作业机械制造技术

本发明专利技术提供一种作业机械，其能够抑制发动机动力的急剧变动，其构成为，具有：发动机(11)；由发动机(11)驱动的液压泵(12)；由从液压泵(12)排出的液压油驱动的液压致动器(17)；使液压泵(12)驱动的电动发电机(13)；在与电动发电机(13)之间交接电力的蓄电装置(14)；运算发动机(11)的负荷动力的负荷运算部(21)；管理包括蓄电装置(14)的状态在内的车身状态的车身状态管理部(22)；发动机动力变动限制部(23)，其基于负荷动力以及车身状态来运算用于限制发动机(11)的动力的增加率以及减少率的第二目标动力；液压动力限制部(24)，其基于第二目标动力来限制液压泵(12)的动力；和辅助动力运算部(25)，其基于第二目标动力来限制电动发电机(13)的动力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及例如液压挖掘机等的作业机械，尤其涉及能够通过发动机以及电动发电机来驱动液压泵的作业机械。
技术介绍
近年，在这种液压挖掘机等的作业机械中，以节能化(低油耗化)或降低从发动机排出的具有环境负担的废气(例如二氧化碳、氮氧化物、颗粒状物质等)的量为目的，提出了在发动机的基础上将电动发电机作为动力源的所谓的混合动力式工程机械。这种具有电动发电机的混合动力式工程机械在泵吸收动力高于发动机输出上限值的情况下，进行由电动发电机的动力来补充泵吸收动力与发动机输出上限值之间的差量的控制，由此使发动机的动力增加速度成为规定值以下。作为关于这种混合动力式工程机械的以往技术而公开有专利文献1，其目的在于，避免发动机燃烧效率的降低、防止具有环境负担的废气特别是黑烟的发生。在该专利文献1中，计算使发动机的动力增加速度成为规定增加率以下的发动机输出的上限值，并且在泵吸收动力高于发动机输出上限值的情况下，以将泵吸收动力的上限值抑制到发动机输出上限值为止，而使发动机的动力增加速度成为规定值以下的方式控制液压泵或者电动发电机来避免发动机的动力急剧地增加。现有专利文献专利文献1：日本专利4633813号公报在上述专利文献1中，依照以规定增加率增加的发动机的输出上限值，以不会使发动机的动力急剧增加的方式限制增加速度并实现废气的抑制。但是，在专利文献1所公开的以往技术的情况下，不仅没有监视向电动发电机供给电力的蓄电装置的状态，也没有进行液压泵的控制。因此，在蓄电装置的蓄电余量不足而不能充分地向电动发电机供给电力的情况下，担心不仅变得不能够避免发动机燃烧效率的降低，而且因急剧的泵吸收动力的增加而使发动机动力急剧地变动从而导致发动机熄火。
技术实现思路
本专利技术是根据上述以往技术的实际状况而做出的，其目的在于提供一种作业机械，其能够抑制发动机动力的急剧变动。为了实现该目的，本专利技术的特征在于，具有：发动机；由所述发动机驱动的液压泵；由从所述液压泵排出的液压油驱动的液压作业部；使所述液压泵驱动的电动发电机；在与所述电动发电机之间交接电力的蓄电装置；运算所述发动机的负荷动力的负荷运算部；管理包括所述蓄电装置的状态在内的车身状态的车身状态管理部；发动机目标动力运算部，其基于由所述负荷运算部所运算的负荷动力以及由所述车身状态管理部所管理的车身状态来运算用于限制所述发动机的动力的增加量以及减少量的发动机目标动力；液压动力限制部，其基于由所述发动机目标动力运算部所运算的发动机目标动力来限制所述液压泵的动力；和辅助动力限制部，其基于由所述发动机目标动力运算部所运算的发动机目标动力来限制所述电动发电机的动力。专利技术的效果本专利技术构成为，基于由负荷运算部所运算的发动机的负荷动力以及由车身状态管理部所管理的车身状态，由发动机目标动力运算部来运算用于限制发动机动力的增加量以及减少量的发动机目标动力，并基于该发动机目标动力由液压动力限制部来限制液压泵的动力，并且由辅助动力限制部来限制电动发电机的动力。通过该构成，本专利技术基于用于限制发动机动力的增加量以及减少量的发动机目标动力来限制液压泵的动力，并且限制电动发电机的动力，由此能够抑制发动机动力的急剧变动。并且，通过以下的实施方式的说明更加明确上述以外的课题、构成以及效果。附图说明图1是本专利技术的第一实施方式的液压挖掘机的侧视图。图2是表示搭载在上述液压挖掘机上的液压驱动装置的构成图。图3是表示上述液压驱动装置的控制器的构成的概略图。图4是表示在上述控制器的负荷运算部的处理的概略图。图5是表示基于上述控制器的模式判断部的模式选择而产生的可变速率限制器的变化的图。图6是表示基于由上述控制器的蓄电装置管理部所运算的可动力运行量而得到的可变速率限制器的增加率的变化的图。图7是表示基于由上述控制器的蓄电装置管理部所运算的可再生量而得到的可变速率限制器的减少率的变化的图。图8是表示上述控制器的辅助动力运算部的运算的图，(a)是电动发电机由扭矩控制所驱动的情况，(b)是电动发电机由速度控制所驱动的情况。图9表示在上述控制器中的运算过程的活动图。图10是使用上述控制器进行连续挖掘动作的情况的时序图，(a)是发动机动力与泵吸收动力的关系，(b)是电动发电机的动力，(c)是蓄电装置的蓄电余量。图11是表示在本专利技术的第二实施方式的液压挖掘机的控制器的负荷运算部的处理的概略图。图12是由上述专利文献1所述的工程机械进行连续挖掘动作的情况的时序图，(a)是发动机动力与泵吸收动力的关系，(b)是电动发电机的动力，(c)是蓄电装置的蓄电余量。具体实施方式以下，基于附图说明本专利技术的实施方式。[第一实施方式]图1是本专利技术的第一实施方式的液压挖掘机1的侧视图。图2是表示搭载在液压挖掘机上的液压驱动装置的构成图。图3是表示液压挖掘机的控制器的构成的概略图。图4是表示控制器的负荷运算部的处理的概略图。<构成>作为本专利技术的作业机械的第一实施方式的液压挖掘机1，为所谓的混合动力式挖掘机，如图1所示，其具有：具有履带式行驶装置2a的下部行驶体2；和能够旋转地安装在下部行驶体2上的上部旋转体3。下部行驶体2和上部旋转体3经由旋转装置4能够旋转地安装。在上部旋转体3的前侧设有用于供驾驶员搭乘并操作液压挖掘机1的驾驶室3a，在驾驶室3a的前侧能够转动地安装有动臂5的基端部。动臂5经由动臂液压缸5a动作，该动臂液压缸5a由作为所供给的流体的动作油(液压油)来驱动。斗杆6的基端部能够转动地安装在动臂5的前端部。斗杆6经由斗杆液压缸6a动作。铲斗7的基端部能够转动地安装在斗杆6的前端部。铲斗7经由铲斗液压缸7a动作。通过这些动臂5、动臂液压缸5a、斗杆6、斗杆液压缸6a、铲斗7以及铲斗液压缸7a构成了例如用于进行挖掘作业等的作为动作部的前作业机8。在上部旋转体3上搭载有用于使液压挖掘机1驱动的液压驱动装置10。液压驱动装置10是用于前作业机8、旋转装置4以及行驶装置2a等的驱动的液压驱动控制装置。如图2所示，液压驱动装置10具有作为动力源的发动机11。在此，虽然对于发动机11、液压系统、各种电装部件等也由后述的控制器15实施某种控制，但是由于与本专利技术没有直接的关联所以在图2中未图示。在发动机11上安装有：涡轮增压器(未图示)；作为传本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种作业机械，其特征在于，具有：发动机(11)；由所述发动机(11)驱动的液压泵(12)；由从所述液压泵(12)排出的液压油驱动的液压作业部(17)；使所述液压泵(12)驱动的电动发电机(13)；在与所述电动发电机(13)之间交接电力的蓄电装置(14)；运算所述发动机(11)的负荷动力的负荷运算部(21、21A)；管理车身状态的车身状态管理部(22)，其中，所述车身状态包括所述蓄电装置(14)的状态；发动机目标动力运算部(23)，其基于由所述负荷运算部(21、21A)所运算的负荷动力以及由所述车身状态管理部(22)所管理的车身状态来运算用于限制所述发动机(11)的动力的增加量以及减少量的发动机目标动力；液压动力限制部(24)，其基于由所述发动机目标动力运算部(23)所运算的发动机目标动力来限制所述液压泵(12)的动力；和辅助动力限制部(25)，其基于由所述发动机目标动力运算部(23)所运算的发动机目标动力来限制所述电动发电机(13)的动力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.01 JP 2013-2287571.一种作业机械，其特征在于，具有：
发动机(11)；
由所述发动机(11)驱动的液压泵(12)；
由从所述液压泵(12)排出的液压油驱动的液压作业部(17)；
使所述液压泵(12)驱动的电动发电机(13)；
在与所述电动发电机(13)之间交接电力的蓄电装置(14)；
运算所述发动机(11)的负荷动力的负荷运算部(21、21A)；
管理车身状态的车身状态管理部(22)，其中，所述车身状态包
括所述蓄电装置(14)的状态；
发动机目标动力运算部(23)，其基于由所述负荷运算部(21、
21A)所运算的负荷动力以及由所述车身状态管理部(22)所管理的
车身状态来运算用于限制所述发动机(11)的动力的增加量以及减少
量的发动机目标动力；
液压动力限制部(24)，其基于由所述发动机目标动力运算部(23)
所运算的发动机目标动力来限制所述液压泵(12)的动力；和
辅助动力限制部(25)，其基于由所述发动机目标动力运算部(23)
所运算的发动机目标动力来限制所述电动发电机(13)的动力。
2.根据权利要求1所述的作业机械，其特征在于，
所述车身状态管理部(22)具有运算经由所述电动发电机(13)
并通过所述蓄电装置(14)而使所述液压泵(12)动力运行的可动力
运行量的蓄电装置管理部(22b)，
所述发动机目标动力运算部(23)随着由所述蓄电装置管理部
(22b)所运算的可动力运行量的绝对值越大，而将所述发动机目标
动力的增加量修正得越小。
3.根据权利要求1所述的作业机械，其特征在于，
所述车身状态管理部(22)具有运算经由所述电动发电机(13)
从所述液压泵(12)再生至所述蓄电装置(14)中的可再生量的蓄电

\t装置管理部(22b)，
所述发动机目标动力运算部(23)随着由所述蓄电装置管理部
(22b)所运算的可再生量的绝对值越大，将所述发动机目标动力的
减少量修正得越小。
4.根据权利要求1所述的作业机械，其特征在于，
所述车身状态管理部(22)具有运算相对于所述电动发电机(13)
的动力运行动力或者再生动力的电力管理部(22a)，
所述发动机目标动力运算部(23)基于由所述负荷运算部(21、
21A)所运算的负荷动力和由所述电力管理部(22a)所运算的动力运
行动力或者再生动力，来运算所述发动机目标动力。
5.根据权利要求4所述的作业机械，其特征在于，具有计测所
述蓄电装置(14)的状态的计测部(14b～14d)，
所述车身状态管理部(22)具有：
蓄电余量运算部(22d)，其基于由所述计测部(14b～14d)所计
测的所述蓄电装置(14)的状态来运算在规定的各时刻的所述蓄电装
置(14)的蓄电余量；和
蓄电装置管理部(22b)，其运算经由所述电动发电机(13)并
通过所述蓄电装置(14)而使所述液压泵(12)动力运行的可动力运
行量、以及经由所述电动发电机(13)从所述液压泵(12)再生至所
述蓄电装置(14)中的可再生量，
所述电力管理部(22a)以使由所述蓄电余量运算部(22d)在各
时刻所运算的蓄电余量与规定的目标蓄电余量一致的方式运算所述
动力运行动力或者再生动力，
所述蓄电装置管理部(22b)在由所述蓄电余量运算部(22d)在
各时刻所运算的蓄电余量、以及所...

【专利技术属性】
技术研发人员：石原新士，星野雅俊，坂本博史，佐竹英敏，
申请(专利权)人：日立建机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP