混合動力作業機械的控制裝置、混合動力作業機械、以及混合動力作業機械的控制方法

混合動力作業機械的控制裝置、混合動力作業機械、以及混合動力作業機械的控制方法
【專利摘要】本發明提供一種混合動力作業機械的控制裝置，其對上述混合動力作業機械進行控制，上述混合動力作業機械具備：作業機；內燃機，其對上述作業機供給動力；發電電動機，其與上述內燃機的輸出軸連接；以及蓄電裝置，其對上述發電電動機發電產生的電力進行蓄積，或者對上述發電電動機供給電力，在上述混合動力作業機械的控制裝置中，包括：判斷部，其判斷是否處于上述內燃機的輸出受到限制的輸出限制時；輔助限制部，其在上述輸出限制時限制輔助動作，上述輔助動作是指，在作業時使基于上述作業機的負荷的上述內燃機的轉速上升的時候，向上述發電電動機供給在上述蓄電裝置中蓄積的電力；以及動力機械控制部，其在通過上述輔助限制部限制上述輔助動作的狀態下控制上述內燃機以及上述發電電動機。
【專利說明】
混合動力作業機械的控制裝置、混合動力作業機械、以及混合動力作業機械的控制方法
技術領域
[0001]本發明涉及混合動力作業機械的控制裝置、混合動力作業機械、以及混合動力作業機械的控制方法。
【背景技術】
[0002]作業機械例如具有內燃機作為動力源，該動力源產生用于行走的動力或用于使作業機動作的動力。近年來，例如有如專利文獻I中記載的混合動力作業機械:組合內燃機和發電電動機，將內燃機產生的動力作為作業機械的動力，并且通過由內燃機驅動發電電動機來產生電力。混合動力作業機械具有例如對發電電動機發電產生的電力進行蓄積的蓄電裝置。這種混合動力作業機械如例如使內燃機的轉速上升時的輔助動作等那樣，能夠基于作業機的作業要求對發電電動機供給蓄電裝置中所蓄積的電力來驅動發電電動機。
[0003]專利文獻I:日本特開2012-241585號公報

【發明內容】

[0004]在上述混合動力作業機械中，在從內燃機排出未處理的排氣的狀態下持續動作等各種情況下，進行限制內燃機輸出的控制。在內燃機輸出受到限制的情況下，會變得難以確保用于蓄電裝置進行蓄電的輸出，因此存在蓄電裝置的蓄電容量降低而發電輸出變得不足的可能性。
[0005]本發明的方式的目的在于，提供一種混合動力作業機械的控制裝置、混合動力作業機械、以及混合動力作業機械的控制方法，在內燃機輸出受到限制的情況下，能夠抑制蓄電裝置的發電輸出變得不足。
[0006]根據本發明的第一方式，提供一種混合動力作業機械的控制裝置，對上述混合動力作業機械進行控制，上述混合動力作業機械具備:作業機；內燃機，其對上述作業機供給動力；發電電動機，其與上述內燃機的輸出軸連接；以及蓄電裝置，其對上述發電電動機發電產生的電力進行蓄積，或者對上述發電電動機供給電力，在上述混合動力作業機械的控制裝置中，包括:判斷部，其判斷是否處于上述內燃機的輸出受到限制的輸出限制時;輔助控制部，其在上述輸出限制時限制輔助動作，上述輔助動作是指，在作業時使基于上述作業機的作業要求的上述內燃機的輸出增加的時候，向上述發電電動機供給在上述蓄電裝置中蓄積的電力；以及動力機械控制部，其在通過上述輔助控制部限制上述輔助動作的狀態下，控制上述內燃機以及上述發電電動機。
[0007]根據本發明的第二方式，提供一種混合動力作業機械的控制裝置，在第一方式涉及的混合動力作業機械的控制裝置中，在上述輸出限制時，上述輔助控制部停止上述輔助動作。
[0008]根據本發明的第三方式，提供一種混合動力作業機械的控制裝置，在第一方式或者第二方式涉及的混合動力作業機械的控制裝置中，在上述內燃機以及該內燃機的外圍設備處于異常狀態的情況、以及在上述內燃機中設有排氣處理裝置的情況下該排氣處理裝置的凈化能力降低或者存在降低可能性的情況中的至少一方的情況下，上述判斷部判斷為處于上述輸出限制時。
[0009]根據本發明的第四方式，提供一種混合動力作業機械的控制裝置，在第三方式涉及的混合動力作業機械的控制裝置中，上述外圍設備包含:排氣處理裝置，其對上述內燃機的排氣進行處理;噴射裝置，其對上述內燃機噴射燃料；以及冷卻裝置，其對上述內燃機進行冷卻。
[0010]根據本發明的第五方式，在第一方式至第四方式中任一項涉及的混合動力作業機械的控制裝置中，在上述輸出限制時，上述動力機械控制部對在作業時基于上述作業機的作業要求的上述內燃機的轉速，通過使該轉速上升的控制，將其變更為輸出限制模式下的匹配轉速。
[0011 ]根據本發明的第六方式，提供一種混合動力作業機械，包括:內燃機;發電電動機，其與上述內燃機的輸出軸連結;蓄電裝置，其對上述發電電動機發電產生的電力進行蓄積，或者對上述發電電動機供給電力；以及第一方式至第五方式中任一項涉及的混合動力作業機械的控制裝置，其對上述內燃機、上述發電電動機以及上述蓄電裝置進行控制。
[0012]根據本發明的第七方式，提供一種混合動力作業機械，在第六方式涉及的混合動力作業機械中具備:上述作業機具有行走體和設置于上述行走體的上部且能夠相對于上述行走體回轉的回轉體，并且具備設置成被從上述發電電動機以及上述蓄電裝置中的至少一方供給電力來驅動上述回轉體的電動機。
[0013]根據本發明的第八方式，提供一種混合動力作業機械的控制方法，上述混合動力作業機械具備:內燃機，其驅動作業機;以及發電電動機，其與上述內燃機連接，并向蓄電裝置提供電力或從蓄電裝置接受電力，在上述混合動力作業機械的控制方法中，包括:判斷是否處于上述內燃機的輸出受到限制的輸出限制時；在上述輸出限制時限制輔助動作，上述輔助動作是指，在作業時使基于上述作業機的作業要求的上述內燃機的輸出增加的時候，向上述發電電動機供給在上述蓄電裝置中蓄積的電力；以及在上述輔助動作受到限制的狀態下，控制上述內燃機以及上述發電電動機。
[0014]本發明的方式在內燃機的輸出受到限制的情況下，能夠抑制蓄電裝置變得發電輸出不足。
【附圖說明】
[0015]圖1是表示作為實施方式涉及的作業機械的液壓挖掘機的立體圖。
[0016]圖2是表示實施方式涉及的液壓挖掘機的驅動系統的概略圖。
[0017]圖3是表示實施方式涉及的排氣處理裝置的概略圖。
[0018]圖4是表示實施方式涉及的動力機械的控制中利用的轉矩線圖的一個示例的圖。
[0019]圖5是表示混合動力控制器的結構例的圖。
[0020]圖6是表不還原劑的余量與內燃機的輸出限制模式的關系的表。
[0021 ]圖7是表示判斷部的控制模塊的一個示例的圖。
[0022]圖8是表示動力機械控制部的控制模塊的一個示例的圖。
[0023]圖9是表示動力機械控制部的控制模塊的一個示例的圖。
[0024]圖10是表示輔助控制部的控制模塊的一個示例的圖。
[0025]圖11是表示實施方式涉及的混合動力作業機械的控制方法的一個示例的流程圖。
[0026]圖12是表示輸出限制模式下的轉矩線圖的比較示例的圖。
[0027]圖13是表示輸出限制模式下的轉矩線圖的一個示例的圖。
[0028]圖14是表示輸出限制模式下的轉矩線圖的一個示例的圖。
[0029]符號說明
[0030]I液壓挖掘機
[0031]5上部回轉體
[0032]17內燃機
[0033]18液壓栗
[0034]19發電電動機
[0035]22蓄電裝置
[0036]23混合動力控制器
[0037]26L、26R 操作桿
[0038]30發動機控制器
[0039]23A輔助控制部
[0040]23C動力機械控制部[0041 ]23M存儲部
[0042]23P處理部
[0043]2310輸入輸出部
[0044]23J判斷部
[0045]33栗控制器
[0046]36動力機械
[0047]40排氣處理裝置
[0048]41微粒捕集過濾器
[0049]42還原催化劑
[0050]45噴射裝置[0051 ]46冷卻裝置
【具體實施方式】
[0052]參照附圖來詳細說明用于實施本發明的方式(實施方式)。
[0053]作業機械的整體結構
[0054]圖1是表示作為實施方式涉及的作業機械的液壓挖掘機I的立體圖。液壓挖掘機I具有車輛主體2和作業機3。車輛主體2具有下部行走體4和上部回轉體5。下部行走體4具有一對行走裝置4a、4a。各行走裝置4a、4a分別具有履帶4b、4b。各行走裝置4a、4a具有行走馬達21。圖2所示的行走馬達21驅動左側的履帶4b。圖1中沒有記載，不過液壓挖掘機I還具有驅動右側履帶4b的行走馬達。將驅動左側履帶4b的行走馬達稱為左行走馬達，將驅動右側履帶4b的行走馬達稱為右行走馬達。右行走馬達和左行走馬達分別驅動履帶4b、4b，由此使液壓挖掘機I行走或回轉。
[0055]作為回轉體的一個示例的上部回轉體5可回轉地設置在下部行走體4上。液壓挖掘機I通過用于使上部回轉體5回轉的回轉馬達而使其回轉。回轉馬達可以是將電力變換成旋轉力的電動馬達，可以是將液壓油的壓力(液壓)變換成旋轉力的液壓馬達，也可以是液壓馬達和電動馬達的組合。在實施方式中，回轉馬達是電動馬達。
[0056]上部回轉體5具有駕駛室6。上部回轉體5還具有燃料箱7、液壓油箱8、動力機械室9和配重10。燃料箱7貯存用于驅動發動機的燃料。液壓油箱8貯存從液壓栗向動臂缸14、斗桿缸15和鏟斗缸16等液壓缸、以及行走馬達21等液壓設備排出的液壓油。動力機械室9收納作為液壓挖掘機的動力源的動力機械和向液壓設備供給液壓油的液壓栗等設備。配重10配置在動力機械室9的后方。在上部回轉體5的上部安裝有扶手5T。
[0057]作業機3安裝在上部回轉體5的前部中央位置。作業機3具有動臂11、斗桿12、鏟斗13、動臂缸14、斗桿缸15、以及鏟斗缸16。動臂11的基端部用銷結合于上部回轉體5。通過這樣的結構，動臂11相對于上部回轉體5動作。
[0058]動臂11與斗桿12用銷結合。更具體而言，動臂11的前端部與斗桿12的基端部用銷結合。斗桿12的前端部與鏟斗13用銷結合。通過這樣的結構，斗桿12相對于動臂11動作。此夕卜，鏟斗13相對于斗桿12動作。
[0059]動臂缸14、斗桿缸15和鏟斗缸16是由從液壓栗排出的液壓油驅動的液壓缸。動臂缸14使動臂11動作。斗桿缸15使斗桿12動作。鏟斗缸16使鏟斗13動作。
[0060]液壓挖掘機I的驅動系統IPS
[0061]圖2是表示實施方式涉及的液壓挖掘機I的驅動系統的概略圖。在實施方式中，液壓挖掘機I是混合動力作業機械，其組合有:內燃機17、由內燃機17驅動進行發電的發電電動機19、積蓄電力的蓄電裝置22、供給由發電電動機19產生的電力或從蓄電裝置22釋放的電力來進行驅動的電動機。更具體而言，液壓挖掘機I通過電動機24(以下可稱為“回轉馬達24”)使上部回轉體5回轉。
[0062]液壓挖掘機I具有內燃機17、液壓栗18、發電電動機19和回轉馬達24。內燃機17是液壓挖掘機I的動力源。在實施方式中，內燃機17是柴油發動機。發電電動機19與內燃機17的輸出軸17S連結。通過這樣的結構，發電電動機19由內燃機17驅動而產生電力。此外，在內燃機17產生的動力不足時，發電電動機19由蓄電裝置22供給的電力驅動，來輔助內燃機17。
[0063]在實施方式中，內燃機17是柴油發動機，不過不局限于此。發電電動機19例如是SR(開關磁阻)馬達，不過不局限于此。在實施方式中，發電電動機19的轉子19R與內燃機17的輸出軸17S直接連結，不過不局限于這種結構。例如發電電動機19的轉子19R與內燃機17的輸出軸17S也可以經由PT0(Power Take Off:動力輸出裝置)連接。發電電動機19的轉子19R也可以連結于與內燃機17的輸出軸17S連接的減速器等傳遞裝置，而由內燃機17驅動。在實施方式中，內燃機17和發電電動機19的組合成為液壓挖掘機I的動力源。將內燃機17和發電電動機19的組合稱為動力機械36。動力機械36是組合內燃機17和發電電動機19的、產生作為作業機械的液壓挖掘機I所需的動力的混合動力方式的動力機械。
[0064]內燃機17具備作為外圍設備的，例如對排氣進行處理的排氣處理裝置40、噴射燃料的噴射裝置45、以及使對內燃機17進行冷卻的冷卻水循環的冷卻裝置46。后面敘述排氣處理裝置40。
[0065]噴射裝置45例如是具有蓄壓室以及噴射器的、所謂的共軌方式的裝置。噴射裝置45由發動機控制器30控制。具體而言，發動機控制器30根據內燃機17的轉速以及負荷等運轉條件使噴射器噴射適當量的燃料。在本實施方式中，噴射裝置45不局限于共軌方式。冷卻裝置46具有驅動冷卻水的栗等未圖示的驅動源。冷卻裝置46具有檢測冷卻水的溫度并向發動機控制器30輸出的未圖示的溫度傳感器。
[0066]液壓栗18向液壓設備供給液壓油。在本實施方式中，液壓栗18例如使用斜板式液壓栗這樣的可變容量型液壓栗。液壓栗18的輸入部181與動力傳遞軸19S連結，該動力傳遞軸19S連結于發電電動機19的轉子。通過這樣的結構，液壓栗18由內燃機17驅動。
[0067]驅動系統IPS具有蓄電裝置22和回轉馬達控制裝置241作為用于驅動回轉馬達24的電動驅動系統。在實施方式中，蓄電裝置22是電容器、更具體而言是雙電層電容器，不過不局限于此，例如可以是鎳氫電池、鋰離子電池和鉛蓄電池這樣的二次電池。回轉馬達控制裝置241例如是逆變器。在蓄電裝置22中蓄積的目標電壓值例如被控制成在液壓挖掘機I作業時成為恒定值。
[0068]發電電動機19產生的電力或從蓄電裝置22釋放的電力經由電力電纜供給到回轉馬達24，使圖1所示的上部回轉體5回轉。即，回轉馬達24通過使用發電電動機19供給(產生)的電力或蓄電裝置22供給(釋放)的電力進行動力運行動作，使上部回轉體5回轉。回轉馬達24通過在上部回轉體5減速時進行再生動作，將電力供給(充電)到蓄電裝置22。此外，發電電動機19將自身產生的電力供給(充電)到蓄電裝置22。即，蓄電裝置22也能夠積蓄發電電動機19產生的電力。
[0069]發電電動機19由內燃機17驅動而產生電力，或者由蓄電裝置22供給的電力驅動來驅動內燃機17。混合動力控制器23通過發電電動機控制裝置191控制發電電動機19。即，混合動力控制器23生成用于驅動發電電動機19的控制信號并提供給發電電動機控制裝置191。發電電動機控制裝置191基于控制信號使發電電動機19產生電力(再生)或者使發電電動機19產生動力(動力運行)。發電電動機控制裝置191例如是逆變器。
[0070]在發電電動機19設置有旋轉傳感器25m。旋轉傳感器25m檢測發電電動機19的轉速、即轉子19R的每單位時間的轉數。旋轉傳感器25m將檢測出的轉速變換成電信號輸出到混合動力控制器23。混合動力控制器23獲取旋轉傳感器25m檢測出的發電電動機19的轉速，用于發電電動機19和內燃機17的運轉狀態的控制。旋轉傳感器25m例如使用旋轉變壓器或回轉式編碼器等。在實施方式中，在發電電動機19與內燃機17之間設置有PTO等。因此，發電電動機19的轉速與內燃機17的轉速因PTO等的傳動比等而具有某個比率。在實施方式中，旋轉傳感器25m也可以是檢測發電電動機19的轉子19R的轉數，混合動力控制器23將轉數變換成轉速。在實施方式中，發電電動機19的轉速能夠以由內燃機17的轉速檢測傳感器17n檢測出的值代用。發電電動機19與內燃機17也可以直接連接而不在它們之間設置PTO等。
[0071]在回轉馬達24設置有旋轉傳感器25m。旋轉傳感器25m檢測回轉馬達24的轉速。旋轉傳感器25m將檢測出的轉速變換成電信號并輸出到混合動力控制器23。回轉馬達24例如使用磁鐵嵌入式同步電動機。旋轉傳感器25m例如使用旋轉變壓器或回轉式編碼器等。
[0072]混合動力控制器23獲取發電電動機19、回轉馬達24、蓄電裝置22、升壓器22c、回轉馬達控制裝置241和后述的發電電動機控制裝置191所具有的、熱敏電阻或熱電偶等溫度傳感器的檢測值的信號。混合動力控制器23基于所獲取的溫度來管理蓄電裝置22等各設備的溫度，并且執行蓄電裝置22的充放電控制、發電電動機19的發電控制、對內燃機17的輔助控制、以及回轉馬達24的動力運行控制、再生控制。此外，混合動力控制器23執行實施方式涉及的控制方法。
[0073]驅動系統IPS具有相對于駕駛室6內的操作員座席設置于左右位置上的操作桿26R、26L，該駕駛室6設置于圖1所示的車輛主體2。操作桿26R、26L是進行作業機3的操作和液壓挖掘機I的行走操作的裝置。操作桿26R、26L使作業機3和上部回轉體5與其各自的操作對應地動作。
[0074]基于操作桿26R、26L的操作量生成先導液壓。先導液壓被供給到后述的控制閥。控制閥根據先導液壓來調節向作業機3供給的液壓油的流量，向動臂缸14、斗桿缸15和鏟斗缸16供給液壓油。其結果，例如與操作桿26R的前后操作對應地進行動臂11的下降、上升動作，與操作桿26R的左右操作對應地進行鏟斗13的挖掘、傾卸。此外，例如通過操作桿26L的前后操作進行斗桿12的傾卸、挖掘操作。此外，操作桿26R、26L的操作量由桿操作量檢測部27變換成電信號。桿操作量檢測部27具有壓力傳感器27S。壓力傳感器27S檢測與操作桿26L、26R的操作對應地產生的先導液壓。壓力傳感器27S輸出與檢測出的先導液壓對應的電壓。桿操作量檢測部27通過將壓力傳感器27S輸出的電壓換算成操作量來求取桿操作量。
[0075]桿操作量檢測部27將桿操作量作為電信號輸出至栗控制器33和混合動力控制器23中的至少一方。在操作桿26L、26R是電氣式桿的情況下，桿操作量檢測部27具有電位計等電氣式的檢測裝置。桿操作量檢測部27將由電氣式的檢測裝置與桿操作量對應地生成的電壓換算成桿操作量，由此求取桿操作量。其結果，例如通過操作桿26L的左右操作，在左右回轉方向上驅動回轉馬達24。此外，通過未圖示的左右行走桿驅動行走馬達21。
[0076]在圖1所示的駕駛室6內設置燃料調整撥盤28。以下，可將燃料調整撥盤28稱為節流撥盤28。節流撥盤28設定對內燃機17的燃料供給量。節流撥盤28的設定值(也稱為指令值)被變換成電信號并輸出至內燃機的控制裝置(以下可稱為發動機控制器)30。通過節流撥盤28來設定內燃機17的轉數。
[0077]發動機控制器30從檢測內燃機17的狀態的傳感器類17C獲取內燃機17的轉速和水溫等傳感器的輸出值。而且，發動機控制器30基于所獲取的傳感器類17C的輸出值掌握內燃機17的狀態，調整對內燃機17的燃料噴射量，由此控制內燃機17的輸出。在實施方式中，發動機控制器30包括具有CPU等處理器和存儲器的計算機。
[0078]發動機控制器30基于節流撥盤28的設定值來生成用于控制內燃機17的動作的控制指令的信號。發動機控制器30將生成的控制信號發送到共軌控制部32。接收到該控制信號的共軌控制部32調整對內燃機17的燃料噴射量。即，在實施方式中，內燃機17是能夠進行基于共軌式的電子控制的柴油發動機。發動機控制器30通過共軌控制部32控制對內燃機17的燃料噴射量，由此能夠使內燃機17產生目標的輸出。此外，發動機控制器30還能夠自由地設定某個瞬間的內燃機17的轉速下可輸出的轉矩。混合動力控制器23以及栗控制器33從發動機控制器30接收節流撥盤28的設定值。
[0079]內燃機17具有轉速檢測傳感器17η。轉速檢測傳感器17η檢測內燃機17的輸出軸17S的轉速、即輸出軸17S的每單位時間的轉數。發動機控制器30和栗控制器33獲取轉速檢測傳感器17η檢測出的內燃機17的轉速，用于內燃機17的運轉狀態的控制。在實施方式中，也可以是轉速檢測傳感器17η檢測內燃機17的轉數，發動機控制器30和栗控制器33將轉數變換成轉速。在實施方式中，內燃機17的實際轉速能夠以發電電動機19的旋轉傳感器25m檢測出的值代用。
[0080]栗控制器33控制從液壓栗18排出的液壓油的流量。在實施方式中，栗控制器33包括具有CPU等處理器和存儲器的計算機。栗控制器33接收從發動機控制器30和桿操作量檢測部27發送的信號。而且，栗控制器33生成用于調整從液壓栗18排出的液壓油的流量的控制指令的信號。栗控制器33使用所生成的控制信號變更液壓栗18的斜板角度，由此變更從液壓栗18排出的液壓油的流量。
[0081]來自檢測液壓栗18的斜板角度的斜板角度傳感器18a的信號被輸入至栗控制器33。通過由斜板角度傳感器18a檢測斜板角度，栗控制器33能夠計算液壓栗18的栗容量。在控制閥20內，設置有用于檢測液壓栗18的排出壓力(以下可稱為栗排出壓力)的栗壓檢測部20a。檢測出的栗排出壓力被變換成電信號并輸入至栗控制器33。
[0082]發動機控制器30、栗控制器33和混合動力控制器23例如通過CAN(ControllerArea Network，控制器局域網)這樣的車內LAN(Local Area Network，局域網)35進行連接。通過這樣的結構，發動機控制器30、栗控制器33和混合動力控制器23能夠相互交換信息。
[0083]在實施方式中，至少發動機控制器30控制內燃機17的運轉狀態。在這種情況下，發動機控制器30還使用由栗控制器33和混合動力控制器23中的至少一方生成的信息控制內燃機17的運轉狀態。這樣，在實施方式中，發動機控制器30、栗控制器33和混合動力控制器23中的至少一個作為混合動力作業機械的控制裝置發揮功能。即，它們中的至少一個實現實施方式涉及的混合動力作業機械的控制方法，控制動力機械36的運轉狀態。以下，在不區分發動機控制器30、栗控制器33以及混合動力控制器23的情況下，也將它們稱為混合動力作業機械的控制裝置。在實施方式中，發動機控制器30實現混合動力作業機械的控制裝置的功能。
[0084]顯示器38具有顯示部38M和操作部38SW。顯示部38M顯示與液壓挖掘機I的狀態有關的信息，例如內燃機17的轉速、內燃機17的冷卻水溫度、液壓栗18排出的液壓油的壓力以及蓄電裝置22的蓄電容量等。操作部38SW是用于切換液壓挖掘機I的運轉模式或者用于顯示并選擇各種菜單的機構。
[0085]作為液壓挖掘機I的運轉模式，可舉出例如使內燃機17的轉數為怠速狀態的節省燃料模式等。在本實施方式的液壓挖掘機I中，設定有自動減速功能。自動減速功能是指在作業狀態下規定條件成立的情況下，轉移為旋轉減速模式來提高燃油消耗率的功能。另外，液壓挖掘機I的操作者能夠根據情況解除自動減速功能的設定。液壓挖掘機I的運轉模式不限于實施方式中例示的模式，除此之外，還存在各種運轉模式。液壓挖掘機I的運轉模式除了利用顯示器38的操作部38SW來切換以外，還可以利用例如在如圖1所示的液壓挖掘機I的駕駛室6內設置的運轉模式切換用開關來切換。
[0086]內燃機17以及排氣處理裝置40
[0087]圖3是表示內燃機17以及排氣處理裝置40的一個示例的圖。如圖3所示，排氣處理裝置40是對從內燃機17排出到排氣管44的排氣進行凈化的裝置。排氣處理裝置40降低例如排氣中所含的NOx(氮氧化物)。排氣處理裝置40具有:對內燃機17的排氣除去排氣中的(碳等微粒的微粒捕集過濾器41;還原排氣中的NOx的還原催化劑42;向排氣管44提供還原劑R的還原劑提供部43;以及向排氣管44提供燃料的燃料噴射器45。(
[0088]微粒捕集過濾器41具有柴油氧化催化劑41a、微粒狀物質除去過濾器41b、溫度傳感器41c以及壓差傳感器41d。柴油氧化催化劑41a以及微粒狀物質除去過濾器41b設置在排氣管44的內部。在排氣管44的上游側配置柴油氧化催化劑41a，在下游側配置微粒狀物質除去過濾器41b。柴油氧化催化劑41a由例如鉑(白金)等實現，氧化并除去排氣中所含的CO( —氧化碳)、HC(炭化氫)、微粒狀物質中所含的SOF(有機可溶成分)。
[0089]動力機械36的控制
[0090]圖4是表示控制實施方式涉及的動力機械36時使用的轉矩線圖的一個示例的圖。轉矩線圖使用于動力機械36、更具體而言內燃機17的控制。轉矩線圖示出內燃機17的輸出軸17S的轉矩T(NXm)與輸出軸17S的轉速n(rpm:rev/min)的關系。在實施方式中，由于發電電動機19的轉子19R與內燃機17的輸出軸17S連結，因此內燃機17的輸出軸17S的轉速η與發電電動機19的轉子19R的轉速為相同旋轉。以下，提到轉速η時，是指內燃機17的輸出軸17S的轉速和發電電動機19的轉子19R的轉速中的至少一方。在實施方式中，內燃機17的輸出、發電電動機19作為電動機工作時的輸出是馬力，單位是功率。發電電動機19作為發電機工作時的輸出是電力，單位是電功率。
[0091]轉矩線圖包含最大轉矩線TL、限制線VL、栗吸收轉矩線PU匹配軌跡(matchingr0Ute)ML、輸出指示線IL。最大轉矩線TL示出在圖1所示的液壓挖掘機I的運轉期間內燃機17能夠產生的最大輸出。最大轉矩線TL表示內燃機17的轉速η與在各轉速η下內燃機17能夠產生的轉矩T的關系。轉矩線圖用于內燃機17的控制。在實施方式中，發動機控制器30在存儲部存儲轉矩線圖，用于內燃機17的控制。混合動力控制器23以及栗控制器33中的至少一方也可以在存儲部存儲轉矩線圖。
[0092]由最大轉矩線TL表示的內燃機17的轉矩T是考慮內燃機17的耐久性和排氣煙度界限等而決定的。因此，內燃機17能夠產生比與最大轉矩線TL對應的轉矩T大的轉矩。實際上，動力機械控制裝置例如發動機控制器30對內燃機17進行控制，以使得內燃機17的轉矩T不超過最大轉矩線TL。
[0093]在限制線VL與最大轉矩線TL的交點Pent，內燃機17產生的輸出最大，即馬力最大。將交點Pcnt稱為額定點。將額定點Pcnt處的內燃機17的輸出稱為額定輸出。如上所述，最大轉矩線TL基于排氣煙度界限決定。限制線VL基于最高轉速決定。因此，額定輸出是基于內燃機17的排氣煙度界限和最高轉速決定的、內燃機17的最大輸出。
[0094]限制線VL限制內燃機17的轉速η。即，內燃機17的轉速η由動力機械控制裝置、例如發動機控制器30控制以使其不超過限制線VLο限制線VL規定內燃機17的最大轉速。即，動力機械控制裝置例如發動機控制器30控制內燃機17的最大轉速防止其超過由限制線VL規定的轉速而成為過旋轉。
[0095]栗吸收轉矩線PL表示相對于內燃機17的轉速η，如圖2所示的液壓栗18能夠吸收的最大轉矩(栗吸收轉矩指令值)。在實施方式中，內燃機17使內燃機17的輸出和液壓栗18的負荷在匹配軌跡ML上平衡。匹配軌跡ML也可以被設定成通過燃料消耗率良好的點。
[0096]輸出指示線IL表示內燃機17的轉速η和轉矩T的目標。即，控制內燃機17以成為根據輸出指示線IL得到的轉速η和轉矩Τ。這樣，輸出指示線IL相當于第二關系，用于規定內燃機17產生的動力的大小，表示內燃機17的轉矩T與轉速η的關系。輸出指示線IL為使內燃機17產生的馬力即輸出的指令值(以下可稱為輸出指令值)。即，動力機械控制裝置例如發動機控制器30控制內燃機17的轉矩T和轉速η，以使它們成為與輸出指令值對應的輸出指示線IL上的轉矩T和轉速η。例如在與輸出指令值對應的是輸出指示線ILt的情況下，內燃機17的轉矩T和轉速η被控制成為輸出指示線ILt上的值。
[0097]轉矩線圖包含多個輸出指示線IL。相鄰的輸出指示線IL之間的值例如通過插補來求取。在實施方式中，輸出指示線IL為等馬力線。等馬力線是以使內燃機17的輸出恒定的方式決定轉矩T和轉速η的關系的線。在實施方式中，輸出指示線IL不局限于等馬力線，也可以是等節流線等任意線。
[0098]在實施方式中，對內燃機17進行控制以成為匹配點MP的轉矩T和轉速nm。匹配點MP是圖4中由實線表示的匹配軌跡ML、圖4中由實線表示的輸出指示線ILt和由實線表示的栗吸收轉矩線PL的交點。匹配點MP是內燃機17的輸出和液壓栗18的負載平衡的點。由實線表示的輸出指示線ILt與在匹配點MP處液壓栗18吸收內燃機17輸出的目標和內燃機17的作為目標的輸出對應。
[0099]在發電電動機19發電的情況下，栗吸収轉矩線PL配置在發電電動機19吸収的馬力、即發電輸出W g a的量與液壓栗18吸収的內燃機17的輸出相加而得到的位置。另外，與液壓栗18吸収的內燃機17的輸出對應的栗吸収轉矩線PL被配置在以虛線表示的位置。與以虛線表示的栗吸収轉矩線PL的輸出對應的是輸出指示線ILg。栗吸収轉矩線PL在匹配點MPa時的轉速nm與輸出指示線I Lg交叉。對輸出指示線I Lg加上發電電動機19吸収的發電輸出Wga而得到的是通過匹配點MPa的輸出指示線ILt。
[0100]在實施方式中，表示了在匹配點MPa使內燃機17的輸出和液壓栗18的負荷平衡的示例，其中，該匹配點MPa是匹配軌跡MLa、輸出指示線ILt以及栗吸収轉矩線PL的交點。不局限于該示例，也可以在匹配點MPb使內燃機17的輸出和液壓栗18的負荷平衡，其中，該匹配點MPb是匹配軌跡MLb與輸出指示線ILt的交點。
[0101]這樣，動力機械36、即內燃機17和發電電動機19基于轉矩線圖中包含的最大轉矩線TL、限制線VL、栗吸收轉矩線PL、匹配軌跡ML和輸出指示線IL而被控制。
[0102]混合動力控制器23的結構示例
[0103]圖5是表示混合動力控制器23的結構示例的圖。混合動力控制器23具有處理部23P、存儲部23M以及輸入輸出部2310。處理部23P是CPU(Central Processing Unit)、微處理器(microprocessor)或者微型計算機(microcomputer)等。
[0104]處理部23P具有判斷部23J、動力機械控制部23C以及輔助控制部23A。處理部23P，更具體而言，判斷部23J、動力機械控制部23C以及輔助控制部23A執行實施方式涉及的混合動力作業機械的控制方法。判斷部23J判斷液壓挖掘機I的運轉模式是否是輸出限制模式。
[0105]動力機械控制部23C控制內燃機17以及發電電動機19的動作。動力機械控制部23C在例如內燃機17從節省燃料模式的狀態向作業時模式轉移的情況下，為了得到作業所需要的輸出而使轉速以及轉矩中的至少一方上升。此外，動力機械控制部2 3 C在例如無負荷時等，也能夠一邊維持不進行作業的狀態一邊使內燃機17的轉速上升。以下，在實施方式中，將在進行作業的情況下為了得到該作業所需的輸出使內燃機17的轉速上升的控制稱為轉速上升控制。此外，在實施方式中，將在進行作業的情況下為了得到該作業所需的輸出使內燃機17的轉矩上升的控制稱為轉矩上升控制。在該轉速上升控制以及轉矩上升控制中，可以在轉矩線圖的匹配軌跡ML上使內燃機17的輸出和液壓栗18的負荷平衡，但是不局限于此，例如也可以在從匹配軌跡ML偏離的位置使內燃機17的輸出與液壓栗18的負荷平衡。
[0106]此外，動力機械控制部23C例如在內燃機17、該內燃機17的外圍設備(排氣處理裝置40，噴射裝置45，冷卻裝置46)異常的情況，以及在排氣處理裝置40的凈化能力降低的情況等時，使內燃機17成為輸出限制模式。該輸出限制模式是例如將內燃機17產生的轉矩限制成比由轉矩線圖的最大轉矩線TL決定的轉矩小的值，來限制內燃機17的輸出的模式。在輸出限制模式中，動力機械控制部23C例如利用后述的圖12的轉矩線圖的轉矩限制線TLa來控制內燃機17。
[0107]動力機械控制部23C在對排氣處理裝置40，例如檢測到微粒捕集過濾器41的入口處排氣溫度的異常、或者微粒狀物質除去過濾器41b處碳等微粒物質的堆積狀態異常等的情況下，使內燃機17為輸出限制模式。
[0108]此外，對于排氣處理裝置40的凈化能力的降低，可以舉出還原劑罐43a中駐留的還原劑R的余量降低的情況等。圖6表示還原劑R的余量與內燃機17的輸出限制模式的關系的表。
[0?09]如圖6所示，例如，動力機械控制部23C在還原劑罐43a的還原劑R的余量低于規定的比例(例如，規定的基準量的數％)的情況下，使內燃機17變為第一階段的輸出限制模式(輕度誘導(mild inducement)模式)。在輕度誘導模式下，動力機械控制部23C例如使內燃機17的最大轉矩線TL為通常時70%左右的值。
[0110]此外，在還原劑罐43a的還原劑R的余量變為O%的情況下，動力機械控制部23C，使內燃機17變為第二階段的輸出限制模式(重度誘導(severe inducement)模式)。在重度誘導模式下，例如使內燃機17的最大轉矩線TL降低到通常時的一半左右，進行內燃機17的轉速的限制。
[0111]此外，在還原劑罐43a的還原劑R的余量變為0%開始經過了規定時間的情況下，使內燃機17變為第三階段的輸出限制模式(最終誘導(final inducement)模式)。在最終誘導模式下，動力機械控制部23C將內燃機17的轉速從重度誘導模式的狀態進一步限制到怠速時的值。
[0112]此外，除了還原劑R的余量之外，在還原劑R的品質產生異常的情況、噴射還原劑R的噴射部43d產生異常的情況、在具備使一部分排氣循環至進氣的循環系統的情況下該循環系統產生異常的情況、以及還原催化劑42系統產生異常的情況下，動力機械控制部23C也可以使內燃機17變為輸出限制模式。此外，也可以根據從產生這些異常開始經過的時間，階段性地抑制內燃機17的輸出。
[0113]動力機械控制部23C，在對噴射裝置45例如檢測到噴射動作的異常、以及控制電路中的異常等的情況下，使內燃機17變為輸出限制模式。此外，動力機械控制部23C，在對冷卻裝置46例如檢測出冷卻水的溫度變得高于規定閾值這一情形的情況下，使內燃機17變為輸出限制模式。這樣，通過限制內燃機17的輸出，來實現對排氣凈化能力降低的對應及內燃機17以及外圍設備的功能維護。
[0114]判斷部23J在如上述那樣內燃機17以及外圍設備產生異常的情況、以及排氣處理裝置40的凈化能力降低的情況下，檢測該異常以及凈化能力的降低。判斷部23J在檢測出上述任意的情況時，判斷為內燃機17處于輸出限制模式。
[0115]圖7是表示判斷部23J的控制模塊的一個示例的圖。判斷部23J具有選擇部57。對選擇部5 7，輸入輸出限制模式的有效標志和無效標志。選擇部5 7在內燃機17的誘導等級(inducement level)為上述的輕度誘導、重度誘導或者最終誘導的情況下，輸出輸出限制模式的有效標志。此外，選擇部57在沒有對內燃機17設定誘導等級的情況下，輸出輸出限制模式的無效標志。
[0116]圖8是表示混合動力控制器23所有的動力機械控制部23C的控制模塊23Q的一個示例的圖。控制模塊23Q計算并輸出內燃機17的轉速的指令值。控制模塊23Q具有第一變換表51、選擇部52以及第二變換表53。對第一變換表51，輸入內燃機17的目標輸出值，該內燃機17的目標輸出值基于由操作桿26R、26L的操作量或者液壓栗18的壓力而決定的作業機3的作業要求的目標輸出值。第一變換表51基于已知的數據表等，將目標輸出值變換成匹配轉速并輸出。
[0117]對選擇部52，輸入第一變換表51的輸出值和上述輸出限制模式下的規定匹配轉速的值。另外，該規定匹配轉速也可以使用例如由撥盤設定的值。選擇部52在輸出限制模式有效標志為無效的情況(FALSE，假)下，輸出第一變換表51的輸出值。此外，選擇部52在輸出限制模式有效標志為無效的情況下，能夠基于作業機3的作業要求來降低匹配轉速。此外，選擇部52在輸出限制模式有效標志為有效的情況(TRUE，真)下，輸出規定的匹配轉速的值。此夕卜，選擇部52在輸出限制模式有效標志為有效的情況下，當不需要作業機3的作業要求時，能夠使降低匹配轉速的邏輯無效。
[0118]對第二變換表53，輸入選擇部52的輸出值，即與內燃機17的目標輸出對應的匹配轉速以及規定的匹配轉速中的一方。第二變換表53基于已知的數據表等，將輸入的匹配轉速變換成無負荷轉速的值并輸出。第二變換表53的輸出值為內燃機17的無負荷轉速的指令值。
[0119]圖9是表示混合動力控制器23所有的動力機械控制部23C的控制模塊23R的一個示例的圖。控制模塊23R計算并輸出發電電動機19的發電轉矩的指令值。控制模塊23R具有選擇部58和最大值選擇部59。對選擇部58，輸入最大發電轉矩的值和最小發電轉矩的值。最大發電轉矩是在發電電動機19中設定的發電轉矩的范圍中絕對值最大的值。最低發電轉矩是在發電電動機19中設定的發電轉矩的范圍中絕對值最小的值。另外，最大發電轉矩以及最低發電轉矩分別是負值。為了抑制發電效率的降低，發電電動機19被控制成在發電轉矩為最低發電轉矩以上并且為最大發電轉矩以下，進行發電。選擇部58在內燃機17的誘導等級為上述輕度誘導、重度誘導或者最終誘導的情況下，輸出最低發電轉矩。此外，在沒有對內燃機17設定誘導等級的情況下，選擇部58輸出最大發電轉矩。
[0120]對最大值選擇部59，輸入發電電動機19的目標發電轉矩和選擇部58的輸出值。另夕卜，目標發電轉矩是負值。由此，最大值選擇部59將輸入的值中絕對值小的一方的值作為發電轉矩指令值來輸出。因此，在內燃機17的誘導等級為上述輕度誘導、重度誘導或者最終誘導的情況下，輸出最低發電轉矩。此外，在沒有對內燃機17設定誘導等級的情況下，輸出目標發電轉矩。
[0121]混合動力控制器23在作業時使基于作業要求的內燃機17的輸出增加的時候時，例如由動力機械控制部23C進行作業時的轉速上升控制或者轉矩上升控制的時候時，能夠使蓄電裝置22以及發電電動機19進行輔助動作。輔助動作是指將在蓄電裝置22中蓄積的電力供給發電電動機19，利用該電力來驅動發電電動機19的控制。在進行輔助動作的情況下，能夠使內燃機17的轉速或者轉矩在更短時間內上升，但是由于發電電動機19會消耗電力，因此在蓄電裝置22中蓄積的電力會減少。
[0122]輔助控制部23A在液壓挖掘機I的運轉模式為輸出限制模式的情況下，當進行作業時的轉速上升控制時，限制輔助動作。圖10是表示輔助控制部23A的控制模塊的一個示例的圖。輔助控制部23A具有第一運算部54、第二運算部55以及選擇部56。
[0123]對第一運算部54，輸入實際的發電電動機19的轉速和預先設定的轉速的目標值(目標輔助轉速)。第一運算部54求出并輸出目標輔助轉速與實際的發電電動機19的轉速之差。對第二運算部55，輸入第一運算部54的輸出值。第二運算部55在第一運算部54的輸出值，即目標輔助轉速與實際的發電電動機19的轉速之差大于規定值的情況下，輸出是處于輔助狀態的主旨的信號。此外，第二運算部55在目標輔助轉速與實際的發電電動機19的轉速之差在規定值以下的情況下，輸出不是處于輔助狀態的主旨的信號。
[0124]對選擇部56，輸入第二運算部55的輸出值和不是處于輔助狀態的主旨的信號。選擇部56在上述輸出限制模式有效標志為有效的情況下，輸出不是處于輔助狀態的主旨的信號。此外，選擇部56在輸出限制模式有效標志為無效的情況下，輸出第二運算部55的輸出值。
[0125]在從輔助控制部23A輸出了是處于輔助狀態的主旨的信號的情況下，動力機械控制部23C進行輔助動作。此外，在從輔助控制部23A輸出了不是處于輔助狀態的主旨的信號的情況下，混合動力控制器23通過動力機械控制部23C限制輔助動作。由此，在發電電動機19的轉速到達目標輔助轉速之前進行輔助動作。
[0126]作為限制輔助動作的示例，輔助控制部23A能夠使輔助動作本身不進行。該情況下，由于不會消耗在蓄電裝置22中蓄積的電力，因此能夠在蓄電裝置22中確保電力。作為限制輔助動作的其它示例，輔助控制部23A能夠使在輔助動作中供給發電電動機19的電力少于不是輸出限制模式的情況。此外，輔助控制部23A能夠使在輔助動作中供給發電電動機19的電力為固定值。這樣，蓄電裝置22在輔助動作的限制時，也能夠將電力供給發電電動機19。輔助控制部23A在輔助動作的限制時將蓄電裝置22的電力供給發電電動機19的情況下，為了避免在蓄電裝置22中電壓不足，能夠根據在蓄電裝置22中蓄積的電力來設定供給電力。
[0127]在處理部23P是專用硬件的情況下，處理部23P例如是各種電路、經過編程的處理器(Processor)以及 ASIC(Applicat1n Specific Integrated Circuit)中一個或者它們組合而成的處理部。
[0128]存儲部23M使用例如RAM(Random Access Memory，隨機訪問存儲器)、R0M(ReadOnly Memory，只讀存儲器)等非易失性或易失性的各種存儲器、磁盤等各種盤中的至少一種。存儲部23M存儲用于使處理部23P執行實施方式涉及的混合動力作業機械的控制的計算機程序、以及處理部23P執行實施方式涉及的控制時使用的信息。處理部23P通過從存儲部23M讀取上述計算機程序并加以執行，來實現實施方式涉及的控制。
[0129]輸入輸出部2310是用于連接發動機控制器30以及設備之類的接口電路。輸入輸出部2310與如圖2所示的燃料調整撥盤28、轉速檢測傳感器17η、共軌控制部32、排氣處理裝置40、噴射裝置45以及冷卻裝置46的各部以及各種傳感器等連接。此外，輸入輸出部2310與如圖3所示的溫度傳感器41c、壓差傳感器41d、溫度傳感器42a，氨傳感器42b、N0x檢測傳感器44a、壓力傳感器44b等各種傳感器連接。在實施方式中，說明了發動機控制器30的結構示例，但是混合動力控制器23以及栗控制器33也是與發動機控制器30同樣的結構。
[0130]混合動力作業機械的控制方法
[0131]圖11是表示實施方式涉及的混合動力作業機械的控制方法的一個示例的流程圖。在步驟SlOl，發動機控制器30的判斷部23J判斷是否是輸出限制模式。在是輸出限制模式的情況(步驟SlOl的“是”)下，在步驟S102中，輔助控制部23A限制通過發電電動機19以及蓄電裝置22進行的輔助動作。從而，動力機械控制部23C根據由輔助控制部23A限制的輔助動作的限制內容，來控制內燃機17以及發電電動機19的動作。另一方面，在不是輸出限制模式的情況(步驟SlOl的“否”)下，輔助控制部23A不限制輔助動作。即，在動力機械控制部23C在作業時進行轉速上升控制的情況下，輔助控制部23A使蓄電裝置22以及發電電動機19進行輔助動作。
[0132]圖12是表示輸出限制模式下的轉矩線圖的比較示例的圖。如圖12所示，在輸出限制模式下，表示內燃機17能夠產生的最大輸出的最大轉矩線TLa被設置在通常時的最大轉矩線TL的下方，即向轉矩變小的方向移動的位置。由此，內燃機17能夠產生的輸出及轉矩被限制得低于通常時。
[0133]在這種輸出限制模式下，不進行液壓挖掘機I的作業等的情況下，動力機械控制部23C例如能夠以與輸出指示線I La對應的馬力，且以怠速狀態的轉速nc，來使內燃機17動作。此時，動力機械控制部23C在例如輸出指示線ILa上的轉速nc的位置處，設定內燃機17的匹配點MPc。
[0134]在從該狀態開始，進行上部回轉體5的回轉動作以及砂土等的掘削操作等作業的情況下，動力機械控制部23C根據液壓栗18的負荷等來設定匹配點。動力機械控制部23C例如在最大轉矩線TLa與栗吸収轉矩線PLa的交點設定匹配點MPd。另外，內燃機17的轉速nd成為比怠速狀態下的轉速nc大的值。
[0135]動力機械控制部23C通過按照從匹配點MPc向匹配點MPd轉移的方式來控制內燃機17的轉速以及轉矩，來進行轉速上升控制。在沒有輔助動作的限制的情況下，輔助控制部23A在進行轉速上升控制時進行輔助動作。當進行輔助動作時，會消耗蓄電裝置22的電力，在蓄電裝置22產生電力不足。此外，在內燃機17向匹配點MPd轉移前，即在匹配點MPc動作的情況下，內燃機17的轉速nc是怠速時的值，因此難以確保發電輸出。
[0136]因此，輔助控制部23A限制基于蓄電裝置22的輔助動作。例如，輔助控制部23A能夠不進行輔助動作，或者能夠在輔助動作中使供給發電電動機19的電力與不是輸出限制模式的情況相比變少。
[0137]如以上那樣，本實施方式涉及的液壓挖掘機I能夠在輸出限制時限制輔助動作，該輔助動作是指，在作業時使基于作業機3的作業要求的內燃機17的輸出増加的時候，向發電電動機19供給在蓄電裝置22中蓄積的電力，因此，抑制蓄電裝置22的電力消耗。由此，在輸出限制時中能夠抑制蓄電裝置22的蓄電容量的降低。從而，能夠抑制蓄電裝置22發電輸出變得不足。
[0138]圖13是表示輸出限制模式下的轉矩線圖的一個示例的示圖，表示不進行在作業時使基于作業機3的作業要求的內燃機17的轉速上升的控制的情況的一個示例。如圖13所示，在輸出限制模式，動力機械控制部23C也可以將內燃機17的無負荷時的匹配點MPe設定成例如輸出指示線ILa與限制線VL的交點(轉速ne)。通過該設定，無負荷時的轉速被設定到高旋轉側，因此能夠確保蓄電裝置22的充電所用的輸出。此外，動力機械控制部23C在例如作業時在與圖12所示的比較示例相同的位置設定匹配點MPd的情況下，不使內燃機17的轉速上升，也能夠使匹配點從MPe向MPd轉移。這樣，液壓挖掘機I在輸出限制時，將無負荷時的轉速設定到高旋轉側，以不進行在作業時使基于作業機3的作業要求的內燃機17的轉速上升的控制。因此，即便在內燃機17的輸出受到限制，發電電動機19的發電輸出受到限制的情況下，也能夠確保蓄電裝置22的充電所用的輸出。由此，能夠抑制蓄電裝置22發電輸出變得不足。另外，無負荷時設定的匹配點(轉速)是確保蓄電裝置22的充電所用的輸出的值即可，不局限于上述匹配點MPe(轉速ne)。此外，不進行在作業時使基于作業機3的作業要求的內燃機17的轉速上升的控制的上述控制也能夠與限制輔助動作的上述實施方式的控制相獨立地進行。即，液壓挖掘機I在輸出限制時，除了限制輔助動作的控制之外，還進行將無負荷時的轉速設定到高旋轉側的控制以不進行在作業時使基于作業機3的作業要求的內燃機17的轉速上升的控制。
[0139]圖14是表示輸出限制模式的轉矩線圖的其它示例的圖，是與不是輸出限制模式的情況相比，使向發電電動機19的供給電力變少來進行輔助動作的情況的一個示例。如圖14所示，在輸出限制模式下，動力機械控制部23C也可以將內燃機17的無負荷時的匹配點MPf設定到例如輸出指示線ILa上的比匹配點MPc高的轉速nf的位置。由此，例如在作業時在與圖12的比較示例相同的位置設定匹配點MPd的情況下，與將匹配點設定到MPc的情況相比，能夠減小內燃機17的轉速的上升量。因此，能夠減小輔助動作所需的供給電力。由此，能夠抑制蓄電裝置22的電力的消耗。
[0140]在實施方式中，以具有內燃機17的液壓挖掘機I作為作業機械的示例，不過實施方式能夠應用的作業機械不局限于此。例如作業機械也可以是推土機等。作業機械搭載的發動機的種類也不限定。
[0141]以上，對實施方式進行了說明，不過實施方式不局限于上述內容。此外，在上述結構要素中包含本領域技術人員能夠容易想到的結構要素、實質上相同的結構要素、所謂的等同范圍內的結構要素。進而，能夠適當地組合上述結構要素。進而，在不脫離本實施方式的要旨的范圍內，能夠進行結構要素的各種省略、置換或變更。
【主權項】
1.一種混合動力作業機械的控制裝置，所述控制裝置對所述混合動力作業機械進行控制，所述混合動力作業機械具備: 作業機； 內燃機，其對所述作業機供給動力； 發電電動機，其與所述內燃機的輸出軸連接；以及 蓄電裝置，其對所述發電電動機發電產生的電力進行蓄積，或者對所述發電電動機供給電力， 所述混合動力作業機械的控制裝置的特征在于，包括: 判斷部，其判斷是否處于所述內燃機的輸出受到限制的輸出限制時； 輔助控制部，其在所述輸出限制時限制輔助動作，所述輔助動作是指，在作業時使基于所述作業機的作業要求的所述內燃機的輸出増加的時候，向所述發電電動機供給在所述蓄電裝置中蓄積的電力；以及 動力機械控制部，其在通過所述輔助控制部限制所述輔助動作的狀態下，控制所述內燃機以及所述發電電動機。2.根據權利要求1所述的混合動力作業機械的控制裝置，其特征在于: 在所述輸出限制時，所述輔助控制部停止所述輔助動作。3.根據權利要求1或權利要求2所述的混合動力作業機械的控制裝置，其特征在于: 在所述內燃機以及該內燃機的外圍設備處于異常狀態的情況、以及在所述內燃機中設有排氣處理裝置的情況下該排氣處理裝置的凈化能力降低或者存在降低可能性的情況中的至少一方的情況下，所述判斷部判斷為處于所述輸出限制時。4.根據權利要求3所述的混合動力作業機械的控制裝置，其特征在于: 所述外圍設備包含:排氣處理裝置，其對所述內燃機的排氣進行處理;噴射裝置，其對所述內燃機噴射燃料;以及冷卻裝置，其對所述內燃機進行冷卻。5.根據權利要求1至4中任一項所述的混合動力作業機械的控制裝置，其特征在于: 在所述輸出限制時，所述動力機械控制部對在作業時基于所述作業機的作業要求的所述內燃機的轉速，通過使該轉速上升的控制，將其變更為輸出限制模式下的匹配轉速。6.一種混合動力作業機械，其特征在于，包括: 內燃機，其具有排氣處理裝置； 發電電動機，其與所述內燃機的輸出軸連結； 蓄電裝置，其對所述發電電動機發電產生的電力進行蓄積，或者對所述發電電動機供給電力；以及 權利要求1至權利要求4中任一項所述的混合動力作業機械的控制裝置，其對所述內燃機、所述發電電動機以及所述蓄電裝置進行控制。7.根據權利要求6所述的混合動力作業機械，其特征在于，具備: 車輛主體，其具有行走體和設置于所述行走體的上部且能夠相對于所述行走體回轉的回轉體；以及 電動機，其設置成被從所述發電電動機以及所述蓄電裝置中的至少一方供給電力，來驅動所述回轉體。8.一種混合動力作業機械的控制方法，所述混合動力作業機械具備:內燃機，其驅動作業機；以及發電電動機，其與所述內燃機連接，并向蓄電裝置提供電力或從蓄電裝置接受電力， 所述混合動力作業機械的控制方法的特征在于，包括: 判斷是否處于所述內燃機的輸出受到限制的輸出限制時； 在所述輸出限制時限制輔助動作，所述輔助動作是指，在作業時使基于所述作業機的作業要求的所述內燃機的輸出増加的時候，向所述發電電動機供給在所述蓄電裝置中所蓄積的電力；以及 在所述輔助動作受到限制的狀態下，控制所述內燃機以及所述發電電動機。
【文檔編號】E02F9/20GK105849338SQ201680000444
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年1月20日
【發明人】今井智貴, 鎮目克
【申請人】株式會社小松制作所