建筑机械的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种建筑机械，其应用了通过发动机和电动发电机驱动液压栗的混合系统。
【背景技术】
[0002]在应用了这种混合系统的建筑机械、即所谓的混合建筑机械中，已知一种技术，即在与车体的动作相伴的负荷大时，通过使用蓄电装置的电力使电动发电机进行动力运行从而对发动机的动力进行辅助，在与车体的动作相伴的负荷小时，通过发动机使电动发电机进行再生由此对蓄电装置进行充电。
[0003]并且，作为混合建筑机械的一个现有技术，已知以下的一种混合建筑机械，其具备控制发动机的动作的发动机控制单元、控制电动发电机的动作的电动发电控制单元，发动机控制单元通过对应于转速的降低转矩以一定的比例进行增加的下垂特性使发动机动作，电动发电控制单元对电动发电机赋予目标转速，由此通过进行使电动发电机产生转矩从而使发动机的转速与目标转速一致的控制的转速控制使电动发电机进行动作(例如，参照专利文献I)。
[0004]具体地说，根据该现有技术的混合建筑机械，电动发电控制单元将发动机的动作特性(转速-转矩特性)中与成为低油耗和低排气的区域对应的转速作为目标转速赋予给电动发电机，主要使电动发电机通过转速控制进行动作。这时，发动机通过发动机控制单元按照下垂特性，产生与该控制的转速对应的转矩，所以即使与车体的动作相伴的负荷发生变化，也能够将发动机的转速和转矩始终保持在成为低油耗和低排气的区域内。
[0005]其中，在专利文献I中公开的现有技术的混合建筑机械中，如果通过时间对过渡性的举动进行平均从而对其进行评价，则如上述那样能够通过发动机控制单元和电动发电控制单元将发动机的转速和转矩控制在希望的区域，但是如果对与发动机的各个气缸内的爆发周期对应的短时间内的举动进行评价，则即使发动机的转速和转矩在希望的区域内，有时其中的转速和转矩的变动也会变大。
[0006]在此，发动机的转矩通过各个气缸的爆发而产生，发动机的旋转在爆发后立刻加速，通过压缩行程进行减速，因此发动机的转速以各个气缸内的爆发周期进行变动。即，发动机只能通过各个气缸的爆发行程而产生转矩，所以即使发动机的转速平均来看是固定的，也必然进行变动。
[0007]在现有技术的混合建筑机械中，发动机控制单元通常掌握了在发动机的各个气缸内产生爆发的定时，所以如果发动机的转速的变动成分变大，能够去除该变动成分。由此，在下垂特性中去除了变动成分的发动机的转速和转矩是一对一对应的。另一方面，电动发电控制单元无法掌握在发动机的各个气缸内产生爆发的定时，因此测定包含变动成分的发动机的转速，进行使电动发电机的转速与目标转速(大体为常数)一致的转速控制，由此即使与车体的动作相伴的负荷是固定的，电动发电机的转矩也发生变动。
[0008]并且，由于电动发电机的转矩的变动，发动机的转速的变动变大，结果，如果发动机的转速以发动机控制单元无法去除变动成分的程度进行变动，则在下垂特性中与发动机的转速对应的转矩也发生变动，伴随该转矩的变动发动机的转速进一步大幅变动。如此，在现有技术的混合建筑机械中，担心由于电动发电控制单元的转速控制使与发动机的各个气缸内的爆发相伴的转速和转矩的变动放大，产生发动机的转速和转矩不稳定地重复变动的振荡。
[0009]专利文献1:日本特开2003-28071号公报
【发明内容】
[0010]本发明是鉴于这样的现有技术的情况而作出的，其目的在于提供一种能够抑制发动机的动作控制中的振荡的产生的建筑机械。
[0011]为了达到上述目的，本发明的建筑机械具备:发动机；电动发电机，其进行上述发动机的动力的辅助和发电；蓄电装置，其与上述电动发电机之间进行电力的接受供给；液压栗，其通过上述发动机和上述电动发电机进行驱动；转速检测装置，其检测上述发动机的实际转速；发动机控制器，其根据通过上述转速检测装置检测出的上述发动机的实际转速和上述发动机的目标转速，进行产生上述发动机的转矩的控制；以及车体控制器，其控制车体的动作，上述建筑机械的特征在于，上述车体控制器包含:负荷推定部，其推定上述液压栗的吸取动力；再生动力运行请求运算部，其根据上述蓄电装置的充电状态，运算针对上述电动发电机的再生动作或动力运行动作请求的动力；发动机请求运算部，其根据通过上述负荷推定部推定出的吸取动力以及通过上述再生动力运行请求运算部运算出的动力，运算对上述发动机请求的动力；以及电动发电机控制部，其进行根据上述电动发电机的目标转速产生上述电动发电机的转矩的转速控制、根据上述电动发电机的目标转矩产生上述电动发电机的转矩的转矩控制中的任意一个控制，上述电动发电机控制部具有控制切换部，其根据通过上述发动机请求运算部运算出的动力以及通过上述转速检测装置检测出的上述发动机的实际转速，切换上述转速控制和上述转矩控制，上述控制切换部在进行上述转矩控制的期间，在对上述发动机请求的动力增大从而上述发动机的转速低于预定的第一转速时，从上述转矩控制切换为上述转速控制。
[0012]在这样构成的本发明中，在通过电动发电机控制部正在进行转矩控制时，如果向发动机请求的动力增大从而发动机的转矩增加到最大转矩，则之后发动机的转速下降。即，产生发动机的加载减速。并且，如果发动机的转速低于预定的第一转速，则电动发电机控制部的控制切换部将电动发电机的动作控制从转矩控制切换为转速控制，由此根据电动发电机的目标转速产生电动发电机的转矩，因此即使发动机的转速发生变动，发动机也能够维持最大转矩的状态。在这种发动机的最大转矩的状态下，在发动机的特性上，与发动机的转速变动相伴的发动机的转矩的变动减小，因此能够使发动机的转速和转矩稳定。由此，能够抑制发动机的动作控制中的振荡的产生。
[0013]另外，本发明的建筑机械的特征为，在上述发明中，上述控制切换部在进行上述转速控制的期间，在向上述发动机请求的动力小于预定的动力时，从上述转速控制切换为上述转矩控制。
[0014]在这样构成的发明中，在通过电动发电机控制部进行转速控制时，如果向发动机请求的动力小于预定的动力，则电动发电机控制部的控制切换部将电动发电机的动作控制从转速控制切换为转矩控制，由此能够使发动机的转矩迅速减小到最大转矩以下，因此能够防止进行蓄电装置的过剩充电，同时降低发动机的负荷。
[0015]另外，本发明的建筑机械的特征为，在上述发明中，上述电动发电机控制部在进行上述转速控制的期间，将上述电动发电机的目标转速设定为比上述发动机的目标转速低的转速。这样构成的话，则在通过电动发电机控制部进行转速控制期间，发动机的转速比目标转速低，因此与电动发电机的转矩的变动无关，发动机能够稳定地维持最大转矩的状态。
[0016]另外，本发明的建筑机械的特征为，在上述发明中，上述发动机控制器通过对应于上述发动机的转速的下降上述发动机的转矩以预定的斜率增加的调速器特性使上述发动机动作，上述电动发电机控制部在进行上述转矩控制的期间，在将上述电动发电机的目标转矩设定为与动力运行动作对应的目标转矩的状态下，当上述发动机的转速比预定的第二转速高时，减小上述电动发电机的目标转矩。
[0017]在这样构成的发明中，在通过电动发电机控制部进行转矩控制的期间，即使针对与动力运行动作对应的电动发电机的目标转矩错误地设定了过大的转矩，在发动机的转速比预定的第二转速高的时刻，由于电动发电机的目标转矩减小，能够抑制产生电动发电机的多余的转矩从而发动机过剩地旋转。由此，能够事先避免发动机的过度旋转。
[0018]另外，本发明的建筑机械的特征为，在上述发明中，上述车体控制器具备推定上述发动机的转矩的转矩推定部，上述发动机控制器产生上述发动机的转矩，使得上述发动机的转速与上述发动机的目标转速一致，上述电动发电机控制部在进行上述转矩控制的期间，在将上述电动发电机的目标转矩设定为与动力运行动作对应的目标转矩的状态下，当通过上述转矩推定部推定出的转矩比预定的转矩小时，减小上述电动发电机的目标转矩。
[0019]在这样构成的发明中，在通过电动发电机控制部进行转矩控制期间，即使针对与动力运行动作对应的电动发电机的目标转矩错误地设定过大的转矩，在通过转矩推定部推定出的转矩小于预定的转矩的时刻，由于电动发电机的目标转矩减小，能够抑制产生电动发电机的多余的转矩从而发动机过剩地旋转。由此，能够事先避免发动机的过度旋转。
[0020]根据本发明的建筑机械，在进行转矩控制期间，在向发动机请求的动力增大从而发动机的转速低于预定的第一转速时，通过电动发动机控制部的控制切换部将电动发电机的动作控制从转矩控制切换为转速控制，由此发动机能够维持最大转矩的状态，因此能够使发动机的转速和转矩稳定。由此，能够抑制发动机的动作控制中的振荡的产生，因此与目前相比能够提高发动机的排气和油耗的性能。
【附图说明】
[0021]图1是表示作为本实施方式的建筑机械的一例而例举的混合液压挖掘机的外观的图。
[0022]图2是表示本发明的第一实施方式的混合液压挖掘机的结构的图。
[0023]图3是表示图2的车体控制器的控制运算电路的结构的图。
[0024]图4是说明图3的控制切换部进行的转速控制和转矩控制的切换动作的图。
[0025]图5是表示伴随图4的切换动作的发动机的动作特性的转速-转矩特性线图。
[0026]图6是说明图3的电动发电机控制部进行的电动发电机的动作控制的状态为状态S2时的电动发电机的动作的图。
[0027]图7是表示在图3的电动发电机控制部进行的电动发电机的动作控制的状态为状态S2时的电动发电机的动作中，栗吸取动力、发动机请求动力、向电动发电机的请求转矩、电动发电机的转矩以及发动机的动作状态的关系的图。
[0028]图8是说明图3的电动发电机控制部进行的电动发电机的动作控制的状态为状态SI时的电动发电机的动作的图。
[0029]图9是表示图3的电动发电机控制部中的与电动发电机的目标转矩的修正相关的结构的图。
[0030]图10是表示本发明的第二实施方式的车体控制器的控制运算电路的结构的图。
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