JP2020032752A - Hybrid construction machine - Google Patents

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直裕 原
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愼吾 江口
圭史 山中
Keiji Yamanaka
圭史 山中
達也 藤森
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達也 藤森
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正樹 山田
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Abstract

To provide a hybrid construction machine that can increase control responsiveness to variations in workload while maintaining an electric power balance.SOLUTION: A hybrid construction machine includes: an engine; an engine ECU 21; a hydraulic pump configured to be driven by the engine; a power generator 3 configured to assist driving of the engine during powering operation and generate power during regenerative operation; a battery configured to charge or discharge power generated by the power generator 3; an inverter 31a configured to control output of the power generator 3; and a power generator control command device 5 configured to generate a control command and send the control command through the inverter 31a to the power generator 3. The power generator control command device 5 includes: a control command generation unit 51 configured to generate the control command on the basis of a load factor deviation that is a difference between a target engine load factor and an actual engine load factor of the engine; and a control command correction unit 52 configured to correct the load factor deviation on the basis of a rotation deviation that is a difference between a target engine rotation and an actual engine rotation of the engine.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、ハイブリッド建設機械に関する。   The present invention relates to a hybrid construction machine.

下記特許文献１には、ハイブリッド建設機械において、エンジンの目標回転数と実際の回転数との偏差に基づき、電動・発電機のアシストトルク又は発電トルクを演算する技術が開示されている。   Patent Literature 1 below discloses a technique of calculating an assist torque or a generation torque of an electric / generator based on a deviation between a target rotation speed of an engine and an actual rotation speed in a hybrid construction machine.

下記特許文献２には、ハイブリッド建設機械において、エンジンの実回転数に基づいて決定されるエンジンの最大トルクとエンジンの実トルクとの差分によって求められるトルク余裕度に基づいて判断される出力制限、エンジンの目標回転数と実回転数との差分に基づいてモータトルク指令値を算出する技術が開示されている。   Patent Literature 2 below discloses, in a hybrid construction machine, an output limit that is determined based on a torque margin obtained by a difference between a maximum engine torque determined based on an actual engine speed and an actual engine torque, There is disclosed a technique for calculating a motor torque command value based on a difference between a target engine speed and an actual engine speed.

特許第４８００５１４号公報Japanese Patent No. 4800514 特許第５５９４７４８号公報Japanese Patent No. 5594748

特許文献１では、油圧負荷が急変した場合にエンジントルクが急激に増加することで、エンジンに過剰な負荷がかかり、エンジンの回転数が意図せずに低下するおそれがある。また、エンジンの出力と電動・発電機のアシスト出力の使用割合を制御できないことから過度のアシストをする恐れがあり、作業負荷の変動に対する制御応答性に問題がある。   According to Patent Literature 1, when the hydraulic load suddenly changes, the engine torque sharply increases, so that an excessive load is applied to the engine, and there is a possibility that the engine speed may unintentionally decrease. Further, since the usage ratio of the engine output and the assist output of the motor / generator cannot be controlled, there is a possibility that excessive assist may be performed, and there is a problem in control responsiveness to a change in the workload.

特許文献２では、エンジンのトルクまたは出力の余裕度に応じて、電動発電機が過度のアシストを行わないようにすることができるが、エンジンの出力制限を基本としているため、エンジンの出力と電動・発電機のアシスト出力の使用割合を制御できず、エンジンの最大トルクとエンジンの実トルクとの差分によるフィードバック制御を行っていることから、電力収支については制御することができないという問題もある。   According to Patent Document 2, it is possible to prevent the motor generator from excessively assisting according to the torque or output margin of the engine. However, since the output of the engine is limited, the output of the engine and There is also a problem that the power balance cannot be controlled because the use ratio of the assist output of the generator cannot be controlled and the feedback control is performed based on the difference between the maximum torque of the engine and the actual torque of the engine.

そこで、本発明は上記課題に鑑み、電力収支を維持しつつ、作業負荷の変動に対する制御応答性を高めることができるハイブリッド建設機械を提供することを目的とする。   In view of the above, an object of the present invention is to provide a hybrid construction machine that can improve control responsiveness to a change in a workload while maintaining a power balance.

本発明のハイブリッド建設機械は、上部旋回体と、
前記上部旋回体を旋回自在に支持する下部走行体と、
前記上部旋回体の内部に収容されるエンジンと、
前記エンジンの出力を制御するエンジン制御指令装置と、
前記エンジンにより駆動される油圧ポンプと、
前記油圧ポンプからの作動油により作動される油圧アクチュエータと、
力行時に前記エンジンの駆動をアシストし、回生時に発電する電動発電機と、
前記電動発電機が発電した電力を充電又は放電するバッテリと、
前記電動発電機の出力を制御するインバータと、
制御指令を生成し、当該制御指令を前記インバータを介して前記電動発電機に発信する電動発電機制御指令装置と、を備え、
前記電動発電機制御指令装置は、前記エンジンの目標エンジン負荷率と実エンジン負荷率との差分である負荷率偏差に基づいて前記制御指令を生成する制御指令生成部と、
前記エンジンの目標エンジン回転数と実エンジン回転数との差分である回転数偏差に基づいて前記負荷率偏差を補正する制御指令補正部と、を備えるものである。 The hybrid construction machine of the present invention includes an upper rotating body,
A lower traveling body that supports the upper revolving body in a freely rotatable manner;
An engine housed inside the upper rotating body,
An engine control command device for controlling the output of the engine;
A hydraulic pump driven by the engine;
A hydraulic actuator operated by hydraulic oil from the hydraulic pump,
A motor generator that assists driving of the engine during power running and generates power during regeneration,
A battery that charges or discharges power generated by the motor generator,
An inverter that controls an output of the motor generator;
A motor generator control command device that generates a control command and transmits the control command to the motor generator via the inverter.
A control command generation unit configured to generate the control command based on a load factor deviation that is a difference between a target engine load factor and an actual engine load factor of the engine;
A control command correction unit that corrects the load factor deviation based on a rotation speed deviation that is a difference between a target engine rotation speed and an actual engine rotation speed of the engine.

本発明において、前記制御指令補正部は、前記回転数偏差に基づいて負荷率補正値を算出し、前記負荷率補正値を前記実エンジン負荷率に加算するものでもよい。   In the present invention, the control command correction unit may calculate a load factor correction value based on the rotational speed deviation, and add the load factor correction value to the actual engine load factor.

本発明において、前記エンジン制御指令装置は、エンジン負荷の増加に伴ってエンジン回転数を低下させるドループカーブに基づく制御指令を前記エンジンに発信し、
前記制御指令補正部は、前記ドループカーブと前記実エンジン負荷率により算出されたエンジン回転数を前記目標エンジン回転数として用い、前記回転数偏差を求めるものでもよい。 In the present invention, the engine control command device transmits to the engine a control command based on a droop curve that reduces the engine speed with an increase in engine load,
The control command correction unit may use the engine speed calculated based on the droop curve and the actual engine load factor as the target engine speed to calculate the engine speed deviation.

本発明において、前記電動発電機制御指令装置は、前記エンジン制御指令装置からのエンジン停止信号を受信すると、前記電動発電機に回生トルクを発生させるような制御指令を生成するものでもよい。   In the present invention, the motor generator control command device may generate a control command that causes the motor generator to generate regenerative torque when receiving an engine stop signal from the engine control command device.

本発明によれば、目標エンジン負荷率と実エンジン負荷率との差分である負荷率偏差に基づいて、電動発電機の出力を制御するための制御指令を生成しているので、エンジンの制御のみで、エンジンの出力と電動発電機のアシスト出力の使用割合を制御できることから、作業負荷の変動に対する制御応答性がよい。また、エンジンの制御により、電動発電機の回生を制御することができることから、電力収支を維持しつつ、作業負荷の変動に対する制御応答性を高めることができる。また、本発明では、電動発電機の出力を制御するための負荷率偏差が、実エンジン負荷率が目標エンジン負荷率の近傍になることで小さくなったとしても、目標エンジン回転数と実エンジン回転数との差分である回転数偏差に基づいて負荷率偏差を補正しているため、電動発電機の出力を適切に制御することができる。   According to the present invention, the control command for controlling the output of the motor generator is generated based on the load factor deviation that is the difference between the target engine load factor and the actual engine load factor. Thus, since the usage ratio between the engine output and the assist output of the motor generator can be controlled, the control responsiveness to a change in the workload is good. In addition, since the regeneration of the motor generator can be controlled by controlling the engine, it is possible to improve the control responsiveness to the fluctuation of the workload while maintaining the power balance. Further, according to the present invention, even if the load factor deviation for controlling the output of the motor generator becomes smaller as the actual engine load factor becomes close to the target engine load factor, the target engine speed and the actual engine speed are reduced. Since the load factor deviation is corrected based on the rotational speed deviation that is the difference from the number, the output of the motor generator can be appropriately controlled.

本実施形態に係るバックホーを示す側面図である。It is a side view showing the backhoe concerning this embodiment. 本実施形態に係るバックホーを示す平面図である。It is a top view showing the backhoe concerning this embodiment. バックホーに搭載される油圧回路及び電気回路を示す図である。It is a figure which shows the hydraulic circuit and electric circuit mounted in a backhoe. コントローラの処理機能を示す機能ブロック図である。FIG. 3 is a functional block diagram illustrating processing functions of a controller. エンジンの制御態様を示す性能曲線図である。FIG. 4 is a performance curve diagram showing a control mode of the engine.

以下に、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

まず、図１を参照しながら、ハイブリッド建設機械の一例としてのバックホー１の概略構造について説明する。バックホー１は、下部走行体１１と、作業機１２と、上部旋回体１３とを備える。   First, a schematic structure of a backhoe 1 as an example of a hybrid construction machine will be described with reference to FIG. The backhoe 1 includes a lower traveling body 11, a work implement 12, and an upper revolving superstructure 13.

下部走行体１１は、上部旋回体１３の内部に収容されるエンジン２からの動力を受けて駆動し、バックホー１を走行させる。下部走行体１１は、左右一対のクローラ１１ａ，１１ａ及び左右一対の走行モータ１１ｂ，１１ｂを備える。油圧モータである左右の走行モータ１１ｂ，１１ｂが左右のクローラ１１ａ，１１ａをそれぞれ駆動することでバックホー１の前後進を可能としている。また、下部走行体１１には、ブレード１１ｃ、及びブレード１１ｃを上下方向に回動させるためのブレードシリンダ１１ｄが設けられている。   The lower traveling unit 11 is driven by receiving power from the engine 2 housed inside the upper revolving unit 13, and causes the backhoe 1 to travel. The lower traveling body 11 includes a pair of left and right crawlers 11a, 11a and a pair of left and right traveling motors 11b, 11b. The left and right traveling motors 11b, 11b, which are hydraulic motors, drive the left and right crawlers 11a, 11a, respectively, so that the backhoe 1 can move forward and backward. Further, the lower traveling body 11 is provided with a blade 11c and a blade cylinder 11d for rotating the blade 11c in a vertical direction.

作業機１２は、エンジン２からの動力を受けて駆動し、土砂等の掘削作業を行うものである。作業機１２は、ブーム１２ａ、アーム１２ｂ、及びバケット１２ｃを備え、これらを独立して駆動することによって掘削作業を可能としている。ブーム１２ａ、アーム１２ｂ、及びバケット１２ｃは、それぞれ作業部に相当し、バックホー１は、複数の作業部を有する。   The work machine 12 is driven by receiving power from the engine 2 and performs excavation work such as earth and sand. The work machine 12 includes a boom 12a, an arm 12b, and a bucket 12c, and enables excavation work by independently driving these. The boom 12a, the arm 12b, and the bucket 12c each correspond to a working unit, and the backhoe 1 has a plurality of working units.

ブーム１２ａは、一端部が上部旋回体１３の前部に支持されて、伸縮自在に可動するブームシリンダ１２ｄによって回動される。また、アーム１２ｂは、一端部がブーム１２ａの他端部に支持されて、伸縮自在に可動するアームシリンダ１２ｅによって回動される。そして、バケット１２ｃは、一端部がアーム１２ｂの他端部に支持されて、伸縮自在に可動するバケットシリンダ１２ｆによって回動される。   One end of the boom 12a is supported by a front portion of the upper swing body 13, and is rotated by a boom cylinder 12d that is movable in a stretchable manner. The arm 12b has one end supported by the other end of the boom 12a, and is rotated by an arm cylinder 12e that is movable in a stretchable manner. One end of the bucket 12c is supported by the other end of the arm 12b, and the bucket 12c is rotated by a bucket cylinder 12f that is movable in a retractable manner.

上部旋回体１３は、下部走行体１１に対して旋回ベアリング（図示しない）を介して旋回可能に構成されている。上部旋回体１３には、キャビン１３１、ボンネット１３２、カウンタウェイト１３３、旋回モータ１３４、エンジン２等が配置されている。旋回モータ１３４の駆動力で上部旋回体１３が旋回ベアリング（図示しない）を介して旋回する。また、上部旋回体１３には、エンジン２により駆動される電動発電機３及び油圧ポンプ４が配設される。油圧ポンプ４が、各油圧モータや各シリンダに作動油を供給する。   The upper swing body 13 is configured to be swingable with respect to the lower traveling body 11 via a swing bearing (not shown). A cabin 131, a bonnet 132, a counterweight 133, a swing motor 134, an engine 2, and the like are arranged on the upper swing body 13. The upper swing body 13 swings through a swing bearing (not shown) by the driving force of the swing motor 134. The motor generator 3 driven by the engine 2 and the hydraulic pump 4 are disposed on the upper swing body 13. The hydraulic pump 4 supplies hydraulic oil to each hydraulic motor and each cylinder.

キャビン１３１には、運転席１３１ａが配置されている。運転席１３１ａの左右に一対の作業操作レバー（図示していない）、前方に一対の走行レバー１３１ｂ，１３１ｂが配置されている。オペレータは、運転席１３１ａに着座して作業操作レバー、走行レバー１３１ｂ，１３１ｂ等を操作することによって、エンジン２、各油圧モータ、各油圧シリンダ等の制御を行い、走行、旋回、作業等を行うことができる。   In the cabin 131, a driver's seat 131a is arranged. A pair of operation levers (not shown) are disposed on the left and right sides of the driver's seat 131a, and a pair of traveling levers 131b, 131b are disposed in front of the driver's seat 131a. The operator controls the engine 2, each hydraulic motor, each hydraulic cylinder, and the like by sitting on the driver's seat 131a and operating the work operation levers, travel levers 131b, 131b, etc., and performs travel, turning, work, and the like. be able to.

上部旋回体１３の後端部には、ボンネット１３２とカウンタウェイト１３３が上下に配設されている。カウンタウェイト１３３は、上部旋回体１３の後端部に立設され、エンジン２を覆う。ボンネット１３２は、カウンタウェイト１３３の上端部から上方へ延びてキャビン１３１の後壁下端部に達し、カウンタウェイト１３３とともにエンジン２を覆っている。上部旋回体１３の後端部は、平面視で円弧状に形成されており、ボンネット１３２とカウンタウェイト１３３は、上部旋回体１３の後端部に沿わせて湾曲して形成されている。本実施形態のバックホー１は、いわゆる後方小旋回型となっている。   A bonnet 132 and a counterweight 133 are vertically arranged at the rear end of the upper swing body 13. The counter weight 133 is provided upright at the rear end of the upper revolving unit 13 and covers the engine 2. The bonnet 132 extends upward from the upper end of the counterweight 133 to reach the lower end of the rear wall of the cabin 131, and covers the engine 2 together with the counterweight 133. The rear end of the upper swing body 13 is formed in an arc shape in a plan view, and the bonnet 132 and the counterweight 133 are formed to be curved along the rear end of the upper swing body 13. The backhoe 1 of the present embodiment is of a so-called small backward turning type.

次に、バックホー１に搭載される油圧回路及び電気回路の構成を説明する。エンジン２は、クランクシャフトが上部旋回体１３の左右方向に配置された、いわゆる横置きのエンジンであり、運転席１３１ａの下方に配置されている。また、エンジン２は、平面視で上部旋回体１３の後部中央に配置されている。   Next, configurations of a hydraulic circuit and an electric circuit mounted on the backhoe 1 will be described. The engine 2 is a so-called horizontal engine in which the crankshaft is arranged in the left-right direction of the upper revolving unit 13, and is arranged below the driver's seat 131a. Further, the engine 2 is arranged at the rear center of the upper revolving unit 13 in plan view.

エンジン２は、エンジン制御指令装置として機能するエンジンＥＣＵ２１を備える。エンジンＥＣＵ２１は、エンジン回転数の制御やその他種々の制御を行うためのものである。エンジンＥＣＵ２１には、アクセルダイヤル６１が電気的に接続されており、アクセルダイヤル６１から入力された電気信号に基づいて制御信号を作成する。アクセルダイヤル６１は、エンジンＥＣＵ２１へエンジン２の目標エンジン回転数を指示する指示装置である。また、エンジンＥＣＵ２１は、エンジン２の実際の回転数（実エンジン回転数という）を検出できる。   The engine 2 includes an engine ECU 21 that functions as an engine control command device. The engine ECU 21 is for performing control of the engine speed and other various controls. An accelerator dial 61 is electrically connected to the engine ECU 21 and generates a control signal based on an electric signal input from the accelerator dial 61. The accelerator dial 61 is an instruction device that instructs the engine ECU 21 on the target engine speed of the engine 2. Further, the engine ECU 21 can detect an actual rotation speed of the engine 2 (referred to as an actual engine rotation speed).

オペレータは、アクセルダイヤル６１を操作することによってエンジン２のエンジン回転数を設定する。アクセルダイヤル６１で設定されたエンジン回転数（設定エンジン回転数という）がエンジン２の目標エンジン回転数としてエンジンＥＣＵ２１へ指示される。アクセルダイヤル６１は、エンジンＥＣＵ２１を介してエンジン２に電気的に接続されており、エンジンＥＣＵ２１は、アクセルダイヤル６１からの電気信号に基づいて制御信号を作成するとともに、作成した制御信号をエンジン２に出力する。すなわち、エンジンＥＣＵ２１は、エンジン２の出力を制御する装置であり、エンジンＥＣＵ２１は、オペレータによるアクセルダイヤル６１の操作に基づいてエンジン２のエンジン回転数の制御を行なうことができる。   The operator sets the engine speed of the engine 2 by operating the accelerator dial 61. The engine speed set by the accelerator dial 61 (referred to as a set engine speed) is instructed to the engine ECU 21 as the target engine speed of the engine 2. The accelerator dial 61 is electrically connected to the engine 2 via the engine ECU 21. The engine ECU 21 generates a control signal based on the electric signal from the accelerator dial 61 and sends the generated control signal to the engine 2. Output. That is, engine ECU 21 is a device that controls the output of engine 2, and engine ECU 21 can control the engine speed of engine 2 based on the operation of accelerator dial 61 by the operator.

また、エンジンＥＣＵ２１は、エンジン２の任意のエンジン回転数での最大出力に対する比率であるエンジン負荷率を算出することができる。通常、油圧ポンプ４はエンジン２で駆動されているため、作業内容によってエンジン負荷率は変動する。エンジン負荷率は、種々の方法によって算出され得るが、例えば、エンジン回転数と燃料噴射量との関係を用いて算出される。エンジン負荷率は、例えば、エンジンＥＣＵ２１の記憶部に予め記憶しているエンジン回転数と燃料噴射量との関係を用いて算出される。即ち、エンジンＥＣＵ２１は、実エンジン回転数及び前記エンジン回転数と燃料噴射量との関係から、当該実エンジン回転数における最大燃料噴射量及び無負荷燃料噴射量を得る。そして、エンジンＥＣＵ２１は、最大燃料噴射量及び無負荷燃料噴射量間の偏差に対する、実際の燃料噴射量及び無負荷燃料噴射量間の偏差の比率を、実際のエンジン負荷率（実エンジン負荷率に相当する）として算出することができる。また、目標エンジン負荷率は、目標エンジン回転数に対応して予め設定されている。目標エンジン負荷率は、例えば５０〜９５％である。   Further, the engine ECU 21 can calculate an engine load factor which is a ratio to the maximum output of the engine 2 at an arbitrary engine speed. Normally, since the hydraulic pump 4 is driven by the engine 2, the engine load ratio varies depending on the work content. The engine load factor can be calculated by various methods. For example, the engine load factor is calculated using the relationship between the engine speed and the fuel injection amount. The engine load factor is calculated using, for example, the relationship between the engine speed and the fuel injection amount stored in advance in the storage unit of the engine ECU 21. That is, the engine ECU 21 obtains the maximum fuel injection amount and the no-load fuel injection amount at the actual engine speed from the actual engine speed and the relationship between the engine speed and the fuel injection amount. Then, the engine ECU 21 compares the ratio of the deviation between the actual fuel injection amount and the no-load fuel injection amount to the deviation between the maximum fuel injection amount and the no-load fuel injection amount with the actual engine load factor (the actual engine load factor). (Equivalent). Further, the target engine load factor is set in advance corresponding to the target engine speed. The target engine load factor is, for example, 50 to 95%.

電動発電機３は、エンジン２のクランクシャフトの一端側に接続されている。電動発電機３は、モータジェネレータとも呼ばれ、回生時には発電機として作動し、かつエンジン２の駆動トルクをアシストする必要がある時には電動機として作動する。電動発電機３は、インバータ／コンバータ３１を介して電動発電機制御指令装置５により制御される。   The motor generator 3 is connected to one end of a crankshaft of the engine 2. The motor generator 3 is also called a motor generator, and operates as a generator during regeneration, and operates as an electric motor when it is necessary to assist the driving torque of the engine 2. The motor generator 3 is controlled by the motor generator control command device 5 via the inverter / converter 31.

電動発電機３は、インバータ／コンバータ３１を介してバッテリ３２に接続されている。バッテリ３２は、電動発電機３で生じた回生エネルギーを蓄電し、かつ電動発電機３へ駆動エネルギーを供給する。バッテリ３２は、図２に示すようにキャビン１３１の右側に配置されている。   The motor generator 3 is connected to a battery 32 via an inverter / converter 31. The battery 32 stores regenerative energy generated in the motor generator 3 and supplies driving energy to the motor generator 3. The battery 32 is disposed on the right side of the cabin 131 as shown in FIG.

インバータ／コンバータ３１は、電動発電機３及びバッテリ３２を制御する。インバータ／コンバータ３１は、電動発電機制御指令装置５からのアシスト指令に基づいて、バッテリ３２の電力を放電して電動発電機３を駆動させ、エンジン２の出力をアシストする。また、インバータ／コンバータ３１は、電動発電機制御指令装置５からの充電指令に基づいて、電動発電機３が発電した電力をバッテリ３２に充電する。   The inverter / converter 31 controls the motor generator 3 and the battery 32. Inverter / converter 31 discharges electric power of battery 32 to drive motor generator 3 based on an assist command from motor generator control command device 5 to assist the output of engine 2. Inverter / converter 31 charges battery 32 with electric power generated by motor generator 3 based on a charge command from motor generator control command device 5.

油圧ポンプ４は、電動発電機３に接続されている。油圧ポンプ４は、複数設けられてもよい。油圧ポンプ４には、コントロールバルブ４１が接続されている。コントロールバルブ４１は、油圧ポンプ４から各油圧アクチュエータ４２（走行モータ１１ｂ，１１ｂ、ブームシリンダ１２ｄ、アームシリンダ１２ｅ、バケットシリンダ１２ｆ等）へ供給される作動油の向き及び流量を切り換えるものである。   The hydraulic pump 4 is connected to the motor generator 3. A plurality of hydraulic pumps 4 may be provided. A control valve 41 is connected to the hydraulic pump 4. The control valve 41 switches the direction and flow rate of hydraulic oil supplied from the hydraulic pump 4 to each hydraulic actuator 42 (the traveling motors 11b, 11b, the boom cylinder 12d, the arm cylinder 12e, the bucket cylinder 12f, etc.).

電動発電機制御指令装置５は、インバータ３１ａに対して、電動発電機３の出力を制御するための制御指令を出力する。本実施形態では、電動発電機制御指令装置５は、電動発電機３の出力トルクを指令値として出力する。   Motor generator control command device 5 outputs a control command for controlling the output of motor generator 3 to inverter 31a. In the present embodiment, the motor generator control command device 5 outputs the output torque of the motor generator 3 as a command value.

電動発電機制御指令装置５は、エンジン２の目標エンジン負荷率と実エンジン負荷率との差分である負荷率偏差に基づいて制御指令を生成する制御指令生成部５１と、エンジン２の目標エンジン回転数と実エンジン回転数との差分である回転数偏差に基づいて負荷率偏差を補正する制御指令補正部５２と、を備える。   The motor generator control command device 5 includes a control command generation unit 51 that generates a control command based on a load factor deviation that is a difference between a target engine load factor of the engine 2 and an actual engine load factor, and a target engine speed of the engine 2. A control command correction unit 52 that corrects a load factor deviation based on a rotational speed deviation that is a difference between the engine speed and the actual engine rotational speed.

制御指令補正部５２は、演算部５２ａで目標エンジン回転数から実エンジン回転数を減じて、回転数偏差を算出する。さらに、制御指令補正部５２は、エンジン負荷率補正値算出部５２ｂを含み、エンジン負荷率補正値算出部５２ｂで回転数偏差に対してゲインをかけて負荷率補正値を算出し、演算部５２ｃで負荷率補正値を実エンジン負荷率に加算することで、補正後実エンジン負荷率を算出する。目標エンジン回転数、実エンジン回転数、実エンジン負荷率は、エンジンＥＣＵ２１から電動発電機制御指令装置５へ入力される。   The control command correction unit 52 calculates a rotation speed deviation by subtracting the actual engine rotation speed from the target engine rotation speed by the calculation unit 52a. Further, the control command correction unit 52 includes an engine load factor correction value calculation unit 52b. The engine load factor correction value calculation unit 52b calculates a load factor correction value by multiplying the rotational speed deviation by a gain. Then, the corrected actual engine load factor is calculated by adding the load factor correction value to the actual engine load factor. The target engine speed, the actual engine speed, and the actual engine load factor are input from the engine ECU 21 to the motor generator control command device 5.

制御指令生成部５１は、演算部５１ａで目標エンジン負荷率から補正後実エンジン負荷率を減じて、負荷率偏差を算出する。すなわち、制御指令補正部５２は、回転数偏差に基づいて負荷率偏差を補正することができる。なお、目標エンジン負荷率は、エンジンＥＣＵ２１から電動発電機制御指令装置５へ入力されてもよく、エンジンＥＣＵ２１から入力された目標エンジン回転数に応じて電動発電機制御指令装置５によって設定されてもよい。   The control command generator 51 calculates the load factor deviation by subtracting the corrected actual engine load factor from the target engine load factor by the calculator 51a. That is, the control command correction unit 52 can correct the load factor deviation based on the rotational speed deviation. Note that the target engine load factor may be input from the engine ECU 21 to the motor generator control command device 5, or may be set by the motor generator control command device 5 according to the target engine speed input from the engine ECU 21. Good.

さらに、制御指令生成部５１は、電動発電機出力算出部５１ｂを含み、電動発電機出力算出部５１ｂは、負荷率偏差に対して比例ゲインをかけた値と、負荷率偏差に対して積分ゲインをかけた値を積分した値との和によって、電動発電機３の出力トルクを算出する。電動発電機出力算出部５１ｂは、算出した出力トルクを指令値として充放電制御部５３を介してインバータ３１ａに出力する。   Further, the control command generator 51 includes a motor generator output calculator 51b. The motor generator output calculator 51b calculates a value obtained by multiplying the load factor deviation by a proportional gain and an integral gain The output torque of the motor generator 3 is calculated by the sum of the value obtained by multiplying the value and the integrated value. The motor generator output calculation unit 51b outputs the calculated output torque as a command value to the inverter 31a via the charge / discharge control unit 53.

目標エンジン負荷率が補正後実エンジン負荷率よりも大きいとき、すなわち、エンジン２の出力に余裕があるとき、電動発電機制御指令装置５は、電動発電機３が発電した電力をバッテリ３２に充電するようにインバータ３１ａを介して電動発電機３に制御指令を発信する。目標エンジン負荷率が補正後実エンジン負荷率よりも大きいとき、電動発電機出力算出部５１ｂで算出される出力トルクは正となるため、本実施形態では正の出力トルクが回生側の出力トルクである。   When the target engine load factor is larger than the corrected actual engine load factor, that is, when the output of the engine 2 has a margin, the motor generator control command device 5 charges the battery 32 with the electric power generated by the motor generator 3. A control command is transmitted to the motor generator 3 via the inverter 31a to perform the control. When the target engine load factor is larger than the corrected actual engine load factor, the output torque calculated by the motor generator output calculation unit 51b is positive. Therefore, in this embodiment, the positive output torque is the regenerative output torque. is there.

一方、目標エンジン負荷率が補正後実エンジン負荷率よりも小さいとき、すなわち、エンジン２の出力が不足しているとき、電動発電機制御指令装置５は、バッテリ３２の電力を放電して電動発電機３を駆動させるようにインバータ３１ａを介して電動発電機３に制御指令を発信する。目標エンジン負荷率が補正後実エンジン負荷率よりも小さいとき、電動発電機出力算出部５１ｂで算出される出力トルクは負となるため、本実施形態では負の出力トルクが力行側の出力トルクである。   On the other hand, when the target engine load factor is smaller than the corrected actual engine load factor, that is, when the output of the engine 2 is insufficient, the motor generator control command device 5 discharges the power of the battery 32 to A control command is transmitted to the motor generator 3 via the inverter 31a to drive the motor 3. When the target engine load factor is smaller than the corrected actual engine load factor, the output torque calculated by the motor generator output calculation unit 51b is negative. Therefore, in this embodiment, the negative output torque is the output torque on the power running side. is there.

本実施形態の制御指令補正部５２では、電動発電機３の出力を制御するための負荷率偏差が、実エンジン負荷率が目標エンジン負荷率の近傍になることで小さくなったとしても、目標エンジン回転数と実エンジン回転数との差分である回転数偏差に基づいて負荷率偏差を補正しているため、電動発電機３の出力を適切に制御することができる。   In the control command correction unit 52 of the present embodiment, even if the load factor deviation for controlling the output of the motor generator 3 becomes smaller as the actual engine load factor becomes close to the target engine load factor, the target engine Since the load factor deviation is corrected based on the rotational speed deviation that is the difference between the rotational speed and the actual engine rotational speed, the output of the motor generator 3 can be appropriately controlled.

また、作業負荷が大きく、実エンジン負荷率が１００％となり、かつ実エンジン回転数が低下するような場合、仮に高い目標エンジン負荷率（例えば９５％）で制御しようとすると負荷率偏差が小さい（−５％）ため、電動発電機出力算出部５１ｂで算出される出力トルクが小さくなり、電動発電機３の十分な力行トルクが得られない可能性がある。本実施形態では、回転数偏差に基づいて実エンジン負荷率を仮想的に１００％以上にすることで、算出される出力トルクが大きくなり、十分な力行トルクを得ることができるようになる。   Further, in the case where the work load is large, the actual engine load ratio becomes 100%, and the actual engine speed decreases, if the control is performed at a high target engine load ratio (for example, 95%), the load ratio deviation is small ( Therefore, the output torque calculated by the motor generator output calculation unit 51b becomes small, and there is a possibility that a sufficient power running torque of the motor generator 3 cannot be obtained. In the present embodiment, by setting the actual engine load factor to 100% or more virtually based on the rotational speed deviation, the calculated output torque increases, and a sufficient power running torque can be obtained.

ところで、エンジン２の回転を制御する方法として、アイソクロナス制御及びドループ制御が知られている。アイソクロナス制御は、負荷の変動にかかわらずエンジン回転数を一定に維持するものであり、ドループ制御は、負荷の増加に伴ってエンジン回転数を減少させるものである。図５は、横軸をエンジン回転数、縦軸をエンジン負荷として表した性能曲線図である。   Incidentally, as a method of controlling the rotation of the engine 2, isochronous control and droop control are known. The isochronous control is to maintain the engine speed constant irrespective of the load fluctuation, and the droop control is to reduce the engine speed as the load increases. FIG. 5 is a performance curve diagram in which the horizontal axis represents the engine speed and the vertical axis represents the engine load.

図５に示す例は、アイソクロナス制御とドループ制御を組み合わせた制御であり、この例では、エンジン負荷が所定値Ｌｘ以下の範囲では、エンジン回転数を一定値Ｎｘ（設定エンジン回転数）に保持するようにアイソクロナス制御が行われる。一方、エンジン負荷が所定値Ｌｘを上回ると、エンジン負荷の増加に伴ってエンジン回転数を一定割合で減少させるようにドループ制御が行われる。本実施形態では、エンジンＥＣＵ２１は、エンジン負荷の増加に伴ってエンジン回転数を低下させるドループカーブａに基づく制御指令をエンジン２に発信するように構成されている。   The example shown in FIG. 5 is a control in which the isochronous control and the droop control are combined. In this example, the engine speed is kept at a constant value Nx (set engine speed) when the engine load is in a range equal to or less than a predetermined value Lx. The isochronous control is performed as described above. On the other hand, when the engine load exceeds the predetermined value Lx, droop control is performed so that the engine speed is reduced at a constant rate with an increase in the engine load. In the present embodiment, the engine ECU 21 is configured to transmit a control command to the engine 2 based on the droop curve a for decreasing the engine speed with an increase in the engine load.

このようなドループ制御が行われるエンジン２において、制御指令補正部５２は、ドループカーブａと実エンジン負荷率（図５ではエンジン負荷Ｌａ）により算出されたエンジン回転数Ｎａを目標エンジン回転数として用い、回転数偏差を求めるようにしてもよい。ドループ制御によりエンジン負荷の増加に伴ってエンジン回転数が低下されると、電動発電機制御指令装置５は、ドループ制御により生じた回転数偏差に基づいて負荷率偏差を補正し、エンジン２の出力をアシストするように電動発電機３を制御しようとする。本実施形態のようにドループ制御による実エンジン回転数の低下に応じて目標エンジン回転数を設定することにより、ドループ制御により生じた回転数偏差に基づいて電動発電機３がアシストすることを防ぐことができるため、燃費の改善に繋がる。   In the engine 2 in which such droop control is performed, the control command correction unit 52 uses the engine speed Na calculated from the droop curve a and the actual engine load factor (the engine load La in FIG. 5) as the target engine speed. , The rotational speed deviation may be obtained. When the engine speed decreases due to the increase in the engine load by the droop control, the motor generator control command device 5 corrects the load factor deviation based on the rotation speed deviation generated by the droop control, and outputs the output of the engine 2. The motor generator 3 is controlled so as to assist. By setting the target engine speed according to the decrease in the actual engine speed due to the droop control as in the present embodiment, it is possible to prevent the motor generator 3 from assisting based on the speed deviation caused by the droop control. Can lead to improved fuel economy.

また、電動発電機制御指令装置５は、エンジンＥＣＵ２１からエンジン停止状態を表す信号を受信すると、電動発電機３に回生トルクを発生させるような制御指令を生成するようにしてもよい。より具体的には、電動発電機制御指令装置５に含まれる充放電制御部５３が、回生側の出力トルクを指令値としてインバータ３１ａに出力する。これにより、回生量を増加させるとともに、エンジン２を素早く停止させることができる。   Further, when the motor generator control command device 5 receives a signal indicating the engine stop state from the engine ECU 21, the motor generator control command device 5 may generate a control command for causing the motor generator 3 to generate regenerative torque. More specifically, the charge / discharge control unit 53 included in the motor generator control command device 5 outputs the regenerative output torque as a command value to the inverter 31a. As a result, the amount of regeneration can be increased, and the engine 2 can be stopped quickly.

［他の実施形態］
制御指令補正部５２は、回転数偏差に対してゲインをかけてトルク増分を推定し、エンジントルクを再計算して補正後実エンジン負荷率を算出するようにしてもよい。補正後実エンジン負荷率［％］は、補正後実エンジン負荷率＝（実トルク＋トルク増分）／最大トルク×１００の計算で求められる。ただし、最大トルク［Ｎｍ］は、定格トルクカーブに実エンジン回転数を当てはめることで求められ、実トルク［Ｎｍ］は、実トルク＝最大トルク×実エンジン負荷率／１００の計算で求められる。 [Other embodiments]
The control command correction unit 52 may estimate the torque increment by multiplying the rotation speed deviation by a gain, and recalculate the engine torque to calculate the corrected actual engine load factor. The corrected actual engine load factor [%] is obtained by the calculation of the corrected actual engine load factor = (actual torque + increased torque) / maximum torque × 100. However, the maximum torque [Nm] is obtained by applying the actual engine speed to the rated torque curve, and the actual torque [Nm] is obtained by calculation of actual torque = maximum torque × actual engine load factor / 100.

以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。   As described above, the embodiments of the present invention have been described with reference to the drawings. However, it should be considered that the specific configuration is not limited to these embodiments. The scope of the present invention is shown not only by the description of the above-described embodiment but also by the claims, and further includes meanings equivalent to the claims and all modifications within the scope.

１ バックホー
１１ 下部走行体
１３ 上部旋回体
２ エンジン
３ 電動発電機
４ 油圧ポンプ
５ 電動発電機制御指令装置
２１ エンジンＥＣＵ
３１ａ インバータ
３２ バッテリ
５１ 制御指令生成部
５１ｂ 電動発電機出力算出部
５２ 制御指令補正部
５２ｂ エンジン負荷率補正値算出部

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Backhoe 11 Lower traveling body 13 Upper revolving superstructure 2 Engine 3 Motor generator 4 Hydraulic pump 5 Motor generator control command device 21 Engine ECU
31a Inverter 32 Battery 51 Control command generator 51b Motor generator output calculator 52 Control command corrector 52b Engine load factor correction value calculator

Claims (4)

上部旋回体と、
前記上部旋回体を旋回自在に支持する下部走行体と、
前記上部旋回体の内部に収容されるエンジンと、
前記エンジンの出力を制御するエンジン制御指令装置と、
前記エンジンにより駆動される油圧ポンプと、
前記油圧ポンプからの作動油により作動される油圧アクチュエータと、
力行時に前記エンジンの駆動をアシストし、回生時に発電する電動発電機と、
前記電動発電機が発電した電力を充電又は放電するバッテリと、
前記電動発電機の出力を制御するインバータと、
制御指令を生成し、当該制御指令を前記インバータを介して前記電動発電機に発信する電動発電機制御指令装置と、を備え、
前記電動発電機制御指令装置は、前記エンジンの目標エンジン負荷率と実エンジン負荷率との差分である負荷率偏差に基づいて前記制御指令を生成する制御指令生成部と、
前記エンジンの目標エンジン回転数と実エンジン回転数との差分である回転数偏差に基づいて前記負荷率偏差を補正する制御指令補正部と、を備える、ハイブリッド建設機械。 An upper revolving structure,
A lower traveling body that supports the upper revolving body in a freely rotatable manner;
An engine housed inside the upper rotating body,
An engine control command device for controlling the output of the engine;
A hydraulic pump driven by the engine;
A hydraulic actuator operated by hydraulic oil from the hydraulic pump,
A motor generator that assists driving of the engine during power running and generates power during regeneration,
A battery that charges or discharges power generated by the motor generator,
An inverter that controls an output of the motor generator;
A motor generator control command device that generates a control command and transmits the control command to the motor generator via the inverter.
A control command generation unit configured to generate the control command based on a load factor deviation that is a difference between a target engine load factor and an actual engine load factor of the engine;
A hybrid construction machine, comprising: a control command correction unit that corrects the load factor deviation based on a rotation speed deviation that is a difference between a target engine rotation speed and an actual engine rotation speed of the engine. 前記制御指令補正部は、前記回転数偏差に基づいて負荷率補正値を算出し、前記負荷率補正値を前記実エンジン負荷率に加算する、請求項１に記載のハイブリッド建設機械。   The hybrid construction machine according to claim 1, wherein the control command correction unit calculates a load factor correction value based on the rotation speed deviation, and adds the load factor correction value to the actual engine load factor. 前記エンジン制御指令装置は、エンジン負荷の増加に伴ってエンジン回転数を低下させるドループカーブに基づく制御指令を前記エンジンに発信し、
前記制御指令補正部は、前記ドループカーブと前記実エンジン負荷率により算出されたエンジン回転数を前記目標エンジン回転数として用い、前記回転数偏差を求める、請求項１又は２に記載のハイブリッド建設機械。 The engine control command device transmits to the engine a control command based on a droop curve that reduces the engine speed with an increase in engine load,
3. The hybrid construction machine according to claim 1, wherein the control command correction unit uses the engine speed calculated based on the droop curve and the actual engine load factor as the target engine speed to determine the speed difference. 4. . 前記電動発電機制御指令装置は、前記エンジン制御指令装置からのエンジン停止信号を受信すると、前記電動発電機に回生トルクを発生させるような制御指令を生成する、請求項１〜３の何れかに記載のハイブリッド建設機械。

The motor generator control command device according to any one of claims 1 to 3, wherein upon receiving an engine stop signal from the engine control command device, the motor generator control command device generates a control command that causes the motor generator to generate regenerative torque. The hybrid construction machine as described.

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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011246955A (en) * 2010-05-26 2011-12-08 Hitachi Constr Mach Co Ltd Hybrid construction machinery
JP2013095246A (en) * 2011-10-31 2013-05-20 Hitachi Automotive Systems Ltd Power supply device for vehicle
JP5594748B2 (en) * 2010-10-15 2014-09-24 日立建機株式会社 Hybrid construction machinery
JP2016159785A (en) * 2015-03-02 2016-09-05 日立建機株式会社 Hybrid work machine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011246955A (en) * 2010-05-26 2011-12-08 Hitachi Constr Mach Co Ltd Hybrid construction machinery
JP5594748B2 (en) * 2010-10-15 2014-09-24 日立建機株式会社 Hybrid construction machinery
JP2013095246A (en) * 2011-10-31 2013-05-20 Hitachi Automotive Systems Ltd Power supply device for vehicle
JP2016159785A (en) * 2015-03-02 2016-09-05 日立建機株式会社 Hybrid work machine

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