混合動力工程機械制造技術

提供一種混合動力工程機械，其能夠抑制基于電動/發電機進行的不必要的發動機的動力輔助。本發明專利技術的混合動力工程機械具有：檢測發動機(11)的轉速NE的發動機轉速傳感器(11A)；判定發動機(11)的輸出轉矩TE的狀態的發動機狀態判定部(20B)；運算液壓泵(13)的負載轉矩TP的負載轉矩推定部(20C)；和發動機輔助限制部(20E)，其在由發動機轉速傳感器(11A)檢測到的轉速NE為轉速N0以上，且由發動機狀態判定部(20B)判定為發動機(11)的輸出轉矩TE處于沒有達到最小轉矩Tmin的狀態的情況下、或者由負載轉矩推定部(20C)運算的負載轉矩TP比轉矩T1低的情況下，限制基于電動/發電機(12)進行的發動機(11)的動力輔助。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及具有電動/發電機的混合動力工程機械，該電動/發電機進行發動機的動力輔助以及發電。
技術介紹
以往，由液壓系統驅動的工程機械為了對應從輕負載至重負載的全部作業，具有估算最大負載時的作業而選定的大型發動機。但是，由于在工程機械的作業整體中為重負載的作業僅僅是一部分，所以在輕負載時和中負載時具有多余的發動機能力，從油耗的觀點來看并不優選。相對于此，以往公知一種混合動力工程機械，其使發動機小型化的同時，構成混合動力系統來謀求油耗的改善，該混合動力系統使用輸出應答迅速的電動/發電機的輸出轉矩來補充隨著發動機小型化而造成的發動機的輸出不足(例如，參照專利文獻1)。但是，在這種混合動力工程機械中，若滿足了發動機的轉速和/或負載等發動機的輔助條件，則會實施基于電動/發電機進行的發動機的動力輔助，由此，擔心即使在本來不需要實施輔助的(造成浪費)情況下，也繼續進行基于電動/發電機的輔助動作。在這種情況下，會造成蓄積在蓄電裝置內的電力的浪費和蓄電裝置的過放電，其中，該蓄電裝置在其與電動/發電機之間進行電力的交接，從而不僅從節能的觀點來看不優選，也會導致蓄電裝置的壽命降低。因此，提出了一種現有技術，其具有:控制基于電動/發電機進行的發動機的動力輔助的控制機構；和檢測發動機熄火(engine stall)或者與發動機熄火直接聯系的駕駛狀態的駕駛狀態檢測機構，當通過該駕駛狀態檢測機構檢測到發動機熄火或者與發動機熄火直接聯系的駕駛狀態時，通過控制機構而使基于電動/發電機進行的發動機的動力輔助自動停止(例如，參照專利文獻2)。該專利文獻2的現有技術的駕駛狀態檢測機構具有:檢測發動機的實際轉速的發動機轉速檢測機構；和輔助/停止判斷機構，該輔助/停止判斷機構求出由該發動機轉速檢測機構檢測到的發動機的實際轉速與目標轉速的偏差，并在該偏差為預先設定的設定值以上時，作出使基于電動/發電機進行的發動機的動力輔助停止的判斷。在先技術文獻專利文獻1:日本專利第4800514號公報專利文獻2:美國專利第7728449號說明書在從上述專利文獻1、2的現有技術中看到的具有電動/發電機的混合動力工程機械中，蓄電裝置也進行了大容量化。而且，在具有蓄電容量大的蓄電裝置的混合動力工程機械中，在如輕負載時或者中負載時那樣地對液壓系統要求的液壓負載比電動/發電機的最大動力低的情況下，即使將發動機的輸出轉矩維持于極低的狀態，僅通過電動/發電機的輸出轉矩也能夠支撐液壓負載。在這種狀況下，實施了基于電動/發電機進行的不必要的發動機的動力輔助，因此，通過電動/發電機的輸出轉矩而沒有使發動機有效地發揮作用，產生了無效旋轉的電機驅動，發動機易于變為過旋轉。由此，擔心會發生發動機損傷，或受到熱影響等的不良情況。另外，專利文獻2所公開的現有技術在僅通過上述電動/發電機的輸出轉矩就能夠支撐液壓負載的狀況下，能夠在不產生由發動機轉速檢測機構檢測到的發動機的實際轉速與目標轉速的偏差的情況下進行發動機的轉速的控制。由此，駕駛狀態檢測機構無法恰當地檢測到發動機熄火或者與發動機熄火直接聯系的駕駛狀態，因此，輔助/停止判斷機構無法使基于電動/發電機進行的不必要的發動機的動力輔助停止，擔心會導致蓄積在蓄電裝置內的電力的浪費和蓄電裝置的過放電。尤其在混合動力工程機械中，因為在構造上將再生能量向蓄電裝置回收的機會就比較少，所以若蓄積在蓄電裝置內的電力降低，則會驅動發動機并對蓄電裝置充電，因此，相應地對發動機施加負載而使用燃料，由此，在作業整體中油耗會惡化。因此，即使在輕負載時和中負載時，也需要盡可能地確保蓄電裝置的電力，因此，希望高效地使用電動/發電機來實現節能。
技術實現思路
本專利技術是鑒于這種現有技術的實際情況而做出的，其目的在于，提供一種能夠抑制基于電動/發電機進行的不必要的發動機的動力輔助的混合動力工程機械。為了實現上述目的，本專利技術的混合動力工程機械的特征在于，具有:發動機；由所述發動機驅動的液壓栗；由從所述液壓栗排出的液壓油驅動的液壓作業部；在與所述發動機之間傳遞轉矩并進行所述發動機的動力輔助以及發電的電動/發電機；在與所述電動/發電機之間進行電力交接的蓄電裝置；檢測所述發動機的轉速的發動機轉速檢測部；判定所述發動機的輸出轉矩的狀態的發動機狀態判定部；檢測所述液壓栗的負載轉矩的負載轉矩檢測部；和發動機輔助限制部，其在由所述發動機轉速檢測部檢測到的所述發動機的轉速為規定轉速以上，且由所述發動機狀態判定部判定為所述發動機的輸出轉矩處于沒有達到規定最小轉矩的狀態的情況下、或者由所述負載轉矩檢測部檢測到的所述液壓栗的負載轉矩比規定轉矩低的情況下，限制基于所述電動/發電機進行的所述發動機的動力輔助。在這樣構成的本專利技術中，在由發動機轉速檢測部檢測到的發動機的轉速為規定轉速以上，且由發動機狀態判定部判定為發動機的輸出轉矩處于未達到規定最小轉矩的狀態的情況下，發生僅由電動/發電機的輸出轉矩來支撐液壓負載的狀況。在該情況下，通過發動機輔助限制部來限制基于電動/發電機進行的發動機的動力輔助，而能夠抑制基于電動/發電機進行的不必要的發動機的動力輔助，因此，能夠避免因電動/發電機的輸出轉矩而發生發動機的電機驅動(motoring)。由此，能夠減輕隨著電機驅動而產生的發動機的負擔。另外，本專利技術在由栗負載檢測部檢測到的液壓栗的負載轉矩比規定轉矩低的情況下，發生了由基于電動/發電機進行的發動機的動力輔助來負擔應由發動機輸出的轉矩的狀況。在該情況下，通過發動機輔助限制部來限制基于電動/發電機進行的發動機的動力輔助，而能夠抑制基于電動/發電機的輸出轉矩產生的不必要的發動機的動力輔助，因此，能夠降低蓄積在蓄電裝置內的電力的浪費，并且能夠防止蓄電裝置的無謂的放電另外，作為本專利技術的混合動力工程機械的優選方式，能夠列舉以下的構成。(1)本專利技術的混合動力工程機械，在上述專利技術中，具有檢測所述發動機的燃料噴射量的燃料噴射量檢測部，所述發動機狀態判定部基于由所述燃料噴射量檢測部檢測到的所述發動機的燃料噴射量來判定所述發動機的輸出轉矩的狀態。(2)本專利技術的混合動力工程機械，在上述專利技術中，具有:設在所述發動機上的渦輪增壓式的增壓機；和測定基于所述增壓機產生的所述發動機的增壓壓力的增壓壓力測定部，所述發動機狀態判定部基于由所述負載轉矩檢測部檢測到的所述液壓栗的負載轉矩、以及由所述增壓壓力測定部測定到的所述發動機的增壓壓力來判定所述發動機的輸出轉矩的狀態。(3)本專利技術的混合動力工程機械，在上述專利技術中，具有檢測所述電動/發電機的輸出轉矩的電動/發電機轉矩檢測部，所述發動機狀態判定部基于由所述負載轉矩檢測部檢測到的所述液壓栗的負載轉矩、以及由所述電動/發電機轉矩檢測部檢測到的所述電動/發電機的輸出轉矩來判定所述發動機的輸出轉矩的狀態。(4)本專利技術的混合動力工程機械，在上述專利技術中，具有檢測所述電動/發電機的轉速的電動/發電機轉速檢測部、以及檢測輸入至所述電動/發電機的電流的電動/發電機電流檢測部中的至少1個，所述發動機狀態判定部基于由所述電動/發電機轉速檢測部檢測到的所述電動/發電機的轉速、以及由所述電動/發電機電流檢測部檢測到的輸入至所述電動/發電機的電流中的至少1個，來判定所述發動機的輸出轉矩的狀態。即使適用這樣的各構本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種混合動力工程機械，其特征在于，具有：發動機；由所述發動機驅動的液壓泵；由從所述液壓泵排出的液壓油驅動的液壓作業部；在與所述發動機之間傳遞轉矩并進行所述發動機的動力輔助以及發電的電動/發電機；在與所述電動/發電機之間進行電力交接的蓄電裝置；檢測所述發動機的轉速的發動機轉速檢測部；判定所述發動機的輸出轉矩的狀態的發動機狀態判定部；檢測所述液壓泵的負載轉矩的負載轉矩檢測部；和發動機輔助限制部，其在由所述發動機轉速檢測部檢測到的所述發動機的轉速為規定轉速以上，且由所述發動機狀態判定部判定為所述發動機的輸出轉矩處于沒有達到規定最小轉矩的狀態的情況下、或者由所述負載轉矩檢測部檢測到的所述液壓泵的負載轉矩比規定轉矩低的情況下，限制基于所述電動/發電機進行的所述發動機的動力輔助。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：石原新士，星野雅俊，糸賀健太郎，森木秀一，
申請(專利權)人：日立建機株式會社，
類型：發明
國別省市：日本;JP