混合式工作机械及工作机械的控制方法

专利名称：混合式工作机械及工作机械的控制方法
技术领域：
本发明涉及ー种工作机械，尤其涉及ー种共同使用2个动カ源来高效地进行工作的混合式工作机械。
背景技术：
已开发使用共同使用内燃机的动カ和电动机的动カ来高效地动作的混合式工作机械。作为混合式工作机械，已知有采取所谓并联方式的驱动形态的工作机械。并联方式的驱动形态中，液压泵与发挥发电机作用和电动机作用的动カ机并联连接于作为共用动カ源的内燃机(引擎)上。通过液压泵驱动液压驱动器，并且通过动カ机的发电机作用对蓄电装置进行充电。通过来自该蓄电装置的电カ使动カ机作为电动机进行动作来辅助引擎。另外，作为动カ机，有时利用一台发挥发电机作用和电动机作用双方的两 用机(称为电动发电机或发电电动机)，但也可共同使用单独的发电机和电动机。在上述混合式工作机械中，作为用于驱动液压泵的动力，有引擎的输出和辅助引擎的电动发电机的输出。因此，需考虑引擎的状态或用于驱动电动发电机的蓄电装置的状态的同时适当地分配引擎的输出和电动发电机的输出。因此提出有，在混合式挖土机中，求出泵要求功率，并按照该泵要求功率决定发电电动机为了辅助引擎而应输出的发电电动机功率的分配，并且以消除引擎的目标转速与实际转速的偏差的方式校正功率的分配(例如，參考专利文献I)。以往技术文献专利文献专利文献I :日本特开2007-290607号公报发明概要发明所要解决的技术问题上述专利文献I中公开的功率的分配中，有超过校正后的发电电动机的输出极限而泵呈输出状态的可能性，并且有由于校正了功率分配而对发电电动机要求超过其能力的输出所以导致发电电动机呈过负载状态的可能性。另外，由于未考虑蓄电装置的蓄电量就校正功率分配，因此存在如下忧虑，即引擎的转速通过发电电动机的辅助运行而增大并欲上升至目标转速，但蓄电装置中未蓄积用于辅助运行的电力，无法充分地辅助引擎且无法使引擎的转速迅速复原至目标转速。本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于在混合式工作机械中适当地分配引擎的输出和电动发电机的输出。用于解决课题的手段为了实现上述目的，根据本发明的ー实施方式，提供如下混合式工作机械，其具有液压发生器，将引擎的输出转换为液压并供给至液压驱动部；电动发电机，连接于该引擎，并作为电动机及发电机双方发挥作用；蓄电器，对该电动发电机供给电カ来使其作为电动机发挥作用；电カ驱动部，通过来自该蓄电器的电カ驱动，且产生再生电カ并供给至该蓄电器；及控制部，控制该电动发电机的动作，其特征在于，该控制部根据该引擎的目标转速与实际转速的偏差校正该引擎的输出上限值，井根据已校正的该引擎的输出上限值决定该电动发电机、该液压驱动部及该电カ驱动部的输出值。上述混合式工作机械中，该控制部可根据该引擎的目标转速与实际转速的偏差校正该电动发电机的输出下限值，井根据已校正的该电动发电机的输出下限值决定该电动发电机、该液压驱动部及该电カ驱动部的输出值。并且，该控制部还可考虑该蓄电器的放电能力来校正该电动发电机的输出下限值。另外，该控制部还可根据该蓄电器的放电能力决定该液压驱动部的输出。并且，根据本发明，提供如下混合式工作机械，其具有液压发生器，将引擎的输出转换为液压并供给至液压驱动部；电动发电机，连接于该引擎，并作为电动机及发电机双方发挥作用；蓄电器，对该电动发电机供给电カ来使其作为电动机发挥作用；电カ驱动部，通过来自该蓄电器的电カ驱动，且产生再生电カ并供给至该蓄电器；及控制部，控制该电动发电机的动作，其特征在于，该控制部根据该引擎的目标转速与实际转速的偏差校正该电动发电机的输出下限值，并根据已校正的该电动发电机的输出下限值来决定该电动发电机、·该液压驱动部及该电カ驱动部的输出值。在上述混合式工作机械中，该控制部可考虑该蓄电器的放电能力来校正该电动发电机的输出下限值。并且，该控制部还可考虑该蓄电器的放电能力来决定该液压驱动部的输出。并且，根据本发明的其他实施方式，提供如下工作机械的控制方法，该工作机械通过引擎驱动液压发生器来进行工作，其特征在于，将该内燃机的输出増加率设定为预定值，比较由该増加率的该预定值求出的该内燃机的输出上限值与由该液压发生器所要求的液压输出求出的要求动力，当该要求动カ超过该输出上限值时，控制成该引擎的输出变成该输出上限值以下。在上述工作机械的控制方法中，优选当该要求动カ超过该输出上限值时，以电动机的输出弥补超过部分的输出。也可通过来自蓄电装置的电カ和来自工作用的电动发电机的再生电カ来驱动该电动机。并且，还可每隔预定时间进行该引擎的输出控制，并将前次的引擎的输出加上预定比例的值来计算该引擎的输出上限值。另外，还可在求出该输出上限值时，还进一歩考虑该引擎的转速。发明效果根据上述发明，在混合式工作机械中能够适当地分配引擎的输出和电动发电机的输出。由此，能够避免向引擎的过大的输出要求或因引擎的过负载引起的引擎故障。并且，能够使弓I擎的转速迅速上升至目标旋转。


图I是混合式挖土机的侧视图。图2是表示图I所示的挖土机的驱动系统的结构的块图。图3是将图I所示的挖土机的动カ系统模型化来表示的图。图4是表示将电カ(动カ)的移动方向性看作输出极性的极性的图。
图5是用于进行基于本发明的第I实施方式的控制的控制器所包含的控制部的功能块图。图6是将引擎输出上限值Pengmax的变化和引擎实际输出Pengact的变化及引擎实际转速Nengact对应表示的曲线图。图7是表示引擎输出上限值Pengmax2的计算方法的图。图8是表示引擎输出上限值Pengmaxl (tl)、引擎实际输出Pengact (tl)及引擎输出上限值PengmaX2(t2)的关系的曲线图。图9是表示用于进行基于本发明的第I实施方式的控制的控制器所包含的控制部的变形例的功能块图。图10是用于进行基于本发明的第2实施方式的控制的控制器所包含的控制部的 功能块图。图11是将引擎输出上限值Pengmax的变化和辅助马达输出下限值Pasmmin的变化及辅助马达输出指令Pasmref的变化对应表示的曲线图。图12是表示辅助马达输出下限值Pasmmin2的计算方法的图。图13是表示辅助马达输出下限值Pasmminl (t2)和辅助马达输出指令Pasmref (tl)及辅助马达输出下限值Pasmmin2 (t2)的关系的曲线图。图14是用于进行基于本发明的第3实施方式的控制的控制器所包含的控制部的功能块图。图15是在图14所示的驱动控制部中进行的处理的流程图。图16是图15所示的步骤S8中的处理的流程图。图17是表示电负载输出上限值Pelcmax的计算模型的图。图18是表示电负载输出下限值Pelemine的计算模型的图。图19是图15所示的步骤S9的处理的流程图。图20是表示液压负载输出上限值Phydmax的计算模型的图。图21是图15所示的步骤SlO的处理的流程图。图22是表示电池控制输出上限值Pbatmax2的计算模型的图。图23是将电池输出Pbatout的值示于表示电池充电率(SOC)与电池输出的关系的曲线图中的图。图24是表示电池控制输出下限值Pbatmin2的计算模型的图。图25是将电池输出Pbatout的值示于表示电池充电率(SOC)与电池输出的关系的曲线图中的图。图26是将电池输出Pbatout的值示于表示电池充电率(SOC)与电池输出的关系的曲线图中的图。图27是图5所示的步骤S7的处理的流程图。图28是表示辅助马达输出指令Pasmref的计算模型的图。图29是用于进行基于本发明的第4实施方式的控制的控制器所包含的控制部的功能块图。图30是决定液压负载实际输出Phydout的处理的流程图。图31是表示每隔单位时间反复进行图30所示的处理时引擎输出的推移的一例的曲线图。
具体实施例方式接着，参考附图对本发明的实施方式进行说明。首先，作为应用本发明的混合式工作机械的一例，对混合式挖土机进行说明。图I是混合式挖土机的侧视图。挖土机的下部行驶体I上通过回转机构2搭载有上部回转体3。动臂4从上部回转体3延伸，在动臂4的前端连接斗杆5。另外，在斗杆5的前端连接铲斗6。动臂4、斗杆5及铲斗6分别通过动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9液压驱动。并且，在上部回转体3上搭载驾驶室10及动カ源(未图示)。图2是表示图I所示的挖土机的驱动系统的结构的块图。图2中，分别以双重线表示机械动カ系统，以实线表示高压液压管路，以虚线表示先导管路，以单点划线表示电カ驱动或控制系统。·作为机械式驱动部的引擎11和作为辅助驱动部的电动发电机12均连接于作为增力器的减速机13的输入轴。减速机13的输出轴上连接有主泵14及先导泵15。主泵14上通过高压液压管路16连接有控制阀17。控制阀17为进行液压系统的控制的控制装置。在控制阀17上通过高压液压管路连接下部行驶体I用的液压马达IA (右用)及IB (左用)、动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9。电动发电机12上通过逆变器18连接有作为蓄电器的电池19。电池19上通过逆变器20连接有回转用电动机21。回转用电动机21为挖土机中的电负载。在回转用电动机21的旋转轴21A上连接有分解器22、机械制动器23及回转减速机24。先导泵15上通过先导管路25连接操作装置26。操作装置26上通过液压管路27及28分别连接控制阀17及作为操纵杆操作检测部的压カ传感器29。压カ传感器29上连接有进行电力系统的驱动控制的控制器30。具有以上结构的挖土机为以引擎11、电动发电机12及回转用电动机21作为动カ源的混合式工作机械。这些动カ源搭载于图I所示的上部回转体3。以下，对各部进行说明。引擎11例如为由柴油引擎构成的内燃机，其输出轴连接于減速机13的一方的输入轴。引擎11在工作机械的运行中始终运行。电动发电机12为可进行动カ运行及再生运行双方的电动机即可。在此，作为电动发电机12示出通过逆变器20交流驱动的电动发电机。该电动发电机12例如可由磁铁埋入于转子内部的IPM(Interior Permanent Magnet)马达构成。电动发电机12的旋转轴连接于减速机13的另一方的输入轴。减速机13具有2个输入轴和I个输出轴。2个输入轴上分别连接引擎11的驱动轴和电动发电机12的驱动轴。另外，输出轴上连接主泵14的驱动轴。当引擎11的负载较大时，电动发电机12进行动カ运行，电动发电机12的驱动カ经减速机13的输出轴传递至主泵14。由此辅助引擎11的驱动。另ー方面，当引擎11的负载较小时，引擎11的驱动カ经减速机13传递至电动发电机12，由此电动发电机12进行基于再生运行的发电。电动发电机12的动カ运行和再生运行的切換通过控制器30按照引擎11的负载等进行。主泵14为产生用于供给至控制阀17的液压的液压泵。由主泵14产生的液压通过控制阀17为了分别驱动作为液压负载的液压马达1A、1B、动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9而被供给。先导泵15为产生液压操作系统所要求的先导压的泵。控制阀17为如下液压控制装置，即通过按照驾驶员的操作输入来控制分别供给至通过高压液压管路所连接的下部行驶体I用的液压马达1A、1B、动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9的液压，由此对它们进行液压驱动控制。如上所述，逆变器18设置于电动发电机12与蓄电部19之间，井根据来自控制器30的指令进行电动发电机12的运行控制。由此，当逆变器18运行控制电动发电机12的动カ时，将所要求的电カ从电池19供给至电动发电机12。另外，当运行控制电动发电机12的再生时，将通过电动发电机12发电的电カ被充电至蓄电部19。包含电池(蓄电器)的蓄电部19配设于逆变器18与逆变器20之间。由此，蓄电部为以下用途的电源，即当电动发电机12和回转用电动机21中的至少任一方进行动カ运 行时，供给动カ运行所要求的电力，并且，当至少任一方进行再生运行时，将通过再生运行产生的再生电力作为电能进行蓄积。如上所述，逆变器20设置于回转用电动机21与蓄电部19之间，根据来自控制器30的指令对回转用电动机21进行运行控制。由此，当回转用电动机21进行动力运行时，所要求的电カ从蓄电部19供给至回转用电动机21。另外，当回转用电动机21进行再生运行时，通过回转用电动机21发电的电カ充电至蓄电部19。回转用电动机21为可进行动カ运行及再生运行双方的电动机即可，其是为了驱动上部回转体3的回转机构2而设置的。当进行动カ运行吋，回转用电动机21的旋转驱动力即旋转力在減速机24中被放大，上部回转体3被加减速控制的同时进行旋转运动。另外，通过上部回转体3的惯性旋转，通过减速机24转速增大并被传递至回转用电动机21，能够产生再生电力。在此，作为回转用电动机21，示出根据PWM (Pulse Width Modulation)控制信号通过逆变器20被交流驱动的电动机。该回转用电动机21例如可由磁铁埋入型IPM马达构成。由此，能够产生更大的感应电动势，因此能够增大再生时由回转用电动机21发电的电力。另外，蓄电部19的充放电控制根据蓄电部19中的电池的充电状态、电动发电机12的运行状态(动カ运行或再生运行)、回转用电动机21的运行状态(动カ运行或再生运行)，通过控制器30进行。分解器22为检测回转用电动机21的旋转轴21A的旋转位置及旋转角度的传感器。分解器22通过与回转用电动机21机械连接来检测回转用电动机21的旋转前的旋转轴21A的旋转位置与进行左旋转或右旋转后的旋转位置之差，由此检测旋转轴21A的旋转角度及旋转方向。通过检测回转用电动机21的旋转轴21A的旋转角度，导出回转机构2的旋转角度及旋转方向。机械制动器23为产生机械制动力的制动装置，使回转用电动机21的旋转轴21A机械停止。该机械制动器23通过电磁式开关切换制动/解除。该切换通过控制器30进行。回转减速机24为减速回转用电动机21的旋转轴21A的转速并机械传递至回转机构2的減速机。由此，当进行动カ运行吋，能够使回转用电动机21的旋转カ增力，以更大旋转カ传递至回转体。与此相反，当进行再生运行时，能够增加在回转体中产生的转速，使回转用电动机21产生更多的旋转动作。
回转机构2可以在解除回转用电动机21的机械制动器23的状态下回转，由此，上部回转体3向左方向或右方向回转。操作装置26为挖土机的驾驶员用于操作回转用电动机21、下部行驶体I、动臂4、斗杆5及纟产斗6的输入装置,包含操纵杆26A及26B和踏板26C。操纵杆26A为用于操作回转用电动机21及动臂5的操纵杆，设置于上部回转体3的驾驶席附近。操纵杆26B为用于操作动臂4及铲斗6的操纵杆，设置于驾驶席附近。另外，踏板26C为用于操作下部行驶体I的ー对踏板，设置于驾驶席的脚下。操作装置26将通过先导管路25供给的液压(I次侧液压)转换为按照驾驶员的操作量的液压(2次侧液压)而输出。从操作装置26输出的2次侧液压通过液压管路27供给至控制阀17，并且由压カ传感器29检测出。若分别操作操纵杆26A及26B和踏板26C，则控制阀17通过液压管路27被驱动，由此，通过控制液压马达1A、1B、动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9内的液压来驱动下部行驶体
I、动臂4、斗杆5及伊斗6。·另外，液压管路27为了操作液压马达IA及IB而各设置I根(即，合计2根)，为了分别操作动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9而各设置2根(即，合计6根)，因此实际上全部有8根，但为了方便说明，概括为I根来表示。在作为操纵杆操作检测部的压カ传感器29中，由压カ传感器29检测基于操纵杆26A的操作的液压管路28内的液压变化。压カ传感器29输出表示液压管路28内的液压的电信号。该电信号被输入至控制器30。由此，能够准确地掌握操纵杆26A的操作量。并且，在本实施方式中，利用压カ传感器作为操纵杆操作检测部，但也可利用直接以电信号读取操纵杆26A的操作量的传感器。控制器30为进行挖土机的驱动控制的控制装置，包含速度指令转换部31、驱动控制装置32及回转驱动控制装置40。控制器30由包含CPU (Central Processing Unit)及内部存储器的运算处理装置构成。速度指令转换部31、驱动控制装置32及回转驱动控制装置40通过控制器30的CPU执行在内部存储器中储存的驱动控制用程序来实现。速度指令转换部31为将从压カ传感器29输入的信号转换为速度指令的运算处理部。由此，操纵杆26A的操作量转换为用于旋转驱动回转用电动机21的速度指令(rad/s)。该速度指令被输入至驱动控制装置32及回转驱动控制装置40。接着，以上述挖土机的驱动控制为例对基于本发明的混合式工作机械的驱动控制进行说明。图3是将上述挖土机的动カ系统模型化来表示的图。在图3的模型图中，引擎50相当于上述的引擎11，辅助马达52相当于具有电动机及发电机双方的功能的电动发电机12。液压负载54相当于由液压驱动的构成组件，包含上述的动臂缸7、斗杆缸8、铲斗缸9、及液压马达1A、IB0但是，作为用于产生液压的负载来考虑时，液压负载54相当于作为产生液压的液压泵的主泵14。电负载56相当于如电动马达或电动驱动器等那样由电カ驱动的构成组件，包含上述的回转用电动机21。电池58为设置于上述蓄电部19的蓄电器。在本实施方式中，使用电容器(双电层型电容器)作为电池58。对液压负载54供给由产生液压的液压泵(上述的主泵14)产生的液压。引擎50对该液压泵供给动カ来进行驱动。即，引擎50所产生的动カ通过液压泵转换为液压而供给至液压负载54。另ー方面，液压泵上还连接有辅助马达52，能够将由辅助马达52产生的动カ供给至液压泵来进行驱动。即，供给至辅助马达52的电カ通过辅助马达52转换为动力，该动カ通过液压马达转换为液压而供给至液压负载54。此时，辅助马达52作为电动机进行动作。从蓄电部19的电池58对电负载56供给电カ来进行驱动。将电负载56被驱动的情况称为动カ运行。电负载56例如如电动机兼发电机那样能够产生再生电力，产生的再生电カ供给至蓄电部而蓄积于电池58，或者供给至辅助马达52而成为驱动辅助马达52的电力。如上所述，电池58通过来自电负载56的再生电カ充电。另外，当辅助马达52接受来自引擎50的动カ而作为发电机发挥作用时，还能够将辅助马达52所产生的电カ供给至蓄电部19来对电池58进行充电。辅助马达52所产生的电カ还能够直接供给至电负载56来驱动电负载56。 在如上结构中，若观察与电カ相关的部分，则可知电カ(动力)的移动存在方向性。若将该方向性看作为输出极性，则成为如图4所示的极性。关于辅助马达52而言，当辅助引擎50来产生液压并将动カ供给至液压负载54时，将电力作为动カ输出。将此时的辅助马达52的输出极性设为(+)。另ー方面，当以引擎50的驱动カ驱动辅助马达52来发电时,动カ会输入至辅助马达52。因此，此时的辅助马达52的输出极性成为(-)。关于蓄电部19的电池58而言，当进行放电来驱动电负载56或辅助马达52时，将输出极性设为(+)。另ー方面，有从电负载56供给再生电カ或者供给由辅助马达52发电而产生的电カ来充电的情况。此时的电池58的输出极性成为(-)。关于电负载56而言，当供给电カ而被驱动时，即若将进行动力运行时的输出极性设为(+)，则产生再生电カ时的输出极性成为(_)。如以上，在混合式挖土机中，需考虑作为与电力相关的构成组件的、辅助马达52及电负载56的运行状态及充电部19的电池58的充电状态来适当调整它们的输出极性，由此决定运行条件。尤其重要的是，调整辅助马达52的输出极性的同时控制向液压负载54的输出与向电负载56的输出的分配，以便电池58成为始终被适当充电的状态。在此，与控制有关的输入为以下7个变量。I)引擎实际转速Nengact引擎实际转速Nengact为表示引擎50的实际转速的变量。引擎50在挖土机运行时始终被驱动，并检测出引擎实际转速Nact。2)液压负载要求输出Phydreq液压负载要求输出Phydreq为表不液压负载54所要求的动カ的变量,例如相当于驾驶员操作挖土机时的操作操纵杆的操作量。3)电负载要求输出Pelcreq电负载要求输出Pelcreq为表不电负载56所要求的电カ的变量,例如相当于驾驶员操作挖土机时的操作操纵杆的操作量。4)电池电压Vact电池电压Vact为表不电池58的输出电压的变量。在本实施方式中利用电容器蓄电器作为电池。电容器的充电量与电容器的端子间电压的平方成比例，因此能够通过检测输出电压得知电池58的充电状态(S卩，充电率SOC)。5)引擎实际输出Pengact引擎实际输出Pengact为表示引擎50的实际输出的实际测定值，可由引擎50的转速与转矩之积求出。6)引擎目标转速Nengref引擎50以始终以预先设定的恒定转速驱动的方式被驱动控制。该预先设定的恒定转速为引擎目标转速Nengref。 7)辅助马达实际转速Nasmact辅助马达实际转速Nasmact为表示辅助马达52的实际转速的变量。辅助马达52连接于引擎50，因此在挖土机运行时始終被驱动，并检测出辅助马达实际转速Nasmact。根据以上7个变量，控制以下输出来实现最佳的运行条件。I)液压负载实际输出Phydout其为相对于液压负载要求输出Phydreq，实际上供给至液压负载54的动力。若始终对液压负载供给要求输出Phydreq所要求的动力，则导致无法满足同时被驱动的电负载56的要求或无法将电池58的充电率SOC维持在适当的范围内。因此，有时必须在某种程度上限制实际上供给至液压负载54的动力。2)电负载实际输出Pelcout其为相对于电负载要求输出Pelcreq，实际上供给至电负载54的电力。若始终对电负载供给要求输出Pelcreq所要求的电力，则导致无法满足同时被驱动的液压负载54的要求或无法将电池58的充电率SOC維持在适当的范围内。因此，有时必须在某种程度上限制实际上供给至电负载56的电力。3)辅助马达输出指令Pasmref其为指示辅助马达52的输出的值。通过辅助马达输出指令Pasmref指示，使辅助马达52作为电动机发挥作用并辅助引擎50来将动カ供给至液压负载54，或者使辅助马达52作为发电机发挥作用来对将电力供给至电负载56的电池58进行充电。因此，控制器30所包含的驱动控制装置32根据引擎实际转速Nact、液压负要求输出Phydreq、电负载要求输出Pelcreq、电池电压Vact、引擎实际输出Pelcact、引擎目标转速Nengref及辅助马达实际转速Nasmact,控制液压负载实际输出Phydout、电负载实际输出Pelcout及辅助马达输出指令Pasmref。以下，为了方便说明，将驱动控制装置32称为控制部60。图5是用于进行基于本发明的第I实施方式的控制的控制器30所包含的控制部60的功能块图。參考图5对控制部60的控制功能的概要进行说明。控制部60具备输出条件计算部60a和动カ分配部60_8。输出条件计算部60a由块60-1 60-12构成，计算作为引擎50和电池58的输出条件的上下限值。首先，输入至控制部60的输出条件计算部60a的引擎实际转速Nact被输入至块60-1。块60-1决定被输入的引擎实际转速Nact中的输出上限值Pengmaxl和下限值Pengmin，并输入至作为动カ分配部的块60_8。如图5所示，块60_1在引擎50的转速与输出的关系中，具有表示上限值和下限值的映像表或转换表格，參考该映像表或转换表格决定被输入的引擎实际转速Nact中的输出上限值Pengmax和下限值Pengmin。映像表或转换表格被预先制作并储存于控制器30的存储器。另外，也可以不使用映像表或转换表格，而是将引擎实际转速Nact代入表示上限值和下限值的公式来求出上限值PengmaxI和下限值Pengmin0输入至控制部60的液压负载要求输出Phydreq及电负载要求输出Pelcreq被输入至作为动カ分配部的块60-8。输入至控制部60的输出条件计算部60a的电池电压Vact被输入至块60-2。在块60-2中，由被输入的电池电压Vact求出电池58当前的充电率SOCact。求出的当前的充电率SOCact输出至块60-3、60-4及60_7。在本实施方式中，由于利用电容器作为电池58，因此能够通过运算由已测量的电池电压(电容器的端子间电压)容易地求出充电率S0C。块60-3由被输入的当前的充电率SOCact和预定的最大充放电电流求出当前能够放电的放电电カ的最大值(电池输出上限值Pbatmaxll)及当前能够充电的充电电カ的最大值(电池输出下限值Pbatminll)。如图5所示，块60_3中存储有映像表或转换表格，所述映像表或转换表格表示相对于充电率S0C，在其充电率中以恒定电流的条件下可充放电·的最大充电电力[kW]及最大放电电カ[kW]。S卩，块60-3所示的映像表表示对于某一充电率SOC而言，使由转换器或电容器的能力限制的充放电最大电流流过时所決定的电カ(充放电最大电流X电容器电压)。由于充电率SOC与充放电电压(电容器电压)的平方成比例，因此块60-3内所示的最大充电电力及最大放电电カ会描绘出抛物线。这样，块60-3參考该映像表或转换表格求出对于当前的充电率SOCact在预定电流的条件下所容许的最大充电电力(电池输出上限值Pbatmaxll)及最大放电电カ(电池输出下限值Pbatminll)。求出的最大放电电カ(电池输出上限值Pbatmaxll)输出至块60-5，求出的最大充电电力(电池输出下限值Pbatminll)输出至块60_6。块60-4由被输入的当前的充电率SOCact和预定的SOC下限值及SOC上限值求出当前能够放电的放电电カ的最大值(电池输出上限值Pbatmaxl2)及当前能够充电的充电电カ的最大值(电池输出下限值Pbatmin12)。如图5所示，块60_4中储存有映像表或转换表格，所述映像表或转换表格表不用于相对于充电率SOC不会成为SOC下限值以下且不会成为SOC上限值以上的最大放电电カ[kW]及最大充电电力[kW]。即，块60-4所示的映像表表示某一充电率SOC的适当的充放电电力。块60-4所示的映像表中，下限值是为了避免充电率成为零而富余地设定的充电率S0C。若充电率SOC降低至零或接近零的值，则导致在有放电要求时无法立刻放电，因此优选維持成充电到某种程度的状态。因此，对充电率SOC设下限值(例如30%)并以当为下限值以下的充电率SOC时无法放电的方式进行控制。因此，最大放电电カ(可放电的最大电力)在充电率SOC的下限值时为零(即，不放电)，随着充电率SCO变大，可放电的电力也产生富余，因此加大最大放电电力。在块60-4所示的映像表中，最大放电电カ从充电率SOC的上限值开始直线性增加，但并不局限于直线性増加，可以以抛物线形式増加，也可以设定为以任意图形增カロ。另ー方面，充电率SOC为100%时，例如从电负载产生再生电カ的情况下，无法立刻以蓄电器吸收再生电力，因此设上限值(例如90% )以免充电率SOC成为100%并控制成当为上限值以上的充电率SOC时无法充电。因此，最大充电电力(可充电的最大电力)在充电率SOC的上限值时为零(即，不充电)，随着充电率SCO变小，可充电的电カ也产生富余，因此加大最大充电电力。在块60-4所示的映像表中,最大充电电力从充电率SOC的上限值开始直线性增加，但并不局限于直线性増加，可以以抛物线形式増加，也可以设定为以任意图形增加。如此，块60-4參考该映像表或转换表格，求出当前的充电率SOCact下所容许的最大放电电カ(电池输出上限值Pbatmax12)及最大充电电力(电池输出下限值Pbatmin12)。求出的最大放电电カ(电池输出上限值Pbatmax12)被输出至块60_5，求出的最大充电电力(电池输出下限值Pbatminl2)被输出至块60-6。块60-5在由块60-3供给的电池输出上限值Pbatmaxll和由块60-4供给的电池输出上限值Pbatmaxl2中，将较小一方作为电池输出上限值Pbatmaxl输出至作为动カ分配部的块60-8。其中，块60-5发挥最小值选择器的作用。 另ー方面，块60-6在由块60-3供给的电池输出下限值Pbatminll和由块60-4供给的电池输出下限值Pbatmin12中，将较大一方作为电池输出下限值Pbatminl输出至作为动カ分配部的块60-8。在此，由于电池输出值为负时表不充电，因此电池输出下限值越大负值越小，即接近于零的值。由此，能够可靠地避免超过电池19的输出能力的过度的充放电。其中，块60-6发挥最大值选择器的作用。如此，求出按照当前的电池58的充电状态的可充放电的最大电力。块60-7由输入的当前的充电率SOCact和预定的SOC目标值求出用于使充电率SOC接近目标值的电池输出目标值Pbattgt。如图5所示，块60-7中储存有表示相对于充电率，在该充电率时接近SOC目标值的电池输出目标值Pbattgt的映像表或转换表格。块60-7通过參考该映像表或转换表格，能够为了将充电率SOC设为最佳目标值而求出表示应充多少电的充电电カ或表示应放多少电的放电电力。块60-7所參考的映像表中的纵轴的输出将未进行充电也未进行放电时设为零，充电侧为负，放电侧为正。图5所示的例子中，当前的充电率SOCact为小于目标值的状态，应对电池58进行充电，示有充电电カ的目标值，即电池输出目标值Pbattgt。电池输出目标值Pbattgt为正值时表示目标放电电カ，负值时表示目标充电电力。由块60-7求出的电池输出目标值Pbattgt被输出至作为动カ分配部的块60-8。块60-9由预先准备的映像表或转换表格求出被输入的当前的辅助马达实际转速Nasmact中的辅助马达52的输出下限值Pasmmin和上限值Pasmmax。如图5所示,该映像表或换转表格示有相对于辅助马达52的转速的输出下限值及上限值。上限值表示辅助马达52在进行辅助时的最大辅助(电动)量，下限值表示辅助马达52在发电时的最大发电量。块60-9将求出的辅助马达52的输出下限值Pasmmin和上限值Pasmmax输出至动カ分配部60-8。除了如上功能块之外，本实施方式中还设置有以下功能块。以下说明的功能块尤其为了进行如下控制而设置用于在引擎50的转速下降时，通过限制引擎50的输出上限值Pengmax来降低引擎50的负载防止引擎故障，并使引擎50的转速迅速恢复至引擎目标转速Nengrei。块60-10计算被输入的引擎目标转速Nengref与引擎实际转速Nengact之间的偏差Nengerr,并将计算出的偏差Nengerr输出至块60-11。块60-11由输入的引擎实际输出Pengmax与由块60_11供给的偏差Nengerr计算引擎输出的校正值1，并将计算出的校正值I输出至块60-12。块60-12对由块60-1供给的引擎输出上限值Pengmaxl和由块60_11供给的校正值I进行比较，当引擎输出上限值Pengmaxl为校正值I以下时，将引擎输出上限值Pengmaxl直接作为引擎输出上限值Pengmax输出至动カ分配部60_8。另ー方面，当引擎输出上限值Pengmaxl大于校正值I时，块60-12将校正值I作为引擎输出上限值Pengmax输出至动カ分配部60-8，而不是将引擎输出上限值Pengmaxl输出至动カ分配部。即，块60-12限制引擎输出上限值Pengmax,以免超过校正值I。在此，对引擎输出上限值Pengmax的限制进行进一歩详细说明。图6是将引擎输出上限值Pengmax的变化和引擎实际输出Pengact的变化及引擎实际转速Nengact对应表示的曲线图。在图6的曲线图中，经过时刻t0之后向引擎的负载増大，因此引擎实际输出Pengact急剧増大。伴随引擎负载的増大,经过时刻t0之后引擎实际转速Pengact从目标转速Pengref开始下降。引擎实际输出Pengact的增大持续至I·个控制周期后的时刻tl，伴随于此，引擎实际转速Nengact也持续下降，但与引擎目标转速Nengref之间的偏差Nengerr尚未超过阈值。从时刻t0至时刻tl期间，由于引擎实际转速Nengact的下降，由块60_1决定的引擎输出上限值Pengmaxl也逐渐下降,欲抑制引擎的输出来提高引擎实际转速Nengact。引擎负载的増大在经过时刻tl之后也在持续，伴随于此，引擎实际转速Nengact也进ー步下降，若引擎实际转速Nengact仍旧持续下降，则存在引擎经不起负载而引起引擎故障的忧虑。因此，在本实施方式中，当引擎实际转速Nengact与引擎目标转速Nengref之间的偏差Nengerr超过阈值时,将引擎输出上限值Pengmax设定为低于由块60_1决定的引擎输出上限值Pengmaxl的引擎输出上限值PengmaX2，并强制地降低向引擎的负载。该引擎输出上限值Pengmax2相当于由块60-11计算出的校正值I。在图6中，引擎实际转速Nengact与引擎目标转速Nengref之间的偏差Nengerr在时刻tl与时刻t2之间(时刻ta)超过阈值而持续下降，在时刻t2，引擎实际转速Nengact与引擎目标转速Nengref之间的偏差Nengerr变得大于阈值。因此,在本实施方式中，判断为到时刻t2为止的引擎输出上限值Pengmax( = Pengmaxl)无法充分降低向引擎的负载，将引擎输出上限值Pengmax从此前的引擎输出上限值Pengmaxl強制地变更为低于引擎输出上限值Pengmaxl的引擎输出上限值Pengmax2。即，在时刻t2，将引擎输出上限值Pengmax从引擎输出上限值Pengmaxl变更为低于引擎输出上限值Pengmaxl的引擎输出上限值PengmaX2。換言之，将引擎输出上限值Pengmax设定为比由引擎的转速求出的引擎输出上限值Pengmaxl更低的值，S卩引擎输出上限值PengmaX2，从而变更后的引擎输出上限值Pengmax2被输入至动カ分配部60_8。由此,降低由动カ分配部60_8计算出的液压负载Phydout,或增加辅助输出指令Pasmref,从而强制地降低引擎的负载,促使引擎的转速复原至引擎目标转速Nengref。从时刻t2到时刻t3期间，将引擎输出上限值Pengmax设定为引擎输出上限值PengmaX2，从而引擎的负载减少，因此引擎实际转速Nengact转变为上升。由此能够避免变成引擎实际转速Nengact持续下降而导致引起引擎故障那样的事态。在时刻tb实际转速恢复至阈值内，之后，在时刻t4弓丨擎实际转速Nengact与引擎目标转速Nengref之间的偏差Nengerr变得小于阈值，因此判断为因引擎的极度过负载引起转速的下降已消失，将引擎输出上限值Pengmax再次设定为引擎输出上限值Pengmaxl而返回至通常控制。在此，參考图7及图8对引擎输出上限值Pengmax2的决定方法进行说明。在时刻tl之后引擎实际转速Nengact仍然持续下降是指，即使是通过在时刻tl作为引擎输出上限值Pengmax设定的引擎输出上限值Pengmaxl限制的引擎实际输出Pengact,也因过度施加负载而引擎的转速持续下降。因此，将从前次即时刻tl的引擎实际输出Pengact (tl)减去预定值AP(tl)的值作为时刻t2的引擎输出上限值PengmaX2(t2)来设定。如图7所示，该预定值AP(tl)是在此次的(时刻t2的)引擎实际转速Nengact与引擎目标转速Nengref之间的偏差Nengerr乘以预定增益Kl来计算的。在图8中，若以时刻t2为基准，则前ー个周期的值相当于时刻11的引擎实际输出Pengact (tI)。因此，在时刻 t2计算的引擎输出上限值Pengmax2(t2)成为，从时刻tl中的引擎实际输出Pengact (tl)减去校正值即AP(tl)的值，该校正值是将时刻t2的引擎实际转速Nengact与引擎目标转速Nengref之间的偏差Nengerr乘以预定增益Kl来算出的值。图8是表示根据引擎转速确定的引擎输出上限值Pengmaxl的曲线图，示有在时刻t2所决定的引擎输出上限值Pengmaxl (t2)与时刻tl的引擎实际输出Pengact (tl)及在时刻t2所计算的引擎输出上限值PengmaX2(t2)的关系。时刻t2之前的时刻tl的引擎实际输出Pengact (tl)为低于时刻t2的引擎输出上限值Pengmaxl (t2)的值。而且，时刻t2的引擎输出上限值Pengmax2(t2)为从前次的时刻tl的引擎实际输出Pengact (tl)减去校正量AP(tl)后的值，因此成为比引擎实际输出Pengact (tl)更低的值。即使是前次的时刻tl的引擎实际输出Pengact (tl)，引擎转速仍然下降，因此将时刻t2的引擎输出上限值Pengmax2(t2)设定为比引擎实际输出Pengact(tl)更低的值，从而变更后的引擎输出上限值Pengmax2输入至动カ分配部60-8。由此，由动カ分配部60_8计算的液压负载Phydout下降，或者辅助输出指令Pasmref增加,从而强制地降低引擎的负载，促使引擎转速的复原。而且，校正量AP(tl)为将时刻t2的引擎实际转速Nengact与引擎目标转速Nengref之间的偏差Nengerr乘以预定增益Kl来计算的值，因此能够反映出时刻t2的引擎实际转速Nengact与引擎目标转速Nengref之间的偏差Nengerr的大小。SP，引擎实际转速Nengact变得低于引擎目标转速Nengref的程度被反映于校正量AP(tl)上，因此，时刻t2的引擎输出上限值Pengmax2(t2)是根据引擎实际转速Nengact变得低于引擎目标转速Nengref的程度来决定的。另外，图7所示的引擎输出上限值Pengmax2 (t)的计算在图6所示的块60_11中进行。而且，在块60-12中，由块60-11供给的引擎输出上限值Pengmax2(小于由块60-1決定的引擎输出上限值Pengmaxl的值)作为引擎输出上限值Pengmax而被设定，并被输出至动カ分配部60-8。如以上，向作为动カ分配部的块60-8输入作为引擎输出极限值的引擎输出上限值Pengmax、引擎输出下限值Pengmin、作为辅助马达输出极限值的辅助马达输出上限值Pasmmax、辅助马达输出下限值Pasmmin、作为电池放电极限值的电池输出上限值Pbatmaxl、作为电池充电极限值的电池输出下限值Pbatminl，及电池输出目标值Pbattgt。块60-8根据这些输入值决定液压负载实际输出Phydout、电负载实际输出Pelcout及辅助马达输出指令Pasmref并输出至控制器30的各部。因此，控制器30根据液压负载实际输出Phydout控制供给至液压负载54的液压，根据电负载实际输出Pelcout控制供给至电负载56的电力，根据辅助马达输出指令Pasmref控制基于辅助马达52的引擎50的辅助量或基于辅助马达52的发电量。如以上，在本实施方式中，当引擎50的转速持续下降时，通过降低引擎50的输出上限值Pengmax来降低引擎50的负载而促使转速的复原。这在蓄电部19的电池58的蓄电量较少，且如后述那样，无法通过辅助马达52的辅助降低引擎50的负载时尤其有效。另外，在上述第I实施方式中，当计算引擎输出上限值Pengmax2时，利用前次周期中的引擎实际输出Pengact (实际测定值)，但如无法得到引擎输出的实际测定值时，如图9所示，还能够利用由动カ分配部60-8计算的引擎设想输出来代替前次周期中的引擎实际输出Pengact (实际测定值)。 接着，參考图10对本发明的第2实施方式进行说明。图10是用于进行基于本发明的第I实施方式的控制的控制器30所包含的控制部60的功能块图。在图10中，对与图5所示的构成组件同等的组件附加相同符号，并省略其说明。在第2实施方式中，当引擎50的转速持续下降时，为了降低引擎50的负载，由辅助马达52辅助引擎50。为了进行这种控制，设置有块60-13、60-14、60-15。块60-13为如下功能块，其用于校正由动カ分配部60-8计算出的辅助马达输出指令Pasmref,并决定大于由块60-9决定的辅助马达输出下限值Pasmminl的值，即辅助马达输出下限值Pasmmin2。块60-14为如下功能块，其限制辅助马达输出下限值Pasmmin2，以免由块60-13决定的辅助马达输出下限值Pasmmin2大于由块60-5决定的电池输出上限值Pbatmaxl。块60-15为将由块60-14供给的辅助马达输出下限值Pasmmin2作为供给至动カ分配部的辅助马达输出下限值Pasmmin而设定的功能块。在本实施方式中，当向引擎的负载增大而引擎的转速持续下降吋，将由块60-15设定的、被限制的辅助马达输出下限值？381111]1；[11( = 381111]1；[112)供给至动力分配部60-8。由此，动カ分配部60-8能够计算大于根据由块60-9决定的辅助马达输出下限值Pasmminl计算出的值的辅助马达输出指令Pasmref。在此，对辅助马达输出下限值Pasmmin的限制进行进一歩详细说明。图11是将辅助马达输出下限值Pasmminl的变化和辅助马达输出指令Pasmref的变化及引擎实际转速Nengact的变化对应表示的曲线图。图11的曲线图为经过时刻t0之后向引擎的负载增大时的曲线图，由于在时刻tl引擎负载较大，因此辅助马达输出指令变成辅助(正)。然而，由于未进行充分的辅助，引擎变成过负载，引擎转速下降。因此，若引擎实际转速Nengact持续下降，则存在引擎经不起负载而引起引擎故障的忧虑。因此，在本实施方式中，当引擎实际转速Nengact与引擎目标转速Nengref之间的偏差Nengerr超过阈值时,将辅助马达输出下限值Pasmmin设定为低于由块60-9决定的辅助马达输出下限值Pasmminl的辅助马达输出下限值Pasmmin2，并强制地降低通过辅助马达向引擎施加的负载。该辅助马达输出下限值Pasmmin2相当于由块60-13计算的校正值2。
在图11中，引擎实际转速Nengact与引擎目标转速Nengref之间的偏差Nengerr在时刻tl与时刻t2之间(时刻ta)超过阈值而持续下降，在时刻t2中，引擎实际转速Nengact与引擎目标转速Nengref之间的偏差Nengerr变得大于阈值。因此,在本实施方式中，判断为到时刻t2为止的辅助马达输出下限值Pasmmin( = Pasmminl)无法充分降低基于辅助马达52的向引擎50的负载，将辅助马达输出下限值Pasmmin从此前的辅助马达输出下限值Pasmminl強制地变更为远高于辅助马达输出下限值Pasmminl的辅助马达输出下限值Pasmmin2。S卩，在时刻t2，将辅助马达输出下限值Pasmmin从辅助马达输出下限值Pasmminl变更为高于辅助马达输出下限值Pasmminl的辅助马达输出下限值Pasmmin2。换言之，将辅助马达输出下限值Pasmmin设定为比由辅助马达实际转速Nasmact求出的辅助马达输出下限值Pasmminl更大的值，即辅助马达输出下限值Pasmmin2,从而强制地降低向引擎50的负载，或者将辅助马达52从发电运行变更为辅助运行来辅助引擎50，并促使引擎的转速恢复至引擎目标转速Nengref。在从时刻t2至时刻t3期间，辅助马达输出下限值Pasmmin被设定为辅助马达输出下限值Pasmmin2，由此引擎50的负载減少且被辅助马达52辅助，因此引擎实际转速Nengact转变为上升。由此，能够避免引擎实际转速Nengact持续下降而导致引起引擎故障那样的事态。在时刻tb实际转速恢复至阈值内，之后，在时刻t4引擎实际转速Nengact与·引擎目标转速Nengact之间的偏差Nengerr变得小于阈值，因此判断为因引擎的极度过负载引起的转速的下降已消失，将辅助马达输出下限值Pasmmin再次设定为辅助马达输出下限值Pasmminl而返回至通常控制。在此，还參考图12及图13对辅助马达输出下限值Pasmmin2的确定方法进行说明。时刻tl之后引擎实际转速Nengact也仍然持续下降是指，即使是通过在时刻tl作为辅助马达输出下限值Pasmmin设定的辅助马达输出下限值Pasmminl限制的引擎实际输出Pengact，也因过度施加负载而引擎的转速持续下降。因此，将在上次，即时刻tl的辅助马达输出指令Pasmref加上预定值AP(tl)后的值作为时刻t2中的辅助马达输出下限值Pasmmin2 (t2)来设定。如图12所示，该预定值AP(tl)是在此次的(时刻t2的)引擎实际转速Nengact与引擎目标转速Nengref之间的偏差Nengerr乘以预定增益K2来计算的。在图12中，若以时刻t2为基准，则前ー个控制周期的值相当于时刻tl的辅助马达输出指令Pasmref。因此，在时刻t2计算的辅助马达输出下限值Pasmmin2(t2)成为将时刻tl的辅助马达输出指令Pasmref加上校正值即AP(tl)后的值，该校正值是将时刻t2的引擎实际转速Nengact与引擎目标转速Nengref之间的偏差Nengerr乘以预定增益K2而计算得来的。图13是表示根据辅助马达转速決定的辅助马达输出上限值Pasmmax和辅助马达输出下限值Pasmminl的曲线图，示有在时刻t2決定的辅助马达输出下限值Pasmminl (t2)和时刻tl的辅助马达输出指令Pasmref(U)及在时刻t2所计算的引擎输出上限值Pengmax2 (t2)的关系。时刻t2之前的时刻tl中的辅助马达输出指令Pasmref (tl)为大于时刻t2的辅助马达输出下限值Pasmminl (t2)的值。而且，时刻t2的辅助马达输出下限值Pasmmin2(t2)为将上次的时刻tl的辅助马达输出指令Pasmref (tl)加上校正量AP(tl)后的值，因此成为比辅助马达输出指令Pasmref (tl)还高的值。即使是上次的时刻tl的辅助马达输出指令Pasmref (tl),引擎转速仍然下降，因此将时刻t2的辅助马达输出下限值Pasmminl (t2)设定为比辅助马达输出指令Pasmref (tl)更大的值,从而缩小辅助马达52的发电量来降低向引擎50的负载,或者辅助运行辅助马达52来辅助引擎，从而促使引擎转速的恢复。而且，校正量AP(tl)为将时刻t2的引擎实际转速Nengact与引擎目标转速Nengref之间的偏差Nengerr乘以预定增益K2而计算出的值，因此能够反映出时刻t2的引擎实际转速Nengact与引擎目标转速Nengref之间的偏差Nengerr的大小。S卩，引擎实际转速Nengact变得低于引擎目标转速Nengref的程度被反映在校正量AP(tl)上，因此，时刻t2的辅助马达输出指令Pasmref2(t2)是根据引擎实际转速Nengact变得低于引擎目标转速Nengref的程度来決定的。另外，图12所示的辅助马达输出下限值Pasmmin2的计算由图10所示的块60_13进行。由块60-13计算出的辅助马达输出下限值Pasmmin2被供给至块60-14。块60-14限制辅助马达输出下限值Pasmmin2,以免由块60-13计算出的辅助马达输出下限值Pasmmin2变得大于由块60-5決定的电池输出上限值Pbatmaxl。由块60-13计算出的辅助马达输出下限值Pasmmin2表示用于抑制辅助马达52的发电运行来降低向引擎50的负载的辅助马达 52的最大发电量，或者表示用于辅助运行辅助马达52的辅助马达52的输出最小值。辅助马达52的辅助运行通过供给来自电池58的电カ来进行。在此，若超过能够从电池58供给的电カ来辅助运行辅助马达52，则无法将电池52維持在正常的充电状态。在图10所示的块60-3及块60-5中决定电池输出上限值Pbatmaxl作为电池的最大放电量，因此块60-14根据从块60-5输出的电池输出上限值Pbatmaxl来限制从块60-13输出的辅助马达输出下限值Pasmmin2，由此控制对电池58而言能够容许的电カ以便成为如供给至辅助马达52的条件。而且，在块60-15中，由块60-14供给的辅助马达输出下限值Pasmmin2(大于由块60-9决定的辅助马达输出下限值Pasmminl的值)作为辅助马达输出下限值Pasmmin而被设定，并被输出至动カ分配部60-8。如以上，向作为动カ分配部的块60-8输入作为引擎输出极限值的引擎输出上限值Pengmax、引擎输出下限值Pengmin、作为辅助马达输出极限值的辅助马达输出上限值Pasmmax、作为辅助马达发电极限值的辅助马达输出下限值Pasmmin、作为电池放电极限值的电池输出上限值Pbatmaxl、作为电池充电极限值的电池输出下限值Pbatminl及电池输出目标值Pbattgt。块60-8根据这些输入的值决定液压负载实际输出Phydout、电负载实际输出Pelcout及辅助马达输出指令Pasmref并输出至控制器30的各部。因此，控制器30根据液压负载实际输出Phydout控制供给至液压负载54的液压，根据电负载实际输出Pelcout控制供给至电负载56的电力，井根据辅助马达输出指令Pasmref控制基于辅助马达52的引擎50的辅助量或基于辅助马达52的发电量。如以上，在本实施方式中，当引擎50的转速持续下降时，通过增高辅助马达52的输出下限值Pasmmin，以辅助马达52辅助引擎50来促使引擎50的转速的复原。但，限制辅助马达输出下限值Pasmmin2，以免辅助马达输出下限值Pasmmin变得大于电池输出上限值Pbatmaxl，因此以边观察电池58的充电状态边由辅助马达52辅助引擎50的方式进行控制。因此，当蓄电部19的电池58的蓄电量较少，无法辅助运行辅助马达52时，不进行基于本实施方式的引擎的输出控制。接着，參考图14对本发明的第3实施方式进行说明。图14是用于进行基于本发明的第3实施方式的控制的控制器30所包含的控制部60的功能块图。在图14中，对与图5及图10所示的构成组件同等的组件附加相同符号，并省略其说明。第3实施方式组合了上述的第I实施方式和第2实施方式。即，如第I实施方式，当引擎50的转速持续下降时，通过限制引擎的输出上限值Pengmax来降低引擎50的负载，并且，如第2实施方式，通过较高设定辅助马达输出下限值Pasmmin来降低引擎50的负载，其结果，控制成提高引擎50的转速来复原至目标转速。图14所示的各功能块与图5及图10所示的功能块相同，省略其说明。在此,对在控制部60中决定液压负载实际输出Phydout、电负载实际输出Pelcout及辅助马达输出指令Pasmref的处理进行说明。图15是在控制部60中进行的处理的流程图。在步骤SI中，利用映像表或转换表格由表示引擎50的当前转速的引擎实际转速Nact决定当前的引擎50的引擎输出上限值Pengmax及引擎输出上限值Pengmin。该处理·通过块60-1进行。此时,若将弓I擎输出上限值Pengmax及弓I擎输出上限值Pengmin设定在映像表或转换表格中引擎50的燃料消耗效率较好的范围，就能够得到引擎50的节能效果。接着，在步骤S2中，由当前的电池电压Vact决定电池输出上限值Pbatmaxl及电池输出下限值Pbatminl。该处理通过块60_2 60_6进行。首先,块60-2由当前的电池电压Vact通过运算求出当前的充电率SOCact。接着，块60-3利用映像表或转换表格根据当前的充电率SOCact由预定的最大充电电流及最大放电电流决定电池输出上限值Pbatmaxll及电池输出下限值Pbatminll。同时，块60_4利用映像表或转换表格根据当前的充电率SOCact决定不会成为SOC下限值以下且不会成为SOC上限值以上的电池输出上限值Pbatmax12及电池输出下限值Pbatmin12。接着，块60_5将电池输出上限值Pbatmaxl I和电池输出上限值Pbatmax12中的值较小的一方作为电池输出上限值Pbatmaxl来決定。其中，电池输出上限值Pbatmaxl表示最大放电电力，电池输出下限值Pbatminl表示最大充电电力。并且，块60_6将电池输出下限值Pbatminll和电池输出下限值Pbatminl2中的较大一方作为电池输出下限值Pbatminl来決定。接着，在步骤S3中，由预先准备的映像表或转换表格中求出被输入的当前的辅助马达实际转速Nasmact中的辅助马达52的输出下限值Pasmminl和上限值Pasmmax。如图5所示，该映像表或转换表格示有相对于辅助马达52的转速的输出的下限值及上限值。该处理由块60-9进行。块60-9将求出的辅助马达52的输出的下限值Pasmminl和上限值Pasmmax输出至动カ分配部60_8。接着,在步骤S4中，计算引擎目标转速Nengref与引擎实际转速Nengact之间的偏差Nengerr。该处理由块60-10进行。计算出的偏差Nengerr被供给至块60-11和块60-13。接着，在步骤S5中，计算引擎输出上限值Pengmax2。引擎输出上限值Pengmax2的计算由块60-11通过图7所示的计算方法进行。S卩，块60-11由被输入的引擎实际输出Pengmax和由块60-11供给的偏差Nengerr计算引擎输出上限值Pengmax2作为引擎输出的校正值1，并将计算出的引擎输出上限值Pengmax2输出至块60-12。块60-12对由块60-1供给的引擎输出上限值Pengmaxl和由块60-11供给的引擎输出上限值Pengmax2进行比较，当引擎输出上限值Pengmaxl为引擎输出上限值PengmaX2以下时，将引擎输出上限值Pengmaxl直接作为引擎输出上限值Pengmax输出至动カ分配部60_8。另ー方面，当引擎输出上限值PengmaxI大于引擎输出上限值Pengmax2时，块60-12将引擎输出上限值PengmaX2作为引擎输出上限值Pengmax输出至动カ分配部60_8，而不是将引擎输出上限值Pengmaxl输出至动カ分配部。S卩,块60-12限制引擎输出上限值Pengmax,以免其超过引擎输出上限值Pengmax2。接着,在步骤S6中，计算辅助马达输出下限值Pasmmin2,并将计算出的辅助马达输出下限值Pasmmin2作为辅助马达输出下限值Pasmmin供给至动力分配部60-8。辅助马达输出下限值Pasmmin2的计算由块60-13通过图12所示的计算方法进行。即，块60-13校正由动カ分配部60-8计算出的辅助马达输出指令Pasmref,计算大于由块60-9决定的辅助马达输出下限值Pasmminl的值，即辅助马达输出下限值Pasmmin2。计算出的辅助马达输出下限值Pasmmin2被供给至块60-14。块60-14限制辅助马达输出下限值Pasmmin2，以免 由块60-13计算出的辅助马达输出下限值Pasmmin2变得大于由块60_5決定的电池输出上限值Pbatmaxl。被限制的辅助马达输出下限值Pasmmin2被供给至块60-15,并作为辅助马达输出下限值Pasmmin被设定,并被供给至动力分配部60_8。接着，在步骤S7中，根据当前的充电率SOCact决定电池输出目标值Pbattgt。该处理通过块60-7进行。接着，在步骤S8中，根据引擎50及电池58的要求电カ的极限值决定电负载实际输出Pelcout。步骤S8中的处理由作为动カ分配部的块60-8进行。对于该处理，将进行后述。接着，在步骤S9中，根据引擎50及电池58的要求输出的极限值决定液压负载实际输出Phydout。步骤S9的处理由作为动カ分配部的块60-8进行。对于该处理，将进行后述。接着，在步骤SlO中，根据引擎50、电负载56及电池58计算出的输出决定电池输出Pbatout。电池输出Pbatout为向电池58的充放电电力。步骤SlO的处理由作为动カ分配部的块60-8进行。对于该处理，将进行后述。接着，在步骤Sll中，根据电负载实际输出Pelcout与电池输出Pbatout的比较决定辅助马达输出指令Pasmref。步骤Sll中的处理由作为动カ分配部的块60_8进行。对于该处理，将进行后述。若步骤Sll的处理结束，则控制部60中的处理就会结束。通过以上的控制部60中的处理决定液压负载实际输出Phydout、电负载实际输出Pelcout及辅助马达输出指令Pasmref0在此，对上述步骤S8中的处理进行详细说明。图16为步骤S8中的处理的流程图。首先，在步骤S8-1中，计算可供给至电负载56的最大电力，即电负载输出上限值Pelcmax0即，电负载输出上限值Pelcmax为电负载56动カ运行时可供给的最大电カ，动カ运行时的电力作为正值而设定。在此，液压负载54并不作为对电负载56的驱动カ源发挥作用，因此液压负载输出要求Phydreq不会被考虑而成为0，因此电负载输出上限值Pelcmax为，被引擎输出上限值PengmaX2限制的引擎输出上限值Pengmax和被辅助马达输出下限值Pasmmin2限制的辅助马达输出下限值Pasmmin中的任ー较小一方与电池输出上限值Pbatmaxl之和。S卩，作为根据当时的转速Nasmact决定的最大发电量,辅助马达52有辅助马达输出下限值Pasmminl。其由图14的块60_9決定。因此，当作为从引擎50供给至辅助马达52的动カ的引擎输出上限值Pengmax超过辅助马达输出下限值Pasmminl时，需将辅助马达52的发电限制在辅助马达输出下限值Pasmminl以下。在此，通常设定有由块60-9決定的辅助马达输出下限值Pasmminl作为辅助马达输出下限值Pasmmin,引擎输出上限值Pengmax被辅助马达输出下限值Pasmminl限制。然而，当引擎50的转速大幅度下降时，如上所述，设定由块60-13计算出的辅助马达输出下限值Pasmmin2作为辅助马达输出下限值Pasmmin,引擎输出上限值Pengmax被辅助马达输出下限值Pasmmin2限制。另外，图17为表示上述电负载输出上限值Pelcmax的计算模型的图。接着，在步骤S8-2中，对电负载要求输出Pelcreq和电负载输出上限值Pelcmax进行比较，判定电负载要求输出Pelcreq是否为电负载输出上限值Pelcmax以下。当在步骤S8-2中判定为电负载要求输出Pelcreq大于电负载输出上限值Pelcmax时(步骤S8-2的否)，处理进入步骤S8-3。在步骤S8-3中，使电负载实际输出Pelcout的 值等于电负载输出上限值Pelcmax的值，之后结束处理。即，当电负载56所要求电カ大于能够由辅助马达52和电池58供给的电力的最大值时，设为对电负载56仅供给能够由辅助马达52和电池58供给的最大电力，并对供给至电负载的电カ设上限。另ー方面，当在步骤S8-2中判定为电负载要求输出Pelcreq在电负载输出上限值Pelcmax以下时(步骤S8-2的是)，处理进入步骤S8-4。在步骤S8-4中，计算电负载56再生运行时的最大电力。在此，电负载56将再生运行时的电カ设为负的值，因此再生运行时的最大电力作为电负载输出下限值Pelcmin而被计算。将从引擎输出下限值Pengmin减去液压负载输出要求Phydreq的值和辅助马达输出上限值Pasmmax中任ー较大一方与电池输出下限值Pbatminl相加来求出电负载输出下限值Pelcmin。图18是表示上述电负载输出下限值Pelcmin的计算模型的图。将液压负载54所要求的动力，即从引擎50对液压负载要求输出Phydreq供给的动カ设为最小，并通过辅助马达52进行辅助运行来弥补该差分，从而辅助马达52能够消耗最大限度的电カ来辅助引擎50。然而，辅助马达52中有根据当时的转速Nasmact決定的最大输出，即辅助马达输出上限值Pasmmax。辅助马达输出上限值Pasmmax由图14的块60_9决定。因此，当从液压负载要求输出Phydreq减去引擎输出下限值Pengmin的值(即，辅助马达52能够辅助引擎50的最大输出)超过辅助马达输出上限值Pasmmax吋，需将辅助马达52的辅助限制为辅助马达输出上限值Pasmmax。因此，在步骤S4_8的处理中，选定从液压负载要求输出Phydreq减去引擎输出下限值Pengmin后的值和辅助马达输出上限值Pasmmax中任ー较小一方，作为能够由辅助马达52消耗的最大电力。接着，在步骤S8-5中，对电负载要求输出Pelcreq与电负载输出下限值Pelcmin进行比较，判定电负载要求输出Pelcreq是否在电负载输出下限值Pelcmin以上。在步骤S8-5中，当判定为电负载要求输出Pelcreq小于电负载输出下限值Pelcmin时(步骤S8-5的否)，处理进入步骤S8-6。在步骤S8-6中，使电负载实际输出Pelcout的值等于电负载输出下限值Pelcmin的值,之后结束处理。即，当电负载56再生的电カ大于能够由辅助马达52消耗的最大电カ与能够蓄积于电池58的最大电カ之和时,设置上限，以免电负载56所再生的电カ变得大于能够由辅助马达52消耗的最大电カ与能够蓄积于电池58的最大电カ之和。另ー方面，在步骤S8-5中，当判定为电负载要求输出Pelcreq在电负载输出下限值Pelcmin以上时(步骤S8-5的是)，处理进入步骤S8-7。在步骤S8-7中，使电负载实际输出Pelcout的值等于电负载要求Pelcreq的值,之后结束处理。S卩，当电负载56再生的电カ在能够由辅助马达52消耗的最大电カ与能够蓄积于电池58的最大电カ之和以下吋，设定为直接输出电负载56再生的电カ。这样，在电负载实际输出Pelcout的值的计算中考虑引擎输出上下限值Pengmax、Pengmin及电池输出上下限值Pbatmax、Pbatmin,从而能够稳定地控制电负载56。接着，对上述的步骤S9的处理进行详细说明。图19为步骤S9的处理的流程图。首先，在步骤S9-1中，计算可供给至液压负载54的最大动力，即液压负载输出上限值Phydmax。将从电池输出上限值Pbatmaxl减去电负载输出Pelecout后的值和辅助马达输出上限值Pasmmax中任ー较小一方与引擎输出上限值Pengmax相加来计算液压负载输出上限值Phydmax。作为根据当时的转速Pasmact决定的最大输出，辅助马达52有辅助马达输出上限值Pasmmax,当辅助引擎50时,无法超过辅助马达输出上限值Pasmmax进行辅助。因此，在步骤S9-1中，当从电池输出上限值Pbatmaxl减去电负载输出Pelecout的值大于辅助马达输出上限值Pasmmax时,采用辅助马达输出上限值Pasmmax来限制辅助马达52的辅助量。辅助马达输出上限值Pas_ax为在图14的块60_9中決定的值。·图20为表示液压负载输出上限值Phydmax的计算模型的图。在此，电负载实际输出Pelcout有极性,与电负载输出上下限值Pelecmax、Pelecmin相同,取正和负的值。当电负载实际输出Pelcout为正值时表示在电负载56动カ运行时供给电力，可供给至液压负载54的动カ成为减去供给至电负载56的电カ的动力。另ー方面，当电负载实际输出Pelcout为负值时表示在电负载56再生运行时供给再生电力，可供给至液压负载54的动カ成为加上来自电负载56的再生电カ的动カ。由于减去电负载实际输出Pelcout的负值，因此自动地负负得正，相当于加上再生电力。接着，在步骤S9-2中，对液压负载要求输出Phydreq和液压负载输出上限值Phydmax进行比较,判定液压负载要求输出Phydreq是否在液压负载输出上限值Phydmax以下。在步骤S9-2中，当判定为液压负载要求输出Phydreq并不在液压负载输出上限值Phydmax以下，即液压负载要求输出Phydreq大于液压负载输出上限值Phydmax时(步骤
S9-2的否)，处理进入步骤S9-3。在步骤S9-3中，使液压负载实际输出Phydout的值等于液压负载输出上限值Phydmax，之后结束处理。即，当液压负载54所要求动カ大于能够从引擎50输出的最大动カ与能够从辅助马达52输出的最大动カ之和时,将供给至液压负载54的动カ设为能够从引擎50输出的最大动カ与能够从辅助马达52输出的最大动カ之和为止来设上限。另ー方面，在步骤S9-2中，当判定为液压负载要求输出Phydreq在液压负载输出上限值Phydmax以下时(步骤S9-2的是)，处理进入步骤S9-4。在步骤S9-4中，使液压负载输出Phydout的值等于液压负载要求输出Phydreq的值,之后结束处理。S卩，当液压负载54所要求动カ为能够从引擎50输出的最大动カ与能够从辅助马达52输出的最大动カ之和以下吋，设定为直接供给液压负载54所要求的动力。这样，在液压负载实际输出Phydout的值的计算中考虑引擎输出上限值Pengmax及电池输出上限值Pbatmaxl,从而能够稳定地控制液压负载54。
接着，对上述的步骤SlO的处理进行详细说明。图21为步骤SlO的处理的流程图。其中，电池输出上限值Pbatmax2表示最大放电电力，电池输出下限值Pbatmin2表示最大充电电力。首先，在步骤S10-1中，在如上述般决定的向电负载56的输出和向液压负载54的输出的状态下，计算电池58可放电的电力，即电池控制输出上限值Pbatmax2。从电负载实际输出Pelcout与液压负载输出Phydout之和减去引擎输出下限值Pengmin来计算电池控制输出上限值Pbatmax2。图22为表示电池控制输出上限值Pbatmax2的计算模型的图。电池控制输出上限值Pbatmax2成为可由电负载56消耗的电カ与可由辅助马达52辅助液压系统来消耗的电カ之和。接着，在步骤S10-2中，对在步骤S2中決定的电池输出上限值Pbatmaxl和电池控制输出上限值Pbatmax2进行比较，判定电池控制输出上限值Pbatmax2是否在电池输出上限值Pbatmaxl以上。 在步骤S10-2中，当判定为电池控制输出上限值Pbatmax2在电池输出上限值Pbatmaxl以上时(步骤S10-2的是)，处理进入步骤S10-3。在步骤S10-3中，使电池输出上限值Pbatmax的值等于电池输出上限值Pbatmaxl的值。之后，处理进入步骤S10-5。另ー方面，在步骤S10-2中，当判定为电池控制输出上限值Pbatmax2并不在电池输出上限值Pbatmaxl以上，即电池控制输出上限值Pbatmax2小于电池输出上限值Pbatmaxl时(步骤S10-2的否)，处理进入步骤S10-4。在步骤S10-4中，使电池输出上限值Pbatmax的值等于电池控制输出上限值Pbatmax2的值。之后，处理进入步骤S10-5。在步骤S10-5中，对电池目标输出Pbattgt和电池输出上限值Pbatmax进行比较，判定电池目标输出Pbattgt是否在电池输出上限值Pbatmax以下。在步骤S10-5中当判定为电池目标输出Pbattgt并不在电池输出上限值Pbatmax以下，即电池目标输出Pbattgt大于电池输出上限值Pbatmax时(步骤S10-5的否)，处理进入步骤S10-6。在步骤S10-6中，使电池输出Pbatout的值等于电池输出上限值Pbatmax的值，之后结束处理。这样，以电负载实际输出Pelcout和液压负载实际输出Phydout为基础，求出电池输出上下限值Pbatmax2、Pbatmin2。由此，能够求出电池58按照实际的负载要求的输出(充放电电カ)的最大值，因此能够与实际的工作状况对应地进行电池58的充放电。另外，对以电负载实际输出Pelcout和液压负载实际输出Phydout为基础求出的电池输出上下限值和按照当前的电池58的充电状态的可充放电的最大电カ进行对比，求出电池要求极限值。由此，能够防止过大的负载施加于电池58。而且，以电池58的电池输出Pbatout进入电池要求极限值的范围内的方式，对电池要求极限值和电池目标输出进行比较，当电池目标输出在电池要求极限值的范围外吋，进行电池目标输出的校正。由此，能够更可靠地防止对电池58施加过大的负载。图23为将通过步骤S10-6的处理決定的电池输出Pbatout的值示于表示电池充电率(SOC)与电池输出的关系的曲线图中的图。在图23的曲线图中示有由图14所示的块60-5決定的电池输出上限值Pbatmaxl。电池输出上限值Pbatmaxl为电池输出上限值Pbatmaxll和电池输出上限值Pbatmaxl2的值中较小一方的值，图中相当于划双点划线的部分。另外，在图23的曲线图中还示有由图14所示的块60-6決定的Pbatminl。电池输出下限值Pbatminl为电池输出下限值Pbatminll和电池输出下限值Pbatmin12的值中较大一方的值(接近零)，图中相当于划双点划线的部分。实际的电池输出Pbatout在表示放电的正侧以进入比用双点划线表示的Pbatmaxl更靠下侧的区域的方式被决定。另ー方面，实际的电池输出Pbatout在表示充电的负侧以进入比用双点划线表示的Pbatminl更靠上侧的区域的方式被決定。另タ卜，在图23所示的曲线图中还示有在块60-7中參考的电池输出目标值Pbattgt。在本实施方式中，除了作为电池58的可放电的最大值来设定的电池输出上限值Pbatmaxl和作为电池58的可充电的最大值来设定的电池下限值Pbatminl之外，还考虑电池58的当前充电率SOCact来决定电池58的实际的放电电カ或充电电力作为电池输出Pbatout0在步骤S10-6的处理中，如图23所示，电池58的当前充电率SOCact中的电池目 标输出Pbattgt超过电池输出控制上限值Pbatmax，因此目标放电电カ超过放电电カ的上限值。此时，不应将电池目标输出Pbattgt作为电池输出Pbatout来设定。因此，实际的电池输出Pbatout被设定为电池输出控制上限值Pbatmax。其中，在上述的步骤S10-2及步骤S10-4中，电池控制输出上限值Pbatmax2小于电池输出上限值Pbatmaxl，因此电池输出上限值Pbatmax的值被设定为等于电池控制输出上限值Pbatmax2的值。因此，在图23所示的例子时，最终电池输出上限值Pbatmax的值，即电池控制输出上限值Pbatmax2的值作为实际的电池输出Pbatout而被设定。另ー方面，在步骤S10-5中当判定为电池目标输出Pbattgt在电池输出上限值Pbatmax以下时(步骤S10-5的是)，处理进入步骤S10-7。在步骤S10-7中，在如上述般决定的向电负载56的输出和向液压负载54的输出的状态下,计算电池58可充电的电力，即电池控制输出下限值Pbatmin2。从电负载实际输出Pelcout与液压负载输出Phydout之和减去引擎输出上限值Pengmax来计算电池控制输出下限值Pbatmin2。图24为表示电池控制输出下限值Pbatmin2的计算模型的图。电池控制输出下限值Pbatmin2成为电负载56的再生电カ与由辅助马达52发电的电カ之和。接着，在步骤S10-8中，对电池输出下限值Pbatminl与电池控制输出下限值Pbatmin2进行比较,判定电池控制输出下限值Pbatmin2是否在电池输出下限值Pbatminl以下。在步骤S10-8中当判定为电池控制输出下限值Pbatmin2在电池输出下限值Pbatminl以下时(步骤S10-8的是)，处理进入步骤S10-9。在步骤S10-9中，使电池输出下限值Pbatmin的值等于电池输出下限值Pbatminl的值。之后,处理进入步骤S10-11。另ー方面，在步骤S10-8中当判定为电池控制输出下限值Pbatmin2并不在电池输出下限值Pbatminl以下，即电池控制输出下限值Pbatmin2大于电池输出下限值Pbatminl时(步骤S10-8的否)，处理进入步骤S10-10。在步骤S10-10中，使电池输出下限值Pbatmin的值等于电池控制输出下限值Pbatamin2的值。之后，处理进入步骤S10-11。接着，在步骤SlO-Il中，对电池目标输出Pbattgt与电池输出下限值Pbatmin进行比较，判定电池目标输出Pbattgt是否在电池输出下限值Pbatmin以上。在步骤SlO-Il中当判定为电池目标输出Pbattgt在电池输出下限值Pbatmin以上时(步骤SlO-Il的是)，处理进入步骤S10-12。在步骤S10-12中，使电池输出Pbatout的值等于电池目标输出Pbattgt的值，之后结束处理。图25为将通过步骤S10-12的处理決定的电池输出Pbatout的值示于表示电池充电率SOC)与电池输出的关系的曲线图中的图。在图25所示的例子中，首先，电池输出上限值Pbatmaxl在电池控制输出上限值Pbatmax2以下，因此通过步骤S10-2及步骤S10-3的处理，电池控制输出上限值Pbatmaxl的值作为电池输出上限值Pbatmax而设定。另外，电池控制输出下限值Pbatmin2在电池输出下限值Pbatminl以下，因此通过步骤S10-8及步骤S10-9的处理，电池输出下限值Pbatminl的值作为电池输出下限值Pbatmin而被设定。其中，电池58的当前的充电率SOCact中的电池目标输出Pbattgt在电池输出下限Pbatmin以上且在电池输出上限值Pbatmax以下，因此可将电池目标输出Pbattgt作为实际的电池输出Pbatout来设定。因此，通过步骤S10-12的处理，电池目标输出Pbattgt的值作为电池输出Pbatout而被设定。另ー方面，在步骤SlO-Il中当判定为电池目标输出Pbattgt并不在电池输出下限值Pbatmin以上，即电池目标输出Pbattgt小于电池输出下限值Pbatmin时(步骤S10-11 的否)，处理进入步骤S10-13。在步骤S10-13中，使电池输出Pbatout的值等于电池输出下限值Pbatmin的值，之后结束处理。图26为将通过步骤S10-12的处理而決定的电池输出Pbatout的值示于表示电池充电率(SOC)与电池输出的关系的曲线图中的图。在图26所示的例子中，电池控制输出下限值Pbatmin2在电池输出下限值Pbatminl以下，因此通过步骤S10-8及步骤S10-9的处理，电池输出下限值Pbatminl的值作为电池输出下限值Pbatmin而被设定。其中，电池58的当前充电率SOCact中的电池目标输出Pbattgt小于电池输出下限Pbatmin，因此目标充电电力超过电池的最大充电电力，不应将电池目标输出Pbattgt作为实际的电池输出Pbatout来设定。因此，通过步骤S10-13的处理，电池输出下限值Pbatmin的值，即电池输出下限值Pbatminl的值作为电池输出Pbatout而被设定。如此，以电负载实际输出Pelcout和液压负载实际输出Phydout为基础，求出电池输出上下限值Pbatmax2、Pbatmin2。由此，能够求出电池58按照实际负载要求的输出(充放电电カ)的最大值，因此能够与实际的工作状况对应地进行电池58的充放电。接着，对上述的步骤Sll的处理进行详细说明。图27为步骤Sll的处理的流程图。若开始处理，则在步骤Sll-I中计算指示辅助马达52的运行的辅助马达输出指令Pasmref,之后结束处理。从电池输出Pbatout减去电负载实际输出Pelcout计算辅助马达输出指令Pasmref。这样，对电池输出与电负载实际输出进行对比来求出辅助马达输出指令，从而能够进行辅助马达52按照混合式工作机械的运行状态或电池58的充电状态的电动发电运行的控制。其結果，能够稳定地连续运行混合式工作机械。图28为表示辅助马达输出指令Pasmref的计算模型的图。辅助马达52的输出相当于从由电池58放电的电カ减去由电负载56消耗的电カ所得到的电カ。其中，电负载56的输出具有极性，当电负载56实际消耗电カ时极性为正。此时，若从由电池58放电的电力减去由电负载56消耗的电力，即减去电负载输出后的值为正，则电カ供给至辅助马达52，辅助马达52作为电动机发挥作用。另ー方面，若从电池58放电的电カ减去由电负载56消耗的电力，即减去电负载输出后的值为负，贝1J来自引擎50的动カ被供给至辅助马达52，辅助马达52作为发电机发挥作用。由此，辅助马达52发电与成为负的量相应的电力，该电カ被供给至电负载56。另外，当电负载56产生再生电カ时，电负载56的输出极性为负。此时,减去负值，因此相当于将电池58放电的电力与由电负载56再生的电カ相加。因此，电池58放电的电力与由电负载56再生的电カ之和被供给至辅助马达52，辅助马达52作为电动机发挥作用，辅助引擎50。即，根据电カ驱动部的输出设定值即电负载实际输出Pelcout与蓄电器输出设定值，即电池输出Pbatout的电性比较，进行辅助马达52的控制。如以上说明，作为应用本实施方式的混合式工作机械的一例的混合式挖土机具有液压发生器、电动发电机、蓄电器、电カ驱动部及控制部。液压发生器相当于作为液压马达的主泵14，将引擎50的输出转换为液压并供给至液压驱动部。电动发电机12相当于辅助马达52,被连接于引擎50,并作为电动机及发电机双方发挥作用。蓄电器相当于电池58,向电动发电机12供给电カ来使其作为电动机发挥作用。电カ驱动部通过来自蓄电器及电动发电机的电カ驱动，且产生再生电カ而供给至蓄电器及电动发电机中的至少一方。控制部60根据引擎50的目标转速Nengref与实际转速Nengact之间的偏差Nengerr校正引擎50的输出上限值Pengmax,并根据已校正的引擎的输出上限值Pengmax计算电动发电机12的输出指令Pasmref、液压负载54的实际输出Phydout及电负载的实际输出Pelcout。由·此，当引擎50的实际转速Nengact下降时，通过校正为强制地缩小引擎50的输出上限值Pengmax,从而能够使引擎50的实际转速Nengact迅速复原至目标转速Nengref,并能够防止产生引擎故障。另外，控制部60还能够根据引擎50的目标转速Nengref与实际转速Nengact之间的偏差Nengerr来校正电动发电机52的输出下限值Pasmmin,并根据已校正的电动发电机52的输出下限值Pasmmin计算电动发电机12的输出指令Pasmref、液压负载54的实际输出Phydout及电负载的实际输出Pelcout。由此，当引擎50的实际转速Nengcat下降时，通过校正辅助马达52的输出下限值Pasmmin以使基于辅助马达52的向引擎50的负载变小或由辅助马达52辅助引擎50，从而能够使引擎50的实际转速Nengact迅速复原至目标转速Nengref，并能够防止产生引擎故障。另外，根据上述实施方式，能够考虑蓄电器输出设定值、电负载要求值、引擎输出设定值及液压负载要求值来控制电动发电机的动作及输出，因此能够在适当的输出范围内使用作为动カ源的引擎和蓄电器。并且，能够有效地利用来自电负载的再生电力，并且能够将蓄电器的充电率(SOC)高效地维持在目标值附近。在此，为了将引擎(内燃机)的转速设为恒定来增大输出，而增大供给至引擎的燃料量。引擎的输出按照供给的燃料量而变化(増大)，但其响应比较迟钝，每单位时间的输出变化(输出増大率)有限度。即，为了一边维持适当的燃烧效率一边使输出增大需限制每单位时间的输出变化(输出増大率)。但是，液压马达或者液压泵等液压发生器所要求的引擎的输出(即，液压作动部所要求的液压)有时会急剧增大，存在液压发生器所要求的输出的増大率超过引擎的输出増大率的极限的情況。即，存在欲急剧增大引擎的输出而过量的燃料被供给至引擎的情況。当过量的燃料被急剧地供给至引擎时，引擎中的燃烧效率下降，引擎转速暂时下降而输出下降，有可能从引擎产生黑畑。或者，由于引擎的输出下降，操作液压作动部时的操作感有可能恶化。进而，在最坏的情况下，还有引擎的转速过于下降而导致停止(引擎故障)的可能性。因此，在以下说明的基于第4实施方式的控制中，即使在液压负载急剧增大时也能够ー边适当地維持引擎的运行条件一边按照液压负载的增大使供给至液压发生器的动力増大。图29为用于进行基于本发明的第4实施方式的控制的控制器所包含的控制部的功能块图。在图29中，对与图5所示的构成组件相等的组件附加相同符号，并省略其说明。首先，參考图29对基于本实施方式的控制的基本概念进行说明。用于决定输出上限值的处理按每単位时间反复进行，是用于决定在当前的时刻应将引擎输出増大至多少，即应将供给至引擎的燃料量増大至多少的处理。
控制部60中储存有表示相对于引擎转速的输出上限值的表格信息或映像表信息60-1。若引擎实际转速Nact的当前值被输入至控制部60，则控制部60參考映像表信息60-1来求出当前的引擎实际转速Nact中的输出上限值Pengmaxl。求出的输出上限值Pengmaxl被输入至作为比较器发挥作用的块60-13中。另ー方面，向控制部60输入引擎实际输出Pengact的前次的值。控制部60将引擎实际输出Pengact的前次的值加上引擎输出的増加量极限Penginc来求出的输出上限值Pengmax3 输入至块 60-13。其中，増加量极限Penginc设定为能够将引擎的运行条件維持在适当的范围的同时增大引擎的输出的值。即，是用于即使引擎所要求的输出急剧增大，也通过限制每单位时间的输出增大量来限制供给至引擎的燃料量的増大的输出限制值。块60-13对输入的输出上限值Pengmaxl和输出上限值Pengmax3进行比较，将值较小的一方作为引擎输出上限值Pengmax4输出至块60-12。块60-12对由块60-13供给的引擎输出上限值Pengmax4和从块60-11供给的引擎输出上限值Pengmax2(校正值I)进行比较，当引擎输出上限值PengmaX4在引擎输出上限值Pengmax2以下时,将引擎输出上限值Pengmax4直接作为引擎输出上限值Pengmax输出至云力力分配部60-8。另一方面，当引擎输出上限值Pengmax4大于引擎输出上限值Pengmax2时，块60-12将引擎输出上限值Pengmax2作为引擎输出上限值Pengmax输出至动カ分配部
60-8，而不是将引擎输出上限值Pengmax4输出至动カ分配部。S卩，块60-12限制引擎输出上限值Pengmax,以免超过引擎输出上限值Pengmax4。如以上，控制引擎的运行，以免引擎的实际输出超过该引擎输出上限值Pengmax，从而能够防止施加于引擎的负载的急剧増大。由此，能够避免引擎停止(所谓引擎故障)或引擎的排气中产生黑烟的现象。并且，能够防止急剧的负荷施加于引擎而转速急剧下降的现象，并能够避免液压作动部分的操作感恶化。图30为上述处理的流程图。该处理例如按每0. I秒的较短的每单位时间进行。另夕卜，图31为表示以每单位时间反复进行图30所示的处理时的引擎输出的推移的一例的曲线图。首先，在步骤Sl-Il中，在引擎实际输出Pengact的前次的值加上增加量极限Penginc来计算引擎输出上限值Pengmax3。接着,在步骤S1-12中，判定由引擎实际转速Nact求出的引擎输出上限值Pengmaxl是否大于引擎输出上限值Pengmax3。当引擎输出上限值Pengmaxl在引擎输出上限值Pengmax3以下时,处理进入步骤S1-13。在步骤Sl-13中，进行将Pengmaxl作为Pengmax4而设定的处理。另ー方面，当引擎输出上限值Pengmaxl大于引擎输出上限值Pengmax3时,处理进入步骤S1-14。在步骤S1-14中，进行将Pengmax3作为Pengmax4而设定的处理。到步骤S1-3或步骤S1-4为止的处理成为决定引擎输出上限值Pengmax4的处理。在引擎的转速为恒定时，如此决定的引擎输出上限值Pengmax4，相当于在当前的引擎输出中単位时间后所容许的引擎输出，且成为被根据引擎转速所获得的引擎输出的最大值限制的值。由于引擎的转速恒定，因此Pengmax4与引擎的转速对应地成为恒定值，在图31中呈平行于横轴的直线。Pengmax3为将引擎输出与增加量极限Penginc相加后的值，在图5中呈以A表示的曲线。因此，引擎输出上限值Pengmax4成为以A表示的曲线所示的Pengmax3和以平行于横轴的直线表示的Pengmaxl中值较小的一方。图31中，由以A表示的曲线所示的Pengmax3为上凸的曲线,其顶点部分被由与横轴平行的直线表示的Pengmaxl切下的部分相当于引擎输出上限值Pengmax4。若结束步骤S1-13或步骤S1-14的处理来决定Pengmax4,则处理进入步骤S1-15。在步骤S1-15中,判定引擎输出上限值Pengmax4是否大于引擎输出上限值Pengmax2。·当引擎输出上限值Pengmax4在引擎输出上限值Pengmax2以下时,处理进入步骤S1-16。在步骤S1-16中，进行将Pengmax4作为Pengmax而设定的处理。另ー方面，当引擎输出上限值Pengmax4大于引擎输出上限值Pengmax2时,处理进入步骤S1-17。在步骤S1-17中,进行将Pengmax2作为Pengmax来设定的处理。从步骤S1-15至S1-16或至步骤S1-17的处理成为决定引擎输出上限值Pengmax的处理。接着，在步骤S1-18中，判定液压负载要求输出Phydreq是否大于如上述般决定的弓I擎输出上限值Pengmax。当液压负载要求输出Phydreq在引擎输出上限值Pengmax以下时,处理进入步骤1-19。在步骤S1-19中，使液压负载输出指令Phydout等于液压负载要求输出Phydreq。即，由于所要求输出未超过上限值，因此可设定为引擎的输出，以使得能够获得所要求输出，也可使液压负载输出指令Phydout等于液压负载要求输出Phydreq。另ー方面，当液压负载要求输出Phydreq大于引擎输出上限值Pengmax时，处理进入步骤1-20。在步骤S1-20中，使液压负载输出指令Phydout等于引擎输出上限值Pengmax0 S卩，由于所要求输出超过上限值，因此使液压负载输出指令Phydout等于引擎输出上限值Pengmax，以免引擎输出超过上限值。从步骤S1-18至步骤S-16或至步骤S1-17的处理相当于决定液压负载输出指令Phydout的处理。在图31中，以〇示出液压作动部所要求的输出，即液压负载要求输出Phydreq。从时刻tl至时刻t5期间，由于液压负载要求输出Phydreq小于引擎输出上限值Pengmax (=Pengmax3),因此液压负载要求输出Phydreq作为液压负载输出指令Phydout而设定。在本实施方式中，由于引擎10仅驱动液压泵12，因此液压负载输出指令Phydout变得与引擎10的实际输出，即引擎输出Pengact相等。更具体而言，将时刻tl的引擎实际输出Pengact与增加量极限Penginc相加来计算时刻t2的Pengmax,因此到Pengact未急剧变化的t5时刻为止的期间，与引擎实际输出Pengact的曲线相平行地形成加上増加量极限Penginc的曲线。在此，到时刻t5为止期间，由于没有要求输出的急剧增加，因此示出相对于液压负载要求输出Phydreq,与引擎的引擎实际输出Pengact重叠的波形。从时刻t5至t6期间，由于液压负载要求输出Phydreq急剧增大，因此在时刻t6液压负载要求输出Phydreq超过引擎输出上限值Pengmax( = Pengmax3)。因此,液压负载要求输出Phydreq被限制在引擎输出上限值Pengmax ( = Pengmax4 = Pengmax3),以免液压负载输出指令Phydout变得大于引擎输出上限值Pengmax ( = Pengmax3)。时刻t7也与时刻t6相同，液压负载要求输出Phydreq被限制在引擎输出上限值Pengmax ( = Pengmax3)。在时刻t8,由于引擎输出上限值Pengmaxl小于引擎输出上限值Pengmax3,因此引擎输出上限值Pengmax成为Pengmaxl。因此,液压负载要求输出Phydreq被限制在引擎输出上限值Pengmax ( = Pengmaxl),以免液压负载输出指令Phydout变得大于引擎输出上限值 Pengmax ( = Pengmax4 = Pengmaxl)。时刻t7之后至时刻tlO，引擎输出上限值Pengmaxl小于引擎输出上限值 Pengmax3,因此引擎输出上限值Pengmax仍成为Pengmaxl。因此，液压负载要求输出Phydreq被限制在引擎输出上限值Pengmax ( = Pengmaxl),以免液压负载输出指令Phydout变得大于引擎输出上限值Pengmax ( = Pengmaxl)。从时刻til至时刻tl2，引擎输出上限值Pengmaxl仍小于引擎输出上限值Pengmax3,因此,引擎输出上限值Pengmax仍成为Pengmaxl。另ー方面,液压负载要求输出Phydreq变得小于引擎输出上限值Pengmax ( = Pengmaxl),液压负载要求输出Phydreq作为液压负载输出指令Phydout而设定。从时刻tl3至时刻tl4，引擎输出上限值Pengmax3小于引擎输出上限值Pengmaxl,因此引擎输出上限值Pengmax成为Pengmax3。液压负载要求输出Phydreq仍变得小于引擎输出上限值Pengmax ( = Pengmax3),液压负载要求输出Phydreq作为液压负载输出指令Phydout而设定。由上述说明可知，图31中连结★的曲线相当于液压负载输出指令Phydout,表示引擎的实际输出。并且，加斜线的部分为根据引擎输出限制值Pengmax限制液压负载要求输出Phydreq的部分，成为为了适当地維持引擎10的运行条件而抑制引擎输出的急剧增大的部分。如以上说明，根据本实施方式，即使液压负载急剧增大也能够控制成不会使内燃机的负载急剧増大。因此，能够将内燃机的运行条件維持在适当的范围内，因此能够避免燃烧效率下降、黑烟产生、引擎停止。另外，在第4实施方式中说明的急负载时的补偿功能可设于第I实施方式中利用的图5所示的结构、第2实施方式的说明中利用的图10所示的结构及第3实施方式的说明中利用的图14的结构中。另外，本申请发明中将混合式挖土机作为混合式工作机械的一例进行了举例说明，但也能够应用于卡车或轮式装卸机等工作机械中。以上，对本发明的示例性实施方式的混合式工作机械进行了说明，但本发明并不限于具体公开的实施方式，在不脱离技术方案的范围内，可进行各种变形或变更。本申请为基于2008年3月12日申请的日本专利申请2008-063070号的申请，其全部内容援用于此。产业上的可利用性本发明可应用于共同使用2个动カ源来有效地进行工作的混合式工作机械。
图中1-下部行驶体，1A、1B-行驶机构，2-回转机构，3-上部回转体，4-动臂，5-斗杆，6-铲斗，7-动臂缸，8-斗杆缸，9-铲斗缸，10-驾驶室，11-引擎，12-电动发电机(辅助马达)，13-減速机，14-主泵，15-先导泵，16-高压液压管路，17-控制阀，18-逆变器，19-蓄电部，20-逆变器，21-回转用电动机，23-机械制动器，24-回转减速机，25-先导管路，26-操作装置，26A、26B-操纵杆，26C-踏板，27-液压管路，28-液压管路，29-压カ传感器，30-控制器，31-速度指令转换部，32-驱动控制装置，40-回转驱动控制装置，50-引 擎，52-辅助马达，54-液压负载，56-电负载，58-电池，60-控制部，60a_输出条件计算部，60-1 60-7-块，60-8-块(动カ分配部)，60-9 60-13-块。
权利要求
1.一种混合式工作机械，其具有 液压发生器，将引擎的输出转换为液压并供给至液压驱动部； 电动发电机，连接于所述引擎，并作为电动机及发电机双方发挥作用； 蓄电器，将电力供给至该电动发电机来使其作为电动机发挥作用； 电力驱动部，通过来自该蓄电器的电力驱动，且产生再生电力并供给至所述蓄电器；及 控制部，控制所述电动发电机的动作， 其特征在于， 所述控制部根据所述引擎的目标转速与实际转速之间的偏差校正所述引擎的输出上限值，并根据已校正的所述引擎的输出上限值决定所述电动发电机、所述液压驱动部及所述电力驱动部的输出值。
2.如权利要求I所述的混合式工作机械，其特征在于， 所述控制部根据所述引擎的目标转速与实际转速之间的偏差校正所述电动发电机的输出下限值，并根据已校正的所述电动发电机的输出下限值决定所述电动发电机、所述液压驱动部及所述电力驱动部的输出值。
3.如权利要求2所述的混合式工作机械，其特征在于， 所述控制部考虑所述蓄电器的放电能力来校正所述电动发电机的输出下限值。
4.如权利要求I至3中任一项所述的混合式工作机械，其特征在于， 所述控制部根据所述蓄电器的放电能力决定所述液压驱动部的输出。
5.一种混合式工作机械，其具有 液压发生器，将引擎的输出转换为液压并供给至液压驱动部； 电动发电机，连接于所述引擎，并作为电动机及发电机双方发挥作用； 蓄电器，将电力供给至该电动发电机来使其作为电动机发挥作用； 电力驱动部，通过来自该蓄电器的电力驱动，且产生再生电力并供给至所述蓄电器；及 控制部，控制所述电动发电机的动作， 其特征在于， 所述控制部根据所述引擎的目标转速与实际转速之间的偏差校正所述电动发电机的输出下限值，并根据已校正的所述电动发电机的输出下限值决定所述电动发电机、所述液压驱动部及所述电力驱动部的输出值。
6.如权利要求5所述的混合式工作机械，其特征在于， 所述控制部考虑所述蓄电器的放电能力来校正所述电动发电机的输出下限值。
7.如权利要求5或6所述的混合式工作机械，其特征在于， 所述控制部考虑所述蓄电器的放电能力来决定所述液压驱动部的输出。
8.一种工作机械的控制方法，所述工作机械通过引擎驱动液压发生器来进行工作，其特征在于， 将该内燃机的输出增加率设定为预定值， 比较由该增加率的该预定值求出的所述内燃机的输出上限值与由所述液压发生器所要求的液压输出求出的要求动力， 当所述要求动力超过所述输出上限值时，控制成所述引擎的输出变成所述输出上限值以下。
9.如权利要求8所述的工作机械的控制方法，其特征在于，当所述要求动力超过所述输出上限值时，以电动机的输出弥补超过部分的输出。
10.如权利要求9所述的工作机械的控制方法，其特征在于，通过来自蓄电装置的电力和来自工作用电动发电机的再生电力驱动所述电动机。
11.如权利要求8所述的工作机械的控制方法，其特征在于，按每预定时间进行所述引擎的输出控制，将上次的引擎输出加上预定比例的值来计算所述引擎的输出上限值。
12.如权利要求11所述的工作机械的控制方法，其特征在于，当求出所述输出上限值时，还进一步考虑所述引擎的转速。
全文摘要
本发明提供一种混合式工作机械及工作机械的控制方法。本发明的混合式工作机械中，控制部(60)根据引擎(50)的目标转速与实际转速之间的偏差校正引擎的输出上限值，并根据已校正的引擎的输出上限值决定电动发电机(52)、液压驱动部(54)及电力驱动部(56)的输出值。或者，控制部(60)根据引擎(50)的目标转速与实际转速之间的偏差校正电动发电机(52)的输出下限值，并根据已校正的电动发电机(12)的输出下限值决定电动发电机(52)、液压驱动部(54)及电力驱动部(56)的输出值。
文档编号B60K6/485GK102803036SQ200980160039
公开日2012年11月28日 申请日期2009年6月25日 优先权日2009年6月25日
发明者柳泽诚 申请人:住友重机械工业株式会社, 住友建机株式会社