車載用電力供給系統(tǒng)的漏電檢測裝置和液壓挖掘機(jī)的制作方法
【專利摘要】車載用電力供給系統(tǒng)的漏電檢測裝置，其包括：檢測信號生成部，其對連接電力轉(zhuǎn)換電路和電源的電線的電壓施加點施加交流電壓，上述電力轉(zhuǎn)換電路將來自上述電源的電力轉(zhuǎn)換成交流電力供給到電動機(jī)；電壓測量部，其測量上述檢測信號生成部與上述電壓施加點之間的電壓測量點的電壓；以及漏電檢測部，其在上述電動機(jī)的控制裝置向上述電動機(jī)發(fā)出將旋轉(zhuǎn)角度保持恒定的指令時，根據(jù)上述電壓測量部測量出的上述電壓測量點的電壓，檢測從上述電力轉(zhuǎn)換電路至上述電動機(jī)之間有無漏電。
【專利說明】
車載用電力供給系統(tǒng)的漏電檢測裝置和液壓挖掘機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及用電力轉(zhuǎn)換電路將蓄電池的直流電力轉(zhuǎn)換成交流電力，并將該交流電力供給到交流馬達(dá)的車載用電力供給系統(tǒng)的漏電檢測裝置和液壓挖掘機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，正在推進(jìn)用從蓄電池供給的電力來替代一部分或全部動力的混合動力車等車輛的開發(fā)。這樣的車輛大多搭載有電力供給系統(tǒng)，該電力供給系統(tǒng)使用逆變器這樣的電力轉(zhuǎn)換電路將蓄電池的直流電力轉(zhuǎn)換成交流電力，并將該交流電力供給到交流馬達(dá)等負(fù)載。
[0003]電力供給系統(tǒng)中所用的蓄電池是高電壓大容量，因此在電路的某一處產(chǎn)生漏電時，可能給進(jìn)行車輛的維護(hù)作業(yè)帶來障礙。因此，在車載用電力供給系統(tǒng)中，需要事先知道有無漏電，并且在發(fā)現(xiàn)漏電時能迅速應(yīng)對。
[0004]圖4是表示以往使用的車載用電力供給系統(tǒng)的漏電檢測裝置的圖。例如下述專利文獻(xiàn)I和專利文獻(xiàn)2中公開了這樣的漏電檢測裝置。
[0005]在圖4中，車載用電力供給系統(tǒng)的漏電檢測裝置由電力供給系統(tǒng)10和漏電檢測裝置20構(gòu)成。
[0006]電力供給系統(tǒng)10由直流高電壓電路A和交流高電壓電路B構(gòu)成。直流高電壓電路A包括:直流用蓄電池11;與蓄電池11的正負(fù)極連接的正極電線13和負(fù)極電線14;設(shè)置在正極電線13上和負(fù)極電線14上的接觸器17a及17b;以及位于接觸器17a及17b的后級且與正極電線13和負(fù)極電線14連接的平滑用電容器18。交流高電壓電路B包括:與正極電線13和負(fù)極電線14連接并通過多個開關(guān)元件的接通/斷開切換而將直流電力轉(zhuǎn)換成交流電力的逆變器電路12;交流馬達(dá)15;以及連接逆變器電路12和交流馬達(dá)15的多條交流電線16。
[0007]在驅(qū)動交流馬達(dá)15時，接觸器17a及17b接通。
[0008]逆變器電路12例如使用圖5所不的IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor,絕緣柵雙極型晶體管)逆變器電路12。在IGBT逆變器電路12中，設(shè)置有由6個IGBT元件(開關(guān)元件)76和對應(yīng)的6個二極管77構(gòu)成的6個IGBT電路70?75。
[0009]當(dāng)交流馬達(dá)15為三相時，IGBT電路70、73、1681'電路71、74、1681'電路72、75這三組IGBT電路并聯(lián)配置。IGBT電路70、73的中間點MUIGBT電路71、74的中間點M2、IGBT電路72、75的中間點M3分別與交流馬達(dá)15的3個線圈連接。
[0010]漏電檢測裝置20包括:與蓄電池11的正極側(cè)的正極電線13上的電壓施加點P連接的電容器C;與電容器C連接的電阻R;產(chǎn)生正弦波或方波等規(guī)定頻率的交流信號Vs并在電阻R中使交流信號Vs流過的振蕩器21;以及在電阻R與電容器C之間的電壓測量點Q測量電壓電平(交流電壓的有效值)的電壓測量部40。在由該電壓測量部40測量電壓時，設(shè)定用于判別有無漏電的閾值。
[0011]圖4的漏電檢測裝置20中的漏電檢測處理按如下方式進(jìn)行。假設(shè)是在負(fù)極電線14中因絕緣劣化而產(chǎn)生漏電的情況。且從振蕩器21輸出的交流信號Vs通過電阻R和電容器C后施加于正極電線13的施加點P。
[0012]如果是在電力供給系統(tǒng)10中沒有漏電的情況，則由電壓測量部40測量的電壓有效值與從振蕩器21輸出的交流信號Vs的電壓有效值大致相同，并且在設(shè)定的閾值以上。由此，判斷為沒有漏電。
[0013]另一方面，在電力供給系統(tǒng)10中有漏電的情況下，也就是說在負(fù)極電線14中有漏電的情況下，在負(fù)極電線14與車身的主體(接地)之間會產(chǎn)生漏電電阻r。因此，交流信號Vs的電壓有效值由于電阻R和漏電電阻r而被分壓。因此，由電壓測量部40測量的電壓有效值小于從振蕩器21輸出的交流信號Vs的電壓有效值，并且低于設(shè)定的閾值。由此，判斷為有漏電。這樣，通過測量測量點Q處的電壓并將其與閾值進(jìn)行比較，能夠檢測有無漏電。其中，C是寄生電容。
[0014]專利文獻(xiàn)1:國際公開第2007/007749號公報
[0015]專利文獻(xiàn)2:日本特開2003 — 219551號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]但是，以往的漏電檢測裝置中，雖然在車輛運行期間等對高電壓電路施加高電壓的狀態(tài)下，能夠?qū)﹄娏┙o系統(tǒng)10中的直流高電壓電路A產(chǎn)生的漏電不存在誤檢地檢測出來，但是對交流高電壓電路B產(chǎn)生的漏電進(jìn)行檢測時卻存在誤檢的可能性。以下，使用圖4、圖5來說明在對高電壓電路施加高電壓的狀態(tài)下對交流高電壓電路B的漏電進(jìn)行檢測時存在誤檢可能性的理由。這里，與漏電檢測裝置20的電容器C相比，電容器18通常容量大且阻抗小。因此，交流信號Vs能夠使電容器18導(dǎo)通，所以以高電壓部的正極13和負(fù)極14這兩者能夠?qū)榍疤徇M(jìn)行說明。
[0017]假設(shè)是因交流高電壓電路B的交流電線16a?16c中的某一個絕緣劣化而產(chǎn)生漏電的情況。首先，在對高電壓電路施加高電壓的狀態(tài)下且IGBT元件76的接通/斷開控制停止時，各IGBT元件76為非導(dǎo)通狀態(tài)。因此，交流信號Vs不能通過各IGBT元件76。
[0018]而且，在對高電壓電路施加高電壓的狀態(tài)下且IGBT元件76的接通/斷開控制停止時，各二極管77在反向偏置方向上被施加高電壓而成為非導(dǎo)通狀態(tài)。因此，交流信號Vs也不能通過各二極管77。因此，在對高電壓電路施加高電壓的狀態(tài)下且IGBT元件76的接通/斷開控制停止時，直流高電壓電路A能夠通過專利文獻(xiàn)I的方法不存在誤檢地檢測出漏電，但是交流高電壓電路B則無法進(jìn)行漏電檢測。
[0019]接著，在對高電壓電路施加高電壓的狀態(tài)下且IGBT元件76的接通/斷開控制工作時，各IGBT元件76中的某一個為導(dǎo)通狀態(tài)。此外，在流過回流電流的情況下，各二極管77也為導(dǎo)通狀態(tài)。因此，交流信號Vs能夠?qū)ㄖ两涣鞲唠妷弘娐稡。但是，在對高電壓電路施加高電壓的狀態(tài)下且IGBT元件76的接通/斷開控制工作時，漏電檢測裝置20中會產(chǎn)生較大的噪聲。該噪聲中包含多個頻率和振幅不同的噪聲。而且，當(dāng)高電壓電路的各部位的阻抗因絕緣狀態(tài)的變化而發(fā)生變化時，各噪聲的振幅等也發(fā)生變化。
[0020]因此，在車輛運行期間等對高電壓電路施加高電壓的狀態(tài)下，難以不存在誤檢地實施對交流高電壓電路B的漏電檢測。但是，當(dāng)發(fā)生故障時，為了防止故障的惡化，在對高電壓電路施加高電壓的狀態(tài)下也需要不存在誤檢地檢測交流高電壓電路B產(chǎn)生的漏電。
[0021]因此，本發(fā)明是鑒于上述情況而提出的，其目的在于在對高電壓電路施加高電壓的狀態(tài)下，也能夠以廉價的電路結(jié)構(gòu)在直流高電壓電路和交流高電壓電路雙方不存在誤檢地進(jìn)行漏電檢測。
[0022]本發(fā)明提供一種車載用電力供給系統(tǒng)的漏電檢測裝置，其包括:檢測信號生成部，其對連接電力轉(zhuǎn)換電路和電源的電線的電壓施加點施加交流電壓，上述電力轉(zhuǎn)換電路將來自上述電源的電力轉(zhuǎn)換成交流電力供給到電動機(jī)；電壓測量部，其測量上述檢測信號生成部與上述電壓施加點之間的電壓測量點的電壓；以及漏電檢測部，其在上述電動機(jī)的控制裝置向上述電動機(jī)發(fā)出將旋轉(zhuǎn)角度保持為恒定的指令時，根據(jù)上述電壓測量部測量出的上述電壓測量點的電壓，檢測從上述電力轉(zhuǎn)換電路至上述電動機(jī)之間有無漏電。
[0023]優(yōu)選具有濾波器，其去除與上述控制裝置進(jìn)行將上述電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度保持為恒定的控制時的控制周期相對應(yīng)的頻率的噪聲。
[0024]本發(fā)明在對高電壓電路施加高電壓的狀態(tài)下，也能夠以廉價的電路結(jié)構(gòu)在直流高電壓電路和交流高電壓電路雙方不存在誤檢地進(jìn)行漏電檢測。
【附圖說明】
[0025]圖1是表示實施方式涉及的車載用電力供給系統(tǒng)的漏電檢測裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
[0026]圖2是表示將電子控制單元的結(jié)構(gòu)功能塊化的圖。
[0027]圖3是表示實施方式涉及的漏電檢測裝置以及該漏電檢測裝置的漏電檢測對象的圖。
[0028]圖4是表示以往使用的車載用電力供給系統(tǒng)的漏電檢測裝置的圖。
[0029]圖5是表示IGBT逆變器電路的圖。
[0030]符號說明
[0031]10電力供給系統(tǒng)
[0032]11 蓄電池
[0033]12逆變器電路
[0034]15交流馬達(dá)
[0035]16交流電線
[0036]17接觸器
[0037]18 電容器
[0038]19直流電壓測量部
[0039]20漏電檢測裝置
[0040]21振蕩器[0041 ]25 電路
[0042]30漏電檢測裝置
[0043]40電壓測量部
[0044]50電子控制單元
[0045]51檢測信號生成部
[0046]52電壓測量部
[0047]52A濾波部
[0048]53漏電檢測部
[0049]54開關(guān)元件控制部
[0050]55接觸器控制部
【具體實施方式】
[0051]以下，參照附圖來說明本發(fā)明的實施方式。
[0052]圖1是表示實施方式的結(jié)構(gòu)的圖。在圖1中，車載用電力供給系統(tǒng)的漏電檢測裝置包括電力供給系統(tǒng)10和漏電檢測裝置30。
[0053]圖1所示的電力供給系統(tǒng)10，除了沒有在負(fù)極電線14上設(shè)置接觸器17b這一點以夕卜，與使用圖4說明的電力供給系統(tǒng)10基本上相同。在本實施例中也可以在負(fù)極電線14上設(shè)置接觸器，但是在本實施例的漏電檢測處理時需要將設(shè)置在正極電線、負(fù)極電線上的接觸器中的某一個接通。
[0054]電力供給系統(tǒng)10由直流高電壓電路A和交流高電壓電路B構(gòu)成。直流高電壓電路A包括:直流用蓄電池11;分別與蓄電池11的正負(fù)極連接的正極電線13和負(fù)極電線14;設(shè)置在正極電線13上的接觸器17;位于接觸器17的后級且與正極電線13和負(fù)極電線14連接的平滑用電容器18;與電容器18并聯(lián)連接的直流電壓測量部19;以及同樣與電容器18并聯(lián)連接，并且對電容器18進(jìn)行直流電壓去除的電壓去除電路25。電壓去除電路25例如由電阻和繼電器構(gòu)成。
[0055]交流高電壓電路B包括:與正極電線13和負(fù)極電線14連接并通過多個開關(guān)元件的接通/斷開切換而將直流電力轉(zhuǎn)換成交流電力的逆變器電路12;交流馬達(dá)15;以及連接逆變器電路12和交流馬達(dá)15的多條交流電線16。逆變器電路12是將來自電源的直流電力轉(zhuǎn)換成交流電力并供給到作為電動機(jī)的交流馬達(dá)15的電力轉(zhuǎn)換電路。
[0056]如圖5所示，在逆變器電路12設(shè)置有由6個IGBT元件76和6個二極管77構(gòu)成的6個IGBT電路70?75。在交流馬達(dá)15為三相的情況下，IGBT電路70、73、IGBT電路71、74、以及IGBT電路72、75這三組并聯(lián)配置。
[0057]IGBT電路70、73的中間點Ml、IGBT電路71、74的中間點M2、IGBT電路72、75的中間點M3分別與交流馬達(dá)15的3個線圈連接。
[0058]漏電檢測裝置30包括:與蓄電池11的正極側(cè)的正極電線13上的電壓施加點P連接的電容器C;與電容器C連接的電阻R;電子控制單元50;電子控制單元的電源60;根據(jù)對車輛的啟動鍵的操作而接通/斷開，將電子控制單元50和電源60電連接/切斷的開關(guān)80;以及由電子控制單元50進(jìn)行接通/斷開控制，來將電子控制單元50和電源60電連接/切斷的繼電器
81ο
[0059]圖2是表示將電子控制單元50的結(jié)構(gòu)功能塊化的圖。電子控制單元50包括:產(chǎn)生正弦波或方波等規(guī)定頻率的交流信號Vs，并在電阻R中使交流信號Vs流過的檢測信號生成部51;在電阻R與電容器C之間的電壓測量點Q通過濾波部52A測量電壓電平(交流電壓的有效值)的電壓測量部52;將由電壓測量部52測量出的電壓與預(yù)先設(shè)定的閾值進(jìn)行比較來檢測有無漏電的漏電檢測部53;控制設(shè)置于IGBT逆變器電路12的各IGBT元件(開關(guān)元件)76的接通/斷開的開關(guān)元件控制部54;以及控制接觸器17和繼電器81的接通/斷開的接觸器控制部55。電子控制單元50的各部51?55的功能通過電子電路或編程來實現(xiàn)。
[0060]另外，在實施例中將接觸器17設(shè)置在正極電線13上，但也可以設(shè)置在負(fù)極電線14上。此外，在實施例中在正極電線13上設(shè)置有施加交流電壓Vs的電壓施加點P，但是也可以在負(fù)極電線14上設(shè)置電壓施加點P。
[0061 ]使用圖1、圖5來說明在對高電壓電路施加高電壓的狀態(tài)下且IGBT元件76的接通/斷開控制工作時，漏電檢測裝置30中會產(chǎn)生較大噪聲的理由及其解決方法。
[0062]在對高電壓電路施加高電壓的狀態(tài)下且IGBT元件76的接通/斷開控制工作時，在交流高電壓電路B的Ml?M3會產(chǎn)生較大的電壓變動。該電壓變動由于絕緣電阻r和寄生電容c等阻抗、以及漏電檢測裝置30的電阻R和電容器C等阻抗而被分壓的電壓在漏電檢測裝置30中成為噪聲而產(chǎn)生。
[0063]這里，交流高電壓電路B的Ml?M3的電壓變動主要是因為對各IGBT元件76進(jìn)行開關(guān)而產(chǎn)生的。該電壓變動主要包括載波頻率(開關(guān)頻率)分量、正極電壓和負(fù)極電壓的時間比率變化的頻率也就是說相電流頻率分量。
[0064]這里，關(guān)于載波頻率的電壓變動，由于設(shè)計者能夠自由地決定載波頻率的控制周期，所以設(shè)計者能夠自由地決定噪聲頻率和交流信號Vs的頻率這兩者。因此，能夠通過濾波器等實施可靠的噪聲對策。
[0065]但是，相電流頻率的電壓變動中，頻率與馬達(dá)轉(zhuǎn)速成比例地變化。因此，在交流馬達(dá)15用于車輛行走或回轉(zhuǎn)的情況下，設(shè)計者無法自由地決定噪聲頻率。
[0066]而且，為了可靠地實施漏電檢測，需要確保充分的檢測時間，但是在剛發(fā)生漏電之后能夠?qū)崿F(xiàn)噪聲對策的馬達(dá)轉(zhuǎn)速持續(xù)得未必足夠。
[0067]對此，為了應(yīng)對上述的相電流頻率的噪聲，本發(fā)明的漏電檢測裝置采用下述方式。
[0068]在用于車輛行走或者混合動力液壓挖掘機(jī)或電動挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)的交流馬達(dá)15中，在停止馬達(dá)旋轉(zhuǎn)而使機(jī)械制動器動作的前后，從交流馬達(dá)15的控制裝置發(fā)出將旋轉(zhuǎn)角度保持在特定范圍內(nèi)的指令。
[0069]在將該旋轉(zhuǎn)角度保持在特定范圍內(nèi)的期間，與相電流頻率同步的廣域頻率的噪聲會消失，取而代之的是與旋轉(zhuǎn)角度的控制指令的控制周期同步的、頻率一定的噪聲。
[0070]在本發(fā)明中，著眼于該現(xiàn)象，在將旋轉(zhuǎn)角度保持在特定范圍內(nèi)的期間內(nèi)，在施加了高電壓的狀態(tài)下實施交流高電壓電路B的漏電檢測。
[0071]這里，旋轉(zhuǎn)角度的控制指令的控制周期能夠由設(shè)計者自由地決定，因此設(shè)計者能夠自由地設(shè)定噪聲頻率和交流信號Vs這兩者。因此，能夠通過濾波部52A來實施可靠的噪聲對策。
[0072]而且，將旋轉(zhuǎn)角度保持在特定范圍內(nèi)的指令所持續(xù)的時間也能夠由設(shè)計者自由地決定，因此能夠可靠地確保充分的檢測時間。
[0073]通過采用上述方式，即使是在對高電壓電路施加高電壓的狀態(tài)下，也能夠在交流馬達(dá)15旋轉(zhuǎn)和停止的各周期可靠地實施穩(wěn)定的漏電檢測。
[0074]接著，使用圖3來說明實施方式的漏電檢測的處理步驟。在車輛運行期間實施漏電檢測的情況下，首先，基于IGBT元件76的接通/斷開控制是停止還是工作而區(qū)分成兩種不同的情況。由于CPU自身發(fā)出控制指令，所以能夠容易地判斷IGBT元件76的接通/斷開控制的狀態(tài)。
[0075]在IGBT元件76的接通/斷開控制為停止時(步驟SlOl:“否”)，如上述那樣，在步驟S105中僅對直流高電壓側(cè)進(jìn)行漏電檢測。在IGBT元件76的接通/斷開控制為工作時(步驟SlOl: “是”)，在步驟S102中，基于是否輸出了將交流馬達(dá)15的旋轉(zhuǎn)角度保持在特定范圍內(nèi)的指令而區(qū)分成兩種不同的情況。該判定也由于CPU自身發(fā)出控制指令所以能夠容易地判斷。
[0076]在輸出了將旋轉(zhuǎn)角度保持在特定范圍內(nèi)的指令的情況下(步驟S102:“是”)，在步驟S103中，如上述那樣對直流高電壓側(cè)和交流高電壓側(cè)雙方進(jìn)行漏電檢測。在沒有輸出將旋轉(zhuǎn)角度保持在特定范圍內(nèi)的指令的情況下(步驟S102:“否”)，在步驟S104中不執(zhí)行漏電檢測。
[0077]另外，即使在沒有輸出將旋轉(zhuǎn)角度保持在特定范圍內(nèi)的指令的情況下，當(dāng)例如馬達(dá)轉(zhuǎn)速為閾值以上的狀態(tài)持續(xù)一定時間以上等滿足了特定條件時，也能夠同樣地實施漏電檢測。
[0078]進(jìn)而，在IGBT元件76的接通/斷開控制為工作時檢測出漏電的情況下，保持對高電壓電路施加高電壓的狀態(tài)，而使IGBT元件76的接通/斷開控制停止，然后在接通/斷開控制停止的狀態(tài)下再次檢測有無漏電，由此還能夠診斷漏電發(fā)生部位是直流高電壓電路A還是交流高電壓電路B。即，在接通/斷開控制停止的狀態(tài)下判斷為沒有漏電時，可知漏電是在交流高電壓電路B中產(chǎn)生。反之，在接通/斷開控制停止的狀態(tài)下也判斷為有漏電時，可知漏電是在直流高電壓電路A中產(chǎn)生。
[0079]根據(jù)本實施方式，在車輛的運行期間不僅能夠檢測直流高電壓電路A有無漏電，還能夠檢測交流高電壓電路B有無漏電。由此，能夠早期就檢測出漏電的發(fā)生，從而防止故障的惡化。
[0080]而且，根據(jù)本實施方式，能夠確定在直流高電壓電路A和交流高電壓電路B中的哪一個發(fā)生了漏電。因此，能夠迅速地維修漏電部位，提高作業(yè)効率。
[0081]此外，以下對漏電檢測的具體方法進(jìn)行說明。在高電壓電路沒有發(fā)生漏電(漏電電阻r)的情況下，由電壓測量部52測量的電壓測量點Q的電壓有效值與從檢測信號生成部51輸出的交流信號Vs的電壓有效值大致相同，而由漏電檢測部53判斷為測量電壓在所設(shè)定的閾值以上。由此，判斷為沒有漏電。
[0082]另一方面，在高電壓電路有漏電的情況下，例如在負(fù)極電線14上有漏電(漏電電阻r)的情況下，交流信號Vs的電壓有效值由于電阻R和漏電電阻r而被分壓。因此，由電壓測量部52測量的電壓有效值小于從檢測信號生成部51輸出的交流信號Vs的電壓有效值，而由漏電檢測部53判斷為測量電壓低于所設(shè)定的閾值。由此，判斷為有漏電。
[0083]在檢測出漏電的情況下，實施使車輛停止等必要的措施。此外，也可以在未圖示的顯示裝置中顯示有無漏電和漏電部位。由此，作業(yè)者能夠迅速地對漏電部位進(jìn)行維修。
[0084]此外，以下對具體的噪聲和濾波器進(jìn)行說明。為了檢測交流高電壓電路B的漏電，漏電檢測裝置需要在檢測信號Vs流過交流馬達(dá)15側(cè)的狀態(tài)下、也就是說在電動機(jī)的工作期間檢測漏電。這里，在電動機(jī)的工作期間，由用于驅(qū)動電動機(jī)的開關(guān)元件的接通/斷開引起的電壓變動，由于電壓變動部一接地間和漏電檢測用電路一接地間的阻抗比而被分壓，因此在電壓測量點Q產(chǎn)生較大的噪聲。此時，直流分量由漏電檢測電路的電容器C去除，因此僅交流分量即電壓的變動成為噪聲。
[0085]這里，噪聲中包含根據(jù)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速而會在較大范圍內(nèi)變化的分量。此外，由于絕緣的劣化，車輛各部分的阻抗發(fā)生變化時，噪聲也與阻抗的變化對應(yīng)地大幅變化。結(jié)果，在對高電壓電路施加高電壓的狀態(tài)下，漏電檢測裝置在電動機(jī)的工作期間檢測漏電時，噪聲的對策需要大規(guī)模電路和用于檢測漏電的復(fù)雜的邏輯。而且，由于電動機(jī)的動作條件和絕緣劣化狀態(tài)的組合數(shù)量龐大，所以動作確認(rèn)所需要的試驗也是大規(guī)模的。
[0086]這里，關(guān)于電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度，在停止馬達(dá)旋轉(zhuǎn)而使機(jī)械性制動工作的前后發(fā)出將旋轉(zhuǎn)角度保持在特定范圍內(nèi)的指令。此時，如上所述，噪聲頻率都成為由設(shè)計者決定的值，用小規(guī)模電路和簡單的邏輯就能夠?qū)嵤┛煽康脑肼晫Σ摺?br>[0087]電動機(jī)在執(zhí)行機(jī)械性制動之前等時，旋轉(zhuǎn)角度被保持在特定范圍內(nèi)的情況下，因電動機(jī)產(chǎn)生的噪聲主要為與接通/斷開開關(guān)元件的頻率和旋轉(zhuǎn)角度的控制指令的頻率成比例的噪聲。此時，交流信號Vs的頻率和因電動機(jī)產(chǎn)生的噪聲的頻率都能夠由設(shè)計者決定，因此能夠由濾波部52A來實施可靠的噪聲對策。
[0088]例如在基于開關(guān)元件的接通/斷開控制頻率的噪聲為10kHz、并且基于電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度的控制頻率的噪聲為10Hz的情況下，將交流信號Vs設(shè)定為5Hz，濾波部52A用低通濾波器將頻率為50Hz以上的噪聲去除，由此能夠?qū)嵤┛煽康脑肼晫Σ?。另外，噪聲是由于高電壓電路的電壓變動被分壓而產(chǎn)生的，所以噪聲的振幅(日文:“波高”)為高電壓電路的施加電壓以下，考慮到該情況就能夠求取低通濾波器所需要的階數(shù)。
[0089]上述方法尤其在回轉(zhuǎn)作業(yè)中使用電動機(jī)的混合動力液壓挖掘機(jī)或電動挖掘機(jī)時能夠得到較高的改善效果?；旌蟿恿σ簤和诰驒C(jī)中，對應(yīng)于作為操作裝置的回轉(zhuǎn)操作桿的操作回轉(zhuǎn)電動機(jī)被驅(qū)動而使上部回轉(zhuǎn)體進(jìn)行回轉(zhuǎn)動作。作為回轉(zhuǎn)電動機(jī)，可以是單獨地使上部回轉(zhuǎn)體進(jìn)行回轉(zhuǎn)動作的方式，也可以是與液壓馬達(dá)連結(jié)而并用液壓和電力使上部回轉(zhuǎn)體進(jìn)行回轉(zhuǎn)動作的方式。
[0090]混合動力液壓挖掘機(jī)通常不會長時間連續(xù)地使用回轉(zhuǎn)電動機(jī)，而是在運行期間使上部回轉(zhuǎn)體重復(fù)進(jìn)行短時間的回轉(zhuǎn)和停止。在回轉(zhuǎn)操作桿回到空檔位置而回轉(zhuǎn)停止時，使作為機(jī)械制動器的回轉(zhuǎn)停止制動器進(jìn)行動作，不過在該回轉(zhuǎn)停止制動器開始進(jìn)行動作的前后數(shù)秒間，將上述的旋轉(zhuǎn)角度保持在特定范圍內(nèi)的指令會被輸出。在輸出有將該旋轉(zhuǎn)角度保持在特定范圍內(nèi)的指令的時候?qū)嵤┞╇姍z測的情況下，能夠在剛確認(rèn)完沒有漏電的狀態(tài)下就使車輛運行。此外，每次使用回轉(zhuǎn)電動機(jī)時，都能夠可靠地實施漏電檢測。其結(jié)果，通過本發(fā)明，混合動力液壓挖掘機(jī)能夠獲得較高的改善效果。另外，盡管是以在回轉(zhuǎn)停止制動器開始進(jìn)行動作的前后的數(shù)秒間實施漏電檢測為示例進(jìn)行了說明，但是漏電檢測只要是在回轉(zhuǎn)操作桿回到空檔后的規(guī)定期間內(nèi)實施即可，可以是制動器動作開始前的規(guī)定期間，并且也可以是包含制動器動作開始的規(guī)定期間。
【主權(quán)項】
1.一種車載用電力供給系統(tǒng)的漏電檢測裝置，其特征在于，包括: 檢測信號生成部，其對連接電力轉(zhuǎn)換電路和電源的電線的電壓施加點施加交流電壓，所述電力轉(zhuǎn)換電路將來自所述電源的直流電力轉(zhuǎn)換成交流電力供給到電動機(jī)； 電壓測量部，其測量所述檢測信號生成部與所述電壓施加點之間的電壓測量點的電壓；以及 漏電檢測部，其在所述電動機(jī)的控制裝置向所述電動機(jī)發(fā)出將旋轉(zhuǎn)角度保持在特定范圍內(nèi)的指令時，根據(jù)所述電壓測量部測量出的所述電壓測量點的電壓，檢測從所述電力轉(zhuǎn)換電路至所述電動機(jī)之間有無漏電。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載用電力供給系統(tǒng)的漏電檢測裝置，其特征在于，具有: 濾波器，其去除與所述控制裝置進(jìn)行將所述電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度保持在特定范圍內(nèi)的控芾'J時的控制周期相對應(yīng)的頻率的噪聲。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載用電力供給系統(tǒng)的漏電檢測裝置，其特征在于: 在檢測出所述漏電的情況下，保持施加高電壓的狀態(tài)，使所述電力轉(zhuǎn)換電路具有的開關(guān)元件的接通/斷開控制停止，然后在所述接通/斷開控制停止的狀態(tài)下檢測有無漏電。4.一種液壓挖掘機(jī)，其特征在于，包括: 電動機(jī)，其使上部回轉(zhuǎn)體回轉(zhuǎn)； 電力轉(zhuǎn)換電路，其將來自電源的直流電力轉(zhuǎn)換成交流電力供給到所述電動機(jī)；以及 權(quán)利要求1至3中任一項所述的車載用電力供給系統(tǒng)的漏電檢測裝置。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液壓挖掘機(jī)，其特征在于: 所述液壓挖掘機(jī)還包括用于對回轉(zhuǎn)動作進(jìn)行操作的回轉(zhuǎn)操作桿， 所述漏電檢測部在所述回轉(zhuǎn)操作桿回到空檔位置之后的規(guī)定期間內(nèi)檢測有無漏電。
【文檔編號】E02F9/12GK105960595SQ201580007178
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2015年1月7日
【發(fā)明人】山田健太郎, 川路泰史
【申請人】株式會社小松制作所