JP2005155252A - Power system control unit for construction machine - Google Patents

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Hiroshi Ishiyama
寛 石山
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress fluctuation in voltage of a battery; to reduce the size and weight of a unit; to reduce costs; and to obtain a high power. <P>SOLUTION: This power system control unit for construction machines is provided with a control means 24 for detecting the fluctuation in the voltage of the battery 25, which increases torque of a hydraulic pump 23 by making an electric motor/generator 22 operate as an electric motor for assisting torque of an engine 21, when the voltage of the battery rises, and which performs control so that electrical energy generated by the generator can be stored in the battery 25 by making the electric motor/generator 22 operate as a generator, when the voltage of the battery falls. Thus, the fluctuation in the voltage of the battery 25 can be suppressed. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は油圧ショベル等の建設機械用動力系制御装置に関するものであり、特に、建設機械を駆動する動力源としてエンジンの他に、発電機とトルクアシスト用の電動機を備えるハイブリッド方式の建設機械用動力系制御装置に関するものである。   The present invention relates to a power system controller for a construction machine such as a hydraulic excavator, and more particularly, to a hybrid construction machine including a generator and a torque assisting motor in addition to an engine as a power source for driving the construction machine. The present invention relates to a power system control device.

一般に、油圧ショベルでは、駆動源としてディーゼルエンジンを装備し、該ディーゼルエンジンにより走行し、又、油圧ポンプを駆動してアーム、ショベル等を動作させ、各種の作業を行うようにしている。この方法は、エンジンの負担が大きく、黒煙を排気する等、排ガスの点で問題があると共に、騒音及び燃費効率の点でも問題があった。   In general, a hydraulic excavator is equipped with a diesel engine as a drive source, travels with the diesel engine, and drives a hydraulic pump to operate an arm, an excavator, and the like to perform various operations. This method has a problem in terms of exhaust gas, such as exhausting black smoke, which is heavy on the engine, and also in terms of noise and fuel efficiency.

そこで、エンジンの負担低減や燃費効率の改善等を目的として、動力源としてエンジンの他に電動機を備え、該電動機とエンジンとで油圧ポンプを駆動するハイブリッド方式を用いた構成のものが公知となっている(例えば、特許文献1参照)。   Therefore, for the purpose of reducing the burden on the engine and improving the fuel efficiency, a configuration using a hybrid system in which a motor is provided as a power source in addition to the engine and a hydraulic pump is driven by the motor and the engine is known. (For example, refer to Patent Document 1).

又、同じ特許文献1に示されているように、ハイブリッド方式に於いて、動力源としてエンジンの他に発電機と電動機を備え、該エンジンの余剰トルクで発電機を駆動し、該発電機で生成される電気エネルギーをバッテリに蓄え、該バッテリの電気エネルギーを必要に応じて電動機に供給し、該電動機を回転させてエンジンをアシストし、該エンジンの負担を軽減させる技術も公知となっている。
特開平2001−16704号公報。
Further, as shown in the same patent document 1, in the hybrid system, a generator and an electric motor are provided as a power source in addition to the engine, and the generator is driven by surplus torque of the engine. Also known is a technique for storing generated electric energy in a battery, supplying the electric energy of the battery to an electric motor as needed, assisting the engine by rotating the electric motor, and reducing the load on the engine. .
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-16704.

ところが、特許文献1記載の発明は、電動機でエンジンをアシストすると、バッテリ電力が消費されてバッテリ電圧が下降し、反対に発電するとバッテリに電気エネルギーが蓄えられてバッテリ電圧が上昇することになるが、このバッテリの電圧変動はバッテリの寿命を縮め、又、バッテリ電圧の上限/下限付近での制御に制約を受けることになり望ましくない。即ち、電圧の上限では、それ以上は充電できないため、エンジンに余裕があっても軽負荷運転となり、燃費効率が悪くなる。一方、電圧の下限ではアシストできないという問題点があった。   However, in the invention described in Patent Document 1, when the engine is assisted by the electric motor, the battery power is consumed and the battery voltage is lowered. On the contrary, when electric power is generated, electric energy is stored in the battery and the battery voltage is increased. This battery voltage fluctuation is not desirable because it shortens the life of the battery and restricts the control near the upper limit / lower limit of the battery voltage. In other words, at the upper limit of the voltage, it cannot be charged any more, so even if the engine has a margin, it becomes a light load operation and the fuel efficiency becomes worse. On the other hand, there is a problem that the assist cannot be performed at the lower limit of the voltage.

更に、特許文献1記載の発明は、電動機と発電機が別々に用意された構造になっているため、装置が大形化並びに重量化し、又コストも高くなるという問題点があった。   Furthermore, since the invention described in Patent Document 1 has a structure in which an electric motor and a generator are prepared separately, there is a problem in that the apparatus becomes larger and heavier and the cost becomes higher.

そこで、バッテリの電圧変動を抑制すると共に、装置の小型・軽量化、及びコストの低減、並びに、常に此種の建設機械で要求されている高出力化を図るために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。   Therefore, there are technical problems to be solved in order to suppress the voltage fluctuation of the battery, reduce the size and weight of the device, reduce the cost, and always increase the output required for this kind of construction machine. The present invention aims to solve this problem.

本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項1記載の発明は、エンジンと、該エンジンのパワーラインに接続された油圧ポンプと、該エンジンの余剰トルクで駆動される発電機と、該発電機で生成された電気エネルギーを蓄えるためのバッテリと、該バッテリから受け取った電気エネルギーを機械エネルギーに変換して前記油圧ポンプに供給するトルクアシスト用電動機とを備える建設機械用動力系制御装置に於いて、前記バッテリの電圧変動を検出し、該バッテリ電圧が上昇した時、前記トルクアシスト用電動機を動作させて前記油圧ポンプの設定トルクを増加し、該バッテリ電圧が下降した時、前記発電機を動作させて生成される電気エネルギーを前記バッテリに蓄えるように制御する制御手段を備え、前記バッテリ電圧の変動を抑えるようにした建設機械用動力系制御装置を提供する。   The present invention has been proposed to achieve the above object, and the invention according to claim 1 is driven by an engine, a hydraulic pump connected to the power line of the engine, and surplus torque of the engine. A construction machine comprising: a generator; a battery for storing electrical energy generated by the generator; and a torque assisting motor that converts electrical energy received from the battery into mechanical energy and supplies the mechanical energy to the hydraulic pump. In the power system control device, the battery voltage fluctuation is detected, and when the battery voltage increases, the torque assist motor is operated to increase the set torque of the hydraulic pump, and the battery voltage decreases. Control means for controlling the electric energy generated by operating the generator to be stored in the battery, Providing construction machine for power system control apparatus that suppress variation in voltage.

この構成によれば、バッテリ電圧が上昇した時は、トルクアシスト用電動機でエンジンをアシストすると、油圧ポンプのトルクが増加すると共にバッテリの電力が消費されてバッテリ電圧が下降し、反対にバッテリ電圧が降下した時は発電機で発電するとバッテリに電気エネルギーが蓄えられてバッテリ電圧が上昇することで、バッテリ電圧の変動を抑制できる。   According to this configuration, when the battery voltage rises, if the engine is assisted by the torque assisting motor, the torque of the hydraulic pump is increased and the battery power is consumed, the battery voltage is lowered. When the electric power is lowered, electric energy is stored in the battery when the electric power is generated by the generator, and the battery voltage rises, so that fluctuations in the battery voltage can be suppressed.

請求項2記載の発明は、上記油圧ポンプは、該油圧ポンプの設定トルク調整を行うための電磁比例弁を有し、上記制御手段は前記電磁比例弁を介して前記油圧ポンプの設定トルク調整を行うようにした建設機械用動力系制御装置を提供する。   According to a second aspect of the present invention, the hydraulic pump has an electromagnetic proportional valve for adjusting a set torque of the hydraulic pump, and the control means adjusts the set torque of the hydraulic pump via the electromagnetic proportional valve. Provided is a power system controller for a construction machine that is provided.

この構成によれば、バッテリ電圧の変動に応じて制御手段が電磁比例弁を制御することにより、油圧ポンプの設定トルクが調整される。又、油圧ポンプの設定トルクを可変調整するので、バッテリ電圧の上限/下限付近での制御に制約を受けないようにすることができる。   According to this configuration, the set torque of the hydraulic pump is adjusted by the control means controlling the electromagnetic proportional valve in accordance with the fluctuation of the battery voltage. In addition, since the set torque of the hydraulic pump is variably adjusted, it is possible to avoid restrictions on control near the upper limit / lower limit of the battery voltage.

請求項3記載の発明は、上記制御手段は、上記油圧ポンプの設定トルクを増加させたときに上記エンジンの回転数を低下させるように構成した請求項1又は2記載の建設機械用動力系制御装置を提供する。   A third aspect of the present invention is the construction machine power system control according to the first or second aspect, wherein the control means is configured to decrease the engine speed when the set torque of the hydraulic pump is increased. Providing equipment.

この構成によれば、油圧ポンプの設定トルクを上げるとエンジンの回転数が低下することで、エンジンの燃費効率がアップし、騒音が低下する。   According to this configuration, when the set torque of the hydraulic pump is increased, the engine speed is decreased, so that the fuel efficiency of the engine is increased and noise is reduced.

請求項1記載の発明は、バッテリ電圧の変動が抑えられるので、バッテリへの負担を少なくして、該バッテリの寿命を延ばすことができる。   According to the first aspect of the present invention, since the fluctuation of the battery voltage is suppressed, the burden on the battery can be reduced and the life of the battery can be extended.

請求項2記載の発明は、バッテリ電圧の変動に応じて制御手段が電磁比例弁を制御することにより油圧ポンプの設定トルクが調整できるので、請求項1記載の発明の効果に加えて、設定トルクの調整操作が簡単になる。又、バッテリ電圧の上限/下限付近での制御に制約を受けないようにすることができるので、従来装置で問題となっていた、電圧の上限での燃費効率の低下や、電圧の下限でアシストできないという問題等をそれぞれ解決することができる。   According to the second aspect of the present invention, the set torque of the hydraulic pump can be adjusted by the control means controlling the electromagnetic proportional valve in accordance with the fluctuation of the battery voltage. Therefore, in addition to the effect of the first aspect, the set torque The adjustment operation becomes easy. In addition, since it is possible to avoid restrictions on control near the upper limit / lower limit of the battery voltage, a reduction in fuel efficiency at the upper limit of the voltage, which is a problem in the conventional device, and assist at the lower limit of the voltage. The problem of not being able to solve each can be solved.

請求項3記載の発明は、油圧ポンプの設定トルクを上げるとエンジンの回転数も低下するので、請求項1又は2記載の発明の効果に加えて、エンジンの燃費効率がアップすると共に騒音も低下する。   According to the third aspect of the present invention, when the set torque of the hydraulic pump is increased, the engine speed is also decreased. Therefore, in addition to the effect of the first or second aspect, the fuel efficiency of the engine is increased and the noise is also decreased. To do.

発電機を回転させるときのエンジンに対する負担やバッテリに対する負担を軽減させると共に、装置の小型・軽量化、及びコストの低減、並びに高出力化を図るという目的を達成するために、バッテリの電圧変動を検出し、該バッテリ電圧が上昇した時、トルクアシスト用電動機を動作させて油圧ポンプの設定トルクを増加し、バッテリ電圧が下降した時、発電機を動作させ、該発電機で生成される電気エネルギーをバッテリに蓄えさせるように制御する制御手段を設けて、バッテリ電圧の変動を抑えるようにした建設機械用動力系制御装置を提供する。   In order to reduce the burden on the engine and the battery when rotating the generator, and to achieve the purpose of reducing the size and weight of the device, reducing the cost, and increasing the output, the battery voltage fluctuation is reduced. When the battery voltage rises, the torque assist motor is operated to increase the set torque of the hydraulic pump, and when the battery voltage drops, the generator is operated to generate electrical energy generated by the generator. There is provided a power system control device for a construction machine which is provided with a control means for controlling the battery so as to be stored in a battery so as to suppress fluctuations in the battery voltage.

以下、本発明の実施例を図面に従って詳述する。図1は本発明を適用した建設機械としての油圧ショベルを示す。該油圧ショベル10は、下部走行体11の上に旋回機構12を介して上部旋回体13が旋回自在に載置されている。上部旋回体13には、その前方一側部にキャブ14が設けられ、且つ、前方中央部にブーム15が俯仰可能に取り付けられている。又、ブーム15の先端にアーム16が上下回動自在に取り付けられ、更に該アーム16の先端にバケット17が取り付けられている。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a hydraulic excavator as a construction machine to which the present invention is applied. In the hydraulic excavator 10, an upper swing body 13 is rotatably mounted on a lower traveling body 11 via a swing mechanism 12. The upper swing body 13 is provided with a cab 14 on one front side thereof, and a boom 15 is attached to the front center portion so as to be able to be raised and lowered. An arm 16 is attached to the tip of the boom 15 so as to be rotatable up and down, and a bucket 17 is attached to the tip of the arm 16.

図2は図1に示した油圧ショベルに適用可能な動力系の概略構成を示すブロック図である。図2に於いて、本実施例の動力系は、油圧ショベルを駆動するエンジン21と、該エンジン21のパワーラインに接続された電動/発電機22及び油圧ポンプ23と、制御手段24と、バッテリ25と、電磁比例弁30と、アクチュエータ31とで構成されている。   FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of a power system applicable to the hydraulic excavator shown in FIG. In FIG. 2, the power system of this embodiment includes an engine 21 for driving a hydraulic excavator, an electric / generator 22 and a hydraulic pump 23 connected to the power line of the engine 21, a control means 24, a battery, 25, an electromagnetic proportional valve 30, and an actuator 31.

前記エンジン21は、本実施例ではディーゼルエンジンであり、該エンジン21を駆動源として油圧ショベル10が走行する。又、油圧ポンプ23もエンジン21で駆動される。   The engine 21 is a diesel engine in the present embodiment, and the excavator 10 travels using the engine 21 as a drive source. The hydraulic pump 23 is also driven by the engine 21.

前記電動/発電機22は、エンジン21により回転された機械エネルギーを電気エネルギーに変換してバッテリ25に蓄える発電機としての機能と、バッテリ25からの電気エネルギーを受け取り、該受け取った電気エネルギーを機械エネルギーに変換して油圧ポンプ23を駆動する電動機としての機能を有し、電動機と発電機を1つのハウジング内にまとめた構造になっている。   The electric / generator 22 receives a function of a generator that converts mechanical energy rotated by the engine 21 into electric energy and stores the electric energy in the battery 25, and receives electric energy from the battery 25. It has a function as an electric motor that converts the energy to drive the hydraulic pump 23, and has a structure in which the electric motor and the generator are combined in one housing.

前記油圧ポンプ23は、ブーム15,アーム16,バケット17を動作させる各油圧シリンダを含むアクチュエータ(図示せず)を駆動するもので、エンジン21の駆動力及び電動/発電機22の駆動力を受けて動作する。   The hydraulic pump 23 drives an actuator (not shown) including hydraulic cylinders that operate the boom 15, the arm 16, and the bucket 17, and receives the driving force of the engine 21 and the driving force of the electric / generator 22. Works.

前記制御手段24は、センサ26と、リミッタ回路27と、インバータ回路28と、制御回路29とで構成されている。   The control means 24 includes a sensor 26, a limiter circuit 27, an inverter circuit 28, and a control circuit 29.

前記センサ26はバッテリ25の電圧変動を検出するセンサであり、バッテリ電圧に応じた信号を制御回路29に出力する。   The sensor 26 is a sensor that detects voltage fluctuation of the battery 25, and outputs a signal corresponding to the battery voltage to the control circuit 29.

前記リミッタ回路27は、電動/発電機22が有している電動機の機能と発電機の機能を択一的に切り換える回路である。そして、該リミッタ回路27の動作で電動/発電機22が電動機の態様に切り換えられると、バッテリ25に蓄えられている電気エネルギーが電動/発電機22に供給される。反対に、電動/発電機22が発電機の態様に切り換えられると、エンジン21の余剰トルクで回転され、該電動/発電機22から電気エネルギーが生成されて、該電気エネルギーがバッテリ25に供給され、これがバッテリ25に蓄電される。   The limiter circuit 27 is a circuit that selectively switches between the function of the motor and the function of the generator that the motor / generator 22 has. When the electric motor / generator 22 is switched to the electric motor mode by the operation of the limiter circuit 27, the electric energy stored in the battery 25 is supplied to the electric motor / generator 22. On the contrary, when the electric / generator 22 is switched to the generator mode, the electric / generator 22 is rotated by the surplus torque of the engine 21, electric energy is generated from the electric / generator 22, and the electric energy is supplied to the battery 25. This is stored in the battery 25.

前記インバータ回路28は、バッテリ25に蓄積されている電気エネルギーが電動/発電機22に供給されるとき、該電気エネルギーを交流電力に変換して供給し、反対に、電動/発電機22で生成された交流電力を直流電力に変換してバッテリ25に供給する変換機能を有する。   When the electric energy stored in the battery 25 is supplied to the electric motor / generator 22, the inverter circuit 28 converts the electric energy into AC power and supplies it, and conversely, the electric energy is generated by the electric motor / generator 22. It has a conversion function for converting the AC power thus converted into DC power and supplying it to the battery 25.

制御回路29は、マイクロコンピュータ(通称「マイコン」という)であり、予めプログラムされている手順に従い、リミッタ回路27を介して電動/発電機22の動作を制御すると共に、エンジン21の回転と電磁比例弁30とリミッタ回路27等を制御する。   The control circuit 29 is a microcomputer (commonly referred to as “microcomputer”), controls the operation of the motor / generator 22 via the limiter circuit 27 according to a preprogrammed procedure, and is proportional to the rotation of the engine 21 and the electromagnetic proportionality. The valve 30 and the limiter circuit 27 are controlled.

電磁比例弁30は、油圧ポンプ23の設定トルク調整をするためのものである。   The electromagnetic proportional valve 30 is for adjusting the set torque of the hydraulic pump 23.

図3は前記制御回路29に予めプログラムされている制御手順の一例を示すフローチャートである。図3のフローチャートを用いて図2に示す動力系制御装置の動作を次に説明する。   FIG. 3 is a flowchart showing an example of a control procedure programmed in the control circuit 29 in advance. Next, the operation of the power system controller shown in FIG. 2 will be described using the flowchart of FIG.

先ず、制御回路29は、センサ26のバッテリ電圧の情報からバッテリ25のバッテリ電圧Vtが基準電圧Vsよりも上か下かを判定する(ステップS1)。   First, the control circuit 29 determines whether the battery voltage Vt of the battery 25 is above or below the reference voltage Vs from the information on the battery voltage of the sensor 26 (step S1).

ここでの基準電圧Vsは、例えば図4に示す油圧ポンプのトルク線図に於いて、油圧ポンプ23の標準的な必要トルクの領域が曲線A−B−C−Dで囲まれた範囲とすると、該曲線A−B−C−Dを基準電圧Vsとし、曲線A−B−C−Dの範囲内ではバッテリ電圧が下降していると判定し、反対に越えた領域ではバッテリ電圧が上昇していると判定する。尚、図4に於いて、縦軸は油圧ポンプ23の吐出圧力P、横軸は油圧ポンプの押しのけ容積Qを示している。又、バッテリ電圧は、電動/発電機22がアシスト用電動機として使用されているときは降下し、発電機として使用されているは上昇し、更に油圧ショベル10の負荷変動によっても、アシストと発電の割合が変わって変動することになる。   For example, in the torque diagram of the hydraulic pump shown in FIG. 4, the reference voltage Vs here is a range in which a standard required torque region of the hydraulic pump 23 is surrounded by a curve ABCD. The curve A-B-C-D is used as the reference voltage Vs, and it is determined that the battery voltage is decreasing within the range of the curve A-B-C-D. It is determined that In FIG. 4, the vertical axis indicates the discharge pressure P of the hydraulic pump 23, and the horizontal axis indicates the displacement volume Q of the hydraulic pump. Further, the battery voltage drops when the motor / generator 22 is used as an assisting motor, rises when the motor / generator 22 is used as an assisting motor, and further, due to load fluctuations of the hydraulic excavator 10, assist and power generation. The ratio will change and change.

そして、バッテリ電圧Vtが基準電圧Vsよりも上昇していると、制御回路29は電動/発電機22をアシスト用電動機の態様に切り換えると共に、エンジン21の回転数を若干低下させる(ステップS2)。即ち、エンジン21の回転数が低下すると、該エンジン21の燃費効率がアップし、騒音も低下することになる。   When the battery voltage Vt is higher than the reference voltage Vs, the control circuit 29 switches the motor / generator 22 to the assist motor mode and slightly reduces the rotational speed of the engine 21 (step S2). That is, when the rotational speed of the engine 21 is reduced, the fuel efficiency of the engine 21 is increased and the noise is also reduced.

反対に、バッテリ電圧Vtが基準電圧Vsよりも降下している時、制御回路29は、電動/発電機22を発電機として動作する態様に切り換えると共にエンジン21の回転数に対する上記規制、即ち回転数を低下させて運転する状態を解く(ステップS3)。   On the other hand, when the battery voltage Vt is lower than the reference voltage Vs, the control circuit 29 switches to a mode in which the motor / generator 22 operates as a generator and controls the above-described restriction on the rotational speed of the engine 21, that is, the rotational speed. The state in which the vehicle is operated with the lowering of the pressure is solved (step S3).

又、ステップS2或いはステップS3からはステップS1に戻り、以後、この動作を繰り返す。   Further, the process returns from step S2 or step S3 to step S1, and thereafter this operation is repeated.

従って、本実施例の構成では、バッテリ電圧Vtが基準電圧Vsよりも上昇している時、電動/発電機22を電動機に使用してバッテリ電圧を消費し、反対に下降している時、発電機に使用してバッテリ電圧を蓄積するので、バッテリ電圧の大きな変動が抑えられる。これにより、バッテリ25への負担が少なくなり、該バッテリ寿命を延ばすことができる。又、電動機の機能と発電機の機能とが一体化された電動/発電機22を使用しているので、電動機と発電機を個々に用意しなくても済み、装置の小型・軽量化とコストの低減が可能になる。   Therefore, in the configuration of the present embodiment, when the battery voltage Vt is higher than the reference voltage Vs, the battery voltage is consumed by using the motor / generator 22 as the motor, and when the battery voltage Vt is decreasing, Since the battery voltage is accumulated for use in the machine, large fluctuations in the battery voltage can be suppressed. Thereby, the burden on the battery 25 is reduced and the battery life can be extended. In addition, since the electric motor / generator 22 in which the function of the electric motor and the function of the electric generator are integrated is used, it is not necessary to prepare the electric motor and the electric generator individually, and the apparatus is reduced in size, weight and cost. Can be reduced.

尚、上記実施例の構造に於いて、リミッタ回路27を可変形にし、電動/発電機22が電動機の態様から発電機の態様、或いは発電機の態様から電動機の態様に切り換えるための閾値を調整するようにしてもよい。このように、可変形にすると、バッテリ電圧の上限/下限付近での制御に制約を受けないようにすることが可能となり、従来装置で問題となっていた、電圧の上限での燃費効率の低下や、電圧の下限でアシストできないという問題等をそれぞれ解決することができる。   In the structure of the above embodiment, the limiter circuit 27 is made variable, and the threshold value for switching the motor / generator 22 from the motor mode to the generator mode or from the generator mode to the motor mode is adjusted. You may make it do. In this way, if the variable type is adopted, it becomes possible to avoid restrictions on the control near the upper limit / lower limit of the battery voltage, and the reduction in fuel efficiency at the upper limit of the voltage, which has been a problem with conventional devices. In addition, problems such as inability to assist at the lower limit of the voltage can be solved.

又、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。   In addition, the present invention can be variously modified without departing from the spirit of the present invention, and the present invention naturally extends to the modified one.

図は本発明の一実施の形態を示すものである。
本発明に係る建設機械用動力系制御装置を適用した油圧ショベルの全体構成図。 同上油圧ショベルに於ける動力系制御装置の概略構成を示すブロック図。 同上動力系制御装置の制御回路に於ける制御手順の一例を示すフローチャート。 油圧ポンプのトルク特性とバッテリ電圧の上昇・下降の判断基準の一例を説明する図。
The figure shows an embodiment of the present invention.
1 is an overall configuration diagram of a hydraulic excavator to which a construction machine power system control device according to the present invention is applied. The block diagram which shows schematic structure of the motive power system control apparatus in a hydraulic excavator same as the above. The flowchart which shows an example of the control procedure in the control circuit of a motive power system control apparatus same as the above. The figure explaining an example of the judgment characteristic of a torque characteristic of a hydraulic pump, and the rise / fall of a battery voltage.

符号の説明Explanation of symbols

21 エンジン
22 電動/発電機
23 油圧ポンプ
24 制御手段
25 バッテリ
26 センサ
27 リミッタ回路
28 インバータ回路
29 制御回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 Engine 22 Electricity / generator 23 Hydraulic pump 24 Control means 25 Battery 26 Sensor 27 Limiter circuit 28 Inverter circuit 29 Control circuit

Claims (3)

エンジンと、該エンジンのパワーラインに接続された油圧ポンプと、該エンジンの余剰トルクで駆動される発電機と、該発電機で生成された電気エネルギーを蓄えるためのバッテリと、該バッテリから受け取った電気エネルギーを機械エネルギーに変換して前記油圧ポンプに供給するトルクアシスト用電動機とを備える建設機械用動力系制御装置に於いて、
前記バッテリの電圧変動を検出し、該バッテリ電圧が上昇した時、前記トルクアシスト用電動機を動作させて前記油圧ポンプの設定トルクを増加し、該バッテリ電圧が下降した時、前記発電機を動作させて生成される電気エネルギーを前記バッテリに蓄えるように制御する制御手段を備え、前記バッテリ電圧の変動を抑えるようにしたことを特徴とする建設機械用動力系制御装置。
An engine, a hydraulic pump connected to the power line of the engine, a generator driven by excess torque of the engine, a battery for storing electrical energy generated by the generator, and received from the battery In a power system controller for a construction machine comprising a torque assisting electric motor that converts electric energy into mechanical energy and supplies the hydraulic pump to the hydraulic pump.
Detecting voltage fluctuation of the battery, when the battery voltage rises, operate the torque assisting motor to increase the set torque of the hydraulic pump, and when the battery voltage falls, operate the generator A control system for a construction machine, comprising control means for controlling the electric energy generated in such a manner as to be stored in the battery so as to suppress fluctuations in the battery voltage.
上記油圧ポンプは、該油圧ポンプの設定トルク調整を行うための電磁比例弁を有し、上記制御手段は前記電磁比例弁を介して前記油圧ポンプの設定トルク調整を行うようにした請求項1記載の建設機械用動力系制御装置。   2. The hydraulic pump has an electromagnetic proportional valve for adjusting a set torque of the hydraulic pump, and the control means adjusts a set torque of the hydraulic pump via the electromagnetic proportional valve. Power system controller for construction machinery. 上記制御手段は、上記油圧ポンプの設定トルクを増加させたときに上記エンジンの回転数を低下させるように構成した請求項1又は2記載の建設機械用動力系制御装置。   The construction system power system control device according to claim 1 or 2, wherein the control means is configured to decrease the engine speed when the set torque of the hydraulic pump is increased.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010178575A (en) * 2009-01-31 2010-08-12 Sumitomo (Shi) Construction Machinery Co Ltd Electrohydraulic conversion device
JP2011174468A (en) * 2011-03-25 2011-09-08 Komatsu Ltd Engine, hydraulic pump, and control device for generator motor
CN104294876A (en) * 2013-07-18 2015-01-21 神钢建机株式会社 Hybrid construction machine

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