作業(yè)機(jī)械的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具有用于使例如行駛裝置等的驅(qū)動(dòng)部驅(qū)動(dòng)的永磁鐵式的同步發(fā)電機(jī)的作業(yè)機(jī)械。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，使用了這種永磁鐵式的同步發(fā)電機(jī)的現(xiàn)有技術(shù)例如被專(zhuān)利文獻(xiàn)I公開(kāi)。在該專(zhuān)利文獻(xiàn)I中，具有:控制作為永磁鐵式的同步發(fā)電機(jī)的三相交流馬達(dá)的逆變器部;對(duì)在該逆變器部中流動(dòng)的電流進(jìn)行檢測(cè)的電流檢測(cè)單元。而且，采用如下結(jié)構(gòu):在通過(guò)該電流檢測(cè)單元檢測(cè)到超過(guò)了預(yù)先設(shè)定的電流值的電流的情況下，使逆變器部的運(yùn)轉(zhuǎn)停止之后，對(duì)于該逆變器部?jī)?nèi)的開(kāi)關(guān)元件，使用短路檢測(cè)用的開(kāi)關(guān)圖樣來(lái)檢測(cè)短路位置。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0005]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本專(zhuān)利第4438833號(hào)公報(bào)
[0006]但是，在上述專(zhuān)利文獻(xiàn)I公開(kāi)的現(xiàn)有技術(shù)中，在成為作為一次動(dòng)力源的發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力向三相交流馬達(dá)傳遞的構(gòu)造的情況下，當(dāng)逆變器部發(fā)生短路故障時(shí)，無(wú)論是否使該逆變器部停止，都傳遞通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)輸出的動(dòng)力而使三相交流馬達(dá)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。因此，由于通過(guò)由該三相交流馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的感應(yīng)電壓，導(dǎo)致短路電流繼續(xù)向逆變器部流動(dòng)，從而不一定能夠檢測(cè)逆變器部的異常。
[0007]另外，短路電流向逆變器部繼續(xù)流動(dòng)，由此，該逆變器部等可能會(huì)產(chǎn)生局部的發(fā)熱，從而還可能帶來(lái)進(jìn)一步的二次損壞。根據(jù)上述，在三相交流馬達(dá)以通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的方式被安裝的情況下，需要可靠地檢測(cè)逆變器部的短路故障。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明是鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀而研發(fā)的，其目的在于提供能夠可靠地檢測(cè)通過(guò)驅(qū)動(dòng)源發(fā)電的同步發(fā)電機(jī)中的短路的作業(yè)機(jī)械。
[0009]為實(shí)現(xiàn)該目的，本發(fā)明的特征在于，具有:驅(qū)動(dòng)源;通過(guò)該驅(qū)動(dòng)源而發(fā)電的同步發(fā)電機(jī);逆變器，具有檢測(cè)在該同步發(fā)電機(jī)中流動(dòng)的電流的電流檢測(cè)部及開(kāi)關(guān)元件;經(jīng)由該逆變器蓄積上述同步發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電力的蓄電裝置；以及檢測(cè)上述同步發(fā)電機(jī)的電氣異常的控制部，上述控制部是在檢測(cè)到上述同步發(fā)電機(jī)的電氣異常時(shí)，使上述逆變器的開(kāi)關(guān)元件的柵極截止，在該狀態(tài)下，通過(guò)上述電流檢測(cè)部檢測(cè)到規(guī)定值以上的電流持續(xù)規(guī)定時(shí)間以上的情況下，判斷為上述逆變器處于短路狀態(tài)。
[0010]發(fā)明的效果
[0011]本發(fā)明如上所述地構(gòu)成，在即使使控制同步發(fā)電機(jī)的逆變器的開(kāi)關(guān)元件的柵極截止也檢測(cè)到比規(guī)定的值大的電流在逆變器內(nèi)持續(xù)流動(dòng)規(guī)定時(shí)間以上時(shí)，判斷為逆變器處于短路狀態(tài)，從而即使在通過(guò)驅(qū)動(dòng)源使同步發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的狀態(tài)下，也能夠可靠地檢測(cè)逆變器的短路狀態(tài)。而且，上述以外的課題、結(jié)構(gòu)及效果通過(guò)以下的實(shí)施方式的說(shuō)明得以明確。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的混合動(dòng)力式輪式裝載機(jī)的側(cè)視圖。
[0013]圖2是表示混合動(dòng)力式輪式裝載機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的概要結(jié)構(gòu)圖。
[0014]圖3是用于說(shuō)明本發(fā)明的用于檢測(cè)逆變器短路異常的基本的思維方式的流程圖。
[0015]圖4是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的用于檢測(cè)短路狀態(tài)的流程圖。
[0016]圖5是表示同步發(fā)電機(jī)的相對(duì)于轉(zhuǎn)速的特性的圖，(a)是表示不控制逆變器輸入電壓時(shí)的正常時(shí)的逆變器輸入電壓特性的圖線，(b)是表示短路狀態(tài)時(shí)的馬達(dá)電流特性的圖線。
[0017]圖6是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的電動(dòng)式輪式裝載機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的概要結(jié)構(gòu)圖。
[0018]圖7是第二實(shí)施方式的用于檢測(cè)同步發(fā)電機(jī)的短路狀態(tài)的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0〇19][第一實(shí)施方式]
[0020]以下，作為本發(fā)明涉及的作業(yè)機(jī)械的第一實(shí)施方式，以混合動(dòng)力式輪式裝載機(jī)I為例進(jìn)行說(shuō)明。
[0021]圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式涉及的混合動(dòng)力式輪式裝載機(jī)的側(cè)視圖。圖2是表示混合動(dòng)力式輪式裝載機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的概要結(jié)構(gòu)圖。
[0022]< 結(jié)構(gòu) >
[0023]如圖1所示，混合動(dòng)力式輪式裝載機(jī)I是具有使行駛部2電動(dòng)化的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的行駛電動(dòng)驅(qū)動(dòng)式輪式裝載機(jī)，是搭載了所謂的串聯(lián)式的混合動(dòng)力系統(tǒng)的混合動(dòng)力工程車(chē)輛。此外，作為本發(fā)明的混合動(dòng)力式的作業(yè)機(jī)械，除了輔助液壓驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)以外，還包含輔助其他的電動(dòng)馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)。
[0024]在混合動(dòng)力式輪式裝載機(jī)I的車(chē)身Ia的前側(cè)，設(shè)置有作為砂土等的挖掘作業(yè)等所使用的驅(qū)動(dòng)部的前作業(yè)機(jī)lb。另外，在車(chē)身Ia上，安裝有使該車(chē)身Ia前進(jìn)或后退即能夠行駛的作為行駛用輪胎的行駛輪2a。這些行駛輪2a構(gòu)成了行駛部2的一部分，并通過(guò)搭載在車(chē)身I a上的電動(dòng)式的行駛馬達(dá)6被驅(qū)動(dòng)。
[0025]前作業(yè)機(jī)Ib具有:能夠沿上下方向轉(zhuǎn)動(dòng)地連結(jié)于車(chē)身Ia的前側(cè)的舉升臂Ic;能夠轉(zhuǎn)動(dòng)地連結(jié)于該舉升臂Ic的前端部上的鏟斗Id。舉升臂Ic通過(guò)作為液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的舉升臂油缸(液壓缸)I e被驅(qū)動(dòng)。鏟斗Id是將作為液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的鏟斗油缸(液壓缸)If的動(dòng)作傳遞到曲柄Ig而被驅(qū)動(dòng)。這些舉升臂油缸Ie及鏟斗油缸If是通過(guò)從被作為驅(qū)動(dòng)源的發(fā)動(dòng)機(jī)3及后述的馬達(dá).發(fā)電機(jī)(MG)4驅(qū)動(dòng)的液壓栗(未圖示)供給的工作油的液壓而被伸縮驅(qū)動(dòng)的。
[0026]如圖2所示，混合動(dòng)力式輪式裝載機(jī)I具有作為動(dòng)力源的發(fā)動(dòng)機(jī)3。在該發(fā)動(dòng)機(jī)3上，安裝有用于使該發(fā)動(dòng)機(jī)3啟動(dòng)的起動(dòng)機(jī)3a。發(fā)動(dòng)機(jī)3通過(guò)來(lái)自作為發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(ECU)3b的指令來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。而且，發(fā)動(dòng)機(jī)3的輸出軸3c和作為發(fā)電電動(dòng)機(jī)的MG(馬達(dá).發(fā)電機(jī))4的驅(qū)動(dòng)軸被機(jī)械地連結(jié)，各自的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩被供給到未圖示的液壓栗。該MG4由永磁鐵式的同步發(fā)電機(jī)構(gòu)成。即，MG4是如下的馬達(dá)/發(fā)電機(jī)，即在對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)3進(jìn)行轉(zhuǎn)矩輔助的情況下，作為馬達(dá)工作，有助于液壓栗的驅(qū)動(dòng)，另一方面，在穩(wěn)定行駛時(shí)或減速時(shí)，作為以發(fā)動(dòng)機(jī)3為驅(qū)動(dòng)源進(jìn)行發(fā)電的發(fā)電機(jī)工作。另外，在MG4上，安裝有用于檢測(cè)該MG4的轉(zhuǎn)速(馬達(dá)轉(zhuǎn)速)的旋轉(zhuǎn)傳感器4a。
[0027]而且，MG4與作為電力轉(zhuǎn)換裝置的MG用逆變器5連接，并利用該MG用逆變器5進(jìn)行逆變控制。該MG用逆變器5是用于將來(lái)自后述的蓄電裝置9的電力供給到MG4而使該MG4作為馬達(dá)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)、或相反地在通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)3而使MG4作為發(fā)電機(jī)工作時(shí)對(duì)于蓄電裝置9供給電力的三相逆變裝置。該MG用逆變器5作為開(kāi)關(guān)元件而具有例如IGBT(絕緣柵極雙極型晶體管:Insulated Gate Bipolar Transistor)等這樣的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)5a、5b。這些半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)5a、5b一般采用功率半導(dǎo)體元件，成為由共計(jì)6個(gè)構(gòu)成的橋電路。另外，這些半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)5a的源極及半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)5b的漏極經(jīng)由馬達(dá)電流傳感器5d與MG4電連接。該馬達(dá)電流傳感器5d是檢測(cè)從MG4輸出的電流(馬達(dá)電流)的電流檢測(cè)部。
[0028]而且，在這些半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)5a的漏極與半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)5b的源極之間，分別并聯(lián)連接有主平滑電容器5e和逆變器輸入電壓傳感器5f。主平滑電容器5e使直流電壓平滑化。逆變器輸入電壓傳感器5f是檢測(cè)逆變器5的輸入電壓的電壓檢測(cè)部。另外，旋轉(zhuǎn)傳感器4a、馬達(dá)電流傳感器5d及逆變器輸入電壓傳感器5f與內(nèi)置于MG用逆變器5的逆變器控制電路5g連接。
[0029]另一方面，行駛部2具有作為驅(qū)動(dòng)部的行駛馬達(dá)6。該行駛馬達(dá)6通過(guò)從蓄電裝置9供給的電力被驅(qū)動(dòng)。在作為該行駛馬達(dá)6的輸出軸的行駛用傳動(dòng)軸6a上安裝有行駛輪2a。另夕卜，在該行駛馬達(dá)6上安裝有用于檢測(cè)該行駛馬達(dá)6的轉(zhuǎn)速(馬達(dá)轉(zhuǎn)速)的旋轉(zhuǎn)傳感器6b。而且，為作為電動(dòng)馬達(dá)工作而安裝有作為電力轉(zhuǎn)換裝置的行駛馬達(dá)用逆變器7。該行駛馬達(dá)用逆變器7分別具有半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)7a、7b、馬達(dá)電流傳感器7d、主平滑電容器7e、逆變器輸入電壓傳感器7f及逆變器控制電路7g，并采用與上述MG用逆變器5同樣的結(jié)構(gòu)。
[0030]而且，MG用逆變器5及行駛馬達(dá)用逆變器7經(jīng)由斬波器8而與例如電容器等蓄電裝置9連接。斬波器8具有:作為電感的電抗器8a;作為開(kāi)關(guān)元件的例如IGBT這樣的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)8b、8c。電抗器8a的一端與蓄電裝置9的正極連接，另一端與半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)8