[发明专利]混合动力作业机械和混合动力作业机械的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及具有内燃机、发电电动机(generatormotor)、蓄电器、以及接收来自发电电动机和蓄电器中的至少一方的电力进行驱动的电动机的混合动力作业机械及其控制方法。

背景技术

现有的通过发动机驱动发电电动机并利用该发电电动机产生的电力驱动电动机来使作业机等动作的混合动力作业机械。例如有如下的混合动力作业机械：在发电电动机及电动机与电容器或电池等蓄电器之间设置升压器，并通过该升压器在发电电动机及电动机与蓄电器之间交换电力。在专利文献1中记载了通过DC-DC转换器对电池的电压进行变压后供给到驱动电动机的逆变器的技术。

专利文献1：日本特开2005-168167号公报

发明内容

然而，混合动力作业机械有时会有发电电动机不进行发电及动力运行并且电动机停止的状态、即发电电动机和电动机的伺服控制都停止(OFF)的状态。在这种情况下，如果升压器有损耗，则蓄电器的电力被升压器消耗而导致蓄电器的电压下降。于是，通过发动机使发电电动机发电来对蓄电器进行充电，但是由于对蓄电器进行充电需要消耗发动机的动力，因而会相应地消耗燃料。因此，具有升压器的混合动力作业机械需要在发电电动机和电动机的伺服控制都停止(OFF)的状态下抑制升压器的损耗。在专利文献1中对这一点既没有记载也没有暗示，因此存在改善的余地。

本发明的目的在于提供一种混合动力作业机械，能够在发电电动机和电动机的伺服控制都停止(OFF)的状态下抑制升压器的损耗。

本发明涉及混合动力作业机械，其包括：发电电动机，其与内燃机的驱动轴连接；蓄电器，其至少积蓄上述发电电动机产生的电力；电动机，其由上述发电电动机产生的电力和上述蓄电器积蓄的电力中的至少一方驱动；升压器，其包括2组具有多个开关元件的桥式电路，并且设置在上述发电电动机及上述电动机与上述蓄电器之间；以及升压器控制部，其在针对上述发电电动机和上述电动机双方的伺服控制都停止的待机时，使各上述桥式电路输出的电压的相位差为0。

优选的是，上述2组桥式电路通过变压器耦合，在上述待机时，如果上述蓄电器输出的电压的K倍的值为规定阈值以上，则上述升压器控制部控制上述相位差，以使上述升压器输出的电压的值与上述规定的阈值之差成为0。K为上述变压器元件的升压比。

本发明涉及混合动力作业机械，其包括：发电电动机，其与内燃机的输出轴连接；蓄电器，其积蓄上述发电电动机产生的电力；电动机，其由上述发电电动机产生的电力和上述蓄电器积蓄的电力中的至少一方驱动；升压器，其是将2组具有多个开关元件的桥式电路通过变压器耦合而成的变压器耦合型DC-DC转换器，设置在上述发电电动机及上述电动机与上述蓄电器之间；以及升压器控制部，其在针对上述发电电动机和上述电动机双方的伺服控制都停止的待机时，使各上述桥式电路输出的电压的相位差为0，在上述待机时，如果上述蓄电器输出的电压的K倍的值为规定的阈值以上，则控制上述相位差以使上述升压器输出的电压的值与上述规定的阈值之差成为0。K为将升压器具有的2组桥式电路耦合的变压器的升压比。

本发明涉及混合动力作业机械的控制方法，该混合动力作业机械包括：发电电动机，其与内燃机的驱动轴连接；蓄电器，其至少积蓄上述发电电动机产生的电力；电动机，其由上述发电电动机产生的电力和上述蓄电器积蓄的电力中的至少一方驱动；以及升压器，其包括2组具有多个开关元件的桥式电路，并且设置在上述发电电动机及上述电动机与上述蓄电器之间，上述混合动力作业机械的控制方法包括：判断上述发电电动机和上述电动机的状态的步骤；以及在针对上述发电电动机和上述电动机双方的伺服控制都停止的情况下，使各上述桥式电路输出的电压的相位差为0的步骤。

优选的是，上述2组桥式电路通过变压器耦合，在针对上述发电电动机和上述电动机双方的伺服控制都停止的情况下，如果上述蓄电器输出的电压的K倍的值为规定的阈值以上，则控制上述相位差以使上述升压器输出的电压的值与上述规定的阈值之差成为0。K为上述变压器的升压比。

本发明提供一种混合动力作业机械，能够在发电电动机和电动机的伺服控制都停止(OFF)的状态下抑制升压器的损耗。

附图说明

图1是表示作为混合动力作业机械的一个示例的混合动力液压挖掘机的立体图。

图2是表示图1所示的混合动力液压挖掘机的装置结构的框图。

图3是表示作为升压器的变压器耦合型升压器的图。

图4是用于说明升压器的动作的图。

图5是表示升压器的输出功率与相位差的关系的图。