动力控制装置及具备该装置的混合动力工程机械的制作方法_4

文档序号:9731311阅读:来源:国知局
助发动机。
[0101]另外,上述【具体实施方式】中主要包含具有以下结构的发明。
[0102]为解决上述问题,本发明提供一种混合动力工程机械的动力控制装置,所述混合动力工程机械包括:控制器,为了使所述发动机的输出在使所述发动机的驱动效率处于预先设定的效率范围内的发动机输出的控制范围的上限值与下限值之间变化,该控制器执行控制所述蓄电装置的充放电的通常控制,在所述发动机所要求的必要动力超过所述上限值时,利用所述蓄电装置的电力来辅助所述发动机,在所述必要动力低于所述下限值时,驱动所述发电机以对所述蓄电装置进行充电,其中,在所述必要动力超过所述上限值并且在所述蓄电装置的辅助持续进行的期间内所述蓄电装置的辅助动力的积分量或持续时间超过预先设定的第一阈值时,所述控制器执行将所述蓄电装置的辅助动力减小为小于所述通常控制时的辅助动力且大于O的辅助动力的第一控制,在所述必要动力超过所述上限值并且所述积分量或所述持续时间超过预先设定的比所述第一阈值大的第二阈值时,所述控制器执行将所述辅助动力设定为O的第二控制。
[0103]根据本发明,在发动机所要求的必要动力超过发动机输出的上限值的高负荷状态下,能够利用蓄电装置的电力来辅助发动机。
[0104]而且,持续高负荷状态的情况下,辅助动力的积分量或持续时间超过第一阈值时,使辅助动力减小(使发动机的动力相应地增加),在辅助动力的积分量或持续时间超过预先第二阈值时,将辅助动力设定为0(仅以发动机的动力来确保必要动力)。
[0105]由此,能够在高负荷状态持续期间中抑制蓄电装置的电力过度消耗。尤其是,在蓄电装置的充电量极低的状态(辅助动力的积分量或持续时间超过第二阈值的状态)下,能够将蓄电装置的电力消耗抑制为0,因此能够可靠地保持蓄电装置的充电状态。
[0106]另外,本发明中,能够根据高负荷状态持续期间中消耗动力的大小或持续时间的长短来阶段性地减少蓄电装置的消耗电力。因此,在高负荷状态持续时间较短的情况(辅助动力的积分量或持续时间超过第一阈值,随后立即低于第一阈值的情况)下,能够迅速地回归通常控制。
[0107]较为理想的是,上述动力控制装置还包括:能够检测出所述蓄电装置的充电率的充电率检测单元,其中,所述控制器以所述充电率检测单元检测到的所述蓄电装置的充电率越小所述第一阈值及所述第二阈值越小的方式使所述第一阈值及所述第二阈值变化。
[0108]根据上述结构,蓄电装置的充电率越小,越能尽早地抑制蓄电装置的放电(对发动机的辅助),因此能够更可靠地抑制蓄电装置的充电率过度降低。
[0109]较为理想的是,上述动力控制装置还包括:由所述发动机驱动,向包含于所述至少一个致动器中的多个液压致动器供给工作油的可变容量式的液压栗,其中,所述发电机具有辅助所述发动机的功能,即利用所述蓄电装置的电力作为电动机工作从而补充所述液压栗的动力,在所述多个液压致动器中预先设定的必要马力较高的高马力致动器工作时,所述控制器将所述液压栗的流量设定成比只有所述高马力致动器以外的液压致动器工作时大,并且将所述第一阈值及所述第二阈值设定成较低。
[0110]根据上述结构,在高负荷状态下,能够利用蓄电装置的电力使发电电动机作为电动机工作,从而补充液压栗的动力。
[0111]另外,根据上述结构,在预先设定的高马力致动器工作时,将液压栗的流量设定成较大,就能够提高液压栗的输出马力,因此能够确保高马力致动器的必要马力。
[0112]此处,为了提高液压栗的输出马力,会增加蓄电装置的电力消耗速度,但在上述结构中,在高马力致动器工作时将第一阈值及第二阈值设定得较低,因此能够抑制蓄电装置的充电率过度降低。
[0113]较为理想的是,上述动力控制装置中,所述控制器以使从所述第一控制切换至所述第二控制的时间比从所述通常控制切换至所述第一控制的时间短的方式来控制所述蓄电装置的充放电。
[0114]根据上述结构,将从通常控制切换至第一控制的时间设定成比从第一控制切换至第二控制的时间长。因此,能够缓和辅助动力的降低(发动机动力的增加)给操作员带来的不适感。
[0115]另一方面,相比从通常控制至第一控制的切换阶段,从第一控制至第二控制的切换阶段中的蓄电装置的充电率较低,在从第一控制至第二控制的切换阶段中,使其切换时间缩短,就能够迅速停止蓄电装置的放电,从而可靠地抑制蓄电装置的充电率过度降低。
[0116]另外,本发明提供一种混合动力工程机械,其具备:发动机、蓄电装置、利用所述发动机的动力和所述蓄电装置的电力中至少一方来工作的至少一个致动器、利用所述发动机的动力来发电的发电机、以及上述的动力控制装置。
【主权项】
1.一种混合动力工程机械的动力控制装置,所述混合动力工程机械具备:发动机、蓄电装置、利用所述发动机的动力和所述蓄电装置的电力中至少一方来工作的至少一个致动器、以及利用所述发动机的动力来发电的发电机,所述混合动力工程机械的动力控制装置的特征在于包括: 控制器,为了使所述发动机的输出在使所述发动机的驱动效率处于预先设定的效率范围内的发动机输出的控制范围的上限值与下限值之间变化,该控制器执行控制所述蓄电装置的充放电的通常控制,在所述发动机所要求的必要动力超过所述上限值时,利用所述蓄电装置的电力来辅助所述发动机,在所述必要动力低于所述下限值时,驱动所述发电机以对所述蓄电装置进行充电,其中, 在所述必要动力超过所述上限值并且在所述蓄电装置的辅助持续进行的期间内所述蓄电装置的辅助动力的积分量或持续时间超过预先设定的第一阈值时,所述控制器执行将所述蓄电装置的辅助动力减小为小于所述通常控制时的辅助动力且大于0的辅助动力的第一控制,在所述必要动力超过所述上限值并且所述积分量或所述持续时间超过预先设定的比所述第一阈值大的第二阈值时,所述控制器执行将所述辅助动力设定为0的第二控制。2.根据权利要求1所述的混合动力工程机械的动力控制装置,其特征在于还包括: 能够检测出所述蓄电装置的充电率的充电率检测单元,其中, 所述控制器以所述充电率检测单元检测到的所述蓄电装置的充电率越小所述第一阈值及所述第二阈值越小的方式使所述第一阈值及所述第二阈值变化。3.根据权利要求1或2所述的混合动力工程机械的动力控制装置,其特征在于还包括: 由所述发动机驱动,向包含于所述至少一个致动器中的多个液压致动器供给工作油的可变容量式的液压栗,其中, 所述发电机具有辅助所述发动机的功能,即利用所述蓄电装置的电力作为电动机工作从而补充所述液压栗的动力, 在所述多个液压致动器中预先设定的必要马力较高的高马力致动器工作时,所述控制器将所述液压栗的流量设定成比只有所述高马力致动器以外的液压致动器工作时大,并且将所述第一阈值及所述第二阈值设定成较低。4.根据权利要求1?3中任一项所述的混合动力工程机械的动力控制装置,其特征在于: 所述控制器以使从所述第一控制切换至所述第二控制的时间比从所述通常控制切换至所述第一控制的时间短的方式来控制所述蓄电装置的充放电。5.一种混合动力工程机械,其特征在于具备: 发动机、蓄电装置、利用所述发动机的动力和所述蓄电装置的电力中至少一方来工作的至少一个致动器、利用所述发动机的动力来发电的发电机、以及权利要求1?4中任一项所述的动力控制装置。
【专利摘要】本发明能够在高负荷状态下利用蓄电装置的电力来辅助发动机,同时当高负荷状态长时间持续时抑制蓄电装置的充电率过度下降。在必要电力(PL)超过发动机输出的上限值(Pgu)且在蓄电装置(18)的辅助持续进行期间辅助动力的积分量(EA)或持续时间(TA)超过第一阈值(TTh1)时,控制器(30)执行第一控制,将蓄电装置(18)的辅助动力减小为小于所述通常控制时的辅助动力而大于0的辅助动力。另外,在必要电力(PL)超过上限值(Pgu)且积分量(EA)或持续时间(TA)超过预先设定的比第一阈值(TTh1)大的第二阈值(TTh2)时,控制器(30)执行第二控制,将辅助动力减小为0。
【IPC分类】H01M10/48, B60W10/26, H02J7/00, B60W20/00, B60K6/485, B60W10/06
【公开号】CN105492282
【申请号】CN201480047499
【发明人】南条孝夫, 山下耕治
【申请人】株式会社神户制钢所, 神钢建机株式会社
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年8月20日
【公告号】EP3040249A1, WO2015029854A1
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