混合動力作業(yè)機械的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種不會給操作員的操作帶來不協(xié)調(diào)感且能夠在怠速狀態(tài)時使變壓器停止以實現(xiàn)燃料效率提高的混合動力作業(yè)機械。
【背景技術(shù)】
[0002]存在由發(fā)動機驅(qū)動發(fā)電機馬達并且以該發(fā)電機馬達產(chǎn)生的電力驅(qū)動馬達而使作業(yè)機等進行動作的混合動力作業(yè)機械。例如在專利文獻I中記載有下述裝置:由發(fā)動機驅(qū)動液壓泵和發(fā)電機馬達，通過發(fā)電機馬達的發(fā)電作用對電池進行充電，并且通過電池電力驅(qū)動回轉(zhuǎn)馬達而使搭載有作業(yè)機的上部回轉(zhuǎn)體進行回轉(zhuǎn)。此外，作業(yè)機由從液壓泵供給的液壓油驅(qū)動，下部行走體由通過液壓泵驅(qū)動的液壓馬達驅(qū)動。而且，在該專利文獻I中，以作業(yè)機的液壓缸推力為設(shè)定值以上作為條件，解除使上部回轉(zhuǎn)體保持停止的停車制動的同時，對回轉(zhuǎn)馬達進行速度反饋控制或位置反饋控制而使上部回轉(zhuǎn)體保持停止。
[0003]此外，在專利文獻2中，關(guān)于混合動力車用逆變器系統(tǒng)記載了下述裝置:在怠速狀態(tài)時，使升降壓斬波電路的升壓動作停止，來減少升降壓斬波電路的半導(dǎo)體元件的損耗，提高逆變器整體的效率。
[0004]專利文獻1:日本特開2005-299102號公報
[0005]專利文獻2:日本特開2002-171606號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]然而，在從電容器經(jīng)由變壓器來進行電力供給的混合動力作業(yè)機械中具有自動減速功能，在作業(yè)機動作或行走動作停止了一定時間的情況下就轉(zhuǎn)換為發(fā)動機轉(zhuǎn)速較低的怠速狀態(tài)。而且，在該混合動力作業(yè)機械中，即使是怠速狀態(tài)，變壓器也處于起動狀態(tài)。在該怠速狀態(tài)下，雖然對于電容器幾乎沒有電流的輸入輸出，但是只要變壓器處于起動狀態(tài)，就會從電容器向變壓器供給電力，因此電容器電壓因變壓器的變壓器損耗和半導(dǎo)體元件的開關(guān)損耗而逐漸下降。該電容器電壓的下降導(dǎo)致需要向電容器進行電力補給，因此為了使與發(fā)動機結(jié)合的發(fā)電機馬達發(fā)電，而進行脫離怠速狀態(tài)使發(fā)動機轉(zhuǎn)速增大的控制。其結(jié)果是，即使因自動減速功能而轉(zhuǎn)換為怠速狀態(tài)，也存在由于變壓器處于起動狀態(tài)而使發(fā)動機轉(zhuǎn)速增大，導(dǎo)致燃料效率下降的問題。
[0007]這里，雖然在混合動力作業(yè)機械的自動減速狀態(tài)時可以考慮使變壓器停止，但是如果僅以處于自動減速狀態(tài)作為條件而使變壓器停止，則除了與回轉(zhuǎn)動作或作業(yè)機動作相關(guān)的桿操作停止了一定時間以外，在維持著持續(xù)進行回轉(zhuǎn)動作或作業(yè)機動作的狀態(tài)的情況下，變壓器也會停止。例如是回轉(zhuǎn)馬達伺服指令為開啟狀態(tài)的情況或者液壓鎖開關(guān)為斷開狀態(tài)的情況，這些情況就是操作員持續(xù)進行回轉(zhuǎn)動作或作業(yè)機動作的情況。如果盡管是這種操作員有進行動作的意圖的狀態(tài)也使變壓器停止，則與認為其會立即起動這樣的操作員的意圖相反，而造成變壓器的起動需要費一些起動時間，因此產(chǎn)生與操作員意圖相背的不協(xié)調(diào)感。
[0008]本發(fā)明鑒于上述情況而完成，其目的在于提供一種不會對操作員的操作帶來不協(xié)調(diào)感而且能夠在怠速狀態(tài)時使變壓器停止以實現(xiàn)燃料效率提高的混合動力作業(yè)機械。
[0009]為了解決上述課題、實現(xiàn)發(fā)明目的，本發(fā)明涉及一種混合動力作業(yè)機械，具備:發(fā)動機；發(fā)電機馬達，其與上述發(fā)動機的輸出軸連接；蓄電器，其積蓄上述發(fā)電機馬達產(chǎn)生的電力或者向上述發(fā)電機馬達供給電力；馬達，其由上述發(fā)電機馬達產(chǎn)生的電力和上述蓄電器積蓄的電力中的至少一方驅(qū)動；變壓器，其設(shè)置在上述發(fā)電機馬達及上述馬達與上述蓄電器之間；以及控制部，其在滿足包含下述條件的多個條件的情況下使上述變壓器停止:上述發(fā)動機為低怠速狀態(tài)的條件和沒有輸出用于驅(qū)動上述馬達的馬達驅(qū)動指令的條件。
[0010]此外，本發(fā)明涉及一種混合動力作業(yè)機械，具備:發(fā)動機；發(fā)電機馬達，其與上述發(fā)動機的輸出軸連接；蓄電器，其積蓄上述發(fā)電機馬達產(chǎn)生的電力或者向上述發(fā)電機馬達供給電力；馬達，其由上述發(fā)電機馬達產(chǎn)生的電力和上述蓄電器積蓄的電力中的至少一方驅(qū)動；變壓器，其設(shè)置在上述發(fā)電機馬達及上述馬達與上述蓄電器之間；以及控制部，其在滿足包含下述條件的多個條件的情況下使上述變壓器停止:上述發(fā)動機為怠速狀態(tài)的條件和液壓鎖定開關(guān)為鎖定狀態(tài)的條件。
[0011]此外，本發(fā)明涉及一種混合動力作業(yè)機械，具備:發(fā)動機；發(fā)電機馬達，其與上述發(fā)動機的輸出軸連接；蓄電器，其積蓄上述發(fā)電機馬達產(chǎn)生的電力或者向上述發(fā)電機馬達供給電力；馬達，其由上述發(fā)電機馬達產(chǎn)生的電力和上述蓄電器積蓄的電力中的至少一方驅(qū)動；變壓器，其設(shè)置在上述發(fā)電機馬達及上述馬達與上述蓄電器之間；以及控制部，其在滿足包含下述條件的多個條件的情況下使上述變壓器停止:上述發(fā)動機為怠速狀態(tài)的條件、沒有輸出用于驅(qū)動上述馬達的馬達驅(qū)動指令的條件、以及液壓鎖定開關(guān)為鎖定狀態(tài)的條件。
[0012]此外，本發(fā)明涉及的混合動力作業(yè)機械，在上述發(fā)明中，上述馬達是用于使回轉(zhuǎn)體進行回轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)馬達，在滿足進一步追加了零箝位為斷開的條件的多個條件的情況下，上述控制部使上述變壓器停止。
[0013]此外，本發(fā)明涉及的混合動力作業(yè)機械，在上述發(fā)明中，上述控制部基于發(fā)電機馬達的轉(zhuǎn)數(shù)，允許上述變壓器的起動。
[0014]此外，本發(fā)明涉及的混合動力作業(yè)機械，在上述發(fā)明中，上述控制部在不滿足上述多個條件中的至少I個條件的情況下，允許上述變壓器的起動。
[0015]此外，本發(fā)明涉及的混合動力作業(yè)機械，在上述發(fā)明中，上述控制部使用于進行上述蓄電器與上述變壓器之間的連接和阻斷的接觸器保持在連接的狀態(tài)，阻斷向上述變壓器的通電來使上述變壓器停止。
[0016]根據(jù)本發(fā)明，在滿足包含發(fā)動機處于怠速狀態(tài)的條件和沒有輸出用于驅(qū)動馬達的馬達驅(qū)動指令的條件的多個條件的情況下，使變壓器停止，并且在從變壓器停止恢復(fù)到變壓器起動的情況下，僅通過否定上述的至少I個條件，變壓器就能夠起動，因此不會對操作員的操作帶來不協(xié)調(diào)感而能夠在怠速狀態(tài)時使變壓器停止以實現(xiàn)燃料效率提高。
【附圖說明】
[0017]圖1是表示作為混合動力作業(yè)機械的一個示例的混合動力液壓挖掘機的立體圖。
[0018]圖2是表示圖1所示的混合動力液壓挖掘機的裝置結(jié)構(gòu)的框圖。
[0019]圖3是表示變壓器的詳細結(jié)構(gòu)的電路圖。
[0020]圖4是表示通過混合動力控制器進行變壓器停止/起動控制的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0021]圖5是通過混合動力控制器進行變壓器停止/起動控制的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。
[0022]圖6是表示減速時變壓器停止標志判定部的詳細結(jié)構(gòu)的圖。
[0023]圖7是表示變壓器起動許可標志判定部的詳細處理的流程圖。
[0024]圖8是表示圖6所示的自動減速狀態(tài)的判斷處理的圖。
[0025]圖9是表示圖8所示的泵控制器的自動減速狀態(tài)的判斷處理的圖。
[0026]圖10是表示圖8所示的混合動力系統(tǒng)的自動減速啟用狀態(tài)的判斷處理的圖。
[0027]符號說明
[0028]I混合動力液壓挖掘機
[0029]2車輛主體
[0030]3作業(yè)機
[0031]4下部行走體
[0032]4a行走裝置
[0033]4b 履帶
[0034]5上部回轉(zhuǎn)體
[0035]6駕駛室
[0036]7燃料箱
[0037]8液壓油箱
[0038]9發(fā)動機室
[0039]10 配重
[0040]11 動臂
[0041]12 斗桿
[0042]13 鏟斗
[0043]14動臂用液壓缸
[0044]15斗桿用液壓缸
[0045]16鏟斗用液壓缸
[0046]17發(fā)動機
[0047]18a 斜板
[0048]18液壓泵
[0049]19發(fā)電機馬達
[0050]20驅(qū)動軸
[0051]21第一逆變器
[0052]22第二逆變器
[0053]23回轉(zhuǎn)馬達
[0054]24 回轉(zhuǎn)機構(gòu)
[0055]25 電容器
[0056]26變壓器
[0057]27接觸器
[0058]28電壓傳感器
[0059]30顯示器裝置
[0060]31鑰匙開關(guān)
[0061]32操作桿
[0062]32R右操作桿
[0063]32L左操作桿
[0064]33操作閥
[0065]34右行用液壓馬達
[0066]35左行用液壓馬達
[0067]40燃料噴射裝置
[0068]41旋轉(zhuǎn)傳感器
[0069]50變壓器溫度傳感器
[0070]51電容器溫度傳感器
[0071]52電流計
[0072]53電壓檢測傳感器
[0073]54、54旋轉(zhuǎn)傳感器
[0074]56節(jié)流撥盤
[0075]61壓力傳感器
[0076]57回轉(zhuǎn)鎖定開關(guān)
[0077]58液壓鎖定開關(guān)
[0078]100減速時變壓器停止標志判定部
[0079]110變壓器起動許可標志判定部
[0080]120變壓器目標控制狀態(tài)決定部
[0081]130變壓器控制部
[0082]201自動減速計數(shù)器更新部
[0083]202自動減速狀態(tài)判定部
[0084]301自動減速啟用計數(shù)器標志
[0085]302自動減速啟用狀態(tài)判定部
[0086]Cl其它控制器
[0087]Cll泵控制器
[0088]C12發(fā)動機控制器
[0089]C2混合動力控制器
[0090]Dl自動減速狀態(tài)
[0091]DlO發(fā)電機馬達轉(zhuǎn)數(shù)
[0092]D2回轉(zhuǎn)馬達伺服指令
[0093]D3零箝位標志
[0094]D4液壓鎖定開關(guān)狀態(tài)
[0095]D20混合動力控制狀態(tài)
[0096]DlOl自動減速狀態(tài)
[0097]D102自動減速啟用狀態(tài)
[0098]Fl減速時變壓器停止標志
[0099]F2變壓器起動許可標志
[0100]STO準備狀態(tài)
[0101]STl變壓器起動狀態(tài)
[0102]ST2變壓器起動狀態(tài)
[0103]Sffl自動