CN108137035B - 混合动力工程机械 - Google Patents

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Abstract

本发明在蓄电装置的蓄电量降低了的情况下,能够防止因蓄电装置的过放电导致的蓄电装置的劣化和因辅助欠缺或无法辅助导致的发动机熄火,从而持续进行作业,并且减少给操作员带来的操作不协调感,确保良好的操作性。泵目标输出运算部(21)基于与作业相关的信息来对当前的泵请求动力进行运算,并且在蓄电装置(12a)的蓄电状态降低到比预先设定的阈值低时,与蓄电状态的降低程度相应地限制当前的泵请求动力,将该限制了的当前的泵请求动力作为当前的泵目标输出而进行运算,泵流量限制指令值运算部(22)基于当前的泵目标输出,以液压泵(9)的输出不超过泵目标输出的方式对泵流量限制指令值进行运算。

Description

混合动力工程机械
技术领域
本发明涉及具有蓄电装置和发电电动机的液压挖掘机等混合动力工程机械。
背景技术
在液压挖掘机等工程机械中,具有如下的混合动力工程机械:为了降低油耗而将发动机小型化,且为了补充过渡性或始终欠缺的输出,而将发电电动机(辅助马达)与发动机连接,使用发动机的输出对蓄电装置进行充电,另一方面,使用蓄电装置的电力来对液压泵的驱动进行动力运行辅助。其一例在专利文献1中有所记载。
在专利文献1中,提出了在动作状态处于作业模式时,若蓄电装置的蓄电余量降低,则进行限制动力运行辅助量且限制泵吸收马力的控制以避免蓄电装置成为过放电状态。即,将根据针对蓄电装置的蓄电量的减少情况而预先设定的放电电力量确定的发电电动机的动力运行输出与发动机输出的合计值设定为泵吸收马力的上限值,进行限制液压泵的最大输出(或转矩)以避免超过该值的输出控制。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第3941951号公报
发明内容
通常,在混合动力工程机械的情况下,在蓄电装置的蓄电余量足够的情况下没有问题,但若因连续进行高负荷作业而导致蓄电余量过度降低时,会产生因蓄电余量的过减少(过放电)导致的蓄电装置的劣化、因辅助欠缺或无法辅助导致的发动机熄火等问题。
在专利文献1中,如上述那样,当蓄电装置的蓄电余量降低时,会进行限制动力运行辅助量且限制液压泵的最大输出转矩的输出控制,因此能够防止因蓄电装置的过放电导致的蓄电装置的劣化和因无法辅助导致的发动机熄火,从而持续车身动作。但是,在专利文献1中,由于无论作业内容如何均会单纯地限制液压泵的最大输出,所以具有无法在确保一系列的连续循环作业中的操作性等、维持操作性的同时防止蓄电装置的过放电这一问题。
例如,在液压挖掘机中向自卸卡车装载砂石或土时,会重复进行挖掘、旋转动臂抬升、排放、旋转返回、挖掘…这一动作循环。在此,若着眼于挖掘和旋转动臂抬升,则这些动作是需要基于来自蓄电装置的电力供给实现的发电电动机的辅助的高负荷动作,另外,通常旋转动臂抬升与挖掘相比所要求的泵输出更高。
在上述专利文献1中,在蓄电余量降低了的情况下,无论作业内容如何均会限制泵输出的上限,因此若对该限制后的输出和限制前的输出进行比较,则旋转动臂抬升与挖掘相比输出的限制(降低)量更大。即,关于限制时相对于非限制时的速度减少比,与挖掘相比旋转动臂抬升的速度减少比更大。该速度减少比的不同有可能会给进行一系列作业的操作员带来明显的操作不协调感和由此导致的额外压力。
另外,由于液压挖掘机中的作业无法完全与挖掘、旋转动臂抬升等进行区分,而且在挖掘、旋转动臂抬升中也会发生所需输出的大小不同,所以若仅单纯地限制液压泵的输出上限,则难以在维持操作性的同时防止蓄电装置的过放电。
本发明的目的在于提供一种混合动力工程机械,能够在蓄电装置的蓄电量降低了的情况下,防止因蓄电装置的过放电导致的蓄电装置的劣化和因辅助欠缺或无法辅助导致的发动机熄火,从而持续进行作业,并且能够减少给操作员带来的操作不协调感而确保良好的操作性。
本发明为了解决上述课题,提供一种混合动力工程机械,具有:发动机;至少一个发电电动机;在上述发电电动机进行发电动作时充电且在上述发电电动机进行动力运行动作时放电的蓄电装置;对上述蓄电装置的蓄电状态进行运算来监视上述蓄电装置的蓄电控制装置;以上述发动机及上述发电电动机的转矩驱动的可变容量式的液压泵;通过上述液压泵的排出油而驱动的多个液压执行机构;对上述多个液压执行机构输出与操作量相应的操作信号来对各液压执行机构的动作进行指示的多个操作装置;控制上述发电电动机的充电电力及放电电力、上述液压泵的排出流量和输出的控制器;以及控制上述液压泵的排油容积来控制上述液压泵的排出流量的调节器,在上述混合动力工程机械中,上述控制器具有:对上述液压泵的当前的泵目标输出进行运算的泵目标输出运算部;和对控制上述液压泵的排出流量和输出的泵流量限制指令值进行运算的泵流量限制指令值运算部,上述泵目标输出运算部基于与作业相关的信息来对上述液压泵的当前的泵请求动力进行运算,并且在从上述蓄电控制装置获取到的上述蓄电装置的蓄电状态降低到比预先设定的阈值低时,与上述蓄电装置的蓄电状态的降低程度相应地限制上述当前的泵请求动力,将该限制了的当前的泵请求动力作为上述当前的泵目标输出而进行运算,上述泵流量限制指令值运算部基于上述当前的泵目标输出,以上述液压泵的输出不超过上述泵目标输出的方式对上述泵流量限制指令值进行运算,上述调节器基于上述泵流量限制指令值来控制上述液压泵的排油容积,从而控制上述液压泵的排出流量。
像这样在蓄电装置的蓄电状态降低到比阈值低时,与蓄电装置的蓄电状态的降低程度相应地限制当前的泵请求动力,并对泵目标输出进行运算,来控制液压泵的排出流量,由此能够在蓄电装置的蓄电量降低了的情况下,防止因蓄电装置的过放电导致的蓄电装置的劣化和因辅助欠缺或无法辅助导致的发动机熄火,从而持续进行作业。
另外,基于与作业相关的信息来对当前的泵请求动力进行运算,并基于与蓄电装置的蓄电状态的降低程度相应地限制了该泵请求动力而得到的泵目标输出,以液压泵的输出不超过泵目标输出的方式对泵流量限制指令值进行运算,来控制液压泵的排出流量,由此根据与作业相关的信息来限制液压泵的输出,而能够在一系列的连续循环作业中保持整体均衡地减慢速度,能够将速度降低时的操作不协调感抑制到最小限度,减少给操作员带来的操作不协调感,确保良好的操作性。
发明效果
根据本发明,能够在蓄电装置的蓄电量降低了的情况下,防止因蓄电装置的过放电导致的蓄电装置的劣化和因辅助欠缺或无法辅助导致的发动机熄火,从而持续进行作业,并且能够减少给操作员带来的操作不协调感,确保良好的操作性。
附图说明
图1是作为本发明的第1实施方式的工程机械的一个例子而示出混合动力液压挖掘机的外观的图。
图2是表示混合动力液压挖掘机的混合动力***的结构的图。
图3是表示混合动力液压挖掘机的液压***概要的图。
图4是基于泵马力限制阀52进行的泵马力限制的动作说明图。
图5是基于泵流量控制阀进行的泵流量控制的动作说明图。
图6是表示本发明的第1实施方式中的泵控制装置的控制结构的图。
图7是表示本发明的第1实施方式中的车身输出限制值运算部的控制内容的图。
图8是表示辅助比率运算部中的辅助比率相对于蓄电率的特性的一个例子的图。
图9是表示本发明的第1实施方式中的泵目标输出运算部的控制内容的图。
图10是使横轴为限制前的第1泵目标输出S3、使纵轴为限制后的第2泵目标输出S5来表示以车身输出允许值为基础的基于泵输出的限制比率S4实现的泵目标输出的限制的图。
图11是表示本发明的第1实施方式中的泵流量限制指令值运算部的控制内容的图。
图12是表示本发明的第1实施方式中的泵马力限制指令值运算部的控制内容的图。
图13是说明基于同时使用泵流量限制指令值运算部和泵马力限制指令值运算部得到的效果的图。
图14是表示本发明的第2实施方式中的泵目标输出运算部的控制内容的图。
图15是使横轴为限制前的泵目标输出S3、使纵轴为限制后的泵目标输出S5来表示以车身输出允许值为基础的基于泵输出的限制比率S4实现的泵目标输出的限制的图。
图16是表示调节器的详细情况的图。
图17是表示图9所示的泵请求动力运算部的详细情况的图。
图18是图11所示的请求流量运算部的详细情况的图。
具体实施方式
以下使用附图来说明本发明的实施方式。
<第1实施方式>
~挖掘机整体的说明~
图1是作为本实施方式的工程机械的一个例子而示出混合动力液压挖掘机的外观的图。
在图1中,混合动力液压挖掘机(工程机械)大致由履带式的下部行驶体100、能够相对于下部行驶体100旋转地设置的上部旋转体200、和具有挖掘机构等的前作业机300构成。
在下部行驶体100上配置有左右一对的行驶液压马达3ha、3hb,通过该行驶液压马达3ha、3hb及其减速机构等,各履带1a、1b独立地被旋转驱动,向前方或后方行驶。
在上部旋转体200具有舱室4、图2所示的发动机6和发电电动机8b等原动机、蓄电装置12a、液压泵9及旋转液压马达3g、旋转电动马达11b等,其中该舱室4形成配置有进行液压挖掘机的各种操作的多个操作装置15(图3)、供操作员落座的驾驶席等的驾驶室4a,上部旋转体200通过旋转液压马达3g、旋转电动马达11b而相对于下部行驶体100向右方或左方旋转。在舱室4内的驾驶室4a中设有各种仪表类和显示机体信息的显示装置5(图3),使得操作员能够确认液压挖掘机(工程机械)的状况。
前作业机300由动臂3a、斗杆3b及铲斗3c构成,动臂3a通过动臂缸3d而上下移动,斗杆3b通过斗杆缸3e而被向放出侧(打开侧)或收回侧(扒入侧)操作,铲斗3c通过铲斗缸3f而被向卸载侧或铲装侧操作。铲斗3c构成挖掘机构。
~混合动力***的说明~
图2是表示混合动力液压挖掘机的混合动力***的结构的图。
在图2中,混合动力***具有:发动机6、控制发动机6的发动机控制单元(ECU)7、与发动机6连结的发电电动机8b和液压泵9、控制阀10、旋转电动马达11b、蓄电装置12a、第1逆变器8a、第2逆变器11a、蓄电池控制单元(BCU)12b、机体控制器(以下简称为控制器)13。
控制阀10根据设置在驾驶室4a中的多个操作装置15的操作杆15a的操作,来对与动臂缸3d、斗杆缸3e、铲斗缸3f、旋转液压马达3g、行驶液压马达3ha、3hb分别相对应的液压路径进行开闭。蓄电装置12a设想的是电压350V、放电容量5Ah左右、蓄电率适合使用范围30~70%的锂离子蓄电池,由蓄电池控制单元(BCU)12b控制。
蓄电池控制单元(BCU)12b与蓄电装置12a进行信号的授受来对蓄电装置12a的蓄电状态(SOC)进行运算,管理蓄电装置12a的状态。另外,蓄电池控制单元12b基于来自控制器13的控制信号而将蓄电状态的信息向控制器13输出。在以下,将该蓄电状态称为蓄电率。
另外,锂离子蓄电池12a通过直流总线与第1逆变器8a、第2逆变器11a连接。
第1逆变器8a对直流和交流进行转换,由此控制作为三相交流马达的发电电动机8b的输入输出波形,发电电动机8b进行辅助发动机6的动力运行动作、和基于发动机6的动力实现的发电动作。
第2逆变器11a也同样地控制作为三相交流马达的旋转电动马达11b的输入输出波形,旋转电动马达11b进行使上部旋转体200旋转的动力运行动作、和在旋转制动时对液压能量进行电回收的再生动作。
发电电动机8b和旋转电动马达11b的动力运行除了以锂离子蓄电池12a的电力来进行以外,也能够不经由锂离子蓄电池12a而直接使用另一方的发电或再生电力来进行。
控制器13作为输入而从设置在车身上的传感器和开关接收操作信号信息、泵压、动力模式信息、其他车身信息,一边与ECU7、BCU12b、第1逆变器8a、第2逆变器11a进行通信一边进行车身***的控制。在车身***的控制中,包含控制发电电动机8b的充电电力及放电电力、液压泵9的排出流量和输出转矩。
而且,在此发动机6设想的是考虑了降低油耗的小型发动机,其最大输出比最大泵吸收动力小。
在使用这样的小型发动机的情况下,与相对于最大泵吸收动力而具有足够大的输出的发动机相比,在车身动作时的基于发电电动机8b的动力运行实现的发动机辅助所占的比例大,锂离子蓄电池12a更激烈地重复充放电。
尤其是在连续地进行砂石堆积等高负荷作业的情况下,基于发电电动机8b的动力运行产生的蓄电池放电量与基于发电得到的充电量相比变大,锂离子蓄电池12a的蓄电率会逐步减少,但通常蓄电池会由于过放电而导致其输出性能大幅劣化。
对于所设想的锂离子蓄电池12a,也由制造商确定了适合的蓄电率的使用范围(30~70%),若超过该范围而使用锂离子蓄电池12a,则劣化速度会大幅增加。
因此,若考虑锂离子蓄电池12a的寿命,则需要在预想到锂离子蓄电池12a的蓄电率会从适合使用范围脱离的情况下预先降低车身速度、即减少动作输出,由此减少锂离子蓄电池12a的放电量。
~液压***的说明~
图3是表示本实施方式中的混合动力液压挖掘机的液压***概要的图。
如图3所示,在液压挖掘机的驾驶室4a中设有:控制机体整体的动作的控制器13;基于来自控制器13的信号而显示与液压挖掘机相关的各种信息的显示装置5;将作为原动机的发动机6的转速向机体控制器13指示的发动机控制刻度盘(EC刻度盘)14;和对动臂缸3d、斗杆缸3e、铲斗缸3f等图2所示的多个液压执行机构3(在图3中为方便起见仅图示一个)输出与操作量相应的操作信号来指示各液压执行机构3的动作的多个操作装置15(在图3中为方便起见仅图示一个)。另外,液压挖掘机具有:作为原动机的发动机6(例如作为内燃机的柴油发动机);通过发动机6而驱动的可变容量型的液压泵9;固定容量型的先导泵16;控制向多个液压执行机构3(在图3中为方便起见仅图示一个)供给的液压油的控制阀10;控制从操作装置15向控制阀10输送的先导压(操作信号)、即操作压的操作压控制阀17;和控制液压泵9的倾转角(排油容积即容量)来控制液压泵9的排出流量(以下适当称为泵流量)的调节器18。
在多个操作装置15上分别设有操作杆15a,通过操作员对操作杆15a进行操作来生成操作压,并经由操作压控制阀17向控制阀10输送来驱动对象的执行机构。操作压控制阀17具有将从操作装置15输送来的操作压直接输出的多个油路、和与上述多个油路连接且选择从操作装置15输送来的操作压中的最高的操作压来生成泵流量控制压的多个梭形滑阀。
EC刻度盘14是通过操作员的旋转操作来将发动机6的目标转速向控制器13指示的旋转刻度盘式的指示装置,能够无级差地对发动机6的转速的可指示范围中的最小值、最大值及其之间的值进行指示。
发动机控制单元(ECU)7与控制器13进行信号的授受,基于来自控制器13的控制信号(基于EC刻度盘14得到的指示转速等)来控制发动机6的驱动,并且将从发动机6得到的转速(实际转速)和燃料喷射量等信息向控制器13输出。
~调节器18~
调节器18具有:驱动液压泵9的排油容积变更部件(例如斜盘)的泵致动器51;和控制被导入到该泵致动器51的驱动压来控制液压泵的排油容积(例如斜盘的倾转角、以下适当称为倾转角)的泵马力控制阀52及泵流量控制阀53。
在泵马力控制阀52中导入有液压泵9的排出压(以下适当称为泵压),以液压泵9的吸收马力不超过由弹簧54设定的基准最大马力的方式通过泵压来限制泵流量。
另外,调节器18具有泵马力限制电磁阀18a,泵马力限制电磁阀18a将基于来自控制器13的电磁阀电流指令值(mA)即泵马力限制指令值而对先导一次压进行减压得到的压力信号(马力控制压)向泵马力控制阀52输出。
泵马力控制阀52遵照该马力控制压来进一步限制液压泵9的吸收马力的最大值(最大马力)。在马力控制压为最小(OMPa)时,液压泵9能够以由弹簧54设定的基准最大马力进行驱动,在马力控制压为最大(4MPa)时,液压泵9的最大马力被限制为最小。
另一方面,在调节器18的泵流量控制阀53中导入有基于从多个操作装置15向控制阀10输送的操作压而由操作压控制阀17生成的泵流量控制压,泵流量控制阀53基于该泵流量控制压来控制液压泵9的倾转角(排油容积),从而控制泵流量。
另外,调节器18具有泵流量限制电磁阀18b,泵流量限制电磁阀18b基于来自控制器13的电磁阀电流指令值(mA)即泵流量限制指令值来对由操作压控制阀17生成的泵流量控制压进行减压(成为泵流量限制压),并将其向调节器18的泵流量控制阀53输出。
在泵流量限制压为最小(0MPa)时,对于液压泵9成为最小流量指示,在泵流量限制压为最大(4MPa)时,对于液压泵9成为最大流量指示。
泵马力控制阀52和泵流量控制阀53以基于泵压及泵马力限制压得到的限制流量和基于泵流量限制压得到的限制流量中的较小一方的流量成为泵流量的方式控制泵致动器51的驱动压,从而以液压形式控制液压泵9的倾转角(排油容积)。
图16是表示调节器18的详细情况的图。
在图16中,具有调节器主体50,调节器主体50如上述那样具有驱动液压泵9的排油容积变更部件的泵致动器51、和控制被导入到该泵致动器51的驱动压来控制液压泵的倾转角的泵马力控制阀52及泵流量控制阀53。
泵致动器51是具有阶梯式的工作活塞51a的伺服活塞,其中该阶梯式的工作活塞51a具有大径受压部51b和小径受压部51c,在大径受压部51b中导入有由泵马力控制阀52及泵流量控制阀53调整了的控制压,在小径受压部51c中导入有先导泵16的固定的先导压。当对两个受压部51b、51c一起导入相同的、先导泵16的固定的先导压时,工作活塞51a向图示左方移动,减小液压泵9的斜盘的倾转角而使泵排出流量减少,当导入到大径受压部51b的压力降低时,工作活塞51a向图示右方移动,增大液压泵9的斜盘的倾转角而使泵排出流量增大。
泵马力控制阀52具有:被导入液压泵9的排出压的受压部52a、和被导入从泵马力限制电磁阀18a输出的马力控制压的受压部52b,上述的设定基准最大马力的弹簧54位于受压部52a、52b的相反侧。泵流量控制阀53具有被导入从泵流量限制电磁阀18b输出的泵流量限制压的受压部53a。
当从泵流量限制电磁阀18b输出的泵流量限制压降低时,泵流量控制阀53的阀芯向图示左方移动,来自先导泵16的固定的先导压从泵流量控制阀53和泵马力控制阀52通过而被导入到大径受压部51b,液压泵9的倾转角变小,泵排出流量减少。
泵致动器51向图示左方移动,与之连动地泵流量控制阀53的阀套也向图示左方移动,当来到将来自先导泵16的先导压截断的位置(图16的状态)时,由于在大径受压部51b中不再流入有工作油,所以泵致动器51的移动停止,泵排出流量的减少停止。
当从泵流量限制电磁阀18b输出的泵流量控制压变高时,泵流量控制阀53的阀芯向图示右方移动,来自大径受压部51b的工作油从泵马力控制阀52和泵流量控制阀53通过而被导入到排油管(drain)(油箱),液压泵9的倾转角变大,泵排出流量增大。
当泵致动器51向图示右方移动且与之连动地泵流量控制阀53的阀套也向图示右方移动而来到将从大径受压部51b连接至排油管(油箱)的油路截断的位置(图16的状态)时,来自大径受压部51b的工作油不再流出,因此泵致动器51的移动停止,泵排出流量的增大停止。
如以上那样,泵流量控制阀53以成为与泵流量控制压相应的泵流量的方式控制泵排出流量。
当基于被导入到受压部52a的液压泵9的排出压产生的液压力比弹簧54的弹压力与基于被导入到受压部52b的泵马力限制电磁阀18a的马力控制压产生的油压力之差的值低时,泵马力控制阀52的阀芯向图示右方移动,使大径受压部51b与泵流量控制阀53连通,而成为由泵流量控制阀53确定的泵排出流量。
当基于被导入到受压部52a的液压泵9的排出压产生的液压力比弹簧54的弹压力与基于被导入到受压部52b的来自泵马力限制电磁阀18a的马力控制压产生的油压力之差的值高时,泵马力控制阀52的阀芯向图示左方移动,在与泵马力控制阀52的阀套之间的相对位置与平衡状态(图16的状态)相比向图示左方移动时,来自先导泵16的固定的先导压从泵马力控制阀52通过而被导入到大径受压部51b,液压泵9的倾转角变小,泵排出流量减少。
泵致动器51向图示左方移动,与之连动地泵马力控制阀52的阀套也向图示左方移动,当大径部51b来到将来自先导泵16的先导压截断的位置(图16的状态)时,在大径受压部51b中不再流入有工作油,因此泵致动器51的移动停止,泵排出流量的减少停止。
如以上那样,与液压泵9的排出压的上升相应地使液压泵9的排出流量减少,以液压泵9的吸收马力不超过由弹簧54的弹压力与基于被导入到受压部52b的来自泵马力限制电磁阀18a的马力控制压产生的油压力之差的值确定的最大马力的方式进行控制。另外,该最大马力通过来自泵马力限制电磁阀18a的马力控制压而可变。在来自泵马力限制电磁阀18a的马力控制压低时,增大最大马力,在马力控制压为油箱压时,最大马力成为由弹簧54设定的基准最大马力。另外,随着来自泵马力限制电磁阀18a的马力控制压变高,最大马力变小。~泵马力限制的动作的说明~
图4是基于泵马力控制阀52进行的泵马力限制的动作说明图。
在图4中,L1是表示由泵马力限制电磁阀18a生成的马力控制压为OMPa且液压泵9能够输出由弹簧54设定的基准最大马力时的泵流量相对于泵压(双泵全马力的情况下为泵平均压)的特性的线。
L2是表示马力控制压为4MPa、且液压泵9的最大马力被限制在最小时的泵流量相对于泵压(双泵全马力的情况下为泵平均压)的特性的线。
L3是表示马力控制压为任意的PTMPa时的泵流量相对于泵压(双泵全马力的情况下为泵平均压)的特性的线。
在基于泵马力控制阀52进行的泵马力限制中,液压泵9的流量特性以遵照马力控制压来修正泵压的方式平行移动。将此时的移动量表示为泵流量特性修正值。
泵马力控制压、泵流量特性修正值和泵马力限制指令值根据液压泵9、调节器18和泵马力限制电磁阀18a的特性(规格)而确定了关系性,因此这些数值能够相互换算。
~泵流量控制的动作的说明~
图5是基于泵流量控制阀53进行的泵流量控制的动作说明图。
在图5中,L4是表示由泵流量限制电磁阀18b生成的流量限制压为4MPa、且液压泵9能够排出最大流量时的泵流量相对于泵压的特性的线。
L5是表示流量限制压为OMPa、且液压泵9的排出流量被限制在最小时的泵流量相对于泵压的特性的线。
L6是表示流量限制压为任意的PQMPa时的泵流量相对于泵压的特性的线。
在基于泵流量控制阀53进行的泵流量控制中,液压泵9的上限流量遵照流量限制压而发生变化。将此时的上限流量表示为泵流量目标值。泵流量限制压、泵流量目标值和泵流量限制指令值根据液压泵9、调节器18和泵流量限制电磁阀18b的特性(规格)而确定了关系性,因此这些数值能够相互换算。
~传感器的说明~
另外,在液压***的油压回路上设有检测来自多个操作装置15的操作压(先导压)的多个操作压传感器15b(在图3中为方便起见仅图示一个)、检测液压泵9的排出压(泵压)的泵压传感器9a、检测多个执行机构的压力(执行机构压力)的多个执行机构压力传感器10a(在图3中为方便起见仅图示一个),分别将检测信号向机体控制器13输出。
~监视器的说明~
显示装置5具有显示与液压挖掘机相关的各种信息的显示部5a、和用于进行各种操作输入的显示操作部5b,通过未图示的显示控制器来控制各种信息的显示和操作。此外,也可以作为触摸面板式的液晶监视器而使显示部5a为兼作显示操作部5b的结构。
~控制的结构~
图6是表示本发明的第1实施方式中的泵控制装置的控制结构的图。控制器13作为功能的一部分而包含泵控制装置19。而且泵控制装置19具有:也兼作蓄电装置12a的状态值监视部的车身输出限制值运算部20、泵目标输出运算部21、泵流量限制指令值运算部22、泵马力限制指令值运算部23。
车身输出限制值运算部20接收由EC刻度盘14等确定的目标发动机转速、和作为来自BCU12b的信号的蓄电装置12a的蓄电率,对基于发动机6和发电电动机8b的车身输出限制值进行运算。
泵目标输出运算部21接收作为来自多个操作压传感器15b的信号的多个操作压和目标发动机转速,且输入由车身输出限制值运算部20运算出的车身输出限制值,对当前的泵目标输出进行运算。
泵流量限制指令值运算部22接收多个操作压、作为来自泵压传感器9a的信号的液压泵9的排出压(泵压)、和目标发动机转速,且输入由泵目标输出运算部21运算出的泵目标输出,对泵流量目标值和泵流量限制指令值进行运算。
泵马力限制指令值运算部23接收目标发动机转速,且输入目标发动机转速、由泵目标输出运算部21运算出的泵目标输出、和由泵流量限制指令值运算部22运算出的泵流量目标值,对泵马力限制指令值进行运算。
另外,车身输出限制值运算部20作为车身输出限制值而对蓄电装置12a的当前的蓄电状态下的泵最大输出进行运算。另外,车身输出限制值运算部20基于发动机6的当前的转速下的最大输出和蓄电装置12a的当前的蓄电状态下的发电电动机8b的最大输出,来对作为车身而能够允许的车身输出限制值进行运算。
泵目标输出运算部21基于与作业相关的信息来对液压泵9的当前的泵请求动力进行运算,并且在从蓄电池控制单元(BCU)(蓄电控制装置)12b获取到的蓄电装置12a的蓄电状态降低到比预先设定的阈值(40%)低时,与蓄电装置12a的蓄电状态的降低程度相应地限制当前的泵请求动力,将该限制了的当前的泵请求动力作为当前的泵目标输出而进行运算。另外,泵目标输出运算部21基于由车身输出限制值运算部20运算出的车身输出限制值来对与蓄电装置12a的当前的蓄电状态相对应的泵输出即泵输出限制值进行运算,并基于该泵输出限制值进行与蓄电装置12a的蓄电状态的降低程度相应地限制当前的泵请求动力的运算。
泵流量限制指令值运算部22基于当前的泵目标输出而以液压泵9的输出不超过泵目标输出的方式对泵流量限制指令值进行运算。另外,泵流量限制指令值运算部22基于多个操作信号和泵目标输出来对泵流量目标值进行运算,将该泵流量目标值转换成液压泵9的目标容量来对泵流量限制指令值进行运算。
泵马力限制指令值运算部23以由泵马力控制阀52限制后的液压泵9的排出流量与由泵流量限制指令值运算部22运算出的泵流量目标值一致的方式对用于控制泵马力控制阀52的泵马力限制指令值进行运算。
以下说明各运算部的详细情况。
~车身输出限制值运算部20~
图7是表示本发明的第1实施方式中的车身输出限制值运算部20的控制内容的图。
在图7中,车身输出限制值运算部20具有发动机最大转矩运算部20a、辅助动力运行转矩运算部20b、辅助比率运算部20c、乘法器20d及加法器20e、马力运算部20f、输出限制值运算部20g。
发动机最大转矩运算部20a是设定了发动机最大转矩相对于目标发动机转速的特性L7的控制表,根据当时的目标发动机转速计算出与之相对应的发动机最大转矩。发动机最大转矩相对于目标发动机转速的特性L7只要按照所使用的发动机6的规格来设定即可。
辅助动力运行转矩运算部20b是设定了发电电动机8b的最大动力运行转矩相对于目标发动机转速的特性L8的控制表,根据当时的目标发动机转速计算出与之相对应的发电电动机8b的最大动力运行转矩。发电电动机8b的最大动力运行转矩相对于目标发动机转速的特性L8只要按照使用的发电电动机8b的规格来设定即可。
车身输出限制值的基本运算,通过上述发动机最大转矩运算部20a及辅助动力运行转矩运算部20b、加法器20e、马力运算部20f、输出限制值运算部20g,对将发动机最大转矩和最大动力运行转矩相加得到的值乘以发动机转速,来对当前的发动机转速下的作为车身能够允许的输出(车身输出允许值)进行运算。
辅助比率运算部20c是设定了辅助比率相对于蓄电装置12a的蓄电率的特性L9的控制表,根据当时的蓄电率计算出与该蓄电率相对应的辅助比率。乘法器20d对由辅助动力运行转矩运算部20b运算出的最大动力运行转矩乘以该辅助比率,来对在车身输出限制值的运算中使用的最大动力运行转矩进行计算。
辅助比率相对于蓄电率的特性L9在蓄电率较高时使比率为1,在蓄电率较低时使比率为0,通过对由辅助动力运行转矩运算部20b运算出的最大动力运行转矩乘以该辅助比率,而使在车身输出限制值的运算中使用的最大动力运行转矩根据蓄电率而变化。也就是说,使用蓄电率这一蓄电装置12a的状态值来对车身输出限制值进行运算。
图8示出辅助比率运算部20c中的辅助比率相对于蓄电率的特性L9的一个例子。在蓄电率为40%时使比率为1,由此车身输出限制值与车身的最大动力相当,在蓄电率为30%时使比率为0,由此车身输出限制值与发动机6单体下的输出相当。在蓄电率为40%与30%之间辅助比率从1到0呈直线减少。
~泵目标输出运算部21~
图9是表示本发明的第1实施方式中的泵目标输出运算部21的控制内容的图。
在图9中,泵目标输出运算部21具有泵请求动力运算部21a、转速增益运算部21b、泵输出限制值运算部21c、泵最小动力设定部21d、泵最大动力设定部21e、泵基准动力运算部21f、乘法器21g、减法器21h、减法器21i、除法器21j、乘法器21k、最小值选择部21m。
泵请求动力运算部21a是设定了与多个操作压(操作信号)各自相应的多个泵请求动力的特性L10的控制表,根据当时的操作压(操作信号)计算出相对应的当前的泵请求动力S20。多个泵请求动力的特性L10被设定为,根据与操作压相对应的执行机构的驱动或作业的种类(例如挖掘或旋转动臂抬升)而具有最适的最大请求动力(后述),并仅输出执行机构的驱动所需的泵动力,因此能够无浪费地进行燃料效率高的泵控制。该泵请求动力的特性L10设想发动机最高旋转时来进行设定。
转速增益运算部21b是设定了与目标发动机转速相应的最大为1的增益的特性L11的控制表,根据当时的目标发动机转速来计算出与之相对应的转速增益。特性L10设想的是发动机最高转速,因此在发动机转速低的情况下使增益比1小,并以成为与该转速相应的输出的方式通过增益进行调整。
由泵请求动力运算部21a运算出的泵请求动力S2和由转速增益运算部21b运算出的转速增益通过乘法器21g相乘,而计算出作为泵目标输出的泵请求动力S3(以下称为泵目标输出S3)。
泵输出限制值运算部21c是设定了用于将由车身输出限制值运算部20运算出的车身输出限制值转换成泵输出相当值的特性L12的控制表,根据当时的车身输出限制值计算出与之相对应的泵输出限制值S21。泵输出限制值S21是蓄电装置12a的当前的蓄电状态下的泵最大输出(蓄电装置12a向车身供给或允许的最大输出)。另外,车身输出限制值为包含将液压泵9和辅机包含在内的被驱动部整体的请求动力的值,因此为了作为泵输出限制值S21来处理,而从车身输出限制值减去辅机负荷,并进一步考虑从发动机6向液压泵9的动力传递效率,而将其转换成泵输出限制值。
泵最小动力设定部21d是设定了与目标发动机转速相应的泵最小动力的特性L13的控制表,根据当时的目标发动机转速来计算出与之相对应的泵最小动力S8。泵最小动力示出无需发电电动机8b的辅助而能够以发动机6单体驱动的液压泵9的稳定输出。作为特性L13,基本上只要事先设定将辅助比率为0(最小)时的车身输出限制值以特性L12转换得到的值即可。
泵最大动力设定部21e是设定了与目标发动机转速相应的泵最大动力的特性L14的控制表,根据当时的目标发动机转速来计算出与之相对应的泵最大动力S22。泵最大动力是与蓄电装置12a的蓄电状态处于阈值(40%)以上的通常状态相对应的泵输出限制最大值,换言之,是基于发动机6的最大输出与发电电动机8b的辅助最大输出之和得到的作为车身的泵最大输出。作为特性L14,基本上只要事先设定将辅助比率为1(最大)时的车身输出限制值以特性L12转换得到的值即可。
减法器21h从由泵输出限制值运算部21c运算出的泵输出限制值S21减去由泵最小动力设定部21d运算出的泵最小动力S8,将该差值作为液压泵9的允许辅助动力S1而输出。
减法器21i从由泵最大动力设定部21e运算出的泵最大动力S22减去由泵最小动力设定部21d运算出的泵最小动力S8,将该差值作为液压泵9的最大辅助动力S2而输出。
除法器21j将允许辅助动力S1除以最大辅助动力S2,对允许辅助动力S1占最大辅助动力S2的比例S4进行运算。该比例S4在乘法器21k中作为用于限制当前的泵请求动力即泵目标输出S3的限制比率而使用。该限制比率S4是表示蓄电装置12a的蓄电状态降低到比预先设定的阈值即40%低时的蓄电装置12a的蓄电状态的降低程度的值。
乘法器21k通过对由乘法器21g计算出的泵目标输出S3乘以限制比率S4来计算出泵目标输出S5。
也就是说,在蓄电装置12a的蓄电量充分(40%以上)的情况下,由辅助比率运算部20c运算的辅助比率成为1,因此车身输出限制值成为最大,由泵输出限制值运算部21c运算出的泵输出限制值S21和由泵最大动力设定部21e运算出的泵最大动力S22成为相同。其结果为,允许辅助动力S1和最大辅助动力S2成为相同的值,限制比率S4成为1,因此能够不进行限制地输出由乘法器21g运算出的泵请求动力S3。
在蓄电装置12a的蓄电量向恶化方向超过了阈值时(40%以下),例如蓄电量为35%时,由辅助比率运算部20c运算的辅助比率成为0.5,因此车身输出限制值针对辅助输出仅付加50%。此时,允许辅助动力S1成为最大辅助动力S2的50%,限制比率S4成为0.5,因此由乘法器21g运算出的泵请求动力S3被限制到50%。
泵基准动力运算部21f是设定了与目标发动机转速相应的、作为液压泵9的基准的动力的特性L15的控制表,根据当时的目标发动机转速来计算出与之相对应的泵基准动力S24。泵基准动力运算部21f不根据基于操作压的请求动力地设定液压泵9的输出的上限,使得不会相对于发动机输出而成为过大的泵输出。
最小值选择部21m选择由乘法器21k计算出的泵目标输出S5和由泵基准动力运算部21f计算出的泵基准动力S24中的较小一方,使其成为最终的泵目标输出。
图17是具体地表示图9所示的泵请求动力运算部21a的一部分的图。作为一个例子,示出与动臂抬升、旋转、斗杆收回、铲斗铲装、旋转动臂抬升、挖掘相关的泵请求动力运算。泵请求动力运算部21a具有动臂抬升的请求动力运算部21a1、旋转的请求动力运算部21a2、斗杆收回的请求动力运算部21a3、铲斗铲装的请求动力运算部21a4、最小值选择部21a5、旋转动臂抬升的请求动力运算部21a6、最小值选择部21a7、挖掘的请求动力运算部21a8、最大值选择部21a9。
动臂抬升的请求动力运算部21a1是设定了与动臂抬升的操作压相应的泵请求动力的特性L10a的控制表,根据当时的操作压(操作信号)来计算出与之相对应的泵请求动力S20a。泵请求动力的特性L10a被设定成在一定的操作压以上的区域中成为最大请求动力。动臂抬升的最大请求动力例如为75kW。
旋转的请求动力运算部21a2是设定了与旋转的操作压相应的泵请求动力的特性L10b的控制表,根据当时的操作压(操作信号)来计算出与之相对应的泵请求动力S20b。泵请求动力的特性L10b被设定成在一定的操作压以上的区域中成为最大请求动力。旋转的最大请求动力例如为60kW。
斗杆收回的请求动力运算部21a3是设定了与斗杆收回的操作压相应的泵请求动力的特性L10c的控制表,根据当时的操作压(操作信号)来计算出与之相对应的泵请求动力S20c。泵请求动力的特性L10c被设定成在一定的操作压以上的区域中成为最大请求动力。斗杆收回的最大请求动力例如为60kW。
铲斗铲装的请求动力运算部21a4是设定了与铲斗铲装的操作压相应的泵请求动力的特性L10d的控制表,根据当时的操作压(操作信号)来计算出与之相对应的泵请求动力S20d。泵请求动力的特性L10d被设定成在一定的操作压以上的区域中成为最大请求动力。铲斗铲装的最大请求动力例如为40kW。
泵请求动力的特性L10a、L10b、L10c、L10d被设定成具有最适于各个执行机构的驱动的最大请求动力,且仅输出动臂缸3d的动臂抬升方向的驱动、旋转液压马达3g的驱动、斗杆缸3e的斗杆收回方向的驱动、铲斗缸3f的铲斗铲装方向的驱动所需的泵请求动力,因此能够无浪费地进行燃料效率高的泵控制。该泵请求动力的特性L10a、L10b、L10c、L10d设想发动机最高旋转时而设定。
最小值选择部21a5选择动臂抬升的操作压和旋转的操作压中的较小一方,将其作为旋转动臂抬升的操作压而输出。
旋转动臂抬升的请求动力运算部21a6是设定了与旋转动臂抬升的操作压相应的泵请求动力的特性L10e的控制表,根据当时的由最小值选择部21a5选择出的旋转动臂抬升的操作压(操作信号)来计算出与之相对应的泵请求动力S20e。泵请求动力的特性L10e被设定成在一定的操作压以上的区域中成为最大请求动力。旋转动臂抬升的最大请求动力比下述的挖掘的最大请求动力大,例如为90kW。泵请求动力的特性L10e被设定成具有最适于旋转动臂抬升的最大请求动力,且仅输出旋转动臂抬升所需的泵动力,因此能够无浪费地进行燃料效率高的泵控制。该泵请求动力的特性L10e设想发动机最高旋转时而设定。
最小值选择部21a7选择斗杆收回的操作压和铲斗铲装的操作压中的较小一方,将其作为挖掘的操作压而输出。
挖掘的请求动力运算部21a8是设定了与挖掘的操作压相应的泵请求动力的特性L10f的控制表,根据当时的由最小值选择部21a7选择出的挖掘的操作压(操作信号)来计算出与之相对应的泵请求动力S20f。泵请求动力的特性L10f被设定成在一定的操作压以上的区域中成为最大请求动力。挖掘的最大请求动力例如为70kW。泵请求动力的特性L10f被设定成具有最适于挖掘的最大请求动力,且仅输出挖掘所需的泵动力,因此能够无浪费地进行燃料效率高的泵控制。该泵请求动力的特性L10f设想发动机最高旋转时而设定。
最大值选择部21a9选择分别由动臂抬升的请求动力运算部21a1、旋转的请求动力运算部21a2、斗杆收回的请求动力运算部21a3、铲斗铲装的请求动力运算部21a4、旋转动臂抬升的请求动力运算部21a6、挖掘的请求动力运算部21a8运算出的泵请求动力S20a~S20f中的最大的动力,将其作为泵请求动力S20而输出。
此外,除了在此示出的动臂抬升、旋转、斗杆收回、铲斗铲装、旋转动臂抬升、挖掘以外,也针对行驶、动臂下降、斗杆放出、铲斗卸载、备用件(附属装置)的操作来计算泵请求动力,由最大值选择部21a9进行最大值选择。另外,在本实施方式中,作为复合动作的种类而仅说明了旋转动臂抬升和挖掘,但也可以根据需要确定除此以外单独设定泵请求动力的动作。
图10是使横轴为限制前的泵目标输出S3、使纵轴为限制后的泵目标输出S5来表示以车身输出限制值为基础的基于泵输出的限制比率S4实现的泵目标输出的限制的图。
在限制比率S4为1时,由于不限制泵目标输出,所以限制前的泵目标输出S3和限制后的泵目标输出S5相等。随着限制比率S4减小,限制后的泵目标输出S5减小,当限制比率S4成为0时,泵目标输出S5成为0。
~泵流量限制指令值运算部22~
图11是表示本发明的第1实施方式中的泵流量限制指令值运算部22的控制内容的图。
在图11中,泵流量限制指令值运算部22具有:请求流量运算部22a、转速增益运算部22b、乘法器22c、目标流量运算部22d、最小值选择部22e、目标容积运算部22f、流量限制值运算部22g。
请求流量运算部22a是设定了与多个操作压(操作信号)各自相应的多个泵请求流量的特性L16的控制表,根据当时的操作压(操作信号)来计算出相对应的当前的泵请求流量。泵请求流量的特性L16被设定成仅输出应对操作信号所需的泵流量,因此能够无浪费地进行燃油效率高的泵控制。该泵请求流量的特性L16设想发动机最高旋转时而设定。
转速增益运算部22b是与图9所示的转速增益运算部21b同样地设定了与目标发动机转速相应的最大为1的增益的特性L11的控制表,由于是处于目标发动机转速比最高转速低的转速时,所以使用增益特性L11来对与当时的目标发动机转速相应的转速增益进行运算,在乘法器22c中将该转速增益与由请求流量运算部22a计算出的泵请求流量相乘,由此以使泵请求流量成为与目标发动机转速相应的流量的方式进行调整。
目标流量运算部22d使用作为泵目标输出运算部21的运算结果的泵目标输出、和作为来自泵压传感器9a的信号的液压泵9的排出压(泵压),来对作为当前的泵目标输出的泵流量进行运算。也可以代替泵压而使用作为来自执行机构压力传感器9b的信号的执行机构压力。在该情况下,执行机构压力传感器9b具有多个,因此只要选择其中的最高的压力来使用即可。
最小值选择部22e选择基于操作压的请求流量、和成为泵目标输出的泵流量中的较小一方,确定泵流量目标值。通过像这样构成,以在根据操作压排出所需的泵流量的同时、将泵流量抑制到成为泵目标输出的流量以下且使液压泵9的输出不会超过泵目标输出的方式控制泵流量,由此能够控制燃料效率和蓄电余量。在此运算的泵流量目标值与图5所示的泵流量目标值相对应。
目标容积运算部22f通过使由最小值选择部22e确定出的泵流量目标值除以目标发动机转速来对泵目标容量进行运算。
流量限制值运算部22g是设定了与泵目标容积相应的泵流量限制指令值的特性L17的控制表,根据当时的泵目标容积来计算出与之相对应的泵流量限制指令值。特性L17按照液压泵9的规格来设定。
控制器13以成为该泵流量限制指令值的方式控制调节器18的泵流量限制电磁阀18b,由此控制泵流量。
图18是具体地表示图11所示的请求流量运算部22a的一部分的图。请求流量运算部22a具有:动臂抬升的请求流量运算部22a1、旋转的请求流量运算部22a2、斗杆收回的请求流量运算部22a3、斗杆放出的请求流量运算部22a4、铲斗铲装的请求流量运算部22a5、铲斗卸载的请求流量运算部22a6、最大值选择部22a7。此外,在图18中,左右行驶马达的请求流量运算部、动臂下降的请求流量运算部、备用件(附属装置)的请求流量运算部省略了图示。
动臂抬升的请求流量运算部22a1是设定了与动臂抬升的操作压相应的泵请求流量的特性L16a的控制表,根据当时的操作压(操作信号)来计算出与之相对应的泵请求流量。泵请求流量的特性L16a被设定成在一定的操作压以上的区域中成为最大泵流量。
旋转的请求流量运算部22a2是设定了与旋转的操作压相应的泵请求流量的特性L16b的控制表,根据当时的操作压(操作信号)来计算出与之相对应的泵请求流量。泵请求流量的特性L16b被设定成在一定的操作压以上的区域中成为最大泵流量。
斗杆收回的请求流量运算部22a3是设定了与斗杆收回的操作压相应的泵请求流量的特性L16c的控制表,根据当时的操作压(操作信号)来计算出与之相对应的泵请求流量。泵请求流量的特性L16c被设定成在一定的操作压以上的区域中成为最大泵流量。
斗杆放出的请求流量运算部22a4是设定了与斗杆放出的操作压相应的泵请求流量的特性L16d的控制表,根据当时的操作压(操作信号)来计算出与之相对应的泵请求流量。泵请求流量的特性L16d被设定成在一定的操作压以上的区域中成为最大泵流量。
铲斗铲装的请求流量运算部22a5是设定了与铲斗铲装的操作压相应的泵请求流量的特性L16e的控制表,根据当时的操作压(操作信号)来计算出与之相对应的泵请求流量。泵请求流量的特性L16e被设定成在一定的操作压以上的区域中成为最大泵流量。
铲斗卸载的请求流量运算部22a6是设定了与铲斗卸载的操作压相应的泵请求流量的特性L16f的控制表,根据当时的操作压(操作信号)来计算出与之相对应的泵请求流量。泵请求流量的特性L16f被设定成在一定的操作压以上的区域中成为最大泵流量。
泵请求流量的特性L16a~L16f分别被设定成仅输出应对操作信号所需的泵流量,因此能够无浪费地进行燃料效率高的泵控制。这些泵请求流量的特性L16a~L16f设想发动机最高旋转时而设定。
最大值选择部22a7选择由请求流量运算部22a1~22a6运算出的泵请求流量的最大值而对泵请求流量进行运算。对图11的乘法器22c提供进行了该最大值选择的泵请求流量。
~泵马力限制指令值运算部23~
图12是表示本发明的第1实施方式中的泵马力限制指令值运算部23的控制内容的图。
在图12中,泵马力限制指令值运算部23具有目标容积运算部23a、目标转矩运算部23b、泵压运算部23c、泵压运算部23d、减法部23e、限制器23f、马力限制值运算部23g。
目标容积运算部23a与目标容积运算部22f同样地通过使由泵流量限制指令值运算部22计算出的泵流量目标值除以目标发动机转速来对泵目标容积进行运算。
目标转矩运算部23b通过使由泵目标输出运算部21计算出的泵目标输出除以目标发动机转速来计算出泵目标转矩。
泵压运算部23c是设定了与由目标容积运算部23a计算出的泵目标容积相应的、在该目标容量下成为最大转矩的泵压的特性L18的控制表,根据当时的泵目标容积计算出在该目标容积下成为最大的泵压S6。特性L18按照液压泵9的规格来设定。
泵压运算部23d通过使由目标转矩运算部23b计算出的泵目标转矩除以由目标容积运算部23a计算出的泵目标容积来计算出在当前的目标容积下成为目标转矩的泵压S7。
在减法部23e中,从泵压S6减去泵压S7,对泵流量特性修正值进行运算。该运算结果(泵流量特性修正值)也存在成为负值的情况,因此,由于作为液压泵9的特性而流量特性修正值只取正值,所以通过限制器23f使其成为0以上的值。在此运算的泵流量特性修正值与图4的泵流量特性修正值相对应。
马力限制值运算部23g是设定了与泵流量特性修正值相应的泵马力限制指令值的特性L19的控制表,根据当时的泵流量特性修正值来对与之相对应的泵马力限制指令值进行运算。特性L19也按照液压泵9的规格来设定。
控制器13以成为该泵马力限制指令值的方式控制调节器18的泵马力限制电磁阀18a,由此控制泵马力控制阀52,从而控制液压泵9的吸收马力(泵马力)。
~同时使用泵流量限制指令值运算部22和泵马力限制指令值运算部23的效果~
图13是说明基于同时使用泵流量限制指令值运算部22和泵马力限制指令值运算部23得到的效果的图。
若仅控制液压泵的输出(吸收马力),可以仅进行基于泵流量限制指令值运算部22的泵流量控制。
通过同时使用泵流量限制指令值运算部22和泵马力限制指令值运算部23,液压泵9的流量特性如图4所示,与泵流量特性修正值相应地进行了平行移动。当如泵马力限制指令值运算部23的运算那样确定了泵流量特性修正值时,泵的动作点如例如图13的Z所示那样。
根据由泵马力限制指令值运算部23运算出的泵流量特性修正值,以液压泵9的流量特性与基于泵流量限制指令值运算部(泵流量限制指令值)得到的泵动作点Z相切的方式进行控制。即,泵马力控制阀52以由泵马力控制阀52进行了限制后的液压泵9的排出流量与由泵流量限制指令值运算部22运算出的泵流量目标值一致的方式进行控制。
通常,泵马力限制被设计成相对于泵压变动而快速响应地使泵流量增减,因此在执行机构起动时等在动作中泵压发生了变动的情况下,通过事先使泵流量控制的动作点Z遵从基于泵马力限制得到的泵特性,而能够相对于急剧的泵压变动而快速响应地使泵流量稳定,能够使压力变动更早地结束,而抑制波动和不需要的发电电动机的动力运行辅助。
~第1实施方式的效果~
作为液压挖掘机的一个典型作业,具有挖掘地面并向自卸卡车装载砂石或土的挖掘装载作业。在该作业中,重复挖掘、旋转动臂抬升、排放、旋转返回、挖掘…这一动作循环。在此,若着眼于挖掘和旋转动臂抬升,则这些动作是需要基于来自蓄电装置12a的电力供给实现的发电电动机的辅助的高负荷动作,另外,通常旋转动臂抬升与挖掘相比所要求的泵输出更高。
在专利文献1中,在蓄电余量降低了的情况下,无论作业内容如何均会限制泵输出的上限,因此若对该限制后的输出和限制前的输出进行比较,则旋转动臂抬升与挖掘相比输出的限制(降低)量更大。即,关于限制时相对于非限制时的速度减少比,与挖掘相比旋转动臂抬升的速度减少比更大。该速度减少比的不同有可能会给进行一系列作业的操作员带来明显的操作不协调感和由此导致的额外压力。
在本实施方式中,如以下那样解决上述课题。
当为了进行挖掘而操作员将斗杆的操作装置的操作杆向斗杆收回方向操作且将铲斗的操作装置的操作杆向铲斗铲装方向操作时,生成斗杆收回的操作压和铲斗铲装的操作压,在图18所示的斗杆收回的请求流量运算部22a3和铲斗铲装的请求流量运算部22a5中,对与各个操作压相对应的泵请求流量进行运算,并由最大值选择部22a7对这些泵请求流量进行最大值选择,对该泵请求流量乘以转速增益来对基于操作压的请求流量进行运算。
另一方面,在蓄电装置12a的蓄电状态降低到比阈值(40%)低时,在图9所示的除法器21j中,对与蓄电装置12a的蓄电状态的降低程度相应的限制比率S4进行运算,在乘法器21k中将该限制比率S4与由泵请求动力运算部21a及乘法器21g运算出的泵请求动力S3相乘,由此对与蓄电装置12a的蓄电状态的降低程度相应地进行了限制的泵请求动力进行运算。
在图11所示的目标流量运算部22d中,对与该被限制了的泵请求动力相当的泵流量进行运算,通过最小值选择部22e来将该泵流量和由乘法器22c运算出的基于操作压的请求流量中的较小一方选作泵流量目标值,对泵流量限制值进行运算。将该泵流量限制值作为电磁阀电流指令值(mA)而从控制器13向泵流量限制电磁阀18b输出,将导入到调节器18的泵流量控制阀53中的泵流量控制压限制为泵流量限制值。由此液压泵9在根据操作压而排出所需的泵流量的同时,将泵流量抑制到成为泵目标输出的流量以下,在蓄电装置12a的蓄电量降低了的情况下,防止因蓄电装置12a的过放电导致的蓄电装置12a的劣化和因辅助欠缺或无法辅助导致的发动机6的熄火。
为了进行旋转动臂抬升而操作员将动臂的操作装置的操作杆向动臂抬升方向操作且对旋转的操作装置的操作杆进行了操作的情况也是同样的,由图18所示的动臂抬升的请求流量运算部22a1和旋转的请求流量运算部22a2对与各个操作压相对应的泵请求流量进行运算,并由最大值选择部22a7对这些泵请求流量进行最大值选择,对该泵请求流量乘以转速增益来对基于操作压的请求流量进行运算。
另外,在图11所示的目标流量运算部22d中,对与由泵目标输出运算部21运算出的泵请求动力相当的泵流量进行运算,通过最小值选择部22e将该泵流量和由乘法器22c运算出的基于操作压的请求流量中的较小一方选作泵流量目标值,对泵流量限制值进行运算。该泵流量限制值作为电磁阀电流指令值(mA)而从控制器13向泵流量限制电磁阀18b输出,以被导入到调节器18的泵流量控制阀53的泵流量控制压不会变得比泵流量限制值大的方式进行限制。由此液压泵9在根据操作压而排出所需的泵流量的同时,将泵流量抑制到成为泵目标输出的流量以下,在蓄电装置12a的蓄电量降低了的情况下,防止因蓄电装置12a的过放电导致的蓄电装置12a的劣化和因辅助欠缺或无法辅助导致的发动机6的熄火。
另外,在本实施方式中,在挖掘时,在图17的斗杆收回的请求动力运算部21a3及铲斗铲装的请求动力运算部21a4中对与斗杆收回的操作压相对应的泵请求动力S20c(最大60kW)和与铲斗铲装的操作压相对应的泵请求动力S20d(最大40kW)进行运算,并且在最小值选择部21a7中将斗杆收回的操作压和铲斗铲装的操作压中的较小一方选作挖掘的操作压,在挖掘的请求动力运算部21a8中计算出与挖掘的操作压相对应的泵请求动力S20f(最大70kW),在最大值选择部21a9中将泵请求动力S20c、S20d、S20f中的最大的一个选作泵请求动力S20。
在图9所示的乘法器21g中,使如上述那样运算出的泵请求动力S20乘以当时的转速增益,来运算出泵请求动力S3,该泵请求动力S3在乘法器21k中被乘以与蓄电装置12a的蓄电状态的降低程度相应的限制比率S4,由此对与蓄电装置12a的蓄电状态的降低程度相应地进行了限制的泵请求动力进行运算。该泵请求动力被发送到图11所示的泵流量限制指令值运算部22的目标流量运算部22d而对与泵请求动力相当的泵流量进行运算,在最小值选择部22e中,以由乘法器22c运算出的基于操作压的请求流量不会变得比其大的方式进行限制,来对泵流量限制值进行运算。该泵流量限制值作为电磁阀电流指令值(mA)而从控制器13向泵流量限制电磁阀18b输出,以被导入到调节器18的泵流量控制阀53的泵流量控制压不超过泵流量限制值的方式进行限制,从而控制泵流量。
另外,旋转动臂抬升时也是同样的,在图17的动臂抬升的请求动力运算部21a1及旋转的请求动力运算部21a2中,对与动臂抬升的操作压相对应的泵请求动力S20a(最大75kW)和与旋转的操作压相对应的泵请求动力S20b(最大60kW)进行运算,并且在最小值选择部21a5中将动臂抬升的操作压和旋转的操作压中的较小一方选作旋转动臂抬升的操作压,在旋转动臂抬升的请求动力运算部21a6中,计算出与旋转动臂抬升的操作压相对应的泵请求动力S20e(最大90kW),在最大值选择部21a9中将泵请求动力S20a、S20b、S20e中的最大的一个选作泵请求动力S20。在图11所示的泵流量限制指令值运算部22的最小值选择部22e中,以由乘法器22c运算出的基于操作压的请求流量不会变得比与泵请求动力相当的泵流量大的方式进行限制,来对泵流量限制值进行运算。该泵流量限制值作为电磁阀电流指令值(mA)而从控制器13向泵流量限制电磁阀18b输出,以被导入到调节器18的泵流量控制阀53的泵流量控制压不超过泵流量限制值的方式进行限制,从而控制泵流量。
像这样基于作为与作业相关的信息的操作压来按每个操作压或每个作业种类来对当前的泵请求动力S3进行运算,基于与蓄电装置12a的蓄电状态的降低程度相应地对该泵请求动力S3进行了限制而得到的泵目标输出S5来对泵流量限制指令值进行运算,以液压泵9的输出不超过泵目标输出S5的方式对液压泵9的排出流量进行控制。由此在挖掘时和动臂抬升旋转时,分别根据作为与作业相关的信息的操作压来限制液压泵9的输出,因此在一系列的连续循环作业中,能够保持整体均衡地减慢速度,能够将速度降低时的操作不协调感抑制到最小限度,减少给操作员带来的操作不协调感,确保良好的操作性。
如以上那样在本发明的第1实施方式中,在蓄电装置12a的蓄电状态降低到比阈值(40%)低时,与蓄电装置12a的蓄电状态的降低程度相应地限制当前的泵请求动力S3而对泵目标输出进行运算,控制液压泵9的排出流量。由此在蓄电装置12a的蓄电量降低了的情况下,能够防止因蓄电装置12a的过放电导致的蓄电装置12a的劣化和因辅助欠缺或无法辅助导致的发动机6的熄火,从而持续进行作业。
另外,基于与作业相关的信息(在图示的例子中为作为操作信号的操作压)对当前的泵请求动力S3进行运算,基于与蓄电装置12a的蓄电状态的降低程度相应地对该泵请求动力S3进行了限制而得到的泵目标输出S5来对泵流量限制指令值进行运算,以液压泵9的输出不超过泵目标输出S5的方式控制液压泵9的排出流量。由此由于根据与作业相关的信息来限制液压泵9的输出,所以能够在一系列的连续循环作业中保持整体均衡地减慢速度,能够将速度降低时的操作不协调感抑制到最小限度,减少给操作员带来的操作不协调感,确保良好的操作性。
另外,在本发明的第1实施方式中,构成为在控制器13中设置泵马力限制指令值运算部23,以由泵马力控制阀52进行了限制后的液压泵9的排出流量与由泵流量限制指令值运算部22运算出的泵流量目标值一致的方式控制泵马力控制阀52。由此能够针对急剧的泵压变动而响应快速地使泵流量稳定,能够使压力变动更早地结束,而抑制波动和不需要的发电电动机的动力运行辅助。
<第2实施方式>
说明本发明的第2实施方式。主要结构与第1实施方式相同。说明与第1实施方式不同的部分。
~泵目标输出运算部21~
在本发明的第1实施方式和第2实施方式中,泵目标输出运算部21的处理内容不同。
图14是表示本发明的第2实施方式中的泵目标输出运算部21的控制内容的图。
在图14中,泵目标输出运算部21除了图9所示的泵请求动力运算部21a、转速增益运算部21b、泵输出限制值运算部21c、泵最小动力设定部21d、泵最大动力设定部21e、泵基准动力运算部21f、乘法器21g、减法器21h、减法器21i、除法器21j、乘法器21k、最小值选择部21m以外,还具有最小值选择部21n、减法部21p、加法部21q。
最小值选择部21n进行限制前的泵目标输出S3和泵最小动力S8的最小值选择。
减法部21p取该运算结果S9与限制前的泵目标输出S3之间的差值S23,在乘法器21k中对该差值S23乘以限制比率S4,由此关于超过泵最小动力S8的泵目标输出,对与限制比率S4相应的限制输出量S10进行运算。
加法部21q对运算结果S9加上限制输出量S10,由此确定与车身输出限制值相对应的限制后的泵目标输出S5。
像这样泵目标输出运算部21将泵最小动力S8设定为泵输出限制有效阈值,在蓄电装置12a的蓄电状态降低到比作为阈值的40%低时,对于泵目标输出S3中的泵输出限制有效阈值S8以上的输出部分进行与蓄电装置12a的蓄电状态的降低程度(限制比率S4)相应地进行限制的运算,由此限制泵目标输出S3,确定泵目标输出S5。
图15是使横轴为限制前的泵目标输出S3、使纵轴为限制后的泵目标输出S5来表示以车身输出限制值为基础的基于泵输出的限制比率S4实现的泵目标输出的限制的图。
在限制前的泵目标输出S3比泵最小动力S8(泵输出限制有效阈值)小时,该最小值选择结果的S9和限制前的泵目标输出S3相等,因此S9与S3之间的差值成为0,与限制比率S4无关地不对泵目标输出进行限制,限制后的泵目标输出S5与限制前的泵目标输出S3相等。
在限制比率S4为1时,不会限制泵目标输出,因此限制前的泵目标输出和限制后的泵目标输出相等。随着限制比率S4减小,限制后的泵目标输出减小,在限制比率S4成为0时,泵目标输出与在L13中设定的泵最小动力S18相等。
泵最小动力S8被设定为与将基于发电电动机实现的动力运行辅助视为0的、能够以发动机单体驱动的输出相当,因此只要将泵目标输出限制至最小动力,就能够不使蓄电装置12a的蓄电率降低地使车身动作,从而也能够将操作员的操作性的恶化抑制到最小限度。
其他部分的结构与第1实施方式相同。
~第2实施方式的效果~
在如以上那样构成的本发明的第2实施方式中,能够得到与第1实施方式相同的效果。
另外,在本发明的第2实施方式中,仅针对泵目标输出中的与需要基于发电电动机8b实现的动力运行辅助那样的、能够以发动机单体驱动的输出相当的输出进行基于蓄电率的限制,因此能够在不想要减慢速度、或不需要减慢速度的低输出区域中不对输出进行限制地进一步抑制操作员的操作性的恶化。
另外,泵目标输出运算部21对与蓄电装置12a的蓄电状态处于阈值(40%)以上的通常状态相对应的泵最大动力即泵输出限制最大值、和与蓄电装置12a的当前的蓄电状态相对应的泵输出即泵输出限制值进行运算,并且作为不基于蓄电装置12a的蓄电状态的值而对当前的泵请求动力进行运算,而且将泵输出限制值S21与泵输出限制有效阈值(泵最小动力S8)之间的差值相对于泵输出限制最大值(泵最大动力S22)与泵输出限制有效阈值(泵最小动力S8)之间的差值所占的比率作为表示蓄电装置12a的蓄电状态的降低程度的限制比率S4而进行运算,对当前的泵请求动力与泵输出限制有效阈值(泵最小动力S8)之间的差值乘以限制比率S4来对泵目标输出进行运算。
由此,能够通过不需要复杂运算的简单计算来确定相对于当前的泵目标输出的限制量,能够通过遵照蓄电装置12a的充电状态的减少比率来限制泵输出而无论动作如何均保持整体均衡地减慢速度,能够将速度降低时的操作不协调感抑制到最小限度。
另外,泵目标输出运算部21作为泵输出限制有效阈值而对不需要发电电动机8b的辅助地能够以发动机单体驱动的液压泵9的稳定输出进行运算,作为泵输出限制最大值而对基于发动机6的最大输出与发电电动机8b的辅助最大输出之和得到的、作为车身的泵最大输出进行运算,作为泵输出限制值而对蓄电装置12a的当前的蓄电状态下的泵最大输出进行运算。
由此,由于针对能够以发动机单体驱动的液压泵9的稳定输出以下的泵目标输出,不会对输出进行限制,所以能够将输出的限制抑制到所需最小限度,将操作员的操作性的恶化也抑制到最小限度。
~其他~
1.在上述的实施方式中,在泵目标输出运算部2的泵请求动力运算部21a及泵流量限制指令值运算部22的请求流量运算部22a中,作为用于对泵请求动力或泵请求流量进行运算的与作业相关的信息而使用了操作压(操作信号),但也可以代替操作压,或与操作压一起使用液压泵9的排出压、液压执行机构3的驱动压、作业种类的设定信息等的信息。
2.在上述的实施方式中,泵流量限制电磁阀18b为限制由操作压控制阀17生成的泵流量控制压的结构,但也可以为将泵流量限制电磁阀18b的原本的压力作为先导泵16的先导压并基于该先导压来生成泵流量限制压的结构。此外,在如本实施方式那样使泵流量限制电磁阀18b为限制由操作压控制阀17生成的泵流量控制压的结构的情况下,在万一控制器13或泵流量限制电磁阀18b发生了故障的情况下,也能够起到可根据由操作压控制阀17生成的泵流量控制压来控制液压泵9的排出流量而持续作业的失效保护(fail-safe)功能。
3.在上述的实施方式中,在泵目标输出运算部21中设置泵基准动力运算部21f和最小值选择部21m,使控制器13具有了电子马力功能,但由于调节器18具有泵马力控制阀52,所以也可以没有泵基准动力运算部21f和最小值选择部21m。
4.在上述实施方式中,在泵流量限制指令值运算部22的目标流量运算部22d中,使用液压泵9的排出压(泵压)来对成为当前的泵目标输出的泵流量进行了运算,但也可以代替泵压而使用作为来自执行机构压力传感器9b的信号的执行机构压力。在该情况下,执行机构压力传感器9b有多个,因此只要选择其中的最高的压力来使用即可。
5.另外,在上述实施方式中,说明了与蓄电率的降低相应的输出限制,但周知锂离子蓄电池12a的劣化也会根据锂离子蓄电池12a的使用状况而被促进。即,当锂离子蓄电池12a在最大电流值以内以短时间流入流出高电流时,也会促进劣化。因此若过去具有在几秒之间有多少电流流入流出后会促进劣化的见解,则通过以不超过该值的方式使用锂离子蓄电池12a就能够防止劣化。此时,只要与蓄电率的降低同样地根据锂离子蓄电池12a的使用状况来限制泵目标输出,就能够在防止劣化的同时尽可能将给操作员带来的操作不协调感抑制得小。
6.另外,在上述实施方式中,说明了使用锂离子蓄电池12a的例子,但本发明的蓄电装置12a并不限定于此。也可以采用具有能够供给所需的电力的容量的二次电池(例如镍镉蓄电池、镍氢蓄电池)或电容器。另外,也可以在该蓄电装置12a与直流总线之间设置DCDC转换器等升压装置。
附图标记说明
100 下部行驶体
200 上部旋转体
300 前作业机
3a 动臂
3b 斗杆
3c 铲斗
3d 动臂缸
3e 斗杆缸
3f 铲斗缸
3g 旋转液压马达
3h 行驶液压马达
4a 驾驶室
5 显示装置
6 发动机
7 发动机控制单元(ECU)
8a 第1逆变器
8b 发电电动机
9 液压泵
9a 泵压传感器
10 控制阀
10a 执行机构压力传感器
11a 第2逆变器
11b 旋转电动马达
12a 蓄电装置12a(锂离子蓄电池)
12b 蓄电池控制单元(BCU)(充电控制装置)
13 机体控制器
14 发动机控制刻度盘(EC刻度盘)
15 操作装置
15a 操作杆
15b 操作压传感器
16 先导泵
17 操作压控制阀
18 调节器
18a 泵马力限制电磁阀
18b 泵流量限制电磁阀
19 泵控制装置
20 车身输出限制值运算部
21 泵目标输出运算部
22 泵流量限制指令值运算部
23 泵马力限制指令值运算部
51 泵致动器
52 泵马力控制阀
53 泵流量控制阀

Claims (6)

1.一种混合动力工程机械,具有:
发动机;
至少一个发电电动机;
在所述发电电动机进行发电动作时充电且在所述发电电动机进行动力运行动作时放电的蓄电装置;
对所述蓄电装置的蓄电状态进行运算来监视所述蓄电装置的蓄电控制装置;
由所述发动机及所述发电电动机的转矩驱动的可变容量式的液压泵;
通过所述液压泵的排出油而驱动的多个液压执行机构;
对所述多个液压执行机构输出与操作量相应的操作信号来对各液压执行机构的动作进行指示的多个操作装置;
控制所述发电电动机的充电电力及放电电力、所述液压泵的排出流量和输出的控制器;以及
控制所述液压泵的排油容积来控制所述液压泵的排出流量的调节器,所述混合动力工程机械的特征在于,
所述控制器具有:对所述液压泵的当前的泵目标输出进行运算的泵目标输出运算部;和对控制所述液压泵的排出流量和输出的泵流量限制指令值进行运算的泵流量限制指令值运算部,
所述泵目标输出运算部基于与作业相关的信息来对所述液压泵的当前的泵请求动力进行运算,并且在从所述蓄电控制装置获取到的所述蓄电装置的蓄电状态降低到比预先设定的阈值低时,与所述蓄电装置的蓄电状态的降低程度相应地限制所述当前的泵请求动力,将该限制了的当前的泵请求动力作为所述当前的泵目标输出而进行运算,
所述泵流量限制指令值运算部基于所述当前的泵目标输出,以所述液压泵的输出不超过所述泵目标输出的方式对所述泵流量限制指令值进行运算,
所述调节器基于所述泵流量限制指令值来控制所述液压泵的排油容积,从而控制所述液压泵的排出流量,
所述泵目标输出运算部将进行与所述蓄电装置的蓄电状态相应的泵请求动力的限制的作为下限泵输出的泵最小动力设定为泵输出限制有效阈值,在所述蓄电装置的蓄电状态降低到比所述预先设定的阈值低时,对所述泵目标输出中的所述泵输出限制有效阈值以上的输出部分进行与所述蓄电装置的蓄电状态的降低程度相应地进行限制的运算,由此限制所述泵目标输出,
所述泵目标输出运算部对与所述蓄电装置的蓄电状态处于所述预先设定的阈值以上的通常状态相对应的泵最大动力即泵输出限制最大值、和与所述蓄电装置的当前的蓄电状态相对应的泵输出即泵输出限制值进行运算,并且
作为不基于所述蓄电装置的蓄电状态的值而对所述当前的泵请求动力进行运算,
而且,将所述泵输出限制值与所述泵输出限制有效阈值之间的差值相对于所述泵输出限制最大值与所述泵输出限制有效阈值之间的差值所占的比率作为示出所述蓄电装置的蓄电状态的降低程度的限制比率而进行运算,
对所述当前的泵请求动力与所述泵输出限制有效阈值之间的差值乘以所述限制比率来对所述泵目标输出进行运算。
2.如权利要求1所述的混合动力工程机械,其特征在于,
所述泵目标输出运算部对不需要所述发电电动机的辅助而能够以所述发动机单体驱动的所述液压泵的稳定输出进行运算,并将其作为所述泵输出限制有效阈值,
所述泵目标输出运算部对基于所述发动机的最大输出与所述发电电动机的辅助最大输出之和得到的、作为车身的泵最大输出进行运算,并将其作为所述泵输出限制最大值,
所述泵目标输出运算部对所述蓄电装置的当前的蓄电状态下的泵最大输出进行运算,并将其作为所述泵输出限制值。
3.如权利要求1所述的混合动力工程机械,其特征在于,
还具有车身输出限制值运算部,该车身输出限制值运算部基于所述发动机的当前的转速下的最大输出和所述蓄电装置的当前的蓄电状态下的所述发电电动机的最大输出来对作为车身而能够允许的车身输出限制值进行运算,
所述泵目标输出运算部基于所述车身输出限制值来对所述泵输出限制值进行运算。
4.如权利要求1所述的混合动力工程机械,其特征在于,
还具有检测所述多个操作装置的操作信号的多个操作信号传感器,
与所述作业相关的信息为由所述多个操作信号传感器检测到的多个操作信号,
所述泵目标输出运算部具有多个控制表,该多个控制表设定了与所述多个操作信号各自相应的多个泵请求动力的特性,且该多个泵请求动力的特性根据与多个操作压相对应的液压执行机构的驱动及作业种类而具有最适的最大请求动力,使用该多个控制表并基于所述多个操作信号对所述当前的泵请求动力进行运算。
5.如权利要求1所述的混合动力工程机械,其特征在于,
还具有车身输出限制值运算部,该车身输出限制值运算部基于所述发动机的当前的转速下的最大输出和所述蓄电装置的当前的蓄电状态下的所述发电电动机的最大输出,对作为车身而能够允许的车身输出限制值进行运算,
所述泵目标输出运算部基于所述车身输出限制值来对与所述蓄电装置的当前的蓄电状态相对应的泵输出即泵输出限制值进行运算,基于该泵输出限制值来进行与所述蓄电装置的蓄电状态的降低程度相应地限制所述当前的泵请求动力的运算,从而对所述当前的泵目标输出进行运算。
6.一种混合动力工程机械,具有:
发动机;
至少一个发电电动机;
在所述发电电动机进行发电动作时充电且在所述发电电动机进行动力运行动作时放电的蓄电装置;
对所述蓄电装置的蓄电状态进行运算来监视所述蓄电装置的蓄电控制装置;
由所述发动机及所述发电电动机的转矩驱动的可变容量式的液压泵;
通过所述液压泵的排出油而驱动的多个液压执行机构;
对所述多个液压执行机构输出与操作量相应的操作信号来对各液压执行机构的动作进行指示的多个操作装置;
控制所述发电电动机的充电电力及放电电力、所述液压泵的排出流量和输出的控制器;以及
控制所述液压泵的排油容积来控制所述液压泵的排出流量的调节器,所述混合动力工程机械的特征在于,
所述控制器具有:对所述液压泵的当前的泵目标输出进行运算的泵目标输出运算部;和对控制所述液压泵的排出流量和输出的泵流量限制指令值进行运算的泵流量限制指令值运算部,
所述泵目标输出运算部基于与作业相关的信息来对所述液压泵的当前的泵请求动力进行运算,并且在从所述蓄电控制装置获取到的所述蓄电装置的蓄电状态降低到比预先设定的阈值低时,与所述蓄电装置的蓄电状态的降低程度相应地限制所述当前的泵请求动力,将该限制了的当前的泵请求动力作为所述当前的泵目标输出而进行运算,
所述泵流量限制指令值运算部基于所述当前的泵目标输出,以所述液压泵的输出不超过所述泵目标输出的方式对所述泵流量限制指令值进行运算,
所述调节器基于所述泵流量限制指令值来控制所述液压泵的排油容积,从而控制所述液压泵的排出流量,
还具有检测所述多个操作装置的操作信号的多个操作信号传感器,
所述调节器具有:
被导入所述液压泵的排出压、且限制所述液压泵的排出流量以避免所述液压泵的吸收马力超过基准最大马力的泵马力控制阀;和
基于由所述泵流量限制指令值运算部运算出的所述泵流量限制指令值来控制所述液压泵的排出流量的泵流量控制阀,
所述泵流量限制指令值运算部基于所述多个操作信号和所述泵目标输出来对泵流量目标值进行运算,将该泵流量目标值转换成所述液压泵的目标容量来对所述泵流量限制指令值进行运算,
所述控制器还具有泵马力限制指令值运算部,该泵马力限制指令值运算部以由所述泵马力控制阀限制了的所述液压泵的排出流量与由所述泵流量限制指令值运算部运算出的所述泵流量目标值一致的方式对用于控制所述泵马力控制阀的泵马力限制指令值进行运算。
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