混合动力工程机械制造技术

提供一种混合动力工程机械，其能够抑制基于电动/发电机进行的不必要的发动机的动力辅助。本发明专利技术的混合动力工程机械具有：检测发动机(11)的转速NE的发动机转速传感器(11A)；判定发动机(11)的输出转矩TE的状态的发动机状态判定部(20B)；运算液压泵(13)的负载转矩TP的负载转矩推定部(20C)；和发动机辅助限制部(20E)，其在由发动机转速传感器(11A)检测到的转速NE为转速N0以上，且由发动机状态判定部(20B)判定为发动机(11)的输出转矩TE处于没有达到最小转矩Tmin的状态的情况下、或者由负载转矩推定部(20C)运算的负载转矩TP比转矩T1低的情况下，限制基于电动/发电机(12)进行的发动机(11)的动力辅助。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有电动/发电机的混合动力工程机械，该电动/发电机进行发动机的动力辅助以及发电。
技术介绍
以往，由液压系统驱动的工程机械为了对应从轻负载至重负载的全部作业，具有估算最大负载时的作业而选定的大型发动机。但是，由于在工程机械的作业整体中为重负载的作业仅仅是一部分，所以在轻负载时和中负载时具有多余的发动机能力，从油耗的观点来看并不优选。相对于此，以往公知一种混合动力工程机械，其使发动机小型化的同时，构成混合动力系统来谋求油耗的改善，该混合动力系统使用输出应答迅速的电动/发电机的输出转矩来补充随着发动机小型化而造成的发动机的输出不足(例如，参照专利文献1)。但是，在这种混合动力工程机械中，若满足了发动机的转速和/或负载等发动机的辅助条件，则会实施基于电动/发电机进行的发动机的动力辅助，由此，担心即使在本来不需要实施辅助的(造成浪费)情况下，也继续进行基于电动/发电机的辅助动作。在这种情况下，会造成蓄积在蓄电装置内的电力的浪费和蓄电装置的过放电，其中，该蓄电装置在其与电动/发电机之间进行电力的交接，从而不仅从节能的观点来看不优选，也会导致蓄电装置的寿命降低。因此，提出了一种现有技术，其具有:控制基于电动/发电机进行的发动机的动力辅助的控制机构；和检测发动机熄火(engine stall)或者与发动机熄火直接联系的驾驶状态的驾驶状态检测机构，当通过该驾驶状态检测机构检测到发动机熄火或者与发动机熄火直接联系的驾驶状态时，通过控制机构而使基于电动/发电机进行的发动机的动力辅助自动停止(例如，参照专利文献2)。该专利文献2的现有技术的驾驶状态检测机构具有:检测发动机的实际转速的发动机转速检测机构；和辅助/停止判断机构，该辅助/停止判断机构求出由该发动机转速检测机构检测到的发动机的实际转速与目标转速的偏差，并在该偏差为预先设定的设定值以上时，作出使基于电动/发电机进行的发动机的动力辅助停止的判断。在先技术文献专利文献1:日本专利第4800514号公报专利文献2:美国专利第7728449号说明书在从上述专利文献1、2的现有技术中看到的具有电动/发电机的混合动力工程机械中，蓄电装置也进行了大容量化。而且，在具有蓄电容量大的蓄电装置的混合动力工程机械中，在如轻负载时或者中负载时那样地对液压系统要求的液压负载比电动/发电机的最大动力低的情况下，即使将发动机的输出转矩维持于极低的状态，仅通过电动/发电机的输出转矩也能够支撑液压负载。在这种状况下，实施了基于电动/发电机进行的不必要的发动机的动力辅助，因此，通过电动/发电机的输出转矩而没有使发动机有效地发挥作用，产生了无效旋转的电机驱动，发动机易于变为过旋转。由此，担心会发生发动机损伤，或受到热影响等的不良情况。另外，专利文献2所公开的现有技术在仅通过上述电动/发电机的输出转矩就能够支撑液压负载的状况下，能够在不产生由发动机转速检测机构检测到的发动机的实际转速与目标转速的偏差的情况下进行发动机的转速的控制。由此，驾驶状态检测机构无法恰当地检测到发动机熄火或者与发动机熄火直接联系的驾驶状态，因此，辅助/停止判断机构无法使基于电动/发电机进行的不必要的发动机的动力辅助停止，担心会导致蓄积在蓄电装置内的电力的浪费和蓄电装置的过放电。尤其在混合动力工程机械中，因为在构造上将再生能量向蓄电装置回收的机会就比较少，所以若蓄积在蓄电装置内的电力降低，则会驱动发动机并对蓄电装置充电，因此，相应地对发动机施加负载而使用燃料，由此，在作业整体中油耗会恶化。因此，即使在轻负载时和中负载时，也需要尽可能地确保蓄电装置的电力，因此，希望高效地使用电动/发电机来实现节能。
技术实现思路
本专利技术是鉴于这种现有技术的实际情况而做出的，其目的在于，提供一种能够抑制基于电动/发电机进行的不必要的发动机的动力辅助的混合动力工程机械。为了实现上述目的，本专利技术的混合动力工程机械的特征在于，具有:发动机；由所述发动机驱动的液压栗；由从所述液压栗排出的液压油驱动的液压作业部；在与所述发动机之间传递转矩并进行所述发动机的动力辅助以及发电的电动/发电机；在与所述电动/发电机之间进行电力交接的蓄电装置；检测所述发动机的转速的发动机转速检测部；判定所述发动机的输出转矩的状态的发动机状态判定部；检测所述液压栗的负载转矩的负载转矩检测部；和发动机辅助限制部，其在由所述发动机转速检测部检测到的所述发动机的转速为规定转速以上，且由所述发动机状态判定部判定为所述发动机的输出转矩处于没有达到规定最小转矩的状态的情况下、或者由所述负载转矩检测部检测到的所述液压栗的负载转矩比规定转矩低的情况下，限制基于所述电动/发电机进行的所述发动机的动力辅助。在这样构成的本专利技术中，在由发动机转速检测部检测到的发动机的转速为规定转速以上，且由发动机状态判定部判定为发动机的输出转矩处于未达到规定最小转矩的状态的情况下，发生仅由电动/发电机的输出转矩来支撑液压负载的状况。在该情况下，通过发动机辅助限制部来限制基于电动/发电机进行的发动机的动力辅助，而能够抑制基于电动/发电机进行的不必要的发动机的动力辅助，因此，能够避免因电动/发电机的输出转矩而发生发动机的电机驱动(motoring)。由此，能够减轻随着电机驱动而产生的发动机的负担。另外，本专利技术在由栗负载检测部检测到的液压栗的负载转矩比规定转矩低的情况下，发生了由基于电动/发电机进行的发动机的动力辅助来负担应由发动机输出的转矩的状况。在该情况下，通过发动机辅助限制部来限制基于电动/发电机进行的发动机的动力辅助，而能够抑制基于电动/发电机的输出转矩产生的不必要的发动机的动力辅助，因此，能够降低蓄积在蓄电装置内的电力的浪费，并且能够防止蓄电装置的无谓的放电另外，作为本专利技术的混合动力工程机械的优选方式，能够列举以下的构成。(1)本专利技术的混合动力工程机械，在上述专利技术中，具有检测所述发动机的燃料喷射量的燃料喷射量检测部，所述发动机状态判定部基于由所述燃料喷射量检测部检测到的所述发动机的燃料喷射量来判定所述发动机的输出转矩的状态。(2)本专利技术的混合动力工程机械，在上述专利技术中，具有:设在所述发动机上的涡轮增压式的增压机；和测定基于所述增压机产生的所述发动机的增压压力的增压压力测定部，所述发动机状态判定部基于由所述负载转矩检测部检测到的所述液压栗的负载转矩、以及由所述增压压力测定部测定到的所述发动机的增压压力来判定所述发动机的输出转矩的状态。(3)本专利技术的混合动力工程机械，在上述专利技术中，具有检测所述电动/发电机的输出转矩的电动/发电机转矩检测部，所述发动机状态判定部基于由所述负载转矩检测部检测到的所述液压栗的负载转矩、以及由所述电动/发电机转矩检测部检测到的所述电动/发电机的输出转矩来判定所述发动机的输出转矩的状态。(4)本专利技术的混合动力工程机械，在上述专利技术中，具有检测所述电动/发电机的转速的电动/发电机转速检测部、以及检测输入至所述电动/发电机的电流的电动/发电机电流检测部中的至少1个，所述发动机状态判定部基于由所述电动/发电机转速检测部检测到的所述电动/发电机的转速、以及由所述电动/发电机电流检测部检测到的输入至所述电动/发电机的电流中的至少1个，来判定所述发动机的输出转矩的状态。即使适用这样的各构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合动力工程机械，其特征在于，具有：发动机；由所述发动机驱动的液压泵；由从所述液压泵排出的液压油驱动的液压作业部；在与所述发动机之间传递转矩并进行所述发动机的动力辅助以及发电的电动/发电机；在与所述电动/发电机之间进行电力交接的蓄电装置；检测所述发动机的转速的发动机转速检测部；判定所述发动机的输出转矩的状态的发动机状态判定部；检测所述液压泵的负载转矩的负载转矩检测部；和发动机辅助限制部，其在由所述发动机转速检测部检测到的所述发动机的转速为规定转速以上，且由所述发动机状态判定部判定为所述发动机的输出转矩处于没有达到规定最小转矩的状态的情况下、或者由所述负载转矩检测部检测到的所述液压泵的负载转矩比规定转矩低的情况下，限制基于所述电动/发电机进行的所述发动机的动力辅助。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：石原新士，星野雅俊，糸贺健太郎，森木秀一，
申请(专利权)人：日立建机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP