JP2002322681A - ハイブリッド型作業機械の動力制御装置 - Google Patents
ハイブリッド型作業機械の動力制御装置Info
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- JP2002322681A JP2002322681A JP2001130456A JP2001130456A JP2002322681A JP 2002322681 A JP2002322681 A JP 2002322681A JP 2001130456 A JP2001130456 A JP 2001130456A JP 2001130456 A JP2001130456 A JP 2001130456A JP 2002322681 A JP2002322681 A JP 2002322681A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 各電動アクチュエータへの動力配分を可能と
し、また、エンジン効率を向上させる。 【解決手段】 動力制限値決定部７２により動力制限値
Ｐpmaxを決定するとともに、要求電力検出部７８により
要求電力の総和ＰLを決定する。比較部７９によりＰ
pmaxとＰLの大小を比較する。ＰLが大きい場合には、電
力制限部８０は、各電動アクチュエータ６４に対応する
レバーの操作量の比率を基に動力制限値Ｐpm axの電力か
ら各電動アクチュエータ６４に割り当てる電力を決定す
る。
し、また、エンジン効率を向上させる。 【解決手段】 動力制限値決定部７２により動力制限値
Ｐpmaxを決定するとともに、要求電力検出部７８により
要求電力の総和ＰLを決定する。比較部７９によりＰ
pmaxとＰLの大小を比較する。ＰLが大きい場合には、電
力制限部８０は、各電動アクチュエータ６４に対応する
レバーの操作量の比率を基に動力制限値Ｐpm axの電力か
ら各電動アクチュエータ６４に割り当てる電力を決定す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電動アクチュエー
タへ供給する電力を制御するハイブリッド型作業機械の
動力制御装置に関する。
タへ供給する電力を制御するハイブリッド型作業機械の
動力制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】建設機械の燃費の向上、排ガスの抑制、
騒音の抑制を目的としたハイブリッド建設機械の開発が
行われている。係るハイブリッド建設機械としては、特
開２０００−２８３１０７号公報、特開平２０００−２
９５７１７号公報などに開示されているシリーズ方式の
ものと、実開平５−４８５０１号公報などに開示されて
いるパラレル方式のものと、これらを組み合わせたシリ
ーズ／パラレル方式のものとがある。
騒音の抑制を目的としたハイブリッド建設機械の開発が
行われている。係るハイブリッド建設機械としては、特
開２０００−２８３１０７号公報、特開平２０００−２
９５７１７号公報などに開示されているシリーズ方式の
ものと、実開平５−４８５０１号公報などに開示されて
いるパラレル方式のものと、これらを組み合わせたシリ
ーズ／パラレル方式のものとがある。
【０００３】尚、シリーズ方式においては、エンジンで
発電機を駆動することによってエンジン動力を電力に変
換し、これを動力源としてアクチュエータを駆動するも
のである。これに対し、パラレル方式においては、エン
ジンの動力を直接アクチュエータに供給するとともに、
エンジンで発電機を駆動することによってエンジン動力
を電力に変換してこの電力を利用してアクチュエータを
駆動するものである。
発電機を駆動することによってエンジン動力を電力に変
換し、これを動力源としてアクチュエータを駆動するも
のである。これに対し、パラレル方式においては、エン
ジンの動力を直接アクチュエータに供給するとともに、
エンジンで発電機を駆動することによってエンジン動力
を電力に変換してこの電力を利用してアクチュエータを
駆動するものである。
【０００４】また、上記各方式のハイブリッド型作業機
械には、発電機により発電された電力や電動機によって
発電された回生電力を充電し、適宜電動機へ電力を供給
する蓄電装置が搭載されている。
械には、発電機により発電された電力や電動機によって
発電された回生電力を充電し、適宜電動機へ電力を供給
する蓄電装置が搭載されている。
【０００５】このようなハイブリッド建設機械におい
て、エンジンおよび発電機や蓄電装置などの効率を考慮
して、電動アクチュエータへ供給される動力の配分を制
御するシステムが構築されている。
て、エンジンおよび発電機や蓄電装置などの効率を考慮
して、電動アクチュエータへ供給される動力の配分を制
御するシステムが構築されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、電動アクチ
ュエータへの動力伝達はアクチュエータを起動する電動
機への電力伝達により行うが、実際には電動機のインバ
ータ制御によって行っているため、各電動アクチュエー
タへの動力の配分は作業者自らが行わなければならず、
エンジンの回転数を制御するだけで最高出力を制限する
ことはできず、エンジン効率がよくなかった。
ュエータへの動力伝達はアクチュエータを起動する電動
機への電力伝達により行うが、実際には電動機のインバ
ータ制御によって行っているため、各電動アクチュエー
タへの動力の配分は作業者自らが行わなければならず、
エンジンの回転数を制御するだけで最高出力を制限する
ことはできず、エンジン効率がよくなかった。
【０００７】本発明は、エンジン効率を向上させること
ができるハイブリッド型作業機械の動力制御装置を提供
することを目的とする。
ができるハイブリッド型作業機械の動力制御装置を提供
することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１記載のハイブリ
ッド型作業機械の動力制御装置は、エンジンに駆動され
る発電機および蓄電装置から供給される電力を駆動源と
する電動アクチュエータを備えたハイブリッド型作業機
械の動力制御装置において、前記電動アクチュエータの
要求電力を検出する要求電力検出手段と、前記電動アク
チュエータへ供給する電力の最大値を決定する制限値決
定手段と、前記要求電力検出手段による検出結果と前記
制限値決定手段による決定結果を比較する比較手段と、
前記比較手段による比較結果が要求電力が大きいことを
示す場合には前記電動アクチュエータへの電力供給に制
限をかける電力制限手段とを備えたことを特徴とする。
請求項１によれば、電動アクチュエータへ供給する電力
を前記制限値設定手段により決定された最大値の範囲内
に制限することが可能になり、エンジン効率がよくな
る。
ッド型作業機械の動力制御装置は、エンジンに駆動され
る発電機および蓄電装置から供給される電力を駆動源と
する電動アクチュエータを備えたハイブリッド型作業機
械の動力制御装置において、前記電動アクチュエータの
要求電力を検出する要求電力検出手段と、前記電動アク
チュエータへ供給する電力の最大値を決定する制限値決
定手段と、前記要求電力検出手段による検出結果と前記
制限値決定手段による決定結果を比較する比較手段と、
前記比較手段による比較結果が要求電力が大きいことを
示す場合には前記電動アクチュエータへの電力供給に制
限をかける電力制限手段とを備えたことを特徴とする。
請求項１によれば、電動アクチュエータへ供給する電力
を前記制限値設定手段により決定された最大値の範囲内
に制限することが可能になり、エンジン効率がよくな
る。
【０００９】請求項２記載の動力制御装置は、前記電動
アクチュエータへ供給する電力の最大値に関する情報を
入力する制限値入力手段をさらに備え、前記制限値決定
手段は、前記制限値入力手段により入力された情報を基
に前記電動アクチュエータへ供給する電力の最大値を切
り替えることを特徴とする。請求項２によれば、電動ア
クチュエータへ供給する電力の最大値を作業内容に適し
た値に変更することが可能になる。
アクチュエータへ供給する電力の最大値に関する情報を
入力する制限値入力手段をさらに備え、前記制限値決定
手段は、前記制限値入力手段により入力された情報を基
に前記電動アクチュエータへ供給する電力の最大値を切
り替えることを特徴とする。請求項２によれば、電動ア
クチュエータへ供給する電力の最大値を作業内容に適し
た値に変更することが可能になる。
【００１０】請求項３記載の動力制御装置は、前記電動
アクチュエータは複数備えられており、前記電力制限手
段は、前記制限値決定手段により決定された電力の最大
値の範囲内で前記複数の電動アクチュエータの夫々へ供
給する電力の配分を決定することを特徴とする。請求項
３によれば、例えば、各電動アクチュエータに対応する
レバーの操作量の比率を基に上記最大値の電力から各電
動アクチュエータに割り当てる電力を決定し、又は、各
電動アクチュエータの負荷トルクを検出し、検出された
負荷トルクの比率を基に上記最大値の電力から各電動ア
クチュエータに割り当てる電力を決定することにより、
ある特定の電動アクチュエータへの供給電力が必要以上
に小さくなってその電動アクチュエータに接続された作
業部材の稼動が妨げられるような事態を回避することが
できる。
アクチュエータは複数備えられており、前記電力制限手
段は、前記制限値決定手段により決定された電力の最大
値の範囲内で前記複数の電動アクチュエータの夫々へ供
給する電力の配分を決定することを特徴とする。請求項
３によれば、例えば、各電動アクチュエータに対応する
レバーの操作量の比率を基に上記最大値の電力から各電
動アクチュエータに割り当てる電力を決定し、又は、各
電動アクチュエータの負荷トルクを検出し、検出された
負荷トルクの比率を基に上記最大値の電力から各電動ア
クチュエータに割り当てる電力を決定することにより、
ある特定の電動アクチュエータへの供給電力が必要以上
に小さくなってその電動アクチュエータに接続された作
業部材の稼動が妨げられるような事態を回避することが
できる。
【００１１】請求項４記載の動力制御装置は、前記電動
アクチュエータの目標速度に関する情報を入力する目標
速度入力手段と、前記制限値設定手段による決定結果を
基に前記目標速度入力手段により入力される情報が示す
目標速度の範囲を切り替える操作感度切替手段とをさら
に備えたことを特徴とする。請求項４によれば、制限値
設定手段による決定結果により目標速度入力手段の感度
が変更されるため、作業者にとって操作性が向上する。
アクチュエータの目標速度に関する情報を入力する目標
速度入力手段と、前記制限値設定手段による決定結果を
基に前記目標速度入力手段により入力される情報が示す
目標速度の範囲を切り替える操作感度切替手段とをさら
に備えたことを特徴とする。請求項４によれば、制限値
設定手段による決定結果により目標速度入力手段の感度
が変更されるため、作業者にとって操作性が向上する。
【００１２】請求項５記載の動力制御装置は、前記制限
値決定手段による決定結果を基に前記発電機の出力電力
の最大値および前記蓄電装置の出力電力の最大値とを切
り替える上限値切替手段を備えたことを特徴とする。ま
た、請求項６記載の動力制御装置は、前記上限値決定手
段により決定された前記発電機の出力電力の上限値を基
に、前記エンジンの回転数を切り替えるエンジン回転数
切替手段を備えたことを特徴とする。請求項５および請
求項６によれば、電動アクチュエータへ供給する電力の
最大値に応じて、発電機の出力電力の上限値を切り替え
るとともに、その切り替えられた上限値によりエンジン
の回転数を切り替えるため、エンジン効率を向上させる
ことができる。
値決定手段による決定結果を基に前記発電機の出力電力
の最大値および前記蓄電装置の出力電力の最大値とを切
り替える上限値切替手段を備えたことを特徴とする。ま
た、請求項６記載の動力制御装置は、前記上限値決定手
段により決定された前記発電機の出力電力の上限値を基
に、前記エンジンの回転数を切り替えるエンジン回転数
切替手段を備えたことを特徴とする。請求項５および請
求項６によれば、電動アクチュエータへ供給する電力の
最大値に応じて、発電機の出力電力の上限値を切り替え
るとともに、その切り替えられた上限値によりエンジン
の回転数を切り替えるため、エンジン効率を向上させる
ことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について、図面を参照しつつ説明する。
について、図面を参照しつつ説明する。
【００１４】まず、本実施の形態に係る動力制御装置が
適用されるハイブリッドショベルについて、図１を参照
しつつ説明する。但し、図１はハイブリッドショベルの
概略構成を示す模式図である。
適用されるハイブリッドショベルについて、図１を参照
しつつ説明する。但し、図１はハイブリッドショベルの
概略構成を示す模式図である。
【００１５】図１において、ハイブリッドショベル１
は、下部走行体２と、下部走行体２の上面中心部に旋回
可能に設けられた上部旋回体３と、上部旋回体３の前部
に設けられた堀削アタッチメント４とから構成されてい
る。
は、下部走行体２と、下部走行体２の上面中心部に旋回
可能に設けられた上部旋回体３と、上部旋回体３の前部
に設けられた堀削アタッチメント４とから構成されてい
る。
【００１６】下部走行体２は、両端部に平行配置された
一対のクローラフレーム２１と、各クローラフレーム２
１の周囲に回転可能に設けられ、地面に対して面上に接
地するクローラ２２と、クローラ２２を回転駆動する走
行用減速機２３および走行用電動機２４とを有してい
る。このように構成された下部走行体２は、各クローラ
２２を走行用減速機２３を介して走行用電動機２４によ
り個別に正方向および逆方向に回転駆動することによっ
て、ハイブリッドショベル１全体を前進、後退、回転、
旋回させる。
一対のクローラフレーム２１と、各クローラフレーム２
１の周囲に回転可能に設けられ、地面に対して面上に接
地するクローラ２２と、クローラ２２を回転駆動する走
行用減速機２３および走行用電動機２４とを有してい
る。このように構成された下部走行体２は、各クローラ
２２を走行用減速機２３を介して走行用電動機２４によ
り個別に正方向および逆方向に回転駆動することによっ
て、ハイブリッドショベル１全体を前進、後退、回転、
旋回させる。
【００１７】下部走行体２の上面中心部には、旋回軸５
が下部走行体２に対して直交して設けられている。旋回
軸５の上部には、上部旋回体３の一部を構成する旋回フ
レーム３１が回転自在に設けられている。旋回フレーム
３１の上面には、オペレータの操縦室となるキャビン３
２と、保護カバー３３で覆われた機械収納部３４とが設
けられているとともに、掘削アタッチメント４のブーム
４１およびブームシリンダ４２の一端部が上下に回動自
在に設けられている。
が下部走行体２に対して直交して設けられている。旋回
軸５の上部には、上部旋回体３の一部を構成する旋回フ
レーム３１が回転自在に設けられている。旋回フレーム
３１の上面には、オペレータの操縦室となるキャビン３
２と、保護カバー３３で覆われた機械収納部３４とが設
けられているとともに、掘削アタッチメント４のブーム
４１およびブームシリンダ４２の一端部が上下に回動自
在に設けられている。
【００１８】機械収納部３４には、旋回用電動機３５お
よび旋回用減速機３６が設けられているとともに、ブー
ム用電動機３７とブームポンプ３８とを一体化して備え
たブーム用一体型アクチュエータＡ１が設けられてい
る。旋回用電動機３５は、旋回用減速機３６を介して旋
回フレーム３１を旋回軸５を旋回中心として旋回駆動す
る。ブーム用一体型アクチュエータＡ１は、ブームシリ
ンダ４２に図示しない油圧配管を介して接続されてお
り、ブーム４１の先端側を上下に回動させる。
よび旋回用減速機３６が設けられているとともに、ブー
ム用電動機３７とブームポンプ３８とを一体化して備え
たブーム用一体型アクチュエータＡ１が設けられてい
る。旋回用電動機３５は、旋回用減速機３６を介して旋
回フレーム３１を旋回軸５を旋回中心として旋回駆動す
る。ブーム用一体型アクチュエータＡ１は、ブームシリ
ンダ４２に図示しない油圧配管を介して接続されてお
り、ブーム４１の先端側を上下に回動させる。
【００１９】ブーム４１の先端部には、アーム４３が回
動自在に設けられている。アーム４３の先端部には、バ
ケット４４が回動自在に設けられている。また、ブーム
４１とアーム４３とは、アームシリンダ４５を介して連
結されており、アーム４３とバケット４４とは、バケッ
トシリンダ４６を介して連結されている。これらのシリ
ンダ４５、４６には、アーム用一体型アクチュエータＡ
２とバケット用一体型アクチュエータＡ３とが夫々設け
られており、アーム用一体型アクチュエータＡ２は、ア
ーム用電動機４７ａとアームポンプ４７ｂとを一体化し
て構成されており、バケット用一体型アクチュエータＡ
３は、バケット用電動機４８ａとバケットポンプ４８ｂ
とを一体化して構成されている。各アクチュエータＡ
２、Ａ３は、シリンダ４５、４６のシリンダロッドを油
圧により進退移動させることによって、アーム４３とバ
ケット４４を夫々上下に回動させる。
動自在に設けられている。アーム４３の先端部には、バ
ケット４４が回動自在に設けられている。また、ブーム
４１とアーム４３とは、アームシリンダ４５を介して連
結されており、アーム４３とバケット４４とは、バケッ
トシリンダ４６を介して連結されている。これらのシリ
ンダ４５、４６には、アーム用一体型アクチュエータＡ
２とバケット用一体型アクチュエータＡ３とが夫々設け
られており、アーム用一体型アクチュエータＡ２は、ア
ーム用電動機４７ａとアームポンプ４７ｂとを一体化し
て構成されており、バケット用一体型アクチュエータＡ
３は、バケット用電動機４８ａとバケットポンプ４８ｂ
とを一体化して構成されている。各アクチュエータＡ
２、Ａ３は、シリンダ４５、４６のシリンダロッドを油
圧により進退移動させることによって、アーム４３とバ
ケット４４を夫々上下に回動させる。
【００２０】機械収納部３４内には、エンジン６１、エ
ンジン６１の回転速度（エンジン出力）に応じた交流電
力を発電する発電機６２が収納されている他、バッテリ
６３などが収納されている。
ンジン６１の回転速度（エンジン出力）に応じた交流電
力を発電する発電機６２が収納されている他、バッテリ
６３などが収納されている。
【００２１】次に、上記構成を有するハイブリッドショ
ベル１の動力制御の機構について図２を参照しつつ説明
する。但し、図２は、ハイブリッドショベル１の動力配
分制御機構を説明するためのブロック図である。
ベル１の動力制御の機構について図２を参照しつつ説明
する。但し、図２は、ハイブリッドショベル１の動力配
分制御機構を説明するためのブロック図である。
【００２２】図２に示すブロック図は、エンジン６１
と、発電機６２と、発電機６２により発電される余剰電
力および電動アクチュエータ６４の回生電力を蓄えると
ともに適宜電動アクチュエータ６４へ電力を供給するバ
ッテリ６３と、複数の電動アクチュエータ６４と、動力
制御機構７とから構成されている。電動アクチュエータ
６４は、ブーム用一体型アクチュエータＡ１、アーム用
一体型アクチュエータＡ２、バケット用一体型アクチュ
エータＡ３などであり、図２においては二のみ図示して
いる。
と、発電機６２と、発電機６２により発電される余剰電
力および電動アクチュエータ６４の回生電力を蓄えると
ともに適宜電動アクチュエータ６４へ電力を供給するバ
ッテリ６３と、複数の電動アクチュエータ６４と、動力
制御機構７とから構成されている。電動アクチュエータ
６４は、ブーム用一体型アクチュエータＡ１、アーム用
一体型アクチュエータＡ２、バケット用一体型アクチュ
エータＡ３などであり、図２においては二のみ図示して
いる。
【００２３】図２に示す動力配分制御機構７は、動力制
限レバー位置検出部７１と、動力制限値決定部７２と、
操作レバー位置検出部７３と、操作感度切替部７４と、
目標速度決定部７５と、上限値切替部７６と、エンジン
回転数切替部７７と、要求電力検出部７８と、比較部７
９と、動力制限部８０とから構成されている。
限レバー位置検出部７１と、動力制限値決定部７２と、
操作レバー位置検出部７３と、操作感度切替部７４と、
目標速度決定部７５と、上限値切替部７６と、エンジン
回転数切替部７７と、要求電力検出部７８と、比較部７
９と、動力制限部８０とから構成されている。
【００２４】動力制限レバー位置検出部７１は、図３に
示すような動力制限レバー８のレバー位置を検出し、検
出結果を動力制限値決定部７２、操作感度決定部７４、
および上限値切替部７６へ出力する。
示すような動力制限レバー８のレバー位置を検出し、検
出結果を動力制限値決定部７２、操作感度決定部７４、
および上限値切替部７６へ出力する。
【００２５】図３に一例を示す動力制限レバー８は、作
業者などが電動アクチュエータ６４の消費電力の最大値
に制限をかける際に利用するものであり、回転部８ａと
固定部８ｂとから構成されている。固定部８ｂには、動
力制限値Ｐpmaxの最大値に対応する位置を教示するマー
クＭmaxと、動力制限値Ｐpmaxの最小値に対応する位置
を教示するマークＭminとが記されている。また、回転
部８ａには、固定部８ｂに対する相対位置を教示するマ
ークＭが記されている。そして回転部８ａは、そのマー
クＭが固定部８ｂのマークＭmaxからマークＭminの間Ｍ
regの範囲を指すことができるように、固定部８ｂに回
転可能に取り付けられている。ここで、動力制限値Ｐ
pmaxは、電動アクチュエータ６４により消費される電力
の許容値を指す。
業者などが電動アクチュエータ６４の消費電力の最大値
に制限をかける際に利用するものであり、回転部８ａと
固定部８ｂとから構成されている。固定部８ｂには、動
力制限値Ｐpmaxの最大値に対応する位置を教示するマー
クＭmaxと、動力制限値Ｐpmaxの最小値に対応する位置
を教示するマークＭminとが記されている。また、回転
部８ａには、固定部８ｂに対する相対位置を教示するマ
ークＭが記されている。そして回転部８ａは、そのマー
クＭが固定部８ｂのマークＭmaxからマークＭminの間Ｍ
regの範囲を指すことができるように、固定部８ｂに回
転可能に取り付けられている。ここで、動力制限値Ｐ
pmaxは、電動アクチュエータ６４により消費される電力
の許容値を指す。
【００２６】動力制限値決定部７２は、不図示のメモリ
を備えている。このメモリには、図４に示すような動力
制限レバー８の位置に対する動力制限値Ｐpmax（ｋＷ）
のグラフｆa1が格納されている。尚、動力制限レバー８
の位置に対する動力制限値Ｐ pmaxのグラフとして、グラ
フｆa1の代わりに図４に示すようなグラフｆa2やグラフ
ｆa3などを利用することができる。また、作業者などに
よって上記グラフを任意に変更することができるように
動力制限値決定部７２を構成してもよい。
を備えている。このメモリには、図４に示すような動力
制限レバー８の位置に対する動力制限値Ｐpmax（ｋＷ）
のグラフｆa1が格納されている。尚、動力制限レバー８
の位置に対する動力制限値Ｐ pmaxのグラフとして、グラ
フｆa1の代わりに図４に示すようなグラフｆa2やグラフ
ｆa3などを利用することができる。また、作業者などに
よって上記グラフを任意に変更することができるように
動力制限値決定部７２を構成してもよい。
【００２７】動力制限値決定部７２は、メモリに格納さ
れているグラフを利用して、動力制限レバー位置検出部
７１の検出結果である動力制限レバー８のレバー位置に
対応する動力制限値Ｐpmaxを決定し、決定した動力制限
値Ｐpmaxを比較部７９および操作感度切替部７４へ出力
する。
れているグラフを利用して、動力制限レバー位置検出部
７１の検出結果である動力制限レバー８のレバー位置に
対応する動力制限値Ｐpmaxを決定し、決定した動力制限
値Ｐpmaxを比較部７９および操作感度切替部７４へ出力
する。
【００２８】例えば、動力制限レバー８のマークＭが図
３に示すように位置Ｍaにある場合、動力制限値決定部
７２はメモリに格納されているグラフｆa1における位置
Ｍaに対応する値Ｐlimを動力制限値Ｐpmaxと決定する。
３に示すように位置Ｍaにある場合、動力制限値決定部
７２はメモリに格納されているグラフｆa1における位置
Ｍaに対応する値Ｐlimを動力制限値Ｐpmaxと決定する。
【００２９】操作レバー位置検出部７３は、図５に示す
ような操作レバー９のレバー位置を検出し、検出結果を
目標速度決定部７５へ出力する。
ような操作レバー９のレバー位置を検出し、検出結果を
目標速度決定部７５へ出力する。
【００３０】図５に一例を示す操作レバー９は、速度目
標最大値（フルレバー時における速度目標値）の最小値
に対応する位置Ｒminと速度目標最大値の最大値に対応
する位置（フルレバー）Ｒmaxとの間Ｒregの全範囲を回
動する。
標最大値（フルレバー時における速度目標値）の最小値
に対応する位置Ｒminと速度目標最大値の最大値に対応
する位置（フルレバー）Ｒmaxとの間Ｒregの全範囲を回
動する。
【００３１】操作感度切替部７４は、不図示のメモリを
備えている。このメモリには、図６に示すような動力制
限レバー８の位置に対する速度目標最大値（操作レバー
９のフルレバーＲmax時における速度目標値）Ｖmax（ｒ
ｐｍ）のグラフｆb1が格納されている。尚、グラフｆb1
の代わりに図６に示すようなグラフｆb2やグラフｆb3な
どを利用することができる。また、作業者などによって
上記グラフを任意に変更することができるように操作感
度切替部７４を構成してもよい。
備えている。このメモリには、図６に示すような動力制
限レバー８の位置に対する速度目標最大値（操作レバー
９のフルレバーＲmax時における速度目標値）Ｖmax（ｒ
ｐｍ）のグラフｆb1が格納されている。尚、グラフｆb1
の代わりに図６に示すようなグラフｆb2やグラフｆb3な
どを利用することができる。また、作業者などによって
上記グラフを任意に変更することができるように操作感
度切替部７４を構成してもよい。
【００３２】操作感度切替部７４は、動力制限レバー位
置検出部７１の検出結果である動力制限レバー８の位置
を基に、当該動力制限レバー８の位置に対応する速度目
標最大値Ｖmaxを決定し、決定した速度目標最大値Ｖmax
を目標速度決定部７５へ出力する。
置検出部７１の検出結果である動力制限レバー８の位置
を基に、当該動力制限レバー８の位置に対応する速度目
標最大値Ｖmaxを決定し、決定した速度目標最大値Ｖmax
を目標速度決定部７５へ出力する。
【００３３】例えば、動力制限レバー８のマークＭが図
３に示すように位置Ｍaにある場合、操作感度切替部７
４はメモリに格納されているグラフｆb1における位置Ｍ
aに対応する値Ｖaを速度目標最大値Ｖmaxと決定する。
また、動力制限レバー８のマークＭが図３に示す位置Ｍ
bにある場合、操作感度切替部７４はメモリに格納され
ているグラフｆb1における位置Ｍbに対応する値Ｖb（Ｖ
a＜Ｖb）を速度目標最大値Ｖmaxと決定する。このよう
に、動力制限レバー８の位置によって、操作レバー９の
フルレバー時における速度目標最大値Ｖmaxの値が変化
し、動力制限レバー８のマークＭがマークＭminに近い
場合には、操作レバー９が位置Ｒminにあるときの速度
目標値と操作レバー９が位置Ｒmaxにあるときの速度目
標値（速度目標最大値）との差が小さくなるため、操作
レバー９の感度がよくなり、この結果、作業者などは操
作レバー９を有効に利用でき、作業者の操作性が向上す
る。
３に示すように位置Ｍaにある場合、操作感度切替部７
４はメモリに格納されているグラフｆb1における位置Ｍ
aに対応する値Ｖaを速度目標最大値Ｖmaxと決定する。
また、動力制限レバー８のマークＭが図３に示す位置Ｍ
bにある場合、操作感度切替部７４はメモリに格納され
ているグラフｆb1における位置Ｍbに対応する値Ｖb（Ｖ
a＜Ｖb）を速度目標最大値Ｖmaxと決定する。このよう
に、動力制限レバー８の位置によって、操作レバー９の
フルレバー時における速度目標最大値Ｖmaxの値が変化
し、動力制限レバー８のマークＭがマークＭminに近い
場合には、操作レバー９が位置Ｒminにあるときの速度
目標値と操作レバー９が位置Ｒmaxにあるときの速度目
標値（速度目標最大値）との差が小さくなるため、操作
レバー９の感度がよくなり、この結果、作業者などは操
作レバー９を有効に利用でき、作業者の操作性が向上す
る。
【００３４】目標速度決定部７５は、不図示のメモリを
備えている。このメモリには、図７に示すような操作レ
バー９の位置に対する速度目標値Ｖdes（ｒｐｍ）が格
納されている。尚、図７中グラフｆcmaxは動力制限レバ
ー９のマークＭがマークＭma xを指している場合に対応
し、グラフｆcminは動力制限レバー９のマークＭがマー
クＭminを指している場合に対応し、図７中グラフｆca
は動力制限レバー９のマークＭが位置Ｍaにある場合に
対応している。
備えている。このメモリには、図７に示すような操作レ
バー９の位置に対する速度目標値Ｖdes（ｒｐｍ）が格
納されている。尚、図７中グラフｆcmaxは動力制限レバ
ー９のマークＭがマークＭma xを指している場合に対応
し、グラフｆcminは動力制限レバー９のマークＭがマー
クＭminを指している場合に対応し、図７中グラフｆca
は動力制限レバー９のマークＭが位置Ｍaにある場合に
対応している。
【００３５】目標速度決定部７５は、メモリに格納され
ているグラフを利用して、操作レバー位置検出部７３の
検出結果である操作レバー９のレバー位置に対応する電
動アクチュエータ６４を構成する電動機の速度目標値Ｖ
desを決定し、この速度目標値Ｖdesを利用して電動機の
回転速度を制御する。
ているグラフを利用して、操作レバー位置検出部７３の
検出結果である操作レバー９のレバー位置に対応する電
動アクチュエータ６４を構成する電動機の速度目標値Ｖ
desを決定し、この速度目標値Ｖdesを利用して電動機の
回転速度を制御する。
【００３６】例えば、動力制限レバー８のマークＭが図
３に示すように位置Ｍaにあり、操作レバー９が図５に
示すように位置Ｒaにある場合、位置Ｍaに対応するグラ
フｆ caを利用して、当該グラフｆcaにおける位置Ｒaに
対応する値Ｖdを速度目標値Ｖ desと決定する。
３に示すように位置Ｍaにあり、操作レバー９が図５に
示すように位置Ｒaにある場合、位置Ｍaに対応するグラ
フｆ caを利用して、当該グラフｆcaにおける位置Ｒaに
対応する値Ｖdを速度目標値Ｖ desと決定する。
【００３７】上限値切替部７６は、不図示のメモリを備
えている。このメモリには、図８に示すような動力制限
レバー９の位置に対する発電機６２とバッテリ６３との
出力の和である最高出力Ｐgbmax（ｋＷ）のグラフｆ4gb
が格納されているとともに、発電機の出力の発電出力上
限値Ｐgmax（ｋＷ）のグラフｆ4gが格納されている。
尚、図８中区間Ｘは、エンジン６１を停止させるエンジ
ン停止領域であり、この区間Ｘにおいては、電動アクチ
ュエータ６４への電力供給はバッテリ６３のみで行われ
る。また、動力制限レバー８のマークＭがマークＭmax
に近くなれば、発電機６２の出力電力およびバッテリ６
３の放電電力が大きくなるように、且つ、最高出力Ｐ
gbmaxが大きくなるにつれ発電機６２の割合が大きくな
るように、最高出力Ｐgbmaxが小さくなるにつれバッテ
リ６３の割合が大きくなるように、最高出力Ｐgbmaxと
発電機出力上限値Ｐgmaxとの値が決められている。尚、
バッテリ６３の出力電力の範囲は充電状態（ＳＯＣ：St
ate of Charge）により制限されるので、発電機６２の
割合とバッテリ６３の割合を動力制限レバー８とバッテ
リ６３の充電状態との関数にするようにしてもよい。
えている。このメモリには、図８に示すような動力制限
レバー９の位置に対する発電機６２とバッテリ６３との
出力の和である最高出力Ｐgbmax（ｋＷ）のグラフｆ4gb
が格納されているとともに、発電機の出力の発電出力上
限値Ｐgmax（ｋＷ）のグラフｆ4gが格納されている。
尚、図８中区間Ｘは、エンジン６１を停止させるエンジ
ン停止領域であり、この区間Ｘにおいては、電動アクチ
ュエータ６４への電力供給はバッテリ６３のみで行われ
る。また、動力制限レバー８のマークＭがマークＭmax
に近くなれば、発電機６２の出力電力およびバッテリ６
３の放電電力が大きくなるように、且つ、最高出力Ｐ
gbmaxが大きくなるにつれ発電機６２の割合が大きくな
るように、最高出力Ｐgbmaxが小さくなるにつれバッテ
リ６３の割合が大きくなるように、最高出力Ｐgbmaxと
発電機出力上限値Ｐgmaxとの値が決められている。尚、
バッテリ６３の出力電力の範囲は充電状態（ＳＯＣ：St
ate of Charge）により制限されるので、発電機６２の
割合とバッテリ６３の割合を動力制限レバー８とバッテ
リ６３の充電状態との関数にするようにしてもよい。
【００３８】上限値切替部７６は、メモリに格納されて
いるグラフを利用して、動力制限レバー位置検出部７１
による検出結果である動力制限レバー８の位置を基に、
当該動力制限レバー位置に対応する発電機６２とバッテ
リ６３との出力の和である最高出力Ｐgbmaxと、発電機
の発電機出力上限値Ｐgmaxを決定する。さらに、上限値
切替部７６は、決定した最高出力Ｐgbmaxから決定した
発電機出力上限値Ｐgma xを減算することにより、バッテ
リの放電電力上限値Ｐbmaxを決定する。そして、上限値
切替部７６は、決定した発電機出力上限値Ｐgmaxをエン
ジン回転数切替部７７へ出力する。尚、発電機６２によ
る電動アクチュエータ６４への電力供給が発電機出力上
限値Ｐgmax以下になるように、バッテリ６３による電動
アクチュエータ６４への電力供給が放電電力上限値Ｐ
bmax以下になるように、それぞれ制御されることにな
る。
いるグラフを利用して、動力制限レバー位置検出部７１
による検出結果である動力制限レバー８の位置を基に、
当該動力制限レバー位置に対応する発電機６２とバッテ
リ６３との出力の和である最高出力Ｐgbmaxと、発電機
の発電機出力上限値Ｐgmaxを決定する。さらに、上限値
切替部７６は、決定した最高出力Ｐgbmaxから決定した
発電機出力上限値Ｐgma xを減算することにより、バッテ
リの放電電力上限値Ｐbmaxを決定する。そして、上限値
切替部７６は、決定した発電機出力上限値Ｐgmaxをエン
ジン回転数切替部７７へ出力する。尚、発電機６２によ
る電動アクチュエータ６４への電力供給が発電機出力上
限値Ｐgmax以下になるように、バッテリ６３による電動
アクチュエータ６４への電力供給が放電電力上限値Ｐ
bmax以下になるように、それぞれ制御されることにな
る。
【００３９】例えば、動力制限レバー８のマークＭが図
３に示すように位置Ｍaにある場合、上限値切替部７６
はメモリに格納されているグラフｆ4gbにおける位置Ｍa
に対応する値Ｐgbを最高出力Ｐgbmaxと決定するととも
に、グラフｆ4gにおける位置Ｍaに対応する値Ｐgを発電
機出力上限値Ｐgmaxと決定する。そして、上限値切替部
７６は、上記値Ｐgbから上記Ｐgを減算して得られた値
（Ｐgb−Ｐg）をバッテリの放電電力上限値Ｐbmaxと決
定する。
３に示すように位置Ｍaにある場合、上限値切替部７６
はメモリに格納されているグラフｆ4gbにおける位置Ｍa
に対応する値Ｐgbを最高出力Ｐgbmaxと決定するととも
に、グラフｆ4gにおける位置Ｍaに対応する値Ｐgを発電
機出力上限値Ｐgmaxと決定する。そして、上限値切替部
７６は、上記値Ｐgbから上記Ｐgを減算して得られた値
（Ｐgb−Ｐg）をバッテリの放電電力上限値Ｐbmaxと決
定する。
【００４０】エンジン回転数切替部７７は、不図示のメ
モリを備えている。このメモリには図９に示すような発
電機出力上限値Ｐgmaxに対するエンジンの回転数設定値
Ｖe（ｒｐｍ）のグラフが格納されている。
モリを備えている。このメモリには図９に示すような発
電機出力上限値Ｐgmaxに対するエンジンの回転数設定値
Ｖe（ｒｐｍ）のグラフが格納されている。
【００４１】エンジン回転数切替部７７は、メモリに格
納されているグラフを利用して、上限値切替部７６の決
定結果である発電機出力上限値Ｐgmaxに対応するエンジ
ンの回転数設定値Ｖeを決定し、決定した値を利用して
エンジンの回転数を制御する。
納されているグラフを利用して、上限値切替部７６の決
定結果である発電機出力上限値Ｐgmaxに対応するエンジ
ンの回転数設定値Ｖeを決定し、決定した値を利用して
エンジンの回転数を制御する。
【００４２】例えば、発電機出力上限値Ｐgmaxが値Ｐg
である場合、エンジン回転数切替部７７はメモリに格納
されているグラフにおける値Ｐgに対応する値Ｎをエン
ジン６１の回転数設定値Ｖeと決定する。
である場合、エンジン回転数切替部７７はメモリに格納
されているグラフにおける値Ｐgに対応する値Ｎをエン
ジン６１の回転数設定値Ｖeと決定する。
【００４３】要求電力検出部７８は、各電動アクチュエ
ータ６４の要求電力（作業負荷）を検出し、検出した要
求電力の総和を演算することにより、電動アクチュエー
タ６４の要求電力の総和ＰL（ｋＷ）を検出する。そし
て、要求電力検出部７８は、検出結果である要求電力の
総和ＰLを比較部７８へ出力する。
ータ６４の要求電力（作業負荷）を検出し、検出した要
求電力の総和を演算することにより、電動アクチュエー
タ６４の要求電力の総和ＰL（ｋＷ）を検出する。そし
て、要求電力検出部７８は、検出結果である要求電力の
総和ＰLを比較部７８へ出力する。
【００４４】比較部７９は、動力制限値決定部７２によ
る決定結果である動力制限値Ｐpmaxと要求電力検出部７
８による検出結果である要求電力の総和ＰLとの大小を
比較し、要求電力の総和ＰLが動力制限値Ｐpmaxより大
きい場合には電動アクチュエータ６４へ供給する電力の
総和を動力制限値Ｐpmaxに制限することを内容とする指
令信号を動力制限部８０へ出力する。
る決定結果である動力制限値Ｐpmaxと要求電力検出部７
８による検出結果である要求電力の総和ＰLとの大小を
比較し、要求電力の総和ＰLが動力制限値Ｐpmaxより大
きい場合には電動アクチュエータ６４へ供給する電力の
総和を動力制限値Ｐpmaxに制限することを内容とする指
令信号を動力制限部８０へ出力する。
【００４５】動力制限部８０は、比較部７９から指令信
号を受け取った場合、即ち電動アクチュエータ６４の要
求電力の総和ＰLが動力制限値Ｐpmaxを超えるような場
合、動力制限値Ｐpmaxの範囲内で各電動アクチュエータ
６４へ供給する電力配分を行う。例えば、各電動アクチ
ュエータ６４に対応するレバーの操作量の比率を基に動
力制限値Ｐpmaxの電力から各電動アクチュエータ６４に
割り当てる電力を決定するようにしてもよい。また、各
電動アクチュエータ６４の負荷トルクを検出し、検出さ
れた負荷トルクの比率を基に動力制限値Ｐpmaxの電力か
ら各電動アクチュエータ６４に割り当てる電力を決定す
るようにしてもよい。
号を受け取った場合、即ち電動アクチュエータ６４の要
求電力の総和ＰLが動力制限値Ｐpmaxを超えるような場
合、動力制限値Ｐpmaxの範囲内で各電動アクチュエータ
６４へ供給する電力配分を行う。例えば、各電動アクチ
ュエータ６４に対応するレバーの操作量の比率を基に動
力制限値Ｐpmaxの電力から各電動アクチュエータ６４に
割り当てる電力を決定するようにしてもよい。また、各
電動アクチュエータ６４の負荷トルクを検出し、検出さ
れた負荷トルクの比率を基に動力制限値Ｐpmaxの電力か
ら各電動アクチュエータ６４に割り当てる電力を決定す
るようにしてもよい。
【００４６】次に、上記構成を有する動力制御機構７に
おける動力配分制御方法について図１０、図１１および
図１２を参照しつつ説明する。尚、図１０から図１２の
各制御を一の制御フローで行うようにしてもよい。
おける動力配分制御方法について図１０、図１１および
図１２を参照しつつ説明する。尚、図１０から図１２の
各制御を一の制御フローで行うようにしてもよい。
【００４７】まず、電動アクチュエータ６４へ供給する
電力を制限する制御について、図１０を用いて説明す
る。
電力を制限する制御について、図１０を用いて説明す
る。
【００４８】ステップＳ１０１において、動力制限レバ
ー位置検出部７１は、動力制限レバー８の位置を検出
し、検出結果を動力制限値決定部７２へ出力する。ステ
ップＳ１０２において、動力制限値決定部７２は、動力
制限レバー位置検出部７１の検出結果である検出位置に
対応する動力制限値Ｐpmaxを図４を利用して決定し、決
定結果を比較部７９へ出力する。ステップＳ１０３にお
いて、要求電力検出部７８は、電動アクチュエータの要
求電力の総和ＰLを検出し、検出結果を比較部７９へ出
力する。
ー位置検出部７１は、動力制限レバー８の位置を検出
し、検出結果を動力制限値決定部７２へ出力する。ステ
ップＳ１０２において、動力制限値決定部７２は、動力
制限レバー位置検出部７１の検出結果である検出位置に
対応する動力制限値Ｐpmaxを図４を利用して決定し、決
定結果を比較部７９へ出力する。ステップＳ１０３にお
いて、要求電力検出部７８は、電動アクチュエータの要
求電力の総和ＰLを検出し、検出結果を比較部７９へ出
力する。
【００４９】ステップＳ１０４において、比較部７９
は、要求電力検出部７８の検出結果である要求電力の総
和ＰLが動力制限決定部７２の決定結果である動力制限
値Ｐpma xより大きいか否か（ＰL＞Ｐpmax）を判定す
る。要求電力の総和ＰLが動力制限値Ｐpmaxより大きい
と判定された場合には（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）ス
テップＳ１０５の処理に移行し、大きくないと判定され
た場合には（ステップＳ１０４：ＮＯ）電動アクチュエ
ータ６４へ供給する電力に制限をかけずに処理を終了す
る。
は、要求電力検出部７８の検出結果である要求電力の総
和ＰLが動力制限決定部７２の決定結果である動力制限
値Ｐpma xより大きいか否か（ＰL＞Ｐpmax）を判定す
る。要求電力の総和ＰLが動力制限値Ｐpmaxより大きい
と判定された場合には（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）ス
テップＳ１０５の処理に移行し、大きくないと判定され
た場合には（ステップＳ１０４：ＮＯ）電動アクチュエ
ータ６４へ供給する電力に制限をかけずに処理を終了す
る。
【００５０】ステップＳ１０５において、動力制限部８
０は、電動アクチュエータ６４へ供給する電力の総和を
動力制限値Ｐpmaxに制限することを内容とする指令信号
を比較部７９から受け取ると、上記方法により各電動ア
クチュエータ６４へ供給する電力を決定し、各電動アク
チュエータ６４へ供給する電力を決定した値に制限す
る。
０は、電動アクチュエータ６４へ供給する電力の総和を
動力制限値Ｐpmaxに制限することを内容とする指令信号
を比較部７９から受け取ると、上記方法により各電動ア
クチュエータ６４へ供給する電力を決定し、各電動アク
チュエータ６４へ供給する電力を決定した値に制限す
る。
【００５１】次に、エンジンの回転数を切り替える制御
について、図１１を用いて説明する。ステップＳ２０１
において、動力制限レバー位置検出部７１は、動力制限
レバー８の位置を検出し、検出結果を動力制限値決定部
７２へ出力する。ステップＳ２０２において、動力制限
値決定部７２は、動力制限レバー位置検出部７１の検出
結果である検出位置に対応する動力制限値Ｐpmaxを図４
を利用して決定し、決定結果を上限値切替部７６へ出力
する。
について、図１１を用いて説明する。ステップＳ２０１
において、動力制限レバー位置検出部７１は、動力制限
レバー８の位置を検出し、検出結果を動力制限値決定部
７２へ出力する。ステップＳ２０２において、動力制限
値決定部７２は、動力制限レバー位置検出部７１の検出
結果である検出位置に対応する動力制限値Ｐpmaxを図４
を利用して決定し、決定結果を上限値切替部７６へ出力
する。
【００５２】ステップＳ２０３において、上限値切替部
７６は、動力制限レバー位置検出部７１の検出結果であ
る検出位置に対応する発電機６２とバッテリ６３との出
力の和である最高出力Ｐgbmax、および発電機６２の発
電機出力上限値Ｐgmaxを図８を利用して決定し、決定し
た発電機出力上限値Ｐgmaxをエンジン回転数切替部７７
へ出力する。そして、上限値切替部７６は、決定した最
高出力Ｐgbmaxから決定した発電機出力上限値Ｐgmaxを
減算することにより、バッテリの放電電力上限値Ｐbmax
を決定する。さらに、上限値切替部７６は、発電機６２
による電動アクチュエータ６４への電力供給が発電機出
力上限値Ｐgmax以下になるように、バッテリ６３による
電動アクチュエータ６４への電力供給が放電電力上限値
Ｐbmax以下になるように、それぞれの出力電力の配分を
決定する。
７６は、動力制限レバー位置検出部７１の検出結果であ
る検出位置に対応する発電機６２とバッテリ６３との出
力の和である最高出力Ｐgbmax、および発電機６２の発
電機出力上限値Ｐgmaxを図８を利用して決定し、決定し
た発電機出力上限値Ｐgmaxをエンジン回転数切替部７７
へ出力する。そして、上限値切替部７６は、決定した最
高出力Ｐgbmaxから決定した発電機出力上限値Ｐgmaxを
減算することにより、バッテリの放電電力上限値Ｐbmax
を決定する。さらに、上限値切替部７６は、発電機６２
による電動アクチュエータ６４への電力供給が発電機出
力上限値Ｐgmax以下になるように、バッテリ６３による
電動アクチュエータ６４への電力供給が放電電力上限値
Ｐbmax以下になるように、それぞれの出力電力の配分を
決定する。
【００５３】ステップＳ２０４において、エンジン回転
数切替部７７は、上限値切替部７６の決定結果である発
電機出力上限値Ｐgmaxに対応するエンジンの回転数設定
値Ｖ eを図９を利用して決定し、決定した値によりエン
ジンの回転数を制御する。
数切替部７７は、上限値切替部７６の決定結果である発
電機出力上限値Ｐgmaxに対応するエンジンの回転数設定
値Ｖ eを図９を利用して決定し、決定した値によりエン
ジンの回転数を制御する。
【００５４】さらに、電動アクチュエータの速度目標値
を決定する制御について図１２を用いて説明する。ステ
ップＳ３０１において、動力制限レバー位置検出部７１
は、動力制限レバー８の位置を検出し、検出結果を操作
感度切替部７４へ出力する。ステップＳ３０２におい
て、操作レバー位置検出部７３は、操作レバー９の位置
を検出し、検出結果を操作感度切替部７４へ出力する。
を決定する制御について図１２を用いて説明する。ステ
ップＳ３０１において、動力制限レバー位置検出部７１
は、動力制限レバー８の位置を検出し、検出結果を操作
感度切替部７４へ出力する。ステップＳ３０２におい
て、操作レバー位置検出部７３は、操作レバー９の位置
を検出し、検出結果を操作感度切替部７４へ出力する。
【００５５】ステップＳ３０３において、操作感度切替
部７４は、動力制限レバー位置検出部７１の検出結果で
ある検出位置に対応する速度目標最大値Ｖmaxを図６を
利用して決定し、決定した速度目標最大値Ｖmaxを目標
速度決定部７５へ出力する。
部７４は、動力制限レバー位置検出部７１の検出結果で
ある検出位置に対応する速度目標最大値Ｖmaxを図６を
利用して決定し、決定した速度目標最大値Ｖmaxを目標
速度決定部７５へ出力する。
【００５６】ステップＳ３０４において、目標速度決定
部７５は、操作感度切替部７４の決定結果である速度目
標最大値Ｖmaxと操作レバー位置検出部７３の検出結果
である操作レバー９の位置を基に、図７を利用して速度
目標値Ｖdesを決定し、この決定した値により電動アク
チュエータ６４を構成する電動機の回転速度を制御す
る。
部７５は、操作感度切替部７４の決定結果である速度目
標最大値Ｖmaxと操作レバー位置検出部７３の検出結果
である操作レバー９の位置を基に、図７を利用して速度
目標値Ｖdesを決定し、この決定した値により電動アク
チュエータ６４を構成する電動機の回転速度を制御す
る。
【００５７】上述したように、本発明の実施の形態によ
れば、電動アクチュエータ６４の要求電力の総和が作業
者などにより入力された動力制限値Ｐpmaxを超えるよう
な場合、動力制限値Ｐpmaxの範囲内で各電動アクチュエ
ータ６４への動力配分を行うことが可能になる。また、
動力制限値Ｐpmaxに応じて、発電機６２の出力電力の上
限値（発電既出力上限値Ｐgbmax）を切り替えるととも
に、その切り替えられた上限値によりエンジンの回転数
を切り替えるため、エンジン６１の効率を向上させるこ
とができる。
れば、電動アクチュエータ６４の要求電力の総和が作業
者などにより入力された動力制限値Ｐpmaxを超えるよう
な場合、動力制限値Ｐpmaxの範囲内で各電動アクチュエ
ータ６４への動力配分を行うことが可能になる。また、
動力制限値Ｐpmaxに応じて、発電機６２の出力電力の上
限値（発電既出力上限値Ｐgbmax）を切り替えるととも
に、その切り替えられた上限値によりエンジンの回転数
を切り替えるため、エンジン６１の効率を向上させるこ
とができる。
【００５８】以上、本発明の好適な実施の形態について
説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるもの
ではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々
な設計変更が可能なものである。例えば、シリーズ方式
のハイブリッドショベルを例に挙げて説明したが、パラ
レル方式のハイブリッドショベルなど各種ハイブリッド
建設機械に適用することができる。また、蓄電装置とし
て、バッテリ６３一個の場合を例にあげて説明している
が、複数のバッテリを備えるものであってもよく、また
バッテリとキャパシタとを組み合わせたものでもよい。
さらに、上記実施の形態においては、電動アクチュエー
タによる要求電力の総和を利用して動力制限を行う構成
としているが、各電動アクチュエータに対応する動力制
限レバーを設けて、各電動アクチュエータごとに当該電
動アクチュエータへ供給する電力の最大値を制限するよ
うな構成にしてもよい。
説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるもの
ではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々
な設計変更が可能なものである。例えば、シリーズ方式
のハイブリッドショベルを例に挙げて説明したが、パラ
レル方式のハイブリッドショベルなど各種ハイブリッド
建設機械に適用することができる。また、蓄電装置とし
て、バッテリ６３一個の場合を例にあげて説明している
が、複数のバッテリを備えるものであってもよく、また
バッテリとキャパシタとを組み合わせたものでもよい。
さらに、上記実施の形態においては、電動アクチュエー
タによる要求電力の総和を利用して動力制限を行う構成
としているが、各電動アクチュエータに対応する動力制
限レバーを設けて、各電動アクチュエータごとに当該電
動アクチュエータへ供給する電力の最大値を制限するよ
うな構成にしてもよい。
【００５９】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１による
と、電動アクチュエータへ供給する電力を制限値設定手
段により決定された最大値の範囲内に制限することが可
能になり、エンジン効率がよくなる。また、請求項２に
よると、電動アクチュエータへ供給する電力の最大値を
作業内容に適した値に変更することが可能になる。
と、電動アクチュエータへ供給する電力を制限値設定手
段により決定された最大値の範囲内に制限することが可
能になり、エンジン効率がよくなる。また、請求項２に
よると、電動アクチュエータへ供給する電力の最大値を
作業内容に適した値に変更することが可能になる。
【００６０】請求項３によると、例えば、各電動アクチ
ュエータに対応するレバーの操作量の比率を基に制限値
設定手段により決定された最大値の電力上記最大値の電
力から各電動アクチュエータに割り当てる電力を決定
し、又は、各電動アクチュエータの負荷トルクを検出
し、検出された負荷トルクの比率を基に上記最大値の電
力から各電動アクチュエータに割り当てる電力を決定す
ることにより、ある特定の電動アクチュエータへの供給
電力が必要以上に小さくなってその電動アクチュエータ
に接続された作業部材の稼動が妨げられるような事態を
回避することができる。
ュエータに対応するレバーの操作量の比率を基に制限値
設定手段により決定された最大値の電力上記最大値の電
力から各電動アクチュエータに割り当てる電力を決定
し、又は、各電動アクチュエータの負荷トルクを検出
し、検出された負荷トルクの比率を基に上記最大値の電
力から各電動アクチュエータに割り当てる電力を決定す
ることにより、ある特定の電動アクチュエータへの供給
電力が必要以上に小さくなってその電動アクチュエータ
に接続された作業部材の稼動が妨げられるような事態を
回避することができる。
【００６１】請求項４によると、制限値設定手段による
決定結果により目標速度入力手段の感度が変更されるた
め、作業者にとって操作性が向上する。
決定結果により目標速度入力手段の感度が変更されるた
め、作業者にとって操作性が向上する。
【００６２】請求項５および請求項６によれば、電動ア
クチュエータへ供給する電力の最大値に応じて、発電機
の出力電力の上限値を切り替えるとともに、その切り替
えられた上限値によりエンジンの回転数を切り替えるた
め、エンジン効率を向上させることができる。
クチュエータへ供給する電力の最大値に応じて、発電機
の出力電力の上限値を切り替えるとともに、その切り替
えられた上限値によりエンジンの回転数を切り替えるた
め、エンジン効率を向上させることができる。
【図１】本発明の実施の形態に係る電力制御機構が適用
されるハイブリッドショベルの概略構成を示す模式図で
ある。
されるハイブリッドショベルの概略構成を示す模式図で
ある。
【図２】図１に示したハイブリッドショベルの動力制御
機構を説明するためのブロック図である。
機構を説明するためのブロック図である。
【図３】動力制御レバーの一例を示す図である。
【図４】動力制限レバーの位置に対する動力制限値の関
係を示す図である。
係を示す図である。
【図５】操作レバーの一例を示す図である。
【図６】動力制限レバーの位置に対する速度目標最大値
（フルレバーでの速度目標値）の関係を示す図である。
（フルレバーでの速度目標値）の関係を示す図である。
【図７】操作レバーの位置に対する速度目標値の関係を
示す図である。
示す図である。
【図８】動力制限レバーの位置に対する発電機の出力と
バッテリの出力の和（最高出力）の関係を示すととも
に、動力制限レバーの位置に対する発電機の出力の上限
値の関係を示す図である。
バッテリの出力の和（最高出力）の関係を示すととも
に、動力制限レバーの位置に対する発電機の出力の上限
値の関係を示す図である。
【図９】発電機出力の上限値に対するエンジンの回転数
の関係を示す図である。
の関係を示す図である。
【図１０】図２の動力制御機構における電動アクチュエ
ータへの供給電力の制限に関する制御手順を示すフロー
チャートである。
ータへの供給電力の制限に関する制御手順を示すフロー
チャートである。
【図１１】図２の動力制御機構におけるエンジン回転数
の切り替えに関する制御手順を示すフローチャートであ
る。
の切り替えに関する制御手順を示すフローチャートであ
る。
【図１２】図２の動力制御機構における電動機の速度目
標値の決定に関する制御手順を示すフローチャートであ
る。
標値の決定に関する制御手順を示すフローチャートであ
る。
１ ハイブリッドショベル ２ 下部走行体 ３ 上部旋回体 ４ 掘削アタッチメント ５ 旋回軸 ６１ エンジン ６２ 発電機 ６３ バッテリ ６４ 電動アクチュエータ ７ 動力配分制御機構 ７１ 動力制限レバー位置検出部 ７２ 動力制限値決定部 ７３ 操作レバー位置検出部 ７４ 操作感度切替部 ７５ 目標速度決定部 ７６ 上限値切替部 ７７ エンジン回転数切替部 ７８ 要求電力検出部 ７９ 比較部 ８０ 動力制限部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鹿児島 昌之 兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者 今西 悦二郎 兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者 空 利雄 兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会社神戸製鋼所西神３号館２Ｆ神戸総 合技術研究所内ＨＹＣＯプロジェクト室 (72)発明者 小見山 昌之 兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会社神戸製鋼所西神３号館２Ｆ神戸総 合技術研究所内ＨＹＣＯプロジェクト室 Ｆターム(参考） 2D003 AA01 AB07 BA01 BA05 BB01 CA10 DA04 DB05 3G093 AA10 AA16 DB00 DB22 EA03 EB00 EB09 FA11 FB05
Claims (6)
- 【請求項１】 エンジンに駆動される発電機および蓄電
装置から供給される電力を駆動源とする電動アクチュエ
ータを備えたハイブリッド型作業機械の動力制御装置に
おいて、 前記電動アクチュエータの要求電力を検出する要求電力
検出手段と、 前記電動アクチュエータへ供給する電力の最大値を決定
する制限値決定手段と、 前記要求電力検出手段による検出結果と前記制限値決定
手段による決定結果を比較する比較手段と、 前記比較手段による比較結果が要求電力が大きいことを
示す場合には前記電動アクチュエータへの電力供給に制
限をかける電力制限手段とを備えたことを特徴とするハ
イブリッド型作業機械の動力制御装置。 - 【請求項２】 前記電動アクチュエータへ供給する電力
の最大値に関する情報を入力する制限値入力手段をさら
に備え、 前記制限値決定手段は、前記制限値入力手段により入力
された情報を基に前記電動アクチュエータへ供給する電
力の最大値を切り替えることを特徴とする請求項１記載
のハイブリッド型作業機械の動力制御装置。 - 【請求項３】 前記電動アクチュエータは複数備えられ
ており、 前記電力制限手段は、前記制限値決定手段により決定さ
れた電力の最大値の範囲内で前記複数の電動アクチュエ
ータの夫々へ供給する電力の配分を決定することを特徴
とする請求項１記載のハイブリッド型作業機械の動力制
御装置。 - 【請求項４】 前記電動アクチュエータの目標速度に関
する情報を入力する目標速度入力手段と、 前記制限値設定手段による決定結果を基に前記目標速度
入力手段により入力される情報が示す目標速度の範囲を
切り替える操作感度切替手段とをさらに備えたことを特
徴とする請求項１記載のハイブリッド型作業機械の動力
制御装置。 - 【請求項５】 前記制限値決定手段による決定結果を基
に前記発電機の出力電力の最大値および前記蓄電装置の
出力電力の最大値とを切り替える上限値切替手段をさら
に備えたことを特徴とする請求項１記載のハイブリッド
型作業機械の動力制御装置。 - 【請求項６】 前記上限値決定手段により決定された前
記発電機の出力電力の上限値を基に、前記エンジンの回
転数を切り替えるエンジン回転数切替手段を備えたこと
を特徴とする請求項５記載のハイブリッド型作業機械の
動力制御装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2001130456A JP4090704B2 (ja) | 2001-04-27 | 2001-04-27 | ハイブリッド型作業機械の動力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001130456A JP4090704B2 (ja) | 2001-04-27 | 2001-04-27 | ハイブリッド型作業機械の動力制御装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002322681A true JP2002322681A (ja) | 2002-11-08 |
| JP4090704B2 JP4090704B2 (ja) | 2008-05-28 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001130456A Expired - Fee Related JP4090704B2 (ja) | 2001-04-27 | 2001-04-27 | ハイブリッド型作業機械の動力制御装置 |
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|---|---|
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
2001
- 2001-04-27 JP JP2001130456A patent/JP4090704B2/ja not_active Expired - Fee Related
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