专利名称：混合动力建筑机械及混合动力建筑机械的蓄电器容量计测方法
技术领域：
本发明涉及一种具备发动机、发电电动机及蓄电器，并能够进行蓄电器容量计测的混合动力建筑机械及混合动力建筑机械的蓄电器容量计测方法。
背景技术：
在近年来的建筑机械的领域中，与一般机动车同样地开发出了混合动力车。在这种混合动力建筑机械中，设有发动机、发电电动机、蓄电器及作业机。作为蓄电器，有时使用电容器。电容器是能够自由地进行充放电的蓄电器，在发电电动机作为发电起作用时，该电容器蓄积发电电动机发出的电力。而且，电容器将蓄积在电容器中的电力经由逆变器等驱动器，向发电电动机、或为了对作业机、上部回旋体进行驱动而搭载的电动马达供给。 电容器在长期使用、反复进行过充电或过放电时，因发热等而性能劣化不断进展。当该电容器的性能劣化进展时，混合动力建筑机械向电动马达供给的电力下降，而导致作业能力下降。因此，需要掌握电容器的性能劣化状态，在性能劣化进展时，实施更换电容器等的维护。在专利文献I中，记载了如下情况在将电容器等蓄电器搭载于车辆的状态下，不使用外部的装置而使用搭载于混合动力建筑机械的系统，算出电容器的容量，并进行电容器的性能劣化判定。在先技术文献专利文献专利文献I国际公开第2009/116495号小册子
发明内容
发明要解决的课题然而，在上述的专利文献I中，公开了一种在电容器容量计测时，以规定的转速及规定的转矩来驱动发电电动机而进行电容器的容量计测，并判定性能劣化的技术。然而，现实的情况是，希望一种更准确的电容器容量计测。本发明鉴于上述情况而作出，其目的在于提供一种能够更准确地进行电容器等蓄电器的容量计测的混合动力建筑机械及混合动力建筑机械的蓄电器容量计测方法。用于解决课题的手段为了解决上述课题，实现目的，本发明的特征在于，具备计测部，其计测蓄电器的容量；监控部，其监控发动机为进行驱动的状态的第一条件、调整向所述发动机供给的燃料的量的燃料调整机构的调整值为预先设定的设定值的第二条件、作业机及/或上部回旋体为锁定状态的第三条件，在所述第一条件 所述第三条件全部成立时，对所述计测部发送用于使所述蓄电器的容量的计测开始的控制信号。另外，本发明以上述的发明为基�。涮卣髟谟冢龅诙跫撬鋈剂系髡沟牡髡滴芄坏髡姆段У淖畲笾�。另外，本发明以上述的发明为基�。涮卣髟谟冢黾嗫夭恳陨瓒私龇⒍姆⒍偌耙貉贡玫谋梦兆乜刂瞥珊愣ǖ淖刺茄淖饕的Ｊ降那榭鑫谒奶跫谒龅谝惶跫� 所述第四条件全部成立时，对所述计测部发送用于使所述蓄电器的容量的计测开始的控制信号。另外，本发明以上述的发明为基�。涮卣髟谟冢黾嗫夭吭谒鲂畹缙鞯娜萘康募撇庵校谒龅谝惶跫� 所述第四条件中的至少I个条件不成立时，生成使所述蓄电器的容量的计测中止的控制信号。另外，本发明以上述的发明为基�。涮卣髟谟冢弑赶允静浚渲辽俳杏胄畹缙鞯娜萘康募撇庀喙氐南允炯爸甘荆幌允究刂撇浚涫顾鱿允静恐辽俳杏胄畹缙鞯娜萘康募撇庀喙氐闹傅枷允�。
另外，本发明以上述的发明为基�。涮卣髟谟冢鱿允究刂撇吭谒龅谝惶跫� 所述第四条件全部成立时，使所述显示部的画面变化为指示蓄电器的容量的计测的开始的画面。另外，本发明以上述的发明为基�。涮卣髟谟冢鱿允究刂撇吭谒黾撇獠拷辛怂鲂畹缙鞯娜萘康募撇馐保允舅鲂畹缙鞯娜萘康募撇獾慕棺刺�。另外，本发明以上述的发明为基�。涮卣髟谟冢黾撇獠恳越辛怂鲂畹缙鞯某绾傻拇砦跫唇兴鲂畹缙鞯娜萘康募撇狻Ａ硗猓痉⒚鞯奶卣髟谟冢嗫夭街瑁浼嗫胤⒍星淖刺牡谝惶跫�、调整向所述发动机供给的燃料的量的燃料调整机构的调整值为预先设定的设定值的第二条件、作业机及/或上部回旋体为锁定状态的第三条件，在所述第一条件 所述第三条件全部成立时，发送用于使蓄电器的容量的计测开始的控制信号；计测步骤，其在接收到用于使所述蓄电器的容量的计测开始的控制信号时，进行所述蓄电器的容量的计测。另外，本发明以上述的发明为基础，其特征在于，所述监控步骤以设定了将所述发动机的发动机转速及液压泵的泵吸收转矩控制成恒定的状态那样的作业模式的情况为第四条件，在所述第一条件 所述第四条件全部成立时，发送用于使所述蓄电器的容量的计测开始的控制信号。发明效果根据本发明，监控部监控发动机为进行驱动的状态的第一条件、调整向所述发动机供给的燃料的量的燃料调整机构的调整值为预先设定的设定值的第二条件、作业机及/或上部回旋体为锁定状态的第三条件，在所述第一条件 所述第三条件全部成立时，对所述计测部发送用于使所述蓄电器的容量的计测开始的控制信号，因此发动机以最高输出的状态进行驱动，伴随于此，发电电动机也以高旋转进行驱动，由此，发电输出稳定且锁定杆为锁定状态，因此能够避免作业机等进行动作所引起的成为不稳定的容量计测的状态，能够更准确地进行蓄电器容量计测。而且，由于发电电动机以高旋转进行驱动，因此向蓄电器的充电时间缩短，能够在短时间内进行蓄电器的容量计测。
图I是表示本发明的实施方式的混合动力建筑机械的外观结构的图。
图2是表示图I所示的混合动力建筑机械的驾驶席的外观结构的图。图3是表示图I所示的混合动力建筑机械的内部结构的框图。图4是表示与电容器容量计测相关的装置等的结构的框图。图5是表示显示在监视器的显示画面上的作业模式选择画面的一例的图。图6是表示显示控制部进行的显示控制处理顺序的流程图。图7是表示监视画面的显示状态变化的图。图8是表示监控部进行的监控处理顺序的流程图。图9是表示计测部进行的电容器容量的计测处理顺序的流程图。
具体实施例方式以下，参照附图，说明用于实施本发明的方式的能够进行蓄电器容量计测的混合动力建筑机械。需要说明的是，并未通过该实施方式来限定本发明。(整体结构)图I是表示本发明的实施方式的混合动力建筑机械I的外观结构的图。而且，图2是表示图I所示的驾驶席70的外观结构的图。需要说明的是，该混合动力建筑机械I是液压挖掘机。在图I及图2中，混合动力建筑机械I具备上部回旋体2和下部行驶体3，下部行驶体3具有左右的履带。在上部回旋体2安装有由斗杆4、动臂5、铲斗6构成的作业机。斗杆4由斗杆工作缸4a驱动而工作，动臂5由动臂工作缸5a驱动而工作，铲斗6由铲斗工作缸6a驱动而工作。需要说明的是，在混合动力建筑机械I是进行起吊货物作业的规格的情况下，在将铲斗6与动臂5连结的连杆的销上安装有用于进行起吊货物的钩。而且，下部行驶体3具有行驶马达8、9，行驶马达8、9分别进行驱动而使右履带及左履带分别旋转。而且，经由回旋控制器112对回旋马达113进行电力驱动，由此来驱动回旋机械114，从而经由摆动小齿轮、摆动圆等而使上部回旋体2回旋。发动机12是柴油发动机，其输出(马力；kw)的控制通过调整向工作缸内喷射的燃料量来进行。该调整通过控制附设在发动机12的燃料喷射泵上的调节器来进行，发动机控制器14进行包括该调节器的控制在内的发动机的控制。需要说明的是，节流阀标度盘60是对燃料喷射量进行规定的作为燃料调整机构的燃料调整标度盘。需要说明的是，节流阀标度盘60并不局限于标度盘式，可以是杆式或按扭式等能够手动操作的方式。如图2所示，在混合动力建筑机械I的驾驶席70的前方的右侧、左侧分别设有作业机操作用的右操作杆41、作业机·回旋操作用的左操作杆42，且设有行驶操作用的右操作杆43、行驶操作用的左操作杆44。而且，在驾驶席70的左端设有锁定杆26。行驶操作用的右操作杆43、行驶操作用的左操作杆44分别是用于使右履带、左履带工作的操作杆，根据操作方向而使履带工作，并按照与操作量对应的速度使履带工作。另外，如图2所示，在驾驶席70的前方右侧深处设有监视器50。监视器50与图3所示的控制器16电连接，且具有监视画面51。监视器50是能够将各种信息显示输出在监视画面51上并进行对混合动力建筑机械I的各种动作指令等的输入操作的显示装置。在监视器50上设有操作按扭51a。操作按扭51a由多个操作按扭构成，操作员或维修人员按压各按扭，由此将混合动力建筑机械I的各种动作指令的信号向控制器16发送。作为操作按扭51a之一，设有作业模式选择按扭。操作员通过按压该按扭，而能够根据作业内容从多个作业模式中选择最佳的作业模式。例如，可以设定能够维持大作业量(每单位时间的土砂的挖掘量)的“重挖掘模式(功率模式)”或在轻负载作业时能够进一步抑制燃料消耗的“省燃料消耗模式(经济模式)”等。当设定任一作业模式时，根据作业模式来选择、控制发动机12 (参照图3)的输出转矩(发动机转矩)或由发动机12驱动的液压泵13(参照图3)的吸收转矩(泵吸收转矩)。该选择、控制通过利用发动机控制器14(参照图3)或控制器16将控制信号向发动机12或液压泵13发送来进行，选择、控制与设定的作业模式对应的发动机 转矩和泵吸收转矩，从而进行将发动机转速确保在这两个转矩一致的匹配点附近这样的控制。(内部结构)接下来，说明混合动力建筑机械I的内部结构。图3是表示图I所示的混合动力建筑机械I的内部结构的框图。在图3中，控制器16对发动机控制器14输出用于使发动机转速成为目标转速n_com的旋转指令值，发动机控制器14按照目标转矩线以能得到发动机目标转速n_com的方式使燃料喷射量增减。而且，发动机控制器14将包括根据发动机12的发动机转速及燃料喷射量而推定的发动机转矩在内的发动机数据eng_data向控制器16输出。在发动机12的输出轴上连结有液压泵13的驱动轴，发动机输出轴进行旋转而驱动液压泵13。液压泵13是可变容量型的液压泵，由于斜板的倾转角变化而容量q(cc/rev)进行变化。需要说明的是，该液压泵13可以是双联泵或串联泵。而且，PTO轴20设置在发动机12与液压泵13或发电电动机21之间，但也可以是发动机12的输出轴与发电电动机21的转子轴为同轴且发电电动机21的转子轴与液压泵13的输入轴为同轴。即，可以是将发动机12、发电电动机21、液压泵13串联配置的结构。需要说明的是，不使用PTO轴20也能够实施本实施方式。从液压泵13以喷出压PRp、流量Q(cc/min)喷出的压力油向斗杆用的操作阀31、动臂用的操作阀32、铲斗用的操作阀33、右行驶用的操作阀35、左行驶用的操作阀36分别供给。泵喷出压PRp由液压传感器17检测，液压检测信号向控制器16输入。从操作阀31、32、33、35、36输出的压力油分别向斗杆工作缸4a、动臂工作缸5a、铲斗工作缸6a、右行驶用的行驶马达8、左行驶用的行驶马达9供给。由此，斗杆工作缸4a、动臂工作缸5a、铲斗工作缸6a、行驶马达8、行驶马达9分别被驱动，从而使斗杆4、动臂5、铲斗6、下部行驶体3的右履带、左履带工作。作业机操作用的右操作杆41是用于使斗杆4、铲斗6工作的操作杆，根据操作方向而使斗杆4、铲斗6工作，并按照与操作量对应的速度使斗杆4、铲斗6工作。在操作杆41上设有检测操作方向、操作量的传感器45。传感器45将表示操作杆41的操作方向、操作量的杆信号向控制器16输入。在操作杆41被朝向使斗杆4工作的方向操作时，根据操作杆41相对于中立位置的操作方向、操作量，将表示斗杆上升操作量、斗杆下降操作量的斗杆杆信号LbO向控制器16输入。而且,在操作杆41被朝向使伊斗6工作的方向操作时，根据操作杆41相对于中立位置的操作方向、操作量，将表示铲斗挖掘操作量、铲斗倾卸操作量的铲斗杆信号Lbk向控制器16输入。在操作杆41被朝向使斗杆4工作的方向操作时，将与操作杆41的操作量对应的先导压(PPCS)Prbo向斗杆用的操作阀31的各先导口中的与操作杆的操作方向(斗杆上升方向、斗杆下降方向)对应的先导口 31a施加。同样地，在操作杆41被朝向使铲斗6工作的方向操作时，将与操作杆41的操作量对应的先导压(PPC压)PRbk向铲斗用的操作阀33的各先导口中的与操作杆的操作方向(铲斗挖掘方向、铲斗倾卸方向)对应的先导口 33a施加。作业机·回旋操作用的左操作杆42是用于使动臂5、上部回旋体2工作的操作杆，根据操作方向而使动臂5、上部回旋体2工作，并按照与操作量对 应的速度使动臂5、上部回旋体2工作。在操作杆42上设有对操作方向、操作量进行检测的传感器46。传感器46将表不操作杆42的操作方向、操作量的杆信号向控制器16输入。在操作杆42被朝向使动臂5工作的方向操作时，根据操作杆42相对于中立位置的操作方向、操作量，将表示动臂挖掘操作量、动臂倾卸操作量的动臂杆信号Lar向控制器16输入。而且在操作杆42被朝向使上部回旋体2工作的方向操作时，根据操作杆42相对于中立位置的操作方向、操作量，将表示右回旋操作量、左回旋操作量的回旋杆信号Lsw向控制器16输入。在操作杆42被朝向使动臂5工作的方向操作时，将与操作杆42的操作量对应的先导压(PPC压)Prar向动臂用的操作阀32的各先导口中的与操作杆的操作方向(动臂挖掘方向、动臂倾卸方向)对应的先导口 32a施加。另一方面，在操作杆42被朝向使上部回旋体2工作的方向操作时，将与操作杆42的操作量(右回旋方向、左回旋方向)对应的回旋杆信号Lsw向控制器16输入，控制器16将与回旋杆信号Lsw对应的回旋信号316_(0111向回旋控制器112输出，从而使回旋马达113进行回旋驱动。与操作杆43的操作量对应的先导压(PPC压)PRcr向右行驶用的操作阀35的先导口 35a施加。同样地，与操作杆44的操作量对应的先导压(PPC压)PRcl向左行驶用的操作阀36的先导口 36a施加。先导压PRcr和先导压PRcl分别由液压传感器18、19检测，向控制器16输入。各操作阀31、32、33、35、36是流量方向控制阀，使滑阀沿着与对应的操作杆41 44的操作方向相应的方向移动，并使滑阀以油路打开与操作杆41 44的操作量对应的开口面积的方式移动。泵控制阀15通过从控制器6输出的控制电流pc-epc而动作，经由伺服活塞而泵控制阀15进行动作。泵控制阀15对液压泵13的斜板的倾转角进行控制，以免液压泵13的喷出压PRp (kg/cm2)与液压泵13的容量q(cc/rev)之积超过与控制电流pc_epc对应的泵吸收转矩Tpcom。该控制被称为PC控制。锁定杆26是对设置在液压泵13与各操作阀31、32、33、35、36之间的切换阀26a进行操作的杆，通过对该锁定杆26进行操作，能够形成为将来自液压泵13的液压向各操作阀31、32、33、35、36的传递切断的锁定状态。在该锁定状态下，液压传感器17检测的喷出压PRp成为无压的状态，即使操作杆41、42及行驶杆43、44移动，也不会发生斗杆工作缸4a等液压促动器对应于操作量而进行动作的情况。控制器16对于包含调节器在内的发动机控制器14，输出旋转指令值，以得到与当前的液压泵13的负载对应的发动机目标转速的方式使燃料喷射量增减，来调整发动机12的转速η和转矩T。另一方面，发动机12的输出轴经由PTO轴20而与液压泵13的驱动轴及发电电动机21的驱动轴连结。发电电动机21进行发电作用和电动作用。即，发电电动机21既作为电动机(马达)而工作，也作为发电机而工作。而且，发电电动机21也作为使发动机12起动的起动器发挥功能。当起动开关接通时，发电电动机21发挥电动作用，使发动机12的输出轴以低转速(例如400 500rpm)旋转，使发动机12起动。发动机12可以通过起动开关借助交流发电机来起动。发电电动机21由发电机控制器110内的逆变器功能进行转矩控制。逆变器功能 按照从控制器16输出的发电电动机指令值GEN_com对发电电动机21进行转矩控制。发电机控制器110经由直流电源线而与作为蓄电器的电容器22电连接。需要说明的是，控制器16的电源既可以是电容器22，也可以是其他的未图示的蓄电器。电容器22蓄积发电电动机21在起到发电作用时发出的电力(进行充电)。而且，电容器22将电荷作为静电电容而蓄积于电容器22的电力向发电机控制器110供给。需要说明的是，电容器22(例如，电力双层电容器)是蓄电器的一例，在蓄电器中，除了电容器之外，还包括铅蓄电池、镍氢电池、锂离子电池等。在发电电动机21上附设有对发电电动机21的当前的实际转速GEN_spd(rpm)即发动机12的实际转速进行检测的旋转传感器24。表示由旋转传感器24检测的实际转速GEN_spd的信号向控制器16输入。另外，在电容器22设有对电容器22的电压BATT_volt进行检测的电压传感器25。表不由电压传感器25检测的电压BATT_volt的信号向控制器16输入。而且,在电容器22设有检测电容器22的温度的温度传感器22a。由温度传感器22a检测到的值向控制器16输入。另外，控制器16向发电机控制器110输出发电电动机指令值GEN_com,使发电电动机21起到发电作用或电动作用。当从控制器16对发电机控制器110输出用于使发电电动机21作为发电机而工作的指令值GEN_com时，由发动机12产生的输出转矩的一部分经由PTO轴20向发电电动机21的驱动轴传递而吸收发动机12的转矩进行发电。并且，由发电电动机21产生的交流电力通过发电机控制器110转换成直流电力而经由直流电源线向电容器22蓄积电力(进行充电)。另夕卜，当从控制器16对发电机控制器110输出用于使发电电动机21作为电动机工作的发电电动机指令值GEN_com时，发电机控制器110进行控制，以使发电电动机21作为电动机而工作。即，蓄积在电容器22中的电力由发电机控制器110转换成交流电力而向发电电动机21供给，使发电电动机21的驱动轴进行旋转工作。由此，通过发电电动机21产生转矩，该转矩经由发电电动机21的驱动轴向PTO轴20传递，增加到发动机12的输出转矩中(对发动机12的输出进行辅助)。该增加的输出转矩由液压泵13吸收。需要说明的是，在图2中，PTO轴20设置在发动机12与液压泵13或发电电动机21之间，但也可以使发动机12的输出轴与发电电动机21的转子轴为同轴，并使发电电动机21的转子轴与液压泵13的输入轴为同轴。即，可以是将发动机12、发电电动机21及液压泵13串联配置的结构。需要说明的是，不使用PTO轴20也能够实施本实施方式。
发电电动机21的发电量(吸收转矩量)、电动量(辅助量；产生转矩量)根据发电电动机指令值GEN_com的内容而变化。控制器16通过下式来运算与当前的发动机目标转速n_com对应的发电电动机21的目标转速Ngen_com。Ngen—com = n—comXK2其中，Κ2是PTO轴20的减速比。发电机控制器110对发电电动机21进行转速控制或转矩控制。在此，转速控制是指提供目标转速作为发电电动机指令值GEN_com并为了得到目标转速而调整发电电动机21的转速的控制。而且，转矩控制是指提供目标转矩作为发电电动机指令值GEN_com并为了得到目标转矩而调整发电电动机21的转矩的控制。控制器16在进行转速控制时，在发动机目标转速与发动机12的实际的转速的偏·差成为规定的阈值以上时，将通过发电电动机21对发动机12进行辅助的发电电动机指令值GEN_com向发电机控制器110发送而进行辅助控制。在施加了该基于发电电动机21的辅助时，发动机12加速。这种情况下，由于存在基于发电电动机21的辅助，因此与没有辅助的情况相比在发动机旋转上升时的初始的阶段，液压泵13的吸收转矩增大。因此，作业机的动作比操作杆的动作快，能够抑制作业效率的下降，从而能够减轻给操作员带来的操作感觉的不适感。另一方面，混合动力建筑机械I如上述那样利用电动促动器使上部回旋体2进行回旋工作。即，在回旋机械114的驱动轴上连结作为电动马达的回旋马达113，通过驱动该回旋马达113而驱动回旋机械114，从而经由摆动小齿轮、摆动圆等而使上部回旋体2回旋。回旋马达113进行发电作用和电动作用。S卩，回旋马达113既作为电动机而工作，也作为发电机而工作。回旋马达113在作为电动机而工作时，上部回旋体2进行回旋工作，在上部回旋体2停止回旋时，回旋马达113吸收上部回旋体2的转矩而作为发电机进行工作。回旋马达113由回旋控制器112进行驱动控制。回旋控制器112经由直流电源线而与电容器22电连接，并经由发电机控制器110而与发电电动机21电连接。回旋控制器112及发电机控制器110按照从控制器16输出的指令而被控制。向回旋马达113供给的电流、即表示上部回旋体2的负载的回旋负载电流SWG_curr由电流传感器111检测。由电流传感器111检测到的回旋负载电流SWG_curr向控制器16输入。在此，图3所示的回旋马达锁定按扭61当被按压时，将向回旋马达113的电流供给电气性地切断。在操作员按压回旋马达锁定按扭61的情况下，即使操作回旋用的左操作杆42，上部回旋体2也不会回旋。(电容器容量计测处理)在进行电容器容量的计测之前，进行蓄积在电容器22中的除电荷处理(放电)。该除电荷并非必须进行，但在不同的日期进行电容器容量的计测时，为了避免发生比较障碍而优选进行。该除电荷处理中，首先，发电机控制器110对发电电动机21进行额定定电流控制，并对未图示的升压器进行额定定电压控制。发电机控制器110在电容器电压Vcap比第一电压Vl高的期间，继续进行额定定电压控制。第一电压Vl的值优选设定为电容器22的标准的动作时的电压变动范围的最小值。当发电机控制器110继续进行额定定电压控制时，不久之后电容器电压Vcap从初始值VcapO开始减少。相对于此，升压器输出电压Vcnv在进行额定定电压控制期间，保持为初始值VcnvO的状态。然后，在电容器电压Vcap下降至第一电压Vl时，发电机控制器110变更控制内容。具体而言，发电机控制器110对发电电动机21进行额定定电流控制，而对升压器进行将升压器输出电压Vcnv保持成与电容器电压Vcap为规定的比率的电压控制。在电容器电压达到第一电压Vl时以后,升压器输出电压Vcnv将与电容器电压Vcap的比率(Vcnv/Vcap)保持为恒定并同时逐渐下降。该比率例如设定为升压器内部的电感不饱和且升压器的损失成为最小的值。然后，在电容器电压Vcap下降至第三电压V3时，发电机控制器110使控制停止。接下来，说明由控制器16进行的电容器容量计测处理。图4是表示与图3所示的控制器16的电容器容量计测相关的装置结构等的框图。如图4所示，控制器16具有电容 器容量计测控制部200及存储部210。电容器容量计测控制部200具有监控部201、计测部202及显示控制部203，该计测部202进行电容器容量计测处理，该显示控制部203进行与电容器容量计测处理相关的、监视器50的显示控制。而且，维修人员或操作员对节流阀标度盘60进行操作，由此将与节流阀标度盘60的操作量(旋转量)对应的电信号向发动机控制器14发送。监控部201判断用于进行电容器容量计测的4个条件，即，条件I :发动机12进行驱动条件2 :节流阀标度盘60设定为最大条件3 :锁定杆26处于锁定状态(包括由回旋马达锁定按扭61的操作产生的锁定状态)的位置条件4 :作业模式选择设定为功率模式这全部的条件是否成立，并将用于开始或继续电容器容量计测的控制信号向计测部202发送。在此，设定了条件2、4的理由是，通过将节流阀标度盘60设定为最大并将作业模式选择为功率模式，能够以稳定的转速使发动机12进行驱动，并能够使发电电动机21以稳定的转速进行旋转。即，是为了能够使发电电动机21进行稳定的发电动作，并能够进行稳定且准确的电容器容量计测的缘故。而且，在进行电容器容量计测时，假定维修人员或操作员从驾驶席70进行移动，此时，若不将锁定杆26形成为锁定状态，则维修人员的身体的一部分会触碰操作杆而使操作杆移动，从而发动机12的输出发生变动而无法进行准确的电容器容量计测，设定了条件3的理由正是为了防止这种情况。而且，监控部201以条件I 4这4个条件全部成立的情况作为电容器容量计测的开始或继续的判断基准，但在除了条件4之外的仅条件I 3的条件成立的情况下，也能够进行稳定且准确的电容器容量计测。例如，作业模式不选择功率模式而选择经济模式。混合动力建筑机械I即使在经济模式下，也由控制器16及发动机控制器14控制成以恒定的转速使发动机12进行驱动，从而能够进行稳定且准确的电容器容量计测，因此条件4的成立并非必要条件。需要说明的是，条件I的发动机12的驱动对于电容器容量计测为必须，但对于条件的成立并非必须。存储部210保持有发动机驱动状态数据211、节流阀状态数据212、锁定杆状态数据213及作业模式状态数据214，监控部201参照各个保持状态数据，进行判断上述的条件I 4是否成立的处理。发动机驱动状态数据211保持从发动机控制器14发送的发动机数据eng_data内的发动机转速,监控部201在发动机转速为规定值以上时判断为条件I成立。发动机转速可以使用安装在发动机12上的旋转传感器等进行检测。节流阀状态数据212保持节流阀标度盘60的节流阀标度盘值(电信号的数值化后的数据)，监控部201在节流阀标度盘值为最大值时判断为满足条件2。锁定杆状态数据213保持有喷出压PRp，在喷出压PRp的数据为O时判断为条件3成立。需要说明的是，可以使用限位开关等位置检测传感器来检测锁定杆26的位置，并将该检测信号保持在锁定杆状态数据213中。作业模式状态数据214保持有从监视器50指示的作业模式，在该作业模式为功率模式时判断为条件4成立。需要说明的是，监视器50进行的作业模式的选择是将图5所示那样的作业模式选择显示画面52显示在监视画面51上，并使用该作业模式选择显示画面52来进行的。在此，作业模式包括P模式(功率模式)、E模式(经济模式)、L模式(动臂起吊模式起吊货物模式)、B模式(破碎器模式)、ATT模式(附属装置模式)等。P模式和E模式是进行通常 的挖掘作业等时的模式，E模式与P模式相比抑制了发动机的最大输出。L模式是为了对悬挂在钩上的货物进行提升的动臂起吊操作等而抑制发动机转速(形成为中速)并缓慢移动的微操作模式。B模式是安装粉碎岩石等的破碎器作为附属装置而进行作业的模式，是使发动机转速为中高速而进行作业的模式。ATT模式是使发动机转速为中速至高速之间而进行作业的模式，是安装抓钩等特殊的附属装置时的预备的模式。(显示控制处理)图6是表示由显示控制部203进行的显示控制处理顺序的流程图。而且，图7是表示由显示控制部203引起的监视画面51的画面显示的状态变化的图。在图6及图7中，首先，显示控制部203使服务菜单显示画面53显示在监视画面51上(步骤S101)。该服务菜单显示画面53是维修人员从未图示的主菜单画面，通过对操作按扭51a进行操作而输入并显示ID和密码等的故障诊断用的画面。在此，假定通过维修人员的操作而进行电容器容量计测的情况进行说明，但也可以由混合动力建筑机械I的管理者或出租混合动力建筑机械I的公司的管理者等根据需要进行电容器容量计测，并不是限定为特定的维修人员的操作。而且，也可以不是ID或密码等的输入，而通过操作按扭51a的特殊操作(例如，同时按压多个操作按扭的操作)，来状态变化为服务菜单显示画面53。此外，也可以是不进行ID和密码的输入而使用由防盗器(immobilizer)产生的ID关键字，来使服务菜单显示画面53显示的系统。该服务菜单显示画面上具有电容器除电荷、电容器容量计测等选择项目。在此，通过操作按扭51a的操作而使光标移动，通过与服务菜单显示画面53的检查按扭“ > ”对应的操作按扭51a的按压，来判断电容器容量计测的项目是否被选择(步骤S102)。在电容器容量计测的项目被选择时(步骤S102为是)，接着判断是否从监控部201接收到表示条件I 4全部成立的条件成立信号(步骤S103)。在接收到条件成立信号时(步骤S103为是)，显示出计测开始指示显示画面55 (步骤S104)，进入步骤S106，在未接收到条件成立信号时(步骤S103为否)，显示出条件不成立显示画面54 (步骤S105)，进入步骤S103。此时，在条件不成立显示画面54显示出未成立的条件项目，成立的条件项目不显示。并且，在条件不成立显示画面54上显示出要求使未成立的条件项目成立的指导内容。另一方面，在计测开始指示显示画面55上显示出计测准备完成的内容及计测开始指示按扭“开始”。通过按压与该计测开始指示按扭“开始”对应的操作按扭51a，而开始电容器容量计测。因此，在条件I 4不成立时，即使按压计测开始指示按扭“开始”，也无法开始电容器容量计测。然后，显示控制部203判断是否接收到与计测开始指示按扭“开始”对应的操作按扭51a被按压产生的计测开始指示信号(步骤S106)。在接收到计测开始指示信号时(步骤S106为是)，使由计测部202进行的电容器容量计测开始，但计测部202逐一运算经过时间相对于电容器容量计测所需的全部时间的比。电容器容量计测所需的全部时间预先存储在控制器16内的未图示的存储部中。显示出表示电容器容量计测的进展状态的进展状态显示画面56、57 (步骤S107)，在没有计测开始指示时(步骤S106为否)，进入步骤S103，重复进行计测开始前的处理。进展状态显示画面56、57以电容器容量计测所需的全部时间为100%，既可以对经过时间进行比例显示(％)，也可以通过图形显示来显示条线显示或钟表的图，向维修人员展现视觉性的电容器容量计测的进展状态。如图7的进展状态显示画面57所示，当电容器容量计测完成时，在计测中的文字的右侧显示的进展状态成为100%
的显示，在几秒钟期间，维持该画面。这种情况下，也可以与显示一起发出蜂鸣音，将计测完成通知给维修人员。需要说明的是，没有计测开始指示的情况是指一定时间内与计测开始指示按扭“开始”对应的操作按扭51a未被按压的情况、或按压特定的操作按扭51a的情况。需要说明的是，电容器容量计测的进展状态既可以显示后述的每I次的充电时算出的电容器容量计测的进展状态，也可以将多次的电容器容量计测作为电容器容量计测所需的全部时间而显示进展状态。然后，显示控制部203进行判断从计测部202是否接收到最终电容器容量的通知信号，即电容器容量计测是否结束的处理(步骤S108)。在接收到最终电容器容量的通知信号时(步骤S108为是)，从进展状态显示画面57变化显示为表示计测结果的计测结果显示画面58 (步骤S111)，结束显示控制处理。另一方面，在未接收到最终电容器容量的通知信号时(步骤S108为否)，判断从监控部201是否接收到条件成立信号(步骤S109)。在接收到条件成立信号时(步骤S109为是)，进入步骤S107，进行进展状态显示画面56、57的更新显示，在未接收到条件成立信号时(步骤S109为否)，进入条件不成立显示画面54，显示不成立的条件(步骤S110)，进入步骤S103而返回电容器容量计测开始前的处理。如以上那样，在电容器容量计测中当成为条件I 4中的至少I个不成立的状态时，不能准确地进行电容器容量计测，因此使计测中止，进行促使维修人员进行再计测的操作那样的处理。需要说明的是，在电容器22的箱体或构成电容器22的电容器单元安装有热敏电阻等温度传感器26a，能够检测电容器容量计测时的温度。在计测结果显示画面58上，当温度传感器26a的值为0°C以下时，或温度传感器26a的值超过25°C时，最终电容器容量的值显示温度修正后的值。另外，在进展状态显示画面56、57上，当按压与返回按扭对应的操作按扭51a时，能够强制性地进入计测开始前的计测开始指示显示画面55。即，当按压操作按扭51a时，计测中止信号从监视器50向控制器16发送，而控制器16向发动机控制器14发送使发动机12以空转转速进行驱动那样的控制信号，从而能够强制性地进行计测中止。(监控处理)
图8是表示监控部201进行的监控处理顺序的流程图。在图8中，监控部201判断从显示控制部203是否接收到表示电容器容量计测的项目的选择的信号(步骤S201)。当接收到表示电容器容量计测的项目的选择的信号时(步骤S201为是)，参照存储部210，判断条件I 4是否全部成立(步骤S202)。在条件I 4全部成立时(步骤S202为是)，生成表示其内容的条件成立信号，向计测部202及显示控制部203输出(步骤S203)，进入步骤205。另一方面，在条件I 4未全部成立时(步骤S202为否)，包含不成立的项目或成立的项目，将表示条件不成立的内容的条件不成立信号向计测部202及显示控制部203输出(步骤S204)，重复进行步骤S202的判断处理。然后，监控部201判断从显示控制部203是否接收到计测开始指示信号(步骤S205)。当接收到计测开始指示信号时(步骤S205为是)，然后与步骤S202同样地，判断条件I 4是否全部成立(步骤S206)。另一方面，在未接收到计测开始指示信号时(步骤S205为否)，返回步骤S202，处于计测开始前的状态。在步骤S206中，当全部的条件成立时(步骤S206为是)，判断从计测部202是否 接收到最终电容器容量的通知信号(步骤S209)。并且，在接收到最终电容器容量的通知信号时(步骤S209为是)，结束监控处理。在未接收到最终电容器容量的通知信号时(步骤S209为否)，由于在电容器容量的计测中，因此进入步骤S206而重复进行步骤206的处理。另一方面，在步骤206中当条件未全部成立时(步骤S206为否)，进行条件不成立信号的输出(步骤S207)，而且将电容器容量的计测中止指示信号向计测部202输出(步骤S208)，返回步骤S202。监控部201通过进行以上的监控处理，在条件I 4成立的状态下能够进行电容器容量的计测开始，并且在电容器容量的计测中也监控条件I 4的成立的状态，因此能够实现稳定且准确的电容器容量的计测。(计测处理)图9是表示计测部202进行的电容器容量的计测处理顺序的流程图。需要说明的是，该计测部202进行的电容器容量的计测处理以预先进行了电容器的除电荷处理的情况为前提。如上所述，该电容器除电荷并非必须进行，但在不同的日期进行电容器容量的计测时，为了避免发生比较障碍，优选进行。在图9中，首先，计测部202判断从显示控制部203是否接收到计测开始指示信号(步骤S301)。并且，仅在接收到计测开始指示信号时(步骤S301为是)，对发电电动机21进行定电压控制，将电容器22的电压值设定为充电开始电压值VO (步骤S302)。然后，对发电电动机21进行转矩控制，开始向电容器22充电并对未图示的计时器进行置位(步骤S303)。为了检测电容器22的状态作为电压，而将电压传感器25与电容器22电连接。计测部202从电压传感器25逐一接收表示电压值的信号。然后，判断电容器22的电压值是否成为了预先设定的充电结束电压值Vl (步骤S304)，仅在成为了充电结束电压值Vl时(步骤S304为是)，结束向电容器22的充电，从计时器取得从充电开始的充电时间ΛΤ的数据(步骤S305)。然后，计测部202使计时器复位(步骤S306)。然后，判断从监控部201是否接收到计测中止指示信号(步骤S307)。在接收到计测中止指示信号时(步骤S307为是)，返回步骤S301，等待计测开始指示信号的接收。另一方面，在未接收到计测中止指示信号时(步骤S307为否)，继续计测处理，进行电容器容量的算出(步骤S308)。电容器容量的算出以发电电动机21的转速值Ne及转矩值Tr、充电开始电压值VO及充电结束电压值VI、充电时间AT为基础来进行。转速值Ne由安装在发电电动机21的旋转传感器24检测，转矩值Tr由安装于发电电动机21的未图示的转矩传感器来检测。而且，充电开始电压值VO及充电结束电压值Vl由图4所示与电容器22电连接的电压传感器25来检测。发电电动机21的发电能量Λ W作为充电能量AJ向电容器22供给。发电能量AW可以使用发电电动机21的转速值Ne和转矩值Tr来求出。S卩，通过转速值Ne与转矩值Tr的相乘，能够求出发电能量ML并且，从发电电动机21向发电机控制器110供给能量时的能量效率为α，发电机控制器110的逆变器效率为β时，电容器22的充电能量AJ由下式⑴表示。AJ= AffX α -(β X ΔΤ). . . (I)另一方面，电容器22的充电能量Λ J使用电容器22的容量C、电容器22的充电开 始电压值VO和充电结束电压值VI，由下式⑵表示。AJ= (1/2) · C · (Vl-VO).. . (2)并且，使用式(I)、⑵时，能够算出电容器22的容量C。电容器22的容量C的计测及算出进行多次。其原因是，考虑到计测结果的变动，通过进行多次的计测而能够进行更准确的电容器的容量计测。计测部202通过多次的充电而进行多次的电容器容量计测及算出，计测部202判断是否进行了规定次数(例如，10次)的电容器容量计测(步骤S309)。在未进行规定次数的电容器容量计测时(步骤S309为否)，返回步骤S302，在结束规定次数的电容器容量计测之前反复进行电容器容量的计测(步骤302 309)。在进行了规定次数的电容器容量计测时(步骤S309为是)，算出平均电容器容量(步骤S310)。即，进行求出规定次数的平均电容器容量的值的运算。然后，以温度传感器22a检测到的电容器温度tc为基�。云骄缛萜魅萘拷形露刃拚�(步骤S311)。该温度修正使用电容器温度tc与修正系数K的关系进行。求出与温度传感器22a检测到的电容器温度tc对应的修正系数K，并将该修正系数K乘以平均电容器容量，由此进行修正。该电容器温度tc与修正系数K的关系例如如下所示。电容器温度tc —修正系数K(TC— 1.0325°C— 1.0040°C—O. 9960 °C—0.98需要说明的是，修正系数K保存在控制器16的规定的存储部(存储器)中，对电容器温度tc进行修正的修正系数K并不局限于以上述为代表的情况，可以将假定的对电容器温度tc进行修正的修正系数K预先作为表数据而保存于存储部，并将与检测到的电容器温度tc对应的修正系数K从存储部读出，由此能够求出准确的平均电容器容量。例如，在检测到电容器温度tc为常温(25°C )时，显示控制部203将平均电容器容量的原封不动的值显示在图7的计测结果显示画面58上，在检测到电容器温度tc为低温((TC)时，将平均电容器容量乘以作为修正系数K的I. 03，并将该运算结果的值显示在计测结果显示画面58上。
然后，计测部202将温度修正后的平均电容器容量作为最终电容器容量而生成、输出通知信号(步骤S312)，结束计测处理。需要说明的是，在上述的实施方式中，以锁定杆26为锁定状态的情况作为I个条件，但不仅是液压锁定，也可以是控制器16使电磁开关工作而进行电气性的锁定。这是考虑到操作杆为电气式杆的情况的缘故。即，电气性的锁定的状态可以使用即使操作电气式杆也不会输出与操作对应的电信号(例如，电压)的电气回路来实现。而且，如图2所示的回旋马达锁定按扭61那样在使用电气式开关而使作业机等的动作为锁定状态时，也可以将该回旋马达锁定按扭61作为条件3。需要说明的是，计测部202每当计时器复位时，即每当各次的计测结束时进行计测中止的判断，但并不局限于此，在从监控部201接收到计测中止指示信号时，在计测部202的处理中，可以进行计测中止的插入处理。而且，显示控制部203设置在控制器16内，但并不局限于此，也可以设置在监视器 50侧。需要说明的是，作为上述的条件2，将节流阀标度盘60设定为最大，但调整值也可以不是最大而是预先设定的设定值。另外，在上述的实施方式中，优选的是，以进行了蓄电器的电容器除电荷的处理的情况为前提来进行蓄电器的电容器容量的计测，但监控部201也可以以在计测部202进行电容器容量的计测之前，进行了电容器除电荷的处理的情况为I个条件，在包含该条件在内的全部的条件成立时，开始电容器容量的计测。这种情况下，而且，显示控制部203可以在每当电容器容量的计测开始时，将进行了电容器除电荷的处理的条件作为与条件I 4同样的条件而显示在条件不成立显示画面54上。由此，能够进行更准确的电容器容量的计测。此外，上述的混合动力建筑机械I使用蓄积在电容器22中的电能，并利用电动促动器来使上部回旋体2进行回旋工作，但并不局限于此，也可以使用液压马达来使上部回旋体2回旋。符号说明I混合动力建筑机械2上部回旋体3下部行驶体4斗杆4a斗杆工作缸5动臂5a动臂工作缸6铲斗6a铲斗工作缸8、9行驶马达12发动机13液压泵14发动机控制器
15泵控制阀16控制器17 19 液压传感器20PTO 轴21发电电动机22电容器 22a温度传感器24旋转传感器25电压传感器26锁定杆26a切换阀31、32、33、35、36 操作阀31a 36a 先导口41 44 操作杆45、46传感器50监视器51监视画面51a操作按扭52作业模式选择显示画面53服务菜单显示画面54条件不成立显示画面55计测开始指示显示画面56,57进展状态显示画面58计测结果显示画面60节流阀标度盘61回旋马达锁定按扭70驾驶席110发电电动机控制器111电流传感器112回旋控制器113回旋马达 114回旋机械115回旋速度传感器
权利要求
1.一种混合动力建筑机械,其特征在于,具备 计测部，其计测蓄电器的容量； 监控部，其监控发动机为进行驱动的状态的第一条件、调整向所述发动机供给的燃料的量的燃料调整机构的调整值为预先设定的设定值的第二条件、作业机及/或上部回旋体为锁定状态的第三条件，在所述第一条件 所述第三条件全部成立时，对所述计测部发送用于使所述蓄电器的容量的计测开始的控制信号。
2.根据权利要求I所述的混合动力建筑机械，其特征在于， 所述第二条件是所述燃料调整机构的调整值为能够调整的范围的最大值。
3.根据权利要求I所述的混合动力建筑机械，其特征在于， 所述监控部以设定了将所述发动机的发动机转速及液压泵的泵吸收转矩控制成恒定的状态那样的作业模式的情况为第四条件，在所述第一条件 所述第四条件全部成立时，对所述计测部发送用于使所述蓄电器的容量的计测开始的控制信号。
4.根据权利要求3所述的混合动力建筑机械，其特征在于， 所述监控部在所述蓄电器的容量的计测中，在所述第一条件 所述第四条件中的至少I个条件不成立时，生成使所述蓄电器的容量的计测中止的控制信号。
5.根据权利要求3所述的混合动力建筑机械，其特征在于，具备 显示部，其至少进行与蓄电器的容量的计测相关的显示及指示； 显示控制部，其使所述显示部至少进行与蓄电器的容量的计测相关的指导显示。
6.根据权利要求5所述的混合动力建筑机械，其特征在于， 所述显示控制部在所述第一条件 所述第四条件全部成立时，使所述显示部的画面变化为指示蓄电器的容量的计测的开始的画面。
7.根据权利要求5所述的混合动力建筑机械，其特征在于， 所述显示控制部在所述计测部进行了所述蓄电器的容量的计测时，显示所述蓄电器的容量的计测的进展状态。
8.根据权利要求I所述的混合动力建筑机械，其特征在于， 所述计测部以进行了所述蓄电器的除电荷的处理为条件来进行所述蓄电器的容量的计测。
9.一种混合动力建筑机械的蓄电器容量计测方法，其特征在于，包括 监控步骤，其监控发动机为进行驱动的状态的第一条件、调整向所述发动机供给的燃料的量的燃料调整机构的调整值为预先设定的设定值的第二条件、作业机及/或上部回旋体为锁定状态的第三条件，在所述第一条件 所述第三条件全部成立时，发送用于使蓄电器的容量的计测开始的控制信号； 计测步骤，其在接收到用于使所述蓄电器的容量的计测开始的控制信号时，进行所述蓄电器的容量的计测。
10.根据权利要求9所述的混合动力建筑机械的蓄电器容量计测方法，其特征在于， 所述监控步骤以设定了将所述发动机的发动机转速及液压泵的泵吸收转矩控制成恒定的状态那样的作业模式的情况为第四条件，在所述第一条件 所述第四条件全部成立时，发送用于使所述蓄电器的容量的计测开始的控制信号。
全文摘要
为了更准确地进行电容器等蓄电器的容量计测，而具备计测部(202)，其计测电容器(22)的容量；监控部(202)，其监控发动机为进行驱动的状态的第一条件、调整向所述发动机供给的燃料的量的节流阀标度盘(60)的调整值为最大值的第二条件、作业机及/或上部回旋体为锁定状态的第三条件、作业模式设定为功率模式的第四条件，在所述第一条件～所述第四条件全部成立时，对计测部(202)发送用于使电容器(22)的容量的计测开始的控制信号。而且，显示控制部(203)在电容器容量计测开始前或电容器容量计测中，在条件未全部成立时，变化为显示未成立的条件的画面，抑制计测开始及计测继续。
文档编号G01R31/36GK102884439SQ20118002248
公开日2013年1月16日 申请日期2011年5月13日 优先权日2010年5月20日
发明者神保志文 申请人:株式会社小松制作所
专业数控铣床产品供应商
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