KR20140064722A - 건설 기계의 전동 구동 장치 - Google Patents

건설 기계의 전동 구동 장치 Download PDF

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유타 나카무라
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히다찌 겐끼 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 과제는 가동 시간을 길게 할 수 있는 건설 기계의 전동 구동 장치를 제공하는 것이다.
축전 장치(7)와, 축전 장치(7)와의 사이에서 전력의 수수를 행하는 전동·발전기(27)와, 전동·발전기(27)에 의해 구동하는 유압 펌프(29)와, 유압 펌프(29)로부터 복수의 유압 작동기(13A, 19)로의 압유의 흐름을 각각 제어하는 복수의 방향 전환 밸브(32, 34)와, 복수의 방향 전환 밸브(32, 34)를 각각 조작하는 복수의 조작 장치(31, 33)를 구비한 전동식 미니 쇼벨의 전동 구동 장치이며, 복수의 방향 전환 밸브(32, 34)가 모두 조작되어 있지 않은 상태에서 X초가 경과된 경우, 전동·발전기(27)를 아이들 회전수까지 감속시키는 쌍방향 컨버터(28)를 구비한다. 쌍방향 컨버터(28)는, 전동·발전기(27)를 표준 회전수로부터 아이들 회전수까지 감속시킬 때에, 전동·발전기(27)의 회전자의 관성력을 전력으로 변환하여 축전 장치(7)를 충전하는 회생 제어를 행한다.

Description

건설 기계의 전동 구동 장치 {ELECTROMOTIVE DRIVE DEVICE OF CONSTRUCTION MACHINE}
본 발명은 전동식 유압 셔블이나 하이브리드식 유압 셔블 등의 건설 기계에 관한 것으로, 특히 복수의 유압 작동기에 압유를 공급하는 유압 펌프를 구동하는 전동·발전기와, 이 전동·발전기와의 사이에서 전력의 수수를 행하는 축전 장치를 탑재한 건설 기계의 전동 구동 장치에 관한 것이다.
건설 기계의 일례인 미니 쇼벨(shovel)(즉, 운전 질량 6톤 미만의 유압 셔블)은, 일반적으로 하부 주행체와, 이 하부 주행체 위에 선회 가능하게 설치된 상부 선회체와, 이 상부 선회체에 부앙 가능하게 설치되어 붐, 아암 및 버킷을 포함하는 다관절형의 작업기를 구비하고 있다. 이 미니 쇼벨은, 예를 들어 유압 펌프와, 복수의 유압 작동기(상세하게는, 예를 들어 붐용 유압 실린더, 아암용 유압 실린더 및 버킷용 유압 실린더 등)와, 유압 펌프로부터 복수의 유압 작동기로의 압유의 흐름을 각각 제어하는 복수의 방향 전환 밸브와, 복수의 방향 전환 밸브를 각각 조작하는 조작 수단(상세하게는, 예를 들어 조작 레버의 조작 위치에 대응하는 파일럿압을 출력하는 복수의 조작 장치)을 구비하고 있다.
최근 들어, 배기 가스를 배출하지 않고, 소음이나 진동도 대폭 저감하는 이점을 가지므로, 상기 유압 펌프의 구동원으로서 엔진 대신에 전동 모터(전동·발전기)를 탑재한 전동식 미니 쇼벨이 제창되어 있다(예를 들어, 특허 문헌 1 참조).
일본 특허 공개 제2010-121328호 공보
상술한 전동식 미니 쇼벨에 있어서는, 전동 모터의 전력원으로서 복수의 배터리를 포함하여 이루어지는 축전 장치를 탑재한 것이 있다. 이 축전 장치 탑재형의 전동식 미니 쇼벨에서는, 항상 전력 케이블을 사용하여 외부 전원에 접속할 필요가 없다. 그리고, 예를 들어 미니 쇼벨의 작업 시에 전력 케이블을 사용하여 외부 전원에 접속하지 않을 경우에는, 이동이나 선회 동작이 제한되지 않는다고 하는 이점을 갖는다. 그러나 미니 쇼벨에 탑재 가능한 배터리의 수량 나아가서는 축전 장치의 축전 용량에는 한계가 있다. 상세하게 설명하면, 예를 들어 후방 초소 선회형 또는 초소 선회형이라 불리는 미니 쇼벨에 있어서는, 상부 선회체의 후단부 또는 상부 선회체의 전체에 있어서의 선회 반경 치수가 제한되어 있다. 그리고 상부 선회체에는, 운전자가 탑승하는 운전실 등이 설치되어 있고, 또한 복수의 방향 전환 밸브, 유압 펌프 및 작동유 탱크를 포함하는 유압 기기가 탑재되어 있다. 그로 인해, 운전자의 시인성을 저해하지 않게 상부 선회체에 탑재할 수 있는 배터리의 스페이스는 한정되어 있어, 상부 선회체에 탑재 가능한 배터리의 수량에는 한계가 있다. 따라서, 미니 쇼벨에 탑재하는 축전 장치의 축전 용량에 한계가 있어, 전력 케이블을 사용하여 외부 전원에 접속하지 않을 경우의 미니 쇼벨의 가동 시간이 한정되어 있었다.
본 발명의 목적은, 건설 기계에 탑재된 축전 장치에 의해 제한되는 가동 시간을, 건설 기계의 작동 상태로부터 휴지 상태로 이행하는 단계에서의 전동·발전기에 의한 발전 작용에 의해 종래보다도 길게 할 수 있는 건설 기계의 전동 구동 장치를 제공하는 데 있다.
(1) 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 축전 장치와, 상기 축전 장치와의 사이에서 전력의 수수를 행하는 전동·발전기와, 상기 전동·발전기에 의해 구동하는 유압 펌프와, 복수의 유압 작동기와, 상기 유압 펌프로부터 상기 복수의 유압 작동기로의 압유의 흐름을 각각 제어하는 복수의 방향 전환 밸브와, 상기 복수의 방향 전환 밸브를 각각 조작하는 복수의 조작 수단을 구비한 건설 기계의 전동 구동 장치이며, 상기 복수의 방향 전환 밸브의 조작 유무를 검출하는 조작 검출 수단과, 상기 복수의 방향 전환 밸브가 모두 조작되어 있지 않은 상태에서 미리 설정된 제1 시간이 경과된 경우, 그 시간 경과 전에 상기 복수의 유압 작동기가 구동 가능하도록 미리 설정된 설정 회전수로 제어되고 있던 상기 전동·발전기를, 그 설정 회전수보다 저속으로 미리 설정된 저속 회전수까지 감속시키는 아이들 제어 수단을 갖고, 상기 아이들 제어 수단은, 건설 기계의 작동 상태로부터 휴지 상태로 이행하는 단계에서, 상기 전동·발전기를 작업에 적합한 상기 설정 회전수로부터 상기 저속 회전수까지 감속시킬 때에, 상기 전동·발전기의 회전자의 관성력을 전력으로 변환하여 상기 축전 장치를 충전하는 회생 제어를 행한다.
(2) 상기 (1)에 있어서, 바람직하게는 상기 전동·발전기가 상기 저속 회전수까지 감속된 후, 또한 상기 복수의 방향 전환 밸브가 모두 조작되어 있지 않은 상태에서 미리 설정된 제2 시간이 경과된 경우, 상기 전동·발전기를 정지시키는 제1 정지 제어 수단을 갖고, 상기 제1 정지 제어 수단은, 상기 전동·발전기를 상기 저속 회전수에서의 구동 상태로부터 정지시킬 때에, 상기 전동·발전기의 회전자의 관성력을 전력으로 변환하여 상기 축전 장치를 충전하는 회생 제어를 행한다.
(3) 상기 (1) 또는 (2)에 있어서, 바람직하게는 승강구에 설치되어 금지 해제 위치와 금지 위치로 조작되는 게이트 로크 레버와, 상기 게이트 로크 레버가 금지 위치로 조작된 경우에 상기 복수의 방향 전환 밸브의 조작을 금지하는 금지 수단과, 상기 게이트 로크 레버가 금지 위치로 조작된 경우, 상기 전동·발전기를 정지시키는 제2 정지 제어 수단을 갖고, 상기 제2 정지 제어 수단은, 상기 전동·발전기를 정지시킬 때에, 상기 전동·발전기의 회전자의 관성력을 전력으로 변환하여 상기 축전 장치를 충전하는 회생 제어를 행한다.
(4) 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 축전 장치와, 상기 축전 장치와의 사이에서 전력의 수수를 행하는 전동·발전기와, 상기 전동·발전기에 의해 구동하는 유압 펌프와, 복수의 유압 작동기와, 상기 유압 펌프로부터 상기 복수의 유압 작동기로의 압유의 흐름을 각각 제어하는 복수의 방향 전환 밸브와, 상기 복수의 방향 전환 밸브를 각각 조작하는 복수의 조작 수단을 구비한 건설 기계의 전동 구동 장치이며, 상기 복수의 방향 전환 밸브의 조작 유무를 검출하는 조작 검출 수단과, 상기 복수의 방향 전환 밸브가 모두 조작되어 있지 않은 상태에서 미리 설정된 소정의 시간이 경과된 경우, 그 시간 경과 전에 상기 복수의 유압 작동기가 구동 가능하도록 미리 설정된 설정 회전수로 제어되고 있던 상기 전동·발전기를, 정지시키는 정지 제어 수단을 갖고, 상기 정지 제어 수단은, 건설 기계의 작동 상태로부터 휴지 상태로 이행하는 단계에서, 상기 전동·발전기를 작업에 적합한 상기 설정 회전수에서의 구동 상태로부터 정지시킬 때에, 상기 전동·발전기의 회전자의 관성력을 전력으로 변환하여 상기 축전 장치를 충전하는 회생 제어를 행한다.
(5) 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 축전 장치와, 상기 축전 장치와의 사이에서 전력의 수수를 행하는 전동·발전기와, 상기 전동·발전기에 의해 구동하는 유압 펌프와, 복수의 유압 작동기와, 상기 유압 펌프로부터 상기 복수의 유압 작동기로의 압유의 흐름을 각각 제어하는 복수의 방향 전환 밸브와, 상기 복수의 방향 전환 밸브를 각각 조작하는 복수의 조작 수단을 구비한 건설 기계의 전동 구동 장치이며, 승강구에 설치되어 금지 해제 위치와 금지 위치로 조작되는 게이트 로크 레버와, 상기 게이트 로크 레버가 금지 위치로 조작된 경우에 상기 복수의 방향 전환 밸브의 조작을 금지하는 금지 수단과, 상기 게이트 로크 레버가 금지 해제 위치로부터 금지 위치로 조작된 경우, 상기 복수의 유압 작동기가 구동 가능하도록 미리 설정된 설정 회전수로 제어되고 있던 상기 전동·발전기를, 정지시키는 정지 제어 수단을 갖고, 상기 정지 제어 수단은, 건설 기계의 작동 상태로부터 휴지 상태로 이행하는 단계에서, 상기 전동·발전기를 작업에 적합한 상기 설정 회전수에서의 구동 상태로부터 정지시킬 때에, 상기 전동·발전기의 회전자의 관성력을 전력으로 변환하여 상기 축전 장치를 충전하는 회생 제어를 행한다.
본 발명에 따르면, 건설 기계의 작동 상태로부터 휴지 상태로 이행하는 단계에서, 전동·발전기를 감속 또는 정지시킬 때에 전동·발전기의 회전자의 관성력을 전력으로 변환하여 축전 장치를 충전하는 회생 제어를 행함으로써, 건설 기계의 가동 시간을 길게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 전동식 미니 쇼벨의 전체 구조를 나타내는 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 전동 구동 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 쌍방향 컨버터를 관련 기기와 함께 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 쌍방향 컨버터의 컨트롤러의 제어 처리 내용을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 전동·발전기의 실 회전수 등의 경시 변화를 나타내는 타임차트이며, 아이들 운전 시에 게이트 로크 레버가 금지 해제 위치로부터 금지 위치로 조작되어서 전동·발전기를 정지시키는 경우를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 전동·발전기의 실 회전수 등의 경시 변화를 나타내는 타임차트이며, 아이들 운전 시간이 Y초 경과하여 전동·발전기를 정지시키는 경우를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 형태에 있어서의 쌍방향 컨버터를 관련 기기와 함께 나타내는 블록도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 형태에 있어서의 쌍방향 컨버터의 컨트롤러의 제어 처리 내용을 나타내는 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 형태에 있어서의 전동·발전기의 실 회전수 등의 경시 변화를 나타내는 타임차트이다.
도 10은 본 발명의 하나의 변형예에 있어서의 쌍방향 컨버터를 관련 기기와 함께 나타내는 블록도이다.
본 발명의 일 실시 형태를, 도 1 내지 도 6에 의해 설명한다.
도 1은, 본 실시 형태에 있어서의 전동식 미니 쇼벨의 전체 구조를 나타내는 측면도이다. 또한, 이후, 전동식 미니 쇼벨이 도 1에 나타낸 상태에서 운전자가 운전석에 착석한 경우에 있어서의 운전자의 전방측(도 1 중 좌측), 후방측(도 1 중 우측), 좌측(도 1 중 지면을 향하여 앞쪽), 우측(도 1 중 지면을 향하여 안쪽)을 간단히 전방측, 후방측, 좌측, 우측이라 칭한다.
이 도 1에 있어서, 전동식 미니 쇼벨은 크롤러식의 하부 주행체(1)와, 이 하부 주행체(1) 위에 선회 가능하게 설치된 상부 선회체(2)와, 이 상부 선회체(2)의 기초 하부 구조를 이루는 선회 프레임(3)과, 이 선회 프레임(3)의 전방측에 좌우 방향으로 회동 가능하게 설치된 스윙 포스트(4)와, 이 스윙 포스트(4)에 상하 방향으로 회동 가능(부앙 가능)하게 연결된 다관절형의 작업기(5)와, 선회 프레임(3) 위에 설치된 캐너피 타입의 운전실(6)과, 선회 프레임(3) 위의 후방측에 설치되어, 복수의 배터리(예를 들어 리튬 전지)를 포함하여 이루어지는 축전 장치(7)(후술하는 도 2 및 도 3 참조)를 수납한 배터리 탑재부(8)를 구비하고 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 상부 선회체(2)의 측방에는 외부 전원으로부터의 케이블을 착탈 가능한 급전 소켓(도시하지 않음)이 설치되어 있다.
하부 주행체(1)는, 상방으로부터 보아 대략 H자 형상의 트랙 프레임(9)과, 이 트랙 프레임(9)의 좌우 양측의 후단부 근방에 회전 가능하게 지지된 좌우의 구동륜(10)과, 트랙 프레임(9)의 좌우 양측의 전단부 근방에 회전 가능하게 지지된 좌우 종동륜(아이들러)(11)과, 좌우 각각의 구동륜(10)과 종동륜(11)으로 걸어 돌려진 좌우의 무한궤도(크롤러)(12)를 구비하고 있다. 그리고 좌측 주행용 유압 모터(13A)의 구동에 의해 좌측 구동륜(10)[즉, 좌측 무한궤도(12)]이 회전하고, 우측 주행용 유압 모터(13B)(도시하지 않음)의 구동에 의해 우측 구동륜(10)[즉, 우측 무한궤도(12)]이 회전하도록 되어 있다.
트랙 프레임(9)의 전방측에는 배토용의 블레이드(14)가 상하 이동 가능하게 설치되어 있고, 이 블레이드(14)는 블레이드용 유압 실린더(도시하지 않음)의 신축 구동에 의해 상하 이동하도록 되어 있다.
트랙 프레임(9)의 중앙부에는 선회륜(15)이 설치되고, 이 선회륜(15)을 개재하여 선회 프레임(3)이 선회 가능하게 설치되어 있고, 선회 프레임(3)[즉, 상부 선회체(2)]은 선회용 유압 모터(도시하지 않음)의 구동에 의해 선회하도록 되어 있다.
스윙 포스트(4)는, 선회 프레임(3)의 전방측에 좌우 방향으로 회동 가능하게 설치되어 있고, 스윙용 유압 실린더(도시하지 않음)의 신축 구동에 의해 좌우 방향으로 회동하도록 되어 있다. 이에 의해, 작업기(5)가 좌우로 스윙하도록 되어 있다.
작업기(5)는, 스윙 포스트(4)에 상하 방향으로 회동 가능하게 연결된 붐(16)과, 이 붐(16)에 상하 방향으로 회동 가능하게 연결된 아암(17)과, 이 아암(17)에 상하 방향으로 회동 가능하게 연결된 버킷(18)을 구비하고 있다. 붐(16), 아암(17) 및 버킷(18)은, 붐용 유압 실린더(19), 아암용 유압 실린더(20) 및 버킷용 유압 실린더(21)에 의해 상하 방향으로 회동하도록 되어 있다. 또한, 버킷(18)은, 예를 들어 옵션용 유압 작동기가 내장된 어태치먼트(도시하지 않음)와 교환 가능하게 되어 있다.
운전실(6)에는, 운전자가 착석하는 운전석(좌석)(22)이 설치되어 있다. 운전석(22)의 전방에는, 손 또는 발로 조작 가능하게 해 전후 방향으로 조작함으로써 좌우의 선회용 유압 모터(13A, 13B)의 동작을 각각 지시하는 좌우의 주행용 조작 레버(23A, 23B)가 설치되어 있다. 좌측 주행용 조작 레버(23A)의 더욱 좌측 발밑 부분에는, 좌우 방향으로 조작함으로써 옵션용 유압 작동기의 동작을 지시하는 옵션용 조작 페달(도시하지 않음)이 설치되어 있다. 우측 주행용 조작 레버(23B)의 더욱 우측 발밑 부분에는, 좌우 방향으로 조작함으로써 스윙용 유압 실린더의 동작을 지시하는 스윙용 조작 페달(도시하지 않음)이 설치되어 있다.
운전석(22)의 좌측에는, 전후 방향으로 조작함으로써 아암용 유압 실린더(20)의 동작을 지시하고, 좌우 방향으로 조작함으로써 선회용 유압 모터의 동작을 지시하는 십자 조작식의 아암·선회용 조작 레버(24A)가 설치되어 있다. 운전석(22)의 우측에는, 전후 방향으로 조작함으로써 붐용 유압 실린더(19)의 동작을 지시하고, 좌우 방향으로 조작함으로써 버킷용 유압 실린더(21)의 동작을 지시하는 십자 조작식의 붐·버킷용 조작 레버(24B)(후술하는 도 2 참조)가 설치되어 있다. 또한, 운전석(22)의 우측에는 전후 방향으로 조작함으로써 블레이드용 유압 실린더의 동작을 지시하는 블레이드용 조작 레버(도시하지 않음)가 설치되어 있다.
또한, 운전석(22)의 좌측[바꿔 말하면, 운전실(6)의 승강구]에는, 금지 해제 위치(상세하게는, 운전자의 승강을 방해하는 하강 위치)와 금지 위치(상세하게는, 운전자의 승강을 허용하는 상승 위치)로 조작되는 게이트 로크 레버(25)가 설치되어 있다.
또한, 운전석(22)의 우측에는 다이얼(26)(후술하는 도 3 참조) 등이 설치되어 있다. 이 다이얼(26)은, 회전 조작에 의해, 후술하는 전동·발전기(27)(도 2 및 도 3 참조)의 표준 회전수를 미리 설정된 소정의 범위(상세하게는, 정격 회전수를 포함하여, 예를 들어 NH=2000rpm 내지 NL=1500rpm) 내에서 지시 가능하게 하고, 그 조작 위치에 대응한 신호를 출력하도록 되어 있다. 이 표준 회전수는, 상술한 유압 작동기가 구동 가능한 설정 회전수이며, 예를 들어 작업기(5)로 굴삭 작업을 행하기 위한 토크가 충분히 얻어지는 설정 회전수이다. 또한, 전동·발전기(27)는, 전동기와 발전기의 양쪽 기능을 겸하는 것이다.
도 2는, 상술한 전동식 미니 쇼벨에 구비된 전동 구동 장치의 구성을 나타내는 도면이다. 또한, 이 도 2에 있어서는, 대표적으로 좌측 주행용 유압 모터(13A) 및 붐용 유압 실린더(19)에 관계되는 구성을 나타내고 있다.
도 2에 있어서, 축전 장치(배터리 장치)(7)와, 쌍방향 컨버터(28)를 개재하여 축전 장치(7)와의 사이에서 전력의 수수를 행하는 전동·발전기(M/G)(27)와, 이 전동·발전기(27)에 의해 구동하는 유압 펌프(29) 및 파일럿 펌프(30)와, 상술한 좌측 주행용 조작 레버(23A)를 구비한 유압 파일럿식의 조작 장치(원격 조작 장치)(31)와, 좌측 주행용 조작 레버(23A)의 전후 방향의 조작에 따라서 유압 펌프(29)로부터 좌측 주행용 유압 모터(13A)로의 압유의 흐름을 제어하는 좌측 주행용 방향 전환 밸브(32)가 설치되어 있다. 또한, 상술한 버킷·붐용 조작 레버(24B)를 구비한 유압 파일럿식의 조작 장치(원격 조작 장치)(33)와, 버킷·붐용 조작 레버(24B)의 전후 방향의 조작에 따라서 유압 펌프(29)로부터 붐용 유압 실린더(19)로의 압유의 흐름을 제어하는 붐용 방향 전환 밸브(34)가 설치되어 있다. 또한, 도시하지 않았지만, 우측 주행용 유압 모터(13B), 아암용 유압 실린더(20), 버킷용 유압 실린더(21), 선회용 유압 모터, 스윙용 유압 실린더 및 블레이드용 유압 실린더에 관계되는 구성도 거의 마찬가지이다.
좌측 주행용 방향 전환 밸브(32) 및 붐용 방향 전환 밸브(34) 등(상세하게는, 도시하지 않은 우측 주행용 방향 전환 밸브, 아암용 방향 전환 밸브, 버킷용 방향 전환 밸브, 선회용 방향 전환 밸브, 스윙용 방향 전환 밸브 및 블레이드용 방향 전환 밸브를 포함함)은 센터 바이패스형의 것으로, 센터 바이패스 라인(35) 위에 위치하는 센터 바이패스 통로를 각각 갖고 있다. 각 방향 전환 밸브의 센터 바이패스 통로는, 센터 바이패스 라인(35)에 직렬로 접속되어 있고, 각 방향 전환 밸브의 스풀이 중립 위치에 있는 경우에 연통하고, 도 2 중 좌측 또는 우측 전환 위치로 전환되면 차단하도록 되어 있다. 센터 바이패스 라인(35)의 상류측은 유압 펌프(29)의 토출 라인(36)에 접속되고, 센터 바이패스 라인(35)의 하류측은 탱크 라인(37)에 접속되어 있다.
또한, 좌측 주행용 방향 전환 밸브(32) 및 붐용 방향 전환 밸브(34) 등은, 유압 신호 라인(38) 위에 위치하는 신호 통로를 각각 갖고 있다. 즉, 각 방향 전환 밸브의 신호 통로는, 유압 신호 라인(38)에 직렬로 접속되어 있고, 각 방향 전환 밸브의 스풀이 중립 위치에 있는 경우에 연통하고, 도 2 중 좌측 또는 우측 전환 위치로 전환되면 차단하도록 되어 있다. 유압 신호 라인(38)의 상류측은 파일럿 펌프(30)의 토출 라인(39)으로부터 분기하도록 접속되고, 유압 신호 라인(38)의 하류측은 탱크 라인(37)에 접속되어 있다. 유압 신호 라인(38)에 있어서의 최상류의 방향 전환 밸브(32)의 상류측에는 고정 교축기(40)가 설치되고, 이 고정 교축기(40)와 방향 전환 밸브(32) 사이에 압력 스위치(41)(조작 검출 수단)가 설치되어 있다. 압력 스위치(41)는, 방향 전환 밸브(32)의 상류측 유압을 도입하고, 이것이 미리 설정된 임계값에 도달한 경우에 접점을 폐쇄하도록 되어 있다. 이에 의해, 모든 방향 전환 밸브 중 어느 하나가 조작되었는지 여부를 검출하고, 어느 하나의 방향 전환 밸브가 조작된 경우에 온(ON) 신호를 출력하도록 되어 있다.
좌측 주행용 방향 전환 밸브(32)는, 조작 장치(31)로부터의 파일럿압에 의해 원격 조작되도록 되어 있다. 조작 장치(31)는, 전술한 좌측 주행용 조작 레버(23A)와, 이 조작 레버(23A)의 전후 방향의 조작에 따라 파일럿 펌프(30)의 토출압을 원압으로 하여 파일럿압을 생성하는 한 쌍의 감압 밸브(도시하지 않음)를 갖고 있다. 그리고, 예를 들어 조작 레버(23A)를 중립 위치로부터 전방측으로 조작하면, 그 조작량에 따라서 한쪽의 감압 밸브에 의해 생성된 파일럿압이 좌측 주행용 방향 전환 밸브(32)의 도 2 중 우측 수압부로 출력되고, 이에 의해 좌측 주행용 방향 전환 밸브(32)가 도 2 중 우측 전환 위치로 전환된다. 이에 의해, 좌측 주행용 유압 모터(13A)가 전방 방향으로 회전하고, 좌측 구동륜(10) 및 무한궤도(12)가 전방 방향으로 회전하도록 되어 있다. 한편, 예를 들어 조작 레버(23A)를 중립 위치로부터 후방측으로 조작하면, 그 조작량에 따라서 다른 쪽의 감압 밸브에 의해 생성된 파일럿압이 좌측 주행용 방향 전환 밸브(32)의 도 2 중 좌측 수압부로 출력되고, 이에 의해 좌측 주행용 방향 전환 밸브(32)가 도 2 중 좌측 전환 위치로 전환된다. 이에 의해, 좌측 주행용 유압 모터(13A)가 후방 방향으로 회전하고, 좌측 구동륜(10) 및 무한궤도(12)가 후방 방향으로 회전하도록 되어 있다.
붐용 방향 전환 밸브(34)는, 조작 장치(33)로부터의 파일럿압에 의해 원격 조작되도록 되어 있다. 조작 장치(33)는, 붐·버킷용 조작 레버(24B)와, 이 조작 레버(24B)의 전후 방향의 조작에 따라 파일럿 펌프(30)의 토출압을 원압으로 하여 파일럿압을 생성하는 한 쌍의 감압 밸브(도시하지 않음) 등을 갖고 있다. 그리고, 예를 들어 조작 레버(24B)를 중립 위치로부터 전방측으로 조작하면, 그 조작량에 따라서 한쪽의 감압 밸브에 의해 생성된 파일럿압이 붐용 방향 전환 밸브(34)의 도 2 중 우측 수압부로 출력되고, 이에 의해 붐용 방향 전환 밸브(34)가 도 2 중 우측 전환 위치로 전환된다. 이에 의해, 붐용 유압 실린더(19)가 축단되어, 붐(16)이 하강하도록 되어 있다. 한편, 예를 들어 조작 레버(24B)를 후방측으로 조작하면, 그 조작량에 따라서 다른 쪽의 감압 밸브에 의해 생성된 파일럿압이 붐용 방향 전환 밸브(34)의 도 2 중 좌측 수압부로 출력되고, 이에 의해 붐용 방향 전환 밸브(34)가 도 2 중 좌측 전환 위치로 전환된다. 이에 의해, 붐용 유압 실린더(19)가 신장하여, 붐(16)이 상승하도록 되어 있다.
파일럿 펌프(30)의 토출 라인(39)에는, 파일럿 펌프(30)의 토출압을 일정하게 유지하는 파일럿 릴리프 밸브(42)가 설치되어 있다. 또한, 파일럿 펌프(30)의 토출 라인(39)에는 로크 밸브(43)(금지 수단)가 설치되어 있고, 이 로크 밸브(43)는, 상술한 게이트 로크 레버(25)의 조작에 따라서 전환되도록 되어 있다. 상세하게는, 게이트 로크 레버(25)의 조작 위치에 따라서 전환되는 로크 스위치(44)가 설치되어 있고, 이 로크 스위치(44)는, 게이트 로크 레버(25)가 금지 해제 위치(하강 위치)에 있는 경우에 폐쇄 상태[온(ON)], 게이트 로크 레버(25)가 금지 위치(상승 위치)에 있는 경우에 개방 상태[오프(OFF)]가 된다. 그리고, 예를 들어 로크 스위치(44)가 폐쇄 상태가 되면, 이 로크 스위치(44)를 개재하여 로크 밸브(43)의 솔레노이드부가 통전되어, 로크 밸브(43)가 도 2 중 하측의 전환 위치(X)로 전환된다. 이에 의해, 파일럿 펌프(30)의 토출 라인(39)을 연통하여, 파일럿 펌프(30)의 토출압이 조작 장치(31, 33) 등으로 도입된다. 한편, 로크 스위치(44)가 개방 상태가 되면, 로크 밸브(43)의 솔레노이드부가 통전되지 않고, 스프링의 가압력으로, 로크 밸브(43)가 도 2 중 상측의 중립 위치(N)로 전환된다. 이에 의해, 파일럿 펌프(30)의 토출 라인(39)을 차단하는 동시에, 조작 장치(31, 33) 등의 1차측을 탱크에 연통한다. 따라서, 조작 장치(31, 33) 등을 조작해도 모든 방향 전환 밸브로의 파일럿압이 탱크압이 되어, 조작 장치(31, 33) 등의 조작이 금지된 상태가 된다. 그 결과, 모든 유압 작동기의 정지 상태를 유지한다.
도 3은, 본 실시 형태의 주요부인 쌍방향 컨버터(28)를 관련 기기와 함께 나타내는 블록도이다.
이 도 3에 있어서, 쌍방향 컨버터(28)는, 승강압 초퍼(45)와, 교류 직류 변환기(46)와, 컨트롤러(47)를 구비하고 있다. 승강압 초퍼(45)는, 상세하게 도시하지 않았지만, 승압 회로, 강압 회로, 정류 회로 및 그들 회로 사이에 설치된 개폐기를 갖고 있다. 컨트롤러(47)는, 상술한 로크 스위치(44), 압력 스위치(41) 및 다이얼(26) 등으로부터의 신호를 입력하고, 이들 신호에 따라서 승강압 초퍼(45) 및 교류 직류 변환기(46)를 제어한다. 이에 의해, 전동·발전기(27)를, 다이얼(26)에 의해 설정된 표준 회전수로 구동하는 표준 운전, 다이얼(26)에 의해 설정 가능한 최소 표준 회전수(NL)보다 저속으로 미리 설정된 아이들 회전수(NI)(상세하게는, 본 실시 형태에서는, 상술한 유압 작동기가 구동 불가능한 저속 회전수이며, 예를 들어 300rpm)로 구동하는 아이들 운전, 또는 정지로 전환하도록 되어 있다.
상세하게 설명하면, 컨트롤러(47)는 로크 스위치(44)로부터의 신호에 의해 게이트 로크 레버(25)가 금지 위치 또는 금지 해제 위치로 조작되었는지를 판정하고, 예를 들어 게이트 로크 레버(25)가 금지 해제 위치로부터 금지 위치로 조작되었다고 판정된 경우에 전동·발전기(27)를 정지시키고, 한편 예를 들어 게이트 로크 레버(25)가 금지 위치로부터 금지 해제 위치로 조작되었다고 판정된 경우에 전동·발전기(27)를 정지 상태로부터 아이들 운전으로 전환하도록 제어한다. 또한, 압력 스위치(41)로부터의 신호에 의해 모든 방향 전환 밸브가 조작되어 있지 않은 상태인지 여부를 판정하고, 예를 들어 전동·발전기(27)의 아이들 운전 중 또는 정지 중에 어느 하나의 방향 전환 밸브가 조작된 경우에 전동·발전기(27)를 표준 운전으로 전환하고, 한편, 예를 들어 전동·발전기(27)의 표준 운전 중에 모든 방향 전환 밸브가 조작되어 있지 않은 상태에서 미리 설정된 X초(수초)가 경과된 경우에 전동·발전기(27)를 아이들 운전으로 전환하고, 또한, 예를 들어 전동·발전기(27)의 아이들 운전 중에 모든 방향 전환 밸브가 조작되어 있지 않은 상태에서 미리 설정된 Y초(단, 본 실시 형태에서는 Y>X이며, 수초)가 경과된 경우에 전동·발전기(27)를 정지시키도록 제어한다.
그리고 본 실시 형태의 큰 특징으로서, 컨트롤러(47)는 전동·발전기(27)의 표준 운전 시 또는 아이들 운전 시에 전동·발전기(27)를 전동기로서 작동시키고, 전동·발전기(27)를 표준 운전으로부터 아이들 운전으로 전환할 때(바꿔 말하면, 표준 회전수로부터 아이들 회전수로 감속시킬 때)나 정지시킬 때에, 전동·발전기(27)를 발전기(회생 브레이크)로서 작동시키도록 되어 있다.
이어서, 상술한 컨트롤러(47)의 제어 순서를 설명한다. 도 4는, 컨트롤러(47)의 제어 처리 내용을 나타내는 흐름도이다.
이 도 4에 있어서, 예를 들어 게이트 로크 레버(25)가 금지 해제 위치로 조작되어, 어느 하나의 방향 전환 밸브가 조작 레버로 조작된 경우, 스텝 100으로 진행하여, 전동·발전기(27)의 표준 운전 제어를 행한다. 상세하게 설명하면, 컨트롤러(47)는 승강압 초퍼(45) 및 교류 직류 변환기(46)에 구동 명령을 출력한다. 또한, 컨트롤러(47)는 다이얼(26)에 의해 설정된 표준 회전수와 전동·발전기(27)의 실 회전수[상세하게는, 도시하지 않았지만, 예를 들어 회전수 센서로 검출된 실 회전수, 또는 전동·발전기(27)의 자극 위치를 검출하는 위치 센서 및 전동·발전기(27)의 1차 전류를 검출하는 전류 센서의 검출 결과를 기초로 하여 연산된 실 회전수]의 차분 등을 기초로 하여 전동·발전기(27)에 인가하는 전압을 연산하고, 이것을 전압 지령으로서 교류 직류 변환기(46)에 출력한다. 그리고 승강압 초퍼(45)는, 구동 명령에 따라서, 축전 장치(7)로부터의 직류 전력의 전압을 승압하여 교류 직류 변환기(46)에 공급한다. 교류 직류 변환기(46)는, 구동 명령 및 전압 명령에 따라서, 승강압 초퍼(45)로부터의 직류 전력을 바탕으로 교류 전력을 생성하여 전동·발전기(27)에 인가한다. 이에 의해, 전술한 도 3 중 흰색 화살표로 나타낸 바와 같은 전기 흐름이 되어, 전동·발전기(27)가 표준 회전수로 구동한다.
그리고 스텝 110으로 진행하여, 컨트롤러(47)는 로크 스위치(44)로부터의 신호에 의해 게이트 로크 레버(25)가 금지 해제 위치로부터 금지 위치로 조작되었는지를 판정한다. 예를 들어 게이트 로크 레버(25)가 금지 위치로 조작되어 있지 않다고 판정된 경우에는, 스텝 110의 판정이 충족되지 않아, 스텝 120으로 이행한다. 스텝 120에서는, 다이얼(26)로부터의 신호에 의해 다이얼(26)의 조작 위치에 변화가 없는지 여부를 판정한다. 예를 들어 다이얼(26)의 조작 위치에 변화가 있는 경우에는, 스텝 120의 판정이 충족되지 않아, 전술한 스텝 100으로 돌아와 상기와 같은 순서를 행한다. 한편, 예를 들어 다이얼(26)의 조작 위치에 변화가 없는 경우에는, 스텝 120의 판정이 충족되어, 스텝 130으로 이행한다.
스텝 130에서는, 압력 스위치(41)로부터의 신호에 의해 모든 방향 전환 밸브가 조작되어 있지 않은 상태인지 여부를 판정한다. 예를 들어 어느 하나의 방향 전환 밸브가 조작된 경우에는, 스텝 130의 판정이 충족되지 않아, 전술한 스텝 100으로 돌아와 상기와 같은 순서를 행한다. 한편, 예를 들어 모든 방향 전환 밸브가 조작되어 있지 않은 상태인 경우에는, 스텝 130의 판정이 충족되어, 스텝 140으로 이행한다. 스텝 140에서는, 모든 방향 전환 밸브가 조작되어 있지 않은 상태에서 X초가 경과되었는지 여부를 판정한다. 모든 방향 전환 밸브가 조작되어 있지 않은 상태에서 X초가 경과되지 않은 동안은, 스텝 140의 판정이 충족되지 않아, 전술한 스텝 110으로 돌아와 상기와 마찬가지의 순서를 반복한다.
그리고 스텝 110 내지 스텝 130의 판정이 반복하여 행해지고, 예를 들어 모든 방향 전환 밸브가 조작되어 있지 않은 상태에서 X초가 경과되면, 스텝 140의 판정이 충족되어, 미니 쇼벨의 작동 상태로부터 휴지 상태로 이행하는 단계라고 판단하여, 스텝 150으로 진행하고, 전동·발전기(27)의 아이들 운전 제어로 전환한다. 상세하게 설명하면, 컨트롤러(47)는, 우선 전동·발전기(27)가 표준 회전수로부터 아이들 회전수가 될 때까지, 승강압 초퍼(45) 및 교류 직류 변환기(46)에 회생 명령을 출력한다. 그리고 교류 직류 변환기(46)는, 회생 명령에 따라서, 전동·발전기(27)의 회전자의 관성력을 교류 전력으로 변환하고, 이 교류 전력을 직류 전력으로 변환한다. 승강압 초퍼(45)는, 회생 명령에 따라서, 교류 직류 변환기(46)로부터의 직류 전력의 전압을 승압하여 축전 장치(7)에 공급한다. 이에 의해, 도면 중 흑색 화살표로 나타낸 바와 같은 전기 흐름이 되어, 축전 장치(7)가 충전된다.
그 후, 구동·발전기(27)가 아이들 회전수가 되면, 컨트롤러(47)는 승강압 초퍼(45) 및 교류 직류 변환기(46)에 구동 명령을 출력한다. 또한, 컨트롤러(47)는 아이들 회전수와 전동·발전기(27)의 실 회전수와의 차분 등을 기초로 하여 전동·발전기(27)에 인가하는 전압을 연산하고, 이것을 전압 지령으로서 교류 직류 변환기(46)에 출력한다. 그리고 승강압 초퍼(45)는, 구동 명령에 따라서, 축전 장치(7)로부터의 직류 전력의 전압을 승압하여 교류 직류 변환기(46)에 공급한다. 교류 직류 변환기(46)는, 구동 명령 및 전압 명령에 따라서, 승강압 초퍼(45)로부터의 직류 전력을 바탕으로 교류 전력을 생성하여 전동·발전기(27)에 인가한다. 이에 의해, 전술한 도 3 중 흰색 화살표로 나타낸 바와 같은 전기 흐름이 되어, 전동·발전기(27)가 아이들 회전수로 구동한다.
그리고 스텝 160으로 진행하여, 컨트롤러(47)는 로크 스위치(44)로부터의 신호에 의해 게이트 로크 레버(25)가 금지 해제 위치로부터 금지 위치로 조작되었는지를 판정한다. 예를 들어 게이트 로크 레버(25)가 금지 위치로 조작되어 있지 않았고 판정된 경우에는, 스텝 160의 판정이 충족되지 않아, 스텝 170으로 이행한다. 스텝 170에서는, 다이얼(26)로부터의 신호에 의해 다이얼(26)의 조작 위치에 변화가 없는지 여부를 판정한다. 예를 들어 다이얼(26)의 조작 위치에 변화가 있는 경우에는, 스텝 170의 판정이 충족되지 않아, 전술한 스텝 100으로 돌아와 전동·발전기(27)의 표준 운전 제어로 전환한다. 한편, 예를 들어 다이얼(26)의 조작 위치에 변화가 없는 경우에는, 스텝 170의 판정이 충족되어, 스텝 180으로 이행한다.
스텝 180에서는, 압력 스위치(41)로부터의 신호에 의해 모든 방향 전환 밸브가 조작되어 있지 않은 상태인지 여부를 판정한다. 예를 들어 어느 하나의 방향 전환 밸브가 조작된 경우에는, 스텝 180의 판정이 충족되지 않아, 미니 쇼벨의 휴지 상태로부터 작동 상태로 이행하는 단계라고 판단하여, 전술한 스텝 100으로 돌아와 전동·발전기(27)의 표준 운전 제어로 전환한다. 한편, 예를 들어 모든 방향 전환 밸브가 조작되어 있지 않은 상태인 경우에는, 스텝 180의 판정이 충족되어, 스텝 190으로 이행한다. 스텝 190에서는, 모든 방향 전환 밸브가 조작되어 있지 않은 상태에서 Y초가 경과되었는지 여부를 판정한다. 모든 방향 전환 밸브가 조작되어 있지 않은 상태에서 Y초가 경과되지 않은 동안은, 스텝 190의 판정이 충족되지 않아, 전술한 스텝 160으로 돌아와 상기와 마찬가지인 순서를 반복한다.
그리고 스텝 160 내지 스텝 180의 판정이 반복하여 행해지고, 예를 들어 모든 방향 전환 밸브가 조작되어 있지 않은 상태에서 Y초가 경과되면, 스텝 190의 판정이 충족되어, 스텝 200으로 진행하여, 전동·발전기(27)의 정지 제어를 행한다. 상세하게 설명하면, 컨트롤러(47)는 전동·발전기(27)가 정지할 때까지, 승강압 초퍼(45) 및 교류 직류 변환기(46)에 회생 명령을 출력한다. 그리고 교류 직류 변환기(46)는, 회생 명령에 따라서, 전동·발전기(27)의 회전자의 관성력을 교류 전력으로 변환하고, 이 교류 전력을 직류 전력으로 변환한다. 승강압 초퍼(45)는 회생 명령에 따라서, 교류 직류 변환기(46)로부터의 직류 전력의 전압을 승압하여 축전 장치(7)에 공급한다. 이에 의해, 도면 중 흑색 화살표로 나타낸 바와 같은 전기 흐름이 되어, 축전 장치(7)가 충전된다.
또한, 예를 들어 전술한 스텝 110에서 게이트 로크 레버(25)가 금지 해제 위치로부터 금지 위치로 조작되었다고 판정된 경우에는, 그 판정이 충족되어, 미니 쇼벨의 작동 상태로부터 휴지 상태로 이행하는 단계라고 판단하여, 전술한 스텝 200으로 진행하여, 전동·발전기(27)의 정지 제어를 행한다. 또한, 예를 들어 전술한 스텝 160에서 게이트 로크 레버(25)가 금지 해제 위치로부터 금지 위치로 조작되었다고 판정된 경우에는, 그 판정이 충족되어, 전술한 스텝 200으로 진행하여, 전동·발전기(27)의 정지 제어를 행한다. 이들의 때에도, 상기와 마찬가지로, 도면 중 흑색 화살표로 나타낸 바와 같은 전기 흐름이 되어, 축전 장치(7)가 충전된다.
또한, 상기에 있어서, 쌍방향 컨버터(28)의 컨트롤러(47)가 행하는 전술한 스텝 130 내지 150은, 특허 청구 범위에 기재된 복수의 방향 전환 밸브가 모두 조작되어 있지 않은 상태에서 미리 설정된 제1 시간이 경과된 경우, 그 시간 경과 전에 복수의 유압 작동기가 구동 가능하도록 미리 설정된 설정 회전수로 제어되고 있던 전동·발전기를, 그 설정 회전수보다 저속으로 미리 설정된 저속 회전수까지 감속시키는 아이들 제어 수단을 구성한다. 또한, 쌍방향 컨버터(28)의 컨트롤러(47)가 행하는 전술한 스텝 180 내지 200은, 전동·발전기가 저속 회전수까지 감속된 후, 다시 복수의 방향 전환 밸브가 모두 조작되어 있지 않은 상태에서 미리 설정된 제2 시간이 경과된 경우, 전동·발전기를 정지시키는 제1 정지 제어 수단을 구성한다. 또한, 쌍방향 컨버터(28)의 컨트롤러(47)가 행하는 전술한 스텝 110, 160, 200은, 게이트 로크 레버가 금지 위치로 조작된 경우, 전동·발전기를 정지시키는 제2 정지 제어 수단을 구성하고, 특히 쌍방향 컨버터(28)의 컨트롤러(47)가 행하는 전술한 스텝 110, 200은, 게이트 로크 레버가 금지 해제 위치로부터 금지 위치로 조작된 경우, 복수의 유압 작동기가 구동 가능하도록 미리 설정된 설정 회전수로 제어되고 있던 전동·발전기를, 정지시키는 정지 제어 수단을 구성한다.
전술한 도 3으로 돌아와, 쌍방향 컨버터(28)는, 예를 들어 상용 전원(48)(외부 전원)으로부터의 케이블이 전기 공급구에 접속된 경우에, 상용 전원(48)과 축전 장치(7) 사이에 개재하도록 되어 있다. 그리고 전동·발전기(27)의 정지 중에 외부 전원에 의한 충전의 개시·종료를 지시 가능한 충전 스위치(도시하지 않음)가 설치되어 있고, 컨트롤러(47)는 충전 스위치로부터의 충전 개시 지시 신호에 따라서, 상용 전원(48)으로부터의 전력을 축전 장치(7)에 공급하여 축전 장치(7)를 충전하는 제어를 행하도록 되어 있다. 상세하게는, 승강압 초퍼(45)는 컨트롤러(47)로부터의 명령에 따라서, 상용 전원(48)으로부터의 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 동시에 그 전압을 강압하여 축전 장치(7)에 공급하도록 되어 있다.
이어서, 본 실시 형태의 동작 및 작용 효과를, 도 5 및 도 6을 이용하여 설명한다.
예를 들어 도 5에서 나타낸 바와 같이, 운전자가 게이트 로크 레버(25)를 금지 위치로부터 금지 해제 위치로 조작하면[즉, 로크 스위치(44)가 온이 되면], 쌍방향 컨버터(28)는, 아이들 회전수(NI)가 되도록 전동·발전기(27)를 구동한다. 그리고 운전자가 조작 레버에 의해 어느 하나의 방향 전환 밸브를 조작하면[즉, 압력 스위치(41)가 온이 되면], 바꿔 말하면, 미니 쇼벨의 쌍방향 컨버터(28)는 다이얼(26)에 의해 설정된 예를 들어 표준 회전수(NH)가 되도록 전동·발전기(27)를 구동한다. 그 후, 모든 방향 절환 밸브를 조작하지 않는 상태[즉, 압력 스위치(41)가 오프인 상태]에서 X초가 경과되면, 쌍방향 컨버터(28)는 전동·발전기(27)를 표준 회전수(NH)로부터 아이들 회전수(NI)로 감속시킨다. 이때, 쌍방향 컨버터(28)는 전동·발전기(27)의 회전자의 관성력을 전력으로 변환하여 축전 장치(7)를 충전하는 회생 제어를 행한다. 즉, 축전 장치(7)를 충전시킨다.
그리고 전동·발전기(27)의 아이들 운전 중, 운전자가 다이얼(26)을 조작하면, 쌍방향 컨버터(28)는 다이얼(26)에 의해 설정된 표준 회전수가 되도록 전동·발전기(27)를 구동한다. 그 후, 모든 방향 절환 밸브를 조작하지 않는 상태[즉, 압력 스위치(41)가 오프인 상태]에서 X초가 경과되면, 쌍방향 컨버터(28)는 전동·발전기(27)를 표준 회전수(NH)로부터 아이들 회전수(NI)로 감속시킨다. 이때, 쌍방향 컨버터(28)는 전동·발전기(27)의 회전자의 관성력을 전력으로 변환하여 축전 장치(7)를 충전하는 회생 제어를 행한다. 즉, 축전 장치(7)를 충전시킨다.
그리고 전동·발전기(27)의 아이들 운전 중, 운전자가 게이트 로크 레버(25)를 금지 해제 위치로부터 금지 위치로 조작하면, 쌍방향 컨버터(28)는 전동·발전기(27)를 정지시킨다. 이때, 쌍방향 컨버터(28)는 전동·발전기(27)의 회전자의 관성력을 전력으로 변환하여 축전 장치(7)를 충전하는 회생 제어를 행한다. 즉, 축전 장치(7)를 충전시킨다.
한편, 예를 들어 도 6에서 나타낸 바와 같이, 전동·발전기(27)의 아이들 운전 중, 게이트 로크 레버(25) 및 다이얼(26)이 조작되지 않고, 모든 조작 레버를 조작하지 않은 상태에서 Y초가 경과되면, 쌍방향 컨버터(28)는 전동·발전기(27)를 정지시킨다. 이때, 쌍방향 컨버터(28)는 전동·발전기(27)의 회전자의 관성력을 전력으로 변환하여 축전 장치(7)를 충전하는 회생 제어를 행한다. 즉, 축전 장치(7)를 충전시킨다.
이상과 같이 본 실시 형태에 있어서는, 전동·발전기(27)를 표준 회전수로부터 아이들 회전수까지 감속시킬 때 및 정지시킬 때에 회생 제어를 행함으로써, 축전 장치(7)를 충전할 수 있어, 미니 쇼벨의 가동 시간을 길게 할 수 있다.
또한, 상기 일 실시 형태에 있어서는, 쌍방향 컨버터(28)는 게이트 로크 레버(25)가 금지 해제 위치로부터 금지 위치로 조작되었을 때에 전동·발전기(27)를 정지시키고, 게이트 로크 레버(25)가 금지 위치로부터 금지 해제 위치로 조작되었을 때에 전동·발전기(27)를 구동시키는 제어 기능을 갖는 경우를 예로 들어 설명했지만, 이에 한정되지 않으며, 이 기능을 갖지 않아도 된다. 또한, 상기 일 실시 형태에 있어서는, 쌍방향 컨버터(28)는 전동·발전기(27)의 아이들 운전 시간이 Y초 경과되었을 때에 전동·발전기(27)를 정지시키는 제어 기능을 갖는 경우를 예로 들어서 설명했지만, 이에 한정되지 않으며, 이 기능을 갖지 않아도 되고, 이 기능의 유효화·무효화를 설정 가능한 스위치를 설치해도 된다. 또한, 상기 일 실시 형태에 있어서는, 쌍방향 컨버터(28)는 전동·발전기(27)를 정지시킬 때에, 전동·발전기(27)의 회전자의 관성력을 전력으로 변환하여 축전 장치(7)를 충전하는 회생 제어를 행하는 기능을 갖는 경우를 예로 들어서 설명했지만, 이에 한정되지 않으며, 이 기능을 갖지 않아도 되고, 이 기능의 유효화·무효화를 설정 가능한 스위치를 설치해도 된다. 이러한 변형예에 있어서도, 전동·발전기(27)를 표준 회전수로부터 아이들 회전수까지 감속시킬 때에 회생 제어를 행하므로, 축전 장치(7)를 충전할 수 있어, 미니 쇼벨의 가동 시간을 길게 할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 형태를 도 7 내지 도 9에 의해 설명한다. 본 실시 형태는, 전동·발전기(27)의 표준 운전 중에 모든 방향 전환 밸브가 조작되어 있지 않은 상태에서 X초가 경과된 경우, 전동·발전기(27)를 정지시키는 실시 형태이다. 또한, 본 실시 형태에 있어서, 상기 일 실시 형태와 동등한 부분은 동일한 부호를 붙이고, 적절히 설명을 생략한다.
도 7은, 본 실시 형태에 있어서의 쌍방향 컨버터를 관련 기기와 함께 나타내는 블록도이다.
본 실시 형태에서는, 쌍방향 컨버터(28A)는 상기 쌍방향 컨버터(28)와 마찬가지로, 승강압 초퍼(45)와, 교류 직류 변환기(46)와, 컨트롤러(47A)를 구비하고 있다. 컨트롤러(47A)는 로크 스위치(44), 압력 스위치(41) 및 다이얼(26) 등으로부터의 신호를 입력하고, 이들 신호에 따라서 승강압 초퍼(45) 및 교류 직류 변환기(46)를 제어한다. 이에 의해, 전동·발전기(27)를, 다이얼(26)에 의해 설정된 표준 회전수로 구동하는 표준 운전, 또는 정지로 전환하도록 되어 있다.
상세하게 설명하면, 컨트롤러(47A)는 로크 스위치(44)로부터의 신호에 의해 게이트 로크 레버(25)가 금지 위치 또는 금지 해제 위치로 조작되었는지를 판정하고, 예를 들어 게이트 로크 레버(25)가 금지 해제 위치로부터 금지 위치로 조작되었다고 판정된 경우에 전동·발전기(27)를 정지시키고, 한편, 예를 들어 게이트 로크 레버(25)가 금지 위치로부터 금지 해제 위치로 조작되었다고 판정된 경우에 전동·발전기(27)를 표준 운전으로 전환하도록 제어한다. 또한, 압력 스위치(41)로부터의 신호에 의해 모든 방향 전환 밸브가 조작되어 있지 않은 상태인지 여부를 판정하고, 예를 들어 전동·발전기(27)의 표준 운전 중에 모든 방향 전환 밸브가 조작되어 있지 않은 상태에서 X초(수초)가 경과된 경우에 전동·발전기(27)를 정지시키고, 한편, 예를 들어 전동·발전기(27)의 정지 중에 어느 하나의 방향 전환 밸브가 조작된 경우에 전동·발전기(27)를 표준 운전으로 전환하도록 제어한다.
그리고 본 실시 형태의 큰 특징으로서, 컨트롤러(47A)는 전동·발전기(27)의 표준 운전 시에 전동·발전기(27)를 전동기로서 작동시키고, 전동·발전기(27)를 표준 운전으로부터 정지시킬 때에, 전동·발전기(27)를 발전기(회생 브레이크)로서 작동시키도록 되어 있다.
이어서, 상술한 컨트롤러(47A)의 제어 순서를 설명한다. 도 8은, 컨트롤러(47A)의 제어 처리 내용을 나타내는 흐름도이다.
이 도 8에 있어서, 예를 들어 게이트 로크 레버(25)가 금지 해제 위치로 조작된 경우에, 스텝 100으로 진행하여, 전동·발전기(27)의 표준 운전 제어를 행한다. 즉, 컨트롤러(47A)는 승강압 초퍼(45) 및 교류 직류 변환기(46)에 구동 명령을 출력한다. 또한, 컨트롤러(47A)는 다이얼(26)에 의해 설정된 표준 회전수와 전동·발전기(27)의 실 회전수[상세하게는, 도시하지 않았지만, 예를 들어 회전수 센서로 검출된 실 회전수, 또는 전동·발전기(27)의 자극 위치를 검출하는 위치 센서 및 전동·발전기(27)의 1차 전류를 검출하는 전류 센서의 검출 결과를 기초로 하여 연산된 실 회전수]의 차분 등을 기초로 하여 전동·발전기(27)에 인가하는 전압을 연산하고, 이것을 전압 지령으로서 교류 직류 변환기(46)에 출력한다. 그리고 승강압 초퍼(45)는 구동 명령에 따라서, 축전 장치(7)로부터의 직류 전력의 전압을 승압하여 교류 직류 변환기(46)에 공급한다. 교류 직류 변환기(46)는 구동 명령 및 전압 명령에 따라서, 승강압 초퍼(45)로부터의 직류 전력을 바탕으로 교류 전력을 생성하여 전동·발전기(27)에 인가한다. 이에 의해, 전동·발전기(27)가 표준 회전수로 구동한다.
그리고 스텝 110으로 진행하여, 컨트롤러(47A)는 로크 스위치(44)로부터의 신호에 의해 게이트 로크 레버(25)가 금지 해제 위치로부터 금지 위치로 조작되었는지를 판정한다. 예를 들어 게이트 로크 레버(25)가 금지 위치로 조작되어 있지 않다고 판정된 경우에는, 스텝 110의 판정이 충족되지 않아, 스텝 120으로 이행한다. 스텝 120에서는, 다이얼(26)로부터의 신호에 의해 다이얼(26)의 조작 위치에 변화가 없는지 여부를 판정한다. 예를 들어 다이얼(26)의 조작 위치에 변화가 있는 경우에는, 스텝 120의 판정이 충족되지 않아, 전술한 스텝 100으로 돌아와 상기와 마찬가지의 순서를 행한다. 한편, 예를 들어 다이얼(26)의 조작 위치에 변화가 없는 경우에는, 스텝 120의 판정이 충족되어, 스텝 130으로 이행한다.
스텝 130에서는, 압력 스위치(41)로부터의 신호에 의해 모든 방향 전환 밸브가 조작되어 있지 않은 상태인지 여부를 판정한다. 예를 들어 어느 하나의 방향 전환 밸브가 조작된 경우에는, 스텝 130의 판정이 충족되지 않아, 전술한 스텝 100으로 돌아와 상기와 마찬가지의 순서를 행한다. 한편, 예를 들어 모든 방향 전환 밸브가 조작되어 있지 않은 상태인 경우에는, 스텝 130의 판정이 충족되어, 스텝 140으로 이행한다. 스텝 140에서는, 모든 방향 전환 밸브가 조작되어 있지 않은 상태에서 X초가 경과되었는지 여부를 판정한다. 모든 방향 전환 밸브가 조작되어 있지 않은 상태에서 X초가 경과되지 않은 동안은, 스텝 140의 판정이 충족되지 않아, 전술한 스텝 110으로 돌아와 상기와 마찬가지의 순서를 반복한다.
그리고 스텝 110 내지 스텝 130의 판정이 반복하여 행해지고, 예를 들어 모든 방향 전환 밸브가 조작되어 있지 않은 상태에서 X초가 경과되면, 스텝 140의 판정이 충족되어, 미니 쇼벨의 작동 상태로부터 휴지 상태로 이행하는 단계라고 판단하여, 스텝 200으로 진행하여, 전동·발전기(27)의 정지 제어를 행한다. 상세하게 설명하면, 컨트롤러(47A)는 전동·발전기(27)가 정지할 때까지, 승강압 초퍼(45) 및 교류 직류 변환기(46)에 회생 명령을 출력한다. 그리고 교류 직류 변환기(46)는, 회생 명령에 따라서, 전동·발전기(27)의 회전자의 관성력을 교류 전력으로 변환하고, 이 교류 전력을 직류 전력으로 변환한다. 승강압 초퍼(45)는, 회생 명령에 따라서, 교류 직류 변환기(46)로부터의 직류 전력의 전압을 승압하여 축전 장치(7)에 공급한다. 이에 의해, 축전 장치(7)가 충전된다.
또한, 예를 들어 전술한 스텝 110에서 게이트 로크 레버(25)가 금지 해제 위치로부터 금지 위치로 조작되었다고 판정된 경우에는, 그 판정이 충족되어, 미니 쇼벨의 작동 상태로부터 휴지 상태로 이행하는 단계라고 판단하여, 전술한 스텝 200으로 진행하여, 전동·발전기(27)의 정지 제어를 행한다. 이때도, 축전 장치(7)가 충전된다.
또한, 상기에 있어서, 쌍방향 컨버터(28A)의 컨트롤러(47A)가 행하는 전술한 스텝 130, 140, 200은, 특허 청구 범위에 기재된 복수의 방향 전환 밸브가 모두 조작되어 있지 않은 상태에서 미리 설정된 소정의 시간이 경과된 경우, 그 시간 경과 전에 복수의 유압 작동기가 구동 가능하도록 미리 설정된 설정 회전수로 제어되고 있던 전동·발전기를, 정지시키는 정지 제어 수단을 구성한다. 또한, 쌍방향 컨버터(28A)의 컨트롤러(47A)가 행하는 전술한 스텝 110, 200은, 게이트 로크 레버가 금지 해제 위치로부터 금지 위치로 조작된 경우, 복수의 유압 작동기가 구동 가능하도록 미리 설정된 설정 회전수로 제어되고 있던 전동·발전기를, 정지시키는 정지 제어 수단을 구성한다.
이어서, 본 실시 형태의 동작 및 작용 효과를, 도 9를 이용하여 설명한다.
예를 들어 도 9에서 나타낸 바와 같이, 운전자가 게이트 로크 레버(25)를 금지 위치로부터 금지 해제 위치로 조작하면[즉, 로크 스위치(44)가 온이 되면], 쌍방향 컨버터(28A)는 다이얼(26)에 의해 설정된, 예를 들어 표준 회전수(NH)가 되도록 전동·발전기(27)를 구동한다. 그리고 전동·발전기(27)가 표준 회전수(NH)에 달한 후, 모든 방향 절환 밸브를 조작하지 않은 상태[즉, 압력 스위치(41)가 오프인 상태]에서 X초가 경과되면, 쌍방향 컨버터(28A)는 전동·발전기(27)를 정지시킨다. 이때, 쌍방향 컨버터(28A)는 전동·발전기(27)의 회전자의 관성력을 전력으로 변환하여 축전 장치(7)를 충전하는 회생 제어를 행한다. 즉, 축전 장치(7)를 충전시킨다.
또한, 도시하지 않았지만, 전동·발전기(27)의 표준 운전 중, 운전자가 게이트 로크 레버(25)를 금지 해제 위치로부터 금지 위치로 조작하면, 쌍방향 컨버터(28A)는 전동·발전기(27)를 정지시킨다. 이때, 쌍방향 컨버터(28A)는 전동·발전기(27)의 회전자의 관성력을 전력으로 변환하여 축전 장치(7)를 충전하는 회생 제어를 행한다. 즉, 축전 장치(7)를 충전시킨다.
이상과 같이 본 실시 형태에 있어서는, 미니 쇼벨의 작동 상태로부터 휴지 상태로 이행하는 단계에서, 전동·발전기(27)를 정지시킬 때에 회생 제어를 행함으로써, 축전 장치(7)를 충전할 수 있어, 미니 쇼벨의 가동 시간을 길게 할 수 있다.
또한, 상기 실시 형태에 있어서는, 방향 전환 밸브(32, 34) 등을 각각 조작하는 복수의 조작 수단으로서, 조작 레버의 조작 위치에 대응한 파일럿압을 출력하는 유압 파일럿식의 조작 장치(31, 33) 등을 구비한 경우를 예로 들어서 설명했지만, 이에 한정되지 않는다. 즉, 예를 들어 조작 레버의 조작 위치에 대응한 전기 조작 신호를 출력하는 전기 레버식의 조작 장치로 해도 된다. 이 경우, 예를 들어 파일럿 펌프(30)의 토출압을 원압으로 하여 파일럿압을 생성하고, 방향 전환 밸브에 출력하는 한 쌍의 전자식 감압 밸브와, 조작 장치로부터의 전기 조작 신호에 따라서 상기 한 쌍의 전자식 감압 밸브를 제어하는 제어 장치를 설치하면 된다. 이러한 경우도, 상기와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상기 실시 형태에 있어서는, 방향 전환 밸브(32, 34) 등의 조작 유무를 검출하는 조작 검출 수단으로서, 압력 스위치(41) 등을 설치한 경우를 예로 들어서 설명했지만, 이에 한정되지 않는다. 즉, 예를 들어 유압 신호 라인(38), 각 방향 전환 밸브의 신호 통로, 고정 교축기(40) 및 압력 스위치(41)를 설치하지 않고, 조작 장치로부터 출력되는 파일럿압 중 최고압을 추출하는 셔틀 밸브군을 설치하고, 그 셔틀 밸브군에 있어서의 최종단의 셔틀 밸브의 출력측에 압력 스위치를 설치해도 된다. 또한, 예를 들어 압력 스위치 대신에 압력 센서를 설치하고, 이 압력 센서로 검출된 압력이 소정의 임계값에 도달했는지 여부를 쌍방향 컨버터의 컨트롤러가 판정함으로써, 방향 전환 밸브(32, 34) 등의 조작 유무를 판단해도 된다. 또한, 예를 들어 전술한 전기 레버식의 조작 장치를 채용한 경우에, 상기 제어 장치가 상기 전자식 감압 밸브로 출력하는 제어 신호(바꿔 말하면, 조작 장치로부터의 전기 조작 신호 및 로크 스위치로부터의 신호 등)에 의해, 방향 전환 밸브(32, 34) 등의 조작 유무를 판단해도 된다. 이러한 경우도, 상기와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상기 실시 형태에 있어서는, 게이트 로크 레버(25)가 금지 위치로 조작된 경우에 복수의 방향 전환 밸브의 조작을 금지하는 금지 수단으로서, 게이트 로크 레버(25)의 조작 위치[바꿔 말하면, 로크 스위치(44)의 온·오프]에 따라서 파일럿 펌프(30)의 토출 라인(39)을 연통·차단하는 로크 밸브(43)를 구비한 경우를 예로 들어서 설명했지만, 이에 한정되지 않는다. 즉, 예를 들어 전술한 전기 레버식의 조작 장치를 채용한 경우에, 상기 제어 장치는 로크 스위치(44)로부터의 신호에 따라서 조작 장치로부터의 전기 조작 신호를 유효·무효로 하는 제어를 행해도 된다. 이러한 경우도, 상기와 같은 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상기 실시 형태에 있어서는, 쌍방향 컨버터(28)(또는 28A)는 축전 장치(7)로부터의 전력을 전동·발전기(27)에 공급하여 전동·발전기(27)를 구동하는 제1 제어 모드 및 외부 전원으로부터의 전력을 축전 장치(7)에 공급하여 축전 장치(7)를 충전하는 제2 제어 모드를 선택적으로 행할 수 있도록 구성하고, 제1 제어 모드 중, 전동·발전기(27)를 표준 회전수로부터 아이들 회전수까지 감속시킬 때나 또는 정지시킬 때에 회생 제어를 행하는 경우를 예로 들어서 설명했지만, 이에 한정되지 않는다. 즉, 전술한 제1 제어 모드 및 제2 제어 모드, 외부 전원으로부터의 전력을 전동·발전기(27)에 공급하여 전동·발전기(27)를 구동하는 제3 제어 모드, 및 외부 전원으로부터의 전력을 전동·발전기(27) 및 축전 장치(7)에 공급하여 전동·발전기(27)를 구동하는 동시에 축전 장치(7)를 충전하는 제4 제어 모드를, 모드 선택 스위치(도시하지 않음)의 조작에 따라서 선택적으로 행할 수 있도록 구성해도 된다. 그리고 제3 제어 모드 또는 제4 제어 모드 중, 전동·발전기(27)를 표준 회전수로부터 아이들 회전수까지 감속시킬 때 또는 정지시킬 때에 회생 제어를 행해도 된다. 이러한 경우도, 상기와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
또한, 이상에 있어서는, 본 발명의 적용 대상으로서, 전동·발전기(27)에만 의해 유압 펌프(29) 등을 구동하는 전동식 미니 쇼벨을 예로 들어서 설명했지만, 이에 한정되지 않는다. 즉, 예를 들어 전동·발전기 및 엔진에 의해 구동하는 하이브리드식 미니 쇼벨에 적용해도 된다. 이 경우, 예를 들어 도 10에서 나타낸 바와 같이, 전동·발전기(27)와 엔진(48) 사이의 접속부에 클러치 기구(49)를 설치하고, 쌍방향 컨버터(28)(또는 28A)는 전동·발전기(27)를 감속시킬 때 및 정지시킬 때에, 클러치 기구(49)를 제어하여 전동·발전기(27)와 엔진(48)의 접속을 분리하면 된다. 이에 의해, 전동·발전기(27)의 회전자의 관성력을 전력으로 변환하여 축전 장치(7)를 충전하는 회생 제어를 행할 수 있다. 따라서, 축전 장치(7)를 충전할 수 있어, 미니 쇼벨의 가동 시간을 길게 할 수 있다.
또한, 미니 쇼벨에 한정되지 않고, 중형이나 대형의 유압 셔블(운전 질량 6톤 이상의 유압 셔블)에 적용해도 된다. 또한, 유압 셔블에 한정되지 않고, 유압 크레인 등, 다른 건설 기계에 적용해도 된다.
7 : 축전 장치
13A : 주행용 유압 모터
13B : 주행용 유압 모터
19 : 붐용 유압 실린더
20 : 아암용 유압 실린더
21 : 버킷용 유압 실린더
25 : 게이트 로크 레버
27 : 전동·발전기
28 : 쌍방향 컨버터(아이들 제어 수단, 정지 제어 수단)
28A : 쌍방향 컨버터(정지 제어 수단)
29 : 유압 펌프
31 : 조작 장치(조작 수단)
32 : 좌측 주행용 방향 전환 밸브
33 : 조작 장치(조작 수단)
34 : 붐용 방향 전환 밸브
41 : 압력 스위치(조작 검출 수단)
43 : 로크 밸브(금지 수단)

Claims (5)

  1. 축전 장치(7)와,
    상기 축전 장치(7)와의 사이에서 전력의 수수를 행하는 전동·발전기(27)와,
    상기 전동·발전기(27)에 의해 구동하는 유압 펌프(29)와,
    복수의 유압 작동기(13A, 19)와,
    상기 유압 펌프(29)로부터 상기 복수의 유압 작동기(13A, 19)로의 압유의 흐름을 각각 제어하는 복수의 방향 전환 밸브(32, 34)와,
    상기 복수의 방향 전환 밸브(32, 34)를 각각 조작하는 복수의 조작 수단(31, 33)을 구비한 건설 기계의 전동 구동 장치이며,
    상기 복수의 방향 전환 밸브(32, 34)의 조작 유무를 검출하는 조작 검출 수단(41)과,
    상기 복수의 방향 전환 밸브(32, 34)가 모두 조작되어 있지 않은 상태에서 미리 설정된 제1 시간(X초)이 경과된 경우, 그 시간 경과 전에 상기 복수의 유압 작동기(13A, 19)가 구동 가능하도록 미리 설정된 설정 회전수로 제어되고 있던 상기 전동·발전기(27)를 그 설정 회전수보다 저속으로 미리 설정된 저속 회전수(NI)까지 감속시키는 아이들 제어 수단(28)을 갖고,
    상기 아이들 제어 수단(28)은 건설 기계의 작동 상태로부터 휴지 상태로 이행하는 단계에서, 상기 전동·발전기(27)를 작업에 적합한 상기 설정 회전수로부터 상기 저속 회전수(NI)까지 감속시킬 때에, 상기 전동·발전기(27)의 회전자의 관성력을 전력으로 변환하여 상기 축전 장치(7)를 충전하는 회생 제어를 행하는 것을 특징으로 하는, 건설 기계의 전동 구동 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전동·발전기(27)가 상기 저속 회전수(NI)까지 감속된 후, 또한 상기 복수의 방향 전환 밸브(32, 34)가 모두 조작되어 있지 않은 상태에서 미리 설정된 제2 시간(Y초)이 경과된 경우, 상기 전동·발전기(27)를 정지시키는 제1 정지 제어 수단(28)을 갖고,
    상기 제1 정지 제어 수단(28)은 상기 전동·발전기(27)를 상기 저속 회전수(NI)에서의 구동 상태로부터 정지시킬 때에, 상기 전동·발전기(27)의 회전자의 관성력을 전력으로 변환하여 상기 축전 장치(7)를 충전하는 회생 제어를 행하는 것을 특징으로 하는, 건설 기계의 전동 구동 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 승강구에 설치되어 금지 해제 위치와 금지 위치로 조작되는 게이트 로크 레버(25)와,
    상기 게이트 로크 레버(25)가 금지 위치로 조작된 경우에 상기 복수의 방향 전환 밸브(32, 34)의 조작을 금지하는 금지 수단(43)과,
    상기 게이트 로크 레버(25)가 금지 위치로 조작된 경우, 상기 전동·발전기(27)를 정지시키는 제2 정지 제어 수단(28)을 갖고,
    상기 제2 정지 제어 수단(28)은 상기 전동·발전기(27)를 정지시킬 때에, 상기 전동·발전기(27)의 회전자의 관성력을 전력으로 변환하여 상기 축전 장치(7)를 충전하는 회생 제어를 행하는 것을 특징으로 하는, 건설 기계의 전동 구동 장치.
  4. 축전 장치(7)와,
    상기 축전 장치(7)와의 사이에서 전력의 수수를 행하는 전동·발전기(27)와,
    상기 전동·발전기(27)에 의해 구동하는 유압 펌프(29)와,
    복수의 유압 작동기(13A, 19)와,
    상기 유압 펌프(29)로부터 상기 복수의 유압 작동기(13A, 19)로의 압유의 흐름을 각각 제어하는 복수의 방향 전환 밸브(32, 34)와,
    상기 복수의 방향 전환 밸브(32, 34)를 각각 조작하는 복수의 조작 수단(31, 33)을 구비한 건설 기계의 전동 구동 장치이며,
    상기 복수의 방향 전환 밸브(32, 34)의 조작 유무를 검출하는 조작 검출 수단(41)과,
    상기 복수의 방향 전환 밸브(32, 34)가 모두 조작되어 있지 않은 상태에서 미리 설정된 소정의 시간(X초)이 경과된 경우, 그 시간 경과 전에 상기 복수의 유압 작동기(13A, 19)가 구동 가능하도록 미리 설정된 설정 회전수로 제어되고 있던 상기 전동·발전기(27)를 정지시키는 정지 제어 수단(28A)을 갖고,
    상기 정지 제어 수단(28A)은 건설 기계의 작동 상태로부터 휴지 상태로 이행하는 단계에서, 상기 전동·발전기(27)를 작업에 적합한 상기 설정 회전수에서의 구동 상태로부터 정지시킬 때에, 상기 전동·발전기(27)의 회전자의 관성력을 전력으로 변환하여 상기 축전 장치(7)를 충전하는 회생 제어를 행하는 것을 특징으로 하는, 건설 기계의 전동 구동 장치.
  5. 축전 장치(7)와,
    상기 축전 장치(7)와의 사이에서 전력의 수수를 행하는 전동·발전기(27)와,
    상기 전동·발전기(27)에 의해 구동하는 유압 펌프(29)와,
    복수의 유압 작동기(13A, 19)와,
    상기 유압 펌프(29)로부터 상기 복수의 유압 작동기(13A, 19)로의 압유의 흐름을 각각 제어하는 복수의 방향 전환 밸브(32, 34)와,
    상기 복수의 방향 전환 밸브(32, 34)를 각각 조작하는 복수의 조작 수단(31, 33)을 구비한 건설 기계의 전동 구동 장치이며,
    승강구에 설치되어 금지 해제 위치와 금지 위치로 조작되는 게이트 로크 레버(25)와,
    상기 게이트 로크 레버(25)가 금지 위치로 조작된 경우에 상기 복수의 방향 전환 밸브(32, 34)의 조작을 금지하는 금지 수단(43)과,
    상기 게이트 로크 레버(25)가 금지 해제 위치로부터 금지 위치로 조작된 경우, 상기 복수의 유압 작동기(13A, 19)가 구동 가능하도록 미리 설정된 설정 회전수로 제어되고 있던 상기 전동·발전기(27)를 정지시키는 정지 제어 수단(28 ; 28A)을 갖고,
    상기 정지 제어 수단(28 ; 28A)은 건설 기계의 작동 상태로부터 휴지 상태로 이행하는 단계에서, 상기 전동·발전기(27)를 작업에 적합한 상기 설정 회전수에서의 구동 상태로부터 정지시킬 때에, 상기 전동·발전기(27)의 회전자의 관성력을 전력으로 변환하여 상기 축전 장치(7)를 충전하는 회생 제어를 행하는 것을 특징으로 하는, 건설 기계의 전동 구동 장치.
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