混合动力式工程机械制造技术

发电电动机(27)与发动机(21)以及液压泵(23)机械连结。液压泵(23)向作业装置(11)的液压缸(11D)～(11F)、行驶液压马达(25)以及旋转液压马达(26)供给液压油。旋转液压马达(26)与旋转电动马达(33)协动地驱动旋转装置(3)。发电电动机(27)以及旋转电动马达(33)与蓄电装置(31)电连接。HCU(36)与由模式选择装置(38)选择的模式对应地设定蓄电装置(31)的目标蓄电率(SOC0)和液压泵(23)的泵输出限制(POL0)。HCU(36)与目标蓄电率(SOC0)和泵输出限制(POL0)对应地，控制发动机(21)、发电电动机(27)、旋转电动马达(33)以及蓄电装置(31)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及搭载了发动机和发电电动机的混合动力式工程机械。
技术介绍
通常，公知具有与发动机、液压泵机械结合的发电电动机、和锂离子电池或电容器等蓄电装置的混合动力式工程机械(例如，参照专利文献1)。在这种混合动力式工程机械中，发电电动机起到如下的作用：将由发动机的驱动力发电产生的电力充电至蓄电装置内，或者使用蓄电装置的电力来进行动力运行，由此辅助发动机。另外，在大量的混合动力式工程机械中，与发电电动机独立地具有电动马达，通过该电动马达来代替或辅助液压执行机构的动作。例如在通过电动马达进行旋转动作时，通过向电动马达的电力供给来进行上部旋转体的旋转动作或辅助，并且将旋转停止时的制动能量再生来进行蓄电装置的充电。在此，在专利文献1中公开了通过恰当地控制蓄电装置的蓄电量，来高效回收再生能量的方案。在该情况下，基于操作员的操作信息来推定作业装置或上部旋转体的接下来的动作，并基于从该推定的动作所计算的再生电力的推定值来设定目标蓄电量。现有技术文献专利文献1：日本特开2012-82644号公报
技术实现思路
通常，蓄电装置在以比低蓄电率高的蓄电率来反复进行充放电的情况下，蓄电装置的寿命会降低。相对于此，如专利文献1所示，目标蓄电率是基于再生能量与蓄电装置的蓄电量的关系而设的。但是，在专利文献1的方法中，没有考虑基于充放电的反复进行所导致的蓄电装置的劣化，由此具有蓄电装置的寿命降低的可能性。另一方面，若将目标蓄电量设定得低，则能够长期地使用蓄电装置。但是，若始终将蓄电装置的目标蓄电量设定为低值，则例如在持续重负荷作业的情况下，对电动马达供给的能量会不足，担心对作业装置等的动作造成影响。本专利技术是鉴于上述以往技术的问题而做出的，本专利技术的目的在于，提供一种能够抑制蓄电装置的劣化，同时实现所希望的车身动作的混合动力式工程机械。(1)为了解决上述课题，本专利技术提供一种混合动力式工程机械，其具有：设在车身上的发动机；与所述发动机机械连接的液压泵；通过来自所述液压泵的液压油而驱动的液压执行机构；与所述发动机机械连接的发电电动机；与所述发电电动机电连接的蓄电装置；和控制所述发电电动机以及所述蓄电装置的充放电电力的控制器，所述混合动力式工程机械的特征在于，还具有从设定了彼此不同的目标蓄电率的多个模式中选择任意一个模式的模式选择装置，所述控制器控制所述发电电动机以及所述蓄电装置的充放电电力，以使所述蓄电装置的蓄电率收束于由所述模式选择装置选择的模式的目标蓄电率。由此，操作员能够通过模式选择装置而与液压执行机构的负荷对应地切换模式。例如能够在轻负荷时使目标蓄电率降低，因此蓄电装置会在蓄电率低的状态下反复进行充放电，能够抑制蓄电装置的劣化，并延长蓄电装置的寿命。另一方面，在进行如蓄电装置的充电来不及补充那样的连续的重负荷作业时，能够使目标蓄电率上升。由此，能够更长时间地进行与操作员的要求对应的车身动作。(2)在本专利技术中，优选为，所述控制器具有使所述液压泵的最大动力增加或者减少的最大动力设定部，所述最大动力设定部随着由所述模式选择装置选择的模式的目标蓄电率变低，而将所述液压泵的最大动力限制为小值。由此，充电补充作业时的蓄电装置的放电能量之量变小了的部分。因此，能够进行基于低目标蓄电率的车身动作，该低目标蓄电率是不关注蓄电率的降低，将蓄电装置的寿命优先的低目标蓄电率。(3)在本专利技术中，优选为，当由所述模式选择装置变更了模式时，所述控制器使所述目标蓄电率的值从模式变更前的值向模式变更后的值连续逐渐地变化。由此，能够在模式变更时使蓄电率逐渐地变化，因此能够防止蓄电率的急剧变化，从而能够防止无法预测的车身动作。(4)在本专利技术中，优选为，还具有检测所述车身的操作状态的车身操作状态检测装置，当由所述模式选择装置变更了模式，且由所述车身操作状态检测装置检测到所述车身的非操作状态时，所述最大动力设定部变更所述液压泵的最大动力。由此，在车身的操作的过程中，不会变更液压泵的最大动力，因此能够在车身稳定的状态下变更液压泵的最大动力。(5)在本专利技术中，优选为，所述模式选择装置能够选择最大蓄电率模式，该最大蓄电率模式下，不限制所述液压泵的最大动力，且将所述目标蓄电率设为所述蓄电装置的最大蓄电率附近。由此，通过选择最大蓄电率模式，即使在例如上坡行驶时等那样地以作业持续性为最优先的时刻，也能够尽可能长时间地持续车身动作。(6)在本专利技术中，优选为，还具有显示由所述模式选择装置选择的模式的车载显示器。由此，操作员通过目视车载显示器，能够容易地掌握现在所选择的模式。(7)在本专利技术中，优选为，所述发动机的最大输出比所述液压泵的最大动力小。由此，当轻负荷时，能够通过发动机的驱动力来驱动液压泵，当重负荷时，能够在发动机的基础上通过发电电动机的辅助力来驱动液压泵。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式的混合动力式液压挖掘机的主视图。图2是表示适用于图1中的混合动力式液压挖掘机中的液压系统和电动系统的构成图。图3是表示图2中的混合动力控制单元的构成图。图4是表示图3中的模式变更应对部的构成图。图5是表示目标蓄电率以及泵输出限制的变更值表的说明图。图6是表示泵输出限制变更判定处理的流程图。图7是表示图3中的输出指令运算部的构成图。图8是表示图1的驾驶舱内的主要部分立体图。图9是表示车载显示器所显示的显示画面一例的说明图。具体实施方式以下，参照附图以混合动力式液压挖掘机为例，来说明本专利技术的实施方式的混合动力式工程机械。图1至图9表示本专利技术的实施方式。在图1中，混合动力式液压挖掘机1(以下，称为液压挖掘机1)具有后述的发动机21和发电电动机27。该液压挖掘机1由能够自行驶的履带式的下部行驶体2、设在下部行驶体2上的旋转装置3、经由旋转装置3能够旋转地搭载于下部行驶体2上的上部旋转体4、和设在上部旋转体4的前侧且进行挖掘作业等的作业装置11而构成。此时，下部行驶体2和上部旋转体4构成液压挖掘机1的车身。上部旋转体4具有：设在旋转车架5上并收纳了发动机21等的构造罩6；和供操作员搭乘的驾驶舱7。如图8所示，在驾驶舱7内，设有供操作员落座的驾驶席8，并且在驾驶席8的周围设有由操作杆、操作踏板等组成的行驶用操作装置9、和由操作杆等组成的作业用操作装置10。在此，在操作装置9、10上，分别设有检测这些装置的操作量(杆操作量OA)的操作量传感器9A、10A。这些操作量传感器9A、10A构成了例如检测如下部行驶体2的行驶操作、上部旋转体4的旋转操作、作业装置11的俯仰运动操作(挖掘操作)等那样的车身的操作状态的车身操作状态检测装置。另外，在驾驶舱7内设有后述的车载显示器39。如图1所示，作业装置11由例如动臂11A、斗杆11B、铲斗11C、和驱动这些部件的动臂液压缸11D、斗杆液压缸11E、铲斗液压缸11F构成。动臂11A、斗杆11B、铲斗11C彼此由销结合。作业装置11安装在旋转车架5上，通过使液压缸11D～11F伸长或者缩短而进行俯仰运动。在此，液压挖掘机1搭载有控制发电电动机27等的电动系统、和控制作业装置11等的动作的液压系统。以下，参照图2至图9来说明液压挖掘机1的系统构成。发动机21搭载在旋转车架5上。该发动机21例如由柴油发动机等的内燃机构成。在发动机21的输出侧，以机械式直列连接的方式安本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合动力式工程机械，其具有：设在车身上的发动机；与所述发动机机械连接的液压泵；通过来自所述液压泵的液压油而驱动的液压执行机构；与所述发动机机械连接的发电电动机；与所述发电电动机电连接的蓄电装置；和控制所述发电电动机以及所述蓄电装置的充放电电力的控制器，所述混合动力式工程机械的特征在于，还具有从设定了彼此不同的目标蓄电率的多个模式中选择任意一个模式的模式选择装置，所述控制器控制所述发电电动机以及所述蓄电装置的充放电电力，以使所述蓄电装置的蓄电率收束于由所述模式选择装置选择的模式的目标蓄电率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.22 JP 2015-0103401.一种混合动力式工程机械，其具有：设在车身上的发动机；与所述发动机机械连接的液压泵；通过来自所述液压泵的液压油而驱动的液压执行机构；与所述发动机机械连接的发电电动机；与所述发电电动机电连接的蓄电装置；和控制所述发电电动机以及所述蓄电装置的充放电电力的控制器，所述混合动力式工程机械的特征在于，还具有从设定了彼此不同的目标蓄电率的多个模式中选择任意一个模式的模式选择装置，所述控制器控制所述发电电动机以及所述蓄电装置的充放电电力，以使所述蓄电装置的蓄电率收束于由所述模式选择装置选择的模式的目标蓄电率。2.根据权利要求1所述的混合动力式工程机械，其特征在于，所述控制器具有使所述液压泵的最大动力增加或者减少的最大动力设定部，所述最大动力设定部随着由所述模式选择装置选择的模式的目标蓄电率变低，而将所述液压泵的最大动力限制为...

【专利技术属性】
技术研发人员：日田真史，石田诚司，竹内健，井村进也，
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