[發(fā)明專利]混合動(dòng)力作業(yè)機(jī)械和混合動(dòng)力作業(yè)機(jī)械的控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201480032566.0
• 申請(qǐng)日: 2014-05-26
• 公開（公告）號(hào): CN105264759A
• 公開（公告）日: 2016-01-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 茂木淳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社小松制作所
• 主分類號(hào): H02M3/28
• 分類號(hào): H02M3/28;B60K6/28;B60W10/26;B60W20/00;H02J7/34
• 代理公司: 北京德崇智捷知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11467
• 代理人: 陳麗麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及具有內(nèi)燃機(jī)、發(fā)電電動(dòng)機(jī)(generatormotor)、蓄電器、以及接收來自發(fā)電電動(dòng)機(jī)和蓄電器中的至少一方的電力進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)的混合動(dòng)力作業(yè)機(jī)械及其控制方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的通過發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電電動(dòng)機(jī)并利用該發(fā)電電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的電力驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)來使作業(yè)機(jī)等動(dòng)作的混合動(dòng)力作業(yè)機(jī)械。例如有如下的混合動(dòng)力作業(yè)機(jī)械：在發(fā)電電動(dòng)機(jī)及電動(dòng)機(jī)與電容器或電池等蓄電器之間設(shè)置升壓器，并通過該升壓器在發(fā)電電動(dòng)機(jī)及電動(dòng)機(jī)與蓄電器之間交換電力。在專利文獻(xiàn)1中記載了通過DC-DC轉(zhuǎn)換器對(duì)電池的電壓進(jìn)行變壓后供給到驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的逆變器的技術(shù)。

專利文獻(xiàn)1：日本特開2005-168167號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

然而，混合動(dòng)力作業(yè)機(jī)械有時(shí)會(huì)有發(fā)電電動(dòng)機(jī)不進(jìn)行發(fā)電及動(dòng)力運(yùn)行并且電動(dòng)機(jī)停止的狀態(tài)、即發(fā)電電動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的伺服控制都停止(OFF)的狀態(tài)。在這種情況下，如果升壓器有損耗，則蓄電器的電力被升壓器消耗而導(dǎo)致蓄電器的電壓下降。于是，通過發(fā)動(dòng)機(jī)使發(fā)電電動(dòng)機(jī)發(fā)電來對(duì)蓄電器進(jìn)行充電，但是由于對(duì)蓄電器進(jìn)行充電需要消耗發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力，因而會(huì)相應(yīng)地消耗燃料。因此，具有升壓器的混合動(dòng)力作業(yè)機(jī)械需要在發(fā)電電動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的伺服控制都停止(OFF)的狀態(tài)下抑制升壓器的損耗。在專利文獻(xiàn)1中對(duì)這一點(diǎn)既沒有記載也沒有暗示，因此存在改善的余地。

本發(fā)明的目的在于提供一種混合動(dòng)力作業(yè)機(jī)械，能夠在發(fā)電電動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的伺服控制都停止(OFF)的狀態(tài)下抑制升壓器的損耗。

本發(fā)明涉及混合動(dòng)力作業(yè)機(jī)械，其包括：發(fā)電電動(dòng)機(jī)，其與內(nèi)燃機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸連接；蓄電器，其至少積蓄上述發(fā)電電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的電力；電動(dòng)機(jī)，其由上述發(fā)電電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的電力和上述蓄電器積蓄的電力中的至少一方驅(qū)動(dòng)；升壓器，其包括2組具有多個(gè)開關(guān)元件的橋式電路，并且設(shè)置在上述發(fā)電電動(dòng)機(jī)及上述電動(dòng)機(jī)與上述蓄電器之間；以及升壓器控制部，其在針對(duì)上述發(fā)電電動(dòng)機(jī)和上述電動(dòng)機(jī)雙方的伺服控制都停止的待機(jī)時(shí)，使各上述橋式電路輸出的電壓的相位差為0。

優(yōu)選的是，上述2組橋式電路通過變壓器耦合，在上述待機(jī)時(shí)，如果上述蓄電器輸出的電壓的K倍的值為規(guī)定閾值以上，則上述升壓器控制部控制上述相位差，以使上述升壓器輸出的電壓的值與上述規(guī)定的閾值之差成為0。K為上述變壓器元件的升壓比。

本發(fā)明涉及混合動(dòng)力作業(yè)機(jī)械，其包括：發(fā)電電動(dòng)機(jī)，其與內(nèi)燃機(jī)的輸出軸連接；蓄電器，其積蓄上述發(fā)電電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的電力；電動(dòng)機(jī)，其由上述發(fā)電電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的電力和上述蓄電器積蓄的電力中的至少一方驅(qū)動(dòng)；升壓器，其是將2組具有多個(gè)開關(guān)元件的橋式電路通過變壓器耦合而成的變壓器耦合型DC-DC轉(zhuǎn)換器，設(shè)置在上述發(fā)電電動(dòng)機(jī)及上述電動(dòng)機(jī)與上述蓄電器之間；以及升壓器控制部，其在針對(duì)上述發(fā)電電動(dòng)機(jī)和上述電動(dòng)機(jī)雙方的伺服控制都停止的待機(jī)時(shí)，使各上述橋式電路輸出的電壓的相位差為0，在上述待機(jī)時(shí)，如果上述蓄電器輸出的電壓的K倍的值為規(guī)定的閾值以上，則控制上述相位差以使上述升壓器輸出的電壓的值與上述規(guī)定的閾值之差成為0。K為將升壓器具有的2組橋式電路耦合的變壓器的升壓比。

本發(fā)明涉及混合動(dòng)力作業(yè)機(jī)械的控制方法，該混合動(dòng)力作業(yè)機(jī)械包括：發(fā)電電動(dòng)機(jī)，其與內(nèi)燃機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸連接；蓄電器，其至少積蓄上述發(fā)電電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的電力；電動(dòng)機(jī)，其由上述發(fā)電電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的電力和上述蓄電器積蓄的電力中的至少一方驅(qū)動(dòng)；以及升壓器，其包括2組具有多個(gè)開關(guān)元件的橋式電路，并且設(shè)置在上述發(fā)電電動(dòng)機(jī)及上述電動(dòng)機(jī)與上述蓄電器之間，上述混合動(dòng)力作業(yè)機(jī)械的控制方法包括：判斷上述發(fā)電電動(dòng)機(jī)和上述電動(dòng)機(jī)的狀態(tài)的步驟；以及在針對(duì)上述發(fā)電電動(dòng)機(jī)和上述電動(dòng)機(jī)雙方的伺服控制都停止的情況下，使各上述橋式電路輸出的電壓的相位差為0的步驟。

優(yōu)選的是，上述2組橋式電路通過變壓器耦合，在針對(duì)上述發(fā)電電動(dòng)機(jī)和上述電動(dòng)機(jī)雙方的伺服控制都停止的情況下，如果上述蓄電器輸出的電壓的K倍的值為規(guī)定的閾值以上，則控制上述相位差以使上述升壓器輸出的電壓的值與上述規(guī)定的閾值之差成為0。K為上述變壓器的升壓比。

本發(fā)明提供一種混合動(dòng)力作業(yè)機(jī)械，能夠在發(fā)電電動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的伺服控制都停止(OFF)的狀態(tài)下抑制升壓器的損耗。

附圖說明

圖1是表示作為混合動(dòng)力作業(yè)機(jī)械的一個(gè)示例的混合動(dòng)力液壓挖掘機(jī)的立體圖。

圖2是表示圖1所示的混合動(dòng)力液壓挖掘機(jī)的裝置結(jié)構(gòu)的框圖。

圖3是表示作為升壓器的變壓器耦合型升壓器的圖。

圖4是用于說明升壓器的動(dòng)作的圖。

圖5是表示升壓器的輸出功率與相位差的關(guān)系的圖。