KR20030093943A

KR20030093943A - 다기능식 건설기계

Info

Publication number: KR20030093943A
Application number: KR10-2003-0025603A
Authority: KR
Inventors: 나루세마사미; 오오쓰까사나리또시
Original assignee: 가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼
Priority date: 2002-06-05
Filing date: 2003-04-22
Publication date: 2003-12-11
Anticipated expiration: 2023-04-22
Also published as: JP2004011502A; US6820356B2; US20030226291A1; JP4082935B2; KR100953255B1

Abstract

본 발명의 과제는 엔진의 출력에너지를 유용하게 활용할 수 있고, 또 소음레벨을 유지하면서 작업 스피드를 향상시킬 수 있는 동시에, 엔진 성능이상의 작업력을 얻을 수 있는 다기능식 건설기계를 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기위한 수단으로써, 엔진(21)에 의해 구동하는 유압펌프(22)와, 이 유압펌프(22)로부터의 토출유(吐出油)에 의해 작동하는 유압 액추에이터(actuator)(15)와, 엔진(21)과 조합되는 전동발전기(25)와, 이 전동발전기(25)에 의한 발전전력을 충전하는 배터리(27)를 갖춘 다기능식 건설기계(1)에 있어서, 조작레버(80) 또는 조작패널(52)에 파워업(power up)용 스위치(81)를 설치함과 아울러, 이 파워업용 스위치(81)로부터의 신호가 입력되는 컨트롤러(24)를 설치하며, 이 컨트롤러(24)는, 파워업용 스위치(81)로부터의 신호 입력에 의해, 유압펌프(22)의 구동을 도와주는 토크를 출력하도록 전동발전기(25)의 출력토크를 제어한다.

Description

다기능식 건설기계{HYBRID TYPE CONSTRUCTION MACHINE}

본 발명은, 파워업(power-up)기능을 갖춘 다기능식 건설기계에 관한 것이다.

종래, 파워업 기능을 갖춘 건설기계로서, 예컨대 본 출원인의 선출원에 관한 일본국 특허공개공보 헤이세이5-214746호에 실린 유압식 굴삭기가 있다. 이 유압식 굴삭기는, 엔진에 의해 구동되는 가변용량형의 유압펌프와, 작동유의 흐름을 제어하는 조작밸브와, 작업기등을 구동하는 유압 액추에이터(actuator)를 갖추고, 조작밸브의 전환조작으로 유압펌프로부터 토출되는 압유를 유압액추에이터로 배급하여 작업기등을 작동시키도록 구성되어 있다. 이 유압식 굴삭기에는, 유압펌프의 최고압을 2단계로 규정하는 2단 릴리프 밸브(relief valve)와, 이 2단 릴리프 밸브의 하위 설정압에 있어서의 릴리프 동작 전에 유압펌프의 토출압의 최고값을 규정하는 컷오프(cutoff)밸브, 유압펌프의 용량제어장치, 유압펌프의 흡수토크를 제어하는 흡수토크가변밸브, 파워업용 스위치 등이 설치되어 있다.

그리고 전기 파워업용 스위치를 조작함으로써, 제어압원(制御壓源)의 제어 압을 2단릴리프 밸브의 압력설정용 스프링카셋트 실린더(spring cassette cylinder)에 공급해서 그 2단릴리프 밸브의 상위 릴리프압에 설정하고, 또한 동제어압을 컷오프 밸브의 압력설정용 스프링 카셋트(cassette)실린더에 공급해서 컷오프 기능(유압펌프의 토출압이 릴리프압 가까이 되면 유압펌프의 토출량을 감소시켜 릴리프로스(relief loss)를 저감(低減)시키는 기능)을 정지시키고, 또 흡수토크 가변밸브용 컨트롤러를 통해서 흡수토크가변밸브에 흡수토크증가신호 및/또는 거버너 구동장치용 컨트롤러를 통해서 거버너 구동장치에 엔진출력증가신호를 출력함으로써, 유압펌프의 흡수토크 및/또는 엔진출력을 증가시킬 수 있도록 되어 있다. 이 유압식 굴삭기에 의하면, 파워업용 스위치의 원터치조작으로, 작업기의 전속(全速)지역에 있어서 작업력을 증가시킬 수가 있다.

그러나, 상기 유압식 굴삭기에서는 유압펌프의 흡수토크를 증가시키는 한 수단으로서 2단 릴리프밸브가 채택되었으므로, 파워업용 스위치의 조작시에 릴리프로스가 증가된다는 문제점이 있다. 또 엔진출력의 증가에 의해 유압펌프의 흡수마력은 증가되나, 이는 엔진의 숨은 마력을 나타내보이게 한 것에 지나지 않고, 엔진의 풀(full)마력이상의 작업력업(UP)은 불가능하다는 문제점이 있다. 또, 엔진출력을 높이기 위하여 엔진회전수가 증가되기 때문에 소음이 커진다고 하는 문제점도 있다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해소하기위하여 이루어진 것으로, 엔진의 출력에너지를 유용하게 활용할 수가 있으며, 또 소음레벨을 유지하면서 작업스피드를 향상 시킬 수 있음과 아울러, 엔진성능 이상의 작업력을 얻을 수 있는 다기능식 건설기계를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 관한 다기능식 유압 셔블의 측면도.

도 2는, 본 실시예에 있어서의 다기능시스템의 블록도.

도 3은, 엔진 및 전동기의 출력토크 특성도.

도 4 (a) (b)는, 유압펌프출력 특성도.

(도면중 주요부분에 대한 부호 설명)

1 : 다기능식 건설기계, 10, 11 : 붐 실린더, 12 : 버킷 실린더,

21 : 엔진, 22 : 유압펌프, 24 : 컨트롤러, 25 : 전동기(발전기),

27 : 배터리, 52 : 조작패널, 80 : 작업기조작레버, 81: 노브 스위치

상기 목적을 달성하기위하여, 제1발명에 의한 다기능식 건설기계는, 엔진과, 이 엔진에 의해 구동되는 유압펌프와, 이 유압펌프로부터의 토출유에 의해 작동되는 유압 액추에이터와, 엔진과 조합되는 전동기와, 엔진에 의해 구동되는 발전기와, 이 발전기에 의한 발전력을 충전하는 배터리를 갖춘 다기능식 건설기계에 있어서,

조작레버 또는 조작패널에 파워업용 스위치가 설치됨과 아울러, 이 파워업용 스위치로부터의 신호가 입력되는 컨트롤러가 설치되며, 이 컨트롤러는, 상기 파워업용 스위치로부터의 신호 입력에 의해, 상기 유압펌프의 구동을 돕는 토크를 출력하도록 상기 전동기의 출력토크를 제어하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에 있어서는, 유압액추에이터에 있어서 작업부하가 작고, 유압펌프의흡수토크(유압액추에이터를 구동하기 위해 유압펌프가 엔진에 요구하는 토크)가 엔진의 출력토크보다도 작을 때에, 엔진의 여유출력토크에 의한 발전기의 구동에 의해서 전력이 발생되며, 이 발생전력이 배터리에 축전된다. 따라서, 엔진의 잉여에너지를 회수할 수가 있다. 또, 파워업용 스위치의 조작에 의해, 배터리로부터 공급되는 전력으로 전동기로부터 유압펌프의 구동을 도와주는 토크가 출력되며, 이에 의해 유압액추에이터의 출력이 증가된다. 따라서, 엔진의 출력에너지를 유용하게 활용할 수가 있어 에너지 절약을 도모할 수 있다.

제 1 발명에 있어서, 상기 파워업용 스위치의 조작시에, 상기 컨트롤러는, 상기 유압펌프의 흡수토크와 엔진의 정격출력점(定格出力点) 토크를 비교하여, 그 흡수토크가 그 정격출력점 토크보다도 낮다고 판단된 경우에 엔진의 회전수를 일정하게 제어함과 아울러, 그 정격출력점 토크근방까지 가도록 도와주는 토크를 출력하도록 상기 전동기의 출력토크를 제어하는 것이 바람직하다(제 2 발명). 이렇게 하면, 엔진회전수가 일정한 상태에서, 전동기에 의한 토크가 유압펌프에 부가되기 때문에 소음레벨을 유지하면서 유압펌프의 최대유량을 증가시킬 수 있어 작업스피드를 향상시킬 수가 있다.

제 1발명 또는 제 2발명에 있어서, 상기 파워업용 스위치의 조작시에, 상기 컨트롤러는, 상기 유압펌프의 흡수토크와 엔진의 정격 출력점 토크를 비교하여, 그 흡수토크가 그 정격 출력점 토크를 포함한 그 근방이라고 판단된 경우, 엔진의 회전수를 일정하게 제어함과 아울러, 그 정격 출력점 토크를 초과하여 돕는 토크를 출력하도록 상기 전동기의 출력토크를 제어하는 것이 바람직하다(제 3 발명). 이와같이 하면, 유압펌프의 최대유량을 유지하면서 엔진성능이상의 작업력을 얻을 수가 있다.

(실시예)

다음에, 본 발명에 의한 다기능식 건설기계의 구체적인 실시 예에 대해 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 본 실시 예는 다기능식 건설기계의 일종인 다기능식 유압셔블에 본 발명이 적용된 예이다.

도 1에는 본 발명의 일실시예에 관한 다기능식 유압셔블의 측면도가 나타내어져 있다. 또, 도 2에는, 본 실시예에 있어서의 다기능 시스템의 블록도가 나타나 있다.

본 실시 예에 관한 다기능식 유압셔블(1)은, 도 1에 표시된 바와 같이 하부 주행체(2)와, 이 하부 주행체(2)에 선회기구(3)를 끼워서 설치되는 상부 선회체(4)와, 이 상부 선회체(4)에 부착되는 작업기(6)를 갖춘 구성으로 되어 있다. 상기 작업기(6)는 상부 선회체(4)측으로부터 순서대로 붐(7), 암(8), 버킷(9)이 각각 회동(回動) 가능하게 연결되어 구성되며, 이들 붐(7), 암(8), 버킷(9)은, 각각 붐 실린더(10), 암 실린더(11), 버킷실린더(12)의 신축동작에 의해 회동구동되도록 되어 있다. 또, 상기 상부 선회체(4)는, 유압모터(도시생략)의 구동에 의해 선회 가능하게 되어 있다. 이 상부 선회체(4)에는, 운전실(5)이 설치되고, 이 운전실(5)의 내부에 붐, 암, 버킷 등을 조작하는 조작장치(도시생략)가 탑재되어 있다.

이 다 기능식 유압셔블(1)은 도 2에 표시된 바와 같이 엔진(21)과, 가변용량식의 유압펌프(22)와, 작동유의 흐름을 제어하는 컨트롤밸브(23)와, 이컨트롤밸브(23)와 후술하는 각종기기의 작동을 제어하는 컨트롤러(24)를 갖추고 있다. 이 다기능식 유압셔블(1)에서는, 엔진(21)에 의해 구동되는 유압펌프(22)로부터 토출되는 압유가 컨트롤밸브(23)를 통해서 유압액추에이터, 즉 붐 실린더(10), 암 실린더(11) 및 버킷실린더(12) 등의 작업기액추에이터(15), 및 주행·선회용의 유압모터(도시생략)에 공급되도록 되어 있다. 또한, 부호(46)으로 표시된 것은, 유압펌프(22)의 토출압의 최고값을 규정하는 릴리프밸브이다.

상기 엔진(21)에는 그 회전속도를 부하의 증감에 따라 조정하는 거버너(21a)가 부설되며, 작업시에 있어서 이 거버너(21a)에는 컨트롤러(24)로부터 정격회전의 거버너 지령의 신호가 입력되도록 되어 있다. 이리하여 엔진(21)은 정격출력점에서 정토크 정회전 구동되도록 되어 있다.

또, 상기 엔진(21)에는, 플라이휠(21b)의 외주(外周)에 형성된 이빨과 맞물리는 기어(25b)를 끼워서 전동기(25)가 부설되어 있다. 이 전동기(25)는, 유도전동기로서, 발전기로서의 기능도 겸하며, 엔진(21)의 유압펌프구동을 돕는 모터작동과 엔진(21)을 구동원으로서 발전하는 발전작동을 전환가능하게 구성되어 있다. 이 전동기(25)는 인버터(26)를 통해서 배터리(27)에 접속되어 있으며, 인버터(26)는, 컨트롤러(24)로부터의 지령에 따라, 전동기(25)의 발전작동 및 모터작동을 제어하고 있다. 또한 상기 배터리(27)로서는, 리튬 이온전지 등의 이차전지가 사용된다.

또한, 운전실(5)에 있어서 도시 생략된 조작장치에 설치된 붐 조작레버, 암 조작레버, 버킷조작레버 등의 작업기 조작레버(80)의 각각에 설치된 조작량검출기(예를 들면 포텐셔미터)(80a)로부터의 검출신호가 컨트롤러(24)에 입력되도록 되어있고, 이 입력신호에 근거하여, 컨트롤러(24)가 컨트롤밸브(23)의 동작을 제어하고, 대응하는 작업기 액추에이터(15)로 공급되는 압유의 유량을 제어하도록 되어 있다. 또 상기 작업기 조작레버(80)의 어느 조작레버에는 노브 스위치(본 발명의 파워업용 스위치에 상당함)(81)가 설치되어지며, 이 노브스위치(81)를 눌러서 스위치를 온(ON)하면, 그 노브스위치(81)를 누르고 있는 동안, 후술하는 바와 같이 작업력이 증가되도록 되어 있다.

또, 컨트롤러(24)에는, 엔진(21)의 회전수를 검출하는 회전센서(31), 엔진(21)의 출력토크를 검출하는 토크센서(32), 유압펌프(22)의 경사판 각을 검출하는 경사판각센서(33), 유압펌프(22)의 토출압을 검출하는 압력센서(34) 등으로부터의 검출신호가 입력되도록 되어 있다.

본 실시 예의 다기능식 유압셔블(1)에서는, 조작패널(52)에서 작업모드(중굴삭(重掘削), 통상굴삭, 정리, 미조작, 브레이커 등)을 선정하면, 컨트롤러(24)가 작업내용에 따른 최적의 엔진토크와 펌프출력으로 조정하는 엔진·펌프복합제어시스템이 채택되고 있다. 이 엔진·펌프복합제어시스템에 있어서, 컨트롤러(24)는, 연료다이얼(51)에 의한 거버너(21a)의 셋트 회전수와 실제 엔진회전수를 검지하여, 엔진(21)의 각 출력점에서의 베스트 메칭의 토크를 유압펌프(22)가 흡수하도록 제어함과 아울러, 엔진(21)의 연료효율이 높은 곳에서 매칭시키기 위하여 등마력(等馬力)제어를 하고 있다.

또, 본 실시예의 다기능식 유압셔블(1)에서는, 펌프·밸브제어시스템이 채택되고 있다. 이 펌프·밸브제어시스템은, 유압펌프(22)의 경사판을 비스듬히 회전시키는 서보밸브(41)와, 작업기부하를 감지하여 토출량(吐出量)을 제어하는 LS밸브(42)와, 작업기의 부하가 엔진마력(펌프출력)을 넘지 않도록 제어하는 PC밸브(43)와, 컨트롤러(24)의 지령에 따라 LS밸브(42) 및 PC밸브(43)의 각각에 파일럿(pilot)압(壓)을 부여하는 LS밸브용 전자식 전환밸브(LS-EPC밸브)(44) 및 PC밸브용 전자식전환밸브(PC-EPC밸브)(45)를 갖춰서 구성되는 경사판각 구동수단(40)을 가지고, 이 경사판각 구동수단(40)은, 도시 생략된 압력보상밸브로부터의 작업부하압(壓)과 유압펌프(22)의 출구압, 및 작업기조작 레버(80)의 조작량(操作量)에 따른 컨트롤러(24)로부터의 지령에 의해 작동되도록 구성되어 있다. 이리하여, 유압펌프(22)의 경사판은, 작업기 액추에이터(15)에 걸리는 부하, 및 컨트롤러(24)로부터의 지령에 따라 작동되는 경사판각 구동수단(40)에 의해 경사회전 구동되며, 유압펌프(22)로부터의 압유(壓油)의 토출량이 제어되도록 되어 있다. 또한, 본 실시예에 있어서는 작업중 부하가 커져 유압펌프(22)의 토출압이 높아져 릴리프압 가까이 되면, 압력센서(34)가 그것을 검지하고, 컨트롤러(24)는 토출량을 감소시키는 신호를 보내어, 릴리프 로스(relief loss)를 저감시키도록 되어있다.(소위 컷오프 기능).

이상 기술한 바와 같이 구성되는 본 실시예의 다기능식 유압셔블(1)의 작동에 대해서 도 2~ 도 4를 참조하면서 설명한다. 여기서, 도 3 에는, 엔진 및 전동기의 출력토크 특성도가, 도 4에는 유압펌프출력특성도가 각각 표시되어 있다.

작업시에 있어서, 컨트롤러(24)는 정격회전 N_A의 거버너지령을 거버너(21a)에 송신하고, 이에 의해 엔진(21)은 도 3에 있어서 기호 T_E로 표시되는 선 도면의 엔진토크특성으로 되며, 또 컨트롤러(24)는 그 엔진토크특성의 정격출력점 Pa에서 엔진(21)이 일정토크 정회전(定回轉)구동되도록 거버너(21a)를 제어한다. 또 상술한 엔진·펌프 복합제어에 의해, 출력점 Pa에 있어서, 유압펌프(22)의 흡수토크(유압액추에이터를 구동하기위해 유압펌프(22)가 엔진(21)에 요구하는 토크)와 엔진(21)의 출력토크가 매칭하도록 등마력제어(매칭점에 있어서의 흡수토크가 얻어지도록 유압펌프(22)의 토출량을 PQ커브(등마력곡선)에 따라 제어함)를 행한다. 또 도 3 에서 기호 L로 표시되는 각각의 곡선은, 엔진(21)의 등마력곡선이다.

그리고, 작업부하가 작고 유압펌프(22)의 흡수토크가 엔진(21)의 출력토크보다 작은 경우에는, 컨트롤러(24)는 잉여 토크에 의해 전동기(25)를 발전작동시킨다. 즉 컨트롤러(24)는 유압펌프(22)의 토출압과 경사판각으로부터 구해지는 흡수토크와, 엔진(21)의 정격토크를 비교해서 잉여토크를 산출하고, 이 산출된 잉여토크가 발전토크로서 전동기(25)에 작용하도록 인버터(26)에서 전동기(25)로 흐르는 전류를 제어한다. 그리고 이 잉여토크에 의해 발전되는 전기에너지를 배터리(27)에 축전한다. 이렇게 하여 엔진(21)의 출력은 일부가 유압펌프(22)에 흡수되어 작업기 구동등에 소비되며, 나머지는 발전작동하는 전동기(25)에 흡수되어 전기에너지로서 배터리(27)에 축전된다.

또, 작업도중, 노브스위치(81)를 온(ON)하면, 컨트롤러(24)는, 상술한 컷오프기능을 해제함과 아울러, 유압펌프(22)의 흡수토크와, 엔진토크 특성의 정격출력점(도3의 점 Pa)을 비교한다. 그 결과,

(1) 정격출력점 Pa보다도 낮은 임의의 점(예를 들면 도 3 의 점 Pa' )으로 판단된 경우에는, 매칭점을 출력점 Pa에서 점 Pd로 이행시키도록 인버터(26)를 통해서 전동기(25)의 토크제어를 행한다. 이 토크 조력동작은, 전동기(25)에 의해 토크만을 부가하는 동작이므로 엔진회전수가 일정하게 제어됨으로써 행해진다. 이에 따라, 유압펌프(22)의 흡수마력특성이 변화되어, 도4(a)에서 A' - F - C곡선으로 표시되는 펌프특성으로부터 D - A' - F -A곡선으로 표시되는 펌프특성으로 된다. 또, 도 4 (a)에서 A - A' 곡선으로 표시되는 것은, 도 3에 있어서, 엔진토크 커브 T_E의 정격출력점 Pa를 매칭점으로 하는 유압펌프(22)의 PQ곡선이다. 또, 점 D는 점 C' 에 있어서의 토출유량 Q₂선과 A-A' 곡선 연장선의 교점이다.

여기에서 도3에서 알 수 있는 바와 같이 펌프흡수토크를 증대시키기 위하여, 엔진·펌프복합제어로, 엔진토크커브 T_E에 있어서의 출력점 Pa' 에서 출력점 Pa 로 매칭(matching)점을 이행시켰다고 하면, 엔진회전수가 N₂에서 N₁으로 저하되며 이에 따라 유압펌프(22)의 토출량이 감소한다. 따라서 도 4(a)의 점 C' 에 있어서의 토출유량(吐出油量) Q₂＞ 점 A' 에 있어서의 토출유량 Q₁이라고 하는 관계가 된다. 하지만, 본 실시 예에서는 도3에 나타낸 바와 같이 엔진회전수일정(N=N₂)제어로 출력점 Pa' 에서 출력점 Pa 근방의 출력점 Pd 까지 전동기(25)에 의해 토크를 부가하도록 되어 있으므로, 유압펌프(22)의 토출량이 감소하는 일은 없으며 펌프출력특성은 A-D곡선으로 표시되는 펌프특성이 된다. 따라서 점 A' - C' -D로 둘러싸인 부분에 대응하는 유량(流量)을 증가시킬 수가 있다. 따라서, 예컨대 거친 빗질작업(rough combing off operation)등의 경부하작업(輕負荷作業)을 행하고 있을 때에, 노브스위치(knob switch)(81)를 온(ON)하면, 엔진회전수일정제어로 최대유량이 증가되므로, 소음레벨을 유지하면서 작업기(6)의 동작속도를 향상시킬 수가 있다.

한편 컨트롤러(24)가 유압펌프(22)의 흡수토크와 엔진(21)의 정격출력점(도3의 점 Pa )을 비교한 결과,

(2) 유압펌프(22)의 흡수토크가 정격출력점 Pa를 포함한 그 근방이라고 판단된 경우에는, 컨트롤러(24)는 엔진(21)의 회전수를 유지하면서, 그 정격출력점 Pa를 초과하여 예컨대 도3에 있어서 점 Pb까지 토크를 부가하도록 인버터(inverter)(26)를 통해 전동기(25)의 토크제어를 한다. 이 토크 조력동작은 전동기(25)에 의해 토크만을 부가하는 동작이므로, 엔진회전수일정(N=N₁)제어로 행하여진다. 이에 의하여 유압펌프(22)의 흡수마력이 증가되며, 도4(b)에 있어서 A-A' 곡선으로 표시되는 펌프특성으로부터 토출량 Q₁에서 유량일정의 직선 A' - B' 에 있어서의 그 점 B' 를 포함하는 B - B' 곡선으로 표시되는 펌프특성으로 된다. 또한, 도4(b)에 있어서 A - A' 곡선으로 표시되는 것은 도3에 있어서의 엔진토크커브 T_E의 정격출력점 Pa를 매칭점으로 하는 유압펌프(22)의 PQ곡선이다. 또한 도4(b)에 있어서 B - B' 곡선으로 표시되는 것은, 도3에 있어서의 엔진토크커브 T_E에전동기(25)의 토크커브 T_M을 가산하여 되는 토크커브(T_E+T_M)의 정격출력점 Pb를 매칭점으로 하는 유압펌프(22)의 PQ곡선이다. 따라서 예컨대 중(重) 굴삭작업중에 파묻힌 바위를 파내려 할 때에, 노브스위치(81)를 온(ON)으로 하면, 컨트롤러(24)는 엔진회전수일정제어인 채로 전동기(25)의 토크제어로 조력토크를 소정량 증대시켜, 유압펌프(22)의 흡수마력을 증가시킨다. 이에 의하여 엔진성능이상의 굴삭력을 얻을 수가 있다.

또, 본 실시 예에서는 전동기(25)에 의한 토크 조력동작에 의하여 펌프흡수토크가 증가되므로, 종래기술에 있어서의 2단 릴리프밸브가 불필요해져, 유압회로의 간소화를 도모할 수 있음과 동시에 파워 업(power up)시에 있어서의 릴리프로스(relief loss)의 저감화를 도모할 수가 있다.

또한 본 실시 예에서는 노브스위치(81)의 온(on)으로 전동기(25)에 의한 토크조력동작이 행해지는 예를 나타냈으나, 이에 한정되지 않고 조작패널(52)에 전용스위치를 설치하고 이 스위치의 조작에 의하여 전동기(25)에 의한 토크 조력동작이 행해지도록 해도 된다.

본 발명에 있어서는 유압액추에이터에 있어서 작업부하가 작고, 유압펌프의 흡수토크(유압액추에이터를 구동하기위해 유압펌프가 엔진에 요구하는 토크)가 엔진의 출력토크보다도 작을 때에, 엔진의 여유출력토크에 의한 발전기의 구동에 의해서 전력이 발생되며, 이 발생전력이 배터리에 축전된다. 따라서, 엔진의 잉여에너지를 회수할 수가 있다. 또, 파워업용 스위치의 조작에 의해, 배터리로부터 공급되는 전력으로 전동기로부터 유압펌프의 구동을 도와주는 토크가 출력되며, 이에 의해 유압액추에이터의 출력이 증가된다. 따라서, 엔진의 출력에너지를 유용하게 활용할 수 있어 에너지를 절약할 수가 있다.

엔진회전수 일정상태에서, 전동기에 의한 토크가 유압펌프에 부가되므로 소음레벨을 유지하면서 유압펌프의 최대유량을 증가유지시킬 수 있어, 엔진성능이상의 작업력을 얻을 수 있으므로 작업스피드를 향상시킬 수가 있다.

Claims

엔진과, 이 엔진에 의해 구동되는 유압펌프와, 상기 유압펌프로부터의 토출유(吐出油)에 의해 작동되는 유압 액추에이터와, 엔진과 조합되는 전동기와, 엔진에 의해 구동되는 발전기와, 상기 발전기에 의한 발전전력을 충전하는 배터리를 갖춘 다기능식 건설기계에 있어서,

조작레버 또는 조작패널에 파워업(power up)용 스위치가 설치됨과 아울러 상기 파워업용 스위치로부터의 신호가 입력되는 컨트롤러가 설치되며, 상기 컨트롤러는, 상기 파워업용 스위치로부터의 신호입력에 의해, 상기 유압펌프의 구동을 도와주는 토크를 출력하도록 상기 전동기의 출력토크를 제어하는 것을 특징으로 하는 다기능식 건설기계.
제 1항에 있어서, 상기 파워업용 스위치의 조작시에, 상기 컨트롤러는, 상기 유압펌프의 흡수토크와 엔진의 정격출력점 토크를 비교하여, 그 흡수토크가 그 정격출력점 토크보다도 낮다고 판단한 경우에, 엔진의 회전수를 일정하게 제어함과 아울러, 그 정격출력점 토크근방까지 가도록 도와주는 토크를 출력하도록 상기 전동기의 출력토크를 제어하는 다기능식 건설기계.
제 1 항 또는 제 2항에 있어서, 상기 파워업용 스위치의 조작시에, 상기 컨트롤러는, 상기 유압펌프의 흡수토크와 엔진의 정격출력점 토크를 비교하여, 그 흡수토크가 그 정격출력점 토크를 포함한 그 근방이라고 판단한 경우에, 엔진의 회전수를 일정하게 제어함과 아울러, 그 정격출력점 토크를 초과하여 가게 도와주는 토크를 출력하도록 상기 전동기의 출력토크를 제어하는 다기능식 건설기계.