[发明专利]混合式工作机械及伺服控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种工作机械，尤其涉及一种通过来自蓄电器的电力来驱动电动机而驱动液压泵的混合式工作机械及伺服控制系统。

背景技术

工作机械多为液压驱动机械。作为液压驱动式工作机械的一例，例如有液压挖土机。在液压挖土机中，通常利用液压驱动器(液压缸、液压马达)进行挖土机的驱动、上部回转体的回转及下部行驶体的行驶。供给至液压驱动器的液压多为通过将引擎作为驱动源的液压泵而产生。这时，液压驱动器的输出取决于引擎的输出。

液压挖土机的工作不仅有相对于引擎的能力经常需要100％的能力的工作，而且大多为例如只要输出90％、80％的能力即可完成这样的工作。于是，通过根据工作负载改变液压挖土机的动作模式，在各个不同的工作负载下进行最佳的引擎输出控制，有效地驱动引擎来改善油耗。

例如，可设定进行相当于引擎的最大输出的负荷工作的“高负荷模式”、进行一般负荷工作的“一般负荷模式”及进行轻负荷工作的“低负荷模式”的不同的工作模式。并且，各工作模式中，以液压泵为了驱动液压驱动器而所需的驱动转矩与引擎的输出转矩相等的方式进行等马力控制，有效地应用引擎的输出来实现改善油耗。

液压挖土机通常搭载具有与“高负荷模式”下的输出相等的最大输出的引擎。然而，“高负荷模式”下的运行远远少于“一般负荷模式”下的运行。因此，在“一般负荷模式”下运行液压挖土机时，在引擎的输出上有富余。换言之，相当于搭载相对于“一般负荷模式”下的运行具有富余的输出的较大引擎。

近年来，在包括上述液压挖土机的液压驱动式工作机械中，有将引擎小型化来降低燃料消耗量之类的要求。若简单地将引擎小型化，则在“高负荷模式”下的运行时无法得到充分的液压输出。于是，开发了具备引擎、通过引擎驱动的发电机、通过发电机进行充电的蓄电机构和通过蓄电机构的电力驱动的电动机的所谓混合式施工机械(例如，参考专利文献1。)。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10-103112号公报

发明的概要

发明要解决的技术问题

在混合式工作机械中，不仅从引擎，而且也从辅助马达(电动机)得到工作用动力(即驱动液压泵的动力)。辅助马达利用来自蓄电构件的电力驱动。

混合式工作机械中有将驱动部分的一部分作成电动驱动而不是作成液压驱动的机械。例如液压挖土机中有通过回转用电动马达驱动上部回转体而使其回转的机械。这时，回转用电动马达也与辅助马达相同，通过直流母线(DC母线)被电连接于蓄电器(蓄电池)上。

上述蓄电器(蓄电池)将DC母线的电压维持成恒定电压。即，若直流母线(DC母线)的电压高于蓄电器(蓄电池)，则电流从直流母线(DC母线)流向蓄电器(蓄电池)并对蓄电器(蓄电池)进行充电。另一方面，若直流母线(DC母线)的电压低于蓄电器(蓄电池)，则电流从蓄电器(蓄电池)流向直流母线(DC母线)而对蓄电器(蓄电池)进行放电。

在此，蓄电器(蓄电池)产生故障时，无法控制DC母线的电压。这时，不仅不能进行蓄电器(蓄电池)的充电，而且也不能驱动从DC母线接受电流的供给来驱动的电动部分(上述回转用电动马达等)。

但是，能够通过引擎的输出来驱动电动部分以外的液压驱动部分，因此能够在没有辅助马达的辅助的状态暂且进行驱动。从而，即使不进行直流母线(DC母线)的电压控制，也希望能够通过辅助马达的发电向电动部分供给电力来驱动电动部分。

用于解决课题的手段

为了实现上述目的，根据本发明的一实施方式，提供一种混合式工作机械，其通过由引擎驱动的发电机向蓄电器进行充电，利用来自该蓄电器的电力驱动电负载，所述混合式工作机械具有被电连接于该蓄电器的直流母线、检测该直流母线的电压的电压检测器及根据该电压检测器的电压检测值控制该发电机的驱动的驱动控制部，该驱动控制部根据该电压检测值与电压指令值的偏差控制该发电机。

并且，根据本发明的另一实施方式，提供一种伺服控制系统，其通过由引擎驱动的发电机向蓄电器进行充电，利用来自该蓄电器的电力驱动电负载，所述伺服控制系统具有被电连接于该蓄电器的直流母线、检测该直流母线的电压的电压检测器及根据该电压检测器的电压检测值控制该发电机的驱动的驱动控制部，该驱动控制部根据该电压检测值与电压指令值的偏差控制该发电机。

发明效果

根据本发明，即使不将直流母线的电压通过蓄电器保持恒定，也能够由利用电动发电机进行直流母线的电压控制，由此通过直流母线向电负载供给电力来驱动电负载。