KR101286843B1

KR101286843B1 - 하이브리드 건설 기계의 제어 시스템

Info

Publication number: KR101286843B1
Application number: KR1020127008900A
Authority: KR
Inventors: 하루히꼬 가와사끼; 마사히로 에가와
Original assignee: 카야바 고교 가부시기가이샤
Priority date: 2010-02-18
Filing date: 2011-02-10
Publication date: 2013-07-17
Also published as: US9037357B2; US20120233998A1; JP2011169396A; JP5350290B2; CN102639882B; DE112011100600T5; CN102639882A; WO2011102292A1; KR20120053068A

Abstract

복수의 조작 밸브를 설치한 제1, 2 회로 계통 중 적어도 한쪽의 회로 계통에는, 노멀 위치에서 중립 유로와 탱크에 연통되고, 전환 위치에서 중립 유로와 탱크의 연통을 차단하여 당해 중립 유로를 발전용 유압 모터에 연통되는 회생 전환 밸브가 설치된다.

Description

하이브리드 건설 기계의 제어 시스템{HYBRID CONSTRUCTION MACHINE CONTROL SYSTEM}

본 발명은, 하이브리드 건설 기계의 제어 시스템에 관한 것이다.

JP2002-275945A는, 엔진과, 엔진에 의해 구동되는 발전기와, 발전기에 의한 발전 전력을 축전하는 배터리와, 배터리의 전력에 의해 구동되는 전동기를 구비한 하이브리드 건설 기계를 개시하고 있다.

출원인은, 이러한 종류의 건설 기계에 관한 일본 특허 출원 제2009-164279호를 출원하였다. 이 출원에 관한 발명은, 액추에이터를 제어하는 조작 밸브를 모두 중립 위치에 유지하고 있을 때, 즉 각 액추에이터가 비작동 상태에 있을 때, 가변 용량의 메인 펌프의 토출유를 발전용 유압 모터에 공급한다.

메인 펌프의 토출유를 발전용 유압 모터로 유도하는 경우에는, 조작 밸브와 메인 펌프 사이에 설치한 전환 밸브를 전환하고, 메인 펌프와 조작 밸브의 접속을 차단하고, 메인 펌프의 토출유를 발전용 유압 모터에 공급한다.

그러나 이 구성에서는, 메인 펌프의 토출유를 발전용 유압 모터에 공급하는 경우에, 메인 펌프와 조작 밸브의 연통을 차단하므로, 예를 들어 한냉지 등에서는, 조작 밸브가 바로 차가워져 버린다. 조작 밸브가 지나치게 차가워지면, 액추에이터를 작동시키기 위해 조작 밸브에 다시 메인 펌프의 토출유를 공급한 경우에, 조작 밸브의 밸브 본체와 스풀 사이에서 고착 현상이 발생한다. 그 원인은 다음과 같다.

즉, 메인 펌프의 토출유는, 조작 밸브를 조작하고 있지 않은 동안에도, 유압 탱크는, 높은 유온을 유지하고 있다. 또한, 조작 밸브는 그 밸브 본체는 주물로 하는 동시에, 스풀을 스틸제로 하는 것이 통상이기 때문에, 어느 쪽도 스틸이지만 재질이 다르므로, 열팽창이 다르다.

따라서, 조작 밸브가 차가워지고 있는 상태에서, 높은 유온을 유지한 메인 펌프의 토출유가 조작 밸브측에 공급되면, 밸브 본체와 스풀의 열팽창이 다르므로, 그들 양자가 고착해 버린다. 특히 최근의 건설 기계에서는, 에너지 절약화를 도모하기 위해, 비작업 상태에서 엔진을 멈추거나 하므로, 밸브 본체가 식기 쉬워져, 이 문제가 더욱 현저해진다.

본 발명의 목적은, 메인 펌프의 토출유를 발전용 유압 모터에 공급하고 있는 동안에도, 조작 밸브가 차가워지기 어려운 건설 기계의 제어 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명이 일 형태에 따르면, 하이브리드 건설 기계의 제어 시스템이며, 제어 기구에 의해 토출량이 제어되는 한 쌍의 가변 용량의 제1, 2 메인 펌프와, 제1, 2 메인 펌프에 접속한 제1, 2 회로 계통과, 상기 제1, 2 메인 펌프 중 적어도 한쪽의 토출유가 공급된 경우에 회전하는 발전용 유압 모터와, 상기 발전용 유압 모터에 연결한 발전기와, 상기 발전기가 발전한 전력을 축전하는 배터리와, 상기 제1, 2 회로 계통에 설치된 복수의 조작 밸브와, 탱크와, 상기 복수의 조작 밸브의 모두가 중립 위치에 있는 경우에, 상기 제1, 2 메인 펌프의 토출유를 상기 탱크로 유도하는 중립 유로와, 상기 제1, 제2 회로 계통 중 적어도 한쪽에 설치되고, 노멀 위치에서 상기 중립 유로와 탱크에 연통되고, 전환 위치에서 상기 중립 유로와 탱크의 연통을 차단하여 상기 중립 유로를 상기 발전용 유압 모터에 연통되는 회생 전환 밸브를 구비하는 제어 시스템이 제공된다.

이 형태에 따르면, 적어도 한쪽의 메인 펌프의 토출유를 발전용 유압 모터에 공급하는 경우에는, 메인 펌프의 토출유가 당해 회로 계통의 조작 밸브를 경유하므로, 이들 제어 밸브는 발전용 유압 모터에 공급되는 작동유로 따뜻하게 된다. 따라서, 밸브 본체와 스풀이 고착하는 문제는 발생하지 않는다.

본 발명의 실시 형태 및 본 발명의 이점에 대해서는, 첨부된 도면을 참조하면서 이하에 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 형태의 유압 회로도이다.

도시한 실시 형태는, 파워 셔블의 제어 시스템이다. 제1, 2 메인 펌프(MP1, MP2)는 가변 용량이고, 엔진(E)으로 구동된다. 제1, 2 메인 펌프(MP1, MP2)는 동축 회전한다. 제너레이터(1)는 엔진(E)에 설치되고, 엔진(E)의 여력을 이용하여 발전한다.

제1 메인 펌프(MP1)는 제1 회로 계통(S1)에 접속한다. 제1 회로 계통(S1)에는, 상류측으로부터 순서대로, 선회 모터를 제어하는 조작 밸브(2), 아암 실린더를 제어하는 조작 밸브(3), 붐 실린더를 제어하는 붐 2속용의 조작 밸브(4), 예비용 어태치먼트를 제어하는 조작 밸브(5) 및 좌측 주행용의 모터를 제어하는 조작 밸브(6)가 접속한다.

각 조작 밸브(2 내지 6)의 각각은, 중립 유로(7) 및 패럴렐 통로(8)를 통해 제1 메인 펌프(MP1)에 접속한다.

중립 유로(7)의 좌측 주행 모터용의 조작 밸브(6)의 하류에는 파일럿압을 생성하기 위한 파일럿압 제어용의 조리개(9)가 설치된다. 조리개(9)는, 조리개(9)를 흐르는 유량이 많으면, 상류측에 높은 파일럿압을 생성하고, 유량이 적으면 낮은 파일럿압을 생성한다.

중립 유로(7)는, 조작 밸브(2 내지 6)의 모두가 중립 위치 혹은 중립 위치 근방에 있는 경우에, 제1 메인 펌프(MP1)로부터 토출된 오일의 전부 또는 일부를, 조리개(9)를 통해 탱크(T)로 유도한다. 이 경우에는, 조리개(9)를 통과하는 유량도 많아지므로, 높은 파일럿압이 생성된다.

조작 밸브(2 내지 6)가 풀 스트로크의 상태로 전환되면, 중립 유로(7)가 폐쇄되어 유체의 유통이 없어진다. 이 경우에는, 조리개(9)를 흐르는 유량이 없어져, 파일럿압은 제로를 유지한다.

단, 조작 밸브(2 내지 6)의 조작량에 따라서는, 펌프 토출량의 일부가 액추에이터로 유도되고, 일부가 중립 유로(7)로부터 탱크(T)로 유도되므로, 조리개(9)는, 중립 유로(7)에 흐르는 유량에 따른 파일럿압을 생성한다. 바꾸어 말하면, 조리개(9)는, 조작 밸브(2 내지 6)의 조작량에 따른 파일럿압을 생성한다.

중립 유로(7)의 조작 밸브(6)와 조리개(9) 사이에는 파일럿 유로(10)가 접속한다. 파일럿 유로(10)는, 전자기 전환 밸브(11)를 통해, 제1 메인 펌프(MP1)의 틸팅각을 제어하는 레귤레이터(12)에 접속한다.

레귤레이터(12)는, 파일럿 유로(10)의 파일럿압과 역비례하여 제1 메인 펌프(MP1)의 틸팅각을 제어하고, 그 1회전당 배출량을 제어한다. 따라서, 조작 밸브(2 내지 6)가 풀 스트로크하여 중립 유로(7)의 흐름이 없어져, 파일럿압이 제로로 되면, 제1 메인 펌프(MP1)의 틸팅각이 최대로 되고, 그 1회전당 배출량이 최대로 된다.

전자기 전환 밸브(11)에는 파일럿 펌프(PP)가 접속한다. 전자기 전환 밸브(11)는, 파일럿 유로(10)와 파일럿 펌프(PP)의 압력을 선택하여 레귤레이터(12)로 유도한다. 전자기 전환 밸브(11)는 컨트롤러(C)의 출력 신호에 따라 전환된다.

즉, 컨트롤러(C)로부터 전자기 전환 밸브(11)에 대한 신호가 출력되어 있지 않은 상태에서는, 도시한 노멀 위치를 유지하고, 파일럿 유로(10)의 압력을 레귤레이터(12)로 유도한다. 컨트롤러(C)로부터의 신호가 전자기 전환 밸브(11)에 입력되면, 노멀 위치로부터 전환 위치로 전환되어 파일럿 펌프(PP)의 압력을 레귤레이터(12)로 유도한다.

제2 메인 펌프(MP2)는 제2 회로 계통(S2)에 접속한다. 제2 회로 계통(S2)에는, 상류측으로부터 순서대로, 우측 주행용 모터를 제어하는 조작 밸브(13), 버킷 실린더를 제어하는 조작 밸브(14), 붐 실린더를 제어하는 조작 밸브(15) 및 아암 실린더를 제어하는 아암 2속용의 조작 밸브(16)가 접속한다. 조작 밸브(16)보다도 더욱 하류측에는, 회생 전환 밸브(17)가 접속한다.

각 조작 밸브(13 내지 16)는, 중립 유로(18)를 통해 제2 메인 펌프(MP2)에 접속한다. 조작 밸브(14) 및 조작 밸브(15)는 패럴렐 통로(19)를 통해 제2 메인 펌프(MP2)에 접속한다.

중립 유로(18)의 회생 전환 밸브(17)의 하류측에는 파일럿압 제어용의 조리개(20)를 설치하고 있다. 조리개(20)는, 제1 회로 계통(S1)의 조리개(9)와 완전히 마찬가지로 기능한다.

회생 전환 밸브(17)는, 도시한 노멀 위치에서 중립 유로(18)와 조리개(20)를 연통시킨다. 회생 전환 밸브(17)는, 노멀 위치로부터 전환 위치로 전환되면, 중립 유로(18)와 조리개(20)의 연통을 차단하는 동시에, 중립 유로(18)를 발전용 유압 모터(M)에 연통시킨다.

중립 유로(18)의 회생 전환 밸브(17)와 조리개(20) 사이에는, 파일럿 유로(21)가 접속한다. 파일럿 유로(21)는 제2 메인 펌프(MP2)의 틸팅각을 제어하는 레귤레이터(22)에 접속한다.

레귤레이터(22)는, 파일럿 유로(21)의 파일럿압과 역비례하여 제2 메인 펌프(MP2)의 틸팅각을 제어하고, 그 1회전당 배출량을 제어한다. 따라서, 조작 밸브(13 내지 16)를 풀 스트로크하여 중립 유로(18)의 흐름이 없어져 파일럿압이 제로로 되면, 제2 메인 펌프(MP2)의 틸팅각이 최대로 되고, 그 1회전당 배출량이 최대로 된다.

회생 전환 밸브(17)는, 그 한쪽에 파일럿실(17a)을 설치하고, 파일럿실(17a)에 대향하는 측에 스프링(17b)의 탄력을 작용시키고 있다. 따라서, 파일럿실(17a)에 파일럿압이 작용하고 있지 않은 경우에는, 회생 전환 밸브(17)는, 스프링(17b)의 탄력의 작용으로 도시한 노멀 위치를 유지하고, 중립 유로(18)와 조리개(20)를 연통시키는 동시에, 중립 유로(18)와 발전용 유압 모터(M)의 연통을 차단한다.

파일럿실(17a)에 파일럿압이 유도되면, 회생 전환 밸브(17)는, 스프링(17b)의 탄력에 저항하여 전환 위치로 전환되고, 중립 유로(18)와 조리개(20)의 연통을 차단하고, 중립 유로(18)를 발전용 유압 모터(M)에 연통시킨다.

회생 전환 밸브(17)의 파일럿실(17a)은, 파일럿 전자기 제어 밸브(23)를 통해 파일럿 펌프(PP)에 접속한다. 파일럿 전자기 제어 밸브(23)는, 컨트롤러(C)의 출력 신호에 의해 제어된다. 즉, 통상은 도시한 폐쇄 위치를 유지하고, 컨트롤러(C)의 출력 신호에 기초하여 전환되었을 때 개방 위치로 전환된다.

파일럿 전자기 제어 밸브(23)가 개방 위치로 전환되면, 파일럿 펌프(PP)의 파일럿압이 회생 전환 밸브(17)의 파일럿실(17a)에 유도되므로, 회생 전환 밸브(17)가 발전용 유압 모터(M)에 대하여 개방 상태로 되는 전환 위치로 전환된다. 따라서, 중립 유로(18)와 조리개(20)의 연통이 차단되는 동시에, 중립 유로(18)에 유입된 압유가 발전용 유압 모터(M)에 공급되어, 발전용 유압 모터(M)가 회전한다.

발전용 유압 모터(M)는 틸팅각 제어기(24)에 의해 그 틸팅각이 제어된다. 틸팅각 제어기(24)는 컨트롤러(C)의 출력 신호에 의해 제어된다.

발전용 유압 모터(M)는 발전기(25)에 연결되어 있으므로, 발전용 유압 모터(M)가 회전하면 발전기(25)가 회전하여 발전하고, 인버터(26)를 통해 발전 전력을 배터리(27)에 충전한다. 컨트롤러(C)는 배터리(27)의 충전량을 감시하는 기능을 구비한다.

배터리 챠저(28)는, 제너레이터(1)에서 발전된 전력을 배터리(27)에 충전한다. 이 실시 형태에서는, 배터리 챠저(28)가, 가정용의 전원 등의 별도 계통의 전원(29)에도 접속한다.

발전용 유압 모터(M)와 연계하여 회전하는 어시스트 펌프(AP)를 설치하고 있다. 어시스트 펌프(AP)에도 컨트롤러(C)에 의해 제어되는 틸팅각 제어기(30)를 설치하고 있다.

어시스트 펌프(AP)는, 제1, 2 합류 제어 밸브(31, 32)를 통해, 제1, 2 메인 펌프(MP1, MP2)와 제1, 2 회로 계통(S1, S2) 사이에 있어서의 합류점(33, 34)에 접속한다. 제1, 2 합류 제어 밸브(31, 32)는, 그 한쪽에 파일럿실을 설치하고, 파일럿실에 대향하는 측에 스프링을 설치하고 있다. 제1, 2 합류 제어 밸브(31, 32)는, 도시한 노멀 상태에서 개방 위치를 유지하고, 파일럿실에 파일럿압이 작용하였을 때에 스프링에 저항하여 폐쇄 위치로 전환된다.

제1, 2 합류 제어 밸브(31, 32)의 파일럿실은, 제1, 2 전자기 제어 밸브(35, 36)를 통해 파일럿 펌프(PP)에 접속한다. 제1, 2 전자기 제어 밸브(35, 36)는, 컨트롤러(C)의 출력 신호에 의해 제어되고, 도시한 노멀 상태에서는 폐쇄 위치를 유지하고, 파일럿 펌프(PP)와 제1, 2 합류 제어 밸브(31, 32)의 파일럿실의 연통을 차단한다.

컨트롤러(C)의 출력 신호에 의해, 제1, 2 전자기 제어 밸브(35, 36)가 개방 위치로 전환되면, 파일럿 펌프(PP)의 토출압을 제1, 2 합류 제어 밸브(31, 32)의 파일럿실로 유도한다. 따라서, 이 경우에는, 제1, 2 합류 제어 밸브(31, 32)는 폐쇄 위치로 전환되어, 어시스트 펌프(AP)와 합류점(33, 34) 사이의 유통을 차단한다.

체크 밸브(37, 38)는, 어시스트 펌프(AP)로부터 합류점(33, 34)으로의 흐름만을 허용한다.

다음으로 이 실시 형태의 작용을 설명한다.

제1, 2 회로 계통(S1, S2)의 모든 조작 밸브(2 내지 6, 13 내지 16)가 중립 위치에 유지되는 동시에, 회생 전환 밸브(17)가 도시한 노멀 위치에 있을 때, 작업자로부터 회생 신호가 입력되면, 컨트롤러(C)는 파일럿 전자기 제어 밸브(23)를 개방 위치로 전환한다. 파일럿 전자기 제어 밸브(23)가 개방 위치로 전환되면, 파일럿 펌프(PP)의 토출압이 회생 전환 밸브(17)의 파일럿실(17a)에 작용하므로, 중립 유로(18)와 조리개(20)의 연통이 차단되어, 조리개(20)에 흐름이 없어진다.

조리개(20)에 흐름이 없어지면, 그 상류측의 압력도 제로로 되므로, 그에 수반하여 레귤레이터(22)는 제2 메인 펌프(MP2)의 틸팅각을 최대로 하고, 그 1회전당 배출량을 최대로 한다. 배출량이 최대로 된 제2 메인 펌프(MP2)의 토출유는, 중립 유로(18)로부터 회생 전환 밸브(17)를 경유하여 발전용 유압 모터(M)에 공급되어, 발전용 유압 모터(M)를 회전시킨다. 발전용 유압 모터(M)의 회전에 수반하여 발전기(25)가 회전하여 발전하는 동시에, 발전 전력은 인버터(26)를 통과하여 배터리(27)에 축전된다.

컨트롤러(C)는, 배터리(27)의 축전량이 충분한지의 여부를 미리 기억한 설정값을 기초로 판정한다. 컨트롤러(C)는, 축전량이 적다고 판단하였을 때에는, 발전기(25)의 흡수 토크를 많이 지령하고, 발전용 유압 모터(M)에 작용하는 압력을 올린다. 즉, 컨트롤러(C)는, 배터리(27)의 축전량에 따라 발전용 유압 모터(M)의 입력 토크를 제어한다.

작업자로부터 회생 신호가 입력되면, 컨트롤러(C)는, 전자기 전환 밸브(11)를 전환하여 파일럿 펌프(PP)의 토출압을 레귤레이터(12)에 작용시키고, 제1 메인 펌프(MP1)의 1회전당 배출량을 최소로 유지한다.

상기한 바와 같이 이 실시 형태에서는, 회생 전환 밸브(17)를 조작 밸브(13 내지 16)보다도 하류에 설치하였으므로, 제2 메인 펌프(MP2)의 토출유는, 제2 회로 계통(S2)의 모든 조작 밸브(13 내지 16)를 경유한다. 바꾸어 말하면, 제2 메인 펌프(MP2)와 발전용 유압 모터(M) 사이를 순환하는 고온 오일이 모든 조작 밸브(13 내지 16)를 통과한다. 따라서, 조작 밸브(13 내지 16)의 밸브 본체는 확실히 따뜻하게 된다.

또한, 제1 회로 계통(S1)의 조작 밸브(2 내지 6)에도 제1 메인 펌프(MP1)의 최소 스탠바이 유량이 흐르므로, 그들 조작 밸브(2 내지 6)도 따뜻하게 된다.

어떻게 하든, 발전용 유압 모터(M)를 회전시켜 발전하는 동안에는, 제1, 2 회로 계통(S1, S2)에 고온 오일이 순환하므로, 모든 조작 밸브(2 내지 6 및 13 내지 16)의 밸브 본체가 따뜻하게 된다. 따라서, 밸브 본체가 차가워져 버려, 밸브 본체와 스풀이 고착하거나 하지 않는다.

또한, 발전용 유압 모터(M)에 대해서는, 1회전당 배출량을 최대로 한 제2 메인 펌프(MP2)의 토출유만을 공급하고, 제1 메인 펌프(MP1)의 1회전당 배출량은 최소로 하고 있으므로, 제1 메인 펌프(MP1)의 토출량을 작게 한 만큼, 파워 로스를 최소로 할 수 있다.

이 실시 형태에서는, 회생 전환 밸브(17)를 조작 밸브(13 내지 16)의 최하류측에 설치하였지만, 반드시 최하류에 설치하지 않아도 된다. 단, 회생 전환 밸브(17)를 이 실시 형태와 같이 최하류에 설치한 쪽이, 각 조작 밸브(13 내지 16)를 확실 또한 효율적으로 따뜻하게 할 수 있다.

회생 전환 밸브(17)는, 제1 회로 계통(S1), 바람직하게는 제1 회로 계통(S1)의 조작 밸브(2 내지 6)의 최하류측에 설치해도 된다. 회생 전환 밸브(17)는, 제1 회로 계통(S1)과 제2 회로 계통(S2)의 양쪽에 설치해도 된다.

제1 회로 계통(S1) 중 어느 하나의 조작 밸브에 접속한 액추에이터를 작동시키고, 제2 회로 계통(S2)의 조작 밸브(13 내지 16)를 중립 위치에 유지한 상태에서 작업자로부터 회생 신호가 입력된 경우에는, 컨트롤러(C)는 전자기 전환 밸브(11)를 도시한 노멀 위치에 유지하고, 제1 회로 계통(S1)에 접속한 제1 메인 펌프(MP1)에는, 조작 밸브의 조작량에 따른 토출량을 확보시키는 동시에, 제2 메인 펌프(MP2)의 토출유로 발전용 유압 모터(M)를 회전시킨다.

이 실시 형태의 전자기 전환 밸브(11), 레귤레이터(12, 22)의 각각이 더불어, 본 발명의 제어 기구를 구성하고, 이 제어 기구에 의해 제1, 2 메인 펌프(MP1, MP2)의 토출량이 제어된다.

상기한 바와 같이 발전용 유압 모터(M)에는 어시스트 펌프(AP)를 연결하고 있다. 비작업 시에 발전용 유압 모터(M)가 발전 기능을 발휘하고 있는 경우에는, 어시스트 펌프(AP)의 틸팅각을 최소로 하여, 그 부하가 발전용 유압 모터(M)에 거의 작용하지 않는 상태로 함으로써 발전 효율을 향상시키도록 해도 된다.

작업 시에 발전기(25)를 전동 모터로서 기능시키면, 어시스트 펌프(AP)가 회전하여 펌프 기능을 발휘한다. 어시스트 펌프(AP)의 토출유를 제1, 2 메인 펌프(MP1, MP2) 중 어느 쪽에 합류시킬지는, 작업자의 입력 신호에 따라 컨트롤러(C)가 제어한다. 합류 제어에 관해, 컨트롤러(C)에는, 어시스트 펌프(AP)의 어시스트 유량을 작업자의 입력 신호에 따른 유량이 토출되도록 하고, 컨트롤러(C)가, 어시스트 펌프(AP)의 틸팅각, 발전용 유압 모터(M)의 틸팅각, 전동 모터로서 사용하는 발전기(25)의 회전수 등을 어떻게 제어하면 가장 효율적인지를 판단하여, 각각의 제어를 실시한다.

작업자가 제1, 2 회로 계통(S1, S2)의 양쪽에 대하여 어시스트력을 필요로 한 경우에는, 컨트롤러(C)는 제1, 2 전자기 제어 밸브(35, 36)를 노멀 상태인 폐쇄 위치에 유지한다. 어느 한쪽의 회로 계통에 어시스트력을 필요로 하는 경우에는, 컨트롤러(C)는, 제1, 2 전자기 제어 밸브(35, 36) 중 어느 한쪽을 개방 위치로 전환하고, 제1, 2 합류 제어 밸브(31, 32) 중 어느 한쪽을 폐쇄 위치로 전환한다. 제1, 2 회로 계통(S1, S2) 중 어느 쪽에도 어시스트 펌프(AP)의 어시스트력이 필요하지 않은 경우에는, 컨트롤러(C)는, 제1, 2 전자기 제어 밸브(35, 36)의 양쪽의 솔레노이드를 여자하여, 제1, 2 합류 제어 밸브(31, 32)를 폐쇄 위치로 전환한다.

이 실시 형태에서는, 어시스트 펌프(AP)의 어시스트를 전제로 하여, 제1, 2 합류 제어 밸브(31, 32)를 노멀 상태에서 개방 위치를 유지하도록 하였으므로, 어시스트 펌프(AP)의 어시스트를 필요로 할 때마다 제1, 2 전자기 제어 밸브(35, 36)에 전기 신호를 공급하지 않아도 되어, 그만큼, 전력의 소비량을 낮게 억제할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명하였지만, 상기 실시 형태는 본 발명의 적용예의 일부를 나타낸 것에 지나지 않고, 본 발명의 기술적 범위를 상기 실시 형태의 구체적으로 한정하는 취지는 아니다.

본원은 2010년 2월 18일에 일본 특허청에 출원된 일본 특허 출원 제2010-33526호에 기초하는 우선권을 주장하고, 이 출원의 모든 내용은 참조에 의해 본 명세서에 포함된다.

본 발명은, 하이브리드 파워 셔블 등의 건설 기계에 이용 가능하다.

Claims

하이브리드 건설 기계의 제어 시스템이며,
제어 기구에 의해 토출량이 제어되는 한 쌍의 가변 용량의 제1, 2 메인 펌프와,
제1, 2 메인 펌프에 접속한 제1, 2 회로 계통과,
상기 제1, 2 메인 펌프 중 적어도 한쪽의 토출유가 공급된 경우에 회전하는 발전용 유압 모터와,
상기 발전용 유압 모터에 연결한 발전기와,
상기 발전기가 발전한 전력을 축전하는 배터리와,
상기 제1, 2 회로 계통에 설치된 복수의 조작 밸브와,
탱크와,
상기 복수의 조작 밸브의 모두가 중립 위치에 있는 경우에, 상기 제1, 2 메인 펌프의 토출유를 상기 탱크로 유도하는 중립 유로와,
상기 제1, 제2 회로 계통 중 적어도 한쪽에 설치되고, 노멀 위치에서 상기 중립 유로와 탱크에 연통되고, 전환 위치에서 상기 중립 유로와 탱크의 연통을 차단하여 상기 중립 유로를 상기 발전용 유압 모터에 연통되는 회생 전환 밸브를 구비하는, 제어 시스템.
제1항에 있어서, 상기 회생 전환 밸브는, 상기 한쪽의 회로 계통의 최하류측에 설치되는, 제어 시스템.
제1항에 있어서, 컨트롤러와,
상기 컨트롤러에 접속하는 파일럿 전자기 제어 밸브와,
상기 파일럿 전자기 제어 밸브를 통해 상기 회생 전환 밸브에 접속하는 파일럿 펌프를 더 구비하고,
상기 회생 전환 밸브는, 상기 컨트롤러의 출력 신호로 상기 파일럿 전자기 제어 밸브가 개방한 경우에는, 상기 전환 위치로 전환되는, 제어 시스템.
제1항에 있어서, 상기 제1, 2 메인 펌프의 다른 쪽의 메인 펌프의 토출량을 제어하는 제어 기구는, 상기 회생 전환 밸브가 상기 전환 위치로 전환된 경우에는, 상기 다른 쪽의 메인 펌프의 토출량을 최소 토출량으로 제어하는, 제어 시스템.