CN105517837B - 作业机械 - Google Patents

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Abstract

提供能够可靠地检测通过驱动源而工作的同步发电机的短路状态的混合动力式轮式装载机。本发明具有：通过发动机作为发电机工作并通过从蓄电装置(9)供给的电力作为马达工作的、作为同步发电机的MG(4)；MG用逆变器(5)，具有检测在MG(4)中流动的马达电流的马达电流传感器(5d)及半导体开关(5a、5b)；检测MG(4)的短路状态的HCU(10)，HCU(10)是在MG用逆变器(5)的半导体开关(5a、5b)被栅极截止的状态下、且由马达电流传感器(5d)检测的马达电流为规定的阈值以上的情况下，判定为MG(4)处于短路状态。

Description

作业机械
技术领域
本发明涉及具有用于使例如行驶装置等的驱动部驱动的永磁铁式的同步发电机的作业机械。
背景技术
以往，使用了这种永磁铁式的同步发电机的现有技术例如被专利文献1公开。在该专利文献1中，具有：控制作为永磁铁式的同步发电机的三相交流马达的逆变器部；对在该逆变器部中流动的电流进行检测的电流检测单元。而且，采用如下结构：在通过该电流检测单元检测到超过了预先设定的电流值的电流的情况下，使逆变器部的运转停止之后，对于该逆变器部内的开关元件，使用短路检测用的开关图样来检测短路位置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第4438833号公报
但是，在上述专利文献1公开的现有技术中，在成为作为一次动力源的发动机的驱动力向三相交流马达传递的构造的情况下，当逆变器部发生短路故障时，无论是否使该逆变器部停止，都传递通过发动机的驱动输出的动力而使三相交流马达继续旋转。因此，由于通过由该三相交流马达的旋转产生的感应电压，导致短路电流继续向逆变器部流动，从而不一定能够检测逆变器部的异常。
另外，短路电流向逆变器部继续流动，由此，该逆变器部等可能会产生局部的发热，从而还可能带来进一步的二次损坏。根据上述，在三相交流马达以通过发动机的驱动力进行驱动的方式被安装的情况下，需要可靠地检测逆变器部的短路故障。
发明内容
本发明是鉴于上述现有技术的现状而研发的，其目的在于提供能够可靠地检测通过驱动源发电的同步发电机中的短路的作业机械。
为实现该目的，本发明的特征在于，具有：驱动源；通过该驱动源而发电的同步发电机；逆变器，具有检测在该同步发电机中流动的电流的电流检测部及开关元件；经由该逆变器蓄积上述同步发电机产生的电力的蓄电装置；以及检测上述同步发电机的电气异常的控制部，上述控制部是在检测到上述同步发电机的电气异常时，使上述逆变器的开关元件的栅极截止，在该状态下，通过上述电流检测部检测到规定值以上的电流持续规定时间以上的情况下，判断为上述逆变器处于短路状态。
发明的效果
本发明如上所述地构成，在即使使控制同步发电机的逆变器的开关元件的栅极截止也检测到比规定的值大的电流在逆变器内持续流动规定时间以上时，判断为逆变器处于短路状态，从而即使在通过驱动源使同步发电机产生电动势的状态下，也能够可靠地检测逆变器的短路状态。而且，上述以外的课题、结构及效果通过以下的实施方式的说明得以明确。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的混合动力式轮式装载机的侧视图。
图2是表示混合动力式轮式装载机的驱动系统的概要结构图。
图3是用于说明本发明的用于检测逆变器短路异常的基本的思维方式的流程图。
图4是本发明的第一实施方式的用于检测短路状态的流程图。
图5是表示同步发电机的相对于转速的特性的图，(a)是表示不控制逆变器输入电压时的正常时的逆变器输入电压特性的图线，(b)是表示短路状态时的马达电流特性的图线。
图6是表示本发明的第二实施方式的电动式轮式装载机的驱动系统的概要结构图。
图7是第二实施方式的用于检测同步发电机的短路状态的流程图。
具体实施方式
[第一实施方式]
以下，作为本发明涉及的作业机械的第一实施方式，以混合动力式轮式装载机1为例进行说明。
图1是表示本发明的第一实施方式涉及的混合动力式轮式装载机的侧视图。图2是表示混合动力式轮式装载机的驱动系统的概要结构图。
＜结构＞
如图1所示，混合动力式轮式装载机1是具有使行驶部2电动化的驱动系统的行驶电动驱动式轮式装载机，是搭载了所谓的串联式的混合动力系统的混合动力工程车辆。此外，作为本发明的混合动力式的作业机械，除了辅助液压驱动的结构以外，还包含辅助其他的电动马达的驱动的结构。
在混合动力式轮式装载机1的车身1a的前侧，设置有作为砂土等的挖掘作业等所使用的驱动部的前作业机1b。另外，在车身1a上，安装有使该车身1a前进或后退即能够行驶的作为行驶用轮胎的行驶轮2a。这些行驶轮2a构成了行驶部2的一部分，并通过搭载在车身1a上的电动式的行驶马达6被驱动。
前作业机1b具有：能够沿上下方向转动地连结于车身1a的前侧的举升臂1c；能够转动地连结于该举升臂1c的前端部上的铲斗1d。举升臂1c通过作为液压执行机构的举升臂油缸(液压缸)1e被驱动。铲斗1d是将作为液压执行机构的铲斗油缸(液压缸)1f的动作传递到曲柄1g而被驱动。这些举升臂油缸1e及铲斗油缸1f是通过从被作为驱动源的发动机3及后述的马达·发电机(MG)4驱动的液压泵(未图示)供给的工作油的液压而被伸缩驱动的。
如图2所示，混合动力式轮式装载机1具有作为动力源的发动机3。在该发动机3上，安装有用于使该发动机3启动的起动机3a。发动机3通过来自作为发动机控制装置的发动机控制单元(ECU)3b的指令来控制发动机转速。而且，发动机3的输出轴3c和作为发电电动机的MG(马达·发电机)4的驱动轴被机械地连结，各自的旋转转矩被供给到未图示的液压泵。该MG4由永磁铁式的同步发电机构成。即，MG4是如下的马达/发电机，即在对发动机3进行转矩辅助的情况下，作为马达工作，有助于液压泵的驱动，另一方面，在稳定行驶时或减速时，作为以发动机3为驱动源进行发电的发电机工作。另外，在MG4上，安装有用于检测该MG4的转速(马达转速)的旋转传感器4a。
而且，MG4与作为电力转换装置的MG用逆变器5连接，并利用该MG用逆变器5进行逆变控制。该MG用逆变器5是用于将来自后述的蓄电装置9的电力供给到MG4而使该MG4作为马达进行驱动、或相反地在通过发动机3而使MG4作为发电机工作时对于蓄电装置9供给电力的三相逆变装置。该MG用逆变器5作为开关元件而具有例如IGBT(绝缘栅极双极型晶体管：Insulated Gate Bipolar Transistor)等这样的半导体开关5a、5b。这些半导体开关5a、5b一般采用功率半导体元件，成为由共计6个构成的桥电路。另外，这些半导体开关5a的源极及半导体开关5b的漏极经由马达电流传感器5d与MG4电连接。该马达电流传感器5d是检测从MG4输出的电流(马达电流)的电流检测部。
而且，在这些半导体开关5a的漏极与半导体开关5b的源极之间，分别并联连接有主平滑电容器5e和逆变器输入电压传感器5f。主平滑电容器5e使直流电压平滑化。逆变器输入电压传感器5f是检测逆变器5的输入电压的电压检测部。另外，旋转传感器4a、马达电流传感器5d及逆变器输入电压传感器5f与内置于MG用逆变器5的逆变器控制电路5g连接。
另一方面，行驶部2具有作为驱动部的行驶马达6。该行驶马达6通过从蓄电装置9供给的电力被驱动。在作为该行驶马达6的输出轴的行驶用传动轴6a上安装有行驶轮2a。另外，在该行驶马达6上安装有用于检测该行驶马达6的转速(马达转速)的旋转传感器6b。而且，为作为电动马达工作而安装有作为电力转换装置的行驶马达用逆变器7。该行驶马达用逆变器7分别具有半导体开关7a、7b、马达电流传感器7d、主平滑电容器7e、逆变器输入电压传感器7f及逆变器控制电路7g，并采用与上述MG用逆变器5同样的结构。
而且，MG用逆变器5及行驶马达用逆变器7经由斩波器8而与例如电容器等蓄电装置9连接。斩波器8具有：作为电感的电抗器8a；作为开关元件的例如IGBT这样的半导体开关8b、8c。电抗器8a的一端与蓄电装置9的正极连接，另一端与半导体开关8b的源极及半导体开关8c的漏极连接。此外，在斩波器8中流动的电流通过斩波器电流传感器8e进行检测。半导体开关8b的漏极经由作为开关的继电器8f而与MG用逆变器5及行驶马达用逆变器7的一端连接。半导体开关8c的源极与MG用逆变器5及行驶马达用逆变器7各自的另一端连接。
另外，相对于一对半导体开关8b、8c并联地安装有电压传感器8g。该电压传感器8g检测一对半导体开关8b、8c之间的输入电压。另外，相对于蓄电装置9并联地安装有蓄电装置电压传感器8h。该蓄电装置电压传感器8h检测蓄电装置9的电压。而且，这些电压传感器8g及蓄电装置电压传感器8h、斩波器电流传感器8e与内置于斩波器8的斩波器控制电路8i连接。
MG4的发电电力经由斩波器8而对蓄电装置9充电，并且蓄电装置9经由MG用逆变器5或行驶马达用逆变器7而向MG4或行驶马达6供给电力。
而且，各ECU3b、逆变器控制电路5g、7g、斩波器控制电路8i、和作为主控制器的综合控制装置的HCU(混合动力控制单元)10使用CAN(Controller Area Network:控制器局域网)通信等连接，能够相互收发指令值及状态量。向该HCU10输入使混合动力式轮式装载机1起动时被输入的起动信号A、或/和与用于行驶的油门踏板(未图示)的踩踏操作或者用于操作前作业机1b的未图示的操作杆的操作相应的操作信号B等，HCU10根据这些输入信号，综合地控制发动机3、MG4、行驶马达6及斩波器8。例如，该HCU10处理起动信号A或/和操作信号B等，在使MG4、行驶马达6驱动的情况下，分别对它们生成转矩指令，并经由CAN对MG用逆变器5的逆变器控制电路5g、行驶马达用逆变器7的逆变器控制电路7g、斩波器用控制电路8i进行数据发送。另外，HCU10经由CAN取得MG用逆变器5、行驶马达用逆变器7、斩波器8的各输入电压信息，并为使这些电压值与所期望的电压值一致，而向MG用逆变器控制电路5g、行驶马达用逆变器控制电路7g、斩波器用控制电路8i发送指令值来控制各输入电压。
MG用逆变器5的逆变器控制电路5g经由CAN接受来自HCU10的转矩指令，并基于来自旋转传感器4a、马达电流传感器5d及逆变器输入电压传感器5f的信息，使各半导体开关5a、5b的栅极导通/截止来进行PWM(脉冲宽度调制：Pulse Width Modulation)控制，以产生所期望的马达转矩的方式控制MG4的驱动。同样地，行驶马达用逆变器7的逆变器控制电路7g经由CAN接受来自HCU10的转矩指令，基于来自旋转传感器6b、马达电流传感器7d及逆变器输入电压传感器7f的信息，使各半导体开关7a、7b的栅极导通/截止来进行PWM控制，并以产生所期望的马达转矩的方式控制行驶马达6的驱动。
斩波器控制电路8i经由CAN接受从HCU10对MG4及行驶马达6的与电力供给相关的指令，并基于来自斩波器电流传感器8e及电压传感器8g的信息，使各半导体开关8b、8c的栅极导通/截止来进行PWM控制，并利用电抗器8a，将蓄积在蓄电装置9中的电力经由MG用逆变器5、行驶马达用逆变器7向MG4及行驶马达6供给。以上，关于使MG4及行驶马达6作为马达发挥功能的情况进行了说明，但使MG4作为发电机发挥功能的情况下，HCU10也基于起动信号A或操作信号B等而对各ECU3b、逆变器控制电路5g、7g、斩波器控制电路8i输出指令信号。此外，发动机3的ECU3b经由CAN接受来自HCU10的发动机旋转指令，并控制发动机3的转速。另外，该ECU3b从HCU10接受发动机停止要求时，使发动机3停止。
以下，关于上述第一实施方式的混合动力式轮式装载机1的HCU10对MG用逆变器5的短路异常的判定方法，参照图3所示的流程图进行说明。
首先，最开始判定MG4是否没有发生任何的电气异常。在本实施方式中，作为其一例，首先，判定由MG用逆变器5的逆变器输入电压传感器5f检测的输入电压[VMG]是否是预先确定的规定值[Va]以下，即VMG≤Va(S1)。通过在S1中的判定，VMG比Va大即VMG＞Va的情况(否的情况)下，判定为没有短路，MG用逆变器5正常(S2)。
其次，通过在S1中的判定，VMG为Va以下即VMG≤Va的情况(是的情况)下，判定由安装在MG4上的旋转传感器4a检测的MG4的转速[NMG]是否是预先确定的规定值[Na]以上即NMG≥Na(S3)。通过在S3中的判定，NMG比Na小即NMG＜Na的情况(否的情况)下，进入S2，判定为没有短路，MG用逆变器5正常。
与此相对，通过在S3中的判定，NMG为Na以上即NMG≥Na的情况(是的情况)下，判定为MG4及与MG4连接的设备具有发生某些电气异常的可能性，转移到下一步骤S4。此外，如图5的(a)所示，若没有异常，则关于逆变器输入端子，MG4的转速NMG与没有控制逆变器输入电压时的逆变器输入电压VMG处于正比例关系，在步骤S1、S3中，以VMG是否不小于该正比例关系来判断异常的可能性。而且，使MG用逆变器5的全部的半导体开关5a、5b为栅极截止状态，停止该MG用逆变器5进行的PWM控制(S4)。然后，判定由MG用逆变器5的马达电流传感器5d检测的马达电流[IMG]是否为预先确定的阈值[Ia]以上即IMG≥Ia(S5)。通过在S5中的判定，IMG比Ia小即IMG＜Ia的情况(否的情况)下，进入S2，判定为没有短路，MG用逆变器5正常。此外，作为该Ia采用例如额定电流的2倍左右的电流值。
另外，通过在S5中的判定，IMG为Ia以上即IMG≥Ia的情况(是的情况)下，判定是否为以下状态是否持续，该状态是指在MG4处于旋转状态并且MG用逆变器5成为截止的状态下，即使经过了预先确定的规定时间[Ta]以上，MG4的马达电流IMG也以规定的电流Ia以上流动，即判定持续时间TMG是否是规定时间Ta以上(S6)。根据S6的判定为否定的情况，TMG比Ta小即TMG＜Ta的情况(否的情况)下，进入S2，判定为没有短路，正常。
另一方面，在S6中的判定为肯定的情况下，即TMG≥Ta的情况(是的情况)下，判定为MG用逆变器5处于短路状态(S7)。此处，图5的(b)是表示MG用逆变器5中产生短路异常时使开关元件5a、5b成为截止状态的情况下的MG用逆变器5中流动的马达电流IMG与MG4的转速NMG之间的关系的图，如该图所示，在短路异常时，MG4的转速为规定的转速Na以上时，马达电流IMG以规定的电流值Ia以上流动。而且，在S7中判定为MG4处于短路状态的情况下，从HCU10对ECU3b发送发动机停止指令。由此，发动机3的驱动停止。
以下，将上述MG用逆变器5的短路异常判定方法适用于包含行驶马达用逆变器7及斩波器8在内的驱动系统整体，关于用于求出实际的短路位置的判定方法，参照图4所示的流程图进行说明。
在发动机3被驱动的状态下，由逆变器输入电压传感器5f等检测的输入电压降低等的某种异常被HCU10检测到时，使MG用逆变器5、行驶马达用逆变器7及斩波器8的全部的半导体开关5a、5b、7a、7b、8b、8c成为栅极截止状态，之后紧接着使继电器8f成为截止状态(S11)。
前述的S1、S3、S5、S6的任意一方为否定的情况下，如基于上述图3的流程图说明的那样，判定为在MG用逆变器5中没有短路(S21)。
另一方面，S1、S3、S5、S6全部为肯定的情况下，进入S7，判定为MG4处于短路状态。而且，在S7中判定为MG4处于短路状态的情况下，从HCU10对ECU3b发送发动机停止指令(S12)。由此，向发动机3的燃料供给停止，MG4停止后，使继电器8f接通，并将斩波器8的电压施加于MG用逆变器5(S13)。
然后，判定由斩波器电流传感器8e检测的蓄电装置电流[ICP]是否是预先确定的规定值[Ib]以上即ICP≥Ib(S14)。通过S14的判定，ICP为Ib以上即ICP≥Ib的情况(是的情况)下，判定该ICP≥Ib的状态持续的持续时间[TCP]是否是预先确定的规定时间[Tb]以上即TCP≥Tb(S15)。
通过在S15中的判定，TCP为Tb以上即TCP≥Tb的情况(是的情况)下，判定为包含主平滑滤波器5e在内，斩波器8及MG用逆变器5的输入部都处于短路状态(S16)。该情况下，驱动系统不能使用。
与此相对，通过在S14中的判定，ICP比Ib小即ICP＜Ib的情况(否的情况)下，或者通过在S15中的判定，TCP比Tb小即TCP＜Tb的情况(否的情况)下，判定为没有MG用逆变器5的输入部的短路，但判定为仅MG用逆变器5内部的半导体开关5a、5b的某一方短路(S17)。该情况下，MG4无法使用，但行驶马达6及蓄电装置9存在能够使用的可能性。
另一方面，通过S21判定为MG用逆变器5为正常的情况下，使MG用逆变器5的各半导体开关5a、5b成为栅极导通状态，开始MG4的输入电压的控制(S18)。
然后，为检测MG用逆变器5以外的短路位置而使继电器8f接通(S31)。然后，与S14同样地，判定由斩波器电流传感器8e检测的蓄电装置电流[ICP]是否是预先确定的规定值[Ib]以上即ICP≥Ib(S32)。
而且，通过在S32中的判定，ICP为Ib以上即ICP≥Ib的情况(是的情况)下，与S15同样地，判定该ICP≥Ib的状态持续的持续时间[TCP]是否是预先确定的规定时间[Tb]以上即TCP≥Tb(S33)。通过在S33中的判定，TCP为Tb以上即TCP≥Tb的情况(是的情况)下，与S16同样地，斩波器8的输入部短路，判定为该斩波器8处于短路状态，不能使用(S34)。该情况下，蓄电装置9不能使用，但通过使继电器8f断开而电切断蓄电装置9，MG4及行驶马达6存在能够使用的可能性。
另外，通过在S32中的判定，ICP比Ib小即ICP＜Ib的情况(否的情况)下，或者通过在S33中的判定，TCP比Tb小即TCP＜Tb的情况(否的情况)下，使斩波器8的各半导体开关8b、8c成为栅极导通状态，开始蓄电装置9的输入电压的控制(S35)。S35之后，判定由逆变器输入电压传感器5f检测的输入电压[VMG]是否是预先确定的规定值的控制电压[Vb]以下即VMG≤Vb(S36)。通过在S36中的判定，VMG为Vb以下即VMG≤Vb的情况(是的情况)下，判定由蓄电装置电压传感器8h检测的蓄电装置电压[VCC]是否是预先确定的规定值[Vc]以下即VCC≤Vc(S37)。这里，作为该蓄电装置电压[VCC]采用例如200～300V左右的电压。
而且，通过在S37中的判定，VCC为Vc以下即VCC≤Vc的情况(是的情况)下，判定该VCC≤Vc的状态持续的持续时间[TCC]是否是预先确定的规定时间[Td]以上即TCC≥Td(S38)。通过在S38中的判定，TCC为Td以上即TCC≥Td的情况(是的情况)下，进入S34，斩波器8的半导体开关8b、8c的某一个以上短路，判定为该斩波器8处于短路状态，不能使用。该情况下也是，蓄电装置9不能使用，但通过使继电器8f断开而电切断蓄电装置9，MG4及行驶马达6存在能够使用的可能性。
另一方面，在S36中VMG＞Vb的情况(否的情况)、在S37中VCC＞Vc的情况(否的情况)、或者在S38中TCC＜Td的情况(否的情况)的某一个的情况下，能够判断为斩波器8没有发生短路故障，从而使行驶马达用逆变器7的各半导体开关7a、7b成为栅极导通状态(S41)。S41之后，判定由行驶马达用逆变器7的逆变器输入电压传感器7f检测的输入电压[VM]是否是预先确定的规定值的控制电压[Va]以下即VM≤Va(S42)。
通过S42的判定，VM为Va以下即VM≤Va的情况(是的情况)下，判定该VM≤Va的状态持续的持续时间[TM]是否是预先确定的规定时间[Te]以上即TM≥Te(S43)。通过在S43中的判定，TM为Te以上即TM≥Te的情况(是的情况)下，行驶马达用逆变器7的半导体开关7a、7b的某一个以上短路，判定为该行驶马达用逆变器7处于短路状态(S44)。
另一方面，通过在S42中的判定，VM比Va大即VM＞Va的情况(否的情况)下，或者通过在S43中的判定，TM比Te小即TM＜Te的情况(否的情况)下，行驶马达用逆变器7没有故障，判定为半导体开关7a、7b没有短路的正常状态(S45)。该情况下，判断为MG用逆变器5、斩波器8和行驶马达用逆变器7中的任意一方都没有短路异常。
如以上详细地说明的那样，根据上述第一实施方式，用于通过发动机3驱动作为发电电动机的MG4的MG用逆变器5的输入电压被检测出异常时，能够可靠地判断其原因是否是短路异常。而且，在短路异常被确定为原因时，能够确定MG用逆变器5、行驶马达用逆变器7、斩波器8的哪一方发生了短路。
而且，在判定为MG4处于短路状态的情况下，利用HCU10经由ECU3b而使发动机3的驱动停止，由此，该发动机3对MG4的旋转驱动停止，伴随发动机3的驱动产生的MG4的马达电流为零。由此，能够防止例如MG4与MG用逆变器5之间的各电缆的发热、或电流在短路位置继续流动而导致的对其他部件的二次损坏等的发生。另外，同时，能够防止在MG4中流动的马达电流向MG用逆变器5、行驶马达用逆变器7及斩波器8流动导致的这些MG用逆变器5、行驶马达用逆变器7及斩波器8的局部发热，并能够防止它们的损伤。
[第二实施方式]
图6是表示本发明的第二实施方式的电动轮式装载机的驱动系统的概要结构图。
本发明的第二实施方式与前述的第一实施方式不同的是，将第一实施方式中的行驶马达6采用为马达/发电机(其为了将行驶减速时的能量转换成电力并对作为驱动源的蓄电装置9充电而具有发电功能)。此外，与第一实施方式相同或对应的部分标注相同的附图标记。
第二实施方式涉及的作为作业机械的电动式轮式装载机1A具有控制行驶轮2a的驱动的负载控制装置21，经由该负载控制装置21而将行驶轮2a安装在MG4上。MG4作为使行驶轮2a旋转驱动的行驶马达发挥功能时，从蓄电装置9供给电力。而且，负载控制装置21被输入来自MG4的驱动力，并向行驶轮2a传递旋转力。另外，负载控制装置21具有未图示的紧急用机械制动器21a。
另一方面，在行驶减速时，行驶轮2a的旋转经由负载控制装置被传递到MG4，MG4作为发电机发挥功能，由MG4产生的电动势经由MG用逆变器5及斩波器8而对蓄电装置9充电。关于这样的MG4的作为马达或发电机的功能，由HCU10基于前述的油门踏板信号或/和制动器信号并经由斩波器用控制电路8i、MG逆变器用控制电路5g、负载控制装置用控制电路3b来控制。
以下，关于上述第二实施方式的短路故障的判定方法，参照图7进行说明。图7是用于检测同步发电机的短路状态的流程图。
在通过HCU10对负载控制装置用控制电路3b、MG用逆变器控制电路5g、斩波器用控制电路8i的控制，利用蓄积在蓄电装置9中的电力而使MG4旋转驱动的状态下，即MG4作为马达发挥作用的状态下，当由逆变器输入电压传感器5f等检测的输入电压降低等的某种异常被HCU10检测到时，与第一实施方式同样地，使(用于行驶马达6的)MG用逆变器5及斩波器8的全部的半导体开关5a、5b、8b、8c成为栅极截止状态，进一步使继电器8f成为断开状态(S11)，转移到进行这些半导体开关5a、5b，8b、8c的短路的检测及短路位置的判定的处理。
在该第二实施方式涉及的短路判定处理中，直到MG4的短路判定即步骤S7为止都与第一实施方式相同，省略其说明。在步骤S7中判定为MG4处于短路状态的情况下，从HCU10对ECU3b发送紧急用机械制动器21a的输入指令(S8)。即，为使行驶停止，发送用于使MG4的旋转停止的指示信号。然后，MG4的旋转驱动停止，进入S13，MG4的停止完成之后，使继电器8f接通。
然后，在S14～S17中，通过与第一实施方式同样的处理，判定有无斩波器8或MG用逆变器5的短路。
另一方面，通过S1～S6、S21的处理，判定为没有MG用逆变器5的短路的情况下，转移到S18，并开始MG用逆变器5的输入电压控制，通过与第一实施方式同样的处理S31～S34及S35～S38、S45的处理，进行斩波器8的短路(S34)或没有短路(S45)这样的判定。
因此，根据本发明的第二实施方式，与上述第一实施方式同样地，对用于行驶的MG用逆变器5的输入电压检测出异常时，能够可靠地判定其原因是否是由短路异常导致的。而且，短路异常被确定为原因时，能够确定MG用逆变器5、斩波器8中的哪一方发生了短路。另外，判断为MG4处于短路状态的情况下，使用紧急用机械制动器21a使行驶停止，由此，由行驶轮2a的旋转产生的MG4的旋转驱动停止，并能够使伴随行驶轮2a的旋转驱动产生的MG4的马达电流为零。由此，能够防止例如MG4与MG用逆变器5之间的各电缆的发热、或电流在短路位置持续流动导致的对其他部件的二次损坏等的发生。另外，同时能够防止在MG4中流动的马达电流向MG用逆变器5及斩波器8流动而导致的局部发热，能够防止它们的损伤。
此外，本发明不限于上述实施方式，还包含各种变形方式。例如，上述实施方式是为容易说明本发明而进行了说明，本发明不一定限于具有所说明的全部结构的结构。
而且，在上述各实施方式中，作为作业机械以混合动力式轮式装载机或电动式轮式装载机为例，说明了其实施方式。但是，本发明不限于此，只要是能够将从发动机3或行驶轮2a等获得的能量转换成电力并蓄积在蓄电装置9，还能够对应于液压挖掘机、叉车、自卸车、起重机等其他作业机械而使用。另外，不仅能够对应于行驶轮2a的再生能量而使用，在轮式装载机1、1A的情况下，还能够对应于来自使前作业机1b驱动的液压泵的再生能量而使用，在液压挖掘机的情况下，还能够对应于来自使前作业机驱动的各种液压泵或使上部旋转体旋转的旋转马达的再生能量而使用，在叉车的情况下，还能够对应于来自使叉上下移动的液压泵的再生能量而使用，在自卸车的情况下，还能够对应于来自使载台倾倒的液压泵的再生能量而使用，在起重机的情况下，还能够对应于来自使上部旋转体旋转的旋转马达等的再生能量而使用。
另外，在上述各实施方式中，蓄电装置9能够充放电即可，除了电容器或锂离子电池等以外，还能够采用铅蓄电池等的电池。而且，关于MG用逆变器5、行驶马达用逆变器7及斩波器8的各半导体开关，不仅可以是IGBT，也可以采用其他的功率半导体元件等的开关元件。
而且，在上述第一实施方式中，还可以使MG4与发动机3的输出轴3c直接连结，或者经由皮带或齿轮而使MG4与发动机3的曲轴等的输出轴3c接合。
附图标记的说明
1 混合动力式轮式装载机(作业机械)
1a 车身
1b 前作业机(驱动部)
1c 举升臂
1d 铲斗
1e 举升臂油缸
1f 铲斗油缸
1g 曲柄
2 行驶部(驱动部)
2a 行驶轮
3 发动机(驱动源)
3a 起动机
3b ECU
3c 输出轴
4 MG(永磁铁式的同步发电机)
4a 旋转传感器
5 MG用逆变器(逆变器)
5a、5b 半导体开关(开关元件)
5d 马达电流传感器(电流检测部)
5e 主平滑电容器
5f 逆变器输入电压传感器(电压检测部)
5g 逆变器控制电路
6 行驶马达(永磁铁式的同步发电机)
6a 行驶用传动轴
6b 旋转传感器
7 行驶马达用逆变器
7a、7b 半导体开关
7d 马达电流传感器
7e 主平滑电容器
7f 逆变器输入电压传感器
7g 逆变器控制电路
8 斩波器
8a 电抗器
8b、8c 半导体开关
8e 斩波器电流传感器
8f 继电器
8g 电压传感器
8h 蓄电装置电压传感器
8i 斩波器控制电路
9 蓄电装置(驱动源)
10 HCU(控制部)
21 负载控制装置
A 起动信号
B 加速信号
C CAN信号
D 负载制动输出信号

Claims (2)

1.一种作业机械，其特征在于，具有：
驱动源；
被该驱动源驱动的永磁铁式的同步发电机；
通过由所述同步发电机产生的电力被驱动的驱动部；
逆变器，具有检测在所述同步发电机中流动的电流的电流检测部及开关元件；以及
检测所述同步发电机的电气异常的控制部，
所述控制部是在检测到所述同步发电机的电气异常时，使所述逆变器的开关元件的栅极截止，在该状态下，通过所述电流检测部检测到规定值以上的电流持续规定时间以上的情况下，判断为所述逆变器处于短路状态，
所述作业机械还具有：
检测所述同步发电机的转速的转速检测装置；
检测被输入所述逆变器的输入电压的电压检测部，
所述控制部输入来自所述转速检测装置的转速信号及来自所述电压检测部的电压信号，在由所述电压检测部检测的输入电压为规定电压值以下、且由所述转速检测装置检测的同步发电机的转速为与正常时的所述规定电压值相应的转速以上时，判断为在所述同步发电机中发生电气异常。
2.如权利要求1所述的作业机械，其特征在于，
具有蓄电装置，其利用从所述驱动部再生的能量驱动所述同步发电机，并通过从该同步发电机经由所述逆变器输出的电力而被蓄电。
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