[发明专利]混合动力式作业机械有效

专利信息
申请号: 201480008090.7 申请日: 2014-06-24
公开(公告)号: CN105008625B 公开(公告)日: 2017-04-12
发明(设计)人: 星野雅俊;石原新士;山冈士朗 申请(专利权)人: 日立建机株式会社
主分类号: E02F9/20 分类号: E02F9/20;B60W10/08;B60W20/00
代理公司: 北京市金杜律师事务所11256 代理人: 陈伟
地址: 日本*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 混合 动力 作业 机械
【说明书】:

技术领域

本发明涉及一种混合动力式作业机械,其将发动机和电动机作为液压泵的驱动源。

背景技术

作为混合动力式作业机械的一例的混合动力式液压挖掘机中存在如下液压挖掘机,即,在挖掘作业等负荷大的作业时,由发动机和电动机(辅助电动机)的双方对液压泵进行驱动,其中,该电动机通过蓄电池的放电而进行驱动以辅助发动机,另一方面,在上部旋转体的减速时、动臂下降时,利用其机械能使发电电动机发电,并利用该电能对蓄电池充电。

在基于混合动力式液压挖掘机的作业中,虽然以上述方式反复进行对蓄电池的放电和充电,但是,仅凭以上述方式回收机械能而获得的能量,难以弥补辅助电动机在作业中释放的所有能量。因此,蓄电池的蓄电余量(SOC:State of Charge,荷电状态)随着作业时间的流逝而减少,无法进行负荷大的作业的可能性增大。

因此,为了维持蓄电池的蓄电余量,在不进行作业时、进行负荷小的作业时,由于发动机的动力能够实现富余,因此,在辅助电动机等的发电机进行发电,并通过该电能对蓄电池充电,这是通常的做法。由于通过机械能的回收而进行的充电利用作业的特定的动作,因此,不能选择充电的定时,然而,只要发动机动力存在富余时,随时都能够通过使用了发动机的辅助电动机的发电而进行充电。

鉴于上述这一点,日本特开2011-220068号公报中提出有如下方法,即,在作业中,尽可能通过辅助电动机的发电来进行快速充电从而防止蓄电池的蓄电余量的降低,由此维持操作性,另一方面,在不进行作业的待机时,抑制充电量而减轻对蓄电池的损害,由此防止蓄电池寿命的缩短。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2011-220068号公报

发明内容

然而,对作业机械采用混合动力方式的本来的目的在于提高燃料效率,至于燃料效率与充电定时的关系,在日本特开2011-220068号公报中并未特别述及。

在着眼于蓄电池的充电的情况下,实施基于辅助电动机的发电的充电的定时虽然有受到作业模式的限定的情况,但并非唯一地确定,如前所述,存有从发动机的动力存在富余的期间中任意地选择的余地。因此,从与燃料效率的关系来看,重要的是从发动机的动力存在富余的期间中选择燃料消耗较少的期间而实施基于发电的充电。

本发明的目的在于,提供一种在进行蓄电池的充电时的追加的燃料消耗少、能够实现燃料效率良好的充电的混合动力式作业机械。

为了达成上述目的,本发明具备:发动机;电动发电机,其利用上述发动机的动力(发动机动力)而进行发电;液压泵,其利用上述发动机及/或上述电动发电机的动力而工作;及控制装置,其推定对上述电动发电机输出发电请求时向上述发动机请求的动力(发动机请求动力),仅在该发动机请求动力为预先设定的阈值以下时允许上述电动发电机的发电。由此,能够仅在能量损失相对少的低动力区域进行基于电动发电机的发电,并能够在能量损失相对多的高动力区域禁止电动发电机的发电,因此,能够减少对蓄电装置充电时的发动机的燃料消耗量,能够提高混合动力式液压挖掘机的燃料效率。

发明的效果

根据本发明,能够实现燃料效率良好的充电。

附图说明

图1是本发明的实施方式所涉及的混合动力式液压挖掘机的外观图。

图2是图1所示的混合动力式液压挖掘机中的执行机构驱动控制系统的概要结构图。

图3是表示从向发动机输入的能量中取出为了对驱动对象进行旋转驱动的能量、与在该驱动对象的旋转驱动中不能利用的能量之间的关系的一例的曲线图。

图4是表示基于辅助电动机的发电时在图2的执行机构驱动控制系统内输入输出的动力的图。

图5是表示车身控制器所执行的蓄电管理控制中的、基于辅助电动机的蓄电池的充电算法的第1流程图。

图6是表示基于车身控制器的辅助电动机的请求发电动力Pa*的运算过程的图。

图7是表示车身控制器所执行的蓄电管理控制中的、基于辅助电动机的蓄电池的充电算法的第2流程图。

图8是表示车身控制器所执行的蓄电管理控制中的、基于辅助电动机的蓄电池的充电算法的第3流程图。

图9是表示在图8的步骤S15中用于发电阈值Eth的运算的映射的一例的图。

具体实施方式

以下,使用附图对本发明的实施方式进行说明。

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