工程機(jī)械的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種工程機(jī)械，能夠減少?gòu)拇钶d在工程機(jī)械上的內(nèi)燃機(jī)排出的顆粒狀物質(zhì)（PM）或氮氧化物（NOX）。工程機(jī)械（200）具有：根據(jù)轉(zhuǎn)矩指令而被控制的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)（101）；與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械結(jié)合的電動(dòng)機(jī)（102）；和向電動(dòng)機(jī)供給電力的蓄電裝置（111），通過(guò)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)液壓泵（103）而進(jìn)行作業(yè)。速度控制器（118）根據(jù)速度指令來(lái)控制電動(dòng)機(jī)（102）的速度。轉(zhuǎn)矩限制器（115）根據(jù)轉(zhuǎn)矩目標(biāo)而求出被限制了時(shí)間變化率的轉(zhuǎn)矩指令。
【專(zhuān)利說(shuō)明】工程機(jī)械
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工程機(jī)械，尤其涉及通過(guò)內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)液壓發(fā)生器、并通過(guò)液壓來(lái)進(jìn)行作業(yè)的工程機(jī)械。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，公知在混合動(dòng)力式工程機(jī)械中，盡可能地以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)通過(guò)電動(dòng)發(fā)電機(jī)來(lái)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的輔助工作和發(fā)電工作，從而將發(fā)動(dòng)機(jī)準(zhǔn)確地控制成作為目標(biāo)的運(yùn)行狀態(tài)(例如，參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。為此，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中，在控制器中，求出與設(shè)定轉(zhuǎn)速的最佳轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)作為目標(biāo)轉(zhuǎn)速，在發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩較大而發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速比目標(biāo)轉(zhuǎn)速低時(shí)，根據(jù)偏差使電動(dòng)發(fā)電機(jī)作為電動(dòng)機(jī)工作而進(jìn)行轉(zhuǎn)矩輔助，在發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩較小而發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速比目標(biāo)轉(zhuǎn)速高時(shí)，根據(jù)偏差使電動(dòng)發(fā)電機(jī)作為發(fā)電機(jī)工作而發(fā)電并在蓄電池中進(jìn)行蓄電，由此，以使發(fā)動(dòng)機(jī)接近最佳運(yùn)行狀態(tài)的方式進(jìn)行控制。
[0003]另外，公知有在液壓負(fù)載急劇增大時(shí)也以一邊適當(dāng)?shù)鼐S持內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行條件一邊與液壓負(fù)載的增大相應(yīng)地增大向液壓發(fā)生器供給的動(dòng)力的方式進(jìn)行控制的工程機(jī)械(例如，參照專(zhuān)利文獻(xiàn)2)。為此，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中，通過(guò)內(nèi)燃機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)液壓發(fā)生器而進(jìn)行作業(yè)，并且將內(nèi)燃機(jī)的輸出的增加率設(shè)定成規(guī)定值。而且,對(duì)根據(jù)增加率的規(guī)定值求出的內(nèi)燃機(jī)的輸出上限值和根據(jù)對(duì)液壓發(fā)生器要求的液壓輸出求出的要求動(dòng)力進(jìn)行比較。在要求動(dòng)力超過(guò)輸出上限值時(shí)，以使內(nèi)燃機(jī)的輸出為輸出上限值以下的方式進(jìn)行控制。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0006]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2003-28071號(hào)公報(bào)
[0007]專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2009-216058號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]但是，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1所記載的工程機(jī)械中，沒(méi)有考慮負(fù)載轉(zhuǎn)矩驟變的情況下的過(guò)渡狀態(tài)，由于無(wú)法避免內(nèi)燃機(jī)即發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩的時(shí)間變化率增大的狀況，所以需要過(guò)量的燃料噴射，存在產(chǎn)生大量顆粒狀物質(zhì)(PM)或氮氧化物(Ν0Χ)的情況。
[0009]另外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2所記載的工程機(jī)械中，由于根據(jù)液壓發(fā)生器的要求輸出來(lái)控制電動(dòng)機(jī)，所以需要液壓發(fā)生器的要求輸出，但在工程機(jī)械的情況下難以確定施加在作業(yè)機(jī)械上的負(fù)載、難以詳細(xì)地檢測(cè)工作油的流量等，導(dǎo)致難以準(zhǔn)確地檢測(cè)或推算出要求輸出，而且，不對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)進(jìn)行反饋地控制電動(dòng)機(jī)，因此，由于相對(duì)于要求輸出的誤差而導(dǎo)致難以準(zhǔn)確地控制發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩的時(shí)間變化率。因此，與專(zhuān)利文獻(xiàn)1同樣地，存在產(chǎn)生大量顆粒狀物質(zhì)(PM)或氮氧化物(Ν0Χ)的情況。
[0010]本發(fā)明的目的在于提供一種工程機(jī)械，能夠降低從搭載在工程機(jī)械上的內(nèi)燃機(jī)排出的顆粒狀物質(zhì)(PM)或氮氧化物(Ν0Χ)。
[0011]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明為一種工程機(jī)械，具有:根據(jù)轉(zhuǎn)矩指令而被控制的內(nèi)燃機(jī)；與該內(nèi)燃機(jī)機(jī)械結(jié)合的電動(dòng)機(jī)；和向該電動(dòng)機(jī)供給電力的蓄電裝置，該工程機(jī)械通過(guò)上述內(nèi)燃機(jī)和上述電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)液壓發(fā)生器而進(jìn)行作業(yè)，還具有:第1控制機(jī)構(gòu)，其根據(jù)速度指令來(lái)控制上述電動(dòng)機(jī)的速度；和第2控制機(jī)構(gòu)，其根據(jù)轉(zhuǎn)矩目標(biāo)而求出被限制了時(shí)間變化率的上述轉(zhuǎn)矩指令。
[0012]另外，本發(fā)明為一種工程機(jī)械，具有:內(nèi)燃機(jī)；與該內(nèi)燃機(jī)機(jī)械結(jié)合的電動(dòng)機(jī)；和向該電動(dòng)機(jī)供給電力的蓄電裝置，該工程機(jī)械通過(guò)上述內(nèi)燃機(jī)和上述電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)液壓發(fā)生器而進(jìn)行作業(yè)，根據(jù)速度指令而對(duì)上述電動(dòng)機(jī)進(jìn)行速度控制，并且，在上述液壓發(fā)生器的轉(zhuǎn)矩的時(shí)間變化率小的情況下，上述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)矩大于上述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩，在上述液壓發(fā)生器的轉(zhuǎn)矩的時(shí)間變化率大的情況下，上述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩大于上述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)矩。
[0013]而且，本發(fā)明為一種工程機(jī)械，具有:內(nèi)燃機(jī)；與該內(nèi)燃機(jī)機(jī)械結(jié)合的電動(dòng)機(jī)；和向該電動(dòng)機(jī)供給電力的蓄電裝置，該工程機(jī)械通過(guò)上述內(nèi)燃機(jī)和上述電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)液壓發(fā)生器而進(jìn)行作業(yè)，根據(jù)速度指令而對(duì)上述電動(dòng)機(jī)進(jìn)行速度控制，并且，在上述液壓發(fā)生器的轉(zhuǎn)矩的時(shí)間變化率小的情況下，相對(duì)于上述液壓發(fā)生器的轉(zhuǎn)矩的時(shí)間變化率的變化，上述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)矩時(shí)間變化率的變化較大，在上述液壓發(fā)生器的轉(zhuǎn)矩的時(shí)間變化率大的情況下，相對(duì)于上述液壓發(fā)生器的轉(zhuǎn)矩的時(shí)間變化率的變化，上述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)矩時(shí)間變化率的變化較小。
[0014]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠減少?gòu)拇钶d在工程機(jī)械上的內(nèi)燃機(jī)排出的顆粒狀物質(zhì)(PM)或氮氧化物(Ν0Χ)。
[0015]發(fā)明效果
[0016]根據(jù)本發(fā)明，能夠減少?gòu)拇钶d在工程機(jī)械上的內(nèi)燃機(jī)排出的顆粒狀物質(zhì)(PM)或氮氧化物(Ν0Χ)。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的工程機(jī)械的整體結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
[0018]圖2是表示對(duì)本發(fā)明的一實(shí)施方式的工程機(jī)械進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0019]圖3是表示在本發(fā)明的一實(shí)施方式的工程機(jī)械中使用的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)作的時(shí)序圖。
[0020]圖4是表示在本發(fā)明的一實(shí)施方式的工程機(jī)械中使用的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)作的時(shí)序圖。
[0021]圖5是表示在本發(fā)明的一實(shí)施方式的工程機(jī)械中使用的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)作的時(shí)序圖。
[0022]圖6是表示在本發(fā)明的一實(shí)施方式的工程機(jī)械中使用的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)作的時(shí)序圖。
[0023]圖7是表示在本發(fā)明的一實(shí)施方式的工程機(jī)械中使用的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)作的時(shí)序圖。
[0024]圖8是表示在本發(fā)明的一實(shí)施方式的工程機(jī)械中使用的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)作的時(shí)序圖。
[0025]圖9是表示對(duì)本發(fā)明的其他實(shí)施方式的工程機(jī)械進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0026]圖10是表示在本發(fā)明的其他實(shí)施方式的工程機(jī)械中使用的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)作的時(shí)序圖。
[0027]圖11是表示在本發(fā)明的其他實(shí)施方式的工程機(jī)械中使用的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)作的時(shí)序圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]以下，使用圖1?圖8來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的一實(shí)施方式的工程機(jī)械的結(jié)構(gòu)及動(dòng)作。此夕卜，在此，作為工程機(jī)械的代表，使用液壓挖掘機(jī)進(jìn)行說(shuō)明。
[0029]首先，使用圖1來(lái)說(shuō)明本實(shí)施方式的工程機(jī)械的整體結(jié)構(gòu)。
[0030]圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的工程機(jī)械的整體結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
[0031]液壓挖掘機(jī)200具有行駛體201及旋轉(zhuǎn)體202。行駛體201具有通過(guò)行駛用液壓馬達(dá)來(lái)使工程機(jī)械行駛的功能。行駛體由右行駛體和左行駛體構(gòu)成，分別通過(guò)獨(dú)立的行駛用液壓馬達(dá)而驅(qū)動(dòng)。旋轉(zhuǎn)體202通過(guò)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)113而相對(duì)于行駛體201旋轉(zhuǎn)。
[0032]在旋轉(zhuǎn)體202的前部另一側(cè)(例如朝向前方時(shí)的右側(cè))，具有進(jìn)行挖掘作業(yè)的動(dòng)臂203、斗桿204及鏟斗205。動(dòng)臂203、斗桿204及鏟斗205分別通過(guò)液壓缸107、液壓缸106及液壓缸105而驅(qū)動(dòng)。
[0033]另外，旋轉(zhuǎn)體202具有駕駛室206，操作員搭乘在駕駛室206中，并通過(guò)操作桿來(lái)操作工程機(jī)械200。
[0034]接下來(lái)，使用圖2來(lái)說(shuō)明對(duì)本實(shí)施方式的工程機(jī)械進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
[0035]圖2是表示對(duì)本發(fā)明的一實(shí)施方式的工程機(jī)械進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0036]作為內(nèi)燃機(jī)的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)101與第1電動(dòng)機(jī)102機(jī)械結(jié)合，并驅(qū)動(dòng)作為液壓發(fā)生器的液壓泵103。在此，例如，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)101、第1電動(dòng)機(jī)102及液壓泵103以相同轉(zhuǎn)速機(jī)械結(jié)合。從液壓泵103輸出的工作油根據(jù)基于操作員的操作而在控制閥104中進(jìn)行分配，并供給到液壓缸105、106、液壓缸107、以及左行駛用液壓馬達(dá)108、右行駛用液壓馬達(dá)109。液壓缸105驅(qū)動(dòng)圖1所示的鏟斗205。液壓缸106驅(qū)動(dòng)圖1所示的斗桿204。液壓缸107驅(qū)動(dòng)圖1所示的動(dòng)臂203。左行駛用液壓馬達(dá)108及右行駛用液壓馬達(dá)109分別驅(qū)動(dòng)圖1所示的行駛體201中的左行駛體、右行駛體。
[0037]第1電動(dòng)機(jī)102及驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)113的第2電動(dòng)機(jī)112分別為三相同步電動(dòng)機(jī)，另外，也是電動(dòng)發(fā)電機(jī)。電力轉(zhuǎn)換器110將蓄存在蓄電裝置111中的直流電轉(zhuǎn)換成三相交流電，并供給到第1電動(dòng)機(jī)102和第2電動(dòng)機(jī)112，從而驅(qū)動(dòng)第1電動(dòng)機(jī)102及第2電動(dòng)機(jī)112。另外，使第1電動(dòng)機(jī)102作為發(fā)電機(jī)而動(dòng)作，并經(jīng)由電力轉(zhuǎn)換器110對(duì)蓄電裝置111進(jìn)行充電。第2電動(dòng)機(jī)112在從旋轉(zhuǎn)體202旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)制動(dòng)時(shí)，作為發(fā)電機(jī)而動(dòng)作，并經(jīng)由電力轉(zhuǎn)換器110對(duì)蓄電裝置111進(jìn)行充電。
[0038]作為蓄電裝置111，利用電容較小的電容器。該情況下，需要適當(dāng)?shù)乜刂菩铍娧b置111的充電量。
[0039]減法器120對(duì)充電量指令Q *與充電裝置111的充電量Q的偏差進(jìn)行運(yùn)算。充電量指令Q *是從上級(jí)控制裝置提供的指令，例如，為與蓄電裝置111的80 %充電量相當(dāng)?shù)暮愣ㄖ怠?br>
[0040]充電量控制器114以使通過(guò)減法器120求出的偏差為零的方式，即，以使充電裝置111的充電量Q與充電量指令Q *—致的方式計(jì)算并輸出轉(zhuǎn)矩目標(biāo)。轉(zhuǎn)矩限制器115求出對(duì)充電量控制器114所輸出的轉(zhuǎn)矩目標(biāo)限制時(shí)間變化率而得到的第1轉(zhuǎn)矩指令T1 *并將其輸出。例如，在轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值逐級(jí)變化的情況下，以通過(guò)使轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值成為逐漸變化的轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值，來(lái)避免轉(zhuǎn)矩目標(biāo)的時(shí)間變化率大于規(guī)定值的方式進(jìn)行限制。
[0041]發(fā)動(dòng)機(jī)控制器116以使柴油發(fā)動(dòng)機(jī)101的輸出轉(zhuǎn)矩成為第1轉(zhuǎn)矩指令T1 *的方式控制柴油發(fā)動(dòng)機(jī)101。具體而言，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器116控制從柴油發(fā)動(dòng)機(jī)101所具有的燃料噴射閥供給到發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室內(nèi)的燃料量，控制EGR的回流量。
[0042]減法器117對(duì)旋轉(zhuǎn)速度指令N *與第1電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度N的偏差進(jìn)行運(yùn)算。旋轉(zhuǎn)速度指令N *是從上級(jí)控制裝置提供的指令，例如為恒定值。
[0043]速度控制器118根據(jù)減法器117所運(yùn)算出的偏差，以使旋轉(zhuǎn)速度指令N *和第1電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度N—致的方式求出第2轉(zhuǎn)矩指令T2 *，并輸出到電力轉(zhuǎn)換器110。電力轉(zhuǎn)換器110以使第1電動(dòng)機(jī)102的轉(zhuǎn)矩成為第2轉(zhuǎn)矩指令T2 *的方式進(jìn)行控制。
[0044]旋轉(zhuǎn)控制器119根據(jù)操作員所操作的旋轉(zhuǎn)桿的操作量來(lái)控制第2電動(dòng)機(jī)112，由此，求出第3轉(zhuǎn)矩指令T3 *并輸出到電力轉(zhuǎn)換器110。電力轉(zhuǎn)換器110以使第2電動(dòng)機(jī)112的轉(zhuǎn)矩成為第3轉(zhuǎn)矩指令T3 *的方式進(jìn)行控制。
[0045]電力轉(zhuǎn)換器110內(nèi)置有控制第1電動(dòng)機(jī)102的第1電力轉(zhuǎn)換部、和控制第2電動(dòng)機(jī)112的第2電力轉(zhuǎn)換部。例如，第1電力轉(zhuǎn)換部具有:用于將直流電轉(zhuǎn)換成三相交流電的多個(gè)開(kāi)關(guān)元件；和對(duì)這些開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)閉進(jìn)行PWM控制、并以使在第1電動(dòng)機(jī)102中流動(dòng)的電流和與上述的第2轉(zhuǎn)矩指令T2 *對(duì)應(yīng)的電流指令一致的方式進(jìn)行控制的控制部。由此，第1電力轉(zhuǎn)換部以使第1電動(dòng)機(jī)102的轉(zhuǎn)矩成為第2轉(zhuǎn)矩指令T2 *的方式進(jìn)行控制。另夕卜，在第1電動(dòng)機(jī)102作為發(fā)電機(jī)而動(dòng)作時(shí)，控制部控制開(kāi)關(guān)元件，將第1電動(dòng)機(jī)102的發(fā)電輸出轉(zhuǎn)換成直流電，并蓄電至蓄電裝置111。此外，第2電力轉(zhuǎn)換部的結(jié)構(gòu)動(dòng)作也與第1電力轉(zhuǎn)換部相同，以使第2電動(dòng)機(jī)112的轉(zhuǎn)矩成為第3轉(zhuǎn)矩指令T3 *的方式進(jìn)行控制。另夕卜，在第2電動(dòng)機(jī)112作為發(fā)電機(jī)而動(dòng)作時(shí)，控制部控制開(kāi)關(guān)元件，將第2電動(dòng)機(jī)112的發(fā)電輸出轉(zhuǎn)換成直流電，并蓄電至蓄電裝置111。
[0046]接下來(lái)，使用圖3?圖8來(lái)說(shuō)明在本實(shí)施方式的工程機(jī)械中使用的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)作。
[0047]圖3?圖8是表示在本發(fā)明的一實(shí)施方式的工程機(jī)械中使用的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)作的時(shí)序圖。
[0048]首先，使用圖3來(lái)說(shuō)明驅(qū)動(dòng)斗桿等的情況下的各部分的動(dòng)作。
[0049]圖3的橫軸表示經(jīng)過(guò)時(shí)間。圖3 (a)的縱軸表示液壓泵103的泵轉(zhuǎn)矩，圖3 (b)的縱軸表示第1電動(dòng)機(jī)102的轉(zhuǎn)速N。此外，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)101、第1電動(dòng)機(jī)102及液壓泵103以相同轉(zhuǎn)速機(jī)械結(jié)合。圖3 (c)的縱軸表不第1電動(dòng)機(jī)102的轉(zhuǎn)矩，圖3 (d)的縱軸表不蓄電裝置111的放電電流。圖3 (e)的縱軸表示蓄電裝置111的充電量Q，圖3 (f)的縱軸表示柴油發(fā)動(dòng)機(jī)101的轉(zhuǎn)矩。而且，在時(shí)刻tl，示出了通過(guò)操作員的操作而使液壓泵103的轉(zhuǎn)矩增加的情況。通過(guò)操作員的操作而使液壓泵103的轉(zhuǎn)矩增加的情況是指如下情況，例如，操作員對(duì)操作圖1所示的伊斗205的操作桿進(jìn)行操作，與該操作相應(yīng)地驅(qū)動(dòng)液壓缸105,由此液壓泵103的轉(zhuǎn)矩增大。另外，也包括驅(qū)動(dòng)動(dòng)臂203、斗桿204或行駛體201的情況。
[0050]如圖3 (a)所示，在時(shí)刻tl，當(dāng)液壓泵103的轉(zhuǎn)矩增加時(shí)，如圖3 (b)所示轉(zhuǎn)速N減少，由于與轉(zhuǎn)速指令N *的偏差增加，所以第2轉(zhuǎn)矩指令T2 *增加，如圖3 (c)所示，第1電動(dòng)機(jī)102的轉(zhuǎn)矩增加。由此，在轉(zhuǎn)速N增加之后，如圖3 (b)所示，在時(shí)刻t2轉(zhuǎn)速N恢復(fù)。即，在泵轉(zhuǎn)矩發(fā)生變動(dòng)的情況下，也能夠通過(guò)速度控制器118來(lái)控制第1電動(dòng)機(jī)102的轉(zhuǎn)矩，從而使轉(zhuǎn)速N保持恒定。
[0051]如圖3 (c)所示，在時(shí)刻tl，當(dāng)?shù)?電動(dòng)機(jī)102的轉(zhuǎn)矩增加時(shí)，由于供給電力，所以如圖3 (d)所示，在時(shí)刻tl蓄電裝置111的放電電流增加，如圖3 (e)所示，充電量Q減少。由此，與減法器120所計(jì)算出的充電量指令Q *的偏差增加，因此充電量控制器114所輸出的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩目標(biāo)增加。該轉(zhuǎn)矩目標(biāo)通過(guò)轉(zhuǎn)矩限制器115而被限制了時(shí)間變化率，并作為第1轉(zhuǎn)矩指令T1 *而輸出到發(fā)動(dòng)機(jī)控制器116。圖3 (f)示出了像這樣第1轉(zhuǎn)矩指令T1 *的時(shí)間變化率被限制的情況下的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩。時(shí)刻tl以后的轉(zhuǎn)矩變化為受到轉(zhuǎn)矩限制器115限制的時(shí)間變化率以下。由此，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)101不會(huì)使轉(zhuǎn)矩急劇變化，能夠避免在容易產(chǎn)生顆粒狀物質(zhì)的由過(guò)量燃料噴射導(dǎo)致的等量比較高的狀態(tài)下的燃燒、和在容易產(chǎn)生氮氧化物的過(guò)度燃燒溫度下的燃燒。
[0052]接下來(lái)，在時(shí)刻t2?時(shí)刻t3，如圖3 (f)所示，當(dāng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)101的轉(zhuǎn)矩增加時(shí)，如圖3(c)所示，第1電動(dòng)機(jī)102的轉(zhuǎn)矩與之相應(yīng)地減少。其原因在于，為了使轉(zhuǎn)速N恒定，以使柴油發(fā)動(dòng)機(jī)101的轉(zhuǎn)矩和第1電動(dòng)機(jī)102的轉(zhuǎn)矩的合計(jì)轉(zhuǎn)矩與泵轉(zhuǎn)矩取得平衡的方式控制第1電動(dòng)機(jī)102的轉(zhuǎn)矩。
[0053]具體說(shuō)明時(shí)刻t2?時(shí)刻t3的控制，在時(shí)刻t2，由于蓄電裝置111的充電量Q減少，所以減法器120所輸出的偏差增加。因此，充電量控制器114所輸出的轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值增加。由于發(fā)動(dòng)機(jī)控制器116根據(jù)該轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值來(lái)控制柴油發(fā)動(dòng)機(jī)101的輸出轉(zhuǎn)矩，所以如圖3
(f)所示，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)101的輸出轉(zhuǎn)矩逐漸增加。另一方面，當(dāng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)101的輸出轉(zhuǎn)矩增加時(shí)，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)101的轉(zhuǎn)速增加，與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)101結(jié)合的第1電動(dòng)機(jī)101的轉(zhuǎn)速也增力口。其結(jié)果為，減法器117所輸出的速度偏差增加。因此，速度控制器118所輸出的第2轉(zhuǎn)矩指令T *減少。由于電力轉(zhuǎn)換器110根據(jù)該第2轉(zhuǎn)矩指令T *來(lái)控制第1電動(dòng)機(jī)101的轉(zhuǎn)矩，所以如圖3 (c)所示，第1電動(dòng)機(jī)101的轉(zhuǎn)矩逐漸減少。
[0054]在時(shí)刻t3，當(dāng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)101的轉(zhuǎn)矩超過(guò)泵轉(zhuǎn)矩時(shí)，如圖3 (c)所示，第1電動(dòng)機(jī)102的轉(zhuǎn)矩為負(fù)，即第1電動(dòng)機(jī)102進(jìn)行發(fā)電動(dòng)作，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)101驅(qū)動(dòng)液壓泵103，并且也驅(qū)動(dòng)進(jìn)行發(fā)電動(dòng)作的第1電動(dòng)機(jī)102。另外，由于第1電動(dòng)機(jī)102發(fā)電得到的電力供給到蓄電裝置111，所以如圖3 (e)所示，充電量轉(zhuǎn)為增加，充電量Q向充電量指令Q *增加。
[0055]在時(shí)刻t4，圖3 (e)所示的充電量Q與充電量指令Q *大致一致，此時(shí)如圖3 (c)所示，第1電動(dòng)機(jī)102的轉(zhuǎn)矩為零，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)101的轉(zhuǎn)矩與泵轉(zhuǎn)矩取得平衡，轉(zhuǎn)速N被控制為轉(zhuǎn)速指令N ~k。
[0056]接下來(lái)，使用圖4來(lái)說(shuō)明進(jìn)行旋轉(zhuǎn)體202的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作的情況下的各部分的動(dòng)作。此夕卜，圖4 (a)?圖4 (f)的縱軸與圖3 (a)?圖3 (f)相同。圖4 (g)不出第2電動(dòng)機(jī)112的輸出。在圖4中示出了如下情況:在時(shí)刻tl，通過(guò)操作員對(duì)旋轉(zhuǎn)桿的操作而使第2電動(dòng)機(jī)112開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，在時(shí)刻t2，通過(guò)旋轉(zhuǎn)桿的操作使第2電動(dòng)機(jī)112開(kāi)始制動(dòng)，在時(shí)刻t4第2電動(dòng)機(jī)112停止。[0057]在時(shí)刻tl，當(dāng)?shù)?電動(dòng)機(jī)112開(kāi)始旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于旋轉(zhuǎn)速度的增加，如圖4 (g)所示，第2電動(dòng)機(jī)112的輸出增加。與之相伴地，抑制由于蓄電裝置111的放電電流的增加而導(dǎo)致的蓄電裝置111的蓄電量Q的減少，因此，基于充電量控制器114的轉(zhuǎn)矩目標(biāo)增加，如圖4 (f)所示，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)101的轉(zhuǎn)矩增加。另一方面，速度控制器118為了抑制由于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)101的轉(zhuǎn)矩的增加而導(dǎo)致的旋轉(zhuǎn)速度N的增加，而使第2轉(zhuǎn)矩指令T2 *減少。由此，如圖4 (c)所示，第1電動(dòng)機(jī)102的轉(zhuǎn)矩變?yōu)樨?fù)，第1電動(dòng)機(jī)102進(jìn)行發(fā)電動(dòng)作，抑制了蓄電裝置111的放電電流的增加，并抑制了充電量Q的減少。即，與第2電動(dòng)機(jī)112的輸出相應(yīng)地，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)101的轉(zhuǎn)矩增加，因此通過(guò)增加的轉(zhuǎn)矩使第1電動(dòng)機(jī)102進(jìn)行發(fā)電，以使轉(zhuǎn)速N及充電量Q分別與轉(zhuǎn)速指令N *及充電量指令Q *—致的方式進(jìn)行控制。此外，此時(shí)的與第2電動(dòng)機(jī)112的輸出增加相伴的轉(zhuǎn)矩目標(biāo)的時(shí)間變化率為限制值以下，第1轉(zhuǎn)矩指令T1 *與轉(zhuǎn)矩目標(biāo)一致。
[0058]通過(guò)以上控制，在時(shí)刻tl?t2，與圖4 (g)所示的第2電動(dòng)機(jī)112的輸出的增加相應(yīng)地，如圖4 (f)所示，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)101的轉(zhuǎn)矩增加，如圖4 (c)所示，第1電動(dòng)機(jī)102的轉(zhuǎn)矩減少(發(fā)電量增加)。
[0059]在時(shí)刻t2，當(dāng)?shù)?電動(dòng)機(jī)112開(kāi)始減速時(shí)，輸出從動(dòng)力運(yùn)行驟變?yōu)樵偕?。如圖4
(g)所示，第2電動(dòng)機(jī)112的輸出從正驟變?yōu)樨?fù)。與之相伴地，蓄電裝置111吸收第2電動(dòng)機(jī)112的再生電力及第1電動(dòng)機(jī)102的發(fā)電電力，因此如圖4 (d)所示，蓄電裝置111的放電電流開(kāi)始減少，即，如圖4 (e)所示，蓄電裝置111開(kāi)始充電,蓄電量Q增加。當(dāng)充電量Q增加時(shí)通過(guò)充電量控制器114使轉(zhuǎn)矩目標(biāo)減少。此時(shí)，第2電動(dòng)機(jī)112的輸出變化劇烈，因此轉(zhuǎn)矩目標(biāo)也要?jiǎng)×业刈兓?，但由于通過(guò)轉(zhuǎn)矩限制器115限制第1轉(zhuǎn)矩指令T1 *的變化率，所以如圖4 (f)所示，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)101的轉(zhuǎn)矩不會(huì)劇烈地變化。
[0060]由此，由于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)101不會(huì)使轉(zhuǎn)矩急劇變化，所以能夠避免在容易產(chǎn)生顆粒狀物質(zhì)的由過(guò)量燃料噴射導(dǎo)致的等量比較高的狀態(tài)下的燃燒、和在容易產(chǎn)生氮氧化物的過(guò)度燃燒溫度下的燃燒。
[0061]另外，將旋轉(zhuǎn)速度N控制為恒定的第1電動(dòng)機(jī)102的轉(zhuǎn)矩如圖4 (c)所示，與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)101的轉(zhuǎn)矩減少相應(yīng)地增加，第1電動(dòng)機(jī)102的發(fā)電量緩慢減少。因此，充電量Q暫時(shí)繼續(xù)增加。
[0062]第1電動(dòng)機(jī)102的轉(zhuǎn)矩繼續(xù)增加，從發(fā)電狀態(tài)變?yōu)閯?dòng)力運(yùn)行狀態(tài)，在時(shí)刻t3，當(dāng)耗電超過(guò)第2電動(dòng)機(jī)112的再生電力時(shí)，如圖4 (e)所示,充電量Q開(kāi)始減少。當(dāng)充電量Q減少時(shí)，通過(guò)充電量控制器114使轉(zhuǎn)矩目標(biāo)增加，如圖4 (f)所示，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)101的轉(zhuǎn)矩增力口。速度控制器118抑制由于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)101的轉(zhuǎn)矩增加而導(dǎo)致的轉(zhuǎn)速N的增加，因此使第1電動(dòng)機(jī)102的轉(zhuǎn)矩減少，如圖4 (c)所示，蓄電裝置111的放電電流減少。
[0063]其結(jié)果為，在時(shí)刻t5，成為如下?tīng)顟B(tài):如圖4 (c)所示，第1電動(dòng)機(jī)102的轉(zhuǎn)矩為零，如圖4 (d)所示，蓄電裝置111的放電電流也為零，圖4 (e)所示的充電量Q與充電量指令Q *—致，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)101的轉(zhuǎn)矩與泵轉(zhuǎn)矩一致。
[0064]如上所述，即使在通過(guò)旋轉(zhuǎn)動(dòng)作使第2電動(dòng)機(jī)112進(jìn)行動(dòng)力運(yùn)行再生運(yùn)行的情況下，也將轉(zhuǎn)速N控制成與轉(zhuǎn)速指令N *—致，還能夠抑制柴油發(fā)動(dòng)機(jī)101的轉(zhuǎn)矩的時(shí)間變化率，將蓄電裝置111的蓄電量Q也控制成與蓄電量指令Q *—致。
[0065]接下來(lái)，使用圖5?圖8來(lái)說(shuō)明改變泵轉(zhuǎn)矩的時(shí)間變化率的情況下的、泵轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速N、第1電動(dòng)機(jī)102的轉(zhuǎn)矩、以及柴油發(fā)動(dòng)機(jī)101的轉(zhuǎn)矩的時(shí)間變化。
[0066]在圖5~圖8中，分別將泵轉(zhuǎn)矩的時(shí)間變化率改變?yōu)闂l件1~條件4。在此，條件1和條件2表示泵轉(zhuǎn)矩的時(shí)間變化率小的情況，條件3和條件4表示泵轉(zhuǎn)矩的時(shí)間變化率大的情況。條件2及條件4分別是相對(duì)于條件1及條件3使泵轉(zhuǎn)矩的時(shí)間變化率為二倍的情況。
[0067]另外，在圖5~圖8中，橫軸表不時(shí)間。圖5(a)的縱軸表不液壓泵103的泵轉(zhuǎn)矩，圖5 (b)的縱軸表示第1電動(dòng)機(jī)102的轉(zhuǎn)速N。此外，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)101、第1電動(dòng)機(jī)102及液壓泵103以相同轉(zhuǎn)速機(jī)械結(jié)合。圖5 (c)的縱軸表示第1電動(dòng)機(jī)102的轉(zhuǎn)矩，圖5 (f)的縱軸表示柴油發(fā)動(dòng)機(jī)101的轉(zhuǎn)矩。圖5 (f)中的粗虛線是為了容易比較轉(zhuǎn)矩線的斜率的而作為基準(zhǔn)的參考線。另外，圖6~圖8的各(&)、(13)、((3)、(^的縱軸與圖5 (a)~圖5(f)的縱軸相同。 [0068]在條件1 (圖5)和條件2 (圖6)的情況下，如圖5 (a)和圖6 (a)所示，由于泵轉(zhuǎn)矩的時(shí)間變化率小，所以如圖5 (f)和圖6 (f)所示，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)101的轉(zhuǎn)矩能夠追隨泵轉(zhuǎn)矩的增加。因此，如圖5 (c)和圖6 (c)所示，不需要增大第1電動(dòng)機(jī)102的轉(zhuǎn)矩，在第1電動(dòng)機(jī)102的轉(zhuǎn)矩的峰值時(shí)，第1電動(dòng)機(jī)102的轉(zhuǎn)矩小于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)101的轉(zhuǎn)矩。
[0069]另一方面，在條件3 (圖7)和條件4 (圖8)的情況下，如圖7 (a)和圖8 (a)所示，由于泵轉(zhuǎn)矩的時(shí)間變化率大，所以柴油發(fā)動(dòng)機(jī)101的轉(zhuǎn)矩?zé)o法追隨泵轉(zhuǎn)矩的增加。在此，為了確保轉(zhuǎn)速N，如圖7 (C)和圖8 (C)所示，需要增大第1電動(dòng)機(jī)102的轉(zhuǎn)矩，在第1電動(dòng)機(jī)102的轉(zhuǎn)矩的峰值時(shí)，第1電動(dòng)機(jī)102的轉(zhuǎn)矩大于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)101的轉(zhuǎn)矩。
[0070]另外，在泵轉(zhuǎn)矩的時(shí)間變化率小的條件1、條件2的情況下，若對(duì)泵轉(zhuǎn)矩的時(shí)間變化率從條件1轉(zhuǎn)變成條件2時(shí)的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)101的轉(zhuǎn)矩的時(shí)間變化率進(jìn)行比較，則條件2(圖6)相對(duì)于條件1 (圖5)明顯變化，與之相對(duì)，在泵轉(zhuǎn)矩的時(shí)間變化率小的條件3、條件4的情況下，由于泵轉(zhuǎn)矩的時(shí)間變化率從條件3轉(zhuǎn)變成條件4時(shí)條件4 (圖8)受到轉(zhuǎn)矩限制器105的限制，所以相對(duì)于條件3 (圖7)的變化較小。即，在泵轉(zhuǎn)矩的時(shí)間變化率小的情況(條件1和條件2)下，相對(duì)于泵轉(zhuǎn)矩的時(shí)間變化率的增加，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)101的轉(zhuǎn)矩的時(shí)間變化率的增加較大，在泵轉(zhuǎn)矩的時(shí)間變化率大的情況(條件3和條件4)下，相對(duì)于泵轉(zhuǎn)矩的時(shí)間變化率的增加，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)101的轉(zhuǎn)矩的時(shí)間變化率的增加較小。
[0071]另外，在任一,清況下均通過(guò)速度控制器116的動(dòng)作將轉(zhuǎn)速N控制成與轉(zhuǎn)速指令N* 一致。即，根據(jù)本實(shí)施例的工程機(jī)械，在泵轉(zhuǎn)矩的時(shí)間變化率小的情況下，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)101的轉(zhuǎn)矩與泵轉(zhuǎn)矩相應(yīng)地被控制，但此時(shí)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)101的轉(zhuǎn)矩的時(shí)間變化率小，因此柴油發(fā)動(dòng)機(jī)101不會(huì)成為容易產(chǎn)生顆粒狀物質(zhì)和氮氧化物的狀態(tài)。
[0072]另一方面，在泵轉(zhuǎn)矩的時(shí)間變化率大的情況下，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)101的轉(zhuǎn)矩的時(shí)間變化率受到限制而不與泵轉(zhuǎn)矩相應(yīng)地被控制。由此，該情況下，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)101的轉(zhuǎn)矩的時(shí)間變化率也受到限制，因此柴油發(fā)動(dòng)機(jī)101不會(huì)成為容易產(chǎn)生顆粒狀物質(zhì)和氮氧化物的狀態(tài)。
[0073]如以上說(shuō)明那樣，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠減少?gòu)拇钶d在工程機(jī)械上的內(nèi)燃機(jī)排出的顆粒狀物質(zhì)(PM)或氮氧化物(Ν0Χ)，并且能夠適當(dāng)?shù)乜刂葡螂妱?dòng)機(jī)供給電力的蓄電裝置的充電量。
[0074]另外，在將電容較小的電容器等用作蓄電裝置的情況下，也能夠適當(dāng)?shù)乜刂瞥潆娏俊?br>
[0075]接下來(lái)，使用圖9?圖11來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的其他實(shí)施方式的工程機(jī)械的結(jié)構(gòu)及動(dòng)作。此外，本實(shí)施方式的工程機(jī)械即液壓挖掘機(jī)的整體結(jié)構(gòu)與圖1所示的液壓挖掘機(jī)相同。
[0076]首先，使用圖9來(lái)說(shuō)明對(duì)本實(shí)施方式的工程機(jī)械進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
[0077]圖9是表示對(duì)本發(fā)明的其他實(shí)施方式的工程機(jī)械進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。此外，與圖2相同的附圖標(biāo)記表示相同的部分。
[0078]第2速度控制器131根據(jù)減法器130所求出的旋轉(zhuǎn)速度指令N *與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)101的旋轉(zhuǎn)速度N’的偏差，對(duì)使柴油發(fā)動(dòng)機(jī)101的旋轉(zhuǎn)速度N’與旋轉(zhuǎn)速度指令N *—致的轉(zhuǎn)矩目標(biāo)進(jìn)行運(yùn)算，并輸出到轉(zhuǎn)矩限制器115。
[0079]另一方面，高通濾波器132輸出從速度控制器118的輸出中將包含直流成分的低頻成分除去后的部分。減法器133從在速度控制器118的輸出中將包含直流成分的低頻成分除去后的高通濾波器132的輸出中，減去充電量控制器114的輸出，作為第2轉(zhuǎn)矩指令T2*而輸出。
[0080]此外，由于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)101和第1電動(dòng)機(jī)102機(jī)械結(jié)合，所以旋轉(zhuǎn)速度相同，在以下說(shuō)明中將旋轉(zhuǎn)速度N作為代表而使用。
[0081]接下來(lái)，說(shuō)明本實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)作。
[0082]在液壓泵103的轉(zhuǎn)矩發(fā)生變化的情況下，通過(guò)第2速度控制器131抑制轉(zhuǎn)速N的變動(dòng)，但由于通過(guò)轉(zhuǎn)矩限制器105限制柴油發(fā)動(dòng)機(jī)101的轉(zhuǎn)矩的變化率，所以柴油發(fā)動(dòng)機(jī)101不會(huì)成為容易產(chǎn)生顆粒狀物質(zhì)和氮氧化物的狀態(tài)。另一方面，由于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)101的轉(zhuǎn)矩的變化率受到限制，所以僅通過(guò)第2速度控制器131難以充分抑制旋轉(zhuǎn)速度N的變動(dòng)。因此，過(guò)渡性地通過(guò)速度控制器118來(lái)抑制旋轉(zhuǎn)速度N的變動(dòng)。另外，由于為了穩(wěn)定而通過(guò)高通濾波器132除去低頻成分，所以基于充電量控制器114進(jìn)行充電量Q的控制。
[0083]接下來(lái)，使用圖10?圖11來(lái)說(shuō)明在本實(shí)施方式的工程機(jī)械中使用的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)作。
[0084]圖10?圖11是表示在本發(fā)明的其他實(shí)施方式的工程機(jī)械中使用的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)作的時(shí)序圖。
[0085]首先，圖10示出驅(qū)動(dòng)斗桿等而泵轉(zhuǎn)矩發(fā)生變化的情況下的各部分的動(dòng)作，該動(dòng)作與在圖3中說(shuō)明的動(dòng)作相同。
[0086]該情況下，將轉(zhuǎn)速N控制成與轉(zhuǎn)速指令N ~k 一致，抑制柴油發(fā)動(dòng)機(jī)101的轉(zhuǎn)矩的時(shí)間變化率，并將蓄電裝置111的蓄電量Q也控制成與蓄電量指令Q *—致。
[0087]接下來(lái)，圖11示出第2電動(dòng)機(jī)112動(dòng)作的情況下的各部分的動(dòng)作，該動(dòng)作與在圖4中說(shuō)明的動(dòng)作相同。
[0088]該情況下，將轉(zhuǎn)速N控制成與轉(zhuǎn)速指令N ~k 一致，抑制柴油發(fā)動(dòng)機(jī)101的轉(zhuǎn)矩的時(shí)間變化率，并將蓄電裝置111的蓄電量Q也控制成與蓄電量指令Q *—致。
[0089]如以上說(shuō)明那樣，根據(jù)本實(shí)施方式，也能夠減少?gòu)拇钶d在工程機(jī)械上的內(nèi)燃機(jī)排出的顆粒狀物質(zhì)(PM)或氮氧化物(Ν0Χ)，并且能夠適當(dāng)?shù)乜刂葡螂妱?dòng)機(jī)供給電力的蓄電裝置的充電量。
[0090]另外，在將電容較小的電容器等用作蓄電裝置的情況下，也能夠適當(dāng)?shù)乜刂瞥潆娏?。[0091]此外，在上述說(shuō)明中，旋轉(zhuǎn)速度指令N *提供恒定值，但即使在液壓泵負(fù)載較輕的情況下降低旋轉(zhuǎn)速度指令N *、在液壓泵負(fù)載較重的情況下提高旋轉(zhuǎn)速度指令N *等、改變旋轉(zhuǎn)速度指令N *，也能夠根據(jù)偏差進(jìn)行控制，因此旋轉(zhuǎn)速度N能夠追隨旋轉(zhuǎn)速度指令N女。
[0092]另外，轉(zhuǎn)矩限制器105的時(shí)間變化率恒定，但也能夠根據(jù)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)101的動(dòng)作狀態(tài)在不使顆粒狀物質(zhì)和氮氧化物比規(guī)定量進(jìn)一步增加的范圍內(nèi)變化。另外，轉(zhuǎn)矩限制器105也能夠構(gòu)成為，在不使顆粒狀物質(zhì)和氮氧化物比規(guī)定量進(jìn)一步增加的范圍內(nèi)使轉(zhuǎn)矩限制器105的輸入與輸出一致，當(dāng)使輸入和輸出一致時(shí)，在顆粒狀物質(zhì)和氮氧化物比規(guī)定量進(jìn)一步增加的情況下，限制輸出的時(shí)間變化率。
[0093]而且，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)101、第1電動(dòng)機(jī)102及液壓泵103以相同轉(zhuǎn)速機(jī)械結(jié)合，但也能夠經(jīng)由變速器而結(jié)合，在該情況下需要考慮變速比而對(duì)旋轉(zhuǎn)速度指令N *、旋轉(zhuǎn)速度N’及旋轉(zhuǎn)速度N進(jìn)行換算。
[0094]附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0095]101…柴油發(fā)動(dòng)機(jī)(內(nèi)燃機(jī))
[0096]102…第1電動(dòng)機(jī)
[0097]103…液壓泵(液壓發(fā)生器)
[0098]104…控制閥
[0099]105、106、107 …液壓缸
[0100]108、109…液壓馬達(dá)
[0101]110…電力轉(zhuǎn)換器
[0102]111…蓄電裝置
[0103]112…第2電動(dòng)機(jī)
[0104]113…旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)
[0105]114…充電量控制器
[0106]115…轉(zhuǎn)矩限制器(第2控制機(jī)構(gòu))
[0107]116…發(fā)動(dòng)機(jī)控制器
[0108]118…速度控制器(第1控制機(jī)構(gòu))
[0109]119…旋轉(zhuǎn)控制器
[0110]131…第2速度控制器
[0111]132…高通濾波器
[0112]200…液壓挖掘機(jī)(工程機(jī)械的代表例)
【權(quán)利要求】
1.一種工程機(jī)械，具有:根據(jù)轉(zhuǎn)矩指令而被控制的內(nèi)燃機(jī)；與該內(nèi)燃機(jī)機(jī)械結(jié)合的電動(dòng)機(jī)；和向該電動(dòng)機(jī)供給電力的蓄電裝置，該工程機(jī)械通過(guò)所述內(nèi)燃機(jī)和所述電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)液壓發(fā)生器而進(jìn)行作業(yè)，所述工程機(jī)械的特征在于，具有:第1控制機(jī)構(gòu)，其根據(jù)速度指令來(lái)控制所述電動(dòng)機(jī)的速度；和第2控制機(jī)構(gòu)，其根據(jù)轉(zhuǎn)矩目標(biāo)而求出被限制了時(shí)間變化率的所述轉(zhuǎn)矩指令。
2.如權(quán)利要求1所述的工程機(jī)械，其特征在于，所述內(nèi)燃機(jī)通過(guò)根據(jù)所述速度指令和所述速度求出的第1轉(zhuǎn)矩指令而被控制，所述第1控制機(jī)構(gòu)對(duì)根據(jù)所述速度指令和所述電動(dòng)機(jī)的速度求出的第2轉(zhuǎn)矩指令進(jìn)行運(yùn)算，所述工程機(jī)械還具有將所述第2轉(zhuǎn)矩指令的包含直流成分的低頻成分除去的高通濾波器，根據(jù)該高通濾波器的輸出來(lái)控制所述電動(dòng)機(jī)。
3.如權(quán)利要求1所述的工程機(jī)械，其特征在于， 根據(jù)速度指令而對(duì)所述電動(dòng)機(jī)進(jìn)行速度控制，并且，在所述液壓發(fā)生器的轉(zhuǎn)矩的時(shí)間變化率小的情況下，所述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)矩大于所述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩，在所述液壓發(fā)生器的轉(zhuǎn)矩的時(shí)間變化率大的情況下，所述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩大于所述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)矩。
4.如權(quán)利要求1所述的工程機(jī)械，其特征在于，根據(jù)速度指令而對(duì)所述電動(dòng)機(jī)進(jìn)行速度控制，并且，在所述液壓發(fā)生器的轉(zhuǎn)矩的時(shí)間變化率小的情況下，相對(duì)于所述液壓發(fā)生器的轉(zhuǎn)矩的時(shí)間變化率的變化，所述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)矩時(shí)間變化率的變化較大，在所述液壓發(fā)生器的轉(zhuǎn)矩的時(shí)間變化率大的情況下，相對(duì)于所述液壓發(fā)生器的轉(zhuǎn)矩的時(shí)間變化率的變化，所述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)矩時(shí)間變化率的變化較小。
5.如權(quán)利要求1所述的工程機(jī)械，其特征在于，所述轉(zhuǎn)矩目標(biāo)根據(jù)所述蓄電裝置的充電量而求出。
6.—種工程機(jī)械，具有:內(nèi)燃機(jī)；與該內(nèi)燃機(jī)機(jī)械結(jié)合的電動(dòng)機(jī)；和向該電動(dòng)機(jī)供給電力的蓄電裝置，該工程機(jī)械通過(guò)所述內(nèi)燃機(jī)和所述電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)液壓發(fā)生器而進(jìn)行作業(yè)，所述工程機(jī)械的特征在于，根據(jù)速度指令而對(duì)所述電動(dòng)機(jī)進(jìn)行速度控制，并且，在所述液壓發(fā)生器的轉(zhuǎn)矩的時(shí)間變化率小的情況下，所述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)矩大于所述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩，在所述液壓發(fā)生器的轉(zhuǎn)矩的時(shí)間變化率大的情況下，所述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩大于所述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)矩。
7.—種工程機(jī)械，具有:內(nèi)燃機(jī)；與該內(nèi)燃機(jī)機(jī)械結(jié)合的電動(dòng)機(jī)；和向該電動(dòng)機(jī)供給電力的蓄電裝置，該工程機(jī)械通過(guò)所述內(nèi)燃機(jī)和所述電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)液壓發(fā)生器而進(jìn)行作業(yè)，所述工程機(jī)械的特征在于，根據(jù)速度指令而對(duì)所述電動(dòng)機(jī)進(jìn)行速度控制，并且，在所述液壓發(fā)生器的轉(zhuǎn)矩的時(shí)間變化率小的情況下，相對(duì)于所述液壓發(fā)生器的轉(zhuǎn)矩的時(shí)間變化率的變化，所述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)矩時(shí)間變化率的變化較大，在所述液壓發(fā)生器的轉(zhuǎn)矩的時(shí)間變化率大的情況下，相對(duì)于所述液壓發(fā)生器的轉(zhuǎn)矩的時(shí)間變化率的變化，所述內(nèi) 燃機(jī)的轉(zhuǎn)矩時(shí)間變化率的變化較小。
【文檔編號(hào)】B60L11/14GK103748292SQ201280040423
【公開(kāi)日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2012年8月10日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月31日
【發(fā)明者】石田誠(chéng)司, 佐竹英敏, 梶田勇輔, 山岡士朗 申請(qǐng)人:日立建機(jī)株式會(huì)社