專利名稱：混合動力作業(yè)機械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及并用發(fā)動機動力和電力的混合動力作業(yè)機械。
技術(shù)背景以作為本發(fā)明的優(yōu)選例的挖掘機為例來說明背景技術(shù)。挖掘機如圖6所示，在履帶式的下部行進體1上旋轉(zhuǎn)自如地搭栽上 部旋轉(zhuǎn)體2，并在該上部旋轉(zhuǎn)體2上安裝作業(yè)配件3而構(gòu)成。該作業(yè)配件3，包括俯仰自如的動臂4、安裝在該動臂4的前端的斗 桿5、安裝在該斗桿5的前端的伊斗6、和作為驅(qū)動它們的液壓促動器的 動臂、斗桿、鏟斗各缸7、 8、 9。此外，作為上部旋轉(zhuǎn)體2的旋轉(zhuǎn)用促動器，在液壓挖掘機的情況下 使用液壓馬達，在混合動力挖掘機的情況下使用作為電動促動器的旋轉(zhuǎn) 電動機。在該混合動力挖掘機中，公知有采用所謂并聯(lián)方式的驅(qū)動形式的挖 掘機(參照特開平11-13548號公報)。在該方式中，將液壓泵和進行發(fā)電機作用以及電動機作用的發(fā)電電 動機并聯(lián)到作為共同的動力源的發(fā)動機上， 一方面借助液壓泵驅(qū)動液壓 促動器， 一方面借助發(fā)電電動機的發(fā)電機作用或者蓄電裝置驅(qū)動旋轉(zhuǎn)電 動機。此外，蓄電裝置被發(fā)電電動機的發(fā)電機作用而充電，在適當(dāng)時候， 發(fā)電電動機借助該蓄電裝置的放電力，進行電動機動作而輔助發(fā)動機。另一方面，發(fā)動機的轉(zhuǎn)速通過操作油門操作機構(gòu)來改變調(diào)節(jié)器位置 (燃料噴射量)而受到控制，通常，發(fā)電電動機的發(fā)電量與該調(diào)節(jié)器位 置和負(fù)荷水平對應(yīng)而變化(特開2004-150305號^St艮)。另外，作為發(fā)動機轉(zhuǎn)速的控制方法， 一般以無負(fù)荷時為基準(zhǔn)而根據(jù) 與油門操作量(調(diào)節(jié)器位置)的關(guān)系進行控制以使實際發(fā)動機轉(zhuǎn)速變?yōu)?目標(biāo)轉(zhuǎn)速，若施加負(fù)荷，則與調(diào)節(jié)器特性對應(yīng)而發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化。一但是， 實際的發(fā)動機轉(zhuǎn)速有時也與負(fù)荷無關(guān)而控制為與目標(biāo)轉(zhuǎn)速一致(參照特 開2001-12259號7>才艮)。
在該混動動力挖掘機中，在發(fā)電電動機的發(fā)電機動作期間(蓄電裝 置的充電期間)，為即便在作業(yè)停止期間也向發(fā)動機施加基于發(fā)電機動作 而引起的負(fù)荷的狀態(tài)。因此，在該狀態(tài)下進行發(fā)動機的加速操作時，由于無法對發(fā)動機的 加速作用足夠的轉(zhuǎn)矩所以加速費時。而且，若進行加速操作，則如上所述地與調(diào)節(jié)器位置對應(yīng)而進行增 加發(fā)電量的控制，所以在發(fā)動機轉(zhuǎn)速沒有提高的狀態(tài)下發(fā)動機負(fù)荷進一 步上升，其結(jié)果有可能發(fā)動機無法加速或者發(fā)動機停止。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種不會被發(fā)電電動機的發(fā)電機動作妨礙 而能夠可靠地進行發(fā)動機的加速的混合動力作業(yè)機械。首先，本發(fā)明的混合動力作業(yè)機械具有以下的基本構(gòu)成。具有驅(qū)動液壓促動器的液壓泵、進行發(fā)電機動作以及電動機動作 的發(fā)電電動機、作為液壓泵和發(fā)電電動機的共同的動力源的發(fā)動機、 由發(fā)電電動機的發(fā)電機動作充電的蓄電裝置，發(fā)電電動機被該蓄電裝 置的電力驅(qū)動而進行電動機動作。進而具有油門操作機構(gòu)，借助該油 門操作機構(gòu)的操作，改變?nèi)剂蠂娚淞慷刂瓢l(fā)動機的轉(zhuǎn)速。此外，具 有控制發(fā)電電動機的發(fā)電機輸出的發(fā)電機輸出控制機構(gòu)。該發(fā)電機輸 出控制機構(gòu)，在令發(fā)動機根據(jù)油門操作機構(gòu)的操作而向確定的設(shè)定速 度加速的過程中限制發(fā)電機輸出。根據(jù)本發(fā)明，由于在令發(fā)動機向設(shè)定速度加速的過程中(在后述 的優(yōu)選例中，在到達設(shè)定速度之前)限制發(fā)電機輸出，即限制為不影 響發(fā)動機加速的輸出，所以可確保發(fā)動機的加速動作。此外，本發(fā)明，在上述構(gòu)成中，發(fā)電機輸出控制機構(gòu)在發(fā)動機的 加速時在發(fā)動機轉(zhuǎn)速到達設(shè)定速度之前限制發(fā)電機輸出。此外，本發(fā)明，在上述構(gòu)成中，發(fā)電機輸出控制機構(gòu)，雖然發(fā)動 機的轉(zhuǎn)速沒有達到設(shè)定速度，但已經(jīng)過了預(yù)先設(shè)定的最高設(shè)定時間即 從加速開始后足夠到達設(shè)定速度的時間時，解除對發(fā)電機輸出的限 制。在此，根據(jù)具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明，在發(fā)動機轉(zhuǎn)速由于例如低溫 時的液壓牽連負(fù)荷的增大的影響、或基于高原工作的發(fā)動機輸出降低 等原因從加速開始直到 一 定時間(本來作為對應(yīng)到達設(shè)定速度而言足 夠的時間而設(shè)定)沒有到達設(shè)定速度時，發(fā)動機加速未完成的原因是 發(fā)電機動作之外的原因，停止無意義的發(fā)電機輸出的限制，可確保充 電作用。此外，本發(fā)明，在上述構(gòu)成中，發(fā)電機輸出控制機構(gòu)構(gòu)成為，在 發(fā)動機的加速時，在發(fā)動機轉(zhuǎn)速到達設(shè)定速度并且經(jīng)過了已經(jīng)過了預(yù) 先設(shè)定的最低設(shè)定時間即從發(fā)動機開始加速至到達并穩(wěn)定在設(shè)定速度 上所需的最低限度的時間時，解除發(fā)電機輸出的限制。但是，若完成發(fā)動機的加速，則理論上也可立即解除發(fā)電機輸出 的限制。但是，若這樣做，有可能由于發(fā)動機轉(zhuǎn)速的變動而反復(fù)進行 發(fā)電機輸出的限制/解除而使控制不穩(wěn)定。在這一點上，根據(jù)具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明，由于在加速完成并且 在經(jīng)過了最低設(shè)定時間(從開始加速到發(fā)動機轉(zhuǎn)速到達并穩(wěn)定在設(shè)定 速度上所需的最低限度的時間)時解除發(fā)電機輸出的限制，所以可令 控制穩(wěn)定。此外，本發(fā)明在上述構(gòu)成中，發(fā)電機輸出控制機構(gòu)在發(fā)動機加速 時，在(I)發(fā)動機轉(zhuǎn)速到達設(shè)定速度且已經(jīng)過了預(yù)先設(shè)定的最低設(shè) 定時間即從發(fā)動機開始加速至到達并穩(wěn)定在設(shè)定速度上所需的最低限 度的時間時，(II)雖然發(fā)動機的轉(zhuǎn)速沒有達到上述設(shè)定速度，但已 經(jīng)過了預(yù)先設(shè)定的最高設(shè)定時間即從加速開始后足夠到達設(shè)定速度的 時間時中的較早的一個時間解除發(fā)電機輸出的限制。該情況下，可得到上述的構(gòu)成為解除發(fā)電機輸出的限制的本發(fā)明 的雙方的效果。此外，本發(fā)明，在上述構(gòu)成的任意一個中，發(fā)電機輸出控制機構(gòu) 將根據(jù)與油門操作機構(gòu)的操作量的關(guān)系而預(yù)先確定的用于控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速的目標(biāo)轉(zhuǎn)速作為用于限制發(fā)電機輸出的設(shè)定速度而進行發(fā)電機輸 出的限制。該情況下，由于將用于控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速的目標(biāo)轉(zhuǎn)速用作限制發(fā)電 機輸出用的設(shè)定速度，所以可省略用于決定設(shè)定速度的其他的設(shè)定機 構(gòu)。 ~在此，也會出現(xiàn)發(fā)動機轉(zhuǎn)速總也無法到達上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速的情況。 這樣，隨意持續(xù)長時間發(fā)電機輸出限制，即不充分的充電狀態(tài)，蓄電
裝置的充電狀態(tài)有可能惡化。此外，本發(fā)明，在上述構(gòu)成的任意一個中，發(fā)電機輸出控制機構(gòu)， 將比根據(jù)與油門操作機構(gòu)的操作量的關(guān)系而預(yù)先確定的用于控制發(fā)動 機轉(zhuǎn)速的目標(biāo)轉(zhuǎn)速小且與該目標(biāo)轉(zhuǎn)速接近的速度作為設(shè)定速度而進行 發(fā)電機輸出的限制。該情況下，以比上述發(fā)動機的目標(biāo)轉(zhuǎn)速小且與該目標(biāo)轉(zhuǎn)速接近的速度(目標(biāo)轉(zhuǎn)速-N， N是比此時的調(diào)節(jié)器位置下基于負(fù)荷引起的發(fā)動 機轉(zhuǎn)速的變動量小的值)作為設(shè)定速度而限制發(fā)電機輸出。因此，可 避免一直持續(xù)限制而蓄電裝置的充電狀態(tài)惡化的情況。此外，本發(fā)明，在上述構(gòu)成的任意一個中，發(fā)電機輸出控制機構(gòu) 不將用于控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，而將根據(jù)與油門操作機構(gòu)的操 作量的關(guān)系而預(yù)先確定的發(fā)電機輸出限制用的發(fā)動機轉(zhuǎn)速作為設(shè)定速 度而進行發(fā)電機輸出的限制。該情況下，不將上述發(fā)動機的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，而將發(fā)電機輸出限制用 的發(fā)動機轉(zhuǎn)速設(shè)定為設(shè)定速度，所以與發(fā)動機的目標(biāo)轉(zhuǎn)速無關(guān)而可將 與作業(yè)內(nèi)容等對應(yīng)的最佳的速度選定為用于發(fā)電機輸出的限制的設(shè)定 速度。


圖l是本發(fā)明的實施方式的混合動力挖掘^f幾的結(jié)構(gòu)框圖。圖2是表示實施方式的油門用電位計的操作量以及模式選擇和發(fā)動 機無負(fù)荷目標(biāo)轉(zhuǎn)速的關(guān)系的圖。圖3是表示油門用電位計的操作量、和用于發(fā)動機轉(zhuǎn)速控制的目標(biāo) 轉(zhuǎn)速以及用于發(fā)電機輸出限制控制的設(shè)定速度的關(guān)系的圖。圖4是用于說明實施方式的作用的流程圖。圖5是表示進行發(fā)電機輸出限制控制時和沒有進行時的發(fā)動機轉(zhuǎn)速 的時間變化的圖。圖6是作為本發(fā)明的應(yīng)用例的挖掘機的概要側(cè)視圖。
具體實施方式
借助圖1 ~圖5說明本發(fā)明的實施方式。圖1中表示實施方式所述的混合動力挖掘機的結(jié)構(gòu)框圖。
如該圖所示，在發(fā)動機10上，可變?nèi)萘啃偷囊簤罕?2、和進行發(fā) 電機作用和電動機作用的發(fā)電電動機13經(jīng)由動力分配裝置(動力分配 器)ll并聯(lián)連接，它們被發(fā)動機10驅(qū)動。在液壓泵12上連接液壓回路14，除圖6的動臂缸7以外的液壓促 動器(圖1中，統(tǒng)一標(biāo)注附圖標(biāo)記15)被來自液壓泵12的壓力油驅(qū)動。 另外，圖1中表示僅連接一臺液壓泵12的情況，但有時也并列地連接多來自發(fā)電電動機13的電力經(jīng)由發(fā)電電動機控制器16以及電動機控 制器17而送到旋轉(zhuǎn)電動機18中。而且，該旋轉(zhuǎn)電動機18的旋轉(zhuǎn)力經(jīng)由 減速器19而傳遞到圖4的上部旋轉(zhuǎn)體2上而該旋轉(zhuǎn)體2旋轉(zhuǎn)。另一方面，在發(fā)電電動機13上，經(jīng)由發(fā)電電動機控制器16連接作 為旋轉(zhuǎn)電動機18的第2動力源的蓄電裝置的蓄電池(例如鋰離子蓄電池) 20。該蓄電池20由發(fā)電電動機13的發(fā)電機動作充電，在適當(dāng)?shù)臅r候發(fā) 電電動機13借助該蓄電池20的放電而進行電動機動作，輔助發(fā)動機。發(fā)電電動機控制器16，切換發(fā)電電動機13的發(fā)電機動作和電動機 動作，控制發(fā)電電力、作為電動機的電流或者轉(zhuǎn)矩，并且與發(fā)電電動機 13的發(fā)電機輸出的過量或不足對應(yīng)而控制蓄電池20的充放電。此外，電動機控制器17控制旋轉(zhuǎn)電動機18的電流或者轉(zhuǎn)矩。另一方面，作為改變發(fā)動機10的轉(zhuǎn)速的油門操作機構(gòu)，設(shè)置油門用 電位計(有時也稱為燃料刻度盤等)21、模式選擇開關(guān)22，借助這二者 的操作而如圖2所示地控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速。作為該發(fā)動機轉(zhuǎn)速控制的方法， 一般將無負(fù)荷時的實際的發(fā)動機轉(zhuǎn) 速變作為目標(biāo)轉(zhuǎn)速，若施加負(fù)荷則根據(jù)發(fā)動機的調(diào)節(jié)器特性而發(fā)動機轉(zhuǎn) 速改變。如上述特開2001 - 12259號公報中所公開的那樣，實際的發(fā)動 機轉(zhuǎn)速有時也與負(fù)荷無關(guān)而控制為與目標(biāo)轉(zhuǎn)速一致。圖2例示前者(設(shè)定并控制無負(fù)荷時的目標(biāo)轉(zhuǎn)速時)的情況。該圖 的橫軸表示油門用電位計21的操作量，縱軸表示發(fā)動機10的目標(biāo)轉(zhuǎn)速， 目標(biāo)轉(zhuǎn)速基本上與油門用電位計21的操作量對應(yīng)而變化。模式選擇開關(guān)22，從發(fā)動機目標(biāo)轉(zhuǎn)速的上限值不同的三種(從上限 值高的一方開始順次為模式A、 B、 C)中選擇發(fā)動機10的轉(zhuǎn)速的模式。 例如，在重作業(yè)時選擇上限值最高的模式A，在重視操作性的作業(yè)時選
擇模式B，在優(yōu)先考慮燃料費時選擇上限值最低的模式C。出控制機構(gòu)的控制機構(gòu)23中，控制器23為基于這兩種信號和來自發(fā)動 機轉(zhuǎn)速傳感器24的信號來進行控制的控制機構(gòu)，借助來自控制器23的 控制信號而驅(qū)動步進馬達25，控制發(fā)動機10的調(diào)節(jié)器26的位置(發(fā)動 機轉(zhuǎn)速)。在此，控制機構(gòu)23進行下述控制，在油門用電位計21在令發(fā)動機 10加速的方向上操作時，或者在模式選擇開關(guān)22從上限值低位的模式 切換到高位的模式時(實質(zhì)上為加速操作)，在發(fā)動機向設(shè)定速度加速的 過程中，進行基于發(fā)電電動機13的蓄電池充電動作，即限制發(fā)電機輸出。借助圖4的流程圖說明該控制的內(nèi)容。圖4左側(cè)的程序表示基于油門用電位計21以及模式選擇開關(guān)22的 發(fā)動機轉(zhuǎn)速控制的程序，右側(cè)的程序表示發(fā)電機輸出的限制/解除的程 序。在左側(cè)的程序中，在步驟S1中分別檢測油門用電位計21的電壓(操 作量)以及模式選擇開關(guān)22的操作信號(模式選擇信號)，在步驟S2中 從圖2的特性計算出基于這些操作的發(fā)動機目標(biāo)轉(zhuǎn)速。在接著的步驟S3中，判斷發(fā)動機目標(biāo)轉(zhuǎn)速是否增加(是否加速操 作)，在YES (加速操作)時在步驟S4中接通發(fā)動機加速標(biāo)志后，在步 驟S5中進行步進馬達控制(調(diào)節(jié)器控制)，在N0 (不是加速操作)時直 接在步驟S5中進行步進馬達控制(調(diào)節(jié)器控制)。在右側(cè)的程序中，在步驟Sll中檢測發(fā)動機10的實際的轉(zhuǎn)速，在步 驟S12中判斷發(fā)動機加速標(biāo)志是否為N0 (是否進行了加速操作)。在此，若為YES (進行了加速操作)，則在步驟S13中比較發(fā)動機轉(zhuǎn) 速和設(shè)定速度。作為設(shè)定速度，也可直接使用根據(jù)圖2的特性而求得的無負(fù)荷時的 發(fā)動機目標(biāo)轉(zhuǎn)速，但在此使用設(shè)定為比該目標(biāo)轉(zhuǎn)速小且其附近的速度(目 標(biāo)轉(zhuǎn)速-N)。 N被設(shè)定為比此時的調(diào)節(jié)器位置下基于負(fù)荷引起的發(fā)動機 轉(zhuǎn)速的變動量小的值。例如200rpm/min。若在該步驟S13中判斷為YES，即發(fā)動機轉(zhuǎn)速還沒有到達設(shè)k速度， 則在步驟S14中比較從基于油門用電位計21或者模式選擇開關(guān)22的操 作的加速開始的經(jīng)過時間即計數(shù)值和預(yù)先設(shè)定的最高設(shè)定時間。
最高設(shè)定時間，本來設(shè)定為對于發(fā)動機轉(zhuǎn)速上升到設(shè)定速度而言足夠的時間(例如5秒)，在經(jīng)過該最高設(shè)定時間前為YES而在步驟S15中 進行發(fā)電機輸出的限制。圖5表示進行該發(fā)電機輸出限制控制時和沒有進行時的發(fā)動機轉(zhuǎn)速 的時間變化的一例。圖5中用粗實線表示的速度變化x是進行發(fā)電機輸 出的限制控制的情況，粗虛線表示在到達設(shè)定速度后解除限制控制的狀 態(tài)。細虛線表示的速度變化y是沒有進行發(fā)動機輸出的限制控制的情況。發(fā)電機輸出的限制通過從圖1的控制機構(gòu)23向發(fā)電電動機控制器16 發(fā)出大幅降低發(fā)電機輸出(轉(zhuǎn)矩)的指令而進行。而且，通過該控制發(fā) 電機輸出(蓄電池充電動作)降低而減輕發(fā)動機負(fù)荷，幫助加速。此外，在該步驟S15中計數(shù)值增加(increment)而準(zhǔn)備下次。另一方面，在步驟S13中為N0時，即若判斷加速完成，則在步驟S16 中比較作為從加速開始的經(jīng)過時間的計數(shù)值與預(yù)先設(shè)定的最低設(shè)定時 間。最低設(shè)定時間作為從加速開始發(fā)動機轉(zhuǎn)速到達且穩(wěn)定在設(shè)定速度的 最低需要的時間而設(shè)定，若在該時間內(nèi)則在步驟S16中變?yōu)镹O而轉(zhuǎn)移到 步驟S14，進行計數(shù)值與最高設(shè)定時間的比較。相反若經(jīng)過了最低設(shè)定時間，則在步驟S16中變?yōu)閅ES而在步驟S17 中進行計數(shù)值的復(fù)位、發(fā)動機加速標(biāo)志的斷開處理，之后在步驟S18中 計算出通?？刂频陌l(fā)電機輸出指令值，向圖1的發(fā)電電動機控制器16中 輸出該指令值。即，解除發(fā)電機輸出的限制。另外，在步驟S12中為N0 (發(fā)動機加速標(biāo)志沒有接通)時，直接轉(zhuǎn) 移到步驟S18而進行通?？刂葡碌陌l(fā)電機輸出的指令值計算、輸出。此外，在步驟S14中為N0 (經(jīng)過了最高設(shè)定時間)的情況是本來應(yīng) 加速完成但未完成加速的情況。此時，認(rèn)為未完成加速的原因在于低溫 時的液壓牽連負(fù)荷的增大的影響、或者基于高原工作的發(fā)動機輸出降低 等發(fā)動機動作以外的原因，限制發(fā)電機輸出在幫助發(fā)動機加速的目的上 沒有意義。因此，轉(zhuǎn)移到步驟S17、 S18而進行停止發(fā)電機輸出的限制的處理。 即，發(fā)電機輸出限制的解除在(I)完成加速(發(fā)動機轉(zhuǎn)速到達設(shè)定速度)且經(jīng)過最低設(shè)定時間時， (II )發(fā)動機轉(zhuǎn)速到達設(shè)定時間前從加速開始經(jīng)過了最高設(shè)定時間
時的某較早一方下進行。這樣，在發(fā)動機的加速時，在發(fā)動機轉(zhuǎn)速到達設(shè)定速度之前，將發(fā) 電機輸出限制為不影響發(fā)動機加速的輸出。因此，可確保發(fā)動機的加速 動作。此外，才艮據(jù)本實施方式，具有以下優(yōu)點。(i)發(fā)動機IO的目標(biāo)轉(zhuǎn)速如上所述，在與油門用電位計21以及模 式選擇開關(guān)22的操作的關(guān)系中如圖2所示那樣預(yù)先設(shè)定。因此，以該目 標(biāo)轉(zhuǎn)速作為設(shè)定速度，在發(fā)動機轉(zhuǎn)速到達該目標(biāo)轉(zhuǎn)速之前進行發(fā)電機輸 出限制，但有時發(fā)動機轉(zhuǎn)速總是無法到達該目標(biāo)轉(zhuǎn)速。若這樣，則隨意 地持續(xù)長時間發(fā)電機輸出的限制，即充電限制狀態(tài)，蓄電池20的充電狀 態(tài)有惡化的可能。因此，在步驟S13中，由于將小于目標(biāo)轉(zhuǎn)速且與該目標(biāo)轉(zhuǎn)速接近的 速度(目標(biāo)轉(zhuǎn)速-N)作為設(shè)定速度而限制發(fā)電機輸出，所以可避免限制 一直持續(xù)而蓄電池20的充電狀態(tài)惡化的情況。(ii )在由于例如液壓牽連負(fù)荷的增大的影響等而即便經(jīng)過充分的 加速時間(最高限定時間)發(fā)動機轉(zhuǎn)速也沒有到達設(shè)定速度時，在步驟 S14-S18中解除發(fā)電機輸出的限制。因此，可停止沒有意義的輸出限制 而確保充分的充電作用。(iii)若完成發(fā)動機10的加速，則理論上可立即解除發(fā)電機輸出 的限制。但若這樣，則由于發(fā)動機轉(zhuǎn)速的變動而反復(fù)進行發(fā)電機輸出的 限制/解除，控制有可能不穩(wěn)定。這一點，由于構(gòu)成為通過步驟S16~S18、等到經(jīng)過最低設(shè)定時間而 解除發(fā)電機輸出的限制，所以可令控制穩(wěn)定。其他實施方式(1) 在不進行模式選擇(沒有模式選擇開關(guān)22)的機械中，僅根 據(jù)油門用電位計21的操作確定設(shè)定速度即可。(2) 在上述實施方式中，作為圖4的步驟S13中的設(shè)定速度，使用 比發(fā)動機無負(fù)荷時的目標(biāo)轉(zhuǎn)速小且與該目標(biāo)轉(zhuǎn)速接近的值，但作為該設(shè) 定速度也可使用上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速本身(圖2以及圖3的實線所示)"此外，也可與負(fù)荷無關(guān)而使用實際的發(fā)動機轉(zhuǎn)速控制為與目標(biāo)轉(zhuǎn)速 一致的情況下的目標(biāo)轉(zhuǎn)速或者比其小且與其接近的值作為設(shè)定速度使用 而不使用發(fā)動機無負(fù)荷時的目標(biāo)轉(zhuǎn)速(圖2以及圖3的實線所示)。 作設(shè)定速度，可省略用于確定設(shè)定速度的其他的設(shè)定機構(gòu)?；蛘?，也可不將用于發(fā)動機轉(zhuǎn)速控制的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，而如圖3虛線所 示那樣，為了進行發(fā)電機輸出限制控制將根據(jù)與油門操作量的關(guān)系確定 的速度作為設(shè)定速度。這樣一來，可與發(fā)動機目標(biāo)轉(zhuǎn)速無關(guān)地將與作業(yè)內(nèi)容等對應(yīng)的最佳 的速度選定為用于發(fā)電機輸出的限制控制的設(shè)定速度。(3)在上述實施方式中，采用在從加速開始經(jīng)過最高設(shè)定時間時解 除限制，另一方面在等到經(jīng)過最低設(shè)定時間后解除限制的結(jié)構(gòu)，但也可 構(gòu)成為，不進行這些處理而僅以發(fā)動機轉(zhuǎn)速到達設(shè)定速度為條件，解除 限制。雖然參照附圖和優(yōu)選實施方式對本發(fā)明進行了描述，但顯然可以在 不脫離本發(fā)明權(quán)利要求的范圍內(nèi)進行等同替換。
權(quán)利要求
1.一種混合動力作業(yè)機械，其特征在于，包括驅(qū)動液壓促動器的液壓泵；進行發(fā)電機動作以及電動機動作的發(fā)電電動機；作為上述液壓泵和上述發(fā)電電動機的共同的動力源的發(fā)動機；蓄電裝置，由上述發(fā)電電動機的發(fā)電機動作充電，且發(fā)電電動機被該蓄電裝置的電力驅(qū)動而進行電動機動作；油門操作機構(gòu)，借助該油門操作機構(gòu)的操作，改變?nèi)剂蠂娚淞慷刂粕鲜霭l(fā)動機的轉(zhuǎn)速；控制上述發(fā)電電動機的發(fā)電機輸出的發(fā)電機輸出控制機構(gòu)；該發(fā)電機輸出控制機構(gòu)，在令上述發(fā)動機根據(jù)上述油門操作機構(gòu)的操作向確定的設(shè)定速度加速的過程中限制發(fā)電機輸出。
2. 如權(quán)利要求1所述的混合動力作業(yè)機械，其特征在于，上述 發(fā)電機輸出控制機構(gòu)在發(fā)動機的加速時，在發(fā)動機轉(zhuǎn)速到達設(shè)定速度 之前限制發(fā)電機輸出。
3. 如權(quán)利要求2所述的混合動力作業(yè)機械，其特征在于，上述 發(fā)電機輸出控制機構(gòu)，雖然發(fā)動機的轉(zhuǎn)速沒有達到設(shè)定速度，但已經(jīng) 過了預(yù)先設(shè)定的最高設(shè)定時間即從加速開始后足夠到達設(shè)定速度的時 間時，解除對發(fā)電機輸出的限制。
4. 如權(quán)利要求1所述的混合動力作業(yè)機械，其特征在于，上述 發(fā)電機輸出控制機構(gòu)，在發(fā)動機的加速時，在發(fā)動機轉(zhuǎn)速到達設(shè)定速 度并且已經(jīng)過了預(yù)先設(shè)定的最低設(shè)定時間即從發(fā)動機開始加速至到達 并穩(wěn)定在設(shè)定速度上所需的最低限度的時間時，解除發(fā)電機輸出的限 制。
5. 如權(quán)利要求1所述的混合動力作業(yè)機械，其特征在于，上述 發(fā)電機輸出控制機構(gòu)在發(fā)動機加速時，在(I )發(fā)動機轉(zhuǎn)速到達設(shè)定速度且已經(jīng)過了預(yù)先設(shè)定的最低設(shè)定 時間即從發(fā)動機開始加速至到達并穩(wěn)定在設(shè)定速度上所需的最低限度 的時間時，(II)雖然發(fā)動機的轉(zhuǎn)速沒有達到上述設(shè)定速度，但已經(jīng)過了預(yù) 先設(shè)定的最高設(shè)定時間即從加速開始后足夠到達設(shè)定速度的時間時中 的較早的一個時間解除發(fā)電機輸出的限制。
6. 如權(quán)利要求1所述的混合動力作業(yè)機械，其特征在于，上述 發(fā)電機輸出控制機構(gòu)將根據(jù)與油門操作機構(gòu)的操作量的關(guān)系而預(yù)先確 定的用于控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速的目標(biāo)轉(zhuǎn)速作為用于限制發(fā)電機輸出的設(shè)定 速度而進行發(fā)電機輸出的限制。
7. 如權(quán)利要求1所述的混合動力作業(yè)機械，其特征在于，上述 發(fā)電機輸出控制機構(gòu)，將比根據(jù)與油門操作機構(gòu)的操作量的關(guān)系而預(yù) 先確定的用于控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速的目標(biāo)轉(zhuǎn)速小且與該目標(biāo)轉(zhuǎn)速接近的速 度作為設(shè)定速度而進行發(fā)電機輸出的限制。
8. 如權(quán)利要求1所述的混合動力作業(yè)機械，其特征在于，上述 發(fā)電機輸出控制機構(gòu)不將用于控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，而將根據(jù) 與油門操作機構(gòu)的操作量的關(guān)系而預(yù)先確定的發(fā)電機輸出限制用的發(fā) 動機轉(zhuǎn)速作為設(shè)定速度而進行發(fā)電機輸出的限制。
全文摘要
本發(fā)明提供一種混合動力作業(yè)機械。借助發(fā)動機驅(qū)動液壓泵和發(fā)電電動機并借助發(fā)電電動機的發(fā)電機作用而進行蓄電池的充電，并且借助蓄電池電力驅(qū)動發(fā)電電動機而輔助發(fā)動機。此外，借助油門用電位計以及模式選擇開關(guān)的操作，改變調(diào)節(jié)器位置而控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速。以該結(jié)構(gòu)為前提，借助控制器在發(fā)動機加速時在發(fā)送機轉(zhuǎn)速基于油門用電位計以及模式選擇開關(guān)的操作而到達確定的設(shè)定速度之前限制發(fā)電機輸出，并減輕發(fā)動機負(fù)荷而幫助加速。
文檔編號E02F9/22GK101165283SQ200710181619
公開日2008年4月23日 申請日期2007年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月20日
發(fā)明者小宮山昌之, 鹿兒島昌之 申請人:神鋼建設(shè)機械株式會社