JP2007262978A - Output control device for hybrid working machine and output control method for hybrid working machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンと電動発電機とを搭載したハイブリッド作業機械の出力制御装置及びハイブリッド作業機械の出力制御方法に関する。 The present invention relates to an output control device for a hybrid work machine equipped with an engine and a motor generator, and an output control method for the hybrid work machine.
近年、エンジン及びモータ(電動機)の双方を作業機械の駆動源として搭載するハイブリッド作業機械が開発されている。この種のハイブリッド作業機械では、モータがバッテリの電力を利用して油圧ポンプやエンジンを回転駆動する機能と、回転運動によって生じる電気エネルギをバッテリへ充電するジェネレータ(発電機)としての機能とを併せ持っている。これを利用して、作業負荷が大きく油圧ポンプに要求される出力が高い場合にはエンジンの動力をモータの動力によってアシストし、逆に作業負荷が小さい場合には余剰となるエンジンの動力を電力としてバッテリへ貯えるような制御が実施されている。このように、作業状態に応じてエンジン及びモータの駆動力を組み合わせ、効率よく作業を進めることができるようになっている。 In recent years, hybrid work machines in which both an engine and a motor (electric motor) are mounted as drive sources of the work machine have been developed. In this type of hybrid work machine, the motor combines the function of rotating the hydraulic pump and engine using the electric power of the battery and the function of a generator (generator) that charges the battery with the electric energy generated by the rotating motion. ing. Using this, the engine power is assisted by the motor power when the work load is large and the output required for the hydraulic pump is high, and when the work load is small, the surplus engine power is converted into electric power. As shown in FIG. As described above, the driving force of the engine and the motor can be combined according to the working state so that the work can be carried out efficiently.
一方、油圧ショベルを用いて実施される作業の種類は多種多様であり、作業負荷状態の変動は、モータを併せ備えたハイブリッド作業機械においても発生する。すなわち、たとえモータ出力によってエンジン出力をアシストする構成としたとしても、作業負荷が常にエンジンの出力よりも大きい状態が継続すれば、バッテリに蓄電された電力が低下する。これにより、十分なモータ出力が得られなくなると、作業負荷を出力できなくなってしまう。なお、作業負荷に対してエンジンの出力が大きければ、余剰のエネルギーは充電されることになるものの、過剰に充電された状態になればエネルギーが浪費されることになり、エンジンの燃費が低下してしまう。 On the other hand, there are various types of work performed using a hydraulic excavator, and fluctuations in the work load state also occur in a hybrid work machine equipped with a motor. In other words, even if the engine output is assisted by the motor output, the power stored in the battery decreases if the work load is always greater than the engine output. As a result, if sufficient motor output cannot be obtained, the work load cannot be output. If the engine output is large relative to the work load, the surplus energy will be charged, but if it becomes overcharged, the energy will be wasted and the fuel consumption of the engine will be reduced. End up.
このような課題に対し、特許文献1には、エンジン出力に付加されるモータ出力を、作業内容に応じて増減制御する構成が開示されている。例えば、レバー操作量に基づく判定により、掘削や走行といった比較的高負荷の作業モード(作業状態)であると認識されると、モータの出力を大きく設定し、一方、土砂のばらまきや水平引き均しといった低負荷の作業モードであると認識されると、モータの出力を小さく設定するようになっている。これにより、高負荷の状態では作業機械の出力をモータでアシストして作業性を高めることができ、一方、低負荷の状態では過剰なアシストを抑制して省エネルギ性を高めることができるようになっている。
しかしながら、上述したような出力制御では、作業モードが変化したときにモータ出力が変動するようになっているため、そのモータ出力の変動量が大きい場合にはエンジン出力の大きさも過渡的に変動して不安定な挙動を示すことがある。例えば、特許文献1に記載の技術において、掘削作業と水平引き均し作業とが交互に実施されて作業の負荷レベルが大きく変動した場合には、モータ出力の変動に伴ってエンジン出力の変動も急峻となりやすく、エネルギ損失が生じやすいという課題がある。 However, in the output control as described above, since the motor output fluctuates when the work mode changes, the magnitude of the engine output fluctuates transiently when the fluctuation amount of the motor output is large. May show unstable behavior. For example, in the technique described in Patent Document 1, when excavation work and horizontal smoothing work are alternately performed and the load level of the work greatly fluctuates, the engine output fluctuates as the motor output fluctuates. There is a problem that it tends to be steep and energy loss is likely to occur.
また、例えば特許文献1に記載の技術では、レバー操作量に基づいて作業モードを認識するようになっているが、レバーの操作方法はオペレータ毎の個人差が大きく、正確に作業モードを認識することが困難であるという実践上の課題もある。
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、簡素な構成で、作業負荷の変動に対するエンジンの出力変動を抑制することができ、エンジンの運転状態を安定化させることができるようにした、ハイブリッド作業機械の出力制御装置及びハイブリッド作業機械の出力制御方法を提供することを目的とする。
For example, in the technique disclosed in Patent Document 1, the work mode is recognized based on the lever operation amount. However, the lever operation method has a large individual difference for each operator, and the work mode is recognized accurately. There is also a practical problem that is difficult.
The present invention has been made in view of such a problem, and with a simple configuration, it is possible to suppress engine output fluctuations with respect to work load fluctuations, and to stabilize the engine operating state. An object of the present invention is to provide a hybrid work machine output control device and a hybrid work machine output control method.
上記目的を達成するため、請求項1記載の本発明のハイブリッド作業機械の出力制御装置は、油圧ポンプと、該油圧ポンプへ動力を伝達可能に接続されたエンジンと、該エンジンから独立して該油圧ポンプを駆動可能かつ該エンジンの該動力を利用して発電可能に接続されたモータと、該モータとの間で電力の授受を行うべく接続されたバッテリとを備えたパラレル式のハイブリッド作業機械の出力制御装置であって、該ハイブリッド作業機械の出力状態に対応する変数を検出する出力変数検出手段と、予め設定された所定時間の間に該出力変数検出手段で検出された該変数の平均値を、状態平均値として算出する平均値算出手段と、該平均値算出手段で算出された該状態平均値に応じて該エンジンの出力の大きさを設定する出力設定手段とを備えたことを特徴としている。 In order to achieve the above object, an output control device for a hybrid work machine according to a first aspect of the present invention includes a hydraulic pump, an engine connected to the hydraulic pump so that power can be transmitted, and the engine independently of the engine. A parallel-type hybrid work machine comprising a motor that can drive a hydraulic pump and that can generate power using the power of the engine, and a battery that is connected to transfer power to and from the motor An output variable detecting means for detecting a variable corresponding to the output state of the hybrid work machine, and an average of the variables detected by the output variable detecting means during a preset predetermined time An average value calculating means for calculating a value as a state average value, and an output setting means for setting the magnitude of the output of the engine according to the state average value calculated by the average value calculating means; It is characterized by comprising.
なお、ここでいう平均値とは、該出力変数検出手段で検出された該変数の散らばり具合を均すことによって得られる統計的な指標のことを意味しており、例えば、相加平均(算術平均)や相乗平均,調和平均等、種々の手法を用いて算出される平均のうちの一つを指している。
また、請求項2記載の本発明のハイブリッド作業機械の出力制御装置は、該出力変数検出手段が、該変数として該バッテリの充電量を検出し、該平均値算出手段が、該所定時間における該充電量の平均値を算出するとともに、該出力設定手段が、該充電量の平均値が予め設定された所定値よりも大きいときに該エンジンの出力の大きさを増加させるとともに、該充電量の平均値が予め設定された所定値よりも小さいときに該エンジンの出力の大きさを減少させることを特徴としている。
The average value here means a statistical index obtained by leveling the dispersion of the variables detected by the output variable detecting means. For example, arithmetic mean (arithmetic) It is one of the averages calculated using various methods such as average), geometric average, and harmonic average.
Further, in the output control device for a hybrid work machine according to the second aspect of the present invention, the output variable detecting means detects the amount of charge of the battery as the variable, and the average value calculating means is used for the predetermined time. An average value of the charge amount is calculated, and the output setting means increases the output of the engine when the average value of the charge amount is larger than a predetermined value set in advance. When the average value is smaller than a predetermined value set in advance, the output of the engine is reduced.
また、請求項3記載の本発明のハイブリッド作業機械の出力制御装置は、該出力変数検出手段が、該変数として該油圧ポンプのポンプ出力の大きさを検出し、該平均値算出手段が、該所定時間における該ポンプ出力の平均値を算出するとともに、該出力設定手段が、該ポンプ出力の平均値を該エンジンの出力の大きさとして設定することを特徴としている。 Further, in the output control device for a hybrid work machine according to claim 3 of the present invention, the output variable detection means detects the magnitude of the pump output of the hydraulic pump as the variable, and the average value calculation means An average value of the pump output for a predetermined time is calculated, and the output setting means sets the average value of the pump output as the magnitude of the output of the engine.
また、請求項4記載の本発明のハイブリッド作業機械の出力制御装置は、該出力変数検出手段が、該油圧ポンプから吐出される作動油の吐出圧を検出する吐出圧検出手段と、該ハイブリッド作業機械の操作レバーの操作量を検出するレバー操作量検出手段とを有し、該吐出圧検出手段で検出された該吐出圧と該レバー操作量検出手段で検出された該操作量とに基づいて、該油圧ポンプの該ポンプ出力の大きさを算出することを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an output control device for a hybrid work machine according to the present invention, wherein the output variable detection means detects the discharge pressure of hydraulic oil discharged from the hydraulic pump, and the hybrid work Lever operation amount detection means for detecting the operation amount of the operation lever of the machine, based on the discharge pressure detected by the discharge pressure detection means and the operation amount detected by the lever operation amount detection means The pump output of the hydraulic pump is calculated.
また、請求項5記載の本発明のハイブリッド作業機械の出力制御装置は、該出力変数検出手段が、該油圧ポンプから吐出される作動油の吐出圧を検出する吐出圧検出手段と、該油圧ポンプの斜板角を検出する斜板角検出手段とを有し、該吐出圧検出手段で検出された該吐出圧と該斜板角検出手段で検出された該斜板角とに基づいて、該油圧ポンプの該ポンプ出力の大きさを算出することを特徴としている。
Further, in the output control device for a hybrid work machine according to
また、請求項6記載の本発明のハイブリッド作業機械の出力制御装置は、該ハイブリッド作業機械の作業負荷として該油圧ポンプの出力を検出するポンプ出力検出手段をさらに備え、該出力設定手段が、該ポンプ出力検出手段で検出された該油圧ポンプの出力から該エンジンの出力を減算して、該モータの出力を設定することを特徴としている。
また、請求項7記載の本発明のハイブリッド作業機械の出力制御装置は、該モータの回転数を検出する回転数検出手段をさらに備え、該出力設定手段が、該モータの出力の大きさを該回転数検出手段で検出された該回転数で除算して、該モータの目標トルクを設定することを特徴としている。
The output control device for a hybrid work machine according to
The output control device for a hybrid work machine according to
また、請求項8記載の本発明のハイブリッド作業機械の出力制御装置は、該モータの回転数を検出する回転数検出手段と、該エンジンの回転数と該エンジンの出力との対応関係を記憶した記憶手段とをさらに備え、該出力設定手段が、該平均値算出手段で算出された該状態平均値及び該記憶手段に記憶された該対応関係に基づいて算出される該エンジンの目標回転数を、該モータの目標回転数として設定することを特徴としている。 According to an eighth aspect of the present invention, there is provided an output control device for a hybrid work machine according to the present invention, wherein a rotational speed detecting means for detecting the rotational speed of the motor and a correspondence relationship between the rotational speed of the engine and the output of the engine are stored. Storage means, wherein the output setting means calculates the target rotational speed of the engine calculated based on the state average value calculated by the average value calculation means and the correspondence stored in the storage means. , And is set as a target rotational speed of the motor.
また、請求項9記載の本発明のハイブリッド作業機械の出力制御方法は、油圧ポンプと、該油圧ポンプへ動力を伝達可能に接続されたエンジンと、該エンジンから独立して該油圧ポンプを駆動可能かつ該エンジンの該動力を利用して発電可能に接続されたモータと、該モータとの間で電力の授受を行うべく接続されたバッテリとを備えたパラレル式のハイブリッド作業機械の出力制御方法であって、該ハイブリッド作業機械の出力状態に対応する変数を検出する出力変数検出ステップと、予め設定された所定時間の間における該変数の平均値を状態平均値として算出する平均値算出ステップと、該状態平均値に応じて該エンジンの出力の大きさを設定する出力設定ステップとを備えたことを特徴としている。 According to a ninth aspect of the present invention, there is provided an output control method for a hybrid work machine according to the present invention, wherein the hydraulic pump, an engine connected to the hydraulic pump so that power can be transmitted, and the hydraulic pump can be driven independently of the engine. And a parallel hybrid work machine output control method comprising a motor connected to be able to generate electric power using the power of the engine, and a battery connected to transfer power to and from the motor. An output variable detection step for detecting a variable corresponding to the output state of the hybrid work machine; an average value calculation step for calculating an average value of the variable during a predetermined time set in advance as a state average value; And an output setting step for setting the output level of the engine in accordance with the average state value.
また、請求項10記載の本発明のハイブリッド作業機械の出力制御方法は、該出力変数検出ステップにおいて、該変数として該バッテリの充電量を検出し、該平均値算出ステップにおいて、該所定時間における該充電量の平均値を算出するとともに、該出力設定ステップにおいて、該充電量の平均値が予め設定された所定値よりも大きいときに該エンジンの出力の大きさを増加させるとともに、該充電量の平均値が予め設定された所定値よりも小さいときに該エンジンの出力の大きさを減少させることを特徴としている。
In the output control method for a hybrid work machine according to
また、請求項11記載の本発明のハイブリッド作業機械の出力制御方法は、該出力変数検出ステップにおいて、該油圧ポンプのポンプ出力の大きさを検出し、該平均値算出ステップにおいて、該所定時間における該ポンプ出力の平均値を算出し、該出力設定ステップにおいて、該ポンプ出力の平均値を該エンジンの出力の大きさとして設定することを特徴としている。 In the output control method for a hybrid work machine according to an eleventh aspect of the present invention, in the output variable detecting step, the magnitude of the pump output of the hydraulic pump is detected, and in the average value calculating step, the output at the predetermined time is detected. An average value of the pump output is calculated, and in the output setting step, the average value of the pump output is set as a magnitude of the output of the engine.
本発明のハイブリッド作業機械の出力制御装置及びハイブリッド作業機械の出力制御方法(請求項1,9)によれば、状態平均値に応じてエンジンの出力を制御することにより、ハイブリッド作業機械の作業負荷の変動に対するエンジン出力の変動を抑制することができる。つまり、エンジン出力がハイブリッド作業機械の出力状態を平均化したパラメータに基づいて制御されるため、エンジン出力を緩やかに変動させることができ、エンジンの運転状態を安定化させることができる。 According to the output control device for a hybrid work machine and the output control method for a hybrid work machine according to the present invention (claims 1 and 9), the work load of the hybrid work machine is controlled by controlling the output of the engine according to the state average value. The fluctuation of the engine output with respect to the fluctuation of can be suppressed. That is, since the engine output is controlled based on a parameter obtained by averaging the output state of the hybrid work machine, the engine output can be gradually changed, and the engine operating state can be stabilized.
また、本発明のハイブリッド作業機械の出力制御装置及びハイブリッド作業機械の出力制御方法(請求項2,10)によれば、バッテリの充電量に応じてエンジンの出力の大きさを設定するため、エンジン出力の急峻な変動を抑制することができると同時に、バッテリの充電量を予め設定された所定値近傍に制御することができる。つまり、エンジン出力及びバッテリの充電量をともに安定化させることができる。また、バッテリの充電量は検出が容易であり、簡素な構成でコストをかけることなく実現可能である。
In addition, according to the output control device for a hybrid work machine and the output control method for a hybrid work machine according to the present invention (
また、本発明のハイブリッド作業機械の出力制御装置及びハイブリッド作業機械の出力制御方法(請求項3,11)によれば、ポンプ出力に応じてエンジンの出力の大きさを設定するため、正確にエンジン出力を一定に保つことができる。また、ポンプ出力の大きさは、例えば油圧ポンプの吐出圧や吐出流量から正確に算出することができるため、容易に把握することができる。 In addition, according to the output control device for a hybrid work machine and the output control method for a hybrid work machine according to the present invention (claims 3 and 11), since the magnitude of the engine output is set in accordance with the pump output, the engine is accurately set. The output can be kept constant. Moreover, since the magnitude | size of a pump output can be correctly calculated, for example from the discharge pressure and discharge flow rate of a hydraulic pump, it can grasp | ascertain easily.
また、本発明のハイブリッド作業機械の出力制御装置(請求項4)によれば、容易にポンプ出力の大きさを把握することができる。なお、レバー操作量を用いてポンプ出力の大きさを算出するようになっているため、例えば、レバー操作量の把握が比較的容易な電気式の操作レバーを備えた作業機械において、正確なポンプ出力の演算が可能である。
また、本発明のハイブリッド作業機械の出力制御装置(請求項5)によれば、容易にポンプ出力の大きさを把握することができる。例えば機械式の操作レバーを備えた作業機械において、正確なポンプ出力の演算が可能である。
Moreover, according to the output control apparatus (Claim 4) of the hybrid work machine of this invention, the magnitude | size of a pump output can be grasped | ascertained easily. In addition, since the magnitude of the pump output is calculated using the lever operation amount, for example, in a working machine having an electric operation lever in which it is relatively easy to grasp the lever operation amount, an accurate pump Output calculation is possible.
Moreover, according to the output control apparatus (Claim 5) of the hybrid work machine of this invention, the magnitude | size of a pump output can be grasped | ascertained easily. For example, in a work machine provided with a mechanical operation lever, it is possible to accurately calculate the pump output.
また、本発明のハイブリッド作業機械の出力制御装置(請求項6)によれば、油圧ポンプの出力からエンジンの出力を減算してモータの出力を設定するようになっているため、モータ出力を制御することで同時にエンジン出力を制御することが可能となる。つまり、モータ出力を制御することによってエンジン出力を自在に制御することができる。
また、本発明のハイブリッド作業機械の出力制御装置(請求項7)によれば、モータの目標トルクを算出することにより、正確な出力制御が可能となる。
Further, according to the output control device for a hybrid work machine of the present invention (Claim 6), the output of the engine is subtracted from the output of the hydraulic pump to set the output of the motor. By doing so, it becomes possible to control the engine output at the same time. That is, the engine output can be freely controlled by controlling the motor output.
Further, according to the output control device for a hybrid work machine of the present invention (Claim 7), accurate output control can be performed by calculating the target torque of the motor.
また、本発明のハイブリッド作業機械の出力制御装置(請求項8)によれば、モータと同軸に接続されたエンジンの目標回転数を算出することにより、容易にモータの出力制御を行うことができる。例えば、エンジンの目標回転数を制御するような従来の制御に対する適用性が高い。 According to the output control device for a hybrid work machine of the present invention (Claim 8), the motor output can be easily controlled by calculating the target rotational speed of the engine connected coaxially with the motor. . For example, the applicability to conventional control for controlling the target engine speed is high.
以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
図1〜図4は本発明の一実施形態にかかるハイブリッド作業機械の出力制御装置を説明するためのものであり、図1は本出力制御装置の全体構成を示す模式的構成図、図2は本出力制御装置におけるバッテリの目標充電量(目標SOC)と実際の充電量(実SOC)との差Vd及びエンジン目標出力Wtの補正量aの対応関係を示すグラフ、図3は本出力制御装置による制御内容を示すフローチャート、図4は本出力制御装置が適用された油圧ショベルの斜視図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 4 are diagrams for explaining an output control device of a hybrid work machine according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an overall configuration of the output control device, and FIG. FIG. 3 is a graph showing a correspondence relationship between the difference V d between the target charge amount (target SOC) of the battery and the actual charge amount (actual SOC) and the correction amount a of the engine target output W t in this output control device. FIG. 4 is a perspective view of a hydraulic excavator to which the present output control device is applied.
[構成]
〔全体構成〕
本出力制御装置10は、図4に示すハイブリッド式の油圧ショベル20に適用されている。この油圧ショベル20は、クローラ式の走行装置を装備した下部走行体21と、下部走行体21の上に旋回自在に搭載された上部旋回体22とを備えて構成される。上部旋回体22の前方側には、ブームやアーム等の作業装置23が設けられ、後方側にはエンジンルーム24が配置されている。
[Constitution]
〔overall structure〕
The
エンジンルーム24の内部には、油圧ショベル20の駆動源であるエンジン2及びモータ・ジェネレータ3と、油圧ポンプ1とが配設されている。油圧ポンプ1は、油圧ショベルの作業装置9や下部走行体21のクローラ装置等を駆動する油圧回路への作動油の供給源である。
また、エンジン2は、一般的な内燃機関として構成された油圧ショベル20の駆動源のひとつであり、油圧ポンプ1へ動力を伝達可能に接続されている。一方、モータ・ジェネレータ3はエンジン2とは独立した第2の駆動源であり、エンジン2と同様に油圧ポンプ1へ動力を伝達可能に接続されている。
Inside the
The
このモータ・ジェネレータ3は、モータ(電動機)としての機能とジェネレータ(発電機)としての機能を兼ね備えている。例えば、ジェネレータとして機能する時には、エンジン2から入力されるトルクを利用し回転して発電を行い、バッテリ5へ充電する。また、モータとして機能する時には、インバータ4を介しバッテリ5の電力を利用して回転し、エンジン2の駆動力にモータによる駆動力を付加して油圧ポンプ1側へと出力するようになっている。あるいは、エンジン2が停止している場合には、モータ・ジェネレータ3による駆動力を利用してエンジン2を始動させることもできるようになっている。
The motor / generator 3 has a function as a motor (electric motor) and a function as a generator (generator). For example, when functioning as a generator, power is generated by rotating using torque input from the
なお、インバータ4とは、直流電流を交流電流に変換するための電力変換装置である。バッテリ5からの直流電流は、インバータ4において任意の周波数の交流電流に変換されてモータ・ジェネレータ3へと供給されるようになっている。これにより、モータ・ジェネレータ3は、与えられた周波数に応じた回転数で回転するようになっている。
図1に示すように、モータ・ジェネレータ3の上流側,下流側の駆動力伝達軸は、モータ・ジェネレータ3内部において直接又はギヤを介してエンジン2の駆動軸及び油圧ポンプ1の駆動軸に対して同軸で連結され、一体回転するようになっている。以下、このモータ・ジェネレータ3のことを指して、単にモータ3と呼ぶ。
The
As shown in FIG. 1, the upstream and downstream drive force transmission shafts of the motor / generator 3 are connected to the drive shaft of the
本油圧ショベル20は、上記のエンジン2,モータ3及び油圧ポンプ1が順に直列に接続されたパラレル式のハイブリッド作業機械、もしくは、アクチュエータの一部が電動化されたシリーズ・パラレル式のハイブリッド作業機械であり、油圧ショベル20の作業状態に応じて、エンジン2及びモータ3の駆動力を組み合わせて作業を行うことができるようになっている。
The
なお、図1には、油圧ポンプ1によって作動油が供給される油圧回路上に介装されたコントロールバルブ8及びアクチュエータ9,アクチュエータ9の作動量を設定するための電気式の操作レバー(レバー操作量検出手段)11,油圧計(吐出圧検出手段)12,モータ回転数センサ13が図示されている。
アクチュエータ9は、例えば、作業装置23を伸縮駆動するための油圧シリンダや走行装置21を回転駆動するための油圧モータ等の油圧アクチュエータの一つを代表して示している。また、操作レバー11は、これらの油圧シリンダや油圧モータ等の作動量を設定するための操作レバーの一つを代表して示している。
FIG. 1 shows an electric operation lever (lever operation) for setting the operation amount of the
The
一方、コントロールバルブ8は、オペレータによる操作レバー11の操作量Lに応じて開閉制御される制御弁である。油圧ポンプ1から吐出された作動油は、コントロールバルブ8において流量及び流通方向が制御されて、アクチュエータ9へ供給されるようになっている。
油圧計12は油圧ポンプ1から吐出される作動油の吐出圧Pを検出するセンサである。また、モータ回転数センサ13は、モータ3の回転数Nを検出するセンサである。
On the other hand, the
The
本出力制御装置10は、上記のような油圧ショベル20に適用されている。図1に示すように、本出力制御装置10は、バッテリ電圧計(出力変数検出手段)6と、コントローラ7とを備えて構成される。
バッテリ電圧計6は、油圧ショベル10の出力状態に対応する変数として、バッテリ6の充電量(実SOC)Vを検出するセンサである。ここで検出されたバッテリ6の充電量Vは、コントローラ7へ入力されるようになっている。なお、前述のレバー操作量L,油圧ポンプ1からの作動油の吐出圧P及びモータ3の回転数Nについても同様に、コントローラ7へ入力されるようになっている。
This
The
コントローラ7は、油圧ショベル20の出力状態に応じてモータ3を制御するための電子制御装置である。コントローラ7の内部には、各センサから入力される信号を処理するための機能部や、インバータ4で変換される交流電流の周波数を制御するための機能部、制御プログラムや制御マップ等を記憶するための機能部(ROM,RAM等の記憶装置)、演算処理を行う機能部(CPU等の中央処理装置)及び計時カウンタ等を備えて構成されている。
The
〔コントローラ7の内部構成〕
コントローラ7の内部構成について詳述する。図1に示すように、コントローラ7は、平均値算出部(平均値算出手段)7aと、モータ出力設定部(出力設定手段)7bとを備えて構成される。
平均値算出部7aは、予め設定された所定時間の間にバッテリ電圧計6から入力された充電量Vの平均値(状態平均値)Vaを算出するものである。ここでは、例えば30秒〜1分の間に入力された充電量Vの平均値Vaを算出する。例えば、バッテリ電圧計6から入力される充電量Vを所定時間の間、任意の頻度で計測し、計測された各データの相加平均を平均値Vaとして算出する。ここで算出された平均値Vaは、モータ出力設定部7bへ入力されるようになっている。
[Internal configuration of controller 7]
The internal configuration of the
Average
モータ出力設定部7bは、平均値算出部7aで算出された平均値Vaに応じて、エンジン2の出力の大きさ(エンジン目標出力Wt)及びモータ3の出力の大きさ(モータ目標出力Wm)を設定するものである。具体的には、予め設定された所定の充電量Vtと平均値Vaとの差Vdを演算し、この差Vdの符号に応じて以下の三通りの制御を実施し、エンジン目標出力Wtを変更するとともにモータ3の目標駆動トルクTmを算出するようになっている。
The motor
なお、本実施形態では、油圧ポンプ1の出力、すなわち、作業機械20の作業負荷がエンジン目標出力Wtとモータ目標出力Wmとの合計出力と一致するように制御は実施されるようになっている。エンジン目標出力Wtはその初期値が予め設定されており、一方、モータ目標出力Wmは作業機械20の出力状態に応じてその都度算出されるものである。また、所定の充電量Vtはモータ出力設定部7bに記憶されている。
In the present embodiment, the output of the hydraulic pump 1, i.e., so that the work load of the working
(1)Vd>0の場合
この場合、モータ出力設定部7bは、エンジン目標出力Wtを予め設定された所定量a上昇させて、エンジン2から出力される動力の大きさを増加させる制御を実施する。つまりこの場合、充電量Vの平均値Vaが所定の充電量Vtよりも小さいため、作業負荷に対してエンジン2が負担すべき出力の割合をやや大きく設定することで、モータ3の出力の割合が小さくなり、充電量Vのさらなる低下が抑制されることになる。
(1) When V d > 0 In this case, the motor
なお、モータ出力設定部7bは、モータ目標出力Wmを、その時点での油圧ポンプ1の出力(すなわち作業負荷)Wpからエンジン目標出力Wtを減算したものとして算出する。なお、油圧ポンプ1の出力Wpは、油圧ポンプ1から吐出される作動油の吐出圧Pと、レバー操作量Lに基づいて算出される作動油の吐出流量Qとの積として算出されるようになっている。
The motor
(2)Vd=0の場合
この場合、モータ出力設定部7bは、エンジン目標出力Wtを変化させない制御を実施する。つまりこの場合、充電量Vの平均値Vaが所定の充電量Vtに等しいため、エンジン2の目標出力を補正することなく、従来通りの制御が実施されることになる。
(2) If in this case a V d = 0, the motor
(3)Vd<0の場合
この場合、モータ出力設定部7bは、エンジン目標出力Wtを予め設定された所定量a低下させて、エンジン2から出力される動力の大きさを減少させる制御を実施する。つまりこの場合、充電量Vの平均値Vaが所定の充電量Vtよりも大きいため、作業負荷に対してエンジン2が負担すべき出力の割合をやや小さく設定することで、モータ3の出力の割合が大きくなり、充電量Vのさらなる上昇が抑制されることになる。
(3) In the case of V d <0 In this case, the motor
また、Vd>0の場合と同様に、モータ出力設定部7bは、モータ目標出力Wmをその時点での油圧ポンプ1の出力(すなわち作業負荷)Wpからエンジン目標出力Wtを減算したものとして算出する。
なお、上述の(1)〜(3)の場合における差Vdとエンジン目標出力Wtの補正量aとの対応関係を図示すると、図2に示すようになる。
As in the case of V d > 0, the motor
Incidentally, when illustrating the correspondence relationship between the correction amount a difference V d and the target engine output W t in the case of the above (1) to (3), as shown in FIG.
[フローチャート]
本出力制御装置は上述のように構成されており、図3に示すフローチャートに従って制御を実施する。このフローチャートはコントローラ7内において繰り返し実行されている。
まず、ステップA10では、制御に係る情報がコントローラ7へ入力される。ここで入力される情報は、バッテリ電圧計6で検出されたバッテリ5の充電量V,操作レバー11のレバー操作量L,油圧計12で検出された作動油の吐出圧P及びモータ回転数センサ13で検出されたモータ3の回転数Nである。また、続くステップA20では、モータ出力設定部7bにおいて所定の充電量Vtが読み込まれる。
[flowchart]
The present output control apparatus is configured as described above, and performs control according to the flowchart shown in FIG. This flowchart is repeatedly executed in the
First, in step A10, information related to control is input to the
続いてステップA30では、平均値算出部7aにおいて、ステップA10で入力された充電量Vの所定時間中における平均値Vaが算出される。なお、ここで算出された平均値Vaは、モータ出力設定部7bへ入力されて、ステップA40へと進む。
ステップA40では、モータ出力設定部7bにおいて、以下の式1に従って、ステップA30で算出された平均値Vaに対する所定の充電量Vtの差Vdが算出される。
Subsequently in step A30, the
In step A40, the motor
Vd=Vt−Va ・・・(式1)
続くステップA50及びステップA60では、ステップA40で算出された差Vdの符号が判定される。まずステップA50において、差Vdが正であるか否かが判定される。ここでVd>0である場合にはステップA70へ進む。一方、Vd≦0である場合にはステップA60へ進み、差Vdが負であるか否かが判定される。ここでVd<0である場合にはステップA80へ進む。さらに、ステップA50及びステップA60の何れの条件にも一致しない場合には、Vd=0であることになり、ステップA90へと進む。
V d = V t −V a (Equation 1)
In the following step A50 and step A60, the sign of the difference V d calculated in step A40 is determined. First, in step A50, the difference V d is determined whether is positive. If V d > 0, the process proceeds to step A70. On the other hand, when V d ≦ 0, the routine proceeds to step A60, where it is determined whether or not the difference V d is negative. If V d <0, the process proceeds to step A80. Further, when neither of the conditions in Step A50 and Step A60 is met, V d = 0, and the process proceeds to Step A90.
ステップA70では、エンジン目標出力Wtにエンジン目標出力Wtと所定量aとを加算した値が代入されて、ステップA100へと進む。つまりこの場合、エンジン2の出力の大きさを増大させる制御がなされることになる。
一方、ステップA80では、エンジン目標出力Wtにエンジン目標出力Wtから所定量aを減算(負の値の所定量aを加算)した値が代入されて、ステップA100へと進む。つまりこの場合、エンジン2の出力の大きさを減少させる制御がなされることになる。また、ステップA90では、エンジン目標出力Wtの大きさが変更されずにそのままステップA100へと進む。
In step A70, the value obtained by adding the target engine output W t and a predetermined amount a to the engine target output W t is assigned, the process proceeds to Step A100. That is, in this case, control for increasing the magnitude of the output of the
On the other hand, in step A80, the value of (the predetermined amount a sum of negative values) the predetermined amount a subtraction from the engine target output W t to the engine target output W t is assigned, the process proceeds to Step A100. That is, in this case, control for reducing the magnitude of the output of the
ステップA100では、ステップA10で入力されたレバー操作量Lに基づいて、油圧ポンプ1から吐出される作動油の吐出流量Qが算出され、さらにステップA110では、ステップA10で入力された油圧ポンプ1の吐出圧PとステップA100で算出された吐出流量Qとに基づいて、ポンプ出力Wpが以下の式2に従って算出される。
Wp=Q×P ・・・(式2)
続くステップA120では、前ステップで算出されたポンプ出力WpとステップA70〜ステップA90で設定されたエンジン目標出力Wtとに基づいて、モータ目標出力Wmが以下の式3に従って算出される。
In step A100, the discharge flow rate Q of the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 1 is calculated based on the lever operation amount L input in step A10. Further, in step A110, the hydraulic pump 1 input in step A10 is calculated. Based on the discharge pressure P and the discharge flow rate Q calculated in step A100, the pump output Wp is calculated according to the
W p = Q × P (Formula 2)
In step A 120, front on the basis of the target engine output W t that is set by the pump is calculated output W p and step A70~ step A90 in step, the target motor output W m is calculated according to Equation 3 below.
Wm=Wp−Wt ・・・(式3)
そして、ステップA130では、ステップA10で入力されたモータ回転数Nと前ステップで算出されたモータ目標出力Wmとからモータ目標トルクTmが算出され、続くステップA140では、モータ3においてモータ目標トルクTmが生じるようにインバータ4が制御される。
W m = W p −W t (Formula 3)
In step A130, the motor target torque T m from the target motor output W m calculated by the input motor rotation speed N and the previous steps in step A10 is calculated, In step A140, the target motor torque in the motor 3 The
[作用・効果]
以上のような構成により、本出力制御装置によれば以下のような作用・効果を奏する。
まず、ステップA50〜ステップA90の制御内容に示すように、エンジン2の出力制御目標であるエンジン目標出力Wtが、バッテリ5の充電量Vに基づいて設定されるようになっているため、作業負荷が変化したとしてもエンジン2の出力が急峻に変動するようなことがない。つまり、エンジン目標出力Wtの設定に際し、所定時間におけるバッテリ5の充電量Vの平均値Vaが参照されるようになっているため、エンジン出力が充電量Vの変動を均した値に応じて変化することになる。したがって、滑らかにエンジン出力を制御することができる。
[Action / Effect]
With the configuration as described above, the output control device has the following operations and effects.
First, as shown in the control contents of step A50~ step A90, since the target engine output W t is the output control target of the
また、エンジン出力の制御において、例えば特許文献1に記載されたように、レバー操作量に基づいて作業モードを判別するような必要がない。本出力制御装置においては、バッテリ5の充電量Vを検出する手段を備えていればよく、制御構成が簡素であり、コストをかけることなく容易に実現可能である。
また、ステップA70の制御内容に示すように、充電量Vの平均値Vaが所定の充電量Vtよりも低い場合には、エンジン2の出力の大きさを増大させる制御がなされる。つまり、相対的にモータ3の出力の大きさを減少させる制御がなされることになるため、充電量Vのさらなる低下を抑制することができる。
Further, in the control of the engine output, for example, as described in Patent Document 1, it is not necessary to determine the work mode based on the lever operation amount. In the present output control device, it is only necessary to have a means for detecting the charge amount V of the
Further, as shown in the control contents of step A70, the average value V a of the charging amount V is lower than the predetermined charge amount V t is controlled to increase the magnitude of the output of the
一方、ステップA80の制御内容に示すように、充電量Vの平均値Vaが所定の充電量Vtよりも高い場合には、エンジン2の出力の大きさを減少させる制御がなされる。つまり、相対的にモータ3の出力の大きさを増加させる制御がなされることになるため、充電量Vの過剰な上昇を抑えることができる。
On the other hand, as shown in the control contents of step A80, the average value V a of the charging amount V is higher than the predetermined charge amount V t is controlled to reduce the magnitude of the output of the
また、ステップA120の制御内容に示すように、モータ目標出力Wmは、ポンプ出力Wpとエンジン目標出力Wtとの差として設定されるため、油圧ポンプ1の出力は、エンジン2の出力とモータ3の出力とを合算したものと一致することになる。したがって、油圧ショベル10の作業負荷に対するエンジン2及びモータ3の出力を確保することができ、正確にエンジン出力を一定に保つことができる。また、ポンプ出力の大きさは、油圧ポンプ1の吐出圧P及び吐出流量Qから正確に算出することができ、把握が容易である。
なお、本出力制御装置では、レバー操作量Lに基づいて吐出流量Qが算出されるようになっており、容易にポンプ出力の大きさを把握することができる。
Further, as shown in the control content of step A120, the motor target output W m is set as a difference between the pump output W p and the engine target output W t , so that the output of the hydraulic pump 1 is the same as the output of the
In this output control device, the discharge flow rate Q is calculated based on the lever operation amount L, and the magnitude of the pump output can be easily grasped.
[変形例]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば上述の実施形態では、油圧ショベル20の出力状態に対応する変数としてバッテリ5の充電量Vを検出する構成となっているが、これに代えて、油圧ポンプ1のポンプ出力Wp(すなわち作業負荷)を検出する構成とすることも考えられる。つまり、予め設定された所定時間におけるポンプ出力Wpの平均値の変動に応じて、エンジン目標出力Wtを設定するものである。
[Modification]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the charge amount V of the
この場合、装置構成は上述の実施形態のものからバッテリ電圧計6を取り除いたものとほぼ同一となるが、コントローラ7における平均値算出部7aは、油圧ポンプ1のポンプ出力の大きさを検出するように機能するものとなる。ポンプ出力の大きさの検出手段については任意であるが、例えば、操作レバー11のレバー操作量Lから算出される作動油の吐出流量Qと油圧計12から検出される吐出圧Pとを乗算したものをポンプ出力Wpとしてもよい。あるいは、油圧ポンプ1の斜板角(傾転角)を検出する斜板角センサ(斜板角検出手段)を用意し、この斜板角と油圧計12から検出される吐出圧Pとに基づいてポンプ出力Wpを算出してもよい。
In this case, the device configuration is substantially the same as that obtained by removing the
また、コントローラ7内部における制御内容は若干異なっており、以下、図5を用いて本変形例の制御内容を説明する。なお、対応する構成要素については同一の符号を用いて説明する。
まず、ステップB10では、制御に係る情報がコントローラ7へ入力される。ここで入力される情報は、操作レバー11のレバー操作量L,油圧計12で検出された作動油の吐出圧P及びモータ回転数センサ13で検出されたモータ3の回転数Nである。また、続くステップB20では、ステップB10で入力されたレバー操作量Lに基づいて、油圧ポンプ1から吐出される作動油の吐出流量Qが算出される。
Further, the control content in the
First, in step B10, information related to control is input to the
続くステップB30では、ステップB10で入力された油圧ポンプ1の吐出圧PとステップB20で算出された吐出流量Qとに基づいて、ポンプ出力Wpが算出され、ステップB40へと進む。
ステップB40では、平均値算出部7aにおいて、ステップB30で算出されたポンプ出力Wpの所定時間中における平均値Waが算出される。ここで算出された平均値Waは、モータ出力設定部7bへ入力されて、ステップB50へと進む。
In the subsequent step B30, the pump output W p is calculated based on the discharge pressure P of the hydraulic pump 1 input in step B10 and the discharge flow rate Q calculated in step B20, and the process proceeds to step B40.
In step B40, the average
ステップB50では、モータ出力設定部7bにおいて、ステップB30で算出されたポンプ出力Wpと前ステップで算出された平均値Waとに基づき、以下の式4に従ってモータ目標出力Wmが算出される。
Wm=Wp−Wa ・・・(式4)
そして、ステップB60では、ステップB10で入力されたモータ回転数Nと前ステップで算出されたモータ目標出力Wmとからモータ目標トルクTmが算出され、続くステップB70では、モータ3においてモータ目標トルクTmが生じるようにインバータ4が制御される。
In step B50, the motor
W m = W p −W a (Expression 4)
In step B60, the motor target torque T m from the target motor output W m calculated by the input motor rotation speed N and the previous step is calculated in step B10, the following step B70, the motor target torque in the motor 3 The
このような制御により、本変形例では、エンジン2の出力制御目標であるエンジン目標出力Wtが、ポンプ出力Wpの平均値Waに基づいて設定されるようになっているため、作業負荷が変化したとしてもエンジン2の出力が急峻に変動するようなことがない。つまり、仮に作業内容が急に変化したとしても、エンジン目標出力Wtの値はその変動を均した値に応じて変化することになる。したがって、上述の実施形態の制御と同様に、エンジン出力を滑らかに変化させることができ、エンジン2の運転状態を安定化させることができる。
With this control, in this modification, the engine target output W t that is the output control target of the
また、例えば特許文献1に記載されたように、レバー操作量に基づいて作業モードを判別するような必要もなく、さらに、上述の実施形態の制御のように、バッテリ5の充電量Vを参照する必要もない。つまり、より簡素な構成でエンジン2の運転状態を安定化させることができる。
Further, for example, as described in Patent Document 1, it is not necessary to determine the work mode based on the lever operation amount, and further, refer to the charge amount V of the
[その他]
上述の実施形態では、バッテリ5の充電量V及び目標充電量Vtの差Vdとエンジン目標出力Wtの補正量aとが、図2に示すような対応関係で設定されているが、これ以外の対応づけを試みることも可能である。例えば、差Vdが大きいほど補正量aを大きく設定する場合には、図6に示すような対応関係を設定しておくことが考えられる。差Vdに応じて補正量aを変更することで、エンジン出力だけでなく、バッテリ5の充電量Vの変動をより緩慢にすることができるようになる。
[Others]
In the above-described embodiment, the difference V d between the charge amount V of the
また、上述の実施形態では、差Vdの符号に応じて三通りの制御を実施するようになっており、図3のステップA50,A60に示すように、差Vdと0との大小関係が比較されているが、このような構成の代わりに、差Vdと所定の微小値αとの大小関係を比較するような構成としてもよい(例えば、Vd>αであるか否か、及び、Vd<−αであるか否か、を判定する。)。これにより、制御量のハンティングを防止することができ、差Vd=0となる状態での制御安定性を向上させることができる。 In the embodiment described above, is adapted to implement a control of triplicate according to the sign of the difference V d, as shown in step A50, A60 in FIG. 3, the magnitude relationship between the difference V d and 0 However, instead of such a configuration, a configuration in which the magnitude relationship between the difference V d and a predetermined minute value α is compared (for example, whether or not V d > α, And it is determined whether or not V d <−α.) Thereby, hunting of the control amount can be prevented, and the control stability in a state where the difference V d = 0 can be improved.
また、上述の実施形態及びその変形例では、実際のモータ回転数Nとモータ目標出力Wmとからモータ目標トルクTmを算出し、目標となるモータ回転数をインバータ4で制御しているが、モータ目標トルクTmを算出せずにインバータ4を制御することも考えられる。例えば、一般的なエンジン2の特性として、エンジン回転数とエンジン出力との間には所定の対応マップを作成しておくことができる。一方、上述の実施形態のように、エンジン2とモータ3とが一軸で接続された構成の場合、エンジン回転数とモータ回転数とが同一となる。
In the above-described embodiment and its modification, the motor target torque T m is calculated from the actual motor rotation speed N and the motor target output W m, and the target motor rotation speed is controlled by the
したがって、上記の対応マップからエンジン目標出力Wtを得るためのエンジン回転数を算出して、その回転数と同一回転数でモータ3を駆動すれば、エンジン出力は変動せず、エンジン2の運転状態を安定化させることができる。
なお、上記のような効果は、エンジン2,モータ3及び油圧ポンプ1が一軸に接続された構成に限定されるものではなく、エンジン2,モータ3及び油圧ポンプ1の各回転数の比が予め固定されていれば、あるいは、各回転数の比を把握する手段を備えれば、各回転数を容易に算出することができ、同様の効果を獲得することができる。
Therefore, to calculate the engine rotational speed for obtaining the target engine output W t from the above correspondence map, by driving the motor 3 at a rotational speed identical to the rotational speed, the engine output does not vary, the operation of the
The effects as described above are not limited to the configuration in which the
また、上述の実施形態では、平均値算出部7aが充電量Vの相加平均を平均値Vaとして算出するようになっているが、平均値Vaの算出手法はこれに限定されるものではなく、例えば、相乗平均や調和平均等、種々の手法を用いて算出することが考えられる。
なお、本発明は、パラレル式のハイブリッド作業機械、もしくは、アクチュエータの一部が電動化されたシリーズ・パラレル式のハイブリッド作業機械に適用可能である。
Also, those in the embodiment described above, the average
The present invention can be applied to a parallel type hybrid work machine or a series / parallel type hybrid work machine in which a part of the actuator is motorized.
1 油圧ポンプ
2 エンジン
3 モータ(モータ・ジェネレータ,電動機)
4 インバータ
5 バッテリ
6 バッテリ電圧計(出力変数検出手段)
7 コントローラ
7a 平均値算出部(平均値算出手段)
7b モータ出力設定部(出力設定手段)
8 コントロールバルブ
9 アクチュエータ
10 出力制御装置
11 操作レバー(レバー操作量検出手段)
12 油圧計(吐出圧検出手段)
13 モータ回転数センサ
20 油圧ショベル
21 下部走行体
22 上部旋回体
23 作業装置
24 エンジンルーム
1
4
7
7b Motor output setting section (output setting means)
8
12 Hydraulic gauge (Discharge pressure detection means)
DESCRIPTION OF
Claims (11)
該ハイブリッド作業機械の出力状態に対応する変数を検出する出力変数検出手段と、
予め設定された所定時間の間に該出力変数検出手段で検出された該変数の平均値を、状態平均値として算出する平均値算出手段と、
該平均値算出手段で算出された該状態平均値に応じて該エンジンの出力の大きさを設定する出力設定手段と
を備えたことを特徴とする、ハイブリッド作業機械の出力制御装置。 A hydraulic pump, an engine connected to the hydraulic pump so as to be able to transmit power, a motor capable of driving the hydraulic pump independently from the engine, and a motor connected to be able to generate electricity using the power of the engine; An output control device for a parallel hybrid work machine comprising a battery connected to transfer power to and from the motor;
Output variable detecting means for detecting a variable corresponding to the output state of the hybrid work machine;
An average value calculating means for calculating an average value of the variables detected by the output variable detecting means during a predetermined time set as a state average value;
An output control device for a hybrid work machine, comprising output setting means for setting the magnitude of the output of the engine in accordance with the state average value calculated by the average value calculation means.
該平均値算出手段が、該所定時間における該充電量の平均値を算出するとともに、
該出力設定手段が、該充電量の平均値が予め設定された所定値よりも大きいときに該エンジンの出力の大きさを増加させるとともに、該充電量の平均値が予め設定された所定値よりも小さいときに該エンジンの出力の大きさを減少させる
ことを特徴とする、請求項1記載のハイブリッド作業機械の出力制御装置。 The output variable detection means detects the amount of charge of the battery as the variable,
The average value calculating means calculates the average value of the charge amount at the predetermined time,
The output setting means increases the output level of the engine when the average value of the charge amount is larger than a predetermined value, and the average value of the charge amount is larger than the predetermined value. 2. The output control apparatus for a hybrid work machine according to claim 1, wherein the output of the engine is reduced when the engine power is smaller.
該平均値算出手段が、該所定時間における該ポンプ出力の平均値を算出するとともに、
該出力設定手段が、該ポンプ出力の平均値を該エンジンの出力の大きさとして設定する
ことを特徴とする、請求項1記載のハイブリッド作業機械の出力制御装置。 The output variable detection means detects the magnitude of the pump output of the hydraulic pump as the variable,
The average value calculating means calculates the average value of the pump output at the predetermined time,
2. The output control device for a hybrid work machine according to claim 1, wherein the output setting means sets an average value of the pump output as a magnitude of the output of the engine.
該油圧ポンプから吐出される作動油の吐出圧を検出する吐出圧検出手段と、
該ハイブリッド作業機械の操作レバーの操作量を検出するレバー操作量検出手段とを有し、
該吐出圧検出手段で検出された該吐出圧と該レバー操作量検出手段で検出された該操作量とに基づいて、該油圧ポンプの該ポンプ出力の大きさを算出する
ことを特徴とする、請求項3記載のハイブリッド作業機械の出力制御装置。 The output variable detection means
A discharge pressure detecting means for detecting a discharge pressure of the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump;
Lever operation amount detection means for detecting the operation amount of the operation lever of the hybrid work machine,
Based on the discharge pressure detected by the discharge pressure detection means and the operation amount detected by the lever operation amount detection means, the magnitude of the pump output of the hydraulic pump is calculated, The output control device for a hybrid work machine according to claim 3.
該油圧ポンプから吐出される作動油の吐出圧を検出する吐出圧検出手段と、
該油圧ポンプの斜板角を検出する斜板角検出手段とを有し、
該吐出圧検出手段で検出された該吐出圧と該斜板角検出手段で検出された該斜板角とに基づいて、該油圧ポンプの該ポンプ出力の大きさを算出する
ことを特徴とする、請求項3記載のハイブリッド作業機械の出力制御装置。 The output variable detection means
A discharge pressure detecting means for detecting a discharge pressure of the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump;
Swash plate angle detection means for detecting the swash plate angle of the hydraulic pump;
The size of the pump output of the hydraulic pump is calculated based on the discharge pressure detected by the discharge pressure detecting means and the swash plate angle detected by the swash plate angle detecting means. The output control device for a hybrid work machine according to claim 3.
該出力設定手段が、該ポンプ出力検出手段で検出された該油圧ポンプの出力から該エンジンの出力を減算して、該モータの出力を設定する
ことを特徴とする、請求項1〜5の何れか1項に記載のハイブリッド作業機械の出力制御装置。 A pump output detecting means for detecting an output of the hydraulic pump as a work load of the hybrid work machine;
The output setting means subtracts the engine output from the output of the hydraulic pump detected by the pump output detection means to set the output of the motor. An output control device for a hybrid work machine according to claim 1.
該出力設定手段が、該モータの出力の大きさを該回転数検出手段で検出された該回転数で除算して、該モータの目標トルクを設定する
ことを特徴とする、請求項6記載のハイブリッド作業機械の出力制御装置。 A rotation number detecting means for detecting the rotation number of the motor;
The output setting means divides the magnitude of the output of the motor by the rotation speed detected by the rotation speed detection means to set a target torque of the motor. Output control device for hybrid work machines.
該エンジンの回転数と該エンジンの出力との対応関係を記憶した記憶手段とをさらに備え、
該出力設定手段が、該平均値算出手段で算出された該状態平均値及び該記憶手段に記憶された該対応関係に基づいて算出される該エンジンの目標回転数を、該モータの目標回転数として設定する
ことを特徴とする、請求項1〜5の何れか1項に記載のハイブリッド作業機械の出力制御装置。 A rotational speed detection means for detecting the rotational speed of the motor;
Storage means for storing a correspondence relationship between the engine speed and the engine output;
The output setting means calculates the target engine speed calculated based on the state average value calculated by the average value calculating means and the correspondence stored in the storage means, as the target engine speed of the motor. The output control device for a hybrid work machine according to claim 1, wherein the output control device is set as follows.
該ハイブリッド作業機械の出力状態に対応する変数を検出する出力変数検出ステップと、
予め設定された所定時間の間における該変数の平均値を状態平均値として算出する平均値算出ステップと、
該状態平均値に応じて該エンジンの出力の大きさを設定する出力設定ステップと
を備えたことを特徴とする、ハイブリッド作業機械の出力制御方法。 A hydraulic pump, an engine connected to the hydraulic pump so as to be able to transmit power, a motor capable of driving the hydraulic pump independently from the engine, and a motor connected to be able to generate electricity using the power of the engine; A parallel hybrid work machine output control method comprising a battery connected to transfer power to and from the motor,
An output variable detection step for detecting a variable corresponding to the output state of the hybrid work machine;
An average value calculating step for calculating an average value of the variables during a predetermined time set in advance as a state average value;
An output control method for a hybrid work machine, comprising: an output setting step of setting an output level of the engine in accordance with the state average value.
該平均値算出ステップにおいて、該所定時間における該充電量の平均値を算出するとともに、
該出力設定ステップにおいて、該充電量の平均値が予め設定された所定値よりも大きいときに該エンジンの出力の大きさを増加させるとともに、該充電量の平均値が予め設定された所定値よりも小さいときに該エンジンの出力の大きさを減少させる
ことを特徴とする、請求項9記載のハイブリッド作業機械の出力制御方法。 In the output variable detection step, the amount of charge of the battery is detected as the variable,
In the average value calculating step, the average value of the charge amount in the predetermined time is calculated,
In the output setting step, when the average value of the charge amount is larger than a predetermined value, the output level of the engine is increased, and the average value of the charge amount is larger than the predetermined value. 10. The output control method for a hybrid work machine according to claim 9, wherein the output of the engine is reduced when the value is smaller.
該平均値算出ステップにおいて、該所定時間における該ポンプ出力の平均値を算出し、
該出力設定ステップにおいて、該ポンプ出力の平均値を該エンジンの出力の大きさとして設定する
ことを特徴とする、請求項9記載のハイブリッド作業機械の出力制御方法。
In the output variable detection step, the magnitude of the pump output of the hydraulic pump is detected,
In the average value calculating step, an average value of the pump output at the predetermined time is calculated,
10. The output control method for a hybrid work machine according to claim 9, wherein, in the output setting step, an average value of the pump output is set as a magnitude of the output of the engine.
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