JP2015206193A - ハイブリッド式作業機械 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車体コントローラ46は、バッテリ33の充電率が第1充電率以下に低下した場合に、エンジン11の目標回転数を低下させるエンジン回転数低下制御と油圧ポンプ21の最大吸収トルクを低下させる減トルク制御とを行うことにより前記エンジンに強制的に余剰トルクを発生させ、この余剰トルクを用いて発電・電動機31を発電機として作動させて前記バッテリの急速充電を行う。
【選択図】図2
Description
図1は、本実施の形態に係るハイブリッド式建設機械の外観を示す図である。ハイブリッド式建設機械は小型の油圧ショベルである。
次に、図8を用いて上述した本発明の動作原理を実現する車体コントローラ46の制御機能について説明する。
本実施の形態に係る駆動システムの動作を、通常制御時と急速充電制御時とに分けて説明する。
このように構成した本発明においては、電動機31の出力アシストによってエンジンの要求トルクを抑えることができる。これにより、エンジン11の小型化が可能となり、燃費の向上、排ガス特性の改善及び騒音の低減を図ることができる。
本実施の形態では、油圧ポンプ21及びパイロットポンプ22と発電・電動機31とを動力分配器6を介してエンジン11の出力軸に連結する構成としたが、本発明はこれに限られず、例えばエンジン11の出力軸に直列に連結する構成であっても良い。
2 油圧系
3 発電電動系
4 制御系
6 動力分配器
11 エンジン
12 エンジンコントロールダイヤル
13 エンジンコントローラ
14 電子ガバナ
15 エンジン回転数検出装置
21 油圧ポンプ
21a 押しのけ容積可変機構
22 パイロットポンプ
23 コントロールバルブ
23a,23b 走行用のメインスプール
24a,24b 走行用の油圧モータ
24c〜24h その他の油圧アクチュエータ
24a1,24b1 押しのけ容積可変機構(斜板)
24a2,24b2 制御ピストン
24a3,24b3 受圧部
24a4,24b4 バネ
25 走行用の操作装置
26 走行以外の操作装置
27 ポンプレギュレータ
27a 制御スプール
27b,27c 第1バネ及び第2バネ
27d,27e 第1受圧部及び第2受圧部
27f パイロットライン
27g 制御油路
29 メインリリーフ弁
31 発電・電動機
32 インバータ
33 バッテリ(蓄電装置)
34 バッテリコントローラ
35 操作パネル
41 走行速度切換スイッチ
42 走行の操作パイロット圧センサ
43 走行以外の操作パイロット圧センサ
44 トルク制御電磁弁
45 走行速度切替電磁弁
46 車体コントローラ
46a 走行制御部
46b 状態判定制御部
46c ポンプ/エンジン制御部(第1制御部)
46d 発電・電動機/バッテリ制御部(第2制御部)
101 下部走行体
102 上部旋回体
103 スイングポスト
104 フロント作業機
105 トラックフレーム
106 排土用のブレード
107 旋回台
108 キャビン(運転室)
111 ブーム
112 アーム
113 バケット
Claims (3)
- エンジンと、
このエンジンによって駆動される油圧ポンプと、
この油圧ポンプから吐出される圧油によって駆動される複数の油圧アクチュエータと、
前記エンジンのエンジン回転数を検出するエンジン回転数検出装置と、
前記エンジンに連結された発電・電動機と、
前記発電・電動機との間で電力を授受する蓄電装置と、
前記蓄電装置の充電率が予め設定した第1充電率以下に低下した場合に、前記エンジンの目標回転数を低下させるエンジン回転数低下制御と前記油圧ポンプの最大吸収トルクを低下させる減トルク制御とを行うことにより前記エンジンに強制的に余剰トルクを発生させる第1制御部、及び前記余剰トルクを用いて前記発電・電動機を発電機として作動させて前記蓄電装置の急速充電を行う第2制御部を有する制御装置と
を備えたことを特徴とするハイブリッド式作業機械。 - 請求項1に記載のハイブリッド式作業機械において、
前記第2制御部は、前記蓄電装置の充電率が前記第1充電率よりも高い場合は、前記第1充電率より高く設定された第2充電率以下に低下した場合に、前記エンジンの余剰トルクの有無を判定し、余剰トルクがないと判定したときは、前記発電・電動機を電動機として作動させて前記エンジンの出力アシストを行い、余剰トルクがあると判定したときは、前記発電・電動機を発電機として作動させて前記蓄電装置の充電を行うことを特徴とするハイブリッド式作業機械。 - 請求項2に記載のハイブリッド式作業機械において、
前記第2制御部は、前記エンジンの出力馬力が最大となるエンジン回転数を最大馬力回転数として予め設定しておき、前記エンジン回転数が前記最大馬力回転数以下に低下したときに余剰トルクがないと判定し、前記エンジン回転数が前記最大馬力回転数以下でないときに余剰トルクがあると判定することを特徴とするハイブリッド式作業機械。
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