、旋回動作あるいはブレーキ動作に必要な圧力に保たれていなければ、旋回モータRMを旋回させたり、あるいはブレーキをかけたりできなくなる。
そこで、上記通路26あるいは27の圧力を、上記旋回圧あるいはブレーキ圧に保つために、コントローラCはアシストモータAMの傾転角を制御しながら、この旋回モータRMの負荷を制御するようにしている。つまり、コントローラCは、圧力センサー47で検出される圧力が上記旋回モータRMの旋回圧あるいはブレーキ圧とほぼ等しくなるように、アシストモータAMの傾転角を制御する。
That is, unless the pressure in the
Therefore, in order to keep the pressure in the
上記のようにしてアシストモータAMが回転力を得れば、その回転力は、同軸回転する電動モータMGに作用するが、このアシストモータAMの回転力は、電動モータMGに対するアシスト力として作用する。したがって、アシストモータAMの回転力の分だけ、電動モータMGの消費電力を少なくすることができる。
また、上記アシストモータAMの回転力でサブポンプSPの回転力をアシストすることもできるが、このときには、アシストモータAMとサブポンプSPとが相まって圧力変換機能を発揮させる。
If the assist motor AM obtains a rotational force as described above, the rotational force acts on the electric motor MG that rotates coaxially. The rotational force of the assist motor AM acts as an assist force on the electric motor MG. . Therefore, the power consumption of the electric motor MG can be reduced by the amount of the rotational force of the assist motor AM.
Further, the rotational force of the sub pump SP can be assisted by the rotational force of the assist motor AM. At this time, the assist motor AM and the sub pump SP are combined to exert a pressure conversion function.
つまり、接続用通路42に流入する流体圧はポンプ吐出圧よりも必ず低い。この低い圧力を利用して、サブポンプSPに高い吐出圧を維持させるために、アシストモータAMおよびサブポンプSPとによって増圧機能を発揮させるようにしている。
すなわち、上記アシストモータAMの出力は、1回転当たりの押しのけ容積Q1とそのときの圧力P1の積で決まる。また、サブポンプSPの出力は1回転当たりの押しのけ容積Q2と吐出圧P2の積で決まる。そして、この実施形態では、アシストモータAMとサブポンプSPとが同軸回転するので、Q1×P1=Q2×P2が成立しなければならない。そこで、例えば、アシストモータAMの上記押しのけ容積Q1を上記サブポンプSPの押しのけ容積Q2の3倍すなわちQ1=3Q2にしたとすれば、上記等式が3Q2×P1=Q2×P2となる。この式から両辺をQ2で割れば、3P1=P2が成り立つ。
したがって、サブポンプSPの傾転角を変えて、上記押しのけ容積Q2を制御すれば、アシストモータAMの出力で、サブポンプSPに所定の吐出圧を維持させることができる。言い換えると、旋回モータRMからの流体圧を増圧してサブポンプSPから吐出させることができる。
That is, the fluid pressure flowing into the
That is, the output of the assist motor AM is determined displacement volume to Q 1 per rotation and the product of pressure P 1 at that time. The output of the sub pump SP is determined by the product of the displacement volume Q 2 per revolution and the discharge pressure P 2 . In this embodiment, since the assist motor AM and the sub pump SP rotate coaxially, Q 1 × P 1 = Q 2 × P 2 must be satisfied. Therefore, for example, if the displacement volume to Q 1 assist motor AM was tripled i.e. Q 1 = 3Q 2 volume Q 2 displacement of the sub pump SP, this equation does 3Q 2 × P 1 = Q 2 × the P 2. If both sides are divided by Q 2 from this equation, 3P 1 = P 2 holds.
Therefore, by changing the tilt angle of the sub pump SP, by controlling the displacement volume Q 2, the output of the assist motor AM, it is possible to maintain the predetermined discharge pressure sub pump SP. In other words, the fluid pressure from the turning motor RM can be increased and discharged from the sub pump SP.
ただし、アシストモータAMの傾転角は、上記したように通路26,27の圧力を旋回圧あるいはブレーキ圧に保つように制御される。したがって、旋回モータRMからの流体を利用する場合には、アシストモータAMの傾転角は必然的に決められることになる。このようにアシストモータAMの傾転角が決められた中で、上記した圧力変換機能を発揮させるためには、サブポンプSPの傾転角を制御することになる。
なお、上記接続用通路42,43系統の圧力が何らかの原因で、旋回圧あるいはブレーキ圧よりも低くなったときには、圧力センサー47からの圧力信号に基づいてコントローラCは、電磁切換弁46を閉じて、旋回モータRMに影響を及ぼさないようにする。
また、接続用通路42に流体の漏れが生じたときには、安全弁48が機能して通路26,27の圧力が必要以上に低くならないようにして、旋回モータRMの逸走を防止する。
However, the tilt angle of the assist motor AM is controlled so as to keep the pressure in the
When the pressure in the
When fluid leaks in the connecting
次に、ブーム1速用の操作弁14およびそれに連動して第1回路系統のブーム2速用の操作弁3を切り換えて、ブームシリンダBCを制御する場合について説明する。
ブームシリンダBCを作動させるために、ブーム1速用の操作弁14およびそれに連動する操作弁3を切り換えると、センサー14aによって、上記操作弁14の操作方向とその操作量が検出されるとともに、その操作信号がコントローラCに入力される。
Next, a case where the boom cylinder BC is controlled by switching the boom first speed operation valve 14 and the boom second
When the operation valve 14 for the first speed of the boom and the
上記センサー14aの操作信号に応じて、コントローラCは、オペレータがブームシリンダBCを上昇させようとしているのか、あるいは下降させようとしているのかを判定する。ブームシリンダBCを上昇させるための信号がコントローラCに入力すれば、コントローラCは比例電磁弁34をノーマル状態に保つ。言い換えると、比例電磁弁34を全開位置に保つ。このときには、サブポンプSPから所定の吐出量が確保されるように、コントローラCは、電磁開閉弁50を図示の閉位置に保つとともに、電動モータMGの回転数やサブポンプSPの傾転角を制御する。
In response to the operation signal from the
一方、ブームシリンダBCを下降させる信号が上記センサー14aからコントローラCに入力すると、コントローラCは、操作弁14の操作量に応じて、オペレータが求めているブームシリンダBCの下降速度を演算するとともに、比例電磁弁34を閉じて、電磁開閉弁50を開位置に切り換える。
上記のように比例電磁弁34を閉じて電磁開閉弁50を開位置に切り換えれば、ブームシリンダBCの戻り流体の全量がアシストモータAMに供給される。しかし、アシストモータAMで消費する流量が、オペレータが求めた下降速度を維持するために必要な流量よりも少なければ、ブームシリンダBCはオペレータが求めた下降速度を維持できない。このようなときには、コントローラCは、上記操作弁14の操作量、アシストモータAMの傾転角や電動モータMGの回転数などをもとにして、アシストモータAMが消費する流量以上の流量をタンクTに戻すように比例電磁弁34の開度を制御し、オペレータが求めるブームシリンダBCの下降速度を維持する。
On the other hand, when a signal for lowering the boom cylinder BC is input from the
If the
一方、アシストモータAMに流体が供給されると、アシストモータAMが回転するとともに、その回転力は、同軸回転する電動モータMGに作用するが、このアシストモータAMの回転力は、電動モータMGに対するアシスト力として作用する。したがって、アシストモータAMの回転力の分だけ、消費電力を少なくすることができる。
一方、電動モータMGに対して電力を供給せず、上記アシストモータAMの回転力だけで、サブポンプSPを回転させることもできるが、このときには、アシストモータAMおよびサブポンプSPが、上記したのと同様にして圧力変換機能を発揮する。
On the other hand, when fluid is supplied to the assist motor AM, the assist motor AM rotates and its rotational force acts on the coaxially rotating electric motor MG. The rotational force of the assist motor AM is applied to the electric motor MG. Acts as an assist force. Therefore, power consumption can be reduced by the amount of rotational force of the assist motor AM.
On the other hand, the sub pump SP can be rotated only by the rotational force of the assist motor AM without supplying electric power to the electric motor MG. At this time, the assist motor AM and the sub pump SP are the same as described above. The pressure conversion function is demonstrated.
次に、旋回モータRMの旋回作動とブームシリンダBCの下降作動とを同時に行う場合について説明する。
上記のように旋回モータRMを旋回させながら、ブームシリンダBCを下降させるときには、旋回モータRMからの流体と、ブームシリンダBCからの戻り流体とが、接続用通路42で合流してアシストモータAMに供給される。
このとき、接続用通路42の圧力が上昇すれば、それにともなって合流通路43側の圧力も上昇するが、その圧力が旋回モータRMの旋回圧あるいはブレーキ圧よりも高くなったとしても、チェック弁44,45があるので、旋回モータRMには影響を及ぼさない。
また、前記したように接続用通路42側の圧力が旋回圧あるいはブレーキ圧よりも低くなれば、コントローラCは、圧力センサー47からの圧力信号に基づいて電磁切換弁46を閉じる。
Next, the case where the turning operation of the turning motor RM and the lowering operation of the boom cylinder BC are simultaneously performed will be described.
When the boom cylinder BC is lowered while turning the turning motor RM as described above, the fluid from the turning motor RM and the return fluid from the boom cylinder BC merge in the
At this time, if the pressure in the connecting
If the pressure on the
したがって、旋回モータRMの旋回動作とブームシリンダBCの下降動作とを上記のように同時に行うときには、上記旋回圧あるいはブレーキ圧にかかわりなく、ブームシリンダBCの必要下降速度を基準にしてアシストモータAMの傾転角を決めればよい。
いずれにしても、アシストモータAMの出力で、サブポンプSPの出力をアシストできるとともに、サブポンプSPから吐出された流量を、第1,2比例電磁絞り弁40,41で按分して、第1,2回路系統に供給することができる。
Therefore, when the turning operation of the turning motor RM and the lowering operation of the boom cylinder BC are simultaneously performed as described above, the assist motor AM is operated on the basis of the required lowering speed of the boom cylinder BC regardless of the turning pressure or the brake pressure. The tilt angle can be determined.
In any case, the output of the sub-pump SP can be assisted by the output of the assist motor AM, and the flow rate discharged from the sub-pump SP is apportioned by the first and second proportional
一方、アシストモータAMを駆動源として電動モータMGを発電機として使用するときには、サブポンプSPの傾転角をゼロにしてほぼ無負荷状態にし、アシストモータAMには、電動モータMGを回転させるために必要な出力を維持しておけば、アシストモータAMの出力を利用して、電動モータMGに発電機能を発揮させることができる。 On the other hand, when the electric motor MG is used as a generator with the assist motor AM as a drive source, the tilt angle of the sub-pump SP is set to zero and the load is almost unloaded, and the assist motor AM is rotated to rotate the electric motor MG. If the necessary output is maintained, the electric motor MG can exhibit the power generation function using the output of the assist motor AM.
また、この実施形態では、エンジンEの出力を利用してジェネレータ22で発電したり、アシストモータAMを利用して電動モータMGに発電させたりすることができる。そして、このように発電した電力をバッテリー24に蓄電するが、この実施形態では家庭用の電源25を利用してバッテリー24に蓄電できるようにしているので、電動モータMGの電力を多岐にわたって調達することができる。
In this embodiment, the output of the engine E can be used to generate power with the
一方、この実施形態では、旋回モータRMやブームシリンダBCからの流体を利用してアシストモータAMを回転させるとともに、このアシストモータAMの出力でサブポンプSPや電動モータMGをアシストできるので、回生動力を利用するまでの間のエネルギーロスを最小限に抑えることができる。例えば、従来の場合には、アクチュエータからの流体を利用して発電機を回し、さらにその発電機で蓄電した電力を利用して電動モータを駆動し、この電動モータの駆動力でアクチュエータを作動させるようにしていたが、この従来の装置に比べて流体圧の回生動力を直接的に利用できる。 On the other hand, in this embodiment, the assist motor AM is rotated using the fluid from the turning motor RM and the boom cylinder BC, and the sub pump SP and the electric motor MG can be assisted by the output of the assist motor AM. Energy loss until use can be minimized. For example, in the conventional case, a generator is rotated using fluid from an actuator, and an electric motor is driven using electric power stored in the generator, and the actuator is operated by the driving force of the electric motor. However, the regenerative power of the fluid pressure can be directly used as compared with this conventional device.
なお、図2は、図1の比例電磁弁34および電磁開閉弁50を一体にした他の実施形態を示したもので、この比例電磁弁51は、通常は、図示の開位置を保ち、コントローラCから信号が入力したとき、図面右側位置に切り換るようにしたものである。比例電磁弁51が図面右側位置に切り換ったときには、ブームシリンダBCとタンクTとの連通過程に絞り51aが位置し、ブームシリンダBCとアシストモータAMとの間にチェック弁51bが位置するようにしたものである。そして、上記絞り51aは、当該比例電磁弁51の切換量に応じて開度が制御される。その他は、上記図1における電磁弁と同様である。
FIG. 2 shows another embodiment in which the
また、図中符号52,53は、第1,2比例電磁絞り弁40,41の下流側に設けたチェック弁で、サブポンプSPから第1,2メインポンプMP1,MP2側への流通のみを許容するものである。
上記のようにチェック弁52,53を設けるとともに、電磁切換弁46および電磁開閉弁50あるいは比例電磁弁51を設けたので、例えば、サブポンプSPおよびアシストモータAM系統が故障した場合に、第1,2メインポンプMP1,MP2系統と、サブポンプSPおよびアシストモータAM系統とを切り離すことができる。特に、電磁切換弁46,比例電磁弁51および電磁開閉弁50は、それらがノーマル状態にあるとき、図面に示すようにスプリングのバネ力で閉位置であるノーマル位置を保つとともに、上記比例電磁弁34,比例電磁弁51も全開位置であるノーマル位置を保つので、電気系統が故障したとしても、上記のように第1,2メインポンプMP1,MP2系統と、サブポンプSPおよびアシストモータAM系統とを切り離すことができる。
Since the
MP1 第1メインポンプ
MP2 第2メインポンプ
1 旋回モータ用の操作弁
2 アーム1速用の操作弁
BC ブームシリンダ
3 ブーム2速用の操作弁
4 予備用の操作弁
5 左走行モータ用の操作弁
9 パイロット流路
10 レギュレータ
11 第1圧力センサー
C コントローラ
12 右走行モータ用の操作弁
13 バケット用の操作弁
14 ブーム1速用の操作弁
15 アーム2速用の操作弁
19 パイロット流路
20 レギュレータ
21 第2圧力センサー
SP サブポンプ
35,36 傾角制御器
AM アシストモータ
MG 発電機兼用の電動モータ
40,41 第1,2比例電磁絞り弁
MP1 1st main pump MP2 2nd
Claims (3)
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008081552A JP5258341B2 (en) | 2008-03-26 | 2008-03-26 | Control device for hybrid construction machine |
US12/934,383 US20110268588A1 (en) | 2008-03-26 | 2009-03-26 | Controller of hybrid construction machine |
PCT/JP2009/056040 WO2009119706A1 (en) | 2008-03-26 | 2009-03-26 | Controller of hybrid construction machine |
DE112009000708.2T DE112009000708B4 (en) | 2008-03-26 | 2009-03-26 | Controller for hybrid construction equipment |
KR1020107018240A KR101595584B1 (en) | 2008-03-26 | 2009-03-26 | Controller of hybrid construction machine |
CN2009801107060A CN101981324A (en) | 2008-03-26 | 2009-03-26 | Controller of hybrid construction machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008081552A JP5258341B2 (en) | 2008-03-26 | 2008-03-26 | Control device for hybrid construction machine |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013080051A Division JP2013145059A (en) | 2013-04-08 | 2013-04-08 | Method and device for controlling construction machine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009236191A JP2009236191A (en) | 2009-10-15 |
JP5258341B2 true JP5258341B2 (en) | 2013-08-07 |
Family
ID=41113894
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008081552A Expired - Fee Related JP5258341B2 (en) | 2008-03-26 | 2008-03-26 | Control device for hybrid construction machine |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20110268588A1 (en) |
JP (1) | JP5258341B2 (en) |
KR (1) | KR101595584B1 (en) |
CN (1) | CN101981324A (en) |
DE (1) | DE112009000708B4 (en) |
WO (1) | WO2009119706A1 (en) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5419572B2 (en) * | 2009-07-10 | 2014-02-19 | カヤバ工業株式会社 | Control device for hybrid construction machine |
US8655558B2 (en) | 2010-02-12 | 2014-02-18 | Kayaba Industry Co., Ltd. | Control system for hybrid construction machine |
JP5265595B2 (en) * | 2010-02-12 | 2013-08-14 | カヤバ工業株式会社 | Control device for hybrid construction machine |
JP5350290B2 (en) | 2010-02-18 | 2013-11-27 | カヤバ工業株式会社 | Control device for hybrid construction machine |
JP5424982B2 (en) | 2010-05-20 | 2014-02-26 | カヤバ工業株式会社 | Hybrid work machine |
JP5872170B2 (en) * | 2011-02-16 | 2016-03-01 | Kyb株式会社 | Construction machine control equipment |
JP5791530B2 (en) * | 2012-01-25 | 2015-10-07 | カヤバ工業株式会社 | Construction machine control equipment |
JP5984571B2 (en) * | 2012-08-09 | 2016-09-06 | Kyb株式会社 | Control device for hybrid construction machine |
DE102012109074A1 (en) * | 2012-09-26 | 2014-03-27 | Sauer-Danfoss Gmbh & Co. Ohg | Method and device for controlling an electrically commutated fluid working machine |
JP6155159B2 (en) * | 2013-10-11 | 2017-06-28 | Kyb株式会社 | Hybrid construction machine control system |
CN104454715B (en) * | 2014-12-03 | 2016-10-05 | 华侨大学 | A kind of secondary regulation system based on electrical control |
CN110249141B (en) * | 2017-02-10 | 2020-09-18 | 伊格尔工业股份有限公司 | Fluid pressure circuit |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000136806A (en) * | 1998-11-04 | 2000-05-16 | Komatsu Ltd | Pressure oil energy recovery equipment and pressure oil energy recovery/regeneration equipment |
JP4512283B2 (en) | 2001-03-12 | 2010-07-28 | 株式会社小松製作所 | Hybrid construction machine |
JP2004011168A (en) * | 2002-06-04 | 2004-01-15 | Komatsu Ltd | Construction machinery |
JP2006336306A (en) * | 2005-06-02 | 2006-12-14 | Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd | Work machine |
JP2006336847A (en) * | 2005-06-06 | 2006-12-14 | Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd | Energy regenerative device |
JP5090720B2 (en) * | 2005-12-12 | 2012-12-05 | キャタピラー インコーポレイテッド | Energy regeneration system for work machines |
JP4907231B2 (en) * | 2006-06-06 | 2012-03-28 | カヤバ工業株式会社 | Energy regenerative power unit |
JP2008038503A (en) * | 2006-08-08 | 2008-02-21 | Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd | Hybrid type working machine |
-
2008
- 2008-03-26 JP JP2008081552A patent/JP5258341B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2009
- 2009-03-26 KR KR1020107018240A patent/KR101595584B1/en active IP Right Grant
- 2009-03-26 DE DE112009000708.2T patent/DE112009000708B4/en not_active Expired - Fee Related
- 2009-03-26 WO PCT/JP2009/056040 patent/WO2009119706A1/en active Application Filing
- 2009-03-26 CN CN2009801107060A patent/CN101981324A/en active Pending
- 2009-03-26 US US12/934,383 patent/US20110268588A1/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE112009000708B4 (en) | 2017-08-31 |
KR101595584B1 (en) | 2016-02-26 |
KR20100124721A (en) | 2010-11-29 |
DE112009000708T5 (en) | 2011-04-28 |
US20110268588A1 (en) | 2011-11-03 |
WO2009119706A1 (en) | 2009-10-01 |
JP2009236191A (en) | 2009-10-15 |
CN101981324A (en) | 2011-02-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5078693B2 (en) | Control device for hybrid construction machine | |
JP5078692B2 (en) | Control device for hybrid construction machine | |
JP5258341B2 (en) | Control device for hybrid construction machine | |
JP5172477B2 (en) | Control device for hybrid construction machine | |
WO2009119705A1 (en) | Controller of hybrid construction machine | |
JP5378061B2 (en) | Control device for hybrid construction machine | |
JP5511425B2 (en) | Control device for hybrid construction machine | |
JP5355493B2 (en) | Hybrid construction machinery | |
JP5317517B2 (en) | Control device for hybrid construction machine | |
JP5078748B2 (en) | Control device for hybrid construction machine | |
JP4942699B2 (en) | Control device for hybrid construction machine | |
JP5377887B2 (en) | Control device for hybrid construction machine | |
JP5197479B2 (en) | Hybrid construction machinery | |
JP5398614B2 (en) | Control device for hybrid construction machine | |
JP5078694B2 (en) | Control device for hybrid construction machine | |
JP5265595B2 (en) | Control device for hybrid construction machine | |
WO2011096404A1 (en) | Charging device for construction machinery | |
JP2009275872A (en) | Controller for hybrid construction machine | |
JP5213524B2 (en) | Control device for hybrid construction machine | |
JP5197478B2 (en) | Hybrid construction machinery | |
JP2013145059A (en) | Method and device for controlling construction machine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100927 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120731 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120928 |
|
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: 20130326 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130423 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160502 Year of fee payment: 3 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5258341 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |