混合式工作机械的控制方法及混合式工作机械的泵输出限制方法技术

在混合式工作机械中，由发动机（３０）的输出与电动发电机（３４）的输出驱动液压泵（２１）。计算液压泵（２１）的输入侧的动力（Ｗｏｕｔ），并根据计算出的动力（Ｗｏｕｔ）控制电动发电机（３４）的输出。由此，能够精确地求出液压泵（２１）的输入侧的动力，并根据输入侧的动力控制发动机的负载。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种混合式工作机械的控制方法及泵输出控制方法，尤其涉及一种通过电动马达辅助内燃机来驱动泵而产生液压的混合式工作机械的控制方法及泵输出控制方法。
技术介绍
混合式工作机械通常由发动机(内燃机)的输出驱动液压泵，并通过所产生的液压进行工作。并且，通过由电动马达辅助发动机来有效地运行发动机。电动马达主要通过来自电池的电力驱动。电池为充放电式，辅助发动机时进行放电，并将电力供给至电动马达。另一方面，在不辅助发动机时，通过来自由发动机驱动的发电机的电力或来自液压负载的再生电力充电。由此，能够使电池始终维持被充电一定程度的状态而辅助电动马达。像这样在混合式工作机械中，由于能够由电动马达辅助发动机，因此能够减小发动机的最大输出而成为小型发动机。当液压泵要求大于发动机的最大输出的输出时，能够用电动马达辅助来对应其要求。通过使电动马达成为电动发电机，能够使电动马达与发电机的功能统一成一个。 这时需要控制是作为电动马达执行辅助功能，还是作为发电机执行发电功能。因此，提出了如下技术通过运算求出液压泵的输出，比较所求出的液压泵输出与阈值来切换控制使电动发电机作为电动马达发挥功能还是作为发电机发挥功能(例如，参照专利文献1)。并且，混合式工作机械中，大多使用可变容量式液压泵，以使能够根据液压负载的要求改变产生的液压(例如，参照专利文献2)。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开2004-11256号公报专利文献2 日本特开平10-103112号公报专利技术的概要专利技术要解决的课题液压泵的输出能够根据液压泵的压力与流量通过运算而求出。该输出相当于液压泵的输出侧的动力。因此，一直以来通过运算求出液压泵的输出侧的动力，并根据该动力进行电动发电机的输出控制。但是，实际输入至液压泵的输入侧的动力并非与输出侧的动力完全相等，即使知道液压泵的输出侧的动力，也无法精确地掌握输入侧的动力。液压泵的输入侧的动力为发动机与电动发电机的动力之和，并非精确地反映液压泵的输出侧的动力为发动机的负载与电动发电机的负载之和。为了有效地运行发动机，需要高精确度地求出发动机的负载，并根据此调整电动发电机的输出。因此，为了有效地运行发动机，需要高精确度地求出液压泵的输入侧的动力。并且，在如上述的混合式工作机械中，将电池维持成一定程度的充电状态，从而保持始终能够驱动电动马达的状态。但是，当液压负载连续地要求较大液压时，会产生如电池的充电量不足而无法由电动马达辅助发动机之类的状态。在这种情况下，液压泵对发动机所要求的输出变得大于发动机的最大输出，成为对发动机施加过负载的状态，不仅发动机的运行效率变低，最坏时还有可能引起发动机熄火而导致发动机停止。
技术实现思路
本专利技术的一实施方式的目的在于，精确地求出液压泵的输入侧的动力，并根据输入侧的动力控制发动机的负载。并且，本专利技术的其他实施方式的目的在于，提供一种如下混合式工作机械的泵输出限制方法，即要求超过发动机的最大输出的输出时，能够通过限制液压泵的输出来降低对发动机的输出要求，从而使发动机继续正常运行。用于解决课题的手段为了实现上述目的，根据本专利技术的一实施方式，提供一种混合式工作机械的控制方法，由发动机的输出与电动发电机的输出驱动液压泵，其特征在于，计算液压泵的输入侧的动力，并根据计算出的动力控制所述电动发电机的输出。并且，根据本专利技术的其他实施方式，提供一种混合式工作机械的泵输出控制方法， 由发动机驱动可变容量式液压泵并通过电动发电机辅助该发动机，其特征在于，使用从可变式液压泵的输出减去发动机的输出及电动发电机的输出而求出的超额输出量，并根据预先确定的算法限制可变容量式液压泵的输出。专利技术的效果根据本专利技术的一实施方式，能够高精确度地求出液压泵的输入侧的动力，并根据该输入侧的动力控制基于电动发电机的发动机的辅助量。因此，能够高精确度地控制发动机的负载，并能够将发动机始终维持成运行效率高的状态。并且，根据本专利技术的其他实施方式，当要求超过发动机的最大输出的输出时，能够通过限制液压泵的输出来降低对发动机的输出要求，从而使发动机继续正常运行。附图说明图1是应用于本专利技术的液压挖土机的控制电路。图2是表示通过图1的控制电路实现的液压泵的吐出压力与吐出流量的关系的特性图。图3是设置有图1所示的控制装置的液压挖土机的驱动系统的块图。图4是表示液压负载计算算法的图。图5是表示液压泵效率映像的图。图6是使用图5所示的泵效率映像通过插值法求出泵效率时的运算处理的流程图。图7是表示考虑负控压力时的液压负载计算算法的图。图8是表示直接由液压泵的驱动转矩与转速计算液压泵输出(轴输入侧)的液压负载推断算法的图。图9是表示在以进行正控控制的方式构成泵的控制电路的情况下，计算轴输入侧的输出(动力)时使用的液压负载计算算法的图。图10是表示在以进行负载传感控制的方式构成泵的控制电路的情况下，计算轴输入侧的输出(动力)时使用的液压负载计算算法的图。图11是用于说明通过线形插值计算泵电流限制量的方法的图。图12是图11所示的泵输出运算部的块图。图13是用于说明图11所示的P-W线图的图。图14是说明根据表示通过泵电流决定的泵吐出压与泵驱动转矩的关系的线图作成P-T映像的表格的图。图15是使用图14所示的P-T映像的表格根据泵输出限制量求出限制后的泵电流的处理的流程图。图16是表示示出与图15所示的处理的各步骤对应的部分的P-T映像的表格的图。图17是说明根据表示通过泵电流决定的泵吐出压与泵吐出量的关系的线图作成 P-Q映像的表格的图。图18是使用图16所示的P-Q映像的表格根据泵输出限制量求出限制后的泵电流的处理的流程图。图19是表示示出与图18所示的处理的各步骤对应的部分的P-Q映像的表格的图。图20是表示通过控制器执行的动力分配处理的一例的控制块图。 具体实施例方式参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。首先，对应用基于本专利技术的输出限制方法的作为混合式工作机械的一例的液压挖土机的控制装置进行说明。图1是表示应用基于本专利技术的控制方法的液压挖土机的控制电路的块图。另外，应用本专利技术的混合式工作机械不限定于液压挖土机。首先，对图1所示的液压挖土机的控制电路的结构进行说明。在通过发动机马达1 驱动的可变容量式液压泵(以下，仅称为液压泵)21的油路上，分别连接有切换阀22a、22b、 22c。并且，在切换阀22a的上游侧的油路上连接有泵吐出压传感器23。泵吐出压传感器 23检测液压泵21的吐出压。并且，切换阀22c的下游侧的油路通过负控制节流阀(以下称为负控节流阀)M连接于罐25。可变容量式液压泵21例如为可变斜盘式液压泵，能够通过变更斜盘的角度来变更泵输出。即，通过变更向液压泵21的控制电流来调整斜盘的角度，由此能够变更液压泵 21的输出。在负控节流阀M的上游侧连接有负控制传感器(以下称为负控传感器)26。负控传感器26接线于控制器2，检测向各个罐25的液压流道的液压，并将检测压力的信号输入至控制器2。由负控节流阀M、负控传感器沈及控制器2构成的负控制器(以下称为负控)为用于降低返回至罐25的液压泵21的吐出流量的损失的控制系统。在控制器2连接有用于切换为重型挖掘模式(H模式)、标准挖掘模式(S模式)及轻型挖掘模式(L模式)等各工作模式的模式切换器3及用于设本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种混合式工作机械的控制方法，所述混合式工作机械由发动机的输出与电动发电机的输出驱动液压泵，其特征在于，计算所述液压泵的输入侧的动力，根据计算出的动力控制所述电动发电机的输出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴春男，
申请(专利权)人：住友重机械工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP