JP2012002040A - ハイブリッド式建設機械 - Google Patents
ハイブリッド式建設機械 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012002040A JP2012002040A JP2010140763A JP2010140763A JP2012002040A JP 2012002040 A JP2012002040 A JP 2012002040A JP 2010140763 A JP2010140763 A JP 2010140763A JP 2010140763 A JP2010140763 A JP 2010140763A JP 2012002040 A JP2012002040 A JP 2012002040A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- storage device
- hydraulic
- construction machine
- electricity storage
- sequence
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Operation Control Of Excavators (AREA)
- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
【解決手段】ハイブリッド式建設機械において、電動モータ25と油圧モータ27の両方を駆動して、旋回体20の駆動を行う油圧電動複合旋回モードと、油圧モータ27のみを駆動して旋回体20の駆動を行う油圧単独旋回モードとの切替えを行う制御装置80を備え、制御装置80は、油圧単独旋回モードにおいて、蓄電デバイス24の内部抵抗または静電容量の測定を行う制御手段82と、測定終了後に油圧電動複合旋回モードに切替える制御切替え手段85とを備えた。
【選択図】 図3
Description
油圧ショベルは、エンジン22を始動するためのイグニッションキー70と、作業中止時にパイロット圧遮断弁76をONにして油圧システムの作動を不能とするゲートロックレバー装置71とを備えている。また、油圧ショベルは、上述したコントローラ80と、コントローラ80の入出力に係わる油圧・電気変換装置74a,74bL,74bR、電気・油圧変換装置75a,75b,75c,75d及び油圧単独旋回モード固定スイッチ77を備え、これらは旋回制御システムを構成する。油圧・電気変換装置74a,74bL,74bRはそれぞれ例えば圧力センサであり、電気・油圧変換装置75a,75b,75c,75dは例えば電磁比例減圧弁である。
図3のコントロールバルブ42はアクチュエータごとにスプールと呼ばれる弁部品を備え、操作レバー装置72,73からの指令(油圧パイロット信号)に応じて対応するスプールが変位することで開口面積が変化し、各油路を通過する圧油の流量が変化する。図4に示す旋回油圧システムは、旋回用スプールのみを含むものである。
まず、イグニッションキー70をオンからスタート位置にし、エンジン22、油圧ポンプ41を起動させる。この後、コントローラ80の異常監視・異常処理制御ブロック81及びエネルギマネジメント制御部82は、初期設定として油圧単独旋回制御ブロック84を選択することで油圧単独旋回モードに設定する(ステップS100)。これによりオペレータがゲートロックレバー装置71をロック位置からロック解除位置に操作してパイロット圧遮断弁76をOFFにすることで、油圧ショベルは直ちに動作可能な状態となる。オペレータが油圧ショベルを操作し、作業を行っている間に、エネルギマネジメント制御部82はバックグラウンドで初期充放電制御等を行い、その間にキャパシタの静電容量または内部抵抗の測定が行われる(ステップS120)。初期充放電シーケンスが完了すると、キャパシタの静電容量または内部抵抗の測定値の判定が行われ(ステップS130)、異常なときは、そのまま、油圧単独モードに固定される。正常なときは、旋回電動モータが駆動可能な状態になった後に、モード切換可能なタイミングであることを確認して(ステップS150)油圧電動複合旋回モードに切替える(ステップS160)。
C=2・Q/(V2-V1)2
ステップ(S212)で静電容量Cを算出した後には、ステップ(S213)に進み内部抵抗Rの測定が行われる。
キャパシタ内部抵抗Rの測定シーケンスは、大略、アシスト発電モータ23を力行側または回生側で駆動させることにより、電力をキャパシタ24に対して出し入れして、その間のキャパシタ電流と電圧の変化を測定することにより算出するものである。
R=(Vb-Va)/(Ia+Ib)
次に、ステップ(S307)では、ステップ(S305)で算出した平均温度Tを用いてステップ(S306)で算出した内部抵抗Rを補正してキャパシタ内部抵抗測定シーケンスを終了する。
11 クローラ
12 クローラフレーム
13 右走行用油圧モータ
14 左走行用油圧モータ
20 旋回体
21 旋回フレーム
22 エンジン
23 アシスト発電モータ
24 キャパシタ
25 旋回電動モータ
26 減速機
27 旋回油圧モータ
30 ショベル機構
31 ブーム
33 アーム
35 バケット
40 油圧システム
41 油圧ポンプ
42 コントロールバルブ
51 チョッパ
52 旋回電動モータ用インバータ
53 アシスト発電モータ用インバータ
54 平滑コンデンサ
55 パワーコントロールユニット
56 メインコンタクタ
57 メインリレー
58 突入電流防止回路
65 電圧センサ
66 温度センサ
67 電流センサ
80 コントローラ
81 異常監視・異常処理制御ブロック
82 エネルギマネジメント制御ブロック
83 油圧電動複合旋回制御ブロック
84 油圧単独制御ブロック
85 制御切替ブロック
Claims (9)
- 原動機と、前記原動機により駆動される油圧ポンプと、旋回体と、前記旋回体駆動用の電動モータと、前記油圧ポンプにより駆動される前記旋回体駆動用の油圧モータと、前記電動モータに接続された蓄電デバイスと、前記旋回体の駆動を指令する旋回用の操作レバー装置とを備えたハイブリッド式建設機械において、
前記旋回用の操作レバー装置が操作されたときに前記電動モータと前記油圧モータの両方を駆動して、前記電動モータと前記油圧モータのトルクの合計で前記旋回体の駆動を行う油圧電動複合旋回モードと、前記旋回用の操作レバー装置が操作されたときに前記油圧モータのみを駆動して、前記油圧モータのみのトルクで前記旋回体の駆動を行う油圧単独旋回モードとの切替えを行う制御装置を備え、
前記制御装置は、前記油圧単独旋回モードにおいて、前記蓄電デバイスの内部抵抗または静電容量の測定を行うエネルギマネジメント制御手段と、測定終了後に、前記油圧電動複合旋回モードに切替える制御切替え手段とを備えた
ことを特徴とするハイブリッド式建設機械。 - 請求項1に記載のハイブリッド式建設機械において、
前記原動機により駆動され、前記蓄電デバイスと接続された第2の電動モータを更に備え、
前記エネルギマネジメント制御手段は、前記第2の電動モータを駆動させ、前記蓄電デバイスに対して電流を出入りさせたときの電流電圧を測定することにより、前記蓄電デバイスの内部抵抗または静電容量の測定を行う
ことを特徴とするハイブリッド式建設機械。 - 請求項1に記載のハイブリッド式建設機械において、
前記原動機により駆動され、前記蓄電デバイスと接続された第2の電動モータと、
前記蓄電デバイスと前記第2の電動モータ間の電力の授受を制御する電力制御部とを更に備え、
前記エネルギマネジメント制御手段は、前記電力制御部に出力するトルク指令を制御して前記第2の電動モータを力行側または回生側に駆動させ、前記第2の電動モータの力行側または回生側の駆動時における前記蓄電デバイスの出力電流及び出力電圧をそれぞれ測定し演算することにより、前記蓄電デバイスの内部抵抗または静電容量の測定を行う
ことを特徴とするハイブリッド式建設機械。 - 請求項1乃至3のいずれか1項に記載のハイブリッド式建設機械において、
前記エネルギマネジメント制御手段は、機械の起動直後に前記油圧単独旋回モードに設定すると共に、前記蓄電デバイスの初期充電、及び、前記蓄電デバイスの内部抵抗または静電容量の測定を行う第1シーケンスと、前記第1シーケンスにより得られた測定値に基づき、前記蓄電デバイスの劣化判定を行う第2シーケンスと、前記第2シーケンスにより前記蓄電デバイスの劣化無しと判定した場合は、前記油圧電動複合旋回モードに切り替え可能とし、前記第2シーケンスにより前記蓄電デバイスの劣化有りと判断した場合には、前記蓄電デバイスの劣化を報知すると共に、前記油圧単独旋回モードに固定する第3シーケンスとを備えた
ことを特徴とするハイブリッド式建設機械。 - 請求項4に記載のハイブリッド式建設機械において、
前記蓄電デバイスの出力電圧と出力電流とを測定し、これら測定信号を前記制御装置に入力する電圧センサと電流センサとを備え、
前記エネルギマネジメント制御手段の第1シーケンスは、機械の起動直後に前記油圧単独旋回モードに設定すると共に、前記蓄電デバイスの出力電圧を測定し、予め設定されている電圧値と比較することで前記蓄電デバイスの充電の要否を判定する第1の手順と、前記第1の手順により前記蓄電デバイスの充電が必要と判定された場合に前記蓄電デバイスの充電を行い、充電完了時に前記蓄電デバイスの出力電圧を更に測定する第2の手順と、前記第1及び第2の手順における前記蓄電デバイスの充電の前後に測定された前記蓄電デバイスの出力電圧値と充電中に前記蓄電デバイスに流入した電力の積算値とによって、前記蓄電デバイスの静電容量を算出する第3の手順とを実行する
ことを特徴とするハイブリッド式建設機械。 - 請求項4に記載のハイブリッド式建設機械において、
前記蓄電デバイスの出力電圧と出力電流とを測定し、これら測定信号を前記制御装置に入力する電圧センサと電流センサとを備え、
前記エネルギマネジメント制御手段の第1シーケンスは、機械の起動直後に前記油圧単独旋回モードに設定すると共に、その日の静電容量測定データの取得の有無を判定する第1の手順と、前記第1の手順によりその日の静電容量測定データが未取得の場合に前記蓄電デバイスの放電を行い、放電完了時に前記蓄電デバイスの出力電圧を測定する第2の手順と、前記蓄電デバイスの充電を行い、充電完了時に前記蓄電デバイスの出力電圧を更に測定する第3の手順と、前記第2及び第3の手順における前記蓄電デバイスの充電の前後に測定された前記蓄電デバイスの出力電圧値と充電中に前記蓄電デバイスに流入した電力の積算値とによって、前記蓄電デバイスの静電容量を算出する第4の手順とを実行する
ことを特徴とするハイブリッド式建設機械。 - 請求項1乃至6のいずれか1項に記載のハイブリッド式建設機械において、
前記蓄電デバイスの温度又は前記蓄電デバイスを固定する部材の温度を測定し、この測定信号を前記制御装置に入力する温度センサを備え、
前記エネルギマネジメント制御手段は、前記蓄電デバイスの温度を測定し、この温度測定値が予め設定されている所定温度の範囲のときに、前記油圧単独旋回モードに設定すると共に、前記蓄電デバイスの初期充電、及び、前記蓄電デバイスの内部抵抗または静電容量の測定を行う第1シーケンスと、前記第1シーケンスにより得られた測定値及び前記温度測定値に基づき、前記蓄電デバイスの劣化判定を行う第2シーケンスとを備えた
ことを特徴とするハイブリッド式建設機械。 - 請求項1乃至6のいずれか1項に記載のハイブリッド式建設機械において、
前記蓄電デバイスの温度又は前記蓄電デバイスを固定する部材の温度を測定し、この測定信号を前記制御装置に入力する温度センサを備え、
前記エネルギマネジメント制御手段は、前記蓄電デバイスの内部抵抗または静電容量の測定を行う際に、前記蓄電デバイスの温度を測定する第1シーケンスと、この温度測定値が予め設定されている所定温度の範囲のときに、前記第1シーケンスにより得られた測定値及び前記温度測定値に基づき、前記蓄電デバイスの劣化判定を行う第2シーケンスとを備えた
ことを特徴とするハイブリッド式建設機械。 - 原動機と、前記原動機により駆動される油圧ポンプと、旋回体と、前記旋回体駆動用の電動モータと、前記電動モータに接続された蓄電デバイスとを備えたハイブリッド式建設機械において、
前記蓄電デバイスの内部抵抗または静電容量を前記蓄電デバイスの電流及び電圧変化を用いて測定し、得られた測定値を無線通信手段によって外部送信する制御装置を備えた
ことを特徴とするハイブリッド式建設機械。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010140763A JP5398647B2 (ja) | 2010-06-21 | 2010-06-21 | ハイブリッド式建設機械 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010140763A JP5398647B2 (ja) | 2010-06-21 | 2010-06-21 | ハイブリッド式建設機械 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012002040A true JP2012002040A (ja) | 2012-01-05 |
JP5398647B2 JP5398647B2 (ja) | 2014-01-29 |
Family
ID=45534323
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010140763A Active JP5398647B2 (ja) | 2010-06-21 | 2010-06-21 | ハイブリッド式建設機械 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5398647B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015045628A (ja) * | 2013-07-30 | 2015-03-12 | 住友重機械工業株式会社 | 作業機械 |
JP2020183161A (ja) * | 2019-05-07 | 2020-11-12 | 株式会社デンソー | 電源装置、電源システム |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07166582A (ja) * | 1993-12-15 | 1995-06-27 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 作業機械の保守システム |
JP2007155586A (ja) * | 2005-12-07 | 2007-06-21 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 作業機械及び作業機械の運転開始方法 |
JP4024120B2 (ja) * | 2002-09-30 | 2007-12-19 | 日立建機株式会社 | 油圧建設機械のエネルギ回生装置 |
JP5204150B2 (ja) * | 2010-05-21 | 2013-06-05 | 日立建機株式会社 | ハイブリッド式建設機械 |
-
2010
- 2010-06-21 JP JP2010140763A patent/JP5398647B2/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07166582A (ja) * | 1993-12-15 | 1995-06-27 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 作業機械の保守システム |
JP4024120B2 (ja) * | 2002-09-30 | 2007-12-19 | 日立建機株式会社 | 油圧建設機械のエネルギ回生装置 |
JP2007155586A (ja) * | 2005-12-07 | 2007-06-21 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 作業機械及び作業機械の運転開始方法 |
JP5204150B2 (ja) * | 2010-05-21 | 2013-06-05 | 日立建機株式会社 | ハイブリッド式建設機械 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015045628A (ja) * | 2013-07-30 | 2015-03-12 | 住友重機械工業株式会社 | 作業機械 |
JP2020183161A (ja) * | 2019-05-07 | 2020-11-12 | 株式会社デンソー | 電源装置、電源システム |
JP7192648B2 (ja) | 2019-05-07 | 2022-12-20 | 株式会社デンソー | 電源装置、電源システム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5398647B2 (ja) | 2014-01-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5204150B2 (ja) | ハイブリッド式建設機械 | |
EP2672023B1 (en) | Slewing-type working machine | |
EP2690225A1 (en) | Hybrid construction machinery and auxiliary control device used therein | |
KR101909403B1 (ko) | 하이브리드 건설 기계의 제어 장치 | |
JP6122765B2 (ja) | 作業機械 | |
KR101714948B1 (ko) | 건설 기계 | |
JP5974014B2 (ja) | ハイブリッド駆動式の油圧作業機械 | |
JP5867039B2 (ja) | ハイブリッド建設機械 | |
US9654038B2 (en) | Control device and method for controlling electric motor | |
KR101770488B1 (ko) | 건설 기계 | |
WO2015151917A1 (ja) | ショベル | |
JP5778570B2 (ja) | 建設機械 | |
JP6245828B2 (ja) | 作業機械及び作業機械の制御方法 | |
JP5398647B2 (ja) | ハイブリッド式建設機械 | |
US10150465B2 (en) | Hybrid construction machine | |
JP6162969B2 (ja) | 作業機械 | |
JP5459713B2 (ja) | 電動式建設機械 | |
JP5808635B2 (ja) | ハイブリッド式ショベルの制御方法 | |
JP6578216B2 (ja) | ハイブリッド式建設機械 | |
JP2013060776A (ja) | 建設機械 | |
KR20150082291A (ko) | 하이브리드 쇼벨 및 하이브리드 쇼벨의 제어방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120615 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130614 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130730 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130827 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20131022 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20131022 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5398647 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |