混合式工作机械及其控制方法技术

本发明专利技术提供一种混合式工作机械及其控制方法。本发明专利技术的实施例所涉及的混合式挖土机具有：回转用电动机（21），其使上部回转体（3）回转；液压驱动器（1A、1B、7～9）；以及控制器（30），其进行通过回转用电动机（21）产生的单独回转动作状态以及通过回转用电动机（21）和液压驱动器（1A、1B、7～9）产生的复合回转动作状态下的回转控制，其中，控制器（30）将从复合回转动作状态过渡到单独回转动作状态之后在单独回转动作状态下的回转用电动机（21）的输出限制成，相比过渡后以外的单独回转动作状态下的回转用电动机（21）的输出小的输出。

Hybrid working machine and control method thereof

The present invention provides a hybrid working machine and a control method thereof. Hybrid excavator embodiments of the present invention relates to a rotary motor (21), the upper portion of the rotary rotary hydraulic actuator; (3) (1A, 1B, 7 ~ 9); and a controller (30), by the rotary use motor (21) produced by separate state and rotary motion with the motor through the rotary hydraulic actuator (21) and (1A, 1B, 7 ~ 9) rotary control, the composite rotary motion under the condition of the controller (30) to separate the transition from the rotary compound rotary action state action state after separate rotary motion state of the rotary motor (21) output limit, compared to outside alone after the transition state of the rotary motion of the rotary motor (21) output the output of small.

【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。
技术介绍
以往，公知一种具有对动臂、斗杆、铲斗等工作要件进行驱动的液压缸和对上部回转体进行驱动的回转用电动发电机的混合式挖土机(例如，参照专利文献I)。该混合式挖土机通过铲斗挖掘下方的砂土之后，一边上升动臂，一边使上部回转体回转预定角度，并为了将挖掘的砂土装入自卸卡车的车厢中，使动臂用液压缸和回转用电动发电机进行复合动作。此时，混合式挖土机通过使回转最高速度从通常时的回转最高速度降低至复合动作时的回转最高速度，使动臂的上升速度和上部回转体的回转速度相匹配。如此，混合式挖土机在上部回转体回转至自卸卡车的车厢时，使动臂正好上升至自卸卡车的车厢的高度。以往技术文献专利文献专利文献1:国际公开第07/052538号小册子专利技术的概要专利技术要解决的技术课题然而，专利文献I并没有公开在动臂用液压缸及回转用电动发电机的复合动作结束之后，仅使回转用电动发电机继续进行单独动作时的处理，也没有公开从复合动作切换为单独动作时上部回转体的回转速度的变化。鉴于上述问题点，本专利技术的目的在于提供一种提高切换液压驱动器及回转用电动机的复合动作与回转用电动机的单独动作时的操作性的。用于解决技术课题的手段为实现上述目的，本专利技术的实施例所涉及的混合式工作机械具有:回转用电动机，其使上部回转体回转；液压驱动器；以及控制器，其进行通过该回转用电动机产生的单独回转动作状态以及通过该回转用电动机和该液压驱动器产生的复合回转动作状态下的回转控制，其特征在于，所述控制器将从复合回转动作状态过渡到单独回转动作状态之后在单独回转动作状态下的所述回转用电动机的输出限制成，相比该过渡后以外的单独回转动作状态下的所述回转用电动机的输出小的输出。并且，本专利技术的实施例所涉及的混合式工作机械的控制方法，所述混合式工作机械具有:回转用电动机，其使上部回转体回转；液压驱动器；以及控制器，其进行通过该回转用电动机产生的单独回转动作状态以及通过该回转用电动机和该液压驱动器产生的复合回转动作状态下的回转控制，其特征在于，所述控制器将从复合回转动作状态过渡到单独回转动作状态之后在单独回转动作状态下的所述回转用电动机的输出限制成，相比该过渡后以外的单独回转动作状态下的所述回转用电动机的输出小的输出。专利技术效果通过上述手段，本专利技术能够提供一种提高切换液压驱动器及回转用电动机的复合动作与回转用电动机的单独动作时的操作性的。【附图说明】图1是第一实施例所涉及的混合式挖土机的侧视图。图2是表示第一实施例所涉及的混合式挖土机的驱动系统的构成例的框图。图3是表示第一实施例所涉及的混合式挖土机的蓄电系统的构成例的框图。图4是表示第一实施例所涉及的混合式挖土机的回转驱动控制部的构成例的控制框图。图5是表示基于第一实施例所涉及的混合式挖土机的回转驱动控制部的速度指令限制特性的一例的图。图6是表示第一实施例所涉及的混合式挖土机的动作状态从复合回转动作状态过渡到单独回转动作状态时各种物理量随时间变化的图。图7是表示第二实施例所涉及的混合式挖土机的动作状态从复合回转动作状态过渡到单独回转动作状态时各种物理量随时间变化的图。图8是表示第三实施例所涉及的混合式挖土机的动作状态从复合回转动作状态过渡到单独回转动作状态时各种物理量随时间变化的图。【具体实施方式】实施例1图1是表示作为应用本专利技术的混合式工作机械的一例的混合式挖土机的侧视图。在混合式挖土机的下部行走体I上经回转机构2搭载有上部回转体3。在上部回转体3上安装动臂4。在动臂4的前端安装斗杆5，在斗杆5的前端安装铲斗6。通过动臂缸7、斗杆缸8以及铲斗缸9分别对动臂4、斗杆5以及铲斗6进行液压驱动。在上部回转体3上设置有驾驶室10，且搭载有引擎等动力源。图2是表示图1所示的混合式挖土机的驱动系统的构成例的框图。在图2中，分别用双重线表示机械动力系统，用实线(粗线)表示高压液压管路，用虚线表示先导管路，用实线(细线)表示电力驱动/控制系统。作为机械式驱动部的引擎11和作为辅助驱动部的电动发电机12分别与变速器13的2个输入轴连接。在变速器13的输出轴上连接有主泵14及先导泵15作为液压泵。在主泵14上经高压液压管路16连接有控制阀17。主泵14为斜板式可变容量型液压泵，且能够通过控制斜板的角度(偏转角)来调整活塞的行程长度，从而控制吐出流量。控制阀17是进行混合式挖土机中的液压系统的控制的控制装置。下部行走体I用的液压马达IA (右用)以及液压马达IB (左用)、动臂缸7、斗杆缸8以及铲斗缸9经高压液压管路与控制阀17连接。以下，将液压马达IA (右用)以及液压马达IB (左用)、动臂缸7、斗杆缸8以及铲斗缸9统称为“液压驱动器”。在电动发电机12上经逆变器18连接有包括蓄电器的蓄电系统120。由电动发电机12和逆变器18构成电动发电系统。并且，在先导泵15上经先导管路25连接有操作装置26。操作装置26包括回转动作操纵杆26A、液压驱动器操作杆26B以及液压驱动器操作踏板26C。回转动作操纵杆26A、液压驱动器操作杆26B以及液压驱动器操作踏板26C经液压管路27、28分别与控制阀17以及压力传感器29连接。压力传感器29与进行电力系统的驱动控制的控制器30连接。并且，图2所示的混合式挖土机为将回转机构设成电动式的挖土机，且为了驱动回转机构2而设置有回转用电动机21。作为电动工作要件的回转用电动机21经逆变器20与蓄电系统120连接。在回转用电动机21的旋转轴21A上连接有分解器22、机械制动器23以及回转变速器24。由逆变器20、回转用电动机21、分解器22、机械制动器23以及回转变速器24构成负载驱动系统。控制器30由包括CPU (Central Processing Unit)和内部存储器等的运算处理装置构成，且进行电动发电机12的运行控制(电动(辅助)运行与发电运行的切换)以及回转用电动机21的运行控制(动力运行与再生运行的切换)。并且，控制器30通过对作为升降压控制部的升降压转换器进行驱动控制来控制蓄电器(电容器)的充放电。具体而言，控制器30根据蓄电器(电容器)的充电状态、电动发电机12的运行状态(电动(辅助)运行或发电运行)以及回转用电动机21的运行状态(动力运行或再生运行)，进行升降压转换器的升压动作与降压动作的切换控制，由此进行蓄电器(电容器)的充放电控制。根据通过设置于DC母线的DC母线电压检测部检测的DC母线电压值、通过蓄电器电压检测部检测的蓄电器电压值以及通过蓄电器电流检测部检测的蓄电器电流值，进行升降压转换器的升压动作与降压动作的切换控制。另外，根据通过蓄电器电压检测部检测的蓄电器电压值计算蓄电器(电容器)的SOCCState Of Charge)。并且，上述内容中示出电容器作为蓄电器的一例，但是也可将锂离子电池等能够充放电的二次电池或者能够进行电力的授受的其他形式的电源用作蓄电器，从而代替电容器。图3是表不蓄电系统120的结构的框图。蓄电系统120包括作为蓄电器的电容器19、升降压转换器100以及DC母线110。DC母线110对电容器19、电动发电机12以及回转用电动机21之间的电力的授受进行控制。在电容器19设置有用于检测电容器电压值的电容器电压检测部112和用于检测电容器电流值的电容器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合式工作机械，其具有：回转用电动机，其使上部回转体回转；液压驱动器；以及控制器，其进行通过该回转用电动机产生的单独回转动作状态以及通过该回转用电动机和该液压驱动器产生的复合回转动作状态下的回转控制，其特征在于，所述控制器将从复合回转动作状态过渡到单独回转动作状态之后在单独回转动作状态下的所述回转用电动机的输出限制成，相比该过渡后以外的单独回转动作状态下的所述回转用电动机的输出小的输出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.06.27 JP 2011-1423401.一种混合式工作机械，其具有: 回转用电动机，其使上部回转体回转； 液压驱动器；以及 控制器，其进行通过该回转用电动机产生的单独回转动作状态以及通过该回转用电动机和该液压驱动器产生的复合回转动作状态下的回转控制，其特征在于， 所述控制器将从复合回转动作状态过渡到单独回转动作状态之后在单独回转动作状态下的所述回转用电动机的输出限制成，相比该过渡后以外的单独回转动作状态下的所述回转用电动机的输出小的输出。2.根据权利要求1所述的混合式工作机械，其特征在于， 在从复合回转动作状态过渡后的单独回转动作状态下，所述控制器对所述回转用电动机所产生的转矩进行限制，从而使回转速度的增加缓慢。3.根据权利要求1所述的混合式工作机械，其特征在于， 所述混合式工作机械具有: 速度指令生成部，其生成与回转动作操纵杆的操作量相应的速度指令；以及 转矩电流指令生成部，其根据所述速度指令和当前的回转速度生成转矩电流指令， 在从复合回转动作状态过渡后的单独回转动作状态下，所述控制器对所述转矩电流指令的增加幅加以过滤，从而使回转速度的增加缓慢。4.根据权利要求1所述的·混合式工作机械，其特征在于， 在从复合回转动作状态过渡到单独回转动作状态时回转动作操纵杆的操作量不变的情况下，所述控制器将从复合回转动作状态过渡到单独回转动作状态之后在单独回转动作状态下的所述回转用电动机的输出限制成，相比所述过渡后以外的单独回转动作状态下的所述回转用电动机的输出小的输出。5.根据权利要求4所述的混合式工作机械，其特征在于， 若从复合回转动作状态过渡到单独回转动作状态之后，回转动作操纵杆的操...

【专利技术属性】
技术研发人员：川岛宏治，杉山祐太，曲木秀人，佐野公则，白谷龙二，
申请(专利权)人：住友重机械工业株式会社，住友建机株式会社，
类型：
国别省市：