JP6092311B2 - 建設機械 - Google Patents

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Description

本発明は、建設機械に関する。
従来から、車載されたキャパシタに蓄電されたエネルギーを利用する車両用電動システムにおいて、車載用キャパシタの充電電流を精密抵抗の電圧値から求め、システム起動後の充電電流と各車載用キャパシタの電圧の初期変化に基づいて、車載用キャパシタそれぞれの静電容量又は内部抵抗を求める車載用キャパシタの性能診断方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。
また、二次電池に流れる電流と、電流に対応した二次電池の端子電圧との組データを複数個取得する工程と、充放電時の有効な複数個の組データに対して統計処理を行い、統計処理により求めた近似直線における傾きから二次電池の充放電時の内部抵抗値を算出する工程と、充電時の有効な複数個の組データに対して統計処理を行い、統計処理により求めた近似直線の傾きから二次電池の充電時の内部抵抗値を算出する工程と、充放電時の内部抵抗値と充電時の内部抵抗値とに基づいて、二次電池の内部抵抗値を算出する工程とを含む二次電池の状態検出方法が知られている(例えば、特許文献2参照)。
特開2003−224902号公報 特開2006−126172号公報
ところで、蓄電装置の内部抵抗を精度良く測定するためには、蓄電装置において充放電が実質的に無い状態から充放電が行われる状態へと変化する際の変化前後の各電流値・電圧値を用いることが望ましい。
そこで、本発明は、蓄電装置において充放電が実質的に無い状態から充放電が行われる状態へと変化する際の変化前後の各電流値・電圧値を取得して、蓄電装置の内部抵抗を精度良く測定することができる建設機械の提供を目的とする。
本発明の一局面によれば、エンジンと、
前記エンジンに接続される電動発電機と、
前記エンジン及び前記電動発電機に接続される油圧ポンプと、
前記油圧ポンプで駆動される油圧アクチュエータと、
前記油圧アクチュエータの操作装置と、
蓄電装置と、
制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記操作装置の無操作状態において、前記電動発電機の出力を変更し、前記電動発電機の出力変更の前後の電流値の検出値と電圧値の検出値とに基づいて、前記蓄電装置の内部抵抗を計測し、
前記電動発電機の出力変更は、前記蓄電装置におけるSOCの目標値を変化させることにより実行されることを特徴とする、建設機械が提供される。
本発明によれば、蓄電装置において充放電が実質的に無い状態から充放電が行われる状態へと変化する際の変化前後の各電流値・電圧値を取得して、蓄電装置の内部抵抗を精度良く測定することができる建設機械が得られる。
本発明の一実施例によるハイブリッド型建設機械100を示す側面図である。 ハイブリッド型建設機械100の要部構成を表すブロック図である。 ハイブリッド型建設機械100に用いるキャパシタ19の関連構成(蓄電系120)の詳細図である。 コントローラ30の主要制御の一例を示す制御ブロック図である。 コントローラ30により実現されるキャパシタ19の内部抵抗計測処理の要部の流れを示すフローチャートである。 図5に示す内部抵抗算出方法を時系列で説明するための図である。 実施例1による内部抵抗計測パターンの生成態様を示す図である。 実施例2によるコントローラ30の主要制御の一例を示す制御ブロック図である。 実施例2による内部抵抗計測パターンの生成態様を示す図である。 実施例3による内部抵抗計測パターンの生成態様を示す図である。 実施例4による内部抵抗計測パターンの生成態様を示す図である。 全ての駆動部が油圧によって作動する構成のハイブリッド型の建設機械の一例を示す図である。 ブーム回生用モータを用いて内部抵抗を計測する構成に関する回路図である。 ブーム回生用モータを用いて内部抵抗を計測する構成に関する波形図である。 冷却用ポンプモータを用いて内部抵抗を計測する構成に関する回路図である。 冷却用ポンプモータを用いて内部抵抗を計測する構成に関する波形図である。
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。
図1は、本発明の一実施例によるハイブリッド型建設機械100を示す側面図である。
このハイブリッド型建設機械100の下部走行体1には、旋回機構2Aを介して上部旋回体3が搭載されている。また、上部旋回体3には、ブーム4、アーム5、及びバケット6と、これらを油圧駆動するためのブームシリンダ7、アームシリンダ8、及びバケットシリンダ9に加えて、キャビン10及び動力源が搭載される。
図2は、制御装置を含むハイブリッド型建設機械100の要部構成を表すブロック図である。この図2では、機械的動力系を二重線、高圧油圧ラインを実線、パイロットラインを破線、電気駆動・制御系を一点鎖線でそれぞれ示す。
エンジン11と、電動発電機12は、ともに変速機13の入力軸に接続されている。また、この変速機13の出力軸には、メインポンプ14及びパイロットポンプ15が接続されている。メインポンプ14には、高圧油圧ライン16を介してコントロールバルブ17が接続されている。
コントロールバルブ17は、ハイブリッド型建設機械100における油圧系の制御を行う制御装置であり、このコントロールバルブ17には、下部走行体1用の油圧モータ1A(右用)及び1B(左用)、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が高圧油圧ラインを介して接続される。
また、電動発電機12には、インバータ18を介してキャパシタ19が接続されており、また、キャパシタ19には、インバータ20を介して旋回用電動機21が接続されている。
旋回用電動機21の回転軸21aには、レゾルバ22、メカニカルブレーキ23、及び旋回減速機24が接続される。また、パイロットポンプ15には、パイロットライン25を介して操作装置26が接続される。
操作装置26には、油圧ライン27及び28を介して、コントロールバルブ17及び圧力センサ29がそれぞれ接続される。この圧力センサ29には、ハイブリッド型建設機械100の電気系の駆動制御を行うコントローラ30が接続されている。
このようなハイブリッド型建設機械100は、エンジン11、電動発電機12、及び旋回用電動機21を動力源とするハイブリッド型の建設機械である。これらの動力源は、図1に示す上部旋回体3に搭載される。以下、各部について説明する。
エンジン11は、例えば、ディーゼルエンジンで構成される内燃機関であり、その出力軸は変速機13の一方の入力軸に接続される。このエンジン11は、ハイブリッド型建設機械100の運転中は常時運転される。
電動発電機12は、力行運転及び回生運転の双方が可能な電動機であればよい。ここでは、電動発電機12として、インバータ20によって交流駆動される電動発電機を示す。この電動発電機12は、例えば、磁石がロータ内部に埋め込まれたIPM(Interior Permanent Magnetic)モータで構成することができる。電動発電機12の回転軸は変速機13の他方の入力軸に接続される。
変速機13は、2つの入力軸と1つの出力軸を有する。2つの入力軸の各々には、エンジン11の駆動軸と電動発電機12の駆動軸が接続される。また、出力軸にはメインポンプ14の駆動軸が接続される。エンジン11の負荷が大きい場合には、電動発電機12が力行運転を行い、電動発電機12の駆動力が変速機13の出力軸を経てメインポンプ14に伝達される。これによりエンジン11の駆動がアシストされる。一方、エンジン11の負荷が小さい場合は、エンジン11の駆動力が変速機13を経て電動発電機12に伝達されることにより、電動発電機12が回生運転による発電を行う。電動発電機12の力行運転と回生運転の切り替えは、コントローラ30により、エンジン11の負荷等に応じて行われる。
メインポンプ14は、コントロールバルブ17に供給するための油圧を発生するポンプである。この油圧は、コントロールバルブ17を介して油圧モータ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の各々を駆動するために供給される。
パイロットポンプ15は、油圧操作系に必要なパイロット圧を発生するポンプである。この油圧操作系の構成については後述する。
コントロールバルブ17は、高圧油圧ラインを介して接続される下部走行体1用の油圧モータ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の各々に供給する油圧を運転者の操作入力に応じて制御することにより、これらを油圧駆動制御する油圧制御装置である。
インバータ18は、上述の如く電動発電機12とキャパシタ19との間に設けられ、コントローラ30からの指令に基づき、電動発電機12の運転制御を行う。これにより、インバータ18が電動発電機12の力行を運転制御している際には、必要な電力をキャパシタ19から電動発電機12に供給する。また、電動発電機12の回生を運転制御している際には、電動発電機12により発電された電力をキャパシタ19に充電する。
蓄電系120は、キャパシタ19を含み(図3参照)、インバータ18とインバータ20との間に配設されている。これにより、電動発電機12と旋回用電動機21の少なくともどちらか一方が力行運転を行っている際には、力行運転に必要な電力を供給するとともに、また、少なくともどちらか一方が回生運転を行っている際には、回生運転によって発生した回生電力を電気エネルギーとして蓄積するための電源である。尚、キャパシタ19は、電気2重層キャパシタ等のキャパシタであってよい。キャパシタ19に代えて、鉛バッテリ、ニッケル水素バッテリ、リチウムイオンバッテリ等のバッテリが使用されてもよい。
インバータ20は、上述の如く旋回用電動機21とキャパシタ19との間に設けられ、コントローラ30からの指令に基づき、旋回用電動機21に対して運転制御を行う。これにより、インバータ20が旋回用電動機21の力行を運転制御している際には、必要な電力をキャパシタ19から旋回用電動機21に供給する。また、旋回用電動機21が回生運転をしている際には、旋回用電動機21により発電された電力をキャパシタ19へ充電する。
旋回用電動機21は、力行運転及び回生運転の双方が可能な電動機であり、上述のインバータ20によってPWM(Pulse Width Modulation)駆動される。旋回用電動機21は、好ましくは、磁石がロータ内部に埋め込まれたIPMモータである。旋回用電動機21は、上部旋回体3の旋回機構2Aを駆動するために設けられている。力行運転の際には、旋回用電動機21の回転駆動力の回転力が旋回減速機24にて増幅され、上部旋回体3が加減速制御され回転運動を行う。また、上部旋回体3の慣性回転により、旋回減速機24にて回転数が増加されて旋回用電動機21に伝達され、回生電力を発生させることができる。
キャパシタ19の充放電制御は、キャパシタ19の充電状態(SOC)、エンジン30の運転状態(エンジン回転数)、電動発電機12の運転状態(電動運転又は発電運転)、及び、旋回用電動機21の運転状態(力行運転又は回生運転)等に基づき、コントローラ30によって行われる。
レゾルバ22は、旋回用電動機21の回転軸21aの回転位置及び回転角度を検出するセンサであり、旋回用電動機21と機械的に連結することで旋回用電動機21の回転前の回転軸21aの回転位置と、左回転又は右回転した後の回転位置との差を検出することにより、回転軸21aの回転角度及び回転方向を検出するように構成されている。旋回用電動機21の回転軸21aの回転角度を検出することにより、旋回機構2Aの回転角度及び回転方向が導出される。
メカニカルブレーキ23は、機械的な制動力を発生させる制動装置であり、旋回用電動機21の回転軸21aを機械的に停止させる。このメカニカルブレーキ23は、電磁式スイッチにより制動/解除が切り替えられる。この切り替えは、コントローラ30によって行われる。
旋回減速機24は、旋回用電動機21の回転軸21aの回転速度を減速して旋回機構2Aに機械的に伝達する減速機である。これにより、力行運転の際には、旋回用電動機21の回転力を増力させ、より大きな回転力として旋回体へ伝達することができる。これとは逆に、回生運転の際には、旋回体で発生した回転数を増加させ、より多くの回転動作を旋回用電動機21に発生させることができる。
旋回機構2Aは、旋回用電動機21のメカニカルブレーキ23が解除された状態で旋回可能となり、これにより、上部旋回体3が左方向又は右方向に旋回される。
操作装置26は、旋回用電動機21、下部走行体1、ブーム4、アーム5、及びバケット6を操作するための操作装置であり、レバー26A及び26Bとペダル26Cを含む。レバー26Aは、旋回用電動機21及びアーム5を操作するためのレバーであり、上部旋回体3の運転席近傍に設けられる。レバー26Bは、ブーム4及びバケット6を操作するためのレバーであり、運転席近傍に設けられる。また、ペダル26Cは、下部走行体1を操作するための一対のペダルであり、運転席の足下に設けられる。
この操作装置26は、パイロットライン25を通じて供給される油圧(1次側の油圧)を運転者の操作量に応じた油圧(2次側の油圧)に変換して出力する。操作装置26から出力される2次側の油圧は、油圧ライン27を通じてコントロールバルブ17に供給されるとともに、圧力センサ29によって検出される。
レバー26A及び26Bとペダル26Cの各々が操作されると、油圧ライン27を通じてコントロールバルブ17が駆動され、これにより、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内の油圧が制御されることによって、下部走行体1、ブーム4、アーム5、及びバケット6が駆動される。
なお、油圧ライン27は、油圧モータ1A及び1Bを操作するために1本ずつ(すなわち合計2本)、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をそれぞれ操作するために2本ずつ(すなわち合計6本)設けられるため、実際には全部で8本あるが、説明の便宜上、1本にまとめて表す。
圧力センサ29では、レバー26A、レバー26B、及びペダル26Cの各々の操作による油圧ライン28内の油圧の変化が別個独立的に圧力センサ29で検出される。圧力センサ29は、レバー26A、レバー26B、及びペダル26Cの各々の操作により、旋回用電動機21、ブーム4、アーム5、バケット6、及び下部走行体1の各々を操作するための油圧の変化を検出し、各々の操作による油圧ライン28内の油圧を表す電気信号を出力する。これらの電気信号は、コントローラ30に入力される。
キャパシタ19には、キャパシタ19を流れる電流(充電電流・放電電流)を検出する電流センサ72、及び、キャパシタ19の端子間電圧を検出する電圧計74が設けられる。電流センサ72により検出された電流値を表す電気信号及び電圧計74により検出された電圧値を表す電気信号は、コントローラ30に入力される。
コントローラ30は、CPU(Central Processing Unit)及び内部メモリを含む演算処理装置で構成される。コントローラ30は、ハイブリッド型建設機械100の各種の駆動制御を行う。コントローラ30は、例えば、圧力センサ29から出力される電気信号に基づいて、レバー26Aの操作量に応じて、インバータ20を介して旋回用電動機21を回転駆動させる(図4参照)。
コントローラ30は、また、電流センサ72及び電圧計74からの電流値及び電圧値に基づいて、キャパシタ19の内部抵抗を測定する機能を有する。コントローラ30により実現されるキャパシタ19の内部抵抗の測定方法について、以下で詳説する。キャパシタ19の内部抵抗を測定する機能は、コントローラ30とは別の処理装置により実現されてもよい。
図3は、ハイブリッド型建設機械100に用いるキャパシタ19の関連構成(蓄電系120)の詳細図である。この昇降圧コンバータ1000は、リアクトル101、昇圧用IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)102A、降圧用IGBT102B、キャパシタ19を接続するための電源接続端子104、インバータ105を接続するための出力端子106、及び、一対の出力端子106に並列に挿入される平滑用のコンデンサ107を備える。昇降圧コンバータ1000の出力端子106とインバータ105との間は、DCバス110によって接続される。インバータ105は、インバータ18、20に相当する。
リアクトル101は、一端が昇圧用IGBT102A及び降圧用IGBT102Bの中間点に接続されるとともに、他端が電源接続端子104に接続されており、昇圧用IGBT102Aのオン/オフに伴って生じる誘導起電力をDCバス110に供給するために設けられている。
昇圧用IGBT102A及び降圧用IGBT102Bは、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)をゲート部に組み込んだバイポーラトランジスタで構成され、大電力の高速スイッチングが可能な半導体素子である。昇圧用IGBT102A及び降圧用IGBT102Bは、コントローラ30により、ゲート端子にPWM電圧が印加されることによって駆動される。昇圧用IGBT102A及び降圧用IGBT102Bには、整流素子であるダイオード102a及び102bが並列接続される
電源接続端子104及び出力端子106は、キャパシタ19及びインバータ105が接続可能な端子であればよい。一対の電源接続端子104の間には、キャパシタ電圧を検出するキャパシタ電圧検出部112が接続される。一対の出力端子106の間には、DCバス電圧を検出するDCバス電圧検出部111が接続される。
電圧計74は、キャパシタ19の電圧値を検出し、DCバス電圧検出部111は、DCバス110の電圧を検出する。平滑用のコンデンサ107は、出力端子106の正極端子と負極端子との間に挿入され、DCバス電圧を平滑化できる蓄電素子であればよい。電流センサ72は、キャパシタ19に通流する電流の値を検出可能な検出手段であればよく、電流検出用の抵抗器を含む。この電流センサ72は、リアクトル電流検出部として、キャパシタ19に通流する電流値を検出する。
図4は、コントローラ30の主要制御の一例を示す制御ブロック図である。コントローラ30には、油圧負荷要求出力Phr,旋回用電動機要求出力Per,エンジン回転数Nact,及びキャパシタ電圧Vmが入力される。
油圧負荷要求出力Phrは、下部走行体1用の油圧モータ1A(右用)及び1B(左用)、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に必要とされる機械的パワーの合計である。例えば、油圧負荷要求出力Phrは、操作装置26のレバー26Bとペダル26C等の操作量に基づいて算出される。
旋回用電動機要求出力Perは、旋回用電動機21が必要とする電気的パワーに相当する。例えば、旋回用電動機要求出力Perは、操作装置26のレバー26Aの操作量に基づいて算出される。
エンジン回転数Nactは、エンジン11の実際の回転数に相当する。エンジン11は、ハイブリッド型建設機械100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、キャパシタ19の端子間電圧に相当し、電圧計74により検出される。
エンジン出力範囲決定ブロック332には、エンジン回転数Nactから、エンジン出力上限値及びエンジン出力下限値を求めるためのマップ又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332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Pgou及びエンジン出力下限値Pgolを算出し、動力分配ブロック335に与える。
キャパシタ出力決定ブロック333には、キャパシタ電圧Vm及び目標SOCが入力される。キャパシタ出力決定ブロック333は、キャパシタ出力範囲決定ブロック333A,キャパシタ出力目標値決定ブロック333B,及び、充電状態(SOC)算出ブロック333Cを含む。充電状態算出ブロック333Cは、入力されたキャパシタ電圧Vmから充電状態(SOC)を算出する。算出されたSOCは、キャパシタ出力範囲決定ブロック333A及びキャパシタ出力目標値決定ブロック333Bに与えられる。
キャパシタ出力範囲決定ブロック333Aには、SOCからキャパシタ出力上限値及び下限値を算出するためのマップ又は変換テーブルが記憶されている。キャパシタ出力目標値決定ブロック333Bには、SOC及び目標SOCからキャパシタ出力目標値を算出するためのマップ又は変換テーブルが記憶されている。このマップ又は変換テーブルは、例えば、入力されたSOCと目標SOCとの間の偏差と、キャパシタ出力目標値との関係を定義するものであってよい。尚、目標SOCは、任意の態様で決定されてよく、通常時は(即ち後述の内部抵抗計測パターンとして目標SOCのパターンが生成される場合を除く通常時は)、固定値であってもよいし、可変値であってもよい。キャパシタ出力範囲決定ブロック333Aは、SOCから第1のキャパシタ出力上限値及び下限値Pbou0,Pbol0を求め、動力分配ブロック335に与える。キャパシタ出力目標値決定ブロック333Bは、入力されたSOC及び目標SOCから第1のキャパシタ出力目標値Pbot0を算出し、動力分配ブロック335に与える。
第1のキャパシタ出力上限値Pbou0は、放電電力の上限値に相当する。第1のキャパシタ出力下限値Pbol0は、負であり、その絶対値は、充電電力の上限値に相当する。第2のキャパシタ出力上限値及び下限値Pbou1,Pbol1により、キャパシタ19の入出力電圧の適正範囲が定義される。例えば、後述のキャパシタ19の内部抵抗計測結果に基づいてキャパシタ19の劣化が検出されない場合は、Pbou1=Pbou0,Pbol1=Pbol0とされる一方、キャパシタ19の劣化が検出された場合は、Pbou1<Pbou0,Pbol1>Pbol0とされる。
動力分配ブロック335は、油圧負荷要求出力Phr,旋回用電動機要求出力Per,エンジン出力上限値Pgou及びエンジン出力下限値Pgol、第1のキャパシタ出力上限値及び下限値Pbou0,Pbol0及び第1のキャパシタ出力目標値Pbot0に基づいて、最終的な油圧負荷出力Pho,電動発電機12に対する電動発電機出力Pao、及び、旋回用電動機出力Peoを決定する。この際、動力分配ブロック335は、エンジン出力がエンジン出力上限値Pgou及びエンジン出力下限値Pgolにより定義される範囲内に収まり、且つ、キャパシタ出力が第1のキャパシタ出力上限値及び下限値Pbou0,Pbol0により定義される範囲に収まるように、最終的な油圧負荷出力Pho,電動発電機12に対する電動発電機出力Pao、及び、旋回用電動機出力Peoを決定する。
動力分配ブロック335から出力される電動発電機12に対する電動発電機出力Paoは、通常時は(即ち後述の内部抵抗計測パターンとして電動発電機12に対する電動発電機出力Paoのパターンが生成される場合を除く通常時は)、切換部336を介してコントローラ30からそのまま出力される。他方、後述の内部抵抗計測パターンとして電動発電機12に対する電動発電機出力Paoのパターンが生成される場合、切換部336により、動力分配ブロック335から出力される電動発電機12に対する電動発電機出力Paoに代えて、内部抵抗計測パターン生成部337で生成された電動発電機出力Paoのパターン(即ち後述の内部抵抗計測パターン)がコントローラ30から出力される。
コントローラ30は、これらの決定された出力に基づいて、エンジン11、インバータ18,20及びコンバータ1000を制御する。
図5は、コントローラ30により実現されるキャパシタ19の内部抵抗計測処理の要部の流れを示すフローチャートである。図5に示す処理は、エンジン11が動作している状況下で実行される。
ステップ500では、操作装置26(レバー26A及び26Bとペダル26C)の操作状態に基づいて、オペレータからの操作が無い無操作状態であるか否かが判定される。即ち、レバー26A及び26Bとペダル26Cの何れの操作も無い無操作状態であるか否かが判定される。現在の状態が無操作状態であると判定された場合は、ステップ502に進み、それ以外の場合は、ステップ500に戻る。
ステップ502では、電流センサ72及び電圧計74から現時点の電流値及び電圧値が取得される。尚、ステップ502では、所定時間に亘って複数の時点の電流値及び電圧値が取得されてもよい。このステップ502で取得される電流値及び電圧値は、後述の出力変更前に取得される電流値及び電圧値(出力変更前の電流値及び電圧値)となる。
ステップ504では、予め定められた内部抵抗計測パターンが制御指令として生成される。内部抵抗計測パターンは、キャパシタ19において充放電が実質的に無い状態から充放電が行われる状態へと変化させることができるパターンであれば任意のパターンであってよい。例えば、内部抵抗計測パターンは、電動発電機12に対する電動発電機出力Paoのパターン(アシスト指令パターン)であってよい。この場合、キャパシタ19において充放電が実施される電動発電機出力Paoのパターンが内部抵抗計測パターンとして生成される。例えば、図4に示す例では、切換部336により、動力分配ブロック335から出力される電動発電機12に対する電動発電機出力Paoに代えて、内部抵抗計測パターン生成部337で生成された電動発電機出力Paoのパターン(内部抵抗計測パターン)がコントローラ30から出力される。
ステップ506では、上記ステップ504で内部抵抗計測パターンが生成される結果として、電動発電機12の出力が変化される。例えば、電動発電機12が非作動状態から力行運転状態又は充電運転状態へと出力(動作状態)が変化される。
尚、ステップ504とステップ506の処理の間、オペレータからの操作があった場合には、ステップ504とステップ506の処理を中断してステップ500に戻ることとしてよい(即ちオペレータからの操作が優先される)。
ステップ508では、電動発電機12の出力の変化後(電動発電機12の出力の変化中も含む)における電流値及び電圧値が取得される。尚、ステップ508では、所定時間に亘って複数の時点の電流値及び電圧値が取得されてもよい。このステップ508で取得される電流値及び電圧値は、出力変更後に取得される電流値及び電圧値(出力変更後の電流値及び電圧値)となる。
ステップ510では、上記ステップ502及び508で取得した電動発電機12の出力変更の前後の電流値と電圧値とに基づいて、キャパシタ19の内部抵抗が計測(算出)される。この内部抵抗算出方法は、上記ステップ502及び508で取得した電動発電機12の出力変更の前後の電流値と電圧値とに基づいて算出する形態であれば、任意の方法であってよい。
図6は、図5に示す内部抵抗算出方法を時系列で示す図である。図6では、上から順に、電動発電機12の出力波形(アシスト指令の波形)、キャパシタ19の電流値の波形、及び、キャパシタ19の電圧値の波形がそれぞれ示されている。
図6に示す例では、時刻0〜t1の期間は、キャパシタ19の充電が行われている。時刻t1〜t2では、無操作状態が形成されている。従って、時刻t1〜t2では、キャパシタ19において充放電が実質的に無い状態が形成されている。時刻t2において、電動発電機12を放電出力に変更する予め定められた内部抵抗計測パターンが生成され、時刻t4までキャパシタ19の放電が実施される。
図6に示す例では、キャパシタ19の内部抵抗Rは、次の式で算出されてもよい。
R=−(Vm−Vm)/(I−I
ここで、Vm及びIは、電動発電機12の出力変更の前の電圧値及び電流値であり、図6に示す例では、時刻t1〜t2の間に検出された電圧値及び電流値である。尚、Vm及びIは、時刻t2又はその直後の電圧値及び電流値であってもよいし、時刻t1〜t2の複数の時点での電圧値及び電流値の平均値であってもよい。他方、Vm及びIは、電動発電機12の出力変更の後の電圧値及び電流値であり、時刻t2〜t4の間に検出された電圧値及び電流値である。但し、好ましくは、Vm及びIは、電流が安定した時刻t3〜t4の間に検出された電圧値及び電流値である。同様に、複数の時点で出力変更の後の電圧値及び電流値を検出する場合は、Vm及びIは、それらの各平均値であってもよい。また、放電直後に生じる電圧降下の前後を計測してもよい。この場合、Vmは無操作時の電圧値となり、Vmは電圧降下直後の電圧値となる。また、Iは無操作時の電流値(0A)となり、Iは電圧降下直後の電流値となる。
以上の図5に示す内部抵抗算出方法によれば、キャパシタ19において充放電が実質的に無い状態から充放電が行われる状態へと変化する際の変化前後の各電流値・電圧値を取得して、キャパシタ19の内部抵抗を精度良く測定することができる。また、無操作状態で内部抵抗計測パターンが生成されるので、安定した条件下で内部抵抗を精度良く計測することができると共に、電動発電機12の出力変更に起因してハイブリッド型建設機械100の動作・機能が変化してしまうこともない。
次に、図7以降を参照して、以上の図5に示す内部抵抗算出方法において採用されてよい好ましい内部抵抗計測パターンに基づくハイブリッド型建設機械100の運転態様について、幾つかの実施例に分けて説明する。
図7は、実施例1によるハイブリッド型建設機械100の運転態様を示す図である。図7では、上から順に、オペレータによる操作の時系列(A)、目標SOCと実際のSOCの時系列波形(B)、アシスト指令(電動発電機12の出力)の時系列波形(C)、及び、エンジン回転数の時系列波形(D)が同一時間軸で示されている。
図示の例では、オペレータのキーオンによりハイブリッド型建設機械100のエンジン11が始動され、エンジン11の回転数が設定される。図示の例では、エンジン11の回転数は、1200(毎分)から1800(毎分)へと上昇される。エンジン11の始動直後は、目標SOC(本例では固定値)に対して実際のSOCが低いため、電動発電機12のアシスト指令が出力され、それに伴い、実際のSOCが目標SOCに向けて上昇していく。エンジン11の回転数が1800で安定した後、オペレータがブーム上げ操作やブーム下げ操作を行うと、それに伴いブーム上げ動作やブーム下げ動作が実現される。各動作の際に、電動発電機12の電動出力を伴いキャパシタ19から電流が持ち出されて、実際のSOCが目標SOCに対して再び減少するが、各動作後に当該目標SOCと実際のSOCの偏差に応じて電動発電機12の発電指令が出力され、それに伴い、実際のSOCが目標SOCに向けて上昇していく。ブーム下げ動作後、3秒間の無操作状態が発生すると、内部抵抗計測パターンが生成される。
実施例1では、上述でも例示したように、内部抵抗計測パターンは、図7(C)のX部に示すように、電動発電機12のアシスト指令のパターンにより内部抵抗計測パターンが生成される。具体的には、無操作状態が形成されると、図7(C)のX部に示すように、電動発電機12が放電出力となるようなアシスト指令のパターンが内部抵抗計測パターンとして生成される。このようにして、上述の図5のステップ504の処理が実行されてもよい。そして、電動発電機12の出力の変化後(電動発電機12の出力の変化中も含む)におけるキャパシタ19の電流値及び電圧値が取得され、これらに基づいてキャパシタ19の内部抵抗が算出されることになる(図5のステップ506−510参照)。尚、アシスト指令のX部の変化に対応して、目標SOCも変化する(Bx部参照)。
尚、図示の例では、上述の図5のステップ500の処理として、無操作状態は、予め定められた時間継続、具体的には連続して3秒継続した場合に検出されている。例えば、図7(A)に示すように、ブーム上げ操作とブーム下げ操作の間に2秒の無操作状態が存在するが、この無操作状態に対しては内部抵抗計測パターンが生成されていない。尚、内部抵抗計測パターンが生成される無操作状態の継続時間は、任意であり、無操作状態が継続することが予測(予見)できる場合には、予め定められた時間は非常に短い時間(究極的にはゼロ)であってもよい。
図8は、実施例2によるコントローラ30の主要制御の一例を示す制御ブロック図である。コントローラ30には、油圧負荷要求出力Phr,旋回用電動機要求出力Per,エンジン回転数Nact,及びキャパシタ電圧Vmが入力される。
油圧負荷要求出力Phrは、下部走行体1用の油圧モータ1A(右用)及び1B(左用)、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に必要とされる機械的パワーの合計である。例えば、油圧負荷要求出力Phrは、操作装置26のレバー26Bとペダル26C等の操作量に基づいて算出される。
旋回用電動機要求出力Perは、旋回用電動機21が必要とする電気的パワーに相当する。例えば、旋回用電動機要求出力Perは、操作装置26のレバー26Aの操作量に基づいて算出される。
エンジン回転数Nactは、エンジン11の実際の回転数に相当する。エンジン11は、ハイブリッド型建設機械100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、キャパシタ19の端子間電圧に相当し、電圧計74により検出される。
エンジン出力範囲決定ブロック332には、エンジン回転数Nactから、エンジン出力上限値及びエンジン出力下限値を求めるためのマップ又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332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Pgou及びエンジン出力下限値Pgolを算出し、動力分配ブロック335に与える。
キャパシタ出力決定ブロック333には、キャパシタ電圧Vm及び目標SOCが入力される。キャパシタ出力決定ブロック333は、キャパシタ出力範囲決定ブロック333A,キャパシタ出力目標値決定ブロック333B,及び、充電状態(SOC)算出ブロック333Cを含む。充電状態算出ブロック333Cは、入力されたキャパシタ電圧Vmから充電状態(SOC)を算出する。算出されたSOCは、キャパシタ出力範囲決定ブロック333A及びキャパシタ出力目標値決定ブロック333Bに与えられる。
キャパシタ出力範囲決定ブロック333Aには、SOCからキャパシタ出力上限値及び下限値を算出するためのマップ又は変換テーブルが記憶されている。キャパシタ出力目標値決定ブロック333Bには、SOC及び目標SOCからキャパシタ出力目標値を算出するためのマップ又は変換テーブルが記憶されている。このマップ又は変換テーブルは、例えば、入力されたSOCと目標SOCとの間の偏差と、キャパシタ出力目標値との関係を定義するものであってよい。
ここで、目標SOCは、通常時は(即ち後述の内部抵抗計測パターンとして目標SOCのパターンが生成される場合を除く通常時は)、任意の態様で決定されてよく、固定値であってもよいし、可変値であってもよい。目標SOCは、通常時は切換部336を介してキャパシタ出力目標値決定ブロック333Bに入力される。他方、後述の内部抵抗計測パターンとして目標SOCのパターンが生成される場合、切換部336により、通常時の目標SOCに代えて、内部抵抗計測パターン生成部337で生成された目標SOCのパターン(即ち後述の内部抵抗計測パターン)がキャパシタ出力目標値決定ブロック333Bに入力される。
キャパシタ出力範囲決定ブロック333Aは、SOCから第1のキャパシタ出力上限値及び下限値Pbou0,Pbol0を求め、動力分配ブロック335に与える。キャパシタ出力目標値決定ブロック333Bは、入力されたSOC及び目標SOCから第1のキャパシタ出力目標値Pbot0を算出し、動力分配ブロック335に与える。
第1のキャパシタ出力上限値Pbou0は、放電電力の上限値に相当する。第1のキャパシタ出力下限値Pbol0は、負であり、その絶対値は、充電電力の上限値に相当する。第2のキャパシタ出力上限値及び下限値Pbou1,Pbol1により、キャパシタ19の入出力電圧の適正範囲が定義される。例えば、後述のキャパシタ19の内部抵抗計測結果に基づいてキャパシタ19の劣化が検出されない場合は、Pbou1=Pbou0,Pbol1=Pbol0とされる一方、キャパシタ19の劣化が検出された場合は、Pbou1<Pbou0,Pbol1>Pbol0とされる。
動力分配ブロック335は、油圧負荷要求出力Phr,旋回用電動機要求出力Per,エンジン出力上限値Pgou及びエンジン出力下限値Pgol、第1のキャパシタ出力上限値及び下限値Pbou0,Pbol0及び第1のキャパシタ出力目標値Pbot0に基づいて、最終的な油圧負荷出力Pho,電動発電機12に対する電動発電機出力Pao、及び、旋回用電動機出力Peoを決定する。この際、動力分配ブロック335は、エンジン出力がエンジン出力上限値Pgou及びエンジン出力下限値Pgolにより定義される範囲内に収まり、且つ、キャパシタ出力が第1のキャパシタ出力上限値及び下限値Pbou0,Pbol0により定義される範囲に収まるように、最終的な油圧負荷出力Pho,電動発電機12に対する電動発電機出力Pao、及び、旋回用電動機出力Peoを決定する。
動力分配ブロック335から出力される電動発電機12に対する電動発電機出力Paoは、コントローラ30からそのまま出力される。コントローラ30は、これらの決定された出力に基づいて、エンジン11、インバータ18,20及びコンバータ1000を制御する。
図9は、実施例2によるハイブリッド型建設機械100の運転態様を示す図である。図9では、上から順に、オペレータによる操作の時系列(A)、目標SOCと実際のSOCの時系列波形(B)、アシスト指令(電動発電機12の出力)の時系列波形(C)、及び、エンジン回転数の時系列波形(D)が同一時間軸で示されている。
尚、図9に示す動作の流れは、内部抵抗計測パターンの生成以外は図7に示したものと同様であり、説明を省略する。本実施例2においては、図4中の切換部336及び内部抵抗計測パターン生成部337は、キャパシタ出力目標値決定ブロック333Bへの目標SOCの入力ラインに設定される。
実施例2では、内部抵抗計測パターンは、図9(B)のX部に示すように、キャパシタ19のSOCの目標値パターンにより内部抵抗計測パターンが生成される。具体的には、無操作状態が形成されると、図9(B)のX部に示すように、電動発電機12が充電出力となるようなSOCの目標値パターンが内部抵抗計測パターンとして生成される。図示の例では、SOCの目標値パターンが、低い側の目標値(Low)から高い側の目標値(High)に切り替えられる。このようにして、上述の図5のステップ504の処理が実行されてもよい。これにより、目標SOCのX部の変化に対応して、アシスト指令も変化する(Ax部参照)。そして、SOCの目標値パターンの変化に伴う電動発電機12の出力の変化後(電動発電機12の出力の変化中も含む)におけるキャパシタ19の電流値及び電圧値が取得され、これらに基づいてキャパシタ19の内部抵抗が算出されることになる(図5のステップ506−510参照)。
或いは、図9(B)のY部に示すように、電動発電機12が放電出力となるようなSOCの目標値パターンが内部抵抗計測パターンとして生成されてもよい。このSOCの目標値パターンは、無操作状態でキャパシタ19の長寿命化を図るためにSOCを下げる機能と連携してもよい。具体的には、図示の例では、SOCの目標値パターンが、高い側の目標値(High)から低い側の目標値(Low)に切り替えられる。このようにして、上述の図5のステップ504の処理が実行されてもよい。目標SOCのY部の変化に対応して、アシスト指令も変化する(Ay部参照)。そして、SOCの目標値パターンの変化に伴う電動発電機12の出力の変化後(電動発電機12の出力の変化中も含む)におけるキャパシタ19の電流値及び電圧値が取得され、これらに基づいて内部抵抗が算出されることになる(図5のステップ506−510参照)。
Y部の領域では、無操作時の実際のSOCが確実に高い側の目標値(High)にあるとは限らないため、キャパシタ19の電流値I1及び電圧値Vm1の測定精度が低下しうる。このため、一旦、低い側の目標値(Low)に低減させてから、低い側の目標値(Low)から高い側の目標値(High)に切り替えるパターン(X部)を生成することで、精度良くキャパシタ19の内部抵抗を測定することができる。
電動発電機12の出力は、図4を参照して上述した如く、目標SOCの入力により決定される。無負荷状態では、目標SOCの以外の入力値で油圧負荷要求出力Phr,旋回用電動機要求出力Perはゼロになる。一方、エンジン出力値は無負荷であるので不変(一定)である。これにより、目標SOCを変化させることで、アシスト出力Paoを変化させることができ、これにより、充電電流若しくは放電電流を発生させることができる。尚、この結果として、図9(B)に示すように、実際のSOCも変化する。
尚、図示の例では、上述の図5のステップ500の処理として、無操作状態は、予め定められた時間継続、具体的には連続して3秒継続した場合に検出されている。例えば、図9(A)に示すように、ブーム上げ操作とブーム下げ操作の間に2秒の無操作状態が存在するが、この無操作状態に対しては内部抵抗計測パターンが生成されていない。尚、内部抵抗計測パターンが生成される無操作状態の継続時間は、任意であり、無操作状態が継続することが予測(予見)できる場合には、予め定められた時間は、非常に短い時間(究極的にはゼロ)であってもよい。
図10は、実施例3によるハイブリッド型建設機械100の運転態様を示す図である。図10では、上から順に、オペレータによる操作の時系列(A)、目標SOCと実際のSOCの時系列波形(B)、アシスト指令(電動発電機12の出力)の時系列波形(C)、及び、エンジン回転数の時系列波形(D)が同一時間軸で示されている。
尚、図10に示す動作の流れは、内部抵抗計測パターンの生成以外は図7に示したものと同様であり、説明を省略する。本実施例3においては、図4中の切換部336及び内部抵抗計測パターン生成部337は、キャパシタ出力目標値決定ブロック333Bへの目標SOCの入力ラインに設定される。
実施例3では、内部抵抗計測パターンは、図10(B)のX部及び図10(D)のX1部に示すように、エンジン回転数のパターンの変化をトリガとして、SOCの目標値パターンにより内部抵抗計測パターンが生成される。具体的には、予め定められた時間、無操作状態が形成されると、図10(D)のX1部に示すように、エンジン回転数が低下し、これに連動して、図10(B)のX部に示すように、電動発電機12が充電出力となるようなSOCの目標値パターンが内部抵抗計測パターンとして生成される。即ち、本例では、エンジン回転数のパターンの変化をトリガとして、上述の実施例2と同様に、電動発電機12が充電出力となるようなSOCの目標値パターンが内部抵抗計測パターンとして生成される。図示の例では、SOCの目標値パターンが、高い側の第1目標値(High(1))から、より高い第2目標値(High(2))に切り替えられる。このようにして、上述の図5のステップ504の処理が実行されてもよい。これにより、目標SOCのX部の変化に対応して、アシスト指令が変化する(Ax部参照)。そして、SOCの目標値パターンの変化に伴う電動発電機12の出力の変化後(電動発電機12の出力の変化中も含む)におけるキャパシタ19の電流値及び電圧値が取得され、これらに基づいてキャパシタ19の内部抵抗が算出されることになる(図5のステップ506−510参照)。
このエンジン回転数の変化は、無操作状態で自動的に又は手動でアイドル回転数へとエンジン回転数を低下させるオートアイドル機能又はワンタッチアイドル機能に伴うものであってよい。即ち、オートアイドル機能又はワンタッチアイドル機能を実現する際のエンジン回転数の変化(アイドル回転数へのエンジン回転数の低下)が内部抵抗計測パターンの生成のトリガとして利用されてもよい。
尚、実施例3の場合も、基本的には図9に示した実施例2と同様に、目標SOCを変化させ、それに追従してアシスト出力Paoが変化することで、望ましい電流波形や電圧波形を得る。更に、エンジン回転数の変化(低下)させた際にエネルギーを無駄にしないように電動発電機12で発電するのが本実施例3の特徴である。
尚、図示の例では、上述の図5のステップ500の処理として、無操作状態は、予め定められた時間継続、具体的には連続して3秒継続した場合に検出されている。例えば、図10(A)に示すように、ブーム上げ操作とブーム下げ操作の間に2秒の無操作状態が存在するが、この無操作状態に対しては内部抵抗計測パターンが生成されていない。尚、内部抵抗計測パターンが生成される無操作状態の継続時間は、任意であり、無操作状態が継続することが予測(予見)できる場合には、予め定められた時間は、非常に短い時間(究極的にはゼロ)であってもよい。
また、上述では、エンジン回転数のパターンの変化をトリガとして、SOCの目標値パターンにより内部抵抗計測パターンを生成しているが、実施例1と同様に、エンジン回転数のパターンの変化をトリガとして、電動発電機12のアシスト指令のパターンにより内部抵抗計測パターンが生成されてもよい。
図11は、実施例4によるハイブリッド型建設機械100の運転態様を示す図である。図11では、上から順に、オペレータによる操作の時系列(A)、目標SOCと実際のSOCの時系列波形(B)、アシスト指令(電動発電機12の出力)の時系列波形(C)、及び、エンジン回転数の時系列波形(D)が同一時間軸で示されている。
尚、図11に示す動作の流れは、内部抵抗計測パターンの生成以外は図7に示したものと同様であり、説明を省略する。本実施例4においては、図4中の切換部336及び内部抵抗計測パターン生成部337は、キャパシタ出力目標値決定ブロック333Bへの目標SOCの入力ラインに設定される。
実施例4では、内部抵抗計測パターンは、図11(A)及び(B)のX部に示すように、キーオン後においてオペレータからの操作が許可される前に、生成される。即ち、オペレータがエンジン11等を始動させるためにキーオンする場合、始動シーケンスが起動され、この間、オペレータからの操作が無効化される。この間を利用して内部抵抗計測パターンが生成される。始動シーケンス中において、エンジン11の始動直後は、目標SOCに対して実際のSOCが低いため、電動発電機12のアシスト指令が出力され、それに伴い、実際のSOCが目標SOCに向けて上昇していく。始動シーケンス中では、後述の内部抵抗計測パターンの生成を可能とするために、高い側の目標値(High)に代えて低い側の目標値(Low)が設定される。
また、実施例4では、内部抵抗計測パターンは、図11(B)のX部に示すように、予め定められた時間、無操作状態が形成されるとキャパシタ19のSOCの目標値パターンにより内部抵抗計測パターンが生成される。具体的には、無操作状態が形成される始動シーケンスの動作時間が経過すると、図11(B)のX部に示すように、電動発電機12が充電出力となるようなSOCの目標値パターンが内部抵抗計測パターンとして生成される。具体的には、図示の例では、SOCの目標値パターンが、始動シーケンス中の低い側の目標値(Low)から高い側の目標値(High)に切り替えられる。このようにして、上述の図5のステップ504の処理が実行されてもよい。これにより、目標SOCのX部の変化に対応して、アシスト指令が変化する(Ax部参照)。そして、SOCの目標値パターンの変化に伴う電動発電機12の出力の変化後(電動発電機12の出力の変化中も含む)におけるキャパシタ19の電流値及び電圧値が取得され、これらに基づいて内部抵抗が算出されることになる(図5のステップ506−510参照)。これにより、エンジン起動直後の温度等が安定した状況下で内部抵抗を精度良く計測することができる。
実施例4において、内部抵抗計測パターン、即ち低い側の目標値(Low)から高い側の目標値(High)に切り替えられるSOCの目標値パターンは、好ましくは、図11(B)に示すように、実際のSOCが、目標SOC、即ち低い側の目標値(Low)に達した状態で生成される。この目的のため、低い側の目標値(Low)は、始動シーケンスの途中で到達可能なレベルに設定され、典型的には通常時の目標値(例えばHigh)より有意に小さい値に設定される。
尚、実施例4において、内部抵抗計測パターンは、SOCの目標値パターンに代えて、上述の実施例1のように、電動発電機12の指令パターンにより生成されてもよい。
実施例4の変形例として、内部抵抗計測パターンは、キーオフ入力をトリガとして生成されてもよい。オペレータがエンジン11等を停止させるためにキーオフした場合に、内部抵抗計測パターンが生成されてもよい。この場合も、内部抵抗計測パターンは、SOCの目標値パターンにより生成されてもよいし、上述の実施例1のように、電動発電機12の指令パターンにより生成されてもよい。また、この場合、キーオフ操作後、内部抵抗計測パターンの生成及び電圧値等の読み込みが完了した時点で、エンジン11をオフすることとしてもよい。
以上の各実施例1乃至4は、適宜組み合わせて実施することも可能である。また、内部抵抗計測パターンの生成に対して他の条件を付加してもよい。例えば、エンジン回転数が所定値(例えば通常の回転数、図示の例では1800/min)以上である場合に限り、内部抵抗計測パターンを生成して内部抵抗を計測することとしてもよい。これは、エンジン回転数が高い場合には、内部抵抗計測パターンの生成に起因してエンジン音が大きく変化しないためである。
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
例えば、図12に示すように全ての駆動部が油圧によって作動する構成のハイブリッド型の建設機械にも本発明を適用することができる。図12に示す構成のハイブリッド型の建設機械では、エンジン11の余剰出力により電動発電機12で発電された発電電力、及び、ブーム回生用モータ300によって発電された発電電力が、蓄電系120に蓄電される。蓄電系120に蓄電された蓄電電力は、エンジン11の出力をアシストするために用いられる。
図13及び図14は、それぞれ、ブーム回生用モータを用いて内部抵抗を計測する構成に関する回路図及び波形図である。図13では、上から順に、オペレータによる操作の時系列(A)、目標SOCと実際のSOCの時系列波形(B)、ブーム回生モータ指令の時系列波形(C)、及び、エンジン回転数の時系列波形(D)が同一時間軸で示されている。ブーム回生用モータ300は、インバータ18Cを介して蓄電系120に接続され、蓄電系120からの電力を用いてブーム回生用ポンプ202を駆動する。無操作状態が3秒以上継続すると、電磁切換弁200が導通位置に切り換えられる。これにより、ブーム回生用ポンプ202は循環回路を形成する。ブーム回生用モータ300に内部抵抗計測パターンの指令値が入力されると(図14(C)のX部参照)、そのパターン指令値に基づいて力行運転が開始される。これに伴い、キャパシタ19からの放電が開始され(図14(A)参照)、内部抵抗の計測が実行される。尚、図14に示すように、アシスト指令のX部の変化に対応して、実際のSOCも変化する(Bx部参照)。
図15及び図16は、それぞれ、冷却用ポンプモータを用いて内部抵抗を計測する構成に関する回路図及び波形図である。図16では、上から順に、オペレータによる操作の時系列(A)、目標SOCと実際のSOCの時系列波形(B)、冷却用ポンプモータ指令(冷却用ポンプモータの出力)の時系列波形(C)、エンジン回転数の時系列波形(D)、及び、アシスト指令(電動発電機12の出力)の時系列波形(E)が同一時間軸で示されている。冷却用ポンプモータ204は、インバータ18Bを介して蓄電系120に接続され、蓄電系120からの電力を用いて冷却用ポンプ206を駆動する。通常状態では、電動発電機12の電力により、冷却用ポンプモータ204が駆動される。そして、冷却用ポンプモータ204は、無操作状態が3秒以上継続しても、通常の出力状態を維持する(図16(C)のX2部参照)。しかし、電動発電機12は、無操作状態が3秒以上継続すると、内部抵抗計測パターンの指令値により、出力がゼロになる(図16(E)のX1部参照)。尚、ここでの内部抵抗計測パターンの指令値はゼロになる。従って、電動発電機12から冷却用ポンプモータ204への電力供給がなくなるため、これを補うべく、キャパシタ19からは放電が開始される(図16(A)参照)。この際の各種検出値を用いて、内部抵抗の計測が実行される。尚、図16に示すように、アシスト指令のX1部の変化に対応して、実際のSOCも変化する(Bx部参照)。
尚、本国際出願は、2009年9月15日に出願した日本国特許出願2009−213641号に基づく優先権を主張するものであり、その全内容は本国際出願にここでの参照により援用されるものとする。
1 下部走行体
1A、1B 油圧モータ
2A 旋回機構
2B 走行機構
3 上部旋回体
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 電動発電機
13 変速機
14 メインポンプ
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
20 インバータ
21 旋回用電動機
22 レゾルバ
23 メカニカルブレーキ
24 旋回減速機
25 パイロットライン
26 操作装置
26A、26B レバー
26C ペダル
27 油圧ライン
28 油圧ライン
29 圧力センサ
30 コントローラ
72 電流センサ
74 電圧計
100 ハイブリッド型建設機械

Claims (4)

  1. エンジンと、
    前記エンジンに接続される電動発電機と、
    前記エンジン及び前記電動発電機に接続される油圧ポンプと、
    前記油圧ポンプで駆動される油圧アクチュエータと、
    前記油圧アクチュエータの操作装置と、
    蓄電装置と、
    制御装置と、を備え、
    前記制御装置は、
    前記操作装置の無操作状態において、前記電動発電機の出力を変更し、前記電動発電機の出力変更の前後の電流値の検出値と電圧値の検出値とに基づいて、前記蓄電装置の内部抵抗を計測し、
    前記電動発電機の出力変更は、前記蓄電装置におけるSOCの目標値を変化させることにより実行されることを特徴とする、建設機械。
  2. 前記電動発電機の出力変更は、前記操作装置の無操作状態が所定時間継続したときに自動的に発生する、請求項1に記載の建設機械。
  3. エンジンと、
    前記エンジンに接続される電動発電機と、
    前記エンジン及び前記電動発電機に接続される油圧ポンプと、
    前記油圧ポンプで駆動される油圧アクチュエータと、
    前記油圧アクチュエータの操作装置と、
    蓄電装置と、
    制御装置と、を備え、
    前記制御装置は、
    前記操作装置の無操作状態において、前記電動発電機の出力を変更し、前記電動発電機の出力変更の前後の電流値の検出値と電圧値の検出値とに基づいて、前記蓄電装置の内部抵抗を計測し、
    前記電動発電機の出力変更は、前記操作装置の無操作状態において前記エンジンの運転状態変化のトリガに付随して自動的に発生し、
    前記エンジンの運転状態変化は、前記エンジンの始動後におけるエンジン回転数の変化である、建設機械。
  4. エンジンと、
    前記エンジンに接続される電動発電機と、
    前記エンジン及び前記電動発電機に接続される油圧ポンプと、
    前記油圧ポンプで駆動される油圧アクチュエータと、
    前記油圧アクチュエータの操作装置と、
    蓄電装置と、
    制御装置と、を備え、
    前記制御装置は、
    前記操作装置の無操作状態において、前記電動発電機の出力を変更し、前記電動発電機の出力変更の前後の電流値の検出値と電圧値の検出値とに基づいて、前記蓄電装置の内部抵抗を計測し、
    前記電動発電機の出力変更は、前記操作装置の無操作状態において前記エンジンの運転状態変化のトリガに付随して自動的に発生し、
    前記エンジンの運転状態変化は、前記エンジンのキーオン又はキーオフであり、
    前記電動発電機の出力変更は、前記蓄電装置におけるSOCの目標値を変化させることにより実行される、建設機械。
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