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JP2018017038A - Hybrid construction machine - Google Patents

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JP2018017038A JP2016148530A JP2016148530A JP2018017038A JP 2018017038 A JP2018017038 A JP 2018017038A JP 2016148530 A JP2016148530 A JP 2016148530A JP 2016148530 A JP2016148530 A JP 2016148530A JP 2018017038 A JP2018017038 A JP 2018017038A
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健 竹内
誠司 石田
Seiji Ishida
誠司 石田
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Itaru Naya
到 納谷
絢太 谷垣
Kenta Tanigaki
絢太 谷垣
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  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
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Abstract

【課題】蓄電装置の暖機運転におけるオペレータの作業効率を向上させることができるハイブリッド式建設機械の提供。【解決手段】本発明は、蓄電装置16の暖機運転を制御するハイブリッドコントローラ22を備えた油圧ショベル1であって、ハイブリッドコントローラ22は、油圧ポンプ要求出力推定部22Aによって推定された出力、エンジン出力上限演算部22Bによって演算された出力の上限、及び許容充放電電力演算部16C5によって演算された最大電力に基づいて、蓄電装置16の暖機運転に伴って車体の動作が制限されているかどうかを判定する動作制限判定部22C2と、動作制限判定部22C2によって車体の動作が制限されていると判定された場合に、その旨をモニタ5Fに表示させる制御を行う表示制御部22C4とを含む。【選択図】図7Provided is a hybrid construction machine capable of improving an operator's work efficiency in warm-up operation of a power storage device. The hydraulic excavator includes a hybrid controller that controls warm-up operation of a power storage device. The hybrid controller includes an output estimated by a hydraulic pump request output estimating unit and an engine. Whether the operation of the vehicle body is restricted with the warm-up operation of the power storage device 16 based on the upper limit of the output calculated by the output upper limit calculation unit 22B and the maximum power calculated by the allowable charge / discharge power calculation unit 16C5 And a display control unit 22C4 that performs control to display the fact on the monitor 5F when the operation restriction determination unit 22C2 determines that the operation of the vehicle body is limited. [Selection] Figure 7

Description

本発明は、電動発電機に電力を供給する蓄電装置を備えたハイブリッド式建設機械に関する。   The present invention relates to a hybrid construction machine including a power storage device that supplies electric power to a motor generator.

近年、自動車においては、省エネの観点からハイブリッド式や電気式のものが普及しており、建設機械においてもハイブリッド化が進められている。一般に、油圧システムにより駆動する油圧ショベル等の建設機械は、軽負荷作業から重負荷作業までの全ての作業に対応できるように、最大負荷の作業を可能とする油圧ポンプと、この油圧ポンプを駆動する大型のエンジンとを備えている。   In recent years, hybrid and electric vehicles are widely used in automobiles from the viewpoint of energy saving, and hybrids are also being promoted in construction machines. In general, a construction machine such as a hydraulic excavator that is driven by a hydraulic system drives a hydraulic pump that enables a maximum load work so that it can handle all work from light load work to heavy load work. And a large engine.

しかし、建設機械における土砂の掘削・積込みを頻繁に行う重掘削作業等の重負荷作業は作業全体の一部であり、地面を均すための水平引き等の軽負荷作業時には、エンジンの能力が余ってしまう。このことは、油圧ショベルの燃料消費量(以下、燃費と略すことがある)の低減を難しくする要因の1つである。   However, heavy-duty work such as heavy excavation work that frequently digs and loads earth and sand in construction machinery is a part of the whole work, and the engine capacity is low during light-load work such as horizontal pulling to level the ground. It will remain. This is one of the factors that make it difficult to reduce the fuel consumption of the hydraulic excavator (hereinafter sometimes abbreviated as fuel efficiency).

この点に鑑みて、燃費を低減するためにエンジンを小型化すると共に、エンジンの小型化に伴う出力不足を蓄電装置と電動機とによる出力でアシスト(補助)するハイブリッド式建設機械が知られている。このハイブリッド式建設機械を構成する蓄電装置や電動機等の電気機器は、駆動回路の熱的保護や高効率運転のために適切な温度調節を必要とする。   In view of this point, there is known a hybrid construction machine that downsizes an engine to reduce fuel consumption and assists (assist) output shortage due to downsizing of the engine with output from a power storage device and an electric motor. . Electric devices such as power storage devices and electric motors that constitute this hybrid construction machine require appropriate temperature control for thermal protection of the drive circuit and high-efficiency operation.

特に、リチウムイオン電池及びキャパシタ等の蓄電装置は、低温の環境下において内部抵抗が常温時に比べて高くなり、得られる出力が低下するので、エンジンの動力をアシストするための十分な電力を電動機へ供給することができない。このような蓄電装置の出力低下を招くことなく、蓄電装置を使用するためには、蓄電装置を所定の温度以上に暖める必要がある。   In particular, power storage devices such as lithium-ion batteries and capacitors have a higher internal resistance in a low-temperature environment than that at room temperature, and the resulting output is reduced. Therefore, sufficient electric power to assist engine power is supplied to the motor. It cannot be supplied. In order to use the power storage device without causing such a decrease in output of the power storage device, it is necessary to warm the power storage device to a predetermined temperature or higher.

そこで、蓄電装置の温度が予め設定された温度より低いときにエンジンを作動させて暖機運転を行うと共に、電動発電機を作動させて蓄電装置を充放電させることにより、蓄電装置を発熱させるハイブリッド式建設機械の暖機方法が従来技術の1つとして提案されている(例えば、特許文献1参照)。   Therefore, when the temperature of the power storage device is lower than a preset temperature, the engine is operated to perform a warm-up operation, and the motor generator is operated to charge / discharge the power storage device, thereby generating heat in the power storage device. A warming-up method of a construction machine has been proposed as one of the prior arts (see, for example, Patent Document 1).

また、キャビン内を温めるヒータコアと、ヒータコアに加温媒体を供給する第1の循環系と、直列に接続された複数の蓄電セル及び蓄電セルを収容する筐体を含む蓄電装置と、筐体に形成されており、第1の循環系から分岐されて加温媒体が流れる加温流路とを有し、この加温流路に加温媒体を流すことにより、蓄電装置を温めるハイブリッド型ショベルが他の従来技術の1つとして提案されている(例えば、特許文献2参照)。   In addition, a heater core that heats the cabin, a first circulation system that supplies a heating medium to the heater core, a plurality of power storage cells connected in series, and a power storage device that includes a housing that stores the power storage cells; And a hybrid excavator that warms the power storage device by flowing the heating medium into the heating flow path. It has been proposed as one of other prior arts (see, for example, Patent Document 2).

特開2010−127271号公報JP 2010-127271 A 特開2014−15882号公報JP 2014-15882 A

上述した特許文献1、2に開示された従来技術は、電気ヒータ等の加熱機構を別個に用意しなくても、蓄電装置の暖機運転を安価に行うことができるが、その蓄電装置の暖機運転が終わるまでは、電動発電機がエンジンの動力を十分にアシスト及び発電することができない。そのため、油圧ポンプを駆動するための出力が常温時の出力よりも減少するので、油圧ポンプから吐出される流量が低下することにより、蓄電装置の暖機運転中は油圧アクチュエータの動作速度が遅くなると共に、車体の動力や操作装置の反応性等を含むオペレータの感応性に関する操作性が悪化する。このような車体の動作が制限されている状況を把握できないことは、オペレータにとって心理的な負担となるので、オペレータの作業効率の低下を引き起こす可能性がある。   The conventional techniques disclosed in Patent Documents 1 and 2 described above can perform the warm-up operation of the power storage device at low cost without separately preparing a heating mechanism such as an electric heater. Until the machine operation ends, the motor generator cannot sufficiently assist and generate power of the engine. As a result, the output for driving the hydraulic pump is lower than the output at normal temperature, so the flow rate discharged from the hydraulic pump is reduced, and the operating speed of the hydraulic actuator is slowed during the warm-up operation of the power storage device. At the same time, the operability related to the sensitivity of the operator including the power of the vehicle body and the responsiveness of the operating device is deteriorated. The inability to grasp the situation where the operation of the vehicle body is restricted is a psychological burden on the operator, which may cause a reduction in the work efficiency of the operator.

本発明は、このような従来技術の実情からなされたもので、その目的は、蓄電装置の暖機運転におけるオペレータの作業効率を向上させることができるハイブリッド式建設機械を提供することにある。   The present invention has been made in view of such a state of the art, and an object of the present invention is to provide a hybrid construction machine that can improve an operator's work efficiency in warm-up operation of a power storage device.

上記の目的を達成するために、本発明のハイブリッド式建設機械は、原動機と、前記原動機の動力のアシスト及び発電を行う電動発電機と、前記原動機によって駆動する油圧ポンプと、前記電動発電機との間で電力の授受を行う蓄電装置と、前記蓄電装置の温度を測定する温度測定部と、前記温度測定部によって測定された前記蓄電装置の温度に基づいて、前記蓄電装置の暖機運転を制御する制御装置とを備えたハイブリッド式建設機械であって、車体の動作に関する情報を報知する報知装置を備え、前記制御装置は、前記油圧ポンプに要求される出力を推定する油圧ポンプ要求出力推定部と、前記原動機の出力の上限を演算する原動機出力上限演算部と、前記蓄電装置の充放電可能な最大電力を演算する最大電力演算部と、前記油圧ポンプ要求出力推定部によって推定された出力、前記原動機出力上限演算部によって演算された出力の上限、及び前記最大電力演算部によって演算された最大電力に基づいて、前記蓄電装置の暖機運転に伴って車体の動作が制限されているかどうかを判定する動作制限判定部と、前記動作制限判定部によって車体の動作が制限されていると判定された場合に、その旨を前記報知装置に報知させる制御を行う報知制御部とを含むことを特徴としている。   In order to achieve the above object, a hybrid construction machine of the present invention includes a prime mover, a motor generator that assists and generates power for the power of the prime mover, a hydraulic pump that is driven by the prime mover, and the motor generator. A power storage device that transfers power between the power storage device, a temperature measurement unit that measures the temperature of the power storage device, and a warm-up operation of the power storage device based on the temperature of the power storage device measured by the temperature measurement unit A hybrid construction machine having a control device for controlling, comprising a notification device for notifying information relating to the operation of the vehicle body, wherein the control device estimates a required output of the hydraulic pump , A prime mover output upper limit computation unit that computes an upper limit of the output of the prime mover, a maximum power computation unit that computes maximum power that can be charged and discharged by the power storage device, and the hydraulic pump Along with the warm-up operation of the power storage device, based on the output estimated by the power output estimation unit, the upper limit of the output calculated by the prime mover output upper limit calculation unit, and the maximum power calculated by the maximum power calculation unit An operation restriction determination unit that determines whether or not the operation of the vehicle body is restricted; and a control that informs the notification device to that effect when the operation restriction determination unit determines that the operation of the vehicle body is restricted. And a notification control unit for performing the operation.

本発明のハイブリッド式建設機械によれば、蓄電装置の暖機運転におけるオペレータの作業効率を向上させることができる。前述した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。   According to the hybrid construction machine of the present invention, it is possible to improve the operator's work efficiency in the warm-up operation of the power storage device. Problems, configurations, and effects other than those described above will become apparent from the following description of embodiments.

本発明に係るハイブリッド式建設機械の第1実施形態の一例として挙げたハイブリッド式油圧ショベルの構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a configuration of a hybrid hydraulic excavator cited as an example of a first embodiment of a hybrid construction machine according to the present invention. 図1に示す旋回体の内部の構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure inside the turning body shown in FIG. 図1に示す旋回体の内部を後方から見た概略図である。It is the schematic which looked at the inside of the turning body shown in FIG. 1 from back. 図2に示す油圧ポンプの負荷特性を説明する出力−容積特性線図である。It is an output-volume characteristic diagram explaining the load characteristic of the hydraulic pump shown in FIG. 図2に示す蓄電装置の温度特性を説明するSOC−出力特性線図である。FIG. 3 is an SOC-output characteristic diagram illustrating temperature characteristics of the power storage device shown in FIG. 2. 図3に示すバッテリコントローラの構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of the battery controller shown in FIG. 図3に示すハイブリッドコントローラの構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of the hybrid controller shown in FIG. 図3に示す走行用油圧モータに要求される負荷特性を説明する操作量−要求負荷特性線図である。FIG. 4 is an operation amount-required load characteristic diagram illustrating load characteristics required for the traveling hydraulic motor shown in FIG. 3. 図2に示すエンジンの回転数と出力の上限との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the engine speed shown in FIG. 2, and the upper limit of an output. 図1に示すモニタの表示を説明する図である。It is a figure explaining the display of the monitor shown in FIG. 本発明の第1実施形態に係る出力指令部による蓄電装置の暖機運転の制御の流れを示すフローチャートであり、特にS1101〜S1111の処理を説明するフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of control of the warming-up operation of the electrical storage apparatus by the output instruction | command part which concerns on 1st Embodiment of this invention, and is a flowchart explaining especially the process of S1101-S1111. 本発明の第1実施形態に係る出力指令部による蓄電装置の暖機運転の制御の流れをフローチャートであり、特にS1112〜S1117の処理を説明するフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of control of the warm-up operation of the electrical storage apparatus by the output command part which concerns on 1st Embodiment of this invention, and is a flowchart explaining especially the process of S1112-S1117. 本発明の第1実施形態に係る蓄電装置の暖機運転の目標温度に対する蓄電装置の温度、内部抵抗、及び動作制限時間の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of the temperature of an electrical storage apparatus, internal resistance, and operation | movement time limit with respect to the target temperature of the warming-up operation of the electrical storage apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る蓄電装置の温度、出力、及び暖機運転の有無の時間推移の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the time transition of the temperature of an electrical storage apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention, an output, and the presence or absence of warm-up operation. 本発明の第2実施形態に係るハイブリッド式油圧ショベルの要部の構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the principal part of the hybrid type hydraulic shovel which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係る蓄電装置の暖機運転の目標温度に対する蓄電装置の温度、エンジンの冷却水の温度、及び動作制限時間の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of the temperature of an electrical storage apparatus with respect to the target temperature of warm-up operation of the electrical storage apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention, the temperature of engine cooling water, and operation | movement time limit.

以下、本発明に係るハイブリッド式建設機械を実施するための形態を図に基づいて説明する。   EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the form for implementing the hybrid type construction machine which concerns on this invention is demonstrated based on figures.

[第1実施形態]
本発明に係るハイブリッド式建設機械の第1実施形態は、例えば、図1に示すハイブリッド式油圧ショベル(以下、便宜的に油圧ショベルと呼ぶ)1から成っている。この油圧ショベル1は、走行用油圧モータ2A(図2参照)により駆動される走行体2と、この走行体2上に旋回フレーム3aを介して旋回可能に設けられた旋回体3と、これらの走行体2と旋回体3との間に介在され、走行体2に対して旋回体3を旋回させる旋回用油圧モータ3A1(図2参照)が搭載された旋回装置3Aと、旋回体3の前部の片側(前方を向いて右側)に取り付けられ、上下方向に回動して掘削等の作業を行うフロント作業機4とを備えている。
[First Embodiment]
A first embodiment of a hybrid construction machine according to the present invention includes, for example, a hybrid hydraulic excavator 1 (hereinafter referred to as a hydraulic excavator for convenience) 1 shown in FIG. The hydraulic excavator 1 includes a traveling body 2 driven by a traveling hydraulic motor 2A (see FIG. 2), a revolving body 3 provided on the traveling body 2 via a revolving frame 3a so as to be able to revolve, A swiveling device 3A that is interposed between the traveling body 2 and the revolving body 3 and that is equipped with a turning hydraulic motor 3A1 (see FIG. 2) for revolving the revolving body 3 with respect to the traveling body 2, and a front of the revolving body 3 And a front work machine 4 that is attached to one side (facing the right side facing the front) and that rotates up and down to perform work such as excavation.

フロント作業機4は、基端が旋回フレーム3aに回動可能に取り付けられて上下方向に回動するブーム4Aと、このブーム4Aの先端に回動可能に取り付けられたアーム4Bと、このアーム4Bの先端に回動可能に取り付けられたバケット4Cとを有する多関節構造から成っている。また、フロント作業機4は、旋回体3とブーム4Aとを接続し、伸縮することによってブーム4Aを回動させるブームシリンダ4aと、ブーム4Aとアーム4Bとを接続し、伸縮することによってアーム4Bを回動させるアームシリンダ4bと、アーム4Bとバケット4Cとを接続し、伸縮することによってバケット4Cを回動させるバケットシリンダ4cとを有している。   The front work machine 4 includes a boom 4A whose base end is pivotally attached to the revolving frame 3a and pivots in the vertical direction, an arm 4B pivotally attached to the tip of the boom 4A, and the arm 4B. It has a multi-joint structure having a bucket 4C pivotally attached to the tip of the. The front work machine 4 connects the revolving body 3 and the boom 4A, connects the boom cylinder 4a that rotates the boom 4A by extending and contracting, the boom 4A and the arm 4B, and extends and contracts the arm 4B. The arm cylinder 4b that rotates the bucket 4C and the bucket cylinder 4c that connects the arm 4B and the bucket 4C and rotates the bucket 4C by expanding and contracting are provided.

旋回体3は、車体の前部の他方の片側(前方を向いて左側)に配置されたキャブ5と、車体の後部に配置され、車体の重量のバランスを保つカウンタウェイト6と、これらのキャブ5とカウンタウェイト6との間に配置され、後述のエンジン11等が収納される原動機室7とを備えている。   The revolving unit 3 includes a cab 5 disposed on the other side of the front part of the vehicle body (the left side facing forward), a counterweight 6 disposed on the rear part of the vehicle body to maintain the weight balance of the vehicle body, and these cabs. 5 and a counterweight 6, and a prime mover chamber 7 in which an engine 11 and the like to be described later are accommodated.

図2はキャブ5を含む旋回体3の内部の構成の詳細を示す図、図3は旋回体3の内部を後方から見た概略図である。   FIG. 2 is a diagram showing details of the internal structure of the revolving structure 3 including the cab 5, and FIG. 3 is a schematic view of the inside of the revolving structure 3 as viewed from the rear.

図2に示すように、キャブ5は、走行用油圧モータ2A、旋回用油圧モータ3A1、ブームシリンダ4a、アームシリンダ4b、及びバケットシリンダ4c等の各油圧アクチュエータ2A,3A1,4a〜4cの所望の動作を可能とし、キャブ5内のオペレータが把持して操作する操作装置としての走行レバー5A及び操作レバー5Bと、上下方向に回動可能に設けられ、操作レバー5Bによるフロント作業機4の操作を不能とするロック位置又は操作レバー5Bによるフロント作業機4の操作を可能とするロック解除位置へ操作するゲートロックレバー5Cとを有している。   As shown in FIG. 2, the cab 5 is provided with desired hydraulic actuators 2A, 3A1, 4a to 4c such as a traveling hydraulic motor 2A, a turning hydraulic motor 3A1, a boom cylinder 4a, an arm cylinder 4b, and a bucket cylinder 4c. The operating lever 5A and the operating lever 5B as operating devices that can be operated and gripped and operated by an operator in the cab 5 are provided so as to be rotatable in the vertical direction, and the operation of the front work machine 4 by the operating lever 5B can be performed. It has a gate lock lever 5C that is operated to a lock position to be disabled or a lock release position that enables operation of the front work machine 4 by the operation lever 5B.

このゲートロックレバー5Cは、オペレータの乗降を許容する上方へ回動されると、ロック位置に保たれることにより、オペレータが乗降するときの安全が図られている。一方、ゲートロックレバー5Cは、オペレータの乗降を妨げる下方へ回動されると、ロック解除位置に保たれることにより、オペレータが操作レバー5Bを操作して意図通りに掘削等の作業を進めることができる。   When the gate lock lever 5C is pivoted upward to allow the operator to get on and off, the gate lock lever 5C is kept in the locked position, thereby ensuring safety when the operator gets on and off. On the other hand, when the gate lock lever 5C is pivoted downward to prevent the operator from getting on and off, the gate lock lever 5C is maintained in the unlocked position, so that the operator operates the operation lever 5B to advance the work such as excavation as intended. Can do.

また、キャブ5は、車体の動作モードを設定し、車体に要求する負荷を変更するモード設定部5Dと、このモード設定部5Dによって設定された動作モードにおいて、エンジン11の目標回転数を設定する回転数設定ダイヤル5Eと、車体の動作に関する情報を含む各種の情報をオペレータに報知する報知装置としてのモニタ5Fとを有している。モード設定部5Dは、例えば、軽掘削作業やならし作業等の軽負荷又は中負荷の作業を行うときのモードであるエコモード、及びこのエコモードより高負荷の作業を行うときのモードであるパワーモードから成る動作モードを選択するモード設定スイッチから成っている。なお、動作モードは、エコモードとパワーモードの2種類に限らず、その他のモードを含んでもよい。   The cab 5 sets an operation mode of the vehicle body, sets a target rotational speed of the engine 11 in a mode setting unit 5D that changes a load required for the vehicle body, and an operation mode set by the mode setting unit 5D. It has a rotation speed setting dial 5E and a monitor 5F as a notification device that notifies the operator of various types of information including information related to the operation of the vehicle body. The mode setting unit 5D is, for example, an eco mode that is a mode for performing light load or medium load work such as light excavation work and leveling work, and a mode for performing work of higher load than the eco mode. It consists of a mode setting switch for selecting an operation mode consisting of a power mode. Note that the operation mode is not limited to the two types of eco mode and power mode, but may include other modes.

図2、図3に示すように、旋回体3は、原動機としての前述のエンジン11と、このエンジン11に取付けられ、エンジン11の回転数を検出する回転数センサ11Aと、エンジン11の燃料を貯蔵する燃料タンク(図示せず)と、エンジン11の燃料噴射量を調整するガバナ(図示せず)と、エンジン11に設けられたターボチャージャ式の過給機(図示せず)と、エンジン11の動作を制御するエンジンコントローラ(ECU)12とを備えている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the swing body 3 includes the engine 11 as a prime mover, a rotation speed sensor 11 </ b> A that is attached to the engine 11 and detects the rotation speed of the engine 11, and the fuel of the engine 11. A fuel tank (not shown) for storing, a governor (not shown) for adjusting the fuel injection amount of the engine 11, a turbocharger supercharger (not shown) provided in the engine 11, and the engine 11 And an engine controller (ECU) 12 for controlling the operation of the above.

また、旋回体3は、エンジン11に接続され、エンジン11の駆動力で動作するエアコン等の補機負荷13と、エンジン11の駆動軸上に配置され、エンジン11との間でトルクを伝達することにより、エンジン11の動力のアシスト及び発電を行う電動発電機(M/G)14と、この電動発電機14に接続され、電動発電機14の動作を制御するインバータ15と、インバータ15を介して電動発電機14との間で電力の授受を行う蓄電装置16とを備えている。   The revolving unit 3 is connected to the engine 11 and is disposed on an auxiliary machine load 13 such as an air conditioner that operates with the driving force of the engine 11 and the driving shaft of the engine 11, and transmits torque between the engine 11. Thus, a motor generator (M / G) 14 for assisting and generating power for the engine 11, an inverter 15 connected to the motor generator 14 for controlling the operation of the motor generator 14, and the inverter 15 And a power storage device 16 that transfers power to and from the motor generator 14.

さらに、旋回体3は、エンジン11及び電動発電機14に対して直列に接続され、エンジン11及び電動発電機14の駆動力で動作することにより圧油を吐出する可変容量型油圧ポンプ(以下、便宜的に油圧ポンプと呼ぶ)17と、エンジン11及び油圧ポンプ17との間で熱交換を行う熱交換器18と、外気を原動機室7内へ取込んで冷却風を誘起し、この冷却風を熱交換器18へ送風する冷却ファン19とを備えている。   Further, the swing body 3 is connected in series to the engine 11 and the motor generator 14, and is operated by the driving force of the engine 11 and the motor generator 14 to discharge the pressure oil (hereinafter, referred to as a variable displacement hydraulic pump). (Referred to as a hydraulic pump for convenience) 17, a heat exchanger 18 that exchanges heat between the engine 11 and the hydraulic pump 17, and outside air is taken into the prime mover chamber 7 to induce cooling air, and this cooling air And a cooling fan 19 for blowing air to the heat exchanger 18.

電動発電機14は、力行時にエンジン11の動力をアシストし、エンジン11に接続された補機負荷13及び油圧ポンプ17を駆動し、回生時に発電を行うようにしている。インバータ15は、直流電力を交流電力に変換し、交流電力を直流電力に変換するものである。蓄電装置16は、例えば、複数の電池セルが積層されて形成されたリチウムイオン電池16Aと、このリチウムイオン電池16Aとインバータ15との間に接続され、リチウムイオン電池16Aの電流を測定する電流センサ16Bと、リチウムイオン電池16A及び電流センサ16Bに接続され、リチウムイオン電池16Aの電圧、温度、電流等を測定して管理するバッテリコントローラ(BCU)16Cとを有している。   The motor generator 14 assists the power of the engine 11 during power running, drives the auxiliary load 13 and the hydraulic pump 17 connected to the engine 11, and generates power during regeneration. The inverter 15 converts DC power into AC power and converts AC power into DC power. The power storage device 16 includes, for example, a lithium ion battery 16A formed by stacking a plurality of battery cells, and a current sensor connected between the lithium ion battery 16A and the inverter 15 to measure the current of the lithium ion battery 16A. 16B, and a battery controller (BCU) 16C connected to the lithium ion battery 16A and the current sensor 16B and measuring and managing the voltage, temperature, current, and the like of the lithium ion battery 16A.

そして、リチウムイオン電池16Aに蓄えられた電力(エネルギー)は、インバータ15へ供給されると、インバータ15によって直流から交流に変換され、電動発電機14へ供給される。これにより、蓄電装置16が放電されるようになっている。一方、電動発電機14によって発電された電力(エネルギー)は、インバータ15によって交流から直流に変換され、蓄電装置16へ供給される。これにより、蓄電装置16が充電されるようになっている。   Then, when the electric power (energy) stored in the lithium ion battery 16 </ b> A is supplied to the inverter 15, the inverter 15 converts the direct current into the alternating current and supplies it to the motor generator 14. As a result, the power storage device 16 is discharged. On the other hand, the electric power (energy) generated by the motor generator 14 is converted from AC to DC by the inverter 15 and supplied to the power storage device 16. Thereby, the electrical storage apparatus 16 is charged.

油圧ポンプ17は、可変容量機構として、例えば、斜板(図示せず)を有し、この斜板の傾転角が調整されることにより、吐出する圧油の流量を制御している。さらに、油圧ポンプ17には、図示されないが、吐出された圧油の圧力を測定する吐出圧センサ、吐出された圧油の流量を測定する吐出流量センサ、及び油圧ポンプ17の斜板の傾転角を測定する傾転角センサ等が設けられている。なお、油圧ポンプ17は、可変容量型斜板式油圧ポンプである場合について説明するが、この場合に限らず、吐出する圧油の流量を制御する機能を有するものであれば、斜軸ポンプ等であっても良い。   The hydraulic pump 17 has, for example, a swash plate (not shown) as a variable displacement mechanism, and controls the flow rate of the discharged pressure oil by adjusting the tilt angle of the swash plate. Further, although not shown, the hydraulic pump 17 includes a discharge pressure sensor that measures the pressure of the discharged pressure oil, a discharge flow sensor that measures the flow rate of the discharged pressure oil, and a tilt of the swash plate of the hydraulic pump 17. A tilt angle sensor or the like for measuring the angle is provided. The hydraulic pump 17 will be described as a variable displacement swash plate type hydraulic pump. However, the present invention is not limited to this case, and any hydraulic pump 17 having a function of controlling the flow rate of the pressure oil to be discharged may be a diagonal pump or the like. There may be.

熱交換器18は、例えば、エンジン11の冷却水を作成するラジエータ18Aと、作動油を冷却するオイルクーラ(図示せず)と、過給機によって過給された空気を冷却するインタクーラ(図示せず)とを含んでいる。冷却ファン19は、エンジン11の駆動力で回転し、原動機室7内に取り込んだ冷却風によって熱交換器18に戻ったエンジン11の冷却水及び油圧ポンプ17の作動油を放熱して冷却するようにしている。   The heat exchanger 18 includes, for example, a radiator 18A that creates cooling water for the engine 11, an oil cooler (not shown) that cools hydraulic oil, and an intercooler (not shown) that cools air supercharged by the supercharger. Z)). The cooling fan 19 is rotated by the driving force of the engine 11 so as to dissipate and cool the cooling water of the engine 11 returned to the heat exchanger 18 and the hydraulic oil of the hydraulic pump 17 by the cooling air taken into the prime mover chamber 7. I have to.

また、旋回体3は、油圧アクチュエータ2A,3A1,4a〜4cへ供給する圧油の流れ(流量及び方向)を制御するコントロールバルブ20と、油圧ポンプ17の容量を調節するポンプ容量調節装置21と、走行レバー5A、操作レバー5B、ゲートロックレバー5C、モード設定スイッチ5D、回転数設定ダイヤル5E、モニタ5F、油圧ポンプ17、エンジンコントローラ12、インバータ15、バッテリコントローラ16C、ポンプ容量調節装置21に接続され、車体全体の動作を制御するハイブリッドコントローラ(HCU)22とを備えている。   The revolving unit 3 includes a control valve 20 that controls the flow (flow rate and direction) of the pressure oil supplied to the hydraulic actuators 2A, 3A1, 4a to 4c, and a pump capacity adjusting device 21 that adjusts the capacity of the hydraulic pump 17. , Travel lever 5A, operation lever 5B, gate lock lever 5C, mode setting switch 5D, rotation speed setting dial 5E, monitor 5F, hydraulic pump 17, engine controller 12, inverter 15, battery controller 16C, and pump capacity adjusting device 21 And a hybrid controller (HCU) 22 that controls the operation of the entire vehicle body.

コントロールバルブ20は、油圧ポンプ17及び油圧アクチュエータ2A,3A1,4a〜4cとの間で油圧回路を構成し、図示されないが、外殻を形成するハウジング内でストロークすることにより、油圧ポンプ17から吐出された圧油の流量及び方向を調整するスプールと、ハイブリッドコントローラ22の指令値に応じて、スプールのストローク量を変更する電磁比例弁とを有している。   The control valve 20 forms a hydraulic circuit between the hydraulic pump 17 and the hydraulic actuators 2A, 3A1, and 4a to 4c. Although not shown, the control valve 20 is discharged from the hydraulic pump 17 by stroking in a housing that forms an outer shell. A spool for adjusting the flow rate and direction of the pressurized oil and an electromagnetic proportional valve for changing the stroke amount of the spool in accordance with a command value of the hybrid controller 22 are provided.

図4は油圧ポンプ17の負荷特性を説明する図である   FIG. 4 is a diagram for explaining the load characteristics of the hydraulic pump 17.

ポンプ容量調節装置21は、ハイブリッドコントローラ22から出力される制御指令に基づいて油圧ポンプ17の容量(押しのけ容積)を調節するものである。具体的には、ポンプ容量調節装置21は、図示されないが、油圧ポンプ17の斜板を傾転可能に支持するレギュレータと、ハイブリッドコントローラ22の指令値に応じて、レギュレータに制御圧を加える電磁比例弁とを有している。レギュレータは、電磁比例弁から制御圧を受けると、この制御圧によって油圧ポンプ17の斜板の傾転角を変更することにより、油圧ポンプ17の容量(押しのけ容積)が調節される。これにより、油圧ポンプ17の吐出圧を可変とし、油圧ポンプ17の吸収トルク(入力トルク)を制御することにより、油圧ポンプ17の負荷(ポンプ出力)を調節することができる。   The pump capacity adjusting device 21 adjusts the capacity (displacement volume) of the hydraulic pump 17 based on a control command output from the hybrid controller 22. Specifically, the pump capacity adjusting device 21 is not shown in the figure, but includes a regulator that supports the swash plate of the hydraulic pump 17 so as to be tiltable, and an electromagnetic proportional that applies a control pressure to the regulator according to a command value of the hybrid controller 22. And a valve. When the regulator receives a control pressure from the electromagnetic proportional valve, the displacement (displacement volume) of the hydraulic pump 17 is adjusted by changing the tilt angle of the swash plate of the hydraulic pump 17 by this control pressure. Thus, the load (pump output) of the hydraulic pump 17 can be adjusted by making the discharge pressure of the hydraulic pump 17 variable and controlling the absorption torque (input torque) of the hydraulic pump 17.

ハイブリッドコントローラ22は、吐出圧センサによって測定された吐出圧、吐出流量センサによって測定された吐出流量、及び傾転角センサによって測定された傾転角を入力し、これらの入力情報から油圧ポンプ17の負荷を演算する。また、ハイブリッドコントローラ22は、キャブ5内の走行レバー5A及び操作レバー5Bの操作信号を入力し、各レバー5A,5Bの操作量に対応する制御指令をコントロールバルブ20の電磁比例弁へ出力するようになっている。   The hybrid controller 22 inputs the discharge pressure measured by the discharge pressure sensor, the discharge flow rate measured by the discharge flow rate sensor, and the tilt angle measured by the tilt angle sensor. Calculate the load. Further, the hybrid controller 22 inputs operation signals for the travel lever 5A and the operation lever 5B in the cab 5, and outputs a control command corresponding to the operation amount of each lever 5A, 5B to the electromagnetic proportional valve of the control valve 20. It has become.

従って、キャブ5内のオペレータが走行レバー5A及び操作レバー5Bを操作すると、ハイブリッドコントローラ22から各レバー5A,5Bの操作量に対応する制御指令がコントロールバルブ20の電磁比例弁に入力されることにより、コントロールバルブ20のスプールの位置が切換えられ、油圧ポンプ17からコントロールバルブ20を流通した圧油が油圧アクチュエータ2A,3A1,4a〜4cへ供給される。これにより、油圧アクチュエータ2A,3A1,4a〜4cが油圧ポンプ17からコントロールバルブ20を介して供給された圧油によって駆動する。   Accordingly, when an operator in the cab 5 operates the travel lever 5A and the operation lever 5B, a control command corresponding to the operation amount of each lever 5A, 5B is input from the hybrid controller 22 to the electromagnetic proportional valve of the control valve 20. The position of the spool of the control valve 20 is switched, and the hydraulic oil that has flowed through the control valve 20 from the hydraulic pump 17 is supplied to the hydraulic actuators 2A, 3A1, 4a to 4c. Accordingly, the hydraulic actuators 2A, 3A1, 4a to 4c are driven by the pressure oil supplied from the hydraulic pump 17 via the control valve 20.

ここで、蓄電装置16の温度特性について図5を参照して詳細に説明する。図5は蓄電装置16のリチウムイオン電池16Aの温度が3つの異なる温度のときの蓄電装置16のSOC(State Оf Charge:充電率)と出力との関係の一例を示している。   Here, the temperature characteristics of the power storage device 16 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 5 shows an example of the relationship between the SOC (State Of Charge) and the output of the power storage device 16 when the temperature of the lithium ion battery 16A of the power storage device 16 is three different temperatures.

図5に示すように、リチウムイオン電池16Aは、SOCが上昇するにつれて出力も増大するが、リチウムイオン電池16Aの温度が低くなると、出力が低下する。特に、低温の環境下では、出力が大幅に減少しているので、十分な出力が供給可能となる温度まで蓄電装置16の暖気運転を行う必要がある。そこで、本発明の第1実施形態では、ハイブリッドコントローラ22は、リチウムイオン電池16Aの温度に応じて、蓄電装置16を充放電して暖機運転を行うようにしている。   As shown in FIG. 5, the output of the lithium ion battery 16A increases as the SOC increases, but the output decreases as the temperature of the lithium ion battery 16A decreases. In particular, since the output is greatly reduced in a low temperature environment, it is necessary to perform the warm-up operation of the power storage device 16 to a temperature at which a sufficient output can be supplied. Therefore, in the first embodiment of the present invention, the hybrid controller 22 performs the warm-up operation by charging / discharging the power storage device 16 according to the temperature of the lithium ion battery 16A.

一般に、充放電を頻繁に繰り返すハイブリッド式の用途では、蓄電装置16は、SOCが30%〜70%の範囲で使用され、車体が必要とする出力は、オペレータがモード設定スイッチ5Dで選択した動作モードによって異なる。動作モードがパワーモードのときは、蓄電装置16の温度が高温でなければ、蓄電装置16から得られる出力が不十分であるため、旋回体3やフロント作業機4の動作を含む車体の動作が制限されるが、動作モードがエコモードのときは、蓄電装置16の温度が高温時より低くても、蓄電装置16の出力としては問題がない。よって、蓄電装置16の暖機運転中であっても、オペレータがモード設定スイッチ5Dを用いて動作モードを切換えることにより、掘削等の作業を違和感なく進行することができる。   In general, in a hybrid type application where charge and discharge are frequently repeated, the power storage device 16 is used in an SOC range of 30% to 70%, and the output required by the vehicle body is an operation selected by the operator using the mode setting switch 5D. It depends on the mode. When the operation mode is the power mode, since the output obtained from the power storage device 16 is insufficient unless the temperature of the power storage device 16 is high, the operation of the vehicle body including the operations of the revolving structure 3 and the front work machine 4 is performed. Although it is limited, when the operation mode is the eco mode, there is no problem as the output of the power storage device 16 even if the temperature of the power storage device 16 is lower than when the temperature is high. Therefore, even during the warm-up operation of the power storage device 16, the operator can proceed with excavation and the like without a sense of incongruity by switching the operation mode using the mode setting switch 5D.

図6はバッテリコントローラ16Cの構成を示す機能ブロック図である。   FIG. 6 is a functional block diagram showing the configuration of the battery controller 16C.

バッテリコントローラ16Cは、リチウムイオン電池16Aの温度を測定する温度測定部16C1と、リチウムイオン電池16Aのセル電圧及び総電圧を測定する電圧測定部16C2、電流センサ16Bの測定値をAD変換して入力する電流測定部16C3と、温度測定部16C1によって測定された温度、電圧測定部16C2によって測定された総電圧、及び電流測定部16C3によって入力された電流に基づいて、蓄電装置16のSOCを推定するSOC推定部16C4とを有している。   The battery controller 16C converts the measurement values of the temperature measurement unit 16C1 that measures the temperature of the lithium ion battery 16A, the voltage measurement unit 16C2 that measures the cell voltage and the total voltage of the lithium ion battery 16A, and the current sensor 16B by AD conversion and inputs them. The SOC of the power storage device 16 is estimated based on the current measured by the current measuring unit 16C3, the temperature measured by the temperature measuring unit 16C1, the total voltage measured by the voltage measuring unit 16C2, and the current input by the current measuring unit 16C3. And an SOC estimation unit 16C4.

また、バッテリコントローラ16Cは、温度測定部16C1によって測定された温度、電圧測定部16C2によって測定された総電圧、電流測定部16C3によって入力された電流、及びSOC推定部16C4によって推定されたSOCに基づいて、リチウムイオン電池16Aの充放電可能な最大電力である許容充放電電力を演算する最大電力演算部としての許容充放電電力演算部16C5とを有している。そして、温度測定部16C1によって測定された温度、SOC推定部16C4によって推定されたSOC、及び許容充放電電力演算部16C5によって演算された許容充放電電力の情報はハイブリッドコントローラ22に入力される。   Further, the battery controller 16C is based on the temperature measured by the temperature measurement unit 16C1, the total voltage measured by the voltage measurement unit 16C2, the current input by the current measurement unit 16C3, and the SOC estimated by the SOC estimation unit 16C4. And an allowable charge / discharge power calculation unit 16C5 as a maximum power calculation unit for calculating the allowable charge / discharge power that is the maximum chargeable / dischargeable power of the lithium ion battery 16A. The temperature measured by the temperature measurement unit 16C1, the SOC estimated by the SOC estimation unit 16C4, and the information on the allowable charge / discharge power calculated by the allowable charge / discharge power calculation unit 16C5 are input to the hybrid controller 22.

次に、SOC推定部16C4による蓄電装置16のSOCの推定について詳細に説明する。   Next, estimation of the SOC of power storage device 16 by SOC estimation unit 16C4 will be described in detail.

例えば、車体が稼動する前のリレー開放状態におけるリチウムイオン電池16Aの電圧、すなわち開回路電圧をSOC(0)、車体の稼働中におけるリチウムイオン電池16Aの充放電電流の積算値をIS、リチウムイオン電池16Aの満充電容量をCmaxとすると、下記の数式(1)が成立する。
For example, the voltage of the lithium ion battery 16A in the relay open state before the vehicle body is operated, that is, the open circuit voltage is SOC (0), the integrated value of the charge / discharge current of the lithium ion battery 16A during the vehicle body operation is IS, lithium ion When the full charge capacity of the battery 16A is Cmax, the following formula (1) is established.

SOC推定部16C4は、図示されないが、蓄電装置16のSOCと開回路電圧との関係が示されたSOC−開回路電圧のテーブルAを内部に保有している。SOC推定部16C4は、車体の起動時の開回路電圧をこのテーブルAに適用することにより、得られたSOCをSOC(0)として演算する。そして、SOC推定部16C4は、演算したSOC(0)、車体の稼働中におけるリチウムイオン電池16Aの充放電電流の積算値ISとリチウムイオン電池16Aの満充電容量Cmaxの比率、及び上記の数式(1)からその変化量を演算し、現在の蓄電装置16のSOCを求める。   Although not shown, SOC estimation unit 16C4 has an SOC-open circuit voltage table A in which the relationship between the SOC of power storage device 16 and the open circuit voltage is indicated. The SOC estimation unit 16C4 calculates the obtained SOC as SOC (0) by applying the open circuit voltage at the time of starting the vehicle body to the table A. Then, the SOC estimation unit 16C4 calculates the calculated SOC (0), the ratio of the integrated value IS of the charge / discharge current of the lithium ion battery 16A during operation of the vehicle body to the full charge capacity Cmax of the lithium ion battery 16A, and the above formula ( The amount of change is calculated from 1), and the current SOC of the power storage device 16 is obtained.

次に、許容充放電電力演算部16C5による許容充放電電力の演算について詳細に説明する。   Next, the calculation of the allowable charge / discharge power by the allowable charge / discharge power calculation unit 16C5 will be described in detail.

例えば、許容充電電流をIC、リチウムイオン電池16Aの電圧の上限値をVmax、開回路電圧をVo、内部抵抗をr、許容充電電力をECとすると、下記の数式(2)、(3)が成立する。
For example, when the allowable charging current is IC, the upper limit value of the voltage of the lithium ion battery 16A is Vmax, the open circuit voltage is Vo, the internal resistance is r, and the allowable charging power is EC, the following formulas (2) and (3) are obtained. To establish.

許容充放電電力演算部16C5は、リチウムイオン電池16Aの電圧の上限値Vmax及び後述の下限値Vminを内部に保有している。また、許容充放電電力演算部16C5は、蓄電装置16のSOCと開回路電圧Voとの関係が示されたテーブルBを内部に保有している。さらに、許容充放電電力演算部16C5は、蓄電装置16のSOC、リチウムイオン電池16Aの温度、及び内部抵抗rの関係が示されたテーブルCを内部に保有している。なお、リチウムイオン電池16Aの電圧の上限値Vmax、下限値Vmin、開回路電圧Vo、及び内部抵抗rは、リチウムイオン電池16Aにおける複数の電池セルを接続した際の総和の値である。   Allowable charge / discharge power calculation unit 16C5 has an upper limit value Vmax and a lower limit value Vmin, which will be described later, of the voltage of lithium ion battery 16A. In addition, allowable charge / discharge power calculation unit 16C5 has a table B in which the relationship between the SOC of power storage device 16 and open circuit voltage Vo is indicated. Further, the allowable charge / discharge power calculation unit 16C5 has a table C in which the relationship between the SOC of the power storage device 16, the temperature of the lithium ion battery 16A, and the internal resistance r is stored. In addition, the upper limit value Vmax, the lower limit value Vmin, the open circuit voltage Vo, and the internal resistance r of the voltage of the lithium ion battery 16A are total values when a plurality of battery cells in the lithium ion battery 16A are connected.

許容充放電電力演算部16C5は、SOC推定部16C4によって推定されたSOCをテーブルBに適用することにより、開回路電圧Voを演算する。また、許容充放電電力演算部16C5は、SOC推定部16C4によって推定されたSOC、及び温度測定部16C1によって測定された温度をテーブルCに適用することにより、内部抵抗rを演算する。   Allowable charge / discharge power calculation unit 16C5 calculates open circuit voltage Vo by applying the SOC estimated by SOC estimation unit 16C4 to table B. The allowable charge / discharge power calculation unit 16C5 calculates the internal resistance r by applying the SOC estimated by the SOC estimation unit 16C4 and the temperature measured by the temperature measurement unit 16C1 to the table C.

そして、許容充放電電力演算部16C5は、リチウムイオン電池16Aの電圧の上限値Vmax、演算した開回路電圧Vo、及び内部抵抗rを上記の数式(2)に代入することにより、許容充電電流ICを演算する。さらに、許容充放電電力演算部16C5は、演算した許容充電電流IC、開回路電圧Vo、及び内部抵抗rを数式(3)に代入することにより、許容充電電力ECを演算する。   Then, the allowable charging / discharging power calculation unit 16C5 substitutes the upper limit value Vmax of the voltage of the lithium ion battery 16A, the calculated open circuit voltage Vo, and the internal resistance r into the above formula (2), thereby allowing the allowable charging current IC Is calculated. Further, the allowable charging / discharging power calculation unit 16C5 calculates the allowable charging power EC by substituting the calculated allowable charging current IC, the open circuit voltage Vo, and the internal resistance r into Expression (3).

一方、許容放電電流をID、許容放電電力をEDとすると、下記の数式(4)、(5)が成立する。
On the other hand, when the allowable discharge current is ID and the allowable discharge power is ED, the following mathematical formulas (4) and (5) are established.

許容充放電電力演算部16C5は、リチウムイオン電池16Aの電圧の下限値Vmin、上述の許容充電電流ICの演算と同様に演算した開回路電圧Vo、及び内部抵抗rを上記の数式(4)に代入することにより、許容放電電流IDを演算する。さらに、許容充放電電力演算部16C5は、演算した許容放電電流ID、開回路電圧Vo、及び内部抵抗rを数式(5)に代入することにより、許容放電電力EDを演算する。なお、許容充放電電力演算部16C5による演算は、リチウムイオン電池16Aが内部短絡等の熱的影響を防止するため、リチウムイオン電池16Aの電圧を正常な範囲内に制御することを目的に行われたが、このような目的に限らず、例えば、過充電や過放電を防止する目的で蓄電装置16のSOCによる制限や、過充電や過放電を防止する目的でリチウムイオン電池16Aの温度による制限を別途設けても良い。   The allowable charge / discharge power calculation unit 16C5 calculates the lower limit value Vmin of the voltage of the lithium ion battery 16A, the open circuit voltage Vo calculated in the same manner as the calculation of the above-described allowable charge current IC, and the internal resistance r in the above equation (4). By substituting, the allowable discharge current ID is calculated. Further, the allowable charge / discharge power calculation unit 16C5 calculates the allowable discharge power ED by substituting the calculated allowable discharge current ID, the open circuit voltage Vo, and the internal resistance r into Equation (5). The calculation by the allowable charge / discharge power calculation unit 16C5 is performed for the purpose of controlling the voltage of the lithium ion battery 16A within a normal range in order to prevent the lithium ion battery 16A from thermally affecting the internal short circuit or the like. However, the present invention is not limited to this purpose. For example, it is limited by the SOC of the power storage device 16 for the purpose of preventing overcharge or overdischarge, or limited by the temperature of the lithium ion battery 16A for the purpose of preventing overcharge or overdischarge. May be provided separately.

図7はハイブリッドコントローラ22の構成を示す機能ブロック図である。   FIG. 7 is a functional block diagram showing the configuration of the hybrid controller 22.

ハイブリッドコントローラ22は、走行レバー5A、操作レバー5B、及びモード設定スイッチ5Dに接続され、油圧ポンプ17に要求される出力(以下、便宜的にポンプ要求出力と呼ぶ)を推定する油圧ポンプ要求出力推定部22Aと、エンジンコントローラ12に接続され、エンジン11の出力の上限(以下、便宜的にエンジン出力上限と呼ぶ)を演算するエンジン出力上限演算部(原動機出力上限演算部)22Bと、油圧ポンプ要求出力推定部22A、モード設定スイッチ5D、ゲートロックレバー5C、モニタ5F、エンジン出力上限演算部22B、バッテリコントローラ16C、ポンプ容量調節装置21、エンジンコントローラ12、及びインバータ15に接続され、ポンプ容量調節装置21、エンジンコントローラ12、及びインバータ15への制御指令を出力する出力指令部22Cとを含んでいる。   The hybrid controller 22 is connected to the travel lever 5A, the operation lever 5B, and the mode setting switch 5D, and estimates a hydraulic pump request output for estimating an output required for the hydraulic pump 17 (hereinafter referred to as a pump request output for convenience). 22A, an engine output upper limit calculation unit (prime engine output upper limit calculation unit) 22B that is connected to the engine controller 12 and calculates an upper limit of the output of the engine 11 (hereinafter referred to as an engine output upper limit for convenience), a hydraulic pump request The pump capacity adjusting device is connected to the output estimating unit 22A, the mode setting switch 5D, the gate lock lever 5C, the monitor 5F, the engine output upper limit calculating unit 22B, the battery controller 16C, the pump capacity adjusting device 21, the engine controller 12, and the inverter 15. 21, engine controller 12, and a And an output command portion 22C which outputs a control command to the converter 15.

油圧ポンプ要求出力推定部22Aは、走行レバー5Aと操作レバー5Bの操作量、及びモード設定スイッチ5Dの動作モードを入力し、これらの入力情報に基づいて、走行用油圧モータ2A、旋回用油圧モータ3A1、ブームシリンダ4a、アームシリンダ4b、及びバケットシリンダ4cに要求される負荷をそれぞれ推定する。   The hydraulic pump request output estimation unit 22A inputs the operation amount of the travel lever 5A and the operation lever 5B and the operation mode of the mode setting switch 5D, and based on these input information, the travel hydraulic motor 2A, the turning hydraulic motor Loads required for 3A1, boom cylinder 4a, arm cylinder 4b, and bucket cylinder 4c are estimated.

図8は油圧アクチュエータ2A,3A1,4a〜4cのうち走行用油圧モータ2Aに要求される負荷特性を説明する図である。   FIG. 8 is a diagram illustrating load characteristics required for the traveling hydraulic motor 2A among the hydraulic actuators 2A, 3A1, and 4a to 4c.

図8に示すように、走行用油圧モータ2Aに要求される負荷は、走行レバー5Aの操作量が増加するにつれて増大するように設定される。また、走行用油圧モータ2Aに要求される負荷は、オペレータがモード設定スイッチ5Dで設定した動作モードに応じて、その大小を変更するように設定される。   As shown in FIG. 8, the load required for the traveling hydraulic motor 2A is set so as to increase as the operation amount of the traveling lever 5A increases. Further, the load required for the traveling hydraulic motor 2A is set so as to change the magnitude according to the operation mode set by the operator with the mode setting switch 5D.

例えば、オペレータが車体の動作モードをエコモードに設定した場合には、燃費を重視するために、走行用油圧モータ2Aに要求される負荷が低く設定され、オペレータが車体の動作モードをパワーモードに設定した場合には、作業速度を重視するために、走行用油圧モータ2Aに要求される負荷が高く設定される。従って、油圧ポンプ要求出力推定部22Aは、モード設定スイッチ5Dで設定された動作モードにおける走行レバー5Aの操作量から走行用油圧モータ2Aに要求される負荷を推定する。   For example, when the operator sets the operation mode of the vehicle body to the eco mode, the load required for the traveling hydraulic motor 2A is set low in order to emphasize the fuel consumption, and the operator sets the vehicle operation mode to the power mode. When set, the load required for the traveling hydraulic motor 2A is set high in order to emphasize the work speed. Therefore, the hydraulic pump request output estimation unit 22A estimates the load required for the traveling hydraulic motor 2A from the operation amount of the traveling lever 5A in the operation mode set by the mode setting switch 5D.

また、油圧ポンプ要求出力推定部22Aは、他の油圧アクチュエータである旋回用油圧モータ3A1、ブームシリンダ4a、アームシリンダ4b、及びバケットシリンダ4cに要求される負荷に関しても、上述の走行用油圧モータ2Aと同様に、モード設定スイッチ5Dで設定された動作モードにおける操作レバー5Bの操作量から推定する。そして、油圧ポンプ要求出力推定部22Aは、走行用油圧モータ2A、旋回用油圧モータ3A1、ブームシリンダ4a、アームシリンダ4b、及びバケットシリンダ4cに要求される負荷の合計値をポンプ要求出力として出力指令部22Cへ出力する。   The hydraulic pump required output estimation unit 22A also performs the above-described traveling hydraulic motor 2A for loads required for the swing hydraulic motor 3A1, the boom cylinder 4a, the arm cylinder 4b, and the bucket cylinder 4c, which are other hydraulic actuators. Similarly to the above, it is estimated from the operation amount of the operation lever 5B in the operation mode set by the mode setting switch 5D. Then, the hydraulic pump request output estimation unit 22A outputs an output command as a pump request output using the total load required for the traveling hydraulic motor 2A, the turning hydraulic motor 3A1, the boom cylinder 4a, the arm cylinder 4b, and the bucket cylinder 4c. To the unit 22C.

図9はエンジン11の回転数と出力の上限との関係を示す図である。   FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the rotational speed of the engine 11 and the upper limit of the output.

図9に示すように、エンジン出力上限は、エンジン11の回転数によって定まり、エンジン11の回転数が低いときには、エンジン11の回転数の上昇に伴ってエンジン出力上限が増大し、エンジン11の回転数が高くなると、エンジン11の回転数の上昇に伴ってエンジン出力上限が減少するようになっている。このように、エンジン出力上限は、エンジン11の回転数から推定することができる。   As shown in FIG. 9, the engine output upper limit is determined by the rotational speed of the engine 11, and when the rotational speed of the engine 11 is low, the engine output upper limit increases as the rotational speed of the engine 11 increases and the engine 11 rotates. As the number increases, the engine output upper limit decreases as the rotational speed of the engine 11 increases. Thus, the engine output upper limit can be estimated from the rotational speed of the engine 11.

本発明の第1実施形態では、エンジン出力上限演算部22Bは、回転数センサ11Aによって検出されたエンジン11の回転数を、エンジンコントローラ12を介して入力し、この入力情報からエンジン出力上限を演算する。そして、エンジン出力上限演算部22Bは、演算したエンジン出力上限を出力指令部22Cへ出力する。なお、エンジン11の回転数は、オペレータが回転数設定ダイヤル5Eによって目標回転数を調整することで変更することができる。   In the first embodiment of the present invention, the engine output upper limit calculation unit 22B inputs the rotation speed of the engine 11 detected by the rotation speed sensor 11A via the engine controller 12, and calculates the engine output upper limit from this input information. To do. Then, engine output upper limit calculation unit 22B outputs the calculated engine output upper limit to output command unit 22C. The rotation speed of the engine 11 can be changed by the operator adjusting the target rotation speed with the rotation speed setting dial 5E.

出力指令部22Cは、油圧ポンプ要求出力推定部22Aによって推定されたポンプ要求出力、及びエンジン出力上限演算部22Bによって演算されたエンジン出力上限に基づいて、ポンプ容量調節装置21、エンジンコントローラ12、及びインバータ15へ出力する指令値を演算する。そして、出力指令部22Cは、演算した指令値に対応する制御指令として、ポンプ出力指令、エンジン出力指令、及びインバータ電力指令をポンプ容量調節装置21、エンジンコントローラ12、及びインバータ15へそれぞれ出力し、これらの各装置を制御する。   Based on the pump request output estimated by the hydraulic pump request output estimation unit 22A and the engine output upper limit calculated by the engine output upper limit calculation unit 22B, the output command unit 22C includes the pump capacity adjustment device 21, the engine controller 12, and The command value output to the inverter 15 is calculated. Then, the output command unit 22C outputs a pump output command, an engine output command, and an inverter power command to the pump capacity adjustment device 21, the engine controller 12, and the inverter 15 as control commands corresponding to the calculated command value, Each of these devices is controlled.

本発明の第1実施形態では、出力指令部22Cは、蓄電装置16を充放電させる電力を設定する充放電電力設定部22C1と、油圧ポンプ要求出力推定部22Aによって推定されたポンプ要求出力、エンジン出力上限演算部22Bによって演算されたエンジン出力上限、及び許容充放電電力演算部16C5によって演算された許容充放電電力に基づいて、蓄電装置16の暖機運転に伴って車体の動作が制限されているかどうかを判定する動作制限判定部22C2とを含んでいる。   In the first embodiment of the present invention, the output command unit 22C includes a charge / discharge power setting unit 22C1 that sets power to charge / discharge the power storage device 16, a pump request output estimated by the hydraulic pump request output estimation unit 22A, an engine Based on the engine output upper limit calculated by the output upper limit calculation unit 22B and the allowable charge / discharge power calculated by the allowable charge / discharge power calculation unit 16C5, the operation of the vehicle body is limited as the power storage device 16 warms up. And an operation restriction determination unit 22C2 for determining whether or not there is.

充放電電力設定部22C1は、温度測定部16C1によって測定された温度が所定の温度T1以下であると判定された場合に、油圧ポンプ要求出力推定部22Aによって推定されたポンプ要求出力、エンジン出力上限演算部22Bによって演算されたエンジン出力上限、及び許容充放電電力演算部16C5によって演算された許容充放電電力に基づいて、蓄電装置16を充放電させる電力をインバータ電力指令として設定するようにしている。   The charge / discharge power setting unit 22C1 determines the pump request output and engine output upper limit estimated by the hydraulic pump request output estimation unit 22A when the temperature measured by the temperature measurement unit 16C1 is determined to be equal to or lower than the predetermined temperature T1. Based on the engine output upper limit calculated by the calculation unit 22B and the allowable charge / discharge power calculated by the allowable charge / discharge power calculation unit 16C5, the power for charging / discharging the power storage device 16 is set as the inverter power command. .

また、本発明の第1実施形態では、出力指令部22Cは、蓄電装置16の暖機運転が行われたとき、温度測定部16C1によって測定された温度が予め設定された目標温度に達するまでの時間を、蓄電装置16の暖機運転に伴う車体の動作の制限が継続する動作制限時間として推定する動作制限時間推定部22C3を含んでいる。   Moreover, in 1st Embodiment of this invention, when the warming-up driving | operation of the electrical storage apparatus 16 is performed, 22 C of output command parts are until the temperature measured by the temperature measurement part 16C1 reaches the preset target temperature. It includes an operation time limit estimation unit 22C3 that estimates the time as an operation time limit during which the restriction of the operation of the vehicle body accompanying the warm-up operation of the power storage device 16 continues.

そして、出力指令部22Cは、動作制限判定部22C2によって車体の動作が制限されていると判定された場合に、その旨をモニタ5Fに表示させると共に、動作制限時間推定部22C3によって推定された動作制限時間をモニタ5Fに表示させる制御を行う表示制御部22C4を含んでいる。すなわち、この表示制御部22C4は報知制御部として機能する。さらに、出力指令部22Cは、モード設定スイッチ5Dによって設定された動作モードに応じて、動作制限時間推定部22C3によって推定された動作制限時間のモニタ5Fへの表示を切換える制御を行う。   When the operation restriction determination unit 22C2 determines that the operation of the vehicle body is restricted, the output command unit 22C displays the fact on the monitor 5F and the operation estimated by the operation restriction time estimation unit 22C3. A display control unit 22C4 that performs control to display the time limit on the monitor 5F is included. That is, the display control unit 22C4 functions as a notification control unit. Furthermore, the output command unit 22C performs control to switch the display of the operation time limit estimated by the operation time limit estimation unit 22C3 on the monitor 5F in accordance with the operation mode set by the mode setting switch 5D.

図10はキャブ5内のモニタ5Fの表示画面を示す図である。   FIG. 10 is a diagram showing a display screen of the monitor 5F in the cab 5. As shown in FIG.

図10においてモニタ5Fに表示される車体の動作に関する情報としては、例えば、燃料タンクに貯蔵された燃料の量5F1、モード設定スイッチ5Dによって設定された動作モード5F2(図10に示す例では、エコモード)、動作制限判定部22C2によって判定された蓄電装置16の暖機運転に伴う車体の動作の制限に関する動作制限情報5F3(図10に示す例では、車体の動作が制限されている旨のWarmUP)、動作制限時間推定部22C3によって推定された動作制限時間(図10に示す例では、10分)5F4が挙げられている。   The information regarding the vehicle operation displayed on the monitor 5F in FIG. 10 includes, for example, the amount of fuel 5F1 stored in the fuel tank, the operation mode 5F2 set by the mode setting switch 5D (in the example shown in FIG. Mode), operation restriction information 5F3 regarding the restriction of the operation of the vehicle body accompanying the warm-up operation of the power storage device 16 determined by the operation restriction determination unit 22C2 (WarmUP indicating that the operation of the vehicle body is restricted in the example shown in FIG. 10) ), The operation time limit estimated by the operation time limit estimation unit 22C3 (10 minutes in the example shown in FIG. 10) 5F4.

この他、車体の動作に関する情報は、走行レバー5A及び操作レバー5Bの操作量、ゲートロックレバー5Cの位置、回転数設定ダイヤル5Eによって設定された目標回転数、回転数センサ11Aによって検出された回転数、SOC推定部16C4によって推定されたSOC、油圧ポンプ要求出力推定部22Aによって推定されたポンプ要求出力、及びエンジン出力上限演算部22Bによって演算されたエンジン出力上限等の情報を含んでいてもよい。   In addition, the information on the operation of the vehicle body includes the operation amount of the travel lever 5A and the operation lever 5B, the position of the gate lock lever 5C, the target rotation speed set by the rotation speed setting dial 5E, and the rotation detected by the rotation speed sensor 11A. Information such as the number, the SOC estimated by the SOC estimation unit 16C4, the pump request output estimated by the hydraulic pump request output estimation unit 22A, and the engine output upper limit calculated by the engine output upper limit calculation unit 22B. .

次に、出力指令部22Cによる蓄電装置16の暖機運転の制御について、図11のフローチャートを参照して詳細に説明する。図11に示す制御は、例えば、低温の環境下で油圧ショベル1を起動させたときに実施される。   Next, the control of the warm-up operation of the power storage device 16 by the output command unit 22C will be described in detail with reference to the flowchart of FIG. The control shown in FIG. 11 is performed, for example, when the excavator 1 is started under a low temperature environment.

まず、出力指令部22Cは、温度測定部16C1によって測定された温度が所定の温度T1以下であるかどうかを判定する(ステップ(以下、Sと記す)1101)。S1101において、出力指令部22Cは、温度測定部16C1によって測定された温度が所定の温度T1より大きいと判定したときには(S1101/NO)、蓄電装置16の暖機運転を行わず、蓄電装置16の暖機運転の制御を終了する。   First, the output command unit 22C determines whether or not the temperature measured by the temperature measurement unit 16C1 is equal to or lower than a predetermined temperature T1 (step (hereinafter referred to as S) 1101). In S1101, when the output command unit 22C determines that the temperature measured by the temperature measurement unit 16C1 is greater than the predetermined temperature T1 (S1101 / NO), the power storage device 16 is not warmed up, and the power storage device 16 End the warm-up operation control.

S1101において、出力指令部22Cは、温度測定部16C1によって測定された温度が所定の温度T1以下のときには(S1101/YES)、出力指令部22Cの充放電電力設定部22C1は、油圧ポンプ要求出力推定部22Aによって推定されたポンプ要求出力及びエンジン出力上限演算部22Bによって演算されたエンジン出力上限に基づいて、インバータ15の電力の極性を推定する(S1102)。   In S1101, when the temperature measured by the temperature measurement unit 16C1 is equal to or lower than the predetermined temperature T1 (S1101 / YES), the charge / discharge power setting unit 22C1 of the output command unit 22C estimates the hydraulic pump request output. Based on the pump request output estimated by the unit 22A and the engine output upper limit calculated by the engine output upper limit calculation unit 22B, the polarity of the power of the inverter 15 is estimated (S1102).

このとき、充放電電力設定部22C1は、例えば、ポンプ要求出力とエンジン出力上限の差分からインバータに要求される電力(以下、便宜的にインバータ要求電力と称する)を算出する。従って、ポンプ要求出力がエンジン出力上限よりも大きければ、インバータ要求電力は0より大きくなって放電電力となり、ポンプ要求出力がエンジン出力上限よりも小さければ、インバータ要求電力は0より小さくなって充電電力となる。   At this time, for example, the charge / discharge power setting unit 22C1 calculates the power required for the inverter from the difference between the pump request output and the engine output upper limit (hereinafter referred to as inverter request power for convenience). Therefore, if the pump required output is larger than the engine output upper limit, the inverter required power becomes larger than 0 and becomes discharge power, and if the pump required output is smaller than the engine output upper limit, the inverter required power becomes smaller than 0 and the charging power. It becomes.

S1102において、充放電電力設定部22C1は、インバータ要求電力が0より大きいと推定すると(S1102/YES)、インバータ要求電力が許容充放電電力演算部16C5によって演算された許容放電電力より大きいかどうかを判定する(S1103)。なお、本発明の第1実施形態では、出力指令部22Cによる演算を簡易化するため、電動発電機14及びインバータ15の効率を100%とし、損失が発生しない理想状態とする。   In S1102, if the charge / discharge power setting unit 22C1 estimates that the inverter required power is greater than 0 (S1102 / YES), it determines whether the inverter required power is greater than the allowable discharge power calculated by the allowable charge / discharge power calculation unit 16C5. Determination is made (S1103). In the first embodiment of the present invention, in order to simplify the calculation by the output command unit 22C, the efficiency of the motor generator 14 and the inverter 15 is set to 100%, which is an ideal state in which no loss occurs.

S1103において、充放電電力設定部22C1は、インバータ要求電力が許容放電電力より大きいと判定すると(S1103/YES)、許容放電電力をインバータ電力指令として設定する(S1104)。このとき、出力指令部22Cは、許容放電電力を超過する分のインバータ要求電力に対しては、油圧ポンプ17の出力をポンプ要求出力に対して低減することで調整し、後述のS1109の処理が行われる。   In S1103, when the charge / discharge power setting unit 22C1 determines that the inverter required power is larger than the allowable discharge power (S1103 / YES), it sets the allowable discharge power as the inverter power command (S1104). At this time, the output command unit 22C adjusts the inverter required power by an amount exceeding the allowable discharge power by reducing the output of the hydraulic pump 17 with respect to the pump required output. Done.

S1103において、充放電電力設定部22C1は、インバータ要求電力が許容放電電力以下であると判定すると(S1103/NO)、インバータ要求電力をインバータ電力指令として設定し(S1105)、後述のS1109の処理が行われる。一方、S1102において、充放電電力設定部22C1は、インバータ要求電力が0以下であると推定すると(S1102/NO)、インバータ要求電力が許容充放電電力演算部16C5によって演算された許容充電電力より大きいかどうかを判定する(S1106)。   In S1103, when the charge / discharge power setting unit 22C1 determines that the inverter required power is equal to or lower than the allowable discharge power (S1103 / NO), the inverter required power is set as the inverter power command (S1105), and the process of S1109 described later is performed. Done. On the other hand, when the charge / discharge power setting unit 22C1 estimates that the inverter required power is 0 or less in S1102 (S1102 / NO), the inverter request power is larger than the allowable charge power calculated by the allowable charge / discharge power calculation unit 16C5. Whether or not (S1106).

S1106において、充放電電力設定部22C1は、インバータ要求電力が許容充電電力より大きいと判定すると(S1106/YES)、インバータ要求電力をインバータ電力指令として設定し(S1107)、後述のS1109の処理が行われる。S1106において、充放電電力設定部22C1は、インバータ要求電力が許容充電電力以下であると判定すると(S1106/NO)、許容充電電力をインバータ電力指令として設定し(S1108)、後述のS1109の処理が行われる。   In S1106, when the charge / discharge power setting unit 22C1 determines that the inverter required power is larger than the allowable charge power (S1106 / YES), the inverter required power is set as the inverter power command (S1107), and the process of S1109 described later is performed. Is called. In S1106, when the charge / discharge power setting unit 22C1 determines that the inverter required power is equal to or less than the allowable charge power (S1106 / NO), the charge / discharge power setting unit 22C1 sets the allowable charge power as the inverter power command (S1108). Done.

そして、S1109では、出力指令部22Cは、エンジン出力上限をエンジン出力指令として設定した後、エンジン出力指令とインバータ電力指令の和をポンプ出力指令として設定し、蓄電装置16の暖機運転を行う。   In S1109, output command unit 22C sets the engine output upper limit as the engine output command, then sets the sum of the engine output command and the inverter power command as the pump output command, and warms up power storage device 16.

次に、出力指令部22Cの動作制限判定部22C2は、充放電電力設定部22C1によって設定されたインバータ電力指令の内容を確認し、蓄電装置16の暖機運転に伴って車体の動作が制限されているかどうかを判定する(S1110)。このとき、動作制限判定部22C2は、充放電電力設定部22C1によって設定されたインバータ電力指令がインバータ要求電力であることを確認すると、車体の動作が制限されていないと判定し(S1110/NO)、後述のS1111の処理が行われる。   Next, the operation restriction determination unit 22C2 of the output command unit 22C confirms the content of the inverter power command set by the charge / discharge power setting unit 22C1, and the operation of the vehicle body is restricted as the power storage device 16 warms up. It is determined whether or not (S1110). At this time, when it is confirmed that the inverter power command set by the charge / discharge power setting unit 22C1 is the inverter required power, the operation restriction determination unit 22C2 determines that the operation of the vehicle body is not restricted (S1110 / NO). Then, the process of S1111 described later is performed.

一方、S1110において、動作制限判定部22C2は、充放電電力設定部22C1によって設定されたインバータ電力指令がインバータ要求電力でない、すなわち許容放電電力又は許容充電電力であることを確認すると、車体の動作が制限されていると判定する(S1110/YES)。次に、図12に示すように、出力指令部22Cの動作制限時間推定部22C3は、モード設定スイッチ5Dによって設定された動作モードがパワーモードであるかどうかを確認する(S1112)。   On the other hand, in S1110, when the operation restriction determination unit 22C2 confirms that the inverter power command set by the charge / discharge power setting unit 22C1 is not the inverter required power, that is, the allowable discharge power or the allowable charge power, the operation of the vehicle body is performed. It is determined that it is restricted (S1110 / YES). Next, as shown in FIG. 12, the operation time limit estimation unit 22C3 of the output command unit 22C confirms whether or not the operation mode set by the mode setting switch 5D is the power mode (S1112).

このとき、動作制限時間推定部22C3は、モード設定スイッチ5Dによって設定された動作モードがパワーモードであることを確認すると(S1112/YES)、パワーモードに対応する動作制限時間を推定する(S1113)。また、S1112において、動作制限時間推定部22C3は、モード設定スイッチ5Dによって設定された動作モードがエコモードであることを確認すると(S1112/NO)、エコモードに対応する動作制限時間を推定する(S1114)。   At this time, when it is confirmed that the operation mode set by the mode setting switch 5D is the power mode (S1112 / YES), the operation time limit estimation unit 22C3 estimates the operation time limit corresponding to the power mode (S1113). . In S1112, when the operation time limit estimation unit 22C3 confirms that the operation mode set by the mode setting switch 5D is the eco mode (S1112 / NO), the operation time limit estimation unit 22C3 estimates the operation time limit corresponding to the eco mode ( S1114).

図13は蓄電装置16の暖機運転の目標温度に対する蓄電装置16の温度、内部抵抗、及び動作制限時間の関係を示す図である。   FIG. 13 is a diagram illustrating the relationship between the temperature of the power storage device 16, the internal resistance, and the operation time limit with respect to the target temperature for warm-up operation of the power storage device 16.

図13に示すように、動作制限時間推定部22C3は、蓄電装置16の暖機運転の目標温度毎に、蓄電装置16の温度、内部抵抗、及び動作制限時間の関係を示す動作制限時間推定用テーブルDを予め記憶している。蓄電装置16の暖機運転の目標温度は、例えば、モード設定スイッチ5Dによって設定された動作モード及びSOC推定部16C4によって推定されたSOCに基づいて、出力指令部22Cにより予め決定される。   As shown in FIG. 13, the operation time limit estimation unit 22C3 is for estimating the operation time limit indicating the relationship between the temperature of the power storage device 16, the internal resistance, and the operation time limit for each target temperature for the warm-up operation of the power storage device 16. Table D is stored in advance. The target temperature for warm-up operation of power storage device 16 is determined in advance by output command unit 22C based on, for example, the operation mode set by mode setting switch 5D and the SOC estimated by SOC estimation unit 16C4.

そして、動作制限時間推定部22C3は、決定された目標温度に対応する動作制限時間推定用テーブルDを参照し、この動作制限時間推定用テーブルDに対して、温度測定部16C1によって測定された温度、許容充放電電力演算部16C5によって演算された内部抵抗を適用することにより、動作制限時間を求めることができる。   Then, the operation time limit estimation unit 22C3 refers to the operation time limit estimation table D corresponding to the determined target temperature, and the temperature measured by the temperature measurement unit 16C1 with respect to this operation time limit estimation table D. By applying the internal resistance calculated by the allowable charge / discharge power calculation unit 16C5, the operation time limit can be obtained.

具体的には、図13に示す例において、蓄電装置16の暖機運転の目標温度が25℃、温度測定部16C1によって測定された温度が−10℃、許容充放電電力演算部16C5によって演算された内部抵抗がCであれば、動作制限時間はm1となる。また、蓄電装置16の暖機運転の目標温度が25℃、温度測定部16C1によって測定された温度が0℃、許容充放電電力演算部16C5によって演算された内部抵抗がBであれば、動作制限時間はj1となる。   Specifically, in the example shown in FIG. 13, the target temperature for warm-up operation of the power storage device 16 is 25 ° C., the temperature measured by the temperature measurement unit 16C1 is −10 ° C., and the allowable charge / discharge power calculation unit 16C5 is calculated. If the internal resistance is C, the operation limit time is m1. Further, if the target temperature for warm-up operation of the power storage device 16 is 25 ° C., the temperature measured by the temperature measuring unit 16C1 is 0 ° C., and the internal resistance calculated by the allowable charge / discharge power calculating unit 16C5 is B, the operation is limited. The time is j1.

図12に示すS1113又はS1114において、動作制限時間推定部22C3が動作モードに対応する動作制限時間を推定すると、出力指令部22Cの表示制御部22C4は、モード設定スイッチ5Dによって設定された動作モードがパワーモードであれば、パワーモードを示す「POWER」と「WarmUP」をモニタ5Fに表示すると共に、パワーモードに対応する動作制限時間を表示し、モード設定スイッチ5Dによって設定された動作モードがエコモードであれば、エコモードを示す「ECO」と「WarmUP」をモニタ5Fに表示すると共に、エコモードに対応する動作制限時間を表示する(S1115)。   In S1113 or S1114 shown in FIG. 12, when the operation time limit estimation unit 22C3 estimates the operation time limit corresponding to the operation mode, the display control unit 22C4 of the output command unit 22C has the operation mode set by the mode setting switch 5D. If it is the power mode, “POWER” and “WarmUP” indicating the power mode are displayed on the monitor 5F, the operation time limit corresponding to the power mode is displayed, and the operation mode set by the mode setting switch 5D is the eco mode. If so, “ECO” and “WarmUP” indicating the eco mode are displayed on the monitor 5F, and the operation time limit corresponding to the eco mode is displayed (S1115).

次に、表示制御部22C4は、動作制限時間推定部22C3によって推定された動作制限時間が0であるかどうかを確認する(S1116)。このとき、表示制御部22C4は、動作制限時間推定部22C3によって推定された動作制限時間が0でないことを確認すると(S1116/NO)、S1112からの処理が繰り返される。一方、S1116において、表示制御部22C4は、動作制限時間推定部22C3によって推定された動作制限時間が0であることを確認すると(S1116/YES)、モニタ5Fの表示から「WarmUP」と動作制限時間を消去し(S1117)、図11に示すように、出力指令部22Cは、温度測定部16C1によって測定された温度が所定の温度T2以下であるかどうかを判定する(S1111)。   Next, the display control unit 22C4 checks whether or not the operation limit time estimated by the operation limit time estimation unit 22C3 is 0 (S1116). At this time, when the display control unit 22C4 confirms that the operation limit time estimated by the operation limit time estimation unit 22C3 is not zero (S1116 / NO), the processing from S1112 is repeated. On the other hand, in S1116, when the display control unit 22C4 confirms that the operation limit time estimated by the operation limit time estimation unit 22C3 is 0 (S1116 / YES), “WarmUP” and the operation limit time are displayed from the display of the monitor 5F. (S1117), as shown in FIG. 11, the output command unit 22C determines whether or not the temperature measured by the temperature measurement unit 16C1 is equal to or lower than a predetermined temperature T2 (S1111).

このとき、出力指令部22Cは、温度測定部16C1によって測定された温度が所定の温度T2以下であると判定すると(S1111/YES)、S1102からの処理が繰り返される。S1111において、出力指令部22Cは、温度測定部16C1によって測定された温度が所定の温度T2より大きいと判定すると(S1111/NO)、蓄電装置16の暖機運転の制御を終了する。   At this time, if the output command unit 22C determines that the temperature measured by the temperature measurement unit 16C1 is equal to or lower than the predetermined temperature T2 (S1111 / YES), the processing from S1102 is repeated. In S1111, when the output command unit 22C determines that the temperature measured by the temperature measurement unit 16C1 is greater than the predetermined temperature T2 (S1111 / NO), the control of the warm-up operation of the power storage device 16 is terminated.

図14は蓄電装置16の温度、出力、及び暖機運転の有無の時間推移の一例を示す図である。この図では、パワーモードにおいて車体が制限されることなく動作可能な温度として、パワーモードに対応する目標温度が30℃に設定されており、エコモードにおいて車体が制限されることなく動作可能な温度として、エコモードに対応する目標温度が15℃に設定されている。   FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a time transition of the temperature, output, and presence / absence of warm-up operation of the power storage device 16. In this figure, the target temperature corresponding to the power mode is set to 30 ° C. as the temperature at which the vehicle body can operate without being restricted in the power mode, and the temperature at which the vehicle body can operate without being restricted in the eco mode. The target temperature corresponding to the eco mode is set to 15 ° C.

図14に示すように、蓄電装置16の温度が−15℃のときに、出力指令部22Cによって蓄電装置16の暖機運転が開始されると、時間が経過するにつれて蓄電装置16の温度と出力が上昇する。そして、蓄電装置16の温度がパワーモードに対応する目標温度である30℃に達すると、出力指令部22Cによって蓄電装置16の暖機運転の実行と停止が交互に繰り返されることにより、蓄電装置16の温度が30℃付近に維持され、蓄電装置16が発揮することができる出力が100%の状態になる。   As shown in FIG. 14, when the temperature of the power storage device 16 is −15 ° C. and the warming-up operation of the power storage device 16 is started by the output command unit 22C, the temperature and output of the power storage device 16 as time elapses. Rises. Then, when the temperature of the power storage device 16 reaches 30 ° C., which is the target temperature corresponding to the power mode, the output command unit 22C alternately repeats the execution and stop of the warm-up operation of the power storage device 16, thereby Is maintained at around 30 ° C., and the output that can be exhibited by the power storage device 16 becomes 100%.

このような時間推移において、動作モードがエコモードに設定されていた場合には、蓄電装置16の暖機運転が開始してから時間t1が経過するまで「ECO」と「WarmUP」が動作制限時間と共にモニタ5Fに表示される。そして、時間t1が経過した時点、すなわち、動作制限時間が0になった時点で「WarmUP」と動作制限時間の表示がモニタ5Fから消える。   In such a time transition, when the operation mode is set to the eco mode, “ECO” and “WarmUP” are the operation time limit until the time t1 elapses after the warm-up operation of the power storage device 16 is started. At the same time, it is displayed on the monitor 5F. Then, when the time t1 has elapsed, that is, when the operation limit time becomes zero, the display of “WarmUP” and the operation limit time disappears from the monitor 5F.

一方、動作モードがパワーモードに設定されていた場合には、蓄電装置16の暖機運転が開始してから時間t2が経過するまで「POWER」と「WarmUP」が動作制限時間と共にモニタ5Fに表示される。そして、時間t2が経過した時点、すなわち、動作制限時間が0になった時点で「WarmUP」と動作制限時間の表示がモニタ5Fから消える。   On the other hand, when the operation mode is set to the power mode, “POWER” and “WarmUP” are displayed on the monitor 5F together with the operation time limit until the time t2 elapses after the warm-up operation of the power storage device 16 is started. Is done. Then, when the time t2 has elapsed, that is, when the operation limit time becomes 0, the display of “WarmUP” and the operation limit time disappears from the monitor 5F.

このように構成した本発明の第1実施形態に係る油圧ショベル1によれば、低温の環境下において、キャブ5内のオペレータが走行レバー5Aや操作レバー5Bを用いて作業を開始すると、蓄電装置16の温度が低下していることから蓄電装置16の暖機運転が行われる。このとき、モニタ5Fに「WarmUP」が表示されることにより、オペレータが車体の動作が制限されている状況を容易に把握することができる。これにより、蓄電装置16の暖機運転に伴うオペレータの心理的な負担を軽減できるので、オペレータの作業効率を向上させることができる。   According to the hydraulic excavator 1 according to the first embodiment of the present invention configured as described above, when an operator in the cab 5 starts work using the travel lever 5A and the operation lever 5B in a low temperature environment, the power storage device Since the temperature of 16 is decreasing, the power storage device 16 is warmed up. At this time, by displaying “WarmUP” on the monitor 5F, the operator can easily grasp the situation where the operation of the vehicle body is restricted. Thereby, since an operator's psychological burden accompanying the warm-up operation of the power storage device 16 can be reduced, the work efficiency of the operator can be improved.

また、本発明の第1実施形態に係る油圧ショベル1では、蓄電装置16の暖機運転が行われている間、「WarmUP」の他に、動作制限時間がモニタ5Fに表示されることにより、オペレータが油圧ショベル1の所望の動作性能が得られるまでの時間を的確に知ることができるので、その時間が経過するまで車体への負荷が低い作業を進めることで時間を有効に使うことができる。これにより、油圧ショベル1による作業の生産性を高めることができる。   Further, in the hydraulic excavator 1 according to the first embodiment of the present invention, during the warm-up operation of the power storage device 16, the operation time limit is displayed on the monitor 5F in addition to “WarmUP”. Since the operator can accurately know the time until the desired operation performance of the excavator 1 is obtained, the time can be effectively used by advancing the work with a low load on the vehicle body until the time elapses. . Thereby, productivity of work by the hydraulic excavator 1 can be increased.

また、本発明の第1実施形態に係る油圧ショベル1では、蓄電装置16の暖機運転中に動作モードがパワーモードに設定されているとき、オペレータがモード設定スイッチ5Dでエコモードに設定し直すと、モニタ5Fの画面においてパワーモードに対応する動作制限時間がエコモードに対応する動作制限時間に切換わる。このとき、パワーモードに対応する動作制限時間が0に達していなくても、エコモードに対応する動作制限時間が0に達してその表示が消去されていれば、地面を均すための水平引き等の軽負荷作業を、車体の動作が制限されることなく行うことができる。このように、蓄電装置16の暖機運転中の車体の動作に対して、オペレータが迅速な対応を図ることができる。   In the hydraulic excavator 1 according to the first embodiment of the present invention, when the operation mode is set to the power mode during the warm-up operation of the power storage device 16, the operator resets the eco mode with the mode setting switch 5D. Then, the operation time limit corresponding to the power mode is switched to the operation time limit corresponding to the eco mode on the screen of the monitor 5F. At this time, even if the operation time limit corresponding to the power mode has not reached 0, if the operation time limit corresponding to the eco mode has reached 0 and the display is erased, the horizontal pulling for leveling the ground is performed. The light load work such as the above can be performed without restricting the operation of the vehicle body. In this way, the operator can quickly respond to the operation of the vehicle body during the warm-up operation of the power storage device 16.

[第2実施形態]
図15は本発明の第2実施形態に係る油圧ショベルの要部の構成を説明する図である。
[Second Embodiment]
FIG. 15 is a diagram illustrating the configuration of the main part of a hydraulic excavator according to the second embodiment of the present invention.

本発明の第2実施形態が前述した第1実施形態と異なるのは、第1実施形態に係る油圧ショベル1は、蓄電装置16を充放電して蓄電装置16の暖機運転を行うように構成したのに対して、第2実施形態に係る油圧ショベル1Aは、エンジン11の冷却水を用いて蓄電装置16の暖機運転を行うように構成したことである。   The second embodiment of the present invention is different from the first embodiment described above in that the excavator 1 according to the first embodiment is configured to charge / discharge the power storage device 16 and perform the warm-up operation of the power storage device 16. In contrast, the hydraulic excavator 1A according to the second embodiment is configured to perform the warm-up operation of the power storage device 16 using the cooling water of the engine 11.

具体的には、本発明の第2実施形態に係る蓄電装置26のリチウムイオン電池26Aは、複数の電池セル26aが接続されて構成される複数の電池モジュール26A1と、これらの電池モジュール26A1内の各電池セル26aと熱交換を行う熱交換部材とを含んでいる。   Specifically, the lithium ion battery 26A of the power storage device 26 according to the second embodiment of the present invention includes a plurality of battery modules 26A1 configured by connecting a plurality of battery cells 26a, and the inside of these battery modules 26A1. Each battery cell 26a and a heat exchange member that performs heat exchange are included.

この熱交換部材は、例えば、複数の電池モジュール26A1の下方に熱伝導シート(図示せず)を介して配置され、複数の電池セル26aを冷却する構造体としての温度調整プレート26A2から成っている。温度調整プレート26A2は、電池モジュール26A1が載置される矩形状の基台から構成され、この基台の内部には、エンジン11の冷却水の流路となるU字状の複数の溝部が形成されている。   This heat exchange member is, for example, arranged under a plurality of battery modules 26A1 via a heat conductive sheet (not shown), and includes a temperature adjustment plate 26A2 as a structure for cooling the plurality of battery cells 26a. . The temperature adjustment plate 26A2 is composed of a rectangular base on which the battery module 26A1 is placed, and a plurality of U-shaped grooves serving as cooling water passages for the engine 11 are formed inside the base. Has been.

また、本発明の第2実施形態に係る熱交換器28は、第1実施形態と同様のラジエータ18A、オイルクーラ、及びインタクーラの他、エンジン11とラジエータ18Aとの間で冷却水が循環する流路を形成する回路28Aと、この回路28Aに設けられ、ラジエータ18Aによって作成されたエンジン11の冷却水をエンジン11へ圧送する駆動ポンプ28Bと、回路28A内の冷却水の温度を測定する温度センサ28Cとを含んでいる。   Further, the heat exchanger 28 according to the second embodiment of the present invention is a flow in which cooling water circulates between the engine 11 and the radiator 18A in addition to the radiator 18A, the oil cooler, and the intercooler similar to those in the first embodiment. A circuit 28A that forms a path, a drive pump 28B that is provided in the circuit 28A and pumps the coolant of the engine 11 created by the radiator 18A to the engine 11, and a temperature sensor that measures the temperature of the coolant in the circuit 28A 28C.

さらに、熱交換器28は、回路28Aとバイパス弁28Dを介して接続され、回路28A内の冷却水を温度調整プレート26A2の電池モジュール26A1側(上側)の溝部へ流通させる回路28Eと、温度調整プレート26A2内において他の溝部(下側)を介して回路28Eと近接して配設され、回路28E内の冷却水と熱交換を行うための冷却媒体が循環する流路を形成する回路28Fとを含んでいる。   Further, the heat exchanger 28 is connected to the circuit 28A via the bypass valve 28D, and a circuit 28E that distributes the cooling water in the circuit 28A to the groove on the battery module 26A1 side (upper side) of the temperature adjustment plate 26A2; A circuit 28F disposed in the plate 26A2 in proximity to the circuit 28E via another groove (lower side) and forming a flow path through which a cooling medium for heat exchange with the cooling water in the circuit 28E circulates; Is included.

また、熱交換器28は、回路28Fに設けられ、上述の冷却媒体を作成するラジエータ28Gと、回路28Fに設けられ、ラジエータ28Gによって作成された冷却媒体を温度調整プレート26A2へ圧送する駆動ポンプ28Hと、回路28F内の冷却媒体の温度を測定する温度センサ28Iとを含んでいる。   The heat exchanger 28 is provided in the circuit 28F, and the above-described radiator 28G that creates the cooling medium, and the drive pump 28H that is provided in the circuit 28F and pumps the cooling medium created by the radiator 28G to the temperature adjustment plate 26A2. And a temperature sensor 28I for measuring the temperature of the cooling medium in the circuit 28F.

そして、本発明の第2実施形態では、リチウムイオン電池26A、駆動ポンプ28B,28H、バイパス弁28D、及び温度センサ28C,28Iは、バッテリコントローラ16Cを介してハイブリッドコントローラ22に接続され、このハイブリッドコントローラ22の制御指令に応じて駆動する。   In the second embodiment of the present invention, the lithium ion battery 26A, the drive pumps 28B and 28H, the bypass valve 28D, and the temperature sensors 28C and 28I are connected to the hybrid controller 22 via the battery controller 16C. It is driven in accordance with 22 control commands.

従って、ハイブリッドコントローラ22の出力指令部22Cは、蓄電装置16の暖機運転を行うとき、駆動ポンプ28Bを駆動してラジエータ18Aで作成されたエンジン11の冷却水を回路28A内で循環させる。次に、出力指令部22Cは、バイパス弁28Dを開くことにより、回路28A内の冷却水を回路28Eへ流通する。その後、エンジン11の排熱によって回路28A,28E内の冷却水が徐々に暖められると、回路28E内の冷却水と電池モジュール26A1の各電池セル26aが互いに熱交換を行う。これにより、蓄電装置16の温度を目標温度まで上昇させることができる。   Therefore, when the warming-up operation of the power storage device 16 is performed, the output command unit 22C of the hybrid controller 22 drives the drive pump 28B to circulate the cooling water for the engine 11 created by the radiator 18A in the circuit 28A. Next, the output command unit 22C opens the bypass valve 28D to flow the cooling water in the circuit 28A to the circuit 28E. Thereafter, when the cooling water in the circuits 28A and 28E is gradually warmed by the exhaust heat of the engine 11, the cooling water in the circuit 28E and each battery cell 26a of the battery module 26A1 exchange heat with each other. Thereby, the temperature of power storage device 16 can be raised to the target temperature.

一方、出力指令部22Cは、蓄電装置16の暖機運転を終了するとき、蓄電装置16の温度が上昇し過ぎないように、駆動ポンプ28Hを駆動してラジエータ28Gで作成された冷却媒体を回路28F内で循環させる。これにより、回路28E内の冷却水と回路28F内の冷却媒体が互いに熱交換を行うので、エンジン11の冷却水を作業時の適切な温度へ調整することができる。   On the other hand, when the warming-up operation of the power storage device 16 is completed, the output command unit 22C drives the drive pump 28H to circuit the cooling medium created by the radiator 28G so that the temperature of the power storage device 16 does not rise too much. Circulate in 28F. Thereby, since the cooling water in the circuit 28E and the cooling medium in the circuit 28F exchange heat with each other, the cooling water of the engine 11 can be adjusted to an appropriate temperature at the time of work.

図16は蓄電装置16の暖機運転の目標温度に対する蓄電装置16の温度、エンジン11の冷却水の温度、及び動作制限時間の関係を示す図である。   FIG. 16 is a diagram showing the relationship between the temperature of the power storage device 16, the temperature of the cooling water of the engine 11, and the operation limit time with respect to the target temperature for warm-up operation of the power storage device 16.

図16に示すように、出力指令部22Cの動作制限時間推定部22C3は、蓄電装置16の暖機運転の目標温度毎に、蓄電装置16の温度、エンジン11の冷却水の温度、及び動作制限時間の関係を示す動作制限時間推定用テーブルEを予め記憶している。そして、動作制限時間推定部22C3は、決定された目標温度に対応する動作制限時間推定用テーブルEを参照し、この動作制限時間推定用テーブルEに対して、温度測定部16C1によって測定された温度及び温度センサ28Cによって測定された温度を適用することにより、動作制限時間を求めることができる。   As shown in FIG. 16, the operation limit time estimation unit 22C3 of the output command unit 22C has the temperature of the power storage device 16, the temperature of the coolant of the engine 11, and the operation limit for each target temperature of the warm-up operation of the power storage device 16. An operation limit time estimation table E indicating the time relationship is stored in advance. Then, the operation time limit estimation unit 22C3 refers to the operation time limit estimation table E corresponding to the determined target temperature, and the temperature measured by the temperature measurement unit 16C1 with respect to the operation time limit estimation table E. By applying the temperature measured by the temperature sensor 28C, the operation time limit can be obtained.

具体的には、図16に示す例において、蓄電装置16の暖機運転の目標温度が25℃、温度測定部16C1によって測定された温度が−10℃、温度センサ28Cによって測定された温度がCであれば、動作制限時間はm2となる。また、蓄電装置16の暖機運転の目標温度が25℃、温度測定部16C1によって測定された温度が0℃、温度センサ28Cによって測定された温度がBであれば、動作制限時間はj2となる。なお、その他の第2実施形態の構成は、上述した第1実施形態と同様であり、第1実施形態と同一又は対応する部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。   Specifically, in the example illustrated in FIG. 16, the target temperature for warm-up operation of the power storage device 16 is 25 ° C., the temperature measured by the temperature measurement unit 16C1 is −10 ° C., and the temperature measured by the temperature sensor 28C is C. If so, the operation time limit is m2. Further, if the target temperature for warm-up operation of power storage device 16 is 25 ° C., the temperature measured by temperature measuring unit 16C1 is 0 ° C., and the temperature measured by temperature sensor 28C is B, the operation time limit is j2. . In addition, the structure of other 2nd Embodiment is the same as that of 1st Embodiment mentioned above, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is the same as that of 1st Embodiment, or respond | corresponds, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

このように構成した本発明の第2実施形態に係る油圧ショベル1Aによれば、上述した第1実施形態と同様の作用効果が得られる他、蓄電装置16を充放電させずに、エンジン11の排熱を利用して蓄電装置16の暖機運転を行うようにしているので、暖機運転による蓄電装置16の負荷を十分に低減することができる。これにより、蓄電装置16の耐久性を向上させることができるので、蓄電装置16の高寿命化を実現することができる。   According to the hydraulic excavator 1 </ b> A according to the second embodiment of the present invention configured as described above, the same effects as those of the first embodiment described above can be obtained, and the power storage device 16 can be charged and discharged without charging or discharging the engine 11. Since the power storage device 16 is warmed up using exhaust heat, the load on the power storage device 16 due to the warm-up operation can be sufficiently reduced. Thereby, the durability of the power storage device 16 can be improved, so that the life of the power storage device 16 can be increased.

なお、上述した本実施形態は、本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。   In addition, this embodiment mentioned above was described in detail in order to demonstrate this invention easily, and is not necessarily limited to what is provided with all the demonstrated structures. Further, a part of the configuration of an embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of an embodiment.

1,1A…油圧ショベル(ハイブリッド式建設機械)、5…キャブ、5D…モード設定スイッチ(モード設定部)、5F…モニタ(報知装置)、11…エンジン(原動機)、14…電動発電機、16,26…蓄電装置、16A,26A…リチウムイオン電池、16C…バッテリコントローラ、16C1…温度測定部、16C2…電圧測定部、16C3…電流測定部、16C4…SOC推定部、16C5…許容充放電電力演算部(最大電力演算部)、17…油圧ポンプ、18,28…熱交換器、18A,28G…ラジエータ
22…ハイブリッドコントローラ、22A…油圧ポンプ要求出力推定部、22B…エンジン出力上限演算部(原動機出力上限演算部)、22C…出力指令部、22C1…充放電電力設定部、22C2…動作制限判定部、22C3…動作制限時間推定部、22C4…表示制御部(報知制御部)、26A1…電池モジュール、26A2…温度調整プレート、26a…電池セル、28A,28E,28F…回路、28B,28H…駆動ポンプ、28C,28I…温度センサ、28D…バイパス弁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,1A ... Hydraulic excavator (hybrid construction machine), 5 ... Cab, 5D ... Mode setting switch (mode setting part), 5F ... Monitor (notification device), 11 ... Engine (motor), 14 ... Motor generator, 16 , 26 ... Power storage device, 16A, 26A ... Lithium ion battery, 16C ... Battery controller, 16C1 ... Temperature measurement unit, 16C2 ... Voltage measurement unit, 16C3 ... Current measurement unit, 16C4 ... SOC estimation unit, 16C5 ... Allowable charge / discharge power calculation Unit (maximum power calculation unit), 17 ... hydraulic pump, 18, 28 ... heat exchanger, 18A, 28G ... radiator 22 ... hybrid controller, 22A ... hydraulic pump required output estimation unit, 22B ... engine output upper limit calculation unit (motor output) Upper limit calculation unit), 22C... Output command unit, 22C1... Charge / discharge power setting unit, 22C2. 2C3 ... Operation time limit estimation unit, 22C4 ... Display control unit (notification control unit), 26A1 ... Battery module, 26A2 ... Temperature adjustment plate, 26a ... Battery cell, 28A, 28E, 28F ... Circuit, 28B, 28H ... Drive pump, 28C, 28I ... temperature sensor, 28D ... bypass valve

Claims (3)

原動機と、
前記原動機の動力のアシスト及び発電を行う電動発電機と、
前記原動機によって駆動する油圧ポンプと、
前記電動発電機との間で電力の授受を行う蓄電装置と、
前記蓄電装置の温度を測定する温度測定部と、
前記温度測定部によって測定された前記蓄電装置の温度に基づいて、前記蓄電装置の暖機運転を制御する制御装置とを備えたハイブリッド式建設機械であって、
車体の動作に関する情報を報知する報知装置を備え、
前記制御装置は、
前記油圧ポンプに要求される出力を推定する油圧ポンプ要求出力推定部と、
前記原動機の出力の上限を演算する原動機出力上限演算部と、
前記蓄電装置の充放電可能な最大電力を演算する最大電力演算部と、
前記油圧ポンプ要求出力推定部によって推定された出力、前記原動機出力上限演算部によって演算された出力の上限、及び前記最大電力演算部によって演算された最大電力に基づいて、前記蓄電装置の暖機運転に伴って車体の動作が制限されているかどうかを判定する動作制限判定部と、
前記動作制限判定部によって車体の動作が制限されていると判定された場合に、その旨を前記報知装置に報知させる制御を行う報知制御部とを含むことを特徴とするハイブリッド式建設機械。
Prime mover,
A motor generator for assisting power generation and generating power of the prime mover;
A hydraulic pump driven by the prime mover;
A power storage device that exchanges power with the motor generator;
A temperature measuring unit for measuring the temperature of the power storage device;
A hybrid construction machine including a control device that controls a warm-up operation of the power storage device based on the temperature of the power storage device measured by the temperature measurement unit,
A notification device for notifying information on the operation of the vehicle body;
The controller is
A hydraulic pump required output estimating unit for estimating an output required for the hydraulic pump;
A prime mover output upper limit computing unit for computing an upper limit of the output of the prime mover;
A maximum power calculator that calculates the maximum power of the power storage device that can be charged and discharged;
Based on the output estimated by the hydraulic pump required output estimation unit, the upper limit of the output calculated by the prime mover output upper limit calculation unit, and the maximum power calculated by the maximum power calculation unit, the warm-up operation of the power storage device An operation restriction determination unit that determines whether or not the operation of the vehicle body is restricted along with,
A hybrid construction machine, comprising: a notification control unit that performs control to notify the notification device of the fact that the operation restriction determination unit determines that the operation of the vehicle body is limited.
請求項1に記載のハイブリッド式建設機械において、
前記制御装置は、前記蓄電装置の暖機運転が行われたとき、前記温度測定部によって測定された温度が予め設定された目標温度に達するまでの時間を、前記蓄電装置の暖機運転に伴う車体の動作の制限が継続する動作制限時間として推定する動作制限時間推定部を含み、
前記報知制御部は、前記動作制限時間推定部によって推定された前記動作制限時間を前記報知装置に報知させる制御を行うことを特徴とするハイブリッド式建設機械。
The hybrid construction machine according to claim 1,
When the warm-up operation of the power storage device is performed, the control device includes a time until the temperature measured by the temperature measurement unit reaches a preset target temperature in accordance with the warm-up operation of the power storage device. Including an operation time limit estimating unit that estimates an operation time limit for which the operation limit of the vehicle body continues,
The hybrid control machine, wherein the notification control unit controls the notification device to notify the operation limit time estimated by the operation limit time estimation unit.
請求項2に記載のハイブリッド式建設機械において、
オペレータが搭乗するキャブと、
前記キャブ内に設けられ、車体に要求する負荷毎に定められた動作モードを設定するモード設定部とを備え、
前記報知装置は、前記動作制限判定部の判定結果及び前記動作制限時間推定部の推定結果を表示する表示装置から構成され、
前記報知制御部は、前記モード設定部によって設定された動作モードに応じて、前記動作制限時間推定部によって推定された前記動作制限時間の前記表示装置への表示を切換える制御を行うことを特徴とするハイブリッド式建設機械。
The hybrid construction machine according to claim 2,
A cab on which the operator is boarded;
A mode setting unit which is provided in the cab and sets an operation mode determined for each load required for the vehicle body;
The notification device includes a display device that displays a determination result of the operation restriction determination unit and an estimation result of the operation restriction time estimation unit,
The notification control unit performs control to switch display of the operation time limit estimated by the operation time limit estimation unit on the display device according to the operation mode set by the mode setting unit. Hybrid construction machine.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2024113718A (en) * 2023-02-10 2024-08-23 ヤンマーホールディングス株式会社 CONTROL METHOD FOR CONTROLLING A WORK MACHINE, CONTROL PROGRAM FOR CONTROLLING A WORK MACHINE, CONTROL SYSTEM FOR CONTROLLING A WORK MACHINE

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2703567A1 (en) * 2012-08-30 2014-03-05 Kobelco Construction Machinery Co., Ltd. Hybrid construction machine
JP2015094173A (en) * 2013-11-13 2015-05-18 日立建機株式会社 Hybrid construction machine
WO2016060132A1 (en) * 2014-10-14 2016-04-21 日立建機株式会社 Hybrid construction machinery
JP2016056527A (en) * 2014-09-05 2016-04-21 日立建機株式会社 Hybrid construction machine
JP2016132968A (en) * 2015-01-22 2016-07-25 日立建機株式会社 Hybrid construction machine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2703567A1 (en) * 2012-08-30 2014-03-05 Kobelco Construction Machinery Co., Ltd. Hybrid construction machine
JP2015094173A (en) * 2013-11-13 2015-05-18 日立建機株式会社 Hybrid construction machine
JP2016056527A (en) * 2014-09-05 2016-04-21 日立建機株式会社 Hybrid construction machine
WO2016060132A1 (en) * 2014-10-14 2016-04-21 日立建機株式会社 Hybrid construction machinery
JP2016132968A (en) * 2015-01-22 2016-07-25 日立建機株式会社 Hybrid construction machine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2024113718A (en) * 2023-02-10 2024-08-23 ヤンマーホールディングス株式会社 CONTROL METHOD FOR CONTROLLING A WORK MACHINE, CONTROL PROGRAM FOR CONTROLLING A WORK MACHINE, CONTROL SYSTEM FOR CONTROLLING A WORK MACHINE

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