KR102646805B1 - 작업 기계 - Google Patents

작업 기계 Download PDF

Info

Publication number
KR102646805B1
KR102646805B1 KR1020227002070A KR20227002070A KR102646805B1 KR 102646805 B1 KR102646805 B1 KR 102646805B1 KR 1020227002070 A KR1020227002070 A KR 1020227002070A KR 20227002070 A KR20227002070 A KR 20227002070A KR 102646805 B1 KR102646805 B1 KR 102646805B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
precharge
condenser
power supply
circuit
voltage
Prior art date
Application number
KR1020227002070A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20220024801A (ko
Inventor
아키라 와타나베
야스노리 오타
유스케 이마이
마나부 야노
Original Assignee
히다치 겡키 가부시키 가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 히다치 겡키 가부시키 가이샤 filed Critical 히다치 겡키 가부시키 가이샤
Publication of KR20220024801A publication Critical patent/KR20220024801A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102646805B1 publication Critical patent/KR102646805B1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/36—Means for starting or stopping converters
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/2058—Electric or electro-mechanical or mechanical control devices of vehicle sub-units
    • E02F9/2062—Control of propulsion units
    • E02F9/2075—Control of propulsion units of the hybrid type
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H02P29/032—Preventing damage to the motor, e.g. setting individual current limits for different drive conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L1/00—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles
    • B60L1/003—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles to auxiliary motors, e.g. for pumps, compressors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0046—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0092—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption with use of redundant elements for safety purposes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/04—Cutting off the power supply under fault conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • B60L50/12—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines using AC generators and DC motors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • B60L50/13—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines using AC generators and AC motors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/61—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries by batteries charged by engine-driven generators, e.g. series hybrid electric vehicles
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/2004—Control mechanisms, e.g. control levers
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/2058—Electric or electro-mechanical or mechanical control devices of vehicle sub-units
    • E02F9/2091—Control of energy storage means for electrical energy, e.g. battery or capacitors
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/26—Indicating devices
    • E02F9/267—Diagnosing or detecting failure of vehicles
    • E02F9/268—Diagnosing or detecting failure of vehicles with failure correction follow-up actions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D29/00—Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D29/00—Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto
    • F02D29/02—Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto peculiar to engines driving vehicles; peculiar to engines driving variable pitch propellers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D29/00—Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto
    • F02D29/04—Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto peculiar to engines driving pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/06—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
    • F02D41/062—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0038—Circuits or arrangements for suppressing, e.g. by masking incorrect turn-on or turn-off signals, e.g. due to current spikes in current mode control
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/14—Arrangements for reducing ripples from dc input or output
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
    • H02P25/022—Synchronous motors
    • H02P25/028—Synchronous motors with four quadrant control
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H02P29/024—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H02P29/024—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load
    • H02P29/0241—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load the fault being an overvoltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H02P29/024—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load
    • H02P29/027—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load the fault being an over-current
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/40—Working vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2210/00—Converter types
    • B60L2210/10—DC to DC converters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2250/00—Driver interactions
    • B60L2250/24—Driver interactions by lever actuation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2270/00—Problem solutions or means not otherwise provided for
    • B60L2270/20—Inrush current reduction, i.e. avoiding high currents when connecting the battery
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/36—Component parts
    • E02F3/42—Drives for dippers, buckets, dipper-arms or bucket-arms
    • E02F3/43—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations
    • E02F3/435—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for dipper-arms, backhoes or the like
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2278—Hydraulic circuits
    • E02F9/2285—Pilot-operated systems
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0067—Converter structures employing plural converter units, other than for parallel operation of the units on a single load
    • H02M1/008—Plural converter units for generating at two or more independent and non-parallel outputs, e.g. systems with plural point of load switching regulators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/10—Arrangements incorporating converting means for enabling loads to be operated at will from different kinds of power supplies, e.g. from ac or dc
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P2207/00—Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the type of motor
    • H02P2207/05—Synchronous machines, e.g. with permanent magnets or DC excitation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

작업 기계는, 제어 장치와, 제어 장치에 전력을 공급하는 제 1 전원이 마련되는 제 1 전기 회로와, 작업 기계를 동작시키는데 필요한 전동 구동원과, 전동 구동원에 전력을 공급하는 제 2 전원이 마련되는 제 2 전기 회로를 구비한다. 작업 기계는, 제 2 전기 회로에 마련되는 콘덴서와, 제 1 전원의 전력으로 콘덴서의 프리차지를 행하는 제 1 프리차지 장치와, 제 2 전원의 전력으로 콘덴서의 프리차지를 행하는 제 2 프리차지 장치를 더 구비한다. 제어 장치는, 프리차지 장치의 일방에 의해 프리차지가 가능하지 않다고 판정되면, 프리차지 장치의 타방에 의해 프리차지를 행한다.

Description

작업 기계
본 발명은, 작업 기계에 관한 것이다.
최근, 환경에 대한 배려, 연비의 향상 등을 목적으로 하여, 유압 셔블 등의 작업 기계의 전동화가 진행되고 있다. 예를 들면, 엔진의 동력에 의해 구동되는 펌프 등의 기기는, 사용자의 사용 상태에 관계없이, 엔진이 가동하고 있는 한 동작을 계속하여, 에너지를 소비하고 있었다. 이에 반하여, 전동 모터 등의 전동 구동원에 의해 펌프 등의 기기를 구동함으로써, 필요한 경우에 필요한 만큼 전동 구동원을 가동시키는 것이 가능해져, 연료 소비량의 저감이 가능해진다.
특허 문헌 1에는, 파일럿 펌프를 전동 모터로 구동하고, 조작 레버의 조작량에 따라, 전동 모터의 출력을 변경하는 전동식의 작업 기계가 개시되어 있다.
일본공개특허 특개2008-214970호 공보
이와 같은 작업 기계에서는, 이그니션 스위치가 온 조작되면, 작업 기계에 마련되는 전동 구동원의 컨트롤러 등의 기기를 스타트업하고 나서 엔진의 시동을 행한다. 이 스타트업에서는, 전기 회로에 마련되는 콘덴서에 돌입 전류가 흐르는 것에 기인하여 전기 회로가 손상되는 것을 방지하기 때문에, 전기 회로에 마련되는 콘덴서의 프리차지(예비 충전)가 행해진다. 그러나, 어떠한 원인에 의해 프리차지를 행할 수 없는 경우, 각 기기를 스타트업시킬 수 없어져, 작업 기계를 동작시킬 수 없어져버릴 우려가 있다.
본 발명은, 작업 기계가 동작할 수 없는 상황을 적게 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 양태에 의한 작업 기계는, 작업 기계를 제어하는 제어 장치와, 제어 장치에 전력을 공급하는 저전압 전원과, 저전압 전원이 마련되는 저전압 회로와, 작업 기계를 동작시키는데 필요한 전동 구동원과, 전동 구동원에 전력을 공급하는 고전압 전원과, 고전압 전원이 마련되는 고전압 회로와, 고전압 회로에 마련되는 콘덴서와, 저전압 회로와 고전압 회로와의 사이에 마련되는 제 1 프리차지 장치와, 고전압 회로에 마련되고, 고전압 전원으로부터의 전력에 의해 콘덴서의 프리차지를 행하는 제 2 프리차지 장치를 구비한다. 제어 장치는, 제 2 프리차지 장치에 의해 콘덴서의 프리차지를 실행하고, 제 2 프리차지 장치에 의한 콘덴서의 프리차지를 행할 수 없었던 경우에는, 저전압 전원으로부터의 전력을 제 1 프리차지 장치에 의해 승압시켜 콘덴서의 프리차지를 실행한다.
본 발명에 의하면, 작업 기계가 동작할 수 없는 상황을 적게 할 수 있다.
도 1은 본 실시 형태와 관련된 작업 기계의 일례인 하이브리드식 유압 셔블의 외관을 모식적으로 나타내는 측면도.
도 2는 본 실시 형태와 관련된 유압 셔블의 구동 시스템을 나타내는 도면.
도 3은 차체 컨트롤러의 기능 블록도.
도 4는 본 실시 형태와 관련된 차체 컨트롤러에 의해 실행되는 스타트업 처리의 내용을 나타내는 플로우 차트.
도 5는 본 실시 형태의 변형예 2와 관련된 유압 셔블의 구동 시스템을 나타내는 도면.
도 6은 본 실시 형태의 변형예 3과 관련된 차체 컨트롤러에 의해 실행되는 스타트업 처리의 내용을 나타내는 플로우 차트.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명한다. 또한, 본 실시 형태에서는, 작업 기계가 하이브리드식 유압 셔블인 경우를 예로 들어 설명한다.
도 1은, 하이브리드식 유압 셔블의 외관을 모식적으로 나타내는 측면도이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 하이브리드식 유압 셔블(이하, 유압 셔블이라고 기재함)(1)은, 다관절형의 프론트 작업 장치(이하, 간단히 작업 장치라고 기재함)(1A)와, 차체(1B)를 구비한다. 차체(1B)는, 좌우 한 쌍의 크롤러를 좌우 한 쌍의 주행 유압 모터(65)에 의해 구동됨으로써 주행하는 하부 주행체(51)와, 하부 주행체(51) 상에 마련되어, 선회 유압 모터(64)에 의해 하부 주행체(51)에 대하여 선회하는 상부 선회체(52)를 가진다.
작업 장치(1A)는, 복수의 프론트 부재(붐(5), 아암(6) 및 버킷(7))이 직렬적으로 연결되어 있다. 붐(5)의 기단부는 상부 선회체(52)의 전부(前部)에 회전 운동 가능하게 지지되어 있다. 붐(5)의 선단부에는 아암(6)이 회전 운동 가능하게 연결되며, 아암(6)의 선단부에는 작업 도구로서의 버킷(7)이 회전 운동 가능하게 연결되어 있다. 붐(5)은 유압 실린더(61)에 의해 구동되고, 아암(6)은 유압 실린더(62)에 의해 구동되며, 버킷(7)은 유압 실린더(63)에 의해 구동된다. 이하, 유압 실린더(61, 62, 63), 선회 유압 모터(64), 및 주행 유압 모터(65)를 총칭하여, 유압 액추에이터(60)라고도 기재한다. 이들 유압 액추에이터(60)는, 후술하는 메인 펌프(4)로부터 토출되는 작동 유체로서의 작동유에 의해 구동되는 액추에이터이다.
상부 선회체(52)를 구성하는 선회 프레임(52a) 상의 전부의 편측(예를 들면, 전방을 향해 좌측)에는, 운전실(8)이 마련되어 있다. 운전실(8)에는, 오퍼레이터가 착좌하는 운전석과, 오퍼레이터에 의해 조작되는 조작 장치(45)(도 2 참조)가 마련된다. 선회 프레임(52a) 상의 운전실(8)의 후방에는, 원동기인 엔진(2), 발전 전동기(3), 메인 펌프(4) 등을 가지는 구동 시스템이 수용되는 원동기실(9)이 마련된다.
도 2를 참조하여, 본 실시 형태와 관련된 유압 셔블(1)의 구동 시스템(100)에 대하여 설명한다. 도 2는, 본 실시 형태와 관련된 유압 셔블(1)의 구동 시스템(100)을 나타내는 도면이다. 구동 시스템(100)은, 유압 액추에이터(60)의 동작을 제어하는 유압 시스템(101)과, 유압 시스템(101)의 유압 펌프(메인 펌프(4) 및 파일럿 펌프(11))를 구동하는 전동 시스템(102)과, 메인 펌프(4) 및 발전 전동기(3)에 기계적으로 접속되는 엔진(2)과, 엔진(2)에 기계적으로 접속되는 스타터 모터(21)를 구비한다.
엔진(2)에는, 엔진(2)의 상태의 감시 및 엔진(2)의 동작을 제어하는 엔진 컨트롤러(2a)가 마련되어 있다. 엔진 컨트롤러(2a)는, 차체 컨트롤러(13)로부터의 지령에 의거하여, 엔진(2)의 출력 토크, 회전 속도(엔진 회전수) 등을 제어한다.
유압 시스템(101)은, 엔진(2) 및 발전 전동기(3)에 기계적으로 접속되는 메인 펌프(4)와, 메인 펌프(4)로부터 유압 액추에이터(60)에 공급되는 작동유의 흐름을 제어하는 컨트롤 밸브(41)와, 전동 모터(12)에 기계적으로 접속되어 전동 모터(12)에 의해 구동되는 파일럿 펌프(11)와, 파일럿 펌프(11)에 접속되어, 파일럿 펌프(11)의 토출압을 원압(元壓)으로 하여 컨트롤 밸브(41)를 조작하기 위한 조작 신호인 파일럿압을 생성하는 조작 장치(45)를 구비한다. 또한, 도 2에서는, 유압 액추에이터(60)의 일례로서 유압 실린더(61)를 대표하여 기재하고, 그 밖의 유압 액추에이터(유압 실린더(62, 63), 선회 유압 모터(64) 및 주행 유압 모터(65))의 도면에 나타내는 것은 생략하고 있다. 즉, 도면에 나타내지 않지만, 컨트롤 밸브(41) 및 조작 장치(45)는, 복수의 유압 액추에이터(60)의 각각에 대응하여 마련된다.
본 실시 형태와 관련된 조작 장치(45)는, 경동(傾動) 가능한 레버(45a)를 가지는 유압 파일럿식의 조작 레버 장치이다. 조작 장치(45)는, 레버(45a)를 조작함으로써 파일럿 펌프(11)로부터 출력되는 파일럿압(원압)을 감압하는 기구를 가지는 감압 밸브(45b)를 구비하고 있다. 파일럿 펌프(11)는, 탱크에 저류되어 있는 작동유를 흡입하여, 토출한다. 또한, 도면에 나타내지 않지만, 파일럿 펌프(11)와 조작 장치(45)의 감압 밸브(45b)를 접속하는 파일럿 라인에는, 파일럿 릴리프 밸브가 마련되고, 이 파일럿 릴리프 밸브에 의해 파일럿압의 최고 압력이 규정된다.
감압 밸브(45b)는, 파일럿 펌프(11)의 토출압을 원압으로 하여, 오퍼레이터에 의해 조작되는 레버(45a)의 조작량과 조작 방향에 따른 파일럿압(조작압이라고 칭하는 경우도 있음)을 발생시킨다. 감압 밸브(45b)에서 생성된 조작압은 컨트롤 밸브(41)의 수압실(41a, 4lb)로 유도되어, 컨트롤 밸브(41)를 구동하는 제어 신호로서 이용된다.
메인 펌프(4)로부터 토출된 작동유는, 컨트롤 밸브(41)를 통하여 유압 액추에이터(60)로 유도됨으로써, 유압 액추에이터(60)가 구동된다. 예를 들면, 붐(5)을 조작하는 조작 장치(45)의 레버(45a)를 제 1 방향으로 기울이도록 조작하면, 레버(45a)의 조작량에 따른 조작압이 감압 밸브(45b)에서 생성되어, 컨트롤 밸브(41)의 제 1 수압실(41a)에 작용한다. 이에 따라, 메인 펌프(4)로부터 토출된 작동유가 유압 실린더(61)의 로드실에 공급됨과 함께, 보텀실로부터 작동유가 탱크로 배출되어, 유압 실린더(61)가 수축한다. 유압 실린더(61)가 수축함으로써, 붐(5)이 도복(倒伏)하도록 회전 운동한다. 또한, 붐(5)을 조작하는 조작 장치(45)의 레버(45a)를 제 1 방향과는 반대인 제 2 방향으로 기울이도록 조작하면, 레버(45a)의 조작량에 따른 조작압이 감압 밸브(45b)에서 생성되어, 컨트롤 밸브(41)의 제 2 수압실(41b)에 작용한다. 이에 따라, 메인 펌프(4)로부터 토출된 작동유가 유압 실린더(61)의 보텀실에 공급됨과 함께, 로드실로부터 작동유가 탱크로 배출되어, 유압 실린더(61)가 신장한다. 유압 실린더(61)가 신장함으로써, 붐(5)이 기립(起立)하도록 회전 운동한다.
전동 시스템(102)은, 메인 펌프(4) 및 엔진(2)에 기계적으로 접속되는 발전 전동기(3)와, 유압 셔블(1)의 각 부의 상태를 감시하여, 유압 셔블(1)의 각 부의 동작을 제어하는 제어 장치로서의 차체 컨트롤러(13)와, 차체 컨트롤러(13)에 전력을 공급하는 제 1 전원으로서의 저전압 전원(14)과, 저전압 전원(14)이 마련되는 제 1 전기 회로로서의 저전압 회로(40)와, 유압 셔블(1)을 동작시키는데 필요한 전동 구동원인 전동 모터(12)와, 전동 모터(12)에 전력을 공급하는 제 2 전원으로서의 고전압 전원(17)과, 고전압 전원(17)이 마련되는 제 2 전기 회로로서의 고전압 회로(70)와, 저전압 회로(40)와 고전압 회로(70)의 사이에 마련되는 DC-DC 컨버터(20)와, 고전압 회로(70)에 접속되는 보조 기계인 전동 컴프레서(29)를 구비한다.
DC-DC 컨버터(20)는, 쌍방향 DC-DC 컨버터며, 고전압 회로(70)에 접속되는 고전압측 스위칭 회로와, 고전압측 스위칭 회로의 스위칭 소자를 제어하는 구동 회로와, 저전압 회로(40)에 접속되는 저전압측 스위칭 회로와, 저전압측 스위칭 회로의 스위칭 소자를 제어하는 구동 회로와, 고전압측 스위칭 회로와 저전압측 스위칭 회로와의 사이에 마련되는 트랜스와, 구동 회로에 의해 스위칭 소자의 개폐 동작을 제어하는 컨버터 컨트롤러(20a)를 구비하고 있다.
DC-DC 컨버터(20)의 컨버터 컨트롤러(20a)는, 차체 컨트롤러(13)로부터의 신호에 의거하여, 승압 모드, 강압 모드, 정지 모드 및 프리차지 모드 중 어느 제어 모드를 설정한다.
DC-DC 컨버터(20)는, 승압 모드가 설정되어 있는 경우, 컨버터 컨트롤러(20a)가 스위칭 소자의 개폐 동작을 제어함으로써, 저전압 회로(40)의 전력을 승압하여 고전압 회로(70)에 공급한다. DC-DC 컨버터(20)는, 강압 모드가 설정되어 있는 경우, 컨버터 컨트롤러(20a)가 스위칭 소자의 개폐 동작을 제어함으로써, 고전압 회로(70)의 전력을 강압하여 저전압 회로(40)에 공급한다. DC-DC 컨버터(20)는, 정지 모드가 설정되어 있는 경우, 승압 및 강압 모두 실행하지 않는다.
DC-DC 컨버터(20)는, 전류 제어 기능을 가지고 있으며, 이 기능을 이용하여 후술하는 고전압 회로(70)에 마련되는 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지를 행한다. 즉, DC-DC 컨버터(20)는, 저전압 전원(14)으로부터의 전력에 의해 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지(예비 충전)를 행하는 제 1 프리차지 장치로서 기능한다. DC-DC 컨버터(20)는, 프리차지 모드가 설정되어 있는 경우, 컨버터 컨트롤러(20a)가 스위칭 소자의 개폐 동작을 제어함으로써, 저전압 회로(40)의 전력을 승압하여 고전압 회로(70)에 공급한다. 또한, 프리차지 모드에서는, DC-DC 컨버터(20)의 고전압 회로(70)로의 출력 전류는, 승압 모드일 때의 출력 전류에 비해 작은 전류가 되도록 제어된다. 예를 들면, 프리차지 모드가 설정되면, 컨버터 컨트롤러(20a)는, 고전압 회로(70)로의 출력 전류를 수 A(암페어)로 설정하고(예를 들면 5~10A(암페어) 이하로 설정하고), 고전압 회로(70)의 전압을 0V(볼트)에서부터 서서히 정격 전압까지 상승시킨다.
발전 전동기(3)는, 엔진(2)과 메인 펌프(4)와의 사이에 기계적으로 접속되어 있다. 발전 전동기(3)는, 예를 들면, 영구 자석식의 동기 전동기이며, 엔진(2)에 의해 회전 구동됨으로써 발전을 행하여, 발전 전력을 고전압 회로(70)에 공급한다. 또한, 발전 전동기(3)는, 고전압 회로(70)로부터 전력이 공급됨으로써 엔진(2)의 구동을 보조(어시스트)한다. 즉, 발전 전동기(3)는, 엔진(2)에 의해 회전 구동됨으로써 발전을 행하는 기능(발전기 기능)과, 공급되는 전력에 의해 엔진(2)의 구동을 보조하는 기능(전동기 기능)을 가지고 있다.
발전 전동기(3)는, 어시스트 조건이 성립하고 있는 경우에 전동기로서 기능하고, 어시스트 조건이 성립하고 있지 않은 경우에 발전기로서 기능한다. 어시스트 조건은, 예를 들면, 고전압 전원(17)의 전지 잔량이 소정값보다 크고, 또한, 조작 장치(45)의 레버(45a)의 조작량이 소정값보다 클 때에 성립한다. 또한, 어시스트 조건은, 고전압 전원(17)의 전지 잔량이 소정값보다 작은 경우, 혹은, 조작 장치(45)의 레버(45a)의 조작량이 소정값보다 작을 때에는 성립하지 않는다. 또한, 어시스트 조건은, 이에 한정되는 것은 아니다.
조작 장치(45)의 조작량은, 조작 센서(45s)(도 3 참조)에 의해 검출되고, 검출 결과를 나타내는 신호가 차체 컨트롤러(13)에 출력된다. 조작 센서(45s)에는, 조작압을 검출하는 압력 센서, 혹은, 레버(45a)의 기울기 각도를 검출하는 각도 센서 등을 채용할 수 있다.
전동 모터(12)는, 예를 들면 영구 자석식의 동기 전동기이며, 파일럿 펌프(11)에 기계적으로 접속되어, 전력이 공급됨으로써 파일럿 펌프(11)를 구동한다. 전동 모터(12)는, 조작 장치(45)의 레버(45a)의 조작량에 의거하여, 회전수가 제어된다. 전동 모터(12)는, 모든 조작 장치(45)의 레버(45a)의 조작량이 0(제로)인 경우에는, 정지 상태가 된다. 또한, 전동 모터(12)는, 조작 장치(45)의 레버(45a)의 조작량의 증가에 따라, 회전수가 증가하도록 제어된다. 복수의 조작 장치(45)의 레버(45a)가 조작되는 복합 조작일 때에는, 쌍방의 조작량을 가미하여 회전수가 제어된다. 이와 같이, 조작 장치(45)의 레버(45a)의 조작량에 따라 전동 모터(12)의 회전수가 제어되기 때문에, 연비를 향상시킬 수 있다. 또한, 전동 모터(12)를 구동시킬 수 없는 경우, 파일럿 펌프(11)에 의해 파일럿압을 생성할 수 없기 때문에, 조작 장치(45)를 조작했다고 해도 유압 셔블(1)을 동작시킬 수 없게 된다. 이 때문에, 전동 모터(12)는, 유압 셔블(1)을 동작시키는데 필요한 전동 구동원이라고 할 수 있다.
고전압 전원(17)이 접속되는 고전압 회로(70)는, 발전 전동기(3)용의 제 1 인버터(15)와, 전동 모터(12)용의 제 2 인버터(16)와, 제 1 인버터(15), 제 2 인버터(16), 및 고전압 전원(17)에 접속되는 고전압 전력 라인(26A, 26B)을 가진다.
고전압 전원(17)은, 제 1 인버터(15)를 개재하여 발전 전동기(3)에 전기적으로 접속됨과 함께, 제 2 인버터(16)를 개재하여 전동 모터(12)에 전기적으로 접속되어 있다. 고전압 전원(17)은, 전력을 축적하는 것이 가능한 축전 장치(17a)와, 축전 장치(17a)의 상태를 감시하여 제어하기 위한 배터리 컨트롤러(17b)를 구비한다. 축전 장치(17a)는, 예를 들면, 축전 소자로서의 리튬 이온 이차 전지를 복수 구비한 축전 장치이며, 정격 전압은 48V(볼트)이다. 고전압 전원(17)의 축전 장치(17a)는, 발전 전동기(3)에 의해 발생된 발전 전력이 공급됨으로써 충전(축전)된다. 또한, 고전압 전원(17)의 축전 장치(17a)는, 충전된 전력을 발전 전동기(3) 및 전동 모터(12)에 방전(급전)한다.
배터리 컨트롤러(17b)는, 차체 컨트롤러(13)로부터의 지령에 의거하여 고전압 전원(17)의 충전 동작이나 방전 동작을 제어한다. 또한, 배터리 컨트롤러(17b)는, 고전압 전원(17)의 전류값 I, 전압값 V, 온도 T 등의 상태 정보를 센서에 의해 감시하고, 차체 컨트롤러(13)에 출력하고 있다.
제 1 인버터(15)는, 발전 전동기(3)에 전기적으로 접속되며, 발전 전동기(3)의 구동을 제어한다. 제 1 인버터(15)는, 예를 들면, 트랜지스터나 절연 게이트 바이폴러 트랜지스터(IGBT) 등으로 이루어지는 복수(예를 들면 6개)의 스위칭 소자를 가지는 제 1 인버터 회로(15a)와, 스위칭 소자의 개폐 동작을 제어하는 발전 전동기 컨트롤러(15b)와, 인버터 회로(15a)의 직류측의 고전압 전력 라인(26A, 26B) 사이에 마련된 제 1 평활 콘덴서(15c)를 가진다. 제 1 평활 콘덴서(15c)는, 한 쌍의 고전압 전력 라인(26A, 26B)간의 전압을 평활화한다.
제 1 인버터(15)는, 발전 전동기 컨트롤러(15b)가 제 1 인버터 회로(15a)의 스위칭 소자의 개폐 동작을 제어함으로써, 발전 전동기(3)의 발전 시에 있어서, 발전 전동기(3)에 의한 발전 전력을 직류 전력으로 변환하여 고전압 전력 라인(26A, 26B)에 공급한다. 한편, 제 1 인버터(15)는, 발전 전동기 컨트롤러(15b)가 제 1 인버터 회로(15a)의 스위칭 소자의 개폐 동작을 제어함으로써, 발전 전동기(3)의 모터 구동 시에 있어서, 고전압 전원(17)으로부터 고전압 전력 라인(26A, 26B)에 공급되는 직류 전력을 삼상(三相)의 교류 전력으로 변환하여 발전 전동기(3)에 공급하여, 발전 전동기(3)를 회전 구동한다.
제 2 인버터(16)는, 전동 모터(12)에 전기적으로 접속되어, 전동 모터(12)의 구동을 제어한다. 제 2 인버터(16)는, 예를 들면, 트랜지스터나 절연 게이트 바이폴러 트랜지스터(IGBT) 등으로 이루어지는 복수(예를 들면 6개)의 스위칭 소자를 가지는 제 2 인버터 회로(16a)와, 스위칭 소자의 개폐 동작을 제어하는 모터 컨트롤러(16b)와, 인버터 회로(16a)의 직류측의 고전압 전력 라인(26A, 26B) 사이에 마련된 제 2 평활 콘덴서(16c)를 가진다. 고전압 회로(70)에 마련되는 제 2 평활 콘덴서(16c)는, 한 쌍의 고전압 전력 라인(26A, 26B)간의 전압을 평활화한다.
제 2 인버터(16)는, 모터 컨트롤러(16b)가 제 2 인버터 회로(16a)의 스위칭 소자의 개폐 동작을 제어함으로써, 고전압 전원(17)으로부터 고전압 전력 라인(26A, 26B)에 공급되는 직류 전력을 삼상의 교류 전력으로 변환하여 전동 모터(12)에 공급하고, 전동 모터(12)를 회전 구동한다.
제 1 및 제 2 평활 콘덴서(15c, 16c)는, 예를 들면, 전해 콘덴서 혹은 필름 콘덴서로서, 스위칭 소자의 고속 스위칭(온·오프) 동작에 의해 발생되는 전압·전류의 맥동(리플)을 억제한다.
또한, 고전압 회로(70)에는, 릴레이 회로(18)가 마련된다. 릴레이 회로(18)는, 도면에 나타내는 바와 같이, 고전압 전력 라인(26A, 26B)에 있어서의 평활 콘덴서(15c, 16c)보다 고전압 전원(17)측에 마련되어 있다.
릴레이 회로(18)는, 고전압 전력 라인(26B)에 마련된 메인 릴레이(18b)와, 메인 릴레이(18b)에 병렬로 접속되는 프리차지 릴레이(18c) 및 프리차지 저항(18d)을 가진다. 메인 릴레이(18b)는, 고전압 전원(17)을 고전압 회로(70)로부터 분리하는 것이 가능한 릴레이이다. 또한, 본 실시 형태에서는, 메인 릴레이(18b)를 고전압 전력 라인(26B)에 마련하는 예에 대하여 설명하지만, 한 쌍의 고전압 전력 라인(26A, 26B)의 쌍방에 메인 릴레이를 형성해도 된다. 프리차지 릴레이(18c) 및 프리차지 저항(18d)은, 직렬로 접속된다. 릴레이 회로(18)는, 고전압 전원(17)으로부터의 전력에 의해 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지(예비 충전)를 행하는 제 2 프리차지 장치로서 기능한다. 프리차지 저항(18d)은, 평활 콘덴서(15c, 16c)로의 돌입 전류를 완화하기 위한 저항기이다.
프리차지 릴레이(18c)를 도통 상태로 하여 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지를 행하고 나서 메인 릴레이(18b)를 도통 상태로 함으로써, 메인 릴레이(18b) 및 고전압 회로(70)에 접속되는 기기에 돌입 전류가 흐르는 것을 방지할 수 있다. 그 결과, 메인 릴레이(18b)의 용착 및 고전압 회로(70)에 접속되는 기기의 손상을 방지할 수 있다.
전동 컴프레서(29)는, 유압 셔블(1)의 운전실(8) 내의 공기를 식히는 에어 컨디셔너의 컴프레서이며, 고전압 회로(70)를 통하여 공급되는 전력에 의해 구동되는 보조 기계이다.
저전압 전원(14)이 접속되는 저전압 회로(40)는, 저전압 전원(14)과 각 컨트롤러(13, 2a, 17b, 20a, 15b, 16b)를 접속하는 저전압 전력 라인(25)과, 배터리 릴레이(27)와, 스타터 릴레이(28)를 가진다. 또한, 저전압 전력 라인(25)에는, 스타터 모터(21)도 접속되어 있다.
저전압 전원(14)은, 전력을 축적할 수 있는 축전 장치이며, 예를 들면, 정격 전압이 24V(볼트)인 연축 전지이다. 저전압 전원(14)은, 충전된 전력을 차체 컨트롤러(13), 엔진 컨트롤러(2a), 배터리 컨트롤러(17b), 스타터 모터(21), 컨버터 컨트롤러(20a), 발전 전동기 컨트롤러(15b), 및 모터 컨트롤러(16b)에 방전(급전)한다.
배터리 릴레이(27)는, 저전압 전원(14)을 저전압 회로(40)로부터 분리할 수 있는 릴레이이며, 스타터 릴레이(28)는, 스타터 모터(21)를 저전압 회로(40)로부터 분리할 수 있는 릴레이다. 배터리 릴레이(27)는, 후술하는 이그니션 스위치(22)가 온 위치로 조작되면 도통 상태가 되고, 이그니션 스위치(22)가 오프 위치로 조작되면 차단 상태가 된다. 스타터 릴레이(28)는, 차체 컨트롤러(13)로부터 온(도통) 신호가 입력됨으로써 온(도통) 상태가 되고, 차체 컨트롤러(13)로부터 오프(차단) 신호가 입력됨으로써 오프(차단) 상태가 된다. 또한, 스타터 릴레이(28)는, 통상 시는 차단 상태로 되어 있는 노말 오픈 타입의 릴레이이며, 차체 컨트롤러(13)로부터 제어 전류(온 신호)가 공급되면 도통 상태가 된다.
차체 컨트롤러(13)에는 이그니션 스위치(22)가 접속되고, 이그니션 스위치(22)의 조작 위치는 차체 컨트롤러(13)에 의해 검출된다. 이그니션 스위치(22)는, 오퍼레이터에 의해 조작되는 스위치이며, 예를 들면, 오프 위치, 온 위치 및 스타트 위치로 조작 가능한 키 스위치이다. 또한, 이그니션 스위치(22)는, 키 스위치에 한정되는 않고, 오프 신호, 온 신호 및 스타트 신호를 차체 컨트롤러(13)에 출력 가능한 푸시식의 스위치로 해도 된다.
이그니션 스위치(22)가 오프 위치로부터 온 위치로 조작되면, 배터리 릴레이(27)가 도통 상태가 되고, 저전압 전원(14)으로부터 차체 컨트롤러(13), 엔진 컨트롤러(2a) 및 배터리 컨트롤러(17b) 등의 기기에 전력이 공급되어, 그들의 기기가 기동한다.
스타터 모터(21)는, 예를 들면, 영구 자석식의 전동기이다. 이그니션 스위치(22)가 온 위치로 조작된 상태에서부터, 추가로, 스타트 위치로 조작되면, 차체 컨트롤러(13)는, 스타터 릴레이(28)에 온(도통) 신호를 출력한다. 이에 따라, 스타터 릴레이(28)가 도통 상태가 되고, 저전압 전원(14)으로부터 스타터 모터(21)에 전력이 공급되어, 스타터 모터(21)가 구동된다. 따라서, 이그니션 스위치(22)가 스타트 위치로 조작되면, 엔진(2)의 출력축이 스타터 모터(21)에 의해 구동되어 시동한다. 이그니션 스위치(22)는, 스타트 위치에 대해서는 모멘터리 동작을 행하도록 구성되어 있으며, 오퍼레이터가 스타트 위치로의 조작을 멈추면 자동적으로 온 위치까지 되돌아간다.
차체 컨트롤러(13), 엔진 컨트롤러(2a), 배터리 컨트롤러(17b), 컨버터 컨트롤러(20a), 발전 전동기 컨트롤러(15b), 및 모터 컨트롤러(16b)는, CAN 등의 차체 통신망(23)에 의해 접속되며, 서로 정보의 주고 받음이 가능하다.
각 컨트롤러(13, 2a, 17b, 20a, 15b, 16b)는, 동작 회로로서의 CPU(Central Processing Unit), 기억 장치로서의 ROM(Read Only Memory) 및 RAM(Random Access Memory), 및 입출력 인터페이스(I/O 인터페이스), 그 밖의 주변 회로를 구비한 마이크로 컴퓨터로 구성된다. 각 컨트롤러(13, 2a, 17b, 20a, 15b, 16b)는, 각각 복수의 마이크로 컴퓨터로 구성하는 것도 가능하다.
도 3은, 차체 컨트롤러(13)의 기능 블록도이다. 차체 컨트롤러(13)는, 기억 장치에 기억되어 있는 프로그램을 실행함으로써, 전원 이상 판정부(131), 릴레이 제어부(132), 프리차지 완료 판정부(133), 컨버터 모드 설정부(134), 및 표시 제어부(135)로서 기능한다.
차체 컨트롤러(13)는, 제 1 프리차지 장치로서의 DC-DC 컨버터(20) 및 제 2 프리차지 장치로서의 릴레이 회로(18)의 일방(본 실시 형태에서는, 릴레이 회로(18))에 의해 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지를 행하도록 설정되어 있다. 그러나, 고전압 전원(17)의 이상, 혹은 릴레이 회로(18)에 이상이 있는 경우에는, DC-DC 컨버터(20)에 의해 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지를 행한다. 이를 실현하기 위해, 차체 컨트롤러(13)는, 릴레이 회로(18)에 의해 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지가 가능한지 여부를 판정하고, 그 판정 결과에 의거하여, DC-DC 컨버터(20) 및 릴레이 회로(18) 중 어느 것에 의해 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지를 행한다. 이하, 상세하게 설명한다.
전원 이상 판정부(131)는, 배터리 컨트롤러(17b)로부터 출력되는 신호에 의거하여, 고전압 전원(17)이 이상인지 여부를 판정한다. 고전압 전원(17)의 이상이란, 고전압 전원(17)이 충분히 방전할 수 없는 상태를 가리킨다. 고전압 전원(17)이 이상인지 여부의 판정은, 배터리 컨트롤러(17b)로부터 출력되는 신호에 포함되는 전류값 I, 전압값 V, 온도 T 등의 고전압 전원(17)의 상태를 나타내는 정보에 의거하여 판정할 수 있다.
전원 이상 판정부(131)는, 예를 들면, 고전압 전원(17)의 내부 스위치를 닫았을 때에 배터리 컨트롤러(17b)의 전류 센서에 의해 검출되는 고전압 전원(17)의 전류값 I가, 문턱값 I0 미만인 경우에는 고전압 전원(17)의 전류 상태는 정상이라고 판정하고, 전류값 I가 문턱값 I0 이상인 경우에는 고전압 전원(17)의 전류 상태는 이상이라고 판정한다. 문턱값 I0은, 과전류의 상태인지 여부를 판정하기 위한 문턱값이며, 미리 차체 컨트롤러(13)의 기억 장치에 기억되어 있다.
전원 이상 판정부(131)는, 각 상태 정보에 의거하여, 상태의 이상 판정(과전류 판정, 과전압 판정, 과온도 판정 등)을 행하고, 그들의 판정 결과가 모두 정상이라고 판정된 경우, 고전압 전원(17)이 정상인, 즉 고전압 전원(17)은 이상이 아니라고 판정하여, 전원 이상 플래그를 오프로 설정한다. 한편, 그들의 판정 결과 중, 하나라도 이상이라고 판정된 경우, 고전압 전원(17)이 이상이라고 판정하여, 전원 이상 플래그를 온으로 설정한다. 또한, 전원 이상 판정부(131)는, 배터리 컨트롤러(17b)로부터의 신호가 끊어져 있는 경우에도, 고전압 전원(17)이 이상이라고 판정하여, 전원 이상 플래그를 온으로 한다.
고전압 전원(17)이 이상인 경우, 릴레이 회로(18)에 의해 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지를 행할 수 없다. 한편, 고전압 전원(17)이 이상이 아닌 경우, 후술하는 바와 같이, 릴레이 회로(18)에 이상이 없으면, 릴레이 회로(18)에 의해 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지를 행할 수 있다. 따라서, 전원 이상 판정부(131)는, 릴레이 회로(18)에 의해 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지가 가능한지 여부를 판정하는 제 1 판정부로서 기능하고 있다.
릴레이 제어부(132)는, 전원 이상 판정부(131)에 의해 고전압 전원(17)이 이상이라고 판정되면, 릴레이 회로(18)의 메인 릴레이(18b) 및 프리차지 릴레이(18c)에 오프(차단) 신호를 출력한다. 릴레이 제어부(132)는, 전원 이상 판정부(131)에 의해 고전압 전원(17)이 이상이 아니라고 판정되면, 릴레이 회로(18)의 메인 릴레이(18b)에 오프(차단) 신호를 출력함과 함께, 프리차지 릴레이(18c)에 온(도통) 신호를 출력한다. 또한, 본 실시 형태에서는, 메인 릴레이(18b) 및 프리차지 릴레이(18c)는, 통상 시에는 차단 상태로 되어 있는 노말 오픈 타입의 릴레이이며, 차체 컨트롤러(13)로부터 제어 전류(온 신호)가 공급되면 도통 상태가 된다.
컨버터 모드 설정부(134)는, 전원 이상 판정부(131)에 의해 고전압 전원(17)이 이상이라고 판정된 경우, 즉 릴레이 회로(18)에 의해 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지가 가능하지 않다고 판정된 경우, DC-DC 컨버터(20)의 컨버터 컨트롤러(20a)에, 프리차지 모드로 설정하는 신호를 출력한다. DC-DC 컨버터(20)의 컨버터 컨트롤러(20a)는, 차체 컨트롤러(13)로부터 프리차지 모드로 설정하는 신호가 입력되었을 때, 제어 모드를 프리차지 모드로 설정한다.
여기서, 고전압 전원(17)에 이상이 없는 경우라도, 차체 컨트롤러(13)로부터 프리차지 릴레이(18c)로 온(도통) 신호를 출력하는 신호선이 단선되어 있거나, 프리차지 릴레이(18c)가 고장나 있는 등, 프리차지 릴레이(18c)에 이상이 있는 경우, 정상적으로, 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지를 완료할 수 없다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지가 정상적으로 완료되었는지 여부를 프리차지 완료 판정부(133)에 의해 판정한다.
구체적으로는, 프리차지 완료 판정부(133)는, 프리차지 릴레이(18c)에 온(도통) 신호가 출력되고 나서의 시간, 즉 릴레이 회로(18)에 의해 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지를 개시하고 나서의 시간을 계측하고, 그 계측 시간 t가 소정 시간 t0을 경과하였을 때에, 프리차지가 완료되어 있는지 여부를 판정한다. 프리차지의 완료의 판정은, 고전압 회로(70)의 전압 Vc가 소정 전압 Vc0 이상인지 여부에 따라 행한다. 소정 시간 t0은, 평활 콘덴서(15c, 16c)에 프리차지를 개시하고 나서 완료될 때까지 필요로 하는 시간에 의거하여 정해지며, 미리, 기억 장치에 기억되어 있다. 평활 콘덴서(15c, 16c)에 프리차지를 개시하고 나서 완료될 때까지 필요로 하는 시간은, 실험 등에 의해 얻을 수 있다. 소정 전압 Vc0은, 고전압 전원(17)의 정격 전압에 의거하여 정해지며, 미리 기억 장치에 기억되어 있다.
프리차지 완료 판정부(133)는, 계측 시간 t가 소정 시간 t0을 경과하였을 때에, 고전압 회로(70)의 전압 Vc가 소정 전압 Vc0 미만인 경우에는, 프리차지가 정상적으로 완료되지 않은, 즉 릴레이 회로(18)에 의해 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지가 가능하지 않다고 판정한다. 프리차지 완료 판정부(133)는, 계측 시간 t가 소정 시간 t0을 경과하였을 때에, 고전압 회로(70)의 전압 Vc가 소정 전압 Vc0 이상인 경우에는, 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지가 정상적으로 완료되었다고 판정한다.
평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지가 정상적으로 완료되었다고 하는 것은, 프리차지 릴레이(18c)에 이상이 없다고 할 수 있다. 또한, 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지가 정상적으로 완료되지 않았다고 하는 것은, 프리차지 릴레이(18c)에 이상이 있다고 할 수 있다. 따라서, 프리차지 완료 판정부(133)는, 프리차지 릴레이(18c)에 이상이 있는지 여부를 판정하는 릴레이 이상 판정부로서 기능하고 있다.
또한, 프리차지 릴레이(18c)가 이상인 경우, 릴레이 회로(18)에 의해 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지를 행할 수 없다. 한편, 프리차지 릴레이(18c)가 이상이 아닌 경우, 고전압 전원(17)에 이상이 없으면, 릴레이 회로(18)에 의해 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지를 행할 수 있다. 따라서, 프리차지 완료 판정부(133)는, 릴레이 회로(18)에 의해 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지가 가능한지 여부를 판정하는 제 2 판정부로서 기능하고 있다.
본 실시 형태에서는, 차체 컨트롤러(13)에, 제 1 인버터(15)의 직류측의 단자 전압(Vc1)을 검출하는 제 1 전압 센서(15s)와, 제 2 인버터(16)의 직류측의 단자 전압(Vc2)을 검출하는 제 2 전압 센서(16s)와, DC-DC 컨버터(20)의 고전압 회로(70)측의 단자 전압(Vc3)을 검출하는 제 3 전압 센서(20s)가 접속되고, 각 전압 센서(15s, 16s, 20s)의 검출 결과를 나타내는 신호가 차체 컨트롤러(13)에 입력된다.
프리차지 완료 판정부(133)는, 각 전압 센서(15s, 16s, 20s)에 의해 검출된 전압에 의거하여, 프리차지가 정상적으로 완료되었는지 여부를 판정한다. 프리차지 완료 판정부(133)는, 각 전압 센서(15s, 16s, 20s)로부터의 신호에 의거하여, 계측 시간 t가 소정 시간 t0을 경과하였을 때에, 전압값 Vc1, Vc2, Vc3의 각각이 소정 전압 Vc0 이상인 경우에는, 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지가 정상적으로 완료되었고 판정하여, 릴레이 이상 플래그를 오프로 설정한다. 한편, 프리차지 완료 판정부(133)는, 각 전압 센서(15s, 16s, 20s)로부터의 신호에 의거하여, 계측 시간 t가 소정 시간 t0을 경과하였을 때에, 전압값 Vc1, Vc2, Vc3 중 적어도 하나가 소정 전압 Vc0 미만인 경우에는, 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지는 정상적으로 완료되지 않았다고 판정하여, 릴레이 이상 플래그를 온으로 설정한다.
릴레이 제어부(132)는, 프리차지 완료 판정부(133)에 의해, 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지가 정상적으로 완료되었다고 판정된 경우, 프리차지 릴레이(18c)에 오프(차단) 신호를 출력하고, 메인 릴레이(18b)에 온(도통) 신호를 출력한다. 프리차지 완료 판정부(133)에 의해, 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지는 정상적으로 완료되어 있지 않다고 판정된 경우, 프리차지 릴레이(18c) 및 메인 릴레이(18b)의 각각에 오프(차단) 신호를 출력한다.
컨버터 모드 설정부(134)는, 프리차지 완료 판정부(133)에 있어서, 릴레이 회로(18)에 의한 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지는 정상적으로 완료되어 있지 않다고 판정된 경우, 즉 릴레이 회로(18)에 의해 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지가 가능하지 않다고 판정된 경우, DC-DC 컨버터(20)의 컨버터 컨트롤러(20a)에, 프리차지 모드로 설정하는 신호를 출력한다. DC-DC 컨버터(20)의 컨버터 컨트롤러(20a)는, 차체 컨트롤러(13)로부터 프리차지 모드로 설정하는 신호가 입력되었을 때, 제어 모드를 프리차지 모드로 설정한다.
프리차지 완료 판정부(133)는, 릴레이 회로(18)에 의한 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지가 정상적으로 완료되어 있는지 여부를 판정하는 처리와 마찬가지로, DC-DC 컨버터(20)에 의한 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지가 정상적으로 완료되어 있는지 여부를 판정하는 처리를 실행한다. 또한, 처리의 내용은, 동일하므로, 설명을 생략한다. 또한, 이 경우의 소정 시간 t의 문턱값은, 상기 문턱값 t0과 동일한 값으로 해도 되고, 상이한 값으로 해도 된다.
표시 제어부(135)는, 프리차지 완료 판정부(133)에 있어서, DC-DC 컨버터(20)에 의한 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지는 정상적으로 완료되지 않았다고 판정된 경우, 즉 DC-DC 컨버터(20)에 의해 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지가 가능하지 않다고 판정된 경우, 표시 장치(81)에 표시 제어 신호를 출력하여, 엔진(2)의 시동이 불가능한 상태인 것을 나타내는 에러 표시 화상을 표시 장치(81)의 표시 화면에 표시시킨다.
표시 장치(81)는, 차체 컨트롤러(13)에 접속되어 차체 컨트롤러(13)로부터의 표시 제어 신호에 의거하여, 다양한 표시 화상을 표시 화면에 표시한다. 표시 장치(81)는, 예를 들면, 터치패널식의 액정 모니터이며, 운전실(8) 내에 설치되어 있다.
도 4는, 차체 컨트롤러(13)에 의해 실행되는 스타트업 처리의 내용을 나타내는 플로우 차트이다. 도 4에 나타내는 스타트업 처리는, 이그니션 스위치(22)가 오프 위치로부터 온 위치로 조작되고, 각 컨트롤러(13, 2a, 17b, 20a, 15b, 16b)에 저전압 전원(14)의 전력이 공급되어, 각 컨트롤러(13, 2a, 17b, 20a, 15b, 16b)에서 자기 진단이 행해지고, 각 컨트롤러(13, 2a, 17b, 20a, 15b, 16b)가 정상인 것이 판정된 후, 실행된다. 또한, 복수의 컨트롤러(13, 2a, 17b, 20a, 15b, 16b) 중 어느 것에 있어서, 이상(고장)이 검출된 경우, 차체 컨트롤러(13)는, 고장 상태에 있는 컨트롤러를 나타내는 표시 화상을 표시 장치(81)의 표시 화면에 표시시켜, 오퍼레이터에게 알린다.
또한, 차체 컨트롤러(13)는, 스타트업 처리에 있어서, 소정의 조건이 충족됨으로써 엔진 시동 대기 상태(단계 S176, S186)가 될 때까지는, 엔진 시동 금지 상태로 되어 있다. 차체 컨트롤러(13)는, 엔진 시동 금지 상태일 때에는, 이그니션 스위치(22)가 스타트 위치로 조작되었다고 해도, 스타터 릴레이(28)에 온(도통) 신호를 출력하지 않는다. 즉, 차체 컨트롤러(13)가 엔진 시동 대기 상태가 아닐 때에는, 엔진(2)의 시동이 금지되어 있다. 한편, 차체 컨트롤러(13)는, 엔진 시동 대기 상태일 때에, 이그니션 스위치(22)가 스타트 위치로 조작되면, 스타터 릴레이(28)에 온(도통) 신호를 출력하여, 스타터 모터(21)를 구동하고, 엔진(2)을 시동한다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 단계 S110에 있어서, 차체 컨트롤러(13)는, 고전압 전원(17)에 이상이 있는지 여부를 판정한다. 단계 S110에 있어서, 고전압 전원(17)에 이상이 없다고 판정되면 단계 S120으로 진행된다. 단계 S110에 있어서, 고전압 전원(17)에 이상이 있다고 판정되면, 즉 릴레이 회로(18)에 의해 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지가 가능하지 않다고 판정되면, 단계 S125로 진행된다.
단계 S120에 있어서, 차체 컨트롤러(13)는, 전원 이상 플래그를 오프로 설정하고, 단계 S130으로 진행된다. 단계 S125에 있어서, 차체 컨트롤러(13)는, 전원 이상 플래그를 온으로 설정하고, 단계 S155로 진행된다.
단계 S130에 있어서, 차체 컨트롤러(13)는, 프리차지 릴레이(18c)에 온(도통) 신호를 출력하고, 단계 S135로 진행된다. 또한, 메인 릴레이(18b)는, 차단된 상태가 유지되고 있다. 이에 따라, 프리차지 릴레이(18c)가 도통 상태가 되고, 고전압 전원(17)의 전력에 의해, 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지가 행해진다.
단계 S135에 있어서, 차체 컨트롤러(13)는, 릴레이 회로(18)의 프리차지 릴레이(18c)에 의해 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지가 정상적으로 완료되었는지 여부를 판정한다. 단계 S135에 있어서, 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지가 정상적으로 완료되었다고 판정되면, 단계 S140으로 진행된다. 단계 S135에 있어서, 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지가 정상적으로 완료되지 않았다고 판정되면, 즉 릴레이 회로(18)에 의해 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지가 가능하지 않다고 판정되면, 단계 S145로 진행된다.
단계 S140에 있어서, 차체 컨트롤러(13)는, 릴레이 이상 플래그를 오프로 설정하고, 단계 S150으로 진행된다. 단계 S145에 있어서, 차체 컨트롤러(13)는, 프리차지 릴레이(18c)에 오프(차단) 신호를 출력하고, 릴레이 이상 플래그를 온으로 설정하여, 단계 S155로 진행된다.
단계 S150에 있어서, 차체 컨트롤러(13)는, 프리차지 릴레이(18c)에 오프(차단) 신호를 출력하고, 메인 릴레이(18b)에 온(도통) 신호를 출력하여, 단계 S170으로 진행된다.
단계 S170에 있어서, 차체 컨트롤러(13)는, 발전 전동기 컨트롤러(15b)에 스탠바이 지시를 출력하고, 단계 S173으로 진행된다. 발전 전동기 컨트롤러(15b)는, 차체 컨트롤러(13)로부터의 지시가 입력되면, 초기 처리를 실행하여, 제 1 인버터(15)에 의해 발전 전동기(3)를 구동할 수 있는 스탠바이 상태가 된다.
단계 S173에 있어서, 차체 컨트롤러(13)는, 모터 컨트롤러(16b)에 스탠바이 지시를 출력하고, 단계 S176으로 진행된다. 모터 컨트롤러(16b)는, 차체 컨트롤러(13)로부터의 지시가 입력되면, 초기 처리를 실행하여, 제 2 인버터(16)에 의해 전동 모터(12)를 구동할 수 있는 스탠바이 상태가 된다.
단계 S176에 있어서, 차체 컨트롤러(13)는, 엔진 시동 금지 상태를 해제하여 엔진 시동 대기 상태가 되어, 도 4에 나타내는 스타트업 처리를 종료한다.
단계 S155에 있어서, 차체 컨트롤러(13)는, 컨버터 컨트롤러(20a)에, 제어 모드를 프리차지 모드로 설정하는 신호를 출력하고, 단계 S160으로 진행된다. DC-DC 컨버터(20)의 제어 모드가 프리차지 모드로 설정되면, DC-DC 컨버터(20)에 의해 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지가 행해진다.
단계 S160에 있어서, 차체 컨트롤러(13)는, DC-DC 컨버터(20)에 의해 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지가 정상적으로 완료되었는지 여부를 판정한다. 단계 S160에 있어서, 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지가 정상적으로 완료되었다고 판정되면 단계 S165로 진행되고, 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지가 정상적으로 완료되지 않았다고 판정되면 단계 S190으로 진행된다.
단계 S165에 있어서, 차체 컨트롤러(13)는, 메인 릴레이(18b)에 온(도통) 신호를 출력하고, 단계 S180으로 진행된다.
단계 S180에 있어서, 차체 컨트롤러(13)는, 단계 S170과 마찬가지로, 발전 전동기 컨트롤러(15b)에 스탠바이 지시를 출력하고, 단계 S183으로 진행된다. 발전 전동기 컨트롤러(15b)는, 차체 컨트롤러(13)로부터의 지시가 입력되면, 초기 처리를 실행하여, 제 1 인버터(15)에 의해 발전 전동기(3)을 구동할 수 있는 스탠바이 상태가 된다.
단계 S183에 있어서, 차체 컨트롤러(13)는, 단계 S173과 마찬가지로, 모터 컨트롤러(16b)에 스탠바이 지시를 출력하고, 단계 S186으로 진행된다. 모터 컨트롤러(16b)는, 차체 컨트롤러(13)로부터의 지시가 입력되면, 초기 처리를 실행하여, 제 2 인버터(16)에 의해 전동 모터(12)를 구동할 수 있는 스탠바이 상태가 된다.
단계 S186에 있어서, 차체 컨트롤러(13)는, 단계 S176과 마찬가지로, 엔진 시동 금지 상태를 해제하여 엔진 시동 대기 상태가 되어, 도 4에 나타내는 스타트업 처리를 종료한다.
단계 S190에 있어서, 차체 컨트롤러(13)는, 표시 제어 신호를 표시 장치(81)에 출력하고, 엔진(2)의 시동이 불가능한 상태인 것을 나타내는 에러 표시 화상을 표시 장치(81)의 표시 화면에 표시시켜, 도 4에 나타내는 스타트업 처리를 종료한다. 여기서, 이상의 원인이 특정되어 있는 경우에는, 그 정보를 에러 표시 화상과 함께 표시해도 된다. 예를 들면, 이상의 원인이 고전압 전원(17)의 과전압 이상인 경우에는, 그 정보를 표시 장치(81)의 표시 화면에 표시시켜도 된다. 또한, 단계 S160에 있어서, 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지가 정상적으로 완료되지 않았다고 판정된 경우, 엔진 시동 금지 상태는 해제되지 않아, 엔진(2)을 시동할 수는 없다.
단계 S176, S186에 있어서, 엔진 시동 대기 상태가 되면, 엔진(2)의 시동이 가능해진다. 엔진(2)이 시동된 후, 차체 컨트롤러(13)는, 전원 이상 플래그의 설정 상태에 의거하여, 구동 시스템(100)의 각 부를 제어한다. 우선, 도 2를 참조하여, 전원 이상 플래그가 오프로 설정되어 있는 경우의 제어 내용에 대하여 설명한다.
엔진(2)이 시동된 후에는, 기본적으로는, 발전 전동기(3)가 엔진(2)에 의해 구동됨으로써 발전을 행한다. 발전 전동기(3)에서 발생한 전력은, 고전압 회로(70)에 공급되고, 전동 모터(12) 및 전동 컴프레서(29)가 구동되어, 고전압 전원(17)의 충전이 행해진다. 또한, 발전 전동기(3)가 발전기로서 기능하고 있는 상태에 있어서, 차체 컨트롤러(13)는, DC-DC 컨버터(20)의 제어 모드를 강압 모드로 설정하고, DC-DC 컨버터(20)에 의해 고전압 회로(70)의 전력을 강압하여 저전압 회로(40)에 공급한다. DC-DC 컨버터(20)로부터 공급된 전력은, 저전압 회로(40)의 각 기기에 공급됨과 함께, 저전압 전원(14)에도 공급되어, 저전압 전원(14)의 충전이 행해진다.
발전 전동기(3)가, 전동기로서 구동되고, 엔진(2)을 보조하여 메인 펌프(4)를 구동하는 경우에는, 고전압 전원(17)으로부터 고전압 회로(70)에 전력이 공급되어, 발전 전동기(3), 전동 모터(12) 및 전동 컴프레서(29)를 구동한다. 또한, 발전 전동기(3)가 전동기로서 기능하고 있는 상태에 있어서, 차체 컨트롤러(13)는, DC-DC 컨버터(20)의 제어 모드를 강압 모드로 설정하고, DC-DC 컨버터(20)에 의해 고전압 회로(70)의 전력을 강압하여 저전압 회로(40)에 공급한다. DC-DC 컨버터(20)로부터 공급된 전력은, 저전압 회로(40)의 각 기기에 공급됨과 함께, 저전압 전원(14)에도 공급되어, 저전압 전원(14)의 충전이 행해진다.
전동 모터(12)는, 조작 장치(45)의 레버(45a)의 조작량에 따라, 회전수가 제어된다. 또한, 전원 이상 플래그가 오프인 상태에서는, 전동 모터(12)의 회전수는, 최대 회전수 Nmax까지 상승시킬 수 있다. 또한, 전동 컴프레서(29)는, 운전실(8) 내에 마련되는 온도 센서에 의해 검출된 실온도가, 오퍼레이터에 의해 설정된 목표 온도에 근접하도록 제어된다.
이어서, 전원 이상 플래그가 온으로 설정되어 있는 경우의 제어 내용에 대하여 설명한다. 엔진(2)이 시동된 후에는, 기본적으로는, 발전 전동기(3)가 엔진(2)에 의해 구동됨으로써 발전을 행한다. 또한, 차체 컨트롤러(13)는, 엔진(2)을 발전 전동기(3)로 보조하는 어시스트 조건이 성립한 경우라도, 발전 전동기(3)를 발전기로서 기능시킨다. 즉, 전원 이상 플래그가 온으로 설정되어 있는 경우, 발전 전동기(3)는, 전동기로서의 기능이 제한되어, 발전기로서만 기능한다.
발전 전동기(3)에서 발생한 전력은, 고전압 회로(70)에 공급되어, 전동 모터(12) 및 전동 컴프레서(29)가 구동된다. 차체 컨트롤러(13)는, 모터 컨트롤러(16b)에, 전동 모터(12)의 출력을 제한하는 지령을 출력하고, 전동 모터(12)의 출력의 일부 또는 전부를 제한함과 함께, 출력 변동을 억제한다. 본 실시 형태에서는, 전동 모터(12)는, 조작 장치(45)의 레버(45a)의 조작량에 관계 없이 일정한 회전수 Nc가 되도록 전동 모터(12)를 제어한다. 또한, 일정한 회전수 Nc는, 최대 회전수 Nmax보다 작은 값이다. 또한, 차체 컨트롤러(13)는, 전동 컴프레서(29)에, 전동 컴프레서(29)의 출력을 제한하는 지령을 출력하고, 전동 컴프레서(29)의 출력의 일부 또는 전부를 제한함과 함께 출력 변동을 억제한다.
차체 컨트롤러(13)는, 차체 통신망(23)을 통하여 모은 각 모터의 회전수나 토크, 각 부의 전압이나 전류값에 의거하여, 고전압 회로(70) 및 저전압 회로(40)에 접속된 기기의 소비 전력이 발전 전동기(3)의 발전 전력을 초과하지 않도록, 전동 모터(12) 및 전동 컴프레서(29)의 출력을 제한한다. 또한, 전동 모터(12)와 전동 컴프레서(29)의 출력 제한은, 전동 모터(12)의 출력을 우선하여 확보하고, 잉여분으로 전동 컴프레서(29)를 구동하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 고전압 전원(17)으로부터 전력 공급이 얻어지지 않는 상황에 있어서도, 동작이 제한된 상태로 유압 셔블(1)의 가동이 가능해진다.
이와 같이, 본 실시 형태에서는, 차체 컨트롤러(13)는, 전원 이상 플래그가 온으로 설정되어 있는 경우, 즉, 릴레이 회로(18)의 프리차지 릴레이(18c)에 의해 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지가 가능하지 않다고 판정된 경우이며, DC-DC 컨버터(20)에 의해 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지를 완료할 수 있었을 때에는, 전동 모터(12) 및 전동 컴프레서(29)의 출력을 제한한다. 이에 따라, 엔진(2)의 부하를 경감하여, 엔진 스톨의 발생을 방지할 수 있다.
릴레이 이상 플래그가 온으로 설정되어 있는 경우에는, 고전압 전원(17)은 정상인 상태이기 때문에, 상기 서술한 바와 같은 전동 모터(12) 및 전동 컴프레서(29)의 출력을 제한하는 제한 제어는 실행하지 않는다. 즉, 통상과 같이 유압 셔블(1)을 동작시킬 수 있다.
차체 컨트롤러(13)는, 릴레이 이상 플래그가 온으로 설정되어 있는 경우에는, 표시 제어 신호를 표시 장치(81)에 출력하고, 프리차지 릴레이(18c)에 이상이 있는 것을 나타내는 표시 화상을 표시 장치(81)의 표시 화면에 표시시켜, 오퍼레이터에게 알린다. 이에 따라, 오퍼레이터는, 프리차지 릴레이(18c) 및 프리차지 릴레이(18c)와 차체 컨트롤러(13)와의 사이의 신호선의 메인터넌스를 행하여, 프리차지 릴레이(18c)의 이상을 해소할 수 있다.
고전압 전원(17)에 이상이 있는 경우의 동작을 정리하면 다음과 같이 된다. 오퍼레이터가 이그니션 스위치(22)를 온 위치로 조작하면, 고전압 전원(17)에 이상이 있다고 판정되고, DC-DC 컨버터(20)에 의해 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지가 행해진다(도 4의 S110에서 Y→S125→S155). 프리차지가 정상적으로 완료되면, 엔진 시동 대기 상태가 된다(도 4의 S160에서 Y→S165→S180→S183→S186). 그 후, 엔진(2)이 시동되면, 전동 모터(12) 및 전동 컴프레서(29)의 출력이 제한된 상태에서 구동된다. 즉, 동작이 제한된 상태이기는 하지만, 유압 셔블(1)을 가동시킬 수 있다.
고전압 전원(17)에 이상이 없는 경우로서, 프리차지 릴레이(18c)에 이상이 있을 때의 동작을 정리하면 다음과 같아진다. 오퍼레이터가 이그니션 스위치(22)를 온 위치로 조작하면, 프리차지 릴레이(18c)에 이상이 있다고 판정되어, DC-DC 컨버터(20)에 의해 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지가 행해진다(도 4의 S110에서 N→S120→S130→S135에서 N→S145→S155). 프리차지가 정상적으로 완료되면, 엔진 시동 대기 상태가 된다(도 4의 S160에서 Y→S165→S180→S183→S186). 그 후, 엔진(2)이 시동되면, 전동 모터(12) 및 전동 컴프레서(29)의 출력은 제한되지 않고 구동된다. 즉, 동작이 제한되지 않고, 유압 셔블(1)을 가동시킬 수 있다.
상기 서술한 실시 형태에 의하면, 다음의 작용 효과를 나타낸다.
유압 셔블(작업 기계)(1)은, 유압 셔블(1)을 제어하는 차체 컨트롤러(제어 장치)(13)와, 차체 컨트롤러(13)에 전력을 공급하는 저전압 전원(제 1 전원)(14)과, 저전압 전원(14)이 마련되는 저전압 회로(제 1 전기 회로)(40)와, 유압 셔블(1)을 동작시키는데 필요한 전동 모터(전동 구동원)(12)와, 전동 모터(12)에 전력을 공급하는 고전압 전원(제 2 전원)(17)과, 고전압 전원(17)이 마련되는 고전압 회로(제 2 전기 회로)(70)를 구비한다.
유압 셔블(1)은, 고전압 회로(70)에 마련되는 평활 콘덴서(콘덴서)(15c, 16c)와, 저전압 전원(14)으로부터의 전력에 의해 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지를 행하는 DC-DC 컨버터(제 1 프리차지 장치)(20)와, 고전압 전원(17)으로부터의 전력에 의해 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지를 행하는 릴레이 회로(제 2 프리 차지 장치)(18)를 더 구비한다.
차체 컨트롤러(13)는, 기본적으로는, DC-DC 컨버터(20) 및 릴레이 회로(18)의 일방(본 실시 형태에서는, 릴레이 회로(18))에 의해 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지를 행하도록 설정되어 있다. 차체 컨트롤러(13)는, DC-DC 컨버터(20) 및 릴레이 회로(18)의 일방(본 실시 형태에서는, 릴레이 회로(18))에 의해 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지가 가능한지 여부를 판정한다. 차체 컨트롤러(13)는 DC-DC 컨버터(20) 및 릴레이 회로(18)의 일방(본 실시 형태에서는, 릴레이 회로(18))에 의해 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지가 가능하지 않다고 판정되면, DC-DC 컨버터(20) 및 릴레이 회로(18)의 타방(본 실시 형태에서는, DC-DC 컨버터(20))에 의해 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지를 행한다.
이에 따라, 릴레이 회로(18)에 의해 프리차지를 할 수 없었던 경우에, 유압 셔블(1)이 동작할 수 없게 된다고 하는 사태를 회피할 수 있다. 따라서, 본 실시 형태에 의하면, 유압 셔블(1)이 동작할 수 없는 상황을 적게 할 수 있다.
다음과 같은 변형예도 본 발명의 범위 내이며, 변형예에 나타내는 구성과 상기 서술의 실시 형태에서 설명한 구성을 조합하거나, 이하의 상이한 변형예에서 설명하는 구성끼리를 조합하거나 하는 것도 가능하다.
<변형예 1>
상기 실시 형태에서는, DC-DC 컨버터(20)가 쌍방향 DC-DC 컨버터인 예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 제 1 프리차지 장치로서의 DC-DC 컨버터(20)는, 저전압 전원(14)으로부터 저전압 회로(40)에 공급되는 전력을 승압하여, 고전압 회로(70)에 공급 가능한 승압 컨버터여도 된다. 이 경우, 엔진(2)에는 얼터네이터가 기계적으로 접속되어, 얼터네이터의 발전 전력에 의해 저전압 전원(14)이 충전(축전)된다. 또한, 상기 실시 형태에서는, DC-DC 컨버터(20)에 의해, 고전압 회로(70)의 전력을 강압하여, 저전압 회로(40)에 공급하여, 저전압 전원(14)을 충전할 수 있으므로, 얼터네이터를 생략할 수 있다.
<변형예 2>
상기 실시 형태에서는, 저전압 전원(14)이 마련되는 저전압 회로(40)와, 고전압 전원(17)이 마련되는 고전압 회로(70)와의 사이에 DC-DC 컨버터(20)를 마련하는 예에 대하여 설명하였지만 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 도 5에 나타내는 바와 같이, 제 1 전원(314)이 마련되는 제 1 전기 회로(340)와 제 2 전원(317)이 마련되는 제 2 전기 회로(370)가 동(同)전위인 경우에는, 제 1 전기 회로(340) 및 제 2 전기 회로(370)의 각각에 프리차지 장치로서의 릴레이 회로(18, 318)를 마련해도 된다. 릴레이 회로(318)는, 제 2 전기 회로(370)에 마련되는 릴레이 회로(18)와 마찬가지로, 메인 릴레이(18b), 프리차지 릴레이(18c) 및 프리차지 저항(18d)을 가진다.
본 변형예에서는, 상기 실시 형태에서 설명한 DC-DC 컨버터(20) 대신에, 제 1 전기 회로(340)와 제 2 전기 회로(370)의 사이에 제어 컨버터(320)가 마련된다. 제어 컨버터(320)는, 스타터 모터(21)의 구동 시, 및 얼터네이터가 마련되어 있는 경우에는 얼터네이터의 발전 시에, 제 2 전기 회로(370)에 전압의 요동이 발생하는 것을 억제하기 위해 마련된다.
<변형예 3>
상기 실시 형태에서는, 기본적으로는, 릴레이 회로(18)에 의해 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지를 행하도록 설정되어 있는 차체 컨트롤러(13)에 있어서, 릴레이 회로(18)에 의해 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지가 가능한지 여부를 판정하고, 프리차지가 가능하지 않다고 판정된 경우에 DC-DC 컨버터(20)에 의해 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지를 행하는 예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 차체 컨트롤러(13)는, 기본적으로는, DC-DC 컨버터(20)에 의해 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지를 행하도록 설정되며, DC-DC 컨버터(20)에 의해 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지가 가능한지 여부를 판정하고, 프리차지가 가능하지 않다고 판정된 경우에 릴레이 회로(18)에 의해 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지를 행해도 된다.
도 6의 플로우 차트에서는, 도 4의 단계 S110, S120, S125의 처리가 삭제되고, 단계 S130, S135, S140, S145, S150, S155, S160, S165의 처리가, 각각 단계 S430, S435, S440, S445, S450, S455, S460, S465의 처리로 치환되고 있다.
단계 S430에 있어서, 차체 컨트롤러(13)는, 도 4의 단계 S155와 마찬가지의 처리로서, 컨버터 컨트롤러(20a)에, 제어 모드를 프리차지 모드로 설정하는 신호를 출력하는 처리를 실행하여, 단계 S435로 진행된다.
단계 S435에 있어서, 차체 컨트롤러(13)는, 도 4의 단계 S160과 마찬가지의 처리로서, DC-DC 컨버터(20)에 의해 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지가 정상적으로 완료되었는지 여부를 판정하는 처리를 실행한다. 단계 S435에 있어서, 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지가 정상적으로 완료되었다고 판정되면 단계 S440으로 진행되고, 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지가 정상적으로 완료되지 않았다고 판정되면 단계 S445로 진행된다.
단계 S440에 있어서, 차체 컨트롤러(13)는, 컨버터 이상 플래그를 오프로 설정하고, 단계 S450으로 진행된다. 단계 S450에 있어서, 차체 컨트롤러(13)는, 메인 릴레이(18b)에 온(도통) 신호를 출력하고, 단계 S170으로 진행된다.
단계 S445에 있어서, 차체 컨트롤러(13)는, 컨버터 이상 플래그를 온으로 설정하고, 단계 S455로 진행된다. 단계 S455에 있어서, 차체 컨트롤러(13)는, 도 4의 단계 S130과 마찬가지의 처리로서, 프리차지 릴레이(18c)에 온(도통) 신호를 출력하는 처리를 실행하여, 단계 S460으로 진행된다.
단계 S460에 있어서, 차체 컨트롤러(13)는, 도 4의 단계 S135와 마찬가지의 처리로서, 릴레이 회로(18)의 프리차지 릴레이(18c)에 의해 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지가 정상적으로 완료되었는지 여부를 판정하는 처리를 실행한다. 단계 S460에 있어서, 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지가 정상적으로 완료되었다고 판정되면, 단계 S465로 진행된다. 단계 S460에 있어서, 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지가 정상적으로 완료되지 않았다고 판정되면, 단계 S190으로 진행된다.
단계 S465에 있어서, 차체 컨트롤러(13)는, 도 4의 단계 S150과 마찬가지의 처리로서, 프리차지 릴레이(18c)에 오프(차단) 신호를 출력하고, 메인 릴레이(18b)에 온(도통) 신호를 출력하여, 단계 S180으로 진행된다.
본 변형예에서는, DC-DC 컨버터(20)의 이상을 나타내는 컨버터 이상 플래그가 온으로 설정되어 있는 경우에는, 차체 컨트롤러(13)는, 컨버터 컨트롤러(20a)에, 제어 모드를 정지 모드로 설정하는 신호를 출력한다. 또한, 차체 컨트롤러(13)는, 표시 제어 신호를 표시 장치(81)에 출력하고, DC-DC 컨버터(20)가 이상인 것을 나타내는 표시 화상을 표시 장치(81)의 표시 화면에 표시시킨다.
또한, 본 변형예에서는, 고전압 전원(17)이 이상인지 여부를 판정하는 처리를 생략하는 예에 대하여 설명하였지만, 단계 S445와 단계 S455와의 사이에서, 고전압 전원(17)이 이상인지 여부를 판정하는 처리를 실행해도 된다. 이 경우, 고전압 전원(17)이 이상이라고 판정되면, 단계 S190으로 진행되고, 고전압 전원(17)이 이상이 아니라고 판정되면, 단계 S455로 진행된다.
<변형예 4>
상기 실시 형태에서는, 컨트롤 밸브(41)를 구동하는 밸브 구동 장치로서, 전동 모터(12)와 파일럿 펌프(11)를 가지는 것을 채용하는 예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 컨트롤 밸브(41)의 스풀과, 전동 모터의 가동편을 링크 와이어로 접속하고, 전동 모터의 구동에 의해 스풀을 직접 동작시키는 것이 가능한 직동형의 밸브 구동 장치를 채용해도 된다. 이 경우, 파일럿 펌프(11)는 생략되고, 유압 파일럿식의 조작 장치(45) 대신에 전기식의 조작 레버가 채용되어, 전기식 조작 레버의 조작량에 따라, 전동 모터를 구동하여, 컨트롤 밸브(41)의 스풀을 전동 모터에 의해 직접 구동시킨다. 또한, 컨트롤 밸브(41)는, 스풀을 솔레노이드에 의해 구동시키는 전동 구동식의 밸브로 할 수도 있다. 이 경우, 솔레노이드가 전동 구동원이 된다.
<변형예 5>
상기 실시 형태에서는, 유압 셔블(1)을 동작시키는데 필요한 전동 구동원으로서, 파일럿 펌프(11)를 구동하는 전동 모터(12)를 예로 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 엔진(2)을 냉각시키기 위한 냉각 팬의 전동 모터도 유압 셔블(1)을 동작시키는데 필요한 전동 구동원 중 하나라고 할 수 있다. 냉각 팬을 구동시킬 수 없으면, 엔진(2)을 냉각할 수 없어, 유압 셔블(1)의 엔진(2)을 시동시킬 수 없기 때문이다. 또한, 엔진(2)의 시동이 가능한 경우라도 엔진(2)의 온도 상승을 억제할 수 없기 때문에, 유압 셔블(1)의 동작은 현저히 제한되게 된다. 또한, 본 변형예에서는, 파일럿 펌프(11)를 엔진(2)에 의해 구동한다. 본 변형예에서는, 고전압 전원(17)의 이상, 혹은 프리차지 릴레이(18c)의 이상이 있는 경우라도 DC-DC 컨버터(20)에 의해, 고전압 회로(70)에 마련되는 콘덴서의 프리차지가 가능하기 때문에, 냉각 팬을 구동할 수 있다. 그 결과, 유압 셔블(1)을 동작시킬 수 있다. 즉, 본 변형예에 의하면, 상기 실시 형태와 같이 유압 셔블(1)이 동작할 수 없는 상황을 적게 할 수 있다.
<변형예 6>
유압 셔블(1)은, 아이들링 스톱 조건이 성립한 경우에, 엔진(2)을 정지시키는 아이들링 스톱 기능을 구비하고 있는 경우가 있다. 상기 실시 형태에서는, 전원 이상 플래그가 온으로 설정되어 있는 경우에, 전동 모터(12) 및 전동 컴프레서(29)의 출력을 제한하는 예에 대하여 설명하였지만, 이에 더해 아이들링 스톱 기능을 제한하도록 해도 된다.
본 변형예와 관련된 차체 컨트롤러(13)는, 아이들링 스톱 조건이 성립하였는지 여부를 판정한다. 아이들링 스톱 조건은, 유압 셔블(1)의 조작 장치(45)의 레버(45a)의 조작이 소정 시간 tc 이루어지고 있지 않은 경우에 성립한다. 또한, 아이들링 스톱 조건은, 유압 셔블(1)의 조작 장치(45)의 레버(45a)의 조작이 이루어지고 있는 경우, 혹은, 유압 셔블(1)의 조작 장치(45)의 레버(45a)의 조작이 이루어지고 있지 않은 경우이며 소정 시간 tc가 경과하고 있지 않은 경우에는 성립하지 않는다.
차체 컨트롤러(13)는, 조작 장치(45)의 조작량을 검출하는 조작 센서(45s)의 검출 결과 및 컨트롤러(13)의 기억 장치에 기억되어 있는 문턱값 tc에 의거하여, 아이들링 스톱 조건이 성립하고 있는지 여부를 판정한다. 또한, 차체 컨트롤러(13)는, 조작 장치(45)의 조작량 L이 문턱값 L0 미만인 경우, 조작이 이루어지고 있지 않다고 판정하고, 조작량 L이 문턱값 L0 이상인 경우, 조작이 이루어지고 있다고 판정한다. 문턱값 L0은, 조작 장치(45)의 조작이 이루어지고 있는지 여부를 판정하기 위한 문턱값이며, 미리, 차체 컨트롤러(13)의 기억 장치에 기억되어 있다.
차체 컨트롤러(13)는, 릴레이 회로(18)의 프리차지 릴레이(18c)에 의해 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지를 정상적으로 완료할 수 있었던 경우에는, 아이들링 스톱 조건이 성립하였을 때에 엔진(2)을 정지시킨다. 한편, 차체 컨트롤러(13)는, 고전압 전원(17)이 이상인 상태이며, 릴레이 회로(18)의 프리차지 릴레이(18c)에 의해 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지가 가능하지 않다고 판정된 경우이며, DC-DC 컨버터(20)에 의해 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지를 완료할 수 있었을 때에는, 아이들링 스톱 조건이 성립했다고 해도 엔진(2)을 정지시키지 않는다. 이에 따라, 엔진(2)을 구동시켜, 발전 전동기(3)에 의해 발전 전력을 계속해서 발생시킬 수 있기 때문에, 전원(14, 17)의 전지 잔량이 저하되는 것에 기인하여, 유압 셔블(1)을 동작시킬 수 없다고 하는 사태를 회피할 수 있다. 따라서, 본 변형예에 의하면, 아이들링 스톱 기능을 가지는 유압 셔블(1)에 있어서, 유압 셔블(1)을 동작시킬 수 없는 상황을 적게 할 수 있다.
또한, 상기 아이들링 스톱 조건은, 일례이며, 다양한 아이들링 스톱 조건을 채용할 수 있다. 예를 들면, 유압 셔블(1)의 운전실(8)에 마련되는 게이트 록 레버가 개방되어, 오퍼레이터가 운전실(8)로부터 내릴 수 있는 상태가 되었을 때에, 아이들링 스톱 조건이 성립하도록 해도 된다.
<변형예 7>
상기 실시 형태에서는, 제 1 평활 콘덴서(15c)와 제 2 평활 콘덴서(16c)를 마련하는 예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 제 1 및 제 2 평활 콘덴서(15c, 16c) 중 어느 일방을 생략해도 된다.
<변형예 8>
상기 실시 형태에서는, 고전압 전원(17)의 전류값 I, 전압값 V, 온도 T 등의 상태 정보를 개별적으로 문턱값과 비교하여, 그들의 상태가 이상인 상태인지 여부를 판정하고, 그들의 판정 결과로부터 고전압 전원(17)이 이상인지 여부를 판정하는 예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 고전압 전원(17)이 이상인지 여부의 판정 방법은, 다양하게 채용할 수 있다.
<변형예 8-1>
예를 들면, 고전압 전원(17)의 전류값 I, 전압값 V, 온도 T 등의 상태 정보 중, 복수의 상태 정보로부터 고전압 전원(17)의 이상을 판정하기 위한 판정 지표를 연산하고, 그 판정 지표와 기억 장치에 기억되어 있는 문턱값을 비교함으로써, 고전압 전원(17)이 이상인지 여부를 판정해도 된다.
<변형예 8-2>
고전압 전원(17)의 전압의 편차를 나타내는 지표와 기억 장치에 기억되어 있는 문턱값을 비교함으로써, 고전압 전원(17)이 이상인지 여부를 판정해도 된다.
<변형예 8-3>
고전압 전원(17)에 누전 검출 회로를 마련하고, 이 검출 회로에 의해 누전 전류를 검출하도록 해도 된다. 이 경우, 차체 컨트롤러(13)는, 누전 전류가 검출된 것을 나타내는 신호가 입력되었을 때, 고전압 전원(17)이 이상이라고 판정한다.
<변형예 8-4>
차체 컨트롤러(13)는, 배터리 컨트롤러(17b)에 마련되는 센서가 이상인 것을 나타내는 신호가 입력되었을 때, 고전압 전원(17)이 이상이라고 판정해도 된다.
<변형예 9>
상기 실시 형태에서는, 차체 컨트롤러(13)가, 배터리 컨트롤러(17b)로부터 취득한 고전압 전원(17)의 상태 정보에 의거하여, 고전압 전원(17)이 이상인지 여부를 판정하는 예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 상기 실시 형태에서 설명한 이상 판정을 배터리 컨트롤러(17b)가 행해도 된다. 이 경우, 배터리 컨트롤러(17b)로부터 차체 컨트롤러(13)에, 이상 판정 결과를 나타내는 신호가 출력된다. 차체 컨트롤러(13)는, 배터리 컨트롤러(17b)로부터 이상인 것을 나타내는 판정 결과를 취득한 경우, 고전압 전원(17)이 이상이라고 판정하고, 배터리 컨트롤러(17b)로부터 이상이 아닌 것(정상인 것)을 나타내는 판정 결과를 취득한 경우, 고전압 전원(17)은 이상이 아니라고 판정한다.
<변형예 10>
상기 실시 형태에서는, 고전압 회로(70)에 접속되는 보조 기계로서 전동 컴프레서(29)가 마련되어 있는 예에 대하여 설명하였지만, 보조 기계는 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 고전압 회로(70)에 접속되는 보조 기계로서는, 유압 시스템을 제어하기 위한 전자 비례 밸브, 엔진(2)을 냉각하는 팬의 전동 모터 등이 있다.
<변형예 11>
상기 실시 형태에서는, 고전압 전원(17)이 이상인지 여부를 판정하고, 고전압 전원(17)이 이상인 경우, 릴레이 회로(18)에 의해 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지가 가능하지 않다고 판정하고, DC-DC 컨버터(20)에 의해 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지를 행하는 예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 도 4에 나타내는 단계 S110, S120, S125는 생략해도 된다. 이 경우, 고전압 전원(17)의 내부 배선이 단선되어 있는 등, 고전압 전원(17)이 이상인 상태인 경우, 단계 S135에 있어서, 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지가 정상적으로 완료되지 않았다고 판정된다. 따라서, 단계 S135는, 프리차지 릴레이(18c) 및 고전압 전원(17)에 이상이 있는지 여부를 판정하는 처리에 상당한다. 이 때문에, 본 변형예에서는, 단계 S140에 있어서, 차체 컨트롤러(13)는, 릴레이 이상 플래그 및 전원 이상 플래그를 오프로 하고, 단계 S150으로 진행된다. 또한, 단계 S145에 있어서, 차체 컨트롤러(13)는, 프리차지 릴레이(18c)에 오프(차단) 신호를 출력하고, 릴레이 이상 플래그 및 전원 이상 플래그를 온으로 하여, 단계 S155로 진행된다.
<변형예 12>
상기 실시 형태에서는, 릴레이 회로(18)에 의해 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지를 개시하고 나서 소정 시간 t0을 경과하였을 때에 프리차지가 완료되지 않은 경우, 릴레이 회로(18)에 의해 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지가 가능하지 않다고 판정하고, DC-DC 컨버터(20)에 의해 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지를 행하는 예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 도 4에 나타내는 단계 S145의 처리가 완료된 후, 단계 S190으로 진행되는 것으로 해도 된다. 본 변형예에서는, 단계 S110에 있어서, 고전압 전원(17)이 이상이라고 판정되면, 단계 S125로 진행되고, 단계 S125의 처리가 완료되면 단계 S155로 진행된다. 즉, 고전압 전원(17)이 이상이며, 릴레이 회로(18)에 의해 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지가 가능하지 않다고 판정되면, DC-DC 컨버터(20)에 의해 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지가 행해진다.
<변형예 13>
상기 실시 형태에서는, 저전압 전원(14)이 연축 전지인 예에 대하여 설명하였지만, 저전압 전원(14)은 이에 한정되지 않고, 다양한 축전 장치를 채용할 수 있다. 마찬가지로, 상기 실시 형태에서는, 고전압 전원(17)이 리튬 이온 이차 전지 등의 축전 소자를 구비하는 축전 장치(17a)를 구비하는 예에 대하여 설명하였지만, 고전압 전원(17)은 이에 한정되지 않는다. 고전압 전원(17)으로서는, 니켈 수소 이차 전지 등의 축전 소자를 구비한 축전 장치를 구비하는 것으로 해도 되고, 전기 이중층의 커패시터를 구비하는 것으로 해도 된다.
<변형예 14>
상기 실시 형태에서는, 프리차지 완료 판정부(133)는, 각 전압 센서(15s, 16s, 20s)로부터의 신호에 의거하여, 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지가 정상적으로 완료되었는지의 여부를 판정하는 예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 고전압 회로(70)의 전압(버스 전압)은, 어느 장소에서도 마찬가지의 검출 결과가 얻어지기 때문에, 각 전압 센서(15s, 16s, 20s) 중 적어도 하나의 신호에 의거하여, 평활 콘덴서(15c, 16c)의 프리차지가 정상적으로 완료되었는지의 여부를 판정해도 된다. 또한, 복수의 전압 센서(15s, 16s, 20s)로부터의 신호에 의거하여 판정 처리를 실행함으로써, 판정 결과의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
<변형예 15>
상기 실시 형태에서는, 인버터(15, 16)의 평활 콘덴서(15c, 16c)가 프리차지 대상인 예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 고전압 회로(70)에 승압 컨버터를 마련하는 경우에는, 승압 컨버터의 콘덴서도 프리차지 대상이 된다.
<변형예 16>
상기 실시 형태에서는, 작업 기계로서, 전동 구동원을 가지는 유압 셔블(1)을 예로 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 전동 구동원을 가지는 휠 로더, 크레인 등, 다양한 작업 기계에 본 발명을 적용할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명하였지만, 상기 실시 형태는 본 발명의 적용예의 일부를 나타낸 것에 지나지 않고, 본 발명의 기술적 범위를 상기 실시 형태의 구체적 구성으로 한정하는 취지는 아니다.
1…유압 셔블(작업 기계), 2…엔진, 3…발전 전동기(발전기), 4…메인 펌프, 11…파일럿 펌프, 12…전동 모터(전동 구동원), 13…차체 컨트롤러(제어 장치), 14…저전압 전원(제 1 전원), 15c, 16c…평활 콘덴서(콘덴서), 16…인버터, 16a…인버터 회로, 17…고전압 전원(제 2 전원), 18…릴레이 회로(제 2 프리차지 장치), 18b…메인 릴레이, 18c…프리차지 릴레이, 18d…프리차지 저항, 20…DC-DC 컨버터(제 1 프리차지 장치), 40…저전압 회로(제 1 전기 회로), 41…컨트롤 밸브, 45…조작 장치, 60…유압 액추에이터, 70…고전압 회로(제 2 전기 회로), 314…제 1 전원, 317…제 2 전원, 318…릴레이 회로(제 1 프리차지 장치), 340…제 1 전기 회로, 370…제 2 전기 회로

Claims (8)

  1. 작업 기계를 제어하는 제어 장치와, 상기 제어 장치에 전력을 공급하는 저전압 전원과, 상기 저전압 전원이 마련되는 저전압 회로와, 상기 작업 기계를 동작시키는데 필요한 전동 구동원과, 상기 전동 구동원에 전력을 공급하는 고전압 전원과, 상기 고전압 전원이 마련되는 고전압 회로를 구비하는 작업 기계에 있어서,
    상기 고전압 회로에 마련되는 콘덴서와,
    상기 저전압 회로와 상기 고전압 회로와의 사이에 마련되는 제 1 프리차지 장치와,
    상기 고전압 회로에 마련되고, 상기 고전압 전원으로부터의 전력에 의해 상기 콘덴서의 프리차지를 행하는 제 2 프리차지 장치를 구비하고,
    상기 제어 장치는,
    상기 제 2 프리차지 장치에 의해 상기 콘덴서의 프리차지를 실행하고,
    상기 제 2 프리차지 장치에 의한 상기 콘덴서의 프리차지를 행할 수 없었던 경우에는 상기 저전압 전원으로부터의 전력을 상기 제 1 프리차지 장치에 의해 승압시켜 상기 콘덴서의 프리차지를 실행하는 것을 특징으로 하는 작업 기계.
  2. 제 1 항에 있어서,
    메인 펌프와,
    상기 메인 펌프로부터 토출되는 작동 유체에 의해 구동되는 액추에이터와,
    상기 메인 펌프로부터 상기 액추에이터에 유도되는 작동 유체의 흐름을 제어하는 컨트롤 밸브와,
    상기 전동 구동원에 의해 구동되는 파일럿 펌프와,
    상기 파일럿 펌프의 토출압을 원압으로 하여 상기 컨트롤 밸브를 조작하기 위한 조작 신호인 파일럿압을 생성하는 조작 장치와,
    상기 전동 구동원을 구동하는 인버터 회로를 구비하고,
    상기 콘덴서는, 상기 인버터 회로의 직류측에 마련되는 평활 콘덴서인 것을 특징으로 하는 작업 기계.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 프리차지 장치는, 상기 저전압 회로와 상기 고전압 회로와의 사이에 마련되는 DC-DC 컨버터이고,
    상기 제 2 프리차지 장치는, 상기 고전압 회로에 마련되는 릴레이 회로이며, 메인 릴레이에 병렬로 접속되는 프리차지 릴레이 및 프리차지 저항을 가지는 것을 특징으로 하는 작업 기계.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 장치는,
    상기 고전압 전원이 이상인지 여부를 판정하고, 상기 고전압 전원이 이상인 경우, 상기 제 2 프리차지 장치에 의해 상기 콘덴서의 프리차지가 가능하지 않다고 판정하고, 상기 제 1 프리차지 장치에 의해 상기 콘덴서의 프리차지를 행하는 것을 특징으로 하는 작업 기계.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 장치는,
    상기 제 2 프리차지 장치에 의해 상기 콘덴서의 프리차지를 개시하고 나서 소정 시간을 경과하였을 때에 프리차지가 완료되어 있지 않은 경우, 상기 제 2 프리차지 장치에 의해 상기 콘덴서의 프리차지가 가능하지 않다고 판정하고, 상기 제 1 프리차지 장치에 의해 상기 콘덴서의 프리차지를 행하는 것을 특징으로 하는 작업 기계.
  7. 작업 기계를 제어하는 제어 장치와, 상기 제어 장치에 전력을 공급하는 제 1 전원과, 상기 제 1 전원이 마련되는 제 1 전기 회로와, 상기 작업 기계를 동작시키는데 필요한 전동 구동원과, 상기 전동 구동원에 전력을 공급하는 제 2 전원과, 상기 제 2 전원이 마련되는 제 2 전기 회로를 구비하는 작업 기계에 있어서,
    상기 제 2 전기 회로에 마련되는 콘덴서와,
    상기 제 1 전원으로부터의 전력에 의해 상기 콘덴서의 프리차지를 행하는 제 1 프리차지 장치와,
    상기 제 2 전원으로부터의 전력에 의해 상기 콘덴서의 프리차지를 행하는 제 2 프리차지 장치를 더 구비하고,
    상기 제어 장치는,
    상기 제 1 프리차지 장치 및 상기 제 2 프리차지 장치의 일방에 의해 상기 콘덴서의 프리차지가 가능한지 여부를 판정하고,
    상기 제 1 프리차지 장치 및 상기 제 2 프리차지 장치의 일방에 의해 상기 콘덴서의 프리차지가 가능하지 않다고 판정되면, 상기 제 1 프리차지 장치 및 상기 제 2 프리차지 장치의 타방에 의해 상기 콘덴서의 프리차지를 행하며,
    메인 펌프와,
    상기 메인 펌프로부터 토출되는 작동 유체에 의해 구동되는 액추에이터와,
    상기 메인 펌프로부터 상기 액추에이터에 유도되는 작동 유체의 흐름을 제어하는 컨트롤 밸브와,
    상기 전동 구동원에 의해 구동되는 파일럿 펌프와,
    상기 파일럿 펌프의 토출압을 원압으로 하여 상기 컨트롤 밸브를 조작하기 위한 조작 신호인 파일럿압을 생성하는 조작 장치와,
    상기 전동 구동원을 구동하는 인버터 회로를 구비하고,
    상기 콘덴서는, 상기 인버터 회로의 직류측에 마련되는 평활 콘덴서이며,
    상기 제어 장치는,
    상기 제 2 프리차지 장치에 의해 상기 콘덴서의 프리차지를 행하도록 설정되고,
    상기 제 2 프리차지 장치에 의해 상기 콘덴서의 프리차지가 가능한지 여부를 판정하며,
    상기 제 2 프리차지 장치에 의해 상기 콘덴서의 프리차지가 가능하지 않다고 판정되면, 상기 제 1 프리차지 장치에 의해 상기 콘덴서의 프리차지를 행하고,
    상기 메인 펌프에 접속되는 엔진과,
    상기 엔진에 접속되어 상기 제 2 전원에 전력을 공급 가능한 발전기를 구비하고,
    상기 제어 장치는,
    상기 제 2 프리차지 장치에 의해 상기 콘덴서의 프리차지가 가능하지 않다고 판정된 경우, 상기 전동 구동원의 출력을 제한하는 것을 특징으로 하는 작업 기계.
  8. 작업 기계를 제어하는 제어 장치와, 상기 제어 장치에 전력을 공급하는 제 1 전원과, 상기 제 1 전원이 마련되는 제 1 전기 회로와, 상기 작업 기계를 동작시키는데 필요한 전동 구동원과, 상기 전동 구동원에 전력을 공급하는 제 2 전원과, 상기 제 2 전원이 마련되는 제 2 전기 회로와, 엔진과, 상기 엔진에 접속되어 상기 제 2 전원에 전력을 공급 가능한 발전기를 구비하는 작업 기계에 있어서,
    상기 제 2 전기 회로에 마련되는 콘덴서와,
    상기 제 1 전원으로부터의 전력에 의해 상기 콘덴서의 프리차지를 행하는 제 1 프리차지 장치와,
    상기 제 2 전원으로부터의 전력에 의해 상기 콘덴서의 프리차지를 행하는 제 2 프리차지 장치를 더 구비하고,
    상기 제어 장치는,
    상기 제 2 프리차지 장치에 의해 상기 콘덴서의 프리차지가 가능한지 여부를 판정하고,
    아이들링 스톱 조건이 성립하였는지 여부를 판정하며,
    상기 제 2 프리차지 장치에 의해 상기 콘덴서의 프리차지를 완료할 수 있었던 경우에는, 상기 아이들링 스톱 조건이 성립하였을 때에 상기 엔진을 정지시키고,
    상기 제 2 프리차지 장치에 의해 상기 콘덴서의 프리차지가 가능하지 않다고 판정된 경우에는, 상기 제 1 프리차지 장치에 의해 상기 콘덴서의 프리차지를 행하고, 상기 아이들링 스톱 조건이 성립하였다고 해도 상기 엔진을 정지시키지 않는 것을 특징으로 하는 작업 기계.
KR1020227002070A 2019-09-26 2020-09-02 작업 기계 KR102646805B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019175691A JP7209607B2 (ja) 2019-09-26 2019-09-26 作業機械
JPJP-P-2019-175691 2019-09-26
PCT/JP2020/033332 WO2021059910A1 (ja) 2019-09-26 2020-09-02 作業機械

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220024801A KR20220024801A (ko) 2022-03-03
KR102646805B1 true KR102646805B1 (ko) 2024-03-13

Family

ID=75158140

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020227002070A KR102646805B1 (ko) 2019-09-26 2020-09-02 작업 기계

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220282456A1 (ko)
EP (1) EP3989424A4 (ko)
JP (1) JP7209607B2 (ko)
KR (1) KR102646805B1 (ko)
WO (1) WO2021059910A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6955524B2 (ja) * 2019-03-26 2021-10-27 株式会社日立建機ティエラ バッテリ式作業機械
JP7451828B2 (ja) 2022-03-31 2024-03-18 日立建機株式会社 電動式油圧作業機械

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009189209A (ja) 2008-02-08 2009-08-20 Toyota Motor Corp 車両の電源装置およびその制御方法
JP2010124536A (ja) 2008-11-17 2010-06-03 Toyota Motor Corp 車両の電源システムおよび車両
JP2014198969A (ja) * 2013-03-29 2014-10-23 住友重機械工業株式会社 ショベル
JP2015033233A (ja) * 2013-08-02 2015-02-16 株式会社ジェイテクト 電源回路の異常検出方法
JP5741687B2 (ja) * 2011-06-17 2015-07-01 トヨタ自動車株式会社 電源システムおよびそれを備えた車両ならびに電源システムの制御方法
JP2017093057A (ja) 2015-11-05 2017-05-25 トヨタ自動車株式会社 電源装置
JP2019088142A (ja) * 2017-11-08 2019-06-06 トヨタ自動車株式会社 車両用電源システム

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5291466A (en) * 1976-01-28 1977-08-01 Touken Chishitsu Chiyousa Kk Large caliber sand sampler
JP4601635B2 (ja) 2007-03-05 2010-12-22 日立建機株式会社 電動式建設機械
CN102341285B (zh) * 2009-03-05 2014-07-30 丰田自动车株式会社 混合动力车辆的充放电控制系统及其控制方法
JP5204150B2 (ja) * 2010-05-21 2013-06-05 日立建機株式会社 ハイブリッド式建設機械
US10337170B2 (en) * 2014-11-05 2019-07-02 Volvo Construction Equipment Ab Driving straight ahead device for construction machine and control method therefor

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009189209A (ja) 2008-02-08 2009-08-20 Toyota Motor Corp 車両の電源装置およびその制御方法
JP2010124536A (ja) 2008-11-17 2010-06-03 Toyota Motor Corp 車両の電源システムおよび車両
JP5741687B2 (ja) * 2011-06-17 2015-07-01 トヨタ自動車株式会社 電源システムおよびそれを備えた車両ならびに電源システムの制御方法
JP2014198969A (ja) * 2013-03-29 2014-10-23 住友重機械工業株式会社 ショベル
JP2015033233A (ja) * 2013-08-02 2015-02-16 株式会社ジェイテクト 電源回路の異常検出方法
JP2017093057A (ja) 2015-11-05 2017-05-25 トヨタ自動車株式会社 電源装置
JP2019088142A (ja) * 2017-11-08 2019-06-06 トヨタ自動車株式会社 車両用電源システム

Also Published As

Publication number Publication date
EP3989424A4 (en) 2023-06-07
JP2021052561A (ja) 2021-04-01
CN114128132A (zh) 2022-03-01
JP7209607B2 (ja) 2023-01-20
KR20220024801A (ko) 2022-03-03
US20220282456A1 (en) 2022-09-08
EP3989424A1 (en) 2022-04-27
WO2021059910A1 (ja) 2021-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9290908B2 (en) Hybrid construction machine
US8700275B2 (en) Hybrid construction machine and auxiliary control device used therein
JP5591354B2 (ja) ハイブリッド作業機械及びハイブリッド作業機械の制御方法
WO2010087363A1 (ja) ハイブリッド型作業機械及び蓄電制御装置
KR102646805B1 (ko) 작업 기계
US20130174556A1 (en) Hybrid construction machine
JP6259380B2 (ja) ハイブリッド式建設機械
CN104763014A (zh) 混合式施工机械的控制方法
JP6159681B2 (ja) ハイブリッド作業機械
JP6269621B2 (ja) ハイブリッド建設機械
US9982416B2 (en) Shovel and method of controlling shovel
KR20150076245A (ko) 하이브리드 작업 기계
JP2019001461A (ja) ショベル
JP7177967B2 (ja) 建設機械
EP3249115B1 (en) Hybrid construction machine
CN114128132B (zh) 作业机械
KR20200035998A (ko) 건설기계
JP6362898B2 (ja) ショベル
US20180105061A1 (en) Control system and control method for hybrid construction machine
JP2024059126A (ja) 作業機械の制御方法、作業機械用制御プログラム、作業機械用制御システム及び作業機械

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right