DE112012000333T5 - Batterie-lade/entlade-steuervorrichtung, batterie-lade/entlade-steuerverfahren, und hybridarbeitsmaschine mit einer batterie-lade/entlade-steuervorrichtung - Google Patents

Batterie-lade/entlade-steuervorrichtung, batterie-lade/entlade-steuerverfahren, und hybridarbeitsmaschine mit einer batterie-lade/entlade-steuervorrichtung Download PDF

Info

Publication number
DE112012000333T5
DE112012000333T5 DE201211000333 DE112012000333T DE112012000333T5 DE 112012000333 T5 DE112012000333 T5 DE 112012000333T5 DE 201211000333 DE201211000333 DE 201211000333 DE 112012000333 T DE112012000333 T DE 112012000333T DE 112012000333 T5 DE112012000333 T5 DE 112012000333T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
battery
charging
capacitor
engine
charge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE201211000333
Other languages
English (en)
Inventor
Kentaro Murakami
Tadashi Kawaguchi
Makoto Hashimoto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Komatsu Ltd filed Critical Komatsu Ltd
Publication of DE112012000333T5 publication Critical patent/DE112012000333T5/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0046—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L1/00—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles
    • B60L1/003—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles to auxiliary motors, e.g. for pumps, compressors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • B60L50/15—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines with additional electric power supply
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • B60L50/16—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines with provision for separate direct mechanical propulsion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/40—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/61—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries by batteries charged by engine-driven generators, e.g. series hybrid electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/50—Charging stations characterised by energy-storage or power-generation means
    • B60L53/55—Capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • B60L58/14—Preventing excessive discharging
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/24—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means
    • B60W10/26—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means for electrical energy, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • B60W20/13—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand in order to stay within battery power input or output limits; in order to prevent overcharging or battery depletion
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/2058—Electric or electro-mechanical or mechanical control devices of vehicle sub-units
    • E02F9/2091—Control of energy storage means for electrical energy, e.g. battery or capacitors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/14—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
    • H02J7/16—Regulation of the charging current or voltage by variation of field
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/44—Series-parallel type
    • B60K6/445—Differential gearing distribution type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/40—Working vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2210/00—Converter types
    • B60L2210/10—DC to DC converters
    • B60L2210/14—Boost converters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2210/00—Converter types
    • B60L2210/40—DC to AC converters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/10—Vehicle control parameters
    • B60L2240/12—Speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/42—Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/421—Speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/42—Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/423—Torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/44—Drive Train control parameters related to combustion engines
    • B60L2240/441—Speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/44—Drive Train control parameters related to combustion engines
    • B60L2240/443—Torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/547—Voltage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/549—Current
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2250/00—Driver interactions
    • B60L2250/24—Driver interactions by lever actuation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/11—Electric energy storages
    • B60Y2400/114—Super-capacities
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12—Electric charging stations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00—Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Abstract

Um eine Batterie-Lade/Entlade-Steuervorrichtung, ein Batterie-Lade/Entlade-Steuerverfahren und eine Hybridarbeitsmaschine mit einer Batterie-Lade/Entlade-Steuervorrichtung bereitzustellen, die dazu fähig sind, um zuverlässig zu verhindern, dass eine Batterie unerwartet durch einen Bediener nach einem Extrahieren einer Ladung der Batterie geladen wird, sind ein Kondensator (25), der dazu fähig ist, um durch einen mit einer Maschine (17) gekoppelten Generatormotor (19) erzeugte elektrische Energie zu speichern und den Generatormotor (19) oder einen Schwenkmotor (23) durch die gespeicherte elektrische Energie anzutreiben, und eine Kondensator-Lade/Entlade-Steuereinheit (C21), die eine Verteilung der elektrischen Energie unter dem Kondensator (25), dem Generatormotor (19) und dem Schwenkmotor (23) steuert, bereitgestellt, und die Kondensator-Lade/Entlade-Steuereinheit (C21) führt eine Lade/Entladesteuerung durch, bei der die elektrische Energie des Kondensators (25) entladen wird, wenn die Maschine (17) angetrieben wird, und ein Aufladen zu dem Kondensator (25) bei einer Bedingung zugelassen ist, dass ein Zustand, bei dem eine Maschinendrehzahl kleiner oder gleich als eine vorbestimmte Maschinendrehzahl ist, für eine vorbestimmte Zeit, nachdem der Kondensator (25) vollständig entladen ist, beibehalten wird.

Description

  • Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Batterie-Lade/Entlade-Steuervorrichtung, ein Batterie-Lade/Entlade-Steuerverfahren und eine Hybridarbeitsmaschine mit einer Batterie-Lade/Entlade-Steuervorrichtung, wobei die Hybridarbeitsmaschine elektrische Energie (wobei die elektrische Energie in der nachstehenden Beschreibung als Ladung bezeichnet wird), die durch einen mechanisch mit einer Maschine gekoppelten Generatormotor erzeugt wird, in einer Batterie speichern kann und den Generatormotor durch die in der Batterie gespeicherten elektrischen Energie antreiben kann, um so die Maschine durch eine unterstützende Ausgabe davon antreiben zu können, oder den anderen elektrischen Aktuator durch die in der Batterie gespeicherte elektrische Energie antreiben zu können, und die Hybridarbeitsmaschine umfasst eine Steuerung, die eine Verteilung von elektrischer Energie zwischen der Batterie und dem Generatormotor, oder zwischen der Batterie und dem anderen elektrischen Aktuator steuert, wodurch die Batterie-Lade/Entlade-Steuerung durchgeführt wird.
  • Hintergrund
  • In letzter Zeit wurde eine Hybridarbeitsmaschine zweckmäßig verwendet, in der eine Maschine und ein mechanisch mit der Maschine gekoppelter Generatormotor als eine Antriebsquelle bereitgestellt sind, und ein elektrischer Aktuator rotierend von durch den Generatormotor erzeugter elektrischer Energie angetrieben wird. In einer solchen Hybridarbeitsmaschine wird die in einer Batterie, die später beschrieben wird, oder die durch den Generatormotor erzeugte elektrische Energie verwendet, wenn der elektrische Aktuator beschleunigt wird (eine Leistungsantriebsaktion davon durchführt), und eine Krafterzeugungsaktion des elektrischen Aktuators durchgeführt wird, und die erzeugte elektrische Energie wird in der Batterie gespeichert, wenn der elektrische Aktuator verzögert wird (eine Regenerationsaktion davon durchführt). Als die Batterie wird eine Nickelhybridbatterie als eine sogenannte Sekundärbatterie, eine Lithiumionenbatterie, ein Kondensator oder dergleichen verwendet. Beispielsweise kann der Kondensator die elektrische Energie in einer kurzen Zeit laden und entladen und weist eine Eigenschaft auf, bei der ein großer Betrag von elektrischer Energie (Ladung) geladen und entladen werden kann. Daher ist der Kondensator an der Hybridarbeitsmaschine angebracht.
  • Wenn eine Wartung durchgeführt wird, wie etwa ein Austauschen des Kondensators oder der Umgebungseinheit bzw. peripheren Einheit des Kondensators, oder eine Inspektion eines Verschleißzustands des Kondensators durchgeführt wird, besteht ein Bedürfnis, eine Ladungsextraktion bzw. -extrahierung (Entladen) des Kondensators durchzuführen. Wenn nicht nur der Kondensator, sondern ebenso die Sekundärbatterie entladen wird, kann der Kondensator aus der Hybridarbeitsmaschine entfernt werden und die Ladungsextraktion kann durch Verwenden eines Werkzeugs, wie etwa einer Entladungseinrichtung, durchgeführt werden. Wenn jedoch der Prozess des Extrahierens der Ladung des an der Hybridarbeitsmaschine angebrachten Kondensators durch einen Aufbau, bei dem die elektrische Energie verbraucht (entladen) wird, durch Verwenden der Maschine als eine Last durchgeführt werden kann, während der Kondensator innerhalb der Hybridarbeitsmaschine bereitgestellt ist, oder eine Steuervorrichtung (eine Lade- und Entladevorrichtung) in der Hybridarbeitsmaschine bereitgestellt ist, und die Ladungsextraktion durch Verwenden der Lade- und Entladevorrichtung durchgeführt wird, besteht kein Bedürfnis, eine mühsame Arbeit durchzuführen, bei der die Entladeeinrichtung zu dem Ort transportiert wird, wo die Hybridarbeitsmaschine betrieben wird. Das heißt, dass die Hybridarbeitsmaschine mit der Lade- und Entladevorrichtung ausgestattet ist, und Energie von dem Kondensator zu dem Generatormotor, der drehend durch den Antrieb der Maschine angetrieben wird, zugeführt (entladen) wird, um so den Generatormotor durch Verwenden der Betriebsmaschine als eine Last anzutreiben, wodurch das Entladen (die Ladungsextraktion) der in dem Kondensator gespeicherten Ladung durchgeführt wird.
  • Weiterhin offenbart die Patentschrift 1 eine Konfiguration, bei der eine Maschine als Last angetrieben wird, und ein Strom und eine Spannung eines Generatormotors und eine Verstärkungseinrichtung bzw. ein Booster derart gesteuert werden, um unverzüglich eine Ladung eines Kondensators zu extrahieren. Weiterhin offenbart die Patentschrift 2 eine Konfiguration, bei der eine beliebige der Entladungssteuerung des Antreibens eines Maschinenstartermotors durch eine Fahrbatterie durch Verwenden einer Maschine als eine Last und eine Ladungssteuerung des drehenden Antreibens des Maschinenstartermotors durch die Maschine zum Laden der Fahrbatterie durchgeführt wird, und die I–V-Eigenschaften der Batterie basierend auf dem Batteriestrom und der Batteriespannung dabei berechnet werden, um so den Batterieverschleißzustand zu überprüfen.
  • Zitierliste
  • Patentliteratur
    • Patentschrift 1: WO 2008/111649 A
    • Patentschrift 2: JP 2000-270408 A
  • Zusammenfassung
  • Technisches Problem
  • Im Übrigen gilt, wenn ein vorstehend beschriebenes Extrahieren der Last des Kondensators durch Verwenden der Maschine als die Last durchgeführt wird, dass der Bediener (ein Bediener oder ein Servicepersonal) die Maschine durch Betätigen eines Schlüsselschalters, der als eine Anweisungsausgabeeinheit dient, die zum Starten oder Stoppen der Maschine verwendet wird, auf eine Aus-Position stoppt, um so den Betrieb der Hybridarbeitsmaschine später zu stoppen. Als der Schlüsselschalter kann ein Schalter, der die Maschine durch Einführen eines Schlüssels in einen Schlüsselzylinder und Drehen des Schlüssels starten kann, oder der die Maschine durch eine Betätigung eines Knopfes starten oder stoppen kann, verwendet werden. In einem Fall, in dem der Schlüsselschalter von der Art ist, bei der der Schlüssel gedreht wird, während dieser in den Schlüsselzylinder, wie vorstehend beschrieben, eingeführt wird, werden eine Aus-Position, eine Ein-Position und eine Start-Position durch die Drehrichtung eingestellt. Hierbei wird die Maschine gestoppt, wenn der Schlüssel auf die Aus-Position betätigt wird, ein Strom wird jedem elektrischen System zugeführt, wenn der Schlüssel auf die Ein-Position betätigt wird, und ein Starter (ein Maschinenstartermotor) zum Starten der Maschine wird drehend angetrieben, um so die Maschine zu starten, wenn der Schlüssel von der Ein-Position weiterhin auf die Start-Position gedreht wird.
  • Jedoch erkennt der Bediener, der die Wartung des Kondensators oder der peripheren Einheit davon durchführt, das Vollenden der Ladungsextraktion, wie vorstehend beschrieben, und betätigt den Schlüsselschalter auf die Aus-Position (dreht den Schlüssel auf die Aus-Position). Demzufolge bestimmt der Bediener, dass die Maschine gestoppt wird, und betreibt eine in einem Betriebsraum der Hybridarbeitsmaschine bereitgestellte Monitorvorrichtung, die einen Maschinenstatus, wie etwa eine Gesamtbetriebszeit der Hybridarbeitsmaschine oder eine Kraftstoffrestmenge, nach der Bestimmung anzeigt, um so den Maschinenstatus zu überprüfen. Das heißt, dass der Bediener den Schlüsselschalter auf die Ein-Position betätigen kann (den Schlüssel auf die Ein-Position dreht), um so Energie an die Monitorvorrichtung bei der Überprüfungsoperation zuzuführen. Dabei gilt, wenn der Schlüssel nicht auf die Start-Position betätigt (gedreht) wird, während der Schlüsselschalter auf die Ein-Position betätigt wird, dass der Starter (der Maschinenstartermotor) nicht drehend angetrieben wird, und die Maschine nicht gestartet wird. Jedoch wird einem Kraftstoffeinspritzsystem der Maschine Strom zugeführt, sodass Kraftstoff in die Brennkammer der Maschine zugeführt wird.
  • Demzufolge gilt, wenn der Schlüsselschalter auf die Aus-Position betätigt wird, dass die Zufuhr des Kraftstoffs von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung zu der Maschine gestoppt wird und die Maschinendrehzahl abnimmt. Weil jedoch der Schlüsselschalter auf die Ein-Position betätigt wird (die Operation, bei der der Schlüssel nicht auf die Start-Position betätigt wird und der Starter nicht drehend angetrieben wird), während die Maschinendrehzahl abnimmt, der Kraftstoff von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung zu der Maschine zugeführt wird. Wenn dabei die Maschine bei einer bestimmten Maschinendrehzahl zu diesem Zeitpunkt angetrieben wird, tritt ein Phänomen auf, bei dem Kraftstoff in der Brennkammer der Maschine explodiert, sodass die Maschinendrehzahl zunimmt. Hier lädt die Steuerung, die die Verteilung der elektrischen Energie zwischen dem Kondensator und dem Generatormotor oder zwischen dem Kondensator und dem anderen elektrischen Aktuator steuert, den Kondensator als eine Bedingung, in der der Schlüsselschalter an der Ein-Position vorhanden ist, wieder auf, und die von dem Drehzahlsensor zum Erfassen der Maschinendrehzahl übertragene Maschinendrehzahl übersteigt die vorbestimmte Maschinendrehzahl.
  • Das heißt, dass die vorbestimmte Maschinendrehzahl eine Maschinendrehzahl angibt, die ein Gabelpunkt wird, der verwendet wird um zu bestimmen, ob die Maschinendrehzahl durch den zu der Maschine zugeführten Kraftstoff nur durch die Operation ansteigt, bei der der Schlüsselschalter auf die Ein-Position betätigt wird, nachdem der Schlüsselschalter auf die Aus-Position betätigt wurde. Auch wenn der Schlüsselschalter auf die Ein-Position betätigt wird und der Kraftstoff zu der Maschine zugeführt wird, während die Maschinendrehzahl niedriger als die vorbestimmte Maschinendrehzahl ist, steigt die Maschinendrehzahl aufgrund des Reibungswiderstands (des Drehwiderstands) der Kurbelwelle der Maschine oder der Drehwelle des Generatormotors nicht an. Das heißt, dass wenn der Schlüsselschalter auf die Ein-Position betätigt wird, während die Maschinendrehzahl die vorbestimmte Maschinendrehzahl übersteigt, nachdem der Schlüsselschalter auf die Aus-Position betätigt wurde, die Maschinendrehzahl ansteigt und der mit der Maschine mechanisch gekoppelte Generatormotor drehend angetrieben wird, um Energie zu erzeugen, wodurch ein Phänomen auftritt, bei dem der Kondensator wieder aufgeladen wird.
  • Das heißt, dass auch in dem Kondensatorladungsextrahierungsvollendungs-(-entladungsvollendungs)-zustand, wenn die Maschinendrehzahl die vorbestimmte Maschinendrehzahl oder höher ist, unmittelbar nach der Ladungsextraktionsvollendung ein Fall vorliegt, bei dem der Kondensator von dem Bediener unerwartet geladen (aufgeladen) wird, und daher besteht ein Problem, bei dem die Wartung des Kondensators gestört wird. Das heißt, wenn der Kondensator, der der Ladungsextraktion ausgesetzt ist, aufgeladen wird, während dieser in dem Fahrzeug bereitgestellt ist, ein Problem auftritt, wenn der Kondensator aus der Hybridarbeitsmaschine herausgenommen wird, um den Kondensator zu entfernen oder zu überprüfen, oder wenn die Wartung an dem entfernten Kondensator durchgeführt wird. Wenn die Überprüfung des Messens der Ladungsmenge des Kondensators durchgeführt wird, um so den Verschleißzustand des Kondensators zu überprüfen, muss der Entladungs-(-ladungsextrahierungs)-prozess unbedingt wiederum durchgeführt werden, wenn die Ladung in dem Kondensator verbleibt. Weiterhin gilt, wenn der aus der Hybridarbeitsmaschine entnommene Kondensator ausrangiert wird, dass der Entladungs-(-ladungsextrahierungs)-prozess unbedingt vor der Transportoperation oder der Demontageoperation zum Ausrangieren, wie bei einer allgemeinen Sekundärbatterie, durchgeführt werden muss, wenn die Ladung in dem Kondensator verbleibt.
  • Die Erfindung wurde in Anbetracht solcher Umstände gemacht, und es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Batterie-Lade/Entlade-Steuervorrichtung, ein Batterie-Lade/Entlade-Steuerverfahren und eine Hybridarbeitsmaschine mit einer Batterie-Lade/Entlade-Steuervorrichtung bereitzustellen, die dazu fähig sind, um zuverlässig zu verhindern, dass eine Batterie unerwartet durch einen Bediener nach dem Extrahieren einer Ladung der Batterie aufgeladen wird.
  • Lösung des Problems
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Batterie-Lade/Entlade-Steuervorrichtung bereitgestellt, die eine Batterie-Lade/Entlade-Steuerung in einer Arbeitsmaschine mit einer Batterie, die dazu fähig ist, um durch einen mit einer Maschine gekoppelten Generatormotor erzeugte elektrische Energie zu speichern, und den Generatormotor oder mindestens einen der anderen elektrischen Aktuatoren durch die gespeicherte elektrische Energie anzutreiben, und einer Steuerung, die eine Verteilung der elektrischen Energie unter der Batterie, dem Generatormotor und dem elektrischen Aktuator steuert, bereitgestellt, wobei die Steuerung die Lade/Entlade-Steuerung durchführt, bei der die elektrische Energie der Batterie entladen wird, wenn die Maschine angetrieben wird und ein Aufladen zu der Batterie bei einer Bedingung zugelassen wird, dass ein Zustand, bei dem eine Maschinendrehzahl kleiner oder gleich als eine vorbestimmte Maschinendrehzahl ist, für eine vorbestimmte Zeit, nachdem die Batterie vollständig entladen ist, beibehalten wird.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung führt die Steuerung die Lade/Entladesteuerung durch, bei der das Aufladen zu der Batterie unterbunden wird, bis der Zustand, bei dem eine Maschinendrehzahl kleiner oder gleich als die vorbestimmte Maschinendrehzahl ist, für die vorbestimmte Zeit, nachdem die Batterie vollständig entladen ist, beibehalten wird.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Zustand, bei dem eine Maschinendrehzahl kleiner oder gleich als die vorbestimmte Maschinendrehzahl ist, ein Zustand, nachdem eine Maschinenstoppanweisung durch eine Anweisungsausgabeeinheit erzeugt wird, die ein Starten und Stoppen der Maschine anweist.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die vorbestimmte Maschinendrehzahl eine Maschinendrehzahl, bei der die Maschinendrehzahl ansteigt, wenn eine Anweisungsausgabeeinheit, die ein Starten und Stoppen der Maschine anweist, betätigt wird, sodass eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die Kraftstoff der Maschine zuführt, Kraftstoff der Maschine zuführt, nachdem die Maschine durch die Anweisungsausgabeeinheit, gestoppt wird.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Batterie-Lade/Entlade-Steuervorrichtung bereitgestellt, die eine Batterie-Lade/Entlade-Steuerung in einer Arbeitsmaschine mit einer Batterie, die dazu fähig ist, um durch einen mit einer Maschine gekoppelten Generatormotor erzeugte elektrische Energie zu speichern, und den Generatormotor oder mindestens einen der anderen elektrischen Aktuatoren durch die gespeicherte elektrische Energie anzutreiben, und einer Steuerung, die eine Verteilung der elektrischen Energie unter der Batterie, dem Generatormotor und dem elektrischen Aktuator steuert, bereitgestellt, wobei die Steuerung die Lade/Entlade-Steuerung durchführt, bei der die elektrische Energie der Batterie entladen wird, wenn die Maschine angetrieben wird, und ein Aufladen zu der Batterie bei einer Bedingung zugelassen wird, dass ein Beendigungssignal zum Beenden eines Unterbindens eines Aufladens zu der Batterie empfangen wird, nachdem die Batterie vollständig entladen ist.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung führt die Steuerung die Steuerung durch, bei der das Aufladens zu der Batterie unterbunden wird, bis das Beendigungssignal zum Beenden der Unterbindung des Aufladens zu der Batterie empfangen wird, nachdem die Batterie vollständig entladen ist.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Beendigungssignal ein Signal, das durch eine Betätigung einer Betätigungseinheit erzeugt wird.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Lade/Entlade-Steuerung durch Bestimmen der Batterieentladungsvollendung als ein Zeitpunkt durchgeführt, bei dem eine vorbestimmte Zeit von einem Zustand verstrichen ist, bei dem eine Spannung der Batterie kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert ist.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Batterie-Lade/Entlade-Steuerverfahren bereitgestellt, das eine Batterie-Lade/Entlade-Steuerung in einer Arbeitsmaschine mit einer Batterie, die dazu fähig ist, um durch einen mit einer Maschine gekoppelten Generatormotor erzeugte elektrische Energie zu speichern, und den Generatormotor oder mindestens einen der anderen elektrischen Aktuatoren durch die gespeicherte elektrische Energie anzutreiben, und einer Steuerung, die eine Verteilung der elektrischen Energie unter der Batterie, dem Generatormotor und dem elektrischen Aktuator verteilt, durchführt, wobei die Steuerung die Lade/Entlade-Steuerung durchführt, bei der die elektrische Energie der Batterie entladen wird, wenn die Maschine angetrieben wird, und ein Aufladen zu der Batterie bei einer Bedingung zugelassen wird, dass ein Zustand, bei dem eine Maschinendrehzahl kleiner oder gleich als eine vorbestimmte Maschinendrehzahl ist, für eine vorbestimmte Zeit, nachdem die Batterie vollständig entladen ist, beibehalten wird.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Batterie-Lade/Entlade-Steuerverfahren bereitgestellt, das eine Batterie-Lade/Entlade-Steuerung in einer Arbeitsmaschine mit einer Batterie, die dazu fähig ist, um durch einen mit einer Maschine gekoppelten Generatormotor erzeugte elektrische Energie zu speichern, und den Generatormotor oder mindestens einen der anderen elektrischen Aktuatoren durch die gespeicherte elektrische Energie anzutreiben, und einer Steuerung, die eine Verteilung der elektrischen Energie unter der Batterie, dem Generatormotor und dem elektrischen Aktuator steuert, durchführt, wobei die Steuerung die Lade/Entlade-Steuerung durchführt, bei der die elektrische Energie der Batterie entladen wird, wenn die Maschine angetrieben wird, und ein Aufladen zu der Batterie bei einer Bedingung zugelassen wird, dass ein Beendigungssignal zum Beenden eines Unterbindens eines Aufladens zu der Batterie empfangen wird, nachdem die Batterie vollständig entladen ist.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Hybridarbeitsmaschine auf: die Batterie-Lade/Entlade-Steuervorrichtung.
  • Gemäß der Erfindung wird die Steuerung derart durchgeführt, dass die Maschine gestoppt wird, nachdem der Ladungsextraktionsprozess an der Batterie durchgeführt wurde, während die Batterie an der Hybridarbeitsmaschine angebracht ist, und das Aufladen zu der Batterie bei einer Bedingung zugelassen wird, bei der eine beliebige Startanweisung zu der Maschine übertragen wird, und die Maschine bei der vorbestimmten Maschinendrehzahl oder kleiner für die vorbestimmte Zeit beibehalten wird, oder das Aufladen zu der Batterie bei einer Bedingung zugelassen wird, bei der das Beendigungssignal des Beendens des Unterbindens des Aufladens zu der Batterie empfangen wird, nachdem die Ladung der Batterie vollständig extrahiert wurde. Demzufolge ist es möglich, um zuverlässig zu verhindern, dass die Batterie unerwartet durch den Bediener nach dem Extrahieren der Ladung der Batterie aufgeladen wird.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist ein Diagramm, das eine Gesamtkonfiguration eines Hybridbaggers veranschaulicht, der ein Beispiel einer Arbeitsmaschine ist.
  • 2 ist ein schematisches Diagramm, das Hauptbestandteile des Hybridbaggers sowie eine elektrische Schaltung und einen Hydraulikkreis umfasst, das eine Beziehung zwischen den Hauptbestandteilen veranschaulicht.
  • 3 ist ein Flussdiagramm, das eine Sequenz eines Kondensator-Lade/Entlade-Steuerprozesses veranschaulicht, der durch eine Kondensator-Lade/Entlade-Steuereinheit gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung durchgeführt wird.
  • 4 ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel des Kondensator-Lade/Entlade-Steuerprozesses veranschaulicht, der durch die Kondensator-Lade/Entlade-Steuereinheit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung durchgeführt wird.
  • 5 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Bildschirmanzeige einer Monitorvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht.
  • 6 ist ein Flussdiagramm, das eine Sequenz eines Kondensator-Lade/Entlade-Steuerprozesses veranschaulicht, der durch eine Kondensator-Lade/Entlade-Steuereinheit gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung durchgeführt wird.
  • 7 ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel des Kondensator-Lade/Entlade-Steuerprozesses veranschaulicht, der durch die Kondensator-Lade/Entlade-Steuereinheit gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung durchgeführt wird.
  • 8 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Bildschirmanzeige einer Monitorvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht.
  • Beschreibung von Ausführungsbeispielen
  • Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung durch Bezugnahme auf die anhängenden Zeichnungen beschrieben.
  • (Erstes Ausführungsbeispiel)
  • Zunächst veranschaulichen die 1 und 2 eine Gesamtkonfiguration eines Hybridbaggers 1, der ein Beispiel einer Hybridarbeitsmaschine ist. Ferner umfasst ein Konzept einer einfachen Arbeitsmaschine anstelle einer Hybridart eine Baumaschine, wie beispielsweise einen Bagger, einen Bulldozer, einen Kipplaster und einen Radlader, und die Baumaschine mit einer besonderen Hybrideigenschaftskonfiguration wird als eine Hybridarbeitsmaschine bestimmt. Der Hybridbagger 1 weist einen Fahrzeugkörper 2 und eine Arbeitseinheit 3 auf. Der Fahrzeugkörper 2 weist einen unteren Fahrkörper 4 und einen oberen Schwenkkörper 5 auf. Der untere Fahrkörper 4 weist ein Paar von Fahrvorrichtungen 4a auf. Jede Fahrvorrichtung bzw. Antriebsvorrichtung 4a weist ein Raupenfahrwerk 4b auf. Jede Antriebsvorrichtung 4a treibt das Raupenfahrwerk 4b durch das drehende Antreiben eines rechten Antriebshydraulikmotors 34 und eines linken Antriebshydraulikmotors 35 an, die in 2 dargestellt sind, sodass der Hybridbagger 1 fährt.
  • Der obere Schwenkkörper 5 ist in dem oberen Abschnitt des unteren Fahrkörpers 4 vorgesehen, um schwingbar zu sein, ein Schwenkmotor 23 ist mit einer Antriebswelle einer Schwenkmaschinerie 24 (Verzögerer) verbunden, eine Drehkraft des Schwenkmotors 23 wird durch die Schwenkmaschinerie 24 übertragen, und die übertragene Drehkraft wird an den oberen Schwenkkörper 5 durch ein Schwenkritzel und einen Schwenkkreis (nicht dargestellt) übertragen, um so den oberen Schwenkkörper 5 zu schwenken. Weiterhin ist der obere Schwenkkörper 5 mit einem Betriebsraum 6 versehen. Ferner weist der obere Schwenkkörper 5 einen Kraftstofftank 7, einen Hydrauliköltank 8, einen Maschinenraum 9 und ein Gegengewicht 10 auf. Der Kraftstofftank 7 speichert Kraftstoff zum Antreiben einer Maschine 17. Der Hydrauliköltank 8 speichert Hydrauliköl, das von einer Hydraulikpumpe 18 hinsichtlich Hydraulikeinheiten abgegeben wird, welche ein Hydraulikzylinder, wie beispielsweise ein Auslegerhydraulikzylinder 14, ein Armhydraulikzylinder 15 und ein Schaufelhydraulikzylinder 16, und ein Hydraulikmotor (ein Hydraulikaktuator) sind, wie zum Beispiel der rechte Fahrhydraulikmotor 34 und der linke Fahrhydraulikmotor 35. Der Maschinenraum 9 beherbergt verschiedene Einheiten, wie beispielsweise die Maschine 17, die Hydraulikpumpe 18, einen Generatormotor 19 und einen Kondensator 25. Das Gegengewicht 10 ist hinter dem Maschinenraum 9 angeordnet.
  • Die Arbeitseinheit 3 ist an der Mittelposition des vorderen Abschnitts des oberen Schwenkkörpers 5 befestigt und weist einen Ausleger 11, einen Arm 12, eine Schaufel 13, den Auslegerhydraulikzylinder 14, den Armhydraulikzylinder 15 und den Schaufelhydraulikzylinder 16 auf. Das Basisende des Auslegers 11 ist mit dem oberen Schwenkkörper 5 verbunden, um schwenkbar zu sein. Weiterhin ist das vordere Ende, das dem Basisende des Auslegers 11 gegenüberliegt, mit dem Basisende des Arms 12 verbunden, um drehbar zu sein. Die Schaufel 13 ist mit dem vorderen Ende, das dem Basisende des Arms 12 gegenüberliegt, verbunden, um drehbar zu sein. Weiterhin ist die Schaufel 13 mit dem Schaufelhydraulikzylinder 16 über ein Gelenk bzw. eine Verbindung verbunden. Der Auslegerhydraulikzylinder 14, der Armhydraulikzylinder 15 und der Schaufelhydraulikzylinder 16 sind Hydraulikzylinder (Hydraulikaktuatoren), die in einer teleskopischen Art und Weise durch das Hydrauliköl betätigt werden, das von der Hydraulikpumpe 18 abgegeben wird. Der Auslegerhydraulikzylinder 14 schwenkt den Ausleger 11. Der Armhydraulikzylinder 15 schwenkt den Arm 12. Der Schaufelhydraulikzylinder 16 schwenkt die Schaufel 13.
  • In 2 weist der Hybridbagger 1 die Maschine 17, die Hydraulikpumpe 18 und den Generatormotor 19 als Antriebsquellen auf. Ein Dieselmotor wird als die Maschine 17 verwendet, und eine Hydraulikpumpe mit variabler Verschiebung bzw. mit variablem Hub wird als die Hydraulikpumpe 18 verwendet. Beispielsweise wird eine Taumelscheibenhydraulikpumpe verwendet, die die Pumpenkapazität durch ein Ändern des Neigungswinkels der Taumelscheibe 18a ändert. Die Maschine 17 ist mit einem Drehsensor 41 versehen, der eine Maschinendrehzahl erfasst, und ein Signal, das die durch den Drehsensor 41 erfasste Maschinendrehzahl darstellt, wird in ein Hybridsteuergerät bzw. in eine Hybridsteuerung C2 eingegeben. Der Drehsensor 41 wird durch Aufnehmen von Energie von einer Batterie (nicht dargestellt) betrieben bzw. betätigt, und erfasst die Maschinendrehzahl der Maschine 17 solange ein Schlüsselschalter 31, der später beschrieben wird, auf eine Ein-(EIN) oder eine Start-(ST)-Position betätigt ist. Die Hydraulikpumpe 18 und der Generatormotor 19 sind mechanisch mit einer Antriebswelle 20 der Maschine 17 gekoppelt, und wenn die Maschine 17 angetrieben wird, werden die Hydraulikpumpe 18 und der Generatormotor 19 angetrieben. Als ein hydraulisches Antriebssystem weist das hydraulische Antriebssystem ein Betätigungs- bzw. Betriebsventil 33, den Auslegerhydraulikzylinder 14, den Armhydraulikzylinder 15, den Schaufelhydraulikzylinder 16, den rechten Fahrhydraulikmotor 34 und den linken Fahrhydraulikmotor 35 auf, und solche Hydraulikeinheiten werden unter Verwendung der Hydraulikpumpe 18 als eine Hydraulikölzuführquelle zu dem Hydraulikantriebssystem angetrieben. Weiterhin ist das Betätigungsventil 33 ein Strömungsrichtungssteuerungsventil, in dem eine Spule bzw. ein Schieber (nicht dargestellt) in Erwiderung auf die Betätigungssrichtung von jedem Betätigungshebel 32 bewegt wird, um so die Hydraulikölströmungsrichtung zu jedem Hydraulikaktuator zu regulieren, und um das Hydrauliköl in Erwiderung auf den Betätigungsbetrag des Betätigungshebels 32 zu dem Hydraulikaktuator, wie beispielsweise den Auslegerhydraulikzylinder 14, den Armhydraulikzylinder 15, den Schaufelhydraulikzylinder 16, den rechten Fahrhydraulikmotor 34 oder den linken Fahrhydraulikmotor 35, zuzuführen.
  • Ein elektrisches Antriebssystem weist eine Ansteuereinrichtung 21, die mit dem Generatormotor 19 über ein Leistungskabel verbunden ist, einen Inverter 22, der mit der Ansteuereinrichtung 21 über einen Kabelbaum verbunden ist, eine Verstärkungseinrichtung bzw. einen Booster 26, der zwischen der Ansteuereinrichtung 21 und dem Inverter 22 über einen Kabelbaum bereitgestellt ist, einen Kondensator 25, der mit dem Booster 26 über eine Kontakteinrichtung 27 (eine elektromagnetische Schaltvorrichtung) verbunden ist, einen Schwenkmotor 23, der mit dem Inverter 22 über ein Stromkabel verbunden ist, und dergleichen auf. Weiterhin schließt die Kontakteinrichtung 27 den elektrischen Stromkreis zwischen dem Kondensator und dem Booster 26, um so einen Stromverteilungszustand zu erlangen. Währenddessen gilt, wenn das Hybridsteuergerät C2 bestimmt, dass der elektrische Stromkreis aufgrund einer Erfassung eines Leckstroms bzw. einer Verlustelektrizität oder dergleichen geöffnet werden muss, dass das Hybridsteuergerät C2 ein Anweisungssignal zum Ändern des Stromverteilungszustands an die Kontakteinrichtung 27 zu dem Unterbrechungszustand hin ausgibt. Dann öffnet die Kontakteinrichtung 27, die das Anweisungssignal von dem Hybridsteuergerät C2 empfängt, den elektrischen Stromkreis.
  • Der Schwenkmotor 23 ist mechanisch mit der Schwenkmaschinerie 24 wie vorstehend beschrieben verbunden. Die elektrische Energie, die durch den Generatormotor 19 erzeugt wird, oder die elektrische Energie, die in dem Kondensator 25 gespeichert ist, wird eine Energiequelle des Schwenkmotors 23, und schwenkt den oberen Schwenkkörper 5 über die Schwenkmaschinerie 24. Das heißt, dass der Schwenkmotor 23 den oberen Schwenkkörper 5 durch Durchführen einer Leistungsantriebsaktion unter Verwendung der von dem Generatormotor 19 oder dem Kondensator 25 zugeführten elektrischen Energie schwingt und beschleunigt. Wenn dabei der obere Schwenkkörper 5 in einem Verzögerungszustand schwenkt, führt der Schwenkmotor 23 eine Regenerationshandlung durch, und die elektrische Energie, die durch die Regenerationshandlung erzeugt wird, wird dem Kondensator 25 zugeführt (aufgeladen).
  • Weiterhin führt (lädt) der Generatormotor 19 die erzeugte elektrische Energie dem Kondensator 25 zu, und führt die elektrische Energie dem Schwenkmotor 23 in Abhängigkeit von dem Status zu. Als der Generatormotor 19 wird beispielsweise ein SR-(geschalteter Reluktanz-)-Motor verwendet. Weiterhin gilt, selbst wenn ein Synchronelektromotor unter Verwendung eines Permanentmagneten anstelle des SR-Motors verwendet wird, dass es möglich ist, die elektrische Energie zu dem Kondensator 25 oder dem Schwenkmotor 23 zuzuführen. Jedoch gilt in einem Fall, in dem der SR-Motor als der Generatormotor 19 verwendet wird, dass der SR-Motor aus dem Kostengesichtspunkt vorteilhaft ist, weil der Motor keinen Magneten mit einem teuren seltenen Metall verwendet. Der Generatormotor 19 ist mechanisch mit der Antriebswelle 20 der Maschine 17 gekoppelt. Demzufolge wird die Drehwelle des Generatormotors 19 durch den Antrieb der Maschine 17 gedreht.
  • Der Booster 26 erhöht die Spannung der elektrischen Energie (die in dem Kondensator 25 gespeicherte Ladung), die dem Generatormotor 19 oder dem Schwenkmotor 23 über die Ansteuereinrichtung 21 und den Inverter 22 zugeführt wird. Die erhöhte Spannung wird an den Generatormotor 19 angelegt, wenn die Leistung des Schwenkmotors 23 oder der Maschine 17 unterstützt wird. Weiterhin wird der Booster 26 ebenso verwendet, um die Spannung zu senken (erniedrigen), wenn ein Laden der elektrischen Energie, die durch den Generatormotor 19 oder den Schwenkmotor 23 erzeugt wird, zu dem Kondensator 25 erfolgt.
  • Weiterhin werden die entsprechenden Momente des Generatormotors 19 und des Schwenkmotors 23 über die Ansteuereinrichtung 21 und den Inverter 22 unter der Steuerung durch das Hybridsteuergerät C2 gesteuert. In der Menge (der Ladungsmenge oder der Kapazität) der in dem Kondensator 25 gespeicherten elektrischen Energie kann die Höhe der Spannung als ein Index verwaltet werden. Um die Höhe der Spannung zu erfassen, ist ein vorbestimmter Ausgangsanschluss des Kondensators 25 mit einem Spannungssensor 28 ausgestattet. Die Spannung, die durch den Spannungssensor 28 erfasst wird, wird als ein elektrisches Signal zu dem Hybridsteuergerät C2 übertragen. Dabei überwacht das Hybridsteuergerät C2 die Ladungsmenge (die Menge der elektrischen Energie (die Ladungsmenge oder die Kapazität)) des Kondensators 25, und führt eine Verwaltung durch, bei der die durch den Generatormotor 19 erzeugte elektrische Energie dem Kondensator 25 zugeführt wird (aufgeladen) oder dem Schwenkmotor 23 zugeführt wird (wo die Energie für die Leistungsbetriebsaktion zugeführt wird).
  • Weiterhin wird beispielsweise ein elektrischer Doppelschichtkondensator als der Kondensator 25 verwendet. Anstatt des Kondensators 25 kann eine Batterie, die als eine weitere Sekundärbatterie dient, wie etwa eine Lithiumionenbatterie oder eine Nickelhybridbatterie, verwendet werden. Weiterhin wird beispielsweise ein Synchronelektromotor der Permanentmagnetart als der Schwenkmotor 23 verwendet.
  • Das Hydraulikantriebssystem und das elektrische Antriebssystem werden in Erwiderung auf den Betrieb bzw. die Betätigung der Betätigungshebel 32, wie zum Beispiel einen Arbeitseinheitshebel, einen Fahrhebel und einen Schwenkhebel, die innerhalb des Betriebsraums 6 installiert sind, der innerhalb des Fahrzeugkörpers 2 vorgesehen ist, angesteuert. In einem Fall, in dem die Bedienperson des Hybridbaggers 1 den Betätigungshebel 32 (den Schwenkhebel) betätigt, der als eine Betriebseinheit bzw. Betätigungseinheit zum Schwenken des oberen Schwenkkörpers 5 dient, werden die Betätigungsrichtung und der Betätigungsbetrag des Schwenkhebels durch ein Potentiometer oder einen Pilotdrucksensor erfasst, und der erfasste Betätigungsbetrag wird als ein elektrisches Signal an das Steuergerät C1 und das Hybridsteuergerät C2 übertragen. Auch wenn der andere Betätigungshebel 32 betätigt wird, wird das elektrische Signal an die entsprechenden Steuerungen auf diese Weise übertragen. In Erwiderung auf die Betätigungsrichtung und den Betätigungsbetrag des Schwenkhebels oder die Betätigungsrichtung und den Betätigungsbetrag des anderen Betätigungshebels 32 steuern das Steuergerät C1 und das Hybridsteuergerät C2 den Inverter 22, den Booster 26 oder die Ansteuereinrichtung 21, um so die Drehbetätigung (die Leistungsbetriebstätigkeit oder die Regenerationstätigkeit) des Schwenkmotors 23 oder die Leistungsverteilungssteuerung (die Energieverwaltung), wie beispielsweise die Verwaltung (die Steuerung zum Laden oder Entladen) der elektrischen Energie des Kondensators 25 und die Verwaltung (die Unterstützung für die Erzeugung oder die Energieabgabe und die Leistungsbetriebstätigkeit an den Schwenkmotor 23) der elektrischen Energie des Generatormotors 19, durchzuführen.
  • Eine Monitorvorrichtung 30 und ein Schlüsselschalter 31 sind innerhalb des Betriebsraums 6 zusätzlich zu dem Betätigungshebel 32 installiert. Die Monitorvorrichtung 30 weist ein Flüssigkristallpaneel, einen Betriebsknopf und dergleichen auf. Weiterhin kann die Monitorvorrichtung 30 ein berührungsempfindliches Paneel sein, das durch ein Integrieren der Anzeigefunktion des Flüssigkristallpaneels mit der Funktion des Betriebs- bzw. Betätigungsknopfs zum Eingeben verschiedener Informationsgegenstände erlangt wird. Die Monitorvorrichtung 30 ist eine Informationseingabe- und -ausgabevorrichtung, die eine Funktion eines Informierens der Bedienperson oder des Wartungspersonals über Informationen, die den Betriebszustand (den Maschinenwassertemperaturzustand, den Fehlerzustand der Hydraulikeinheit oder die Kraftstoffrestmenge) des Hybridbaggers 1 darstellen, und eine Funktion eines Durchführens der Einstellung oder der Anweisung (die Einstellung des Ausgabeniveaus der Maschine, die Einstellung des Drehzahlniveaus der Fahrgeschwindigkeit oder die Kondensatorladungsentnahmeanweisung) aufweist, die durch die Bedienperson hinsichtlich des Hybridbaggers 1 gewünscht ist.
  • Der Schlüsselschalter 31 umfasst hauptsächlich einen Schlüsselzylinder als einen Bestandteil. Der Schlüssel wird in den Schlüsselzylinder eingeführt und erzeugt eine Anweisung des Ansteuerns der Maschine (das Starten der Maschine) auf eine Weise, dass der Schlüssel gedreht wird, um so den Starter (den Maschinenstartermotor), der in der Maschine 17 bereitgestellt ist, zu starten oder eine Anweisung des Stoppens der Maschine (das Stoppen der Maschine) zu erzeugen, auf eine Weise, dass der Schlüssel in die entgegengesetzte Richtung als in dem Fall des Startens der Maschine in dem Maschinenantriebszustand gedreht wird. Das heißt, dass der Schlüsselschalter 31 eine Anweisungsausgabeeinheit ist, die eine Anweisung an verschiedene elektrische Einheiten der Maschine 17 oder der Hybridarbeitsmaschine 1 ausgibt. Wenn der Schlüssel gedreht wird (insbesondere, wenn der Schlüssel auf die später beschriebene Aus-Position betätigt wird), um die Maschine zu stoppen, wird die Zufuhr (ein Fördern) der Elektrizität zu verschiedenen elektrischen Einheiten von der Batterie (nicht dargestellt) oder die Zufuhr von Kraftstoff zu der Maschine 17 unterbrochen, sodass die Maschine gestoppt wird. Der Schlüsselschalter 31 unterbricht das Zuführen des Stroms zu verschiedenen elektrischen Einheiten von der Batterie (nicht dargestellt), wenn der Schlüssel auf die Aus-(AUS)-Position gedreht wird, und leitet den Strom zu verschiedenen elektrischen Einheiten von der Batterie (nicht dargestellt), wenn der Schlüssel auf die An-(AN)-Position betätigt wird. Wenn dabei der Schlüssel von dieser Position weiter auf die Start-(ST)-Position gedreht wird, wird der Starter (nicht dargestellt) durch das Steuergerät C1 gestartet, wodurch die Maschine startet. Die Schlüsseldrehposition befindet sich auf der An-(AN)-Position, während die Maschine angetrieben wird, nachdem die Maschine 17 gestartet ist.
  • Weiterhin kann anstatt des Schlüsselschalters 31, der wie vorstehend beschrieben hauptsächlich den Schlüsselzylinder umfasst, eine andere Anweisungseinheit, beispielsweise ein Drückknopfschlüsselschalter, eingesetzt werden. Das heißt, dass der Schlüsselschalter derart konfiguriert sein kann, dass die Maschine einen An-(AN)-Zustand erlangt, wenn ein Knopf einmalig gedrückt wird, während die Maschine gestoppt ist, die Maschine einen Start-(ST)-Zustand erlangt, wenn der Knopf weiterhin gedrückt wird, und die Maschine einen Aus-(AUS)-Zustand erlangt, wenn der Knopf gedrückt wird, während die Maschine angetrieben wird. Weiterhin kann der Schlüsselschalter konfiguriert sein, um die Maschine bei einer Bedingung zu starten, bei der der Knopf kontinuierlich während einer vorbestimmten Zeit gedrückt wird, während die Maschine gestoppt ist, sodass der Maschinenzustand von dem Aus-(AUS)-Zustand auf den Start-(ST)-Zustand umgeschaltet wird.
  • Die Steuerung C1 umfasst eine Berechnungsvorrichtung, wie etwa eine CPU (einen numerischen Berechnungsprozessor) oder einen Speicher (eine Speichervorrichtung). Das Steuergerät C1 steuert die Maschine 17 und die Hydraulikpumpe 18 basierend auf dem Anweisungssignal, das von der Monitorvorrichtung 30 ausgegeben wird, dem Anweisungssignal, das in Erwiderung auf die Schlüsselposition des Schlüsselschalters 31 ausgegeben wird, und dem Anweisungssignal (das Signal, das den Betätigungsbetrag oder die Betätigungsrichtung wie vorstehend beschrieben repräsentiert), das in Erwiderung auf die Betätigung des Betätigungshebels 32 ausgegeben wird. Die Maschine 17 ist eine Maschine, in der eine elektronische Steuerung durch eine Common-Rail-Kraftstoffeinspritzvorrichtung 40 durchgeführt werden kann. Die Maschine kann eine Sollmaschinenausgabe durch ein geeignetes Steuern der Kraftstoffeinspritzmenge unter Verwendung des Steuergeräts C1 erlangen, und kann die Maschinendrehzahl und das Ausgabemoment in Erwiderung auf den Lastzustand des Hybridbaggers 1 einstellen.
  • Das Hybridsteuergerät C2 steuert die Ansteuereinrichtung 21, den Inverter 22 und den Booster 26 wie vorstehend beschrieben unter der kooperierenden Steuerung mit der Steuerung C1, und steuert die Verteilung der elektrischen Energie des Generatormotors 19, den Schwenkmotor 23 und den Kondensator 25. Das Hybridsteuergerät C2 umfasst eine Kondensator-Lade/Entlade-Steuereinheit C21. Während der Wartung des Kondensators 25 oder den peripheren Einheiten davon führt die Kondensator-Lade/Entlade-Steuereinheit C21 ein Steuerprogramm für den Kondensator-Lade/Entlade-Steuerprozess durch, der später beschrieben wird.
  • Hier wird ein Kondensator-Lade/Entlade-Steuerprozess, der durch die Kondensator-Lade/Entlade-Steuereinheit C21 des ersten Ausführungsbeispiels durchgeführt wird, mit Bezugnahme auf das in 3 veranschaulichte Flussdiagramm beschrieben. Der Kondensator-Lade/Entlade-Steuerprozess wird gestartet, während die Maschine 17 angetrieben wird. Wie später beschrieben wird, wird die Maschine 17 angetrieben, seitdem in dem Kondensator 25 gespeicherte elektrische Energie durch Verwenden der Maschine 17 als eine Last verbraucht (entladen) wird. Wie in 3 veranschaulicht ist, bestimmt die Kondensator-Lade/Entlade-Steuereinheit C21 zunächst, ob eine Ladungsextrahierungsanweisung vorliegt (Schritt S101). Die Ladungsextrahierungsanweisung ist ein Anweisungssignal, das durch die Operation eines vorbestimmten Betätigungsknopfs von einer Bedienperson oder einem Servicepersonal (nachstehend allgemein als ein Bediener bezeichnet) erzeugt wird, und das Anweisungssignal wird über die Steuerung C1 in die Kondensator-Lade/Entlade-Steuereinheit C21 eingegeben. Insbesondere betätigt der Bediener, der die Wartung des Kondensators 25 oder der peripheren Einheit davon durchführt, den auf dem Überwachungsschirm der Monitorvorrichtung 30 angebrachten Betätigungsknopf oder den in der Monitorvorrichtung 30 oder der Umgebung davon angebrachten Betätigungsknopf, während die Maschine 17 angetrieben wird, gibt ein spezifisches Passwort oder dergleichen ein, und ändert die Überwachungsanzeige (eine normale Anzeige, die die Maschinenwassertemperatur oder die Kraftstoffrestmenge anzeigt) auf die Wartungsanzeige. Um das Kondensator-Ladeextrahierungselement auf der Wartungsanzeige auszuwählen, wird anschließend ein Abschnitt, der das Kondensatorladungsextrahierungselement angibt, das auf der Überwachungsanzeige angezeigt wird, durch einen Finger in einem Fall gedrückt, in dem die Monitorvorrichtung 30 ein berührungsempfindliches Paneel ist, oder der in der Monitorvorrichtung 30 bereitgestellte Betätigungsknopf oder der nahe der Monitorvorrichtung 30 angebrachte Betätigungsknopf wird in einem Fall betätigt, in dem die Monitorvorrichtung kein berührungsempfindliches Paneel ist. Anschließend wird ein Anweisungssignal, das die Ladungsextrahierung anweist, erzeugt, und das Anweisungssignal wird an die Steuerung C1 übertragen.
  • Wenn eine Ladungsextrahierungsanweisung vorliegt (Ja in Schritt S101), wird die Kondensator-Lade/Entlade-Steuereinheit C21 ein Entladungsmodus (Schritt S102), bewirkt, dass ein Strom von dem Kondensator 25 zu dem Booster 26 fließt, während das Kontaktelement 27 geschaltet wird, steuert den Booster 26 und die Ansteuereinrichtung 21, sodass der Generatormotor 19 betrieben wird, um in dem Kondensator 25 gespeicherte elektrische Energie durch den Generatormotor 19 zu verbrauchen (entladen), und führt die Ladungsextrahierung des Kondensators 25 durch Verwenden der Maschine 17 als eine Last durch. Anschließend bestimmt die Kondensator-Lade/Entlade-Steuereinheit C21, ob die Ladungsextrahierung vollendet ist (Schritt S103). Die Bestimmung in Schritt S103 wird beschrieben. Die Kondensatorspannung des Kondensators 25 wird sequentiell durch den Spannungssensor 28 erfasst, ein Signal, das die durch den Spannungssensor 28 erfasste Kondensatorspannung darstellt, wird durch das Hybridsteuergerät C2 empfangen, und die Kondensator-Lade/Entlade-Steuereinheit C21 bestimmt, dass die Ladungsextrahierung vollendet ist, wenn die Kondensatorspannung niedriger als ein vorbestimmter Wert Vth für eine vorbestimmte Zeit ΔT1 ist.
  • Wenn dann die Ladungsextrahierung vollendet ist (Ja in Schritt S103), wird der Ladungsextrahierungsvollendungs-(-entladungsvollendungs-)-modus ausgewählt (Schritt S104). Der Ladungsextrahierungsvollendungsmodus ist ein Modus, bei dem das Wiederaufladen zu dem Kondensator 25 gesperrt ist bzw. unterbunden wird. Das heißt, dass in dem Ladungsextrahierungsvollendungsmodus, auch wenn der Schlüsselschalter 31 auf die Ein-Position oder die Start-Position betätigt wird, nachdem der Schlüsselschalter 31 zunächst auf die Aus-Position betätigt wird, die Kondensator-Lade/Entlade-Steuereinheit C21 ein Sperrsteuersignal (ein Wiederaufladeverhinderungssignal) des Verhinderns des Ladens der durch den Generatormotor 19 erzeugten elektrischen Energie zu dem Kondensator 25 erzeugt, und das Wiederaufladeverhinderungssignal an die Antriebseinheit 21 oder den Inverter 22 ausgibt und dieses beibehält.
  • Weiterhin gilt, wenn die Ladungsextrahierung wie in 5 veranschaulicht vollendet ist, dass eine Anzeige, die die Vollendung der Ladungsextrahierung darstellt, und eine Anzeige des Änderns des Schlüsselschalters 31 auf den Aus-(AUS)-Zustand auf dem Anzeigeschirm W1 der Monitorvorrichtung 30 angezeigt werden. Dann, wenn der Schlüsselschalter 31 auf die Aus-Position betätigt wird, stoppt die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 40 die Zufuhr des Kraftstoffs zu der Maschine 17, sodass die Maschinendrehzahl abnimmt. Weiterhin, wie in 5 veranschaulicht ist, wird die Kondensator-Laderate als ein numerischer Wert auf dem Anzeigeschirm W1 basierend auf der Kondensatorspannung, die durch den Spannungssensor 28 erfasst wird, angezeigt. Die Kondensator-Laderate ist in dem vollständig geladenen Zustand auf 100% eingestellt, und ist auf 0% eingestellt, wenn die Kondensatorspannung kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert Vth ist, wobei die Menge an elektrischer Energie, die in dem Kondensator 25 gespeichert ist, durch den numerischen Wert als Prozentzahl angegeben ist. Mit einer solchen numerischen Anzeige kann der Bediener den Ladezustand des Kondensators 25 erkennen.
  • Anschließend bestimmt die Kondensator-Lade/Entlade-Steuereinheit C21, ob die Maschinendrehzahl bei einem vorbestimmten Wert Nth1 oder kleiner bzw. niedriger für eine vorbestimmte Zeit ΔT2 beibehalten wird (Schritt S105). Wenn die durch den Drehsensor 41 erfasste Maschinendrehzahl bei dem vorbestimmten Wert Nth1 oder niedriger bzw. kleiner für die vorbestimmte Zeit ΔT2 beibehalten wird (Ja in Schritt S105), wird der Wiederaufladungszulassungsmodus ausgewählt (Schritt S106). Der Wiederaufladungszulassungsmodus ist ein Modus, bei dem das Wiederaufladen zu dem Kondensator 25 zugelassen ist. Hier wird nachstehend die Beziehung zwischen dem vorbestimmten Wert Nth1 und den Betriebszuständen des Schlüsselschalters 31 und der Maschine 17 beschrieben. Nachdem der Schlüsselschalter 31 auf die Aus-(AUS)-Position betätigt wurde, wird der Schlüsselschalter 31 auf die Ein-(EIN)-Position betätigt, während die Maschine 17 angetrieben wird, sodass die Maschinendrehzahl den vorbestimmten Wert Nth1 übersteigt. Jedoch gilt in einem Zustand, in dem der Starter (nicht veranschaulicht) nicht gestartet wird (das heißt, der Schlüsselschalter 31 nicht auf die Start-(ST)-Position gedreht wird), dass die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 40 den Kraftstoff zu der Verbrennungskammer der Maschine 17 zuführt. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 40 führt den Kraftstoff in die Verbrennungskammer der Maschine 17 mit der Operation des Schlüsselschalters 31 auf die Ein-(EIN)-Position zu. In diesem Zustand empfängt die Maschine 17 nicht das Anweisungssignal der Maschinenausgabe (die Sollmaschinendrehzahl oder das Sollmoment) von der Steuerung C1, weil die Maschine im Allgemeinen nicht kontinuierlich angetrieben wird. Jedoch tritt die Verbrennung des Kraftstoffs in der Verbrennungskammer durch Empfangen des Kraftstoffs auf, während sich die Maschine 17 bei der Maschinendrehzahl größer oder gleich dem vorbestimmten Wert Nth1 dreht. Als eine Folge empfängt die Maschine 17 nicht das Anweisungssignal von der Steuerung C1, sondern es tritt ein Phänomen auf, bei dem die Maschinendrehzahl unabhängig ansteigt. Wenn die Maschinendrehzahl kleiner als der vorbestimmte Wert Nth1 ist, steigt die Maschinendrehzahl aufgrund einer Last, wie etwa einem Drehwiderstand einer Kurbelwelle oder einem Drehwiderstand einer Drehwelle des Generatormotors 19, nicht unabhängig an, auch wenn Kraftstoff der Maschine 17 zugeführt wird. Demzufolge ist der vorbestimmte Wert Nth1 aufgrund der Art oder des Aufbaus der Maschine 17 oder des Generatormotors 19 unterschiedlich, und wird basierend auf den ursprünglichen Eigenschaften der Maschine 17 und dergleichen erhalten. Jedoch wird der vorbestimmte Wert der Maschinendrehzahl als der Gabelpunkt zum Bestimmen, ob die Maschinendrehzahl ansteigt, wenn der Schlüsselschalter 31 auf die Ein-(EIN)-Position betätigt wird, nachdem die Maschine gestoppt ist, verwendet, wie vorstehend beschrieben ist. Wenn demzufolge die Maschinendrehzahl kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert Nth1 ist, steigt die Maschinendrehzahl der Maschine 17 nicht unabhängig an, auch wenn der Schlüsselschalter 31 auf die Ein-(EIN)-Position betätigt wird.
  • Anschließend bestimmt die Kondensator-Lade/Entlade-Steuereinheit C21, ob die Ladestartbedingung erfüllt ist (Schritt S107). Die Ladestartbedingung ist eine Bedingung, bei der der Schlüsselschalter 31 auf die Ein-(EIN) oder Start-(ST)-Position betätigt wird und die Maschinendrehzahl größer oder gleich einem vorbestimmten Wert Nth2 ist, unter der Annahme des Wiederaufladezulassungsmodus. Weiterhin wird der vorbestimmte Wert Nth2 auf einen Wert größer als der vorbestimmte Wert Nth1 eingestellt, und die beiden eingestellten Werte sind Werte kleiner als die Maschinendrehzahl Ni, bei der der Leerlaufzustand beibehalten wird. Wenn die Ladestartbedingung erfüllt ist (Ja in Schritt S107), wird das Wiederaufladen zu dem Kondensator 25 in dem Wiederaufladezulassungsmodus gestartet (Schritt S108). Das heißt, dass die Kondensator-Lade/Entlade-Steuereinheit C21 die Antriebseinheit 21 steuert und einen Prozess durchführt, bei dem die durch den Generatormotor 19 erzeugte elektrische Energie (die Ladung) zu dem Kondensator 25 über den Booster 26 gespeichert (aufgeladen) wird. Anschließend fährt die Routine zu Schritt S101 fort, um den vorstehend beschriebenen Prozess zu wiederholen. Weiterhin gilt, wenn eine negative Bestimmung in Schritt S101, Schritt S103, Schritt S105 und Schritt S107 getroffen wird, dass der Bestimmungsprozess in jedem der Schritte S101, S103, S105 und S107 wiederholt wird.
  • Nun wird der spezifische Kondensator-Lade/Entlade-Steuerprozess gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel durch Bezugnahme auf das in 4 veranschaulichte Zeitdiagramm beschrieben. In dem in 4(a) veranschaulichten Zeitdiagramm bezeichnet die horizontale Achse die Zeit, und die vertikale Achse gibt eine Änderung der Kondensatorspannung (V) an. In dem in 4(b) veranschaulichten Zeitdiagramm gibt die horizontale Achse die Zeit an, und die vertikale Achse gibt eine Änderung der Maschinendrehzahl (N) an. In dem in 4(c) veranschaulichten Zeitdiagramm bezeichnet die horizontale Achse die Zeit, und die vertikale Achse gibt eine Änderung der Position an, auf der der Schlüsselschalter 31 betätigt ist. In dem in 4(d) veranschaulichten Zeitdiagramm bezeichnet die horizontale Achse die Zeit, und eine Änderung des Modus der Kondensator-Lade/Entlade-Steuervorrichtung C21 wird veranschaulicht.
  • Wie in 4 veranschaulicht ist, wenn eine Anweisung des Extrahierens der Ladung des Kondensators 25 zu dem Zeitpunkt t1 vorliegt, wird die Kondensator-Lade/Entlade-Steuervorrichtung C21 ein Entladungsmodus, steuert die Maschinendrehzahl N durch die Steuerung C1 und das Hybridsteuergerät C2 bei einem vorbestimmten Wert Ni (beispielsweise 800 U/min), bei dem die Maschine 17 in einem Leerlaufzustand beibehalten wird, und startet und führt die Ladungsextrahierung durch Verwenden der Maschine 17 als eine Last durch. Weiterhin kann der vorbestimmte Wert Ni auf eine andere Maschinendrehzahl anstatt der Maschinendrehzahl, die durch den Leerlaufzustand definiert ist, eingestellt sein. Während die Ladungsextrahierung durchgeführt wird (in dem Entladungsmodus), vermindert sich die Kondensatorspannung schrittweise und erreicht die Kondensatorspannung (einen vorbestimmten Wert Vth (die eine vorbestimmte Spannung ist, beispielsweise 10 V)), bei dem das Laden des Kondensators 25 im Wesentlichen vollendet ist. Die Kondensator-Lade/Entlade-Steuereinheit C21 bestimmt, dass die Ladungsextrahierung vollendet ist, zu dem Zeitpunkt t3, bei dem der Zustand des vorbestimmten Werts Vth oder kleiner für eine vorbestimmte Zeit ΔT1 (beispielsweise 10 Minuten) von dem Zeitpunkt t2, bei dem die Kondensatorspannung der vorbestimmte Wert Vth wird, beibehalten wird, und ändert den Modus von dem Entlademodus zu dem Ladungsextrahierungsvollendungsmodus. Wenn der Ladungsextrahierungsvollendungsmodus ausgewählt wird, empfängt die Steuerung C1 ein Signal zum Darstellen der Auswahl des Ladungsextrahierungsvollendungsmodus von dem Hybridsteuergerät C2. Dann gibt die Steuerung C1 ein Steuersignal an die Monitorvorrichtung 30 aus, um so die ”Anleitung zum Benachrichtigen der Vollendung der Ladungsextrahierung und des Schaltens des Schlüsselschalters auf den Aus-Zustand und die Kondensator-Laderate auf dem Überwachungsbildschirm W1” anzuzeigen (nachstehend wird eine solche Anzeige als die Anzeige der Anleitung für die Ladungsextrahierungsvollendung bezeichnet), wie in 5 veranschaulicht ist.
  • Der Bediener betätigt den Schlüsselschalter 31 auf die Aus-Position zu dem Zeitpunkt t4 gemäß der Anzeige der Anleitung für die Ladungsextrahierungsvollendung, sodass die Maschinendrehzahl schrittweise von dem Leerlaufzustand (der Maschinendrehzahl Ni) abnimmt. Weil das Kraftstoffzuführanweisungssignal, das von der Steuerung C1 an die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 40 ausgegeben wird, in dem Maschinenantriebszustand mit der Betätigung des Schlüsselschalters 31 auf die Aus-Position unterbrochen wird, nimmt die Maschinendrehzahl ab. Jedoch wird die Maschinendrehzahl nicht Null, bis die Trägheitskraft verschwindet. Die Zeit bis zu dem Zeitpunkt t5 ist verstrichen, und die Zeit erreicht einen Gabelpunkt, der verwendet wird um zu bestimmen, ob die Maschine 17 wie vorstehend beschrieben unabhängig gedreht wird. Anschließend nimmt die Maschinendrehzahl auf den vorbestimmten Wert Nth1 ab (beispielsweise 300 U/min). Wenn die Maschinendrehzahl N kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert Nth1 für eine vorbestimmte Zeit ΔT2 ist (beispielsweise 1 Sekunde), von dem Zeitpunkt t5, wird angenommen, dass die Maschine 17 vollständig gestoppt ist (der Maschinenstoppzustand). Auch wenn der Schlüsselschalter 31 auf die Ein-Position in dem Maschinenstoppzustand betätigt wird, erreicht die Maschinendrehzahl nicht den vorbestimmten Wert Nth2 oder höher, und das Wiederaufladen zu dem Kondensator 25 wird nicht durchgeführt. Anschließend wird die Kondensator-Lade/Entlade-Steuereinheit C21 von dem Ladungsextrahierungsvollendungsmodus auf den Wiederaufladungszulassungsmodus zu dem Zeitpunkt t6 geändert, bei dem die Zeit um die vorbestimmte Zeit ΔT2 verstrichen ist. Das heißt, dass der Wiederaufladungszulassungsmodus ein Modus ist, bei dem das Wiederaufladen zu dem Kondensator 25 zugelassen ist, und das Wiederaufladungsverhinderungssignal, das ausgegeben wurde, wird gelöscht.
  • Wenn der Schlüsselschalter 31 von der Aus-Position auf die Ein-Position zu dem Zeitpunkt (beispielsweise dem Zeitpunkt t7), bei dem der Wiederaufladungszulassungsmodus wirksam ist, betätigt wird und der Schlüsselschalter weiterhin auf die Start-Position gedreht wird, wird der Starter zu dem Zeitpunkt t8 betätigt, und die Maschine 17 wird gestartet. Nachdem der Schlüsselschalter 31 auf die Start-(ST)-Position wie vorstehend beschrieben betätigt wird, verbleibt der Schlüsselschalter auf der Ein-(EIN)-Position, und der Antrieb der Maschine 17 wird fortgesetzt, sodass die Maschinendrehzahl N ansteigt. Wenn die Maschinendrehzahl N den vorbestimmten Wert Nth2 (beispielsweise 500 U/min) zu dem Zeitpunkt t9, nachdem die Maschine 17 gestartet ist, erreicht, bestimmt die Kondensator-Lade/Entlade-Steuereinheit C21, dass die Ladungsstartbedingung erfüllt ist, und steuert die Ansteuereinrichtung 21, den Booster 26 und den Inverter 22, um die durch den Generatormotor 19 erzeugte elektrische Energie zu dem Kondensator 25 aufzuladen. Als eine Folge steigt die Kondensatorspannung V schrittweise an. Auf diese Weise ist die Handlung, bei der der Schlüsselschalter 31 auf die Ein-Position betätigt wird und weiterhin auf die Start-Position betätigt wird, um den Starter zu starten, die Absicht des Bedieners, um das Aufladen durchzuführen, und die Steuerung des Ladens und Entladens des Kondensators 25 wird durchgeführt, sodass die Absicht des Bedieners mit dem Steuerinhalt übereinstimmt.
  • In dem ersten Ausführungsbeispiel wird die Steuerung (bei der das Wiederaufladeverhinderungssignal erzeugt wird und die Ausgabe des Wiederaufladeverhinderungssignals beibehalten wird) des Nichtzulassens des Wiederaufladens an den Kondensator 25 als der Ladungsextrahierungsvollendungsmodus durchgeführt, bis die Maschinendrehzahl für die vorbestimmte Zeit ΔT2 bei der Maschinendrehzahl (dem vorbestimmten Wert Nth1) oder kleiner als ein Verzweigungspunkt beibehalten wird, der verwendet wird um zu bestimmen, ob die Maschine 17 unabhängig rotierend aufgrund der ursprünglichen Eigenschaften der Maschine 17 und dergleichen seit der Ladungsextrahierungsvollendung (dem in 4 veranschaulichten Zeitpunkt t3 und die Ladungsvollendung) des Kondensators 25 angetrieben wird, und die Steuerung des Zulassens des Wiederaufladens zu dem Kondensator 25 wird durch Auswählen des Wiederaufladezulassungsmodus als die Bedingung durchgeführt, bei der die Maschinendrehzahl bei dem vorbestimmten Wert Nth1 oder kleiner für die vorbestimmte Zeit ΔT2 nach der Ladungsextrahierungsvollendung des Kondensators 25 beibehalten wird. Gemäß der Batterie-Lade/Entlade-Steuervorrichtung, dem Batterie-Lade/Entlade-Steuerverfahren und der Hybridarbeitsmaschine mit der Batterie-Lade/Entlade-Steuervorrichtung ist es möglich, zuverlässig zu verhindern, dass das Laden des Kondensators 25 unerwartet durch den Bediener nach der Ladungsextrahierungsvollendung des Kondensators 25 durchgeführt wird.
  • (Zweites Ausführungsbeispiel)
  • Als Nächstes wird ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. In der Batterie-Lade/Entlade-Steuervorrichtung, dem Batterie-Lade/Entlade-Steuerverfahren und der Hybridarbeitsmaschine mit der Batterie-Lade/Entlade-Steuervorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels wird die Steuerung des Verhinderns des Wiederaufladens zu dem Kondensator 25 als der Ladungsextrahierungsvollendungs-(-entladungsvollendungs-)-modus durchgeführt, bis die Maschinendrehzahl für die vorbestimmte Zeit ΔT2 bei der vorbestimmten Maschinendrehzahl (dem vorbestimmten Wert Nth1) oder kleiner als ein Verzweigungspunkt beibehalten wird, der verwendet wird um zu bestimmen, ob die Maschine 17 aufgrund der ursprünglichen Eigenschaften der Maschine 17 und dergleichen unabhängig angetrieben wird, und der Wiederaufladezulassungsmodus wird ausgewählt, um das Wiederaufladen zuzulassen. In dem zweiten Ausführungsbeispiel ist der Zeitpunkt, bei dem der Ladungsextrahierungsvollendungsmodus auf den Wiederaufladungszulassungsmodus durch die Kondensatorwiederaufladesteuereinheit C21 umgeschaltet wird, als der Zeitpunkt eingestellt, bei dem das Beendigungssignal des Anweisens des Beendens des Ladungsextrahierungsvollendungsmodus empfangen wird.
  • 6 ist ein Flussdiagramm, das die Sequenz des Kondensator-Lade/Entlade-Steuerprozesses veranschaulicht, der durch die Kondensator-Lade/Entlade-Steuereinheit C21 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung durchgeführt wird. Wie in 6 veranschaulicht ist, wird in den Schritten S201 bis S204 zunächst der Ladungsextrahierungsvollendungsmodus nach der Ladungsextrahierungsvollendung, wie in den Schritten S101 bis S104, ausgewählt. Weiterhin muss in dem Ladungsextrahierungsvollendungsmodus der Schlüsselschalter 31 nicht essentiell auf die Aus-Position betätigt werden, und die Maschinendrehzahl kann sich in dem Leerlaufzustand befinden. Ferner wird zu dem Zeitpunkt, bei dem der Ladungsextrahierungsvollendungsmodus ausgewählt wird, die in 8 veranschaulichte Monitoranzeige W2 auf der Anzeige der Monitorvorrichtung 30 angezeigt, um so den Ladungsextrahierungsvollendungsmodus durch Buchstaben anzuzeigen, und ein Beendigungsknopf SW wird als ein Element angezeigt, um so den Ladungsextrahierungsvollendungsmodus zu beenden und den Wiederaufladungszulassungsmodus auszuwählen.
  • Anschließend bestimmt die Kondensator-Lade/Entlade-Steuereinheit C21, ob das Beendigungssignal, das mit dem Drücken des Betätigungsknopfes (dem Element, das den Beendigungsknopf SW in dem Fall angibt, in dem die Monitorvorrichtung das berührungsempfindliche Paneel ist) erzeugt wird, in Übereinstimmung mit dem Beendigungsknopf SW, der innerhalb der in 8 veranschaulichten Monitoranzeige W2 angezeigt wird, empfangen wird (Schritt S205). Wenn die Kondensator-Lade/Entlade-Steuereinheit C21 das Beendigungssignal empfängt (Ja in Schritt S205), wird der Modus auf den Wiederaufladezulassungsmodus geändert (Schritt S206). Der Wiederaufladezulassungsmodus ist ein Modus, bei dem das Wiederaufladen zu dem Kondensator 25 zugelassen ist.
  • Anschließend wird bestimmt, ob die Ladestartbedingung erfüllt ist (Schritt S207). Die Ladestartbedingung ist eine Bedingung, bei der sich der Schlüsselschalter 31 auf der Ein- oder Start-Position befindet und die Maschinendrehzahl größer oder gleich dem vorbestimmten Wert Nth2 ist, unter der Annahme, dass der Modus der Wiederaufladezulassungsmodus ist. Wenn in dem Wiederaufladezulassungsmodus die Ladestartbedingung erfüllt ist (Ja in Schritt S207), wird das Wiederaufladen zu dem Kondensator 25 durch die Erzeugung des Generatormotors 19 gestartet (Schritt S208). Das heißt, dass die Kondensator-Lade/Entlade-Steuereinheit C21 die Ansteuereinrichtung 21 oder den Inverter 22 steuert und einen Prozess durchführt, bei dem die durch den Generatormotor 19 erzeugte elektrische Energie (die Ladung) zu dem Kondensator 25 über den Booster 26 akkumuliert (geladen) wird. Anschließend fährt die Routine zu Schritt S201 fort, um den vorstehenden Prozess in Abhängigkeit von der späteren Notwendigkeit zu wiederholen. Weiterhin gilt, wenn in Schritt S201, Schritt S203, Schritt S205 und Schritt 207 eine negative Bestimmung getroffen wird, dass der Bestimmungsprozess in jedem der Schritte S201, S203, S205 und S207 wiederholt wird.
  • Hier wird der spezifische Kondensator-Lade/Entlade-Steuerprozess gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel mit Bezugnahme auf das in 7 veranschaulichte Zeitdiagramm beschrieben. In dem in 7(a) veranschaulichten Zeitdiagramm bezeichnet die horizontale Achse die Zeit, und die vertikale Achse gibt eine Änderung der Kondensatorspannung (V) an. In dem in 7(b) veranschaulichten Zeitdiagramm bezeichnet die horizontale Achse die Zeit, und die vertikale Achse gibt eine Änderung der Maschinendrehzahl (N) an. In dem in 7(c) veranschaulichten Zeitdiagramm bezeichnet die horizontale Achse die Zeit, und die vertikale Achse gibt eine Änderung der Position an, auf die der Schlüsselschalter 31 betätigt wird. In dem in 7(d) veranschaulichten Zeitdiagramm bezeichnet die horizontale Achse die Zeit, und die vertikale Achse gibt eine Änderung der Ausgabe (An der Aus) des Beendigungssignals an. In dem in 7(e) veranschaulichten Zeitdiagramm bezeichnet die horizontale Achse die Zeit, und eine Änderung des Modus der Kondensator-Lade/Entlade-Steuereinheit C21 wird veranschaulicht.
  • Wie in 7 veranschaulicht ist, wenn eine Anweisung des Extrahierens der Ladung des Kondensators 25 zu dem Zeitpunkt t1 vorliegt, wählt die Kondensator-Lade/Entlade-Steuereinheit C21 den Entladungsmodus aus. Anschließend wird die Maschinendrehzahl N der Maschine 17 auf den vorbestimmten Wert Ni (beispielsweise 800 U/min) entsprechend dem Leerlaufzustand durch die Steuerung C1 gesteuert, und die Ladungsextrahierung wird durch Verwenden der Maschine 17 als eine Last durchgeführt. Anschließend bestimmt die Kondensator-Lade/Entlade-Steuereinheit C21, dass das Ladungsextrahieren bzw. die Ladungsextraktion zu dem Zeitpunkt t3 vollendet ist, bei dem der Zustand des vorbestimmten Werts Vth oder kleiner für die vorbestimmte Zeit ΔT1 (beispielsweise 10 Minuten) von dem Zeitpunkt t2, bei dem die Kondensatorspannung V schrittweise abnimmt, beibehalten wird, und die Kondensatorspannung (der vorbestimmte Wert Vth (beispielsweise 10 V) als die vorbestimmte Spannung) wird entsprechend dem Niveau, bei dem das Entladen der Kondensatorspannung im Wesentlichen vollendet ist. Dann ändert die Kondensator-Lade/Entlade-Steuereinheit C21 den Modus von dem Entlademodus zu dem Ladungsextrahierungsvollendungsmodus. Wenn der Ladungsextrahierungsvollendungsmodus ausgewählt ist, zeigt die Monitoranzeige W2 die Vollendung der Ladungsextrahierung und das Element, das den Beendigungsknopf SW angibt, an (siehe 8). In einem Fall, in dem die Monitorvorrichtung 30 das berührungsempfindliche Paneel ist, wird der Ladungsextrahierungsvollendungsmodus beibehalten und das Wiederaufladen unterbunden, solange das Element (die Betätigungseinheit), die den Beendigungsknopf SW angibt, nicht gedrückt wird. In einem Fall, in dem der Betätigungsknopf (die Betätigungseinheit) in der Monitorvorrichtung 30 bereitgestellt ist, oder der Betätigungsknopf (die Betätigungseinheit) nahe der Monitorvorrichtung 30 angebracht ist und der Betätigungsknopf entsprechend dem Beendigungsknopf SW bereitgestellt ist, wird der Ladungsextrahierungsvollendungsmodus beibehalten und das Wiederaufladen unterbunden, solange der Betätigungsknopf entsprechend dem Beendigungsknopf SW nicht gedrückt wird.
  • Wenn der Bediener den Beendigungsknopf SW drückt, wird ein Drücksignal erzeugt (ein Beendigungssignal wird ein An-Zustand), und das Drücksignal wird zu der Kondensator-Lade/Entlade-Steuereinheit C21 über die Steuerung C1 übertragen. Als eine Folge ändert die Kondensator-Lade/Entlade-Steuereinheit C21 den Modus von dem Ladungsextrahierungsvollendungsmodus zu dem Wiederaufladezulassungsmodus zu dem Zeitpunkt t13, bei dem Beendigungsknopf gedrückt wird. Das heißt, dass der Modus auf den Modus geändert wird, bei dem das Wiederaufladen zu dem Kondensator 25 zugelassen ist. Wie in 7 veranschaulicht ist, wird der Schlüsselschalter 31 zu dem Zeitpunkt t11 auf die Aus-Position betätigt, und die Maschinendrehzahl nimmt allmählich von Ni ab. Dann wird der Schlüsselschalter 31 auf die Ein-Position betätigt, und die Maschine 17 empfängt Kraftstoff von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 40. Wenn die Maschinendrehzahl N ansteigt und die Maschinendrehzahl N größer oder gleich Nth2 wird (die Maschine wird unabhängig angetrieben), wird dieser Zustand als der gegenwärtige Zustand betrachtet. In einem solchen Zustand gilt, weil die Maschinendrehzahl größer oder gleich dem vorbestimmten Wert Nth2 ist, und sich der Schlüsselschalter 31 zu dem Zeitpunkt t13, bei dem die Kondensator-Lade/Entlade-Steuereinheit C21 das Beendigungssignal empfängt und den Modus auf den Wiederaufladezulassungsmodus mit dem Verstreichen der Zeit ändert, auf der Ein-Position bzw. An-Position befindet, dass die Ladestartbedingung erfüllt ist (eine positive Bestimmung in Schritt S207 von 6), das Wiederaufladen umgehend gestartet wird, und die Kondensatorspannung V schrittweise zunimmt. Die Betätigung des Bedieners, bei der der Beendigungsknopf SW gedrückt wird, ist jene Absicht des Bedieners, bei der das Wiederaufladen durchgeführt wird, und die Steuerung des Ladens und Entladens des Kondensators 25 wird derart durchgeführt, dass die Absicht des Bedieners mit dem Steuerinhalt übereinstimmt.
  • Wie in 7 veranschaulicht ist gilt, auch wenn der Schlüsselschalter 31 zu dem Zeitpunkt t11 auf die Aus-Position betätigt wird, bei dem der Modus der Ladungsextrahierungsvollendungsmodus ist, und der Schlüsselschalter 31 zu dem Zeitpunkt t12 auf die Ein-Position betätigt wird, dass das Wiederaufladen zu dem Kondensator 25 nicht durchgeführt wird, weil der Modus nicht der Wiederaufladezulassungsmodus ist. Das gleiche trifft bei dem temporären Ausfall zu, der ungeachtet der Betätigung des Schlüsselschalters 31 erzeugt wird und gleich dem kurzen Intervall zwischen den Zeitpunkten t11 und t12 ist, das heißt, dass der Schlüsselschalter 31 elektrisch von dem An-Zustand zu dem Aus-Zustand geändert wird und zu dem An-Zustand zurückkehrt.
  • In dem zweiten Ausführungsbeispiel wird die Steuerung des Verhinderns des Aufladens zu dem Kondensator 25 durchgeführt, bis die Kondensator-Lade/Entlade-Steuereinheit C21 das Beendigungssignal des Beendens des Verhinderns des Wiederaufladens zu dem Kondensator 25 mit dem Drücken des Beendigungsknopfes SW von der Ladungsextrahierungsvollendung (der Entladungsvollendung.) des Kondensators 25 empfängt, und die Steuerung des Zulassens des Wiederaufladens zu dem Kondensator 25 durch den Generatormotor 19 wird durch Auswählen des Wiederaufladezulassungsmodus als eine Bedingung durchgeführt, bei der die Kondensator-Lade/Entlade-Steuereinheit C21 das Beendigungssignal des Beendens des Verhinderns des Wiederaufladens zu dem Kondensator 25 nach der Ladungsextrahierungsvollendung des Kondensators 25 empfängt. Demzufolge ist es möglich, zuverlässig zu verhindern, dass der Kondensator 25 unerwartet durch den Bediener nach der Ladungsextrahierung des Kondensators 25 geladen wird.
  • Weiterhin wurde in dem vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel ein Fall beschrieben, in dem die Betätigungseinheit, wie etwa das Element oder der Betätigungsknopf des Beendigungsknopfs SW, auf dem Monitorbildschirm als eine Einheit bereitgestellt ist, die das Beendigungssignal erzeugt, jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Das heißt, dass die andere Betätigungseinheit ebenso angewendet werden kann. Beispielsweise können als die Erzeugung des Beendigungssignals ein Betätigungshebelsignal, das durch die Betätigung des spezifischen Betätigungshebels 32 erzeugt wird, ein Ein-Signal eines Maschinenstoppschalters, der an dem unteren Abschnitt des Fahrersitzes separat von dem Schlüsselschalter 31 bereitgestellt ist, um so die Maschine 17 zu stoppen, oder ein drahtloses Signal, das von außerhalb des Hybridbaggers 1 über eine in dem Hybridbagger 1 bereitgestellte Empfangsvorrichtung eingegeben wird, angewendet werden.
  • Weiterhin wurde in dem vorstehend beschriebenen ersten oder zweiten Ausführungsbeispiel ein Beispiel beschrieben, in dem die Batterie-Lade/Entlade-Steuervorrichtung oder das Batterie-Lade/Entlade-Steuerverfahren an dem Hybridbagger angewendet wird, jedoch können die Vorrichtung und das Verfahren ebenso bei einer anderen Baumaschine angewendet werden. Beispielsweise können ein Bulldozer, ein Radlader oder dergleichen, die in einem Fahrmechanismus bereitgestellt sind, das System anwenden, in dem der Generatormotor durch die Maschine angetrieben wird, die durch den Generatormotor erzeugte elektrische Energie in der Batterie, wie etwa einem Kondensator oder einer Lithiumionenbatterie, gespeichert wird, und der Motor rotierend durch Aufnehmen der elektrischen Energie von der Batterie angetrieben wird. Auch in der Baumaschine besteht die Notwendigkeit, zuverlässig die Ladungsextrahierung (das Entladen) der Batterie bei einer Inspektion, einer Reparatur und einem Austausch der Batterie durchzuführen, und zuverlässig das unerwartete Laden durch den Bediener zu verhindern.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Hybridbagger
    2
    Fahrzeugkörper
    3
    Arbeitsmaschine
    4
    unterer Fahrkörper
    5
    oberer Schwenkkörper
    11
    Ausleger
    12
    Arm
    13
    Schaufel
    14
    Auslegerhydraulikzylinder
    15
    Armhydraulikzylinder
    16
    Schaufelhydraulikzylinder
    17
    Maschine
    18
    Hydraulikpumpe
    18a
    Taumelscheibe
    19
    Generatormotor
    20
    Antriebswelle
    21
    Ansteuereinrichtung
    22
    Inverter
    23
    Schwenkmotor
    24
    Schwenkmaschinerie
    25
    Kondensator
    26
    Booster
    27
    Kontakteinrichtung
    28
    Spannungssensor
    30
    Monitorvorrichtung
    31
    Schlüsselschalter
    32
    Betätigungshebel
    34
    rechter Fahrhydraulikmotor
    35
    linker Fahrhydraulikmotor
    40
    Kraftstoffeinspritzvorrichtung
    41
    Drehsensor
    C1
    Steuerung
    C2
    Hybridsteuergerät
    C21
    Kondensator-Lade/Entlade-Steuereinheit

Claims (11)

  1. Batterie-Lade/Entlade-Steuervorrichtung, die eine Batterie-Lade/Entlade-Steuerung in einer Arbeitsmaschine mit einer Batterie, die dazu fähig ist, um durch einen mit einer Maschine gekoppelten Generatormotor erzeugte elektrische Energie zu speichern, und den Generatormotor oder zumindest einen der anderen elektrischen Aktuatoren durch die gespeicherte elektrische Energie anzutreiben, und einer Steuerung, die eine Verteilung der elektrischen Energie unter der Batterie, dem Generatormotor und dem elektrischen Aktuator steuert, durchführt, wobei die Steuerung die Lade/Entlade-Steuerung durchführt, bei der die elektrische Energie der Batterie entladen wird, wenn die Maschine angetrieben wird, und ein Aufladen zu der Batterie bei einer Bedingung zugelassen ist, dass ein Zustand, bei dem eine Maschinendrehzahl kleiner oder gleich als eine vorbestimmte Maschinendrehzahl ist, für eine vorbestimmte Zeit, nachdem die Batterie vollständig entladen ist, beibehalten wird.
  2. Batterie-Lade/Entlade-Steuervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Steuerung eine Lade/Entlade-Steuerung durchführt, bei der das Aufladen zu der Batterie unterbunden wird, bis der Zustand, bei dem die Maschinendrehzahl kleiner oder gleich als die vorbestimmte Maschinendrehzahl ist, für die vorbestimmte Zeit, nachdem die Batterie vollständig entladen ist, beibehalten wird.
  3. Batterie-Lade/Entlade-Steuervorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Zustand, bei dem eine Maschinendrehzahl kleiner oder gleich als die vorbestimmte Maschinendrehzahl ist, ein Zustand ist, nachdem eine Maschinenstoppanweisung durch eine Anweisungsausgabeeinheit erzeugt wird, die ein Starten und Stoppen der Maschine anweist.
  4. Batterie-Lade/Entlade-Steuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die vorbestimmte Maschinendrehzahl eine Maschinendrehzahl ist, bei der die Maschinendrehzahl ansteigt, wenn eine Anweisungsausgabeeinheit, die ein Starten und Stoppen der Maschine anweist, betätigt wird, sodass eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die Kraftstoff der Maschine zuführt, Kraftstoff der Maschine zuführt, nachdem die Maschine durch die Anweisungsausgabeeinheit gestoppt ist.
  5. Batterie-Lade/Entlade-Steuervorrichtung, die eine Batterie-Lade/Entlade-Steuerung in einer Arbeitsmaschine mit einer Batterie, die dazu fähig ist, um durch einen mit einer Maschine gekoppelten Generatormotor erzeugte elektrische Energie zu speichern, und den Generatormotor oder zumindest einen der anderen elektrischen Aktuatoren durch die gespeicherte elektrische Energie anzutreiben, und einer Steuerung, die eine Verteilung der elektrischen Energie unter der Batterie, dem Generatormotor und dem elektrischen Aktuator verteilt, durchführt, wobei die Steuerung die Lade/Entlade-Steuerung durchführt, bei der die elektrische Energie der Batterie entladen wird, wenn die Maschine angetrieben wird, und ein Aufladen zu der Batterie bei einer Bedingung zugelassen ist, dass ein Beendigungssignal zum Beenden eines Unterbindens des Aufladens zu der Batterie empfangen wird, nachdem die Batterie vollständig entladen ist.
  6. Batterie-Lade/Entlade-Steuervorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei die Steuerung die Steuerung, bei der das Aufladen zu der Batterie unterbunden wird, durchführt, bis das Beendigungssignal zum Beenden des Unterbindens des Aufladens zu der Batterie empfangen wird, nachdem die Batterie vollständig entladen ist.
  7. Batterie-Lade/Entlade-Steuervorrichtung gemäß Anspruch 5 oder 6, wobei das Beendigungssignal ein Signal ist, das durch eine Betätigung einer Betätigungseinheit erzeugt wird.
  8. Batterie-Lade/Entlade-Steuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Lade/Entlade-Steuerung durch Bestimmen der Batterieentladungsvollendung als ein Zeitpunkt, bei dem eine vorbestimmte Zeit von einem Zustand verstrichen ist, bei dem eine Spannung der Batterie kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, durchgeführt wird.
  9. Batterie-Lade/Entlade-Steuerverfahren, das eine Batterie-Lade/Entlade-Steuerung in einer Arbeitsmaschine mit einer Batterie, die dazu fähig ist, um durch einen mit einer Maschine gekoppelten Generatormotor erzeugte elektrische Energie zu speichern, und den Generatormotor oder zumindest einen der anderen elektrischen Aktuatoren durch die gespeicherte elektrische Energie anzutreiben, und einer Steuerung, die eine Verteilung der elektrischen Energie unter der Batterie, dem Generatormotor und dem elektrischen Aktuator verteilt, durchführt, wobei die Steuerung die Lade/Entlade-Steuerung durchführt, bei der die elektrische Energie der Batterie entladen wird, wenn die Maschine angetrieben wird, und ein Aufladen zu der Batterie bei einer Bedingung zugelassen ist, dass ein Zustand, bei dem eine Maschinendrehzahl kleiner oder gleich als eine vorbestimmte Maschinendrehzahl ist, für eine vorbestimmte Zeit, nachdem die Batterie vollständig entladen ist, beibehalten wird.
  10. Batterie-Lade/Entlade-Steuerverfahren, das eine Batterie-Lade/Entlade-Steuerung in einer Arbeitsmaschine mit einer Batterie, die dazu fähig ist, um durch einen mit einer Maschine gekoppelten Generatormotor erzeugte elektrische Energie zu speichern, und den Generatormotor oder zumindest einen der anderen elektrischen Aktuatoren durch die gespeicherte elektrische Energie anzutreiben, und einer Steuerung, die eine Verteilung der elektrischen Energie unter der Batterie, dem Generatormotor und dem elektrischen Aktuator verteilt, durchführt, wobei die Steuerung die Lade/Entlade-Steuerung durchführt, bei der die elektrische Energie der Batterie entladen wird, wenn die Maschine angetrieben wird, und ein Aufladen zu der Batterie bei einer Bedingung zugelassen ist, dass ein Beendigungssignal zum Beenden eines Unterbindens des Ladens zu der Batterie empfangen wird, nachdem die Batterie vollständig entladen ist.
  11. Hybridarbeitsmaschine, mit: der Batterie-Lade/Entlade-Steuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8.
DE201211000333 2012-02-15 2012-09-13 Batterie-lade/entlade-steuervorrichtung, batterie-lade/entlade-steuerverfahren, und hybridarbeitsmaschine mit einer batterie-lade/entlade-steuervorrichtung Withdrawn DE112012000333T5 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012030483A JP5247899B1 (ja) 2012-02-15 2012-02-15 蓄電器の充放電制御装置、蓄電器の充放電制御方法、および蓄電器の充放電制御装置を備えたハイブリッド作業機械
JP2012-030483 2012-02-15
PCT/JP2012/073545 WO2013121614A1 (ja) 2012-02-15 2012-09-13 蓄電器の充放電制御装置、蓄電器の充放電制御方法、および蓄電器の充放電制御装置を備えたハイブリッド作業機械

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE112012000333T5 true DE112012000333T5 (de) 2014-01-30

Family

ID=48983759

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201211000333 Withdrawn DE112012000333T5 (de) 2012-02-15 2012-09-13 Batterie-lade/entlade-steuervorrichtung, batterie-lade/entlade-steuerverfahren, und hybridarbeitsmaschine mit einer batterie-lade/entlade-steuervorrichtung

Country Status (6)

Country Link
US (2) US9045044B2 (de)
JP (1) JP5247899B1 (de)
KR (1) KR101523460B1 (de)
CN (1) CN103370247B (de)
DE (1) DE112012000333T5 (de)
WO (1) WO2013121614A1 (de)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014002687A1 (ja) * 2012-06-29 2014-01-03 日産自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP6019956B2 (ja) * 2012-09-06 2016-11-02 コベルコ建機株式会社 ハイブリッド建設機械の動力制御装置
JP5580914B1 (ja) * 2013-03-22 2014-08-27 トヨタ自動車株式会社 電源制御装置
CN104619564B (zh) * 2013-07-23 2017-02-22 株式会社小松制作所 混合动力工程机械及混合动力工程机械的信息通知控制方法
KR101504754B1 (ko) 2013-09-16 2015-03-20 엘에스엠트론 주식회사 하이브리드 트랙터의 3점 히치와 pto의 연동에 따른 하이브리드엔진의 구동방법
EP3115271B1 (de) * 2014-03-06 2021-10-27 Sumitomo (S.H.I.) Construction Machinery Co., Ltd. Bagger mit energiespeichersteuerung
EP3297116B1 (de) * 2015-05-13 2020-08-05 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Ladungs-/entladungssteuerungsvorrichtung
JP2018036740A (ja) * 2016-08-30 2018-03-08 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 情報端末装置、稼動情報提供システムおよび稼動情報提供プログラム
KR102033369B1 (ko) * 2016-09-16 2019-10-17 가부시키가이샤 히다치 겡키 티에라 하이브리드식 작업 기계
JP2019122201A (ja) * 2018-01-10 2019-07-22 本田技研工業株式会社 電動車両
JP7024444B2 (ja) * 2018-01-26 2022-02-24 トヨタ自動車株式会社 電動車両
JP6961548B2 (ja) * 2018-07-19 2021-11-05 日立建機株式会社 建設機械
JP6845843B2 (ja) * 2018-12-14 2021-03-24 本田技研工業株式会社 車両の電源システム
JP7267775B2 (ja) * 2019-02-28 2023-05-02 株式会社小松製作所 作業車両
DE102020108856A1 (de) * 2020-03-31 2021-09-30 Liebherr-Hydraulikbagger Gmbh Mobile Arbeitsmaschine
CN112477669B (zh) * 2020-12-25 2022-04-26 深圳市永联科技股份有限公司 一种充电模块输出关键器件故障自识别保护方法

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6239508B1 (en) * 1997-10-06 2001-05-29 Reveo, Inc. Electrical power generation system having means for managing the discharging and recharging of metal fuel contained within a network of metal-air fuel cell battery subsystems
JP3488654B2 (ja) * 1999-03-09 2004-01-19 本田技研工業株式会社 ハイブリッド車両のエンジン制御装置
JP3631036B2 (ja) * 1999-03-09 2005-03-23 本田技研工業株式会社 ハイブリッド車両のエンジン制御装置
JP2000257462A (ja) * 1999-03-09 2000-09-19 Honda Motor Co Ltd ハイブリッド車両のエンジン制御装置
JP3391289B2 (ja) 1999-03-19 2003-03-31 日産自動車株式会社 ハイブリッド車両
JP3560867B2 (ja) * 1999-08-31 2004-09-02 本田技研工業株式会社 ハイブリッド車両のバッテリ制御装置
JP2001268719A (ja) * 2000-03-23 2001-09-28 Toyota Motor Corp ハイブリッド車両のバッテリ充電制御装置
JP3521873B2 (ja) * 2001-01-17 2004-04-26 トヨタ自動車株式会社 車両用自動変速機の油圧制御装置
US7430967B2 (en) * 2001-03-27 2008-10-07 General Electric Company Multimode hybrid energy railway vehicle system and method
US6686724B2 (en) * 2002-05-21 2004-02-03 Ford Motor Company Method of and apparatus for controlling charging and/or discharging of a battery for a hybrid electric vehicle
JP3952884B2 (ja) * 2002-07-19 2007-08-01 トヨタ自動車株式会社 自動車の制御装置
KR20040021879A (ko) * 2002-09-05 2004-03-11 현대자동차주식회사 하이브리드 전기자동차의 엔진 제어 시스템 및 제어방법
JP3933106B2 (ja) * 2003-07-30 2007-06-20 トヨタ自動車株式会社 動力出力装置およびその制御方法並びに自動車
JP2008030559A (ja) 2006-07-27 2008-02-14 Toyota Motor Corp ハイブリッド車両のバッテリ充放電システム
CN101622767B (zh) * 2007-03-13 2012-05-16 株式会社小松制作所 发电电动机驱动装置及发电电动机驱动装置的电容器的电荷的放电方法
CN101990505B (zh) * 2008-04-11 2013-12-11 住友重机械工业株式会社 作业机械
JP5210776B2 (ja) 2008-09-25 2013-06-12 株式会社日立製作所 リチウムイオン二次電池の充放電制御装置
WO2010052766A1 (ja) * 2008-11-05 2010-05-14 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両およびハイブリッド車両の制御方法
EP2357150B1 (de) 2008-11-18 2019-05-01 Sumitomo Heavy Industries, LTD. Arbeitsmaschine
JP5079725B2 (ja) * 2009-03-05 2012-11-21 住友重機械工業株式会社 作業機械
JP5257220B2 (ja) * 2009-04-23 2013-08-07 株式会社デンソー 電池システム
JP5226733B2 (ja) 2010-05-20 2013-07-03 株式会社小松製作所 ハイブリッド建設機械およびハイブリッド建設機械の蓄電器容量計測方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP5247899B1 (ja) 2013-07-24
CN103370247B (zh) 2015-11-25
CN103370247A (zh) 2013-10-23
KR20130133080A (ko) 2013-12-05
US20140214250A1 (en) 2014-07-31
US20150202979A1 (en) 2015-07-23
US9260032B2 (en) 2016-02-16
WO2013121614A1 (ja) 2013-08-22
JP2013169060A (ja) 2013-08-29
KR101523460B1 (ko) 2015-05-27
US9045044B2 (en) 2015-06-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112012000333T5 (de) Batterie-lade/entlade-steuervorrichtung, batterie-lade/entlade-steuerverfahren, und hybridarbeitsmaschine mit einer batterie-lade/entlade-steuervorrichtung
DE60037740T2 (de) Hybridbaumaschine und steuervorrichtung für diese baumaschine
DE112008002526B4 (de) Motorsteuervorrichtung
DE10209824B4 (de) Hybridantrieb
DE112006002935B4 (de) Steuervorrichtung einer Maschine, Steuervorrichtung einer Maschine und einer Hydraulikpumpe, und Steuervorrichtung einer Maschine, einer Hydraulikpumpe und eines Generatormotors
DE112008002513B4 (de) Motorsteuervorrichtung
DE112013000196B4 (de) Hybride Arbeitsmaschine und Steuerverfahren zum Bereitstellen von Informationen für diese
DE112011101714T5 (de) Hybridbaumaschine und Verfahren zur Messung einer Kapazität einer elektrischen Speichervorrichtung einer Hybridbaumaschine
DE112013000188T5 (de) Hybride Arbeitsmaschine und Verfahren zum Steuern eines Auto-Stopps eines Motors für diese
DE60312046T2 (de) Leistungsregler für eine baumaschine
DE112011101720T5 (de) Baumaschine
DE112012000351T5 (de) Verbrennungsmotorsteuervorrichtung und Baumaschine
DE112013000220B4 (de) Kraftmaschinensteuergerät für eine Arbeitsmaschine und Kraftmaschinensteuerverfahren dafür
DE112012000318T5 (de) Hybridarbeitsmaschine und Verfahren zum Steuern einer Hybridarbeitsmaschine
DE112015000143T5 (de) Arbeitsfahrzeug und Arbeitsfahrzeugsteuerverfahren
DE112006002605T5 (de) Massenkraftsteuerung in elektrisch angetriebener Arbeitsmaschine
WO2020007751A1 (de) Verfahren zum betreiben eines antriebssystems für eine arbeitsmaschine, antriebssystem und arbeitsmaschine
DE112013005395T5 (de) Hybridarbeitsmaschine
CN105980227A (zh) 混合动力式作业机械
EP2806072B1 (de) Hydraulische steuerungsvorrichtung eines nutzfahrzeuges mit rädern
JP2017187002A (ja) 作業機械
DE102020210997A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs einer Arbeitsmaschine, Antriebsstrang für eine Arbeitsmaschine und Arbeitsmaschine
WO2023156356A1 (de) Verfahren zur temperaturregelung bei einem elektrisch angetriebenen fahrzeug
KR102592218B1 (ko) 작업 차량
CN114729525A (zh) 作业车辆用显示控制装置及作业车辆

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee