本發(fā)明涉及適用了通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)發(fā)電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)液壓泵的混合動(dòng)力系統(tǒng)的作業(yè)機(jī)械。

背景技術(shù)：

已知有下述技術(shù)：在適用了這種混合動(dòng)力系統(tǒng)的作業(yè)機(jī)械、即所謂混合動(dòng)力作業(yè)機(jī)械中，在液壓泵的負(fù)載大時(shí)，通過(guò)使用蓄電裝置的電力使電動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行牽引動(dòng)作從而對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力進(jìn)行輔助，通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)使電動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行再生驅(qū)動(dòng)從而對(duì)蓄電裝置進(jìn)行充電。

進(jìn)一步，作為混合動(dòng)力作業(yè)機(jī)械的現(xiàn)有技術(shù)之一，已知有下述混合動(dòng)力工程機(jī)械，其具備：控制發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元和控制電動(dòng)發(fā)電機(jī)的動(dòng)作的電動(dòng)發(fā)電控制單元，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元使發(fā)動(dòng)機(jī)以扭矩與轉(zhuǎn)速的降低相應(yīng)地以規(guī)定比例增加的下垂(droop)特性動(dòng)作，電動(dòng)發(fā)電控制單元利用通過(guò)賦予目標(biāo)轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制使得實(shí)際的轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速一致的轉(zhuǎn)速控制，而使電動(dòng)發(fā)電機(jī)動(dòng)作(例如、參照專利文獻(xiàn)1)。

具體而言，根據(jù)該現(xiàn)有技術(shù)的混合動(dòng)力工程機(jī)械，電動(dòng)發(fā)電控制單元，將與在發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)作特性(轉(zhuǎn)速-扭矩特性)中變?yōu)榈腿剂辖?jīng)濟(jì)性和/或低排氣的區(qū)域?qū)?yīng)的轉(zhuǎn)速作為目標(biāo)轉(zhuǎn)速賦予電動(dòng)發(fā)電機(jī)，主要通過(guò)轉(zhuǎn)速控制使電動(dòng)發(fā)電機(jī)動(dòng)作。此時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)由于發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元而按照下垂特性產(chǎn)生與該被控制的轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的扭矩，因此即使車身的負(fù)載變化了，也能將發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和扭矩始終保持在變?yōu)榈腿剂辖?jīng)濟(jì)性和/或低排氣的區(qū)域內(nèi)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1:日本特許第4800514號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

但是，上述下垂特性是用于得到將發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速保持為大致一定所必需的動(dòng)力的簡(jiǎn)便的方法，雖然伴隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的增加使向發(fā)動(dòng)機(jī)的各氣缸噴射的燃料的噴射量減少，但是該燃料的噴射量與發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩并沒(méi)有嚴(yán)密的對(duì)應(yīng)關(guān)系。一般而言，關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)，按發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸等每個(gè)構(gòu)成發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)備或者每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)自身，燃料噴射狀態(tài)、燃燒狀態(tài)以及通過(guò)它們的結(jié)果而產(chǎn)生的扭矩都會(huì)有偏差。另外，根據(jù)燃料的性狀、氣溫、氣壓等發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)條件，扭矩也會(huì)有變動(dòng)。因此，由于這些扭矩的偏差，在專利文獻(xiàn)1公開(kāi)的現(xiàn)有技術(shù)的混合動(dòng)力工程機(jī)械中，會(huì)出現(xiàn)即使基于下垂特性由電動(dòng)發(fā)電機(jī)來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩不會(huì)如同下垂特性那樣變化的情況。

例如，考慮下述情況：液壓泵的負(fù)載固定且蓄電裝置的蓄電余量(soc)減少，算出用于對(duì)蓄電裝置進(jìn)行充電的目標(biāo)充電量，按照下垂特性使發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速降低使得能增加與該算出的目標(biāo)充電量對(duì)應(yīng)的扭矩。在該情況下，在實(shí)際上發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的扭矩比符合原本的下垂特性的扭矩大時(shí)，為了維持算出的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，電動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行再生驅(qū)動(dòng)，由于該扭矩的偏差而產(chǎn)生的能量被充電給蓄電裝置，因此超過(guò)了目標(biāo)充電量的充電量被充電給蓄電裝置。另一方面，在實(shí)際上發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的扭矩比符合原本的下垂特性的扭矩小時(shí)，通過(guò)用于維持算出的目標(biāo)轉(zhuǎn)速的電動(dòng)發(fā)電機(jī)的再生驅(qū)動(dòng)所進(jìn)行的能量再生降低，因此，無(wú)法充電至目標(biāo)充電量。另外，蓄電裝置的蓄電余量變大，在算出了從蓄電裝置放電的目標(biāo)放電量時(shí)同樣難以實(shí)現(xiàn)如同目標(biāo)放電量的放電。進(jìn)一步，在蓄電裝置的蓄電余量合理的狀態(tài)下，在蓄電裝置的充放電為不需要的情況進(jìn)行充放電、在需要放電時(shí)進(jìn)行充電、在需要充電時(shí)進(jìn)行放電等蓄電裝置的精準(zhǔn)管理變得困難。

相當(dāng)于此，例如，考慮下述情況：按照下垂特性使發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速降低，使得能與液壓泵的負(fù)載的增加相應(yīng)地增加發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩。在該情況下，在實(shí)際上發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的扭矩比原本的符合下垂特性的扭矩大時(shí)，為了維持目標(biāo)轉(zhuǎn)速電動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行再生驅(qū)動(dòng)，由于該扭矩的偏差而產(chǎn)生的能量被充電給蓄電裝置，進(jìn)行由于偏離原本的下垂特性而產(chǎn)生的不經(jīng)意的充電。另一方面，在實(shí)際上發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的扭矩比符合原本的下垂特性的扭矩小時(shí)，為了維持目標(biāo)轉(zhuǎn)速電動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行牽引驅(qū)動(dòng)，進(jìn)行由于偏離原本的下垂特性而產(chǎn)生的不經(jīng)意的放電。在任何情況下，在得不到設(shè)想的扭矩時(shí)，通過(guò)電動(dòng)發(fā)電機(jī)的再生驅(qū)動(dòng)或牽引驅(qū)動(dòng)來(lái)維持目標(biāo)轉(zhuǎn)速的，因此蓄電余量的精準(zhǔn)管理變得困難。

而且，在蓄電裝置的蓄電余量不能受到精準(zhǔn)管理的情況下，存在例如蓄電裝置的蓄電余量的降低發(fā)展、變得不能由電動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行牽引驅(qū)動(dòng)、變得不能確保充分的操作性這樣的問(wèn)題。

本發(fā)明是根據(jù)這樣的現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)際情況而完成的，其目的在于提供一種能對(duì)蓄電裝置的蓄電余量進(jìn)行精準(zhǔn)管理的作業(yè)機(jī)械。

用于解決課題的技術(shù)方案

為了達(dá)成該目的，本發(fā)明，其特征在于，具備：發(fā)動(dòng)機(jī)；由所述發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的液壓泵；由所述液壓泵排出的液壓油驅(qū)動(dòng)的液壓作業(yè)部；在與所述發(fā)動(dòng)機(jī)之間進(jìn)行扭矩的傳遞的電動(dòng)發(fā)電機(jī)；在與所述電動(dòng)發(fā)電機(jī)之間交付和接受電力的蓄電裝置；以及控制器，其使所述發(fā)動(dòng)機(jī)以與所述發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的降低對(duì)應(yīng)地所述發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩以規(guī)定的斜率增加的下垂特性動(dòng)作，所述控制器具有：運(yùn)算所述蓄電裝置的蓄電余量的蓄電余量運(yùn)算部；充放電要求運(yùn)算部，其基于在所述蓄電余量運(yùn)算部中運(yùn)算出的蓄電余量，來(lái)運(yùn)算用于將所述蓄電裝置輸出的電力保持在規(guī)定范圍的充放電要求值；目標(biāo)轉(zhuǎn)速運(yùn)算部，其運(yùn)算所述電動(dòng)發(fā)電機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速指令值；以及電動(dòng)發(fā)電機(jī)控制器，其根據(jù)在所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速運(yùn)算部中運(yùn)算出的目標(biāo)轉(zhuǎn)速指令值來(lái)控制所述電動(dòng)發(fā)電機(jī)，所述蓄電余量運(yùn)算部和所述電動(dòng)發(fā)電機(jī)控制器中的至少一方運(yùn)算所述蓄電裝置的實(shí)際充放電值，所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速運(yùn)算部根據(jù)所述充放電要求值與所述實(shí)際充放電值的差來(lái)算出目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值并對(duì)所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速指令值進(jìn)行修正。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明的作業(yè)機(jī)械，能對(duì)蓄電裝置的蓄電余量進(jìn)行精準(zhǔn)的管理并確保充分的操作性。而且，前述以外的課題、構(gòu)成以及效果通過(guò)以下的實(shí)施方式的說(shuō)明予以明確。

附圖說(shuō)明

圖1是示出作為本發(fā)明涉及的作業(yè)機(jī)械的一例而舉出的混合動(dòng)力液壓挖掘機(jī)的外觀的圖。

圖2是示出本發(fā)明的第一實(shí)施方式涉及的混合動(dòng)力液壓挖掘機(jī)的構(gòu)成的圖。

圖3是示出與圖2的車身控制器的目標(biāo)轉(zhuǎn)速運(yùn)算有關(guān)的控制的圖。

圖4是用于通過(guò)上述車身控制器根據(jù)目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力求出目標(biāo)轉(zhuǎn)速的曲線圖，(a)是轉(zhuǎn)速與扭矩的關(guān)系，(b)是目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力與目標(biāo)轉(zhuǎn)速的關(guān)系。

圖5是示出由上述車身控制器進(jìn)行的修正轉(zhuǎn)速限位處理的上限值的設(shè)定方法的曲線圖。

圖6是示出上述車身控制器的運(yùn)算處理的步驟圖。

圖7是示出本發(fā)明的第二實(shí)施方式涉及的作業(yè)機(jī)械的車身控制器的與目標(biāo)轉(zhuǎn)速運(yùn)算有關(guān)的控制的圖。

圖8是示出上述車身控制器的目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值運(yùn)算部的運(yùn)算的曲線圖。

圖9是示出上述車身控制器的運(yùn)算處理的步驟圖。

圖10是示出負(fù)載動(dòng)力未被正確地運(yùn)算的情況下的、上述車身控制器的目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值運(yùn)算部的運(yùn)算的曲線圖。

圖11是示出負(fù)載動(dòng)力大的情況下、上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)運(yùn)算部的運(yùn)算的曲線圖。

圖12是示出下垂特性變動(dòng)了的情況下的、上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值運(yùn)算部的運(yùn)算的曲線圖。

圖13是示出本發(fā)明的第三實(shí)施方式涉及的作業(yè)機(jī)械的車身控制器的與目標(biāo)轉(zhuǎn)速運(yùn)算有關(guān)的控制的圖。

圖14是示出上述車身控制器的運(yùn)算處理的步驟圖。

圖15是示出通過(guò)上述車身控制器進(jìn)行控制的情況下的輸出量的時(shí)間系列的曲線圖，(a)是負(fù)載動(dòng)力的輸出，(b)是電動(dòng)發(fā)電機(jī)的輸出。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖對(duì)用于實(shí)施本發(fā)明所涉及的作業(yè)機(jī)械的方式進(jìn)行說(shuō)明。

[第一實(shí)施方式]

本發(fā)明涉及的作業(yè)機(jī)械的第一實(shí)施方式，例如適用于圖1所示的混合動(dòng)力液壓挖掘機(jī)(以下，為了方便而稱為液壓挖掘機(jī))1。液壓挖掘機(jī)1具備：行駛體2；回轉(zhuǎn)體3，其經(jīng)由回轉(zhuǎn)框架(未圖示)可回轉(zhuǎn)地設(shè)置在行駛體2上；以及前作業(yè)機(jī)4，其為多關(guān)節(jié)型、安裝于回轉(zhuǎn)體3的前方且在上下方向上轉(zhuǎn)動(dòng)而進(jìn)行挖掘等作業(yè)。

行駛體2具有：車架(truckframe)6；回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)7，其設(shè)置于車架6并使回轉(zhuǎn)體3回轉(zhuǎn)(參照?qǐng)D2)；鏈輪(sprocket)(驅(qū)動(dòng)輪)8，其安裝于車架6的沿著前后方向的一端并進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)；行駛馬達(dá)9，其使鏈輪8轉(zhuǎn)動(dòng)；空轉(zhuǎn)輪(idler)(浮動(dòng)輪)10，其安裝于車架6的沿著前后方向的另一端；以及履帶11，其無(wú)接頭狀卷繞于該鏈輪8和該空轉(zhuǎn)輪10的外周。關(guān)于行駛體2，鏈輪8進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)從而履帶11轉(zhuǎn)動(dòng)而相對(duì)于地面滑動(dòng)使得車身移動(dòng)。

回轉(zhuǎn)體3具備：駕駛室13，其設(shè)置于前部；配重14，其設(shè)置于后部并保持車身的重量平衡；發(fā)動(dòng)機(jī)艙16，其設(shè)置于后部并收置后述的發(fā)動(dòng)機(jī)15(參照?qǐng)D2)；以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)17，其對(duì)回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)7、行駛馬達(dá)9、后述的動(dòng)臂油缸(boomcylinder)4a、斗桿油缸(armcylinder)4b以及鏟斗油缸(bucketcylinder)4c等的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制(參照?qǐng)D2)。

前作業(yè)機(jī)4是由液壓泵21所排出的液壓油進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的液壓作業(yè)裝置，具有：基端能轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝于回轉(zhuǎn)體3且在上下方向上轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)臂4a；能轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝于動(dòng)臂4a的頂端的斗桿4b；以及能轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝于斗桿4b的頂端的鏟斗4c。前作業(yè)機(jī)4具有：動(dòng)臂油缸4a，其將回轉(zhuǎn)體3與動(dòng)臂4a連接并通過(guò)伸縮而使動(dòng)臂4a轉(zhuǎn)動(dòng)；斗桿油缸4b，其將動(dòng)臂4a與斗桿4b連接并通過(guò)伸縮而使斗桿4b轉(zhuǎn)動(dòng)；以及鏟斗油缸4c，其將斗桿4b與鏟斗4c連接并通過(guò)伸縮而使鏟斗4c轉(zhuǎn)動(dòng)。動(dòng)臂4a、斗桿4b、鏟斗4c以及回轉(zhuǎn)體3的各動(dòng)作，由后述的操作桿裝置24a、24b的液壓操作信號(hào)(控制先導(dǎo)壓力)來(lái)指示。行駛體2的動(dòng)作，由后述的行駛用的操作踏板裝置的液壓操作信號(hào)(控制先導(dǎo)壓力)來(lái)指示。

接下來(lái)，參照?qǐng)D2對(duì)搭載于回轉(zhuǎn)體3的執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)17的構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。

如圖2所示，執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)17包括：發(fā)動(dòng)機(jī)15；由發(fā)動(dòng)機(jī)15驅(qū)動(dòng)的液壓泵21；對(duì)液壓泵21排出的液壓油的流動(dòng)進(jìn)行控制的換向閥22；將作為先導(dǎo)液壓油的工作油向換向閥22供給的先導(dǎo)泵(未圖示)；貯存用于向液壓泵21和先導(dǎo)泵供給的工作油的工作油罐23；操作桿裝置24a、24b，其設(shè)置于駕駛室13并使執(zhí)行機(jī)構(gòu)4a～4c能進(jìn)行所希望的動(dòng)作，搭載有供駕駛室13內(nèi)的操作者把持而操作的操作桿24a1、24b1；操作踏板裝置(未圖示)，其設(shè)置于駕駛室13并使行駛體2能進(jìn)行所希望的動(dòng)作，搭載有供駕駛室13內(nèi)的操作者踩踏而操作的操作踏板(未圖示)；以及換向閥閥塊(shuttlevalveblock)25，其在入口側(cè)連接于操作桿裝置24a、24b和操作踏板裝置、在出口側(cè)連接于換向閥22的后述的受壓室。

發(fā)動(dòng)機(jī)15具有對(duì)向內(nèi)部的各氣缸內(nèi)的燃料噴射量進(jìn)行調(diào)整的電子調(diào)速器15a。液壓泵21例如由可變?nèi)萘啃鸵簤罕脴?gòu)成，具有斜板(未圖示)和調(diào)整斜板的傾斜角并對(duì)排出的液壓油的流量進(jìn)行控制的主動(dòng)(positive)控制方式的調(diào)節(jié)器(regulator)21a。

調(diào)節(jié)器21a連接于換向閥閥塊25，伴隨作為操作桿裝置24a、24b的操作部件的操作桿24a1、24b2和操作踏板裝置的操作踏板的操作量(要求流量)增加、經(jīng)由換向閥閥塊25而接收到的液壓操作信號(hào)上升，而使液壓泵21的斜板的傾斜角(容量)增加，從而使液壓泵21的排出流量增加。調(diào)節(jié)器21a具有扭矩限制控制功能，即伴隨液壓泵21的排出壓力變高而減小液壓泵21的傾轉(zhuǎn)角(容量)，控制液壓泵21的吸收扭矩使其不會(huì)超過(guò)預(yù)先設(shè)定的最大扭矩，但是未圖示。

換向閥22例如由設(shè)置于中央旁通線(centerby-passline)的中間位置開(kāi)放(opencenter)型的滑閥構(gòu)成，在液壓泵21與執(zhí)行機(jī)構(gòu)4a～4c之前由液壓電路構(gòu)成。換向閥22具有：通過(guò)具有外殼的殼體(housing)內(nèi)的行程(stroke)來(lái)控制從液壓泵21排出的液壓油的流量和方向的線軸(spool)；和來(lái)自換向閥閥塊25的控制先導(dǎo)壓力作用與其并改變線軸的行程量的受壓部，但是未圖示。

操作桿裝置24a、24b和操作踏板裝置根據(jù)該各裝置所具備的減壓閥(遠(yuǎn)程控制閥)的操作開(kāi)度將通過(guò)從先導(dǎo)泵排出的液壓油產(chǎn)生的1次壓力減壓到2次壓力而生成控制先導(dǎo)壓力(液壓操作信號(hào))?？刂葡葘?dǎo)壓力被送到換向閥22的受壓室而從中立位置對(duì)換向閥22進(jìn)行切換操作。換向閥閥塊25選擇操作桿裝置24a、24b所生成的液壓操作信號(hào)中的指示回轉(zhuǎn)操作的液壓操作信號(hào)以外的液壓操作信號(hào)和操作踏板裝置所生成的液壓操作信號(hào)中的壓力最高的液壓操作信號(hào)并向調(diào)節(jié)器21a輸出。

執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)17具備：電動(dòng)發(fā)電機(jī)(mg)31，其配置在發(fā)動(dòng)機(jī)15的驅(qū)動(dòng)軸(旋轉(zhuǎn)軸)上，通過(guò)在與發(fā)動(dòng)機(jī)15之前傳遞扭矩，從而進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)15的動(dòng)力的輔助和發(fā)電；對(duì)回轉(zhuǎn)體3進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)(mg)7；對(duì)電動(dòng)發(fā)電機(jī)31和回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)7的工作進(jìn)行控制的逆變器32、33；蓄電池34，其作為經(jīng)由逆變器32、33在電動(dòng)發(fā)電機(jī)31與回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)7之間進(jìn)行電力的交付和接受的蓄電裝置；以及對(duì)蓄電池34的動(dòng)作進(jìn)行控制的蓄電池控制器35。

進(jìn)一步，執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)17包括：設(shè)定發(fā)動(dòng)機(jī)15的目標(biāo)轉(zhuǎn)速的目標(biāo)轉(zhuǎn)速設(shè)定部36；作為檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)15的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置的轉(zhuǎn)速傳感器37；發(fā)動(dòng)機(jī)控制器38，其連接于轉(zhuǎn)速傳感器37和電子調(diào)速器15a并對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)15的動(dòng)作進(jìn)行控制；壓力傳感器39a、39b，其作為對(duì)通過(guò)操作桿裝置24a、24b和操作踏板裝置減壓了的控制先導(dǎo)壓力進(jìn)行檢測(cè)的操作量檢測(cè)裝置；排出壓力傳感器40，其設(shè)置于液壓泵21與換向閥22之前、并作為對(duì)從液壓泵21排出的液壓油的排出壓力進(jìn)行檢測(cè)的排出壓力檢測(cè)裝置；以及車身控制器41，其連接于逆變器32、33、蓄電池控制器35、目標(biāo)轉(zhuǎn)速設(shè)定部36、發(fā)動(dòng)機(jī)控制器38以及壓力傳感器39a、39b，并通過(guò)相對(duì)于這些各設(shè)別的各種信號(hào)的輸入輸出來(lái)控制車身整體的動(dòng)作。

電動(dòng)發(fā)電機(jī)31連結(jié)于發(fā)動(dòng)機(jī)15和液壓泵21的旋轉(zhuǎn)軸，具有：作為將發(fā)動(dòng)機(jī)15的動(dòng)力(動(dòng)能)變換成電力(電能)而向逆變器32輸出的發(fā)電機(jī)的再生驅(qū)動(dòng)功能；和作為通過(guò)從逆變器32供給的電力來(lái)驅(qū)動(dòng)、并對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)15的動(dòng)力進(jìn)行輔助而驅(qū)動(dòng)液壓泵21的電動(dòng)機(jī)的牽引驅(qū)動(dòng)功能?；剞D(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)7具有將回轉(zhuǎn)體3制動(dòng)時(shí)的動(dòng)力變換成電力而向逆變器33輸出的再生驅(qū)動(dòng)功能。

逆變器32是在電動(dòng)發(fā)電機(jī)31作為發(fā)電機(jī)來(lái)發(fā)揮功能時(shí)將通過(guò)電動(dòng)發(fā)電機(jī)31生成的交流電力變換成直流電力而向蓄電池34輸出、在電動(dòng)發(fā)電機(jī)31作為電動(dòng)機(jī)來(lái)發(fā)揮功能時(shí)，將來(lái)自蓄電池34的直流電力變換成交流電力而向電動(dòng)發(fā)電機(jī)31供給的電動(dòng)發(fā)電機(jī)控制器。逆變器33是在回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)7的再生驅(qū)動(dòng)功能起作用時(shí)將通過(guò)回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)7生成的交流電力變換成直流電力而向蓄電池34輸出、在回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)7驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)體3的牽引驅(qū)動(dòng)功能起作用時(shí)將來(lái)自蓄電池34的直流電力變換成交流電力而向回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)7供給的回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)控制器。

蓄電池34，通過(guò)輸入來(lái)自蓄電池控制器35的控制指令、對(duì)逆變器32、33供給直流電力而進(jìn)行放電、或者對(duì)從逆變器32、33供給來(lái)的直流電力進(jìn)行蓄積而進(jìn)行充電，從而蓄積通過(guò)電動(dòng)發(fā)電機(jī)31再生的電能和通過(guò)回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)7再生的電能。蓄電池控制器35具備對(duì)蓄電池34的電壓和電流進(jìn)行檢測(cè)并推定蓄電池34所蓄積的電能的量、所謂蓄電余量(soc)并向車身控制器41輸出的蓄電余量運(yùn)算部。蓄電池控制器35基于從蓄電池34輸出的電壓和/或電壓與電流的相乘值(電力)，在0～100％的范圍內(nèi)運(yùn)算蓄電池34的蓄電余量。

目標(biāo)轉(zhuǎn)速設(shè)定部36是設(shè)定發(fā)動(dòng)機(jī)15的目標(biāo)轉(zhuǎn)速的目標(biāo)轉(zhuǎn)速設(shè)定盤(發(fā)動(dòng)機(jī)控制盤)。

發(fā)動(dòng)機(jī)控制器38從車身控制器41和轉(zhuǎn)速傳感器37分別輸入發(fā)動(dòng)機(jī)15的目標(biāo)轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)15的實(shí)際的轉(zhuǎn)速(實(shí)際轉(zhuǎn)速)，運(yùn)算目標(biāo)轉(zhuǎn)速與實(shí)際轉(zhuǎn)速的偏差。發(fā)動(dòng)機(jī)控制器38基于運(yùn)算出的偏差來(lái)運(yùn)算目標(biāo)燃料噴射量，將與目標(biāo)燃料噴射量對(duì)應(yīng)的控制指令向電子調(diào)速器15a輸出。電子調(diào)速器15a根據(jù)從發(fā)動(dòng)機(jī)控制器38輸入的控制指令來(lái)工作，向發(fā)動(dòng)機(jī)15的各氣缸內(nèi)以噴射的方式供給與目標(biāo)燃料噴射量相當(dāng)?shù)娜剂稀?/p>

發(fā)動(dòng)機(jī)15的動(dòng)作為以將發(fā)動(dòng)機(jī)15的實(shí)際轉(zhuǎn)速維持為目標(biāo)轉(zhuǎn)速的方式使發(fā)動(dòng)機(jī)15產(chǎn)生扭矩的控制。發(fā)動(dòng)機(jī)控制器38作為發(fā)動(dòng)機(jī)控制器來(lái)發(fā)揮功能，使發(fā)動(dòng)機(jī)15以與發(fā)動(dòng)機(jī)15的轉(zhuǎn)速降低對(duì)應(yīng)地發(fā)動(dòng)機(jī)15的扭矩按規(guī)定的斜度增加的調(diào)速特性即下垂特性動(dòng)作。發(fā)動(dòng)機(jī)控制器38作為發(fā)動(dòng)機(jī)15的動(dòng)作控制而進(jìn)行跟從下垂特性的下垂控制。

由此，向發(fā)動(dòng)機(jī)15的各氣缸的目標(biāo)燃料噴射量，在發(fā)動(dòng)機(jī)15的實(shí)際轉(zhuǎn)速與無(wú)負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)速一致的情況下為0，伴隨實(shí)際轉(zhuǎn)速比目標(biāo)轉(zhuǎn)速降低，發(fā)動(dòng)機(jī)15的扭矩增大到根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)15的規(guī)格所確定最大扭矩。此外，目標(biāo)轉(zhuǎn)速通過(guò)與作業(yè)內(nèi)容等相應(yīng)的操作員對(duì)目標(biāo)轉(zhuǎn)速設(shè)定部36的操作來(lái)設(shè)定。實(shí)際轉(zhuǎn)速?gòu)臒o(wú)負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)速到產(chǎn)生最大扭矩的轉(zhuǎn)速為止根據(jù)液壓泵21的負(fù)載而按照下垂特性來(lái)變化。

車身控制器41具有進(jìn)行與向各設(shè)備輸出的控制指令有關(guān)的運(yùn)算的控制運(yùn)算電路(未圖示)，例如，對(duì)電動(dòng)發(fā)電機(jī)31和回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)7進(jìn)行下面的控制。

(1)回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)7的驅(qū)動(dòng)控制

壓力傳感器39a連接于導(dǎo)入操作桿裝置24a所生成的液壓操作信號(hào)中的指示左右方向的回轉(zhuǎn)操作的液壓操作信號(hào)的先導(dǎo)油路，對(duì)該先導(dǎo)油路中的液壓操作信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)。車身控制器41輸入壓力傳感器39a的檢測(cè)信號(hào)(電氣信號(hào))，根據(jù)由壓力傳感器39a檢測(cè)出的液壓操作信號(hào)來(lái)進(jìn)行回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)7的驅(qū)動(dòng)控制。

車身控制器41，在輸入的壓力傳感器39a的檢測(cè)信號(hào)是指示左方向的回轉(zhuǎn)操作的液壓操作信號(hào)時(shí)，進(jìn)行控制逆變器33的動(dòng)作而將回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)7作為電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)的牽引控制。由此，回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)7通過(guò)從逆變器33供給的電力而工作，從而回轉(zhuǎn)體3以與液壓操作信號(hào)對(duì)應(yīng)的速度左轉(zhuǎn)。

另外，車身控制器41，在輸入的壓力傳感器39a的檢測(cè)信號(hào)是指示右方向的回轉(zhuǎn)操作的液壓操作信號(hào)時(shí)，進(jìn)行控制逆變器33的動(dòng)作而將回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)7作為電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)的牽引控制。由此，回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)7通過(guò)從逆變器33供給的電力而工作，由此回轉(zhuǎn)體3以與液壓操作信號(hào)對(duì)應(yīng)的速度右轉(zhuǎn)。

(2)回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)7的再生控制

車身控制器41，在回轉(zhuǎn)體3的回轉(zhuǎn)動(dòng)作制動(dòng)時(shí)，進(jìn)行控制逆變器33的動(dòng)作而使回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)7作為發(fā)電機(jī)來(lái)動(dòng)作的發(fā)電控制，由此，從回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)7回收電能。而且，車身控制器41將回收的電能蓄積于蓄電池34，由此蓄電池34的蓄電余量上升。

(3)電動(dòng)發(fā)電機(jī)31的動(dòng)作控制(蓄電池34的蓄電管理控制)

車身控制器41，在液壓泵21的吸收動(dòng)力即液壓泵21的負(fù)載低且由蓄電池控制器35管理的蓄電池34的蓄電余量少時(shí)，對(duì)于逆變器32進(jìn)行使電動(dòng)發(fā)電機(jī)31作為發(fā)電機(jī)來(lái)動(dòng)作的發(fā)電控制。由此，電動(dòng)發(fā)電機(jī)31產(chǎn)生剩余的電力，由此蓄電池34進(jìn)行充電動(dòng)作、蓄電池34的蓄電余量上升。

另一方面，車身控制器41，在液壓泵21的吸收動(dòng)力即液壓泵21的負(fù)載大且由蓄電池控制器35管理的蓄電池34的蓄電余量為規(guī)定量以上時(shí)，對(duì)逆變器32進(jìn)行供給蓄電池34的電力而使電動(dòng)發(fā)電機(jī)31作為電動(dòng)機(jī)動(dòng)來(lái)動(dòng)作的牽引控制。由此，電動(dòng)發(fā)電機(jī)31對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)15的動(dòng)力進(jìn)行輔助，液壓泵21由發(fā)動(dòng)機(jī)15和電動(dòng)發(fā)電機(jī)31和驅(qū)動(dòng)。因此，蓄電池34進(jìn)行放電動(dòng)作，蓄電池34的蓄電余量減少。

接下來(lái)，參照?qǐng)D3詳細(xì)地對(duì)實(shí)現(xiàn)考慮了上述(3)的蓄電池34的蓄電管理控制的電動(dòng)發(fā)電機(jī)31的動(dòng)作控制的車身控制器41的構(gòu)成。

如圖3所示，車身控制器41具備：運(yùn)算針對(duì)蓄電池34的充電要求或放電要求(電力)即充放電要求值的充放電要求運(yùn)算部41a；和運(yùn)算針對(duì)電動(dòng)發(fā)電機(jī)31的目標(biāo)轉(zhuǎn)速指令值的目標(biāo)轉(zhuǎn)速運(yùn)算部41b。充放電要求運(yùn)算部41a，在蓄電池34的蓄電余量的基準(zhǔn)值例如設(shè)定為蓄電容量的50％的情況下，通過(guò)在蓄電池控制器35的蓄電余量運(yùn)算部中運(yùn)算出的蓄電余量比基準(zhǔn)值多時(shí)，運(yùn)算和該蓄電余量與基準(zhǔn)值的差相應(yīng)的放電要求量。另外，充放電要求運(yùn)算部41a，當(dāng)在蓄電池控制器35中運(yùn)算出的蓄電余量比基準(zhǔn)值少時(shí)，運(yùn)算和該蓄電余量與基準(zhǔn)值之差相應(yīng)的充電要求量。在此，將放電要求設(shè)為正、將充電要求設(shè)為負(fù)，將該放電要求和該充電要求作為一個(gè)電力(power)來(lái)表示。

目標(biāo)轉(zhuǎn)速運(yùn)算部41b包括目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值運(yùn)算部42和目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值運(yùn)算部43。目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值運(yùn)算部42將與在目標(biāo)轉(zhuǎn)速設(shè)定部36中設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速同值的轉(zhuǎn)速作為目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值來(lái)運(yùn)算并輸出。目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值運(yùn)算部42所進(jìn)行的運(yùn)算，與后述的第二實(shí)施方式中將來(lái)自動(dòng)力速率限制部(powerratelimiter)42a的輸出固定為發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出p1的情況相同。

接下來(lái)，對(duì)目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值運(yùn)算部43的運(yùn)算方法進(jìn)行說(shuō)明。

蓄電池34的實(shí)際的充放電量即實(shí)際充放電值，可以根據(jù)相對(duì)于充放電要求運(yùn)算部41a輸出的充放電要求量(電力)的、從電動(dòng)發(fā)電機(jī)31的逆變器32輸出的(充放電量)來(lái)推定。在蓄電池控制器35中，也運(yùn)算蓄電池34的充放電量。因此，目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值運(yùn)算部43根據(jù)相對(duì)于在充放電要求運(yùn)算部41a中運(yùn)算出的充放電要求量的、從逆變器32輸出的充放電量或者在蓄電池控制器35中運(yùn)算出的充放電量中的任一充放電量，來(lái)運(yùn)算充放電要求量與實(shí)際的充放電量的差，根據(jù)該差的大小來(lái)運(yùn)算電動(dòng)發(fā)電機(jī)31的修正轉(zhuǎn)速即目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值。

具體而言，目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值運(yùn)算部43具備pi控制部43a、轉(zhuǎn)速速率限制部43b和轉(zhuǎn)速限制部43c。pi控制部43a，作為修正轉(zhuǎn)速的運(yùn)算基于規(guī)定的增益而使用pi(比例、積分)控制，運(yùn)算充放電要求量與實(shí)際的充放電量的差分，接著進(jìn)行與該差分相應(yīng)的pi控制。pi控制部43a運(yùn)算電動(dòng)發(fā)電機(jī)31的目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值使得充放電要求量與實(shí)際的充放電量一致。而且，pi控制部43a，在該運(yùn)算出的差分為正(+)時(shí)，算出與該差分的大小相應(yīng)的負(fù)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值，在該差分為負(fù)(－)時(shí)，運(yùn)算與該差分的大小相應(yīng)的正的目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值。

轉(zhuǎn)速速率限制部43b，在得到在pi控制部43a中運(yùn)算出的目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值之前運(yùn)算出的目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值相對(duì)于該在pi控制部43a中運(yùn)算出的目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值的變化率超過(guò)預(yù)先確定的規(guī)定的上限值或下限值的情況下，進(jìn)行轉(zhuǎn)速速率限制處理，限制得到的目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值的變化率，將與該上限值或下限值相當(dāng)設(shè)為目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值。

轉(zhuǎn)速限制部43c，在通過(guò)轉(zhuǎn)速速率限制部43b實(shí)施了轉(zhuǎn)速速率限制處理之后的目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值超過(guò)預(yù)先確定的上限值或下限值(負(fù)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值的上限值)的情況下，進(jìn)行將該目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值設(shè)為上限值或下限值的限制處理。由轉(zhuǎn)速限制部43c進(jìn)行限制處理的上限值和下限值，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)15、液壓泵21以及電動(dòng)發(fā)電機(jī)31所容許的最大轉(zhuǎn)速的最小值來(lái)確定。在目標(biāo)轉(zhuǎn)速運(yùn)算部41b中，將在目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值運(yùn)算部43中運(yùn)算出的目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值與在目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值運(yùn)算部42中運(yùn)算出的目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值相加，該相加值作為目標(biāo)轉(zhuǎn)速指令值向逆變器32輸出。逆變器32基于在目標(biāo)轉(zhuǎn)速運(yùn)算部41b中運(yùn)算出的目標(biāo)轉(zhuǎn)速指令值來(lái)控制電動(dòng)發(fā)電機(jī)31的驅(qū)動(dòng)，進(jìn)行使電動(dòng)發(fā)電機(jī)31的實(shí)際的轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速指令值一致的控制。

接下來(lái)，參照?qǐng)D4對(duì)通過(guò)轉(zhuǎn)速限制部43c進(jìn)行限制處理的上限值或下限值的設(shè)定方法進(jìn)行說(shuō)明。

如圖4所示，在將在目標(biāo)轉(zhuǎn)速設(shè)定部36中設(shè)定的下垂特性線設(shè)為d、將發(fā)動(dòng)機(jī)15的實(shí)際的下垂特性線設(shè)為dp的情況下，在來(lái)自充放電要求運(yùn)算部41a的充電要求量為pr時(shí)，將作為跟從目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力pe1(＝pp+pr)的等動(dòng)力線t1與下垂特性線d的交點(diǎn)e1的轉(zhuǎn)速na1＊作為目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值(第一目標(biāo)轉(zhuǎn)速)來(lái)運(yùn)算。實(shí)際上，發(fā)動(dòng)機(jī)15以跟從目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力pe1的等動(dòng)力線t1與下垂特性線dp的交點(diǎn)即扭矩e1p運(yùn)轉(zhuǎn)，但是因?yàn)槟繕?biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力pe1比負(fù)載動(dòng)力pp大，所以通過(guò)電動(dòng)發(fā)電機(jī)31進(jìn)行對(duì)的蓄電池34的充電，能滿足來(lái)自充放電要求運(yùn)算部41a的充電要求。

但是，在來(lái)自充放電要求運(yùn)算部41a的放電要求量為pa時(shí)，若要修正目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值直至達(dá)到滿足目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力pe2(＝pp－pa)的等動(dòng)力線t2與下垂特性線dp的交點(diǎn)的轉(zhuǎn)速(未圖示)為止，則如圖4所示，電動(dòng)發(fā)電機(jī)31的轉(zhuǎn)速恐會(huì)變得過(guò)高。因此，通過(guò)轉(zhuǎn)速限制部43c來(lái)設(shè)定目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值的上限值和下限值，進(jìn)行轉(zhuǎn)速限制處理使得在目標(biāo)轉(zhuǎn)速運(yùn)算部41b中運(yùn)算出的目標(biāo)轉(zhuǎn)速指令值不會(huì)超過(guò)預(yù)先確定的規(guī)定轉(zhuǎn)速即nal＊。

接下來(lái)，參照?qǐng)D5對(duì)上述第一實(shí)施方式涉及的執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)17的運(yùn)算處理進(jìn)行說(shuō)明。

首先，通過(guò)蓄電池控制器35來(lái)運(yùn)算蓄電池34的蓄電余量(步驟1、以后示為“s1”)。接著，在蓄電池控制器35中運(yùn)算出的蓄電余量的信息被輸出到充放電要求運(yùn)算部41a，由充放電要求運(yùn)算部41a來(lái)運(yùn)算與該蓄電余量相應(yīng)的充放電要求量(s2)。

接下來(lái)，在目標(biāo)轉(zhuǎn)速設(shè)定部36中設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速被讀入目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值運(yùn)算部42(s3)，與該讀入的目標(biāo)轉(zhuǎn)速同值的轉(zhuǎn)速在目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值運(yùn)算部42中與目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值進(jìn)行運(yùn)算而被輸出(s4)。

并行于上述s3和s4，經(jīng)由逆變器32，蓄電池34的實(shí)際的充放電量被讀入目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值運(yùn)算部43，并且在充放電要求運(yùn)算部41a中運(yùn)算出的充放電要求量被讀入目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值運(yùn)算部43(s5)。接著，運(yùn)算該充放電要求量與實(shí)際的充放電量的差分，與該差分相應(yīng)的pi控制通過(guò)pi控制部43a來(lái)進(jìn)行并運(yùn)算目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值(s6)。

接下來(lái)，對(duì)于在上述s6中得到的目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值，通過(guò)轉(zhuǎn)速速率限制部43b對(duì)其進(jìn)行變化率的限制(s7)。對(duì)于在該s7中限制了變化率的目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值，通過(guò)轉(zhuǎn)速限制部43c進(jìn)行上限值和下限值的制限(s8)。

之后，進(jìn)行將在上述s4中得到的目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值與在上述s8中得到的目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值相加的運(yùn)算，并設(shè)為向逆變器32輸出的目標(biāo)轉(zhuǎn)速指令值(s9)。

根據(jù)這樣構(gòu)成的本發(fā)明的第一實(shí)施方式，即使在目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值運(yùn)算部42發(fā)生故障等、在目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值運(yùn)算部42中運(yùn)算出的目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值偏離了和發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力(其與液壓泵21的負(fù)載動(dòng)力平衡)相當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速的情況下，通過(guò)使用在目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值運(yùn)算部43中運(yùn)算出的目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值對(duì)目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值進(jìn)行反饋控制，也能實(shí)現(xiàn)將目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值修正為使發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力與負(fù)載動(dòng)力一致的目標(biāo)轉(zhuǎn)速指令值的協(xié)調(diào)控制。另外，在目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值運(yùn)算部43中，設(shè)為與對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)15的下垂控制無(wú)關(guān)地運(yùn)算電動(dòng)發(fā)電機(jī)31的目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值的構(gòu)成，因此，即使在發(fā)動(dòng)機(jī)15的動(dòng)作控制偏離了下垂特性的情況下，也能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)健的控制。

即，即使在發(fā)動(dòng)機(jī)15的扭矩偏離了下垂特性的情況下，因?yàn)楦鶕?jù)在充放電要求運(yùn)算部41a中運(yùn)算出的充放電要求值與在蓄電池控制器35或逆變器32中運(yùn)算出的蓄電池34的實(shí)際的充放電值的差，在目標(biāo)轉(zhuǎn)速運(yùn)算部41b的目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值運(yùn)算部43中算出目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值，對(duì)電動(dòng)發(fā)電機(jī)31的目標(biāo)轉(zhuǎn)速指令值進(jìn)行反饋控制而進(jìn)行修正，所以，能將蓄電池34的蓄電余量保持為合理的范圍。由此，能進(jìn)行對(duì)蓄電池34的蓄電余量的精準(zhǔn)管理，能防止在蓄電池34的蓄電余量的降低發(fā)展了的情況下可能產(chǎn)生的操作性的降低，因此，能確保液壓挖掘機(jī)1的充分的操作性。

另外，構(gòu)成為，在目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值運(yùn)算部43中，在通過(guò)pi控制部43a進(jìn)行pi控制使得充放電要求量與實(shí)際的充放電量一致、并運(yùn)算目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值之后，通過(guò)轉(zhuǎn)速速率限制部43b對(duì)該運(yùn)算出的目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值進(jìn)行轉(zhuǎn)速速率限制處理。其結(jié)果，能抑制從目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值運(yùn)算部43輸出的目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值的急劇變化、能防止電動(dòng)發(fā)電機(jī)31的目標(biāo)轉(zhuǎn)速指令值的急劇變化，因此，能防止發(fā)動(dòng)機(jī)15的轉(zhuǎn)速的急劇變化、能慢慢地進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)15的驅(qū)動(dòng)變化。由此，能抑制伴隨電動(dòng)發(fā)電機(jī)31的驅(qū)動(dòng)的急劇變化的、發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的急劇速度變化。尤其是，在按照下垂特性被控制的發(fā)動(dòng)機(jī)15中，能防止發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的急劇變化，因此能抑制發(fā)動(dòng)機(jī)15的燃料經(jīng)濟(jì)性惡化、有環(huán)境負(fù)載的排氣氣體和噪音的增加。

進(jìn)一步，構(gòu)成為，在由轉(zhuǎn)速速率限制部43b進(jìn)行了轉(zhuǎn)速速率限制處理之后的目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值超過(guò)預(yù)先設(shè)定的上限值或下限值的情況下，通過(guò)轉(zhuǎn)速限制部43c來(lái)進(jìn)行限制處理。因此，即使在伴隨作業(yè)的液壓泵21的負(fù)載的變動(dòng)大的液壓挖掘機(jī)1中，通過(guò)設(shè)置目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值的上限值和下限值即對(duì)絕對(duì)量的限制來(lái)抑制目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值的變化，由此，能抑制電動(dòng)發(fā)電機(jī)31的轉(zhuǎn)速的大幅變動(dòng)、能抑制發(fā)動(dòng)機(jī)15的驅(qū)動(dòng)變化，因此能防止發(fā)動(dòng)機(jī)15的過(guò)度旋轉(zhuǎn)。

由此，雖然不滿足來(lái)自充放電要求運(yùn)算部41a的放電要求，但是能防止電動(dòng)發(fā)電機(jī)31轉(zhuǎn)速的過(guò)度增大，能抑制在發(fā)動(dòng)機(jī)15驅(qū)動(dòng)變化時(shí)產(chǎn)生的排氣氣體的增大，并且能防止由于過(guò)大的目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值導(dǎo)致的超速運(yùn)轉(zhuǎn)、加載減速工況(lugdown)的發(fā)生。因此，能防止發(fā)動(dòng)機(jī)15、液壓泵21以及電動(dòng)發(fā)電機(jī)31等驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的損傷、能提高這些驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的耐久性。另外，由轉(zhuǎn)速限制部43c來(lái)進(jìn)行對(duì)目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值的限制，由此也能抑制與由目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值運(yùn)算部42進(jìn)行的前饋性的目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值的運(yùn)算干涉。

[第二實(shí)施方式]

本發(fā)明的第二實(shí)施方式與前述的第一實(shí)施方式的不同是：如圖3所示，第一實(shí)施方式中設(shè)為將在目標(biāo)轉(zhuǎn)速設(shè)定部36中設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速作為目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值來(lái)運(yùn)算的目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值運(yùn)算部42，相對(duì)于此，如圖6所示，第二實(shí)施方式中設(shè)為對(duì)跟從發(fā)動(dòng)機(jī)15的下垂特性的目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值進(jìn)行運(yùn)算的目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值運(yùn)算部42a。

車身控制器41具備：用于運(yùn)算液壓泵21的泵動(dòng)力即負(fù)載動(dòng)力的負(fù)載動(dòng)力運(yùn)算部41c；和目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力運(yùn)算部41d，其基于該運(yùn)算出的負(fù)載動(dòng)力值和在充放電要求運(yùn)算部41a中運(yùn)算出的充放電要求值來(lái)運(yùn)算目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力。

負(fù)載動(dòng)力運(yùn)算部41c基于通過(guò)排出壓力傳感器40檢測(cè)出的來(lái)自液壓泵21的液壓油的排出壓力和根據(jù)通過(guò)壓力傳感器39a、39b檢測(cè)出的操作桿裝置24a、24b的操作量而推定的工作油的壓力，來(lái)運(yùn)算液壓泵21的輸出。負(fù)載動(dòng)力運(yùn)算部41c根據(jù)與液壓泵21的排出壓力和排出流量對(duì)應(yīng)的工作油效率或壓力損失而對(duì)液壓泵21的輸出進(jìn)行修正，運(yùn)算液壓泵21的吸收動(dòng)力，并將該吸收動(dòng)力作為發(fā)動(dòng)機(jī)軸上的負(fù)載動(dòng)力來(lái)進(jìn)行運(yùn)算。

目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力運(yùn)算部41d，根據(jù)在負(fù)載動(dòng)力運(yùn)算部41c中運(yùn)算出的負(fù)載動(dòng)力值與和在充放電要求運(yùn)算部41a中運(yùn)算出的充放電要求量相當(dāng)?shù)膭?dòng)力值的差，來(lái)運(yùn)算目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力。由此，如果負(fù)載動(dòng)力小且放電要求不大則有時(shí)目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力為負(fù)，如果負(fù)載動(dòng)力和充電要求都不大則有時(shí)目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力也超過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)15的最大輸出。

接下來(lái)，對(duì)目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值運(yùn)算部42a的運(yùn)算方法進(jìn)行說(shuō)明。

目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值運(yùn)算部42a具備動(dòng)力速率限制部42a和下垂參照部42b。動(dòng)力速率限制部42a，當(dāng)在目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力運(yùn)算部41d中運(yùn)算目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力之前運(yùn)算出的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力相對(duì)于在目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力運(yùn)算部41d中運(yùn)算出的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的變化率超過(guò)預(yù)先確定的規(guī)定的變化率的上限值會(huì)下限值的情況下，進(jìn)行對(duì)該上限值或下限值施加限制的動(dòng)力速率限制處理，對(duì)運(yùn)算出的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的變化率進(jìn)行限制。即、動(dòng)力速率限制部42a具有相對(duì)于目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的變化率的上限值或下限值，基于該上限值或下限值使目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的變化率平均化，抑制伴隨發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的急劇變化的燃料經(jīng)濟(jì)性的惡化和具有環(huán)境負(fù)載的排氣氣體的增大。下垂參照部42b基于通過(guò)動(dòng)力速率限制部42a而平均化了的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力，參照?qǐng)D7所示的發(fā)動(dòng)機(jī)15的下垂特性來(lái)運(yùn)算目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值(第一目標(biāo)轉(zhuǎn)速)。

目標(biāo)轉(zhuǎn)速運(yùn)算部41b將通過(guò)目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值運(yùn)算部43減算出的修正轉(zhuǎn)速和在目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值運(yùn)算部42a中運(yùn)算出的第一目標(biāo)轉(zhuǎn)速目標(biāo)轉(zhuǎn)速相加，并運(yùn)算第二或第三目標(biāo)轉(zhuǎn)速。該第二或該第三目標(biāo)轉(zhuǎn)速是上述第一實(shí)施方式中的目標(biāo)轉(zhuǎn)速指令值，將修正轉(zhuǎn)速為正的情況設(shè)為第二目標(biāo)轉(zhuǎn)速，將修正轉(zhuǎn)速為負(fù)的情況設(shè)為第三目標(biāo)轉(zhuǎn)速。另外，在為第二目標(biāo)轉(zhuǎn)速的情況下，即使在充放電要求量與實(shí)際的充放電量不一致時(shí)，通過(guò)目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值運(yùn)算部43的轉(zhuǎn)速限制部43c對(duì)修正轉(zhuǎn)速的大小設(shè)定上限值或下限值，抑制第二目標(biāo)轉(zhuǎn)速的急速上升。

接下來(lái)，參照?qǐng)D7對(duì)下垂參照部42b的運(yùn)算方法進(jìn)行說(shuō)明。

如圖7(a)所示，發(fā)動(dòng)機(jī)15根據(jù)伴隨轉(zhuǎn)速的降低扭矩增加的下垂特性而被驅(qū)動(dòng)控制。圖7(a)中，在轉(zhuǎn)速n1處成為扭矩最大的最大扭矩p1，操作員根據(jù)作業(yè)內(nèi)容等而對(duì)目標(biāo)轉(zhuǎn)速設(shè)定部36進(jìn)行操作，由此能調(diào)整賦予最大扭矩p1的轉(zhuǎn)速，這與使圖7(a)中的下垂特性線a向轉(zhuǎn)速方向移動(dòng)對(duì)應(yīng)。例如，在選擇了圖7(a)所示的垂特性線a的狀態(tài)下，發(fā)動(dòng)機(jī)15在轉(zhuǎn)速n1處產(chǎn)生最大扭矩p1，在轉(zhuǎn)速n0處產(chǎn)生用于在空轉(zhuǎn)狀態(tài)下維持轉(zhuǎn)速的扭矩p0。此外，轉(zhuǎn)速n0不是超過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)15的無(wú)負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)速的值。

目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值是與目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速，因此，如圖7(b)所示，在目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力從p0增加到p1的情況下，目標(biāo)轉(zhuǎn)速按照?qǐng)D7(a)所示的下垂特性線a從n0減小到n1。在目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力比p0小的情況下，目標(biāo)轉(zhuǎn)速以n0為上限。在目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力比p1大的情況下，在所選擇的下垂特性線a上p1為最大扭矩，因此，目標(biāo)轉(zhuǎn)速以n1為下限。

由此，在下垂參照部42b中，使用表示圖7(b)所示的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力與目標(biāo)轉(zhuǎn)速的關(guān)系的圖，根據(jù)目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力算出目標(biāo)轉(zhuǎn)速，并將該算出的目標(biāo)轉(zhuǎn)速作為目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值來(lái)運(yùn)算。

進(jìn)一步，目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值運(yùn)算部42a，根據(jù)轉(zhuǎn)速與扭矩的關(guān)系，在如圖8所示將在目標(biāo)轉(zhuǎn)速設(shè)定部36中設(shè)定的下垂特性線設(shè)為d、將液壓泵21的負(fù)載動(dòng)力設(shè)為pp的情況下，在充放電要求量為0時(shí)，將目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力設(shè)為負(fù)載動(dòng)力pp，通過(guò)將下垂特性線d與跟從負(fù)載動(dòng)力pp的等動(dòng)力線tp的交點(diǎn)的轉(zhuǎn)速na3＊設(shè)為目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值，由此發(fā)動(dòng)機(jī)15產(chǎn)生負(fù)載動(dòng)力、電動(dòng)發(fā)電機(jī)31產(chǎn)生的動(dòng)力(電力)變?yōu)?，因此實(shí)際的充放電量如同在充放電要求運(yùn)算部41a中運(yùn)算出的充放電要求量。

另外，目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值運(yùn)算部42a，在充電要求量為pr的情況下，將目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力設(shè)為從pp減去“－pr”而得的pe1(＝pp+pr)，將跟從pe1的等動(dòng)力線t1與下垂特性線d的交點(diǎn)的轉(zhuǎn)速na1＊設(shè)為目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值。相對(duì)于此，在放電要求量為pa的情況下，將目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力設(shè)為從pp減去“+pa”而得的pe2(＝pp－pa)，將跟從pe2的等動(dòng)力線t2與下垂特性線d的交點(diǎn)的轉(zhuǎn)速na2＊設(shè)為目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值。其結(jié)果，產(chǎn)生跟從下垂特性線d的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩，因此，能使在充放電要求運(yùn)算部41a中運(yùn)算出的充放電要求量與實(shí)際的充放電量一致。

接下來(lái)，參照?qǐng)D9對(duì)上述第二實(shí)施方式涉及的執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)17的運(yùn)算處理進(jìn)行說(shuō)明。

首先，通過(guò)蓄電池控制器35的蓄電余量運(yùn)算部運(yùn)算蓄電池34的蓄電余量(s1)，通過(guò)充放電要求運(yùn)算部41a運(yùn)算與該蓄電余量相應(yīng)的充放電要求量(s2)。接著，并行于該s1和該s2，通過(guò)負(fù)載動(dòng)力運(yùn)算部41c運(yùn)算液壓泵21的負(fù)載動(dòng)力(s11)。

接下來(lái)，在目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力運(yùn)算部41d中將上述s11中運(yùn)算出的負(fù)載動(dòng)力與上述s2中運(yùn)算出的充放電要求量的差作為目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力(s12)進(jìn)行運(yùn)算。在動(dòng)力速率限制部42a中對(duì)該運(yùn)算出的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力進(jìn)行變化率的限制(s13)。

進(jìn)一步，在目標(biāo)轉(zhuǎn)速設(shè)定部36中設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速被讀入目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值運(yùn)算部42a(s3)，基于由該讀入的目標(biāo)轉(zhuǎn)速所決定的下垂特性，在下垂參照部42b中將能輸出在上述s13中施加限制后的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的轉(zhuǎn)速作為目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值(s14)進(jìn)行運(yùn)算。

并行于上述s12、s13、s3和s14，蓄電池34的實(shí)際的充放電量被讀入目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值運(yùn)算部43，并且在充放電要求運(yùn)算部41a中運(yùn)算出的充放電要求量被讀入目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值運(yùn)算部43(s5)。接著，通過(guò)pi控制部43a進(jìn)行與該充放電要求量和該實(shí)際的充放電量的差分相應(yīng)的pi控制(s6)，由轉(zhuǎn)速速率限制部43b進(jìn)行對(duì)變化率的限制(s7)，由轉(zhuǎn)速限制部43c進(jìn)行對(duì)上限值和下限值的限制，運(yùn)算目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值(s8)。

之后，進(jìn)行將上述s14中得到的目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值和上述s8中得到的目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值相加的運(yùn)算，而設(shè)為目標(biāo)轉(zhuǎn)速指令值(s9)。

接下來(lái)，基于圖10根據(jù)轉(zhuǎn)速與扭矩的關(guān)系來(lái)說(shuō)明通過(guò)負(fù)載動(dòng)力運(yùn)算部41c沒(méi)有正確地運(yùn)算負(fù)載動(dòng)力的情況下的目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值運(yùn)算部42a的動(dòng)作。

與圖8所示的情況同樣地，設(shè)想將在目標(biāo)轉(zhuǎn)速設(shè)定部36中設(shè)定的下垂特性線設(shè)為d、目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力為負(fù)載動(dòng)力pp的情況。在該情況下，在來(lái)自充放電要求運(yùn)算部41a的充放電要求為0、通過(guò)負(fù)載動(dòng)力運(yùn)算部41c將負(fù)載動(dòng)力運(yùn)算得比pph(＞pp)和真正的負(fù)載動(dòng)力pp都大時(shí)，通過(guò)目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值運(yùn)算部42a將下垂特性線d與負(fù)載動(dòng)力pph的交點(diǎn)的轉(zhuǎn)速na4＊作為目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值進(jìn)行運(yùn)算。

其結(jié)果，發(fā)動(dòng)機(jī)15以產(chǎn)生負(fù)載動(dòng)力pph的動(dòng)力的方式進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，因此，通過(guò)此時(shí)的負(fù)載動(dòng)力pph與真正的負(fù)載動(dòng)力pp的差分即“pph－pp”的動(dòng)力，將電動(dòng)發(fā)電機(jī)31作為發(fā)電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)，該電動(dòng)發(fā)電機(jī)31所發(fā)的電力被供給到蓄電池34并對(duì)其進(jìn)行充電。若該狀態(tài)持續(xù)，則蓄電池34的充電繼續(xù)進(jìn)行，因此在蓄電池控制器35的蓄電余量運(yùn)算部中運(yùn)算出的蓄電池34的蓄電余量變高。若蓄電池34的蓄電余量變?yōu)橐?guī)定值以上，則從充放電要求運(yùn)算部41a輸出充放電要求。于是，目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力運(yùn)算部41d的輸出變?yōu)楸蓉?fù)載動(dòng)力pph小的值，通過(guò)標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值運(yùn)算部42a基于成為該小值的負(fù)載動(dòng)力來(lái)運(yùn)算目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值。由此，通過(guò)反復(fù)進(jìn)行該動(dòng)作，發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的目標(biāo)值逐漸向真實(shí)的負(fù)載動(dòng)力pp收斂。

相對(duì)于此，在充放電要求量為0、通過(guò)負(fù)載動(dòng)力運(yùn)算部41c將負(fù)載動(dòng)力運(yùn)算得比ppl(＜ph)和真實(shí)的負(fù)載動(dòng)力pp小時(shí)，通過(guò)目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值運(yùn)算部42a將下垂特性線d與負(fù)載動(dòng)力ppl的交點(diǎn)的轉(zhuǎn)速na5＊作為目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值進(jìn)行運(yùn)算。于是，發(fā)動(dòng)機(jī)15不能輸出負(fù)載動(dòng)力ppl以上的動(dòng)力，因此，電動(dòng)發(fā)電機(jī)31作為電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)而輔助產(chǎn)生真實(shí)的負(fù)載動(dòng)力pp與負(fù)載動(dòng)力ppl的差分即“pp－ppl”的動(dòng)力，從蓄電池34輸出并放電電動(dòng)發(fā)電機(jī)31的驅(qū)動(dòng)所必需的電力。

若該狀態(tài)持續(xù)，則蓄電池34的放電繼續(xù)進(jìn)行，因此在蓄電池控制器35的蓄電余量運(yùn)算部中運(yùn)算出的蓄電池34的蓄電余量變低。若蓄電池34的蓄電余量變得比規(guī)定值低，則從充放電要求運(yùn)算部41a輸出充電要求。于是，目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力運(yùn)算部41d的輸出變?yōu)楸蓉?fù)載動(dòng)力ppl大的值，通過(guò)目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值運(yùn)算部42a基于成為該大的值的負(fù)載動(dòng)力來(lái)運(yùn)算目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值。由此，通過(guò)反復(fù)進(jìn)行該動(dòng)作，發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的目標(biāo)值逐漸向真實(shí)的負(fù)載動(dòng)力pp收斂。

以上的結(jié)果，靈活使用在目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力運(yùn)算部41d中運(yùn)算出的蓄電池34的充放電要求，在目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值運(yùn)算部42a中運(yùn)算發(fā)動(dòng)機(jī)15的目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值，經(jīng)由目標(biāo)轉(zhuǎn)速指令值通過(guò)逆變器32來(lái)控制電動(dòng)發(fā)電機(jī)31的驅(qū)動(dòng)，由此能將目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值修正為合理的值。

進(jìn)一步，通過(guò)由上述的目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值運(yùn)算部43對(duì)目標(biāo)轉(zhuǎn)速指令值進(jìn)行的修正，能更早期地實(shí)現(xiàn)有目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力運(yùn)算部41d和目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值運(yùn)算部42a對(duì)目標(biāo)轉(zhuǎn)速指令值進(jìn)行的收斂處理。

即，在圖10所示的狀態(tài)下，在來(lái)自充放電要求運(yùn)算部41a的充放電要求量為0、通過(guò)負(fù)載動(dòng)力運(yùn)算部41c將負(fù)載動(dòng)力運(yùn)算為pph的情況下，若通過(guò)目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值運(yùn)算部43將目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值運(yùn)算為0，則目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值變?yōu)閚a4＊，電動(dòng)發(fā)電機(jī)31以“pph－pp”的動(dòng)力被作為發(fā)電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)并進(jìn)行對(duì)蓄電池34的充電。由此，電動(dòng)發(fā)電機(jī)31的實(shí)際的充放電量變?yōu)椤埃?pph－pp)”。

此時(shí)，充放電要求為0，在目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值運(yùn)算部43中運(yùn)算出與減去實(shí)際的充放電量“－(pph－pp)”而得的值即“pph－pp”(＞0)成比例的目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值并輸出，因此目標(biāo)轉(zhuǎn)速指令值變?yōu)楸萵a4＊大的值。由此，相對(duì)于在目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值運(yùn)算部42a中運(yùn)算出的目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值，對(duì)在目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值運(yùn)算部43中運(yùn)算出的目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值進(jìn)行反饋控制，由此，修正了目標(biāo)轉(zhuǎn)速指令值，因此，能更早地使發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的目標(biāo)值向真實(shí)的負(fù)載動(dòng)力pp收斂。

其結(jié)果，如圖10所示，在通過(guò)負(fù)載動(dòng)力運(yùn)算部41c將負(fù)載動(dòng)力運(yùn)算得比真實(shí)的負(fù)載動(dòng)力pp大(pph)或者小(ppl)的每個(gè)情況下，通過(guò)使用由目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值運(yùn)算部43進(jìn)行的修正處理，由此能更早期地對(duì)從目標(biāo)轉(zhuǎn)速運(yùn)算部41b輸出的目標(biāo)轉(zhuǎn)速指令值進(jìn)行修正。因此，能更快速地將發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的目標(biāo)值收斂于真實(shí)的負(fù)載動(dòng)力pp，因此，能更精準(zhǔn)且有效地防止起因于發(fā)動(dòng)機(jī)15的動(dòng)力推定誤差的不需要的蓄電池34的充放電。

接下來(lái)，參照?qǐng)D11對(duì)在負(fù)載動(dòng)力運(yùn)算部41c中運(yùn)算出的負(fù)載動(dòng)力pp比與發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩相當(dāng)?shù)陌l(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出大的情況下的、目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值運(yùn)算部42a的運(yùn)算方法進(jìn)行說(shuō)明。

如圖11所示，在將在目標(biāo)轉(zhuǎn)速設(shè)定部36中設(shè)定的下垂特性線設(shè)為d、來(lái)自充放電要求運(yùn)算部41a的充放電要求量為0的情況下，與圖9所示的情況同樣地，雖然目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力變?yōu)樨?fù)載動(dòng)力pp，但是負(fù)載動(dòng)力pp是超過(guò)了發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出的動(dòng)力，因此目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值設(shè)為能產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩的na1＊。此時(shí)，電動(dòng)發(fā)電機(jī)31負(fù)擔(dān)靠發(fā)動(dòng)機(jī)15的動(dòng)力不夠的動(dòng)力而對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)15的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行輔助，實(shí)現(xiàn)第一目標(biāo)轉(zhuǎn)速na1＊。由此，在該情況下，即使來(lái)自充放電要求運(yùn)算部41a的充放電要求量為0，蓄電池34也進(jìn)行放電，也由發(fā)動(dòng)發(fā)電機(jī)31進(jìn)行對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)15的輔助。

另一方面，在來(lái)自充放電要求運(yùn)算部41a的充電要求量為pr的情況下，目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力pe1(＝pp+pr)也超過(guò)了發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出，因此目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值設(shè)為na1＊，通過(guò)電動(dòng)發(fā)電機(jī)31對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)15的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行動(dòng)力ma的量的輔助。

進(jìn)一步，在來(lái)自充放電要求運(yùn)算部41a的放電要求量為pa的情況下，目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力pe2(＝pp－pa)沒(méi)有超過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出，因此與圖9所示的情況同樣地，pe2被設(shè)為目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力，將跟從該目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力pe2的等動(dòng)力線t2與下垂特性線d的交點(diǎn)的轉(zhuǎn)速na2＊作為目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值進(jìn)行運(yùn)算。

接下來(lái)，參照?qǐng)D12對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)15的下垂特性變動(dòng)了的情況下的、目標(biāo)轉(zhuǎn)速運(yùn)算部41b的運(yùn)算方法進(jìn)行說(shuō)明。

如圖12所示，在通過(guò)目標(biāo)轉(zhuǎn)速設(shè)定部36設(shè)定且在下垂參照部42b中參照的理想的下垂特性線設(shè)為d的情況下，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)15運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)環(huán)境等，使得下垂特性線從d變化為dp或dm。在下垂特性線dp上，與理想的下垂特性線d相比以相同的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速能得到更大的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩，在下垂特性線dm上，與下垂特性線d相比以相同的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速能得到更小的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩。

在該狀態(tài)下，在負(fù)載動(dòng)力為pp且充電要求量為pr的情況下，如圖12所示，目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力變?yōu)閜e1(＝pp+pr)。而且，在目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值運(yùn)算部42a中運(yùn)算出的下垂特性線d與跟從目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力pe1的等動(dòng)力線t1的交點(diǎn)的轉(zhuǎn)速na1＊變?yōu)槟繕?biāo)轉(zhuǎn)速指令值(第一目標(biāo)轉(zhuǎn)速)，通過(guò)該目標(biāo)轉(zhuǎn)速指令值經(jīng)由逆變器32來(lái)控制電動(dòng)發(fā)電機(jī)31，由此，發(fā)動(dòng)機(jī)15以扭矩e1被驅(qū)動(dòng)(運(yùn)轉(zhuǎn))。

但是，在實(shí)際的下垂特性線為dp的情況下，使發(fā)動(dòng)機(jī)15變得以與目標(biāo)轉(zhuǎn)速na1＊相當(dāng)?shù)呐ぞ豦1h來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)，產(chǎn)生比上述目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力pe1大的動(dòng)力。由此，電動(dòng)發(fā)電機(jī)31進(jìn)行超過(guò)充電要求量pr的發(fā)電，蓄電池34變?yōu)檫^(guò)充電。在該情況下，蓄電池34的實(shí)際的充電量比充電要求量大，因此，通過(guò)由目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值運(yùn)算部43的pi控制部43a進(jìn)行pi控制，進(jìn)行修正轉(zhuǎn)速為正值(正的目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值)即抑制充電要求量的運(yùn)算。由此，通過(guò)該運(yùn)算，目標(biāo)轉(zhuǎn)速運(yùn)算部41b的輸出變?yōu)楸仍谀繕?biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值運(yùn)算部42a中求出的目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值na1＊大的第二目標(biāo)轉(zhuǎn)速。

因此，當(dāng)在下垂參照部42b中參照的下垂特性線從d變化成了dp的情況下，使發(fā)動(dòng)機(jī)15變得以比扭矩e1h低的扭矩e1p來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)，能產(chǎn)生目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力pe1并使實(shí)際的充電量與充電要求量pr一致。

同樣地，在負(fù)載動(dòng)力為pp且充電要求量為pr的情況下，在實(shí)際的下垂特性線為dm時(shí)，若發(fā)動(dòng)機(jī)15以通過(guò)目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值運(yùn)算部42a求出的第一目標(biāo)轉(zhuǎn)速na1＊來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)，則發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩減少而變?yōu)榕ぞ豦1l，相對(duì)于充電要求量pr，電動(dòng)發(fā)電機(jī)31不作為發(fā)電機(jī)來(lái)發(fā)揮功能而是作為電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)15的輔助，實(shí)現(xiàn)第一目標(biāo)轉(zhuǎn)速。但是，在該情況下，實(shí)際的充電量比充電要求量pr小，因此，通過(guò)由目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值運(yùn)算部43的pi控制部43a進(jìn)行的pi控制，進(jìn)行修正轉(zhuǎn)速為正值(正的目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值)即抑制充電要求量的運(yùn)算。由此，通過(guò)該運(yùn)算，目標(biāo)轉(zhuǎn)速運(yùn)算部41b的輸出變?yōu)楸韧ㄟ^(guò)目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值運(yùn)算部42a求出的第一目標(biāo)轉(zhuǎn)速na1＊大的第二目標(biāo)轉(zhuǎn)速。

因此，當(dāng)在下垂參照部42b中參照的下垂特性線從d變化成了dm的情況下，使發(fā)動(dòng)機(jī)15變得以比扭矩e1l高的扭矩e1m運(yùn)轉(zhuǎn)，能產(chǎn)生目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力pe1并使實(shí)際的充電量與充電要求量pr一致。

另外，在負(fù)載動(dòng)力為pp且放電要求量為pa的情況下，在實(shí)際的下垂特性線為dp時(shí)，若以通過(guò)目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值運(yùn)算部42a求出的第一目標(biāo)轉(zhuǎn)速na2＊來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)，則發(fā)動(dòng)機(jī)15的扭矩變?yōu)閑2h，相對(duì)于放電要求量pa，電動(dòng)發(fā)電機(jī)31不作為電動(dòng)機(jī)來(lái)發(fā)揮功能，而是作為發(fā)電機(jī)被驅(qū)動(dòng)來(lái)進(jìn)行蓄電池34的充電。在該情況下，實(shí)際的放電量比放電要求量pa小，因此，通過(guò)由目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值運(yùn)算部43的pi控制部43a進(jìn)行的pi控制，進(jìn)行提高正目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值即放電要求量的運(yùn)算。由此，通過(guò)該運(yùn)算，目標(biāo)轉(zhuǎn)速運(yùn)算部41b的輸出變?yōu)楸韧ㄟ^(guò)目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值運(yùn)算部42a求出的第一目標(biāo)轉(zhuǎn)速na2＊大的第二目標(biāo)轉(zhuǎn)速。

因此，當(dāng)在下垂參照部42b中參照的下垂特性線從d變化成了dp的情況下，使發(fā)動(dòng)機(jī)15變得以比扭矩e2h低的扭矩e2p運(yùn)轉(zhuǎn)，能產(chǎn)生目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力pe2并使實(shí)際的放電量與放電要求量pp一致。

進(jìn)一步，在負(fù)載動(dòng)力為pp且放電要求量為pa的情況下，在實(shí)際的下垂特性線為dm時(shí)，若以通過(guò)目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值運(yùn)算部42a求出的第一目標(biāo)轉(zhuǎn)速na2＊運(yùn)轉(zhuǎn)，則發(fā)動(dòng)機(jī)15不輸出扭矩，發(fā)動(dòng)機(jī)15變?yōu)橥ㄟ^(guò)電動(dòng)發(fā)電機(jī)31而旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)狀態(tài)。在該情況下，實(shí)際的放電量比放電要求量pa大，因此，通過(guò)由目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值運(yùn)算部43的pi控制部43a進(jìn)行的pi控制，進(jìn)行修正轉(zhuǎn)速為負(fù)值(負(fù)目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值)即抑制放電要求量的運(yùn)算。由此，通過(guò)該運(yùn)算，目標(biāo)轉(zhuǎn)速運(yùn)算部41b的輸出變?yōu)楸韧ㄟ^(guò)目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值運(yùn)算部42a求出的第一目標(biāo)轉(zhuǎn)速na2＊小的第三目標(biāo)轉(zhuǎn)速。

因此，當(dāng)在下垂參照部42b中參照的下垂特性線從d變化成了dm的情況下，使發(fā)動(dòng)機(jī)15變得以扭矩e2m運(yùn)轉(zhuǎn)，能產(chǎn)生目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力pe2并使實(shí)際的放電量與放電要求量pp一致。

進(jìn)一步，在負(fù)載動(dòng)力為pp且充放電要求量為0的情況下，在實(shí)際的下垂特性線為dp時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)15以跟從負(fù)載動(dòng)力pp的等動(dòng)力線tp與下垂特性線dp的交點(diǎn)即扭矩e3p運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，在該情況下，在實(shí)際的下垂特性線為dm時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)15以跟從負(fù)載動(dòng)力pp的等動(dòng)力線tp與下垂特性線dm的交點(diǎn)即扭矩e3m運(yùn)轉(zhuǎn)。由此，在任何情況下，都能以作為跟從負(fù)載動(dòng)力pp的等動(dòng)力線tp與下垂特性線d的交點(diǎn)的第一目標(biāo)轉(zhuǎn)速na3＊為基準(zhǔn)，通過(guò)對(duì)第一目標(biāo)轉(zhuǎn)速進(jìn)行修正，來(lái)滿足蓄電池34的充放電要求。

接下來(lái)，對(duì)壓力傳感器39a、39b以及排出壓力傳感器40中的任一傳感器發(fā)生了故障等而產(chǎn)生了異常的情況下的、目標(biāo)轉(zhuǎn)速運(yùn)算部41b的運(yùn)算方法進(jìn)行說(shuō)明。

在壓力傳感器39a、39b以及排出壓力傳感器40中的任一傳感器發(fā)生了故障等而產(chǎn)生了異常的情況下，雖然變得不能通過(guò)負(fù)載動(dòng)力運(yùn)算部41c來(lái)進(jìn)行負(fù)載動(dòng)力的運(yùn)算，但是使用在充放電要求運(yùn)算部41a中運(yùn)算出的充放電要求量，在目標(biāo)轉(zhuǎn)速運(yùn)算部41b中運(yùn)算目標(biāo)轉(zhuǎn)速。

即，在負(fù)載動(dòng)力增加了的情況下，電動(dòng)發(fā)電機(jī)31的目標(biāo)轉(zhuǎn)速不會(huì)立即變化，因此進(jìn)行控制，使得電動(dòng)發(fā)電機(jī)31牽引而將發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩固定、使液壓泵21的轉(zhuǎn)速不降低。此時(shí)，若有來(lái)自充放電要求運(yùn)算部41a的充電要求，則使電動(dòng)發(fā)電機(jī)31牽引而使蓄電池34放電，因此通過(guò)由目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值運(yùn)算部43的pi控制部43a進(jìn)行的pi控制，修正轉(zhuǎn)速減小、第三目標(biāo)轉(zhuǎn)速也減小。另外，蓄電池34正在放電，因此蓄電池34的蓄電余量逐漸減小、來(lái)自充放電要求運(yùn)算部41a的充電要求量增加，在目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值運(yùn)算部42中運(yùn)算出的第一目標(biāo)轉(zhuǎn)速也減小。作為結(jié)果，發(fā)動(dòng)機(jī)15的轉(zhuǎn)速降低，產(chǎn)生更大的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩。

另外，在負(fù)載動(dòng)力減小了的情況下，電動(dòng)發(fā)電機(jī)31的目標(biāo)轉(zhuǎn)速不立即變化，因此進(jìn)行控制，使得電動(dòng)發(fā)電機(jī)31再生而將發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩固定、使液壓泵21的轉(zhuǎn)速不會(huì)增加。此時(shí)，若有來(lái)自充放電要求運(yùn)算部41a的充電要求，則使電動(dòng)發(fā)電機(jī)31再生而使蓄電池34充電，因此通過(guò)由目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值運(yùn)算部43的pi控制部43a進(jìn)行的pi控制，修正轉(zhuǎn)速增加、第三目標(biāo)轉(zhuǎn)速也增加。另外，正在對(duì)蓄電池34進(jìn)行充電，因此，蓄電池34的蓄電余量逐漸增加、來(lái)自充放電要求運(yùn)算部41a的充電要求量減少、通過(guò)目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值運(yùn)算部42a減算出的第一目標(biāo)轉(zhuǎn)值也增加。作為結(jié)果，發(fā)動(dòng)機(jī)15的轉(zhuǎn)速增加，發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩被抑制。

通過(guò)以上說(shuō)明，在負(fù)載動(dòng)力增加和減少的任何情況下，即使不能通過(guò)負(fù)載動(dòng)力運(yùn)算部41c來(lái)進(jìn)行負(fù)載動(dòng)力的運(yùn)算，通過(guò)由目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值運(yùn)算部43的pi控制部43a進(jìn)行的pi控制，能用通過(guò)充放電要求運(yùn)算部41a減算出的充放電要求量來(lái)取代由目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力運(yùn)算部41d進(jìn)行的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的運(yùn)算，使實(shí)際的充放電量與從充放電要求運(yùn)算部41a輸出的充放電要求量一致。

由此，能進(jìn)行與負(fù)載動(dòng)力相應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的增加，因此即使當(dāng)在負(fù)載動(dòng)力運(yùn)算部41c中運(yùn)算出的負(fù)載動(dòng)力偏離了實(shí)際的值的情況下，也能精準(zhǔn)且快速地控制發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力。其結(jié)果，作為液壓挖掘機(jī)1能確保大致同樣的動(dòng)作，能不給操作員帶來(lái)不適感地確保操作性，因此能抑制液壓挖掘機(jī)1的操作性的降低。

只是，若蓄電池34的充放電量和/或蓄電余量發(fā)生變化，則電動(dòng)發(fā)電機(jī)31的目標(biāo)轉(zhuǎn)速發(fā)生變化，因此與使用在負(fù)載動(dòng)力運(yùn)算部41c中運(yùn)算出的負(fù)載動(dòng)力的情況相比，存在蓄電池34的充電或放電的電力量和/或其頻度增加的傾向，恐會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)15的燃料經(jīng)濟(jì)性減低、使蓄電池34的壽命降低。

因此，在壓力傳感器39a、39b以及排出壓力傳感器40分別正常地發(fā)揮功能的情況下，通過(guò)目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力運(yùn)算部41d來(lái)運(yùn)算負(fù)載動(dòng)力與充放電要求量的和并以前饋方式進(jìn)行運(yùn)算將該和作為目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力，從目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值變大之前起將向發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力向適合的動(dòng)作點(diǎn)進(jìn)行控制。即，在目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值運(yùn)算部43中運(yùn)算出的目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值變大的是蓄電池34的實(shí)際的充放電量與充放電要求量的偏差變大了的時(shí)候、總是從蓄電池34的放電或者對(duì)蓄電池34的充電變得過(guò)大的情況，蓄電池34的壽命與充放電量存在相關(guān)關(guān)系。由此，只限在壓力傳感器39a、39b以及排出壓力傳感器40中的任一傳感器發(fā)生了故障的情況下，通過(guò)將充放電要求量切換為目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力，能盡可能對(duì)防止發(fā)動(dòng)機(jī)15的燃料經(jīng)濟(jì)性降低和/或蓄電池34的壽命降低。

[第三實(shí)施方式]

本發(fā)明的第三實(shí)施方式與前述第二實(shí)施方式的不同在于：第二實(shí)施方式中，如圖6所示，設(shè)為基于在負(fù)載動(dòng)力運(yùn)算部41c中運(yùn)算出的負(fù)載動(dòng)力來(lái)運(yùn)算目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力運(yùn)算部41d，相對(duì)于此，第三實(shí)施方式中如圖13所示設(shè)為根據(jù)任意常數(shù)來(lái)運(yùn)算目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力運(yùn)算部41da。

在目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力運(yùn)算部41da中使用的常數(shù)是作為在上述第二實(shí)施方式涉及的負(fù)載動(dòng)力運(yùn)算部41c中運(yùn)算出的負(fù)載動(dòng)力的代替信號(hào)來(lái)使用的常數(shù)，設(shè)定于從該負(fù)載動(dòng)力的最小值到最大值的范圍。目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力運(yùn)算部41da運(yùn)算目標(biāo)轉(zhuǎn)速指令值，使得在定常狀態(tài)下發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力與負(fù)載動(dòng)力的實(shí)際的值一致。因此，在本第三實(shí)施方式中，能不使用在負(fù)載動(dòng)力運(yùn)算部41c中運(yùn)算出的負(fù)載動(dòng)力信息地運(yùn)算目標(biāo)轉(zhuǎn)速指令值。由此，即使當(dāng)在負(fù)載動(dòng)力運(yùn)算部41c中運(yùn)算出的負(fù)載動(dòng)力偏離實(shí)際的負(fù)載動(dòng)力的值(真值)的情況下，也能運(yùn)算目標(biāo)轉(zhuǎn)速指令值、能精準(zhǔn)地控制發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力。

接下來(lái)，參照?qǐng)D14對(duì)上述第三實(shí)施方式涉及的執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)17的運(yùn)算處理進(jìn)行說(shuō)明。

首先，運(yùn)算蓄電池34的蓄電余量(s1)，運(yùn)算與該蓄電余量相應(yīng)的充放電要求量(s2)。

接下來(lái)，在目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力運(yùn)算部41da中讀入預(yù)先確定的常數(shù)(s21)，根據(jù)該常數(shù)與在上述s2中運(yùn)算出的充放電要求量的差來(lái)運(yùn)算目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力(s12)。之后，對(duì)于該目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力進(jìn)行變化率的限制(s13)。

進(jìn)一步，讀入在目標(biāo)轉(zhuǎn)速設(shè)定部36中設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速(s3)，基于根據(jù)該目標(biāo)轉(zhuǎn)速所確定的下垂特性來(lái)運(yùn)算目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值(s14)。

并行與上述s21、s12、s13、s3以及s14，讀入蓄電池34的實(shí)際的充放電量和在上述s2中運(yùn)算出的充放電要求量(s5)，進(jìn)行與該充放電要求量和該實(shí)際的充放電量的差分相應(yīng)的pi控制(s6)、變化率的限制(s7)、上限值和下限值的限制，運(yùn)算目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值(s8)。

之后，將上述s14中得到的目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值與上述s8中得到的目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值相加并運(yùn)算目標(biāo)轉(zhuǎn)速指令值(s9)。

在此，如圖15(a)所示，液壓挖掘機(jī)1的作業(yè)中的負(fù)載動(dòng)力隨時(shí)間而變化。因此，若將在目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力運(yùn)算部41da中使用的常數(shù)固定為一定的值例如pc值，則在根據(jù)負(fù)載動(dòng)力的實(shí)際的值(真值)運(yùn)算出的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力值與在目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力運(yùn)算部41da中運(yùn)算出的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力值之間產(chǎn)生偏差。

即，在從充放電要求運(yùn)算部41a輸出的充放電要求量為0的情況下，在目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力運(yùn)算部41da中運(yùn)算出的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力變?yōu)槌?shù)pc，因此如圖15(b)所示，負(fù)載動(dòng)力的真值與常數(shù)pc的差被向發(fā)動(dòng)發(fā)電機(jī)31輸出，在向電動(dòng)發(fā)電機(jī)31的輸出為正的情況下，電動(dòng)發(fā)電機(jī)31作為電動(dòng)機(jī)發(fā)揮功能而進(jìn)行蓄電池34的放電，在向電動(dòng)發(fā)電機(jī)31的輸出為負(fù)的情況下，電動(dòng)發(fā)電機(jī)31作為發(fā)電機(jī)來(lái)發(fā)揮功能而進(jìn)行蓄電池34的充電。另一方面，在能精準(zhǔn)地使用蓄電池34的期間、即壽命與蓄電池34的充放電量有相關(guān)關(guān)系，因此，為了防止蓄電池34的壽命降低，優(yōu)選，盡早消除負(fù)載動(dòng)力的真值與發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的差。

而且，為了盡早使發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力與負(fù)載動(dòng)力的真值一致，需要使在目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值運(yùn)算部43中運(yùn)算出的目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值的修正量更大。為了使該修正量變大，能通過(guò)進(jìn)行下述至少任一以上的操作來(lái)實(shí)現(xiàn)：(1)提高由pi控制部43a進(jìn)行pi控制時(shí)的增益；(2)使由轉(zhuǎn)速速率限制部43b限制的變化率變大；和(3)使由轉(zhuǎn)速限制部43c限制的上限值和下限值變大。

但是，在將在負(fù)載動(dòng)力運(yùn)算部41c中運(yùn)算出的負(fù)載動(dòng)力值作為正值來(lái)利用的情況下，若如上述那樣進(jìn)行盡早使發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力與負(fù)載動(dòng)力的真值一致的處理，則由基于從充放電要求運(yùn)算部41a輸出的充放電要求量進(jìn)行運(yùn)算的目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值運(yùn)算部42a進(jìn)行的前饋的工作與由考慮實(shí)際的充放電量而進(jìn)行運(yùn)算的目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值運(yùn)算部43進(jìn)行的反饋工作相干涉，有時(shí)利用在目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值運(yùn)算部43中運(yùn)算出的目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值對(duì)在目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值運(yùn)算部42a中運(yùn)算出的目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值進(jìn)行修正而得的目標(biāo)轉(zhuǎn)速指令值周期性地反復(fù)增減、即以振動(dòng)的方式變化。

由此，在沒(méi)有檢測(cè)到壓力傳感器39a、39b以及排出壓力傳感器40中的任一傳感器的故障等異常的情況下，由目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值運(yùn)算部43的pi控制部43a進(jìn)行pi控制時(shí)的增益、由轉(zhuǎn)速速率限制部43b限制的變化率、由轉(zhuǎn)速限制部43c限制的上限值和下限值中的任一值都沒(méi)有發(fā)生變化而是設(shè)為通常的設(shè)計(jì)值，僅在檢測(cè)到了該壓力傳感器39a、39b和該排出壓力傳感器40中的至少任一傳感器的故障等異常的情況下，提高由pi控制部43a進(jìn)行pi控制時(shí)的增益、使由轉(zhuǎn)速速率限制部43b限制的變化率變大、或者使由轉(zhuǎn)速限制部43c限制的上限值和下限值變大，使得在目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值運(yùn)算部43中運(yùn)算出的目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值的修正量與沒(méi)有檢測(cè)到該壓力傳感器39a、39b和該排出壓力傳感器40中的至少任一傳感器的故障等異常的情況相比變大。其結(jié)果，能防止上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速指令值的周期性變化，能防止蓄電池34的壽命低下。

[其他]

此外，本發(fā)明不限定于前述的實(shí)施方式，包括各種各樣的變形方式。例如，前述的實(shí)施方式是為了利于理解地對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明而說(shuō)明了的方式，本發(fā)明并不限定于一定要具備說(shuō)明了的所有構(gòu)成。

在上述各實(shí)施方式，對(duì)由液壓挖掘機(jī)1構(gòu)成的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但是不限于該情況，也可以是混合動(dòng)力斗式鏈輪裝貨機(jī)(wheelloader)、起重機(jī)(crane)等作業(yè)機(jī)械。

另外，在上述第各實(shí)施方式中，設(shè)為按pi控制部43a、轉(zhuǎn)速速率限制部43b、轉(zhuǎn)速限制部43c的順序進(jìn)行處理的目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值運(yùn)算部43，但是也可以交換轉(zhuǎn)速速率限制部43b與轉(zhuǎn)速限制部43c的順序、或者適時(shí)取消該轉(zhuǎn)速速率限制部43b和該轉(zhuǎn)速限制部43c。另外，同樣地，關(guān)于上述第二和第三實(shí)施方式中的、目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值運(yùn)算部42a的動(dòng)力速率限制部42a，也可以適時(shí)地取消。

進(jìn)一步，在上述第二實(shí)施方式中，當(dāng)在下垂參照部42b中參照的下垂特性與實(shí)際的發(fā)動(dòng)機(jī)15的下垂特性的偏離小的情況下，(nm/rpm)維地表示下垂特性線的斜率，因此，也能同一等度地設(shè)計(jì)將由目標(biāo)轉(zhuǎn)速基準(zhǔn)值運(yùn)算部42a的動(dòng)力速率限制部42a限制的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的變化量(kw/s)和由目標(biāo)轉(zhuǎn)速修正值運(yùn)算部43的轉(zhuǎn)速速率限制部43b限制的變化量(rpm/s)的物理意義同程度。例如，在下垂特性的斜率為a(nm/rpm)、通過(guò)目標(biāo)轉(zhuǎn)速設(shè)定部36賦予最大扭矩的轉(zhuǎn)速被設(shè)定為n1(rpm)的情況下，利用用于單位變化的常數(shù)c＝1000×(60/2π)、利用由轉(zhuǎn)速速率限制部43b限制的上限值(設(shè)定值)＝(由動(dòng)力速率限制部42a限制的上限值(設(shè)定值)/n1×c)/a來(lái)進(jìn)行變換。

附圖標(biāo)記說(shuō)明

1液壓挖掘機(jī)(作業(yè)機(jī)械)

4前作業(yè)機(jī)(液壓作業(yè)裝置)

15發(fā)動(dòng)機(jī)

21液壓泵

24a、24b操作桿裝置(操作裝置)

31電動(dòng)發(fā)電機(jī)

32逆變器(電動(dòng)發(fā)電機(jī)控制器)

34蓄電池(蓄電裝置)

35蓄電池控制器(蓄電余量運(yùn)算部)

38發(fā)動(dòng)機(jī)控制器(控制器)

39a、39b壓力傳感器(操作量檢測(cè)裝置)

40排出壓力傳感器(排出壓力檢測(cè)裝置)

41車身控制器(控制器)

41a充放電要求運(yùn)算部

41b目標(biāo)轉(zhuǎn)速運(yùn)算部

41c負(fù)載動(dòng)力運(yùn)算部

41d、41da目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力運(yùn)算部