JP5312999B2

JP5312999B2 - Hybrid construction machine

Info

Publication number: JP5312999B2
Application number: JP2009068010A
Authority: JP
Inventors: 英昭湯浅; 公則佐野
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd; Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd; Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2009-03-19
Filing date: 2009-03-19
Publication date: 2013-10-09
Anticipated expiration: 2029-03-19
Also published as: JP2010226781A

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hybrid construction machine capable of establishing compatibility between high vibration resistance or shock resistance and high maintainability in a servo control system for driving a plurality of AC motors by utilizing the power of a storage battery. SOLUTION: A lifting magnet vehicle 1 includes the servo control system 60. The servo control system 60, a system for driving a plurality of AC motors by utilizing the power of a storage battery, has a plurality of units 62-66 each having either an inverter circuit for converting DC power into AC power to drive a certain AC motor or a voltage step-up/down converter circuit for charging and discharging the storage battery, and a casing for housing the circuit. The units 62-66 are arranged side by side in a predetermined direction, and the casings of adjacent units are fixed so as to be attached/detached with a fastening tool. COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、ハイブリッド型建設機械に関するものである。 The present invention relates to a hybrid construction machine.

従来より、駆動機構の一部を電動化したハイブリッド型の建設機械が提案されている。このようなハイブリッド型建設機械は、例えばブーム、アーム、及びバケットといった可動部を油圧駆動するための油圧ポンプを備えており、この油圧ポンプを駆動するための内燃機関発動機（エンジン）に交流電動機（電動発電機）を連結し、該エンジンの駆動力を補助（アシスト）するとともに、発電により得られる電力を蓄電池（バッテリ）に蓄える。 Conventionally, a hybrid construction machine in which a part of the drive mechanism is motorized has been proposed. Such a hybrid construction machine includes a hydraulic pump for hydraulically driving movable parts such as a boom, an arm, and a bucket, and an AC motor is used as an internal combustion engine engine (engine) for driving the hydraulic pump. (Motor generator) is connected to assist the driving force of the engine, and the electric power obtained by power generation is stored in a storage battery (battery).

また、建設機械は、例えば上部旋回体といった作業要素を備えていることが多い。このような場合、上述したハイブリッド型建設機械は、作業要素を駆動するための油圧モータに加え、この油圧モータを補助するための作業用電動機を備えることがある。例えば上部旋回体を旋回させる際、加速旋回時には交流電動機によって油圧モータの駆動を補助し、減速旋回時には交流電動機において回生運転を行う。 In addition, construction machines often include a work element such as an upper turning body. In such a case, the hybrid construction machine described above may include a working electric motor for assisting the hydraulic motor in addition to the hydraulic motor for driving the working element. For example, when the upper swing body is turned, the drive of the hydraulic motor is assisted by an AC motor during acceleration turning, and the regenerative operation is performed by the AC motor during deceleration turning.

このような建設機械の例として、特許文献１に記載された油圧駆動装置がある。この装置では、発電機を兼ねる電動機を油圧ポンプに付設し、コントローラの切換制御により電動機に発電作動とアシスト作動とを行わせている。また、旋回体を駆動する旋回ポンプモータを備えており、旋回系の制動時に回転運動エネルギーを回生している。 As an example of such a construction machine, there is a hydraulic drive device described in Patent Document 1. In this apparatus, an electric motor that also serves as a generator is attached to a hydraulic pump, and the electric motor performs a power generation operation and an assist operation by switching control of a controller. In addition, a revolving pump motor that drives the revolving structure is provided, and rotational kinetic energy is regenerated during braking of the revolving system.

特開平１０−１０３１１２号公報JP-A-10-103112

上述したようなハイブリッド型建設機械においては、交流電動機を駆動するためにバッテリの直流電力を交流電力に変換し、また、交流電動機における回生電力をバッテリに蓄電するために交流電力を直流電力に変換する。このため、少なくとも一つのインバータ回路が必要となる。また、バッテリの充放電を制御するために、昇降圧コンバータが必要となる。そして、バッテリの蓄電量に応じてアシスト動作や発電動作等を効率的に行うために、これらインバータ回路および昇降圧コンバータ回路を統合的に制御するサーボ制御システムが設けられることがある。 In the hybrid construction machine as described above, the DC power of the battery is converted to AC power to drive the AC motor, and the AC power is converted to DC power to store the regenerative power in the AC motor in the battery. To do. For this reason, at least one inverter circuit is required. Moreover, in order to control charging / discharging of a battery, a buck-boost converter is needed. In order to efficiently perform an assist operation, a power generation operation, or the like according to the amount of power stored in the battery, a servo control system that integrally controls the inverter circuit and the step-up / down converter circuit may be provided.

しかしながら、建設機械は、過酷な作業環境下で使用されることもある。したがって、建設機械に搭載されるサーボ制御システムには、振動や衝撃に対する信頼性が高いレベルで要求される。特に、建設機械では交流電動機の消費電力が比較的大きいので、サーボ制御システムに搭載されるパワートランジスタの出力やコンデンサの容量などを大きくする必要があり、サーボ制御システムが大型化・重量化してしまうため、耐振性や耐衝撃性を確保するためには十分な構造強度が要求される。 However, construction machines may be used in harsh working environments. Therefore, a servo control system mounted on a construction machine is required to have a high level of reliability against vibration and impact. In particular, since the power consumption of AC motors is relatively large in construction machinery, it is necessary to increase the output of the power transistor mounted on the servo control system, the capacity of the capacitor, etc., which increases the size and weight of the servo control system. Therefore, sufficient structural strength is required to ensure vibration resistance and impact resistance.

一方、過酷な環境下で用いられる建設機械には、高いメンテナンス性も要求される。すなわち、或るインバータ回路に異常が発生した場合、その場で検査・修理することは困難なので、別の場所へ持ち運んで修理等を行えることが望ましい。しかし、上述したように、交流電動機の消費電力が大きい機器ではサーボ制御システムが大型化・重量化してしまい、サーボ制御システムを持ち運ぶことが困難となる。 On the other hand, high maintainability is also required for construction machines used in harsh environments. That is, when an abnormality occurs in a certain inverter circuit, it is difficult to inspect and repair on the spot, so it is desirable to carry it to another place for repair. However, as described above, the servo control system is increased in size and weight in a device in which the power consumption of the AC motor is large, and it becomes difficult to carry the servo control system.

本発明は、上記した問題点に鑑みてなされたものであり、蓄電池の電力を利用して複数の交流電動機を駆動するサーボ制御システムにおいて高い耐振性や耐衝撃性と高いメンテナンス性とを両立できるハイブリッド型建設機械を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and can achieve both high vibration resistance and shock resistance and high maintainability in a servo control system that drives a plurality of AC motors using the power of a storage battery. The object is to provide a hybrid construction machine.

上記課題を解決するために、本発明に係るハイブリッド型建設機械は、蓄電池の電力を利用して複数の交流電動機を駆動するサーボ制御システムを備えるハイブリッド型建設機械であって、サーボ制御システムが、直流電力を交流電力に変換して一の交流電動機を駆動するインバータ回路、および蓄電池の充放電を行う昇降圧コンバータ回路のうちいずれかの回路と、該回路を収容する筐体とを各々有する複数のドライバユニットを備え、複数のドライバユニットは、所定方向に並んで配置されると共に、互いに隣接するドライバユニットの筐体同士が締結具により着脱可能に固定されていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a hybrid construction machine according to the present invention is a hybrid construction machine including a servo control system that drives a plurality of AC motors using the power of a storage battery, the servo control system comprising: A plurality of circuits each including one of an inverter circuit that converts DC power into AC power and drives one AC motor, and a buck-boost converter circuit that charges and discharges a storage battery, and a housing that houses the circuit The driver units are arranged side by side in a predetermined direction, and the housings of the driver units adjacent to each other are detachably fixed by fasteners.

上記したハイブリッド型建設機械では、サーボ制御システムにおいて、複数の交流電動機のうち一の交流電動機を駆動するインバータ回路、或いは蓄電池の充放電を行う昇降圧コンバータ回路といったドライバ回路毎に筐体が設けられており、このドライバ回路と筐体とがドライバユニットとして各々独立している。そして、これらのドライバユニットの筐体が着脱可能に固定されている。したがって、作業現場において個々のドライバユニットをサーボ制御システムから取り外すことが容易にできるので、何れかのドライバ回路に異常が発生した場合等に高いメンテナンス性を確保できる。また、上記したハイブリッド型建設機械では、サーボ制御システムにおいて、各ドライバユニットが所定方向に並んで配置され、これらの筐体同士が締結具により固定されている。このような構成によって、サーボ制御システム全体の構造強度を効果的に高めることができ、高い耐振性や耐衝撃性を確保できる。すなわち、このハイブリッド型建設機械によれば、サーボ制御システムの高い耐振性や耐衝撃性と高いメンテナンス性とを両立することが可能となる。 In the hybrid construction machine described above, a housing is provided for each driver circuit such as an inverter circuit that drives one AC motor among a plurality of AC motors or a step-up / down converter circuit that charges and discharges a storage battery in the servo control system. The driver circuit and the housing are independent of each other as a driver unit. And the housing | casing of these driver units is being fixed so that attachment or detachment is possible. Therefore, it is possible to easily remove individual driver units from the servo control system at the work site, so that high maintainability can be ensured when an abnormality occurs in any of the driver circuits. In the hybrid construction machine described above, in the servo control system, the driver units are arranged side by side in a predetermined direction, and these casings are fixed by fasteners. With such a configuration, the structural strength of the entire servo control system can be effectively increased, and high vibration resistance and impact resistance can be ensured. That is, according to this hybrid construction machine, it is possible to achieve both high vibration resistance and shock resistance of the servo control system and high maintainability.

また、ハイブリッド型建設機械は、当該ハイブリッド型建設機械の運転の際に、複数のドライバユニットの内部が密閉空間となることが好ましい。これにより、複数のドライバユニットの耐環境性を高めることができる。 Further, in the hybrid type construction machine, it is preferable that the inside of the plurality of driver units becomes a sealed space when the hybrid type construction machine is operated. Thereby, the environmental resistance of a plurality of driver units can be improved.

また、ハイブリッド型建設機械は、サーボ制御システムが、複数のドライバユニットの各回路を制御するための制御回路を有するコントロールユニットを更に備え、コントロールユニットが、複数のドライバユニット上に載置されており、所定方向と交差する方向における複数のドライバユニットの一端において所定方向に沿って設けられた支軸周りに回動可能に取り付けられていることを特徴としてもよい。このように、複数のドライバユニット以外のユニットが複数のドライバユニット上に載置されている場合には、このユニットを複数のドライバユニットに対して上記支軸周りに回動可能とすることにより、複数のドライバユニットへのアクセスが容易となり、より高いメンテナンス性を確保できる。また、この場合、ハイブリッド型建設機械は、サーボ制御システムが、コントロールユニットが複数のドライバユニットに対して支軸周りに開いた状態でコントロールユニットを支持する支持具を更に備えることが好ましい。これにより、ドライバユニットの取り外し作業を更に容易にでき、メンテナンス性を更に高めることができる。 In the hybrid type construction machine, the servo control system further includes a control unit having a control circuit for controlling each circuit of the plurality of driver units, and the control unit is mounted on the plurality of driver units. Further, it may be characterized in that one end of a plurality of driver units in a direction crossing the predetermined direction is rotatably attached around a support shaft provided along the predetermined direction. Thus, when a unit other than a plurality of driver units is placed on a plurality of driver units, the unit can be rotated around the support shaft with respect to the plurality of driver units. Access to a plurality of driver units is facilitated, and higher maintainability can be secured. In this case, it is preferable that the hybrid construction machine further includes a support that supports the control unit in a state where the servo control system is opened around the support shaft with respect to the plurality of driver units. Thereby, the removal operation of the driver unit can be further facilitated, and the maintainability can be further enhanced.

また、上記のようにコントロールユニットが回動可能な状態で複数のドライバユニット上に載置されている場合、複数のドライバユニットの各筐体におけるコントロールユニットと対向する面が開口していることが好ましい。これにより、ドライバユニットの筐体同士を固定する締結具へのアクセスが容易となり、メンテナンス性を更に高めることができる。 In addition, when the control unit is mounted on a plurality of driver units in a rotatable state as described above, a surface facing each control unit in each housing of the plurality of driver units may be open. preferable. Thereby, access to the fastener which fixes the housing | casing of a driver unit becomes easy, and maintenance property can further be improved.

また、ハイブリッド型建設機械は、サーボ制御システムが、複数のドライバユニットが載置される底板と、複数のドライバユニットを所定方向の両側から挟む側板とを有する台座を更に備え、複数のドライバユニットのうち両端に位置するドライバユニットの筐体と、台座の側板とが締結具により着脱可能に固定されていることを特徴としてもよい。これにより、メンテナンス性を損なうことなく、サーボ制御システム全体の構造強度を更に増して、耐振性や耐衝撃性をより高めることができる。 In the hybrid construction machine, the servo control system further includes a pedestal having a bottom plate on which the plurality of driver units are placed, and a side plate that sandwiches the plurality of driver units from both sides in a predetermined direction. The housing of the driver unit located at both ends and the side plate of the pedestal may be detachably fixed by a fastener. As a result, the structural strength of the entire servo control system can be further increased without impairing maintainability, and vibration resistance and impact resistance can be further increased.

本発明に係るハイブリッド型建設機械によれば、蓄電池の電力を利用して複数の交流電動機を駆動するサーボ制御システムにおいて高い耐振性や耐衝撃性と高いメンテナンス性とを両立できる。 The hybrid construction machine according to the present invention can achieve both high vibration resistance and shock resistance and high maintainability in a servo control system that drives a plurality of AC motors using the power of a storage battery.

本発明に係るハイブリッド型建設機械の一例として、リフティングマグネット車両の外観を示す斜視図である。1 is a perspective view showing an appearance of a lifting magnet vehicle as an example of a hybrid type construction machine according to the present invention. リフティングマグネット車両の電気系統や油圧系統といった内部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows internal structures, such as an electric system of a lifting magnet vehicle, and a hydraulic system. 蓄電手段の内部構成を示す図である。It is a figure which shows the internal structure of an electrical storage means. サーボ制御システムの外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance of a servo control system. サーボ制御システムの上断面図である。It is a top sectional view of a servo control system. 図５に示すサーボ制御システムのＩ−Ｉ線に沿う断面図であるFIG. 6 is a sectional view taken along line II of the servo control system shown in FIG. 5. インバータユニットの内部構成を示す平面図及び側面図である。It is the top view and side view which show the internal structure of an inverter unit. 昇降圧コンバータユニットの内部構成を示す平面図及び側面図である。It is the top view and side view which show the internal structure of a buck-boost converter unit. サーボ制御システムのコントロールユニットを開いた状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which opened the control unit of the servo control system. ハイブリッド型建設機械の他の一例として、ホイルローダの外観を示す側面図である。It is a side view which shows the external appearance of a wheel loader as another example of a hybrid type construction machine. ホイルローダの電気系統や油圧系統といった内部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows internal structures, such as an electric system and hydraulic system of a wheel loader.

以下、添付図面を参照しながら本発明によるハイブリッド型建設機械の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 Embodiments of a hybrid construction machine according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図１は、本発明に係るハイブリッド型建設機械の一例として、リフティングマグネット車両１の外観を示す斜視図である。図１に示すように、リフティングマグネット車両１は、無限軌道を含む走行機構２と、走行機構２の上部に旋回機構３を介して回動自在に搭載された旋回体４とを備えている。旋回体４には、ブーム５と、ブーム５の先端にリンク接続されたアーム６と、アーム６の先端にリンク接続されたリフティングマグネット７とが取り付けられている。リフティングマグネット７は、鋼材などの吊荷Ｇを磁力により吸着して捕獲するための設備である。ブーム５、アーム６、及びリフティングマグネット７は、それぞれブームシリンダ８、アームシリンダ９、及びバケットシリンダ１０によって油圧駆動される。また、旋回体４には、リフティングマグネット７の位置や励磁動作および釈放動作を操作する操作者を収容するための運転室４ａや、油圧を発生するためのエンジン（内燃機関発動機）１１といった動力源が設けられている。エンジン１１は、例えばディーゼルエンジンで構成される。 FIG. 1 is a perspective view showing an appearance of a lifting magnet vehicle 1 as an example of a hybrid construction machine according to the present invention. As shown in FIG. 1, the lifting magnet vehicle 1 includes a traveling mechanism 2 including an endless track, and a revolving body 4 that is rotatably mounted on an upper portion of the traveling mechanism 2 via a revolving mechanism 3. The revolving body 4 is attached with a boom 5, an arm 6 linked to the tip of the boom 5, and a lifting magnet 7 linked to the tip of the arm 6. The lifting magnet 7 is a facility for attracting and capturing the suspended load G such as a steel material by a magnetic force. The boom 5, the arm 6, and the lifting magnet 7 are hydraulically driven by a boom cylinder 8, an arm cylinder 9, and a bucket cylinder 10, respectively. Further, the revolving body 4 has power such as a driver's cab 4a for accommodating an operator who operates the position of the lifting magnet 7, the excitation operation and the release operation, and an engine (internal combustion engine engine) 11 for generating hydraulic pressure. A source is provided. The engine 11 is composed of, for example, a diesel engine.

また、リフティングマグネット車両１はサーボ制御ユニット６０を備えている。サーボ制御ユニット６０は、旋回機構３やリフティングマグネット７といった作業要素を駆動するための交流電動機や、エンジン１１をアシストするための電動発電機、並びに蓄電池（バッテリー）の充放電を制御する。サーボ制御ユニット６０は、直流電力を交流電力に変換して交流電動機や電動発電機を駆動するためのインバータユニット、バッテリーの充放電を制御する昇降圧コンバータユニットといった複数のドライバユニットと、該複数のドライバユニットを制御するためのコントロールユニットとを備えている。 Further, the lifting magnet vehicle 1 includes a servo control unit 60. The servo control unit 60 controls charging / discharging of an AC motor for driving work elements such as the turning mechanism 3 and the lifting magnet 7, a motor generator for assisting the engine 11, and a storage battery (battery). The servo control unit 60 includes a plurality of driver units such as an inverter unit for driving an AC motor or a motor generator by converting DC power to AC power, a step-up / down converter unit for controlling charge / discharge of a battery, and the plurality of driver units. And a control unit for controlling the driver unit.

図２は、本実施形態のリフティングマグネット車両１の電気系統や油圧系統といった内部構成を示すブロック図である。なお、図２では、機械的に動力を伝達する系統を二重線で、油圧系統を太い実線で、操縦系統を破線で、電気系統を細い実線でそれぞれ示している。また、図３は、図２における蓄電手段１２０の内部構成を示す図である。 FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration such as an electric system and a hydraulic system of the lifting magnet vehicle 1 of the present embodiment. In FIG. 2, the mechanical power transmission system is indicated by a double line, the hydraulic system is indicated by a thick solid line, the steering system is indicated by a broken line, and the electrical system is indicated by a thin solid line. FIG. 3 is a diagram showing an internal configuration of the power storage means 120 in FIG.

図２に示すように、リフティングマグネット車両１は電動発電機１２および減速機１３を備えており、エンジン１１及び電動発電機１２の回転軸は、共に減速機１３の入力軸に接続されることにより互いに連結されている。エンジン１１の負荷が大きいときには、電動発電機１２がこのエンジン１１を作業要素として駆動することによりエンジン１１の駆動力を補助（アシスト）し、電動発電機１２の駆動力が減速機１３の出力軸を経てメインポンプ１４に伝達される。一方、エンジン１１の負荷が小さいときには、エンジン１１の駆動力が減速機１３を経て電動発電機１２に伝達されることにより、電動発電機１２が発電を行う。電動発電機１２は、例えば、磁石がロータ内部に埋め込まれたＩＰＭ（Interior Permanent Magnetic）モータによって構成される。電動発電機１２の駆動と発電との切り替えは、リフティングマグネット車両１における電気系統の駆動制御を行うコントローラ３０により、エンジン１１の負荷等に応じて行われる。 As shown in FIG. 2, the lifting magnet vehicle 1 includes a motor generator 12 and a speed reducer 13, and the rotation shafts of the engine 11 and the motor generator 12 are both connected to the input shaft of the speed reducer 13. Are connected to each other. When the load on the engine 11 is large, the motor generator 12 assists the driving force of the engine 11 by driving the engine 11 as a work element, and the driving force of the motor generator 12 is the output shaft of the speed reducer 13. And then transmitted to the main pump 14. On the other hand, when the load on the engine 11 is small, the driving force of the engine 11 is transmitted to the motor generator 12 via the speed reducer 13, so that the motor generator 12 generates power. The motor generator 12 is configured by, for example, an IPM (Interior Permanent Magnetic) motor in which a magnet is embedded in the rotor. Switching between driving and power generation of the motor generator 12 is performed according to the load of the engine 11 and the like by the controller 30 that controls driving of the electric system in the lifting magnet vehicle 1.

減速機１３の出力軸にはメインポンプ１４及びパイロットポンプ１５が接続されており、メインポンプ１４には高圧油圧ライン１６を介してコントロールバルブ１７が接続されている。コントロールバルブ１７は、リフティングマグネット車両１における油圧系の制御を行う装置である。コントロールバルブ１７には、図１に示した走行機構２を駆動するための油圧モータ２ａ及び２ｂの他、ブームシリンダ８、アームシリンダ９、及びバケットシリンダ１０が高圧油圧ラインを介して接続されており、コントロールバルブ１７は、これらに供給する油圧を運転者の操作入力に応じて制御する。 A main pump 14 and a pilot pump 15 are connected to the output shaft of the speed reducer 13, and a control valve 17 is connected to the main pump 14 via a high pressure hydraulic line 16. The control valve 17 is a device that controls the hydraulic system in the lifting magnet vehicle 1. In addition to the hydraulic motors 2a and 2b for driving the traveling mechanism 2 shown in FIG. 1, the boom cylinder 8, the arm cylinder 9 and the bucket cylinder 10 are connected to the control valve 17 via a high pressure hydraulic line. The control valve 17 controls the hydraulic pressure supplied to them according to the operation input of the driver.

電動発電機１２の電気的な端子には、インバータ回路１８Ａの出力端が接続されている。インバータ回路１８Ａの入力端には、蓄電手段１２０が接続されている。蓄電手段１２０は、図３に示すように、直流母線であるＤＣバス１１０、昇降圧コンバータ（直流電圧変換器）１００及びバッテリ１９を備えている。即ち、インバータ回路１８Ａの入力端は、ＤＣバス１１０を介して昇降圧コンバータ１００の入力端に接続されることとなる。昇降圧コンバータ１００の出力端には、蓄電池としてのバッテリ１９が接続されている。バッテリ１９は、例えばキャパシタ型蓄電池によって構成される。バッテリ１９の大きさの一例としては、電圧２．５Ｖ、容量２４００Ｆのキャパシタが１４４個直列に接続されたもの（すなわち、両端電圧３６０Ｖ）が好適である。 The output terminal of the inverter circuit 18 A is connected to the electrical terminal of the motor generator 12. The power storage means 120 is connected to the input terminal of the inverter circuit 18A. As shown in FIG. 3, the power storage unit 120 includes a DC bus 110 that is a DC bus, a step-up / down converter (DC voltage converter) 100, and a battery 19. In other words, the input terminal of the inverter circuit 18A is connected to the input terminal of the step-up / down converter 100 via the DC bus 110. A battery 19 as a storage battery is connected to the output terminal of the step-up / down converter 100. The battery 19 is configured by, for example, a capacitor type storage battery. As an example of the size of the battery 19, a battery in which 144 capacitors having a voltage of 2.5V and a capacity of 2400F are connected in series (that is, a voltage at both ends of 360V) is preferable.

インバータ回路１８Ａは、コントローラ３０からの指令に基づき、電動発電機１２の運転制御を行う。すなわち、インバータ回路１８Ａが電動発電機１２を力行運転させる際には、必要な電力をバッテリ１９と昇降圧コンバータ１００からＤＣバス１１０を介して電動発電機１２に供給する。また、電動発電機１２を回生運転させる際には、電動発電機１２により発電された電力をＤＣバス１１０及び昇降圧コンバータ１００を介してバッテリ１９に充電する。なお、昇降圧コンバータ１００の昇圧動作と降圧動作の切替制御は、ＤＣバス電圧値、バッテリ電圧値、及びバッテリ電流値に基づき、コントローラ３０によって行われる。これにより、ＤＣバス１１０を、予め定められた一定電圧値に蓄電された状態に維持することができる。 The inverter circuit 18 A controls the operation of the motor generator 12 based on a command from the controller 30. That is, when the inverter circuit 18A power-operates the motor generator 12, the necessary power is supplied from the battery 19 and the step-up / down converter 100 to the motor generator 12 via the DC bus 110. Further, when the motor generator 12 is regeneratively operated, the battery 19 is charged with the electric power generated by the motor generator 12 through the DC bus 110 and the step-up / down converter 100. The switching control between the step-up / step-down operation of the step-up / step-down converter 100 is performed by the controller 30 based on the DC bus voltage value, the battery voltage value, and the battery current value. As a result, the DC bus 110 can be maintained in a state of being stored at a predetermined constant voltage value.

蓄電手段１２０のＤＣバス１１０には、インバータ回路２０Ｂを介してリフティングマグネット７が接続されている。リフティングマグネット７は、金属物を磁気的に吸着させるための磁力を発生する電磁石を含んでおり、インバータ回路２０Ｂを介してＤＣバス１１０から電力が供給される。インバータ回路２０Ｂは、コントローラ３０からの指令に基づき、電磁石をオンにする際には、リフティングマグネット７へ要求された電力をＤＣバス１１０より供給する。また、電磁石をオフにする場合には、回生された電力をＤＣバス１１０に供給する。 A lifting magnet 7 is connected to the DC bus 110 of the power storage means 120 via an inverter circuit 20B. The lifting magnet 7 includes an electromagnet that generates a magnetic force for magnetically attracting a metal object, and power is supplied from the DC bus 110 via the inverter circuit 20B. The inverter circuit 20 B supplies the requested power to the lifting magnet 7 from the DC bus 110 when the electromagnet is turned on based on a command from the controller 30. Further, when the electromagnet is turned off, the regenerated electric power is supplied to the DC bus 110.

更に、蓄電手段１２０には、インバータ回路２０Ａが接続されている。インバータ回路２０Ａの一端には作業用電動機としての旋回用電動機（交流電動機）２１が接続されており、インバータ回路２０Ａの他端は蓄電手段１２０のＤＣバス１１０に接続されている。旋回用電動機２１は、旋回体４を旋回させる旋回機構３の動力源である。旋回用電動機２１の回転軸２１Ａには、レゾルバ２２、メカニカルブレーキ２３、及び旋回減速機２４が接続される。 Furthermore, an inverter circuit 20A is connected to the power storage means 120. One end of the inverter circuit 20A is connected to a turning motor (AC motor) 21 as a working motor, and the other end of the inverter circuit 20A is connected to the DC bus 110 of the power storage means 120. The turning electric motor 21 is a power source of the turning mechanism 3 for turning the turning body 4. A resolver 22, a mechanical brake 23, and a turning speed reducer 24 are connected to the rotating shaft 21 A of the turning electric motor 21.

旋回用電動機２１が力行運転を行う際には、旋回用電動機２１の回転駆動力の回転力が旋回減速機２４にて増幅され、旋回体４が加減速制御され回転運動を行う。また、旋回体４の慣性回転により、旋回減速機２４にて回転数が増加されて旋回用電動機２１に伝達され、回生電力を発生させる。旋回用電動機２１は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御信号によりインバータ回路２０Ａによって交流駆動される。旋回用電動機２１としては、例えば、磁石埋込型のＩＰＭモータが好適である。 When the turning electric motor 21 performs a power running operation, the rotational force of the rotational driving force of the turning electric motor 21 is amplified by the turning speed reducer 24, and the turning body 4 is subjected to acceleration / deceleration control to perform rotational motion. Further, due to the inertial rotation of the swing body 4, the rotation speed is increased by the swing speed reducer 24 and transmitted to the swing electric motor 21 to generate regenerative power. The turning electric motor 21 is AC driven by the inverter circuit 20A by a PWM (Pulse Width Modulation) control signal. As the turning electric motor 21, for example, a magnet-embedded IPM motor is suitable.

レゾルバ２２は、旋回用電動機２１の回転軸２１Ａの回転位置及び回転角度を検出するセンサであり、旋回用電動機２１と機械的に連結することで回転軸２１Ａの回転角度及び回転方向を検出する。レゾルバ２２が回転軸２１Ａの回転角度を検出することにより、旋回機構３の回転角度及び回転方向が導出される。メカニカルブレーキ２３は、機械的な制動力を発生させる制動装置であり、コントローラ３０からの指令によって、旋回用電動機２１の回転軸２１Ａを機械的に停止させる。旋回減速機２４は、旋回用電動機２１の回転軸２１Ａの回転速度を減速して旋回機構３に機械的に伝達する減速機である。 The resolver 22 is a sensor that detects the rotation position and rotation angle of the rotation shaft 21A of the turning electric motor 21, and mechanically connects to the turning electric motor 21 to detect the rotation angle and rotation direction of the rotation shaft 21A. When the resolver 22 detects the rotation angle of the rotation shaft 21A, the rotation angle and the rotation direction of the turning mechanism 3 are derived. The mechanical brake 23 is a braking device that generates a mechanical braking force, and mechanically stops the rotating shaft 21 A of the turning electric motor 21 according to a command from the controller 30. The turning speed reducer 24 is a speed reducer that reduces the rotational speed of the rotating shaft 21 A of the turning electric motor 21 and mechanically transmits it to the turning mechanism 3.

なお、ＤＣバス１１０には、インバータ回路１８Ａ、２０Ａ及び２０Ｂを介して、電動発電機１２、旋回用電動機２１、及びリフティングマグネット７が接続されているので、電動発電機１２で発電された電力がリフティングマグネット７又は旋回用電動機２１に直接的に供給される場合もあり、リフティングマグネット７で回生された電力が電動発電機１２又は旋回用電動機２１に供給される場合もあり、さらに、旋回用電動機２１で回生された電力が電動発電機１２又はリフティングマグネット７に供給される場合もある。 In addition, since the motor generator 12, the turning motor 21, and the lifting magnet 7 are connected to the DC bus 110 via inverter circuits 18A, 20A, and 20B, the electric power generated by the motor generator 12 is In some cases, the lifting magnet 7 or the turning electric motor 21 may be directly supplied. In some cases, the power regenerated by the lifting magnet 7 may be supplied to the motor generator 12 or the turning electric motor 21. Further, the turning electric motor may be supplied. In some cases, the electric power regenerated at 21 is supplied to the motor generator 12 or the lifting magnet 7.

インバータ回路１８Ａ、２０Ａ及び２０Ｂは大電力を制御するので、発熱量が極めて大きくなる。また、昇降圧コンバータ１００に含まれるリアクトル１０１（図３を参照）においても発熱量が多大となる。したがって、インバータ回路１８Ａ、２０Ａ及び２０Ｂ、並びに昇降圧コンバータ１００を冷却する必要が生じる。そこで、本実施形態のリフティングマグネット車両１は、エンジン１１用の冷却液循環システムとは別に、昇降圧コンバータ１００、インバータ回路１８Ａ，２０Ａ，及び２０Ｂを冷却するための冷却液循環システム７０を備えている。 Since the inverter circuits 18A, 20A and 20B control a large amount of power, the amount of heat generation becomes extremely large. Further, the amount of heat generated in reactor 101 (see FIG. 3) included in buck-boost converter 100 is also great. Therefore, the inverter circuits 18A, 20A and 20B and the step-up / down converter 100 need to be cooled. Therefore, the lifting magnet vehicle 1 of the present embodiment includes a coolant circulation system 70 for cooling the step-up / down converter 100 and the inverter circuits 18A, 20A, and 20B, in addition to the coolant circulation system for the engine 11. Yes.

冷却液循環システム７０は、昇降圧コンバータ１００、インバータ回路１８Ａ，２０Ａ及び２０Ｂ等に供給される冷却液を循環させるためのポンプ（冷却液循環用ポンプ）７２と、このポンプ７２を駆動するポンプモータ（冷却用電動機）７１とを有している。ポンプモータ７１は、インバータ回路２０Ｃを介して蓄電手段１２０に接続されている。インバータ回路２０Ｃは、コントローラ３０からの指令に基づき、昇降圧コンバータ１００を冷却する際にポンプモータ７１へ要求された電力を供給する。本実施形態の冷却液循環システム７０は、昇降圧コンバータ１００、インバータ回路１８Ａ，２０Ａ，及び２０Ｂ、並びにコントローラ３０を冷却する。加えて、冷却液循環システム７０は、電動発電機１２、減速機１３、および旋回用電動機２１を冷却する。 The coolant circulation system 70 includes a pump (coolant circulation pump) 72 for circulating the coolant supplied to the step-up / down converter 100, the inverter circuits 18A, 20A, 20B, and the like, and a pump motor that drives the pump 72. (Cooling electric motor) 71. The pump motor 71 is connected to the power storage means 120 via the inverter circuit 20C. The inverter circuit 20 C supplies the requested electric power to the pump motor 71 when the buck-boost converter 100 is cooled based on a command from the controller 30. The coolant circulation system 70 of the present embodiment cools the step-up / down converter 100, the inverter circuits 18A, 20A, and 20B, and the controller 30. In addition, the coolant circulation system 70 cools the motor generator 12, the speed reducer 13, and the turning electric motor 21.

パイロットポンプ１５には、パイロットライン２５を介して操作装置２６が接続されている。操作装置２６は、旋回用電動機２１、走行機構２、ブーム５、アーム６、及びリフティングマグネット７を操作するための操作装置であり、操作者によって操作される。操作装置２６には、油圧ライン２７を介してコントロールバルブ１７が接続され、また、油圧ライン２８を介して圧力センサ２９が接続される。操作装置２６は、パイロットライン２５を通じて供給される油圧（１次側の油圧）を操作者の操作量に応じた油圧（２次側の油圧）に変換して出力する。操作装置２６から出力される２次側の油圧は、油圧ライン２７を通じてコントロールバルブ１７に供給されるとともに、圧力センサ２９によって検出される。ここでは、作業用電動機としての旋回用電動機２１を挙げているが、さらに、走行機構２を作業用電動機として電気駆動させても良い。 An operation device 26 is connected to the pilot pump 15 via a pilot line 25. The operating device 26 is an operating device for operating the turning electric motor 21, the traveling mechanism 2, the boom 5, the arm 6, and the lifting magnet 7, and is operated by an operator. A control valve 17 is connected to the operating device 26 via a hydraulic line 27, and a pressure sensor 29 is connected via a hydraulic line 28. The operating device 26 converts the hydraulic pressure (primary hydraulic pressure) supplied through the pilot line 25 into a hydraulic pressure (secondary hydraulic pressure) corresponding to the operation amount of the operator and outputs the hydraulic pressure. The secondary hydraulic pressure output from the operating device 26 is supplied to the control valve 17 through the hydraulic line 27 and detected by the pressure sensor 29. Here, although the turning electric motor 21 is cited as the working electric motor, the traveling mechanism 2 may be electrically driven as the working electric motor.

圧力センサ２９は、操作装置２６に対して旋回機構３を旋回させるための操作が入力されると、この操作量を油圧ライン２８内の油圧の変化として検出する。圧力センサ２９は、油圧ライン２８内の油圧を表す電気信号を出力する。この電気信号は、コントローラ３０に入力され、旋回用電動機２１の駆動制御に用いられる。 When an operation for turning the turning mechanism 3 is input to the operating device 26, the pressure sensor 29 detects this operation amount as a change in the oil pressure in the hydraulic line 28. The pressure sensor 29 outputs an electrical signal indicating the hydraulic pressure in the hydraulic line 28. This electric signal is input to the controller 30 and used for driving control of the turning electric motor 21.

コントローラ３０は、本実施形態における制御回路を構成する。コントローラ３０は、ＣＰＵ及び内部メモリを含む演算処理装置によって構成され、内部メモリに格納された駆動制御用のプログラムをＣＰＵが実行することにより実現される。また、コントローラ３０の電源は、バッテリ１９とは別のバッテリ（例えば２４Ｖ車載バッテリ）である。コントローラ３０は、圧力センサ２９から入力される信号のうち、旋回機構３を旋回させるための操作量を表す信号を速度指令に変換し、旋回用電動機２１の駆動制御を行う。また、コントローラ３０は、電動発電機１２の運転制御（アシスト運転及び発電運転の切り替え）、リフティングマグネット７の駆動制御（励磁と消磁の切り替え）、並びに、昇降圧コンバータ１００を駆動制御することによるバッテリ１９の充放電制御を行う。 The controller 30 constitutes a control circuit in the present embodiment. The controller 30 is configured by an arithmetic processing unit including a CPU and an internal memory, and is realized by the CPU executing a drive control program stored in the internal memory. The power source of the controller 30 is a battery (for example, a 24V on-vehicle battery) different from the battery 19. The controller 30 converts a signal representing an operation amount for turning the turning mechanism 3 among signals inputted from the pressure sensor 29 into a speed command, and performs drive control of the turning electric motor 21. Further, the controller 30 controls the operation of the motor generator 12 (switching between assist operation and power generation operation), drive control of the lifting magnet 7 (switching between excitation and demagnetization), and drive control of the buck-boost converter 100. 19 charge / discharge control is performed.

ここで、本実施形態における昇降圧コンバータ１００について詳細に説明する。図３に示すように、昇降圧コンバータ１００は、昇降圧型のスイッチング制御方式を備えており、リアクトル１０１、トランジスタ１００Ｂ及び１００Ｃを有する。トランジスタ１００Ｂは昇圧用のスイッチング素子であり、トランジスタ１００Ｃは降圧用のスイッチング素子である。トランジスタ１００Ｂ及び１００Ｃは、例えばＩＧＢＴ（InsulatedGate Bipolar Transistor）によって構成され、互いに直列に接続されている。 Here, the buck-boost converter 100 in the present embodiment will be described in detail. As shown in FIG. 3, the step-up / step-down converter 100 has a step-up / step-down switching control system and includes a reactor 101 and transistors 100B and 100C. The transistor 100B is a step-up switching element, and the transistor 100C is a step-down switching element. The transistors 100B and 100C are composed of, for example, an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) and are connected in series with each other.

具体的には、トランジスタ１００Ｂのコレクタとトランジスタ１００Ｃのエミッタとが相互に接続され、トランジスタ１００Ｂのエミッタはバッテリ１９の負側端子およびＤＣバス１１０の負側配線に接続され、トランジスタ１００ＣのコレクタはＤＣバス１１０の正側配線に接続されている。そして、リアクトル１０１は、その一端がトランジスタ１００Ｂのコレクタ及びトランジスタ１００Ｃのエミッタに接続されるとともに、他端がバッテリ１９の正側端子に接続されている。トランジスタ１００Ｂ及び１００Ｃのゲートには、コントローラ３０からＰＷＭ電圧が印加される。 Specifically, the collector of the transistor 100B and the emitter of the transistor 100C are connected to each other, the emitter of the transistor 100B is connected to the negative terminal of the battery 19 and the negative wiring of the DC bus 110, and the collector of the transistor 100C is DC It is connected to the positive side wiring of the bus 110. Reactor 101 has one end connected to the collector of transistor 100 B and the emitter of transistor 100 C, and the other end connected to the positive terminal of battery 19. A PWM voltage is applied from the controller 30 to the gates of the transistors 100B and 100C.

なお、トランジスタ１００Ｂのコレクタとエミッタとの間には、整流素子であるダイオード１００ｂが逆方向に並列接続されている。同様に、トランジスタ１００Ｃのコレクタとエミッタとの間には、ダイオード１００ｃが逆方向に並列接続されている。トランジスタ１００Ｃのコレクタとトランジスタ１００Ｂのエミッタとの間（すなわち、ＤＣバス１１０の正側配線と負側配線との間）には、ＤＣバス１１０において平滑用のコンデンサ１１０ａが接続される。コンデンサ１１０ａは、昇降圧コンバータ１００からの出力電圧、電動発電機１２からの発電電圧や旋回用電動機２１からの回生電圧を平滑化する。 Note that a diode 100b, which is a rectifying element, is connected in parallel in the reverse direction between the collector and the emitter of the transistor 100B. Similarly, a diode 100c is connected in parallel in the reverse direction between the collector and emitter of the transistor 100C. A smoothing capacitor 110a is connected in the DC bus 110 between the collector of the transistor 100C and the emitter of the transistor 100B (that is, between the positive side wiring and the negative side wiring of the DC bus 110). The capacitor 110 a smoothes the output voltage from the step-up / down converter 100, the generated voltage from the motor generator 12, and the regenerative voltage from the turning electric motor 21.

このような構成を備える昇降圧コンバータ１００において、直流電力をバッテリ１９からＤＣバス１１０へ供給する際には、コントローラ３０からの指令によってトランジスタ１００ＢのゲートにＰＷＭ電圧が印加される。そして、トランジスタ１００Ｂのオン／オフに伴ってリアクトル１０１に発生する誘導起電力がダイオード１００ｃを介して伝達され、この電力がコンデンサ１１０ａにより平滑化される。また、直流電力をＤＣバス１１０からバッテリ１９へ供給する際には、コントローラ３０からの指令によってトランジスタ１００ＣのゲートにＰＷＭ電圧が印加されるとともに、トランジスタ１００Ｃから出力される電流がリアクトル１０１により平滑化される。 When the DC power is supplied from the battery 19 to the DC bus 110 in the buck-boost converter 100 having such a configuration, a PWM voltage is applied to the gate of the transistor 100B according to a command from the controller 30. Then, the induced electromotive force generated in the reactor 101 when the transistor 100B is turned on / off is transmitted through the diode 100c, and this power is smoothed by the capacitor 110a. Further, when supplying DC power from the DC bus 110 to the battery 19, a PWM voltage is applied to the gate of the transistor 100 C according to a command from the controller 30, and the current output from the transistor 100 C is smoothed by the reactor 101. Is done.

図４は、サーボ制御システム６０の外観を示す斜視図である。本実施形態のサーボ制御システム６０は、蓄電池（バッテリ１９）の電力を利用して複数の交流電動機（電動発電機１２、旋回用電動機２１、ポンプモータ７１など）を駆動するための装置である。サーボ制御システム６０は、略直方体状の外観を有しており、バッテリ１９の充放電を行うための昇降圧コンバータ１００を有する昇降圧コンバータユニット６２と、電動発電機１２、旋回用電動機２１、及びポンプモータ７１のうち一の交流電動機、或いはリフティングマグネット７を駆動するインバータ回路１８Ａ及び２０Ａ〜２０Ｃを各々有する複数のインバータユニット６３〜６６と、昇降圧コンバータユニット６２の昇降圧コンバータ１００、及びインバータユニット６３〜６６の各インバータ回路１８Ａ，２０Ａ〜２０Ｃを制御するためのコントローラ３０を有するコントロールユニット６１とを備えている。なお、昇降圧コンバータユニット６２及びインバータユニット６３〜６６は、本実施形態において複数のドライバユニットを構成している。 FIG. 4 is a perspective view showing the appearance of the servo control system 60. The servo control system 60 of the present embodiment is a device for driving a plurality of AC motors (the motor generator 12, the turning motor 21, the pump motor 71, etc.) using the power of the storage battery (battery 19). The servo control system 60 has a substantially rectangular parallelepiped appearance, and includes a step-up / down converter unit 62 having a step-up / down converter 100 for charging / discharging the battery 19, a motor generator 12, a turning electric motor 21, and A plurality of inverter units 63 to 66 each having inverter circuits 18A and 20A to 20C for driving one AC motor or lifting magnet 7 of the pump motor 71, the step-up / down converter 100 of the step-up / down converter unit 62, and the inverter unit And a control unit 61 having a controller 30 for controlling the inverter circuits 18A and 20A to 20C. Note that the step-up / down converter unit 62 and the inverter units 63 to 66 constitute a plurality of driver units in the present embodiment.

昇降圧コンバータユニット６２及びインバータユニット６３〜６６は、それぞれ奥行き方向に長い直方体状の外観の金属製の筐体を有する。これらのユニット６２〜６６は、金属製の底板６７ａを含む台座６７の底板６７ａ上に載置されており、互いに所定方向（横方向）に並んで配置されている。なお、台座６７は、ユニット６２〜６６を上記所定方向の両側から挟む側板６７ｂを更に有する。 The step-up / down converter unit 62 and the inverter units 63 to 66 each have a metal casing having a rectangular parallelepiped appearance that is long in the depth direction. These units 62 to 66 are placed on a bottom plate 67a of a pedestal 67 including a metal bottom plate 67a, and are arranged side by side in a predetermined direction (lateral direction). The pedestal 67 further includes side plates 67b that sandwich the units 62 to 66 from both sides in the predetermined direction.

ユニット６２〜６６の上には、これらのユニットの上面を覆うように上蓋としてのコントロールユニット底板６１ｂが設けられており、コントロールユニット底板６１ｂ上にコントロールユニット６１が載置されている。更にコントロールユニット６１の上面には、空冷のためのヒートシンク６８が取り付けられている。 On the units 62 to 66, a control unit bottom plate 61b as an upper lid is provided so as to cover the upper surfaces of these units, and the control unit 61 is placed on the control unit bottom plate 61b. Further, a heat sink 68 for air cooling is attached to the upper surface of the control unit 61.

また、コントロールユニット６１には冷却用配管６１ａが内蔵されている。同様に、昇降圧コンバータユニット６２には冷却用配管６２ａが、インバータユニット６３〜６６には冷却用配管６３ａ〜６６ａが、それぞれ内蔵されている。 The control unit 61 includes a cooling pipe 61a. Similarly, the step-up / down converter unit 62 includes cooling piping 62a, and the inverter units 63 to 66 include cooling piping 63a to 66a, respectively.

図５は、サーボ制御システム６０の上断面図である。また、図６は、図５に示すサーボ制御システム６０のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。なお、図５及び図６においては、図４で示したヒートシンク６８は省略されている。 FIG. 5 is a top sectional view of the servo control system 60. 6 is a cross-sectional view taken along the line II of the servo control system 60 shown in FIG. 5 and 6, the heat sink 68 shown in FIG. 4 is omitted.

昇降圧コンバータユニット６２は、略直方体状の外観を有する筐体６２ｃの内部に、昇降圧コンバータを構成するためのインテリジェントパワーモジュール（ＩＰＭ：Intelligent Power Module）及びリアクトルといった電子部品を収容して構成されており、電気的な入力端及び出力端を有する。昇降圧コンバータユニット６２の出力端にはバッテリ１９（図３参照）が接続されており、昇降圧コンバータユニット６２はバッテリ１９の充放電を制御する。 The step-up / step-down converter unit 62 is configured by housing electronic components such as an intelligent power module (IPM) and a reactor for forming the step-up / step-down converter in a housing 62c having a substantially rectangular parallelepiped appearance. And has an electrical input end and an output end. A battery 19 (see FIG. 3) is connected to the output terminal of the step-up / down converter unit 62, and the step-up / down converter unit 62 controls charging / discharging of the battery 19.

インバータユニット６３〜６６は、略直方体状の外観を有する筐体６３ｃ〜６６ｃの内部に、インバータ回路１８Ａ，２０Ａ〜２０Ｃを構成するためのＩＰＭ及び平滑コンデンサといった電子部品を収容して構成されており、それぞれ電気的な入力端及び出力端を有する。インバータユニット６３〜６６の出力端それぞれには、電動発電機１２、旋回用電動機２１、リフティングマグネット７、及びポンプモータ７１それぞれが接続される。これらの交流電動機は、インバータユニット６３〜６６から出力されるＰＷＭ制御信号により交流駆動される。 The inverter units 63 to 66 are configured by housing electronic components such as an IPM and a smoothing capacitor for configuring the inverter circuits 18A and 20A to 20C inside the casings 63c to 66c having a substantially rectangular parallelepiped appearance. , Each having an electrical input end and an output end. The motor generator 12, the turning electric motor 21, the lifting magnet 7, and the pump motor 71 are connected to the output ends of the inverter units 63 to 66, respectively. These AC motors are AC driven by PWM control signals output from the inverter units 63-66.

各ユニット６２〜６６の筐体６２ｃ〜６６ｃそれぞれの底面は、ボルト８０といった締結具によって、台座６７の底板６７ａに対し着脱可能なように固定されている。また、ユニット６２〜６６の並び方向において両端に位置するユニット６２及び６６の筐体６２ｃ及び６６ｃの側面は、ボルト及びナットからなる締結具８１によって、台座６７の側板６７ｂに対し着脱可能なように固定されている。さらに、ユニット６２〜６６のうち互いに隣接するユニットの筐体は、その側面同士が、ボルト及びナットからなる締結具８２によって互いに着脱可能なように固定されている。そして、各ユニット６２〜６６の筐体６２ｃ〜６６ｃの上面（すなわち、コントロールユニット６１と対向する面）は、締結具８１，８２等へのアクセスを容易にするため開口しており、コントロールユニット底板６１ｂによって閉じられている。 The bottom surfaces of the housings 62c to 66c of the units 62 to 66 are fixed to the bottom plate 67a of the base 67 so as to be detachable by fasteners such as bolts 80. Further, the side surfaces of the casings 62c and 66c of the units 62 and 66 located at both ends in the arrangement direction of the units 62 to 66 can be attached to and detached from the side plate 67b of the pedestal 67 by a fastener 81 made of bolts and nuts. It is fixed. Furthermore, the housings of the units adjacent to each other among the units 62 to 66 are fixed so that their side surfaces can be attached to and detached from each other by a fastener 82 composed of a bolt and a nut. The upper surfaces of the casings 62c to 66c of the units 62 to 66 (that is, the surfaces facing the control unit 61) are opened to facilitate access to the fasteners 81, 82, etc. It is closed by 61b.

また、サーボ制御システム６０は、ＤＣバス１１０（図３を参照）を更に備えている。ＤＣバス１１０は、細長い金属板であるブスバーからなり、各ユニット６２〜６６が並べられた方向（所定方向）に沿って各ユニット６２〜６６を横断するように設けられている。各インバータユニット６３〜６６の入力端、及び昇降圧コンバータユニット６２の入力端は各々ＤＣバス１１０に接続されており、各ユニット６２〜６６間における直流電力の授受は、ＤＣバス１１０を介して行われる。昇降圧コンバータユニット６２は、バッテリ１９の充放電の制御を行うことでＤＣバス１１０の電圧を一定に制御する。 The servo control system 60 further includes a DC bus 110 (see FIG. 3). The DC bus 110 is formed of a bus bar that is an elongated metal plate, and is provided so as to cross the units 62 to 66 along a direction (predetermined direction) in which the units 62 to 66 are arranged. The input terminals of the inverter units 63 to 66 and the input terminal of the step-up / down converter unit 62 are connected to the DC bus 110, and direct current power is transferred between the units 62 to 66 via the DC bus 110. Is called. The step-up / down converter unit 62 controls the voltage of the DC bus 110 to be constant by controlling charging / discharging of the battery 19.

次に、各ユニット６２〜６６の内部構成、及び各ユニット６２〜６６とＤＣバス１１０との接続構造について詳細に説明する。 Next, an internal configuration of each unit 62 to 66 and a connection structure between each unit 62 to 66 and the DC bus 110 will be described in detail.

図７（ａ）は、インバータユニット６５の一部及びインバータユニット６６の内部構成を示す平面図である。また、図７（ｂ）は、インバータユニット６５の内部構成を示す側面図である。なお、図７（ｂ）においては、インバータユニット６５，６６の内部構成がわかるように筐体６５ｃ，６６ｃの側板を外した状態を示している。また、他のインバータユニット６３，６４の内部構成は、内蔵するインバータ回路の構成を除いて、図７に示すインバータユニット６５，６６の内部構成と同様である。 FIG. 7A is a plan view showing a part of the inverter unit 65 and the internal configuration of the inverter unit 66. FIG. 7B is a side view showing the internal configuration of the inverter unit 65. 7B shows a state in which the side plates of the casings 65c and 66c are removed so that the internal configuration of the inverter units 65 and 66 can be understood. The other inverter units 63 and 64 have the same internal configuration as that of the inverter units 65 and 66 shown in FIG. 7 except for the configuration of the built-in inverter circuit.

インバータユニット６６の内部には、インバータ回路を構成するトランジスタを組み込んだＩＰＭ１０５と、冷却用配管６６ａとが内蔵されている。ＩＰＭ１０５は、配線基板１０６上に実装されている。冷却用配管６５ａ，６６ａはそれぞれ、インバータユニット６５，６６の内側面に沿って二次元状に配設されている。具体的には、冷却用配管６５ａ，６６ａは、インバータユニット６５、６６の内部でなるべく長く配設されるように幾重にも折れ曲がった状態で矩形断面の金属容器６５ｂ，６６ｂに収容されており、またこの金属容器６５ｂ，６６ｂの内側面に接している。金属容器６５ｂ，６６ｂの外側面には、図７（ａ）に示すようにＩＰＭ１０５が接触配置されており、金属容器６５ｂ，６６ｂはＩＰＭ１０５からの熱を冷却用配管６５ａ，６６ａへ伝える。 In the inverter unit 66, an IPM 105 incorporating a transistor constituting an inverter circuit and a cooling pipe 66a are built. The IPM 105 is mounted on the wiring board 106. The cooling pipes 65a and 66a are two-dimensionally arranged along the inner surfaces of the inverter units 65 and 66, respectively. Specifically, the cooling pipes 65a and 66a are accommodated in the metal containers 65b and 66b having a rectangular cross section in a state where the cooling pipes 65a and 66a are bent as many times as possible inside the inverter units 65 and 66. The metal containers 65b and 66b are in contact with the inner side surfaces. As shown in FIG. 7A, the IPM 105 is disposed in contact with the outer surfaces of the metal containers 65b and 66b, and the metal containers 65b and 66b transmit heat from the IPM 105 to the cooling pipes 65a and 66a.

インバータユニット６５，６６の筐体６５ｃ，６６ｃの側板の上辺には、ＤＣバス１１０を配設するための矩形切欠き部６５ｅ，６６ｅが設けられている。平滑コンデンサ７１ａ，７１ｂは、筐体６５ｃ，６６ｃの側板の内側面に接触配置されており、平滑コンデンサ７１ａ，７１ｂの正側及び負側の端子は、筐体６５ｃ，６６ｃの側板上辺の矩形切欠き部６５ｅの高さから上方へ突出している。また、他のインバータユニット６３，６４の筐体６３ｃ、６４ｃも同様の構造を有しており、ＤＣバス１１０は、インバータユニット６３〜６６を横断するように配設されている。 Rectangular cutout portions 65e and 66e for disposing the DC bus 110 are provided on the upper sides of the side plates of the casings 65c and 66c of the inverter units 65 and 66, respectively. The smoothing capacitors 71a and 71b are disposed in contact with the inner side surfaces of the side plates of the casings 65c and 66c. The positive and negative terminals of the smoothing capacitors 71a and 71b are rectangular cuts on the upper sides of the side plates of the casings 65c and 66c. It protrudes upward from the height of the notch 65e. The casings 63c and 64c of the other inverter units 63 and 64 have the same structure, and the DC bus 110 is disposed so as to cross the inverter units 63 to 66.

ＤＣバス１１０は、板状の正極ブスバー７０ａ及び負極ブスバー７０ｂから構成されている。正極ブスバー７０ａは、横方向（所定方向）に細長い略直方体形状を有する。負極ブスバー７０ｂは、正極ブスバー７０ａと接することなく、正極ブスバー７０ａの上方に配置されており、正極ブスバー７０ａの上面側を包み込む形状を有し、正極ブスバー７０ａを覆うように構成される。正極ブスバー７０ａ及び負極ブスバー７０ｂは、インバータユニット６５，６６の平滑コンデンサ７１ａ、７１ｂ、並びにインバータユニット６３，６４の平滑コンデンサの端子と直結するように、ボルトといった締結具によって着脱可能に固定されている。 The DC bus 110 includes a plate-like positive bus bar 70a and a negative bus bar 70b. The positive electrode bus bar 70a has a substantially rectangular parallelepiped shape elongated in the lateral direction (predetermined direction). The negative electrode bus bar 70b is disposed above the positive electrode bus bar 70a without being in contact with the positive electrode bus bar 70a, has a shape surrounding the upper surface side of the positive electrode bus bar 70a, and is configured to cover the positive electrode bus bar 70a. The positive bus bar 70a and the negative bus bar 70b are detachably fixed by fasteners such as bolts so as to be directly connected to the smoothing capacitors 71a and 71b of the inverter units 65 and 66 and the terminals of the smoothing capacitors of the inverter units 63 and 64. .

図８（ａ）は、昇降圧コンバータユニット６２の内部構成を示す平面図である。また、図８（ｂ）は、昇降圧コンバータユニット６２の内部構成を示す側面図である。なお、図８（ｂ）においては、昇降圧コンバータユニット６２の内部構成がわかるように筐体６２ｃの側板を外した状態を示している。 FIG. 8A is a plan view showing the internal configuration of the buck-boost converter unit 62. FIG. FIG. 8B is a side view showing the internal configuration of the buck-boost converter unit 62. 8B shows a state in which the side plate of the housing 62c is removed so that the internal configuration of the step-up / step-down converter unit 62 can be seen.

昇降圧コンバータユニット６２の内部には、昇降圧コンバータ１００（図３参照）を構成するトランジスタ１００Ｂ，１００Ｃを組み込んだＩＰＭ１０３と、リアクトル１０１と、冷却用配管６２ａとが内蔵されている。ＩＰＭ１０３は、配線基板１０４上に実装されている。冷却用配管６２ａは、昇降圧コンバータユニット６２の側面に沿って二次元状に配設されている。具体的には、冷却用配管６２ａは、昇降圧コンバータユニット６２の内部でなるべく長く配設されるように幾重にも折れ曲がった状態で矩形断面の金属容器６２ｂに収容されており、またこの金属容器６２ｂの内側面に接している。金属容器６２ｂの外側面には、図８（ａ）に示すようにリアクトル１０１及びＩＰＭ１０３が接触配置されており、金属容器６２ｂはリアクトル１０１及びＩＰＭ１０３からの熱を冷却用配管６２ａへ伝える。これにより、リアクトル１０１及びＩＰＭ１０３が冷却される。 Inside the step-up / down converter unit 62, an IPM 103 incorporating the transistors 100B and 100C constituting the step-up / down converter 100 (see FIG. 3), the reactor 101, and a cooling pipe 62a are incorporated. The IPM 103 is mounted on the wiring board 104. The cooling pipe 62 a is two-dimensionally arranged along the side surface of the buck-boost converter unit 62. Specifically, the cooling pipe 62a is accommodated in a metal container 62b having a rectangular cross section in a state of being bent several times so as to be disposed as long as possible inside the step-up / down converter unit 62, and this metal container It contacts the inner surface of 62b. As shown in FIG. 8A, the reactor 101 and the IPM 103 are disposed in contact with the outer surface of the metal container 62b, and the metal container 62b transmits heat from the reactor 101 and the IPM 103 to the cooling pipe 62a. Thereby, reactor 101 and IPM 103 are cooled.

昇降圧コンバータユニット６２における筐体６２ｃの側板上辺には、ＤＣバス１１０を配設するための矩形切欠き部６２ｅが設けられている。ＩＰＭ１０３の正極端子（入力端）１０３ａと正極ブスバー７０ａとは配線により接続されており、負極端子（入力端）１０３ｂと負極ブスバー７０ｂとは配線により接続されている。また、ＩＰＭ１０３の端子１０３ｃはリアクトル１０１の端子１０１ａと配線により接続されており、リアクトル１０１の端子１０１ｂは筐体６２ｃに設けられた端子台と配線により接続されており、ＩＰＭ１０３の端子１０３ｄは別の端子台と配線により接続されている。これらの端子台は、バッテリ１９を接続するためのものである。 A rectangular notch 62e for arranging the DC bus 110 is provided on the upper side of the side plate of the casing 62c in the step-up / down converter unit 62. The positive terminal (input end) 103a of the IPM 103 and the positive bus bar 70a are connected by wiring, and the negative terminal (input end) 103b and the negative bus bar 70b are connected by wiring. The terminal 103c of the IPM 103 is connected to the terminal 101a of the reactor 101 by wiring, the terminal 101b of the reactor 101 is connected to the terminal block provided in the housing 62c, and the terminal 103d of the IPM 103 is different from the terminal 103d. It is connected to the terminal block by wiring. These terminal blocks are for connecting the battery 19.

ここで、図９は、サーボ制御システム６０のコントロールユニット６１を開いた状態を示す斜視図である。図９に示すように、コントロールユニット６１は、各ユニット６２〜６６が並ぶ方向（所定方向）と交差する方向（本実施形態では各ユニット６２〜６６の長手方向）における各ユニット６２〜６６の後端において上記所定方向に沿って設けられた支軸周りに回動可能に取り付けられている。具体的には、各ユニット６２〜６６の筐体６２ｃ〜６６ｃの背面と接するように台座６７の一部が配設されており（例えば図５を参照）、この台座６７の部分に固定された蝶番（支軸）を介してコントロールユニット底板６１ｂが台座６７に取り付けられている。コントロールユニット６１はコントロールユニット底板６１ｂに固定されているので、コントロールユニット６１はコントロールユニット底板６１ｂと共に上記支軸周りに回動（開閉）する。このような機構によって、各ユニット６２〜６６の筐体６２ｃ〜６６ｃの開口が外部に露出し、締結具８１，８２（図５参照）等へのアクセスが可能となる。このように、ユニット６２〜６６は、リフティングマグネット車両１の運転時にはコントロールユニット６１が載置されることによりその内部が密閉空間となり、サーボ制御システム６０のメンテナンスの際には開口される。 Here, FIG. 9 is a perspective view showing a state in which the control unit 61 of the servo control system 60 is opened. As shown in FIG. 9, the control unit 61 is arranged after each unit 62 to 66 in a direction (longitudinal direction of each unit 62 to 66 in this embodiment) that intersects the direction (predetermined direction) in which the units 62 to 66 are arranged. At the end, it is attached so as to be rotatable around a support shaft provided along the predetermined direction. Specifically, a part of the pedestal 67 is disposed so as to be in contact with the back surfaces of the casings 62c to 66c of the units 62 to 66 (see, for example, FIG. 5), and is fixed to the portion of the pedestal 67. A control unit bottom plate 61b is attached to the base 67 via a hinge (support shaft). Since the control unit 61 is fixed to the control unit bottom plate 61b, the control unit 61 rotates (opens and closes) around the support shaft together with the control unit bottom plate 61b. With such a mechanism, the openings of the casings 62c to 66c of the units 62 to 66 are exposed to the outside, and the fasteners 81 and 82 (see FIG. 5) and the like can be accessed. In this way, the units 62 to 66 are closed when the control unit 61 is placed during operation of the lifting magnet vehicle 1, and are opened during maintenance of the servo control system 60.

また、サーボ制御システム６０は、コントロールユニット６１がユニット６２〜６６に対して上記支軸周りに開いた状態でコントロールユニット６１を支持する支持具９０を更に備えている。支持具９０は例えば金属製の棒状の部材からなり、その一端が台座６７の側板６７ｂ付近に係合され、他端がコントロールユニット底板６１ｂに係合される。この支持具９０は、コントロールユニット６１が閉じた状態ではサーボ制御システム６０の何れかの箇所に収納される。 The servo control system 60 further includes a support 90 that supports the control unit 61 in a state in which the control unit 61 is opened around the support shaft with respect to the units 62 to 66. The support 90 is made of, for example, a metal rod-shaped member, and one end thereof is engaged with the vicinity of the side plate 67b of the base 67, and the other end is engaged with the control unit bottom plate 61b. The support 90 is housed in any part of the servo control system 60 when the control unit 61 is closed.

なお、上記の説明では、コントロールユニット底板６１ｂをインバータユニット６３〜６６や昇降圧コンバータユニット６２の上蓋として用いた例を示したが、インバータユニット６３〜６６や昇降圧コンバータユニット６２の上蓋は、必ずしもコントロールユニット６１の構成部材でなくともよく、防水機能を有していれば他の部材（例えば鉄板）でもよい。更に、インバータユニット６３〜６６や昇降圧コンバータユニット６２をコントロールユニット底板６１ｂといった共通の部材で塞ぐ方式に代えて、各ユニット６２〜６６毎に設けられた部材によってこれらを塞ぐようにしてもよい。 In the above description, the control unit bottom plate 61b is used as an upper cover of the inverter units 63 to 66 and the step-up / down converter unit 62. However, the upper cover of the inverter units 63 to 66 and the step-up / down converter unit 62 is not necessarily provided. It does not have to be a constituent member of the control unit 61, and may be another member (for example, an iron plate) as long as it has a waterproof function. Further, instead of a method of closing the inverter units 63 to 66 and the step-up / down converter unit 62 with a common member such as the control unit bottom plate 61b, these may be closed with members provided for the respective units 62 to 66.

以上に説明した本実施形態のリフティングマグネット車両１に関し、特にサーボ制御システム６０による効果について説明する。サーボ制御システム６０においては、複数の交流電動機（電動発電機１２、旋回用電動機２１、ポンプモータ７１など）のうち一の交流電動機を駆動するインバータ回路（インバータ回路１８Ａ，２０Ａ〜２０Ｃのいずれか）、或いはバッテリ１９の充放電を行う昇降圧コンバータ１００といったドライバ回路毎に筐体６２ｃ〜６６ｃが設けられており、これらの回路と筐体６２ｃ〜６６ｃとが、昇降圧コンバータユニット６２及びインバータユニット６３〜６６として各々独立している。そして、これらのユニット６２〜６６の筐体６２ｃ〜６６ｃが、サーボ制御システム６０において個別に着脱可能なように固定されている。したがって、作業現場等において個々のユニット６２〜６６をサーボ制御システム６０から取り外すことが容易にできるので、何れかの回路に異常が発生した場合等に高いメンテナンス性を確保できる。 Regarding the lifting magnet vehicle 1 of the present embodiment described above, the effects of the servo control system 60 will be described in particular. In the servo control system 60, an inverter circuit (any one of the inverter circuits 18 A, 20 A to 20 C) that drives one of the AC motors (the motor generator 12, the turning motor 21, the pump motor 71, etc.) Alternatively, housings 62c to 66c are provided for each driver circuit such as the buck-boost converter 100 that charges and discharges the battery 19, and these circuits and the housings 62c to 66c are connected to the buck-boost converter unit 62 and the inverter unit 63. -66 are independent of each other. The housings 62c to 66c of these units 62 to 66 are fixed so as to be individually removable in the servo control system 60. Accordingly, the individual units 62 to 66 can be easily removed from the servo control system 60 at a work site or the like, so that high maintainability can be ensured when an abnormality occurs in any of the circuits.

また、本実施形態のサーボ制御システム６０においては、各ユニット６２〜６６が所定方向に並んで配置され、これらの筐体６２ｃ〜６６ｃ同士が締結具８２によって固定されている。このような構成によって、サーボ制御システム６０全体の構造強度を効果的に高めることができ、高い耐振性や耐衝撃性を確保できる。 In the servo control system 60 of the present embodiment, the units 62 to 66 are arranged side by side in a predetermined direction, and the casings 62 c to 66 c are fixed by a fastener 82. With such a configuration, the overall structural strength of the servo control system 60 can be effectively increased, and high vibration resistance and impact resistance can be ensured.

以上のことから、本実施形態のリフティングマグネット車両１によれば、サーボ制御システム６０の高い耐振性や耐衝撃性と高いメンテナンス性とを両立することが可能となる。 From the above, according to the lifting magnet vehicle 1 of the present embodiment, it is possible to achieve both high vibration resistance and shock resistance of the servo control system 60 and high maintainability.

また、本実施形態のように、ユニット６２〜６６の各回路を制御するためのコントローラ３０を有するコントロールユニット６１をサーボ制御システム６０が備え、このコントロールユニット６１が複数のユニット６２〜６６上に載置されている場合、コントロールユニット６１は、ユニット６２〜６６の一端において所定方向に沿って設けられた支軸周りに回動（開閉）可能に取り付けられていることが好ましい。これにより、ユニット６２〜６６の内部へのアクセスが容易となり、より高いメンテナンス性を確保できる。また、この場合、コントロールユニット６１がユニット６２〜６６に対して支軸周りに開いた状態でコントロールユニット６１を支持する支持具９０をサーボ制御システム６０が更に備えることにより、ユニット６２〜６６の取り外し作業を更に容易にでき、メンテナンス性を更に高めることができる。 Further, as in this embodiment, the servo control system 60 includes a control unit 61 having a controller 30 for controlling each circuit of the units 62 to 66, and the control unit 61 is mounted on the plurality of units 62 to 66. When placed, the control unit 61 is preferably attached to one end of each of the units 62 to 66 so as to be rotatable (openable / closable) around a support shaft provided along a predetermined direction. Thereby, access to the inside of the units 62 to 66 is facilitated, and higher maintainability can be secured. In this case, the servo control system 60 further includes a support 90 that supports the control unit 61 in a state in which the control unit 61 is open around the support shaft with respect to the units 62 to 66, whereby the units 62 to 66 can be removed. Work can be further facilitated and maintainability can be further enhanced.

また、本実施形態のように、コントロールユニット６１が回動可能な状態で複数のユニット６２〜６６上に載置されている場合には、ユニット６２〜６６の各筐体６２ｃ〜６６ｃにおけるコントロールユニット６１と対向する面が開口していることが好ましい。これにより、ユニット６２〜６６の筐体６２ｃ〜６６ｃ同士を固定する締結具８２や、筐体６２ｃ〜６６ｃと台座６７とを固定する締結具８０，８１へのアクセスが容易となり、メンテナンス性を更に高めることができる。 Further, when the control unit 61 is mounted on the plurality of units 62 to 66 in a rotatable state as in the present embodiment, the control units in the casings 62c to 66c of the units 62 to 66 are provided. It is preferable that the surface facing 61 is open. This facilitates access to the fasteners 82 that fix the casings 62c to 66c of the units 62 to 66 and the fasteners 80 and 81 that fix the casings 62c to 66c and the pedestal 67, thereby further improving maintenance. Can be increased.

また、本実施形態のように、サーボ制御システム６０は、ユニット６２〜６６が載置される底板６７ａと、ユニット６２〜６６を所定方向の両側から挟む側板６７ｂとを有する台座６７を備え、ユニット６２〜６６のうち両端に位置するユニット６２，６６の筐体６２ｃ，６６ｃと、台座６７の側板６７ｂとが締結具８１により着脱可能に固定されていることが好ましい。これにより、メンテナンス性を損なうことなく、サーボ制御システム６０全体の構造強度を更に増して、耐振性や耐衝撃性をより高めることができる。 Further, as in the present embodiment, the servo control system 60 includes a base 67 having a bottom plate 67a on which the units 62 to 66 are placed and side plates 67b that sandwich the units 62 to 66 from both sides in a predetermined direction. It is preferable that the housings 62c and 66c of the units 62 and 66 located at both ends of 62 to 66 and the side plate 67b of the base 67 are detachably fixed by a fastener 81. As a result, the structural strength of the entire servo control system 60 can be further increased without impairing maintainability, and vibration resistance and impact resistance can be further increased.

続いて、本発明に係るハイブリッド型建設機械の他の例について説明する。図１０は、本発明に係るハイブリッド型建設機械の他の一例として、ホイルローダ１Ｂの外観を示す側面図である。図１０に示すように、ホイルローダ１Ｂは、平坦路を走行するための車輪２０１と、車輪２０１の車軸に支持された車体２０２と、車体２０２の前方に配置されたバケット２０３とを備えている。バケット２０３を持ち上げるための機構はリフトアーム２０４及びリフトシリンダ２０５により構成され、バケット２０３を後方に傾けたり土砂等の放出動作をさせるための機構はバケットシリンダ２０６により構成されている。車体２０２には、バケット２０３を操作する操作者を収容するための運転室２０７や、油圧を発生するためのエンジン（不図示）といった動力源が設けられている。 Subsequently, another example of the hybrid construction machine according to the present invention will be described. FIG. 10 is a side view showing an appearance of a wheel loader 1B as another example of the hybrid construction machine according to the present invention. As shown in FIG. 10, the wheel loader 1 B includes a wheel 201 for traveling on a flat road, a vehicle body 202 supported by an axle of the wheel 201, and a bucket 203 disposed in front of the vehicle body 202. A mechanism for lifting the bucket 203 is constituted by a lift arm 204 and a lift cylinder 205, and a mechanism for tilting the bucket 203 rearward and discharging soil and the like is constituted by a bucket cylinder 206. The vehicle body 202 is provided with a power source such as a cab 207 for accommodating an operator who operates the bucket 203 and an engine (not shown) for generating hydraulic pressure.

図１１は、ホイルローダ１Ｂの電気系統や油圧系統といった内部構成を示すブロック図である。なお、図１１では、機械的に動力を伝達する系統を二重線で、電気系統を細い実線でそれぞれ示している。 FIG. 11 is a block diagram showing an internal configuration such as an electric system and a hydraulic system of the wheel loader 1B. In addition, in FIG. 11, the system | strain which mechanically transmits motive power is each shown by the double line, and the electric system is each shown by the thin continuous line.

図１１に示すように、ホイルローダ１Ｂはエンジン３０１を備えており、このエンジン３０１の回転軸は、トルクスプリッタ３０１ａを介して電動発電機３０２及びクラッチ３０３に連結されている。クラッチ３０３は車軸３０４に連結されており、エンジン３０１の動力を車軸３０４に伝達する。電動発電機３０２は、エンジン３０１の駆動力を補助（アシスト）すると共に、エンジン３０１の駆動力を利用して発電を行う。電動発電機３０２によって生じた交流電力は、インバータユニット３０５が有するインバータ回路によって直流電力に変換され、昇降圧コンバータ付きバッテリ３０６に蓄えられる。 As shown in FIG. 11, the wheel loader 1B includes an engine 301, and the rotation shaft of the engine 301 is connected to a motor generator 302 and a clutch 303 via a torque splitter 301a. The clutch 303 is connected to the axle 304 and transmits the power of the engine 301 to the axle 304. The motor generator 302 assists the driving force of the engine 301 and generates power using the driving force of the engine 301. The AC power generated by the motor generator 302 is converted into DC power by an inverter circuit included in the inverter unit 305 and stored in the battery 306 with a step-up / down converter.

また、昇降圧コンバータ付きバッテリ３０６は、インバータユニット３０７が有する別のインバータ回路を介して、交流電動機であるポンプモータ３０８に接続されている。インバータユニット３０７のインバータ回路は、バッテリ３０６から出力された直流電力を交流電力に変換して、ポンプモータ３０８を駆動する。ポンプモータ３０８の回転軸は油圧ポンプ３０９に連結されており、この油圧ポンプ３０９から生じた油圧が、リフトシリンダ２０５及びバケットシリンダ２０６（図１０）へ供給される。また、昇降圧コンバータ付きバッテリ３０６は、インバータユニット３１０が有する更に別のインバータ回路を介して、交流電動機である冷却用モータ３１１に接続されている。冷却用モータ３１１は、インバータユニット３０５及び３０７に設けられた水冷用配管（図７に示した配管６５ａ，６６ａと同様のもの）に冷却液を供給するためのポンプを駆動する。 Further, the battery 306 with the buck-boost converter is connected to a pump motor 308 that is an AC electric motor via another inverter circuit included in the inverter unit 307. The inverter circuit of the inverter unit 307 converts the DC power output from the battery 306 into AC power and drives the pump motor 308. The rotation shaft of the pump motor 308 is connected to the hydraulic pump 309, and the hydraulic pressure generated from the hydraulic pump 309 is supplied to the lift cylinder 205 and the bucket cylinder 206 (FIG. 10). Further, the battery 306 with the buck-boost converter is connected to a cooling motor 311 that is an AC electric motor via a further inverter circuit included in the inverter unit 310. The cooling motor 311 drives a pump for supplying coolant to water cooling pipes (similar to the pipes 65a and 66a shown in FIG. 7) provided in the inverter units 305 and 307.

このような構成において、インバータユニット３０５，３０７，及び３１０は、サーボ制御システム６０Ａを構成することができる。このサーボ制御システム６０Ａは、上述したサーボ制御システム６０と同様の構成を備えている。すなわち、インバータユニット３０５，３０７，及び３１０は、図４〜図９に示したユニット６２〜６６と同様、所定方向に並んで配置されると共に、互いに隣接するインバータユニットの筐体同士が締結具により着脱可能に固定されている。また、サーボ制御システム６０Ａは、インバータユニット３０５，３０７，及び３１０の各インバータ回路を制御するための制御回路を有するコントロールユニット（不図示）を更に備えており、このコントロールユニットは、インバータユニット３０５，３０７，及び３１０上に載置され、支軸周りに回動（開閉）可能に取り付けられている。更に、サーボ制御システム６０Ａは、図４に示した台座６７に相当する部材、および図９に示した支持具９０に相当する部材を備えている。 In such a configuration, the inverter units 305, 307, and 310 can constitute the servo control system 60A. The servo control system 60A has the same configuration as the servo control system 60 described above. That is, the inverter units 305, 307, and 310 are arranged side by side in a predetermined direction like the units 62 to 66 shown in FIGS. 4 to 9, and the casings of the inverter units adjacent to each other are fastened by fasteners. It is detachably fixed. The servo control system 60A further includes a control unit (not shown) having a control circuit for controlling each inverter circuit of the inverter units 305, 307, and 310. The control unit includes the inverter unit 305, It is mounted on 307 and 310 and is attached so as to be rotatable (openable and closable) around the support shaft. Furthermore, the servo control system 60A includes a member corresponding to the pedestal 67 shown in FIG. 4 and a member corresponding to the support 90 shown in FIG.

本発明によるハイブリッド型建設機械は、上記した実施形態に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態ではハイブリッド型建設機械としてリフティングマグネット車両及びホイルローダを例示して説明したが、他のハイブリッド型建設機械（例えば、ショベルやクレーン等）にも本発明を適用してもよい。 The hybrid construction machine according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various other modifications are possible. For example, in the above-described embodiment, the lifting magnet vehicle and the wheel loader are illustrated as the hybrid construction machine. However, the present invention may be applied to other hybrid construction machines (for example, an excavator and a crane).

１…リフティングマグネット車両、２…走行機構、３…旋回機構、４…旋回体、４ａ…運転室、５…ブーム、６…アーム、７…リフティングマグネット、１１…エンジン、１２…電動発電機、１４…メインポンプ、１８Ａ，２０Ａ〜２０Ｃ…インバータ回路、１９…バッテリ、２１…旋回用電動機、２４…旋回減速機、２６…操作装置、２７，２８…油圧ライン、２９…圧力センサ、３０…コントローラ、６０…サーボ制御システム、６１…コントロールユニット、６１ｂ…コントロールユニット底板、６２…昇降圧コンバータユニット、６２ｃ〜６６ｃ…筐体、６３〜６６…インバータユニット、６７…台座、６７ａ…底板、６７ｂ…側板、６８…ヒートシンク、７１ａ，７１ｂ…平滑コンデンサ、８０…ボルト、８１，８２…締結具、９０…支持具、１００…昇降圧コンバータ、１１０…ＤＣバス、１２０…蓄電手段。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Lifting magnet vehicle, 2 ... Traveling mechanism, 3 ... Turning mechanism, 4 ... Turning body, 4a ... Driver's cab, 5 ... Boom, 6 ... Arm, 7 ... Lifting magnet, 11 ... Engine, 12 ... Motor generator, 14 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Main pump, 18A, 20A-20C ... Inverter circuit, 19 ... Battery, 21 ... Electric motor for turning, 24 ... Turning reduction gear, 26 ... Operating device, 27, 28 ... Hydraulic line, 29 ... Pressure sensor, 30 ... Controller, 60 ... Servo control system, 61 ... Control unit, 61b ... Control unit bottom plate, 62 ... Buck-boost converter unit, 62c-66c ... Housing, 63-66 ... Inverter unit, 67 ... Base, 67a ... Bottom plate, 67b ... Side plate, 68 ... heat sink, 71a, 71b ... smoothing capacitor, 80 ... bolt, 81, 82 ... fastener, 9 ... support, 100 ... buck converter, 110 ... DC bus, 120 ... storage means.

Claims

A hybrid construction machine including a servo control system that drives a plurality of AC motors using the power of a storage battery,
The servo control system includes:
One of an inverter circuit that drives DC power by converting DC power into AC power, and a step-up / down converter circuit that charges and discharges the storage battery, and a housing that houses the circuit Having a plurality of driver units having,
The hybrid construction machine, wherein the plurality of driver units are arranged side by side in a predetermined direction, and the casings of the driver units adjacent to each other are detachably fixed by a fastener.

2. The hybrid construction machine according to claim 1, wherein the inside of the plurality of driver units becomes a sealed space when the hybrid construction machine is operated. 3.

The servo control system further comprises a control unit having a control circuit for controlling each circuit of the plurality of driver units,
The control unit is mounted on the plurality of driver units, and is rotatable about a support shaft provided along the predetermined direction at one end of the plurality of driver units in a direction intersecting the predetermined direction. The hybrid construction machine according to claim 1, wherein the hybrid construction machine is attached to the machine.

4. The servo control system according to claim 3, further comprising a support that supports the control unit in a state where the control unit is opened around the support shaft with respect to the plurality of driver units. Hybrid construction machine.

The hybrid construction machine according to claim 3 or 4, wherein a surface of each housing of the plurality of driver units facing the control unit is open.

The servo control system further includes a pedestal having a bottom plate on which the plurality of driver units are placed and a side plate sandwiching the plurality of driver units from both sides in the predetermined direction,
The said housing | casing of the said driver unit located in both ends among these driver units and the said side plate of the said base are fixed so that attachment or detachment is possible with a fastener, The any one of Claims 1-5 characterized by the above-mentioned. The hybrid type construction machine according to claim 1.