JP2014047682A - ハイブリッド建設機械の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
コントローラCは、温度センサSからの温度信号があらかじめ設定した基準温度以下のとき、上記エンジンEをアイドリングさせる機能と、上記温度センサSからの温度信号があらかじめ設定した基準温度以上のとき、上記エンジンEのアイドリングを停止させる機能とを備えている。
【選択図】 図1
Description
しかしながら、上記のようにスプール孔とスプールとのクリアランスを大きくすると、通常温度下で当該建設機械を運転するとき、流体の漏れが大きくなるという問題が発生する。
また、スプールのスティックを防止できるので、当該スプールとバルブボディに形成したスプール孔とのクリアランスを小さくでき、その分、流体漏れを防止できるようになる。
上記中立流路7であって、左走行モータ用の操作弁6の下流にはパイロット圧を生成するためのパイロット圧制御用の絞り9が設けられている。この絞り9はそこを流れる流量が多ければ、その上流側に高いパイロット圧を生成し、その流量が少なければ低いパイロット圧を生成するものである。
ただし、操作弁2〜6の操作量によっては、ポンプ吐出量の一部がアクチュエータに導かれ、一部が中立流路7からタンクに導かれることになるので、絞り9は、中立流路7に流れる流量に応じたパイロット圧を生成する。言い換えると、絞り9は、操作弁2〜6の操作量に応じたパイロット圧を生成することになる。
そして、このメイン切換弁14が上記第1位置(中立位置)を保っているときには、第1メインポンプMP1の吐出流体を第1回路系統に導くメイン通路aが開かれるとともに、アシストポンプAPの吐出流体を第1メインポンプMP1の吐出側に導く合流通路bも開かれる。
したがって、メイン切換弁14が上記のように第2位置に切り換えられたときには、第1メインポンプMP1の吐出流体が、回生通路dを経由して流体圧モータMに供給されるとともに、その吐出流体の一部が絞り通路cを経由して第1回路系統にも供給される。
なお、図中符号18は第1メインポンプMP1からアシストポンプAPへの流れを防止するチェック弁である。
また、上記電磁可変減圧弁13のソレノイドもコントローラCに接続し、当該減圧弁13の二次圧をコントローラCで制御できるようにしている。
上記中立流路23であって、操作弁22の下流側にはパイロット圧制御用の絞り25が設けられているが、この絞り25は、第1回路系統の絞り9と全く同様に機能するものである。
また、上記電磁切換弁27および電磁制御弁16a,16bのソレノイドはコントローラCに接続して、それらの切り換え動作をコントローラCが制御できるようにしている。
いずれにしても、操作弁2〜6および19〜22が中立位置にあるかどうかの電気信号はコントローラCに入力されるようにしている。
上記のようにした流体圧モータMは、可変容量型であって、その傾転角を、コントローラCに接続したレギュレータ35で制御できるようにしている。
上記の構成の下で、流体圧モータMが発電機能を発揮しているときには、アシストポンプAPの傾転角を最小にして、その負荷が流体圧モータMにほとんど作用しない状態に設定する。そして、電動・発電機32を電動モータとして機能させれば、上記アシストポンプAPが回転してポンプ機能を発揮させることができる。
操作弁2〜6,19〜22のスティックを防止するための基準となる温度をステップS1でコントローラCにあらかじめ設定する。
なお、この基準となる温度は一度設定すれば、その変更が求められないかぎり、その都度設定し直さなければならないものではない。
次に、コントローラCは、ステップS3において、エンジンEが、操作弁2〜6、19〜22に接続した上記各アクチュエータのうちのいずれかのアクチュエータを作動させている作業時の回転数があらかじめ設定した設定値に達しているか否かを判定する。
もし、エンジンが停止していれば、コントローラCは、ステップS5で、オペレータがエンジンEのリスタートをオンにしているかどうかを判定する。
オペレータがエンジンEのリスタートをオフにしていれば、コントローラCは、エンジンの停止状態を保つ。
ただし、上記のようにアクチュエータが作業しているかどうかは、各操作弁2〜6,19〜22の操作レバーに角度センサを設け、この角度センサの信号をコントローラCに入力させるとともに、その信号に基づいて判定するようにしてもよい
ステップS9で、コントローラCが、オペレータがアシストポンプAPを作動させるための制御をしている状態にあると判定したら、コントローラCは、ステップS10に進み、電磁制御弁15a,15b,16a,16bをオフの状態にする。
そして、バッテリー34がフル充電の状態になければ、コントローラCは、ステップS16及びステップS17に進んで、電磁制御弁15a,16aをオンにして、電磁制御弁15b,16bをオフにするとともに、電磁切換弁11,27をオンにする。
なお、上記実施形態では、バッテリー34がフル充電にあるかどうかを、ステップS16及びステップS17に進む判定基準にしたが、ステップS16及びステップS17に進む基準をあらかじめ設定しておけば、必ずしもフル充電だけを判定基準にしなくてもよい。
そして、バッテリー34の充電量があらかじめ設定したしきい値よりも高いときには、コントローラCは、ステップS22で第1,2メインポンプMP1,MP2の吐出量を小さくする。
そして、コントローラCは、ステップS24で電磁可変減圧弁13を制御してスタンバイ回生制御を実行し、ステップS20に移行する。
なお、上記ステップS14でスタンバイ回生制御を実行していない非回生と判定されたときにも、上記ステップS27に進む。
非回生時であるタイマーのカウント開始時からの時間TCが上記基準時間T0よりも長ければ、コントローラCは、ステップS29に移行して、エンジンEをアイドリング時の回転数にするとともに、ステップS30で操作弁2〜6,19〜
22の温度を温度センサSからの信号に基づいて判定する。
なお、上記時間Tcが基準時間T0と等しいかもしくは基準時間T0よりも短ければ、コントローラCは、アイドリング状態を維持したまま、再びステップS2に戻る。
もし、操作弁2〜6,19〜22のうちのいずれかの温度が上記基準温度TL以上のときは、コントローラCは、ステップS31で、エンジンEのアイドリングを停止する停止指令を出し、その後にエンジンEを停止させる。
また、操作弁2〜6,19〜22の温度が、基準温度TL以上であれば、上記のようにエンジンEを停止させるので、省エネになる。
したがって、この第2実施形態については、第1実施形態のプロセスとの相違点を説明し、その他は第1実施形態の説明を援用する。
上記ステップS18において、エンジンEの回転数が設定値よりも低いと判定されたら、コントローラCは、ステップS33に進んで、電動・発電機32の発電量が、エンジンEがエンストしない程度の発電量になるようにインバータ33に指令を出し、ステップS20に進む。
上記以外の構成及びコントローラCの制御プロセスは、第1実施形態と同じである。
しかし、図示していないブームシリンダの下降時に戻り流体による回生エネルギーあるいは同じく図示していない旋回モータから導かれる圧力流体による回生エネルギーを用いて、流体圧モータM及び電動・発電機32を回転させるようにしてもよい。
さらに、第1,2メインポンプMP1,MP2の駆動源であるエンジンEの動力を、減速機を介して流体圧モータに伝達するようにしてもよい。
MP1,MP2 第1,2メインポンプ
2〜6 操作弁
19〜22 操作弁
C コントローラ
S 温度センサ
32 電動・発電機
Claims (4)
- エンジンを動力源にしたメインポンプと、
上記メインポンプに接続されるとともに複数の操作弁を設けてなる回路系統と、
上記エンジンあるいは上記メインポンプの駆動力や、上記操作弁の切り換え操作に応じて動作するアクチュエータからの戻り流体などによる回生エネルギーを動力源にして回転する電動・発電機と
を備えたハイブリッド建設機械の制御装置であって、
上記回路系統に設けられた上記操作弁の温度を検出する温度センサと、
上記温度センサからの温度信号に応じて上記エンジンの回転数を制御するコントローラとを備え、
上記コントローラは、
上記エンジンがアイドリング状態にあって、かつ、上記温度センサからの温度信号があらかじめ設定した基準温度未満のとき、上記エンジンのアイドリング状態を継続させる機能を備えたハイブリッド建設機械の制御装置。 - 上記コントローラは、上記温度センサからの温度信号があらかじめ設定した基準温度以上のとき、上記エンジンを停止させる機能を備えた請求項1記載のハイブリッド建設機械の制御装置。
- 上記コントローラは、非作業状態と非回生状態とが、あらかじめ設定した設定時間を超えたとき、上記エンジンをアイドリング状態に制御する請求項1又は2に記載のハイブリッド建設機械の制御装置。
- 上記電動・発電機で発電された電力を蓄電するバッテリーが備えられ、
上記コントローラは、
上記メインポンプがスタンバイ流量を吐出しているか否かを判定する機能と、上記バッテリーの充電状態を検出する機能と、上記メインポンプがスタンバイ流量を吐出している状態で、かつ、上記バッテリーの充電量があらかじめ設定した充電量に達しているかあるいはそれを超えているとき、上記エンジンをアイドリング状態に制御する機能とを備えた請求項1又は2記載のハイブリッド建設機械の制御装置。
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