[發(fā)明專利]混合動力作業(yè)機械

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010002123.0
• 申請日: 2010-01-05
• 公開（公告）號: CN101825025A
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發(fā)明（設計）人: 空利雄
• 申請（專利權）人: 神鋼建設機械株式會社
• 主分類號: F02D29/04
• 分類號: F02D29/04;E02F9/22
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 朱美紅;楊楷

技術領域

本發(fā)明涉及并用發(fā)動機動力和電力的混合動力式作業(yè)機械。

背景技術

在混合動力式作業(yè)機械(例如挖掘機)中，驅動液壓致動器的液 壓泵、和發(fā)揮發(fā)電機作用與電動機作用的動力機(通常為發(fā)電機兼電 動機)與發(fā)動機連接。而且，通過動力機的發(fā)電機作用使蓄電裝置被 充電，并且利用從該蓄電裝置放出的電力驅動動力機，發(fā)揮電動機作 用，并通過該電動機作用來輔助液壓泵的驅動(參照特開2001-12274 號公報)。

在全液壓式的挖掘機(以下稱為通常挖掘機)中，為了不使發(fā)動 機過負荷，液壓泵的最大輸入被設定為發(fā)動機的最大輸出以下。即， 泵最大輸入＜發(fā)動機最大輸出。

與之相對，在如上所述那樣對發(fā)動機動力加上了動力機的輔助動 力的混合動力機械中，考慮到上述輔助成分，發(fā)動機的最大輸出被設 定為比通常挖掘機的最大輸出低的值(通常為平均動力。下面在該情 況下進行說明)。即，泵最大輸入＞發(fā)動機最大輸出。

其中，泵輸入由負載壓力×泵流量決定，在混合動力式作業(yè)機械 中，由發(fā)動機輸出和動力機輔助輸出分擔。

另一方面，對于泵流量的控制而言，在通常挖掘機中采用了下述 構成，即：并用如圖6所示那樣，根據(jù)對液壓致動器進行操作的操作 機構的操作量(以下有時稱為桿操作量)來控制泵流量的方式(流量 控制)；和如圖7所示那樣，根據(jù)負載壓力(泵壓力)控制流量的方 式(馬力控制。參照特開昭59-23090號公報)，選擇通過兩種控制 而計算出的流量中的低位側，將該選擇的流量指示給泵的調節(jié)器。圖 8表示該調節(jié)器指示與泵流量的關系。

在上述流量控制中，當桿中立時為備用(standby)流量(考慮 開始動作的系統(tǒng)響應性而決定)，當桿滿操作時成為最大流量。

與之相對，在上述馬力控制中，當控制開始壓(圖7中A的壓力 區(qū)間)時為最大流量，當減壓時為最小流量。

因此，在上述壓力區(qū)間A中，指示了基于與桿操作量對應的流量 控制的泵流量，在超過該區(qū)間A的負載壓力范圍中，指示了基于馬力 控制的泵流量。

這里，一般設定為流量控制的備用流量＜馬力控制的最小流量。 因此，系統(tǒng)的最小流量為備用流量，該最小流量被設定成不會降低至 備用流量以下。

以以上為前提，混合動力作業(yè)機械中產生了如下的問題。

在混合動力作業(yè)機械中構成為，如上所述那樣將發(fā)動機最大輸出 設定得較低(平均動力)，通過由蓄電裝置驅動的動力機的電動機作 用來補償不足量，設定成泵最大輸入＞發(fā)動機最大輸出。

因此，如果持續(xù)高負載(平均動力以上的負載)的狀態(tài)，則蓄電 裝置的充電量減少，若超過界限，則會失去動力機帶來的輔助作用。

當發(fā)生這樣的情況時，為了防止過負荷的發(fā)生，需要進行使泵輸 入降低的控制，但僅在流量控制·馬力控制的狀態(tài)下，無法使泵最小 流量降低到備用流量以下。因此，不能夠將泵輸入減少到避免過負荷 的程度。

從而，存在陷入蓄電裝置的過放電(頻繁的充放電引起的蓄電裝 置的劣化)或發(fā)動機過負荷引起的發(fā)動機停止(engine?stop)這一 問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于，提供一種當充電量降低至設定值(喪失輔助 能力的界限值)以下時，可以變更控制內容，而防止蓄電裝置的過放 電或發(fā)動機停止的混合動力作業(yè)機械的動力源裝置。

本發(fā)明的混合動力作業(yè)機械構成為，驅動液壓致動器的液壓泵、 和發(fā)揮發(fā)電機作用及電動機作用的動力機與發(fā)動機連接，通過上述動 力機的發(fā)電機作用使蓄電裝置被充電，并且利用從該蓄電裝置放出的 電力驅動上述動力機，使上述動力機發(fā)揮電動機作用，從而通過該電 動機作用來輔助液壓泵的驅動，具備：根據(jù)對上述液壓致動器進行操 作的操作機構的操作量或液壓泵的負載壓力，指示泵流量的泵流量指 示機構；和根據(jù)來自該泵流量指示機構的流量指示，對上述液壓泵的 流量進行控制的調節(jié)器；具備上述液壓泵的最大輸入的設定值被設定 為比發(fā)動機最大輸出大的值的混合動力作業(yè)機械的動力源裝置。進 而，設置有對上述蓄電裝置的充電量進行檢測的充電量檢測機構；和 根據(jù)檢測出的充電量，對來自上述流量指示機構的指示流量進行修正 的修正機構；該修正機構在檢測出的充電量為設定值以下這一緊急狀 態(tài)時，通過使泵最小流量降低到比上述充電量超過設定值的通常時更 低的流量，來將上述泵最大輸入的設定值變更為發(fā)動機最大輸出以 下。