專利名稱：混合建筑機(jī)械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過引擎和電動(dòng)機(jī)的上雙方來驅(qū)動(dòng)作為液壓致動(dòng)器的液壓源的液壓泵的混合建筑機(jī)械，特別涉及不變更液壓致動(dòng)器的操作性來降低燃料消耗量的單元。
背景技術(shù)：
近年來，為了應(yīng)對(duì)環(huán)境問題、原油高價(jià)的問題等，對(duì)于各工業(yè)產(chǎn)品節(jié)能意識(shí)提高。對(duì)此，對(duì)于以前只通過引擎來驅(qū)動(dòng)液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的方式為主流的建筑機(jī)械，也研究了兼用引擎和電動(dòng)機(jī)的混合化。在對(duì)建筑機(jī)械進(jìn)行了混合化的情況下，除了廢氣的降低效果以外，還能夠期待引擎的高效驅(qū)動(dòng)、傳送效率的提高、再生電力的回收等節(jié)能效果。目前，作為這種混合建筑機(jī)械，提出了與液壓泵所吸收的功率對(duì)應(yīng)地使電動(dòng)機(jī)(發(fā)電電動(dòng)機(jī))動(dòng)力運(yùn)行或再生，由此，變更引擎和電動(dòng)機(jī)的功率分配，在高效范圍內(nèi)使引擎運(yùn)轉(zhuǎn)，由此謀求降低燃料消耗量(例如參照專利文獻(xiàn)I)?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本特開2007-290607號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題在專利文獻(xiàn)I所記載的混合建筑機(jī)械中，為了進(jìn)一步減少燃料消耗量，可以與液壓泵所吸收的功率對(duì)應(yīng)地變更引擎轉(zhuǎn)速。但是，如果通過專利文獻(xiàn)I所記載的結(jié)構(gòu)變更引擎轉(zhuǎn)速，則液壓泵的排出流量也變化，因此，與桿操作量對(duì)應(yīng)的液壓致動(dòng)器的動(dòng)作與非混合的普通的建筑機(jī)械不同，對(duì)操作者帶來操作上的不適感。本發(fā)明的目的在于，提供一種混合建筑機(jī)械，其即使與液壓泵所吸收的功率對(duì)應(yīng)地變更引擎轉(zhuǎn)速，液壓泵的排出流量也不變化，能夠得到與非混合的普通的建筑機(jī)械同樣的操作感覺。用于解決課題的手段本發(fā)明為了解決上述問題，提供一種混合建筑機(jī)械，具備可變?nèi)萘啃偷囊簤罕茫渑懦鲆簤褐聞?dòng)器的工作液；引擎，其驅(qū)動(dòng)上述液壓泵；電動(dòng)機(jī)，其被上述引擎驅(qū)動(dòng)，以發(fā)電電力向蓄電裝置充電，并且通過對(duì)上述蓄電裝置進(jìn)行充電后的電力進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，輔助上述引擎對(duì)上述液壓泵的驅(qū)動(dòng)；控制器，其控制上述液壓泵、上述引擎以及上述電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)，上述控制器具備計(jì)算上述引擎產(chǎn)生的功率的引擎功率計(jì)算單元；計(jì)算產(chǎn)生上述引擎功率所需要的燃料為最小的上述引擎的第一轉(zhuǎn)速的第一轉(zhuǎn)速計(jì)算單元；計(jì)算上述引擎的目標(biāo)轉(zhuǎn)速的下限值即第二轉(zhuǎn)速的第二轉(zhuǎn)速計(jì)算單元；根據(jù)上述第一轉(zhuǎn)速和上述第二轉(zhuǎn)速計(jì)算上述引擎的目標(biāo)轉(zhuǎn)速的目標(biāo)轉(zhuǎn)速計(jì)算單元；控制上述引擎以使上述引擎的實(shí)際轉(zhuǎn)速接近上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速的引擎控制單元。另外，本發(fā)明的特征在于，在上述結(jié)構(gòu)的混合建筑機(jī)械中，在上述控制器中還具備計(jì)算從上述液壓泵排出的工作液的目標(biāo)流量的目標(biāo)流量計(jì)算單元；根據(jù)上述目標(biāo)流量和上述引擎的實(shí)際轉(zhuǎn)速控制上述液壓泵的容量的液壓泵控制單元。另外，本發(fā)明的特征在于，在上述結(jié)構(gòu)的混合建筑機(jī)械中，在上述控制器中還具備計(jì)算從上述液壓泵排出的工作液的目標(biāo)流量的目標(biāo)流量計(jì)算單元；根據(jù)上述目標(biāo)流量和上述引擎的目標(biāo)轉(zhuǎn)速控制上述液壓泵的容量的液壓泵控制單元。另外，本發(fā)明的特征在于，在上述結(jié)構(gòu)的混合建筑機(jī)械中，上述目標(biāo)流量計(jì)算單元根據(jù)引擎控制盤的盤位置和操作桿的操作量，計(jì)算目標(biāo)流量。另外，本發(fā)明的特征在于，在上述結(jié)構(gòu)的混合建筑機(jī)械中，上述引擎功率計(jì)算單元根據(jù)上述引擎的燃料噴射量和轉(zhuǎn)速，計(jì)算引擎功率。另外，本發(fā)明的特征在于，在上述結(jié)構(gòu)的混合建筑機(jī)械中，上述引擎功率計(jì)算單元根據(jù)上述液壓泵的排出流量、排出壓、上述電動(dòng)機(jī)的功率、輔助設(shè)備的負(fù)荷，計(jì)算引擎功率。另外，本發(fā)明的特征在于，在上述結(jié)構(gòu)的混合建筑機(jī)械中，具備計(jì)算上述引擎和上述電動(dòng)機(jī)的合計(jì)功率的目標(biāo)最大值的目標(biāo)最大合計(jì)功率計(jì)算單元，上述第二轉(zhuǎn)速計(jì)算單元計(jì)算為了使上述引擎和上述電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生上述目標(biāo)最大合計(jì)功率最低限度需要的上述引擎的轉(zhuǎn)速。另外，本發(fā)明的特征在于，在上述結(jié)構(gòu)的混合建筑機(jī)械中，上述目標(biāo)最大合計(jì)功率計(jì)算單元根據(jù)引擎控制盤的盤位置，計(jì)算目標(biāo)最大合計(jì)功率。另外，本發(fā)明的特征在于，在上述結(jié)構(gòu)的混合建筑機(jī)械中，還具備計(jì)算為了確保上述液壓泵的目標(biāo)流量最低限度需要的上述引擎的轉(zhuǎn)速的第三轉(zhuǎn)速計(jì)算單元，上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速計(jì)算單元從上述第一轉(zhuǎn)速計(jì)算單元輸出的第一轉(zhuǎn)速、上述第二轉(zhuǎn)速計(jì)算單元輸出的第二轉(zhuǎn)速、上述第三轉(zhuǎn)速計(jì)算單元輸出的第三轉(zhuǎn)速中，選擇最大的值。另外，本發(fā)明的特征在于，在上述結(jié)構(gòu)的混合建筑機(jī)械中，上述第二轉(zhuǎn)速計(jì)算單元計(jì)算為了確保上述液壓泵的目標(biāo)流量最低限度需要的上述引擎的轉(zhuǎn)速。另外，本發(fā)明是一種混合建筑機(jī)械，具備可變?nèi)萘啃偷囊簤罕茫渑懦鲆簤褐聞?dòng)器的工作液；引擎，其驅(qū)動(dòng)上述液壓泵；電動(dòng)機(jī)，其被上述引擎驅(qū)動(dòng)，以發(fā)電電力向蓄電裝置充電，并且通過對(duì)上述蓄電裝置進(jìn)行充電后的電力進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，輔助上述引擎對(duì)上述液壓泵的驅(qū)動(dòng)；控制器，其控制上述液壓泵、上述引擎以及上述電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)，在上述引擎產(chǎn)生的功率增加時(shí)，上述引擎的轉(zhuǎn)速增加，在上述引擎產(chǎn)生的功率減少時(shí)，上述引擎的轉(zhuǎn)速減少。另外，本發(fā)明的特征在于，在上述混合建筑機(jī)械中，在操作桿的操作量增加時(shí)或上述引擎的轉(zhuǎn)速減少時(shí)，上述液壓泵的容量增加，在操作桿的操作量減少時(shí)或上述引擎的轉(zhuǎn)速增加時(shí)，上述液壓泵的容量減少。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，與引擎功率的增加對(duì)應(yīng)地引擎的目標(biāo)轉(zhuǎn)速(實(shí)際轉(zhuǎn)速)增加，因此能夠降低燃料消耗量。另外，與引擎轉(zhuǎn)速的增加對(duì)應(yīng)地液壓泵的傾轉(zhuǎn)角減少，因此，能夠使從液壓泵排出的工作液的排出流量固定，能夠與非混合的普通的建筑機(jī)械同樣地進(jìn)行與桿操作量對(duì)應(yīng)的液壓致動(dòng)器的動(dòng)作。


圖1是表示實(shí)施例1的混合建筑機(jī)械的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的框圖。圖2是表示引擎功率計(jì)算單元所具備的圖的一個(gè)例子的曲線圖。圖3是表示第一轉(zhuǎn)速計(jì)算單元所具備的圖的一個(gè)例子的曲線圖。圖4是表示目標(biāo)最大合計(jì)功率計(jì)算單元所具備的圖的一個(gè)例子的曲線圖。圖5是表示第二轉(zhuǎn)速計(jì)算單元所具備的圖的一個(gè)例子的曲線圖。圖6是表示目標(biāo)流量計(jì)算單元所具備的圖的一個(gè)例子的曲線圖。圖7是表示第三轉(zhuǎn)速計(jì)算單元所具備的圖的一個(gè)例子的曲線圖。圖8是表示本發(fā)明的動(dòng)作的曲線圖。圖9是表示實(shí)施例2的混合建筑機(jī)械的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的框圖。圖10是表示實(shí)施例3的混合建筑機(jī)械的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的框圖。
具體實(shí)施例方式以下，以液壓挖掘機(jī)為例，說明本發(fā)明的混合建筑機(jī)械的實(shí)施方式。(實(shí)施例1)如圖1所示，實(shí)施例1的混合建筑機(jī)械具備排出未圖示的液壓致動(dòng)器的工作液的可變?nèi)萘啃偷囊簤罕肐 ;驅(qū)動(dòng)液壓泵I的引擎2 ;電動(dòng)機(jī)3，其被引擎驅(qū)動(dòng)，以發(fā)電電力向未圖示的蓄電裝置進(jìn)行充電，并且通過對(duì)該未圖示的蓄電裝置進(jìn)行充電后的電力進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，輔助引擎2對(duì)液壓泵I的驅(qū)動(dòng)；控制這些液壓泵1、引擎2、電動(dòng)機(jī)3的驅(qū)動(dòng)的控制器1A。另夕卜，還具備由操作員操作的引擎控制盤(以下簡稱為“引擎控制盤”)4、操作桿5?？刂破鱅A具備計(jì)算引擎2產(chǎn)生的功率的引擎功率計(jì)算單元11 ;計(jì)算為了產(chǎn)生引擎功率所需要的燃料為最小的引擎的實(shí)際轉(zhuǎn)速的第一轉(zhuǎn)速計(jì)算單元12;計(jì)算引擎2和電動(dòng)機(jī)3的合計(jì)功率的目標(biāo)最大值的目標(biāo)最大合計(jì)功率計(jì)算單元13 ;確定引擎2的目標(biāo)轉(zhuǎn)速的下限值的第二轉(zhuǎn)速計(jì)算單元14 ;計(jì)算從液壓泵I排出的工作液的目標(biāo)流量的目標(biāo)流量計(jì)算單元15 ;計(jì)算為了確保液壓泵I的目標(biāo)流量最小限度需要的引擎的轉(zhuǎn)速的第三轉(zhuǎn)速計(jì)算單元16 ;從第一轉(zhuǎn)速計(jì)算單元12計(jì)算出的第一轉(zhuǎn)速、第二轉(zhuǎn)速計(jì)算單元14計(jì)算出的第二轉(zhuǎn)速以及第三轉(zhuǎn)速計(jì)算單元16計(jì)算出的第三轉(zhuǎn)速中，選擇最大的值的目標(biāo)轉(zhuǎn)速計(jì)算單元17 ；控制引擎3以使引擎的實(shí)際轉(zhuǎn)速接近目標(biāo)轉(zhuǎn)速計(jì)算單元17計(jì)算出的目標(biāo)轉(zhuǎn)速的引擎控制單元18 ;控制電動(dòng)機(jī)3產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩以使引擎2的實(shí)際轉(zhuǎn)速接近由目標(biāo)轉(zhuǎn)速計(jì)算單元17計(jì)算出的目標(biāo)轉(zhuǎn)速的電動(dòng)機(jī)控制單元19 ;根據(jù)從目標(biāo)流量計(jì)算單元15輸出的目標(biāo)流量和引擎2的實(shí)際轉(zhuǎn)速，控制液壓泵I的傾轉(zhuǎn)量(容量)的液壓泵控制單元20?？勺?nèi)萘啃偷囊簤罕肐向未圖示的起重臂、吊臂、鏟斗等的液壓致動(dòng)器供給工作液，通過變更斜板的傾轉(zhuǎn)角，能夠變更其容量(一次旋轉(zhuǎn)排出的工作液的量)。引擎2機(jī)械地與液壓泵I連接，能夠旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)液壓泵I。引擎2消耗積蓄在未圖示的燃料箱中的燃料而產(chǎn)生功率。通過變更燃料噴射量能夠變更其功率。電動(dòng)機(jī)3機(jī)械地與液壓泵I連接，以便能夠?qū)σ簤罕肐進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。由此，電動(dòng)機(jī)3也機(jī)械地與引擎2連接。電動(dòng)機(jī)3不但能夠通過消耗未圖示的蓄電裝置的電力來產(chǎn)生功率(動(dòng)力運(yùn)行)，還能夠吸收慣性能量、由引擎2產(chǎn)生的功率進(jìn)行發(fā)電(再生)，并積蓄到蓄電裝置中。引擎控制盤4能夠由操作者變更其盤位置。在非混合的普通的液壓挖掘機(jī)中，根據(jù)引擎控制盤4的盤位置決定引擎2的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，但在本發(fā)明中，根據(jù)引擎控制盤4的盤位置決定引擎2和電動(dòng)機(jī)3的目標(biāo)最大合計(jì)功率。將在后面說明目標(biāo)最大合計(jì)功率的決定方法。操作桿5用于由操作者操作起重臂、吊臂、鏟斗等的液壓致動(dòng)器。引擎功率計(jì)算單元11根據(jù)引擎2的燃料噴射量和轉(zhuǎn)速，例如使用圖2那樣的圖，計(jì)算引擎功率。預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)等，調(diào)查引擎2的燃料噴射量、轉(zhuǎn)速、產(chǎn)生功率的關(guān)系，來決定該圖。第一轉(zhuǎn)速計(jì)算單元12根據(jù)由引擎功率計(jì)算單元11計(jì)算出的引擎功率，例如使用圖3那樣的圖，計(jì)算以下說明的第一轉(zhuǎn)速。即，該圖預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)等，調(diào)查引擎2的功率和產(chǎn)生該功率所需要的燃料為最小的引擎轉(zhuǎn)速的關(guān)系，將該轉(zhuǎn)速設(shè)定為第一轉(zhuǎn)速。目標(biāo)最大合計(jì)功率計(jì)算單元13根據(jù)引擎控制盤4的盤位置，例如使用圖4那樣的圖，計(jì)算目標(biāo)最大合計(jì)功率。該圖預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)等，調(diào)查引擎控制盤4的盤位置和在該盤位置的非混合的普通的液壓挖掘機(jī)的引擎能夠產(chǎn)生的最大功率的關(guān)系，將該最大功率設(shè)定為目標(biāo)最大合計(jì)功率。另外，在本說明書中，“非混合的普通的液壓挖掘機(jī)”表示其引擎功率與本發(fā)明的引擎2和電動(dòng)機(jī)3的合計(jì)功率大致相等的機(jī)種。第二轉(zhuǎn)速計(jì)算單元14根據(jù)由目標(biāo)最大合計(jì)功率計(jì)算單元13計(jì)算出的目標(biāo)最大合計(jì)功率，例如使用圖5那樣的圖，計(jì)算下一個(gè)第二轉(zhuǎn)速。即，該圖預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)等，調(diào)查引擎2與電動(dòng)機(jī)3的合計(jì)功率和為了產(chǎn)生該功率最低限度需要的引擎轉(zhuǎn)速的關(guān)系，將該合計(jì)功率設(shè)定為目標(biāo)最大合計(jì)功率，將該引擎轉(zhuǎn)速設(shè)定為第二轉(zhuǎn)速。目標(biāo)流量計(jì)算單元15根據(jù)引擎控制盤4的盤位置和操作桿5的操作量，例如使用圖6那樣的圖，計(jì)算目標(biāo)流量。該圖預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)等，調(diào)查引擎控制盤4的盤位置、操作桿5的操作量以及非混合的普通的液壓挖掘機(jī)的液壓泵的流量的關(guān)系，將該流量設(shè)定為目標(biāo)流量。第三轉(zhuǎn)速計(jì)算單元16根據(jù)目標(biāo)流量計(jì)算單元15計(jì)算出的目標(biāo)流量，例如使用圖7那樣的圖，計(jì)算下一個(gè)第三轉(zhuǎn)速。即，該圖預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)等，調(diào)查液壓泵I的流量和為了確保該流量最低限度需要的引擎轉(zhuǎn)速的關(guān)系，將該流量設(shè)定為目標(biāo)流量，將該引擎轉(zhuǎn)速設(shè)定為第三轉(zhuǎn)速。目標(biāo)轉(zhuǎn)速計(jì)算單元17選擇第一轉(zhuǎn)速、第二轉(zhuǎn)速、第三轉(zhuǎn)速的最大值。引擎控制單元18控制引擎2的燃料噴射量、燃料噴射定時(shí)，以使引擎2的實(shí)際轉(zhuǎn)速接近由目標(biāo)轉(zhuǎn)速計(jì)算單元17計(jì)算出的目標(biāo)轉(zhuǎn)速。例如，噴射對(duì)轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速的偏差和偏差的積分值分別乘以增益，然后將它們相加后的值的燃料。電動(dòng)機(jī)控制單元19控制電動(dòng)機(jī)3產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，以使引擎2的實(shí)際的轉(zhuǎn)速接近由目標(biāo)轉(zhuǎn)速計(jì)算單元17計(jì)算出的目標(biāo)轉(zhuǎn)速。例如，產(chǎn)生對(duì)轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速的偏差和偏差的積分值分別乘以增益，將它們相加后的值的轉(zhuǎn)矩。另外，電動(dòng)機(jī)3產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩可以在蓄電裝置的剩余電力量多時(shí)大，在剩余電力量小時(shí)小或使電動(dòng)機(jī)3發(fā)電。液壓泵控制單元20根據(jù)引擎2的實(shí)際的轉(zhuǎn)速、目標(biāo)流量計(jì)算單元15計(jì)算出的目標(biāo)流量，使用圖計(jì)算液壓泵I的目標(biāo)傾轉(zhuǎn)角，變更傾轉(zhuǎn)角。該圖預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)等，調(diào)查引擎轉(zhuǎn)速、傾轉(zhuǎn)角和流量的關(guān)系來進(jìn)行設(shè)定。通過液壓控制或電氣控制來進(jìn)行傾轉(zhuǎn)角的變更。在液壓控制的情況下，通過驅(qū)動(dòng)電磁閥，來控制用于變更傾轉(zhuǎn)角的液壓。在電氣控制的情況下，通過驅(qū)動(dòng)用于變更傾轉(zhuǎn)角的電動(dòng)機(jī)(與電動(dòng)機(jī)3不同的電動(dòng)機(jī))，來變更傾轉(zhuǎn)角。另外，可以通過液壓泵控制單元20對(duì)傾轉(zhuǎn)角的變更施加限制，以使液壓泵I吸收的功率不會(huì)大于目標(biāo)最大合計(jì)功率計(jì)算單元13計(jì)算出的目標(biāo)最大合計(jì)功率，也可以用目標(biāo)最大合計(jì)功率除以液壓泵I的排出壓所得的值，來對(duì)目標(biāo)流量計(jì)算單元15計(jì)算出的目標(biāo)流量施加限制。另外，在圖1的例子中，只具備一個(gè)液壓泵1，但也可以是多個(gè)，在該情況下，還設(shè)置與液壓泵I的數(shù)量相同數(shù)量的目標(biāo)流量計(jì)算單元15和液壓泵控制單元20。另外，在第三轉(zhuǎn)速計(jì)算單元16中，根據(jù)目標(biāo)流量計(jì)算單元15計(jì)算出的多個(gè)目標(biāo)流量中的最大的目標(biāo)流量，來計(jì)算第二轉(zhuǎn)速。以下，使用圖8說明實(shí)施例1的混合建筑機(jī)械的動(dòng)作。另外，本例子是在由引擎2產(chǎn)生大的功率的情況下，在提高轉(zhuǎn)速時(shí)消耗燃料減小的情況的例子。如圖8 (a)所示，當(dāng)在引擎控制盤4的盤位置和操作桿5的操作量恒定的期間，向液壓致動(dòng)器施加的負(fù)荷增加，液壓泵I的排出壓增加時(shí)，與之對(duì)應(yīng)地，如圖8 (b)所示，引擎功率增加。當(dāng)引擎功率增加時(shí)，與之對(duì)應(yīng)地，如圖8 (c)所示，第一轉(zhuǎn)速和目標(biāo)轉(zhuǎn)速增加。這時(shí)，由于引擎控制盤4的盤位置和操作桿5的操作量恒定，所以第二轉(zhuǎn)速和第三轉(zhuǎn)速不變化。另外，當(dāng)目標(biāo)轉(zhuǎn)速增加，與之對(duì)應(yīng)地，如圖8 (d)所示，引擎轉(zhuǎn)速增加，將燃料消耗量抑制為最小。另外，當(dāng)引擎轉(zhuǎn)速增加，與之對(duì)應(yīng)地，如圖8 (e)所示，液壓泵I的容量減少。結(jié)果，如圖8 Cf)所示，液壓泵I的流量恒定，能夠使與桿操作量對(duì)應(yīng)的液壓致動(dòng)器的動(dòng)作與非混合的普通的建筑機(jī)械相同。(實(shí)施例2)接著，使用圖9表示實(shí)施例2的混合建筑機(jī)械的結(jié)構(gòu)，如根據(jù)該圖所了解的那樣，本發(fā)明的實(shí)施例2的特征在于，在液壓泵控制單元20中，使用目標(biāo)轉(zhuǎn)速計(jì)算單元17計(jì)算出的目標(biāo)轉(zhuǎn)速來代替引擎2的實(shí)際轉(zhuǎn)速。其他與實(shí)施例1的混合建筑機(jī)械相同，因此向?qū)?yīng)的部分附加相同的符號(hào)，并省略說明。目標(biāo)轉(zhuǎn)速比實(shí)際的轉(zhuǎn)速更早地變化，因此，在液壓泵I的傾轉(zhuǎn)角的變更花費(fèi)時(shí)間的情況下有效。(實(shí)施例3)接著，使用圖10表示實(shí)施例3的混合建筑機(jī)械的結(jié)構(gòu)。如根據(jù)該圖所了解的那樣，本發(fā)明的實(shí)施例3的特征在于，在引擎功率計(jì)算單元11中，使用液壓泵I的流量、排出壓、電動(dòng)機(jī)3的功率、空調(diào)等輔助設(shè)備的負(fù)荷來代替引擎2的燃料噴射量和轉(zhuǎn)速。S卩，實(shí)施例3的引擎功率計(jì)算單元11首先將液壓泵I的流量和排出壓相乘，計(jì)算液壓泵I的吸收功率。接著，根據(jù)電動(dòng)機(jī)控制單元19的輸出，計(jì)算電動(dòng)機(jī)3的產(chǎn)生功率。接著，例如根據(jù)空調(diào)的開關(guān)的狀態(tài)，計(jì)算空調(diào)等輔助設(shè)備的消耗功率。最后，將液壓泵I的吸收功率和輔助設(shè)備的消耗功率之和減去電動(dòng)機(jī)3的產(chǎn)生功率所得的值作為引擎功率。除此之外，其他與實(shí)施例1的混合建筑機(jī)械相同，因此向?qū)?yīng)的部分附加相同的符號(hào)，并省略說明。另外，在引擎功率計(jì)算單元11中，也可以使用目標(biāo)流量計(jì)算單元15計(jì)算出的目標(biāo)流量來代替液壓泵I的流量。另外，與實(shí)施例2同樣地，可以在液壓泵控制單元20中，使用目標(biāo)轉(zhuǎn)速計(jì)算單元17計(jì)算出的目標(biāo)轉(zhuǎn)速來代替引擎2的實(shí)際的轉(zhuǎn)速。符號(hào)說明
1:液壓泵；2 :引擎；3 電動(dòng)機(jī)；4 :引擎控制盤；5 :操作桿；11 :引擎功率計(jì)算單元；12 :第一轉(zhuǎn)速計(jì)算單元；13 :目標(biāo)最大合計(jì)功率計(jì)算單元；14 :第二轉(zhuǎn)速計(jì)算單元；15 目標(biāo)流量計(jì)算單元；16 :第三轉(zhuǎn)速計(jì)算單元；17 目標(biāo)轉(zhuǎn)速計(jì)算單元；18 :引擎控制單元；19 :電動(dòng)機(jī)控制單元；20 :液壓泵控制單元
權(quán)利要求
1.一種混合建筑機(jī)械，具備:可變?nèi)萘啃偷囊簤罕茫渑懦鲆簤褐聞?dòng)器的工作液；弓丨擎，其驅(qū)動(dòng)上述液壓泵；電動(dòng)機(jī)，其被上述引擎驅(qū)動(dòng)，以發(fā)電電力向蓄電裝置充電，并且通過對(duì)上述蓄電裝置進(jìn)行充電后的電力進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，輔助上述引擎對(duì)上述液壓泵的驅(qū)動(dòng)；控制器，其控制上述液壓泵、上述引擎以及上述電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)，所述混合建筑機(jī)械的特征在于， 上述控制器具備: 計(jì)算上述引擎產(chǎn)生的功率的引擎功率計(jì)算單元； 計(jì)算產(chǎn)生上述引擎功率所需要的燃料為最小的上述引擎的第一轉(zhuǎn)速的第一轉(zhuǎn)速計(jì)算單元； 計(jì)算上述引擎的目標(biāo)轉(zhuǎn)速的下限值即第二轉(zhuǎn)速的第二轉(zhuǎn)速計(jì)算單元； 根據(jù)上述第一轉(zhuǎn)速和上述第二轉(zhuǎn)速計(jì)算上述引擎的目標(biāo)轉(zhuǎn)速的目標(biāo)轉(zhuǎn)速計(jì)算單元； 控制上述引擎以使上述引擎的實(shí)際轉(zhuǎn)速接近上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速的引擎控制單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合建筑機(jī)械，其特征在于， 在上述控制器中還具備:計(jì)算從上述液壓泵排出的工作液的目標(biāo)流量的目標(biāo)流量計(jì)算單元；根據(jù)上述目標(biāo)流量和上述引擎的實(shí)際轉(zhuǎn)速控制上述液壓泵的容量的液壓泵控制單J Li ο
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合建筑機(jī)械，其特征在于， 在上述控制器中還具備:計(jì)算從上述液壓泵排出的工作液的目標(biāo)流量的目標(biāo)流量計(jì)算單元；根據(jù)上述目標(biāo)流量和上述引擎的目標(biāo)轉(zhuǎn)速控制上述液壓泵的容量的液壓泵控制單J Li ο
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的混合建筑機(jī)械，其特征在于， 上述目標(biāo)流量計(jì)算單元根據(jù)引擎控制盤的盤位置和操作桿的操作量，計(jì)算目標(biāo)流量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4的任意一項(xiàng)所述的混合建筑機(jī)械,其特征在于， 上述引擎功率計(jì)算單元根據(jù)上述引擎的燃料噴射量和轉(zhuǎn)速，計(jì)算引擎功率。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 4的任意一項(xiàng)所述的混合建筑機(jī)械,其特征在于， 上述引擎功率計(jì)算單元根據(jù)上述液壓泵的排出流量、排出壓、上述電動(dòng)機(jī)的功率、輔助設(shè)備的負(fù)荷，計(jì)算引擎功率。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6的任意一項(xiàng)所述的混合建筑機(jī)械,其特征在于， 具備:計(jì)算上述引擎和上述電動(dòng)機(jī)的合計(jì)功率的目標(biāo)最大值的目標(biāo)最大合計(jì)功率計(jì)算單元， 上述第二轉(zhuǎn)速計(jì)算單元計(jì)算為了使上述引擎和上述電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生上述目標(biāo)最大合計(jì)功率最低限度需要的上述引擎的轉(zhuǎn)速。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的混合建筑機(jī)械，其特征在于， 上述目標(biāo)最大合計(jì)功率計(jì)算單元根據(jù)引擎控制盤的盤位置，計(jì)算目標(biāo)最大合計(jì)功率。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的混合建筑機(jī)械，其特征在于， 還具備:計(jì)算為了確保上述液壓泵的目標(biāo)流量最低限度需要的上述引擎的轉(zhuǎn)速的第三轉(zhuǎn)速計(jì)算單元， 上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速計(jì)算單元從上述第一轉(zhuǎn)速計(jì)算單元輸出的第一轉(zhuǎn)速、上述第二轉(zhuǎn)速計(jì)算單元輸出的第二轉(zhuǎn)速、上述第三轉(zhuǎn)速計(jì)算單元輸出的第三轉(zhuǎn)速中，選擇最大的值。
10.根據(jù)權(quán)利要求1 6的任意一項(xiàng)所述的混合建筑機(jī)械,其特征在于，上述第二轉(zhuǎn)速計(jì)算單元計(jì)算為了確保上述液壓泵的目標(biāo)流量最低限度需要的上述引擎的轉(zhuǎn)速。
11.一種混合建筑機(jī)械，具備:可變?nèi)萘啃偷囊簤罕?，其排出液壓致?dòng)器的工作液；弓丨擎，其驅(qū)動(dòng)上述液壓泵；電動(dòng)機(jī)，其被上述引擎驅(qū)動(dòng)，以發(fā)電電力向蓄電裝置充電，并且通過對(duì)上述蓄電裝置進(jìn)行充電后的電力進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，輔助上述引擎對(duì)上述液壓泵的驅(qū)動(dòng)；控制器，其控制上述液壓泵、上述引擎以及上述電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)，所述混合建筑機(jī)械的特征在于， 在上述引擎產(chǎn)生的功率增加時(shí)，上述引擎的轉(zhuǎn)速增加，在上述引擎產(chǎn)生的功率減少時(shí)，上述引擎的轉(zhuǎn)速減少。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的混合建筑機(jī)械，其特征在于， 在操作桿的操作量增加時(shí)或上述引擎的轉(zhuǎn)速減少時(shí)，上述液壓泵的容量增加，在操作桿的操作量減少 時(shí)或上述引擎的轉(zhuǎn)速增加時(shí)，上述液壓泵的容量減少。
全文摘要
本發(fā)明提供一種混合建筑機(jī)械，即使與液壓泵所吸收的功率對(duì)應(yīng)地變更引擎轉(zhuǎn)速，液壓泵的排出流量也不變化，能夠得到與非混合的普通的建筑機(jī)械同樣的操作感覺。具備向液壓致動(dòng)器供給工作液的可變?nèi)剂闲偷囊簤罕?1)；為了能夠旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)液壓泵(1)而具備的引擎(2)；為了能夠旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)液壓泵(1)而具備的電動(dòng)機(jī)(3)；引擎控制盤(4)；控制器(4)；操作桿(5)?？刂破髋c引擎(2)產(chǎn)生的功率對(duì)應(yīng)地，變更引擎(2)的轉(zhuǎn)速以使消耗燃料量減少，根據(jù)引擎(2)的轉(zhuǎn)速、引擎控制盤(4)的盤位置、操作桿(5)的操作量，變更液壓泵(1)的容量。
文檔編號(hào)F02D45/00GK103080430SQ20118004031
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2011年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月8日
發(fā)明者井村進(jìn)也, 石田誠司, 佐竹英敏, 梶田勇輔, 藤島一雄, 大木孝利 申請(qǐng)人:日立建機(jī)株式會(huì)社