工作機(jī)械的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種能夠以抑制可靠性降低的結(jié)構(gòu)降低直流母線(DC母線)的電壓的工作機(jī)械。作為工作機(jī)械的混合式施工機(jī)械具備：DC母線，通過(guò)逆變電路連接于回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)；蓄電池,通過(guò)升降壓轉(zhuǎn)換器及開關(guān)連接于DC母線；控制器,驅(qū)動(dòng)逆變電路及升降壓轉(zhuǎn)換器；冷卻液循環(huán)系統(tǒng),包含泵馬達(dá)；及逆變電路,連接于DC母線并驅(qū)動(dòng)泵馬達(dá)。控制器具有用于降低DC母線的電壓的模式，在該模式中，將開關(guān)設(shè)為非連接狀態(tài)之后使逆變電路作動(dòng)來(lái)使泵馬達(dá)消耗電力。
【專利說(shuō)明】工作機(jī)械
[0001]本申請(qǐng)是原申請(qǐng)的申請(qǐng)日為2009年11月17日、申請(qǐng)?zhí)枮?00980145986.9、發(fā)明創(chuàng)造名稱為“工作機(jī)械”的分案申請(qǐng)。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種工作機(jī)械。

【背景技術(shù)】
[0003]—直以來(lái)提出有使驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的一部分電動(dòng)化的工作機(jī)械。這樣的工作機(jī)械例如具備用于液壓驅(qū)動(dòng)動(dòng)臂、斗桿及鏟斗之類的可動(dòng)部的液壓泵，在用于驅(qū)動(dòng)該液壓泵的內(nèi)燃機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)(引擎)上連結(jié)交流電動(dòng)機(jī)(電動(dòng)發(fā)電機(jī))，輔助該引擎的驅(qū)動(dòng)力，并且通過(guò)逆變器將由發(fā)電所獲得的電力返還給DC母線(直流母線)。
[0004]另外，工作機(jī)械大多具備例如施工機(jī)械中的上部回轉(zhuǎn)體之類的工作要件。這種情況下，上述工作機(jī)械有時(shí)除了具備用于驅(qū)動(dòng)工作要件的液壓馬達(dá)，還具備用于輔助該液壓馬達(dá)的工作用電動(dòng)機(jī)。例如回轉(zhuǎn)上部回轉(zhuǎn)體時(shí)，在加速回轉(zhuǎn)時(shí)通過(guò)交流電動(dòng)機(jī)輔助液壓馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)，并且在減速回轉(zhuǎn)時(shí)在交流電動(dòng)機(jī)中進(jìn)行再生運(yùn)行，通過(guò)逆變器將發(fā)電出來(lái)的電力返還給上述DC母線。
[0005]DC母線上通過(guò)轉(zhuǎn)換器連接蓄電池(電池)，通過(guò)交流電動(dòng)機(jī)的發(fā)電所獲得的電力被充電至電池。或者，在連接于DC母線的交流電動(dòng)機(jī)的相互之間授受電力。
[0006]在這種工作機(jī)械中，為了驅(qū)動(dòng)大型工作要件，DC母線的電壓例如被設(shè)定為高達(dá)數(shù)百伏特，但在進(jìn)行維護(hù)時(shí)為了工作人員的安全，期望降低該DC母線電壓。例如，日本專利文獻(xiàn)I所記載的裝置中，通過(guò)在DC母線的正側(cè)配線與負(fù)側(cè)配線之間連接相互串聯(lián)連接的電阻器及開關(guān)，由此能夠使DC母線電壓通過(guò)電阻器消耗。
[0007]以往技術(shù)文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)1:日本特開2005-335695號(hào)公報(bào)
[0010]發(fā)明的概要
[0011]發(fā)明所要解決的課題
[0012]利用電阻器消耗DC母線電壓的方式中，為了按照需要進(jìn)行DC母線電壓的消耗，像專利文獻(xiàn)I中記載的那樣，需要與電阻器串聯(lián)地插入開關(guān)。但是，如上述DC母線電壓高達(dá)幾百伏特，在這種用途中使用的開關(guān)大多采用繼電器等機(jī)械開關(guān)。機(jī)械開關(guān)有可靠性低且壽命也短之類的缺點(diǎn)，對(duì)工作機(jī)械本身的可靠性帶來(lái)影響。
[0013]本發(fā)明的課題在于提供一種能夠以抑制可靠性降低的結(jié)構(gòu)降低直流母線(DC母線)的電壓的工作機(jī)械。
[0014]用于解決技術(shù)問(wèn)題的手段
[0015]為了解決上述課題，根據(jù)本發(fā)明的工作機(jī)械具備:工作用電動(dòng)機(jī)，根據(jù)操作員的操作被驅(qū)動(dòng)；直流母線，通過(guò)第I逆變電路連接于工作用電動(dòng)機(jī)；蓄電池，通過(guò)直流電壓變換器及開關(guān)連接于直流母線；控制部，控制第I逆變電路、直流電壓變換器及開關(guān)；冷卻用電動(dòng)機(jī)，驅(qū)動(dòng)用于冷卻第I逆變電路、直流電壓變換器及控制部中的任一個(gè)的冷卻用風(fēng)扇和/或冷卻液循環(huán)用泵；及冷卻用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，連接于冷卻用電動(dòng)機(jī)與直流母線之間，由控制部控制而驅(qū)動(dòng)冷卻用電動(dòng)機(jī)，其中，控制部具有用于在該工作機(jī)械停止運(yùn)行時(shí)降低直流母線的電壓的母線電壓降低模式，在該母線電壓降低模式中，將開關(guān)設(shè)為非連接狀態(tài)之后使冷卻用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路作動(dòng)來(lái)使冷卻用電動(dòng)機(jī)消耗電力，由此降低直流母線的電壓。
[0016]控制部在母線電壓降低模式中，可以在直流母線的電壓成預(yù)定值以下時(shí)停止冷卻用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的動(dòng)作。
[0017]控制部可以在母線電壓降低模式開始時(shí)，在直流母線的電壓高于蓄電池的電壓的情況下，在將開關(guān)設(shè)為非連接狀態(tài)之前，驅(qū)動(dòng)直流電壓變換器并對(duì)蓄電池進(jìn)行充電。
[0018]控制部可以在該工作機(jī)械每停止運(yùn)行時(shí)開始母線電壓降低模式，或者控制部可以在該工作機(jī)械停止運(yùn)行的狀態(tài)下，在由工作人員輸入的情況下開始母線電壓降低模式。
[0019]工作機(jī)械可進(jìn)一步具備:內(nèi)燃機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)；第I冷卻液循環(huán)系統(tǒng)，其包含冷卻內(nèi)燃機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的第I熱交換器；及第2冷卻液循環(huán)系統(tǒng)，為了冷卻第I逆變電路及直流電壓變換器而在第I冷卻液循環(huán)系統(tǒng)之外另設(shè)置，并包含第2熱交換器。
[0020]工作機(jī)械可進(jìn)一步具備:電動(dòng)發(fā)電機(jī)，連結(jié)于內(nèi)燃機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)，通過(guò)內(nèi)燃機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行發(fā)電；及第2逆變電路，其一端連接于電動(dòng)發(fā)電機(jī)的端子，其中，第2冷卻液循環(huán)系統(tǒng)還可以冷卻電動(dòng)發(fā)電機(jī)及第2逆變電路。
[0021]第2冷卻液循環(huán)系統(tǒng)中可以具備溫度傳感器，控制部根據(jù)溫度傳感器的檢測(cè)值限制電動(dòng)發(fā)電機(jī)及工作用電動(dòng)機(jī)中至少一方的輸出。
[0022]第2冷卻液循環(huán)系統(tǒng)還可以冷卻工作用電動(dòng)機(jī)。
[0023]在第2冷卻液循環(huán)系統(tǒng)中，冷卻液可以從第2熱交換器送出之后，先通過(guò)第I逆變電路、第2逆變電路及直流電壓變換器，然后通過(guò)電動(dòng)發(fā)電機(jī)及工作用電動(dòng)機(jī)。
[0024]工作機(jī)械可進(jìn)一步具備為了冷卻電動(dòng)發(fā)電機(jī)及工作用電動(dòng)機(jī)而在第I及第2冷卻液循環(huán)系統(tǒng)之外另設(shè)置的、包含第3熱交換器的第3冷卻液循環(huán)系統(tǒng)。
[0025]電動(dòng)發(fā)電機(jī)可通過(guò)自身的驅(qū)動(dòng)力輔助內(nèi)燃機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力。
[0026]直流電壓變換器可以包含電抗器而構(gòu)成，并由第2冷卻液循環(huán)系統(tǒng)冷卻電抗器。
[0027]工作機(jī)械可進(jìn)一步具備用于探測(cè)電抗器溫度的溫度傳感器。
[0028]第2冷卻液循環(huán)系統(tǒng)可以包含冷卻用配管和熱傳導(dǎo)板，并在熱傳導(dǎo)板上配置電抗器。
[0029]直流電壓變換器可以包含控制蓄電池的充放電的智能型功率模塊，智能型功率模塊配置于熱傳導(dǎo)板上。
[0030]直流電壓變換器可以由密閉的箱子形成，熱電導(dǎo)板配置于箱子的一面。
[0031]工作機(jī)械可以具備:多個(gè)驅(qū)動(dòng)器單元，所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)器單元包括逆變器單元和升降壓轉(zhuǎn)換器單元，所述逆變器單元具有包含智能型功率模塊的第I逆變電路，所述升降壓轉(zhuǎn)換器單元具有包含智能型功率模塊的直流電壓變換器，其中，多個(gè)驅(qū)動(dòng)器單元除了內(nèi)置于智能型功率模塊的第I溫度傳感器之外，還在智能型功率模塊的外部具有用于檢測(cè)智能型功率模塊的溫度的第2溫度傳感器，在基于第2溫度傳感器的溫度檢測(cè)結(jié)果超過(guò)低于智能型功率模塊的過(guò)熱保護(hù)功能通過(guò)第I溫度傳感器動(dòng)作的溫度的預(yù)定第I閾值的情況下，當(dāng)該驅(qū)動(dòng)器單元為逆變器單元時(shí)，控制部降低流向工作用電動(dòng)機(jī)的最大驅(qū)動(dòng)電流，并且當(dāng)該驅(qū)動(dòng)器單元為升降壓轉(zhuǎn)換器單元時(shí)，降低來(lái)自蓄電池的最大放電電流和/或流向蓄電池的最大充電電流。
[0032]控制部可以在基于第2溫度傳感器的溫度檢測(cè)結(jié)果超過(guò)低于智能型功率模塊的過(guò)熱保護(hù)功能通過(guò)第I溫度傳感器動(dòng)作的溫度且大于第I閾值的第2閾值的情況下，當(dāng)該單元為逆變器單元時(shí)停止逆變電路的動(dòng)作，并且當(dāng)該單元為升降壓轉(zhuǎn)換器單元時(shí)，停止直流電壓變換器的動(dòng)作。
[0033]多個(gè)單元可以具有包含與智能型功率模塊熱結(jié)合的放熱面的熱傳導(dǎo)板，且第2溫度傳感器配置于熱傳導(dǎo)板的放熱面上。
[0034]熱傳導(dǎo)板可以以沿著施工機(jī)械的上下方向延伸的方式配置，第2溫度傳感器在熱傳導(dǎo)板的放熱面內(nèi)配置于智能型功率模塊的上側(cè)。
[0035]多個(gè)驅(qū)動(dòng)器單元可分別具有容納第I逆變電路或直流電壓變換器的筐體，在預(yù)定方向上并排配置，并且通過(guò)緊固件可裝卸地固定相互鄰接的驅(qū)動(dòng)器單元的筐體彼此。
[0036]工作機(jī)械運(yùn)行時(shí)，多個(gè)驅(qū)動(dòng)器單元的內(nèi)部可成為密閉空間。
[0037]工作機(jī)械可以具備作為控制部的控制單元，控制單元載置于多個(gè)驅(qū)動(dòng)器單元上，在與預(yù)定方向交叉的方向上的多個(gè)驅(qū)動(dòng)器單元的一端可繞沿著預(yù)定方向設(shè)置的支軸轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝。
[0038]在控制單元相對(duì)于多個(gè)驅(qū)動(dòng)器單元繞支軸開放的狀態(tài)下，可以由支承件支承控制單元。
[0039]多個(gè)驅(qū)動(dòng)器單元的各筐體中與控制單元對(duì)置的面可以開口。
[0040]工作機(jī)械可以進(jìn)一步具備底座，所述底座具有載置多個(gè)驅(qū)動(dòng)器單元的底板和從預(yù)定方向的兩側(cè)夾住多個(gè)驅(qū)動(dòng)器單元的側(cè)板，多個(gè)驅(qū)動(dòng)器單元中位于兩端的驅(qū)動(dòng)器單元的筐體和底座的側(cè)板通過(guò)緊固件可裝卸地固定著。
[0041]工作機(jī)械可進(jìn)一步具備作為控制部的控制單元，控制單元具有:筐體，具有密閉結(jié)構(gòu)；多個(gè)CPU，設(shè)置于筐體內(nèi)，控制多個(gè)驅(qū)動(dòng)器單元的逆變電路及直流電壓變換器；及冷卻用配管，與多個(gè)CPU熱結(jié)合，通過(guò)從筐體外部導(dǎo)入冷卻液來(lái)冷卻多個(gè)CPU。
[0042]控制單元可以載置于多個(gè)驅(qū)動(dòng)器單元上，冷卻用配管配置于驅(qū)動(dòng)器單元與CPU之間。
[0043]控制單元可進(jìn)一步具有設(shè)置于CPU與冷卻用配管之間并與CPU及冷卻用配管熱結(jié)合的熱傳導(dǎo)板。
[0044]工作機(jī)械可具有多個(gè)驅(qū)動(dòng)器單元，在筐體內(nèi)分別對(duì)應(yīng)于多個(gè)驅(qū)動(dòng)器單元設(shè)置多個(gè)CPU,多個(gè)CPU安裝于一張基板上。
[0045]冷卻用配管可具有分別在第I方向上延伸并且在與該第I方向交叉的第2方向上并設(shè)的多個(gè)配管部分在其一端側(cè)及另一端側(cè)交替連結(jié)的形狀，熱傳導(dǎo)板包含在第I方向上延伸并且在第2方向上并列的多個(gè)冷卻區(qū)域，該多個(gè)冷卻區(qū)域分別與多個(gè)配管部分中相鄰的2根配管部分熱結(jié)合，多個(gè)CPU中一個(gè)CPU針對(duì)一個(gè)冷卻區(qū)域熱結(jié)合。
[0046]工作機(jī)械可包含彈性材料，且進(jìn)一步具備配設(shè)于CPU與熱傳導(dǎo)板之間的熱傳導(dǎo)性片。
[0047]工作機(jī)械可進(jìn)一步具備包含熱交換器的冷卻液循環(huán)系統(tǒng)，冷卻液循環(huán)系統(tǒng)的冷卻液中的至少一部分從熱交換器送出之后，依次通過(guò)控制單元、驅(qū)動(dòng)器單元及交流電動(dòng)機(jī)。
[0048]工作機(jī)械可具備用于固定逆變器單元及升降壓轉(zhuǎn)換器單元的筐體，逆變器單元的輸入端及升降壓轉(zhuǎn)換器單元的輸入端連接于由匯流條構(gòu)成的DC母線。
[0049]逆變器單元及升降壓轉(zhuǎn)換器單元可具有長(zhǎng)方體狀的外觀，并且在第I方向上并排固定，在逆變器單元及升降壓轉(zhuǎn)換器單元中鄰接于旁邊單元的側(cè)板上設(shè)置有缺口部，DC母線沿著第I方向設(shè)置于缺口部。
[0050]工作機(jī)械可具備三個(gè)以上由逆變器單元及升降壓轉(zhuǎn)換器單元中的任一個(gè)構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)器單元，配置于2個(gè)其它的驅(qū)動(dòng)器單元之間的I個(gè)單元中，DC母線貫穿I個(gè)單元而設(shè)置。
[0051]DC母線可包括正極及負(fù)極，正極及負(fù)極中一方的極以覆蓋另一方的極的方式構(gòu)成。
[0052]DC母線可配置于完全密閉狀的空間。
[0053]DC母線可以是與各單元的框架非接觸的狀態(tài)。
[0054]逆變器單元可具備平滑電容器，DC母線直接連結(jié)于平滑電容器。
[0055]優(yōu)選工作機(jī)械具備冷卻第I逆變電路的冷卻裝置和檢測(cè)冷卻裝置中冷媒溫度的溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)，第I逆變電路具有在檢測(cè)出該第I逆變電路的溫度為預(yù)定的運(yùn)行停止溫度以上時(shí)停止供給用于驅(qū)動(dòng)工作用電動(dòng)機(jī)的電流的機(jī)構(gòu)，控制部在從溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)取得的冷媒溫度大于預(yù)定的輸出抑制溫度時(shí)，與冷媒溫度在輸出抑制溫度以下時(shí)相比較，以減小供給至工作用電動(dòng)機(jī)的電流的上限值的方式控制第I逆變電路，另外輸出抑制溫度低于運(yùn)行停止溫度。
[0056]控制部可以以通過(guò)限制工作用電動(dòng)機(jī)上產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩的上限值來(lái)減小供給至工作用電動(dòng)機(jī)的電流上限值的方式控制第I逆變電路。
[0057]工作機(jī)械可進(jìn)一步具備連接于內(nèi)燃機(jī)的電動(dòng)發(fā)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)控制電動(dòng)發(fā)電機(jī)的第2逆變電路，冷卻裝置冷卻第I及第2逆變電路，控制部控制第I及第2逆變電路，并且當(dāng)從溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)取得的冷媒溫度大于預(yù)定的輸出抑制溫度時(shí)，與冷媒溫度在輸出抑制溫度以下時(shí)相比較，以減小供給至工作用電動(dòng)機(jī)及電動(dòng)發(fā)電機(jī)的電流的上限值的方式控制第I及第2逆變電路。
[0058]發(fā)明效果
[0059]根據(jù)本發(fā)明，能夠以抑制可靠性降低的結(jié)構(gòu)降低直流母線(DC母線，即DC總線)的電壓。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0060]圖1是作為本發(fā)明所涉及的工作機(jī)械的第I實(shí)施方式表示混合式施工機(jī)械I的外觀的立體圖。
[0061]圖2是表不第I實(shí)施方式的混合式施工機(jī)械I的電力系統(tǒng)或液壓系統(tǒng)之類的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖。
[0062]圖3是表示圖2中蓄電機(jī)構(gòu)120的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖。
[0063]圖4(a)是用于說(shuō)明混合式施工機(jī)械I中的第I冷卻液循環(huán)系統(tǒng)160的方框圖。
(b)是用于說(shuō)明混合式施工機(jī)械I中的第2冷卻液循環(huán)系統(tǒng)170的方框圖。
[0064]圖5是表示伺服控制單元60的外觀的立體圖。
[0065]圖6是表示連接了各冷卻用配管62a?66a的狀態(tài)的立體圖。
[0066]圖7(a)是控制單元600的俯視截面圖。(b)是沿著圖7(a)的1_1線的側(cè)截面圖。
(c)是沿著圖7(a)的I1-1I線的側(cè)截面圖。(d)是沿著圖7(a)的II1-1II線的側(cè)截面圖。
[0067]圖8(a)是沿著圖7(a)的IV-1V線的側(cè)截面圖。(b)是從與圖8(a)相同方向觀察控制單元600的側(cè)視圖。
[0068]圖9 (a)是表示散熱片603及冷卻用配管608的俯視圖。(b)是沿著圖9 (a)所示的V-V線的側(cè)截面圖。
[0069]圖10是表示以覆蓋散熱片603及冷卻用配管608的方式配置的控制卡604的俯視圖。
[0070]圖11是表示沿著圖10所示的V1-VI線的截面的一部分的側(cè)截面圖。
[0071]圖12(a)是表示升降壓轉(zhuǎn)換器單元66的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的俯視圖。(b)是表示升降壓轉(zhuǎn)換器單元66的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
[0072]圖13(a)是表示逆變器單元62的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的俯視圖。(b)是表示逆變器單元62的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
[0073]圖14是表示IPM103的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的側(cè)截面圖。
[0074]圖15是用于說(shuō)明基于冷卻液循環(huán)系統(tǒng)170的回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21的冷卻方式的圖。
[0075]圖16是表示DC母線電壓降低模式中的混合式施工機(jī)械I的動(dòng)作的流程圖。
[0076]圖17是表示DC母線電壓降低模式中的DC母線110的電壓推移的一例的曲線圖。
[0077]圖18是表示通過(guò)控制器30限制升降壓轉(zhuǎn)換器100、逆變電路18A、20A及20B的電流的動(dòng)作的流程圖。
[0078]圖19是表示(a)構(gòu)成升降壓轉(zhuǎn)換器100、逆變電路18A、20A及20B的IPM的溫度的時(shí)間變化的一例及(b)流動(dòng)于升降壓轉(zhuǎn)換器100、逆變電路18A、20A及20B的電流的時(shí)間變化的一例的曲線圖。
[0079]圖20是表示(a)構(gòu)成升降壓轉(zhuǎn)換器100、逆變電路18A、20A及20B的IPM的溫度的時(shí)間變化的一例及(b)流動(dòng)于升降壓轉(zhuǎn)換器100、逆變電路18A、20A及20B的電流的時(shí)間變化的一例的曲線圖。
[0080]圖21是表示上述實(shí)施方式所涉及的冷卻液循環(huán)系統(tǒng)的變形例的圖。
[0081]圖22是表示一變形例所涉及的DC母線電壓降低模式中的混合式施工機(jī)械I的動(dòng)作的流程圖。
[0082]圖23是表示其他變形例所涉及的DC母線電壓降低模式中的混合式施工機(jī)械I的動(dòng)作的流程圖。
[0083]圖24(a)是表示作為工作機(jī)械的叉車IA的外觀的圖。(b)是叉車IA所具備的電力系統(tǒng)的概要結(jié)構(gòu)圖。
[0084]圖25是表示作為工作機(jī)械的推土機(jī)IB的外觀的圖。
[0085]圖26是表示推土機(jī)IB的電力系統(tǒng)或液壓系統(tǒng)之類的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖。
[0086]圖27是作為本發(fā)明所涉及的工作機(jī)械的第2實(shí)施方式表示挖土機(jī)1001的外觀的立體圖。
[0087]圖28是表示第2實(shí)施方式的挖土機(jī)1001的電力系統(tǒng)或液壓系統(tǒng)之類的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖。
[0088]圖29是表示逆變器1018的結(jié)構(gòu)的概要結(jié)構(gòu)圖。
[0089]圖30是表示冷卻裝置中冷卻水的配管的一例的圖。
[0090]圖31是表示控制器1030的功能結(jié)構(gòu)的概要結(jié)構(gòu)圖。
[0091]圖32是表示逆變器控制部1030C的結(jié)構(gòu)的方框圖。
[0092]圖33是有關(guān)在控制器1030的整體控制部1030D中執(zhí)行的轉(zhuǎn)矩極限值的設(shè)定處理的流程圖。
[0093]圖34(a)是表示根據(jù)運(yùn)行操作相對(duì)時(shí)間變化的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)的曲線圖。(b)是表示回轉(zhuǎn)體1004的回轉(zhuǎn)速度的曲線圖。(c)是表示回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)1021的轉(zhuǎn)速的曲線圖。
[0094]圖35是表示DC母線電壓降低模式中挖土機(jī)1001的動(dòng)作的流程圖。
[0095]圖36是表示DC母線電壓降低模式中DC母線電壓推移的一例的曲線圖。
[0096]圖37是作為本發(fā)明所涉及的工作機(jī)械的第3實(shí)施方式表示起重磁鐵車輛2001的外觀的立體圖。
[0097]圖38是表示第3實(shí)施方式的起重磁鐵車輛2001的電力系統(tǒng)或液壓系統(tǒng)之類的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖。
[0098]圖39是表示圖38中的蓄電機(jī)構(gòu)2120的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖。
[0099]圖40是表示伺服控制單元2060的外觀的立體圖。
[0100]圖41是伺服控制單元2060的上截面圖。
[0101]圖42是圖41所示的伺服控制單元2060的沿著VI1-VII線的截面圖。
[0102]圖43 (a)是表示逆變器單元2065的一部分及逆變器單元2066的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的俯視圖。(b)是表示逆變器單元2065的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
[0103]圖44(a)是表示升降壓轉(zhuǎn)換器單元2062的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的俯視圖。(b)是表示升降壓轉(zhuǎn)換器單元2062的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
[0104]圖45是表示打開伺服控制單元2060的控制單元2061的狀態(tài)的立體圖。
[0105]圖46是表示DC母線電壓降低模式中起重磁鐵車輛2001的動(dòng)作的流程圖。
[0106]圖47是表示DC母線電壓降低模式中DC母線2110的電壓推移的一例的曲線圖。
[0107]圖48是作為第3實(shí)施方式所涉及的混合式施工機(jī)械的其他一例表示輪式裝載機(jī)200IB的外觀的側(cè)視圖。
[0108]圖49是表示輪式裝載機(jī)200IB的電力系統(tǒng)或液壓系統(tǒng)之類的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0109]以下，參照添加附圖詳細(xì)說(shuō)明基于本發(fā)明的工作機(jī)械的實(shí)施方式。另外，【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】中對(duì)相同的要件附加相同標(biāo)記，省略重復(fù)說(shuō)明。
[0110](第I實(shí)施方式)
[0111]圖1是作為本發(fā)明所涉及的工作機(jī)械的一例表示混合式施工機(jī)械I的外觀的立體圖。如圖1所示，混合式施工機(jī)械I是所謂起重磁鐵車輛，具備包含履帶的行駛機(jī)構(gòu)2和通過(guò)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3轉(zhuǎn)動(dòng)自如地搭載于行駛機(jī)構(gòu)2的上部的回轉(zhuǎn)體4?；剞D(zhuǎn)體4上安裝有動(dòng)臂5、環(huán)形連接于動(dòng)臂5的前端的斗桿6、及環(huán)形連接于斗桿6的前端的起重磁鐵7。起重磁鐵7為用于通過(guò)磁力吸附并抓獲鋼材等吊物G的設(shè)備。動(dòng)臂5、斗桿6及起重磁鐵7分別由動(dòng)臂缸8、斗桿缸9及鏟斗缸10液壓驅(qū)動(dòng)。另外，回轉(zhuǎn)體4上設(shè)置有用于容納操作起重磁鐵7的位置或勵(lì)磁動(dòng)作及釋放動(dòng)作的操作員的駕駛室4a以及用于產(chǎn)生液壓的引擎(內(nèi)燃機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī))11之類的動(dòng)力源。引擎11例如由柴油引擎構(gòu)成。
[0112]另外，混合式施工機(jī)械I具備伺服控制單元60。伺服控制單元60控制用于驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3或起重磁鐵7之類的工作要件的交流電動(dòng)機(jī)或用于輔助引擎11的電動(dòng)發(fā)電機(jī)以及蓄電裝置(電池、電容器等)的充放電。伺服控制單元60具備用于將直流電力轉(zhuǎn)換為交流電力來(lái)驅(qū)動(dòng)交流電動(dòng)機(jī)或電動(dòng)發(fā)電機(jī)的逆變器單元、控制電池的充放電的升降壓轉(zhuǎn)換器單元之類的多個(gè)驅(qū)動(dòng)器單元和用于控制該多個(gè)驅(qū)動(dòng)器單元的控制單元。
[0113]圖2是表示本實(shí)施方式的混合式施工機(jī)械I的電力系統(tǒng)以及液壓系統(tǒng)之類的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖。另外，在圖2中分別用雙重線表示機(jī)械地傳遞動(dòng)力的系統(tǒng)，用粗實(shí)線表示液壓系統(tǒng)，用虛線表示操縱系統(tǒng)，用細(xì)實(shí)線表示電力系統(tǒng)。另外，圖3是表示圖2中的蓄電機(jī)構(gòu)(蓄電部)120的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖。
[0114]如圖2所示，混合式施工機(jī)械I具備電動(dòng)發(fā)電機(jī)(交流電動(dòng)機(jī))12及減速機(jī)13，引擎11及電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的旋轉(zhuǎn)軸通過(guò)一同連接于減速機(jī)13的輸入軸而相互連結(jié)。引擎11的負(fù)載較大時(shí)，電動(dòng)發(fā)電機(jī)12通過(guò)將該引擎11作為工作要件驅(qū)動(dòng)來(lái)輔助(assist)引擎11的驅(qū)動(dòng)力，電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的驅(qū)動(dòng)力經(jīng)過(guò)減速機(jī)13的輸出軸傳遞至主泵14。另一方面，引擎11的負(fù)載較小時(shí)，引擎11的驅(qū)動(dòng)力經(jīng)過(guò)減速機(jī)13傳遞至電動(dòng)發(fā)電機(jī)12，從而電動(dòng)發(fā)電機(jī)12進(jìn)行發(fā)電。電動(dòng)發(fā)電機(jī)12例如由磁鐵埋入于轉(zhuǎn)子內(nèi)部的IPM(Inter1r PermanentMagnetic)馬達(dá)構(gòu)成。電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的驅(qū)動(dòng)和發(fā)電的切換通過(guò)對(duì)混合式施工機(jī)械I中電力系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制的控制器30并按照引擎11的負(fù)載等來(lái)進(jìn)行的。
[0115]減速機(jī)13的輸出軸上連接有主泵14及先導(dǎo)泵15，主泵14上通過(guò)高壓液壓管路16連接有控制閥17?？刂崎y17是對(duì)混合式施工機(jī)械I中的液壓系統(tǒng)進(jìn)行控制的裝置?？刂崎y17上除了連接有用于驅(qū)動(dòng)圖1所示的行駛機(jī)構(gòu)2的液壓馬達(dá)2a及2b之外，還通過(guò)高壓液壓管路連接有動(dòng)臂缸8、斗桿缸9及鏟斗缸10，控制閥17按照駕駛員的操作輸入控制供給至它們的液壓。在此，減速機(jī)13增速引擎的旋轉(zhuǎn)而傳遞至電動(dòng)發(fā)電機(jī)12，并且減速電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的旋轉(zhuǎn)來(lái)輔助引擎的旋轉(zhuǎn)。
[0116]電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的電性端子上連接有逆變電路18A的輸出端。逆變電路18A是本實(shí)施方式中的第2逆變電路。逆變電路18A的輸入端上連接有蓄電機(jī)構(gòu)120。如圖3所示，蓄電機(jī)構(gòu)120具備作為直流母線的DC母線(即DC總線)110、升降壓轉(zhuǎn)換器(直流電壓變換器)100及電池19。S卩，逆變電路18A的輸入端通過(guò)DC母線110連接于升降壓轉(zhuǎn)換器100的輸入端。升降壓轉(zhuǎn)換器100的輸出端上連接有作為蓄電池的電池19。電池19例如由電容器型蓄電池構(gòu)成。
[0117]逆變電路18A根據(jù)來(lái)自控制器30的指令進(jìn)行電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的運(yùn)行控制。即，在使電動(dòng)發(fā)電機(jī)12動(dòng)力運(yùn)行時(shí)，逆變電路18A從電池19和升降壓轉(zhuǎn)換器100通過(guò)DC母線110將所需的電力供給至電動(dòng)發(fā)電機(jī)12。另外，在使電動(dòng)發(fā)電機(jī)12再生運(yùn)行時(shí)，通過(guò)DC母線110及升降壓轉(zhuǎn)換器100將通過(guò)電動(dòng)發(fā)電機(jī)12發(fā)電的電力充電至電池19。另外，升降壓轉(zhuǎn)換器100的升壓動(dòng)作和降壓動(dòng)作的切換控制通過(guò)控制器30根據(jù)DC母線電壓值、電池電壓值及電池電流值進(jìn)行。由此，能夠?qū)C母線110維持在被蓄電為預(yù)先設(shè)定的恒定電壓值的狀態(tài)。
[0118]蓄電機(jī)構(gòu)120的DC母線110上通過(guò)逆變電路20B連接有起重磁鐵7。起重磁鐵7包含產(chǎn)生用于磁性吸附金屬物的磁力的電磁鐵，從DC母線110通過(guò)逆變電路20B供給電力。逆變電路20B根據(jù)來(lái)自控制器30的指令，接通電磁鐵時(shí)通過(guò)DC母線110向起重磁鐵7供給所要求的電力。另外，當(dāng)斷開電磁鐵時(shí)，將再生的電力供給至DC母線110。
[0119]并且，蓄電機(jī)構(gòu)120上連接有逆變電路20A。逆變電路20A的一端連接有作為工作用電動(dòng)機(jī)的回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)(交流電動(dòng)機(jī))21,逆變電路20A的另一端被連接于蓄電機(jī)構(gòu)120的DC母線110?；剞D(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21為使回轉(zhuǎn)體4回轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3的動(dòng)力源?；剞D(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21的旋轉(zhuǎn)軸21A上連接有分解器22、機(jī)械制動(dòng)器23及回轉(zhuǎn)減速機(jī)24。另外，逆變電路20A為本實(shí)施方式中的第I逆變電路。
[0120]當(dāng)回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21進(jìn)行動(dòng)力運(yùn)行時(shí)，回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力的旋轉(zhuǎn)力被回轉(zhuǎn)減速機(jī)24放大，回轉(zhuǎn)體4被加減速控制而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。并且，通過(guò)回轉(zhuǎn)體4的慣性旋轉(zhuǎn)，被回轉(zhuǎn)減速機(jī)24增加轉(zhuǎn)速并傳遞至回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21，從而產(chǎn)生再生電力?；剞D(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21根據(jù)PWM(Pulse Width Modulat1n)控制信號(hào)并通過(guò)逆變電路20A被交流驅(qū)動(dòng)。作為回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21，例如磁鐵埋入型IPM馬達(dá)適合。
[0121]分解器22是檢測(cè)回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21的旋轉(zhuǎn)軸21A的旋轉(zhuǎn)位置及旋轉(zhuǎn)角度的傳感器，通過(guò)與回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21機(jī)械地連結(jié)來(lái)檢測(cè)出旋轉(zhuǎn)軸21A的旋轉(zhuǎn)角度及旋轉(zhuǎn)方向。通過(guò)分解器22檢測(cè)旋轉(zhuǎn)軸21A的旋轉(zhuǎn)角度來(lái)導(dǎo)出回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3的旋轉(zhuǎn)角度及旋轉(zhuǎn)方向。機(jī)械制動(dòng)器23是產(chǎn)生機(jī)械制動(dòng)力的制動(dòng)裝置，根據(jù)來(lái)自控制器30的指令機(jī)械地停止回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21的旋轉(zhuǎn)軸21A。回轉(zhuǎn)減速機(jī)24是對(duì)回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21的旋轉(zhuǎn)軸2IA的轉(zhuǎn)速進(jìn)行減速并機(jī)械地傳遞至回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3的減速機(jī)。
[0122]另外，由于在DC母線110上通過(guò)逆變電路18A、20A及20B連接有電動(dòng)發(fā)電機(jī)12、回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21及起重磁鐵7，因此還有由電動(dòng)發(fā)電機(jī)12發(fā)電的電力直接供給至起重磁鐵7或回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21的情況，并且還有由起重磁鐵7再生的電力供給至電動(dòng)發(fā)電機(jī)12或回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21的情況，并且，還有由回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21再生的電力供給至電動(dòng)發(fā)電機(jī)12或起重磁鐵7的情況。
[0123]由于逆變電路18A、20A及20B控制大電力，因此發(fā)熱量變得極其大。并且，在包含于升降壓轉(zhuǎn)換器100的電抗器101 (參照?qǐng)D3)中，發(fā)熱量也變得極大。因此，需要冷卻逆變電路18A、20A和20B以及升降壓轉(zhuǎn)換器100。因此，本實(shí)施方式的混合式施工機(jī)械I除了引擎11用的冷卻液循環(huán)系統(tǒng)之外，還具備用于冷卻升降壓轉(zhuǎn)換器100、逆變電路18A、20A及20B的冷卻液循環(huán)系統(tǒng)。
[0124]如圖2所示，混合式施工機(jī)械I具備相互獨(dú)立的內(nèi)燃機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)用的第I冷卻液循環(huán)系統(tǒng)160和電力系統(tǒng)用的第2冷卻液循環(huán)系統(tǒng)170。第I冷卻液循環(huán)系統(tǒng)160通過(guò)泵馬達(dá)161驅(qū)動(dòng)并冷卻引擎11。第2冷卻液循環(huán)系統(tǒng)170具有用于使供給至升降壓轉(zhuǎn)換器100、逆變電路18A、20A及20B等的冷卻液循環(huán)的泵(冷卻液循環(huán)用泵)172和驅(qū)動(dòng)該泵172的泵馬達(dá)(冷卻用電動(dòng)機(jī))171。泵馬達(dá)171通過(guò)逆變電路20C連接于蓄電機(jī)構(gòu)120。逆變電路20C是本實(shí)施方式中的冷卻用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，在冷卻升降壓轉(zhuǎn)換器100時(shí)根據(jù)來(lái)自控制器30的指令向泵馬達(dá)171供給所要求的電力。本實(shí)施方式的冷卻液循環(huán)系統(tǒng)170對(duì)升降壓轉(zhuǎn)換器100、逆變電路18A、20A和20B以及控制器30進(jìn)行冷卻。此外，冷卻液循環(huán)系統(tǒng)170還對(duì)電動(dòng)發(fā)電機(jī)12、減速機(jī)13及回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21進(jìn)行冷卻。
[0125]先導(dǎo)泵15上通過(guò)先導(dǎo)管路25連接有操作裝置26。操作裝置26是用于操作回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21、行駛機(jī)構(gòu)2、動(dòng)臂5、斗桿6及起重磁鐵7的操作裝置，由操作員操作。操作裝置26上，通過(guò)液壓管路27連接控制閥17，并且通過(guò)液壓管路28連接壓力傳感器29。操作裝置26將通過(guò)先導(dǎo)管路25供給的液壓(I次側(cè)液壓)轉(zhuǎn)換為按照工作人員的操作量的液壓(2次側(cè)液壓)來(lái)輸出。從操作裝置26輸出的2次側(cè)液壓通過(guò)液壓管路27供給至控制閥17的同時(shí)，由壓力傳感器29進(jìn)行檢測(cè)。通過(guò)切換控制閥17內(nèi)的電磁閥或切換閥來(lái)控制被送至動(dòng)臂缸8、斗桿缸9等的作動(dòng)油。在此，舉出了作為工作用電動(dòng)機(jī)的回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21，但也可使行使機(jī)構(gòu)2作為工作用電動(dòng)機(jī)來(lái)電力驅(qū)動(dòng)。并且在將本申請(qǐng)發(fā)明應(yīng)用于叉車時(shí)，可使起重裝置作為工作用電動(dòng)機(jī)來(lái)電力驅(qū)動(dòng)。
[0126]若對(duì)操作裝置26輸入用于使回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3回轉(zhuǎn)的操作，則壓力傳感器29將該操作量作為液壓管路28內(nèi)的液壓的變化來(lái)檢測(cè)出。壓力傳感器29輸出表示液壓管路28內(nèi)的液壓的電信號(hào)。該電信號(hào)被輸入至控制器30，用于回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21的驅(qū)動(dòng)控制。
[0127]控制器30構(gòu)成本實(shí)施方式中的控制部?？刂破?0由包含中央運(yùn)算處理裝置(CPU:Central Processing Unit)及內(nèi)部存儲(chǔ)器的運(yùn)算處理裝置構(gòu)成,針對(duì)存儲(chǔ)于內(nèi)部存儲(chǔ)器的驅(qū)動(dòng)控制用的程序，通過(guò)由CPU執(zhí)行來(lái)實(shí)現(xiàn)。另外，控制器30的電源為與電池19不同的電池(例如24V車載電池)?？刂破?0將從壓力傳感器29所輸入的信號(hào)中表示用于使回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3回轉(zhuǎn)的操作量的信號(hào)轉(zhuǎn)換為速度指令，通過(guò)根據(jù)該速度指令驅(qū)動(dòng)逆變電路20A來(lái)進(jìn)行回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21的控制。并且，控制器30通過(guò)驅(qū)動(dòng)逆變電路18A來(lái)進(jìn)行電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的運(yùn)行控制(輔助運(yùn)行及發(fā)電運(yùn)行的切換)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)逆變電路20B來(lái)進(jìn)行起重磁鐵7的驅(qū)動(dòng)控制(勵(lì)磁和消磁的切換)，并進(jìn)行基于驅(qū)動(dòng)控制升降壓轉(zhuǎn)換器100的電池19的充放電控制。
[0128]另外，本實(shí)施方式的控制器30具有在實(shí)施混合式施工機(jī)械I的維護(hù)等時(shí)用于降低DC母線110的電壓(具體而言，使在連接于DC母線110的平滑用電容器等中積蓄的電荷消耗)的DC母線電壓降低模式(母線電壓降低模式)?？刂破?0在該DC母線電壓降低模式中停止逆變電路18A、20A和20B以及升降壓轉(zhuǎn)換器100的全部，并且將設(shè)置于升降壓轉(zhuǎn)換器100與電池19之間的開關(guān)(后述)設(shè)為非連接狀態(tài)之后，驅(qū)動(dòng)逆變電路20C并使泵馬達(dá)171消耗電力，由此降低DC母線110的電壓。DC母線電壓降低模式在混合式施工機(jī)械I的運(yùn)行被停止時(shí)(具體而言，引擎11由于操作員操作鍵40而欲停止時(shí))開始，或者在由工作人員通過(guò)駕駛室4a(參照?qǐng)D1)內(nèi)的操作板進(jìn)行與DC母線電壓降低模式的開始有關(guān)的輸入時(shí)開始。
[0129]另外，本實(shí)施方式的控制器30在驅(qū)動(dòng)逆變電路18A、20A和20B以及升降壓轉(zhuǎn)換器100時(shí)，根據(jù)包含于這些電路中的IPM的溫度進(jìn)行在該電路中流動(dòng)的電流的限制。即，當(dāng)IPM的溫度在第I閾值Tl以下時(shí)，設(shè)定不妨礙通常動(dòng)作程度的最大電流值，以不超過(guò)該最大電流值的方式驅(qū)動(dòng)該電路(逆變電路18A、20A和20B以及升降壓轉(zhuǎn)換器100中的任一個(gè))。而且，當(dāng)IPM的溫度超過(guò)第I閾值Tl時(shí)(溫度異常時(shí))，將該電路的最大電流值設(shè)定為小于上述通常時(shí)的最大電流值，并以不超過(guò)該溫度異常時(shí)的最大電流值的方式驅(qū)動(dòng)該電路。另夕卜，當(dāng)IPM的溫度經(jīng)過(guò)這樣的溫度異常而成為低于第I閾值Tl的第3閾值T3 ( < Tl)以下時(shí)，控制器30將該電路的最大電流值恢復(fù)成不妨礙通常動(dòng)作程度的最大電流值。如此，將返回到通常動(dòng)作時(shí)的溫度T3設(shè)定為小于判定為溫度異常的溫度Tl是為了使異常判定具有磁滯性而進(jìn)行穩(wěn)定的控制。
[0130]另外，當(dāng)IPM的溫度超過(guò)高于第I閾值Tl的第2閾值T2 ( > Tl)時(shí)，控制器30停止包含該IPM的電路(逆變電路18A、20A和20B以及升降壓轉(zhuǎn)換器100中的任一個(gè))的動(dòng)作。另外，該第2閾值T2設(shè)定為低于內(nèi)置于IPM的過(guò)熱保護(hù)功能所動(dòng)作的溫度。
[0131]在此，對(duì)本實(shí)施方式中的升降壓轉(zhuǎn)換器100進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。如圖3所示，升降壓轉(zhuǎn)換器100具備升降壓型的轉(zhuǎn)換控制方式，具有電抗器101、晶體管100B及100C。晶體管100B是升壓用的轉(zhuǎn)換元件，晶體管100C是降壓用的轉(zhuǎn)換元件。晶體管100B及100C例如由IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)構(gòu)成，并相互串聯(lián)連接。
[0132]具體而言，晶體管100B的集電極與晶體管100C的發(fā)射極相互連接，晶體管100B的發(fā)射極通過(guò)開關(guān)100F連接于電池19的負(fù)側(cè)端子及DC母線110的負(fù)側(cè)配線，晶體管100C的集電極連接于DC母線110的正側(cè)配線。而且，電抗器101的一端連接于晶體管100B的集電極及晶體管100C的發(fā)射極的同時(shí)，另一端通過(guò)開關(guān)100E連接于電池19的正側(cè)端子。從控制器30對(duì)晶體管100B及100C的柵極外加PWM電壓。由來(lái)自控制器30的指令控制開關(guān)100E及100F的連接狀態(tài)。
[0133]另外，晶體管100B的集電極與發(fā)射極之間反向并列連接有作為整流元件的二極管100b。同樣地，晶體管100C的集電極與發(fā)射極之間反向并列連接有二極管100c。晶體管100C的集電極與晶體管100B的發(fā)射極之間(即DC母線110的正側(cè)配線與負(fù)側(cè)配線之間)連接有平滑用電容器110a，該電容器IlOa使來(lái)自升降壓轉(zhuǎn)換器100的輸出電壓、來(lái)自電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的發(fā)電電壓或來(lái)自回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21的再生電壓平滑化。DC母線110的正側(cè)配線與負(fù)側(cè)配線之間設(shè)置有用于檢測(cè)DC母線110的電壓的電壓傳感器110b。電壓傳感器IlOb檢測(cè)電壓的結(jié)果被提供至控制器30。
[0134]在具備這種結(jié)構(gòu)的升降壓轉(zhuǎn)換器100中，當(dāng)從電池19向DC母線110供給直流電力時(shí)，在開關(guān)100E、100F被連接的狀態(tài)下，根據(jù)來(lái)自控制器30的指令對(duì)晶體管100B的柵極外加PWM電壓。而且，隨著晶體管100B的接通/斷開而產(chǎn)生于電抗器101的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)通過(guò)二極管10c傳遞，該電力通過(guò)電容器IlOa被平滑化。并且，當(dāng)從DC母線110向電池19供給直流電力時(shí)，在開關(guān)100E、100F被連接的狀態(tài)下，根據(jù)來(lái)自控制器30的指令對(duì)晶體管100C的柵極外加PWM電壓的同時(shí)，從晶體管100C輸出的電流通過(guò)電抗器101被平滑化。
[0135]圖4是用于說(shuō)明混合式施工機(jī)械I中的冷卻液循環(huán)系統(tǒng)的方框圖。如圖4 (a)所示，第I冷卻液循環(huán)系統(tǒng)160具備由上述泵馬達(dá)161驅(qū)動(dòng)的泵162和散熱器163，通過(guò)泵162循環(huán)的冷卻液通過(guò)散熱器163放熱，并供給至引擎11的冷卻配管。另外，散熱器163為本發(fā)明中第I熱交換器的一例。
[0136]另外，如圖4(b)所示，第2冷卻液循環(huán)系統(tǒng)170具備通過(guò)上述泵馬達(dá)171驅(qū)動(dòng)的泵172、散熱器173及伺服控制單元60。通過(guò)泵172循環(huán)的冷卻液通過(guò)散熱器173放熱，并送至伺服控制單元60。伺服控制單元60為如下結(jié)構(gòu)體:容納分別構(gòu)成升降壓轉(zhuǎn)換器100、逆變電路18A、20A、20B和控制器30的多個(gè)模塊的同時(shí)，具有用于冷卻這些模塊的配管。通過(guò)伺服控制單元60的配管后的冷卻液依次冷卻回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21、電動(dòng)發(fā)電機(jī)12及減速機(jī)13之后，從泵172返回到散熱器173。另外，散熱器173是本發(fā)明中的第2熱交換器的一例。并且，優(yōu)選在伺服控制單元60的入口設(shè)置用于檢測(cè)冷卻液溫度的溫度傳感器177。另夕卜，若具備顯示檢測(cè)出的溫度的顯示裝置，則更優(yōu)選。由此，當(dāng)散熱器173堵塞且冷卻性能下降時(shí)，控制單元600(后述)內(nèi)的控制裝置能夠根據(jù)檢測(cè)值限制回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21或電動(dòng)發(fā)電機(jī)12的至少一方的輸出。其結(jié)果，能夠進(jìn)行連續(xù)運(yùn)行，并能夠不用停止混合式施工機(jī)械而繼續(xù)工作。
[0137]接著，利用圖5對(duì)伺服控制單元60進(jìn)行說(shuō)明。圖5是表示伺服控制單元60的外觀的立體圖。伺服控制單元60是控制電動(dòng)發(fā)電機(jī)12、回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21及電池19的裝置。伺服控制單元60具有大致長(zhǎng)方體狀的外觀，并具備容納控制器30的控制單元600、升降壓轉(zhuǎn)換器單元66及逆變器單元62?65。升降壓轉(zhuǎn)換器單元66及逆變器單元62?65構(gòu)成本實(shí)施方式中的多個(gè)驅(qū)動(dòng)器單元。升降壓轉(zhuǎn)換器單元66容納升降壓轉(zhuǎn)換器100，逆變器單元62?65例如容納逆變電路18A、20A、20B及其他逆變電路。
[0138]升降壓轉(zhuǎn)換器單元66及逆變器單元62?65分別具有在縱深方向上較長(zhǎng)的長(zhǎng)方體狀的金屬容器。這些單元62?66以與其長(zhǎng)邊方向交叉的方向排列的狀態(tài)設(shè)置于上面打開的金屬制板狀底座67內(nèi)，通過(guò)螺栓分別固定于板狀底座67上。并且，在這些單元62?66上以覆蓋單元62?66的上面的方式設(shè)置作為上蓋的控制單元底板61，控制單元底板61上載置有控制單元600。另外，在控制單元600的上面安裝有用于氣冷的散熱片68。單元62?66的上面?zhèn)韧ㄟ^(guò)控制單元底板61被密閉。
[0139]控制單元600容納用于控制升降壓轉(zhuǎn)換器單元66及逆變器單元62?65的控制器?？刂破骶哂邪珻PU及內(nèi)部存儲(chǔ)器的運(yùn)算處理裝置以及電子電路，針對(duì)存儲(chǔ)于內(nèi)部存儲(chǔ)器的驅(qū)動(dòng)控制用程序，通過(guò)由CPU執(zhí)行來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0140]另外，控制單元600中內(nèi)置有冷卻用配管608。同樣地，升降壓轉(zhuǎn)換器單元66中內(nèi)置有冷卻用配管66a,逆變器單兀62?65中內(nèi)置有冷卻用配管62a?65a。
[0141]圖6是表示連接有各冷卻用配管62a?66a的狀態(tài)的立體圖。從散熱器173(參照?qǐng)D4)延設(shè)的配管90A分支為三根配管90B?90D。這些配管中配管90B連結(jié)于控制單元600的冷卻用配管608的一端,冷卻用配管608的另一端進(jìn)一步通過(guò)其他配管90E連結(jié)于逆變器單元62的冷卻用配管62a的一端。另外，配管90C連結(jié)于升降壓轉(zhuǎn)換器單元66的冷卻用配管66a的一端,冷卻用配管66a的另一端通過(guò)配管90F連結(jié)于逆變器單元64的冷卻用配管64a的一端。另外,配管90D連結(jié)于逆變器單元65的冷卻用配管65a的一端,冷卻用配管65a的另一端通過(guò)配管90G連結(jié)于逆變器單元63的冷卻用配管63a的一端。
[0142]并且，逆變器單元62?64的冷卻用配管62a?64a的另一端分別連結(jié)配管90J、901及90H。配管90J、90I及90H連結(jié)于一根配管90K，配管90K延設(shè)至例如回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21等其他被冷卻要件。
[0143]接著，對(duì)控制單元600的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖7(a)是控制單元600的俯視截面圖，圖7(b)是沿著圖7(a)的1-1線的側(cè)截面圖，圖7(c)是沿著圖7(a)的I1-1I線的側(cè)截面圖，圖7(d)是沿著圖7(a)的II1-1II線的側(cè)截面圖。另外，圖8 (a)是沿著圖7(a)的IV-1V線的側(cè)截面圖，圖8(b)是從與圖8(a)相同方向觀察控制單元600的側(cè)視圖。
[0144]控制單元600具有由筐體容器601a及筐體罩601b構(gòu)成的筐體601，該筐體601內(nèi)容納有控制器的電子電路等。
[0145]控制單元600的筐體601在具有長(zhǎng)方體狀的外觀的同時(shí)，設(shè)置于多個(gè)驅(qū)動(dòng)器單元即升降壓轉(zhuǎn)換器單元66及逆變器單元62?65上。并且，筐體601在具有大致長(zhǎng)方形平面形狀的底面上具有大致長(zhǎng)方體狀的內(nèi)空間。該內(nèi)空間與外部空氣隔絕，控制單元600的筐體601成為密閉結(jié)構(gòu)。另外，排列單元62?66的方向與控制單元600的短邊方向一致，該方向相當(dāng)于圖7(a)的紙面上下方向。并且，與排列多個(gè)單元62?66的方向正交的方向與控制單元600的長(zhǎng)邊方向一致，該方向相當(dāng)于圖7(a)的紙面左右方向。
[0146]筐體601內(nèi)的底面上設(shè)置有具有長(zhǎng)方形平面形狀的卡板602。使卡板602的長(zhǎng)邊方向及短邊方向分別與控制單元600的長(zhǎng)邊方向及短邊方向一致而配置卡板602?？ò?02上設(shè)置有大致長(zhǎng)方形平面形狀的開口。
[0147]卡板602的開口內(nèi)，具有與該開口大致相同形狀的平面形狀的同時(shí)具有大致長(zhǎng)方體狀外觀的散熱片(熱傳導(dǎo)板)603設(shè)置于筐體601內(nèi)的底面上。散熱片603是用于冷卻設(shè)置于筐體601內(nèi)的電子器件的元件，冷卻用配管608相對(duì)散熱片603熱結(jié)合(例如接觸)而設(shè)置。散熱片603由循環(huán)于冷卻用配管608中的冷卻液冷卻。該冷卻液例如為水。
[0148]散熱片603上設(shè)置有具有大致長(zhǎng)方形平面形狀的作為基板的控制卡604。控制卡604是安裝各種電子器件的基板，以其里面與散熱片603對(duì)置的方式配置?？刂瓶?04的里面上安裝多個(gè)CPU605a?605e作為電子器件的一種。多個(gè)CPU605a?605e分別與多個(gè)單元62?66 —對(duì)一對(duì)應(yīng)，對(duì)單元62?66中各自對(duì)應(yīng)的單元的逆變電路中包含的晶體管的接通/斷開進(jìn)行控制。并且，多個(gè)CPU605a?605e與散熱片603熱結(jié)合。即，散熱片603配置于多個(gè)CPU605a?605e與冷卻用配管608之間。
[0149]另外，控制卡604的表面上安裝有多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET) 620作為電子器件的一種。多個(gè)FET620為了控制動(dòng)臂5及斗桿6等的動(dòng)作，將切換信號(hào)送至控制閥17的電磁閥?？紤]控制單元600內(nèi)部的配線，多個(gè)FET620配置于連接器607的附近。各FET620的背面接觸有鋁制的傳熱板621，傳熱板621的端部擰緊于筐體容器601a的內(nèi)側(cè)面。
[0150]在卡板602上沿控制單元600的短邊方向排列有多個(gè)冷卻用風(fēng)扇606a。為了攪拌由于在CPU605a?605e中產(chǎn)生的熱而變熱的空氣并解除筐體內(nèi)的溫度梯度，對(duì)應(yīng)各個(gè)CPU605a?605e設(shè)置多個(gè)冷卻用風(fēng)扇606a，產(chǎn)生朝向各個(gè)CPU605a?605e的氣流。
[0151]在筐體601內(nèi)的底面上進(jìn)一步設(shè)置有與卡板602并排且具有長(zhǎng)方形平面形狀的卡板613。該卡板613上設(shè)置有電源卡609。電源卡609上設(shè)置有2個(gè)電源IC(電源單元)610。各電源IC610上設(shè)置有用于氣冷電源IC的散熱片611。并且，與筐體601的內(nèi)側(cè)面接觸而設(shè)置有熱傳導(dǎo)板614，電源IC610及散熱片611與熱傳導(dǎo)板614面接觸。因此，能夠放熱一部分在電源IC610中產(chǎn)生的熱。并且，在卡板613上設(shè)置有2個(gè)冷卻用風(fēng)扇606b。這些冷卻用風(fēng)扇606b為了攪拌由于在電源IC610中產(chǎn)生的熱而變熱的空氣并解除筐體內(nèi)的溫度梯度而設(shè)置，產(chǎn)生朝向電源IC610的氣流。
[0152]安裝于控制卡604的電子器件的輸入輸出部連接于連接器607，例如用于使單元62?66動(dòng)作的命令信號(hào)或來(lái)自電子器件的輸出信號(hào)等通過(guò)連接器607被輸入輸出。連接器607例如與用于控制伺服控制單元60的控制部(未圖示)配線連接。
[0153]連接器607設(shè)置于筐體601的側(cè)面中的凹狀凹坑部分，該凹坑部分被襯墊616覆蓋。襯墊616通過(guò)筐體罩601b被襯墊按壓部件617覆蓋。通過(guò)襯墊616實(shí)現(xiàn)連接器607的防水及防塵。
[0154]在此，對(duì)控制單元600中的水冷結(jié)構(gòu)進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明。圖9?圖11是表示冷卻結(jié)構(gòu)的圖。圖9(a)是表示散熱片603及冷卻用配管608的俯視圖，圖9 (b)是沿著圖9(a)所示的V-V線的側(cè)截面圖。并且，圖10是表示以覆蓋散熱片603及冷卻用配管608的方式配置的控制卡604的俯視圖。另外，圖11是表示沿著圖10所示的V1-VI線的截面的一部分的側(cè)截面圖。
[0155]如圖9(a)及圖9(b)所示，本實(shí)施方式中的冷卻用配管608成型為毛細(xì)管形狀，接合固定于散熱片603的里面?zhèn)?。更詳?xì)而言，冷卻用配管608包含多個(gè)配管部分608a而構(gòu)成。這些多個(gè)配管部分608a分別在散熱片603的短邊方向(本實(shí)施方式中的第I方向)上延伸，并且在與該方向交叉的散熱片603的長(zhǎng)邊方向(本實(shí)施方式中的第2方向)上隔開預(yù)定的間隔并排設(shè)置。而且，多個(gè)配管部分608a的一端側(cè)及另一端側(cè)通過(guò)U字狀的配管部分608b交替連結(jié)，由此作為整體構(gòu)成單一的配管。
[0156]散熱片603包含有向散熱片603的短邊方向(第I方向)延伸且在散熱片603的長(zhǎng)邊方向(第2方向)上并排的多個(gè)矩形狀的冷卻區(qū)域603a?603e。多個(gè)冷卻區(qū)域603a?603e分別與多個(gè)配管部分608a中相鄰的2根配管部分608a熱結(jié)合。換言之，以從上方觀察時(shí)各自包含2根配管部分608a的方式劃定多個(gè)冷卻區(qū)域603a?603e。
[0157]另外，若參照?qǐng)D10及圖11，則如上述，在控制卡604的里面安裝多個(gè)CPU605a?605e，表面上配置有多個(gè)生成向電磁閥或切換閥等發(fā)送的電信號(hào)的電接點(diǎn)618等電氣組件。而且，多個(gè)CPU605a?605e通過(guò)形成于控制卡604的模式配線連接,進(jìn)行通信。這些CPU605a?605e在散熱片603的長(zhǎng)邊方向(第2方向)上并排配置，分別配置于散熱片603的冷卻區(qū)域603a?603e上。而且，CPU605a通過(guò)熱傳導(dǎo)性片612與散熱片603的冷卻區(qū)域603a熱結(jié)合，CPU605b通過(guò)熱傳導(dǎo)性片612與冷卻區(qū)域603b熱結(jié)合(參照?qǐng)D11)。CPU605c?605e也同樣通過(guò)熱傳導(dǎo)性片與冷卻區(qū)域603c?603e熱結(jié)合。S卩，在本實(shí)施方式中，多個(gè)CPU605a?605e中一個(gè)CPU相對(duì)一個(gè)冷卻區(qū)域熱結(jié)合。
[0158]另外，例如如圖10所示，有時(shí)在控制卡604上安裝與CPU605c?605e不同的CPU615。該CPU615例如是用于統(tǒng)一控制多個(gè)CPU605a?605e的主CPU。這樣的CPU與控制逆變電路等的CPU605c?605e相比發(fā)熱量不大，因此與冷卻區(qū)域603c?603e無(wú)關(guān)而配置于控制卡604上的任意位置。
[0159]另外，如上述，CPU605a?605e通過(guò)配設(shè)于CPU605a?605e與散熱片603之間的熱傳導(dǎo)性片612與散熱片603熱結(jié)合。優(yōu)選熱傳導(dǎo)性片612包含能夠吸收從散熱片603傳至CPU605a?605e的振動(dòng)的彈性材料，例如硅酮橡膠。
[0160]接著，對(duì)升降壓轉(zhuǎn)換器單元66及逆變器單元62?65中的水冷結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖12(a)是表示升降壓轉(zhuǎn)換器單元66的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的俯視圖。并且，圖12(b)是表示升降壓轉(zhuǎn)換器單元66的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。另外，在這些圖中，為了理解升降壓轉(zhuǎn)換器單元66的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，示出取下箱子的頂板或側(cè)板的狀態(tài)。
[0161]在升降壓轉(zhuǎn)換器單元66的內(nèi)部?jī)?nèi)置有編入升降壓轉(zhuǎn)換器100的晶體管100B及100C(參照?qǐng)D3)的智能型功率模塊(IPM intelligent Power Module) 103和電抗器101及冷卻用配管66a。IPM103安裝于配線基板104上。冷卻用配管66a沿著升降壓轉(zhuǎn)換器單元66的側(cè)面配設(shè)為二維狀。具體而言，冷卻用配管66a以在升降壓轉(zhuǎn)換器單元66的內(nèi)部盡可能長(zhǎng)地配設(shè)的方式并以多重彎曲的狀態(tài)被容納于矩形截面的金屬容器66b中，并且接觸于該金屬容器66b的內(nèi)側(cè)面。金屬容器66b構(gòu)成本實(shí)施方式中的熱傳導(dǎo)板,并以沿著該混合式施工機(jī)械I的上下方向延伸的方式配置。如圖12(a)所不,在金屬容器66b的外側(cè)面接觸配置有電抗器101及IPM103，該金屬容器66b的外側(cè)面作為與電抗器101及IPM103熱結(jié)合的放熱面發(fā)揮作用。即，金屬容器66b將來(lái)自電抗器101及IPM103的熱傳至冷卻用配管66a。由此，冷卻電抗器101及IPM103。在此，金屬容器66b具有比電抗器101更寬的面積。并且，相對(duì)IPM103也具有更寬的面積。如此，金屬容器66b相對(duì)電抗器101及IPM103具有充分寬的接觸面積，因此能夠充分地?zé)醾鬟f電抗器101及IPM103中產(chǎn)生的熱。
[0162]另外，優(yōu)選在電抗器101上設(shè)置用于檢測(cè)電抗器101的溫度的溫度傳感器107。由此，能夠進(jìn)行電抗器101的溫度異常的監(jiān)視。由此，能夠在電抗器101過(guò)量發(fā)熱時(shí)限制電池19的充放電。其結(jié)果，可通過(guò)防止電抗器101的短路來(lái)實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)行，并且不用停止混合式施工機(jī)械就能夠繼續(xù)工作。
[0163]另外，升降壓轉(zhuǎn)換器單元66具有用于檢測(cè)IPM103的溫度的溫度傳感器109。溫度傳感器109是本實(shí)施方式中的第2溫度傳感器,是在內(nèi)置于IPM103的溫度傳感器(第I溫度傳感器)之外另外設(shè)置于IPM103的外部的傳感器。溫度傳感器109在金屬容器66b的外側(cè)面上配置于IPM103的附近(優(yōu)選鄰接于IPM103)，具體而言，在金屬容器66b的外側(cè)面內(nèi)配置在位于IPM103的上側(cè)(S卩，IPM103與控制單元600之間)的區(qū)域上。
[0164]圖13(a)是表示逆變器單元62的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的俯視圖。并且，圖13(b)是表示逆變器單元62的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。另外，在這些圖中，與圖12相同，為了理解逆變器單元62的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，示出取下箱子的頂板或側(cè)板的狀態(tài)。另外，逆變器單元63?65的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中除內(nèi)置的逆變電路的結(jié)構(gòu)之外，與圖13所示的逆變器單元62的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相同。
[0165]在逆變器單元62的內(nèi)部?jī)?nèi)置有編入逆變電路20A的晶體管的IPM105和冷卻用配管62a。IPM105安裝于配線基板106上。冷卻用配管62a以與升降壓轉(zhuǎn)換器單元66中的冷卻用配管66a相同的形態(tài)配設(shè)。冷卻用配管62a被容納于矩形截面的金屬容器62b中，并且接觸于該金屬容器62b的內(nèi)側(cè)面。金屬容器62b構(gòu)成本實(shí)施方式中的熱傳導(dǎo)板，以沿著該混合式施工機(jī)械I的上下方向延伸的方式配置。如圖13(a)所不,在金屬容器62b的外側(cè)面接觸配置有IPM105，該金屬容器62b的外側(cè)面作為與IPM105熱結(jié)合的放熱面發(fā)揮作用。S卩，金屬容器62b將來(lái)自IPM105的熱傳至冷卻用配管62a。由此，冷卻IPM105。
[0166]另外，逆變器單元62具有用于檢測(cè)IPM105的溫度的溫度傳感器108。溫度傳感器108是本實(shí)施方式中的第2溫度傳感器，是在內(nèi)置于IPM105的溫度傳感器(第I溫度傳感器)之外另外設(shè)置于IPM105的外部的傳感器。溫度傳感器108在金屬容器62b的外側(cè)面上配置于IPM105的附近(優(yōu)選鄰接于IPM105)，具體而言，在金屬容器62b的外側(cè)面內(nèi)配置在位于IPM105的上側(cè)(S卩，IPM105與控制單元600之間)的區(qū)域上。
[0167]在此，對(duì)IPM103、105之類的IPM的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的例子進(jìn)行說(shuō)明。圖14是表示IPM103的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的側(cè)截面圖。另外，由于IPM105的內(nèi)部結(jié)構(gòu)幾乎與IPM103相同，因此省略詳細(xì)說(shuō)明。
[0168]IPM103具有:平板狀的金屬基座131，例如由銅或鋁之類的傳熱性高的金屬構(gòu)成；絕緣基板132，鋪設(shè)于金屬基座131的一方的面上；晶體管100BU00C，安裝于絕緣基板132上。晶體管100B、100C通過(guò)配設(shè)于絕緣基板132上的模式配線或接合線133相互連接。另夕卜，晶體管100BU00C的一部分端子通過(guò)接合線135連接在配設(shè)于晶體管100BU00C的上方的配線基板134上。配線基板134上安裝有連接于晶體管100B、100C的二極管100b、10c之類的各種電子器件。
[0169]絕緣基板132、晶體管100B和100C、配線基板134以及二極管10bUOOc等電子器件被封裝箱136封住。而且，金屬基座131的另一方的面從該封裝箱136露出，以該面接觸于金屬容器66b的狀態(tài)固定IPM103。
[0170]另外，絕緣基板132上配置有用于檢測(cè)晶體管100B、100C的溫度的溫度傳感器137。該溫度傳感器137是本實(shí)施方式中的第I溫度傳感器，IPM103在作為自我保護(hù)功能的過(guò)熱保護(hù)功能上，根據(jù)由該溫度傳感器137的溫度檢測(cè)結(jié)果判斷是否停止自己的動(dòng)作。另夕卜，配置于IPM103的外部的溫度傳感器109 (第2溫度傳感器)例如如圖14所示那樣鄰接配置于金屬基座131。
[0171]圖15是用于說(shuō)明回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21基于冷卻液循環(huán)系統(tǒng)170的冷卻方式的圖。另夕卜，電動(dòng)發(fā)電機(jī)12中的冷卻方式也與回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21中的方式相同，因此在此作為代表僅說(shuō)明回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21。
[0172]如圖15所示，回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21具備:驅(qū)動(dòng)部箱體201 ;定子202，安裝于驅(qū)動(dòng)部箱體201 ;轉(zhuǎn)子203，在定子202的徑向內(nèi)方旋轉(zhuǎn)自如地配設(shè)；及輸出軸206，貫穿轉(zhuǎn)子203而延伸，通過(guò)軸承204、205相對(duì)驅(qū)動(dòng)部箱體201旋轉(zhuǎn)自如地配設(shè)。驅(qū)動(dòng)部箱體201由側(cè)板207及208和安裝于側(cè)板207與208之間且在軸向上延伸的筒狀馬達(dá)框架209構(gòu)成，軸承204被安裝于側(cè)板207上，軸承205被安裝于側(cè)板208上，定子202被安裝于馬達(dá)框架209上。
[0173]定子202具備未圖示的線圈，若將預(yù)定的電流供給至該線圈，則回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21被驅(qū)動(dòng)，轉(zhuǎn)子203以與電流的大小對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。而且，轉(zhuǎn)子203的旋轉(zhuǎn)傳遞至安裝有轉(zhuǎn)子203的輸出軸206。
[0174]為了對(duì)隨著回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21的驅(qū)動(dòng)而產(chǎn)生的熱進(jìn)行放熱并冷卻回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21，在驅(qū)動(dòng)部箱體201的外周安裝有封套211。封套211具有:冷卻液供給口 212，供給冷卻液；冷卻液排出口 213，排出冷卻回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21之后的、溫度變高的冷卻液；及I條冷卻液流道214，連結(jié)冷卻液供給口 212與冷卻液排出口 213并螺旋或蜿蜒延伸。從泵172通過(guò)散熱器173及伺服控制單元60供給至冷卻液供給口 212的冷卻液蜿蜒流動(dòng)在冷卻液流道214內(nèi)，并在這期間冷卻回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21之后，從冷卻液排出口 213排出。另外，如圖15所示，優(yōu)選在第2冷卻液循環(huán)系統(tǒng)中設(shè)置用于補(bǔ)充冷卻液的輔助罐75。
[0175]在此，對(duì)控制器30的DC母線電壓降低模式進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明。如前述，DC母線電壓降低模式是指在混合式施工機(jī)械I的運(yùn)行停止的狀態(tài)下用于降低DC母線110的電壓的動(dòng)作模式，是如下模式:停止逆變電路18A、20A和20B以及升降壓轉(zhuǎn)換器100的全部并將設(shè)置于升降壓轉(zhuǎn)換器100與電池19之間的開關(guān)100E、100F設(shè)為非連接狀態(tài)后，驅(qū)動(dòng)逆變電路20C并使泵馬達(dá)171消耗電力，由此降低DC母線110的電壓。
[0176]圖16是表示DC母線電壓降低模式中混合式施工機(jī)械I的動(dòng)作的流程圖。首先，為了停止混合式施工機(jī)械I的運(yùn)行，由工作人員操作點(diǎn)火開關(guān)鍵40(步驟S11)。在本實(shí)施方式中，如此每停止混合式施工機(jī)械I的運(yùn)行時(shí)，控制器30就開始DC母線電壓降低模式。即，控制器30接受上述鍵40的操作，停止逆變電路18A、20A及20B的驅(qū)動(dòng)(步驟S12)。由此停止向電動(dòng)發(fā)電機(jī)12、回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21及起重磁鐵7供給電力。接著，控制器30停止升降壓轉(zhuǎn)換器100的驅(qū)動(dòng)(步驟S13)。而且，控制器30將升降壓轉(zhuǎn)換器100與電池19之間的開關(guān)100E、100F(參照?qǐng)D3)設(shè)為非接通狀態(tài)(步驟S14)。由此，DC母線110和電池19被電分離。并且，控制器30指示引擎11的E⑶等來(lái)停止引擎11 (步驟S15)。
[0177]此時(shí)，逆變電路20C繼續(xù)驅(qū)動(dòng)冷卻用電動(dòng)機(jī)即泵馬達(dá)171，冷卻液通過(guò)泵馬達(dá)171繼續(xù)在冷卻液循環(huán)系統(tǒng)170的內(nèi)部循環(huán)?？刂破?0繼續(xù)驅(qū)動(dòng)逆變電路20C來(lái)使泵馬達(dá)171的動(dòng)作繼續(xù)(步驟S16)。逆變電路20C的驅(qū)動(dòng)持續(xù)至通過(guò)圖3所示的電壓傳感器IlOb檢測(cè)出的DC母線110的電壓成預(yù)定閾值以下為止(步驟S17 ;No)。
[0178]并且，若DC母線110的電壓成預(yù)定閾值以下(步驟S17 ;Yes)，則控制器30停止逆變電路20C的驅(qū)動(dòng)(步驟S18)。由此，泵馬達(dá)171的動(dòng)作停止，結(jié)束DC母線電壓降低模式，混合式施工機(jī)械I的運(yùn)行完全停止。
[0179]圖17是表示DC母線電壓降低模式中DC母線110的電壓推移的一例的曲線圖。若持續(xù)泵馬達(dá)171的驅(qū)動(dòng)的狀態(tài)而開關(guān)100E、100F(參照?qǐng)D3)變成非接通狀態(tài)(圖中的時(shí)刻Tl)，則DC母線110的電壓Vdc從之前的電壓Vact慢慢下降。該下降速度依存于泵馬達(dá)171的消耗電力。而且，若DC母線110的電壓Vdc低于預(yù)定閾值Vth(圖中的時(shí)刻T2)，則由于泵馬達(dá)171的動(dòng)作停止，所以電壓Vdc的下降速度就會(huì)變得緩慢。
[0180]對(duì)由本實(shí)施方式的混合式施工機(jī)械I獲得的效果進(jìn)行說(shuō)明。如上述，混合式施工機(jī)械I具備用于冷卻逆變器單元62?65以及升降壓轉(zhuǎn)換器單元66、控制單元600的冷卻液循環(huán)用的泵172。而且，根據(jù)維護(hù)等需要降低DC母線110的電壓時(shí)，控制器30通過(guò)DC母線110的電壓驅(qū)動(dòng)用于驅(qū)動(dòng)泵172的泵馬達(dá)171，由此消耗DC母線110的電壓。泵172本來(lái)就為了冷卻逆變器單元62?65以及升降壓轉(zhuǎn)換器單元66而搭載于混合式施工機(jī)械1，因此根據(jù)這種方式，無(wú)需只為了 DC母線電壓降低模式而重新追加電阻器或開關(guān)等組件。因此，根據(jù)本實(shí)施方式的混合式施工機(jī)械1，能夠以抑制可靠性降低的結(jié)構(gòu)降低DC母線110的電壓。
[0181]另外，泵馬達(dá)171與例如驅(qū)動(dòng)液壓泵的電動(dòng)發(fā)電機(jī)12或驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)體4之類的工作要件的回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21等工作用電動(dòng)機(jī)不同，并不是對(duì)可動(dòng)部或工作要件等賦予驅(qū)動(dòng)力的要件，即使該泵馬達(dá)171驅(qū)動(dòng)，冷卻液也只在配管內(nèi)部循環(huán)。因此，根據(jù)本實(shí)施方式的混合式施工機(jī)械1，不用對(duì)工作要件等賦予驅(qū)動(dòng)力就能夠降低DC母線110的電壓，因此能夠安全降低DC母線110的電壓。
[0182]另外，在本實(shí)施方式中，每停止混合式施工機(jī)械I的運(yùn)行時(shí)，控制器30就開始DC母線電壓降低模式。由此，當(dāng)混合式施工機(jī)械I停止運(yùn)行時(shí)，DC母線110的電壓必然下降，能夠省去維護(hù)時(shí)用于降低DC母線110的電壓的工作。
[0183]另外，在本實(shí)施方式中，包含泵馬達(dá)171及泵172的冷卻液循環(huán)系統(tǒng)170冷卻逆變器單元62?65 (逆變電路18A、20A及20B)、升降壓轉(zhuǎn)換器單元66 (升降壓轉(zhuǎn)換器100)及控制單元600 (控制器30)，但即使是用于冷卻它們當(dāng)中的至少一個(gè)單元的泵及泵馬達(dá)，也能夠通過(guò)驅(qū)動(dòng)該泵馬達(dá)來(lái)適當(dāng)?shù)亟档虳C母線110的電壓。
[0184]另外，在本實(shí)施方式中，通過(guò)驅(qū)動(dòng)泵馬達(dá)171來(lái)降低DC母線110的電壓，但也可通過(guò)旋轉(zhuǎn)圖7所示的冷卻用風(fēng)扇606a、606b來(lái)降低DC母線110的電壓，也可并用這些方式。具體而言，設(shè)為將驅(qū)動(dòng)用于驅(qū)動(dòng)冷卻用風(fēng)扇606a、606b的馬達(dá)(即冷卻用電動(dòng)機(jī))的電路(冷卻用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路)設(shè)置于DC母線110與該馬達(dá)之間且由控制器30控制該電路的結(jié)構(gòu)。而且，在DC母線電壓降低模式中，控制器30根據(jù)上述電路旋轉(zhuǎn)馬達(dá)，由此消耗DC母線110的電壓。并且，在本實(shí)施方式中，僅在控制單元600設(shè)置冷卻用風(fēng)扇，但冷卻用風(fēng)扇內(nèi)置于逆變器單元62?65 (逆變電路18A、20A及20B)、升降壓轉(zhuǎn)換器單元66 (升降壓轉(zhuǎn)換器100)及控制單元600 (控制器30)中的至少一個(gè)當(dāng)中即可。
[0185]另外，在以往的混合式施工機(jī)械中為了將通過(guò)電動(dòng)發(fā)電機(jī)獲得的交流電力充電至蓄電池，需要轉(zhuǎn)換為直流電力?；蛘撸瑸榱蓑?qū)動(dòng)電動(dòng)發(fā)電機(jī)，需將蓄電池的直流電力轉(zhuǎn)換為交流電力。由此，在電動(dòng)發(fā)電機(jī)的后部連接逆變電路。并且，為了控制蓄電池的充放電，需在該逆變電路與蓄電池之間設(shè)置直流電壓變換器(升降壓轉(zhuǎn)換器)。而且，為了控制回轉(zhuǎn)用的電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力動(dòng)作及再生動(dòng)作，在該電動(dòng)機(jī)與電動(dòng)發(fā)電機(jī)的逆變電路之間進(jìn)一步設(shè)置另外一個(gè)逆變電路。
[0186]這些逆變電路或直流電壓變換器分別具有多個(gè)大電力用的晶體管，因此其發(fā)熱變大。因此，產(chǎn)生冷卻這些電路組件的需要，但很難以使用散熱片的氣冷方式確保充分的冷卻能力。并且，引擎的冷卻水因引擎的排熱而變成高溫，因此難以利用該冷卻水冷卻電路組件，并且若引擎停止，則散熱器的風(fēng)扇也會(huì)停止，因此無(wú)法使用。
[0187]本實(shí)施方式的混合式施工機(jī)械I除了用于冷卻引擎11的第I冷卻液循環(huán)系統(tǒng)160之外，還具備用于冷卻升降壓轉(zhuǎn)換器100以及逆變電路18A、20A及20B的第2冷卻液循環(huán)系統(tǒng)170。因此，與氣冷方式相比能夠確保充分的冷卻性能，并且與引擎冷卻用的冷卻液相比能將冷卻液冷卻為低溫，因此能夠有效地冷卻升降壓轉(zhuǎn)換器100、逆變電路18A、20A及20B。并且，即使在引擎11停止時(shí)，只要泵馬達(dá)171及散熱器173動(dòng)作，就能夠繼續(xù)冷卻它們。
[0188]另外，在本實(shí)施方式中，第2冷卻液循環(huán)系統(tǒng)170不僅冷卻升降壓轉(zhuǎn)換器100、逆變電路18A、20A及20B，而且還冷卻電動(dòng)發(fā)電機(jī)12及回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21。在本發(fā)明中，這種方式更為適宜，通過(guò)這種方式還能夠有效地冷卻電動(dòng)發(fā)電機(jī)12及回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21。并且，本實(shí)施方式中，在第2冷卻液循環(huán)系統(tǒng)170中冷卻液從散熱器173被送出之后，先通過(guò)容納升降壓轉(zhuǎn)換器100、逆變電路18A、20A及20B的伺服控制單元60的驅(qū)動(dòng)器單元62?66，然后再通過(guò)電動(dòng)發(fā)電機(jī)12及回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21。如此,先冷卻比較低溫的驅(qū)動(dòng)器單兀62?66,然后冷卻比較高溫的電動(dòng)發(fā)電機(jī)12及回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21，由此能夠進(jìn)一步提高第2冷卻液循環(huán)系統(tǒng)70的冷卻效率。
[0189]另外，當(dāng)直流電壓變換器包含電抗器時(shí)，若反復(fù)進(jìn)行蓄電池的充放電，則電抗器就發(fā)熱。而且，若電抗器的溫度變得過(guò)高，則電抗器的電阻率增大，導(dǎo)致直流電壓變換器的變換效率下降。因此，一直以來(lái)使散熱片等接觸來(lái)氣冷電抗器，但在施工機(jī)械中，難以用這種冷卻方式充分冷卻電抗器。
[0190]S卩，施工機(jī)械或搬運(yùn)裝卸機(jī)械之類的工作機(jī)械在從熱帶地區(qū)到寒冷地區(qū)的各種氣候的土地上能夠使用，并且在沙塵較多的地方中也能夠使用。因此，優(yōu)選直流電壓變換器之類的電氣設(shè)備容納于密閉容器中而與外部空氣隔絕。但是，若如此將直流電壓變換器(尤其是電抗器)容納在密閉容器中，則用以往的氣冷方式很難充分冷卻電抗器。
[0191]以上說(shuō)明的本實(shí)施方式的混合式施工機(jī)械I具備用于冷卻升降壓轉(zhuǎn)換器100的電抗器101的冷卻液循環(huán)系統(tǒng)170。由此，即使在電抗器101被容納于升降壓轉(zhuǎn)換器單元66的密閉的箱體內(nèi)的情況下，也能夠有效地冷卻電抗器101，并能夠抑制電抗器101的電阻率的上升而維持升降壓轉(zhuǎn)換器100的變換效率。
[0192]另外，本實(shí)施方式的混合式施工機(jī)械I除了用于冷卻引擎11的冷卻液循環(huán)系統(tǒng)160之外，還具備用于冷卻升降壓轉(zhuǎn)換器100的電抗器101的冷卻液循環(huán)系統(tǒng)170。因此，能夠確保充分的冷卻性能，并且與引擎冷卻用的冷卻液相比能夠?qū)⒗鋮s液冷卻為低溫，因此能夠有效地冷卻電抗器101。并且，即使是引擎11停止的情況，只要泵馬達(dá)171及散熱器173動(dòng)作，就能夠繼續(xù)冷卻電抗器101。
[0193]另外,在本實(shí)施方式中，冷卻液循環(huán)系統(tǒng)170不僅冷卻電抗器101,而且還冷卻電動(dòng)發(fā)電機(jī)12及回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21。在本發(fā)明中這種方式更為適宜，通過(guò)這種方式還能夠有效地冷卻電動(dòng)發(fā)電機(jī)12及回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21。并且，本實(shí)施方式中，在冷卻液循環(huán)系統(tǒng)170中冷卻液從散熱器173送出之后，先通過(guò)容納升降壓轉(zhuǎn)換器100的驅(qū)動(dòng)器單元174，然后再通過(guò)電動(dòng)發(fā)電機(jī)12及回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21。如此，先冷卻比較低溫的升降壓轉(zhuǎn)換器100，然后冷卻比較高溫的電動(dòng)發(fā)電機(jī)12及回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21，由此能夠進(jìn)一步提高冷卻液循環(huán)系統(tǒng)170的冷卻效率。
[0194]在此，對(duì)本實(shí)施方式的混合式施工機(jī)械I的動(dòng)作中通過(guò)控制器30限制升降壓轉(zhuǎn)換器100及逆變電路18A、20A及20B的電流的動(dòng)作進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖18是表示通過(guò)控制器30限制升降壓轉(zhuǎn)換器100、逆變電路18A、20A及20B的電流的動(dòng)作的流程圖。并且，圖19及圖20是表示(a)構(gòu)成升降壓轉(zhuǎn)換器100、逆變電路18A、20A及20B的IPM的溫度的時(shí)間變化的一例及(b)在升降壓轉(zhuǎn)換器100、逆變電路18A、20A及20B中流動(dòng)的電流的時(shí)間變化的一例的曲線圖。
[0195]首先，控制器30邊使升降壓轉(zhuǎn)換器100及逆變電路18A、20A及20B作動(dòng)邊監(jiān)控來(lái)自溫度傳感器107、108的溫度檢測(cè)結(jié)果。而且，始終判定來(lái)自溫度傳感器109、108的溫度檢測(cè)結(jié)果即IPM103U05的溫度是否超過(guò)第I閾值Tl (步驟SI)，當(dāng)IPM103U05的溫度在Tl以下時(shí)(步驟SI ;No)，設(shè)定不妨礙通常動(dòng)作程度的最大電流值II，并以不超過(guò)該最大電流值Il的方式驅(qū)動(dòng)該電路(逆變電路18A、20A和20B以及升降壓轉(zhuǎn)換器100)(步驟S2，圖19及圖20中的時(shí)刻h為止)。即在逆變電路20A中設(shè)定Il作為流向回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21的最大驅(qū)動(dòng)電流，并且在升降壓轉(zhuǎn)換器100中設(shè)定Il作為來(lái)自電池19的最大放電電流。另夕卜，第I閾值Tl被設(shè)定為低于IPM103U05的過(guò)熱保護(hù)功能通過(guò)溫度傳感器137動(dòng)作的溫度TA (例如100C )的溫度，例如80。。。
[0196]另外，當(dāng)IPM103、105的溫度超過(guò)第I閾值Tl時(shí)(步驟SI ;Yes)，控制器30將該電路(升降壓轉(zhuǎn)換器100及逆變電路18A、20A及20B中的任一個(gè))的最大電流值設(shè)定為小于上述通常時(shí)的最大電流值Il的值12，并以不超過(guò)該最大電流值12的方式驅(qū)動(dòng)該電路(步驟S3，圖19及圖20中時(shí)刻^?^)。即，在逆變電路20A中將流向回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21的最大驅(qū)動(dòng)電流從Il降低至12，另外在升降壓轉(zhuǎn)換器100中將來(lái)自電池19的最大放電電流從Il降低至12。
[0197]另外，當(dāng)IPM103、105的溫度經(jīng)過(guò)這樣的溫度異常而變成低于第I閾值Tl的第3閾值T3(<T1)以下時(shí)，控制器30將該電路的最大電流值恢復(fù)為II，并以不超過(guò)該最大電流值11的方式驅(qū)動(dòng)逆變電路18Α、20Α和20Β以及升降壓轉(zhuǎn)換器100 (步驟S4 ;Yes，圖19中時(shí)刻?2以后)。
[0198]另一方面，當(dāng)ΙΡΜ103、105的溫度不會(huì)成為第3閾值Τ3以下時(shí)，控制器30邊以電流值不超過(guò)12的方式驅(qū)動(dòng)該電路，邊判定ΙΡΜ103、105的溫度是否超過(guò)高于第I閾值Tl的第2閾值Τ2 ( > Tl)(步驟S5)。而且，當(dāng)ΙΡΜ103、105的溫度超過(guò)第2閾值Τ2時(shí)(步驟S5 ；Yes)，停止包含該ΙΡΜ103(或105)的電路(逆變電路18Α、20Α和20Β以及升降壓轉(zhuǎn)換器100中的任一個(gè))的動(dòng)作(步驟S6，圖20中時(shí)刻t2以后)。另外，該第2閾值T2設(shè)定為低于內(nèi)置于IPM103U05中的過(guò)熱保護(hù)功能所動(dòng)作的溫度TA。
[0199]施工機(jī)械中，有時(shí)在進(jìn)行工作用電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)或再生的逆變電路或進(jìn)行電池的充放電的升降壓轉(zhuǎn)換器中使用IPM。IPM除了在一個(gè)封裝箱內(nèi)編入包含功率MOSFET或絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)之類的功率器件的驅(qū)動(dòng)電路之外，還編入用于保護(hù)該功率器件的自我保護(hù)功能(例如，過(guò)熱保護(hù)功能，短路保護(hù)功能，過(guò)電流保護(hù)功能等)而構(gòu)成。
[0200]一般情況下，IPM若通過(guò)上述的自我保護(hù)功能檢測(cè)出異常，則停止其動(dòng)作。但是，由于施工機(jī)械在從熱帶地區(qū)到寒帶地區(qū)的各種氣候的土地上使用，所以還可以考慮在氣溫較高的地區(qū)中IPM的過(guò)熱保護(hù)功能頻繁工作，且IPM反復(fù)停止的情況。從該施工機(jī)械中的可靠性觀點(diǎn)考慮，在這種狀態(tài)下的使用是不優(yōu)選的。
[0201]針對(duì)該問(wèn)題點(diǎn)，在混合式施工機(jī)械I中，在逆變器單元62?65或升降壓轉(zhuǎn)換器單元66之類的各單元中，除了內(nèi)置于IPM103U05的溫度傳感器137之外，在IPM103、105的外部還設(shè)置有用于檢測(cè)IPM103U05的溫度的溫度傳感器109、108。而且，當(dāng)基于該溫度傳感器109、108的溫度檢測(cè)結(jié)果超過(guò)低于IPM103U05的過(guò)熱保護(hù)功能通過(guò)溫度傳感器137動(dòng)作的溫度即IPM103U05自動(dòng)停止的溫度TA的預(yù)定的第I閾值Tl時(shí)，為了防止IPM103、105進(jìn)一步過(guò)熱而停止，控制器30謀求降低流動(dòng)于IPM103U05的電流量。S卩，當(dāng)該單元為逆變器單元62時(shí)，降低流向回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21的最大驅(qū)動(dòng)電流，并且當(dāng)該單元為升降壓轉(zhuǎn)換器單元66時(shí)，降低來(lái)自電池19的最大放電電流。由此，即使是氣溫高的地區(qū)或地方，也能夠抑制IPM103U05的過(guò)熱保護(hù)功能頻繁工作，從而能夠提高混合式施工機(jī)械I的可靠性。尤其如本實(shí)施方式，當(dāng)逆變器單元62?65或升降壓轉(zhuǎn)換器單元66形成密閉空間時(shí)，IPM103、105容易變成高溫狀態(tài)。即使在這種條件下，也能夠通過(guò)如上述結(jié)構(gòu)那樣在IPM103U05的過(guò)熱保護(hù)功能工作之前預(yù)先降低IPM103U05的輸出來(lái)防止異常的產(chǎn)生而繼續(xù)工作。
[0202]另外，在本實(shí)施方式中，對(duì)單元為升降壓轉(zhuǎn)換器單元66時(shí)降低來(lái)自電池19的最大放電電流的方式進(jìn)行了說(shuō)明，但可以降低流向電池19的最大充電電流，或者也可以降低最大放電電流及最大充電電流雙方。
[0203]另外，如本實(shí)施方式，優(yōu)選控制器30如下動(dòng)作:當(dāng)基于溫度傳感器109、108的溫度檢測(cè)結(jié)果超過(guò)低于IPM103、105的過(guò)熱保護(hù)功能通過(guò)溫度傳感器137動(dòng)作的溫度TA且高于第I閾值Tl的第2閾值T2時(shí)，在該單元為逆變器單元62時(shí)，停止逆變電路20A的動(dòng)作，另外該單元為升降壓轉(zhuǎn)換器單元66時(shí)，停止升降壓轉(zhuǎn)換器100的動(dòng)作。由此，即使是像溫度傳感器137發(fā)生故障或連結(jié)溫度傳感器137與控制器30的配線斷線這樣的情況下，也能夠確實(shí)探測(cè)出IPM103U05的過(guò)熱并停止IPM103U05的動(dòng)作，因此能夠進(jìn)一步提高混合式施工機(jī)械I的可靠性。
[0204]另外，如本實(shí)施方式，優(yōu)選逆變器單元62或升降壓轉(zhuǎn)換器單元66具有包含與IPM103、105熱結(jié)合的放熱面的金屬容器62b、66b,并且溫度傳感器109、108被配置于金屬容器62b、66b的放熱面上。由此，能夠更高精確度地檢測(cè)出IPM103U05的溫度。此時(shí)，如本實(shí)施方式，更優(yōu)選作為熱傳導(dǎo)板的金屬容器62b、66b以沿著伺服控制單兀60的上下方向延伸的方式配置，且溫度傳感器109、108在金屬容器62b、66b的放熱面內(nèi)配置于IPM103、105的上側(cè)。由于從IPM103、105放出的熱通過(guò)金屬容器62b、66b容易傳至上方，因此通過(guò)將溫度傳感器109、108配置于IPM103U05的上側(cè)，能夠更高精確度地檢測(cè)出IPM103U05的溫度。
[0205]在混合式施工機(jī)械中，為了驅(qū)動(dòng)交流電動(dòng)機(jī)，需將電池的直流電力轉(zhuǎn)換為交流電力。并且，為了將在交流電動(dòng)機(jī)中通過(guò)再生發(fā)電獲得的電力蓄電至電池中，需將交流電力轉(zhuǎn)換為直流電力。因此，有時(shí)在混合式施工機(jī)械中設(shè)置具備多個(gè)驅(qū)動(dòng)器單元的伺服控制單元，所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)器單元具有用于相互轉(zhuǎn)換直流電力和交流電力的逆變電路。
[0206]作為伺服控制單元的一個(gè)結(jié)構(gòu)，有通過(guò)在多個(gè)驅(qū)動(dòng)器單元以外設(shè)置的控制單元控制內(nèi)置于多個(gè)驅(qū)動(dòng)器單元的電力變換電路的方式。為了分別控制各驅(qū)動(dòng)器單元的電力變換電路，有時(shí)在這種控制單元中內(nèi)置分別對(duì)應(yīng)多個(gè)驅(qū)動(dòng)器單元的多個(gè)CPU。CPU發(fā)熱量較多且動(dòng)作溫度范圍嚴(yán)格，要求將其溫度控制在恒定范圍內(nèi)。
[0207]另一方面，搭載于多使用于嚴(yán)酷環(huán)境下的施工機(jī)械的伺服控制單元中，為了進(jìn)行CPU等內(nèi)部電路的防水及防塵，要求將控制單元設(shè)為密閉結(jié)構(gòu)。將控制單元設(shè)為密閉結(jié)構(gòu)時(shí)，在控制單元內(nèi)產(chǎn)生的熱很難放熱至外部，且很難抑制CPU的溫度上升。如上述，當(dāng)控制單元中內(nèi)置有分別對(duì)應(yīng)多個(gè)驅(qū)動(dòng)器單元的多個(gè)CPU時(shí)，該問(wèn)題變得更明顯。
[0208]針對(duì)這樣的問(wèn)題，在混合式施工機(jī)械I中，具有密閉結(jié)構(gòu)的控制單元600具有冷卻用配管608。而且，該冷卻用配管608能夠通過(guò)與多個(gè)CPU605a?605e熱結(jié)合并從筐體601的外部導(dǎo)入冷卻液來(lái)冷卻多個(gè)CPU605a?605e。根據(jù)本實(shí)施方式的混合式施工機(jī)械1，通過(guò)這種結(jié)構(gòu)，即使是密閉結(jié)構(gòu)也能夠有效地冷卻多個(gè)CPU605a?605e，因此能夠有效地抑制多個(gè)CPU605a?605e的溫度上升。
[0209]另外，在本實(shí)施方式中，控制單元600載置于升降壓轉(zhuǎn)換器單元66及逆變器單元62?65上，多個(gè)CPU605a?605e在控制單元600內(nèi)配置于冷卻用配管608上。S卩，冷卻用配管608配置于單元62?66與多個(gè)CPU605a?605e之間。
[0210]各個(gè)單元62?66中內(nèi)置有逆變電路或升降壓轉(zhuǎn)換電路，但一般情況下這些電路的發(fā)熱量與CPU等相比時(shí)較大。而且，如本實(shí)施方式那樣控制單元600載置于單元62?66上這樣的情況下，逆變電路的熱變得容易傳至控制單元600內(nèi)的CPU605a?605e。與此相反，本實(shí)施方式中由于如上述那樣在單兀62?66與CPU605a?605e之間配置冷卻用配管608，因此逆變電路的熱變得不易傳至CPU605a?605e，能夠更有效地冷卻CPU605a?605eo
[0211]并且，如本實(shí)施方式，優(yōu)選控制單元600具有設(shè)置于CPU605a?605e與冷卻用配管608之間并與CPU605a?605e及冷卻用配管608熱結(jié)合的散熱片603。由此，來(lái)自CPU605a?605e的熱容易傳至冷卻用配管608，能夠更有效地冷卻CPU605a?605e。
[0212]另外，如圖9及圖10所示，優(yōu)選如下:冷卻用配管608具有多個(gè)配管部分608a在其一端側(cè)和另一端側(cè)交替連結(jié)的形狀，散熱片603的多個(gè)冷卻區(qū)域603a?603e分別與多個(gè)配管部分608a中相鄰的2根配管部分608a熱結(jié)合，并且有關(guān)CPU605a?605e，一個(gè)CPU針對(duì)一個(gè)冷卻區(qū)域熱結(jié)合。通過(guò)以成為這樣的相互關(guān)系的方式配置冷卻用配管608及CPU605a?605e，能夠充分確保每個(gè)CPU的冷卻用配管608的長(zhǎng)度，從而更有效地冷卻CPU605a ?605e。
[0213]另外，如本實(shí)施方式，優(yōu)選在CPU605a?605e與散熱片603之間配設(shè)包含彈性材料的熱傳導(dǎo)性片612。由此，來(lái)自CPU605a?605e的熱變得容易傳至散熱片603，從而能夠更有效地冷卻CPU605a?605e。
[0214]另外，例如多個(gè)CPU安裝于相互獨(dú)立的基板上并通過(guò)電纜配線相互連接時(shí)，擔(dān)心由電纜的損傷引起的可靠性的下降。但是，在本實(shí)施方式中，一個(gè)控制卡604上具備多個(gè)CPU，且通過(guò)形成在控制卡604的模式配線相互連接。由此，能夠使配線的損傷變小而提高伺服控制單元60的可靠性。
[0215]另外，本實(shí)施方式的伺服控制單元60具備逆變器單元62?65、升降壓轉(zhuǎn)換器單元66及控制單元600成為一體的結(jié)構(gòu)，但伺服控制單元60未必一定要以這種方式構(gòu)成，例如也可以以與逆變器單元62?65、升降壓轉(zhuǎn)換器單元66分離的狀態(tài)配置控制單元600。
[0216]并且，在本實(shí)施方式中示出了在控制卡604與散熱片603之間設(shè)置多個(gè)CPU605a?605e的例子，但即使是一個(gè)CPU也能夠適宜地獲得本實(shí)施方式的上述效果。
[0217]并且,如本實(shí)施方式,優(yōu)選混合式施工機(jī)械I具備包含散熱器173的冷卻液循環(huán)系統(tǒng)。而且此時(shí)，優(yōu)選冷卻液循環(huán)系統(tǒng)的冷卻液中的至少一部分從散熱器173送出之后，依次通過(guò)控制單元600、單元62?66中的任一個(gè)及交流電動(dòng)機(jī)12(21)。如此,先冷卻比較低溫的控制單元600，然后依次冷卻比較高溫的單元62?66以及更高溫的交流電動(dòng)機(jī)12、21，由此能夠提高用于冷卻控制單元600的冷卻液循環(huán)系統(tǒng)的冷卻效率。
[0218](第I變形例)
[0219]圖21是表示上述實(shí)施方式所涉及的冷卻液循環(huán)系統(tǒng)的變形例的圖。如圖21所示，本變形例中，起重磁鐵車輛除了具備圖4所示的第I冷卻液循環(huán)系統(tǒng)160之外，還具備第2冷卻液循環(huán)系統(tǒng)170A及第3冷卻液循環(huán)系統(tǒng)130。第2冷卻液循環(huán)系統(tǒng)170A是從上述實(shí)施方式的第2冷卻液循環(huán)系統(tǒng)170中省略回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21、電動(dòng)發(fā)電機(jī)12及減速機(jī)13的冷卻液循環(huán)系統(tǒng)，具備具有與上述實(shí)施方式相同結(jié)構(gòu)的泵172、散熱器173及伺服控制單元60。
[0220]第3冷卻液循環(huán)系統(tǒng)130是為了冷卻電動(dòng)發(fā)電機(jī)12及回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21而在第I及第2冷卻液循環(huán)系統(tǒng)160及170A以外設(shè)置的冷卻液循環(huán)系統(tǒng)。
[0221]第3冷卻液循環(huán)系統(tǒng)130具備通過(guò)未圖示的泵馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的泵122和散熱器123。通過(guò)泵122循環(huán)的冷卻液通過(guò)散熱器123放熱并送至回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21。如圖15中所說(shuō)明的，在回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21中冷卻液在冷卻液流道214中流動(dòng)，然后依次冷卻電動(dòng)發(fā)電機(jī)12及減速機(jī)13并返回到泵122。另外，散熱器123是本發(fā)明中的第3熱交換器的一例。
[0222]另外，優(yōu)選在第2及第3冷卻液循環(huán)系統(tǒng)170AU30中像圖21所示那樣設(shè)置用于補(bǔ)充冷卻液的共通的輔助罐176。
[0223]如本實(shí)施例，可以為了冷卻電動(dòng)發(fā)電機(jī)12及回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21而設(shè)置除第I及第2冷卻液循環(huán)系統(tǒng)160及170A以外的冷卻液循環(huán)系統(tǒng)130。如此，通過(guò)各自獨(dú)立地冷卻比較低溫的伺服控制單元60的驅(qū)動(dòng)器單元62?66 (尤其是電抗器101)和比較高溫的電動(dòng)發(fā)電機(jī)12及回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21，能夠進(jìn)一步提高冷卻效率。
[0224](第2變形例)
[0225]接著，對(duì)上述實(shí)施方式中的DC母線電壓降低模式的變形例進(jìn)行說(shuō)明。圖22是表示一變形例所涉及的DC母線電壓降低模式中的混合式施工機(jī)械I的動(dòng)作的流程圖。首先，為了停止混合式施工機(jī)械I的運(yùn)行，由工作人員操作點(diǎn)火開關(guān)鍵40 (步驟S21)。另外，在本變形例中，也在每停止混合式施工機(jī)械I的運(yùn)行時(shí)，由控制器30開始DC母線電壓降低模式。即，控制器30接受上述鍵40的操作，停止逆變電路18A、20A及20B的驅(qū)動(dòng)(步驟S22)。由此，停止向電動(dòng)發(fā)電機(jī)12、回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21及起重磁鐵7供給電力。
[0226]接著，控制器30對(duì)根據(jù)圖3所示的電壓傳感器IlOb檢測(cè)出的DC母線110的電壓值與電池19的兩端電壓進(jìn)行比較(步驟S23)。而且，當(dāng)DC母線110的電壓值大于電池19的兩端電壓時(shí)(步驟S23 ;Yes)，將升降壓轉(zhuǎn)換器100中DC母線110側(cè)的目標(biāo)電壓設(shè)定為等于電池19的兩端電壓(步驟S24)，并繼續(xù)驅(qū)動(dòng)升降壓轉(zhuǎn)換器100(步驟S25)。而且，在DC母線110的電壓值大于電池19的兩端電壓的期間(步驟S26 ;Yes)，驅(qū)動(dòng)升降壓轉(zhuǎn)換器100而進(jìn)行電池19的充電。
[0227]若DC母線110的電壓值變?yōu)殡姵?9的兩端電壓以下(步驟S26 ;No或者步驟S23 ；No)，則控制器30停止升降壓轉(zhuǎn)換器100的驅(qū)動(dòng)(步驟S27)。而且，控制器30將升降壓轉(zhuǎn)換器100與電池19之間的開關(guān)100E、100F (參照?qǐng)D3)設(shè)為非接通狀態(tài)(步驟S28)。由此，DC母線110和電池19被電分離。而且，控制器30指示引擎11的E⑶等而使引擎11停止(步驟S29)。
[0228]此時(shí)，逆變電路20C繼續(xù)驅(qū)動(dòng)冷卻用電動(dòng)機(jī)即泵馬達(dá)171，冷卻液通過(guò)泵馬達(dá)171繼續(xù)在冷卻液循環(huán)系統(tǒng)170的內(nèi)部循環(huán)?？刂破?0繼續(xù)驅(qū)動(dòng)逆變電路20C，使泵馬達(dá)171的動(dòng)作繼續(xù)(步驟S30)。逆變電路20C的驅(qū)動(dòng)持續(xù)至通過(guò)電壓傳感器IlOb檢測(cè)出的DC母線110的電壓變成預(yù)定的閾值以下為止(步驟S31 ;No)。另外，該預(yù)定閾值的最佳值與上述實(shí)施方式相同。
[0229]并且，若DC母線110的電壓變成預(yù)定閾值以下(步驟S31 ;Yes)，則控制器30停止逆變電路20C的驅(qū)動(dòng)(步驟S32)。由此，停止泵馬達(dá)171的動(dòng)作而結(jié)束DC母線電壓降低模式，混合式施工機(jī)械I的運(yùn)行完全停止。
[0230]在本變形例中與上述實(shí)施方式相同，在DC母線電壓降低模式中，控制器30使泵馬達(dá)171根據(jù)DC母線110的電壓驅(qū)動(dòng)，由此消耗DC母線110的電壓。因此，無(wú)需只為了 DC母線電壓降低模式而新追加電阻器或開關(guān)等組件，能夠以抑制可靠性降低的結(jié)構(gòu)降低DC母線110的電壓。并且，泵馬達(dá)171并不是對(duì)可動(dòng)部或工作要件等賦予驅(qū)動(dòng)力的要件，因此能夠安全地降低DC母線110的電壓。
[0231]另外，如本變形例，DC母線電壓降低模式開始時(shí)，在DC母線110的電壓高于電池19的兩端電壓的情況下，優(yōu)選在將開關(guān)100E及100F設(shè)為非連接狀態(tài)之前，驅(qū)動(dòng)升降壓轉(zhuǎn)換器100而使電池19充電。由此，即使很少也能夠?qū)C母線110的電壓儲(chǔ)存至電池19，并進(jìn)一步提高能量效率。
[0232]以下，對(duì)上述實(shí)施方式中的DC母線電壓降低模式的其他變形例進(jìn)行說(shuō)明。圖23是表示其他變形例所涉及的DC母線電壓降低模式中的混合式施工機(jī)械I的動(dòng)作的流程圖。本變形例中，在混合式施工機(jī)械I停止運(yùn)行的狀態(tài)下，由工作人員通過(guò)駕駛室4a(參照?qǐng)D1)內(nèi)的操作板進(jìn)行有關(guān)DC母線電壓降低模式的開始的輸入時(shí)，控制器30開始DC母線電壓降低模式。
[0233]首先，由工作人員操作點(diǎn)火鍵40，混合式施工機(jī)械I成為通電狀態(tài)(步驟S41)。另夕卜，此時(shí)引擎11仍舊是停止的狀態(tài)，逆變電路18A、20A?20C也是停止的狀態(tài)。而且，控制器30接受基于工作人員的有關(guān)DC母線電壓降低模式開始的輸入(步驟S42)，開始逆變電路20C的驅(qū)動(dòng)(步驟S43)。即，逆變電路20C開始冷卻用電動(dòng)機(jī)即泵馬達(dá)171的驅(qū)動(dòng)，冷卻液通過(guò)泵馬達(dá)171開始在冷卻液循環(huán)系統(tǒng)170的內(nèi)部循環(huán)?？刂破?0繼續(xù)驅(qū)動(dòng)逆變電路20C來(lái)使泵馬達(dá)171的動(dòng)作繼續(xù)(步驟S44)，該逆變電路20C的驅(qū)動(dòng)持續(xù)至通過(guò)電壓傳感器IlOb檢測(cè)出的DC母線110的電壓變成預(yù)定閾值以下為止(步驟S45 ；No)。另外，該預(yù)定閾值的最佳值與上述實(shí)施方式相同。
[0234]并且，若DC母線110的電壓變成預(yù)定閾值以下(步驟S45 ;Yes)，則控制器30停止逆變電路20C的驅(qū)動(dòng)(步驟S46)。由此，停止泵馬達(dá)171的動(dòng)作，結(jié)束DC母線電壓降低模式。
[0235]在本變形例中與上述實(shí)施方式相同，在DC母線電壓降低模式中，控制器30使泵馬達(dá)171通過(guò)DC母線110的電壓驅(qū)動(dòng)，由此消耗DC母線110的電壓。因此，無(wú)需只為了 DC母線電壓降低模式而重新追加電阻器或開關(guān)等零部件，能夠以抑制可靠性降低的結(jié)構(gòu)降低DC母線110的電壓。并且，泵馬達(dá)171并不是對(duì)可動(dòng)部或工作要件等賦予驅(qū)動(dòng)力的要件，所以能過(guò)安全地降低DC母線110的電壓。
[0236]另外，如本變形例，也可以在混合式施工機(jī)械I停止運(yùn)行的狀態(tài)下，由工作人員進(jìn)行輸入時(shí)，控制器30開始DC母線電壓降低模式。由此，工作人員能夠按照需要降低DC母線110的電壓。
[0237]在此，在上述實(shí)施方式中，對(duì)在切斷伺服控制單元60、回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21、電動(dòng)發(fā)電機(jī)12、減速機(jī)13等發(fā)熱體的全部之后冷卻的方式進(jìn)行了說(shuō)明，但是在本發(fā)明所涉及的工作機(jī)械中，冷卻用電動(dòng)機(jī)至少冷卻控制單元600即可。由于控制單元600具有密閉結(jié)構(gòu)，所以配置于控制單元600內(nèi)的電子器件不會(huì)被外部空氣冷卻。因此，若在切斷之后立刻停止冷卻液在控制單元600中的循環(huán)，則無(wú)法通過(guò)散熱片從因運(yùn)行而變成高溫的控制單元600內(nèi)的電子器件奪取熱，導(dǎo)致控制單元600內(nèi)的電子器件的溫度或筐體601內(nèi)的空氣溫度上升。對(duì)此，能夠通過(guò)在切斷之后持續(xù)冷卻液在控制單元600內(nèi)的循環(huán)來(lái)延長(zhǎng)控制單元600內(nèi)的電子器件的壽命。
[0238]對(duì)將本發(fā)明應(yīng)用于其他工作機(jī)械中的例子進(jìn)行說(shuō)明。圖24(a)是表示作為工作機(jī)械的叉車IA的外觀的圖。如圖24(a)所示，叉車IA是以通過(guò)使該車體后方負(fù)重來(lái)保持該車體平衡的方式構(gòu)成的所謂平衡重式叉車。
[0239]叉車IA具有用于駕駛員乘車就坐的駕駛席31、叉子32、車輪34、38等而構(gòu)成。叉子32是用于升降貨物的部件，該叉子32設(shè)置于比駕駛席31更靠近前方側(cè)的位置。車輪34、38在比駕駛席31更靠近前方和后方的位置分別配置2個(gè)，配置于比駕駛席31更靠近后方的位置的車輪38為操舵用車輪。另一方面，配置于比駕駛席31更靠近前方的位置的車輪34為驅(qū)動(dòng)輪。
[0240]圖24(b)是叉車IA所具備的電力系統(tǒng)的概要構(gòu)成圖。叉車IA具有逆變電路42、43，逆變電路42、43通過(guò)來(lái)自蓄電機(jī)構(gòu)(蓄電部)41的直流電力驅(qū)動(dòng)。逆變電路42將直流電力轉(zhuǎn)換為交流電力來(lái)驅(qū)動(dòng)裝卸馬達(dá)35。另一方面,逆變電路43驅(qū)動(dòng)行駛馬達(dá)36。裝卸馬達(dá)35是用于升降叉子32的工作用電動(dòng)機(jī)，行駛馬達(dá)36是用于驅(qū)動(dòng)車輪34的工作用電動(dòng)機(jī)。逆變電路42、43通過(guò)未圖示的控制器驅(qū)動(dòng)。另外，蓄電機(jī)構(gòu)41、內(nèi)置有逆變電路42、43的逆變器單元及內(nèi)置有控制器的控制單元的結(jié)構(gòu)能夠與上述的蓄電機(jī)構(gòu)120、逆變器單元62?65及控制單元600相同。
[0241]另外，叉車IA具備用于冷卻逆變電路42、43以及蓄電機(jī)構(gòu)41的升降壓轉(zhuǎn)換器的冷卻液循環(huán)系統(tǒng)。S卩，叉車IA具備:泵78，使冷卻液循環(huán)；泵馬達(dá)(冷卻用電動(dòng)機(jī))79，驅(qū)動(dòng)泵78 ;及逆變電路44，連接于泵馬達(dá)79與蓄電機(jī)構(gòu)41之間。逆變電路44與逆變電路42、43相同，由未圖不的控制器驅(qū)動(dòng)。
[0242]而且，該控制器具有用于降低蓄電機(jī)構(gòu)41的DC母線電壓的DC母線電壓降低模式，該DC母線電壓降低模式中，停止逆變電路42、43的同時(shí)，驅(qū)動(dòng)逆變電路44來(lái)使泵馬達(dá)79消耗電力，由此降低DC母線的電壓。
[0243]另外，叉車IA具有用于駕駛員乘車就坐的駕駛席31、叉子32、車輪34、38等而構(gòu)成。叉子32是用于升降貨物的部件，該叉子32設(shè)置于比駕駛席31更靠近前方側(cè)的位置。車輪34、38在比駕駛席31更靠近前方和后方的位置分別配置2個(gè)，配置于比駕駛席31更靠近后方的位置的車輪38為操舵用車輪。另一方面，配置于比駕駛席31更靠近前方的位置的車輪34為驅(qū)動(dòng)輪。
[0244]另外，圖25是表示作為工作機(jī)械的推土機(jī)IB的外觀的圖。推土機(jī)IB構(gòu)成為，具有用于駕駛員乘車就坐的駕駛席91、提升缸92、刮板93、傾斜缸94、履帶(track) 95、左驅(qū)動(dòng)輪96及右驅(qū)動(dòng)輪(不圖示)等。
[0245]圖26是表示推土機(jī)IB的電力系統(tǒng)或液壓系統(tǒng)之類的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖。如圖26所示，推土機(jī)IB具備電動(dòng)發(fā)電機(jī)412及變速機(jī)413，引擎411及電動(dòng)發(fā)電機(jī)412的旋轉(zhuǎn)軸均通過(guò)連接于變速機(jī)413的輸入軸來(lái)相互連結(jié)。當(dāng)引擎411的負(fù)載較大時(shí)，通過(guò)電動(dòng)發(fā)電機(jī)412將該引擎411作為工作要件驅(qū)動(dòng)來(lái)輔助(assist)引擎411的驅(qū)動(dòng)力，電動(dòng)發(fā)電機(jī)412的驅(qū)動(dòng)力經(jīng)過(guò)變速機(jī)413的輸出軸傳遞至主泵414。另一方面，當(dāng)引擎411的負(fù)載較小時(shí)，引擎411的驅(qū)動(dòng)力經(jīng)過(guò)變速機(jī)413傳遞至電動(dòng)發(fā)電機(jī)412，由此電動(dòng)發(fā)電機(jī)412進(jìn)行發(fā)電。電動(dòng)發(fā)電機(jī)412例如由磁鐵埋入于轉(zhuǎn)子內(nèi)部的IPM馬達(dá)構(gòu)成。通過(guò)對(duì)推土機(jī)IB中電力系統(tǒng)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制的控制器430并按照引擎411的負(fù)載等來(lái)進(jìn)行電動(dòng)發(fā)電機(jī)412的驅(qū)動(dòng)與發(fā)電的切換。
[0246]變速機(jī)413的輸出軸上連接有主泵414及先導(dǎo)泵415，主泵414上通過(guò)高壓液壓管路416連接控制閥417?？刂崎y417是進(jìn)行推土機(jī)IB中液壓系統(tǒng)的控制的裝置?？刂崎y417上通過(guò)高壓液壓管路連接有提升缸92及傾斜缸94，控制閥417按照駕駛員的操作輸入對(duì)供給至它們的液壓進(jìn)行控制。
[0247]電動(dòng)發(fā)電機(jī)412的電性端子上連接有逆變電路418A的輸出端。逆變電路418A的輸入端上連接有蓄電機(jī)構(gòu)(蓄電部)520。蓄電機(jī)構(gòu)520的結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施方式的蓄電機(jī)構(gòu)120相同。并且，逆變電路418A的動(dòng)作與上述實(shí)施方式的逆變電路18A相同。
[0248]蓄電機(jī)構(gòu)520上連接有2個(gè)逆變電路420A。各逆變電路420A的一端上連接有作為工作用電動(dòng)機(jī)的行駛用電動(dòng)機(jī)(交流電動(dòng)機(jī))221，逆變電路420A的另一端連接于蓄電機(jī)構(gòu)520。行駛用電動(dòng)機(jī)421是左驅(qū)動(dòng)輪96及右驅(qū)動(dòng)輪97的動(dòng)力源。行駛用電動(dòng)機(jī)421的旋轉(zhuǎn)軸42IA上連接有減速機(jī)424。減速機(jī)424是將行駛用電動(dòng)機(jī)421的旋轉(zhuǎn)軸42IA的轉(zhuǎn)速減速并將其機(jī)械地傳遞至左驅(qū)動(dòng)輪96及右驅(qū)動(dòng)輪97的減速機(jī)。另外，行駛用電動(dòng)機(jī)421的動(dòng)作與上述的回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)21相同。
[0249]推土機(jī)IB具備電力系統(tǒng)用的冷卻液循環(huán)系統(tǒng)。該冷卻液循環(huán)系統(tǒng)具有用于使供給至升降壓轉(zhuǎn)換器、逆變電路418A、420A等的冷卻液循環(huán)的泵572及驅(qū)動(dòng)該泵572的泵馬達(dá)571。泵馬達(dá)571通過(guò)逆變電路420C連接于蓄電機(jī)構(gòu)520。逆變電路420C根據(jù)來(lái)自控制器430的指令，向泵馬達(dá)571供給所需的電力。該冷卻液循環(huán)系統(tǒng)冷卻逆變電路418A、220A和控制器430。除此之外，該冷卻液循環(huán)系統(tǒng)還冷卻電動(dòng)發(fā)電機(jī)412、變速機(jī)413及行駛用電動(dòng)機(jī)421。
[0250]先導(dǎo)泵415上通過(guò)先導(dǎo)管路425連接有操作裝置426。操作裝置426是用于操作行駛用電動(dòng)機(jī)421、提升缸92及傾斜缸94的操作裝置，由操作員操作。操作裝置426上通過(guò)液壓管路427連接控制閥417，并且通過(guò)液壓管路428連接壓力傳感器429。操作裝置426將通過(guò)先導(dǎo)管路425供給的液壓(I次側(cè)的液壓)轉(zhuǎn)換成與工作人員的操作量相應(yīng)的液壓(2次側(cè)的液壓)并輸出。從操作裝置426輸出的2次側(cè)的液壓通過(guò)液壓管路427供給至控制閥417的同時(shí)，由壓力傳感器429進(jìn)行檢測(cè)。
[0251]控制器(控制部)230的結(jié)構(gòu)及功能與上述的控制器30相同。另外，蓄電機(jī)構(gòu)520、內(nèi)置有逆變電路418A、420A的逆變器單元及內(nèi)置有控制器430的控制單元的結(jié)構(gòu)能夠與上述的蓄電機(jī)構(gòu)120、逆變器單元62?65及控制單元600相同。
[0252]而且，控制器430具有用于降低蓄電機(jī)構(gòu)520的DC母線的電壓的DC母線電壓降低模式，在該DC母線電壓降低模式中，停止逆變電路418A、420A的同時(shí)，驅(qū)動(dòng)逆變電路420C來(lái)使泵馬達(dá)571消耗電力，由此降低DC母線的電壓。
[0253]基于本發(fā)明的工作機(jī)械并不局限于上述實(shí)施方式，除此之外還可以進(jìn)行各種變形。例如在上述實(shí)施方式中，例示起重磁鐵車輛及叉車作為工作機(jī)械的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但也可以將本發(fā)明應(yīng)用于其他工作機(jī)械(例如，挖土機(jī)或輪式裝載機(jī)、起重機(jī))。
[0254](第2實(shí)施方式)
[0255]由于電動(dòng)發(fā)電機(jī)和用于回轉(zhuǎn)的交流電動(dòng)機(jī)以及驅(qū)動(dòng)控制這些裝置的驅(qū)動(dòng)控制裝置(逆變器等)因動(dòng)作時(shí)的電力消耗而引起發(fā)熱，因此混合式施工機(jī)械具備用于冷卻這些裝置的冷卻機(jī)構(gòu)。另外，為了防止由這些裝置的溫度異常引起的燒損，驅(qū)動(dòng)控制裝置等具備用于在該驅(qū)動(dòng)控制裝置等變成閾值以上溫度時(shí)停止動(dòng)作的結(jié)構(gòu)。另一方面，在使用施工機(jī)械的現(xiàn)場(chǎng)，為了提高工作效率，優(yōu)選能夠連續(xù)運(yùn)行。若驅(qū)動(dòng)控制裝置等由于溫度上升而停止，則無(wú)法連續(xù)運(yùn)行，導(dǎo)致工作效率的降低。以下對(duì)可通過(guò)實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)行來(lái)提高工作效率的混合式施工機(jī)械進(jìn)行說(shuō)明。
[0256]圖27是表示作為本發(fā)明所涉及的工作機(jī)械的一例的挖土機(jī)1001的外觀的立體圖。如圖27所示，挖土機(jī)1001具備包含履帶的行駛機(jī)構(gòu)1002和通過(guò)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)1003轉(zhuǎn)動(dòng)自如地搭載于行駛機(jī)構(gòu)1002的上部的回轉(zhuǎn)體1004?；剞D(zhuǎn)體1004上安裝有:動(dòng)臂1005 ;斗桿1006，環(huán)形連接于動(dòng)臂1005的前端；及鏟斗1010，環(huán)形連接于斗桿1006的前端。鏟斗1010是用于通過(guò)磁力吸附并抓取鋼材等吊物G的設(shè)備。動(dòng)臂1005、斗桿1006及鏟斗1010分別通過(guò)動(dòng)臂缸1007、斗桿缸1008及鏟斗缸1009液壓驅(qū)動(dòng)。并且，回轉(zhuǎn)體1004上設(shè)置有用于容納操作鏟斗1010的位置或勵(lì)磁動(dòng)作及釋放動(dòng)作的操作員的駕駛室1004a以及設(shè)置有用于產(chǎn)生液壓的引擎1011之類的動(dòng)力源。引擎1011例如由柴油引擎構(gòu)成。
[0257]圖28是表示本實(shí)施方式的挖土機(jī)1001的被稱為電力系統(tǒng)或液壓系統(tǒng)之類的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖。另外，在圖28中，分別用雙重線表示機(jī)械地傳遞動(dòng)力的系統(tǒng)，用粗實(shí)線表示液壓系統(tǒng)，用虛線表不操縱系統(tǒng)，用細(xì)實(shí)線表不電力系統(tǒng)。
[0258]如圖28所示，挖土機(jī)1001具備電動(dòng)發(fā)電機(jī)1012及減速機(jī)1013，引擎1011及電動(dòng)發(fā)電機(jī)1012的旋轉(zhuǎn)軸均通過(guò)連接于減速機(jī)1013的輸入軸來(lái)相互連結(jié)。當(dāng)引擎1011的負(fù)載較大時(shí)，電動(dòng)發(fā)電機(jī)1012通過(guò)自身的驅(qū)動(dòng)力輔助(assist)引擎1011的驅(qū)動(dòng)力，電動(dòng)發(fā)電機(jī)1012的驅(qū)動(dòng)力經(jīng)過(guò)減速機(jī)1013的輸出軸傳遞至主泵1014。另一方面，當(dāng)引擎1011的負(fù)載較小時(shí)，引擎1011的驅(qū)動(dòng)力經(jīng)過(guò)減速機(jī)1013傳遞至電動(dòng)發(fā)電機(jī)1012，由此電動(dòng)發(fā)電機(jī)1012進(jìn)行發(fā)電。電動(dòng)發(fā)電機(jī)1012例如由磁鐵埋入于轉(zhuǎn)子內(nèi)部的IPM(Inter1r PermanentMagnetic)馬達(dá)構(gòu)成。通過(guò)對(duì)挖土機(jī)1001中電力系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制的控制器(控制部)1030并按照引擎1011的負(fù)載等來(lái)進(jìn)行電動(dòng)發(fā)電機(jī)1012的驅(qū)動(dòng)與發(fā)電的切換。
[0259]減速機(jī)1013的輸出軸上連接有主泵1014及先導(dǎo)泵1015，主泵1014上通過(guò)高壓液壓管路1016連接控制閥1017?？刂崎y1017是進(jìn)行挖土機(jī)1001中的液壓系統(tǒng)的控制的裝置。控制閥1017上除了連接有用于驅(qū)動(dòng)圖27所示的行駛機(jī)構(gòu)1002的液壓馬達(dá)1002A及2B之外，還通過(guò)高壓液壓管路連接有動(dòng)臂缸1007、斗桿缸1008及鏟斗缸1009，控制閥1017按照駕駛員的操作輸入對(duì)供給至這些的液壓進(jìn)行控制。
[0260]電動(dòng)發(fā)電機(jī)1012的電性端子上連接有逆變器1018A(第2驅(qū)動(dòng)控制機(jī)構(gòu))的輸出端。逆變器1018A的輸入端上連接有蓄電機(jī)構(gòu)(蓄電部)1100。蓄電機(jī)構(gòu)1100具備例如作為蓄電池的電池、控制電池的充放電的升降壓轉(zhuǎn)換器和由正極及負(fù)極的直流配線構(gòu)成的DC母線(未圖示)。在此，DC母線構(gòu)成恒定電壓蓄電部，電池構(gòu)成變動(dòng)電壓蓄電部。S卩，逆變器1018A的輸入端通過(guò)DC母線連接于升降壓轉(zhuǎn)換器的輸入端。升降壓轉(zhuǎn)換器的輸出端上連接有電池。
[0261]逆變器1018A根據(jù)來(lái)自控制器1030的指令，進(jìn)行電動(dòng)發(fā)電機(jī)1012的運(yùn)行控制。即，當(dāng)逆變器1018A使電動(dòng)發(fā)電機(jī)1012動(dòng)力運(yùn)行時(shí)，從電池及升降壓轉(zhuǎn)換器通過(guò)DC母線將必要的電力供給至電動(dòng)發(fā)電機(jī)。并且，使電動(dòng)發(fā)電機(jī)1012再生運(yùn)行時(shí)，將通過(guò)電動(dòng)發(fā)電機(jī)1012發(fā)電的電力通過(guò)DC母線及升降壓轉(zhuǎn)換器充電至電池。另外，升降壓轉(zhuǎn)換器的升壓動(dòng)作與降壓動(dòng)作的切換控制根據(jù)DC母線電壓值、電池電壓值及電池電流值并通過(guò)控制器1030進(jìn)行。由此，能夠?qū)C母線維持在被蓄電為預(yù)先設(shè)定的恒定電壓值的狀態(tài)。
[0262]蓄電機(jī)構(gòu)1100上通過(guò)逆變器1018B連接有動(dòng)臂再生用發(fā)電機(jī)1300。動(dòng)臂缸1007上連接有液壓馬達(dá)1310，動(dòng)臂再生用發(fā)電機(jī)1300的旋轉(zhuǎn)軸通過(guò)液壓馬達(dá)1310驅(qū)動(dòng)。動(dòng)臂再生用發(fā)電機(jī)1300是在動(dòng)臂1005由于重力作用而下降時(shí)將位能轉(zhuǎn)換為電能的電動(dòng)工作要件。
[0263]液壓馬達(dá)1310以動(dòng)臂1005下降時(shí)通過(guò)從動(dòng)臂缸1007吐出的油旋轉(zhuǎn)的方式構(gòu)成，并為了將動(dòng)臂1005隨著重力而下降時(shí)的能量轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)力而設(shè)置。液壓馬達(dá)1310設(shè)置于控制閥1017與動(dòng)臂缸1007之間的液壓管1007A上。由動(dòng)臂再生用發(fā)電機(jī)1300發(fā)電的電力作為再生能量經(jīng)過(guò)逆變器1018B供給至蓄電機(jī)構(gòu)1100。
[0264]另外，蓄電機(jī)構(gòu)1100上通過(guò)逆變器1018C(第I驅(qū)動(dòng)控制機(jī)構(gòu))連接有作為工作用電動(dòng)機(jī)的回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)1021?；剞D(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)1021是使回轉(zhuǎn)體1004回轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)1003的動(dòng)力源?；剞D(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)1021的旋轉(zhuǎn)軸1021A上連接分解器1022、機(jī)械制動(dòng)器1023及回轉(zhuǎn)減速機(jī)1024。
[0265]當(dāng)回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)1021進(jìn)行動(dòng)力運(yùn)行時(shí)，回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)1021的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力的旋轉(zhuǎn)力被回轉(zhuǎn)減速機(jī)1024放大，回轉(zhuǎn)體1004被加減速控制而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。并且，通過(guò)回轉(zhuǎn)體1004的慣性旋轉(zhuǎn)，被回轉(zhuǎn)減速機(jī)1024增加轉(zhuǎn)速并傳遞至回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)1021，從而產(chǎn)生再生電力?；剞D(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)1021根據(jù)PWM(Pulse Width Modulat1n)控制信號(hào)并通過(guò)逆變器1018C交流驅(qū)動(dòng)。作為回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)1021，例如磁鐵埋入型的IPM馬達(dá)為最佳。
[0266]分解器1022是檢測(cè)回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)1021的旋轉(zhuǎn)軸1021A的旋轉(zhuǎn)位置及旋轉(zhuǎn)角度的傳感器，通過(guò)與回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)1021機(jī)械地連結(jié)來(lái)檢測(cè)旋轉(zhuǎn)軸1021A的旋轉(zhuǎn)角度及旋轉(zhuǎn)方向。通過(guò)由分解器1022檢測(cè)出旋轉(zhuǎn)軸1021A的旋轉(zhuǎn)角度來(lái)導(dǎo)出回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)1003的旋轉(zhuǎn)角度及旋轉(zhuǎn)方向。機(jī)械制動(dòng)器1023是產(chǎn)生機(jī)械制動(dòng)力的制動(dòng)裝置，其根據(jù)來(lái)自控制器1030的指令機(jī)械地停止回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)1021的旋轉(zhuǎn)軸1021A。回轉(zhuǎn)減速機(jī)1024是將回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)1021的旋轉(zhuǎn)軸1021A的轉(zhuǎn)速減速并將其機(jī)械地傳遞至回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)1003的減速機(jī)。
[0267]先導(dǎo)泵1015上通過(guò)先導(dǎo)管路1025連接有操作裝置1026 (操作機(jī)構(gòu))。操作裝置1026是用于操作回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)1021、行駛機(jī)構(gòu)1002、動(dòng)臂1005、斗桿1006及鏟斗1010的操作裝置，由操作員操作。操作裝置1026上通過(guò)液壓管路1027連接控制閥1017，并且通過(guò)液壓管路1028連接壓力傳感器1029。操作裝置1026將通過(guò)先導(dǎo)管路1025供給的液壓(I次側(cè)的液壓)轉(zhuǎn)換為與工作人員的操作量相應(yīng)的液壓(2次側(cè)的液壓)并輸出。從操作裝置1026輸出的2次側(cè)的液壓通過(guò)液壓管路1027供給至控制閥1017的同時(shí)，由壓力傳感器1029進(jìn)行檢測(cè)。
[0268]若對(duì)操作裝置1026輸入用于使回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)1003回轉(zhuǎn)的操作，壓力傳感器1029則將該操作量作為液壓管路1028內(nèi)的液壓的變化檢測(cè)出。壓力傳感器1029輸出表示液壓管路1028內(nèi)的液壓的電信號(hào)。該電信號(hào)輸入至控制器1030,用于回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)1021的驅(qū)動(dòng)控制。
[0269]控制器1030由包含CPU (Central Processing Unit)及內(nèi)部存儲(chǔ)器的運(yùn)算處理裝置構(gòu)成，通過(guò)由CPU執(zhí)行來(lái)實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)于內(nèi)部存儲(chǔ)器的驅(qū)動(dòng)控制用程序?？刂破?030接受來(lái)自各種傳感器及操作裝置1026等的操作輸入，進(jìn)行逆變器1018A、1018B、1018C及蓄電機(jī)構(gòu)1100等的驅(qū)動(dòng)控制。
[0270]另外，本實(shí)施方式的控制器1030具有用于在實(shí)施挖土機(jī)1001的維護(hù)等時(shí)降低DC母線的電壓(具體而言，使在連接于DC母線的平滑用電容器等中蓄積的電荷消耗)的DC母線電壓降低模式(母線電壓降低模式)?？刂破?030在該DC母線電壓降低模式中，停止逆變電路1018AU018B和1018C以及升降壓轉(zhuǎn)換器1102的全部，將設(shè)置于升降壓轉(zhuǎn)換器1102與電池之間的開關(guān)設(shè)為非連接狀態(tài)之后，驅(qū)動(dòng)其他逆變電路來(lái)使泵馬達(dá)消耗電力，由此降低DC母線的電壓。DC母線電壓降低模式在挖土機(jī)1001停止運(yùn)行時(shí)(具體而言，引擎1011由于操作員的鍵操作即將停止時(shí))開始，或者在由工作人員通過(guò)駕駛室1004a內(nèi)的操作板進(jìn)行有關(guān)DC母線電壓降低模式的開始的輸入時(shí)開始。
[0271]接著，參照?qǐng)D29對(duì)逆變器1018進(jìn)行說(shuō)明。圖29是表示逆變器1018的結(jié)構(gòu)的概要結(jié)構(gòu)圖。
[0272]逆變器1018通過(guò)來(lái)自控制器1030的PWM信號(hào)控制，生成用于驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)1021等馬達(dá)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)信號(hào)并輸出。在逆變器1018的內(nèi)部構(gòu)成有編入構(gòu)成逆變器的電路的晶體管的IPM1018a。IPM1018a上搭載有溫度傳感器等各種傳感器1018b。各種傳感器1018b檢測(cè)出過(guò)電流、控制電源電壓下降、輸出短路、溫度異常之類的現(xiàn)象，當(dāng)檢測(cè)出這些現(xiàn)象時(shí)輸出IPM故障信號(hào)。在此，溫度異常現(xiàn)象是指逆變器1018的溫度成預(yù)定的運(yùn)行停止溫度TIh以上的現(xiàn)象。運(yùn)行停止溫度例如設(shè)定為100°C。IPM1018a若檢測(cè)出IPM故障信號(hào)，則為了防止驅(qū)動(dòng)對(duì)象的馬達(dá)或逆變器1018燒損，停止供給用于驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)對(duì)象的馬達(dá)的電流。此時(shí),挖土機(jī)1001的動(dòng)作本身也停止，連續(xù)運(yùn)行被中斷。
[0273]接著，參照?qǐng)D30對(duì)挖土機(jī)1001所具備的冷卻裝置進(jìn)行說(shuō)明。圖30是表示冷卻裝置中冷卻水的配管的一例的圖。
[0274]如圖30所示，冷卻裝置具備罐1400、泵1401、泵馬達(dá)1402、散熱器1403及水溫計(jì)1404(溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu))。該冷卻裝置中的冷卻水(冷媒)儲(chǔ)存于罐1400中，由通過(guò)泵馬達(dá)1402驅(qū)動(dòng)的泵1401送至散熱器1403。在散熱器1403中冷卻的冷卻水通過(guò)配管經(jīng)由控制器1030送至逆變器1018A、1018B、1018C、升降壓轉(zhuǎn)換器1102及電池1101。冷卻水進(jìn)一步經(jīng)由回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)1021、電動(dòng)發(fā)電機(jī)1012、減速機(jī)1013返回至罐1400。水溫計(jì)1404檢測(cè)從散熱器1403送出的冷卻水的溫度，并將有關(guān)檢測(cè)出的溫度的信息送至控制器1030。
[0275]另外，流向控制器1030的冷卻水的配管與散熱器1403直接連結(jié)。由此，能夠確保對(duì)控制器1030內(nèi)的CPU的冷卻性能，因此可以確保挖土機(jī)1001的可靠性。在圖30中，以將使用在控制器1030的冷卻中的冷卻水用于逆變器1018A?1018C、升降壓轉(zhuǎn)換器1102等的冷卻的方式連接有配管，但來(lái)自散熱器1403的配管也可并列連接于控制器1030、逆變器1018A?1018C、升降壓轉(zhuǎn)換器1102等。
[0276]接著，參照?qǐng)D31對(duì)控制器1030進(jìn)行說(shuō)明。圖31是表示控制器1030的功能性結(jié)構(gòu)的概要結(jié)構(gòu)圖。
[0277]如圖31所示，控制器1030包括整體控制部1030D、逆變器控制部1030A、1030B、1030C。整體控制部1030D是實(shí)施挖土機(jī)1001所具備的各構(gòu)成要件的整體性控制的部分，對(duì)逆變器控制部1030A、1030B、1030C送出速度指令、轉(zhuǎn)矩極限值之類的各種信息。并且，整體控制部1030D從水溫計(jì)1404取得有關(guān)被送出的冷卻水的溫度的信息。
[0278]整體控制部1030D送出至逆變器控制部1030A、1030B、1030C的轉(zhuǎn)矩極限值用于設(shè)定從逆變器1018A、1018B、1018C供給至電動(dòng)發(fā)電機(jī)1012、動(dòng)臂再生用發(fā)電機(jī)1300、回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)1021的電流的上限值。即，當(dāng)從水溫計(jì)1404取得的冷卻水的溫度T在預(yù)定的輸出抑制溫度Tth以上時(shí)，整體控制部1030D將該情況與冷卻水的溫度T低于輸出抑制溫度Tth的情況進(jìn)行比較，控制逆變器1018A、1018B、1018C，以減小供給至電動(dòng)發(fā)電機(jī)1012、動(dòng)臂再生用發(fā)電機(jī)1300、回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)1021的電流的上限值。在此，冷卻水需維持對(duì)控制器1030內(nèi)的CPU的冷卻性能，因此輸出抑制溫度Tth設(shè)定為低于逆變器的運(yùn)行停止溫度TIh。具體而言，輸出抑制溫度Tth在逆變器1018的IPM1018a中設(shè)定為低于輸出IPM故障信號(hào)的現(xiàn)象之一的溫度異常的基準(zhǔn)溫度即運(yùn)行停止溫度。由此，在逆變器1018A、1018B、1018C開始停止向電動(dòng)發(fā)電機(jī)1012、動(dòng)臂再生用發(fā)電機(jī)1300、回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)1021供給電流的機(jī)構(gòu)的動(dòng)作之前，通過(guò)控制器1030進(jìn)行減小被供給的電流的上限值這樣的控制。因此，防止因電動(dòng)發(fā)電機(jī)1012、動(dòng)臂再生用發(fā)電機(jī)1300、回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)1021的溫度異常而引起的運(yùn)行停止，實(shí)現(xiàn)挖土機(jī)1001的連續(xù)運(yùn)行。在此，對(duì)通過(guò)控制器1030進(jìn)行的控制的詳細(xì)內(nèi)容將在后面敘述。
[0279]逆變器控制部1030A、1030B、1030C是分別控制逆變器1018A、1018B、1018C的部分。在此，參照?qǐng)D32對(duì)逆變器控制部1030A?1030C進(jìn)行說(shuō)明。圖32是表示逆變器控制部1030C的結(jié)構(gòu)的方框圖。另外，逆變器控制部1030AU030B具有與逆變器控制部1030C相同的結(jié)構(gòu)。
[0280]如圖32所示，逆變器控制部1030C(1030)具備減法器1031、PI控制部1032、轉(zhuǎn)矩限制部1033、減法器1034、PI控制部1035、電流變換部1037、回轉(zhuǎn)動(dòng)作檢測(cè)部1038及PWM信號(hào)生成部1040。
[0281]減法器1031從由回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)1021驅(qū)動(dòng)的工作要件的回轉(zhuǎn)速度的速度指令值減去由回轉(zhuǎn)動(dòng)作檢測(cè)部1038檢測(cè)出的回轉(zhuǎn)速度值并輸出偏差?；剞D(zhuǎn)速度的速度指令值是例如與操作裝置1026的操作量相應(yīng)的指令值(參照?qǐng)D28)，從控制器1030的整體控制部1030D送出。
[0282]分解器1022檢測(cè)出回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)1021的旋轉(zhuǎn)位置的變化。回轉(zhuǎn)動(dòng)作檢測(cè)部1038根據(jù)回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)1021的旋轉(zhuǎn)位置的變化計(jì)算出回轉(zhuǎn)速度值，并輸出至減法器1031。
[0283]PI控制部1032根據(jù)從減法器1031輸出的偏差，以讓回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)1021的轉(zhuǎn)速接近速度指令值而偏差變小的方式進(jìn)行PI控制，生成用于該控制的轉(zhuǎn)矩電流指令值。PI控制部1032將轉(zhuǎn)矩電流指令值輸出至轉(zhuǎn)矩限制部1033。
[0284]轉(zhuǎn)矩限制部1033將轉(zhuǎn)矩電流指令值限制在預(yù)定轉(zhuǎn)矩極限值(轉(zhuǎn)矩的上限值)的范圍內(nèi)，以通過(guò)從PI控制部1032輸出的轉(zhuǎn)矩電流指令值在回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)1021產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩成為回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)1021的容許轉(zhuǎn)矩值以下。該轉(zhuǎn)矩極限值從整體控制部1030D送出，而轉(zhuǎn)矩限制部1033取得被送出的轉(zhuǎn)矩極限值。在控制逆變器1018C的逆變器控制部1030C中，通常情況下，例如將加速時(shí)轉(zhuǎn)矩極限值XU設(shè)定為驅(qū)動(dòng)對(duì)象的回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)1021中的額定轉(zhuǎn)矩的150%，將減速時(shí)轉(zhuǎn)矩極限值XD設(shè)定為額定轉(zhuǎn)矩的250%。
[0285]在此，參照?qǐng)D33的流程圖，對(duì)在控制器1030的整體控制部1030D中執(zhí)行的轉(zhuǎn)矩極限值的設(shè)定處理進(jìn)行說(shuō)明。
[0286]在步驟S1001中，整體控制部1030D判定從水溫計(jì)1404取得的冷卻水的溫度T是否大于預(yù)定的輸出抑制溫度Tth。輸出抑制溫度Tth例如設(shè)定為60°C。當(dāng)冷卻水的溫度T大于預(yù)定的輸出抑制溫度Tth時(shí)，處理就進(jìn)入步驟S1002，當(dāng)冷卻水的溫度T不大于預(yù)定的輸出抑制溫度Tth時(shí)，重復(fù)步驟S1001的判定處理。
[0287]在步驟S1002中，整體控制部1030D將用于逆變器控制部1030的轉(zhuǎn)矩限制部1033的轉(zhuǎn)矩極限值從加速時(shí)轉(zhuǎn)矩極限值XU及減速時(shí)轉(zhuǎn)矩極限值XD變更為加速時(shí)抑制轉(zhuǎn)矩極限值XU*及減速時(shí)抑制轉(zhuǎn)矩極限值XD*。加速時(shí)抑制轉(zhuǎn)矩極限值XU*例如設(shè)定為回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)1021中的額定轉(zhuǎn)矩的100%，減速時(shí)抑制轉(zhuǎn)矩極限值XD*例如設(shè)定為回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)1021中的額定轉(zhuǎn)矩的150%。由此，能夠以減小供給至回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)1021的電流的上限值的方式控制逆變器1018C。另外，作為設(shè)定基準(zhǔn)的額定轉(zhuǎn)矩，使用與電動(dòng)發(fā)電機(jī)1012、動(dòng)臂再生用發(fā)電機(jī)1300、回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)1021之類的驅(qū)動(dòng)對(duì)象相應(yīng)的值。
[0288]在步驟S1003中，整體控制部1030D判定從水溫計(jì)1404取得的冷卻水的溫度T是否恢復(fù)至輸出抑制溫度Tth以下。當(dāng)冷卻水的溫度T在輸出抑制溫度Tth以下時(shí)，處理就進(jìn)入步驟S1004，當(dāng)冷卻水的溫度T不在輸出抑制溫度Tth以下時(shí)，重復(fù)步驟S1003的判定處理，轉(zhuǎn)矩極限值維持成為已設(shè)定加速時(shí)抑制轉(zhuǎn)矩極限值XU*及減速時(shí)抑制轉(zhuǎn)矩極限值XD*的狀態(tài)。
[0289]在步驟S1004中，整體控制部1030D將用于轉(zhuǎn)矩限制部1033的轉(zhuǎn)矩極限值從加速時(shí)抑制轉(zhuǎn)矩極限值XU*及減速時(shí)抑制轉(zhuǎn)矩極限值XD*恢復(fù)至加速時(shí)轉(zhuǎn)矩極限值XU及減速時(shí)轉(zhuǎn)矩極限值XD。
[0290]在此，再次參照?qǐng)D32，減法器1034從由轉(zhuǎn)矩限制部1033輸出的轉(zhuǎn)矩電流指令值減去來(lái)自電流變換部1037的輸出值并輸出偏差。
[0291]電流變換部1037檢測(cè)出回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)1021的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電流值，將檢測(cè)出的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電流值轉(zhuǎn)換為相當(dāng)于轉(zhuǎn)矩電流指令值的值，并輸出至減法器1034。
[0292]PI控制部1035取得從減法器1034輸出的偏差，進(jìn)行該偏差減小這樣的PI控制，生成用于驅(qū)動(dòng)逆變器1018C的驅(qū)動(dòng)指令。PI控制部1035將驅(qū)動(dòng)指令輸出至PWM信號(hào)生成部 1040。
[0293]PWM信號(hào)生成部1040根據(jù)來(lái)自PI控制部1035的驅(qū)動(dòng)指令，生成用于對(duì)逆變器1018C的晶體管進(jìn)行轉(zhuǎn)換控制的PWM信號(hào)，并輸出至逆變器1018C。
[0294]接著，將通過(guò)控制器1030的整體控制部1030D進(jìn)行轉(zhuǎn)矩極限值的設(shè)定時(shí)的轉(zhuǎn)矩、回轉(zhuǎn)體1004的回轉(zhuǎn)速度及回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)1021的轉(zhuǎn)速示于圖34中。圖34(a)是表示根據(jù)運(yùn)行操作相對(duì)時(shí)間變化的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)的曲線圖，圖34(b)是表示回轉(zhuǎn)體1004的回轉(zhuǎn)速度的曲線圖，圖34(c)是表示回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)1021的轉(zhuǎn)速的曲線圖。這些曲線圖中，通常時(shí)用實(shí)線表示，轉(zhuǎn)矩極限值變更時(shí)用虛線表示。
[0295]如圖34(a)及(b)所示，通常時(shí)在時(shí)刻t0?tl中，以回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)1021的額定轉(zhuǎn)矩的150%的轉(zhuǎn)矩加速回轉(zhuǎn)體1004的回轉(zhuǎn)。與此相反，轉(zhuǎn)矩極限值變更時(shí)，在時(shí)刻t0?t2中，以額定轉(zhuǎn)矩的100%的轉(zhuǎn)矩加速回轉(zhuǎn)體1004的回轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)矩極限值變更時(shí)的加速度與通常時(shí)相比變小。并且，轉(zhuǎn)矩極限值變更時(shí)的、加速之后所到達(dá)的回轉(zhuǎn)速度與通常時(shí)相比變慢，是通常時(shí)的60%左右。
[0296]若從時(shí)刻t3進(jìn)行減速操作，則通常時(shí)在時(shí)刻t3?t4中，以回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)1021的額定轉(zhuǎn)矩的250%的轉(zhuǎn)矩減速回轉(zhuǎn)體1004的回轉(zhuǎn)。另一方面，轉(zhuǎn)矩極限值變更時(shí)，在時(shí)刻t3?t5中，以額定轉(zhuǎn)矩的150%的轉(zhuǎn)矩減速回轉(zhuǎn)體1004的回轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)矩極限值變更時(shí)的加速度與通常時(shí)相比變小。并且，轉(zhuǎn)矩極限值變更時(shí)與通常時(shí)相比，需要更多用于停止的時(shí)間。
[0297]另外，如圖34(c)所示，由于引擎1011的轉(zhuǎn)速恒定，因此回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)1021的轉(zhuǎn)速在轉(zhuǎn)矩極限值變更時(shí)及通常時(shí)均為恒定。因此，轉(zhuǎn)矩根據(jù)相對(duì)于回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)1021的負(fù)載的狀況變動(dòng)，對(duì)應(yīng)于變動(dòng)的轉(zhuǎn)矩，從逆變器1018C向回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)1021供給電流。因此，可以通過(guò)設(shè)定轉(zhuǎn)矩極限值來(lái)控制供給至回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)1021的電流的上限。
[0298]如以上說(shuō)明，在本實(shí)施方式的挖土機(jī)1001中，當(dāng)用于冷卻逆變器1018的冷卻水的溫度在輸出抑制溫度Tth以上時(shí)，供給至回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)1021等交流電動(dòng)機(jī)的電流的上限值變小，因此逆變器1018中的溫度上升被抑制。輸出抑制溫度Tth由于低于IPM1018a中的運(yùn)行停止溫度TIh，因此在逆變器1018開始停止向交流電動(dòng)機(jī)供給電流的機(jī)構(gòu)的動(dòng)作之前，由控制器實(shí)施減小逆變器1018供給至交流電動(dòng)機(jī)的電流的上限值的控制。如此，若逆變器1018A內(nèi)的溫度傳感器的檢測(cè)值在運(yùn)行停止溫度TIh以上，則能夠停止挖土機(jī)1001的機(jī)械，因此即使冷卻水的溫度上升也無(wú)需立即停止機(jī)械。由此，防止因逆變器1018的溫度異常引起的停止，實(shí)現(xiàn)挖土機(jī)1001的連續(xù)運(yùn)行。
[0299]在此，對(duì)控制器1030的DC母線電壓降低模式進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明。如前所述，DC母線電壓降低模式是用于在挖土機(jī)1001停止運(yùn)行的狀態(tài)下降低DC母線電壓的動(dòng)作模式，其為如下模式:停止逆變電路1018AU018B和1018C以及升降壓轉(zhuǎn)換器1102的全部，將設(shè)置于升降壓轉(zhuǎn)換器1102與電池1101之間的開關(guān)(與圖3的開關(guān)100E、100F相同的開關(guān))設(shè)為非連接狀態(tài)之后，驅(qū)動(dòng)逆變電路來(lái)使泵馬達(dá)(與圖2的泵馬達(dá)171相同的馬達(dá))消耗電力，由此降低DC母線的電壓。
[0300]圖35是表示DC母線電壓降低模式中的挖土機(jī)1001的動(dòng)作的流程圖。首先，為了停止挖土機(jī)1001的運(yùn)行，由工作人員操作點(diǎn)火開關(guān)鍵(步驟S1011)。在本實(shí)施方式中，如此每停止挖土機(jī)1001的運(yùn)行時(shí)，控制器1030就開始DC母線電壓降低模式。S卩，控制器1030接受上述鍵的操作，停止逆變電路1018AU018B及1018C的驅(qū)動(dòng)(步驟S1012)。由此，停止向電動(dòng)發(fā)電機(jī)1012、回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)1021及起重磁鐵1007供給電力。接著，控制器1030停止升降壓轉(zhuǎn)換器1102的驅(qū)動(dòng)(步驟S1013)。而且，控制器1030將設(shè)置于升降壓轉(zhuǎn)換器1102與電池1101之間的開關(guān)(參照?qǐng)D3)設(shè)為非接通狀態(tài)(步驟S1014)。由此，DC母線和電池1101被電性分離。而且，控制器1030指示引擎1011的E⑶等來(lái)停止引擎1011 (步驟 S1015)。
[0301]此時(shí)，逆變電路繼續(xù)進(jìn)行作為冷卻用電動(dòng)機(jī)的泵馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)，冷卻液通過(guò)泵馬達(dá)繼續(xù)在冷卻液循環(huán)系統(tǒng)的內(nèi)部循環(huán)。控制器1030繼續(xù)進(jìn)行逆變電路的驅(qū)動(dòng)來(lái)持續(xù)泵馬達(dá)的動(dòng)作(步驟S1016)。逆變電路的驅(qū)動(dòng)持續(xù)至由電壓傳感器檢測(cè)出的DC母線的電壓成為預(yù)定的閾值以下為止(步驟S1017;No)。另外，該預(yù)定閾值優(yōu)選例如即使在“人體明顯淋濕的狀態(tài)或者人體的一部分經(jīng)常接觸于金屬制的電氣機(jī)械設(shè)備或構(gòu)造物的狀態(tài)”下也安全的25V (日本電氣協(xié)會(huì)規(guī)定.類別第2種)。
[0302]而且，若DC母線的電壓在預(yù)定的閾值以下(步驟S1017 ;Yes)，則控制器1030停止逆變電路的驅(qū)動(dòng)(步驟S1018)。由此，泵馬達(dá)的動(dòng)作停止而結(jié)束DC母線電壓降低模式，挖土機(jī)1001的運(yùn)行完全停止。
[0303]圖36是表示DC母線電壓降低模式中的DC母線的電壓推移的一例的曲線圖。若在繼續(xù)泵馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)的狀態(tài)下開關(guān)成非接通狀態(tài)(圖中的時(shí)刻Tl) JUDC母線的電壓Vdc從之前的電壓Vact慢慢下降。該下降速度依存于泵馬達(dá)的消耗電力。而且，若DC母線的電壓Vdc低于預(yù)定的閾值Vth (圖中的時(shí)刻T2)，則泵馬達(dá)的動(dòng)作停止，因此電壓Vdc的下降速度就會(huì)變得緩慢。
[0304]如上所述，挖土機(jī)1001中，在根據(jù)維護(hù)等需要降低DC母線的電壓時(shí)，控制器1030通過(guò)DC母線的電壓驅(qū)動(dòng)用于驅(qū)動(dòng)泵的泵馬達(dá)，由此消耗DC母線的電壓。由于泵本來(lái)就是為了冷卻逆變器單元或升降壓轉(zhuǎn)換器單元而搭載于挖土機(jī)1001上的，因此根據(jù)這種方式，就無(wú)需只為了 DC母線電壓降低模式而新追加電阻器或開關(guān)等零部件。因此，根據(jù)本實(shí)施方式的挖土機(jī)1001，能夠以抑制可靠性降低的結(jié)構(gòu)降低DC母線的電壓。
[0305]另外，泵馬達(dá)不同于例如驅(qū)動(dòng)液壓泵的電動(dòng)發(fā)電機(jī)1012或驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)體1004之類的工作要件的回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)1021等工作用電動(dòng)機(jī)，并不是對(duì)可動(dòng)部或工作要件等賦予驅(qū)動(dòng)力的要件，即使該泵馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，冷卻液也只在循環(huán)配管內(nèi)部循環(huán)。因此，根據(jù)本實(shí)施方式的挖土機(jī)1001，不用對(duì)工作要件等賦予驅(qū)動(dòng)力就能夠降低DC母線的電壓，因此能夠安全地降低DC母線的電壓。
[0306]另外，在以上的實(shí)施方式中，作為本發(fā)明所涉及的工作機(jī)械的一例，示出了挖土機(jī)1001，但作為本發(fā)明的工作機(jī)械的其他例子，可以舉出起重磁鐵車輛、輪式裝載機(jī)及起重機(jī)坐寸O
[0307](第3實(shí)施方式)
[0308]一般在混合式施工機(jī)械中，為了驅(qū)動(dòng)交流電動(dòng)機(jī)，將電池的直流電力轉(zhuǎn)換為交流電力，并且為了將交流電動(dòng)機(jī)中的再生電力蓄電至電池，將交流電力轉(zhuǎn)換為直流電力。因此，需要至少I個(gè)逆變電路。并且，為了控制電池的充放電，需要升降壓轉(zhuǎn)換器。而且，為了根據(jù)電池的蓄電量有效地進(jìn)行輔助動(dòng)作或發(fā)電動(dòng)作等，有時(shí)設(shè)置統(tǒng)一控制這些逆變電路及升降壓轉(zhuǎn)換器電路的伺服控制系統(tǒng)。
[0309]但是，施工機(jī)械有時(shí)還在嚴(yán)酷的工作環(huán)境下使用。因此，搭載于施工機(jī)械的伺服控制系統(tǒng)中以較高的水準(zhǔn)要求對(duì)振動(dòng)或沖擊的可靠性。尤其是在施工機(jī)械中，交流電動(dòng)機(jī)的消耗電力比較大，因此需增大搭載于伺服控制系統(tǒng)的功率晶體管的輸出或電容器的容量等，導(dǎo)致伺服控制系統(tǒng)大型化或重量化，因此為了確保耐振性或耐沖擊性而要求足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
[0310]另一方面，在嚴(yán)酷的環(huán)境下使用的施工機(jī)械還要求高維護(hù)性。即，在某個(gè)逆變電路中發(fā)生異常時(shí)，難以當(dāng)場(chǎng)檢查或修理，因此希望搬運(yùn)到其他地方進(jìn)行修理等。但是，如上所述，在交流電動(dòng)機(jī)的消耗電力較大的機(jī)器中，伺服控制系統(tǒng)已被大型化或重量化，難以搬運(yùn)伺服控制系統(tǒng)。
[0311]以下，對(duì)在利用蓄電池的電力來(lái)驅(qū)動(dòng)多個(gè)交流電動(dòng)機(jī)的伺服控制系統(tǒng)中能夠兼顧高耐振性或耐沖擊性與高維護(hù)性的混合式施工機(jī)械進(jìn)行說(shuō)明。
[0312]圖37是作為本發(fā)明所涉及的工作機(jī)械的一例示出起重磁鐵車輛2001的外觀的立體圖。如圖37所示，起重磁鐵車輛2001具備:行駛機(jī)構(gòu)2002，包含履帶；及回轉(zhuǎn)體2004，通過(guò)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2003轉(zhuǎn)動(dòng)自如地搭載于行駛機(jī)構(gòu)2002的上部?；剞D(zhuǎn)體2004上安裝有:動(dòng)臂2005 ;斗桿2006，環(huán)形連接于動(dòng)臂2005的前端；及起重磁鐵2007，環(huán)形連接于斗桿2006的前端。起重磁鐵2007是用于通過(guò)磁力吸附并抓取鋼材等吊物G的設(shè)備。動(dòng)臂2005、斗桿2006及起重磁鐵2007分別由動(dòng)臂缸2008、斗桿缸2009及鏟斗缸2010液壓驅(qū)動(dòng)。并且，回轉(zhuǎn)體2004上設(shè)置有用于容納操作起重磁鐵2007的位置或勵(lì)磁動(dòng)作及釋放動(dòng)作的操作員的駕駛室4a以及用于產(chǎn)生液壓的引擎(內(nèi)燃機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī))11之類的動(dòng)力源。引擎2011例如由柴油引擎構(gòu)成。
[0313]另外，起重磁鐵車輛2001具備伺服控制單元2060。伺服控制單元2060對(duì)用于驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2003或起重磁鐵2007之類的工作要件的交流電動(dòng)機(jī)或用于輔助引擎2011的電動(dòng)發(fā)電機(jī)以及蓄電池(電池)的充放電進(jìn)行控制。伺服控制單元2060具備:逆變器單元和升降壓轉(zhuǎn)換器單元之類的多個(gè)驅(qū)動(dòng)器單元，所述逆變器單元用于將直流電力轉(zhuǎn)換為交流電力來(lái)驅(qū)動(dòng)交流電動(dòng)機(jī)或電動(dòng)發(fā)電機(jī)，所述升降壓轉(zhuǎn)化器控制電池的充放電；及控制單元，用于控制該多個(gè)驅(qū)動(dòng)器單元。
[0314]圖38是表示本實(shí)施方式的起重磁鐵車輛2001的電力系統(tǒng)或液壓系統(tǒng)之類的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖。另外，在圖38中，分別用雙重線表示機(jī)械地傳遞動(dòng)力的系統(tǒng)，用粗實(shí)線表示液壓系統(tǒng)，用虛線表示操縱系統(tǒng)，用細(xì)實(shí)線表示電力系統(tǒng)。并且，圖39是表示圖38中的蓄電機(jī)構(gòu)(蓄電部)2120的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖。
[0315]如圖38所示，起重磁鐵車輛2001具備電動(dòng)發(fā)電機(jī)2012及減速機(jī)2013，引擎2011及電動(dòng)發(fā)電機(jī)2012的旋轉(zhuǎn)軸均通過(guò)連接于減速機(jī)2013的輸入軸來(lái)相互連結(jié)。當(dāng)引擎2011的負(fù)載較大時(shí)，電動(dòng)發(fā)電機(jī)2012將該引擎2011作為工作要件來(lái)驅(qū)動(dòng)，從而輔助(assist)引擎2011的驅(qū)動(dòng)力，且電動(dòng)發(fā)電機(jī)2012的驅(qū)動(dòng)力經(jīng)過(guò)減速機(jī)2013的輸出軸傳遞至主泵2014。另一方面，當(dāng)引擎2011的負(fù)載較小時(shí)，引擎2011的驅(qū)動(dòng)力經(jīng)過(guò)減速機(jī)2013傳遞至電動(dòng)發(fā)電機(jī)2012，由此電動(dòng)發(fā)電機(jī)2012進(jìn)行發(fā)電。電動(dòng)發(fā)電機(jī)2012例如由磁鐵埋入于轉(zhuǎn)子內(nèi)部的IPM(Inter1r Permanent Magnetic)馬達(dá)構(gòu)成。通過(guò)對(duì)起重磁鐵車輛2001中的電力系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制的控制器2030按照引擎2011的負(fù)載等來(lái)進(jìn)行電動(dòng)發(fā)電機(jī)2012的驅(qū)動(dòng)與發(fā)電的切換。
[0316]減速機(jī)2013的輸出軸上連接有主泵2014及先導(dǎo)泵2015，主泵2014上通過(guò)高壓液壓管路2016連接有控制閥2017。控制閥2017是進(jìn)行起重磁鐵車輛2001中的液壓系統(tǒng)的控制的裝置。控制閥2017上除了連接有用于驅(qū)動(dòng)圖37所示的行駛機(jī)構(gòu)2002的液壓馬達(dá)2a及2b之外，還通過(guò)高壓液壓管路連接有動(dòng)臂缸2008、斗桿缸2009及鏟斗缸2010，控制閥2017按照駕駛員的操作輸入控制供給至它們的液壓。
[0317]在電動(dòng)發(fā)電機(jī)2012的電性端子上連接有逆變電路2018A的輸出端。逆變電路2018A的輸入端上連接有蓄電機(jī)構(gòu)2120。如圖39所示，蓄電機(jī)構(gòu)2120具備作為直流母線的DC母線2110、升降壓轉(zhuǎn)換器(直流電壓變換器)2100及電池2019。S卩，逆變電路2018A的輸入端通過(guò)DC母線2110連接于升降壓轉(zhuǎn)換器2100的輸入端。升降壓轉(zhuǎn)換器2100的輸出端上連接有作為蓄電池的電池2019。電池2019例如由電容器型蓄電池構(gòu)成。作為電池2019的大小的一例，串聯(lián)連接144個(gè)電壓為2.5V、容量為2400F的電容器的電池(即，兩端電壓360V)為較佳。
[0318]逆變電路2018A根據(jù)來(lái)自控制器2030的指令，進(jìn)行電動(dòng)發(fā)電機(jī)2012的運(yùn)行控制。SP，逆變電路2018A在使電動(dòng)發(fā)電機(jī)2012動(dòng)力運(yùn)行時(shí)，從電池2019和升降壓轉(zhuǎn)換器2100通過(guò)DC母線2110將必要的電力供給至電動(dòng)發(fā)電機(jī)2012。并且，再生運(yùn)行電動(dòng)發(fā)電機(jī)2012時(shí)，將由電動(dòng)發(fā)電機(jī)2012發(fā)電的電力通過(guò)DC母線2110及升降壓轉(zhuǎn)換器2100充電至電池2019。另外，升降壓轉(zhuǎn)換器2100的升壓動(dòng)作和降壓動(dòng)作的切換控制由控制器2030根據(jù)DC母線電壓值、電池電壓值及電池電流值來(lái)進(jìn)行。由此，能夠?qū)C母線2110維持在被蓄電為預(yù)先設(shè)定的恒定電壓值的狀態(tài)。
[0319]蓄電機(jī)構(gòu)2120的DC母線2110上通過(guò)逆變電路2020B連接有起重磁鐵2007。起重磁鐵2007含有產(chǎn)生用于磁性吸附金屬物的磁力的電磁鐵，通過(guò)逆變電路2020B從DC母線2110被供給電力。逆變電路2020B在根據(jù)來(lái)自控制器2030的指令接通電磁鐵時(shí)，從DC母線2110向起重磁鐵2007供給所需的電力。并且，當(dāng)斷開電磁鐵時(shí)，將再生的電力供給至DC 母線 2110。
[0320]另外，蓄電機(jī)構(gòu)2120上連接有逆變電路2020A。逆變電路2020A的一端連接有作為工作用電動(dòng)機(jī)的回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)(交流電動(dòng)機(jī))21，逆變電路2020A的另一端連接于蓄電機(jī)構(gòu)2120的DC母線2110?；剞D(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)2021是使回轉(zhuǎn)體2004回轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2003的動(dòng)力源?；剞D(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)2021的旋轉(zhuǎn)軸202IA上連接分解器2022、機(jī)械制動(dòng)器2023及回轉(zhuǎn)減速機(jī)2024。
[0321]當(dāng)回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)2021進(jìn)行動(dòng)力運(yùn)行時(shí)，回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)2021的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力的旋轉(zhuǎn)力被回轉(zhuǎn)減速機(jī)2024放大，回轉(zhuǎn)體2004被加減速控制而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。并且，通過(guò)回轉(zhuǎn)體2004的慣性旋轉(zhuǎn)，通過(guò)回轉(zhuǎn)減速機(jī)2024增加轉(zhuǎn)速并傳遞至回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)2021，從而產(chǎn)生再生電力。根據(jù)PWM(Pulse Width Modulat1n)的控制信號(hào)通過(guò)逆變電路2020A交流驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)2021。作為回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)2021，例如磁鐵埋入型的IPM馬達(dá)為較佳。
[0322]分解器2022是檢測(cè)回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)2021的旋轉(zhuǎn)軸202IA的旋轉(zhuǎn)位置及旋轉(zhuǎn)角度的傳感器，通過(guò)與回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)2021機(jī)械地連結(jié)，檢測(cè)出旋轉(zhuǎn)軸2021A的旋轉(zhuǎn)角度及旋轉(zhuǎn)方向。通過(guò)由分解器2022檢測(cè)出旋轉(zhuǎn)軸2021A的旋轉(zhuǎn)角度，可以導(dǎo)出回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2003的旋轉(zhuǎn)角度及旋轉(zhuǎn)方向。機(jī)械制動(dòng)器2023是產(chǎn)生機(jī)械制動(dòng)力的制動(dòng)裝置，根據(jù)來(lái)自控制器2030的指令，機(jī)械地停止回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)2021的旋轉(zhuǎn)軸202IA?；剞D(zhuǎn)減速機(jī)2024是將回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)2021的旋轉(zhuǎn)軸202IA的轉(zhuǎn)速減速并將其機(jī)械地傳遞至回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2003的減速機(jī)。
[0323]另外，由于DC母線2110上通過(guò)逆變電路2018A、2020A及2020B連接有電動(dòng)發(fā)電機(jī)2012、回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)2021及起重磁鐵2007，因此通過(guò)電動(dòng)發(fā)電機(jī)2012發(fā)電的電力有時(shí)直接供給至起重磁鐵2007或回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)2021，也有通過(guò)起重磁鐵2007再生的電力被供給至電動(dòng)發(fā)電機(jī)2012或回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)2021的情況，而且還有通過(guò)回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)2021再生的電力被供給至電動(dòng)發(fā)電機(jī)2012或起重磁鐵2007的情況。
[0324]由于逆變電路2018A、2020A及2020B控制大電力，因此發(fā)熱量變得極其大。并且，在包含于升降壓轉(zhuǎn)換器2100的電抗器2101(參照?qǐng)D39)中發(fā)熱量也變得極大。因此，需冷卻逆變電路2018A、2020A和2020B以及升降壓轉(zhuǎn)換器2100。因此，本實(shí)施方式的起重磁鐵車輛2001除了具備引擎2011用的冷卻液循環(huán)系統(tǒng)之外，還具備用于冷卻升降壓轉(zhuǎn)換器2100、逆變電路2018A、2020A及2020B的冷卻液循環(huán)系統(tǒng)。
[0325]冷卻液循環(huán)系統(tǒng)具有:泵(冷卻液循環(huán)用泵)2072，用于使供給至升降壓轉(zhuǎn)換器2100、逆變電路2018A、2020A及2020B等的冷卻液循環(huán)；及泵馬達(dá)(冷卻用電動(dòng)機(jī))2071，驅(qū)動(dòng)該泵2072。泵馬達(dá)2071通過(guò)逆變電路2020C連接于蓄電機(jī)構(gòu)2120。在冷卻升降壓轉(zhuǎn)換器2100時(shí)，逆變電路2020C根據(jù)來(lái)自控制器2030的指令向泵馬達(dá)2071供給所需的電力。本實(shí)施方式的冷卻液循環(huán)系統(tǒng)冷卻升降壓轉(zhuǎn)換器2100、逆變電路2018A、2020A和2020B以及控制器2030。除此之外，冷卻液循環(huán)系統(tǒng)還冷卻電動(dòng)發(fā)電機(jī)2012、減速機(jī)2013及回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)2021。
[0326]先導(dǎo)泵2015上通過(guò)先導(dǎo)管路2025連接有操作裝置2026。操作裝置2026是用于操作回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)2021、行駛機(jī)構(gòu)2002、動(dòng)臂2005、斗桿2006及起重磁鐵2007的操作裝置，由操作員操作。操作裝置2026上通過(guò)液壓管路2027連接控制閥2017，并且通過(guò)液壓管路2028連接壓力傳感器2029。操作裝置2026將通過(guò)先導(dǎo)管路2025供給的液壓(I次側(cè)的液壓)轉(zhuǎn)換為與操作員的操作量相應(yīng)的液壓(2次側(cè)的液壓)并輸出。從操作裝置2026輸出的2次側(cè)的液壓通過(guò)液壓管路2027供給至控制閥2017的同時(shí)，由壓力傳感器2029進(jìn)行檢測(cè)。在此，列舉了作為工作用電動(dòng)機(jī)的回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)2021，但另外還可以進(jìn)一步將行駛機(jī)構(gòu)2002作為工作用電動(dòng)機(jī)電力驅(qū)動(dòng)。
[0327]若對(duì)操作裝置2026輸入用于使回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2003回轉(zhuǎn)的操作，則壓力傳感器2029將該操作量作為液壓管路2028內(nèi)的液壓的變化來(lái)檢測(cè)。壓力傳感器2029輸出表示液壓管路2028內(nèi)的液壓的電信號(hào)。該電信號(hào)輸入至控制器2030,用于回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)2021的驅(qū)動(dòng)控制。
[0328]控制器2030構(gòu)成本實(shí)施方式中的控制電路。控制器2030由包含CPU及內(nèi)部存儲(chǔ)器的運(yùn)算處理裝置構(gòu)成，通過(guò)由CPU執(zhí)行存儲(chǔ)于內(nèi)部存儲(chǔ)器的驅(qū)動(dòng)控制用程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。并且，控制器2030的電源是與電池2019不同的另外一個(gè)電池(例如24V車載電池)?？刂破?030將從壓力傳感器2029輸入的信號(hào)中表示用于使回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2003回轉(zhuǎn)的操作量的信號(hào)轉(zhuǎn)換為速度指令，進(jìn)行回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)2021的驅(qū)動(dòng)控制。并且，控制器2030進(jìn)行電動(dòng)發(fā)電機(jī)2012的運(yùn)行控制(輔助運(yùn)行及發(fā)電運(yùn)行的切換)、起重磁鐵2007的驅(qū)動(dòng)控制(勵(lì)磁與消磁的切換)以及通過(guò)對(duì)升降壓轉(zhuǎn)換器2100進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制來(lái)進(jìn)行的電池2019的充放電控制。
[0329]另外，本實(shí)施方式的控制器2030具有用于在實(shí)施混合式施工機(jī)械I的維護(hù)等時(shí)降低DC母線2110的電壓(具體而言，使在連接于DC母線2110的平滑用電容器等中蓄積的的電荷消耗)的DC母線電壓降低模式(母線電壓降低模式)?？刂破?030在該DC母線電壓降低模式中，停止逆變電路2018A、2020A和2020B以及升降壓轉(zhuǎn)換器2100的全部，將設(shè)置于升降壓轉(zhuǎn)換器2100與電池2019之間的開關(guān)(與圖3的開關(guān)100E、100F相同的開關(guān))設(shè)為非連接狀態(tài)之后，驅(qū)動(dòng)逆變電路2020C來(lái)使泵馬達(dá)2071消耗電力，從而降低DC母線2110的電壓。DC母線電壓降低模式在混合式施工機(jī)械I的運(yùn)行停止時(shí)(具體而言，引擎2011由于操作員的鍵操作即將停止時(shí))開始，或者在由工作人員通過(guò)駕駛室2004a內(nèi)的操作板進(jìn)行有關(guān)DC母線電壓降低模式的開始的輸入時(shí)開始。
[0330]在此，再次參照?qǐng)D39對(duì)本實(shí)施方式中的升降壓轉(zhuǎn)換器2100進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖39中概要地表示有升降壓轉(zhuǎn)換器2100的電路結(jié)構(gòu)。升降壓轉(zhuǎn)換器2100具備電抗器2101、晶體管2100B和2100C以及平滑用電容器2100d。晶體管2100B及2100C例如由IGBT (InsulatedGate Bipolar Transistor)構(gòu)成,并相互串聯(lián)連接。具體而言，晶體管2100B的集電極與晶體管2100C的發(fā)射極相互連接，晶體管2100B的發(fā)射極連接于電池2019的負(fù)側(cè)端子及DC母線2110的負(fù)側(cè)配線，晶體管2100C的集電極連接于DC母線2110的正側(cè)配線。而且，電抗器2101的其中一端連接于晶體管2100B的集電極及晶體管2100C的發(fā)射極的同時(shí)，另一端連接于電池2019的正側(cè)端子。從控制器2030對(duì)晶體管2100B及2100C的柵極外加PWM電壓。另外，在晶體管2100B的集電極與發(fā)射極之間向反方向連接有作為整流元件的二極管2100b。同樣，在晶體管2100C的集電極與發(fā)射極之間向反方向連接有二極管2100c。平滑用電容器2100d連接于晶體管2100C的集電極與晶體管2100B的發(fā)射極之間，使來(lái)自升降壓轉(zhuǎn)換器2100的輸出電壓平滑化。
[0331]在具備這種結(jié)構(gòu)的升降壓轉(zhuǎn)換器2100中，從電池2019向DC母線2110供給直流電力時(shí)，對(duì)晶體管2100B的柵極外加PWM電壓，將伴隨晶體管2100B的接通/斷開而產(chǎn)生于電抗器2101的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)通過(guò)二極管2100c傳遞，使該電力通過(guò)電容器2100d平滑化。并且，從DC母線2110向電池2019供給直流電力時(shí)，對(duì)晶體管2100C的柵極外加PWM電壓的同時(shí)，使從晶體管2100C輸出的電流通過(guò)電抗器2101平滑化。
[0332]在此，由于晶體管2100B及2100C控制大電力，因此發(fā)熱量變得極其大。并且，在電抗器2101中發(fā)熱量也變得極大。因此，需冷卻晶體管2100B和2100C以及電抗器2101。并且，由于逆變電路2018A、2020A及2020B與升降壓轉(zhuǎn)換器2100相同，也具有大電力用的晶體管，因此需要進(jìn)行冷卻。因此本實(shí)施方式的起重磁鐵車輛2001具備用于冷卻升降壓轉(zhuǎn)換器2100、逆變電路2018A、2020A及2020B的冷卻液循環(huán)系統(tǒng)。
[0333]圖40是表示伺服控制單元2060的外觀的立體圖。本實(shí)施方式的伺服控制單元2060是用于利用蓄電池(電池2019)的電力來(lái)驅(qū)動(dòng)多個(gè)交流電動(dòng)機(jī)(電動(dòng)發(fā)電機(jī)2012、回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)2021、泵馬達(dá)2071等)的裝置。伺服控制單元2060具有大致長(zhǎng)方體狀的外觀，具備:升降壓轉(zhuǎn)換器單元2062，具有用于進(jìn)行電池2019的充放電的升降壓轉(zhuǎn)換器2100 ；多個(gè)逆變器單元2063?2066，分別具有驅(qū)動(dòng)電動(dòng)發(fā)電機(jī)2012、回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)2021及泵馬達(dá)2071中的I個(gè)交流電動(dòng)機(jī)或者起重磁鐵2007的逆變電路2018A及2020A?2020C ;及控制單元2061，具有用于控制升降壓轉(zhuǎn)換器單元2062的升降壓轉(zhuǎn)換器2100及逆變器單元2063?2066的各逆變電路2018A、2020A?2020C的控制器2030。另外，升降壓轉(zhuǎn)換器單元2062及逆變器單元2063?2066在本實(shí)施方式中構(gòu)成多個(gè)驅(qū)動(dòng)器單元。
[0334]升降壓轉(zhuǎn)換器單元2062及逆變器單元2063?2066分別在縱深方向上具有較長(zhǎng)的長(zhǎng)方體狀外觀的金屬制筐體。這些單兀2062?2066載置于包含金屬制底板2067a的底座2067的底板2067a上，相互在預(yù)定方向(橫向)上排列配置。另外，底座2067進(jìn)一步具有從上述預(yù)定方向的兩側(cè)夾緊單元2062?2066的側(cè)板2067b。
[0335]單元2062?2066上以覆蓋這些單元的上面的方式設(shè)置有作為上蓋的控制單元底板2061b，控制單元底板2061b上載置有控制單元2061。另外，在控制單元2061的上面安裝有用于氣冷的散熱片2068。
[0336]另外，控制單元2061中內(nèi)置有冷卻用配管2061a。同樣，升降壓轉(zhuǎn)換器單元2062中內(nèi)置有冷卻用配管2062a，逆變器單元2063?2066中分別內(nèi)置有冷卻用配管2063a?2066a。
[0337]圖41是伺服控制單元2060的上截面圖。另外，圖42是圖41所示的伺服控制單元2060的沿著VI1-VII線的截面圖。另外，在圖41及圖42中，省略圖40中表示的散熱片2068。
[0338]升降壓轉(zhuǎn)換器單元2062在具有大致長(zhǎng)方體狀外觀的筐體2062h的內(nèi)部容納用于構(gòu)成升降壓轉(zhuǎn)換器的IPM及電抗器之類的電子器件而構(gòu)成，并具有電氣性輸入端及輸出端。升降壓轉(zhuǎn)換器單元2062的輸出端上連接有電池2019(參照?qǐng)D39)，升降壓轉(zhuǎn)換器單元2062控制電池2019的充放電。
[0339]逆變器單元2063?2066在具有大致長(zhǎng)方體狀外觀的筐體2063h?2066h的內(nèi)部容納用于構(gòu)成逆變電路2018A、2020A?2020C的IPM及平滑電容器之類的電子器件而構(gòu)成，分別具有電氣性輸入端及輸出端。在各個(gè)逆變器單元2063?2066的輸出端上分別連接電動(dòng)發(fā)電機(jī)2012、回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)2021、起重磁鐵2007及泵馬達(dá)2071。這些交流電動(dòng)機(jī)通過(guò)從逆變器單元2063?2066輸出的PWM控制信號(hào)被交流驅(qū)動(dòng)。
[0340]各單元2062?2066的各個(gè)筐體2062h?2066h的底面通過(guò)螺栓2080之類的緊固件相對(duì)于底座2067的底板2067a以可裝卸的方式固定。并且，在單元2062?2066的排列方向上，位于兩端的單元2062及2066的筐體2062h及2066h的側(cè)面通過(guò)由螺栓及螺母構(gòu)成的緊固件2081相對(duì)于底座2067的側(cè)板2067b以可裝卸的方式固定。而且，單元2062?2066中相互鄰接的單元的筐體的側(cè)面之間通過(guò)由螺栓及螺母構(gòu)成的緊固件2082以可相互裝卸的方式固定。而且，各單元2062?2066的筐體2062h?2066h的上面(即，與控制單元2061對(duì)置的面)為了容易地向緊固件2081、2082等進(jìn)行調(diào)整而設(shè)為開口狀態(tài)，由控制單兀底板2061b關(guān)閉。
[0341]另外，伺服控制單元2060進(jìn)一步具備DC母線2110(參照?qǐng)D39)。DC母線2110由細(xì)長(zhǎng)金屬板即匯流條構(gòu)成，以沿著排列各單元2062?2066的方向(預(yù)定方向)橫切各單元2062?2066的方式設(shè)置。各逆變器單元2063?2066的輸入端及升降壓轉(zhuǎn)換器單元2062的輸入端分別連接于DC母線2110，各單元2062?2066之間的直流電力授受通過(guò)DC母線2110進(jìn)行。升降壓轉(zhuǎn)換器單元2062通過(guò)進(jìn)行電池2019的充放電的控制來(lái)將DC母線2110的電壓控制為恒定。
[0342]另外，各單元2062?2066中內(nèi)置有多個(gè)CPU2605a?2605e。多個(gè)CPU2605a?2605e接受離開配置的主CPU (未圖示)的指令來(lái)控制單元2062?2066中相對(duì)應(yīng)的單元的逆變電路中所包含的晶體管的接通/斷開。
[0343]接著，對(duì)各單元2062?2066的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及各單元2062?2066與DC母線2110的連接結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0344]圖43 (a)是表示逆變器單元2065的一部分及逆變器單元2066的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的俯視圖。另外，圖43(b)是表示逆變器單元2065的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。另外，這些圖中，示出為了理解逆變器單元2065、2066的內(nèi)部結(jié)構(gòu)而取下箱子的頂板或側(cè)板的狀態(tài)。并且，逆變器單元2063、2064的內(nèi)部結(jié)構(gòu)除了內(nèi)置的逆變電路的結(jié)構(gòu)之外，與圖41所示的逆變器單元2065、2066的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相同。
[0345]逆變器單元2065、2066的內(nèi)部中內(nèi)置有編入構(gòu)成逆變電路的晶體管的IPM2105和冷卻用配管2065a、2066a。IPM2105安裝于配線基板2106上。冷卻用配管2065a、2066a分別沿著逆變器單元2065、2066的內(nèi)側(cè)面配設(shè)成二維狀。具體而言，冷卻用配管2065a、2066a以在逆變器單元2065、2066的內(nèi)部盡可能長(zhǎng)地配設(shè)的方式并以多重彎曲的狀態(tài)被容納于矩形截面的金屬容器2065b、2066b中，并且接觸于該金屬容器2065b、2066b的內(nèi)側(cè)面。如圖43(a)所示，在金屬容器2065b、2066b的外側(cè)面接觸配置有IPM2105，金屬容器2065b、2066b將來(lái)自IPM2105的熱傳至冷卻用配管2065a、2066a。
[0346]在逆變器單元2065、2066的筐體2065h、2066h的側(cè)板2065d、2066d的上邊設(shè)置有用于配設(shè)DC母線2110的矩形缺口部2065e、2066e。平滑電容器2071a、2071b接觸配置于筐體2065h、2066h的側(cè)板2065d、2066d的內(nèi)側(cè)面，平滑電容器2071a、2071b的正側(cè)及負(fù)側(cè)的端子從筐體2065h、2066h的側(cè)板上邊的矩形缺口部2065e的高度向上方突出。并且，其他逆變器單元2063、2064的筐體2063h、2064h也具有相同的結(jié)構(gòu)，DC母線2110以橫切逆變器單元2063?2066的方式配設(shè)。
[0347]在其他逆變器單元2063、2064中的、鄰接于旁邊單元的側(cè)板的上邊也設(shè)有用于配設(shè)DC母線2110的矩形缺口部(未圖示)。逆變器單元2064中鄰接于逆變器單元2065的側(cè)板的內(nèi)側(cè)面及逆變器單元2063中鄰接于逆變器單元2064的側(cè)板的內(nèi)側(cè)面上，與逆變器單元2065、2066 —樣，接觸配置有平滑電容器。如此，DC母線2110以貫穿被夾在各單元之間的逆變器單元2063?2065的方式配設(shè)。而且，各單元的矩形缺口部與金屬容器內(nèi)通過(guò)作為上蓋的控制單元底板2061b形成密閉狀態(tài)。由此，在各逆變器中實(shí)現(xiàn)防塵及防水。
[0348]DC母線2110包括板狀的正極匯流條2070a及負(fù)極匯流條2070b。正極匯流條2070a在橫向(預(yù)定方向)上具有細(xì)長(zhǎng)的大致長(zhǎng)方體形狀。負(fù)極匯流條2070b不與正極匯流條2070a接觸而配置于正極匯流條2070a的上方，具有包住正極匯流條2070a的上面?zhèn)鹊男螤?，以覆蓋正極匯流條2070a的方式構(gòu)成。在此，也可以使正極和負(fù)極的配置相反。正極匯流條2070a及負(fù)極匯流條2070b通過(guò)螺栓之類的緊固件可裝卸地固定，以與逆變器單元2065、2066的平滑電容器2071a、2071b及逆變器單元2063、2064的平滑電容器的端子直接連結(jié)。
[0349]正極匯流條2070a通過(guò)螺栓固定，以直接連結(jié)于逆變器單元2065、2066的平滑電容器2071a、2071b及逆變器單元2063、2064的平滑電容器的正側(cè)端子。并且，負(fù)極匯流條2070b通過(guò)螺栓固定，以直接連結(jié)于逆變器單元2065、2066的平滑電容器2071a、2071b及逆變器單元2063、2064的平滑電容器的負(fù)側(cè)端子。如此，DC母線2110相對(duì)于各逆變器單元2063?2066的金屬容器以非連接狀態(tài)被固定于平滑電容器。
[0350]IPM2105的正極端子(輸入端)2105a與正極匯流條2070a通過(guò)配線連接，負(fù)極端子(輸入端)2105b與負(fù)極匯流條2070b通過(guò)配線連接。并且，逆變電路2018A的3相輸出端子(輸出端)2105c分別通過(guò)配線連接于端子板2066c。端子板2066c用于連接電動(dòng)發(fā)電機(jī) 2012。
[0351]圖44(a)是表示升降壓轉(zhuǎn)換器單元2062的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的俯視圖。并且，圖44(b)是表示升降壓轉(zhuǎn)換器單元2062的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。另外，圖44(b)中，示出為了理解升降壓轉(zhuǎn)換器單元2062的內(nèi)部結(jié)構(gòu)而取下筐體2062h的側(cè)板的狀態(tài)。
[0352]升降壓轉(zhuǎn)換器單元2062的內(nèi)部?jī)?nèi)置有:IPM2103，編入構(gòu)成升降壓轉(zhuǎn)換器2100的晶體管2100B、2100C ;電抗器2101 ;及冷卻用配管2062a。IPM2103安裝于配線基板2104上。冷卻用配管2062a沿著升降壓轉(zhuǎn)換器單元2062的側(cè)面配設(shè)成二維狀。具體而言，冷卻用配管2062a以盡可能長(zhǎng)地配設(shè)在升降壓轉(zhuǎn)換器單元2062的內(nèi)部的方式并以多重彎曲的狀態(tài)容納于矩形截面的金屬容器2062b，并且接觸于該金屬容器2062b的內(nèi)側(cè)面。如圖44(a)所示，金屬容器2062b的外側(cè)面上接觸配置有電抗器2101及IPM2103，金屬容器2062b將來(lái)自電抗器2101及IPM2103的熱傳至冷卻用配管2062a。由此，冷卻電抗器2101及IPM2103。
[0353]在升降壓轉(zhuǎn)換器單元2062中的筐體2062h的側(cè)板上邊設(shè)有用于配設(shè)DC母線2110的矩形缺口部2062e。該矩形缺口部2062e及升降壓轉(zhuǎn)換器單元2062的金屬容器內(nèi)通過(guò)作為上蓋的控制單元底板形成密閉狀態(tài)。由此，在升降壓轉(zhuǎn)換器中實(shí)現(xiàn)防塵及防水。IPM2103的正極端子(輸入端)2103a與正極匯流條2070a通過(guò)配線連接，負(fù)極端子(輸入端)2103b與負(fù)極匯流條2070b通過(guò)配線連接。并且，IPM2103的端子2103c通過(guò)配線與電抗器2101的端子2101a連接，電抗器2101的端子2101b通過(guò)配線與端子板2062c連接，IPM2103的端子2103d通過(guò)配線與端子板2062d連接。端子板2062c、2062d用于連接電池2019。
[0354]在此，圖45是表示打開伺服控制單元2060的控制單元2061的狀態(tài)的立體圖。如圖45所示，控制單元2061在與各單元2062?2066所排列的方向(預(yù)定方向)交叉的方向(在本實(shí)施方式中為各單元2062?2066的長(zhǎng)邊方向)上的各單元2062?2066的后端上，繞沿上述預(yù)定方向設(shè)置的支軸能夠轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝。具體而言，以與各單元2062?2066的筐體2062h?2066h的背面接觸的方式配設(shè)底座2067的一部分(例如參照?qǐng)D41)，控制單元底板2061b通過(guò)固定于該底座2067的部分的鉸鏈(支軸)被安裝于底座2067上。由于控制單元2061被固定于控制單元底板2061b上，因此控制單元2061與控制單元底板2061b一同繞上述支軸轉(zhuǎn)動(dòng)(開閉)。通過(guò)這種機(jī)構(gòu)，各單元2062?2066的筐體2062h?2066h的開口露出于外部，可以向緊固件2081、2082(參照?qǐng)D41)等進(jìn)行調(diào)整。如此，單元2062?2066在起重磁鐵車輛2001運(yùn)行時(shí)，通過(guò)載置控制單元2061，使其內(nèi)部成密閉空間，在維護(hù)伺服控制單元2060時(shí)設(shè)為開口狀態(tài)。
[0355]另外，伺服控制單元2060進(jìn)一步具備支承件2090，該支承件以控制單元2061相對(duì)于單元2062?2066繞上述支軸開放的狀態(tài)支承控制單元2061。支承件2090例如由金屬制的棒狀部件構(gòu)成，其一端卡合于底座2067的側(cè)板2067b附近,另一端卡合于控制單元底板2061b。該支承件2090在控制單元2061為關(guān)閉的狀態(tài)下被容納于伺服控制單元2060的任何部位。
[0356]另外，在上述說(shuō)明中，表示了將控制單元底板2061b作為逆變器單元2063?2066或升降壓轉(zhuǎn)換器單元2062的上蓋使用的例子，但逆變器單元2063?2066或升降壓轉(zhuǎn)換器單元2062的上蓋未必一定是控制單元2061的構(gòu)成部件，只要具有防水功能也可以是其他部件(例如鐵板)。而且，也可通過(guò)設(shè)置于每個(gè)單元2062?2066的部件堵住逆變器單元2063?2066或升降壓轉(zhuǎn)換器單元2062來(lái)代替用控制單元底板2061b之類的共同部件堵住它們的方式。
[0357]在此，對(duì)控制器2030的DC母線電壓降低模式進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明。如前所述，DC母線電壓降低模式為用于在混合式施工機(jī)械I的運(yùn)行停止的狀態(tài)下降低DC母線2110的電壓的動(dòng)作模式，是一種停止逆變電路2018A、2020A和2020B以及升降壓轉(zhuǎn)換器2100的全部，將設(shè)置于升降壓轉(zhuǎn)換器2100與電池2019之間的開關(guān)設(shè)為非連接狀態(tài)之后，驅(qū)動(dòng)逆變電路2020C來(lái)使泵馬達(dá)2071消耗電力，由此降低DC母線2110的電壓的模式。
[0358]圖46是表示DC母線電壓降低模式中的起重磁鐵車輛2001的動(dòng)作的流程圖。首先，為了停止起重磁鐵車輛2001的運(yùn)行，由工作人員操作點(diǎn)火開關(guān)鍵(步驟S2011)。在本實(shí)施方式中，如此每停止起重磁鐵車輛2001的運(yùn)行，控制器2030就開始DC母線電壓降低模式。即，控制器2030接受上述鍵操作，停止逆變電路2018A、2020A及2020B的驅(qū)動(dòng)(步驟S2012)。由此，停止向電動(dòng)發(fā)電機(jī)2012、回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)2021及起重磁鐵2007供給電力。接著，控制器2030停止升降壓轉(zhuǎn)換器2100的驅(qū)動(dòng)(步驟S2013)。而且，控制器2030將升降壓轉(zhuǎn)換器2100與電池2019之間的開關(guān)設(shè)為非接通狀態(tài)(步驟S2014)。由此，DC母線2110與電池2019被電性分離。而且，控制器2030指示引擎2011的E⑶等來(lái)停止引擎2011 (步驟 S2015)。
[0359]此時(shí)，逆變電路2020C繼續(xù)進(jìn)行作為冷卻用電動(dòng)機(jī)的泵馬達(dá)2071的驅(qū)動(dòng)，冷卻液通過(guò)泵馬達(dá)2071繼續(xù)在冷卻液循環(huán)系統(tǒng)的內(nèi)部循環(huán)?？刂破?030繼續(xù)進(jìn)行逆變電路2020C的驅(qū)動(dòng)，繼續(xù)泵馬達(dá)2071的動(dòng)作(步驟S2016)。逆變電路2020C的驅(qū)動(dòng)持續(xù)至通過(guò)與圖3所示的電壓傳感器IlOb相同的電壓傳感器檢測(cè)出的DC母線2110的電壓成為預(yù)定閾值以下為止(步驟S2017 ；Νο) ο
[0360]而且，若DC母線2110的電壓成預(yù)定閾值以下(步驟S2017 ;Yes)，則控制器2030停止逆變電路2020C的驅(qū)動(dòng)(步驟S2018)。由此，泵馬達(dá)2071的動(dòng)作停止，DC母線電壓降低模式結(jié)束，起重磁鐵車輛2001的運(yùn)行完全停止。
[0361]圖47是表示DC母線電壓降低模式中的DC母線2110的電壓推移的一例的曲線圖。若在持續(xù)泵馬達(dá)2071的驅(qū)動(dòng)的狀態(tài)下開關(guān)成非接通狀態(tài)(圖中的時(shí)刻Tl)，則DC母線2110的電壓Vdc從之前的電壓Vact慢慢下降。該下降速度依存于泵馬達(dá)2071的消耗電力。而且，若DC母線2110的電壓Vdc低于預(yù)定的閾值Vth(圖中的時(shí)刻T2)，則泵馬達(dá)2071的動(dòng)作就停止，因此電壓Vdc的下降速度變緩慢。
[0362]對(duì)通過(guò)本實(shí)施方式的起重磁鐵車輛2001獲得的效果進(jìn)行說(shuō)明。如上所述，起重磁鐵車輛2001具備用于冷卻逆變器單元2063?2066或升降壓轉(zhuǎn)換器單元2062、控制單元20600的冷卻液循環(huán)用泵2072。而且，在按照維護(hù)等需要降低DC母線2110的電壓時(shí)，控制器2030通過(guò)DC母線2110的電壓驅(qū)動(dòng)用于驅(qū)動(dòng)泵2072的泵馬達(dá)2071，由此消耗DC母線2110的電壓。泵2072本來(lái)就是為了冷卻逆變器單元2063?2066或升降壓轉(zhuǎn)換器單元2062而搭載于起重磁鐵車輛2001的要件，因此若根據(jù)這種方式，則無(wú)需只為了 DC母線電壓降低模式而新追加電阻器或開關(guān)等零部件。因此，根據(jù)本實(shí)施方式的起重磁鐵車輛2001，能夠以抑制可靠性降低的結(jié)構(gòu)降低DC母線2110的電壓。
[0363]另外，泵馬達(dá)2071與例如驅(qū)動(dòng)液壓泵的電動(dòng)發(fā)電機(jī)2012或驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)體2004之類的工作要件的回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)2021等工作用電動(dòng)機(jī)不同，并不對(duì)可動(dòng)部或工作要件等賦予驅(qū)動(dòng)力，即使該泵馬達(dá)2071驅(qū)動(dòng)，冷卻液也只在配管內(nèi)部循環(huán)。因此，根據(jù)本實(shí)施方式的起重磁鐵車輛2001，不用對(duì)工作要件等賦予驅(qū)動(dòng)力就能夠降低DC母線2110的電壓，因此能夠安全降低DC母線2110的電壓。
[0364]接著，對(duì)有關(guān)本實(shí)施方式的起重磁鐵車輛2001、尤其是基于伺服控制單元2060的效果進(jìn)行說(shuō)明。伺服控制單元2060中，在每個(gè)驅(qū)動(dòng)多個(gè)交流電動(dòng)機(jī)(電動(dòng)發(fā)電機(jī)2012、回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)2021、泵馬達(dá)2071等)中的其中一個(gè)交流電動(dòng)機(jī)的逆變電路(逆變電路2018A、2020A?2020C中的任一個(gè))或者進(jìn)行電池2019的充放電的升降壓轉(zhuǎn)換器2100之類的驅(qū)動(dòng)器電路設(shè)有筐體2062h?2066h，這些電路和筐體2062h?2066h作為升降壓轉(zhuǎn)換器單元2062及逆變器單元2063?2066各自獨(dú)立。而且，這些單元2062?2066的筐體2062h?2066h在伺服控制單元2060中以可個(gè)別裝卸的方式固定。因此，在工作現(xiàn)場(chǎng)等能夠容易從伺服控制單元2060取下各個(gè)單元2062?2066，因此能夠在任一電路上發(fā)生異常的情況等時(shí)確保高維護(hù)性。
[0365]另外，在本實(shí)施方式的伺服控制單元2060中，各單元2062?2066在預(yù)定方向上排列配置，這些筐體2062h?2066h之間通過(guò)緊固件2082固定。通過(guò)這種結(jié)構(gòu)，能夠有效地提高伺服控制單元2060整體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，并能夠確保高耐振性或耐沖擊性。
[0366]從以上內(nèi)容可知，根據(jù)本實(shí)施方式的起重磁鐵車輛2001，能夠兼顧伺服控制單元2060的高耐振性或耐沖擊性與高維護(hù)性。
[0367]另外，如本實(shí)施方式，優(yōu)選伺服控制單元2060具備控制單元2061，該控制單元2061具有用于對(duì)單元2062?2066的各電路進(jìn)行控制的控制器2030，當(dāng)該控制單元2061載置于多個(gè)單元2062?2066上時(shí)，控制單元2061在單元2062?2066的一端可繞沿著預(yù)定方向設(shè)置的支軸轉(zhuǎn)動(dòng)(開閉)地安裝。由此，容易向單元2062?2066內(nèi)部進(jìn)行調(diào)整，能夠確保更高的維護(hù)性。并且，此時(shí)伺服控制單元2060進(jìn)一步具備支承件2090，該支承件2090以控制單元2061相對(duì)于單元2062?2066繞支軸開放的狀態(tài)支承控制單元2061，由此能夠更容易地進(jìn)行單元2062?2066的取下工作，并能夠進(jìn)一步提高維護(hù)性。
[0368]另外，如本實(shí)施方式，優(yōu)選當(dāng)控制單元2061以可轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)載置于多個(gè)單元2062?2066上時(shí)，單元2062?2066的各筐體2062h?2066h中的與控制單元2061對(duì)置的面成為開口狀態(tài)。由此，容易向固定單元2062?2066的筐體2062h?2066h彼此之間的緊固件2082或固定筐體2062h?2066h與底座2067的緊固件2080、2081進(jìn)行調(diào)整，能夠進(jìn)一步提高維護(hù)性。
[0369]另外，如本實(shí)施方式，優(yōu)選伺服控制單元2060具備:底板2067a，載置單元2062?2066 ;及底座2067，具有從預(yù)定方向的兩側(cè)夾緊單元2062?2066的側(cè)板2067b，其中單元2062?2066中位于兩端的單元2062、66的筐體2062h、2066h與底座2067的側(cè)板2067b通過(guò)緊固件2081可裝卸地固定。由此，不會(huì)損壞維護(hù)性而進(jìn)一步增加伺服控制單元2060整體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，從而能夠進(jìn)一步提高耐振性或耐沖擊性。
[0370]另外，在本實(shí)施方式的起重磁鐵車輛2001中，升降壓轉(zhuǎn)換器單元2062及多個(gè)逆變器單元2063?2066的輸入端連接于共通的DC母線2110。因此，能夠削減用于DC母線2110的空間，而且還有助于維護(hù)性的提高。并且，構(gòu)成DC母線2110的正極匯流條2070a及負(fù)極匯流條2070b由細(xì)長(zhǎng)的大致長(zhǎng)方體形狀的金屬板構(gòu)成，因此與配線連接相比，能夠以較短的電流路徑且較大的截面積連接各單元2062?2066的輸入端之間。因此，能夠以低電阻連接各單元2062?2066。
[0371]另外，在本實(shí)施方式的起重磁鐵車輛2001中，DC母線(匯流條)2110沿著排列各單元2062?2066的方向設(shè)置于各單元2062?2066中的、在鄰接于旁邊單元的側(cè)板上所設(shè)置的矩形缺口部，因此能夠節(jié)省空間地配設(shè)DC母線(匯流條)2110。
[0372]接著，對(duì)本實(shí)施方式所涉及的混合式施工機(jī)械的其他例子進(jìn)行說(shuō)明。圖48是作為本實(shí)施方式所涉及的混合式施工機(jī)械的其他一例表示輪式裝載機(jī)2001B的外觀的側(cè)視圖。如圖48所示，輪式裝載機(jī)2001B具備:車輪2201，用于行駛于平坦路；車體2202，被車輪2201的車軸支承；及鏟斗2203，配置于車體2202的前方。由提升桿2204及升降缸2205構(gòu)成用于抬起鏟斗2203的機(jī)構(gòu)，由鏟斗缸2206構(gòu)成用于使鏟斗2203向后方傾斜或使其進(jìn)行砂土等的放出動(dòng)作的機(jī)構(gòu)。車體2202上設(shè)置有用于容納操作鏟斗2203的操作員的駕駛室2207或用于產(chǎn)生液壓的引擎(不圖示)之類的動(dòng)力源。
[0373]圖49是表示輪式裝載機(jī)2001B的電力系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)之類的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖。另外，在圖49中，用雙重線表示機(jī)械地傳遞動(dòng)力的系統(tǒng)，用細(xì)實(shí)線表示電力系統(tǒng)。
[0374]如圖49所示，輪式裝載機(jī)2001B具備引擎2301，該引擎2301的旋轉(zhuǎn)軸通過(guò)轉(zhuǎn)矩分流器2301a連結(jié)于電動(dòng)發(fā)電機(jī)2302及離合器2303。離合器2303連結(jié)于車軸2304，將引擎2301的動(dòng)力傳遞至車軸2304。電動(dòng)發(fā)電機(jī)2302輔助(assist)引擎2301的驅(qū)動(dòng)力的同時(shí)，利用引擎2301的驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行發(fā)電。通過(guò)電動(dòng)發(fā)電機(jī)2302產(chǎn)生的交流電力通過(guò)逆變器單元2305所具有的逆變電路轉(zhuǎn)換為直流電力，并儲(chǔ)存于帶有升降壓轉(zhuǎn)換器的電池2306。
[0375]另外，帶有升降壓轉(zhuǎn)換器的電池2306通過(guò)逆變器單元2307所具有的其他逆變電路連接于作為交流電動(dòng)機(jī)的泵馬達(dá)2308。逆變器單元2307的逆變電路將從電池2306輸出的直流電力轉(zhuǎn)換為交流電力來(lái)驅(qū)動(dòng)泵馬達(dá)2308。泵馬達(dá)2308的旋轉(zhuǎn)軸連結(jié)于液壓泵2309，由該液壓泵2309產(chǎn)生的液壓供給至提升缸2205及鏟斗缸2206 (圖49)。并且，帶有升降壓轉(zhuǎn)換器的電池2306通過(guò)逆變器單元2310所具有的另一其他逆變電路連接于作為交流電動(dòng)機(jī)的冷卻用馬達(dá)2311。冷卻用馬達(dá)2311驅(qū)動(dòng)用于將冷卻液供給至設(shè)置于逆變器單元2305及2307的水冷用配管(與圖43所示的配管2065a、2066a相同的配管)的泵。
[0376]在這種結(jié)構(gòu)中，逆變器單元2305、2307及2310能夠構(gòu)成伺服控制單元2060A。該伺服控制單元2060A具備與上述伺服控制單元2060相同的結(jié)構(gòu)。即，逆變器單元2305、2307及2310與圖40?圖45所示的單元2062?2066相同，在預(yù)定方向上排列配置的同時(shí)，相互鄰接的逆變器單元的筐體彼此之間通過(guò)緊固件可裝卸地固定。并且，伺服控制單元2060A進(jìn)一步具備控制單元(不圖示)，該控制單元具有用于控制逆變器單元2305、2307及2310的各逆變電路的控制電路，該控制單元載置于逆變器單元2305、2307及2310上，繞支軸可轉(zhuǎn)動(dòng)(開閉)地安裝。而且，伺服控制單元2060A具備相當(dāng)于圖40所示的底座2067的部件及相當(dāng)于圖45所示的支承件2090的部件。
[0377]基于本發(fā)明的混合式施工機(jī)械并不局限于上述實(shí)施方式，能夠進(jìn)行其他種種變形。例如，在上述實(shí)施方式中例示說(shuō)明了起重磁鐵車輛及輪式裝載機(jī)作為混合式施工機(jī)械，但在其他混合式施工機(jī)械(例如挖土機(jī)或起重機(jī)等)中也可以應(yīng)用本發(fā)明。
[0378]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0379]本發(fā)明尤其可以利用于混合式施工機(jī)械等工作機(jī)械中。
[0380]符號(hào)說(shuō)明
[0381]圖中:1_混合式施工機(jī)械，IA-叉車，IB-推土機(jī)，2-行駛機(jī)構(gòu)，2a_液壓馬達(dá)，3-回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，4-回轉(zhuǎn)體,5-動(dòng)臂,6-斗桿,7-起重磁鐵,8-動(dòng)臂缸,9-斗桿缸,10-纟產(chǎn)斗缸,11-引擎，12-電動(dòng)發(fā)電機(jī)(交流電動(dòng)機(jī))，13-減速機(jī)，14-主泵，15-先導(dǎo)泵，16-高壓液壓管路，17-控制閥，18A、20A、20B、20C-逆變電路，19-電池，21-回轉(zhuǎn)用電動(dòng)機(jī)，22-分解器，23-機(jī)械制動(dòng)器，24-回轉(zhuǎn)減速機(jī)，25-先導(dǎo)管路，26-操作裝置，27、28_液壓管路，29-壓力傳感器，30-控制器，31-駕駛席，32-叉子，34,38-車輪，35-裝卸馬達(dá)，36-行駛馬達(dá)，40-點(diǎn)火開關(guān)鍵(點(diǎn)火開關(guān)鑰匙)，41-蓄電機(jī)構(gòu)，42?44-逆變電路，60-伺服控制單元，61-控制單元底板,62?65-逆變器單兀,62a?66a_冷卻用配管,62b、66b_金屬容器,66-升降壓轉(zhuǎn)換器單元，67-板狀底座，68-散熱片，70-冷卻液循環(huán)系統(tǒng)，75-輔助罐，78-泵，79-泵馬達(dá)，100-升降壓轉(zhuǎn)換器，101-電抗器，103、105-1PM，104、106-配線基板，107?109-溫度傳感器，110-DC母線，120-蓄電機(jī)構(gòu)，160-第I冷卻液循環(huán)系統(tǒng)，170-第2冷卻液循環(huán)系統(tǒng)，600-控制單元，601-筐體，601a-筐體容器，601b-筐體罩，602-卡板，603-散熱片，603a、603b_冷卻區(qū)域,604-控制卡，605a、605b、615-CPU，606a,606b-冷卻用風(fēng)扇，607-連接器，608-冷卻用配管，609-電源卡,611-散熱片,612-熱傳導(dǎo)性片,613-卡板,614-熱傳導(dǎo)板,1001-挖土機(jī)，1030-控制器，1030A、1030B、1030C-逆變器控制部，1030D-整體控制部，1031-1034-減法器，1032、1035-控制部，1033-轉(zhuǎn)矩限制部，1037-電流變換部，1038-回轉(zhuǎn)動(dòng)作檢測(cè)部，1040-信號(hào)生成部，1100-蓄電機(jī)構(gòu)，1101-電池，1102-升降壓轉(zhuǎn)換器，1300-動(dòng)臂再生用發(fā)電機(jī)，1310-液壓馬達(dá)，2001-起重磁鐵車輛，2001B-輪式裝載機(jī)，2030-控制器，2060-伺服控制單元，2061-控制單元，2062-升降壓轉(zhuǎn)換器單元，2063?2066-逆變器單元，2068-散熱片，2070a-正極匯流條，2070b-負(fù)極匯流條，2080?2082-緊固件，2090-支承件，G-吊物。
【權(quán)利要求】
1.一種施工機(jī)械，具備通過(guò)操作者的操作驅(qū)動(dòng)的工作用電動(dòng)機(jī)，其特征在于， 具備: 蓄電池； 包含逆變器單元以及升降壓轉(zhuǎn)換器單元中的至少一個(gè)單元的一個(gè)或多個(gè)單元，所述逆變器單元具有包含以下稱為IPM的智能型功率模塊且驅(qū)動(dòng)所述工作用電動(dòng)機(jī)的逆變電路，所述升降壓轉(zhuǎn)換器單元包含IPM并具有進(jìn)行所述蓄電池的充放電的直流電壓變換器；和控制部，控制所述逆變電路以及所述直流電壓變換器中的至少一方， 所述一個(gè)或多個(gè)單元除了內(nèi)置于所述IPM的第I溫度傳感器之外，在所述IPM的外部還具有用于檢測(cè)所述IPM的溫度的第2溫度傳感器， 在基于所述第2溫度傳感器的溫度檢測(cè)結(jié)果超過(guò)比所述IPM的過(guò)熱保護(hù)功能通過(guò)所述第I溫度傳感器動(dòng)作的溫度低的預(yù)定第I閾值的情況下，該單元為所述逆變器單元時(shí)，所述控制部降低流向所述工作用電動(dòng)機(jī)的最大驅(qū)動(dòng)電流，并且當(dāng)該單元為所述升降壓轉(zhuǎn)換器單元時(shí)，所述控制部降低來(lái)自所述蓄電池的最大放電電流和/或流向所述蓄電池的最大充電電流。
2.如權(quán)利要求1所述的施工機(jī)械，其特征在于， 在基于所述第2溫度傳感器的溫度檢測(cè)結(jié)果超過(guò)低于所述IPM的過(guò)熱保護(hù)功能通過(guò)所述第I溫度傳感器動(dòng)作的溫度且大于所述第I閾值的第2閾值的情況下，該單元為所述逆變器單元時(shí)，所述控制部停止所述逆變器電路的工作，并且當(dāng)該單元為所述升降壓轉(zhuǎn)換器單元時(shí)，所述控制部停止所述直流電壓轉(zhuǎn)換器的工作。
3.如權(quán)利要求1或2所述的施工機(jī)械，其特征在于， 所述一個(gè)或多個(gè)單元具有含有與所述IPM熱結(jié)合的散熱面的熱傳導(dǎo)板， 在所述熱傳導(dǎo)板的所述散熱面上配置有所述第2溫度傳感器。
4.如權(quán)利要求3所述的施工機(jī)械，其特征在于， 所述熱傳導(dǎo)板被配置成沿該施工機(jī)械的上下方向延伸， 在所述熱傳導(dǎo)板的所述散熱面內(nèi)在所述IPM的上側(cè)配置有所述第2溫度傳感器。
5.—種工作機(jī)械,其特征在于,具備: 工作用電動(dòng)機(jī)，通過(guò)操作員的操作驅(qū)動(dòng)； 直流母線，通過(guò)第I逆變電路被連接于所述工作用電動(dòng)機(jī)； 蓄電池，通過(guò)直流電壓變換器及開關(guān)被連接于所述直流母線； 控制部，控制所述第I逆變電路、所述直流電壓變換器及所述開關(guān)； 冷卻用電動(dòng)機(jī)，驅(qū)動(dòng)用于冷卻所述第I逆變電路、所述直流電壓變換器及所述控制部中的至少一個(gè)的冷卻用風(fēng)扇和/或冷卻液循環(huán)用泵；及 冷卻用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，被連接于所述冷卻用電動(dòng)機(jī)與所述直流母線之間，由所述控制部控制來(lái)驅(qū)動(dòng)所述冷卻用電動(dòng)機(jī)， 所述控制部在該工作機(jī)械停止運(yùn)行時(shí)將所述開關(guān)設(shè)為非連接狀態(tài)來(lái)使所述直流母線與蓄電池成為非連接狀態(tài)之后， 驅(qū)動(dòng)包含與所述直流母線連接的所述冷卻用電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)中的至少一個(gè)來(lái)使電力消耗，由此降低所述直流母線的電壓。
6.如權(quán)利要求5所述的工作機(jī)械，其特征在于， 所述控制部當(dāng)所述直流母線的電壓成為預(yù)定值以下時(shí)，停止包括所述冷卻用電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)中的至少一個(gè)的驅(qū)動(dòng)。
7.如權(quán)利要求5或6所述的工作機(jī)械，其特征在于， 所述控制部在所述直流母線的電壓高于所述蓄電池的電壓的情況下，在將所述開關(guān)設(shè)為非連接狀態(tài)之前，驅(qū)動(dòng)所述直流電壓變換器并對(duì)所述蓄電池進(jìn)行充電。
8.如權(quán)利要求5或6所述的工作機(jī)械，其特征在于， 在該工作機(jī)械停止運(yùn)行后，所述控制部使所述直流母線的電壓降低。
9.如權(quán)利要求8所述的工作機(jī)械，其特征在于， 所述控制部進(jìn)一步在有來(lái)自工作人員的輸入的情況下使所述直流母線的電壓降低。
10.如權(quán)利要求5或6所述的工作機(jī)械，其特征在于，進(jìn)一步具備: 內(nèi)燃機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)； 第I冷卻液循環(huán)系統(tǒng)，包含冷卻所述內(nèi)燃機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的第I熱交換器；及第2冷卻液循環(huán)系統(tǒng)，為了冷卻所述第I逆變電路及所述直流電壓變換器而在所述第I冷卻液循環(huán)系統(tǒng)之外另設(shè)置，并包含第2熱交換器。
11.如權(quán)利要求10所述的工作機(jī)械，其特征在于， 所述直流電壓變換器包含電抗器而構(gòu)成， 所述第2冷卻液循環(huán)系統(tǒng)冷卻所述電抗器。
【文檔編號(hào)】E02F9/20GK104264737SQ201410432626
【公開日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2009年11月17日 優(yōu)先權(quán)日:2008年11月18日
【發(fā)明者】杉山祐太, 湯淺英昭, 佐野公則 申請(qǐng)人:住友重機(jī)械工業(yè)株式會(huì)社, 住友建機(jī)株式會(huì)社