JP2014001581A - Construction machine - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To warm up a battery quickly and efficiently.SOLUTION: A hybrid shovel turning drive system is configured to generate thermal energy to raise the temperature of cooling water flowing in the turning motor 4 so as to warm up the battery 3 with the cooling water, by driving a turning motor 4 in the state of stationarily holding the motor with a parking brake 8, under the condition of non-turning operation, when the temperature of a battery 3 is lower than a warm-up setup value, constituting a need to warm up, after an engine 1 is started.

Description

本発明はハイブリッド式または電動式の建設機械に関するものである。   The present invention relates to a hybrid or electric construction machine.

ハイブリッドショベルを例にとって背景技術を説明する。   The background art will be described using a hybrid excavator as an example.

ハイブリッドショベルにおいては、動力源としてのエンジンに発電電動機を接続し、発電電動機の発電機作用によって蓄電器に充電し、適時、この蓄電器電力により発電電動機に電動機作用を行わせてエンジンをアシストするように構成される。   In a hybrid excavator, a generator motor is connected to an engine as a power source, and a capacitor is charged by the generator action of the generator motor. When appropriate, the generator motor is caused to act as a motor by the capacitor power to assist the engine. Composed.

このハイブリッド式ショベルにおいて、上部旋回体を旋回駆動する旋回駆動システムとして、旋回用油圧モータを駆動源とする油圧旋回ユニットに代えて、あるいは加えて、旋回用電動機を駆動源とする電動旋回ユニットを設け、旋回駆動時(起動を含む加速時及び加速後の定常運転時。力行時ともいう)には、発電電動機または蓄電器の電力によって上部旋回体を旋回駆動し、旋回減速時には旋回用電動機を発電機として作動させ、ブレーキ力を発揮させるとともに、その回生電力を蓄電器に充電する構成をとるものが公知である(特許文献1,2参照)。   In this hybrid excavator, as a turning drive system for turning the upper turning body, an electric turning unit using a turning electric motor as a drive source instead of or in addition to a hydraulic turning unit using a turning hydraulic motor as a drive source is provided. Provided during turning drive (acceleration including start-up and steady operation after acceleration, also referred to as powering), the upper revolving body is driven to turn by the power of the generator motor or capacitor, and the turning motor is generated during turn deceleration. A device is known that operates as a machine to exert braking force and charges the regenerative power to a capacitor (see Patent Documents 1 and 2).

このハイブリッドショベルにおいて、低温時には蓄電器の容量が低下し、蓄電器性能(放電性能)が低下して十分な電力が得られなくなるため、冬期等の低温環境では蓄電器についてもエンジンのように適温まで加温する暖機対策をとることが望まれる。   In this hybrid excavator, the capacity of the condenser decreases at low temperatures, and the capacity of the condenser (discharge performance) declines and sufficient electric power cannot be obtained.Therefore, in the low temperature environment such as winter, the condenser is also heated to an appropriate temperature like the engine. It is desirable to take measures to warm up.

この暖機対策として、特許文献2に示されているように、蓄電器温度が設定値以下になったときに、発電電動機を作動させて蓄電器に強制的に充放電作用を行わせ、内部加熱によって蓄電器温度を上昇させる技術が提案されている。   As a countermeasure against this warm-up, as shown in Patent Document 2, when the temperature of the capacitor becomes lower than the set value, the generator motor is operated to force the capacitor to charge and discharge, and by internal heating A technique for increasing the temperature of the battery has been proposed.

一方、蓄電器を高温状態で使用し続けると、蓄電器の劣化が早くなるため、適温を超えないように冷却する必要がある。   On the other hand, if the capacitor is continuously used in a high temperature state, the capacitor deteriorates quickly, so it is necessary to cool the capacitor so as not to exceed an appropriate temperature.

また、旋回電動機や、同電動機及び発電電動機の作動を制御する電動機等制御器といった他のハイブリッド機器も使用中に発熱するため、これらについても一定の性能を維持するために冷却する必要がある。   In addition, since other hybrid devices such as a swing motor and a controller such as a motor for controlling the operation of the motor and the generator motor generate heat during use, it is necessary to cool them in order to maintain a certain performance.

この蓄電器、及び冷却を要するハイブリッド機器(以下、まとめて要冷却機器という場合がある)の冷却技術として、特許文献3に示されているように、蓄電器及び要冷却機器をポンプ付きの管路でつないで機器冷却装置を構成し、水等の冷却媒体を循環させて冷却する技術が公知である。   As a cooling technique of this storage device and a hybrid device that requires cooling (hereinafter, sometimes referred to collectively as a “required cooling device”), as shown in Patent Document 3, the storage device and the required cooling device are connected by a pipe line with a pump. A technology is known in which a device cooling device is connected and cooled by circulating a cooling medium such as water.

特開2005−290882号公報JP-A-2005-290882 特開2010−127271号公報JP 2010-127271 A W02008/015798W02008 / 015798

一般に、蓄電器の内部抵抗は、システム効率を良くする観点から小さく設定されている。   In general, the internal resistance of the battery is set small from the viewpoint of improving system efficiency.

このため、蓄電器の内部抵抗による内部発熱を暖機に利用する特許文献2の公知技術によると、蓄電器の発熱量が小さくて暖機効率が悪く、蓄電器の暖機に長時間を要する。   For this reason, according to the known technique of Patent Document 2 in which internal heat generation due to the internal resistance of the battery is used for warming up, the heat generation amount of the battery is small and the warming-up efficiency is poor, and it takes a long time to warm up the battery.

また、低温化での蓄電器の強制充放電時間を長時間行わせることによって蓄電器寿命が短くなるという問題がある。   In addition, there is a problem that the life of the capacitor is shortened by making the forced charge / discharge time of the capacitor at a low temperature long.

一方、特許文献3に記載された冷却技術を蓄電器の暖機技術として利用すること、つまり、エンジン運転によって昇温した冷却媒体によって蓄電器を暖機することが考えられる。   On the other hand, it is conceivable to use the cooling technique described in Patent Document 3 as a warming-up technique for the battery, that is, to warm up the battery with a cooling medium whose temperature has been raised by engine operation.

しかし、エンジン運転のみでは媒体の温度上昇に時間がかかり、蓄電器の暖機まで長時間を要する点は特許文献2の技術と同様である。   However, the engine temperature alone takes time to increase the temperature of the medium, and it takes a long time to warm up the battery, similar to the technique of Patent Document 2.

そこで本発明は、蓄電器を短時間で効率良く暖機することができる建設機械を提供するものである。   Therefore, the present invention provides a construction machine that can efficiently warm up a capacitor in a short time.

上記課題を解決する手段として、本発明においては、動力源としてのエンジンと、蓄電器と、駆動側と回生側とに作動する作業装置と、この作業装置を駆動する電動機と、この電動機にブレーキ力を加えるブレーキ装置と、冷却媒体を上記蓄電器及び電動機を含む複数の要冷却機器に送ってこれらを冷却する機器冷却装置と、上記蓄電器の温度を検出する蓄電器温度検出手段と、制御手段を具備し、上記制御手段は、上記エンジンの始動後、上記蓄電器の温度が、蓄電器の適正温度を基準として予め定められた暖機設定値よりも低い要暖機時に、上記ブレーキ装置を作動させる指令と、上記電動機を駆動する指令を出力し、上記電動機で発生した熱により上記冷却媒体温度を上昇させて上記蓄電器の暖機作動を行わせるように構成したものである。   As means for solving the above problems, in the present invention, an engine as a power source, a capacitor, a working device that operates on the drive side and the regeneration side, an electric motor that drives the working device, and a braking force applied to the electric motor A brake device that adds a cooling medium, a device cooling device that sends a cooling medium to a plurality of cooling devices including the capacitor and an electric motor to cool them, a capacitor temperature detecting unit that detects the temperature of the capacitor, and a control unit. The control means, after starting the engine, a command to operate the brake device at the time of warm-up required when the temperature of the battery is lower than a warm-up set value set in advance with reference to an appropriate temperature of the battery, A command for driving the electric motor is output, and the cooling medium temperature is increased by the heat generated by the electric motor so that the warming-up operation of the battery is performed. That.

このように、電動機をブレーキ作動状態で駆動することによって熱エネルギーを発生させ、エンジン運転による熱エネルギーとこの電動機熱エネルギーとによって冷却装置の冷却媒体温度を上昇させ、これによって蓄電器の暖機を行う構成としたから、蓄電器を効率良く暖機することができる。   In this way, by driving the electric motor in a brake operating state, heat energy is generated, and the cooling medium temperature of the cooling device is raised by the heat energy from the engine operation and the electric motor heat energy, thereby warming up the capacitor. Since it was set as the structure, an electrical storage device can be warmed up efficiently.

とくに、この構成によると、単に電動機を無負荷運転するのではなく、ブレーキ装置で拘束した状態での高負荷運転によって発熱させるため、暖機効率がとくに良いものとなる。   In particular, according to this configuration, since the motor is not simply operated with no load but is generated with a high load operation in a state of being restrained by a brake device, the warm-up efficiency is particularly good.

このため、蓄電器を短時間で適正温度に昇温させることが可能となる。   For this reason, it becomes possible to raise the temperature of the battery to an appropriate temperature in a short time.

本発明においては、上記エンジンによって駆動される発電電動機を備え、上記制御手段は、上記要暖機時に、上記発電電動機で発生した電力のみによって上記電動機を駆動するように構成するのが望ましい(請求項2)。   In the present invention, it is desirable to include a generator motor driven by the engine, and the control means is configured to drive the motor only by the electric power generated by the generator motor when the engine needs to be warmed up. Item 2).

この構成によれば、低温化での蓄電器の充放電作用が行われないため、蓄電器の劣化とこれによる寿命の短縮を抑制することができる。   According to this configuration, since the charging / discharging action of the capacitor at a low temperature is not performed, it is possible to suppress the deterioration of the capacitor and the shortening of the life due thereto.

但し、本発明においては、蓄電器を、電動機を駆動するための電源として単独で、または発電電動機と組み合わせて使用してもよい。   However, in the present invention, the capacitor may be used alone or in combination with a generator motor as a power source for driving the motor.

この場合でも、上記のように蓄電器の暖機を短時間で完遂できるため、蓄電器の負担を最小限に軽くし、寿命短縮のリスクが小さくてすむ。   Even in this case, since the warm-up of the capacitor can be completed in a short time as described above, the burden on the capacitor is reduced to the minimum, and the risk of shortening the life can be reduced.

本発明において、上記蓄電器以外の要冷却機器の温度を検出する機器温度検出手段を備え、上記制御手段は、上記複数の要冷却機器の少なくとも一つの温度が、その要冷却機器について予め定められた暖機停止設定値に達したときに上記暖機作動を停止させるように構成するのが望ましい(請求項3)。   In the present invention, it is provided with a device temperature detecting means for detecting the temperature of a cooling-required device other than the capacitor, and the control means has at least one temperature of the plurality of cooling-required devices determined in advance for the cooling-required device. It is desirable that the warm-up operation is stopped when the warm-up stop set value is reached (claim 3).

この構成によれば、温度監視対象である、蓄電器を含む要冷却機器の過度の温度上昇による劣化や破損を防止することができる。   According to this configuration, it is possible to prevent deterioration or breakage due to an excessive temperature rise of a cooling-requiring device including a capacitor, which is a temperature monitoring target.

この場合、温度監視対象である機器は、蓄電器と電動機のいずれか一方であってもよいし、双方であってもよい。あるいは、他の要冷却機器(たとえば電動機及び発電電動機を制御する電動機等制御器)を対象としてもよい。   In this case, the device whose temperature is to be monitored may be either one of the capacitor or the electric motor, or both. Alternatively, other cooling devices (for example, a controller such as a motor that controls a motor and a generator motor) may be targeted.

また本発明においては、上記作業装置が操作されたことを検出する操作検出手段を備え、上記制御手段は、上記作業装置が非操作であることを前提として上記暖機作動を実行し、作業装置が操作されたときに上記暖機作動を停止させるように構成するのが望ましい(請求項4)。   In the present invention, operation detecting means for detecting that the work device has been operated is provided, and the control means executes the warm-up operation on the assumption that the work device is not operated, and the work device It is desirable that the warm-up operation is stopped when the is operated.

この構成によれば、作業装置の非操作時のみに暖機作動が行われるため、いいかえれば操作時には暖機作動は行われず、暖機作動中であっても操作があれば暖機停止して通常運転に入るため、作業性が損なわれるおそれがない。   According to this configuration, since the warm-up operation is performed only when the work device is not operated, in other words, the warm-up operation is not performed during the operation, and the warm-up is stopped if there is an operation even during the warm-up operation. Since normal operation is started, there is no possibility that workability is impaired.

本発明によると、蓄電器を短時間で効率良く暖機することができる。   According to the present invention, the battery can be efficiently warmed up in a short time.

本発明の実施形態に係るシステム構成図である。1 is a system configuration diagram according to an embodiment of the present invention. 実施形態の作用を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the effect | action of embodiment.

実施形態はハイブリッドショベルの旋回駆動システムを適用対象としている。   The embodiment is applied to a turning drive system of a hybrid excavator.

図1は実施形態のシステム構成を示す。   FIG. 1 shows a system configuration of the embodiment.

駆動系
図示のようにエンジン1に発電機作用と電動機作用を行う発電電動機2が接続され、エンジン1によりこの発電電動機2が駆動されて発電機作用を行い、発生した電力が蓄電器3に送られた充電される一方、適時、この蓄電器3の電力により発電電動機2が電動機作用を行ってエンジン1をアシストする。
Drive system As shown in the figure, a generator motor 2 that performs a generator action and a motor action is connected to the engine 1, the generator motor 2 is driven by the engine 1 to perform a generator action, and the generated electric power is sent to the capacitor 3. On the other hand, when appropriate, the generator motor 2 performs an electric motor action with the electric power of the capacitor 3 to assist the engine 1.

なお、通常、エンジン1には図示しない油圧ポンプが発電電動機2とパラレルまたはタンデムに接続され、この油圧ポンプの吐出油によりコントロールバルブを介して油圧アクチュエータが駆動される。   Usually, a hydraulic pump (not shown) is connected to the generator motor 2 in parallel or in tandem with the engine 1, and the hydraulic actuator is driven through the control valve by the oil discharged from the hydraulic pump.

また、他のハイブリッド機器として、旋回駆動源としての旋回電動機4、電動機等制御器5、制御手段としてのコントロールユニット6が設けられ、旋回操作手段としての旋回操作レバー7の操作状態や蓄電器3の充電状態等に基づいて、このコントロールユニット6と電動機等制御器5により発電電動機2、旋回電動機4、蓄電器3の作動(発電電動機2及び旋回電動機4の運転/停止、蓄電器3の充放電等)が制御される。   Further, as other hybrid devices, there are provided a turning motor 4 as a turning drive source, a controller 5 such as an electric motor, and a control unit 6 as a control means, and the operation state of the turning operation lever 7 as a turning operation means, Based on the charging state and the like, the control unit 6 and the controller 5 such as the motor operate the generator motor 2, the swing motor 4, and the capacitor 3 (operation / stop of the generator motor 2 and the swing motor 4, charge / discharge of the capacitor 3, etc.) Is controlled.

ここで、旋回電動機4は、発電電動機2で発生した電力または蓄電器3の電力によって駆動(力行駆動)される一方、減速時に回生作用を行い、その回生電力が蓄電器3または発電電動機2に充電電力またはエンジンアシストのための駆動電力として送られる。   Here, the swing motor 4 is driven (powering drive) by the electric power generated by the generator motor 2 or the electric power of the capacitor 3, while performing a regenerative action at the time of deceleration, and the regenerative electric power charges the capacitor 3 or the generator motor 2. Or it is sent as driving power for engine assist.

一方、旋回電動機4には、同電動機4を停止状態に保持する(停止状態でブレーキ力を加える)ブレーキ装置としてのパーキングブレーキ8が設けられている。   On the other hand, the swing motor 4 is provided with a parking brake 8 as a brake device that holds the motor 4 in a stopped state (applies a braking force in the stopped state).

このパーキングブレーキ8は、たとえば油圧導入時にブレーキ解除、油圧解放時にブレーキ作動となるネガティブブレーキとして構成され、コントロールユニット6からの信号によってブレーキ作動/解除が制御される。   The parking brake 8 is configured, for example, as a negative brake that releases the brake when the hydraulic pressure is introduced and operates the brake when the hydraulic pressure is released, and the brake operation / release is controlled by a signal from the control unit 6.

すなわち、基本的に、旋回操作レバー7の操作時にブレーキ解除状態、非操作時にブレーキ作動状態となる。   That is, basically, the brake is released when the turning operation lever 7 is operated, and the brake is activated when not operated.

冷却系
冷却を必要とする機器(要冷却機器)である電動機等制御器5、旋回電動機4、蓄電器3の三者は冷却管路9によって直列に接続され、この直列回路の入口側がポンプ10の吐出側に、出口側がクーラー11を介してポンプ10の吸い込み側にそれぞれ接続されることによって機器冷却装置12が構成されている。
Cooling system Three devices, ie, a motor controller 5, a turning motor 4, and a capacitor 3, which are devices that require cooling (cooling required devices), are connected in series by a cooling line 9, and the inlet side of this series circuit is the pump 10. The equipment cooling device 12 is configured by connecting the outlet side to the suction side of the pump 10 via the cooler 11 on the discharge side.

冷却管路9には冷却媒体(水の場合で説明する)が通され、この冷却水がポンプ10−電動機等制御器5−旋回電動機4−蓄電器−クーラー11−ポンプ10の順で循環して三者を冷却し、または後述するように暖機のために加温する。   A cooling medium (described in the case of water) is passed through the cooling pipe 9, and this cooling water circulates in the order of a pump 10-a controller such as an electric motor 5-a turning electric motor 4-a condenser-a cooler 11-a pump 10. Cool the tripartite or warm up to warm up as described below.

なお、ポンプ10は、通常、エンジン1によって駆動されるが、エンジン始動とともにポンプ用電動機によって駆動する構成をとってもよい。   The pump 10 is normally driven by the engine 1, but may be configured to be driven by a pump electric motor when the engine is started.

また、必要に応じて発電電動機2及びコントロールユニット6をもこの機器冷却装置12に組み込んでもよい。   Moreover, you may incorporate the generator motor 2 and the control unit 6 in this equipment cooling device 12 as needed.

また、検出手段として、旋回操作レバー7の操作の有無を検出する旋回操作検出手段としての操作センサ(たとえばポテンショメータ)13と、電動機等制御器5、旋回電動機4、蓄電器3の各温度t1,t2,t3を検出する温度センサ14,15,16が設けられ、これら各センサ13〜16からの操作状態信号及び温度信号がコントロールユニット6に送られる。   Further, as a detecting means, an operation sensor (for example, a potentiometer) 13 as a turning operation detecting means for detecting the presence / absence of an operation of the turning operation lever 7, and the temperatures t1, t2 of the controller 5 such as the electric motor 5, the turning electric motor 4, and the capacitor 3 are detected. , T3 detecting temperature sensors 14, 15 and 16, and operation state signals and temperature signals from these sensors 13 to 16 are sent to the control unit 6.

コントロールユニット6は、各センサ信号に基づいて、低温下で蓄電器温度を上昇させるための暖機作動とその停止を制御する。   The control unit 6 controls the warm-up operation and the stop thereof for raising the storage battery temperature at a low temperature based on each sensor signal.

このコントロールユニット6の作用を図2のフローチャートによって説明する。   The operation of the control unit 6 will be described with reference to the flowchart of FIG.

エンジン始動とともに制御が開始され、ステップS1で、蓄電器温度t3が蓄電器3の適正温度を基準として予め定められた暖機設定値Taよりも低いか否かが判断される。   Control starts when the engine is started, and in step S1, it is determined whether or not the storage battery temperature t3 is lower than a warm-up set value Ta determined in advance based on the appropriate temperature of the storage battery 3.

ここでYES(t3≦暖機設定値Ta)の場合、蓄電器3の暖機が必要(要暖機時)としてステップS2に移り、旋回操作レバー7が非操作か否かが判断される。   If YES (t3 ≦ warm-up set value Ta), it is determined that the battery 3 needs to be warmed up (when warming-up is required), the process proceeds to step S2, and it is determined whether or not the turning operation lever 7 is not operated.

ここでYES(非操作)の場合のみに暖機作動が開始され、ステップS3でパーキングブレーキ8がブレーキ作動状態とされる(実際には元々ブレーキ作動状態にあるためその状態を維持する)。   Here, the warm-up operation is started only in the case of YES (non-operation), and the parking brake 8 is brought into the brake operation state in step S3 (actually, the state is maintained because it is originally in the brake operation state).

続くステップS4で、発電電動機2を作動させるとともに、この発電電動機2で発生した電力のみによって旋回電動機4を駆動する。   In the subsequent step S4, the generator motor 2 is operated, and the turning motor 4 is driven only by the electric power generated by the generator motor 2.

ここで、機器冷却装置12のポンプ10はエンジン始動とともに駆動され、機器冷却装置12が作動中であるため、冷却水が、エンジン熱と、旋回電動機4に発生した熱により加熱され昇温し、この冷却水によって蓄電器3が加温される。   Here, since the pump 10 of the equipment cooling device 12 is driven when the engine is started and the equipment cooling device 12 is in operation, the cooling water is heated and heated by the engine heat and the heat generated in the turning electric motor 4, The condenser 3 is heated by this cooling water.

すなわち、蓄電器3の暖機作動が行われる。   That is, the warm-up operation of the battery 3 is performed.

そして、ステップS5では、電動機等制御器5、旋回電動機4、蓄電器3の三者うちいずれか一つの温度が、その機器について予め定められた暖機停止設定値Ts以上か否かが判断され、YES(t1もしくはt2またはt3≧Ta)のときに発電電動機2及び旋回電動機4の運転、すなわち、暖機作動が自動停止してステップS1に戻る。   In step S5, it is determined whether the temperature of any one of the controller 5 such as the electric motor controller 5, the turning electric motor 4, and the electric storage device 3 is equal to or higher than a warm-up stop set value Ts determined in advance for the device. When YES (t1 or t2 or t3 ≧ Ta), the operation of the generator motor 2 and the swing motor 4, that is, the warm-up operation is automatically stopped, and the process returns to step S1.

なお、ステップS1でNO(t3>暖機設定値Ta)の場合は蓄電器3の暖機の必要がないとして、またステップS2でNO(レバー操作有り)の場合は作業優先の観点から暖機作動に入るべきでないとして、それぞれステップS1に戻って監視を続ける。   If NO in step S1 (t3> warm-up set value Ta), it is assumed that the capacitor 3 does not need to be warmed up. If NO in step S2 (with lever operation), the warm-up operation is performed from the viewpoint of work priority. Since it should not enter, it returns to step S1 and continues monitoring.

また、ステップS5でNO(三者いずれの温度も暖機停止設定値に達していない)の場合は、暖機作動を継続すべきとしてステップS1に戻る。   If NO in step S5 (the temperature of any of the three has not reached the warm-up stop set value), the warm-up operation should be continued and the process returns to step S1.

このように、旋回電動機4をブレーキ状態で駆動することにより、同電動機4に熱エネルギーを発生させ、エンジン運転による熱エネルギーとこの電動機熱エネルギーとによって機器冷却装置12の冷却水温度を上昇させ、これによって蓄電器3の暖機を行う構成としたから、蓄電器3を効率良く暖機することができる。   Thus, by driving the turning electric motor 4 in the brake state, the electric energy is generated in the electric motor 4, and the cooling water temperature of the equipment cooling device 12 is increased by the thermal energy from the engine operation and the electric motor thermal energy, As a result, the capacitor 3 is warmed up, so that the capacitor 3 can be warmed up efficiently.

とくに、この構成によると、単に旋回電動機4を無負荷運転するのではなく、パーキングブレーキ8で拘束した状態での高負荷運転によって発熱させるため、暖機効率がとくに良いものとなる。   In particular, according to this configuration, since the turning electric motor 4 is not simply operated with no load, but is heated by a high load operation in a state of being restrained by the parking brake 8, the warm-up efficiency is particularly good.

このため、蓄電器3を短時間で適正温度に昇温させることが可能となる。   For this reason, it becomes possible to heat up the battery 3 to an appropriate temperature in a short time.

また、要暖機時に、発電電動機2で発生した電力のみによって旋回電動機4を駆動するため、低温化での蓄電器3の充放電作用が行われない。このため、蓄電器3の劣化とこれによる寿命の短縮を抑制することができる。   Moreover, since the turning electric motor 4 is driven only by the electric power generated by the generator motor 2 at the time of warming up, the charging / discharging action of the battery 3 at a low temperature is not performed. For this reason, deterioration of the battery 3 and the shortening of the lifetime due to this can be suppressed.

さらに、要冷却機器(電動機等制御器5、旋回電動機4、蓄電器3)の少なくとも一つの温度が、その機器について予め定められた暖機停止設定値に達したときに暖機作動を停止させるため、その機器の過度の温度上昇による劣化や破損を防止することができる。   Furthermore, in order to stop the warm-up operation when at least one temperature of the cooling-required equipment (the controller 5 such as the electric motor 5, the turning electric motor 4, and the battery 3) reaches a predetermined warm-up stop set value for the equipment. Therefore, it is possible to prevent deterioration and breakage due to excessive temperature rise of the device.

他の実施形態
(1) 要暖機時に、蓄電器3を、旋回電動機4を駆動するための電源として単独で、または発電電動機2と組み合わせて使用してもよい。
Other embodiments
(1) When warming up is required, the battery 3 may be used alone or in combination with the generator motor 2 as a power source for driving the swing motor 4.

この場合でも、上記のように蓄電器3の暖機を短時間で完遂できるため、蓄電器3の負担を最小限に軽くし、寿命短縮のリスクが小さくてすむ。   Even in this case, since warming up of the capacitor 3 can be completed in a short time as described above, the burden on the capacitor 3 can be minimized and the risk of shortening the life can be reduced.

(2) 上記実施形態では、電動機等制御器5、旋回電動機4、蓄電器3の三者のいずれか一つの温度が暖機停止設定値Tsに達したときに暖機作動を停止させる構成をとったが、この暖機停止のための温度監視の対象を、上記三者のうち、高温化を避ける必要性の高い機器または高温化による障害が出易い機器等の観点から二者または一つ(たとえば蓄電器3)に絞ってもよい。   (2) In the above-described embodiment, the warm-up operation is stopped when the temperature of any one of the controller 5 such as the motor 5, the swing motor 4, and the capacitor 3 reaches the warm-up stop set value Ts. However, the target of temperature monitoring for the warm-up stop is either two or one of the above three from the viewpoint of a device that is highly necessary to avoid high temperature or a device that is prone to failure due to high temperature ( For example, it may be limited to the capacitor 3).

(3) 本発明は上記実施形態で挙げたハイブリッドショベルの旋回駆動システムに好適であるが、ショベル以外のハイブリッド建設機械または電動ショベルの旋回駆動システムにも適用することができる。   (3) The present invention is suitable for the swing drive system of the hybrid excavator mentioned in the above embodiment, but can also be applied to a hybrid construction machine other than the shovel or a swing drive system of an electric excavator.

また、旋回駆動システムに限らず、ハイブリッドまたは電動式の建設機械において、ブレーキ付きの電動機を用いた他の駆動システム、たとえばクレーンのウィンチ駆動システムにも適用することができる。   Further, the present invention can be applied not only to the turning drive system but also to other drive systems using a motor with a brake, such as a crane winch drive system, in a hybrid or electric construction machine.

さらに、ブレーキ装置は、上記実施形態のパーキングブレーキのように電動機を停止状態に保持するためのものに限らず、電動機の停止と保持の双方を行うものであってもよい。   Furthermore, the brake device is not limited to the one for holding the electric motor in a stopped state like the parking brake of the above-described embodiment, but may be one for both stopping and holding the electric motor.

また、電動機暖機用のブレーキ装置を新たに設けてもよい。   In addition, a brake device for warming up the electric motor may be newly provided.

1 エンジン
2 発電電動機
3 蓄電器
4 旋回電動機
5 電動機等制御器
6 制御手段としてのコントロールユニット
7 旋回操作手段としての旋回操作レバー
8 ブレーキ装置としてのパーキングブレーキ
9 冷却装置を構成する冷却管路
10 同、ポンプ
11 同、クーラー
12 冷却装置
14〜16 温度センサ(温度検出手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 2 Generator motor 3 Capacitor 4 Rotating motor 5 Motor controller etc. 6 Control unit as control means 7 Rotation operation lever as turning operation means 8 Parking brake as brake device 9 Cooling line 10 constituting cooling device Pump 11 Same as above, Cooler 12 Cooling device 14-16 Temperature sensor (temperature detection means)

Claims (4)

動力源としてのエンジンと、蓄電器と、駆動側と回生側とに作動する作業装置と、この作業装置を駆動する電動機と、この電動機にブレーキ力を加えるブレーキ装置と、冷却媒体を上記蓄電器及び電動機を含む複数の要冷却機器に送ってこれらを冷却する機器冷却装置と、上記蓄電器の温度を検出する蓄電器温度検出手段と、制御手段を具備し、上記制御手段は、上記エンジンの始動後、上記蓄電器の温度が、蓄電器の適正温度を基準として予め定められた暖機設定値よりも低い要暖機時に、上記ブレーキ装置を作動させる指令と、上記電動機を駆動する指令を出力し、上記電動機で発生した熱により上記冷却媒体温度を上昇させて上記蓄電器の暖機作動を行わせるように構成したことを特徴とする建設機械。   An engine as a power source, a capacitor, a working device that operates on a driving side and a regeneration side, an electric motor that drives the working device, a brake device that applies a braking force to the electric motor, and a cooling medium that includes the electric storage device and the electric motor Including a device cooling device for cooling to a plurality of cooling devices including the above, a condenser temperature detecting means for detecting the temperature of the condenser, and a control means, the control means after the engine is started, When the warm-up is required, the temperature of the battery is lower than the warm-up set value determined in advance with respect to the appropriate temperature of the battery, a command for operating the brake device and a command for driving the motor are output. A construction machine configured to increase the temperature of the cooling medium by the generated heat so as to perform a warm-up operation of the battery. 上記エンジンによって駆動される発電電動機を備え、上記制御手段は、上記要暖機時に、上記発電電動機で発生した電力のみによって上記電動機を駆動するように構成したことを特徴とする請求項1記載の建設機械。   The generator motor driven by the engine is provided, and the control means is configured to drive the motor only by electric power generated by the generator motor at the time of the warm-up required. Construction machinery. 上記蓄電器以外の要冷却機器の温度を検出する機器温度検出手段を備え、上記制御手段は、上記複数の要冷却機器の少なくとも一つの温度が、その要冷却機器について予め定められた暖機停止設定値に達したときに上記暖機作動を停止させるように構成したことを特徴とする請求項1または2記載の建設機械。   Equipment temperature detecting means for detecting the temperature of the cooling equipment other than the condenser, wherein the control means is a warm-up stop setting in which at least one temperature of the plurality of cooling equipment is predetermined for the cooling equipment The construction machine according to claim 1 or 2, wherein the warm-up operation is stopped when a value is reached. 上記作業装置が操作されたことを検出する操作検出手段を備え、上記制御手段は、上記作業装置が非操作であることを前提として上記暖機作動を実行し、作業装置が操作されたときに上記暖機作動を停止させるように構成したことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の建設機械。   Operation detecting means for detecting that the work device has been operated is provided, and the control means performs the warm-up operation on the assumption that the work device is not operated, and when the work device is operated. The construction machine according to any one of claims 1 to 3, wherein the warm-up operation is stopped.
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