(57)【要約】【課題】どの程度、回生エネルギを効率良く回収しているかが分かるようにして、エネルギを省力化できる操作をオペレータに促して燃費を向上できるハイブリッド式作業機械を提供する。【解決手段】ハイブリッド式作業機械は、油圧モータ２と、この油圧モータ２に接続された回生用リリーフバルブ６と、この回生用リリーフバルブ６に接続された回生用油圧モータ７と、この回生用油圧モータ７により駆動される発電機８と、この発電機８に接続された評価部１１と、この評価部１１の評価結果を表示するモニタ１２とを備えている。発電機８は、油圧モータ２からの戻り油から回生用油圧モータ７を介して回生エネルギを回収して発電する。評価部１１は、発電機８の動作に基づいて、回生エネルギの回収効率を評価して、その評価結果をモニタ１２に表示する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータ（２）からの戻り油により駆動される回生用油圧モータ（７）と、
上記回生用油圧モータ（７）により駆動される発電機（８）と、
上記発電機（８）の動作に基づいて、上記戻り油からの回生エネルギの回収効率を評価する評価部（１１）と、
上記評価部（１１）の評価結果を表示する表示部（１２）と
を備えることを特徴とするハイブリッド式作業機械。
【請求項２】
請求項１に記載のハイブリッド式作業機械において、
上記評価部（１１）は、上記発電機（８）の立ち上がり時間が短いほど、上記回生エネルギの回収効率が高いと評価する第１の評価と、上記発電機（８）の最大回転速度が大きいほど、上記回生エネルギの回収効率が高いと評価する第２の評価と、上記発電機（８）の最大回転速度の継続時間が長いほど、上記回生エネルギの回収効率が高いと評価する第３の評価との少なくとも１つを行うことを特徴とするハイブリッド式作業機械。
【請求項３】
請求項１または２に記載のハイブリッド式作業機械において、
上記表示部（１２）は、上記戻り油からの回生エネルギの量を表示することを特徴とするハイブリッド式作業機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設機械、土木機械等のハイブリッド式作業機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ハイブリッド式作業機械としては、国際公開ＷＯ２００８／１１７７４８（特許文献１）に記載されているものがある。このハイブリッド式作業機械は、油圧ポンプに連結されたエンジンおよび発電電動機と、この発電電動機で発電した電力を蓄電するキャパシタと、上記発電電動機および上記キャパシタから供給された電力によって駆動される旋回モータとを備えている。そして、上記発電電動機が発電した電力を上記キャパシタに蓄える一方、上記発電電動機をキャパシタに蓄えた電荷を考慮して発電することで、キャパシタの電圧をキャパシタの動作電圧範囲内に保つようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２００８／１１７７４８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来のハイブリッド式作業機械では、上記発電電動機が上記キャパシタに戻ってくる電力を考慮して発電するが、どの程度、回生エネルギを効率良く回収しているかが分からないという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、どの程度、回生エネルギを効率良く回収しているかが分かるようにして、エネルギを省力化できる操作をオペレータに促して燃費を向上できるハイブリッド式作業機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明のハイブリッド式作業機械は、
アクチュエータからの戻り油により駆動される回生用油圧モータと、
上記回生用油圧モータにより駆動される発電機と、
上記発電機の動作に基づいて、上記戻り油からの回生エネルギの回収効率を評価する評価部と、
上記評価部の評価結果を表示する表示部と
を備えることを特徴としている。
【０００７】
上記構成のハイブリッド式作業機械によれば、上記発電機は、上記回生用油圧モータにより駆動されて、上記アクチュエータからの戻り油から回生エネルギを回収して発電する。この発電機の動作に基づいて、上記評価部によって上記戻り油からの回生エネルギの回収効率が評価され、その評価結果が上記表示部に表示される。このため、どの程度、上記回生エネルギを効率良く回収しているかが分かるので、エネルギを省力化できる操作をオペレータに促して燃費を向上できる。
【０００８】
一実施形態のハイブリッド式作業機械では、
上記評価部は、上記発電機の立ち上がり時間が短いほど、上記回生エネルギの回収効率が高いと評価する第１の評価と、上記発電機の最大回転速度が大きいほど、上記回生エネルギの回収効率が高いと評価する第２の評価と、上記発電機の最大回転速度の継続時間が長いほど、上記回生エネルギの回収効率が高いと評価する第３の評価との少なくとも１つを行う。
【０００９】
上記実施形態によれば、上記評価部は、上記発電機の立ち上がり時間が短いほど、上記回生エネルギの回収効率が高いと評価する第１の評価と、上記発電機の最大回転速度が大きいほど、上記回生エネルギの回収効率が高いと評価する第２の評価と、上記発電機の最大回転速度の継続時間が長いほど、上記回生エネルギの回収効率が高いと評価する第３の評価との少なくとも１つを行う。このため、どの程度、上記回生エネルギを効率良く回収しているかが確実に分かる。
【００１０】
また、上記第１の評価と、上記第２の評価と、上記第３の評価とのいずれか２つを行えば、より正確に上記回生エネルギの回収効率を評価できる。
【００１１】
さらに、上記第１の評価と、上記第２の評価と、上記第３の評価との全てを行えば、極めて正確に上記回生エネルギの回収効率を評価できる。
【００１２】
一実施形態のハイブリッド式作業機械では、
上記表示部は、上記戻り油からの回生エネルギの量を表示する。
【００１３】
上記実施形態によれば、上記戻り油からの回生エネルギの量が上記表示部に表示されるので、オペレータは、上記回生エネルギをどれだけ回収しているか具体的に知ることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のハイブリッド式作業機械によれば、どの程度、回生エネルギを効率良く回収しているかが分かるので、エネルギを省力化できる操作をオペレータに促して燃費を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態のハイブリッド式作業機械の回路図である。
【図２】上記ハイブリッド式作業機械の発電機の動作を説明する図である。
【図３Ａ】上記ハイブリッド式作業機械のモニタの表示例を示す図である。
【図３Ｂ】上記モニタの他の表示例を示す図である。
【図３Ｃ】上記モニタの他の表示例を示す図である。
【図４】上記モニタの他の表示例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明のハイブリッド式作業機械を図示の実施形態により詳細に説明する。
【００１７】
図１の回路図に示すように、本実施形態のハイブリッド式作業機械は、アクチュエータの一例としての旋回台を駆動するための油圧モータ２と、この油圧モータ２に接続されたコントロールバルブ３と、このコントロールバルブ３を介して油圧モータ２に作動油を供給する油圧ポンプ４と、この油圧ポンプ４を駆動するエンジン５とを備えている。上記油圧モータ２とコントロールバルブ３との間に回生用リリーフバルブ６を接続し、さらに、コントロールバルブ３の上流側を回生リリーフバルブ６に接続している。この回生用リリーフバルブ６から排出された作動油で、回生用油圧モータ７を駆動し、発電機８を駆動するようにしている。上記回生用リリーフバルブ６と回生用油圧モータ７との間にリリーフバルブ９を接続して、回生用油圧モータ７に過大な圧力が作用しないようにしている。評価部１１は、図示しないエンコーダと図示しないマイクロコンピュータからなり、発電機８の回転速度と経過時間とに基づいて、後述のように、エネルギ回収効率の評価を行い、この評価結果をモニタ１２に表示する。なお、２１，２２は油タンクである。
【００１８】
図２は、経過時間（ｓｅｃ）に対する上記発電機８の回転速度（ｒｐｍ）を表わす模式図である。ｘは、上記発電機８が起動してから最大回転速度に達するまでの立ち上がり時間、ｙは、発電機８の最大回転速度、ｚは、発電機８の最大回転速度の継続時間である。
【００１９】
上記評価部１１は、上記発電機８の動作に基づいて、特に、発電機８の上記立ち上がり時間ｘ，発電機８の上記最大回転速度ｙ，および発電機８の上記最大回転速度の継続時間ｚに基づいて、上記戻り油からの回生エネルギの回収効率を評価する。
【００２０】
より詳しくは、上記評価部１１は、第１の評価として、上記発電機８の上記立ち上がり時間ｘが短いほど、上記回生エネルギの回収効率が高いと評価する。また、上記評価部１１は、第２の評価として、上記発電機８の最大回転速度ｙが大きいほど、上記回生エネルギの回収効率が高いと評価する。さらにまた、上記評価部１１は、第３の評価として、上記発電機８の最大回転速度の継続時間ｚが長いほど、上記回生エネルギの回収効率が高いと評価する。
【００２１】
このように、上記評価部１１は、上記発電機８の立ち上がり時間ｘが短いほど、上記回生エネルギの回収効率が高いと評価する第１の評価と、上記発電機８の最大回転速度ｙが大きいほど、上記回生エネルギの回収効率が高いと評価する第２の評価と、上記発電機８の最大回転速度の継続時間が長いほど、上記回生エネルギの回収効率が高いと評価する第３の評価との全てを行うので、極めて正確に上記回生エネルギの回収効率を評価できる。このため、どの程度、上記回生エネルギを効率良く回収しているかが確実に分かる。
【００２２】
具体的には、例えば、上記評価部１１は、発電機８の上記立ち上がり時間ｘ，発電機８の上記最大回転速度ｙ，および発電機８の上記最大回転速度の継続時間ｚに基づいて、下記の式（１）により上記回生エネルギの回収指標Ｅｉを算出する。
Ｅｉ＝ａ／ｘ＋ｂｙ＋ｃｚ・・・（１）
ここで、ａ，ｂ，ｃは、重み係数である。
【００２３】
次に、上記評価部１１は、上記回収指標Ｅｉが、例えば予め定めた閾値Ｌ１よりも大きいとき、上記回生エネルギの回収効率が非常に高いと評価する。そして、上記評価部１１は、図３Ａに示すように、モニタ１２に”Ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ！！”と表示させると共に発電機８の現在の発電量を表示させる。また、モニタ１２の両側面の上部に設けられたライト１２ａを点灯させる。
【００２４】
また、上記評価部１１は、上記回収指標Ｅｉが上記Ｌ１以下であるが予め定めた閾値Ｌ２よりも大きいとき、上記回生エネルギの回収効率が高いと評価する。そして、上記評価部１１は、図３Ｂに示すように、モニタ１２に、”Ｇｒｅａｔ” と表示させると共に発電機８の現在の発電量を表示させる。また、モニタ１２の両側面の中央部に設けられたライト１２ｂを点灯させる。
【００２５】
また、上記評価部１１は、上記回収指標Ｅｉが上記Ｌ２以下であるとき、上記回生エネルギの回収効率が普通以下と評価する。そして、上記評価部１１は、図３Ｃに示すように、モニタ１２に、”Ｓｏ，ｓｏ”と表示させると共に発電機８の現在の発電量を表示させる。また、モニタ１２の両側面の下部に設けられたライト１２ｃを点灯させる。
【００２６】
このように、上記評価部１１の評価結果が上記モニタ１２に表示されるので、オペレータは、どの程度、上記回生エネルギを効率良く回収しているかが分かる。したがって、エネルギを省力化できる操作をオペレータに促して燃費を向上できる。
【００２７】
また、上記モニタ１２に、発電機８の現在の発電量、すなわち上記回生エネルギの量が表示されるので、オペレータは、上記回生エネルギをどれだけ回収しているか具体的に知ることができる。
【００２８】
なお、上記実施形態では、上記評価部１１は、モニタ１２に上記評価結果を表示させると共に発電機８の現在の発電量を表示させていたが、この発明では、図４に示すように、上記評価結果を時間の経過に対応して表示させてもよい。
【００２９】
また、上記実施形態では、上記評価部１１は、上記第１〜第３の評価を全て行っていたが、この発明では、上記第１〜第３の評価の少なくとも１つを行ってもよい。これにより、どの程度、上記回生エネルギを効率良く回収しているかが確実に分かる。
【００３０】
また、上記実施形態では、上記評価部１１は、上記第１〜第３の評価を全て行っていたが、この発明では、上記第１〜第３の評価のうち、いずれか２つを行ってもよい。これにより、或る程度正確に上記回生エネルギの回収効率を評価できる。
【００３１】
また、上記実施形態では、上記評価部１１は、上記式（１）により上記回生エネルギの回収指標Ｅｉを算出していたが、この発明では、これに限られず、例えば、下記の式（２）などでもよい。
Ｅｉ＝ｅｘｐ（−ａｘ）＋ｂｙ＋ｃｚ・・・（２）
また、上記回収指標Ｅｉの算出式は、一次式に限らず、二次式、三角関数、指数関数、または対数関数などを含んでいてもよい。
【００３２】
また、上記実施形態では、上記評価部１１は、上記回生エネルギの回収指標Ｅｉを算出していたが、この発明では、これに限られず、例えば、上記第１〜第３の評価毎に３段階で点数をつけ、この点数の合計を算出してもよい。
【００３３】
また、上記実施形態では、旋回台を駆動する油圧モータ２のみを示したが、例えば図示しないブームシリンダ、アームシリンダ、バケットシリンダ等の油圧シリンダであってもよい。
【符号の説明】
【００３４】
２  油圧モータ
７  回生用油圧モータ
８  発電機
１１  評価部
１２  モニタ
【図１】
2014066006.tif 000003
【図２】
2014066006.tif 000004
【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
2014066006.tif 000006
【図３Ｃ】
2014066006.tif 000007
【図４】
2014066006.tif 000008