驅(qū)動控制。成為液壓源的液壓泵41由發(fā)動機(jī)22及發(fā)電電動機(jī)23驅(qū)動。
[0030]在駕駛室5中設(shè)有供駕駛員操作的各種操作裝置，其包括:操作動臂31、斗桿33、鏟斗35等的操作桿；和選擇作業(yè)模式并作為作業(yè)模式選擇裝置的開關(guān)(PWR模式開關(guān)45、ECO模式開關(guān)46)等(參照圖3)。
[0031]圖2是作為本發(fā)明的一個實(shí)施方式的液壓挖掘機(jī)的主要電動/液壓設(shè)備的系統(tǒng)構(gòu)成圖。發(fā)動機(jī)22的動力經(jīng)由發(fā)電電動機(jī)23而傳遞至液壓泵41。另外，控制閥42根據(jù)來自由駕駛員操作的操作桿201而產(chǎn)生的指令來控制工作液壓油向動臂液壓缸32、斗桿液壓缸34、鏟斗液壓缸36、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)25以及行駛用液壓馬達(dá)13、14的排出量及排出方向。
[0032]來自蓄電池24的直流電力通過動力控制單元55(以下稱為P⑶)內(nèi)的未圖示的斬波器等被升壓至規(guī)定的直流電壓，且為了驅(qū)動發(fā)電電動機(jī)23而輸入至P⑶55內(nèi)的未圖示的逆變器等。另外，根據(jù)發(fā)電電動機(jī)23的驅(qū)動狀態(tài)(動力運(yùn)行狀態(tài)或再生狀態(tài))，蓄電池24被充放電。
[0033]混合動力控制單元100 (以下稱為HCU)基于由P⑶55或發(fā)動機(jī)控制單元57 (以下稱為ECU)、設(shè)備控制單元80(以下稱為MCU)檢測出的轉(zhuǎn)速信號、操作桿信號、壓力信號等，對P⑶55、EOT57、MCU80進(jìn)行指令，統(tǒng)籌地控制發(fā)動機(jī)22、發(fā)電電動機(jī)23、液壓泵41以及控制閥42。
[0034]例如，在駕駛員操作操作桿201而進(jìn)行動臂抬升動作的情況下，MCU80控制電磁比例閥75，且通過控制閥42將液壓泵41的動力傳遞至動臂液壓缸32。在此，電磁比例閥75是將來自MCU80的電氣信號轉(zhuǎn)換為液壓信號的設(shè)備。此時，HCU100基于由MCU80檢測出的操作桿信號和液壓泵41的壓力信號等來推定液壓泵41所需要的動力，且基于由PCU55檢測出的蓄電池24的電壓值來推定蓄電池24的蓄電剩余量(以下稱為SOC)。
[0035]HCU100通過發(fā)動機(jī)22與發(fā)電電動機(jī)23來適當(dāng)?shù)胤峙湟簤罕?1所需要的動力，因此，基于推定的液壓泵41的動力和蓄電池24的SOC來運(yùn)算發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速指令及發(fā)電電動機(jī)輸出指令，并分別對E⑶57和P⑶55進(jìn)行指令。
[0036]另外，HCU100在液壓缸或液壓馬達(dá)的負(fù)載增大且液壓泵41成為超負(fù)載狀態(tài)的情況下，為了防止發(fā)動機(jī)22的失速而根據(jù)發(fā)動機(jī)24的轉(zhuǎn)速向MCU80輸出限制液壓泵41動力的指令。MCU80根據(jù)來自HCU100的指令來控制電磁比例閥75，從而限制液壓泵41的動力。
[0037]接著，使用圖3和圖4說明作為本發(fā)明的一個實(shí)施方式的搭載于液壓挖掘機(jī)上的HCU100的處理內(nèi)容。圖3是HCU100的電氣構(gòu)成的構(gòu)成圖。另外，以下示出的處理內(nèi)容被HCU100程序化，且以預(yù)先規(guī)定的周期反復(fù)執(zhí)行。另外，在以后的說明中，發(fā)電電動機(jī)23的輸出定義為:以動力運(yùn)行側(cè)為正值、以再生側(cè)(發(fā)電側(cè))為負(fù)值，蓄電池24的輸出定義為:以放電側(cè)為正值、以充電側(cè)為負(fù)值。
[0038]如圖3所示，HCU100構(gòu)成為，主要具有:判定作業(yè)模式的作業(yè)模式判定部401 ;對每個作業(yè)模式計(jì)算輸出平均值的平均值計(jì)算部(作業(yè)輸出運(yùn)算部)402、404、406 ;以及根據(jù)各平均值計(jì)算部402、404、406的計(jì)算值來設(shè)定發(fā)動機(jī)輸出的大小的發(fā)動機(jī)輸出設(shè)定部403、405、407。
[0039]HCU100檢測基于與駕駛員對模式開關(guān)45、46進(jìn)行的操作和操作桿的操作量相當(dāng)?shù)男盘?，并通過作業(yè)模式判定部401來判定標(biāo)準(zhǔn)模式(以下稱為PWR模式)或重視油耗模式(以下稱為ECO模式)等的作業(yè)模式。另外，HCU100檢測液壓泵41的排出壓力，且使用根據(jù)駕駛員的操作桿操作量而推定的液壓泵41的排出流量來計(jì)算液壓泵41的輸出。而且，HCU100檢測發(fā)動機(jī)22的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩并計(jì)算發(fā)動機(jī)22的輸出。
[0040]接著，在平均值計(jì)算部402中，根據(jù)液壓泵41的輸出來計(jì)算PWR模式下的輸出平均值。在發(fā)動機(jī)輸出設(shè)定部403中，根據(jù)由平均值計(jì)算部402算出的PWR模式下的輸出平均值(運(yùn)算值)來設(shè)定發(fā)動機(jī)22的輸出(在本實(shí)施方式中為轉(zhuǎn)速)，且根據(jù)液壓泵41的輸出來設(shè)定發(fā)電電動機(jī)23的目標(biāo)輸出。然后，根據(jù)所設(shè)定的發(fā)電電動機(jī)23的目標(biāo)輸出與發(fā)動機(jī)22的轉(zhuǎn)速來計(jì)算發(fā)電電動機(jī)23的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩，且在由作業(yè)模式判定部401判定的作業(yè)模式為PWR模式的情況下，將發(fā)電電動機(jī)23的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩發(fā)送至PCU55。
[0041]同樣地，在平均值計(jì)算部404中，根據(jù)液壓泵41的輸出來計(jì)算ECO模式下的輸出平均值(運(yùn)算值)。在發(fā)動機(jī)輸出設(shè)定部405中，根據(jù)由平均值計(jì)算部404算出的ECO模式下的輸出平均值來設(shè)定發(fā)動機(jī)22的輸出(在本實(shí)施方式中為轉(zhuǎn)速)，且根據(jù)液壓泵41的輸出來設(shè)定發(fā)電電動機(jī)23的目標(biāo)輸出。然后，根據(jù)所設(shè)定的發(fā)電電動機(jī)23的目標(biāo)輸出與發(fā)動機(jī)22的轉(zhuǎn)速來計(jì)算發(fā)電電動機(jī)23的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩，且在由作業(yè)模式判定部401判定的作業(yè)模式為ECO模式的情況下，將發(fā)電電動機(jī)23的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩發(fā)送至PCU55。
[0042]另外，在本實(shí)施方式中，雖然將轉(zhuǎn)速設(shè)定為發(fā)動機(jī)22的目標(biāo)輸出，但也可以代替轉(zhuǎn)速而設(shè)定轉(zhuǎn)矩。
[0043]另外，在存在其他的根據(jù)駕駛員的操作而判定的作業(yè)模式的情況下，由平均值計(jì)算部406、發(fā)動機(jī)輸出設(shè)定部407執(zhí)行與平均值計(jì)算部402、404、發(fā)動機(jī)輸出設(shè)定部403、405同樣的處理。
[0044]圖4是表示HCU100的處理內(nèi)容的控制流程圖。在圖4中，說明作為作業(yè)模式而存在ECO模式和PWR模式2個模式的情況。
[0045]首先，使用圖4的(a)來說明作業(yè)模式判定部401、平均值計(jì)算部402、404以及發(fā)動機(jī)輸出設(shè)定部403、405的處理內(nèi)容。首先，在步驟501中，通過作業(yè)模式判定部401進(jìn)行目前的作業(yè)模式是否為ECO模式的判定，在該判定為ECO模式的情況下前進(jìn)至步驟502，在ECO模式以外(PWR模式)的情況下前進(jìn)至步驟512。
[0046]在步驟502中，由作業(yè)模式判定部401進(jìn)行上次的作業(yè)模式是否為PWR模式的判定，在PWR模式的情況下，當(dāng)判定為處于ECO模式開始時前進(jìn)至步驟503，在PWR模式以外(ECO模式)的情況下，當(dāng)判定為處于ECO模式執(zhí)行中時前進(jìn)至步驟505。在步驟505中，進(jìn)行如下處理:增加用于計(jì)測ECO模式下的作業(yè)時間的時間。接著，前進(jìn)至步驟506，且在步驟506中進(jìn)行將液壓泵41的輸出積分的處理。
[0047]然后，在步驟507中，由平均值計(jì)算部404計(jì)算液壓泵41的輸出平均值。具體而言，平均值計(jì)算部404執(zhí)行將在步驟506中算出的積分值除以在步驟505中算出的時間(相當(dāng)于ECO模式下的作業(yè)時間)的處理。在該步驟507中運(yùn)算出的液壓泵41的輸出平均值的歷史記錄被存儲在HCU100的未圖示的存儲區(qū)域(例如RAM)中。另外，在步驟503中，在ECO模式開始時執(zhí)行用于清除如下數(shù)據(jù)的初始化處理，該數(shù)據(jù)包括用于計(jì)測ECO模式下的作業(yè)時間的時間、和將液壓泵41的輸出積分所得到的值。另外，步驟504是更新到上次為止的作業(yè)模式下的輸出平均值的處理，具體后述。
[0048]另一方面，在前進(jìn)至步驟512的情況下，在該步驟512中，由作業(yè)模式判定部401進(jìn)行上次的作業(yè)模式是否為ECO模式的判定。在ECO模式的情況下，當(dāng)判定為PWR模式開始時前進(jìn)至步驟513，在ECO模式以外(PWR模式)的情況下，當(dāng)判定為PWR模式執(zhí)行中時前進(jìn)至步驟515。在步驟515中進(jìn)行如下處理:增加用于計(jì)測PWR模式下的作業(yè)時間的時間。接著，前進(jìn)至步驟516，在步驟516中執(zhí)行將液壓泵41的輸出積分的處理。然后，在步驟517中，由平均值計(jì)算部402計(jì)算液壓泵41的輸出平均值。具體而言，平均值計(jì)算部402執(zhí)行將在步驟516中算出的積分值除以在步驟515中算出的時間(相當(dāng)于PWR模式下的作業(yè)時間)的處理。
[0049]另外，在步驟513中，在PWR模式開始時執(zhí)行用于清除如下數(shù)據(jù)的初始化處理，該數(shù)據(jù)包括用于計(jì)測PWR模式下的作業(yè)時間的時間、和將液壓泵41的輸出積分所得的值。另夕卜，步驟514是更新上次為止的作業(yè)模式下的輸出平均值的處理，具體后述。
[0050]接著，具體說明在步驟504及步驟514中進(jìn)行的處理。步驟504是在從上次的ECO模式的狀態(tài)(選擇了第I作業(yè)模式的第I狀態(tài))轉(zhuǎn)移至PWR模式的狀態(tài)(選擇了第2作業(yè)模式的第2狀態(tài))后，轉(zhuǎn)移至本次的ECO模式的狀態(tài)(從第2狀態(tài)向選擇第I作業(yè)模式的第3狀態(tài)轉(zhuǎn)移)的時刻進(jìn)行的處理，因此，首先，發(fā)動機(jī)輸出設(shè)定部405讀取上次的ECO模式的狀態(tài)(第I狀態(tài))下的液壓泵41的輸出平均值，且將該平均值設(shè)定為用于本次處理的值。
[0051]S卩，在從PWR模式切換至ECO模式時，發(fā)動機(jī)輸出設(shè)定部405在步驟504中，執(zhí)行從在過去的步驟504的處理中設(shè)定的I日平均值更新為在最近的ECO模式的狀態(tài)下算出的新平均值的處理。
[0052]而且，