專利名稱：混合型作業(yè)機(jī)械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)主張基于2009年7月1日申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)第2009-156516號(hào)的優(yōu)先 權(quán)。其申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)參照援用在本說(shuō)明書(shū)中。本發(fā)明涉及一種用電動(dòng)發(fā)電機(jī)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行輔助的混合型作業(yè)機(jī)械。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，對(duì)施工作業(yè)機(jī)械等動(dòng)力產(chǎn)生機(jī)械要求考慮地球環(huán)境的節(jié)省燃料消耗量、 低公害、低噪音等性能。為滿足這些要求，替代液壓泵或作為內(nèi)燃機(jī)等發(fā)動(dòng)機(jī)的輔助，出現(xiàn) 了利用了電動(dòng)機(jī)的液壓挖掘機(jī)等的作業(yè)機(jī)械。在組裝了電動(dòng)機(jī)的作業(yè)機(jī)械中，從電動(dòng)機(jī)產(chǎn) 生的余量的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能，被積存在電容器等。在發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載變大，轉(zhuǎn)速下降時(shí)，根據(jù)來(lái)自目標(biāo)轉(zhuǎn)速的實(shí)際轉(zhuǎn)速的偏差，使電動(dòng)發(fā) 電機(jī)作為電動(dòng)機(jī)進(jìn)行工作而進(jìn)行轉(zhuǎn)矩輔助，由此能夠使轉(zhuǎn)速接近于目標(biāo)轉(zhuǎn)速(專利文獻(xiàn) 1)。專利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)2005-210870號(hào)公報(bào)在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行速度控制時(shí)，若成為高負(fù)載或超負(fù)載狀態(tài)，則轉(zhuǎn)矩極限控制起作用 而難以進(jìn)行適當(dāng)?shù)乃俣瓤刂啤Ｈ魧⑺俣瓤刂埔矐?yīng)用于電動(dòng)發(fā)電機(jī)上，則每當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 下降時(shí)，即使在發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出存在剩余，也導(dǎo)致電動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行動(dòng)力運(yùn)行。為了將在電動(dòng)發(fā) 電機(jī)的動(dòng)力運(yùn)行時(shí)消費(fèi)的電力從發(fā)動(dòng)機(jī)回收到蓄電池(電容器)，產(chǎn)生因電動(dòng)發(fā)電機(jī)的效 率引起的損失。

發(fā)明內(nèi)容
基于本發(fā)明的一種觀點(diǎn)，提供如下混合型作業(yè)機(jī)械，其具有發(fā)動(dòng)機(jī)，通過(guò)燃料的燃燒產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩；電動(dòng)發(fā)電機(jī)，能夠選擇性地進(jìn)行發(fā)電動(dòng)作和輔助動(dòng)作；外部負(fù)載，成為所述發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)載；轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)，進(jìn)行所述發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩、所述電動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩及外加于所述外部 負(fù)載的轉(zhuǎn)矩的相互授受；速度傳感器，測(cè)量所述發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速；控制裝置，控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)及所述電動(dòng)發(fā)電機(jī)，所述控制裝置存儲(chǔ)成為所述發(fā)動(dòng)機(jī)的速度控制的目標(biāo)值的速度指令值，根據(jù)所述外部負(fù)載所要求的動(dòng)力，計(jì)算使所述電動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，并對(duì)該電 動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩控制，根據(jù)用所述速度傳感器測(cè)量到的轉(zhuǎn)速與所述速度指令值的差分，對(duì)所述電動(dòng)發(fā)電 機(jī)進(jìn)行速度控制，能夠切換對(duì)所述電動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩控制的控制狀態(tài)和進(jìn)行速度控制的控制狀 態(tài)。
發(fā)明的效果通過(guò)轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)矩控制和速度控制，根據(jù)運(yùn)行狀況能夠進(jìn)行更適當(dāng)?shù)目刂啤?


圖1是基于實(shí)施例的混合型作業(yè)機(jī)械的側(cè)視圖。圖2是基于實(shí)施例的混合型作業(yè)機(jī)械的方塊圖。圖3的(3A)是表示基于實(shí)施例的混合型作業(yè)機(jī)械的動(dòng)力及電力的流程的方塊圖， (3B)是表示控制裝置的功能的方塊圖。圖4是表示電負(fù)載輸出指令值與電負(fù)載輸出需求值的關(guān)系的坐標(biāo)圖。圖5是表示液壓負(fù)載輸出指令值與液壓負(fù)載輸出需求值的關(guān)系的坐標(biāo)圖。圖6的(6A)及(6B)是表示蓄電電路輸出指令值與蓄電電路輸出目標(biāo)值的關(guān)系的 坐標(biāo)圖。圖7的(7A)及(7B)是表示電動(dòng)發(fā)電機(jī)輸出指令值、蓄電電路輸出指令值及電負(fù) 載輸出指令值的關(guān)系的坐標(biāo)圖。圖8是發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)發(fā)電機(jī)的控制系統(tǒng)的功能方塊圖。圖9是表示發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速及產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的時(shí)刻推移的一例的坐標(biāo)圖。圖10是表示發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速及產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的時(shí)刻推移的其他的一例的坐標(biāo)圖。圖11的(IlA)及(IlB)是用于說(shuō)明整體控制模塊與伺服控制模塊的功能分擔(dān)的 方塊圖。圖中1-下部行走體，1A、1B-液壓馬達(dá)，2-回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，3-上部回轉(zhuǎn)體，4-動(dòng)臂， 5-斗桿，6-鏟斗，7-動(dòng)臂油缸，8-斗桿油缸，9-鏟斗油缸，10-駕駛室，11-發(fā)動(dòng)機(jī)，12-電動(dòng) 發(fā)電機(jī)，13-轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)，14-主泵(外部負(fù)載)，15-先導(dǎo)泵，16-高壓液壓管路，17-控制閥， 18-變頻器，19-電容器，21-回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)，22-分解器，23-機(jī)械制動(dòng)器，24-減速機(jī)，25-先 導(dǎo)管路，26-操作裝置，27,28-液壓管路，29-壓力傳感器，30-控制裝置，30A-整體控制模 塊，30B-伺服控制模塊，32-發(fā)動(dòng)機(jī)輸出范圍決定塊，33A-S0C計(jì)算塊，33B-蓄電電路輸出范 圍決定塊，33C-蓄電電路輸出目標(biāo)值決定塊，35-動(dòng)力分配塊，40,41-速度傳感器，45-發(fā)動(dòng) 機(jī)控制器，46-速度控制塊，47-噴射量決定塊，50-速度控制塊，51-控制方法判定塊，52-轉(zhuǎn) 矩控制塊，53-轉(zhuǎn)換塊，90-蓄電電路。
具體實(shí)施例方式在圖1示出基于實(shí)施例的混合型作業(yè)機(jī)械的側(cè)視圖。上部回轉(zhuǎn)體3通過(guò)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 2搭載于下部行走體(基體)1。回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2包括電動(dòng)機(jī)(馬達(dá))，并使上部回轉(zhuǎn)體3向順時(shí) 針或逆時(shí)針回轉(zhuǎn)。在上部回轉(zhuǎn)體3安裝有動(dòng)臂4。動(dòng)臂4通過(guò)液壓驅(qū)動(dòng)的動(dòng)臂油缸7相對(duì) 于上部回轉(zhuǎn)體3向上下方向擺動(dòng)。在動(dòng)臂4的前端安裝有斗桿5。斗桿5通過(guò)液壓驅(qū)動(dòng)的 斗桿油缸8相對(duì)于動(dòng)臂4向前后方向擺動(dòng)。在斗桿5的前端安裝有鏟斗6。鏟斗6通過(guò)液 壓驅(qū)動(dòng)的鏟斗油缸9相對(duì)于動(dòng)臂5向上下方向擺動(dòng)。在上部回轉(zhuǎn)體3還搭載有容納駕駛員 的操作室10。在圖2示出混合型作業(yè)機(jī)械的方塊圖。在圖2中用雙重線表示機(jī)械動(dòng)力系統(tǒng)，用 粗實(shí)線表示高壓液壓管路，用細(xì)實(shí)線表示電氣系統(tǒng)，用虛線表示先導(dǎo)管路。
發(fā)動(dòng)機(jī)11的驅(qū)動(dòng)軸連結(jié)于轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)13的1個(gè)旋轉(zhuǎn)軸。在發(fā)動(dòng)機(jī)11使用通過(guò) 燃料的燃燒產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力的發(fā)動(dòng)機(jī)，例如柴油發(fā)動(dòng)機(jī)等內(nèi)燃機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)11在作業(yè)機(jī)械的運(yùn)行 中始終被驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的驅(qū)動(dòng)軸連結(jié)于轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)13的其他旋轉(zhuǎn)軸。電動(dòng)發(fā)電機(jī)12能 夠進(jìn)行動(dòng)力(輔助)運(yùn)行和再生(發(fā)電)運(yùn)行的雙方的運(yùn)行動(dòng)作。在電動(dòng)發(fā)電機(jī)12使用 例如在轉(zhuǎn)子內(nèi)部埋入磁鐵的內(nèi)部磁鐵埋入型(IPM)馬達(dá)。在轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)13的另一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸連結(jié)有主泵14的驅(qū)動(dòng)軸。主泵14成為發(fā)動(dòng)機(jī) 11的外部負(fù)載。施加于發(fā)動(dòng)機(jī)11的負(fù)載大時(shí)，電動(dòng)發(fā)電機(jī)12進(jìn)行輔助運(yùn)行，電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的驅(qū) 動(dòng)力通過(guò)轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)13傳遞到主泵14。由此，減輕施加于發(fā)動(dòng)機(jī)11的負(fù)載。另一方面，施 加于發(fā)動(dòng)機(jī)11的負(fù)載小時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)11的驅(qū)動(dòng)力通過(guò)轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)13傳遞到電動(dòng)發(fā)電機(jī)12， 由此電動(dòng)發(fā)電機(jī)12進(jìn)行發(fā)電運(yùn)行。電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的輔助運(yùn)行與發(fā)電運(yùn)行的轉(zhuǎn)換通過(guò)連接 于電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的變頻器18進(jìn)行。變頻器18通過(guò)控制裝置30進(jìn)行控制?？刂蒲b置30通過(guò)將各種裝置的劣化狀態(tài)等顯示在顯示裝置35來(lái)引起駕駛員的注
辰、ο主泵14通過(guò)高壓液壓管路16向控制閥17供給液壓。控制閥17基于來(lái)自駕駛員 的指令向液壓馬達(dá)ΙΑ、1B、動(dòng)臂油缸7、斗桿油缸8及鏟斗油缸9分配液壓。液壓馬達(dá)IA及 IB分別驅(qū)動(dòng)具備于圖1所示出的下部行走體1的左右2根履帶。電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的電氣系統(tǒng)的輸入輸出端子通過(guò)變頻器18連接在蓄電電路90。在 蓄電電路90通過(guò)其他變頻器20還連接有回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)(負(fù)載電動(dòng)機(jī))21。蓄電電路90包 括電容器和控制電容器的充放電的轉(zhuǎn)換器。在電容器使用例如電雙層電容器。蓄電電路90 及變頻器20通過(guò)控制裝置30進(jìn)行控制。電動(dòng)發(fā)電機(jī)12進(jìn)行輔助運(yùn)行的期間，所需電力從蓄電電路90供給到電動(dòng)發(fā)電機(jī) 12，電動(dòng)發(fā)電機(jī)12輸出機(jī)械功率(動(dòng)力)。電動(dòng)發(fā)電機(jī)12進(jìn)行發(fā)電運(yùn)行的期間，從發(fā)動(dòng)機(jī) 11供給所需動(dòng)力，輸出電氣功率(電力)。通過(guò)電動(dòng)發(fā)電機(jī)12發(fā)電的電力供給到蓄電電路 90。變頻器18接受來(lái)自控制裝置30的指令進(jìn)行電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的運(yùn)行控制，以使輸出被指 令的動(dòng)力或電力。回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21由來(lái)自變頻器20的脈寬調(diào)制(PWM)控制信號(hào)進(jìn)行交流驅(qū)動(dòng)，并 能夠進(jìn)行產(chǎn)生動(dòng)力的動(dòng)力動(dòng)作及產(chǎn)生電力的再生動(dòng)作的雙方的運(yùn)行。變頻器20接受來(lái)自 控制裝置30的指令進(jìn)行回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21的運(yùn)行控制，以使產(chǎn)生被指令了的動(dòng)力。在回轉(zhuǎn) 用電動(dòng)機(jī)21使用例如IPM馬達(dá)。IPM馬達(dá)在再生時(shí)產(chǎn)生較大的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)?；剞D(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21的動(dòng)力動(dòng)作中，從蓄電電路90向回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21供給電力?；?轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21的動(dòng)力(旋轉(zhuǎn)力)通過(guò)減速機(jī)24傳遞到圖1所示的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2。此時(shí)，減速 機(jī)24放慢轉(zhuǎn)速。由此，在回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力增大，傳遞到回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2。并且，在 再生動(dòng)作時(shí)，上部回轉(zhuǎn)體3的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過(guò)減速器24傳遞到回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21，由此回轉(zhuǎn)用 電動(dòng)機(jī)21產(chǎn)生再生電力。此時(shí)，減速機(jī)24與動(dòng)力運(yùn)行時(shí)相反，加快轉(zhuǎn)速。由此，能夠使回 轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21的轉(zhuǎn)速上升。再生電力供給到蓄電電路90。分解器22檢測(cè)回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向的位置。檢測(cè)結(jié)果輸入到控 制裝置30。通過(guò)檢測(cè)回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21的運(yùn)行前和運(yùn)行后的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向的位置而導(dǎo)
5出回轉(zhuǎn)角度及回轉(zhuǎn)方向。機(jī)械制動(dòng)器23連結(jié)于回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21的旋轉(zhuǎn)軸，產(chǎn)生機(jī)械制動(dòng)力。機(jī)械制動(dòng)器 23的制動(dòng)狀態(tài)和解除狀態(tài)通過(guò)接受來(lái)自控制裝置30的控制的電磁開(kāi)關(guān)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。先導(dǎo)泵15產(chǎn)生液壓操作系統(tǒng)所需的先導(dǎo)壓。產(chǎn)生的先導(dǎo)壓通過(guò)先導(dǎo)管路25供給 到操作裝置26。操作裝置26包括杠桿或踏板，由駕駛員進(jìn)行操作。操作裝置26根據(jù)駕駛 員的操作將從先導(dǎo)管路25供給的1次側(cè)液壓轉(zhuǎn)換為2次側(cè)液壓。2次側(cè)液壓通過(guò)液壓管路 27傳遞到控制閥17，并且通過(guò)其他液壓管路28傳遞到壓力傳感器29。用壓力傳感器29檢測(cè)的壓力的檢測(cè)結(jié)果輸入到控制裝置30。由此，控制裝置30 能夠探測(cè)下部行走體1、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2、動(dòng)臂4、斗桿5及鏟斗6的操作狀況。尤其在基于實(shí)施 例的混合型作業(yè)機(jī)械中，回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21為了驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2，要求高精度地檢測(cè)用于控 制回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2的杠桿的操作量。控制裝置30通過(guò)壓力傳感器29能夠高精度地檢測(cè)該杠桿 的操作量。在圖3A示出基于實(shí)施例的混合型作業(yè)機(jī)械的方塊圖及動(dòng)力和電力的流程。來(lái)自 發(fā)動(dòng)機(jī)11的輸出PgO供給到先導(dǎo)泵14及電動(dòng)發(fā)電機(jī)12。電動(dòng)發(fā)電機(jī)12進(jìn)行輔助運(yùn)行時(shí)， 從電動(dòng)發(fā)電機(jī)12向先導(dǎo)泵14供給電動(dòng)發(fā)電機(jī)的輸出(動(dòng)力)Pao。電動(dòng)發(fā)電機(jī)12進(jìn)行發(fā) 電運(yùn)行時(shí)，由電動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電的輸出(電力)-Pao輸入到蓄電電路90。在此，電動(dòng)發(fā)電 機(jī)12進(jìn)行輔助運(yùn)行時(shí)的輸出定義為正、進(jìn)行發(fā)電運(yùn)行時(shí)的輸出定義為負(fù)。從蓄電電路90輸出的電力Pbo供給到電動(dòng)發(fā)電機(jī)12及回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21?；剞D(zhuǎn) 用電動(dòng)機(jī)21在動(dòng)力運(yùn)行狀態(tài)時(shí)輸出輸出(動(dòng)力)Peo。在再生運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，輸出輸出(電 力)-Peo，供給到蓄電電路90。在此，將動(dòng)力運(yùn)行狀態(tài)時(shí)的輸出定義為正，將再生運(yùn)行狀態(tài) 時(shí)的輸出定義為負(fù)。并且，將從蓄電電路90輸出的電力定義為正，將供給到蓄電電路90的 電力定義為負(fù)。在圖3B示出控制裝置30的功能的方塊圖。液壓負(fù)載輸出需求值Phr、電負(fù)載輸出 需求值Per、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Nact及蓄電電路90的電容器電壓Vm被輸入到控制裝置30。液壓負(fù)載輸出需求值Phr是通過(guò)圖2所示的液壓馬達(dá)1A、1B、動(dòng)臂油缸7、斗桿油 缸8及鏟斗油缸9等的液壓進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的液壓機(jī)構(gòu)所需的動(dòng)力的合計(jì)。例如，液壓負(fù)載輸出 需求值Phr根據(jù)操作員操作的操作杠桿的操作量計(jì)算。電負(fù)載輸出需求值Per相當(dāng)于圖2所示的回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21所需的電力。例如，電 負(fù)載輸出需求值Per根據(jù)操作員操作的操作杠桿的操作量計(jì)算。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Nact相當(dāng)于圖2所示的發(fā)動(dòng)機(jī)11的實(shí)際的轉(zhuǎn)速。發(fā)動(dòng)機(jī)11在作業(yè) 機(jī)械的運(yùn)行時(shí)始終被驅(qū)動(dòng)，檢測(cè)該轉(zhuǎn)速Nact。電容器電壓Vm相當(dāng)于圖2所示的蓄電電路 90的電容器的端子間電壓。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Nact輸入到發(fā)動(dòng)機(jī)輸出范圍決定塊32。在發(fā)動(dòng)機(jī)輸出范圍決定塊 32存儲(chǔ)有用于根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Nact求出發(fā)動(dòng)機(jī)輸出上限值Pgomax及發(fā)動(dòng)機(jī)輸出下限值 Pgomin的映像表或轉(zhuǎn)換表。發(fā)動(dòng)機(jī)輸出范圍決定塊32根據(jù)所輸入的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Nact計(jì)算 發(fā)動(dòng)機(jī)輸出上限值Pgomax及發(fā)動(dòng)機(jī)輸出下限值Pgomin，并供給到動(dòng)力分配塊35。電容器電壓Vm輸入到SOC計(jì)算塊33A。SOC計(jì)算塊33A根據(jù)所輸入的電容器電壓 Vm計(jì)算電容器的充電率(S0C)。計(jì)算出的充電率供給到蓄電電路輸出范圍決定塊33B及蓄 電電路輸出目標(biāo)值決定塊33C。
在蓄電電路輸出范圍決定塊33B存儲(chǔ)有用于根據(jù)充電率計(jì)算蓄電電路輸出上限 值Pbomax及蓄電電路輸出下限值Pbomin的映像表或轉(zhuǎn)換表。蓄電電路輸出范圍決定塊33B 根據(jù)充電率決定蓄電電路輸出上限值Pbomax及蓄電電路輸出下限值Pbomin。蓄電電路輸 出上限值Pbomax相當(dāng)于從蓄電電路90輸出的電力的上限值。蓄電電路輸出下限值Pbomin 為負(fù)，其絕對(duì)值相當(dāng)于供給到蓄電電路90的電力的上限值。由蓄電電路輸出上限值Pbomax 及蓄電電路輸出下限值Pbomin定義蓄電電路90的輸入輸出電力的適當(dāng)范圍。所決定的蓄 電電路輸出上限值Pbomax及蓄電電路輸出下限值Pbomin輸入到動(dòng)力分配塊35。以下，對(duì)蓄電電路輸出上限值Pbomax及蓄電電路輸出下限值Pbomin的計(jì)算方法 的一例進(jìn)行說(shuō)明。在蓄電電路90的電容器設(shè)定有充放電電流的適當(dāng)范圍及充電率的適當(dāng) 范圍。蓄電電路輸出上限值Pbomax設(shè)定成電容器的放電電流不超過(guò)其適當(dāng)范圍的上限值， 并且電容器的充電率不低于其適當(dāng)范圍的下限值。蓄電電路輸出下限值Pbomin設(shè)定成電 容器的充電電流不超過(guò)其適當(dāng)范圍的上限值，并且電容器的充電率不高于其適當(dāng)范圍的上 限值。在蓄電電路輸出目標(biāo)值決定塊33C存儲(chǔ)有用于根據(jù)充電率計(jì)算蓄電電路輸出目 標(biāo)值Pbot的映像表或轉(zhuǎn)換表。蓄電電路輸出目標(biāo)值決定塊33C根據(jù)充電率決定蓄電電路 輸出目標(biāo)值Pbot。所決定的蓄電電路輸出目標(biāo)值Pbot輸入到動(dòng)力分配塊35。以下，對(duì)蓄電電路輸出目標(biāo)值Pbot的計(jì)算方法的一例進(jìn)行說(shuō)明。在蓄電電路90 的電容器設(shè)定有充電率的目標(biāo)值。蓄電電路輸出目標(biāo)值Pbot決定成實(shí)際的充電率接近充 電率的目標(biāo)值。例如，實(shí)際的充電率高于充電率的目標(biāo)值時(shí)，由于優(yōu)選使電容器放電，所以 蓄電電路輸出目標(biāo)值Pbot成為正。相反，實(shí)際的充電率低于充電率的目標(biāo)值時(shí)，由于優(yōu)選 對(duì)電容器進(jìn)行充電，所以蓄電電路輸出目標(biāo)值Pbot成為負(fù)。蓄電電路輸出目標(biāo)值Pbot的 絕對(duì)值與將充電率的目標(biāo)值設(shè)為基準(zhǔn)時(shí)的實(shí)際的充電率的偏差成比例。動(dòng)力分配塊35決定電負(fù)載輸出指令值Peo、液壓負(fù)載輸出指令值Pho、蓄電電路輸 出指令值Pbo及電動(dòng)發(fā)電機(jī)輸出指令值Pao。參照?qǐng)D4 圖7對(duì)這些指令值的決定方法進(jìn) 行說(shuō)明。圖4表示電負(fù)載輸出需求值Per與電負(fù)載輸出指令值Peo的關(guān)系。電負(fù)載輸出需 求值Per大于發(fā)動(dòng)機(jī)輸出上限值Pgomax和蓄電電路輸出上限值Pbomax的合計(jì)值Peomax 時(shí)，將電負(fù)載輸出指令值Peo設(shè)為與該合計(jì)值Peomax相等。即，設(shè)為Peo = Pgomax+Pbomax。 這是指電負(fù)載輸出指令值Peo不超過(guò)從發(fā)動(dòng)機(jī)11和蓄電電路90輸出的最大功率。電負(fù)載輸出需求值Per小于從發(fā)動(dòng)機(jī)輸出下限值Pgomin減去液壓負(fù)載輸出需求 值Phr和蓄電電路輸出下限值Pbomin的絕對(duì)值的值Peomin時(shí)，將電負(fù)載輸出指令值Peo 設(shè)為與該值Peomin相等。即，設(shè)為Peo = Pgomin-Phr+Pbomin。由于Pbomin為負(fù)值，所以 在上述的式中，附加在Pbomin的運(yùn)算符為“ + ”(加號(hào))。該式是指在使發(fā)動(dòng)機(jī)11以從發(fā)動(dòng) 機(jī)11輸出的動(dòng)力成為最小的方式動(dòng)作的狀態(tài)下，回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21的發(fā)電電力不超過(guò)液壓 負(fù)載輸出需求值Phr和可以供給到蓄電電路90的電力的上限值的合計(jì)值。電負(fù)載輸出需求值Per在Peomax與Peomin之間時(shí)，將電負(fù)載輸出指令值Peo設(shè) 為與電負(fù)載輸出需求值Per相等。S卩，設(shè)為Peo = Per。該式是指相對(duì)于電負(fù)載，確保如要 求的輸出。圖5表示液壓負(fù)載輸出需求值Phr與液壓負(fù)載輸出指令值Pho的關(guān)系。液壓負(fù)載輸出需求值Phr超過(guò)從發(fā)動(dòng)機(jī)輸出上限值Pgomax和蓄電電路輸出上限值Pbomax的合計(jì)值 減去電負(fù)載輸出指令值Peo的值Phomax時(shí)，將液壓負(fù)載輸出指令值Pho設(shè)為與該值Phomax 相等。即，Pho zPgomax+Pbomax-Peo。這是指液壓負(fù)載輸出指令值Pho不超過(guò)從由發(fā)動(dòng)機(jī) 11和蓄電電路90輸出的最大功率扣除已決定的電負(fù)載輸出指令值Peo量的功率的剩余的功率。液壓負(fù)載輸出需求值Phr為Phomax以下時(shí)，將液壓負(fù)載輸出指令值Pho設(shè)為與液 壓負(fù)載輸出需求值Phr相等。S卩，設(shè)為Pho = Phr。這是指相對(duì)于液壓負(fù)載，確保如要求的 輸出。圖6A及圖6B表示蓄電電路輸出目標(biāo)值Pbot與蓄電電路輸出指令值Pbo的關(guān)系。 將從根據(jù)圖4所示的坐標(biāo)圖所決定的電負(fù)載輸出指令值Peo與根據(jù)圖5所示的坐標(biāo)圖所決 定的液壓負(fù)載輸出指令值Pho的合計(jì)值減去發(fā)動(dòng)機(jī)輸出下限值Pgomin的值設(shè)為Pbomaxl。 將從電負(fù)載輸出指令值Peo與液壓負(fù)載輸出指令值Pho的合計(jì)值減去發(fā)動(dòng)機(jī)輸出上限值 Pgomax 的值設(shè)為 Pbominl0圖6A表示Pbomaxl小于在圖3B的蓄電電路輸出范圍決定塊33B決定的蓄電電路 輸出上限值Pbomax，并且Pbominl大于蓄電電路輸出下限值Pbomin的情況。蓄電電路輸出 目標(biāo)值Pbot超過(guò)Pbomaxl時(shí)，將蓄電電路輸出指令值Pbo設(shè)為與Pbomaxl相等。這是指由 于能夠從蓄電電路90輸出的電力充分大，所以以該輸出下限值Pgomin使發(fā)動(dòng)機(jī)11動(dòng)作， 從蓄電電路90不輸出多余的電力。蓄電電路輸出目標(biāo)值Pbot低于Pbominl時(shí)，將蓄電電 路輸出指令值Pbo設(shè)為與Pbomaxl相等。這是指由于蓄電電路90的充電率不充分，所以以 該輸出上限值Pgomax使發(fā)動(dòng)機(jī)11動(dòng)作，將電力供給到蓄電電路90。蓄電電路輸出目標(biāo)值Pbot在Pbomaxl與Pbominl之間時(shí)，將蓄電電路輸出指令值 Pbo設(shè)為與蓄電電路輸出目標(biāo)值Pbot相等。由此，能夠使蓄電電路90的充電率接近充電率 的目標(biāo)值。圖6B表示Pbomaxl大于由圖3B的蓄電電路輸出范圍決定塊33B決定的蓄電電路 輸出上限值Pbomax，并且Pbominl小于蓄電電路輸出下限值Pbomin的情況。此時(shí)，限制蓄 電電路輸出指令值Pbo的上下限值，以使蓄電電路輸出指令值Pbo容納于由圖3B所示的蓄 電電路輸出范圍決定塊33B決定的適當(dāng)范圍。這樣，蓄電電路輸出指令值Pbo的上限被限制在Pbomax和Pbomaxl的小的一方的 值，下限被限制在Pbomin和Pbominl的大的一方的值。圖7A及圖7B是表示電動(dòng)發(fā)電機(jī)輸出指令值Pao的決定方法的線圖。從圖3A可 知，Pbo = Pao+Peo成立。若蓄電電路輸出指令值Pbo及電負(fù)載輸出指令值Peo被決定，則 從上述的式計(jì)算電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的輸出Pao。如圖7A所示，蓄電電路輸出指令值Pbo大于電負(fù)載輸出指令值Peo時(shí)，以剩余電 力使電動(dòng)發(fā)電機(jī)12進(jìn)行輔助動(dòng)作，并輸出動(dòng)力Pao。如圖7B所示，蓄電電路輸出指令值Pbo 小于電負(fù)載輸出指令值Peo時(shí)，為供給不足電力使電動(dòng)發(fā)電機(jī)12進(jìn)行發(fā)電動(dòng)作，并輸出電 力 Pao ο在圖8示出發(fā)動(dòng)機(jī)11及電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的控制系統(tǒng)的方塊圖。轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)13相 加發(fā)動(dòng)機(jī)11所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩Te與電動(dòng)發(fā)電機(jī)12所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩Ta的N倍。在此，N是轉(zhuǎn)矩傳 遞機(jī)13的減速比。速度傳感器40測(cè)量以發(fā)動(dòng)機(jī)11所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩Te與電動(dòng)發(fā)電機(jī)12所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩Ta的合計(jì)的轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速。圖8的Ι/Js的方塊對(duì)慣性力矩J的慣 性體施加轉(zhuǎn)矩，并將積分所發(fā)生的加速度轉(zhuǎn)換成速度的狀態(tài)作為連續(xù)系統(tǒng)的物理模型來(lái)表 現(xiàn)。安裝于電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的速度傳感器41也測(cè)量以合計(jì)的轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn) 速。但，速度傳感器41測(cè)量成為減速比(N)倍的轉(zhuǎn)速。在控制裝置30存儲(chǔ)有對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)11的速度指令值Ri。發(fā)動(dòng)機(jī)控制器45的速度控 制塊46根據(jù)以速度指令值Ri作為基準(zhǔn)時(shí)的、發(fā)動(dòng)機(jī)11的轉(zhuǎn)速的實(shí)測(cè)值Re的偏差，計(jì)算所 需轉(zhuǎn)矩。對(duì)所需轉(zhuǎn)矩的計(jì)算使用例如PID控制。噴射量計(jì)算塊47根據(jù)所需轉(zhuǎn)矩決定燃料 噴射量Se。所需轉(zhuǎn)矩超過(guò)容許上限值(轉(zhuǎn)矩極限)時(shí)，限制成燃料噴射量Se不超過(guò)容許上 限值。將限制燃料噴射量Se的控制稱為“轉(zhuǎn)矩極限控制”。發(fā)動(dòng)機(jī)11根據(jù)所決定的燃料噴 射量Se進(jìn)行控制。如圖3B所示，控制裝置30的動(dòng)力分配塊35計(jì)算電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的輸出指令值Pao。 根據(jù)用速度傳感器41測(cè)量的電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的轉(zhuǎn)速的實(shí)測(cè)值Ra和輸出指令值Pao計(jì)算電動(dòng) 發(fā)電機(jī)12的轉(zhuǎn)矩指令值TatO。在一般狀態(tài)下，轉(zhuǎn)矩指令值TatO輸入到轉(zhuǎn)矩控制塊52。轉(zhuǎn) 矩控制塊52控制電動(dòng)發(fā)電機(jī)12，以使電動(dòng)發(fā)電機(jī)12所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩成為轉(zhuǎn)矩指令值TatO。 另外，在圖8中，省略圖2所示的變頻器18。在控制方法判定塊51輸入速度指令值Ri、發(fā)動(dòng)機(jī)11的轉(zhuǎn)速的實(shí)測(cè)值Re及燃料噴 射量Se?？刂品椒ㄅ卸▔K51根據(jù)這些信息來(lái)判定是否將電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的控制方法應(yīng)設(shè)為 轉(zhuǎn)矩控制，或應(yīng)設(shè)為速度控制。速度控制塊50根據(jù)以速度指令值Ri的減速比(N)倍作為基準(zhǔn)時(shí)的、電動(dòng)發(fā)電機(jī) 12的轉(zhuǎn)速的實(shí)測(cè)值Ra的偏差，計(jì)算轉(zhuǎn)矩指令值Tatl。轉(zhuǎn)矩指令值Tatl例如由以下的式計(jì)
笪弁。Tatl = KX (Ri XN-Ra) +TO其中，K為比例常數(shù)，TO為轉(zhuǎn)矩的初始值。轉(zhuǎn)速的實(shí)測(cè)值Ra小于速度指令值Ri的 減速比(N)倍時(shí)，隨著偏差變大，轉(zhuǎn)矩指令值Tatl變大。轉(zhuǎn)換塊53基于來(lái)自控制方法判定塊51的指令，將轉(zhuǎn)矩指令值TatO及Tatl中的 任意一方輸入到轉(zhuǎn)矩控制塊52?？刂品椒ㄅ卸▔K51在判定成應(yīng)將控制方法設(shè)為轉(zhuǎn)矩控制時(shí)，控制轉(zhuǎn)換塊53，以使 轉(zhuǎn)矩指令值TatO供給到轉(zhuǎn)矩控制塊52。此時(shí)，電動(dòng)發(fā)電機(jī)12進(jìn)行轉(zhuǎn)矩控制。在判定成應(yīng) 將控制方法設(shè)為速度控制時(shí)，控制轉(zhuǎn)換塊53，以使轉(zhuǎn)矩指令值Tatl供給到轉(zhuǎn)矩控制塊52。 此時(shí)，電動(dòng)發(fā)電機(jī)12進(jìn)行速度控制。這樣，能夠轉(zhuǎn)換電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的控制方法。作為上述式的轉(zhuǎn)矩的初始值T0，例如可以采用控制方法從轉(zhuǎn)矩控制轉(zhuǎn)換成速度控 制的時(shí)刻的轉(zhuǎn)矩指令值TatO。在圖9示出發(fā)動(dòng)機(jī)11的轉(zhuǎn)速的實(shí)測(cè)值Re與產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩Te的時(shí)刻推移的一例。至?xí)r 刻tl為止，發(fā)動(dòng)機(jī)11幾乎以無(wú)負(fù)載狀態(tài)運(yùn)行。發(fā)動(dòng)機(jī)11的轉(zhuǎn)速的實(shí)測(cè)值Re與速度指令 值Ri—致。此時(shí)，電動(dòng)發(fā)電機(jī)12進(jìn)行轉(zhuǎn)矩控制。液壓負(fù)載變大，在時(shí)刻tl時(shí)，若在發(fā)動(dòng)機(jī) 11產(chǎn)生負(fù)載，則轉(zhuǎn)速的實(shí)測(cè)值Re下降。同時(shí)，通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)控制器45的速度控制塊46的控 制，發(fā)動(dòng)機(jī)11所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩Te上升。負(fù)載較大的情況，在時(shí)刻t2時(shí)，開(kāi)始轉(zhuǎn)矩極限控制。 轉(zhuǎn)矩極限控制開(kāi)始的時(shí)刻t2以后，盡管液壓負(fù)載上升，發(fā)動(dòng)機(jī)11的轉(zhuǎn)矩Te幾乎不上升。
在時(shí)刻t3時(shí)，轉(zhuǎn)速的實(shí)測(cè)值Re下降至速度控制開(kāi)始閾值ReO。若控制方法判定塊 51檢測(cè)出轉(zhuǎn)速的實(shí)測(cè)值Re下降至速度控制開(kāi)始閾值ReO，則將控制方法從轉(zhuǎn)矩控制轉(zhuǎn)換成 速度控制。通過(guò)電動(dòng)發(fā)電機(jī)12進(jìn)行速度控制，轉(zhuǎn)速的實(shí)測(cè)值Re朝向速度指令值Ri開(kāi)始上升。若發(fā)動(dòng)機(jī)11所需求的轉(zhuǎn)矩變小，則在速度控制塊46決定的所需轉(zhuǎn)矩下降，解除轉(zhuǎn) 矩極限控制。以下，對(duì)解除轉(zhuǎn)矩極限控制的過(guò)程更具體地進(jìn)行說(shuō)明。若發(fā)動(dòng)機(jī)11的負(fù)載轉(zhuǎn)矩低于轉(zhuǎn)矩極限控制開(kāi)始的轉(zhuǎn)矩，則進(jìn)行速度控制的電動(dòng) 發(fā)電機(jī)12所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩并非為了輔助發(fā)動(dòng)機(jī)11的負(fù)載轉(zhuǎn)矩而使用，而是為了使發(fā)動(dòng)機(jī)11 的轉(zhuǎn)速恢復(fù)為速度指令值Ri而使用。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)11的轉(zhuǎn)速的實(shí)測(cè)值Re接近速度指令值 Ri。由此，在速度控制塊46決定的所需轉(zhuǎn)矩降低，解除轉(zhuǎn)矩極限控制。在圖9中，在時(shí)刻t4時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)11的負(fù)載轉(zhuǎn)矩開(kāi)始下降，由此發(fā)動(dòng)機(jī)11所產(chǎn)生的 轉(zhuǎn)矩Te開(kāi)始下降。在時(shí)刻t5時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)11所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩Te下降至速度控制解除閾值TeO。若控制 方法判定塊51檢測(cè)出轉(zhuǎn)矩Te下降至速度控制解除閾值TeO，則將控制方法從速度控制返回 到轉(zhuǎn)矩控制。另外，控制方法判定塊51能夠從燃料噴射量Se計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)11所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩
Te0作為速度控制解除閾值TeO，例如可以采用比發(fā)動(dòng)機(jī)11的額定最大轉(zhuǎn)矩稍小的 值，例如比額定最大轉(zhuǎn)矩僅小50Nm的值。動(dòng)力分配塊35以正常進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)11的速度控制為前提，計(jì)算電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的輸 出指令值Pao。根據(jù)該輸出指令值Pao所決定的轉(zhuǎn)矩指令值TatO也以正常進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)11 的速度控制為前提。從而，開(kāi)始進(jìn)行轉(zhuǎn)矩極限控制的情況，或發(fā)動(dòng)機(jī)11的轉(zhuǎn)速的實(shí)測(cè)值Re 從速度指令值Ri過(guò)度地大幅下降時(shí)，不能說(shuō)轉(zhuǎn)矩指令值TatO為用于將發(fā)動(dòng)機(jī)11的轉(zhuǎn)速保 持在速度指令值Ri的適當(dāng)?shù)闹?。如?shí)施例，通過(guò)將電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的控制方法切換成速度控制來(lái)加大電動(dòng)發(fā)電機(jī) 12的產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩Ta，而不發(fā)生發(fā)動(dòng)機(jī)失速即可使發(fā)動(dòng)機(jī)11的轉(zhuǎn)速的實(shí)測(cè)值Re返回到速度指 令值Ri的附近。在適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)11的速度控制時(shí)，若對(duì)電動(dòng)發(fā)電機(jī)12進(jìn)行速度控制，則每當(dāng) 發(fā)動(dòng)機(jī)11的轉(zhuǎn)速的實(shí)測(cè)值Re下降時(shí)，電動(dòng)發(fā)電機(jī)12進(jìn)行輔助運(yùn)行。若進(jìn)行輔助運(yùn)行而積 存在蓄電電路90的電能(電容器的充電率S0C)下降，則圖3B所示的蓄電電路輸出目標(biāo)值 決定塊33C計(jì)算的蓄電電路輸出目標(biāo)值Pbot成為負(fù)(充電的指令)。由此，電動(dòng)發(fā)電機(jī)12 進(jìn)行發(fā)電運(yùn)行，電力供給到蓄電電路90。這樣，進(jìn)行不必要的輔助運(yùn)行，而反復(fù)來(lái)自蓄電電 路90的電力的輸出和向蓄電電路90的電力的供給，由此效率下降。與此相反，若對(duì)電動(dòng)發(fā)電機(jī)12進(jìn)行轉(zhuǎn)矩控制，則發(fā)動(dòng)機(jī)11所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩存在剩余 時(shí)，通過(guò)圖3B所示的控制裝置30的功能，電動(dòng)發(fā)電機(jī)12進(jìn)行發(fā)電運(yùn)行。在適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行發(fā) 動(dòng)機(jī)11的速度控制時(shí)，通過(guò)對(duì)電動(dòng)發(fā)電機(jī)12進(jìn)行轉(zhuǎn)矩控制，而能夠防止由反復(fù)來(lái)自蓄電電 路90的電力的輸出和向蓄電電路90的電力的供給引起的損失的產(chǎn)生。在圖10示出發(fā)動(dòng)機(jī)11的轉(zhuǎn)速的實(shí)測(cè)值Re和產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩Te的時(shí)刻推移的其他的一 例。在圖9中，從轉(zhuǎn)速的實(shí)測(cè)值Re的變化檢測(cè)出使控制方法從轉(zhuǎn)矩控制轉(zhuǎn)換成速度控制的 契機(jī)。在圖10所示的例子中，以開(kāi)始進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)11的轉(zhuǎn)矩極限控制為契機(jī)，使控制方法從
10轉(zhuǎn)矩控制轉(zhuǎn)換成速度控制。因此，在已開(kāi)始轉(zhuǎn)矩極限控制的時(shí)刻12時(shí)，開(kāi)始進(jìn)行速度控制。 轉(zhuǎn)速的實(shí)測(cè)值Re在時(shí)刻t2時(shí)開(kāi)始上升。在時(shí)刻t4時(shí)，以解除轉(zhuǎn)矩極限控制為契機(jī)，使控制方法從速度控制返回到轉(zhuǎn)矩控 制。在圖10所示的例子中，在時(shí)刻t2以后，使控制方法轉(zhuǎn)換成速度控制，由此不發(fā)生 發(fā)動(dòng)機(jī)失速即可使發(fā)動(dòng)機(jī)11的轉(zhuǎn)速的實(shí)測(cè)值Re返回到速度指令值Ri的附近。接著，參照?qǐng)DIlA及圖IlB對(duì)控制裝置30的具體的結(jié)構(gòu)例進(jìn)行說(shuō)明?？刂蒲b置30 主要由進(jìn)行動(dòng)力及電力的分配比率的計(jì)算的整體控制模塊30A和進(jìn)行電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的控 制的伺服控制模塊30B構(gòu)成。另外，在圖IlA及圖lib中省略了圖2所示的變頻器18。在圖IlA所示的例子中，以速度指令值Ri作為基準(zhǔn)時(shí)的、轉(zhuǎn)速的實(shí)測(cè)值Ra的偏差 的計(jì)算功能、速度控制塊50、轉(zhuǎn)換塊53及轉(zhuǎn)矩控制塊52的功能由伺服控制模塊30B實(shí)現(xiàn)。 伺服控制模塊30B的運(yùn)算周期比整體控制模塊30A的運(yùn)算周期短很多時(shí)，該結(jié)構(gòu)為有效。由 于伺服控制模塊30B的運(yùn)算周期短，所以能夠立即追隨電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的轉(zhuǎn)速的實(shí)測(cè)值Ra 的變動(dòng)來(lái)進(jìn)行速度控制。在圖IlB所示的例子中，以速度指令值Ri作為基準(zhǔn)時(shí)的、轉(zhuǎn)速的實(shí)測(cè)值Ra的偏差 的計(jì)算功能、和速度控制塊50及轉(zhuǎn)換塊53的功能由整體控制模塊30A實(shí)現(xiàn)。在該結(jié)構(gòu)中， 能夠直接利用對(duì)電動(dòng)發(fā)電機(jī)12進(jìn)行轉(zhuǎn)矩控制的以往的伺服控制模塊30B。沿著以上實(shí)施例說(shuō)明了本發(fā)明，但本發(fā)明并不限于這些。例如，能夠進(jìn)行各種變 更、改良、組合等，這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易知的。
權(quán)利要求
一種混合型作業(yè)機(jī)械，其特征在于，具有發(fā)動(dòng)機(jī)，通過(guò)燃料的燃燒產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩；電動(dòng)發(fā)電機(jī)，能夠選擇性地進(jìn)行發(fā)電動(dòng)作與輔助動(dòng)作；外部負(fù)載，成為所述發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)載；轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)，進(jìn)行所述發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩、所述電動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩及外加于所述外部負(fù)載的轉(zhuǎn)矩的相互授受；速度傳感器，測(cè)量所述發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速；控制裝置，控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)及所述電動(dòng)發(fā)電機(jī)，所述控制裝置存儲(chǔ)成為所述發(fā)動(dòng)機(jī)的速度控制的目標(biāo)值的速度指令值，根據(jù)被所述外部負(fù)載所要求的動(dòng)力，計(jì)算使所述電動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，并對(duì)該電動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩控制，根據(jù)用所述速度傳感器測(cè)量到的轉(zhuǎn)速與所述速度指令值的差分，對(duì)所述電動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行速度控制，能夠轉(zhuǎn)換對(duì)所述電動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩控制的控制狀態(tài)和進(jìn)行速度控制的控制狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的混合型作業(yè)機(jī)械，其特征在于，所述控制裝置根據(jù)所述電動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)換所述電動(dòng)發(fā)電機(jī)的控制狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求1所述的混合型作業(yè)機(jī)械，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)在應(yīng)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩超過(guò)了容許極限值時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩極限控制， 所述控制裝置以開(kāi)始了所述發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩極限控制為契機(jī)，將所述電動(dòng)發(fā)電機(jī)的控制 狀態(tài)從轉(zhuǎn)矩控制轉(zhuǎn)換成速度控制。
4.如權(quán)利要求3所述的混合型作業(yè)機(jī)械，其特征在于，所述控制裝置以解除了所述發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩極限控制為契機(jī)，將所述電動(dòng)發(fā)電機(jī)的控制 狀態(tài)從速度控制轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)矩控制。
全文摘要
本發(fā)明提供一種混合型作業(yè)機(jī)械。在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行速度控制時(shí)，若成為高負(fù)載或超負(fù)載狀態(tài)，則轉(zhuǎn)矩極限控制起作用而難以進(jìn)行適當(dāng)?shù)乃俣瓤刂啤０l(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。電動(dòng)發(fā)電機(jī)選擇性地進(jìn)行發(fā)電動(dòng)作與輔助動(dòng)作。外部負(fù)載成為發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)載。轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩、電動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩及外加于外部負(fù)載的轉(zhuǎn)矩的相互授受。速度傳感器測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。控制裝置控制發(fā)動(dòng)機(jī)及電動(dòng)發(fā)電機(jī)?？刂蒲b置存儲(chǔ)成為發(fā)動(dòng)機(jī)的速度控制的目標(biāo)值的速度指令值，根據(jù)外部負(fù)載所要求的動(dòng)力，計(jì)算使電動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩而對(duì)電動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩控制，根據(jù)用速度傳感器測(cè)量到的轉(zhuǎn)速與速度指令值的差分，對(duì)電動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行速度控制。能夠轉(zhuǎn)換對(duì)電動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩控制的控制狀態(tài)和進(jìn)行速度控制的控制狀態(tài)。
文檔編號(hào)B60K6/20GK101954871SQ20101022141
公開(kāi)日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2010年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月1日
發(fā)明者川島宏治 申請(qǐng)人:住友重機(jī)械工業(yè)株式會(huì)社