JP2019156259A

JP2019156259A - 建設機械

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Publication number: JP2019156259A
Application number: JP2018047861A
Authority: JP
Inventors: 啓太野辺; Keita Nobe; 信幸萩原; Nobuyuki Hagiwara
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2018-03-15
Filing date: 2018-03-15
Publication date: 2019-09-19

Abstract

【課題】複数の電源配線のうち１つの電源配線に異常が生じた場合でも、他の電源配線を用いて電子制御装置の動作が可能となる建設機械を提供する。【解決手段】油圧ショベル１は、電磁弁１１を制御する電子制御装置３０を備えている。電子制御装置３０は、第１，第２の異常検出部３４，３５と、回路切換部３６と、を備えている。第１，第２の異常検出部３４，３５は、第１，第２の電源配線２４，２５のそれぞれに生じる異常を検出する。回路切換部３６は、第２の電源配線２５に異常が発生したときに、第１の電源配線２４に切り換える。これにより、電子制御装置３０の演算処理部４０には、第１の電源配線２４からの電力が降圧回路３２を介して供給される。【選択図】図３

Description

本発明は、例えば油圧ショベル等のような建設機械に関する。

建設機械は、各種のアクチュエータを制御する電子制御装置を備えている。このような電子制御装置は、例えばアクチュエータを駆動するための電圧と、マイクロコンピュータのような演算処理装置を駆動するための電圧のように、電圧の異なる複数の電源電圧が必要になる。これに対し、複数の電源電圧を生成する電源装置が知られている（特許文献１）。

特許第５８３８１２１号公報

ところで、複数の電源電圧を電子制御装置に供給するために、電子制御装置と電源装置との間は、複数の電源配線で接続される。このとき、複数の電源配線のうち１つの電源配線に断線や短絡が生じたときには、電子制御装置の全ての機能が停止してしまうことがある。特に、特許文献１に記載された電源装置を、例えば超大型ショベルのように車体の大きな建設機械に適用すると、電源装置から電子制御装置まで長い電源配線が必要になる。長い電源配線は、断線や短絡により電子制御装置が動作しなくなるリスクが高くなるという問題がある。

本発明は、上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、複数の電源配線のうち１つの電源配線に異常が生じた場合でも、他の電源配線を用いて電子制御装置の動作が可能となる建設機械を提供することにある。

上述した課題を解決するため、本発明は、車体と、前記車体に搭載された電気的負荷と、前記電気的負荷を制御する電子制御装置と、前記電子制御装置に複数の電源配線で接続された電源装置と、を備えた建設機械であって、前記電子制御装置は、前記複数の電源配線のそれぞれに生じる異常を検出する異常検出部と、異常が発生した電源配線を、正常な電源配線に切り換える回路切換部と、を備えることを特徴としている。

本発明によれば、複数の電源配線のうち１つの電源配線に異常が生じた場合でも、他の電源配線を用いて電子制御装置の動作が可能になる。

本発明の実施の形態による油圧ショベルを示す斜視図である。図１中の油圧ショベルの駆動システムを示すブロック図である。電源装置および電子制御装置の構成を示すブロック図である。第２の電源配線に異常が生じた場合について、電源装置および電子制御装置の構成を示すブロック図である。異常検出器の構成を示す回路図である。電子制御装置による異常処理を示す流れ図である。変形例による電源装置および電子制御装置の構成を示すブロック図である。

以下、本発明の実施の形態による建設機械として油圧ショベルを例に挙げて、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１および図２は、実施の形態による油圧ショベル１を示している。図１に示すように、油圧ショベル１は、自走可能なクローラ式の下部走行体２と、下部走行体２上に旋回装置（図示せず）を介して旋回可能に搭載された上部旋回体４と、上部旋回体４の前側に設けられ掘削作業等を行う多関節構造の作業装置５とを備えている。下部走行体２および上部旋回体４は、油圧ショベル１の車体を構成している。下部走行体２は、走行動作を行うための油圧モータ２Ａを備えている。旋回装置は、旋回動作を行うための油圧モータ３Ａを備えている。なお、下部走行体２としてクローラ式を例示したが、ホイール式でもよい。

作業装置５は、フロントアクチュエータ機構である。作業装置５は、例えばブーム５Ａ、アーム５Ｂ、バケット５Ｃと、これらを駆動するブームシリンダ５Ｄ、アームシリンダ５Ｅ、バケットシリンダ５Ｆとによって構成されている。作業装置５は、上部旋回体４の旋回フレーム６に取付けられている。作業装置５は、油圧ポンプ８が送出する作動油により駆動される。なお、作業装置５は、バケット５Ｃを備えたものに限らず、例えばグラップル等を備えたものでもよい。

上部旋回体４は、例えばディーゼルエンジンのような内燃機関であるエンジン７と、エンジン７によって駆動される油圧ポンプ８（メインポンプ）とを備えている。油圧ポンプ８は、作動油を送出する。この作動油によって、下部走行体２と、上部旋回体４と、作業装置５とがそれぞれ独立して動作する。

具体的には、下部走行体２は、走行用の油圧モータ２Ａに油圧ポンプ８から作動油が供給されることによって、一対のクローラ２Ｂ（図１は片側のみ図示）を走行駆動する。上部旋回体４は、旋回用の油圧モータ３Ａに油圧ポンプ８から作動油が供給されることによって、旋回駆動する。また、シリンダ５Ｄ〜５Ｆは、油圧ポンプ８から供給される作動油によって、伸長または縮小する。これにより、作業装置５は、俯仰の動作を行い、掘削、整地等の作業を行う。また、上部旋回体４は、キャブ９を備えている。オペレータは、キャブ９に搭乗して、油圧ショベル１を操作する。

油圧ポンプ８から送出される作動油は、オペレータによる操作に基づいて、コントロールバルブ１０で分配される。これにより、ブームシリンダ５Ｄ、アームシリンダ５Ｅ、バケットシリンダ５Ｆ、走行用の油圧モータ２Ａ、および旋回用の油圧モータ３Ａは、油圧ポンプ８から供給される作動油によって駆動する。コントロールバルブ１０は、例えば圧油の方向や圧力を制御するために、電気的負荷としての電磁弁１１を備えている。電磁弁１１は、車体となる上部旋回体４に搭載されている。電磁弁１１は、電子制御装置３０によって制御される。電子制御装置３０は、電源装置２１から供給される電力によって駆動する。

次に、電源装置２１および電子制御装置３０の具体的な構成について、図３を参照して説明する。ここでは、電子制御装置３０は、単一の電磁弁１１を制御する場合を例に挙げて説明する。但し、電子制御装置３０が制御する電磁弁１１の個数は、２個でもよく、３個以上の任意の個数でもよい。

電源２０は、例えばバッテリ、オルタネータ等である。電源２０は、予め決められた所定電圧（例えば２４Ｖ）を電源装置２１に供給する。電源装置２１は、電源２０から供給される電圧に基づいて、互いに電圧の異なる複数（例えば２つ）の電源電圧Ｖ1，Ｖ2を生成する。

電源装置２１は、保護回路２２、降圧回路２３を備えている。保護回路２２は、例えばサージ電圧や電源２０の正負を逆に接続したときでも、これらに基づく異常な電圧の供給から電子制御装置３０を保護する。保護回路２２は、電源２０とほぼ同じ電圧（例えば２４Ｖ）の第１の電源電圧Ｖ1を出力する。降圧回路２３は、保護回路２２の下流側に接続されている。降圧回路２３は、保護回路２２から出力される第１の電源電圧Ｖ1を降圧する。これにより、降圧回路２３は、第１の電源電圧Ｖ1よりも低電圧（例えば１０Ｖ）の第２の電源電圧Ｖ2を出力する。

電源装置２１は、電子制御装置３０に複数の電源配線２４，２５で接続されている。第１の電源配線２４は、保護回路２２に接続され、第１の電源電圧Ｖ1を電子制御装置３０に供給する。第２の電源配線２５は、降圧回路２３に接続され、第２の電源電圧Ｖ2を電子制御装置３０に供給する。

電子制御装置３０は、電磁弁１１を制御する。電子制御装置３０は、第１の電源配線２４に接続された第１の電源線路３０Ａと、第２の電源配線２５に接続された第２の電源線路３０Ｂとを備えている。また、電子制御装置３０は、駆動回路３１、降圧回路３２、演算処理装置４０を備えている。第１の電源線路３０Ａは、駆動回路３１を通じて電磁弁１１に接続されている。第２の電源線路３０Ｂは、降圧回路３２を通じて演算処理装置４０に接続されている。

駆動回路３１は、第１の電源配線２４から供給される第１の電源電圧Ｖ1を用いて電磁弁１１を駆動する。駆動回路３１は、例えばスイッチング素子を備え、演算処理装置４０からの指令に基づいて、ＰＷＭ信号を生成する。駆動回路３１は、ＰＷＭ信号を電磁弁１１に出力する。これにより、電磁弁１１は、ＰＷＭ信号に基づいて開弁、閉弁のような動作を行う。なお、駆動回路３１は、ＯＮ／ＯＦＦ信号のような２値の信号を出力してもよい。

降圧回路３２は、例えば降圧チョッパ回路によって構成されている。第１，第２の電源配線２４，２５が正常な状態では、降圧回路３２は、第２の電源配線２５から供給される第２の電源電圧Ｖ2（例えば１０Ｖ）を降圧して、演算処理装置４０を駆動するための所定の電圧（例えば５Ｖ）となった電力を供給する。一方、第１の電源配線２４が正常な状態で、第２の電源配線２５が異常な状態では、降圧回路３２には、第１の電源配線２４から第１の電源電圧Ｖ1（例えば２４Ｖ）が供給される。このとき、降圧回路３２には、演算処理装置４０からデューティ比を変更するための指令が入力される。これにより、降圧回路３２は、第１の電源配線２４から供給される第１の電源電圧Ｖ1を降圧して、演算処理装置４０を駆動するための所定の電圧（例えば５Ｖ）となった電力を供給する。

降圧回路３２の出力側は、演算処理装置４０に接続されると共に、一時電源供給部３３に接続されている。一時電源供給部３３は、例えばコンデンサによって構成されている。一時電源供給部３３は、例えば降圧回路３２から演算処理装置４０に対する電力の供給が一時的に途絶えたときに、演算処理装置４０が駆動を継続するために必要な電力を供給する。これにより、一時電源供給部３３は、例えば回路切換部３６によって電源系統を切り換えるときに、切り換えが完了するまで演算処理装置４０の動作を継続させるものである。

第１の異常検出部３４は、第１の電源配線２４に生じる異常を検出する。図５に示すように、第１の異常検出部３４は、例えばトランジスタＴｒおよび抵抗Ｒ1，Ｒ2によって構成されている。トランジスタＴｒのベースは、第１の異常検出部３４の入力端子となり、第１の電源線路３０Ａ（第１の電源配線２４）に接続されている。また、トランジスタＴｒのベースは、抵抗Ｒ1を介してグランドに接続されている。トランジスタＴｒのエミッタは、グランドに接続されている。トランジスタＴｒのコレクタは、第１の異常検出部３４の出力端子となり、演算処理装置４０のデジタル入力部４１に接続されている。また、トランジスタＴｒのコレクタには、抵抗Ｒ2を通じて例えば５Ｖの駆動電圧Ｖccが供給されている。

第１の電源線路３０Ａに第１の電源電圧Ｖ1が供給されているときには、トランジスタＴｒがＯＮとなり、第１の異常検出部３４は、グランドレベルの電圧となったＬ信号（Ｌｏｗ信号）を出力する。一方、第１の電源線路３０Ａにグランドレベルの電圧が供給されているときには、トランジスタＴｒがＯＦＦとなり、第１の異常検出部３４は、駆動電圧ＶccとなったＨ信号（Ｈｉｇｈ信号）を出力する。

第２の異常検出部３５は、第２の電源配線２５に生じる異常を検出する。第２の異常検出部３５は、第１の異常検出部３４とほぼ同様に、トランジスタＴｒおよび抵抗Ｒ1，Ｒ2によって構成されている。このとき、第２の異常検出部３５の入力端子は、第２の電源線路３０Ｂ（第２の電源配線２５）に接続されている。第２の異常検出部３５の出力端子は、演算処理装置４０のデジタル入力部４１に接続されている。

第２の電源線路３０Ｂに第２の電源電圧Ｖ2が供給されているときには、第２の異常検出部３５は、グランドレベルの電圧となったＬ信号（Ｌｏｗ信号）を出力する。一方、第２の電源線路３０Ｂにグランドレベルの電圧が供給されているときには、第２の異常検出部３５は、駆動電圧ＶccとなったＨ信号（Ｈｉｇｈ信号）を出力する。なお、異常検出部３４，３５は、バイポーラトランジスタＴｒに限らず、例えばＦＥＴのような他のスイッチング素子を用いて構成してもよい。

回路切換部３６は、第１の電源線路３０Ａと第２の電源線路３０Ｂとの間を接続する接続線路３７の途中に設けられている。接続線路３７の一端は、駆動回路３１よりも上流側に位置して第１の電源線路３０Ａに接続されている。接続線路３７の他端は、逆流防止素子３８と降圧回路３２との間で第２の電源線路３０Ｂに接続されている。回路切換部３６は、演算処理装置４０からの指令に応じて接続と遮断が切換可能なスイッチによって構成されている。

回路切換部３６は、通常はＯＦＦとなり、第１の電源線路３０Ａと第２の電源線路３０Ｂとの間を遮断している。一方、第２の電源配線２５に異常が生じたときには、回路切換部３６は、ＯＮとなり、第１の電源線路３０Ａと第２の電源線路３０Ｂとの間を接続する。これにより、回路切換部３６は、異常が発生した電源配線（例えば第２の電源配線２５）を、正常な電源配線（例えば第１の電源配線２４）に切り換える。具体的には、回路切換部３６は、第２の電源配線２５に異常を検出したときに、第１の電源線路３０Ａを逆流防止素子３８と降圧回路３２との間で第２の電源線路３０Ｂに接続する。

逆流防止素子３８は、降圧回路３２と電源装置２１（降圧回路２３）との間に位置して第２の電源線路３０Ｂに接続されている。逆流防止素子３８は、例えばダイオードによって構成されている。逆流防止素子３８は、電源装置２１から降圧回路３２に向けて流れる電流を許容し、逆方向に流れる電流を遮断する。

演算処理装置４０は、例えばマイクロコンピュータを備えている。演算処理装置４０のマイクロコンピュータは、電子制御装置３０の内部回路（図示せず）との間で信号の入力と出力とを行う。演算処理装置４０は、第２の電源線路３０Ｂ（第２の電源配線２５）が接続され、駆動回路３１を制御し、電磁弁１１よりも低い電圧（例えば５Ｖ）で駆動する。演算処理装置４０の入力側は、異常検出部３４，３５に接続されている。演算処理装置４０の出力側は、回路切換部３６に接続されると共に、駆動回路３１に接続されている。演算処理装置４０は、図６に示す異常処理のプログラムを実行する。演算処理装置４０は、異常検出部３４，３５からの信号に基づいて、電源配線２４，２５の異常を判定する。この判定結果に基づいて、演算処理装置４０は、回路切換部３６および駆動回路３１を制御する。

演算処理装置４０は、デジタル入力部４１、判断部４２、デジタル出力部４３、通信回路４４を備えている。デジタル入力部４１は、例えば演算処理装置４０のデジタル入力機能を用いて構成され、異常検出部３４，３５のデジタル信号を読み込む。デジタル入力部４１は、演算処理装置４０が読み取れない電圧の場合、トランジスタ等によるレベル変換を加えてもよい。

判断部４２は、デジタル入力部４１から入力された信号に基づいて、電源配線２４，２５の正常と異常を判断する。具体的には、第１の異常検出部３４がＬ信号を出力するときには、判断部４２は、第１の電源配線２４が正常であると判断する。これに対し、第１の異常検出部３４がＨ信号を出力するときには、判断部４２は、第１の電源配線２４が異常であると判断する。同様に、第２の異常検出部３５がＬ信号を出力するときには、判断部４２は、第２の電源配線２５が正常であると判断する。これに対し、第２の異常検出部３５がＨ信号を出力するときには、判断部４２は、第２の電源配線２５が異常であると判断する。

判断部４２は、これらの判断結果に基づく指令を、デジタル出力部４３を通じて回路切換部３６に出力する。デジタル出力部４３は、例えば演算処理装置４０のデジタル出力機能を用いて構成されている。デジタル出力部４３は、トランジスタ等によるレベル変換を加えてもよい。回路切換部３６は、第１，第２の電源配線２４，２５が両方とも正常な状態、または第１の電源配線２４が異常な状態では、ＯＦＦ（切断状態）となる。一方、図４に示すように、回路切換部３６は、第１の電源配線２４が正常な状態で、第２の電源配線２５が異常な状態では、ＯＮ（接続状態）となる。

判断部４２は、電源配線２４，２５の正常と異常の判断結果を通信回路４４に出力する。通信回路４４は、判断部４２の判断結果を、例えば油圧ポンプ８を制御する他の電子制御装置５１と、例えばキャブ９内に配置された表示器５２とに出力する。これにより、他の電子制御装置５１は、電磁弁１１の電子制御装置３０に異常が生じたことを把握することができ、これに応じた制御を行うことができる。なお、他の電子制御装置５１は、油圧ポンプ８を制御するものに限らず、例えばエンジン７を制御するものでもよく、他の機器を制御するものでもよい。

また、表示器５２は、電源配線２４，２５に異常が生じたことを表示する。これにより、オペレータは、表示器５２を目視することによって、電子制御装置３０に異常が生じたことを把握することができると共に、電源配線２４，２５のどちらに異常が生じたのかを把握することができる。

このように、演算処理装置４０は、いずれかの電源配線２４，２５に異常を検出したときに、外部に異常を通知する。これに加えて、演算処理装置４０は、いずれかの電源配線２４，２５に異常を検出したときに、駆動回路３１に電磁弁１１への電力供給を制限した縮退動作を実行させる。このとき、電磁弁１１の動作速度は低下する。なお、電磁弁１１を縮退動作させたときには、電磁弁１１を最終的に停止させてもよい。

次に、電子制御装置３０による電源配線２４，２５の異常処理について、図６を用いて説明する。

まず、ステップＳ１では、演算処理装置４０は、第１の異常検出部３４による信号に基づいて、第１の電源配線２４が正常か否かを判定する。第１の電源配線２４が正常なときには、ステップＳ１で「ＹＥＳ」と判定し、ステップ２に移行する。第１の電源配線２４が異常なときには、ステップＳ１で「ＮＯ」と判定し、ステップ９に移行する。

ステップＳ２では、演算処理装置４０は、第２の異常検出部３５による信号に基づいて、第２の電源配線２５が正常か否かを判定する。第２の電源配線２５が正常なときには、ステップＳ２で「ＹＥＳ」と判定し、ステップ６に移行する。第２の電源配線２５が異常なときには、ステップＳ２で「ＮＯ」と判定し、ステップ３に移行する。

ステップＳ２で「ＮＯ」と判定したときには、第１の電源配線２４は正常な状態で、第２の電源配線２５が異常な状態となっている。このため、ステップ３では、演算処理装置４０は、回路切換部３６をＯＮ（接続状態）する。これにより、第１の電源線路３０Ａが、第２の電源線路３０Ｂに接続され、第１の電源配線２４からの電力が降圧回路３２を通じて演算処理装置４０に供給される。このとき、演算処理装置４０は、降圧回路３２に対して降圧動作を変更するための指令を出力する。これにより、降圧回路３２は、演算処理装置４０からの指令に基づいて、第１の電源電圧Ｖ1（例えば２４Ｖ）を所定の電圧（例えば５Ｖ）に降圧させる。

続くステップ４では、演算処理装置４０は、電磁弁１１の動作を制限する縮退動作を実行させる。これにより、電磁弁１１に供給される電力が低下して、演算処理装置４０の安定動作が確保される。続くステップ５では、演算処理装置４０は、他の電子制御装置５１や表示器５２に対して、第２の電源配線２５に異常が生じたことを通知する。

一方、ステップＳ２で「ＹＥＳ」と判定したときには、第１，第２の電源配線２４，２５は両方とも正常な状態となっている。このため、ステップＳ６では、演算処理装置４０は、回路切換部３６をＯＦＦ（切断状態）する。これにより、第１の電源線路３０Ａと第２の電源線路３０Ｂとが切断され、第２の電源配線２５からの電力が降圧回路３２を通じて演算処理装置４０に供給される。

続くステップ７では、演算処理装置４０は、電磁弁１１の縮退動作を解除する。これにより、電磁弁１１の動作制限が解除される。続くステップ８では、演算処理装置４０は、異常状態の通知を停止する。

また、ステップＳ１で「ＮＯ」と判定したときには、第１の電源配線２４は異常な状態となっている。このため、ステップＳ９では、演算処理装置４０は、回路切換部３６をＯＦＦ（切断状態）する。続くステップＳ１０では、演算処理装置４０は、他の電子制御装置５１や表示器５２に対して、第１の電源配線２４に異常が生じたことを通知する。

かくして、実施の形態によれば、電子制御装置３０は、複数の電源配線２４，２５のそれぞれに生じる異常を検出する異常検出部３４，３５と、異常が発生した電源配線２５を、正常な電源配線２４に切り換える回路切換部３６と、を備えている。

これにより、回路切換部３６は、異常が発生した第２の電源配線２５を正常な第１の電源配線２４に切り換えるから、第２の電源配線２５に異常が生じた場合でも、第１の電源配線２４を用いて電子制御装置３０の動作が可能になる。

また、電子制御装置３０は、複数の電源配線２４，２５のうち第１の電源配線２４が接続され電磁弁１１（電気的負荷）を駆動する駆動回路３１と、複数の電源配線２４，２５のうち第２の電源配線２５が接続され駆動回路３１を制御し電磁弁１１よりも低い電圧で駆動する演算処理装置４０と、を備えている。このとき、第２の電源配線２５には、演算処理装置４０に所定の電圧となった電力を供給する降圧回路３２が接続されると共に、降圧回路３２と電源装置２１との間に位置して逆流防止素子３８が接続されている。これに加え、回路切換部３６は、第２の電源配線２５に異常を検出したときに、第１の電源配線２４からの電力を逆流防止素子３８と降圧回路３２との間に供給する。

このため、図４に示すように、第２の電源配線２５に断線や短絡のような異常が生じたときには、回路切換部３６は、第１の電源線路３０Ａを第２の電源線路３０Ｂのうち逆流防止素子３８と降圧回路３２との間に接続する。このとき、降圧回路３２には、第１の電源配線２４から第１の電源電圧Ｖ1が供給される。このため、降圧回路３２は演算処理装置４０に対する電力の供給を継続することができるから、第２の電源配線２５に異常が生じたときでも、演算処理装置４０の動作を継続させることができる。

また、回路切換部３６は、第１の電源線路３０Ａを逆流防止素子３８と降圧回路３２との間で第２の電源線路３０Ｂに接続するから、逆流防止素子３８によって第１の電源配線２４から第２の電源配線２５の上流側に電流が逆流するのを防止することができる。

演算処理装置４０は、複数の電源配線２４，２５のうち第２の電源配線２５に異常を検出したときに、外部に異常を通知し、駆動回路３１に電磁弁１１への電力供給を制限した縮退動作を実行させる。

これにより、第２の電源配線２５に異常が生じたことを、例えば表示器５２に表示させることができる。このため、オペレータは、表示器５２を目視することによって、異常の発生を認識することができるのに加えて、通知内容に基づいて異常が生じた箇所の特定が容易になる。この結果、通知内容に応じてメンテナンス作業を行うことによって、異常状態から修復が容易になる。また、第２の電源配線２５に異常が生じたときに、演算処理装置４０は、電磁弁１１を縮退動作させるから、例えば電磁弁１１の消費電力を抑制して、演算処理装置４０を安定して動作させることができる。

なお、前記実施の形態では、回路切換部３６は、第２の電源配線２５に異常が生じたときに、第２の電源配線２５を、第１の電源配線２４に切り換えるものとした。本発明はこれに限らず、図７に示す変形例のように、回路切換部６１は、第２の電源配線２５に異常が生じたときに、第２の電源配線２５を、第１の電源配線２４に切り換えるのに加え、第１の電源配線２４に異常が生じたときに、第１の電源配線２４を、第２の電源配線２５に切り換えるものとしてもよい。

この場合、第１の電源配線２４には、駆動回路３１と電源装置２１との間に位置して逆流防止素子６２が接続されている。回路切換部６１は、第１の電源線路３０Ａと第２の電源線路３０Ｂとの間を接続する１本の接続線路６３と２本の分岐接続線路６４，６５との間に設けられている。接続線路６３の一端は、降圧回路３２と逆流防止素子３８との間に位置して第２の電源線路３０Ｂに接続されている。接続線路３７の他端は、回路切換部６１に接続されている。分岐接続線路６４，６５の一端は、駆動回路３１と逆流防止素子６２との間に位置して第１の電源線路３０Ａに接続されている。接続線路３７の他端は、回路切換部６１に接続されている。分岐接続線路６４の途中には、例えば昇圧チョッパ回路からなる昇圧回路６６が設けられている。

回路切換部６１は、演算処理装置４０からの指令に応じて接続と遮断が切換可能なスイッチによって構成されている。回路切換部６１は、通常はＯＦＦとなり、第１の電源線路３０Ａと第２の電源線路３０Ｂとの間を遮断している。第１の電源配線２４に異常が生じたときには、回路切換部６１は、接続線路６３と分岐接続線路６４とを接続する。これにより、駆動回路３１には、第２の電源配線２５から昇圧回路６６を介して電力が供給される。

また、第２の電源配線２５に異常が生じたときには、回路切換部６１は、接続線路６３と分岐接続線路６５とを接続する。これにより、演算処理装置４０には、第１の電源配線２４から降圧回路３２を介して電力が供給される。第１，第２の電源配線２４，２５に異常が生じたときには、演算処理装置４０は、電磁弁１１を縮退動作させる。

前記実施の形態では、電源装置２１は、２つの電源電圧Ｖ1，Ｖ2を生成する場合を例に挙げて説明するが、３つ以上の電源電圧を生成してもよい。この場合、電源装置と電子制御装置との間は、３つ以上の電源配線によって接続される。回路切換部は、それぞれの電源配線を他のいずれかの電源配線に接続できる構成としてもよい。

前記実施の形態では、電源装置２１は、単一の電子制御装置３０に電力を供給するものとした。本発明はこれに限らず、１つの電源装置が複数の電子制御装置に電力を供給してもよい。また、電源装置２１は、電源電圧を生成する機能に加えて、例えば車体制御機能のような他の機能を備えていてもよい。

前記実施の形態では、電気的負荷としてコントロールバルブ１０の電磁弁１１を例に挙げて説明した。本発明はこれに限らず、電気的負荷は、例えば油圧ポンプ８のレギュレータを駆動する電磁比例弁でもよく、電気回路を切り換えるリレーでもよく、エンジン７の駆動を制御する燃料噴射弁でもよく、エンジン７を起動するスタータモータでもよく、照明器具でもよい。

前記実施の形態では、建設機械として油圧ショベル１を例に挙げて説明した。本発明はこれに限らず、例えばホイールローダのような各種の建設機械に適用可能である。

１油圧ショベル（建設機械）
２下部走行体
４上部旋回体
１１電磁弁（電気的負荷）
２０電源
２１電源装置
２４第１の電源配線
２５第２の電源配線
３０電子制御装置
３１駆動回路
３２降圧回路
３４第１の異常検出部
３５第２の異常検出部
３６，６１回路切換部
３８，６２逆流防止素子
４０演算処理装置
６６昇圧回路

Claims

車体と、
前記車体に搭載された電気的負荷と、
前記電気的負荷を制御する電子制御装置と、
前記電子制御装置に複数の電源配線で接続された電源装置と、を備えた建設機械であって、
前記電子制御装置は、
前記複数の電源配線のそれぞれに生じる異常を検出する異常検出部と、
異常が発生した電源配線を、正常な電源配線に切り換える回路切換部と、を備えることを特徴とする建設機械。
前記電子制御装置は、前記複数の電源配線のうち一の電源配線が接続され前記電気的負荷を駆動する駆動回路と、前記複数の電源配線のうち他の電源配線が接続され前記駆動回路を制御し前記電気的負荷よりも低い電圧で駆動する演算処理装置と、を備え、
前記他の電源配線には、前記演算処理装置に所定の電圧となった電力を供給する降圧回路が接続されると共に、前記降圧回路と前記電源装置との間に位置して逆流防止素子が接続され、
前記回路切換部は、前記他の電源配線に異常を検出したときに、前記一の電源配線からの電力を前記逆流防止素子と前記降圧回路との間に供給することを特徴とする請求項１に記載の建設機械。
前記演算処理装置は、前記複数の電源配線のうちいずれかの電源配線に異常を検出したときに、外部に異常を通知し、前記駆動回路に前記電気的負荷への電力供給を制限した縮退動作を実行させることを特徴とする請求項２に記載の建設機械。