JP2018145698A - Work machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、作業機械に関する。 The present invention relates to a work machine.
ハイブリッド自動車や電気自動車の衝突時に、車体に搭載された蓄電池が破損することによる感電を防止する技術が公知である(特許文献1)。この技術によると、衝突が予知された場合に、バッテリパックのリレースイッチを遮断して、DC−DCコンバータを制御することによって、コンデンサに蓄電された電力を電気加熱式触媒装置に供給し、コンデンサの残存エネルギーを放電する。 A technique for preventing an electric shock due to damage of a storage battery mounted on a vehicle body at the time of a collision of a hybrid vehicle or an electric vehicle is known (Patent Document 1). According to this technique, when a collision is predicted, the relay switch of the battery pack is cut off and the DC-DC converter is controlled to supply the electric power stored in the capacitor to the electrically heated catalyst device. The remaining energy of is discharged.
ショベル等の作業機械においては、走行による前方からの衝突以外に、種々の要因によって電気部品等に衝撃が加わる。本発明の目的は、衝撃等によって電気部品に破損の兆候があるときに安全性を確保することが可能な作業機械を提供することである。 In a working machine such as a shovel, an impact is applied to an electrical component or the like due to various factors other than a collision from the front due to traveling. An object of the present invention is to provide a work machine capable of ensuring safety when there is a sign of damage to an electrical component due to an impact or the like.
本発明の一観点によると、
機体と、
前記機体に搭載された複数の電気ユニットと、
複数の前記電気ユニットの間を接続するパワーケーブルまたは前記電気ユニットを機械的に保護する保護構造物に変形が生じると、前記電気ユニットの動作を停止させる制御装置と
を有する作業機械が提供される。
According to one aspect of the invention,
The aircraft,
A plurality of electric units mounted on the airframe;
Provided is a work machine having a control device that stops the operation of the electric unit when a deformation occurs in a power cable connecting between the electric units or a protective structure that mechanically protects the electric unit. .
パワーケーブルまたは保護構造物に変形があると、電気ユニットに破損の兆候があると考えることができる。電気ユニットに破損の兆候があるとき電気ユニットの動作を停止させることにより、安全性を確保することができる。 If there is a deformation in the power cable or the protective structure, it can be considered that there is a sign of damage to the electrical unit. Safety can be ensured by stopping the operation of the electrical unit when there is a sign of damage to the electrical unit.
図1〜図5を参照して、実施例による作業機械について、ハイブリッド型ショベルを例に取り上げて説明する。 With reference to FIGS. 1 to 5, a working machine according to an embodiment will be described by taking a hybrid excavator as an example.
図1は、実施例によるショベルの機体10の側面図である。下部走行体11に旋回体12が旋回可能に搭載されている。旋回体12にアタッチメント15が取り付けられている。アタッチメント15は、旋回体12に取り付けられたブーム16、ブーム16の先端に取り付けられたアーム17、及びアーム17の先端に取り付けられたバケット18を含む。ブームシリンダ21がブーム16を起伏方向に駆動する。アームシリンダ22がアーム17をブーム16に対して開閉方向に駆動する。バケットシリンダ23がバケット18をアーム17に対して開閉方向に駆動する。エンドアタッチメントとして、バケット18の替わりにマグネット等を取り付けることも可能である。
FIG. 1 is a side view of an
旋回体12のアタッチメント15が取り付けられた位置の両側に、それぞれキャビン13及び階段14が配置されている。例えば、キャビン13は、アタッチメント15の左側に配置され、階段14はアタッチメント15の右側に配置される。オペレータがキャビン13に乗り込んでショベルの操作を行う。階段14は、メンテナンス時にオペレータまたは保守要員が旋回体12の上に上がる際に利用される。階段14の下に、電気ユニット収容部25が確保されている。電気ユニット収容部25に、インバータ、昇降圧コンバータ、蓄電装置、制御装置等の電気ユニットが収容される。
On both sides of the position where the
ブーム16とアーム17との連結部、及びアーム17とバケット18との連結部に角度センサ26が取り付けられている。図1には表れていないが、ブーム16と旋回体12との連結部にも角度センサ26が取り付けられている。角度センサ26は、連結されている2つの部材のなす角度を計測する。
An
旋回体12に傾斜角センサ27が搭載されている。傾斜角センサ27は、水平面に対する機体10の傾斜角及び傾斜方位を計測する。
An
図2は、実施例によるショベルのブロック図である。エンジン30及び電動発電機32が、それぞれトルク伝達機構31の2本の入力軸に接続されている。トルク伝達機構31の出力軸にメインポンプ33及びパイロットポンプ34が接続されている。電動発電機32は、エンジン30からの動力を受けて発電を行う発電機、及びエンジンをアシストするアシストモータとして動作可能である。
FIG. 2 is a block diagram of an excavator according to the embodiment. The
電動発電機32がインバータ52を介して蓄電回路55に接続されている。旋回モータ60がインバータ58を介して蓄電回路55に接続されている。旋回モータ60の回転軸にレゾルバ62、機械式ブレーキ61、及び減速機63が接続されている。旋回モータ60は、減速機63を介して旋回体12を旋回させる。また、旋回モータ60は旋回体12の運動エネルギを電気エネルギに変換する回生ブレーキとしても動作可能である。
The
蓄電回路55は、コンバータ56及び蓄電装置57を含む。蓄電装置57は電力の充電及び放電を行うことができる。蓄電装置57には、例えばリチウムイオン二次電池、リチウムイオンキャパシタ、電気二重層キャパシタ等を用いることができる。コンバータ56は、インバータ52及び58とDCバスを介して接続されており、蓄電装置57の充放電を制御する。例えば、蓄電装置57の放電時には、コンバータ56は、蓄電装置57の電圧を昇圧して蓄電装置57からDCバスに電力を供給し、蓄電装置57の充電時には、DCバスの電圧を降圧してDCバスから蓄電装置57に電力を供給する。
The
インバータ52、58、コンバータ56、及び蓄電装置57等の電気ユニットは、階段14の下の電気ユニット収容部25(図1)に収容されている。
Electric units such as the
メインポンプ33は、コントロールバルブ40に高圧の作動油を供給する。パイロットポンプ34が操作装置41に一次側パイロット圧を供給する。操作装置41は、オペレータの操作に応じて一次側パイロット圧を二次側パイロット圧に変換し、コントロールバルブ40及び圧力センサ42に供給する。
The
コントロールバルブ40は、二次側パイロット圧に応じて、ブームシリンダ21、アームシリンダ22、バケットシリンダ23、油圧モータ24A、24Bに高圧の作動油を分配する。油圧モータ24A、24Bは、下部走行体11(図1)の左右のクローラを駆動する。
The
圧力センサ42は二次側パイロット圧を電気信号に変換し、変換された電気信号が制御装置50に入力される。さらに、角度センサ26及び傾斜角センサ27の計測値が制御装置50に入力される。制御装置50は、オペレータの操作に応じた電気信号、角度センサ26及び傾斜角センサ27の計測値に基づいて、インバータ52、58、コンバータ56等の電気ユニット、及び機械式ブレーキ61を制御する。
The
さらに、制御装置50は、蓄電装置57の充電状態(SOC)が目標範囲内に維持されるように、インバータ52、58、コンバータ56等の電気ユニットを制御する。
Furthermore,
一例として、制御装置50は、メインポンプ33の油圧負荷がある値より大きく、蓄電装置57のSOCが第1閾値値以上である場合には、電動発電機32をアシストモータとして動作させる。具体的には、制御装置50は、インバータ52及びコンバータ56を制御して蓄電装置57から電動発電機32に電力を供給する。メインポンプ33の油圧負荷がある値より小さく、蓄電装置57のSOCが第2閾値以下である場合には、制御装置50はインバータ52及びコンバータ56を制御することにより、電動発電機32を発電機として動作させて蓄電装置57を充電する。
As an example, when the hydraulic load of the
旋回体12の旋回操作が行われると、制御装置50はコンバータ56及びインバータ58を制御することにより、蓄電装置57を放電させて旋回モータ60を駆動する。旋回体12の停止操作が行われると、制御装置50はインバータ58及びコンバータ56を制御することにより、旋回モータ60を回生ブレーキとして動作させて蓄電装置57を充電する。
When the turning operation of the turning
蓄電装置57のSOCが第3閾値以下になると、制御装置50は電動発電機32を発電運転させて、SOCが目標値に到達するまで蓄電装置57を充電する。制御装置50は、第1閾値、第2閾値、及び第3閾値に基づいてインバータ52、58、コンバータ56を制御することにより、蓄電装置57のSOCを目標とする範囲内に維持する。第1閾値、第2閾値、及び第3閾値を変化させることにより、蓄電装置57のSOCの目標とする範囲を変化させることができる。
When the SOC of
図3は、電気ユニット及び旋回モータ60の概略斜視図である。支持プレート70に複数の電気ユニットが固定されている。インバータ52及び58が共通の筐体内に収容されて1つのインバータユニット53を構成している。コンバータ56及び蓄電装置57は、それぞれ1つの電気ユニットを構成している。支持プレート70は電気ユニット収容部25(図1)内に配置されており、旋回体12の旋回フレームに固定されている。
FIG. 3 is a schematic perspective view of the electric unit and the turning
インバータユニット53と旋回モータ60との間、インバータユニット53と電動発電機32との間、インバータユニット53とコンバータ56とを間をそれぞれパワーケーブル59が接続している。さらに、コンバータ56と蓄電装置57との間を他のパワーケーブル59が接続している。
支持プレート70に、逆U字形(門形)の固定部材71が取り付けられている。固定部材71は、両側の下端において支持プレート70に固定されている。固定部材71の頂部に、複数のパワーケーブル59が捕縛されて固定されている。支持プレート70に変形検出センサ75が取り付けられている。変形検出センサ75は、固定部材71の変形を検出する。
An inverted U-shaped (gate-shaped) fixing
次に、図4A〜図4Cを参照して、変形検出センサ75によって検出される固定部材71の変形の態様について説明する。
Next, with reference to FIGS. 4A to 4C, the deformation mode of the fixing
図4Aは、インバータユニット53、コンバータ56、蓄電装置57、パワーケーブル59、固定部材71、及び変形検出センサ75の模式図である。複数のパワーケーブル59が固定部材71の頂部に捕縛されて固定されている。変形検出センサ75が、支持プレート70から固定部材71の頂部までの高さの変動を検出する。変形検出センサ75として、例えば接触式変位センサを用いることができる。変形検出センサ75の検出結果が制御装置50に入力される。
FIG. 4A is a schematic diagram of the
図4Bは、外部から加わった衝撃等によって固定部材71が変形した状態を示す模式図である。固定部材71が変形することによって支持プレート70から固定部材71の頂部までの高さが変化すると、この変化が変形検出センサ75によって検出される。
FIG. 4B is a schematic diagram showing a state in which the fixing
図4Cは、外部から加わった衝撃等によって固定部材71が変形した他の状態を示す模式図である。図4Cは、固定部材71の両端を結ぶ方向に対して垂直な断面を示している。変形前の固定部材71を実線で示し、変形後の固定部材71を破線で示している。図4Cに示した例では、固定部材71の頂部が高さ方向ではなく、横方向に変形している。固定部材71が横方向に変形すると、変形検出センサ75と固定部材71との接触が解除されることにより、変形検出センサ75は固定部材71の変形を検出することができる。
FIG. 4C is a schematic diagram illustrating another state in which the fixing
変形検出センサ75の検出結果が制御装置50に入力されると、制御装置50は、変形検出センサ75で検出された変形量が許容閾値を超えているか否かを判定する。変形量が許容閾値を超えている場合には、インバータユニット53内のインバータ52、58、及びコンバータ56の動作を停止させる。さらに、インバータユニット53、コンバータ56、及び蓄電装置57と、パワーケーブル59との電気的接続を遮断する。
When the detection result of the
次に、図5を参照して、制御装置50が、インバータ52、58、コンバータ56、及び蓄電装置57と、パワーケーブル59との電気的接続を遮断する具体的な方法について説明する。
Next, with reference to FIG. 5, a specific method in which control
図5は、インバータユニット53、コンバータ56、蓄電装置57の概略等価回路図である。蓄電装置57の正側端子81P及び負側端子81Nが、それぞれパワーケーブル59を介してコンバータ56の正側一次端子82P及び負側一次端子82Nに接続されている。コンバータ56の正側二次端子83P及び負側二次端子83Nが、それぞれパワーケーブル59を介してインバータユニット53の正側直流端子84P及び負側直流端子84Nに接続されている
FIG. 5 is a schematic equivalent circuit diagram of the
以下、蓄電装置57の構成について説明する。蓄電モジュール90Aと90Bとが、安全スイッチ91及びヒューズ92を介して直列に接続されている。蓄電モジュール90A、90Bの各々は、例えば直列接続された複数のセルユニットで構成される。一方の蓄電モジュール90Aがリレー93を介して正側端子81Pに接続されており、他方の蓄電モジュール90Bがリレー96を介して負側端子81Nに接続されている。リレー94と充電抵抗器95との直列回路が、リレー96に対して並列に接続されている。
Hereinafter, the configuration of the
通常の動作時には、リレー93及び96がオンにされ、リレー94がオフにされる。リレー94と充電抵抗器95との直列回路は、突入電流を抑制するためのものである。
During normal operation, relays 93 and 96 are turned on and
次に、コンバータ56の構成について説明する。負側一次端子82Nと負側二次端子83Nとが接地されている。正側二次端子83Pが、リレー103、パワートランジスタ98、及びリアクトル97を介して正側一次端子82Pに接続されている。パワートランジスタ98にフリーホイールダイオード100が接続されている。正側一次端子82Pがリアクトル97及びパワートランジスタ99を介して負側一次端子82Nに接続されている。パワートランジスタ99にフリーホイールダイオード101が接続されている。パワートランジスタ98とリレー103との接続点が平滑コンデンサ102を介して負側二次端子83Nに接続(接地)されている。
Next, the configuration of
制御装置50がパワートランジスタ98、99の制御端子にパルス幅変調(PWM)信号を与えることにより、蓄電装置57の放電または充電を行う。
次に、インバータユニット53の構成について説明する。平滑コンデンサ105、インバータ52、及びインバータ58が、それぞれインバータユニット53の正側バスライン85Pと負側バスライン85Nとの間に接続されている。正側バスライン85Pはリレー104を介して正側直流端子84Pに接続されており、負側バスライン85Nは負側直流端子84Nに直結されている。
Next, the configuration of the
インバータ52の交流端子が電動発電機32に接続され、インバータ58の交流端子が旋回モータ60に接続されている。制御装置50がインバータ52、58を制御することにより、電動発電機32及び旋回モータ60を駆動する。
The AC terminal of the
制御装置50は、変形検出センサ75から入力された変形量が許容閾値を超えたと判定した場合、リレー93、94、96、103、104を遮断する。これにより、各電気ユニットの内部部品と、パワーケーブル59との電気的接続を遮断することができる。
When it is determined that the deformation amount input from the
次に、上記実施例の優れた効果について説明する。
変形検出センサ75(図4A)が固定部材71の変形を検出することにより、パワーケーブル59の変形を間接的に検出することができる。パワーケーブル59が変形したということは、パワーケーブル59、またはパワーケーブル59が接続されている電気ユニットに大きな衝撃が加わった可能性があると推測することができる。このとき、制御装置50がインバータ52、58、及びコンバータ56(図5)の動作を停止させることにより、衝撃による故障の発生または拡大を抑制することができる。
Next, the excellent effect of the above embodiment will be described.
When the deformation detection sensor 75 (FIG. 4A) detects the deformation of the fixing
さらに、制御装置50がリレー93、94、96を遮断することにより、蓄電モジュール90A、90Bに蓄積されている電力がパワーケーブル59に漏洩することを防止することができる。制御装置50がリレー103を遮断することにより、平滑コンデンサ102に蓄積されている電力がパワーケーブル59に漏洩することを防止することができる。同様に、制御装置50がリレー104を遮断することにより、平滑コンデンサ105に蓄積されている電力がパワーケーブル59に漏洩することを防止することができる。また、パワーケーブル59を介して機体10の導体部分に高電圧が印加されることを防止することができる。これにより、安全性を確保することが可能になる。
Furthermore, when the
パワーケーブル59は、通常、他の電気部品に比べて剛性が低く、耐衝撃性が低い。耐衝撃性の低いパワーケーブル59の変形を検出することにより、衝撃等による故障が発生する予兆を検出しやすくなる。
The
固定部材71の剛性を高くし過ぎると、固定部材71に衝撃が加わっても変形が生じ難くなる。電気ユニットに悪影響を与える可能性のある衝撃を検出するために、固定部材71を、電気ユニットの筐体よりも変形し易くすることが好ましい。逆に、固定部材71の剛性を低くし過ぎると、電気ユニットに悪影響を与えない程度の小さな衝撃でも変形が生じてしまう。小さな衝撃では変形が生じないようにするために、固定部材71をパワーケーブル59よりも変形し難くすることが好ましい。
If the rigidity of the fixing
次に、上記実施例の変形例について説明する。
上記実施例では、パワーケーブル59を固定する固定部材71の形状を逆U字形にしたが、その他の形状にしてもよい。また、変形検出センサ75として接触式変位センサを用いたが、非接触式変位センサ、例えばレーザ変位センサ等を用いてもよい。その他に、パワーケーブル59の周囲に細い導線を張り巡らせ、この導線の切断を検出することによりパワーケーブル59の変形を検出するようにしてもよい。
Next, a modification of the above embodiment will be described.
In the above embodiment, the shape of the fixing
制御装置50が、パワーケーブル59に変形が発生したと判断して電気ユニットの動作を停止させた場合、オペレータは、変形の様子を実際に確認し、運転を継続してよいか詳細な点検が必要かを判断することができる。運転を継続してよいと判断した場合には、オペレータは制御装置50に運転継続可能の指令を与える。
When the
運転継続可能の指令が与えられると、制御装置50は、変形検出センサ75の現在の検出値を初期値とし、電気ユニットの動作を再開するとよい。これにより、不要な運転停止期間の長大化を抑制することができる。
When a command to continue the operation is given, the
次に、図6を参照して、上記実施例のさらに他の変形例について説明する。
図6は、固定部材71の変形を検出する機構の模式図である。本変形例では、インバータユニット53、コンバータ56、及び蓄電装置57が保護構造物76で覆われている。保護構造物76は、インバータユニット53、コンバータ56、及び蓄電装置57を機械的に保護する役割を持つ。図4Aに示した実施例では、変形検出センサ75が支持プレート70に取り付けられているが、本変形例では、変形検出センサ75が保護構造物76に取り付けられている。変形検出センサ75は、保護構造物76から固定部材71の頂部までの距離の変動を検出する。
Next, still another modification of the above embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 6 is a schematic diagram of a mechanism for detecting the deformation of the fixing
本変形例においても、固定部材71の変形を検出することができる。本変形例では、保護構造物76に衝撃が加わって保護構造物76が変形した場合でも、保護構造物76から固定部材71の頂部までの距離が変動する。このため保護構造物76に加わった衝撃による変形を検出することができる。保護構造物76が変形する程度の衝撃が加わった場合には、インバータユニット53、コンバータ56、蓄電装置57のいずれかにも悪影響が及んでいると推測される。保護構造物76の変形を検出した時点で、インバータ52、58、及びコンバータ56の動作を停止させることにより、故障の発生または拡大を抑制することができる。さらに、電気ユニットとパワーケーブル59とを電気的に遮断することにより、安全性を確保することができる。
Also in this modification, the deformation of the fixing
上記実施例では、作業機械としてショベルを取り上げたが、上記実施例の技術的思想はショベル以外の作業機械、例えばリフティングマグネット機、クレーンシステム等に適用することが可能である。 Although the excavator is taken up as a work machine in the above embodiment, the technical idea of the above embodiment can be applied to a work machine other than the excavator, for example, a lifting magnet machine, a crane system, and the like.
次に、図7及び図8を参照して、他の実施例によるショベルについて説明する。以下、図1〜図5に示した実施例と共通の構成については説明を省略する。図2を参照して説明したように、制御装置50は、蓄電装置57のSOCを目標範囲内に維持するように、インバータ52、58、及びコンバータ56を制御する。本実施例においては、インバータユニット53、コンバータ56、蓄電装置57等の電気ユニットがダメージを受ける可能性が高まると、制御装置50はSOCの目標範囲を低下させる。
Next, with reference to FIG.7 and FIG.8, the shovel by another Example is demonstrated. Hereinafter, the description of the configuration common to the embodiment shown in FIGS. 1 to 5 is omitted. As described with reference to FIG. 2,
図7は、本実施例によるショベルの蓄電装置57のSOCの時間変化の一例を示すグラフである。横軸は時間を表し、縦軸は蓄電装置57のSOCを表す。制御装置は、角度センサ26、傾斜角センサ27(図1、図2)等の姿勢センサの検出結果に基づいて、SOCの目標範囲を変化させる。姿勢センサは、水平面に対する機体10の傾斜角を検出する機能、及びアタッチメントの姿勢を検出する機能を持つ。
FIG. 7 is a graph showing an example of the time change of the SOC of the
例えば、水平面に対する機体10の傾斜角が大きくなると、機体10の転倒の可能性が高まる。機体10が転倒すると、電気ユニットがダメージを受ける。すなわち、機体10の傾斜角が大きくなると、電気ユニットがダメージを受ける可能性が高まる。
For example, when the inclination angle of the
機体10の傾斜角が判定閾値以下の場合には、制御装置50は、SOCを通常の目標範囲Rc内に維持するようにインバータ52、58、及びコンバータ56を制御する。機体10の傾斜角が判定閾値を超えると(時刻tc)、制御装置50は、SOCの目標範囲を通常の目標範囲Rcから、不安定時の目標範囲Rdに低下させる。これにより、蓄電装置57は、SOCが目標範囲Rd内に収まるように制御される。
When the tilt angle of
図7では、電気ユニットがダメージを受ける可能性を表す指標として、機体10の傾斜角を採用した。次に、図8を参照して、電気ユニットがダメージを受ける可能性を表す指標として、アタッチメント15の姿勢(アタッチメント15の先端の位置)を採用する例について説明する。
In FIG. 7, the inclination angle of the
図8は、電気ユニットがダメージを受ける可能性が高まった状態のショベルの側面図である。バケット18の先端が電気ユニット収容部25の上方に位置するとき、バケット18に保持している運搬物、例えば土砂、石、材木等が落下すると、電気ユニット収容部25内の電気ユニットに損傷を与える場合がある。
FIG. 8 is a side view of the excavator in a state where the possibility that the electric unit is damaged is increased. When the tip of the
バケット18の先端が、電気ユニット収容部25の上方の要注意領域78内に位置するとき、制御装置50は、蓄電装置57のSOCの目標範囲を、通常の目標範囲Rcから不安定時の目標範囲Rd(図7)に低下させる。バケット18の先端の位置は、角度センサ26(図1、図2)の計測結果から算出することができる。
When the tip of
次に、図7及び図8に示した実施例の優れた効果について説明する。
本実施例では、インバータユニット53、コンバータ56、蓄電装置57等の電気ユニットがダメージを受ける可能性が高まると、制御装置50が蓄電装置57のSOCの目標範囲を低下させる。このため、これらの電気ユニットが実際にダメージを受けたときの危険度を低下させることができる。
Next, the excellent effect of the embodiment shown in FIGS. 7 and 8 will be described.
In the present embodiment, when the possibility that the electric units such as the
なお、蓄電装置57のSOCの目標範囲を低下させても、蓄電装置57の電力を使用する動作、例えば旋回動作を連続して長時間行わない限り、特に操作性の低下は生じない。
Note that even if the SOC target range of the
次に、図7及び図8に示した実施例の変形例について説明する。
図7及び図8に示した実施例では、電気ユニットがダメージを受ける可能性を表す指標として、アタッチメント15の先端の位置を採用したが、アタッチメントの先端の位置に、先端の移動方向を加味してもよい。例えば、アタッチメント15の先端が旋回体12から遠ざかる方向に移動している場合には、電気ユニットがダメージを受ける可能性は低いと判断される。アタッチメント15の先端が旋回体12に近づく方向に移動している場合には、電気ユニットがダメージを受ける可能性が高いと判断される。
Next, a modification of the embodiment shown in FIGS. 7 and 8 will be described.
In the embodiment shown in FIGS. 7 and 8, the position of the tip of the
図7及び図8に示した実施例において、電気ユニットがダメージを受ける可能性が高まったとき、メインポンプ33、旋回モータ60(図2)の出力を通常より低くする制御を行ってもよい。これにより、アタッチメント15や旋回体12(図1)の動作速度が遅くなるため、危険度の増大を抑制することができる。
In the embodiment shown in FIGS. 7 and 8, when the possibility that the electric unit is damaged increases, the output of the
図7及び図8に示した実施例において、図1〜図6に示した実施例の機能は必ずしも必須ではない。例えば、図7及び図8に示した実施例から導出される発明の一観点による作業機械は、
機体と、
前記機体に搭載された複数の電気ユニットと、
前記電気ユニットを制御する制御装置と
を有し、
複数の前記電気ユニットは蓄電装置、前記蓄電装置の充放電を行うコンバータを含み、
前記制御装置は、前記蓄電装置の充電状態を目標範囲内に維持するように前記電気ユニットを制御し、前記電気ユニットがダメージを受ける可能性が高まると、前記目標範囲を低下させる。
In the embodiments shown in FIGS. 7 and 8, the functions of the embodiments shown in FIGS. 1 to 6 are not necessarily essential. For example, a working machine according to one aspect of the invention derived from the embodiment shown in FIGS.
The aircraft,
A plurality of electric units mounted on the airframe;
A control device for controlling the electric unit;
The plurality of electric units includes a power storage device, a converter that charges and discharges the power storage device,
The control device controls the electric unit to maintain the state of charge of the power storage device within the target range, and reduces the target range when the possibility that the electric unit is damaged increases.
上述の各実施例は例示であり、異なる実施例で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることは言うまでもない。複数の実施例の同様の構成による同様の作用効果については実施例ごとには逐次言及しない。さらに、本発明は上述の実施例に制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。 Each of the above-described embodiments is an exemplification, and needless to say, partial replacement or combination of the configurations shown in the different embodiments is possible. About the same effect by the same composition of a plurality of examples, it does not refer to every example one by one. Furthermore, the present invention is not limited to the embodiments described above. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, improvements, combinations, and the like can be made.
10 機体
11 下部走行体
12 旋回体
13 キャビン
14 階段
15 アタッチメント
16 ブーム
17 アーム
18 バケット
21 ブームシリンダ
22 アームシリンダ
23 バケットシリンダ
24A、24B 油圧ポンプ
25 電気ユニット収容部
26 角度センサ
27 傾斜角センサ
30 エンジン
31 トルク伝達機構
32 電動発電機
33 メインポンプ
34 パイロットポンプ
40コントロールバルブ
41 操作装置
42 圧力センサ
50 制御装置
52 インバータ
53 インバータユニット
55 蓄電回路
56 コンバータ
57 蓄電装置
58 インバータ
59 パワーケーブル
60 旋回モータ
61 機械式ブレーキ
62 レゾルバ
63 減速機
70 支持プレート
71 固定部材
75 変形検出センサ
76 保護構造物
78 要注意領域
81P 蓄電装置の正側端子
81N 蓄電装置の負側端子
82P コンバータの正側一次端子
82N コンバータの負側一次端子
83P コンバータの正側二次端子
83N コンバータの負側二次端子
84P インバータユニットの正側直流端子
84N インバータユニットの負側直流端子
85P 正側バスライン
85N 負側バスライン
90A、90B 蓄電モジュール
91 安全スイッチ
92 ヒューズ
93、94 リレー
95 充電抵抗器
96 リレー
97 リアクトル
98、99 パワートランジスタ
100、101 フリーホイールダイオード
102 平滑コンデンサ
103、104 リレー
105 平滑コンデンサ
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記機体に搭載された複数の電気ユニットと、
複数の前記電気ユニットの間を接続するパワーケーブルまたは前記電気ユニットを機械的に保護する保護構造物に変形が生じると、前記電気ユニットの動作を停止させる制御装置と
を有する作業機械。 The aircraft,
A plurality of electric units mounted on the airframe;
A work machine comprising: a control device that stops operation of the electric unit when a deformation occurs in a power cable that connects the plurality of electric units or a protective structure that mechanically protects the electric unit.
前記制御装置は、前記変形検出センサの検出結果に基づいて前記パワーケーブルまたは前記保護構造物に変形が生じたか否かを判定する請求項1に記載の作業機械。 Furthermore, it has a deformation detection sensor for detecting deformation of the power cable or the protective structure,
The work machine according to claim 1, wherein the control device determines whether or not the power cable or the protective structure is deformed based on a detection result of the deformation detection sensor.
前記変形検出センサは、前記固定部材の変形を検出することにより、前記パワーケーブルの変形を間接的に検出する請求項2に記載の作業機械。 Furthermore, it has a fixing member for fixing the power cable,
The work machine according to claim 2, wherein the deformation detection sensor indirectly detects deformation of the power cable by detecting deformation of the fixing member.
前記制御装置は、前記パワーケーブルまたは前記保護構造物に変形が生じると前記リレーを遮断する請求項1乃至3のいずれか1項に記載の作業機械。 Each of the electrical units includes a relay that cuts off an electrical connection between an internal component and the power cable,
The work machine according to any one of claims 1 to 3, wherein the control device shuts off the relay when the power cable or the protective structure is deformed.
前記制御装置は、前記蓄電装置の充電状態を目標範囲内に維持するように前記電気ユニットを制御し、前記電気ユニットがダメージを受ける可能性が高まると、前記目標範囲を低下させる請求項1乃至4のいずれか1項に記載の作業機械。 The plurality of electric units includes a power storage device, a converter that charges and discharges the power storage device,
The control device controls the electric unit to maintain a charged state of the power storage device within a target range, and reduces the target range when the possibility that the electric unit is damaged increases. The work machine according to any one of 4.
前記制御装置は、前記姿勢センサの検出結果に基づいて前記目標範囲を低下させるか否かを判定する請求項5に記載の作業機械。 Furthermore, it has an attitude sensor that is mounted on the aircraft and detects the attitude of the aircraft,
The work machine according to claim 5, wherein the control device determines whether or not to lower the target range based on a detection result of the posture sensor.
下部走行体と、
前記下部走行体に旋回可能に搭載された旋回体と、
前記旋回体に取り付けられ、ブーム、アーム、及びバケットを含むアタッチメントと
を含み、
前記姿勢センサは、前記アタッチメントの姿勢を検出する機能を持つ請求項6または7に記載の作業機械。 The aircraft is
A lower traveling body,
A swivel mounted to be able to swivel in the lower traveling body;
An attachment that is attached to the swivel body and includes a boom, an arm, and a bucket;
The work machine according to claim 6 or 7, wherein the posture sensor has a function of detecting a posture of the attachment.
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