[发明专利]工程机械的控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及液压挖掘机或轮式装载机等具有液压执行机构的混合动力式工程机械，尤其涉及工程机械的控制装置。

背景技术

在通过液压系统而驱动的液压挖掘机等工程机械中，为了能够应对从轻负载到重负载的全部作业，多具有估计最大负载时的作业而选定的大型发动机。但是，即使像这样具有大型发动机，在工程机械的全部作业中，成为重负载的作业(例如，在液压挖掘机频繁地进行沙土的挖掘、装载的重挖掘作业时)终归为一部分，在轻负载时或中负载时(例如，在液压挖掘机进行用于平整地面的水平牵引作业的轻挖掘作业时)，发动机的能力有富余，因此，从降低燃料消耗量(以下，有时简称为油耗)的观点出发具有不优选的倾向。鉴于该方面，公知有如下混合动力式工程机械：为了降低油耗而使发动机小型化，并且通过基于电动机／发电机的输出来辅助(assist)伴随着发动机的小型化而导致的输出不足。

作为涉及混合动力式工程机械的技术，例如在日本特开2007-218111号公报中有所记载。该技术谋求提高从怠速状态立即恢复作业的情况等、使低速旋转中的发动机急剧加速的情况下的操作员的操作感。该技术所涉及的混合动力式工程机械的控制装置具有判定机构，该判定机构根据发动机(电动机/发电机)的目标转速、电动机/发电机的实际转速以及蓄电器的余量来判断是否需要通过电动机/发电机产生辅助输出，在该判定机构中判断成不需要产生辅助输出的情况下，作为表示液压泵能够吸收的最大吸收转矩的最大转矩线，选择随着发动机目标转速的上升而使最大吸收转矩增加的第1最大转矩线，另一方面，在该判定机构中判断成需要产生辅助输出的情况下，作为最大转矩线，选择与第1最大转矩线相比最大吸收转矩在发动机低旋转区域增大的第2最大转矩线。由此，在通过电动机/发电机产生辅助输出的情况下，发动机转速上升时的液压泵的吸收转矩与不产生辅助输出的情况相比增大，因此，相对于操作杆的动作，工程机械的启动变快，从而减少给操作员带来的操作不适感。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-218111号公报

发明内容

另外，为了在混合动力式工程机械中谋求油耗降低，优选的是，不仅谋求发动机的油耗降低和小型化，也谋求电动机／发电机的耗电减少和小型化。

在此，从该观点出发探讨上述技术。在上述技术中，唯一根据发动机转速来确定液压泵的最大吸收转矩，而且，在通过电动机／发电机辅助发动机的情况下，在低转速区域使最大吸收转矩为大于其他情况的值。因此，在该低转速区域使发动机动作的过程中，在对作业装置施加了大负载的情况下，当然也对发动机施加了大负载。因此，若基于电动机/发电机的发动机转矩辅助不足或延迟，则可能产生发动机转速降低而导致的加载减速，或者根据情况产生发动机熄火(失速)。加载减速的产生会导致由于急剧喷射燃料以使得发动机转速恢复到目标转速而引起的黑烟的产生等尾气状况或燃料效率的恶化。另外，伴随着发动机转速的减小而产生的发动机声音的变化会给操作员带来不舒服感。

为了避免这样的情况，需要通过电动机／发电机过渡性地产生大辅助输出。但是，当产生大辅助输出时，耗电量增大，有违通过电动机/发电机辅助小型化后的发动机来谋求燃料效率提高这一最初设计主旨而导致燃料效率恶化。另外，为了进行大转矩辅助，需要增大电动机／发电机的尺寸，但是，这还会导致用于向电动机/发电机供给电力的蓄电装置的容量增加。因此，难以实现电动组件的小型化、进而也难以实现工程机械自身的小型化。

本发明是为了消除这样的问题而研发的，其目的在于提供一种在使发动机加速时控制基于电动机/发电机的过渡辅助输出的、省电且低油耗的混合动力式工程机械的控制装置。