JP2007120384A - Hybrid type construction machine - Google Patents

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JP2007120384A JP2005312737A JP2005312737A JP2007120384A JP 2007120384 A JP2007120384 A JP 2007120384A JP 2005312737 A JP2005312737 A JP 2005312737A JP 2005312737 A JP2005312737 A JP 2005312737A JP 2007120384 A JP2007120384 A JP 2007120384A
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Masayuki Komiyama
昌之 小見山
Masayuki Kagoshima
昌之 鹿児島
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To secure safety by accurately notifying an operator of load condition replacing engine noise in both of a series and a parallel system and issuing an appropriate warning corresponding to a working condition in the series system. <P>SOLUTION: In a hybrid type construction machine driving a generator 2 by an engine 1, charging a battery device 3 by output of the generator 2 and compensating shortage of engine output to work load by the battery device 3, workload is determined by a controller 12 from DC voltage and DC current detected by both of a voltage and a current meters 13, 14, and pseudo-engine noise which is load information according to magnitude of work load instead of engine noise is displayed toward an operator by a display device 17. Also, alarm sound is issued to workers around the machine from the display device 17 during no engine operation in which work is done by only accumulated electric power of the battery device 3. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明はエンジン動力と蓄電装置の蓄電力を併用するハイブリッド式建設機械に関するものである。   The present invention relates to a hybrid construction machine that uses both engine power and power stored in a power storage device.

ハイブリッド式建設機械は、エンジン動力と蓄電力の使い方によってシリーズ方式とパラレル方式とに分かれる。   Hybrid construction machines are divided into a series system and a parallel system depending on how the engine power and power storage are used.

図4,5にこの両方式における駆動系及び制御系の構成を簡単に示す。   4 and 5 simply show the configuration of the drive system and the control system in both systems.

シリーズ方式では、図4に示すようにエンジン1で発電機2を駆動し、この発電機の発電力で蓄電装置3に充電するとともに、発電機2と蓄電装置3によって電動機4を駆動し、この電動機4で油圧ポンプ5を駆動する。   In the series system, as shown in FIG. 4, the generator 1 is driven by the engine 1, and the power storage device 3 is charged by the power generated by the generator, and the motor 4 is driven by the power generator 2 and the power storage device 3. The hydraulic pump 5 is driven by the electric motor 4.

この油圧ポンプ5には、制御弁6を介して油圧アクチュエータ(たとえばショベルの場合はブーム、アーム、バケット各シリンダ、左、右両走行用油圧モータ等)が接続され、油圧ポンプ5から供給される圧油によってこれら油圧アクチュエータが駆動される。   The hydraulic pump 5 is connected to a hydraulic actuator (for example, in the case of an excavator, a boom, an arm, a bucket cylinder, a left / right traveling hydraulic motor, etc.) via a control valve 6, and is supplied from the hydraulic pump 5. These hydraulic actuators are driven by the pressure oil.

これに対しパラレル方式では、図5に示すようにエンジン1に動力分配装置(パワーデバイダ。PTOと呼ぶ場合もある)7を介して、油圧ポンプ5と、1台で発電機作用と電動機作用を行う発電電動機8とがパラレルに接続され、これらがエンジン1によって同時に駆動される。   On the other hand, in the parallel system, as shown in FIG. 5, the generator 1 and the motor function are performed by the hydraulic pump 5 and one unit via the power distribution device (power divider, sometimes referred to as PTO) 7 to the engine 1. The generator motor 8 to be performed is connected in parallel, and these are simultaneously driven by the engine 1.

このようなハイブリッドシステムは、エンジン1を高効率域で安定稼働させ、作業負荷に対するエンジン出力の不足分を蓄電装置3で補い、余剰分により発電機2や発電電動機8で発電して蓄電装置3に蓄電することにより、省エネルギー運転を行うことを意図している。   In such a hybrid system, the engine 1 is stably operated in the high efficiency region, the shortage of the engine output with respect to the work load is compensated by the power storage device 3, and the surplus power is generated by the generator 2 or the generator motor 8 to generate power. It is intended to perform energy-saving operation by storing electricity in the battery.

具体的にいうと、シリーズ方式では、作業負荷が大きい場合には発電電力に加え、蓄電装置3からの放電電力によって電動機4を駆動し、作業負荷が小さい場合には発電電力の余剰分を蓄電装置3に蓄電する。   Specifically, in the series method, when the work load is large, in addition to the generated power, the electric motor 4 is driven by the discharged power from the power storage device 3, and when the work load is small, the surplus generated power is stored. The device 3 stores electricity.

また、作業負荷が設定値以下(軽負荷)でかつ蓄電装置3の充電量が設定値以上(大充電量)の場合にはエンジン1を停止させ、蓄電装置3の蓄電力のみで電動機4を駆動する。   Further, when the work load is equal to or less than the set value (light load) and the charge amount of the power storage device 3 is equal to or greater than the set value (large charge amount), the engine 1 is stopped. To drive.

一方、パラレル方式では、作業負荷が大きい場合には、蓄電装置3の蓄電力により発電電動機8に電動機作用を行わせてエンジン出力を補い、必要動力が小さい場合はエンジン出力の余剰分で発電電動機8に発電機作用を行わせて蓄電装置3に蓄電する。   On the other hand, in the parallel system, when the work load is large, the generator motor 8 is made to act as a motor by the stored power of the power storage device 3 to supplement the engine output. When the required power is small, the generator motor is generated by the surplus of the engine output. The power storage device 3 is charged by causing the power generator 8 to perform a generator action.

このようなハイブリッドシステムのうちパラレル方式はたとえば特許文献1に開示されている。
特開2004−150305号公報
Among such hybrid systems, a parallel system is disclosed in Patent Document 1, for example.
JP 2004-150305 A

ハイブリッドシステムをとらない通常の油圧ショベルにおいては、作業負荷の大小に応じてエンジン音が変化し、このエンジン音をオペレータが聴くことによって負荷を推定し、操作にフィードバックするのが通例である。たとえば負荷が大きいと推定すれば、負荷を軽くする方向の操作を行う。   In a normal hydraulic excavator that does not employ a hybrid system, the engine sound changes according to the size of the work load, and the load is estimated by the operator listening to the engine sound and fed back to the operation. For example, if it is estimated that the load is large, an operation for reducing the load is performed.

また、周囲の作業員は、エンジン音によって機械が作動中であることを認識し、注意を払う。   Also, surrounding workers recognize that the machine is operating by the engine sound and pay attention.

つまり、建設機械においてエンジン音は、オペレータ及び周囲の作業員にとって安全上、操作上の重要な情報となる。   That is, in the construction machine, the engine sound is important information for operation and safety for the operator and surrounding workers.

ところが、ハイブリッドシステムにおいては、シリーズ、パラレルいずれの方式においても、基本的にエンジン出力の不足分を蓄電装置で補う構成をとることから、ハイブリッド作業中、作業負荷の変化にかかわらずエンジン音は変化しない、あるいはエンジン音の変化が少ない。つまり、エンジン音という作業情報がオペレータに伝わらない。   However, in the hybrid system, both the series and parallel systems are basically configured to compensate for the shortage of engine output with the power storage device, so the engine sound changes regardless of changes in workload during hybrid work. No change in engine sound. That is, work information such as engine sound is not transmitted to the operator.

このため、負荷の推定ができなくなることから、エンジン音を操作にフィードバックするというこれまでの手法がとれなくなるとともに、負荷が軽い、あるいは機械そのものの力が無い等の錯覚に陥ることがあり、これらの点で操作性が悪いものとなる。   For this reason, it becomes impossible to estimate the load, so the conventional method of feeding back the engine sound to the operation cannot be taken, and the illusion that the load is light or the machine itself is not powerful, etc. In this respect, the operability is poor.

一方、シリーズ方式においては、前記のように予め定めたエンジン停止条件(軽負荷でかつ大充電量)が整うと、エンジンが自動停止して蓄電装置の蓄電力のみによる無エンジン作業に自動的に移行するため、エンジン音が無くなる。   On the other hand, in the series system, when the predetermined engine stop condition (light load and large charge amount) is established as described above, the engine automatically stops and automatically performs engine-free work only by the power storage device power storage. Because it shifts, there is no engine sound.

このため、とくに周囲の作業員が、機械が作動中であることに気づかないおそれがあるため、安全性の面で問題となる。   For this reason, since surrounding workers may not be aware that the machine is operating, there is a problem in terms of safety.

ところで、機械から周囲の作業員を守る技術が特許文献1に記載されている。   By the way, Patent Document 1 discloses a technique for protecting surrounding workers from a machine.

この公知技術では、パラレル方式において、省エネルギーの観点からレバー中立でエンジンを自動停止させるとともに、レバー操作が行われるとエンジンを再始動させる構成をとり、これを前提として、レバー中立で警報を発し、周囲の作業員に『レバー操作されると機械が動き出す』旨の注意を促すようにしている。   In this known technique, in the parallel system, the engine is automatically stopped at the lever neutral from the viewpoint of energy saving, and the engine is restarted when the lever is operated, and on this assumption, an alarm is issued at the lever neutral, The surrounding workers are alerted to “the machine starts to move when the lever is operated”.

ここで、レバー中立でのみ警報を発し、レバー操作時に警報を出さないのは、レバー操作時には必ずエンジンが動き、そのエンジン音で機械が作動中であることを作業員が認識できるからである。   Here, the alarm is issued only when the lever is neutral, and the alarm is not issued when the lever is operated, because the engine always operates when the lever is operated, and the worker can recognize that the machine is operating by the engine sound.

しかし、シリーズ方式では、レバー操作の有無に関係なく一定の停止条件が整えばエンジンが停止し、エンジン停止中も蓄電力によって機械は動く『無エンジン作業』という、通常の建設機械及びパラレル方式をとるハイブリッド式建設機械にない特殊な状態があるため、レバー操作中は警報を出さない公知技術をそのまま転用すると、作業員の安全性は確保できない。   However, with the series system, the normal construction machine and parallel system are called “no engine work” where the engine stops when a certain stop condition is set regardless of lever operation, and the machine moves by the stored power even when the engine is stopped. Because there is a special condition that does not exist in the hybrid construction machine that takes it, it is not possible to ensure the safety of workers if a known technique that does not give an alarm during lever operation is diverted.

いいかえれば、シリーズ方式では、エンジン音が無いまま機械が動くレバー操作中こそ作業員にとって危険であるにもかかわらず、公知技術ではこの点に対応できないため、むしろ警報が出ないことで安全と錯覚するおそれがあり、却って危険となる。   In other words, in the series system, although it is dangerous for the operator to operate the lever without moving the engine sound, the known technology cannot cope with this point. On the contrary, it becomes dangerous.

このように、従来のハイブリッド式建設機械においては、作業中であるということ、及び作業負荷の大きさを示すエンジン音という情報がオペレータや周囲の作業員に伝わらない、あるいは正確に伝わらないことに基づく固有の問題が起こっていた。   As described above, in the conventional hybrid construction machine, it means that the work is being performed, and the information of the engine sound indicating the size of the work load is not transmitted to the operator or surrounding workers, or is not accurately transmitted. An inherent problem was happening based.

そこで本発明は、シリーズ、パラレル両方式において、エンジン音に代わる負荷情報をオペレータに正確に伝えることができるハイブリッド式建設機械を提供するものである。   Therefore, the present invention provides a hybrid construction machine capable of accurately transmitting load information in place of engine sound to an operator in both series and parallel systems.

また本発明は、シリーズ方式において、作業状態に応じた適切な警報を発して安全性を確保することができるハイブリッド式建設機械を提供するものである。   The present invention also provides a hybrid construction machine capable of ensuring safety by issuing an appropriate alarm according to a work state in a series system.

請求項1の発明は、エンジンと、このエンジンによって駆動される発電機と、この発電機の出力によって充電される蓄電装置とを具備し、作業負荷に対するエンジン出力の不足分を上記蓄電装置で補い、余剰分により上記発電機で発電して蓄電装置に蓄電するように構成されたハイブリッド式建設機械において、負荷検出手段によって作業負荷を検出し、表示手段により、上記検出された作業負荷の大きさに応じた負荷情報をエンジン音の代わりにオペレータに向けて表示するように構成したものである。   The invention of claim 1 comprises an engine, a generator driven by the engine, and a power storage device charged by the output of the power generator, and the power storage device compensates for a shortage of engine output with respect to the work load. In the hybrid construction machine configured to generate power with the generator by the surplus and store in the power storage device, the workload is detected by the load detection means, and the magnitude of the detected workload is detected by the display means. The load information corresponding to is displayed for the operator instead of the engine sound.

請求項2の発明は、請求項1の構成において、表示手段は、作業負荷の大きさに応じた音を擬似エンジン音として発するように構成したものである。   According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, the display means is configured to emit a sound corresponding to the magnitude of the work load as a pseudo engine sound.

請求項3の発明は、請求項1の構成において、表示手段は、作業負荷の大きさに応じた色の表示灯を点灯または点滅させるように構成したものである。   According to a third aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, the display means is configured to turn on or blink an indicator lamp having a color corresponding to the size of the work load.

請求項4の発明は、エンジンによって発電機を駆動し、この発電機の出力により電動機を駆動してアクチュエータを作動させる一方、余剰電力を蓄電装置に蓄電し、かつ、予め定めたエンジン停止条件下でエンジンを停止させて蓄電装置の蓄電力のみによる無エンジン作業を行い得るように構成されたハイブリッド式建設機械において、上記エンジン停止条件が整ったときに、表示手段によって警報を発するように構成したものである。   According to a fourth aspect of the present invention, a generator is driven by an engine and an electric motor is driven by the output of the generator to operate an actuator, while surplus power is stored in a power storage device, and a predetermined engine stop condition is satisfied. In the hybrid construction machine configured so that the engine can be stopped and the engineless operation can be performed only by the power stored in the power storage device, a warning is generated by the display means when the engine stop condition is satisfied. Is.

請求項5の発明は、請求項4の構成において、表示手段は警報音を発するように構成したものである。   According to a fifth aspect of the present invention, in the configuration of the fourth aspect, the display means is configured to emit an alarm sound.

請求項6の発明は、請求項4または5の構成において、作業負荷と蓄電装置の充電量とを検出し、作業負荷が設定値以下で充電量が設定値以上の場合にエンジンを停止させて無エンジン作業状態に移行するように構成したものである。   According to a sixth aspect of the present invention, in the configuration of the fourth or fifth aspect, the work load and the charge amount of the power storage device are detected, and the engine is stopped when the work load is less than the set value and the charge amount is greater than the set value. It is configured to shift to an engine-free working state.

請求項7の発明は、請求項1乃至6のいずれかの構成において、表示手段の作動/作動停止を選択する選択手段を設けたものである。   A seventh aspect of the present invention is the configuration according to any one of the first to sixth aspects, further comprising selection means for selecting activation / deactivation of the display means.

本発明によると、エンジン音がオペレータや周囲の作業員に伝わらない、あるいは正確に伝わらないことに基づく固有の問題を解決し、安全性または操作性を改善することができる。   According to the present invention, it is possible to solve an inherent problem based on the fact that the engine sound is not transmitted to the operator or surrounding workers, or is not transmitted accurately, and to improve safety or operability.

すなわち、請求項1〜3の発明によると、検出された作業負荷の大きさに応じた負荷情報をエンジン音の代わりにオペレータに向けて表示するため、シリーズ、パラレル両方式において、オペレータが負荷の大きさを推定して操作にフィードバックするという、通常の建設機械でとられる手法をそのまま生かすことができる。また、負荷が軽い、あるいは機械そのものの力が無い等の錯覚に陥るおそれがなくなる。これらの点で、操作性を改善することができる。   That is, according to the first to third aspects of the present invention, load information corresponding to the detected work load is displayed to the operator instead of the engine sound. It is possible to make use of the technique that is normally used in construction machinery, which estimates the size and feeds back to the operation. Moreover, there is no possibility of falling into the illusion that the load is light or the machine itself is not powerful. In these respects, operability can be improved.

とくに、請求項2の発明によるとエンジン音に倣った擬似エンジン音を発するため、通常機械と比べて違和感が少ないこと、文字や光等の視覚による表示と比べて負荷情報を正確に把握し易いこと、操作の邪魔にならないことから操作性が一層良いものとなる。   In particular, according to the second aspect of the present invention, a pseudo engine sound that follows the engine sound is generated, so that there is less discomfort than a normal machine, and load information can be accurately grasped compared to visual display of characters, light, etc. In addition, the operability is further improved because it does not interfere with the operation.

ところで、夜間作業時や、昼間でも住宅街やその近隣での作業時等では負荷情報を音で表示すると騒音問題となる場合がある。   By the way, when working at night or when working in a residential area or the vicinity in the daytime, displaying the load information with sound may cause a noise problem.

この点、請求項3の発明によると、負荷情報を作業負荷の大きさに応じた色の作業表示灯の点灯または点滅によって表示する(たとえば負荷に応じて三色灯を順次点灯または点滅させる)ため、騒音問題をクリアすることができる。   In this regard, according to the third aspect of the invention, the load information is displayed by lighting or blinking the work indicator lamp of a color corresponding to the magnitude of the work load (for example, the three color lamps are sequentially lit or blinked according to the load). Therefore, the noise problem can be cleared.

なお、上記擬似エンジン音による表示と作業表示灯による表示を作業環境に応じて任意に選択できるようにしてもよい。   The display using the pseudo engine sound and the display using the work indicator lamp may be arbitrarily selected according to the work environment.

一方、請求項4〜6の発明によると、シリーズ方式において、エンジン停止条件が整ったとき(請求項6では作業負荷が設定値以下で充電量が設定値以上のとき)に警報を発するように構成したから、エンジン音が無いまま機械が動くレバー操作中にも警報を発して周囲の作業員に注意を促すことができる。このため、作業員の安全性を高めることができる。   On the other hand, according to the inventions of claims 4 to 6, in the series system, when the engine stop condition is satisfied (in claim 6, when the work load is less than the set value and the charge amount is more than the set value), an alarm is issued. Since it is configured, it is possible to alert a surrounding worker by issuing an alarm even during a lever operation in which the machine moves without an engine sound. For this reason, a worker's safety can be improved.

この場合、請求項5の発明のように警報音を発することにより、警報効果が高まり、より安全となる。   In this case, by issuing an alarm sound as in the invention of claim 5, the alarm effect is enhanced and the safety is further improved.

また、請求項7の発明によると、表示手段の作動/作動停止を選択手段によって選択できるため、たとえば請求項1〜3の発明において負荷情報をとくに必要としない場合、請求項4〜6の発明において周囲に作業員がいない場合等、表示の必要性やオペレータの所望に応じて表示/非表示を任意に選択することができる。   Further, according to the invention of claim 7, since the operation of the display means can be selected by the selection means, for example, when load information is not particularly required in the inventions of claims 1-3, the inventions of claims 4-6 In this case, display / non-display can be arbitrarily selected according to the necessity of display and the desire of the operator.

本発明の実施形態を図1〜図3によって説明する。   An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

第1実施形態(図1,2参照)
第1実施形態ではシリーズ方式をとっている。
First embodiment (see FIGS. 1 and 2)
In the first embodiment, a series system is adopted.

なお、第1実施形態及び後述する第2実施形態において図4,5に示す部分と同一部分には同一符号を付して示し、その重複説明を省略する。   In addition, in 1st Embodiment and 2nd Embodiment mentioned later, the same code | symbol is attached | subjected and shown to the part shown in FIG.4, 5, and the duplication description is abbreviate | omitted.

シリーズ方式においては、図1に示すように発電機2の出力が発電機制御器9を介して蓄電装置3に送られる。   In the series system, the output of the generator 2 is sent to the power storage device 3 via the generator controller 9 as shown in FIG.

また、発電機出力及び蓄電装置3の出力は電動機制御器10を介して電動機4に送られ、これにより電動機4が回転して油圧ポンプ5が駆動される。   Further, the generator output and the output of the power storage device 3 are sent to the electric motor 4 via the electric motor controller 10, whereby the electric motor 4 rotates and the hydraulic pump 5 is driven.

蓄電装置3の充電量は充電状態管理装置11によって検出され、コントローラ12に送られる。   The charge amount of the power storage device 3 is detected by the charge state management device 11 and sent to the controller 12.

このコントローラ12には、充電量のほか、発電機制御器9と電動機制御器10とを結ぶ直流回路に設けられた電圧センサ13及び電流センサ14で検出される直流電圧及び直流電流、発電機電圧がそれぞれ入力され、これら入力情報に基づいて、ガバナ15に対するエンジン1の稼働/停止及び回転数の指令、発電機制御器9に対する発電機電流指令が出力される。   In addition to the charge amount, the controller 12 includes a DC voltage and a DC current detected by a voltage sensor 13 and a current sensor 14 provided in a DC circuit connecting the generator controller 9 and the motor controller 10, and a generator voltage. Are input, and based on the input information, the operation / stop and rotation speed commands of the engine 1 to the governor 15 and the generator current command to the generator controller 9 are output.

一方、電動機制御器10にレバー操作量を検出するレバー操作検出器16が接続され、レバー操作量に応じて電動機4の運転/停止と回転速度(油圧ポンプ5の吐出量=アクチュエータ速度)が制御される。   On the other hand, a lever operation detector 16 for detecting a lever operation amount is connected to the electric motor controller 10, and the operation / stop and rotation speed of the electric motor 4 (discharge amount of the hydraulic pump 5 = actuator speed) are controlled according to the lever operation amount. Is done.

この実施形態においては、コントローラ12に表示装置17が接続されている。   In this embodiment, a display device 17 is connected to the controller 12.

この表示装置17は、ブザー、チャイム等の音を発する発音体を備え、コントローラ12からの指令信号I,IIに基づいて、この表示装置17からオペレータ及び周囲の作業者に向かって警報または負荷情報としての音が発せられる。   The display device 17 includes a sounding body that emits a sound such as a buzzer or a chime. Based on the command signals I and II from the controller 12, an alarm or load information is sent from the display device 17 to the operator and surrounding workers. As a sound is emitted.

図2を併用して具体的に説明する。   This will be specifically described with reference to FIG.

(i) コントローラ12で直流電圧と直流電流の情報から作業負荷が求められ、作業負荷が設定値A以下(軽負荷)で、かつ、充電量が設定値B以上(大充電量)のときに、レバー操作の有無に関係なく、エンジン1が停止して蓄電力のみによって電動機4を駆動する無エンジン作業状態に入る。   (i) When the work load is obtained from the DC voltage and direct current information by the controller 12, the work load is not more than the set value A (light load), and the charge amount is not less than the set value B (large charge amount). Regardless of the lever operation, the engine 1 is stopped and the engine 4 enters the non-engine working state in which the electric motor 4 is driven only by the stored power.

なお、図2では、作業負荷が設定値A以下を保ちながら充電量が設定値Bを上回ったために無エンジン作業状態に入ったケースを例示しているが、逆に、充電量が設定値B以上を保ちながら作業負荷が設定値A以上から以下に下がった場合等にも無エンジン作業状態に入る。図2中の蓄電装置充電量についての設定値Cはエンジン1が再始動する設定値を示す。   FIG. 2 illustrates a case where the engine operation state is entered because the charge amount exceeds the set value B while keeping the work load at or below the set value A. Conversely, the charge amount is set to the set value B. Even when the work load drops from the set value A or more to the following while maintaining the above, the engine-less work state is entered. A set value C for the charge amount of the power storage device in FIG. 2 indicates a set value at which the engine 1 is restarted.

この無エンジン作業状態に入ると同時に、コントローラ12から表示装置17に向けて指令信号Iが送られ、この指令信号Iに基づいて表示装置17から、無エンジン作業状態に入ったこと、つまり『エンジン音はしないが機械は作動中である』旨の警報音(たとえば断続的なチャイム音やブザー音)が発せられる。   At the same time when the engine-free operation state is entered, a command signal I is sent from the controller 12 to the display device 17. Based on the command signal I, the display device 17 enters the engine-free operation state, that is, “engine An alarm sound (for example, intermittent chime sound or buzzer sound) is generated saying that the machine is operating without sound.

この警報音により、周囲の作業員に無エンジン作業中であることを伝え、注意を促すことができる。このため、作業員の安全性を高めることができる。   With this alarm sound, it is possible to inform surrounding workers that the engine is not working and to call attention. For this reason, a worker's safety can be improved.

(ii) エンジン1を稼働させながら行う作業中に、コントローラ12から表示装置17に向けて、作業負荷と関連付けた指令信号IIが出力され、この指令信号IIに基づいて表示装置17から擬似エンジン音が発せられる。   (ii) During the work performed while the engine 1 is operating, a command signal II associated with the work load is output from the controller 12 to the display device 17, and the pseudo engine sound is output from the display device 17 based on the command signal II. Is emitted.

図2では、負荷の増減に合わせて音量が連続して変化する擬似エンジン音を出す場合を例示しているが、他に、負荷の増加に応じて高さが高くなる連続音や、負荷の増加に応じて間隔が小さくなる断続音等を出すようにしてもよい。   FIG. 2 illustrates a case where a pseudo engine sound whose volume continuously changes in accordance with the increase or decrease of the load is shown, but in addition, a continuous sound that increases in height as the load increases, You may make it emit the intermittent sound etc. in which an interval becomes small according to an increase.

この擬似エンジン音により、オペレータが負荷の大きさを推定して操作にフィードバックするという、通常の建設機械でとられる手法をそのまま生かすことができる。また、負荷が軽い、あるいは機械そのものの力が無い等の錯覚に陥るおそれがなくなる。これらの点で、操作性を改善することができる。   With this pseudo engine sound, it is possible to make use of a technique taken by a normal construction machine in which an operator estimates the magnitude of the load and feeds back the operation. Moreover, there is no possibility of falling into the illusion that the load is light or the machine itself is not powerful. In these respects, operability can be improved.

とくに、音表示であるため、音(エンジン音)で負荷を推定することに慣れたオペレータにとって違和感が少ないこと、文字や光等の視覚による表示法と比べて負荷情報を正確に把握し易いこと、操作の邪魔にならないことから操作性が一層良いものとなる。   In particular, because it is a sound display, there is less discomfort for operators accustomed to estimating the load with sound (engine sound), and it is easier to grasp load information accurately than visual display methods such as letters and light The operability is further improved because it does not interfere with the operation.

なお、警報音と擬似エンジン音は別々の発音体から出すようにしてもよいし、同じ発音体から、識別できる別々の音として出すようにしてもよい。   Note that the alarm sound and the pseudo engine sound may be output from different sound generators, or may be generated as separate sounds that can be identified from the same sound generator.

一方、負荷情報をとくに必要としない場合や、周囲に警報の対象となる作業員がいない場合等には、擬似エンジン音や警報音は無駄となり、却って耳ざわりとなる可能性もある。   On the other hand, when the load information is not particularly required or when there is no worker to be alerted in the surroundings, the pseudo engine sound or the alarm sound may be wasted and may be distracted.

そこでこの実施形態では、図1に示すようにコントローラ12に選択手段(たとえばスイッチ)18が接続され、この選択手段18によりコントローラ12から表示装置17に向けて指令信号I,IIの一方または双方を出力するか否か、すなわち表示装置17から無エンジン作業時の警報音及び通常作業時の擬似エンジン音の一方または双方を出すか否かをオペレータが任意に選択できるようにしている。   Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 1, a selection means (for example, a switch) 18 is connected to the controller 12, and one or both of the command signals I and II are sent from the controller 12 to the display device 17 by the selection means 18. The operator can arbitrarily select whether to output one or both of an alarm sound during non-engine work and a pseudo engine sound during normal work from the display device 17.

第2実施形態(図3参照)
第2実施形態ではパラレル方式をとっている。第1実施形態との相違点のみを説明する。
Second embodiment (see FIG. 3)
In the second embodiment, a parallel system is adopted. Only differences from the first embodiment will be described.

パラレル方式では、発電電動機8にインバータ/コンバータ19を介して蓄電装置3が接続され、発電電動機8の発電機出力の過不足に応じて蓄電装置3の充放電が制御される。   In the parallel system, the power storage device 3 is connected to the generator motor 8 via the inverter / converter 19, and charging / discharging of the power storage device 3 is controlled according to whether the generator output of the generator motor 8 is excessive or insufficient.

また、インバータ/コンバータ19は、発電電動機8の発電機作用と電動機作用の切換え、発電力(発電電動機8の回転数)の制御、及びコントローラ12からの指令に基づく発電電動機8のトルク制御等を行う。   Further, the inverter / converter 19 performs switching between the generator operation of the generator motor 8 and the motor operation, control of the generated power (the number of revolutions of the generator motor 8), torque control of the generator motor 8 based on a command from the controller 12, and the like. Do.

パラレル方式の場合、前記のように作業中、エンジン1は常時稼働し、第1実施形態のシリーズ方式の場合と違って無エンジン作業状態がない。   In the case of the parallel system, the engine 1 is always operated during the operation as described above, and there is no engine-free operation state unlike the series system of the first embodiment.

そこで第2実施形態においては、通常作業中に電圧、電流両センサ13,14によって検出される作業負荷に応じてコントローラ12から表示装置17に作業負荷と関連付けた指令信号(第1実施形態の指令信号Iと同じ)を送り、この表示装置17から作業負荷に応じた擬似エンジン音のみを発生させるように構成されている。   Therefore, in the second embodiment, a command signal associated with the work load from the controller 12 to the display device 17 according to the work load detected by the voltage and current sensors 13 and 14 during normal work (the command of the first embodiment). The display device 17 is configured to generate only a pseudo engine sound corresponding to the work load.

これにより、パラレル方式においても第1実施形態と同様に、オペレータに負荷の大きさを推定させて操作に反映させることができる等の点で操作性を改善することができる。   Thereby, also in the parallel system, the operability can be improved in that the operator can estimate the magnitude of the load and reflect it in the operation, as in the first embodiment.

ところで、エンジン停止条件が整ったときの警報、及び作業負荷の大きさに応じた負荷情報は、上記両実施形態のように音として表示するのが表示効果の点で望ましいが、夜間作業時や、昼間でも住宅街やその近隣での作業時のように静粛を求められる作業環境では音で表示すると騒音問題となる場合がある。   By the way, it is desirable from the viewpoint of display effect that the alarm when the engine stop condition is satisfied and the load information according to the size of the work load are displayed as sound as in the above two embodiments. Even in the daytime, when working in a residential area or in the vicinity thereof, such as when working in a work environment where quietness is required, sound may cause a noise problem.

そこで、この音の表示に代えて他の表示法を用いてもよい。   Therefore, other display methods may be used in place of the sound display.

たとえば第1実施形態において、エンジン停止条件が整ったときの警報として、図1中に破線で示すように表示装置17により警報灯を点灯または点滅させてもよい。   For example, in the first embodiment, as an alarm when the engine stop condition is satisfied, an alarm lamp may be turned on or blinked by the display device 17 as indicated by a broken line in FIG.

一方、第1及び第2両実施形態において、負荷情報の表示法として、図1,3中に破線で示すように表示装置17により、作業負荷の大きさに応じた色の表示灯を点灯または点滅させる(具体例として負荷に応じて三色灯を順次点灯または点滅させる)ようにしてもよい。   On the other hand, in both the first and second embodiments, as a display method of load information, as shown by a broken line in FIGS. It may be made to blink (as a specific example, the three color lights are sequentially turned on or blinked according to the load).

さらに、音による表示と、警報灯または表示灯による表示を作業環境に応じて任意に選択できるようにしてもよい。   Furthermore, display by sound and display by warning light or indicator light may be arbitrarily selected according to the work environment.

あるいは、作業環境によっては、表示効果をさらに高めるために音の表示と他の表示を併用するようにしてもよい。   Alternatively, depending on the work environment, sound display and other displays may be used in combination in order to further enhance the display effect.

上記警報灯または表示灯は運転室内に設置してもよいし機械の外部に設置してもよい。あるいは運転室内と機械外部の双方に設置してもよい。   The warning light or indicator light may be installed in the cab or outside the machine. Alternatively, it may be installed both in the cab and outside the machine.

また、表示灯を運転室内に設置する場合は、ディスプレーに負荷レベルをたとえば棒グラフの高さが負荷に応じて変化するものとしてもよい。   When the indicator lamp is installed in the cab, the load level on the display may be changed, for example, the height of the bar graph may be changed according to the load.

本発明の第1実施形態にかかるハイブリッド式建設機械の駆動系及び制御系の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the drive system and control system of the hybrid type construction machine concerning 1st Embodiment of this invention. 第1実施形態の作用を説明するためのタイムチャートである。It is a time chart for demonstrating the effect | action of 1st Embodiment. 本発明の第2実施形態にかかるハイブリッド式建設機械の駆動系及び制御系の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the drive system and control system of the hybrid type construction machine concerning 2nd Embodiment of this invention. ハイブリッド式建設機械におけるシリーズ方式の駆動系及び制御系の構成を簡単に示すブロック図である。It is a block diagram which shows simply the structure of the drive system of a series system in a hybrid type construction machine, and a control system. 同パラレル方式の駆動系及び制御系の構成を簡単に示すブロック図である。It is a block diagram which shows simply the structure of the drive system and control system of the parallel system.

符号の説明Explanation of symbols

1 エンジン
2 発電機
3 蓄電装置
4 電動機
5 油圧ポンプ
7 動力分配装置
8 発電電動機
11 充電量検出手段を構成する充電状態管理装置
12 コントローラ
13 負荷検出手段を構成する電圧センサ
14 同電流センサ
17 表示装置
18 選択手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 2 Generator 3 Power storage device 4 Electric motor 5 Hydraulic pump 7 Power distribution device 8 Generator motor 11 Charging state management device constituting charge amount detection means 12 Controller 13 Voltage sensor constituting load detection means 14 Current sensor 17 Display device 18 Selection means

Claims (7)

エンジンと、このエンジンによって駆動される発電機と、この発電機の出力によって充電される蓄電装置とを具備し、作業負荷に対するエンジン出力の不足分を上記蓄電装置で補い、余剰分により上記発電機で発電して蓄電装置に蓄電するように構成されたハイブリッド式建設機械において、負荷検出手段によって作業負荷を検出し、表示手段により、上記検出された作業負荷の大きさに応じた負荷情報をエンジン音の代わりにオペレータに向けて表示するように構成したことを特徴とするハイブリッド式建設機械。   An engine, a generator driven by the engine, and a power storage device charged by the output of the generator; the power storage device compensates for a shortage of engine output relative to a work load; In the hybrid construction machine configured to generate electric power and store in the power storage device, the load detecting means detects the work load, and the display means displays the load information corresponding to the detected work load in the engine. A hybrid construction machine configured to display to an operator instead of sound. 表示手段は、作業負荷の大きさに応じた音を擬似エンジン音として発するように構成したことを特徴とする請求項1記載のハイブリッド式建設機械。   2. The hybrid construction machine according to claim 1, wherein the display means is configured to emit a sound corresponding to the magnitude of the work load as a pseudo engine sound. 表示手段は、作業負荷の大きさに応じた色の表示灯を点灯または点滅させるように構成したことを特徴とする請求項1記載のハイブリッド式建設機械。   2. The hybrid construction machine according to claim 1, wherein the display means is configured to turn on or blink an indicator lamp having a color corresponding to a work load. エンジンによって発電機を駆動し、この発電機の出力により電動機を駆動してアクチュエータを作動させる一方、余剰電力を蓄電装置に蓄電し、かつ、予め定めたエンジン停止条件下でエンジンを停止させて蓄電装置の蓄電力のみによる無エンジン作業を行い得るように構成されたハイブリッド式建設機械において、上記エンジン停止条件が整ったときに、表示手段によって警報を発するように構成したことを特徴とするハイブリッド式建設機械。   The generator is driven by the engine, and the motor is driven by the output of the generator to operate the actuator. On the other hand, the surplus power is stored in the power storage device, and the engine is stopped under a predetermined engine stop condition. A hybrid type construction machine configured to perform engine-free work only by the power storage of the apparatus, and configured to issue a warning by a display means when the engine stop condition is satisfied. Construction machinery. 表示手段は警報音を発するように構成したことを特徴とする請求項4記載のハイブリッド式建設機械。   The hybrid construction machine according to claim 4, wherein the display means is configured to emit an alarm sound. 作業負荷と蓄電装置の充電量とを検出し、作業負荷が設定値以下で充電量が設定値以上の場合にエンジンを停止させて無エンジン作業状態に移行するように構成したことを特徴とする請求項4または5記載のハイブリッド式建設機械。   It is configured to detect the work load and the charge amount of the power storage device, and to stop the engine and shift to a non-engine work state when the work load is less than the set value and the charge amount is more than the set value. The hybrid construction machine according to claim 4 or 5. 表示手段の作動/作動停止を選択する選択手段を設けたことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のハイブリッド式建設機械。   The hybrid construction machine according to any one of claims 1 to 6, further comprising selection means for selecting activation / deactivation of the display means.
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