[发明专利]混合动力式工程机械

说明书

技术领域

本发明涉及具备发动机和电动发电机作为动力源的液压挖掘机或轮式装载机等混合动力式工程机械。

背景技术

在以节能化(低耗油量化)、或减少从发动机排出的成为环境负荷的废气(二氧化碳、氮氧化物、颗粒状物质等)的排出量为目的的工程机械(液压挖掘机或轮式装载机等)中，存在在发动机的基础上还具备电动发电机来作为动力源的所谓混合动力式工程机械。

作为混合动力式工程机械的技术，日本专利第4633813号中公开有避免发动机燃烧效率的降低、且防止产生黑烟(废气)的技术。该技术通过按照某一增加率使发动机的输出上限值增加，来避免发动机急剧地增加动力并谋求抑制废气。

在日本专利第4512283号中公开了如下技术：通过基于电动发电机进行的充放电操作而调整相对于液压泵的请求动力的发动机供给动力的多出量和不足量，由此防止发动机与电动发电机的合计动力的过盈供给并实现燃油效率的改善，再有，谋求防止因向液压泵动力供给不足而产生的发动机停止。

在日本特开2003－9308号公报中公开有如下技术：通过做成能够选择使发动机完全停止而仅由电动机驱动工程机械的构成，在选择了该构成的过程中能够不消耗燃料并且也不排出废气地进行作业。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4633813号

专利文献2：日本专利第4512283号

专利文献3：日本特开2003－9308号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在上述日本专利第4633813号中，通过以规定的增加率使发动机的输出上限值增加来限制发动机的动力变化速度，在泵的请求动力超出发动机的输出上限的情况下，由电动机的动力补足该差量。因此，例如，在像挖掘机的挖掘动作一样需要的动力急剧增加的作业中，剩余蓄电量较少而无法由电动机进行足够的动力辅助的情况下，由于能向泵供给的动力不足，因此无法避免挖掘机的动作变得缓慢。再有，在该状况下，在能够从发动机和电动发电机供给的动力远低于所需的泵动力的情况下，存在发动机停止的隐患。

在上述日本专利第4512283号的工程机械中，若使发动机在额定输出附近动作，则能够利用发动机的剩余动力始终从发电机向蓄电装置进行充电。因此，能够避免剩余蓄电量不足的状况，即使在发动机的动力相对于泵请求动力较低的情况下也能够可靠地由电动发电机实施动力辅助。因此，能够避免像之前的日本专利第4633813号的技术一样挖掘机的动作变得缓慢。但是，在该技术中，由于不存在对发动机输出的限制，所以无法避免过渡性的燃烧状况的恶化。另外，若使发动机始终在额定输出点(即，发动机的动力增加速度为“±0”的状态)动作，则虽然避免了上述过渡性的状况的产生，但需要蓄电装置始终充放电。因此，始终产生依赖于各种电气设备(例如电动发电机、逆变器等变压装置、蓄电装置)的效率的能量损失，节能效果变小。再有，在液压泵不需要动力的情况下使发动机以额定输出继续工作这一情况，从减少废气的观点来看也说不上优选。

在上述日本特开2003－9308号公报中，通过在使发动机停止的状态下进行作业，虽然能够同时实现低耗油量和低废气，但是为了在“零废气运转”下确保操作性，需要具备与发动机的最大动力同水准的输出的电动发电机。由于电动发电机的容量与其动力具有相关关系，因此无法避免工程机械的大型化。若工程机械大型化，则进行旋转动作时需要的能量增加从而导致燃油效率恶化。再有，因大型化而导致重量增加会对工程机械的爬坡能力产生很大影响，因而并不优选。另外，在该技术中，从发动机的停止时到使用时的期间，该发动机所要求的动力变化过大，存在因急剧的燃料喷射而产生黑烟的可能性。

本发明鉴于上述课题而完成，其目的在于提供一种混合动力式工程机械，能够在实现耗油量以及废气的减少的同时，良好地保持操作员的操作感。

用于解决课题的方法

本发明为实现上述目的，具备：发动机；在与所述发动机之间进行转矩的传递的电动发电机；由所述发动机以及所述电动发电机的至少一方驱动的液压泵；由从该液压泵喷出的液压油驱动的液压执行机构；用于向所述电动发电机供给电力的蓄电装置；以及以满足所述液压泵的请求动力的方式设定所述发动机以及所述电动发电机的目标动力的控制机构，所述控制机构与所述蓄电装置的剩余蓄电量的减少相应地，使所述发动机的目标动力的限制值单调增加。

发明效果