[發明專利]動力控制裝置及具備該裝置的混合動力工程機械

有效

• 申請號: 201480047499.X
• 申請日: 2014-08-20
• 公開（公告）號: CN105492282B
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 南條孝夫;山下耕治
• 申請（專利權）人: 株式會社神戶制鋼所;神鋼建機株式會社
• 主分類號: B60W10/26
• 分類號: B60W10/26;B60K6/485;B60W10/06;B60W20/10;H01M10/48;H02J7/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 張雨,李婷

技術領域

本發明涉及混合動力工程機械的動力控制裝置。

背景技術

以往，有例如專利文獻1所揭示的混合動力工程機械，這種工程機械具備：發動機、蓄電裝置、利用發動機的動力來發電的發電機、利用發動機的動力（來自發電機的電力）以及來自蓄電裝置的電力來工作的致動器、以及決定在致動器與蓄電裝置及發電機之間的電力分配的電力控制裝置。

專利文獻1記載的電力控制裝置以使發動機的輸出在預先設定的發動機輸出的控制范圍的上限值與下限值之間（發電機上限電力與發電機下限電力之間）變化的方式來決定電力分配。

具體而言，當向發動機要求的要求動力（電力）低于下限值（發電電力下限值）時，將用發電機發出的多余電力向蓄電裝置充電，而當所述要求動力高于上限值（發電電力上限值）時，則除了用發電機發出的電力之外還將來自蓄電裝置的電力向致動器供給（為了補充致動器的動力而輔助發動機）。

此處，在用混合動力工程機械進行的作業中，有作業期間較短的作業（例如利用作業附屬裝置進行的傾倒作業），以及作業期間較長的作業（例如連續（爬坡）行走或使用作業附屬裝置進行的壓緊作業）。

用較長期間進行的作業往往可能長時間地持續發動機的要求動力超過發動機輸出上限值的狀態（以下稱為高負荷狀態）。

然而，若采用專利文獻1記載的電力控制裝置，每當長時間地持續高負荷狀態，就會長時間地持續用蓄電裝置的電力來進行輔助，會導致蓄電裝置的充電率下降。

若蓄電裝置的充電率下降，在高負荷狀態解除后的通常控制時，就可能出現必要的電力不足的情況。

現有技術文獻

專利文獻1：日本專利發明公報第3859982號。

發明內容

本發明的目的在于提供一種動力控制裝置及具備該裝置的混合動力工程機械，能夠在高負荷狀態下利用蓄電裝置的電力來輔助發動機，同時當高負荷狀態長時間持續時能夠避免蓄電裝置的充電率過度下降。

為了實現上述目的，本發明提供一種混合動力工程機械的動力控制裝置，所述混合動力工程機械包括：控制器，為了使所述發動機的輸出在使所述發動機的驅動效率處于預先設定的效率范圍內的發動機輸出的控制范圍的上限值與下限值之間變化，該控制器執行控制所述蓄電裝置的充放電的通常控制，在所述發動機所要求的必要動力超過所述上限值時，利用所述蓄電裝置的電力來輔助所述發動機，在所述必要動力低于所述下限值時，驅動所述發電機以對所述蓄電裝置進行充電，其中，在所述必要動力超過所述上限值并且在所述蓄電裝置的輔助持續進行的期間內所述蓄電裝置的輔助動力的積分量或持續時間超過預先設定的第一閾值時，所述控制器執行將所述蓄電裝置的輔助動力減小為小于所述通常控制時的輔助動力且大于0的輔助動力的第一控制，在所述必要動力超過所述上限值并且所述積分量或所述持續時間超過預先設定的比所述第一閾值大的第二閾值時，所述控制器執行將所述輔助動力設定為0的第二控制。

根據本發明，能夠在高負荷狀態下利用蓄電裝置的電力來輔助發動機，同時當高負荷狀態長時間持續時能夠避免蓄電裝置的充電率過度下降。

附圖說明

[圖1]圖1是表示本發明實施方式的混合動力挖掘機整體結構的左側視圖。

[圖2]圖2是圖1所示的混合動力挖掘機的驅動系統的示意圖。

[圖3]圖3是表示圖2所示的驅動系統的電氣結構的方框圖。

[圖4]圖4是表示發動機輸出與發動機效率間的關系的曲線圖。

[圖5]圖5是表示對應于發動機的必要動力的動力分擔的曲線圖。

[圖6]圖6是表示發動機輸出與充電狀態間的關系的曲線圖。

[圖7]圖7是表示必要動力相對于時間的變化的曲線圖。

[圖8]圖8是表示通常控制、第一控制以及第二控制中發動機輸出的上限值變化的曲線圖。

[圖9]圖9是表示第一閾值及第二閾值與SOC間關系的曲線圖。

[圖10]圖10是表示用圖3的控制器進行的處理的流程圖。

具體實施方式

參照以下附圖來說明本發明的一實施方式。另外，以下的實施方式是將本發明具體化的一例，并無限定本發明的保護范圍的性質。