專利名稱：混合式挖掘機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種混合式挖掘機，尤其涉及一種由發(fā)電機輔助發(fā)動機的混合式挖掘機。
背景技術(shù)：
在混合式液壓挖掘機等混合式挖掘機中，一般以來自蓄電池的電力驅(qū)動稱為輔助馬達的電動馬達，并輔助發(fā)動機(例如，參照專利文獻1。)。大多情況下利用IPMdnterior Permanent Magnet)馬達等永久磁鐵馬達作為輔助馬達。IPM馬達中，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，從而通過旋轉(zhuǎn)磁場與由定子的永久磁鐵形成的磁場的作用使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。因此，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)力、即IPM馬達的輸出與埋入于轉(zhuǎn)子中的永久磁鐵所形成的磁場的強度成比例。雖然埋入于IPM馬達的轉(zhuǎn)子中的永久磁鐵為強力磁鐵，但若變成高溫，則磁力有可能降低(減磁)，另外，隨著長年變化，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，則會降低IPM馬達的輸出?，F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1 日本特開平10-103112號公報

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單的結(jié)構(gòu)及操作對輔助馬達或其他電動機中的永久磁鐵的減磁進行檢測的混合式挖掘機。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，具有發(fā)動機、通過該發(fā)動機的輸出驅(qū)動的液壓泵、通過從該液壓泵供給的液壓驅(qū)動的動臂驅(qū)動用液壓缸及斗桿驅(qū)動用液壓缸、連結(jié)于該發(fā)動機且通過該發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電力的發(fā)電機、向該發(fā)電機供給電力的蓄電構(gòu)件及通過逆變器連接于該蓄電構(gòu)件并用于驅(qū)動回轉(zhuǎn)機構(gòu)的回轉(zhuǎn)用電動機，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該 DC總線的電壓的電壓檢測器，該發(fā)電機在該發(fā)動機起動時通過該發(fā)動機進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動而產(chǎn)生感應(yīng)電壓，通過對由該電壓檢測器檢測出的該感應(yīng)電壓與預(yù)先設(shè)定的基準電壓進行比較來判定該發(fā)電機的永久磁鐵的磁力的降低。在上述混合式挖掘機中，該電壓檢測器優(yōu)選安裝于該DC總線。另外，優(yōu)選當(dāng)檢測用于該比較的該發(fā)電機的感應(yīng)電壓時，該回轉(zhuǎn)驅(qū)動部被機械地制動而維持停止?fàn)顟B(tài)。此外， 優(yōu)選在該發(fā)動機起動時，當(dāng)檢測用于該比較的該發(fā)電機的感應(yīng)電壓時，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中，優(yōu)選該發(fā)電機與該發(fā)動機機械地連結(jié)?；蛘撸部梢栽摪l(fā)電機通過動臂再生用液壓馬達驅(qū)動。此時，優(yōu)選設(shè)置連接該液壓泵與該動臂再生用液壓馬達的旁路電路。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，能夠以僅追加檢測DC總線的電壓的電壓檢測器的簡單結(jié)構(gòu)，容易地檢測輔助發(fā)動機的電動發(fā)電機或其他電動機的永久磁鐵的減磁。


圖1是混合式挖掘機的側(cè)視圖。圖2是表示混合式挖掘機的驅(qū)動系統(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是用于對通過逆變器將由電動發(fā)電機輸出的感應(yīng)電壓轉(zhuǎn)換為DC總線電壓并供給至蓄電構(gòu)件的方法進行說明的圖。圖5是表示電動發(fā)電機的轉(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)動機的轉(zhuǎn)速和電動發(fā)電機的轉(zhuǎn)速的變化及DC總線電壓的變化的圖表。圖7是表示設(shè)置有動臂再生用馬達的混合式挖掘機的驅(qū)動系統(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的結(jié)構(gòu)的框圖。
具體實施例方式以下，參照附圖對本發(fā)明的實施例進行說明。首先，對應(yīng)用本發(fā)明的混合式挖掘機進行說明。圖1為混合式挖掘機的側(cè)視圖?；旌鲜酵诰驒C的下部行駛體1上通過回轉(zhuǎn)機構(gòu)2 搭載有上部回轉(zhuǎn)體3。動臂4從上部回轉(zhuǎn)體3延伸，在動臂4的前端連接斗桿5。另外，在斗桿5的前端連接鏟斗6。動臂4、斗桿5及鏟斗6分別通過動臂缸7、斗桿缸8及鏟斗缸9 液壓驅(qū)動。并且，上部回轉(zhuǎn)體3上搭載駕駛室10及動力源(未圖示)。圖2是表示圖1所示的混合式挖掘機的驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。作為機械式驅(qū)動部的發(fā)動機11和作為輔助驅(qū)動部的電動發(fā)電機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IA (右用)及IB (左用)、動臂缸7、斗桿缸8及鏟斗缸9。電動發(fā)電機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)用電動發(fā)電機21?；剞D(zhuǎn)用電動發(fā)電機21為混合式挖掘機中的電負荷，作為用于驅(qū)動回轉(zhuǎn)機構(gòu)2而使上部回轉(zhuǎn)體3回轉(zhuǎn)的電動機發(fā)揮作用，并且還能夠作為用于產(chǎn)生再生電力的發(fā)電機發(fā)揮作用。具有以上結(jié)構(gòu)的混合式挖掘機為以發(fā)動機11、電動發(fā)電機12及回轉(zhuǎn)用電動發(fā)電機21為動力源的混合式挖掘機。以下，對各部進行說明。
發(fā)動機11例如為由柴油發(fā)動機構(gòu)成的內(nèi)燃機，其輸出軸連接于變速器13的一方的輸入軸。發(fā)動機11在挖掘機的運行中始終運行。電動發(fā)電機12為皆可進行動力運行及發(fā)電運行的電動機即可。即，電動發(fā)電機12 為發(fā)電機兼電動機。在此，表示由逆變器18驅(qū)動的電動發(fā)電機作為電動發(fā)電機12。電動發(fā)電機12為永久磁鐵馬達，例如能夠由永久磁鐵埋入于轉(zhuǎn)子內(nèi)部的IPM(Interior Permanent Magnet)馬達構(gòu)成。電動發(fā)電機12的旋轉(zhuǎn)軸連接于變速器13的另一方的輸入軸。電動發(fā)電機12上安裝有分解器12A，能夠檢測電動發(fā)電機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)動機11的驅(qū)動軸和電動發(fā)電機12的驅(qū)動軸。另外，輸出軸上連接液壓泵14的驅(qū)動軸。電動發(fā)電機12 的動力運行和發(fā)電運行的切換通過控制器根據(jù)發(fā)動機11的負荷等進行。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)動作為液壓負荷的液壓馬達1A、1B、動臂缸7、斗桿缸8及鏟斗缸9而被供給?？刂崎y17為如下液壓控制裝置根據(jù)駕駛員的操作輸入對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1A、1B、動臂缸7、斗桿缸8及鏟斗缸9的液壓進行控制，由此對它們進行液壓驅(qū)動控制。逆變器18如上所述設(shè)置于電動發(fā)電機12與蓄電構(gòu)件30之間，并根據(jù)來自控制器的指令進行電動發(fā)電機12的運行控制。由此，當(dāng)逆變器18運行控制電動發(fā)電機12的動力時，將所需的電力從蓄電構(gòu)件30供給至電動發(fā)電機12。另外，當(dāng)控制電動發(fā)電機12的發(fā)電運行時，將由電動發(fā)電機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作為變動電壓蓄電部。本實施方式中，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)用電動發(fā)電機21的驅(qū)動并驅(qū)動回轉(zhuǎn)機構(gòu)2。由此，當(dāng)電動發(fā)電機12和回轉(zhuǎn)用電動發(fā)電機21的至少任一方進行動力運行時，蓄電構(gòu)件30能夠供給動力運行所需的電力。另外，當(dāng)至少任一方進行發(fā)電運行或再生運行時，蓄電構(gòu)件30作為用于將通過發(fā)電運行或再生運行產(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DC總線110的電壓的電壓檢測器的電壓傳感器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，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中，電動發(fā)電機12為永久磁鐵馬達，若在使用中發(fā)生永久磁鐵的磁力的降低(減磁)，則電動發(fā)電機12無法輸出所希望的輸出。由此，根據(jù)本發(fā)明的一實施方式，通過在起動發(fā)動機11時檢測電動發(fā)電機12的感應(yīng)電壓來檢測電動發(fā)電機12 的減磁。當(dāng)電動發(fā)電機12的減磁較大時，向駕駛員發(fā)出注意或警告等，從而便于駕駛員運行操作，或者使駕駛員進行電動發(fā)電機12的交換等維護。
接著，對在上述混合式挖掘機進行的檢測電動發(fā)電機12的減磁的方法進行說明。電動發(fā)電機12為由三相交流電壓驅(qū)動的電動機，當(dāng)作為發(fā)電機發(fā)揮作用時，從電動發(fā)電機12輸出三相交流電壓。圖4是用于對通過逆變器18將通過電動發(fā)電機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的方法進行說明的圖。若使電動發(fā)電機12通過發(fā)動機11的輸出旋轉(zhuǎn)，則電動發(fā)電機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分別對該3個交流電壓反轉(zhuǎn)負成分之后進行合成，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，電動發(fā)電機12的感應(yīng)電壓與電動發(fā)電機12的轉(zhuǎn)速成比例。圖5是表示電動發(fā)電機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。電動發(fā)電機12所產(chǎn)生的感應(yīng)電壓E與電動發(fā)電機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)動電動發(fā)電機12時產(chǎn)生的基準感應(yīng)電壓RE或作為電動發(fā)電機的設(shè)計規(guī)格值設(shè)定的基準感應(yīng)電壓RE，則在新產(chǎn)品的狀態(tài)下驅(qū)動電動發(fā)電機12時產(chǎn)生的感應(yīng)電壓E就能夠通過電動發(fā)電機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來計算。但是，當(dāng)使用電動發(fā)電機12時在永久磁鐵中發(fā)生減磁時，感應(yīng)電壓E不會成為基準感應(yīng)電壓RE，而是變得小于基準感應(yīng)電壓RE。即，若在電動發(fā)電機12中發(fā)生減磁，則電動發(fā)電機12的輸出減小，無法輸出新產(chǎn)品時的輸出或作為設(shè)計規(guī)格值的輸出。換而言之，當(dāng)電動發(fā)電機12以一定轉(zhuǎn)速N驅(qū)動時產(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而獲得的基準感應(yīng)電壓RE時，電動發(fā)電機12的輸出變得小于新產(chǎn)品當(dāng)初的輸出，能夠判斷電動發(fā)電機12中已發(fā)生減磁。在此，只要由電動發(fā)電機12的U、V、W相中的線間感應(yīng)電壓的峰電壓規(guī)定基準感應(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)定基準感應(yīng)電壓RE，則求出基準感應(yīng)電壓RE乘以并換算為峰值的基準感應(yīng)電壓RE之后，與顯示于DC總線中的實際感應(yīng)電壓相比進行減磁的判斷即可。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)計規(guī)格值作為感應(yīng)電壓系數(shù)a?；蛘咧灰獜碾妱影l(fā)電機12在新產(chǎn)品的狀態(tài)下驅(qū)動時的轉(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，則能夠成為更加準確的感應(yīng)電壓系數(shù)a。以下，對用于判定電動發(fā)電機12的減磁的減磁檢查方法進行進一步具體說明。首先，操作點火開關(guān)并起動發(fā)動機11之后，通過分解器12A檢測電動發(fā)電機12的轉(zhuǎn)速，判定電動發(fā)電機12的轉(zhuǎn)速是否變?yōu)轭A(yù)先設(shè)定的高轉(zhuǎn)速。在起動發(fā)動機11之后，與發(fā)動機11的轉(zhuǎn)速上升至成為恒定值成比例，電動發(fā)電機12的轉(zhuǎn)速也上升。如圖6所示，隨著發(fā)動機11的轉(zhuǎn)速上升，電動發(fā)電機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。電動發(fā)電機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)下對感應(yīng)電壓E (即DC總線電壓RCV)進行測定，則測定誤差容易相對變大。另外，若在電動發(fā)電機12的轉(zhuǎn)速N上升中變動時測定轉(zhuǎn)速N，則所測定的轉(zhuǎn)速N上有可能包含起因于轉(zhuǎn)速變動的測定誤差。另外，若在轉(zhuǎn)速N上升中感應(yīng)電壓E變動期間測定感應(yīng)電壓E，則可以預(yù)想到所測定的感應(yīng)電壓E中包含起因于變動的誤差。另外，圖6中以虛線示出發(fā)生減磁時的DC總線電壓的變化。本實施例中，發(fā)動機11的轉(zhuǎn)速上升一定程度而靠近恒定轉(zhuǎn)速，電動發(fā)電機12的轉(zhuǎn)速也上升并穩(wěn)定之后，開始減磁檢查。由于發(fā)動機11的轉(zhuǎn)速預(yù)先設(shè)定為恒定，所以起動并經(jīng)過預(yù)定的時間之后，開始減磁檢查即可。或者也可以規(guī)定能夠判斷電動發(fā)電機12的轉(zhuǎn)速已穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速值，在由分解器12A檢測的轉(zhuǎn)速成為該轉(zhuǎn)速以上的時刻，開始減磁檢查。若開始減磁檢查，則首先由分解器12A檢測電動發(fā)電機12的轉(zhuǎn)速N。并且，檢測出的轉(zhuǎn)速N乘以預(yù)先設(shè)定的感應(yīng)電壓系數(shù)a來求出基準感應(yīng)電壓RE (RE = NXa)。檢測電動發(fā)電機12的轉(zhuǎn)速N的同時，由電壓檢測器23檢測DC總線的電壓。此時， 由于發(fā)動機11正在起動中，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，而是電動發(fā)電機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)用電動發(fā)電機21驅(qū)動回轉(zhuǎn)機構(gòu) 2的方式構(gòu)成時，需要使設(shè)置于回轉(zhuǎn)機構(gòu)2的機械式制動器工作。這是因為，若回轉(zhuǎn)機構(gòu)2 未被制動，則在上部回轉(zhuǎn)體3因任何理由回轉(zhuǎn)時，有可能會通過回轉(zhuǎn)用電動發(fā)電機21產(chǎn)生再生電力。即，若通過回轉(zhuǎn)用電動發(fā)電機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總線中只能檢測電動發(fā)電機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)用電動機21供給電流。因此，當(dāng)開始發(fā)動機11的起動時，由于未進行杠桿操作，所以起因于蓄積在DC總線中的電壓的向回轉(zhuǎn)用電動機21的通電受到阻礙。接著，對如上述那樣求出的基準感應(yīng)電壓RE與由電壓檢測器23檢測出的DC總線的電壓DCV進行比較。只要DC總線的電壓DCV與基準感應(yīng)電壓RE相等(DCV = RE)，則電動發(fā)電機12就會產(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小于基準感應(yīng)電壓RE時(DCV < RE)，電動發(fā)電機 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(DCV < T)，可以判定已發(fā)生減磁。閾值T能夠成為基準感應(yīng)電壓RE乘以判定率k[%]的值。S卩，當(dāng)DC總線的電壓DCV小于基準感應(yīng)電壓RE乘以判定率]而求出的閾值T時，能夠判斷已發(fā)生減磁。(DCV < T = REXk)。若判斷電動發(fā)電機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，駕駛員認識到基于電動發(fā)電機12的輔助力減少，并能夠反映至運行操作?；蛘呖梢赃M行將電動發(fā)電機12交換成新產(chǎn)品等維護。另外，以上的減磁檢查優(yōu)選在停止發(fā)動機11的驅(qū)動之后不馬上進行。這是因為， 剛停止發(fā)動機11的驅(qū)動之后，有來自設(shè)置于DC總線的平滑電容器的放電，DC總線電壓不會立刻變?yōu)榱恪Ｒ虼?，從停止發(fā)動機11的驅(qū)動至結(jié)束來自平滑電容器的放電期間，需要用定時器等進行限制，以免進行減磁檢查。如上所述，根據(jù)本實例的混合式挖掘機，具有發(fā)動機11、通過發(fā)動機11的輸出驅(qū)動的液壓泵14、通過從液壓泵14供給的液壓驅(qū)動的動臂缸7及斗桿缸8、連結(jié)于發(fā)動機11 并通過發(fā)動機11的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電力的電動發(fā)電機12、向電動發(fā)電機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)動回轉(zhuǎn)機構(gòu)2的回轉(zhuǎn)用電動發(fā)電機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DC總線110的電壓的電壓檢測器23。電動發(fā)電機12在起動發(fā)動機11時通過發(fā)動機11旋轉(zhuǎn)驅(qū)動而產(chǎn)生感應(yīng)電壓。通過對由電壓檢測器23檢測出的感應(yīng)電壓DCV與預(yù)先設(shè)定的基準感應(yīng)電壓RE進行比較，從而對電動發(fā)電機12的永久磁鐵的減磁進行檢查。以上實施例中，雖然檢查電動發(fā)電機12的永久磁鐵的減磁，但是也可以檢查除了電動發(fā)電機12以外的電動機的減磁。作為檢查減磁的電動機，例如有動臂再生用馬達。圖7是表示設(shè)置有動臂再生用馬達的混合式挖掘機的驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。作為具有發(fā)電功能的電動機的動臂再生用馬達60連接于動臂再生用液壓馬達62，并通過動臂再生用液壓馬達62驅(qū)動而進行發(fā)電。動臂再生用液壓馬達62配置于動臂缸7與控制閥 17之間，通過從動臂缸7返回至控制閥的工作油而驅(qū)動。因此，通過動臂再生用液壓馬達62 及動臂再生用馬達60，將從動臂缸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)颖鄣膭菽茏鳛樵偕娏厥?。動臂再生用馬達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荷的驅(qū)動。如上所述，為了對電動發(fā)電機12的永久磁鐵的減磁進行檢查，需要檢測電動發(fā)電機12以已知的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時，電動發(fā)電機12所產(chǎn)生的感應(yīng)電壓E。對動臂再生用馬達60的減磁進行檢查時，也需要檢測動臂再生用馬達60由已知的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時的感應(yīng)電壓E。因此， 本實施例中，在液壓泵14與動臂再生用馬達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臂再生用馬達60，并能夠使動臂再生用馬達60 以恒定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。動臂再生用馬達60的轉(zhuǎn)速能夠由安裝于動臂再生用馬達60的分解器 60A進行檢測。動臂缸7與動臂再生用液壓馬達62之間設(shè)置有切換閥68。當(dāng)驅(qū)動動臂缸7時，切換閥68以工作油從動臂缸7流向動臂再生用液壓馬達62的方式進行切換。并且，當(dāng)檢測動臂再生用馬達60的感應(yīng)電壓E時，切換閥68以旁路電路66連接于動臂再生用液壓馬達 62的方式進行切換。即，當(dāng)檢測動臂再生用馬達60的感應(yīng)電壓E時，切換閥68工作，來自旁路電路66的工作油繞開動臂缸7供給至動臂再生用液壓馬達62。由此，使動臂再生用液壓馬達62空轉(zhuǎn)，通過其旋轉(zhuǎn)驅(qū)動動臂再生用馬達60，并能夠通過電壓檢測器23檢測此時的感應(yīng)電壓E。能夠根據(jù)如以上檢測出的動臂再生用馬達60的感應(yīng)電壓E，與上述電動發(fā)電機12 相同地進行減磁檢查。另外，上述實施例以并聯(lián)方式的混合式挖掘機為例子進行了說明，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。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的結(jié)構(gòu)的框圖。在圖8中， 用雙重線表示機械動力系統(tǒng)，用粗實線表示液壓管路，用細實線表示電力驅(qū)動系統(tǒng)，用虛線表示電力控制系統(tǒng)。機械式驅(qū)動部211的發(fā)動機212驅(qū)動發(fā)電部213的發(fā)電機214。由發(fā)電機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)動的電負荷系統(tǒng)220上設(shè)置有回轉(zhuǎn)用電動機221和泵驅(qū)動用電動機222。回轉(zhuǎn)用電動機221為用于驅(qū)動回轉(zhuǎn)機構(gòu)并使上部回轉(zhuǎn)體回轉(zhuǎn)的馬達。 回轉(zhuǎn)用電動機221上通過逆變器223從蓄電池供給電力。泵驅(qū)動用電動機222上也通過逆變器2M從蓄電池供給電力。泵驅(qū)動用電動機 222為用于驅(qū)動液壓負荷系統(tǒng)225的液壓泵226的馬達。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、動臂缸207、行駛(右)液壓馬達2 及行駛(左)液壓馬達229。鏟斗缸209為用于驅(qū)動鏟斗的液壓缸。斗桿缸208為用于驅(qū)動斗桿的液壓缸。動臂缸207為用于驅(qū)動動臂4的液壓缸。行駛(右)液壓馬達228為用于驅(qū)動下部行駛體的右側(cè)履帶的液壓馬達，行駛(左) 液壓馬達229為用于驅(qū)動下部行駛體的左側(cè)履帶的液壓馬達。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。另外，用于檢測蓄電池的端子間電壓的電壓檢測器(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)來自電壓檢測器的檢測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，具有發(fā)動機212、通過發(fā)動機212的輸出驅(qū)動的發(fā)電機214、通過從由來自蓄電部216的電力驅(qū)動的液壓泵2 供給的油壓驅(qū)動的動臂缸207及斗桿缸208、通過逆變器223連接于蓄電部216并用于驅(qū)動回轉(zhuǎn)機構(gòu)的回轉(zhuǎn)用電動發(fā)電機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DC總線的電壓的電壓檢測器。發(fā)電機214在起動發(fā)動機11時通過發(fā)動機11旋轉(zhuǎn)驅(qū)動并產(chǎn)生感應(yīng)電壓。通過對由電壓檢測器檢測出的感應(yīng)電壓DCV與預(yù)先設(shè)定的基準感應(yīng)電壓RE進行比較，從而判定發(fā)電機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。本申請為基于2009年2月18日申請的優(yōu)先權(quán)主張日本專利申請2009-035780號的申請，其全部內(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)電機輔助發(fā)動機的混合式挖掘機中。符號說明1-下部行駛體，1A、IB-行駛機構(gòu)，2-回轉(zhuǎn)機構(gòu)，3-上部回轉(zhuǎn)體，4_動臂，5-斗桿， 6-鏟斗，7-動臂缸，8-斗桿缸，9-鏟斗缸，10-駕駛室，11-發(fā)動機，12-電動發(fā)電機，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)用電動發(fā)電機，22-逆變器，23-電壓檢測器，30-蓄電構(gòu)件，58-轉(zhuǎn)換器，60-動臂再生用馬達，62-動臂再生用液壓馬達，64-逆變器，66-旁路電路，68-切換閥， 110-DC總線，211-機械式驅(qū)動部，212-發(fā)動機，213-發(fā)電部，214-發(fā)電機，215、223、224_逆變器，216-蓄電部，219-DC總線，220-電負荷系統(tǒng)，221-回轉(zhuǎn)用電動機，222-泵驅(qū)動用電動機，225-液壓負荷系統(tǒng)，226-液壓泵，227-控制閥，228-行駛(右)液壓馬達，229-行駛 (左)液壓馬達，240-控制器。
權(quán)利要求
1.一種混合式挖掘機，具有 發(fā)動機；通過該發(fā)動機的輸出驅(qū)動的液壓泵；通過從該液壓泵供給的液壓驅(qū)動的動臂驅(qū)動用液壓缸及斗桿驅(qū)動用液壓缸； 連結(jié)于該發(fā)動機，通過所述發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電力的發(fā)電機； 向該發(fā)電機供給電力的蓄電構(gòu)件；及通過逆變器連接于所述蓄電構(gòu)件，用于驅(qū)動回轉(zhuǎn)機構(gòu)的回轉(zhuǎn)用電動機，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該DC總線的電壓的電壓檢測器，所述發(fā)電機在所述發(fā)動機起動時通過所述發(fā)動機進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動而產(chǎn)生感應(yīng)電壓， 通過對由所述電壓檢測器檢測出的該感應(yīng)電壓與預(yù)先設(shè)定的基準電壓進行比較來判定所述發(fā)電機的永久磁鐵的減磁。
2.如權(quán)利要求1所述的混合式挖掘機，其特征在于， 所述電壓檢測器安裝于所述DC總線。
3.如權(quán)利要求1所述的混合式挖掘機，其特征在于，當(dāng)檢測用于所述比較的所述發(fā)電機的感應(yīng)電壓時，所述回轉(zhuǎn)驅(qū)動部被機械地制動而維持停止?fàn)顟B(tài)。
4.如權(quán)利要求1所述的混合式挖掘機，其特征在于，在所述發(fā)動機起動時，當(dāng)檢測用于所述比較的所述發(fā)電機的感應(yīng)電壓時，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，其特征在于， 所述發(fā)電機與所述發(fā)動機機械地連結(jié)。
6.如權(quán)利要求1所述的混合式挖掘機，其特征在于， 所述發(fā)電機通過動臂再生用液壓馬達驅(qū)動。
7.如權(quán)利要求6所述的混合式挖掘機，其特征在于， 具有連接所述液壓泵與所述動臂再生用液壓馬達的旁路電路。
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DC總線的電壓的電壓檢測器(23)。發(fā)電機(12)在發(fā)動機(11)起動時通過發(fā)動機(11)進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動而產(chǎn)生感應(yīng)電壓(E)。通過對由電壓檢測器(23)檢測出的感應(yīng)電壓(E)與預(yù)先設(shè)定的基準感應(yīng)電壓(RE)進行比較來判定發(fā)電機(12)的永久磁鐵的減磁。
文檔編號E02F9/20GK102318181SQ20108000773
公開日2012年1月11日 申請日期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 申請人:住友重機械工業(yè)株式會社