KR101572293B1

KR101572293B1 - 하이브리드 건설기계의 제어장치

Info

Publication number: KR101572293B1
Application number: KR1020107026215A
Authority: KR
Inventors: 하루히코 가와사키; 마사히로 에가와
Original assignee: 카야바 고교 가부시기가이샤
Priority date: 2008-05-30
Filing date: 2009-05-13
Publication date: 2015-11-26
Also published as: KR20110031905A; DE112009001293T5; JP2009287745A; CN102046887A; US8720196B2; JP5172477B2; WO2009145054A1; US20110072810A1; CN102046887B

Abstract

제1, 2 메인 펌프(MP1, MP2)의 스탠바이 유량을 이용하여 발전하고, 스탠바이 유량을 에너지로 변환한다.
파일럿 유로(11, 22)는 개폐 밸브(10, 21)의 상류 측에 접속하고, 제1, 2 메인 펌프(MP1, MP2)가 스탠바이 유량을 확보하고 있을 때 상기 개폐 밸브(10, 21)가 폐쇄되는 동시에, 컨트롤러(C)는 제1, 2 압력센서(13, 24)로부터의 압력 신호에 근거하여 제1, 2 메인 펌프(MP1, MP2)가 스탠바이 유량을 토출하고 있는 것을 판정하는 동시에 제1, 2 전자 밸브(58, 59)를 개방 위치로 한다.

Description

하이브리드 건설기계의 제어장치{CONTROLLER OF HYBRID CONSTRUCTION MACHINE}

본 발명은, 전동 모터를 구동원으로서 이용하는 하이브리드 건설기계의 제어장치에 관한 것이다.

동력 삽(power shovel) 등의 건설기계에서의 하이브리드 구조는, 예를 들면, 엔진의 잉여 출력으로 발전기를 회전하여 발전하고, 그 전력을 배터리에 축전하는 동시에, 그 배터리의 전력으로 전동모터를 구동하여 액추에이터를 작동시키도록 하고 있다. 또 액추에이터의 배출에너지로 발전기를 회전하여 발전하고, 또한, 그 전력을 배터리에 축전하는 동시에 그 배터리의 전력으로 전동 모터를 구동하여 액추에이터를 작동시키도록 하고 있다.

또 동력 삽 등으로는 작업기계의 액추에이터를 정지하고 있을 때라도 엔진을 회전시킨 채로의 상태를 유지한다. 이러한 때에는 엔진과 함께 펌프로 회전하므로, 이 펌프는 소위 스탠바이 유량을 토출하게 된다.

일본국 특개 2002-257945호 공보

상기한 종래의 제어장치에서는, 작업 기계의 액추에이터를 정지하고 있을 때에 펌프에서 토출되는, 소위 스탠바이 유량은 탱크로 복귀되는 것일 뿐이므로 그 대부분이 에너지 손실이 된다고 하는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은 메인 펌프의 스탠바이 유량을 이용하여 발전 기능을 발휘시키도록 하여 에너지의 회생을 도모한 하이브리드 건설기계의 제어장치를 제공하는 것이다.

제1의 발명은, 가변 용량형의 메인 펌프와, 상기 메인 펌프에 접속하는 동시에 복수의 조작 밸브를 설치하여 이루어지는 회로 계통과, 상기 회로 계통에 설치한 조작 밸브 모두가 중립위치를 유지하고 있을 때 메인 펌프의 토출유를 탱크로 인도하는 중립 유로와, 최하류에 위치하는 조작 밸브의 더욱 하류 측에서의 상기 중립 유로에 설치한 파일럿압 발생용의 스로틀(throttle)과, 상기 최하류의 조작밸브와 스로틀과의 사이에서 발생하는 압력을 인도하는 파일럿 유로와, 상기 파일럿 유로에 접속하는 동시에 메인 펌프의 경전각을 제어하는 레귤레이터와, 상기 파일럿 유로의 압력을 검출하는 압력센서를 구비한 건설기계의 제어장치에 있어서, 최하류의 조작밸브와 파일럿압 발생용의 스로틀과의 사이에서의 중립 유로에 설치하고, 통상은 개방위치를 유지하여 파일럿 유로의 파일럿압이 설정압 이상이 되고 메인 펌프가 스탠바이 유량을 확보했을 때에 폐쇄위치로 전환하는 개폐밸브와, 메인펌프의 토출 측에 접속한 가변 용량형의 서브 펌프와, 상기 서브 펌프를 회전시키기 위한 전동모터와, 상기 전동모터를 회전시키는 어시스트 유압모터와, 메인펌프와 어시스트 유압모터와의 접속과정에 설치하는 동시에 개폐동작하는 전자 밸브와, 컨트롤러를 구비하는 동시에, 상기 파일럿 유로는 상기 개폐 밸브의 상류 측에 접속하고, 컨트롤러는 압력센서로부터의 압력신호에 근거하여 메인 펌프가 스탠바이 유량을 토출하고 있다고 판정했을 때에 상기 개폐 밸브를 폐쇄하는 동시에, 상기 전자 밸브를 개방 위치로 하는 것이다.

제2의 발명은, 상기 메인 펌프와 전자 밸브는 스탠바이 유로를 통하여 접속하는 동시에, 메인 펌프와 최하류에 위치하는 조작 밸브와의 접속 과정에 상기 스탠바이 유로를 접속하고 있다.

제3의 발명은, 상기 서브 펌프, 어시스트 유압모터 및 전동 모터를 동축 회전하는 구성으로 하는 동시에, 전동 모터에 발전기로서의 기능을 갖게 한 것이다.

제4의 발명은, 상기 어시스트 유압 모터에 액추에이터의 배출유나 공급유를 도입하는 구성으로 한 것이다.

제1의 발명에 의하면, 종래 쓸모없이 배출되고 있던 스탠바이 유량을 발전에너지로서 회생할 수 있으므로, 에너지 절약을 달성할 수 있다.

제2의 발명에 의하면, 스탠바이 유로로 인도하는 유체의 압력 손실을 적게 할 수 있다.

제3의 발명에 의하면, 전동 모터는 발전기 겸용으로 하였으므로, 전체의 구성을 간략화할 수 있다.

제4의 발명에 의하면, 액추에이터의 배출유나 공급유의 일부를 어시스트 유압모터에 도입할 수 있도록 하였으므로, 액추에이터가 작동하고 있는 경우에도 발전 기능을 발휘시킬 수 있다.

도 1은, 제1 실시형태를 예시하는 회로도이다.
도 2는, 제2 실시형태를 예시하는 회로도이다.

도 1에 예시한 제1 실시 형태는, 동력 삽(power shovel)의 제어장치로서, 엔진(E)으로 구동하는 가변 용량형의 제1, 2 메인 펌프(MP1, MP2)를 구비하고 있지만, 이들 제1, 2 메인 펌프(MP1, MP2)는 동축 회전하는 것이다. 또한, 도면 중 부호 1은 엔진(E)에 설치한 제네레이터로서 엔진(E)의 여력을 이용하여 발전 기능을 발휘하는 것이다.

상기 제1 메인 펌프(MP1)는 제1 회로 계통(S1)에 접속하고 있지만, 이 제1 회로 계통(A1)은, 그 상류 측으로부터 순서대로 선회 모터(RM)를 제어하는 조작 밸브(2), 도시하지 않은 암 실린더를 제어하는 조작 밸브(3), 붐 실린더(BC)를 제어하는 붐 2속용의 조작 밸브(4), 도시하지 않은 예비용 부착물을 제어하는 조작 밸브(5) 및 도시하지 않은 좌측 주행용인 제1 주행용 모터를 제어하는 조작 밸브(6)를 접속하고 있다.

상기 각 조작 밸브(2) 내지 (6)의 각각은, 중립 유로(7) 및 패러럴 통로(parallel path, 8)를 통하여 제1 메인 펌프(MP1)에 접속하고 있다.

상기 중립 유로(7)로서 제1 주행 모터용 조작 밸브(6)의 하류 측에는 파일럿압을 발생시키기 위한 스로틀(9)을 설치하고 있다. 이 스로틀(9)은 그곳을 흐르는 유량이 많으면 그 상류 측에 높은 파일럿압을 생성하고, 그 유량이 적으면 낮은 파일럿압을 생성하는 것이다.

또 상기 중립 유로(7)는, 상기 조작 밸브(2) 내지 (6)의 모든 것이 중립위치 또는 중립위치 근방에 있을 때, 제1 메인 펌프(MP1)에서 토출된 오일의 전부 또는 일부를 탱크로 인도하지만, 이때에는 스로틀(9)을 통과하는 유량도 많아지므로, 상기한 바와 같이 높은 파일럿압이 생성된다.

한편, 상기 조작 밸브(2) 내지 (6)가 풀 스트로크의 상태에서 전환되면, 중립 유로(7)가 폐쇄되어 유체의 유통이 없어진다. 따라서, 이 경우에는 스로틀(9)을 흐르는 유량이 거의 없어지고, 파일럿압은 제로를 유지하게 된다.

단, 조작 밸브(2) 내지 (6)의 조작량에 따라서는, 펌프 토출량의 일부가 액추에이터로 인도되고, 일부가 중립 유로(7)로부터 탱크로 인도되게 되므로, 스로틀(9)은 중립 유로(7)에 흐르는 유량에 따른 파일럿압을 생성한다. 다시 말하면, 스로틀(9)은 조작 밸브(2) 내지 (6)의 조작량에 따른 파일럿압을 생성하게 된다.

상기한 바와 같이 한 중립 유로(7)로서, 최하류의 조작 밸브(6)와 상기 스로틀(9)의 사이에는, 개폐 밸브(10)를 설치하고 있지만, 이 개폐 밸브(10)는 그 솔레노이드(10a)를 컨트롤러(C)에 접속하고 있다. 다시 말하면, 개폐 밸브(10)는 컨트롤러(C)의 지령에 근거하여 개폐 동작하는 것이다. 그리고 개폐 밸브(10)가 노멀 위치에 있을 때, 스프링(10b)이 용수철력으로 전개상태를 유지하고, 솔레노이드(10a)가 여자(勵磁) 했을 때 스프링(10b)의 용수철력에 저항하면서 전환하게 되어 그 폐쇄 상태를 유지한다.

또 상기 중립 유로(7)로서, 조작 밸브(6)와 개폐 밸브(10)와의 사이에는 파일럿 유로(11)를 접속하고 있지만, 이 파일럿 유로(11)는 제1 메인 펌프(MP1)의 경전각을 제어하는 레귤레이터(12)에 접속하고 있다.

상기 레귤레이터(12)는 파일럿압과 반비례하여 제1 메인 펌프(MP1)의 토출량을 제어한다. 따라서, 조작 밸브(2) 내지 (6)를 풀 스트로크 하여 중립 유로(7)의 흐름이 제로가 되어 파일럿압이 제로가 되었을 때에 제1 메인 펌프(MP1)의 토출량이 최대로 유지된다.

상기와 같이 한 파일럿 유로(11)에는 제1 압력 센서(13)를 접속하는 동시에, 이 제1 압력 센서(13)로 검출한 압력 신호를 컨트롤러(C)에 전달하도록 하고 있다. 그리고 파일럿 유로(11)의 파일럿압은 조작 밸브의 조작량에 따라서 변화하므로, 제1 압력 센서(13)가 검출하는 압력 신호는 제1 회로 계통(S1)의 요구 유량에 비례하게 된다.

또 제1 압력 센서(13)의 압력 신호가 설정압에 도달하면 컨트롤러(C)는 상기 솔레노이드(10a)를 여자(勵磁)하여 개폐 밸브(10)를 폐쇄 위치로 전환한다. 이와 같이 개폐 밸브(10)를 폐쇄 위치로 전환하는 타이밍은, 조작 밸브(2) 내지 (6)을 거의 중립위치로 유지하여 스로틀(9)의 상류 측의 압력이 설정압으로까지 상승하였을 때에 컨트롤러(C)는 이 설정압을 미리 기억하고 있다. 개폐 밸브(10)가 상기와 같이 폐쇄 위치로 전환했을 때에도 파일럿 유로(11)의 압력이 레귤레이터(12)에 작용하여 제1 메인 펌프(MP1)를 필요한 경전각으로 유지하고, 이 펌프(MP1)에 스탠바이 유량을 확보시킨다.

더욱이, 조작 밸브(2) 내지 (6) 중 어느 하나를 전환하면, 압력 센서(13)의 신호압이 저하된다. 그리고 상기 신호압이 미리 설정된 압력으로 저하되었을 때, 컨트롤러(C)는 솔레노이드(10a)를 비 여자(非勵磁)로 하고, 개폐 밸브(10)를 스프링(10b)의 용수철력으로 개방 위치로 복귀시키는 동시에, 전자 밸브(58)를 비 여자로 하여 통로(55, 57)를 차단한다.

한편, 상기 제2 메인 펌프(MP2)는 제2 회로계통(S2)에 접속하고 있지만, 이 제2 회로 계통(S2)은 그 상류 측으로부터 순서대로, 도시하지 않은 우측 주행용인 제2 주행용 모터를 제어하는 조작 밸브(14), 도시하지 않은 버킷 실린더를 제어하는 조작 밸브(15), 붐 실린더(BC)를 제어하는 조작 밸브(16) 및 도시하지 않은 암 실린더를 제어하는 암 2속용의 조작 밸브(17)를 접속하고 있다. 또한, 상기 조작 밸브(16)에는 그 조작 방향 및 조작량을 검출하는 센서를 설치하는 동시에, 그 조작 신호를 컨트롤러(C)에 전달하도록 하고 있다.

상기 각 조작 밸브(14) 내지 (17)는 중립 유로(18)를 통하여 제2 메인 펌프(MP2)에 접속하는 동시에, 조작 밸브(15) 및 조작 밸브(16)는 패러럴 통로(19)를 통하여 제2 메인 펌프(MP2)에 접속하고 있다.

상기 중립 유로(18)로서, 조작 밸브(17)의 하류 측에 스로틀(20)을 설치하고 있지만, 이 스로틀(20)은 제1 회로 계통(S1)의 스로틀(9)과 완전히 동일하게 기능하는 것이다.

그리고 상기 중립 유로(18)로서, 최하류의 조작 밸브(17)와 상기 스로틀(20)과의 사이에는 개폐 밸브(21)를 설치하고 있지만, 이 개폐 밸브(21)도 제1 회로 계통(S1)의 개폐 밸브(10)와 동일한 구성으로 하고 있다. 즉, 개폐 밸브(21)는 그 솔레노이드(21a)를 컨트롤러(C)에 접속하고, 개폐 밸브(21)는 컨트롤러(C)의 지령에 근거하여 개폐 동작하도록 하고 있다. 그리고 개폐 밸브(21)가 노멀 위치에 있을 때, 스프링(21b)의 용수철력으로 전개(全開) 상태를 유지하고, 솔레노이드(21a)가 여자했을 때 스프링(21b)의 용수철력에 저항하면서 전환하여 그 폐쇄 상태를 유지한다.

또 상기 중립 유로(18)로서, 조작 밸브(17)와 개폐 밸브(21)와의 사이에는 파일럿 유로(22)를 접속하고 있지만, 이 파일럿 유로(22)는, 제2 메인 펌프(MP2)의 경전각을 제어하는 레귤레이터(23)에 접속하고 있다.

상기 레귤레이터(23)는 파일럿압과 반비례하여 제2 메인 펌프(MP2)의 토출량을 제어한다. 따라서, 조작 밸브(14) 내지 (17)를 풀 스트로크 해서 중립 유로(18)의 흐름이 제로가 되어 파일럿압이 제로가 되었을 때에 제2 메인 펌프(MP2)의 토출량이 최대로 유지된다.

상기와 같이 한 파일럿 유로(22)에는 제2 압력 센서(24)를 접속하는 동시에, 이 제2 압력 센서(24)로 검출한 압력 신호를 컨트롤러(C)에 전달하도록 하고 있다. 그리고 파일럿 유로(22)의 파일럿압은 조작 밸브의 조작량에 따라서 변화하므로, 제2 압력 센서(24)가 검출하는 압력 신호는 제2 회로 계통(S2)의 요구 유량에 비례하게 된다.

또 제2 압력 센서(24)의 압력신호가 설정압에 도달하면, 컨트롤러(C)는 상기 솔레노이드(21a)를 여자하여 개폐 밸브(21)를 폐쇄 위치로 전환한다. 이와 같이 개폐 밸브(21)를 폐쇄 위치로 전환하는 타이밍은, 조작 밸브(14) 내지 (17)을 대부분 중립유치에 유지하여 스로틀(20)의 상류 측의 압력이 설정압에까지 상승했을 때로서 컨트롤러(C)는 이 설정압을 미리 기억하고 있다. 개폐 밸브(21)가 상기와 같이 폐쇄 위치로 전환되면, 그때의 파일럿 유로(22)의 압력이 레귤레이터(23)에 작용하여 제2 메인 펌프(MP2)를 필요한 경전각으로 유지하고, 이 펌프(MP2)에 스탠바이 유량을 확보시킨다.

더욱이, 조작 밸브(14) 내지 (17) 중 어느 하나를 전환하면, 압력 센서(24)의 신호압이 저하된다. 그리고 상기 신호압이 미리 설정된 압력으로 저하되었을 때, 컨트롤러(C)는 솔레노이드(21a)를 비 여자로 하고, 개폐 밸브(21)를 스프링(21b)의 용수철력으로 개방 위치로 복귀시키는 동시에, 전자 밸브(59)를 비 여자로 하여 통로(56, 57)를 차단한다.

또한, 상기 엔진(E)에 설치한 제네레이터(1)는 배터리 충전기(battery charger, 25)에 접속하고, 제네레이터(1)가 발전한 전력은 배터리 충전기(25)를 통하여 배터리(26)에 충전된다.

또 상기 배터리 충전기(25)는, 통상의 가정용 전원(27)에 접속한 경우에도, 배터리(26)에 전력을 충전할 수 있도록 하고 있다. 즉, 이 배터리 충전기(25)는 이 장치와는 다른 독립계 전원에도 접속 가능하게 한 것이다.

한편, 제1 회로 계통(S1)에 접속한 선회 모터용의 조작 밸브(2)의 액추에이터 포트에는, 선회 모터(RM)에 연통하는 통로(28, 29)를 접속하는 동시에, 양쪽 통로(28, 29)의 각각에는 브레이크 밸브(30, 31)를 접속하고 있다. 그리고 선회 모터용의 조작 밸브(2)를 중립 위치에 유지하고 있을 때에는, 상기 액추에이터 포트가 폐쇄되어 선회 모터(RM)는 정지상태를 유지한다.

상기의 상태에서 선회 모터용의 조작 밸브(2)를 어느 한쪽 방향으로 전환하면, 한쪽의 통로(28)가 제1 메인 펌프(MP1)에 접속되고, 다른 쪽의 통로(29)가 통로에 연통한다. 따라서, 통로(28)로부터 압유(壓油, Pressured oil)가 공급되어 선회 모터(RM)가 회전하는 동시에, 선회 모터(RM)로부터의 복귀 오일이 통로(29)를 통하여 탱크로 복귀된다.

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

상기와 같이 선회 모터(RM)를 구동하고 있을 때에는, 상기 브레이크 밸브(30) 또는 (31)가 릴리프 밸브의 기능을 발휘하고, 통로(28, 29)가 설정압 이상이 되었을 때, 브레이크 밸브(30, 31)가 밸브를 개방하여, 상기 통로(28, 29)의 압력을 설정압으로 유지한다. 또 선회 모터(RM)를 회전하고 있는 상태에서 선회 모터용의 조작 밸브(2)를 중립위치로 되돌리면, 이 조작 밸브(2)의 액추에이터 포트가 폐쇄된다. 이와 같이 조작 밸브(2)의 액추에이터 포트가 폐쇄되어도 선회 모터(RM)는 관성에너지로 계속 회전하지만, 선회 모터(RM)가 관성에너지로 회전함으로써, 이 선회 모터(RM)가 펌프작용을 한다. 이때에는 통로(28, 29), 선회 모터(RM), 브레이크 밸브(30) 또는 (31)로 회로가 구성되는 동시에, 브레이크 밸브(30) 또는 (31)에 의해 상기 관성에너지가 열에너지로 변환되게 된다.

한편, 조작 밸브(16)를 중립 위치에서 한쪽 방향으로 전환하면, 제2 메인 펌프(MP2)로부터의 압유(壓油, pressured oil)는, 통로(32)를 경유하여 붐 실린더(BC)의 피스톤측 챔버(33)로 공급되는 동시에, 그 로드측 챔버(34)로부터의 복귀 오일은 통로(35)를 경유하여 탱크로 복귀되고, 붐 실린더(BC)는 신장하게 된다.

조작 밸브(16)를 상기와는 반대 방향으로 전환하면, 제2 메인 펌프(MP2)로부터의 압유는, 통로(35)를 경유하여 붐 실린더(BC)의 로드 측 챔버(34)에 공급되는 동시에, 그 피스톤 측 챔버(33)로부터의 복귀 오일은 통로(32)를 경유하여 탱크로 복귀되고, 붐 실린더(BC)는 수축하게 된다. 또한, 붐 2속용의 조작 밸브(3)는, 상기 조작 밸브(16)와 연동하여 전환하는 것이다.

상기와 같이 한 붐 실린더(BC)의 피스톤 측 챔버(33)와 조작 밸브(16)를 연결하는 통로(32)에는, 컨트롤러(C)로 개폐도가 제어되는 비례 전자 밸브(36)를 설치하고 있다. 또한, 이 비례 전자 밸브(36)는 그 노멀 상태에서 전개위치를 유지하도록 하고 있다.

다음에, 제1, 2 메인 펌프(MP1, MP2)의 출력을 어시스트하는 가변 용량형의 서브 펌프(SP)에 대하여 설명한다.

상기 가변 용량형의 서브 펌프(SP)는 발전기 겸용의 전동 모터(MG)의 구동력으로 회전하지만, 이 전동 모터(MG)의 구동력에 의해 가변 용량형의 어시스트 유압 모터(AM)도 동축 회전하는 구성으로 하고 있다. 그리고 상기 전동 모터(MG)에는 배터리(26)에 접속한 인버터(I)를 접속하는 동시에, 이 인버터(I)를 컨트롤러(C)에 접속하고, 이 컨트롤러(C)로 전동 모터(MG)의 회전수 등을 제어할 수 있도록 하고 있다.

또 상기와 같이 한 서브 펌프(SP) 및 어시스트 유압 모터(AM)의 경전각은 경각 제어기(37, 38)로 제어되지만, 이 경각 제어기(37, 38)는 컨트롤러(C)의 출력 신호로 제어되는 것이다.

상기 서브 펌프(SP)에는 토출 통로(39)를 접속하고 있지만, 이 토출 통로(39)는, 제1 메인 펌프(MP1)의 토출 측에 합류하는 제1 어시스트 유로(40)와, 제2 메인 펌프(MP2)의 토출 측에 합류하는 제2 어시스트 유로(41)로 분기하는 동시에, 이들 제1, 2어시스트 유로(40, 41)의 각각에는 컨트롤러(C)의 출력신호로 개폐도가 제어되는 제1, 2 전자 비례 스로틀 밸브(throttle valve, 42, 43)를 설치하고 있다.

또한, 도면 중 부호 44, 45는 상기 제1, 2어시스트 유로(40, 41)에 설치한 체크 밸브로, 서브 펌프(SP)로부터 제1, 2 메인 펌프(MP1, MP2)로의 유통만을 허용하는 것이다.

한편, 어시스트 유압 모터(AM)에는 접속용 통로(46)를 접속하고 있지만, 이 접속용 통로(46)는, 도입 통로(47) 및 체크 밸브(48, 49)를 통하여 선회 모터(RM)에 접속한 통로(28, 29)에 접속하고 있다. 게다가, 상기 도입 통로(47)에는 컨트롤러(C)로 개폐 제어되는 전자 전환 밸브(50)를 설치하는 동시에, 이 전자 전환 밸브(50)와 체크 밸브(48, 49)와의 사이에 선회 모터(RM)의 선회 시의 압력 또는 브레이크 시의 압력을 검출하는 압력 센서(51)를 설치하고, 이 압력 센서(51)의 압력 신호를 컨트롤러(C)에 입력하도록 하고 있다.

또 도입 통로(47)로서, 선회 모터(RM)로부터 접속용 통로(46)로의 흐름에 대하여, 상기 전자 전환 밸브(50)보다도 하류 측이 되는 위치에는, 안전 밸브(52)를 설치하고 있지만, 이 안전 밸브(52)는, 예를 들면, 전자 전환 밸브(50) 등, 통로(46) 계통에 고장이 생겼을 때, 통로(28, 29)의 압력을 유지하여 선회 모터(RM)가 소위 일주(逸走)하는 것을 방지하는 것이다.

더욱이, 상기 붐 실린더(BC)와 상기 비례 전자 밸브(36)와의 사이에는, 접속용 통로(46)에 연통하는 도입통로(53)를 설치하는 동시에, 이 도입통로(53)에는 컨트롤러(C)로 제어되는 전자 개폐 밸브(54)를 설치하고 있다.

상기와 같이 한 어시스트 유압모터(AM)는, 제1, 2 메인 펌프(MP1, MP2)에도 접속하고 있지만, 그 접속 경로는 다음과 같이 하고 있다. 즉, 제1, 2 메인 펌프(MP1, MP2)의 토출 측으로서, 최상류에 위치하는 조작 밸브(2, 14)의 상류 측에는 스탠바이 유로(55, 56)를 접속하는 동시에, 이 스탠바이 유로(55, 56)는 합류 통로(57)를 통하여 상기 접속용 통로(46)에 접속하고 있다. 그리고 상기 스탠바이 유로(55, 56)에는 제1, 2 전자 밸브(58, 59)를 설치하고 있지만, 이들 제1, 2 전자 밸브(58, 59)는 그 한쪽에 스프링(58a, 59a)을 설치하고, 다른 쪽에 솔레노이드(58b, 59b)를 설치하는 동시에, 솔레노이드(58b, 59b)를 컨트롤러(C)에 접속하고 있다. 상기 제1, 2 전자 밸브(58, 59)는, 통상은 스프링(58a, 59a)의 용수철력으로 폐쇄위치를 유지하고, 컨트롤러(C)에서의 신호로 솔레노이드(58b, 59b)가 여자(勵磁) 되었을 때 개방 위치로 전환하는 것이다.

상기와 같이 스탠바이 유로(55, 56)를 제1, 2 메인 펌프(MP1, MP2)의 토출 측으로서, 최상류에 위치하는 조작 밸브(2, 14)의 상류 측에 접속한 것은 스탠바이 유로(55, 56)에 인도되는 유체의 압력 손실을 적게 하기 때문이다.

또한, 도면 중 부호 60은 합류 통로(57)에 설치한 체크 밸브로서, 제1, 2 전자 밸브(58, 59) 및 스탠바이 유로(55, 56)를 경유한 압유를, 접속용 통로(46)에 유통시키는 것이다.

이하에서는, 본 제1 실시형태의 작용을 설명한다.

현재, 제1, 2 회로 계통(S1, S2)의 조작 밸브(2) 내지 (6), (14) 내지 (17)를 중립 위치에 유지하고 있으면, 제1, 2 메인 펌프(MP1, MP2)의 토출유 전량이 중립 유로(7, 18)에서 스로틀(9, 20)을 경유하여 탱크로 인도된다. 이와 같이 펌프 토출유의 전량이 스로틀(9, 20)을 경유하여 탱크로 인도되면, 스로틀(9, 20) 상류 측의 압력이 상승하는 동시에, 이때의 압력이 파일럿 유로(11, 22)를 경유하여 레귤레이터(12, 23)로 인도된다. 따라서, 레귤레이터(12, 23)는 상기와 같이 상승한 파일럿압의 작용으로 제1, 2 메인 펌프(MP1, MP2)의 경전각을 작게 하여 스탠바이 유량을 유지한다.

그리고 파일럿 유로(11, 22)의 파일럿압이 설정압에 도달하였을 때, 컨트롤러(C)는, 그 압력을 제1, 2 압력 센서(13, 24)의 압력 신호로 감지하는 동시에, 개폐 밸브(10, 21)를 폐쇄 위치로 전환한다. 개폐 밸브(10, 21)가 폐쇄 위치로 전환되었을 때에도, 파일럿 유로(11, 22)의 압력이 레귤레이터(12, 23)에 작용하고, 제1, 2 메인 펌프(MP1, MP2)는 스탠바이 유량을 토출한다. 또 이때에는 컨트롤러(C)가 제1, 2 전자 밸브(58, 59)의 솔레노이드(58b, 59b)를 여자하여 이 전자 밸브를 폐쇄위치에서 개방위치로 전환한다.

따라서, 제1, 2 메인 펌프(MP1, MP2)로부터 토출되는 스탠바이 유량은, 스탠바이 유로(55, 56), 제1, 2 전자 밸브(58, 59), 합류 통로(57) 및 체크 밸브(60)를 경유하여 어시스트 유압 모터(AM)에 공급된다.

또 상기와 같이 하여 제1, 2 메인 펌프(MP1, MP2)의 스탠바이 유량을 어시스트 유압 모터(AM)에 인도할 때에는, 컨트롤러(C)는 경각 제어기(38)를 통하여 어시스트 유압 모터(AM)의 경전각을 미리 기억하고 있는 설정 경전각으로 유지하고, 경각 제어기(37)를 통하여 서브 펌프(SP)의 경전각을 제로로 설정하는 동시에, 인버터(I)를 통하여 전동 모터(MG)를 회생 상태로 유지한다.

따라서, 발전기 겸용의 전동 모터(MG)는, 어시스트 유압 모터(AM)의 구동력으로 회전하면 발전기능을 발휘한다. 즉, 이 실시 형태에서는, 제1, 2 메인 펌프(MP1, MP2)의 스탠바이 유량을 이용하여 전동 모터(MG)에 발전기로서의 기능을 발휘하게된다. 이와 같이하여 발전된 전력은 배터리(26)에 축전 되는 동시에, 이 배터리(26)에 축전 된 전력은, 전동 모터(MG)의 전력원으로서 사용할 수 있다.

또한, 상기의 설명 중에서는, 양쪽 제1, 2 회로 계통(S1, S2)의 조작 밸브(2) 내지 (6), (14) 내지 (17)의 모두가 중립위치에 유지되고 있는 것을 전제로 하였지만, 제1, 2 회로 계통(S1, S2) 중 어느 한쪽의 조작 밸브(2) 내지 (6) 또는 (14) 내지 (17)가 중립 위치에 있을 때에도 스탠바이 유량으로 어시스트 유압모터(AM)를 회전하게 된다. 이 경우에는, 컨트롤러(C)가 어느 한쪽의 압력센서(13) 또는 (24)의 압력신호에 근거하여 어느 한쪽의 전자 밸브(58) 또는 (59)를 개방 위치로 전환하고, 다른 쪽의 전자 밸브(59) 또는 (58)를 폐쇄 위치로 유지한다. 따라서, 제1, 2 메인 펌프(MP1, MP2)중 어느 한쪽 펌프의 스탠바이 유량이 어시스트 유압모터(AM)에 공급되는 동시에, 이 어시스트 유압모터(AM)의 회전력으로 전동모터(MG)에 발전 기능을 발휘시킬 수 있다.

다음에, 서브 펌프(SP)의 어시스트력을 이용하는 경우에 대하여 설명하지만, 이 제1 실시형태에서는, 서브 펌프(SP)의 어시스트 유량을 미리 설정해두고, 그 중에서 컨트롤러(C)가 서브펌프(SP)의 경전각, 어시스트 유압모터(AM)의 경전각, 전동모터(MG)의 회전수 등을 어떻게 제어하면 가장 효율적일지를 판단하여 각각의 제어를 실시하도록 하고 있다.

그리고 제1 회로계통(S1) 또는 제2 회로계통(S2) 중 어느 한쪽의 조작 밸브를 전환하였을 때, 개폐 밸브(10, 21)가 폐쇄 위치를 유지하고 있으면 컨트롤러(C)는 이들 개폐밸브(10, 21)를 개방 위치로 전환한다. 개폐밸브(10, 21)가 개방 위치에 유지되면, 파일럿 유로(11, 22)의 파일럿압이 낮아지므로, 그 낮아진 파일럿압 신호가 제1, 2 센서(13, 24)를 통해 컨트롤러(C)에 입력되는 동시에, 컨트롤러(C)는 제1, 2 전자 밸브(58, 59)를 도면에서 예시한 폐쇄 위치로 전환된다. 따라서, 제1, 2 메인 펌프(MP1, MP2)는 낮아진 파일럿압에 따라서 그 토출량을 증대시키는 동시에, 그 모든 토출량이 제1, 2 회로 계통(S1, S2)에 접속한 액추에이터에 공급된다.

또 상기와 같이 제1 메인 펌프(MP1) 또는 제2 메인 펌프(MP2)의 토출량을 증대시킬 때에는, 컨트롤러(C)는 전동 모터(MG)를 항상 회전한 상태로 유지한다. 이 전동 모터(MG)의 구동원은 배터리(26)에 축전한 전력이지만, 상기한 바와 같이 이 전력의 일부는, 제1, 2 메인 펌프(MP1, MP2)의 스탠바이 유량을 이용하여 축전한 것이므로, 에너지 효율이 매우 좋은 것이 된다.

상기 전동 모터(MG)의 구동력으로 서브 펌프(SP)가 회전하면, 서브 펌프(SP)에서 어시스트 유량이 토출되지만, 컨트롤러(C)는 제1, 2 압력 센서(13, 24)에서의 압력 신호에 따라서, 제1, 2 비례 전자 스로틀 밸브(42, 43)의 개폐도를 제어하고, 서브 펌프(SP)의 토출량을 안분(按分)하여 제1, 2 회로 계통(S1, S2)에 공급한다.

한편, 상기 제1 회로 계통(S1)에 접속한 선회 모터(RM)를 구동하기 위해 선회 모터용의 조작 밸브(2)를 예로 들면, 한쪽의 방향으로 전환하면, 한쪽의 통로(28)가 제1 메인 펌프(MP1)에 연통하고, 다른 쪽의 통로(29)가 탱크에 연통하여 선회 모터(RM)를 회전시키지만, 이때의 선회압은 브레이크 밸브(30)의 설정압으로 유지된다. 또 상기 조작 밸브(2)를 상기와는 반대 방향으로 전환하면, 상기 다른 쪽의 통로(29)가 제1 메인 펌프(MP1)에 연통하고, 상기 한쪽의 통로(28)가 탱크에 연통하여 선회 모터(RM)를 회전시키지만, 이때의 선회압도 브레이크 밸브(31)의 설정압으로 유지된다.

또 선회 모터(RM)가 선회하고 있는 도중에 선회 모터용의 조작 밸브(2)를 중립 위치로 전환하면, 상기한 바와 같이 통로(28, 29) 사이에서 폐회로가 구성되는 동시에, 브레이크 밸브(30) 또는 (31)가 이 폐회로의 브레이크압을 유지하여 관성에너지를 열에너지로 변환한다.

그리고 압전 센서(51)는 상기 선회압 또는 브레이크압을 검출하는 동시에, 그 압력 신호를 컨트롤러(C)에 입력한다. 컨트롤러(C)는 선회 모터(RM)의 선회 또는 브레이크 동작에 영향을 미치지 않는 범위 내로서, 브레이크 밸브(30, 31)의 설정압 보다도 낮은 압력을 검출하였을 때, 전자 전환 밸브(50)를 폐쇄 위치에서 개방 위치로 전환한다. 이와 같이 전자 전환 밸브(50)가 개방 위치로 전환되면, 선회 모터(RM)에 인도된 압유는, 도입 통로(47)로 흐르는 동시에 안전 밸브(52) 및 접속용 통로(46)를 경유하여 어시스트 유압모터(AM)에 공급된다.

이때 컨트롤러(C)는, 압력 센서(51)로부터의 압력 신호에 따라서 어시스트 유압모터(AM)의 경전각을 제어하지만, 그것은 다음과 같다.

즉, 통로(28) 또는 (29)의 압력은, 선회 동작 또는 브레이크 동작에 필요한 압력으로 유지되어 있지 않으면, 선회 모터(RM)를 선회시키거나, 또는 브레이크를 걸 수 없게 된다.

그래서 상기 통로(28) 또는 (29)의 압력을, 상기 선회압 또는 브레이크압으로 유지하기 위해 컨트롤러(C)는 어시스트 유압모터(AM)의 경전각을 제어하면서, 이 선회 모터(RM)의 부하를 제어하도록 하고 있다. 즉, 컨트롤러(C)는 압력 센서(51)로 검출되는 압력이 상기 선회 모터(RM)의 선회압 또는 브레이크압과 거의 같아지도록 어시스트 유압모터(AM)의 경전각을 제어한다.

상기와 같이 하여 어시스트 유압모터(AM)가 회전력을 얻으면, 그 회전력은 동축 회전하는 전동 모터(MG)에 작용하지만, 이 어시스트 유압모터(AM)의 회전력은, 전동 모터(MG)에 대한 어시스트력으로서 작용한다. 따라서, 어시스트 유압모터(AM)의 회전력 분량만큼, 전동 모터(MG)의 소비전력을 적게 할 수 있다.

또 상기 어시스트 유압모터(AM)의 회전력으로 서브 펌프(SP)의 회전력을 어시스트할 수도 있지만, 이때에는 어시스트 유압모터(AM)와 서브 펌프(SP)가 서로 압력 변환 기능을 발휘한다.

즉, 접속용 통로(46)에 유입하는 압력은 펌프 토출압보다도 낮은 것이 많다. 이 낮은 압력을 이용하여 서브 펌프(SP)에 높은 토출압을 유지시키기 위해 어시스트 유압모터(AM) 및 서브 펌프(SP)에 의해 증압 기능을 발휘시키도록 하고 있다.

즉, 상기 어시스트 유압모터(AM)의 출력은, 1회전당의 밀어내기 용적 Q₁과 그때의 압력 P₁의 곱으로 결정된다. 서브 펌프(SP)의 출력은 1회전당의 용적 Q₂와 토출압 P₂의 곱으로 결정된다. 이 실시 형태에서는, 어시스트 유압모터(AM)와 서브 펌프(SP)가 동축 회전하므로, Q₁×P₁=Q₂×P₂가 성립되어야 한다. 그래서, 예를 들면, 어시스트 유압모터(AM)의 상기 밀어내기 용적 Q₁을 상기 서브 펌프(SP)의 밀어내기 용적 Q₂의 3배, 즉, Q₁=3Q₂로 한다면, 상기 등식이 3Q₂×P₁=Q₂×P₂가 된다. 이 식으로부터 양 변을 Q₂로 나누면, 3P₁=P₂가 성립된다.

따라서, 서브 펌프(SP)의 경전각을 바꿔서 상기 밀어내기 용적 Q₂를 제어하면, 어시스트 유압모터(AM)의 출력으로 서브 펌프(SP)에 소정의 토출압을 유지시킬 수 있다. 다시 말하면, 선회 모터(RM)에서의 유압을 증압하여 서브 펌프(SP)에서 토출시킬 수 있다.

단, 어시스트 유압모터(AM)의 경전각은, 상기한 바와 같이 통로(28, 29)의 압력을 선회압 또는 브레이크압으로 유지하도록 제어된다. 따라서, 선회 모터(RM)에서의 압유를 이용하는 경우에는, 어시스트 유압모터(AM)의 경전각은 필연적으로 결정되게 된다. 이와 같이 어시스트 유압 모터(AM)의 경전각이 결정된 중에서, 상기한 압력 변환 기능을 발휘시키기 위해서는 서브 펌프(SP)의 경전각을 제어하게 된다.

또한, 상기 통로(46) 계통의 압력이 어떠한 원인으로 선회압 또는 브레이크압 보다도 낮아졌을 때에는, 압력 센서(51)로부터의 압력 신호에 근거하여 컨트롤러(C)는 전자 전환 밸브(50)를 폐쇄하여 선회 모터(RM)에 영향을 미치지 않도록 한다.

또 접속용 통로(46)에 압유의 누출이 생겼을 때에는, 안전 밸브(52)가 기능하여 통로(28, 29)의 압력이 필요 이상으로 낮아지지 않도록 해서 선회 모터(RM)의 일주를 방지한다.

다음에, 붐 실린더(BC)를 제어하는 경우에 대하여 설명한다.

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

상기 센서의 조작 신호에 따라서, 컨트롤러(C)는 오퍼레이터가 붐 실린더(BC)를 상승시키려고 하고 있는 것인지, 또는 하강시키려고 하고 있는 것인지를 판정한다. 붐 실린더(BC)를 상승시키기 위한 신호가 컨트롤러(C)에 입력되면, 컨트롤러(C)는 비례 전자 밸브(36)를 노멀 상태로 유지한다. 다시 말하면, 비례 전자 밸브(36)를 전개 위치로 유지한다. 이때에는 컨트롤러(C)는 전자 개폐 밸브(54)를 도면에서 예시한 폐쇄 위치에 유지하는 동시에, 전동 모터(MG)의 회전수나 서브 펌프(SP)의 경전각을 제어한다.

한편, 붐 실린더(BC)를 하강시키는 신호가 상기 센서로부터 컨트롤러(C)에 입력되면, 컨트롤러(C)는 조작 밸브(16)의 조작량에 따라서, 오퍼레이터가 구하고 있는 붐 실린더(BC)의 하강 속도를 연산하는 동시에, 비례 전자 밸브(36)를 폐쇄하여 전자 개폐 밸브(54)를 개방 위치로 전환한다.

상기와 같이 비례 전자 밸브(36)를 폐쇄하여 전자 개폐 밸브(54)를 개방 위치로 전환하면, 붐 실린더(BC)의 복귀 오일의 전량이 어시스트 유압모터(AM)에 공급된다. 그러나 어시스트 유압모터(AM)에서 소비하는 유량이, 오퍼레이터가 구한 하강 속도를 유지하기 위해 필요한 유량보다도 적으면, 붐 실린더(BC)는 오퍼레이터가 구한 하강 속도를 유지할 수 없다. 이러한 때에는 컨트롤러(C)는, 상기 조작 밸브(16)의 조작량, 어시스트 유압모터(AM)의 경전각이나 전동 모터(MG)의 회전수 등을 기초로 하여 어시스트 유압모터(AM)가 소비하는 유량 이상의 유량을 탱크로 복귀하도록 비례 전자 밸브(36)의 개폐도를 제어하고, 오퍼레이터가 구하는 붐 실린더(BC)의 하강 속도를 유지한다.

한편, 어시스트 유압모터(AM)에 압유가 공급되면, 어시스트 유압모터(AM)가 회전하는 동시에, 그 회전력은 동축 회전하는 전동 모터(MG)에 작용하지만, 이 어시스트 유압모터(AM)의 회전력은 전동 모터(MG)에 대한 어시스트력으로서 작용한다. 따라서, 어시스트 유압모터(AM)의 회전력 분량만큼 소비전력을 적게 할 수 있다.

한편, 전동 모터(MG)에 대해 전력을 공급하지 않고, 상기 어시스트 유압모터(AM)의 회전력만으로 서브 펌프(SP)를 회전시킬 수도 있지만, 이때에는 어시스트 유압모터(AM) 및 서브 펌프(SP)가 상기한 것과 같이 하여 압력 변환 기능을 발휘한다.

더욱이, 선회 모터(RM)의 회전 작동과 붐 실린더(BC)의 하강 작동을 동시에 실행하는 경우에 대하여 설명한다.

상기와 같이 선회 모터(RM)를 선회시키면서, 붐 실린더(BC)를 하강시킬 때에는, 선회 모터(RM)로부터의 압유와, 붐 실린더(BC)로부터의 복귀 오일이 접속용 통로(46)에서 합류하여 어시스트 유압모터(AM)에 공급된다.

이때 도입 통로(47)의 압력이 상승하면, 그에 따라서 도입 통로(47) 측의 압력도 상승하지만, 그 압력이 선회 모터(RM)의 선회압 또는 브레이크압 보다도 높아졌어도 체크 밸브(48, 49)가 있으므로, 선회 모터(RM)에는 영향을 미치지 않는다.

또 상기한 바와 같이 접속용 통로(46) 측의 압력이 선회압 또는 브레이크압 보다도 낮아지면, 컨트롤러(C)는 압력 센서(51)로부터의 압력 신호에 근거하여 전자 전환 밸브(50)를 폐쇄한다.

따라서, 선회 모터(RM)의 선회 동작과 붐 실린더(BC)의 하강동작을 상기와 같이 동시에 실행할 때에는, 상기 선회압 또는 브레이크압에 관계없이, 붐 실린더(BC)의 필요 하강 속도를 기준으로 하여 어시스트 유압모터(AM)의 경전각을 정하면 된다.

어쨌든, 어시스트 유압모터(AM)의 출력으로 서브 펌프(SP)의 출력을 어시스트할 수 있는 동시에, 서브 펌프(SP)로부터 토출된 유량을, 제1, 2 비례 전자 스로틀 밸브(42, 43)로 안분하여 제1, 2 회로 계통(S1, S2)에 공급할 수 있다.

한편, 어시스트 유압모터(AM)를 구동원으로서 전동모터(MG)를 발전기로서 사용할 때에는, 서브 펌프(SP)의 경전각을 제로로 해서 거의 무 부하 상태로 하고, 어시스트 유압모터(AM)에는, 전동 모터(MG)를 회전시키기 위해 필요한 출력을 유지해두면, 어시스트 유압모터(AM)의 출력을 이용하여 전동 모터(MG)에 발전 기능을 발휘시킬 수 있다.

또 본 실시 형태에서는, 엔진(E)의 출력을 이용하여 제네레이터(1)로 발전하거나, 어시스트 유압모터(AM)를 이용하여 전동 모터(MG)에 발전시킬 수 있다. 그리고 이와 같이 발전한 전력을 배터리(24)에 축전하지만, 이 실시 형태에서는 가정용의 전원(25)을 이용하여 배터리(26)에 축전할 수 있도록 하고 있으므로, 전동 모터(MG)의 전력을 다방면에 걸쳐서 조달할 수 있다.

더욱이, 체크 밸브(44, 45)를 설치하는 동시에, 전자 전환 밸브(50) 및 전자 개폐 밸브(54) 또는 제1, 2 전자 밸브(58, 59)를 설치하였으므로, 예를 들면, 서브 펌프(SP) 및 어시스트 유압모터(AM) 계통이 고장 난 경우에, 제1, 2 메인 펌프(MP1, MP2) 계통과, 서브 펌프(SP) 및 어시스트 유압모터(AM) 계통을 유압적으로 분리할 수 있다. 특히, 전자 전환 밸브(50), 전자 개폐 밸브(54) 및 제1, 2 전자 밸브(58, 59)는, 그것들이 노멀상태에 있을 때, 도면에서 예시하는 바와 같이 스프링의 용수철력으로 폐쇄 위치를 유지하는 동시에, 상기 비례 전자 밸브(36)도 전개위치인 노멀위치를 유지하므로, 전기 계통이 고장이 나도 상기와 같이 제1, 2 메인 펌프(MP1, MP2) 계통과, 서브 펌프(SP) 및 어시스트 유압모터(AM) 계통을 유압적으로 분리할 수 있다.

도 2에 예시한 제2 실시 형태는, 제1 실시 형태의 제1, 2 전자 밸브(58, 59)를 일체화한 전자 밸브(61)를 이용한 것이다. 즉, 제1, 2 메인 펌프(MP1, MP2)에 접속한 스탠바이 유로(55, 56)를 하나의 전자 밸브(61)에 접속하는 동시에, 이 전자 밸브(61)는 그 한쪽에 스프링(61a)을 설치하고, 다른 쪽에 솔레노이드(61b)를 설치하는 동시에, 이 솔레노이드(61b)를 컨트롤러(C)에 접속하고 있다. 그리고 이 전자 밸브(61)는, 통상은, 스프링(61a)의 용수철력으로 도면에서 예시한 폐쇄 위치를 유지하고, 양쪽 스탠바이 유로(55, 56)와 합류 통로(57)와의 연통을 차단한다.

또 컨트롤러(C)의 신호에 의해 솔레노이드(61b)가 여자하여 전자 밸브(61)가 폐쇄 위치에서 개방 위치로 전환되는 타이밍은, 압력 센서(13, 24)의 양쪽 압력 신호가 높아져서, 개폐 밸브(10, 21)가 폐쇄되었을 때이다. 이와 같이 전자 밸브(61)가 폐쇄 위치에서 개방 위치로 전환되면, 양쪽 스탠바이 유로(55, 56)가 동시에 합류 통로(57)에 연통한다.

상기와 같이 한 제2 실시 형태는, 양쪽 회로 계통(S1, S2)의 조작 밸브(2) 내지 (6) 및 (14) 내지 (17)의 전부를 중립위치로 유지하고 있는 경우에만 제1, 2 메인 펌프(MP1, MP2)의 스탠바이 유량을 이용하여 어시스트 유압모터(AM)를 회전하여 전동 모터(MG)에 발전 기능을 발휘시킬 수 있는 것이다.

그외의 구성 및 작용은, 제1 실시 형태와 같다.

또한, 상기 제1, 2 실시 형태의 개폐 밸브(10, 21)는 온 및 오프(ON/OFF) 제어를 하는 것이지만, 컨트롤러(C)의 제어 신호에 따라서 개폐도를 가변적으로 할 수 있도록 해도 된다.

또 상기 개폐 밸브(10, 21)는 컨트롤러(C)의 제어신호로 개폐동작하도록 하였지만, 중립 유로(7, 18)의 압력을 파일럿압으로서 개폐 제어시켜도 된다.

MP1…제1 메인 펌프
MP2…제2 메인 펌프
S1…제1 회로계통
S2…제2 회로계통
2~6…조작 밸브
10, 21…개폐 밸브
11, 22…파일럿 유로
12, 23…레귤레이터
13…제1 압력센서
C…컨트롤러
14~17…조작 밸브
24…제2 압력센서
SP…서브 펌프
AM…어시스트 유압모터
MG…발전기 겸용의 전동모터
58…제1 전자밸브
59…제2 전자밸브
61…전자밸브

Claims

가변 용량형의 메인 펌프(MP1, MP2)와, 상기 메인 펌프에 접속하는 동시에 복수의 조작 밸브(2~6, 14~17)를 설치하여 이루어지는 회로 계통과, 상기 회로 계통(S1, S2)에 설치한 조작 밸브 모두가 중립위치를 유지하고 있을 때 메인 펌프의 토출유를 탱크로 인도하는 중립 유로(7, 18)와, 최하류에 위치하는 조작 밸브(6, 17)의 더욱 하류 측에서의 상기 중립 유로에 설치한 파일럿압 발생용의 스로틀(throttle; 9, 20)과, 상기 최하류의 조작밸브와 스로틀과의 사이에서 발생하는 압력을 인도하는 파일럿 유로(11, 22)와, 상기 파일럿 유로에 접속하는 동시에 메인 펌프의 경전각을 제어하는 레귤레이터(12, 23)와, 상기 파일럿 유로의 압력을 검출하는 압력센서(13, 24)를 구비한 건설기계의 제어장치에 있어서,
최하류의 조작밸브와 파일럿압 발생용의 스로틀과의 사이에서의 중립 유로에 설치하고, 통상은 개방위치를 유지하여 파일럿 유로의 파일럿압이 설정압 이상이 되고 메인 펌프가 스탠바이 유량을 확보했을 때에 폐쇄위치로 전환하는 개폐밸브(10, 21)와, 메인펌프의 토출 측에 접속한 가변 용량형의 서브 펌프(SP)와, 상기 서브 펌프를 회전시키기 위한 전동모터(MG)와, 상기 전동모터를 회전시키는 어시스트 유압모터(AM)와, 메인펌프와 어시스트 유압모터와의 접속과정에 설치하는 동시에 개폐동작하는 전자 밸브(58, 59, 61)와, 컨트롤러(C)를 구비하는 동시에,
상기 파일럿 유로는 상기 개폐 밸브의 상류 측에 접속하고, 컨트롤러는 압력센서로부터의 압력신호에 근거하여 메인 펌프가 스탠바이 유량을 토출하고 있다고 판정했을 때에 상기 개폐 밸브를 폐쇄하는 동시에, 상기 전자 밸브를 개방 위치로 하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 건설기계의 제어장치.
제 1항에 있어서,
상기 메인 펌프와 전자 밸브는 스탠바이 유로(55, 56)를 통하여 접속하는 동시에, 메인 펌프와 최상류에 위치하는 조작 밸브(2, 14)의 접속과정에, 상기 스탠바이 유로를 접속하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 하이브리드 건설기계의 제어장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 서브 펌프, 어시스트 유압모터 및 전동모터를 동축 회전하는 구성으로 하는 동시에, 전동 모터에 발전기로서의 기능을 갖게 한 것을 특징으로 하는 하이브리드 건설기계의 제어장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 어시스트 유압모터에 액추에이터의 배출유나 공급유를 도입가능하게 한 것을 특징으로 하는 하이브리드 건설기계의 제어장치.