[发明专利]混合动力工程机械的紧急停止方法及制动器控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及混合动力工程机械的紧急停止方法及制动器控制装置，详细而言，涉及一种能够确认混合动力工程机械的故障发生位置，分别按照发生的故障位置，利用一部分功能，吸收回转体的惯性能量，使回转体稳定地紧急停止，当需要紧急停止时，决定制动器模式，根据所决定的该制动器模式，控制液压制动器，从而能够使回转体柔和地停止的混合动力工程机械的紧急停止方法及制动器控制装置。

背景技术

最近，随着油价急剧上升，将发动机的剩余动力存储于电池，从电池供应发动机的不足的动力，从而改善燃料效率的混合动力形态的工程机械的研究如火如荼地进行着。

如上所述，将发动机和电气马达作为共同动力源而使用并具有电能存储装置的系统称为混合动力系统。例如，在混合动力系统中，有混合动力汽车及诸如挖掘机的重型设备用混合动力系统。

图1是普通的混合动力工程机械的电力变换装置的构成图。

如图1所示，混合动力工程机械的电力变换装置包括发动机辅助电动机110、发动机侧变换器(inverter)111、具备制动器的回转电动机120、回转侧变换器121、超级电容器130及转换器(converter)131。

发动机侧变换器111使发动机辅助电动机110作为马达或发电机动作。

回转电动机120使混合动力挖掘机的上部回转体驱动。驱动回转电动机120的回转侧变换器121根据对混合动力挖掘机进行操作的使用者的操纵杆控制，执行加速和减速驾驶。回转侧变换器121在加速时使回转电动机120作为马达而动作。相反，回转侧变换器121在减速时使回转电动机120作为发电机而动作。即，回转侧变换器121将混合动力挖掘机的回转上部体的旋转惯性能量变换成电能。

超级电容器130执行存储电能的功能，与控制充电及放电的转换器131连接在一起。

图2是关于在普通的混合动力工程机械的电力变换装置中发生故障的过程的一个实施例流程图。

如图2所示，以往的电力变换装置如果电力变换装置发生故障(S202)，则中止所有动作。

如果具体观察，电力变换装置使发动机辅助电动机110的发动机侧变换器111关闭(S202)。另外，电力变换装置使回转电动机120的回转侧变换器121关闭(S206)。接着，回转电动机120经过回转电动机120的再生(Regeneratino)步骤(S208)，Vdc处于过电压状态(S210)。另外，电力变换装置使超级电容器(UC:Ultra Capacitor)130侧的转换器131关闭(S212)。

如上所述，混合动力挖掘机不同于液压挖掘机，如果电力变换装置停止，则直到制动器动作之前，上部回转体进行自由旋转，此时，存在事故发生的危险大幅增加的问题。如果回转体持续旋转，则存在可能对周边造成危害的问题。

为了减小这种危害，回转制动器动作，以阻止回转体的旋转，直至惯性能量耗尽为止。以往的制动器控制方式是当回转速度为某既定值以下时，发生制动器关闭命令。在制动器关闭命令后，具有一定的延迟，液压制动器进行动作。此时，在故障发生之前，当因回转体速度大，惯性能量剩余较多时，如果利用机械式回转制动器直接进行制动，则会给使用者造成冲击，在倾斜地面存在挖掘机可能翻倒的问题。

发明内容

技术课题

本发明正是为了解决所述问题而提出的，其目的在于提供一种混合动力工程机械的紧急停止方法，其能够确认混合动力工程机械的故障发生位置，分别按照发生的故障位置，利用一部分功能，吸收回转体的惯性能量，使回转体稳定地紧急停止。

另一方面，本发明正是为了解决所述问题而提出的，其另一目的在于提供一种工程机械的制动器控制装置，其当混合动力工程机械中发生故障时，利用回转速度或前端信息而生成制动器模式，根据所生成的该制动器模式，控制电压控制阀或液压阀，控制回转体的制动器，从而能够按照使用者期望的停止速度曲线，使回转体柔和地停止。

解决课题的方法

为此，本发明的方法的特征在于，包括：故障位置确认步骤，在混合动力工程机械的回转侧、发动机侧及超级电容器侧中确认故障发生位置；故障关闭步骤，关闭与所述确认的故障发生位置连接的变换器或转换器；以及紧急停止步骤，使所述确认的故障发生位置之外的其它部分的变换器或转换器动作，通过超级电容器及发动机辅助电动机吸来收回转体的惯性能量进行紧急停止。