混合動(dòng)力建筑機(jī)械的控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種混合動(dòng)力建筑機(jī)械的控制系統(tǒng)，其具備利用自致動(dòng)器導(dǎo)入的工作流體進(jìn)行能量再生的再生裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]作為以往的混合動(dòng)力建筑機(jī)械，已知有利用自回轉(zhuǎn)馬達(dá)導(dǎo)入的工作油使液壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行能量再生的混合動(dòng)力建筑機(jī)械。
[0003]在日本JP2009 — 281525A公開有，在用于檢測(cè)回轉(zhuǎn)馬達(dá)在回轉(zhuǎn)時(shí)的回轉(zhuǎn)壓力或在制動(dòng)時(shí)的制動(dòng)壓力的壓力傳感器的壓力信號(hào)達(dá)到預(yù)先設(shè)定的壓力時(shí)，將電磁切換閥切換到打開位置而進(jìn)行回轉(zhuǎn)再生，并且控制與安全閥并列設(shè)置的電磁比例節(jié)流閥的開度，從而減少安全閥的通路阻力。
[0004]然而，在日本JP2009— 281525A所記載的混合動(dòng)力建筑機(jī)械中，例如在電路產(chǎn)生某種故障的情況下，由于回轉(zhuǎn)馬達(dá)的壓力降低，因此即使欲停止回轉(zhuǎn)再生，電磁切換閥也仍維持被切換到打開位置的狀態(tài)，存在回轉(zhuǎn)馬達(dá)的可控性變差的隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提高回轉(zhuǎn)再生時(shí)的失效保護(hù)性能。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的某一方式，混合動(dòng)力建筑機(jī)械的控制系統(tǒng)包括:流體壓栗，其作為回轉(zhuǎn)馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)源;再生用的再生馬達(dá)，其在自用于驅(qū)動(dòng)上述回轉(zhuǎn)馬達(dá)的回轉(zhuǎn)回路導(dǎo)入的工作流體的作用下旋轉(zhuǎn);旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其連結(jié)于上述再生馬達(dá);壓力檢測(cè)器，其檢測(cè)上述回轉(zhuǎn)馬達(dá)進(jìn)行回轉(zhuǎn)動(dòng)作時(shí)的回轉(zhuǎn)壓力或者進(jìn)行制動(dòng)動(dòng)作時(shí)的制動(dòng)壓力；控制器，其進(jìn)行上述混合動(dòng)力建筑機(jī)械的再生控制；回轉(zhuǎn)再生用切換閥，其在供給的先導(dǎo)流體的壓力的作用下進(jìn)行切換，在切換到打開位置時(shí)該回轉(zhuǎn)再生用切換閥自上述回轉(zhuǎn)回路向上述再生馬達(dá)引導(dǎo)工作流體，而進(jìn)行回轉(zhuǎn)再生；電磁比例減壓閥，在上述壓力檢測(cè)器的檢測(cè)壓力達(dá)到預(yù)先設(shè)定的第一設(shè)定壓力的情況下，該電磁比例減壓閥按照來(lái)自上述控制器的指令切換到打開位置，而產(chǎn)生用于將上述回轉(zhuǎn)再生用切換閥切換到打開位置的先導(dǎo)二次壓；以及先導(dǎo)切換閥，其以與上述電磁比例減壓閥串聯(lián)的方式設(shè)置，在上述回轉(zhuǎn)回路的壓力達(dá)到預(yù)先設(shè)定的第二設(shè)定壓力的情況下，該先導(dǎo)切換閥將該壓力作為先導(dǎo)壓而切換到打開位置，使用于將上述回轉(zhuǎn)再生用切換閥切換到打開位置的先導(dǎo)流體通過(guò)。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的混合動(dòng)力建筑機(jī)械的控制系統(tǒng)的回路圖。
[0008]圖2是圖1中的主要部分放大圖。
[0009]圖3是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的混合動(dòng)力建筑機(jī)械的控制系統(tǒng)的回路圖。
[0010]圖4是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式的混合動(dòng)力建筑機(jī)械的控制系統(tǒng)的回路圖。
[0011]圖5是表示本發(fā)明的第四實(shí)施方式的混合動(dòng)力建筑機(jī)械的控制系統(tǒng)的回路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的混合動(dòng)力建筑機(jī)械的控制系統(tǒng)進(jìn)行說(shuō)明。在以下的各實(shí)施方式中，對(duì)混合動(dòng)力建筑機(jī)械是液壓挖掘機(jī)的情況進(jìn)行說(shuō)明。
[0013](第一實(shí)施方式)
[0014]以下，參照?qǐng)D1以及圖2說(shuō)明本發(fā)明的第一實(shí)施方式的混合動(dòng)力建筑機(jī)械的控制系統(tǒng) 100
[0015]如圖1所示，液壓挖掘機(jī)包括用發(fā)動(dòng)機(jī)73驅(qū)動(dòng)的作為流體壓栗的第一主栗71、第二主栗72。第一主栗71、第二主栗72是能夠調(diào)整斜板的偏轉(zhuǎn)角的可變?nèi)萘啃屠酰⑼S地旋轉(zhuǎn)。
[0016]自第一主栗71排出的工作油(工作流體)自上游側(cè)起依次供給到控制回轉(zhuǎn)馬達(dá)76的操作閥1、控制斗桿缸(未圖示)的斗桿一檔用的操作閥2、控制作為流體壓缸的動(dòng)臂缸77的動(dòng)臂二檔用的操作閥3、控制備用配件(未圖示)的操作閥4、以及控制左行駛用的第一行駛用馬達(dá)(未圖示)的操作閥5。各操作閥I?5控制自第一主栗71導(dǎo)入各致動(dòng)器的工作油的流量，控制各致動(dòng)器的動(dòng)作。各操作閥I?5靠伴隨著液壓挖掘機(jī)的操作人員手動(dòng)操作操作桿而供給的先導(dǎo)壓進(jìn)行操作。
[0017]各操作閥I?5通過(guò)彼此并列的中立流路6與并行流路7而連接于第一主栗71。在中立流路6中的、操作閥5的下游側(cè)設(shè)有用于生成先導(dǎo)壓的先導(dǎo)壓生成機(jī)構(gòu)8。通過(guò)的流量多則先導(dǎo)壓生成機(jī)構(gòu)8在上游側(cè)生成較高的先導(dǎo)壓，通過(guò)的流量少則先導(dǎo)壓生成機(jī)構(gòu)8在上游側(cè)生成較低的先導(dǎo)壓。
[0018]在操作閥I?5全部處于中立位置或者中立位置附近時(shí)，中立流路6將自第一主栗71排出的工作油的全部或者一部分引導(dǎo)到油箱。此時(shí)，由于通過(guò)先導(dǎo)壓生成機(jī)構(gòu)8的流量變多，因此生成較高的先導(dǎo)壓。
[0019]另一方面，若操作閥I?5被切換到全沖程的狀態(tài)，則中立流路6關(guān)閉，工作油不再流通。此時(shí)，通過(guò)先導(dǎo)壓生成機(jī)構(gòu)8的流量幾乎消失，先導(dǎo)壓保持為零。但是，根據(jù)操作閥I?5的操作量，有時(shí)自第一主栗71排出的工作油的一部分被引導(dǎo)到致動(dòng)器，其余的工作油自中立流路6被引導(dǎo)到油箱，因此先導(dǎo)壓生成機(jī)構(gòu)8生成與中立流路6的工作油的流量對(duì)應(yīng)的先導(dǎo)壓。換句話說(shuō)，先導(dǎo)壓生成機(jī)構(gòu)8生成與操作閥I?5的操作量對(duì)應(yīng)的先導(dǎo)壓。
[0020]在先導(dǎo)壓生成機(jī)構(gòu)8連接有先導(dǎo)流路9，先導(dǎo)流路9被導(dǎo)入利用先導(dǎo)壓生成機(jī)構(gòu)8生成的先導(dǎo)壓。先導(dǎo)流路9連接于控制第一主栗71的斜板的偏轉(zhuǎn)角的調(diào)節(jié)器10。調(diào)節(jié)器10以與先導(dǎo)流路9的先導(dǎo)壓成比例(比例常數(shù)是負(fù)數(shù))的方式控制第一主栗71的斜板的偏轉(zhuǎn)角，從而控制第一主栗71每旋轉(zhuǎn)一周所排出的排量。因此，若操作閥I?5被切換到全沖程，中立流路6中的流動(dòng)消失，先導(dǎo)流路9的先導(dǎo)壓成為零，則第一主栗71的斜板的偏轉(zhuǎn)角達(dá)到最大，每旋轉(zhuǎn)一周所排出的排量達(dá)到最大。
[0021]在先導(dǎo)流路9設(shè)有用于檢測(cè)先導(dǎo)流路9的壓力的第一壓力傳感器11。
[0022]自第二主栗72排出的工作油自上游側(cè)起依次供給到控制右行駛用的第二行駛用馬達(dá)(未圖示)的操作閥12、控制鏟斗缸(未圖示)的操作閥13、控制動(dòng)臂缸77的動(dòng)臂一檔用的操作閥14、以及控制斗桿缸(未圖示)的斗桿臂二檔用的操作閥15。各操作閥12?15控制自第二主栗72導(dǎo)入各致動(dòng)器的工作油的流量，從而控制各致動(dòng)器的動(dòng)作。各操作閥12?15靠伴隨著液壓挖掘機(jī)的操作人員手動(dòng)操作操作桿而供給的先導(dǎo)壓進(jìn)行操作。
[0023]各操作閥12?15通過(guò)中立流路16而連接于第二主栗72。另外，操作閥13以及操作閥14通過(guò)與中立流路16并列的并行通路17而連接于第二主栗72。在中立流路16中的、操作閥15的下游側(cè)設(shè)有用于生成先導(dǎo)壓的先導(dǎo)壓生成機(jī)構(gòu)18。先導(dǎo)壓生成機(jī)構(gòu)18具有與第一主栗71側(cè)的先導(dǎo)壓生成機(jī)構(gòu)8相同的功能。
[0024]在先導(dǎo)壓生成機(jī)構(gòu)18連接有先導(dǎo)流路19，先導(dǎo)流路19被導(dǎo)入靠先導(dǎo)壓生成機(jī)構(gòu)18生成的先導(dǎo)壓。先導(dǎo)流路19連接于控制第二主栗72的斜板的偏轉(zhuǎn)角的調(diào)節(jié)器20。調(diào)節(jié)器20以與先導(dǎo)流路19的先導(dǎo)壓成比例(比例常數(shù)是負(fù)數(shù))的方式控制第二主栗72的斜板的偏轉(zhuǎn)角，從而控制第二主栗72每旋轉(zhuǎn)一周所排出的排量。因此，若操作閥12?15被切換到全沖程，中立流路16中的流動(dòng)消失，先導(dǎo)流路19的先導(dǎo)壓成為零，則第二主栗72的斜板的偏轉(zhuǎn)角達(dá)到最大，每旋轉(zhuǎn)一周所排出的排量達(dá)到最大。
[0025]在先導(dǎo)流路19設(shè)有用于檢測(cè)先導(dǎo)流路19的壓力的第二壓力傳感器21。
[0026]在發(fā)動(dòng)機(jī)73設(shè)有利用發(fā)動(dòng)機(jī)73的余力發(fā)電的發(fā)電機(jī)22。利用發(fā)電機(jī)22發(fā)電而得到的電力經(jīng)由電池充電器23被充入電池24。電池充電器23在與通常的家庭用的電源25連接的情況也能夠向電池24充入電力。
[0027]接下來(lái)，對(duì)回轉(zhuǎn)馬達(dá)76進(jìn)行說(shuō)明。
[0028]回轉(zhuǎn)馬達(dá)76設(shè)于用于驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)馬達(dá)76的回轉(zhuǎn)回路75?；剞D(zhuǎn)回路75包括:一對(duì)供排通路26、27，它們將第一主栗71與回轉(zhuǎn)馬達(dá)76連接起來(lái)，并夾設(shè)有操作閥I;以及溢流閥28、29，它們分別連接于供排通路26、27，并在設(shè)定壓力下開閥。
[0029]在操作閥I處于中立位置(圖1所示的狀態(tài))的情況下，由于操作閥I的致動(dòng)器油口關(guān)閉，因此工作油相對(duì)于回轉(zhuǎn)馬達(dá)76的供排被阻斷，回轉(zhuǎn)馬達(dá)76保持停止?fàn)顟B(tài)。
[0030]若操作閥I切換到圖1中的右側(cè)位置，則供排通路26與第一主栗71連接，供排通路27與油箱連通。由此，工作油通過(guò)供排通路26被供給從而回轉(zhuǎn)馬達(dá)76旋轉(zhuǎn)，并且來(lái)自回轉(zhuǎn)馬達(dá)76的返回工作油通過(guò)供排通路27排出到油箱。另一方面，若操作閥I切換到圖1中的左側(cè)位置，則供排通路27與第一主栗71連接，供排通路26與油箱連通，回轉(zhuǎn)馬達(dá)76反向旋轉(zhuǎn)。
[0031]在回轉(zhuǎn)馬達(dá)76進(jìn)行回轉(zhuǎn)動(dòng)作時(shí)，在供排通路26的回轉(zhuǎn)壓力達(dá)到了溢流閥28的設(shè)定壓力的情況下，溢流閥28開閥，在供排通路27的回轉(zhuǎn)壓力達(dá)到了溢流閥29的設(shè)定壓力的情況下，溢流閥29開閥，從而高壓側(cè)的多余流量被引導(dǎo)到低壓側(cè)。
[0032]在回轉(zhuǎn)馬達(dá)76進(jìn)行回轉(zhuǎn)動(dòng)作的過(guò)程中，若操作閥I被切換到中立位置，則操作閥I的致動(dòng)器油口關(guān)閉，由供排通路26、供排通路27、回轉(zhuǎn)馬達(dá)76、以及溢流閥28、29構(gòu)成閉合回路。這樣，即使操作閥I的致動(dòng)器油口關(guān)閉，回轉(zhuǎn)馬達(dá)76也將靠慣性能量繼續(xù)旋轉(zhuǎn)而發(fā)揮栗作用。
[0033]由此，供排通路26、27中、在回轉(zhuǎn)動(dòng)作時(shí)處于低壓的一者成為高壓，供排通路26、27中、在回轉(zhuǎn)動(dòng)作時(shí)處于高壓的另一者成為低壓，制動(dòng)力作用于回轉(zhuǎn)馬達(dá)76而進(jìn)行制動(dòng)動(dòng)作。此時(shí)，在供排通路26的制動(dòng)壓力達(dá)到了溢流閥28的設(shè)定壓力的情況下，溢流閥28開閥，在供排通路27的制動(dòng)壓力達(dá)到了溢流閥29的設(shè)定壓力的情況下，溢流閥29開閥，而將高壓側(cè)的制動(dòng)流量引導(dǎo)到低壓側(cè)。
[0034]在回轉(zhuǎn)馬達(dá)76進(jìn)行制動(dòng)動(dòng)作時(shí)，在回轉(zhuǎn)馬達(dá)76的吸入流量不足的情況下，通過(guò)僅容許工作油自油箱向供排通路26的流動(dòng)的單向閥54和僅容許工作油自油箱向供排通路27的流動(dòng)的單向閥55吸入油箱的工作油。
[0035]接下來(lái)，對(duì)動(dòng)臂缸77進(jìn)行說(shuō)明。
[0036]控制動(dòng)臂缸77的動(dòng)作的操作閥14靠伴隨著液壓挖掘機(jī)的操作人員手動(dòng)操作操作桿93而自先導(dǎo)栗94通過(guò)先導(dǎo)閥95供給到先導(dǎo)室96a、96b的先導(dǎo)壓進(jìn)行操作。動(dòng)臂二檔用的操作閥3與操作閥14連動(dòng)地進(jìn)行切換。
[0037]在先導(dǎo)室96a被供給先導(dǎo)壓的情況下，操作閥14切換到圖1中的右側(cè)位置，自第二主栗72排出的工作油通過(guò)供排通路30供給到動(dòng)臂缸77的活塞側(cè)室31，并且來(lái)自桿側(cè)室32的返回工作油通過(guò)供排通路33排出到油箱，動(dòng)臂缸77伸長(zhǎng)。