作业机械的液压油能量回收再生装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种作业机械的液压油能量回收再生装置，其包括由返回油驱动的回收再生用液压马达、与回收再生用液压马达机械连结的第一液压泵、排出驱动液压执行机构的液压油的第二液压泵、使第一液压泵所排出的液压油与第二液压泵所排出的液压油合流的合流管路、能够调整第一液压泵的液压油的流量的第一调整器以及能够调整第二液压泵的排出流量的第二调整器，其中，控制装置包括：第一运算部，其算出仅用第二液压泵驱动液压执行机构时的非合流时泵流量，以使来自第一液压泵的液压油的流量小于非合流时泵流量的方式运算向第一调整器输出的控制指令；以及第二运算部，其从非合流时泵流量减去来自第一液压泵的液压油的流量而算出目标泵流量，以达到目标泵流量的方式运算向第二调整器输出的控制指令。

Hydraulic oil energy recovery and regeneration device for operation machine

The invention provides a hydraulic oil machinery energy recycling device, comprising a recovery driven by return oil regeneration and recycling use of hydraulic motor, hydraulic pump, connected with the first hydraulic motor mechanical discharge regulator first second hydraulic oil hydraulic pump, hydraulic oil to drive the hydraulic actuator of the hydraulic oil discharged the hydraulic oil discharged from the first hydraulic pump and second hydraulic pump confluence confluence pipeline, can adjust the first hydraulic pump flow and can discharge second flow regulator, the adjustment of the second hydraulic pump wherein the control device comprises a first processing unit that calculates only second hydraulic pump drives the hydraulic actuator. Non confluent pump flow, so that the hydraulic oil from the first hydraulic pump flow is less than non combination operation to the first pump flow regulator output control Command and operation Department; second, from the non confluent flow minus pump from the first hydraulic pump of hydraulic oil flow and calculate the target pump flow in order to achieve the goal of pump flow computations to control instruction second regulator output.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】作业机械的液压油能量回收再生装置
本专利技术涉及作业机械的液压油能量回收再生装置，具体涉及液压挖掘机等具有液压执行机构的作业机械的液压油能量回收再生装置。
技术介绍
在作业机械中，为了提供占地小、能配置在有限的空间内，且能扩大回收能量的利用用途的液压油的能量回收装置和液压油的能量回收·再生装置，有的作业机械包括利用来自液压执行机构的回流液压油驱动的液压泵马达、利用液压泵马达的驱动力发电的电动马达以及储存电动马达所发出的电力的蓄电池(例如参照专利文献1)。专利文献1：日本特开2000-136806号公报
技术实现思路
根据上述现有技术，由于将液压油的能量以电能的形式储存于蓄电池中，因此，和用蓄压器等储存液压油的能量的情况相比，具有不需要很大占地的优点。但是，在现有技术的作业机械的情况下，由于要将液压油的能量临时转换为电能而储存在蓄电池中，因此，回收时和利用时的损失变大，存在不能有效利用能量的课题。即，在向蓄电池储存液压执行机构的返回油的能量时，会产生液压泵马达的损失、电动马达的损失、蓄电池的充放电损失，因此，这些损失之和是多少，储存到蓄电池中的能量就减少了多少。此外，在利用蓄电池中所储存的能量时，也会产生蓄电池、电动马达、液压泵马达的损失。因此，在应用现有技术的作业机械中，若考虑从回收到利用期间的损失，则有时作为这些损失而失去能量甚至会占到能够回收利用的能量的大约一半。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供一种能够有效利用来自液压执行机构的回流液压油的、作业机械的液压油能量回收再生装置。为了实现上述目的，第一技术方案的作业机械的液压油能量回收再生装置包括第一液压执行机构、由从所述第一液压执行机构排出的返回油驱动的回收再生用液压马达、与所述回收再生用液压马达机械连结的第一液压泵、排出驱动所述第一液压执行机构和第二液压执行机构中的至少一方的液压油的第二液压泵、使所述第一液压泵所排出的液压油和所述第二液压泵所排出的液压油合流的合流管路、能够调整所述合流管路中流通的来自所述第一液压泵的液压油的流量的第一调整器、能够调整所述第二液压泵的排出流量的第二调整器以及向所述第一调整器和所述第二调整器输出控制指令的控制装置，其特征在于，所述控制装置包括：第一运算部，其算出没有所述第一液压泵所排出的液压油的合流，而仅用所述第二液压泵驱动所述第一液压执行机构和所述第二液压执行机构中的至少一方时的非合流时泵流量，以使所述合流管路中所流通的来自所述第一液压泵的液压油的流量小于所述非合流时泵流量的方式运算向所述第一调整器输出的控制指令；以及第二运算部，其从所述非合流时泵流量减去所述合流管路中流通的来自所述第一液压泵的液压油的流量而算出目标泵流量，以达到所述目标泵流量的方式运算向所述第二调整器输出的控制指令。根据本专利技术，能够用回收的能量直接驱动与回收再生用液压马达机械连结的液压泵，因此，不会产生临时储存能量时的损失。其结果是，能够减少能量转换损失，因此能够高效地利用能量。附图说明图1是表示具有本专利技术的第一实施方式的作业机械的液压油能量回收再生装置的液压挖掘机的立体图。图2是表示本专利技术的第一实施方式的作业机械的液压油能量回收再生装置的驱动控制系统概略图。图3是构成本专利技术的第一实施方式的作业机械的液压油能量回收再生装置的控制器的框图。图4是用于说明构成本专利技术的第一实施方式的作业机械的液压油能量回收再生装置的控制器的第二函数发生器的内容的特性图。图5是用于说明构成本专利技术的第一实施方式的作业机械的液压油能量回收再生装置的控制器的液压泵流量运算的内容的框图。图6是表示本专利技术的第二实施方式的作业机械的液压油能量回收再生装置的驱动控制系统概略图。图7是构成本专利技术的第二实施方式的作业机械的液压油能量回收再生装置的控制器的框图。图8是用于说明本专利技术的第二实施方式的作业机械的液压油能量回收再生装置的控制器的液压泵流量运算的内容的框图。图9是表示本专利技术的第三实施方式的作业机械的液压油能量回收再生装置的驱动控制系统概略图。图10是用于说明本专利技术的第三实施方式的作业机械的液压油能量回收再生装置的控制器的液压泵流量运算的内容的框图。图11是表示本专利技术的第四实施方式的作业机械的液压油能量回收再生装置的驱动控制系统概略图。图12是构成本专利技术的第四实施方式的作业机械的液压油能量回收再生装置的控制器的框图。图13是构成本专利技术的第五实施方式的作业机械的液压油能量回收再生装置的控制器的框图。图14是用于说明构成本专利技术的第五实施方式的作业机械的液压油能量回收再生装置的控制器的可变动力限制运算部的内容的特性图。图15是表示本专利技术的第六实施方式的作业机械的液压油能量回收再生装置的驱动控制系统概略图。图16是构成本专利技术的第六实施方式的作业机械的液压油能量回收再生装置的控制器的框图。具体实施方式下面，使用附图说明本专利技术的作业机械的液压油能量回收再生装置的实施方式。实施例1图1是表示具有本专利技术的第一实施方式的作业机械的液压油能量回收再生装置的液压挖掘机的立体图，图2是表示本专利技术的第一实施方式的作业机械的液压油能量回收再生装置的驱动控制系统概略图。在图1中，液压挖掘机1包括具有动臂1a、斗杆1b和铲斗1c的多关节型的作业装置1A以及具有上部回转体1d和下部行走体1e的车身1B。动臂1a以能够转动的方式支承于上部回转体1d，由作为第一液压执行机构的动臂缸(液压缸)3a驱动。上部回转体1d以能够回转的方式设在下部行走体1e上。斗杆1b以能够转动的方式支承于动臂1a，由斗杆缸(液压缸)3b驱动。铲斗1c以能够转动的方式支承于斗杆1b，由铲斗缸(液压缸)3c驱动。下部行走体1e由左右的行走马达3d、3e驱动。动臂缸3a、斗杆缸3b和铲斗缸3c的驱动由设置于上部回转体1d的驾驶室(cab)内的输出液压信号的操作装置4、24(参照图2)控制。图2所示的驱动控制系统包括动力回收再生装置70、操作装置4、24、由多个滑阀型方向切换阀构成的控制阀5、单向阀6、切换阀7、电磁切换阀8、作为第三调整器的逆变器9A、斩波器9B以及蓄电装置9C，作为控制装置具有控制器100。液压源装置包括作为第二液压泵的可变容量型的液压泵10、用于供给先导液压油的先导液压泵11以及油箱12。液压泵10和先导液压泵11由利用驱动轴与它们连结的发动机50驱动。液压泵10具有作为第二调整器的调节器10A，调节器10A通过利用经由后述电磁比例阀74供给来的先导液压油控制液压泵10的斜盘倾角，来调整液压泵10的排出流量。在将来自液压泵10的液压油向动臂缸3a～行走马达3d供给的油路30上，设有由多个滑阀型方向切换阀构成的控制阀5和检测液压泵10的排出压力的压力传感器40，控制阀5用于控制向各执行机构以及经由后述单向阀6与油路30连结的作为合流管路的辅助油路31供给的液压油的方向和流量。通过向控制阀5的先导受压部供给先导液压油，而使控制阀5切换各方向切换阀的滑阀位置，向各液压执行机构供给来自液压泵10的液压油，从而驱动斗杆1b等。压力传感器40将检测到的液压泵10的排出压力输出到后述控制器100。控制阀5的各方向切换阀的滑阀位置通过操作操作装置4、24的操作杆等而进行切换。通过操作操作杆等，操作装置4、24将从先导液压泵11经本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种作业机械的液压油能量回收再生装置，其包括第一液压执行机构、利用从所述第一液压执行机构排出的返回油来驱动的回收再生用液压马达、与所述回收再生用液压马达机械连结的第一液压泵、排出用来驱动所述第一液压执行机构和第二液压执行机构中的至少一方的液压油的第二液压泵、使所述第一液压泵所排出的液压油与所述第二液压泵所排出的液压油合流的合流管路、能够调整所述合流管路中流通的来自所述第一液压泵的液压油的流量的第一调整器、能够调整所述第二液压泵的排出流量的第二调整器以及向所述第一调整器和所述第二调整器输出控制指令的控制装置，所述作业机械的液压油能量回收再生装置的特征在于，所述控制装置包括：第一运算部，其算出没有所述第一液压泵所排出的液压油的合流而仅用所述第二液压泵驱动所述第一液压执行机构和所述第二液压执行机构中的至少一方时的非合流时泵流量，以使所述合流管路中所流通的来自所述第一液压泵的液压油的流量小于所述非合流时泵流量的方式运算向所述第一调整器输出的控制指令；以及第二运算部，其从所述非合流时泵流量减去所述合流管路中流通的来自所述第一液压泵的液压油的流量而算出目标泵流量，以达到所述目标泵流量的方式运算向所述第二调整器输出的控制指令。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种作业机械的液压油能量回收再生装置，其包括第一液压执行机构、利用从所述第一液压执行机构排出的返回油来驱动的回收再生用液压马达、与所述回收再生用液压马达机械连结的第一液压泵、排出用来驱动所述第一液压执行机构和第二液压执行机构中的至少一方的液压油的第二液压泵、使所述第一液压泵所排出的液压油与所述第二液压泵所排出的液压油合流的合流管路、能够调整所述合流管路中流通的来自所述第一液压泵的液压油的流量的第一调整器、能够调整所述第二液压泵的排出流量的第二调整器以及向所述第一调整器和所述第二调整器输出控制指令的控制装置，所述作业机械的液压油能量回收再生装置的特征在于，所述控制装置包括：第一运算部，其算出没有所述第一液压泵所排出的液压油的合流而仅用所述第二液压泵驱动所述第一液压执行机构和所述第二液压执行机构中的至少一方时的非合流时泵流量，以使所述合流管路中所流通的来自所述第一液压泵的液压油的流量小于所述非合流时泵流量的方式运算向所述第一调整器输出的控制指令；以及第二运算部，其从所述非合流时泵流量减去所述合流管路中流通的来自所述第一液压泵的液压油的流量而算出目标泵流量，以达到所述目标泵流量的方式运算向所述第二调整器输出的控制指令。2.根据权利要求1所述的作业机械的液压油能量回收再生装置，其特征在于，所述液压油能量回收再生装置还包括用于操作所述第一液压执行机构的第一操作装置、用于操作所述第二液压执行机构的第二操作装置、检测所述第一操作装置的操作量的第一操作量检测器以及检测所述第二操作装置的操作量的第二操作量检测器，所述控制装置读取所述第一操作量检测器所检测到的所述第一操作装置的操作量和所述第二操作量检测器所检测到的所述第二操作装置的操作量，由所述控制装置算出的所述非合流时泵流量是根据所述第一操作装置的操作量和所述第二操作装置的操作量运算出来的要求泵流量。3.根据权利要求1所述的作业机械的液压油能量回收再生装置，其特征在于，所述液压油能量回收再生装置还包括用于操作所述第一液压执行机构的第一操作装置、用于操作所述第二液压执行机构的第二操作装置、检测所述第一操作装置的操作量的第一操作量检测器、检测所述第二操作装置的操作量的第二操作量检测器以及检测所述第二液压泵的转速的转速传感器，所述控制装置读取所述第一操作量检测器所检测到的所述第一操作装置的操作量、所述第二操作量检测器所检测到的所述第二操作装置的操作量以及所述转速传感器所检测到的所述第二液压泵的转速，由所述控制装置算出的所述非合流时泵流量是根据所述第二液压泵的推定容量和所述第二液压泵的转速运算出来的推定泵流量，其中，所述第二液压泵的推定容量是根据所述第一操作装置的操作量和所述第二操作装置的操作量推定出来的。4.根据权利要求1所述的作业机械的液压油能量回收再生装置，其特征在于，所述液压油能量回收再生装置还包括检测所述第二液压泵的转速的转速传感器，所述第二调整器包括生成用于控制所述第二液压泵的容量的泵控制信号的泵控制信号部以及对所述泵控制信号进行修正的泵控制信号修正部，所述控制装置读取所述转速传感器所检测到的所述第二液压泵的转速和所述泵控制信号，由所述控制装置算出的所述非合流时泵流量是根据所述第二液压泵的推定容量和所述第二液压泵的转速运算出来的推定泵流量，其中，所述第二液压泵的推定容量是根据所述泵控制信号推定出来的。5.根据权利要求1所述的作业机械的液压油能量回收再生装置，其特征在于，所述液压油能量回收再生装置还包括与所述第一液压泵及所述回收再生用液压马达机械连结的电动机、能够调整所述电动机的转速的第三调整器、用于操作所述第一液压执行机构的第一操作装置以及检测所述第一操作装置的操作量...

【专利技术属性】
技术研发人员：土方圣二，石川广二，大木孝利，井村进也，
申请(专利权)人：日立建机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP