JP2010047125A - Traveling control circuit of hybrid construction machine - Google Patents

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隆 久保
Kiminori Sano
公則 佐野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To stably secure traveling straightness of a hybrid construction machine when traveling only by oil pressure driving. <P>SOLUTION: The hybrid construction machine includes: hydraulic motors 1L and 1R on both sides which operates traveling sections on both sides; hydraulic pumps 14L and 14R on both sides which supplies pressure oil to the hydraulic motors 1L and 1R for traveling; a motor generator 12 which performs regenerative power generation using surplus power of a rotary drive section such as a rotation mechanism; a battery 19 which charges power acquired by regenerative power generation; and a controller 30 which controls a drive section of an electrical system, and traveling drive is carried out by output of an engine 11 and/or output of the battery 19. The controller 30 includes: a pump output control section 38 which carries out variable control of the output of the hydraulic pumps 14L and 14R; a traveling drive determination section 39 which determines whether the traveling section is driven independently with an oil pressure load or not, and when traveling independently by the oil pressure load, the hydraulic pumps 14L and 14R are set so that the output may become larger than driving output of straight forward movement in second gear speed traveling on a flat ground. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明はハイブリッド建設機械の走行制御回路に関するものであり、特に、負荷変動の平準化を可能にするハイブリッド建設機械の走行制御回路に関するものである。   The present invention relates to a travel control circuit for a hybrid construction machine, and more particularly to a travel control circuit for a hybrid construction machine that enables load fluctuations to be leveled.

従来、建設機械においては、一般にエンジンにより駆動される油圧ポンプの吐出油によってアクチュエータを駆動する油圧駆動方式が採用されている。しかし、油圧駆動方式は油圧エネルギーの浪費が大きいことから、近年、駆動源として油圧駆動方式に加えて電動機駆動方式を併用するハイブリッド建設機械が開発されている。   Conventionally, a construction machine employs a hydraulic drive system in which an actuator is generally driven by discharge oil of a hydraulic pump driven by an engine. However, since the hydraulic drive system wastes a lot of hydraulic energy, in recent years, hybrid construction machines that use an electric motor drive system in addition to the hydraulic drive system as a drive source have been developed.

此種ハイブリッド建設機械としては、例えば走行部、旋回部、ブーム、アームおよびバケット等の左右の油圧駆動部を動作させる左右の油圧アクチュエータ(油圧シリンダ、油圧モータ等)と、該油圧アクチュエータに方向切換弁を介して圧油を供給する左右の油圧ポンプと、旋回部用油圧駆動部などの余剰動力を用いて回生発電を行う電動発電機と、該回生発電した電力を充電する蓄電装置と、前記電動発電機等の電気系の各駆動部を統括的に制御するコントローラとを備え、エンジンの出力及び/又は蓄電装置の出力により前記油圧ポンプを駆動して走行できるように構成したものが知られている。   This type of hybrid construction machine includes, for example, left and right hydraulic actuators (hydraulic cylinders, hydraulic motors, etc.) that operate left and right hydraulic drive units such as a traveling unit, a turning unit, a boom, an arm, and a bucket, and a direction switch to the hydraulic actuator. Left and right hydraulic pumps that supply pressure oil via a valve, a motor generator that performs regenerative power generation using surplus power such as a hydraulic drive unit for a swivel unit, a power storage device that charges the regenerated power, and And a controller that comprehensively controls each drive unit of an electric system such as a motor generator and is configured to be able to run by driving the hydraulic pump by the output of the engine and / or the output of the power storage device. ing.

上記ハイブリッド建設機械によれば、油圧負荷に加えて電動負荷を駆動することで、負荷変動を平準化できるとともに、エネルギー回生により省エネルギーを図ることができる。
特開2001−207482公報
According to the hybrid construction machine, by driving an electric load in addition to a hydraulic load, load fluctuations can be leveled and energy can be saved by energy regeneration.
JP 2001-207482 A

特許文献1記載の従来技術では、負荷運転の変動状況によっては油圧負荷の出力(馬力)と電動負荷の出力との合計が、エンジン単体のみの出力、或いは、エンジンの出力と蓄電装置の出力との合計を越えることがあり、この場合は油圧負荷の出力を制限する必要がある。   In the prior art described in Patent Document 1, depending on the fluctuation state of the load operation, the sum of the output of the hydraulic load (horsepower) and the output of the electric load is the output of the engine alone or the output of the engine and the output of the power storage device. In this case, it is necessary to limit the output of the hydraulic load.

而して、ハイブリッド建設機械が油圧駆動により単独で走行しているときに、左右の油圧ポンプによる油圧負荷の出力を制限すると、左右の走行用油圧モータに最大流量の作動油を供給することができなくなり、その結果、ハイブリッド建設機械の走行直進性を確保することが困難になる。   Thus, when the hybrid construction machine is traveling alone by hydraulic drive, if the output of the hydraulic load by the left and right hydraulic pumps is limited, the maximum amount of hydraulic fluid can be supplied to the left and right traveling hydraulic motors. As a result, it becomes difficult to ensure the straight traveling performance of the hybrid construction machine.

即ち、油圧駆動のみによる直進走行時に、左右の油圧ポンプの出力を制限した場合は、ポンプ出力の低下に伴い、左右の油圧ポンプから最大流量の作動油を吐出することができなくなる。そのため、左右の油圧ポンプの流量差が大きくなるので、左右の走行用油圧モータに供給される作動油の流量差も大きくなり、ハイブリッド建設機械の直進走行が不可能となるという問題があった。   In other words, when the outputs of the left and right hydraulic pumps are limited during straight traveling by only hydraulic drive, the maximum flow rate of hydraulic oil cannot be discharged from the left and right hydraulic pumps as the pump output decreases. For this reason, the flow rate difference between the left and right hydraulic pumps increases, so that the flow rate difference between the hydraulic oil supplied to the left and right traveling hydraulic motors also increases, making it impossible to drive the hybrid construction machine straight ahead.

そこで、油圧駆動のみによる走行時にハイブリッド建設機械の走行直進性を安定して確保できるようにするために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。   Therefore, there is a technical problem to be solved in order to stably ensure the straight traveling performance of the hybrid construction machine when traveling only by hydraulic drive, and the present invention aims to solve this problem. And

本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項1記載の発明は、左右の走行部を駆動する左右の走行用油圧モータと、該走行用油圧モータに圧油を供給する左右の油圧ポンプと、油圧駆動部の余剰動力を用いて回生発電を行う電動発電機と、該回生発電した電力を充電する蓄電装置と、前記電動発電機等の電気系の各駆動部を統括的に制御するコントローラとを具備し、エンジンの出力及び/又は蓄電装置の出力により前記油圧ポンプを駆動して走行できるように構成されたハイブリッド建設機械の走行制御回路において、エンジン出力を平地走行2速直進駆動出力より大きく設定したことを特徴とするハイブリッド建設機械の走行制御回路を提供する。   The present invention has been proposed in order to achieve the above object, and the invention according to claim 1 is characterized in that the left and right traveling hydraulic motors that drive the left and right traveling units, and the pressure oil is supplied to the traveling hydraulic motor. Left and right hydraulic pumps, a motor generator that performs regenerative power generation using surplus power of the hydraulic drive unit, a power storage device that charges the regenerated power, and each drive unit of the electric system such as the motor generator In a travel control circuit of a hybrid construction machine, which is provided with a controller for overall control and configured to be able to travel by driving the hydraulic pump by the output of the engine and / or the output of the power storage device, the engine output is traveled on a flat ground Provided is a travel control circuit for a hybrid construction machine, wherein the travel control circuit is set to be larger than a 2-speed linear drive output.

この構成によれば、エンジン出力を平地走行2速直進駆動出力より大きく設定したので、左右の走行用油圧モータに所要流量の作動油の供給が可能になる。   According to this configuration, since the engine output is set to be larger than the flat ground traveling second speed linear drive output, it is possible to supply the required amount of hydraulic oil to the left and right traveling hydraulic motors.

請求項2記載の発明は、左右の走行部を駆動する左右の走行用油圧モータと、該走行用油圧モータに圧油を供給する左右の油圧ポンプと、油圧駆動部の余剰動力を用いて回生発電を行う電動発電機と、該回生発電した電力を充電する蓄電装置と、前記電動発電機等の電気系の各駆動部を統括的に制御するコントローラとを具備し、エンジンの出力及び/又は蓄電装置の出力により前記油圧ポンプを駆動して走行できるように構成されたハイブリッド建設機械の走行制御回路において、前記コントローラは、前記油圧ポンプの出力を可変制御するポンプ出力制御部と、前記走行部が油圧負荷により単独で駆動されているか否を判断する走行駆動判断部とを備え、前記走行部が油圧負荷により単独で駆動されているときは、前記油圧ポンプの出力が平地走行2速直進駆動出力よりも大きくなるように設定することを特徴とするハイブリッド建設機械の走行制御回路を提供する。 The invention according to claim 2 uses the left and right traveling hydraulic motors that drive the left and right traveling units, the left and right hydraulic pumps that supply pressure oil to the traveling hydraulic motors, and the regeneration using the surplus power of the hydraulic drive unit. A motor generator for generating power, a power storage device for charging the regenerated power, and a controller for comprehensively controlling each drive unit of the electric system such as the motor generator, and the output of the engine and / or In a travel control circuit of a hybrid construction machine configured to be able to travel by driving the hydraulic pump by an output of a power storage device, the controller includes a pump output control unit that variably controls the output of the hydraulic pump, and the travel unit And a travel drive determination unit that determines whether or not the vehicle is driven solely by a hydraulic load, and when the travel unit is driven solely by a hydraulic load, the output of the hydraulic pump Providing travel control circuit for a hybrid construction machine and setting to be larger than the flat road surface 2 speed straight drive output.

この構成によれば、走行部が油圧負荷により単独で駆動されているときは、左右の油圧ポンプの出力が平地走行2速直進駆動出力よりも大きくなるので、左右の油圧ポンプから最大流量の作動油が吐出される。従って、左右の油圧ポンプに流量差を発生させるおそれがなく、左右の走行用油圧モータに供給される作動油に流量差が生じることを確実に防止する。   According to this configuration, when the traveling unit is driven solely by a hydraulic load, the outputs of the left and right hydraulic pumps are larger than the flat ground traveling 2-speed linear drive output. Oil is discharged. Therefore, there is no fear of causing a flow rate difference between the left and right hydraulic pumps, and it is possible to reliably prevent a flow rate difference from occurring in the hydraulic oil supplied to the left and right traveling hydraulic motors.

請求項1記載の発明は、左右の走行用油圧モータに所要流量の作動油の供給が可能になるので、油圧ポンプによる油圧負荷の出力を制限することなく、ハイブリッド建設機械の走行直進性を確保することができる。   According to the first aspect of the present invention, it is possible to supply hydraulic oil at a required flow rate to the left and right traveling hydraulic motors, so that the traveling straightness of the hybrid construction machine is ensured without restricting the output of the hydraulic load by the hydraulic pump. can do.

請求項2記載の発明は、走行部が油圧負荷で単独で駆動している時は、左右の走行用油圧モータの作動油に流量差を発生させる虞がないので、ハイブリッド建設機械の直進走行を常時安定して確保することができ、以って、エンジン出力のみであっても長時間に亘り走行駆動することができる。   According to the second aspect of the present invention, when the traveling unit is driven solely by a hydraulic load, there is no possibility of causing a flow rate difference between the hydraulic oils of the left and right traveling hydraulic motors. It can be ensured stably at all times, so that it can be driven for a long time even with only the engine output.

本発明は、油圧駆動のみによる走行時においても、ハイブリッド建設機械の走行直進性を安定して確保できるようにするという目的を達成するために、左右の走行部を駆動する左右の走行用油圧モータと、該走行用油圧モータに圧油を供給する左右の油圧ポンプと、油圧駆動部(旋回機構等の回転駆動部)の余剰動力を用いて回生発電を行う電動発電機と、該回生発電した電力を充電する蓄電装置と、前記電動発電機等の電気系の各駆動部を統括的に制御するコントローラとを具備し、エンジンの出力及び/又は蓄電装置の出力により前記油圧ポンプを駆動して走行できるように構成されたハイブリッド建設機械の走行制御回路において、前記コントローラは、前記油圧ポンプの出力を可変制御するポンプ出力制御部と、前記走行部が油圧負荷により単独で駆動されているか否を判断する走行駆動判断部とを備え、前記走行部が油圧負荷により単独で駆動されているときは、前記油圧ポンプの出力が平地走行2速直進駆動出力よりも大きくなるように設定することにより実現した。   The present invention provides a left and right traveling hydraulic motor for driving left and right traveling units in order to achieve the object of stably ensuring the straight traveling performance of a hybrid construction machine even during traveling by only hydraulic drive. A left and right hydraulic pump that supplies pressure oil to the traveling hydraulic motor, a motor generator that performs regenerative power generation using surplus power of a hydraulic drive unit (rotary drive unit such as a turning mechanism), and the regenerative power generation A power storage device that charges electric power, and a controller that comprehensively controls each drive unit of the electric system such as the motor generator, and the hydraulic pump is driven by the output of the engine and / or the output of the power storage device. In a travel control circuit of a hybrid construction machine configured to be able to travel, the controller includes a pump output control unit that variably controls the output of the hydraulic pump, and the travel unit is hydraulically negative. And a travel drive determination unit that determines whether or not the vehicle is driven independently, and when the travel unit is driven solely by a hydraulic load, the output of the hydraulic pump is higher than the level 2 travel straight drive output Realized by setting to be larger.

以下、本発明の好適な一実施例を図1乃至図5に従って説明する。図1は本実施例に係るハイブリッド建設機械を示す側面図である。同図に示すように、下部走行体1上には旋回機構2を介して上部旋回体3が搭載され、又、該上部旋回体3にはブーム4、アーム5及びバケット6と、これらを駆動する油圧アクチュエータ、即ち、ブームシリンダ7、アームシリンダ8、バケットシリンダ9並びにキャビン10が搭載されている。   A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a side view showing a hybrid construction machine according to the present embodiment. As shown in the figure, an upper swing body 3 is mounted on a lower traveling body 1 via a swing mechanism 2, and a boom 4, an arm 5 and a bucket 6 are driven on the upper swing body 3. A hydraulic actuator, that is, a boom cylinder 7, an arm cylinder 8, a bucket cylinder 9 and a cabin 10 are mounted.

図2は前記ハイブリッド建設機械の走行制御回路を示すブロック図である。同図において、11は機械式駆動部としてのエンジン、12は電動式アシスト駆動部としての電動発
電機であり、該エンジン11と電動発電機12は変減速機13の2つの入力軸に夫々接続されている。
FIG. 2 is a block diagram showing a travel control circuit of the hybrid construction machine. In the figure, 11 is an engine as a mechanical drive unit, 12 is a motor generator as an electric assist drive unit, and the engine 11 and the motor generator 12 are connected to two input shafts of a variable speed reducer 13, respectively. Has been.

前記変速機13の出力軸には左右の油圧ポンプ(可変容量型のメインポンプ)14L,14R及びパイロットポンプ15が接続され、更に、該油圧ポンプ14L,14Rには高圧油圧ライン16L,16Rを介してコントロールバルブ17が接続されている。そして、該コントロールバルブ17には油圧アクチュエータ用の方向切換弁(図示せず)が複数連設されていると共に、各方向切換弁には走行用油圧モータ(右側)1Lと走行用油圧モータ(左側)1R、ブームシリンダ7、アームシリンダ8及びバケットシリンダ9が夫々接続されている。   Left and right hydraulic pumps (variable displacement main pumps) 14L, 14R and a pilot pump 15 are connected to the output shaft of the transmission 13, and the hydraulic pumps 14L, 14R are connected to high pressure hydraulic lines 16L, 16R. The control valve 17 is connected. The control valve 17 is provided with a plurality of directional control valves (not shown) for a hydraulic actuator, and each directional control valve has a traveling hydraulic motor (right side) 1L and a traveling hydraulic motor (left side). 1R, boom cylinder 7, arm cylinder 8 and bucket cylinder 9 are connected to each other.

前記電動発電機12にはインバータ18を介してバッテリ(蓄電装置)19が接続され、又、該バッテリ19にはインバータ20を介して旋回用電動機21が接続され、該旋回用電動機21は上記旋回機構2を駆動する。更に、旋回用電動機21の回転軸21Aには、該回転軸21Aの回転位置及び回転角度を検出するレゾルバ22と、前記回転軸21Aに制動力を加えるメカニカルブレーキ23及び旋回用減速機24が接続され、前記旋回機構2の回転角度及び回転方向はレゾルバ22による検出値に基づいて制御される。   A battery (power storage device) 19 is connected to the motor generator 12 via an inverter 18, and a turning motor 21 is connected to the battery 19 via an inverter 20, and the turning motor 21 is turned as described above. The mechanism 2 is driven. Further, a resolver 22 that detects a rotational position and a rotational angle of the rotating shaft 21A, a mechanical brake 23 that applies a braking force to the rotating shaft 21A, and a rotating speed reducer 24 are connected to the rotating shaft 21A of the rotating motor 21. Then, the rotation angle and the rotation direction of the turning mechanism 2 are controlled based on the detection value by the resolver 22.

更に、上記パイロットポンプ15にはパイロットライン25を介して操作装置26が接続され、該操作装置26には油圧ライン27及び油圧ライン28を介して、コントロールバルブ17及び圧力センサ29が夫々接続されている。   Further, an operating device 26 is connected to the pilot pump 15 via a pilot line 25, and a control valve 17 and a pressure sensor 29 are connected to the operating device 26 via a hydraulic line 27 and a hydraulic line 28, respectively. Yes.

更に又、圧力センサ29には電気系の各駆動部を総括的に制御するコントローラ30が接続され、該コントローラ30には油圧ライン28内の油圧に応じた電気信号が圧力センサ29から送信される。又、コントローラ30は、CPU及び内部メモリを含む演算処理ユニットにより構成され、速度指令変換部31、駆動制御装置32及び旋回駆動制御装置40を内蔵している。   Furthermore, a controller 30 that comprehensively controls each drive unit of the electric system is connected to the pressure sensor 29, and an electric signal corresponding to the hydraulic pressure in the hydraulic line 28 is transmitted from the pressure sensor 29 to the controller 30. . The controller 30 includes an arithmetic processing unit including a CPU and an internal memory, and includes a speed command conversion unit 31, a drive control device 32, and a turning drive control device 40.

次に、上記構成要素の各部について詳述する。電動発電機12は力行運転及び回生運転が可能であり、インバータ20によって交流駆動されるモータ、例えばIPM(Interior Permanent Magnetic)モータにより形成される。   Next, each part of the component will be described in detail. The motor generator 12 can perform a power running operation and a regenerative operation, and is formed by a motor that is AC driven by an inverter 20, for example, an IPM (Interior Permanent Magnetic) motor.

而して、エンジン11の負荷が大きい時には電動発電機12の力行運転を行い、該電動発電機12の駆動力は減速機13を介して油圧ポンプ14L,14Rに伝達される。一方、エンジン11の負荷が小さい時には、該エンジン11の駆動力は変速機13を介して電動発電機12に伝達され、該電動発電機12の回生運転により発電を行う。   Thus, when the load on the engine 11 is large, the motor generator 12 is powered and the driving force of the motor generator 12 is transmitted to the hydraulic pumps 14L and 14R via the speed reducer 13. On the other hand, when the load of the engine 11 is small, the driving force of the engine 11 is transmitted to the motor generator 12 via the transmission 13 and generates power by the regenerative operation of the motor generator 12.

又、油圧ポンプ14L,14Rはコントロールバルブ17を介して、左右の走行用油圧モータ1L,1R及びブームシリンダ7等の各油圧アクチュエータに油圧を供給して該油圧アクチュエータを駆動する。   The hydraulic pumps 14L and 14R supply hydraulic pressure to the hydraulic actuators such as the left and right traveling hydraulic motors 1L and 1R and the boom cylinder 7 via the control valve 17 to drive the hydraulic actuators.

更に、前記バッテリ19は、電動発電機12と旋回用電動機21の少なくとも一方が力行運転を行っている場合には、該電動発電機12又は旋回用電動機21に所要の電力を供給すると共に、電動発電機12又は旋回用電動機21の回生運転により発生した電力を蓄電する。   Further, when at least one of the motor generator 12 and the turning electric motor 21 is performing a power running operation, the battery 19 supplies necessary electric power to the motor generator 12 or the electric turning motor 21 and The electric power generated by the regenerative operation of the generator 12 or the turning electric motor 21 is stored.

尚、バッテリ19の充電放電は、充電状態や電動発電機12及び旋回用電動機21の運転状態に応じてコントローラ30により制御され、又、旋回用電動機21は、上部旋回体3の慣性回転により旋回用減速機24を介して回生電力を発生させる。   The charging / discharging of the battery 19 is controlled by the controller 30 in accordance with the state of charge and the operating state of the motor generator 12 and the turning electric motor 21, and the turning electric motor 21 is turned by the inertia rotation of the upper turning body 3. Regenerative electric power is generated through the reduction gear 24.

上記操作装置26は旋回用電動機21、下部走行体1、ブーム4、アーム5及びバケット6を操作する。更に、パイロットライン25を通じて供給される1次側の油圧は、操作装置26の操作量に応じた2次側の油圧に変換して、コントロールバルブ17に出力されて走行用油圧モータ1L,1R、ブームシリンダ7等の各油圧アクチュエータを制御する横軸にポンプ吐出圧Pをとっている。同図中のグラフH0は、平地走行2速直進駆動の油圧負荷に相当する馬力一定制御曲線(Q−P特性曲線)であり、又、グラフH1は、走行部が油圧負荷により単独で駆動されている時に設定される馬力一定制御曲線である。   The operating device 26 operates the turning electric motor 21, the lower traveling body 1, the boom 4, the arm 5, and the bucket 6. Further, the primary side hydraulic pressure supplied through the pilot line 25 is converted into a secondary side hydraulic pressure corresponding to the operation amount of the operating device 26 and is output to the control valve 17 to be travel hydraulic motors 1L, 1R, The pump discharge pressure P is taken on the horizontal axis that controls each hydraulic actuator such as the boom cylinder 7. A graph H0 in the figure is a constant horsepower control curve (QP characteristic curve) corresponding to a hydraulic load of a flat land traveling 2-speed linear drive, and a graph H1 is a traveling unit driven independently by a hydraulic load. This is a constant horsepower control curve set when the vehicle is running.

図3は本実施例に係る走行制御回路の具体例を示す。同図に示すように、左側の走行部の制御回路に設けた油圧ポンプ14Lにはレギュレータ33Lが接続されている。そして、該レギュレータ33Lの傾転角がコントコントローラ30からの指令信号(駆動電流i)により設定変更されることにより、最大傾転角における油圧ポンプ14Lの吐出開始圧力(出力)、即ち、ポンプ馬力の設定調整を行えるように構成されている。   FIG. 3 shows a specific example of a travel control circuit according to this embodiment. As shown in the figure, a regulator 33L is connected to the hydraulic pump 14L provided in the control circuit of the left traveling unit. Then, when the tilt angle of the regulator 33L is changed by a command signal (drive current i) from the controller 30, the discharge start pressure (output) of the hydraulic pump 14L at the maximum tilt angle, that is, the pump horsepower. It is configured to be able to adjust the settings.

又、走行用油圧モータ1Lと油圧ポンプ14Lとの間には3位置切り換え型の方向切換弁34Lが設けられ、該方向切換弁34Lを中立位置から左方位置又は右方位置に切り換えることにより、走行用油圧モータ1Lが左回り又は右回りに回転駆動される。   Further, a three-position switching type direction switching valve 34L is provided between the traveling hydraulic motor 1L and the hydraulic pump 14L. By switching the direction switching valve 34L from the neutral position to the left position or the right position, The traveling hydraulic motor 1L is driven to rotate counterclockwise or clockwise.

更に、方向切換弁34Lのパイロット圧は、第1シャトル弁35L及び第2シャトル弁36を介して圧力センサ(油圧センサ)37により検出され、該圧力センサ37による検出信号はコントローラ30に出力される。そして、コントローラ30は、前記検出信号に基づいて指令信号を出力することにより、ポンプ馬力を変更させるべくレギュレータ33Lの傾転設定の変更調整を行う。   Further, the pilot pressure of the direction switching valve 34L is detected by a pressure sensor (hydraulic sensor) 37 through the first shuttle valve 35L and the second shuttle valve 36, and a detection signal from the pressure sensor 37 is output to the controller 30. . Then, the controller 30 outputs a command signal based on the detection signal, thereby changing and adjusting the tilt setting of the regulator 33L to change the pump horsepower.

尚、レギュレータ33R、油圧ポンプ14R及び方向切換弁34R等を含む右側の走行部の制御回路は、上記左側の走行部の制御回路と同様であるのでその説明を省略する。   Note that the control circuit for the right traveling unit including the regulator 33R, the hydraulic pump 14R, the direction switching valve 34R, and the like is the same as the control circuit for the left traveling unit, and a description thereof will be omitted.

図4に示すように、前記コントローラ30は、油圧ポンプ14L,14Rの出力(馬力)を可変制御するポンプ出力制御部38と、ハイブリッド建設機械の走行部が油圧負荷により単独で駆動しているか否を判断する走行駆動判断部39とを備えている。そして、該走行部が油圧負荷により単独で駆動しているときは、油圧ポンプ14L,14Rの出力が一定値になるように設定する。この場合の油圧ポンプ14L,14Rの出力は、平地走行2速直進駆動出力(油圧負荷)よりも所定値だけ大きくなるように固定される。   As shown in FIG. 4, the controller 30 determines whether the pump output control unit 38 that variably controls the outputs (horsepower) of the hydraulic pumps 14L and 14R and the traveling unit of the hybrid construction machine are driven independently by a hydraulic load. And a travel drive determination unit 39 for determining. When the traveling unit is driven independently by a hydraulic load, the output of the hydraulic pumps 14L and 14R is set to a constant value. The outputs of the hydraulic pumps 14L, 14R in this case are fixed so as to be larger by a predetermined value than the flat ground traveling second speed linear drive output (hydraulic load).

又、コントローラ30には各種センサ40〜47からの検出信号が入力され、該検出信号に基づきコントローラ30は、電力コントローラ50を介して発電電動機12、旋回用発電電動機21及びバッテリ19を駆動制御すると共に、エンジン制御装置51及びコントロールバルブ制御装置52を駆動制御する。   Further, detection signals from various sensors 40 to 47 are input to the controller 30, and the controller 30 drives and controls the generator motor 12, the turning generator motor 21, and the battery 19 via the power controller 50 based on the detection signals. At the same time, the engine control device 51 and the control valve control device 52 are driven and controlled.

本実施例に係るハイブリッド建設機械おいて、平地直進走行時であって走行部が電気負荷により駆動されずに、油圧ポンプ14L,14Rのみにより単独で走行駆動されると、方向切換弁34L,34Rのパイロット圧が高圧になるため、第1シャトル弁35L,35R及び第2シャトル弁36がオン作動して圧力センサ37により検出信号(油圧負荷単独走行駆動検出信号)が発生され、該検出信号はコントローラ30に出力される。   In the hybrid construction machine according to the present embodiment, when the vehicle is traveling straight on a flat ground and the traveling unit is not driven by an electrical load and is driven to travel solely by the hydraulic pumps 14L and 14R, the direction switching valves 34L and 34R. Therefore, the first shuttle valves 35L, 35R and the second shuttle valve 36 are turned on and a detection signal (a hydraulic load single drive detection signal) is generated by the pressure sensor 37. It is output to the controller 30.

次いで、コントローラ30の走行駆動判断部39は、前記検出信号に基づき走行部が油圧負荷により単独で駆動していると判断し、その旨の信号をポンプ出力制御部38に送信する。そして、ポンプ出力制御部38は、油圧ポンプ14L,14Rの出力が平地走行2速直進駆動出力よりも大きくなるように馬力設定を固定する。   Next, the travel drive determination unit 39 of the controller 30 determines that the travel unit is driven solely by a hydraulic load based on the detection signal, and transmits a signal to that effect to the pump output control unit 38. Then, the pump output control unit 38 fixes the horsepower setting so that the outputs of the hydraulic pumps 14L and 14R are larger than the flat-ground traveling second-speed linear drive output.

具体的には、ポンプ出力制御部38は、電磁逆比例減圧弁(図示せず)に所定大きさの駆動電流iを供給すべく指令信号を出力することにより、レギュレータ33L,33Rに設定された傾転角を変更して、油圧ポンプ14L,14Rの吐出圧が平地走行2速直進駆動圧よりも増大するように馬力設定を変更する。   Specifically, the pump output control unit 38 is set in the regulators 33L and 33R by outputting a command signal to supply a drive current i having a predetermined magnitude to an electromagnetic inverse proportional pressure reducing valve (not shown). By changing the tilt angle, the horsepower setting is changed so that the discharge pressures of the hydraulic pumps 14L and 14R are increased more than the flat ground traveling second speed linear drive pressure.

図5は油圧ポンプ14L,14Rの馬力一定制御曲線を示し、縦軸にポンプ吐出量Q、横軸にポンプ吐出圧Pをとっている。同図中のグラフH0は、平地走行2速直進駆動の油圧負荷に相当する馬力一定制御曲線(Q−P特性曲線)であり、又、グラフH1は、走行部が油圧負荷により単独で駆動されている時に設定される馬力一定制御曲線である。   FIG. 5 shows a constant horsepower control curve of the hydraulic pumps 14L and 14R, where the vertical axis represents the pump discharge amount Q and the horizontal axis represents the pump discharge pressure P. A graph H0 in the figure is a constant horsepower control curve (QP characteristic curve) corresponding to a hydraulic load of a flat land traveling 2-speed linear drive, and a graph H1 is a traveling unit driven independently by a hydraulic load. This is a constant horsepower control curve set when the vehicle is running.

同図から明らかなように、油圧負荷により単独で走行時の馬力一定制御曲線H1は、平地走行2速直進駆動における馬力一定制御曲線H0よりも右側にシフトしている。即ち、最大傾転角における油圧ポンプ14L,14Rのトルク出力に対応する馬力一定制御曲線H1の折れ点T1は、平地走行2速直進駆動における馬力一定制御曲線H0の折れ点T0(ポンプ吐出量の制御開始時におけるポンプ吐出圧P0に対応)よりも所定値だけ大となるように固定されている。尚、折れ点T0とT1は、最大ポンプ吐出量QMが減少する時、即ち、ポンプ吐出量減少の制御開始時におけるポンプ吐出圧P0とP1に対応する時点である。   As is clear from the figure, the constant horsepower control curve H1 during traveling alone due to the hydraulic load is shifted to the right side from the constant horsepower control curve H0 in the flat ground traveling 2-speed straight drive. That is, the break point T1 of the constant horsepower control curve H1 corresponding to the torque output of the hydraulic pumps 14L, 14R at the maximum tilt angle is the breakpoint T0 (the pump discharge amount of the pump discharge amount) It is fixed so as to be larger than the pump discharge pressure P0 at the start of control by a predetermined value. The break points T0 and T1 are points corresponding to the pump discharge pressures P0 and P1 when the maximum pump discharge amount QM decreases, that is, when the pump discharge amount reduction control starts.

上記の如く本発明によると、走行部が油圧負荷により単独で駆動しているときは、左右の油圧ポンプ14L,14Rの吐出圧は平地走行2速直進駆動圧よりも大きくなるように馬力設定されているので、左右の油圧ポンプ14L,14Rから吐出される作動油は常に最大流量にキープされる。   As described above, according to the present invention, when the traveling unit is driven solely by a hydraulic load, the horsepower is set so that the discharge pressures of the left and right hydraulic pumps 14L and 14R are larger than the flat-ground traveling second speed linear drive pressure. Therefore, the hydraulic oil discharged from the left and right hydraulic pumps 14L, 14R is always kept at the maximum flow rate.

従って、左右の油圧ポンプ14L,14Rは互いに等量の圧油を吐出するため、従来例のように左右の油圧ポンプ14L,14Rの吐出油に流量差が生ずるおそれはない。依って、左右の走行用油圧モータ1L,1Rに供給される作動油に流量差が生ずることが防止される。斯くして、エンジン11単独で左右の油圧ポンプ14L,14Rを駆動する場合
であっても、安定した走行直進性を長時間に渡って確保できる。
Accordingly, since the left and right hydraulic pumps 14L and 14R discharge the same amount of pressure oil from each other, there is no possibility of causing a flow rate difference between the discharged oils of the left and right hydraulic pumps 14L and 14R as in the conventional example. Accordingly, it is possible to prevent a flow rate difference from occurring in the hydraulic oil supplied to the left and right traveling hydraulic motors 1L and 1R. Thus, even when the left and right hydraulic pumps 14L and 14R are driven by the engine 11 alone, a stable traveling straightness can be ensured for a long time.

なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。   It should be noted that the present invention can be variously modified without departing from the spirit of the present invention, and the present invention naturally extends to the modified ones.

本発明に係る一実施例を示し、ハイブリッド建設機械の側面図。1 is a side view of a hybrid construction machine according to an embodiment of the present invention. 一実施例に係る油圧回路のブロック図。1 is a block diagram of a hydraulic circuit according to one embodiment. 一実施例に係る走行制御回路図。The travel control circuit diagram which concerns on one Example. 一実施例に係るコントローラ及びその周辺装置を含む構成を説明するブロック図。1 is a block diagram illustrating a configuration including a controller and peripheral devices according to an embodiment. 一実施例に係る油圧ポンプの馬力一定制御曲線を説明するグラフ。The graph explaining the horsepower constant control curve of the hydraulic pump which concerns on one Example.

符号の説明Explanation of symbols

1 下部走行体
1L 左側の走行用油圧モータ
1R 右側の走行用油圧モータ
2 旋回機構
11 エンジン
12 電動発電機
13 変速機
14L 左側の油圧ポンプ(可変容量型油圧ポンプ)
14R 右側の油圧ポンプ(可変容量型油圧ポンプ)
17 コントロールバルブ
18 インバータ
19 バッテリ(蓄電装置)
20 インバータ

1 Lower traveling body 1L Left traveling hydraulic motor 1R Right traveling hydraulic motor 2 Turning mechanism 11 Engine 12 Motor generator 13 Transmission 14L Left hydraulic pump (variable displacement hydraulic pump)
14R Right hydraulic pump (variable displacement hydraulic pump)
17 Control valve 18 Inverter 19 Battery (power storage device)
20 Inverter

Claims (2)

左右の走行部を駆動する左右の走行用油圧モータと、該走行用油圧モータに圧油を供給する左右の油圧ポンプと、油圧駆動部の余剰動力を用いて回生発電を行う電動発電機と、該回生発電した電力を充電する蓄電装置と、前記電動発電機等の電気系の各駆動部を統括的に制御するコントローラとを具備し、エンジンの出力及び/又は蓄電装置の出力により前記油圧ポンプを駆動して走行できるように構成されたハイブリッド建設機械の走行制御回路において、
エンジン出力を平地走行2速直進駆動出力より大きく設定したことを特徴とするハイブリッド建設機械の走行制御回路。
Left and right traveling hydraulic motors that drive the left and right traveling units; left and right hydraulic pumps that supply pressure oil to the traveling hydraulic motor; a motor generator that performs regenerative power generation using surplus power of the hydraulic drive unit; The hydraulic pump comprising: a power storage device that charges the regenerated power; and a controller that comprehensively controls each drive unit of the electric system such as the motor generator, and the hydraulic pump according to the output of the engine and / or the output of the power storage device In a traveling control circuit of a hybrid construction machine configured to be able to travel by driving
A traveling control circuit for a hybrid construction machine, characterized in that the engine output is set to be larger than a flat ground traveling 2-speed linear drive output.
左右の走行部を駆動する左右の走行用油圧モータと、該走行用油圧モータに圧油を供給する左右の油圧ポンプと、油圧駆動部の余剰動力を用いて回生発電を行う電動発電機と、該回生発電した電力を充電する蓄電装置と、前記電動発電機等の電気系の各駆動部を統括的に制御するコントローラとを具備し、エンジンの出力及び/又は蓄電装置の出力により前記油圧ポンプを駆動して走行できるように構成されたハイブリッド建設機械の走行制御回路において、
前記コントローラは、前記油圧ポンプの出力を可変制御するポンプ出力制御部と、前記走行部が油圧負荷により単独で駆動されているか否を判断する走行駆動判断部とを備え、前記走行部が油圧負荷により単独で駆動されているときは、前記油圧ポンプの出力が平地走行2速直進駆動出力よりも大きくなるように設定することを特徴とするハイブリッド建設機械の走行制御回路。
Left and right traveling hydraulic motors that drive the left and right traveling units; left and right hydraulic pumps that supply pressure oil to the traveling hydraulic motor; a motor generator that performs regenerative power generation using surplus power of the hydraulic drive unit; The hydraulic pump comprising: a power storage device that charges the regenerated power; and a controller that comprehensively controls each drive unit of the electric system such as the motor generator, and the hydraulic pump according to the output of the engine and / or the output of the power storage device In a traveling control circuit of a hybrid construction machine configured to be able to travel by driving
The controller includes a pump output control unit that variably controls the output of the hydraulic pump, and a travel drive determination unit that determines whether the travel unit is driven solely by a hydraulic load, and the travel unit includes the hydraulic load. When the vehicle is driven independently, the traveling control circuit for the hybrid construction machine is set so that the output of the hydraulic pump is larger than the output of the straight traveling 2nd straight drive.
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