混合动力建筑机械的控制系统的制作方法_2

文档序号:9816127阅读:来源:国知局
[0038]另一方面,在先导室96b被供给先导压的情况下,操作阀14切换到图1中的左侧位置,自第二主栗72排出的工作油通过供排通路33供给到动臂缸77的杆侧室32,并且来自活塞侧室31的返回工作油通过供排通路30排出到油箱,动臂缸77收缩。
[0039]在先导室96a、96b未被供给先导压的情况下,操作阀14被切换到中立位置(图1所示的状态),工作油相对于动臂缸77的供排被阻断,动臂保持停止的状态。
[0040]在将操作阀14切换到中立位置而停止动臂的移动的情况下,由于铲斗、斗杆、以及动臂等的自重,收缩方向的力作用于动臂缸77。这样,动臂缸77在操作阀14位于中立位置的情况下利用活塞侧室31保持负载,活塞侧室31成为负载侧压力室。
[0041 ]混合动力建筑机械的控制系统100具备回收来自回转回路75以及动臂缸77的工作油的能量而进行能量再生的再生装置。以下,对该再生装置进行说明。
[0042]再生装置所进行的再生控制是靠控制器90进行的。控制器90包括执行再生控制的CPU、存储有CPU的处理动作所需的控制程序、设定值等的ROM、以及暂时存储各种传感器所检测出的信息的RAM。
[0043]首先,对利用来自回转回路75的工作油而进行能量再生的回转再生装置进行说明。
[0044]在连接于回转马达76的供排通路26、27分别连接有分支通路57、58。分支通路57、58汇合,并与用于将来自回转回路75的工作油引导到再生用的再生马达88的回转再生通路45连接。在分支通路57设有仅容许工作油自供排通路26向回转再生通路45的流动的单向阀46,在分支通路58设有仅容许工作油自供排通路27向回转再生通路45的流动的单向阀47。回转再生通路45通过汇合再生通路44而连接于再生马达88。
[0045]再生马达88是能够调整斜板的偏转角的可变容量型马达,并与作为兼作发电机的旋转电机的电动马达91以同轴旋转的方式连结。在电动马达91作为发电机发挥功能的情况下,利用电动马达91发出的电力经由逆变器92而充入电池24。再生马达88与电动马达91既可以直接连结,也可以借助减速器来连结。
[0046]在回转再生通路45设有作为回转再生用切换阀的切换阀48,该切换阀48在基于自控制器90输出的信号而供给的先导流体的压力的作用下进行切换控制。在切换阀48与单向阀46、47之间设有作为压力检测器的压力传感器49,该压力传感器49用于检测回转马达76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。利用压力传感器49检测出的压力信号被输出到控制器90。
[0047]切换阀48在先导室48a未被供给先导压时被设定于闭合位置(图1所示的状态)并阻断回转再生通路45。切换阀48在先导室48a被供给了先导压时被设定于打开位置并使回转再生通路45开通。切换阀48若切换到打开位置,则将来自回转回路75的工作油引导到再生马达88。由此,进行回转再生。这样,切换阀48用于进行回转再生。
[0048]如图2所示,为了供给切换切换阀48的先导压,设有在压力传感器49的检测压力达到预先设定的第一设定压力的情况下按照来自控制器90的开阀指令切换到打开位置的电磁比例减压阀101、以及在回转回路75的压力达到预先设定的第二设定压力的情况下将该压力作为先导压而切换到供给位置(打开位置)102b的、作为先导切换阀的三通阀102。
[0049]将来自被发动机73驱动的先导栗的先导流体引导到先导室48a,从而切换切换阀48。也可以取代于此,而对将三通阀102切换到供给位置102b的、回转回路75的压力减压并引导到先导室48a,从而切换切换阀48。
[0050]电磁比例减压阀101根据来自控制器90的开阀指令产生用于将切换阀48切换到打开位置的先导二次压。由电磁比例减压阀1I产生的先导二次压被引导到三通阀102。电磁比例减压阀1I在未被输入来自控制器90的开阀指令的状态下不输出先导二次压。
[0051 ]若电磁比例减压阀1I被输入来自控制器90的开阀指令,则螺线管1I b的电磁力根据指令值而成比例地变化,产生与电磁力对应的先导二次压。因此,电磁比例减压阀1I能够根据来自控制器90的开阀指令而成比例地调整先导二次压。
[0052]三通阀102被设为与电磁比例减压阀101串联。三通阀102包括能够排出先导室48a的先导流体的排出位置(闭合位置)102a、能够向先导室48a供给先导流体的供给位置(打开位置)102b、以及被导入回转回路75的压力来作为先导压的先导室102c。
[0053]三通阀102被做成在回转回路75的压力被引导到先导室102c从而三通阀102被切换到供给位置102b时,能够供用于将切换阀48切换到打开位置的先导流体通过。比用于控制自回转回路75导入的工作油的导通的切换阀48靠上游的压力被作为先导压而引导到三通阀102的先导室102c。通过三通阀102后的先导流体被引导到切换阀48的先导室48a。
[0054]第一设定压力被设定为开始回转再生的回转再生开始压力。第二设定压力被设定为比第一设定压力低。因此,若回转回路75的压力上升,则首先在达到第二设定压力时,三通阀102被切换到供给位置102b。然后,若回转回路75的压力进一步上升而达到第一设定压力。则根据来自控制器90的开阀指令而输出先导二次压。
[0055]这样,若回转回路75的压力上升,首先,三通阀102被切换到供给位置102b,成为将先导流体引导到先导室48a的待机状态。然后,若回转回路75的压力达到开始回转再生的回转再生开始压力,则电磁比例减压阀101输出先导二次压而实际上向先导室48a导入先导流体。这样,能够仅在回转回路75的压力为预定以上的情况下将切换阀48切换到打开位置。
[0056]由此,与将电磁切换阀用作回转再生用切换阀的情况相比较,通过使用作为先导切换阀的切换阀48,即使电路产生某种故障,切换阀48也会在回转回路75自身的回转压力降低时切换到闭合位置,因此能够避免回转失控。换言之,由于回转压力达到预定的压力以上所以进行回转再生,因此在回转压力为预定的压力以下的情况下,能够防止电气误工作。
[0057]如以上那样,在根据来自控制器90的指令而切换的电磁比例减压阀101、以及将回转回路75的压力作为先导压而切换的三通阀102都被切换到打开位置的情况下,切换阀48被切换到先导室48a被供给先导流体而进行回转再生的打开位置。因此,例如即使在控制器90、电磁比例减压阀101的螺线管1lb等的电路产生某种故障的情况下,三通阀102也会在自回转回路75导入的工作流体的压力降低时被切换到排出位置102a。由此,先导流体不再被供给,因此切换阀48被切换到闭合位置。因此,能够提高回转再生时的失效保护性能。
[0058]三通阀102配设于电磁比例减压阀1I与切换阀48之间。在该情况下,来自先导栗的先导压被电磁比例减压阀101减压而引导到三通阀102。由此,能够使三通阀102小型化。并不局限于此,也可以颠倒电磁比例减压阀101与三通阀102的顺序而将电磁比例减压阀1I配设于三通阀102与切换阀48之间。
[0059]对工作油自回转回路75流向再生马达88的路径进行说明。例如,在进行回转马达76靠通过供排通路26供给的工作油回转的回转动作时,供排通路26的多余油通过分支通路57以及单向阀46而流入回转再生通路45,并引导到再生马达88。另外,在回转马达76靠通过供排通路26而供给的工作油回转时,在进行操作阀I被切换到中立位置的制动动作时,靠回转马达76的栗作用排出的工作油通过分支通路58以及单向阀47而流入回转再生通路45,并引导到再生马达88。
[0060]在回转再生通路45中的切换阀48的下游侧设有减压阀50。减压阀50是以入口与出口的压差为恒定值的方式动作的压差恒定型的阀。
[0061]在回转再生通路45连接有绕过减压阀50的旁通通路56。在旁通通路56设有具有阻断位置与连通位置的旁通阀51。旁通阀51是先导操作型的切换阀。旁通阀51在先导室51a未被供给先导压的正常状态下成为连通位置(图1所示的状态),在操作阀14的先导室96b被供给先导压时同时,将相同的压力的先导压供给到先导室51a,并设定于阻断位置。换句话说,旁通阀51在向动臂缸77的活塞侧室31收缩的方向操作操作阀14的先导压的作用下被设定于阻断位置,与动臂缸77的收缩动作连动地进行切换。
[0062]以下,对回转再生的再生控制进行说明。
[0063]控制器90在判断为压力传感器49的检测压力达到回转再生开始压力的情况下向电磁比例减压阀1I输出开阀指令,从而向切换阀48的先导室48a供给先导流体。由此,切换阀48被切换到打开位置,回转再生开始。
[0064]控制器90在判断为压力传感器49的检测压力小于回转再生开始压力的情况下停止向电磁比例减压阀101发出的开阀指令。由此,切换阀48被切换到闭合位置,回转再生停止。
[0065]接下来,对利用来自动臂缸77的工作油而进行能量再生的动臂再生装置进行说明。
[0066]在将动臂缸77的活塞侧室31与操作阀14连接起来的供排通路30设有根据控制器90的输出信号控制开度的电磁比例节流阀34。电磁比例节流阀34在正常状态下保持全开位置。
[0067]在供排通路30连接有自活塞侧室31与电磁比例节流阀34之间分支的、作为缸再生通路的动臂再生通路52。动臂再生通路52是用于将来自活塞侧室31的返回工作油引导到再生马达88的通路。回转再生通路45与动臂再生通路52汇合而连接于汇合再生通路44。
[0068]在动臂再生通路52设有靠自控制器90输出的信号进行切换控制的作为缸再生用切换阀的切换阀53。切换阀53在螺线管为非励磁时设定于闭合位置(图1所示的状态),阻断动臂再生通路52,切换阀53在螺线管励磁时设定于打开位置,并使动臂再生通路52开通。切换阀48与切换阀53并列设置。
[0069]在操作阀14设有检测操作阀14的操作方向与其操作量的传感器97。利用传感器97检测出的压力信号被输出到控制器90。检测操作阀14的操作方向与其操作量等同于检测动臂缸77的伸缩方向与其伸缩量。因此,传感器97作为检测动臂缸77的动作状
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