CN103597699B - 挖土机及挖土机的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种挖土机及挖土机的控制方法。本发明的挖土机具有下部行走体(1)、下部行走体所具备的上部回转体(3)、上部回转体所具备的蓄电装置(120)、连接于蓄电装置的转换器(100)及控制转换器的控制部(30)。控制部(30)在挖土机启动时对蓄电装置和转换器通电,检测表示蓄电装置的状态的状态值,根据检测出的状态值与规定值的比较结果控制转换器(100),从而进行蓄电装置的输出限制。
Description
技术领域
本发明涉及一种挖土机,尤其涉及一种具备用于向电动负载供给电力的蓄电装置的挖土机。
背景技术
作为具备蓄电装置的挖土机的一例可举出混合式挖土机。混合式挖土机中,通常,以引擎的输出驱动液压泵来驱动液压负载,并且以从蓄电装置供给的电力驱动辅助用电动机来辅助引擎。
蓄电装置为了蓄积电力并根据需要进行供给,具有蓄积电力的蓄电部(蓄电器或蓄电池)。作为蓄电部,有时例如使用双电层型电容器或锂电容器等电容器。
电容器的内部电阻依赖于电容器的温度,若温度变低则内部电阻变大。电容器进行充放电时的电压变动依赖于电容器的内部电阻,内部电阻越高电压变动越变大。即,某个放电电流流过时,电容器的温度较低时,与通常温度时相比,电容器电压变低。
例如,考虑在如外部气温变成-20℃的寒冷地区运行组装有具有通常温度规格的电容器的蓄电装置的挖土机的情况。此时,挖土机开始运行时,电容器成为与外部气温相同的低温,电容器的内部电阻变得非常大。若在这种状态下,进行通常的蓄电装置的充放电控制而放电电流和充电电流流过电容器,则电容器的电压大幅变动。例如,若电容器的电压变得极其低,则急剧促进电容器的劣化。
因此,提出有能够在电容器的温度成为规定阈值以下时限制电容器的充放电电流的混合式施工机械(例如参考专利文献1)。
以往技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2010-178446号公报
发明的内容
发明要解决的技术课题
能够用于挖土机的蓄电装置的电容器通常具有若长期使用则会劣化而蓄电量变少的特性。电容器以外的蓄电器或锂离子电池等蓄电池也具有同样的劣化特性。
已知通常电容器的劣化进展程度(劣化速度)依赖于其温度和电压。电容器的温度越高劣化速度越快,电容器越早劣化。并且,电容器的电压越高劣化速度越快,电容器越早劣化。若电容器劣化,则其内部电阻变大。
其中,例如就双电层型电容器的内部电阻而言,有时其温度成为-40℃时,其内部电阻的值增大至温度为20℃时的内部电阻值的约2.5倍。另外,就锂电容器的内部电阻而言,有时其温度成为-20℃时,其内部电阻增大至温度为20℃时的内部电阻值的约4.5倍。
因此,若在外部气温较低的场所运行挖土机,此前已劣化一定程度而变高的电容器的内部电阻由于低温的影响变成更大的值,随此,电容器电压的变动变得非常大。
图1是表示低温时的电容器的电压变动的图。图1中,实线表示外部气温为常温(例如20℃)且电容器为常温状态时的电容器电压的变化,虚线表示外部气温为低温(例如-20℃)且电容器为低温状态时的电容器电压的变化。
图1中,在时刻t1开始放电,到时刻t2为止的期间,放电电流Id1流过电容器。之后,在时刻t3开始充电,到时刻t4为止的期间,放电电流Ic1流过电容器。接着,在时刻t4,从充电转换为放电,到时刻t5为止的期间,放电电流Id2流过电容器。
外部气温为通常温度(例如20℃)时,若在时刻t1开始放电,则如以实线所示那样,电容器电压因相当于放电电流与内部电阻之积的电压下降而稍微降低(图1的A部)。此时,由于处于常温状态,因此电容器的内部电阻并没有变大太多,电压下降幅度较小。通过从时刻t1至时刻t2放电,电容器电压进一步逐渐降低,但是此例子中,不会达到系统下限电压。系统下限电压是在挖土机的控制系统中设定的电容器电压的下限值。通过控制系统进行电容器的充放电控制,以免电容器电压变得低于系统下限电压。
若在时刻t2停止放电,放电电流Id1变成零,则电容器电压仅稍微上升相当于内部电阻的量(图1的B部)。之后,若在时刻t3开始充电,则如以实线所示的那样,电容器电压因相当于充电电流与内部电阻之积的电压上升而稍微上升(图1的C部)。此时,由于处于常温状态,电容器的内部电阻并没有变大太多,电压上升幅度较小。通过从时刻t3至时刻t4充电,电容器电压进一步逐渐上升,但是不会达到系统上限电压。系统上限电压是在挖土机的控制系统中设定的电容器电压的上限值。通过控制系统进行电容器的充放电控制,以免电容器电压变得高于系统上限电压。
若在时刻t4充电转换为放电,则电容器电压因相当于充电电流、放电电流与内部电阻之积的电压下降而降低(图1的D部)。此时,由于处于常温状态,电容器的内部电阻并没有变大太多,电压下降幅度较小。通过从时刻t4放电至时刻t5,电容器电压进一步逐渐下降,但是不会达到系统下限电压。
以上为图1中以实线表示的通常状态下的电容器电压的变动。
接着,对外部气温较低且电容器处于低温状态时的电容器电压的变动进行说明。
外部气温为低温(例如-20℃)时,若在时刻t1开始放电,则如虚线所示,电容器电压因相当于放电电流与内部电阻之积的电压下降而降低(图1的E部)。此时,由于处于低温状态,电容器的内部电阻变得较大,电压下降幅度较大,此例子中,下降至低于系统下限电压的水平。在设定为电容器电压降低至系统下限电压时进行放电限制的情况下,放电限制起作用,而导致无法使通常的放电电流Id1流过。由此,挖土机电力系统的控制未能适当进行,有可能对挖土机运行造成妨碍。
因此,考虑即使电容器电压变得低于系统下限电压也不进行放电限制的情况。此时,从时刻t1至时刻t2期间,放电电流Id1流过,因此在时刻t1变得低于系统下限电压的电容器电压与放电一同虽缓慢但进一步持续下降,从而变得低于电容器的下限电压(图1的F部)。下限电压是表示电容器的使用下限的额定电压。例如,当为锂离子电容器时,若电容器电压成为下限电压以下,则大幅促进电容器的劣化。当为双电层型电容器时,下限电压为0伏特,因此不设定下限电压。
若在时刻t2停止放电,放电电流Id1成为零,则电容器电压仅上升相当于内部电阻的量。之后,若在时刻t3开始充电,则如以虚线所示的那样,电容器电压因相当于充电电流与内部电阻之积的电压上升而上升(图1的G部)。此时,由于处于低温状态,因此电容器的内部电阻变得较大,电压上升幅度较大,超过系统上限电压。若电容器电压超过系统上限电压,则施加充电限制,变得无法使通常的充电电流Ic1流过。由此,挖土机电力系统的控制未能适当进行,有可能对挖土机运行造成妨碍。
因此,考虑即使电容器电压变得高于系统上限电压也不进行充电限制的情况。此时,从时刻t1至时刻t2期间,充电电流Ic1流过,因此在时刻t1变得高于系统上限电压的电容器电压与充电一同虽缓慢但进一步持续上升,变得高于电容器的上限电压(图1的H部)。上限电压是表示电容器的使用上限的额定电压。例如,若电容器电压成为上限电压以上,则大幅促进电容器的劣化。
若在时刻t4充电转换为放电,则电容器电压因相当于充电电流、放电电流与内部电阻之积的电压下降而降低。此时,由于处于低温状态,因此电容器的内部电阻变得较大,电压下降幅度较大,电容器电压再次变得低于系统下限电压。若维持上述状态继续放电,则电容器电压进一步缓慢下降,超过下限电压。
如以上,若在低温状态下电容器的内部电阻变大,则电容器充放电时的电压变动变得非常大,经常发生超过系统上限电压或系统下限电压的状况,变得无法进行充放电控制,大幅促进电容器的劣化。
如专利文献1中所公开的那样,若电容器电压变得低于阈值则进行放电限制时,需设定适当的阈值。若系统下限的阈值过高,则仅通过电容器的温度稍微变低(即,仅通过电容器的内部电阻稍微变高),电容器电压就变得低于阈值而施加放电限制,从而有可能对挖土机运行造成妨碍。相反,若系统下限的阈值过低,则即使电容器的温度变得相当低,(即,即使电容器的内部电阻变得较大),电容器电压也不会变得低于阈值,电容器电压过度降低而促进劣化。
其中,若电容器的内部电阻在常温状态下为恒定值,且随着温度变化始终相同地发生变化,则能够事先将上述阈值设定为恒定值。然而,电容器的内部电阻根据其劣化程度而不同,并且伴随温度变化的内部电阻的变化率也根据劣化程度而不同。即,劣化已进行的电容器中,即使其温度为通常状态,电容器的内部电阻也变得较大,而且充放电时的电容器电压的变动幅度也会变大。因此,若不将上述阈值设定为考虑到电容器的劣化程度的值,则随着电容器劣化的进展,变得无法进行适当的充放电控制。
本发明是鉴于上述课题而完成的,其目的在于提供一种能够不受蓄电器或蓄电池的劣化程度的影响而在低温状态时适当地进行蓄电器或蓄电池的输出限制的技术。
用于解决技术课题的手段
根据本发明的一实施方式提供一种挖土机,其具有下部行走体、该下部行走体上所具备的上部回转体、该上部回转体上所具备的蓄电装置、连接于该蓄电装置的转换器、对表示该蓄电装置的状态的状态值进行检测的状态检测部及控制该转换器的控制部,其中,该控制部在该挖土机启动时对该蓄电装置和该转换器通电,并且在通电后对表示该蓄电装置的状态的状态值进行检测,将检测出的状态值和规定值进行比较,根据比较结果控制该转换器,从而进行该蓄电装置的输出限制。
根据其他实施方式提供一种挖土机的控制方法,其中,在挖土机启动时对该挖土机所具备的蓄电装置和转换器通电,在通电后对表示该蓄电装置的状态的状态值进行检测,根据检测出的状态值和规定值的比较结果控制该转换器,从而进行该蓄电装置的输出限制。
通过参考附图并阅读以下的发明的详细说明,本发明的其他目的、特征及优点将会更加清楚。
发明效果
根据上述发明,能够不受包含于蓄电装置的蓄电器或蓄电池的劣化程度的影响而在低温状态时适当地进行蓄电器或蓄电池的输出限制。
附图说明
图1是表示低温时的电容器的电压变动的图。
图2是混合式挖土机的侧视图。
图3是表示基于一实施方式的混合式挖土机的驱动系统的结构的框图。
图4是蓄电系统的电路图。
图5是第1实施方式中的输出限制处理的流程图。
图6是表示电容器的温度与内部电阻的关系的曲线图。
图7是第2实施方式中的输出限制处理的流程图。
图8是第3实施方式中的输出限制处理的流程图。
图9是表示电容器的温度与电压变化量的关系的曲线图。
图10是第4实施方式中的输出限制处理的流程图。
图11是表示电容器的温度与电压变化量的关系的曲线图。
图12是表示将回转机构设为液压驱动式时的混合式挖土机的驱动系统的结构的框图。
图13是表示串联型混合式挖土机的驱动系统结构的框图。
图14是表示电动挖土机的驱动系统结构的框图。
具体实施方式
接着,参考附图对实施方式进行说明。
图2是作为适用本发明的挖土机的一例的混合式挖土机的侧视图。作为适用本发明的挖土机不限于混合式挖土机,只要是以来自蓄电装置的电力驱动电动工作要件或电动负载,还能够适用于其他结构的挖土机或施工机械。
图2所示的混合式挖土机的下部行走体1上经由回转机构2搭载有上部回转体3。上部回转体3上安装有动臂4。动臂4的前端安装有斗杆5,斗杆5的前端安装有铲斗6。动臂4、斗杆5及铲斗6分别通过动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9液压驱动。上部回转体3上设置有驾驶室10且搭载有引擎等动力源。
图3是表示图2所示的混合式挖土机的驱动系统的结构的框图。图3中,以双重线表示机械动力系统,以粗线表示高压液压管路,以虚线表示先导管路,以实线表示电力驱动/控制系统。
作为机械式驱动部的引擎11和作为辅助驱动部的电动发电机12分别连接于变速器13的2个输入轴。变速器13的输出轴上连接有主泵14及先导泵15作为液压泵。主泵14上经由高压液压管路16连接有控制阀17。液压泵14为可变容量式液压泵,能够通过控制斜板的角度(偏转角)来调整活塞的冲程长,并控制吐出流量。
控制阀17为进行混合式挖土机中的液压系统的控制的控制装置。下部行走体1用的液压马达1A(右用)及1B(左用)、动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9经由高压液压管路连接于控制阀17。
电动发电机12上经由逆变器18A连接有包含蓄电器的蓄电系统(蓄电装置)120。并且,先导泵15上经由先导管路25连接有操作装置26。操作装置26包含操纵杆26A、操纵杆26B及踏板26C。操纵杆26A、操纵杆26B及踏板26C经由液压管路27及28分别连接于控制阀17及压力传感器29。压力传感器29连接于进行电力系统的驱动控制的控制器30。
控制器30进行电动发电机12的运行控制(电动(辅助)运行或发电运行的切换),并且通过对作为升降压控制部的升降压转换器进行驱动控制来进行蓄电器(电容器)的充放电控制。控制器30根据蓄电器(电容器)的充电状态、电动发电机12的运行状态(电动(辅助)运行或发电运行)进行升降压转换器的升压动作与降压动作的切换控制,由此进行蓄电器(电容器)的充放电控制。
该升降压转换器的升压动作与降压动作的切换控制根据通过设置于DC母线的DC母线电压检测部检测的DC母线电压值、通过蓄电器电压检测部检测的蓄电器电压值及通过蓄电器电流检测部检测的蓄电器电流值进行。
而且,根据通过蓄电器电压检测部检测的蓄电器电压值计算蓄电器(电容器)的SOC。并且,上述内容中作为蓄电器例示了电容器,但是可代替电容器将锂离子电池等能够进行充放电的二次电池或能够进行电力授受的其他形态的电源用作蓄电器。
图3所示的混合式挖土机为将回转机构设为电动的挖土机,为了驱动回转机构2而设置有回转用电动机21。作为电动工作要件的回转用电动机21经由逆变器20连接于蓄电系统120。回转用电动机21的旋转轴21A上连接有分解器22、机械制动器23及回转变速器24。由回转用电动机21、逆变器20、分解器22、机械制动器23及回转变速器24构成负载驱动系统。
回到图3,控制器30为作为进行混合式挖土机的驱动控制的主控制部的控制装置。控制器30由包含CPU(Central Processing Unit)及内部存储器的运算处理装置构成,是通过CPU执行存储于内部存储器的驱动控制用程序来实现的装置。
控制器30将从压力传感器29供给的信号转换为速度指令,进行回转用电动机21的驱动控制。从压力传感器29供给的信号相当于表示为了使回转机构2回转而对操作装置26进行操作时的操作量的信号。
控制器30进行电动发电机12的运行控制(电动(辅助)运行或发电运行的切换),并且通过对作为升降压控制部的升降压转换器100(参考图4)进行驱动控制来进行电容器19的充放电控制。控制器30根据电容器19的充电状态、电动发电机12的运行状态(电动(辅助)运行或发电运行)及回转用电动机21的运行状态(动力运行或再生运行)进行升降压转换器100的升压动作与降压动作的切换控制,由此进行电容器19的充放电控制。
升降压转换器100的升压动作与降压动作的切换控制根据通过DC母线电压检测部111检测的DC母线电压值、通过电容器电压检测部112检测的电容器电压值及通过电容器电流检测部113检测的电容器电流值进行。
在如上结构中,将由作为辅助马达的电动发电机12发电的电力经由逆变器18A供给至蓄电系统120的DC母线110(参考图4),并经由升降压转换器100供给至电容器19。回转用电动机21进行再生运行而生成的再生电力经由逆变器20供给至蓄电系统120的DC母线110,并经由升降压转换器100供给至电容器19。
图4是蓄电系统120的电路图。升降压转换器100具备电抗器101、升压用IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)102A、降压用IGBT102B、用于连接电容器19的电源连接端子104、用于连接逆变器18A、20的一对输出端子106及并列插入于一对输出端子106的平滑用电容器107。升降压转换器100的输出端子106与逆变器18A、20之间通过DC母线110连接。
电抗器101的一端连接于升压用IGBT102A及降压用IGBT102B的中间点,另一端连接于电源连接端子104。电抗器101为了将伴随升压用IGBT102A的开/关而产生的感应电动势供给至DC母线110而设置。
升压用IGBT102A及降压用IGBT102B由将MOSFET(Metal Oxide SemiconductorField Effect Transistor)组装于栅极部的双极晶体管构成,是能够实现大功率的高速转换的半导体元件(转换元件)。升压用IGBT102A及降压用IGBT102B通过由控制器30向栅极端子外加PWM电压而被驱动。升压用IGBT102A及降压用IGBT102B上并联连接有作为整流元件的二极管102a及102b。
电容器19是能够进行充放电的蓄电器即可,以便能够经由升降压转换器100进行与DC母线110之间的电力授受。另外,图4中作为蓄电器示出了电容器19,但是可代替电容器19使用锂离子电池等能够进行充放电的二次电池、锂离子电容器或能够实现电力授受的其他形态的电源。
电源连接端子104及输出端子106是能够连接电容器19及逆变器18A、20的端子即可。一对电源连接端子104之间连接有检测电容器电压的电容器电压检测部112。一对输出端子106之间连接有检测DC母线电压的DC母线电压检测部111。
电容器电压检测部112检测电容器19的电压值Vcap。DC母线电压检测部111检测DC母线110的电压值Vdc。平滑用电容器107插入于输出端子106的正极端子与负极端子之间,是用于使DC母线电压平滑化的蓄电元件。通过该平滑用电容器107,DC母线110的电压被维持成预先设定的电压。
电容器电流检测部113为在电容器19的正极端子(P端子)侧检测流过电容器19的电流的值的检测构件,且包含电流检测用的电阻器。即,电容器电流检测部113检测流过电容器19的正极端子的电流值I1。另一方面,电容器电流检测部117为在电容器负极端子(N端子)侧检测流过电容器19的电流的值的检测构件,且包含电流检测用的电阻器。即,电容器电流检测部117检测流过电容器19的负极端子的电流值I2。
升降压转换器100中,对DC母线110进行升压时,向升压用IGBT102A的栅极端子外加PWM电压,伴随升压用IGBT102A的开/关而在电抗器101中产生的感应电动势经由并联连接于降压用IGBT102B的二极管102b供给至DC母线110。由此,DC母线110的压力上升。
对DC母线110进行降压时,向降压用IGBT102B的栅极端子外加PWM电压,并将经由降压用IGBT102B、逆变器105供给的再生电力从DC母线110供给至电容器19。由此,蓄积在DC母线110的电力被充电到电容器19,DC母线110的压力下降。
本实施方式中,在将电容器19的正极端子连接于升降压转换器100的电源连接端子104的电源线路114上设置有继电器130-1作为能够阻断该电源线路114的阻断器。继电器130-1配置于电容器电压检测部112向电源线路114的连接点115与电容器19的正极端子之间。继电器130-1根据来自控制器30的信号而动作,阻断来自电容器19的电源线路114,由此能够从升降压转换器100切断电容器19。
并且,在将电容器19的负极端子连接于升降压转换器100的电源连接端子104的电源线路117上设置有继电器130-2作为能够阻断该电源线路117的阻断器。继电器130-2配置于电容器电压检测部112向电源线路117的连接点118与电容器19的负极端子之间。继电器130-2根据来自控制器30的信号而动作,阻断来自电容器19的电源线路117,由此能够从升降压转换器100切断电容器19。另外,可设为将继电器130-1和继电器130-2作为一个继电器来同时阻断正极端子侧的电源线路114和负极端子侧的电源线路117这两者,从而切断电容器。
另外,实际上,在控制器30与升压用IGBT102A及降压用IGBT102B之间存在生成驱动升压用IGBT102A及降压用IGBT102B的PWM信号的驱动部,但是图4中省略。这种驱动部通过电子电路或运算处理装置中的任一个均能实现。
[第1实施方式]
接着,对基于本发明的第1实施方式的挖土机中的电容器的充放电控制进行说明。第1实施方式中,在如上述结构的混合式挖土机中,在低温状态下进行电容器19的充放电控制,进行适当的电容器19的输出限制。
图5是第1实施方式中的输出限制处理的流程图。图6是表示电容器的温度与内部电阻的关系的曲线图。
图5所示的输出限制处理为主要由控制器30进行的处理,引擎11的起动键成为ON时立刻开始。首先,在步骤S1中,测量电容器19的温度和内部电阻。电容器19的内部电阻例如能够通过使变化的电流流过电容器19并测量当时的电容器19的电压变化来求出。
接着,在步骤S2中,通过运算求出限制解除温度T2。限制解除温度T2是电容器19的内部电阻变成阈值Rth时的温度。以下,对限制解除温度T2的计算方法进行说明。
电容器19的温度与内部电阻为如图6中以实线或虚线表示的那样的关系,若知道某个温度时的内部电阻,则能够根据温度-内部电阻特性曲线来求出。图6中的实线为电容器19为初始状态且未劣化时的温度-内部电阻特性曲线,图6中的虚线为电容器19处于已劣化某种程度的状态下的温度-内部电阻特性曲线。电容器19已劣化时的温度-内部电阻特性曲线(以虚线表示)为将电容器19为初始状态且未劣化时的温度-内部电阻特性曲线(以实线表示)向上方平行移动的曲线。因此,只要预先求出电容器19处于初始状态且未劣化时的温度-内部电阻特性曲线(以实线表示),则能够由电容器19已劣化某种程度的时间点的内部电阻值与当时的温度求出该时间点的温度-内部电阻特性曲线。
图6所示的例子中,预先求出了电容器19为初始状态且未劣化时的温度-内部电阻特性曲线(以实线表示),因此能够由在步骤S1中测量的温度求出电容器19未劣化时的内部电阻R1。
若假设在步骤S1中测量的内部电阻为R3,则当前时间点的电容器19的温度-内部电阻特性曲线(以虚线表示)能够通过将预先求出的温度-内部电阻特性曲线(以实线表示)向上方仅平行移动R3-R1来求出。
其中,若电容器19的温度上升,则电容器19的内部电阻变小,变成某个温度时,能够使充放电电流如通常那样流过电容器19。在电容器19为初始状态且未劣化的状态下,将能够使充放电电流如通常那样流过电容器19时的温度设为限制解除温度T1,将此时的电容器19的内部电阻值设为R2。即,电容器19的内部电阻降低至阈值Rth时的电容器19的温度为限制解除温度T1,内部电阻值R2等于阈值Rth。
若为电容器19处于初始状态且未劣化的状态,则在电容器19的温度成为限制解除温度T1以下时解除电容器19的输出限制即可。然而,电容器19劣化成如图6中以虚线表示的温度-内部电阻特性曲线时,电容器19的温度成为限制解除温度T1时内部电阻值为R4,高于内部电阻值R2(即,阈值Rth)。因此,利用电容器19已劣化的状态下的温度-内部电阻特性曲线(以虚线表示)求出内部电阻值成为R5(=R2=Rth)时的温度。该温度成为限制解除温度T2。
回到图5所示的流程图继续说明。在步骤S2中计算出限制解除温度T2之后,在步骤S3中,结束挖土机的运行准备,开始以挖土机进行的作业。因此,在挖土机中,电动发电机(辅助马达)12及回转用电动机21成为能够驱动的状态。并且,电动发电机12被驱动,随着作业的进行,回转用电动机21被驱动。接着,在步骤S4中,测量电容器19的温度。并且,在步骤S5中,判定在步骤S4中测量的电容器19的温度是否为限制解除温度T2以上。
在步骤S5中,判定为电容器19的温度不是限制解除温度T2以上时(步骤S5的“否”),输出限制处理进入步骤S6。此时的电容器的内部电阻值例如为图6所示的R3、R4。在步骤S6中,电容器19的输出限制指令被从控制器30发送至蓄电系统120。由此,对电容器19的充放电加以限制。充放电的限制是指例如将充放电电流限制成较小的值。通过将电容器19的充放电电流限制成较小的值,能够抑制因电容器19的内部电阻增大而引起的急剧的电压下降或电压上升。由此,能够将处于低温状态的电容器19的充放电时的电压限制在例如系统下限电压与系统上限电压之间的范围内。并且,能够通过被限制的充放电的输出进行电容器19的暖机。
若步骤S6的处理结束,则在步骤S8中判定挖土机的运行是否结束。挖土机的运行已结束时(步骤S8的“是”),输出限制处理结束。挖土机的运行未结束时(步骤S8的“否”),输出限制处理返回步骤S4。
另一方面,在步骤S5中,判定为电容器19的温度为限制解除温度T2以上时(步骤S5的“是”),输出限制处理进入步骤S7。此时的电容器19的内部电阻值例如为图6所示的R5。步骤S7中,电容器19的输出限制解除指令从控制器30被发送至蓄电系统120。由此,解除电容器19的充放电限制,对电容器19进行通常的充放电控制。
若步骤S7的处理结束,则在步骤S8中判定挖土机的运行是否结束。挖土机的运行已结束时(步骤S8的“是”),输出限制处理结束。挖土机的运行未结束时(步骤S8的“否”),输出限制处理返回步骤S4。反复进行该处理直至以挖土机进行的作业结束。
根据以上那样的输出限制处理,例如在电容器19处于低温状态时开始挖土机的运行时,挖土机的运行刚开始之后且电容器19成为暖机状态之前,电容器19的温度低于限制解除温度,因此从步骤S5的“否”进入步骤S6,适用电容器19的输出限制。若挖土机持续运行而电容器19成为暖机状态,且电容器19的温度成为限制解除温度以上,则从步骤S5的“是”进入步骤S7,解除电容器19的输出限制,变得能够对电容器19适用通常的充放电控制。在电容器19的温度成为考虑到因当前时间点的电容器19的劣化而引起的内部电阻的增大而求出的限制解除温度T2的时间点、解除电容器19的输出限制,因此能够不受电容器19的劣化程度的影响而在电容器19的温度成为适当的温度的时间点解除输出限制。由此,即使在低温时启动挖土机时,也能够在抑制电容器19的劣化的同时进行电容器19的暖机,并迅速恢复到通常的充放电控制。
如上述,本实施方式中,根据电容器19的温度检测电容器的状态,电容器的温度相当于表示电容器19的状态的状态值。而且,通过控制器30在步骤S4中测量电容器19的温度来实现状态检测部。
如以上说明,能够在进行输出限制的同时开始挖土机的作业,因此能够防止以挖土机进行的作业的开始延迟。即,能够防止产生从开始挖土机引擎的运行直至变成实际上能够开始以挖土机进行的作业为止的延迟时间。
[第2实施方式]
接着,对第2实施方式进行说明。第2实施方式中,并非如第1实施方式那样在电容器19的温度成为限制解除温度T2以上时解除输出限制,而是在电容器19的内部电阻值成为阈值Rth以下时解除输出限制。即,在第2实施方式中,通过逐次计算来求出当前的电容器19的内部电阻,并根据内部电阻解除输出限制。
图7是第2实施方式中的输出限制处理的流程图。电容器的温度与内部电阻的关系与图6所示的内容相同,因此一并参考图6来进行说明。
图7所示的输出限制处理为主要由控制器30进行的处理,引擎11的起动键成为ON时立刻开始。首先,在步骤S11中,测量电容器19的内部电阻。电容器19的内部电阻例如能够通过使变化的电流流过电容器19并测量当时的电容器19的电压变化来求出。此时测量的内部电阻相当于图6中的R3。
在步骤S12,挖土机的运行准备结束,开始以挖土机进行的作业。因此,在挖土机中,电动发电机(辅助马达)12及回转用电动机21成为能够驱动的状态。并且,电动发电机12被驱动,随着作业的进行,回转用电动机21被驱动。接着,在步骤S14中,计算出电容器19的当前的内部电阻值。
接着,在步骤S15中,判定电容器19的当前的内部电阻值是否为内部电阻的阈值Rth以下。判定为电容器19的当前的内部电阻值不是内部电阻的阈值Rth以下时(步骤S15的“否”),输出限制处理进入步骤S16。此时的电容器19的内部电阻值例如为图6所示的R3、R4。步骤S16中,将电容器19的输出限制指令从控制器30发送至蓄电系统120。由此,对电容器19的充放电加以限制。充放电的限制是指例如将充放电电流限制成较小的值。通过将电容器19的充放电电流限制成较小的值,能够抑制由电容器19的内部电阻增大引起的急剧的电压下降或电压上升。由此能够将处于低温状态的电容器19的充放电时的电压限制在例如系统下限电压与系统上限电压之间的范围内。并且,能够通过被限制的充放电的输出进行电容器19的暖机。
若步骤S16的处理结束,则在步骤S18中判定挖土机的运行是否结束。挖土机的运行已结束时(步骤S18的“是”),输出限制处理结束。挖土机的运行未结束时(步骤S18的“否”),输出限制处理返回到步骤S13。
另一方面,在步骤S15中,判定为电容器19的当前的内部电阻值为内部电阻的阈值Rth以下时(步骤S15的“是”),输出限制处理进入步骤S17。此时的电容器19的内部电阻值例如为图6所示的R5。在步骤S17中,将电容器19的输出限制解除指令从控制器30发送至蓄电系统120。由此,电容器19的充放电限制被解除,对电容器19进行通常的充放电控制。
若步骤S17的处理结束,则在步骤S18中判定挖土机的运行是否结束。挖土机的运行已结束时(步骤S18的“是”),输出限制处理结束。挖土机的运行未结束时(步骤S18的“否”),输出限制处理返回到步骤S13。反复进行该处理直至以挖土机进行的作业结束。
根据如上的第2实施方式的输出限制处理,例如在电容器19处于低温状态时开始挖土机的运行时,刚开始运行之后电容器19的内部电阻大于阈值Rth,因此从步骤S15的“否”进入到步骤S16,适用电容器19的输出限制。若挖土机持续运行而电容器19成为暖机状态,且电容器19的内部电阻成为阈值Rth以下,则从步骤S15的“是”进入到步骤S17,电容器19的输出限制被解除,变得能够对电容器19适用通常的充放电控制。在通过测量求出的电容器19的当前的内部电阻实际上成为阈值Rth的时间点解除电容器19的输出限制,因此能够不受电容器19的劣化程度的影响而适时解除输出限制。由此,即使在低温时启动挖土机时,也能够抑制电容器19的劣化的同时进行电容器的19的暖机,从而迅速恢复到通常的充放电控制。
如上述,本实施方式中,根据电容器19的内部电阻值检测电容器的状态,电容器19的内部电阻值相当于表示电容器19的状态的状态值。并且,通过控制器30在步骤S14中计算电容器19的内部电阻值,实现状态检测部。
[第3实施方式]
接着,对第3实施方式进行说明。第3实施方式中,基于使电流流过电容器时产生变化的电容器电压的电压变化量进行电容器19的输出限制及输出限制的解除。
图8是第3实施方式中的输出限制处理的流程图。图9是表示电容器的温度与电压变化量之间的关系的曲线图。
电容器19的电压变化量相当于流过电容器19的电流产生变化时的电压差。即,电压变化量相当于,例如流过电容器19的电流从第1值大幅减少至第2值时,第1值的电流流过时的第1电压与第2值的电流流过时的第2电压之差(所谓的IR压降)。因此,能够将电压变化量当作与电容器19的内部电阻相等的参数,能够代替内部电阻而利用电压变化量来如上述第2实施方式那样进行输出限制处理。
若开始基于第3实施方式的输出限制处理,则首先在步骤S21中,挖土机的运行准备结束,开始以挖土机进行的作业。因此,在挖土机中,电动发电机(辅助马达)12及回转用电动机21成为能够驱动的状态。并且,电动发电机12被驱动,随着作业的进行,回转用电动机21被驱动。接着,在步骤S22中,测量电容器19的电压(电压测量1)。该电压的测量在电流流过电容器的时刻进行。接着,在步骤S23中,等待经过一定时间。一定时间是指流过电容器19的电流变化所需的充足的时间,例如为0.2~0.3秒的时间间隔。
接着,在步骤S24中,再次测量电容器19的电压(电压测量2)。并且,通过运算求出以电压测量1测量的电压与以电压测量2测量的电压之差,并由此求出电压变化量。在此求出的电压变化量相当于图9中的电压变化量V1、V3。
接着,在步骤S25中,测量电容器19的当前的温度。并且,在步骤S26中,判定电容器19的当前的温度是否为室温以上。判定为电容器19的当前的温度为室温以上时(步骤S26的是),判断为电容器19并非为低温状态,输出限制处理进入步骤S27。
步骤S27中,判定基于步骤S22中的电压测量1的电压与基于步骤S24中的电压测量2的电压之差是否为电压变化量的阈值Vth以下。电压变化量的阈值Vth为与第2实施方式中的内部电阻的阈值Rth相等的阈值,若电压变化量为阈值Vth以下,则能够认为电容器19的内部电阻为阈值Rth以下。
判定为基于电压测量1的电压与基于电压测量2的电压之差不是电压变化量的阈值Vth以下时(步骤27的“否”),输出限制处理进入步骤S28。判定为不是阈值Vth以下的电压变化量相当于图9中的电压变化量V4、V5。此时,在步骤S26中判定为电容器19的温度为室温以上,因此能够将电压变化量较大的情况判断为由于电容器19已劣化因此内部电阻变得较大。因此,在步骤S28中,将电容器19的输出限制指令从控制器30发送至蓄电系统120。由此,对电容器19的充放电加以限制。充放电的限制是指例如将充放电电流限制成较小的值。通过将电容器19的充放电电流限制成较小的值,能够抑制因电容器19劣化而其内部电阻增大所引起的急剧的电压下降或电压上升。由此,能够将处于劣化状态的电容器19的充放电时的电压限制在例如系统下限电压与系统上限电压之间的范围内。并且,能够通过被限制的充放电的输出进行电容器19的暖机。
若步骤S28的处理结束,则在步骤S30中判定挖土机的运行是否结束。挖土机的运行已结束时(步骤S30的“是”),输出限制处理结束。挖土机的运行未结束时(步骤S30的“否”),输出限制处理反复进行步骤S30的处理并等待挖土机的运行结束。电压变化量较大是因为电容器19的劣化,并且由于电容器19的温度也是室温以上(并非低温状态),因此电容器19的内部电阻不会变得小于当前值,因此无需再次求出电压变化量。
另一方面,在步骤S27中判定为电容器19的电压变化量为电压变化量的阈值Vth以下时(步骤S27的“是”),输出限制处理进入步骤S29。判定为阈值Vth以下的电压变化量相当于图9中的电压变化量V2、V6。在步骤S29中不进行电容器19的输出限制,或者将电容器19的输出限制解除指令从控制器30发送至蓄电系统120。由此,不进行电容器19的充放电限制,对电容器19适用通常的充放电控制。
接着步骤S29,在步骤S30中判定挖土机的运行是否结束。挖土机的运行已结束时(步骤S30的“是”),输出限制处理结束。挖土机的运行未结束时(步骤S30的“否”),输出限制处理反复进行步骤S30的处理并等待挖土机的运行结束。能够判断为电压变化量较小,电容器19并未劣化,并且由于电容器19的温度也是室温以上(并非低温状态),因此能够判断为电容器19的内部电阻不会变得大于当前值,无需再次求出电压变化量。
另一方面,在步骤S26中判定为当前的电容器19的温度不是室温以上时(步骤S26的“否”),输出限制处理进入到步骤S31。在步骤S31中,也与步骤S27同样地判定基于步骤S22中的电压测量1的电压与基于步骤S24中的电压测量2的电压之差是否为电压变化量的阈值Vth以下。
判定为通过电压测量1测量的电压与通过电压测量2测量的电压之差不是电压变化量的阈值Vth以下时(步骤S31的“否”),输出限制处理进入步骤S32。在此,判定为不是阈值Vth以下的电压变化量相当于图9中的电压变化量V1、V3。此时,在步骤S26中判定为电容器19的温度不是室温以上(为低温状态),因此能够将电压变化量较大判断为由于电容器19的温度较低因此内部电阻变得较大。因此,在步骤S32中将电容器19的输出限制指令从控制器30发送至蓄电系统120。由此,对电容器19的充放电加以限制。充放电的限制是指例如将充放电电流限制成较小的值。通过将电容器19的充放电电流限制成较小的值,能够抑制因电容器19的温度较低而其内部电阻增大所引起的急剧的电压下降或电压上升。由此,能够将处于劣化状态的电容器19的充放电时的电压限制在例如系统下限电压与系统上限电压之间的范围内。并且,能够通过被限制的充放电的输出进行电容器19的暖机。
若步骤S32的处理结束,则在步骤S34中判定挖土机的运行是否结束。挖土机的运行已结束时(步骤S34的“是”),输出限制处理结束。挖土机的运行未结束时(步骤S34的“否”),输出限制处理返回到步骤S22。这是因为,通过挖土机持续运行而电容器19变成暖机状态,可预想到内部电阻变小并变成能够解除输出限制的状态。
另一方面,在步骤S32中判定为电容器19的电压变化量为电压变化量的阈值Vth以下时(步骤S32的“是”),输出限制处理进入步骤S33。在步骤S33中不进行电容器19的输出限制,或者将电容器19的输出限制解除指令从控制器30发送至蓄电系统120。由此,不进行电容器19的充放电限制,对电容器19适用通常的充放电控制。
接着步骤S33,在步骤S34中判定挖土机的运行是否结束。挖土机的运行已结束时(步骤S34的“是”),输出限制处理结束。挖土机的运行未结束时(步骤S34的“否”),输出限制处理返回到步骤S22。这是因为,通过在挖土机持续运行期间电容器19变成低温状态,所以内部电阻变大,并有可能变成需要加以输出限制的状态。反复进行该处理直至以挖土机进行的作业结束。
根据基于如上第3实施方式的输出限制处理,例如在电容器19处于低温状态下开始挖土机的运行时,刚开始运行之后电容器19的内部电阻大于阈值Rth,因此电压变化量大于阈值Vth。因此,输出限制处理从步骤S26的否经过步骤S31进入步骤S32,适用电容器19的输出限制。若挖土机持续运行而电容器19变成暖机状态,电容器19的内阻电阻成为阈值Rth以下而电压变化量成为Vth以下,则输出限制处理从步骤S26的是经过步骤S31进入步骤S33,电容器19的输出限制被解除,变得能够对电容器19适用通常的充放电控制。在通过测量而求出的电压变化量成为阈值Vth以下的时间点,即电容器19的当前的内部电阻实际上变得小于阈值Rth的时间点解除电容器19的输出限制,因此能够不受电容器19的劣化程度的影响而适时解除输出限制。由此,在低温时启动挖土机时,也能够在抑制电容器19的劣化的同时进行电容器19的暖机,从而迅速恢复到通常的充放电控制。
如上述,本实施方式中,根据电容器19的电压变化量检测电容器19的状态,电容器19的电压变化量相当于表示电容器19的状态的状态值。并且,通过控制器30在步骤S24中计算电容器19的电压变化量,实现状态检测部。
[第4实施方式]
接着,对第4实施方式进行说明。第4实施方式中,与第3实施方式同样地根据使电流流过电容器时发生变化的电容器电压的电压变化量进行电容器19的输出限制及输出限制的解除,但是并不进行因当前的电容器19的温度而引起的劣化的判断。
图10是第4实施方式中的输出限制处理的流程图。图11是表示电容器的温度与电压变化量之间的关系的曲线图。
若开始基于第4实施方式的输出限制处理,则首先在步骤S41中结束挖土机的运行准备,开始以挖土机进行的作业。因此,在挖土机中,电动发电机(辅助马达)12及回转用电动机21成为能够驱动的状态。并且,电动发电机12被驱动,随着作业的进行,回转用电动机21被驱动。接着,在步骤S42中测量电容器19的电压(电压测量1)。该电压的测量在电流流过电容器的时刻进行。接着,在步骤S43中等待经过一定时间。一定时间是指流过电容器19的电流变化所需的充足的时间,例如为0.2~0.3秒的时间间隔。
接着,在步骤S44中再次测量电容器19的电压(电压测量2)。并且,通过运算求出在电压测量1和电压测量2中测量的电压之差,由此求出电压变化量。在此求出的电压变化量相当于图11中的电压变化量V1、V3、V5。
接着,在步骤S31中,判定通过步骤S22中的电压测量1测量的电压与通过步骤S24中的电压测量2测量的电压之差是否为电压变化量的阈值Vth以下。
判定为通过电压测量1测量的电压与通过电压测量2测量的电压之差不是电压变化量的阈值Vth以下时(步骤S45的“否”),输出限制处理进入步骤S46。在步骤S46中判定为不是电压变化量的阈值Vth以下的电压变化量相当于图11中的电压变化量V1、V3、V5。在步骤S46中将电容器19的输出限制指令从控制器30发送至蓄电系统120。由此,对电容器19的充放电加以限制。充放电的限制是指例如将充放电电流限制成较小的值。通过将电容器19的充放电电流限制成较小的值,能够抑制因电容器19的温度较低而其内部电阻增大所引起的急剧的电压下降或电压上升。由此,能够将处于劣化状态的电容器19的充放电时的电压限制在例如系统下限电压与系统上限电压之间的范围内。并且,能够通过被限制的充放电的输出进行电容器19的暖机。
若步骤S46的处理结束,则在步骤S48中判定挖土机的运行是否结束。挖土机的运行已结束时(步骤S48的“是”),输出限制处理结束。挖土机的运行未结束时(步骤S48的“否”),输出限制处理返回到步骤S42。这是因为,通过挖土机持续运行而电容器19成为暖机状态,内部电阻变小,可预想到变成能够解除输出限制的状态。
另一方面,在步骤S45中判定为电容器19的电压变化量为电压变化量的阈值Vth以下时(步骤S45的“是”),输出限制处理进入步骤S47。在步骤S45中,被判定成“为电压变化量的阈值Vth以下”的电压变化量相当于图11中的电压变化量V2、V4。在步骤S47中不进行电容器19的输出限制,或者将电容器19的输出限制解除指令从控制器30发送至蓄电系统120。由此,不进行电容器19的充放电限制,对电容器19适用通常的充放电控制。
接着步骤S47,在步骤S48中判定挖土机的运行是否结束。挖土机的运行已结束时(步骤S48的“是”),输出限制处理结束。挖土机的运行未结束时(步骤S48的“否”),输出限制处理返回到步骤S42。这是因为,通过在挖土机持续运行期间电容器19变成低温状态,内部电阻变大,有可能变成需要加以输出限制的状态。反复进行该处理直至以挖土机进行的作业结束。
根据如上第4实施方式的输出限制处理,例如在电容器19处于低温状态时开始挖土机的运行时,刚开始运行之后电容器19的内部电阻大于阈值Rth,因此电压变化量大于阈值Vth。因此,输出限制处理从步骤S45的“否”进入到步骤S46,适用电容器19的输出限制。若挖土机持续运行而电容器19变成暖机状态,电容器19的内部电阻成为阈值Rth以下而电压变化量成为阈值Vth以下,则输出限制处理从步骤S45的“是”进入到步骤S47,电容器19的输出限制被解除,能够对电容器19适用通常的充放电控制。在通过测量求出的电压变化量成为阈值Vth以下的时间点,即电容器19的当前的内部电阻实际上变得小于阈值Rth的时间点解除电容器19的输出限制,因此能够不受电容器19的劣化程度的影响而适时解除输出限制。由此,即使在低温时启动挖土机时,也能够在抑制电容器19的劣化的同时进行电容器的19的暖机,从而迅速恢复到通常的充放电控制。
如上述,本实施方式中,根据电容器19的电压变化量检测电容器19的状态,电容器19的电压变化量相当于表示电容器19的状态的状态值。并且,通过控制器30在步骤S44中计算电容器19的电压变化量,实现状态检测部。
另外,上述实施方式中回转机构2为电动式,但有时回转机构2并非电动而是液压驱动。图12是表示将图3所示的混合式挖土机的回转机构设为液压驱动式时的驱动系统的结构的框图。图12所示的混合式挖土机中,代替回转用电动机21,回转液压马达2A连接于控制阀17,回转机构2通过回转液压马达2A驱动。即使是这种混合式挖土机,也能够通过设为上述那样来进行电容器19的输出限制处理。
并且,上述实施方式中,对将本发明适用于将引擎11及电动发电机12连接于作为液压泵的主泵14来驱动主泵14的所谓并联型混合式挖土机的例子进行了说明。本发明还能够适用于如图13所示那样以引擎11驱动电动发电机12,将由电动发电机12生成的电力蓄积于蓄电系统120之后仅通过蓄积的电力驱动泵用电动机400来驱动主泵14的所谓串联型混合式挖土机。此时,电动发电机12具备作为本实施方式中通过由引擎11驱动而仅进行发电运行的发电机的功能。
另外,图13所示的混合式挖土机中,利用来自动臂缸7的回流液压进行液压再生。即,在来自动臂缸7的回流液压用液压配管7A上设置有动臂再生液压马达310,通过动臂再生液压马达驱动发电机300来产生再生电力。将通过发电机300产生的电力经由逆变器18C供给至蓄电系统120。
并且,本发明不限于混合式挖土机,还能够适用于如图14所示的电动挖土机。图14所示的电动挖土机中未设置引擎11,通过来自外部电源的电力驱动泵用电动机400和回转用电动机21。主泵14仅通过泵用电动机400驱动。向泵用电动机供给的电力全部由来自蓄电系统120的电力供给。
本说明书中通过混合式挖土机的实施方式说明了本发明,但是本发明不限于具体公开的上述实施方式,在不脱离本发明的范围内,可实现各种变形例及改良例。
本申请主张基于2011年6月28日申请的日本专利申请第2011-143262号的优先权,其全部内容援用于本申请。
产业上的可利用性
本发明能够适用于具备用于向电动负载供给电力的蓄电装置的挖土机。
符号说明
1-下部行走体,1A、1B-液压马达,2-回转机构,2A-回转液压马达,3-上部回转体,4-动臂,5-斗杆,6-铲斗,7-动臂缸,7A-液压配管,8-斗杆缸,9-铲斗缸,10-驾驶室,11-引擎,12-电动发电机,13-变速器,14-主泵,15-先导泵,16-高压液压管路,17-控制阀,18A、18C、20-逆变器,19-电容器,21-回转用电动机,22-分解器,23-机械制动器,24-回转变速器,25-先导管路,26-操作装置,26A、26B-操纵杆,26C-踏板,26D-按钮开关,27-液压管路,28-液压管路,29-压力传感器,30-控制器,100-升降压转换器,110-DC母线,111-DC母线电压检测部,112-电容器电压检测部,113、116-电容器电流检测部、114、117-电源线路,115、118-连接点,120-蓄电系统,130-1、130-2-继电器,300-发电机,310-液压马达。
Claims (12)
1.一种挖土机,其具有:
下部行走体、
该下部行走体上所具备的上部回转体、
该上部回转体上所具备的蓄电装置、
连接于该蓄电装置的转换器、
对表示所述蓄电装置的状态的状态值进行检测的状态检测部、及
控制所述转换器的控制部,
所述挖土机的特征在于,
所述状态检测部检测所述蓄电装置的温度以及内部电阻值作为所述状态值,
所述控制部基于检测出的所述内部电阻值进行所述蓄电装置的输出限制,以便所述蓄电装置的充电开始时、放电开始时以及充电与放电之间的转换时的电压值维持在规定的上限值以及下限值的范围内,
所述控制部基于起动时的温度、起动时的内部电阻值、温度-内部电阻值特性、以及当前的所述蓄电装置的温度,进行所述输出限制的解除。
2.根据权利要求1所述的挖土机,其特征在于,
表示所述蓄电装置的状态的状态值为,根据在所述挖土机启动时对所述蓄电装置和所述转换器通电之际由所述状态检测部检测出的所述蓄电装置的电流值或电压值计算的所述蓄电装置的内部电阻值,
所述控制部进行所述蓄电装置的输出限制,直至该计算出的内部电阻值成为规定值。
3.根据权利要求1所述的挖土机,其特征在于,
表示所述蓄电装置的启动状态的状态值为所述蓄电装置的温度,
所述控制部根据由所述状态检测部检测出的电流值或电压值计算所述蓄电装置的内部电阻值,并根据计算出的内部电阻值计算所述内部电阻值成为阈值以下的温度作为规定值,并进行输出限制,直至所述蓄电装置的温度成为计算出的温度。
4.根据权利要求1所述的挖土机,其特征在于,
表示所述蓄电装置的启动状态的状态值为,相当于在所述挖土机启动时对所述蓄电装置和所述转换器通电时检测出的所述蓄电装置的电压、与从该检测开始经一定时间之后检测出的所述蓄电装置的电压之差的电压变化量,
所述控制部进行所述蓄电装置的输出限制,直至该电压变化量成为规定值。
5.根据权利要求4所述的挖土机,其特征在于,
在所述一定时间之后进一步经过一定时间之后,所述蓄电装置的温度成为温度阈值以下时测量所述蓄电装置的电压变化量,
所述控制部进行所述蓄电装置的输出限制,直至该电压变化量成为电压变化量阈值。
6.根据权利要求1~5中的任意一项所述的挖土机,其特征在于,
所述控制部在所述挖土机启动之后进行输出限制的状态下,对所述蓄电装置和所述转换器通电,通过所述状态检测部检测所述挖土机工作期间的所述状态值,将检测出的所述状态值与规定值进行比较,根据比较结果控制所述转换器,从而解除所述蓄电装置的输出限制。
7.一种挖土机的控制方法,其特征在于,
检测蓄电装置的温度以及内部电阻值作为状态值,基于检测出的所述内部电阻值进行所述蓄电装置的输出限制,以便所述蓄电装置的充电开始时、放电开始时以及充电与放电之间的转换时的电压值维持在规定的上限值以及下限值的范围内,
基于起动时的温度、起动时的内部电阻值、温度-内部电阻值特性、以及当前的所述蓄电装置的温度,进行所述输出限制的解除。
8.根据权利要求7所述的挖土机的控制方法,其特征在于,
表示所述蓄电装置的状态的状态值为,根据在所述挖土机启动时对所述蓄电装置和转换器通电之际检测出的所述蓄电装置的电流值或电压值计算的所述蓄电装置的内部电阻值,
进行所述蓄电装置的输出限制,直至该计算出的内部电阻值成为规定值。
9.根据权利要求7所述的挖土机的控制方法,其特征在于,
表示所述蓄电装置的启动状态的状态值为所述蓄电装置的温度,
根据检测出的电流值或电压值计算所述蓄电装置的内部电阻值,
根据计算出的内部电阻值计算所述内部电阻值成为阈值以下的温度作为规定值,
进行输出限制,直至所述蓄电装置的温度成为计算出的温度。
10.根据权利要求7所述的挖土机的控制方法,其特征在于,
表示所述蓄电装置的启动状态的状态值为,相当于在所述挖土机启动时对所述蓄电装置和转换器通电之际检测出的所述蓄电装置的电压、与从该检测开始经一定时间之后检测出的所述蓄电装置的电压之差的电压变化量,
进行所述蓄电装置的输出限制,直至该电压变化量成为规定值。
11.根据权利要求10所述的挖土机的控制方法,其特征在于,
在所述一定时间之后进一步经过一定时间之后,所述蓄电装置的温度成为温度阈值以下时测量所述蓄电装置的电压变化量,
进行所述蓄电装置的输出限制,直至该电压变化量成为电压变化量阈值。
12.根据权利要求7~11中任一项所述的挖土机的控制方法,其特征在于,
在所述挖土机启动之后进行输出限制的状态下,对所述蓄电装置和转换器通电,
检测所述挖土机工作期间的所述状态值,
根据检测出的所述状态值与规定值的比较结果控制所述转换器,从而解除所述蓄电装置的输出限制。
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