[发明专利]混合型作业机械

说明书

技术领域

本申请主张基于2009年7月1日申请的日本专利申请第2009-156516号的优先权。其申请的全部内容通过参照援用在本说明书中。

本发明涉及一种用电动发电机对发动机进行辅助的混合型作业机械。

背景技术

近年来，对施工作业机械等动力产生机械要求考虑地球环境的节省燃料消耗量、低公害、低噪音等性能。为满足这些要求，替代液压泵或作为内燃机等发动机的辅助，出现了利用了电动机的液压挖掘机等的作业机械。在组装了电动机的作业机械中，从电动机产生的余量的动能转换成电能，被积存在电容器等。

在发动机负载变大，转速下降时，根据来自目标转速的实际转速的偏差，使电动发电机作为电动机进行工作而进行转矩辅助，由此能够使转速接近于目标转速(专利文献1)。

专利文献1：日本特开2005-210870号公报

在发动机进行速度控制时，若成为高负载或超负载状态，则转矩极限控制起作用而难以进行适当的速度控制。若将速度控制也应用于电动发电机上，则每当发动机的转速下降时，即使在发动机的输出存在剩余，也导致电动发电机进行动力运行。为了将在电动发电机的动力运行时消费的电力从发动机回收到蓄电池(电容器)，产生因电动发电机的效率引起的损失。

发明内容

基于本发明的一种观点，提供如下混合型作业机械，其具有：

发动机，通过燃料的燃烧产生转矩；

电动发电机，能够选择性地进行发电动作和辅助动作；

外部负载，成为所述发动机的负载；

转矩传递机，进行所述发动机的转矩、所述电动发电机的转矩及外加于所述外部负载的转矩的相互授受；

速度传感器，测量所述发动机的转速；

控制装置，控制所述发动机及所述电动发电机，

所述控制装置存储成为所述发动机的速度控制的目标值的速度指令值，

根据所述外部负载所要求的动力，计算使所述电动发电机产生的转矩，并对该电动发电机进行转矩控制，

根据用所述速度传感器测量到的转速与所述速度指令值的差分，对所述电动发电机进行速度控制，

能够切换对所述电动发电机进行转矩控制的控制状态和进行速度控制的控制状态。

发明的效果

通过转换转矩控制和速度控制，根据运行状况能够进行更适当的控制。

附图说明

图1是基于实施例的混合型作业机械的侧视图。

图2是基于实施例的混合型作业机械的方块图。

图3的(3A)是表示基于实施例的混合型作业机械的动力及电力的流程的方块图，(3B)是表示控制装置的功能的方块图。

图4是表示电负载输出指令值与电负载输出需求值的关系的坐标图。

图5是表示液压负载输出指令值与液压负载输出需求值的关系的坐标图。

图6的(6A)及(6B)是表示蓄电电路输出指令值与蓄电电路输出目标值的关系的坐标图。

图7的(7A)及(7B)是表示电动发电机输出指令值、蓄电电路输出指令值及电负载输出指令值的关系的坐标图。

图8是发动机、电动发电机的控制系统的功能方块图。

图9是表示发动机的实际转速及产生转矩的时刻推移的一例的坐标图。

图10是表示发动机的实际转速及产生转矩的时刻推移的其他的一例的坐标图。

图11的(11A)及(11B)是用于说明整体控制模块与伺服控制模块的功能分担的方块图。

图中：1-下部行走体，1A、1B-液压马达，2-回转机构，3-上部回转体，4-动臂，5-斗杆，6-铲斗，7-动臂油缸，8-斗杆油缸，9-铲斗油缸，10-驾驶室，11-发动机，12-电动发电机，13-转矩传递机，14-主泵(外部负载)，15-先导泵，16-高压液压管路，17-控制阀，18-变频器，19-电容器，21-回转用电动机，22-分解器，23-机械制动器，24-减速机，25-先导管路，26-操作装置，27、28-液压管路，29-压力传感器，30-控制装置，30A-整体控制模块，30B-伺服控制模块，32-发动机输出范围决定块，33A-SOC计算块，33B-蓄电电路输出范围决定块，33C-蓄电电路输出目标值决定块，35-动力分配块，40、41-速度传感器，45-发动机控制器，46-速度控制块，47-喷射量决定块，50-速度控制块，51-控制方法判定块，52-转矩控制块，53-转换块，90-蓄电电路。

具体实施方式