KR101539167B1

KR101539167B1 - 하이브리드 작업 기계 및 하이브리드 작업 기계의 제어 방법

Info

Publication number: KR101539167B1
Application number: KR1020137030069A
Authority: KR
Inventors: 다다시 가와구치
Original assignee: 가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼
Priority date: 2012-05-23
Filing date: 2012-11-20
Publication date: 2015-07-23
Also published as: WO2013175658A1; JPWO2013175658A1; US20150081147A1; CN103562036A; US9206584B2; JP5591354B2; DE112012000318T5; CN103562036B; KR20140018335A

Abstract

하이브리드 유압 쇼벨은, 엔진과, 발전 전동기와, 커패시터와, 선회 모터와, 변압기와, 변압기 온도 센서와, 커패시터 온도 센서와, 하이브리드 컨트롤러를 구비한다. 하이브리드 컨트롤러의 과열 억제 제어부는, 변압기 온도 센서가 검출한 변압기의 온도 및 커패시터 온도 센서가 검출한 커패시터의 온도에 기초하여, 선회 모터가 회생에 의해 발생시킨 전력의 커패시터로의 공급량과 발전 전동기로의 공급량을 변경한다.

Description

하이브리드 작업 기계 및 하이브리드 작업 기계의 제어 방법{HYBRID WORKING MACHINE AND METHOD OF CONTROLLING HYBRID WORKING MACHINE}

본 발명은, 내연 기관과, 발전 전동기와, 축전기와, 발전 전동기와, 축전기의 적어도 일방으로부터의 전력을 받아 구동되는 발전기를 구비한 하이브리드 작업 기계 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

엔진에 의해 발전 전동기를 구동시키고, 그 발전 전동기가 발전한 전력으로 전동기를 구동시켜 작업기 등을 동작시키는 하이브리드 작업 기계가 있다. 예를 들어, 특허문헌 1 에는, 그러한 하이브리드 작업 기계에 탑재된 전기 기기의 오버히트를 방지하기 위한 기술이 기재되어 있다.

WO2008/120682호

하이브리드 작업 기계에 있어서, 이것이 구비하는 전동기, 예를 들어, 하이브리드 유압 쇼벨의 상부 선회체를 선회시키는 전동기가, 가속으로부터 감속으로 전환하여 회생 동작함으로써 전력 (회생 에너지) 을 생성한 경우, 이 전력은, 하이브리드 작업 기계에 구비된 축전기에 축적되고, 그 축적된 전력은, 전동기를 가속시킬 때에 전동기에 공급되어, 회생 (回生) 에너지가 유효하게 이용되는 것이 일반적이다. 이 경우, 축전기 및 축전기와 전동기 사이에 변압기가 배치되지만, 전동기에 의한 회생시에 생성되는 회생 에너지가, 축전기 및 변압기에 입력 가능한 전력의 범위를 초과하지 않게 할 필요가 있다. 특허문헌 1 에는, 전동기의 회생시에 변압기 및 축전기의 승온을 억제하는 것에 대해서는 기재도 시사도 없어, 개선의 여지가 있다.

본 발명은, 하이브리드 작업 기계에 탑재되는 전동기의 회생시에 있어서, 변압기 및 축전기의 승온을 억제하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 내연 기관과, 상기 내연 기관의 출력축에 연결된 발전 전동기와, 상기 발전 전동기가 발전한 전력을 축전하는 한편, 상기 발전 전동기에 전력을 공급하는 축전기와, 상기 발전 전동기가 발전한 전력과 상기 축전기가 축적하고 있는 전력의 적어도 일방에 의해 구동되는 전동기와, 상기 발전 전동기 및 상기 전동기와 상기 축전기 사이에 형성되는 변압기와, 상기 변압기의 온도를 검출하는 변압기 온도 검출 센서와, 상기 축전기의 온도를 검출하는 축전기 온도 검출 센서와, 상기 변압기 온도 검출 센서가 검출한 상기 변압기의 온도 및 상기 축전기 온도 검출 센서가 검출한 상기 축전기의 온도에 기초하여, 상기 전동기가 회생에 의해 발생시킨 전력의 상기 축전기로의 공급량과 상기 발전 전동기로의 공급량을 변경하는 과열 억제 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 작업 기계이다.

본 발명에 있어서, 상기 과열 억제 제어 장치는, 상기 축전기의 전압에 기초하여 정해지고, 상기 발전 전동기를 역행 (力行) 시키기 위한 제 1 역행 출력과, 상기 변압기의 온도 및 상기 축전기의 온도에 기초하는 축전측 입력 한계 전력과, 상기 전동기의 입출력 전력에 기초하여 정해지고, 상기 발전 전동기를 역행시키기 위한 제 2 역행 출력에 기초하여, 상기 전동기가 회생에 의해 발생시킨 전력의 상기 축전기로의 공급량과 상기 발전 전동기로의 공급량을 변경하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 축전측 입력 한계 전력은, 상기 축전기의 전압에 따라 정해지는 제 1 변압기 입력 한계 전력과, 상기 변압기의 온도에 따라 정해지는 제 2 변압기 입력 한계 전력과, 상기 축전기의 온도에 따라 정해지는 축전기 입력 한계 전력에 기초하여 결정되는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 제 2 변압기 입력 한계 전력은, 상기 변압기의 온도가 증가할 때에 있어서, 소정의 온도까지는 일정하고, 상기 축전기 입력 한계 전력은, 상기 축전기의 온도가 증가할 때에 있어서, 소정의 온도까지는 일정한 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 제 1 역행 출력은, 상기 축전기의 전압이 증가할 때의 변화의 경로와, 상기 축전기의 전압이 감소할 때의 변화의 경로가 상이한 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 제 1 역행 출력은, 상기 축전기의 전압이 증가할 때의 변화의 경로와, 상기 축전기의 전압이 감소할 때의 변화의 경로가 상이하고, 상기 제 2 변압기 입력 한계 전력은, 상기 변압기의 온도가 증가할 때의 변화의 경로와, 상기 변압기의 온도가 감소할 때의 변화의 경로가 상이하고, 상기 축전기 입력 한계 전력은, 상기 축전기의 온도가 증가할 때의 변화의 경로와, 상기 축전기의 온도가 감소할 때의 변화의 경로가 상이한 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 과열 억제 제어 장치는, 상기 변압기의 온도 및 상기 축전기의 온도에 기초하는 축전측 입력 한계 전력과, 상기 전동기의 입출력 전력에 기초하여 정해지고, 상기 발전 전동기를 역행시키기 위한 제 2 역행 출력에 기초하여, 상기 전동기가 회생에 의해 발생시킨 전력의 상기 축전기로의 공급량과 상기 발전 전동기로의 공급량을 변경하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 과열 억제 제어 장치는, 상기 전동기가 역행하는 경우, 상기 전동기의 회전 속도가 커짐에 따라 상기 발전 전동기가 발전할 때의 전력의 목표값을 낮게 하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 전동기는, 유압 쇼벨의 상부 선회체를 선회시키는 것이 바람직하다.

본 발명은, 내연 기관과, 상기 내연 기관의 출력축에 연결된 발전 전동기와, 상기 발전 전동기가 발전한 전력을 축전하는 한편, 상기 발전 전동기에 전력을 공급하는 축전기와, 상기 발전 전동기가 발전한 전력과 상기 축전기가 축적하고 있는 전력의 적어도 일방에 의해 구동되는 전동기와, 상기 발전 전동기 및 상기 제 2 발전기와 상기 축전기 사이에 형성되는 변압기를 포함하는 하이브리드 작업 기계를 제어하는 데에 있어서, 적어도, 상기 변압기의 온도 및 상기 축전기의 온도를 계측하는 계측 공정과, 상기 변압기의 온도 및 상기 축전기의 온도에 기초하여, 상기 전동기가 회생에 의해 발생시킨 전력의 상기 축전기로의 공급량과 상기 발전 전동기로의 공급량을 변경하는 제어 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 작업 기계의 제어 방법이다.

본 발명은, 상기 제어 공정에 있어서, 상기 축전기의 전압에 기초하여 정해지고, 상기 발전 전동기를 역행시키기 위한 제 1 역행 출력과, 상기 변압기의 온도 및 상기 축전기의 온도에 기초하는 축전측 입력 한계 전력과, 상기 전동기의 입출력 전력에 기초하여 정해지고, 상기 발전 전동기를 역행시키기 위한 제 2 역행 출력에 기초하여, 상기 전동기가 회생에 의해 발생시킨 전력의 상기 축전기로의 공급량과 상기 발전 전동기로의 공급량을 변경하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 역행 출력은, 상기 축전기의 전압이 증가할 때의 변화의 경로와, 상기 축전기의 전압이 감소할 때의 변화의 경로가 상이하고, 상기 제 2 변압기 입력 한계 전력은, 상기 변압기의 온도가 증가할 때의 변화의 경로와, 상기 변압기의 온도가 감소할 때의 변화의 경로가 상이하고, 상기 축전기 입력 한계 전력은, 상기 축전기의 온도가 증가할 때의 변화의 경로와, 상기 축전기의 온도가 감소할 때의 변화의 경로가 상이한 것이 바람직하다.

상기 제어 공정에 있어서, 상기 변압기의 온도 및 상기 축전기의 온도에 기초하는 축전측 입력 한계 전력과, 상기 전동기의 입출력 전력에 기초하여 정해지고, 상기 발전 전동기를 역행시키기 위한 제 2 역행 출력에 기초하여, 상기 전동기가 회생에 의해 발생시킨 전력의 상기 축전기로의 공급량과 상기 발전 전동기로의 공급량을 변경하는 것이 바람직하다.

본 발명은, 상기 제어 공정에 있어서, 상기 전동기가 역행하는 경우, 상기 전동기의 회전 속도가 커짐에 따라 상기 발전 전동기가 발전할 때의 전력의 목표값을 낮게 하는 것이 바람직하다.

본 발명은, 하이브리드 작업 기계에 탑재되는 전동기의 회생시에 있어서, 변압기 및 축전기의 승온을 억제할 수 있다.

도 1 은, 하이브리드 작업 기계로서의 일례인 하이브리드 유압 쇼벨을 나타내는 사시도이다.
도 2 는, 도 1 에 나타내는 하이브리드 유압 쇼벨의 장치 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3 은, 변압기로서의 트랜스 결합형 변압기를 나타내는 도면이다.
도 4 는, 과열 억제 제어의 처리를 나타내는 플로우도이다.
도 5 는, 목표 발전 전력을 구할 때의 처리를 나타내는 플로우도이다.
도 6 은, 선회 모터 회전 속도의 절대값과 커패시터 목표 전압의 관계를 나타내는 도면이다.
도 7 은, 제 1 역행 출력을 구하는 순서를 나타내는 도면이다.
도 8 은, 제 2 역행 출력을 구하는 순서를 나타내는 플로우도이다.
도 9 는, 축전측 입력 한계를 구하는 순서를 나타내는 플로우도이다.
도 10 은 변압기의 손실과 커패시터 전압의 관계를 나타내는 개념도이다.

본 발명을 실시하기 위한 형태 (실시형태) 에 대해, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

도 1 은, 하이브리드 작업 기계로서의 일례인 하이브리드 유압 쇼벨 (1) 을 나타내는 사시도이다. 도 2 는, 도 1 에 나타내는 하이브리드 유압 쇼벨 (1) 의 장치 구성을 나타내는 블록도이다. 또한, 하이브리드가 아닌, 단순한 작업 기계의 개념에는, 유압 쇼벨, 불도저, 덤프 트럭, 휠 로더 등의 건설 기계를 포함하여, 이들 건설 기계에 하이브리드 특유의 구성을 구비한 것을 하이브리드 작업 기계로 한다.

(하이브리드 유압 쇼벨)

하이브리드 유압 쇼벨 (1) 은, 차량 본체 (2) 와 작업기 (3) 를 구비하고 있다. 차량 본체 (2) 는, 하부 주행체 (4) 와 상부 선회체 (5) 를 갖는다. 하부 주행체 (4) 는, 1 쌍의 주행 장치 (4a) 를 갖는다. 각 주행 장치 (4a) 는, 크롤러 벨트 (4b) 를 갖는다. 각 주행 장치 (4a) 는, 도 2 에 나타내는 우측 주행용 유압 모터 (34) 와 좌측 주행용 유압 모터 (35) 의 회전 구동에 의해 크롤러 벨트 (4b) 를 구동시키고 하이브리드 유압 쇼벨 (1) 을 주행시키는 것이다.

상부 선회체 (5) 는, 하부 주행체 (4) 의 상부에 선회 가능하게 형성된다. 상부 선회체 (5) 는, 자신을 선회시키기 위해, 전동기로서의 선회 모터 (23) 를 구비하고 있다. 선회 모터 (23) 는, 스윙머시너리 (24) (감속기) 의 구동축에 연결되어 있다. 선회 모터 (23) 의 회전력은, 스윙머시너리 (24) 를 통하여 전달되고, 전달된 회전력이, 도시되지 않은 선회 피니언 및 스윙 써클 등을 통하여 상부 선회체 (5) 에 전해져 상부 선회체 (5) 를 선회시킨다.

상부 선회체 (5) 에는, 운전실 (6) 이 형성된다. 또, 상부 선회체 (5) 는, 연료 탱크 (7) 와 작동유 탱크 (8) 와 엔진실 (9) 과 카운터 웨이트 (10) 를 갖는다. 연료 탱크 (7) 는, 내연 기관으로서의 엔진 (17) 을 구동시키기 위한 연료를 축적하고 있다. 작동유 탱크 (8) 는, 붐용 유압 실린더 (14), 아암용 유압 실린더 (15) 및 버킷용 유압 실린더 (16) 등의 유압 실린더 그리고 우측 주행용 유압 모터 (34) 및 좌측 주행용 유압 모터 (35) 등의 유압 모터 (유압 액츄에이터) 와 같은 유압 기기에 대해, 유압 펌프 (18) 로부터 토출되는 작동유를 축적하고 있다. 엔진실 (9) 에는, 엔진 (17), 유압 펌프 (18), 발전 전동기 (19) 및 축전기로서의 커패시터 (25) 등의 각종 기기가 수납되어 있다. 카운터 웨이트 (10) 는, 엔진실 (9) 의 후방에 배치된다.

작업기 (3) 는, 상부 선회체 (5) 의 앞부분 중앙 위치에 장착되고, 붐 (11), 아암 (12), 버킷 (13), 붐용 유압 실린더 (14), 아암용 유압 실린더 (15) 및 버킷용 유압 실린더 (16) 를 갖는다. 붐 (11) 의 기단부는, 상부 선회체 (5) 에 요동 가능하게 연결된다. 또, 붐 (11) 의 기단부의 반대측이 되는 선단부는, 아암 (12) 의 기단부에 회전 가능하게 연결된다. 아암 (12) 의 기단부의 반대측이 되는 선단부에는, 버킷 (13) 이 회전 가능하게 연결된다. 또, 버킷 (13) 은, 버킷용 유압 실린더 (16) 와 링크를 통하여 연결되어 있다. 붐용 유압 실린더 (14), 아암용 유압 실린더 (15) 및 버킷용 유압 실린더 (16) 는, 유압 펌프 (18) 로부터 토출된 작동유에 의해 신축 동작하는 유압 실린더 (유압 액츄에이터) 이다. 붐용 유압 실린더 (14) 는, 붐 (11) 을 요동시킨다. 아암용 유압 실린더 (15) 는, 아암 (12) 을 요동 동작시킨다. 버킷용 유압 실린더 (16) 는, 버킷 (13) 을 요동시킨다.

도 2 에 있어서, 하이브리드 유압 쇼벨 (1) 은, 구동원으로서의 엔진 (17), 유압 펌프 (18) 및 발전 전동기 (19) 를 갖는다. 엔진 (17) 으로서 디젤 엔진이 사용되고, 유압 펌프 (18) 로서 가변 용량형 유압 펌프가 사용된다. 유압 펌프 (18) 는, 예를 들어, 사판 (18a) 의 경전각을 변화시키는 것에 의해 펌프 용량을 변화시키는 사판식 유압 펌프이지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 엔진 (17) 에는, 엔진 (17) 의 회전 속도 (단위 시간당의 회전수) 를 검출하기 위한 회전 센서 (41) 가 구비되어 있다. 회전 센서 (41) 가 검출한 엔진 (17) 의 회전 속도 (기관 회전 속도) 를 나타내는 신호는, 하이브리드 컨트롤러 (C2) 에 입력된다. 회전 센서 (41) 는, 도시되지 않은 배터리로부터의 전력을 받아 동작하고, 후술하는 키 스위치 (31) 가 온 (ON) 혹은 스타트 (ST) 의 위치에 조작되어 있는 한 엔진 (17) 의 엔진 회전 속도를 검출한다.

엔진 (17) 의 구동축 (20) 에는, 유압 펌프 (18) 및 발전 전동기 (19) 가 기계적으로 결합되어 있고, 엔진 (17) 이 구동됨으로써, 유압 펌프 (18) 및 발전 전동기 (19) 가 구동된다. 유압 구동계로는, 조작 밸브 (33), 붐용 유압 실린더 (14), 아암용 유압 실린더 (15), 버킷용 유압 실린더 (16), 우측 주행용 유압 모터 (34) 및 좌측 주행용 유압 모터 (35) 등을 갖고, 유압 펌프 (18) 가 유압 구동계로의 작동유 공급원이 되어 이들 유압 기기를 구동시킨다. 또한, 조작 밸브 (33) 는, 유량 방향 제어 밸브이고, 조작 레버 (32) 의 조작 방향에 따라 도시되지 않은 스풀을 이동시키고, 각 유압 액츄에이터로의 작동유의 흐름 방향을 규제하여, 조작 레버 (32) 의 조작량에 따른 작동유를, 붐용 유압 실린더 (14), 아암용 유압 실린더 (15), 버킷용 유압 실린더 (16), 우측 주행용 유압 모터 (34) 또는 좌측 주행용 유압 모터 (35) 등의 유압 액츄에이터에 공급하는 것이다. 또, 엔진 (17) 의 출력은, PTO (Power Take Off：파워 테이크 오프) 축을 통하여 발전 전동기 (19) 에 전달되는 것이어도 된다.

전기 구동계는, 발전 전동기 (19) 에 파워 케이블을 통하여 접속되는 제 1 인버터 (21) 와, 제 1 인버터 (21) 에 와이어 링 하네스를 통하여 접속되는 제 2 인버터 (22) 와, 제 1 인버터 (21) 와 제 2 인버터 (22) 사이에, 와이어 링 하네스를 통하여 형성되는 변압기 (26) 와, 변압기 (26) 에 콘택터 (27) (전자 접촉기) 를 통하여 접속되는 커패시터 (25) 와, 제 2 인버터 (22) 에 파워 케이블을 통하여 접속되는 선회 모터 (23) 등을 포함한다. 또한, 콘택터 (27) 는, 통상적으로는 커패시터 (25) 와 변압기 (26) 의 전기 회로를 닫아 통전 가능 상태로 하고 있다. 한편, 하이브리드 컨트롤러 (C2) 는, 누전 검출 등에 의해 전기 회로를 열 필요가 있는 것으로 판단하게 되어 있고, 그렇게 판단이 되었을 때, 콘택터 (27) 에 통전 가능 상태를 차단 상태로 전환하기 위한 지시 신호를 출력한다. 그리고, 하이브리드 컨트롤러 (C2) 로부터 지시 신호를 받은 콘택터 (27) 는 전기 회로를 연다.

선회 모터 (23) 는, 상기 서술한 바와 같이 기계적으로 스윙머시너리 (24) 에 연결되어 있다. 발전 전동기 (19) 가 발전하는 전력 및 커패시터 (25) 에 축적된 전력의 적어도 일방이 선회 모터 (23) 의 전력원이 되고, 스윙머시너리 (24) 를 통하여 상부 선회체 (5) 를 선회시킨다. 즉, 선회 모터 (23) 는, 발전 전동기 (19) 및 커패시터 (25) 의 적어도 일방으로부터 공급되는 전력으로 역행 동작함으로써 상부 선회체 (5) 를 선회 가속한다. 또, 선회 모터 (23) 는, 상부 선회체 (5) 가 선회 감속할 때에 회생 동작하고, 그 회생 동작에 의해 발전된 전력 (회생 에너지) 을 커패시터 (25) 에 공급 (충전) 한다. 또한, 선회 모터 (23) 에는, 선회 모터 (23) 의 회전 속도 (선회 모터 회전 속도) 를 검출하는 회전 센서 (55) 가 구비되어 있다. 회전 센서 (55) 는, 역행 동작 (선회 가속) 또는 회생 동작 (선회 감속) 시에 있어서의 선회 모터 (23) 의 회전 속도를 계측할 수 있다. 회전 센서 (55) 에 의해 계측된 회전 속도를 나타내는 신호는, 하이브리드 컨트롤러 (C2) 에 입력된다. 회전 센서 (55) 는, 예를 들어, 리졸버를 사용할 수 있다.

발전 전동기 (19) 는, 발전된 전력을 커패시터 (25) 에 공급 (충전) 함과 함께, 상황에 따라 선회 모터 (23) 에 전력을 공급한다. 발전 전동기 (19) 로는, 예를 들어, SR (스위치드 릴렉턴스) 모터가 사용된다. 또한, SR 모터가 아니고, 영구 자석을 사용한 동기 전동기를 사용해도 커패시터 (25) 또는 선회 모터 (23) 에 전기 에너지를 공급하는 역할을 할 수 있다. 발전 전동기 (19) 에 SR 모터를 사용한 경우, SR 모터는 고가의 희소 금속을 함유하는 자석을 사용하지 않기 때문에, 비용 면에서 유효하다. 발전 전동기 (19) 는, 로터축이 엔진 (17) 의 구동축 (20) 에 기계적으로 결합되어 있다. 이와 같은 구조에 의해, 발전 전동기 (19) 는, 엔진 (17) 의 구동에 의해 발전 전동기 (19) 의 로터축이 회전하여, 발전되게 된다. 또, 발전 전동기 (19) 의 로터축에는 회전 센서 (54) 가 장착되어 있다. 회전 센서 (54) 는, 발전 전동기 (19) 의 회전 속도를 계측하고, 회전 센서 (54) 에 의해 계측된 회전 속도를 나타내는 신호는, 하이브리드 컨트롤러 (C2) 에 입력된다. 회전 센서 (54) 는, 예를 들어, 리졸버를 사용할 수 있다.

변압기 (26) 는, 발전 전동기 (19) 및 선회 모터 (23) 와 커패시터 (25) 사이에 형성된다. 변압기 (26) 는, 제 1 인버터 (21) 와 제 2 인버터 (22) 를 통하여 발전 전동기 (19) 또는 선회 모터 (23) 에 공급되는 전력 (커패시터 (25) 에 축적된 전하) 의 전압을 승압한다. 승압된 전압은, 선회 모터 (23) 를 역행 동작 (선회 가속) 시킬 때에는, 선회 모터 (23) 에 인가되고, 엔진 (17) 의 출력을 어시스트할 때에는 발전 전동기 (19) 에 인가된다. 또한, 변압기 (26) 는, 발전 전동기 (19) 또는 선회 모터 (23) 에서 발전된 전력을 커패시터 (25) 에 충전시킬 때에는, 전압을 강하 (강압) 시키는 역할도 갖는다. 변압기 (26) 에는, 변압기로서의 변압기 (26) 의 온도를 검출하는 변압기 온도 검출 센서로서, 변압기 온도 센서 (50) 가 장착되어 있다. 변압기 온도 센서 (50) 에 의해 계측된 온도를 나타내는 신호는, 하이브리드 컨트롤러 (C2) 에 입력된다. 또한, 변압기 (26) 와 제 1 인버터 (21) 및 제 2 인버터 (22) 사이의 와이어 링 하네스에, 변압기 (26) 에 의해 승압된 전압의 크기 혹은 선회 모터 (23) 의 회생에 의해 생성된 전력의 전압의 크기를 계측하기 위한 전압 검출 센서로서, 전압 검출 센서 (53) 가 장착되어 있다. 전압 검출 센서 (53) 에 의해 계측된 전압을 나타내는 신호는, 하이브리드 컨트롤러 (C2) 에 입력된다.

본 실시형태에 있어서, 변압기 (26) 는, 입력된 직류 전력을 승압 또는 강압시켜, 직류 전력으로서 출력하는 기능을 가지고 있다. 이와 같은 기능을 가지고 있으면, 변압기 (26) 의 종류는 특별히 한정되는 것은 아니다. 본 실시형태에 있어서는, 예를 들어, 변압기 (26) 에, 트랜스와 2 개의 인버터를 조합한 트랜스 결합형 변압기로 불리는 변압기를 사용하고 있다. 그 밖에, 변압기 (26) 는, DC-DC 컨버터를 사용해도 된다. 다음으로, 트랜스 결합형 변압기에 대해 간단히 설명한다.

도 3 은, 변압기로서의 트랜스 결합형 변압기를 나타내는 도면이다. 도 3 에 나타내는 바와 같이, 제 1 인버터 (21) 와 제 2 인버터 (22) 가 정극 라인 (60) 과 부극 라인 (61) 을 통하여 접속된다. 변압기 (26) 는, 정극 라인 (60) 과 부극 라인 (61) 사이에 접속되어 있다. 변압기 (26) 는, 2 개의 인버터로서의 1 차측 인버터인 저압측 인버터 (62) 와 2 차측 인버터인 고압측 인버터 (63) 를, 트랜스 (64) 로 AC (Alternating Current) 링크시키고 있다. 이와 같이, 변압기 (26) 는, 트랜스 결합형 변압기이다. 다음의 설명에서는, 트랜스 (64) 의 저압측 코일 (65) 과 고압측 코일 (66) 의 코일비는 1 대 1 로 해둔다.

저압측 인버터 (62) 와 고압측 인버터 (63) 는, 저압측 인버터 (62) 의 정극과 고압측 인버터 (63) 의 부극이 가극성이 되도록 전기적으로 직렬 접속되어 있다. 즉, 변압기 (26) 는, 제 1 인버터 (21) 와 동극성이 되도록 병렬로 접속되어 있다.

저압측 인버터 (62) 는, 트랜스 (64) 의 저압측 코일 (65) 에 브릿지 접속된 4 개의 IGBT (Isolated Gate Bipolar Transistor) (71, 72, 73, 74) 와, IGBT (71, 72, 73, 74) 각각에 병렬로, 또한 극성이 역방향으로 접속된 다이오드 (75, 76, 77, 78) 를 포함하고 있다. 여기서 말하는 브릿지 접속이란, 저압측 코일 (65) 의 일단이 IGBT (71) 의 에미터와 IGBT (72) 의 콜렉터와 접속되고, 타단이 IGBT (73) 의 에미터와 IGBT (74) 의 콜렉터에 접속되는 구성을 말한다. IGBT (71, 72, 73, 74) 는, 게이트에 스위칭 신호가 인가됨으로써 온되어 콜렉터로부터 에미터에 전류가 흐른다.

커패시터 (25) 의 정극 단자 (25a) 는, 정극 라인 (91) 을 통하여 IGBT (71) 의 정극에 전기적으로 접속되어 있다. IGBT (71) 의 에미터는 IGBT (72) 의 콜렉터와 전기적으로 접속되어 있다. IGBT (72) 의 에미터는, 부극 라인 (92) 을 통하여 커패시터 (25) 의 부극 단자 (25b) 에 전기적으로 접속되어 있다. 부극 라인 (92) 은 부극 라인 (61) 에 접속되어 있다.

마찬가지로, 커패시터 (25) 의 정극 단자 (25a) 는, 정극 라인 (91) 을 통하여 IGBT (73) 의 콜렉터와 전기적으로 접속되어 있다. IGBT (73) 의 에미터는 IGBT (74) 의 콜렉터와 전기적으로 접속되어 있다. IGBT (74) 의 에미터는, 부극 라인 (92) 을 통하여 커패시터 (25) 부극 단자 (25b) 와 전기적으로 접속되어 있다.

IGBT (71) 의 에미터 (다이오드 (75) 의 애노드) 및 IGBT (72) 의 콜렉터 (다이오드 (76) 의 음극) 는, 트랜스 (64) 의 저압측 코일 (65) 의 일방의 단자에 접속되어 있음과 함께, IGBT (73) 의 에미터 (다이오드 (77) 의 애노드) 및 IGBT (74) 의 콜렉터 (다이오드 (78) 의 음극) 는, 트랜스 (64) 의 저압측 코일 (65) 의 타방의 단자에 접속되어 있다.

고압측 인버터 (63) 는, 트랜스 (64) 의 고압측 코일 (66) 에 브릿지 접속된 4 개의 IGBT (81, 82, 83, 84) 와, IGBT (81, 82, 83, 84) 각각에 병렬로, 또한 극성이 역방향으로 접속된 다이오드 (85, 86, 87, 88) 를 포함한다. 여기서 말하는 브릿지 접속이란, 고압측 코일 (66) 의 일단이 IGBT (81) 의 에미터와 IGBT (82) 의 콜렉터에 접속되고, 타단이 IGBT (83) 의 에미터와 IGBT (84) 의 콜렉터에 접속되는 구성을 말한다. IGBT (81, 82, 83, 84) 는, 게이트에 스위칭 신호가 인가됨으로써 온되어 콜렉터로부터 에미터에 전류가 흐른다.

IGBT (81, 83) 의 콜렉터는, 정극 라인 (93) 을 통하여 제 1 인버터 (21) 의 정극 라인 (60) 과 전기적으로 접속되어 있다. IGBT (81) 의 에미터는 IGBT (82) 의 콜렉터와 전기적으로 접속되어 있다. IGBT (83) 의 에미터는 IGBT (84) 의 콜렉터와 전기적으로 접속되어 있다. IGBT (82, 84) 의 에미터는, 정극 라인 (91), 요컨대 저압측 인버터 (62) 의 IGBT (71, 73) 의 콜렉터에 전기적으로 접속되어 있다.

IGBT (81) 의 에미터 (다이오드 (85) 의 애노드) 및 IGBT (82) 의 콜렉터 (다이오드 (86) 의 음극) 는, 트랜스 (64) 의 고압측 코일 (66) 의 일방의 단자에 전기적으로 접속되어 있음과 함께, IGBT (83) 의 에미터 (다이오드 (87) 의 콜렉터) 및 IGBT (84) 의 콜렉터 (다이오드 (88) 의 음극) 는, 트랜스 (64) 의 고압측 코일 (66) 의 타방의 단자에 전기적으로 접속되어 있다.

IGBT (81, 83) 의 콜렉터가 접속되는 정극 라인 (93) 과 IGBT (82, 84) 의 에미터가 접속되는 정극 라인 (91) 사이에는 커패시터 (67) 가 전기적으로 접속되어 있다. 커패시터 (67) 는 리플 전류 흡수용이다.

트랜스 (64) 는 일정값 (L) 의 누락 인덕턴스를 가지고 있다. 누출 인덕턴스는, 트랜스 (64) 의 저압측 코일 (65) 과 고압측 코일 (66) 의 간극을 조정하여 얻을 수 있다. 도 1 에서는 저압측 코일 (65) 측에 L/2, 고압측 코일 (66) 측에 L/2 이 되도록 분할되어 있다.

상기 서술한 변압기 온도 센서 (50) 는, 트랜스 (64) 가 갖는 저압측 코일 (65) 및 고압측 코일 (66), 그리고 저압측 인버터 (62) 의 IGBT (71, 72, 73, 74) 및 고압측 인버터 (63) 의 IGBT (81, 82, 83, 84) 의 각각에 장착되어 있다. 본 실시형태에 있어서, 변압기 (25) 의 온도 상승은, 저압측 코일 (65) 및 고압측 코일 (66) 의 온도에 기초하여 과열 억제 제어가 실행된다. 또한, 저압측 인버터 (62) 의 IGBT (71, 72, 73, 74) 및 고압측 인버터 (63) 의 IGBT (81, 82, 83, 84) 도, 온도 상승시에는 사용된다.

발전 전동기 (19) 및 선회 모터 (23) 는, 하이브리드 컨트롤러 (C2) 에 의한 제어 아래에, 각각 제 1 인버터 (21) 및 제 2 인버터 (22) 에 의해 토크 제어된다. 제 2 인버터 (22) 에 입력하는 직류 전류의 크기를 계측하기 위해, 제 2 인버터 (22) 에는 전류계 (52) 가 형성된다. 전류계 (52) 가 검출한 전류를 나타내는 신호는, 하이브리드 컨트롤러 (C2) 에 입력된다. 커패시터 (25) 에 축적된 전력의 양 (전하량 또는 전기 용량) 은, 전압의 크기를 지표로 하여 관리할 수 있다. 커패시터 (25) 에 축적된 전력의 전압의 크기를 검출하기 위해서, 커패시터 (25) 의 소정의 출력 단자에 전압 센서 (28) 가 형성되어 있다. 전압 센서 (28) 가 검출한 전압을 나타내는 신호는, 하이브리드 컨트롤러 (C2) 에 입력된다. 하이브리드 컨트롤러 (C2) 는, 커패시터 (25) 의 충전량 (전력의 양 (전하량 또는 전기 용량)) 을 감시하여, 발전 전동기 (19) 가 발전하는 전력을 커패시터 (25) 에 공급 (충전) 하거나, 선회 모터 (23) 에 공급 (역행 작용을 위한 전력 공급) 하거나 하는 에너지 매니지먼트를 실행한다.

본 실시형태에 있어서, 커패시터 (25) 는, 예를 들어, 전기 이중층 커패시터가 사용된다. 커패시터 (25) 대신에, 리튬 이온 배터리나 니켈 수소 전지 등, 다른 2 차 전지로서 기능하는 축전기를 사용해도 된다. 또한 선회 모터 (23) 로는, 예를 들어, 영구 자석식 동기 전동기가 사용되는데, 이것에 한정되는 것은 아니다. 커패시터 (25) 에는, 축전기로서의 커패시터 (25) 의 온도를 검출하는 축전기 온도 센서로서, 커패시터 온도 센서 (51) 가 장착되어 있다. 커패시터 온도 검출 센서 (51) 에 의해 계측된 온도를 나타내는 신호는, 하이브리드 컨트롤러 (C2) 에 입력된다.

유압 구동계 및 전기 구동계는, 차량 본체 (2) 에 형성된 운전실 (6) 의 내부에 형성되는 작업기 레버, 주행 레버 및 선회 레버 등의 조작 레버 (32) 의 조작 에 따라 구동된다. 하이브리드 유압 쇼벨 (1) 의 오퍼레이터가, 상부 선회체 (5) 를 선회시키기 위한 조작 수단으로서 기능하는 조작 레버 (32) (선회 레버) 를 조작한 경우, 선회 레버의 조작 방향 및 조작량은, 포텐셔미터 또는 파일럿 압력 센서 등에 의해 검출되고, 검출된 조작량은 전기 신호로서 컨트롤러 (C1), 나아가서는 하이브리드 컨트롤러 (C2) 에 송신된다.

다른 조작 레버 (32) 가 조작된 경우에도 동일하게 전기 신호가 컨트롤러 (C1) 및 하이브리드 컨트롤러 (C2) 에 송신된다. 이 선회 레버의 조작 방향 및 조작량 혹은 다른 조작 레버 (32) 의 조작 방향이나 조작량에 따라, 컨트롤러 (C1) 및 하이브리드 컨트롤러 (C2) 는, 선회 모터 (23) 의 회전 동작 (역행 작용 혹은 회생 작용) 이나 커패시터 (25) 의 전기 에너지의 매니지먼트 (충전 혹은 방전을 위한 제어), 발전 전동기 (19) 의 전기 에너지의 매니지먼트 (발전 혹은 엔진 출력의 어시스트, 선회 모터 (23) 에 대한 역행 작용) 와 같은 전력의 수수를 컨트롤 (에너지 매니지먼트) 하기 위해서 제 2 인버터 (22), 변압기 (26) 및 제 1 인버터 (21) 의 제어를 실행한다.

운전실 (6) 내에는, 조작 레버 (32) 이외에, 모니터 장치 (30) 및 키 스위치 (31) 가 형성된다. 모니터 장치 (30) 는, 액정 패널이나 조작 버튼 등으로 구성된다. 또, 모니터 장치 (30) 는, 액정 패널의 표시 기능과 조작 버튼의 각종 정보 입력 기능을 통합시킨 터치 패널이어도 된다. 모니터 장치 (30) 는, 하이브리드 유압 쇼벨 (1) 의 동작 상태 (엔진 수온 상태, 유압 기기 등의 고장 유무 상태 또는 연료 잔량 등의 상태 등) 를 나타내는 정보를 오퍼레이터 또는 서비스맨에게 알리는 기능을 가짐과 함께, 오퍼레이터가 원하는 설정 또는 지시 (엔진의 출력 레벨 설정이나 주행 속도의 속도 레벨 설정 등 또는 후술하는 커패시터 전하 추출 지시) 를 하이브리드 유압 쇼벨 (1) 에 대해 실시하는 기능을 갖는, 정보 입출력 장치이다.

키 스위치 (31) 는, 키 실린더를 주된 구성 부품으로 한 것이다. 키 스위치 (31) 는, 키를 키 실린더에 삽입하고, 키를 회전 동작시킴으로써 엔진 (17) 에 부설된 스타터 (엔진 시동용 전동기) 를 시동시켜 엔진을 구동 (엔진 시동) 시킨다. 또, 키 스위치 (31) 는, 엔진 구동 중에 엔진 시동과는 반대 방향으로 키를 회전 동작시킴으로써 엔진을 정지 (엔진 정지) 시킨다는 지령을 내리는 것이다. 이른바, 키 스위치 (31) 는, 엔진 (17) 및 하이브리드 유압 쇼벨 (1) 의 각종 전기 기기에 대한 지령을 출력하는 지령 출력 수단이다.

엔진 (17) 을 정지시키기 위해서, 키를 회전 동작 (구체적으로는 후술하는 오프의 위치로 조작) 시키면, 엔진 (17) 에 대한 연료 공급 및 도시되지 않은 배터리로부터 각종 전기 기기에 대한 전기의 공급 (통전) 이 차단되어 엔진은 정지된다. 키 스위치 (31) 는, 키를 회전 동작시켰을 때의 위치가 오프 (OFF) 일 때, 도시되지 않은 배터리로부터 각종 전기 기기에 대한 통전을 차단하고, 키의 위치가 온 (ON) 일 때에, 도시되지 않은 배터리로부터 각종 전기 기기에 대한 통전을 실시하고, 또한 그 위치로부터 키를 회전 동작시켜 키 위치가 스타트 (ST) 일 때에, 컨트롤러 (C1) 를 통하여 도시되지 않은 스타터를 시동시켜 엔진을 시동시킬 수 있는 것이다. 엔진 (17) 이 시동된 후, 엔진 (17) 이 구동되고 있는 동안은, 키 회전 위치는 온 (ON) 의 위치에 있다.

또한, 상기와 같은 키 실린더를 주된 구성 부품으로 하는 키 스위치 (31) 가 아니고, 다른 지령 출력 수단, 예를 들어, 누름 버튼식의 키 스위치여도 된다. 즉, 엔진 (17) 이 정지되어 있는 상태에서 버튼을 1 회 누르면 온 (ON) 이 되고, 다시 버튼을 누르면 스타트 (ST) 가 되며, 엔진 (17) 이 구동되고 있는 동안에 버튼을 누르면 오프 (OFF) 가 되도록 기능하는 것이어도 된다. 또, 엔진 (17) 이 정지되어 있는 상태에서, 소정의 시간, 버튼을 계속 누른 것을 조건으로, 오프 (OFF) 에서 스타트 (ST) 로 이행하여, 엔진 (17) 을 시동시킬 수 있는 것이어도 된다.

컨트롤러 (C1) 는, CPU (Central Processing Unit) 등의 연산 장치 및 메모리 (기억 장치) 를 조합한 것이다. 컨트롤러 (C1) 는, 모니터 장치 (30) 로부터 출력되는 지시 신호, 키 스위치 (31) 의 키 위치에 따라 출력되는 지시 신호 및 조작 레버 (32) 의 조작에 따라 출력되는 지시 신호 (상기 조작량이나 조작 방향을 나타내는 신호) 를 기초로, 엔진 (17) 및 유압 펌프 (18) 를 제어한다. 엔진 (17) 은, 코먼 레일식의 연료 분사 장치 (40) 에 의한 전자 제어가 가능한 엔진이다. 엔진 (17) 은, 컨트롤러 (C1) 에 의해 연료 분사량을 적절히 컨트롤함으로써, 목표로 하는 엔진 출력을 얻는 것이 가능하고, 하이브리드 유압 쇼벨 (1) 의 부하 상태에 따라, 엔진 회전 속도 및 출력 가능한 토크가 설정되어 구동되는 것이 가능하다.

과열 억제 제어 장치로서의 하이브리드 컨트롤러 (C2) 는, CPU 등의 연산 장치 및 메모리 (기억 장치) 를 조합하는 것이다. 하이브리드 컨트롤러 (C2) 는, 컨트롤러 (C1) 와의 협조 제어 아래에, 상기와 같이 제 1 인버터 (21), 제 2 인버터 (22) 및 변압기 (26) 를 제어하고, 발전 전동기 (19), 선회 모터 (23) 및 커패시터 (25) 의 전력의 수수를 제어한다. 또, 하이브리드 컨트롤러 (C2) 는, 전압 센서 (28), 변압기 온도 센서 (50) 및 커패시터 온도 센서 (51) 등의 각종 센서류에 의한 검출값을 취득하고, 이것에 기초하여, 본 실시형태에 관련된 작업 기계의 제어 방법을 실행한다. 본 실시형태에 관련된 작업 기계의 제어 방법은, 선회 모터 (23) 가 회생 동작 (선회 감속) 했을 때에, 변압기 (26) 및 커패시터 (25) 의 과열을 억제하기 위한 제어이다. 이하에 있어서, 본 실시형태에 관련된 작업 기계의 제어 방법을, 적절히 과열 억제 제어라고 한다. 과열 억제 제어는, 하이브리드 컨트롤러 (C2) 의 과열 억제 제어부 (C21) 가 실현된다.

(과열 억제 제어)

도 4 는, 과열 억제 제어의 처리를 나타내는 플로우도이다. 과열 억제 제어는, 변압기 온도 (Tt) 및 커패시터 온도 (Tc) 에 기초하여, 선회 모터 (23) 가 회생에 의해 발생시킨 전력의 커패시터 (25) 로의 공급량과 발전 전동기 (19) 로의 공급량을 변경함으로써, 변압기 (26) 및 커패시터 (25) 의 과열을 억제하는 제어이다. 과열 억제 제어는, 이것을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 하이브리드 컨트롤러 (C2) 가 실행함으로써 실현할 수 있다. 이 컴퓨터 프로그램은, 예를 들어, 하이브리드 컨트롤러 (C2) 의 기억부 (C22) 에 기억되어 있다.

과열 억제 제어를 실행하는 데에 있어서, 도 2 에 나타내는 하이브리드 컨트롤러 (C2) 의 과열 억제 제어부 (C21) 는, 과열 억제 제어에 필요한 정보를 계측하여, 취득한다 (단계 S101). 단계 S101 은, 과열 억제 제어의 계측 공정에 상당한다. 과열 억제 제어에 필요한 정보를 얻기 위해서, 단계 S101 에서 계측하는 것은, 커패시터 (25) 의 전압 (Vc), 선회 모터 (23) 의 전력 (Pm), 변압기 (26) 의 온도 (Tt), 커패시터 (25) 의 온도 (Tc) 및 승압된 전압 (Vb) 이다.

커패시터 (25) 의 전압 (Vc) 은, 커패시터 (25) 의 단자 사이의 전압으로, 적절히 커패시터 전압 (Vc) 이라고 한다. 선회 모터 (23) 의 전력 (Pm) 은, 선회 모터 (23) 에 인가되는 전력 또는 선회 모터 (23) 가 회생에 의해 발생시킨 전력 (회생 에너지 또는 회생 전력이라고도 한다) 이고, 적절히, 선회 모터 전력 (Pm) 이라고 한다. 변압기 (26) 의 온도 (Tt) 는, 변압기 (26) 의 코일의 온도이고, 적절히, 변압기 온도 (Tt) 라고 한다. 커패시터 (25) 의 온도 (Tc) 는, 커패시터 (25) 를 구성하는 셀의 온도이고, 적절히 커패시터 온도 (Tc) 라고 한다. 또한, 변압기 (26) 내의 복수 지점에 변압기 온도 센서 (50) 를 형성하고, 그들 계측값의 대표값 (예를 들어 평균값 또는 최대값) 을 연산하여 얻어진 것을 변압기 온도 (Tt) 라고 해도 된다. 또, 커패시터 (25) 의 커패시터 온도 (Tc) 도 동일하게, 커패시터 (25) 내의 복수 지점에 커패시터 온도 센서 (51) 를 형성하고, 그들 계측값의 대표값 (예를 들어 평균값 또는 최대값) 을 연산하여 얻어진 것을 커패시터 온도 (Tc) 라고 해도 된다.

커패시터 전압 (Vc) 은, 도 2 에 나타내는 전압 센서 (28) 에 의해 계측된다. 선회 모터 전력 (Pm) 은, 제 2 인버터 (22) 의 전력 (제 2 인버터 전력 (Pi2)) 이다. 제 2 인버터 전력 (Pi2) 은, 선회 모터 (23) 가 역행시 (선회 가속) 에는, 변압기 (26) 에 의해 승압된 전압, 즉, 전압 검출 센서 (53) 에 의해 검출된 승압 전압 (Vb) 과 제 2 인버터 (22) 에 입력하는, 전류계 (52) 에 의해 계측되는 직류 전류의 계측값의 곱셈으로 구할 수 있다. 제 2 인버터 전력 (Pi2) 은, 선회 모터 (23) 가 역행시 (선회 가속) 에는 정 (正) 의 값으로 하고, 회생시 (선회 감속) 에는 부 (負) 의 값으로 한다. 한편, 선회 모터 (23) 가 회생시 (선회 감속) 에는, 승압 전압 (Vb) 이란 변압기 (26) 에 입력되기 전에 있어서의 전력의 전압의 값을 나타낸다. 이와 같이, 선회 모터 전력 (Pm) 은, 도 2 에 나타내는 전압 검출 센서 (53) 의 계측값과 전류계 (52) 의 계측값을 구할 수 있다. 과열 억제 제어부 (C21) 는, 전압 검출 센서 (53) 및 전류계 (52) 로부터 각각의 계측값을 취득하여, 선회 모터 전력 (Pm) 을 구한다. 선회 모터 전력 (Pm) 은, 선회 모터 (23) 가 역행 또는 회생의 어느 동작으로도 구해진다. 선회 모터 (23) 가 역행하고 있는 경우, 선회 모터 전력 (Pm) 은 정의 값이 되고, 선회 모터 (23) 가 회생하고 있는 경우, 선회 모터 전력 (Pm) 은 부의 값이 된다. 변압기 온도 (Tt) 는 변압기 온도 센서 (50) 에 의해 계측되고, 커패시터 온도 (Tc) 는 커패시터 온도 센서 (51) 에 의해 계측된다.

다음으로, 과열 억제 제어부 (C21) 는, 목표 발전 전력 (Pg) 과 (단계 S102A), 제 1 역행 출력 (P1) 과 (단계 S102B), 제 2 역행 출력 (P2) (단계 S102C) 을 구한다. 목표 발전 전력 (Pg) 은, 발전 전동기 (19) 의 목표로 하는 발전 전력이다. 제 1 역행 출력 (P1) 및 제 2 역행 출력 (P2) 은, 선회 모터 (23) 의 회생에 의해 발생시킨 전력의 적어도 일부에 의해 발전 전동기 (19) 를 역행시키는 경우에 있어서, 발전 전동기 (19) 로 공급하는 전력이다. 제 1 역행 출력 (P1) 은, 커패시터 (25) 의 전압, 즉 커패시터 전압 (Vc) 에 기초하여 정해진다. 제 2 역행 출력 (P2) 은, 변압기 (26) 의 온도 (변압기 온도) (Tt) 및 커패시터 (25) 의 온도 (커패시터 온도 (Tc)) 에 기초하는 축전측 입력 한계 전력 (Plm) 과, 선회 모터 (23) 가 회생에 의해 발전되고 있는 선회 모터 전력 (Pm) 의 차분에 기초하여 정해진다. 본 실시형태에 있어서, 단계 S102A, 단계 S102B, 단계 S102C 는 병렬 처리하고 있지만, 이들을 순서대로 처리해도 된다. 후자의 처리를 실시하는 경우, 처리의 순서는 상관없다.

다음으로, 과열 억제 제어부 (C21) 는, 제 1 역행 출력 (P1) 과 제 2 역행 출력 (P2) 의 최대값을 선택한다 (단계 S103). 여기서, 선택된 최대값을 PM 으로 한다. 다음으로, 과열 억제 제어부 (C21) 는, PM 이 0 보다 큰 경우 (단계 S104, 예), 최대값 PM 을 사용하여 발전 전동기 (19) 의 토크의 지령값 (토크 지령값) (Tqc) 을 구한다 (단계 S105). 이 경우의 토크 지령값 (Tqc) 은, 선회 모터 (23) 의 회생시 (선회 감속) 에 생성되는 전력의 일부를 커패시터 (25) 에 축전시키지 않고 발전 전동기 (19) 에 공급하여, 발전 전동기 (19) 를 역행 동작시키는 것이다. 이 경우의 토크 지령값 (Tqc) 의 부호는, 정이 된다. PM 이 0 보다 큰 (PM＞0) 경우에는, 선회 모터 (23) 가 회생에 의해 전력을 발생시키고 있는 상태 또는 선회 모터 (23) 가 역행에 의해 전력을 소비하고 있는 상태의 어느 쪽일 수도 있다. 상기 서술한 바와 같이, 커패시터 전압 (Vc) 또는 변압기 온도 (Tt) 및 커패시터 온도 (Tc) 를 고려하여, 토크 지령값 (Tqc) 이 정해지게 된다. PM＞0 인 경우 (PM 이 0 보다 큰 경우) 는, 발전 전동기 (19) 를 역행 동작시키는 것을 의미한다.

PM 이 0 이하인 경우 (단계 S104, 아니오), 과열 억제 제어부 (C21) 는, 목표 발전 전력 (Pg) 을 사용하여 토크 지령값 (Tqc) 을 구한다. 이 경우의 토크 지령값 (Tqc) 은, 발전 전동기 (19) 를 회생 동작 (발전) 시키기 위한 지령값이며, 발전 전동기 (19) 가 발전되어 발전된 전력을 커패시터 (25) 에 충전하기 위한 토크 지령값이다. 이 경우의 토크 지령값 (Tqc) 의 부호는, 부가 된다. PM 이 0 이하인 경우는, 선회 모터 (23) 가 역행, 즉, 전력의 공급을 받아 동력을 발생시키고 있는 상태 또는 선회 모터 (23) 가 회생에 의해 전력을 발전하고 있는 상태의 어느 쪽일 수도 있다. PM 의 값이 0 이하인 경우는, 발전 전동기 (19) 를 회생 동작 (발전) 시키는 것을 의미하고, 상기 서술한 바와 같이, 목표 발전 전력 (Pg) 으로부터 토크 지령값 (Tqc) 이 정해진다. 토크 지령값 (Tqc) 은, PM 의 값 또는 목표 발전 전력 (Pg) 을, 도 2 에 나타내는 회전 센서 (54) 에 의해 계측된 발전 전동기 (19) 의 회전 속도 (Ng) 로 제거하는 것에 의해 구해진다. 또한, 회전 속도 (Ng) 로서, 엔진 (17) 의 회전 속도를 계측하는 회전 센서 (41) 에 의해 계측된 회전 속도를 회전 속도 (Ng) 로서 사용해도 된다. 단계 S102A ∼ 단계 S106 이 제어 공정에 상당한다. 여기서, 제 1 역행 출력 (P1) 을 구하는 처리 (단계 S101B) 를 실시하지 않고, 단계 S102C 에서 얻어진 제 2 역행 출력 (P2) 을 단계 S103 에서 PM 으로 하여, 이후의 처리를 실행해도 된다. 다음으로, 목표 발전 전력 (Pg) 에 대해 설명한다.

(목표 발전 전력 (Pg))

도 5 는, 목표 발전 전력 (Pg) 을 구할 때의 처리를 나타내는 플로우도이다. 하이브리드 컨트롤러 (C2) 는, 선회 모터 (23) 가 소비하는 선회 파워로서, 제 2 인버터 (22) 의 전력인 제 2 인버터 전력 (선회 인버터 전력)) (Pi2) (선회 모터 전력 (Pm)) 을 순서대로 산출하여, 하이브리드 컨트롤러 (C2) 가 구비하는 메모리 (기억부 (C22) 혹은 도시되지 않은 메모리) 에 격납하고 있다 (단계 S202). 상기 서술한 바와 같이, 제 2 인버터 전력 (Pi2) 은, 변압기 (26) 에 의해 승압된 전압, 즉, 전압 검출 센서 (53) 에 의해 검출된 승압 전압 (Vb) 과 제 2 인버터 (22) 에 입력하는, 전류계 (52) 에 의해 계측되는 직류 전류의 계측값을 곱함으로써 구할 수 있다.

다음으로, 하이브리드 컨트롤러 (C2) 는, 제 2 인버터 전력 (Pi2) 과, 0 (kW) 을 비교하여, 최대값을 선택한다 (단계 S202). 이것은, 제 2 인버터 전력 (Pi2) 이 정인 경우, 즉 역행시 (선회 모터 (23) 가 선회 가속할 때) 에만, 후술하는 처리를 실시하기 때문이다. 이와 같이 하기 위해, 단계 S202 에 있어서는, 제 2 인버터 전력 (Pi2) 으로서 부의 값을 출력시키지 않도록 하고 있다. 또한, 제 2 인버터 전력 (Pi2) 이 부인 경우, 즉 회생시 (선회 모터 (23) 가 선회 감속할 때) 에는, 후술하는 처리는 실시되지 않는다.

제 2 인버터 전력 (Pi2) 이 0 (kW) 보다 큰, 즉 정인 경우, 하이브리드 컨트롤러 (C2) 는, 제 2 인버터 전력 (Pi2) 에 소정의 계수 (K2) 를 곱하는 연산을 실시한다 (단계 S203). 계수 (K2) 의 구체적인 값은, 선회 모터 (23) 의 회생시에 선회 모터 (23) 의 발전에 의해 커패시터 (25) 로 돌아오는 (즉, 충전되는) 전력분을 고려하여 설정된다. 선회 모터 (23) 가 회생시에 역행시보다 큰 전력을 커패시터 (25) 에 되돌리는 것 (충전하는 것) 은 물리적으로 거의 발생하지 않기 때문에, 계수 (K2) 는 0 이상의 값인 것이 필요하다. 또한, 단계 S203 에 있어서의 연산은, 제 2 인버터 전력 (Pi2) 보다 작은 값이 되는 연산이면 되고, 예를 들어, 제 2 인버터 전력 (Pi2) 으로부터 소정의 상수를 감산해도 된다.

하이브리드 컨트롤러 (C2) 는, 회전 센서 (55) 에 의해 계측되는 선회 모터 (23) 의 회전 속도 (선회 모터 회전 속도) 의 계측값 (Nm) 을 나타내는 신호 (선회 모터 회전 속도 (Nm)) 를 실시간으로 회전 센서 (55) 로부터 받고 있다 (단계 S204). 계속해서, 하이브리드 컨트롤러 (C2) 는, 선회 모터 회전 속도 (Nm) 의 절대값을 구하고 (단계 S205), 이 값에 따른 커패시터 (25) 의 목표 전압 (커패시터 목표 전압) (Vct) 을 설정한다 (단계 S206).

도 6 은, 선회 모터 회전 속도 (Nm) 의 절대값과 커패시터 목표 전압 (Vct) 의 관계를 나타내는 도면이다. 일반적으로, 커패시터 (25) 에는, 그 성능을 발휘할 수 있는 동작 전압 범위가 존재한다. 이 때문에, 커패시터 목표 전압 (Vct) 은, 선회 모터 회전 속도 (Nm) 의 값에 상관없이 동작 전압 범위에 포함되도록 설정되는 것이 바람직하다 (성질 1). 또, 선회 모터 회전 속도 (Nm) 의 절대값이 크면, 선회 모터 (23) 의 회생시 (선회 감속) 에 돌아오는 에너지, 즉 커패시터 (25) 에 충전되는 전력이 큰 것으로 생각된다. 이 때문에, 선회 모터 회전 속도 (Nm) 의 절대값이 클수록 커패시터 목표 전압 (Vct) 을 낮게 설정하여, 에너지를 모을 여지를 남겨 두면 더욱 바람직하다 (성질 2).

도 6 에 나타내는 직선 (L1) 은, 선회 모터 회전 속도 (Nm) 와 커패시터 목표 전압 (Vct) 의 관계가, 전술한 두 개의 성질을 만족하도록 설정된 것이다. 도 6 에서는, 커패시터 (25) 의 동작 전압 범위를, Vc1 내지 Vc2 (Vc1 ＜ Vc2) 의 범위로 하고 있다. 또, 도 6 에서는, 하이브리드 컨트롤러 (C2) 가 다른 제어를 실시하는 경우도 고려하여, 커패시터 목표 전압 (Vct) 의 범위를, 동작 전압 범위인 Vc1 내지 Vc2 의 범위보다 좁게 설정할 수도 있다. 또한, 선회 모터 회전 속도 (Nm) 와 커패시터 목표 전압 (Vct) 의 관계는, 전술한 두 개의 성질을 적어도 만족하고 있으면, 반드시 선형일 필요는 없다. 또, 커패시터 목표 전압 (Vct) 을, 선회 모터 회전 속도 (Nm) 에 상관없이 일정하게 할 수도 있다.

단계 S206 에 계속해서, 하이브리드 컨트롤러 (C2) 는, 설정한 커패시터 목표 전압 (Vct) 과, 도 2 에 나타내는 전압 센서 (28) 로 리얼타임으로 계측 (단계 S211) 된 커패시터 (25) 의 전압 (커패시터 전압 (Vc)) 의 전압차 (Vct-Vc) 를 계산하여 (단계 S207), 얻어진 전압차에 계수 (K1) 를 곱한다 (단계 S208). 이 계수 (K1) 는, 미리 정해진 상수이고, 단계 S207 에서 구한 전압차 (Vct-Vc) 를 전력값 (제 2 인버터 전력 (Pi2) 의 차원) 으로 변환하는 계수이다. 이 때문에, 상기 서술한 계수 (K2) 와는 상이하여 물리적인 차원 (여기서는 전류의 차원) 을 가지고 있다.

하이브리드 컨트롤러 (C2) 는, 단계 S203 에서 구한 계산값 (Pi2 × K2) 과, 단계 S208 에서 구한 계산값 ((Vct-Vc) × K1) 의 합을 구하고 (단계 S209), 얻어진 합의 값을 사용하는 것에 의해, 목표 발전 전력 (Pg) 을 생성한다 (단계 S210). 단계 S210 에 있어서, 하이브리드 컨트롤러 (C2) 는, 단계 S209 에서 얻어진 값이 출력이 정인 경우만 목표 발전 전력 (Pg) 을 생성함과 함께, 생성된 발전 지령이 발전 전동기 (19) 의 발전 능력을 초과하고 있는 경우에는, 발전 전동기 (19) 의 발전 능력을 목표 발전 전력 (Pg) 으로 하여 출력한다. 또, 단계 S210 에 있어서, 소정의 주파수의 필터를 개재시켜도 된다.

또, 계수 (K2) 를, 외기온 (T) (예를 들어, 섭씨 온도를 상정) 에 따라 변화시키는 것으로 해도 된다. 건설 기계는, 섭씨 0 도 이하의 저온에서 고온까지 폭넓은 온도대역의 환경 하에서의 사용이 상정된다. 일반적으로, 외기온이 높으면 커패시터 (25) 의 효율도 상승되기 때문에, 외기온이 높을수록 계수 (K2) 를 작게 할 수 있다. 또한, 외기온 (T) 를 사용하는 대신에, 커패시터 (25) 의 내부 온도를 사용해도 된다.

그런데, 계수 (K2) 와 각종 조건의 관계는, 선형으로 변화하는 경우에 한하지 않고, 이 변화를 적절한 함수에 의해 설정해도 된다. 또, 커패시터 목표 전압 (Vct) 과 커패시터 전압 (Vc) 의 전압차에 곱하는 계수 (K1) 의 값을 가변으로 해도 된다. 예를 들어, 단계 S209 에서 구한 값에 있어서, 단계 S208 에서 구한 값 ((Vct-Vc) × K1) 의 기여가 소정의 기준값보다 큰 시간이 소정 시간 계속된 경우에는, 하이브리드 컨트롤러 (C2) 가 계수 (K1) 의 값을 변화시키는 제어를 실시하도록 해도 된다. 또, 계수 (K1) 를 곱하는 대신에, 전압차 (Vct-Vc) 를 적절한 함수에 의해 변환하여 출력하도록 해도 된다. 다음으로, 제 1 역행 출력에 대해 설명한다.

(제 1 역행 출력 (P1))

도 7 은, 제 1 역행 출력 (P1) 을 구하는 순서를 나타내는 도면이다. 제 1 역행 출력 (P1) 은, 커패시터 전압 (Vc) 에 기초하여 정해져 있다. 제 1 역행 출력 (P1) 은, 커패시터 전압 (Vc) 이 증가하는 경우, 어느 범위에서는 일정값 (이 예에서는 0) 이고, 커패시터 전압 (Vc) 이 소정의 값 (Vc3) 을 초과하면 커패시터 전압 (Vc) 의 증가와 함께 증가한다. 그리고, 커패시터 전압이 소정의 값 (Vc4 (＞ Vc1)) 보다 커지면, 제 1 역행 출력 (P1) 은 일정값이 된다.

제 1 역행 출력 (P1) 은, 커패시터 전압 (Vc) 이 소정의 값 (Vc4) 보다 높은 값으로부터 감소하는 경우, 커패시터 전압 (Vc) 이 소정의 값 (Vc5 (＜ Vc4)) 이 될 때까지는 일정값이고, 커패시터 전압 (Vc) 이 소정의 값 (Vc5) 보다 작아지면 커패시터 전압 (Vc) 의 감소와 함께 감소한다. 그리고, 커패시터 전압 (Vc) 이 소정의 값 (Vc6 (＜ Vc5)) 보다 작아지면, 제 1 역행 출력 (P1) 은 일정값 (이 예에서는 0) 이 된다.

이와 같이, 제 1 역행 출력 (P1) 은, 히스테리시스 특성을 가지고 변화한다. 즉, 제 1 역행 출력 (P1) 은, 그때까지 거쳐 온 경과에 의존한다. 구체적으로는, 제 1 역행 출력 (P1) 은, 커패시터 전압 (Vc) 이 증가할 때의 변화의 경로 (화살표 I 로 나타내는 경로) 와, 커패시터 전압 (Vc) 이 감소할 때의 변화의 경로 (화살표 D 로 나타내는 경로) 가 상이하다. 이와 같이, 제 1 역행 출력 (P1) 상태가 히스테리시스 특성을 가지고 변화함으로써, 제 1 역행 출력 (P1) 의 헌팅이 억제되어, 제어의 안정성이 향상된다. 또한, 본 실시형태는, 제 1 역행 출력 (P1) 의 변화에 히스테리시스 특성을 갖지 않는 것을 제외하는 것은 아니다.

제 1 역행 출력 (P1) 과 커패시터 전압 (Vc) 의 관계는, 예를 들어, 도 7 에 나타내는 맵 (M1) 에 기술되고, 도 2 에 나타내는 하이브리드 컨트롤러 (C2) 의 기억부 (C22) 에 보존되어 있다. 제 1 역행 출력 (P1) 을 구하는 데에 있어서, 도 2 에 나타내는 과열 억제 제어부 (C21) 는, 기억부 (C22) 로부터 맵 (M1) 을 판독 출력하여, 도 4 의 단계 (S101) 에서 계측한 커패시터 전압 (Vc) 에 대응하는 제 1 역행 출력 (P1) 을 맵 (M1) 으로부터 취득한다. 이와 같이 하여, 제 1 역행 출력 (P1) 이 구해진다. 다음으로, 제 2 역행 출력 (P2) 에 대해 설명한다.

(제 2 역행 출력 (P2))

도 8 은, 제 2 역행 출력 (P2) 을 구하는 순서를 나타내는 플로우도이다. 제 2 역행 출력 (P2) 은, 축전측 입력 한계 전력 (Plm) 과, 선회 모터 (23) 가 소비 또는 발생시킨 전력인 입출력 전력, 즉 선회 모터 전력 (Pm) 과의 차분에 기초하여 구해진다. 제 2 역행 출력 (P2) 을 구하는 데에 있어서, 도 2 에 나타내는 과열 억제 제어부 (C21) 는, 축전측 입력 한계 전력 (Plm) 과 선회 모터 전력 (Pm) 의 차분 (Pd) (=Plm-Pm) 을 구한다 (단계 S301). 축전측 입력 한계 전력 (Plm) 은, 적어도 변압기 (26) 의 온도 (변압기 온도 (Tt)) 및 커패시터 (25) 의 온도 (커패시터 온도 (Tc)) 에 기초하여 정해진, 변압기 (26) 또는 커패시터 (25) 의 입력 한계이다. 축전측 입력 한계 전력 (Plm) 에 대해서는 후술한다.

다음으로, 과열 억제 제어부 (C21) 는, 차분 (Pd) 에 게인 (K3) 을 곱한다 (단계 S302). 그 후, 과열 억제 제어부 (C21) 는, 도 2 에 나타내는 발전 전동기 (19) 가 발전 가능한 최대값인 최대 출력 (Pgmax) 과, 차분 (Pd) 에 게인 (K3) 을 곱한 값 (Pd × K3) 을 비교하여, 최소값을 선택한다 (단계 S303). 이 단계 S303 의 처리를 실시하는 목적은, 발전 전동기 (19) 의 최대 출력 (Pgmax) 이상의 값이, 제 2 역행 출력 (P2) 으로서 결정되지 않게 하기 위해서이다. 최대 출력 (Pgmax) 은, 발전 전동기 (19) 의 능력이며 미리 기억부 (C22) 에 기억되어 있는 값이다. 다음으로, 단계 S303 에서 선택된 값과 0 (kW) 을 비교하여, 최대값을 선택한다 (단계 S304). 이 단계 S304 의 처리를 실시하는 목적은, 부의 값을 출력시키지 않기 위해서이다. 단계 S304 에서 선택된 값이, 제 2 역행 출력 (P2) 이다. 이와 같이 하여, 제 2 역행 출력 (P2) 이 구해진다. 다음으로, 축전측 입력 한계 전력 (Plm) 에 대해 설명한다.

(축전측 입력 한계 전력 (Plm))

도 9 는, 축전측 입력 한계 전력 (Plm) 을 구하는 순서를 나타내는 플로우도이다. 축전측 입력 한계 전력 (Plm) 은, 커패시터 전압 (Vc) 에 따라 정해지는 제 1 변압기 입력 한계 전력 (Ptlm1) 과, 변압기 온도 (Tt) 에 따라 정해지는 제 2 변압기 입력 한계 전력 (Ptlm2) 과, 커패시터 온도 (Tc) 에 따라 정해지는 축전기 입력 한계 전력 (Pclm) 에 기초하여 결정된다. 축전측 입력 한계 전력 (Plm) 을 구하는 데에 있어서, 도 2 에 나타내는 과열 억제 제어부 (C21) 는, 맵 (M2) 을 사용하여 커패시터 전압 (Vc) 에 대응하는 제 1 변압기 입력 한계 전력 (Ptlm1) 을 구하고 (단계 S401A), 맵 (M3) 을 사용하여 변압기 온도 (Tt) 에 대응하는 제 2 변압기 입력 한계 전력 (Ptlm2) 을 구하고 (단계 S401B), 맵 (M4) 을 사용하여 커패시터 온도 (Tc) 에 대응하는 축전기 입력 한계 전력 (Pclm) 을 구한다 (단계 S401C). 본 예에 있어서, 단계 S401A, 단계 S401B, 단계 S401C 는 병렬 처리되어 있지만, 이들을 순서대로 처리해도 된다. 순서대로 처리하는 경우, 순서는 상관없다.

다음으로, 과열 억제 제어부 (C21) 는, 제 1 변압기 입력 한계 전력 (Ptlm1) 과, 제 2 변압기 입력 한계 전력 (Ptlm2) 과, 축전기 입력 한계 전력 (Pclm) 을 비교하여, 최대값을 선택한다 (단계 S402). 단계 S402 에서 선택된 값을 Plm0 으로 한다. 본 예에 있어서, 커패시터 (25) 가 충전되는 경우의 전력을 부의 값으로 하고, 커패시터 (25) 가 방전되는 경우의 전력을 정의 값으로 하고 있다. 단계 S402 에 있어서는, 전부 부의 값끼리의 비교가 되므로, 최대값이 선택되면 그 선택된 값의 절대값으로서는 작아진다.

다음으로, 과열 억제 제어부 (C21) 는, Plm0 과 0 (kW) 을 비교하여, 최소값을 선택한다 (단계 S403). 이것은, 축전측 입력 한계 전력 (Plm) 으로서 정의 값을 출력시키지 않기 위해서이다. 단계 S403 에서 선택된 값이, 축전측 입력 한계 전력 (Plm) 이다. 이와 같이 하여, 축전측 입력 한계 전력 (Plm) 이 구해진다. 다음으로, 제 1 변압기 입력 한계 전력 (Ptlm1), 제 2 변압기 입력 한계 전력 (Ptlm2) 및 축전기 입력 한계 전력 (Pclm) 에 대해 설명한다.

(제 1 변압기 입력 한계 전력 (Ptlm1))

도 9 의 맵 (M2) 에 나타내는 바와 같이, 제 1 변압기 입력 한계 전력 (Ptlm1) 은, 커패시터 전압 (Vc) 의 크기에 따라 정해진다. 이 예에 있어서, 제 1 변압기 입력 한계 전력 (Ptlm1) 은, 커패시터 전압 (Vc) 이 커짐에 따라 작아진다. 제 1 변압기 입력 한계 전력 (Ptlm1) 은 부의 값이므로, 커패시터 전압 (Vc) 이 커짐에 따라, 절대값은 커진다. 커패시터 (25) 는, 커패시터 전압 (Vc) 이 커짐에 따라, 입력이 가능한 전력도 커지는 특성을 가지고 있기 때문이다. 제 1 변압기 입력 한계 전력 (Ptlm1) 과 커패시터 전압 (Vc) 의 관계는, 상기 서술한 맵 (M2) 에 기술되어 있다. 맵 (M2) 은, 도 2 에 나타내는 하이브리드 컨트롤러 (C2) 의 기억부 (C22) 에 기억되어 있고, 축전측 입력 한계 전력 (Plm) 을 구할 때에 과열 억제 제어부 (C21) 에 판독 출력된다.

(제 2 변압기 입력 한계 전력 (Ptlm2))

도 9 에 나타내는 바와 같이, 제 2 변압기 입력 한계 전력 (Ptlm2) 은, 변압기 온도 (Tt) 에 따라 정해진다. 이 예에 있어서, 제 2 변압기 입력 한계 전력 (Ptlm2) 은, 변압기 온도 (Tt) 가 증가하는 경우, 어느 범위에서는 일정값이며, 변압기 온도 (Tt) 가 소정의 값 (Tt1) 을 초과하면 변압기 온도 (Tt) 의 증가와 함께 증가한다. 제 2 변압기 입력 한계 전력 (Ptlm2) 은 부의 값이므로, 변압기 온도 (Tt) 가 커짐에 따라, 절대값은 작아진다. 변압기 온도 (Tt) 가 소정의 값 (Tt2 (＞ Tt1)) 보다 커지면, 제 2 변압기 입력 한계 전력 (Ptlm2) 은 일정값이 된다.

제 2 변압기 입력 한계 전력 (Ptlm2) 은, 변압기 온도 (Tt) 가 소정의 값 (Tt2) 보다 높은 값으로부터 감소하는 경우, 변압기 온도 (Tt) 가 소정의 값 (Tt3 (＜ Tt2)) 이 될 때까지는 일정값이며, 변압기 온도 (Tt) 가 소정의 값 (Tt3) 보다 작아지면 변압기 온도 (Tt) 의 감소와 함께 감소한다. 이 경우, 제 2 변압기 입력 한계 전력 (Ptlm2) 의 절대값으로서는 커진다. 그리고, 변압기 온도 (Tt) 가 소정의 값 (Tt4 (＜Tt3)) 보다 작아지면, 제 2 변압기 입력 한계 전력 (Ptlm2) 은 일정값이 된다.

이와 같이, 제 2 변압기 입력 한계 전력 (Ptlm2) 은, 히스테리시스 특성을 가지고 변화한다. 즉, 제 2 변압기 입력 한계 전력 (Ptlm2) 은, 그때까지 거쳐 온 경과에 의존한다. 구체적으로는, 제 2 변압기 입력 한계 전력 (Ptlm2) 은, 변압기 온도 (Tt) 가 증가할 때의 변화의 경로 (화살표 I 로 나타내는 경로) 와, 변압기 온도 (Tt) 가 감소할 때의 변화의 경로 (화살표 D 로 나타내는 경로) 가 상이하다. 이와 같이, 제 2 변압기 입력 한계 전력 (Ptlm2) 상태가 히스테리시스 특성을 가지고 변화함으로써, 제 2 변압기 입력 한계 전력 (Ptlm2) 의 헌팅이 억제되어, 제어의 안정성이 향상된다. 또한, 본 실시형태는, 제 2 변압기 입력 한계 전력 (Ptlm2) 의 변화에 히스테리시스 특성을 갖지 않는 것을 제외하는 것은 아니다. 제 2 변압기 입력 한계 전력 (Ptlm2) 과 변압기 온도 (Tt) 의 관계는, 상기 서술한 맵 (M3) 에 기술되어 있다. 맵 (M3) 은, 도 2 에 나타내는 하이브리드 컨트롤러 (C2) 의 기억부 (C22) 에 기억되어 있고, 축전측 입력 한계 전력 (Plm) 을 구할 때에 과열 억제 제어부 (C21) 에 판독 출력된다.

(축전기 입력 한계 전력 (Pclm))

도 9 에 나타내는 바와 같이, 축전기 입력 한계 전력 (Pclm) 은, 커패시터 온도 (Tc) 에 따라 정해진다. 이 예에 있어서, 축전기 입력 한계 전력 (Pclm) 은, 커패시터 온도 (Tc) 가 증가하는 경우, 어느 범위에서는 일정값이고, 커패시터 온도 (Tc) 가 소정의 값 (Tc1) 을 초과하면 커패시터 온도 (Tc) 의 증가와 함께 증가한다. 축전기 입력 한계 전력 (Pclm) 은 부의 값이므로, 커패시터 온도 (Tc) 가 커짐에 따라, 절대값은 작아진다. 커패시터 온도 (Tc) 가 소정의 값 (Tc2 (＞ Tc1)) 보다 커지면, 축전기 입력 한계 전력 (Pclm) 은 일정값이 된다.

축전기 입력 한계 전력 (Pclm) 은, 커패시터 온도 (Tc) 가 소정의 값 (Tc2) 보다 높은 값으로부터 감소하는 경우, 커패시터 온도 (Tc) 가 소정의 값 (Tc3 (＜ Tc2)) 이 될 때까지는 일정값이며, 커패시터 온도 (Tc) 가 소정의 값 (Tc3) 보다 작아지면 커패시터 온도 (Tc) 의 감소와 함께 감소한다. 이 경우, 축전기 입력 한계 전력 (Pclm) 의 절대값으로서는 커진다. 그리고, 커패시터 온도 (Tc) 가 소정의 값 (Tc4 (＜ Tc3)) 보다 작아지면, 축전기 입력 한계 전력 (Pclm) 은 일정값이 된다.

이와 같이, 축전기 입력 한계 전력 (Pclm) 은, 히스테리시스 특성을 가지고 변화한다. 즉, 축전기 입력 한계 전력 (Pclm) 은, 그때까지 거쳐 온 경과에 의존한다. 구체적으로는, 축전기 입력 한계 전력 (Pclm) 은, 커패시터 온도 (Tc) 가 증가할 때의 변화의 경로 (화살표 I 로 나타내는 경로) 와, 커패시터 온도 (Tc) 가 감소할 때의 변화의 경로 (화살표 D 로 나타내는 경로) 가 상이하다. 이와 같이, 축전기 입력 한계 전력 (Pclm) 상태가 히스테리시스 특성을 가지고 변화함으로써, 축전기 입력 한계 전력 (Pclm) 의 헌팅이 억제되어, 제어의 안정성이 향상된다. 또한, 본 실시형태는, 축전기 입력 한계 전력 (Pclm) 의 변화에 히스테리시스 특성을 갖지 않는 것을 제외하는 것은 아니다. 축전기 입력 한계 전력 (Pclm) 과 커패시터 온도 (Tc) 의 관계는, 상기 서술한 맵 (M4) 에 기술되어 있다. 맵 (M4) 은, 도 2 에 나타내는 하이브리드 컨트롤러 (C2) 의 기억부 (C22) 에 기억되어 있고, 축전측 입력 한계 전력 (Plm) 을 구할 때에 과열 억제 제어부 (C21) 에 판독 출력된다.

상기 서술한 바와 같이, 제 2 역행 출력 (P2) 은, 축전측 입력 한계 전력 (Plm) 과 선회 모터 전력 (Pm) 의 차분 (Pd) 에 기초하고 있다. 차분 (Pd) 이 0 보다 큰 경우, 즉 정의 값인 경우, 선회 모터 전력 (Pm) 은, 선회 모터 (23) 가 회생 (선회 감속) 함으로써 발생시킨 전력이고, 또한 축전측 입력 한계 전력 (Plm) 보다 커진다. 이 경우, 선회 모터 전력 (Pm) 전부를, 변압기 (26) 를 통하여 커패시터 (25) 에 축전시키면, 변압기 (26) 및 커패시터 (25) 의 적어도 일방의 입력 한계를 초과한 전력이 공급되게 되므로, 이들의 과열을 초래할 가능성이 있다. 이 때문에, 과열 억제 제어에 있어서는, 제 2 역행 출력 (P2) 의 값이 0 보다 큰 경우, 선회 모터 (23) 가 회생에 의해 발생시킨 전력의 적어도 일부를 발전 전동기 (19) 에 공급하고, 이것을 역행 (전력 소비) 시킨다. 제 2 역행 출력 (P2) 을 구할 때에 사용하는 축전측 입력 한계 전력 (Plm) 은, 상기 서술한 바와 같이, 변압기 온도 (Tt) 및 커패시터 온도 (Tc) 에 기초하여 설정된다 (도 9 참조). 이 때문에, 이들 온도가 변압기 (26) 및 커패시터 (25) 에 미치는 영향을 제 2 역행 출력 (P2) 에 반영시킬 수 있다 (도 8 참조). 이와 같이 함으로써, 변압기 (26) 를 통하여 커패시터 (25) 에 공급되는 전력을, 변압기 (26) 및 커패시터 (25) 의 입력 한계보다 작게 할 수 있다. 그 결과, 변압기 (26) 및 커패시터 (25) 의 손실, 즉 발열량을 저감시킬 수 있기 때문에, 변압기 (26) 및 커패시터 (25) 의 과열을 효과적으로 억제할 수 있다.

또, 제 2 변압기 입력 한계 전력 (Ptlm2) 은, 변압기 온도 (Tt) 가 증가하면 절대값으로서 작아지고, 축전기 입력 한계 전력 (Pclm) 은, 커패시터 온도 (Tc) 가 증가하면, 절대값으로서 작아지도록 설정된다. 이 때문에, 변압기 (26) 및 커패시터 (25) 의 온도가 높아짐에 따라, 발전 전동기 (19) 를 역행 동작시키는 양 (전력 소비) 을 바꾸는, 즉, 선회 모터 (23) 가 회생됨으로써 생성된 전력 (회생 전력) 의 적어도 일부를 발전 전동기 (19) 에 공급한다. 이와 같이 함으로써, 과열 억제 제어는, 도 1, 도 2 에 나타내는 하이브리드 유압 쇼벨 (1) 의 통상 운전시에 있어서의 연비의 저하를 최소한으로 억제할 수 있다. 선회 모터 (23) 가 회생됨으로써 생성된 전력을 발전 전동기 (19) 에 공급하면, 발전 전동기 (19) 가 역행 동작 (전력 소비) 함으로써 에너지가 버려지게 된다. 본래대로라면 그 버려지는 에너지를 커패시터 (25) 에 축전 (충전) 하면, 하이브리드 유압 쇼벨 (1) 로는, 그 버려지는 에너지를 보충하기 위한 엔진 (17) 의 구동, 즉 발전 전동기 (19) 에 의한 발전이 불필요해져 저연비를 도모할 수 있다. 단, 변압기 (26) 및 커패시터 (25) 의 과승온을 방지할 필요가 있기 때문에, 본 실시형태의 과열 억제 제어를 사용한다. 본 실시형태의 과열 억제 제어에 의하면, 변압기 (26) 및 커패시터 (25) 의 온도가 높아진 경우에만, 선회 모터 (23) 에 의해 생성된 회생 전력을 발전 전동기 (19) 를 공급하여 역행 동작시킨다. 이 때문에, 본 실시형태의 과열 억제 제어는, 통상 운전시 (변압기 (26) 및 커패시터 (25) 가 상온시) 에는 영향을 미치지 않고, 통상 운전시에 있어서의 연비의 저하를 최소한으로 억제할 수 있다.

또, 과열 억제 제어는, 변압기 (26) 및 커패시터 (25) 의 온도가 높아졌을 경우에, 발전 전동기 (19) 의 역행 동작시키는 양을 바꾸므로, 커패시터 전압 (Vc) 을 높게 유지하기 쉬워진다. 커패시터 (25) 는, 커패시터 전압 (Vc) 이 높을수록, 입출력 전류가 저하되어 발열량을 저하시킬 수 있고, 또, 입력 한계가 커지므로 유리하다. 상기 서술한 바와 같이, 과열 억제 제어는, 커패시터 전압 (Vc) 을 높게 유지할 수 있으므로, 커패시터 (25) 를 보다 유리한 조건으로 동작시킬 수 있어, 커패시터 (25) 로부터의 방전되는 전력에 따라서만 선회 모터 (23) 의 동작을 가능하게 하는 상태를 많게 할 수 있다.

또, 과열 억제 제어는, 제 2 역행 출력 (P2) 을 구하는 데에 있어서, 선회 모터 (23) 의 입출력, 즉, 선회 모터 전력 (Pm) 자체는 변화시키지 않는다. 이 때문에, 도 1 에 나타내는 상부 선회체 (5) 를 선회시킬 때의 선회 동작 성능에 영향은 미치지 않는다.

또, 과열 억제 제어는, 변압기 온도 (Tt) 또는 커패시터 온도 (Tc) 에 따라, 발전 전동기 (19) 의 목표 발전 전력 (Pg) 및 계수 (K2) 등의 파라미터를 변화시키지 않았다. 이 때문에, 도 1 에 나타내는 하이브리드 유압 쇼벨 (1) 에 의한 굴착 등의 작업 상황에 따라 발전 전동기 (19) 의 발전 상황이 변화하는 것 (발전량의 증감) 을 억제할 수 있다. 예를 들어, 과열 억제 제어는, 하이브리드 유압 쇼벨 (1) 에 의한 굴착 작업 중에 있어서의 발전 전동기 (19) 의 발전량의 증감을 억제할 수 있으므로, 굴착력의 변화를 억제할 수 있어, 작업 성능에 미치는 영향을 미치지 않는다. 요컨대, 굴착 작업 중에 발전 전동기 (19) 의 발전량이 증감한다는 것은, 유압 펌프 (18) 의 펌프 흡수 마력의 감증을 초래한다. 엔진 출력은, 발전 전동기 (19) 의 발전량과 유압 펌프 (18) 의 펌프 흡수 마력의 합계이고, 발전량이 증가하면 펌프 흡수 마력은 감소하고, 한편, 발전량이 감소하면 펌프 흡수 마력은 증가한다. 요컨대, 엔진 출력으로서 일정해진다. 이와 같이, 발전량의 증감에 따라 펌프 흡수 마력이 감증하면, 유압 펌프 (18) 로부터 토출되는 작동유의 유량이 변화하고, 작업기 (3) 의 각 유압 액츄에이터에 공급되는 작동유의 유량이 변화하게 된다. 그 결과, 작업기 (3) 의 움직임이 변화해 버려 오퍼레이터에게 위화감을 주어 작업 성능에 영향을 미친다. 본 실시형태에 의하면, 과열 억제 제어가 선회 모터 (23) 의 회생시에 한정되어 행해지기 때문에, 하이브리드 유압 쇼벨 (1) 에 의해 굴착 작업을 실시할 때의 작업 성능에 미치는 영향을 작게 할 수 있다.

도 10 은, 변압기 (26) 의 손실 (Pls) 과, 커패시터 전압 (Vc) 의 관계를 나타내는 개념도이다. 특히 변압기 (26) 로서 트랜스 결합형 변압기라는 타입의 것을 사용하는 경우, 변압기 (26) 의 손실 (변압기 손실) (Pls) 은, 커패시터 전압 (Vc) 이 Vcb 일 때, 최소값 (Plsmin) 이 된다. 커패시터 (25) 는, 커패시터 전압 (Vc) 이 높으면 높을수록, 입출력 전류가 저하되기 때문에 발열량을 낮출 수 있지만, 상기 서술한 바와 같이, 변압기 (26) 의 특성에는 변압기 손실 (Pls) 이 최소가 될 때의 커패시터 전압 (Vc) 의 값 (Vcb) 이 존재한다. 이 때문에, 변압기 (26) 는, 그 커패시터 전압의 값 (Vcb) 보다 높은 전압이 인가되면, 변압기 손실 (Pls) 이 증가하여 변압기 (26) 의 발열량이 증가해 버린다. 발전 전동기 (19) 에 역행 동작을 개시시키는 커패시터 전압 (Vc) 과, 변압기 손실 (Pls) 이 최소가 되는 전압 (Vcb) 에 큰 괴리가 있는 경우, 변압기 (26) 를 통과하는 전력을 억제함으로써 변압기 (26) 의 과열을 억제하는 것보다 변압기 손실 (Pls) 이 증가하는 영향이 커져, 변압기 (26) 가 과열되기 쉬워질 가능성이 있다.

발전 전동기 (19) 에 역행 동작을 개시시킬 때의 커패시터 전압 (Vc) 을 변경해 버리면, 선회 모터 (23) 의 회생시뿐만 아니라, 도 1 에 나타내는 하이브리드 유압 쇼벨 (1) 의 작업 상황에 영향을 미칠 가능성이 있다. 예를 들어, 도 2 에 나타내는 엔진 (17) 이 아이들링 상태에 있을 때 오퍼레이터의 조작에 의해 작업이 개시될 때에는, 작업기 (3) 의 응답성을 향상시키기 위해서 발전 전동기 (19) 를 역행 동작시켜, 엔진 (17) 을 보조 (어시스트) 하는 제어가 실시된다. 이 때문에, 엔진 (17) 이 아이들링 상태에 있는 경우에는, 커패시터 전압 (Vc) 을 비교적 높게 유지해 두고, 다음의 작업이 개시될 때, 발전 전동기 (19) 가 엔진 (17) 을 충분히 보조 (어시스트) 할 수 있도록 준비를 시켜둘 필요가 있다. 그러나, 상기와 같이 발전 전동기 (19) 에 역행 동작을 개시시킬 때의 커패시터 전압 (Vc) 을, 변압기 (26) 의 변압기 손실 (Pls) 이 최소가 되는 값 (도 10 에 나타내는 전압 (Vcb)) 으로 설정한 경우, 커패시터 (25) 의 대기 전압이 낮게 설정되게 된다. 이 때문에, 엔진 (17) 이 아이들링 상태에 있는 경우, 작업 개시시에 발전 전동기 (19) 가 엔진 (17) 의 출력을 보조하는 양 (어시스트량) 을 확보할 수 없을 가능성이 있다.

과열 억제 제어는, 발전 전동기 (19) 에 역행 동작을 개시시킬 때의 커패시터 전압 (Vc) 의 설정을 변경시키는 것을 필요로 하지 않고, 축전측 입력 한계 전력 (Plm) 에 기초하여, 발전 전동기 (19) 의 역행 동작량, 즉, 선회 모터 (23) 가 회생에 의해 발생시킨 전력 (회생 전력) 의 발전 전동기 (19) 로의 공급량 (전력 소비량) 을 변화시킨다. 과열 억제 제어는, 이와 같이 하여 변압기 (26) 및 커패시터 (25) 에 입력되는 전력량을 제어할 수 있기 때문에, 변압기 (26) 및 커패시터 (25) 쌍방의 손실, 즉 발열량을 적절히 저감시킬 수 있다.

이와 같이, 과열 억제 제어는, 선회 모터 (23) 의 회생시 이외의 충방전 밸런스에 큰 영향을 미치지 않고, 선회 모터 (23) 의 회생시에 있어서의 변압기 (26) 및 커패시터 (25) 에 대한 입력을 대폭 저감시켜, 이들의 발열을 억제할 수 있다.

이상, 본 실시형태에 대해 설명했지만, 상기 서술한 내용에 의해 본 실시형태가 한정되는 것은 아니다. 본 실시형태에 있어서, 하이브리드 유압 쇼벨 (1) 은, 상부 선회체 (5) 의 선회 가속 (역행) 과 선회 감속 (회생) 을 실시시키기 위한 전동기인 선회 모터 (23) 를 구비하고 있는 것으로서 설명했다. 그러나, 하이브리드 유압 쇼벨 (1) 은, 선회 모터 (23) 와 유압 모터를 일체로 한 것을 구비하고 있는 것이어도 된다. 즉, 하이브리드 유압 쇼벨 (1) 의 상부 선회체 (5) 를 선회 가속시키고자 할 때, 유압 모터가 선회 모터 (23) 의 회전을 보조 (어시스트) 하도록 한 것이어도 된다. 이 경우에도 선회 모터 (23) 는, 선회 감속 (회생) 할 때에, 발전되어 회생 전력을 생성시킨다. 또, 상기 서술한 실시형태의 구성 요소에는, 당업자가 용이하게 상정할 수 있는 것, 실질적으로 동일한 것, 이른바 균등한 범위의 것이 포함된다. 또한, 상기 서술한 구성 요소는 적절히 조합할 수 있다. 또, 본 실시형태의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성 요소의 여러 가지의 생략, 치환 및 변경을 실시할 수 있다. 또, 전동기는, 하이브리드 유압 쇼벨의 상부 선회체를 선회시키는 선회 모터에 한정되는 것은 아니다.

1 하이브리드 유압 쇼벨
17 엔진
19 발전 전동기
21 제 1 인버터
22 제 2 인버터
23 선회 모터
25 커패시터
26 변압기
28 전압 센서
41, 54, 55 회전 센서
50 변압기 온도 센서
51 커패시터 온도 센서
52 전류계
53 전압 검출 센서
C1 컨트롤러
C2 하이브리드 컨트롤러
C21 과열 억제 제어부
C22 기억부
M1, M2, M3, M4 맵
P1 제 1 역행 출력
P2 제 2 역행 출력
Pclm 축전기 입력 한계 전력
Pg 목표 발전 전력
Pgmax 최대 출력
Plm 축전측 입력 한계
Pm 선회 모터 전력
Ptlm1 제 1 변압기 입력 한계 전력
Ptlm2 제 2 변압기 입력 한계 전력
Tc 커패시터 온도
Tt 변압기 온도
Vc 커패시터 전압

Claims

내연 기관과,
상기 내연 기관의 구동축에 연결되며, 또한 발전 또는 역행하는 발전 전동기와,
상기 내연 기관의 구동축에 연결된 유압 펌프와,
상기 유압 펌프로부터 토출되는 작동유에 의해 구동되는 유압 액추에이터와,
상기 발전 전동기가 발전한 전력을 축전하는 한편, 상기 발전 전동기에 전력을 공급하는 축전기와,
상기 발전 전동기가 발전한 전력과 상기 축전기가 축적하고 있는 전력의 적어도 일방에 의해 구동되는 전동기와,
상기 발전 전동기 및 상기 전동기와 상기 축전기 사이에 형성되는 변압기와,
상기 변압기의 온도를 검출하는 변압기 온도 검출 센서와,
상기 축전기의 온도를 검출하는 축전기 온도 검출 센서와,
상기 축전기의 전압을 검출하는 전압 센서와,
상기 전압 센서가 검출한 전압에 대응하는 제 1 변압기 입력 한계 전력을 구하고, 상기 변압기 온도 검출 센서가 검출한 상기 변압기의 온도, 상기 축전기 온도 검출 센서가 검출한 상기 축전기의 온도 및 상기 제 1 변압기 입력 한계 전력에 기초하여, 상기 전동기가 회생에 의해 발생시킨 전력의 상기 축전기로의 공급량과 상기 발전 전동기로의 공급량을 변경하는 과열 억제 제어 장치를 포함하고,
상기 과열 억제 제어 장치는,
상기 축전기의 전압에 기초하여 정해지고, 상기 발전 전동기를 역행시키기 위한 제 1 역행 출력과,
상기 변압기의 온도 및 상기 축전기의 온도에 기초하는 축전측 입력 한계 전력과, 상기 전동기의 입출력 전력에 기초하여 정해지고, 상기 발전 전동기를 역행 (力行) 시키기 위한 제 2 역행 출력의 대소 관계에 기초하여, 상기 전동기가 회생에 의해 발생시킨 전력의 상기 축전기로의 공급량과 상기 발전 전동기로의 공급량을 변경하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 작업 기계.
제 1 항에 있어서,
상기 축전측 입력 한계 전력은,
상기 제 1 변압기 입력 한계 전력과,
상기 변압기의 온도에 따라 정해지는 제 2 변압기 입력 한계 전력과,
상기 축전기의 온도에 따라 정해지는 축전기 입력 한계 전력
에 기초하여 결정되는, 하이브리드 작업 기계.
제 2 항에 있어서,
상기 제 2 변압기 입력 한계 전력은, 상기 변압기의 온도가 증가할 때에 있어서, 소정의 온도까지는 일정하고,
상기 축전기 입력 한계 전력은, 상기 축전기의 온도가 증가할 때에 있어서, 소정의 온도까지는 일정한, 하이브리드 작업 기계.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 역행 출력은, 상기 축전기의 전압이 증가할 때의 변화의 경로와, 상기 축전기의 전압이 감소할 때의 변화의 경로가 상이한, 하이브리드 작업 기계.
제 2 항에 있어서,
상기 제 1 역행 출력은, 상기 축전기의 전압이 증가할 때의 변화의 경로와, 상기 축전기의 전압이 감소할 때의 변화의 경로가 상이하고,
상기 제 2 변압기 입력 한계 전력은, 상기 변압기의 온도가 증가할 때의 변화의 경로와, 상기 변압기의 온도가 감소할 때의 변화의 경로가 상이하고,
상기 축전기 입력 한계 전력은, 상기 축전기의 온도가 증가할 때의 변화의 경로와, 상기 축전기의 온도가 감소할 때의 변화의 경로가 상이한, 하이브리드 작업 기계.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 과열 억제 제어 장치는,
상기 전동기가 역행하는 경우, 상기 전동기의 회전 속도가 커짐에 따라 상기 발전 전동기가 발전할 때의 전력의 목표값을 낮게 하는, 하이브리드 작업 기계.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전동기는, 유압 쇼벨의 상부 선회체를 선회시키는, 하이브리드 작업 기계.
내연 기관과, 상기 내연 기관의 구동축에 연결되며, 또한 발전 또는 역행하는 발전 전동기와, 상기 내연 기관의 구동축에 연결된 유압 펌프와, 상기 유압 펌프로부터 토출되는 작동유에 의해 구동되는 유압 액추에이터와, 상기 발전 전동기가 발전한 전력을 축전하는 한편, 상기 발전 전동기에 전력을 공급하는 축전기와, 상기 발전 전동기가 발전한 전력과 상기 축전기가 축적하고 있는 전력의 적어도 일방에 의해 구동되는 전동기와, 상기 발전 전동기 및 상기 전동기와 상기 축전기 사이에 형성되는 변압기를 포함하는 하이브리드 작업 기계를 제어함에 있어서,
적어도, 상기 변압기의 온도, 상기 축전기의 온도 및 상기 축전기의 전압을 계측하는 계측 공정과,
상기 변압기의 온도, 상기 축전기의 온도 및 상기 축전기의 전압에 대응하는 제 1 변압기 입력 한계 전력에 기초하여, 상기 전동기가 회생에 의해 발생시킨 전력의 상기 축전기로의 공급량과 상기 발전 전동기로의 공급량을 변경하는 제어 공정을 포함하고,
상기 제어 공정에 있어서,
상기 축전기의 전압에 기초하여 정해지고, 상기 발전 전동기를 역행 (力行) 시키기 위한 제 1 역행 출력과,
상기 변압기의 온도 및 상기 축전기의 온도에 기초하는 축전측 입력 한계 전력과, 상기 전동기의 입출력 전력에 기초하여 정해지고, 상기 발전 전동기를 역행시키기 위한 제 2 역행 출력
의 대소 관계에 기초하여, 상기 전동기가 회생에 의해 발생시킨 전력의 상기 축전기로의 공급량과 상기 발전 전동기로의 공급량을 변경하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 작업 기계의 제어 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 축전측 입력 한계 전력은,
상기 제 1 변압기 입력 한계 전력과,
상기 변압기의 온도에 따라 정해지는 제 2 변압기 입력 한계 전력과,
상기 축전기의 온도에 따라 정해지는 축전기 입력 한계 전력
에 기초하여 결정되는, 하이브리드 작업 기계의 제어 방법.
제 9 항에 있어서,
상기 제 2 변압기 입력 한계 전력은, 상기 변압기의 온도가 증가할 때에 있어서, 소정의 온도까지는 일정하고,
상기 축전기 입력 한계 전력은, 상기 축전기의 온도가 증가할 때에 있어서, 소정의 온도까지는 일정한, 하이브리드 작업 기계의 제어 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 제 1 역행 출력은, 상기 축전기의 전압이 증가할 때의 변화의 경로와, 상기 축전기의 전압이 감소할 때의 변화의 경로가 상이한, 하이브리드 작업 기계의 제어 방법.
제 9 항에 있어서,
상기 제 1 역행 출력은, 상기 축전기의 전압이 증가할 때의 변화의 경로와, 상기 축전기의 전압이 감소할 때의 변화의 경로가 상이하고,
상기 제 2 변압기 입력 한계 전력은, 상기 변압기의 온도가 증가할 때의 변화의 경로와, 상기 변압기의 온도가 감소할 때의 변화의 경로가 상이하고,
상기 축전기 입력 한계 전력은, 상기 축전기의 온도가 증가할 때의 변화의 경로와, 상기 축전기의 온도가 감소할 때의 변화의 경로가 상이한, 하이브리드 작업 기계의 제어 방법.
제 8 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어 공정에 있어서,
상기 전동기가 역행하는 경우, 상기 전동기의 회전 속도가 커짐에 따라 상기 발전 전동기가 발전할 때의 전력의 목표값을 낮게 하는, 하이브리드 작업 기계의 제어 방법.
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