[发明专利]作业机械及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及控制蓄电装置的充放电的作业机械及其控制方法。

背景技术

在混合动力型挖土机等混合动力型作业机械上，作为用于对电负载进行驱动的电源装置，设置有蓄电装置。蓄电装置包括用于蓄积电力的蓄电部和升降压转换器。升降压转换器对用于将来自蓄电部的电力供给到电负载、或者将来自发电机等电负载的电力供给到蓄电部的DC总线的电压(DC总线电压)进行控制。

在DC总线上流动的电流量受到干扰的影响。干扰是指，例如因电负载的影响而导致DC总线电压变动的情况。若存在干扰，则DC总线电压变动，从而在DC总线上流动的电流量变动。通常情况下，以使DC总线电压成为目标电压的方式进行控制，以使电流从DC总线向电负载流动，或使电负载(发电机)的发电引起的电流经由DC总线向蓄电部流动的方式进行控制。

由于干扰作为噪声而作用于DC总线电压，因此希望去除干扰的影响。在此，提出了防止混合动力型挖土机的电系统中的噪声影响引起CPU的错误动作的技术(例如参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-200457号公报

发明内容

发明要解决的课题

挖土机、轮式装卸车等作业机械除了前进后退之外还执行各种作业。因此，其尺寸的增大受到用于避免与周边物体接触的各种限制，因此会导致作业性的下降。尤其是，挖土机等具备回转功能的作业机械中的回转体的尺寸的增大会导致作业性的显著下降。

另一方面，蓄电装置、DC总线等电设备是为了实现混合动力型的作业机械而在近年来新追加的设备，在以往的液压驱动型的作业机械中并没有搭载。

因此，优选新追加的设备的尺寸尽可能小，还优选构成DC总线的电容的尺寸尽可能小。

然而，若减小电容的尺寸，则该电容的容量也减小，因此DC总线的电压容易变动。在这种情况下，若升降压转换器的控制性差，则DC总线的电压值超过上限值，引起电压异常，甚至存在引起作业中断及延迟的可能性。

本发明是鉴于上述问题而做出的，其目的在于提供一种能够提高升降压转换器的控制性的作业机械及其控制方法。

用于解决课题的方案

根据本发明的一个实施方式，提供一种作业机械，控制蓄电器的充放电电压来向电动机供给电力，其特征在于，具有：对上述蓄电器进行充放电控制的电压转换电路；和组装在上述电压转换电路的控制环路中的干扰推定器，上述干扰推定器计算受到干扰的影响的电流量作为干扰修正指令值，并对上述控制环路提供该干扰修正指令值。

此外，根据本发明的一个实施方式，提供一种作业机械的控制方法，控制蓄电器的充放电电压来向电动机供给电力，其中包括：电压转换电路对上述蓄电器进行充放电控制的步骤；和组装在上述电压转换电路的控制环路中的干扰推定器计算受到干扰的影响的电流量作为干扰修正指令值，并对上述控制环路提供该干扰修正指令值的步骤。

发明效果

根据本发明，将由干扰推定器计算的根据干扰成分生成的干扰修正指令值提供给升降压转换器的电压指令值，排除干扰对升降压转换器的影响，能够提高升降压转换器的控制性。

附图说明

图1是本发明的第1实施方式的充放电控制装置的框图。

图2是说明干扰观测器的效果的图。

图3是本发明的第2实施方式的充放电控制装置的框图。

图4是混合动力型挖土机的侧视图。

图5是表示混合动力型挖土机的驱动系统的结构的框图。

图6是蓄电系统的电路图。

具体实施方式

接着，参照附图说明实施方式。

图1是本发明的第1实施方式的充放电控制装置的框图。充放电控制装置200是控制从作为蓄电器的电容器400向DC总线500流动的电流来控制DC总线500的电压的装置。

充放电控制装置200具有升降压转换器300(以下称为转换器300)、以及生成向转换器300提供的操作指令的操作指令生成部600。

转换器300是对电容器400的充放电电压进行电压转换的电压转换电路。转换器300是用于对DC电压进行转换的开关电路，具有作为开关元件的升压用IGBT 302A及降压用IGBT 302B。在升压用IGBT 302A与降压用IGBT 302B之间连接有电抗器301的一端，电抗器301的另一端连接到作为蓄电器的电容器400的电极。电抗器301是为了将伴随着升压用IGBT302A的导通/截止而产生的感应电动势供给到DC总线500而设置的。