KR20140105488A - 작업 기계의 동력 회생 장치 및 작업 기계 - Google Patents

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세이지 히지카타
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히다찌 겐끼 가부시키가이샤
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Abstract

붐(111)의 하강 동작 시에, 조작 레버(4a)의 조작량이 압력 센서(16)에 의해 검출되어 컨트롤러(9)에 입력되고, 컨트롤러(9)는 입력된 조작량에 기초하여 붐 실린더(3)로부터 배출되는 복귀 오일의 목표 유량(QO)을 구하고, 목표 유량(QO)과 회전수 센서(17)에서 구한 전동기(12)의 실 회전수(N)로부터 구한 실 유량(Q)과의 편차 ΔQ를 연산하고, 이 ΔQ만큼 제어 밸브(2)에 압유를 흐르게 하도록 비례 전자기 밸브(7)의 개구 면적을 제어하는 신호(Sm)를 연산하고, 이 Sm에 기초하여 서브 펌프(8)로부터 공급되는 제어 밸브(2)의 조작 파일럿압의 압력이 제어되고, 제어 밸브(2)에 ΔQ만큼 압유가 흐르도록 제어된다. 이에 의해, 유압 액추에이터가 움직이기 시작할 때의 응답성을 확보하고, 또한 회수하는 에너지를 많게 할 수 있는 작업 기계의 동력 회생 장치와, 그 동력 회생 장치를 구비한 작업 기계를 제공할 수 있다.

Description

작업 기계의 동력 회생 장치 및 작업 기계{POWER REGENERATION DEVICE FOR WORK MACHINE AND WORK MACHINE}
본 발명은 작업 기계의 동력 회생 장치 및 작업 기계에 관계되고, 특히는, 하이브리드식 유압 셔블 등, 작업 장치를 구동하는 유압 액추에이터를 갖는 작업 기계에 설치되고, 액추에이터로부터의 복귀 오일에 의해 에너지를 회수하는 동력 회생 장치 및 그 동력 회생 장치를 구비한 작업 기계에 관한 것이다.
최근, 유압 셔블을 비롯한 작업 기계에 대해 연비 소비율(연비)의 향상에 관한 요구가 높아져 있어, 그로 위한 제안이 다양하게 되어 있다.
예를 들어, 유압 셔블에서는, 붐 실린더(유압 액추에이터)의 보텀측 유압실의 붐 하강 시의 복귀 오일이 유통되는 유로(복귀 오일 유로)에 고정 용량형 유압 모터를 배치하고, 이 유압 모터에 전동기(발전기)를 연결한 하이브리드식 유압 셔블이 있다. 이 하이브리드식 유압 셔블에서는, 붐 실린더로부터의 복귀 오일에 의해 유압 모터를 구동하고, 이 유압 모터에 의해 전동기를 구동하고 있다. 이 전동기를 구동해서 얻어진 전기 에너지를 인버터, 초퍼 등을 통하여 접속된 축전 장치에 축전하고 있다.
이와 같이 붐 실린더로부터의 복귀 오일을 고정 용량형 유압 모터에 도입해서 동력 회생을 행하는 작업 기계의 동력 회생 장치로서, 특허문헌 1에는, 유압 액추에이터의 조작성을 향상시키기 위해, 붐 실린더로부터의 복귀 오일을 동력 회생측(유압 모터측)과 제어 밸브측으로 분기하도록 한 것이 기재되어 있다.
일본 특허 공개 제2007-107616호 공보
유압 액추에이터(붐 실린더)로부터의 복귀 오일에 의해 유압 모터를 구동하고, 전동기를 구동해서 에너지를 회수하는 동력 회생 장치에 있어서는, 유압 모터와 전동기의 관성 모멘트가 크기 때문에, 오퍼레이터의 조작에 대해 유압 액추에이터의 동작이 움직이기 시작할 때의 응답성이 나빠진다고 하는 문제가 있다.
특허문헌 1에 기재된 동력 회생 장치에서는, 조작성을 향상시키기 위해, 붐 실린더로부터의 복귀 오일을 동력 회생측과 제어 밸브측으로 분기하고 있다. 그러나, 동력 회생측과 제어 밸브측에의 유량 배분은, 조작 레버의 조작에 따라서 일의적으로 행하고 있으므로, 필요 이상으로 유량을 제어 밸브측에 흐르게 하도록 되어, 동력 회생 장치에서 회수할 수 있는 에너지가 감소한다고 하는 문제가 있다.
본 발명의 목적은, 유압 액추에이터가 움직이기 시작할 때의 응답성을 확보하고, 또한 회수하는 에너지를 많게 할 수 있는 작업 기계의 동력 회생 장치와, 그 동력 회생 장치를 구비한 작업 기계를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 청구항 1 기재의 발명은, 작업 장치를 구동하는 유압 액추에이터와, 상기 유압 액추에이터를 조작ㆍ제어하기 위한 제어 밸브와, 상기 제어 밸브를 조작하고 상기 유압 액추에이터를 동작시키기 위한 조작 레버를 갖는 조작 레버 장치를 구비하는 작업 기계의 동력 회생 장치이며, 상기 유압 액추에이터의 복귀 오일에 의해 구동되는 유압 모터와, 상기 유압 모터에 기계적으로 연결되고, 상기 유압 모터에 의해 구동되어 발전 동작을 행하는 전동기와, 상기 전동기의 회전수를 제어하기 위한 인버터와, 상기 전동기에 의해 발전된 전력을 축적하기 위한 축전 장치를 구비하고, 상기 유압 액추에이터로부터 배출되는 복귀 오일을 분류하고, 상기 제어 밸브측과 상기 유압 모터측으로 배분하는 동력 회생 장치에 있어서, 상기 전동기의 실 회전수를 검출하는 회전수 검출기와, 상기 조작 레버의 조작량을 검출하는 조작량 검출기와, 상기 제어 밸브의 개구 면적을 조정하는 비례 전자기 밸브와, 상기 회전수 검출기에 의해 검출되는 회전수 및 상기 조작량 검출기에 의해 검출되는 조작량이 입력되는 제어 장치를 더 구비하고, 상기 제어 장치는, 상기 조작량에 기초하여 상기 유압 액추에이터로부터 배출되는 복귀 오일의 목표 유량과 상기 전동기의 목표 회전수를 구하고, 상기 전동기의 목표 회전수가 얻어지도록 상기 인버터를 통하여 상기 전동기의 회전수를 제어함과 함께, 상기 목표 유량과 상기 회전수 검출기에 의해 검출된 상기 전동기의 실 회전수에 기초하여 상기 목표 유량과 상기 전동기를 통과하는 압유의 실 유량과의 편차를 구하고, 이 편차에 기초하여 상기 비례 전자기 밸브를 제어하는 것으로 한다.
이와 같이 구성한 본 발명의 동력 회생 장치에서는, 유압 액추에이터의 조작 시에, 제어 장치에 의해 조작 레버의 조작량에 기초하여 유압 액추에이터로부터 배출되는 복귀 오일의 목표 유량과 전동기의 목표 회전수가 구해지고, 이 목표 회전수가 되도록 인버터를 통하여 전동기의 회전수가 제어됨과 함께, 목표 유량과 회전수 검출기에 의해 검출된 전동기의 실 회전수와의 편차에 기초하여 비례 전자기 밸브가 제어된다. 이로 인해, 액추에이터가 움직이기 시작할 때에, 유압 모터의 토출 용량이 고정이기 때문에 액추에이터로부터의 압유의 배출이 목표대로 되지 않아 발생하는 부족 유량 분만큼 제어 밸브를 흐르도록 제어 밸브의 조작 스풀에 비례 전자기 밸브를 통하여 조작 파일럿압이 입력되고, 부족 유량만큼 압유가 흐르도록 제어 밸브의 개구 면적이 제어된다. 따라서, 유압 액추에이터로부터 배출되는 압유의 유량이 목표 유량과 같게 되고, 오퍼레이터의 조작에 따라서 원활하게 유압 액추에이터가 동작한다. 또한, 제어 밸브에 흐르는 압유의 양은 응답성을 올리기 위해 필요한 필요 최저한의 양인 부족 유량분이며, 필요 이상으로 압유를 제어 밸브에 흐르게 할 필요가 없어, 동력 회생 장치에 의한 동력 회생의 효율도 충분히 높게 유지할 수 있다.
또한 청구항 2 기재의 발명은, 청구항 1 기재의 작업 기계의 동력 회생 장치에 있어서, 상기 제어 장치는, 상기 조작량을 입력하고, 이 조작량에 기초하여 상기 목표 유량을 구하는 목표 유량 연산부와, 이 목표 유량으로부터 상기 목표 회전수를 구하는 목표 회전수 연산부와, 이 목표 회전수로부터 상기 인버터에 대한 인버터 제어 신호를 구하는 전동기 명령값 연산부와, 상기 실 회전수를 입력하고, 이 실 회전수에 기초하여 상기 실 유량을 구하는 실 유량 연산부와, 이 실 유량과 상기 목표 유량으로부터 상기 편차를 구하고, 이 편차를 상기 제어 밸브의 목표 유량으로 하는 제어 밸브 목표 유량 연산부와, 이 제어 밸브 목표 유량으로부터 상기 비례 전자기 밸브에 대한 제어 신호를 구하는 비례 전자기 밸브 명령값 연산부를 갖는다.
이와 같은 제어 기능을 갖는 제어 장치에 의하면, 조작 레버의 조작량에 기초하여 전동기의 목표 유량이 구해지고, 전동기의 회전수가 이 목표 유량으로부터 구해진 목표 회전수가 되도록 제어됨과 함께, 목표 유량과 전동기의 실 유량과의 편차에 기초하여 비례 전자기 밸브가 제어되고, 오퍼레이터의 조작에 대한 유압 액추에이터의 응답성이 확보되어, 움직이기 시작할 때의 동작을 양호하게 유지할 수 있음과 함께, 필요 이상으로 압유를 제어 밸브에 흐르게 하는 일 없이, 동력 회생 효율도 양호하게 유지할 수 있다.
또한 청구항 3 기재의 발명은, 청구항 1 기재의 작업 기계의 동력 회생 장치에 있어서, 상기 제어 장치는, 상기 조작량을 입력하고, 이 조작량에 기초하여 상기 목표 유량을 구하는 목표 유량 연산부와, 이 목표 유량으로부터 상기 목표 회전수를 구하는 목표 회전수 연산부와, 이 목표 회전수로부터 상기 인버터에 대한 인버터 제어 신호를 구하는 전동기 명령값 연산부와, 상기 실 회전수를 입력하고, 상기 목표 회전수 연산부에서 구한 상기 목표 회전수와 상기 실 회전수와의 편차로부터 상기 목표 유량과 상기 실 유량과의 편차를 구하고, 이 편차를 상기 제어 밸브의 목표 유량으로 하는 제어 밸브 목표 유량 연산부와, 이 제어 밸브 목표 유량으로부터 상기 비례 전자기 밸브에 대한 제어 신호를 구하는 비례 전자기 밸브 명령값 연산부를 갖는다.
이와 같은 제어 기능을 갖는 제어 장치에 있어서도, 조작 레버의 조작량에 기초하여 전동기의 목표 유량이 구해지고, 전동기의 회전수가 이 목표 유량으로부터 구해진 목표 회전수가 되도록 제어됨과 함께, 목표 회전수와 전동기의 실 회전수와의 차에 기초하여 비례 전자기 밸브가 제어되고, 오퍼레이터의 조작에 대한 유압 액추에이터의 응답성이 확보되어, 움직이기 시작할 때의 동작을 양호하게 유지할 수 있음과 함께, 필요 이상으로 압유를 제어 밸브에 흐르게 하는 일 없이, 동력 회생 효율도 양호하게 유지할 수 있다.
또한 청구항 4 기재의 발명은, 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 기재된 작업 기계의 동력 회생 장치에 있어서, 상기 유압 펌프와 상기 유압 액추에이터의 압유 공급측 사이에 상기 제어 밸브와 병렬로 접속되고, 상기 조작 레버 장치의 조작 레버가 조작되었을 때에 개방 위치로 전환되는 개폐 밸브를 더 구비한다.
이상과 같은 구성의 동력 회생 장치에서는, 유압 액추에이터로부터 배출되는 압유의 유량이 목표대로의 유량이 되도록 제어되어 있는 것 외에, 유압 펌프와 유압 액추에이터의 압유 공급측 사이에 제어 밸브에 대해 병렬로 접속된 개폐 밸브를 구비하는 구성이므로, 유압 펌프로부터의 압유가 유압 액추에이터의 압유 공급측으로 공급되어, 오퍼레이터의 조작에 대한 유압 액추에이터의 응답성이 보다 양호해진다. 또한, 필요 이상으로 압유를 제어 밸브에 흐르게 할 필요가 없으므로, 동력 회생 장치에 의한 동력 회생 효율도 양호하게 유지할 수 있다.
또한 청구항 5 기재의 발명은, 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 기재된 작업 기계의 동력 회생 장치를 구비하는 작업 기계이다.
본 발명의 동력 회생 장치를 구비하는 작업 기계는, 오퍼레이터의 조작에 대한 유압 액추에이터의 응답성이 확보되어 유압 액추에이터가 움직이기 시작할 때의 동작이 양호하게 유지되어 있음과 함께, 동력 회생 효율도 양호하게 유지된 것이다.
본 발명에 따르면, 유압 액추에이터로부터의 복귀 오일을 동력 회생 장치로 회수할 때의 움직이기 시작할 때의 응답성을 확보할 수 있으므로 오퍼레이터가 요망하는 준민한 동작을 실현할 수 있음과 함께, 회수하는 에너지를 종래의 장치에 비해 많게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 하이브리드식 유압 셔블의 외관도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 유압 셔블의 구동 제어 시스템의 개략 일부를 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 컨트롤러(9)의 구성도 일례이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 목표 회전수 연산부(32)에 기억되어 있는 목표 유량(QO)과 목표 회전수(NO)의 관계를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 컨트롤러(9)의 구성도의 변형예이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서, 조작 레버(4a)의 조작을 개시했을 때의 조작 개시 시간에 대한 실 유량(Q)과 목표 유량(QO)과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 유압 셔블의 구동 제어 시스템의 개략 일부를 도시하는 도면이다.
<제1 실시 형태>
이하, 본 발명의 제1 실시 형태에 대해 도면을 사용해서 설명한다. 도 1은 본 발명의 유압 시스템이 탑재되는 유압 셔블(작업 기계)의 외관을 도시하는 도면이다.
유압 셔블은 하부 주행체(100)와 상부 선회체(101)와 프론트 작업기(102)를 구비하고 있다.
하부 주행체(100)는 좌우의 크롤러식 주행 장치(103a, 103b)를 갖고, 좌우의 주행 모터(104a, 104b)에 의해 구동된다. 상부 선회체(101)는 하부 주행체(100) 상에 선회 가능하게 탑재되고, 선회 모터(도시하지 않음)에 의해 선회 구동된다. 프론트 작업기(102)는 상부 선회체(101)의 전방부에 부앙 가능하게 설치되어 있다. 상부 선회체(101)에는 엔진룸(106), 캐빈(운전실)(107)이 구비되고, 엔진룸(106)에 후술하는 엔진(E)이나 유압 펌프(1), 서브 펌프(8)(도 2 참조) 등의 유압 기기가 배치되고, 캐빈(107) 내에는 조작 레버 장치(4)(도 2 참조) 등이 배치되어 있다. 프론트 작업기(102)는 붐(111), 아암(112), 버킷(113)을 갖는 다관절 구조이며, 붐(111)은 붐 실린더(3)의 신축에 의해 상하 방향으로 회동하고, 아암(112)은 아암 실린더(114)의 신축에 의해 상하, 전후 방향으로 회동하고, 버킷(113)은 버킷 실린더(115)의 신축에 의해 상하, 전후 방향으로 회동한다.
도 2는 본 발명의 실시 형태에 관한 유압 셔블의 구동 제어 시스템 중 붐 실린더(3)를 구동하는 유압 회로 부분과 그 유압 회로 부분에 삽입된 동력 회생 장치를 도시하는 도면이다. 또한, 앞선 도면과 동일한 부분에는 동일한 부호를 부여해서 설명은 생략한다(이후의 도면도 마찬가지로 함).
도 2에 있어서, 구동 제어 시스템은, 엔진(E)에 의해 구동되는 유압 펌프(1) 및 서브 펌프(8)와, 제어 밸브(2)와, 붐 실린더(3)와, 조작 레버 장치(4)와, 메이크업 밸브(보급 밸브)(22a, 22b)와, 동력 회생 장치(19)를 구비하고 있다.
유압 펌프(1)는, 붐 실린더(3)에 압유를 공급하는 메인 펌프이다. 또한, 유압 펌프(1)에 접속되는 유압 관로에는 도시하지 않은 릴리프 밸브가 설치되어 있고, 릴리프 밸브는 그 유압 관로 내의 압력이 과도하게 상승한 경우에 탱크(18)에 압유를 빠져나가게 하여, 그 이상의 압력 상승을 방지하고 있다. 제어 밸브(2)는 관로(6a, 6b)를 통하여 붐 실린더(3)의 보텀측 유압실(3a) 및 로드측 유압실(3b)에 접속되고, 유압 펌프(1)로부터의 압유는 제어 밸브(2)를 통하여 관로(6a, 6b)에 의해 붐 실린더(3)의 보텀측 유압실(3a) 또는 로드측 유압실(3b)에 공급된다. 또한, 붐 실린더(3)의 로드측 유압실(3b)로부터의 복귀 오일은 관로(6b), 제어 밸브(2)를 통하여 탱크(18)에 환류하고, 보텀측 유압실(3a)로부터의 복귀 오일은, 일부가 관로(6a), 제어 밸브(2)를 통하여 탱크(18)에 환류하고, 대부분은 동력 회생 장치(19)의 회생 회로(21)를 통하여 탱크(18)에 환류한다. 이하의 설명에서는, 관로(6a)를 보텀측 관로라고 하고, 관로(6b)를 로드측 관로라고 한다.
조작 레버 장치(4)는 조작 레버(4a) 및 파일럿 밸브(감압 밸브)(4b1, 4b2)를 구비하고, 조작 레버(4a)를 도시 a 방향으로 틸팅시키는 조작(붐 상승 방향 조작)을 행하면, 파일럿 밸브(4b1)는 서브 펌프(8)의 토출압을 원압으로서 조작 레버(4a)의 조작량에 따른 파일럿압[압력(Pa)의 유압 신호]을 파일럿 유로(5a)에 출력하고, 조작 레버(4a)를 도시 b 방향으로 틸팅시키는 조작[붐 실린더(3)의 하강 방향 동작]을 행하면, 파일럿 밸브(4b2)는 서브 펌프(8)의 토출압을 원압으로서 조작 레버(4a)의 조작량에 따른 파일럿압[압력(Pb)의 유압 신호]을 파일럿 유로(5b)에 출력한다.
제어 밸브(2)는 조작 포트(2a, 2b)를 갖고, 조작 포트(2a)는 파일럿 유로(5a)를 통하여 파일럿 밸브(4b1)에 접속되고, 조작 포트(2b)는 파일럿 유로(5c)를 통하여 후술하는 비례 전자기 밸브(7)에 접속되고, 파일럿 유로(5a, 5c)에 출력되는 파일럿압(유압 신호)에 따라서 제어 밸브(2)의 스풀 위치를 전환하기 위한 제어 조작이 행해져, 붐 실린더(3)에 공급되는 압유의 방향 및 유량을 제어한다.
메이크업 밸브(22a, 22b)는 관로(6a, 6b)가 부압이 되어 캐비테이션이 발생하는 것을 방지하기 위한 것이고, 관로(6a, 6b)의 압력이 탱크(18)의 압력보다 낮아지면 메이크업 밸브(22a, 22b)가 개방되어 탱크(18)의 작동유가 관로(6a, 6b)에 보급된다. 메이크업 밸브(22b)는 붐(111) 하강 조작 시에, 붐 실린더(3)의 로드측 유압실(3b)에 탱크(18)로부터 압유를 공급하는 역할도 갖고 있다.
동력 회생 장치(19)는 관로(6d)와, 파일럿 체크 밸브(10)와, 고정 용량형의 유압 모터(11)와, 전동기(12)와, 인버터(13)와, 초퍼(14)와, 축전 장치(배터리)(15)와, 압력 센서(16)와, 회전수 센서(17)와, 비례 전자기 밸브(7)와, 컨트롤러(제어 장치)(9)를 구비하고 있다.
관로(6d)는 보텀측 관로(6a)의 분기부(6c)로부터 분기하고, 이 관로(6d)에 파일럿 체크 밸브(10)를 통하여 유압 모터(11)가 접속되어 회생 회로(21)를 구성하고 있고, 붐(111)의 하강 조작 시에 붐 실린더(3)의 보텀측 유압실(3a)로부터 토출되는 복귀 오일이 파일럿 체크 밸브(10)를 통하여 유압 모터(11)에 유도되어, 유압 모터(11)를 회전한 후, 탱크(18)에 환류한다.
파일럿 체크 밸브(10)는 회생 회로(21)의 압유의 누설 방지 등, 보텀측 관로(6a)로부터 회생 회로(21)[관로(6d)]에의 불필요한 압유 유입(붐 낙하)을 방지하기 위한 것이고, 통상은 회생 회로(21)를 차단하고 있고, 오퍼레이터가 붐(111)의 하강 조작을 행했을 때[조작 레버 장치(4)의 조작 레버(4a)가 도 2의 b측으로 기울여졌을 때]에, 파일럿 밸브(4b2)로부터 출력되는 파일럿압[유압(Pb)의 유압 신호]이 파일럿 유로(5b)를 통하여 유도되고, 그 파일럿압에 의해 밸브 개방되어 회생 회로(21)를 개방하도록 되어 있다.
유압 모터(11)에는 전동기(12)가 연결되어, 유압 모터(11)의 회전 동작에 따라서 발전하고, 그 발전 전력은 인버터(13), 초퍼(14)를 통하여 축전 장치(배터리)(15)에 축전된다. 초퍼(14)는 승압용이다.
회전수 센서(17)는 유압 모터(11)와 전동기(12)를 연결하는 축에 설치되고, 유압 모터(11) 및 전동기(12)의 회전수(N)(실 회전수)를 검출한다.
압력 센서(16)는 파일럿 유로(5b)에 접속되고, 붐(111)의 하강 조작 시에 파일럿 밸브(4b2)로부터 관로(5b)에 출력되는 파일럿압(Pb)을 검출한다. 압력 센서(16)와 회전수 센서(17)는 컨트롤러(9)에 접속되고, 검출한 파일럿압(Pb) 및 회전수(N)를 전기 신호로 변환해서 컨트롤러(9)에 입력한다. 압력 센서(16) 대신에 조작 레버(4a)의 위치를 검출하는 포지션 센서를 사용해도 좋다.
컨트롤러(9)는 압력 센서(16)와 회전수 센서(17)의 검출 신호를 입력하고, 소정의 연산을 행하고, 비례 전자기 밸브(7)와 인버터(13)에 제어 신호를 출력한다.
비례 전자기 밸브(7)는 컨트롤러(9)로부터의 제어 신호에 의해 동작하고, 서브 펌프(8)의 토출압을 원압으로서 그 제어 신호가 지시하는 크기의 파일럿압을 생성하고, 파일럿 유로(5c)에 출력한다. 이 파일럿 유로(5c)에 출력된 파일럿압은 제어 밸브(2)의 조작 포트(2b)에 유도되고, 제어 밸브(2)는 그 파일럿압에 따라서 개구 면적이 조정된다.
다음에, 컨트롤러(9)가 구비하는 제어 기능에 대해 도 3을 참조하면서 설명한다. 도 3은 컨트롤러(9)의 제어 기능을 도시하는 블록도이다.
컨트롤러(9)는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 목표 유량 연산부(31), 목표 회전수 연산부(32), 전동기 명령값 연산부(33), 실 유량 연산부(34), 제어 밸브 목표 유량 연산부(35) 및 비례 전자기 밸브 명령값 연산부(36)의 각 기능을 갖고 있다.
목표 유량 연산부(31)는 조작 레버(4a)의 붐 하강 방향(도 2의 도시 b측)의 조작량[파일럿압(Pb)의 크기]에 기초하여 붐 실린더(3)의 보텀측 유압실(3a)로부터 배출되는 복귀 오일의 목표 유량(QO)을 연산하는 부분이다. 일반적으로, 조작 레버(4a)의 붐 하강 방향(도 2의 도시 b측)의 조작량은 붐(111) 하강의 목표 속도를 지시하는 것이며, 목표 유량 연산부(31)는 붐(111) 하강의 목표 속도로부터 붐 실린더(3)의 보텀측 유압실(3a)로부터 배출되는 복귀 오일의 목표 유량(QO)을 구한다. 목표 유량 연산부(31)에서 연산된 목표 유량(QO)은 목표 회전수 연산부(32) 및 제어 밸브 목표 유량 연산부(35)에 출력된다.
목표 회전수 연산부(32)는 목표 유량 연산부(31)에서 연산된 목표 유량(QO)의 전량이 유압 모터(11)를 통과한 경우의 유압 모터(11)의 회전수를 목표 회전수(NO)로서 구하는 부분이다. 여기서, QO와 NO는 QO=qNO의 관계에 있다. q는 유압 모터(11)의 토출 용량이며, 유압 모터(11)는 고정 용량형이므로, 용량 q는 기지이다. QO와 NO의 관계는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 목표 유량(QO)이 증가함에 따라서 목표 회전수(NO)가 단순 증가하는 비례 관계에 있다. 목표 회전수 연산부(32)에서 연산된 목표 회전수(NO)는 전동기 명령값 연산부(33)에 출력된다.
전동기 명령값 연산부(33)는 목표 회전수 연산부(32)에서 연산된 목표 회전수(NO)가 얻어지도록 전동기(12)를 회전시키기 위한 발전 제어 명령값 Sg를 연산하는 부분이며, 당해 명령값 Sg는 인버터(13)에 출력된다. 명령값 Sg를 입력한 인버터(13)는, 당해 명령값 Sg에 기초하여 전동기(12) 및 유압 모터(11)의 회전수가 목표 회전수(NO)가 되도록 전동기(12)를 발전 제어한다.
실 유량 연산부(34)는 회전수 센서(17)에 의해 검출된 전동기(12)의 실 회전수(N)로부터, 유압 모터(11)에 실제로 흐르고 있는 실 유량(통과 유량)(Q)을 연산하는 부분이다. Q와 N의 관계는, 전술한 QO와 NO의 경우와 마찬가지로, Q=qN의 관계에 있고, q는 기지이므로, N을 알면 Q를 구할 수 있다. 실 유량 연산부(34)에서 연산된 실 유량(Q)은 제어 밸브 목표 유량 연산부(35)에 출력된다.
제어 밸브 목표 유량 연산부(35)는 목표 유량 연산부(31)에서 연산된 목표 유량(QO)과 실 유량 연산부(34)에서 연산된 실 유량(Q)에 기초하여, 목표 유량(QO)과 실 유량(Q)과의 편차 ΔQ를 구하는 부분이다. 이 ΔQ는 유압 모터(11)측에 전부 흐르게 할 수 없는, 목표 유량(QO)에 대한 부족 유량이며, 제어 밸브(2)에 흐르게 해야 할 미터 아웃 유량(제어 밸브 목표 유량)이다. 제어 밸브 목표 유량 연산부(35)에서 연산된 유량 편차 ΔQ는, 제어 밸브 목표 유량 ΔQ로서 비례 전자기 밸브 명령값 연산부(36)에 출력된다.
비례 전자기 밸브 명령값 연산부(36)는 제어 밸브 목표 유량 연산부(35)에서 연산된 제어 밸브 목표 유량 ΔQ의 분만큼 제어 밸브(2)에 압유를 흐르게 하도록 제어 밸브(2)의 조작 포트(2b)에 파일럿압을 도입하기 위한 비례 전자기 밸브(7)의 개구 면적을 제어하는 명령값 Sm을 연산하는 부분이며, 당해 명령값 Sm은 비례 전자기 밸브(7)에 출력된다.
또한, 상기 각 연산부에서의 조작 레버(4a)의 조작량과 목표 유량(QO)의 관계, 목표 유량(QO)과 목표 회전수(NO)의 관계, 목표 회전수(NO)와 발전 제어 명령값 Sg의 관계, 실 회전수(N)와 실 유량(Q)의 관계, 제어 밸브 목표 유량 ΔQ와 제어 밸브(2)의 개구 면적의 관계에 대해서는, 미리 테이블에서 부여해 둘 수 있다.
또한, 도 3에서는 목표 유량 연산부(31)에서 유압 모터(11)의 목표 유량(QO)을 구하고, 실 유량 연산부(34)에서 유압 모터(11)의 실 유량(Q)을 구하고, 제어 밸브 목표 유량 연산부(35)에서 목표 유량(QO)과 실 유량(Q)의 편차 ΔQ를 연산해서 제어 밸브 목표 유량 ΔQ를 구했지만, 목표 회전수 연산부(32)에서 구한 NO와 회전수 센서(17)에 의해 검출한 N으로부터 제어 밸브 목표 유량 ΔQ를 구해도 좋다.
이 경우의 변형예를 도 5에 도시한다. 목표 회전수 연산부(32)에서 연산된 목표 회전수(NO)는 전동기 명령값 연산부(33)와 제어 밸브 목표 유량 연산부(35A)에 출력된다. 제어 밸브 목표 유량 연산부(35A)는 목표 회전수(NO)와 회전수 센서(17)에 의해 검출된 전동기(12)의 실 회전수(N)로부터 ΔQ=q(NO-N)의 연산을 행하여 유량 편차 ΔQ를 구하고, 이를 제어 밸브 목표 유량으로서 비례 전자기 밸브 명령값 연산부(36)에 출력한다.
다음에, 본 실시 형태의 동작을 설명한다.
우선, 붐(111)의 상승 동작[붐 실린더(3)의 연신] 시에 대해 설명한다.
조작 레버(4a)를 도 2의 도시 a측에 조작하면, 파일럿 밸브(4b1)로부터 파일럿압(Pa)이 파일럿관(5a)을 통하여 제어 밸브(2)의 조작 포트(2a)에 전달되고, 제어 밸브(2)가 전환 조작되고, 유압 펌프(1)로부터의 압유가 보텀측 관로(6a)를 통하여 붐 실린더(3)의 보텀측 유압실(3a)에 공급되고, 붐 실린더(3)는 연신 동작[붐(111)은 상방향으로 회동]한다. 이에 수반하여, 붐 실린더(3)의 로드측 유압실(3b)로부터 배출되는 복귀 오일은, 로드측 관로(6b), 제어 밸브(2)를 통하여 탱크(18)에 환류한다. 이때, 파일럿 체크 밸브(10)에는 조작 파일럿압이 유도되지 않으므로, 보텀측 관로(6a)에 설치된 동력 회생 장치(19)의 회생 회로(21)는 차단된 상태가 되어 있고, 회생 동작은 행해지지 않는다.
다음에, 붐(111)의 하강 동작[붐 실린더(3)의 수축] 시에 대해 설명한다.
조작 레버(4a)를 도 2의 도시 b측에 조작하면, 파일럿 밸브(4b2)로부터 파일럿압(Pb)이 파일럿관(5b)을 통하여 파일럿 체크 밸브(10)에 유도되어 파일럿 체크 밸브(10)가 개방된다.
이때, 붐(111)을 포함하는 프론트 작업기(102)의 자중에 의해 붐 실린더(3)가 눌려져, 붐 실린더(3)의 보텀측 유압실(3a)의 압유가 관로(6a)를 향해 배출된다. 여기서, 파일럿 체크 밸브(10)가 개방되어 있으므로 동력 회생 장치(19)의 회생 회로(21)는 개방되어 있고, 배출된 압유는 관로(6d), 파일럿 체크 밸브(10)를 통하여 유압 모터(11)를 통과하여, 탱크(18)로 배출된다.
또한, 붐 실린더(3)의 로드측 유압실(3b)측에는 붐 실린더(3)가 프론트 작업기(102)의 자중에 의해 눌려질 때에 로드측 관로(6b)가 부압이 되지 않도록 메이크업 밸브(22b)를 통하여 탱크(18)로부터 압유가 보급되어, 로드측 유압실(3b)에 압유가 공급된다.
이에 의해, 붐 실린더(3)가 수축되고, 붐(111)이 하강되기 시작한다.
또한, 유압 모터(11)는 이 유압 모터(11)측으로 흐르는 복귀 오일에 의해 회전하고, 유압 모터(11)에 직결된 전동기(12)가 발전 동작을 행하고, 발전된 전기 에너지는 배터리(15)에 축전되어, 회생 동작이 행해진다.
동시에, 컨트롤러(9)에도 파일럿압(Pb)에 따른 전기 신호가 입력되고, 이 입력된 조작 레버(4a)의 조작량에 기초하여 유압 모터(11)의 목표 유량(QO)을 목표 유량 연산부(31)에서 연산하고, 목표 회전수 연산부(32)에서 목표 유량(QO)으로부터 전동기(12)의 목표 회전수(NO)를 연산하고, 전동기 명령값 연산부(33)에서 이 NO으로부터 인버터(13)에의 발전 제어 명령값 Sg를 연산한다. 또한 입력된 유압 모터(11)의 실 회전수(N)로부터 실제로 유압 모터(11)에 흐르고 있는 실 유량(Q)을 연산실 유량 연산부(34)에서 연산하고, 제어 밸브 목표 유량 연산부(35)에서 목표 유량(QO) 및 실 유량(Q)으로부터 부족 유량 ΔQ를 연산한다. 그 후, 비례 전자기 밸브 명령값 연산부(36)에서 이 부족 유량 ΔQ로부터 비례 전자기 밸브(7)의 개구 면적을 제어하는 명령값 Sm을 연산한다.
이 제어 명령값 Sm이 비례 전자기 밸브(7)에 출력되고, 제어 명령값 Sm을 입력한 비례 전자기 밸브(7)는, 당해 명령값 Sm에 기초해서 그 개구 면적이 조정되어, 서브 펌프(8)로부터 공급되는 조작 파일럿압의 압력이 제어된다. 제어된 원하는 압력의 조작 파일럿압은 파일럿 관로(5c)를 통하여 제어 밸브(2)의 조작 포트(2b)에 유도되어, 제어 밸브(2)에 ΔQ만큼 압유가 흐르도록 제어된다. 따라서, 유압 펌프(1)로부터 ΔQ 상당의 압유가 붐 실린더(3)의 로드측 유압실(3b)에 공급되고, 붐 실린더(3)의 보텀측 유압실(3a)의 ΔQ 상당의 압유가 제어 밸브(2)를 통하여 탱크(18)로 배출된다.
동시에, 발전 제어 명령값 Sg가 인버터(13)에 출력되고, 발전 제어 명령값 Sg를 입력한 인버터(13)는, 당해 명령값 Sg에 기초하여 전동기(12)의 회전수가 목표 회전수(NO)가 되도록 전동기(12)를 발전 제어하고, 전동기(12) 및 유압 모터(11)가 목표 회전수(NO)로 회전하고, 유압 모터(11)를 흐르는 압유의 유량은 목표 유량(QO)에 일치하도록 제어되고, 상술한 회생 동작이 행해진다.
도 6은 조작 레버(4a)의 조작을 개시했을 때의 조작 개시 시간에 대한 실 유량(Q)과 목표 유량(QO)과의 관계를 나타내는 도면이다.
붐(111)의 하강 조작을 시각 t0에서 개시하는 경우, 도 6에 도시하는 바와 같이, 붐 실린더(3)의 보텀측 유압실(3a)로부터의 압유의 배출량을 목표 회전수(NO)에 대응하는 목표 유량(QO)(점선으로 나타낸 곡선)이 되도록 제어하고자 해도, 유압 모터(11)의 토출 용적 q는 고정이므로, 실 회전수(N)가 목표 회전수(NO)에 일치하는 것에는 시간을 필요로 하고, 유압 모터(11)에 실제로 흐르는 실 유량(Q)(실선으로 나타낸 곡선)은 붐 실린더(3)가 움직이기 시작할 때에는 목표 유량(QO)과는 일치하지 않고, 목표 유량(QO)과 실 유량(Q)의 유량차 ΔQ(QO와 Q의 편차)가 발생한다. 예를 들어, 조작 개시로부터의 어느 시각 t2에서는, 유압 모터(11)를 흐르는 목표 유량은 QO2인 것에 반해, 실제로 유압 모터(11)를 흐르는 실 유량은 Qr2이며, 일치하지 않는다. 또한, 보텀측 유압실(3a)로부터의 압유의 배출량이 목표 유량(QO)이 되도록 유압 모터(11)가 회전하는 데 필요로 하는 시간은 이상적으로는 t3인 것에 반해, 실제로 필요로 하는 시간은 t4가 된다.
따라서, 붐(111)이 움직이기 시작하는 것을 좋게 하기 위해서는, 이 유량차 ΔQ의 분만큼 제어 밸브(2)에 압유가 흐르도록 개구 면적을 제어하여, 보텀측 유압실(3a)로부터 제어 밸브(2)를 통하여 압유를 탱크(18)로 배출할 필요가 있다.
따라서, 컨트롤러(9)는 입력된 조작 레버(4a)의 조작량에 따른 전기 신호 및 유압 모터(11)의 실 회전수에 기초하여 인버터(13)에의 발전 제어 명령값 Sg 및 비례 전자기 밸브(7)에의 명령값 Sm을 연산한다. 연산된 발전 제어 명령값 Sg를 입력한 인버터(13)에 의해 전동기(12)의 회전수가 목표 회전수(NO)가 되도록 발전 제어되고, 또한 명령값 Sm을 입력한 비례 전자기 밸브(7)의 개구 면적이 조정되어, 서브 펌프(8)로부터 공급되는 조작 파일럿압의 압력이 제어되고, 제어 밸브(2)에 ΔQ만큼 압유가 흐르도록 제어된다.
이에 의해, 종래와 같이 동력 회생 장치(19)측에만 압유를 흐르게 하여 붐(111)을 하강하고자 하는 경우, 보텀측 유압실(3a)로부터의 압유의 배출량이 목표 유량(QO)에 도달하는 데 필요로 하는 시간 t4에 비해, 본 실시 형태에서는 붐 실린더(3)의 보텀측 유압실(3a)의 ΔQ 상당의 압유가 제어 밸브(2)를 통하여 탱크(18)로 배출되므로, 보텀측 유압실(3a)로부터의 압유의 배출량이 목표 유량(QO)에 도달하는 데 필요로 하는 시간은 t3이 되고, 짧게 할 수 있다.
따라서, 붐 실린더(3)는 오퍼레이터의 하강 동작의 조작에 따라서 원활하게 수축 동작[붐(111)은 하방향으로 회동]한다.
이상과 같은 구성ㆍ동작에 의해, 오퍼레이터가 붐(111)의 하강 조작을 행해도, 붐 실린더(3)로부터의 복귀 오일의 유량이 목표대로의 유량이 되도록 제어되어 있으므로, 오퍼레이터의 조작에 대한 붐 실린더(3)의 응답성이 확보되어, 움직이기 시작할 때의 동작을 양호하게 유지할 수 있다. 또한, 필요 이상으로 압유를 제어 밸브(2)에 흐르게 할 필요가 없으므로, 동력 회생 장치(19)에 의한 동력 회생 효율도 양호하게 유지할 수 있다.
<제2 실시 형태>
본 발명의 제2 실시 형태에 의한 하이브리드식 유압 셔블에 대해 설명한다. 도 7은 본 발명의 실시 형태에 관한 유압 셔블의 구동 제어 시스템 중 붐 실린더(3)를 구동하는 유압 회로 부분과 그 유압 회로 부분에 삽입된 동력 회생 장치를 나타내는, 도 2와 마찬가지의 도면이다.
도 7에 있어서, 구동 제어 시스템은, 엔진(E)에 의해 구동되는 유압 펌프(1) 및 서브 펌프(8)와, 제어 밸브(2)와, 붐 실린더(3)와, 조작 레버 장치(4)와, 동력 회생 장치(19)를 구비하고 있는 점은 도 2에 도시하는 구동 제어 시스템과 마찬가지이지만, 본 실시 형태에서는, 구동 제어 시스템은, 또한, 유압 펌프(1)와 관로(6b) 사이에 제어 밸브(2)에 병렬로 접속된 개폐 밸브(23)를 구비하고 있다.
개폐 밸브(23)는 조작 포트(23a)를 갖고, 조작 포트(23a)는 파일럿 유로(5d, 5b)를 통하여 파일럿 밸브(4b2)에 접속되어 있다. 개폐 밸브(23)는, 통상 폐쇄 위치에 있고, 파일럿 유로(5b, 5d)에 출력되는 파일럿압(Pb)에 따라서 개방 위치로 절환되고, 유압 펌프(1)로부터 관로(6e, 6b)를 통하여 붐 실린더(3)의 로드측 유압실(3b)에 압유가 공급된다.
본 실시 형태의 동작을 설명한다.
붐(111)의 상승 동작 시는 제1 실시 형태와 대략 동일하므로, 붐(111)의 하강 동작에 대해서만 설명한다.
조작 레버(4a)를 도 7의 도시 b측에 조작하면, 파일럿 밸브(4b2)로부터 파일럿압(Pb)이 파일럿관(5b)을 통하여 파일럿 체크 밸브(10)에 유도되어 파일럿 체크 밸브(10)가 개방된다.
이때, 붐(111)을 포함하는 프론트 작업기(102)의 자중에 의해 붐 실린더(3)가 눌려져, 붐 실린더(3)의 보텀측 유압실(3a)의 압유가 관로(6a)를 향해 배출된다. 여기서, 파일럿 체크 밸브(10)가 개방되어 있으므로 동력 회생 장치(19)의 회생 회로(21)는 개방되어 있고, 배출된 압유는 관로(6d), 파일럿 체크 밸브(10)를 통하여 유압 모터(11)를 통과하여, 탱크(18)로 배출된다. 이와 동시에, 파일럿 밸브(4b2)로부터의 파일럿압(Pb)이 파일럿관(5d)을 통하여 개폐 밸브(23)의 조작 포트(23a)에 유도되어, 개폐 밸브(23)가 개방 위치로 전환되고, 유압 펌프(1)로부터의 압유가 유압 관로(6e, 6b)를 통하여 붐 실린더(3)의 로드측 유압실(3b)에 공급된다. 이에 의해 붐 실린더(3)의 로드측 유압실(3b)에는 유압 펌프(1)로부터 개폐 밸브(23)를 통하여 압유가 적극적으로 공급되고, 이에 의해 붐 실린더(3)를 빠르게 수축시켜, 붐(111)이 원활하게 하강되기 시작한다.
또한, 유압 모터(11)는 붐 실린더(3)로부터 배출되는 복귀 오일에 의해 회전하고, 유압 모터(11)에 직결된 전동기(12)가 발전 동작을 행하고, 발전된 전기 에너지는 배터리(15)에 축전되어, 회생 동작이 행해진다.
컨트롤러(9)로부터의 제어 신호에 의해 비례 전자기 밸브(7)의 개구 면적이 제어되고, 제어 밸브(2)가 전환 조작되는 점은 제1 실시 형태와 마찬가지이다.
이상과 같이 구성한 본 실시 형태에서는, 붐 실린더(3)로부터의 복귀 오일의 유량이 목표대로의 유량이 되도록 제어되어 있는 것 외에, 유압 펌프(1)와 관로(6b) 사이에 개폐 밸브(23)를 구비하는 구성이므로, 유압 펌프(1)로부터의 압유가 붐 실린더(3)의 로드측 유압실(3b)에 공급되고, 오퍼레이터의 조작에 대한 붐 실린더(3)의 하강 동작의 응답성이 보다 양호해진다. 또한, 본 실시 형태에서도, 필요 이상으로 압유를 제어 밸브(2)에 흐르게 할 필요가 없으므로, 동력 회생 장치(19)에 의한 동력 회생 효율도 양호하게 유지할 수 있다.
<그 밖의>
상기 실시 형태에서는, 유압 실린더로서 붐 실린더를 사용하는 경우를 참조하여 설명했지만, 본 발명은 붐 실린더뿐만 아니라 아암 실린더 등에도 적용할 수 있고, 이 경우에 대해서도 마찬가지의 효과가 달성된다. 또한, 전동기로서는 발전기로서 구동하는 것을 사용해서 예로 설명했지만, 전동기의 위치에는 순수하게 발전 동작만을 행하는 발전기를 사용할 수 있다.
또한, 작업 기계의 예로서 유압 셔블을 사용해서 설명했지만, 본 발명에 있어서의 작업 기계는 유압 셔블에 한정되지 않고, 본 발명은 작업 장치를 구동하는 유압 액추에이터를 구비한 작업 기계에 적용할 수 있다. 예를 들어 포크리프트, 휠 로더 등에 대해서도 적용할 수 있고, 이 경우도 마찬가지의 효과가 얻어진다.
1 : 유압 펌프
2 : 제어 밸브
3 : 붐 실린더
3a : 보텀측 유압실
3b : 로드측 유압실
4 : 조작 레버 장치
4a : 조작 레버
4b : 파일럿 밸브
5a, 5b, 5c : 파일럿 유로
6a, 6b, 6e : 유압 관로
6c : 분기부
6d : 분기 관로
7 : 비례 전자기 밸브
8 : 서브 펌프
9 : 컨트롤러
10 : 파일럿 체크 밸브
11 : 유압 모터
12 : 전동기
13 : 인버터
14 : 초퍼
15 : 축전 장치(배터리)
16 : 압력 센서
17 : 회전수 센서
18 : 탱크
19 : 동력 회생 장치
21 : 회생 회로
22a, 22b : 메이크업 밸브
23 : 개폐 밸브
23a : 조작 포트
31 : 목표 유량 연산부
32 : 목표 회전수 연산부
33 : 전동기 명령값 연산부
34 : 실 유량 연산부
35, 35A : 제어 밸브 목표 유량 연산부
36 : 비례 전자기 밸브 명령값 연산부
100 : 하부 주행체
101 : 상부 선회체
102 : 프론트 작업기
103a : 주행 장치
104a : 주행 모터
106 : 엔진룸
107 : 운전실(캐빈)
111 : 붐
112 : 아암
113 : 버킷
114 : 아암 실린더
115 : 버킷 실린더
E : 엔진
N : 실 회전수
NO : 목표 회전수
QO : 목표 유량
ΔQ : 부족 유량

Claims (5)

  1. 작업 장치(102)를 구동하는 유압 액추에이터(3, 114, 115)와, 상기 유압 액추에이터를 조작ㆍ제어하기 위한 제어 밸브(2)와, 상기 제어 밸브를 조작하고 상기 유압 액추에이터를 동작시키기 위한 조작 레버(4a)를 갖는 조작 레버 장치(4)를 구비하는 작업 기계의 동력 회생 장치(19)이며,
    상기 유압 액추에이터의 복귀 오일에 의해 구동되는 유압 모터(11)와,
    상기 유압 모터에 기계적으로 연결되고, 상기 유압 모터에 의해 구동되어 발전 동작을 행하는 전동기(12)와,
    상기 전동기의 회전수를 제어하기 위한 인버터(13)와,
    상기 전동기에 의해 발전된 전력을 축적하기 위한 축전 장치(15)를 구비하고,
    상기 유압 액추에이터로부터 배출되는 복귀 오일을 분류하고, 상기 제어 밸브측과 상기 유압 모터측으로 배분하는 동력 회생 장치에 있어서,
    상기 전동기의 실 회전수를 검출하는 회전수 검출기(17)와,
    상기 조작 레버의 조작량을 검출하는 조작량 검출기(16)와,
    상기 제어 밸브의 개구 면적을 조정하는 비례 전자기 밸브(7)와,
    상기 회전수 검출기에 의해 검출되는 회전수 및 상기 조작량 검출기에 의해 검출되는 조작량이 입력되는 제어 장치(9)를 더 구비하고,
    상기 제어 장치는, 상기 조작량에 기초하여 상기 유압 액추에이터로부터 배출되는 복귀 오일의 목표 유량과 상기 전동기의 목표 회전수를 구하고, 상기 전동기의 목표 회전수가 얻어지도록 상기 인버터를 통하여 상기 전동기의 회전수를 제어함과 함께, 상기 목표 유량과 상기 회전수 검출기에 의해 검출된 상기 전동기의 실 회전수에 기초하여 상기 목표 유량과 상기 전동기를 통과하는 압유의 실 유량과의 편차를 구하고, 이 편차에 기초하여 상기 비례 전자기 밸브를 제어하는 것을 특징으로 하는 작업 기계의 동력 회생 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어 장치는,
    상기 조작량을 입력하고, 이 조작량에 기초하여 상기 목표 유량을 구하는 목표 유량 연산부(31)와, 이 목표 유량으로부터 상기 목표 회전수를 구하는 목표 회전수 연산부(32)와, 이 목표 회전수로부터 상기 인버터에 대한 인버터 제어 신호를 구하는 전동기 명령값 연산부(33)와, 상기 실 회전수를 입력하고, 이 실 회전수에 기초하여 상기 실 유량을 구하는 실 유량 연산부(34)와, 이 실 유량과 상기 목표 유량으로부터 상기 편차를 구하고, 이 편차를 상기 제어 밸브의 목표 유량으로 하는 제어 밸브 목표 유량 연산부(35)와, 이 제어 밸브 목표 유량으로부터 상기 비례 전자기 밸브에 대한 제어 신호를 구하는 비례 전자기 밸브 명령값 연산부(36)를 갖는 것을 특징으로 하는 작업 기계의 동력 회생 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어 장치는,
    상기 조작량을 입력하고, 이 조작량에 기초하여 상기 목표 유량을 구하는 목표 유량 연산부(31)와, 이 목표 유량으로부터 상기 목표 회전수를 구하는 목표 회전수 연산부(32)와, 이 목표 회전수로부터 상기 인버터에 대한 인버터 제어 신호를 구하는 전동기 명령값 연산부(33)와, 상기 실 회전수를 입력하고, 상기 목표 회전수 연산부에서 구한 상기 목표 회전수와 상기 실 회전수와의 편차로부터 상기 목표 유량과 상기 실 유량과의 편차를 구하고, 이 편차를 상기 제어 밸브의 목표 유량으로 하는 제어 밸브 목표 유량 연산부(35A)와, 이 제어 밸브 목표 유량으로부터 상기 비례 전자기 밸브에 대한 제어 신호를 구하는 비례 전자기 밸브 명령값 연산부(36)를 갖는 것을 특징으로 하는 작업 기계의 동력 회생 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유압 펌프와 상기 유압 액추에이터의 압유 공급측 사이에 상기 제어 밸브와 병렬로 접속되고, 상기 조작 레버 장치의 조작 레버가 조작되었을 때에 개방 위치로 전환되는 개폐 밸브(23)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 작업 기계의 동력 회생 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 작업 기계의 동력 회생 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 작업 기계.
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