動(dòng)力傳遞裝置以及具備該動(dòng)力傳遞裝置的混合動(dòng)力工程機(jī)械的制作方法

動(dòng)力傳遞裝置以及具備該動(dòng)力傳遞裝置的混合動(dòng)力工程機(jī)械的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明能夠?qū)l(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力作為液壓泵的動(dòng)力而直接利用，并且，高效率地進(jìn)行發(fā)電及輔助。本發(fā)明包括：發(fā)動(dòng)機(jī)（14);能夠利用發(fā)動(dòng)機(jī)（14)的動(dòng)力工作從而發(fā)電的發(fā)電機(jī)（15);能夠蓄積所述發(fā)電機(jī)（15)發(fā)出的電力的電池（19);能夠利用發(fā)動(dòng)機(jī)（14)的動(dòng)力以及電池（19)的電力而工作的電動(dòng)機(jī)（16);以通過(guò)電動(dòng)機(jī)（16)的工作而驅(qū)動(dòng)的方式連接于電動(dòng)機(jī)（16)的液壓泵（18);連接于發(fā)動(dòng)機(jī)（14)、發(fā)電機(jī)（15)以及電動(dòng)機(jī)（16)，以便將發(fā)動(dòng)機(jī)（14)的動(dòng)力分配至發(fā)電機(jī)（15)和電動(dòng)機(jī)（16)的功率分配器（17)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】動(dòng)力傳遞裝置以及具備該動(dòng)力傳遞裝置的混合動(dòng)力工程機(jī)械
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種混合動(dòng)力工程機(jī)械，其具有發(fā)動(dòng)機(jī)、利用發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力進(jìn)行發(fā)電的發(fā)電機(jī)以及能夠利用由發(fā)電機(jī)發(fā)出的電力驅(qū)動(dòng)的液壓泵。
[0003]

【背景技術(shù)】
[0004]作為所述混合動(dòng)力工程機(jī)械，以往已知有采用串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)的混合動(dòng)力工程機(jī)械和采用并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)的混合動(dòng)力工程機(jī)械。
[0005]采用串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)的工程機(jī)械例如記載于專(zhuān)利文獻(xiàn)I。具體而言，專(zhuān)利文獻(xiàn)I記載的工程機(jī)械包括:發(fā)動(dòng)機(jī)；由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)；被供應(yīng)由發(fā)電機(jī)發(fā)出的電力的電動(dòng)機(jī)；以及由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的液壓泵。在該串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)中，發(fā)動(dòng)機(jī)和液壓泵并沒(méi)有機(jī)械性地連接。
[0006]另一方面，并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)包括:發(fā)動(dòng)機(jī)；由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的液壓泵；以及發(fā)電電動(dòng)機(jī)機(jī)，該發(fā)電電動(dòng)機(jī)利用發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力而能夠作為發(fā)電機(jī)工作，從而將電力蓄積于蓄電器，并且，該發(fā)電電動(dòng)機(jī)利用來(lái)自蓄電器的電力而能夠作為電動(dòng)機(jī)工作，從而輔助驅(qū)動(dòng)液壓泵的發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0007]然而，在采用串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)的工程機(jī)械中，由于發(fā)動(dòng)機(jī)和液壓泵并沒(méi)有機(jī)械性地連接，所以不能將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力直接作為液壓泵的動(dòng)力而利用。因此，要求用于驅(qū)動(dòng)液壓泵的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行高輸出而電動(dòng)機(jī)大型化，其結(jié)果，布置的自由度下降。此外，即使在發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出有余裕的情況下，也不能將發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力直接傳遞給液壓泵。而且，在電氣系統(tǒng)發(fā)生故障的情況下，也難以通過(guò)驅(qū)動(dòng)液壓泵來(lái)進(jìn)行緊急退避動(dòng)作。
[0008]另一方面，在并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)中，由于將一臺(tái)發(fā)電電動(dòng)機(jī)兼用作發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)，所以不能高效率地使用發(fā)電電動(dòng)機(jī)。具體而言，發(fā)電電動(dòng)機(jī)發(fā)電時(shí)的輸出與輔助時(shí)的輸出不同，由于設(shè)定于一臺(tái)發(fā)電電動(dòng)機(jī)的額定輸出只有一個(gè)，因此，發(fā)電時(shí)和輔助時(shí)，不能有效地利用額定輸出。
[0009]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本專(zhuān)利公開(kāi)公報(bào)特開(kāi)2001-329573號(hào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的在于提供一種動(dòng)力傳遞裝置以及具備該動(dòng)力傳遞裝置的混合動(dòng)力工程機(jī)械，能夠?qū)l(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力作為液壓泵的動(dòng)力而直接利用，并且，能夠高效率地進(jìn)行發(fā)電以及輔助。
[0011]為了解決所述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種動(dòng)力傳遞裝置，包括:發(fā)動(dòng)機(jī)；發(fā)電機(jī)，能夠利用所述發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力工作從而發(fā)電；電池，能夠蓄積所述發(fā)電機(jī)發(fā)出的電力；電動(dòng)機(jī)，能夠利用所述發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力以及所述電池的電力而工作；液壓泵，以通過(guò)所述電動(dòng)機(jī)的工作而驅(qū)動(dòng)的方式連接于所述電動(dòng)機(jī)；以及功率分配器，連接于所述發(fā)動(dòng)機(jī)、所述發(fā)電機(jī)以及所述電動(dòng)機(jī)，以便將所述發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力分配至所述發(fā)電機(jī)和所述電動(dòng)機(jī)。
[0012]另外，本發(fā)明提供一種混合動(dòng)力工程機(jī)械，包括:液壓致動(dòng)器；以及所述動(dòng)力傳遞裝置，具有驅(qū)動(dòng)所述液壓致動(dòng)器的液壓泵。
[0013]根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)l(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力作為液壓泵的動(dòng)力而直接利用，并且，能夠高效率地進(jìn)行發(fā)電以及輔助。
[0014]

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的混合動(dòng)力挖掘機(jī)的整體結(jié)構(gòu)的右側(cè)視圖。
[0016]圖2是表示圖1的混合動(dòng)力挖掘機(jī)所具有的動(dòng)力傳遞裝置的概略結(jié)構(gòu)的框圖。
[0017]圖3是表示圖2所示的發(fā)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)效率以及圖2所示的電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)效率的圖。
[0018]圖4是表示采用并聯(lián)式系統(tǒng)的混合動(dòng)力挖掘機(jī)的發(fā)電電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)效率的圖。
[0019]圖5是表示圖2所示的實(shí)施方式的變形例所涉及的動(dòng)力傳遞裝置的概略結(jié)構(gòu)的框圖。
[0020]圖6是表示圖5所示的發(fā)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)效率的圖。
[0021]圖7是表示圖5所示的動(dòng)力控制器執(zhí)行的處理的流程圖。
[0022]

【具體實(shí)施方式】
[0023]下面，參照【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】本發(fā)明的實(shí)施方式。此外，以下的實(shí)施方式是將本發(fā)明具體化的例子，并不用來(lái)限定本發(fā)明的技術(shù)范圍。
[0024]作為本發(fā)明所涉及的混合動(dòng)力工程機(jī)械的一例的混合動(dòng)力挖掘機(jī)I包括:自行式的下部行走體2 ;能夠回轉(zhuǎn)地設(shè)置在下部行走體2上的上部回轉(zhuǎn)體3 ;以及圖2所示的動(dòng)力傳遞裝置4。
[0025]下部行走體2包括左右一對(duì)履帶2a和分別設(shè)置在這些履帶2a的圖外的行走馬達(dá)。
[0026]上部回轉(zhuǎn)體3包括:能夠回轉(zhuǎn)地安裝于下部行走體2上的上框架5 ;使上框架5相對(duì)于所述下部行走體2進(jìn)行回轉(zhuǎn)動(dòng)作的圖外的回轉(zhuǎn)馬達(dá)；以及以能夠起伏的方式設(shè)置于上框架5的作業(yè)附屬裝置6。
[0027]作業(yè)附屬裝置6包括:具有以能夠起伏的方式安裝于上框架5的基端部的動(dòng)臂7 ；具有以能夠擺動(dòng)的方式設(shè)置于動(dòng)臂7的頂端部的基端部的斗桿8 ;以及以能夠擺動(dòng)的方式設(shè)置于斗桿8的頂端部的鏟斗9。此外，作業(yè)附屬裝置包括:使動(dòng)臂7相對(duì)于上框架5進(jìn)行起伏動(dòng)作的動(dòng)臂工作缸10 ;使斗桿8相對(duì)于動(dòng)臂7擺動(dòng)的斗桿工作缸11 ;以及使鏟斗9相對(duì)于斗桿8擺動(dòng)的鏟斗工作缸12。
[0028]下部行走體2的行走馬達(dá)(未圖示)、上部回轉(zhuǎn)體3的回轉(zhuǎn)馬達(dá)(未圖示)以及各工作缸10?12構(gòu)成本實(shí)施方式的液壓致動(dòng)器。
[0029]動(dòng)力傳遞裝置4包括:發(fā)動(dòng)機(jī)14 ;能夠利用發(fā)動(dòng)機(jī)14的動(dòng)力工作從而發(fā)電的發(fā)電機(jī)15 ;能夠蓄積由發(fā)電機(jī)15發(fā)出的電力的電池19 ;能夠利用發(fā)動(dòng)機(jī)14的動(dòng)力以及電池19的電力工作的電動(dòng)機(jī)16 ;以通過(guò)電動(dòng)機(jī)16工作而驅(qū)動(dòng)的方式連接于電動(dòng)機(jī)16的液壓泵
18;分配發(fā)動(dòng)機(jī)14的動(dòng)力的功率分配器17 ;控制發(fā)電機(jī)15的驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)控制器20 ;控制電動(dòng)機(jī)16的驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)控制器21 ;以及向發(fā)電機(jī)控制器20和電動(dòng)機(jī)控制器21輸出控制指令的動(dòng)力控制器22。
[0030]發(fā)電機(jī)15經(jīng)由功率分配器17連接于發(fā)動(dòng)機(jī)14，以便能夠接收來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)14的動(dòng)力。
[0031]電池19能夠蓄積由發(fā)電機(jī)158發(fā)出的電力，且能夠?qū)⑿罘e的電力供應(yīng)至電動(dòng)機(jī)
16。具體而言，電池19與發(fā)電機(jī)15和電動(dòng)機(jī)16電連接。
[0032]電動(dòng)機(jī)16經(jīng)由功率分配器17連接于發(fā)動(dòng)機(jī)14，以便能夠接收來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)14的動(dòng)力。此外，電動(dòng)機(jī)16在接收來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)14的動(dòng)力的狀態(tài)下接收來(lái)自電池19的電力，從而在來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)14的動(dòng)力的基礎(chǔ)上還能夠?qū)㈦妱?dòng)機(jī)16生成的動(dòng)力供應(yīng)至液壓泵18(能夠輔助發(fā)動(dòng)機(jī)14)。
[0033]液壓泵18噴出用于驅(qū)動(dòng)所述液壓致動(dòng)器(行走馬達(dá)(未圖示)、回轉(zhuǎn)馬達(dá)(未圖示)以及各工作缸10?12)中的至少一個(gè)的工作油。
[0034]功率分配器17將發(fā)動(dòng)機(jī)14的動(dòng)力分配給發(fā)電機(jī)15和電動(dòng)機(jī)16。具體而言，功率分配器17具有用于將發(fā)動(dòng)機(jī)14的動(dòng)力分配給兩個(gè)系統(tǒng)的齒輪機(jī)構(gòu)。本實(shí)施方式所涉及的功率分配器17具有發(fā)動(dòng)機(jī)14的轉(zhuǎn)速與發(fā)電機(jī)15及電動(dòng)機(jī)16的轉(zhuǎn)速的齒輪比為1:1的齒輪機(jī)構(gòu)。因此，在發(fā)動(dòng)機(jī)14的轉(zhuǎn)速被維持的狀態(tài)下，發(fā)動(dòng)機(jī)14的動(dòng)力被分配至發(fā)電機(jī)15和電動(dòng)機(jī)16。
[0035]發(fā)電機(jī)控制器20控制發(fā)電機(jī)15的發(fā)電量。具體而言，發(fā)電機(jī)控制器20控制對(duì)于發(fā)電機(jī)15的轉(zhuǎn)矩。發(fā)電機(jī)控制器20例如可由逆變器構(gòu)成。
[0036]電動(dòng)機(jī)控制器21控制電動(dòng)機(jī)16的驅(qū)動(dòng)。具體而言，電動(dòng)機(jī)控制器21控制對(duì)電動(dòng)機(jī)16的來(lái)自電池19的電流。電動(dòng)機(jī)控制器21例如可由逆變器構(gòu)成。
[0037]動(dòng)力控制器22根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)14的工作狀態(tài)，向發(fā)電機(jī)控制器20和電動(dòng)機(jī)控制器21輸出控制指令。具體而言，動(dòng)力控制器22在發(fā)動(dòng)機(jī)14的動(dòng)力有余裕的情況下，向發(fā)電機(jī)控制器20輸出用于進(jìn)行發(fā)電的控制指令。另一方面，動(dòng)力控制器22在發(fā)動(dòng)機(jī)14的動(dòng)力無(wú)余裕的情況下，向電動(dòng)機(jī)控制器21輸出用于進(jìn)行利用電動(dòng)機(jī)16的輔助的控制指令。
[0038]如以上說(shuō)明所述，在所述實(shí)施方式中，分別具備發(fā)電用的發(fā)電機(jī)15和用于輔助發(fā)動(dòng)機(jī)14的電動(dòng)機(jī)16，并且，這些發(fā)電機(jī)15和電動(dòng)機(jī)16經(jīng)由功率分配器17連接于發(fā)動(dòng)機(jī)
14。據(jù)此，一邊利用發(fā)動(dòng)機(jī)14的動(dòng)力來(lái)進(jìn)行發(fā)電，一邊將發(fā)動(dòng)機(jī)14的動(dòng)力直接作為電動(dòng)機(jī)16的(液壓泵18)的動(dòng)力而利用。另一方面，利用電池19的電力使電動(dòng)機(jī)16工作，從而驅(qū)動(dòng)液壓泵18，即能夠輔助發(fā)動(dòng)機(jī)14。
[0039]因此，在所述實(shí)施方式中，與串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)不同，獲得以下效果。具體而言，由于能夠?qū)l(fā)動(dòng)機(jī)14的動(dòng)力直接作為液壓泵18的動(dòng)力而利用，因此，能夠?qū)⒁箅妱?dòng)機(jī)16的輸出抑制得小，并且能夠縮小電動(dòng)機(jī)16。此外，在發(fā)動(dòng)機(jī)14的輸出有余?；蛘唠姎庀到y(tǒng)發(fā)生故障的情況下，能夠利用發(fā)動(dòng)機(jī)14的動(dòng)力來(lái)驅(qū)動(dòng)液壓泵18。
[0040]此外，在所述實(shí)施方式中，與并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)不同，獲得以下效果。具體而言，根據(jù)所述實(shí)施方式，分別具有發(fā)電用的發(fā)電機(jī)15和輔助用的電動(dòng)機(jī)16。因此，通過(guò)選擇具有與發(fā)電時(shí)的輸出相應(yīng)的額定輸出的發(fā)電機(jī)15,并且選擇具有與輔助時(shí)的輸出相應(yīng)的額定輸出的電動(dòng)機(jī)16，能夠高效率地進(jìn)行發(fā)電以及輔助。
[0041]具體而言，例如設(shè)想發(fā)電輸出大于輔助輸出的情況。此時(shí)，如并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)，如果讓一個(gè)發(fā)電電動(dòng)機(jī)具有作為發(fā)電機(jī)的功能和作為電動(dòng)機(jī)的功能，則如圖4所示，不能有效利用發(fā)電電動(dòng)機(jī)的額定輸出P3。即，至多能選擇具有發(fā)電輸出與輔助輸出之間的額定輸出的發(fā)電電動(dòng)機(jī)。
[0042]相對(duì)于此，在所述實(shí)施方式中，如圖3所示，通過(guò)選擇具有與發(fā)電輸出相應(yīng)的額定輸出Pl的發(fā)電機(jī)15和具有與輔助輸出相應(yīng)的額定輸出P2的電動(dòng)機(jī)16，能夠高效率地進(jìn)行發(fā)電以及輔助。
[0043]因此，根據(jù)所述實(shí)施方式，能夠?qū)l(fā)動(dòng)機(jī)14的動(dòng)力作為液壓泵18的動(dòng)力而直接利用，并且，能夠高效率地進(jìn)行發(fā)電以及輔助。
[0044]以下，參照?qǐng)D5說(shuō)明所述實(shí)施方式的變形例。此外，與所述實(shí)施方式相同的結(jié)構(gòu)附上相同的符號(hào)并省略其說(shuō)明。
[0045]本實(shí)施方式所涉及的動(dòng)力傳遞裝置4包括:設(shè)置于功率分配器17的增速機(jī)構(gòu)(變速機(jī)構(gòu))23 ;設(shè)置在功率分配器17與電動(dòng)機(jī)16之間的離合器24 ;用于使離合器24進(jìn)行切換動(dòng)作的離合器切換部件25 ;控制發(fā)動(dòng)機(jī)14的驅(qū)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制器27 ;以及檢測(cè)電池19的充電量的充電量檢測(cè)器26。
[0046]增速機(jī)構(gòu)23使發(fā)動(dòng)機(jī)14的轉(zhuǎn)速變化，以使發(fā)電機(jī)15的轉(zhuǎn)速高于電動(dòng)機(jī)16的轉(zhuǎn)速。具體而言，增速機(jī)構(gòu)23在使發(fā)動(dòng)機(jī)14的轉(zhuǎn)速增加的狀態(tài)下將發(fā)動(dòng)機(jī)14的動(dòng)力傳遞至發(fā)電機(jī)15。本實(shí)施方式所涉及的增速機(jī)構(gòu)23具有齒輪比為1:2.5的齒輪機(jī)構(gòu)，以使發(fā)電機(jī)15的轉(zhuǎn)速為發(fā)動(dòng)機(jī)14的轉(zhuǎn)速(例如2000rpm)的2.5倍(5000rpm)。此外，利用發(fā)動(dòng)機(jī)14的動(dòng)力而工作的電動(dòng)機(jī)16的轉(zhuǎn)速與圖2所示的情況同樣，等同于發(fā)動(dòng)機(jī)14的轉(zhuǎn)速。
[0047]換言之，在本實(shí)施方式中，由增速機(jī)構(gòu)23將發(fā)電機(jī)15的轉(zhuǎn)速設(shè)定為高于電動(dòng)機(jī)16的轉(zhuǎn)速。據(jù)此，能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)電機(jī)15的小型化以及提高發(fā)電效率。具體而言，在獲得所要求的輸出時(shí)，如果能夠提高發(fā)電機(jī)15的轉(zhuǎn)速，就能夠?qū)l(fā)電機(jī)15的容量抑制得小，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)電機(jī)的小型化。此外，如圖6所示，在發(fā)電機(jī)15中，轉(zhuǎn)速越高則越能容易以高效率驅(qū)動(dòng)，因此，通過(guò)提高發(fā)電機(jī)15的轉(zhuǎn)速，能夠提高發(fā)電效率。具體而言，在本實(shí)施方式中，如圖6所示，選擇在5000rpm的轉(zhuǎn)速下獲得額定輸出P4的發(fā)電機(jī)15。
[0048]此外，在本實(shí)施方式中，以發(fā)動(dòng)機(jī)14的轉(zhuǎn)速(2000rpm)為基準(zhǔn)，發(fā)電機(jī)15的轉(zhuǎn)速(5000rpm)增加，并且，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速(2000rpm)被維持。據(jù)此，實(shí)現(xiàn)上述的發(fā)電機(jī)15的小型化以及發(fā)電效率，并且，將使用于直接連接發(fā)動(dòng)機(jī)和液壓泵的工程機(jī)械中的液壓泵，能夠在不變更其規(guī)格的情況下利用。因此，在多個(gè)種類(lèi)的工程機(jī)械中，能夠?qū)崿F(xiàn)液壓泵18的通用化。
[0049]離合器24能夠在連接狀態(tài)與切斷狀態(tài)之間進(jìn)行切換動(dòng)作，其中，連接狀態(tài)連接功率分配器17與電動(dòng)機(jī)16之間的動(dòng)力的傳遞路徑，切斷狀態(tài)將功率分配器17與電動(dòng)機(jī)16之間的動(dòng)力的傳遞路徑切斷。
[0050]離合器切換部件25向離合器24供應(yīng)用于進(jìn)行切換動(dòng)作的動(dòng)力。例如，離合器切換部件25可由向離合器24機(jī)械性地賦予推壓力的工作缸等的推壓部件、或者在離合器能夠利用工作流體動(dòng)作的情況下控制對(duì)離合器的工作流體的流量的控制閥等構(gòu)成。
[0051]發(fā)動(dòng)機(jī)控制器27能夠控制發(fā)動(dòng)機(jī)14的轉(zhuǎn)速(包含發(fā)動(dòng)機(jī)14的驅(qū)動(dòng)或停止)。
[0052]充電量檢測(cè)器26電氣性地檢測(cè)電池19的充電量。此外，充電量檢測(cè)器26也可以檢測(cè)電池19的溫度，并基于該檢測(cè)溫度計(jì)算出充電量。另外，充電量檢測(cè)器26無(wú)需與各控制器20?22獨(dú)立設(shè)置，例如也可以由各控制器20?22中的一個(gè)構(gòu)成充電量檢測(cè)器。
[0053]本實(shí)施方式所涉及的動(dòng)力控制器22基于來(lái)自充電量檢測(cè)器26的檢測(cè)結(jié)果，向離合器切換部件25、電動(dòng)機(jī)控制器21以及發(fā)動(dòng)機(jī)控制器27輸出控制指令。具體而言，動(dòng)力控制器22在由充電量檢測(cè)器26檢測(cè)出的電池19的充電量為規(guī)定值以上時(shí)，輸出用于使離合器24切換為切斷狀態(tài)、使電動(dòng)機(jī)利用電池19的電力工作、進(jìn)而使發(fā)動(dòng)機(jī)14停止的控制信號(hào)。
[0054]以下，參照?qǐng)D7說(shuō)明由動(dòng)力控制器22執(zhí)行的處理。
[0055]由動(dòng)力控制器22執(zhí)行的處理在發(fā)動(dòng)機(jī)14的起動(dòng)條件成立后開(kāi)始。如果該處理開(kāi)始，首先使離合器24切換為連接狀態(tài)，并且使發(fā)動(dòng)機(jī)14起動(dòng)(步驟SI)。接著，判定由充電量檢測(cè)器26檢測(cè)出的充電量是否為規(guī)定值以上(步驟S2)。
[0056]在步驟S2判定為充電量為規(guī)定值以上時(shí)，使離合器24切換為切換狀態(tài)(步驟S3)，并且，利用電池19的電力驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)16(步驟S4)，進(jìn)而使發(fā)動(dòng)機(jī)14停止(步驟S5)。通過(guò)這些步驟S3?S5，在電池19的充電量有余裕的情況下，能夠在讓發(fā)動(dòng)機(jī)14停止的狀態(tài)下驅(qū)動(dòng)液壓泵18。因此，能夠降低耗油量。這些步驟S3?S5持續(xù)執(zhí)行電池19的充電量低于所述規(guī)定值的期間(在步驟S6判定為“否”的期間)。另一方面，如果電池19的充電量低于所述規(guī)定值(在步驟S6為“是”)，則返回到步驟SI。
[0057]如果在所述步驟S2判定為充電量低于規(guī)定值，則判定電動(dòng)機(jī)16是否能輔助(步驟S7)。S卩，在步驟S7，基于電池19的充電量和發(fā)動(dòng)機(jī)14的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)(包含液壓泵18的負(fù)荷)判斷電動(dòng)機(jī)16能否輔助。如果在步驟S7判定為能輔助，則利用電池19的電力驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)16(步驟S8)。步驟S8的由電動(dòng)機(jī)16進(jìn)行的對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)14的輔助持續(xù)執(zhí)行被判定為不能輔助的期間(在步驟S9判定為“否”的期間)。
[0058]如果在步驟S7和步驟S9判定為不能輔助，則反復(fù)執(zhí)行所述步驟S2。
[0059]如以上說(shuō)明所述，根據(jù)所述實(shí)施方式，在電池19的充電量有余裕的情況下讓發(fā)動(dòng)機(jī)14停止，能夠僅以電動(dòng)機(jī)16的輸出而驅(qū)動(dòng)液壓泵18。據(jù)此，能夠降低耗油量。
[0060]此外，上述的【具體實(shí)施方式】主要包括具有以下結(jié)構(gòu)的發(fā)明。
[0061]S卩，本發(fā)明提供一種動(dòng)力傳遞裝置，包括:發(fā)動(dòng)機(jī)；發(fā)電機(jī)，能夠利用所述發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力工作從而發(fā)電；電池，能夠蓄積所述發(fā)電機(jī)發(fā)出的電力；電動(dòng)機(jī)，能夠利用所述發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力以及所述電池的電力而工作；液壓泵，以通過(guò)所述電動(dòng)機(jī)的工作而驅(qū)動(dòng)的方式連接于所述電動(dòng)機(jī)；以及功率分配器，連接于所述發(fā)動(dòng)機(jī)、所述發(fā)電機(jī)以及所述電動(dòng)機(jī)，以便將所述發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力分配至所述發(fā)電機(jī)和所述電動(dòng)機(jī)。
[0062]在本發(fā)明中，分別具備發(fā)電用的發(fā)電機(jī)和用于輔助發(fā)動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)，并且，這些發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)經(jīng)由功率分配器而連接于發(fā)動(dòng)機(jī)。據(jù)此，能夠利用發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力進(jìn)行發(fā)電，并且能夠?qū)l(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力直接作為電動(dòng)機(jī)(液壓泵)的動(dòng)力而利用。另一方面，通過(guò)利用電池的電力來(lái)使電動(dòng)機(jī)工作，從而能夠驅(qū)動(dòng)液壓泵，即能夠輔助發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0063]因此，本發(fā)明與串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)不同，獲得以下效果。具體而言，由于能夠?qū)l(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力直接作為液壓泵的動(dòng)力而利用，因此，能夠?qū)⒁箅妱?dòng)機(jī)的輸出抑制得小，能夠縮小電動(dòng)機(jī)。此外，在發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出有余裕或者電氣系統(tǒng)發(fā)生故障的情況下，能夠利用發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力來(lái)驅(qū)動(dòng)液壓泵。
[0064]此外，本發(fā)明與并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)不同，獲得以下的效果。具體而言，根據(jù)本發(fā)明，分別具有發(fā)電用的發(fā)電機(jī)和輔助用的電動(dòng)機(jī)。因此，通過(guò)選擇具有與發(fā)電時(shí)的輸出相應(yīng)的額定輸出的發(fā)電機(jī)，并且選擇具有與輔助時(shí)的輸出相應(yīng)的額定輸出的電動(dòng)機(jī)，能夠高效率地進(jìn)行發(fā)電以及輔助。
[0065]因此，根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)l(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力作為液壓泵的動(dòng)力而直接利用，并且能夠高效率地進(jìn)行發(fā)電以及輔助。
[0066]在所述動(dòng)力傳遞裝置中，優(yōu)選:所述功率分配器具有使所述發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變化的變速機(jī)構(gòu)，以使所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速高于所述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。
[0067]在該結(jié)構(gòu)中，由變速機(jī)構(gòu)將發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速設(shè)定為高于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。據(jù)此，能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)電機(jī)的小型化以及提高發(fā)電效率。具體而言，在獲得所要求的輸出時(shí)如果能夠提高發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，就能夠?qū)l(fā)電機(jī)的容量抑制得小，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)電機(jī)的小型化。此外，在發(fā)電機(jī)中，轉(zhuǎn)速越聞則越容易以聞效率進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，因此，通過(guò)提聞發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，能夠提聞發(fā)電效率。
[0068]在所述動(dòng)力傳遞裝置中，優(yōu)選:在使所述發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速增加的狀態(tài)下，所述變速機(jī)構(gòu)將所述發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞給所述發(fā)電機(jī)，所述功率分配器以維持所述發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的狀態(tài)，將所述發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞給所述電動(dòng)機(jī)。
[0069]在該結(jié)構(gòu)中，以發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為基準(zhǔn)，增加發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，并且，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速被維持。據(jù)此，能夠?qū)崿F(xiàn)上述的發(fā)電機(jī)的小型化以及發(fā)電效率的情況下，將使用于直接連接發(fā)動(dòng)機(jī)和液壓泵的工程機(jī)械中的液壓泵，能夠在不變更其規(guī)格的情況下利用。因此，在多個(gè)種類(lèi)的工程機(jī)械中，能夠?qū)崿F(xiàn)液壓泵的通用化。
[0070]在所述動(dòng)力傳遞裝置中，優(yōu)選還包括:離合器，能夠在連接狀態(tài)與切斷狀態(tài)之間進(jìn)行切換動(dòng)作，其中，所述連接狀態(tài)連接所述功率分配器與所述電動(dòng)機(jī)之間的動(dòng)力的傳遞路徑，所述切斷狀態(tài)使所述功率分配器與所述電動(dòng)機(jī)之間的動(dòng)力的傳遞路徑切斷；充電量檢測(cè)器，能夠檢測(cè)所述電池的充電量；以及動(dòng)力控制單元，在所述充電量檢測(cè)器檢測(cè)出的電池的充電量為規(guī)定值以上時(shí)，將所述離合器切換為切斷狀態(tài)，并使所述電動(dòng)機(jī)利用所述電池的電力工作，進(jìn)而讓發(fā)動(dòng)機(jī)停止。
[0071]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在電池的充電量有余裕的情況下讓發(fā)動(dòng)機(jī)停止，能夠僅以電動(dòng)機(jī)的輸出來(lái)驅(qū)動(dòng)液壓泵。據(jù)此，能夠降低耗油量。
[0072]具體而言，能夠采用如下結(jié)構(gòu)，即:所述動(dòng)力控制單元包括:離合器切換部件，用于將所述離合器在連接狀態(tài)與切斷狀態(tài)之間切換；電動(dòng)機(jī)控制器，控制所述電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)；發(fā)動(dòng)機(jī)控制器，控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)的控制；以及動(dòng)力控制器，基于來(lái)自所述充電量檢測(cè)器的檢測(cè)結(jié)果，向所述離合器切換部件、所述電動(dòng)機(jī)控制器以及所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制器輸出控制指令。
[0073]此外，本發(fā)明提供一種混合動(dòng)力工程機(jī)械，包括:液壓致動(dòng)器；以及所述動(dòng)力傳遞裝置，具有驅(qū)動(dòng)所述液壓致動(dòng)器的液壓泵。
[0074]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)l(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力作為液壓泵的動(dòng)力而直接利用，并且能夠高效率地進(jìn)行發(fā)電以及輔助。
[0075]符號(hào)說(shuō)明
I混合動(dòng)力挖掘機(jī)(混合動(dòng)力工程機(jī)械)
4動(dòng)力傳遞裝置
14發(fā)動(dòng)機(jī)
15發(fā)電機(jī)
16電動(dòng)機(jī)
17功率分配器
18液壓泵
19電池
20發(fā)電機(jī)控制器
21電動(dòng)機(jī)控制器
22動(dòng)力控制器
23增速機(jī)構(gòu)(變速機(jī)構(gòu))
24離合器
25離合器切換部件
26充電量檢測(cè)器
27發(fā)動(dòng)機(jī)控制器
【權(quán)利要求】
1.一種動(dòng)力傳遞裝置，被設(shè)置于混合動(dòng)力工程機(jī)械中，其特征在于包括: 發(fā)動(dòng)機(jī)； 發(fā)電機(jī)，能夠利用所述發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力工作從而發(fā)電； 電池，能夠蓄積所述發(fā)電機(jī)發(fā)出的電力； 電動(dòng)機(jī)，能夠利用所述發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力以及所述電池的電力而工作； 液壓泵，以通過(guò)所述電動(dòng)機(jī)的工作而驅(qū)動(dòng)的方式連接于所述電動(dòng)機(jī)；以及功率分配器，連接于所述發(fā)動(dòng)機(jī)、所述發(fā)電機(jī)以及所述電動(dòng)機(jī)，以便將所述發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力分配至所述發(fā)電機(jī)和所述電動(dòng)機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力傳遞裝置，其特征在于: 所述功率分配器具有使所述發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變化的變速機(jī)構(gòu)，以使所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速高于所述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的動(dòng)力傳遞裝置，其特征在于: 在使所述發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速增加的狀態(tài)下，所述變速機(jī)構(gòu)將所述發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞給所述發(fā)電機(jī)， 所述功率分配器以維持所述發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的狀態(tài)，將所述發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞給所述電動(dòng)機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的動(dòng)力傳遞裝置，其特征在于還包括: 離合器，能夠在連接狀態(tài)與切斷狀態(tài)之間進(jìn)行切換動(dòng)作，其中，所述連接狀態(tài)連接所述功率分配器與所述電動(dòng)機(jī)之間的動(dòng)力的傳遞路徑，所述切斷狀態(tài)使所述功率分配器與所述電動(dòng)機(jī)之間的動(dòng)力的傳遞路徑切斷； 充電量檢測(cè)器，能夠檢測(cè)所述電池的充電量；以及 動(dòng)力控制單元，在所述充電量檢測(cè)器檢測(cè)出的電池的充電量為規(guī)定值以上時(shí)，將所述離合器切換為切斷狀態(tài)，并使所述電動(dòng)機(jī)利用所述電池的電力工作，進(jìn)而讓發(fā)動(dòng)機(jī)停止。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的動(dòng)力傳遞裝置，其特征在于，所述動(dòng)力控制單元包括: 離合器切換部件，用于將所述離合器在連接狀態(tài)與切斷狀態(tài)之間切換； 電動(dòng)機(jī)控制器，控制所述電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)； 發(fā)動(dòng)機(jī)控制器，控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)的控制；以及 動(dòng)力控制器，基于來(lái)自所述充電量檢測(cè)器的檢測(cè)結(jié)果，向所述離合器切換部件、所述電動(dòng)機(jī)控制器以及所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制器輸出控制指令。
6.一種混合動(dòng)力工程機(jī)械，其特征在于包括: 液壓致動(dòng)器；以及 如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的動(dòng)力傳遞裝置，具有驅(qū)動(dòng)所述液壓致動(dòng)器的液壓泵。
【文檔編號(hào)】B60W20/00GK104220287SQ201380016991
【公開(kāi)日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2013年3月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月26日
【發(fā)明者】廣澤允紀(jì) 申請(qǐng)人:神鋼建機(jī)株式會(huì)社