JP2013002122A - 圧油エネルギ回収装置及びこれを用いた建設機械 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】油圧ポンプによって発生した圧油のエネルギを回収する圧油エネルギ回収装置であって、センターバイパス回路における複数の方向切替弁の下流の管路に接続される蓄圧器と、蓄圧器の圧力を検出する圧力検出手段と、センターバイパス回路の圧油の流出先を前記蓄圧器あるいは前記タンクに切り替える蓄圧切替手段とを備え、蓄圧切替手段は、圧力検出手段により検出した蓄圧器の圧力が予め設定した設定値を超えないときには、前記センターバイパス回路の圧油を前記蓄圧器側へ流出させる。
【選択図】 図1
Description
図1において、全ての操作レバー13〜15の操作量がゼロのときについて説明する。油圧ポンプ2から主回路Lpへ吐出される圧油は、方向切替弁6〜8のセンターポート6c〜8cを介して、全流量がセンターバイパス回路Lcへ供給される。この時、シャトル回路からの指令圧を受けて容量制御装置2aは、油圧ポンプ2の容量を最小としている。
まず、スタートの状態としては、例えば、オペレータが油圧ショベルのキースイッチ(図示せず)をONにした状態とする。
(1)全ての操作レバー13〜15の指令圧である各圧力センサ13c,13d,14c,14d,15c,15dからの各パイロット圧力のデータをコントローラ30に取り込む。
(2)これらデータから最高圧力Pi_Maxを演算する。
(3)算出した最高圧力Pi_Maxと図5に示す予め設定されているポンプ容量指令特性とに基づき、油圧ポンプ2の指令容量qを算出し、この指令容量qが実現する指令値を容量制御装置2bへ出力している。
また、本実施の形態によれば、蓄圧回路Laの圧力Pacに基づく減トルク制御を行っているので、顕著な燃費削減効果を得ることが出来る。
まず、スタートの状態としては、例えば、オペレータが油圧ショベルのキースイッチ(図示せず)をONにした状態とする。
また、本実施の形態によれば、エンジン1のスタータモータ容量を増加させる必要がなく、コストアップを抑えるとともに、安定したエンジン始動性を確保することが出来る。
まず、スタートの状態としては、例えば、オペレータが油圧ショベルのキースイッチ(図示せず)をONにした状態とする。
qp=(Pm・qm)/(Pac・η)・・・・(1)
ここで、Pmは予め設定された目標モータ入口圧力、qmは油圧モータ43の容量、Pacは蓄圧回路Laの圧力、qpは第2油圧ポンプ44の目標油圧ポンプ容量、ηは動力変換装置42の変換損失とする。
また、本実施の形態によれば、上述した第1〜第3の実施の形態におけるセンターバイパス回路Lcの圧力がアキュムレータ圧力Pacよりも低い状態であっても圧油のエネルギを回収することができるので、操作レバー13〜15の入力が無い時に圧油のエネルギを回収する場合であっても、センターバイパス回路Lcの圧力を予め設定した油圧モータ43の入口設定圧Pmに低減することができ、主回路Lpにおける圧油の圧力も入口設定圧Pm程度に抑えることができる。この結果、エンジン1の負荷トルクを増大せずに油圧ポンプ2を運転することが可能となるので、建設機械の大幅な燃費の向上が図れる。
2 油圧ポンプ
3 旋回用方向切替弁
4 アーム用方向切替弁
5 ブーム用方向切替弁
6 旋回モータ
7 アームシリンダ
8 ブームシリンダ
9 ロードチェック弁
12 タンク
13 旋回レバー
14 アームレバー
15 ブームレバー
16 リリーフ弁
17 チェック弁
18 アキュムレータ
19 蓄圧切替弁
20 回生弁
21 回生チェック弁
22 シャトル弁
Lp 主回路
Lc センターバイパス回路
La 蓄圧回路
Lt 戻り回路
Claims (6)
- 油圧ポンプと、前記油圧ポンプにより駆動される複数の油圧アクチュエータと、前記油圧ポンプから吐出される圧油の流量及び方向を制御する複数の方向切替弁と、前記複数の方向切替弁を通ってタンクに連通するセンターバイパス回路とを有する油圧装置の、前記油圧ポンプによって発生した圧油のエネルギを回収する圧油エネルギ回収装置であって、
前記センターバイパス回路における前記複数の方向切替弁の下流の管路に接続される蓄圧器と、
前記蓄圧器の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記センターバイパス回路の圧油の流出先を前記蓄圧器あるいは前記タンクに切り替える蓄圧切替手段とを備え、
前記蓄圧切替手段は、前記圧力検出手段により検出した前記蓄圧器の圧力が予め設定した設定値を超えないときには、前記センターバイパス回路の圧油を前記蓄圧器側へ流出させ、前記圧力検出手段により検出した前記蓄圧器の圧力が予め設定した設定値を超えるときには、前記センターバイパス回路の圧油を前記タンク側へ流出させる
ことを特徴とする圧油エネルギ回収装置。 - 請求項1記載の圧油エネルギ回収装置において、
前記油圧ポンプと前記複数の方向切替弁とを接続する吐出回路と、
前記吐出回路と前記蓄圧器との連通/遮断を制御する回生手段と、
前記複数の油圧アクチュエータを駆動するために前記複数の方向切替弁を制御する各々の操作指令入力手段とを更に備え、
前記回生手段は、前記操作入力手段の入力値に基づいて前記吐出回路と前記蓄圧器とを連通状態に制御する
ことを特徴とする圧油エネルギ回収装置。 - 請求項2に記載の圧油エネルギ回収装置において、
前記油圧ポンプは可変容量機構を備えた可変容量型の油圧ポンプであって、前記可変容量機構に指令を出力するトルク指令手段を更に備え、
前記トルク指令手段は、前記回生手段が前記吐出回路と前記蓄圧器とを連通状態に制御するときに、減トルク指令を出力する
ことを特徴とする圧油エネルギ回収装置。 - 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の圧油エネルギ回収装置において、
前記油圧ポンプを駆動する原動機と、
前記原動機の起動/停止を検出する状態検出手段とを更に備え、
前記蓄圧切替手段は、前記状態検出手段が前記原動機の停止を検出しているときには、前記センターバイパス回路の圧油を前記タンク側へ流出させる
ことを特徴とする圧油エネルギ回収装置。 - 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の圧油エネルギ回収装置において、
前記センターバイパス回路と前記蓄圧器とを接続する管路の蓄圧器側に配置された第2油圧ポンプと、前記第2油圧ポンプと駆動軸で連結され前記管路のセンターバイパス回路側に配置された油圧モータとからなる動力変換装置を更に備え、
前記第2油圧ポンプは可変容量機構を備えた可変容量型の油圧ポンプである
ことを特徴とする圧油エネルギ回収装置。 - 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の圧油エネルギ回収装置を備えた
ことを特徴とする建設機械。
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000309953A (ja) * | 1999-02-22 | 2000-11-07 | Kayaba Ind Co Ltd | 作業車両用制御装置 |
JP2005140143A (ja) * | 2003-11-04 | 2005-06-02 | Komatsu Ltd | 圧油のエネルギー回収装置 |
JP2008149621A (ja) * | 2006-12-19 | 2008-07-03 | Meiki Co Ltd | 射出成形機 |
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