CN103080431A - 混合动力轮式装载机 - Google Patents

Abstract

提供能够高效且稳定地供给动力的混合动力轮式装载机。一种混合动力轮式装载机，其在车辆的前方具备正面作业机（5），并且将发动机（1）以及蓄电装置作为动力源，并具有对该动力源的输出进行控制的混合动力控制装置（20），所述混合动力轮式装载机特征在于，具有作为蓄电装置的电容器（11），所述混合动力控制装置控制成随着车辆保有的能量的增加而使所述电容器的电压下降。

Description

混合动力轮式装载机

技术领域

本发明涉及混合动力轮式装载机，特别是适用于控制作为蓄电装置的电容器的输出的设备。

背景技术

近年，由于环境问题、原油价格高涨等原因，针对各工业制品节省能源的意识加强了。目前在以基于柴油机发动机的液压驱动系统为中心的建筑车辆、作业用车辆等的领域中也存在该趋势，基于电动化的高效率化、节能化的事例增加了。

例如，在使车辆的驱动部分电动化，即，驱动源为电动马达的情况下，除废气的减少之外，能够期待发动机的高效率驱动（混合动力机种）、动力传递效率的提升、再生电力的回收等诸多的节能效果。在所述的建筑车辆、作业用车辆等的领域中，叉车（fork lift）的电动化发展最快，使用电池的电力来驱动马达的“电池叉车”先于其它车辆较早地被实用化。在最近，紧随其后，在液压挖掘机、发动机式叉车等中，组合了柴油机发动机与电动马达的“混合动力车辆”开始产品化了。

另外，如上所述，在基于电动化的环境对应·节能化进步的建筑机械、作业用车辆中，在混合动力化了的情况下的效果方面估计有比较大的燃耗降低效果的车辆中，有轮式装载机。以往的轮式装载机，如图8所示，作为主要的可动部具有行走部（轮部分）与正面液压作业部（升降机/挖斗部分），发动机1的动力由转矩转换器（torque converter）2以及传动装置（T/M）3传递到轮箍（tire）13来进行行走，同时通过由液压泵4驱动的车辆正面部的液压作业装置5对砂土等进行挖掘和搬运。

在使该以往的轮式装载机的行走驱动部分电动化了的情况下，由于以往使用的转矩转换器的动力传递效率比基于电力的动力传递效率差，因此，相应地，能够使来自发动机的动力传递效率提升。更进一步在轮式装载机中，由于在作业中频繁地重复进行起步和停止的行走动作，因此，在使行走部分电动化了的情况下，希望从行走用电动机制动时的再生电力。像这样，对当前的轮式装载机的驱动装置的一部分施行电动化而成为混合动力化时，一般认为燃耗量可降低10%左右。

在这样的作业用车辆的混合动力系统的控制方法中，例如有专利文献1所记载的技术。在该专利文献1中，公开了这样的方式：根据混合动力式作业车辆的噪音水平来选择控制模式。具体来说，关于发动机的低空转状态下的驱动方式，首先将发动机固定为低空转状态，根据需要通过电动马达补充仅靠发动机驱动的泵输出不足的部分，以便成为通过手动油门（hand throttle）所设定的泵输出。接着检查电动马达是否正在驱动，当正在驱动的情况下根据作业机杆的操作信号驱动作业机。

此时，如果停止了电动马达，则以一定转速对电动马达进行驱动，通过发动机与电动马达对作业机进行驱动。然后，运算电池的充电量，根据该充电量判断电池是否是空的。并且，当电池为空时输出警告，并且停止电动马达而仅靠发动机的低空转来驱动液压泵。另外，当没有输入作业机杆的操作信号时停止电动马达，当电池为满充电时停止发动机。另外当电池不是满充电时通过发电机进行充电。

如上所述，在专利文献1中所记载的技术中，根据车辆的噪音水平来使发动机为低空转（low idle）状态或空转停止（idling stop）状态，能够实现低噪音的驱动方式。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-226183号公报

发明内容

发明要解决的课题

记载于所述的专利文献1中的现有技术中，在使发动机为低空转状态后，对电池的充电量进行运算，根据该充电量来判断电池是否是空的。并且，电池为空时输出警告，并且停止电动马达而只通过发动机的低空转驱动液压泵。像这样的情况下，在电池为空的状态下存在这样的可能性：针对作业员的动力要求而产生输出不足，难以以能够满意的速度来驱动作业机械。

并且，记载于所述的专利文献1中的现有技术中，在公报中针对崎岖地势起重机（rough terrain crane）与液压挖掘机的混合动力机器有记载，但是该现有技术未必能够直接应用于其他建筑机械。例如，所述轮式装载机在其动作模式中有从发动机的低空转状态（待机状态）一边使正面的挖斗部分上升一边使车辆全加速这一特有的动作模式。在像这样的高负载的动作模式时，当像专利文献1记载的那样只在发动机低空转的状态下驱动轮式装载机时，可能得不到所需要的动作性能。

因此，本发明的目的在于提供这样的混合动力轮式装载机：在从轮式装载机特有的车辆待机状态进行全加速的高负载动作模式的情况下，也能够稳定地供给动力。

用于解决课题的手段

为了达成上述目的，本发明为一种混合动力轮式装载机，其在车辆的前方具备正面工作机器，并且以发动机和蓄电装置作为动力源，该混合动力轮式装载机具有对该动力源的输出进行控制的混合动力控制装置，所述混合动力轮式装载机的特征在于，具有作为上述蓄电装置的电容器，所述混合动力控制装置控制成，随着车辆保有的能量的增加而降低所述电容器的电压。根据本发明，由于能够根据车辆保有的能量而使用电容器的电压，所以能够高效地使用发动机与电容器来对车辆进行驱动。

这里，本发明的“车辆保有的能量”例如为基于车身行走速度而产生的动能。另外，本发明的“车辆保有的能量”也可以为，在基于车身行走速度而产生的动能的基础上，加上基于正面作业机的挖斗高度而产生的势能、基于发动机与电动发电机（motor generator）的转速而产生的旋转能量等的合计而运算出来的能量。另外，本发明的“车辆保有的能量”也可以为，针对基于车身行走速度而产生的动能，加上基于正面作业机的挖斗高度而产生的势能、基于发动机与电动机发电机的转速而产生的旋转能量中的任一个而得到的能量。

即，在上述结构中，优选的是，所述车辆保有的能量由基于车身的行走速度而产生的动能构成，或者由基于所述正面作业机的挖斗高度而产生的势能和基于所述发动机以及所述电动机发电机的转速而产生的旋转能量中的至少一方与所述动能相加而得到的能量构成。

另外，在上述结构中，优选这样的结构，所述混合动力控制装置控制成，在进行通常的作业动作的通常动作模式与使所述车辆待机的车辆待机模式，所述电容器的电压相对于所述车辆保有的能量的特性不同，并且控制成，在所述通常动作模式中，在所述车辆保有的能量为预先设定的低输出值（例如，相当于图7的车辆保有的能量min（最小值））的情况下，使所述电容器的电压为比最高使用电压值（例如，相当于图7的Vcmax）小、且比最低使用电压值（例如，相当于图7的Vcmin）大的第1特定电压值（例如，相当于图7的Vc1），在所述车辆保有的能量处于所述低输出值的状态持续了预定时间的情况下，所述混合动力控制装置控制成将所述电容器的电压从第1特定电压值升高至所述最高使用电压值，然后，将所述发动机的转速下降到空转状态的转速并转移到所述车辆待机模式。

根据这样的结构，由于在车辆的待机状态下将电容器的电压上升到最高使用电压值，因此，即使针对从车辆的待机状态进行全加速这样的轮式装载机特有的高负载的动作模式，也能从电容器供给稳定的动力。

然而，当一边将电容器的电压从第1特定电压值上升到最高使用电压值、与此同时一边将发动机的转速下降到空转状态的转速时，存在在该途中若车辆突然起步则得不到足够的输出的情况。但是，根据本发明，由于电容器的电压上升到最高使用电压值后，将发动机的转速下降到空转状态的转速，因此，即使在车辆突然起步的情况下也能得到足够的输出。

另外，在上述结构中，优选这样的结构，在所述通常动作模式的情况下，所述混合动力控制装置控制成，随着所述车辆保有的能量的增加而将所述电容器的电压从所述第1特定电压值下降到比所述最低使用电压值大且比所述第1特定电压值小的第2特定电压值（例如，相当于图7的Vc2），在所述车辆待机模式的情况下，所述混合动力控制装置控制成，随着所述车辆保有的能量的增加而将所述电容器的电压从所述最高使用电压值下降到所述最低使用电压值。

根据这样的结构，针对从车辆的待机状态进行全加速这样的轮式装载机特有的高负载的动作模式，通过进行与车辆待机模式对应的电容器的电压控制，随着车辆的加速而积极地从电容器放电，进行发动机的输出辅助，在车辆进行全加速时能够将蓄积于电容器的电力全部使用。

另外，在通常动作模式中发动机已经以设想好作业时的转速工作，处于针对车辆要求的动力能够送出充足的输出的状态，因此通过如本发明那样进行与通常动作模式对应的电容器的电压控制，能够避免因来自电动机发电机的不需要的发电而对电容器充电。而且，在加速后，由于即使车辆速度上升，来自发动机的输出也能够充足地送出，所以能搁置来自电容器的放电。

发明效果

根据本发明，在具有正面部的液压作业装置与通过电动马达提供动力的一部分或全部的行走驱动装置的混合动力轮式装载机中，在从车辆的待机状态进行全加速这样的高负载的动作模式的情况下，也能以最佳的电容器容量提供稳定的动力。

附图说明

图1是表示作业用车辆的混合动力系统的结构例的图。

图2是表示混合动力控制装置与周边控制装置的连接关系的图。

图3是表示轮式装载机的作业模式的一例的图。

图4是表示混合动力控制装置内的控制结构例的图。

图5是表示运转模式检测处理的流程图。

图6是表示输出分配控制单元的结构的方框线图。

图7是表示与混合动力轮式装载机的动作相应的电容器的充放电模式的图。

图8是表示作为作业用车辆的一例的轮式装载机的以往的驱动系统结构的图。

具体实施方式

以下，参照图1～图7对本发明实施方式例的混合动力轮式装载机进行说明。首先，使用图1来对本发明的实施方式例的混合动力轮式装载机的系统结构例进行说明。图1所示的结构例为将轮式装载机的可动部中的行走部电动化了的结构，具体来说，是在发动机1的输出轴搭载了M/G（motor/generator，电动机发电机）6和对其进行控制的逆变器（inverter）7、以及安装于行走部的传动轴8的行走用电动机9和对其进行控制的逆变器10的串联型的混合动力系统。另外，电容器11经DCDC转换器（DCDC converter）12而与逆变器7、10电连接，在这些电力变换器之间进行直流电力的收受。特别是在本实施例中，使用电双层电容器11作为蓄电装置，通过DCDC转换器12进行对电容器电压的升压降压控制，在逆变器7、10之间进行直流电力的交接。这样，本实施方式的混合动力轮式装载机中发动机1和电容器11成为了动力源。

另外，图1所示的混合动力轮式装载机与图8所示的现有机器一样具有液压泵4，实施与目的相对应的作业，该液压泵4将油供给到对砂土等进行挖掘作业的正面部的液压作业装置5。与此相对地，主要以发动机1的动力为基础利用由电动机发电机（M/G）6所发出的电力，通过行走用电动机9对轮箍13进行旋转驱动，来进行车辆的行走。那时，利用电容器11吸收车辆制动时的再生电力和进行针对发动机1的输出辅助，有助于降低车辆的耗能。另外，成为本发明的对象的混合动力系统不限于图1的结构例，针对并联型等多样的混合动力结构均能够适用本发明。

另外，在车辆安装有混合动力控制装置20来作为对上述混合动力系统进行控制的部分。该混合动力控制装置20为对图1所示的混合动力系统整体的能量和功进行控制的控制器。另外，在车辆中除了混合动力控制装置20之外还分别安装有：液压控制装置21，其对液压的控制阀（C/V）和泵进行控制；发动机控制装置22，其进行发动机控制；逆变器控制装置23，其对逆变器7、10进行控制；转换器控制装置24，其对DCDC转换器12进行控制，这些周边控制装置，例如如图2所示，使用CAN（Controller Area Network）通信等而连接，并相互收发各机器的指令值与状态量。

另外，在实际使车辆成立的方面，除各周边装置21～24之外需要监视器和信息系统的控制器，但是由于那些与本发明没有直接的关系，因此在图2中仅表示控制图1所示的混合动力系统的各驱动部分所需要的控制器。

如图2所示，混合动力控制装置20位于液压控制装置21、发动机控制装置22、逆变器控制装置23、转换器控制装置24各控制器的上级，对系统整体进行控制，将具体动作指令提供给各控制装置21～24以使得系统整体发挥最高性能。另外，各控制装置并非一定如图2所示那样与其他控制装置是分体的，也可以在某一控制装置中安装两个以上的控制功能。

另外，在本实施方式例的轮式装载机中具有若干动作模式，混合动力控制装置20需要根据其动作而使车辆最佳地运转。例如，作为代表性的作业模式，具有图3所示的V循环挖掘作业。该V循环挖掘作业为相对于实际的轮式装载机的作业整体占大约7成以上的主动作模式。在该V循环挖掘作业中，轮式装载机首先向砂石山等挖掘对象物前进，以深入砂石山的方式向挖斗内装入砂石等搬运物。然后，轮式装载机后退返回到原先的位置，一边操作方向盘，而且一边使正面的挖斗部分上升一边朝向翻斗车等搬运车辆前进。然后，将搬运物装入搬运车辆后再次后退，车辆返回到原先位置。如以上所说明，轮式装载机描绘着V字重复进行该作业。

此时，在图1所示的混合动力系统中，在产生于各前进/后退动作中的制动动作时，由于从行走用电动机9产生再生电力，因此将该再生电力蓄积到电容器11，能够在下一次的动力运行动作中对该再生电力进行再利用。另外，关于该V循环挖掘作业，是车辆的速度最大也就为15km/h左右的低速行走，并且频繁地重复进行起步和停止，所以在以往所使用的转矩转换器中动力的传递效率不那么高。相对地，图1那样的串联型的混合动力系统由于使用电动机来进行行走，因此能够如上述那样削减相当量的耗能。

如上述所记载，在将轮式装载机混合动力化了的情况下，由于以往的来自转矩转换器的行走部的传递效率上升量和再生电力回收量等，能够得到很大的燃耗改善效果。这里，一般的混合动力汽车主要安装有2次电池（电池）作为蓄电装置，具有较大的电能量，并在与发动机之间进行动力分配。但是，2次电池还存在重量、成本以及寿命等问题，并不是一定能够安装于所有混合动力车的蓄电装置。例如，在本发明中作为对象的轮式装载机中，频繁地重复进行起步停止的动作占整体作业内容的比例较大，在这样的机种中也存在电双层电容器等大容量电容更为合适的情况。因此，在本实施例中，安装电容器11作为蓄电装置，控制成使该电容器11的输出适合于混合动力轮式装载机的实际动作。

另一方面，作为在混合动力轮式装载机中最需要电力辅助的动作，认为有自车辆的待机状态起的复合动作。作为该具体的动作是这样的：使发动机为低空转（待机）状态后，使正面的液压作业部（升降机/挖斗）从最低位置上升，同时使车辆全加速，使车辆加速到10km/h以上而继续行走。在这样的车辆加速动作中的初始状态下，从发动机处于低空转状态时起，使正面部的挖斗以及升降机上升同时使车辆全加速，所以需要较大的动力，发动机一直为最大输出状态。像这样，自发动机的低空转状态起的全加速动作，与上述基本的V循环挖掘作业相比，针对发动机背负了较大的负担。

另外，一般在混合动力系统中，相比于以往的搭载发动机，有时将其变更为小型化。这有通过使用这些高效的小形的发动机来实现燃耗改善的目的。但是认为，只单纯地将发动机小型化会陷入发动机的输出不足，结果是车辆的驱动性能降低，最差会导致发动机熄火。

因此，在实施方式例的混合动力轮式装载机中，通过新搭载的电动机发电机（M/G）6以及大容量电容器11来进行发动机1的输出辅助，实现了与以往机器同等以上的输出性能。另外，在先前所述的为通常基本作业动作的V循环挖掘作业中，发动机1原本以额定附近的转速工作，能够从发动机1输出较大的动力，作业范围是在砂土等挖掘对象与翻斗车等搬运车量之间进行往来的程度的有限范围，所以从车辆所要求的动力相比于上述的“自低空转状态起的全加速动作”较小。由此，可以说混合动力系统中的电输出辅助在该“自低空转状态起的全加速动作”中使用最大的电能量。

针对这样的作业内容，在本实施例中认为，想定为将大容量电容器11作为蓄电装置，因此在想要通过被直接蓄积的电力提供车辆要求的动力的情况下，立刻达到电容器11的使用电压下限值。因此，在混合动力控制装置20中，需要回避这样的电容器11的过放电状态，同时高效率地控制来自电容器11的输出。

为了实现最适合混合动力轮式装载机的电容器控制方式，首先，需要通过混合动力控制装置20掌握车辆当前的动作模式。如果能够通过混合动力控制装置20识别出当前或者此后将要进行的车辆动作，则能够考虑当前电容器11的充电状态以及发动机1的旋转加速状态，来决定来自电容器11的电力输出量。即，可以说控制成与各个动作模式对应地变更电容器11的充放电模式即可。

为了实现该控制，首先，混合动力控制装置20具有图4所示的动作模式检测单元30，通过该动作模式检测单元30来掌握当前车辆的动作内容。将该运转模式检测单元30的处理一例表示为图5的流程图。在本实施例中，与电容器11的充放电控制相关的动作模式大致分为“车辆待机模式”和“通常动作模式”两种，以下表示各动作模式的检测方法。

首先，动作模式检测单元30在步骤S100中输入车辆的各种指令值（加速器、刹车、前进后退杆、正面作业部的杆操作）以及状态量（各液压泵压力、发动机转速、车速等）并在步骤S101中决定动作模式。例如，在步骤S101中，根据由步骤S100得到的各状态来判定车辆处于通常作业状态还是车辆未作业而处于车辆待机状态。

具体来说，如果是上述的V循环挖掘作业，由于表示为上述各种指令信号中的某一个处于动作指令状态，或者发动机、各液压泵或车速处于车辆的工作状态，所以动作模式检测单元30将当前的动作模式决定为“通常动作模式”。相对地，在车辆待机状态下，首先发动机转速降低到低空转转速。并且，在待机状态下各种指令信号均不被输入。此时，动作模式检测单元30认为是为车辆的待机状态，而将动作模式决定为“车辆待机模式”。

如上所述，通过各种信号的输入值的组合，能够判定与电容器充放电相关的当前车辆的动作模式。另外，在本实施例中记载为将车辆的动作模式大致分为通常动作模式与车辆待机模式来进行检测，但是在根据其他的动作模式对电容器11的充放电模式进行变更的情况下，通过将该检测处理逻辑追加到图5的流程图内就能够实现。

并且在混合动力控制装置20中，根据检测到的动作模式由输出分配控制单元31决定电容器11的充放电输出。具体来说，混合动力控制装置20根据车辆的动作模式如图7所示的充放电模式那样对电容器11的输出进行控制。这里，关于图7，横轴为车辆保有的能量，纵轴为电容器11的电压（相当于充电量），图7表示与车辆的动作对应的电容器11的充放电模式。另外，在本实施方式中，使用基于车身行走速度而产生的动能作为横轴的车辆保有的能量，但是也可以把将基于液压作业装置（正面作业机）5的挖斗高度而产生的势能、基于发动机1以及电动机发电机6的转速而产生的旋转能量中的一方或两方与基于车身行走速度而产生的动能相加所得到的能量作为车辆保有的能量来使用。例如在本实施例中，想定用电动马达对行走部进行了置换的串联型混合动力系统，在这样的情况下，横轴成为车辆速度最适合的参数。

如图7所示，在本实施例中的电容器的充放电模式进行如下动作：根据车辆保有的能量（车辆行走速度）减少充电量（使放电量增加）。于是，能够在电容器11中确保吸收从车辆速度高的状态施加电制动时产生的再生能量的空闲容量。其结果为，能够有效地利用再生能量，可实现混合动力轮式装载机的节能化。

这里，在本实施例中，如图7所示，在通常动作模式与车辆待机模式，电容器11的充放电模式（相对于车辆保有的能量的电容器电压特性）不同。这是设定成根据车辆的动作模式来最佳地控制电容器11的模式，例如在图7的实线所示的通常动作时放电模式中，车速=0、即车辆停止了的状态下，也是使电容器11不会成为满充电状态地将车辆停住。即，当车辆停止时，电容器电压为比最高使用电压值Vcmax低的第1特定电压值Vc的状态。这是因为：在通常动作模式中发动机已经以想定了作业时的转速工作，处于针对车辆要求的动力能够送出足够的输出的状态，要避免由于来自电动机发电机（M/G）6的不需要的发电而对电容器充电，加速后，即使车辆的速度上升，来自发动机的输出也被充足送出，因此搁置了来自电容器的放电电力。

并且，在该通常动作时放电模式中，当车辆保有的能量为最大（Max）时，电容器11的电压为比最低使用电压值Vcmin大的第2特定电压值Vc2（其中Vc1＞Vc2）的状态。即，车辆保有的能量即使是最大，电容器11的输出仍残留若干余力。像这样，在通常动作模式中，按照该通常动作时放电模式来控制电容器11的充放电。

与此相对，在图7虚线所示的待机加速时放电模式中，当车辆停止时（由于为车辆待机时，所以发动机1为低空转状态）使电容器11为满充电状态（电容器电压为最高使用电压Vcmax的状态）。这是因为：车辆从停止状态进行加速时，特别是一边使正面部的液压作业装置5工作一边加速时，需要特别大的动力，但是发动机如上所述为低空转状态，因此不能从发动机取出与要求动力相当的大的输出，这种情况下尽量利用来自电容器11的电力来进行发动机1的输出辅助。

由此，在待机加速时发电模式（图7虚线）中，在车辆停止状态（车辆保有的能量为最小值的状态）下为满充电状态，随着车辆加速而积极地从电容器11放电来进行发动机1的输出辅助，当车辆加速到最大时使电容器11的电压下降到最低使用电压值Vcmin，能够将电容器11所蓄积的电力全部使用。这样，待机加速时放电模式为与车辆待机模式相对应的电容器11的充放电的控制模式，可以说是为了车辆进行“自低空转状态起的全加速动作”而具备的电容器11的充放电的控制模式。

此时，对电容器11的充放电量进行控制的为图4所示的输出分配控制单元31。将该输出分配控制单元31的处理表示为图6的方框线图。在输出分配控制单元31中，首先将图6那样的各种信号输入到液压要求输出运算35以及行走要求输出运算36，运算出当前车辆作业所需要的输出。这里运算得出的液压要求输出与行走要求输出的总和大致相当于车辆整体的要求输出。并且，根据运算得出的液压要求输出、行走要求输出、发动机转速、电容器电压（运算当前充电量）、以及动作模式，在输出分配部37中运算出利用发动机动力发电的M/G输出指令以及来自电容器11的充放电输出指令。基本上能够通过发动机转速的输入掌握当前发动机1的最大输出，因此进行这样的运算：对于针对车辆要求的总输出的不足部分，从电容器11进行放电。

这里，通过使用先前所述的动作模式的检测值，预先对电容器11进行充电，并蓄积自发动机1的低空转状态起开始加速时所需要的电容器电力，或者蓄积通过通常作业动作而产生的再生电力，并且在发动机1的效率降低的动作点使电容器11的放电电力增加等，能够发挥混合动力轮式装载机中的燃耗改善效果。

另外，在通常动作模式中，在车辆保有的能量为最小值（预先设定的低输出值）的情况下，输出分配控制单元31将电容器11的电压控制为比最高使用电压值Vcmax小、且比最低使用电压值Vcmin大的电压值Vc1（第1特定电压值）。并且，在车辆保有的能量处于最小值的状态持续了预定时间的情况下，输出分配控制单元31将电容器11的电压控制成从电压值Vc1上升到最高使用电压值Vcmax。

当电容器11的电压到达最高使用电压值Vcmax后，即，电容器11为满充电状态后，混合动力控制装置20将发动机1的转速降低到空转状态的转速，转移到车辆待机模式。由此，在从车辆的待机状态起进行全加速的高负载的动作模式的情况下，也能够从电容器11供给稳定的动力。

另外，在上述的本实施例中，大致分为相当于V字循环挖掘作业的“通常动作模式”与相当于车辆待机状态（特别是，车辆从低空转状态进行全加速的动作所具有的状态）的车辆待机模式，但是在实际的动作中，即使在通常动作模式中，还可考虑“高速搬运行走模式（相当于本发明的低频度动作模式）”等其他的动作模式。那样的动作模式被认为是与通常动作模式相比发生频度少、且与在车辆待机模式中车辆从低空转状态进行全加速的状态相比不需要动力的模式。此时，例如控制成几乎不进行电容器11的电力的出入即可。

如上述说明的那样，根据本发明的实施方式例的混合动力轮式装载机，通过与动作模式对应地对电容器11的充放电进行变更和控制，能避免从车辆的待机状态起的加速时的发动机的输出不足，能实现平稳的车辆的动作。另外，根据本发明的实施方式例的混合动力轮式装载机，能够与各动作模式对应地实现最佳的能力辅助，能够最佳地设定电容器11的搭载容量，其结果为实现了车辆的小型化和低成本化。

符号说明

1：发动机

2：转矩转换器

3：传动装置

4：液压泵

5：液压作业装置（正面作业机）

6：电动机发电机

7：逆变器

8：传动轴（propeller shaft）

9：行走用电动机

10：逆变器

11：电容器（蓄电装置）

12：DCDC转换器

13：轮箍

20：混合动力控制装置

21～24：周边控制装置

30：动作模式检测单元

31：输出分配控制单元

35：液压要求输出运算

36：行走要求输出运算

37：输出分配部

Claims (4)

1.一种混合动力轮式装载机，

在车辆的前方具有正面作业机，并且以发动机、电动机发电机、以及蓄电装置为动力源，该混合动力轮式装载机具有对该动力源的输出进行控制的混合动力控制装置，

所述混合动力轮式装载机的特征在于，

具有作为所述蓄电装置的电容器，

所述混合动力控制装置控制成，随着车辆保有的能量的增加而使所述电容器的电压下降。

2.根据权利要求1所述的混合动力轮式装载机，其特征在于，

所述车辆保有的能量由基于车身的行走速度而产生的动能构成，或者由基于所述正面作业机的挖斗高度而产生的势能和基于所述发动机以及所述电动机发电机的转速而产生的旋转能量中的至少一方与所述动能相加而得到的能量构成。

3.根据权利要求1或2所述的混合动力轮式装载机，其特征在于，

所述混合动力控制装置控制成，在进行通常的作业动作的通常动作模式与使所述车辆待机的车辆待机模式，所述电容器的电压相对于所述车辆保有的能量的特性不同，并且控制成，在所述通常动作模式中，在所述车辆保有的能量为预先设定的低输出值的情况下，使所述电容器的电压为小于最高使用电压值且大于最低使用电压值的第1特定电压值，

在所述车辆保有的能量处于所述低输出值的状态持续了预定时间的情况下，所述混合动力控制装置控制成将所述电容器的电压从所述第1特定电压值升高至所述最高使用电压值，然后，将所述发动机的转速降低为空转状态的转速并转移到所述车辆待机模式。

4.根据权利要求3所述的混合动力轮式装载机，其特征在于，

在所述通常模式的情况下，所述混合动力控制装置控制成，随着所述车辆保有的能量的增加而将所述电容器的电压从所述第1特定电压值下降到比所述最低使用电压值大且比所述第1特定电压值小的第2特定电压值；在所述车辆待机模式的情况下，所述混合动力控制装置控制成，随着所述车辆保有的能量的增加使所述电容器的电压从所述最高使用电压值下降到所述最低使用电压值。

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