JP6190763B2 - ハイブリッド式建設機械 - Google Patents
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Description
〜構成〜
図1は本発明の実施の形態に係るハイブリッド式油圧ショベルの側面図である。この図に示すハイブリッド式油圧ショベルは、下部走行体40と、上部旋回体50と、フロント作業装置60とを備えている。
図3は、電磁減圧弁30,31及びインバータ装置103の制御ブロック図である。コントローラ13は、ブーム上げパイロット圧センサ20及び右左旋回パイロット圧センサ11,12の出力値に基づいてブーム操作装置19の操作レバー19aがブーム上げ方向に操作されたかどうか(ブーム上げ操作の有無)及び旋回操作装置10の操作レバー10aが操作されたかどうか(旋回操作の有無)を判定し、その判定結果に応じて電磁減圧弁30,31及びインバータ装置103を制御するための電気信号を出力する処理を実行する。旋回操作及びブーム上げ操作の有無の具体的な判定方法としては、例えば、各操作装置10,19の操作レバー10a,19aが操作されたときに生成される最小パイロット圧P0(例えば、1.0MPa)を閾圧とし、各圧力センサ11,12,20で検出したパイロット圧PS1,PS2,PB2が閾圧P0を超えたか否かによって操作の有無を判定するという方法がある。
ここで、従来型の油圧システムの動作について説明し、それとの比較に基づいて本実施の形態に係る油圧システムの動作を説明する。なお、本実施の形態に係る油圧システム(図2に示す)がオープンセンタ方式であるので、従来型の油圧システムについてもオープンセンタ方式のものを例に説明する。
このような課題に対して、上記のように構成された本実施の形態に係る油圧システムによれば、旋回ブーム上げ動作時にポンプ圧が上昇したとしても、メータイン制御用の第1方向制御弁28の動作を不能とすることで、油圧旋回モータ3への作動油の流入が阻止されるので、オペレータの意図に反して旋回体50が加速することを防止できる。あるいは、ブーム上げ操作中に旋回操作を開始した場合に、油圧旋回モータ3に作動油が流れ込むことがないため、ブーム上げ速度が意図せず減速することを防止できる。このようにブーム上げ操作と旋回操作を独立させることにより、旋回複合動作時のオペレータの操作フィーリングが良好に保持され、特に旋回ブーム上げ動作によりバケット65を目標位置に停止させる吊り荷作業での操作が容易になる。
図7は、第2の実施の形態に係る油圧システムの概略構成図である。本実施の形態に係る油圧システムの、第1の実施の形態に係る油圧システム(図2に示す)との相違点は、第2方向制御弁29(図2に示す)に代えて、センタバイパス開口を有する第2方向制御弁32をセンタバイパス油路72上に配置した点である。
図8は、第3の実施の形態に係る油圧システムの概略構成図である。本実施の形態に係る油圧システムの、第2の実施の形態に係る油圧システム(図7に示す)との相違点は、第1方向制御弁28(図7に示す)に代えて第1方向制御弁33を備え、第2方向制御弁32(図7に示す)に代えて第2方向制御弁34を備えている点である。
ところで、上記の各実施の形態では旋回とブーム上げの複合動作について記述したが、本発明が課題とする旋回複合動作時の旋回加速(速度変化)が起こる条件は、油圧旋回モータ以外の油圧アクチュエータを操作することにより油圧ポンプの吐出圧(ポンプ圧)が上昇することであるので、ブーム61との複合操作に対してだけではなく、他の油圧アクチュエータとの複合操作に対しても本発明は有効である。
2 旋回用の方向制御弁
3 油圧旋回モータ
4 タンク
5,6 リリーフ弁
7,8 メイクアップ弁
9 パイロット油圧源
10 旋回操作装置
10a 操作レバー
11 圧力センサ(右旋回パイロット圧センサ)
12 圧力センサ(左旋回パイロット圧センサ)
13 コントローラ
14 電動旋回モータ
15 ブーム用の方向制御弁
16 ブームシリンダ
19 ブーム操作装置
19a 操作レバー
20 圧力センサ(ブーム上げパイロット圧センサ)
22,23,25 チェック弁
24 リリーフ弁
28,33 旋回用の第1方向制御弁
28a,28b 受圧部
29a,29b 受圧部
32a,32b 受圧部
33a,33b 受圧部
34a,34b 受圧部
29,32,34 旋回用の第2方向制御弁
30,31 電磁減圧弁
40 下部走行体
41a,41b クローラ
45a,45b クローラフレーム
46,47 走行用油圧モータ
50 上部旋回体
51 エンジン
52 アシスト発電モータ
54 蓄電装置
58 旋回フレーム
59 減速機構
60 フロント作業装置
61 ブーム
62 アーム
63 アームシリンダ
65 バケット
66 バケットシリンダ
71 圧油供給油路
72 センタバイパス油路
73 メータイン油路
74L,74R アクチュエータ油路
75 圧油排出油路
81L1,81R1 パイロット油路
81L2,81R2 パイロット油路
82L,82R,83U,83D パイロット油路
103 インバータ装置
Claims (4)
- 旋回体と、
油圧ポンプと、
前記油圧ポンプからの作動油で前記旋回体を駆動する油圧旋回モータと、
前記油圧旋回モータとともに前記旋回体を駆動する電動旋回モータと、
前記旋回体と同時に動作することがあり、前記油圧ポンプからの作動油によって駆動される油圧アクチュエータと、
前記油圧ポンプから前記油圧旋回モータに供給される圧油の流れを制御するメータイン制御用の方向制御弁と、
前記油圧旋回モータからの戻り油の流れを制御するメータアウト制御用の方向制御弁と、
前記メータイン制御用の方向制御弁の動作を規制する規制装置とを備えたハイブリッド式建設機械において、
前記メータアウト制御用の方向制御弁は、前記メータイン制御用の方向制御弁とは別に設けられ、
前記規制装置は、前記油圧アクチュエータが前記旋回体と同時に動作する旋回複合動作時、前記メータイン制御用の方向制御弁の切り換え操作を不能とし、前記旋回体を前記電動旋回モータのみによって駆動させると共に、前記メータアウト制御用の方向制御弁の切り換え操作により前記油圧旋回モータからの戻り油の流れを制御することを特徴とするハイブリッド式建設機械。 - 請求項1記載のハイブリッド式建設機械において、
前記メータイン制御用の方向制御弁は、前記油圧ポンプをタンクに接続する油路の一部を構成するセンタバイパス油路に配置され、前記油圧ポンプからタンクに戻る圧油の流量を制御する機能を備えた方向制御弁であり、前記メータアウト制御用の方向制御弁は、前記センタバイパス油路以外の油路に配置される方向制御弁であることを特徴とするハイブリッド式建設機械。 - 請求項1記載のハイブリッド式建設機械において、
前記メータイン制御用の方向制御弁は、前記油圧ポンプをタンクに接続する油路の一部を構成するセンタバイパス油路に配置され、前記油圧ポンプからタンクに戻る圧油の流量を制御する機能を備えた方向制御弁であり、前記メータアウト制御用の方向制御弁は、前記センタバイパス油路に配置され、前記油圧ポンプからタンクに戻る圧油の流量を制御する機能を備えない方向制御弁であることを特徴とするハイブリッド式建設機械。 - 請求項1記載のハイブリッド式建設機械において、
前記メータイン制御用の方向制御弁及び前記メータアウト制御用の方向制御弁は、同じ操作パイロット圧によって切り換えられる方向制御弁であり、
前記規制装置は、前記油圧アクチュエータが前記旋回体と同時に動作するとき、前記メータイン制御用の方向制御弁に導かれる操作パイロット圧を遮断する弁装置を備えることを特徴とするハイブリッド式建設機械。
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