ハイブリッド型油圧装置
【課題】従来の油圧装置をそのままの状態、あるいは僅かな改造でハイブリッド化できるハイブリッド型油圧装置を提供する。
【解決手段】ハイブリッド型油圧装置は、エンジン１と、エンジン１で駆動される二連可変容量主ポンプ２と、二連可変容量主ポンプ２からの作動油で駆動される油圧モータ４と、油圧モータ４で駆動される発電機兼電動機６と、発電機兼電動機６で発電された電気を蓄える蓄電装置７とを備えている。二連可変容量主ポンプ２が吐出した作動油は、マルチ弁３が含む油圧モータ操作用バルブによって油圧モータへ導く。これにより、油圧モータが発電機兼電動機６を駆動し、発電機兼電動機６が発電し、この発電した電気が蓄電装置７に蓄えられる。発電機兼電動機６は蓄電装置７の電気を用いて二連固定容量副ポンプ５を駆動する。これにより、二連可変容量主ポンプ２とマルチ弁３とを接続する回路９に作動油が供給される。
【解決手段】ハイブリッド型油圧装置は、エンジン１と、エンジン１で駆動される二連可変容量主ポンプ２と、二連可変容量主ポンプ２からの作動油で駆動される油圧モータ４と、油圧モータ４で駆動される発電機兼電動機６と、発電機兼電動機６で発電された電気を蓄える蓄電装置７とを備えている。二連可変容量主ポンプ２が吐出した作動油は、マルチ弁３が含む油圧モータ操作用バルブによって油圧モータへ導く。これにより、油圧モータが発電機兼電動機６を駆動し、発電機兼電動機６が発電し、この発電した電気が蓄電装置７に蓄えられる。発電機兼電動機６は蓄電装置７の電気を用いて二連固定容量副ポンプ５を駆動する。これにより、二連可変容量主ポンプ２とマルチ弁３とを接続する回路９に作動油が供給される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば建設機械等に使用されるハイブリッド型油圧装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ハイブリッド型油圧装置としては、特開２００７−７１１９７号公報（特許文献１）に記載されたものがある。このハイブリッド型油圧装置は、エンジンと、このエンジンで駆動される油圧ポンプと、この油圧ポンプから作動油の供給を受ける油圧アクチュエータと、そのエンジンで駆動されるジェネレータと、このジェネレータで発電された電気を蓄えるバッテリと、このバッテリの電気で駆動する電動機とを備えている。
【０００３】
上記ジェネレータはエンジンと油圧ポンプとの間に設置されている。より詳しくは、上記エンジンの出力軸となる回転軸には発電機が連結されている。また、上記回転軸の先端は、油圧ポンプを駆動するためのポンプ軸の一端に接続されている。このポンプ軸の他端は電動機の駆動軸に接続されている。
【０００４】
上記構成のハイブリッド型油圧装置によれば、油圧アクチュエータの負荷が小さいときには発電機が作動し、発電機で得た電力がバッテリに充電される。そして、上記油圧アクチュエータの負荷が大きくなると、バッテリから電力を電動機に供給し、電動機がエンジンをアシストする。
【０００５】
ところで、例えば特開平５−１８７０４２号公報（特許文献２）に記載された従来の油圧装置を上記ハイブリッド型油圧装置のように改造しようとすると、エンジンと、このエンジンで駆動される油圧ポンプとの間に発電機を設置しなければならない。
【０００６】
しかしながら、上記従来の油圧装置においては、エンジンと油圧ポンプとの間にはスペースがないため、その間に発電機を設置することはできず、ハイブリッド装置に改造できないという問題があった。
【０００７】
仮に、上記従来の油圧装置を改造でハイブリッド化したなら、大きな労力およびコストが生じてしまう。
【特許文献１】特開２００７−７１１９７号公報
【特許文献２】特開平５−１８７０４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明の課題は、従来の油圧装置をそのままの状態、あるいは僅かな改造でハイブリッド化できるハイブリッド型油圧装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明のハイブリッド型油圧装置は、
エンジンと、
上記エンジンで駆動される主ポンプと、
上記主ポンプからの作動油で駆動される油圧モータと、
上記主ポンプと上記油圧モータとの間に設けられた制御弁と、
上記油圧モータで駆動される発電機と、
上記発電機で発電された電気を蓄える蓄電装置と、
上記主ポンプと上記制御弁とを接続する回路に作動油を供給する副ポンプと、
上記発電機で発電された電気、または、上記蓄電装置に蓄えられた電気を用いて、上記副ポンプを駆動する電動機と
を備えたことを特徴としている。
【００１０】
上記構成のハイブリッド型油圧装置によれば、上記エンジンは主ポンプを駆動する。そうすると、上記主ポンプからの作動油が制御弁を介して油圧モータに供給されて、油圧モータが駆動する。この油圧モータが発電機を駆動するので、発電機はエンジンと主ポンプとの間に設けなくてもよい。したがって、上記従来の油圧装置をそのままの状態、あるいは僅かな改造でハイブリッド化できる。
【００１１】
一実施形態のハイブリッド型油圧装置では、
上記回路と上記副ポンプとの間にチェック弁が設置されている。
【００１２】
上記実施形態のハイブリッド型油圧装置によれば、上記回路と副ポンプとの間にチェック弁が設置されているので、回路から副ポンプに向かって作動油が流れず、回路内の作動油が不足するのを防ぐことができる。
【００１３】
一実施形態のハイブリッド型油圧装置では、
上記発電機と上記油圧モータとの間に電磁クラッチが設置されている。
【００１４】
上記実施形態のハイブリッド型油圧装置によれば、上記発電機と油圧モータとの間に電磁クラッチを設置しているので、任意のタイミングで電磁クラッチを繋いだり、切ったりすることができる。したがって、上記発電機の発電制御の自由度を大きくすることができる。
【００１５】
一実施形態のハイブリッド型油圧装置では、
上記主ポンプは可変容量ポンプである。
【００１６】
上記実施形態のハイブリッド型油圧装置によれば、上記主ポンプは可変容量ポンプであるので、主ポンプの最大容量を低くして、待機中の余剰な作動油を減らすことができる。したがって、省エネ効果を高くすることができる。
【００１７】
一実施形態のハイブリッド型油圧装置は、
上記主ポンプの吐出圧力が所定圧力以下のときには、上記主ポンプの吐出流量を一定に保つ定流量制御手段と、
上記主ポンプの吐出圧力が上記所定圧力を超えているときには、上記主ポンプの吐出流量を変更して上記主ポンプの馬力を一定に保つ定馬力制御手段と、
上記主ポンプの吐出圧力が上記所定圧力以下になり、かつ、上記回路を流れる作動油の流量が所望流量以上のときには、上記油圧モータと上記発電機の間の上記電磁クラッチを繋いで発電させる発電制御手段と、
上記主ポンプの吐出圧力が上記所定圧力以下になり、かつ、上記回路を流れる作動油の流量が所望流量以下のときには、上記副ポンプを駆動するアシスト制御手段と
を備える。
【００１８】
上記実施形態のハイブリッド型油圧装置によれば、上記主ポンプの吐出圧力が所定圧力以下になり、かつ、回路を流れる作動油の流量が所望流量以上のときには、油圧モータと発電機の間の電磁クラッチを繋いで発電させる発電制御手段を備えるので、定流量制御手段による制御中、余剰な作動油を用いて発電機の発電を効率良く行うことができる。
【００１９】
また、上記主ポンプの吐出圧力が所定圧力以下になり、かつ、回路を流れる作動油の流量が所望流量以下のときには、副ポンプを駆動するアシスト制御手段を備えるので、定流量制御手段による制御中、回路内で作動油が不足するのを防ぐことができる。
【００２０】
一実施形態のハイブリッド型油圧装置は、
上記主ポンプの吐出圧力が所定圧力以下のときには、上記主ポンプの吐出流量を一定に保つ定流量制御手段と、
上記主ポンプの吐出圧力が上記所定圧力を超えているときには、上記主ポンプの吐出流量を変更して上記主ポンプの馬力を一定に保つ定馬力制御手段と、
上記主ポンプの吐出圧力が上記所定圧力以下になり、かつ、上記回路を流れる作動油の流量が所望流量以上のときには、上記油圧モータと上記発電機の間の上記電磁クラッチを繋いで発電させる発電制御手段と、
上記主ポンプの吐出圧力が上記所定圧力を超え、かつ、上記回路を流れる作動油の流量が所望流量以下のときには、上記副ポンプを駆動するアシスト制御手段と
を備える。
【００２１】
上記実施形態のハイブリッド型油圧装置によれば、上記主ポンプの吐出圧力が所定圧力以下になり、かつ、回路を流れる作動油の流量が所望流量以上のときには、油圧モータと発電機の間の電磁クラッチを繋いで発電させる発電制御手段を備えるので、定流量制御手段による制御中、余剰な作動油を用いて発電機の発電を効率良く行うことができる。
【００２２】
また、上記主ポンプの吐出圧力が上記所定圧力を超え、かつ、回路を流れる作動油の流量が所望流量以下のときには、副ポンプを駆動するアシスト制御手段を備えるので、定馬力制御手段による制御中、回路内で作動油が不足するのを防ぐことができる。
【００２３】
一実施形態のハイブリッド型油圧装置は、
上記主ポンプの吐出圧力が所定圧力以下のときには、上記主ポンプの吐出流量を一定に保つ定流量制御手段と、
上記主ポンプの吐出圧力が上記所定圧力を超えているときには、上記主ポンプの吐出流量を変更して上記主ポンプの馬力を一定に保つ定馬力制御手段と、
上記回路を流れる作動油の流量が所望流量以上のときには、上記油圧モータと上記発電機の間の上記電磁クラッチを繋いで発電させる発電制御手段と、
上記回路を流れる作動油の流量が所望流量以下のときには、上記副ポンプを駆動するアシスト制御手段と
を備える。
【００２４】
上記実施形態のハイブリッド型油圧装置によれば、上記回路を流れる作動油の流量が所望流量以上のときには、油圧モータと上記発電機の間の上記電磁クラッチを繋いで発電させる発電制御手段を備えるので、定流量制御手段および定馬力制御手段による制御中、余剰な作動油を用いて発電機の発電を効率良く行うことができる。
【００２５】
また、上記回路を流れる作動油の流量が所望流量以下のときには、副ポンプを駆動するアシスト制御手段を備えるので、定流量制御手段および定馬力制御手段による制御中、回路内で作動油が不足するのを防ぐことができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明のハイブリッド型油圧装置によれば、発電機は、主ポンプからの作動油を動力とする油圧モータによって駆動されるので、エンジンと主ポンプとの間に設けなくてもよい。したがって、上記従来の油圧装置をそのままの状態、あるいは僅かな改造でハイブリッド化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明のハイブリッド型油圧装置を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００２８】
図１は、本発明の一実施の形態のハイブリッド型油圧装置を搭載する油圧ショベルの概略斜視図である。なお、図１においては、上記油圧ショベルの構造を判り易くするため、内部が見えるように図示している。
【００２９】
上記油圧ショベルは、走行モータ１０４を内蔵する下部走行体１０１と、この下部走行体１０１に旋回可能に搭載された上部旋回体１０２と、この上部旋回体１０２に搭載された作業アーム１０３とを備えている。
【００３０】
上記作業アーム１０３は、ブーム１０５、アーム１０６、バケット１０７、ブームシリンダ１０８、ブームオフセットシリンダ１０９、アームシリンダ１１０およびバケットシリンダ１１１を含んでいる。
【００３１】
上記ブーム１０５の一端は上部旋回体１０２に回動自在に連結されている。また、上記ブーム１０５の他端にはアーム１０６の一端が回動自在に連結されている。そして、上記アーム１０６の他端にはバケット１０７が回動自在に連結されている。これらのブーム１０５、アーム１０６およびバケット１０７は、ブームシリンダ１０８、ブームオフセットシリンダ１０９、アームシリンダ１１０およびバケットシリンダ１１１によって回動駆動される。
【００３２】
図２は、上記ハイブリッド型油圧装置の構成を示す模式図である。
【００３３】
上記ハイブリッド型油圧装置は、エンジン１と、主ポンプの一例としての二連可変容量主ポンプ２と、マルチ弁３と、油圧モータ４と、副ポンプの一例としての二連固定容量副ポンプ５と、発電機および電動機の一例としての発電機兼電動機６と、蓄電装置７とを備えている。
【００３４】
上記二連可変容量主ポンプ２は、二連可変容量主ポンプ２の吐出圧力が規定値以下のときには、二連可変容量主ポンプ２の吐出流量を一定に保つ定流量制御部２０１と、二連可変容量主ポンプ２の吐出圧力が規定値を超えているときには、二連可変容量主ポンプ２の吐出流量を変更して二連可変容量主ポンプ２の馬力を一定に保つ定馬力制御部２０２と有している。また、上記二連可変容量主ポンプ２は第１主ポンプ部Ｐ１および第２主ポンプ部Ｐ２を含む。この二連可変容量主ポンプ２は、エンジン１で駆動されて、タンク８内の作動油を吸い込み、回路９を介してマルチ弁３に供給する。そうすると、上記作動油はマルチ弁３で分岐し、一部がアクチュエータ部１０に向かって流れ、他の一部が油圧モータ４に向かって流れる。なお、上記定流量制御部２０１は定流量制御手段の一例であり、定馬力制御部２０２は定馬力制御手段の一例である。
【００３５】
上記アクチュエータ部１０は、走行モータ１０４、ブームシリンダ１０８、ブームオフセットシリンダ１０９、アームシリンダ１１０およびバケットシリンダ１１１等を含んでいる（図１参照）。
【００３６】
上記二連固定容量副ポンプ５は第１副ポンプ部Ｐ１１および第２副ポンプ部Ｐ１２を含む。この二連固定容量副ポンプ５の駆動により、タンク８内の作動油が回路９に供給される。また、上記二連固定容量副ポンプ５と回路９との間にはチェック弁１１が設置されている。
【００３７】
上記チェック弁１１は、二連固定容量副ポンプ５から回路９に向かって作動油が流れるときには開き、回路９から二連固定容量副ポンプ５に向かって作動油が流れるときには閉じる。
【００３８】
上記油圧モータ４は、マルチ弁３のオプションポートに接続され、マルチ弁３から作動油の供給を常に受ける。この油圧モータ４の駆動軸は、マルチ弁３の制御により、右回転のみするようになっている。
【００３９】
上記発電機兼電動機６はコントローラ１２によって制御されて発電を行う。この発電機兼電動機６で発電された電気は蓄電装置７に蓄えられる。
【００４０】
上記コントローラ１２は、エンジン１のトルクを示すトルク信号、二連可変容量主ポンプ２の吐出圧を示す吐出圧信号、油圧モータ４の回転数を示す回転数信号、および、蓄電装置７の蓄電量を示す蓄電量信号を受ける。そして、上記コントローラ１２は、上記吐出圧信号および蓄電量信号に基づいて、発電機兼電動機６の負荷を調整する。また、上記コントローラ１２は、電磁クラッチ１３（図４参照）を繋ぐための電磁クラッチＯＮ信号を電磁クラッチ１３に出力すると共に、電磁クラッチ１３を切るための電磁クラッチＯＦＦ信号を電磁クラッチ１３に出力する。
【００４１】
図３は上記マルチ弁３の回路図である。
【００４２】
上記マルチ弁３は、走行モータ操作用バルブ３０１、ブームシリンダ操作用バルブ３０２および油圧モータ操作用バルブ３０３を含んでいる。なお、上記油圧モータ操作用バルブ３０３は制御弁の一例である。
【００４３】
上記走行モータ操作用バルブ３０１およびブームシリンダ操作用バルブ３０２は、制御装置（図示せず）の制御を受けて、開いたり、閉じたりする。上記走行モータ操作用バルブ３０１が開くと、二連可変容量主ポンプ２からの作動油が走行モータ１０４に供給されて、下部走行体１０１が走行する。一方、上記ブームシリンダ操作用バルブ３０２が開くと、二連可変容量主ポンプ２からの作動油がブームシリンダ１０８に供給されて、ブーム１０５が上部旋回体１０２に対して回動する。
【００４４】
上記油圧モータ操作用バルブ３０３も上記制御装置で開閉制御が可能であるが、油圧モータ操作用バルブ３０３は常に開くようにしている。つまり、上記油圧モータ操作用バルブ３０３の開閉状態は開に固定している。このため、上記油圧モータ４内は回路９内と常に連通しているので、二連可変容量主ポンプ２が吐出した作動油に余剰分が生じると、その余剰な作動油が油圧モータ４に供給される。このとき、上記油圧モータ４はその余剰な作動油の量に対応する回転数で回転する。また、上記油圧モータ４の回転数は余剰な作動油の量に比例する。一方、上記二連可変容量主ポンプ２が吐出した作動油に余剰分が無いと、油圧モータ４への作動油の供給は無く、油圧モータ４は回転しない。
【００４５】
なお、図示しないが、上記マルチ弁３は、ブームオフセットシリンダ１０９、アームシリンダ１１０およびバケットシリンダ１１１を操作するためのバルブなども含む。
【００４６】
図４は、上記発電機兼電動機６、油圧モータ４および二連固定容量副ポンプ５を接続関係を示す模式図である。
【００４７】
上記発電機兼電動機６には、電磁クラッチ１３を介して油圧モータ４に接続されていると共に、ワンウェイクラッチ１４を左回転するときだけ有効になる向きに介して二連固定容量副ポンプ５に接続されている。この電磁クラッチ１３が繋がれて、発電機兼電動機６が油圧モータ４の駆動力を受けて発電しているときは必ず右回転なので、ワンウェイクラッチ１４は繋がらず副ポンプは回転しないようになっている。また、上記電磁クラッチ１３が切られて、発電機兼電動機６が左回転に電動機駆動するときは、ワンウェイクラッチ１４が有効になり、発電機兼電動機６が二連固定容量副ポンプ５を駆動できるようになっている。
【００４８】
上記構成のハイブリッド型油圧装置によれば、発電機兼電動機６は、マルチ弁３のオプションポートに接続された油圧モータ４で駆動するので、エンジン１と二連可変容量主ポンプ２との間に設けなくてもよい。
【００４９】
したがって、例えば特開平５−１８７０４２号公報に記載されているような従来の油圧装置をそのままの状態、あるいは僅かな改造でハイブリッド化できる。
【００５０】
また、上記回路９と二連固定容量副ポンプ５との間にチェック弁１１を設置しているので、回路９から二連固定容量副ポンプ５に向かって作動油が流れないようにして、回路９内の作動油が不足するのを防ぐことができる。
【００５１】
また、上記ハイブリッド型油圧装置では、油圧モータ４の回転数に基づいて電磁クラッチ１３が制御される。
【００５２】
上記電磁クラッチ１３の制御についてより詳しく説明すると、油圧モータ４が回転している場合は、二連可変容量主ポンプ２が吐出した作動油に余剰分が生じていることになる。そこで、上記油圧モータ４の回転数を検出し、この回転数が所定の回転数以上であると、コントローラ１２に電磁クラッチＯＮ信号を出力させる。これにより、上記電磁クラッチ１３がつながり、油圧モータ４の駆動力が発電機兼電動機６に伝達され、発電機兼電動機６の駆動軸が右回転する。その結果、上記発電機兼電動機６が発電すると共に、その発電された電気が蓄電装置７に蓄えられる。なお、上記発電機兼電動機６の駆動軸が右回転している場合、ワンウェイクラッチ１４は繋がらず、二連固定容量副ポンプ５は駆動されない。
【００５３】
その後、上記油圧モータ４の回転が停止すれば、余剰な作動油が無くなったということなので、コントローラ１２に電磁クラッチＯＦＦ信号を出力させる。これにより、上記電磁クラッチ１３を切り、発電機兼電動機６の発電を停止させる。そして、上記制御装置によって発電機兼電動機６の駆動軸を左回転させる。そうすると、上記ワンウェイクラッチ１４が繋がり、発電機兼電動機６の駆動力が二連固定容量副ポンプ５に伝達され、二連固定容量副ポンプ５が駆動する。その結果、上記二連固定容量副ポンプ５が回路９に作動油を供給するので、作動油の不足が回路９で生じるのを防ぐことができる。また、上記発電機兼電動機６は、蓄電装置７の電気を使用して、二連固定容量副ポンプ５を駆動するので、省エネ効果も得ることができる。
【００５４】
その後、上記回路９で余剰な作動油が生じ、その余剰な作動油が油圧モータ４に供給されても、電磁クラッチ１３が切れているので、油圧モータ４が空回りする。この油圧モータ４の回転数が所定の回転数以上になれば、二連固定容量副ポンプ５を停止させ、再び、電磁クラッチ１３を繋ぎ、発電機兼電動機６の発電、蓄電装置７の蓄電を行う。
【００５５】
なお、上記油圧モータ４の回転数が所定の回転数以上であっても、蓄電装置７の蓄電量が規定容量以上のときは、電磁クラッチ１３を切り、発電機兼電動機６の発電は行わない。
【００５６】
ところで、上記ハイブリッド型油圧装置の制御方式としては、後述するＡ案、Ｂ案およびＣ案がある。各案の概略を述べる。
【００５７】
上記Ａ案は、従来の油圧装置が二連可変容量主ポンプ２の最大容量を低く再設定して省エネルギーを図る機構を持つ場合の制御方式である。
【００５８】
上記Ｂ案は、従来の油圧装置が二連可変容量主ポンプ２の定馬力制御設定値を低く再設定して省エネルギーを図る機構を持つ場合の制御方式である。
【００５９】
上記Ｃ案は、従来の油圧装置の二連可変容量主ポンプ２に上記どちらの機構もなく、エンジンの定格回転数を低く再設定して省エネルギーを図る場合の制御方式である。
【００６０】
以下、上記Ａ案の制御方式について、図５のグラフ、図６，図７のフローチャートを用いて説明する。
【００６１】
図５は、上記二連可変容量主ポンプ２の吐出流量と二連可変容量主ポンプ２の吐出圧力との関係を示すグラフである。なお、図５には、上記ハイブリッド型油圧装置は従来の油圧装置を改造したものであると仮定し、その従来の油圧装置の主ポンプの吐出流量の変化を点線で示している。
【００６２】
図５の実線の直線部に対応する圧力範囲においては、二連可変容量主ポンプ２に対して定流量制御が行われる。そして、上記実線の曲線部に対応する圧力範囲においては、二連可変容量主ポンプ２に対して定馬力制御が行われる。また、上記アクチュエータ部１０が必要とする作動油の流量（●）が領域Ａ１〜Ａ３のうちのどこに属するかによって、二連可変容量主ポンプ２および二連固定容量副ポンプ５の制御を決定する。
【００６３】
より詳しくは、上記二連可変容量主ポンプ２の吐出圧力が定馬力制御に入っていない低圧であって、アクチュエータ部１０の駆動速度が低速である場合、例えば（１）に示すように、アクチュエータ部１０が必要とする作動油の流量は領域Ａ１内の流量となる。この場合、上記二連可変容量主ポンプ２の吐出流量に比べて、アクチュエータ部１０が必要とする作動油の流量が少ないため、余剰な作動油が生じる。そこで、上記電磁クラッチ１３を繋ぎ、発電機兼電動機６で発電する。
【００６４】
また、上記二連可変容量主ポンプ２の吐出圧力が定馬力制御に入っていない低圧であって、アクチュエータ部１０の駆動速度が高速である場合、例えば（２）に示すように、アクチュエータ部１０が必要とする作動油の流量は領域Ａ２内の流量となる。この場合、上記二連可変容量主ポンプ２の吐出流量に比べて、アクチュエータ部１０が必要とする作動油の流量が多くなるため、作動油が不足する。そこで、上記電磁クラッチ１３を切り、発電機兼電動機６で二連固定容量副ポンプ５を駆動し、二連固定容量副ポンプ５から回路９に作動油を供給する。また、その場合、余剰な作動油が生じるが、電磁クラッチ１３を切り、発電機兼電動機６が発電しないようにして、制御を簡略化する。
【００６５】
また、上記二連可変容量主ポンプ２の吐出圧力が定馬力制御に入る高圧であって、アクチュエータ部１０の駆動速度が低速である場合、例えば（３）に示すように、アクチュエータ部１０が必要とする作動油の流量が領域Ａ３内の流量となる。この場合、上記二連可変容量主ポンプ２の吐出流量に比べて、アクチュエータ部１０が必要とする作動油の流量が少ないため、余剰な作動油が生じるが、制御を簡略化にするため、電磁クラッチ１３を切り、発電機兼電動機６が発電しないようにする。また、上記二連固定容量副ポンプ５も駆動させないようにする。
【００６６】
また、上記二連可変容量主ポンプ２の吐出圧力が定馬力制御に入る高圧であって、アクチュエータ部１０の駆動速度が高速である場合、例えば（４）に示すように、二連可変容量主ポンプ２が吐出する作動油の全てをアクチュエータ部１０に供給する。この場合、上記電磁クラッチ１３を切り、発電機兼電動機６が発電しないようにすると共に、二連固定容量副ポンプ５も駆動させないようにして、制御を簡略化する。
【００６７】
以下、図６，図７のフローチャートを用いて、図５の制御について説明する。
【００６８】
まず、図６に示すように、制御をスタートさせ、ステップＳ１で、現在、発電モードと電動モードとのであるかを判定する。すなわち、上記発電機兼電動機６は、油圧モータ４に駆動されて発電をしているのか、あるいは、発電せずに二連固定容量副ポンプ５を駆動しているのかを判定する。そのステップＳ１で、発電機兼電動機６は発電をしていると判定すると、ステップＳ２に進む。一方、上記ステップＳ１で、発電機兼電動機６は発電せずに二連固定容量副ポンプ５を駆動していると判定すると、図７のステップＳ６に進む。
【００６９】
上記ステップＳ２に進んだ場合、図６に示すように、二連可変容量主ポンプ２の吐出圧力が規定値以下であるか否かを判定する。この規定値とは、二連可変容量主ポンプ２が定流量制御を行う圧力範囲の最大値である。そのステップＳ２で、二連可変容量主ポンプ２の吐出圧力は規定値以下だと判定すると、次のステップＳ３に進む。一方、上記ステップＳ２で、二連可変容量主ポンプ２の吐出圧力は規定値以下でないと判定すると、ステップＳ９に進み、電磁クラッチ１３を切り、発電モードを継続する。
【００７０】
次に、ステップＳ３で、油圧モータ４が回転しているか否かを判定する。そのステップＳ３で、油圧モータ４は回転していると判定すると、次のステップＳ４に進む。一方、上記ステップＳ３で、油圧モータ４は回転していないと判定すると、ステップＳ１０に進み、電磁クラッチ１３を切り、電動モードに移行する。
【００７１】
次に、ステップＳ４で、蓄電装置７の蓄電量が規定容量以上か否かを判定する。そのステップＳ４で、蓄電装置７の蓄電量は規定容量以上でないと判定すると、次のステップＳ５に進む。一方、上記ステップＳ４で、蓄電装置７の蓄電量は規定容量以上であると判定すると、ステップＳ１１に進み、電磁クラッチ１３を切り、発電モードを継続する。
【００７２】
次に、ステップＳ５で、電磁クラッチ１３を繋ぎ、エンジン１が定格トルクを維持できる条件下で、最大の軸負荷になるように発電機兼電動機６の負荷トルクを調整して発電する。
【００７３】
一方、上記ステップＳ１で電動モードと判定してステップＳ６に進んだ場合、図７に示すように、二連可変容量主ポンプ２の吐出圧力が規定値以下であるか否かを判定する。この規定値とは、二連可変容量主ポンプ２が定流量制御を行う圧力範囲の最大値である。そのステップＳ６で、二連可変容量主ポンプ２の吐出圧力は規定値以下であると判定すると、次のステップＳ７に進む。一方、上記ステップＳ６で、二連可変容量主ポンプ２の吐出圧力は規定値以下でないと判定すると、ステップＳ１２に進み、二連固定容量副ポンプ５を停止させ、発電モードに移行する。
【００７４】
次に、ステップＳ７で、油圧モータ４の回転数が所定の回転数以上であるか否かを判定する。上記油圧モータ４の回転数が所定の回転数以上であれば、作動油の余剰量が過剰となっている。逆に言えば、上記油圧モータ４の回転数が所定の回転数以上になっていなければ、作動油の余剰量は過剰となっていない。そこで、上記ステップＳ７で、油圧モータ４の回転数は所定の回転数以上でないと判定すると、ステップＳ８に進み、現状維持とする。すなわち、上記電動モードを継続する。一方、上記ステップＳ７で、油圧モータ４の回転数は所定の回転数以上であると判定すると、上記ステップＳ１２に進む。
【００７５】
以上のような制御では、上記ステップＳ５が発電制御手段の一例であり、ステップＳ８がアシスト制御手段の一例である。
【００７６】
上記ハイブリッド型油圧装置は、Ａ案の制御方式を採用することにより、エンジン１の負荷変動幅が小さくなって、効率の良い運転ができて燃費が良くなる。
【００７７】
また、上記二連可変容量主ポンプ２の最大容量を低くしているので、待機中の余剰な作動油が減り、省エネ効果を高くすることができる。
【００７８】
また、上記ハイブリッド型油圧装置は、上記従来の油圧装置を最小限の費用でハイブリッド化でき、環境規制を合格することができる。
【００７９】
また、上記電動モードのみ使用すれば、機能の一部が制限されてしまうが、エンジンを使わないで作業を行うことができる。
【００８０】
また、上記ハイブリッド型油圧装置は、二連可変容量主ポンプ２の吐出流量が領域Ａ１〜Ａ３のいずれに属していても、上記従来の油圧装置と同一の操作フィーリングとすることができる。
【００８１】
また、上記ハイブリッド型油圧装置のように上記従来の油圧装置を改造しても、その改造は僅かであるので、耐久信頼性が低下するのを防ぐことができる。
【００８２】
また、上記ハイブリッド型油圧装置が上記従来の油圧装置を改造したものである場合、ハイブリッド化のために追加した機器を取り外して元に戻すことにより、従来の油圧装置の中古品として転売することができる。
【００８３】
以下、上記Ｂ案の制御方式について、図８のグラフ、図９〜図１１のフローチャートを用いて説明する。
【００８４】
図８は、上記二連可変容量主ポンプ２の吐出流量と二連可変容量主ポンプ２の吐出圧力との関係を示すグラフである。なお、図８には、上記ハイブリッド型油圧装置は従来の油圧装置を改造したものであると仮定し、その従来の油圧装置の主ポンプの吐出流量の変化を点線で示している。
【００８５】
図８の実線の直線部に対応する圧力範囲においては、二連可変容量主ポンプ２に対して定流量制御が行われる。そして、上記実線の曲線部に対応する圧力範囲においては、二連可変容量主ポンプ２に対して定馬力制御が行われる。また、上記アクチュエータ部１０が必要とする作動油の流量（●）が領域Ａ２１〜Ａ２３のうちのどこに属するかによって、二連可変容量主ポンプ２および二連固定容量副ポンプ５の制御を決定する。
【００８６】
より詳しくは、上記二連可変容量主ポンプ２の吐出圧力が定馬力制御に入っていない低圧である場合、例えば（２１）に示すように、アクチュエータ部１０が必要とする作動油の流量は領域Ａ２１内の流量となる。この場合、上記二連可変容量主ポンプ２の吐出流量に比べて、アクチュエータ部１０が必要とする作動油の流量が少ないため、余剰な作動油が生じる。そこで、上記電磁クラッチ１３を繋ぎ、発電機兼電動機６で発電する。
【００８７】
また、上記二連可変容量主ポンプ２の吐出圧力が定馬力制御に入る高圧であって、アクチュエータ部１０の駆動速度が低速である場合、例えば（２２）に示すように、アクチュエータ部１０が必要とする作動油の流量が領域Ａ２２内の流量となる。この場合、上記二連可変容量主ポンプ２の吐出流量に比べて、アクチュエータ部１０が必要とする作動油の流量が少ないため、余剰な作動油が生じるが、制御を簡略化にするため、電磁クラッチ１３を切り、発電機兼電動機６が発電しないようにする。また、上記二連固定容量副ポンプ５も駆動させないようにする。
【００８８】
また、上記二連可変容量主ポンプ２の吐出圧力が定馬力制御に入る高圧であって、アクチュエータ部１０の駆動速度が高速である場合、例えば（２３）に示すように、アクチュエータ部１０が必要とする作動油の流量は領域Ａ２３内の流量となる。この場合、上記二連可変容量主ポンプ２の吐出流量に比べて、アクチュエータ部１０が必要とする作動油の流量が多くなるため、作動油が不足する。そこで、上記電磁クラッチ１３を切り、発電機兼電動機６で二連固定容量副ポンプ５を駆動し、二連固定容量副ポンプ５から回路９に作動油を供給する。また、その場合、余剰な作動油が生じるが、電磁クラッチ１３を切り、発電機兼電動機６が発電しないようにして、制御を簡略化する。
【００８９】
以下、図９〜図１１のフローチャートを用いて、図８の制御について説明する。
【００９０】
まず、図９に示すように、制御をスタートさせ、ステップＳ１１で、現在、発電モードと電動モードとのであるかを判定する。すなわち、上記発電機兼電動機６は、油圧モータ４に駆動されて発電をしているのか、あるいは、発電せずに二連固定容量副ポンプ５を駆動しているのかを判定する。そのステップＳ１１で、発電機兼電動機６は発電をしていると判定すると、ステップＳ１２に進む。一方、上記ステップＳ１１で、発電機兼電動機６は発電せずに二連固定容量副ポンプ５を駆動していると判定すると、図１０のステップＳ１５に進む。
【００９１】
上記ステップＳ１２に進んだ場合、図９に示すように、二連可変容量主ポンプ２の吐出圧力が規定値以下であるか否かを判定する。この規定値とは、二連可変容量主ポンプ２が定流量制御を行う圧力範囲の最大値である。そのステップＳ１２で、二連可変容量主ポンプ２の吐出圧力は規定値以下であると判定すると、次のステップＳ１３に進む。一方、上記ステップＳ１２で、二連可変容量主ポンプ２の吐出圧力は規定値以下でないと判定すると、図１１のステップＳ１８に進む。
【００９２】
上記ステップＳ１８では、油圧モータ４が回転しているか否かを判定する。そのステップＳ１８で、油圧モータ４は回転していると判定すると、ステップＳ１９に進み、電磁クラッチ１３を切り、発電モードを継続する。一方、上記ステップＳ１８で、油圧モータ４は回転していないと判定すると、ステップＳ１０に進み、電磁クラッチ１３を切り、電動モードに移行する。
【００９３】
次に、図９に示すように、ステップＳ１３で、蓄電装置７の蓄電量が規定容量以上か否かを判定する。そのステップＳ１３で、蓄電装置７の蓄電量は規定容量以上でないと判定すると、次のステップＳ１４に進む。一方、上記ステップＳ１３で、蓄電装置７の蓄電量は規定容量以上であると判定すると、ステップＳ２０に進み、電磁クラッチ１３を切り、発電モードを継続する。
【００９４】
次に、ステップＳ１４で、電磁クラッチ１３を繋ぎ、エンジン１が定格トルクを維持できる条件下で、最大の軸負荷になるように発電機兼電動機６の負荷トルクを調整して発電する。
【００９５】
一方、上記ステップＳ１１で電動モードと判定してステップＳ１５に進んだ場合、図１０に示すように、二連可変容量主ポンプ２の吐出圧力が規定値以下であるか否かを判定する。この規定値とは、二連可変容量主ポンプ２が定流量制御を行う圧力範囲の最大値である。そのステップＳ１５で、二連可変容量主ポンプ２の吐出圧力は規定値以下でないと判定すると、次のステップＳ１６に進む。一方、上記ステップＳ１５で、二連可変容量主ポンプ２の吐出圧力は規定値以下であると判定すると、次のステップＳ２１に進み、二連固定容量副ポンプ５を停止させ、発電モードに移行する。
【００９６】
次に、ステップＳ１６で、油圧モータ４の回転数が所定の回転数以上であるか否かを判定する。上記油圧モータ４の回転数が所定の回転数以上であれば、作動油の余剰量が過剰となっている。逆に言えば、上記油圧モータ４の回転数が所定の回転数以上になっていなければ、作動油の余剰量は過剰となっていない。そこで、上記ステップＳ１６で、油圧モータ４の回転数は所定の回転数以上でないと判定すると、ステップＳ１７に進み、現状維持とする。すなわち、上記電動モードを継続する。一方、上記ステップＳ１６で、油圧モータ４の回転数は所定の回転数以上であると判定すると、上記ステップＳ２１に進む。
【００９７】
以上のような制御では、ステップＳ１４が発電制御手段の一例であり、ステップＳ１７がアシスト制御手段の一例である。
【００９８】
上記ハイブリッド型油圧装置は、Ｂ案の制御方式を採用することにより、エンジン１の負荷変動幅が小さくなって、効率の良い運転ができて燃費が良くなる。
【００９９】
また、上記定馬力制御を行う圧力範囲の最小値を小さくしているので、エンジントルク負荷が下がって、燃料消費を減らすことができる。
【０１００】
また、上記ハイブリッド型油圧装置は、上記従来の油圧装置を最小限の費用でハイブリッド化でき、環境規制を合格することができる。
【０１０１】
また、上記電動モードのみ使用すれば、機能の一部が制限されてしまうが、エンジンを使わないで作業を行うことができる。
【０１０２】
また、上記二連可変容量主ポンプ２の吐出流量が領域Ａ２１に属する場合、上記従来の油圧装置と同一の操作フィーリングとすることができる。
【０１０３】
また、上記ハイブリッド型油圧装置のように上記従来の油圧装置を改造しても、その改造は僅かであるので、耐久信頼性が低下するのを防ぐことができる。
【０１０４】
また、上記ハイブリッド型油圧装置が上記従来の油圧装置を改造したものである場合、ハイブリッド化のために追加した機器を取り外して元に戻すことにより、従来の油圧装置の中古品として転売することができる。
【０１０５】
また、上記発電モードと電動モードとの切り替えが二連可変容量主ポンプ２の吐出圧力のみで決まるので、制御を簡単にすることができる。
【０１０６】
以下、上記Ｃ案の制御方式について、図１２のグラフ、図１３，図１４のフローチャートを用いて説明する。
【０１０７】
図１２は、上記二連可変容量主ポンプ２の吐出流量と二連可変容量主ポンプ２の吐出圧力との関係を示すグラフである。なお、図１２には、上記ハイブリッド型油圧装置は従来の油圧装置を改造したものであると仮定し、その従来の油圧装置の主ポンプの吐出流量の変化を点線で示している。
【０１０８】
図１２において、実線は二連可変容量主ポンプ２の吐出流量の変化を示す。上記実線の曲線部に対応する圧力範囲においては、二連可変容量主ポンプ２に対して定馬力制御が行われる。また、上記アクチュエータ部１０が必要とする作動油の流量（●）が領域Ａ３１，Ａ３２のうちのどこに属するかによって、二連可変容量主ポンプ２および二連固定容量副ポンプ５の制御を決定する。
【０１０９】
より詳しくは、上記二連可変容量主ポンプ２の吐出圧力に関係なく、アクチュエータ部１０の駆動速度が低速である場合、例えば（３１）に示すように、アクチュエータ部１０が必要とする作動油の流量は領域Ａ３１内の流量となる。この場合、上記二連可変容量主ポンプ２の吐出流量に比べて、アクチュエータ部１０が必要とする作動油の流量が少ないため、余剰な作動油が生じる。そこで、上記電磁クラッチ１３を繋ぎ、発電機兼電動機６で発電する。
【０１１０】
また、上記二連可変容量主ポンプ２の吐出圧力に関係なく、アクチュエータ部１０の駆動速度が高速である場合、例えば（３２）に示すように、アクチュエータ部１０が必要とする作動油の流量は領域Ａ３２内の流量となる。この場合、上記二連可変容量主ポンプ２の吐出流量に比べて、アクチュエータ部１０が必要とする作動油の流量が多くなるため、作動油が不足する。そこで、上記電磁クラッチ１３を切り、発電機兼電動機６で二連固定容量副ポンプ５を駆動し、二連固定容量副ポンプ５から回路９に作動油を供給する。また、その場合、余剰な作動油が生じるが、電磁クラッチ１３を切り、発電機兼電動機６が発電しないようにして、制御を簡略化する。また、その場合、上記二連固定容量副ポンプ５の回転数を、第１主ポンプ部Ｐ１の吐出圧力と第２主ポンプ部Ｐ２の吐出圧力との和で定義される関数に基づいて調整して、二連固定容量副ポンプ５から回路９へ流れる作動油の流量を決まった流量とする。
【０１１１】
以下、図１３，図１４のフローチャートを用いて、図１２の制御について説明する。
【０１１２】
まず、図１３に示すように、制御をスタートさせ、ステップＳ３１で、現在、発電モードと電動モードとのであるかを判定する。すなわち、上記発電機兼電動機６は、油圧モータ４に駆動されて発電をしているのか、あるいは、発電せずに二連固定容量副ポンプ５を駆動しているのかを判定する。そのステップＳ３１で、発電機兼電動機６は発電をしていると判定すると、ステップＳ３２に進む。一方、上記ステップＳ３１で、発電機兼電動機６は発電せずに二連固定容量副ポンプ５を駆動していると判定すると、図１４のステップＳ３５に進む。
【０１１３】
上記ステップＳ３２に進んだ場合、図１３に示すように、油圧モータ４が回転しているか否かを判定する。そのステップＳ３２で、油圧モータ４は回転していると判定すると、次のステップＳ３３に進む。一方、上記ステップＳ３２で、油圧モータ４は回転していないと判定すると、ステップＳ３７に進み、電磁クラッチ１３を切り、電動モードに移行する。
【０１１４】
次に、ステップＳ３３で、蓄電装置７の蓄電量が規定容量以上か否かを判定する。そのステップＳ３３で、蓄電装置７の蓄電量は規定容量以上でないと判定すると、次のステップＳ５に進む。一方、上記ステップＳ３３で、蓄電装置７の蓄電量は規定容量以上であると判定すると、ステップＳ３８に進み、電磁クラッチ１３を切り、発電モードを継続する。
【０１１５】
次に、ステップＳ３４で、電磁クラッチ１３を繋ぎ、エンジン１が定格トルクを維持できる条件下で、最大の軸負荷になるように発電機兼電動機６の負荷トルクを調整して発電する。
【０１１６】
一方、上記ステップＳ３１で電動モードと判定してステップＳ３５に進んだ場合、図１４に示すように、油圧モータ４の回転数が所定の回転数以上であるか否かを判定する。上記油圧モータ４の回転数が所定の回転数以上であれば、作動油の余剰量が過剰となっている。逆に言えば、上記油圧モータ４の回転数が所定の回転数以上になっていなければ、作動油の余剰量は過剰となっていない。そこで、上記ステップＳ３５で、油圧モータ４の回転数は所定の回転数以上でないと判定すると、ステップＳ３６に進み、現状維持とする。すなわち、上記電動モードを継続する。一方、上記ステップＳ３５で、油圧モータ４の回転数は所定の回転数以上であると判定すると、上記ステップＳ３９に進み、二連固定容量副ポンプ５を停止させ、発電モードに移行する。
【０１１７】
以上のような制御では、ステップＳ３４が発電制御手段の一例であり、ステップＳ３６がアシスト制御手段の一例である。
【０１１８】
上記ハイブリッド型油圧装置は、Ｃ案の制御方式を採用することにより、エンジン１の変動幅が小さくなって、効率の良い運転ができて燃費が良くなる。
【０１１９】
また、上記二連可変容量主ポンプ２の定格回転数を下げているので、待機中の余剰な作動油がより減り、省エネ効果をより高くすることができる。
【０１２０】
また、上記ハイブリッド型油圧装置は、上記従来の油圧装置を最小限の費用でハイブリッド化でき、環境規制を合格することができる。
【０１２１】
また、上記電動モードのみ使用すれば、機能の一部が制限されてしまうが、エンジンを使わないで作業を行うことができる。
【０１２２】
また、上記ハイブリッド型油圧装置が上記従来の油圧装置を改造したものである場合、ハイブリッド化のために追加した機器を取り外して元に戻すことにより、従来の油圧装置の中古品として転売することができる。
【０１２３】
また、上記領域Ａ３１が広くなっているので、発電する機会が増えて、効率良く発電することができる。
【０１２４】
上記実施の形態では、油圧モータ４、発電機兼電動機６、電磁クラッチ１３およびワンウェイクラッチ１４を用いたが、図１５に示す油圧モータ１０４、発電機兼電動機１０６、電磁クラッチ１１３およびワンウェイクラッチ１１４を用いてもよい。
【０１２５】
上記ハイブリッド型油圧装置は、発電機と電動機を兼ねた発電機兼電動機６を備えていたが、この発電機兼電動機６に代わりに、発電機と、この発電機とは別体の電動機とを備えてもよい。この場合、上記電動機は、発電機で発電された電気を用いて、二連固定容量副ポンプ５を駆動するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】図１は油圧ショベルの概略斜視図である。
【図２】図２は本発明の一実施の形態のハイブリッド型油圧装置の模式図である。
【図３】図３は上記ハイブリッド型油圧装置のマルチ弁の回路図である。
【図４】図４は上記ハイブリッド型油圧装置の発電機兼電動機、油圧モータおよび二連固定容量副ポンプの模式図である。
【図５】図５は上記ハイブリッド型油圧装置のＡ案の制御方式を説明するためのグラフである。
【図６】図６は上記Ａ案の制御方式のフローチャートである。
【図７】図７は上記Ａ案の制御方式のフローチャートである。
【図８】図８は上記ハイブリッド型油圧装置のＢ案の制御方式を説明するためのグラフである。
【図９】図９は上記Ｂ案の制御方式のフローチャートである。
【図１０】図１０は上記Ｂ案の制御方式のフローチャートである。
【図１１】図１１は上記Ｂ案の制御方式のフローチャートである。
【図１２】図１２は上記ハイブリッド型油圧装置のＣ案の制御方式を説明するためのグラフである。
【図１３】図１３は上記Ｃ案の制御方式のフローチャートである。
【図１４】図１４は上記Ｃ案の制御方式のフローチャートである。
【図１５】図１５は他の発電機兼電動機、油圧モータ、電磁クラッチおよびワンウェイクラッチの模式図である。
【符号の説明】
【０１２７】
１ エンジン
２ 二連可変容量主ポンプ
４，１０４ 油圧モータ
５ 二連固定容量副ポンプ
６，１０６ 発電機兼電動機
１１ チェック弁
１３，１１３ 電磁クラッチ
２０１ 定流量制御部
２０２ 定馬力制御部
３０３ 油圧モータ操作用バルブ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば建設機械等に使用されるハイブリッド型油圧装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ハイブリッド型油圧装置としては、特開２００７−７１１９７号公報（特許文献１）に記載されたものがある。このハイブリッド型油圧装置は、エンジンと、このエンジンで駆動される油圧ポンプと、この油圧ポンプから作動油の供給を受ける油圧アクチュエータと、そのエンジンで駆動されるジェネレータと、このジェネレータで発電された電気を蓄えるバッテリと、このバッテリの電気で駆動する電動機とを備えている。
【０００３】
上記ジェネレータはエンジンと油圧ポンプとの間に設置されている。より詳しくは、上記エンジンの出力軸となる回転軸には発電機が連結されている。また、上記回転軸の先端は、油圧ポンプを駆動するためのポンプ軸の一端に接続されている。このポンプ軸の他端は電動機の駆動軸に接続されている。
【０００４】
上記構成のハイブリッド型油圧装置によれば、油圧アクチュエータの負荷が小さいときには発電機が作動し、発電機で得た電力がバッテリに充電される。そして、上記油圧アクチュエータの負荷が大きくなると、バッテリから電力を電動機に供給し、電動機がエンジンをアシストする。
【０００５】
ところで、例えば特開平５−１８７０４２号公報（特許文献２）に記載された従来の油圧装置を上記ハイブリッド型油圧装置のように改造しようとすると、エンジンと、このエンジンで駆動される油圧ポンプとの間に発電機を設置しなければならない。
【０００６】
しかしながら、上記従来の油圧装置においては、エンジンと油圧ポンプとの間にはスペースがないため、その間に発電機を設置することはできず、ハイブリッド装置に改造できないという問題があった。
【０００７】
仮に、上記従来の油圧装置を改造でハイブリッド化したなら、大きな労力およびコストが生じてしまう。
【特許文献１】特開２００７−７１１９７号公報
【特許文献２】特開平５−１８７０４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明の課題は、従来の油圧装置をそのままの状態、あるいは僅かな改造でハイブリッド化できるハイブリッド型油圧装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明のハイブリッド型油圧装置は、
エンジンと、
上記エンジンで駆動される主ポンプと、
上記主ポンプからの作動油で駆動される油圧モータと、
上記主ポンプと上記油圧モータとの間に設けられた制御弁と、
上記油圧モータで駆動される発電機と、
上記発電機で発電された電気を蓄える蓄電装置と、
上記主ポンプと上記制御弁とを接続する回路に作動油を供給する副ポンプと、
上記発電機で発電された電気、または、上記蓄電装置に蓄えられた電気を用いて、上記副ポンプを駆動する電動機と
を備えたことを特徴としている。
【００１０】
上記構成のハイブリッド型油圧装置によれば、上記エンジンは主ポンプを駆動する。そうすると、上記主ポンプからの作動油が制御弁を介して油圧モータに供給されて、油圧モータが駆動する。この油圧モータが発電機を駆動するので、発電機はエンジンと主ポンプとの間に設けなくてもよい。したがって、上記従来の油圧装置をそのままの状態、あるいは僅かな改造でハイブリッド化できる。
【００１１】
一実施形態のハイブリッド型油圧装置では、
上記回路と上記副ポンプとの間にチェック弁が設置されている。
【００１２】
上記実施形態のハイブリッド型油圧装置によれば、上記回路と副ポンプとの間にチェック弁が設置されているので、回路から副ポンプに向かって作動油が流れず、回路内の作動油が不足するのを防ぐことができる。
【００１３】
一実施形態のハイブリッド型油圧装置では、
上記発電機と上記油圧モータとの間に電磁クラッチが設置されている。
【００１４】
上記実施形態のハイブリッド型油圧装置によれば、上記発電機と油圧モータとの間に電磁クラッチを設置しているので、任意のタイミングで電磁クラッチを繋いだり、切ったりすることができる。したがって、上記発電機の発電制御の自由度を大きくすることができる。
【００１５】
一実施形態のハイブリッド型油圧装置では、
上記主ポンプは可変容量ポンプである。
【００１６】
上記実施形態のハイブリッド型油圧装置によれば、上記主ポンプは可変容量ポンプであるので、主ポンプの最大容量を低くして、待機中の余剰な作動油を減らすことができる。したがって、省エネ効果を高くすることができる。
【００１７】
一実施形態のハイブリッド型油圧装置は、
上記主ポンプの吐出圧力が所定圧力以下のときには、上記主ポンプの吐出流量を一定に保つ定流量制御手段と、
上記主ポンプの吐出圧力が上記所定圧力を超えているときには、上記主ポンプの吐出流量を変更して上記主ポンプの馬力を一定に保つ定馬力制御手段と、
上記主ポンプの吐出圧力が上記所定圧力以下になり、かつ、上記回路を流れる作動油の流量が所望流量以上のときには、上記油圧モータと上記発電機の間の上記電磁クラッチを繋いで発電させる発電制御手段と、
上記主ポンプの吐出圧力が上記所定圧力以下になり、かつ、上記回路を流れる作動油の流量が所望流量以下のときには、上記副ポンプを駆動するアシスト制御手段と
を備える。
【００１８】
上記実施形態のハイブリッド型油圧装置によれば、上記主ポンプの吐出圧力が所定圧力以下になり、かつ、回路を流れる作動油の流量が所望流量以上のときには、油圧モータと発電機の間の電磁クラッチを繋いで発電させる発電制御手段を備えるので、定流量制御手段による制御中、余剰な作動油を用いて発電機の発電を効率良く行うことができる。
【００１９】
また、上記主ポンプの吐出圧力が所定圧力以下になり、かつ、回路を流れる作動油の流量が所望流量以下のときには、副ポンプを駆動するアシスト制御手段を備えるので、定流量制御手段による制御中、回路内で作動油が不足するのを防ぐことができる。
【００２０】
一実施形態のハイブリッド型油圧装置は、
上記主ポンプの吐出圧力が所定圧力以下のときには、上記主ポンプの吐出流量を一定に保つ定流量制御手段と、
上記主ポンプの吐出圧力が上記所定圧力を超えているときには、上記主ポンプの吐出流量を変更して上記主ポンプの馬力を一定に保つ定馬力制御手段と、
上記主ポンプの吐出圧力が上記所定圧力以下になり、かつ、上記回路を流れる作動油の流量が所望流量以上のときには、上記油圧モータと上記発電機の間の上記電磁クラッチを繋いで発電させる発電制御手段と、
上記主ポンプの吐出圧力が上記所定圧力を超え、かつ、上記回路を流れる作動油の流量が所望流量以下のときには、上記副ポンプを駆動するアシスト制御手段と
を備える。
【００２１】
上記実施形態のハイブリッド型油圧装置によれば、上記主ポンプの吐出圧力が所定圧力以下になり、かつ、回路を流れる作動油の流量が所望流量以上のときには、油圧モータと発電機の間の電磁クラッチを繋いで発電させる発電制御手段を備えるので、定流量制御手段による制御中、余剰な作動油を用いて発電機の発電を効率良く行うことができる。
【００２２】
また、上記主ポンプの吐出圧力が上記所定圧力を超え、かつ、回路を流れる作動油の流量が所望流量以下のときには、副ポンプを駆動するアシスト制御手段を備えるので、定馬力制御手段による制御中、回路内で作動油が不足するのを防ぐことができる。
【００２３】
一実施形態のハイブリッド型油圧装置は、
上記主ポンプの吐出圧力が所定圧力以下のときには、上記主ポンプの吐出流量を一定に保つ定流量制御手段と、
上記主ポンプの吐出圧力が上記所定圧力を超えているときには、上記主ポンプの吐出流量を変更して上記主ポンプの馬力を一定に保つ定馬力制御手段と、
上記回路を流れる作動油の流量が所望流量以上のときには、上記油圧モータと上記発電機の間の上記電磁クラッチを繋いで発電させる発電制御手段と、
上記回路を流れる作動油の流量が所望流量以下のときには、上記副ポンプを駆動するアシスト制御手段と
を備える。
【００２４】
上記実施形態のハイブリッド型油圧装置によれば、上記回路を流れる作動油の流量が所望流量以上のときには、油圧モータと上記発電機の間の上記電磁クラッチを繋いで発電させる発電制御手段を備えるので、定流量制御手段および定馬力制御手段による制御中、余剰な作動油を用いて発電機の発電を効率良く行うことができる。
【００２５】
また、上記回路を流れる作動油の流量が所望流量以下のときには、副ポンプを駆動するアシスト制御手段を備えるので、定流量制御手段および定馬力制御手段による制御中、回路内で作動油が不足するのを防ぐことができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明のハイブリッド型油圧装置によれば、発電機は、主ポンプからの作動油を動力とする油圧モータによって駆動されるので、エンジンと主ポンプとの間に設けなくてもよい。したがって、上記従来の油圧装置をそのままの状態、あるいは僅かな改造でハイブリッド化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明のハイブリッド型油圧装置を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００２８】
図１は、本発明の一実施の形態のハイブリッド型油圧装置を搭載する油圧ショベルの概略斜視図である。なお、図１においては、上記油圧ショベルの構造を判り易くするため、内部が見えるように図示している。
【００２９】
上記油圧ショベルは、走行モータ１０４を内蔵する下部走行体１０１と、この下部走行体１０１に旋回可能に搭載された上部旋回体１０２と、この上部旋回体１０２に搭載された作業アーム１０３とを備えている。
【００３０】
上記作業アーム１０３は、ブーム１０５、アーム１０６、バケット１０７、ブームシリンダ１０８、ブームオフセットシリンダ１０９、アームシリンダ１１０およびバケットシリンダ１１１を含んでいる。
【００３１】
上記ブーム１０５の一端は上部旋回体１０２に回動自在に連結されている。また、上記ブーム１０５の他端にはアーム１０６の一端が回動自在に連結されている。そして、上記アーム１０６の他端にはバケット１０７が回動自在に連結されている。これらのブーム１０５、アーム１０６およびバケット１０７は、ブームシリンダ１０８、ブームオフセットシリンダ１０９、アームシリンダ１１０およびバケットシリンダ１１１によって回動駆動される。
【００３２】
図２は、上記ハイブリッド型油圧装置の構成を示す模式図である。
【００３３】
上記ハイブリッド型油圧装置は、エンジン１と、主ポンプの一例としての二連可変容量主ポンプ２と、マルチ弁３と、油圧モータ４と、副ポンプの一例としての二連固定容量副ポンプ５と、発電機および電動機の一例としての発電機兼電動機６と、蓄電装置７とを備えている。
【００３４】
上記二連可変容量主ポンプ２は、二連可変容量主ポンプ２の吐出圧力が規定値以下のときには、二連可変容量主ポンプ２の吐出流量を一定に保つ定流量制御部２０１と、二連可変容量主ポンプ２の吐出圧力が規定値を超えているときには、二連可変容量主ポンプ２の吐出流量を変更して二連可変容量主ポンプ２の馬力を一定に保つ定馬力制御部２０２と有している。また、上記二連可変容量主ポンプ２は第１主ポンプ部Ｐ１および第２主ポンプ部Ｐ２を含む。この二連可変容量主ポンプ２は、エンジン１で駆動されて、タンク８内の作動油を吸い込み、回路９を介してマルチ弁３に供給する。そうすると、上記作動油はマルチ弁３で分岐し、一部がアクチュエータ部１０に向かって流れ、他の一部が油圧モータ４に向かって流れる。なお、上記定流量制御部２０１は定流量制御手段の一例であり、定馬力制御部２０２は定馬力制御手段の一例である。
【００３５】
上記アクチュエータ部１０は、走行モータ１０４、ブームシリンダ１０８、ブームオフセットシリンダ１０９、アームシリンダ１１０およびバケットシリンダ１１１等を含んでいる（図１参照）。
【００３６】
上記二連固定容量副ポンプ５は第１副ポンプ部Ｐ１１および第２副ポンプ部Ｐ１２を含む。この二連固定容量副ポンプ５の駆動により、タンク８内の作動油が回路９に供給される。また、上記二連固定容量副ポンプ５と回路９との間にはチェック弁１１が設置されている。
【００３７】
上記チェック弁１１は、二連固定容量副ポンプ５から回路９に向かって作動油が流れるときには開き、回路９から二連固定容量副ポンプ５に向かって作動油が流れるときには閉じる。
【００３８】
上記油圧モータ４は、マルチ弁３のオプションポートに接続され、マルチ弁３から作動油の供給を常に受ける。この油圧モータ４の駆動軸は、マルチ弁３の制御により、右回転のみするようになっている。
【００３９】
上記発電機兼電動機６はコントローラ１２によって制御されて発電を行う。この発電機兼電動機６で発電された電気は蓄電装置７に蓄えられる。
【００４０】
上記コントローラ１２は、エンジン１のトルクを示すトルク信号、二連可変容量主ポンプ２の吐出圧を示す吐出圧信号、油圧モータ４の回転数を示す回転数信号、および、蓄電装置７の蓄電量を示す蓄電量信号を受ける。そして、上記コントローラ１２は、上記吐出圧信号および蓄電量信号に基づいて、発電機兼電動機６の負荷を調整する。また、上記コントローラ１２は、電磁クラッチ１３（図４参照）を繋ぐための電磁クラッチＯＮ信号を電磁クラッチ１３に出力すると共に、電磁クラッチ１３を切るための電磁クラッチＯＦＦ信号を電磁クラッチ１３に出力する。
【００４１】
図３は上記マルチ弁３の回路図である。
【００４２】
上記マルチ弁３は、走行モータ操作用バルブ３０１、ブームシリンダ操作用バルブ３０２および油圧モータ操作用バルブ３０３を含んでいる。なお、上記油圧モータ操作用バルブ３０３は制御弁の一例である。
【００４３】
上記走行モータ操作用バルブ３０１およびブームシリンダ操作用バルブ３０２は、制御装置（図示せず）の制御を受けて、開いたり、閉じたりする。上記走行モータ操作用バルブ３０１が開くと、二連可変容量主ポンプ２からの作動油が走行モータ１０４に供給されて、下部走行体１０１が走行する。一方、上記ブームシリンダ操作用バルブ３０２が開くと、二連可変容量主ポンプ２からの作動油がブームシリンダ１０８に供給されて、ブーム１０５が上部旋回体１０２に対して回動する。
【００４４】
上記油圧モータ操作用バルブ３０３も上記制御装置で開閉制御が可能であるが、油圧モータ操作用バルブ３０３は常に開くようにしている。つまり、上記油圧モータ操作用バルブ３０３の開閉状態は開に固定している。このため、上記油圧モータ４内は回路９内と常に連通しているので、二連可変容量主ポンプ２が吐出した作動油に余剰分が生じると、その余剰な作動油が油圧モータ４に供給される。このとき、上記油圧モータ４はその余剰な作動油の量に対応する回転数で回転する。また、上記油圧モータ４の回転数は余剰な作動油の量に比例する。一方、上記二連可変容量主ポンプ２が吐出した作動油に余剰分が無いと、油圧モータ４への作動油の供給は無く、油圧モータ４は回転しない。
【００４５】
なお、図示しないが、上記マルチ弁３は、ブームオフセットシリンダ１０９、アームシリンダ１１０およびバケットシリンダ１１１を操作するためのバルブなども含む。
【００４６】
図４は、上記発電機兼電動機６、油圧モータ４および二連固定容量副ポンプ５を接続関係を示す模式図である。
【００４７】
上記発電機兼電動機６には、電磁クラッチ１３を介して油圧モータ４に接続されていると共に、ワンウェイクラッチ１４を左回転するときだけ有効になる向きに介して二連固定容量副ポンプ５に接続されている。この電磁クラッチ１３が繋がれて、発電機兼電動機６が油圧モータ４の駆動力を受けて発電しているときは必ず右回転なので、ワンウェイクラッチ１４は繋がらず副ポンプは回転しないようになっている。また、上記電磁クラッチ１３が切られて、発電機兼電動機６が左回転に電動機駆動するときは、ワンウェイクラッチ１４が有効になり、発電機兼電動機６が二連固定容量副ポンプ５を駆動できるようになっている。
【００４８】
上記構成のハイブリッド型油圧装置によれば、発電機兼電動機６は、マルチ弁３のオプションポートに接続された油圧モータ４で駆動するので、エンジン１と二連可変容量主ポンプ２との間に設けなくてもよい。
【００４９】
したがって、例えば特開平５−１８７０４２号公報に記載されているような従来の油圧装置をそのままの状態、あるいは僅かな改造でハイブリッド化できる。
【００５０】
また、上記回路９と二連固定容量副ポンプ５との間にチェック弁１１を設置しているので、回路９から二連固定容量副ポンプ５に向かって作動油が流れないようにして、回路９内の作動油が不足するのを防ぐことができる。
【００５１】
また、上記ハイブリッド型油圧装置では、油圧モータ４の回転数に基づいて電磁クラッチ１３が制御される。
【００５２】
上記電磁クラッチ１３の制御についてより詳しく説明すると、油圧モータ４が回転している場合は、二連可変容量主ポンプ２が吐出した作動油に余剰分が生じていることになる。そこで、上記油圧モータ４の回転数を検出し、この回転数が所定の回転数以上であると、コントローラ１２に電磁クラッチＯＮ信号を出力させる。これにより、上記電磁クラッチ１３がつながり、油圧モータ４の駆動力が発電機兼電動機６に伝達され、発電機兼電動機６の駆動軸が右回転する。その結果、上記発電機兼電動機６が発電すると共に、その発電された電気が蓄電装置７に蓄えられる。なお、上記発電機兼電動機６の駆動軸が右回転している場合、ワンウェイクラッチ１４は繋がらず、二連固定容量副ポンプ５は駆動されない。
【００５３】
その後、上記油圧モータ４の回転が停止すれば、余剰な作動油が無くなったということなので、コントローラ１２に電磁クラッチＯＦＦ信号を出力させる。これにより、上記電磁クラッチ１３を切り、発電機兼電動機６の発電を停止させる。そして、上記制御装置によって発電機兼電動機６の駆動軸を左回転させる。そうすると、上記ワンウェイクラッチ１４が繋がり、発電機兼電動機６の駆動力が二連固定容量副ポンプ５に伝達され、二連固定容量副ポンプ５が駆動する。その結果、上記二連固定容量副ポンプ５が回路９に作動油を供給するので、作動油の不足が回路９で生じるのを防ぐことができる。また、上記発電機兼電動機６は、蓄電装置７の電気を使用して、二連固定容量副ポンプ５を駆動するので、省エネ効果も得ることができる。
【００５４】
その後、上記回路９で余剰な作動油が生じ、その余剰な作動油が油圧モータ４に供給されても、電磁クラッチ１３が切れているので、油圧モータ４が空回りする。この油圧モータ４の回転数が所定の回転数以上になれば、二連固定容量副ポンプ５を停止させ、再び、電磁クラッチ１３を繋ぎ、発電機兼電動機６の発電、蓄電装置７の蓄電を行う。
【００５５】
なお、上記油圧モータ４の回転数が所定の回転数以上であっても、蓄電装置７の蓄電量が規定容量以上のときは、電磁クラッチ１３を切り、発電機兼電動機６の発電は行わない。
【００５６】
ところで、上記ハイブリッド型油圧装置の制御方式としては、後述するＡ案、Ｂ案およびＣ案がある。各案の概略を述べる。
【００５７】
上記Ａ案は、従来の油圧装置が二連可変容量主ポンプ２の最大容量を低く再設定して省エネルギーを図る機構を持つ場合の制御方式である。
【００５８】
上記Ｂ案は、従来の油圧装置が二連可変容量主ポンプ２の定馬力制御設定値を低く再設定して省エネルギーを図る機構を持つ場合の制御方式である。
【００５９】
上記Ｃ案は、従来の油圧装置の二連可変容量主ポンプ２に上記どちらの機構もなく、エンジンの定格回転数を低く再設定して省エネルギーを図る場合の制御方式である。
【００６０】
以下、上記Ａ案の制御方式について、図５のグラフ、図６，図７のフローチャートを用いて説明する。
【００６１】
図５は、上記二連可変容量主ポンプ２の吐出流量と二連可変容量主ポンプ２の吐出圧力との関係を示すグラフである。なお、図５には、上記ハイブリッド型油圧装置は従来の油圧装置を改造したものであると仮定し、その従来の油圧装置の主ポンプの吐出流量の変化を点線で示している。
【００６２】
図５の実線の直線部に対応する圧力範囲においては、二連可変容量主ポンプ２に対して定流量制御が行われる。そして、上記実線の曲線部に対応する圧力範囲においては、二連可変容量主ポンプ２に対して定馬力制御が行われる。また、上記アクチュエータ部１０が必要とする作動油の流量（●）が領域Ａ１〜Ａ３のうちのどこに属するかによって、二連可変容量主ポンプ２および二連固定容量副ポンプ５の制御を決定する。
【００６３】
より詳しくは、上記二連可変容量主ポンプ２の吐出圧力が定馬力制御に入っていない低圧であって、アクチュエータ部１０の駆動速度が低速である場合、例えば（１）に示すように、アクチュエータ部１０が必要とする作動油の流量は領域Ａ１内の流量となる。この場合、上記二連可変容量主ポンプ２の吐出流量に比べて、アクチュエータ部１０が必要とする作動油の流量が少ないため、余剰な作動油が生じる。そこで、上記電磁クラッチ１３を繋ぎ、発電機兼電動機６で発電する。
【００６４】
また、上記二連可変容量主ポンプ２の吐出圧力が定馬力制御に入っていない低圧であって、アクチュエータ部１０の駆動速度が高速である場合、例えば（２）に示すように、アクチュエータ部１０が必要とする作動油の流量は領域Ａ２内の流量となる。この場合、上記二連可変容量主ポンプ２の吐出流量に比べて、アクチュエータ部１０が必要とする作動油の流量が多くなるため、作動油が不足する。そこで、上記電磁クラッチ１３を切り、発電機兼電動機６で二連固定容量副ポンプ５を駆動し、二連固定容量副ポンプ５から回路９に作動油を供給する。また、その場合、余剰な作動油が生じるが、電磁クラッチ１３を切り、発電機兼電動機６が発電しないようにして、制御を簡略化する。
【００６５】
また、上記二連可変容量主ポンプ２の吐出圧力が定馬力制御に入る高圧であって、アクチュエータ部１０の駆動速度が低速である場合、例えば（３）に示すように、アクチュエータ部１０が必要とする作動油の流量が領域Ａ３内の流量となる。この場合、上記二連可変容量主ポンプ２の吐出流量に比べて、アクチュエータ部１０が必要とする作動油の流量が少ないため、余剰な作動油が生じるが、制御を簡略化にするため、電磁クラッチ１３を切り、発電機兼電動機６が発電しないようにする。また、上記二連固定容量副ポンプ５も駆動させないようにする。
【００６６】
また、上記二連可変容量主ポンプ２の吐出圧力が定馬力制御に入る高圧であって、アクチュエータ部１０の駆動速度が高速である場合、例えば（４）に示すように、二連可変容量主ポンプ２が吐出する作動油の全てをアクチュエータ部１０に供給する。この場合、上記電磁クラッチ１３を切り、発電機兼電動機６が発電しないようにすると共に、二連固定容量副ポンプ５も駆動させないようにして、制御を簡略化する。
【００６７】
以下、図６，図７のフローチャートを用いて、図５の制御について説明する。
【００６８】
まず、図６に示すように、制御をスタートさせ、ステップＳ１で、現在、発電モードと電動モードとのであるかを判定する。すなわち、上記発電機兼電動機６は、油圧モータ４に駆動されて発電をしているのか、あるいは、発電せずに二連固定容量副ポンプ５を駆動しているのかを判定する。そのステップＳ１で、発電機兼電動機６は発電をしていると判定すると、ステップＳ２に進む。一方、上記ステップＳ１で、発電機兼電動機６は発電せずに二連固定容量副ポンプ５を駆動していると判定すると、図７のステップＳ６に進む。
【００６９】
上記ステップＳ２に進んだ場合、図６に示すように、二連可変容量主ポンプ２の吐出圧力が規定値以下であるか否かを判定する。この規定値とは、二連可変容量主ポンプ２が定流量制御を行う圧力範囲の最大値である。そのステップＳ２で、二連可変容量主ポンプ２の吐出圧力は規定値以下だと判定すると、次のステップＳ３に進む。一方、上記ステップＳ２で、二連可変容量主ポンプ２の吐出圧力は規定値以下でないと判定すると、ステップＳ９に進み、電磁クラッチ１３を切り、発電モードを継続する。
【００７０】
次に、ステップＳ３で、油圧モータ４が回転しているか否かを判定する。そのステップＳ３で、油圧モータ４は回転していると判定すると、次のステップＳ４に進む。一方、上記ステップＳ３で、油圧モータ４は回転していないと判定すると、ステップＳ１０に進み、電磁クラッチ１３を切り、電動モードに移行する。
【００７１】
次に、ステップＳ４で、蓄電装置７の蓄電量が規定容量以上か否かを判定する。そのステップＳ４で、蓄電装置７の蓄電量は規定容量以上でないと判定すると、次のステップＳ５に進む。一方、上記ステップＳ４で、蓄電装置７の蓄電量は規定容量以上であると判定すると、ステップＳ１１に進み、電磁クラッチ１３を切り、発電モードを継続する。
【００７２】
次に、ステップＳ５で、電磁クラッチ１３を繋ぎ、エンジン１が定格トルクを維持できる条件下で、最大の軸負荷になるように発電機兼電動機６の負荷トルクを調整して発電する。
【００７３】
一方、上記ステップＳ１で電動モードと判定してステップＳ６に進んだ場合、図７に示すように、二連可変容量主ポンプ２の吐出圧力が規定値以下であるか否かを判定する。この規定値とは、二連可変容量主ポンプ２が定流量制御を行う圧力範囲の最大値である。そのステップＳ６で、二連可変容量主ポンプ２の吐出圧力は規定値以下であると判定すると、次のステップＳ７に進む。一方、上記ステップＳ６で、二連可変容量主ポンプ２の吐出圧力は規定値以下でないと判定すると、ステップＳ１２に進み、二連固定容量副ポンプ５を停止させ、発電モードに移行する。
【００７４】
次に、ステップＳ７で、油圧モータ４の回転数が所定の回転数以上であるか否かを判定する。上記油圧モータ４の回転数が所定の回転数以上であれば、作動油の余剰量が過剰となっている。逆に言えば、上記油圧モータ４の回転数が所定の回転数以上になっていなければ、作動油の余剰量は過剰となっていない。そこで、上記ステップＳ７で、油圧モータ４の回転数は所定の回転数以上でないと判定すると、ステップＳ８に進み、現状維持とする。すなわち、上記電動モードを継続する。一方、上記ステップＳ７で、油圧モータ４の回転数は所定の回転数以上であると判定すると、上記ステップＳ１２に進む。
【００７５】
以上のような制御では、上記ステップＳ５が発電制御手段の一例であり、ステップＳ８がアシスト制御手段の一例である。
【００７６】
上記ハイブリッド型油圧装置は、Ａ案の制御方式を採用することにより、エンジン１の負荷変動幅が小さくなって、効率の良い運転ができて燃費が良くなる。
【００７７】
また、上記二連可変容量主ポンプ２の最大容量を低くしているので、待機中の余剰な作動油が減り、省エネ効果を高くすることができる。
【００７８】
また、上記ハイブリッド型油圧装置は、上記従来の油圧装置を最小限の費用でハイブリッド化でき、環境規制を合格することができる。
【００７９】
また、上記電動モードのみ使用すれば、機能の一部が制限されてしまうが、エンジンを使わないで作業を行うことができる。
【００８０】
また、上記ハイブリッド型油圧装置は、二連可変容量主ポンプ２の吐出流量が領域Ａ１〜Ａ３のいずれに属していても、上記従来の油圧装置と同一の操作フィーリングとすることができる。
【００８１】
また、上記ハイブリッド型油圧装置のように上記従来の油圧装置を改造しても、その改造は僅かであるので、耐久信頼性が低下するのを防ぐことができる。
【００８２】
また、上記ハイブリッド型油圧装置が上記従来の油圧装置を改造したものである場合、ハイブリッド化のために追加した機器を取り外して元に戻すことにより、従来の油圧装置の中古品として転売することができる。
【００８３】
以下、上記Ｂ案の制御方式について、図８のグラフ、図９〜図１１のフローチャートを用いて説明する。
【００８４】
図８は、上記二連可変容量主ポンプ２の吐出流量と二連可変容量主ポンプ２の吐出圧力との関係を示すグラフである。なお、図８には、上記ハイブリッド型油圧装置は従来の油圧装置を改造したものであると仮定し、その従来の油圧装置の主ポンプの吐出流量の変化を点線で示している。
【００８５】
図８の実線の直線部に対応する圧力範囲においては、二連可変容量主ポンプ２に対して定流量制御が行われる。そして、上記実線の曲線部に対応する圧力範囲においては、二連可変容量主ポンプ２に対して定馬力制御が行われる。また、上記アクチュエータ部１０が必要とする作動油の流量（●）が領域Ａ２１〜Ａ２３のうちのどこに属するかによって、二連可変容量主ポンプ２および二連固定容量副ポンプ５の制御を決定する。
【００８６】
より詳しくは、上記二連可変容量主ポンプ２の吐出圧力が定馬力制御に入っていない低圧である場合、例えば（２１）に示すように、アクチュエータ部１０が必要とする作動油の流量は領域Ａ２１内の流量となる。この場合、上記二連可変容量主ポンプ２の吐出流量に比べて、アクチュエータ部１０が必要とする作動油の流量が少ないため、余剰な作動油が生じる。そこで、上記電磁クラッチ１３を繋ぎ、発電機兼電動機６で発電する。
【００８７】
また、上記二連可変容量主ポンプ２の吐出圧力が定馬力制御に入る高圧であって、アクチュエータ部１０の駆動速度が低速である場合、例えば（２２）に示すように、アクチュエータ部１０が必要とする作動油の流量が領域Ａ２２内の流量となる。この場合、上記二連可変容量主ポンプ２の吐出流量に比べて、アクチュエータ部１０が必要とする作動油の流量が少ないため、余剰な作動油が生じるが、制御を簡略化にするため、電磁クラッチ１３を切り、発電機兼電動機６が発電しないようにする。また、上記二連固定容量副ポンプ５も駆動させないようにする。
【００８８】
また、上記二連可変容量主ポンプ２の吐出圧力が定馬力制御に入る高圧であって、アクチュエータ部１０の駆動速度が高速である場合、例えば（２３）に示すように、アクチュエータ部１０が必要とする作動油の流量は領域Ａ２３内の流量となる。この場合、上記二連可変容量主ポンプ２の吐出流量に比べて、アクチュエータ部１０が必要とする作動油の流量が多くなるため、作動油が不足する。そこで、上記電磁クラッチ１３を切り、発電機兼電動機６で二連固定容量副ポンプ５を駆動し、二連固定容量副ポンプ５から回路９に作動油を供給する。また、その場合、余剰な作動油が生じるが、電磁クラッチ１３を切り、発電機兼電動機６が発電しないようにして、制御を簡略化する。
【００８９】
以下、図９〜図１１のフローチャートを用いて、図８の制御について説明する。
【００９０】
まず、図９に示すように、制御をスタートさせ、ステップＳ１１で、現在、発電モードと電動モードとのであるかを判定する。すなわち、上記発電機兼電動機６は、油圧モータ４に駆動されて発電をしているのか、あるいは、発電せずに二連固定容量副ポンプ５を駆動しているのかを判定する。そのステップＳ１１で、発電機兼電動機６は発電をしていると判定すると、ステップＳ１２に進む。一方、上記ステップＳ１１で、発電機兼電動機６は発電せずに二連固定容量副ポンプ５を駆動していると判定すると、図１０のステップＳ１５に進む。
【００９１】
上記ステップＳ１２に進んだ場合、図９に示すように、二連可変容量主ポンプ２の吐出圧力が規定値以下であるか否かを判定する。この規定値とは、二連可変容量主ポンプ２が定流量制御を行う圧力範囲の最大値である。そのステップＳ１２で、二連可変容量主ポンプ２の吐出圧力は規定値以下であると判定すると、次のステップＳ１３に進む。一方、上記ステップＳ１２で、二連可変容量主ポンプ２の吐出圧力は規定値以下でないと判定すると、図１１のステップＳ１８に進む。
【００９２】
上記ステップＳ１８では、油圧モータ４が回転しているか否かを判定する。そのステップＳ１８で、油圧モータ４は回転していると判定すると、ステップＳ１９に進み、電磁クラッチ１３を切り、発電モードを継続する。一方、上記ステップＳ１８で、油圧モータ４は回転していないと判定すると、ステップＳ１０に進み、電磁クラッチ１３を切り、電動モードに移行する。
【００９３】
次に、図９に示すように、ステップＳ１３で、蓄電装置７の蓄電量が規定容量以上か否かを判定する。そのステップＳ１３で、蓄電装置７の蓄電量は規定容量以上でないと判定すると、次のステップＳ１４に進む。一方、上記ステップＳ１３で、蓄電装置７の蓄電量は規定容量以上であると判定すると、ステップＳ２０に進み、電磁クラッチ１３を切り、発電モードを継続する。
【００９４】
次に、ステップＳ１４で、電磁クラッチ１３を繋ぎ、エンジン１が定格トルクを維持できる条件下で、最大の軸負荷になるように発電機兼電動機６の負荷トルクを調整して発電する。
【００９５】
一方、上記ステップＳ１１で電動モードと判定してステップＳ１５に進んだ場合、図１０に示すように、二連可変容量主ポンプ２の吐出圧力が規定値以下であるか否かを判定する。この規定値とは、二連可変容量主ポンプ２が定流量制御を行う圧力範囲の最大値である。そのステップＳ１５で、二連可変容量主ポンプ２の吐出圧力は規定値以下でないと判定すると、次のステップＳ１６に進む。一方、上記ステップＳ１５で、二連可変容量主ポンプ２の吐出圧力は規定値以下であると判定すると、次のステップＳ２１に進み、二連固定容量副ポンプ５を停止させ、発電モードに移行する。
【００９６】
次に、ステップＳ１６で、油圧モータ４の回転数が所定の回転数以上であるか否かを判定する。上記油圧モータ４の回転数が所定の回転数以上であれば、作動油の余剰量が過剰となっている。逆に言えば、上記油圧モータ４の回転数が所定の回転数以上になっていなければ、作動油の余剰量は過剰となっていない。そこで、上記ステップＳ１６で、油圧モータ４の回転数は所定の回転数以上でないと判定すると、ステップＳ１７に進み、現状維持とする。すなわち、上記電動モードを継続する。一方、上記ステップＳ１６で、油圧モータ４の回転数は所定の回転数以上であると判定すると、上記ステップＳ２１に進む。
【００９７】
以上のような制御では、ステップＳ１４が発電制御手段の一例であり、ステップＳ１７がアシスト制御手段の一例である。
【００９８】
上記ハイブリッド型油圧装置は、Ｂ案の制御方式を採用することにより、エンジン１の負荷変動幅が小さくなって、効率の良い運転ができて燃費が良くなる。
【００９９】
また、上記定馬力制御を行う圧力範囲の最小値を小さくしているので、エンジントルク負荷が下がって、燃料消費を減らすことができる。
【０１００】
また、上記ハイブリッド型油圧装置は、上記従来の油圧装置を最小限の費用でハイブリッド化でき、環境規制を合格することができる。
【０１０１】
また、上記電動モードのみ使用すれば、機能の一部が制限されてしまうが、エンジンを使わないで作業を行うことができる。
【０１０２】
また、上記二連可変容量主ポンプ２の吐出流量が領域Ａ２１に属する場合、上記従来の油圧装置と同一の操作フィーリングとすることができる。
【０１０３】
また、上記ハイブリッド型油圧装置のように上記従来の油圧装置を改造しても、その改造は僅かであるので、耐久信頼性が低下するのを防ぐことができる。
【０１０４】
また、上記ハイブリッド型油圧装置が上記従来の油圧装置を改造したものである場合、ハイブリッド化のために追加した機器を取り外して元に戻すことにより、従来の油圧装置の中古品として転売することができる。
【０１０５】
また、上記発電モードと電動モードとの切り替えが二連可変容量主ポンプ２の吐出圧力のみで決まるので、制御を簡単にすることができる。
【０１０６】
以下、上記Ｃ案の制御方式について、図１２のグラフ、図１３，図１４のフローチャートを用いて説明する。
【０１０７】
図１２は、上記二連可変容量主ポンプ２の吐出流量と二連可変容量主ポンプ２の吐出圧力との関係を示すグラフである。なお、図１２には、上記ハイブリッド型油圧装置は従来の油圧装置を改造したものであると仮定し、その従来の油圧装置の主ポンプの吐出流量の変化を点線で示している。
【０１０８】
図１２において、実線は二連可変容量主ポンプ２の吐出流量の変化を示す。上記実線の曲線部に対応する圧力範囲においては、二連可変容量主ポンプ２に対して定馬力制御が行われる。また、上記アクチュエータ部１０が必要とする作動油の流量（●）が領域Ａ３１，Ａ３２のうちのどこに属するかによって、二連可変容量主ポンプ２および二連固定容量副ポンプ５の制御を決定する。
【０１０９】
より詳しくは、上記二連可変容量主ポンプ２の吐出圧力に関係なく、アクチュエータ部１０の駆動速度が低速である場合、例えば（３１）に示すように、アクチュエータ部１０が必要とする作動油の流量は領域Ａ３１内の流量となる。この場合、上記二連可変容量主ポンプ２の吐出流量に比べて、アクチュエータ部１０が必要とする作動油の流量が少ないため、余剰な作動油が生じる。そこで、上記電磁クラッチ１３を繋ぎ、発電機兼電動機６で発電する。
【０１１０】
また、上記二連可変容量主ポンプ２の吐出圧力に関係なく、アクチュエータ部１０の駆動速度が高速である場合、例えば（３２）に示すように、アクチュエータ部１０が必要とする作動油の流量は領域Ａ３２内の流量となる。この場合、上記二連可変容量主ポンプ２の吐出流量に比べて、アクチュエータ部１０が必要とする作動油の流量が多くなるため、作動油が不足する。そこで、上記電磁クラッチ１３を切り、発電機兼電動機６で二連固定容量副ポンプ５を駆動し、二連固定容量副ポンプ５から回路９に作動油を供給する。また、その場合、余剰な作動油が生じるが、電磁クラッチ１３を切り、発電機兼電動機６が発電しないようにして、制御を簡略化する。また、その場合、上記二連固定容量副ポンプ５の回転数を、第１主ポンプ部Ｐ１の吐出圧力と第２主ポンプ部Ｐ２の吐出圧力との和で定義される関数に基づいて調整して、二連固定容量副ポンプ５から回路９へ流れる作動油の流量を決まった流量とする。
【０１１１】
以下、図１３，図１４のフローチャートを用いて、図１２の制御について説明する。
【０１１２】
まず、図１３に示すように、制御をスタートさせ、ステップＳ３１で、現在、発電モードと電動モードとのであるかを判定する。すなわち、上記発電機兼電動機６は、油圧モータ４に駆動されて発電をしているのか、あるいは、発電せずに二連固定容量副ポンプ５を駆動しているのかを判定する。そのステップＳ３１で、発電機兼電動機６は発電をしていると判定すると、ステップＳ３２に進む。一方、上記ステップＳ３１で、発電機兼電動機６は発電せずに二連固定容量副ポンプ５を駆動していると判定すると、図１４のステップＳ３５に進む。
【０１１３】
上記ステップＳ３２に進んだ場合、図１３に示すように、油圧モータ４が回転しているか否かを判定する。そのステップＳ３２で、油圧モータ４は回転していると判定すると、次のステップＳ３３に進む。一方、上記ステップＳ３２で、油圧モータ４は回転していないと判定すると、ステップＳ３７に進み、電磁クラッチ１３を切り、電動モードに移行する。
【０１１４】
次に、ステップＳ３３で、蓄電装置７の蓄電量が規定容量以上か否かを判定する。そのステップＳ３３で、蓄電装置７の蓄電量は規定容量以上でないと判定すると、次のステップＳ５に進む。一方、上記ステップＳ３３で、蓄電装置７の蓄電量は規定容量以上であると判定すると、ステップＳ３８に進み、電磁クラッチ１３を切り、発電モードを継続する。
【０１１５】
次に、ステップＳ３４で、電磁クラッチ１３を繋ぎ、エンジン１が定格トルクを維持できる条件下で、最大の軸負荷になるように発電機兼電動機６の負荷トルクを調整して発電する。
【０１１６】
一方、上記ステップＳ３１で電動モードと判定してステップＳ３５に進んだ場合、図１４に示すように、油圧モータ４の回転数が所定の回転数以上であるか否かを判定する。上記油圧モータ４の回転数が所定の回転数以上であれば、作動油の余剰量が過剰となっている。逆に言えば、上記油圧モータ４の回転数が所定の回転数以上になっていなければ、作動油の余剰量は過剰となっていない。そこで、上記ステップＳ３５で、油圧モータ４の回転数は所定の回転数以上でないと判定すると、ステップＳ３６に進み、現状維持とする。すなわち、上記電動モードを継続する。一方、上記ステップＳ３５で、油圧モータ４の回転数は所定の回転数以上であると判定すると、上記ステップＳ３９に進み、二連固定容量副ポンプ５を停止させ、発電モードに移行する。
【０１１７】
以上のような制御では、ステップＳ３４が発電制御手段の一例であり、ステップＳ３６がアシスト制御手段の一例である。
【０１１８】
上記ハイブリッド型油圧装置は、Ｃ案の制御方式を採用することにより、エンジン１の変動幅が小さくなって、効率の良い運転ができて燃費が良くなる。
【０１１９】
また、上記二連可変容量主ポンプ２の定格回転数を下げているので、待機中の余剰な作動油がより減り、省エネ効果をより高くすることができる。
【０１２０】
また、上記ハイブリッド型油圧装置は、上記従来の油圧装置を最小限の費用でハイブリッド化でき、環境規制を合格することができる。
【０１２１】
また、上記電動モードのみ使用すれば、機能の一部が制限されてしまうが、エンジンを使わないで作業を行うことができる。
【０１２２】
また、上記ハイブリッド型油圧装置が上記従来の油圧装置を改造したものである場合、ハイブリッド化のために追加した機器を取り外して元に戻すことにより、従来の油圧装置の中古品として転売することができる。
【０１２３】
また、上記領域Ａ３１が広くなっているので、発電する機会が増えて、効率良く発電することができる。
【０１２４】
上記実施の形態では、油圧モータ４、発電機兼電動機６、電磁クラッチ１３およびワンウェイクラッチ１４を用いたが、図１５に示す油圧モータ１０４、発電機兼電動機１０６、電磁クラッチ１１３およびワンウェイクラッチ１１４を用いてもよい。
【０１２５】
上記ハイブリッド型油圧装置は、発電機と電動機を兼ねた発電機兼電動機６を備えていたが、この発電機兼電動機６に代わりに、発電機と、この発電機とは別体の電動機とを備えてもよい。この場合、上記電動機は、発電機で発電された電気を用いて、二連固定容量副ポンプ５を駆動するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】図１は油圧ショベルの概略斜視図である。
【図２】図２は本発明の一実施の形態のハイブリッド型油圧装置の模式図である。
【図３】図３は上記ハイブリッド型油圧装置のマルチ弁の回路図である。
【図４】図４は上記ハイブリッド型油圧装置の発電機兼電動機、油圧モータおよび二連固定容量副ポンプの模式図である。
【図５】図５は上記ハイブリッド型油圧装置のＡ案の制御方式を説明するためのグラフである。
【図６】図６は上記Ａ案の制御方式のフローチャートである。
【図７】図７は上記Ａ案の制御方式のフローチャートである。
【図８】図８は上記ハイブリッド型油圧装置のＢ案の制御方式を説明するためのグラフである。
【図９】図９は上記Ｂ案の制御方式のフローチャートである。
【図１０】図１０は上記Ｂ案の制御方式のフローチャートである。
【図１１】図１１は上記Ｂ案の制御方式のフローチャートである。
【図１２】図１２は上記ハイブリッド型油圧装置のＣ案の制御方式を説明するためのグラフである。
【図１３】図１３は上記Ｃ案の制御方式のフローチャートである。
【図１４】図１４は上記Ｃ案の制御方式のフローチャートである。
【図１５】図１５は他の発電機兼電動機、油圧モータ、電磁クラッチおよびワンウェイクラッチの模式図である。
【符号の説明】
【０１２７】
１ エンジン
２ 二連可変容量主ポンプ
４，１０４ 油圧モータ
５ 二連固定容量副ポンプ
６，１０６ 発電機兼電動機
１１ チェック弁
１３，１１３ 電磁クラッチ
２０１ 定流量制御部
２０２ 定馬力制御部
３０３ 油圧モータ操作用バルブ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン(１)と、
上記エンジン(１)で駆動される主ポンプ(２)と、
上記主ポンプ(２)からの作動油で駆動される油圧モータ(４)と、
上記主ポンプ(２)と上記油圧モータ(４)との間に設けられた制御弁(３０３)と、
上記油圧モータ(４)で駆動される発電機(６)と、
上記発電機(６)で発電された電気を蓄える蓄電装置(７)と、
上記主ポンプ(２)と上記制御弁(３０３)とを接続する回路(９)に作動油を供給する副ポンプ(５)と、
上記発電機(６)で発電された電気、または、上記蓄電装置(７)に蓄えられた電気を用いて、上記副ポンプ(５)を駆動する電動機(６)と
を備えたことを特徴とするハイブリッド型油圧装置。
【請求項２】
請求項１に記載のハイブリッド型油圧装置において、
上記回路(９)と上記副ポンプ(５)との間にチェック弁(１１)が設置されていることを特徴とするハイブリッド型油圧装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のハイブリッド型油圧装置において、
上記発電機(６)と上記油圧モータ(４)との間に電磁クラッチ(１３，１１３)が設置されていることを特徴とするハイブリッド型油圧装置。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか１つに記載のハイブリッド型油圧装置において、
上記主ポンプ(２)は可変容量ポンプ(２)であることを特徴とするハイブリッド型油圧装置。
【請求項５】
請求項４に記載のハイブリッド型油圧装置において、
上記主ポンプ(２)の吐出圧力が所定圧力以下のときには、上記主ポンプ(２)の吐出流量を一定に保つ定流量制御手段(２０１)と、
上記主ポンプ(２)の吐出圧力が上記所定圧力を超えているときには、上記主ポンプ(２)の吐出流量を変更して上記主ポンプ(２)の馬力を一定に保つ定馬力制御手段(２０２)と、
上記主ポンプ(２)の吐出圧力が上記所定圧力以下になり、かつ、上記回路(９)を流れる作動油の流量が所望流量以上のときには、上記油圧モータ(４)と上記発電機(６)の間の上記電磁クラッチ(１３，１１３)を繋いで発電させる発電制御手段(Ｓ５)と、
上記主ポンプ(２)の吐出圧力が上記所定圧力以下になり、かつ、上記回路(９)を流れる作動油の流量が所望流量以下のときには、上記副ポンプ(５)を駆動するアシスト制御手段(Ｓ８)と
を備えたことを特徴とするハイブリッド型油圧装置。
【請求項６】
請求項４に記載のハイブリッド型油圧装置において、
上記主ポンプ(２)の吐出圧力が所定圧力以下のときには、上記主ポンプ(２)の吐出流量を一定に保つ定流量制御手段(２０１)と、
上記主ポンプ(２)の吐出圧力が上記所定圧力を超えているときには、上記主ポンプ(２)の吐出流量を変更して上記主ポンプ(２)の馬力を一定に保つ定馬力制御手段(２０２)と、
上記主ポンプ(２)の吐出圧力が上記所定圧力以下になり、かつ、上記回路(９)を流れる作動油の流量が所望流量以上のときには、上記油圧モータ(４)と上記発電機(６)の間の上記電磁クラッチ(１３，１１３)を繋いで発電させる発電制御手段(Ｓ１４)と、
上記主ポンプ(２)の吐出圧力が上記所定圧力を超え、かつ、上記回路(９)を流れる作動油の流量が所望流量以下のときには、上記副ポンプ(５)を駆動するアシスト制御手段(Ｓ１７)と
を備えたことを特徴とするハイブリッド型油圧装置。
【請求項７】
請求項４に記載のハイブリッド型油圧装置において、
上記主ポンプ(２)の吐出圧力が所定圧力以下のときには、上記主ポンプ(２)の吐出流量を一定に保つ定流量制御手段(２０１)と、
上記主ポンプ(２)の吐出圧力が上記所定圧力を超えているときには、上記主ポンプ(２)の吐出流量を変更して上記主ポンプ(２)の馬力を一定に保つ定馬力制御手段(２０２)と、
上記回路(９)を流れる作動油の流量が所望流量以上のときには、上記油圧モータ(４)と上記発電機(６)の間の上記電磁クラッチ(１３，１１３)を繋いで発電させる発電制御手段(Ｓ３４)と、
上記回路(９)を流れる作動油の流量が所望流量以下のときには、上記副ポンプ(５)を駆動するアシスト制御手段(Ｓ３６)と
を備えたことを特徴とするハイブリッド型油圧装置。
【請求項１】
エンジン(１)と、
上記エンジン(１)で駆動される主ポンプ(２)と、
上記主ポンプ(２)からの作動油で駆動される油圧モータ(４)と、
上記主ポンプ(２)と上記油圧モータ(４)との間に設けられた制御弁(３０３)と、
上記油圧モータ(４)で駆動される発電機(６)と、
上記発電機(６)で発電された電気を蓄える蓄電装置(７)と、
上記主ポンプ(２)と上記制御弁(３０３)とを接続する回路(９)に作動油を供給する副ポンプ(５)と、
上記発電機(６)で発電された電気、または、上記蓄電装置(７)に蓄えられた電気を用いて、上記副ポンプ(５)を駆動する電動機(６)と
を備えたことを特徴とするハイブリッド型油圧装置。
【請求項２】
請求項１に記載のハイブリッド型油圧装置において、
上記回路(９)と上記副ポンプ(５)との間にチェック弁(１１)が設置されていることを特徴とするハイブリッド型油圧装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のハイブリッド型油圧装置において、
上記発電機(６)と上記油圧モータ(４)との間に電磁クラッチ(１３，１１３)が設置されていることを特徴とするハイブリッド型油圧装置。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか１つに記載のハイブリッド型油圧装置において、
上記主ポンプ(２)は可変容量ポンプ(２)であることを特徴とするハイブリッド型油圧装置。
【請求項５】
請求項４に記載のハイブリッド型油圧装置において、
上記主ポンプ(２)の吐出圧力が所定圧力以下のときには、上記主ポンプ(２)の吐出流量を一定に保つ定流量制御手段(２０１)と、
上記主ポンプ(２)の吐出圧力が上記所定圧力を超えているときには、上記主ポンプ(２)の吐出流量を変更して上記主ポンプ(２)の馬力を一定に保つ定馬力制御手段(２０２)と、
上記主ポンプ(２)の吐出圧力が上記所定圧力以下になり、かつ、上記回路(９)を流れる作動油の流量が所望流量以上のときには、上記油圧モータ(４)と上記発電機(６)の間の上記電磁クラッチ(１３，１１３)を繋いで発電させる発電制御手段(Ｓ５)と、
上記主ポンプ(２)の吐出圧力が上記所定圧力以下になり、かつ、上記回路(９)を流れる作動油の流量が所望流量以下のときには、上記副ポンプ(５)を駆動するアシスト制御手段(Ｓ８)と
を備えたことを特徴とするハイブリッド型油圧装置。
【請求項６】
請求項４に記載のハイブリッド型油圧装置において、
上記主ポンプ(２)の吐出圧力が所定圧力以下のときには、上記主ポンプ(２)の吐出流量を一定に保つ定流量制御手段(２０１)と、
上記主ポンプ(２)の吐出圧力が上記所定圧力を超えているときには、上記主ポンプ(２)の吐出流量を変更して上記主ポンプ(２)の馬力を一定に保つ定馬力制御手段(２０２)と、
上記主ポンプ(２)の吐出圧力が上記所定圧力以下になり、かつ、上記回路(９)を流れる作動油の流量が所望流量以上のときには、上記油圧モータ(４)と上記発電機(６)の間の上記電磁クラッチ(１３，１１３)を繋いで発電させる発電制御手段(Ｓ１４)と、
上記主ポンプ(２)の吐出圧力が上記所定圧力を超え、かつ、上記回路(９)を流れる作動油の流量が所望流量以下のときには、上記副ポンプ(５)を駆動するアシスト制御手段(Ｓ１７)と
を備えたことを特徴とするハイブリッド型油圧装置。
【請求項７】
請求項４に記載のハイブリッド型油圧装置において、
上記主ポンプ(２)の吐出圧力が所定圧力以下のときには、上記主ポンプ(２)の吐出流量を一定に保つ定流量制御手段(２０１)と、
上記主ポンプ(２)の吐出圧力が上記所定圧力を超えているときには、上記主ポンプ(２)の吐出流量を変更して上記主ポンプ(２)の馬力を一定に保つ定馬力制御手段(２０２)と、
上記回路(９)を流れる作動油の流量が所望流量以上のときには、上記油圧モータ(４)と上記発電機(６)の間の上記電磁クラッチ(１３，１１３)を繋いで発電させる発電制御手段(Ｓ３４)と、
上記回路(９)を流れる作動油の流量が所望流量以下のときには、上記副ポンプ(５)を駆動するアシスト制御手段(Ｓ３６)と
を備えたことを特徴とするハイブリッド型油圧装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【図７】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図５】
【図８】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【図７】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図５】
【図８】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−１９１５７４（Ｐ２００９−１９１５７４Ａ）
【公開日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３５９２０（Ｐ２００８−３５９２０）
【出願日】平成２０年２月１８日（２００８．２．１８）
【出願人】（０００００２８５３）ダイキン工業株式会社 (7,604)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月１８日（２００８．２．１８）
【出願人】（０００００２８５３）ダイキン工業株式会社 (7,604)
【Ｆターム（参考）】
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