混合动力建筑机械的控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种混合动力建筑机械的控制系统，其具备利用自致动器导入的工作流体进行能量再生的再生装置。
【背景技术】
[0002]作为以往的混合动力建筑机械，已知有利用自回转马达导入的工作油使液压马达旋转而进行能量再生的混合动力建筑机械。
[0003]在日本JP2009 — 281525A公开有，在用于检测回转马达在回转时的回转压力或在制动时的制动压力的压力传感器的压力信号达到预先设定的压力时，将电磁切换阀切换到打开位置而进行回转再生，并且控制与安全阀并列设置的电磁比例节流阀的开度，从而减少安全阀的通路阻力。
[0004]然而，在日本JP2009— 281525A所记载的混合动力建筑机械中，例如在电路产生某种故障的情况下，由于回转马达的压力降低，因此即使欲停止回转再生，电磁切换阀也仍维持被切换到打开位置的状态，存在回转马达的可控性变差的隐患。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提高回转再生时的失效保护性能。
[0006]根据本发明的某一方式，混合动力建筑机械的控制系统包括:流体压栗，其作为回转马达的驱动源;再生用的再生马达，其在自用于驱动上述回转马达的回转回路导入的工作流体的作用下旋转;旋转电机，其连结于上述再生马达;压力检测器，其检测上述回转马达进行回转动作时的回转压力或者进行制动动作时的制动压力；控制器，其进行上述混合动力建筑机械的再生控制；回转再生用切换阀，其在供给的先导流体的压力的作用下进行切换，在切换到打开位置时该回转再生用切换阀自上述回转回路向上述再生马达引导工作流体，而进行回转再生；电磁比例减压阀，在上述压力检测器的检测压力达到预先设定的第一设定压力的情况下，该电磁比例减压阀按照来自上述控制器的指令切换到打开位置，而产生用于将上述回转再生用切换阀切换到打开位置的先导二次压；以及先导切换阀，其以与上述电磁比例减压阀串联的方式设置，在上述回转回路的压力达到预先设定的第二设定压力的情况下，该先导切换阀将该压力作为先导压而切换到打开位置，使用于将上述回转再生用切换阀切换到打开位置的先导流体通过。
【附图说明】
[0007]图1是表示本发明的第一实施方式的混合动力建筑机械的控制系统的回路图。
[0008]图2是图1中的主要部分放大图。
[0009]图3是表示本发明的第二实施方式的混合动力建筑机械的控制系统的回路图。
[0010]图4是表示本发明的第三实施方式的混合动力建筑机械的控制系统的回路图。
[0011]图5是表示本发明的第四实施方式的混合动力建筑机械的控制系统的回路图。
【具体实施方式】
[0012]以下，参照附图对本发明的实施方式的混合动力建筑机械的控制系统进行说明。在以下的各实施方式中，对混合动力建筑机械是液压挖掘机的情况进行说明。
[0013](第一实施方式)
[0014]以下，参照图1以及图2说明本发明的第一实施方式的混合动力建筑机械的控制系统 100
[0015]如图1所示，液压挖掘机包括用发动机73驱动的作为流体压栗的第一主栗71、第二主栗72。第一主栗71、第二主栗72是能够调整斜板的偏转角的可变容量型栗，并同轴地旋转。
[0016]自第一主栗71排出的工作油(工作流体)自上游侧起依次供给到控制回转马达76的操作阀1、控制斗杆缸(未图示)的斗杆一档用的操作阀2、控制作为流体压缸的动臂缸77的动臂二档用的操作阀3、控制备用配件(未图示)的操作阀4、以及控制左行驶用的第一行驶用马达(未图示)的操作阀5。各操作阀I?5控制自第一主栗71导入各致动器的工作油的流量，控制各致动器的动作。各操作阀I?5靠伴随着液压挖掘机的操作人员手动操作操作杆而供给的先导压进行操作。
[0017]各操作阀I?5通过彼此并列的中立流路6与并行流路7而连接于第一主栗71。在中立流路6中的、操作阀5的下游侧设有用于生成先导压的先导压生成机构8。通过的流量多则先导压生成机构8在上游侧生成较高的先导压，通过的流量少则先导压生成机构8在上游侧生成较低的先导压。
[0018]在操作阀I?5全部处于中立位置或者中立位置附近时，中立流路6将自第一主栗71排出的工作油的全部或者一部分引导到油箱。此时，由于通过先导压生成机构8的流量变多，因此生成较高的先导压。
[0019]另一方面，若操作阀I?5被切换到全冲程的状态，则中立流路6关闭，工作油不再流通。此时，通过先导压生成机构8的流量几乎消失，先导压保持为零。但是，根据操作阀I?5的操作量，有时自第一主栗71排出的工作油的一部分被引导到致动器，其余的工作油自中立流路6被引导到油箱，因此先导压生成机构8生成与中立流路6的工作油的流量对应的先导压。换句话说，先导压生成机构8生成与操作阀I?5的操作量对应的先导压。
[0020]在先导压生成机构8连接有先导流路9，先导流路9被导入利用先导压生成机构8生成的先导压。先导流路9连接于控制第一主栗71的斜板的偏转角的调节器10。调节器10以与先导流路9的先导压成比例(比例常数是负数)的方式控制第一主栗71的斜板的偏转角，从而控制第一主栗71每旋转一周所排出的排量。因此，若操作阀I?5被切换到全冲程，中立流路6中的流动消失，先导流路9的先导压成为零，则第一主栗71的斜板的偏转角达到最大，每旋转一周所排出的排量达到最大。
[0021]在先导流路9设有用于检测先导流路9的压力的第一压力传感器11。
[0022]自第二主栗72排出的工作油自上游侧起依次供给到控制右行驶用的第二行驶用马达(未图示)的操作阀12、控制铲斗缸(未图示)的操作阀13、控制动臂缸77的动臂一档用的操作阀14、以及控制斗杆缸(未图示)的斗杆臂二档用的操作阀15。各操作阀12?15控制自第二主栗72导入各致动器的工作油的流量，从而控制各致动器的动作。各操作阀12?15靠伴随着液压挖掘机的操作人员手动操作操作杆而供给的先导压进行操作。
[0023]各操作阀12?15通过中立流路16而连接于第二主栗72。另外，操作阀13以及操作阀14通过与中立流路16并列的并行通路17而连接于第二主栗72。在中立流路16中的、操作阀15的下游侧设有用于生成先导压的先导压生成机构18。先导压生成机构18具有与第一主栗71侧的先导压生成机构8相同的功能。
[0024]在先导压生成机构18连接有先导流路19，先导流路19被导入靠先导压生成机构18生成的先导压。先导流路19连接于控制第二主栗72的斜板的偏转角的调节器20。调节器20以与先导流路19的先导压成比例(比例常数是负数)的方式控制第二主栗72的斜板的偏转角，从而控制第二主栗72每旋转一周所排出的排量。因此，若操作阀12?15被切换到全冲程，中立流路16中的流动消失，先导流路19的先导压成为零，则第二主栗72的斜板的偏转角达到最大，每旋转一周所排出的排量达到最大。
[0025]在先导流路19设有用于检测先导流路19的压力的第二压力传感器21。
[0026]在发动机73设有利用发动机73的余力发电的发电机22。利用发电机22发电而得到的电力经由电池充电器23被充入电池24。电池充电器23在与通常的家庭用的电源25连接的情况也能够向电池24充入电力。
[0027]接下来，对回转马达76进行说明。
[0028]回转马达76设于用于驱动回转马达76的回转回路75。回转回路75包括:一对供排通路26、27，它们将第一主栗71与回转马达76连接起来，并夹设有操作阀I;以及溢流阀28、29，它们分别连接于供排通路26、27，并在设定压力下开阀。
[0029]在操作阀I处于中立位置(图1所示的状态)的情况下，由于操作阀I的致动器油口关闭，因此工作油相对于回转马达76的供排被阻断，回转马达76保持停止状态。
[0030]若操作阀I切换到图1中的右侧位置，则供排通路26与第一主栗71连接，供排通路27与油箱连通。由此，工作油通过供排通路26被供给从而回转马达76旋转，并且来自回转马达76的返回工作油通过供排通路27排出到油箱。另一方面，若操作阀I切换到图1中的左侧位置，则供排通路27与第一主栗71连接，供排通路26与油箱连通，回转马达76反向旋转。
[0031]在回转马达76进行回转动作时，在供排通路26的回转压力达到了溢流阀28的设定压力的情况下，溢流阀28开阀，在供排通路27的回转压力达到了溢流阀29的设定压力的情况下，溢流阀29开阀，从而高压侧的多余流量被引导到低压侧。
[0032]在回转马达76进行回转动作的过程中，若操作阀I被切换到中立位置，则操作阀I的致动器油口关闭，由供排通路26、供排通路27、回转马达76、以及溢流阀28、29构成闭合回路。这样，即使操作阀I的致动器油口关闭，回转马达76也将靠惯性能量继续旋转而发挥栗作用。
[0033]由此，供排通路26、27中、在回转动作时处于低压的一者成为高压，供排通路26、27中、在回转动作时处于高压的另一者成为低压，制动力作用于回转马达76而进行制动动作。此时，在供排通路26的制动压力达到了溢流阀28的设定压力的情况下，溢流阀28开阀，在供排通路27的制动压力达到了溢流阀29的设定压力的情况下，溢流阀29开阀，而将高压侧的制动流量引导到低压侧。
[0034]在回转马达76进行制动动作时，在回转马达76的吸入流量不足的情况下，通过仅容许工作油自油箱向供排通路26的流动的单向阀54和仅容许工作油自油箱向供排通路27的流动的单向阀55吸入油箱的工作油。
[0035]接下来，对动臂缸77进行说明。
[0036]控制动臂缸77的动作的操作阀14靠伴随着液压挖掘机的操作人员手动操作操作杆93而自先导栗94通过先导阀95供给到先导室96a、96b的先导压进行操作。动臂二档用的操作阀3与操作阀14连动地进行切换。
[0037]在先导室96a被供给先导压的情况下，操作阀14切换到图1中的右侧位置，自第二主栗72排出的工作油通过供排通路30供给到动臂缸77的活塞侧室31，并且来自杆侧室32的返回工作油通过供排通路33排出到油箱，动臂缸77伸长。