DE112013000188B4 - Hybride Arbeitsmaschine und Verfahren zum Steuern eines Auto-Stopps eines Motors für diese - Google Patents

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Abstract

Hybride Arbeitsmaschine (1), die umfasst:eine Arbeitsausstattung (3);einen Motor (4),einen Generatormotor (5),einen Kondensator (12), der konfiguriert ist, um durch den Generatormotor (5) erzeugte elektrische Energie zu speichern,ein Kühlsystem (80), das konfiguriert ist, um den Kondensator (12) zu kühlen, wobei das Kühlsystem (80) umfasst:einen Zirkulationsmechanismus (81), der konfiguriert ist, um ein Kühlmittel durch den Kondensator (12) zirkulieren zu lassen, undeinen Kühler (85), der mit einer Ausgangswelle des Motors (4) verbunden ist und der konfiguriert ist, um das Kühlmittel mit einer Ausgabe aus dem Motor (4) zu kühlen, undeine Steuereinrichtung, die konfiguriert ist, um einen Auto-Stopp des Motors (4) zu steuern, wobei die Steuereinrichtung den Auto-Stopp des Motors (4) unterbindet, wenn bestimmt wird, dass ein PPC-Sperrhebel (51), der ein Druckproportionalsteuerung-Sperrhebel (51) zum Sperren einer Arbeit durch die Arbeitsausstattung (3) ist, nicht gesperrt ist, wobei die Steuereinrichtung den Auto-Stopp des Motors (4) ebenfalls unterbindet, wenn bestimmt wird, dass der Kondensator (12) überhitzt ist.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine hybride Arbeitsmaschine, die mit einem Kondensator ausgestattet ist, und ein Verfahren zum Steuern eines Auto-Stopps eines Motors für die hybride Arbeitsmaschine.
  • Stand der Technik
  • Als eine Arbeitsmaschine ist eine hybride Arbeitsmaschine wie etwa ein Bagger bekannt, in dem ein Motor einen Generatormotor und eine Hydraulikpumpe antreibt, wobei ein Elektromotor für einen oberen Drehkörper, in dem eine Kabine und ähnliches vorgesehen sind, durch eine durch den Generatormotor erzeugte elektrische Energie betrieben wird, während ein Hydraulikstellglied für eine Arbeitsausstattung und ein Hydraulikmotor für eine Fahrvorrichtung durch ein Drucköl aus der Hydraulikpumpe betrieben werden. Die durch den Generatormotor erzeugte elektrische Energie wird in einen Kondensator geladen, der als eine elektrische Speichereinrichtung dient, und wird aus dem Kondensator über einen Wechselrichter zu dem Elektromotor ausgegeben. Während also mit anderen Worten ein hybrides Kraftfahrzeug eine sekundäre Batterie mit einer hohen Energiedichte als eine elektrische Speichereinrichtung verwendet, verwendet eine hybride Arbeitsmaschine gewöhnlich einen Kondensator, der schnell Energie wiedergewinnen und Elektrizität speichern kann, weil die Motorgeschwindigkeit häufig innerhalb einer kurzen Zeitdauer während Grabarbeiten oder ähnlichem wechselt.
  • Eine derartige hybride Arbeitsmaschine verwendet manchmal einen Auto-Leerlaufstopp-Mechanismus zum Stoppen des Motors, wenn die Maschine nicht betrieben wird, um den Kraftstoffverbrauch weiter zu reduzieren. Bei einigen hybriden Arbeitsmaschinen wird jedoch ein Auto-Leerlaufstopp unterbunden, wenn die Spannung der elektrischen Speichereinrichtung unter einen bestimmten Pegel fällt (Patentliteratur 1).
  • Entsprechend wird bei einigen hybriden Kraftfahrzeugen ein Auto-Leerlaufstopp unterbunden, wenn die erfasste Temperatur einer darin verwendeten Batterie (z.B. einer Bleisäurebatterie oder einer Lithiumionenbatterie) hoch ist (Patentliteratur 2). Wenn gemäß der Patentliteratur 2 die Temperatur der Batterie hoch ist, wird eine relativ kleine tatsächliche Ladekapazität berechnet. Wenn also der Leerlaufstopp ausgeführt wird, ist unsicher, ob die Batterie genügend elektrische Energie zum Starten des Motors zuführen kann. Dementsprechend wird ein Leerlaufstopp unterbunden, wenn die Batterietemperatur hoch ist. Und wenn der Leerlaufstopp unterbunden wird, wird der Motor kontinuierlich betrieben und wird die Batterie kontinuierlich geladen, sodass von einem Lademodus zu einem Niederlademodus gewechselt wird, um einen Anstieg der Batterietemperatur zu unterdrücken.
  • Weitere Arbeitsmaschinen, bzw. Kraftfahrzeuge, sind in der Patentliteratur 3 bis 5 offenbart.
  • Referenzliste
  • Patentliteratur
    • Patentliteratur 1: JP 2008 - 255 839 A
    • Patentliteratur 2: JP 2004 - 60 526 A
    • Patentliteratur 3: US 2012 / 0 130 576 A1
    • Patentliteratur 4: JP 2012 - 112 102 A
    • Patentliteratur 5: DE 11 2008 001 100 T5
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Problemstellung der Erfindung
  • Weil ein Motor gestoppt wird, wenn ein Auto-Leerlaufstopp in Betrieb ist, wird eine Kühlfunktion weniger effektiv, sodass die Betriebstemperaturen verschiedener Einrichtungen in einem Fahrzeug über einen angemessenen Betriebstemperaturbereich hinaus ansteigen können. Insbesondere wenn ein in einer hybriden Arbeitsmaschine verwendeter Kondensator zu einer hohen Temperatur erhitzt wird, vermindert sich dessen Kapazität, sodass die Lade/Entlade-Leistung verschlechtert wird. Weiterhin führt ein Betrieb des Kondensators bei einer hohen Temperatur zu einer stärkeren Kapazitätsverringerung, wodurch die Lebensdauer des Kondensators verkürzt wird.
  • Die Patentliteratur 1 gibt lediglich an, dass ein Auto-Leerlaufstopp nicht ausgeführt wird, wenn die Spannung niedrig wird, macht jedoch keine Angaben zu einem Kühlsystem zum Kühlen eines Kondensators.
  • Entsprechend macht auch die Patentliteratur 2 keine Angaben zu einem Kühlsystem für eine Batterie. Mit anderen Worten gibt die Patentliteratur 2 lediglich an, dass, wenn ein Leerlaufstopp in Reaktion auf eine hohe Temperatur einer Batterie untersagt wird, um einen Motor in Betrieb zu halten, ein Ladestromwert und ein Ladespannungswert für die Batterie gesenkt werden, um einen Anstieg der Temperatur der Batterie zu unterdrücken, macht jedoch keine Angaben zu einem Kühlsystem für einen Kondensator.
  • Die Patentliteraturen 1 und 2 sehen also keine Lösung für das Problem vor, dass in einer hybriden Arbeitsmaschine mit einem Auto-Leerlaufstopp-Mechanismus ein Kühlsystem zum Kühlen eines Kondensators die Temperatur des Kondensators nicht schnell innerhalb eines entsprechenden Bereichs einstellen kann, weil die Kühlleistung vermindert ist.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine hybride Arbeitsmaschine mit einer Anordnung, die den Betrieb eines Auto-Leerlaufstopp-Mechanismus steuern kann, um eine Verminderung der Kühlleistung eines Kühlsystems für einen Kondensator zu verhindern, und ein Verfahren zum Steuern eines Auto-Stopps eines Motors für die hybride Arbeitsmaschine vorzusehen.
  • Problemlösung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hybride Arbeitsmaschine gemäß den Merkmalen des Hauptanspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Ansteuern eines Motor-Auto-Stopps für eine hybride Arbeitsmaschine gemäß den Merkmalen des Hauptanspruchs 8. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Wenn in der vorstehend genannten Anordnung bestimmt wird, dass der Kondensator überhitzt ist, unterbindet die Steuereinrichtung einen Auto-Stopp des Motors. Dabei kann bestimmt werden, ob der Kondensator überhitzt ist oder nicht, indem die Temperatur des Kondensators direkt mit einem an dem Kondensator vorgesehenen Temperatursensor gemessen wird oder indem die Temperatur des Kondensators basierend auf der Temperatur eines Kondensatorgehäuses oder der Temperatur eines Kühlwassers geschätzt wird. Wenn alternativ dazu in Abhängigkeit von den Eigenschaften des Kondensators bestimmt werden kann, ob der Kondensator überhitzt ist oder nicht, können die Eigenschaften des Kondensators (z.B. Stromwert, Spannungswert und Widerstand) für die Bestimmung gemessen werden.
  • Bei der vorstehend genannten Anordnung wird ein Auto-Stopp des Motors unterbunden, wenn der Kondensator überhitzt ist, um den Motor weiterhin zu betreiben. Deshalb kann die Kühlleistung des Kühlsystems mit dem Kühler, der die Ausgabe aus dem Motor nutzt, aufrechterhalten werden, um eine Verminderung der Kühlleistung des Kühlsystems zum Kühlen des Kondensators zu verhindern. Auf diese Weise wird eine Verwendung des Kondensators in einem überhitzten Zustand verhindert, wodurch eine Verminderung der Kapazität und der Lade/Entlade-Leistung des Kondensators verhindert wird. Und weil ein kontinuierlicher Betrieb des Kondensators bei einer hohen Temperatur verhindert wird, wird eine Kapazitätsverringerung reduziert, wodurch die Lebensdauer des Kondensators verlängert wird.
  • Gemäß der Erfindung enthält die hybride Arbeitsmaschine vorzugsweise einen Kondensator-Temperatursensor, der konfiguriert ist, um die Temperatur des Kondensators zu messen. Wenn die durch den Kondensator-Temperatursensor gemessene Temperatur des Kondensators gleich oder größer als ein Schwellenwert für die Bestimmung einer Überhitzung des Kondensators ist, unterbindet die Steuereinrichtung den Auto-Stopp des Motors.
  • Bei der oben genannten Anordnung unterbindet die Steuereinrichtung einen Auto-Stopp des Motors, wenn die Temperatur des Kondensators durch den Kondensator-Temperatursensor gemessen wird und eine Überhitzung des Kondensators festgestellt wird. Dadurch kann eine Verminderung der Kühlleistung des Kühlsystems verhindert werden, sodass eine Verwendung des Kondensators während einer Überhitzung verhindert wird. Auf diese Weise können eine Verminderung der Kapazität und der Lade/Entlade-Leistung des Kondensators verhindert werden, wodurch die Lebensdauer des Kondensators verlängert werden kann.
  • Gemäß der Erfindung enthält die hybride Arbeitsmaschine vorzugsweise weiterhin: Hybrid-Einrichtungen, die wenigstens den Generatormotor und den Kondensator umfassen; und einen Temperatursensor, der konfiguriert ist, um die Temperaturen der Hybrid-Einrichtungen zu messen, wobei, wenn die Temperatur einer der Hybrid-Einrichtungen gleich oder höher als ein Schwellenwert für die Bestimmung einer Überhitzung einer der Hybrid-Einrichtungen ist, die Steuereinrichtung den Auto-Stopp des Motors unterbindet.
  • Bei der oben genannten Anordnung unterbindet die Steuereinrichtung den Auto-Stopp des Motors, wenn die Temperaturen der Hybrid-Einrichtungen einschließlich des Generatormotors und des Kondensators durch den Temperatursensor gemessen werden und eine Überhitzung dieser Einrichtungen festgestellt wird. Wenn also das Kühlsystem, das die Ausgabe aus dem Motor nutzt, verwendet wird, um die Hybrid-Einrichtungen zu kühlen, kann einer Verminderung der Kühlleistung des Kühlsystems verhindert werden, sodass eine Verwendung der Hybrid-Einrichtungen in einem überhitzten Zustand verhindert werden kann. Dadurch kann eine Verminderung in der Leistung und in der Lebensdauer jeder Hybrid-Einrichtung verhindert werden.
  • Gemäß der Erfindung umfasst die hybride Arbeitsmaschine vorzugsweise weiterhin: einen Träger; einen Drehkörper, der relativ zu dem Träger durch einen Drehantrieb-Generatormotor gedreht werden kann; einen Leistungswandler, der konfiguriert ist, um den Generatormotor und/oder den Drehantrieb-Generatormotor mit der durch den Kondensator gespeicherten elektrischen Energie zu betreiben, wobei die elektrische Energie durch den Generatormotor und/oder den Drehantrieb-Generatormotor erzeugt wird; und einen Generatormotor-Temperatursensor, der konfiguriert ist, um die Temperatur des Generatormotors zu messen, einen Leistungswandler-Temperatursensor, der konfiguriert ist, um die Temperatur des Leistungswandlers zu messen, und/oder einen Drehantrieb-Generatormotor-Temperatursensor, der konfiguriert ist, um die Temperatur des Drehantrieb-Generatormotors zu messen, wobei, wenn die durch einen der Temperatursensoren gemessene Temperatur des Generatormotors, des Leistungswandlers oder des Drehantrieb-Generatormotors gleich oder höher als ein Schwellenwert für die Bestimmung einer Überhitzung des Generatormotors, des Leistungswandlers oder des Drehantrieb-Generatormotors ist, die Steuereinrichtung den Auto-Stopp des Motors unterbindet.
  • Bei der oben genannten Anordnung umfassen die Hybrid-Einrichtungen weiterhin den Leistungswandler und den Drehantrieb-Generatormotor zusätzlich zu dem Generatormotor und dem Kondensator. Deshalb kann ein hybrider Hydraulikbagger mit einem Träger und einem Drehkörper vorgesehen werden. Und mit dem Temperatursensor zum Erfassen der Temperaturen der Hybrid-Einrichtungen können die Temperaturen der Hybrid-Einrichtungen erfasst werden. Wenn eine der oben genannten Einrichtungen überhitzt ist, wird ein Auto-Stopp des Motors unterbunden. Wenn also das Kühlsystem, das die Ausgabe aus dem Motor nutzt, verwendet wird, um die Hybrid-Einrichtungen zu kühlen, kann eine Verminderung der Kühlleistung des Kühlsystems verhindert werden, sodass eine Verwendung der Hybrid-Einrichtungen in einem überhitzten Zustand verhindert werden kann. Dadurch kann eine Verminderung der Leistung und der Lebensdauer der Hybrid-Einrichtungen verhindert werden.
  • In der hybriden Arbeitsmaschine gemäß der Erfindung umfasst der Kondensator vorzugsweise: eine Kondensatorzelle; eine Kühlbasis, die konfiguriert ist, um die Kondensatorzelle zu kühlen; und einen leitenden Draht, der elektrisch mit einer Elektrode der Kondensatorzelle verbunden ist; wobei ein Kondensator-Temperatursensor vorgesehen ist, um die Temperatur des Kondensators zu messen, wobei der Kondensator-Temperatursensor einen ersten Temperatursensor, der konfiguriert ist, um die Temperatur der Kühlbasis zu messen, und einen zweiten Temperatursensor, der konfiguriert ist, um die Temperatur des leitenden Drahts zu messen, umfasst; wobei die Steuereinrichtung die Temperatur des Kondensators basierend auf den durch den ersten Temperatursensor und den zweiten Temperatursensor gemessenen Temperaturen berechnet.
  • Bei der oben genannten Anordnung wird der erste Temperatursensor verwendet, um die Temperatur des am wenigsten erhitzten Teils in dem Kondensator zu messen, während der zweite Temperatursensor verwendet wird, um die Temperatur des am stärksten erhitzten Teils des Kondensators zu messen. Deshalb kann die Temperatur in der Mitte der Kondensatorzelle, die nicht direkt gemessen werden kann, aus den Messwerten dieser Temperatursensoren berechnet werden. Es kann also genau bestimmt werden, ob der Kondensator überhitzt ist oder nicht.
  • In der hybriden Arbeitsmaschine gemäß der Erfindung bestimmt die Steuereinrichtung vorzugsweise, dass eine Auto-Stopp-Bedingung für den Motor erfüllt wird, wenn die durch den Temperatursensor gemessene Temperatur der Einrichtung niedriger als der Schwellenwert für eine Bestimmung einer Überhitzung der Einrichtung ist und wenn eine andere vorbestimmte Auto-Stopp-Unterbindungsbedingung für den Motor neben der Temperatur der Einrichtung nicht erfüllt wird, und führt eine Steuerung zum Stoppen des Motors durch, wenn die Auto-Stopp-Bedingung für den Motor erfüllt bleibt, bis eine vorbestimmte Zeitdauer ab der Bestimmung einer Erfüllung der Auto-Stopp-Bedingung für den Motor abgelaufen ist.
  • Wenn gemäß dem oben genannten Aspekt die Hybrid-Einrichtungen nicht überhitzt sind und Temperaturen unter den Schwellenwerten aufweisen und keine andere Auto-Stopp-Unterbindungsbedingung neben den Temperaturen der Hybrid-Einrichtungen erfüllt wird, wird bestimmt, dass die Auto-Stopp-Bedingung für den Motor erfüllt wird, und wird ein Auto-Stopp ausgeführt. Dabei wird der Auto-Stopp nicht unmittelbar nach der Bestimmung durchgeführt, sondern wird der Motor derart gesteuert, dass er nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer stoppt. Wenn also ein Bediener eine Operation zum Wiederaufnehmen einer Arbeit durchführt, bevor die vorbestimmte Zeitdauer abgelaufen ist, wird die Auto-Stopp-Bedingung nicht erfüllt und wird der Auto-Stopp des Motors nicht ausgeführt, damit der Bediener die Arbeit unmittelbar wiederaufnehmen kann.
  • Gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung wird ein Auto-Stopp des Motors auch unterbunden, wenn eine Überhitzung des Kondensators bestimmt wird. Deshalb kann der Motor in Betrieb gehalten werden, sodass die Kühlleistung des Kühlsystems mit dem Kühler, der die Ausgabe aus dem Motor nutzt, aufrechterhalten wird. Auf diese Weise kann eine Verminderung der Kühlleistung des Kühlsystems zum Kühlen des Kondensators verhindert werden. Dadurch kann eine Verwendung des Kondensators in einem überhitzten Zustand verhindert werden, wodurch eine Verminderung der Kapazität und der Lade/Entlade-Leistung des Kondensators verhindert werden kann. Und weil ein kontinuierlicher Betrieb des Kondensators bei einer hohen Temperatur verhindert wird, kann eine Kapazitätsverringerung reduziert werden, wodurch die Lebensdauer des Kondensators verlängert wird.
  • Gemäß der Erfindung umfasst das Verfahren zum Steuern des Auto-Stopps für die hybride Arbeitsmaschine, wobei die hybride Arbeitsmaschine weiterhin einen Kondensator-Temperatursensor umfasst, der konfiguriert ist, um die Temperatur des Kondensators zu messen, vorzugsweise weiterhin: Bestimmen, dass eine Auto-Stopp-Bedingung für den Motor erfüllt wird, wenn die durch den Kondensator-Temperatursensor gemessene Temperatur niedriger als ein Schwellenwert für die Bestimmung einer Überhitzung des Kondensators ist, und wenn eine andere vorbestimmte Auto-Stopp-Unterbindungsbedingung für den Motor neben der Temperatur des Kondensators nicht erfüllt wird; und Durchführen einer Steuerung zum Stoppen des Motors, wenn die Auto-Stopp-Bedingung für den Motor erfüllt bleibt, bis eine vorbestimmte Zeitdauer ab der Bestimmung einer Erfüllung der Auto-Stopp-Bedingung für den Motor abgelaufen ist.
  • Wenn bei der oben genannten Anordnung der Kondensator nicht überhitzt ist und eine Temperatur unter dem Schwellenwert aufweist und außerdem keine andere Auto-Stopp-Unterbindungsbedingung neben der Temperatur des Kondensators erfüllt wird, wird bestimmt, dass die Auto-Stopp-Bedingung für den Motor erfüllt wird, und wird der Auto-Stopp durchgeführt. Dabei wird der Auto-Stopp nicht unmittelbar nach der Bestimmung durchgeführt, sondern wird der Motor derart gesteuert, dass er nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer stoppt. Wenn also ein Bediener eine Operation zum Wiederaufnehmen einer Arbeit durchführt, bevor die vorbestimmte Zeitdauer abgelaufen ist, wird die Auto-Stopp-Bedingung nicht erfüllt und wird der Auto-Stopp des Motors nicht ausgeführt, damit der Bediener die Arbeit unmittelbar wiederaufnehmen kann.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine perspektivische Ansicht eines hybriden Hydraulikbaggers gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
    • 2 zeigt den Gesamtaufbau eines Antriebssystems für den hybriden Hydraulikbagger.
    • 3 ist ein Blockdiagramm, das ein Steuersystem für den hybriden Hydraulikbagger zeigt.
    • 4 zeigt einen Schaltungsaufbau von Hybrid-Einrichtungen in dem hybriden Hydraulikbagger.
    • 5 zeigt eine Anordnung eines Kondensators.
    • 6 ist ein Übergangsdiagramm, das einen AIS-Zustand zeigt.
    • 7 ist ein Flussdiagramm, das einen Bestimmungsprozess für ein AIS-Aktivierungserlaubnis-Flag zeigt.
    • 8 ist ein Flussdiagramm, das einen AIS-Aktivierungs-Steuerprozess zeigt.
    • 9 ist ein Kurvendiagramm, das eine Änderung in der Motorgeschwindigkeit während der AIS-Aktivierungs-Steuerung zeigt.
    • 10 zeigt ein angezeigtes Bild für die Zeit-bis-AIS.
    • 11 zeigt ein angezeigtes Bild für den AIS-im-Betrieb.
  • Beschreibung einer Ausführungsform
  • Im Folgenden wird eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
  • Gesamtaufbau eines Hydraulikbaggers
  • 1 zeigt einen hybriden Hydraulikbagger 1 als eine hybride Arbeitsmaschine gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. Der hybride Hydraulikbagger 1 umfasst einen Fahrzeugkörper 2 und eine Arbeitsausstattung 3.
  • Fahrzeugkörper
  • Der Fahrzeugkörper 2 umfasst einen Träger 21 und einen Drehkörper 22, der drehbar an dem Träger 21 vorgesehen ist. Der Träger 21 umfasst ein Paar von Fahreinrichtungen 211. Die entsprechenden Fahreinrichtungen 211 sind mit Raupenketten 212 versehen. Weiter unten beschriebene Hydraulikmotoren 213R, 213L treiben die Raupenketten 212 an, wodurch der hybride Hydraulikbagger 1 bewegt wird.
  • Drehkörper
  • Der Drehkörper 22 umfasst eine Kabine 23, ein Gegengewicht 24 und einen Motorraum 25. Das Gegengewicht 24 ist für einen Gewichtsausgleich mit der Arbeitsausstattung 3 vorgesehen und mit Gewichten gefüllt. Eine Motorhaube 26, die den Motorraum 25 bedeckt, weist eine gitterartige Öffnung 261 auf. Kühlluft von außen wird durch die Öffnung 261 in den Motorraum 25 aufgenommen.
  • Arbeitsausstattung
  • Die Arbeitsausstattung 3 ist vorne in der Mitte des Drehkörpers 22 angebracht und umfasst einen Ausleger 31, einen Arm 32, eine Schaufel 33, einen Auslegerzylinder 34, einen Armzylinder 35 und einen Schaufelzylinder 36. Der Ausleger 31, der Arm 32, die Schaufel 33 und der Drehkörper 22 werden in Übereinstimmung mit einer Kippbetätigung von linken und rechten Arbeitsausstattungshebeln betätigt, die jeweils links und rechts von einem Bedienersitz vorgesehen sind. Ein Basisende des Auslegers 31 ist drehbar mit dem Drehkörper 22 verbunden. Ein fernes Ende des Auslegers 31 ist drehbar mit einem Basisende des Arms 32 verbunden. Ein fernes Ende des Arms 32 ist drehbar mit der Schaufel 33 verbunden.
  • Der Auslegerzylinder 34, der Armzylinder 35 und der Schaufelzylinder 36 sind Hydraulikzylinder, die durch ein Hydrauliköl betrieben werden, das aus Hydraulikpumpen 6 ausgegeben wird. Der Auslegerzylinder 34 betätigt den Ausleger 31. Der Armzylinder 35 betätigt den Arm 32. Der Schaufelzylinder 36 betätigt die Schaufel 33.
  • Anordnung des Antriebssystems für den hybriden Hydraulikbagger
  • 2 zeigt den Gesamtaufbau eines Antriebssystems für den hybriden Hydraulikbagger 1.
  • Wie in 2 gezeigt, umfasst der hybride Hydraulikbagger 1 einen Motor 4 als eine Antriebsquelle. Ein Generatormotor 5 und ein Paar von Hydraulikpumpen 6, 6 sind in Reihe mit einer Ausgangswelle des Motors 4 verbunden und werden durch den Motor 4 betrieben. Der Motor 4 und der Generatormotor 5 können über einen Nebenantrieb miteinander verbunden sein.
  • Der Motor 4 weist eine weitere Ausgangswelle 4A auf, die mit einem Ventilator 13 verbunden ist. Die Ausgangswelle 4A des Motors 4 ist weiterhin über einen Riemen 14 mit einer Lichtmaschine 15 verbunden. Die durch die Lichtmaschine 15 erzeugte elektrische Energie wird in einer Batterie 16 gespeichert. Die Batterie 16 betreibt einen Starter (nicht gezeigt) des Motors 4. Wenn bei dieser Anordnung ein Schlüsselschalter (nicht gezeigt) eingeschaltet wird, betreibt die Batterie 16 den Starter, um den Motor 4 zu starten.
  • Das durch den Druck von den Hydraulikpumpen 6 zugeführte Hydrauliköl wird über ein Steuerventil 7 zu der Arbeitsausstattung 3 zugeführt, wodurch die Arbeitsausstattung 3 hydraulisch betätigt wird. Der Träger 21 umfasst die Hydraulikmotoren 213R, 213L zum Antreiben von Zahnrädern, die in die rechten und linken Raupen 212 eingreifen. Das Hydrauliköl aus den Hydraulikpumpen 6 wird zu den Hydraulikmotoren 213R, 213L über das Steuerventil 7 in Übereinstimmung mit einer Betätigung an einem in der Kabine 23 vorgesehenen Fahrthebel (nicht gezeigt) zugeführt.
  • Anordnung der Hybrid-Einrichtung
  • Der Generatormotor 5, der als ein Leistungsgenerator und als ein Motor funktioniert, ist zum Beispiel ein geschalteter Reluktanzmotor. Ein Stromkabel 8 ist mit dem Generatormotor 5 verbunden. Die durch den Generatormotor 5 erzeugte elektrische Energie wird über das Stromkabel 8 zu einem Leistungswandler 10 geführt.
  • Ein Ende eines anderen Stromkabels 9 ist mit dem Leistungswandler 10 verbunden, während das andere Ende des Stromkabels 9 mit einem Drehantrieb-Generatormotor 11 verbunden ist, um den Drehkörper 22 anzutreiben. Der Drehantrieb-Generatormotor 11 ist zum Beispiel ein Permanentmagnetmotor.
  • Weiterhin ist ein Kondensator 12 mit dem Leistungswandler 10 verbunden, wobei die durch den Generatormotor 5 erzeugte elektrische Energie über den Leistungswandler 10 in dem Kondensator 12 gespeichert wird. Die in dem Kondensator 12 gespeicherte elektrische Energie wird während einer Drehoperation von dem Kondensator 12 über den Leistungswandler 10 zu dem Drehantrieb-Generatormotor 11 zugeführt.
  • Der Drehantrieb-Generatormotor 11 treibt den Drehkörper 22, der drehbar oben an dem Träger 21 vorgesehen ist, über eine Untersetzung 11A mit einem Planetengetriebemechanismus und ähnlichem an. Eine regenerative Bremsenergie wird erzeugt, wenn die Geschwindigkeit des Drehantrieb-Generatormotors 11 reduziert wird, und ebenfalls über den Leistungswandler 10 in dem Kondensator 12 gespeichert.
  • Die elektrische Energie aus dem Kondensator 12 wird auch zu dem Generatormotor 5 zugeführt, wenn sie zum Beispiel benötigt wird, um die Ausgabe aus dem Motor 4 beim Starten des Motors 4 zu ergänzen. Auf diese Weise wird der Generatormotor 5 als ein Motor zum Unterstützen des Motors 4 verwendet.
  • Wie oben beschrieben ist der hybride Hydraulikbagger 1 im Vergleich zu einem gewöhnlichen Hydraulikbagger zusätzlich mit Hybrid-Einrichtungen wie etwa dem Generatormotor 5, dem Leistungswandler 10, dem Drehantrieb-Generatormotor 11 und dem Kondensator 12 ausgestattet.
  • In dieser beispielhaften Ausführungsform ist nur der Drehantrieb-Generatormotor 11 als ein Drehmotor zum Antreiben des Drehkörpers 22 vorgesehen, wobei jedoch auch ein Hydraulikmotor für eine Drehbewegung zusätzlich zu dem Drehantrieb-Generatormotor 11 vorgesehen sein kann.
  • Die Hybrid-Einrichtungen können wenigstens den Generatormotor 5, den Leistungswandler 10 und den Kondensator 12 umfassen. Mit anderen Worten können verschiedene Stellglieder je nach dem Typ der hybriden Arbeitsmaschine anstelle des Drehantrieb-Generatormotors 11 durch die in dem Kondensator 12 gespeicherte elektrische Energie betrieben werden.
  • Kühlsystem für die Hybrid-Einrichtungen
  • Wie in 2 gezeigt, enthält der hybride Hydraulikbagger 1 weiterhin ein Kühlsystem 80, das die Hybrid-Einrichtungen kühlt.
  • Das Kühlsystem 80 umfasst: einen Zirkulationsmechanismus 81, der ein Kühlwasser zirkulieren lässt, das als ein Kühlmittel dient; und einen Kühler 85, der das Kühlwasser kühlt. Der Zirkulationsmechanismus 81 umfasst: eine Kühlpumpe 82, die durch die Batterie 16 betrieben wird; und einen Kanal 83, der mit einem Einlass und einem Auslass der Kühlpumpe 82 verbunden ist.
  • Der Kühler 85 umfasst: einen Kühlkörper 86, der mit der Kühlpumpe 82 über den Kanal 83 verbunden ist; und den Ventilator 13, der dem Kühlkörper 86 gegenüberliegend angeordnet ist.
  • Der Kanal 83 umfasst: einen Kanal 831, der zwischen der Kühlpumpe 82 und dem Kondensator 12 angeordnet ist; einen Kanal 832, der zwischen dem Kondensator 12 und dem Leistungswandler 10 angeordnet ist; einen Kanal 833, der zwischen dem Leistungswandler 10 und dem Drehantrieb-Generatormotor 11 angeordnet ist; einen Kanal 834, der zwischen dem Drehantrieb-Generatormotor 11 und dem Kühlkörper 86 angeordnet ist; und einen Kanal 835, der zwischen dem Kühlkörper 86 und der Kühlpumpe 82 angeordnet ist.
  • Wenn in dem oben beschriebenen Kühlsystem 80 der Ventilator 13 gedreht wird, wird Frischluft (Kühlluft) durch den Kühlkörper 86 gesaugt und wird das durch den Kühlkörper 86 fließende Kühlwasser durch einen Wärmetausch zwischen der Frischluft und dem Kühlwasser gekühlt. Nach der Kühlung in dem Kühlkörper 86 wird das Kühlwasser durch die Kühlpumpe 82 durch den Kanal 83 zirkuliert, sodass es nacheinander durch entsprechende Kühlkanäle in dem Kondensator 12, dem Leistungswandler 10 und dem Drehantrieb-Generatormotor 11 fließt, um diese Hybrid-Einrichtungen zu kühlen. Nach dem Kühlen der Hybrid-Einrichtungen wird das nun eine höhere Temperatur aufweisende Kühlwasser erneut in dem Kühlkörper 86 gekühlt.
  • Wenn der Motor 4 gestoppt wird, hört der Ventilator 13, der durch die Ausgangswelle 4A des Motors 4 gedreht wird, ebenfalls auf sich zu drehen. Weil in diesem Fall keine Frischluft durch den Ventilator 13 in den Kühlkörper 86 gesaugt wird, wird kein Wärmetausch in dem Kühlkörper 86 durchgeführt, sodass das Kühlwasser nicht ausreichend gekühlt wird. Deshalb erhöht sich die Temperatur des Kühlwassers, wodurch eine Verschlechterung der Kühlleistung verursacht wird, sodass die Hybrid-Einrichtungen nicht ausreichend gekühlt werden. In der beispielhaften Ausführungsform wird der Ventilator 13 direkt mit Leistung aus dem Motor 4 betrieben, wobei der Ventilator 13 aber auch mit Leistung aus den Hydraulikpumpen 6 betrieben werden kann.
  • Anordnung des Steuersystems
  • Im Folgenden wird ein Steuersystem 40, das den Hydraulikbagger 1 steuert, mit Bezug auf 3 beschrieben.
  • Wie in 3 gezeigt, umfasst das Steuersystem 40 hauptsächlich eine Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung 41, eine Motor-Steuereinrichtung 42, eine Monitor-Steuereinrichtung 43, eine Hybrid-Steuereinrichtung 44 und eine Fahrzeuginformationenverwaltungs-Steuereinrichtung 45. Die Steuereinrichtungen 41 bis 45 sind über ein CAN (Controller Area Network) für eine wechselseitige Datenkommunikation verbunden.
  • Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung
  • Die Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung 41 (auch als Pumpensteuereinrichtung bezeichnet) ist eine Steuereinrichtung, die einen Antriebsabschnitt in dem Fahrzeugkörper (z.B. den Neigungswinkel einer Taumelscheibe in jeder der durch den Motor 4 betriebenen Hydraulikpumpen 6) steuert, und ist zu einer Datenkommunikation mit den anderen Steuereinrichtungen 42 bis 45 über das CAN befähigt.
  • Die Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung 41 umfasst einen Auto-Leerlaufstopp (Auto Idle Stop bzw. AIS)-Zustand-Bestimmer 411, einen Leerlaufstopp-Timer 412, einen Zeit-bis-AIS-Berechner 413, einen Zylinderunterbrechungsbefehl-Starter 414 und einen AIS-Aktivierungsinformationen-Sender 415. Die spezifischen Funktionen dieser Elemente 411 bis 415 werden weiter unten erläutert.
  • In die Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung 41 werden ein Druckproportionalsteuerung (Pressure Proportional Control bzw. PPC)-Sperrsignal von einem PPC-Sperrhebel 51 in der Kabine 23 und Hydrauliköltemperaturdaten von einem Hydrauliköl-Temperatursensor 52 zum Erfassen der Temperatur des Hydrauliköls eingegeben.
  • Wenn ein Bediener die Arbeitsausstattungshebel 53R, 53L links und rechts von dem Bedienersitz betätigt, erzeugt ein PPC-Ventil an jedem der Arbeitsausstattungshebel 53R, 53L einen Pilotdruck in Übereinstimmung mit dem Kippen und sendet ein Betätigungssignal in Entsprechung zu dem Pilotdruck an die Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung 41 und die Hybrid-Steuereinrichtung 44. In Übereinstimmung mit der Bewegung nach vorne und nach hinten und nach rechts und nach links des Arbeitsausstattungshebels 53R sendet die Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung 41 einen Befehl für eine vertikale Betätigung des Auslegers 31 und/oder einen Befehl für eine Betätigung der Schaufel 33 für ein Graben/Abladen. In Übereinstimmung mit der Bewegung nach vorne und nach hinten und nach rechts und nach links des Arbeitsausstattungshebels 53L sendet die Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung 41 einen Befehl zum Betätigen des Arms 32 für ein Graben/Abladen und sendet die Hybrid-Steuereinrichtung 44 einen Befehl für eine Drehung des Drehantrieb-Generatormotors 11 nach rechts und nach links.
  • Motor-Steuereinrichtung
  • Die Motor-Steuereinrichtung 42 ist eine Steuereinrichtung, die den Motor 4 basierend zum Beispiel auf Daten aus einem Gaspedal-Winkelsensor und einem Motorgeschwindigkeitssensor steuert. Die Motor-Steuereinrichtung 42 sendet Motorarbeitsbedingungen wie etwa die Motorgeschwindigkeit, die Motorwassertemperatur und den Regenerationszustand eines Dieselpartikelfilters an die Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung 41.
  • In Reaktion auf einen weiter unten beschriebenen Zylinderunterbrechungsbefehl aus dem Zylinderunterbrechungsbefehl-Starter 414 der Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung 41 stoppt die Motor-Steuereinrichtung 42 den Motor 4, um einen Leerlauf zu stoppen. Mit anderen Worten dient der Zylinderunterbrechungsbefehl-Starter 414 der Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung 41 als eine Auto-Stopp-Steuereinrichtung, die einen Auto-Stopp des Motors 4 steuert.
  • Monitor-Steuereinrichtung
  • Die Monitor-Steuereinrichtung 43 steuert den Betrieb des Monitors 46 für einen Bediener. Der Monitor 46 ist in der Kabine 23 vorgesehen. Der Monitor 46 kann eine schaltbare Anzeige sein, die ein normales Bild zum Anzeigen von Fahrzeugbedingungen wie etwa der Motorwassertemperatur und der Kraftstoffmenge, ein Wartungsbild für eine Ladungsfreigabe, und vorbestimmte Bilder für Operationen wie etwa AIS, Fahrzeugkörperbedingungen usw. anzeigt. Weiterhin ist der Monitor 46 mit einem Schalter zum Eingeben von Einstellungen für Bildschirmmodi wie etwa das Wartungsbild und das Standardbild versehen. Die Monitor-Steuereinrichtung 43 und der Monitor 46 können im gleichen Gehäuse enthalten sein.
  • Die Monitor-Steuereinrichtung 43 sendet ein Wartungsmodus-Flag und eine AIS-Setzzeit an die Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung 41. Das Wartungsmodus-Flag ist auf „1: Wartungsmodus ein“ gesetzt, wenn ein Reparateur einen Wartungsmodus wählt, indem er den Schalter für eine Wartung des Fahrzeugkörpers betätigt.
  • Die AIS-Setzzeit ist eine vorbestimmte Zeitdauer ab der Erfüllung von AIS-Aktivierungsbedingungen (Auto-Stopp-Bedingungen für den Motor 4) bis ein weiter unten beschriebener AIS-Zustand befohlen wird. Unter Verwendung des Schalters an dem Monitor 46 kann ein Bediener die AIS-Setzzeit in einem Bereich von zum Beispiel 1 Minute (60 Sekunden) bis 10 Minuten (600 Sekunden) setzen.
  • AIS-Zustand-Bestimmer und Zeit-bis-AIS-Berechner
  • Der AIS-Zustand-Bestimmer 411 und der Zeit-bis-AIS-Berechner 413 der Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung 41 senden einen AIS-Zustand und eine Zeit-bis-AIS jeweils an sie Monitor-Steuereinrichtung 43. Die Zeit-bis-AIS ist die verbleibende Zeit bis zum Befehlen des AIS-Zustands, nachdem die AIS-Aktivierungsbedingungen erfüllt wurden. Wenn also die AIS-Aktiiverungsbedingungen erfüllt werden, aktiviert der Zeit-bis-AIS-Berechner 413 den Leerlaufstopp-Timer 412 für ein Starten des Zählens und erhält die Zeit-bis-AIS, indem er den Zählwert von der AIS-Setzzeit subtrahiert. Wenn die Zeit-bis-AIS aufgrund des Ergebnisses der Subtraktion gleich oder kleiner null wird, setzt der Zeit-bis-AIS-Berechner 413 die Zeit-bis-AIS auf „0“.
  • Hybrid-Steuereinrichtung
  • Die Hybrid-Steuereinrichtung 44 steuert den Betrieb eines Treibers 101, eines Wechselrichters 104 und eines Verstärkers 105, die das Senden/Empfangen von elektrischer Energie zwischen dem Generatormotor 5, dem Drehantrieb-Generatormotor 11 und dem Kondensator 12 wie weiter unten beschrieben ermöglichen. Mit anderen Worten steuert die Hybrid-Steuereinrichtung 44 den Betrieb des Leistungswandlers 10.
  • Der AIS-Zustand-Bestimmer 411 der Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung 41 informiert die Hybrid-Steuereinrichtung 44 über den AIS-Zustand.
  • Die Hybrid-Steuereinrichtung 44 umfasst einen Überhitzungs-Bestimmer 441, der bestimmt, ob die Hybrid-Einrichtungen wie etwa der Kondensator 12 überhitzt sind oder nicht. Die Hybrid-Steuereinrichtung 44 informiert die Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung 41 über ein AIS-Aktivierungserlaubnis-Flag basierend auf dem Bestimmungsergebnis aus dem weiter unten beschriebenen Überhitzungs-Bestimmer 441.
  • Fahrzeuginformationenverwaltungs-Steuereinrichtung
  • Die Fahrzeuginformationenverwaltungs-Steuereinrichtung 45 ist eine Einrichtung zum regelmäßigen oder unregelmäßigen Sammeln verschiedener Bedingungen des hybriden Hydraulikbaggers 1 und zum Senden derselben an ein administratives Zentrum. Die Fahrzeuginformationenverwaltungs-Steuereinrichtung 45 ist mit dem administrativen Zentrum für eine wechselseitige Kommunikation über ein Funkkommunikationsnetzwerk wie etwa einen Kommunikationssatelliten oder ein Mobilfunknetz verbunden. Die Fahrzeuginformationenverwaltungs-Steuereinrichtung 45 kann auch die aktuelle Position ermitteln, indem sie eine Funkwelle von einem GPS-Satelliten empfängt und die aktuellen Positionsinformationen an das administrative Zentrum sendet.
  • Der AIS-Aktivierungsinformationen-Sender 415 der Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung 41 sendet eine AIS-Aussetzungsfrequenz und eine AIS-Aussetzungszeit an die Fahrzeuginformationenverwaltungs-Steuereinrichtung 45. Zum Beispiel werden die AIS-Aussetzungsfrequenz und die AIS-Aussetzungszeit pro Tag an die Fahrzeuginformationenverwaltungs-Steuereinrichtung 45 über eine regelmäßige Kommunikation einmal pro Tag gesendet. Die Fahrzeuginformationenverwaltungs-Steuereinrichtung 45 sendet die erhaltenen Informationen an das administrative Zentrum.
  • Anordnung des Leistungswandlers
  • 4 zeigt den internen Aufbau des Leistungswandlers 10 und des Kondensators 12.
  • Der Leistungswandler 10 umfasst: den Treiber 101, der einen Gleichstrom von dem Drehantrieb-Generatormotor 11 oder dem Kondensator 12 über den Wechselrichter 104 zu einem Wechselstrom wandelt und den Wechselstrom zu dem Generatormotor 5 führt, um den Generatormotor 5 zu betreiben; eine Erregungsstromversorgung 102, die elektrischen Strom für das Erregen einer Spule zuführt, um mit der Erzeugung von elektrischem Strom durch den Generatormotor 5 zu beginnen; einen Kondensator 103 für eine Wellenformbildung; den Wechselrichter 104, der einen Gleichstrom von dem Generatormotor 5 oder dem Kondensator 12 zu einem Wechselstrom wandelt und den Wechselstrom zu dem Drehantrieb-Generatormotor 11 zuführt, um den Drehantrieb-Generatormotor 11 zu betreiben; den Verstärker 105, der den Gleichstrom von jeweils dem Wechselrichter 104 und dem Treiber 101 wandelt, um eine Zwischenanschlussspannung des Kondensators 12 zu verstärken; einen Schaltschütz 106, der zwischen dem Kondensator 12 und dem Verstärker 105 vorgesehen ist; einen Strommesser 107, der den Strom des Kondensators 12 erfasst; einen Spannungsmesser 108, der die Spannung des Kondensators 12 erfasst; und die Hybrid-Steuereinrichtung 44, die den Treiber 101, die Erregungs-Stromversorgung 102 und den Verstärker 105 steuert.
  • Der Kondensator 12 (d.h. die elektrische Speichereinrichtung) enthält eine Vielzahl von Kondensatorzellen 121 und lädt/entlädt elektrische Energie durch das Empfangen/Senden von Gleichstrom von/zu dem Verstärker 105. Die Vielzahl von Kondensatorzellen 121 ist in Reihe oder parallel elektrisch miteinander verbunden.
  • Temperatursensoren für Hybrid-Einrichtungen
  • Wie in 4 gezeigt, sind Temperatursensoren vorgesehen, um die Temperaturen der Hybrid-Einrichtungen zu messen. Insbesondere umfassen die Temperatursensoren: einen Generatormotor-Temperatursensor 131, der die Temperatur des Generatormotors 5 misst; einen Drehantrieb-Generatormotor-Temperatursensor 132, der die Temperatur des Drehantrieb-Generatormotors 11 misst; einen Leistungswandler-Temperatursensor, der die Temperatur des Leistungswandlers 10 misst; und Kondensator-Temperatursensoren 136, 137, die die Temperatur des Kondensators 12 messen.
  • Der Leistungswandler-Temperatursensor umfasst: einen Temperatursensor 141 für den Treiber 101; einen Temperatursensor 142 für den Wechselrichter 104; und einen Temperatursensor 143 für den Verstärker 105.
  • Die von diesen Temperatursensoren 131, 132, 136, 137, 141, 142 und 143 erhaltenen Temperaturdaten werden an die Hybrid-Steuereinrichtung 44 gesendet.
  • Anordnung des Kondensators
  • Wie in 5 gezeigt, umfasst der Kondensator 12: die Vielzahl von Kondensatorzellen 121; eine Wasserkühlungsbasis 125, die aus einem Metall wie etwa Aluminium besteht und in der ein Kanal 126 für das Kühlwasser ausgebildet ist; eine Wärmesenke 127, die aus einem Metall wie etwa Aluminium besteht und in Kontakt mit der Wasserkühlungsbasis 125 ist; und einen leitenden Draht 128 (auch als Sammelschiene bezeichnet).
  • Die Kondensatorzellen 121 werden in einem aus Kunstharz gegossenen Gehäuse (nicht gezeigt) gehalten. Der leitende Draht 128 ist in das aus Kunstharz gegossene Gehäuse eingesteckt. Der leitende Draht 128 ermöglicht eine elektrische Verbindung zwischen der negativen Elektrode einer der zwei benachbarten Kondensatorzellen 121 und der positiven Elektrode der anderen der zwei benachbarten Kondensatorzellen 121.
  • Kühlaufbau für den Kondensator
  • Der Kanal 126 für die Wasserkühlungsbasis 125 ist mit dem Kanal 831 verbunden, durch den das Kühlwasser in den Kondensator 12 fließt, und mit dem Kanal 832, durch den das Kühlwasser aus dem Kondensator 12 fließt, wobei die Kanäle 831, 832 mit der externen Kühlpumpe 82 verbunden sind, um das Kühlwasser zirkulieren zu lassen. Bei der oben genannten Anordnung fließt das durch die Kühlpumpe 82 zirkulierte Kühlwasser durch den Kanal 126, um die Wasserkühlungsbasis 125 zu kühlen. Weil die Wärmesenke 127 in Kontakt mit der Wasserkühlungsbasis 125 ist, wird die Wärmesenke 127 auf eine Temperatur gekühlt, die im Wesentlichen gleich derjenigen der Wasserkühlungsbasis 125 ist.
  • Die Wärmesenke 127 ist in Kontakt mit Seiten der Kondensatorzellen 121. Deshalb wird Wärme, die beim Laden/Entladen von elektrischer Energie durch die Kondensatorzellen 121 erzeugt wird, zu der Wärmesenke 127 übertragen und durch das Kühlwasser über die Wasserkühlungsbasis 125 aufgenommen. Auf diese Weise wird der Kondensator 12 bei einer vorbestimmten Temperatur gehalten.
  • Dabei wird die Kühlpumpe 82 durch die Batterie 16 betrieben, die zu einem elektrischen Verdrahtungssystem gehört, das separat zu demjenigen für die Hybrid-Einrichtungen vorgesehen ist. Weil die Batterie 16 in einem derartigen elektrischen Verdrahtungssystem elektrisch durch die Lichtmaschine 15 geladen wird, wenn der Motor 4 betrieben wird, wird die Kühlpumpe 82 derart gesteuert, dass sie nicht betrieben wird, wenn der Motor 4 gestoppt ist.
  • Messung der Temperatur des Kondensators
  • Die Temperatursensoren 136, 137, die Thermistoren sind, sind an dem Kondensator 12 vorgesehen. Der Temperatursensor 136 (ein erster Temperatursensor) ist an der Wärmesenke 127 vorgesehen, um eine Kondensatorbasis-Temperatur an der Wasserkühlungsbasis 125 zu messen. Der Temperatursensor 137 (ein zweiter Temperatursensor) ist an dem leitenden Draht 128 vorgesehen, um eine Kondensator-Sammelschienen-Temperatur an dem leitenden Draht (Sammelschiene) 128 zu messen.
  • Innerhalb der Temperaturverteilung der Kondensatorzellen 121 ist die Kondensatorbasis-Temperatur die niedrigste Temperatur, während die Kondensator-Sammelschienen-Temperatur die höchste ist. Eine mittlere Temperatur der Kondensatorzellen 121 wird durch einen mittleren Wert der durch die Temperatursensoren 136, 137 gemessenen Temperaturen wiedergegeben. Auf diese Weise kann die mittlere Temperatur der Kondensatorzellen 121, die schwer direkt mit einem Temperatursensor zu messen ist, geschätzt werden. Insbesondere kann die mittlere Temperatur der Kondensatorzellen 121 berechnet werden, indem zu der Kondensatorbasis-Temperatur ein Temperaturanstieg addiert wird, der aus dem Laden/Entladen des Kondensators 12 resultiert. Der aus dem Laden/Entladen des Kondensators 12 resultierende Temperaturanstieg kann aus einem Messwert wie etwa einem Kondensatorstromwert und einem Parameterwert wie etwa einem Innenwiderstand berechnet werden.
  • Die Hybrid-Steuereinrichtung 44 kann also die mittlere Temperatur der Kondensatorzellen 121 aus den von den Temperatursensoren 136, 137 erhaltenen Messwerten berechnen und bestimmen, ob die berechnete mittlere Temperatur einen Schwellenwert (z.B. 60°C) überschreitet oder nicht (ob also der Kondensator 12 überhitzt ist oder nicht).
  • Alternativ hierzu kann die Temperatur des Kondensators 12 geschätzt werden, indem die Temperatur des Gehäuses für die Kondensatorzellen 121 gemessen oder aus der Temperatur des Kühlwassers oder ähnlichem geschätzt wird.
  • Temperatureigenschaften des Kondensators
  • Die Kondensatorzellen 121 werden zum Beispiel durch einen elektrischen Doppelschicht-Kondensator gebildet. Die Kondensatorzellen 121 weisen eine kleine Temperaturabhängigkeit im Vergleich zu einer sekundären Batterie auf, sodass sie über einen relativ breiten Temperaturbereich hinweg verwendet werden können.
  • Die Kondensatorzellen 121 erfahren allgemein eine Verminderung der Kapazität und des Innenwiderstands, wenn sie auf zum Beispiel 60°C oder höher erhitzt werden. Die Verminderung der Kapazität führt zu einer Verschlechterung der Lade/Entlade-Leistung des Kondensators 12.
  • Außerdem verkürzt ein Betrieb des Kondensators 12 mit einer hohen Temperatur dessen Lebensdauer. Gemäß dem Arrhenius-Gesetz (d.h. dem Gesetz einer Verdoppelung bei einer Erhöhung um 10°C), wird die Lebensdauer eines gewöhnlichen Kondensators halbiert, wenn die Temperatur des Kondensators um 10°C während des Betriebs erhöht wird. Entsprechend hat eine Erhöhung der Betriebstemperatur des Kondensators 12 eine weitere Verminderung der Kapazität und damit eine beträchtliche Verkürzung der Lebenszeit zur Folge.
  • Angesichts der oben genannten Tatsachen, besteht ein Bedarf für eine Kühlsteuerung des Kondensators 12, um zu verhindern, dass die Betriebstemperatur des Kondensators 12 auf 60°C oder höher steigt (d.h. um eine Überhitzung des Kondensators 12 zu verhindern). Und weil wie oben beschrieben die Kühlsteuerung des Kondensators 12 inaktiv ist, wenn der Motor 4 gestoppt ist, sollte der AIS-Betrieb wie nachfolgend beschrieben unterbunden werden, wenn der Kondensator 12 auf eine hohe Temperatur erhitzt ist.
  • Steuerung des AIS-Betriebs
  • Im Folgenden wird eine Steuerung des Auto-Leerlaufstopp (Auto Idle Stop bzw. AIS)-Betriebs für den hybriden Hydraulikbagger 1 beschrieben. Zuerst wird eine Änderung des Betriebszustands des AIS (d.h. des AIS-Zustands) mit Bezug auf 6 erläutert.
  • Änderung des Betriebszustands des AIS
  • Die Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung 41 informiert die Monitor-Steuereinrichtung 43 und die Hybrid-Steuereinrichtung 44 über den AIS-Zustand, für den es vier Zustände gibt: „0: normaler Zustand“, „1: Hochzählen für den IS“, „2: Befehlen des IS“ und „3: IS aktiviert“. Insbesondere setzt der AIS-Zustand-Bestimmer 411 eine Variable AISState, die einen Auto-Leerlaufstopp-Zustand in einem Zustände 0 bis 3 wiedergibt.
  • AIS-Zustand = 0: normaler Zustand (Anfangszustand)
  • Wenn der AIS-Zustand der „normale Zustand“ ist, führt der Motor 4 einen normalen Betrieb durch und werden die weiter unten beschriebenen AIS-Aktivierungsbedingungen nicht erfüllt.
  • AIS-Zustand = 1: Hochzählen für IS
  • Wenn der AIS-Zustand „Hochzählen für IS (Leerlaufstopp)“ ist, werden die AIS-Aktivierungsbedingungen erfüllt und zählt der Leerlaufstopp-Timer 412 hoch. Dabei führt der Motor 4 weiterhin einen normalen Betrieb aus.
  • AIS-Zustand = 2: Befehlen des IS
  • Wenn der AIS-Zustand „Befehlen des IS“ ist, erreicht der Zählwert des Leerlaufstopp-Timers die oben genannte AIS-Setzzeit (d.h. wird das Zählen beendet), wobei dann ein Zylinderunterbrechungsbefehl von dem Zylinderunterbrechungsbefehl-Starter 414 an die Motor-Steuereinrichtung 42 gesendet wird, um einen Motorstopp zu befehlen.
  • AIS-Zustand = 3: IS aktiviert
  • Wenn der AIS-Zustand „IS aktiviert“ ist, wird der Motor 4 in Reaktion auf den Zylinderunterbrechungsbefehl gestoppt. Wenn danach ein Schlüssel erneut gedreht wird, um den Motor neu zu starten, kehrt der AIS-Zustand zu dem normalen Zustand zurück.
  • AIS-Aktivierungsbedingungen
  • Im Folgenden werden die AIS-Aktivierungsbedingungen zum Wechseln des AIS-Zustands von dem normalen Zustand zu dem Hochzählen für den IS beschrieben. Dabei werden spezifische Details der AIS-Aktivierungsbedingungen in Abhängigkeit von dem Typ der zu steuernden hybriden Arbeitsmaschine bestimmt. Dementsprechend sind die im Folgenden beschriebenen Bedingungen lediglich beispielhaft für die AIS-Aktivierungsbedingungen für den hybriden Hydraulikbagger 1, die auch teilweise nicht weggelassen oder teilweise ergänzt werden können, je nach dem Aufbau des hybriden Hydraulikbaggers 1 oder ähnlichem. Für die beispielhafte Ausführungsform sind die folgenden Bedingungen (1) bis (14) vorgesehen.
  • Spezifische Details zu den AIS-Aktivierungsbedingungen
  • (1) Ein Motorzustand ist ein „betriebener“ Zustand.
    Wenn der Motor 4 gestoppt wird, ist es nicht erforderlich, einen AIS zu aktivieren.
  • (2) Ein Dieselpartikelfilter wird nicht regeneriert.
    Um den Dieselpartikelfilter zu regenerieren, muss Ruß verbrannt werden und muss der Motor 4 betrieben werden.
  • (3) Ein Betriebsmodus ist weder ein „Hubmodus (L-Modus)“ noch ein „Arm-Kran-Modus“.
    Wenn der Motor 4 in einem Betriebsmodus während einer Hängeoperation gestoppt wird, können Unfälle wie etwa ein unbeabsichtigter Stopp der Arbeitsausstattung 3 während der Hängeoperation verursacht werden.
  • (4) Das von der Monitor-Steuereinrichtung 43 gesendete Wartungsmodus-Flag ist nicht „1: Wartungsmodus ein“.
  • Weil ein Wartungsarbeiter Arbeiten mit Bezug auf verschiedene auf dem Monitor 46 angezeigte Informationen oder ähnliches im aktivierten Wartungsmodus durchführt, kann die Wartung nicht durchgeführt werden, während der Motor 4 gestoppt ist.
  • (5) Es wird kein Setzsignal für die AIS-Setzzeit von der Monitor-Steuereinrichtung 43 eingegeben.
  • Insbesondere wenn wie oben beschrieben die AIS-Aktivierungsbedingungen erfüllt werden und der AIS-Zustand zu „1: Hochzählen für IS“ wechselt, startet der Leerlaufstopp-Timer 412 mit dem Hochzählen und wird die Zeit-bis-AIS auf dem Monitor 46 heruntergezählt. Wenn ein Bediener die Zeit-bis-AIS auf dem Monitor 46 sieht, kann er die Zeit-bis-AIS ändern, indem er eine andere Zeit-bis-AIS an dem Monitor 46 eingibt. Wenn zum Beispiel angenommen wird, dass die Zeit-bis-AIS auf 1 Minute (60 Sekunden) gesetzt ist und ein Herunterzählen von 60 Sekunden sekundenweise angezeigt wird, kann der Bediener die AIS-Setzzeit auf 5 Minuten (300 Sekunden) setzen. Wenn in diesem Fall der AIS in Übereinstimmung mit der vorausgehenden Zeit-bis-AIS (d.h. 60 Sekunden in dem oben beschriebenen Fall) aktiviert wird, entspricht diese Aktivierung des AIS nicht dem Wunsch des Bedieners, der die Zeit-bis-AIS neu setzen möchte. Dementsprechend bestimmt die Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung 41 in Reaktion auf das von der Monitor-Steuereinrichtung 43 eingegebene Setzsignal vorübergehend, dass die AIS-Aktivierungsbedingungen nicht erfüllt werden, und kehrt der AIS-Zustand zu „0: normaler Zustand“ zurück. Die Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung 41 bestimmt dann wiederum, ob die AIS-Aktivierungsbedingungen erfüllt werden oder nicht.
  • (6) Ein Schnellkoppler (Mehrfachkoppler), der optional vorgesehen sein kann, um verschiedene Zubehörteile wie etwa eine Schaufel, einen Brecher oder einen Zertrümmerer anzubringen, ist nicht in Betrieb.
  • Wenn der Motor 4 während dem Austauschen der Zubehörteile gestoppt wird, kann das Austauschen nicht fortgesetzt werden.
  • (7) Das von der Hybrid-Steuereinrichtung 44 gesendete AIS-Aktivierungserlaubnis-Flag ist „1: AIS-Aktivierung erlaubt“.
  • Wenn das AIS-Aktivierungserlaubnis-Flag (weiter unten beschrieben) „0: AIS-Aktivierung abgelehnt“ ist, ist unter Umständen eine der Hybrid-Einrichtungen überhitzt oder funktioniert einer der Temperatursensoren falsch, sodass der Motor 4 betrieben werden muss, um die Kühloperation fortzusetzen.
  • (8) Ein Motorwassertemperatur-Sensor wird normal betrieben.
  • Wenn der Motorwassertemperatur-Sensor aufgrund einer Trennung, eines Kurzschlusses oder ähnlichem falsch funktioniert, kann die Motorwassertemperatur nicht genau gemessen werden, sodass nicht bestimmt werden kann, ob der Motor 4 überhitzt ist oder nicht. Dementsprechend muss der Motor 4 kontinuierlich gekühlt werden, sodass der Motor 4 nicht gestoppt werden kann.
  • (9) Die Motorwassertemperatur erreicht keinen überhitzten Pegel.
  • Wenn das Motorwasser überhitzt ist, muss der Motor 4 kontinuierlich gekühlt werden, sodass der Motor 4 nicht gestoppt werden kann. Und wenn bestimmt wird, dass die von der Motor-Steuereinrichtung 42 gesendete Motorwassertemperatur einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet und den überhitzten Pegel erreicht, weist die Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung 41 die Monitor-Steuereinrichtung 43 an, eine Überhitzungswarnung anzuzeigen. Wenn die Überhitzungswarnung an dem Monitor 46 angezeigt wird, kann ein Bediener verstehen, dass der AIS aufgrund einer Überhitzung der Motorwassertemperatur nicht aktiviert wird.
  • (10) Eine automatische Motoraufwärmung ist nicht in Betrieb.
  • Wenn der Motor 4 bei einer niedrigen Umgebungstemperatur in einem kalten Gebiet oder ähnlichem gestartet wird, wird die automatische Motoraufwärmung durchgeführt. Wenn in diesem Fall der Motor 4 gestoppt wird, ist ein Aufwärmen des Motors 4 nachteilig auch wieder bei einem Neustart des Motors 4 erforderlich.
  • (11) Der Hydrauliköl-Temperatursensor 52 wird normal betrieben.
  • Wenn der Hydrauliköl-Temperatursensor 52 aufgrund einer Trennung, eines Kurzschlusses oder ähnlichem falsch funktioniert, kann die Temperatur des Hydrauliköls nicht genau gemessen werden. Dementsprechend muss das Hydrauliköl kontinuierlich gekühlt werden, sodass der Motor 4 nicht gestoppt werden kann.
  • (12) Die Hydrauliköl-Temperatur erreicht keinen überhitzten Pegel. Wenn das Hydrauliköl überhitzt ist, muss der Motor 4 kontinuierlich gekühlt werden, sodass der Motor 4 nicht gestoppt werden kann. Und wenn bestimmt wird, dass die von dem Hydrauliköl-Temperatursensor 52 gesendete Hydrauliköl-Temperatur einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet und den überhitzten Pegel erreicht, weist die Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung 41 die Monitor-Steuereinrichtung 43 an, eine Überhitzungswarnung anzuzeigen. Wenn also die Überhitzungswarnung an dem Monitor 46 angezeigt wird, kann ein Bediener verstehen, dass der AIS aufgrund einer Überhitzung der Hydrauliköl-Temperatur nicht aktiviert wird.
  • (13) Das CAN wird normal betrieben.
  • Wenn das CAN (Controller Area Network) nicht normal betrieben wird, weil zum Beispiel ein Kommunikationsfehler des CAN vorliegt, können verschiedene Informationen nicht an die Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung 41 und ähnliches gesendet werden, sodass nicht genau bestimmt werden kann, ob die AIS-Aktivierungsbedingungen erfüllt werden oder nicht.
  • (14) Der PPC-Sperrhebel befindet sich in einem „gesperrten“ Zustand. Wenn sich der PPC-Sperrhebel 51 nicht in dem gesperrten Zustand befindet, kann eine Arbeit wiederaufgenommen werden, indem ein Betätigungshebel betätigt wird, sodass der Motor 4 nicht gestoppt werden kann.
  • Bestimmungsprozess für das AIS-Aktivierungserlaubnis-Flag
  • Gemäß der beispielhaften Ausführungsform werden, wenigstens solange das von der Hybrid-Steuereinrichtung 44 gesendete AIS-Aktivierungserlaubnis-Flag (HYB) nicht „1: AIS-Aktivierung erlaubt“ ist, die AIS-Aktivierungsbedingungen nicht erfüllt (siehe die AIS-Bestimmungsbedingung (7)).
  • In Verbindung damit wird ein durch die Hybrid-Steuereinrichtung 44 durchgeführter Bestimmungsprozess für das AIS-Aktivierungserlaubnis-Flag mit Bezug auf das Flussdiagramm von 7 beschrieben.
  • Die Hybrid-Steuereinrichtung 44 bestimmt zuerst, ob die Kondensator-Temperatursensoren 136, 137 normal betrieben werden oder nicht (d.h. ob die Temperatursensoren 136, 137 Fehler wie etwa einen Kurzschluss oder eine Trennung aufweisen oder nicht) (Schritt S11).
  • Wenn in Schritt S11 „JA“ bestimmt wird, bestimmt die Hybrid-Steuereinrichtung 44, ob die anderen Temperatursensoren 131, 132, 141, 142 und 143 für die Hybrid-Einrichtungen normal betrieben werden oder nicht (Schritt S12).
  • Es wird in den Schritten S11 und S12 bestimmt, ob die Temperatursensoren normal betrieben werden oder nicht, weil die Temperatursensoren normal betrieben werden müssen, um die Temperaturen genau zu messen.
  • Wenn in Schritt S12 „JA“ bestimmt wird, berechnet der Überhitzungs-Bestimmer 441 der Hybrid-Steuereinrichtung 44 die Temperatur des Kondensators 12 (die mittlere Temperatur der Kondensatorzellen 121) basierend auf den durch die Kondensator-Temperatursensoren 136, 137 gemessenen Temperaturen, und bestimmt, ob die berechnete Temperatur des Kondensators 12 den vorbestimmten Schwellenwert (z.B. 60°C) überschreitet und einen überhitzten Pegel erreicht oder nicht (Schritt S13).
  • Wenn in Schritt S13 „NEIN“ bestimmt wird, bestimmt der Überhitzungs-Bestimmer 441 der Hybrid-Steuereinrichtung 44 basierend auf den durch die anderen Temperatursensoren 131, 132, 141, 142 und 143 gemessenen Temperaturen, ob die Temperatur der anderen Hybrid-Einrichtungen als des Kondensators 12 (d.h. des Generatormotors 5, des Drehantrieb-Generatormotors 11, des Treibers 101 des Leistungswandlers 10, des Wechselrichters 104 und des Verstärkers 105) einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet und einen überhitzten Pegel erreicht oder nicht (Schritt S14).
  • Wenn in Schritt S14 „NEIN“ bestimmt wird, setzt die Hybrid-Steuereinrichtung 44 das AIS-Aktivierungserlaubnis-Flag auf „1: AIS-Aktivierung erlaubt“ (Schritt S15).
  • Wenn dagegen in Schritt S11 oder S12 „NEIN“ bestimmt wird oder in Schritt S13 „JA“ bestimmt wird, setzt die Hybrid-Steuereinrichtung 44 das AIS-Aktivierungserlaubnis-Flag auf „0: AIS-Aktivierung abgelehnt“ (Schritt S16).
  • Die Hybrid-Steuereinrichtung 44 sendet dann das in Schritt S15 oder S16 gesetzte AIS-Aktivierungserlaubnis-Flag an die Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung 41 (Schritt S17).
  • Kurz gesagt, setzt die Hybrid-Steuereinrichtung 44 das AIS-Aktivierungserlaubnis-Flag auf „1: AIS-Aktivierung erlaubt“, wenn alle Temperatursensoren 131, 132, 136, 137, 141, 142 und 143 normal betrieben werden und keine der Hybrid-Einrichtungen, deren Temperaturen durch diese Temperatursensoren gemessen werden sollen, überhitzt ist. Andernfalls setzt die Hybrid-Steuereinrichtung 44 das Flag auf „0: AIS-Aktivierung abgelehnt“.
  • Mit anderen Worten setzt die Hybrid-Steuereinrichtung 44 das AIS-Aktivierungserlaubnis-Flag nur dann auf „1: AIS-Aktivierung erlaubt“, wenn die Hybrid-Einrichtungen nicht gekühlt zu werden brauchen.
  • Übrigens führt die Hybrid-Steuereinrichtung 44 den Bestimmungsprozess für das in 7 gezeigte AIS-Aktivierungserlaubnis-Flag wiederholt in jeder vorbestimmten Zykluszeit durch. Weil also die Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung 41 das AIS-Aktivierungserlaubnis-Flag mit einem vorbestimmten Zeitintervall erhalten kann, kann die Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung 41 beim Auftreten von Fehlern wie etwa einer Überhitzung der Hybrid-Einrichtungen und einer Fehlfunktion der Temperatursensoren unmittelbar Informationen zu den Fehlern erhalten.
  • AIS-Aktivierungssteuerung
  • Im Folgenden wird eine durch die Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung 41 durchgeführte AIS-Aktivierungssteuerung mit Bezug auf das Flussdiagramm von 8 und das Kurvendiagramm von 9 beschrieben. Dabei zeigt 9 eine Änderung in der Motorgeschwindigkeit nach dem Starten des Motors 4 bis zu dem Stoppen des Motors 4 durch den AIS-Betrieb.
  • Steuerung, wenn AIS-Zustand 0: normal
  • Wenn der Motor 4 zum Zeitpunkt T1 in 9 gestartet wird, erhöht die Motor-Steuereinrichtung 42 die Motorgeschwindigkeit zu einer vorbestimmten Leerlaufgeschwindigkeit N1 und hält diese dann. Weiterhin startet die Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung 41 die AIS-Aktivierungssteuerung wie in 8 gezeigt. Weil die AIS-Aktivierungsbedingungen unmittelbar nach dem Start des Motors 4 nicht erfüllt werden, setzt der AIS-Zustand-Bestimmer 411 der Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung 41 den AIS-Zustand auf „0: normal“ (Schritt S21).
  • Dann bestimmt die Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung 41, ob das von der Hybrid-Steuereinrichtung 44 gesendete AIS-Aktivierungserlaubnis-Flag „1“ ist oder nicht (d.h. ob das Flag angibt, dass die „Operation erlaubt ist“) (Schritt S22). Mit anderen Worten bestimmt die Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung 41, ob die AIS-Aktivierungsbedingung (7) erfüllt wird oder nicht.
  • Wenn in Schritt S21 „JA“ bestimmt wird, bestimmt die Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung 41 weiterhin, ob die anderen AIS-Aktivierungsbedingungen (1) bis (6) und (8) bis (14) erfüllt werden oder nicht (Schritt S23).
  • Wenn in Schritt S22 „NEIN“ bestimmt wird (d.h. wenn die Temperatursensoren für die Hybrid-Einrichtungen falsch funktionieren oder die Hybrid-Einrichtungen überhitzt sind), führt die Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung 41 erneut den Prozess von Schritt S21 durch. Wenn also wenigstens der Kondensator 12 überhitzt ist, wird die AIS-Operation unterbunden, sodass die Kühlfunktion für den Kondensator 12 aufrechterhalten werden kann. Dadurch werden eine Verminderung der Kapazität des Kondensators 12 und eine Verkürzung der Lebenszeit des Kondensators 12 durch eine hohe Temperatur verhindert.
  • Wenn entsprechend die anderen Hybrid-Einrichtungen als der Kondensator 12 wie etwa der Generatormotor 5, der Leistungswandler 10 und der Drehantrieb-Generatormotor 11 überhitzt sind, wird die AIS-Operation unterbunden, sodass die Kühlfunktion für die Hybrid-Einrichtungen aufrechterhalten wird. Dadurch werden eine Verschlechterung der Leistung und eine Verkürzung der Lebenszeit der Hybrid-Einrichtungen verhindert.
  • Und weil auch das AIS-Aktivierungserlaubnis-Flag auf „0 (abgelehnt)“ gesetzt wird, um die AIS-Operation zu unterbinden, wenn die Temperatursensoren für die Hybrid-Einrichtungen falsch funktionieren und die Temperaturen der Hybrid-Einrichtungen unter Umständen ungenau messen, können die Kühlfunktionen für die Hybrid-Einrichtungen aufrechterhalten werden.
  • Wenn entsprechend in Schritt S23 „NEIN“ bestimmt wird (d.h. wenn die anderen AIS-Aktivierungsbedingungen nicht erfüllt werden), führt die Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung 41 wiederum den Prozess von Schritt S21 durch. Wenn also keine der anderen AIS-Aktivierungsbedingungen neben der Überhitzung der Hybrid-Einrichtungen erfüllt wird (d.h. wenn die Auto-Stopp-Unterbindungsbedingungen für den Motor 4 erfüllt werden), wird die AIS-Aktivierung unterbunden, um aus der Aktivierung des AIS resultierende Unfälle zu vermeiden.
  • Solange ein Bediener den PPC-Sperrhebel 51 nicht sperrt (d.h. eine Arbeit fortgesetzt wird), ist das Bestimmungsergebnis in Schritt S23 nicht „JA“ (siehe die AIS-Aktivierungsbedingung (14)). Deshalb wird die AIS-Aktivierungssteuerung nicht gegen den Wunsch eines Bedieners durchgeführt, wodurch eine Verschlechterung der Betriebsfähigkeit des hybriden Hydraulikbaggers 1 verhindert wird.
  • Änderung der Motorgeschwindigkeit vom Arbeitsbeginn bis zum Arbeitsabschluss
  • Wenn ein Bediener den Betätigungshebel für eine Arbeit betätigt, erhöht die Motor-Steuereinrichtung 42 die Motorgeschwindigkeit von N1 zu N3 wie in 9 gezeigt. Dabei variiert die Motorgeschwindigkeit N3 für das Arbeiten in Abhängigkeit von einer Last.
  • Wenn der Bediener anschließend den Betätigungshebel zum Zeitpunkt T2 zurück zu einer Aus-Position (neutralen Position) bewegt, vermindert die Motor-Steuereinrichtung 42 die Motorgeschwindigkeit. Weil wie in 9 gezeigt, eine automatische Verlangsamung aktiviert ist, vermindert die Motor-Steuereinrichtung 42 die Motorgeschwindigkeit zu einer vorbestimmten verlangsamten Motorgeschwindigkeit N2 und hält diese dann. Nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit (z.B. vier Sekunden) ab dem Zeitpunkt T2 vermindert die Motor-Steuereinrichtung 42 dann zum Zeitpunkt T3 die Motorgeschwindigkeit zu der Leerlaufgeschwindigkeit N1.
  • Steuerung, wenn AIS-Zustand = 1: Hochzählen für IS
  • Wenn angenommen wird, dass alle AIS-Aktivierungsbedingungen (1) bis (14) zum Zeitpunkt T4 in dem Kurvendiagramm von 9 erfüllt werden, ist das Bestimmungsergebnis in Schritt S23 „JA“, sodass der AIS-Zustand-Bestimmer 411 der Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung 41 den AIS-Zustand zu „1: Hochzählen für IS“ wechselt (Schritt S24).
  • Wenn die Arbeit abgeschlossen ist, werden gewöhnlich alle Bedingungen mit Ausnahme der AIS-Bedingung (14) erfüllt, sodass gewöhnlich alle AIS-Aktivierungsbedingungen erfüllt werden, wenn ein Bediener den PPC-Sperrhebel 51 sperrt.
  • Hochzählen durch den Leerlaufstopp-Timer
  • Wenn die AIS-Aktivierungsbedingungen zum Zeitpunkt T4 erfüllt werden, aktiviert die Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung 41 den Leerlaufstopp-Timer 412, um mit dem Hochzählen zu beginnen (Schritt S25). Solange der AIS-Zustand nicht „Hochzählen für IS“ ist, wird der Leerlaufstopp-Timer 412 in einem Anfangszustand gehalten, in dem die Zählung des Timers gelöscht wird.
  • Gleichzeitig berechnet der Zeit-bis-AIS-Berechner 413 die Zeit-bis-AIS aus der AIS-Setzzeit und dem Zählwert des Leerlaufstopp-Timers 412 (Schritt S25).
  • Berechnung der Zeit-bis-AIS
  • Wenn der AIS-Zustand „normal“ oder „Hochzählen für IS“ ist, berechnet der Zeit-bis-AIS-Berechner 413 die Zeit-bis-AIS, indem sie die Zählung des Leerlaufstopp-Timers von der AIS-Setzzeit subtrahiert.
  • Wenn zum Beispiel die AIS-Setzzeit 300 Sekunden (fünf Minuten) ist und der AIS-Zustand „normal“ ist, beginnt der Leerlaufstopp-Timer 412 nicht mit dem Zählen, sodass der Zählwert gleich „0“ ist. Solange also der AIS-Zustand „normal“ ist, wird die Zeit-bis-AIS bei 300 Sekunden gehalten.
  • Wenn dagegen der AIS-Zustand zum Zeitpunkt T4 in 9 zu „Hochzählen für IS“ wechselt, startet der Leerlaufstopp-Timer 412 das Zählen, sodass die Zeit-bis-AIS von 300 Sekunden heruntergezählt wird, während der Zählwert erhöht wird. Zum Beispiel: wenn der Zählwert des Leerlaufstopp-Timers 412 gleich 60 Sekunden (eine Minute) ist, ist die Zeit-bis-AIS gleich 240 Sekunden (vier Minuten); wenn der Zählwert gleich 120 Sekunden ist, ist die Zeit-bis-AIS gleich 180 Sekunden; und wenn der Zählwert gleich 270 Sekunden ist, ist die Zeit-bis-ALS gleich 30 Sekunden. Nachdem der Zählwert des Leerlaufstopp-Timers 412 größer als die AIS-Setzzeit geworden ist, wird die Zeit-bis-AIS bei null Sekunden gehalten.
  • Und wenn der AIS-Zustand „Befehlen des IS“ oder „IS aktiviert“ ist, stellt der Zeit-bis-AIS-Berechner 413 die Zeit-bis-AIS wie weiter unten beschrieben auf „0“ ein.
  • Bestimmung, ob die AIS-Setzzeit abgelaufen ist oder nicht
  • Die Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung 41 bestimmt, ob der Zählwert des Leerlaufstopp-Timers 412 die AIS-Setzzeit überschreitet oder nicht (Schritt S26).
  • Wenn in Schritt S26 „NEIN“ bestimmt wird, bestimmt die Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung 41, ob die AIS-Aktivierungsbedingungen nicht erfüllt werden oder nicht (Schritt S27).
  • Wenn in Schritt S27 „NEIN“ bestimmt wird, führt die Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung 41 erneut den Prozess von Schritt S26 durch. Deshalb fährt der Zeit-bis-AIS-Berechner 413 damit fort, die Zeit-bis-AIS zu berechnen. Weiterhin sendet die Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung 41 die berechnete Zeit-bis-AIS an die Monitor-Steuereinrichtung 43.
  • Anzeigen der Zeit-bis-AIS
  • Die Monitor-Steuereinrichtung 43 informiert den Bediener über die Zeit-bis-AIS zum Beispiel durch das Anzeigen der Zeit-bis-AIS an dem Monitor 46. Insbesondere wenn die Zeit-bis-AIS ungefähr gleich 30 Sekunden wird, warnt die Monitor-Steuereinrichtung 43 den Bediener mit einem Piepston. Wenn die Zeit-bis-AIS zum Zeitpunkt T5 von 9 gleich 30 Sekunden wird, öffnet die Monitor-Steuereinrichtung 43 ein Popup-Fenster 61 und zeigt die Zeit-bis-AIS auf dem normalen Bild des Monitors 46 wie in 10 gezeigt an, bis der AIS-Zustand zu „Befehlen des IS“ (Schritt S25) wechselt. Die durch das Popup-Fenster 61 angezeigte Zeit-bis-AIS wird sekundenweise von „30“ bis „0“ heruntergezählt.
  • Wechseln von AIS-Zustand = 1 zu 0
  • Wenn der Bediener das angezeigte Bild wie in 10 gezeigt sieht, kann der Bediener den PPC-Sperrhebel 51 von der Sperrposition zurück zu einer freien Position bewegen, um die Aktivierung des AIS aufzuheben und zum Beispiel eine Arbeit wiederaufzunehmen. Wenn die AIS-Aktivierungsbedingungen auf diese Weise nicht erfüllt werden, bevor die AIS-Setzzeit abgelaufen ist, ist das Bestimmungsergebnis der Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung 41 „JA“ in Schritt S27.
  • In diesem Zustand führt der AIS-Zustand-Bestimmer 411 der Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung 41 erneut den Prozess von Schritt S21 durch und wechselt den AIS-Zustand zurück zu „0: normal“. Dann wird der AIS-Aktivierungs-Steuerprozess von Schritt S22 erneut gestartet.
  • Steuerung, wenn AIS-Zustand = 2: Befehlen des IS
  • Wenn dagegen das Bestimmungsergebnis der Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung 41 „JA“ in Schritt S26 ist, wechselt der AIS-Zustand-Bestimmer 411 den AIS-Zustand zu „2: Befehlen des IS“ (Schritt S28). In 9 wechselt der AIS-Zustand zum Zeitpunkt T6 zu „Befehlen des IS“.
  • Zylinderunterbrechungsbefehl
  • Dann gibt der Zylinderunterbrechungsbefehl-Starter 414 der Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung 41 einen Befehl zum Unterbrechen aller Zylinder an die Motor-Steuereinrichtung 42 aus (Schritt S29). In Reaktion auf den Zylinderunterbrechungsbefehl stoppt die Motor-Steuereinrichtung 42 den Motor 4.
  • Weiterhin öffnet die Monitor-Steuereinrichtung 43 ein Popup-Fenster 62 auf dem normalen Bild des Monitors 46, um darauf hinzuweisen, dass der AIS in Betrieb ist, aber elektrische Energie unnötig verbraucht wird (z.B. wird dazu aufgefordert, Einrichtungen wie etwa eine Klimaanlage auszuschalten).
  • Dann stellt die Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung 41 fest, ob der Motor 4 gestoppt ist oder nicht (Schritt S30). Wenn der Motor 4 gestoppt ist, sendet die Motor-Steuereinrichtung 42 WAHR für einen Motorstoppzustand an die Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung 41. Solange also der Motorstoppzustand = WAHR nicht von der Motor-Steuereinrichtung 42 empfangen wird, ist das Bestimmungsergebnis der Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung 41 „NEIN“ in Schritt S30, sodass die Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung 41 die Prozesse der Schritte S28 und S29 wiederholt durchführt.
  • Steuerung, wenn AIS-Zustand = 3: IS aktiviert
  • Wenn dagegen der Motor 4 zum Zeitpunkt T7 von 9 gestoppt ist und der Motorstoppzustand = WAHR von der Motor-Steuereinrichtung 42 empfangen wird, ist das Bestimmungsergebnis der Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung 41 „JA“ in Schritt S30. Der AIS-Zustand-Bestimmer 411 wechselt dann den AIS-Zustand zu „3: IS aktiviert“ (Schritt S31).
  • Auch nachdem der Motor 4 zum Zeitpunkt T7 in 9 gestoppt wurde, lässt die Monitor-Steuereinrichtung 43 den Monitor 46 wie in 11 gezeigt kontinuierlich anzeigen, dass der IS aktiviert ist.
  • Neustart des Motors
  • Dann bestimmt die Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung 41, ob ein Bediener den Motor 4 neu startet, indem er den Schlüssel dreht, während der IS aktiviert ist, oder nicht (Schritt S32).
  • Wenn der Motor 4 neu gestartet wird, sendet die Motor-Steuereinrichtung 42 FALSCH für den Motorstoppzustand an die Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung 41. Wenn der Motorstoppzustand zu FALSCH wechselt, ist das Bestimmungsergebnis der Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung 41 „JA“ in Schritt S32. Dann wechselt der Prozess zu Schritt S21 und wechselt der AIS-Zustand-Bestimmer 411 den AIS-Zustand zu „0: normaler Zustand“ und fährt mit der AIS-Aktivierungssteuerung fort.
  • Bestimmung der Beendigung der AIS-Aktivierungssteuerung
  • Wenn zum Beispiel der Schlüssel herausgezogen wird, während der Motor gestoppt ist, bestimmt die Fahrzeugkörper-Bestimmungseinrichtung 41, ob die Bedingungen zum Beenden der AIS-Aktivierungssteuerung erfüllt werden oder nicht (Schritt S33). Im Fall von „NEIN“ in Schritt S33, kehrt der Prozess zu dem Schritt S31 zurück und fährt die Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung 41 mit der AIS-Aktivierungssteuerung fort.
  • Im Fall von „JA“ in Schritt S33 dagegen beendet die Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung 41 die AIS-Aktivierungssteuerung. Wenn danach der Schlüssel erneut eingeschaltet wird, startet die Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung 41 den Prozess erneut von dem Schritt S21.
  • Die Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung 41 wiederholt die oben beschriebenen Prozesse in Schritt S21 bis S33 auch nachdem der Motor neugestartet wurde, um die AIS-Aktivierungssteuerung durchzuführen.
  • Wenn also die Steuerung wie in 9 gezeigt und vorstehend beschrieben durchgeführt wird, wechselt der AIS-Zustand in Abhängigkeit von der Zeit wie folgt: „0: normaler Zustand“ für die zweiten T1 bis T4; „1: Hochzählen für IS“ für die Zeiten T4 bis T6; „2: Befehlen des IS“ für die Zeiten T6 bis T7; „3: IS aktiviert“ für die Zeiten T7 bis T8; und „0: normaler Zustand“ für die Zeit T8 und danach.
  • Nachdem in der oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsform die AIS-Aktivierungsbedingungen erfüllt wurden, wird der AIS-Zustand zu einem Hochzählen für den IS gewechselt und wird die Ausgabe des Zylinderunterbrechungsbefehls bis zum Ablaufen der AIS-Setzzeit ausgesetzt. Das Ausgeben des Zylinderunterbrechungsbefehls kann jedoch auch unmittelbar nach der Erfüllung der AIS-Aktivierungsbedingungen angewiesen werden. Mit anderen Worten kann der AIS-Zustand direkt von „normaler Zustand“ zu „Befehlen des IS“ und nicht über „Hochzählen für IS“ gewechselt werden.
  • Und was die Bestimmung des AIS-Aktivierungsbestimmung-Flags betrifft, kann, solange wenigstens die Temperatur des Kondensators 12 den Schwellenwert überschreitet, die Aktivierung unabhängig davon, ob die Temperaturen aller Hybrid-Einrichtungen niedriger als die Schwellenwerte sind, nicht erlaubt werden. Obwohl also mit anderen Worten in der beispielhaften Ausführungsform das AIS-Aktivierungserlaubnis-Flag gesetzt ist, um die Aktivierung nicht zu erlauben, wenn die Temperatur des Generatormotors 5, des Drehantrieb-Generatormotors 11 und des Leistungswandlers 10 den Schwellenwert überschreitet, kann die Bestimmung alternativ zum Beispiel auch vorgenommen werden, indem die Temperatur nur des Leistungswandlers 10 unabhängig von den Temperaturen des Generatormotors 5 und des Drehantrieb-Generatormotors 11 gemessen wird.
  • Und wenn weiterhin in Abhängigkeit von anderen Eigenschaften als der Temperatur wie etwa von dem Stromwert, dem Spannungswert und dem Widerstand bestimmt werden kann, ob der Kondensator 12 und die anderen Hybrid-Einrichtungen überhitzt sind, können diese Werte gemessen werden, um zu bestimmen, ob die Einrichtungen überhitzt sind oder nicht.
  • Während in der oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsform die Hybrid-Steuereinrichtung 44 mit dem Überhitzungs-Bestimmer 411 versehen ist, der die Bestimmung des AIS-Aktivierungserlaubnis-Flags in Abhängigkeit davon durchführt, ob die Hybrid-Einrichtungen überhitzt sind oder nicht oder die Temperatursensoren falsch funktionieren oder nicht, kann auch die Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung 41 oder ähnliches mit dem Überhitzungs-Bestimmer 441 versehen sein. Mit anderen Worten können der Überhitzungs-Bestimmer 441 und der Zylinderunterbrechungsbefehl-Starter (eine Auto-Stopp-Steuereinrichtung für den Motor 4) 414 an separaten Steuereinrichtungen wie etwa der Hybrid-Steuereinrichtung 44 und der Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung 41 oder alternativ hierzu an derselben Steuereinrichtung wie etwa der Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung 41 vorgesehen sein.
  • Während die Elemente wie etwa der AIS-Zustand-Bestimmer 411, der Leerlaufstopp-Timer 412, der Zeit-zu-AIS-Berechner 413 und der Zylinderunterbrechungsbefehl-Starter 414 an der Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung 41 vorgesehen sind, können diese Elemente auch an einer anderen Steuereinrichtung wie etwa der Motor-Steuereinrichtung 42 vorgesehen sein. Weiterhin können die entsprechenden Funktionen der Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung 41, der Motor-Steuereinrichtung 42 und der Hybrid-Steuereinrichtung 44 auch durch eine einzelne Steuereinrichtung durchgeführt werden. Mit anderen Worten kann eine Steuereinrichtung für die AIS-Aktivierungssteuerung eine andere Anordnung als die Anordnung gemäß der oben genannten beispielhaften Ausführungsform aufweisen.
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Die Erfindung kann auf hybride Arbeitsmaschinen wie etwa einen hybriden Hydraulikbagger oder einen hybriden Radlader angewendet werden, die mit Hybrid-Einrichtungen wie etwa einem Generatormotor und einer elektrischen Speichereinrichtung sowie mit einem Motor und einem Hydraulikmechanismus ausgestattet sind.
  • Bezugszeichenliste
  • 1 ... hybrider Hydraulikbagger (hybride Arbeitsmaschine), 2 ... Fahrzeugkörper, 3 ... Arbeitsausstattung, 4 ... Motor, 6 ... Hydraulikpumpe, 10 ... Leistungswandler, 11 ... Drehantrieb-Generatormotor, 12 ... Kondensator, 13 ... Ventilator, 16 ... Batterie, 21 ... Träger, 22 ... Drehkörper, 40 ... Steuersystem, 41 ... Fahrzeugkörper-Steuereinrichtung, 42 ... Motor-Steuereinrichtung, 43 ... Monitor-Steuereinrichtung, 44 ... Hybrid-Steuereinrichtung, 45 ... Fahrzeuginformationenverwaltungs-Steuereinrichtung, 46 ... Monitor, 51 ... PPC-Sperrhebel, 52 ... Hydrauliköl-Temperatursensor, 61, 62 ... Popup-Fenster, 80 ... Kühlsystem, 81 ... Zirkulationsmechanismus, 82 ... Kühlpumpe, 83 ... Kanal, 85 ... Kühler, 86 ... Kühlkörper, 101 ... Treiber, 102 ... Erregungsstromversorgung, 103 ... Kondensator, 104 ... Wechselrichter, 105 ... Verstärker, 121 ... Kondensatorzelle, 125 ... Wasserkühlungsbasis, 127 ... Wärmesenke, 128 ... leitender Draht, 131 .. Generatormotor-Temperatursensor, 132 ... Drehantrieb-Generatormotor-Temperatursensor, 136, 137 ... Kondensator-Temperatursensor, 141, 142, 143 ... Temperatursensor, 411 ... AIS-Zustand-Bestimmer, 412 ... Leerlaufstopp-Timer, 413 ... Zeit-bis-AIS-Berechner, 414 ... Zylinderunterbrechungsbefehl-Starter, 415 ... AIS-Aktivierungsinformationen-Sender

Claims (9)

  1. Hybride Arbeitsmaschine (1), die umfasst: eine Arbeitsausstattung (3); einen Motor (4), einen Generatormotor (5), einen Kondensator (12), der konfiguriert ist, um durch den Generatormotor (5) erzeugte elektrische Energie zu speichern, ein Kühlsystem (80), das konfiguriert ist, um den Kondensator (12) zu kühlen, wobei das Kühlsystem (80) umfasst: einen Zirkulationsmechanismus (81), der konfiguriert ist, um ein Kühlmittel durch den Kondensator (12) zirkulieren zu lassen, und einen Kühler (85), der mit einer Ausgangswelle des Motors (4) verbunden ist und der konfiguriert ist, um das Kühlmittel mit einer Ausgabe aus dem Motor (4) zu kühlen, und eine Steuereinrichtung, die konfiguriert ist, um einen Auto-Stopp des Motors (4) zu steuern, wobei die Steuereinrichtung den Auto-Stopp des Motors (4) unterbindet, wenn bestimmt wird, dass ein PPC-Sperrhebel (51), der ein Druckproportionalsteuerung-Sperrhebel (51) zum Sperren einer Arbeit durch die Arbeitsausstattung (3) ist, nicht gesperrt ist, wobei die Steuereinrichtung den Auto-Stopp des Motors (4) ebenfalls unterbindet, wenn bestimmt wird, dass der Kondensator (12) überhitzt ist.
  2. Hybride Arbeitsmaschine (1) nach Anspruch 1, die weiterhin einen Kondensator-Temperatursensor (136, 137) umfasst, der konfiguriert ist, um die Temperatur des Kondensators (12) zu messen, wobei wenn die durch den Kondensator-Temperatursensor (136, 137) gemessene Temperatur des Kondensators (12) gleich oder höher als ein Schwellenwert für die Bestimmung einer Überhitzung des Kondensators (12) ist, die Steuereinrichtung den Auto-Stopp des Motors (4) unterbindet.
  3. Hybride Arbeitsmaschine (1) nach Anspruch 1 oder 2, die weiterhin umfasst: Hybrid-Einrichtungen, die wenigstens den Generatormotor (5) und den Kondensator (12) umfassen, und einen Temperatursensor (131, 136, 137), der konfiguriert ist, um die Temperaturen der Hybrid-Einrichtungen zu messen, wobei, wenn die Temperatur einer der Hybrid-Einrichtungen gleich oder höher als ein Schwellenwert für die Bestimmung einer Überhitzung einer der Hybrid-Einrichtungen ist, die Steuereinrichtung den Auto-Stopp des Motors (4) unterbindet.
  4. Hybride Arbeitsmaschine (1) nach Anspruch 1 oder 2, die weiterhin umfasst: einen Träger (21), einen Drehkörper (22), der relativ zu dem Träger (21) durch einen Drehantrieb-Generatormotor (11) gedreht werden kann, einen Leistungswandler (10), der konfiguriert ist, um den Generatormotor (5) und/oder den Drehantrieb-Generatormotor (11) mit der durch den Kondensator (12) gespeicherten elektrischen Energie zu betreiben, wobei die elektrische Energie durch den Generatormotor (5) und/oder den Drehantrieb-Generatormotor (11) erzeugt wird, und einen Generatormotor-Temperatursensor (131), der konfiguriert ist, um die Temperatur des Generatormotors (5) zu messen, einen Leistungswandler-Temperatursensor (141, 142, 143), der konfiguriert ist, um die Temperatur des Leistungswandlers (10) zu messen, und/oder einen Drehantrieb-Generatormotor-Temperatursensor (132), der konfiguriert ist, um die Temperatur des Drehantrieb-Generatormotors (11) zu messen, wobei wenn die durch einen der Temperatursensoren (131, 132, 141, 142, 143) gemessene Temperatur des Generatormotors (5), des Leistungswandlers (10) oder des Drehantrieb-Generatormotors (11) gleich oder höher als ein Schwellenwert für die Bestimmung einer Überhitzung des Generatormotors (5), des Leistungswandlers (10) oder des Drehantrieb-Generatormotors (11) ist, die Steuereinrichtung den Auto-Stopp des Motors (4) unterbindet.
  5. Hybride Arbeitsmaschine (1) nach Anspruch 4, wobei die Steuerung konfiguriert ist, zu bestimmen, ob der Kondensator (12) überhitzt ist; bestimmen, ob der Generatormotor (5), der Drehantrieb-Generatormotor (11) oder der Leistungswandler (10) überhitzt ist; den Auto-Stopp des Motors (4) zu unterbinden, wenn bestimmt wird, dass der Kondensator (12) überhitzt ist; und den Auto-Stopp des Motors (4) ebenfalls zu unterbinden, wenn bestimmt wird, dass der Kondensator (12) nicht überhitzt ist und dass der Generatormotor (5), der Drehantrieb-Generatormotor (11) oder der Leistungswandler (10) überhitzt ist.
  6. Hybride Arbeitsmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei: der Kondensator (12) umfasst: eine Kondensatorzelle (121), eine Kühlbasis (125), die konfiguriert ist, um die Kondensatorzelle (121) zu kühlen, und einen leitenden Draht (128), der elektrisch mit einer Elektrode der Kondensatorzelle (121) verbunden ist, wobei ein Kondensator-Temperatursensor (136, 137) vorgesehen ist, um die Temperatur des Kondensators (12) zu messen, wobei der Kondensator-Temperatursensor (136, 137) einen ersten Temperatursensor (136), der konfiguriert ist, um die Temperatur der Kühlbasis (125) zu messen, und einen zweiten Temperatursensor (137), der konfiguriert ist, um die Temperatur des leitenden Drahts (128) zu messen, umfasst, wobei die Steuereinrichtung die Temperatur des Kondensators (12) basierend auf den durch den ersten Temperatursensor (136) und den zweiten Temperatursensor (137) gemessenen Temperaturen berechnet.
  7. Hybride Arbeitsmaschine (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei: die Steuereinrichtung bestimmt, dass eine Auto-Stopp-Bedingung für den Motor (4) erfüllt wird, wenn die durch den Temperatursensor (131, 132, 136, 137, 141, 142, 143) gemessene Temperatur der Einrichtung (5, 10, 11, 12) niedriger als der Schwellenwert für eine Bestimmung einer Überhitzung der Einrichtung (5, 10, 11, 12) ist und wenn eine andere vorbestimmte Auto-Stopp-Unterbindungsbedingung für den Motor (4) neben der Temperatur der Einrichtung (5, 10, 11, 12) nicht erfüllt wird, und eine Steuerung zum Stoppen des Motors durchführt, wenn die Auto-Stopp-Bedingung für den Motor (4) erfüllt bleibt, bis eine vorbestimmte Zeitdauer ab der Bestimmung einer Erfüllung der Auto-Stopp-Bedingung für den Motor (4) abgelaufen ist.
  8. Verfahren zum Steuern eines Motor-Auto-Stopps für eine hybride Arbeitsmaschine (1), wobei die hybride Arbeitsmaschine (1) umfasst: einen Motor (4), eine Arbeitsausstattung (3); einen Generatormotor (5), einen Kondensator (12), der konfiguriert ist, um durch den Generatormotor (5) erzeugte elektrische Energie zu speichern, ein Kühlsystem (80), das konfiguriert ist, um den Kondensator (12) zu kühlen, wobei das Kühlsystem (80) umfasst: einen Zirkulationsmechanismus (81), der konfiguriert ist, um ein Kühlmittel durch den Kondensator (12) zirkulieren zu lassen, und einen Kühler (85), der mit einer Ausgangswelle des Motors (4) verbunden ist und der konfiguriert ist, um das Kühlmittel mit einer Ausgabe aus dem Motor (4) zu kühlen, wobei das Verfahren bei einer Bestimmung, dass ein PPC-Sperrhebel (51), der ein Druckproportionalsteuerung-Sperrhebel (51) zum Sperren einer Arbeit durch die Arbeitsausstattung (3) ist, nicht gesperrt ist und ebenfalls bei einer Bestimmung, dass der Kondensator (12) überhitzt ist, das Unterbinden eines Auto-Stopps des Motors (4) umfasst.
  9. Verfahren zum Steuern des Motor-Auto-Stops für die hybride Arbeitsmaschine (1) nach Anspruch 8, wobei die hybride Arbeitsmaschine (1) weiterhin einen Kondensator-Temperatursensor (136, 137) umfasst, der konfiguriert ist, um die Temperatur des Kondensators (12) zu messen, wobei das Verfahren weiterhin umfasst: Bestimmen, dass eine Auto-Stopp-Bedingung für den Motor (4) erfüllt wird, wenn die durch den Kondensator-Temperatursensor (136, 137) gemessene Temperatur niedriger als ein Schwellenwert für die Bestimmung einer Überhitzung des Kondensators (12) ist, und wenn eine andere vorbestimmte Auto-Stopp-Unterbindungsbedingung für den Motor (4) neben der Temperatur des Kondensators (12) nicht erfüllt wird, und Durchführen einer Steuerung zum Stoppen des Motors (4), wenn die Auto-Stopp-Bedingung für den Motor (4) erfüllt bleibt, bis eine vorbestimmte Zeitdauer ab der Bestimmung einer Erfüllung der Auto-Stopp-Bedingung für den Motor (4) abgelaufen ist.
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