(57)【要約】      （修正有）【課題】ハイブリッド式建設機械のエンジン回転数変化低減制御システム及び方法を提供する。【解決手段】エンジン１０と、エンジン１０により駆動される油圧ポンプ１３と、エンジン１０により駆動されて発電し、エンジン１０を補助するモータとして油圧ポンプ１３を駆動させるモータ‐発電機１７と、モータ‐発電機１７により発電された電気エネルギーを充電するバッテリ１９とを含んでなるハイブリッド式建設機械の制御システムにおいて、油圧アクチュエータ１５の駆動に必要な油圧ポンプ１３の出力トルクを検出するトルク検出手段４０と、トルク検出手段４０により検出された油圧ポンプ１３の出力トルクの変化が一定量以上になり、エンジン回転数のドロップが発生すると判定された場合、エンジン出力を補助するようにモータ‐発電機１７のモータ作動を制御するハイブリッド制御手段５０とをさらに含む。【選択図】図３
2011032858.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、前記エンジンにより駆動され、吐出油により油圧アクチュエータを駆動させる油圧ポンプと、前記エンジンにより駆動されて発電され、前記エンジンを補助するモータとして前記油圧ポンプを駆動させるモータ‐発電機と、前記モータ‐発電機により発電された電気エネルギーを充電し、前記モータ‐発電機のモータ作動のための電気エネルギーを供給するエネルギー貯蔵装置とを含んでなるハイブリッド式建設機械の制御システムにおいて、
前記油圧アクチュエータの駆動に必要な油圧ポンプの出力トルクを検出するトルク検出手段と、
前記トルク検出手段により検出された油圧ポンプの出力トルクの変化が一定量以上になり、前記エンジン回転数のドロップが発生すると判定された場合、前記エンジン出力を補助するように前記モータ‐発電機のモータ作動を制御するハイブリッド制御手段とをさらに含む、ハイブリッド式建設機械のエンジン回転数変化低減制御システム。
【請求項２】
前記ハイブリッド制御手段は、作業中、負荷の急増加による油圧ポンプの出力トルクの変化が一定量以上になり、前記エンジン回転数のドロップが発生すると判定された場合、前記エンジン出力を補助するように前記モータ‐発電機のモータ作動を制御することを特徴とする、請求項１に記載のハイブリッド式建設機械のエンジン回転数変化低減制御システム。
【請求項３】
前記モータ‐発電機の発電又はモータ駆動を制御する駆動制御手段及び前記モータ‐発電機の急操作可否を検出する急操作検出手段をさらに含み、
前記ハイブリッド制御手段は、前記急操作検出手段により検出された前記モータ‐発電機の急操作に応じて要求される油圧ポンプの出力トルクの変化が一定量以上で、前記エンジン回転数のドロップが発生すると判定された場合、前記モータ‐発電機の急操作信号をスムーズに処理し、前記駆動制御手段に印加することを特徴とする、請求項１に記載のハイブリッド式建設機械のエンジン回転数変化低減制御システム。
【請求項４】
エンジンと、前記エンジンにより駆動され、吐出油により油圧アクチュエータを駆動させる油圧ポンプと、前記エンジンにより駆動されて発電し、前記エンジンを補助するモータとして前記油圧ポンプを駆動させるモータ‐発電機と、前記モータ‐発電機により発電された電気エネルギーを充電し、前記モータ‐発電機のモータ作動のための電気エネルギーを供給するエネルギー貯蔵装置とを含んでなるハイブリッド式建設機械の制御システムにおけるエンジン回転数変化低減方法において、
前記油圧アクチュエータの駆動に必要な油圧ポンプの出力トルクを検出するトルク検出段階と、
前記トルク検出段階で検出された油圧ポンプの出力トルクの変化が一定量以上になり、前記エンジン回転数のドロップ発生の可能性を判断するドロップ発生可否判断段階と、
前記ドロップ発生可否判断段階で、前記エンジン回転数のドロップが発生すると判断された場合、前記エンジン出力を補助するように前記モータ‐発電機のモータ作動を制御するハイブリッド制御段階とを含む、ハイブリッド式建設機械のエンジン回転数変化低減制御方法。
【請求項５】
前記ドロップ発生可否判断段階では、作業中、負荷の急増加による油圧ポンプの出力トルクの変化が一定量以上になり、前記エンジン回転数のドロップ発生の可能性を判断することを特徴とする、請求項４に記載のハイブリッド式建設機械のエンジン回転数変化低減制御方法。
【請求項６】
エンジンと、前記エンジンにより駆動され、吐出油により油圧アクチュエータを駆動させる油圧ポンプと、前記エンジンにより駆動されて発電し、前記エンジンを補助するモータとして前記油圧ポンプを駆動させるモータ‐発電機と、前記モータ‐発電機により発電された電気エネルギーを充電し、前記モータ‐発電機のモータ作動のための電気エネルギーを供給するエネルギー貯蔵装置とを含んでなるハイブリッド式建設機械の制御システムにおけるエンジン回転数変化低減方法において、
前記モータ‐発電機の急操作可否を検出する急操作検出段階と、
前記急操作検出段階により検出された前記モータ‐発電機の急操作に応じて要求される油圧ポンプの出力トルクを算出するトルク算出段階と、
前記トルク算出段階で算出された油圧ポンプの出力トルクの変化が一定量以上になり、前記エンジン回転数のドロップ発生の可能性を判断するドロップ発生可否判断段階と、
前記ドロップ発生可否判断段階で、前記エンジン回転数のドロップが発生すると判断された場合、前記モータ‐発電機の急操作信号をスムーズに処理し、前記モータ‐発電機のモータ作動を制御するハイブリッド制御手段とを含んでなる、ハイブリッド式建設機械のエンジン回転数変化低減制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド式建設機械のエンジン回転数変化低減制御システム及び方法に関する。詳細にはハイブリッド式建設機械において、エンジン回転数ドロップが発生するのを防ぐためのエンジン回転数変化低減制御システム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の掘削機などの建設機械は、燃料エンジンにより油圧ポンプを駆動し、その油圧によりアクチュエータを駆動する油圧駆動方式のものが一般的である。
【０００３】
図１は、従来の掘削機システムにおける必要トルク出力関係図であって、図１に示したように一般的な従来の油圧掘削機は、使用者のレバー５の操作によるパイロット弁６の出力によって、主制御弁（Ｍａｉｎ  ｃｏｔｒｏｌ  Ｖａｌｖｅ、以下、ＭＣＶと称する）７の開口面積が調節される。油圧ポンプ１３の吐出流量は、ＭＣＶ７の開口面積に応じて各油圧システムに伝わる流量が調節され、掘削機の必要トルクを出力する。油圧ポンプ１３の駆動は、燃料エンジン１０により行われるので、燃料効率が低い方である。
【０００４】
従来の油圧式掘削機などの建設機械は、前述したように負荷の変動が大きく、それに対応するようにエンジンの出力を大幅に変動させながら、作業を行う必要があり、また、エンジンの出力を効果的に活用し、燃費の向上を図る必要がある。さらに、ハイブリッド車両に適用した電気モータ-発電機を用いたハイブリッド技術を掘削機に適用しようとしている。つまり、エンジンにモータ-発電機を連結し、軽負荷の作業時にエンジン出力の一部を用いて発電して充電し、重負荷の作業時にバッテリから電気エネルギーを受けてエンジンを補助するハイブリッド掘削機などのハイブリッド式建設機械が提案されている。
【０００５】
ハイブリッド掘削機のエンジンには電気モータ‐発電機が取り付けられる。このモータ‐発電機をいきなり操作する場合、エンジンの回転数が低くなり、エンジン回転数ドロップが発生する虞がある。エンジンは、それ自体の制御システムにより元の回転数に復帰するが、このような過程で作業性能が低くなる。
【０００６】
また、このようにエンジン回転数が低くなるのは、掘削機などの建設機械の作業中、負荷の変動が大きくなる際、つまり、負荷が著しく大きくなる時も発生する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、ハイブリッドの掘削機作業中、又はエンジンに取り付けられたモータ‐発電機の急激な運転変化に起因して発生するエンジン回転数のドロップ（ＲＰＭ−ｄｒｏｐ）を改善しようとしている。
【０００８】
本発明では、エンジン回転数のドロップが起きる際、モータ‐発電機をモータ動作させ、エンジン出力を補助するように構成することによって、エンジン回転数のドロップを改善するハイブリッド式建設機械のエンジン回転数変化低減制御システム及び方法を提供しようとしている。
【０００９】
本発明では、ハイブリッド式建設機械のエンジンに取り付けられたモータ‐発電機の急作動でエンジン回転数の急変化が起きないようにモータ‐発電機の駆動信号をスムーズに変えて処理するハイブリッド式建設機械のエンジン回転数変化低減制御システム及び方法を提供しようとしている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前述した目的を達成するために、本発明の一様態によれば、エンジンと、エンジンにより駆動され吐出油により油圧アクチュエータを駆動させる油圧ポンプと、エンジンにより駆動されて発電し、エンジンを補助するモータとして油圧ポンプを駆動させるモータ‐発電機と、モータ‐発電機により発電された電気エネルギーを充電し、モータ‐発電機のモータ作動のための電気エネルギーを供給するエネルギー貯蔵装置とを含んでなるハイブリッド式建設機械の制御システムにおいて、油圧アクチュエータの駆動に必要な油圧ポンプの出力トルクを検出するトルク検出手段と、トルク検出手段により検出された油圧ポンプの出力トルクの変化が一定量以上となり、エンジン回転数のドロップが発生すると判断された場合、エンジン出力を補助するようにモータ‐発電機のモータ作動を制御するハイブリッド制御手段とをさらに含んでなる、ハイブリッド式建設機械のエンジン回転数変化低減制御システムが提案される。
【００１１】
また、本発明の一様態によれば、ハイブリッド制御手段は、作業中、負荷の急増加による油圧ポンプの出力トルクの変化が一定量以上となり、エンジン回転数のドロップが発生すると判断された場合、エンジン出力を補助するようにモータ‐発電機のモータ作動を制御することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の一様態によれば、前述したエンジン回転数変化低減制御システムは、モータ‐発電機の発電又はモータ駆動を制御する駆動制御手段及びモータ‐発電機の急操作可否を検出する急操作検出手段をさらに含み、ハイブリッド制御手段は、急操作検出手段により検出されたモータ‐発電機の急操作に応じて求められる油圧ポンプの出力トルクの変化が一定量以上であって、エンジン回転数のドロップが発生すると判断された場合、モータ‐発電機の急操作信号をスムーズに処理し、駆動制御手段に印加することを特徴とする。
【００１３】
前述した目的を達成するために、本発明の他の一様態によれば、エンジンと、エンジンにより駆動され、吐出油により油圧アクチュエータを駆動させる油圧ポンプと、エンジンにより駆動されて発電し、エンジンを補助するモータとして油圧ポンプを駆動させるモータ‐発電機と、モータ‐発電機により発電された電気エネルギーを充電し、モータ‐発電機のモータ作動のための電気エネルギーを供給するエネルギー貯蔵装置とを含んでなるハイブリッド式建設機械の制御システムにおけるエンジン回転数変化低減制御方法において、油圧アクチュエータの駆動に必要な油圧ポンプの出力トルクを検出するトルク検出段階と、トルク検出段階で検出された油圧ポンプの出力トルクの変化が一定量以上になり、エンジン回転数のドロップ発生の可能性を判断するドロップ発生可否判断段階と、ドロップ発生可否判断段階で、エンジン回転数のドロップが発生すると判断された場合、エンジン出力を補助するようにモータ‐発電機のモータ作動を制御するハイブリッド制御段階とを含んでなる、ハイブリッド式建設機械のエンジン回転数変化低減制御方法が提案される。
【００１４】
また、望ましい本発明によれば、ドロップ発生可否判断段階では、作業中、負荷の急増加による油圧ポンプの出力トルクの変化が一定量以上になり、エンジン回転数のドロップ発生の可能性を判断することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明のさらに他の一様態によれば、エンジンと、エンジンにより駆動され、吐出油により油圧アクチュエータを駆動させる油圧ポンプと、エンジンにより駆動されて発電し、エンジンを補助するモータとして油圧ポンプを駆動させるモータ‐発電機と、モータ‐発電機により発電された電気エネルギーを充電し、モータ‐発電機のモータ作動のための電気エネルギーを供給するエネルギー貯蔵装置とを含んでなる、ハイブリッド式建設機械の制御システムにおけるエンジン回転数変化低減方法において、モータ‐発電機の急操作可否を検出する急操作検出段階と、急操作検出段階により検出されたモータ‐発電機の急操作に応じて要求される油圧ポンプの出力トルクを算出するトルク算出段階と、トルク算出段階で算出された油圧ポンプの出力トルクの変化が一定量以上になり、エンジン回転数のドロップ発生の可能性を判断するドロップ発生可否判断段階と、ドロップ発生可否判断段階で、エンジン回転数のドロップが発生すると判断された場合、モータ‐発電機の急操作信号をスムーズに処理し、モータ‐発電機のモータ作動を制御するハイブリッド制御手段とを含んでなる、ハイブリッド式建設機械のエンジン回転数変化低減制御方法が提案される。
【００１６】
本発明の望ましい実施例として、前述した技術的特徴の様々な組み合わせによる他の実施例等が含まれるのは、自明である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明により、ハイブリッドの掘削機の作業中、又は、エンジンに取り付けられたモータ‐発電機の急激な運転変化に起因して発生するエンジン回転数のドロップを防止する。
【００１８】
本発明の一様態によれば、掘削機などの建設機械の作動によりエンジン回転数のドロップが起きたとき、モータ‐発電機をモータ作動させ、エンジン出力を補助するようになすことによって、エンジン回転数のドロップを防止できる。
【００１９】
また、本発明の一様態によれば、ハイブリッド建設機械においてエンジンに取り付けられたモータ‐発電機の急作動でエンジン回転数の急変化が起きないように、モータ‐発電機の駆動信号をスムーズに変えて処理することによって、エンジン回転数のドロップを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】従来の掘削機システムの必要トルク出力関係図である。
【図２】本発明によるハイブリッド式建設機械制御システムにおける必要トルク出力関係図である。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施例によるハイブリッド式建設機械のエンジン回転数の変化低減制御システムの概略的なブロック図である。
【図４】掘削機のエンジンモード別標準作業データを示す図である。
【図５】本発明の他の実施例によるハイブリッド式建設機械のエンジン回転数の変化低減制御方法を示す流れ図である。
【図６】本発明のさらなる他の実施例によるハイブリッド式建設機械のエンジン回転数変化低減制御方法を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
前述した課題等を達成するための本発明による実施例を添付図面に基づいて説明する。本実施例を説明するにあたって、同じ図面符号は同じ構成要素を意味し、重複した説明や発明の意味を限定的に解析する虞のある付加的な説明は、省略可能である。
【００２２】
先ず、本発明の一つである、ハイブリッド式建設機械のエンジン回転数変化低減制御システムについて詳述する。
【００２３】
ハイブリッド式建設機械の制御システムについて詳述する。
【００２４】
図２は、ハイブリッド式建設機械の制御システムにおける必要トルク出力関係図である。図２を参照するに、ハイブリッド式建設機械の制御システムは、エンジン１０と、エンジン１０により駆動され吐出油により油圧アクチュエータ１５を駆動させる油圧ポンプ１３と、エンジン１０により駆動されて発電し、エンジン１０を補助するモータとして油圧ポンプ１３を駆動させるモータ‐発電機１７と、モータ‐発電機１７により発電された電気エネルギーを充電し、モータ‐発電機１７のモータ作動のための電気エネルギーを供給するエネルギー貯蔵装置、つまりバッテリ１９を含んでなる。本発明におけるハイブリッド式建設機械のエンジン回転数変化低減システムは、前述したハイブリッド式建設機械の制御システムにおいて、エンジン回転数の変化を低減するための制御システムである。
【００２５】
ハイブリッド式建設機械のシステムにおけるエンジン１０の駆動過程とは、モード選択スイッチ１で作業モードを、例えば、Ｐ‐モード、Ｈ‐モード、Ｇ１‐モード、Ｆ１‐モードで選択する場合、それぞれ、１９００ＲＰＭ、１８００ＲＰＭ、１７００ＲＰＭ、１４００ＲＰＭなどにエンジン回転数が設定され、このエンジン回転数が基準回転数となる。燃料タンク４に貯蔵された燃料が、燃料噴射システム３を通じてエンジン１０に注入され、エンジン１０が駆動される。ハイブリッド制御手段５０で油圧アクチュエータ１５に必要なトルク、即ち、油圧ポンプ１３から提供される出力トルクのフィードバックを受け、制御アルゴリズム５１によりモータ‐発電機１７の発電またはモータ作動を制御し、モータ‐発電機１７の発電またはモータ作動によって油圧アクチュエータ１５に必要な油圧ポンプ１３の出力トルクを提供するための既存エンジン１０における必要出力が決定されることになる。既存のエンジン１０から必要な出力を提供できるように構成するために、エンジン１０の出力回転数と要求される出力またはエンジン出力トルクが電子制御ユニット２（Ｅ−ＥＣＵ）にフィードバックされる。電子制御ユニット２により制御される燃料噴射システム３を通じて燃料タンク４からの燃料注入量が可変し、エンジン１０の出力トルクが変わることになる。
【００２６】
図４は、掘削機のエンジンモード別の標準作業データを示す図であって、掘削機の作業に応じるエンジンの出力を示している。Ｐ‐モード、Ｈ‐モード、Ｇ１‐モード、Ｇ２‐モード、Ｆ１‐モードなどのような作業モードがある。これは、掘削機のエンジン回転数を固定するためのものである。例えば、作業モードをＰ-モードにおいた場合、エンジン１０は、１９００ＲＰＭに設定されることになる。エンジン１０に負荷がない場合は、１９００ＲＰＭを維持しているが、掘削機の使用により負荷が大きくなると、エンジン回転数は１９００ＲＰＭより若干下がり、エンジン１０は、それ自体の制御システムによって１９００ＲＰＭを維持するために燃料をさらに噴射させる。
【００２７】
図３の（ａ）は、本発明の一実施例による、ハイブリッド式建設機械のエンジン回転数変化低減制御システムの概略的なブロック図である。
【００２８】
図３の（ａ）を参照するに、本発明の一実施例によるハイブリッド式建設機械のエンジン回転数変化低減制御システムは、エンジン１０、油圧アクチュエータ１５を駆動させる油圧ポンプ１３、エンジン１０により駆動されて発電し、エンジン１０を補助するモータとして油圧ポンプ１３を駆動させるモータ‐発電機１７及び発電された電気エネルギーを充電し、モータ‐発電機１７のモータ作動のための電気エネルギーを供給するエネルギー貯蔵装置１９を含んでなるハイブリッド制御システムにおいて、油圧アクチュエータ１５の駆動に必要な油圧ポンプの出力トルクを検出するトルク検出手段４０及びハイブリッド制御手段５０をさらに含んでなる。
【００２９】
トルク検出手段４０は、油圧アクチュエータ１５の駆動に必要な油圧ポンプの出力トルクを検出する。油圧アクチュエータ１５の駆動に必要なトルクは、油圧ポンプ１３から提供される出力に相応する。望ましくは、トルク検出手段７０は、油圧ポンプ１３で斜板１４の調整を通じて出力される出力トルクを検出する。もしくは、主制御弁（ＭＣＶ）７の開口面積または出力を検出し、システムの必要トルクを検出することもできる。図２を参照するに、使用者のレバー５操作によるパイロット弁６の出力にしたがって、主制御弁７の開口面積が調節される。また、使用者のレバー５操作によるパイロット弁６の出力によって弁電子制御ユニット（図示せず）を通じて油圧ポンプ１３の斜板１４を調整し、油圧ポンプ１３の出力を直接的に制御することができる。油圧ポンプ１３の吐出流量は、ＭＣＶ７の開口面積によって各油圧システムに伝わる流量が調節されたり、弁電子制御ユニットの制御により斜板１４が調整され、流量が調節され、建設機械、例えば、掘削機の必要トルクを出力する。
【００３０】
ハイブリッド制御手段５０は、トルク検出手段４０により検出された油圧ポンプ１３の出力トルクの変化が一定量以上となり、エンジン１０回転数のドロップが発生すると判断された場合、エンジン１０の出力を補助するようにモータ‐発電機１７のモータ作動を制御する。
【００３１】
図４は、それぞれのモードにおけるエンジンの使用領域を示している。図４では、様々なモードに対する使用領域を表示してあるが、実際ある程度の時間の掘削機作業では、一つのモードに固定して使用する。作業中、負荷が著しく大きくなった場合、つまり、油圧アクチュエータ１５の駆動に必要なトルクが著しく増大する場合に、エンジン１０の回転数（ＲＰＭ）の低下は、深刻なものである。従来の掘削機などにおいても、このような問題を回避するための手段を適用しており、例えば、作業中のエンジン回転数の低下を１００ＲＰＭに制限していた。本発明のハイブリッド建設機械の場合、エンジン１０に取り付けられたモータ‐発電機１７の作動応答速度が、エンジン１０より遥かに速いため、モータ‐発電機１７の出力を調整することによって、エンジン１０の回転数のドロップ（ＲＰＭ-ｄｒｏｐ）を防ぐことができる。
【００３２】
望ましくは、エンジン回転数が、１００ＲＰＭ以上落ちると予想される場合、エンジン１０の回転数のドロップが発生するものと判断する。図４を参照するに、例えば、Ｈ‐モードでほぼ３０ｋＷの出力を受け、油圧アクチュエータ１５が作動するうち、９０ｋＷの出力負荷が求められ、油圧ポンプ１３の出力トルクが、ほぼ１５０Ｎｍから５００Ｎｍに急激に増大すると、Ｈ‐モードにおけるエンジン回転数がほぼ１８００ＲＰＭから１７００ＲＰＭに落ちると予想される。この場合、ハイブリッド制御手段５０によりモータ‐発電機１７の出力を高くし、必要な油圧ポンプ１３の出力トルクを補償してくれることによって、エンジン１０の回転数ドロップを防ぐことになる。
【００３３】
本発明のさらなる他の実施例によれば、ハイブリッド制御手段５０は、作業中、負荷の急増加による油圧ポンプ１３の出力トルクの変化が一定量以上になり、エンジン１０の回転数ドロップが生じると判断された場合、エンジン１０の出力を補助するようにモータ‐発電機１７のモータ作動を制御する。即ち、モータ‐発電機１７をモータで作動させ、エンジン１０の出力を補助することによって、急激な出力上昇が要求される場合でもエンジン１０の回転数をほぼ一定に維持し、急激な出力を得られることになり、それによってエンジン１０の回転数ドロップを防ぐことができる。
【００３４】
例えば、掘削機の急操作により発生するエンジン回転数のドロップ（ＲＰＭ‐ｄｒｏｐ）の場合、油圧アクチュエータ１５で必要な油圧ポンプ１３の出力トルクを予め計算し、回転数のドロップ発生が予測されたら、モータ‐発電機１７のモータで駆動し、エンジン１０に出力を加えることによって、エンジン回転数のドロップ（ＲＰＭ‐ｄｒｏｐ）を防ぐ。
【００３５】
図３の（ｂ）は、本発明の一実施例によるハイブリッド式建設機械のエンジン回転数変化低減制御システムの概略的なブロック図である。
【００３６】
ハイブリッド式建設機械のシステムにおいて、エンジン１０に取り付けられたモータ‐発電機１７を急操作する場合、エンジン回転数のドロップが発生する虞がある。図３の（ｂ）を参照するに、本発明の一実施例によるエンジン回転数変化低減制御システムは、モータ‐発電機１７の発電またはモータ駆動を制御する駆動制御手段６０及びモータ‐発電機１７の急操作可否を検出する急操作検出手段をさらに含む。
【００３７】
ハイブリッド制御手段５０は、急操作検出手段７０により検出されたモータ‐発電機１７の急操作によって要求される油圧ポンプ１３の出力トルクの変化が一定量以上で、エンジン回転数のドロップが生じると判断された場合、モータ‐発電機１７の急操作信号をスムーズに処理し、駆動制御手段６０に印加する。即ち、本実施例においては、モータ‐発電機１７の作動信号を一定量歪曲させ、スムーズに印加することによって、エンジン回転数のドロップを防止する。
【００３８】
次いで、本発明に係わるハイブリッド式建設機械のエンジン回転数変化低減制御方法に対して説明する。本発明の様態を説明するに当たって、前述したハイブリッド式建設機械のエンジン回転数変化低減制御システムの実施例において、説明が既に行われた部分と重複した部分に対しては、前述した実施例の説明を参照することとし、できるだけ省略する。
【００３９】
本発明の様態によるハイブリッド式建設機械のエンジン回転数変化低減制御方法は、エンジン１０と、エンジン１０により駆動され、吐出油により油圧アクチュエータ１５を駆動させる油圧ポンプ１３と、エンジン１０により駆動されて発電し、エンジン１０を補助するモータとして油圧ポンプ１３を駆動させるモータ‐発電機１７と、モータ‐発電機１７により発電された電気エネルギーを充電し、モータ‐発電機１７のモータ作動のための電気エネルギーを供給するエネルギー貯蔵装置１９とを含んでなるハイブリッド式建設機械の制御システムに適用される。
【００４０】
図５は、本発明に係るハイブリッド式建設機械のエンジン回転数変化低減制御方法を示す流れ図である。
【００４１】
図５を参照するに、ハイブリッド式建設機械のエンジン回転数変化低減制御方法の一実施例は、トルク検出段階Ｓ１００、ドロップ発生可否判断段階Ｓ２００及びハイブリッド制御段階３００を含む。
【００４２】
トルク検出段階Ｓ１００では、油圧アクチュエータ１５の駆動に必要な油圧ポンプ１３の出力トルクを検出する。望ましくは、油圧ポンプ１３の出力トルク検出は、油圧ポンプ１３で斜板１４の調整を通じて吐き出される油量による出力トルクを検出することによって行われる。もしくは、主制御弁７の開口面積または出力を検出し、システムの必要トルクを検出することもできる。
【００４３】
ドロップ発生可否判断段階Ｓ２００では、トルク検出段階Ｓ１００で検出された油圧ポンプ１３の出力トルクの変化が一定量以上になり、エンジン回転数のドロップの発生可能性を判断する。望ましくは、エンジン回転数が１００ＲＰＭ以上落ちると予想される場合、エンジン１０の回転数ドロップが生じるものと判断する。
【００４４】
そして、ハイブリッド制御段階Ｓ３００では、ドロップ発生可否判断段階Ｓ２００でエンジン回転数のドロップが発生すると判断された場合、エンジン出力を補助するようにモータ‐発電機１７のモータ作動を制御する。
【００４５】
望ましい一実施例によれば、ドロップ発生可否判断段階Ｓ２００では、作業中、負荷の急増加による油圧ポンプ１３の出力トルクの変化が一定量以上になり、エンジン回転数のドロップ発生の可能性を判断する。
【００４６】
図６は、本発明のさらなる他の実施例による、ハイブリッド式建設機械のエンジン回転数変化低減制御方法を示す流れ図である。
【００４７】
ハイブリッド式建設機械の制御システムでは、エンジン１０に取り付けられたモータ‐発電機１７を急操作する場合、エンジン回転数のドロップが発生することができる。図６を参照するに、ハイブリッド式建設機械のエンジン回転数変化低減制御方法の一実施例は、急操作検出段階Ｓ５００、トルク算出段階Ｓ１０００、ドロップ発生可否判断段階Ｓ２０００及びハイブリッド制御段階Ｓ３０００を含む。
【００４８】
急操作検出段階Ｓ５００では、モータ‐発電機１７の急操作可否を検出する。
【００４９】
トルク算出段階Ｓ１０００では、急操作検出段階Ｓ５００により検出されたモータ‐発電機１７の急操作によって要求される油圧ポンプ１３の出力トルクを算出する。
【００５０】
ドロップ発生可否判断段階Ｓ２０００では、トルク算出段階Ｓ１０００で算出された油圧ポンプ１３の出力トルクの変化が一定量以上になり、エンジン１０の回転数のドロップ発生の可能性を判断する。
【００５１】
そして、ハイブリッド制御段階Ｓ３０００では、ドロップ発生可否判断段階Ｓ２０００でエンジン１０の回転数ドロップが発生すると判断された場合、モータ‐発電機１７の急操作信号をスムーズに処理し、モータ-発電機１７のモータ作動を制御する。
【００５２】
以上で、本発明は、添付の図面を参照しながら、望ましい実施例を主にして説明された。添付図面及び前述した実施例等は、本発明に対する該当技術分野において通常の知識を有する者の理解を助けるために例示的に説明されたものに過ぎない。したがって、本発明の様々な実施例は、本発明の本質的な特性から逸脱しない限り種々に変更することができ、前述した実施例等は、制限的なものでない、例示的なものとみなすべきである。したがって、本発明の範囲は、前述した実施例によるものではなく、添付の特許請求範囲に記載されている発明に基づいて解析されなければならず、当該技術分野において通常の知識を有する者による、様々な変更、代案、均等物が、当然ながら前述した発明の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５３】
１０  エンジン
１３  油圧ポンプ
１５  油圧アクチュエータ
１７  モータ‐発電機
１９  エネルギー貯蔵装置（バッテリ）
４０  トルク検出手段
５０  ハイブリッド制御手段
６０  駆動制御手段
７０  急操作検出手段
【図１】
2011032858.tif 000003
【図２】
2011032858.tif 000004
【図３】
2011032858.tif 000005
【図４】
2011032858.tif 000006
【図５】
2011032858.tif 000007
【図６】
2011032858.tif 000008