WO2011118322A1

WO2011118322A1 - ハイブリッド建設機械の制御システム

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Publication number: WO2011118322A1
Application number: PCT/JP2011/054029
Authority: WO
Inventors: 治彦川崎; 祐弘江川
Original assignee: カヤバ工業株式会社
Priority date: 2010-03-26
Filing date: 2011-02-23
Publication date: 2011-09-29
Also published as: KR20120123095A; DE112011101065T5; JP5323753B2; JP2011202458A; US9200430B2; KR101421362B1; CN102822422B; CN102822422A; US20120312006A1

Abstract

　ハイブリッド建設機械の制御システムは、エンジンと、エンジンによって駆動されるメインポンプと、アシストポンプ、回生油圧モータおよび電動・発電機と連結した回転軸と、エンジンと回転軸とを連係するクラッチと、を備えた。

Description

ハイブリッド建設機械の制御システム

　本発明は、エンジンあるいは回生油圧モータの出力で発電機を回すとともに、発電機の駆動力でアシストポンプを駆動するハイブリッド建設機械の制御システムに関する。

　ＪＰ２００６－３３６８４５Ａは、エンジンとメインポンプの回転軸とをクラッチを介して連係し、回転軸の回転力を、動力伝達装置を介して電動・発電機に伝達するハイブリッド建設機械を開示している。

　電動・発電機は、エンジンとは別系統の回生油圧モータにクラッチを介して接続している。したがって、電動・発電機は、エンジンの出力あるいは回生油圧モータの出力のいずれかを利用して、発電機能を発揮させることができる。

　従来の制御システムでは、クラッチをエンジン系統と回生油圧モータ系統とで別々に設けているので、必然的に装置が大型化する。

　本発明の目的は、１台のクラッチで足りるようにして装置の小型化を図り、回生油圧モータの駆動力と電動・発電機の駆動力でアシストポンプを駆動できる装置を提供することである。

　本発明のある態様によれば、ハイブリッド建設機械の制御システムであって、エンジンと、エンジンによって駆動されるメインポンプと、アシストポンプ、回生油圧モータおよび電動・発電機と連結した回転軸と、エンジンと回転軸とを連係するクラッチと、を備えた制御システム。

　上記態様によれば、電動・発電機、アシストポンプおよび回生油圧モータのそれぞれを、回転軸を介して連結するとともに、回転軸はクラッチに連係してなり、このクラッチを、メインポンプを駆動するエンジンに連係したので、クラッチが１台で足り、装置を小型化できる。また、電動・発電機、アシストポンプおよび回生油圧モータをコンパクトにまとめることができる。さらに、クラッチを介してエンジンの駆動力を電動・発電機に直接伝達できるので、従来のように動力伝達装置が不要になり、その分、動力の伝達効率が良くなり、発電効率が向上する。

　本発明の実施形態、本発明の利点については、添付された図面を参照しながら以下に詳細に説明する。

図１は本発明の第１実施形態に係るハイブリッド建設機械の制御システムの回路図である。図２は本発明の第２実施形態に係るハイブリッド建設機械の制御システムの回路図である。図３は本発明の第３実施形態に係るハイブリッド建設機械の制御システムの回路図である。図４は本発明の第４実施形態に係るハイブリッド建設機械の制御システムの回路図である。

　第１実施形態について説明する。

　図１に示した第１実施形態は、可変容量ポンプである第１，２メインポンプＭＰ１，ＭＰ２を備え、第１メインポンプＭＰ１は第１回路系統に接続し、第２メインポンプＭＰ２は第２回路系統に接続している。

　第１メインポンプＭＰ１に接続した第１回路系統は、その上流側から順に、旋回モータを制御する操作弁１、アームシリンダを制御する操作弁２、ブームシリンダＢＣを制御するブーム２速用の操作弁３、予備用アタッチメントを制御する操作弁４および左走行用のモータを制御する操作弁５を接続している。

　各操作弁１～５のそれぞれは、中立流路６およびパラレル通路７を介して第１メインポンプＭＰ１に接続している。

　中立流路６であって、左走行モータ用の操作弁５の下流にはパイロット圧を生成するためのパイロット圧制御用の絞り８を設けている。絞り８はそこを流れる流量が多ければ、上流側に高いパイロット圧を生成し、流量が少なければ低いパイロット圧を生成する。

　また、中立流路６は、操作弁１～５のすべてが中立位置もしくは中立位置近傍にある場合、第１メインポンプＭＰ１から第１回路系統に供給された油の全部または一部を、絞り８を介してタンクＴに導く。この場合、絞り８を通過する流量も多くなるので、高いパイロット圧が生成される。

　一方、操作弁１～５がフルストロークの状態で切り換えられると、中立流路６が閉ざされて流体の流通がなくなる。したがって、絞り８を流れる流量がなくなり、パイロット圧はゼロを保つことになる。

　操作弁１～５の操作量によっては、ポンプ吐出量の一部がアクチュエータに導かれ、一部が中立流路６からタンクＴに導かれることになるので、絞り８は、中立流路６に流れる流量に応じたパイロット圧を生成する。言い換えると、絞り８は、操作弁１～５の操作量に応じたパイロット圧を生成する。

　また、中立流路６であって、操作弁５と絞り８との間にはパイロット流路９を接続している。パイロット流路９は、電磁切換弁１０を介して、第１メインポンプＭＰ１の傾転角を制御するレギュレータ１１に接続している。

　レギュレータ１１は、パイロット流路９のパイロット圧と逆比例して第１メインポンプＭＰ１の傾転角を制御し、その１回転当たりの押し除け量を制御する。操作弁１～５をフルストロークして中立流路６の流れがなくなり、パイロット圧がゼロになれば、第１メインポンプＭＰ１の傾転角が最大になり、その１回転当たりの押し除け量が最大になる。

　また、電磁切換弁１０はパイロット油圧源ＰＰに接続している。電磁切換弁１０が図示のノーマル位置である通常制御位置にある場合、レギュレータ１１がパイロット流路９に連通し、電磁切換弁１０のソレノイドが励磁して切換位置に切り換わるとレギュレータ１１がパイロット油圧源ＰＰに連通する。電磁切換弁１０のソレノイドはコントローラＣに接続し、コントローラＣは、オペレータから信号が入力された場合、電磁切換弁１０のソレノイドを励磁して切換位置に切り換え、信号が入力されない限りソレノイドを非励磁にして、当該電磁切換弁１０を通常制御位置に保持する。

　パイロット油圧源ＰＰの圧力は、絞り８によって発生する最高パイロット圧よりも高い圧力を吐出する。したがって、電磁切換弁１０が切換位置に切り換わった場合には、第１メインポンプＭＰ１の吐出量がさらに少なくなり、例えばロスを少なくしたい非作業状態での発電時などに備えることができる。

　一方、第２メインポンプＭＰ２は第２回路系統に接続している。第２回路系統は、その上流側から順に、右走行用モータを制御する操作弁１２、バケットシリンダを制御する操作弁１３、ブームシリンダＢＣを制御する操作弁１４およびアームシリンダを制御するアーム２速用の操作弁１５を接続している。

　各操作弁１２～１５は、中立流路１６を介して第２メインポンプＭＰ２に接続している。操作弁１３，１４はパラレル通路１７を介して第２メインポンプＭＰ２に接続している。

　中立流路１６であって、操作弁１５の下流側にはパイロット圧制御用の絞り１８を設けている。絞り１８は、第１回路系統の絞り８と全く同様に機能するものである。

　中立流路１６であって、最下流の操作弁１５と絞り１８との間には、パイロット流路１９を接続している。パイロット流路１９は、電磁切換弁２０を介して第２メインポンプＭＰ２の傾転角を制御するレギュレータ２１に接続している。

　電磁切換弁２０はパイロット油圧源ＰＰに接続している。電磁切換弁２０が図示のノーマル位置である通常制御位置にある場合、レギュレータ２１がパイロット流路１９に連通し、電磁切換弁２０のソレノイドが励磁して切換位置に切り換わるとレギュレータ２１がパイロット油圧源ＰＰに連通する。電磁切換弁２０のソレノイドはコントローラＣに接続し、コントローラＣは、オペレータから信号が入力された場合、電磁切換弁２０のソレノイドを励磁して切換位置に切り換え、その信号が入力しない限りソレノイドを非励磁にして、当該電磁切換弁２０を通常制御位置に保持する。

　レギュレータ２１は、パイロット流路１９のパイロット圧と逆比例して第２メインポンプＭＰ２の傾転角を制御し、その１回転当たりの押し除け量を制御する。操作弁１２～１５をフルストロークして中立流路１６の流れがなくなり、パイロット圧がゼロになれば、第２メインポンプＭＰ２の傾転角を最大にして、その１回転当たりの押し除け量を最大にする。

　ブームシリンダＢＣを制御する操作弁１４は、その一方のアクチュエータポートを一方の通路２２を介してピストン側室２３に連通している。連通過程における通路２２には、回生流量制御弁２４を設けている。回生流量制御弁２４は、その一方の側にパイロット室２４ａを設け、パイロット室２４ａに対向する側にスプリング２４ｂを設けている。

　回生流量制御弁２４は、スプリング２４ｂのばね力で図示のノーマル位置を保つが、パイロット室２４ａにパイロット圧が作用すると、図面右側である切換位置に切り換わる。

　回生流量制御弁２４が図示のノーマル位置にある場合には、操作弁１４の一方のアクチュエータポートとピストン側室２３とを連通させる主流路２４ｃを全開させるとともに、ピストン側室２３と回生油圧モータＭとを連通させる回生流路２４ｄを閉じる。

　通路２５は、回生流路２４ｄと回生油圧モータＭを連通させる通路で、その通路過程には、回生流路２４ｄから回生油圧モータＭへの流通のみを許容するチェック弁２６を設けている。

　ブームシリンダＢＣを制御する操作弁１４の他方のアクチュエータポートは、他方の通路２７を介してブームシリンダＢＣのロッド側室２８に連通している。さらに、他方の通路２７とピストン側室２３とを再生通路２９を介して接続し、再生通路２９には再生流量制御弁３０を設けている。再生流量制御弁３０は、その一方の側にパイロット室３０ａを設け、パイロット室３０ａに対向する側にスプリング３０ｂを設けている。

　再生流量制御弁３０は、スプリング３０ｂのばね力で図示のノーマル位置を保ち、ノーマル位置においては再生流路３０ｃを閉じる一方、パイロット室３０ａにパイロット圧が作用すると、図面右側である切換位置に切り換わって、再生流路３０ｃを切換量に応じた絞り開度に維持する。

　チェック弁３１は再生通路２９に設けられ、ピストン側室２３から他方の通路２７への流通のみを許容する。

　回生流量制御弁２４および再生流量制御弁３０のそれぞれのパイロット室２４ａ，３０ａは、比例電磁弁３２を介してパイロット油圧源ＰＰに接続している。比例電磁弁３２は、その一方にコントローラＣに接続したソレノイド３２ａを設け、ソレノイド３２ａとは反対側にスプリング３２ｂを設けている。

　比例電磁弁３２は、スプリング３２ｂのばね力で図示のノーマル位置を保ち、オペレータの入力信号に応じてコントローラＣがソレノイド３２ａを励磁すると切り換わり、励磁電流に応じて開度が制御される。

　したがって、回生流量制御弁２４および再生流量制御弁３０のパイロット室２４ａ，３０ａに作用するパイロット圧は、コントローラＣによって制御できる。

　ただし、回生流量制御弁２４のスプリング２４ｂに対して、再生流量制御弁３０におけるスプリング３０ｂのばね力の方を大きくし、同じパイロット圧でも再生流量制御弁３０の開くタイミングが遅くなる設定にしている。

　一方、第１回路系統Ｓ１に接続した旋回モータ用の操作弁１のアクチュエータポートには、旋回モータＲＭに連通する通路３３，３４を接続し、両通路３３，３４のそれぞれにはブレーキ弁３５，３６を接続している。旋回モータ用の操作弁１を中立位置に保っている場合には、アクチュエータポートが閉じられて旋回モータＲＭは停止状態を維持する。

　上記の状態から旋回モータ用の操作弁１をいずれか一方の方向に切り換えると、一方の通路３３が第１メインポンプＭＰ１に接続され、他方の通路３４がタンクに連通する。したがって、通路３３から圧油が供給されて旋回モータＲＭが回転するとともに、旋回モータＲＭからの戻り油が通路３４を介してタンクに戻される。

　旋回モータ用の操作弁１を上記とは反対方向に切り換えると、今度は、通路３４にポンプ吐出油が供給され、通路３３がタンクに連通し、旋回モータＲＭは逆転する。

　旋回モータＲＭを駆動している場合には、ブレーキ弁３５あるいは３６がリリーフ弁の機能を発揮し、通路３３，３４が設定圧以上になると、ブレーキ弁３５，３６が開弁して、通路３３，３４の圧力を設定圧に保つ。また、旋回モータＲＭを回転している状態で、旋回モータ用の操作弁１を中立位置に戻せば、当該操作弁１のアクチュエータポートが閉じられる。操作弁１のアクチュエータポートが閉じられても、旋回モータＲＭはその慣性エネルギーで回転を続ける。これにより、旋回モータＲＭが慣性エネルギーで回転することによって、当該旋回モータＲＭがポンプ作用をする。この場合には、通路３３，３４、旋回モータＲＭ、ブレーキ弁３５あるいは３６で閉回路が構成され、ブレーキ弁３５あるいは３６によって、慣性エネルギーが熱エネルギーに変換される。

　また、通路３３，３４はチェック弁３７，３８および通路３９を介して、回生油圧モータＭに接続した通路２５に連通させている。通路３９には、コントローラＣで開閉制御される電磁開閉弁４０が設けられ、電磁開閉弁４０とチェック弁３７，３８との間には、旋回モータＲＭの旋回時の圧力あるいはブレーキ時の圧力を検出する圧力センサ４１が設けられる。圧力センサ４１の圧力信号はコントローラＣに入力される。

　また、電磁開閉弁４０よりも回生油圧モータＭに向かって下流側となる位置には、安全弁４２を設けている。安全弁４２は、例えば電磁開閉弁４０など、通路３９系統に故障が生じた場合に、通路３３，３４の圧力を維持して旋回モータＲＭがいわゆる逸走するのを防止する。

　一方、第１，２メインポンプＭＰ１，ＭＰ２を駆動するエンジンＥは、回転力を伝達機構４３およびクラッチ４４を介して電動・発電機ＧＭに伝達している。さらに、電動・発電機ＧＭの回転軸４５にはアシストポンプＡＰと回生油圧モータＭとを連係している。これにより、電動・発電機ＧＭ、アシストポンプＡＰおよび回生油圧モータＭが連係され、それぞれが一体に回転する。

　アシストポンプＡＰおよび回生油圧モータＭは可変容量ポンプおよび可変容量油圧モータであり、傾転角を制御するレギュレータ４６，４７はコントローラＣに接続している。

　電動・発電機ＧＭは、エンジンＥあるいは回生油圧モータＭの回転力を受けて回って発電機能を発揮し、発電機ＧＭで発電された電力は、インバータ４８を介してバッテリ４９に充電される。バッテリ４９はコントローラＣに接続し、バッテリ４９の蓄電量をコントローラＣが把握可能である。

　また、アシストポンプＡＰは、電磁開閉制御弁５０を介して第１メインポンプＭＰ１と合流し、電磁開閉制御弁５１を介して第２メインポンプＭＰ２と合流する。電磁開閉制御弁５０，５１は一方にコントローラＣに接続したソレノイド５０ａ，５１ａを備え、反対側にスプリング５０ｂ、５１ｂを備えている。したがって、電磁開閉制御弁５０，５１は、スプリング５０ｂ、５１ｂのばね力の作用で、図示の開位置を保ち、コントローラＣの出力信号でソレノイド５０ａ，５１ａが励磁すると、閉位置に切り換わる。

　コントローラＣは、第１，２メインポンプＭＰ１，ＭＰ２のレギュレータ１１，２１に導かれるパイロット圧を圧力センサ５２，５３で検出するとともに、その圧力があらかじめ設定した最高圧に達しているか否かを判定する。

　圧力センサ５２，５３が検出した圧力があらかじめ設定した最高圧に達した非作業状態で、オペレータがクラッチ４４をつないだ場合には、コントローラＣは、オペレータがバッテリ４９の充電を求めているものと判定する。なぜなら、レギュレータ１１，２１に導かれるパイロット圧が最高圧に達した場合には、操作弁１～５および１２～１５が中立位置に保たれているからである。

　上記のようにパイロット圧が最高圧になった状態で、オペレータがクラッチ４４をつなぐと、コントローラＣは電磁切換弁１０，２０のソレノイドを励磁してレギュレータ１１，２１をパイロット油圧源ＰＰに接続し、第１，２メインポンプＭＰ１，ＭＰ２の傾転角を制御してその吐出量を最小にする。これと同時に、アシストポンプＡＰおよび回生油圧モータＭの傾転角も最小にする。この一連の制御によって、電動・発電機ＧＭの回転負荷を最小に保つことができる。

　電動・発電機ＧＭの回転負荷が最小に保たれるので、発電のためのエンジンＥ負荷も小さくてすむ。電動・発電機ＧＭで発電された電力は、インバータ４８を介してバッテリ４９に充電される。

　また、オペレータがアクチュエータを作動させながら、アシスト、油圧回生を要求する場合には、クラッチ４４を切り離し、その要求信号をコントローラＣに入力する。コントローラＣは、ブームシリンダＢＣを操作する操作レバーの操作方向に応じて、ブームシリンダＢＣが上昇するのか下降するのかを判定する。ブームシリンダＢＣが下降する場合には、操作レバーの操作量に応じて、言い換えるとオペレータが意図したブームシリンダＢＣの下降速度に応じて、コントローラＣは比例電磁弁３２のソレノイド３２ａの励磁電流を制御する。比例電磁弁３２は、オペレータが意図した下降速度が大きければ大きいほどその開度が大きくなる。

　比例電磁弁３２が開くと、パイロット油圧源ＰＰからのパイロット圧が回生流量制御弁２４のパイロット室２４ａと再生流量制御弁３０のパイロット室３０ａとに導かれる。

　ただし、回生流量制御弁２４のスプリング２４ｂの方が、再生流量制御弁３０のスプリング３０ｂのばね力よりも小さいので、回生流量制御弁２４が先に切換位置に切り換わる。回生流量制御弁２４の切り換え量はパイロット圧に比例した切り換え量となる。

　回生流量制御弁２４が切換位置に切り換われば、ブームシリンダＢＣのピストン側室２３からの戻り油は、回生流量制御弁２４の切り換え量に応じて、一方の通路２４に戻る流量と回生油圧モータＭに供給される流量とに配分される。

　コントローラＣは、ブームシリンダＢＣが目的の下降速度を維持するために、回生油圧モータＭの傾転角を制御してその負荷を制御する。

　オペレータが意図する下降速度が大きくなれば、比例電磁弁３２の開度も大きくなるので、その分、パイロット室２４ａ、３０ａに作用するパイロット圧も大きくなる。パイロット圧が大きくなれば、再生流量制御弁３０が切換位置に切り換わり、そのパイロット圧に比例した分だけ再生流路３０ｃを開く。

　再生流路３０ｃが開けば、ブームシリンダＢＣのピストン側室２３からの戻り油の一部が再生通路２９および他方の通路２７を経由してブームシリンダＢＣのロッド側室２８に供給される。

　このように、クラッチ４４を切った状態で、ブームシリンダＢＣの戻り油を利用して回生油圧モータＭを回転させれば、電動・発電機ＧＭを回して発電することができる。

　一方、第１回路系統に接続した旋回モータＲＭを駆動するために、旋回モータ用の操作弁１を一方の方向に切り換えて、旋回モータＲＭを回転させる場合、旋回圧はブレーキ弁３５の設定圧に保たれる。また、操作弁１を上記とは反対方向に切り換えれば、旋回圧はブレーキ弁３６の設定圧に保たれる。

　また、旋回モータＲＭが旋回している最中に旋回モータ用の操作弁１を中立位置に切り換えると、通路３３，３４間で閉回路が構成され、ブレーキ弁３５あるいは３６が当該閉回路のブレーキ圧を維持して、慣性エネルギーを熱エネルギーに変換する。

　通路３３あるいは３４の圧力は、旋回動作あるいはブレーキ動作に必要な圧力に保たれていなければ、旋回モータＲＭを旋回させたり、あるいはブレーキをかけたりできなくなる。

　そこで、通路３３あるいは３４の圧力を、旋回圧あるいはブレーキ圧に保つために、コントローラＣは回生油圧モータＭの傾転角を制御しながら、旋回モータＲＭの負荷を制御している。つまり、コントローラＣは、圧力センサ４１で検出される圧力が旋回モータＲＭの旋回圧あるいはブレーキ圧とほぼ等しくなるように、回生油圧モータＭの傾転角を制御する。

　回生油圧モータＭが回転力を得れば、その回転力は、同軸回転する電動・発電機ＧＭに作用し、回生油圧モータＭの回転力によって、電動・発電機ＧＭを回すことができる。

　このように、クラッチ４４を切った状態で、旋回モータＲＭのエネルギーを利用して、回生油圧モータＭを回転させれば、電動・発電機ＧＭを回して発電することができる。

　さらに、各操作弁１～５，１２～１５を操作する作業時であって、クラッチ４４を切り離した状態で、オペレータがアシストポンプＡＰのアシストを要求する信号をコントローラＣに入力した場合には、コントローラＣはアシストポンプＡＰのレギュレータ４７を制御してその傾転角を制御し、ソレノイド５０ａ，５１ａを非励磁状態にして電磁開閉制御弁５０，５１を開位置に保つ。これにより、アシストポンプＡＰの吐出油は、電磁開閉制御弁５０，５１を経由して第１，２メインポンプＭＰ１、ＭＰ２に合流する。チェック弁５４，５５は、アシストポンプＡＰから第１，２メインポンプＭＰ１，ＭＰ２への合流の流れのみを許容する。

　本実施形態において、回生油圧モータＭの回転力を、電動・発電機ＧＭの補助用に使用してもよいことは当然である。

　本実施形態によれば、１台のクラッチ４４だけで、エンジンＥの出力を利用して電動・発電機ＧＭを回したり、あるいは回生油圧モータＭの回転力で電動・発電機ＧＭを回したりできる。

　回生油圧モータＭの回転力でアシストポンプＡＰの回転力をアシストすることもできる。回生油圧モータＭに流入する圧力は第１，２メインポンプＭＰ１，ＭＰ２の吐出圧よりも低いことが考えられるが、本実施形態では、圧力が低くてもアシストポンプＡＰに高い吐出圧を維持させるために、回生油圧モータＭおよびアシストポンプＡＰによって増圧機能を発揮させる。

　すなわち、回生油圧モータＭの出力は、１回転当たりの押しのけ容積Ｑ１とそのときの圧力Ｐ１の積で決まる。また、アシストポンプＡＰの出力は１回転当たりの押しのけ容積Ｑ２と吐出圧Ｐ２との積で決まる。本実施形態では、回生油圧モータＭとアシストポンプＡＰとが同軸回転するので、Ｑ１×Ｐ１＝Ｑ２×Ｐ２が成立する。例えば、回生油圧モータＭの押しのけ容積Ｑ１をアシストポンプＡＰの押しのけ容積Ｑ２の３倍すなわちＱ１＝３Ｑ２にしたとすれば、上記等式が３Ｑ２×Ｐ１＝Ｑ２×Ｐ２となる。この式から両辺をＱ２で割れば、３Ｐ１＝Ｐ２が成り立つ。

　したがって、アシストポンプＡＰの傾転角を変えて、押しのけ容積Ｑ２を制御すれば、回生油圧モータＭの出力で、アシストポンプＡＰに所定の吐出圧を維持させることができる。言い換えると、ブームシリンダＢＣからの油圧を増圧してアシストポンプＡＰから吐出させることができる。

　第２実施形態について説明する。

　図２に示した第２実施形態は、エンジンＥ、第１，２メインポンプＭＰ１，ＭＰ２、クラッチ４４、電動・発電機ＧＭ、アシストポンプＡＰおよび回生油圧モータＭのすべてを同一軸上で連係させたもので、第１実施形態の動力伝達機構４３を省略することができる。この構成以外は第１実施形態と同じである。

　第３実施形態について説明する。

　図３に示した第３実施形態は、アシストポンプＡＰ、回生油圧モータＭおよび電動・発電機ＧＭの配列を第１実施形態と相違させたもので、その他の構成は第１実施形態と同じである。

　第４実施形態について説明する。

　図４に示した第４実施形態は、第３実施形態に対し、アシストポンプＡＰ、回生油圧モータＭと電動・発電機ＧＭとをギヤ等の動力伝達機構５６で接続したことが異なり、クラッチ４４を介して、動力伝達機構５６をエンジンＥに接続したことでクラッチから油圧回生、アシスト部の長手方向を短くし、機体の搭載性を良くした。

　以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

　本願は２０１０年３月２６日に日本国特許庁に出願された特願２０１０－７２５６１に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

　本発明は、パワーショベル等のハイブリッド建設機械に用いることができる。

Claims

　ハイブリッド建設機械の制御システムであって、
　エンジンと、
　前記エンジンによって駆動されるメインポンプと、
　アシストポンプ、回生油圧モータおよび電動・発電機と連結した回転軸と、
　前記エンジンと前記回転軸とを連係するクラッチと、
を備えた制御システム。
　請求項１に記載の制御システムであって、
　前記エンジンで駆動する前記メインポンプによる作業が行われている場合、前記クラッチを非接続にし、前記電動・発電機によって駆動される前記アシストポンプからの油圧を前記メインポンプの吐出側に合流させ、アクチュエータからの油圧を前記回生油圧モータで回生させる制御システム。
　請求項１に記載の制御システムであって、
　前記エンジンで駆動する前記メインポンプによる作業が行われていない場合、前記メインポンプの吐出量を最小にし、前記アシストポンプ及び前記回生油圧モータの傾転角を最小に保ち、前記クラッチを接続し、前記エンジンの出力で電動・発電機を駆動して前記バッテリに電力を蓄える制御システム。
　請求項１に記載の制御システムであって、
　可変容量ポンプである前記アシストポンプおよび可変容量油圧モータである前記回生油圧モータの傾転角を制御するレギュレータと、
　前記レギュレータを制御するコントローラと、
　可変容量ポンプである前記メインポンプの傾転角をパイロット圧に応じて制御するレギュレータと、
　前記メインポンプに接続した複数の操作弁と、
　前記操作弁が中立位置にある場合にパイロット圧を最高圧に保つパイロット圧発生機構と、
　前記パイロット圧発生機構とは別のパイロット油圧源と、
　前記パイロット圧発生機構および前記パイロット油圧源と前記メインポンプの前記レギュレータとの接続過程に設けられ、切り換え位置に応じて前記メインポンプの前記レギュレータを前記パイロット圧発生機構あるいは前記パイロット油圧源に連通させる電磁切換弁と、
　前記パイロット圧発生機構で生成されたパイロット圧を検出し、検出した圧力を前記コントローラに伝達する圧力センサと、
を備え、
　前記コントローラは、前記パイロット圧発生機構で生成されたパイロット圧が最高圧に達した場合、前記電磁切換弁を切り換えて前記パイロット油圧源で生成されたパイロット圧を前記メインポンプの前記レギュレータに導き、前記メインポンプの傾転角を最小に保ち、前記アシストポンプおよび前記回生油圧モータの前記レギュレータを制御して前記アシストポンプおよび前記回生油圧モータの傾転角を最小に保つ制御システム。