专利名称：液压挖掘机及液压挖掘机的控制方法
技术领域：
本发明涉及一种液压挖掘机，特别是具备使转动体转动的电动机的混合动力型液压挖掘机，以及液压挖掘机的控制方法。
背景技术：
近年来，如专利文献1所示，开发了混合动力型液压挖掘机。混合动力型液压挖掘机具备发动机、液压泵、电动机、工作装置及转动体。液压泵由发动机驱动。工作装置由从液压泵排出的液压油驱动。电动机由电力驱动，并使转动体转动。专利文献1 国际公开W02007/052538号小册子在上述混合动力型液压挖掘机中，当转动体降低转动速度时，将动能作为电能回收并储存。接着，利用储存的电能驱动电动机，从而使转动体转动。由此，能够降低发动机的油耗。但是，对上述混合动力型液压挖掘机而言，希望进一步降低油耗。本发明的技术问题在于降低混合动力型液压挖掘机的油耗。
发明内容
第一方面发明的液压挖掘机具备行驶体、转动体、发动机、液压泵、工作装置、蓄电装置、发电电动机、转动电动机、第一操作装置、第二操作装置及控制部。行驶体使车辆行驶。转动体载置在行驶体上，被设置为能够相对于行驶体转动。液压泵由发动机驱动。工作装置由从液压泵排出的液压油驱动。发电电动机由来自发动机的驱动力驱动而起发电作用，并且在蓄电装置积存电力。转动电动机利用来自蓄电装置的电力使转动体转动。转动电动机只要是至少可以利用来自蓄电装置的电力使转动体转动的部件即可，也存在利用来自发电电动机的电力而直接被驱动的情况。第一操作装置是用于操作转动体转动的装置。 第二操作装置是用于操作工作装置的装置。控制部基于第一发动机输出扭矩线控制发动机的输出。第一发动机输出扭矩线规定相对于发动机转速的发动机输出扭矩的上限。控制部判定正在进行高液压负载操作还是低液压负载操作，该高液压负载操作是所述工作装置的液压负载大的操作，该低液压负载操作是所述工作装置的液压负载小的操作。另外，当正在进行使转动体转动的操作与低液压负载操作的复合操作时，控制部基于第二发动机输出扭矩线控制发动机的输出。第二发动机输出扭矩线是发动机输出扭矩比第一发动机输出扭矩线低的发动机输出扭矩线。第二方面发明的液压挖掘机在第一方面发明的液压挖掘机的基础上，工作装置具有大臂、铲斗及小臂。上述低液压负载操作是使大臂下降的操作。第三方面发明的液压挖掘机在第一方面发明的液压挖掘机的基础上，工作装置具有大臂、铲斗及小臂。上述低液压负载操作是铲斗的卸料操作。第四方面发明的液压挖掘机在第一方面发明的液压挖掘机的基础上，工作装置具有大臂、铲斗及小臂。上述低液压负载操作是小臂的卸料操作。第五方面发明的液压挖掘机在第一至第四方面发明中任一方面发明的液压挖掘机的基础上，在进行使转动体转动的操作与低液压负载操作的复合操作时，在比基于第一发动机输出扭矩线控制发动机输出时发动机输出扭矩低的状态下，增大发动机转速。第六方面发明的液压挖掘机在第一至第四方面发明中任一方面发明的液压挖掘机的基础上，在进行使转动体转动的操作与低液压负载操作的复合操作时，在比基于第一发动机输出扭矩线控制发动机输出时低的范围内增大发动机输出扭矩。第七方面发明的液压挖掘机的控制方法，该液压挖掘机具备行驶体、转动体、发动机、液压泵、工作装置、蓄电装置、发电电动机、转动电动机、第一操作装置、第二操作装置。行驶体使车辆行驶。转动体载置在行驶体上，被设置为能够相对于行驶体转动。液压泵由发动机驱动。工作装置由从液压泵排出的液压油驱动。发电电动机由来自发动机的驱动力驱动而起发电作用，并且在蓄电装置积存电力。转动电动机利用来自蓄电装置的电力使转动体转动。转动电动机只要是至少可以利用来自蓄电装置的电力使转动体转动的部件即可，也存在利用来自发电电动机的电力而直接被驱动的情况。第一操作装置是用于操作转动体转动的装置。第二操作装置是用于操作工作装置的装置。在该液压挖掘机的控制方法中，基于第一发动机输出扭矩线控制发动机的输出。判定正在进行高液压负载操作还是低液压负载操作，该高液压负载操作是所述工作装置的液压负载大的操作，该低液压负载操作是所述工作装置的液压负载小的操作。当正在进行使转动体转动的操作与低液压负载操作的复合操作时，基于第二发动机输出扭矩线控制发动机的输出。第一发动机输出扭矩线规定相对于发动机转速的发动机输出扭矩的上限。第二发动机输出扭矩线是发动机输出扭矩比第一发动机输出扭矩线低的发动机输出扭矩线。发明效果在第一方面发明的液压挖掘机中，当正在进行使转动体转动的操作与工作装置的低液压负载操作的复合操作时，基于第二发动机输出扭矩线控制发动机的输出。第二发动机输出扭矩线是发动机输出扭矩比第一发动机输出扭矩线小的发动机输出扭矩线。在该液压挖掘机中，因为转动体由转动电动机驱动，所以在同时进行转动体的转动与工作装置的驱动的复合操作时，与利用液压马达使转动体转动的液压挖掘机相比，液压负载小。另外， 当正在进行使转动体转动的操作与低液压负载操作的复合操作时，处于液压负载小的状态。在该状态下，由于基于第二发动机输出扭矩线控制发动机，因此抑制发动机的输出扭矩的增大。因此，通过抑制无用的燃料喷射，能够降低油耗。在第二方面发明的液压挖掘机中，在进行使转动体转动的操作与使大臂下降的操作的复合操作时，基于第二发动机输出扭矩线控制发动机的输出。在使大臂下降时，与进行挖掘等其他动作时相比，液压负载低。因此，在该状态下，由于基于第二发动机输出扭矩线控制发动机，因此能够降低油耗。在第三方面发明的液压挖掘机中，在进行使转动体转动的操作与铲斗的卸料操作的复合操作时，基于第二发动机输出扭矩线控制发动机的输出。铲斗的卸料操作是使铲斗的前端朝向下方移动而从铲斗排出铲斗内的物体的操作。因此，在进行该操作时，与进行挖掘等其他动作时相比，液压负载低。因此，在该状态下，由于基于第二发动机输出扭矩线控制发动机，因此能够降低油耗。在第四方面发明的液压挖掘机中，当正在进行使转动体转动的操作与小臂的卸料操作的复合操作时，基于第二发动机输出扭矩线控制发动机的输出。小臂的卸料操作是使斗内的物体的操作。当正在进行该操作时，与进行挖掘等其他动作时相比，液压负载低。因此，在该状态下，由于基于第二发动机输出扭矩线控制发动机，因此能够降低油耗。在第五方面发明的液压挖掘机中，在进行使转动体转动的操作与低液压负载操作的复合操作时，增大发动机转速。但是，在比基于第一发动机输出扭矩线控制发动机输出时发动机输出扭矩低的状态下增大发动机转速。因此，通过抑制无用的燃料喷射，能够降低油
^^ ο在第六方面发明的液压挖掘机中，在进行使转动体转动的操作与低液压负载操作的复合操作时，增大发动机输出扭矩。但是，在比基于第一发动机输出扭矩线控制发动机输出时低范围内增大发动机输出扭矩。因此，通过抑制无用的燃料喷射，能够降低油耗。在第七方面发明的液压挖掘机的控制方法中，当正在进行使转动体转动的操作与工作装置的低液压负载操作的复合操作时，基于第二发动机输出扭矩线控制发动机的输出。第二发动机输出扭矩线是发动机输出扭矩比第一发动机输出扭矩线小的发动机输出扭矩线。在该液压挖掘机中，因为转动体由转动电动机驱动，所以在同时进行转动体的转动与工作装置的驱动的复合操作时，与利用液压马达使转动体转动的液压挖掘机相比，液压负载小。另外，当正在进行使转动体转动的操作与低液压负载操作的复合操作时，处于液压负载小的状态。在该状态下，由于基于第二发动机输出扭矩线控制发动机，因此能够抑制发动机输出扭矩的增大。因此，通过抑制无用的燃料喷射，能够降低油耗。
图1是本发明的一个实施方式的液压挖掘机的立体图。图2是表示液压挖掘机的控制系统结构的框图。图3是表示发动机的输出扭矩线与液压泵的吸收扭矩线的图。图4是表示发动机的输出扭矩线的选择方法的图。图5是表示发动机的输出扭矩及发动机转速的变化的图。图6是表示其他实施方式的第二发动机的输出扭矩线的图。图7是表示本发明的其他实施方式的发动机的输出扭矩线的选择方法的图。
具体实施例方式图1表示本发明的一个实施方式的液压挖掘机100。该液压挖掘机100具备车辆主体1和工作装置4。车辆主体1具有行驶体2和转动体3。行驶体2具有一对行驶装置h、2b。各行驶装置2a、2b具有履带2d、2e。行驶装置2a、2b通过后述的右行驶电动机35及左行驶电动机36 (参照图2、驱动履带2d、2e，从而使液压挖掘机100行驶。转动体3载置在行驶体2上。转动体3设置为能够相对于行驶体2转动，并且通过驱动后述的转动电动机32(参照图幻而转动。另外，在转动体3上设置有驾驶室5。转动体3具有燃料箱14、液压油箱15、发动机室16及配重18。燃料箱14储存用于驱动后述的发动机21(参照图幻的燃料。液压油箱15储存从后述的液压泵25(参照图幻排出的液压油。如下所述，发动机室16收纳有发动机21、液压泵25等设备。配重18配置在发动
6机室16的后方。工作装置4安装在转动体3的前部中央位置，并且具有大臂7、小臂8、铲斗9、大臂液压缸10、小臂液压缸11及铲斗液压缸12。大臂7的基端部与转动体3能够旋转地连结。 另外，大臂7的前端部与小臂8的基端部能够旋转地连结。小臂8的前端部与铲斗9能够转动地连结。大臂液压缸10、小臂液压缸11及铲斗液压缸12是利用从后述的液压泵25排出的液压油而被驱动的液压缸。大臂液压缸10使大臂7动作。小臂液压缸11使小臂8动作。铲斗液压缸12使铲斗9动作。通过驱动上述液压缸10、11、12而驱动工作装置4。图2表示液压挖掘机100的控制系统的结构图。发动机21是柴油发动机，通过调整向液压缸内喷射的燃料量来控制其输出马力。该调整是通过利用来自控制器40的指令信号控制设置于发动机21的燃料喷射泵22的电子调速器23来进行的。通常，使用全速控制方式的调速器作为调速器23，根据负载调整发动机转速和燃料喷射量，从而使发动机转速达到后述的目标转速。即，调速器23增减燃料喷射量，以消除目标转速与实际发动机转速之间的偏差。另外，通过旋转传感器M检测发动机21的实际转速。由旋转传感器对检测的发动机21的实际转速作为检测信号输入后述的控制器40。液压泵25的驱动轴与发动机21的输出轴连结。通过使发动机21的输出轴旋转而驱动液压泵25。液压泵25是可变容量型液压泵，通过改变斜盘沈的倾角而改变容量。泵控制阀27基于从控制器40输入的指令信号而动作，并且经由伺服活塞控制液压泵25。泵控制阀27控制斜盘沈的倾角，使液压泵25的输出压力与液压泵25的容量的积不超过从控制器40输入泵控制阀27的指令信号的指令值(指令电流值)所对应的泵吸收扭矩。即，泵控制阀27根据所输入的指令电流值控制液压泵25的吸收扭矩。从液压泵25排出的液压油经由控制阀观向各种液压致动器供给。具体地说，将液压油向大臂液压缸10、小臂液压缸11、铲斗液压缸12、右行驶电动机35及左行驶电动机 36供给。由此，分别驱动大臂液压缸10、小臂液压缸11、铲斗液压缸12、右行驶电动机35 及左行驶电动机36，从而使大臂7、小臂8、铲斗9及行驶体2的履带2dde动作。利用液压传感器39检测液压泵25的输出压力，并且将其作为检测信号输入控制器40。控制阀观是具有多个对应于各液压致动器10 12、35、36的控制阀的流量方向控制阀。控制阀观根据后述的操作装置51 M的操作方向向相对应的液压致动器10 12、35、36供给液压油。另外，控制阀观移动滑阀，以开设开口面积与操作装置51 M的操作量对应的油路。另外，发电电动机四的驱动轴与发动机21的输出轴连结。发电电动机四起发电作用和电动作用。发电电动机四经由变流器33与转动电动机32、作为蓄电装置的电容器 34连接。通过使发电电动机四起发电作用而在电容器34中积存电力。电容器34向转动电动机32供给电力。另外，当发电电动机四起电动作用时，电容器34向发电电动机四供给电力。转动电动机32利用从电容器34供给的电力而被驱动，从而使上述转动体3转动。通过控制器40控制发电电动机四的扭矩。当发电电动机四被控制起发电作用时，发动机21所产生的输出扭矩的一部分传递至发电电动机四的驱动轴，该发电电动机四吸收发动机21的扭矩而进行发电。发电电动机四所产生的交流电力被变流器33转换为直流电力并供给到电容器34。当发电电动机四被控制起电动作用时，电容器34所积存的直流电力被变流器33转换为交流电力并供给到发电电动机四。由此，驱动发电电动机四的驱动轴旋转，从而利用发电电动机四产生扭矩。该扭矩从发电电动机四的驱动轴传递至发动机的输出轴，并且与发动机21的输出扭矩相加。根据来自控制器40的指令信号控制发电电动机四的发电量(吸收扭矩量)、电动量(辅助量、产生扭矩量)。变流器33将发电电动机四起发电作用的情况下的用于发电的电力，或者积存于电容器34的电力转换为适于转动电动机32的、具有所希望的电压、频率、相数的电力，并向转动电动机32供给。需要说明的是，在转动体3的转动动作被减速或被制动等情况下，转动体3的动能转换为电能。虽然该电能作为再生电力积存在电容器34中，但是，作为用于使发电电动机四起电动作用的电力而被供给。在驾驶室5中，设置有各种操作装置51 56及显示输入装置43。各种操作装置 51 56具有第一作业操作装置51、第二作业操作装置52、第一行驶操作装置53、第二行驶操作装置M及目标转速设定装置56。第一作业操作装置51为了使小臂8、转动体3动作而具有由操作员操作的控制杆等操作部件。第一作业操作装置51根据操作方向使小臂8或转动体3动作。另外，第一作业操作装置51使小臂8或转动体3以对应于操作量的速度动作。表示第一作业操作装置 51的操作方向及操作量的操作信号输入控制器40。在第一作业操作装置51被操作至使小臂8动作的方向的情况下，根据相对于第一作业操作装置51的中立位置的操作方向及操作量，将表示小臂挖掘操作量或小臂卸料操作量的小臂操作信号输入控制器40。需要说明的是，小臂挖掘操作是将小臂8的前端向下方移动的操作。小臂卸料操作是将小臂8的前端向上方移动的操作。另外，在第一作业操作装置51被操作至使转动体3动作的方向的情况下，根据相对于第一作业操作装置51的中立位置的操作方向及操作量，将表示右转动操作量或左转动操作量的转动操作信号输入控制器40。另外，在第一作业操作装置51被操作至使小臂8动作的方向的情况下，对应于第一作业操作装置51的操作量的先导压力(PPC压力)施加在对应于操作方向(小臂挖掘方向或小臂卸料方向)的控制阀观的先导孔。利用液压传感器61检测来自第一作业操作装置51的先导压力，并将其作为检测信号传送到控制器40。第二作业操作装置52具有为了使大臂7或铲斗9动作而由操作员操作的控制杆等操作部件。第二作业操作装置52根据操作方向使大臂7或铲斗9动作。另外，第二作业操作装置52使大臂7或铲斗9以对应于操作量的速度动作。在第二作业操作装置52被操作至使大臂7动作的方向的情况下，根据相对于第二作业操作装置52的中立位置的操作方向及操作量，将表示大臂提升操作量或大臂下降操作量的大臂操作信号输入控制器40。需要说明的是，大臂提升操作是将大臂7的前端向上方移动的操作。大臂下降操作是将大臂 7的前端向下方移动的操作。另外，在第二作业操作装置52被操作至使铲斗9动作的方向的情况下，根据相对于第二作业操作装置52的中立位置的操作方向及操作量，将表示铲斗挖掘操作量或铲斗卸料操作量的铲斗操作信号输入控制器40。铲斗挖掘操作是将铲斗9的前端向下方移动的操作。铲斗卸料操作是将铲斗9的前端向上方移动的操作。在第二作业操作装置52被操作至使大臂7动作的方向的情况下，对应于第二作业操作装置52的操作量的先导压力(PPC压力)施加在对应于操作方向(大臂提升或大臂下降)的控制阀观的先导孔。另外，在第二作业操作装置52被操作至使铲斗9动作的方向的情况下，对应于第二作业操作装置52的操作量的先导压力(PPC压力)施加在对应于操作方向(铲斗挖掘方向或铲斗卸料方向)的控制阀观的先导孔。通过液压传感器62检测来自用于操作大臂7的第二作业操作装置52的先导压力，并将其作为检测信号传送到控制器40。通过液压传感器63检测来自用于操作铲斗9的第二作业操作装置52的先导压力， 并将其作为检测信号传送到控制器40。第一行驶操作装置53及第二行驶操作装置M具有为了使履带2dde分别动作而由操作员操作的控制杆等操作部件。第一行驶操作装置53及第二行驶操作装置M根据操作方向使履带2dJe工作，并且使履带2d、2e以对应于操作量的速度动作。与第一作业操作装置51及第二作业操作装置52相同，对应于第一行驶操作装置53及第二行驶操作装置 54的操作量的先导压力(PPC压力)施加在对应于操作方向的控制阀观的先导孔。通过液压传感器64、65检测上述先导压力(PPC压力)，并将其作为检测信号输入控制器40。目标转速设定装置56是用于设定后述的发动机21的目标转速的装置。目标转速设定装置56具有例如仪表盘等操作部件。操作员通过操作目标转速设定装置56，能够手动地设定发动机21的目标转速。目标转速设定装置56的操作内容作为操作信号输入控制器 40。显示输入装置43作为显示发动机转速、液压油温等液压挖掘机100的各种信息的显示装置而起作用。另外，显示输入装置43具有触摸式的监视器，从而作为由操作员操作的输入装置而起作用。控制器40通过具有RAM、R0M等存储器及CPU等装置的计算机而实现。控制器40 基于利用图3的Pl表示的发动机输出扭矩线对发动机21进行控制。发动机输出扭矩线表示发动机21根据转速所能够输出的扭矩上限值。即，发动机输出扭矩线规定发动机转速与发动机21的输出扭矩的最大值之间的关系。调速器23控制发动机21的输出，使发动机21 的输出扭矩不超过发动机输出扭矩线。发动机输出扭矩线存储在未图示的存储装置中。控制器40根据所设定的目标转速改变发动机输出扭矩线。控制器40向调速器23传送指令信号，以使发动机转速达到所设定的目标转速。需要说明的是，图3的!^e表示目标转速为最大目标转速时的额定点P与高速空转点NH结合的最高速调整线(>￥-> —〉3>， ^ 图3所示的第一发动机输出扭矩线Pl相当于例如发动机21的额定或最大功率输出ο另外，控制器40算出对应于发动机21的目标转速的液压泵25的目标吸收扭矩。 该目标吸收扭矩被设定为使发动机21的输出马力与液压泵25的吸收马力平衡。控制器40 基于利用图3的Lp表示的泵吸收扭矩线算出目标吸收扭矩。泵吸收扭矩线规定发动机转速与液压泵25的吸收扭矩之间的关系，并且该泵吸收扭矩线存储在存储装置中。控制器40根据操作装置51 M的操作量和液压负载自动地改变发动机21的转速。例如，如图3所示，当将发动机的目标转速设定为Ni，并在该状态下进行挖掘操作时，发动机的目标转速从W改变至N2。由此，从控制器40向调速器传送指令信号，从而增大发动机转速。其结果是，发动机转速与发动机输出扭矩以匹配点Ml为目标，沿轨迹Ltl增大。另外，控制器40根据操作装置51 M的操作内容改变发动机输出扭矩线。具体地说，在进行转动体3的转动操作与工作装置4的操作的复合操作时，按照图4所示的流程图进行处理。首先，在步骤Sl中，判断是否正在进行转动体3的转动操作与使大臂7下降的操作的复合操作(以下，称为“转动且大臂下降”操作)。当正在进行“转动且大臂下降”操作时，在步骤S2中，选择第二发动机输出扭矩线El (El曲线)。如图5所示，第二发动机输出扭矩线El是发动机输出扭矩比上述第一发动机输出扭矩线Pl小的发动机输出扭矩线。 具体地说，在比低速空转转速大的规定的发动机转速范围内，第二发动机输出扭矩线El的发动机输出扭矩比第一发动机输出扭矩线Pl的发动机输出扭矩小。另外，如图4所示，在进行上述操作以外的复合操作时，在步骤S3中，选择第一发动机输出扭矩线Pl (Pl曲线)。例如，在进行上述挖掘操作等液压负载大的操作(以下、称为“高液压负载操作”)与转动体3的转动操作时，选择第一发动机输出扭矩线P1。控制器 40基于来自操作装置51 M的先导压力的大小对是否正在进行高液压负载操作以及是否正在进行低液压负载操作进行判定。这里所说的低液压负载及高液压负载是指假定在工作装置4实际地进行作业而承受来自沙土等作业对象物的负载的状态下液压负载的大小，不一定是未承受来自作业对象物的负载的状态下液压负载的大小。在该液压挖掘机100中，当进行“转动且大臂下降”操作，并且使发动机的目标转速从m增大至N2时，如上所述，从控制器40向调速器传送指令信号，从而增大发动机转速及发动机输出扭矩。而且，如图5所示，选择第二发动机输出扭矩线El作为发动机输出扭矩线。因此，发动机转速与发动机输出扭矩以匹配点M2为目标，沿轨迹Lt2增大。从图5 可知，根据轨迹Lt2，在比上述轨迹Ltl的发动机输出扭矩低的状态下增大发动机转速。另夕卜，与匹配点Ml相比，匹配点M2的发动机输出扭矩低。因此，根据轨迹Lt2，在比上述轨迹 Ltl低的范围内增大发动机输出扭矩。在单独进行铲斗9的卸料操作的情况下，也与上述内容相同，选择第二发动机输出扭矩线El作为发动机输出扭矩线。由此，在发动机输出扭矩低的状态下增大发动机转速。如上所述，在该液压挖掘机100中，在进行液压负载小的、如上所述的规定操作 (以下，称为“低液压负载操作”)与转动体3的转动操作的复合操作时，与进行其他复合操作即高液压负载操作与转动体3的转动操作的复合操作时相比，控制发动机的输出，以使发动机输出扭矩的上限被抑制得很低。由此，能够抑制无用的燃料喷射，并且能够降低发动机21的油耗。以上，虽然对本发明的一个实施方式进行了说明，但是本发明不限于上述实施方式，在不脱离发明宗旨的范围内能够进行各种改变。控制器40也可以通过多个计算机而实现。蓄电装置不限定于电容器，也可以使用蓄电池等其他装置。不限于基于来自操作装置51 M的先导压力判定是否正在进行低液压负载操作，也可以基于其他判定参数进行判定。例如，也可以基于来自检测转动体3的转动动作的转动传感器的检测信号，判定是否正在进行转动操作。第二发动机输出扭矩线不限于如图5所示的第二发动机输出扭矩线E1。例如，也可以使用如图6所示的第二发动机输出扭矩线E1。该第二发动机输出扭矩线El被设定为， 当发动机转速低时扭矩差变小，当发动机转速高时扭矩差变大。扭矩差是第一发动机输出扭矩与第二发动机输出扭矩之间的发动机的输出扭矩的差。即，根据该第二发动机输出扭矩线E1，当发动机转速低时，相对于第一发动机输出扭矩的发动机的输出扭矩的减小量变小。另外，当发动机转速高时，发动机的输出扭矩的减小量变大。工作装置4的操作也可以根据其操作方向区分低液压负载操作与高液压负载操作。例如，大臂下降操作也可以是低液压负载操作，大臂提升操作也可以是高液压负载操作。另外，铲斗9的卸料操作也可以是低液压负载操作，铲斗9的挖掘操作也可以是高液压负载操作。而且，小臂8的卸料操作也可以是低液压负载操作，小臂8的挖掘操作也可以是高液压负载操作。因此，在进行复合操作时，如图7所示的流程图，也可以进行选择发动机输出扭矩线的处理。具体地说，首先，在步骤Sll中，判断是否正在进行“转动且大臂下降”操作。当正在进行“转动且大臂下降”操作时，在步骤S14中，选择第二发动机输出扭矩线El (El曲线)。如上所述，第二发动机输出扭矩线El是发动机输出扭矩比上述第一发动机输出扭矩线Pl小的发动机输出扭矩线(参照图5)。具体地说，在比低速空转转速大的规定的发动机转速范围内，第二发动机输出扭矩线El的发动机输出扭矩比第一发动机输出扭矩线Pl的发动机输出扭矩小。在未进行“转动且大臂下降”操作时，进入步骤S12。在步骤S12中，判断是否正在进行转动体3的转动操作与铲斗卸料操作的复合操作(以下，称为“转动且铲斗卸料”操作)。当正在进行“转动且铲斗卸料”操作时，在步骤S14中，选择第二发动机输出扭矩线El (El曲线)。在未进行“转动且铲斗卸料”操作时，进入步骤S13。在步骤S13中， 判断是否正在进行转动体3的转动操作与小臂卸料操作的复合操作(以下，称为“转动且小臂卸料”操作)。当正在进行“转动且小臂卸料”操作时，在步骤S14中，选择第二发动机输出扭矩线El (El曲线)。在未进行“转动且小臂卸料”操作时，进入步骤S15。在步骤S15 中，选择第一发动机输出扭矩线Pl (Pl曲线)。即，在进行“转动且大臂下降”操作、“转动且铲斗卸料”操作及“转动且小臂卸料”操作以外的复合操作时，选择第一发动机输出扭矩线 Pl0工业上的利用可能性本发明能够降低混合动力型液压挖掘机的油耗。附图标记说明2 行驶体3 转动体4 工作装置7 大臂8 小臂9 伊斗21 发动机25 液压泵29 发电电动机32 转动电动机40 控制器(控制部)51 第一作业操作装置(第一操作装置)52 第二作业操作装置(第二操作装置)100 液压挖掘机
权利要求
1.一种液压挖掘机，其特征在于，具备 行驶体，其使车辆行驶；转动体，其载置在所述行驶体上，被设置为能够相对于所述行驶体转动； 发动机；液压泵，其由所述发动机驱动；工作装置，其由从所述液压泵排出的液压油驱动；蓄电装置；发电电动机，其由来自所述发动机的驱动力驱动而起发电作用，并且在所述蓄电装置积存电力；转动电动机，其利用来自所述蓄电装置的电力使所述转动体转动； 第一操作装置，其用于操作所述转动体的转动； 第二操作装置，其用于操作所述工作装置；控制部，其基于第一发动机输出扭矩线控制所述发动机的输出，该第一发动机输出扭矩线规定相对于发动机转速的发动机输出扭矩的上限，判定正在进行高液压负载操作还是低液压负载操作，该高液压负载操作是所述工作装置的液压负载大的操作，该低液压负载操作是所述工作装置的液压负载小的操作，在进行使所述转动体转动的操作与所述低液压负载操作的复合操作时，基于发动机输出扭矩比所述第一发动机输出扭矩线低的第二发动机输出扭矩线控制所述发动机的输出。
2.如权利要求1所述的液压挖掘机，其特征在于， 所述工作装置具有大臂、铲斗及小臂，所述低液压负载操作是使所述大臂下降的操作。
3.如权利要求1所述的液压挖掘机，其特征在于， 所述工作装置具有大臂、铲斗及小臂，所述低液压负载操作是所述铲斗的卸料操作。
4.如权利要求1所述的液压挖掘机，其特征在于， 所述工作装置具有大臂、铲斗及小臂，所述低液压负载操作是所述小臂的卸料操作。
5.如权利要求1至4中任一项所述的液压挖掘机，其特征在于，在进行使所述转动体转动的操作与所述低液压负载操作的复合操作时，在比基于所述第一发动机输出扭矩线控制所述发动机输出时所述发动机输出扭矩更低的状态下，增大所述发动机转速。
6.如权利要求1至4中任一项所述的液压挖掘机，其特征在于，在进行使所述转动体转动的操作与所述低液压负载操作的复合操作时，在比基于所述第一发动机输出扭矩线控制所述发动机输出时更低的范围内，增大所述发动机输出扭矩。
7.一种液压挖掘机的控制方法，该液压挖掘机具备行驶体，其使车辆行驶；转动体， 其载置在所述行驶体上，被设置为能够相对于所述行驶体转动；发动机；液压泵，其由所述发动机驱动；工作装置，其由从所述液压泵排出的液压油驱动；蓄电装置；发电电动机，其由来自所述发动机的驱动力驱动而起发电作用，并且在所述蓄电装置积存电力；转动电动机，其利用来自所述蓄电装置的电力使所述转动体转动；第一操作装置，其用于操作所述转动体的转动；第二操作装置，其用于操作所述工作装置； 所述液压挖掘机的控制方法的特征在于，基于第一发动机输出扭矩线控制所述发动机的输出，该第一发动机输出扭矩线规定相对于发动机转速的发动机输出扭矩的上限，判定正在进行高液压负载操作还是低液压负载操作，该高液压负载操作是所述工作装置的液压负载大的操作，该低液压负载操作是所述工作装置的液压负载小的操作，在进行使所述转动体转动的操作与所述低液压负载操作的复合操作时，基于发动机输出扭矩比所述第一发动机输出扭矩线低的第二发动机输出扭矩线控制所述发动机的输出。
全文摘要
本发明提供一种液压挖掘机及液压挖掘机的控制方法。在液压挖掘机中，控制器(40)基于第一发动机输出扭矩线(P1)控制发动机(21)的输出，该第一发动机输出扭矩线(P1)规定相对于发动机转速的发动机输出扭矩的上限。控制器(40)判定正在进行高液压负载操作和低液压负载操作中哪一个操作，该高液压负载操作是工作装置(4)的液压负载大的操作，该低液压负载操作是工作装置的液压负载小的操作。另外，当正在进行使转动体(3)转动的操作与工作装置(4)的低液压负载操作的复合操作时，控制器(40)基于第二发动机输出扭矩线(E1)控制发动机(21)的输出。第二发动机输出扭矩线(E1)是相比第一发动机输出扭矩线(P1)，发动机输出扭矩低的发动机输出扭矩线。
文档编号F15B11/00GK102482868SQ20118000373
公开日2012年5月30日 申请日期2011年5月17日 优先权日2010年5月17日
发明者大东广治, 末广孝雄, 竈门光彦 申请人:株式会社小松制作所