專利名稱：混合式挖掘機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種混合式挖掘機(jī)，尤其涉及一種由發(fā)電機(jī)輔助發(fā)動(dòng)機(jī)的混合式挖掘機(jī)。
背景技術(shù)：
在混合式液壓挖掘機(jī)等混合式挖掘機(jī)中，一般以來自蓄電池的電力驅(qū)動(dòng)稱為輔助馬達(dá)的電動(dòng)馬達(dá)，并輔助發(fā)動(dòng)機(jī)(例如，參照專利文獻(xiàn)1。)。大多情況下利用IPMdnterior Permanent Magnet)馬達(dá)等永久磁鐵馬達(dá)作為輔助馬達(dá)。IPM馬達(dá)中，在設(shè)置有線圈的定子的內(nèi)側(cè)配置埋入有永久磁鐵的轉(zhuǎn)子。通過使電流流向定子的線圈并產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，從而通過旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與由定子的永久磁鐵形成的磁場(chǎng)的作用使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。因此，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)力、即IPM馬達(dá)的輸出與埋入于轉(zhuǎn)子中的永久磁鐵所形成的磁場(chǎng)的強(qiáng)度成比例。雖然埋入于IPM馬達(dá)的轉(zhuǎn)子中的永久磁鐵為強(qiáng)力磁鐵，但若變成高溫，則磁力有可能降低(減磁)，另外，隨著長(zhǎng)年變化，磁力有可能慢慢衰減。若埋入于轉(zhuǎn)子中的永久磁鐵的磁力降低，則會(huì)降低IPM馬達(dá)的輸出?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開平10-103112號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明的概要發(fā)明要解決的課題本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，其目的在于提供一種能夠以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)及操作對(duì)輔助馬達(dá)或其他電動(dòng)機(jī)中的永久磁鐵的減磁進(jìn)行檢測(cè)的混合式挖掘機(jī)。用于解決課題的手段根據(jù)本發(fā)明，提供一種混合式挖掘機(jī)，具有發(fā)動(dòng)機(jī)、通過該發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出驅(qū)動(dòng)的液壓泵、通過從該液壓泵供給的液壓驅(qū)動(dòng)的動(dòng)臂驅(qū)動(dòng)用液壓缸及斗桿驅(qū)動(dòng)用液壓缸、連結(jié)于該發(fā)動(dòng)機(jī)且通過該發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電力的發(fā)電機(jī)、向該發(fā)電機(jī)供給電力的蓄電構(gòu)件及通過逆變器連接于該蓄電構(gòu)件并用于驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)，其特征在于，該蓄電構(gòu)件包括連接于蓄電器而供給直流電流的DC總線、設(shè)置于該DC總線的平滑電容器及檢測(cè)該 DC總線的電壓的電壓檢測(cè)器，該發(fā)電機(jī)在該發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)通過該發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)而產(chǎn)生感應(yīng)電壓，通過對(duì)由該電壓檢測(cè)器檢測(cè)出的該感應(yīng)電壓與預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較來判定該發(fā)電機(jī)的永久磁鐵的磁力的降低。在上述混合式挖掘機(jī)中，該電壓檢測(cè)器優(yōu)選安裝于該DC總線。另外，優(yōu)選當(dāng)檢測(cè)用于該比較的該發(fā)電機(jī)的感應(yīng)電壓時(shí)，該回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部被機(jī)械地制動(dòng)而維持停止?fàn)顟B(tài)。此外， 優(yōu)選在該發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，當(dāng)檢測(cè)用于該比較的該發(fā)電機(jī)的感應(yīng)電壓時(shí)，該DC總線與該蓄電器設(shè)定為非連接狀態(tài)。另外，在上述混合式挖掘機(jī)中，優(yōu)選該發(fā)電機(jī)與該發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械地連結(jié)?；蛘?，也可以該發(fā)電機(jī)通過動(dòng)臂再生用液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。此時(shí)，優(yōu)選設(shè)置連接該液壓泵與該動(dòng)臂再生用液壓馬達(dá)的旁路電路。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，能夠以僅追加檢測(cè)DC總線的電壓的電壓檢測(cè)器的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)，容易地檢測(cè)輔助發(fā)動(dòng)機(jī)的電動(dòng)發(fā)電機(jī)或其他電動(dòng)機(jī)的永久磁鐵的減磁。


圖1是混合式挖掘機(jī)的側(cè)視圖。圖2是表示混合式挖掘機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。圖3是表示蓄電構(gòu)件的結(jié)構(gòu)的框圖。圖4是用于對(duì)通過逆變器將由電動(dòng)發(fā)電機(jī)輸出的感應(yīng)電壓轉(zhuǎn)換為DC總線電壓并供給至蓄電構(gòu)件的方法進(jìn)行說明的圖。圖5是表示電動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速與所產(chǎn)生的感應(yīng)電壓的關(guān)系的圖表。圖6是表示發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和電動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速的變化及DC總線電壓的變化的圖表。圖7是表示設(shè)置有動(dòng)臂再生用馬達(dá)的混合式挖掘機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。圖8是表示本發(fā)明能夠應(yīng)用的串聯(lián)方式的混合式挖掘機(jī)的結(jié)構(gòu)的框圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明。首先，對(duì)應(yīng)用本發(fā)明的混合式挖掘機(jī)進(jìn)行說明。圖1為混合式挖掘機(jī)的側(cè)視圖?；旌鲜酵诰驒C(jī)的下部行駛體1上通過回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2 搭載有上部回轉(zhuǎn)體3。動(dòng)臂4從上部回轉(zhuǎn)體3延伸，在動(dòng)臂4的前端連接斗桿5。另外，在斗桿5的前端連接鏟斗6。動(dòng)臂4、斗桿5及鏟斗6分別通過動(dòng)臂缸7、斗桿缸8及鏟斗缸9 液壓驅(qū)動(dòng)。并且，上部回轉(zhuǎn)體3上搭載駕駛室10及動(dòng)力源(未圖示)。圖2是表示圖1所示的混合式挖掘機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。作為機(jī)械式驅(qū)動(dòng)部的發(fā)動(dòng)機(jī)11和作為輔助驅(qū)動(dòng)部的電動(dòng)發(fā)電機(jī)12均連接于作為增力器的變速器13的輸入軸。變速器13的輸出軸上連接有液壓泵14。液壓泵14上通過高壓液壓管路16連接有控制閥17?？刂崎y17為進(jìn)行液壓系統(tǒng)的控制的控制裝置。在控制閥17上通過高壓液壓管路連接下部行駛體1用的液壓馬達(dá)IA (右用)及IB (左用)、動(dòng)臂缸7、斗桿缸8及鏟斗缸9。電動(dòng)發(fā)電機(jī)12上通過逆變器18連接有包括蓄電器19及轉(zhuǎn)換器20的蓄電構(gòu)件 30。蓄電構(gòu)件30上通過逆變器22連接有回轉(zhuǎn)用電動(dòng)發(fā)電機(jī)21?；剞D(zhuǎn)用電動(dòng)發(fā)電機(jī)21為混合式挖掘機(jī)中的電負(fù)荷，作為用于驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2而使上部回轉(zhuǎn)體3回轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)發(fā)揮作用，并且還能夠作為用于產(chǎn)生再生電力的發(fā)電機(jī)發(fā)揮作用。具有以上結(jié)構(gòu)的混合式挖掘機(jī)為以發(fā)動(dòng)機(jī)11、電動(dòng)發(fā)電機(jī)12及回轉(zhuǎn)用電動(dòng)發(fā)電機(jī)21為動(dòng)力源的混合式挖掘機(jī)。以下，對(duì)各部進(jìn)行說明。
發(fā)動(dòng)機(jī)11例如為由柴油發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)成的內(nèi)燃機(jī)，其輸出軸連接于變速器13的一方的輸入軸。發(fā)動(dòng)機(jī)11在挖掘機(jī)的運(yùn)行中始終運(yùn)行。電動(dòng)發(fā)電機(jī)12為皆可進(jìn)行動(dòng)力運(yùn)行及發(fā)電運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)即可。即，電動(dòng)發(fā)電機(jī)12 為發(fā)電機(jī)兼電動(dòng)機(jī)。在此，表示由逆變器18驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)發(fā)電機(jī)作為電動(dòng)發(fā)電機(jī)12。電動(dòng)發(fā)電機(jī)12為永久磁鐵馬達(dá)，例如能夠由永久磁鐵埋入于轉(zhuǎn)子內(nèi)部的IPM(Interior Permanent Magnet)馬達(dá)構(gòu)成。電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的旋轉(zhuǎn)軸連接于變速器13的另一方的輸入軸。電動(dòng)發(fā)電機(jī)12上安裝有分解器12A，能夠檢測(cè)電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的轉(zhuǎn)速。變速器13具有2根輸入軸和1根輸出軸。2根輸入軸上分別連接發(fā)動(dòng)機(jī)11的驅(qū)動(dòng)軸和電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的驅(qū)動(dòng)軸。另外，輸出軸上連接液壓泵14的驅(qū)動(dòng)軸。電動(dòng)發(fā)電機(jī)12 的動(dòng)力運(yùn)行和發(fā)電運(yùn)行的切換通過控制器根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)11的負(fù)荷等進(jìn)行。液壓泵14為產(chǎn)生用于供給至控制閥17的液壓的液壓泵。由液壓泵14產(chǎn)生的液壓，為了通過控制閥17分別驅(qū)動(dòng)作為液壓負(fù)荷的液壓馬達(dá)1A、1B、動(dòng)臂缸7、斗桿缸8及鏟斗缸9而被供給。控制閥17為如下液壓控制裝置根據(jù)駕駛員的操作輸入對(duì)分別供給至通過高壓液壓管路連接的下部行駛體1用的液壓馬達(dá)1A、1B、動(dòng)臂缸7、斗桿缸8及鏟斗缸9的液壓進(jìn)行控制，由此對(duì)它們進(jìn)行液壓驅(qū)動(dòng)控制。逆變器18如上所述設(shè)置于電動(dòng)發(fā)電機(jī)12與蓄電構(gòu)件30之間，并根據(jù)來自控制器的指令進(jìn)行電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的運(yùn)行控制。由此，當(dāng)逆變器18運(yùn)行控制電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的動(dòng)力時(shí)，將所需的電力從蓄電構(gòu)件30供給至電動(dòng)發(fā)電機(jī)12。另外，當(dāng)控制電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的發(fā)電運(yùn)行時(shí)，將由電動(dòng)發(fā)電機(jī)12發(fā)電的電力供給至蓄電構(gòu)件30。圖3為表示蓄電構(gòu)件30的結(jié)構(gòu)的框圖。蓄電構(gòu)件30具有蓄電器19作為變動(dòng)電壓蓄電部。本實(shí)施方式中，使用電容器(雙電層電容器)作為蓄電池19，但是并不限于電容器，只要是可反復(fù)充放電的電池，則可以是任何一種電池。蓄電器19通過升降壓用轉(zhuǎn)換器 58連接于作為恒定電壓蓄電部的DC總線110。蓄電構(gòu)件30的DC總線110上連接有逆變器22。逆變器22控制回轉(zhuǎn)用電動(dòng)發(fā)電機(jī)21的驅(qū)動(dòng)并驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2。由此，當(dāng)電動(dòng)發(fā)電機(jī)12和回轉(zhuǎn)用電動(dòng)發(fā)電機(jī)21的至少任一方進(jìn)行動(dòng)力運(yùn)行時(shí)，蓄電構(gòu)件30能夠供給動(dòng)力運(yùn)行所需的電力。另外，當(dāng)至少任一方進(jìn)行發(fā)電運(yùn)行或再生運(yùn)行時(shí)，蓄電構(gòu)件30作為用于將通過發(fā)電運(yùn)行或再生運(yùn)行產(chǎn)生的電力作為電能蓄積的電源發(fā)揮作用。蓄電構(gòu)件30上設(shè)置有作為用于檢測(cè)DC總線110的電壓的電壓檢測(cè)器的電壓傳感器23。DC總線110的電壓通過轉(zhuǎn)換器20控制。另外，轉(zhuǎn)換器20與蓄電器19之間連接繼電器，能夠切斷轉(zhuǎn)換器20與蓄電器19之間的連接。當(dāng)通過繼電器切斷蓄電器19時(shí)，蓄電構(gòu)件30的DC總線110的電壓并非成為蓄電器19的端子間電壓，而是成為從逆變器18、22 供給的電壓。在上述的混合式挖掘機(jī)中，電動(dòng)發(fā)電機(jī)12為永久磁鐵馬達(dá)，若在使用中發(fā)生永久磁鐵的磁力的降低(減磁)，則電動(dòng)發(fā)電機(jī)12無法輸出所希望的輸出。由此，根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，通過在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)11時(shí)檢測(cè)電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的感應(yīng)電壓來檢測(cè)電動(dòng)發(fā)電機(jī)12 的減磁。當(dāng)電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的減磁較大時(shí)，向駕駛員發(fā)出注意或警告等，從而便于駕駛員運(yùn)行操作，或者使駕駛員進(jìn)行電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的交換等維護(hù)。
接著，對(duì)在上述混合式挖掘機(jī)進(jìn)行的檢測(cè)電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的減磁的方法進(jìn)行說明。電動(dòng)發(fā)電機(jī)12為由三相交流電壓驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，當(dāng)作為發(fā)電機(jī)發(fā)揮作用時(shí)，從電動(dòng)發(fā)電機(jī)12輸出三相交流電壓。圖4是用于對(duì)通過逆變器18將通過電動(dòng)發(fā)電機(jī)12輸出的感應(yīng)電壓轉(zhuǎn)換為DC總線電壓并供給至蓄電構(gòu)件30的方法進(jìn)行說明的圖。若使電動(dòng)發(fā)電機(jī)12通過發(fā)動(dòng)機(jī)11的輸出旋轉(zhuǎn)，則電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的U相、V相、W 相上產(chǎn)生交流電壓。W-U間、U-V間、V-W間的交流電壓為相位相互偏離120度的正弦波狀的交流電壓。通過逆變器18分別對(duì)該3個(gè)交流電壓反轉(zhuǎn)負(fù)成分之后進(jìn)行合成，從而能夠成為單一的直流電壓。該直流電壓中留有交流電壓的峰值，呈稍微起伏的電壓波形，所以通過平滑電容器使峰平滑化。由此，能夠獲得與W-U間、U-V間、V-W間的交流電壓的大致峰值相等的直流電壓。該直流電壓從逆變器18供給至蓄電構(gòu)件30的DC總線。在此，電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的感應(yīng)電壓與電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的轉(zhuǎn)速成比例。圖5是表示電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的轉(zhuǎn)速Nfem]與所產(chǎn)生的感應(yīng)電壓E[V]的關(guān)系的圖表。電動(dòng)發(fā)電機(jī)12所產(chǎn)生的感應(yīng)電壓E與電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的轉(zhuǎn)速N成正比例，隨著轉(zhuǎn)速N上升感應(yīng)電壓E也直線上升。只要將圖5所示的圖表中的感應(yīng)電壓E設(shè)為在新產(chǎn)品的狀態(tài)下驅(qū)動(dòng)電動(dòng)發(fā)電機(jī)12時(shí)產(chǎn)生的基準(zhǔn)感應(yīng)電壓RE或作為電動(dòng)發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)規(guī)格值設(shè)定的基準(zhǔn)感應(yīng)電壓RE，則在新產(chǎn)品的狀態(tài)下驅(qū)動(dòng)電動(dòng)發(fā)電機(jī)12時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電壓E就能夠通過電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的轉(zhuǎn)速N 乘以相當(dāng)于圖5所示的線的傾斜度的感應(yīng)電壓系數(shù)a來計(jì)算。但是，當(dāng)使用電動(dòng)發(fā)電機(jī)12時(shí)在永久磁鐵中發(fā)生減磁時(shí)，感應(yīng)電壓E不會(huì)成為基準(zhǔn)感應(yīng)電壓RE，而是變得小于基準(zhǔn)感應(yīng)電壓RE。即，若在電動(dòng)發(fā)電機(jī)12中發(fā)生減磁，則電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的輸出減小，無法輸出新產(chǎn)品時(shí)的輸出或作為設(shè)計(jì)規(guī)格值的輸出。換而言之，當(dāng)電動(dòng)發(fā)電機(jī)12以一定轉(zhuǎn)速N驅(qū)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電壓E小于其轉(zhuǎn)速N 乘以感應(yīng)電壓系數(shù)a而獲得的基準(zhǔn)感應(yīng)電壓RE時(shí)，電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的輸出變得小于新產(chǎn)品當(dāng)初的輸出，能夠判斷電動(dòng)發(fā)電機(jī)12中已發(fā)生減磁。在此，只要由電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的U、V、W相中的線間感應(yīng)電壓的峰電壓規(guī)定基準(zhǔn)感應(yīng)電壓RE，則能夠直接使用上述感應(yīng)電壓系數(shù)a。只要由有效值規(guī)定基準(zhǔn)感應(yīng)電壓RE，則求出基準(zhǔn)感應(yīng)電壓RE乘以并換算為峰值的基準(zhǔn)感應(yīng)電壓RE之后，與顯示于DC總線中的實(shí)際感應(yīng)電壓相比進(jìn)行減磁的判斷即可。如上述那樣供給至DC總線的DC電壓被平滑化，但是變得與交流電壓的峰值幾乎相等。另外，也可以利用設(shè)計(jì)規(guī)格值作為感應(yīng)電壓系數(shù)a?；蛘咧灰獜碾妱?dòng)發(fā)電機(jī)12在新產(chǎn)品的狀態(tài)下驅(qū)動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)速與所產(chǎn)生的感應(yīng)電壓的關(guān)系求出感應(yīng)電壓系數(shù)a，則能夠成為更加準(zhǔn)確的感應(yīng)電壓系數(shù)a。以下，對(duì)用于判定電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的減磁的減磁檢查方法進(jìn)行進(jìn)一步具體說明。首先，操作點(diǎn)火開關(guān)并起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)11之后，通過分解器12A檢測(cè)電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的轉(zhuǎn)速，判定電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的轉(zhuǎn)速是否變?yōu)轭A(yù)先設(shè)定的高轉(zhuǎn)速。在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)11之后，與發(fā)動(dòng)機(jī)11的轉(zhuǎn)速上升至成為恒定值成比例，電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的轉(zhuǎn)速也上升。如圖6所示，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)11的轉(zhuǎn)速上升，電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的轉(zhuǎn)速N也上升，其結(jié)果，感應(yīng)電壓E也上升，隨之DC 總線電壓上升。電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的轉(zhuǎn)速較低期間，感應(yīng)電壓的值也變低。這樣，若在感應(yīng)電壓E的值較低的狀態(tài)下對(duì)感應(yīng)電壓E (即DC總線電壓RCV)進(jìn)行測(cè)定，則測(cè)定誤差容易相對(duì)變大。另外，若在電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的轉(zhuǎn)速N上升中變動(dòng)時(shí)測(cè)定轉(zhuǎn)速N，則所測(cè)定的轉(zhuǎn)速N上有可能包含起因于轉(zhuǎn)速變動(dòng)的測(cè)定誤差。另外，若在轉(zhuǎn)速N上升中感應(yīng)電壓E變動(dòng)期間測(cè)定感應(yīng)電壓E，則可以預(yù)想到所測(cè)定的感應(yīng)電壓E中包含起因于變動(dòng)的誤差。另外，圖6中以虛線示出發(fā)生減磁時(shí)的DC總線電壓的變化。本實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)11的轉(zhuǎn)速上升一定程度而靠近恒定轉(zhuǎn)速，電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的轉(zhuǎn)速也上升并穩(wěn)定之后，開始減磁檢查。由于發(fā)動(dòng)機(jī)11的轉(zhuǎn)速預(yù)先設(shè)定為恒定，所以起動(dòng)并經(jīng)過預(yù)定的時(shí)間之后，開始減磁檢查即可?；蛘咭部梢砸?guī)定能夠判斷電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的轉(zhuǎn)速已穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速值，在由分解器12A檢測(cè)的轉(zhuǎn)速成為該轉(zhuǎn)速以上的時(shí)刻，開始減磁檢查。若開始減磁檢查，則首先由分解器12A檢測(cè)電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的轉(zhuǎn)速N。并且，檢測(cè)出的轉(zhuǎn)速N乘以預(yù)先設(shè)定的感應(yīng)電壓系數(shù)a來求出基準(zhǔn)感應(yīng)電壓RE (RE = NXa)。檢測(cè)電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的轉(zhuǎn)速N的同時(shí)，由電壓檢測(cè)器23檢測(cè)DC總線的電壓。此時(shí)， 由于發(fā)動(dòng)機(jī)11正在起動(dòng)中，所以蓄電器19通過繼電器從轉(zhuǎn)換器20被切斷。因此，顯示于 DC總線中的電壓并不是蓄電器19的電壓，而是電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的感應(yīng)電壓E。另外，當(dāng)以在DC總線上連接逆變器22并通過回轉(zhuǎn)用電動(dòng)發(fā)電機(jī)21驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 2的方式構(gòu)成時(shí)，需要使設(shè)置于回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2的機(jī)械式制動(dòng)器工作。這是因?yàn)?，若回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2 未被制動(dòng)，則在上部回轉(zhuǎn)體3因任何理由回轉(zhuǎn)時(shí)，有可能會(huì)通過回轉(zhuǎn)用電動(dòng)發(fā)電機(jī)21產(chǎn)生再生電力。即，若通過回轉(zhuǎn)用電動(dòng)發(fā)電機(jī)21產(chǎn)生再生電力，則再生電力通過逆變器22供給至DC總線，防止成為在DC總線中只能檢測(cè)電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的感應(yīng)電壓E的狀態(tài)。在此，逆變器22根據(jù)操作人員的杠桿操作向回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21供給電流。因此，當(dāng)開始發(fā)動(dòng)機(jī)11的起動(dòng)時(shí)，由于未進(jìn)行杠桿操作，所以起因于蓄積在DC總線中的電壓的向回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21的通電受到阻礙。接著，對(duì)如上述那樣求出的基準(zhǔn)感應(yīng)電壓RE與由電壓檢測(cè)器23檢測(cè)出的DC總線的電壓DCV進(jìn)行比較。只要DC總線的電壓DCV與基準(zhǔn)感應(yīng)電壓RE相等(DCV = RE)，則電動(dòng)發(fā)電機(jī)12就會(huì)產(chǎn)生與新產(chǎn)品的狀態(tài)相同的輸出，能夠判斷并沒有發(fā)生減磁。另一方面，當(dāng)DC總線的電壓DCV小于基準(zhǔn)感應(yīng)電壓RE時(shí)(DCV < RE)，電動(dòng)發(fā)電機(jī) 12的輸出變得小于新產(chǎn)品的狀態(tài)，判斷已發(fā)生減磁。當(dāng)預(yù)先規(guī)定判定的閾值T，電壓DCV小于閾值T時(shí)(DCV < T)，可以判定已發(fā)生減磁。閾值T能夠成為基準(zhǔn)感應(yīng)電壓RE乘以判定率k[%]的值。S卩，當(dāng)DC總線的電壓DCV小于基準(zhǔn)感應(yīng)電壓RE乘以判定率]而求出的閾值T時(shí)，能夠判斷已發(fā)生減磁。(DCV < T = REXk)。若判斷電動(dòng)發(fā)電機(jī)12中已發(fā)生減磁，則例如能夠向駕駛員以通知該情況的方式發(fā)出注意或警告。由此，駕駛員認(rèn)識(shí)到基于電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的輔助力減少，并能夠反映至運(yùn)行操作?；蛘呖梢赃M(jìn)行將電動(dòng)發(fā)電機(jī)12交換成新產(chǎn)品等維護(hù)。另外，以上的減磁檢查優(yōu)選在停止發(fā)動(dòng)機(jī)11的驅(qū)動(dòng)之后不馬上進(jìn)行。這是因?yàn)椋?剛停止發(fā)動(dòng)機(jī)11的驅(qū)動(dòng)之后，有來自設(shè)置于DC總線的平滑電容器的放電，DC總線電壓不會(huì)立刻變?yōu)榱?。因此，從停止發(fā)動(dòng)機(jī)11的驅(qū)動(dòng)至結(jié)束來自平滑電容器的放電期間，需要用定時(shí)器等進(jìn)行限制，以免進(jìn)行減磁檢查。如上所述，根據(jù)本實(shí)例的混合式挖掘機(jī)，具有發(fā)動(dòng)機(jī)11、通過發(fā)動(dòng)機(jī)11的輸出驅(qū)動(dòng)的液壓泵14、通過從液壓泵14供給的液壓驅(qū)動(dòng)的動(dòng)臂缸7及斗桿缸8、連結(jié)于發(fā)動(dòng)機(jī)11 并通過發(fā)動(dòng)機(jī)11的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電力的電動(dòng)發(fā)電機(jī)12、向電動(dòng)發(fā)電機(jī)12供給電力的蓄電構(gòu)件 30及通過逆變器22連接于蓄電構(gòu)件30并用于驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2的回轉(zhuǎn)用電動(dòng)發(fā)電機(jī)21。蓄電構(gòu)件30包括連接于蓄電器19并供給直流電流的DC總線110、設(shè)置于DC總線110的平滑電容器及檢測(cè)DC總線110的電壓的電壓檢測(cè)器23。電動(dòng)發(fā)電機(jī)12在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)11時(shí)通過發(fā)動(dòng)機(jī)11旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)而產(chǎn)生感應(yīng)電壓。通過對(duì)由電壓檢測(cè)器23檢測(cè)出的感應(yīng)電壓DCV與預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)感應(yīng)電壓RE進(jìn)行比較，從而對(duì)電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的永久磁鐵的減磁進(jìn)行檢查。以上實(shí)施例中，雖然檢查電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的永久磁鐵的減磁，但是也可以檢查除了電動(dòng)發(fā)電機(jī)12以外的電動(dòng)機(jī)的減磁。作為檢查減磁的電動(dòng)機(jī)，例如有動(dòng)臂再生用馬達(dá)。圖7是表示設(shè)置有動(dòng)臂再生用馬達(dá)的混合式挖掘機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。作為具有發(fā)電功能的電動(dòng)機(jī)的動(dòng)臂再生用馬達(dá)60連接于動(dòng)臂再生用液壓馬達(dá)62，并通過動(dòng)臂再生用液壓馬達(dá)62驅(qū)動(dòng)而進(jìn)行發(fā)電。動(dòng)臂再生用液壓馬達(dá)62配置于動(dòng)臂缸7與控制閥 17之間，通過從動(dòng)臂缸7返回至控制閥的工作油而驅(qū)動(dòng)。因此，通過動(dòng)臂再生用液壓馬達(dá)62 及動(dòng)臂再生用馬達(dá)60，將從動(dòng)臂缸7返回至控制閥的工作油的液壓能轉(zhuǎn)換為電能。由此，能夠?qū)?dòng)臂的勢(shì)能作為再生電力回收。動(dòng)臂再生用馬達(dá)60所產(chǎn)生的電力通過逆變器64供給至蓄電構(gòu)件30，并蓄積于蓄電部，或者使用于其他電負(fù)荷的驅(qū)動(dòng)。如上所述，為了對(duì)電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的永久磁鐵的減磁進(jìn)行檢查，需要檢測(cè)電動(dòng)發(fā)電機(jī)12以已知的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時(shí)，電動(dòng)發(fā)電機(jī)12所產(chǎn)生的感應(yīng)電壓E。對(duì)動(dòng)臂再生用馬達(dá)60的減磁進(jìn)行檢查時(shí)，也需要檢測(cè)動(dòng)臂再生用馬達(dá)60由已知的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時(shí)的感應(yīng)電壓E。因此， 本實(shí)施例中，在液壓泵14與動(dòng)臂再生用馬達(dá)60之間設(shè)置有旁路電路66。由此，通過旁路電路66將來自液壓泵14的液壓直接供給至動(dòng)臂再生用馬達(dá)60，并能夠使動(dòng)臂再生用馬達(dá)60 以恒定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。動(dòng)臂再生用馬達(dá)60的轉(zhuǎn)速能夠由安裝于動(dòng)臂再生用馬達(dá)60的分解器 60A進(jìn)行檢測(cè)。動(dòng)臂缸7與動(dòng)臂再生用液壓馬達(dá)62之間設(shè)置有切換閥68。當(dāng)驅(qū)動(dòng)動(dòng)臂缸7時(shí)，切換閥68以工作油從動(dòng)臂缸7流向動(dòng)臂再生用液壓馬達(dá)62的方式進(jìn)行切換。并且，當(dāng)檢測(cè)動(dòng)臂再生用馬達(dá)60的感應(yīng)電壓E時(shí)，切換閥68以旁路電路66連接于動(dòng)臂再生用液壓馬達(dá) 62的方式進(jìn)行切換。即，當(dāng)檢測(cè)動(dòng)臂再生用馬達(dá)60的感應(yīng)電壓E時(shí)，切換閥68工作，來自旁路電路66的工作油繞開動(dòng)臂缸7供給至動(dòng)臂再生用液壓馬達(dá)62。由此，使動(dòng)臂再生用液壓馬達(dá)62空轉(zhuǎn)，通過其旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)動(dòng)臂再生用馬達(dá)60，并能夠通過電壓檢測(cè)器23檢測(cè)此時(shí)的感應(yīng)電壓E。能夠根據(jù)如以上檢測(cè)出的動(dòng)臂再生用馬達(dá)60的感應(yīng)電壓E，與上述電動(dòng)發(fā)電機(jī)12 相同地進(jìn)行減磁檢查。另外，上述實(shí)施例以并聯(lián)方式的混合式挖掘機(jī)為例子進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明并不限定于并聯(lián)方式，還能夠應(yīng)用于所謂串聯(lián)方式的混合式挖掘機(jī)。圖8是表示可應(yīng)用本發(fā)明的串聯(lián)方式的混合式挖掘機(jī)的結(jié)構(gòu)的框圖。在圖8中， 用雙重線表示機(jī)械動(dòng)力系統(tǒng)，用粗實(shí)線表示液壓管路，用細(xì)實(shí)線表示電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，用虛線表示電力控制系統(tǒng)。機(jī)械式驅(qū)動(dòng)部211的發(fā)動(dòng)機(jī)212驅(qū)動(dòng)發(fā)電部213的發(fā)電機(jī)214。由發(fā)電機(jī)214生成的電力通過發(fā)電部213的逆變器215供給至蓄電部216。供給至蓄電部216的電力通過轉(zhuǎn)換器217供給至作為蓄電器的蓄電池(未圖示)。由此，蓄電池被充電。另外，蓄電部216 能夠成為與圖3所示的蓄電構(gòu)件30相同的結(jié)構(gòu)。從蓄電池接受電力供給而驅(qū)動(dòng)的電負(fù)荷系統(tǒng)220上設(shè)置有回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)221和泵驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)222?；剞D(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)221為用于驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)并使上部回轉(zhuǎn)體回轉(zhuǎn)的馬達(dá)。 回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)221上通過逆變器223從蓄電池供給電力。泵驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)222上也通過逆變器2M從蓄電池供給電力。泵驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī) 222為用于驅(qū)動(dòng)液壓負(fù)荷系統(tǒng)225的液壓泵226的馬達(dá)。由液壓泵2 產(chǎn)生的液壓通過控制閥227分別供給至鏟斗缸209、斗桿缸208、動(dòng)臂缸207、行駛(右)液壓馬達(dá)2 及行駛(左)液壓馬達(dá)229。鏟斗缸209為用于驅(qū)動(dòng)鏟斗的液壓缸。斗桿缸208為用于驅(qū)動(dòng)斗桿的液壓缸。動(dòng)臂缸207為用于驅(qū)動(dòng)動(dòng)臂4的液壓缸。行駛(右)液壓馬達(dá)228為用于驅(qū)動(dòng)下部行駛體的右側(cè)履帶的液壓馬達(dá)，行駛(左) 液壓馬達(dá)229為用于驅(qū)動(dòng)下部行駛體的左側(cè)履帶的液壓馬達(dá)。另外，使用雙電層電容器那樣的蓄電器作為蓄電池，但是并不限定于此，也可以使用其他可充放電的蓄電器。蓄電器具有能夠容易地從端子間電壓求出蓄電率SOC之類的優(yōu)點(diǎn)。另外，用于檢測(cè)蓄電池的端子間電壓的電壓檢測(cè)器(未圖示)連接于蓄電池的端子?？刂破?40控制逆變器215、223、2M及轉(zhuǎn)換器(未圖示)，并控制從發(fā)電機(jī)214向蓄電池的供給電力(蓄電池的充電量)及從蓄電池向電負(fù)荷系統(tǒng)220的供給電力(蓄電池的放電量)。另外，控制器240根據(jù)來自電壓檢測(cè)器的檢測(cè)電壓求出蓄電池的蓄電率S0C， 并根據(jù)所求出的蓄電率SOC控制蓄電池的輸出(充放電量)。上述結(jié)構(gòu)的串聯(lián)方式的混合式挖掘機(jī)，具有發(fā)動(dòng)機(jī)212、通過發(fā)動(dòng)機(jī)212的輸出驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)214、通過從由來自蓄電部216的電力驅(qū)動(dòng)的液壓泵2 供給的油壓驅(qū)動(dòng)的動(dòng)臂缸207及斗桿缸208、通過逆變器223連接于蓄電部216并用于驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的回轉(zhuǎn)用電動(dòng)發(fā)電機(jī)221。蓄電部216包括連接于蓄電器并供給直流電流的DC總線、設(shè)置于DC總線的平滑電容器及檢測(cè)DC總線的電壓的電壓檢測(cè)器。發(fā)電機(jī)214在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)11時(shí)通過發(fā)動(dòng)機(jī)11旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)并產(chǎn)生感應(yīng)電壓。通過對(duì)由電壓檢測(cè)器檢測(cè)出的感應(yīng)電壓DCV與預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)感應(yīng)電壓RE進(jìn)行比較，從而判定發(fā)電機(jī)214的永久磁鐵的減磁。本發(fā)明并不限定于上述具體公開的實(shí)施例，只要不脫離本發(fā)明的范圍就能夠成為各種各樣的變形例、改良例。本申請(qǐng)為基于2009年2月18日申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)主張日本專利申請(qǐng)2009-035780號(hào)的申請(qǐng)，其全部?jī)?nèi)容援用于本說明書中。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明能夠應(yīng)用于由發(fā)電機(jī)輔助發(fā)動(dòng)機(jī)的混合式挖掘機(jī)中。符號(hào)說明1-下部行駛體，1A、IB-行駛機(jī)構(gòu)，2-回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，3-上部回轉(zhuǎn)體，4_動(dòng)臂，5-斗桿， 6-鏟斗，7-動(dòng)臂缸，8-斗桿缸，9-鏟斗缸，10-駕駛室，11-發(fā)動(dòng)機(jī)，12-電動(dòng)發(fā)電機(jī)，12A-分解器，13-變速器，14-液壓泵，16-高壓液壓管路，17-控制閥，18-逆變器，19-蓄電器， 20-逆變器，21-回轉(zhuǎn)用電動(dòng)發(fā)電機(jī)，22-逆變器，23-電壓檢測(cè)器，30-蓄電構(gòu)件，58-轉(zhuǎn)換器，60-動(dòng)臂再生用馬達(dá)，62-動(dòng)臂再生用液壓馬達(dá)，64-逆變器，66-旁路電路，68-切換閥， 110-DC總線，211-機(jī)械式驅(qū)動(dòng)部，212-發(fā)動(dòng)機(jī)，213-發(fā)電部，214-發(fā)電機(jī)，215、223、224_逆變器，216-蓄電部，219-DC總線，220-電負(fù)荷系統(tǒng)，221-回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)，222-泵驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)，225-液壓負(fù)荷系統(tǒng)，226-液壓泵，227-控制閥，228-行駛(右)液壓馬達(dá)，229-行駛 (左)液壓馬達(dá)，240-控制器。
權(quán)利要求
1.一種混合式挖掘機(jī)，具有 發(fā)動(dòng)機(jī)；通過該發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出驅(qū)動(dòng)的液壓泵；通過從該液壓泵供給的液壓驅(qū)動(dòng)的動(dòng)臂驅(qū)動(dòng)用液壓缸及斗桿驅(qū)動(dòng)用液壓缸； 連結(jié)于該發(fā)動(dòng)機(jī)，通過所述發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電力的發(fā)電機(jī)； 向該發(fā)電機(jī)供給電力的蓄電構(gòu)件；及通過逆變器連接于所述蓄電構(gòu)件，用于驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)，其特征在于， 所述蓄電構(gòu)件包括連接于蓄電器而供給直流電流的DC總線、設(shè)置于該DC總線的平滑電容器及檢測(cè)該DC總線的電壓的電壓檢測(cè)器，所述發(fā)電機(jī)在所述發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)通過所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)而產(chǎn)生感應(yīng)電壓， 通過對(duì)由所述電壓檢測(cè)器檢測(cè)出的該感應(yīng)電壓與預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較來判定所述發(fā)電機(jī)的永久磁鐵的減磁。
2.如權(quán)利要求1所述的混合式挖掘機(jī)，其特征在于， 所述電壓檢測(cè)器安裝于所述DC總線。
3.如權(quán)利要求1所述的混合式挖掘機(jī)，其特征在于，當(dāng)檢測(cè)用于所述比較的所述發(fā)電機(jī)的感應(yīng)電壓時(shí)，所述回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部被機(jī)械地制動(dòng)而維持停止?fàn)顟B(tài)。
4.如權(quán)利要求1所述的混合式挖掘機(jī)，其特征在于，在所述發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，當(dāng)檢測(cè)用于所述比較的所述發(fā)電機(jī)的感應(yīng)電壓時(shí)，所述DC總線與所述蓄電器設(shè)定為非連接狀態(tài)。
5.如權(quán)利要求1所述的混合式挖掘機(jī)，其特征在于， 所述發(fā)電機(jī)與所述發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械地連結(jié)。
6.如權(quán)利要求1所述的混合式挖掘機(jī)，其特征在于， 所述發(fā)電機(jī)通過動(dòng)臂再生用液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。
7.如權(quán)利要求6所述的混合式挖掘機(jī)，其特征在于， 具有連接所述液壓泵與所述動(dòng)臂再生用液壓馬達(dá)的旁路電路。
全文摘要
蓄電構(gòu)件(30)包括連接于蓄電器(19)而供給直流電流的DC總線、設(shè)置于DC總線的平滑電容器及檢測(cè)DC總線的電壓的電壓檢測(cè)器(23)。發(fā)電機(jī)(12)在發(fā)動(dòng)機(jī)(11)起動(dòng)時(shí)通過發(fā)動(dòng)機(jī)(11)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)而產(chǎn)生感應(yīng)電壓(E)。通過對(duì)由電壓檢測(cè)器(23)檢測(cè)出的感應(yīng)電壓(E)與預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)感應(yīng)電壓(RE)進(jìn)行比較來判定發(fā)電機(jī)(12)的永久磁鐵的減磁。
文檔編號(hào)E02F9/20GK102318181SQ20108000773
公開日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2010年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月18日
發(fā)明者杉山祐太 申請(qǐng)人:住友重機(jī)械工業(yè)株式會(huì)社