KR101719968B1

KR101719968B1 - 하이브리드 건설 기계의 제어 시스템

Info

Publication number: KR101719968B1
Application number: KR1020167005629A
Authority: KR
Inventors: 하루히코 가와사키; 마사히로 에가와
Original assignee: 케이와이비 가부시키가이샤
Priority date: 2013-09-27
Filing date: 2014-09-11
Publication date: 2017-03-24
Also published as: KR20160039284A; WO2015045891A1; JP6166995B2; JP2015068381A; US20160237648A1; US9920502B2; CN105579715A; DE112014004470T5; CN105579715B

Abstract

하이브리드 건설 기계의 제어 시스템은, 선회 회로로부터 유도되는 작동유체에 의해 회전하는 회생 모터와, 상기 선회 모터의 선회 압력 또는 브레이크 동작 시의 브레이크 압력을 검출하는 압력 검출기와, 파일럿 유체의 압력에 의해 개방 위치로 전환되면 상기 선회 회로로부터 상기 회생 모터로 작동유체를 유도하여 선회 회생을 행하는 선회 회생용 전환 밸브와, 상기 압력 검출기의 검출 압력이 제1 설정 압력에 도달한 경우에 개방 위치로 전환되어, 상기 선회 회생용 전환 밸브를 개방 위치로 전환하는 파일럿 2차압을 발생하는 전자기 비례 감압 밸브와, 상기 선회 회로의 압력이 제2 설정 압력에 도달한 경우에 개방 위치로 전환되어, 상기 선회 회생용 전환 밸브를 개방 위치로 전환하기 위한 파일럿 유체를 통과시키는 파일럿 전환 밸브를 구비한다.

Description

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

본 발명은 액추에이터로부터 유도되는 작동유체를 이용하여 에너지 회생을 행하는 회생 장치를 구비하는 하이브리드 건설 기계의 제어 시스템에 관한 것이다.

종래의 하이브리드 건설 기계로서, 선회 모터로부터 유도되는 작동유를 이용하여 유압 모터를 회전시켜 에너지 회생을 행하는 것이 알려져 있다.

JP2009-281525A에는, 선회 모터의 선회 시의 선회 압력 또는 브레이크 시의 브레이크 압력을 검출하는 압력 센서의 압력 신호가 미리 설정된 압력에 도달했을 때에, 전자기 전환 밸브를 개방 위치로 전환하여 선회 회생을 행함과 함께, 안전 밸브와 병렬로 설치된 비례 전자기 스로틀 밸브의 개방도를 제어함으로써 안전 밸브에 의한 통로 저항을 적게 하는 것이 개시되어 있다.

그러나, JP2009-281525A에 기재된 하이브리드 건설 기계에서는, 예를 들어 전기 회로에 어떠한 트러블이 발생한 경우에는, 선회 모터의 압력이 저하되었기 때문에, 선회 회생을 정지하려고 해도, 전자기 전환 밸브가 개방 위치로 전환된 채로 되어, 선회 모터의 제어성이 나빠질 우려가 있다.

본 발명은 선회 회생 시의 페일 세이프 성능을 향상시키는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 어떤 형태에 의하면, 하이브리드 건설 기계의 제어 시스템은, 선회 모터의 구동원인 유체압 펌프와, 상기 선회 모터를 구동하기 위한 선회 회로로부터 유도되는 작동유체에 의해 회전하는 회생용의 회생 모터와, 상기 회생 모터에 연결된 회전 전기와, 상기 선회 모터의 선회 동작 시의 선회 압력 또는 브레이크 동작 시의 브레이크 압력을 검출하는 압력 검출기와, 상기 하이브리드 건설 기계의 회생 제어를 행하는 컨트롤러와, 공급되는 파일럿 유체의 압력에 의해 전환되어, 개방 위치로 전환되면 상기 선회 회로로부터 상기 회생 모터로 작동유체를 유도하여 선회 회생을 행하는 선회 회생용 전환 밸브와, 상기 압력 검출기의 검출 압력이 미리 설정된 제1 설정 압력에 도달한 경우에 상기 컨트롤러로부터의 지령에 의해 개방 위치로 전환되어, 상기 선회 회생용 전환 밸브를 개방 위치로 전환하기 위한 파일럿 2차압을 발생하는 전자기 비례 감압 밸브와, 상기 전자기 비례 감압 밸브와 직렬로 설치되어, 상기 선회 회로의 압력이 미리 설정된 제2 설정 압력에 도달한 경우에 당해 압력을 파일럿압으로서 개방 위치로 전환되어, 상기 선회 회생용 전환 밸브를 개방 위치로 전환하기 위한 파일럿 유체를 통과시키는 파일럿 전환 밸브를 구비한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 하이브리드 건설 기계의 제어 시스템을 도시하는 회로도이다.
도 2는 도 1에 있어서의 주요부 확대도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 하이브리드 건설 기계의 제어 시스템을 도시하는 회로도이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 하이브리드 건설 기계의 제어 시스템을 도시하는 회로도이다.
도 5는 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 하이브리드 건설 기계의 제어 시스템을 도시하는 회로도이다.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 형태에 관한 하이브리드 건설 기계의 제어 시스템에 대하여 설명한다. 이하의 각 실시 형태에서는, 하이브리드 건설 기계가 유압 셔블인 경우에 대하여 설명한다.

(제1 실시 형태)

이하, 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 하이브리드 건설 기계의 제어 시스템(100)에 대하여 설명한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 유압 셔블은 엔진(73)으로 구동하는 유체압 펌프로서의 제1, 제2 메인 펌프(71, 72)를 구비한다. 제1, 제2 메인 펌프(71, 72)는, 경사판의 틸팅각이 조정 가능한 가변 용량형 펌프이며, 동축 회전한다.

제1 메인 펌프(71)로부터 토출되는 작동유(작동유체)는 상류측으로부터 순서대로 선회 모터(76)를 제어하는 조작 밸브(1), 아암 실린더(도시 생략)를 제어하는 아암 1속용의 조작 밸브(2), 유체압 실린더로서의 붐 실린더(77)를 제어하는 붐 2속용의 조작 밸브(3), 예비용 어태치먼트(도시 생략)를 제어하는 조작 밸브(4), 및 좌측 주행용의 제1 주행용 모터(도시 생략)를 제어하는 조작 밸브(5)에 공급된다. 각 조작 밸브(1 내지 5)는 제1 메인 펌프(71)로부터 각 액추에이터로 유도되는 작동유의 유량을 제어하고, 각 액추에이터의 동작을 제어한다. 각 조작 밸브(1 내지 5)는 유압 셔블의 오퍼레이터가 조작 레버를 수동 조작하는 것에 수반하여 공급되는 파일럿압에 의해 조작된다.

각 조작 밸브(1 내지 5)는 서로 병렬인 중립 유로(6)와 패러렐 유로(7)를 통하여 제1 메인 펌프(71)에 접속되어 있다. 중립 유로(6)에 있어서의 조작 밸브(5)의 하류측에는, 파일럿압을 생성하기 위한 파일럿압 생성 기구(8)가 설치된다. 파일럿압 생성 기구(8)는 통과하는 유량이 많으면 상류측에 높은 파일럿압을 생성하고, 통과하는 유량이 적으면 상류측에 낮은 파일럿압을 생성하는 것이다.

중립 유로(6)는 조작 밸브(1 내지 5) 모두가 중립 위치 또는 중립 위치 근방에 있을 때에는, 제1 메인 펌프(71)로부터 토출된 작동유의 전부 또는 일부를 탱크로 유도한다. 이때, 파일럿압 생성 기구(8)를 통과하는 유량이 많아지므로, 높은 파일럿압이 생성된다.

한편, 조작 밸브(1 내지 5)가 풀 스트로크로 전환되면, 중립 유로(6)가 폐쇄되어 작동유의 유통이 없어진다. 이 경우에는, 파일럿압 생성 기구(8)를 통과하는 유량이 거의 없어지게 되어, 파일럿압은 제로를 유지하게 된다. 단, 조작 밸브(1 내지 5)의 조작량에 따라서는, 제1 메인 펌프(71)로부터 토출된 작동유의 일부가 액추에이터로 유도되고, 나머지가 중립 유로(6)로부터 탱크로 유도되게 되므로, 파일럿압 생성 기구(8)는 중립 유로의 작동유 유량에 따른 파일럿압을 생성한다. 즉, 파일럿압 생성 기구(8)는 조작 밸브(1 내지 5)의 조작량에 따른 파일럿압을 생성한다.

파일럿압 생성 기구(8)에는 파일럿 유로(9)가 접속되고, 파일럿 유로(9)에는 파일럿압 생성 기구(8)에 의해 생성된 파일럿압이 유도된다. 파일럿 유로(9)는 제1 메인 펌프(71)의 경사판 틸팅각을 제어하는 레귤레이터(10)에 접속된다. 레귤레이터(10)는 파일럿 유로(9)의 파일럿압과 비례(비례 상수는 마이너스인 수)하여 제1 메인 펌프(71)의 경사판 틸팅각을 제어하고, 제1 메인 펌프(71)의 1회전당의 밀어냄량을 제어한다. 따라서, 조작 밸브(1 내지 5)가 풀 스트로크로 전환되어서 중립 유로(6)의 흐름이 없어지게 되어, 파일럿 유로(9)의 파일럿압이 제로가 되면, 제1 메인 펌프(71)의 경사판 틸팅각이 최대가 되어, 1회전당의 밀어냄량이 최대가 된다.

파일럿 유로(9)에는, 파일럿 유로(9)의 압력을 검출하는 제1 압력 센서(11)가 설치된다.

제2 메인 펌프(72)로부터 토출되는 작동유는, 상류측으로부터 순서대로 우측 주행용의 제2 주행용 모터(도시 생략)를 제어하는 조작 밸브(12), 버킷 실린더(도시 생략)를 제어하는 조작 밸브(13), 붐 실린더(77)를 제어하는 붐 1속용의 조작 밸브(14), 및 아암 실린더(도시 생략)를 제어하는 아암 2속용의 조작 밸브(15)에 공급된다. 각 조작 밸브(12 내지 15)는 제2 메인 펌프(72)로부터 각 액추에이터로 유도되는 작동유의 유량을 제어하고, 각 액추에이터의 동작을 제어한다. 각 조작 밸브(12 내지 15)는 유압 셔블의 오퍼레이터가 조작 레버를 수동 조작하는 것에 수반하여 공급되는 파일럿압에 의해 조작된다.

각 조작 밸브(12 내지 15)는 중립 유로(16)를 통하여 제2 메인 펌프(72)에 접속되어 있다. 또한, 조작 밸브(13) 및 조작 밸브(14)는 중립 유로(16)와 병렬인 패러렐 통로(17)를 통하여 제2 메인 펌프(72)에 접속되어 있다. 중립 유로(16)에 있어서의 조작 밸브(15)의 하류측에는, 파일럿압을 생성하기 위한 파일럿압 생성 기구(18)가 설치된다. 파일럿압 생성 기구(18)는 제1 메인 펌프(71)측의 파일럿압 생성 기구(8)와 동일한 기능을 갖는 것이다.

파일럿압 생성 기구(18)에는 파일럿 유로(19)가 접속되고, 파일럿 유로(19)에는 파일럿압 생성 기구(18)에 의해 생성된 파일럿압이 유도된다. 파일럿 유로(19)는 제2 메인 펌프(72)의 경사판 틸팅각을 제어하는 레귤레이터(20)에 접속된다. 레귤레이터(20)는 파일럿 유로(19)의 파일럿압과 비례(비례 상수는 마이너스인 수)하여 제2 메인 펌프(2)의 경사판의 틸팅각을 제어하고, 제2 메인 펌프(72)에 1회전당의 밀어냄량을 제어한다. 따라서, 조작 밸브(12 내지 15)가 풀 스트로크로 전환되어서 중립 유로(16)의 흐름이 없어지게 되어, 파일럿 유로(19)의 파일럿압이 제로가 되면, 제2 메인 펌프(72)의 경사판 틸팅각이 최대가 되어, 1회전당의 밀어냄량이 최대가 된다.

파일럿 유로(19)에는, 파일럿 유로(19)의 압력을 검출하는 제2 압력 센서(21)가 설치된다.

엔진(73)에는, 엔진(73)의 여력을 이용하여 발전하는 발전기(22)가 설치된다. 발전기(22)에서 발전된 전력은 배터리 충전기(23)를 통하여 배터리(24)에 충전된다. 배터리 충전기(23)는, 통상 가정용 전원(25)에 접속한 경우에도, 배터리(24)에 전력을 충전할 수 있도록 하고 있다.

이어서, 선회 모터(76)에 대하여 설명한다.

선회 모터(76)는 선회 모터(76)를 구동하기 위한 선회 회로(75)에 설치된다. 선회 회로(75)는 제1 메인 펌프(71)와 선회 모터(76)를 접속하고, 조작 밸브(1)가 개재 장착되는 한 쌍의 급배 통로(26, 27)와, 급배 통로(26, 27) 각각에 접속되어, 설정 압력으로 개방하는 릴리프 밸브(28, 29)를 구비한다.

조작 밸브(1)가 중립 위치(도 1에 도시한 상태)일 경우에는, 조작 밸브(1)의 액추에이터 포트가 폐쇄되므로, 선회 모터(76)에 대한 작동유의 급배가 차단되어, 선회 모터(76)는 정지 상태를 유지한다.

조작 밸브(1)가 도 1 중 우측 위치로 전환되면, 급배 통로(26)가 제1 메인 펌프(71)에 접속되고, 급배 통로(27)가 탱크에 연통한다. 이에 의해, 급배 통로(26)를 통하여 작동유가 공급되어 선회 모터(76)가 회전됨과 함께, 선회 모터(76)로부터의 복귀 작동유가 급배 통로(27)를 통하여 탱크로 배출된다. 한편, 조작 밸브(1)가 도 1 중 좌측 위치로 전환되면, 급배 통로(27)가 제1 메인 펌프(71)에 접속되고, 급배 통로(26)가 탱크에 연통하여, 선회 모터(76)는 반대 방향으로 회전한다.

선회 모터(76)의 선회 동작 시에, 급배 통로(26, 27)의 선회 압력이 릴리프 밸브(28, 29)의 설정 압력에 도달한 경우에는, 릴리프 밸브(28, 29)가 개방되어 고압측의 잉여 유량이 저압측으로 유도된다.

선회 모터(76)의 선회 동작 중에, 조작 밸브(1)가 중립 위치로 전환되면, 조작 밸브(1)의 액추에이터 포트가 폐쇄되고, 급배 통로(26, 27), 선회 모터(76), 및 릴리프 밸브(28, 29)에 의해 폐회로가 구성된다. 이렇게 조작 밸브(1)의 액추에이터 포트가 폐쇄되어도, 선회 모터(76)는 관성 에너지로 계속해서 회전하여 펌프 작용을 발휘한다.

이에 의해, 선회 동작 시에는 저압이었던 급배 통로(26, 27) 중 한쪽이 고압, 선회 동작 시에는 고압이었던 급배 통로(26, 27) 중 다른 쪽이 저압이 되어, 선회 모터(76)에 브레이크력이 작용하여 브레이크 동작이 행해진다. 이때, 급배 통로(26, 27)의 브레이크 압력이 릴리프 밸브(28, 29)의 설정 압력에 도달한 경우에는, 릴리프 밸브(28, 29)가 개방되어 고압측의 브레이크 유량이 저압측으로 유도된다.

선회 모터(76)의 브레이크 동작 시에, 선회 모터(76)의 흡입 유량이 부족한 경우에는, 탱크로부터 급배 통로(26, 27)로의 작동유의 흐름만을 허용하는 체크 밸브(54, 55)를 통하여 탱크의 작동유가 흡입된다.

이어서, 붐 실린더(77)에 대하여 설명한다.

붐 실린더(77)의 동작을 제어하는 조작 밸브(14)는 유압 셔블의 오퍼레이터가 조작 레버(93)를 수동 조작하는 것에 수반하여 파일럿 펌프(94)로부터 파일럿 밸브(95)를 통하여 파일럿실(96a, 96b)에 공급되는 파일럿압에 의해 조작된다. 붐 2속용의 조작 밸브(3)는 조작 밸브(14)와 연동하여 전환된다.

파일럿실(96a)에 파일럿압이 공급된 경우에는, 조작 밸브(14)는 도 1 중 우측 위치로 전환되어, 제2 메인 펌프(72)로부터 토출된 작동유가 급배 통로(30)를 통하여 붐 실린더(77)의 피스톤측실(31)에 공급됨과 함께, 로드측실(32)로부터의 복귀 작동유가 급배 통로(33)를 통하여 탱크로 배출되고, 붐 실린더(77)는 신장된다.

한편, 파일럿실(96b)에 파일럿압이 공급된 경우에는, 조작 밸브(14)는 도 1중 좌측 위치로 전환되어, 제2 메인 펌프(72)로부터 토출된 작동유가 급배 통로(33)를 통하여 붐 실린더(77)의 로드측실(32)에 공급됨과 함께, 피스톤측실(31)로부터의 복귀 작동유가 급배 통로(30)를 통하여 탱크로 배출되고, 붐 실린더(77)는 수축된다.

파일럿실(96a, 96b)에 파일럿압이 공급되지 않는 경우에는, 조작 밸브(14)는 중립 위치(도 1에 도시한 상태)로 전환되어, 붐 실린더(77)에 대한 작동유의 급배가 차단되고, 붐은 정지된 상태를 유지한다.

조작 밸브(14)를 중립 위치로 전환하여 붐의 움직임을 멈춘 경우, 버킷, 아암, 및 붐 등의 자중에 의해, 붐 실린더(77)에는 수축하는 방향의 힘이 작용한다. 이와 같이, 붐 실린더(77)는 조작 밸브(14)가 중립 위치인 경우에는 피스톤측실(31)에 의해 부하를 보유 지지하는 것이며, 피스톤측실(31)이 부하측 압력실이 된다.

하이브리드 건설 기계의 제어 시스템(100)은 선회 회로(75) 및 붐 실린더(77)로부터의 작동유의 에너지를 회수하여 에너지 회생을 행하는 회생 장치를 구비한다. 이하, 그 회생 장치에 대하여 설명한다.

회생 장치에 의한 회생 제어는, 컨트롤러(90)에 의해 행해진다. 컨트롤러(90)는 회생 제어를 실행하는 CPU와, CPU의 처리 동작에 필요한 제어 프로그램이나 설정값 등이 기억된 ROM과, 각종 센서가 검출한 정보를 일시적으로 기억하는 RAM을 구비한다.

먼저, 선회 회로(75)로부터의 작동유를 이용하여 에너지 회생을 행하는 선회 회생 장치에 대하여 설명한다.

선회 모터(76)에 접속되는 급배 통로(26, 27)에는, 각각 분기 통로(57, 58)가 접속된다. 분기 통로(57, 58)는 합류되어, 선회 회로(75)로부터의 작동유를 회생용의 회생 모터(88)로 유도하기 위한 선회 회생 통로(45)에 접속된다. 분기 통로(57, 58)의 각각에는, 급배 통로(26, 27)로부터 선회 회생 통로(45)로의 작동유의 흐름만을 허용하는 체크 밸브(46, 47)가 설치된다. 선회 회생 통로(45)는 합류 회생 통로(44)를 통하여 회생 모터(88)에 접속된다.

회생 모터(88)는 경사판의 틸팅각이 조정 가능한 가변 용량형 모터이며, 발전기겸용의 회전 전기로서의 전동 모터(91)와 동축 회전하도록 연결되어 있다. 전동 모터(91)가 발전기로서 기능한 경우에는, 전동 모터(91)에 의해 발전된 전력은 인버터(92)를 통하여 배터리(24)에 충전된다. 회생 모터(88)와 전동 모터(91)는, 직접 연결해도 되고, 감속기를 통하여 연결해도 된다.

선회 회생 통로(45)에는, 컨트롤러(90)로부터 출력되는 신호에 의거하여 공급되는 파일럿 유체의 압력에 의해 전환 제어되는 선회 회생용 전환 밸브로서의 전환 밸브(48)가 설치된다. 전환 밸브(48)와 체크 밸브(46, 47) 사이에는, 선회 모터(76)의 선회 동작 시의 선회 압력 또는 브레이크 동작 시의 브레이크 압력을 검출하는 압력 검출기로서의 압력 센서(49)가 설치된다. 압력 센서(49)에 의해 검출된 압력 신호는, 컨트롤러(90)에 출력된다.

전환 밸브(48)는 파일럿실(48a)에 파일럿압이 공급되고 있지 않을 때에 폐쇄 위치(도 1에 도시한 상태)로 설정되어 선회 회생 통로(45)를 차단한다. 전환 밸브(48)는 파일럿실(48a)에 파일럿압이 공급되었을 때에 개방 위치로 설정되어 선회 회생 통로(45)를 개통한다. 전환 밸브(48)는 개방 위치로 전환되면, 선회 회로(75)로부터의 작동유를 회생 모터(88)로 유도한다. 이에 의해, 선회 회생이 행해진다. 이와 같이, 전환 밸브(48)는 선회 회생을 행하기 위한 것이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 전환 밸브(48)를 전환하는 파일럿압을 공급하기 위해, 압력 센서(49)의 검출 압력이 미리 설정된 제1 설정 압력에 도달한 경우에 컨트롤러(90)로부터의 개방 밸브 지령에 의해 개방 위치로 전환되는 전자기 비례 감압 밸브(101)와, 선회 회로(75)의 압력이 미리 설정된 제2 설정 압력에 도달한 경우에 당해 압력을 파일럿압으로서 공급 위치(개방 위치)(102b)로 전환되는 파일럿 전환 밸브로서의 삼방 밸브(102)가 설치된다.

전환 밸브(48)는 엔진(73)에 의해 구동되는 파일럿 펌프로부터의 파일럿 유체가 파일럿실(48a)로 유도되어서 전환된다. 이 대신에, 삼방 밸브(102)를 공급 위치(102b)로 전환하는 선회 회로(75)의 압력을 감압하여 파일럿실(48a)로 유도함으로써 전환 밸브(48)를 전환하도록 해도 된다.

전자기 비례 감압 밸브(101)는 컨트롤러(90)로부터의 개방 밸브 지령에 의해, 전환 밸브(48)를 개방 위치로 전환하기 위한 파일럿 2차압을 발생한다. 전자기 비례 감압 밸브(101)에서 발생한 파일럿 2차압은, 삼방 밸브(102)로 유도된다. 전자기 비례 감압 밸브(101)는 컨트롤러(90)로부터의 개방 밸브 지령이 입력되어 있지 않은 상태에서는, 파일럿 2차압을 출력하지 않는다.

전자기 비례 감압 밸브(101)는 컨트롤러(90)로부터의 개방 지령이 입력되면, 솔레노이드(101b)의 전자력이 명령값에 따라서 비례적으로 변화되어, 전자력에 따른 파일럿 2차압을 발생한다. 따라서, 전자기 비례 감압 밸브(101)는 컨트롤러(90)로부터의 개방 밸브 지령에 따라서, 파일럿 2차압을 비례적으로 조정 가능하다.

삼방 밸브(102)는 전자기 비례 감압 밸브(101)와 직렬로 설치된다. 삼방 밸브(102)는 파일럿실(48a)의 파일럿 유체를 배출 가능하게 하는 배출 위치(폐쇄 위치)(102a)와, 파일럿실(48a)에 파일럿 유체를 공급 가능하게 하는 공급 위치(개방 위치)(102b)와, 선회 회로(75)의 압력이 파일럿압으로서 유도되는 파일럿실(102c)을 구비한다.

삼방 밸브(102)는 선회 회로(75)의 압력이 파일럿실(102c)로 유도되어서 공급 위치(102b)로 전환되었을 때에, 전환 밸브(48)를 개방 위치로 전환하기 위한 파일럿 유체를 통과 가능하게 한다. 삼방 밸브(102)의 파일럿실(102c)에는, 선회 회로(75)로부터 유도되는 작동유의 도통을 제어하는 전환 밸브(48)보다도 상류의 압력이 파일럿압으로서 유도된다. 삼방 밸브(102)를 통과한 파일럿 유체는, 전환 밸브(48)의 파일럿실(48a)로 유도된다.

제1 설정 압력은, 선회 회생을 개시하는 선회 회생 개시 압력으로 설정된다. 제2 설정 압력은, 제1 설정 압력과 비교하여 낮게 설정된다. 그로 인해, 선회 회로(75)의 압력이 상승하면, 먼저 제2 설정 압력에 도달했을 때에 삼방 밸브(102)가 공급 위치(102b)로 전환된다. 그리고, 선회 회로(75)의 압력이 더욱 상승하여 제1 설정 압력에 도달하면, 컨트롤러(90)로부터의 개방 밸브 지령에 따라서 파일럿 2차압을 출력한다.

이와 같이, 선회 회로(75)의 압력이 상승하면, 먼저 삼방 밸브(102)가 공급 위치(102b)로 전환되어, 파일럿 유체를 파일럿실(48a)로 유도하는 스탠바이를 한다. 그리고, 선회 회로(75)의 압력이 선회 회생을 개시하는 선회 회생 개시 압력에 도달하면, 전자기 비례 감압 밸브(101)가 파일럿 2차압을 출력하여 실제로 파일럿실(48a)로 파일럿 유체가 유도된다. 이와 같이, 선회 회로(75)의 압력이 소정 이상인 경우만 전환 밸브(48)를 개방 위치로 전환 가능하다.

따라서, 파일럿 전환 밸브인 전환 밸브(48)를 사용함으로써, 전자기 전환 밸브를 선회 회생용 전환 밸브로서 사용한 경우와 비교하면, 전기 회로에 어떠한 트러블이 발생했다고 해도, 선회 회로(75)의 자기 선회 압력이 저하되면 전환 밸브(48)가 폐쇄 위치로 전환되므로, 선회 도주를 멈추는 것이 가능하다. 바꾸어 말하면, 선회 회생이 행해지는 것은, 선회 압력이 소정의 압력 이상이 되고 나서이므로, 소정 압력 이하의 선회 압력의 경우에는, 전기적 오작동을 방지할 수 있다.

이상과 같이, 전환 밸브(48)는 컨트롤러(90)로부터의 지령에 의해 전환되는 전자기 비례 감압 밸브(101)와, 선회 회로(75)의 압력을 파일럿압으로서 전환되는 삼방 밸브(102)가 모두 개방 위치로 전환된 경우에, 파일럿실(48a)에 파일럿 유체가 공급되어서 선회 회생을 행하는 개방 위치로 전환된다. 그로 인해, 예를 들어 컨트롤러(90)이나 전자기 비례 감압 밸브(101)의 솔레노이드(101b) 등의 전기 회로에 어떠한 트러블이 발생한 경우에도, 선회 회로(75)로부터 유도되는 작동유체의 압력이 저하되면, 삼방 밸브(102)는 배출 위치(102a)로 전환된다. 따라서, 파일럿 유체가 공급되지 않게 되므로, 전환 밸브(48)는 폐쇄 위치로 전환된다. 따라서, 선회 회생 시의 페일 세이프 성능을 향상시킬 수 있다.

삼방 밸브(102)는 전자기 비례 감압 밸브(101)와 전환 밸브(48) 사이에 배치된다. 이 경우, 파일럿 펌프로부터의 파일럿압이 전자기 비례 감압 밸브(101)에 의해 감압되어 삼방 밸브(102)로 유도된다. 따라서, 삼방 밸브(102)를 소형화할 수 있다. 이에 한정되지 않고, 전자기 비례 감압 밸브(101)와 삼방 밸브(102)의 순서를 반대로 하여, 전자기 비례 감압 밸브(101)를 삼방 밸브(102)와 전환 밸브(48) 사이에 배치해도 된다.

선회 회로(75)로부터 회생 모터(88)로의 작동유의 경로에 대하여 설명한다. 예를 들어, 급배 통로(26)를 통하여 공급되는 작동유에 의해 선회 모터(76)가 선회하는 선회 동작 시에는, 급배 통로(26)의 잉여유가 분기 통로(57) 및 체크 밸브(46)를 통하여 선회 회생 통로(45)로 유입되어, 회생 모터(88)로 유도된다. 또한, 급배 통로(26)를 통하여 공급되는 작동유에 의해 선회 모터(76)가 선회하고 있을 때에 조작 밸브(1)가 중립 위치로 전환되는 브레이크 동작 시에는, 선회 모터(76)의 펌프 작용에 의해 토출된 작동유가 분기 통로(58) 및 체크 밸브(47)를 통하여 선회 회생 통로(45)로 유입되어, 회생 모터(88)로 유도된다.

선회 회생 통로(45)에 있어서의 전환 밸브(48)의 하류측에는, 감압 밸브(50)가 설치된다. 감압 밸브(50)는 입구와 출구의 차압이 일정한 값이 되도록 동작하는 차압 일정형의 밸브이다.

선회 회생 통로(45)에는, 감압 밸브(50)를 바이패스하는 바이패스 통로(56)가 접속된다. 바이패스 통로(56)에는, 차단 위치와 연통 위치를 갖는 바이패스 밸브(51)가 설치된다. 바이패스 밸브(51)는 파일럿 조작형의 전환 밸브이다. 바이패스 밸브(51)는 파일럿실(51a)에 파일럿압이 공급되지 않는 노멀 상태에서는 연통 위치(도 1에 도시한 상태)가 되고, 조작 밸브(14)의 파일럿실(96b)에 파일럿압이 공급되었을 때에, 동시에 동일한 압력의 파일럿압이 파일럿실(51a)에 공급되어서 차단 위치로 설정된다. 즉, 바이패스 밸브(51)는 붐 실린더(77)의 피스톤측실(31)이 수축되는 방향으로 조작 밸브(14)를 조작하는 파일럿압에 의해 차단 위치로 설정되는 것이며, 붐 실린더(77)의 수축 동작에 연동하여 전환된다.

이하, 선회 회생의 회생 제어에 대하여 설명한다.

컨트롤러(90)는 압력 센서(49)의 검출 압력이 선회 회생 개시 압력에 도달했다고 판정된 경우에는, 전자기 비례 감압 밸브(101)에 개방 밸브 지령을 출력하여, 전환 밸브(48)의 파일럿실(48a)에 파일럿 유체를 공급한다. 이에 의해, 전환 밸브(48)가 개방 위치로 전환되어서 선회 회생이 개시된다.

컨트롤러(90)는 압력 센서(49)의 검출 압력이 선회 회생 개시 압력 미만이 되었다고 판정된 경우에는, 전자기 비례 감압 밸브(101)로의 개방 밸브 지령을 정지한다. 이에 의해, 전환 밸브(48)가 폐쇄 위치로 전환되어서 선회 회생이 정지된다.

이어서, 붐 실린더(77)로부터의 작동유를 이용하여 에너지 회생을 행하는 붐 회생 장치에 대하여 설명한다.

붐 실린더(77)의 피스톤측실(31)과 조작 밸브(14)를 접속하는 급배 통로(30)에는, 컨트롤러(90)의 출력 신호에 의해 개방도가 제어되는 전자기 비례 스로틀 밸브(34)가 설치된다. 전자기 비례 스로틀 밸브(34)는 노멀 상태에서 완전 개방 위치를 유지한다.

급배 통로(30)에는, 피스톤측실(31)과 전자기 비례 스로틀 밸브(34) 사이로부터 분기하는 실린더 회생 통로로서의 붐 회생 통로(52)가 접속된다. 붐 회생 통로(52)는 피스톤측실(31)로부터의 복귀 작동유를 회생 모터(88)로 유도하기 위한 통로이다. 선회 회생 통로(45)와 붐 회생 통로(52)는 합류하여 합류 회생 통로(44)에 접속된다.

붐 회생 통로(52)에는, 컨트롤러(90)로부터 출력되는 신호에 의해 전환 제어되는 실린더 회생용 전환 밸브로서의 전환 밸브(53)가 설치된다. 전환 밸브(53)는 솔레노이드가 비여자일 때에 폐쇄 위치(도 1에 도시한 상태)로 설정되어 붐 회생 통로(52)를 차단하고, 솔레노이드가 여자했을 때에 개방 위치로 설정되어 붐 회생 통로(52)를 개통한다. 전환 밸브(48)와 전환 밸브(53)는 병렬로 설치된다.

조작 밸브(14)에는, 조작 밸브(14)의 조작 방향과 그 조작량을 검출하는 센서(97)가 설치된다. 센서(97)에 의해 검출된 압력 신호는 컨트롤러(90)에 출력된다. 조작 밸브(14)의 조작 방향과 그 조작량을 검출하는 것은, 붐 실린더(77)의 신축 방향과 그 신축량을 검출하는 것과 동등하다. 따라서, 센서(97)는 붐 실린더(77)의 동작 상태를 검출하는 동작 상태 검출기로서 기능한다.

또한, 동작 상태 검출기로서, 센서(97) 대신에, 붐 실린더(77)에 피스톤 로드의 이동 방향과 그 이동량을 검출하는 센서를 설치하도록 해도 되고, 또는 조작 레버(93)에 조작 레버(93)의 조작 방향과 그 조작량을 검출하는 센서를 설치하도록 해도 된다.

컨트롤러(90)는 센서(97)의 검출 결과에 의거하여, 오퍼레이터가 붐 실린더(77)를 신장시키려고 하고 있는 것인지, 또는 수축시키려고 하고 있는 것인지를 판정한다. 컨트롤러(90)는 붐 실린더(77)의 신장 동작을 판정하면, 전자기 비례 스로틀 밸브(34)를 노멀 상태인 완전 개방 위치로 유지함과 함께, 전환 밸브(53)를 폐쇄 위치로 유지한다.

한편, 컨트롤러(90)는 붐 실린더(77)의 수축 동작을 판정하면, 조작 밸브(14)의 조작량에 따라서 오퍼레이터가 구하고 있는 붐 실린더(77)의 수축 속도를 연산함과 함께, 전자기 비례 스로틀 밸브(34)를 폐쇄하여 전환 밸브(53)를 개방 위치로 전환한다. 이에 의해, 붐 실린더(77)로부터의 복귀 작동유의 전량이 회생 모터(88)로 유도되어, 붐 회생이 행해진다.

그러나 회생 모터(88)에서 소비되는 유량이, 오퍼레이터가 구한 붐 실린더(77)의 수축 속도를 유지하기 위하여 필요한 유량보다도 적으면, 붐 실린더(77)는 오퍼레이터가 구한 수축 속도를 유지할 수 없다. 이러한 때에는, 컨트롤러(90)는 조작 밸브(14)의 조작량, 회생 모터(88)의 경사판 틸팅각, 및 전동 모터(91)의 회전수 등을 기초로 하여, 회생 모터(88)가 소비하는 유량 이상의 유량을 탱크로 복귀시키도록 전자기 비례 스로틀 밸브(34)의 개방도를 제어하고, 오퍼레이터가 구하는 붐 실린더(77)의 수축 속도를 유지한다.

이어서, 바이패스 밸브(51)의 동작에 대하여 설명한다. 우선, 선회 회생만이 행하여질 경우에 대하여 설명한다.

한편, 컨트롤러(90)는 센서(97)의 검출 결과에 의거하여, 붐 실린더(77)가 신장 동작 중 또는 정지 중이라고 판정되면, 전환 밸브(53)를 폐쇄 위치로 설정한다. 이에 의해, 붐 실린더(77)로부터의 복귀 작동유는 회생 모터(88)로 유도되지 않고, 붐 회생은 행하여지지 않는다.

여기서, 붐 실린더(77)의 신장 동작 시 및 정지 시에는, 조작 밸브(14)의 파일럿실(96b)에 파일럿압이 공급되지 않으므로, 바이패스 밸브(51)의 파일럿실(51a)에도 파일럿압이 공급되지 않고, 바이패스 밸브(51)는 연통 위치가 된다. 이에 의해, 선회 회로(75)로부터의 작동유는 감압 밸브(50)를 바이패스하여 바이패스 밸브(51)를 통하여 회생 모터(88)로 유도된다.

이와 같이, 선회 회생만이 행하여질 경우에는, 바이패스 밸브(51)는 연통 위치로 설정되고, 선회 회로(75)로부터의 작동유는 감압 밸브(50)에 의해 감압되지 않고 회생 모터(88)로 유도된다. 따라서, 효율적인 회생이 행해진다.

여기서, 선회 회생만이 행하여질 경우에는, 선회 회로(75)로부터의 작동유는 감압 밸브(50)에 의해 감압되지 않고 회생 모터(88)로 유도되므로, 선회 회로(75)의 압력이 저하되기 쉬워진다. 선회 회로(75)의 압력이 선회 회생 개시 압력보다도 저하된 경우에는, 전환 밸브(48)가 폐쇄 위치로 전환되어서 선회 회생이 정지하고, 그 후, 선회 모터(76)가 선회 동작 중이면, 다시 선회 회로(75)의 압력이 상승하여 선회 회생 개시 압력에 달하면 전환 밸브(48)가 개방 위치로 전환되어서 선회 회생이 재개된다고 하는 것처럼, 전환 밸브(48)가 개폐를 반복할 우려가 있다. 이러한 사태가 발생한 경우에는, 전환 밸브(48)의 개폐에 의한 압력 변동에 의해 진동이 발생할 우려가 있다.

따라서, 컨트롤러(90)는 선회 회생만이 행하여질 경우에는, 압력 센서(49)의 검출 압력이 선회 회생 개시 압력보다도 저하되지 않도록, 회생 모터(88)의 경사판 틸팅각 및 회전수를 제어하여 회생 모터(88)로 유도되는 회생 유량을 제어한다. 구체적으로는, 컨트롤러(90)는 압력 센서(49)의 검출 압력으로부터 이론 선회 회생 유량을 연산하고, 회생 모터(88)로 유도되는 회생 유량이 이론 선회 회생 유량을 초과하지 않도록 회생 모터(88)의 경사판 틸팅각 및 회전수를 제어한다. 이론 선회 회생 유량은, 압력 센서(49)의 검출 압력과 릴리프 밸브(28, 29)에 흐르는 릴리프 유량과의 관계를 규정한 맵을 사용하여 연산된다.

즉, 컨트롤러(90)는 맵을 참조함으로써 압력 센서(49)의 검출 압력으로부터 릴리프 밸브(28, 29)에 흐르는 릴리프 유량(이론 선회 회생 유량)을 연산하고, 그 릴리프 유량을 초과하지 않도록 회생 모터(88)로 유도되는 회생 유량을 제어한다. 이에 의해, 선회 회생만이 행하여져, 선회 회로(75)로부터의 작동유가 감압 밸브(50)에 의해 감압되지 않고 회생 모터(88)로 유도되는 경우에도, 선회 회로(75)의 압력을, 선회 모터(76)의 선회 동작 또는 브레이크 동작에 영향을 미치지 않는 압력으로 유지할 수 있다.

이어서, 선회 회생과 붐 회생이 동시에 행하여질 경우에 대하여 설명한다.

컨트롤러(90)는 압력 센서(49)의 검출 압력이 선회 회생 개시 압력에 도달했다고 판정된 경우에는, 전자기 비례 감압 밸브(101)에 개방 밸브 지령을 출력하여, 전환 밸브(48)의 파일럿실(48a)에 파일럿 유체를 공급한다. 이에 의해, 전환 밸브(48)가 개방 위치로 전환되어서 선회 회생이 개시된다. 한편, 컨트롤러(90)는 센서(97)의 검출 결과에 의거하여, 붐 실린더(77)가 수축 동작 중이라고 판정되면, 전환 밸브(53)를 개방 위치로 전환한다. 이에 의해, 붐 실린더(77)로부터의 복귀 작동유는 회생 모터(88)로 유도되어, 붐 회생이 행해진다.

여기서, 붐 실린더(77)의 수축 동작 시에는, 조작 밸브(14)의 파일럿실(96b)에 파일럿압이 공급되는 것과 동시에, 바이패스 밸브(51)의 파일럿실(51a)에도 파일럿압이 공급되므로, 바이패스 밸브(51)는 차단 위치로 설정된다. 이에 의해, 선회 회로(75)로부터의 작동유는, 감압 밸브(50)를 통하여 회생 모터(88)로 유도된다.

이와 같이, 선회 회생과 붐 회생이 동시에 행하여질 경우에는, 바이패스 밸브(51)는 차단 위치로 설정되고, 선회 회로(75)로부터의 작동유는 감압 밸브(50)에 의해 감압되어서 회생 모터(88)로 유도된다. 따라서, 선회 회로(75)로부터의 작동유는 감압되어 붐 실린더(77)로부터의 복귀 작동유와 합류하여, 회생 모터(88)로 유도된다.

붐 실린더(77)로부터의 복귀 작동유의 압력은, 선회 회로(75)로부터의 작동유의 압력과 비교하여 작다. 감압 밸브(50)는 붐 실린더(77)로부터의 복귀 작동유와 선회 회로(75)로부터의 작동유의 차압을 메우는 작용을 한다. 즉, 선회 회로(75)로부터의 작동유가 감압 밸브(50)에 의해 감압됨으로써, 선회 회로(75)로부터의 작동유와 붐 실린더(77)로부터의 복귀 작동유가 합류 회생 통로(44)에 의해 안정적으로 합류하게 된다.

또한, 상술한 바와 같이, 선회 회생 시에는 전환 밸브(48)의 개폐에 의한 압력 변동에 의해 진동이 발생할 우려가 있다. 그러나, 선회 회생과 붐 회생이 동시에 행해질 경우에는, 선회 회로(75)로부터의 작동유가 감압 밸브(50)에 의해 감압되므로, 선회 회로(75)의 압력은 회생 모터(88)의 압력에 감압 밸브(50)의 압력 손실이 더하여진 압력이 된다. 따라서, 선회 회로(75)의 압력 저하가 방지되어, 선회 회로(75)의 압력 저하에 기인하는 진동의 발생을 방지할 수 있다.

이상과 같이, 선회 회생만이 행하여질 경우에는, 선회 회로(75)로부터의 작동유가 감압 밸브(50)에 의해 감압되지 않고 회생 모터(88)로 유도되고, 선회 회생과 붐 회생이 동시에 행하여질 경우에는, 선회 회로(75)로부터의 작동유가 감압 밸브(50)에 의해 감압되어서 회생 모터(88)로 유도되도록, 바이패스 밸브(51)는 제어된다. 이와 같이, 간단한 회생 제어로 효율적인 회생을 행할 수 있다.

이상의 실시 형태에서는 바이패스 밸브(51)가 파일럿 조작형의 전환 밸브인 경우에 대하여 설명하였다. 이 대신에, 바이패스 밸브(51)를 전자기 밸브에 의해 구성하도록 해도 된다. 이 경우에는, 바이패스 밸브(51)는 센서(97)의 검출 결과에 의거하여 컨트롤러(90)로부터 출력되는 신호에 의해 차단 위치로 설정된다. 구체적으로는, 컨트롤러(90)는 센서(97)의 검출 결과에 의거하여 붐 실린더(77)가 수축 동작 중이라고 판정된 경우에는, 바이패스 밸브(51)를 차단 위치로 전환한다.

또한, 이상의 실시 형태에서는, 유체압 실린더로부터의 복귀 작동유를 이용하여 회생을 행하는 예로서, 붐 실린더(77)로부터의 복귀 작동유를 이용하는 경우에 대하여 설명하였다. 그러나, 붐 실린더(77)를 대신하여, 아암 구동용의 아암 실린더 또는 버킷 구동용의 버킷 실린더로부터의 복귀 작동유를 이용하여 회생을 행하도록 해도 된다. 아암 실린더 및 버킷 실린더는, 조작 밸브(2, 13)가 중립 위치인 경우에는 로드측실에 의해 부하를 보유 지지하는 상태가 많으므로, 로드측실을 부하측 압력실로 해도 된다.

이어서, 제1, 제2 메인 펌프(71, 72)의 출력을 어시스트하는 서브 펌프(89)에 대하여 설명한다. 서브 펌프(89)는 경사판의 틸팅각이 조정 가능한 가변 용량형 펌프이며, 회생 모터(88)와 동축 회전하도록 연결되어 있다. 서브 펌프(89)는 전동 모터(91)의 구동력으로 회전한다. 전동 모터(91)의 회전수는, 인버터(92)를 통하여 컨트롤러(90)에 의해 제어된다. 서브 펌프(89) 및 회생 모터(88)의 경사판 틸팅각은 경사각 제어기(35, 36)를 통하여 컨트롤러(90)에 의해 제어된다.

서브 펌프(89)에는 토출 통로(37)가 접속된다. 토출 통로(37)는 제1 메인 펌프(71)의 토출측에 합류하는 제1 어시스트 유로(38)와, 제2 메인 펌프(72)의 토출측에 합류하는 제2 어시스트 유로(39)로 분기하여 형성된다. 제1, 제2 어시스트 유로(38, 39) 각각에는, 컨트롤러(90)의 출력 신호에 의해 개방도가 제어되는 제1, 제2 전자기 비례 스로틀 밸브(40, 41)가 설치된다. 또한, 제1, 제2 어시스트 유로(38, 39) 각각에는, 제1, 제2 전자기 비례 스로틀 밸브(40, 41)의 하류에, 서브 펌프(89)로부터 제1, 제2 메인 펌프(71, 72)로의 작동유의 흐름만을 허용하는 체크 밸브(42, 43)가 설치된다.

전동 모터(91)의 구동력으로 서브 펌프(89)가 회전하면, 서브 펌프(89)는 제1, 제2 메인 펌프(71, 72)의 출력을 어시스트한다. 컨트롤러(90)는 제1, 제2 압력 센서(11, 21)로부터의 압력 신호에 따라, 제1, 제2 전자기 비례 스로틀 밸브(40, 41)의 개방도를 제어하고, 서브 펌프(89)로부터 토출된 작동유를 안분하여 제1, 제2 메인 펌프(71, 72)의 토출측에 공급한다.

합류 회생 통로(44)를 통하여 회생 모터(88)에 작동유가 공급되고, 회생 모터(88)가 회전하면, 회생 모터(88)의 회전력은 동축 회전하는 전동 모터(91)에 대한 어시스트력으로서 작용한다. 따라서, 회생 모터(88)의 회전력만큼만, 전동 모터(91)의 소비 전력을 적게 할 수 있다.

회생 모터(88)를 구동원으로서 전동 모터(91)를 발전기로서 사용할 때에는, 서브 펌프(89)는 경사판의 틸팅각이 제로로 설정되어 거의 무부하 상태가 된다.

이상의 제1 실시 형태에 의하면, 이하에 나타내는 효과를 발휘한다.

전환 밸브(48)는 컨트롤러(90)로부터의 지령에 의해 전환되는 전자기 비례 감압 밸브(101)와, 선회 회로(75)의 압력을 파일럿압으로서 전환되는 삼방 밸브(102)가 모두 개방 위치로 전환되었을 경우에, 파일럿실(48a)에 파일럿 유체가 공급되어서 선회 회생을 행하는 개방 위치로 전환된다. 그로 인해, 예를 들어 컨트롤러(90)나 전자기 비례 감압 밸브(101)의 솔레노이드(101b) 등의 전기 회로에 어떠한 트러블이 발생한 경우에도, 선회 회로(75)로부터 유도되는 작동유체의 압력이 저하되면, 삼방 밸브(102)는 배출 위치(102a)로 전환된다. 따라서, 파일럿 유체가 공급되지 않게 되므로, 전환 밸브(48)는 폐쇄 위치로 전환된다. 따라서, 선회 회생 시의 페일 세이프 성능을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시 형태의 회생 제어에서는, 선회 회생만이 행하여질 경우에는, 선회 회로(75)로부터의 작동유가 감압 밸브(50)에 의해 감압되지 않고 회생 모터(88)로 유도되고, 선회 회생과 붐 회생이 동시에 행하여질 경우에는, 선회 회로(75)로부터의 작동유가 감압 밸브(50)에 의해 감압되어서 회생 모터(88)로 유도되므로, 간단한 제어이다. 또한, 선회 회생만이 행하여질 경우에는 선회 회로(75)로부터의 작동유는 감압되지 않고 회생 모터(88)로 유도되므로, 효율적인 회생이 행해진다. 따라서, 간단한 회생 제어로 효율적인 회생이 가능하게 된다.

(제2 실시 형태)

이하, 도 3을 참조하여, 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 하이브리드 건설 기계의 제어 시스템(200)에 대하여 설명한다. 이하에 나타내는 각 실시 형태에서는, 상술한 제1 실시 형태와 다른 점을 중심으로 설명하고, 제1 실시 형태와 마찬가지의 기능을 갖는 구성에는 동일한 부호를 부여하여 설명을 생략한다.

하이브리드 건설 기계의 제어 시스템(200)에서는, 선회 회생 통로(45)에, 상술한 제1 실시 형태의 전환 밸브(48) 및 바이패스 밸브(51)의 기능을 갖는 선회 회생용 전환 밸브로서의 전환 밸브(201)가 설치된다.

전환 밸브(201)는 차단 위치 A, 제1 연통 위치 B, 및 제2 연통 위치 C의 3 포지션을 갖고, 컨트롤러(90)의 출력 신호에 의거하여 공급되는 파일럿 유체의 압력에 의해 포지션이 전환되는 파일럿 전환 밸브이다. 또한, 전환 밸브(201)는 선회 회로(75)의 압력이 유도되는 입구 포트(201a), 감압 밸브(50)에 연통하는 출구 포트(201b), 및 바이패스 통로(56)에 연통하는 바이패스 포트(201c)의 3 포트를 갖는다. 바이패스 통로(56)는, 전환 밸브(201)의 바이패스 포트(201c)와 선회 회생 통로(45)에 있어서의 감압 밸브(50)의 하류측을 접속한다.

전환 밸브(201)의 차단 위치 A에서는, 입구 포트(201a)에 대한 출구 포트(201b) 및 바이패스 포트(201c)의 연통이 차단된다. 제1 연통 위치 B에서는, 입구 포트(201a)에 대하여 출구 포트(201b) 및 바이패스 포트(201c)가 연통한다. 제2 연통 위치 C에서는, 입구 포트(201a)에 대하여 출구 포트(201b)가 연통하고, 입구 포트(201a)에 대한 바이패스 포트(201c)의 연통이 차단된다.

컨트롤러(90)는 압력 센서(49)의 검출 압력이 선회 회생 개시 압력 미만이라 판정된 경우에는, 전자기 비례 감압 밸브(101)에의 개방 지령을 정지하고, 전환 밸브(201)를 차단 위치 A로 설정한다. 차단 위치 A에서는, 선회 회로(75)로부터의 작동유가 회생 모터(88)로 유도되지 않고, 선회 회생은 행하여지지 않는다.

또한, 컨트롤러(90)는 압력 센서(49)의 검출 압력이 선회 회생 개시 압력에 도달하고 또한 센서(97)의 검출 결과에 의거하여 붐 실린더(77)가 신장 동작 중 또는 정지 중이라고 판정된 경우에는, 전자기 비례 감압 밸브(101)에 개방 밸브 지령을 출력하여 전환 밸브(201)를 제1 연통 위치 B로 설정함과 함께, 전환 밸브(53)를 폐쇄 위치로 설정한다. 즉, 전환 밸브(201)는 압력 센서(49)의 검출 압력이 선회 회생 개시 압력에 도달하고 또한 전환 밸브(53)가 폐쇄 위치인 경우에는, 제1 연통 위치 B로 설정된다.

이에 의해, 선회 회로(75)로부터의 작동유만이 회생 모터(88)로 유도되고, 선회 회생만이 행해진다. 이때, 전환 밸브(201)에 의해 바이패스 통로(56)가 개통되므로, 선회 회로(75)로부터의 작동유는 감압 밸브(50)를 바이패스하여 회생 모터(88)로 유도된다. 이와 같이, 선회 회생만이 행하여질 경우에는, 선회 회로(75)로부터의 작동유는 감압 밸브(50)에 의해 감압되지 않고 회생 모터(88)로 유도된다.

또한, 컨트롤러(90)는 압력 센서(49)의 검출 압력이 선회 회생 개시 압력에 도달하고 또한 센서(97)의 검출 결과에 의거하여 붐 실린더(77)가 수축 동작 중이라고 판정된 경우에는, 전자기 비례 감압 밸브(101)에 개방 밸브 지령을 출력하여 전환 밸브(201)를 제2 연통 위치 C로 설정함과 함께, 전환 밸브(53)를 개방 위치로 설정한다. 즉, 전환 밸브(201)는 압력 센서(49)의 검출 압력이 선회 회생 개시 압력에 도달하고 또한 전환 밸브(53)가 개방 위치인 경우에는, 제2 연통 위치 C로 설정된다.

이에 의해, 선회 회로(75)로부터의 작동유 및 붐 실린더(77)로부터의 복귀 작동유가 회생 모터(88)로 유도되고, 선회 회생과 붐 회생이 동시에 행해진다. 이때, 전환 밸브(201)에 의해 선회 회생 통로(45)가 개통되는 한편, 바이패스 통로(56)는 차단되므로, 선회 회로(75)로부터의 작동유는 감압 밸브(50)를 통하여 회생 모터(88)로 유도된다. 이와 같이, 선회 회생과 붐 회생이 동시에 행하여질 경우에는, 선회 회로(75)로부터의 작동유는 감압 밸브(50)에 의해 감압되어서 회생 모터(88)로 유도된다.

컨트롤러(90)는 전환 밸브(201)를 제1 연통 위치 B로 전환할 경우에는, 제2 연통 위치 C로 전환하는 경우와 비교하여, 전자기 비례 감압 밸브(101)에서 발생하는 파일럿 2차압을 크게 하도록 개방 밸브 지령을 출력한다. 이에 의해, 전환 밸브(201)의 파일럿실(48a)에 공급되는 파일럿 유체의 압력은, 제2 연통 위치 C로 전환하는 경우와 비교하여 제1 연통 위치 B로 전환하는 경우 쪽이 높아진다. 이와 같이, 전환 밸브(201)는 파일럿실(48a)에 공급되는 파일럿압의 고저에 의해 제1 연통 위치 B와 제2 연통 위치 C로 전환된다.

이상의 제2 실시 형태에 의하면, 제1 실시 형태와 마찬가지의 작용 효과를 발휘함과 함께, 제1 실시 형태에서는 필요했던 바이패스 밸브(51)가 불필요하게 되므로, 비용을 저감할 수 있다.

(제3 실시 형태)

이하, 도 4를 참조하여, 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 하이브리드 건설 기계의 제어 시스템(300)에 대하여 설명한다.

하이브리드 건설 기계의 제어 시스템(300)에서는, 선회 회생 통로(45)에, 상술한 제1 실시 형태의 전환 밸브(48), 감압 밸브(50), 및 바이패스 밸브(51)의 기능을 갖는 선회 회생용 전환 밸브로서의 전환 밸브(301)가 설치된다.

전환 밸브(301)는 차단 위치 D, 제1 연통 위치 E, 및 제2 연통 위치 F의 3 포지션을 갖고, 컨트롤러(90)의 출력 신호에 의거하여 공급되는 파일럿 유체의 압력에 의해 포지션이 전환되는 파일럿 밸브이다. 전환 밸브(301)는 차단 위치 D에서는 선회 회생 통로(45)를 차단하고, 제1 연통 위치 E에서는 선회 회로(75)로부터의 작동유를 감압하지 않고 회생 모터(88)로 유도하고, 제2 연통 위치 F에서는 선회 회로(75)로부터의 작동유를 교축에 의해 감압하여 회생 모터(88)로 유도한다.

컨트롤러(90)는 압력 센서(49)의 검출 압력이 선회 회생 개시 압력 미만이라고 판정된 경우에는, 전자기 비례 감압 밸브(101)로의 개방 지령을 정지하고, 전환 밸브(301)를 차단 위치 D로 설정한다. 차단 위치 D에서는, 선회 회로(75)로부터의 작동유가 회생 모터(88)로 유도되지 않고, 선회 회생은 행하여지지 않는다.

또한, 컨트롤러(90)는 압력 센서(49)의 검출 압력이 선회 회생 개시 압력에 도달하고 또한 센서(97)의 검출 결과에 의거하여 붐 실린더(77)가 신장 동작 중 또는 정지 중이라고 판정된 경우에는, 전자기 비례 감압 밸브(101)에 개방 밸브 지령을 출력하여 전환 밸브(301)를 제1 연통 위치 E로 설정함과 함께, 전환 밸브(53)를 폐쇄 위치로 설정한다. 즉, 전환 밸브(301)는 압력 센서(49)의 검출 압력이 선회 회생 개시 압력에 도달하고 또한 전환 밸브(53)가 폐쇄 위치인 경우에는, 제1 연통 위치 E로 설정된다.

컨트롤러(90)는 전환 밸브(301)를 제1 연통 위치 E로 전환할 경우에는, 제2 연통 위치 F로 전환하는 경우와 비교하여, 전자기 비례 감압 밸브(101)에서 발생하는 파일럿 2차압을 크게 하도록 개방 지령을 출력한다. 이에 의해, 전환 밸브(301)의 파일럿실(48a)에 공급되는 파일럿 유체의 압력은, 제2 연통 위치 F로 전환하는 경우와 비교하여 제1 연통 위치 E로 전환하는 경우 쪽이 높아진다. 이와 같이, 전환 밸브(301)는 파일럿실(48a)에 공급되는 파일럿압의 고저에 의해 제1 연통 위치 E와 제2 연통 위치 F로 전환된다.

이에 의해, 선회 회로(75)로부터의 작동유만이 회생 모터(88)로 유도되고, 선회 회생만이 행해진다. 이때, 선회 회로(75)로부터의 작동유는 전환 밸브(301)에 의해 감압되지 않고 회생 모터(88)로 유도된다. 이와 같이, 선회 회생만이 행하여질 경우에는, 선회 회로(75)로부터의 작동유는 감압되지 않고 회생 모터(88)로 유도된다.

또한, 컨트롤러(90)는 압력 센서(49)의 검출 압력이 선회 회생 개시 압력에 도달하고 또한 센서(97)의 검출 결과에 의거하여 붐 실린더(77)가 수축 동작 중이라고 판정된 경우에는, 전자기 비례 감압 밸브(101)에 개방 밸브 지령을 출력하여 전환 밸브(301)를 제2 연통 위치 F로 설정함과 함께, 전환 밸브(53)를 개방 위치로 설정한다. 즉, 전환 밸브(301)는 압력 센서(49)의 검출 압력이 선회 회생 개시 압력에 도달하고 또한 전환 밸브(53)가 개방 위치인 경우에는, 제2 연통 위치 F로 설정된다.

이에 의해, 선회 회로(75)로부터의 작동유 및 붐 실린더(77)로부터의 복귀 작동유가 회생 모터(88)로 유도되어, 선회 회생과 붐 회생이 동시에 행해진다. 이때, 선회 회로(75)로부터의 작동유는, 전환 밸브(301)에 의해 교축되어 회생 모터(88)로 유도된다. 이와 같이, 선회 회생과 붐 회생이 동시에 행하여질 경우에는, 선회 회로(75)로부터의 작동유는 교축에 의해 감압되어서 회생 모터(88)로 유도된다.

이상의 제3 실시 형태에 의하면, 제1 실시 형태와 마찬가지의 작용 효과를 발휘함과 함께, 제1 실시 형태에서는 필요했던 감압 밸브(50), 바이패스 통로(56), 및 바이패스 밸브(51)가 불필요하게 되므로, 비용을 저감할 수 있다.

(제4 실시 형태)

이하, 도 5를 참조하여, 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 하이브리드 건설 기계의 제어 시스템(400)에 대하여 설명한다.

하이브리드 건설 기계의 제어 시스템(400)에서는, 릴리프 밸브(28, 29)를 대신하여, 설정 압력을 조정 가능한 릴리프 밸브(65)가 설치되는 점에서, 상술한 각 실시 형태와는 상이하다.

하이브리드 건설 기계의 제어 시스템(400)은 선회 모터(76)의 선회 동작 시의 선회 압력 또는 브레이크 동작 시의 브레이크 압력이 설정 압력에 도달한 경우에 밸브 개방하여 저압측으로의 작동유체의 흐름을 허용하는 릴리프 밸브(65)와, 릴리프 밸브(65)의 설정 압력을 조정 가능한 조정기(60)를 구비한다.

릴리프 밸브(65)는 선회 회로(75)로부터 유도되는 작동유의 전환 밸브(48)보다도 상류로부터 분기하여 설치된다. 릴리프 밸브(65)는 선회 회로(75)의 압력이 가압 부재로서의 코일 스프링(62)의 가압력보다도 커진 경우에 개방하는 것이다. 릴리프 밸브(65)의 설정 압력은, 코일 스프링(62)의 가압력에 의해 결정된다.

조정기(60)는 파일럿실(61)로 유도되는 파일럿압에 의해 코일 스프링(62)의 가압력을 크게 함으로써, 릴리프 밸브(65)의 설정 압력을 상승시킨다. 파일럿실(61)에는, 파일럿 펌프로부터 공급되어서 전자기 비례 감압 밸브(101)와 삼방 밸브(102)를 통과한 파일럿 유체의 압력이 공급된다. 즉, 파일럿실(61)에는 압력 센서(49)의 검출 압력이 선회 회생 개시 압력에 도달한 경우에는 파일럿압이 유도되고, 압력 센서(49)의 검출 압력이 선회 회생 개시 압력 미만이 된 경우에는 파일럿압이 유도되지 않는다.

구체적으로는, 압력 센서(49)의 검출 압력이 선회 회생 개시 압력에 도달한 경우에는, 컨트롤러(90)로부터 전자기 비례 감압 밸브(101)에 신호가 출력되어서 전자기 비례 감압 밸브(101)가 개방됨으로써, 파일럿실(61)에 파일럿압이 유도된다. 한편, 압력 센서(49)의 검출 압력이 선회 회생 개시 압력 미만이 된 경우에는, 컨트롤러(90)로부터 전자기 비례 감압 밸브(101)에 신호가 출력되지 않고 전자기 비례 감압 밸브(101)가 폐쇄되므로, 파일럿실(61)로 파일럿압이 유도되지 않는다.

이와 같이, 조정기(60)는 압력 센서(49)의 검출 압력이 선회 회생 개시 압력에 도달한 경우에는, 릴리프 밸브(65)의 설정 압력을 초기 설정 압력으로부터 상승시키고, 압력 센서(49)의 검출 압력이 선회 회생 개시 압력 미만이 된 경우에는, 릴리프 밸브(65)의 설정 압력을 초기 설정 압력으로 복귀시키도록 동작한다.

선회 회생 개시 압력은, 릴리프 밸브(65)의 초기 설정 압력, 즉 파일럿압에 의해 승압되어 있지 않은 경우의 릴리프 밸브(65)의 설정 압력과 동일한 압력으로 설정된다.

이하, 선회 회생의 회생 제어에 대하여 설명한다.

컨트롤러(90)는 압력 센서(49)의 검출 압력이 선회 회생 개시 압력에 도달했다고 판정된 경우에는, 전자기 비례 감압 밸브(101)에 개방 지령을 출력하고, 전환 밸브(48)의 파일럿실(48a)에 파일럿 유체를 공급함과 함께, 조정기(60)에 릴리프 밸브(65)의 승압 지령을 출력한다. 이에 의해, 전환 밸브(48)가 개방 위치로 전환되어서 선회 회생이 개시됨과 함께, 릴리프 밸브(65)의 설정 압력이 초기 설정 압력으로부터 상승한다.

이와 같이, 전환 밸브(48)가 개방 위치로 전환되어서 선회 회생이 개시되는 것과 동시에 릴리프 밸브(65)의 설정 압력이 초기 설정 압력으로부터 상승하므로, 선회 회로(75)의 작동유는 릴리프 밸브(65)로 흐르기 어렵고, 전환 밸브(48)를 통하여 회생 모터(88)로 유도된다. 따라서, 회생량의 저하가 억제된다.

종래는, 전환 밸브(48)가 개방 위치로 전환되는 선회 회생 시에 선회 회로(75)의 작동유가 릴리프 밸브(65)로 흐르기 어렵게 하기 위해, 전환 밸브(48)를 개방시키기 위한 선회 회생 개시 압력을 릴리프 밸브(65)의 초기 설정 압력보다도 낮은 압력으로 설정할 필요가 있었다. 즉, 회생량의 저하를 억제하기 위해서, 릴리프 밸브(65)보다도 전환 밸브(48)가 빨리 개방되도록 설정할 필요가 있었다. 그 경우에는, 선회 모터(76)는 릴리프 밸브(65)의 초기 설정 압력보다도 낮은 압력으로 선회 동작 및 브레이크 동작하게 되므로, 선회 모터(76)의 가감속 성능이 나빴다.

그러나, 본 실시 형태에서는, 선회 회생 시에 릴리프 밸브(65)가 승압되어서 선회 회로(75)의 작동유가 릴리프 밸브(65)에 흐르기 어려우므로, 전환 밸브(48)를 개방시키기 위한 선회 회생 개시 압력을 릴리프 밸브(65)의 초기 설정 압력보다도 낮은 압력으로 설정할 필요가 없어, 릴리프 밸브(65)의 초기 설정 압력과 동일한 압력으로 설정하는 것이 가능하게 되었다. 따라서, 선회 회생 시라도, 선회 모터(76)는 릴리프 밸브(65)의 설정 압력으로 선회 동작 및 브레이크 동작하기 때문에, 선회 모터(76)의 가감속 성능이 나빠지는 일이 없다.

이상과 같이, 본 실시 형태에서는, 선회 회생 시의 선회 모터(76)의 가감속 성능을 향상시킬 수 있음과 함께, 회생량의 저하를 억제할 수 있다.

여기서, 선회 회생 시의 선회 모터(76)의 가감속 성능을 향상시킴과 함께, 회생량의 저하를 억제하는 방법으로서, 릴리프 밸브(65)의 설정 압력을 통상의 설정 압력보다도 미리 높게 설정함과 함께, 전환 밸브(48)를 개방시키기 위한 선회 회생 개시 압력을 릴리프 밸브(65)의 설정 압력보다도 낮은 압력으로 설정하는 것이 생각된다.

그러나, 이 방법에서는, 전기 기기의 고장 등이 발생하여, 선회 회생을 행할 수 없는 상황이 되었을 경우에는, 선회 모터(76)의 선회 동작 시의 선회 압력 및 브레이크 동작 시의 브레이크 압력이 커져 버리므로, 과도한 가감속 특성이 되어 버린다.

이에 반해, 본 실시 형태에서는, 그러한 상황이 된 경우에도, 선회 모터(76)는 승압되고 있지 않은 릴리프 밸브(65)의 초기 설정 압력으로 선회 동작 및 브레이크 동작하므로, 통상의 가감속 특성으로 작업을 행할 수 있다. 이와 같이, 본 실시 형태에서는, 선회 회생을 행할 수 없는 상황이 된 경우에도, 통상의 감각으로 건설 기계를 조작할 수 있다.

컨트롤러(90)는 압력 센서(49)의 검출 압력이 선회 회생 개시 압력 미만이 되었다고 판정된 경우에는, 전환 밸브(48)로의 개방 밸브 지령을 정지함과 함께, 조정기(60)로의 릴리프 밸브(65)의 승압 지령을 정지한다. 이에 의해, 전환 밸브(48)가 폐쇄 위치로 전환되어서 선회 회생이 정지함과 함께, 조정기(60)에 의한 릴리프 밸브(65)의 승압이 해제되어, 릴리프 밸브(65)의 설정 압력이 초기 설정 압력으로 복귀된다.

이상의 제4 실시 형태에 의하면, 제1 실시 형태와 마찬가지의 작용 효과를 발휘한다. 또한, 전환 밸브(48)가 개방되어 선회 회생이 행하여질 경우에는, 릴리프 밸브(65)의 설정 압력은 초기 설정 압력으로부터 상승하므로, 선회 회로(75)의 작동유는 릴리프 밸브(65)로 흐르기 어렵고, 회생 모터(88)로 유도된다. 따라서, 회생량의 저하가 억제된다. 또한, 선회 회생이 행하여질 경우에 선회 회로(75)의 작동유가 릴리프 밸브(65)로 흐르기 어려운 결과로서, 전환 밸브(48)를 개방시키기 위한 선회 회생 개시 압력을 릴리프 밸브(65)의 초기 설정 압력보다도 낮은 압력으로 설정할 필요가 없다. 따라서, 선회 회생이 행하여질 경우에도, 선회 모터(76)의 가감속 성능이 나빠지는 경우가 없다. 따라서, 선회 회생 시의 선회 모터(76)의 가감속 성능을 향상시킬 수 있음과 함께, 회생량의 저하를 억제할 수 있다.

상술한 제4 실시 형태에서는, 릴리프 밸브(65)가 선회 회로(75)로부터 유도되는 작동유의 도통을 제어하는 전환 밸브(48)보다도 상류로부터 분기하여 설치되는 구성이다. 이 경우, 단일 릴리프 밸브(65)을 설치하면 되므로, 비용을 저감할 수 있다. 이 대신에, 도 1, 도 3 및 도 4에 도시한 급배 통로(26, 27) 각각에 설치되는 릴리프 밸브(28, 29)를 릴리프 밸브(65)와 마찬가지인 구성으로 해도 된다. 이와 같이 구성해도, 상술한 제4 실시 형태와 마찬가지의 작용 효과를 발휘한다.

이상, 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명했지만, 상기 실시 형태는 본 발명의 적용예의 일부를 나타낸 것에 지나지 않고, 본 발명의 기술적 범위를 상기 실시 형태의 구체적 구성에 한정되는 취지가 아니다.

본 출원은 2013년 9월 27일에 일본 특허청에 출원된 일본 특허 출원 제2013-201408호에 의거하는 우선권을 주장하고, 이 출원의 모든 내용은 참조에 의해 본 명세서에 포함된다.

Claims

하이브리드 건설 기계의 제어 시스템으로서,
선회 모터의 구동원인 유체압 펌프와,
상기 선회 모터를 구동하기 위한 선회 회로로부터 유도되는 작동유체에 의해 회전하는 회생용의 회생 모터와,
상기 회생 모터에 연결된 회전 전기와,
상기 선회 모터의 선회 동작 시의 선회 압력 또는 브레이크 동작 시의 브레이크 압력을 검출하는 압력 검출기와,
상기 하이브리드 건설 기계의 회생 제어를 행하는 컨트롤러와,
공급되는 파일럿 유체의 압력에 의해 전환되어, 개방 위치로 전환되면 상기 선회 회로로부터 상기 회생 모터로 작동유체를 유도하여 선회 회생을 행하는 선회 회생용 전환 밸브와,
상기 압력 검출기의 검출 압력이 미리 설정된 제1 설정 압력에 도달한 경우에 상기 컨트롤러로부터의 지령에 의해 개방 위치로 전환되어, 상기 선회 회생용 전환 밸브를 개방 위치로 전환하기 위한 파일럿 2차압을 발생하는 전자기 비례 감압 밸브와,
상기 전자기 비례 감압 밸브와 직렬로 설치되고, 상기 선회 회로의 압력이 미리 설정된 제2 설정 압력에 도달한 경우에 해당 압력을 파일럿압으로서 개방 위치로 전환되어, 상기 선회 회생용 전환 밸브를 개방 위치로 전환하기 위한 파일럿 유체를 통과시키는 파일럿 전환 밸브를 구비하는, 하이브리드 건설 기계의 제어 시스템.
제1항에 있어서, 상기 제1 설정 압력은, 선회 회생을 개시하는 선회 회생 개시 압력으로 설정되고,
상기 제2 설정 압력은, 상기 제1 설정 압력과 비교하여 낮게 설정되는, 하이브리드 건설 기계의 제어 시스템.
제1항에 있어서, 상기 파일럿 전환 밸브는, 상기 전자기 비례 감압 밸브와 상기 선회 회생용 전환 밸브 사이에 배치되는, 하이브리드 건설 기계의 제어 시스템.
제1항에 있어서, 상기 선회 회생용 전환 밸브는, 파일럿 펌프로부터 유도되는 파일럿 유체의 압력에 의해 전환되는, 하이브리드 건설 기계의 제어 시스템.
제1항에 있어서, 상기 선회 회생용 전환 밸브는, 상기 파일럿 전환 밸브를 개방 위치로 전환하는 상기 선회 회로의 압력에 의해 전환되는, 하이브리드 건설 기계의 제어 시스템.
제1항에 있어서, 상기 선회 회생용 전환 밸브가 설치되는 선회 회생 통로와,
상기 선회 회생 통로에 있어서의 상기 선회 회생용 전환 밸브의 하류측에 설치되는 감압 밸브와,
상기 선회 회생 통로에 접속되어 상기 감압 밸브를 바이패스하는 바이패스 통로와,
상기 바이패스 통로에 설치되어, 차단 위치와 연통 위치를 갖는 바이패스 밸브를 더 구비하는, 하이브리드 건설 기계의 제어 시스템.
제6항에 있어서, 상기 유체압 펌프에 의해 구동되는 유체압 실린더와,
상기 유체압 실린더의 동작 상태를 검출하는 동작 상태 검출기와,
상기 선회 회생용 전환 밸브와 병렬로 설치되어, 상기 동작 상태 검출기의 검출 결과에 의거하여 개방되고, 상기 유체압 실린더로부터 상기 회생 모터로 작동유체를 유도하여 실린더 회생을 행하는 실린더 회생용 전환 밸브와,
상기 실린더 회생용 전환 밸브가 설치되는 실린더 회생 통로와,
상기 선회 회생 통로와 상기 실린더 회생 통로가 합류하여 접속되고,
상기 회생 모터로 작동유체를 유도하는 합류 회생 통로를 더 구비하는, 하이브리드 건설 기계의 제어 시스템.
제7항에 있어서, 상기 회생 모터는, 상기 선회 모터를 구동하기 위하여 상기 선회 회로로부터 유도되는 작동유체 및 상기 유체압 실린더로부터 유도되는 작동유체에 의해 회전하고,
상기 바이패스 밸브는, 상기 선회 회생만이 행하여질 경우에는 상기 연통 위치로 설정되고, 상기 선회 회생과 상기 실린더 회생이 동시에 행하여질 경우에는 상기 차단 위치로 설정되는, 하이브리드 건설 기계의 제어 시스템.
제7항에 있어서, 상기 선회 회생용 전환 밸브는, 상기 압력 검출기의 검출 압력이 상기 제1 설정 압력 미만인 경우에는 차단 위치로 설정되고, 상기 압력 검출기의 검출 압력이 상기 제1 설정 압력에 도달하고 또한 상기 실린더 회생용 전환 밸브가 폐쇄 밸브 상태인 경우에는, 상기 바이패스 통로를 개통하는 제1 연통 위치로 설정되고, 상기 압력 검출기의 검출 압력이 상기 제1 설정 압력에 도달하고 또한 상기 실린더 회생용 전환 밸브가 개방 밸브 상태인 경우에는, 상기 선회 회생 통로를 개통하고 상기 바이패스 통로를 차단하는 제2 연통 위치로 설정되는, 하이브리드 건설 기계의 제어 시스템.
제7항에 있어서, 상기 선회 회생용 전환 밸브는, 상기 압력 검출기의 검출 압력이 상기 제1 설정 압력 미만인 경우에는 차단 위치로 설정되고, 상기 압력 검출기의 검출 압력이 상기 제1 설정 압력에 도달하고 또한 상기 실린더 회생용 전환 밸브가 폐쇄 밸브 상태인 경우에는, 상기 선회 회로로부터의 작동유체를 감압하지 않고 상기 회생 모터로 유도하는 제1 연통 위치로 설정되고, 상기 압력 검출기의 검출 압력이 상기 제1 설정 압력에 도달하고 또한 상기 실린더 회생용 전환 밸브가 개방 밸브 상태인 경우에는, 상기 선회 회로로부터의 작동유체를 교축하여 상기 회생 모터로 유도하는 제2 연통 위치로 설정되는, 하이브리드 건설 기계의 제어 시스템.
제8항에 있어서, 상기 회생 모터는 경사판의 틸팅각이 조정 가능한 가변 용량형 모터이며,
상기 컨트롤러는, 상기 선회 회생만이 행하여질 경우에는, 상기 압력 검출기의 검출 압력이 상기 제1 설정 압력보다도 저하되지 않도록, 상기 회생 모터의 경사판 틸팅각 및 회전수를 제어하는, 하이브리드 건설 기계의 제어 시스템.
제1항에 있어서, 상기 선회 모터의 선회 동작 시의 선회 압력 또는 브레이크 동작 시의 브레이크 압력이 설정 압력에 도달한 경우에 개방되어 저압측으로의 작동유체의 흐름을 허용하는 릴리프 밸브와,
상기 릴리프 밸브의 설정 압력을 조정 가능한 조정기를 구비하고,
상기 조정기는, 상기 압력 검출기의 검출 압력이 상기 제1 설정 압력에 도달한 경우에는, 상기 릴리프 밸브의 설정 압력을 초기 설정 압력으로부터 상승시키는, 하이브리드 건설 기계의 제어 시스템.