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1、10申请公布号CN103328295A43申请公布日20130925CN103328295ACN103328295A21申请号201280005393422申请日20120120201101121520110121JPB60W10/18201201B60K6/12200601B60K6/46200701B60L7/24200601B60L11/12200601B60T8/17200601B60W10/08200601B60W10/30200601B60W20/00200601E02F9/2020060171申请人日立建机株式会社地址日本东京都72发明人森木秀一金子悟伊君高志伊藤德孝74专利代理。
2、机构北京市金杜律师事务所11256代理人陈伟展馨54发明名称作业车辆的控制装置及作业车辆57摘要本发明提供一种作业车辆的控制装置。作业车辆的控制装置中,具有在电动机7再生制动时产生的再生电力超过电容器3的容许充电电力时,通过该剩余电力驱动发电电动机5的发电电动机控制部160;检测发动机1的转速的发动机控制器2;在通过剩余电力驱动发电电动机时,在发动机转速变得比第二设定值大后,减低电动机产生的再生扭矩的电动机控制部180;在通过剩余电力驱动发电电动机时,在发动机转速变得比第二设定值大后,使液压制动器30产生的制动扭矩增加的制动器控制部190。30优先权数据85PCT申请进入国家阶段日201307。
3、1886PCT申请的申请数据PCT/JP2012/0512562012012087PCT申请的公布数据WO2012/099255JA2012072651INTCL权利要求书2页说明书14页附图9页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书14页附图9页10申请公布号CN103328295ACN103328295A1/2页21一种作业车辆的控制装置,具有蓄电装置、与发动机机械连接的发电电动机、与该发电电动机机械连接的液压泵、通过从该液压泵供给的工作油被驱动的液压执行机构、经由电力线连接于所述蓄电装置及所述发电电动机并驱动车轮的电动机、对所述车轮的旋转进行制动的制动装置,。
4、其特征在于,具有发电电动机控制部,在所述电动机在再生制动时产生的再生电力超过所述蓄电装置的容许充电电力时,通过其剩余电力驱动所述发电电动机;电动机控制部,在通过所述剩余电力驱动所述发电电动机时,在所述发动机、所述发电电动机或所述液压泵的转速变得比设定值大后,降低由所述电动机产生的再生扭矩;制动器控制部,在通过所述剩余电力驱动所述发电电动机时,在所述发动机、所述发电电动机或所述液压泵的转速变得比所述设定值大后,使所述制动装置产生的制动扭矩增加。2如权利要求1所述的作业车辆的控制装置,其特征在于所述制动器控制部,在通过所述剩余电力驱动所述发电电动机时,在所述发动机、所述发电电动机或所述液压泵的转速。
5、变得比所述设定值大后,与基于所述电动机控制部使再生扭矩的降低相应地使所述制动装置产生的制动扭矩增加。3如权利要求1所述的作业车辆的控制装置,其特征在于所述液压泵为可变容量型液压泵,还具有倾转角控制部,在所述发电电动机控制部通过所述剩余电力驱动所述发电电动机的情况下,以所述液压泵的排出流量被保持为操作者所要求的值的方式使所述液压泵的倾转角与所述发动机、所述发电电动机或所述液压泵的转速的增加相应地减小。4如权利要求3所述的作业车辆的控制装置,其特征在于还具有对所述液压执行机构是否处于动作中进行判定的动作判定部,所述倾转角控制部,在所述发电电动机控制部通过所述剩余电力驱动所述发电电动机的情况下进行如。
6、下控制,A在所述动作判定部中判定为所述液压执行机构没有进行动作时,在所述发动机、所述发电电动机或所述液压泵的转速变得比其他的设定值大后,该转速越增加越使所述液压泵的倾转角增大,B在所述动作判定部中判定为所述液压执行机构处于动作中时,以所述液压泵的排出流量被保持为操作者所要求的值的方式使所述液压泵的倾转角与所述发动机、所述发电电动机或所述液压泵的转速的增加相应地减小。5如权利要求4所述的作业车辆的控制装置,其特征在于所述电动机控制部开始降低所述电动机的再生扭矩的所述设定值比所述倾转角控制部开始增大所述液压泵的倾转角的所述其他的设定值大。6如权利要求1所述的作业车辆的控制装置,其特征在于所述液压泵。
7、为可变容量型液压泵,还具有对所述液压执行机构是否处于动作中进行判定的动作判定部;倾转角控制部,在该动作判定部中判定为所述液压执行机构没有进行动作、且在所述发电电动机控制部通过所述剩余电力驱动所述发电电动机的情况下,在所述发动机、所述权利要求书CN103328295A2/2页3发电电动机或所述液压泵的转速变得比其他的设定值大后,该转速越增加越使所述液压泵的倾转角增大。7如权利要求1所述的作业车辆的控制装置,其特征在于还具有对所述液压泵的排出压进行调节的压力调节机构;压力控制部,在所述发电电动机控制部通过所述剩余电力驱动所述发电电动机的情况下,在所述发动机、所述发电电动机或所述液压泵的转速变得比其。
8、他的设定值大后,该转速越增加通过所述压力调节机构越使所述液压泵的排出压增加。8如权利要求7所述的作业车辆的控制装置,其特征在于所述电动机控制部开始降低所述电动机的再生扭矩的所述设定值比所述压力控制部开始增加所述液压泵的排出压的所述其他的设定值大。9一种作业车辆的控制装置,具有蓄电装置、经由电力线与该蓄电装置连接的发电电动机、与该发电电动机机械连接的液压泵、通过从该液压泵供给的工作油被驱动的液压执行机构、经由电力线连接于所述蓄电装置及所述发电电动机并驱动车轮的电动机、对所述车轮的旋转进行制动的制动装置,其特征在于,具有发电电动机控制部,在所述电动机在再生制动时产生的再生电力超过所述蓄电装置的容许。
9、充电电力时,通过其剩余电力驱动所述发电电动机;电动机控制部,在通过所述剩余电力驱动所述发电电动机时,在所述发电电动机或所述液压泵的转速变得比设定值大后,降低由所述电动机产生的再生扭矩;制动器控制部,在通过所述剩余电力驱动所述发电电动机时,在所述发电电动机或所述液压泵的转速变得比所述设定值大后,使所述制动装置产生的制动扭矩增加。10如权利要求1所述的作业车辆的控制装置,其特征在于所述制动装置是通过液压对所述车轮的旋转进行制动的液压制动器。11一种作业车辆,其特征在于,具有权利要求110的任一项所述的作业车辆的控制装置。权利要求书CN103328295A1/14页4作业车辆的控制装置及作业车辆技术。
10、领域0001本发明涉及作业车辆的控制装置及作业车辆。背景技术0002在以发动机内燃机和电动机双方作为动力源的混合动力车辆中,有一种串联式混合动力电动汽车,其作为行驶用的驱动源具有电动机,从机械地连接于发动机的发电机向该电动机供给电力从而进行行驶。在这样的串联式混合动力电动汽车中,能够使电动机再生制动并由此产生制动力,因此,能够减轻摩擦制动器制动装置的负担从而减轻摩擦制动器的摩耗。另外,通过再生制动而产生的再生电力被向蓄电装置充电,并在电动机的动力运转时被有效利用,所以,能够降低燃耗。0003但是,在再生电力比蓄电装置能够容许的充电电力容许充电电力大的情况下,为了保护蓄电装置而存在限制再生制动力。
11、的情况。而且,存在摩擦制动器的负担与该再生制动力被限制的量相应地增加,促进摩擦制动器的摩耗的课题。0004鉴于这点,作为谋求减轻摩擦制动器的负担的技术,存在以下技术,即将上述技术中的发电机作为能够使发动机旋转的发电电动机的技术;在产生了无法向蓄电装置充电的剩余的再生电力的情况下,利用该剩余电力并通过发电电动机使发动机旋转,由此,通过发动机制动器消耗剩余电力的技术参照日本特开2000291451号公报。另外,在该文献中记载了以下技术,在再生电力比发动机制动器能够消耗的电力大时,在发动机转速增加到规定值的情况下,关闭排气阀使发动机的负载扭矩增大,消耗比打开排气阀时更多的再生电力,由此,谋求防止发动。
12、机的超转速。0005现有技术文献0006专利文献0007专利文献1日本特开2000291451号公报0008发明的概要0009发明欲解决的课题0010因此,对于进行挖掘作业或装卸作业等的作业车辆例如,轮式装载机、叉式升降车、轮式液压挖掘机等,具有液压执行机构、用于驱动该液压执行机构的液压泵、机械连接于该液压泵的发电电动机。但是,为了谋求抑制这种作业车辆的制动装置的磨损,很难直接适用上述文献中的发明。上述发明以汽车作为适用对象,在与汽车进行比较的情况下,鉴于作业车辆的特殊性,需要对上述技术进行适当的修正。作业车辆的主要目的是通过利用液压执行机构的作业装置执行作业,因此,与主要目的是高速行驶的汽车。
13、相比,行驶距离短,多数情况下在短时间内反复进行加速、制动。另外,在货物搬运中,由于车辆总重量较大,所以与汽车相比需要的制动扭矩变大。因此,作业车辆中,与汽车相比,制动装置的磨损严重,与汽车相比希望尽可能减少基于该制动装置进行制动的机会。发明内容说明书CN103328295A2/14页50011本发明的目的在于提供一种作业车辆的控制装置,在具有机械连接于驱动液压执行机构的液压泵的发电电动机的作业车辆中,能够抑制制动装置的磨损。0012用于解决课题的手段0013本发明的作业车辆的控制装置,为了实现上述目的,具有蓄电装置、与发动机机械连接的发电电动机、与该发电电动机机械连接的液压泵、通过从该液压泵供。
14、给的工作油被驱动的液压执行机构、经由电力线连接于所述蓄电装置及所述发电电动机并驱动车轮的电动机、对所述车轮的旋转进行制动的制动装置,具有发电电动机控制部,在所述电动机在再生制动时产生的再生电力超过所述蓄电装置的容许充电电力时,通过该剩余电力驱动所述发电电动机;电动机控制部,在通过所述剩余电力驱动所述发电电动机时,在所述发动机、所述发电电动机或所述液压泵的转速变得比设定值大后,降低由所述电动机产生的再生扭矩;产生制动扭矩的制动器控制部,在通过所述剩余电力驱动所述发电电动机时,在所述发动机、所述发电电动机或所述液压泵的转速变得比所述设定值大后,使所述制动装置产生的制动扭矩增加。0014发明的效果0。
15、015根据本发明,在产生无法向蓄电装置充电的剩余的再生电力的情况下,由于使制动装置动作的机会降低,所以,能够抑制制动装置的磨损。附图说明0016图1是本发明的第一实施方式的作业车辆的构成图。0017图2是本发明的第一实施方式的作业车辆的侧视图。0018图3是本发明的第一实施方式的主控制器100的构成图。0019图4是表示容许充电电力图的一例的图。0020图5是表示泵要求流量图的一例的图。0021图6是表示加速要求扭矩图的一例的图。0022图7是本发明的第一实施方式的输出管理部140的构成图。0023图8是本发明的第一实施方式的主控制器100所进行的处理的流程图。0024图9是本发明的第一实施方。
16、式中步骤83所进行的再生控制的具体的流程图。0025图10A是表示本发明的第一实施方式的作业车辆的动作的一例的图无液压执行机构的动作。0026图10B是表示本发明的第一实施方式的作业车辆的动作的一例的图有液压执行机构的动作。0027图11是本发明的第二实施方式的作业车辆的构成图。0028图12是本发明的第二实施方式的输出管理部140A的构成图。0029图13是在本发明的第二实施方式中在步骤83所进行的再生控制的具体的流程图。0030图14是表示本发明的第二实施方式的作业车辆的动作的一例的图。具体实施方式0031以下,利用附图说明本发明的实施方式。图1是本发明的第一实施方式的作业车说明书CN10。
17、3328295A3/14页6辆的构成图,图2为其侧视图。这些图中,作业车辆具有主控制器主控制装置100;发动机1;控制发动机1的发动机控制器发动机控制装置2;电容器蓄电装置3;控制电容器3的充放电的换流器4;机械连接于发动机1的发电电动机5;驱动发电电动机5的发电逆变器6;机械连接于发电电动机5的液压泵9;通过从液压泵9供给的工作油被驱动的液压执行机构即转向液压缸12、升降液压缸13及铲斗液压14;经由电力线被连接于电容器3及发电电动机5、并通过从电容器3和发电电动机5的至少一方供给的电力驱动车轮18A、18B、18C、18D的行驶电动机7、7B;分别驱动行驶电动机7、7B的行驶逆变器8、8B。
18、;通过液压对车轮18A、18B、18C、18D的旋转进行制动的湿式的液压制动器制动装置30A、30B、30C、30D。0032液压泵9是通过变更倾转角而能够进行容量的变更的可变容量型液压泵,将燃料箱10内的工作油向控制阀11供给。倾转角能够通过未图示的倾转角控制阀调节器进行调整,能够通过调整液压泵9的倾转角从而改变泵容量来控制相对于转速的排出流量。控制阀11基于从设置于驾驶室19内的操作装置31参照图1输出的信号液压信号或电信号受到控制,通过液压泵9被向控制阀11供给的工作油根据操作装置31的操作被适当地向液压缸12、13、14分配。由此,操作者通过对操作装置31进行操作能够控制各液压缸12、。
19、13、14的伸缩。0033此外,作为本实施方式的操作装置31,有对转向液压缸12进行伸缩时使用的方向盘、对升降液压缸13进行伸缩时使用的提升杆、对铲斗液压缸14进行伸缩时使用的铲斗杆等,但在图1中将这其中的提升杆及铲斗杆操作杆作为操作装置31进行图示。操作者通过对方向盘进行操作,而使转向液压缸12伸缩从而调节车辆的操舵角,能够使车辆转弯。另外,通过对提升杆、铲斗杆等进行操作,能够使升降液压缸13、铲斗液压缸14伸缩,控制铲斗20的高度和倾斜度,并进行挖掘及装卸作业。0034换流器4、发电逆变器6及行驶逆变器8、8B连接于同一电力线,相互能够进行电力的供给。另外,换流器4对安装于电力线的平滑电容。
20、器未图示的直流电压DC电压进行监视,以使该平滑电容器的DC电压保持为恒定的方式对电容器3进行充放电。此外,本实施方式中,成为各具有两个行驶电动机7、7B及行驶逆变器8、8B的构成,但不限于此,还可以构成为各具有一个或四个行驶电动机及行驶逆变器,关于这些部件的个数没有特别限定。以下,为了说明的简化,对各具有一个行驶电动机7及行驶逆变器8的构成进行说明。0035操作者通过对设置在驾驶室19内的油门踏板、制动器踏板及前进后退开关全部未图示进行操作,能够驱动车轮18A、18B、18C、18D而使车辆行驶。在行驶加速时,行驶逆变器8对行驶电动机7进行动力运转驱动。行驶电动机7产生的动力运转扭矩经由传动轴。
21、15F、15R、差速齿轮16F、16R及驱动轴17A、17B、17C、17D向车轮18A、18B、18C、18D传递,而使车辆加速。另一方面,在行驶制动时,行驶逆变器8使行驶电动机7作为发电机进行驱动。行驶电动机7产生的再生扭矩制动扭矩与动力运转扭矩同样地向车轮18A、18B、18C、18D传递,而使车辆减速。由行驶电动机7产生的再生电力通常被向电容器3充电。另外,本实施方式的作业车辆具有液压制动器控制阀未图示及液压制动器30A、30B、30C、30D,能够通过液压制动器30A、30B、30C、30D并根据需要使车辆减速。此外,本实施方式中,对作为制动装置利用液压制动器的情况进行了说明,但还可。
22、以利用通过摩擦力对车轮的旋转进行制动的机械式制动器例如,盘式制动器。说明书CN103328295A4/14页70036图3是本发明的第一实施方式的主控制器100的构成图。该图所示的主控制器100具有蓄电管理部110、液压要求运算部120、行驶要求运算部130、输出管理部140、目标转速运算部150、发电电动机控制部160、倾转角控制部170、行驶电动机控制部180、制动器控制部190。0037蓄电管理部110是对电容器3的容许充电电力进行运算的部分。电容器3的蓄电电压从换流器4输入蓄电管理部110,蓄电管理部110基于该蓄电电压和存储在主控制器100内的存储装置未图示中的容许充电电力图图4对容。
23、许充电电力进行运算。图4是表示容许充电电力图的一例的图。该图中VCMIN、VCMAX分别为电容器3难以劣化的使用范围中的最低电压、最高电压。对于容许充电电力图,第一,以蓄电电压不超过最高电压VCMAX、容许充电电力在最高电压VCMAX附近成为0以下的方式进行设定。另一方面,图4中,ICMAX是基于换流器4的最大电流限制的线。对于容许充电电力图,第二,以充电电流不超过最大电流限制ICMAX的方式、且以蓄电电压越低容许充电电力变得越小的方式设定。0038液压要求运算部120是对液压泵9的液压要求输出PWR_PMP_REQ进行运算的部分。杆信号从提升杆及铲斗杆操作装置31输入液压要求运算部120,从。
24、安装在液压泵9和控制阀11之间的压力传感器32参照图1输入有泵压力PPMP。此外,这里为了说明的简化,对不将方向盘的操作及转向液压缸12的动作包含在运算内的情况进行说明。0039图5是表示泵要求流量图的一例的图。泵要求流量图以泵要求流量与杆信号大致成比例的方式设定,被存储在主控制器100内的存储装置中。液压要求运算部120首先基于接收的杆信号和泵要求流量图图5算出泵要求流量QPMP_REQ。然后,利用算出的泵要求流量QPMP_REQ和接收的泵压力PPMP,利用下式1对液压要求输出PWR_PMP_REQ进行运算。不过,这里为了说明的简化,液压泵9的效率不代入算式。以下的算式也同样省略效率。004。
25、0数10041PWR_PMP_REQQPMP_REQPPMP10042行驶要求运算部130是对行驶时行驶电动机7所要求的扭矩即行驶要求扭矩TRQ_REQ和行驶时由行驶电动机7消耗或产生再生的电力即行驶要求输出PWR_DRV_REQ进行运算的部分。0043图6是表示加速要求扭矩图的一例的图。对于加速要求扭矩图,基于行驶电动机7的最大扭矩曲线图,以加速要求扭矩TRQ_ACC与加速信号成比例且与行驶电动机转速的绝对值成反比的方式设定,并被存储在主控制器100内的存储装置中。行驶要求运算部130首先基于从油门踏板输入的加速信号和从换流器4输入的行驶电动机7的转速NMOT,并利用加速要求扭矩图对加速要求。
26、扭矩TRQ_ACC进行运算。接下来,基于算出的加速要求扭矩TRQ_ACC、从前进后退开关输入的前进后退开关信号VFNR、从换流器4输入的行驶电动机转速NMOT、从制动器踏板输入的制动器信号VBRK,并利用下式2对行驶要求扭矩TRQ_REQ进行运算。不过,SIGN是符号函数,在自变量为正的情况下得到1,在为负的情况下得到1,在0的情况下得到0。另外,对于前进后退开关信号VFNR,前进后退开关在前进方向的情况下为1,在后退方向的情况下为1,在中立的情况下为0。另外,KBRK为比例常数,以通过制动器踏板的操作能够得到没有盈亏的减速的方式预先设定。0044数20045TRQ_DRV_REQSIGNVF。
27、NRTRQ_ACCSIGNNMOTKBRKVBRK2说明书CN103328295A5/14页80046另外,DC电压VDC从换流器4输入行驶要求运算部130,且行驶直流电流DC电流IDC_MOT从行驶逆变器8输入行驶要求运算部130。但是,行驶DC电流是在行驶逆变器8的电力线侧流通的DC电流,使消耗侧为正,使再生侧为负。行驶要求运算部130基于DC电压VDC、行驶DC电流IDC_MOT并利用下式3对行驶要求输出PWR_DRV_REQ进行运算。0047数30048PWR_DRV_REQVDCIDC_MOT30049输出管理部140是对倾转角增加指令DDPMP_T、再生电力降低指令DPWR_MOT。
28、_T、发电输出指令PWR_GEN_T、发动机输出指令PWR_ENG_T进行运算的部分。向输出管理部140输入来自发动机控制器2的发动机转速、来自蓄电管理部110的容许充电电力、来自液压要求运算部120的液压要求输出、来自行驶要求运算部130的行驶要求输出。此外,这里接收发动机转速用于运算,但由于发动机1、发电电动机5及液压泵9被机械连接,所以,还可以代替发动机转速而经由传感器等的转速检测机构适当地接收发电电动机5或液压泵9的转速并用于运算。0050图7是本发明的第一实施方式的输出管理部140的构成图。在该图中,输出管理部140具有行驶判定部141、剩余电力运算部142、转速判定部143、动作判。
29、定部144、倾转角增加指令运算部145、再生电力降低指令运算部146、消耗电力运算部147、发电输出指令运算部148、发动机输出指令运算部149。0051行驶判定部141是对行驶电动机7处于动力运转中还是处于再生中进行判定的部分。具体来说,行驶判定部141从行驶要求运算部130接收行驶要求输出PWR_DRV_REQ,若该行驶要求输出PWR_DRV_REQ为0以上则判定为处于行驶动力运转中,若该行驶要求输出PWR_DRV_REQ为负则判定为处于行驶再生中。0052剩余电力运算部142是在通过行驶判定部141判定为处于行驶再生中的情况下,对再生制动时由行驶电动机7产生的再生电力超过电容器3的容许充。
30、电电力时发生的剩余电力PWR_SUP进行运算的部分。从蓄电管理部110向剩余电力运算部142输入容许充电电力PWR_CHG_MAX,从行驶要求运算部130向剩余电力运算部142输入行驶要求输出PWR_DRV_REQ。剩余电力运算部142基于容许充电电力PWR_CHG_MAX和行驶要求输出PWR_DRV_REQ并利用下式4对剩余电力PWR_SUP进行运算。另外,通过对这里运算的剩余电力PWR_SUP是否为0零进行监视,能够判定是否能够将由行驶电动机7产生的全部的再生电力向电容器3进行充电即,是否会产生剩余电力PWR_SUP。但是,在通过行驶判定部141判定为处于行驶动力运转中的情况下,剩余电力P。
31、WR_SUP被设定为0。0053数40054PWR_SUPMAX|PWR_DRV_REQ|PWR_CHG_MAX,040055转速判定部143是在通过行驶判定部141判定为处于行驶再生中的情况下,对发动机1的转速NENG是否为第一设定值NENG_TH1以下,进而是否为第二设定值NENG_TH2以下进行判定的部分。这里,第一设定值NENG_TH1及第二设定值NENG_TH2的大小关系被设定为“发动机1的怠速转速第一设定值NENG_TH1第二设定值NENG_TH2MIN发动机1的最高转速、液压泵9的最高转速”。第一设定值NENG_TH1及第二设定值NENG_TH2存储在主控制器100的存储装置中,。
32、能够根据需要适当进行再次设定。此外,这里利用的发动机1的转速,还可以利用发电电动机5的转速,或利用液压泵9的转速。转速判定部143对从这样对发动机1的转速进说明书CN103328295A6/14页9行检测的机构例如,发动机控制器2输入的转速和第一设定值NENG_TH1及第二设定值NENG_TH2进行比较,若发动机转速NENG为第一设定值NENG_TH1以下则判定为低旋转模式,若发动机转速NENG比第一设定值NENG_TH1大且为第二设定值NENG_TH2以下则判断为旋转抑制模式,若发动机转速NENG比第二设定值NENG_TH2大则判定为高旋转模式。但是,在通过行驶判定部141判定为处于行驶动力。
33、运转中的情况下,与发动机转速NENG的大小无关地,都判定为通常模式。0056动作判定部144是对液压执行机构12、13、14的某一个是否处于动作中进行检测的部分。本实施方式中,在进行液压执行机构12、13、14的动作判定时,利用液压要求运算部120算出的液压要求输出PWR_PMP_REQ,若该液压要求输出PWR_PMP_REQ为设定值例如,泵压力最小排出流量以上则判定为升降液压缸13、铲斗液压缸14等的液压执行机构处于动作中。此外,在本实施方式中,通过液压要求输出PWR_PMP_REQ对液压执行机构12、13、14的某个处于动作中进行判定,但还可以安装对是否输出有来自操作装置31的杆信号进行检。
34、测的机构例如,在杆信号为液压信号的情况下为压力传感器,并基于该检测机构的检测值进行判定。另外,安装用于检测升降液压缸13及铲斗液压缸14的伸缩速度的机构,可以基于该检测机构所检测的检测速度进行判定。0057倾转角增加指令运算部145是以下所述的部分,即在I通过行驶判定部141判定为处于行驶再生中,且在II通过行驶电动机7的剩余电力来驱动发电电动机5的情况下,当在动作判定部144中检测出液压执行机构12、13、14的任何一个都没有动作、且III通过转速判定部143判定为处于旋转抑制模式或高旋转模式时,对用于增加液压泵9的倾转角的倾转角增加指令DDPMP_T进行运算。从发动机控制器2发动机转速检测。
35、机构向倾转角增加指令运算部145输入发动机转速NENG。倾转角增加指令运算部145基于该发动机转速NENG和第一设定值NENG_TH1并利用下式5对倾转角增加指令DDPMP_T进行运算。式5中,KND为比例常数。此外,即使在通过行驶电动机7的剩余电力驱动发电电动机5的情况下,当在动作判定部144中检测出液压执行机构12、13、14的某一个处于动作中时,倾转角增加指令DDPMP_T被设定为0。在通过式5算出倾转角增加指令DDPMP_T后,发动机转速NENG越升高倾转角增加指令DDPMP_T越变大,液压泵9的容量变大。由此,能够使发动机转速NENG越升高越使液压泵9的负载扭矩增大。但是,在通过行驶。
36、判定部141判定为处于行驶动力运转中的情况下,倾转角增加指令DDPMP_T被设定为0。0058数50059DDPMP_TMAXKNDNENGNENG_TH1,050060再生电力降低指令运算部146是如下所述的部分,即在通过行驶电动机7的剩余电力驱动发电电动机5的情况下,在通过转速判定部143判定为处于高旋转模式时,对用于降低由行驶电动机7产生的再生扭矩的再生电力降低指令DPWR_MOT_T进行运算。向再生电力降低指令运算部146输入发动机转速NENG,基于该输入的发动机转速NENG和第二规定转速NENG_TH2并利用下式6对再生电力降低指令DPWR_MOT_T进行运算。式6中KNP为比例常数。
37、。此外,在通过转速判定部143判定为处于通常模式、低旋转模式、旋转抑制模式的某一个时,再生电力降低指令DPWR_MOT_T被设定为0。在基于式6算出再生电力降低指令DPWR_MOT_T后,发动机转速NENG越升高,再生电力降低指令DPWR_MOT_T越增大,行驶电动机7的再生电力减小。由此,能够使发动机转速NENG越升高,越减少由发电电动机5消耗的再生电力。0061数6说明书CN103328295A7/14页100062DPWR_MOT_TMAXKNPNENGNENG_TH2,060063消耗电力运算部147是在通过行驶判定部141判定为处于行驶再生中的情况下,对由行驶电动机7产生的再生电力中。
38、被发电电动机5消耗的电力即消耗电力PWR_CNS进行运算的部分。从剩余电力运算部142向消耗电力运算部147输入剩余电力PWR_SUP,从再生电力降低指令运算部146向消耗电力运算部147输入再生电力降低指令DPWR_MOT_T。消耗电力运算部147基于剩余电力PWR_SUP和再生电力降低指令DPWR_MOT_T并利用下式7对消耗电力PWR_CNS进行运算。但是,在通过行驶判定部141判定为处于行驶动力运转中的情况下,消耗电力PWR_CNS被设定为0。0064数70065PWR_CNSMAXPWR_SUPDPWR_MOT_T,070066发电输出指令运算部148是对发电输出指令PWR_GEN_。
39、T进行运算的部分。向发电输出指令运算部148输入有由消耗电力运算部147算出的消耗电力PWR_CNS,并利用下式8对发电输出指令PWR_GEN_T进行运算。0067数80068PWR_GEN_TMAXPWR_DRV_REQ,0PWR_CNS80069发动机输出指令运算部149是对发动机输出指令PWR_ENG_T进行运算的部分。向发动机输出指令运算部149输入来自液压要求运算部120的液压要求输出PWR_PMP_REQ和来自发电输出指令运算部148的发电输出指令PWR_GEN_T。发动机输出指令运算部149基于液压要求输出PWR_PMP_REQ和发电输出指令PWR_GEN_T并利用下式9对发动机。
40、输出指令PWR_ENG_T进行运算。0070数90071PWR_ENG_TPWR_PMP_REQPWR_GEN_T90072回到图3,目标转速运算部150是对发送到发动机控制器2的发动机转速指令NENG_T进行运算的部分。目标转速运算部150基于由发动机输出指令运算部149运算的发动机输出指令PWR_ENG_T并利用发动机等燃耗图对发动机效率成为最高的动作点进行运算,将该动作点的发动机转速作为发动机转速指令NENG_T。接收到发动机转速指令NENG_T的发动机控制器2以该发动机转速指令所表示的发动机转速使发动机1旋转。0073发电电动机控制部160是对发电电动机扭矩指令TRQ_GEN_T进行运。
41、算、并将该扭矩指令向逆变器6发送,由此对发电电动机5的驱动进行控制的部分。向发电电动机控制部160输入来自发动机控制器2的发动机转速NENG、来自发电输出指令运算部148的发电输出指令PWR_GEN_T、来自目标转速运算部150的发动机转速指令NENG_T。发电电动机控制部160基于发动机转速NENG、发电输出指令PWR_GEN_T、发动机转速指令NENG_T并利用下式10对发电电动机扭矩指令TRQ_GEN_T进行运算,并向发电逆变器6发送。但是,KP是相对于发动机转速的偏差的比例增益。另外,对于发电输出指令PWR_GEN_T的符号,正表示发电电动机5的发电,负表示发电电动机5的动力运转。00。
42、74数1000750076倾转角控制部170是对倾转角控制信号VDP_T进行运算、并基于该控制信号对液压泵9的倾转角控制阀进行驱动由此控制液压泵9的倾转角容量的部分。向倾转角控制说明书CN103328295A108/14页11部170输入来自发动机控制器2的发动机转速NENG、来自液压要求运算部120的泵要求流量QPMP_REQ、来自倾转角增加指令运算部145的倾转角增加指令DDPMP_T。倾转角控制部170基于发动机转速NENG、泵要求流量QPMP_REQ、倾转角增加指令DDPMP_T并利用下式11对倾转角控制信号VDP_T进行运算,且驱动液压泵9的倾转角控制阀。但是,式11中的KDP为比例。
43、常数。另外,在倾转角增加指令DDPMP_T为0时发电电动机5通过行驶电动机7的剩余电力被驱动,液压执行机构12、13、14的某一个处于动作中时,经由操作装置31以使实际的泵排出流量保持在由操作者所要求的泵要求流量的方式设定倾转角控制信号VDP_T。即,此时,液压泵9的倾转角以液压泵的排出流量被保持为操作者所要求的值泵要求流量的方式,并以与发动机1、发电电动机5或液压泵9的转速的增加相应地减小的方式受到控制。0077数1100780079行驶电动机控制部180是对行驶电动机扭矩指令TRQ_MOT_T进行运算、并通过将该扭矩指令向行驶逆变器8发送而对行驶电动机7的动力运转再生进行控制的部分。向行驶。
44、电动机控制部180输入来自行驶要求运算部130的行驶要求扭矩TRQ_MOT_REQ、来自换流器4的行驶电动机转速NMOT、来自再生电力降低指令运算部146的再生电力降低指令DPWR_MOT_T。行驶电动机控制部180基于行驶要求扭矩TRQ_MOT_REQ、行驶电动机转速NMOT、再生电力降低指令DPWR_MOT_T并利用下式12对行驶电动机扭矩指令TRQ_MOT_T进行运算,由此向行驶逆变器8发送,且控制行驶电动机7。0080数1200810082另外,行驶电动机控制部180中,基于运算的行驶电动机扭矩指令TRQ_MOT_T、行驶要求扭矩TRQ_MOT_REQ及行驶电动机转速NMOT并利用下式。
45、13对制动扭矩指令TRQ_BRK_T进行运算。在这样基于式13算出制动扭矩指令TRQ_BRK_T后,再生电力降低指令DPWR_MOT_T越增大行驶电动机扭矩指令TRQ_MOT_T的绝对值越减小,制动扭矩指令TRQ_BRK_T增大与该行驶电动机扭矩指令TRQ_MOT_T的降低的量相应的量。0083数1310084TRQ_BRK_TMAXSIGNNMOTTRQ_MOT_REQTRQ_MOT_T,0130085制动器控制部190是对制动器控制信号VBRK_T进行运算、并基于该控制信号VBRK_T对液压制动器控制阀进行驱动而由此控制液压制动器30A、30B、30C、30D的部分。制动器控制部190基于。
46、由行驶电动机控制部180运算的制动扭矩指令TRQ_BRK_T并利用下式14对制动器控制信号进行运算,驱动液压制动器控制阀。不过,KBRK是以使制动扭矩指令TRQ_BRK_T和液压制动器的实际的制动扭矩一致的方式预先设定的比例常数。0086数140087VBRK_TKBRKTRQ_BRK_T140088使用图8的流程图对通过如上述那样构成的主控制器100进行的处理进行说明。说明书CN103328295A119/14页12图8是由本发明的第一实施方式的主控制器100所进行的处理的流程图。输出管理部140首先在行驶判定部141中,基于由行驶要求运算部130运算的行驶要求输出PWR_DRV_REQ,对。
47、行驶电动机7是否处于动力运转中进行判定步骤81。即,若行驶要求输出PWR_DRV_REQ为0以上,则判定为处于行驶动力运转中并进入步骤82,另一方面,若行驶要求输出PWR_DRV_REQ为负,则判定为处于行驶再生中不处于行驶动力运转中并进入步骤83。0089在步骤82的行驶动力运转控制中,行驶电动机7处于动力运转中,为了向行驶电动机7供给必要的电力,对发电输出指令及发动机输出指令进行运算。在步骤82中进行的行驶动力运转控制,由于与本发明没有直接关系,所以省略说明。0090在步骤83的行驶再生控制中,行驶电动机7处于再生中,为了将行驶电动机7再生的电力向电容器3、发电电动机5分配,对发电输出指令。
48、、发动机输出指令、倾转角增加指令、再生电力降低指令进行运算。下面利用图9对步骤83中的具体的处理进行说明。0091图9是在本发明的第一实施方式中在步骤83中所进行的再生控制的具体的流程图。如该图所示,首先,剩余电力运算部142运算剩余电力PWR_SUP,对能否将全部再生电力向电容器3进行充电进行判定步骤831。这里,若算出的剩余电力为0以外,则判定为不能充电而进入步骤832,若为0则判定为能够充电而进入后述的步骤838。0092步骤832中,转速判定部143对发动机转速NENG是否为第一设定值NENG_TH1以下进行判定。这里,若发动机转速NENG为比第一设定值NENG_TH1大的值则进入步骤。
49、833,若为第一设定值NENG_TH1以下则进入后述的步骤837。0093步骤833中,动作判定部144对液压执行机构12、13、14中的某一个是否处于动作中进行判定。这里,在判定为全部液压执行机构12、13、14都没有进行动作时进入步骤834,在判定为液压执行机构12、13、14的某个处于动作中时进入步骤835。0094步骤834中,倾转角增加指令运算部145对倾转角增加指令DDPMP_T进行运算倾转角增加处理。这里,倾转角增加指令DDPMP_T由于作为与发动机转速和第一设定值NENG_TH1的差的大小成比例的值而被算出,所以,发动机转速越增加倾转角增加指令DDPMP_T越增大参照式5。算出的倾转角增加指令DDPMP_T被向倾转角控制部170输出。倾转角控制部170基于输入的倾转角增加指令DDPMP_T对倾转角控制信号VDP_T进行运算,基于该控制信号控制液压泵9的倾转角容量。此时,以倾转角增加指令越增大液压泵9的倾转角越增大的方式被控制参照式11。此外,在不进行步骤834的倾转角增加处理的情况下即,在判定为液压执行机构12、13、14的某一个处于动作中的情况下等,作为倾转角增加指令DDPMP_T而向倾转角控制部170输出0,液压泵9的倾转角以液压泵9的排出流量被保持为操作者所要求的值的方式与发动机转速的增加相应地减少。0095步骤835。