CN108699809A - 工程机械 - Google Patents
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Abstract
低怠速控制器(26A)在检测到操作装置(14)的无操作时,将怠速状态标志从“清除”切换为“设置”。转速控制器(26B)基于怠速状态标志,将旋转速度指令从基于转速指示装置(27)的设定转速切换为低怠速转速。此时,发动机(8)以比设定转速低的低怠速转速驱动。栅极控制器(24)在低怠速控制器(26A)降低了发动机(8)的转速时,使换流器(23)的切换停止。
Description
技术领域
本发明涉及具备发动机(内燃机)和电动机的工程机械。
背景技术
通常,像液压挖掘机这样的工程机械具备:以汽油、轻油等作为燃料的发动机;由发动机驱动的液压泵;由从液压泵排出的液压油驱动的液压马达、液压缸等液压执行机构;和使用控制阀等对液压油相对于液压执行机构的流量和方向进行控制的操作杆、踏板等操作装置。
另外,也已知一种将发动机和发电电动机并用的混合动力式液压挖掘机(专利文献1)。这种混合动力式液压挖掘机例如在发动机的输出轴上安装有发电电动机和液压泵,并且在发电电动机上以电连接的方式设有蓄电装置。发电电动机具有将通过发动机的驱动力产生的电力充电至蓄电装置的发电机作用、和通过利用蓄电装置的电力动力运行来辅助发动机的电动机作用。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2004-150305号公报
发明内容
可是,专利文献1记载的工程机械例如在操作杆等返回中立位置而车辆未***作时,使发动机的转速下降至设定转速,从而在提高油耗性能的同时抑制了噪音。然而,由于电力转换器的切换(switching),有时会在电动机中产生振动或噪音。此时,若使发动机转速下降,则发动机声音也下降,因此,来自电动机的高频噪音变得容易察觉,存在使操作者等感到不快的隐患。
本发明是鉴于上述现有技术的问题而提出的,本发明的目的在于提供一种工程机械,能够在未进行车辆的操作时使发动机转速下降并抑制电动机的噪音。
为了解决上述课题,本发明提供一种工程机械,其具备:搭载于车辆的发动机;与该发动机机械连接的电动机;与所述发动机机械连接的液压泵;对所述车辆的动作进行操作的操作装置;与所述电动机电连接的蓄电装置;和通过切换来转换该蓄电装置的电压并驱动所述电动机的电力转换器,该工程机械还具备:低怠速控制器,其在检测到所述操作装置的无操作时,降低所述发动机的转速;和切换控制器,其在该低怠速控制器降低了所述发动机的转速时,使所述电力转换器的切换停止。
根据本发明,能够在未对车辆进行操作时使发动机转速下降并抑制电动机的噪音。
附图说明
图1是表示本实施方式的液压挖掘机的主视图。
图2是表示液压挖掘机的电动***和液压***的结构的框图。
图3是表示图2中的主控制器的结构的框图。
图4是表示基于图3中的主控制器进行的低怠速控制处理的流程图。
图5是表示在本实施方式中杆操作、怠速状态标志、旋转速度指令、发动机转速、切换状态的时间变化的一例的特性线图。
具体实施方式
以下,列举混合动力式液压挖掘机为例,参照附图对本发明的工程机械的实施方式进行具体说明。
图1至图5表示本发明的实施方式。在图1中,作为车辆的混合动力式液压挖掘机1(以下称为液压挖掘机1)是混合动力式工程机械的代表例。液压挖掘机1构成为包括能够自行驶的履带式的下部行驶体2、设于下部行驶体2上的旋转装置3、经由旋转装置3能够旋转地搭载于下部行驶体2上且与下部行驶体2一起构成车身(基体)的上部旋转体4、和能够俯仰运动地安装在上部旋转体4的前侧且进行砂土的挖掘作业等的作业装置5。
下部行驶体2由履带架2A、在履带架2A的前后方向的一侧设于左右两侧的驱动轮2B、在履带架2A的前后方向的另一侧设于左右两侧的从动轮2C、以及卷绕在驱动轮2B和从动轮2C上的履带2D(均仅图示左侧)构成。左右的驱动轮2B由作为液压执行机构的左右的行驶液压马达2E、2F(参照图2)旋转驱动。另一方面,在履带架2A的中央部的上侧安装有旋转装置3。
旋转装置3设于下部行驶体2上,由减速机(未图示)、旋转液压马达3A等构成。该旋转装置3使上部旋转体4相对于下部行驶体2旋转。
作业装置5通过能够俯仰运动地安装在上部旋转体4的旋转架6的前侧的动臂5A、能够俯仰运动地安装在该动臂5A的前端部的斗杆5B、能够转动地安装在斗杆5B的前端部的铲斗5C、和驱动这些部件的由液压缸(液压执行机构)组成的动臂液压缸5D、斗杆液压缸5E、铲斗液压缸5F构成。
旋转架6作为支承结构体而构成上部旋转体4的一部分。该旋转架6经由旋转装置3能够旋转地搭载于下部行驶体2上。另外,在旋转架6上,设有驾驶室7、发动机8、辅助发电马达10、液压泵11、蓄电装置20、换流器23等。
驾驶室7设于旋转架6的左前侧。在驾驶室7内,设有供操作人员(操作者)落座的驾驶席(未图示)。在驾驶席的周围,配置有操作装置14、转速指示装置27等。
发动机8位于驾驶室7的后侧且设于旋转架6上。该发动机8例如使用柴油发动机构成,并作为混合动力式液压挖掘机1的内燃机而以在左右方向上延伸的横置状态搭载于上部旋转体4。在发动机8的输出侧,机械连接有辅助发电马达10和液压泵11。
在此,发动机8的工作由发动机控制单元9(以下称为ECU9)控制。ECU9例如通过燃料喷射装置(未图示)将燃料的供给量以可变的方式控制。即,ECU9基于从主控制器26输出的控制信号(基于转速控制器26B的旋转速度指令),将向发动机8的液压缸(未图示)内喷射的燃料的喷射量(燃料喷射量)以可变的方式控制。由此,发动机8以与操作人员的驾驶操作、车辆的工作状态等相应的转速工作。另外,当进行了钥匙开关(未图示)的停止操作时,ECU9根据主控制器26的指令停止燃料喷射装置的燃料喷射,从而使发动机8停止。
辅助发电马达10构成电动机,并与发动机8和液压泵11机械连接。该辅助发电马达10例如由永磁式同步电动机构成。辅助发电马达10通过由发动机8旋转驱动而进行发电,或者通过被供给电力来辅助(assist)发动机8的驱动。即,辅助发电马达10具有通过由发动机8旋转驱动而进行发电的作用(发电机作用)、和通过经由换流器23被供给电力而作为电动机来辅助发动机8的驱动的作用(电动机作用)。
辅助发电马达10的发电电力被供给至换流器23,进行蓄电装置20的充电(蓄电)。另一方面,当辅助发动机8的驱动时,辅助发电马达10通过充电于蓄电装置20的电力而被驱动。
液压泵11和辅助发电马达10及先导泵12一起与发动机8机械连接。该液压泵11与先导泵12、工作油箱13一起构成液压源。液压泵11例如由像斜盘式、斜轴式或径向柱塞式等这样的各种液压泵构成。液压泵11由发动机8及辅助发电马达10驱动。液压泵11成为用于驱动行驶液压马达2E、2F、旋转液压马达3A、液压缸5D~5F等液压执行机构的动力源,将工作油箱13内的工作油升压并向控制阀16排出液压油。
先导泵12以与液压泵11相连的方式设置。在对操作装置14进行了操作时,该先导泵12将向控制阀16供给的先导用的液压油(先导压)作为液压信号而排出。
操作装置14位于驾驶室7内并与流量控制阀15连接。操作装置14由行驶用的操作杆和踏板、旋转用及作业用的操作杆等(均未图示)构成。通过利用该操作装置14对流量控制阀(先导阀)15进行操作,来控制从先导泵12排出的液压油的流量和方向,将先导压向控制阀16供给。由此,控制阀16切换控制液压油相对于液压马达2E、2F、3A、液压缸5D~5F的方向。即,操作装置14将针对控制阀16的先导压作为针对液压马达2E、2F、3A、液压缸5D~5F的驱动指令而输出。由此,操作装置14对液压挖掘机1的行驶动作、旋转动作、挖掘动作等进行操作。
控制阀16设于旋转架6,包括对液压马达2E、2F、3A、液压缸5D~5F进行控制的多个方向控制阀。控制阀16根据以操作装置14的操作为基础的驱动指令(先导压)来切换从液压泵11供给的液压油的供给和排出(控制液压油的排出量及排出方向)。由此,从液压泵11供给至控制阀16的液压油被适当分配给各个液压马达2E、2F、3A、液压缸5D~5F来驱动(旋转、伸长、缩短)液压马达2E、2F、3A、液压缸5D~5F。
门锁杆(gate lock lever)17构成锁定装置,位于驾驶室7内并与先导截止阀18连接。该门锁杆17切换向流量控制阀15供给的先导压的供给和停止。由此,门锁杆17切换基于操作装置14的针对液压马达2E、2F、3A、液压缸5D~5F的驱动指令的有效和无效。当门锁杆17移动到锁定位置(抬升位置)时,先导截止阀18截断从先导泵12流向流量控制阀15的液压油,无法再经由流量控制阀15进行液压马达2E、2F、3A、液压缸5D~5F的操作(无操作)。另一方面,当门锁杆17移动到锁定解除位置(下降位置)时,先导截止阀18从先导泵12向流量控制阀15供给液压油,能够基于操作装置14进行液压马达2E、2F、3A、液压缸5D~5F的操作。需要说明的是,锁定装置并不限于沿上下方向转动的杆式门锁杆17,例如也可以由各种开关、踏板等构成。
先导压传感器19以与先导截止阀18相比位于下游侧、且位于流量控制阀15与控制阀16之间的方式设置。该先导压传感器19是检测操作装置14的有无操作的操作检测器。先导压传感器19由检测从先导泵12输出的先导压的压力传感器构成。即,先导压传感器19根据先导压比预先决定的压力值高还是低来检测操作装置14的有无操作,并将检测结果输出至主控制器26。
蓄电装置20设于旋转架6上,并经由换流器23与辅助发电马达10电连接。蓄电装置20储存电力,例如使用锂离子电池、镍氢电池等二次电池构成。即,蓄电装置20通过辅助发电马达10的发电电力来充电(蓄电),或将所充的电力向辅助发电马达10放电(供电)。
在此,在蓄电装置20中设有电池控制单元21(以下称为BCU21)。BCU21构成电力剩余量检测器。因此,BCU21检测作为蓄电装置20的电力剩余量的蓄电率(SOC:State ofCharge)并将其向主控制器26输出。
另外,在蓄电装置20中设有温度传感器22。该温度传感器22检测蓄电装置20的温度T,例如由热敏电阻等温度检测器构成。温度传感器22与主控制器26连接,由温度传感器22检测到的蓄电装置20的温度T作为检测信号(例如电阻值的变化)输出至主控制器26。在该情况下,温度传感器22检测是否需要蓄电装置20的预热动作。
接着,对混合动力式液压挖掘机1的电动***的结构进行说明。
如图2所示,液压挖掘机1的电动***除了上述的辅助发电马达10、蓄电装置20之外还由换流器23、栅极控制器(gate controller)24等构成。换流器23搭载于上部旋转体4,并由栅极控制器24控制其切换动作。该换流器23对来自蓄电装置20的电压进行转换从而驱动辅助发电马达10,或者对来自辅助发电马达10的电压进行转换从而对蓄电装置20充电。
换流器23构成电力转换器。换流器23与辅助发电马达10电连接,并控制辅助发电马达10的驱动。具体而言,换流器23例如使用由晶体管、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等组成的多个(例如六个)开关元件构成,并与一对直流母线25A、25B连接。换流器23的开关元件的开/关通过从栅极控制器24输出的三相(U相、V相、W相)PWM信号(栅极电压信号)而被控制。在辅助发电马达10的发电时,换流器23将辅助发电马达10的发电电力转换为直流电力并向直流母线25A、25B供给。另一方面,在辅助发电马达10的马达驱动时,换流器23从直流母线25A、25B的直流电力生成三相交流电并向辅助发电马达10供给。
栅极控制器24作为切换控制器而搭载于上部旋转体4。栅极控制器24的输入侧与主控制器26连接,栅极控制器24的输出侧与换流器23连接。栅极控制器24基于来自主控制器26的控制指令(输出指令)生成三相PWM信号。由此,栅极控制器24对辅助发电马达10的发电时的发电电力和动力运行时的驱动电力进行控制。
另外,从主控制器26的低怠速控制器26A向栅极控制器24输入怠速状态标志。栅极控制器24基于该怠速状态标志来控制是否进行换流器23的切换(switching)。即,在怠速状态标志被“清除(clear)”的情况下,栅极控制器24设为换流器23进行切换动作的状态,将换流器23设为开启(ON)状态。在该开启状态下,由于栅极控制器24输出三相PWM信号,所以换流器23基于三相PWM信号进行切换动作。另一方面,在怠速状态标志被“设置(set)”的情况下,栅极控制器24设为停止换流器23的切换动作的状态,将换流器23设为关闭(OFF)状态。在该关闭状态下,由于栅极控制器24输出使开关元件停止的信号,所以换流器23将开关元件固定为开(OFF),停止切换动作。
换流器23在正极侧(加号侧)和负极侧(减号侧)通过一对直流母线25A、25B与蓄电装置20连接。在直流母线25A、25B上连接有例如平滑用电容器(未图示)。对直流母线25A、25B施加例如几百V程度的规定的直流电压。
在图3中,主控制器26例如设于驾驶室7内,并与ECU9、BCU21、栅极控制器24等连接。该主控制器26例如由微型计算机等构成,具备低怠速控制器26A、转速控制器26B、控制指令输出部26C等。主控制器26生成针对ECU9、BCU21、栅极控制器24等的控制指令。主控制器26根据控制指令进行发动机8的低怠速控制、辅助发电马达10的驱动控制、蓄电装置20的温度监视、能量管理等控制。
另外,主控制器26具备储存图4所示的低怠速控制处理的程序等的存储部(未图示)。由此,主控制器26在没有操作装置14的操作(无操作)时,进行使发动机8的转速下降的低怠速控制,并且停止换流器23的切换。
低怠速控制器26A的输入侧与先导压传感器19连接,低怠速控制器26A的输出侧与转速控制器26B及控制指令输出部26C连接。该低怠速控制器26A平时将怠速状态标志设为“清除”。另一方面,低怠速控制器26A在检测到操作装置14的无操作时,在一定时间(时刻t1与时刻t2之间)后将怠速状态标志设为“设置”。即,在先导压传感器19未检测到先导压的上升的情况下,操作装置14未***作。此时,低怠速控制器26A将怠速状态标志设为“设置”。低怠速控制器26A将怠速状态标志向转速控制器26B及控制指令输出部26C输出。
转速控制器26B的输入侧与低怠速控制器26A及转速指示装置27连接。转速控制器26B的输出侧与发动机8的ECU9连接。该转速控制器26B基于低怠速控制器26A的怠速状态标志及转速指示装置27的设定转速,输出发动机8的旋转速度指令。在该情况下,转速控制器26B在怠速状态标志被“清除”时,输出转速指示装置27设定的设定转速来作为旋转速度指令。由此,ECU9以使发动机转速与设定转速一致的方式控制发动机8。另一方面,转速控制器26B在怠速状态标志被“设置”时,输出比车辆进行各种动作时的发动机转速(设定转速)低的低怠速转速来作为旋转速度指令。由此,ECU9以使发动机转速与低怠速转速一致的方式控制发动机8。
控制指令输出部26C的输入侧与低怠速控制器26A、BCU21及温度传感器22连接。控制指令输出部26C的输出侧与栅极控制器24连接。该控制指令输出部26C基于来自低怠速控制器26A的怠速状态标志、来自BCU21的蓄电装置20的SOC、以及来自温度传感器22的蓄电装置20的温度T,向栅极控制器24输出控制指令。在怠速状态标志被“清除”时,控制指令输出部26C根据例如操作装置14的操作量等,运算对辅助发电马达10要求的发电电力或马达输出转矩等,并将与该运算结果相应的控制指令向栅极控制器24输出。另一方面,在怠速状态标志被“设置”时,控制指令输出部26C基于蓄电装置20的SOC及温度T来判定是否需要电池预热运转动作或充电动作。当判定为需要电池预热运转动作和充电动作中的某一动作时,控制指令输出部26C将与所需的动作相应的控制指令向栅极控制器24输出。当判定为不需要电池预热运转动作和充电动作这两者时,控制指令输出部26C将用于使换流器23的切换停止的控制指令向栅极控制器24输出。
转速指示装置27设于液压挖掘机1的驾驶室7内,并通过由操作人员操作的操作刻度盘、上下开关或发动机控制杆(均未图示)等构成。该转速指示装置27指示发动机8的设定转速,并将以操作人员的操作为根据的设定转速的指示信号向主控制器26的转速控制器26B输出。
本实施方式的液压挖掘机1具有如上所述的结构,接着,对其动作进行说明。
首先,操作人员搭乘于驾驶室7并落座于驾驶席,在将门锁杆17固定于锁定位置的状态下使未图示的钥匙开关向启动(START)位置转动。由此,向发动机8供给燃料而启动发动机8。然后,在发动机转速成为规定的转速(例如怠速转速)以上且成为发动机启动完成状态后,操作人员将门锁杆17从锁定位置切换到锁定解除位置。在该状态下,当操作人员对操作装置14的行驶用操作杆、踏板进行操作时,通过控制阀16将来自液压泵11的液压油向下部行驶体2的行驶液压马达2E、2F供给。由此,液压挖掘机1进行像前进、后退等那样的行驶动作。另外,当操作人员对操作装置14的作业用操作杆进行操作时,通过控制阀16将来自液压泵11的液压油向旋转液压马达3A、液压缸5D~5F供给。由此,液压挖掘机1进行旋转动作、基于作业装置5的俯仰运动的挖掘动作等。
接着,利用图4及图5对由主控制器26执行的低怠速控制处理进行说明。需要说明的是,低怠速控制处理在主控制器26进行驱动的期间以规定的控制周期反复执行。
首先,在步骤1中判定是否有基于操作装置14的操作。在该情况下,使用先导压传感器19,根据先导压比预先决定的压力值高还是低来检测有无操作装置14的操作。具体而言,主控制器26的低怠速控制器26A在操作装置14的无操作持续一定时间(例如1秒左右)的情况下判定为没有操作装置14的操作。在此,步骤1构成操作判定要素。
当在步骤1中判定为“否”时,由于有操作装置14的操作,所以进入步骤8。在步骤8中,主控制器26进行将发动机转速设为基于转速指示装置27的设定转速的通常控制。即,从先导压传感器19输入了意为操作装置14处于操作中的信号的低怠速控制器26A将怠速状态标志“清除”。由此,转速控制器26B与怠速状态标志相应地,将旋转速度指令设定为基于转速指示装置27的设定转速。其结果是,ECU9以使发动机转速与设定转速一致的方式控制发动机8。
另外,在通常控制中,栅极控制器24将换流器23设为开启状态,并且输出与来自主控制器26的控制指令输出部26C的控制指令相应的三相PWM信号。由此,换流器23基于三相PWM信号进行切换动作。当步骤8结束时返回。在此,步骤8构成通常控制要素。
另一方面,当在步骤1中判定为“是”时,等待图5中的从时刻t1到时刻t2的时间经过,并进入步骤2。在步骤2中,主控制器26进行降低发动机转速的低怠速控制。即,在从先导压传感器19将意为操作装置14无操作的信号输入了低怠速控制器26A时,低怠速控制器26A将怠速状态标志设为“设置”。由此,转速控制器26B与怠速状态标志相应地,将旋转速度指令设定为低怠速转速。其结果是,ECU9以使发动机转速与低怠速转速一致的方式控制发动机8。在此,步骤2构成低怠速控制要素。
在后续的步骤3中,控制指令输出部26C判定蓄电装置20的温度T是否为预先设定的阈值T0以上。在此,从电气性能的下降和耐久性等观点来看,蓄电装置20中存在适于使用的规定的温度范围。因此,控制指令输出部26C判定由温度传感器22检测到的温度T是否比蓄电装置20的规定的温度范围的下限值(阈值T0)低。即,该步骤3构成温度判定要素。
当在步骤3中判定为“否”时,由于蓄电装置20的温度T低于阈值T0,所以进入步骤4。在步骤4中,由于蓄电装置20的温度T比阈值T0低,所以控制指令输出部26C输出用于进行蓄电装置20的预热动作的控制指令。此时,栅极控制器24进行换流器23的切换,交替进行蓄电装置20的放电和充电。由此,能够使蓄电装置20产生内部损失而使蓄电装置20自身发热,能够使蓄电装置20的温度T上升。在该情况下,当蓄电装置20的预热动作开始之后返回。在此,步骤4构成预热动作要素。
另一方面,当在步骤3中判定为“是”时,由于蓄电装置20的温度T为阈值T0以上,所以进入步骤5。在步骤5中,控制指令输出部26C判定由BCU21检测到的蓄电装置20的SOC是否为例如60%左右的合理值α(设为怠速时所必需的SOC范围的下限值。以下省略。)以上。在此,从电气性能的下降和耐久性等观点来看,蓄电装置20中存在适于使用的SOC的合理的充放电范围(例如SOC=30~70%左右)。SOC的充放电范围并不限于所例示的值,能够根据蓄电装置20的规格等适当设定。因此,控制指令输出部26C判定由BCU21检测到的蓄电装置20的SOC是否比蓄电装置20的充放电范围的合理值α低。需要说明的是,蓄电装置20的合理值α不必是SOC的合理的充放电范围的下限值,也可以是不同的值。合理值α例如能够根据车辆的使用等适当设定。在此,步骤5构成SOC判定要素。
当在步骤5中判定为“否”时,由于SOC低于合理值α,所以进入步骤6。在步骤6中,由于蓄电装置20的SOC低于合理值α,所以控制指令输出部26C输出用于进行蓄电装置20的充电动作的控制指令。此时,栅极控制器24进行换流器23的切换,通过发动机8使辅助发电马达10进行发电动作。由此,能够通过辅助发电马达10的发电电力来进行蓄电装置20的充电,使SOC上升。在该情况下,当蓄电装置20的充电动作开始之后返回。在此,步骤6构成充电动作要素。
另一方面,当在步骤5中判定为“是”时,由于SOC为合理值α以上,所以进入步骤7。在步骤7中,控制指令输出部26C将用于使换流器23的切换停止的控制指令向栅极控制器24输出。由此,栅极控制器24将换流器23的开关元件全部固定在OFF状态而使换流器23的切换停止。当步骤7的处理结束时返回。在此,步骤7构成切换停止要素。
接着,利用图5所示的特性线图对杆操作、怠速状态标志、旋转速度指令、发动机转速、切换状态的时间变化进行说明。
首先,在有操作装置14的操作的情况下,杆操作成为“有操作”,低怠速控制器26A将怠速状态标志设为“清除”。在该情况下,转速控制器26B将旋转速度指令设为转速指示装置27所设定的设定转速。而且,栅极控制器24将换流器23的切换状态设为“ON”,根据来自主控制器26的控制指令使辅助发电马达10驱动。
接着,在操作人员于时刻t1停止了操作装置14的操作的情况下,杆操作变成“无操作”。而且,在经过了一定时间后的时刻t2,低怠速控制器26A将怠速状态标志从“清除”切换为“设置”。由此,转速控制器26B将旋转速度指令从设定转速切换为低怠速转速,使发动机转速下降至低怠速转速。在该情况下,栅极控制器24将换流器23的切换状态从“ON”设为“OFF”。
在操作人员于时刻t3再次开始了操作装置14的操作的情况下,杆操作变成“有操作”,低怠速控制器26A将怠速状态标志从“设置”切换为“清除”。另外,转速控制器26B将旋转速度指令从低怠速转速切换为设定转速,使发动机转速上升至基于转速指示装置27的设定转速。由此,栅极控制器24使换流器23的切换状态返回至“ON”,并根据来自主控制器26的控制指令使辅助发电马达10驱动。由此,能够在不妨碍液压挖掘机1的动作的情况下使辅助发电马达10驱动。
于是,在本实施方式中,液压挖掘机1具备:低怠速控制器26A,其在检测到操作装置14的无操作时,降低发动机8的转速;和栅极控制器24,其在低怠速控制器26A降低了发动机8的转速时,使换流器23的切换停止。由此,在操作装置14为无操作状态时,能够使发动机转速下降至低转速,并且抑制伴随换流器23的切换的辅助发电马达10的振动。其结果是,在发动机8的转速下降的低怠速控制的执行中,能够抑制来自辅助发电马达10的高频噪音。
另外,液压挖掘机1具备检测蓄电装置20的SOC的BCU21。由此,当由BCU21检测到的SOC低于蓄电装置20的充放电范围的合理值α时,即使在操作装置14为无操作状态的情况下,也能进行换流器23的切换。其结果是,即使在低怠速控制的执行中,也能使辅助发电马达10进行发电动作,能使蓄电装置20的SOC上升来确保必要的SOC。
另外,蓄电装置20具备检测蓄电装置20的温度T的温度传感器22。由此,当蓄电装置20的温度T比预先设定的阈值T0低时,即使在操作装置14为无操作状态的情况下,也能进行换流器23的切换。其结果是,即使在低怠速控制的执行中,也能进行使蓄电装置20的充电和放电反复的电池预热运转,能使蓄电装置20的温度T上升至规定的温度范围。
此外,在本实施方式中,构成为使用先导压传感器19判定是否有基于操作装置14的操作。本发明并不限于此,例如也可以构成为,在门锁杆移动到锁定位置(抬升位置)的情况下判定为没有基于操作装置的操作。
在本实施方式中,列举由二次电池构成蓄电装置20的情况为例进行了说明。本发明并不限于此,也可以用双电层电容器构成蓄电装置。
在本实施方式中,列举由换流器23构成电力转换器的情况为例进行了说明。本发明并不限于此,也可以通过换流器和使直流电压升降压的斩波器构成电力转换器。
在本实施方式中,构成为将栅极控制器24与主控制器26分开设置。本发明并不限于此,也可以构成为主控制器具备栅极控制器。另外,作为切换控制器而列举对换流器23的开关元件的栅极电压进行控制的栅极控制器24为例进行了说明。本发明并不限于此,例如在由双极型晶体管构成开关元件的情况下,也可以由控制基极电流的电流控制器构成切换控制器。即,只要能够控制开关元件的ON和OFF的动作,切换控制器就能采用任意结构。
在本实施方式中,作为工程机械,列举能够自行驶的履带式液压挖掘机1为例进行了说明。本发明并不限于此,也可以适用于能够自行驶的轮式液压挖掘机、移动式起重机,还可以适用于在不行驶的基体上能够旋转地搭载有旋转体的安装式挖掘机、起重机等。另外,作为工程机械,也能广泛适用于例如像轮式装载机、叉车等那样不具备旋转体的各种作业车辆、作业机械等。
附图标记说明
1 液压挖掘机(车辆)
8 发动机
10 辅助发电马达(电动机)
11 液压泵
14 操作装置
20 蓄电装置
21 BCU(电力剩余量检测器)
23 换流器(电力转换器)
24 栅极控制器(切换控制器)
26A 低怠速控制器
Claims (3)
1.一种工程机械,具备:
搭载于车辆的发动机;
与该发动机机械连接的电动机;
与所述发动机机械连接的液压泵;
对所述车辆的动作进行操作的操作装置;
与所述电动机电连接的蓄电装置;和
通过切换来转换该蓄电装置的电压并驱动所述电动机的电力转换器,
所述工程机械的特征在于,还具备:
低怠速控制器,其在检测到所述操作装置的无操作时,降低所述发动机的转速;和
切换控制器,其在该低怠速控制器降低了所述发动机的转速时,使所述电力转换器的切换停止。
2.根据权利要求1所述的工程机械,其特征在于,
该工程机械还具备检测所述蓄电装置的电力剩余量的电力剩余量检测器,
所述切换控制器在由所述电力剩余量检测器检测到的电力剩余量低于所述蓄电装置的充放电范围的合理值时,进行所述电力转换器的切换。
3.根据权利要求1所述的工程机械,其特征在于,
所述切换控制器在所述蓄电装置的温度比预先设定的阈值低时,进行所述电力转换器的切换。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20201225 |