KR20110009149A - 하이브리드 건설기계의 제어장치 - Google Patents

Abstract

선회모터(RM)의 단독조작 시에는 서브 펌프(SP)의 어시스트량을 작게 하고, 단독조작시 이외일 때에는 서브 펌프(SP)의 어시스트량을 크게 한다.
컨트롤러(C)는 단독조작 검출수단으로부터의 선회 모터 단독조작의 신호가 입력되고, 또한 상기 어시스트 제어용 입력수단(AI)으로부터 어시스트를 필요로 하는 신호가 입력되었을 때, 전동 모터(MG)의 회전수 또는 서브 펌프(SP)의 경전각 중 어느 한쪽, 또는 양쪽을 선회 모터의 단독조작 이외의 통상작업시보다도 상대적으로 낮은 저출력 설정치에 근거하여 제어하는 기능을 구비하고 있다.

Description

하이브리드 건설기계의 제어장치{CONTROL DEVICE FOR HYBRID CONSTRUCTION MACHINE}

본 발명은, 예를 들면, 동력 삽(power shovel) 등의 건설기계의 구동원을 제어하는 제어장치에 관한 것이다.

메인 펌프의 토출량에 서브 펌프의 토출량을 합류시켜서 액추에이터에 대해 펌프의 출력을 어시스트하는 장치는, 종래부터 여러 가지가 알려져 있다.

그리고 이러한 종류의 장치의 대부분은 이 회로에 접속된 액추에이터의 모든 것에 대해 거의 동일한 어시스트력을 발휘시키도록 하고 있었다.

그러나 선회 모터의 단독조작시에는 서브 펌프에 의한 어시스트력을 거의 필요로 하지 않는다. 예를 들면, 이 선회 모터의 가속중에는 압력을 필요로 하지만, 유량은 그다지 필요하지 않다. 또 가속 종료 후에 정상 선회상태에 들어가면 압력은 거의 필요가 없고, 그 속도 유지를 위한 유량이 주로 요구된다.

어쨌든, 종래의 건설기계의 제어장치에서는 서브 펌프에 의한 어시스트를 거의 필요로 하지 않는 선회 모터의 단독조작시에도, 선회 모터의 단독조작시 이외의 통상작업시와 같이 서브 펌프에 의한 어시스트 제어를 하고 있었다.

일본국 특개 2002-275945호 공보

상기한 바와 같이 한 종래의 장치에서는, 서브 펌프에 의한 어시스트를 그다지 필요로 하지 않는 선회 모터의 단독조작시에도, 선회 모터의 단독조작시 이외의 통상작업시와 같이 서브 펌프에 의한 어시스트를 하고 있었으므로, 그만큼 에너지 소비량이 필요 이상으로 많아진다고 하는 문제가 있었다.

또 에너지 소비량이 많아진다고 하는 것은, 예를 들면, 상기 서브 펌프를 전동 모터로 구동하는 장치에서는 배터리의 소비 전력도 많아지고, 그 충전 횟수를 많이 해야 한다는 문제도 있었다.

더욱이, 선회 모터의 단독조작시에 선회 모터의 단독조작 이외의 통상작업 시와 같이 서브 펌프에 의한 어시스트를 하면, 자칫하면 어시스트가 과다해져서 선회 모터가 필요 이상으로 하이 스피드로 선회해버리는 일이 있었다. 그러나 건설기계가, 예를 들면, 동력 삽의 경우에는 선회 모터가 선회하면 차체(車體)와 함께 붐(boom) 등도 동시에 선회하지만, 이때 선회 모터가 필요 이상으로 하이 스피드로 선회하면 그 관성에너지가 크므로 급제동을 할 수 없게 되는 동시에, 소정의 위치에서의 정지가 어려워진다. 그 때문에 선회 모터가 필요 이상으로 하이 스피드로 선회하면 긴급 시에 제동시간이 길어지고, 주위의 사람이 퉁겨지거나, 또는 주위의 물건을 손상시킬 위험이 있다.

본 발명의 목적은, 선회 모터의 단독조작시와 선회 모터의 단독조작 이외의 통상작업시에서 선회 모터에 대한 어시스트력을 서로 다르게 한 하이브리드 건설기계의 제어장치를 제공하는 것이다.

제1의 발명은, 가변 용량형의 메인 펌프와, 이 메인 펌프에 접속하는 동시에 액추에이터를 제어하기 위한 복수의 조작 밸브를 설치한 회로 계통과, 이 회로 계통에 설치한 선회 모터를 제어하는 조작 밸브를 구비한 하이브리드 건설 기계의 제어장치에 있어서, 선회 모터의 단독조작을 검출하는 단독조작 검출수단과, 가변 용량형의 서브 펌프와, 이 서브 펌프의 경전각을 제어하는 경각 제어기와, 상기 서브 펌프의 구동원인 전동 모터와, 상기 서브 펌프에 접속하는 동시에 상기 메인 펌프의 토출 측에 연통하는 합류 통로와, 선회 모터의 단독조작시에 어시스트 제어를 필요로 하는지의 여부의 신호를 입력하는 어시스트 제어용 입력수단과, 상기 서브 펌프의 경전각 및 전동 모터의 회전수를 제어하는 컨트롤러를 구비하고 있다.

그리고 상기 컨트롤러는, 상기 단독조작 검출수단으로부터의 선회 모터 단독조작의 신호가 입력되고, 또한 상기 어시스트 제어용 입력 수단으로부터 어시스트를 필요로 하는 신호가 입력되었을 때, 전동 모터의 회전수 또는 서브 펌프의 경전각 중 어느 한쪽 또는 양쪽을 선회 모터의 단독조작 이외의 통상작업시보다도 상대적으로 낮은 저출력 설정치에 근거하여 제어하는 기능을 구비하고 있다.

제2의 발명은, 컨트롤러가 선회 모터의 단독조작 이외의 통상작업시에서의 서브 펌프의 출력을 고출력 설정치로 규제하는 통상제어특성과, 선회 모터의 단독조작시에 어시스트를 필요로 할 때의 서브 펌프의 출력을 저출력 설정치로 규제하는 선회 단독제어특성을 기억하고 있다. 그리고 컨트롤러는 통상의 작업시에는 통상제어특성에 근거하여 서브 펌프의 출력을 제어하고, 선회 모터의 단독제어 시에, 또한 어시스트를 필요로 할 때에는 선회 단독제어특성에 근거하여 서브 펌프의 출력을 제어하는 기능을 구비하고 있다.

제3의 발명은, 컨트롤러가 선회 모터의 단독조작시로서 어시스트가 불필요할 때 서브 펌프의 출력을 제로로 설정하는 기능을 구비하고 있다.

제1의 발명에 의하면, 선회 모터의 단독조작시에는 서브 펌프의 어시스트량을 선회 모터의 단독조작 이외의 통상작업시보다도 상대적으로 낮게 하도록 하였으므로, 배터리 등의 전력 등, 에너지 소비량이 적어지게 된다. 게다가, 선회 모터의 단독조작시에는 선회 모터가 필요 이상의 하이 스피드로 선회하는 일이 없어지므로 안정성도 높아진다.

제2의 발명에 의하면, 서브 펌프의 어시스트력을 미리 기억되어 있는 통상제어특성과 선회 단독제어특성으로 나누어서 제어를 할 수 있으므로, 통상 제어시와 선회 단독제어시의 각각에서 일률적인 제어가 가능해지고, 제어계를 단순화 할 수 있다.

제3의 발명에 의하면, 선회 모터의 단독조작시로서, 어시스트가 불필요할 때 어시스트력을 제로로 설정할 수 있으므로 에너지 손실을 최소로 억제할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 실시 형태를 도시하는 회로도이다.
도 2는, 서브 펌프의 어시스트 특성을 도시하는 도면이다.
도 3은, 컨트롤러의 제어 체계를 도시하는 플로우 차트이다.

도 1에 예시한 실시 형태는, 동력 삽(power shovel)의 제어 장치로 가변 용량형의 제1, 2 메인 펌프(MP1, MP2)를 구비하는 동시에, 제1 메인 펌프(MP1)에는 제1 회로 계통을 접속하고, 제2 메인 펌프(MP2)에는 제2 회로 계통을 접속하고 있다.

상기 제1 회로 계통에는 그 상류 측으로부터 순서대로, 선회 모터(RM)를 제어하는 선회 모터용의 조작 밸브(1), 도시하지 않은 암 실린더를 제어하는 암 1속용의 조작 밸브(2), 붐 실린더(BC)를 제어하는 붐 2속용의 조작 밸브(3), 도시하지 않은 예비용 부착물을 제어하는 예비용의 조작 밸브(4) 및 도시하지 않은 좌측 주행용인 제1 주행용 모터를 제어하는 제1 주행 모터용 조작 밸브(5)를 접속하고 있다.

더욱이, 상기 각 조작 밸브(1) 내지 (5)의 각각은 중립 유로(6) 및 패러럴 통로(parallel path, 7)를 통하여 제1 메인 펌프(MP1)에 접속하고 있다.

상기 중립 유로(6)로서, 제1 주행 모터용 조작 밸브(5)의 하류 측에는 파일럿압 생성 기구(8)를 설치하고 있다. 이 파일럿압 생성 기구(8)는 그곳을 흐르는 유량이 많으면 높은 파일럿압을 생성하고, 그 유량이 적으면 낮은 파일럿압을 생성하는 것이다.

또 상기 중립 유로(6)는 상기 조작 밸브(1) 내지 (5)의 모두가 중립위치 또는 중립위치 근방에 있을 때, 제1 메인 펌프(MP1)로부터 토출된 유체의 전부 또는 일부를 탱크(T)로 유도하지만, 이때에는 파일럿압 생성 기구(8)를 통과하는 유량도 많아지므로 상기한 바와 같이 높은 파일럿압이 생성된다.

한편, 상기 조작 밸브(1) 내지 (5)가 풀 스트로크의 상태로 전환되면, 중립 유로(6)가 폐쇄되어 유체의 유통이 없어진다. 따라서, 이 경우에는 파일럿압 생성 기구(8)를 흐르는 유량이 거의 없어지고, 파일럿압은 제로를 유지하게 된다.

단, 조작 밸브(1) 내지 (5)의 조작량에 따라서는 펌프 토출량의 일부가 액추에이터로 유도되고, 일부가 중립 유로(6)로부터 탱크(T)로 유도되게 되므로, 파일럿압 생성 기구(8)는 중립 유로(6)에 흐르는 유량에 따른 파일럿압을 생성한다. 다시 말하면, 파일럿압 생성 기구(8)는 조작 밸브(1) 내지 (5)의 조작량에 따른 파일럿압을 생성하게 된다.

그리고 상기 파일럿압 생성 기구(8)에는 파일럿 유로(9)를 접속하는 동시에, 이 파일럿 유로(9)를 제1 메인 펌프(MP1)의 경전각을 제어하는 레귤레이터(10)에 접속하고 있다. 이 레귤레이터(10)는 파일럿압과 반비례하여 제1 메인 펌프(MP1)의 토출량을 제어한다. 따라서, 조작 밸브(1) 내지 (5)를 풀 스트로크 하여 중립 유로(6)의 흐름이 제로가 되었을 때, 다시 말하면, 파일럿압 생성 기구(8)가 발생하는 파일럿압이 제로가 되었을 때에 제1 메인 펌프(MP1)의 토출량이 최대로 유지된다.

상기한 바와 같이 한 파일럿 유로(9)에는 제1 압력 센서(11)를 접속하는 동시에, 이 제1 압력 센서(11)로 검출한 압력 신호를 컨트롤러(C)에 입력하도록 하고 있다. 그리고 파일럿 유로(9)의 파일럿압은 조작 밸브의 조작량에 따라서 변화하므로, 제1 압력 센서(11)가 검출하는 압력 신호는 제1 회로 계통의 요구 유량에 비례하게 된다.

한편, 상기 제2 회로 계통에는 그 상류 측으로부터 순서대로, 도시하지 않은 우측 주행용인 제2 주행용 모터를 제어하는 제2 주행 모터용 조작 밸브(12), 도시하지 않은 버킷 실린더를 제어하는 버킷용의 조작 밸브(13), 붐 실린더(BC)를 제어하는 붐 1속용의 조작 밸브(14) 및 도시하지 않은 암 실린더를 제어하는 암 2속용의 조작 밸브(15)를 접속하고 있다.

상기 각 조작 밸브(12) 내지 (15)는, 중립 유로(16)를 통하여 제2 메인 펌프(MP2)에 접속하는 동시에, 버킷용의 조작 밸브(13) 및 암 1속용의 조작 밸브(14)는 패러럴 통로(17)를 통해 제2 메인 펌프(MP2)에 접속하고 있다.

상기 중립 유로(16)로서, 암 2속용의 조작 밸브(15)의 하류 측에는 파일럿압 생성 기구(18)를 설치하고 있지만, 이 파일럿압 생성 기구(18)는 앞에서 설명한 파일럿압 생성 기구(8)와 완전히 동일하게 기능하는 것이다.

그리고 상기 파일럿압 생성 기구(18)에는 파일럿 유로(19)를 접속하는 동시에, 이 파일럿 유로(19)를 제2 메인 펌프(MP2)의 경전각을 제어하는 레귤레이터(20)에 접속하고 있다. 이 레귤레이터(2)는 파일럿압과 반비례하여 제2 메인 펌프(MP2)의 토출량을 제어한다. 따라서, 조작 밸브(12) 내지 (15)를 풀 스트로크하여 중립 유로(16)의 흐름이 제로가 되었을 때, 다시 말하면, 파일럿압 생성 기구(18)가 발생하는 파일럿압이 제로가 되었을 때, 제2 메인 펌프(MP2)의 토출량이 최대로 유지된다.

상기한 바와 같이 한 파일럿 유로(19)에는 제2 압력 센서(21)를 접속하는 동시에, 이 제2 압력 센서(21)로 검출한 압력 신호는 컨트롤러(C)에 입력하도록 하고 있다. 그리고 파일럿 유로(19)의 파일럿압은 조작 밸브의 조작량에 따라서 변화하므로, 제2 압력 센서(21)가 검출하는 압력 신호는 제2 회로 계통의 요구 유량에 비례하게 된다.

상기한 바와 같이 제1, 2 메인 펌프(MP1, MP2)는, 하나의 엔진(E)의 구동력으로 동축 회전하는 것이다. 이 엔진(E)에는 제네레이터(22)를 설치하고, 엔진(E)의 잉여 출력으로 제네레이터(22)를 회전하여 발전할 수 있도록 하고 있다. 그리고 제네레이터(22)가 발전한 전력은 배터리 충전기(battery charger, 23)를 통하여 배터리(24)에 충전된다.

또한, 상기 배터리 충전기(23)는 통상의 가정용의 전원(25)에 접속한 경우에도 배터리(24)에 전력을 충전할 수 있도록 하고 있다. 즉, 이 배터리 충전기(23)는 이 장치와는 다른 독립계 전원에도 접속 가능하게 한 것이다.

또 제1 회로 계통에 접속한 선회 모터용의 조작 밸브(1)의 액추에이터 포트에는 선회 모터(RM)에 연통하는 통로(26, 27)를 접속하는 동시에, 양쪽 통로(26, 27)의 각각에는 브레이크 밸브(28, 29)를 접속하고 있다. 그리고 선회 모터용의 조작 밸브(1)를 도면에서 예시한 중립위치에 유지하고 있을 때에는, 상기 액추에이터 포트가 폐쇄되어 선회 모터(RM)는 정지 상태를 유지한다.

상기의 상태로부터 선회 모터용의 조작 밸브(1)를, 예를 들면, 도면 우측 위치로 전환하면, 한쪽의 통로(26)가 제1 메인 펌프(MP1)에 접속되고, 다른 쪽의 통로(27)가 탱크(T)에 연통한다. 따라서, 통로(26)로부터 압력 유체가 공급되어 선회 모터(RM)가 회전하는 동시에, 선회 모터(RM)로부터의 복귀 유체가 통로(27)를 통하여 탱크(T)에 복귀된다.

선회 모터용의 조작 밸브(1)를 상기와는 반대로 좌측 위치로 전환하면, 이번에는 통로(27)에 펌프 토출 유체가 공급되고, 통로(26)가 탱크(T)에 연통하며, 선회 모터(RM)는 역전하게 된다.

상기와 같이 선회 모터(RM)를 구동하고 있을 때에는 상기 브레이크 밸브(28) 또는 (29)가 릴리프 밸브(relief valve)의 기능을 발휘하고, 통로(26, 27)가 설정압 이상이 되었을 때 브레이크 밸브(28, 29)가 밸브를 개방하여 고압 측의 유체를 저압 측으로 유도한다. 또 선회 모터(RM)를 회전하고 있는 상태에서, 선회 모터용의 조작 밸브(1)를 중립위치로 되돌리면, 이 조작 밸브(1)의 액추에이터 포트가 폐쇄된다. 이와 같이 조작 밸브(1)의 액추에이터 포트가 폐쇄되어도, 선회 모터(RM)는 그 관성에너지로 계속 회전하지만, 선회 모터(RM)가 관성 에너지로 회전함으로써 이 선회 모터(RM)가 펌프 작용을 한다. 이때에는 통로(26, 27), 선회 모터(RM), 브레이크 밸브(28) 또는 (29)로 폐회로가 구성되는 동시에, 브레이크 밸브(28) 또는 (29)에 의해 상기 관성에너지가 열에너지로 변환되게 된다.

한편, 붐 1속용의 조작 밸브(14)를 중립위치로부터 도면 우측 위치로 전환하면, 제2 메인 펌프(MP2)로부터의 압력 유체는, 통로(30)를 경유하여 붐 실린더(BC)의 피스톤 측 챔버(31)에 공급되는 동시에, 그 로드 측 챔버(32)로부터의 복귀 유체는 통로(33)를 경유하여 탱크(T)에 복귀되고, 붐 실린더(BC)는 신장하게 된다.

반대로 붐 1속용의 조작 밸브(14)를 도면 좌측 위치로 전환하면, 제2 메인 펌프(MP2)로부터의 압력 유체는, 통로(33)를 경유하여 붐 실린더(BC)의 로드 측 챔버(32)에 공급되는 동시에, 그 피스톤 측 챔버(31)로부터의 복귀 유체는 통로(30)를 경유하여 탱크(T)로 복귀되고, 붐 실린더(BC)는 수축하게 된다. 또한, 붐 2속용의 조작 밸브(3)는 상기 붐 1속용의 조작 밸브(14)와 연통하여 전환하는 것이다.

상기한 바와 같이 한 붐 실린더(BC)의 피스톤 측 챔버(31)와 붐 1속용의 조작 밸브(14)를 연결하는 통로(30)에는 컨트롤러(C)로 개폐도가 제어되는 비례 전자 밸브(34)를 설치하고 있다. 또한, 이 비례 전자 밸브(34)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 모터(AM)도 동축 회전하는 구성으로 하고 있다. 그리고 상기 전동 모터(MG)에는 인버터(I)를 접속하는 동시에, 이 인버터(I)를 컨트롤러(C)에 접속하여 이 컨트롤러(C)로 전동 모터(MG)의 회전수 등을 제어할 수 있도록 하고 있다.

또 상기한 바와 같이 한 서브 펌프(SP) 및 어시스트 모터(AM)의 경전각은 경각 제어기(35, 36)로 제어되지만, 이 경각 제어기(35, 36)는 컨트롤러(C)의 출력 신호로 제어되는 것이다.

상기 서브 펌프(SP)에는 토출 통로(37)를 접속하고 잇지만, 이 토출 통로(37)는 제1 메인 펌프(MP1)의 토출 측에 합류하는 제1 합류 통로(38)와, 제2 메인 펌프(MP2)의 토출 측에 합류하는 제2 합류 통로(39)에 분기하는 동시에, 이들 제1, 2 합류 통로(38, 39)의 각각에는 컨트롤러(C)의 출력 신호로 개폐도가 제어되는 제1, 2 비례 전자 스로틀 밸브(40, 41)를 설치하고 있다.

한편, 어시스트 모터(AM)에는 접속용 통로(42)를 접속하고 있지만, 이 접속용 통로(42)는 합류 통로(43) 및 체크 밸브(44, 45)를 통하여 선회 모터(RM)에 접속한 통로(26, 27)에 접속하고 있다. 게다가, 상기 합류 통로(43)에는 컨트롤러(C)로 개폐 제어되는 전자 전환 밸브(46)를 설치하는 동시에, 이 전자 전환 밸브(46)와 체크 밸브(44, 45)와의 사이에 선회 모터(RM)의 회전 시의 압력 또는 브레이크 시의 압력을 검출하는 압력 센서(47)를 설치하고, 이 압력 센서(47)의 압력 신호를 컨트롤러(C)에 입력하도록 하고 있다.

또 합류 통로(43)로서 선회 모터(RM)로부터 접속용 통로(42)로의 흐름에 대하여, 상기 전자 전환 밸브(46)보다도 하류 측이 되는 위치에는, 안전 밸브(48)를 설치하고 있지만, 이 안전 밸브(48)는, 예를 들면, 전자 전환 밸브(46) 등, 통로(42, 43) 계통이 고장이 생겼을 때, 통로(26, 27)의 압력을 유지하여 선회 모터(RM)가 소위 일주(逸走)하는 것을 방지하는 것이다.

그리고 상기 붐 실린더(BC)와 상기 비례 전자 밸브(34)와의 사이에는 접속용 통로(42)에 연통하는 통로(49)를 설치하는 동시에, 이 통로(49)에는 컨트롤러(C)로 제어되는 전자 개폐 밸브(50)를 설치하고 있다.

더욱이, 상기 컨트롤러(C)에는 어시스트 설정 입력 수단(AI)을 접속하고 있다. 상기 어시스트 설정 입력 수단(AI)은 선회 모터(RM)의 단독조작 시에 오퍼레이터가 온 및 오프(ON/OFF)를 결정하는 것으로, 어시스트를 필요로 한다고 판단했을 때 오퍼레이터가 온의 조작을 하는 것이다.

또 이 컨트롤러(C)는 도 2에 예시하는 바와 같이, 통상작업 시에서의 서브 펌프(SP)의 어시스트력을 규제하는 통상제어특성과, 선회 모터의 단독조작 시에서의 서브 펌프(SP)의 어시스트력을 규제하는 선회 단독규제특성을 기억하고 있다. 또한, 상기 통상작업시라는 것은 선회 모터(RM)의 단독조작 이외의 작업 상황을 말한다.

그리고 도 2에서도 밝히는 바와 같이, 통상제어특성 쪽이 선회 단독제어특성보다도 상대적으로 어시스트력이 커지도록 하고 있다.

또 제1 회로 계통의 조작 밸브(1) 내지 (5)를 중립위치에 유지하고 있으면, 제1 메인 펌프(MP1)로부터 토출하는 유체의 전량이 중립 유로(6) 및 파일럿압 생성 기구(8)를 경유하여 탱크(T)로 유도된다. 이와 같이 제1 메인 펌프(MP1)의 토출 전량이 파일럿압 생성 기구(8)를 흐를 때에는 그곳에서 생성되는 파일럿압이 높아지는 동시에, 파일럿 유로(9)에도 상대적으로 높은 파일럿압이 유도된다. 그리고 파일럿 유로(9)에 유도된 높은 파일럿압의 작용으로 레귤레이터(10)가 동작하고, 제1 메인 펌프(MP1)의 토출량을 최소로 유지한다. 이때의 높은 파일럿압의 압력 신호는, 제1 압력센서(11)로부터 컨트롤러(C)로 입력된다.

또 제2 회로 계통의 조작 밸브(12) 내지 (15)를 중립위치에 유지하고 있을 때도 제1 회로 계통의 경우와 같이 파일럿압 생성 기구(18)가 상대적으로 높은 파일럿압을 생성하는 동시에, 그 높은 압력이 레귤레이터(20)에 작용하여 제2 메인 펌프(MP2)의 토출량을 최소로 유지한다. 그리고 이때의 높은 파일럿압의 압력 신호는 제2 압력 센서(21)로부터 컨트롤러(C)로 입력된다.

상기 제1, 2 압력 센서(11, 21)로부터 컨트롤러(C)에 상대적으로 높은 압력 신호가 입력되면, 컨트롤러(C)는 제1, 2 메인 펌프(MP1, MP2)가 최소 토출량을 유지하고 있다고 판정하여 경각 제어기(35, 36)를 제어하고, 서브 펌프(SP) 및 어시스트 모터(AM)의 경전각을 제로 또는 최소로 한다.

또한, 컨트롤러(C)가 상기와 같이 제1, 2 메인 펌프(MP1, MP2)의 토출량이 최소인 취지의 신호를 수신하였을 때, 컨트롤러(C)가 전동 모터(MG)의 회전을 정지하여도 되며, 그 회전을 계속시켜도 된다.

전동 모터(MG)의 회전을 멈출 경우에는 소비 전력을 절약할 수 있다고 하는 효과가 있고, 전동 모터(MG)를 계속 회전한 경우에는 서브 펌프(SP) 및 어시스트 모터(MA)도 계속 회전하므로, 이 서브 펌프(SP) 및 어시스트 모터(AM)의 기동 시의 쇼크를 적게 할 수 있다고 하는 효과가 있다. 어쨌든, 전동 모터(MG)를 멈출지 또는 계속 회전할지는 이 건설 기계의 용도나 사용 상황에 따라서 정하면 된다.

상기의 상황에서 제1 회로 계통 또는 제2 회로 계통 중 어느 한쪽의 조작 밸브를 전환하면, 그 조작량에 따라서 중립 유로(6) 또는 (16)를 흐르는 유량이 적어지고, 그것에 수반하여 파일럿압 생성 기구(8) 또는 (18)에서 생성되는 파일럿압이 낮아진다. 이와 같이 파일럿압이 낮아지면, 그것에 수반하여 제1 메인 펌프(MP1) 또는 제2 메인 펌프(MP2)는 그 경전각을 크게 하여 토출량을 증대시킨다.

따라서, 파일럿 유로(9) 또는 (19)의 파일럿압에 따라서, 제1, 2 회로 계통의 요구 유량이 정해지게 된다. 예를 들면, 파일럿압이 높아지면 높아질수록 이 회로 계통의 요구 유량이 적고, 파일럿압이 낮아지면 낮아질수록 이 회로 계통의 요구 유량이 많아진다.

또한, 상기 각 조작 밸브(1) 내지 (5), (12) 내지 (15)의 각각에는 각 조작 밸브를 전환 조작하고 있는지의 여부를 검출하는 센서(도시 생략)를 설치하고 있지만, 이들 센서는 컨트롤러(C)에 접속하고 있다. 그리고 각 조작 밸브에 설치한 센서가 선회 모터의 단독조작을 검출하는 단독조작 검출수단을 구성하는 것이다. 즉, 선회 모터(RM)의 단독조작시에는 선회 모터용의 조작 밸브(1)만을 전환하게 되므로, 컨트롤러(C)에 입력하는 신호는 이 조작 밸브(1)에 설치한 센서의 신호만이 입력하게 된다. 따라서, 컨트롤러(C)는 상기 조작 밸브(1)에 설치한 센서로부터의 신호만이 입력되었을 때, 선회 모터(RM)의 단독조작이라고 판정할 수 있게 된다.

다음에, 컨트롤러(C)의 기능을, 도 3의 플로우 차트도에 근거하여 설명한다.

컨트롤러(C)는 상기와 같이 제1, 2 압력 센서(11, 21)로부터의 신호를 판독한다(스텝 S1). 또 이 파일럿압 신호에 따라서 제1, 2 회로 계통의 요구 유량의 안분 비를 연산하는(스텝 S2) 동시에, 선회 모터(RM)가 단독으로 조작되어 있는지의 여부를 판정한다(스텝 3S).

그리고 선회 모터(RM)가 단독조작되고 있지 않은 통상 제어시에는, 다시 말하면, 선회 모터(RM)와 동시에 다른 액추에이터를 조작하고 있을 때, 및 선회 모터 이외의 다른 액추에이터를 조작하고 있을 때의 통상 제어 시에는, 컨트롤러(C)는 도 2에 예시한 어시스트력이 고출력 설정이 되는 통상제어특성에 근거하여 파워 제어치를 설정하고(스텝 S4), 또한 토오크 제어치를 설정한다(스텝 S5).

또 컨트롤러(C)는, 스텝 S2에서 연산한 안분 비에 근거하여, 제1, 2 회로 계통에 대한 분류치를 설정한다(스텝 S6).

그리고 컨트롤러(C)는, 상기 통상제어특성을 유지하면서 가장 합리적인 전동 모터(MG)의 회전수 및 서브 펌프(SP)의 경전각을 연산하는 동시에, 그 연산 된 회전수 및 경전각으로 전동 모터(MG)의 회전수 및 서브 펌프(SP)의 경전각을 제어한다(스텝 S7). 이때 컨트롤러(C)는 제1, 2 비례 전자 스로틀 밸브(40, 41)의 개폐도를 제어하여 제1, 2 회로 계통에 대해 서브 펌프(SP)의 토출량을 안분하여 공급할 수 있도록 한다.

상기와 같이 통상제어특성을 근거로 한 제어를 할 때에는, 전동 모터(MG)를 정격 용량이 초과된 시점에서 회전시키지만, 서브 펌프(SP)의 부하가 커졌을 때에는, 컨트롤러(C)는, 예를 들면, 서브 펌프(SP)의 경전각을 작게 하여 상기 고출력 설정의 범위 내에서 파워 제어치와 토오크 제어치를 유지하는 제어를 한다. 반대로, 서브 펌프(SP)의 부하가 작아지면 컨트롤러(C)는, 예를 들면, 서브 펌프(SP)의 경전각을 크게 하거나, 전동 모터(MG)의 회전수를 올리거나, 또는 그들 경전각과 회전수의 양쪽을 동시에 제어하여 상기 통상제어특성을 근거로 한 파워 제어치와 토오크 제어치를 유지하는 제어를 한다.

한편, 선회 모터(RM)의 단독조작 시에는, 컨트롤러(C)는 스텝 S3로부터 스텝 S8로 이행하여 어시스트 제어를 필요로 하는지의 여부를 오퍼레이터가 어시스트 설정 입력수단(AI)을 온으로 했는지의 여부로 판정한다.

오퍼레이터가 어시스트 설정 입력수단(AI)을 온(ON)으로 하지 않으면, 컨트롤러(C)는 어시스트를 필요로 하지 않는 것으로 판정하고, 스텝 S9로 이행하여 어시스트 제로의 설정을 한다. 어시스트 제로의 설정을 했을 때에는 컨트롤러(C)는 스텝 S7에서, 예를 들면, 서브 펌프(SP)의 경전각을 제로로 하거나 또는 전동 모터(MG)의 회전수를 제로로 한다.

또 오퍼레이터가 어시스트 설정 입력수단(AI)을 온으로 했을 때에는, 컨트롤러(C)는 스텝 S10으로 이행하여 선회 파워를 제한 제어한다. 즉, 통상제어특성시 보다도 상대적으로 작은 저출력 설정의 선회 단독제어특성에 근거하여 서브 펌프(SP)의 어시스트 유량을 제어한다.

또한, 이때 제1, 2 압력 센서(11, 21)로부터의 압력 신호에 따라서 컨트롤러(C)가 제1, 2 비례 전자 스로틀 밸브(40, 41)의 개폐도를 제어하는 것은 당연하다.

상기한 바와 같이 본 실시예의 형태에 의하면, 선회 모터(RM)의 단독조작 이외의 경우에는 서브 펌프(SP)의 어시스트력을 상대적으로 크게 하고, 선회 모터(RM)의 단독조작 시에는 서브 펌프(SP)의 어시스트력을 상대적으로 작게 할 수 있다. 따라서, 배터리의 전력 등, 에너지 소비량을 적게 할 수 있다. 게다가, 선회 모터의 단독조작 시에는 선회 모터가 필요 이상의 하이 스피드로 선회하는 일이 없어지므로 안전성도 높아진다.

또 미리 기억되어 있는 통상제어특성과 선회 단독제어특성으로 나누어서 제어가 가능하므로, 통상 제어시와 선회 단독제어시의 각각에서 일률적인 제어가 가능해지고, 제어계를 단순화할 수 있다. 더욱이, 선회 모터의 단독조작시로서 어시스트가 불필요한 때, 어시스트 유량을 제로로 설정할 수 있으므로 에너지 손실을 최소로 억제할 수 있다.

다음에, 작업 기계의 액추에이터를 작동시키는 일반적인 경우에 대하여 설명한다.

상기 제1 회로 계통에 접속한 선회 모터(RM)를 구동하기 위하여, 선회 모터용의 조작 밸브(1)를 좌우 중 어느 한쪽, 예를 들면, 도면 우측 위치로 전환하면, 한쪽의 통로(26)가 제1 메인 펌프(MP1)에 연통하고, 다른 쪽의 통로(27)가 탱크(T)에 연통하여 선회 모터(RM)를 회전시키지만, 이 때의 선회압은 브레이크 밸브(28)의 설정압으로 유지된다. 또 상기 조작 밸브(1)를 도면 좌측 방향으로 전환하면, 상기 다른 쪽의 통로(27)가 제1 메인 펌프(MP1)에 연통하고, 상기 한쪽의 통로(26)가 탱크(T)(에 연통하여 선회 모터(RM)를 회전시키지만, 이때의 선회압도 브레이크 밸브(29)의 설정압으로 유지된다.

또 선회 모터(RM)가 선회하고 있는 도중에 선회 모터용의 조작 밸브(1)를 중립위치로 전환하면 상기한 바와 같이 통로(26, 27) 사이에서 폐회로가 구성되는 동시에, 브레이크 밸브(28) 또는 (29)가 이 폐회로의 브레이크압을 유지하여 관성에너지를 열에너지로 변환한다.

그리고 압력 센서(47)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(28, 29)의 설정압보다도 낮은 압력을 검출하였을 때, 전자 전환 밸브(46)를 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 전환한다. 이와 같이 전자 전환 밸브(46)가 개방 위치로 전환되면, 선회 모터(RM)로 유도된 압력 유체는 합류 통로(43)로 흐르는 동시에 안전 밸브(48) 및 접속용 통로(42)를 경유하여 어시스트 모터(AM)에 공급된다.

이때 컨트롤러(C)는 압력 센서(47)로부터의 압력 신호에 따라서 어시스트 모터(AM)의 경전각을 제어하지만, 그것은 다음과 같다.

즉, 통로(26) 또는 (27)의 압력은, 선회 동작 또는 브레이크 동작에 필요한 압력으로 유지되고 있지 않으면, 선회 모터(RM)를 선회시키거나 또는 브레이크를 걸수 없게 된다.

그래서 상기 통로(26) 또는 (27)의 압력을 상기 선회압 또는 브레이크압으로 유지하기 위해 컨트롤러(C)는 어시스트 모터(AM)의 경전각을 제어하면서, 이 선회 모터(RM)의 부하를 제어하도록 하고 있다. 즉, 컨트롤러(C)는 압력 센서(47)로 검출되는 압력이 상기 선회 모터(RM)의 선회압 또는 브레이크압과 거의 같아지도록 어시스트 모터(AM)의 경전각을 제어한다.

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

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

즉, 접속용 통로(42)에 유입하는 유체압은 펌프 토출압보다도 반드시 낮다. 이 낮은 압력을 이용하여 서브 펌프(SP)에 높은 토출압을 유지시키기 위하여, 어시스트 모터(AM) 및 서브 펌프(SP)에 의해 증압 기능을 발휘시키도록 하고 있다.

즉, 상기 어시스트 모터(AM)의 출력은 1회전당의 밀어내기 용적(Q₁)과 그때의 압력(P₁)의 곱으로 결정된다. 또 서브 펌프(SP)의 출력은 1회전당의 밀어내기 용적(Q₂)과 토출압(P₂)의 곱으로 결정된다. 그리고 이 실시 형태에서는 어시스트 모터(AM)와 서브 펌프(SP)가 동축 회전하므로, Q₁×P₁=Q₂×P₂가 성립되어야 한다. 그래서, 예를 들면, 어시스트 모터(AM)의 상기 밀어내기 용적(Q1)을 상기 서브 펌프(SP)의 밀어내기 용적(Q2)의 3배 즉, Q₁=3Q₂로 한다면, 상기 등식이 3Q₂×P₁=Q₂×P₂가 된다. 이 식에서 양변을 Q₂로 나누면 3P₁=P₂가 성립된다.

따라서, 서브 펌프(SP)의 경전각을 바꿔서 상기 밀어내기 용적(Q₂)을 제어하면, 어시스트 모터(AM)의 출력으로 서브 펌프(SP)에 소정의 토출압을 유지시킬 수 있다. 다시 말하면, 선회 모터(RM)로부터의 유체압을 증압하여 서브 펌프(SP)로부터 토출시킬 수 있다.

단, 어시스트 모터(AM)의 경전각은, 상기한 바와 같이 통로(26, 27)의 압력을 선회압 또는 브레이크압으로 유지하도록 제어된다. 따라서, 선회 모터(RM)로부터의 유체를 이용하는 경우에는 어시스트 모터(AM)의 경전각은 필연적으로 정해지게 된다. 이와 같이 어시스트 모터(AM)의 경전각이 결정되는 중에서, 상기한 압력 변환 기능을 발휘시키기 위해서는 서브 펌프(SP)의 경전각을 제어하게 된다.

또한, 상기 접속용 통로(42, 43) 계통의 압력이 어떠한 원인으로 선회압 또는 브레이크압 보다도 낮아졌을 때에는, 압력 센서(47)로부터의 압력 신호에 근거하여 컨트롤러(C)는 전자 전환 밸브(46)를 폐쇄하여 선회 모터(RM)에 영향을 미치지 않게 한다.

또 접속용 통로(42)에 유체의 누출이 생겼을 때에는, 안전 밸브(48)가 기능하여 통로(26, 27)의 압력이 필요 이상으로 낮아지지 않도록 하여 선회 모터(RM)의 일주를 방지한다.

다음에, 붐 1속용의 조작 밸브(14) 및 그것에 연동하여 제1 회로 계통의 붐 2속용의 조작 밸브(3)를 전환하여 붐 실린더(BC)를 제어하는 경우에 대하여 설명한다.

붐 실린더(BC)를 작동시키기 위해 붐 1속용의 조작 밸브(14) 및 그것에 연동하는 조작 밸브(3)를 전환하면, 센서에 의해 상기 조작 밸브(14)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 있는지, 또는 하강시키려고 하고 있는지를 판정한다. 붐 실린더(BC)를 상승시키기 위한 신호가 컨트롤러(C)에 입력되면, 컨트롤러(C)는 비례 전자 밸브(34)를 노멀 상태로 유지한다. 다시 말하면, 비례 전자 밸브(34)를 전개 위치에 유지한다. 이때에는 서브 펌프(SP)로부터 소정의 토출량이 확보되도록 컨트롤러(C)는 전자 개폐 밸브(50)를 도면에서 예시한 폐쇄 위치로 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 붐 1속용의 조작 밸브(14)의 조작량에 따라서 오퍼레이터가 구하고 있는 붐 실린더(BC)의 하강 속도를 연산하는 동시에, 비례 전자 밸브(34)를 폐쇄하여 전자 개폐 밸브(50)를 개방 위치로 전환한다.

상기와 같이 비례 전자 밸브(34)를 폐쇄하여 전자 개폐 밸브(50)를 개방 위치로 전환하면, 붐 실린더(BC)의 복귀 유체의 전량이 어시스트 모터(AM)에 공급된다. 그러나 어시스트 모터(AM)에서 소비하는 유량이, 오퍼레이터가 구한 하강 속도를 유지하기 위해서 필요한 유량보다도 적으면, 붐 실린더(BC)는 오퍼레이터가 구한 하강 속도를 유지할 수 없다. 이러한 때에는 컨트롤러(C)는 상기 조작 밸브(14)의 조작량, 어시스트 모터(AM)의 경전각이나 전동 모터(MG)의 회전수 등을 기초로 하여, 어시스트 모터(AM)가 소비하는 유량 이상의 유량을 탱크(T)에 복귀하도록 비례 전자 밸브(34)의 개폐도를 제어하고, 오퍼레이터가 구하는 붐 실린더(B)의 하강 속도를 유지한다.

한편, 어시스트 모터(AM)에 유체가 공급되면, 어시스트 모터(AM)가 회전하는 동시에, 그 회전력은 동축 회전하는 전동 모터(MG)에 작용하지만, 이 어시스트 모터(AM)의 회전력은 전동 모터(MG)에 대한 어시스트력으로서 작용한다. 따라서, 어시스트 모터(AM)의 회전력의 분량만큼 소비 전력을 적게 할 수 있다.

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

다음에, 선회 모터(RM)의 선회 조작과 붐 실린더(BC)의 하강 조작을 동시에 실행하는 경우에 대하여 설명한다.

상기와 같이 선회 모터(RM)를 선회시키면서 붐 실린더(BC)를 하강시킬 때에는 선회 모터(RM)로부터의 유체와, 붐 실린더(BC)로부터의 복귀 유체가 접속용 통로(42)에서 합류하여 어시스트 모터(AM)에 공급된다.

이때 접속용 통로(42)의 압력이 상승하면, 그것에 수반하여 합류 통로(43) 측의 압력도 상승하지만, 그 압력이 선회 모터(RM)의 선회압 또는 브레이크압 보다도 높아져도 체크 밸브(44, 45)가 있기 때문에, 선회 모터(RM)에는 영향을 미치지 않는다.

또 상기한 바와 같이 접속용 통로(42) 측의 압력이 선회압 또는 브레이크압 보다도 낮아지면, 컨트롤러(C)는 압력 센서(47)로부터의 압력 신호에 근거하여 전자 전환 밸브(46)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 모터(AM)의 경전각을 정하면 된다.

어쨌든, 어시스트 모터(AM)의 출력으로 서브 펌프(SP)의 출력을 어시스트할 수 있는 동시에, 서브 펌프(SP)로부터 토출된 유량을 제1, 2 비례 전자 스로틀 밸브(40, 41)로 안분하여 제1, 2 회로 계통에 공급할 수 있다.

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

또 본 실시 형태에서는 엔진(E)의 출력을 이용하여 제네레이터(22)로 발전시키거나, 어시스트 모터(AM)를 이용하여 전동 모터(MG)에 발전시킬 수 있다. 그리고 이와 같이 발전한 전력을 배터리(24)에 축전(蓄電)하지만, 본 실시 형태에서는 가정용의 전원(25)을 이용하여 배터리(24)에 축전할 수 있도록 하고 있으므로, 전동 모터(GM)의 전력을 다방면에 걸쳐서 조달할 수 있다.

한편, 본 실시 형태에서는 선회 모터(RM)나 붐 실린더(BC)로부터의 유체를 이용하여 어시스트 모터(AM)를 회전시키는 동시에, 이 어시스트 모터(AM)의 출력으로 서브 펌프(SP)나 전동 모터(MG)를 어시스트할 수 있으므로, 회생 동력을 이용하기까지 동안의 에너지 손실을 최소한으로 억제할 수 있다. 예를 들면, 액추에이터로부터의 유체를 이용하여 발전기를 회전하고, 더욱이 그 발전기로 축전한 전력을 이용하여 전동 모터를 구동하며, 이 전동 모터의 구동력으로 액추에이터를 조작시키는 경우에 비해 유체압의 회생 동력을 직접적으로 이용할 수 있다.

또한, 도면 중 부호 51, 52는 제1, 2 비례 전자 스로틀 밸브(40, 41)의 하류 측에 설치한 체크 밸브로, 서브 펌프(SP)로부터 제1, 2 메인 펌프(MP1, MP2) 측으로의 유통만을 허용하는 것이다.

상기와 같이 체크 밸브(51, 52)를 설치하는 동시에, 전자 전환 밸브(46) 및 전자 개폐 밸브(50) 또는 비례 전자 밸브(34)를 설치하였으므로, 예를 들면, 서브 펌프(SP) 및 어시스트 모터(AM)계통이 고장 난 경우에 제1, 2 메인 펌프(MP1, MP2) 계통과, 서브 펌프(SP) 및 어시스트 모터(AM) 계통을 차단할 수 있다. 특히, 전자 전환 밸브(46), 비례 전자 밸브(34) 및 전자 개폐 밸브(50)는 그것들이 노멀 상태에 있을 때, 도면에 예시한 바와 같이 스프링의 용수철력으로 폐쇄 위치인 노멀 위치를 유지하는 동시에, 상기 비례 전자 밸브(34)도 전개위치인 노멀 위치를 유지하므로, 전기 계통이 고장 나도 상기와 같이 제1, 2 메인 펌프(MP1, MP2) 계통과, 상기 펌프(SP) 및 어시스트 모터(AM) 계통을 차단할 수 있다.

또 작업 기계 액추에이터를 작동시킬 때에는, 그것에 대응한 조작 밸브를 조작하면 되지만, 이들의 조작 밸브를 조작하였을 때에도 파일럿 유로(9, 19)의 파일럿압에 따라서, 제1, 2 회로 계통의 요구 유량을 파악할 수 있다. 따라서, 컨트롤러(C)는 상기한 바와 같이 제1, 2 비례 전자 스로틀 밸브(40, 41)를 제어하여 서브 펌프(SP)의 토출량을 안분하여 제1, 2 회로 계통에 공급하게 된다.

게다가, 상기와 같이 작업 계통의 액추에이터를 작동시키고 있을 때에는 상기한 바와 같이 전동 모터(MG)는 정격 용량을 넘은 범위에서 회전하지만, 컨트롤러(C)는 선회 모터(RM) 또는 붐 실린더(BC)를 작동시켰을 때에 그것을 검출하여 어시스트 모터(AM)에 의한 어시스트력의 분량만큼 전동 모터(MG)의 부담을 가볍게 하는 제어도 가능해진다. 또 전동 모터(MG)의 부담을 가볍게 하지 않고, 어시스트 모터(AM)의 어시스트력의 분량만큼 파워 업시켜서 서브 펌프(SP)의 출력을 올릴 수도 있다.

MP1…제1 메인 펌프
MP2…제2 메인 펌프
RM…선회 모터
1…선회모터용의 조작 밸브
2…암 1속용의 조작 밸브
3…붐 2속용의 조작 밸브
4…예비용의 조작 밸브
5…제1 주행 모터용의 조작 밸브
C…컨트롤러
12…제2 주행모터용 조작 밸브
13…버킷용의 조작 밸브
14…붐 1속용의 조작 밸브
15…암 2속용의 조작 밸브
SP…서브 펌프
35, 36…경각 제어기
MG…(발전기 겸용의) 전동 모터
AI…어시스트 설정 입력 수단

Claims (3)

1. 가변 용량형의 메인 펌프와, 이 메인 펌프에 접속하는 동시에 액추에이터를 제어하기 위한 복수의 조작 밸브를 설치한 회로 계통과, 이 회로 계통에 설치한 선회 모터를 제어하는 조작 밸브를 구비한 하이브리드 건설기계의 제어장치에 있어서,
   선회 모터의 단독조작을 검출하는 단독조작 검출수단과, 가변 용량형의 서브 펌프와, 이 서브 펌프의 경전각을 제어하는 경각 제어기와, 상기 서브 펌프의 구동원인 전동 모터와, 상기 서브 펌프에 접속하는 동시에 상기 메인 펌프의 토출 측에 연통하는 합류통로와, 선회 모터의 단독조작시에 어시스트 제어를 필요로 하는지의 여부의 신호를 입력하는 어시스트 제어용 입력수단과, 상기 서브 펌프의 경전각 및 전동 모터의 회전수를 제어하는 컨트롤러를 구비하고,
   컨트롤러는 상기 단독조작 검출수단으로부터의 선회 모터 단독조작의 신호가 입력되고, 또한 상기 어시스트 제어용 입력수단으로부터 어시스트를 필요로 하는 신호가 입력되었을 때, 전동 모터의 회전수 또는 서브 펌프의 경전각 중 어느 한쪽 또는 양쪽을 선회 모터의 단독조작 이외의 통상작업시보다도 상대적으로 낮은 저출력 설정치에 근거하여 제어하는 기능을 구비한 것을 특징으로 하는 건설기계의 제어장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   컨트롤러는, 선회 모터의 단독조작 이외의 통상작업시에서의 서브 펌프의 출력을 고출력 설정치로 규제하는 통상제어특성과, 선회 모터의 단독조작시에 어시스트를 필요로 할 때의 서브 펌프의 출력을 저출력 설정치로 규제하는 선회 단독제어특성을 기억하고, 상기 통상의 작업시에는 통상제어특성에 근거하여 상기 서브 펌프의 출력을 제어하며, 선회 모터의 단독제어시에서, 또한 어시스트를 필요로 할 때에는 선회 단독제어특성에 근거하여 서브 펌프의 출력을 제어하는 기능을 구비한 것을 특징으로 하는 하이브리드 건설기계의 제어장치.
   
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   컨트롤러는, 선회 모터의 단독 조직시로서, 어시스트가 불필요할 때 서브 펌프의 출력을 제로로 설정하는 기능을 구비한 것을 특징으로 하는 하이브리드 건설기계의 제어장치.
   

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