JP5355260B2 - Hybrid work machine and method for calculating efficiency factor thereof - Google Patents

Hybrid work machine and method for calculating efficiency factor thereof Download PDF

Info

Publication number
JP5355260B2
JP5355260B2 JP2009158422A JP2009158422A JP5355260B2 JP 5355260 B2 JP5355260 B2 JP 5355260B2 JP 2009158422 A JP2009158422 A JP 2009158422A JP 2009158422 A JP2009158422 A JP 2009158422A JP 5355260 B2 JP5355260 B2 JP 5355260B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power
motor
regenerative
assist motor
storage circuit
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2009158422A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2011012481A (en
Inventor
宏治 川島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Heavy Industries Ltd filed Critical Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority to JP2009158422A priority Critical patent/JP5355260B2/en
Publication of JP2011012481A publication Critical patent/JP2011012481A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5355260B2 publication Critical patent/JP5355260B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles

Landscapes

  • Operation Control Of Excavators (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Description

本発明は、エンジンをアシストし、またはエンジンの動力を電力に変換するアシストモータを備えたハイブリッド型作業機械、及びその効率係数の算出方法に関する。   The present invention relates to a hybrid work machine including an assist motor that assists an engine or converts engine power into electric power, and a method for calculating an efficiency coefficient thereof.

近年、建設作業機械等の動力発生機械に、地球環境に配慮した省燃費、低公害、低騒音等の性能が求められている。これらの要請を満たすために、油圧ポンプに代えて、または内燃機関等のエンジンの補助として電動機を利用した油圧ショベル等の作業機械が登場している。電動機を組み込んだ作業機械においては、電動機から発生する余剰の運動エネルギが電気エネルギに変換され、キャパシタ等に蓄積される。   In recent years, power generation machines such as construction work machines have been required to have performance such as fuel saving, low pollution, and low noise in consideration of the global environment. In order to satisfy these demands, work machines such as hydraulic excavators that use an electric motor instead of a hydraulic pump or as an auxiliary to an engine such as an internal combustion engine have appeared. In a work machine incorporating an electric motor, surplus kinetic energy generated from the electric motor is converted into electric energy and stored in a capacitor or the like.

油圧モータ等の機械的負荷に求められる動力の供給源が、動力源となるエンジン、電力源となるキャパシタに効率的に配分される。   A power supply source required for a mechanical load such as a hydraulic motor is efficiently distributed to an engine serving as a power source and a capacitor serving as a power source.

特開2008−49761号公報JP 2008-49761 A

動力から電力への変換、及び電力から動力への変換時に、パワーの損失が発生する。所望のパワーを、動力源及び電力源に効率的に配分するために、動力から電力への変換、及び電力から動力への変換時の効率を精度よく算出することが望まれる。   Power loss occurs during conversion from power to power and from power to power. In order to efficiently distribute the desired power to the power source and the power source, it is desired to accurately calculate the efficiency at the time of conversion from power to power and from power to power.

本発明の一観点によると、
燃料の燃焼によってトルクを発生するエンジンと、
発電運転とアシスト運転とを、選択的に行うことができるアシストモータと、
前記エンジンのトルク、及び前記アシストモータのトルクの相互授受を行うトルク伝達機と、
前記アシストモータで発電された電力により充電され、蓄積された電力を放電することにより前記アシストモータに電力を供給する蓄電回路と、
前記エンジンの機械的負荷となる第1の外部負荷と、
機械的な負荷となる第2の外部負荷と、
前記第2の外部負荷から電力を回生することにより該第2の外部負荷に制動力を与える回生モータと、
制御装置と
を有し、
前記トルク伝達機構は、エンジンの発生するトルク、及び前記アシストモータの発生するトルクを、前記第1の外部負荷に伝達し、
前記回生モータにより発生した回生電力が前記蓄電回路に供給され、
前記制御装置は、前記アシストモータをアシスト運転させ、該アシストモータがアシスト運転されているときに前記蓄電回路の充放電電力、前記アシストモータの駆動電流、及び回転数を測定し、
測定された前記充放電電力、前記駆動電流、及び回転数に基づいて、アシスト運転時における前記アシストモータの送受信電力、駆動電流、及び回転数の関係を示す第1の効率係数を算出するハイブリッド型作業機械が提供される。
According to one aspect of the invention,
An engine that generates torque by burning fuel,
An assist motor capable of selectively performing power generation operation and assist operation;
A torque transmission machine for mutually transmitting and receiving torque of the engine and torque of the assist motor;
A power storage circuit that is charged by the power generated by the assist motor and supplies the assist motor by discharging the stored power; and
A first external load that is a mechanical load of the engine;
A second external load which is a mechanical load;
A regenerative motor that applies braking force to the second external load by regenerating power from the second external load;
A control device,
The torque transmission mechanism transmits torque generated by the engine and torque generated by the assist motor to the first external load,
Regenerative power generated by the regenerative motor is supplied to the power storage circuit,
The control device causes the assist motor to perform an assist operation, and measures the charge / discharge power of the power storage circuit, the drive current of the assist motor, and the rotation speed when the assist motor is in an assist operation.
Based on the measured charge / discharge power, the drive current, and the rotational speed, a hybrid type that calculates a first efficiency coefficient indicating a relationship between the transmission / reception power, the drive current, and the rotational speed of the assist motor during the assist operation. A work machine is provided.

本発明の他の観点によると、
燃料の燃焼によってトルクを発生するエンジンと、
発電運転とアシスト運転とを、選択的に行うことができるアシストモータと、
前記エンジンのトルク、及び前記アシストモータのトルクの相互授受を行うトルク伝達機と、
前記アシストモータで発電された電力により充電され、蓄積された電力を放電することにより、前記アシストモータに電力を供給する蓄電回路と
前記エンジンの機械的負荷となる第1の外部負荷と、
機械的な負荷となる第2の外部負荷と、
前記第2の外部負荷から電力を回生することにより該第2の外部負荷に制動力を与える回生モータと
を有し、
前記トルク伝達機構は、エンジンの発生するトルク、及び前記アシストモータの発生するトルクを、前記第1の外部負荷に伝達し、
前記回生モータにより発生した回生電力が前記蓄電回路に供給されるハイブリッド型作業機械において、
前記アシストモータをアシスト運転させ、該アシストモータがアシスト運転されているときに前記蓄電回路の充放電電力、前記アシストモータの駆動電流、及び回転数を測定する工程と、
測定された前記充放電電力、前記駆動電流、前記回転数に基づいて、アシスト運転時における前記アシストモータの送受信電力、回転数、及び駆動電流の関係を示す第1の効率係数を算出する工程と
を有するハイブリッド型作業機械の効率係数の算出方法が提供される。
According to another aspect of the invention,
An engine that generates torque by burning fuel,
An assist motor capable of selectively performing power generation operation and assist operation;
A torque transmission machine for mutually transmitting and receiving torque of the engine and torque of the assist motor;
A power storage circuit that is charged by the power generated by the assist motor and discharges the stored power to supply power to the assist motor ;
A first external load that is a mechanical load of the engine;
A second external load which is a mechanical load;
Have a <br/> regenerative motor that gives a braking force to an external load of the second by regenerative power from said second external load,
The torque transmission mechanism transmits torque generated by the engine and torque generated by the assist motor to the first external load,
In hybrid working machine regenerative power generated by the regenerative motor Ru is supplied to the storage circuit,
A step of assisting the assist motor, and measuring the charge / discharge power of the power storage circuit, the drive current of the assist motor, and the rotation speed when the assist motor is being assisted.
Calculating a first efficiency coefficient indicating a relationship between the transmission / reception power of the assist motor, the rotation speed, and the drive current during the assist operation based on the measured charge / discharge power, the drive current, and the rotation speed; A method for calculating the efficiency coefficient of a hybrid work machine having the above is provided.

上述の手順により、効率係数を算出することができる。算出された効率係数を用いることにより、動力及び電力の効率的な配分を行うことができる。   The efficiency coefficient can be calculated by the above procedure. By using the calculated efficiency coefficient, it is possible to efficiently distribute power and electric power.

実施例によるハイブリッド型作業機械の側面図である。It is a side view of the hybrid type working machine by an Example. 実施例によるハイブリッド型作業機械のブロック図である。It is a block diagram of the hybrid type working machine by an Example. 実施例によるハイブリッド型作業機械の蓄電回路の等価回路図である。It is the equivalent circuit schematic of the electrical storage circuit of the hybrid type working machine by an Example. 動力及び電力の流れを説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the flow of motive power and electric power. 制御装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of a control device. 電気負荷出力指令値と電気負荷出力要求値との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between an electrical load output command value and an electrical load output request value. 油圧負荷出力指令値と油圧負荷出力要求値との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a hydraulic load output command value and a hydraulic load output request value. (8A)及び(8B)は、蓄電回路出力指令値と蓄電回路出力目標値との関係を示すグラフである。(8A) and (8B) are graphs showing the relationship between the storage circuit output command value and the storage circuit output target value. 実施例による効率係数の算出方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the calculation method of the efficiency coefficient by an Example. (10A)及び(10B)は、それぞれ図9のステップSA1及びSA3のフローチャートである。(10A) and (10B) are flowcharts of steps SA1 and SA3 in FIG. 9, respectively. 実施例による効率係数の他の算出方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the other calculation method of the efficiency coefficient by an Example.

図1に、実施例によるハイブリッド型作業機械の側面図を示す。下部走行体(基体)1に、旋回機構2を介して上部旋回体3が搭載されている。旋回機構2は、電動機(モータ)を含み、上部旋回体3を時計回り、または反時計周りに旋回させる。上部旋回体3に、ブーム4が取り付けられている。ブーム4は、油圧駆動されるブームシリンダ7により、上部旋回体3に対して上下方向に揺動する。ブーム4の先端に、アーム5が取り付けられている。アーム5は、油圧駆動されるアームシリンダ8により、ブーム4に対して前後方向に揺動する。アーム5の先端にバケット6が取り付けられている。バケット6は、油圧駆動されるバケットシリンダ9により、アーム5に対して上下方向に揺動する。上部旋回体3には、さらに運転者を収容するキャビン10が搭載されている。   FIG. 1 shows a side view of a hybrid work machine according to an embodiment. An upper swing body 3 is mounted on the lower traveling body (base body) 1 via a swing mechanism 2. The turning mechanism 2 includes an electric motor (motor), and turns the upper turning body 3 clockwise or counterclockwise. A boom 4 is attached to the upper swing body 3. The boom 4 swings up and down with respect to the upper swing body 3 by a hydraulically driven boom cylinder 7. An arm 5 is attached to the tip of the boom 4. The arm 5 swings in the front-rear direction with respect to the boom 4 by an arm cylinder 8 that is hydraulically driven. A bucket 6 is attached to the tip of the arm 5. The bucket 6 swings up and down with respect to the arm 5 by a hydraulically driven bucket cylinder 9. The upper swing body 3 further includes a cabin 10 that accommodates a driver.

図2に、ハイブリッド型作業機械のブロック図を示す。図2において、機械的動力系を二重線で表し、高圧油圧ラインを太い実線で表し、電気系統を細い実線で表し、パイロットラインを破線で表す。   FIG. 2 shows a block diagram of the hybrid work machine. In FIG. 2, the mechanical power system is represented by a double line, the high-pressure hydraulic line is represented by a thick solid line, the electric system is represented by a thin solid line, and the pilot line is represented by a broken line.

エンジン11の駆動軸がトルク伝達機13のひとつの回転軸に連結されている。エンジン11には、燃料の燃焼によって駆動力を発生するエンジン、例えばディーゼルエンジン等の内燃機関が用いられる。エンジン11は、作業機械の運転中は、常時駆動されている。   The drive shaft of the engine 11 is connected to one rotating shaft of the torque transmitter 13. The engine 11 is an engine that generates a driving force by burning fuel, for example, an internal combustion engine such as a diesel engine. The engine 11 is always driven during operation of the work machine.

アシストモータ12の駆動軸が、トルク伝達機13の他の回転軸に連結されている。アシストモータ12は、アシスト(力行)運転と、発電(回生)運転との双方の運転動作を行うことができる。アシストモータ12には、例えば磁石がロータ内部に埋め込まれた内部磁石埋込型(IPM)モータが用いられる。   A drive shaft of the assist motor 12 is connected to another rotating shaft of the torque transmitter 13. The assist motor 12 can perform both driving operations of assist (power running) operation and power generation (regeneration) operation. As the assist motor 12, for example, an internal magnet embedded (IPM) motor in which a magnet is embedded in the rotor is used.

トルク伝達機13のもうひとつの回転軸に、メインポンプ14の駆動軸が連結されている。メインポンプ14が、エンジン11の外部負荷となる。   The drive shaft of the main pump 14 is connected to another rotating shaft of the torque transmitter 13. The main pump 14 becomes an external load of the engine 11.

エンジン11に加わる負荷が大きい場合には、アシストモータ12がアシスト運転を行い、アシストモータ12が発生する動力がトルク伝達機13を介してメインポンプ14に伝達される。これにより、エンジン11に加わる負荷が軽減される。一方、エンジン11に加わる負荷が小さい場合には、エンジン11が発生する動力がトルク伝達機13を介してアシストモータ12に伝達されることにより、アシストモータ12が発電運転される。アシストモータ12のアシスト運転と発電運転との切り替えは、アシストモータ12に接続されたインバータ18により行われる。インバータ18は、制御装置30により制御される。   When the load applied to the engine 11 is large, the assist motor 12 performs an assist operation, and the power generated by the assist motor 12 is transmitted to the main pump 14 via the torque transmitter 13. Thereby, the load applied to the engine 11 is reduced. On the other hand, when the load applied to the engine 11 is small, the power generated by the engine 11 is transmitted to the assist motor 12 via the torque transmitter 13, whereby the assist motor 12 is operated for power generation. Switching between the assist operation and the power generation operation of the assist motor 12 is performed by an inverter 18 connected to the assist motor 12. The inverter 18 is controlled by the control device 30.

制御装置30は、表示装置35に、各種装置の劣化状態等を表示することにより、運転者の注意を喚起する。   The control device 30 alerts the driver by displaying the deterioration state of various devices on the display device 35.

メインポンプ14は、高圧油圧ライン16を介して、コントロールバルブ17に油圧を供給する。コントロールバルブ17は、運転者からの指令により、油圧モータ1A、1B、ブームシリンダ7、アームシリンダ8、及びバケットシリンダ9に油圧を分配する。油圧モータ1A及び1Bは、それぞれ図1に示した下部走行体1に備えられた左右の2本のクローラを駆動する。   The main pump 14 supplies hydraulic pressure to the control valve 17 via the high pressure hydraulic line 16. The control valve 17 distributes hydraulic pressure to the hydraulic motors 1 </ b> A and 1 </ b> B, the boom cylinder 7, the arm cylinder 8, and the bucket cylinder 9 according to a command from the driver. The hydraulic motors 1A and 1B drive the two left and right crawlers provided in the lower traveling body 1 shown in FIG.

アシストモータ12の電気系統の入出力端子が、インバータ18を介して蓄電回路90に接続されている。蓄電回路90には、さらに、他のインバータ20を介して旋回用回生モータ21が接続されている。蓄電回路90は、キャパシタと、キャパシタの充放電を制御するコンバータを含む。キャパシタには、例えば電気二重層キャパシタが用いられる。蓄電回路90の詳細な構成については、図3を参照して後述する。蓄電回路90及びインバータ20は、制御装置30により制御される。   An input / output terminal of the electric system of the assist motor 12 is connected to the power storage circuit 90 via the inverter 18. Further, a regenerative motor for turning 21 is connected to the storage circuit 90 via another inverter 20. Power storage circuit 90 includes a capacitor and a converter that controls charging and discharging of the capacitor. For example, an electric double layer capacitor is used as the capacitor. The detailed configuration of the storage circuit 90 will be described later with reference to FIG. The storage circuit 90 and the inverter 20 are controlled by the control device 30.

アシストモータ12がアシスト運転されている期間は、必要な電力が、蓄電回路90からアシストモータ12に供給され、アシストモータ12が機械的パワー(動力)を出力する。アシストモータ12が発電運転されている期間は、エンジン11から必要な動力が供給され、電気的パワー(電力)を出力する。アシストモータ12によって発電された電力が、蓄電回路90に供給される。インバータ18が、制御装置30からの指令を受けて、指令された動力または電力を出力するようにアシストモータ12の運転制御を行う。   During a period in which the assist motor 12 is being assisted, necessary power is supplied from the power storage circuit 90 to the assist motor 12, and the assist motor 12 outputs mechanical power (power). During the period in which the assist motor 12 is in the power generation operation, necessary power is supplied from the engine 11 and electric power (electric power) is output. The electric power generated by the assist motor 12 is supplied to the power storage circuit 90. The inverter 18 receives a command from the control device 30 and controls the operation of the assist motor 12 so as to output the commanded power or electric power.

旋回用回生モータ21は、インバータ20からのパルス幅変調(PWM)制御信号により交流駆動され、動力を発生する力行運転、及び電力を発生する回生運転が、選択的に行われる。インバータ20は、制御装置30からの指令を受け、指令された動力を発生するように、または指令された回生電力を発生するように、旋回用回生モータ21の運転制御を行う。旋回用回生モータ21には、例えばIPMモータが用いられる。IPMモータは、回生時に大きな誘導起電力を発生する。   The regenerative motor for turning 21 is AC-driven by a pulse width modulation (PWM) control signal from the inverter 20, and a power running operation for generating power and a regenerative operation for generating electric power are selectively performed. The inverter 20 receives a command from the control device 30 and controls the operation of the regenerative motor 21 for turning so that the commanded power is generated or the commanded regenerative power is generated. For example, an IPM motor is used as the regenerative motor 21 for turning. An IPM motor generates a large induced electromotive force during regeneration.

旋回用回生モータ21の力行運転中は、蓄電回路90から旋回用回生モータ21に電力が供給される。旋回用回生モータ21の動力が減速機24を介して、図1に示した旋回機構2に伝達される。この際、減速機24は、回転速度を遅くする。これにより、旋回用回生モータ21で発生したトルクが増大して、旋回機構2に伝達される。また、回生運転時には、上部旋回体3の回転運動が、減速機24を介して旋回用回生モータ21に伝達されることにより、旋回用回生モータ21が回生電力を発生する。この回生電力により、旋回機構2に制動力が与えられる。この際、減速機24は、力行運転の時とは逆に、回転速度を速める。これにより、旋回用回生モータ21の回転数を上昇させることができる。回生電力は、蓄電回路90に供給される。   During the power running operation of the regenerative motor 21 for turning, electric power is supplied from the power storage circuit 90 to the regenerative motor 21 for turning. The power of the regenerative motor for turning 21 is transmitted to the turning mechanism 2 shown in FIG. At this time, the speed reducer 24 decreases the rotation speed. As a result, the torque generated by the regenerative motor for turning 21 is increased and transmitted to the turning mechanism 2. Further, during the regenerative operation, the rotational motion of the upper swing body 3 is transmitted to the regenerative motor 21 for rotation via the speed reducer 24, so that the regenerative motor 21 for revolving generates regenerative power. This regenerative electric power gives a braking force to the turning mechanism 2. At this time, the speed reducer 24 increases the rotation speed, contrary to the power running operation. Thereby, the rotation speed of the regenerative motor 21 for rotation can be raised. The regenerative power is supplied to the power storage circuit 90.

レゾルバ22が、旋回用回生モータ21の回転軸の回転方向の位置を検出する。検出結果は、制御装置30に入力される。旋回用回生モータ21の運転前と運転後における回転軸の回転方向の位置を検出することにより、旋回角度及び旋回方向が導出される。   The resolver 22 detects the position in the rotation direction of the rotation shaft of the regenerative motor 21 for turning. The detection result is input to the control device 30. By detecting the position of the rotating shaft in the rotational direction before and after operation of the regenerative motor 21 for turning, the turning angle and the turning direction are derived.

メカニカルブレーキ23が、旋回用回生モータ21の回転軸に連結されており、機械的な制動力を発生する。メカニカルブレーキ23の制動状態と解除状態とは、制御装置30からの制御を受け、電磁的スイッチにより切り替えられる。   A mechanical brake 23 is connected to the rotating shaft of the regenerative motor 21 for turning, and generates a mechanical braking force. The braking state and the released state of the mechanical brake 23 are controlled by the control device 30 and switched by an electromagnetic switch.

パイロットポンプ15が、油圧操作系に必要なパイロット圧を発生する。発生したパイロット圧は、パイロットライン25を介して操作装置26に供給される。操作装置26は、レバーやペダルを含み、運転者によって操作される。操作装置26は、パイロットライン25から供給される1次側の油圧を、運転者の操作に応じて、2次側の油圧に変換する。2次側の油圧は、油圧ライン27を介してコントロールバルブ17に伝達されると共に、他の油圧ライン28を介して圧力センサ29に伝達される。   The pilot pump 15 generates a pilot pressure necessary for the hydraulic operation system. The generated pilot pressure is supplied to the operating device 26 via the pilot line 25. The operating device 26 includes a lever and a pedal and is operated by a driver. The operating device 26 converts the primary side hydraulic pressure supplied from the pilot line 25 into a secondary side hydraulic pressure in accordance with the operation of the driver. The secondary side hydraulic pressure is transmitted to the control valve 17 via the hydraulic line 27 and to the pressure sensor 29 via the other hydraulic line 28.

圧力センサ29で検出された圧力の検出結果が、制御装置30に入力される。これにより、制御装置30は、下部走行体1、旋回機構2、ブーム4、アーム5、及びバケット6の操作の状況を検知することができる。制御装置30は、圧力センサ29を介して、このレバーの操作量を高精度に検出することができる。   The detection result of the pressure detected by the pressure sensor 29 is input to the control device 30. Thereby, the control apparatus 30 can detect the operation state of the lower traveling body 1, the turning mechanism 2, the boom 4, the arm 5, and the bucket 6. The control device 30 can detect the operation amount of the lever with high accuracy via the pressure sensor 29.

ブーム4を下降させるときに、ブームシリンダ7の油圧経路を流れる圧油がブーム回生油圧モータ42を駆動する。ブーム油圧モータ42は、圧油の流れを回転力に変換し、ブーム用回生モータ41に動力を供給する。ブーム用回生モータ41は、ブーム回生油圧モータ42から供給された動力を電力に変換する。ブーム用回生モータ41により回生された電力は、インバータ40を経由して蓄電回路90に供給される。   When the boom 4 is lowered, the pressure oil flowing through the hydraulic path of the boom cylinder 7 drives the boom regenerative hydraulic motor 42. The boom hydraulic motor 42 converts the flow of pressure oil into rotational force and supplies power to the boom regenerative motor 41. The boom regenerative motor 41 converts the power supplied from the boom regenerative hydraulic motor 42 into electric power. The electric power regenerated by the boom regenerative motor 41 is supplied to the power storage circuit 90 via the inverter 40.

図3に、蓄電回路90の等価回路図を示す。蓄電回路90は、キャパシタ19、コンバータ100、及びDCバスライン110を含む。コンバータ100の一対の電源接続端子103A、103Bにキャパシタ19が接続されており、一対の出力端子104A、104BにDCバスライン110が接続されている。一方の電源接続端子103B、及び一方の出力端子104Bは接地されている。   FIG. 3 shows an equivalent circuit diagram of the power storage circuit 90. The storage circuit 90 includes a capacitor 19, a converter 100, and a DC bus line 110. A capacitor 19 is connected to a pair of power supply connection terminals 103A and 103B of the converter 100, and a DC bus line 110 is connected to a pair of output terminals 104A and 104B. One power connection terminal 103B and one output terminal 104B are grounded.

DCバスライン110は、インバータ18、20、40を介して、アシストモータ12、旋回用回生モータ21、及びブーム用回生モータ41に接続されている。DCバスライン110に発生している電圧が、電圧計111により測定され、測定結果が制御装置30に入力される。   The DC bus line 110 is connected to the assist motor 12, the turning regenerative motor 21, and the boom regenerative motor 41 via inverters 18, 20, and 40. The voltage generated on the DC bus line 110 is measured by the voltmeter 111, and the measurement result is input to the control device 30.

昇圧用の絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(IGBT)102Aのコレクタと、降圧用のIGBT102Bのエミッタとが相互に接続された直列回路が、出力端子104Aと104Bとの間に接続されている。昇圧用IGBT102Aのエミッタが接地され、降圧用IGBT102Bのコレクタが、高圧側の出力端子104Aに接続されている。昇圧用IGBT102Aと降圧用IGBT102Bの相互接続点が、リアクトル101を介して、高圧側の電源接続端子103Aに接続されている。   A series circuit in which the collector of the step-up insulated gate bipolar transistor (IGBT) 102A and the emitter of the step-down IGBT 102B are connected to each other is connected between the output terminals 104A and 104B. The emitter of the step-up IGBT 102A is grounded, and the collector of the step-down IGBT 102B is connected to the output terminal 104A on the high voltage side. An interconnection point between the step-up IGBT 102A and the step-down IGBT 102B is connected to the high-voltage side power supply connection terminal 103A via the reactor 101.

昇圧用IGBT102A及び降圧用IGBT102Bに、それぞれダイオード102a、102bが、エミッタからコレクタに向かう向きが順方向になる向きで並列接続されている。出力端子104Aと104Bとの間に、平滑用のコンデンサ105が挿入されている。   Diodes 102a and 102b are connected in parallel to the step-up IGBT 102A and the step-down IGBT 102B, respectively, such that the direction from the emitter to the collector is the forward direction. A smoothing capacitor 105 is inserted between the output terminals 104A and 104B.

電源接続端子103Aと103Bとの間に接続されたキャパシタ用電圧計106が、キャパシタ19の端子間電圧を測定する。リアクトル101に直列に挿入されたキャパシタ用電流計107が、キャパシタ19の充放電電流を測定する。電圧及び電流の測定結果は、制御装置30に入力される。   A capacitor voltmeter 106 connected between the power supply connection terminals 103 </ b> A and 103 </ b> B measures a voltage between terminals of the capacitor 19. A capacitor ammeter 107 inserted in series with the reactor 101 measures the charge / discharge current of the capacitor 19. The measurement results of voltage and current are input to the control device 30.

制御装置30が、昇圧用IGBT102A及び降圧用IGBT102Bのゲート電極に、制御用のパルス幅変調(PWM)電圧を印加する。   The control device 30 applies a pulse width modulation (PWM) voltage for control to the gate electrodes of the step-up IGBT 102A and the step-down IGBT 102B.

以下、昇圧動作(放電動作)について説明する。昇圧用IGBT102Aのゲート電極にPWM電圧を印加する。昇圧用IGBT102Aのオフ時に、リアクトル101に、高圧側の電源接続端子103Aから昇圧用IGBT102Aのコレクタに向かって電流を流す向きの誘導起電力が発生する。この起電力が、ダイオード102bを介してDCバスライン110に印加される。これにより、DCバスライン110が昇圧される。   Hereinafter, the boosting operation (discharging operation) will be described. A PWM voltage is applied to the gate electrode of the boosting IGBT 102A. When the boosting IGBT 102A is turned off, an induced electromotive force is generated in the reactor 101 in a direction in which a current flows from the high-voltage power supply connection terminal 103A toward the collector of the boosting IGBT 102A. This electromotive force is applied to the DC bus line 110 via the diode 102b. Thereby, the DC bus line 110 is boosted.

次に、降圧動作(充電動作)について説明する。降圧用IGBT102Bのゲート電極に、PWM電圧を印加する。降圧用IGBT102Bのオフ時に、リアクトル101に、降圧用IGBT102Bのエミッタから高圧側の電源接続端子103Aに向かって電流を流す向きの誘導起電力が発生する。この誘導起電力により、キャパシタ19が充電される。なお、キャパシタ19を放電する向きの電流を正とし、充電する向きの電流を負とする。   Next, the step-down operation (charging operation) will be described. A PWM voltage is applied to the gate electrode of the step-down IGBT 102B. When the step-down IGBT 102B is turned off, an induced electromotive force is generated in the reactor 101 in a direction in which a current flows from the emitter of the step-down IGBT 102B toward the high-voltage side power supply connection terminal 103A. The capacitor 19 is charged by this induced electromotive force. Note that the current in the direction of discharging the capacitor 19 is positive, and the current in the direction of charging is negative.

図4に、実施例によるハイブリッド型作業機械における動力と電力との流れを示す。エンジン11の出力動力をPg、アシストモータ12の出力動力をPMa、メインポンプ14に入力される動力をPhとする。アシストモータ12がアシスト運転されているときは、エンジン11の発生する動力Pg及びアシストモータ12の発生する動力PMaが、メインポンプ14に供給される。アシストモータ12が発電運転されているときは、エンジン11の動力Pgの一部が、アシストモータ12に供給される。アシストモータ12が発生する動力PMaを正とし、アシストモータ12に供給される動力PMaを負とする。   FIG. 4 shows the flow of power and electric power in the hybrid work machine according to the embodiment. The output power of the engine 11 is Pg, the output power of the assist motor 12 is PMa, and the power input to the main pump 14 is Ph. When the assist motor 12 is being assisted, the power Pg generated by the engine 11 and the power PMa generated by the assist motor 12 are supplied to the main pump 14. When the assist motor 12 is in a power generation operation, a part of the power Pg of the engine 11 is supplied to the assist motor 12. The power PMa generated by the assist motor 12 is positive, and the power PMa supplied to the assist motor 12 is negative.

蓄電回路90のキャパシタ19の充放電電力をPsとする。放電電力Psを正とし、充電電力Psを負とする。蓄電回路90と、インバータ18、20、40との間で送受信される電力を、それぞれPsa、Psc、Psbとする。蓄電回路90からインバータ18、20、40に供給される電力Psa、Psc、Psbを正とし、インバータ18、20、40から蓄電回路90に供給される電力Psa、Psc、Psbを負とする。   The charge / discharge power of the capacitor 19 of the storage circuit 90 is Ps. The discharge power Ps is positive and the charge power Ps is negative. The electric power transmitted / received between the storage circuit 90 and the inverters 18, 20, and 40 is assumed to be Psa, Psc, and Psb, respectively. The powers Psa, Psc, Psb supplied from the storage circuit 90 to the inverters 18, 20, 40 are positive, and the powers Psa, Psc, Psb supplied from the inverters 18, 20, 40 to the storage circuit 90 are negative.

インバータ18とアシストモータ12との間で送受信されるパワーをPCa(以下、「制御出力PCa」という。)とする。制御出力PCaは、アシストモータ12に流れる駆動電流Iaにトルク定数を乗じてトルクを求め、さらにアシストモータ12の回転数Naを乗じることにより算出される。アシストモータ12の回転数Naが速度センサ37で測定され、測定結果が制御装置30に入力される。アシストモータ12の駆動電流Iaがインバータ18で測定され、測定結果が制御装置30に入力される。アシストモータ12が発電運転されているときの駆動電流(発生する電流)Ia及び制御出力PCaを負と定義する。   The power transmitted / received between the inverter 18 and the assist motor 12 is referred to as PCa (hereinafter referred to as “control output PCa”). The control output PCa is calculated by obtaining the torque by multiplying the drive current Ia flowing through the assist motor 12 by a torque constant, and further multiplying by the rotation speed Na of the assist motor 12. The rotation speed Na of the assist motor 12 is measured by the speed sensor 37, and the measurement result is input to the control device 30. The drive current Ia of the assist motor 12 is measured by the inverter 18, and the measurement result is input to the control device 30. A driving current (generated current) Ia and a control output PCa when the assist motor 12 is in a power generation operation are defined as negative.

アシストモータ12がアシスト運転されているときの効率係数ηa、及び発電運転されているときの効率係数ηaを、下記のように定義する。 The efficiency coefficient ηa 1 when the assist motor 12 is in the assist operation and the efficiency coefficient ηa 2 when the power generation operation is performed are defined as follows.

インバータ20と旋回用回生モータ21との間で送受信されるパワーをPCc(以下、「制御出力PCc」という。)とする。制御出力PCcは、旋回用回生モータ21に流れる駆動電流Icにトルク定数を乗じてトルクを求め、さらに旋回用回生モータ21の回転数Ncを乗じることにより算出される。旋回用回生モータ21の回転数Ncが速度センサ38で測定され、測定結果が制御装置30に入力される。旋回用回生モータ21の駆動電流Icが、インバータ20で測定され、測定結果が制御装置30に入力される。旋回用回生モータ21が回生運転されているときの駆動電流(発生する電流)Ic及び制御出力PCcを負と定義する。   The power transmitted and received between the inverter 20 and the regenerative motor 21 for rotation is PCc (hereinafter referred to as “control output PCc”). The control output PCc is calculated by obtaining the torque by multiplying the driving current Ic flowing through the regenerative motor 21 for rotation by a torque constant, and further multiplying the rotation speed Nc of the regenerative motor 21 for rotation. The rotation speed Nc of the regenerative motor 21 for rotation is measured by the speed sensor 38, and the measurement result is input to the control device 30. The drive current Ic of the regenerative motor for rotation 21 is measured by the inverter 20, and the measurement result is input to the control device 30. The drive current (current generated) Ic and the control output PCc when the regenerative motor 21 for revolving is in a regenerative operation are defined as negative.

旋回用回生モータ21が力行運転されているときの効率係数ηc、及び回生運転されているときの効率係数ηcを、下記のように定義する。 The efficiency coefficient ηc 1 when the turning regenerative motor 21 is in a power running operation and the efficiency coefficient ηc 2 when the regenerative operation is in operation are defined as follows.

インバータ40とブーム用回生モータ41との間で送受信されるパワーをPCb(以下、「制御出力PCb」という。)とする。制御出力PCbは、ブーム用回生モータ41に流れる駆動電流Ibにトルク定数を乗じてトルクを求め、さらにブーム用回生モータ41の回転数Nbを乗じることにより算出される。ブーム用回生モータ41の回転数Nbが速度センサ39で測定され、測定結果が制御装置30に入力される。ブーム用回生モータ41は、回生運転のみを行う。このときの駆動電流(発生する電流)Ib及び制御出力PCbを負と定義する。   The power transmitted and received between the inverter 40 and the boom regenerative motor 41 is referred to as PCb (hereinafter referred to as “control output PCb”). The control output PCb is calculated by obtaining a torque by multiplying the driving current Ib flowing through the boom regenerative motor 41 by a torque constant, and further multiplying the rotation number Nb of the boom regenerative motor 41. The rotation speed Nb of the boom regenerative motor 41 is measured by the speed sensor 39, and the measurement result is input to the control device 30. The boom regenerative motor 41 performs only the regenerative operation. The drive current (current generated) Ib and the control output PCb at this time are defined as negative.

ブーム用回生モータ41が回生運転されているときの効率係数ηbを、下記のように定義する。 The efficiency coefficient ηb 2 when the boom regenerative motor 41 is in a regenerative operation is defined as follows.

これらの効率係数を求める方法については、後述する。アシストモータ12の回転軸に発生しているトルクTaと、回転数Naとの積で定義される機械出力PMaと、制御出力PCaとの関係は、予め決定されている。同様に、旋回用回生モータ21の制御出力PCcと機械出力PMcとの関係、及びブーム用回生モータ41の制御出力PCbと機械出力PMbとの関係も、予め算出されている。   A method for obtaining these efficiency coefficients will be described later. The relationship between the machine output PMa defined by the product of the torque Ta generated on the rotation shaft of the assist motor 12 and the rotation speed Na and the control output PCa is determined in advance. Similarly, the relationship between the control output PCc of the turning regenerative motor 21 and the mechanical output PMc and the relationship between the control output PCb of the boom regenerative motor 41 and the mechanical output PMb are calculated in advance.

数式1〜3に示した効率係数を適用することにより、機械出力PMa、PMb、PMcを、それぞれ制御出力PCa、PCb、PCcを介して、送受信電力Psa、Psb、Pscに換算し、逆に送受信電力Psa、Psb、Pscを、それぞれ機械出力PMa、PMb、PMcに換算することができる。   By applying the efficiency coefficients shown in Equations 1 to 3, the machine outputs PMa, PMb, and PMc are converted into transmission / reception powers Psa, Psb, and Psc via the control outputs PCa, PCb, and PCc, respectively, and transmitted and received in reverse. The electric powers Psa, Psb, and Psc can be converted into mechanical outputs PMa, PMb, and PMc, respectively.

蓄電回路90の充放電電力Psは、アシストモータ12、旋回用回生モータ21、及びブーム用回生モータ41との間の送受信電力の合計であるから、以下の式が成り立つ。   Since the charging / discharging power Ps of the storage circuit 90 is the sum of transmission / reception power among the assist motor 12, the regenerative motor 21 for turning, and the regenerative motor 41 for boom, the following equation is established.

図5に、制御装置30の機能のブロック図を示す。油圧負荷出力要求値Phr、ブーム負荷出力要求値PCbr、旋回負荷出力要求値PCcr、エンジン回転数Nact、及び蓄電回路90のキャパシタ電圧Vmが、制御装置30に入力される。   FIG. 5 shows a block diagram of functions of the control device 30. Hydraulic load output request value Phr, boom load output request value PCbr, turning load output request value PCcr, engine speed Nact, and capacitor voltage Vm of power storage circuit 90 are input to control device 30.

油圧負荷出力要求値Phrは、図2に示した油圧モータ1A、1B、ブームシリンダ7、アームシリンダ8、及びバケットシリンダ9等の油圧により駆動される油圧機構に必要とされる動力の合計である。例えば、油圧負荷出力要求値Phrは、操作者が操作する操作レバーの操作量から算出される。   The hydraulic load output request value Phr is the total power required for the hydraulic mechanism driven by the hydraulic pressure such as the hydraulic motors 1A and 1B, the boom cylinder 7, the arm cylinder 8 and the bucket cylinder 9 shown in FIG. . For example, the hydraulic load output request value Phr is calculated from the operation amount of the operation lever operated by the operator.

ブーム負荷出力要求値PCbrは、図2に示したインバータ40とブーム用回生モータ41との間で送受信される電力の要求値である。ブーム用回生モータ41は力行運転を行わないため、ブーム負荷出力要求値PCbrは、0または負の値をとる。ブーム負荷出力要求値PCbrは、操作者が操作する操作レバーの操作量から算出される。   The boom load output request value PCbr is a request value for power transmitted and received between the inverter 40 and the boom regenerative motor 41 shown in FIG. Since the boom regenerative motor 41 does not perform the power running operation, the boom load output request value PCbr takes 0 or a negative value. The boom load output request value PCbr is calculated from the operation amount of the operation lever operated by the operator.

旋回負荷出力要求値PCcrは、図2に示したインバータ20と旋回用回生モータとの間で送受信される電力の要求値である。旋回用回生モータ21が力行運転されるときに、旋回負荷出力要求値PCcrは正になり、回生運転されるときに、負になる。例えば、旋回負荷出力要求値PCcrは、操作者が操作する操作レバーの操作量から算出される。   The turning load output request value PCcr is a request value of power transmitted and received between the inverter 20 and the turning regenerative motor shown in FIG. The turning load output request value PCcr becomes positive when the regenerative motor 21 for turning is powered, and becomes negative when the regenerative operation is performed. For example, the turning load output request value PCcr is calculated from the operation amount of the operation lever operated by the operator.

エンジン回転数Nactは、図2に示したエンジン11の実際の回転数に相当する。エンジン11は、作業機械の運転時には常時駆動されており、その回転数Nactが検出されている。キャパシタ電圧Vmは、図3に示したキャパシタ19の端子間電圧に相当する。   The engine speed Nact corresponds to the actual speed of the engine 11 shown in FIG. The engine 11 is always driven during operation of the work machine, and its rotation speed Nact is detected. The capacitor voltage Vm corresponds to the voltage between the terminals of the capacitor 19 shown in FIG.

エンジン回転数Nactが、エンジン出力範囲決定ブロック32に入力される。エンジン出力範囲決定ブロック32には、エンジン回転数Nactから、エンジン出力上限値Pgomax及びエンジン出力下限値Pgominを求めるためのマップまたは変換テーブルが記憶されている。エンジン出力範囲決定ブロック32は、入力されたエンジン回転数Nactから、エンジン出力上限値Pgomax及びエンジン出力下限値Pgominを算出し、動力分配ブロック35に与える。   The engine speed Nact is input to the engine output range determination block 32. The engine output range determination block 32 stores a map or conversion table for obtaining the engine output upper limit value Pgomax and the engine output lower limit value Pgomin from the engine speed Nact. The engine output range determination block 32 calculates an engine output upper limit value Pgomax and an engine output lower limit value Pgomin from the input engine speed Nact, and gives them to the power distribution block 35.

キャパシタ電圧Vmが、SOC算出ブロック33Aに入力される。SOC算出ブロック33Aは、入力されたキャパシタ電圧Vmからキャパシタの充電率(SOC)を算出する。算出された充電率は、蓄電回路出力範囲決定ブロック33B及び蓄電回路出力目標値決定ブロック33Cに与えられる。   The capacitor voltage Vm is input to the SOC calculation block 33A. The SOC calculation block 33A calculates a charging rate (SOC) of the capacitor from the inputted capacitor voltage Vm. The calculated charging rate is given to the storage circuit output range determination block 33B and the storage circuit output target value determination block 33C.

蓄電回路出力範囲決定ブロック33Bに、充電率から、蓄電回路出力上限値Psomax、及び蓄電回路出力下限値Psominを算出するためのマップまたは変換テーブルが記憶されている。蓄電回路出力範囲決定ブロック33Bは、充電率に基づいて、蓄電回路出力上限値Psomax及び蓄電回路出力下限値Psominを決定する。蓄電回路出力上限値Psomaxは、蓄電回路90から出力される電力の上限値に相当する。蓄電回路出力下限値Psominは負であり、その絶対値は、蓄電回路90に供給される電力の上限値に相当する。蓄電回路出力上限値Psomaxと蓄電回路出力下限値Psominとにより、蓄電回路90の入出力電力の適正範囲が定義される。決定された蓄電回路出力上限値Psomax及び蓄電回路出力下限値Psominは、動力分配ブロック35に入力される。   The storage circuit output range determination block 33B stores a map or conversion table for calculating the storage circuit output upper limit value Psomax and the storage circuit output lower limit value Psomin from the charging rate. The storage circuit output range determination block 33B determines a storage circuit output upper limit value Psomax and a storage circuit output lower limit value Psomin based on the charging rate. The storage circuit output upper limit value Psomax corresponds to the upper limit value of the power output from the storage circuit 90. The storage circuit output lower limit value Psomin is negative, and the absolute value thereof corresponds to the upper limit value of the power supplied to the storage circuit 90. An appropriate range of the input / output power of the storage circuit 90 is defined by the storage circuit output upper limit value Psomax and the storage circuit output lower limit value Psomin. The determined storage circuit output upper limit value Psomax and storage circuit output lower limit value Psomin are input to the power distribution block 35.

以下、蓄電回路出力上限値Psomax及び蓄電回路出力下限値Psominの算出方法の一例について説明する。蓄電回路90のキャパシタ19に、充放電電流の適正範囲、及び充電率の適正範囲が定められている。蓄電回路出力上限値Psomaxは、キャパシタの放電電流がその適正範囲の上限値を超えず、かつキャパシタの充電率がその適正範囲の下限値を下回らないように設定される。蓄電回路出力下限値Psominは、キャパシタの充電電流がその適正範囲の上限値を超えず、かつキャパシタの充電率がその適正範囲の上限値を上回らないように設定される。   Hereinafter, an example of a method for calculating the storage circuit output upper limit value Psomax and the storage circuit output lower limit value Psomin will be described. An appropriate range of charge / discharge current and an appropriate range of charge rate are determined for the capacitor 19 of the storage circuit 90. The storage circuit output upper limit value Psomax is set so that the discharge current of the capacitor does not exceed the upper limit value of the appropriate range, and the charging rate of the capacitor does not fall below the lower limit value of the appropriate range. The storage circuit output lower limit value Psomin is set so that the charging current of the capacitor does not exceed the upper limit value of the appropriate range, and the charging rate of the capacitor does not exceed the upper limit value of the appropriate range.

蓄電回路出力目標値決定ブロック33Cに、充電率から蓄電回路出力目標値Psotを算出するためのマップまたは変換テーブルが記憶されている。蓄電回路出力目標値決定ブロック33Cは、充電率に基づいて、蓄電回路出力目標値Psotを決定する。決定された蓄電回路出力目標値Psotは、動力分配ブロック35に入力される。   The storage circuit output target value determination block 33C stores a map or conversion table for calculating the storage circuit output target value Psot from the charging rate. The storage circuit output target value determination block 33C determines a storage circuit output target value Psot based on the charging rate. The determined storage circuit output target value Psot is input to the power distribution block 35.

以下、蓄電回路出力目標値Psotの算出方法の一例について説明する。蓄電回路90のキャパシタ19に、充電率の目標値が定められている。蓄電回路出力目標値Psotは、実際の充電率が、充電率の目標値に近づくように決定される。例えば、実際の充電率が、充電率の目標値よりも高い場合には、キャパシタを放電させることが好ましいため、蓄電回路出力目標値Psotは正になる。逆に、実際の充電率が、充電率の目標値よりも低い場合には、キャパシタを充電することが好ましいため、蓄電回路出力目標値Psotは負になる。蓄電回路出力目標値Psotの絶対値は、充電率の目標値を基準としたときの実際の充電率の偏差に比例する。   Hereinafter, an example of a method for calculating the storage circuit output target value Psot will be described. A target value of the charging rate is determined for the capacitor 19 of the storage circuit 90. The storage circuit output target value Psot is determined so that the actual charging rate approaches the target value of the charging rate. For example, when the actual charging rate is higher than the target value of the charging rate, it is preferable to discharge the capacitor, and thus the storage circuit output target value Psot becomes positive. On the other hand, when the actual charging rate is lower than the target value of the charging rate, it is preferable to charge the capacitor, and thus the storage circuit output target value Psot becomes negative. The absolute value of the storage circuit output target value Psot is proportional to the deviation of the actual charging rate when the charging rate target value is used as a reference.

動力分配ブロック35は、油圧負荷出力指令値Pho、アシストモータ電力指令値Psao、旋回用回生モータ電力指令値Psco、ブーム用回生モータ電力指令値Psbo、及び蓄電回路出力指令値Psoを決定する。図6〜図9Bを参照して、これらの指令値の決定方法について説明する。   The power distribution block 35 determines a hydraulic load output command value Pho, an assist motor power command value Psao, a regenerative motor power command value Psco for turning, a regenerative motor power command value for boom Psbo, and a storage circuit output command value Pso. A method for determining these command values will be described with reference to FIGS.

図6を参照して、旋回用回生モータ21の制御出力指令値PCco、ブーム用回生モータ41の制御出力指令値PCboの算出方法について説明する。まず、旋回負荷出力要求値PCcrを、旋回負荷電力要求値Pscrに換算する。具体的には、図4を参照して説明した方法により換算する。このとき、旋回負荷出力要求値PCcrが正、すなわち旋回を加速するとき、力行運転時の効率係数ηcを適用する。旋回負荷出力要求値PCcrが負、すなわち旋回を減速するとき、回生運転時の効率係数ηcを適用する。 With reference to FIG. 6, a method of calculating the control output command value PCco of the regenerative motor 21 for turning and the control output command value PCbo of the regenerative motor 41 for boom will be described. First, the turning load output request value PCcr is converted into a turning load power request value Pscr. Specifically, the conversion is performed by the method described with reference to FIG. At this time, when the turning load output request value PCcr is positive, that is, when accelerating the turning, the efficiency coefficient ηc 1 during the power running operation is applied. When the turning load output request value PCcr is negative, that is, when the turning is decelerated, the efficiency coefficient ηc 2 during the regenerative operation is applied.

次に、ブーム負荷出力要求値PCbrを、ブーム負荷電力要求値Psbrに換算する。旋回負荷電力要求値Pscrとブーム負荷電力要求値Psbrとの合計を、電気負荷の電力要求値Pserとする。   Next, the boom load output request value PCbr is converted into a boom load power request value Psbr. The sum of the turning load power request value Pscr and the boom load power request value Psbr is defined as the electric load power request value Pser.

図6の横軸は、電気負荷の電力要求値Pserを表す。縦軸は、電気負荷の電力指令値Pseoを表す。動力源であるエンジン11の出力動力、及び電力源である蓄電回路90の出力電力が、電気負荷の電力指令値Pseoに分配される。分配方法を算出する際にエンジン出力上限値Pgomax、エンジン出力下限値Pgomin、及び油圧負荷出力要求値Phrを、それぞれ電力に換算する。この換算は、図4に示した機械出力PMaを電力Psaに換算する方法と同一の方法により行うことができる。   The horizontal axis of FIG. 6 represents the power demand value Pser of the electric load. The vertical axis represents the power command value Pseo for the electrical load. The output power of the engine 11 as a power source and the output power of the power storage circuit 90 as a power source are distributed to the power command value Pseo of the electric load. When calculating the distribution method, the engine output upper limit value Pgomax, the engine output lower limit value Pgomin, and the hydraulic load output request value Phr are each converted into electric power. This conversion can be performed by the same method as the method of converting the machine output PMa shown in FIG. 4 into the electric power Psa.

エンジン出力上限値Pgomaxを電力に換算する際には、発電時の換算係数ηaを適用する。エンジン出力下限値Pgomin及び油圧負荷出力要求値Phrを電力に換算する際には、油圧負荷出力要求値Phrとエンジン出力下限値Pgominとの大小関係によって、適用する換算係数が異なる。Phr>Pgominのとき、アシスト運転時の換算係数ηaを適用し、Phr<Pgominのとき、発電時の換算係数ηaを適用する。 When the engine output upper limit value Pgomax is converted into electric power, the conversion coefficient ηa 2 during power generation is applied. When converting the engine output lower limit value Pgomin and the hydraulic load output request value Phr into electric power, the conversion factor to be applied differs depending on the magnitude relationship between the hydraulic load output request value Phr and the engine output lower limit value Pgomin. When Phr> Pgomin, applying a conversion factor .eta.a 1 during assist operation, when the Phr <Pgomin, applying a conversion factor .eta.a 2 at the time of power generation.

電気負荷の電力要求値Pserが、エンジン出力上限値Pgomaxの電力換算値と蓄電回路出力上限値Psomaxとの合計値Pmaxよりも大きい場合、電気負荷の電力指令値Pseoを、この合計値Pmaxに等しくする。すなわち、
Pseo=(Pgomaxの電力換算値)+Psomax
とする。これは、電気負荷の電力指令値Pseoが、エンジン11と蓄電回路90とから取り出せる最大パワーを超えないことを意味する。
When the electric load power requirement value Pser is larger than the total value Pmax 1 of the power conversion value of the engine output upper limit value Pgomax and the storage circuit output upper limit value Psomax, the electric load power command value Pseo is set to the total value Pmax 1. Equal to That is,
Pseo = (power conversion value of Pgomax) + Psomax
And This means that the power command value Pseo of the electric load does not exceed the maximum power that can be extracted from the engine 11 and the power storage circuit 90.

電気負荷の電力要求値Pserが、エンジン出力下限値Pgominの電力換算値から油圧負荷出力要求値Phrの電力換算値と蓄電回路出力下限値Psominの絶対値を減じた値Pminよりも小さい場合には、電気負荷の電力指令値Pseoを、この値Pminに等しくする。すなわち、
Pseo=(Pgominの電力換算値)−(Phrの電力換算値)+Psomin
とする。Psominは負の値であるため、上述の式において、Psominに付された演算子は「+」(プラス)である。
When the power demand value Pser of the electric load is smaller than a value Pmin 1 obtained by subtracting the power conversion value of the hydraulic load output request value Phr and the absolute value of the storage circuit output lower limit value Psomin from the power conversion value of the engine output lower limit value Pgomin. Makes the electric power command value Pseo of the electric load equal to this value Pmin 1 . That is,
Pseo = (Electric power conversion value of Pgomin) − (Electric power conversion value of Phr) + Psomin
And Since Psomin is a negative value, in the above formula, the operator added to Psomin is “+” (plus).

この式は、例えば、回生された電力の一部分しか蓄電回路90の充電電力として用いることができない場合に適用される。エンジン11から取り出す動力が最も小さくなるようにエンジン11を動作させ、過剰な回生電力を用いてアシストモータ12をアシスト運転させる。蓄電回路90からアシストモータ12にアシスト運転用の電力を供給することにより、蓄電回路90に供給される合計の電力が、充電電力の許容上限値を超えないように制御される。   This equation is applied, for example, when only a part of the regenerated power can be used as the charging power for the storage circuit 90. The engine 11 is operated so that the power extracted from the engine 11 is minimized, and the assist motor 12 is assisted by using excessive regenerative power. By supplying power for assist operation from the power storage circuit 90 to the assist motor 12, the total power supplied to the power storage circuit 90 is controlled so as not to exceed the allowable upper limit value of the charging power.

電気負荷の電力要求値Pserが、PmaxとPminとの間である場合、電気負荷の電力指令値Pseoを、電気負荷の電力要求値Pserに等しくする。すなわち、
Pseo=Pser
とする。この式は、電気負荷に対して、要求どおりの出力が確保されることを意味する。このとき、旋回用の電力指令値Psao及びブーム用の電力指令値Psboのいずれにも、要求どおりの出力が確保される。
When the electric load power requirement value Pser is between Pmax 1 and Pmin 1 , the electric load electric power command value Pseo is made equal to the electric load electric power requirement value Pser. That is,
Pseo = Pser
And This equation means that the required output is secured for the electrical load. At this time, the required output is ensured for both the turning power command value Psao and the boom power command value Psbo.

電力要求値Pserが、Pmaxを超えているか、Pminを下回っている場合、一例として、旋回用の電力指令値Pscoとブーム用の電力指令値Psboとの比率が、電力要求値PscrとPsbrとの比率に等しくなるように、電力指令値Pseoを両者に配分する。具体的には、
Psco=(Pscr/Pser)Pseo
Psbo=(Psbr/Pser)Pseo
とする。
When the power request value Pser exceeds Pmax 1 or is lower than Pmin 1 , as an example, the ratio between the power command value Psco for turning and the power command value Psbo for boom is the power request value Pscr and Psbr. The power command value Pseo is distributed to both so as to be equal to the ratio. In particular,
Psco = (Pscr / Pser) Pseo
Psbo = (Psbr / Pser) Pseo
And

図7を参照して、油圧負荷出力指令値Phoの決定方法について説明する。横軸は、油圧負荷出力要求値Phrを表し、縦軸は、油圧負荷出力指令値Phoを表す。油圧負荷出力要求値Phrが、エンジン出力上限値Pgomaxと、蓄電回路出力上限値Pbomaxの動力換算値との合計値から、電気負荷の電力指令値Pseoの動力換算値を減じた値Pmaxを超えた場合、油圧負荷出力指令値Phoを、この値Pmaxに等しくする。すなわち、
Pho=Pgomax+(Psomaxの動力換算値)−(Pseoの動力換算値)
とする。これは、油圧負荷出力指令値Phoが、エンジン11と蓄電回路90とから取り出せる最大パワーから、既に決定された電気負荷の電力指令値Pseo分のパワーを引き出した残りのパワーを超えないことを意味する。
A method for determining the hydraulic load output command value Pho will be described with reference to FIG. The horizontal axis represents the hydraulic load output request value Phr, and the vertical axis represents the hydraulic load output command value Pho. The hydraulic load output request value Phr exceeds a value Pmax 2 obtained by subtracting the power conversion value of the electric load power command value Pseo from the total value of the engine output upper limit value Pgomax and the power conversion value of the storage circuit output upper limit value Pbomax. If the hydraulic load output command value Pho, equal to the value Pmax 2. That is,
Pho = Pgomax + (Psomax power conversion value) − (Pseo power conversion value)
And This means that the hydraulic load output command value Pho does not exceed the remaining power obtained by extracting the power corresponding to the power command value Pseo of the electric load that has already been determined from the maximum power that can be extracted from the engine 11 and the power storage circuit 90. To do.

油圧負荷出力要求値Phrが、Pmax以下である場合、油圧負荷出力指令値Phoを、油圧負荷出力要求値Phrと等しくする。すなわち、
Pho=Phr
とする。これは、油圧負荷に対して、要求どおりの出力が確保されることを意味する。
When the hydraulic load output request value Phr is equal to or less than Pmax 2 , the hydraulic load output command value Pho is made equal to the hydraulic load output request value Phr. That is,
Pho = Phr
And This means that the required output is secured for the hydraulic load.

蓄電回路出力上限値Psomax及び電気負荷の電力指令値Pseoを動力に換算する際に、Psomax>Pseoのとき、アシストモータのアシスト運転時の効率係数ηaを適用し、Psomax<Pseoのとき、発電時の効率計数ηaを適用する。 When converting the storage circuit output upper limit value Psomax and the electric load power command value Pseo into power, when Psomax> Pseo, the efficiency factor ηa 1 during assist operation of the assist motor is applied, and when Psomax <Pseo, power generation The hourly efficiency factor ηa 2 is applied.

図8A及び図8Bは、蓄電回路出力目標値Psotと蓄電回路出力指令値Psoとの関係を示す。図6に示したグラフに基づいて決定された電気負荷の電力指令値Pseoと、図7に示したグラフに基づいて決定された油圧負荷出力指令値Phoの電力換算値との合計値から、エンジン出力下限値Pgominの電力換算値を減じた値をPmaxとする。油圧負荷出力指令値Pho及びエンジン出力下限値Pgominを電力に換算する際に、Pho>Pgominのときアシスト運転時の効率係数ηaを適用し、Pho<Pgominのとき発電時の効率係数ηaを適用する。 8A and 8B show the relationship between the storage circuit output target value Psot and the storage circuit output command value Pso. From the total value of the power command value Pseo of the electrical load determined based on the graph shown in FIG. 6 and the power conversion value of the hydraulic load output command value Pho determined based on the graph shown in FIG. the value obtained by subtracting the power conversion value of the output lower limit value Pgomin and Pmax 3. When converting the hydraulic load output command value Pho and the engine output lower limit value Pgomin into electric power, the efficiency coefficient ηa 1 during assist operation is applied when Pho> Pgomin, and the efficiency coefficient ηa 2 during power generation is calculated when Pho <Pgomin. Apply.

電気負荷の電力指令値Pseoと油圧負荷出力指令値Phoの電力換算値との合計値から、エンジン出力上限値Pgomaxの電力換算値を減じた値をPminとする。油圧負荷出力指令値Pho及びエンジン出力上限値Pgomaxを電力に換算する際に、Pho>Pgomaxのときアシスト運転時の効率係数ηaを適用し、Pho<Pgomaxのとき発電時の効率係数ηaを適用する。 From the total value of the power command value Pseo and the hydraulic load output command value power conversion value Pho electrical load, a value obtained by subtracting the power conversion value of the engine output upper limit value Pgomax and Pmin 3. When converting the hydraulic load output command value Pho and the engine output upper limit value Pgomax into electric power, the efficiency coefficient ηa 1 during assist operation is applied when Pho> Pgomax, and the efficiency coefficient ηa 2 during power generation is applied when Pho <Pgomax. Apply.

図8Aは、Pmaxが、図5の蓄電回路出力範囲決定ブロック33Bで決定された蓄電回路出力上限値Psomaxよりも小さく、かつPminが、蓄電回路出力下限値Psominよりも大きい場合を示す。蓄電回路出力目標値Psotが、Pmaxを超えた場合、蓄電回路出力指令値Psoを、Pmaxと等しくする。これは、蓄電回路90から取り出すことができる電力が十分大きいため、エンジン11をその出力下限値Pgominで動作させ、かつ蓄電回路90から必要以上の余分な電力は取り出さないことを意味する。蓄電回路出力目標値Psotが、Pminを下回った場合、蓄電回路出力指令値Psoを、Pminと等しくする。これは、蓄電回路90の充電率が十分ではないため、エンジン11をその出力上限値Pgomaxで動作させ、蓄電回路90に電力を供給することを意味する。 FIG. 8A shows a case where Pmax 3 is smaller than the storage circuit output upper limit value Psomax determined by the storage circuit output range determination block 33B of FIG. 5 and Pmin 3 is larger than the storage circuit output lower limit value Psomin. When the storage circuit output target value Psot exceeds Pmax 3 , the storage circuit output command value Pso is made equal to Pmax 3 . This means that since the electric power that can be taken out from the storage circuit 90 is sufficiently large, the engine 11 is operated at the output lower limit value Pgomin and excessive electric power more than necessary is not taken out from the storage circuit 90. When the storage circuit output target value Psot falls below Pmin 3 , the storage circuit output command value Pso is made equal to Pmin 3 . This means that since the charging rate of the power storage circuit 90 is not sufficient, the engine 11 is operated at the output upper limit value Pgomax, and power is supplied to the power storage circuit 90.

蓄電回路出力目標値Psotが、PmaxとPminとの間の場合には、蓄電回路出力指令値Psoを、蓄電回路出力目標値Psotと等しくする。これにより、蓄電回路90の充電率を、充電率の目標値に近づけることができる。 When the storage circuit output target value Psot is between Pmax 3 and Pmin 3 , the storage circuit output command value Pso is made equal to the storage circuit output target value Psot. Thereby, the charge rate of the electrical storage circuit 90 can be brought close to the target value of the charge rate.

図8Bは、Pmaxが、図5の蓄電回路出力範囲決定ブロック33Bで決定された蓄電回路出力上限値Psomaxよりも大きく、かつPminが、蓄電回路出力下限値Psominよりも小さい場合を示す。この場合には、蓄電回路出力指令値Psoが、図5に示した蓄電回路出力範囲決定ブロック33Bで決定された適正範囲に収まるように、蓄電回路出力指令値Psoの上下限値が制限される。 FIG. 8B shows a case where Pmax 3 is larger than the storage circuit output upper limit value Psomax determined by the storage circuit output range determination block 33B of FIG. 5 and Pmin 3 is smaller than the storage circuit output lower limit value Psomin. In this case, the upper and lower limits of the storage circuit output command value Pso are limited so that the storage circuit output command value Pso falls within the appropriate range determined by the storage circuit output range determination block 33B shown in FIG. .

このように、蓄電回路出力指令値Psoの上限は、PsomaxとPmaxとの小さい方の値で制限され、下限は、PsominとPminとの大きい方の値で制限される。 Thus, the upper limit of the storage circuit output command value Pso is limited by the smaller value of Psomax and Pmax 3, and the lower limit is limited by the larger value of Psomin and Pmin 3 .

図6に示したグラフから、旋回用の電力指令値Pscoとブーム用の電力指令値Psboとが求まり、図8Aまたは図8Bに示したグラフから、蓄電回路90の出力電力指令値Psoが求まった。従って、数式4に基づいて、アシストモータの電力指令値Psaoを算出することができる。   The power command value Psco for turning and the power command value Psbo for boom are obtained from the graph shown in FIG. 6, and the output power command value Pso of the power storage circuit 90 is obtained from the graph shown in FIG. 8A or 8B. . Therefore, the power command value Psao of the assist motor can be calculated based on Equation 4.

アシストモータの電力指令値Psao、旋回用の電力指令値Psco、及びブーム用の電力指令値Psboを、それぞれアシストモータ12の制御出力PCa、旋回用回生モータ21の制御出力PCc、及びブーム用回生モータ41の制御出力PCbに換算する。アシストモータ12の電力指令値Psaoが正である場合、すなわちアシスト運転を指令する場合には、換算時に、アシスト時の効率係数ηaを適用する。アシストモータ12の電力指令値Psaoが負である場合、すなわち発電運転を指令する場合には、換算時に、発電時の効率係数ηaを適用する。旋回用の電力指令値Pscoが正である場合、すなわち力行運転を指令する場合には、換算時に、力行時の効率係数ηcを適用する。旋回用の電力指令値Pscoが負である場合、すなわち回生運転を指令する場合には、換算時に、回生時の効率係数ηcを適用する。 The power command value Psao for the assist motor, the power command value Psco for turning, and the power command value Psbo for boom are respectively set to the control output PCa of the assist motor 12, the control output PCc of the turning regenerative motor 21, and the boom regenerative motor. 41 is converted into the control output PCb. When the power command value Psao of the assist motor 12 is positive, that is, when an assist operation is commanded, the efficiency factor ηa 1 at the time of assist is applied at the time of conversion. When the power command value Psao of the assist motor 12 is negative, that is, when a power generation operation is commanded, the efficiency factor ηa 2 during power generation is applied during conversion. When the power command value Psco for turning is positive, that is, when a power running operation is commanded, the efficiency factor ηc 1 during power running is applied during conversion. When the power command value Psco for turning is negative, that is, when a regenerative operation is commanded, the efficiency factor ηc 2 during regeneration is applied during conversion.

制御装置30は、決定された指令値に基づいて、インバータ18、20、40を制御する。   Control device 30 controls inverters 18, 20, and 40 based on the determined command value.

なお、上述の指令値の決定方法は一例であり、他のアルゴリズムに基づいて、指令値を決定してもよい。なお、指令値の決定に際し、油圧負荷出力要求値Phr、電気負荷出力要求値Peo、エンジン回転数Nact、及びキャパシタ電圧Vmが入力パラメータとなる。動力や電力の配分を決定する際には、上述の効率係数を用いて、動力と電力との換算を行うことが好ましい。これにより、換算の精度を高めることができる。   Note that the above-described command value determination method is merely an example, and the command value may be determined based on another algorithm. In determining the command value, the hydraulic load output request value Phr, the electric load output request value Peo, the engine speed Nact, and the capacitor voltage Vm are input parameters. When determining the distribution of power and power, it is preferable to convert power and power using the above-described efficiency coefficient. Thereby, the precision of conversion can be improved.

図9に、効率係数のキャリブレーション方法のフローチャートを示す。各効率係数には、初期値が設定されている。例えば、初期値は、1とする。ステップSA1において、図2に示したアシストモータ12をアシスト運転させる。図10Aに、ステップSA1の詳細なフローチャートを示す。まず、ステップSA11において、図5に示したエンジン出力上限値Pgomaxを、アーム5を単体でフルストローク動作させたときの油圧負荷出力要求値Phrの最大値よりも低くする。   FIG. 9 shows a flowchart of the efficiency coefficient calibration method. An initial value is set for each efficiency coefficient. For example, the initial value is 1. In step SA1, the assist motor 12 shown in FIG. 2 is assisted. FIG. 10A shows a detailed flowchart of step SA1. First, in step SA11, the engine output upper limit value Pgomax shown in FIG. 5 is set lower than the maximum value of the hydraulic load output request value Phr when the arm 5 is operated as a full stroke alone.

ステップSA12において、アーム5(図1)を単体でフルストローク動作させ、動作中に、アシストモータ12の送受信電力Psa、駆動電流Ia、及び回転数Naを測定する。   In step SA12, the arm 5 (FIG. 1) is operated as a single full stroke, and during operation, the transmission / reception power Psa, the drive current Ia, and the rotation speed Na of the assist motor 12 are measured.

アーム5を単体で動作させるため、図5に示したブーム負荷出力要求値PCbr及び旋回負荷出力要求値PCcrは、共に0である。このため、電気負荷の電力要求値Pserも0になる。図6において、電気負荷の電力要求値Pserが0であるため、電気負荷の電力指令値Pseoも0になる。図7において、油圧負荷出力要求値Phrが正であるため、油圧負荷出力指令値Phoも正になる。図8Aまたは図8Bにおいて、エンジン出力上限値Pgomaxよりも、アーム5を単体動作させるときの油圧負荷出力指令値Phoの方が大きく(Pgomax<Pho)、電気負荷の電力指令値Pseoが0であり、油圧負荷出力指令値Phoの電力換算値が正である。このため、図8AのPminは正になる。 Since the arm 5 is operated alone, both the boom load output request value PCbr and the turning load output request value PCcr shown in FIG. For this reason, the power requirement value Pser of the electric load is also zero. In FIG. 6, since the power demand value Pser of the electrical load is 0, the power command value Pseo of the electrical load is also 0. In FIG. 7, since the hydraulic load output request value Phr is positive, the hydraulic load output command value Pho is also positive. 8A or 8B, the hydraulic load output command value Pho when operating the arm 5 alone is larger than the engine output upper limit value Pgomax (Pgomax <Pho), and the electric load power command value Pseo is zero. The power conversion value of the hydraulic load output command value Pho is positive. For this reason, Pmin 3 in FIG. 8A becomes positive.

蓄電回路出力目標値Pbotは充電率SOCに基づいて決定される。アーム5の単体動作開始時点で、蓄電回路90の充電率SOCが充電率の目標値に一致している場合、蓄電回路出力目標値Pbotは0になる。アーム5の単体動作中は、エンジン出力上限値Pgomaxよりも、油圧負荷出力指令値Phoの方が大きい(Pgomax<Pho)ため、エンジン出力の不足分を補うようにアシストモータ12がアシスト運転される。   The storage circuit output target value Pbot is determined based on the charging rate SOC. When the charge rate SOC of the power storage circuit 90 matches the target value of the charge rate at the time of starting the single operation of the arm 5, the power storage circuit output target value Pbot becomes zero. During the single operation of the arm 5, the hydraulic load output command value Pho is larger than the engine output upper limit value Pgomax (Pgomax <Pho), so the assist motor 12 is assisted to compensate for the shortage of engine output. .

アシストモータ12をアシスト運転させるため、蓄電回路90の充電率SOCが低下する。低下した充電率SOCを、充電率の目標値まで回復させるように、蓄電回路出力目標値Pbotが負に設定される。図8AのPminが負であるため、蓄電回路出力目標値Psotが負であっても、蓄電回路出力指令値Psoは正になる。 Since the assist motor 12 is assisted, the charge rate SOC of the power storage circuit 90 decreases. The storage circuit output target value Pbot is set to be negative so that the reduced charging rate SOC is recovered to the target value of the charging rate. Since Pmin 3 in FIG. 8A is negative, the storage circuit output command value Pso is positive even if the storage circuit output target value Psot is negative.

旋回用電力指令値Psco及びブーム用電力指令値Psboが共に0であり、蓄電回路出力指令値Psoが正であるため、数式4から、アシストモータの電力指令値Psaoが正になる。すなわち、アシストモータ12はアシスト運転される。   Since both the turning power command value Psco and the boom power command value Psbo are 0 and the storage circuit output command value Pso is positive, the power command value Psao of the assist motor becomes positive from Equation 4. That is, the assist motor 12 is assisted.

ステップSA2において、アシスト時の効率係数ηaを算出する。以下、算出方法について説明する。 In step SA2, an efficiency coefficient ηa 1 at the time of assist is calculated. Hereinafter, the calculation method will be described.

図4において、蓄電回路90と旋回用回生モータ21との間の送受信電力Psc、及び蓄電回路90とブーム用回生モータ41との間の送受信電力Psbが共に0であるため、キャパシタ19の充放電電力Psとアシストモータ12の送受信電力Psaとが等しくなる。キャパシタ19の充放電電力Psは、図3に示したキャパシタ用電圧計106及びキャパシタ用電流計107により測定される端子間電圧と放電電流とにより算出することができる。算出された出力電力が、アシストモータ12の送受信電力Psaと等しい。   In FIG. 4, since the transmission / reception power Psc between the storage circuit 90 and the regenerative motor 21 for turning and the transmission / reception power Psb between the storage circuit 90 and the boom regeneration motor 41 are both 0, the charging / discharging of the capacitor 19 is performed. The power Ps and the transmission / reception power Psa of the assist motor 12 are equal. The charge / discharge power Ps of the capacitor 19 can be calculated from the inter-terminal voltage and the discharge current measured by the capacitor voltmeter 106 and the capacitor ammeter 107 shown in FIG. The calculated output power is equal to the transmission / reception power Psa of the assist motor 12.

アシストモータ12の制御出力PCaは、回転数Na及びアシストモータ12の駆動電流Iaから算出される。アシストモータ12のトルクは、アシストモータ12の駆動電流と、トルク定数とから求まる。アシストモータ12の発生する動力PMaは、回転軸の回転数Naと、発生トルクTaの実測値との積となる。制御出力PCaの算出には、発生トルクTaの実測値ではなく、アシストモータ12の駆動電流が用いられる。   The control output PCa of the assist motor 12 is calculated from the rotation speed Na and the drive current Ia of the assist motor 12. The torque of the assist motor 12 is obtained from the drive current of the assist motor 12 and the torque constant. The power PMa generated by the assist motor 12 is the product of the rotational speed Na of the rotating shaft and the measured value of the generated torque Ta. For calculation of the control output PCa, the drive current of the assist motor 12 is used instead of the actual value of the generated torque Ta.

アシストモータ12の送受信電力Psaと、制御出力PCaとが測定されるため、数式1に基づいて、アシスト運転時の効率係数ηaが求まる。なお、キャパシタ19の充放電電力Ps、及びアシストモータ12の制御出力PCaとして、ある期間の平均値を採用することが好ましい。 Since the transmission / reception power Psa of the assist motor 12 and the control output PCa are measured, the efficiency coefficient ηa 1 at the time of the assist operation is obtained based on Equation 1. Note that it is preferable to employ an average value for a certain period as the charge / discharge power Ps of the capacitor 19 and the control output PCa of the assist motor 12.

ステップSA3において、アシストモータ12を発電運転させ、アシストモータ12の駆動電流Ia、発電電力Psa、及び回転数Naを測定する。図10Bに、ステップSA3の詳細なフローチャートを示す。   In step SA3, the assist motor 12 is caused to perform a power generation operation, and the drive current Ia, generated power Psa, and rotation speed Na of the assist motor 12 are measured. FIG. 10B shows a detailed flowchart of step SA3.

ステップSA31において、アーム5を単体でフルストローク動作させる。アーム5の動作終了後に、アシストモータ12の送受信電力Psa、駆動電流Ia、及び回転数Naを測定する。   In step SA31, the arm 5 is operated by a full stroke alone. After the operation of the arm 5, the transmission / reception power Psa, the drive current Ia, and the rotation speed Na of the assist motor 12 are measured.

ステップSA32において、エンジン出力上限値Pgomaxを通常の値に戻す。   In step SA32, the engine output upper limit value Pgomax is returned to a normal value.

ステップSA4において、発電時の効率係数ηaを算出する。以下、効率係数ηaの算出方法について説明する。 In step SA4, an efficiency coefficient ηa 2 during power generation is calculated. Hereinafter, a method for calculating the efficiency coefficient ηa 2 will be described.

図8Aまたは図8Bにおいて、アーム5の単体動作終了後には、油圧の操作を行っていないため、油圧負荷出力指令値Phoは最小の値になる。従って、油圧負荷出力指令値Phoの電力換算値よりも、エンジン出力上限値Pgomaxの電力換算値の方が大きい。アーム5を単体動作させているとき、アシストモータ12をアシスト運転するために、蓄電回路90からアシストモータ12に電力が供給される。このため、アーム5の単体動作終了後は、充電率SOCが低下している。   In FIG. 8A or 8B, the hydraulic load output command value Pho becomes the minimum value because the hydraulic pressure is not operated after the single operation of the arm 5 is completed. Therefore, the power conversion value of the engine output upper limit Pgomax is larger than the power conversion value of the hydraulic load output command value Pho. When the arm 5 is operated alone, electric power is supplied from the power storage circuit 90 to the assist motor 12 in order to assist the assist motor 12. For this reason, after completion | finish of single-piece | unit operation of the arm 5, charge rate SOC is falling.

蓄電回路出力目標値Psotは、充電率SOCに基づいて決定される。すなわち、蓄電回路出力目標値Psotは、充電率SOCを目標値まで回復させるために、負に設定される。このため、蓄電回路出力指令値Psoも負になる。これにより、アシストモータ12が発電運転を行う。アシストモータ12からキャパシタ19に供給される電力(送受信電力)Psaは、図3に示したキャパシタ用電圧計106及びキャパシタ用電流計107により測定することができる。アシストモータ12の制御出力PCaは、回転数Na及びアシストモータ12の駆動電流Iaにより、算出することができる。従って、数式1に基づいて、発電運転時の効率係数ηaを算出することができる。 The storage circuit output target value Psot is determined based on the charging rate SOC. That is, the storage circuit output target value Psot is set to be negative in order to recover the charging rate SOC to the target value. For this reason, the storage circuit output command value Pso is also negative. Thereby, the assist motor 12 performs a power generation operation. The power (transmission / reception power) Psa supplied from the assist motor 12 to the capacitor 19 can be measured by the capacitor voltmeter 106 and the capacitor ammeter 107 shown in FIG. The control output PCa of the assist motor 12 can be calculated from the rotation speed Na and the drive current Ia of the assist motor 12. Therefore, based on Formula 1, the efficiency coefficient ηa 2 during the power generation operation can be calculated.

ステップSA5において、ブーム4を単体でフルストローク動作させる。ブーム4が下降するときに、ブーム用回生モータ41が回生運転される。ブーム用回生モータ41の回生運転時に、充放電電力Ps、駆動電流Ib、及び回転数Nbを測定する。   In step SA5, the boom 4 is operated as a single full stroke. When the boom 4 is lowered, the boom regenerative motor 41 is regeneratively operated. During the regenerative operation of the boom regenerative motor 41, the charge / discharge power Ps, the drive current Ib, and the rotation speed Nb are measured.

ステップSA6において、ブーム用回生モータ41の回生時の効率係数ηbを算出する。以下、効率係数ηbの算出方法について説明する。 In step SA6, calculates the efficiency factor? B 2 during regeneration of the boom regenerative motor 41. Hereinafter, a method for calculating the efficiency coefficient ηb 2 will be described.

旋回動作は行われていないため、旋回用回生モータ21に供給される電力Pscは0である。従って、以下の数式が成立する。   Since the turning operation is not performed, the electric power Psc supplied to the regenerative motor 21 for turning is zero. Therefore, the following formula is established.

キャパシタ19の充放電電力Psは、図3に示したキャパシタ用電圧計106及びキャパシタ用電流計107により測定可能である。アシストモータ12の制御出力PCaは、アシストモータ12の回転数Na及び駆動電流Iaから算出可能である。制御出力PCaを、アシストモータ12の送受信電力Psaに換算する。アシストモータ12がアシスト運転されている場合には、アシスト時の効率係数ηaを適用し、発電運転されている場合には、発電時の効率係数ηaを適用すればよい。これらの算出値、及び数式5から、ブーム用回生モータ41の送受信電力Psbが求まる。 The charge / discharge power Ps of the capacitor 19 can be measured by the capacitor voltmeter 106 and the capacitor ammeter 107 shown in FIG. The control output PCa of the assist motor 12 can be calculated from the rotation speed Na of the assist motor 12 and the drive current Ia. The control output PCa is converted into the transmission / reception power Psa of the assist motor 12. When the assist motor 12 is in the assist operation, the efficiency coefficient ηa 1 at the time of assist is applied, and when the assist motor 12 is in the power generation operation, the efficiency coefficient ηa 2 at the time of power generation is applied. From these calculated values and Equation 5, the transmission / reception power Psb of the boom regenerative motor 41 is obtained.

さらに、ブーム用回生モータ41の駆動電流Ib、及び回転数Nbから、ブーム用回生モータ41の制御出力PCbが算出される。従って、数式3から、ブーム用回生モータ41の回生時の効率係数ηbが算出される。 Further, the control output PCb of the boom regenerative motor 41 is calculated from the drive current Ib of the boom regenerative motor 41 and the rotation speed Nb. Therefore, the efficiency coefficient ηb 2 during regeneration of the boom regenerative motor 41 is calculated from Equation 3.

ステップSA7において、例えば90°の往復旋回動作を行う。旋回動作時に旋回用回生モータ21が力行運転及び回生運転される。このとき、旋回用回生モータ21の駆動電流Ic、回転数Nc、及び充放電電力Psを測定する。   In step SA7, for example, a reciprocating turning operation of 90 ° is performed. During the turning operation, the turning regenerative motor 21 is powered and regenerated. At this time, the drive current Ic, the rotational speed Nc, and the charge / discharge power Ps of the regenerative motor 21 for turning are measured.

ステップSA8において、旋回用回生モータ21の力行時の効率係数ηc及び回生時の効率係数ηcを算出する。以下、効率係数ηc及び効率係数ηcの算出方法について説明する。 In step SA8, the efficiency coefficient ηc 1 during power running of the regenerative motor 21 for rotation and the efficiency coefficient ηc 2 during regeneration are calculated. Hereinafter, a method for calculating the efficiency coefficient ηc 1 and the efficiency coefficient ηc 2 will be described.

ブーム4は駆動されていないため、図4において、ブーム用回生モータ41に供給される電力Psbは0である。従って、以下の数式が成り立つ。   Since the boom 4 is not driven, the electric power Psb supplied to the boom regenerative motor 41 is 0 in FIG. Therefore, the following mathematical formula holds.

キャパシタ19の充放電電力Ps、及びアシストモータ12の送受信電力Pscは、ステップSA6で説明したように、算出可能である。従って、数式6から、旋回用回生モータ21の送受信電力Pscを算出することができる。旋回用回生モータ21の制御出力PCcは、旋回用回生モータ21の駆動電流Ic、及び回転数Ncから算出することができる。制御出力PCc及び供給される電力Pscは、力行運転時、及び回生運転時各々について算出される。算出されたこれらの値、及び数式2から、効率係数ηc及びηcを算出することができる。 The charge / discharge power Ps of the capacitor 19 and the transmission / reception power Psc of the assist motor 12 can be calculated as described in step SA6. Therefore, the transmission / reception power Psc of the regenerative motor 21 for rotation can be calculated from Equation 6. The control output PCc of the regenerative motor 21 for rotation can be calculated from the drive current Ic of the regenerative motor 21 for rotation and the rotational speed Nc. The control output PCc and the supplied power Psc are calculated for each of the power running operation and the regenerative operation. The efficiency coefficients ηc 1 and ηc 2 can be calculated from these calculated values and Equation 2.

図11に、ブーム用回生モータ41及び旋回用回生モータ21の効率係数を求める他の方法のフローチャートを示す。   FIG. 11 shows a flowchart of another method for obtaining efficiency coefficients of the boom regenerative motor 41 and the turning regenerative motor 21.

ステップSB1において、アシストモータ12を非通電状態にする。例えば、図2において、インバータ18と蓄電回路90とを電気的に切り離す。このため、アシストモータ12と蓄電回路90との間の送受信電力Psaは0になる。   In step SB1, the assist motor 12 is turned off. For example, in FIG. 2, the inverter 18 and the power storage circuit 90 are electrically disconnected. For this reason, the transmission / reception power Psa between the assist motor 12 and the storage circuit 90 becomes zero.

ステップSB2において、ブーム4を単体でフルストローク動作させる。動作時に、ブーム用回生モータ41の送受信電力Psb、駆動電流Ib、及び回転数Nbを測定する。送受信電力Psbは、充放電電力Psに等しいため、充放電電力Psを測定することにより、送受信電力Psbが決定される。ステップSB3において、ブーム用回生モータ41の効率係数ηbを算出する。図9に示した方法のステップSA6で用いた数式5において、アシストモータ12の送受信電力Psaを0とすることにより、効率係数ηbを算出することができる。 In step SB2, the boom 4 is operated as a single full stroke. During operation, transmission / reception power Psb, drive current Ib, and rotation speed Nb of boom regenerative motor 41 are measured. Since the transmission / reception power Psb is equal to the charge / discharge power Ps, the transmission / reception power Psb is determined by measuring the charge / discharge power Ps. In step SB3, the efficiency coefficient ηb 2 of the boom regenerative motor 41 is calculated. In Equation 5 used in Step SA6 of the method shown in FIG. 9, by setting the transmission / reception power Psa of the assist motor 12 to 0, the efficiency coefficient ηb 2 can be calculated.

ステップSB4において、例えば90°の往復旋回動作を行う。旋回動作時に旋回用回生モータ21が力行運転及び回生運転される。このとき、旋回用回生モータ21の駆動電流Ic、回転数Nc、送受信電力Pscを測定する。送受信電力Pscは、充放電電力Psと等しい。従って、充放電電力Psを測定することにより、送受信電力Pscが決定される。   In step SB4, for example, a reciprocating turning operation of 90 ° is performed. During the turning operation, the turning regenerative motor 21 is powered and regenerated. At this time, the drive current Ic, the rotation speed Nc, and the transmission / reception power Psc of the regenerative motor 21 for turning are measured. The transmission / reception power Psc is equal to the charge / discharge power Ps. Therefore, the transmission / reception power Psc is determined by measuring the charge / discharge power Ps.

ステップSB5において、旋回用回生モータ21の力行時の効率係数ηc及び回生時の効率係数ηcを算出する。図9に示した方法のステップSA8で用いた数式6において、アシストモータ12の送受信電力Psaを0とすることにより、効率係数ηc及びηcを算出することができる。 In step SB5, the efficiency coefficient ηc 1 during power running of the regenerative motor 21 for rotation and the efficiency coefficient ηc 2 during regeneration are calculated. In Equation 6 used in step SA8 of the method shown in FIG. 9, by setting the transmission / reception power Psa of the assist motor 12 to 0, the efficiency coefficients ηc 1 and ηc 2 can be calculated.

ステップSB6において、アシストモータ12を、元の通電状態に戻す。   In step SB6, the assist motor 12 is returned to the original energized state.

上述のように、効率係数のキャリブレーションを行うことにより、作動時の動力配分を適正に行うことができる。   As described above, by performing efficiency coefficient calibration, power distribution during operation can be performed appropriately.

以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。   Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited thereto. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, improvements, combinations, and the like can be made.

1 下部走行体
1A、1B 油圧モータ
2 旋回機構
3 上部旋回体(第2の外部負荷)
4 ブーム
5 アーム
6 バケット
7 ブームシリンダ
8 アームシリンダ
9 バケットシリンダ
10 キャビン
11 エンジン
12 アシストモータ
13 トルク伝達機
14 メインポンプ(第1の外部負荷)
15 パイロットポンプ
16 高圧油圧ライン
17 コントロールバルブ
18 インバータ
19 キャパシタ
21 旋回用回生モータ
22 レゾルバ
23 メカニカルブレーキ
24 減速機
25 パイロットライン
26 操作装置
27、28 油圧ライン
29 圧力センサ
30 制御装置
32 エンジン出力範囲決定ブロック
33A SOC算出ブロック
33B 蓄電回路出力範囲決定ブロック
33C 蓄電回路出力目標値決定ブロック
35 動力分配ブロック
40 インバータ
41 ブーム用回生モータ
42 ブーム回生用油圧モータ
90 蓄電回路
100 コンバータ
101 リアクトル
102A 昇圧用IGBT
102B 降圧用IGBT
102a、102b ダイオード
103A、103B 電源接続端子
104A、104B 出力端子
105 平滑用コンデンサ
106 キャパシタ用電圧計
107 キャパシタ用電流計
110 DCバスライン
111 DCバス用電圧計
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lower traveling body 1A, 1B Hydraulic motor 2 Turning mechanism 3 Upper turning body (2nd external load)
4 Boom 5 Arm 6 Bucket 7 Boom cylinder 8 Arm cylinder 9 Bucket cylinder 10 Cabin 11 Engine 12 Assist motor 13 Torque transmitter 14 Main pump (first external load)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 Pilot pump 16 High pressure hydraulic line 17 Control valve 18 Inverter 19 Capacitor 21 Revolving motor 22 Resolver 23 Mechanical brake 24 Reduction gear 25 Pilot line 26 Operating device 27, 28 Hydraulic line 29 Pressure sensor 30 Controller 32 Engine output range determination block 33A SOC calculation block 33B Power storage circuit output range determination block 33C Power storage circuit output target value determination block 35 Power distribution block 40 Inverter 41 Boom regenerative motor 42 Boom regenerative hydraulic motor 90 Power storage circuit 100 Converter 101 Reactor 102A Boost IGBT
102B IGBT for step-down
102a, 102b Diodes 103A, 103B Power supply connection terminals 104A, 104B Output terminal 105 Smoothing capacitor 106 Capacitor voltmeter 107 Capacitor ammeter 110 DC bus line 111 DC bus voltmeter

Claims (11)

燃料の燃焼によってトルクを発生するエンジンと、
発電運転とアシスト運転とを、選択的に行うことができるアシストモータと、
前記エンジンのトルク、及び前記アシストモータのトルクの相互授受を行うトルク伝達機と、
前記アシストモータで発電された電力により充電され、蓄積された電力を放電することにより前記アシストモータに電力を供給する蓄電回路と、
前記エンジンの機械的負荷となる第1の外部負荷と、
機械的な負荷となる第2の外部負荷と、
前記第2の外部負荷から電力を回生することにより該第2の外部負荷に制動力を与える回生モータと、
制御装置と
を有し、
前記トルク伝達機構は、エンジンの発生するトルク、及び前記アシストモータの発生するトルクを、前記第1の外部負荷に伝達し、
前記回生モータにより発生した回生電力が前記蓄電回路に供給され、
前記制御装置は、前記アシストモータをアシスト運転させ、該アシストモータがアシスト運転されているときに前記蓄電回路の充放電電力、前記アシストモータの駆動電流、及び回転数を測定し、
測定された前記充放電電力、前記駆動電流、及び回転数に基づいて、アシスト運転時における前記アシストモータの送受信電力、駆動電流、及び回転数の関係を示す第1の効率係数を算出するハイブリッド型作業機械。
An engine that generates torque by burning fuel,
An assist motor capable of selectively performing power generation operation and assist operation;
A torque transmission machine for mutually transmitting and receiving torque of the engine and torque of the assist motor;
A power storage circuit that is charged by the power generated by the assist motor and supplies the assist motor by discharging the stored power; and
A first external load that is a mechanical load of the engine;
A second external load which is a mechanical load;
A regenerative motor that applies braking force to the second external load by regenerating power from the second external load;
A control device,
The torque transmission mechanism transmits torque generated by the engine and torque generated by the assist motor to the first external load,
Regenerative power generated by the regenerative motor is supplied to the power storage circuit,
The control device causes the assist motor to perform an assist operation, and measures the charge / discharge power of the power storage circuit, the drive current of the assist motor, and the rotation speed when the assist motor is in an assist operation.
Based on the measured charge / discharge power, the drive current, and the rotational speed, a hybrid type that calculates a first efficiency coefficient indicating a relationship between the transmission / reception power, the drive current, and the rotational speed of the assist motor during the assist operation. Work machine.
前記制御装置は、前記アシストモータを発電運転させ、該アシストモータが発電運転されているときに、前記アシストモータの駆動電流及び回転数、及び前記蓄電回路の充放電電力を測定し、
測定された前記駆動電流、前記回転数、及び前記充放電電力に基づいて、発電運転時におけるアシストモータの駆動電流、回転数、及び送受信電力の関係を示す第2の効率係数
を算出する請求項1に記載のハイブリッド型作業機械。
The control device causes the assist motor to perform a power generation operation, and when the assist motor is in a power generation operation, measures the drive current and rotation speed of the assist motor, and the charge / discharge power of the power storage circuit,
The second efficiency coefficient indicating the relationship between the drive current, rotation speed, and transmission / reception power of the assist motor during power generation operation is calculated based on the measured drive current, rotation speed, and charge / discharge power. 2. A hybrid work machine according to 1.
前記第2の外部負荷は、前記回生モータによって駆動される機械的負荷であり、
前記制御装置は、
前記回生モータを回生運転させ、回生運転時に、前記蓄電回路の充放電電力を測定し、前記回生モータの駆動電流及び回転数を測定し、
測定された前記充放電電力、前記駆動電流、及び前記回転数に基づいて、前記回生モータの回生運転時における送受信電力、駆動電流、及び回転数の関係を示す第3の効率係数を算出する請求項2に記載のハイブリッド型作業機械。
The second external load is a mechanical load driven by the regenerative motor,
The control device includes:
Regenerative operation of the regenerative motor, during regenerative operation, measuring the charge and discharge power of the power storage circuit, measuring the drive current and rotation speed of the regenerative motor,
A third efficiency coefficient indicating a relationship between transmission / reception power, drive current, and rotation speed during the regenerative operation of the regenerative motor is calculated based on the measured charge / discharge power, the drive current, and the rotation speed. Item 3. The hybrid work machine according to Item 2.
前記制御装置は、前記回生モータの回生運転時の前記第3の効率係数を算出する際に、前記アシストモータ第1の効率係数、または第2の効率係数を参酌して、前記回生モータの回生運転時の前記第3の効率係数を算出する請求項3に記載のハイブリッド型作業機械。   When calculating the third efficiency coefficient during the regenerative operation of the regenerative motor, the control device takes into account the first efficiency coefficient or the second efficiency coefficient of the assist motor and regenerates the regenerative motor. The hybrid work machine according to claim 3, wherein the third efficiency coefficient during operation is calculated. 前記制御装置は、前記第3の効率係数を算出する際の前記回生モータの回生運転時に、前記アシストモータと前記蓄電回路との間で電力の送受信が行われない状態にする請求項3に記載のハイブリッド型作業機械。   The said control apparatus is a state which does not transmit / receive electric power between the said assist motor and the said electrical storage circuit at the time of the regenerative operation of the said regenerative motor at the time of calculating a said 3rd efficiency coefficient. Hybrid work machine. さらに、操作者によって操作される操作装置を有し、Furthermore, it has an operating device operated by an operator,
前記制御装置は、The controller is
前記操作装置の操作量に基づいて、前記第1の外部負荷に対する出力要求値を算出し、Based on the operation amount of the controller device, an output request value for the first external load is calculated,
前記出力要求値、前記エンジンの出力上限値、前記蓄電回路の出力上限値、及び前記第1の効率係数に基づいて、前記第1の外部負荷に対して出力するパワーの指令値を算出する請求項1乃至5のいずれか1項に記載のハイブリッド型作業機械。A command value for power to be output to the first external load is calculated based on the required output value, the output upper limit value of the engine, the output upper limit value of the power storage circuit, and the first efficiency coefficient. Item 6. The hybrid work machine according to any one of Items 1 to 5.
燃料の燃焼によってトルクを発生するエンジンと、
発電運転とアシスト運転とを、選択的に行うことができるアシストモータと、
前記エンジンのトルク、及び前記アシストモータのトルクの相互授受を行うトルク伝達機と、
前記アシストモータで発電された電力により充電され、蓄積された電力を放電することにより、前記アシストモータに電力を供給する蓄電回路と
前記エンジンの機械的負荷となる第1の外部負荷と、
機械的な負荷となる第2の外部負荷と、
前記第2の外部負荷から電力を回生することにより該第2の外部負荷に制動力を与える回生モータと
を有し、
前記トルク伝達機構は、エンジンの発生するトルク、及び前記アシストモータの発生するトルクを、前記第1の外部負荷に伝達し、
前記回生モータにより発生した回生電力が前記蓄電回路に供給されるハイブリッド型作業機械において、
前記アシストモータをアシスト運転させ、該アシストモータがアシスト運転されているときに前記蓄電回路の充放電電力、前記アシストモータの駆動電流、及び回転数を測定する工程と、
測定された前記充放電電力、前記駆動電流、前記回転数に基づいて、アシスト運転時における前記アシストモータの送受信電力、回転数、及び駆動電流の関係を示す第1の効率係数を算出する工程と
を有するハイブリッド型作業機械の効率係数の算出方法。
An engine that generates torque by burning fuel,
An assist motor capable of selectively performing power generation operation and assist operation;
A torque transmission machine for mutually transmitting and receiving torque of the engine and torque of the assist motor;
A power storage circuit that is charged by the power generated by the assist motor and discharges the stored power to supply power to the assist motor ;
A first external load that is a mechanical load of the engine;
A second external load which is a mechanical load;
Have a <br/> regenerative motor that gives a braking force to an external load of the second by regenerative power from said second external load,
The torque transmission mechanism transmits torque generated by the engine and torque generated by the assist motor to the first external load,
In hybrid working machine regenerative power generated by the regenerative motor Ru is supplied to the storage circuit,
A step of assisting the assist motor, and measuring the charge / discharge power of the power storage circuit, the drive current of the assist motor, and the rotation speed when the assist motor is being assisted.
Calculating a first efficiency coefficient indicating a relationship between the transmission / reception power of the assist motor, the rotation speed, and the drive current during the assist operation based on the measured charge / discharge power, the drive current, and the rotation speed; Of calculating efficiency factor of hybrid work machine having
さらに、
前記アシストモータを発電運転させ、該アシストモータが発電運転されているときに前記アシストモータの駆動電流、回転数、及び前記蓄電回路の充放電電力を測定する工程と、
測定された前記駆動電流、回転数、及び前記充放電電力に基づいて、発電運転時における前記アシストモータの駆動電流、回転数、及び送受信電力との関係を示す第2の効率係数を算出する工程と
を有する請求項に記載のハイブリッド型作業機械の効率係数の算出方法。
further,
The power generation operation of the assist motor, and when the assist motor is in a power generation operation, measuring the drive current of the assist motor, the rotation speed, and the charge / discharge power of the power storage circuit;
A step of calculating a second efficiency coefficient indicating a relationship between the driving current, the rotational speed, and the transmission / reception power of the assist motor during the power generation operation based on the measured driving current, the rotational speed, and the charge / discharge power. The calculation method of the efficiency coefficient of the hybrid type work machine of Claim 7 which has these.
前記前記第2の外部負荷は、前記回生モータによって駆動される機械的負荷であり、
前記効率係数の算出方法は、さらに、
前記回生モータを回生運転させ、回生運転時に、前記蓄電回路の充放電電力、前記回生モータの駆動電流及び回転数を測定する工程と、
測定された前記充放電電力、前記駆動電流、及び前記回転数に基づいて、前記回生モータの回生運転時における送受信電力、回転数、及び駆動電流の関係を示す第3の効率係数を算出する工程と
を有する請求項に記載のハイブリッド型作業機械の効率係数の算出方法。
The second external load is a mechanical load driven by the regenerative motor,
The calculation method of the efficiency coefficient further includes:
Regenerating the regenerative motor, and measuring the charge / discharge power of the power storage circuit, the drive current of the regenerative motor, and the number of rotations during the regenerative operation;
A step of calculating a third efficiency coefficient indicating a relationship among transmission / reception power, rotation speed, and drive current during the regenerative operation of the regenerative motor based on the measured charge / discharge power, drive current, and rotation speed. The calculation method of the efficiency coefficient of the hybrid type work machine of Claim 8 which has these.
前記第3の効率係数を算出する際に、前記アシストモータの駆動電流、回転数、及び前記第1または第2の効率係数を参酌して、前記第3の効率係数を算出する請求項に記載のハイブリッド型作業機械の効率係数の算出方法。 When calculating the third efficiency factor, the driving current of the assist motor, rotational speed, and in consideration of the first or second efficiency factor, to claim 9 configured to calculate the third efficiency factor The calculation method of the efficiency coefficient of the described hybrid type work machine. 前記第3の効率係数を算出する際の前記回生モータの回生運転時に、前記アシストモータと前記蓄電回路との間で電力の送受信が行われない状態にする請求項に記載のハイブリッド型作業機械の効率係数の算出方法。
The hybrid work machine according to claim 9 , wherein power is not transmitted and received between the assist motor and the power storage circuit during the regenerative operation of the regenerative motor when calculating the third efficiency coefficient. Method of calculating the efficiency factor.
JP2009158422A 2009-07-03 2009-07-03 Hybrid work machine and method for calculating efficiency factor thereof Expired - Fee Related JP5355260B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009158422A JP5355260B2 (en) 2009-07-03 2009-07-03 Hybrid work machine and method for calculating efficiency factor thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009158422A JP5355260B2 (en) 2009-07-03 2009-07-03 Hybrid work machine and method for calculating efficiency factor thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011012481A JP2011012481A (en) 2011-01-20
JP5355260B2 true JP5355260B2 (en) 2013-11-27

Family

ID=43591644

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009158422A Expired - Fee Related JP5355260B2 (en) 2009-07-03 2009-07-03 Hybrid work machine and method for calculating efficiency factor thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5355260B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6324224B2 (en) * 2014-06-10 2018-05-16 日立建機株式会社 Hybrid construction machinery

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005237178A (en) * 2004-02-23 2005-09-02 Kobelco Contstruction Machinery Ltd Power source apparatus for working machine
JP4563302B2 (en) * 2005-11-25 2010-10-13 三菱重工業株式会社 Power distribution control device and hybrid construction machine
JP4524679B2 (en) * 2006-03-15 2010-08-18 コベルコ建機株式会社 Hybrid construction machinery
JP4399838B2 (en) * 2007-08-28 2010-01-20 住友建機株式会社 Operation control device for power supply device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011012481A (en) 2011-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101329688B1 (en) Hybrid type work machine
KR101325562B1 (en) Hybrid operating machinery
KR101037949B1 (en) Hybrid work machine
JP5448472B2 (en) Hybrid work machine
CN102619252B (en) Hybrid-type construction machine
CN102318181B (en) Hybrid shovel
JP6092311B2 (en) Construction machinery
KR20110110255A (en) Hybrid working machine and electricity storage control apparatus
CN102803036A (en) Hybrid working machine and method of controlling working machine
JP5283515B2 (en) Capacitor degradation judgment method and work machine
JP6245828B2 (en) Work machine and control method of work machine
JP5279660B2 (en) Hybrid work machine and control method thereof
JP5178666B2 (en) Hybrid drilling machine
JP5355260B2 (en) Hybrid work machine and method for calculating efficiency factor thereof
JP2015016824A (en) Hybrid-type working machine
JP5100696B2 (en) Hybrid work machine
JP2009294102A (en) Method of measuring internal resistance of electric storage device and internal resistance measuring apparatus
JP2009294188A (en) Method of measuring charging voltage and charging voltage measurement device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20111107

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20121226

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130528

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130726

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: 20130827

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130827

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5355260

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees