JP3859982B2 - ハイブリッド建設機械の電力制御装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハイブリッド建設機械に搭載されている発電機の出力電力および蓄電装置の充放電電力を制御するハイブリッド建設機械の電力制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
油圧ショベルなどの建設機械には自走用のエンジンが搭載されており、このエンジンを動力源として油圧ポンプを駆動し、油圧ポンプから吐出される作動油を旋回アクチュエータ、ブームシリンダ、アームシリンダなどの各油圧アクチュエータに供給し、これによって各部位の駆動が行われていた。しかし、エンジンを動力源とする建設機械は、負荷変動が大きくエンジンへの負担が大きいため燃費が悪く、また、騒音や排気ガスが発生するという問題があった。そこで、このような問題を解決するため、発電機と蓄電装置(バッテリ)との組み合わせにより駆動される電動機を装備するハイブリッド建設機械が開発されている。係るハイブリッド建設機械としては、特開2000−283107号公報などに開示されているシリーズ方式のものと、特開平10−42587号公報や特開2000−226183号公報などに開示されているパラレル方式のものとがある。
【0003】
いずれの方式のハイブリッド建設機械においても、一般的に、バッテリの端子間電圧を計測し、この計測結果を基にバッテリの充電状態SOC(State of Charge)を算出する。そして、この充電状態SOCが一定値以下になれば発電機を作動させ、一方、充電状態SOCが一定値以上になれば発電機を停止または発電機の出力を低下させていた。このような制御によって、バッテリの充電状態SOCが一定の範囲内に維持されていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述のような充電状態SOCに基づく制御では、負荷が小さく充電状態SOCが大きい場合には発電機を停止又は発電機の出力を低下させるため、エンジンおよび発電機の効率が低下するという問題点があった。また、上記の場合において、エンジンを停止させるとエンジンの再始動のタイムラグのため電動アクチュエータの動作に必要な電力を当該電動アクチュエータへ供給できなくなる事態が生じるという問題点もあり、この問題点を解決するにはバッテリの容量を大きくする必要があった。従って、電動アクチュエータの要求に見合った当該電動アクチュエータへの電力供給、バッテリの充電状態の制御、エンジンと発電機の高効率運転を同時に実現することは困難であった。例えば、エンジンと発電機の高効率運転を優先させれば、電動アクチュエータの負荷が小さい場合にバッテリの充電量が大きくなり、バッテリの充電状態SOCを一定の範囲内に制御することは困難であった。また、バッテリの充電状態SOCが一定の範囲内にすることを優先させれば、負荷変動に伴ってエンジンと発電機の出力の変動が大きく、エンジンと発電機の効率が低下する。
【0005】
また、バッテリ特性として、その充放電能力が温度に依存するため、バッテリの温度が低い場合には、バッテリの能力を超える充放電が行われ、バッテリの劣化をまねく恐れがあった。さらに、エンジンと発電機との損失は発電機とエンジンの出力により変化し、バッテリの内部損失はバッテリの入力電力により変化するものであり、バッテリの充電状態SOCにのみ基づく制御では損失が大きくなるということもあった。
【0006】
本発明の一の目的は、バッテリ能力を超える充放電が行われることによるバッテリの劣化を防止することができるとともにエンジンの燃費の向上を図ることができるハイブリッド建設機械の電力制御装置を提供することであり、また、他の目的は、エンジンの燃費の向上を図ることができるハイブリッド建設機械の電力制御装置を提供することである。
【0007】
【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建設機械の電力制御装置は、エンジンと、該エンジンに駆動される発電機と、該発電機により発電される電力を蓄積する蓄電装置と、前記発電機および前記蓄電装置により駆動される1又は複数の電動アクチュエータとを備えたハイブリッド建設機械の電力制御装置において、電動アクチュエータの要求電力を検出する負荷検出手段と、前記蓄電装置の充電電力の最大値を設定する充電電力設定手段と、前記蓄電装置の放電電力の最大値を設定する放電電力設定手段と、前記発電機の出力電力の上限値および下限値を設定する発電機出力電力設定手段と、前記充電電力設定手段による設定値、前記放電電力設定手段による設定値、前記発電機出力電力設定手段により設定値、および前記負荷検出手段による検出結果を基に前記発電機と前記蓄電装置との電力配分を決定する電力配分決定手段と、前記電力配分決定手段による決定結果を基に前記発電機の出力電力を制御する発電機電力制御手段と、前記電力配分決定手段による決定結果を基に前記蓄電装置の充放電電力を制御する蓄電装置電力制御手段とを備えたことを特徴とする。
【0008】
請求項1によれば、エンジンと発電機との高効率運転が可能となる範囲内になるように発電機出力の上限値と下限値を設定するとともに、蓄電装置の能力を超えて充放電がされないように蓄電装置の充放電電力の最大値を設定した場合には、エンジンの燃費が向上し、また、蓄電装置の劣化を防止することが可能となる。
【0009】
請求項2記載の電力制御装置は、前記蓄電装置の充電状態を検出する充電状態検出手段をさらに備え、前記発電機出力電力設定手段は、前記充電状態検出手段による検出結果を基に前記発電機の出力電力の上限値および下限値を設定することを特徴とする。請求項2によれば、蓄電装置の充電状態に応じて発電機の出力電力の上限値および下限値の値を設定するため、蓄電装置の充電状態に応じて発電機の出力電力と蓄電装置の充放電電力とを制御することが可能となる。
【0010】
請求項3記載の電力制御装置は、前記蓄電装置の充電状態を検出する充電状態検出手段をさらに備え、前記充電電力設定手段は、前記充電状態検出手段による検出結果を基に前記蓄電装置の充電電力の最大値を設定し、前記放電電力設定手段は、前記充電状態検出手段による検出結果を基に前記蓄電装置の放電電力の最大値を設定することを特徴とする。請求項3によれば、蓄電装置の充放電能力は蓄電装置の充電状態によって変化するが、蓄電装置の充電状態に応じて蓄電装置の充電電力の最大値と放電電力の最大値とを設定しているため、蓄電装置の充電状態に拘わらず蓄電装置の能力を超えて充放電がされることを防止することができ、この結果、蓄電装置の能力を超えて充放電が行われることによる蓄電装置の劣化を防止することができる。
【0011】
請求項4記載の電力制御装置は、前記蓄電装置の温度を検出する温度検出手段をさらに備え、前記充電電力設定手段は、前記温度検出手段による検出結果を基に前記蓄電装置の充電電力の最大値を設定し、前記放電電力設定手段は、前記温度検出手段による検出結果を基に前記蓄電装置の放電電力の最大値を設定することを特徴とする。請求項4によれば、蓄電装置の充放電能力は蓄電装置の温度によって変化するが、蓄電装置の温度に応じて蓄電装置の充電電力の最大値と放電電力の最大値とを設定しているため、蓄電装置の温度に拘わらず蓄電装置の能力を超えて充放電がされることを防止することができ、この結果、蓄電装置の能力を超えて充放電が行われることによる蓄電装置の劣化を防止することができる。
【0012】
請求項5記載のハイブリッド建設機械の電力制御装置は、エンジンと、該エンジンに駆動される発電機と、該発電機により発電される電力を蓄積する蓄電装置と、前記発電機および前記蓄電装置により駆動される1又は複数の電動アクチュエータとを備えたハイブリッド建設機械の電力制御装置において、電動アクチュエータの要求電力を検出する負荷検出手段と、前記負荷検出手段により検出された要求電力、前記発電機の出力に対する当該発電機および前記エンジンの損失特性、前記蓄電装置の入力電力に対する当該蓄電装置の損失特性を利用して、前記エンジンによる消費電力の効率が最大となるように前記発電機と前記蓄電装置との電力配分を決定する電力配分決定手段と、前記電力配分決定手段による決定結果を基に前記発電機の出力電力を制御する発電機電力制御手段と、前記電力配分決定手段による決定結果を基に前記蓄電装置の入力電力を制御する蓄電装置電力制御手段とを備えたことを特徴とする。
【0013】
請求項5によれば、発電機の出力に対する当該発電機およびエンジンの損失特性、蓄電装置の入力電力に対する当該蓄電装置の損失特性を考慮して、発電機の出力電力と蓄電装置の充放電電力が決定されているため、ハイブリッド建設機械全体のエネルギー損失を小さくすることができ、エンジンの燃費が向上する。
【0014】
請求項6記載の電力制御装置は、前記蓄電装置の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段による検出結果を基に前記蓄電装置の入力電力に対する当該蓄電装置の損失特性を選定する第1蓄電装置電力−損失特性選定手段とをさらに備えたことを特徴とする。請求項6によれば、蓄電装置の温度に応じて上記損失特性を決定しているため、蓄電装置の温度に拘わらずエネルギー損失を小さくすることができ、エンジンの燃費を向上させることができる。
【0015】
請求項7記載の電力制御装置は、前記蓄電装置の充電状態を検出する充電状態検出手段と、前記充電状態検出手段による検出結果を基に前記蓄電装置の入力電力に対する当該蓄電装置の損失特性を選定する第2蓄電装置電力−損失特性選定手段とをさらに備えたことを特徴とする。請求項7によれば、蓄電装置の充電状態に応じて上記損失特性を決定しているため、蓄電装置の充電状態に拘わらずエネルギー損失を小さくすることができ、エンジンの燃費を向上させることができる。
【0016】
【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。尚、以下においては、ハイブリッド建設機械として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するが、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。
【0017】
第1の実施の形態
以下、本発明の第1の実施の形態に係るハイブリッドショベルの電力制御装置について図面を参照しつつ説明する。
まず、第1の実施の形態に係る電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。
【0018】
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。
【0019】
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21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。
【0020】
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32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。
【0021】
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。
【0022】
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A2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A3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A2、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。
【0023】
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(蓄電装置)63などが収納されている。
【0024】
次に、上記構成を有するハイブリッドショベル1の電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の電力制御機構を説明するためのブロック図である。
【0025】
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などを蓄えるとともに、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、電動アクチュエータ64と、電力制御機構7とから構成されている。また、バッテリ63から電動アクチュエータ64への電力供給、発電機62から電動アクチュエータ64またはバッテリ63への電力供給は、直流電圧線を介して行われる。尚、電動アクチュエータ65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においては一のみ図示している。
【0026】
図2に示す電力制御機構7は、バッテリ温度センサ71と、バッテリ電流センサ72と、バッテリ電圧センサ73と、バッテリ充電状態検出部74と、バッテリ充電電力設定部75と、バッテリ放電電力設定部76と、発電機出力電力設定部77と、負荷電圧センサ78と、負荷電流センサ79と、負荷電力検出部80と、発電機/バッテリ電力配分決定部81と、バッテリ電力制御部82、発電機電力制御部83とから構成されている。
【0027】
バッテリ温度センサ71は、バッテリ63の温度を検出し、検出結果であるバッテリ温度TEMPbをバッテリ充電状態検出部74、バッテリ充電電力設定部75、およびバッテリ放電電力設定部76へ出力する。バッテリ電流センサ72は、バッテリ63の出力電流を検出し、検出結果である出力電流Ibをバッテリ充電状態検出部74へ出力する。さらに、バッテリ電圧センサ73は、バッテリ63の端子間電圧を検出し、検出結果である端子間電圧Vbをバッテリ充電状態検出部74へ出力する。
【0028】
バッテリ充電状態検出部74は、バッテリ電流センサ72から入力されるバッテリ63の出力電流Ibとバッテリ電圧センサ73から入力されるバッテリ63の端子間電圧Vbとを利用してバッテリ63の電力を算出し、この電力を基にバッテリの充電量Jを算出する。そして、バッテリ充電状態検出部74は、下記式を演算することによりバッテリ63の最大充電量Jmaxに対する充電量Jの比率、即ち充電状態SOC(%)を算出し、算出結果である充電状態SOCを、バッテリ充電電力設定部75、バッテリ放電電力設定部76、および発電機出力電力設定部77へ出力する。
【数1】
Figure 0003859982
但し、バッテリ電圧センサ73により検出されるバッテリの端子間電圧Vbは温度に依存するため、バッテリ温度センサ71により検出されたバッテリ63のバッテリ温度TEMPbによりバッテリの端子間電圧Vbを適宜補正することにより、バッテリ63の充電状態SOCを算出する。
尚、バッテリ63の充電量Jを電力から積算して算出する代わりに、バッテリ63の端子間電圧Vb、又はバッテリの出力電流Ibを積算して算出することもできる。
【0029】
バッテリ充電電力設定部75は、バッテリ温度センサ71から入力されたバッテリ63のバッテリ温度TEMPbと、バッテリ充電状態検出部74から入力されたバッテリ63の充電状態SOCとを利用して、バッテリ63の充電電力の最大値を決定し、決定結果である最大充電電力Pbcを発電機/バッテリ電力配分決定部81へ出力する。
【0030】
詳しくは、バッテリ充電電力設定部75のテーブル(記憶部)には、図3に示すような予め設定されたバッテリ63の充電状態および温度に対するバッテリ63の充電電力の値が格納されている。尚、上記充電電力の値は、バッテリ63の充電能力を超えないように設定されている。
バッテリ充電電力設定部75は、バッテリ63のバッテリ温度TEMPbと充電状態SOCとを基に、当該バッテリ温度TEMPbと当該充電状態SOCとに対応する予め設定された充電電力の設定値をテーブルから取り出す。バッテリ充電電力設定部75は、取り出した設定値を、バッテリ63の充電電力の最大値(最大充電電力Pbc)として決定し、最大充電電力Pbcを発電機/バッテリ電力配分決定部81へ出力する。
【0031】
バッテリ放電電力設定部76は、バッテリ温度センサ71から入力されたバッテリ63のバッテリ温度TEMPbと、バッテリ充電状態検出部74から入力されたバッテリ63の充電状態SOCとを利用して、バッテリ63の放電電力の最大値を決定し、決定結果である最大放電電力Pbdを発電機/バッテリ電力配分決定部81へ出力する。
【0032】
詳しくは、バッテリ放電電力設定部76のテーブル(記憶部)には、図4に示すような予め設定されたバッテリ63の充電状態および温度に対するバッテリ63の放電電力の値が格納されている。尚、上記放電電力の値は、バッテリ63の放電能力を超えないように設定されている。
バッテリ放電電力設定部76は、バッテリ63のバッテリ温度TEMPbと充電状態SOCとを基に、当該バッテリ温度TEMPbと当該充電状態SOCとに対応する予め設定された放電電力の設定値をテーブルから取り出す。バッテリ放電電力設定部76は、取り出した設定値を、バッテリ63の放電電力の最大値(最大放電電力Pbd)として決定し、最大放電電力Pbdを発電機/バッテリ電力配分決定部81へ出力する。
【0033】
発電機出力電力設定部77は、バッテリ充電状態検出部74から入力されたバッテリ63の充電状態SOCを利用して、発電機62の出力電力の上限値(発電機上限電力Pgu)と下限値(発電機下限電力Pgl)とを決定し、決定結果である発電機上限電力Pguと発電機下限電力Pglとを発電機/バッテリ電力配分決定部81へ出力する。
【0034】
詳しくは、発電機出力電力設定部77のテーブル(記憶部)には、図5に示すような予め設定されたバッテリ63の充電状態に対する発電機の出力電力の上限値が格納されているとともに、図6に示すような予め設定された充電状態に対する発電機の出力電力の下限値が格納されている。尚、上記上限値、下限値は、エンジン61と発電機62の効率が良好となるような値に設定されている。
【0035】
発電機出力電力設定部77は、バッテリ63の充電状態SOCを基に、当該充電状態SOCに対応する予め設定された出力電力の上限値をテーブルから取り出し、取り出した上限値を発電機62の出力電力の上限値(発電機上限電力Pgu)として決定する。さらに、発電機出力電力設定部77は、バッテリ63の充電状態SOCを基に、当該充電状態SOCに対応する予め設定された出力電力の下限値をテーブルから取り出し、取り出した下限値を発電機62の出力電力の下限値(発電機下限電力Pgl)として決定する。
そして、発電機出力電力設定部77は、上記決定された発電機上限電力Pguと発電機下限電力Pglとを発電機/バッテリ電力配分決定部81へ出力する。
【0036】
負荷電圧センサ78は、電動アクチュエータ64の入力部の電圧を検出し、検出結果である負荷電圧VLを負荷電力検出部80へ出力する。また、負荷電流センサ79は、電動アクチュエータ64の入力部の電流を検出し、検出結果である負荷電流ILを負荷電力検出部80へ出力する。
【0037】
負荷電力検出部80は、負荷電圧センサ78から入力される負荷電圧VLと、負荷電流センサ79から入力される負荷電流ILを利用し、下記式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PLを検出し、検出結果である要求電力PLを発電機/バッテリ電力配分決定部81へ出力する。
【数2】
Figure 0003859982
【0038】
発電機/バッテリ電力配分決定部81は、負荷電力検出部80から入力される電動アクチュエータ64の要求電力PL、バッテリ充電電力設定部75から入力される最大充電電力Pbcと、バッテリ放電電力設定部76から入力される最大放電電力Pbdと、発電機出力電力設定部77から入力される発電機上限電力Pguおよび発電機下限電力Pglとを基に、バッテリ電力Pbと発電機電力Pgを決定する。そして、発電機/バッテリ電力配分決定部81は、決定結果であるバッテリ電力Pbを内容とする指令信号をバッテリ電力制御部82へ出力し、発電機電力Pgを内容とする指令信号を発電機電力制御部83へ出力する。尚、この処理の詳細について図8のフローチャートを用いて後述する。
【0039】
バッテリ電力制御部82は、バッテリ63の充放電を発電機/バッテリ電力配分決定部81から入力される指令信号が示すバッテリ電力Pbに制御する。また、発電機電力制御部83は、発電機62の発電を発電機/バッテリ電力配分決定部81から入力される指令信号が示す発電機電力Pgに制御する。
【0040】
さらに、上記構成を有する電力制御機構7における電力制御方法について図7、図8および図9を参照しつつ説明する。但し、図7は電力制御方法の手順を示すフローチャートである。図8は図7のフローチャートに示す発電機とバッテリの電力配分決定処理の手順を示すフローチャートである。図9は発電機とバッテリの電力配分を説明するための説明図である。
【0041】
ステップS101において、バッテリ充電状態検出部74は、バッテリ電流センサ72から入力されるバッテリ63の出力電流Ibとバッテリ電圧センサ73から入力されるバッテリ63の端子間電圧Vbとを利用し、バッテリ温度検出部71から入力されるバッテリ63のバッテリ温度TEMPbで端子間電圧Vbを補正しながら、バッテリ63の充電状態SOCを算出し、算出結果である充電状態SOCを、バッテリ充電電力設定部75、バッテリ放電電力設定部76、および発電機出力電力設定部77へ出力する。
【0042】
ステップS102において、バッテリ充電電力設定部75は、バッテリ温度センサ71から入力されたバッテリ63のバッテリ温度TEMPbと、バッテリ充電状態検出部74から入力されたバッテリ63の充電状態SOCとを利用して、バッテリ63の充電電力の最大値を決定し、決定結果である最大充電電力Pbcを発電機/バッテリ電力配分決定部81へ出力する。
【0043】
ステップS103において、バッテリ放電電力設定部76は、バッテリ温度センサ71から入力されたバッテリ63のバッテリ温度TEMPbと、バッテリ充電状態検出部74から入力されたバッテリ63の充電状態SOCとを利用して、バッテリ63の放電電力の最大値を決定し、決定結果である最大放電電力Pbdを発電機/バッテリ電力配分決定部81へ出力する。
【0044】
ステップS104において、発電機出力電力設定部77は、バッテリ充電状態検出部74から入力されたバッテリ63の充電状態SOCを利用して、発電機62の出力電力の上限値(発電機上限電力Pgu)と下限値(発電機下限電力Pgl)とを決定し、決定結果である発電機上限電力Pguと発電機下限電力Pglとを発電機/バッテリ電力配分決定部81へ出力する。
【0045】
ステップS105において、負荷電力検出部80は、負荷電圧センサ78から入力される負荷電圧VLと、負荷電流センサ79から入力される負荷電流ILとを基に、電動アクチュエータ64の要求電力PLを検出し、検出結果である要求電力PLを発電機/バッテリ電力配分決定部81へ出力する。
【0046】
ステップS106において、発電機/バッテリ電力配分決定部81は、発電機電力Pgとバッテリ電力Pbとを決定し、発電機電力Pgを内容とする指令信号を発電機電力制御部83へ出力するとともに、バッテリ電力Pbを内容とする指令信号をバッテリ電力制御部82へ出力する。即ち、発電機/バッテリ電力配分決定部81は、発電機とバッテリの電力配分決定処理を行う(図8参照)。
【0047】
ステップS107において、バッテリ電力制御部82は、バッテリ63の充放電を発電機/バッテリ電力配分決定部81から入力される指令信号が示すバッテリ電力Pbに制御し、一方、発電機電力制御部83は、発電機62の発電を発電機/バッテリ電力配分決定部81から入力される指令信号が示す発電機電力Pgに制御する。
【0048】
次に、電力制御機構7による発電機とバッテリの電力配分決定処理について図8を参照しつつ説明する。
【0049】
ステップS201において、発電機/バッテリ電力配分決定部81は、電動アクチュエータ64の要求電力PLの値が、バッテリ63の最大充電電力Pbcの負の値より小さいか否か(PL<−Pbc)を判定する。要求電力PLが最大充電電力Pbcの負の値より小さい場合には(ステップS201:YES)ステップS202の処理に移行し、一方小さくない場合には(ステップS201:NO)ステップS203の処理に移行する。
【0050】
ステップS202において、発電機/バッテリ電力配分決定部81は、バッテリ63のバッテリ電力Pbを“−Pbc”とし、発電機62の発電機電力Pgを“0”と決定し(図9中区間A1)、動力配分決定処理を終了する。即ち、バッテリ63は最大充電電力Pbcで充電されることになる。
【0051】
ステップS203において、発電機/バッテリ電力配分決定部81は、電動アクチュエータ64の要求電力PLの値が、バッテリ63の最大充電電力Pbcの負の値以上で、且つ、発電機下限電力Pglより小さい範囲内にあるか否か(−Pbc≦PL<Pgl)を判定する。要求電力PLがその範囲内にある場合には(ステップS203:YES)ステップS204の処理に移行し、一方その範囲内にない場合には(ステップS203:NO)ステップS207の処理に移行する。
【0052】
続いて、ステップS204において、発電機/バッテリ電力配分決定部81は、バッテリ63の最大充電電力Pbcの負の値が、電動アクチュエータ64の要求電力PLの値から発電機下限電力Pglの値を減算して得られる減算値より大きいか否か(PL−Pgl<−Pbc)を判定する。バッテリ63の最大充電電力Pbcの負の値の方が大きい場合には(ステップS204:YES)ステップS205の処理に移行し、一方大きくない場合には(ステップS204:NO)ステップS206の処理に移行する。
【0053】
ステップS205において、発電機/バッテリ電力配分決定部81は、バッテリ63のバッテリ電力Pbを“−Pbc”とし、発電機62の発電機電力Pgを“PL−(−Pbc)”と決定し(図9中区間A2)、動力配分決定処理を終了する。即ち、バッテリ63は最大充電電力Pbcで充電され、バッテリ63を最大充電電力Pbcで充電するための電力の不足分が発電機62によって補われることになる。尚、発電機62による発電機電力Pgは発電機62の発電機下限電力Pglを下回っているが、発電機62による電力Pgを発電機下限電力Pglとすると、バッテリ63の最大充電電力Pbcを超えた電力によりバッテリ63が充電されることを回避するために、発電機下限電力Pgl以下で発電機62を稼動させている。
【0054】
ステップS206において、発電機/バッテリ電力配分決定部81は、バッテリ63のバッテリ電力Pbを“PL−Pgl”とし、発電機62の発電機電力Pgを“Pgl”と決定し(図9中区間A3)、動力配分決定処理を終了する。即ち、発電機62の発電機電力Pgを発電機62の発電機下限電力Pglに制御し、発電機62によって発電された電力の余剰分をバッテリ63に充電させている。
【0055】
ステップS207において、発電機/バッテリ電力配分決定部81は、電動アクチュエータ64の要求電力PLの値が、発電機下限電力Pglの値以上で、且つ、発電機上限電力Pguより小さい範囲内にあるか否か(Pgl≦PL<Pgu)を判定する。電動アクチュエータ64の要求電力PLがその範囲内にある場合には(ステップS207:YES)ステップS208の処理に移行し、一方その範囲内にない場合には(ステップS207:NO)ステップS209の処理に移行する。
【0056】
ステップS208において、発電機/バッテリ電力配分決定部81は、バッテリ63のバッテリ電力Pbを“0”とし、発電機62の発電機電力Pgを“PL”と決定し(図9中区間A4)、動力配分決定処理を終了する。即ち、発電機62の発電機電力Pgが発電機下限電力Pgl以上発電機上限電力Pgu未満の範囲内であり、バッテリ63は充放電していない。
【0057】
ステップS209において、発電機/バッテリ電力配分決定部81は、電動アクチュエータ64の要求電力PLの値が、発電機上限電力Pguの値以上で、且つ、発電機上限電力Pguの値にバッテリ63の最大放電電力Pbdの値を加算して得られる加算値より小さい範囲内にあるか否か(Pgu≦PL<Pgu+Pbd)を判定する。電動アクチュエータ64の要求電力PLがその範囲内にある場合には(ステップS209:YES)ステップS210の処理に移行し、一方その範囲内にない場合には(ステップS209:NO)ステップS211の処理に移行する。
【0058】
ステップS210において、発電機/バッテリ電力配分決定部81は、バッテリ63のバッテリ電力Pbを“PL−Pgu”と決定し、発電機62の発電機電力Pgを“Pgu”と決定し(図9中区間A5)、動力配分決定処理を終了する。即ち、発電機62によって発電される電力Pgが発電機上限電力Pguに制限されるとともに、発電機62の発電電力の不足分“PL−Pgu”がバッテリ63により補われる。尚、バッテリ63の放電電力は、最大放電電力Pbd以下である。
【0059】
ステップS211において、発電機/バッテリ電力配分決定部81は、電動アクチュエータ64の要求電力PLの値が、発電機上限電力Pguの値にバッテリ63の最大放電電力Pbdの値を加算した加算値以上で、且つ、発電機最大電力Pgmaxの値にバッテリ63の最大放電電力Pbdの値を加算して得られる加算値より小さい範囲内にあるか否か(Pgu+Pbd≦PL<Pgmax+Pbd)を判定する。電動アクチュエータ64の要求電力PLがその範囲内にある場合には(ステップS211:YES)ステップS212の処理に移行し、一方その範囲内にない場合には(ステップS211:NO)ステップS213の処理に移行する。尚、発電機最大電力Pgmaxは、エンジン61と発電機62の性能によって決まる発電機62の出力電力の最大値である。
【0060】
ステップS212において、発電機/バッテリ電力配分決定部81は、バッテリ63のバッテリ電力Pbを“Pbd”と決定し、発電機62の発電機電力Pgを“PL−Pbd”と決定し(図9中区間A6)、動力配分決定処理を終了する。即ち、バッテリ63は最大放電電力Pbdで放電するように制御され、発電機62は“PL−Pbd”の電力を発電するように制御される。尚、発電機62とバッテリ63とにより電動アクチュエータ64の要求電力PLを電動アクチュエータ64へ供給できるように、発電機62は発電機上限電力Pguを超える電力を発電するように稼動している。
【0061】
ステップS213において、発電機/バッテリ電力配分決定部81は、バッテリ63のバッテリ電力Pbを“Pbd”と決定し、発電機62の発電機電力Pgを“Pgmax”と決定し(図9中区間A7)、動力配分決定処理を終了する。即ち、バッテリ63は最大放電電力Pbdで放電するように制御され、発電機62は発電機最大電力Pgmaxの電力を発電するように制御される。尚、電動アクチュエータ64の要求電力PLの全てが電動アクチュエータ64に供給されないことになる。
【0062】
以上説明した第1の実施の形態に係るハイブリッドショベル1の電力制御機構7によれば、バッテリ63の放電はバッテリ63の放電能力を超えない最大放電電力Pbd以下で行われるように、またバッテリ63の充電はバッテリ63の充電能力を超えない最大充電電力Pbc以下で行われるように制御されているため、バッテリ63の能力を超えて充放電されることによるバッテリ63の劣化を防止することができる。
【0063】
また、発電機62の出力電力は、エンジン61と発電機62との効率が良好となる発電機下限電力Pgl以上発電機上限電力Pgu以下となるように制御されているため(図9中区間A2、A6、A7除く)、エンジン61の燃費が向上する。
【0064】
さらに、バッテリ63の充放電能力はバッテリ63の充電状態によって変化するが、バッテリ63の充電状態に応じてバッテリ63の最大充電電力Pbcと最大放電電力Pbdとを設定しているため、バッテリ63の充電状態に拘わらずバッテリ63の能力を超えて充放電がされることを防止することができ、バッテリ63の劣化を防止することができる。また、バッテリ63の充放電能力はバッテリ63の温度によって変化するが、バッテリ63の温度に応じてバッテリ63の最大充電電力Pbcと最大放電電力Pbdとを設定しているため、バッテリ63の温度に拘わらずバッテリ63の能力を超えて充放電がされることを防止することができ、バッテリ63の劣化を防止することができる。
【0065】
第2の実施の形態
以下、本発明の第2の実施の形態に係るハイブリッドショベルの電力制御装置について図面を参照しつつ説明する。尚、第2の実施の形態に係るエンジン制御装置が適用されるハイブリッドショベルとして、第1の実施の形態において図1を用いて説明したハイブリッドショベル1を利用することができる。
【0066】
まず、第2の実施の形態におけるハイブリッドショベルの電力制御の機構について図10を参照しつつ説明する。但し、図10は第2の実施の形態に係る電力制御機構を説明するためのブロック図である。なお、第1の実施の形態と実質的に同等の構成要素については同一の符号を付している。
【0067】
図10に示すブロック図は、エンジン61と、発電機62と、バッテリ63と、電動アクチュエータ64と、電力制御機構9とから構成されている。また、バッテリ63から電動アクチュエータ64への電力供給、発電機62から電動アクチュエータ64またはバッテリ63への電力供給は、直流電圧線を介して行われる。尚、電動アクチュエータ65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10においては一のみ図示している。
【0068】
図10に示す電力制御機構7は、バッテリ温度センサ71と、バッテリ電流センサ72と、バッテリ電圧センサ73と、バッテリ充電状態検出部74と、バッテリ電力−損失特性決定部91と、発電機出力電力−損失特性決定部92と、負荷電圧センサ78と、負荷電流センサ79と、負荷電力検出部80と、発電機/バッテリ電力配分決定部93と、バッテリ電力制御部82、発電機電力制御部83とから構成されている。なお、バッテリ温度センサ71、バッテリ電流センサ72、バッテリ電圧センサ73、バッテリ充電状態検出部74、負荷電圧センサ78、負荷電流センサ79、負荷電力検出部80、バッテリ電力制御部82および発電機電力制御部83の処理内容は、第1の実施の形態において説明した処理内容と実施的に同等である。
【0069】
バッテリ電力−損失特性決定部91は、バッテリ温度センサ71から入力されたバッテリ63のバッテリ温度TEMPbと、バッテリ充電状態検出部74から入力されたバッテリ63の充電状態SOCとを利用して、バッテリ63への入力電力に対するバッテリ63の損失の特性を決定し、決定した特性を2次式に近似した場合における当該2次式の係数(a、b、c)を発電機/バッテリ電力配分決定部93へ出力する。
【0070】
詳しくは、バッテリ電力−損失特性決定部91のテーブル(記憶部)には、予め実験などを行うことによって得られた図11、図12に示すようなバッテリ63への入力電力P2bに対するバッテリ63の損失電力P2brossの特性を下記式で表される二次式に近似して得た当該2次式の係数(a、b、c)がバッテリ63の充電状態SOCおよびバッテリ温度TEMPbごとに格納されている。尚、図11の場合は、(a、b、c)=(0.0025、0.2032、0)である。
【数3】
Figure 0003859982
【0071】
そして、バッテリ電力−損失特性決定部91は、バッテリ63のバッテリ温度TEMPbと充電状態SOCとを基に、当該バッテリ温度TEMPbと当該充電状態SOCとに対応する係数(a、b、c)をテーブルから取り出す。バッテリ電力−損失特性決定部91は、取り出した係数(a、b、c)を、発電機/バッテリ電力配分決定部93へ出力する。
【0072】
発電機出力電力−損失特性決定部92には、予め実験などを行うことによって得られた図13に示すような発電機の出力電力P2gに対するエンジンと発電機62の損失電力P2grossの特性を下記式で表される二次式に近似して得られた2次式の係数(α、β、γ)が格納されている。そして、バッテリ電力−損失特性決定部91は、予め格納されている係数(α、β、γ)を、発電機/バッテリ電力配分決定部93へ出力する。尚、図13の場合、(α、β、γ)=(0.00478、0.0873、12.303)である。
【数4】
Figure 0003859982
【0073】
発電機/バッテリ電力配分決定部93は、バッテリ電力−損失特性決定部91から入力される係数(a、b、c)と、発電機出力電力−損失特性決定部92から入力される係数(α、β、γ)と、負荷電力検出部80から入力される伝で電動アクチュエータ64の要求電力P2Lとを基に、バッテリ63の入力電力P2bと、発電機62の出力電力P2gを決定する。そして、発電機/バッテリ電力配分決定部81は、決定結果であるバッテリ63の入力電力P2gを内容とする指令信号をバッテリ電力制御部82へ出力し、発電機62の出力電力P2gを内容とする指令信号を発電機電力制御部83へ出力する。
【0074】
ここで、発電機/バッテリ電力配分決定部93により行われる動力配分の決定方法について図14を参照しつつ説明する。但し、図14は動力配分の決定方法を説明するための説明図であり、図14中、消費電力P2gasはエンジンにより消費される電力、損失電力P2grossはエンジン61と発電機62が損失する電力、出力電力P2gは発電機62が出力する電力、入力電力P2bはバッテリ63に入力される電力、損失電力P2brossはバッテリ63が損失する電力、消費電力P2Lは電動アクチュエータ64が消費する電力である。
【0075】
図14に示す系における全損失電力P2trossは、下記式(1)で表される。
【数5】
Figure 0003859982
【0076】
また、バッテリ63の入力電力P2bのうち電動アクチュエータ64の駆動に利用することのできるバッテリ63の有効充電電力P2bavlは、下記式(2)で表される。
【数6】
Figure 0003859982
【0077】
さらに、図14に示す系全体の効率ηは下記式(3)で表される。
【数7】
Figure 0003859982
【0078】
上述したようにバッテリ63の入力電力P2bに対する損失電力P2brossの特性、および発電機62の出力電力P2gに対するエンジンと発電機の損失電力P2grossの特性をそれぞれ下記式(4)、(5)に表される2次式に近似する。
【数8】
Figure 0003859982
【0079】
また、発電機62の出力電力P2g、バッテリ63の入力電力P2b、アクチュエータ64の消費電力P2Lは下記式(6)の関係を満たす。
【数9】
Figure 0003859982
【0080】
上記式(3)を、上記式(4)、(5)、(6)を利用して変形すると下記式(7)が得られる。
【数10】
Figure 0003859982
【0081】
上記式(7)で得られるηを最大とする発電機の出力電力P2gは、P2g≧0、P2b≧0の条件下で下記式(8)より得られる。
【数11】
Figure 0003859982
【0082】
この式(8)より下記式(9)の関係が導かれる。
【数12】
Figure 0003859982
但し、
【数13】
Figure 0003859982
【0083】
上記式(9)を解くと下記式(10)の解が得られる。
【数14】
Figure 0003859982
【0084】
さらに、負荷電力検出部80で検出された電動アクチュエータ64の消費電力(要求電力)P2Lを上記式(10)に代入して、発電機62の出力電力P2gを算出する。さらに、電動アクチュエータ64の消費電力P2Lと算出された発電機62の出力電力P2gを上記式(6)に代入してバッテリ62の入力電力P2bを算出する。
【0085】
このようにして得られたバッテリ63の入力電力P2bと発電機62の出力電力P2gに、発電機62の発電とバッテリ63の充電を制御すれば、系全体の効率ηが最もよくなり、エンジンの燃費が向上する。
【0086】
さらに、上記構成を有する電力制御機構9における電力制御方法について図15を参照しつつ説明する。
【0087】
ステップS301において、バッテリ充電状態検出部74は、バッテリ電流センサ72から入力されるバッテリ63の出力電流Ibとバッテリ電圧センサ73から入力されるバッテリ63の端子間電圧Vbとを利用し、バッテリ温度検出部71から入力されるバッテリ63のバッテリ温度TEMPbで端子間電圧Vbを補正しながら、バッテリ63の充電状態SOCを算出し、算出結果である充電状態SOCを、バッテリ電力−損失特性決定部91へ出力する。
【0088】
ステップS302において、バッテリ電力−損失特性決定部91は、バッテリ温度センサ71から入力されたバッテリ63のバッテリ温度TEMPbと、バッテリ充電状態検出部74から入力されたバッテリ63の充電状態SOCとを利用して、バッテリ63の損失特性を二次式で近似した場合における当該二次式の係数(a、b、c)を決定し、決定結果である係数(a、b、c)を発電機/バッテリ電力配分決定部93へ出力する。
【0089】
ステップS303において、発電機出力電力−損失特性決定部92は、エンジン61と発電機62との損失特性を二次式で近似した場合における当該二次式の係数(α、β、γ)を決定し、決定結果である係数(α、β、γ)を発電機/バッテリ電力配分決定部93へ出力する。
【0090】
ステップS304において、負荷電力検出部80は、負荷電圧センサ78から入力される負荷電圧と、負荷電流センサ79から入力される負荷電流とを基に、電動アクチュエータ64の要求電力P2Lを検出し、検出結果である要求電力P2Lを発電機/バッテリ電力配分決定部93へ出力する。
【0091】
ステップS305において、発電機/バッテリ電力配分決定部93は、電動アクチュエータ64の要求電力P2Lと、バッテリ電力−損失特性決定部91から入力される係数(a、b、c)と、発電機出力電力−損失特性決定部92から入力される係数(α、β、γ)とを利用して、上記式(10)を演算して発電機の出力電力P2gを算出し、算出された出力電力P2gを内容とする指令信号を発電機電力制御部83へ出力する。さらに、発電機/バッテリ電力配分決定部93は、電動アクチュエータ64の要求電力P2Lと、算出された発電機62の出力電力P2gとを利用して、上記式(6)を演算してバッテリ63の入力電力P2bを算出し、算出された入力電力P2bを内容とする指令信号をバッテリ電力制御部82へ出力する。
【0092】
ステップS306において、バッテリ電力制御部82は、バッテリ63の充電を発電機/バッテリ電力配分決定部93から入力される指令信号が示す入力電力P2bに制御し、一方、発電機電力制御部83は、発電機62の発電を発電機/バッテリ電力配分決定部93から入力される指令信号が示す出力電力P2gに制御する。
【0093】
以上説明した第2の実施の形態に係るハイブリッドショベル1の電力制御機構9によれば、発電機62の出力に対する発電機62およびエンジン61の損失特性、バッテリ61の入力電力に対するバッテリ61の損失特性を考慮して、発電機62の出力電力とバッテリの入力電力が決定されているため、ハイブリッド建設機械全体のエネルギー損失を小さくすることができ、エンジンの燃費が向上する。
【0094】
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。
【0095】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1によると、エンジンと発電機との高効率運転が可能となる範囲内になるように発電機出力の上限値と下限値を設定するとともに、蓄電装置の能力を超えないように蓄電装置の充放電電力の最大値を設定した場合には、エンジンの燃費が向上し、また、蓄電装置の劣化を防止することが可能となる。
【0096】
請求項2によると、蓄電装置の充電状態に応じて発電機の出力電力の上限値および下限値の値を設定するため、蓄電装置の充電状態に応じて発電機の出力電力と蓄電装置の充放電電力とを制御することが可能となる。
【0097】
請求項3によると、蓄電装置の充放電能力は蓄電装置の充電状態によって変化するが、蓄電装置の充電状態に応じて蓄電装置の充電電力の最大値と放電電力の最大値とを設定しているため、蓄電装置の充電状態に拘わらず蓄電装置の能力を超えて充放電がされることを防止することができ、この結果、蓄電装置の能力を超えて充放電が行われることによる蓄電装置の劣化を防止することができる。
【0098】
請求項4によると、蓄電装置の充放電能力は蓄電装置の温度によって変化するが、蓄電装置の温度に応じて蓄電装置の充電電力の最大値と放電電力の最大値とを設定しているため、蓄電装置の温度に拘わらず蓄電装置の能力を超えて充放電がされることを防止することができ、この結果、蓄電装置の能力を超えて充放電が行われることによる蓄電装置の劣化を防止することができる。
【0099】
請求項5によると、発電機の出力に対する当該発電機およびエンジンの損失特性、蓄電装置の入力電力に対する当該蓄電装置の損失特性を考慮して、発電機の出力電力と蓄電装置の充放電電力が決定されているため、ハイブリッド建設機械全体のエネルギー損失を小さくすることができ、エンジンの燃費が向上する。
【0100】
請求項6によると、蓄電装置の温度に応じて損失特性を決定しているため、蓄電装置の温度に拘わらずエネルギー損失を小さくすることができ、エンジンの燃費を向上させることができる。
【0101】
請求項7によると、蓄電装置の充電状態に応じて損失特性を決定しているため、蓄電装置の充電状態に拘わらずエネルギー損失を小さくすることができ、エンジンの燃費を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態の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。
【図2】図1に示したハイブリッドショベルの電力制御機構を説明するためのブロック図である。
【図3】図1に示したハイブリッドショベルに搭載されるバッテリの充電状態SOCに対する当該バッテリの充電電力の特性を示す図である。
【図4】図1に示したハイブリッドショベルに搭載されるバッテリの充電状態SOCに対する当該バッテリの放電電力の特性を示す図である。
【図5】図1に示したハイブリッドショベルに搭載されるバッテリの充電状態SOCに対する発電機の発電機上限出力の特性を示す図である。
【図6】図1に示したハイブリッドショベルに搭載されるバッテリの充電状態SOCに対する発電機の発電機下限出力の特性を示す図である。
【図7】図2に示した電力制御機構による電力制御方法の手順を示すフローチャートである。
【図8】図7のフローチャートに示す発電機とバッテリの電力配分決定処理の手順を示すフローチャートである。
【図9】図8のフローチャートに示す動力配分決定処理の補足説明図である。
【図10】第2の実施の形態におけるハイブリッドショベルの電力制御機構を説明するためのブロック図である。
【図11】図1に示すハイブリッドショベルに搭載されるバッテリの入力電力に対する当該バッテリの損失電力の特性を示す図である。
【図12】図1に示すハイブリッドショベルに搭載されるバッテリの入力電力に対する当該バッテリの損失電力の特性を示す図である。
【図13】図1に示すハイブリッドショベルに搭載される発電機の出力電力に対する当該発電機とエンジンとの損失電力の特性を示す図である。
【図14】図10に示した電力制御機構による動力配分の決定方法を説明するための説明図である。
【図15】図10に示した電力制御機構による電力制御方法の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
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、9 電力制御機構
71 バッテリ温度センサ
72 バッテリ電流センサ
73 バッテリ電圧センサ
74 バッテリ充電状態検出部
75 バッテリ充電電力設定部
76 バッテリ放電電力設定部
77 発電機出力電力設定部
78 負荷電圧センサ
79 負荷電流センサ
80 負荷電力検出部
81 発電機/バッテリ電力配分決定部
82 バッテリ電力制御部
83 発電機電力制御部
91 バッテリ電力−損失特性決定部
92 発電機出力電力−損失特性決定部
93 発電機/バッテリ電力配分決定部

Claims (7)

  1. エンジンと、該エンジンに駆動される発電機と、該発電機により発電される電力を蓄積する蓄電装置と、前記発電機および前記蓄電装置により駆動される1又は複数の電動アクチュエータとを備えたハイブリッド建設機械の電力制御装置において、
    電動アクチュエータの要求電力を検出する負荷検出手段と、
    前記蓄電装置の充電電力の最大値を設定する充電電力設定手段と、
    前記蓄電装置の放電電力の最大値を設定する放電電力設定手段と、
    前記発電機の出力電力の上限値および下限値を設定する発電機出力電力設定手段と、
    前記充電電力設定手段による設定値、前記放電電力設定手段により設定値、前記発電機出力電力設定手段による設定値、および前記負荷検出手段による検出結果を基に前記発電機と前記蓄電装置との電力配分を決定する電力配分決定手段と、
    前記電力配分決定手段による決定結果を基に前記発電機の出力電力を制御する発電機電力制御手段と、
    前記電力配分決定手段による決定結果を基に前記蓄電装置の充放電電力を制御する蓄電装置電力制御手段とを備えたことを特徴とするハイブリッド建設機械の電力制御装置。
  2. 前記蓄電装置の充電状態を検出する充電状態検出手段をさらに備え、
    前記発電機出力電力設定手段は、前記充電状態検出手段による検出結果を基に前記発電機の出力電力の上限値および下限値を設定することを特徴とする請求項1記載のハイブリッド建設機械の電力制御装置。
  3. 前記蓄電装置の充電状態を検出する充電状態検出手段をさらに備え、
    前記充電電力設定手段は、前記充電状態検出手段による検出結果を基に前記蓄電装置の充電電力の最大値を設定し、
    前記放電電力設定手段は、前記充電状態検出手段による検出結果を基に前記蓄電装置の放電電力の最大値を設定することを特徴とする請求項1記載のハイブリッド建設機械の電力制御装置。
  4. 前記蓄電装置の温度を検出する温度検出手段をさらに備え、前記充電電力設定手段は、前記温度検出手段による検出結果を基に前記蓄電装置の充電電力の最大値を設定し、
    前記放電電力設定手段は、前記温度検出手段による検出結果を基に前記蓄電装置の放電電力の最大値を設定することを特徴とする請求項1記載のハイブリッド建設機械の電力制御装置。
  5. エンジンと、該エンジンに駆動される発電機と、該発電機により発電される電力を蓄積する蓄電装置と、前記発電機および前記蓄電装置により駆動される1又は複数の電動アクチュエータとを備えたハイブリッド建設機械の電力制御装置において、
    電動アクチュエータの要求電力を検出する負荷検出手段と、
    前記負荷検出手段により検出された要求電力、前記発電機の出力に対する当該発電機および前記エンジンの損失特性、前記蓄電装置の入力電力に対する当該蓄電装置の損失特性を利用して、前記エンジンによる消費電力の効率が最大となるように前記発電機と前記蓄電装置との電力配分を決定する電力配分決定手段と、前記電力配分決定手段による決定結果を基に前記発電機の出力電力を制御する発電機電力制御手段と、
    前記電力配分決定手段による決定結果を基に前記蓄電装置の入力電力を制御する蓄電装置電力制御手段とを備えたことを特徴とするハイブリッド建設機械の電力制御装置。
  6. 前記蓄電装置の温度を検出する温度検出手段と、
    前記温度検出手段による検出結果を基に前記蓄電装置の入力電力に対する当該蓄電装置の損失特性を選定する第1蓄電装置電力−損失特性選定手段とをさらに備えたことを特徴とする請求項5記載のハイブリッド建設機械の電力制御装置。
  7. 前記蓄電装置の充電状態を検出する充電状態検出手段と、
    前記充電状態検出手段による検出結果を基に前記蓄電装置の入力電力に対する当該蓄電装置の損失特性を選定する第2蓄電装置電力−損失特性選定手段とをさらに備えたことを特徴とする請求項5記載のハイブリッド建設機械の電力制御装置。
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