KR101507646B1 - 하이브리드 건설 기계의 제어 시스템 - Google Patents

Abstract

컨트롤러는, 배터리의 축전량이 임계값을 하회하였는지의 여부를 판정하고, 축전량이 상기 임계값을 하회한 경우에는, 어시스트 수정 계수에 기초하여 어시스트 제어 기구를 제어하여 서브 펌프의 어시스트 출력을 감소시키고, 엔진 회전 속도 수정 계수에 기초하여 엔진 컨트롤러를 제어하여 엔진의 회전 속도를 증대시켜 메인 펌프의 토출량을 증대시키고, 서브 펌프의 어시스트 출력이 감소한 만큼, 엔진의 회전 속도를 올려 메인 펌프의 출력을 상승시킨다.

Description

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

본 발명은, 배터리의 전력으로 회전하는 전동 모터를 구비하고, 전동 모터의 동력을 이용하는 하이브리드 건설 기계의 제어 시스템에 관한 것이다.

JP2009-287344A는, 배터리의 전력으로 회전하는 전동 모터를 구비한 하이브리드 건설 기계의 제어 시스템을 개시하고 있다.

이 종래의 장치는, 배터리의 전력으로 회전하는 전동 모터의 동력으로 서브 펌프를 회전시키고, 서브 펌프의 토출유를 메인 펌프에 합류시켜, 어시스트력을 발휘시킨다.

배터리의 축전량이 저하된 경우에는, 서브 펌프의 어시스트력을 감소시키는 동시에, 엔진의 회전 속도를 올려 배터리의 충전을 우선시킨다.

상기 종래의 장치에서는, 배터리의 축전량이 저하된 경우에, 서브 펌프의 어시스트력을 감소시키는 동시에, 엔진의 회전 속도를 올려 충전을 우선시키도록 하고 있다. 그러나 서브 펌프의 어시스트 출력이 감소한 분의 출력을 조달하는 구성으로 되어 있지 않다.

서브 펌프의 어시스트력을 감소시킨 경우에, 그 어시스트력의 감소분을 조달할 수 없으면, 계속하고 있는 작업에 있어서 그 작업성이 변화되어, 작업자에 위화감을 부여한다.

본 발명의 목적은, 서브 펌프의 출력을 감소시켰다고 해도 작업성이 안정되고, 또한, 과방전을 방지할 수 있는 하이브리드 건설 기계의 제어 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 형태에 따르면, 하이브리드 건설 기계의 제어 시스템이며, 가변 용량의 메인 펌프와, 상기 메인 펌프를 구동하는 엔진과, 상기 엔진의 회전을 제어하는 엔진 회전 속도 제어부와, 발전기와, 상기 발전기에서 발전된 전력을 축전하는 배터리와, 상기 메인 펌프의 토출측에 접속되는 동시에 상기 메인 펌프를 어시스트하는 가변 용량의 서브 펌프와, 상기 서브 펌프가 지령된 어시스트 출력을 출력하도록 제어하는 어시스트 제어 기구와, 상기 배터리의 축전량이 상기 임계값을 하회한 경우에 상기 어시스트 제어 기구를 제어하여 상기 서브 펌프의 어시스트 출력을 감소시키기 위한 어시스트 수정 계수의 계수 테이블과, 상기 배터리의 축전량이 상기 임계값을 하회한 경우에 상기 엔진의 회전 속도를 올리기 위한 엔진 회전 속도 수정 계수의 계수 테이블과, 상기 배터리의 축전량에 대한 상기 임계값을 기억하는 기억부와, 상기 배터리의 축전량이 상기 임계값을 하회하였는지의 여부를 판정하고, 상기 배터리의 축전량이 임계값을 하회한 경우에 상기 어시스트 수정 계수에 기초하여 상기 어시스트 제어 기구를 제어하여 상기 서브 펌프의 어시스트 출력을 감소시키고, 상기 엔진 회전 속도 수정 계수에 기초하여 상기 엔진 회전 속도 제어부를 제어하여 상기 엔진의 회전 속도를 증대시켜 상기 메인 펌프의 토출량을 증대시키고, 상기 서브 펌프의 어시스트 출력이 감소한 만큼, 상기 엔진의 회전 속도를 올려 상기 메인 펌프의 출력을 상승시키는 제어부를 구비하는 하이브리드 건설 기계의 제어 시스템이 제공된다.

상기 형태에 따르면, 서브 펌프의 어시스트 출력이 감소한 만큼, 엔진의 회전 속도를 올려 메인 펌프의 출력을 상승시키는 구성으로 하였으므로, 서브 펌프의 출력을 상대적으로 작게 하였다고 해도 그 작업성을 손상시키는 일은 없다.

또한, 배터리의 축전량에 따라 수정 계수를 미리 테이블화하여 기억시키고 있으므로, 서브 펌프의 어시스트 출력이나 엔진 회전 속도의 제어가 간단해지는 동시에, 조정이나 메인터넌스가 간단해진다.

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

도 1은 본 발명의 실시 형태의 유압 회로도이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태의 수정 테이블을 도시하는 설명도이다.
도 3은 본 발명의 실시 형태의 제어 흐름도이다.

도 1은 파워 셔블의 유압 회로도이다. 파워 셔블은, 회전 속도 센서를 구비한 엔진(E)으로 구동하는 가변 용량의 제1, 2 메인 펌프(MP1, MP2)를 구비한다. 제1, 2 메인 펌프(MP1, MP2)는 동축 회전한다. 제너레이터(1)는 엔진(E)에 설치되고, 엔진(E)의 여력을 이용하여 발전한다. 엔진(E)은 엔진 컨트롤러(EC)의 출력 신호에 의해 회전 속도가 제어된다.

제1 메인 펌프(MP1)는 제1 회로 계통(S1)에 접속한다. 제1 회로 계통(S1)에는, 상류측으로부터 순서대로, 선회 모터(RM)를 제어하는 조작 밸브(2), 아암 실린더를 제어하는 조작 밸브(3), 붐 실린더(BC)를 제어하는 붐 2속용의 조작 밸브(4), 예비용 어태치먼트를 제어하는 조작 밸브(5) 및 좌측 주행용인 제1 주행용 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 제1 주행 모터용 조작 밸브(6)의 하류측에는 파일럿압을 생성하기 위한 조리개(9)를 설치하고 있다. 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 또는 중립 위치 근방에 있는 경우에는, 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 상태에서 전환되면, 중립 유로(7)가 폐쇄되어 유체의 유통이 없어진다. 따라서, 이 경우에는, 조리개(9)를 흐르는 유량이 거의 없어져, 파일럿압은 제로를 유지한다.

단, 조작 밸브(2 내지 6)의 조작량에 따라서는, 펌프 토출량의 일부가 액추에이터로 유도되고, 일부가 중립 유로(7)로부터 탱크로 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 최하류의 조작 밸브(6)와 조리개(9) 사이에는, 전자기 전환 제어 밸브(10)를 설치하고 있다. 전자기 전환 제어 밸브(10)의 솔레노이드는 컨트롤러(C)에 접속한다.

전자기 전환 제어 밸브(10)는, 그 솔레노이드가 비여자(非勵磁)인 경우에는, 스프링의 탄력의 작용으로 도시한 완전 개방 위치를 유지하고, 솔레노이드가 여자(勵磁)한 경우에는, 스프링의 탄력에 저항하여 조리개 위치로 전환된다. 전자기 전환 제어 밸브(10)가 조리개 위치로 전환된 경우의 조리개 개방도는, 조리개(9)의 개방도보다도 작아진다.

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

레귤레이터(12)는, 파일럿 유로(11)의 파일럿압과 역비례하여 제1 메인 펌프(MP1)의 틸팅각을 제어하여, 1회전당 배출량을 제어한다. 따라서, 조작 밸브(2 내지 6)를 풀 스트로크하여 중립 유로(7)의 흐름이 없어져, 파일럿압이 제로로 되면, 제1 메인 펌프(MP1)의 틸팅각이 최대로 되어, 1회전당 배출량이 최대로 된다.

파일럿 유로(11)에는, 감압 밸브(R1)와 파일럿 유로 전환 전자기 밸브(PL1)를 병렬로 설치하고 있다. 즉, 파일럿 유로 전환 전자기 밸브(PL1)는, 감압 밸브(R1)를 우회하는 바이패스 유로에 설치하고 있다. 파일럿 유로 전환 전자기 밸브(PL1)는, 솔레노이드가 비여자인 경우에는 개방 위치를 유지하고, 중립 유로(7)로부터 파일럿 유로(11)에 이르는 과정에서, 감압 밸브(R1)를 우회시킨다. 파일럿 유로 전환 전자기 밸브(PL1)는, 솔레노이드가 여자한 경우에는 폐쇄 위치를 유지하고, 감압 밸브(R1)를 통해서만 중립 유로(7)와 파일럿 유로(11)를 연통시킨다.

조작 밸브(2 내지 6)의 모두가 중립 위치에 있고, 전자기 전환 제어 밸브(10)가 완전 개방 위치에 있는 경우에, 감압 밸브(R1)를 우회하여 중립 유로(7)와 파일럿 유로(11)가 연통되면, 조리개(9)의 상류측의 압력이 파일럿압으로서 직접 레귤레이터(12)에 작용한다. 조작 밸브(2 내지 6)의 모두가 중립 위치에 있는 경우에, 조리개(9)의 상류측의 압력이 레귤레이터(12)에 직접 작용하면, 제1 메인 펌프(MP1)는, 최소 틸팅각을 유지하여 스탠바이 유량을 확보한다.

파일럿 유로 전환 전자기 밸브(PL1)가 폐쇄 위치로 전환되고, 중립 유로(7)와 파일럿 유로(11)가 감압 밸브(R1)를 통해 연통되면, 레귤레이터(12)로 유도되는 파일럿압은, 감압 밸브(R1)에 의해 감압된 압력으로 된다. 바꾸어 말하면, 레귤레이터(12)에 작용하는 파일럿압은, 파일럿 유로 전환 전자기 밸브(PL1)가 개방 위치에 있는 경우보다도, 감압 밸브(R1)에 의해 감압된 분만큼 낮아진다.

따라서, 조작 밸브(2 내지 6) 모두가 중립 위치에 있고 파일럿 유로 전환 전자기 밸브(PL1)가 개방 위치에 있는 경우보다도, 제1 메인 펌프(MP1)의 틸팅각이 커져, 그 1회전당 배출량이 상대적으로 많아진다.

파일럿 유로(11)에는 제1 압력 센서(13)가 접속한다. 제1 압력 센서(13)에서 검출한 압력 신호는 컨트롤러(C)에 전달된다. 파일럿 유로(11)의 파일럿압은, 조작 밸브(2 내지 6)의 조작량에 따라 변화되므로, 제1 압력 센서(13)가 검출하는 압력 신호는, 제1 회로 계통(S1)의 요구 유량에 따라 변화된다.

컨트롤러(C)는, 제1 압력 센서(13)가 검출하는 압력 신호에 따라, 조작 밸브(2 내지 6)가 모두 중립 위치에 있는지의 여부를 검출한다. 즉, 컨트롤러(C)는, 조작 밸브(2 내지 6)가 모두 중립 위치에 있는 경우의 조리개(9)의 상류에 발생하는 압력을 설정압으로서 미리 기억하고 있다. 따라서, 제1 압력 센서(13)의 압력 신호가 설정압에 도달한 경우에는, 컨트롤러(C)는, 조작 밸브의 모두가 중립 위치에 있고, 그들에 접속된 액추에이터가 비작업의 상태에 있다고 판단할 수 있다.

즉, 설정압을 검출하는 제1 압력 센서(13)에 의해 조작 밸브(2 내지 6)의 조작 상황이 검출된다.

단, 조작 밸브(2 내지 6)의 조작 상황을 검출하는 방법은, 압력 센서에 한정되지 않는다. 예를 들어, 각 조작 밸브(2 내지 6)에 중립 위치를 검출하는 센서를 설치하고, 센서를 컨트롤러(C)에 접속하면, 중립 위치를 검출하는 센서에 의해 조작 밸브(2 내지 6)의 조작 상황을 검출할 수 있다.

제2 메인 펌프(MP2)는 제2 회로 계통(S2)에 접속한다. 제2 회로 계통(S2)에는, 상류측으로부터 순서대로, 우측 주행용인 제2 주행용 모터를 제어하는 조작 밸브(14), 버킷 실린더를 제어하는 조작 밸브(15), 붐 실린더(BC)를 제어하는 조작 밸브(16) 및 아암 실린더를 제어하는 아암 2속용의 조작 밸브(17)가 접속한다. 조작 밸브(16)에는 그 조작 방향 및 조작량을 검출하는 센서를 설치하는 동시에, 조작 신호를 컨트롤러(C)에 전달한다.

각 조작 밸브(14 내지 17)는, 중립 유로(18)를 통해 제2 메인 펌프(MP2)에 접속한다. 조작 밸브(15) 및 조작 밸브(16)는 패럴렐 통로(19)를 통해 제2 메인 펌프(MP2)에 접속한다.

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

중립 유로(18)의 최하류의 조작 밸브(17)와 조리개(20) 사이에는, 전자기 전환 제어 밸브(21)를 설치하고 있다. 전자기 전환 제어 밸브(21)도 제1 회로 계통(S1)측의 전자기 전환 제어 밸브(10)와 동일한 구성이다.

중립 유로(18)의 조작 밸브(17)와 전자기 전환 제어 밸브(21) 사이에는 파일럿 유로(22)가 접속한다. 파일럿 유로(22)는, 제2 메인 펌프(MP2)의 틸팅각을 제어하는 레귤레이터(23)에 접속한다.

파일럿 유로(22)에는, 감압 밸브(R2)와 파일럿 유로 전환 전자기 밸브(PL2)를 병렬로 설치하고 있다. 즉, 파일럿 유로 전환 전자기 밸브(PL2)는, 감압 밸브(R2)를 우회하는 바이패스 유로에 설치하고 있다.

레귤레이터(23), 감압 밸브(R2) 및 파일럿 유로 전환 전자기 밸브(PL2)도, 제1 회로 계통(S1)측의 레귤레이터(12), 감압 밸브(R1) 및 파일럿 유로 전환 전자기 밸브(PL1)와 동일한 구성이며, 그들의 작동도 동일하다. 따라서, 제2 회로 계통(S2)에 대한 전자기 전환 제어 밸브(21), 레귤레이터(23), 감압 밸브(R2) 및 파일럿 유로 전환 전자기 밸브(PL2)의 작동의 설명은, 제1 회로 계통(S1)측의 전자기 전환 제어 밸브(10), 레귤레이터(12), 감압 밸브(R1) 및 파일럿 유로 전환 전자기 밸브(PL1)의 설명을 원용한다.

제1, 2 메인 펌프(MP1, MP2)의 각각에는, 유로(55, 56)를 통해 전자기 밸브(58, 59)가 접속한다. 유로(55, 56)는, 제1, 2 회로 계통(S1, S2)의 상류측에 있어서 제1, 2 메인 펌프(MP1, MP2)에 접속한다.

전자기 밸브(58, 59)는, 솔레노이드가 비여자 상태에 있는 경우에는 도시한 폐쇄 위치를 유지한다. 솔레노이드를 여자한 경우에는 개방 위치를 유지한다. 그들 솔레노이드는 컨트롤러(C)에 접속한다.

전자기 밸브(58, 59)는 합류 통로(57) 및 체크 밸브(60)를 통해 유압 모터(M)에 접속한다. 유압 모터(M)는, 발전기 겸용의 전동 모터(MG)와 연계하여 회전한다. 발전기 겸용의 전동 모터(MG)의 회전으로 발전된 전력은 인버터(I)를 통해 배터리(26)에 챠지된다.

유압 모터(M)와 발전기 겸용의 전동 모터(MG)는, 그들을 직결해도 되고, 감속기를 통해 연계해도 된다.

상기 실시 형태에 있어서, 제1, 2 회로 계통(S1, S2) 중 어느 하나의 조작 밸브, 예를 들어 제1 회로 계통(S1) 중 어느 하나의 조작 밸브를 전환하여, 조작 밸브에 접속한 액추에이터를 작동시키면, 조작 밸브의 조작량에 따라 중립 유로(7)에 흐르는 유량이 변화된다. 중립 유로(7)에 흐르는 유량에 따라, 파일럿압 발생용의 조리개(9)의 상류측에 발생하는 파일럿압이 변화된다. 파일럿압에 따라 레귤레이터(12)는 제1 메인 펌프(MP1)의 틸팅각을 제어한다. 즉, 파일럿압이 작아지면 작아질수록, 틸팅각을 크게 하여 제1 메인 펌프(MP1)의 1회전당 배출량을 많게 한다. 반대로 파일럿압이 커지면 커질수록, 틸팅각을 작게 하여 제1 메인 펌프(MP1)의 1회전당 배출량을 적게 한다.

상기 작용은, 제2 메인 펌프(MP2)와 제2 회로 계통(S2)의 관계에 있어서도 동일하다.

다음으로, 유압 모터(M)를 회전하여 배터리(26)에 챠지하기 위해, 작업자가 수동 조작에 의해, 컨트롤러(C)에 스탠바이 회생 지령 신호를 입력한 경우에 대해 설명한다.

작업자로부터 스탠바이 회생 지령 신호가 입력되어 있지 않은 상태에서는, 컨트롤러(C)는, 전자기 전환 제어 밸브(10, 21), 파일럿 유로 전환 전자기 밸브(PL1, PL2) 및 전자기 밸브(58, 59)의 모두를 도시한 노멀 위치에 유지한다. 따라서, 이 상태에서는, 제1, 2 메인 펌프(MP1, MP2)의 틸팅각은, 파일럿압 발생용의 조리개(9, 20)의 상류측의 압력으로 제어된다.

따라서, 상기 상태에서, 예를 들어 제어 밸브(2 내지 6, 14 내지 17)의 모두가 중립 위치에 유지되면, 파일럿 유로(11, 22)로 유도되는 파일럿압이 최대로 된다. 파일럿압이 최대로 되면, 레귤레이터(12, 23)가 제1, 2 메인 펌프(MP1, MP2)의 틸팅각을 작게 하여 1회전당 배출량을 최소로 하므로, 제1, 2 메인 펌프(MP1, MP2)는 스탠바이 유량을 확보한다.

작업자의 수동 조작에 의해, 스탠바이 회생 지령 신호가 컨트롤러(C)에 입력되면, 컨트롤러(C)는, 제1, 2 압력 센서(13, 24)에서 검출된 압력 신호가 설정압에 도달하고 있는지의 여부를 판정한다. 압력 신호가 설정압에 도달하고 있지 않으면, 제1, 2 회로 계통(S1, S2) 중 어느 하나의 조작 밸브에 접속한 액추에이터가 작업중이라고 판정하여, 전자기 전환 제어 밸브(10, 21), 파일럿 유로 전환 전자기 밸브(PL1, PL2) 및 전자기 밸브(58, 59)를 노멀 위치에 유지한다.

제1, 2 압력 센서(13, 24)에서 검출된 압력 신호가 설정압에 도달하고 있으면, 컨트롤러(C)는, 제1, 2 회로 계통(S1, S2) 중 어느 조작 밸브에 접속한 액추에이터도 비작업 상태에 있다고 판정하고, 컨트롤러(C)는, 전자기 전환 제어 밸브(10, 21) 및 전자기 밸브(58, 59)의 솔레노이드를 여자한다. 따라서, 전자기 전환 제어 밸브(10, 21)는 조리개 위치로 전환되는 동시에, 전자기 밸브(58, 59)는 개방 위치로 전환된다.

전자기 전환 제어 밸브(10, 21) 및 전자기 밸브(58, 59)가 전환되면, 제1, 2 메인 펌프(MP1, MP2)의 토출량은, 전자기 밸브(58, 59)를 경유하여 유압 모터(M)에 공급되므로, 유압 모터(M)의 구동력으로 발전기 겸용의 전동 모터(MG)를 회전시켜 발전한다. 발전기 겸용의 전동 모터(MG)에서 발전된 전력은, 인버터(I)를 통해 배터리(26)에 챠지된다.

발전기 겸용의 전동 모터(MG)를 회전시켜 발전하는 경우에는, 컨트롤러(C)는, 배터리(26)의 축전량을 검출하고, 축전량에 기초한 수정 계수를 테이블화하여 기억하는 동시에, 계수 테이블의 수정 계수에 따라, 엔진(E)의 회전 속도, 스탠바이 회생 동력을 제어한다.

즉, 컨트롤러(C)에는, 도 2에 도시하는 바와 같이 스탠바이 회생 수정 계수를 테이블화하여 미리 기억시키고 있다. 스탠바이 회생 수정 계수는, 배터리(26)의 축전량이 제1 임계값 SO1을 초과하고 있는 경우에 1, 제1 임계값 SO1을 하회한 경우에 1보다도 커지고, 배터리(26)의 축전량이 제2 임계값 SO2를 하회한 경우에 수정 계수가 최대로 되도록 설정되어 있다. 컨트롤러(C)는, 제어 지령값에 상기 수정 계수를 곱해 엔진 회전 속도, 스탠바이 회생 동력을 제어한다.

따라서, 배터리(26)의 축전량이 제1 임계값 SO1을 초과하고 있으면, 스탠바이 회생 수정 계수 KS가 1로 되어, 엔진(E)의 회전 속도, 스탠바이 회생 동력은 현상 그대로를 유지한다. 그러나 배터리(26)의 축전량이 제1 임계값 SO1을 하회하고 있으면, 스탠바이 회생 수정 계수 KS가 1보다도 커지므로, 계수의 증가분만큼 엔진(E)의 회전 속도, 스탠바이 회생 동력이 오르게 된다. 축전량이 제2 임계값 SO2를 하회하면, 스탠바이 수정 계수가 최대로 되므로, 그에 수반하여 엔진(E)의 회전 속도, 스탠바이 회생 동력이 더욱 상승한다.

엔진(E)의 회전 속도가 상승하면, 그에 수반하여 제1, 2 메인 펌프(MP1, MP2)의 회전 속도도 상승하고, 그 토출량이 증대된다. 제1, 2 메인 펌프(MP1, MP2)의 토출량이 많아지면, 유압 모터(M)의 회전 속도도 상승하므로, 그에 수반하여 발전기 겸용의 전동 모터(MG)의 회전 속도도 상승하고, 발전량이 증대된다.

즉, 배터리(26)의 축전량이 충분하면, 발전기 겸용의 전동 모터(MG)는 현상의 발전량을 유지한다. 그리고 축전량이 임계값보다도 적어지면, 발전기 겸용의 전동 모터(MG)의 발전량이 증대한다.

상기 설명에서는, 제1, 2 회로 계통(S1, S2)의 조작 밸브(2 내지 6, 14 내지 17)의 모두가 중립 위치에 유지되어 있는 것을 전제로 하였지만, 제1, 2 회로 계통(S1, S2) 중 어느 한쪽의 조작 밸브(2 내지 6 혹은 14 내지 17)가 중립 위치에 있는 경우에도 유압 모터(M)를 회전시킬 수 있다. 이 경우에는, 컨트롤러(C)가, 어느 한쪽의 압력 센서(13 혹은 24)의 압력 신호에 기초하여 어느 한쪽의 전자기 밸브(58 혹은 59)를 개방 위치로 전환하고, 어느 다른 쪽의 전자기 밸브(59 혹은 58)를 폐쇄 위치로 유지한다. 따라서, 제1, 2 메인 펌프(MP1, MP2) 중 어느 한쪽의 펌프의 토출유가 유압 모터(M)에 공급되어, 유압 모터(M)의 회전력으로 발전기 겸용의 전동 모터(MG)를 회전시킬 수 있다.

엔진(E)에 설치한 제너레이터(1)는 배터리 챠저(25)에 접속한다. 제너레이터(1)가 발전한 전력은, 배터리 챠저(25)를 통해 배터리(26)에 충전된다.

배터리 챠저(25)는, 통상의 가정용의 전원(27)에 접속한 경우에도, 배터리(26)에 전력을 충전할 수 있다. 즉, 배터리 챠저(25)는, 별도의 독립계 전원에도 접속 가능하다.

다음으로, 제1, 2 메인 펌프(MP1, MP2)의 출력을 어시스트하는 가변 용량의 서브 펌프(SP)에 대해 설명한다.

가변 용량의 서브 펌프(SP)는, 발전기 겸용의 전동 모터(MG)의 구동력으로 회전한다. 발전기 겸용의 전동 모터(MG)의 구동력에 의해, 가변 용량의 유압 모터(M)도 동축 회전한다.

후에 상세하게 설명하지만, 서브 펌프(SP)는, 유압 모터(M)의 구동력으로도 회전할 수 있고, 발전기 겸용의 전동 모터(MG) 및 유압 모터(M)의 합성 구동력으로도 회전할 수 있다.

발전기 겸용의 전동 모터(MG)에는, 배터리(26)에 접속한 인버터(I)를 접속한다. 인버터(I)는 컨트롤러(C)에 접속한다. 컨트롤러(C)는 발전기 겸용의 전동 모터(MG)의 회전 속도 등을 제어할 수 있다.

서브 펌프(SP) 및 유압 모터(M)의 틸팅각은 틸팅각 제어기(37, 38)로 제어된다. 틸팅각 제어기(37, 38)는, 컨트롤러(C)의 출력 신호로 제어된다.

서브 펌프(SP)에는 토출 통로(39)가 접속한다. 토출 통로(39)는, 제1 메인 펌프(MP1)의 토출측에 합류하는 제1 어시스트 유로(40)와, 제2 메인 펌프(MP2)의 토출측에 합류하는 제2 어시스트 유로(41)로 분기한다. 제1, 2 어시스트 유로(40, 41)의 각각에는, 컨트롤러(C)의 출력 신호로 개방도가 제어되는 제1, 2 비례 전자기 스로틀 밸브(42, 43)를 설치하고 있다.

체크 밸브(44, 45)는, 제1, 2 어시스트 유로(40, 41)에 설치되고, 서브 펌프(SP)로부터 제1, 2 메인 펌프(MP1, MP2)로의 유통만을 허용한다.

따라서, 서브 펌프(SP)의 토출유는, 제1, 2 비례 전자기 스로틀 밸브(42, 43)의 개방도에 따라 제1, 2 어시스트 유로(40, 41)로 배분되어, 제1, 2 메인 펌프(MP1, MP2)의 토출유와 합류하고, 제1, 2 메인 펌프(MP1, MP2)를 어시스트한다.

단, 서브 펌프(SP)의 어시스트 유량은 제1 압력 센서(13), 제2 압력 센서(24)의 압력에 대응하여, 유량이 설정되고, 또한, 컨트롤러(C)가, 서브 펌프(SP)의 틸팅각, 유압 모터(M)의 틸팅각, 발전기 겸용의 전동 모터(MG)의 회전 속도 등을 어떻게 제어하면 가장 효율적인지를 판단하여 각각의 제어를 실시한다.

컨트롤러(C)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 배터리(26)의 축전량에 따라, 어시스트 유량, 동력을 제어하기 위한 어시스트 수정 계수를 테이블화하여 기억하고 있다. 어시스트 수정 계수는, 배터리(26)의 축전량이 제1 임계값 SO1을 초과하고 있는 경우에 1, 제1 임계값 SO1을 하회한 경우에 1 미만으로 되고, 배터리(26)의 축전량이 제2 임계값 SO2 이하로 된 경우에 제로로 된다.

따라서, 배터리(26)의 축전량이 제1 임계값 SO1을 초과하고 있으면, 서브 펌프(SP)의 토출량이 미리 설정한 어시스트 유량, 동력으로 되도록, 컨트롤러(C)가, 서브 펌프(SP)의 틸팅각, 유압 모터(M)의 틸팅각, 발전기 겸용의 전동 모터(MG)의 회전 속도 등을 제어한다.

배터리(26)의 축전량이 제1 임계값 SO1을 하회하면, 서브 펌프(SP)의 토출량이 미리 설정한 어시스트 유량, 동력으로 되도록 수정 지령하고, 컨트롤러(C)가, 서브 펌프(SP)의 틸팅각, 유압 모터(M)의 틸팅각, 발전기 겸용의 전동 모터(MG)의 회전 속도 등을 제어한다.

배터리(26)의 축전량이 제2 임계값 SO2를 하회하면, 서브 펌프(SP)의 토출량이 제로로 되도록, 컨트롤러(C)가, 서브 펌프(SP)의 틸팅각, 유압 모터(M)의 틸팅각, 발전기 겸용의 전동 모터(MG)의 회전 속도 등을 제어한다.

제2 임계값을 하회한 경우에 서브 펌프(SP)의 어시스트 출력을 제로로 한 것은, 서브 펌프(SP)를 구동하기 위해, 배터리(26)가 과방전으로 되지 않도록 하기 위해서이다.

상기한 바와 같이 배터리(26)의 축전량이 적어진 경우에 서브 펌프(SP)의 어시스트 유량, 동력을 감소시키는 것은, 발전기 겸용의 전동 모터(MG)의 출력을 경감하여, 배터리(26)의 전력 소비량을 적게 하고, 배터리(26)에 대한 충전을 우선시키기 위해서이다.

상기한 바와 같이 서브 펌프(SP)의 어시스트 유량, 동력을 제어하기 위해서는, 서브 펌프(SP)의 틸팅각, 유압 모터(M)의 틸팅각, 발전기 겸용의 전동 모터(MG) 중 어느 것을 제어해도 되고, 그들을 복합적으로 제어해도 된다. 따라서, 서브 펌프(SP)의 틸팅각을 제어하는 틸팅각 제어기(37), 유압 모터(M)의 틸팅각을 제어하는 틸팅각 제어기(38) 및 발전기 겸용의 전동 모터(MG)의 회전 속도를 제어하는 인버터(I)의 각각이, 본 발명의 어시스트 제어 기구를 구성한다.

상기한 바와 같이 서브 펌프(SP)의 어시스트 유량, 동력을 감소시킨 경우에는, 엔진 컨트롤러(EC)를 통해 엔진(E)의 회전 속도를 올리고, 어시스트 유량의 감소분에 상당하는 유량을, 제1, 2 메인 펌프(MP1, MP2)의 토출량의 증가로 조달할 수 있도록 하고 있다.

그 때문에, 컨트롤러(C)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 배터리(26)의 축전량에 따라, 엔진(E)의 회전 속도를 제어하기 위한 엔진 회전 속도 수정 계수를 테이블화하여 기억하고 있다. 엔진 회전 속도 수정 계수는, 배터리(26)의 축전량이 제1 임계값 SO1을 초과하고 있는 경우에 1, 제1 임계값 SO1을 하회한 경우에 1보다도 커지고, 배터리(26)의 축전량이 제2 임계값 SO2 이하로 된 경우에 최대로 된다.

어시스트 수정 계수 Ka와 엔진 회전 속도 수정 계수 Ke는, 배터리(26)의 축전량을 변수로 하여 서로 상관시키는 동시에, 서브 펌프(SP)의 어시스트 유량이 감소한 만큼, 제1, 2 메인 펌프(MP1, MP2)의 토출량이 증가하여, 액추에이터에 대한 공급 유량이 변화되지 않도록 설정되어 있다.

따라서, 서브 펌프(SP)의 어시스트 유량이 감소하였다고 해도, 계속하고 있는 작업에 있어서 그 작업성이 변화되지 않아, 작업자에 위화감을 부여하는 일도 없어진다.

따라서, 이 실시 형태에서는, 컨트롤러(C)는, 항상 배터리(26)의 축전량을 검출하여, 축전량에 따른 제어를 실행한다.

즉, 도 3에 도시하는 바와 같이, 컨트롤러(C)는, 배터리(26)의 축전량을 검출하는(스텝 S1) 동시에, 검출된 축전량에 따라, 어시스트 수정 계수 Ka, 엔진 회전 속도 수정 계수 Ke 및 스탠바이 회생 수정 계수 Ks를 특정한다(스텝 S2).

각 계수를 특정하면, 액추에이터가 작업 상태에 있는지 혹은 비작업 상태에 있는지를 검출하고(스텝 S3), 작업 상태에 있으면 서브 펌프(SP)의 토출량을 압력 센서(13, 24)의 압력에 대응한 어시스트 유량으로 되도록 어시스트 제어 기구를 제어한다(스텝 S4). 컨트롤러(C)는, 서브 펌프(SP)에 대한 통상의 지령값에, 배터리(26)의 축전량에 기초한 계수를 곱하고(스텝 S5), 계수를 곱한 값으로, 서브 펌프(SP)의 출력 및 엔진(E)의 회전 속도의 제어를 실행한다(스텝 S6).

스텝 S3에 있어서, 비작업 상태에 있는 경우에는, 스텝 S7으로 이행하여, 스탠바이 회생 에너지의 회수 제어를 실행한다. 이 경우, 컨트롤러(C)는, 배터리(26)의 축전량에 기초한 계수를 지령값에 곱하여(스텝 S7), 엔진 회전 속도, 스탠바이 회생 동력 제어를 실행한다(스텝 S8).

유압 모터(M)에는 접속용 통로(46)가 접속한다. 접속용 통로(46)는, 도입 통로(47) 및 체크 밸브(48, 49)를 통해, 선회 모터(RM)에 접속한 통로(28, 29)에 접속한다. 도입 통로(47)에는 컨트롤러(C)로 개폐 제어되는 전자기 전환 밸브(50)를 설치한다. 전자기 전환 밸브(50)와 체크 밸브(48, 49) 사이에는, 선회 모터(RM)의 선회 시의 압력 혹은 브레이크 시의 압력을 검출하는 압력 센서(51)를 설치한다. 압력 센서(51)의 압력 신호는 컨트롤러(C)에 입력한다.

도입 통로(47)이며, 선회 모터(RM)로부터 접속용 통로(46)로의 흐름에 대하여, 전자기 전환 밸브(50)보다도 하류측으로 되는 위치에는, 안전 밸브(52)를 설치하고 있다. 안전 밸브(52)는, 예를 들어 전자기 전환 밸브(50) 등, 통로(46) 계통에 고장이 발생한 경우에, 통로(28, 29)의 압력을 유지하여 선회 모터(RM)가 소위 일주하는 것을 방지한다.

붐 실린더(BC)와 비례 전자기 밸브(36) 사이에는, 접속용 통로(46)에 연통되는 도입 통로(53)를 설치하고 있다. 도입 통로(53)에는 컨트롤러(C)로 제어되는 전자기 개폐 밸브(54)를 설치하고 있다.

제1 회로 계통(S1)에 접속한 선회 모터용의 조작 밸브(2)의 액추에이터 포트에는, 선회 모터(RM)에 연통되는 통로(28, 29)를 접속한다. 양 통로(28, 29)의 각각에는 브레이크 밸브(30, 31)가 접속한다. 선회 모터용의 조작 밸브(2)를 중립 위치에 유지하고 있는 경우에는, 액추에이터 포트가 폐쇄되어 선회 모터(RM)는 정지 상태를 유지한다.

상기한 상태로부터 선회 모터용의 조작 밸브(2)를 어느 한쪽의 방향으로 전환하면, 한쪽의 통로(28)가 제1 메인 펌프(MP1)에 접속되고, 다른 쪽의 통로(29)가 탱크에 연통된다. 따라서, 통로(28)로부터 압유가 공급되어 선회 모터(RM)가 회전하고, 선회 모터(RM)로부터의 복귀 오일이 통로(29)를 통해 탱크로 복귀된다.

선회 모터용의 조작 밸브(2)를 상기와는 반대 방향으로 전환하면, 이번에는, 통로(29)에 펌프 토출유가 공급되고, 통로(28)가 탱크에 연통되고, 선회 모터(RM)는 역회전한다.

상기한 바와 같이 선회 모터(RM)를 구동하고 있는 경우에는, 브레이크 밸브(30 혹은 31)가 릴리프 밸브의 기능을 발휘한다. 통로(28, 29)가 설정압 이상으로 된 경우에는, 브레이크 밸브(30, 31)가 밸브 개방하여, 통로(28, 29)의 압력을 설정압으로 유지한다. 선회 모터(RM)를 회전하고 있는 상태에서, 선회 모터용의 조작 밸브(2)를 중립 위치로 복귀시키면, 조작 밸브(2)의 액추에이터 포트가 폐쇄된다. 조작 밸브(2)의 액추에이터 포트가 폐쇄되어도, 선회 모터(RM)는 관성 에너지로 계속해서 회전하지만, 선회 모터(RM)가 관성 에너지로 회전함으로써, 당해 선회 모터(RM)가 펌프 작용을 한다. 이 경우에는, 통로(28, 29), 선회 모터(RM), 브레이크 밸브(30 혹은 31)로 폐쇄 회로가 구성되는 동시에, 브레이크 밸브(30 혹은 31)에 의해, 관성 에너지가 열 에너지로 변환된다.

통로(28 혹은 29)의 압력은, 선회 동작 혹은 브레이크 동작에 필요한 압력으로 유지되어 있지 않으면, 선회 모터(RM)를 선회시키거나, 혹은 제동을 걸거나 할 수 없게 된다.

따라서, 통로(28 혹은 29)의 압력을, 선회압 혹은 브레이크압으로 유지하기 위해, 컨트롤러(C)는 유압 모터(M)의 틸팅각을 제어하면서, 선회 모터(RM)의 부하를 제어한다. 즉, 컨트롤러(C)는, 압력 센서(51)에서 검출되는 압력이 선회 모터(RM)의 선회압 혹은 브레이크압과 대략 동등해지도록, 유압 모터(M)의 틸팅각을 제어한다.

유압 모터(M)가 회전력을 얻으면, 그 회전력은, 동축 회전하는 발전기 겸용의 전동 모터(MG)에 작용한다. 유압 모터(M)의 회전력은, 발전기 겸용의 전동 모터(MG)에 대한 어시스트력으로서 작용한다. 따라서, 유압 모터(M)의 회전력의 분만큼, 발전기 겸용의 전동 모터(MG)의 소비 전력을 적게 할 수 있다.

유압 모터(M)의 회전력으로 서브 펌프(SP)의 회전력을 어시스트할 수도 있다. 이 경우에는, 유압 모터(M)와 서브 펌프(SP)가 더불어 압력 변환 기능을 발휘한다.

즉, 접속용 통로(46)에 유입되는 압력은 펌프 토출압보다도 낮은 경우가 많다. 이 낮은 압력을 이용하여, 서브 펌프(SP)에 높은 토출압을 유지시키기 위해, 유압 모터(M) 및 서브 펌프(SP)에 의해 증압 기능을 발휘시킨다.

즉, 유압 모터(M)의 출력은, 1회전당 배출 용적 Q1과 그때의 압력 P1의 곱으로 결정된다. 서브 펌프(SP)의 출력은 1회전당 배출 용적 Q2와 토출압 P2의 곱으로 결정된다. 이 실시 형태에서는, 유압 모터(M)와 서브 펌프(SP)가 동축 회전하므로, Q1×P1＝Q2×P2가 성립하지 않으면 안 된다. 따라서, 예를 들어, 유압 모터(M)의 배출 용적 Q1을 서브 펌프(SP)의 배출 용적 Q2의 3배, 즉 Q1＝3Q2로 하였다고 하면, 상기 등식이 3Q2×P1＝Q2×P2로 된다. 이 식의 양변을 Q2로 나누면, 3P1＝P2가 성립한다.

따라서, 서브 펌프(SP)의 틸팅각을 바꾸어, 배출 용적 Q2를 제어하면, 유압 모터(M)의 출력으로, 서브 펌프(SP)에 소정의 토출압을 유지할 수 있다. 바꾸어 말하면, 선회 모터(RM)로부터의 유압을 증압하여 서브 펌프(SP)로부터 토출할 수 있다.

단, 유압 모터(M)의 틸팅각은, 상기한 바와 같이 통로(28, 29)의 압력을 선회압 혹은 브레이크압으로 유지하도록 제어된다. 따라서, 선회 모터(RM)로부터의 압유를 이용하는 경우에는, 유압 모터(M)의 틸팅각은 필연적으로 정해진다. 이와 같이 유압 모터(M)의 틸팅각이 결정된 가운데, 상기한 압력 변환 기능을 발휘시키기 위해서는, 서브 펌프(SP)의 틸팅각을 제어한다.

통로(46) 계통의 압력이 어떠한 원인으로, 선회압 혹은 브레이크압보다도 낮아진 경우에는, 압력 센서(51)로부터의 압력 신호에 기초하여 컨트롤러(C)는, 전자기 전환 밸브(50)를 폐쇄하여, 선회 모터(RM)에 영향을 미치지 않도록 한다.

접속용 통로(46)에 압유의 누설이 발생한 경우에는, 안전 밸브(52)가 기능하여 통로(28, 29)의 압력이 필요 이상으로 낮아지지 않도록 하여, 선회 모터(RM)의 일주를 방지한다.

붐 실린더(BC)에 관해서는, 조작 밸브(16)를 중립 위치로부터 한쪽의 방향으로 전환하면, 제2 메인 펌프(MP2)로부터의 압유는, 통로(32)를 경유하여 붐 실린더(BC)의 피스톤측실(33)에 공급된다. 로드측실(34)로부터의 복귀 오일은 통로(35)를 경유하여 탱크로 복귀되고, 붐 실린더(BC)는 신장한다.

조작 밸브(16)를 상기와는 반대 방향으로 전환하면, 제2 메인 펌프(MP2)로부터의 압유는, 통로(35)를 경유하여 붐 실린더(BC)의 로드측실(34)에 공급된다. 피스톤측실(33)으로부터의 복귀 오일은 통로(32)를 경유하여 탱크로 복귀되고, 붐 실린더(BC)는 수축한다. 붐 2속용의 조작 밸브(3)는, 조작 밸브(16)와 연동하여 전환된다.

붐 실린더(BC)의 피스톤측실(33)과 조작 밸브(16)를 연결하는 통로(32)에는, 컨트롤러(C)로 개방도가 제어되는 비례 전자기 밸브(36)를 설치하고 있다. 비례 전자기 밸브(36)는 노멀 상태에서 완전 개방 위치를 유지한다.

붐 실린더(BC)를 작동시키기 위해, 조작 밸브(16)를 전환하면, 조작 밸브(16)에 설치한 센서에 의해, 조작 밸브(16)의 조작 방향과 그 조작량이 검출되는 동시에, 조작 신호가 컨트롤러(C)에 입력된다.

센서의 조작 신호에 따라, 컨트롤러(C)는, 작업자가 붐 실린더(BC)를 상승시키려고 하고 있는 것인지, 혹은 하강시키려고 하고 있는 것인지를 판정한다. 붐 실린더(BC)를 상승시키기 위한 신호가 컨트롤러(C)에 입력되면, 컨트롤러(C)는 비례 전자기 밸브(36)를 노멀 상태에 유지한다. 바꾸어 말하면, 비례 전자기 밸브(36)를 완전 개방 위치에 유지한다. 이 경우, 컨트롤러(C)는, 전자기 개폐 밸브(54)를 도시한 폐쇄 위치에 유지하는 동시에, 발전기 겸용의 전동 모터(MG)의 회전 속도나 서브 펌프(SP)의 틸팅각을 제어한다.

붐 실린더(BC)를 하강시키는 신호가 센서로부터 컨트롤러(C)에 입력되면, 컨트롤러(C)는, 조작 밸브(16)의 조작량에 따라, 작업자가 요구하고 있는 붐 실린더(BC)의 하강 속도를 연산하는 동시에, 비례 전자기 밸브(36)를 폐쇄하여, 전자기 개폐 밸브(54)를 개방 위치로 전환한다.

비례 전자기 밸브(36)를 폐쇄하여 전자기 개폐 밸브(54)를 개방 위치로 전환하면, 붐 실린더(BC)의 복귀 오일의 전량이 유압 모터(M)에 공급된다. 그러나 유압 모터(M)에서 소비하는 유량이, 작업자가 요구한 하강 속도를 유지하기 위해 필요한 유량보다도 적으면, 붐 실린더(BC)는 작업자가 요구한 하강 속도를 유지할 수 없다. 이 경우에는, 컨트롤러(C)는, 조작 밸브(16)의 조작량, 유압 모터(M)의 틸팅각이나 발전기 겸용의 전동 모터(MG)의 회전 속도 등을 기초로 하여, 유압 모터(M)가 소비하는 유량 이상의 유량을 탱크로 복귀시키도록 비례 전자기 밸브(36)의 개방도를 제어하고, 작업자가 요구하는 붐 실린더(BC)의 하강 속도를 유지한다.

선회 모터(RM)를 선회시키면서, 붐 실린더(BC)를 하강시키는 경우에는, 선회 모터(RM)로부터의 압유와, 붐 실린더(BC)로부터의 복귀 오일이, 접속용 통로(46)에서 합류하여 유압 모터(M)에 공급된다.

도입 통로(47)의 압력이 상승하면, 그에 수반하여 도입 통로(47)측의 압력도 상승하지만, 그 압력이 선회 모터(RM)의 선회압 혹은 브레이크압보다도 높아졌다고 해도, 체크 밸브(48, 49)가 있으므로, 선회 모터(RM)에는 영향을 미치지 않는다.

접속용 통로(46)측의 압력이 선회압 혹은 브레이크압보다도 낮아지면, 컨트롤러(C)는, 압력 센서(51)로부터의 압력 신호에 기초하여 전자기 전환 밸브(50)를 폐쇄한다.

따라서, 선회 모터(RM)의 선회 동작과 붐 실린더(BC)의 하강 동작을 상기한 바와 같이 동시에 행하는 경우에는, 선회압 혹은 브레이크압에 관계없이, 붐 실린더(BC)의 필요 하강 속도를 기준으로 하여 유압 모터(M)의 틸팅각을 정하면 된다.

어떻게 하든, 유압 모터(M)의 출력으로, 서브 펌프(SP)의 출력을 어시스트할 수 있는 동시에, 서브 펌프(SP)로부터 토출된 유량을, 제1, 2 비례 전자기 스로틀 밸브(42, 43)에서 비례 배분하여, 제1, 2 회로 계통(S1, S2)에 공급할 수 있다.

유압 모터(M)를 구동원으로 하여 발전기 겸용의 전동 모터(MG)를 발전기로서 사용하는 경우에는, 서브 펌프(SP)의 틸팅각을 제로로 하여 대략 무부하 상태로 하고, 유압 모터(M)에는, 발전기 겸용의 전동 모터(MG)를 회전시키기 위해 필요한 출력을 유지해 두면, 유압 모터(M)의 출력을 이용하여, 발전기(G)를 기능시킬 수 있다.

엔진(E)의 출력을 이용하여 제너레이터(1)에서 발전하거나, 유압 모터(M)를 이용하여 발전기 겸용의 전동 모터(MG)에 발전시키거나 할 수 있다.

체크 밸브(44, 45)를 설치하는 동시에, 전자기 전환 밸브(50) 및 전자기 개폐 밸브(54) 혹은 전자기 밸브(58, 59)를 설치하였으므로, 예를 들어, 서브 펌프(SP) 및 유압 모터(M) 계통이 고장 난 경우에, 제1, 2 메인 펌프(MP1, MP2) 계통과, 서브 펌프(SP) 및 유압 모터(M) 계통을 유압적으로는 분리할 수 있다. 특히, 전자기 전환 밸브(50), 전자기 개폐 밸브(54) 및 전자기 밸브(58, 59)는, 그들이 노멀 상태에 있는 경우에는, 도면에 도시하는 바와 같이 스프링의 탄력으로 폐쇄 위치를 유지하는 동시에, 비례 전자기 밸브(36)도 완전 개방 위치인 노멀 위치를 유지하므로, 전기 계통이 고장 났다고 해도, 상기한 바와 같이 제1, 2 메인 펌프(MP1, MP2) 계통과, 서브 펌프(SP) 및 유압 모터(M) 계통을 유압적으로 분리할 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 12일에 일본 특허청에 출원된 일본 특허 출원 제2010-29344호에 기초하는 우선권을 주장하고, 이 출원의 모든 내용은 참조에 의해 본 명세서에 포함된다.

본 발명은, 하이브리드 파워 셔블 등의 건설 기계에 이용할 수 있다.

Claims (4)

1. 하이브리드 건설 기계의 제어 시스템이며,
   가변 용량의 메인 펌프와,
   상기 메인 펌프를 구동하는 엔진과,
   상기 엔진의 회전을 제어하는 엔진 회전 속도 제어부와,
   발전기와,
   상기 발전기에 의해 발전된 전력을 축전하는 배터리와,
   상기 메인 펌프의 토출측에 접속되는 동시에 상기 메인 펌프를 어시스트하는 가변 용량의 서브 펌프와,
   상기 서브 펌프가 지령된 어시스트 출력을 출력하도록 제어하는 어시스트 제어 기구와,
   상기 배터리의 축전량이 임계값을 하회한 경우에 상기 어시스트 제어 기구를 제어하여 상기 서브 펌프의 어시스트 출력을 감소시키기 위한 어시스트 수정 계수의 계수 테이블과, 상기 배터리의 축전량이 상기 임계값을 하회한 경우에 상기 엔진의 회전 속도를 올리기 위한 엔진 회전 속도 수정 계수의 계수 테이블과, 상기 배터리의 축전량에 대한 상기 임계값을 기억하는 기억부와,
   상기 배터리의 축전량이 상기 임계값을 하회하였는지의 여부를 판정하고, 상기 배터리의 축전량이 임계값을 하회한 경우에 상기 어시스트 수정 계수에 기초하여 상기 어시스트 제어 기구를 제어하여 상기 서브 펌프의 어시스트 출력을 감소시키고, 상기 엔진 회전 속도 수정 계수에 기초하여 상기 엔진 회전 속도 제어부를 제어하여 상기 엔진의 회전 속도를 증대시켜 상기 메인 펌프의 토출량을 증대시키고, 상기 서브 펌프의 어시스트 출력이 감소한 만큼, 상기 엔진의 회전 속도를 올려 상기 메인 펌프의 출력을 상승시키는 제어부를 구비하는, 제어 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 어시스트 수정 계수는, 상기 배터리의 축전량이 상기 임계값을 초과하고 있는 경우에는 1로 되도록, 상기 배터리의 축전량이 상기 임계값을 하회한 경우에는 1 미만으로 되도록 설정되는, 제어 시스템.
3. 제1항에 있어서, 상기 기억부는, 상기 배터리의 축전량에 대한 제1 임계값과 상기 제1 임계값보다도 작은 제2 임계값을 기억하고,
   상기 제어부는, 상기 배터리의 축전량이 상기 제1 임계값을 하회한 경우에는 상기 어시스트 수정 계수에 기초하여 상기 서브 펌프의 어시스트 출력을 감소시키고, 상기 배터리의 축전량이 상기 제2 임계값까지 감소한 경우에는 상기 어시스트 수정 계수에 기초하여 상기 서브 펌프의 어시스트 출력을 제로로 하는, 제어 시스템.
4. 제1항에 있어서, 상기 메인 펌프에 접속되고, 복수의 조작 밸브를 구비한 회로 계통과,
   상기 메인 펌프에 접속되고, 상기 발전기를 회전시키는 유압 모터와,
   상기 회로 계통의 모든 조작 밸브가 중립 위치에 유지되어 있는 경우에 상기 메인 펌프의 토출유가 흐르는 중립 유로를 더 구비하고,
   상기 회로 계통의 모든 조작 밸브가 중립 위치에 유지되어 있는 경우에는, 상기 중립 유로에 발생하는 파일럿압의 작용으로 상기 메인 펌프의 토출량은 스탠바이 유량으로 유지되고, 상기 유압 모터는 상기 스탠바이 유량의 작용에 의해 스탠바이 회생 동력을 발생시키고,
   상기 기억부는, 상기 배터리의 축전량이 상기 임계값을 하회한 경우에 상기 스탠바이 회생 동력을 많게 하는 스탠바이 회생 수정 계수의 테이블을 기억하고,
   상기 제어부는, 상기 배터리의 축전량이 상기 임계값을 하회하고, 또한, 상기 회로 계통의 모든 조작 밸브가 중립 위치에 있는 경우에는, 상기 스탠바이 회생 수정 계수에 기초하여 상기 엔진 회전 속도 제어부를 제어하여 상기 엔진의 회전 속도를 증대시켜 상기 스탠바이 회생 동력을 증대시키는, 제어 시스템.

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