混合式工作机械及其控制方法

专利名称：混合式工作机械及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种混合式工作机械，尤其涉及一种通过电动马达辅助内燃机来驱动泵并产生液压的混合式工作机械及其控制方法。
背景技术：
混合式工作机械通常由引擎(内燃机)的输出驱动液压泵，并通过所产生的液压进行工作。并且，通过由电动马达辅助引擎来高效地运行引擎。电动马达主要通过来自电池的电力驱动。电池为充放电式，辅助引擎时进行放电，并将电力供给至电动马达。另一方面，在不辅助引擎时，通过来自由引擎驱动的发电机的电力或来自液压负荷的再生电力进行充电。由此，能够使电池始终维持被充电一定程度的状态而辅助电动马达。像这样在混合式工作机械中，由于能够由电动马达辅助引擎，因此能够减小引擎的最大输出而使用小型引擎。液压泵被要求大于引擎的最大输出的输出时，能够用电动马达辅助来满足其要求。通过将电动马达设为电动发电机，能够将电动马达与发电机的功能统一成一个。 此时需要控制是作为电动马达执行辅助功能，还是作为发电机执行发电功能。因此，提出了如下技术通过运算求出液压泵的输出，比较所求出的液压泵输出与阈值来切换控制使电动发电机作为电动马达发挥功能还是使其作为发电机发挥功能(例如，参照专利文献1。)。并且，混合式工作机械中，大多利用可变容量式液压泵，以使能够按液压负荷的要求改变产生的液压(例如，参照专利文献2)。以往技术文献专利文献专利文献1 日本特开2004-11256号公报专利文献2 日本特开平10-103112号公报发明的概要发明要解决的技术课题液压泵的输出W能够由液压泵的压力与流量通过运算来求出。即，液压泵的输出 W通过液压泵的排出压力P乘以排出流量Q之积除以泵效率η来求出(W = PQ/n)。这样将通过运算求出的泵输出W称为液压设想输出W。泵效率仅由液压泵的设计值设定。所以泵效率并未反应各个液压泵的输出特性。 因此，由于各个液压泵的输出特性的偏差，有可能在根据泵效率计算出的液压设想输出W 与实际泵输出之间产生误差。并且，在使用液压泵的期间液压泵劣化而输出特性发生变化且泵效率也发生变化。即使在这种情况下，由泵效率映像表求出的泵效率成为与实际泵效率不同的值，有可能在液压设想输出W与实际泵输出之间产生误差。若在液压设想输出W与实际泵输出之间产生误差，则无法适当地进行根据液压设想输出W决定的向辅助马达与引擎的能量分配。因此无法适当地进行辅助马达的运行控制，例如有可能无法适当地进行基于辅助马达的急负荷补偿而引擎熄火。另外，辅助马达徒劳地运行的结果，有可能发生引擎的油耗比恶化，或引擎转速无用地变动而操作性恶化之类的问题。并且，在如上所述的混合式工作机械中，辅助引擎的电动马达的输出根据液压负荷及电负荷所要求的输出，按引擎与电池的状态来控制。因此为了精确地控制电动马达的输出，需要精确地计算液压负荷。液压负荷的计算中包含有误差时，无法适当地决定电动马达的辅助量。即，计算出的液压负荷中所含的误差影响到引擎与电动马达的输出分配(能量分配)。向引擎的负荷过大时，例如还有可能使引擎的油耗恶化，在最坏的情况下导致引擎停止(引起熄火)、系统瘫痪。并且，还有系统变得不稳定而工作机械的操作性恶化的情况。本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，根据考虑液压泵特性的偏差或劣化而计算出的液压设想输出，适当地控制辅助马达的运行。用于解决课题的手段为了实现上述目的，根据本发明的一实施形态，提供一种混合式工作机械，其具有引擎、连结于该引擎的可变容量式液压泵、连结于该引擎的电动发电机、控制该电动发电机的控制部，其特征在于，该控制部利用预定的算法，由供给至该液压泵的泵电流及来自该液压泵的排出压力求出该液压泵的液压泵计算值，根据该液压泵计算值与液压泵实际值的液压设想误差，校正在该预定的算法中利用的液压泵特性参数，并利用已校正的液压泵特性参数计算校正后液压设想输出，根据该校正后液压设想输出控制该电动发电机。并且，根据本发明的其他实施形态，提供一种混合式工作机械的控制方法，由引擎的输出驱动相对控制信号具有固有的流量变化特性的液压泵，其特征在于，对该控制信号以接近液压泵所具有的该固有的流量变化特性的方式进行校正，根据该已校正的控制信号计算该液压泵的输出，并根据该已计算出的该液压泵的输出，对辅助该引擎的电动发电机的输出进行控制。发明效果根据本发明的一实施形态，能够高精确度地计算液压泵的液压设想输出作为接近实际液压输出的值。因此，能够根据计算出的液压设想输出适当地控制辅助马达的运行，并能够将引擎维持成运行效率高的状态。并且，根据本发明的其他实施形态，在考虑液压泵的排出压、控制电流、负控压等瞬态特性中的泵排出流量特性的基础上，计算液压泵的排出流量。因此，能够根据精确地计算出的液压负荷适当地控制基于电动马达的辅助，因此能够适当地控制引擎的负荷。


图1是适用于本发明的液压挖土机的控制电路。图2是表示通过图1的控制电路实现的液压泵的排出压力与排出流量的关系的特性图。图3是设置有图1所示的控制装置的液压挖土机的驱动系统的方框图。图4是表示液压负荷计算算法的图。图5是表示液压泵效率映像表的图。图6是表示考虑了负控压力时的液压负荷计算算法的图。
图7是表示基于本发明的第1实施方式的液压设想输出计算算法的功能方框图。
图8是效率映像表自动调整处理的流程图。图9是表示效率映像表的数据更新的图。图10是在以进行正控控制的方式构成泵的控制电路的情况下，表示计算轴输入侧的输出(动力)时利用的液压负荷计算算法的图。图11是在进行正控控制的情况下，表示计算液压设想输出时利用的液压负荷计算算法的图。图12是在以进行负载传感控制的方式构成泵的控制电路的情况下，表示计算轴输入侧的输出(动力)时利用的液压负荷计算算法的图。图13是在进行负载传感控制的情况下，表示计算液压设想输出时利用的液压负荷计算算法的图。图14是表示基于本发明的第2实施方式的液压设想输出计算算法的功能方框图。图15是PQ映像表自动调整处理的流程图。图16是表示改写PQ映像表中的泵排出流量的数据的处理的图。图17是在进行正控控制的情况下，表示计算液压设想输出时利用的液压负荷计算算法的图。图18是在进行负载传感控制的情况下，表示计算液压设想输出时利用的液压负荷计算算法的图。图19是表示通过控制器执行的动力分配处理的一例的控制方框图。图20是表示基于本发明的第3实施方式的液压负荷计算算法的图。图21是表示液压泵的排出压力-排出量特性的PQ线图。图22是表示负控制压-排出量特性线图的曲线图。图23是表示使泵排出压上升时的变化特性的曲线图。图M是表示与图23所示的压力变化对应的泵排出流量的变化的曲线图。图25是表示使泵限制电流上升时的变化特性的曲线图。图沈是表示与图25所示的电流变化对应的泵排出流量的变化的曲线图。图27是表示使负控压力上升时的变化特性的曲线图。图观是表示与图27所示的压力变化对应的泵排出流量的变化的曲线图。图四是表示泵排出压力的变化特性的曲线图。图30是表示泵控制电流的变化特性的曲线图。图31是表示负控制压的变化特性的曲线图。图中1-引擎马达，2-控制器，3-模式切换器，4-节流容量阀，5-电磁比例阀， 21-液压泵，2IA-先导齿轮泵，22-控制器阀，2h、22b、22c-切换阀，23-泵排出压传感器， 24-负控制节流阀(负控节流阀)，25-罐，26-负控制传感器(负控传感器)，27-调整器， 30-引擎，32-分离器，34-辅助马达，36,40-逆变器，38-电池，42-控制器，50-效率映像表调整量自动计算部，52,58-液压实际输出计算部，54-液压泵效率映像表，56-PQ映像表调整量自动计算部，60-PQ映像表，70-液压负荷推定运算部，72-引擎输出范围决定部，74-电池输出决定部，74A-电池输出范围决定部，74B-电池输出目标值决定部，74C-充电状态计算部，80-动力分配部。
具体实施例方式参照附图对本发明的实施方式进行说明。首先，对作为适用基于本发明的输出限制方法的混合式工作机械的一例的液压挖土机的控制装置进行说明。图1是表示适用基于本发明的控制方法的液压挖土机的控制电路的方框图。另外，适用本发明的混合式工作机械不限定于液压挖土机。首先，对图1所示的液压挖土机的控制电路的结构进行说明。在通过引擎马达1 驱动的可变容量式液压泵(以下，仅称为液压泵)21的油路上，分别连接有切换阀22a、22b、 22c。并且，在切换阀22a的上游侧的油路上连接有泵排出压传感器23。泵排出压传感器 23检测液压泵21的排出压。并且，切换阀22c的下游侧的油路通过负控制节流阀(以下称为负控节流阀)M连接于罐25。可变容量式液压泵21例如为可变斜板式液压泵，能够通过变更斜板的角度来变更泵输出。即，能够通过变更向液压泵21的控制电流来调整斜板的角度，由此变更液压泵 21的输出。在负控节流阀M的上游侧连接有负控制传感器(以下称为负控传感器)26。负控传感器26接线于控制器2，检测向各个罐25的液压流道的液压，并将检测压力的信号输入至控制器2。由负控节流阀M、负控传感器沈及控制器2构成的负控制器(以下称为负控)为用于降低返回至罐25的液压泵21的排出流量的损失的控制系统。在控制器2连接有用于切换为重型挖掘模式(H模式)、标准挖掘模式(S模式)及轻型挖掘模式(L模式)等各工作模式的模式切换器3及用于设定引擎转速的节流容量阀 4。而且，在控制器2接线有电磁比例阀5和排出压传感器23。并且，电磁比例阀5连接于调整器27，且调整器27控制液压泵21的排出流量。在液压挖土机中通常装备有用于切换为重型挖掘模式(H模式)、标准挖掘模式(S 模式)及轻型挖掘模式(L模式)等各工作模式的切换机构。即，控制器2通过模式切换器 3的切换操作变更泵电流I，由此适宜地切换为各工作模式。通过这种控制电路的切换机构，与由调整器27变更的泵电流I对应地变更斜板21a的偏转角，并控制液压泵21的排出流量。并且，通过电磁比例阀5改变液压泵21的输入马力的同时，通过控制器2改变引擎马达1的转速来切换上述各工作模式，从而实现如图2所示的液压泵的排出压力-排出流量特性(P-Q特性)。并且，通过负控传感器沈控制泵排出量，并且通过泵排出压传感器23检测泵排出压P的变动来控制液压泵21的排出量。图3是设置有图1所示的控制装置的液压挖土机的驱动系统的方框图。由内燃机构成的引擎30和由电动发电机构成的辅助马达34连接于作为动力分配机的分离器32。由引擎30、辅助马达34及分离器32构成图1所示的引擎马达1。可变容量式液压泵21连接于分离器32，通过来自分离器32的输出来驱动而排出高压作动油。从液压泵21排出的作动油送至由图1所示的切换阀22a、22b、22c构成的控制阀 22，并从控制阀22供给至液压缸或液压马达等液压负载。在液压泵21连接有用于检测液压输出而进行控制的先导齿轮泵21A。根据由该先导齿轮泵21A检测出的压力P及排出流量Q，能够求出液压泵21的轴输出侧的输出(动力)Wout。辅助马达34通过逆变器INV) 36连接于作为蓄电器的电池38。辅助马达34从电池38接受电力的供给而被驱动，并作为电动机发挥作用来辅助引擎30。并且，辅助马达34 通过分离器32接受引擎的动力，由此作为发电机发挥作用来对电池38进行充电。电动马达或电动驱动器等电负载通过逆变器INV) 40连接于电池38，并接受来自电池38的电力的供给而作动。在图3所示的系统中，引擎30、辅助马达34及液压泵21的作动通过控制器42控制。尤其，控制器42精确地计算液压泵21的轴输入侧的输出(动力)Win作为液压泵计算值来控制辅助马达34的输出(辅助量)。由此，将引擎30的输出始终维持成适当的值，并且控制成引擎的作动不会发生异常且可以在高效率的范围内运行。在此，一边参照图4 一边对控制器42计算液压泵21的轴输入侧的输出(动力) Win时利用的算法进行说明。液压负载相当于液压泵输出(轴输出侧)Wout，作为液压泵21的排出压力Pi与排出流量Q之积来计算。(Wout = Pi XQ)。作为排出压力Pi利用通过液压传感器实际测定的值。排出流量Q通过在泵排出量V乘上泵转速(转速)Np来计算出。泵排出量V能够根据表示液压泵21的排出压力-排出量特性的PQ线图，由排出压力Pi与供给至液压泵21 的控制电流I求出。如以上，首先利用液压泵21的排出压力Pi和泵限制电流I，由泵马力控制PQ线图求出泵排出量V，通过将已求出的泵排出量V乘上泵转速(转速)Np来计算液压泵流量Q。 并且，通过对计算出的液压泵流量Q乘上排出压力Pi来计算液压泵输出(轴输出侧)Wout。下面，通过液压泵效率no除液压泵输出(轴输出侧)Wout来计算液压泵输出(轴输入侧)Win。通过考虑液压泵效率η ο，能够高精确度地求出液压泵输出(轴输入侧)Win。 液压泵效率no根据液压泵21的排出压力Pi或倾斜板角度Ki变动，但是也可以设为固定值来作为变动范围的平均值。其中，为了更高精确度地计算液压泵输出(轴输入侧)Win，优选根据液压泵21的排出压力Pi及倾斜板角度Ki计算液压泵效率η 0，并用计算出的值除液压泵输出(轴输出侧)Wout来计算液压泵输出(轴输入侧)Win。液压泵效率η ο能够利用排出压力Pi与倾斜板角度Ki根据液压泵效率映像表求出。倾斜板角度Ki通过泵最大排出量Vmax除由上述PQ线图求出的泵排出量V来计算。 即，能够利用计算出的泵排出量V与排出压力Pi根据液压泵效率映像表高精确度地计算液压泵效率no。预先改变排出压力与倾斜板角度的同时运行液压泵来求出效率而作成液压泵效率映像表。图5是表示液压泵效率映像表的图。图5所示的例子中，将排出压力设为纵轴并使之从Pl变化至Pru将泵倾斜板角度设为横轴并使之从Kl变化至Kn时的泵效率值表格化。例如，泵倾斜板角度为Kj、泵排出压力为Pj时，泵倾斜板角度Kj的列与泵排出压力Pj 的行的交点n (j，j)作为泵效率被求出。如图4所示，用通过以上运算处理求出的泵效率ηο除通过运算求出的液压泵输出(轴输出侧)Wout，能够高精确度地推定并求出液压泵输出(轴输入侧)Win。这样通过推定运算计算出的液压泵输出(轴输入侧)Win相当于输入至液压泵21的动力。输入至液压泵21的动力为引擎30的输出与辅助马达34的输出之和，因此以引擎30的输出与辅助马达34的输出之和成为已求出的液压泵输出(轴输入侧)Win的方式控制辅助马达30的输出，由此能够高精确度地控制引擎30的输出(即，引擎30的负荷)。因此，能够控制成向引擎30的负荷始终成为适当的负荷，并能够以高效率的状态运行引擎30。以上说明的液压负荷推定算法中并没有考虑负控制压力(负控压力Ne)，但通过考虑负控压力Ne，能够进一步高精确度地求出液压设想输出(液压泵输出(轴输入侧)) Win。图6是表示考虑负控压力Nc而计算液压设想输出Win时利用的液压设想输出计算算法的图。考虑负控压力Nc时，求出泵排出量V之前的处理与图4所示的液压设想输出计算算法不同，而其他部分相同，因此对求出泵排出量V之前的处理进行说明。求出泵排出量V时，利用PQ线图由液压泵排出压力Pi与泵控制电流I求出马力控制排出量Vp的同时，由负控压力Nc求出负控控制排出量Vn。其中，如图1所示，马力控制排出量Vp为以排出压力Pi为基础计算出的泵21的排出量，负控控制排出量Vn为以负控压力Nc为基础计算出的泵21的排出量。另外，图4所示的液压设想输出计算算法中，将马力控制排出量Vp直接设为泵排出量V。图6所示的PQ线图中，横轴表示排出压力P，纵轴表示马力控制排出量Vp。液压泵21的排出压力P与马力控制排出量Vp为反比例关系，PQ线图根据泵控制电流I而变化。 该PQ线图中，只要决定泵控制电流I与排出压力P，就能够求出马力控制排出量VP。负控控制排出量Vn能够根据负控制压-排出量特性线图由负控制压力(负控压) Nc求出。能够通过将负控压加入到图6所示的负控压-排出量特性线图中来求出负控控制排出量Vn。泵排出量V成为上述的马力控制排出量Vp与负控控制排出量Vn中任一较小的一方。通过将这样求出的泵排出量V用于液压泵输出(轴输出侧)Wout的计算及液压泵效率 no的计算中，能够更高精确度地计算液压设想输出Win。以上说明的液压设想输出计算算法中，由图5所示的液压泵效率映像表求出液压泵效率no。该液压泵效率映像表为预先运行ι个液压泵来求出效率而作成的映像表，并没有考虑各个液压泵的输出特性偏差。因此，利用由该液压泵效率映像表求出的液压泵效率计算出的液压设想输出Win并不严密地对应于各个液压泵的输出(轴输入侧)。并且，液压泵随着使用时间的经过而劣化，其输出特性发生变化。输出特性发生变化是指液压泵效率也发生变化，实际液压泵效率与由预先准备好的液压泵效率映像表求出的液压泵效率不同。如以上，若由液压泵效率映像表求出的液压泵效率与实际液压泵效率不同，则在通过液压设想输出算法计算出的液压设想输出与轴输入侧的实际液压泵输出(液压实际输出Wact)之间产生误差(液压设想输出误差At)。因此，无法正确地进行电动发电机34 的辅助运行，其结果，电池38变成充电不足而无法继续运行。因此，本发明的第1实施方式中，求出液压设想输出与液压实际输出之间的液压设想输出误差，根据求出的液压设想输出误差更新液压泵效率映像表的数据，以计算出更接近实际值的液压设想输出。图7是表示基于本发明的第1实施方式的液压设想输出计算算法的功能方框图。 由负控压NC，液压泵压力Pi及泵电流I计算液压设想输出Win之前的算法(图7中由虚线包围的部分)与图6所示的液压设想输出计算算法相同。本实施方式中，计算出的液压设想输出Win供给至效率映像表调整量自动计算部50。并且，由液压实际输出计算部52求出的液压实际输出Wact供给至效率映像表调整量自动计算部50。液压实际输出计算部52，通过从在引擎的输出轴测定的引擎实际输出与在辅助马达的输出轴中测定的辅助马达输出之和减去分离器损失、引擎损失及辅助马达损失，求出液压实际输出Wact来作为液压泵实际值。即，液压实际输出计算部52通过以下公式求出液压实际输出Wact，并将求出的液压实际输出Wact供给至效率映像表调整量自动计算部 50。液压实际输出Wact =引擎输出+辅助马达输出_(分离器损失+引擎损失+辅助马达损失)效率映像表调整量自动计算部50通过从液压设想输出Win减去液压实际输出 Wact来求出液压设想输出误差Δ W。液压设想输出Win小于液压实际输出Wact时，液压设想输出误差Δ W成为负值(负)。液压设想输出Win大于液压实际输出Wact时，液压设想输出误差Δ W成为正值(正)。并且，求出的液压设想输出误差Δ W过大时，效率映像表调整量自动计算部50更新液压泵效率映像表M的数据来调整为在液压设想输出计算算法中利用的液压泵效率Π更接近实际液压泵效率。图8是在效率映像表调整量自动计算部50中进行的效率映像表自动调整处理的流程图。若开始效率映像表自动调整处理，则首先进行步骤SlA及步骤SlB的处理。在步骤SiA中，利用由泵电流li、泵排出压力Pi、及效率映像表M求出的泵效率nij，根据液压设想输出计算算法计算液压设想输出Win。并且，在步骤SlB中，液压实际输出计算部52 利用引擎输出与辅助马达输出来计算液压实际输出Wact。 接着，在步骤S2中，效率映像表调整量自动计算部50通过从步骤SlA中计算出的液压设想输出Wi中减去步骤SlB中计算出的液压实际输出Wact来计算液压设想输出误差 Aff0并且，在步骤S3中，效率映像表调整量自动计算部50判定液压设想输出误差AW是否小于预先设定的阈值1 (负值)。若在步骤S3中判定为液压设想输出误差Δ W小于阈值1 (负值)，则处理进入步骤S4。在步骤S4中，效率映像表调整量自动计算部50决定小于步骤SlA中利用的泵效率 ni j的泵效率n’ij。判定为液压设想输出误差AW小于阈值1(负值)是指计算出的液压设想输出Win颇小于液压实际输出Wact。因此，要以计算出的液压设想输出Win等于或接近液压实际输出Wact的方式校正，减小成为Win = (Pi XQ)/ η的分母的泵效率η来加大作为计算结果的Win即可。优选小于泵效率nij的泵效率η’ ij的值按照液压设想输出误差AW的大小预先设定。如图5所示，液压泵效率映像表M中存储有由泵排出压力P与泵斜板角度K决定的泵效率n。因此，在步骤S4中，决定小于由泵排出压力Pi与泵斜板角度Kj决定的泵效率nij的泵效率n，ij，。另一方面，若在步骤S3中判定为液压设想输出误差AW为阈值1以上，则处理进入步骤S5。并且，在步骤S5中，效率映像表调整量自动计算部50判定液压设想输出误差 Δ W是否大于预先设定的阈值2 (正值)。
若在步骤S5中判定为液压设想输出误差Δ W大于阈值2 (正值)，则处理进入步骤 S6。在步骤S6中，效率映像表调整量自动计算部50求出大于步骤SlA中利用的泵效率ni j的泵效率n’ij。判定为液压设想输出误差Δ W大于阈值2 (正值)是指计算出的液压设想输出Win颇大于液压实际输出Wact。因此，要以计算出的液压设想输出Win等于或接近于液压实际输出Wact的方式校正，加大成为Win = (Pi XQ)/ η的分母的泵效率η来减小作为计算结果的Win即可。优选大于泵效率nij的泵效率η’ ij的值按照液压设想输出误差AW的大小预先设定。如图5所示，液压泵效率映像表M中存储有由泵排出压力P与泵斜板角度K决定的泵效率n。因此，在步骤se中，决定大于由泵排出压力Pi与泵斜板角度Kj决定的泵效率nij的泵效率n’ ij。若在步骤S4或步骤S6中求出小于或大于泵效率nij的泵效率n’ij，则处理进入步骤S7。在步骤S7中，效率映像表调整量自动计算部50将泵效率n’ij的数据送至效率映像表M并由泵效率n ’ij改写效率映像表M中的泵效率nij。此时，如图9所示，优选泵效率nij周围的泵效率ni-i、j-i ni+i、j+i也改写成比它们小的泵效率n’i-i、 j-l η，i+1、j+1。另外，在上述液压设想输出计算算法中，被调整的液压泵效率映像表相当于液压泵特性参数。以上的步骤S7之前的处理相当于效率映像表自动调整处理。若在步骤S7中更新存储于存储器的泵效率映像表，则处理进入步骤S8。在步骤S8中，利用由泵电流Ii、泵排出压力Pi及改写的效率泵M求出的泵效率η’ ij，根据液压设想输出计算算法来计算液压设想输出Win。在步骤S8中计算出的液压设想输出Win根据改写的泵效率η’ ij计算出，成为接近实际泵输出的值。之后，在步骤S9中，利用步骤S8中计算出的液压设想输出Win控制辅助马达34 的运行。液压设想输出Win成为接近实际泵输出的值，因此能够适当地控制辅助马达34的运行，并将引擎30的负荷维持成适当的状态。另外，若在步骤S5中判定为液压设想输出误差AW为阈值2(正值)以下(不大于)，则不更新泵效率映像表而处理进入步骤S9。因此，在步骤S9的处理中利用在步骤SlA 中计算出的液压设想输出Win。以上说明中，根据负控控制(略称为负控制)对液压泵21的驱动进行控制，但在液压泵21的驱动控制方法中，除了负控制之外，还有正控控制(略称为正控制)及负载传感控制之类的驱动控制方法。首先，对通过正控控制来控制液压泵21的驱动的情况进行说明。图10是在以进行正控控制的方式构成泵的控制电路的情况下，表示计算轴输入侧的液压泵输出(动力)Win 时利用的液压负荷推定算法的图。进行正控控制时，求出泵排出量V之前的处理与进行图 4所示的负控控制时的液压负荷推定算法不同，其他部分相同，因此对求出泵排出量V之前的处理进行说明。进行正控控制时，由表示杆操作量θρθ2、……与排出量Vu、\2……的关系的映像表，从为了驱动液压驱动部而驾驶员所操作的操作杆的杆操作量θρθ2、……求出与各操作杆的操作量相应的液压泵21所要求的排出量Vu、\2、……。并且，合计所有的排出量VL1>VL2,……，则成为液压泵21所要求的要求排出量八。并且，泵排出量V成为马力控制排出量Vp与要求排出量\中任一较小的一方。将这样求出的泵排出量ν用于液压泵输出(轴输出侧)Wout的计算及液压泵效率ηο的计算中，由此能够利用图11所示的算法计算出液压设想输出(液压泵输出(轴输入侧))Win。下面，对通过负载传感控制对液压泵21的驱动进行控制的情况进行说明。图12 是在以进行负载传感控制的方式构成泵的控制电路的情况下，表示计算轴输入侧的液压泵输出(动力)Win时利用的液压负荷计算算法的图。进行负载传感控制时，求出泵排出量V 之前的处理与图4所示的液压负荷推定算法不同，其他部分相同，因此对求出泵排出量V之前的处理进行说明。进行负载传感控制时，将图4中的液压泵排出压力Pi作为将最大负荷压力Pmax 与差压ΔΡ相加的值。差压ΔΡ是为了使泵的排出量持有一定程度的富余而进行相加的值， 可以设为恒定值也可以设为可变值。并且，泵排出量V根据表示液压泵21的排出压力-排出量特性的PQ线图，由如上述求出的液压泵排出压力Pi与供给至液压泵21的泵电流(控制电流)1求出。通过将这样求出的泵排出量V用于液压泵输出(轴输出侧)Wout的计算及液压泵效率no的计算中，由此能够利用图13所示的算法计算液压设想输出(液压泵输出(轴输入侧))Win。下面，对基于本发明的第2实施方式的液压设想输出计算算法进行说明。图14是表示基于本发明的第2实施方式的液压设想输出计算算法的功能方框图。在图14中，由负控压NC、液压泵压力Pi、及泵电流I计算液压设想输出Win之前的算法(图14中由虚线包围的部分)与图7所示的液压设想输出计算算法相同。本实施方式中，作为液压泵计算值计算出的液压设想输出Win被供给至PQ映像表调整量自动计算部56。并且，由液压实际输出计算部58求出的液压实际输出Wact被供给至PQ映像表调整量自动计算部56。液压实际输出计算部58具有与图7所示的液压实际输出计算部52相同的功能， 通过从在引擎的输出轴测定的引擎实际输出与在辅助马达的输出轴测定的辅助马达输出之和减去分离器损失、引擎损失及辅助马达损失，求出液压实际输出Wact来作为液压泵实际值，并将求出的液压实际输出Wact供给至PQ映像表调整量自动计算部56。PQ映像表调整量自动计算部56从液压设想输出Win减去液压实际输出Wact来求出液压设想输出误差ML液压设想输出Win小于液压实际输出Wact时，液压设想输出误差Δ W成为负值(负)。液压设想输出Win大于液压实际输出Wact时，液压设想输出误差 AW成为正值(正)。并且，求出的液压设想输出误差AW过大时，PQ映像表调整量自动计算部56更新PQ映像表60的数据以调整成在液压设想输出计算算法中利用的液压泵排出流量更接近实际液压泵排出流量。图12是在PQ映像表调整量自动计算部56中进行的PQ映像表自动调整处理的流程图。若开始PQ映像表自动调整处理，则首先进行步骤SllA及步骤SllB的处理。在步骤SiiA中，利用由泵电流ii，泵排出压力Pi及效率映像表M求出的泵效率nij，根据液压设想输出计算算法计算出液压设想输出Win。并且，在步骤SllB中，液压实际输出计算部 58利用引擎输出与辅助马达输出来计算液压实际输出Wact。接着，在步骤S12中，PQ映像表调整量自动计算部56通过从步骤Sl IA中计算出的液压设想输出Wi中减去步骤SllB中计算出的液压实际输出Wact来计算液压设想输出误差AW。并且，在步骤S13中，PQ映像表调整量自动计算部50判定液压设想输出误差AW 是否小于预先设定的阈值1 (负值)。若在步骤S13中判定为液压设想输出误差AW小于阈值1 (负值)，则处理进入步骤S14。在步骤S14中，PQ映像表调整量自动计算部56决定大于由在步骤SllA的处理中利用的PQ映像表求出的泵排出流量Qi的泵排出流量Q’ i。判定为液压设想输出误差AW 小于阈值1(负值)是指计算出的液压设想输出Win大幅小于液压实际输出Wact。因此， 要以计算出的液压设想输出Win等于或接近液压实际输出Wact的方式校正，加大Win = (PiXQ)/η的分子中的泵排出流量Q来加大作为计算结果的Win即可。优选大于泵排出流量Qi的泵排出流量Q’ i的值按照液压设想输出误差AW的大小预先设定。另一方面，若在步骤S13中判定为液压设想输出误差AW为阈值1以上，则处理进入步骤S15。并且，在步骤S15中，PQ映像表调整量自动计算部56判定液压设想输出误差 Δ W是否大于预先设定的阈值2 (正值)。若在步骤S15中判定为液压设想输出误差AW大于阈值2 (正值)，则处理进入步骤S16。在步骤S16中，PQ映像表调整量自动计算部56决定小于由在步骤SllA的处理中利用的PQ映像表求出的泵排出流量Qi的泵排出流量Q’ i。判定为液压设想输出误差AW 大于阈值2 (正值)是指计算出的液压设想输出Win大幅大于液压实际输出Wact。因此，要以计算出的液压设想输出Win等于或接近液压实际输出Wact的方式校正，减小Win = (Pi XQ)/n的分子中的泵排出流量Q来减小作为计算结果的Win即可。优选小于泵排出流量 Qi的泵排出流量Q’ i的值按照液压设想输出误差AW的大小预先设定。若在步骤S14或步骤S16中求出小于或大于泵排出流量Qi的泵排出流量Q’i，则处理进入步骤S17。在步骤S17中，PQ映像表调整量自动计算部56将泵排出流量Q’ i的数据送至PQ映像表60并由泵排出流量Q’ i改写PQ映像表60中的泵排出流量Qi。图16是表示改写PQ映像表60中的泵排出流量的数据的处理的图。改写泵排出流量的数据之前的PQ映像表60中存储有沿由图16的实线所示的PQ线的值的数据。若得到泵排出压力Pi，则从PQ映像表60输出实线PQ线上的点Al中的泵排出流量Qi。液压设想输出误差AW小于阈值1(负值)时，通过上述步骤S14中的处理，决定大于泵排出流量Qi的泵排出流量Q’ i。并且，在PQ映像表60中与泵排出压力Pi对应的泵排出流量从Q改写成Q’。即，实线PQ线上的点Al向点A2移动，PQ线犹如像双点划线所示那样发生变化。相反，液压设想输出误差AW大于阈值2(正值)时，通过上述步骤S14中的处理， 决定小于泵排出流量Qi的泵排出流量Q’ i。并且，将在PQ映像表60中与泵排出压力Pi 对应的泵排出流量从Qi改写成Q’ i。即，实线PQ线上的点Al向点A3移动，犹如PQ线发生了变化。因此，在进行PQ映像表自动调整处理之前，若向PQ映像表60输入泵排出压力 Pi，则输出与Pi对应的泵排出流量Qi，但进行PQ映像表自动调整处理之后，若输入泵排出压力Pi，则输出泵排出流量Q’ i。PQ映像表自动调整处理优选改变泵排出压力Pi且还在图16中的点Bl或点Cl上进行。图16表示以点Bl向点B2移动且点Cl向点C2移动的方式更新了 PQ映像表60的数据。
另外，在上述液压设想输出计算算法中，被调整的PQ映像表相当于液压泵特性参数。以上的步骤S17之前的处理相当于PQ映像表自动调整处理。若在步骤S17中更新存储于存储器的PQ映像表，则处理进入步骤S18。在步骤S18中，利用由泵电流Ii、泵排出压力Pi及改写的PQ映像表60求出的泵排出流量Q’，根据液压设想输出计算算法计算液压设想输出Win。步骤S18中计算的液压设想输出Win，根据改写的泵排出流量Q’被计算出，并成为接近实际泵输出的值。之后，在步骤S19中，利用步骤S18中计算出的液压设想输出Win控制辅助马达34 的运行。液压设想输出Win已成为接近实际泵输出的值，因此能够适当地控制辅助马达34 的运行，并将引擎30的负荷维持成适当的状态。另外，若在步骤S 15中判定为液压设想输出误差AW为阈值2(正值)以下(不大于)，则不更新PQ映像表而处理进入步骤S19。因此，在步骤S19的处理中利用步骤SlIA 中计算出的液压设想输出Win。以上说明中，根据负控控制对液压泵21的驱动进行控制，但也可以与上述第1实施方式相同，通过正控控制或负载传感控制对液压泵21的驱动进行控制。首先，对通过正控控制对液压泵21的驱动进行控制的情况进行说明。图17是在以进行正控控制的方式构成泵的控制电路的情况下，表示计算液压设想输出Win时利用的液压负荷推定算法的图。进行正控控制时，求出泵排出流量Q之前的处理与进行图14所示的负控控制时的液压负荷推定算法不同，其他部分相同，因此对求出泵排出流量Q之前的处理进行说明。进行正控控制时，由表示杆操作量θρθ2、……与排出量VU、V『……的关系的映像表，从为了驱动液压驱动部而驾驶员所操作的操作杆的杆操作量θρθ2、……求出与各操作杆的操作量相应的液压泵21所要求的排出量Vu、\2、……。并且，合计所有的排出量Vu、VL2,……地值则成为液压泵21所要求的要求排出流量Qp并且，泵排出流量Q成为由PQ线图求出的液压泵排出流量与要求排出流量^中任一较小的一方。将这样求出的泵排出流量Q用于液压设想输出Win的计算中，由此能够利用图17所示的算法高精确度地计算出液压设想输出Win。下面，对通过负载传感控制对液压泵21的驱动进行控制的情况进行说明。图18 是在以进行负载传感控制的方式构成泵的控制电路的情况下，表示计算液压设想输出Win 时利用的液压负荷计算算法的图。进行负载传感控制时，求出泵排出流量Q之前的处理与图14所示的液压负荷推定算法不同，其他部分相同，因此对求出泵排出流量Q之前的处理进行说明。进行负载传感控制时，将图14中的液压泵压力Pi作为将最大负荷压力Pmax与差压ΔΡ相加后的值。差压ΔΡ是为了使泵的排出流量持有一定程度的富余而进行相加的值，可以设为恒定值也可以设为可变值。并且，泵排出流量Q根据表示液压泵21的排出压力-排出量特性的PQ线图，由如上述求出的液压泵压力Pi与供给至液压泵21的泵电流 (控制电流)I求出。通过将这样求出的泵排出流量Q用于液压设想输出Win的计算中，由此能够利用图18所示的算法高精确度地计算液压设想输出Win。并且，在上述的第2实施方式中，表示了利用负控压力Nc与液压泵压力Pi双方来计算的方框图，但未必一定利用负控压力Ne，也可以由液压泵压力Pi计算泵排出流量Q。通过利用以上说明的图7、图11、图13、图14、图17及图18所示的液压设想输出计算算法高精确度地计算液压泵输出(轴输入侧)即液压设想输出Win来控制辅助马达34 的辅助量，能够使引擎30的负荷始终适当。因此，能够防止向引擎30的过负荷，并能够始终在高效率的条件下运行。S卩，控制成，辅助马达34的输出(将电动状态设为正值时)等于可变容量式液压泵21的输出(轴输入侧)Win与引擎30的输出We的差分(Wa = ffin-ffe)。并且，若液压泵 21的输出Win变得大于引擎30的输出货e与辅助马达34的输出Wa之和(Win > ffe+ffa)， 则会对引擎30施加过大负荷，因此，控制成，辅助马达34的最大输出Wamax大于可变容量式液压泵21的输出Win与引擎的最大输出Wfemax的差分(Wamax > ffin-ffemax)。其中，若在电负载有输出要求Wout时考虑电池38的最大输出Wfbamax，则处于电动状态的辅助马达 34的最大输出Wamax被限制在小于电池38的最大输出WMiax与电负载的输出要求Wout的差分的范围内(Wamax < ffbmax-ffout)。在此，利用上述的本发明的实施方式，对根据由各液压负荷计算算法求出的液压负荷且利用分配来自引擎及电池的动力的动力分配处理时的其一例进行说明。在以下说明的例子为利用图4及图7所示的液压负荷计算算法且根据推定运算求出液压泵输出(轴输入侧)的情况。通过高精确度地计算液压泵输出(轴输入侧)并控制辅助马达34的辅助量，能够使引擎30的负荷始终适当。因此，可以防止向引擎30的过负荷，且能够始终在高效率的条件下运行。另外，动力分配处理通过控制器42进行。图19是表示控制器42的动力分配处理的一例的控制方框图。对控制器42输入泵控制电流I、泵排出压力Pi、回转用电动机要求输出Per、引擎转速Nact及电池电压Vm。回转用电动机要求输出Per相当于电负荷所需的电功率。例如，回转用电动机要求输出Per例如根据操纵人员所操作的操作杆的操作量计算出。引擎转速Nact相当于引擎30的实际转速。在液压挖土机运行时，引擎30始终被驱动，检测出其转速Nact。电池电压Vm相当于电池38的端子间电压，通过电压计检测出。泵控制电流I及泵排出压力Pi被输入至液压负荷推定运算部70。液压负荷推定运算部70利用泵控制电流I及泵排出压力Pi，通过上述液压负荷计算算法计算液压泵输出 Win作为液压负荷。计算出的液压泵输出Win供给至动力分配部80。引擎转速Nact被输入至引擎输出范围决定部52。引擎输出范围决定部72中存储有用于由引擎转速Nact求出引擎输出上限值及引擎输出下限值的映像表或变换表格。引擎输出范围决定部74由已输入的引擎转速Nact计算引擎输出上限值I^g0U及引擎输出下限值Pgol，并供给至动力分配部80。电池电压Vm及目标SOC被输入至电池输出决定部M。电池输出决定部74包含电池输出范围决定部74A、电池输出目标值决定部74B及充电状态计算部74C。充电状态计算块74C由已输入的电池电压Vm计算充电状态(S0C)。计算出的SOC被提供至电池输出范围决定部74A及电池输出目标值决定部74B。电池输出范围决定部74A中存储有用于从SOC计算电池输出上限值及下限值的映像表或变换表格。电池输出目标值决定部74B中存储有用于从SOC及目标SOC计算电池输出目标值的映像表或变换表格。该映像表或变换表格例如可以定义已输入的SOC与目标SOC之间的偏差和电池输出目标值的关系。另外，目标SOC可以以任意形态决定，通常(即， 除了生成目标SOC模式作为后述的内部电阻测定模式的情况之外的通常时)可以为固定值，也可以为可变值。电池输出范围决定部74A从SOC求出第1电池输出上限值及下限值 PbouO, PbolO,并供给至动力分配部80。电池输出目标值决定块74B由已输入的SOC及目标SOC计算第1电池输出目标值Hx)tO，并供给至动力分配部80。第1电池输出上限值PbouO相当于放电电力的上限值。第1电池输出下限值PbolO 为负，其绝对值相当于充电电力的上限值。根据第2电池输出上限值及下限值HxniHb0Il 定义电池38的输入输出电压的适当范围。例如，根据电池38的内部电阻测定结果检测不到电池38的劣化时，成为Hxnil = PbouO, Pboll = I^bolO，而检测到电池38的劣化时，成为 Pboul < PbouO> Pboll > PbolO0动力分配部80根据液压负荷要求输出Wir、回转用电动机要求输出Per、引擎输出上限值I^gou及引擎输出下限值I^gol、第1电池输出上限值及下限值HxniOlbolO及第1电池输出目标值mx)tO，决定最终的液压负荷输出拖0、对辅助马达34的电动发电机输出Pao 及电负荷输出Peo。此时，动力分配部80以引擎输出限制在根据引擎输出上限值I^gou及引擎输出下限值I^gol定义的范围内且电池输出限制在根据第1电池输出上限值及下限值 PbouO, PbolO定义的范围内的方式决定并输出最终的液压负荷输出拖0、对辅助马达34的电动发电机输出Pao及电负荷输出Peo。控制器42根据这些已决定的输出控制辅助马达34。如以上，通过利用液压负荷推定算法高精确度地计算液压泵输出(轴输入侧) Win,并控制辅助马达34的辅助量，能够使引擎30的负荷始终适当。因此，可以防止向引擎 30的过负荷，并能够始终在高效率的条件下运行。并且，正控控制时，杆操作量θ i代替泵排出压Pi输入至控制器42，而负载传感控制时，最大负荷压力Pmax及差压Δ P输入至控制器42。但是，尤其在计算液压负荷时，需精确地计算通过引擎及电动马达的输出来驱动的液压泵的排出流量。液压泵的排出流量利用液压泵的排出压、液压泵的控制电流、负控制 (负控)压，通过液压泵的泵压力-流量特性线图(PQ线图)或负控控制映像表(NC控制映像表)求出。其中，PQ线图或NC控制映像表表示静特性，存在瞬态特性中的计算误差较大之类的问题。具体而言，例如在短时间内将液压泵的排出压实际测定值从Pl直线地急剧增大至Ρ2时，通过PQ线图求出的液压泵的排出流量Q也在短时间内从Ql直线地急剧下降至 Q2，从PQ线图求出的排出流量与实际流量变化特性的误差变大。液压泵的输出作为排出压与排出流量之积而求出，因此若在相对排出压的排出流量变化中包含误差，则液压泵的输出中也会包含误差，从而无法精确地计算液压负荷。如上述的瞬态特性中的液压泵排出流量的误差问题不仅在由液压泵的排出压求出泵排出流量的情况，而且在由泵控制电流或负控压求出泵排出流量的情况中也存在。因此，由泵控制电流或负控压求出的泵排出量中也包含误差，存在在液压负荷的计算中产生误差而无法精确地计算液压负荷的问题。如上述，若直接使用液压泵的排出压、限制电流、负控压等实际测定值来计算泵排出流量，则由瞬态特性中的泵排出流量的计算所引起的误差较大。
因此，鉴于上述问题，在本发明的第3实施方式中，在考虑液压泵的排出压、控制电流、负控压等瞬态特性中的泵排出量特性的基础上，计算液压泵的排出流量，以精确地计算液压负荷。下面对本发明的第3实施方式进行说明。在本发明的第3实施方式中，在考虑液压泵的排出压、控制电流、负控压等瞬态特性中的泵排出流量特性的基础上，计算液压泵的排出流量。由此，能够根据精确地计算出的液压负荷适当地控制基于电动马达的辅助，因此能够适当地控制引擎的负荷。其中，在本实施方式中，一边参照图20 —边对控制器42计算液压负荷时利用的算法进行说明。液压负荷相当于液压泵输出(液压泵21的轴输出Wo)，作为液压泵21的排出压力 P与排出流量Q之积而被计算出(Wo = PXQ)。利用通过液压传感器实际测定的值作为排出压力P。排出流量Q通过泵排出量V乘以泵转速(转速)Np来计算。泵排出量V作为液压泵21的马力控制排出量Vp与负控控制排出量Vn中任一较小一方而求出。马力控制排出量Vp能够根据表示液压泵21的排出压力-排出量特性的PQ线图， 由排出压力P与供给至液压泵21的控制电流I求出。图21是表示液压泵21的排出压力-排出量特性的PQ线图。在图21所示的PQ线图中，横轴表示排出压力P、纵轴表示马力控制排出量Vp。液压泵21的排出压力P与马力控制排出量Vp为反比例关系，PQ线图根据泵控制电流I而变化。在该PQ线图中，若决定泵控制电流I与排出压力P，则能够求出马力控制排出量Vp。负控控制排出量Vn能够根据负控制压-排出量特性线图，由负控制压Pn求出。图 22是表示负控制压-排出量特性线图的曲线图。在图22所示的曲线图中，横轴表示负控制压Pn，纵轴表示负控控制排出量Vn。在图6所示的曲线图中，若决定负控制压Pn，则能够求出负控控制排出量Vn。若将液压泵21的马力控制排出量Vp与负控控制排出量Vn中任一较小一方作为排出量V求出，则使已求出的排出量V乘以液压泵21的转速(转速)Np来求出液压泵21 的排出流量(KQ = VXNp)。并且，能够通过使液压泵21的排出压力P乘以排出流量Q来求出液压泵21的输出Wo (Wo = PXQ)。在如以上的图20所示的液压负荷计算算法中，由PQ线图求出马力控制排出量Vp 时，利用液压泵排出压力P与泵控制电流I。其中，泵排出压传感器23中的排出压力P变得大于预定值之后，实际上在液压泵21的排出流量Q减少之前发生时间延迟，所以在相对液压泵排出压力P的排出流量Q发生瞬态特性。因此，例如如图23所示，液压泵21的排出压力P从Pl上升至P2时(图中，用实线表示的变化)，如图M所示，通过PQ线图计算出的作为液压泵计算值的泵排出量从Ql急剧下降至Q2(图M中，用实线表示的变化)，并且与作为液压泵实际值的固有的排出流量变化特性(图M中，用双点划线表示的变化)的误差变大。该固有的排出流量变化特性为通过试验台(上进行的)试验等预先求出的特性。因此，不直接使用液压泵排出压力P，而是利用时间常数Tpa校正作为液压泵特性参数的排出压力P，以符合泵排出流量的瞬态特性(固有的排出流量变化特性)。其结果， 由校正后的泵排出压P(图23中，用双点划线表示)求出的液压泵排出流量(图M中，用单点划线表示)与固有的排出量变化特性(图M中，用双点划线表示)的误差变小，能够根据已求出的流量变化特性求出液压负荷，由此精确地计算液压负荷。由此，能够精确地控制电动发电机34，并能够继续运行混合式施工机械。与排出压力P相同，对泵控制电流I的变化也需要考虑固有的排出流量变化特性。 例如，如图25所示，液压泵21的控制电流I从Il上升至12时(图中，用实线表示的变化)， 如图沈所示，通过PQ线图计算出的作为液压泵计算值的泵排出量从Ql急剧上升至Q2 (图 26中，用实线表示的变化)，且与作为液压泵实际值的固有的排出流量变化特性(图沈中， 用双点划线表示的变化)的误差变大。因此，不直接使用泵控制电流I，而是利用时间常数Tia校正作为液压泵特性参数的泵控制电流I，以符合泵排出流量的瞬态特性。其结果，由校正后的限制电流I (图25中， 用双点划线表示)求出的液压泵排出流量(图26中，用单点划线表示)与固有的排出量变化特性(图沈中，用双点划线表示)的误差变小，能够根据已求出的流量变化特性求出液压负荷，由此精确地计算液压负荷。并且，对负控制压Pn的变化也需要考虑固有的排出流量变化特性。例如，如图27 所示，负控制压Pn从Pnl上升至Pn2时(图27中，用实线表示的变化)，如图观所示，通过PQ线图计算的作为液压泵计算值的泵排出量从Ql急剧下降至Q2(图观中，用实线表示的变化)，且与作为液压泵实际值的固有的排出流量变化特性(图观中，用双点划线表示) 的误差变大。因此，不直接使用负控制压Pn，而是利用时间常数Tna校正作为液压泵特性参数的负控制压Pn，以符合泵排出流量的瞬态特性。其结果，由校正后的负控制压Pn (图27中， 用双点划线表示)求出的液压泵排出流量(图观中，用单点划线表示)与作为液压泵实际值的固有的排出流量变化特性(图观中，用双点划线表示)的误差变小，能够根据已求出的流量变化特性计算液压负荷，由此精确地计算液压负荷。本实施方式中，根据上述固有的流量变化特性校正液压泵排出压力P、泵控制电流 I及负控制压Pn的值作为图20所示的负荷计算算法中利用的控制信号，并利用校正后的值求出马力控制排出量Vp及NC控制排出量Vn。S卩，根据液压泵21的固有的流量变化特性校正作为用于控制液压泵21的驱动的控制信号输入至液压泵21的液压泵排出压力P及泵控制电流I的值，并利用校正后的值精确地求出马力控制排出量Vp。并且，根据负控制系统中固有的流量变化特性校正负控制压 Pn的值，并利用校正后的值精确地求出NC控制排出量Vn。这里，对用于控制液压泵21的驱动的控制信号之一即液压泵排出压力P的校正进行进一步详细说明。图23是表示使泵排出压P从压力Pl上升至P2时的变化特性的曲线图。在图23中，用实线表示实际测定时的压力变化，用单点划线表示考虑液压泵21的固有的排出流量变化特性而校正排出压力时的压力变化。考虑液压泵21的固有的排出流量变化特性而校正的压力变化不追随实际测定时的压力变化而是持有时间延迟地发生变化。图M是表示根据图23所示的压力变化通过计算而求出的泵排出流量Q的变化的曲线图。若使排出压力从Pl上升至P2，则排出流量从Ql减少至Q2。在图M中，用实线表示根据用图23的实线表示的实际测定时的压力变化而求出的无校正的计算时的排出流量变化。但是，即使有用图23的实线表示的实际测定时的压力变化，实际排出流量也无法追随压力变化，如图M的双点划线所示，实际排出流量按照液压泵21的固有的排出流量变化特性发生变化。因此，如图23的单点划线所示，若考虑排出流量变化特性来校正压力变化，并根据校正后的压力变化计算排出流量，则如用图M的单点划线所示的那样，能够计算用双点划线表示的近似于实际排出流量的排出流量变化。这样，根据考虑固有的流量变化特性而校正的排出压力P计算液压泵21的排出流量，由此能够计算大致等于实际排出流量的排出流量，并能够更高精确度地计算液压泵21 的输出。由此，能够高精确度地求出向液压泵21的输入，并能够适当地设定电动发电机34 的辅助量。其结果，能够适当地控制向引擎30的负荷，并能够防止由过负荷所引起的引擎 30的油耗比恶化或熄火。另外，上述的说明中，对使排出压力P从Pl上升至P2时利用上升时间常数Tpa校正排出压力P的情况进行了说明，但如图19所示，优选在使排出压力P从P2下降至Pl时， 也利用下降时间常数Tpb校正排出压力P。下面，对用于驱动液压泵21的控制信号之一的泵控制电流I的校正进行进一步详细说明。图25是表示使泵限制电流I从电流Il上升至12时的变化特性的曲线图。在图 25中，用实线表示实际测定时的电流变化，用单点划线表示考虑液压泵21的固有的排出流量变化特性而校正泵控制电流时的电流变化。考虑液压泵21的固有的排出流量变化特性的电流变化不追随实际测定时的电流变化，而是持有时间延迟地发生变化。图沈是表示根据图25所示的电流变化通过计算求出的泵排出流量Q的变化的曲线图。若使泵控制电流I从Il上升至12，则排出流量从Ql增大至Q2。在图沈中，用实线表示根据用图25的实线表示的实际测定时的电流变化求出的无校正的计算时的排出流量变化。并且，同样用单点划线表示考虑用图25的单点划线表示的电流变化特性时的排出流量变化。但是，即使有用图25的实线表示的实际测定时的电流变化，实际排出流量也无法追随压力变化，如用图26的双点划线表示的那样，实际排出流量随着液压泵21的固有的排出流量变化特性发生变化。因此，若如用图25的单点划线表示的那样，考虑排出流量变化特性来校正电流变化，并根据校正后的电流变化计算排出流量，则如用图沈的单点划线表示的那样，能够计算用双点划线表示的近似于实际排出流量的排出流量变化。这样，根据考虑排出流量变化特性而校正的泵限制电流I计算液压泵21的排出流量，由此能够计算大致等于实际排出流量的排出流量，并能够更高精确度地计算液压泵21 的输出。由此，能够高精确度地求出向液压泵21的输入，并能够适当地设定电动发电机34 的辅助量。其结果，能够适当地控制向引擎30的负荷，并能够防止由过负荷所引起的引擎 30的油耗比恶化或熄火。其中，上述的泵控制电流I的变化特性优选按照工作机械的工作模式进行调整。 例如，作为混合式工作机械的一例的液压挖土机中，如图2所示。有重型挖掘模式(H模式)、 标准挖掘模式(S模式)、轻型挖掘模式(L模式)，优选通过各模式改变液压泵的特性来适应挖掘条件。因此，按照工作模式，将泵控制电流I的变化特性设定为不同的模式。即，能够通过工作模式调整泵限制电流I的变化的时间常数，由此来改变液压泵的特性，并使之适应于挖掘条件。
另外，上述的说明中，对使泵限制电流I从Il增大至12时利用上升时间常数Tia 校正泵限制电流I的情况进行了说明，但如图30所示，优选使泵限制电流I从12减少至Il 时，也利用下降时间常数Tib校正泵限制电流I。下面，对控制液压泵21的驱动的控制信号之一即负控制压(负控压力)Pn的校正进行进一步详细说明。图27是表示使负控压力PnI从压力Pnl上升至Pn2时的变化特性的曲线图。在图27中，用实线表示实际测定时的负控压力变化，用单点划线表示考虑压力变化特性而校正负控压力时的压力变化。并且，用单点划线表示考虑液压泵21的固有的排出流量变化特性而校正排出压力时的负控压力变化。考虑液压泵21的固有的排出流量特性而校正的负控压力变化不追随实际测定时的负控压力变化，而是持有时间延迟地发生变化。图观是表示对应图27所示的负控压力变化的泵排出流量Q的变化的曲线图。若使负控压力Pn从Pnl上升至Pn2，则泵排出流量Q从Ql减少至Q2。在图观中，用实线表示根据用图27的实线表示的实际测定时的压力变化求出的无校正的计算时的排出流量变化。但是，即使有用图27的实线表示的实际测定时的负控压力变化，实际排出流量也无法追随负控压变化，而是如图观的双点划线所示，实际排出流量按照液压泵21的固有的流量变化特性发生变化。因此，若如用图27的单点划线表示的那样，考虑排出流量变化特性而校正负控压力变化，并根据校正后的负控压力变化计算排出流量，则如用图观的单点划线表示的那样，能够计算用双点划线表示的近似于实际排出流量的排出流量变化。这样，根据考虑排出流量变化特性而校正的负控压力Pn计算液压泵21的排出流量，由此能够计算大致等于实际排出流量的排出流量，并能够更高精确度地计算液压泵21 的输出。由此，能够高精确度地求出向液压泵21的输入，并能够适当地设定电动发电机34 的辅助量。其结果，能够适当地控制向引擎30的负荷，并能够防止由过负荷所引起的引擎 30的油耗比恶化或熄火。另外，上述的说明中，对使负控压力Pn从Pnl上升至Pn2时利用上升时间常数Tna 校正负控压力Pn的情况进行了说明，但如图31所示，优选使负控压力Pn从Pn2下降至Pnl 时，也利用下降时间常数Tnb校正负控压力Pn。如以上，求出液压泵21的固有流量变化特性，根据固有流量变化特性计算液压泵 21的输出Whyd作为校正后液压设想输出，并根据计算出的液压泵21的输出Whyd控制电动发电机；34的输出。具体而言，以电动发电机34的输出等于液压泵21的输出Whyd与引擎30的输出We的差分的方式进行控制(Wa = Whyd-We)。并且，若液压泵21的输出Whyd 变得大于引擎30的输出We与电动发电机34的输出Wa(将电动运行状态设为正值时)之和(Whyd > ffe+ffa)，则会对引擎30施加过大的负荷，因此，以液压泵21的输出Whyd与电动发电机34的最大输出Wamax的差分小于引擎的最大输出Wemax的方式进行控制(Wemax > ffhyd-ffamax)。其中，若对电负荷有输出要求Wout时考虑电池的最大输出恥！！！狀，则处于电动状态的电动发电机；34的最大输出Wamax被限制在小于电池的最大输出Wbmax与电负荷的输出要求Wout的差分的范围内(Wamax < ffbmax-ffout)。并且，与上述第1实施方式及第2实施方式相同，也可以进行如图19所示的动力分配来控制电动发电机34。通过组合以上说明的第3实施方式与上述第1实施方式、第2实施方式及它们的变形例(正控控制、负载传感控制)，能够更高精确度地计算液压设想输出(液压泵输出 (轴输入侧))Win。由此，能够更高精确度地控制引擎30的输出(即，引擎30的负荷)，所以能够使向引擎30的负荷始终控制成适当的负荷，并能够在效率高的状态下运行引擎30。在第3实施方式中，对利用负控电路的混合式工作机械进行了说明，但利用正控控制或负载传感控制进行控制时，不需要利用图27及图观说明的校正。并且，第3实施方式的校正方法也可以在图19所示的液压负荷推定运算部70内进行。另外，第3实施方式中说明的校正方法还可以与第1及第2实施方式组合而利用。本发明不限定于具体公开的实施方式，只要不脱离权利要求的范围，就可以进行各种变形或变更。本申请为根据2009年1月16日申请的优先权主张日本专利申请2009-007949号及2009年6月15日申请的优先权主张日本专利申请2009-142638号的申请，其全部内容援用于本说明书中。产业上的可利用性本发明可应用于通过电动马达辅助内燃机并驱动泵来产生液压的混合式工作机械。
权利要求
1.一种混合式工作机械，具有 引擎；可变容量式液压泵，连结于该引擎； 电动发电机，连结于所述引擎；及控制部，控制该电动发电机，其特征在于，所述控制部利用预定的算法，由供给至所述液压泵的泵电流及来自所述液压泵的排出压力求出所述液压泵的液压泵计算值，根据该液压泵计算值与液压泵实际值的液压设想误差，校正在所述预定的算法中利用的液压泵特性参数，利用已校正的液压泵特性参数计算校正后液压设想输出， 根据该校正后液压设想输出控制所述电动发电机。
2.如权利要求1所述的混合式工作机械，其特征在于，所述液压泵计算值为作为所述液压泵的输出的液压设想输出，所述液压泵实际值为作为所述液压泵的实际输出的液压实际输出，所述控制部由所述引擎的输出及所述电动发电机的输出计算所述液压实际输出， 利用所述预定的算法，由供给至所述液压泵的泵电流及来自所述液压泵的排出压力计算所述液压设想输出，计算所述液压设想误差作为所述液压设想输出与所述液压实际输出之差。
3.如权利要求1所述的混合式工作机械，其特征在于， 所述液压泵特性参数为液压泵效率映像表。
4.如权利要求1所述的混合式工作机械，其特征在于， 所述液压泵特性参数为所述液压泵的压力流量特性线图。
5.如权利要求1至4中任一项所述的混合式工作机械，其特征在于，所述控制部考虑所述液压泵中的动力损失与所述电动发电机中的动力损失来计算所述液压实际输出。
6.如权利要求1所述的混合式工作机械，其特征在于， 所述液压泵特性参数为液压泵的控制信号，对该控制信号以接近液压泵所具有的所述固有的流量变化特性的方式进行校正， 根据该已校正的控制信号计算所述液压泵的输出，根据该计算出的所述液压泵的输出，对辅助所述引擎的电动发电机的输出进行控制。
7.如权利要求6所述的混合式工作机械，其特征在于， 所述控制信号以持有时间延迟的方式被校正。
8.如权利要求6所述的混合式工作机械，其特征在于，所述控制信号为表示所述液压泵的排出压力或控制电流的信号。
9.如权利要求8所述的混合式工作机械，其特征在于，计算所述液压泵的输出时，求出伴随表示负控制压的信号变化的所述液压泵的固有的流量变化特性作为所述控制信号，根据已求出的流量变化特性计算所述液压泵的排出量，将根据所述驱动信号计算出的排出量与由所述负控制压计算出的排出量中任一较小一方用作所述液压泵的排出量来计算所述液压泵的输出。
10.如权利要求6所述的混合式工作机械，其特征在于，按所述混合式工作机械的工作模式，求出基于所述液压泵的控制信号的变化的所述液压泵的固有的流量变化特性。
11.如权利要求6所述的混合式工作机械，其特征在于，分别对所述控制信号的增大及减少求出所述固有的流量变化特性。
12.一种混合式工作机械的控制方法，由引擎的输出驱动相对控制信号具有固有的流量变化特性的液压泵，其特征在于，对该控制信号以接近液压泵所具有的所述固有的流量变化特性的方式进行校正， 根据该已校正的控制信号计算所述液压泵的输出，根据该计算出的所述液压泵的输出，对辅助所述引擎的电动发电机的输出进行控制。
全文摘要
本发明提供一种混合式工作机械及其控制方法。混合式工作机械的控制部(42)，由引擎(30)的输出及电动发电机(34)的输出计算液压实际输出，并利用预定的算法计算液压设想输出(Win)作为液压泵(21)的输出。控制部根据作为液压设想输出与液压实际输出之差的液压设想输出误差，校正在预定的算法中利用的液压泵特性参数来计算校正后液压设想输出，并根据校正后液压设想输出控制电动发电机(34)。
文档编号B60K6/48GK102282376SQ201080004611
公开日2011年12月14日 申请日期2010年1月15日 优先权日2009年1月16日
发明者吴春男 申请人:住友重机械工业株式会社