專利名稱:混合式施工機械的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及混合式施工機械,進行對負載的電力供給的控制和對由負載所得到的再生電力的蓄電器的供給的控制。
背景技術:
近年來,提出了對驅(qū)動機構的一部分進行電動化的混合式施工機械。這樣的施工機械大多具備用于液壓驅(qū)動動臂、斗桿及鏟斗等工作要件的液壓泵。液壓泵通常由發(fā)動機來驅(qū)動。并且,通過減速機在用于驅(qū)動液壓泵的發(fā)動機上連接電動發(fā)電機。電動發(fā)電機輔助發(fā)動機的驅(qū)動,同時將通過發(fā)電運行電動發(fā)電機而得到的電力充電至蓄電器。提出有如下施工機械作為用于回轉上部回轉體的回轉機構的動力源,除了液壓馬達之外還具備電動機,在回轉機構加速時用電動機來輔助液壓馬達的驅(qū)動,在回轉機構減速時用電動機來進行再生運行并將被發(fā)電的電力充電至電池(例如,參照專利文獻1)?,F(xiàn)有技術文獻專利文獻專利文獻1 日本特開平10-103112號公報發(fā)明的概要發(fā)明要解決的課題在以往的混合式施工機械中,不特別進行充放電的控制,并且也不特別進行對電動發(fā)電機或電動機的供給電壓的控制。因此,有對輔助用電動發(fā)電機、回轉用電動機等電動工作要件的供給電壓不穩(wěn)定的可能。并且,若在輔助用電動發(fā)電機、回轉用電動機等電動工作要件、或驅(qū)動這些的逆變器等驅(qū)動控制系統(tǒng)中發(fā)生故障,則無法適當?shù)剡M行輔助用電動發(fā)電機的電動運行和發(fā)電運行、或回轉用電動機的動力運行和再生運行的控制。最壞時有完全無法進行電動發(fā)電機或電動機的控制的可能。這樣的問題在輔助用電動發(fā)電機、回轉用電動機以外的電動工作要件或驅(qū)動該電動工作要件的逆變器等驅(qū)動控制系統(tǒng)中即使發(fā)生異常時也同樣會發(fā)生。并且,以往的混合式施工機械中,如上述在電動發(fā)電機或逆變器等驅(qū)動控制系統(tǒng)中發(fā)生異常時,若通過輔助用電動發(fā)電機的發(fā)電運行或回轉用電動機的再生運行生成巨大的電力,則有損壞未發(fā)生異常的正常的逆變器的可能。
發(fā)明內(nèi)容
因此,本發(fā)明的目的在于,提供一種混合式施工機械,實現(xiàn)對電動發(fā)電機或電動工作要件的供給電壓的穩(wěn)定化,另外,在電動發(fā)電機、回轉用電動機等電動工作要件或驅(qū)動這些的驅(qū)動控制系統(tǒng)中即使發(fā)生異常的情況下,也能夠在一定程度的期間內(nèi)進行電動發(fā)電機或回轉用電動機等電動工作要件的驅(qū)動控制,從而實現(xiàn)了可靠性的提高。用于解決問題的手段根據(jù)本發(fā)明提供一種混合式施工機械,其特征在于,具備
電動發(fā)電系統(tǒng),與內(nèi)燃機連接且進行電動發(fā)電運行;蓄電系統(tǒng),與電動發(fā)電系統(tǒng)連接;負載驅(qū)動系統(tǒng),與所述蓄電系統(tǒng)連接且進行電驅(qū)動;異常檢測部,設置于電動發(fā)電系統(tǒng)、蓄電系統(tǒng)、及負載驅(qū)動系統(tǒng);以及主控制部,根據(jù)異常檢測部的檢測值進行是否發(fā)生了異常的判定,其中,若異常判定部判定為發(fā)生了異常,則主控制部停止負載驅(qū)動系統(tǒng)中檢測出異常的驅(qū)動系統(tǒng)的驅(qū)動。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明,在輔助用電動發(fā)電機、回轉用電動機等電動工作要件及驅(qū)動這些的驅(qū)動控制系統(tǒng)中即使發(fā)生了異常的情況下,也能夠在一定程度的期間內(nèi)進行電動發(fā)電機或回轉用電動機等電動工作要件的驅(qū)動控制。由此能夠提供提高了可靠性的混合式施工機械。
圖1是基于本發(fā)明的第1實施例的混合式施工機械的一例即液壓挖掘機的側視圖。圖2是表示液壓挖掘機的結構的塊圖。圖3是液壓挖掘機的蓄電系統(tǒng)的電路圖。圖4是表示檢測出逆變器的異常時通過控制器將DC總線的電壓值保持為恒定時的DC總線電壓值和電池電壓值的時間推移的圖表。圖5是作為比較例在以往的混合式施工機械中表示檢測出逆變器的異常時的電池電壓值的時間推移的圖表。圖6是基于本發(fā)明的第2實施例的混合式施工機械的一例即起重磁鐵式施工機械的側視圖。圖7是表示基于本發(fā)明的第2實施例的起重磁鐵式混合式施工機械的結構的塊圖。圖8是表示基于本發(fā)明的第3實施例的混合式施工機械的結構的塊圖。圖9是表示基于本發(fā)明的第4實施例的混合式施工機械的結構的塊圖。圖IOA是表示在基于本發(fā)明的第5實施例的液壓挖掘機中,負載進行再生運行時蓄電系統(tǒng)發(fā)生了異常時的DC總線電壓值及電池電壓值的推移的圖表。圖IOB是表示在基于本發(fā)明的第5實施例的液壓挖掘機中,負載的運行狀態(tài)從動力運行切換至再生運行時蓄電系統(tǒng)發(fā)生了異常時的DC總線電壓值及電池電壓值的推移的圖表。圖11是表示基于本發(fā)明的第6實施例的混合式施工機械的一例即液壓挖掘機的結構的塊圖。圖12是表示基于本發(fā)明的第7實施例的混合式施工機械的一例即液壓挖掘機的結構的塊圖。圖13A是表示在以往的混合式施工機械中,當負載進行了再生運行時電動發(fā)電機或逆變器發(fā)生了異常時的DC總線電壓值及電池電壓值的推移的圖表。圖13B是表示在以往的混合式施工機械中,當負載進行了動力運行時電動發(fā)電機或逆變器發(fā)生了異常時的DC總線電壓值及電池電壓值的推移的圖表。
圖14是表示在基于本發(fā)明的第8實施例的混合式施工機械中,電動發(fā)電機或逆變器發(fā)生了異常時的DC總線電壓值及電池電壓值的推移的圖表。圖15是表示基于本發(fā)明的第9實施例的混合式施工機械的一例即液壓挖掘機的結構的塊圖。圖16是表示基于本發(fā)明的第10實施例的混合式施工機械的一例即液壓挖掘機的結構的塊圖。圖17是概括表示基于本發(fā)明的第11實施例的起重磁鐵式混合式施工機械在異常發(fā)生前后的起重磁鐵的驅(qū)動控制的模式的時間圖。圖18A是表示在基于本發(fā)明的第11實施例的混合式施工機械中,當升降壓轉換器發(fā)生了異常時的各電壓的推移的圖表。圖18B是表示在基于本發(fā)明的第11實施例的混合式施工機械中,當升降壓轉換器發(fā)生了異常時的升降壓轉換器的驅(qū)動狀態(tài)、起重磁鐵的驅(qū)動狀態(tài)及基于駕駛員的起重磁鐵操作內(nèi)容的推移的圖表。圖19A是表示在基于本發(fā)明的第11實施例的混合式施工機械中,當逆變器中發(fā)生異常時的各部分的電壓的推移的圖表。圖19B是表示在基于本發(fā)明的第11實施例的混合式施工機械中,當逆變器中發(fā)生異常時的電動發(fā)電機的驅(qū)動狀態(tài)、起重磁鐵的驅(qū)動狀態(tài)及基于操作員的起重磁鐵的操作內(nèi)容的推移的圖表。圖20是表示基于本發(fā)明的第12實施例的混合式施工機械的結構的塊圖。圖21是表示基于本發(fā)明的第13實施例的混合式施工機械的結構的塊圖。圖22是表示基于本發(fā)明的第14實施例的混合式施工機械的結構的塊圖。圖23A是表示在基于本發(fā)明的第14實施例的混合式施工機械中,當電動發(fā)電機或逆變器中發(fā)生異常時,在異常檢測的前后的發(fā)動機的輸出、主泵的輸出、發(fā)動機及電動發(fā)電機的總計輸出的圖表。圖2 是表示在基于本發(fā)明的第14實施例的混合式施工機械中,當電動發(fā)電機或逆變器中發(fā)生異常時被輸入至泵控制閥的控制指令產(chǎn)生變化時的主泵的吐出壓力與輸出的關系的圖表。圖24A是在基于本發(fā)明的第15實施例的混合式施工機械中當電動發(fā)電機或逆變器中發(fā)生異常時相對機關轉速標繪使發(fā)動機的機關轉速下降時的發(fā)動機的輸出上限值、主泵的輸出上限值的圖表。圖24B是表示在基于本發(fā)明的第15實施例的混合式施工機械中,當電動發(fā)電機或逆變器中發(fā)生異常時在異常檢測的前后使發(fā)動機的機關轉速下降時的發(fā)動機的輸出上限值、主泵的輸出、電動發(fā)電機的輸出上限值、發(fā)動機及電動發(fā)電機的總計輸出上限值的圖表。圖25A是在基于本發(fā)明的第16實施例的混合式施工機械中,當電動發(fā)電機或逆變器中發(fā)生異常時相對機關轉速標繪使發(fā)動機的機關轉速下降時的發(fā)動機的輸出上限值、主泵的輸出上限值的圖表。圖25B是表示在基于本發(fā)明的第16實施例的混合式施工機械中,當電動發(fā)電機或逆變器中發(fā)生異常時在異常檢測的前后使發(fā)動機的機關轉速下降時的發(fā)動機的輸出上限值、主泵的輸出、電動發(fā)電機的輸出上限值、發(fā)動機及電動發(fā)電機的總計輸出上限值的圖表。圖沈是表示基于本發(fā)明的第17實施例的起重磁鐵式混合式施工機械的結構的塊圖。圖27A是表示基于本發(fā)明的第17實施例的混合式施工機械的發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)的圖。圖27B是表示基于本發(fā)明的第17實施例的混合式施工機械的電動發(fā)電機、減速機及回轉用電動機以及這些的驅(qū)動控制系統(tǒng)的冷卻路徑的圖。圖觀是表示基于本發(fā)明的第18實施例的混合式施工機械中的冷卻系統(tǒng)的異常判定處理及輸出限制處理的順序的圖。圖四是表示基于本發(fā)明的第19實施例的混合式施工機械中的蓄電系統(tǒng)的內(nèi)部結構的圖。圖30是表示控制器所具有的功能的塊圖。圖31是在控制器中進行的處理的流程圖。圖32是圖31的步驟S4的處理的流程圖。圖33是圖31的步驟S5的處理的流程圖。圖34是概略表示在液壓系統(tǒng)中檢測出異常時在控制器中進行的主泵的輸出上限值的變更的圖表。圖35是圖31的步驟S6的處理的流程圖。圖36是表示電池充電率(SOC)與電池輸出的關系的圖。圖37是圖31的步驟S7的處理的流程圖。圖38是表示電動發(fā)電機的輔助輸出的計算模式的圖。圖39是概略表示在液壓系統(tǒng)中檢測出異常時在控制器中進行的電動發(fā)電機的輔助輸出的上限值的變更的圖表。圖40是表示基于本發(fā)明的第20實施例的混合式施工機械的結構的塊圖。圖41A是表示圖30所示的控制器的方塊中的映像表或轉換表的圖。圖41B是表示圖30所示的控制器的其它方塊中的映像表或轉換表的圖。圖42是表示在本發(fā)明的第20實施例中,蓄電系統(tǒng)發(fā)生了異常的時刻的前后的發(fā)動機輸出及電池輸出的變化的情況的一例的圖表。圖43A是表示圖30所示的控制器的方塊中的映像表或轉換表的圖。圖4 是表示圖30所示的控制器的其它方塊中的映像表或轉換表的圖。圖44是表示在基于本發(fā)明的第20實施例的混合式施工機械中,發(fā)動機發(fā)生異常的時刻的前后的發(fā)動機輸出及電池輸出的變化的情況的一例的圖表。圖45是設于基于本發(fā)明的第21實施例的混合式施工機械中的升降壓轉換器的電路圖。圖46是與升降壓轉換器的動作一同表示通過升降壓轉換器的驅(qū)動控制裝置執(zhí)行的驅(qū)動控制處理的圖。圖47是將通過升降壓轉換器的驅(qū)動控制裝置執(zhí)行的其它驅(qū)動控制處理與升降壓轉換器的動作一同表示的圖。
圖48是通過轉換器的驅(qū)動控制裝置執(zhí)行的驅(qū)動控制處理的流程圖。
具體實施例方式以下,參照附圖對基于本發(fā)明的各種實施例的混合式施工機械進行說明。圖1是基于本發(fā)明的第1實施例的混合式施工機械的一例即液壓挖掘機的側視圖。液壓挖掘機的下部行駛體1上通過回轉機構2搭載有上部回轉體3。上部回轉體 3上搭載有動臂4、斗桿5、及鏟斗6和用于液壓驅(qū)動這些的動臂缸7、斗桿缸8及鏟斗缸9。 并且,下部行駛體上搭載有具有駕駛席及操縱裝置的駕駛室10及發(fā)動機等的動力源。圖2是表示液壓挖掘機的結構的塊圖。圖2中,分別用雙重線表示機械動力系統(tǒng), 用實線表示高壓液壓管路,用虛線表示先導管路,用實線表示電驅(qū)動或控制系統(tǒng)。作為機械式驅(qū)動部的發(fā)動機11和作為輔助驅(qū)動部的電動發(fā)電機12均連接于作為增力器的減速機13的輸入軸。減速機13的輸出軸上連接有作為液壓泵的主泵14及先導泵15。主泵14上通過高壓液壓管路16連接有控制閥17。控制閥17為進行第1實施例的施工機械中的液壓系統(tǒng)的控制的控制裝置。控制閥17通過高壓液壓管路連接有下部行駛體1用的液壓馬達IA(右用)及IB (左用)、動臂缸7、斗桿缸8以及鏟斗缸9。電動發(fā)電機12通過逆變器18及作為蓄電控制部的升降壓轉換器100連接有作為蓄電器的電池19。逆變器18與升降壓轉換器100之間由DC總線110連接。回轉用電動機21的旋轉軸21A連接有分解器22、機械制動器23及回轉減速機M。 先導泵15通過先導管路25連接有操作裝置26。由回轉用電動機21、逆變器20、分解器22 及回轉用減速機M構成負載驅(qū)動系統(tǒng)。操作裝置沈包含操縱桿^A、操縱桿26B及踏板^C。操縱桿^A、操縱桿^B、及踏板26C通過液壓管路27及觀分別連接有控制閥17及壓力傳感器四。壓力傳感器四連接有進行液壓挖掘機的電力系統(tǒng)的驅(qū)動控制的控制器30?;诒景l(fā)明的第1實施例的液壓挖掘機為將發(fā)動機11、電動發(fā)電機12及回轉用電動機21作為動力源的混合式施工機械。這些動力源搭載于圖1所示的上部回轉體3。以下,對液壓挖掘機的各部分進行說明。發(fā)動機11為例如由柴油發(fā)動機構成的內(nèi)燃機,其輸出軸連接于減速機13的一方的輸入軸。該發(fā)動機11在施工機械的運行中始終運行。電動發(fā)電機12為可進行電動(輔助)運行及發(fā)電運行雙方的電動機即可。本實施例中,使用通過逆變器20而被交流驅(qū)動的電動發(fā)電機作為電動發(fā)電機12。例如可使用在轉子內(nèi)部埋入磁鐵的IPM(Interior Permanent Magnet)馬達作為電動發(fā)電機12。電動發(fā)電機12的旋轉軸連接于減速機13的另一方的輸入軸。并且,電動發(fā)電機12設有作為電動發(fā)電系統(tǒng)的異常檢測部的溫度傳感器12A。若對電動發(fā)電機12加載負載則溫度傳感器12A 的溫度檢測值上升。由此,若溫度傳感器12A的溫度檢測值過高,則能夠掌握電動發(fā)電機12 為超負載狀態(tài)的情況。減速機13具有2個輸入軸和1個輸出軸。2個輸入軸的各自上連接有發(fā)動機11 的驅(qū)動軸和電動發(fā)電機12的驅(qū)動軸。輸出軸上連接有主泵14的驅(qū)動軸。發(fā)動機11的負載較大時,電動發(fā)電機12進行電動(輔助)運行,電動發(fā)電機12的驅(qū)動力經(jīng)過減速機13 的輸出軸傳遞至主泵14。由此,輔助發(fā)動機11的驅(qū)動。另一方面,發(fā)動機11的負載較小時,發(fā)動機11的驅(qū)動力經(jīng)過減速機13傳遞至電動發(fā)電機12,由此電動發(fā)電機12進行基于發(fā)電運行的發(fā)電。電動發(fā)電機12的動力運行和發(fā)電運行的切換通過控制器30根據(jù)發(fā)動機 11的負載等進行。在此,減速機13使發(fā)動機的旋轉增速而傳遞至電動發(fā)電機12,并對電動發(fā)電機12的旋轉減速來輔助發(fā)動機的旋轉。主泵14為產(chǎn)生用于供給至控制閥17的液壓的液壓泵。為了驅(qū)動液壓馬達1A、1B、 動臂缸7、斗桿缸8及鏟斗缸9的各個而通過控制閥17供給由主泵產(chǎn)生的液壓。先導泵15為產(chǎn)生液壓操作系統(tǒng)所需的先導壓力的液壓泵。關于液壓操作系統(tǒng)的結構后述??刂崎y17為進行液壓驅(qū)動控制的液壓控制裝置,按照駕駛員的操作輸入來控制供給至通過高壓液壓管路連接的下部行駛體1用的液壓馬達1A、1B、動臂缸7、斗桿缸8及鏟斗缸9的各自的液壓。逆變器18是如上述設置于電動發(fā)電機12與升降壓轉換器100之間,根據(jù)來自控制器30的控制指令進行轉換,進行電動發(fā)電機12的運行控制的電動發(fā)電機12的驅(qū)動控制部。由此,逆變器18在對電動發(fā)電機12進行電動運行時,將所需的電力由電池19和升降壓轉換器100通過DC總線110供給至電動發(fā)電機12。并且,對電動發(fā)電機12進行發(fā)電運行時,將由電動發(fā)電機12發(fā)出的電力通過DC總線110及升降壓轉換器100充電至電池19。 以電動發(fā)電機12和逆變器18構成電動發(fā)電系統(tǒng)。并且,逆變器18中配設有溫度傳感器、 電流檢測器及電壓檢測器(未圖示)作為電動發(fā)電系統(tǒng)的異常檢測部。溫度傳感器檢測逆變器18的轉換元件的溫度,能夠通過電流檢測器檢測電動發(fā)電機12的電流。例如,在逆變器18與電動發(fā)電機12之間發(fā)生斷線時,由電流檢測器檢測出的電流值急劇下降,所以能夠檢測出發(fā)生了異常的情況。逆變器20是如上述,設置于回轉用電動機21與升降壓轉換器100之間,根據(jù)來自控制器30的控制指令進行轉換,對回轉用電動機21進行運行控制的回轉用電動機21的驅(qū)動控制部。由此,逆變器在運行控制回轉用電動機21的動力時,將所需的電力通過升降壓轉換器100從電池19供給至回轉用電動機21。并且,回轉用電動機21在進行再生運行時, 將由回轉用發(fā)電機21發(fā)出的電力通過升降壓轉換器100充電至電池19。圖2中示出包含回轉電動機(1臺)及逆變器(1臺)的實施例,但也可以作為其他磁鐵機構或回轉機構部以外的驅(qū)動部而設置,從而使多個電動機及多個逆變器連接于DC總線110?;剞D用電動機 21上配設有溫度傳感器(未圖示)作為電動工作要件的異常檢測部。若對回轉用電動機21 加載負載則溫度傳感器的溫度檢測值上升。由此,若溫度傳感器的溫度檢測值過高,則能夠掌握回轉用電動機21為超負載狀態(tài)的情況。另外,逆變器18設有溫度傳感器、電流檢測器及電壓檢測器(未圖示)作為負載驅(qū)動系統(tǒng)的異常檢測部。溫度傳感器檢測逆變器20的轉換元件的溫度,能夠通過電流檢測器檢測回轉用電動機21的電流。例如,在逆變器20與回轉用電動機21之間發(fā)生斷線時,由電流檢測器檢測出的電流值急劇下降,從而能夠檢測發(fā)生了異常的情況?;剞D用電動機21為可進行動力運行及再生運行雙方的電動機即可,并且是為了驅(qū)動上部回轉體3的回轉機構2而設置的電動工作要件。動力運行時由減速機M放大回
9轉用電動機21的旋轉驅(qū)動力的旋轉力,上部回轉體3被加減速控制且進行旋轉運動。并且,通過上部回轉體3的慣性旋轉而由減速機M增加轉速傳遞至回轉用電動機21,且能夠產(chǎn)生再生電力。在此,作為回轉用電動機21示出根據(jù)PWM(Pulse Width Modulation)控制信號由逆變器20交流驅(qū)動的電動機。回轉用電動機21例如可以由磁鐵埋入型IPM馬達構成。由此,能夠使之產(chǎn)生更大的感應電動勢,所以再生時能夠使由回轉用電動機21發(fā)出的電力增大。分解器22為檢測回轉用電動機21的旋轉軸21A的旋轉位置及旋轉角度的傳感器。分解器22通過與回轉用電動機21機械連結從而檢測回轉用電動機21的旋轉前的旋轉軸21A的旋轉位置與進行左旋轉或右旋轉之后的旋轉位置之差,由此檢測旋轉軸21A的旋轉角度及旋轉方向。通過檢測回轉用電動機21的旋轉軸21A的旋轉角度,導出回轉機構 2的旋轉角度及旋轉方向。并且,圖2中示出安裝分解器22的方式,但是也可以使用不具有電動機的旋轉傳感器的逆變器控制方式。機械制動器23為產(chǎn)生機械制動力的制動裝置,使回轉用電動機21的旋轉軸21A 機械停止。機械制動器23通過電磁式開關切換制動/解除。該切換通過控制器30進行?;剞D減速機M對回轉用電動機21的旋轉軸21A的轉速進行減速而機械傳遞至回轉機構2。進行動力運行時回轉減速機M使回轉用電動機21的旋轉力增大,能夠作為更大的旋轉力傳遞至回轉體。與此相對,進行再生運行時回轉減速機M使由回轉體產(chǎn)生的轉速增加,能夠使更多的旋轉動作在回轉用電動機21中產(chǎn)生?;剞D機構2能夠在解除了回轉用電動機21的機械制動器23的狀態(tài)下回轉,由此, 上部回轉體3向左方向或右方向回轉。操作裝置沈為用于操作回轉用電動機21、下部行駛體1、動臂4、斗桿5及鏟斗6 的裝置。操作裝置26由混合式施工機械的駕駛員來操作。操作裝置沈?qū)⑼ㄟ^先導管路25 供給的液壓(1次側的液壓)轉換為根據(jù)駕駛員的操作量的液壓O次側的液壓)而輸出。 從操作裝置26輸出的2次側的液壓通過液壓管路27供給至控制閥17的同時,被壓力傳感器29檢測。若操作操作裝置沈,則通過液壓管路27驅(qū)動控制閥17。由此,控制液壓馬達1A、 1B、動臂缸7、斗桿缸8及鏟斗缸9內(nèi)的液壓,并驅(qū)動下部行駛體1、動臂4、斗桿5及鏟斗6。 另外,液壓管路27將液壓馬達IA及1B、動臂缸7、斗桿缸8以及鏟斗缸的驅(qū)動所需的液壓供給至控制閥。在作為回轉用操作檢測部的壓力傳感器四中,若對操作裝置沈輸入用于使回轉機構2回轉的操作,則檢測該操作量作為液壓管路觀內(nèi)的液壓變化。壓力傳感器四輸出表示液壓管路觀內(nèi)的液壓的電信號。由此,能夠確切地掌握輸入至操作裝置沈的用于使回轉機構2回轉的操作量。該電信號輸入至控制器30且使用于回轉用電動機21的驅(qū)動控制。并且,第1實施例中,對使用作為操縱桿操作檢測部的壓力傳感器的方式進行說明,但也可以使用直接由電信號讀取輸入至操作裝置26的用于使回轉機構2回轉的操作量的傳感器。控制器30是作為進行液壓挖掘機的驅(qū)動控制的主控制部的控制裝置,由包含 CPU (Central Processing Unit)及內(nèi)部存儲器的運算)處理裝置構成??刂破?0是通過 CPU執(zhí)行存儲于內(nèi)部存儲器中的驅(qū)動控制用的程序來實現(xiàn)的裝置。
控制器30將從壓力傳感器四輸入的信號(表示輸入至操作裝置沈的用于使回轉機構2回轉的操作量的信號)轉換為速度指令,并進行回轉用電動機21的驅(qū)動控制??刂破?0進行電動發(fā)電機12的運行控制(電動(輔助)運行或發(fā)電運行的切換)的同時,進行基于作為升降壓控制部而驅(qū)動控制升降壓轉換器100的電池19的充放電控制??刂破?0根據(jù)電池19的充電狀態(tài)、電動發(fā)電機12的運行狀態(tài)(電動(輔助)運行或發(fā)電運行)及回轉用電動機21的運行狀態(tài)(動力運行或再生運行)進行升降壓轉換器 100的升壓動作和降壓動作的切換控制,由此進行電池19的充放電控制。升降壓轉換器100的升壓動作和降壓動作的切換控制根據(jù)通過DC總線電壓檢測部111檢測出的DC總線電壓值、通過電池電壓檢測部112檢測出的電池電壓值及通過電池電流檢測部113檢測出的電池電流值來進行。并且,控制器30中以如下方式構成輸入表示電動發(fā)電機12的溫度、在電動發(fā)電機12中流通的電流值、外加于電動發(fā)電機12的電壓值、回轉用電動機21的溫度、在回轉用電動機21中流通的電流值、外加于回轉用電動機21的電壓值、包含于逆變器18、20的轉換元件的溫度、供給至逆變器18、20的電壓值及供給至逆變器18、20的電流值的信號??刂破?0根據(jù)這些溫度等,與對應于各自的異常檢測部而預先設定的閾值進行比較,從而進行電動發(fā)電機12、逆變器18、20及回轉用電動機21的異常判定。因此,控制器 30還擔負作為檢測電動發(fā)電機12、逆變器18、20及回轉用電動機21的異常的異常判定部的功能。另外,電動發(fā)電機12或回轉用電動機21的異常是指例如在電動發(fā)電機12或回轉用電動機21發(fā)生斷線的情況、或溫度異常上升的狀態(tài)。并且,逆變器18或20的異常是指例如轉換元件的溫度、電壓值或電流值由于斷線或故障超過各自的閾值,而產(chǎn)生過熱狀態(tài)、 過電壓狀態(tài)或過電流狀態(tài)的情況。圖3為液壓挖掘機的蓄電系統(tǒng)的電路圖。升降壓轉換器100具備電抗器101、升壓用 IGBTansulated Gate Bipolar Transistor) 102A、降壓用 IGBT102B、用于連接電池 19 的電源連接端子104、用于連接逆變器105的輸出端子106及并列插入于一對輸出端子106 的平滑用電容器107。升降壓轉換器100的輸出端子106與逆變器105之間通過DC總線 110連接。另外,逆變器105相當于逆變器18A、20。DC總線110通過逆變器20連接有作為電動工作要件的回轉用電動機21?;剞D用電動機21為電動工作要件,作為工作用電動機發(fā)揮作用。DC總線110為了在電池19、電動發(fā)電機12及回轉用電動機21之間進行電力授受而設置。DC總線110設有用于檢測DC總線110的電壓值(以下,稱為DC總線電壓值)的DC總線電壓檢測部111。通過DC總線電壓檢測部111檢測出的DC總線電壓值被輸入至控制器30。電池19設有用于檢測電池電壓值的電池電壓檢測部112和用于檢測電池電流值的電池電流檢測部113。通過這些被檢測出的電池電壓值和電池電流值被輸入至控制器 30。另外,電池19、DC總線110及升降壓轉換器100構成在電動發(fā)電機12及回轉用電動機 21之間進行電力授受的蓄電系統(tǒng)。電池19通過升降壓轉換器100連接于逆變器18及逆變器20。由此,進行電動發(fā)電機12的電動(輔助)運行和回轉用電動機21的動力運行中的至少任一方時,作為電源的電池19供給電動(輔助)運行或動力運行所需的電力。并且,進行電動發(fā)電機12的發(fā)電運行和回轉用電動機21的再生運行中的至少任一方時,電池19蓄積通過發(fā)電運行或再生運行產(chǎn)生的電力作為電能。電池19設有溫度傳感器(未圖示)作為蓄電系統(tǒng)異常檢測部。若過電流繼續(xù)流入電池19則溫度傳感器的溫度檢測值上升,所以檢測溫度傳感器的溫度檢測值,從而能夠掌握電池19是否為超負載狀態(tài),并能夠檢測蓄電系統(tǒng)的異常。并且,由電池19和升降壓轉換器100構成蓄電系統(tǒng)。電池19和升降壓轉換器100設有溫度傳感器 (未圖示)作為蓄電系統(tǒng)異常檢測部。即,升降壓轉換器100的溫度傳感器檢測轉換元件或電抗器的溫度,電池(蓄電器)19的溫度傳感器對電池19的發(fā)熱進行測定。電池19的充放電控制根據(jù)電池19的充電狀態(tài)、電動發(fā)電機12的運行狀態(tài)(電動 (輔助)運行或發(fā)電運行)、回轉用電動機21的運行狀態(tài)(動力運行或再生運行)由升降壓轉換器100進行。升降壓轉換器100的升壓動作和降壓動作的切換控制根據(jù)通過DC總線電壓檢測部111檢測出的DC總線電壓值、通過電池電壓檢測部112檢測出的電池電壓值及通過電池電流檢測部113檢測出的電池電流值由控制器30進行。升降壓轉換器100的一側通過DC總線110連接于電動發(fā)電機12及回轉用電動機 21的同時,另一側連接于電池19。升降壓轉換器100進行切換升壓或降壓的控制,以使DC 總線電壓值容納在恒定的范圍內(nèi)。電動發(fā)電機12進行電動(輔助)運行時,需要通過逆變器18將電力供給至電動發(fā)電機12,所以需要對DC總線電壓值進行升壓。另一方面,電動發(fā)電機12進行發(fā)電運行時,需要通過逆變器18將所發(fā)出的電力充電至電池19,所以需要對 DC總線電壓值進行降壓。這在回轉用電動機21的動力運行和再生運行中也相同。并且,電動發(fā)電機12根據(jù)發(fā)動機11的負載狀態(tài)切換運行狀態(tài),回轉用電動機21根據(jù)上部回轉體3 的回轉動作切換運行狀態(tài),所以,電動發(fā)電機12和回轉用電動機21中會發(fā)生如下狀況,即任意一方進行電動(輔助)運行或動力運行,另一方進行發(fā)電運行或再生運行。因此,升降壓轉換器100基于電動發(fā)電機12和回轉用電動機21的運行狀態(tài)進行切換升壓動作和降壓動作的控制,以使將DC總線電壓值容納在恒定的范圍內(nèi)。DC總線110配設于2個逆變器18及20與升降壓轉換器之間,構成為能夠在電池 19、電動發(fā)電機12及回轉用電動機21之間進行電力授受。DC總線電壓檢測部111為用于檢測DC總線電壓值的電壓檢測部。被檢測出的DC 總線電壓值輸入至控制器30,為了進行用于使該DC總線電壓值容納在恒定的范圍內(nèi)的升壓動作和降壓動作的切換控制而使用,。電池電壓檢測部112為用于檢測電池19的電壓值的電壓檢測部,為了檢測電池的充電狀態(tài)而使用。被檢測出的電池電壓值輸入至控制器30,為了進行升降壓轉換器100的升壓動作和降壓動作的切換控制而使用。若在升降壓轉換器100與電池19之間發(fā)生異常, 則DC總線電壓檢測部111和電池電壓檢測部112比較電池電壓檢測部112與DC總線電壓檢測部111的電壓值,從而也作為可以進行蓄電系統(tǒng)中的異常的發(fā)生和異常發(fā)生部位的特別指定的蓄電系統(tǒng)異常檢測部發(fā)揮作用。并且,若來自蓄電系統(tǒng)異常檢測部的檢測值超過異常判斷的閾值,則控制器30判斷在蓄電系統(tǒng)中發(fā)生了異常,并停止蓄電系統(tǒng)。電池電流檢測部113為用于檢測電池19的電流值的電流檢測部。電池電流值將從電池19流入升降壓轉換器100的電流設為正值而被檢測。被檢測出的電池電流值輸入至控制器30,為了進行升降壓轉換器100的升壓動作和降壓動作的切換控制而使用。并且, 電池電流檢測部113掌握在電池電流檢測部113中檢測出的電流值,從而也作為蓄電系統(tǒng)異常檢測部發(fā)揮作用。
電抗器101的一端連接于升壓用IGBT 102A及降壓用IGBT 102B的中間點的同時,另一端連接于電源連接端子104。電抗器101為了將伴隨升壓用IGBT 102A的開/閉而產(chǎn)生的感應電動勢供給至DC總線9而設置。升壓用IGBT 102A及降壓用 IGBT 102B 由將MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)編入柵極部的雙極晶體管構成,是可進行大電力的高速轉換的半導體元件。升壓用IGBT 102A及降壓用IGBT102B由控制器30通過在柵極端子外加PWM 電壓而被驅(qū)動。在升壓用IGBT102A及降壓用IGBT 102B中并聯(lián)連接作為整流元件的二極管 102a 及 102b。電池19為可以以通過升降壓轉換器100在與DC總線110之間進行電力授受的方式進行充放電的蓄電器。另外,圖3中示出電池19作為蓄電器,但也可使用電容器、可充放電的二次電池或可進行電力授受的另一種電源來代替電池19。電源連接端子104及輸出端子106為可連接電池19及逆變器105的端子即可。 在一對電源連接端子104之間連接有檢測電池電壓的電池電壓檢測部112。在一對輸出端子106之間連接有檢測DC總線電壓的DC總線電壓檢測部111。電池電壓檢測部112檢測電池19的電壓值(vbat_det)。DC總線電壓檢測部111檢測DC總線110的電壓(以下,DC 總線電壓:vdc_det)。平滑用電容器107插入于輸出端子106的正極端子與負極端子之間,為一種能夠使DC總線電壓平滑化的蓄電元件。電池電流檢測部113為可檢測在電池19中流通的電流值的檢測機構,且包含電流檢測用電阻器。電抗器電流檢測部108檢測在電池19中流通的電流值(ibat_det)。在上述升降壓轉換器100中,對DC總線110進行升壓時,對升壓用IGBT 102A的柵極端子外加PWM電壓,通過并聯(lián)連接于降壓用IGBT 102B的二極管102b將伴隨升壓用IGBT 102A的開/閉在電抗器101產(chǎn)生的感應電動勢供給至DC總線110。由此,DC總線110被升壓。另一方面,對DC總線110進行降壓時,對降壓用IGBT 102B的柵極端子外加PWM電壓,將通過降壓用IGBT 102B、逆變器105供給的再生電力從DC總線110供給至電池19。由此,蓄積在DC總線110的電力充電至電池19,且DC總線110被降壓。另外,實際上在控制器120與升壓用IGBT 102A及降壓用IGBT 102B之間存在生成驅(qū)動升壓用IGBT 102A及降壓用IGBT 102B的PWM信號的驅(qū)動部,但在圖3中省略。這樣的驅(qū)動部在電子電路或運算處理裝置中均可實現(xiàn)。圖4為表示檢測出逆變器18的異常時DC總線110的電壓值通過控制器30保持為恒定時的DC總線電壓值和電池電壓值的時間推移的圖表。其中,Vl是可對DC總線電壓值進行升壓的電池電壓值的下限值,V2是電池使用范圍的下限值,V3是電動發(fā)電機12及回轉用電動機21的額定電壓值的下限值,V4是電池使用范圍的上限值,V5是DC總線電壓值的目標值,Vdc是DC總線電壓值,Vbat是電池電壓值。可升壓的電池電壓值的下限值Vl是為了進行DC總線電壓值的升壓而電池19所需的電壓值的下限值,若電池19的電壓值低于該下限值,則無法進行DC總線110的升壓。 電池使用范圍是指在液壓挖掘機中使用電池19時的電池電壓值的范圍,并由下限值V2和上限值V4來規(guī)定。若脫離由下限值V2和上限值V4規(guī)定的范圍,則停止回轉用電動機21 的控制。
電動發(fā)電機12及回轉用電動機21的額定電壓值的下限值V3為電動發(fā)電機12及回轉用電動機21的額定電壓值的下限值。若供給至電動發(fā)電機12及回轉用電動機21的電壓低于該下限值,則無法進行電動發(fā)電機12的電動運行及回轉用電動機21的動力運行。液壓挖掘機繼續(xù)工作,電動發(fā)電機12的負載成超負載,若基于電動發(fā)電機12的溫度傳感器12A的檢測值達到預先設定的溫度,則控制器30判定為電動發(fā)電機12處于超負載狀態(tài)。這時,控制器30判定在電動發(fā)電系統(tǒng)發(fā)生了異常(時刻t = 0)。因此,為了降低電動發(fā)電機12的負載,向逆變器18發(fā)送控制指令,以使停止電動發(fā)電機12的驅(qū)動。另一方面,控制器30對升降壓轉換器100發(fā)送控制指令,以使在電動發(fā)電系統(tǒng)發(fā)生異常的前后繼續(xù)將DC總線電壓Vdc恒定為VI。這樣,即使在電動發(fā)電系統(tǒng)中發(fā)生異常, 在其前后升降壓轉換器100也繼續(xù)進行充放電控制,以使將DC總線保持為恒定電壓。其結果,在時刻t = 0逆變器18發(fā)生異常時,放電狀態(tài)繼續(xù)進行時電池電壓值繼續(xù)降低。這樣, 在發(fā)生異常的前后DC總線電壓值通過升降壓轉換器100保持為恒定,所以逆變器20及回轉用電動機21能夠進行穩(wěn)定的控制。在時刻t = t2時低于電池使用范圍的下限值V2,控制器30停止回轉用電動機21 的控制。這樣,放電狀態(tài)繼續(xù)進行時,在時刻t = t2電池電壓值低于使用范圍的下限值,所以未控制DC總線電壓值時,時刻t2以后無法適當?shù)剡M行電動發(fā)電機12的驅(qū)動控制。然而,本實施例中,即使逆變器20發(fā)生異常時,升降壓轉換器100也將DC總線電壓值控制為目標值V5,所以DC總線電壓值在過了時刻t = t2之后也保持為目標值V5。因此,能夠適當?shù)剡M行電動發(fā)電機12的驅(qū)動控制。在時刻t = t3時,電池電壓值低于可對DC總線電壓值進行升壓的電池電壓值的下限值VI,所以DC總線電壓值開始降低。但是,DC總線電壓值高于電動發(fā)電機12的額定電壓值的下限值V3,所以可以進行電動發(fā)電機12的驅(qū)動控制。在時刻t = t4時,DC總線電壓值低于下限值V3。因此,時刻t = t4以后無法進行回轉用電動機21的驅(qū)動控制。如以上,根據(jù)本實施例,在逆變器18發(fā)生了異常之后,也繼續(xù)進行升降壓轉換器 100的驅(qū)動控制,所以在以往的混合式施工機械無法進行驅(qū)動控制的時刻t = t2以后,至時刻t = t4為止也能夠進行電動發(fā)電機12的驅(qū)動控制。S卩,根據(jù)基于第1實施例的混合式施工機械,逆變器18發(fā)生異常時,控制器30也繼續(xù)進行升降壓轉換器100的升降壓控制,所以電池電壓值脫離使用范圍之后,DC總線電壓值也暫時保持為恒定,即使DC總線電壓值開始降低,在作為回轉用電動機21的額定電壓值的下限值V3以上的期間(至時刻t = t4為止)能夠正確地驅(qū)動控制回轉用電動機21。因此,根據(jù)本實施例,即使在逆變器18發(fā)生異常,也能夠暫時正確地驅(qū)動控制回轉用電動機21,所以在逆變器20發(fā)生異常之后能夠比以往的混合式施工機械長時間驅(qū)動控制回轉用電動機21,能夠提供提高了緊急時的可靠性的混合式施工機械。并且,如上述,能夠在逆變器18發(fā)生異常之后在一定程度時間驅(qū)動控制回轉用電動機21,所以DC總線110的電力被消耗。因此,即使在DC總線110中蓄積有剩余的電力的狀態(tài)下發(fā)生異常,也能夠避免電池19受損。并且,如上述,在逆變器18發(fā)生異常時,控制器30也可以使發(fā)動機11的運行繼續(xù)進行。由于發(fā)動機11驅(qū)動主泵14,所以逆變器18發(fā)生異常時,使發(fā)動機11的運行繼續(xù)進
14行且繼續(xù)驅(qū)動主泵14,從而能夠確保由液壓驅(qū)動的工作要件(下部行駛體1、動臂4、斗桿 5、鏟斗6)的驅(qū)動。逆變器18發(fā)生異常之后,控制器30也可以使作為冷卻輔助設備的回轉用電動機 21、逆變器18、逆變器20、控制器30及升降壓轉換器100的冷卻系統(tǒng)的驅(qū)動繼續(xù)進行。這時,由于繼續(xù)運行升降壓轉換器100,所以即使電抗器發(fā)熱也通過冷卻系統(tǒng)的繼續(xù)運行而繼續(xù)冷卻。因此,能夠穩(wěn)定DC總線110而保持為恒定電壓。另外,圖4中,對在逆變器18發(fā)生異常時的動作進行了說明,但在逆變器20發(fā)生異常時,也同樣通過控制器30執(zhí)行升降壓轉換器100的升降壓控制,并能夠進行電動發(fā)電機12的驅(qū)動控制。并且,在回轉用電動機21發(fā)生異常(例如斷線異常)時,也同樣通過控制器30執(zhí)行升降壓轉換器100的升降壓控制,且能夠進行電動發(fā)電機12的驅(qū)動控制。這時,控制器30向逆變器20發(fā)送控制指令,以使停止發(fā)生了異常的回轉用電動機21的驅(qū)動。 另外,電動發(fā)電機12發(fā)生異常時,也同樣通過控制器30執(zhí)行升降壓轉換器100的升降壓控制,并能夠進行回轉用電動機21的驅(qū)動控制。圖5是在作為比較例的以往的混合式施工機械中表示檢測出逆變器20的異常時的電池電壓值的時間推移的圖表。比較例的混合式施工機械為以往的混合式施工機械,所以不具備升降壓轉換器。 因此,供給至電動發(fā)電機12及回轉用電動機21的電壓接受電池電壓值的變動,無法如基于第1實施例的混合式施工機械那樣保持為恒定。并且,在時刻t = 0逆變器18發(fā)生異常時, 繼續(xù)維持放電狀態(tài)時電池電壓值繼續(xù)下降。電池電壓值在時刻t = t2時低于電池使用范圍的下限值V2,回轉用電動機21的控制被停止。這樣,比較例的混合式施工機械中,時刻t =tl或t2以后無法進行電動發(fā)電機12的驅(qū)動控制。接著,對本發(fā)明的第2實施例進行說明。圖6是基于本發(fā)明的第2實施例的混合式施工機械的一例即起重磁鐵式施工機械的側視圖。起重磁鐵式施工機械具備起重磁鐵200來代替基于第1實施例的液壓挖掘機的鏟斗6。起重磁鐵200為用于通過電磁吸附力吸引金屬物的裝置,為電動工作要件之一。因此,驅(qū)動控制系統(tǒng)的結構也與基于第1實施例的混合式施工機械不同。圖7是表示基于第2實施例的混合式施工機械的結構的塊圖。如上述,基于第2實施例的混合式施工機械具備起重磁鐵200。因此,用符號18A標記用于驅(qū)動電動發(fā)電機12 的逆變器。該逆變器18A與基于第1實施例的逆變器18相同。其它的構成要件與圖2所示的構成要件相同,所以在相同的構成要件上附加相同符號,并省略其說明。起重磁鐵200為通過逆變器18B與DC總線110連接的電動工作要件,作為吸附裝置而構成。起重磁鐵200包含產(chǎn)生用于磁性吸引金屬物的磁性吸引力的電磁鐵,從DC總線 110通過逆變器18B供給電力。起重磁鐵200的驅(qū)動控制通過控制器30進行,通過操作裝置26的按鈕開關26D進行勵磁(吸引)或消磁(釋放)的切換操作。逆變器18B設置于起重磁鐵200與升降壓轉換器100之間,根據(jù)來自控制器30的控制指令開通電磁鐵時,從DC總線110向起重磁鐵200供給所要求的電力。另一方面,關閉電磁鐵時,逆變器18B向DC總線100供給再生的電力。由起重磁鐵200和逆變器18B構成負載驅(qū)動系統(tǒng)。電池19通過升降壓轉換器100連接于逆變器18A、逆變器18B及逆變器20。由此,進行電動發(fā)電機12的電動(輔助)運行和回轉用電動機21的動力運行中的至少一方時, 或勵磁(開通)起重磁鐵200時,電池19供給需要的電力。并且,進行電動發(fā)電機12的發(fā)電運行和回轉用電動機21的再生運行中的至少一方時,或當消磁(關閉)起重磁鐵200時而產(chǎn)生再生電力時,電池19蓄積通過發(fā)電運行或再生運行產(chǎn)生的電力作為電能。另外,DC總線110通過逆變器18A、18B及20連接有電動發(fā)電機12、起重磁鐵200 以及回轉用電動機21。因此,存在如下情況由電動發(fā)電機12發(fā)出的電力被直接供給至起重磁鐵200或回轉用電動機21 ;由起重磁鐵200再生的電力被供給至電動發(fā)電機12或回轉用電動機21 ;另外由回轉用電動機21再生的電力被供給至電動發(fā)電機12或起重磁鐵200。該電池19的充放電控制根據(jù)電池19的充電狀態(tài)、電動發(fā)電機12的運行狀態(tài)(電動(輔助)運行或發(fā)電運行)、起重磁鐵200的驅(qū)動狀態(tài)、回轉用電動機21的運行狀態(tài)(動力運行或再生運行)通過升降壓轉換器100進行。升降壓轉換器100其一側通過DC總線110連接于電動發(fā)電機12、起重磁鐵200及回轉用電動機21的同時,另一側連接于電池19,并進行切換升壓或降壓的控制,以使DC總線電壓值容納于恒定的范圍內(nèi)。升降壓轉換器100與電動發(fā)電機12的電動運行和發(fā)電運行及回轉用電動機21的動力運行和再生運行時相同,起重磁鐵200被勵磁(吸引)時,需要通過逆變器18B向起重磁鐵200供給電力,所以需要對DC總線電壓值進行升壓。另一方面,起重磁鐵200被消磁(釋放)時,需要通過逆變器18B將所發(fā)出的電力充電至電池19, 所以需要對DC總線電壓值進行降壓。因此,在電動發(fā)電機12、起重磁鐵200及回轉用電動機21中會發(fā)生如下狀況通過DC總線110對任一個進行電力供給,并從任意一個向DC總線110進行電力供給。因此, 升降壓轉換器100根據(jù)電動發(fā)電機12、起重磁鐵200及回轉用電動機21的運行狀態(tài)進行切換升壓動作和降壓動作的控制,以使DC總線電壓值容納于恒定的范圍內(nèi)。DC總線110配設于3個逆變器18A、18B及20與升降壓轉換器100之間,并在電池 19、電動發(fā)電機12、起重磁鐵200及回轉用電動機21之間進行電力授受。按鈕開關26D為用于進行起重磁鐵200的操作(勵磁(吸附)或消磁(釋放)的切換操作)的開關。在此,為了便于說明,在圖7的塊圖中獨立地表示按鈕開關26D和操作裝置沈,但該按鈕開關^D為配設于位于操作者的右側的操縱桿2隊的頂部的按壓式按鈕開關,并構成為駕駛員可用右手拇指容易地進行切換操作。操作裝置沈?qū)⒈硎据斎胫涟粹o開關^D的起重磁鐵200的操作內(nèi)容(勵磁(吸引)或消磁(釋放))的電信號傳遞至控制器30。若操作按鈕開關沈0,則切換起重磁鐵 200的驅(qū)動狀態(tài)(勵磁(吸引)或消磁(釋放))。另外,可以分別設置勵磁用和消磁用開關,在處于操作者左前方的操縱桿26B上設置勵磁用開關,也可以在處于操作者右前方的操縱桿26A上設置勵磁用開關?;诒緦嵤├幕旌鲜绞┕C械具備起重磁鐵200,由此控制器30的控制處理內(nèi)容與基于第1實施例的混合式施工機械不同??刂破?0為用于進行電動發(fā)電機12的運行控制(電動(輔助)運行或發(fā)電運行的切換)、起重磁鐵200的驅(qū)動控制(勵磁(開)和消磁(閉)的切換)及基于驅(qū)動控制升降壓轉換器100的電池19的充放電控制的控制裝置??刂破?0根據(jù)電池19的充電狀態(tài)、電動發(fā)電機12的運行狀態(tài)(電動(輔助)運行或發(fā)電運行)、起重磁鐵200的驅(qū)動狀態(tài)(勵磁(開)和消磁(閉))及回轉用電動機21的運行狀態(tài)(動力運行或再生運行)進行升降壓轉換器100的升壓動作和降壓動作的切換控制,并由此進行電池19的充放電控制。其他的控制內(nèi)容與基于第1實施例的混合式施工機械的控制器30相同,所以省略說明。在基于本實施例的混合式施工機械中,在逆變器20發(fā)生異常時,與基于第1實施例的混合式施工機械相同地通過升降壓轉換器100進行DC總線110的升降壓控制。因此, 至圖4所示的時刻t = t4為止能夠進行電動發(fā)電機12及起重磁鐵200的驅(qū)動控制。如以上,根據(jù)基于第2實施例的混合式施工機械,即使在逆變器20中發(fā)生異常時, 也能夠暫時適當?shù)仳?qū)動控制電動發(fā)電機12及起重磁鐵200。因此,在逆變器20發(fā)生異常之后能夠比以往的混合式施工機械長時間驅(qū)動控制電動發(fā)電機12及起重磁鐵200,能夠提供提高了緊急時的可靠性的混合式施工機械。另外,本實施例中,對在逆變器20中發(fā)生了異常時的動作進行了說明,但在逆變器18A中發(fā)生異常時,也同樣通過控制器30執(zhí)行升降壓轉換器100的升降壓控制,并能夠進行回轉用電動機21及起重磁鐵200的驅(qū)動控制。并且,在逆變器18B中發(fā)生異常時,也同樣通過控制器30執(zhí)行升降壓轉換器100的升降壓控制,并能夠進行電動發(fā)電機12及回轉用電動機21的驅(qū)動控制。另外,電動發(fā)電機12發(fā)生異常時,也同樣通過控制器30執(zhí)行升降壓轉換器100的升降壓控制,并能夠進行回轉用電動機21及起重磁鐵200的驅(qū)動控制。 而且,回轉用電動機21發(fā)生異常時,也同樣通過控制器30執(zhí)行升降壓轉換器100的升降壓控制,并能夠進行電動發(fā)電機12及起重磁鐵200的驅(qū)動控制。接著對基于本發(fā)明的第3實施例的混合式施工機械進行說明。圖8是表示基于本發(fā)明的第3實施例的混合式施工機械的結構的塊圖?;诘? 實施例的混合式施工機械與基于第2實施例的混合式施工機械的不同之處在于在DC總線 110通過逆變器18C連接有作為電動工作要件的發(fā)電機250?;诘?實施例的混合式施工機械中,動臂缸7連接有液壓馬達沈0,發(fā)電機250 的旋轉軸由液壓馬達260驅(qū)動。圖8中,為了便于說明,分離液壓馬達260和發(fā)電機250,但實際上,發(fā)電機250的旋轉軸機械連接于液壓馬達沈0的旋轉軸。如上述,發(fā)電機250為由液壓馬達260驅(qū)動且當動臂4隨著重力下降時將位能轉換為電能的電動工作要件,并作為工作用電動機而構成。液壓馬達沈0以動臂4下降時通過從動臂缸7吐出的油旋轉的方式構成,用于將動臂4隨著重力下降時的能量轉換為旋轉力而設置。液壓馬達260設置于控制閥17與動臂缸7之間的液壓管7A,所以能夠安裝于上部回轉體3內(nèi)的適當?shù)牟课?。用發(fā)電機250發(fā)電出的電力經(jīng)由逆變器18C作為再生能供給至DC總線110。由發(fā)電機250和逆變器18C構成負載驅(qū)動系統(tǒng)。因此,在電動發(fā)電機12、起重磁鐵200及回轉用電動機21中會發(fā)生通過DC總線110對任意一個進行電力供給的狀況。并且,在電動發(fā)電機12、起重磁鐵200、發(fā)電機250及回轉用電動機21中會發(fā)生從任意一個向DC總線110進行電力供給的狀況。本實施例中,升降壓轉換器100根據(jù)電動發(fā)電機12、起重磁鐵200、發(fā)電機250及回轉用電動機21的運行狀態(tài)進行切換升壓動作和降壓動作的控制,以使DC總線電壓值容納于恒定的范圍內(nèi)。DC總線110配設于逆變器18A、18B、18C及20與升降壓轉換器之間,在電池19、電動發(fā)電機12、起重磁鐵200、發(fā)電機250及回轉用電動機21之間進行電力授受。在本實施例中,在逆變器18C發(fā)生異常時,與基于第1及第2實施例的混合式施工機械同樣地通過控制器30執(zhí)行升降壓轉換器100的升降壓控制,并能夠進行電動發(fā)電機 12、回轉用電動機21、起重磁鐵200的驅(qū)動控制。并且,發(fā)電機250發(fā)生異常時也同樣地通過控制器30執(zhí)行升降壓轉換器100的升降壓控制,并能夠進行回轉用電動機21、起重磁鐵 200及電動發(fā)電機12的驅(qū)動控制。此時,發(fā)電機250發(fā)生異常(例如,斷線異常)時,控制器30向逆變器18C發(fā)送控制指令,以使停止發(fā)生了異常的發(fā)電機250的驅(qū)動。另外,本實施例中,對發(fā)電機250通過液壓馬達260將動臂4的位能轉換為電能的方式進行了說明,但是發(fā)電機250也可以以如下方式構成,即連接于動臂4的動臂軸并且在動臂4下降的情況下由液壓來驅(qū)動時進行發(fā)電。動臂4的上升和下降的辨別只要以如下方式進行即可例如在用于進行動臂4的操作的操縱桿26A的2次側設置壓力傳感器,控制器 30根據(jù)該壓力傳感器的輸出進行辨別。接著,對基于本發(fā)明的第4實施例的混合式施工機械進行說明。圖9是表示基于本發(fā)明的第4實施例的混合式施工機械的結構的塊圖?;诘? 實施例的混合式施工機械與基于第1實施例的混合式施工機械的不同之處在于其以如下方式構成主泵14的驅(qū)動通過泵用電動機400來進行,電動發(fā)電機12進行因通過發(fā)動機11 被驅(qū)動而發(fā)出的電力的回收(發(fā)電運行)。其他的結構與基于第1實施例的混合式施工機械相同,對相同的構成要件上附加相同的符號,并省略其說明。并且,電動發(fā)電機12在此僅具備作為只進行發(fā)電運行的發(fā)電機的功能,所述發(fā)電運行基于通過發(fā)動機11而驅(qū)動。泵用電動機400以只進行用于驅(qū)動主泵14的動力運行的方式構成,通過逆變器 410連接于DC總線110。泵用電動機400以由控制器30驅(qū)動的方式構成。若操作操縱桿 26A ^C中的任意一個,則通過逆變器410從DC總線110對泵用電動機400供給電力,由此進行動力運行,泵14被驅(qū)動而吐出壓力油。在此,泵用電動機400的額定電壓值的下限值設為與電動發(fā)電機12及回轉用電動機21的額定電壓值的下限值V3相同的值來進行說明。因此,在電動發(fā)電機12、泵用電動機400及回轉用電動機21中會發(fā)生通過DC總線110 對任一個進行電力供給的狀況。并且,在電動發(fā)電機12及回轉用電動機21中會發(fā)生從任一個向DC總線110進行電力供給的狀況。另外,回轉用電動機21的驅(qū)動通過設置于控制器30的回轉驅(qū)動控制裝置40控制。本實施例中,升降壓轉換器100根據(jù)電動發(fā)電機12、泵用電動機400及回轉用電動機21的運行狀態(tài)進行切換升壓動作和降壓動作的控制,以使將DC總線電壓值容納于恒定的范圍內(nèi)。DC總線110配設于逆變器18、410及20與升降壓轉換器100之間,并在電池 19、泵用電動機400及回轉用電動機21之間進行電力授受?;谌缫陨系牡?實施例的混合式施工機械中,與基于第1實施例的混合式施工機械同樣逆變器20發(fā)生異常時,控制器30也繼續(xù)進行升降壓轉換器100的升降壓控制。因此,在電池電壓值脫離了使用范圍之后,DC總線電壓值也暫時保持為恒定,即使DC總線電壓值開始下降,在下限值V3以上的期間(時刻t = t4)也能夠適當?shù)仳?qū)動控制電動發(fā)電機 12。這樣,即使在逆變器20發(fā)生了異常也能夠暫時正確地驅(qū)動控制電動發(fā)電機12及泵用電動機400,所以在逆變器20發(fā)生異常之后也能比以往的混合式施工機械長時間驅(qū)動控制電動發(fā)電機12及泵用電動機400。因此,能夠提供提高了緊急時的可靠性的混合式施工機械。另外,在以上對逆變器20中發(fā)生異常時的動作進行了說明,但在逆變器18發(fā)生異常時也同樣地通過控制器30執(zhí)行升降壓轉換器100的升降壓控制,并能夠進行回轉用電動機21及泵用電動機400的驅(qū)動控制。并且,在逆變器410中發(fā)生異常時也同樣地通過控制器30執(zhí)行升降壓轉換器100的升降壓控制,并能夠進行電動發(fā)電機12及回轉用電動機21 的驅(qū)動控制。另外,電動發(fā)電機12發(fā)生異常時也同樣地通過控制器30執(zhí)行升降壓轉換器 100的升降壓控制,并能夠進行回轉用電動機21及泵用電動機400的驅(qū)動控制。并且,回轉用電動機21發(fā)生異常時也同樣地通過控制器30執(zhí)行升降壓轉換器100的升降壓控制, 并能夠進行電動發(fā)電機12及泵用電動機400的驅(qū)動控制。另外,在泵用電動機400中發(fā)生異常(例如,斷線異常)時也同樣地通過控制器30執(zhí)行升降壓控制。這時,控制器30向逆變器410發(fā)送控制指令,以使停止發(fā)生了異常的泵用電動機400的驅(qū)動。而且,在起重磁鐵 200中發(fā)生異常(例如,斷線異常)時也同樣地通過控制器30執(zhí)行升降壓控制。這時,控制器30向逆變器18B發(fā)送控制指令,以使停止發(fā)生了異常的起重磁鐵200的驅(qū)動。以上,在第1實施例至第4實施例中,對各種結構的混合式施工機械進行了說明, 但本發(fā)明的混合式施工機械能夠任意地組合基于第1實施例至第4實施例的結構。在此,基于第4實施例的混合式施工機械中,主泵14通過泵用電動機400驅(qū)動,發(fā)動機11的動力未傳遞至主泵14。因此,在逆變器18、20或410中發(fā)生了異常之后,無法通過驅(qū)動發(fā)動機11來驅(qū)動主泵14,但是在第1至第3實施例中公開的其它結構也均能夠組合到基于第4實施例的混合式施工機械中。如以上,根據(jù)上述實施例,在蓄電系統(tǒng)或者電驅(qū)動系統(tǒng)中發(fā)生如不對運行造成重大障礙或者無造成重大障礙的可能那樣的輕故障引起的異常時,通過對發(fā)生了該異常的部位限制輸出的同時繼續(xù)運行,從而不像發(fā)生因基于重故障引起的異常時那樣立即停止運行,而是能夠有效地使用混合式施工機械。然而,以往的混合式施工機械中,在蓄電系統(tǒng)中發(fā)生異常時,對蓄電系統(tǒng)的充電無法進行。這時,與蓄電系統(tǒng)連接的電路電壓上升,且有損壞連接于電路的逆變器的可能。因此,以下的實施例中,在蓄電系統(tǒng)中發(fā)生異常時,通過使逆變器的驅(qū)動停止來防止逆變器的損壞。以下例舉圖1所示的液壓挖掘機,對基于本發(fā)明的第5實施例至第7實施例的混合式施工機械進行說明?;诒景l(fā)明的第5實施例的液壓挖掘機的機械驅(qū)動系統(tǒng)及電驅(qū)動系統(tǒng)與基于圖1 及圖2所示的第1實施例的液壓挖掘機的結構相同,省略其說明。如上述,在液壓挖掘機的蓄電系統(tǒng)中發(fā)生異常時,即在升降壓轉換器100中發(fā)生異常而不正常動作時,或在電池19中發(fā)生了異常時,對逆變器18或20供給過大的電力,有時逆變器18或20受損。因此,基于本發(fā)明的第5實施例的液壓挖掘機中,在蓄電系統(tǒng)中發(fā)生了異常時,驅(qū)動控制部120使逆變器18及20的驅(qū)動停止。參照圖IOA及圖IOB對此時的動作特性進行說明。圖IOA是在基于本發(fā)明的第5實施例的液壓挖掘機中表示負載進行再生運行時蓄
19電系統(tǒng)發(fā)生異常時的DC總線電壓值及電池電壓值的推移的塊圖。圖IOB是在基于本發(fā)明的第5實施例的液壓挖掘機中表示負載的運行狀態(tài)從動力運行切換為再生運行時蓄電系統(tǒng)發(fā)生異常時的DC總線電壓值及電池電壓值的推移的圖表。在圖IOA及圖IOB中,縱軸表示電壓值,Vl表示DC總線電壓值的目標值,V2表示 DC總線電壓值的上限值,Vdc表示DC總線電壓值,Vbat表示電池電壓值。DC總線電壓值的上限值V2是用于判定DC總線電壓值是否為過電壓的電壓值。在圖IOA及圖IOB中,實線表示基于第5實施例的混合式施工機械的特性,虛線表示以往的混合式施工機械的特性。另外,圖IOA及圖IOB中示出有在蓄電系統(tǒng)中的升降壓轉換器100中發(fā)生了異常時的特性。如圖IOA所示,時刻t = 0時成為DC總線電壓值VDe高于電池電壓值Vbat的狀態(tài)。 在t = 0時的升降壓轉換器100中發(fā)生了異常的時刻,若回轉用電動機21進行再生運行, 而電動發(fā)電機12進行發(fā)電運行,則無法進行對電池19的充電運行,所以DC總線電壓值Vdc 上升。之后,若繼續(xù)進行再生運行,則繼而DC總線電壓值Vdc也繼續(xù)上升并達到上限值V2, 成為過電壓狀態(tài)。這時,若進行電動發(fā)電機12的電動運行或回轉用電動機21的動力運行, 則向逆變器18或20供給巨大的電力而受損。另外,這在回轉用電動機21進行再生運行時在升降壓轉換器100中發(fā)生了異常時也相同。對此,基于第5實施例的混合式施工機械中,在時刻t = 0時例如配置于升降壓轉換器100的溫度傳感器的溫度檢測值因電抗器的過電壓而成為預先設定的閾值以上時,控制器30判定為發(fā)生了異常。這時,控制器30對升降壓轉換器100發(fā)送控制指令,以使停止充放電控制。其結果,因DC總線110的內(nèi)部電阻從而電力慢慢被消耗,DC總線電壓值Vdc 逐漸下降。在時刻t = tl時成為與電池電壓值Vbat相同的值。這樣,若在蓄電系統(tǒng)發(fā)生異常,則使回轉用電動機21的驅(qū)動停止,從而能夠禁止在回轉用電動機21中產(chǎn)生再生電力。由此,能夠防止異常發(fā)生后的DC總線電壓值Vdc的上升。其結果,即使蓄電系統(tǒng)中發(fā)生異常也能夠防止逆變器18及20的損壞。另外,若控制器30判定蓄電系統(tǒng)發(fā)生異常,則可以對逆變器18發(fā)送控制指令,以使停止電動發(fā)電機12的驅(qū)動控制。這時,能夠防止電動發(fā)電機12的發(fā)電運行,所以能夠防止因發(fā)電電力引起的DC總線電壓值Vdc的上升。這時,能夠確實地防止DC總線成為過電壓,并能夠防止逆變器18、20的損壞。這樣,在基于第1實施例的混合式施工機械中,即使在蓄電系統(tǒng)中發(fā)生異常,但DC 總線電壓值Vdc下降,所以能夠防止逆變器18及20的損壞。并且,如在圖IOB中用虛線所示,以往的混合式施工機械中,即使升降壓轉換器 100中發(fā)生異常,逆變器18及20的驅(qū)動控制也不被停止。若在時刻t = 0時的升降壓轉換器100中發(fā)生異常,則無法通過來自電池19的放電控制將DC總線電壓值維持成恒定值。此時,若從控制器30對逆變器20發(fā)出進行回轉用電動機21的動力運行的控制指令,則DC總線110的電壓被供給至回轉用電動機21。因此, DC總線電壓無法保持Vl且與因DC總線110的內(nèi)部電阻的消耗引起的電壓下降相比急劇下降。時刻t = t2時若DC總線電壓值Vdc與電池電壓值Vbat成為相同值,則之后也繼續(xù)進行電動發(fā)電機12的電動運行,從而DC總線電壓值Vdc及電池電壓值Vbat以相同值的狀態(tài)一同下降。
時刻t = t3時若回轉用電動機21被切換為再生運行,則DC總線電壓值VDC開始上升,時間t = t4時達到上限值V2而成為過電壓狀態(tài)。這時,若進行回轉用電動機21的再生運行,則對于逆變器18及20也成為過電壓狀態(tài),逆變器18及20受損。另外,上述問題在時刻t = t3以后電動發(fā)電機12進行發(fā)電運行時也同樣產(chǎn)生。對此,基于本實施例的混合式施工機械中,在時刻t = 0時例如配置于升降壓轉換器100的溫度傳感器的溫度檢測值因電抗器的過電壓而成為預先設定的閾值以上時,控制器30判定為發(fā)生了異常的判定。此時,與圖IOA的處理相同,控制器30對升降壓轉換器 100發(fā)送控制指令,以使停止充放電控制。而且,控制器30還對逆變器20發(fā)送控制指令,以使停止回轉用電動機21的驅(qū)動控制。其結果,因DC總線110的內(nèi)部電阻從而電力慢慢被消耗,DC總線電壓值Vdc逐漸下降。如此,若在蓄電系統(tǒng)中發(fā)生異常,則停止回轉用電動機21的驅(qū)動,從而能夠禁止回轉用電動機21中的再生電力的產(chǎn)生。由此,能夠防止異常產(chǎn)生后的DC總線電壓值Vdc 的上升。其結果,即使蓄電系統(tǒng)中發(fā)生異常也能夠防止逆變器18及20的損壞。另外,若控制器30判定蓄電系統(tǒng)發(fā)生異常,則可以對逆變器18發(fā)送控制指令,以使停止電動發(fā)電機12的驅(qū)動控制。這時,能夠防止電動發(fā)電機12的發(fā)電運行,所以能夠防止因發(fā)電電力引起的DC總線電壓值Vdc的上升。此時,能夠確實地防止DC總線110成為過電壓,并能夠防止逆變器18、20的損壞。如以上,基于本實施例的混合式施工機械中,即使蓄電系統(tǒng)中發(fā)生異常,但DC總線電壓值VD。下降,所以能夠防止逆變器18及20的損壞。另外,本實施例中,對蓄電系統(tǒng)中的升降壓轉換器100中發(fā)生異常的情況進行了說明,但電池19中發(fā)生異常時,也通過驅(qū)動控制部120停止逆變器18及20的驅(qū)動控制。例如,當通過電池19所具備的溫度傳感器判定為電池19為過熱狀態(tài)時,控制器30 停止升降壓轉換器100的充放電控制。而且,通過停止回轉用電動機21的運行,從而能夠禁止回轉用電動機21的再生運行。由此,能夠防止因再生電力引起的DC總線成為過電壓狀態(tài),并能夠防止逆變器18、20的損壞。對電動發(fā)電機12的發(fā)電運行也相同。因此,電池 19中發(fā)生了異常時也與上述情況相同,能夠防止逆變器18及20的損壞。以上,對電池19或升降壓轉換器100中發(fā)生異常時停止逆變器20的驅(qū)動控制的方式進行了說明,但也可以是控制器30限制(降低)主泵14的吐出量。由此,當因電池19 或升降壓轉換器100中發(fā)生異常而電動發(fā)電機12的輸出下降時,發(fā)動機11能夠降低驅(qū)動主泵14時的負載。因此,當電池19或升降壓轉換器100中發(fā)生異常時,主泵14的負載較大時也能夠抑制發(fā)動機11熄火。接著,對基于本發(fā)明的第6實施例的混合式施工機械進行說明。圖11是表示基于本發(fā)明的第6實施例的混合式施工機械的一例即液壓挖掘機的結構的塊圖?;诒景l(fā)明的第6實施例的混合式施工機械與基于第5實施例的混合式施工機械的不同之處在于在DC總線110通過作為驅(qū)動控制系統(tǒng)的逆變器18B連接有作為電動工作要件的動臂再生用發(fā)電機250。由逆變器18B和動臂再生用發(fā)電機250構成負載驅(qū)動系統(tǒng)。本實施例中,動臂缸7連接有液壓馬達沈0,動臂再生用發(fā)電機250的旋轉軸由液壓馬達260驅(qū)動。另外,圖11中,為了便于說明,分離液壓馬達260和動臂再生用發(fā)電機250,但實際上,動臂再生用發(fā)電機250的旋轉軸機械連接于液壓馬達沈0的旋轉軸。如上述,動臂再生用發(fā)電機250為由液壓馬達260驅(qū)動且當動臂4伴隨重力下降時將位能轉換為電能的電動工作要件。液壓馬達260以動臂4下降時通過從動臂缸7吐出的油旋轉的方式構成,用于將動臂4伴隨重力降低時的能量轉換為旋轉力而設置。液壓馬達260設置于控制閥17與動臂缸7之間的液壓管7A,所以能夠安裝于上部回轉體3內(nèi)的適當?shù)牟课弧S蓜颖墼偕冒l(fā)電機250發(fā)出的電力經(jīng)過逆變器18B作為再生能供給至DC總線 110。因此,在電動發(fā)電機12及回轉用電動機21中會發(fā)生通過DC總線110對任一個進行電力供給的狀況。并且在電動發(fā)電機12、動臂再生用發(fā)電機250及回轉用電動機21中會發(fā)生從任一個向DC總線110進行電力供給的狀況。因此,本實施例中,升降壓轉換器100根據(jù)電動發(fā)電機12、動臂再生用發(fā)電機250 及回轉用電動機21的運行狀態(tài)進行切換升壓動作和降壓動作的控制,以使DC總線電壓值容納于恒定的范圍內(nèi)。DC總線110配設于逆變器18A、18B及20與升降壓轉換器之間,并在電池19、電動發(fā)電機12、動臂再生用發(fā)電機250及回轉用電動機21之間進行電力授受。在本實施例中,當蓄電系統(tǒng)的升降壓轉換器100或電池19中發(fā)生異常時,通過驅(qū)動控制部120停止逆變器18A、18B及20的驅(qū)動控制。由此,蓄電系統(tǒng)中發(fā)生異常時,能夠防止從逆變器18B向DC總線110供給再生能。如以上,根據(jù)本實施例,在包含將動臂4的位能轉換為電能的動臂再生用發(fā)電機 250的混合式施工機械中,也與基于第5實施例的混合式施工機械相同,當蓄電系統(tǒng)的升降壓轉換器100或電池19中發(fā)生異常時,通過驅(qū)動控制部120停止逆變器18A、18B及20的驅(qū)動控制。由此,能夠防止逆變器18A、18B及20的損壞。另外,在以上的實施例中,對動臂再生用發(fā)電機250通過液壓馬達260將動臂4的位能轉換為電能的方式進行了說明,但是動臂再生用發(fā)電機250也可以以如下方式構成, 即連接于動臂4的動臂軸并且在動臂4下降的情況下由液壓來驅(qū)動時進行發(fā)電。動臂4的上升和下降的辨別能夠以如下方式進行例如在用于進行動臂4的操作的操縱桿2隊的2 次側設置壓力傳感器,驅(qū)動控制部120根據(jù)該壓力傳感器的輸出進行。接著,對基于本發(fā)明的第7實施例的混合式施工機械進行說明。圖12是表示基于本發(fā)明的第7實施例的混合式施工機械的一例即液壓挖掘機的結構的塊圖。基于第7實施例的混合式施工機械與基于第5實施例的混合式施工機械的不同之處在于,其是以如下方式構成主泵14的驅(qū)動通過泵用電動機400來進行,電動發(fā)電機 12進行基于由發(fā)動機11驅(qū)動的電力的回收(發(fā)電運行)。其它的結構與基于第5實施例的混合式施工機械相同,所以對相同的構成要件附加相同符號,并省略其說明。并且,電動發(fā)電機12在此時僅具備作為如下的發(fā)電機的功能,即只進行基于由發(fā)動機11驅(qū)動的發(fā)電運行。泵用電動機400以只進行用于驅(qū)動主泵14的動力運行的方式構成,并通過逆變器 410連接于DC總線110。泵用電動機400以通過驅(qū)動控制部120驅(qū)動的方式構成。若操作操縱桿26A ^C中的任一個,則通過逆變器410從DC總線110對泵用電動機400供給電力,由此進行動力運行,泵14被驅(qū)動而吐出壓力油。因此,在電動發(fā)電機12、泵用電動機400 及回轉用電動機21中會發(fā)生通過DC總線110對任一個進行電力供給的狀況。并且,在電動發(fā)電機12及回轉用電動機21中會發(fā)生從任一個向DC總線110進行電力供給的狀況。本實施例中,升降壓轉換器100根據(jù)電動發(fā)電機12、泵用電動機400及回轉用電動機21的運行狀態(tài)進行切換升壓動作和降壓動作的控制,以使DC總線電壓值容納于恒定的范圍內(nèi)。DC總線110配設于逆變器18、410及20與升降壓轉換器100之間,在電池19、泵用電動機400及回轉用電動機21之間進行電力授受。在如以上結構的混合式施工機械中,與基于第5實施例的混合式施工機械相同, 當蓄電系統(tǒng)的升降壓轉換器100或電池19中發(fā)生異常時,通過驅(qū)動控制部120停止逆變器 18,20及410的驅(qū)動控制。由此,能夠防止逆變器逆變器18、20及410的損壞。第5至第7實施例中,對各種結構的混合式施工機械進行了說明,但基于本發(fā)明的混合式施工機械能夠任意地組合第5至第7實施例的結構。并且第5至第7實施例中示出了設置了升降壓轉換器100的混合式施工機械,但在不具備升降壓轉換器100時,也能夠應用于因電池19的異常引起的蓄電系統(tǒng)的異常處理。然而,以往的混合式施工機械中,當輔助用電動發(fā)電機或電動發(fā)電機的驅(qū)動控制系統(tǒng)中發(fā)生異常時,無法進行對發(fā)動機的電動運行,所以產(chǎn)生無法用蓄電系統(tǒng)回收回轉用電動機中產(chǎn)生的再生電力的可能。并且,相反當回轉用電動機或回轉用電動機的驅(qū)動控制系統(tǒng)中發(fā)生異常時,產(chǎn)生無法用蓄電系統(tǒng)回收由電動發(fā)電機發(fā)出的電力的可能。這時,有蓄電系統(tǒng)的電壓成為過電壓而損壞蓄電系統(tǒng)的可能。因此,以下的實施例中,當電動發(fā)電機或所述電動發(fā)電機的驅(qū)動控制系統(tǒng)發(fā)生異常時,通過使電動工作要件的驅(qū)動控制系統(tǒng)的驅(qū)動停止來實現(xiàn)可靠性的提高。以下,例舉圖1所示的液壓挖掘機,對基于本發(fā)明的第8實施例至第10實施例的混合式施工機械進行說明。基于本發(fā)明的第8實施例的液壓挖掘機的機械驅(qū)動系統(tǒng)及電驅(qū)動系統(tǒng),與基于圖 1及圖2所示的第1實施例的液壓挖掘機的結構相同,省略其說明。如上述,當電動發(fā)電機12或逆變器18中發(fā)生異常時,對逆變器20供給過大的電力,有逆變器20受損的可能。因此,基于第8實施例的混合式施工機械中,當電動發(fā)電機12 或逆變器18中發(fā)生了異常時,驅(qū)動控制部120使逆變器20的驅(qū)動停止。參照圖13A、圖13B 及圖14對此時的動作特性進行說明。圖13A是表示在以往的混合式施工機械中負載進行了再生運行時電動發(fā)電機12 或逆變器18發(fā)生異常時的DC總線電壓值及電池電壓值的推移的圖表。圖1 是表示在以往的混合式施工機械中負載進行了動力運行時電動發(fā)電機12或逆變器18發(fā)生異常時的DC 總線電壓值及電池電壓值的推移的圖表。圖14是表示在基于第8實施例的混合式施工機械中電動發(fā)電機12或逆變器18發(fā)生異常時的DC總線電壓值及電池電壓值的推移的圖表。在圖13A、圖1 及圖14中,縱軸表示電壓值,Vl表示DC總線電壓值的目標值,V2 表示DC總線電壓值的上限值,V4表示電池使用范圍的下限值,Vdc表示DC總線電壓值,Vbat 表示電池電壓值。DC總線電壓值的上限值V2是用于判定DC總線電壓值是否為過電壓的電壓值。并且,電池使用范圍是指在混合式施工機械中使用電池19時的電池電壓值的范圍, 在圖13B中僅示出下限值V4。另外,圖13A、圖13B中示出逆變器18中發(fā)生異常時的特性, 在時刻t = 0以前,圖13A中設為進行回轉用電動機21的再生運行,圖1 中設為進行動力運行。
如圖13A所示,時刻t = 0時,成為DC總線電壓值Vdc高于電池電壓值Vbat的狀態(tài)。 以往的混合式施工機械中,即使在時刻t = 0時逆變器18中發(fā)生異常,作為電動工作要件的回轉用電動機21的驅(qū)動控制也不被停止,所以通過回轉用電動機21再生的電力被供給至DC總線110。由此,控制器30為了將DC總線電壓值Vdc保持為恒定對升降壓轉換器100 進行降壓動作,所以電池電壓值Vbat上升。時刻t = t2時,電池電壓值Vbat達到DC總線電壓值Vdc。之后,若繼續(xù)進行來自回轉用電動機21的再生,則電池電壓值Vbat和DC總線電壓值Vdc同時上升。另外,時刻t = t3時,達到至DC總線電壓值的上限值。此時,對于逆變器20也成為過電壓狀態(tài),有受損的可能。并且,如圖13B所示,時刻t = 0時,成為DC總線電壓值Vdc高于電池電壓值 Vbat的狀態(tài)。如此,以往的混合式施工機械中,即使在時刻t = 0時逆變器18中發(fā)生異常,作為電動工作要件的回轉用電動機21的驅(qū)動控制也不被停止,所以通過回轉用電動機21來消耗DC總線110的電力。由此,驅(qū)動控制部120為了將DC總線電壓值Vrc保持為恒定而對升降壓轉換器100進行升壓動作,所以電池電壓值Vbat下降。通過繼續(xù)進行回轉用電動機21 的電動運行,在時刻t = t4時電池電壓值Vbat低于電池使用范圍的下限值V4。若電池電壓值Vbat低于下限值V4,則由于電池19的輸出減小,所以無法進行正常的動作。與此相對,本實施例中,即使逆變器18中發(fā)生異常,也可以如以下防止逆變器20 的損壞。圖14示出有第8實施例中的逆變器18、20中發(fā)生了異常后的電池電壓值和DC總線電壓值的時間推移。混合式施工機械繼續(xù)工作,加載于電動發(fā)電機12的負載過重,基于配置于電動發(fā)電機12的溫度傳感器12A的檢測值若到達預先設定的溫度,則控制器30判定電動發(fā)電機 12處于過負載狀態(tài)(時刻t = 0)。這時,控制器30判定電動發(fā)電系統(tǒng)中發(fā)生了異常。而且,為了進行異常處理需向逆變器18發(fā)送控制指令,以使停止電動發(fā)電機12的驅(qū)動。另外, 控制器30向逆變器20發(fā)送控制指令,以使停止回轉用電動機21的驅(qū)動控制。由此,能夠禁止在回轉用電動機21中產(chǎn)生再生電力,另外,禁止因動力運行引起的電力消耗。另一方面,控制器30對升降壓轉換器100發(fā)送控制指令,以使在電動發(fā)電系統(tǒng)發(fā)生異常的前后繼續(xù)將DC總線電壓Vdc恒定維持為Vl。由此,在時刻t = 0之后,如圖14所示,DC總線電壓值Vdc和電池電壓值Vbat被保持為恒定值。因此,不發(fā)生逆變器20受損的情況。另外,不是逆變器18而是電動發(fā)電機12 發(fā)生異常時,也同樣通過驅(qū)動控制部120停止逆變器20的驅(qū)動控制,DC總線電壓值Vdc和電池電壓值Vbat被保持為恒定值。因此,不發(fā)生逆變器20受損的情況。這樣,本實施方式中,若電動發(fā)電機12或作為其驅(qū)動控制系統(tǒng)的逆變器18中發(fā)生異常,則通過驅(qū)動控制部120停止逆變器20的驅(qū)動控制。因此,能夠防止逆變器20的損壞。 另外,停止逆變器18及20的驅(qū)動控制之后,DC總線電壓值Vdc和電池電壓值Vbat被保持為恒定值。因此,修復逆變器18A之后,能夠迅速地進行通常狀態(tài)下的運行。并且,電動發(fā)電機12或逆變器18中發(fā)生異常時,可以設為控制器30限制(降低)主泵14的吐出量。由此,當電動發(fā)電機12或逆變器18中發(fā)生異常而由此電動發(fā)電機12的輸出下降時,發(fā)動機 11也能夠降低驅(qū)動主泵14時的負載。因此,當電動發(fā)電機12或逆變器18中發(fā)生異常時,
24通過限制吐出量,從而能夠抑制發(fā)動機11熄火。接著,對基于本發(fā)明的第9實施例的混合式施工機械進行說明。圖15是表示基于本發(fā)明的第9實施例的混合式施工機械的一例即液壓挖掘機的結構的塊圖?;诒景l(fā)明的第9實施例的混合式施工機械與基于第8實施例的混合式施工機械的不同之處在于在DC總線110通過作為驅(qū)動控制系統(tǒng)的逆變器18B連接有作為電動工作要件的動臂再生用發(fā)電機250。由逆變器18B和動臂再生用發(fā)電機250構成負載驅(qū)動系統(tǒng)?;诘?實施例的混合式施工機械中,動臂缸7連接有液壓馬達沈0,動臂再生用發(fā)電機250的旋轉軸通過液壓馬達260驅(qū)動。另外,圖15中為了便于說明,分離液壓馬達 260與動臂再生用發(fā)電機250,但實際上,動臂再生用發(fā)電機250的旋轉軸機械連接于液壓馬達沈0的旋轉軸。如上述,動臂再生用發(fā)電機250為由液壓馬達沈0驅(qū)動且當動臂4伴隨重力下降時將位能轉換為電能的電動工作要件。液壓馬達260以動臂4下降時通過從動臂缸7吐出的油旋轉的方式構成,用于將動臂4伴隨重力下降時的能量轉換為旋轉力而設置。液壓馬達260設置于控制閥17與動臂缸7之間的液壓管7A,所以能夠安裝于上部回轉體3內(nèi)的適當?shù)牟课?。由動臂再生用發(fā)電機250發(fā)出的電力經(jīng)過逆變器18B作為再生能供給至DC總線 110。因此,在電動發(fā)電機12及回轉用電動機21中會發(fā)生通過DC總線110對任一個進行電力供給的狀況。并且,在電動發(fā)電機12、動臂再生用發(fā)電機250及回轉用電動機21中會發(fā)生從任一個向DC總線110進行電力供給的狀況。本實施例中,升降壓轉換器100根據(jù)電動發(fā)電機12、動臂再生用發(fā)電機250及回轉用電動機21的運行狀態(tài)進行切換升壓動作和降壓動作的控制,以使DC總線電壓值容納于恒定的范圍內(nèi)。DC總線110配設于逆變器18A、18B、20與升降壓轉換器之間,并在電池19、 電動發(fā)電機12、動臂再生用發(fā)電機250及回轉用電動機21之間進行電力授受。在本實施例中,若時刻t = 0時逆變器18A中發(fā)生異常,則驅(qū)動控制部120停止逆變器18B及20的驅(qū)動控制,且停止動臂再生用發(fā)電機250及回轉用電動機21的驅(qū)動控制。 由此,電動發(fā)電系統(tǒng)中發(fā)生異常時,能夠防止從逆變器18B向DC總線110供給再生能。由此,DC總線電壓值Vdc和電池電壓值Vbat被保持為恒定值。因此,不產(chǎn)生逆變器18B及20受損的情況。不是逆變器18A而是電動發(fā)電機12中發(fā)生異常時也同樣,DC總線電壓值Vdc和電池電壓值Vbat被保持為恒定值。因此,逆變器18B及逆變器20不會受損。這樣,基于本實施例的混合式施工機械中,若電動發(fā)電機12或其作為驅(qū)動控制系統(tǒng)的逆變器18產(chǎn)生異常,則通過驅(qū)動控制部120停止逆變器18B及20的驅(qū)動控制。因此, 能夠防止逆變器18B及逆變器20的損壞。另外,停止逆變器18B及逆變器20的驅(qū)動控制之后,DC總線電壓值Vdc和電池電壓值Vbat被保持為恒定值。因此,修復逆變器18A之后, 能夠迅速地進行通常狀態(tài)下的運行。另外,在以上,對動臂再生用發(fā)電機250通過液壓馬達260將動臂4的位能轉換為電能的例子進行了說明,但是動臂再生用發(fā)電機250也可以以如下方式構成,即連接于動臂4的動臂軸,并且在動臂4下降時的情況下由液壓來驅(qū)動時進行發(fā)電。動臂4的上升和下降的辨別只要以如下方式進行即可例如在用于進行動臂4的操作的操縱桿26k的2次側設置壓力傳感器,驅(qū)動控制部120根據(jù)該壓力傳感器的輸出進行。接著,對基于本發(fā)明的第10實施例的混合式施工機械進行說明。圖16是表示基于本發(fā)明的第10實施例的混合式施工機械的一例即液壓挖掘機的結構的塊圖?;诒景l(fā)明的第10實施例的混合式施工機械與基于第8實施例的混合式施工機械的不同之處在于,其以如下方式構成主泵14的驅(qū)動通過泵用電動機400來進行,電動發(fā)電機12進行基于由發(fā)動機11驅(qū)動的電力的回收(發(fā)電運行)。其它的結構與基于第 8實施例的混合式施工機械相同,所以對相同的構成要件附加相同符號,并省略其說明。并且,電動發(fā)電機12在此時僅具備作為如下發(fā)電機的功能,即只進行基于由發(fā)動機11驅(qū)動的發(fā)電運行。泵用電動機400以只進行用于驅(qū)動主泵14的動力運行的方式構成,并通過作為驅(qū)動控制系統(tǒng)的逆變器410連接于DC總線110。泵用電動機400以通過驅(qū)動控制部120驅(qū)動的方式構成。若操作操縱桿26A ^C中的任一個,則通過逆變器410從DC總線110對泵用電動機400供給電力,由此進行動力運行,泵14被驅(qū)動而吐出壓力油。因此,在電動發(fā)電機12、泵用電動機400及回轉用電動機21中會發(fā)生通過DC總線110對任一個進行電力供給的狀況。并且,在電動發(fā)電機12及回轉用電動機21中會發(fā)生從任一個向DC總線110進行電力供給的狀況。本實施例中,升降壓轉換器100根據(jù)電動發(fā)電機12、泵用電動機400及回轉用電動機21的運行狀態(tài)進行切換升壓動作和降壓動作的控制,以使DC總線電壓值容納于恒定的范圍內(nèi)。DC總線110配設于逆變器18、逆變器410及逆變器20與升降壓轉換器100之間, 并在電池19、泵用電動機400及回轉用電動機21之間進行電力授受。在基于如以上的結構的本實施例的混合式施工機械中,時刻t = 0時若在逆變器 18中發(fā)生異常,則驅(qū)動控制部120停止逆變器20及逆變器410的驅(qū)動控制,且停止回轉用電動機21及泵用電動機400的驅(qū)動控制。由此,DC總線電壓值VDe和電池電壓值Vbat保持為恒定值。因此,逆變器20及410不受損。不是逆變器18而是電動發(fā)電機12中發(fā)生異常時也同樣,DC總線電壓值Vdc和電池電壓值Vbat被保持為恒定值。因此,逆變器20及逆變器410不受損。如以上,基于第10實施例的混合式施工機械中,若電動發(fā)電機12或其作為驅(qū)動控制系統(tǒng)的逆變器18中發(fā)生異常,則通過驅(qū)動控制部120停止逆變器20及逆變器410的驅(qū)動控制。因此,能夠防止逆變器20及逆變器410的損壞。另外,停止逆變器20及逆變器410 的驅(qū)動控制之后,DC總線電壓值Vdc和電池電壓值Vbat被保持為恒定值。因此,修復逆變器 18之后,能夠迅速地進行通常狀態(tài)下的運行。第8至第10實施例中,對各種結構的混合式施工機械進行了說明,但基于本發(fā)明的混合式施工機械能夠任意地組合第8至第10實施例的結構。并且,第8至第10實施例中對設置了升降壓轉換器100的混合式施工機械進行了說明,但不具備升降壓轉換器100 時也能夠應用本異常處理。然而,以往的起重磁鐵式混合式施工機械中,當輔助用電動發(fā)電機或電動發(fā)電機的驅(qū)動控制系統(tǒng)中發(fā)生異常時若使整個控制停止,則無法進行對起重磁鐵的電力供給。這與蓄電系統(tǒng)的蓄電器或升降壓轉換器中發(fā)生異常時也相同。這樣,發(fā)生異常時,若每次使運行停止則工作效率明顯下降。
因此,在以下進行說明的實施例中,當電動發(fā)電機、所述電動發(fā)電機的驅(qū)動控制系統(tǒng)、蓄電系統(tǒng)的蓄電器或升降壓轉換器中發(fā)生異常時,通過可驅(qū)動起重磁鐵來實現(xiàn)工作效率的提高。以下,例舉圖7所示的起重磁鐵式混合式施工機械,對基于本發(fā)明的第11實施例至第13實施例的混合式施工機械進行說明?;诒景l(fā)明的第11實施例的起重磁鐵式混合式施工機械的機械驅(qū)動系統(tǒng)及電驅(qū)動系統(tǒng),與基于圖6及圖7所示的第2實施例的起重磁鐵式混合式施工機械的結構相同,省略其說明。圖17是概念地表示基于第11實施例的起重磁鐵式混合式施工機械的異常發(fā)生前后的起重磁鐵200的驅(qū)動控制的模式的時間圖。如圖17所示,設時刻t = tl時電動發(fā)電機12、逆變器18、電池19或升降壓轉換器100中的任一個發(fā)生了異常。當時刻t = tl之前起重磁鐵200被勵磁(吸引)時(Li、 L2),在時刻t = tl之后也維持勵磁(吸引)狀態(tài)。這時,如用實線所示,也能夠維持勵磁 (吸引)狀態(tài)(Li),如用虛線所示,有消磁(釋放)操作時,起重磁鐵200被消磁(釋放) (L2)。另一方面,當在時刻t = tl之前起重磁鐵200被消磁(釋放)時(L3、L4),在時刻t = tl之后也未進行勵磁(吸引)操作時,如用實線所示,繼續(xù)維持消磁(釋放)狀態(tài) (L4)。并且,在時刻t = tl之后,有勵磁(吸引)的操作時,如用虛線所示,對起重磁鐵200 的勵磁(吸引)的操作切換被禁止(L3)。這樣,在本實施例中,發(fā)生異常后無法將起重磁鐵200切換為勵磁(吸引)狀態(tài)。圖18A是表示在基于本實施例的混合式施工機械中升降壓轉換器100發(fā)生異常時的電壓的推移的圖表。圖18B是表示升降壓轉換器100發(fā)生異常時的升降壓轉換器100的驅(qū)動狀態(tài)、起重磁鐵200的驅(qū)動狀態(tài)及基于操作者的起重磁鐵200的操作內(nèi)容的推移的圖表。在圖18A中,橫軸表示時間t,縱軸表示電壓值??v軸上的Vl表示DC總線電壓值的目標值,V2表示時刻t = 0時的電池電壓值(初始值),V3表示電動發(fā)電機12的勵磁狀態(tài)下的發(fā)電電壓。并且,將DC總線電壓值表示為VD。,電池電壓值表示為VBAT、電動發(fā)電機12的輸出電壓值表示為VASM。如圖18B所示,時刻t = 0時升降壓轉換器100進行升降壓控制,基于操作者的起重磁鐵200的操作為勵磁(吸引),起重磁鐵200處于勵磁(吸引)狀態(tài)。并且,電動發(fā)電機12處于勵磁狀態(tài)下的發(fā)電狀態(tài)。在此,如圖18A所示,依次按輸出電壓值Va31、電池電壓值VBAT、DC總線電壓值Vdc的順序增高。由于起重磁鐵200處于勵磁(吸引)狀態(tài),所以時刻t = 0之后從DC總線110向起重磁鐵200供給電力,但是由于升降壓轉換器100進行升壓動作,所以DC總線電壓值Vdc 被保持為目標值VI,而電池電壓值Vbat下降。另外,電動發(fā)電機12由發(fā)動機11驅(qū)動,從而以勵磁狀態(tài)進行發(fā)電,電動發(fā)電機12的輸出電壓值Vasm依舊是V3。而且,由電池19繼續(xù)進行升壓動作,電抗器成為過熱狀態(tài),異常判定部比較由電抗器的溫度傳感器檢測出的溫度檢測值與閾值,若溫度檢測值為閾值以上則判定為發(fā)生異常,控制器30停止升降壓轉換器100的動作(時刻t = tl)。控制器30如下進行控制,即
27在升降壓轉換器100的發(fā)生異常的前后繼續(xù)進行起重磁鐵200的運行。因此,DC總線電壓雖向起重磁鐵200消耗電力,但升降壓轉換器100停止動作,所以DC總線電壓無法保持Vl 而慢慢地下降。在此,即使升降壓轉換器100中發(fā)生異常,由于電池19與升降壓轉換器100 處于電連接的狀態(tài),所以從電池19向DC總線110供給電力。其結果,電池10的電壓Vbat 也只下降至相當于向DC總線電壓110供給的電力量。另一方面,控制器30對逆變器18A進行控制,以使維持預先設定的電力的發(fā)電狀態(tài)。這樣,電動發(fā)電機12的逆變器18A在異常發(fā)生的前后也繼續(xù)進行控制,所以能夠保持異常發(fā)生前的電壓值V3。時刻t = t2時,DC總線電壓值VDe下降至與電池電壓值Vbat值相同,之后,DC總線電壓值Vdc與電池電壓值Vbat—同下降。此時,起重磁鐵200被保持為勵磁(吸引)狀態(tài)。 時刻t = t3時,DC總線電壓值VDe和電池電壓值Vbat成為與電動發(fā)電機12的輸出電壓值 Vasm值相同。之后,為了以V3保持電動發(fā)電機12的輸出電壓值Vasm,所以通過逆變器18B、 DC總線110及逆變器18A從電動發(fā)電機12對起重磁鐵200供給電力,所以起重磁鐵200保持為勵磁(吸引)狀態(tài)。時刻t = t4時,由操作者輸入用于使起重磁鐵200消磁(釋放) 的操作指令,所以起重磁鐵200通過控制器30被消磁(釋放)。這樣,根據(jù)基于本實施例的混合式施工機械,升降壓轉換器100中發(fā)生異常而無法進行升降壓控制之后,也能夠在電動發(fā)電機12的勵磁狀態(tài)下通過被發(fā)出的電力繼續(xù)進行起重磁鐵200的勵磁(吸引)動作。另外,當電池19中發(fā)生異常時,也與升降壓轉換器 100中發(fā)生異常時相同,能夠在電動發(fā)電機12的勵磁狀態(tài)下通過被發(fā)出的電力繼續(xù)進行起重磁鐵200的勵磁(吸引)動作。圖19A是表示在基于第11實施例的混合式施工機械中逆變器18A中發(fā)生異常時的各部分電壓的推移的圖表。圖19B是表示在基于第11實施例的混合式施工機械中逆變器18A中發(fā)生異常時的電動發(fā)電機12的驅(qū)動狀態(tài)、起重磁鐵200的驅(qū)動狀態(tài)及基于操作者的起重磁鐵200的操作內(nèi)容的推移的圖表。在圖19A中,橫軸表示時間t、縱軸表示電壓值。 縱軸上的Vl表示DC總線電壓值的目標值,V2表示時刻t = 0時的電池電壓值(初始值), V3表示電動發(fā)電機12的勵磁狀態(tài)下的發(fā)電電壓。V4表示電動發(fā)電機12的無勵磁狀態(tài)下的發(fā)電電壓。并且,將DC總線電壓值表示為VDC、電池電壓值表示為Vbat、電動發(fā)電機12的輸出電壓值表示為VASM。如圖19B所示,時刻t = 0時,電動發(fā)電機12處于勵磁狀態(tài)下的發(fā)電狀態(tài),基于操作者的起重磁鐵200的操作為勵磁(吸引),起重磁鐵200處于勵磁(吸引)狀態(tài)。在此,如圖19A所示,依次按輸出電壓值Va31、電池電壓值VBAT、DC總線電壓值Vdc的順序增高。由于起重磁鐵200處于勵磁(吸引)狀態(tài),所以時刻t = 0之后從DC總線110向起重磁鐵200供給電力,但是由于升降壓轉換器100進行升壓動作,所以DC總線電壓值Vdc 被保持為目標值VI,而電池電壓值Vbat下降。另外,電動發(fā)電機12由發(fā)動機11驅(qū)動,從而以無勵磁狀態(tài)進行發(fā)電,電動發(fā)電機12的輸出電壓值Vasm依舊是V3。并且,逆變器18A成為過熱狀態(tài),異常判定部比較來自逆變器18A的溫度傳感器的溫度檢測值,若溫度檢測值為閾值以上,判定為發(fā)生異常,則控制器30停止逆變器18A的溫度傳感器的動作(t = tl)。因此,時刻t = tl時若逆變器18A中發(fā)生異常,則通過電動發(fā)電機12的無負載狀態(tài)發(fā)出的電力無法供給至DC總線110,所以電動發(fā)電機12的輸出電壓值Va31下降至無勵磁狀態(tài)的電壓V4。然而,控制器30以如下方式進行控制,即在逆變器18A的異常發(fā)生的前后繼續(xù)進行從電池19向DC總線110的升壓動作及起重磁鐵200的運行。因此,向起重磁鐵200消耗電力,升降壓轉換器100繼續(xù)進行升壓動作,所以DC總線電壓VD。被保持為目標值Vl。電池電壓值Vbat伴隨其繼續(xù)下降。時刻t = t5時,通過操作者輸入用于使起重磁鐵200消磁(釋放)的操作指令, 所以起重磁鐵200通過控制器30被消磁(釋放)。這樣,根據(jù)基于本實施例的混合式施工機械,在逆變器18A中發(fā)生異常且電動發(fā)電機12成為無勵磁狀態(tài)之后,通過控制器30使升降壓轉換器100的升壓動作繼續(xù)進行,從而向起重磁鐵200供給電力,所以能夠繼續(xù)進行起重磁鐵200的勵磁(吸引)動作。另外,電動發(fā)電機12中發(fā)生異常時也與逆變器18A中發(fā)生異常時相同,通過控制器30使升降壓轉換器100的升壓動作繼續(xù)進行從而向起重磁鐵200供給電力,所以能夠繼續(xù)進行起重磁鐵200的勵磁(吸引)動作。另外,發(fā)動機11具備異常檢測部,也可以使檢測部檢測發(fā)動機11的異常。此時,例如失速時無法進行基于電動發(fā)電機12的發(fā)電運行,但在異常判定之后,控制器30繼續(xù)對升降壓轉換器100輸出控制指令,從而能夠用基于電池 19的放電運行的電力繼續(xù)進行起重磁鐵200的驅(qū)動控制。以上,根據(jù)本實施例,在電動發(fā)電機12、逆變器18A、電池19或升降壓轉換器100 中發(fā)生異常之后,也能夠繼續(xù)進行起重磁鐵200的勵磁(吸引)動作。接著,對基于本發(fā)明的第12實施例的混合式施工機械進行說明。圖20是表示基于本發(fā)明的第12實施例的混合式施工機械的結構的塊圖。基于第 12實施例的混合式施工機械與基于第11實施例的混合式施工機械的不同之處在于在DC 總線110通過作為驅(qū)動控制系統(tǒng)的逆變器18C連接有作為電動工作要件的發(fā)電機250?;诒緦嵤├幕旌鲜绞┕C械中,動臂缸7連接有液壓馬達沈0,發(fā)電機250的旋轉軸由液壓馬達260驅(qū)動。另外,圖20中,為了便于說明,分離液壓馬達沈0與發(fā)電機 250,但實際上,發(fā)電機250的旋轉軸機械連接于液壓馬達沈0的旋轉軸。如上述,發(fā)電機 250為由液壓馬達260驅(qū)動并且當動臂4伴隨重力下降時將位能轉換為電能的電動工作要件。液壓馬達260以動臂4下降時通過從動臂缸7吐出的油來旋轉的方式構成,用于將動臂4伴隨重力下降時的能量轉換為旋轉力而設置。液壓馬達260設置于控制閥17與動臂缸7之間的液壓管7A,所以能夠安裝于上部回轉體3內(nèi)的適當?shù)牟课弧S冒l(fā)電機250發(fā)出的電力經(jīng)過逆變器18C作為再生能被供給至DC總線110。因此,在電動發(fā)電機12、起重磁鐵200及回轉用電動機21中會發(fā)生通過DC總線 110對任一個進行電力供給的狀況。并且,在電動發(fā)電機12、起重磁鐵200、發(fā)電機250及回轉用電動機21中會發(fā)生從任一個向DC總線110進行電力供給的狀況。本實施例中,升降壓轉換器100根據(jù)電動發(fā)電機12、起重磁鐵200、發(fā)電機250及回轉用電動機21的運行狀態(tài)進行切換升壓動作和降壓動作的控制,以使DC總線電壓值容納于恒定的范圍內(nèi)。DC總線110配設于逆變器18A、18B、18C及20與升降壓轉換器之間,并在電池19、電動發(fā)電機12、起重磁鐵200、發(fā)電機250及回轉用電動機21之間進行電力授受。
在基于以上那樣的結構的本實施例的混合式施工機械中,即使電動發(fā)電系統(tǒng)中發(fā)生異常,也繼續(xù)進行由動臂缸9產(chǎn)生的再生能向DC總線110的供給,所以控制器30在異常發(fā)生的前后繼續(xù)進行起重磁鐵200的控制,從而能夠進行電力供給。同樣,在蓄電系統(tǒng)中發(fā)生異常且無法從電池19進行電力供給的狀態(tài)下,也繼續(xù)進行由動臂缸9產(chǎn)生的再生能向DC 總線100的供給,所以控制器30在異常發(fā)生的前后繼續(xù)進行起重磁鐵200的控制,從而能夠進行電力供給。另外,以上對發(fā)電機250通過液壓馬達260將動臂4的位能轉換為電能的方式進行了說明,但是發(fā)電機250也可以以如下方式構成,即連接于動臂4的動臂軸并且在動臂4 下降的情況下由液壓來驅(qū)動時進行發(fā)電。動臂4的上升和下降的辨別只要以如下方式進行即可例如在用于進行動臂4的操作的操縱桿2隊的2次側設置壓力傳感器,控制器30根據(jù)該壓力傳感器的輸出進行。接著,對基于本發(fā)明的第13實施例的混合式施工機械進行說明。圖21是表示基于本發(fā)明的第13實施例的混合式施工機械的結構的塊圖?;诘?13實施例的混合式施工機械與基于圖20所示的第12實施例的混合式施工機械的不同之處在于,其以如下方式構成主泵14的驅(qū)動通過泵用電動機400來進行,電動發(fā)電機12進行因由發(fā)動機11驅(qū)動發(fā)出的電力的回收(發(fā)電運行)。其它的結構與基于第12實施例的混合式施工機械相同,所以對相同構成要件附加相同符號,并省略其說明。并且,電動發(fā)電機 12在這里僅具備作為如下的發(fā)電機的功能,即只進行基于由發(fā)動機11驅(qū)動的發(fā)電運行。泵用電動機400以只進行用于驅(qū)動主泵14的動力運行的方式構成,并通過作為驅(qū)動控制系統(tǒng)的逆變器410連接于DC總線110。泵用電動機400為工作用電動機。泵用電動機400以由控制器30驅(qū)動的方式構成。若操作操縱桿26A 26C中的任一個,則通過逆變器410從DC總線110對泵用電動機400供給電力,由此進行動力運行,泵14被驅(qū)動而吐出壓力油。因此,在電動發(fā)電機12、泵用電動機400及回轉用電動機21中會發(fā)生通過DC總線110對任一個進行電力供給的狀況。并且,在電動發(fā)電機12及回轉用電動機21中會發(fā)生從任一個向DC總線110進行電力供給的狀況。本實施例中,升降壓轉換器100根據(jù)電動發(fā)電機12、泵用電動機400及回轉用電動機21的運行狀態(tài)進行切換升壓動作和降壓動作的控制,以使DC總線電壓值容納于恒定的范圍內(nèi)。DC總線110配設于逆變器18、410及20與升降壓轉換器100之間,并在電池19、 泵用電動機400及回轉用電動機21之間進行電力授受。在基于這樣的本實施例的混合式施工機械中,即使電動發(fā)電系統(tǒng)中發(fā)生異常,也通過升降壓轉換器100從電池19向DC總線100供給電力,所以控制器30在異常產(chǎn)生的前后繼續(xù)進行起重磁鐵200的控制,從而能夠進行電力供給。同樣,在蓄電系統(tǒng)中發(fā)生異常時也可進行來自電動發(fā)電機12的電力供給,所以控制器30在異常發(fā)生的前后繼續(xù)進行起重磁鐵200的控制,從而能夠進行電力供給。另外,電動發(fā)電機12中發(fā)生異常時也與逆變器18A中產(chǎn)生異常時相同,通過繼續(xù)進行升降壓轉換器100的升壓動作而向起重磁鐵200供給電力,所以能夠繼續(xù)進行起重磁鐵200的勵磁(吸引)動作。此時,通過發(fā)電機250發(fā)出的電力被供給至DC總線110,所以較第11實施例時更減輕了升降壓轉換器100的負擔。并且,電池電壓值Vbat也不會較第11實施例時下降,能夠以更長時間將起重磁鐵200保持為勵磁(吸引)狀態(tài)。
如以上,根據(jù)本實施例提供如下混合式施工機械在電動發(fā)電機12、逆變器18A、 電池19或升降壓轉換器100中發(fā)生了異常之后,也能夠繼續(xù)進行起重磁鐵200的勵磁(吸引)動作。 第11至第I3實施例中,對各種結構的混合式施工機械進行了說明,但基于本發(fā)明的混合式施工機械能夠任意地組合第11至第13實施例的結構。然而,輔助液壓泵的驅(qū)動的電動發(fā)電機或進行電動發(fā)電機的驅(qū)動控制的逆變器中發(fā)生異常,或者電池或升降壓轉換器中發(fā)生異常,且無法得到輔助時,有驅(qū)動液壓泵的輸出不足的可能。當無法得到電動發(fā)電機的輔助時,若發(fā)動機的輸出相對于液壓馬達的輸出不足,則有無法確保適當?shù)倪\行狀態(tài)的可能。因此,以下進行說明的第14實施例至第16實施例用于提供如下混合式施工機械, 即在得不到電動發(fā)電機的輔助時也能夠繼續(xù)進行適當?shù)倪\行狀態(tài)。圖22是表示基于本發(fā)明的第14實施例的混合式施工機械的結構的塊圖?;诒景l(fā)明的第14實施例的混合式施工機械具有與基于圖2所示的第1實施例的混合式施工機械基本相同的結構,但是追加有以下說明的結構。圖22中,在與圖2所示的構成組件同等的組件附加相同符號,并省略其說明。本實施例中,作為液壓泵的主泵14上設有控制主泵14的傾斜角的泵控制閥14A。 泵控制閥14A通過控制器30電驅(qū)動并且進行主泵14的傾斜角的控制。接著,利用圖3說明蓄電系統(tǒng)的詳細情況。包含DC總線110的蓄電系統(tǒng)連接有DC 總線電壓檢測部111。DC總線電壓檢測部111檢測DC總線110的電壓,將DC總線電壓值供給至控制器30。DC總線電壓檢測部111相當于用于檢測DC總線電壓值的電壓檢測部。 由DC總線電壓檢測部111檢測出的DC總線電壓值被輸入至控制器30,并且為了進行用于將該DC總線電壓值容納于恒定的范圍內(nèi)的升壓動作和降壓動作的切換控制而使用。并且,電池電壓檢測部112與電池電流檢測部113連接于蓄電系統(tǒng)。電池電壓檢測部112檢測電池19的電壓并將電池電壓值供給至控制器30。電池電流檢測部檢測流入電池19與升降壓轉換器100之間的電流并將電池電流值供給至控制器30。升降壓轉換器 100的升壓動作和降壓動作的切換控制根據(jù)通過DC總線電壓檢測部111檢測出的DC總線電壓值、通過電池電壓檢測部112檢測出的電池電壓值及通過電池電流檢測部113檢測出的電池電流值,通過來自控制器30的控制指令進行。電池電壓檢測部112相當于用于檢測電池19的電壓值的電壓檢測部,為了檢測電池的充電狀態(tài)而使用。通過電池電壓檢測部112檢測出的電池電壓值被輸入至控制器30, 并且為了進行升降壓轉換器100的升壓動作和降壓動作的切換控制而使用。并且,若在轉換器100與電池19之間發(fā)生斷線異常,則DC總線電壓檢測部111和電池電壓檢測部112 比較電池電壓檢測部112與DC總線電壓檢測部111的電壓值,從而也作為能夠進行異常的發(fā)生和異常發(fā)生部位的特別指定的異常檢測部而發(fā)揮作用。電池電流檢測部113相當于用于檢測電池19的電流值的電流檢測部。電池電流值是將從電池19流入升降壓轉換器100的電流設為正值而被檢測。通過電池電流檢測部 113檢測出的電池電流值被輸入至控制器30,并且為了進行升降壓轉換器100的升壓動作和降壓動作的切換控制而使用。并且,若在升降壓轉換器100與電池19之間發(fā)生斷線異常,
31則電池電流檢測部113檢測到由電池電流檢測部113檢測出的電流值急劇下降,從而也作為蓄電系統(tǒng)的異常檢測部發(fā)揮作用??刂破?0具備輔助異常判定部50,在輔助異常判定部50中以如下方式構成輸入有表示由異常檢測部檢測出的電動發(fā)電機12的溫度、在電動發(fā)電機12中流通的電流值、外加于電動發(fā)電機12的電壓值、包含于逆變器18的轉換元件的溫度、供給至逆變器18的電壓值及供給至逆變器18的電流值的信號。同樣還以如下方式構成輸入有表示由異常檢測部檢測出的電池19的溫度、在電池19或升降壓轉換器100中流通的電流值、外加于電池19 或升降壓轉換器100的電壓值及升降壓轉換器100的轉換元件的溫度的信號。而且,若輸入由異常檢測部檢測出的檢測值,若超過對應于各種類的檢測值而設定的閾值則輔助異常判定部50判定為發(fā)生了輔助異常。并且,控制器30具備失速防止部32。若由輔助異常判定部50判斷為發(fā)生了輔助異常,則失速防止部32執(zhí)行失速防止處理。在第14實施例中失速防止部32通過驅(qū)動控制泵控制閥14A來執(zhí)行縮小主泵14的傾斜角的失速防止處理,以使液壓泵14的輸出下降至發(fā)動機輸出上限值以下。在此,蓄電系統(tǒng)的異常是指例如電動發(fā)電機12或者升降壓轉換器100或電池19 中發(fā)生斷線時、或溫度異常上升的狀態(tài)。并且,逆變器18的異常是指例如因斷線或故障而轉換元件的溫度、電壓值或電流值超過各自的閾值而產(chǎn)生過熱狀態(tài)、過電壓狀態(tài)或過電流狀態(tài)。圖23A是表示在基于第14實施例的混合式施工機械中電動發(fā)電機12或逆變器18 中發(fā)生異常時在異常檢測的前后的發(fā)動機11的輸出、主泵14的輸出、發(fā)動機11及電動發(fā)電機12的總計輸出的圖表。圖2 是表示在基于第14實施例的混合式施工機械中電動發(fā)電機12或逆變器18發(fā)生異常時被輸入至泵控制閥14A的控制指令產(chǎn)生變化時的主泵14的吐出壓力與輸出的關系的圖表。主泵14的吐出壓力根據(jù)動臂缸7、斗桿缸8及鏟斗缸9、液壓馬達1A、1B所受的負載狀況來決定。因此,當負載較輕時,主泵14的輸出低于發(fā)動機11 的輸出上限值,而負載較大時變得高于發(fā)動機11的輸出上限值。在此,主泵14的輸出高于發(fā)動機11的輸出上限值時,通過電動發(fā)電機12來輔助發(fā)動機11。圖23A中,WEng表示發(fā)動機11的輸出上限值、Wpmpn表示主泵14的輸出值、WA3(表示電動發(fā)電機12的輸出上限值、WEng+WASM表示發(fā)動機ll(WEng)及電動發(fā)電機12 (Wasm)的總計輸出值、Wftiptl表示進行了基于控制器30的失速控制部32的失速防止處理之后的主泵14的輸出。時刻t = t0時,電動發(fā)電機12或逆變器18未發(fā)生異常。并且,在這時候由于操作員的操縱桿操作而對液壓缸要求高輸出。伴隨此,主泵14的輸出Wftipn成為高于發(fā)動機 11的輸出上限值WEng的輸出。因此,為了防止發(fā)動機11的失速,控制器30向逆變器18發(fā)送指令,以使通過電動發(fā)電機12輔助發(fā)動機11。由此,即使通過主泵14要求高于發(fā)動機 11的輸出上限值WEng的輸出,也不會失速就能夠進行工作。在此,電動發(fā)電機12的輸出上限值Wasm如下設定,即與發(fā)動機11的輸出上限值WEng相加則高于主泵14的輸出WPmpn。然而,過于對電動發(fā)電機12加載負載,基于溫度傳感器12A的檢測值達到預先設定的溫度,則控制器30的輔助異常判定部50判斷為電動發(fā)電機12處于過負載狀態(tài)。這時, 控制器30的輔助異常判定部50判斷電動發(fā)電機中發(fā)生了異常,并向逆變器18送出指令,以使停止來自電動發(fā)電機12的輸出使得通過進行輔助異常處理來降低電動發(fā)電機12的負載。由此,來自電動發(fā)電機12的輸出消失,所以成為主泵14的輸出Wpmpn高于發(fā)動機的輸出上限值WEng的狀態(tài)。在此,本實施例中,時刻t = tl時電動發(fā)電機12若發(fā)生異常,則控制器30的失速防止部32檢測電動發(fā)電機12的異常,并變更用于驅(qū)動控制泵控制閥14A的驅(qū)動指令而來縮小傾斜角。由此,主泵14的輸出從Wftipn下降至小于發(fā)動機11的輸出上限值 ^Eng 的 ^PmpO °在此,用于驅(qū)動控制泵控制閥14A的驅(qū)動指令是用于控制主泵14的斜板的傾斜角的泵電流I。因此,如圖2 所示,在將主泵14的吐出壓力以Pi設定為一定的狀態(tài)下,若將泵電流I從In降低至Itl (In > I0),則根據(jù)泵電流值控制傾斜角,主泵14的輸出從Wpmpn降低至 Wpmp0 ο如圖2 所示,例如即使吐出輸出Pi任意地變動也如下設定電流Itl 主泵14的輸出不超過發(fā)動機11的輸出上限值WEng。具體而言,如下設定電流Itl 主泵14的輸出的最大值Wpmpnmax不超過發(fā)動機11的輸出上限值WEng。因此,在沒有基于電動發(fā)電機12的輔助力的狀態(tài)下,也能夠僅用發(fā)動機11的輸出WEng驅(qū)動主泵14。這樣,即使主泵14的輸出Wpmpn因吐出壓力Pi變動,發(fā)動機11的輸出WEng也能夠滿足WEng > WP_的條件。如以上,根據(jù)基于本實施例的混合式施工機械,當電動發(fā)電機12或逆變器18中發(fā)生異常時,主泵14的傾斜角通過控制器30縮小至預定的角度,由此,被控制成主泵14的輸出Wpmptl變得低于發(fā)動機11的輸出WEng。因此,即使電動發(fā)電機12或逆變器18中發(fā)生異常而基于電動發(fā)電機12的輔助力消失,也能夠通過降低主泵14的輸出來僅用發(fā)動機11的輸出WEng驅(qū)動主泵14,所以在得不到電動發(fā)電機12的輔助時,也能夠繼續(xù)維持運行狀態(tài)。本實施例中,對電動發(fā)電機12中發(fā)生溫度異常時的處理進行了說明,但輔助異常判定部50也可以根據(jù)電動發(fā)電系統(tǒng)的異常檢測部即逆變器18的電流檢測器或電壓檢測器的檢測值來判斷電動發(fā)電系統(tǒng)的異常。此時,除此之外還可以通過失速防止部32進行降低主泵14的輸出的處理。并且,蓄電系統(tǒng)產(chǎn)生異常時,輔助異常判定部50也可以與上述情況同樣通過來自由電池19和升降壓轉換器100構成的蓄電系統(tǒng)中所具備的異常檢測部的檢測值來判斷電動發(fā)電系統(tǒng)的異常。此時,無法進行從電池19向電動發(fā)電機12的電力供給, 所以在輔助異常判定部50判斷無法進行輔助,并進行停止電動發(fā)電機12的電動運行及發(fā)電運行的輔助異常判定處理。因此,即使蓄電系統(tǒng)中發(fā)生異常,也與電動發(fā)電系統(tǒng)中發(fā)生異常時相同,只要以通過失速防止部32進行降低主泵14的輸出的處理的方式構成即可。接著,對基于本發(fā)明的第15實施例的混合式施工機械進行說明。圖24A是在基于本發(fā)明的第15實施例的混合式施工機械中,當電動發(fā)電機12或逆變器18中發(fā)生異常時相對機關轉速標繪使發(fā)動機11的機關轉速下降時的發(fā)動機11的輸出上限值、主泵14的輸出上限值的圖表。圖24B是表示在基于本發(fā)明的第15實施例的混合式施工機械中,當電動發(fā)電機12或逆變器18中發(fā)生異常時在異常檢測的前后使發(fā)動機11的機關轉速下降時的發(fā)動機11的輸出上限值、主泵14的輸出、電動發(fā)電機12的輸出上限值、發(fā)動機11及電動發(fā)電機12的總計輸出上限值的圖表?;诘?5實施例的混合式施工機械與基于第14實施例的混合式施工機械的不同之處在于當電動發(fā)電機12或逆變器18中發(fā)生異常時,不降低主泵14的輸出,而根據(jù)發(fā)動機11的輸出特性與主泵14的輸出特性的關系,通過調(diào)整發(fā)動機11的機關轉速而使發(fā)動機11的輸出高于主泵14的輸出的運行區(qū)域。另外,圖24A所示的主泵14的輸出特性為傾斜角最大時的輸出特性。因此,在傾斜角設定為小于最大值的狀態(tài)下,主泵14的輸出的值成為低于圖24A所示的值。如圖24A所示,主泵14的輸出具有根據(jù)機關轉速的上升而幾乎線性地增大的特性。與此相對,發(fā)動機11的輸出上限值WEng具有如下特性隨著機關轉速的上升2次曲線性地增大而達到最大輸出,且在機關轉速r較高的區(qū)域中稍微下降。因此,如圖24A所示,在機關轉速為rl的狀態(tài)下,主泵14的輸出Wftipl大于發(fā)動機 11的輸出WEngl。該狀態(tài)繼續(xù)進行到機關轉速上升至r2。即,機關轉速為r2以下的區(qū)域是為了驅(qū)動主泵14而需要基于電動發(fā)電機12的輔助的區(qū)域。若機關轉速成為r2,則主泵14的輸出Wftipl與發(fā)動機11的輸出WEngl相等。發(fā)動機 11的輸出上限值WEng當機關轉速為r3時成為最大輸出WEng3,之后慢慢下降,而在機關轉速 r4時,主泵14的輸出Wriip1與發(fā)動機11的輸出WEngl再次相等。即,機關轉速在r2至r4之間的區(qū)域是如下區(qū)域由于發(fā)動機11的輸出上限值WEng大于主泵14的輸出Wriip,所以在沒有基于電動發(fā)電機12的輔助的狀態(tài)下也能夠驅(qū)動液壓泵14。若機關轉速高于r4,則與機關轉速為r2以下的區(qū)域相同,主泵14的輸出Wpmpl變得大于發(fā)動機11的輸出WEngl,為了驅(qū)動液壓泵14需要基于電動發(fā)電機12的輔助?;诘?5實施例的混合式施工機械中,以正常時的機關轉速為不足r2的rl的轉速來使用時,電動發(fā)電機12或逆變器18中發(fā)生異常時,控制器30將發(fā)動機11的機關轉速控制在r2至r4的范圍內(nèi)。由此,在得不到電動發(fā)電機12的輔助的狀態(tài)下,也可僅以發(fā)動機11的輸出上限值WEng驅(qū)動主泵14,所以能夠繼續(xù)維持運行狀態(tài)。如圖24B所示,時刻t = 0時電動發(fā)電機12及逆變器18正常動作,發(fā)動機11的機關轉速成為正常時的rl。而且,在該時刻,由于操作者的操縱桿操作而液壓缸中要求高輸出。在此,主泵14中所要求的輸出要求有與轉速rl時的主泵14的輸出上限值Wpmpl相同的值。而且,對主泵14的輸出Wftipl成為高于發(fā)動機11的輸出上限值WEng的輸出值。因此,控制器30為了防止發(fā)動機11的失速向逆變器18發(fā)送指令,以使通過電動發(fā)電機12輔助發(fā)動機11。由此,即使在主泵14中需要高于發(fā)動機11的輸出上限值WEng的輸出的狀況下,也不會失速而能夠進行工作。在此,相加電動發(fā)電機12的輸出上限值Wa31與發(fā)動機11的輸出上限值WEng計算的總計的輸出上限值設定為高于主泵14的輸出WPmpl。然而,過于對電動發(fā)電機12加載繼續(xù)的負載,若基于溫度傳感器12A的檢測值達到預先設定的溫度,則控制器30的輔助異常判定部50判定電動發(fā)電機12處于過負載狀態(tài)。此時,控制器30的輔助異常判定部50判斷電動發(fā)電系統(tǒng)中發(fā)生了異常,并向逆變器18 發(fā)送指令,以使停止來自電動發(fā)電機12的輸出使得通過進行輔助異常處理來降低電動發(fā)電機12的負載。由此,由于沒有來自電動發(fā)電機12的輸出,所以成為主泵14的輸出Wpmpl 高于發(fā)動機11的輸出上限值WEngl的狀態(tài)。在此,本實施例中,時刻t = tl時若電動發(fā)電機 12中發(fā)生異常,則控制器30的失速防止部32檢測異常并將發(fā)動機11的機關轉速控制為 r3。在此,主泵14的輸出上下值Wpmpl也伴隨轉速的增加稍微上升成為WPmp3。在機關轉速為 r3時,即使主泵14以實施方式2的混合式施工機械可輸出的能力界限值運行,主泵14的輸出上限值Wpmp3也變得高于發(fā)動機11的輸出上限值WEng3。因此,由于異常的發(fā)生,電動發(fā)電機12的輸出Wasm成為零,但發(fā)動機11的輸出成為WEng3,超過主泵14的輸出Wftip3,所以能夠僅以發(fā)動機11的輸出WEng3繼續(xù)進行主泵14的運行。另外,以上為了便于說明,對時刻t = tl時電動發(fā)電機12中發(fā)生異常時將發(fā)動機 11的機關轉速控制為產(chǎn)生最大輸出r3的例子進行了說明,但機關轉速不限于r3,為r2至 r4之間即可。這是因為若機關轉速為r2至r4之間的運行區(qū)域,則發(fā)動機11的輸出成為超過主泵14的輸出的運行區(qū)域。如以上,根據(jù)基于第15實施例的混合式施工機械,電動發(fā)電機12或逆變器18中發(fā)生異常時,發(fā)動機11的輸出通過控制器30被設定為超過主泵14的輸出的運行區(qū)域,所以即使基于電動發(fā)電機12的輔助力消失,也能夠僅以發(fā)動機11的輸出上限值WEng驅(qū)動主泵14,且能夠繼續(xù)維持運行狀態(tài)。并且,以上使用發(fā)動機11的機關轉速作為機關轉速進行了說明,但也可以使用與發(fā)動機11機械結合的電動發(fā)電機12的轉速作為機關轉速。接著,對基于本發(fā)明的第16實施例的混合式施工機械進行說明。圖25A是在基于本發(fā)明的第16實施例的混合式施工機械中,當電動發(fā)電機12或逆變器18中發(fā)生異常時相對機關轉速標繪使發(fā)動機11的機關轉速下降時的發(fā)動機11的輸出上限值、主泵14的輸出上限值的圖表。圖25B是表示在基于本發(fā)明的第16實施例的混合式施工機械中,為電動發(fā)電機12或逆變器18中發(fā)生異常時在異常檢測的前后使發(fā)動機11的機關轉速下降時的發(fā)動機11的輸出上限值,主泵14的輸出、電動發(fā)電機12的輸出上限值、發(fā)動機11及電動發(fā)電機12的總計的輸出上限值的圖表。圖25A所示的發(fā)動機11的輸出特性和主泵14的輸出特性,與圖24A所示的第15 實施例的特性相同?;诘?6實施例的混合式施工機械與基于第15實施例的混合式施工機械的不同之處在于正常時的機關轉速在以高于r4的r5的機關轉速運行的情況下,電動發(fā)電機12 或逆變器18中發(fā)生異常時,將發(fā)動機11的機關轉速設定在r2至r4之間的運行區(qū)域。在時間t = 0時,電動發(fā)電機12及逆變器18正常動作,發(fā)動機11的機關轉速成為正常時的r5。而且,在該時刻,由于操作員的操縱桿操作,液壓缸中要求高輸出。在此, 主泵14中所要求的輸出要求有與機關轉速為r5時的主泵14的輸出上限值Wpmp5相同的值。 而且,主泵14的輸出Wftip5成為高于發(fā)動機11的輸出上限值WEng5的輸出值。所以,通過電動發(fā)電機12執(zhí)行輔助的動作。因此,相加電動發(fā)電機12的輸出上限值Wasm與發(fā)動機11的輸出上限值WEng5的總計的輸出上限值也可設定為高于主泵14的輸出WPmp5。然而,若過于向電動發(fā)電機12繼續(xù)加載負載,而基于溫度傳感器12A的檢測值達到預先設定的溫度,則控制器30的輔助異常判定部50判定為電動發(fā)電機12處于過負載狀態(tài)。此時,控制器30的輔助異常判定部50判定為電動發(fā)電系統(tǒng)中發(fā)生了異常,并向逆變器 18送出指令,以使停止來自電動發(fā)電機12的輸出使得通過輔助異常處理來降低電動發(fā)電機12的負載。由此,由于來自電動發(fā)電機12的輸出消失,所以成為主泵14的輸出Wpmp5高于發(fā)動機11的輸出上限值WEng5的狀態(tài)。在此,實施方式2中,時刻t = tl時若電動發(fā)電機 12中發(fā)生異常,則控制器30的失速防止部32檢測出異常,并將發(fā)動機11的機關轉速控制為r3。在此,主泵14的輸出上限值Wriip5也伴隨轉速的減少下降至WPmp3。在機關轉速為r3 的狀態(tài)下,即使主泵14以基于第16實施例的混合式施工機械可輸出的能力界限值運行,主泵14的輸出上限值Wftip3也變得高于發(fā)動機11的輸出上限值WEng3。因此,由于異常的發(fā)生, 電動發(fā)電機12的輸出Wasm成為零,但發(fā)動機11的輸出成為WEng3,超過主泵14的輸出Wpmp3, 所以能夠僅以發(fā)動機11的輸出WEng3繼續(xù)進行主泵14的運行。另外,以上為了便于說明,對時刻t = tl時電動發(fā)電機12中發(fā)生異常時將發(fā)動機 11的機關轉速控制為產(chǎn)生最大輸出r3的方式進行了說明,但機關轉速不限于r3,為r2至 r4之間即可。這是因為若機關轉速為r2至r4之間的運行區(qū)域,則發(fā)動機11的輸出成為超過主泵14的輸出的運行區(qū)域。如以上,根據(jù)基于第16實施例的混合式施工機械,當電動發(fā)電機12或逆變器18 中發(fā)生異常時,發(fā)動機11的輸出通過控制器30被設定為超過主泵14的輸出的運行區(qū)域, 所以即使基于電動發(fā)電機12的輔助力消失,也能夠僅以發(fā)動機11的輸出上限值WEng驅(qū)動主泵14,且能夠繼續(xù)維持運行狀態(tài)。并且,以上使用發(fā)動機11的機關轉速作為機關轉速進行了說明,但也可以使用與發(fā)動機11機械結合的電動發(fā)電機12的轉速作為機關轉速。并且,第15實施例及第16實施例中,說明了電動發(fā)電機12中發(fā)生溫度異常時的處理,但也可以以如下方式構成根據(jù)電動發(fā)電系統(tǒng)的異常檢測部即逆變器18的電流檢測器或電壓檢測器的檢測值,輔助異常判定部50判定電動發(fā)電系統(tǒng)的異常。此時,通過由失速防止部32使機關轉速比正常時的轉速增加或減少,從而進行處理,以使在發(fā)動機11的輸出上限值高于主泵14的輸出上限值的轉速區(qū)域中進行驅(qū)動。另外,通過來自由電池19和升降壓轉換器100構成的蓄電系統(tǒng)中所具備的異常檢測部的檢測值從而蓄電系統(tǒng)中發(fā)生異常的情況也相同。此時,無法進行從電池19至電動發(fā)電機12的電力供給,所以在輔助異常判定部50判定為無法輔助,并進行使電動發(fā)電機12 的電動運行及發(fā)電運行停止的輔助異常判定處理。因此,蓄電系統(tǒng)中發(fā)生異常時,也與電動發(fā)電系統(tǒng)中發(fā)生異常時相同地通過失速防止部32變更發(fā)動機11的機關轉速,以使在發(fā)動機11的輸出上限值高于主泵14的輸出上限的轉速區(qū)域中進行驅(qū)動。并且,第14實施例至第16實施例中,對具備鏟斗6的混合式施工機械進行了說明,但也可具備起重磁鐵來代替鏟斗6。起重磁鐵是通過電磁吸附力吸引或釋放金屬物的電動工作要件。并且,第14至第16實施例中對設置了升降壓轉換器100的混合式施工機械進行了說明,但在不具備升降壓轉換器時,也可以應用本異常處理。但是,多個混合式施工機械中設有冷卻電動發(fā)電機、回轉用電動機及逆變器等的冷卻系統(tǒng)。上述的專利文獻1公開有在液壓驅(qū)動裝置中通過泵馬達的工作油進行電動發(fā)電機的冷卻的技術。然而,若繼續(xù)進行工作則導致工作油的溫度上升,所以基于工作油的冷卻能力明顯下降。此時,電動發(fā)電機成為過熱狀態(tài)且有損壞的可能。因此,以下的第17實施例及第18實施例中提供如下混合式施工機械設置與液壓驅(qū)動部獨立的冷卻裝置,當冷卻裝置中發(fā)生異常時也能夠繼續(xù)維持運行狀態(tài)。圖沈是表示基于本發(fā)明的第17實施例的混合式施工機械的結構的塊圖。基于本發(fā)明的第17實施例的混合式施工機械是起重磁鐵式混合式施工機械,具有與基于圖7所示的第2實施例的起重磁鐵式混合式施工機械基本相同的結構,但追加有在以下進行說明的構成要件。另外,圖26中,對與圖7所示的構成組件相同的組件附加相同符號,并省略其說明。基于本發(fā)明的第17實施例的混合式施工機械是起重磁鐵式混合式施工機械,所以操作裝置26設置有用于切換起重磁鐵200的勵磁(開通吸附)或消磁(關閉釋放) 的按鈕開關26D。若通過駕駛員按壓按鈕開關^D,則通過控制器30切換起重磁鐵6的勵磁(開通吸附)或消磁(關閉釋放)。并且,在電力系統(tǒng)中DC總線電壓檢測部111連接于蓄電系統(tǒng)。DC總線電壓檢測部111檢測DC總線110的電壓,并將DC總線電壓值供給至控制器30。DC總線電壓檢測部 111相當于用于檢測DC總線電壓值的電壓檢測部。通過DC總線電壓檢測部111檢測出的 DC總線電壓值被輸入至控制器30,并且為了進行用于使該DC總線電壓值容納于恒定的范圍內(nèi)的升壓動作和降壓動作的切換控制而使用。并且,電池電壓檢測部112與電池電流檢測部113連接于蓄電系統(tǒng)。電池電壓檢測部112檢測電池19的電壓并將電池電壓值供給至控制器30。電池電流檢測部檢測流入電池19與升降壓轉換器100之間的電流并將電池電流值供給至控制器30。升降壓轉換器 100的升壓動作和降壓動作的切換控制,根據(jù)通過DC總線電壓檢測部111檢測出的DC總線電壓值、通過電池電壓檢測部112檢測出的電池電壓值及通過電池電流檢測部113檢測出的電池電流值,通過來自控制器30的控制指令進行。電池電壓檢測部112相當于用于檢測電池19的電壓值的電壓檢測部,為了檢測電池的充電狀態(tài)而使用。通過電池電壓檢測部112檢測出的電池電壓值被輸入至控制器30, 并且為了進行升降壓轉換器100的升壓動作與降壓動作的切換控制而使用。而且,若在轉換器100與電池19之間發(fā)生斷線,則DC總線電壓檢測部111與電池電壓檢測部112比較電池電壓檢測部112與DC總線電壓檢測部111的電壓值,從而作為可進行異常的發(fā)生和異常發(fā)生部位的特別指定的異常檢測部發(fā)揮作用。電池電流檢測部113相當于用于檢測電池19的電流值的電流檢測部。電池電流值其將從電池19流入升降壓轉換器100的電流設為正值而被檢測。通過電池電流檢測部 113檢測出的電池電流值輸入至控制器30,并且為了進行升降壓轉換器100的升壓動作與降壓動作的切換控制而使用。而且,若在升降壓轉換器100與電池19之間發(fā)生斷線異常, 則電池電流檢測部113檢測到由電池電流檢測部113檢測出的電流值急劇下降,從而也作為蓄電系統(tǒng)的異常檢測部發(fā)揮作用。在本實施例中,控制器30包括冷卻功能異常判定部130,其根據(jù)來自配設于后述的冷卻系統(tǒng)中的第1異常檢測部310A、320A、330A、340B的檢測值,判定有無冷卻系統(tǒng)。若檢測出后述的冷卻系統(tǒng)的異常,則控制器30進行用于能夠繼續(xù)進行起重磁鐵200、電動發(fā)電機12及回轉用電動機21的運行的處理。關于該處理進行后述。并且,控制器30具備驅(qū)動部異常判定部50,在驅(qū)動部異常判定部50中以如下方式構成輸入有表示由第2異常檢測部檢測出的電動發(fā)電機12的溫度、包含于逆變器18的轉換元件的溫度的信號。圖27A是表示基于本發(fā)明的第17實施例的混合式施工機械的發(fā)動機11的冷卻系統(tǒng)的圖。圖27B是表示基于本發(fā)明的第17實施例的混合式施工機械的電動發(fā)電機12、減速機13及回轉用電動機21以及這些驅(qū)動控制系統(tǒng)的冷卻路徑的圖。在圖27A及圖27B中, 示出有冷卻水流通至各構成要件的順序,箭頭表示冷卻水的流通方向。
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如圖27A所示,發(fā)動機11的冷卻系統(tǒng)以冷卻水依次按照罐300、第1泵301、散熱器302、發(fā)動機11的順序進行循環(huán)的方式構成。穿過發(fā)動機11的冷卻水路的冷卻水返回到罐300。第1泵301通過風扇皮帶機械連接于發(fā)動機11的輸出軸,并由發(fā)動機11驅(qū)動。 第1泵301并不限于由發(fā)動機11驅(qū)動,也以由電動機驅(qū)動。從DC總線110向該電動機供給電力即可。此時,若驅(qū)動第1泵301,則罐300內(nèi)的冷卻水被第1泵301吸引,并通過配管 L-al、L-a2供給至散熱器302。用散熱器302進行熱交換之后,通過配管L_a3供給至發(fā)動機11并冷卻發(fā)動機11。之后,使因發(fā)動機11的熱被加熱的冷卻水通過配管L-a4向罐300 循環(huán),因此構成發(fā)動機11的冷卻系統(tǒng)。并且,基于第17實施例的混合式施工機械除了發(fā)動機11的冷卻系統(tǒng)還另外具有用于冷卻電動發(fā)電機12、減速機13及回轉用電動機21的冷卻系統(tǒng)。如圖27B所示,構成該冷卻系統(tǒng)的冷卻裝置以冷卻水依次按照罐310、泵用逆變器 322、第2泵320、散熱器330、控制器30、電源系統(tǒng)340、回轉用電動機21、電動發(fā)電機12、減速機13的順序進行循環(huán)的方式構成。另外,第2泵320由泵用馬達321驅(qū)動。電源系統(tǒng)340包含逆變器18A、18B、20、泵用逆變器322、升降壓轉換器100及電池 19。并且起重磁鐵200本身為氣冷式,所以不包含于該冷卻系統(tǒng)中,只有進行起重磁鐵200 的驅(qū)動控制的逆變器18B包含于冷卻系統(tǒng)中。泵用馬達321通過泵用逆變器322由控制器30進行驅(qū)動控制。并且,電動發(fā)電機 12、減速機13、回轉用電動機21、控制器30、泵用馬達321及電源系統(tǒng)340中配設有熱敏電阻 12A、13A、21B、340A。另外,圖27B中一體表示電源系統(tǒng)340的熱敏電阻340A來作為第2異常檢測機構,但實際上,以可個別檢測逆變器18A、18B、20、升降壓轉換器100及電池19的各自溫度的方式構成。并且,作為第1異常檢測機構配設有泵用逆變器322的溫度傳感器即熱敏電阻 340B。若冷卻裝置根據(jù)來自泵用逆變器322的信號驅(qū)動第2泵320,則罐310內(nèi)的冷卻水由被第2泵301吸引,并通過配管L-bl、L-b2供給至散熱器330。由散熱器330進行了熱交換之后,通過配管L-b3直接供給至控制器30。這是因為,設置于控制器30的CPU的耐熱溫度最低,所以需要使用最低溫狀態(tài)的冷卻水。而且,因控制器30被加熱的冷卻水由配管L-b4供給至電源系統(tǒng)340。吸收發(fā)出熱的電源系統(tǒng)的熱,進一步被加熱的冷卻水通過 L-b5、L-M供給至回轉用電動機21及電動發(fā)電機12。因此,進一步成為高溫之后,供給至成為最高溫的減速機13并冷卻減速機13。這樣,在電力系統(tǒng)的冷卻系統(tǒng)中可以如下構成 最初冷卻耐熱溫度最低的控制器30,最后冷卻耐熱溫度最高的減速機13。由此,能夠以一個冷卻系統(tǒng)有效地冷卻多個發(fā)熱體。另外,在電力系統(tǒng)的冷卻系統(tǒng)中,從作為第1異常檢測部的第2泵吐出的配管L_b2 中配設有壓力計320A、配管L-b3中配設有水溫計330A及罐310中配設有水表310A。而且, 用壓力計320A、水溫計330A及水表310A檢測出的檢測值被輸入至控制器30,分別與對應于檢測值的閾值進行比較并判定有無異常產(chǎn)生。例如,水溫計330A在因散熱器330的配管的堵塞等導致冷卻能力下降時,水溫計的檢測值明顯上升。此時,若達到判斷為水溫異常的被預先設定的閾值,則控制器30判斷冷卻功能發(fā)生了異常。同樣地,配管穿孔時冷卻水的量減少,所以水表的檢測值下降并達到閾值從而判斷有無異常產(chǎn)生。
表示用第1異常檢測部即泵用逆變器322的熱敏電阻340B、第2異常檢測部即熱敏電阻12A、13A、21B、340A檢測出的溫度的電信號均被輸入至控制器30??刂破?0中的冷卻功能異常判定部130中,若輸入由第1異常檢測部檢測出的檢測值,則與對應各種類的檢測值而預先設定的閾值進行比較,若超過閾值則判定為冷卻功能中發(fā)生了異常。 同樣,在控制器30的驅(qū)動部異常判定部60中,輸入表示由第2異常檢測部檢測的電池19的溫度、在電池19或升降壓轉換器100中流通的電流值、外加于電池19或升降壓轉換器100的電壓值、升降壓轉換器100的轉換元件的溫度或電動發(fā)電機12、回轉用電動機 21的溫度、在逆變器18A、18B、20中流通的電流值、電壓值、逆變器18A、18B、20的轉換元件的溫度的信號,若超過對應于各種類檢測值而預先設定的閾值,則判定為驅(qū)動功能發(fā)生了異常。例如在散熱器330損壞而熱交換能力降低時,控制器30其排出到配管L_b3的冷卻水的溫度上升。由此,若水溫計330A的溫度逐漸上升且達到預先設定的閾值,則在冷卻功能異常判定部130判定為冷卻能力、冷卻功能發(fā)生了異常。然而,在冷卻異常的判定前后,控制器30繼續(xù)使電動發(fā)電機12、回轉用電動機21等的驅(qū)動部繼續(xù)運行。這是因為,即使冷卻功能發(fā)生了異常,也未必一定是驅(qū)動部的溫度發(fā)生異常。因此,水溫計330A的溫度達到預先設定的閾值時,電動發(fā)電機12、回轉用電動機21等也繼續(xù)運行。同樣,根據(jù)第1異常檢測部即熱敏電阻340B的檢測值,用冷卻功能異常判定部130 判定泵用逆變器322的轉換元件為過熱狀態(tài)時,控制器30繼續(xù)使電動發(fā)電機12、回轉用電動機21等的驅(qū)動系統(tǒng)繼續(xù)運行。在混合式施工機械中,驅(qū)動系統(tǒng)的運行是否存在余力其很大程度的依賴于周圍環(huán)境或使用方式。因此,當驅(qū)動系統(tǒng)的運行存在余力時,即使冷卻功能損壞也能夠無任何問題使驅(qū)動系統(tǒng)繼續(xù)運行,所以能夠使施工機械繼續(xù)運行。由此,能夠提高挖掘等的工作效率。并且,基于第17實施例的冷卻裝置使用對控制器30、電源系統(tǒng)340、回轉用電動機 21、電動發(fā)電機12、減速機13和有發(fā)熱的可能性的部位都進行冷卻的結構進行了說明,但作為混合式施工機械中的冷卻裝置也可以設為至少冷卻電動發(fā)電機12或電動發(fā)電機12的逆變器18A。接著,對基于本發(fā)明的第18實施例的混合式施工機械進行說明。基于本發(fā)明的第18實施例的混合式施工機械中,在冷卻功能異常判定部130中發(fā)生異常時,控制器30繼續(xù)運行驅(qū)動部,另外,在每個驅(qū)動部附加基于驅(qū)動部異常判定部60 的驅(qū)動部的異常判定功能??刂破?0的驅(qū)動部異常判定部60中,根據(jù)由第2異常檢測部的各個檢測出的檢測值,若超過各自的預先設定的閾值,則判定為驅(qū)動功能上產(chǎn)生了異常。此時,個別判定電動發(fā)電機12、減速機13、回轉用電動機21、控制器30及電源系統(tǒng)340的各個溫度,按照各自的溫度進行電動發(fā)電機12、減速機13、回轉用電動機21、控制器30各個的輸出限制。圖觀是表示基于第18實施例的混合式施工機械中的冷卻系統(tǒng)的異常判定處理及輸出限制處理的順序的圖。該處理通過控制器30執(zhí)行??刂破?0在冷卻功能異常判定部130中比較來自第1異常檢測部的檢測值和閾值來判定是否發(fā)生了異常(步驟Si)。具體而言,根據(jù)配置于配管L-b3上的水溫計等的檢測值進行判定。反復執(zhí)行步驟Si。該階段中,在由冷卻功能異常判定部130的異常判定的前后,控制器30不中止各驅(qū)動部的運行而繼續(xù)使其進行。控制器30進行了冷卻系統(tǒng)的異常判定(步驟Si)之后,判定由配設于電動發(fā)電機
12、減速機13、回轉用電動機21、控制器30或電源系統(tǒng)340的各溫度傳感器檢測出的溫度是否為作為與各自的溫度傳感器對應而預先設定的低閾值的第1閾值以上(步驟S2)??刂破?0對電動發(fā)電機12、減速機13、回轉用電動機21、控制器30或電源系統(tǒng) 340中溫度不是第1閾值以上的構成要件(步驟S2中為NO)不進行輸出的限制而允許通常運行(步驟S3)。另一方面,控制器30在步驟S2中,當判定為由配置于電動發(fā)電機12、減速機13、 回轉用電動機21、控制器30或電源系統(tǒng)340的各溫度傳感器檢測出的溫度超過與各自的溫度傳感器對應而預先設定的第1閾值時(步驟S2中為YEQ,限制電動發(fā)電機12、減速機
13、回轉用電動機21、控制器30或電源系統(tǒng)340中溫度為第1閾值以上的構成要件的輸出 (步驟S4)。在此,在減速機13中產(chǎn)生溫度異常時,限制發(fā)動機11的輸出。在此,電動發(fā)電機12、減速機13、回轉用電動機21、控制器30或電源系統(tǒng)340中, 作為工作要件進行運行的是電動發(fā)電機12、減速機13或回轉用電動機21。并且,有作為通過電源系統(tǒng)340中的逆變器18B驅(qū)動的工作要件的起重磁鐵200。并且,即使在電動發(fā)電機12、減速機13、回轉用電動機21及控制器30的所有的溫度不超過第1閾值的狀態(tài)下,也判定為由配置于電源系統(tǒng)340中所包含的逆變器18A、18B 或20的各個的各溫度傳感器檢測出的溫度為第1閾值以上時,在步驟S4中,限制與溫度超過第1閾值的逆變器(18A、18B或20中的任一個)對應的構成要件(起重磁鐵200、電動發(fā)電機12或回轉用電動機21中的任一個)的輸出。這是因為起重磁鐵200、電動發(fā)電機 12或回轉用電動機21通過逆變器18A、18B或20進行驅(qū)動控制。這樣通過設置第1閾值 (低閾值)并限制超過低閾值的驅(qū)動部的輸出,從而能夠繼續(xù)使施工機械進行運行,且能夠提高挖掘等的工作效率??刂破?0對電動發(fā)電機12、減速機13、回轉用電動機21、控制器30或電源系統(tǒng) 340中在步驟S4中進行輸出控制的構成要件判定其溫度是否為高于第1閾值的第2閾值 (高閾值)以上(步驟幻。在此,若判定為未成為第2閾值以上時,再次與第1閾值進行比較(步驟S2)??刂破?0使在電動發(fā)電機12、減速機13、回轉用電動機21、控制器30或電源系統(tǒng) 340中溫度為第2閾值以上的構成要件的運行停止(步驟S6)。由此,溫度成為第2閾值以上的構成要件(電動發(fā)電機12、減速機13、回轉用電動機21、控制器30或電源系統(tǒng)340中的任一個)的運行被禁止。這樣,成為第2閾值以上的驅(qū)動部通過迅速停止運行能夠防止因加熱引起的驅(qū)動部的損壞。這樣,根據(jù)基于第18實施例的混合式施工機械即使在冷卻系統(tǒng)中發(fā)生異常時,只要各構成要件的溫度小于第1閾值則允許通常運行,即使為第1閾值以上但只要小于第2 閾值,則在限制了輸出的狀態(tài)下允許運行。因此,可提供如下混合式施工機械即使冷卻系統(tǒng)中發(fā)生異常,也不是一律成為無法運行的狀態(tài),而可以對溫度不過度上升的構成要件繼續(xù)進行運行。上述的第17實施例及第18實施例中,對具備起重磁鐵200的混合式施工機械進行了說明,但也可以是具備以鏟斗來代替起重磁鐵200的混合式施工機械。并且,上述的第 17實施例及第18實施例中,對使用水冷式冷卻裝置的方式進行了說明,但也可使用油冷式來代替水冷式。然而,在混合施工機械中,液壓泵中發(fā)生異常時,若照舊繼續(xù)進行運行,若要使液壓驅(qū)動部正常動作,有對液壓泵的要求輸出變得過剩的情況。這時,若要提高液壓泵的輸出,要進一步加大對發(fā)動機的電動發(fā)電機的輔助輸出,則導致在電動發(fā)電機中消耗較多的電力。因此,在以下進行說明的第19實施例中提供如下混合式施工機械即使在液壓系統(tǒng)中發(fā)生了異常的情況也能夠控制向液壓泵的多余輸出的產(chǎn)生。基于本發(fā)明的第19實施例的混合式施工機械具有與圖1及圖2所示的混合式施工機械相同的機械系統(tǒng)及電機系統(tǒng)的結構,省略各部的結構的說明。本實施例中的升降壓轉換器100采用轉換控制方式,如圖四所示,具有相互串聯(lián)的晶體管IOOa及100b、連接于這些連接點與電池19的正側端子之間的電抗器101、相對于晶體管IOOa向反方向并聯(lián)的二極管100c、以及相對于晶體管IOOb向反方向并聯(lián)的二極管 IOOd0 晶體管 IOOa 及 IOOb 例如由 IGBTansulated Gate Bipolar Transistor)構成。將直流電流從電池19供給至DC總線110時,通過來自控制器30的指令對晶體管IOOa的柵極外加PWM電壓。而且,伴隨晶體管IOOa的開/閉而電抗器101中產(chǎn)生的感應電動勢通過二極管IOOd傳遞,該電力通過DC總線110的電容器IlOa被平滑化。并且將直流電力從DC 總線110供給至電池19時,通過來自控制器30的指令對晶體管IOOb的柵極外加PWM電壓, 并且從晶體管IOOb輸出的電流通過電抗器101被平滑化。并且,本實施例中的控制器30構成用于檢測包含主泵14及控制閥17的液壓系統(tǒng)的異常的液壓系統(tǒng)異常檢測部。例如,假設由于主泵14的傾斜板的生銹或泵控制閥14A的損壞等而無法控制主泵14的傾斜角。這時,從控制器30供給至泵控制閥14A的驅(qū)動電流欲使主泵14的傾斜角按要求來動作而增加。由于這樣的現(xiàn)象而驅(qū)動電流脫離預定的電流范圍時,控制器30判斷為包含主泵14的液壓系統(tǒng)中發(fā)生了異常??刂破?0當檢測這樣的液壓系統(tǒng)的異常時控制這些異常,以使抑制成主泵14的輸出上限值及電動發(fā)電機12的輔助輸出的上限值分別低于正常時。在此,對本實施例中的控制器30的功能進行了詳細說明。圖30是表示控制器30 的功能的塊圖。如圖30所示,控制器30包含計算相當于向發(fā)動機11及電池19的輸出依賴度的輸出上下限值的輸出條件計算部39和動力分配部38。輸出條件計算部39由功能方塊31 37構成。首先,作為表示發(fā)動機11的實際轉速的信號的發(fā)動機實轉速Nact被輸入至輸出條件計算部39的方塊31。方塊31根據(jù)發(fā)動機實轉速Nact決定發(fā)動機輸出轉矩的上限值 PEngMax及下限值PEngMin,并將這些值提供至動力分配部38。方塊31在發(fā)動機11的轉速與輸出轉矩的關系中具有表示上限值和下限值的映像表或轉換表,根據(jù)該映像表或轉換表決定發(fā)動機輸出轉矩的上限值PEngMax及下限值PEngMin。映像表或轉換表預先存儲于控制器30的存儲器中。另外,也可以不使用映像表或轉換表將發(fā)動機實轉速Nact代入表示上限值和下限值的式中求出上限值PEngMax和下限值PEngMin。動力分配部38輸入有表示液壓負載要求輸出PHydKe(1的信號及表示電負載要求輸出ΡΕ1。_的信號。液壓負載要求輸出PHydI^是表示液壓負載(由液壓驅(qū)動的構成組件、動臂缸7、斗桿缸8、鏟斗缸9及液壓馬達1A、IB等)所需的動力的變量,例如相當于駕駛員操作液壓負載時的操縱桿的操作量。電負載要求輸出I3emki是表示電負載(如電動馬達或電動執(zhí)行器用電驅(qū)動的構成組件、回轉用電動機21等)所需的電力的變量,例如相當于駕駛員操作電負載時的操縱桿的操作量。輸出條件計算部39的方塊32輸入有電池電壓Vact。電池電壓Vact是表示電池 19的輸出電壓的變量。為電容器式蓄電池時,其充電量與電容器的端子間電壓的平方成比例,從而能夠通過電池電壓Vact得知電池19的充電率。方塊32根據(jù)電池電壓Vact求出電池19的當前的充電率SOCact并供給至方塊33、34及37。輸出條件計算部39的方塊33存儲有表示根據(jù)充電率SOC用于以最大電流進行充電的輸出[kw]和用于以最大電流進行放電的輸出[kW]的映像表或轉換表。方塊33根據(jù)該映像表或轉換表和由方塊32提供的電池19的充電率SOCact求出最大放電量即電池輸出上限值P BatMaxll 及最大充電量即電池輸出下限值P BatMinll°
方塊33將電池輸出上限值P
BatMaxll
提供至方塊35,將電池輸出下限值I\atMinll供給至方塊36。例如,方塊33的映像表表示在某充電率SOC中使通過轉換器或電容器的能力限制的充放電最大電流流過時決定的電力(充放電最大電流X電容器電壓)。充電率SOC與充放電電壓(電容器電壓)的平方成比例,所以最大充電電力及最大放點電力相對充電率SOC 描繪拋物線。方塊33參照該映像表或轉換表求出在當前充電率SOCact中在恒定電流下容許的最大充電電力(電池輸出上限值PBatMaxll)及最大放電電力(電池輸出下限值I\atMinll)。方塊34存儲有表示用于以預定時間使充電率SOC成為SOC下限值為止的能量進行放電的輸出[kw]和用于以預定時間使充電率SOC成為SOC上限值為止的能量進行充電的輸出[kw]的映像表或轉換表。方塊34根據(jù)該映像表或轉換圖表和由方塊32提供的電池19的充電率SOCact求出最大放電量即電池輸出上限值I\atMaxl2及最大充電量即電池輸出下限值I\atMinl2。方塊;34將電池輸出上限值PBatMaxl2供給至方塊35,并將電池輸出下限值
1 BatMinl2
供給至方塊36。例如,方塊34所示的映像表表示某充電率SOC中的適當?shù)某浞烹婋娏?。方塊34 所示的映像表中,下限值是為了具有剩余而設定的充電率SOC以使充電率不成為零。若充電率SOC減少至零或成為接近零的值,則有放電要求時無法立即進行放電,所以優(yōu)選維持成某種程度上被充了電的狀態(tài)。所以,對充電率SOC設置下限值(例如30%),充電率SOC 為該下限值以下時控制為不進行放電。因此,最大放電電力(可進行放電的最大電力)在充電率SOC的下限值中為零(即不使之放電),隨著充電率SOC增大而可進行放電的電力中產(chǎn)生剩余,所以加大最大放電電力。圖中的方塊34的映像表中,最大放電電力從充電率SOC 的上限值直線增加,但不限于直線地增加,也可以描繪拋物線而使之增加,也可以設定成以任意的模式增加。另一方面,當充電率SOC為100%時,例如由電負載產(chǎn)生再生電力時,無法用電池 19直接吸收再生電力,所以以充電率SOC不成為100 %的方式設置上限值(例如90 % ),并以充電率SOC為該上限值以上時不進行充電的方式進行控制。因此,最大充電電力(可進行充電的最大電力)在充電率SOC的上限值中為零(即不使之進行充電),隨著充電率SOC 減小而可進行充電的電力中產(chǎn)生剩余,所以加大最大充電電力。圖中的方塊34的映像表中,最大充電電力從充電率SOC的上限值直線增加,但并不限于直線地增加,也可以描繪拋物線而使之增加,也可以設定為以任意的模式增加。這樣,方塊34參照該映像表或轉換表求出在當前的充電率SOCact中所容許的最大放電電力(電池輸出上限值pBatMaxl2)及最大充電電力(電池輸出下限值i\atMinl2)。方塊35將由方塊33提供的電池輸出上限值PBatMaxll與由方塊34提供的電池輸出上限值P_axl2中較小的一方作為電池輸出上限提供至動力分配部38。并且,方塊 36將由方塊33提供的電池輸出下限值I\atMinll與由方塊34提供的電池輸出下限值I\atMinl2 中較大的一方(通常,由于電池輸出下限值成為表示充電狀態(tài)的負值,所以換言之,可以說是絕對值小的一方)作為電池輸出下限值I\atMinl提供至動力分配部38。方塊37中預先存儲有表示電池19的當前的充電率SOCact與用于使充電率 SOCact接近預定的SOC目標值的電池目標輸出I\atTgt的相互關系的映像表或轉換表。方塊 37根據(jù)該映像表或轉換表和由方塊32提供的電池19的當前的充電率SOCact求出電池目標輸出I\atTgt,并將該值提供至動力分配部38。動力分配部38根據(jù)發(fā)動機輸出上限值PEngMax、發(fā)動機輸出下限值PEngMin、電池輸出上限值P BatMaxl、 電池輸出下限值P BatMinl 及電池目標輸出 1 BatTgt 決定液壓負載實輸出 1 HydOut、ni 負載實輸出ΡΕ1。_及輔助馬達輸出指令PAs.f,并輸出至控制器30的各部。液壓負載實輸出Pllydtxit是對液壓負載要求輸出PHydKe(1而實際是向液壓負載供給的動力。若對液壓負載要求輸出PHyd_供給通常所要求的動力,則無法滿足同時被驅(qū)動的電負載的要求,且無法將電池19的充電率SOC維持在適當?shù)姆秶鷥?nèi)。因此,存在必需某種程度上控制實際供給至液壓負載的動力的情況。另外,本實施例中,當控制器30檢測出液壓系統(tǒng)的異常時,較低地限制供給至液壓負載的動力,電負載實輸出PElcOut是對電負載要求輸出實際是向電負載供給的電力。若對電負載要求輸出PEld^供給通常所要求的電力,則無法滿足同時被驅(qū)動的液壓負載的要求,且無法將電池19的充電率SOC維持在適當?shù)姆秶鷥?nèi)。因此,存在必需某種程度上限制實際供給至電負載的電力的情況。輔助馬達輸出指令PAsmKrf是指示電動發(fā)電機12的輸出的值。通過輔助馬達輸出指令示電動發(fā)電機12是作為電動機發(fā)揮作用,或是作為發(fā)電機發(fā)揮作用。另外,本實施例中,當控制器30檢測出液壓系統(tǒng)的異常時,較低地限制電動發(fā)電機12作為電動機發(fā)揮作用時的輸出。在此,控制器30中對用于決定液壓負載實輸出PHy■、電負載實輸出ΡΕ1。_及輔助馬達輸出指令PAsmKrf的處理進行說明。圖31是在控制器30中所進行的處理的流程圖。首先,在方塊31中,根據(jù)表示發(fā)動機11的當前的轉速的發(fā)動機實轉速Nact決定發(fā)動機11的發(fā)動機輸出上限值pEngMax及發(fā)動機輸出下限值pEngMin(步驟S11)。另外,即使控制器30檢測出液壓系統(tǒng)的異常時,在其前后發(fā)動機11的發(fā)動機輸出上限值PEngMax也被設為恒定(不變)。接著,在方塊32 36中,根據(jù)當前的電池電壓Vact決定電池輸出上限值 PBatMaxl及電池輸出下限值I\atMinl (步驟S12)。接著,在方塊37中,由當前的充電率SOCact決定電池目標輸出I\atTgt (步驟Sl3)。 之后,在動力分配部38中根據(jù)發(fā)動機11及電池19的要求輸出的界限值決定電負載實輸出ΡΕ1。_ (步驟S14)的同時,根據(jù)發(fā)動機11及電池19的要求輸出的界限值決定液壓負載實輸出PHy·(步驟SK)。并且,在動力分配部38中根據(jù)發(fā)動機11、電負載及電池19的被計算出的輸出決定電池19的充放電量的指令值即電池輸出I^attxit(步驟S16)。而且,在動力分配部38中根據(jù)電負載實輸出PElc;ait與電池輸出I^attxit的比較來決定輔助馬達輸出指令 PAsnfef (步驟 S17)。在此,對上述的步驟S4 S7中的處理進行詳細說明。參照圖32,在步驟S4中,首先計算可供給至電負載的最大電力即電負載輸出上限值PE1。Max的同時,計算可蓄積在電池19的電力即電負載輸出下限值I^cffin(步驟S41)。在此,電負載輸出上限值PE1。Max是發(fā)動機輸出上限值PEngMax與電池輸出上限值PBatMaxl之和。即, 可供給至電負載的最大電力是由發(fā)動機11的最大輸出獲得的基于電動發(fā)電機12的發(fā)電量與電池19的最大放電量之和。并且,從相加發(fā)動機輸出下限值PEngMin及電池輸出下限值 PBatlinl的值中減去液壓負載輸出要求而求出電負載輸出下限值PE1。Min。接著,判定電負載要求輸出PEld^是否為電負載輸出上限值PE1。Max以下且電負載輸出下限值PE1。Min以上(步驟S42)。在步驟S42中,當電負載要求輸出4。_大于電負載輸出上限值PE1。Max時(步驟S42 :No),將電負載實輸出Pe1 ■的值設為與電負載輸出上限值PE1。Max 的值相等(步驟S43)。即,電負載要求的電力大于由電動發(fā)電機12和電池19可供給的最大電力時,將該最大電力供給至電負載。并且,當電負載要求輸出1^。!^小于電負載輸出下限值PE1。Min時(步驟S42 :N0),將電負載實輸出PEleait的值設為與電負載輸出下限值PE1。Min 的值相等(步驟S43)。即,由電負載被再生的電力大于相加由電動發(fā)電機12可消耗的最大電力與在電池19中可儲蓄的最大電力的電力時,避免電負載的再生電力大于該電力。另外,當電負載要求輸出I3emki為電負載輸出上限值I^E1。Max以下且電負載輸出下限值PE1。Min以上時(步驟S42 :YES),將電負載實輸出Pe1 ■的值設為與電負載要求ΡΕ1。_的值相等,并將電負載要求的電力直接進行供給(步驟S44)。并且,參照圖33,在步驟S5中,首先進行可供給至液壓負載的最大動力即液壓負載輸出上限值PHydMax的設定(步驟S51)。通常,從相加發(fā)動機輸出上限值PEngMax與電池輸出上限值I\atMax的值中減去電負載實輸出ΡΕ1。_而計算液壓負載輸出上限值PHyeMax。并且,當檢測出主泵14這種液壓系統(tǒng)的異常時設定為低于該計算值的值。接著,判定液壓負載要求輸出PHyd_是否為液壓負載輸出上限值PHydMax以下(步驟 S52)。當液壓負載要求輸出PHy一大于液壓負載輸出上限值PHydMax時(步驟S52 =NO),將液壓負載輸出PHyd(Xrt的值設為與液壓負載輸出上限值PHydMax相等(步驟S53)。另一方面,當液壓負載要求輸出PHydKe(1為液壓負載輸出上限值PHydMax以下時(步驟S52 :YES),將液壓負載輸出的值設為與液壓負載要求輸出PHyd_的值相等,并將液壓負載要求的動力直接進行供給(步驟S54)。在此,圖34是表示本實施方式中的液壓負載要求輸出Pllydl^與液壓負載輸出Pllydait 的關系的圖表。通常,假設液壓負載輸出上限值?^^^是被設定為圖中所示的PHydMaxl(= PEngMax^PBatMax-PElcOut )的值。這時,如點戈1J線Gl所示,直到液壓負載要求輸出PHydRe(i達到PHydMaxl 為止與液壓負載要求輸出PHyd_相等地設定液壓負載輸出PHyd(Xlt。而且,當液壓負載要求輸
山 1 HydReq 超過PHydMaxi時,與 1 HydMaxl 相等地設定液壓負載輸出 1 HydOut°與此相對,當檢測出主泵14這種液壓系統(tǒng)的異常時,液壓負載輸出上限值PHydMax 被設定為低于PHydMaxl的PHydMax2 (PHydMaxl)。這時,如實線G2表示,直到液壓負載要求輸出Pllydltetl達到PHydMax2為止與液壓負載要求輸出PHyd_相等地設定液壓負載輸出PHyd(Xrt。而且,當液壓負載要求輸出 1 HydReq 超過IVdiax2時,與 1 HydMax2 相等地設定液壓負載輸出 1 HydOut° 另外,也可在PHydMaxl乘上系數(shù)而計算該PHydMax2,也可以為預先設定的值。并且,參照圖35,在步驟S6中,首先計算電池控制輸出上限值I\atMax2及電池控制輸出下限值I\atMin2 (步驟S61)。電池控制輸出上限值I\atMax2是由電負載可消耗的電力與可由電動發(fā)電機12輔助液壓系統(tǒng)而消耗的電力之和,從相加電負載實輸出PElcOut與液壓負載輸出的值中減去發(fā)動機輸出下限值PEngMin而計算。并且,電池控制輸出下限值I\atMin2 是電負載的再生電力與由電動發(fā)電機12發(fā)出的電力之和,從相加電負載實輸出與液壓負載輸出PHyd(Xrt的值中減去發(fā)動機輸出上限值PEngMax而計算。接著,比較電池控制輸出上限值PBatMax2與電池輸出上限值PBatMaxl,并且比較電池控制輸出下限值I\atMin2與電池輸出下限值PBatMinl (步驟S62)。在該步驟中的比較是對電池輸出上限值PBatMaxl及電池輸出下限值I\atMinl的每一個進行。并且,當電池控制輸出上限值
為電池輸出上限值I\atMaxl以上(步驟S62 =YES)時,將電池輸出上限值I\atMax的值設為與電池輸出上限值PBatMaxl&值相等(步驟S63)。并且,當電池控制輸出下限值PBatMin2* 電池輸出下限值I\atMinl以下(步驟S62 =YES)時,將電池輸出下限值I\atMin的值設為與電池輸出下限值I\atMinl的值相等(步驟S63)。另一方面,當電池控制輸出上限值PBatMax2小于電池輸出上限值PBatMaxlW (步驟 S62 :N0),將電池輸出上限值PBatMax的值設為與電池輸出上限值PBatMax2的值相等(步驟 S64)。并且,當電池控制輸出下限值I\atMin2大于電池輸出下限值I\atMinl (步驟S62 :N0)時, 將電池輸出下限值PBatMin的值設為與電池控制輸出下限值I\atMin2的值相等(步驟S64)。接著,比較電池目標輸出I\atTgt與電池輸出上限值I\atMax,并且比較電池目標輸出 PBatTgt與電池輸出下限值PBatMin (步驟S65)。在該步驟中的比較是對電池輸出上限值I\atMax及電池輸出下限值I\atMin的每一個進行。當電池目標輸出I\atTgt大于電池輸出上限值I\atMax (步驟S65 =NO)時,將電池輸出PBa■的值設為與電池輸出上限值PBatMax的值相等(步驟S66)。 并且,當電池目標輸出I\atTgt小于電池輸出下限值I\atMin(步驟S65 =NO)時,將電池輸出 PBatout的值設為與電池輸出下限值p_in的值相等(步驟S66)。另一方面,當電池目標輸出I\atTgt為電池輸出上限值PBatMax以下且電池輸出下限值 P_in以上(步驟S65 =YES)時,將電池輸出I^atait的值設為與電池目標輸出PBatTgt的值相等 (步驟S67)。在此,圖36是表示電池充電率(SOC)與電池輸出的關系的圖。圖36的圖表中示出有電池輸出上限值PBatMsxll(圖中的較細的虛線)及I\atMaxl2(圖中的較粗的虛線)以及電池輸出上限值‘^^(圖中的雙點劃線)。電池輸出上限值pBatMaxll是電池輸出上限值pBatMaxll及 PBatMaxl2中的較小的一方的值。同樣地,在圖35的圖表中示出有電池輸出下限值PBatMinll (圖中的較細的點劃線)及I\atMinl2(圖中的較粗的點劃線)以及電池輸出下限值I\atMinl (圖中的雙點劃線)。電池輸出下限值I\atMinl是電池輸出下限值I\atMinll及I\atMinl2中的較大的一方的值。在該圖中,實際的電池輸出Ι3--被如下決定在表示放電的正側進入小于電池輸出上限值I\atMaxl的區(qū)域,在表示充電的負側進入大于電池輸出下限值I\atMinl的區(qū)域。并且,圖36所示的圖表還示出有電池目標輸出I\atTgt。本實施例中,除了電池輸出上限值I\atMaxl及電池輸出下限值外還考慮電池19的當前的充電率SOCact而決定
45電池19的實際的放電量或充電量作為電池輸出PBat()ut。作為一例對電池19的充電率SOCact為圖36所示的值(當前值)的情況進行說明。此時,如圖36所示,若電池控制輸出上限值I\atMax2小于電池輸出上限值I\atMaxl,則與電池控制輸出上限值I\atMax2相等地設定電池輸出上限值I\atMax(圖35的步驟S64)。另外,當該充電率SOCact中的電池目標輸出I\atTgt大于電池輸出上限值I\atMax時,與電池輸出上限值I\atMax相等地設定電池輸出PBa_ (圖;35的步驟S66)。并且,參照圖37,在步驟S7中,首先在步驟S71中計算指示輔助馬達52的運行的輔助馬達輸出指令PAs.f。輔助馬達輸出指令PAs.f從電池輸出PBat()ut中減去電負載實輸出
1 ElcOut 來計算。在此,圖38是表示輔助馬達輸出指令PAsmKef的計算模式的圖。圖38中,當電負載 56實際上消耗電力時,若從電池19進行放電的電力中減去由電負載56被消耗的電力即電負載輸出(在電負載56中電力被再生時成為負值)的值為正,則其電力被供給至電動發(fā)電機12,而電動發(fā)電機12輔助發(fā)動機11的驅(qū)動力。另一方面,若從電池19進行放電的電力減去由電負載56被消耗的電力即電負載輸出的值為負,則來自發(fā)動機11的動力被供給至電動發(fā)電機12,而電動發(fā)電機12進行發(fā)電。S卩,電動發(fā)電機12的輔助輸出相當于從由電池19進行放電的電力中減去由電負載56中被消耗的電力而得到的電力,所以輔助馬達輸出指令P AsmRef 能夠從電池輸出PBat(Xlt中減去電負載實輸出 1 ElcOut 來計算。再次參照圖37,在步驟S72中(或者也可以在步驟S71之前),繼續(xù)進行輔助馬達輸出指令PAsmKrf的上限值即輔助馬達輸出上限值pAsmMax的設定。通常,輔助馬達輸出上限值 PAs_x被設定為預定的值。并且,當檢測出主泵14這種液壓系統(tǒng)的異常時,設定為低于該預定值的值。而且,判定輔助馬達輸出指令PAsmKrf是否為輔助馬達輸出上限值PAsnfcx以下(步驟 S73)。當輔助馬達輸出指令PAsmKrf大于輔助馬達輸出上限值PAsmMax時(步驟S73:N0),將輔助馬達輸出指令PAsmKrf的值設為與輔助馬達輸出上限值PAsmMax相等(步驟S74)。另一方面, 當輔助馬達輸出指令PAsmKrf為輔助馬達輸出上限值PAsmMax以下時(步驟S73 :YES),直接輸出輔助馬達輸出指令PAsmKrf。在此,圖13是表示本實施例中的輔助馬達輸出指令PAsmKrf與輔助輸出[W]的關系的圖表。通常,假設輔助馬達輸出上限值PAsmMax被設定為圖中所示的PAs_xl。此時,如點劃線G3所示,直到輔助馬達輸出指令PAsmKrf達到PAsmMaxl為止與輔助馬達輸出指令PAsmKrf相等地設定輔助輸出。而且,當輔助馬達輸出指令PAs.f超過PAsmMaxl時,與PAsmMaxl相等地設定輔助輸出。與此相對,當控制器30檢測出主泵14這種液壓系統(tǒng)的異常時,輔助馬達輸出上限值P AsmMax 被設定為低于 PAsmMaxl 白勺 PAsmMax2 (其中,0彡 PAsmMax2 < PAsmMaxl^ ° 另外,當 1 AsmMax2 為零時,意味著輔助馬達輸出指令然成為零以下且電動發(fā)電機12不進行輔助動作。輔助馬達輸出上限值PAsmMax被設定為PAsmMax2時,如實線G4所示,直到輔助馬達輸出指令PAsmKrf 達到PAsmMax2為止按照輔助馬達輸出指令PAsmKrf控制輔助輸出。并且,當輔助馬達輸出指令 1 AsmRef 超過PAsmMax2時,按照Pasi^2的值控制輔助輸出。另外,決定上述的液壓系統(tǒng)異常時的輔助馬達輸出上限值?-_2時,例如為了維持主泵14的旋轉將最低限度需要的輸出值設為輔助馬達輸出上限值?-^2即可。這是因為通過維持主泵14的旋轉能夠使發(fā)動機11的轉速穩(wěn)定,并且當來自回轉用電動機21的再生電力或電池19的充電率高時,可通過電動發(fā)電機12使這些能量向液壓系統(tǒng)放出。對基于以上進行說明的基于本實施例的混合式施工機械(液壓挖掘機)的效果進行了說明。如已敘述,液壓挖掘機具備控制主泵14的輸出和電動發(fā)電機12的發(fā)電電力及輔助輸出的控制器30,當檢測出主泵14這種液壓系統(tǒng)的異常時,控制器30將主泵14的輸出上限值(液壓負載輸出上限值PHydMax)及電動發(fā)電機12的輔助輸出的上限值(輔助馬達輸出上限值PAsmMax)分別設定為低于正常時。在此,關于發(fā)電輸出的上限值在發(fā)生液壓系統(tǒng)的異常的前后不進行變更。因此,即使因液壓系統(tǒng)的異常導致對主泵14的液壓負載要求輸出PHydKe(1變得過剩,主泵14的實際的輸出Pllydait也被較低地抑制,所以無需增大對發(fā)動機11的電動發(fā)電機 12的輔助輸出,并且,電動發(fā)電機12的實際的輔助輸出也被較低地抑制,所以能夠抑制向液壓泵的多余的輸出的發(fā)生。并且,能夠控制電池19的充電率過度下降。即,即使液壓系統(tǒng)中發(fā)生異常時,也能夠更長時間地繼續(xù)運行。并且,能夠抑制電池19的壽命降低。并且,如本實施例,優(yōu)選在液壓系統(tǒng)的異常產(chǎn)生的前后發(fā)動機11的輸出上限值 PEngMax為恒定。由此,液壓系統(tǒng)發(fā)生了異常時有電負載的輸出要求的情況下,電動發(fā)電機12 的發(fā)電輸出的上限值不進行變更,所以可進行充分的發(fā)電運行。由此,不降低電負載的輸出就能夠繼續(xù)進行工作?;诒緦嵤├幕旌鲜绞┕C械不限于上述的實施方式,可進行其它的種種變形。例如,在上述實施例中作為混合式施工機械舉例說明了液壓挖掘機,但也可將本實施例應用于其它的混合式施工機械(例如,起重磁鐵車輛或輪式裝載機、起重機等)。并且,上述實施例中,作為液壓系統(tǒng)的異常舉例說明了液壓泵的傾斜板的粘連或泵控制閥的故障,但作為液壓系統(tǒng)的異常除此之外還有妨礙所希望的壓力油的產(chǎn)生的各種異常。并且,作為檢測這樣的異常的機構,在上述實施例中,舉例說明了控制部檢測用于驅(qū)動泵控制閥的電流值的異常的結構,但控制部也可以通過其它的方法檢測液壓系統(tǒng)的異常,或者也可以除了控制部還另外設置液壓系統(tǒng)異常檢測部,而控制部也接收來自該液壓系統(tǒng)異常檢測部的信號。然而,在混合式施工機械中,當驅(qū)動液壓泵的發(fā)動機中發(fā)生異常時,若照舊繼續(xù)進行運行,則有負載相對于發(fā)動機的驅(qū)動能力變得過剩而導致發(fā)動機的自然停止的可能。并且,當向電動發(fā)電機等供給電力的電池中發(fā)生異常時,若照舊繼續(xù)進行運行,則有電池的充電率過度下降且難以繼續(xù)進行運行的可能。因此,在以下進行說明的第20實施例的目的在于提供如下混合式施工機械即使發(fā)動機或電池中發(fā)生了異常時也能夠更長時間地繼續(xù)進行運行。圖40是表示基于本發(fā)明的第20實施例的混合式施工機械的結構的塊圖。基于本發(fā)明的第20實施例的混合式施工機械具有與圖1及圖2所示的混合式施工機械相同的機械系統(tǒng)及電機系統(tǒng)的結構,省略各部分的結構的說明。如圖40所示,基于本實施例的混合式施工機械具備增壓器41及發(fā)動機控制單元 (Engine Control Unit:ECU)42。增壓器41是用于向發(fā)動機11供給壓縮空氣的裝置。增壓器41利用從發(fā)動機11排出的廢氣的壓力使渦輪高速旋轉,并使直接連結于該渦輪的壓縮機旋轉而壓縮吸氣并將其供給至發(fā)動機11。由此,增加發(fā)動機11的吸入空氣量。
ECU42是用于控制發(fā)動機11的動作(發(fā)動機11的燃料噴射定時等)的單元。本實施例的ECU42構成用于檢測發(fā)動機11的異常的發(fā)動機系統(tǒng)異常檢測部。即,ECU42向控制器30輸出由安裝于發(fā)動機11的噴嘴傳感器43提供的與不完全燃燒有關的異常信號、與增壓器41的升高壓力的異常有關的異常信號及與用于檢測冷卻發(fā)動機11的冷卻水的溫度的水溫傳感器的故障等有關的異常信號?;诒緦嵤├幕旌鲜绞┕C械的控制器30,除了與基于上述第19實施例的控制器30相同的功能之外還具有在以下進行說明的功能。當包含電池19及升降壓轉換器100的蓄電系統(tǒng)中檢測出異常時(具體而言,由溫度傳感器44提供的電池溫度信號中所示出的電池19的溫度超過預定值時),基于本實施例的混合式施工機械的控制器30與對蓄電系統(tǒng)的輸出依賴度進行比較而相對地提高對發(fā)動機11的輸出依賴度。并且,當發(fā)動機11中檢測出異常時(具體而言,由ECU42供給的異常信號表示了發(fā)動機11的不完全燃燒、增壓器41的升高壓力的異常或水溫傳感器的故障等時),與對發(fā)動機11的輸出依賴度進行比較而相對地提高對蓄電系統(tǒng)的輸出依賴度。包含電池19及升降壓轉換器100的蓄電系統(tǒng)中檢測出異常時,控制器30與蓄電系統(tǒng)進行比較而進行用于相對地提高對發(fā)動機11的輸出依賴度的處理。圖41A是表示控制器30的方塊31 (參照圖30)中的映像表或轉換表的圖。圖41B是表示控制器30的方塊 33(參照圖30)中的映像表或轉換表的圖。當蓄電系統(tǒng)中檢測出異常時,在控制器30的方塊31及33中進行如以下所述的映像表或轉換表的變更。如圖41A所示,在方塊31中表示發(fā)動機轉速與發(fā)動機輸出上限值的相互關系的函數(shù)從圖41A中的點劃線Gl向?qū)嵕€G2變更。即,較高地設定各發(fā)動機轉速中的發(fā)動機輸出上限值。例如,若假設與平常時的發(fā)動機實轉速Nact對應的發(fā)動機輸出上限值為PEngMax(l),則當蓄電系統(tǒng)中檢測出異常時,對應于發(fā)動機實轉速Nact的發(fā)動機輸出上限值被設定變更為大于PEngMax(l)的PEngMaj2)。這樣通過提高發(fā)動機11的輸出從而能夠與蓄電系統(tǒng)進行比較而相對地提高對發(fā)動機U的輸出依賴度。另一方面,如圖41B所示,方塊33中,表示電池19的充電率SOC與電池輸出上限值的相互關系的函數(shù)從圖41B中的點劃線G3向?qū)嵕€G4變更,并且,表示電池19的充電率 SOC與電池輸出下限值的相互關系的函數(shù)從圖41B中的點劃線G5向?qū)嵕€G6變更。S卩,較低地設定各充電率SOC中的電池輸出上限值,且較高地設定各充電率SOC中的電池輸出下限值。例如,若與平常時的當前的充電率SOCact對應的電池輸出上限值及電池輸出下限值分別為I^tMaxll (1)及I\atMinll (1),則蓄電系統(tǒng)中檢測出異常時,與當前的充電率SOCact對應的電池輸出上限值被設定變更為小于I\atMaxll⑴的PBatMaxll⑵,而電池輸出下限值被設定變更為大于I\atMinlia)的⑵。這樣通過抑制電池19的放電量及充電量即輸出界限值, 從而能夠與蓄電系統(tǒng)進行比較而相對地提高對發(fā)動機11的輸出依賴度。另外,當蓄電系統(tǒng)中檢測出異常時控制器30也可以僅進行方塊31中的設定變更 (圖41A)及方塊33中的設定變更(圖41B)中的一方,也可以雙方同時進行。圖42是表示在本實施例中蓄電系統(tǒng)發(fā)生異常(電池19的過熱)時刻tl的前后的發(fā)動機輸出PEng及電池輸出I^at的變化的情況的一例的圖表。另外,圖42中PE1。是電負載所需的電力。在圖42中,時刻t0時蓄電系統(tǒng)中未發(fā)生異常。而且,在該時刻通過操作員的操縱桿操作,對電負載要求高輸出。控制器30設定發(fā)動機輸出上限值PEngMax、電池輸出上限值 PBatMaxll及電池輸出下限值I\atMinll,以使相加發(fā)動機輸出PEng與電池輸出I^at的值(PEng+PBat) 變得大于電負載的所需電力PE1。。由此,發(fā)動機11的輸出PEng為PEng⑴時穩(wěn)定,電池19的輸出I^at為I^at⑴時穩(wěn)定。在此,通過安裝于電池19的溫度傳感器44檢測出的溫度超過預定值時,控制器30 與蓄電系統(tǒng)進行比較而相對地提高對發(fā)動機11的輸出依賴度。即,控制器30較高地設定各發(fā)動機轉速中的發(fā)動機輸出上限值(參照圖41A),并且,較低地設定各充電率SOC中的電池輸出上限值,且較高地設定電池輸出下限值(參照圖41B)。由此,發(fā)動機11的輸出PEng 過渡到高于PEng(l)的PEng(2),電池19的輸出I^at過渡到低于I^at⑴的I^at⑵。此時,維持相加發(fā)動機輸出PEng與電池輸出I^at的值,能夠滿足電負載所需的電力1^。。并且,當發(fā)動機11中檢測出異常時,基于本實施例的混合式施工機械的控制器30 與發(fā)動機11進行比較而執(zhí)行用于相對地提高對蓄電系統(tǒng)的輸出依賴度的處理。圖43A是表示控制器30的方塊31中的映像表或轉換表的圖。圖4 是表示控制器30的方塊33中的映像表或轉換表的圖。當發(fā)動機11中檢測出異常時,控制器30的方塊31及33中進行如以下所述的映像表或轉換表的變更。如圖43A所示,在方塊31中表示發(fā)動機轉速與發(fā)動機輸出上限值的相互關系的函數(shù)從圖43A中的點劃線Gl向?qū)嵕€G7變更。即,較低地設定各發(fā)動機轉速中的發(fā)動機輸出上限值。例如,若與平常時的發(fā)動機實轉速Nact對應的發(fā)動機輸出上限值為 PEngMax(l),則當發(fā)動機U中檢測出異常時,與發(fā)動機實轉速Nact對應的發(fā)動機輸出上限值被設定變更為小于PEngMax(l)的PEngMax(3)。這樣通過抑制發(fā)動機11的輸出,從而能夠與發(fā)動機11進行比較而相對地提高對蓄電系統(tǒng)的輸出依賴度。另一方面,如圖4 所示,方塊33中表示電池19的充電率SOC與電池輸出上限值的相互關系的函數(shù)從圖4 中的點劃線G3向?qū)嵕€G8變更,并且,表示電池19的充電率 SOC與電池輸出下限值的相互關系的函數(shù)從圖4 中的點劃線G5向?qū)嵕€G9變更。S卩,較高地設定各充電率SOC中的電池輸出上限值,且較低地設定各充電率SOC中的電池輸出下限值。例如,若與平常時的當前的充電率SOCact對應的電池輸出上限值及電池輸出下限值分別為I^tMaxlia)及I\atMinll(l),則當發(fā)動機11中檢測出異常時,與當前的充電率SOCact對應的電池輸出上限值被設定變更為大于PBatMaxll(l)的P_axll(3),而電池輸出下限值被設定變更為小于I\atMinll⑴的I\atMinll(3)。這樣通過提高電池19的放電量及充電量即輸出界限值,從而能夠與發(fā)動機11進行比較而相對地提高對蓄電系統(tǒng)的輸出依賴度。另外,當發(fā)動機11中檢測出異常時控制器30也可以僅進行方塊31中的設定變更 (圖43A)及方塊33中的設定變更(圖43B)中的一方,也可以雙方同時進行。圖44是表示在基于本實施例的混合式施工機械(動力挖掘機)中發(fā)生發(fā)動機11 的異常(發(fā)動機11的不完全燃燒、增壓器41的升高壓力的異?;蛩疁貍鞲衅鞯墓收系? 的時刻tl的前后的發(fā)動機輸出PEng及電池輸出I^at的變化的情況的一例的圖表。在圖44中,時刻tl為止的控制器30的動作與前述的圖42所示的動作相同。在此,從ECU42發(fā)送與上述的發(fā)動機11的異常有關的信號時,控制器30與發(fā)動機11進行比較而相對地提高對蓄電系統(tǒng)的輸出依賴度。即,控制器30較低地設定各發(fā)動機轉速中的發(fā)動機輸出上限值(參照圖43A),并且,較高地設定各充電率SOC中的電池輸出上限值,且較低地設定電池輸出下限值(參照圖43B)。由此,發(fā)動機11的輸出PEng過渡到低于PEng(l) 的PEng⑶,電池19的輸出I^at過渡到高于I^at⑴的I^at (3)。此時,也維持相加發(fā)動機輸出 PEng與電池輸出I^at的值,能夠滿足電負載所需的電力PE1。。對基于在以上進行說明的基于本實施例的混合式施工機械的效果進行了說明。如已敘述,基于本實施例的混合式施工機械例如具備檢測電池19的溫度的溫度傳感器44這種蓄電系統(tǒng)異常檢測部,當檢測出蓄電系統(tǒng)的異常時,控制器30與蓄電系統(tǒng)進行比較而相對地提高對發(fā)動機11的輸出依賴性。由此,即使是電池19等蓄電系統(tǒng)中發(fā)生異常時也能夠防止電池的充電率過度下降,且能夠繼續(xù)進行動力挖掘機1的運行。并且,動力挖掘機1 具備檢測發(fā)動機11的異常的ECU42這種發(fā)動機系統(tǒng)異常檢測部,當檢測出發(fā)動機11的異常時,控制器30與對發(fā)動機11的輸出依賴度進行比較而相對地提高對蓄電系統(tǒng)的輸出依賴度。由此,即使是發(fā)動機11中發(fā)生異常時也能夠防止負載相對于發(fā)動機11的驅(qū)動能力過剩,且可避免發(fā)動機11的自然停止。因此,根據(jù)基于本實施例的混合施工機械,即使發(fā)動機11或電池19等中發(fā)生了異常時也能夠長時間地繼續(xù)進行混合式施工機械的運行。本實施例中作為混合式施工機械舉例說明了動力挖掘機,但也可以將本實施例應用于其它的混合式施工機械(例如,起重磁鐵車輛或輪式裝載機、起重機等)。并且,上述實施例中,作為蓄電系統(tǒng)異常檢測部舉例說明了檢測電池的溫度的溫度傳感器,但只要是檢測包含蓄電池及直流電壓轉換器的蓄電系統(tǒng)的故障的裝置,就可以將其它各種裝置應用于蓄電系統(tǒng)異常檢測部。并且,上述實施例中,作為發(fā)動機系統(tǒng)異常檢測部舉例說明了檢測內(nèi)燃機的不完全燃燒、增壓器的升高壓力異常及水溫傳感器的故障等的ECU,但只要是檢測內(nèi)燃機及其周邊裝置的故障的裝置,就可以將其它各種裝置應用于發(fā)動機系統(tǒng)異常檢測部。然而,在混合式施工機械中,對負載的供給電力變大時或來自負載的再生電力變大時,有時過大的電流在升降壓轉換器中流通。這種過大的電流牽涉到升降壓轉換器的內(nèi)部元件(例如,電抗器或IGBTansulated Gate Bipolar Transistor)等)的損壞,所以當產(chǎn)生過電流時一般停止(關閉)升降壓轉換器的工作。然而,負載需要巨大的電力時或產(chǎn)生巨大的再生電力時,若產(chǎn)生過電流則有導致升降壓轉換器被停止而無法充分進行對負載的電力供給或者無法用蓄電器充分回收將來自負載的再生電力的可能。因此,在以下進行說明的第21實施例中提供如下升降壓轉換器的驅(qū)動控制裝置及驅(qū)動控制方法負載需要巨大的電力時或產(chǎn)生巨大的再生電力時,不損壞升降壓轉換器而能夠進行對負載的充分的電力供給及來自負載的充分的再生電力的回收。圖45是概略表示設置于基于本發(fā)明的第21實施例的混合式施工機械的升降壓轉換器的電路結構的圖?;诒景l(fā)明的第21實施例的混合式施工機械的結構與圖1及圖2 所示的基于第1實施例的混合式施工機械相同,省略其說明。并且,基于圖45所示的本實施例的升降壓轉換器的電路結構也與圖3所示的升降壓轉換器100的電路結構相同,所以對相同的組件附加相同的符號并省略其說明。在圖45中,連接于輸出端子106的負載即馬達115為可以進行動力運行及再生運行雙方的電動機即可,例如,可以由磁鐵埋入轉子內(nèi)部的IPMdnterior PermanentMagnetic)馬達構成。圖45中表示直流驅(qū)動用的馬達115,但也可以為通過逆變器被交流驅(qū)動的馬達。馬達115例如是圖2所示的電動發(fā)電機12或回轉用電動機21。在圖45所示的升降壓轉換器100中,對DC總線110進行升壓時,對升壓用IGBT 102A的柵極端子外加PWM電壓,通過并聯(lián)降壓用IGBT 102B的二極管102b將伴隨升壓用 IGBT 102A的開/閉而產(chǎn)生于電抗器11的感應電動勢供給至DC總線110。由此,電抗器 101中流通正方向的電流,DC總線110被升壓。并且,對DC總線110進行降壓時,對降壓用IGBT 102B的柵極端子外加PWM電壓, 通過降壓用IGBT 102B將由馬達115產(chǎn)生的再生電力從DC總線110供給至電池19。由此, 電抗器101中流通負方向的電流,蓄積于DC總線110的電力充電至電池19且DC總線110
被降壓。進行實際的馬達115的動力運行及再生運行時,動力運行中所需的電力從DC總線 110供給至馬達115的同時,通過再生運行獲得的電力從馬達115供給至DC總線110。因此,DC總線110的電壓值變動,但DC總線110的電壓值通過使用了 DC總線電壓值的目標值的升降壓控制被容納于某恒定的范圍內(nèi)。在此,馬達115需要巨大的電力時或產(chǎn)生巨大的再生電力時,有時超過額定電流的過大的電流在升降壓轉換器100流通。當馬達115的額定電流值較大時尤其容易產(chǎn)生這種過電流。因此,一般為了保護升降壓轉換器的內(nèi)部元件(例如,電抗器或IGBT等)而不受過電流的影響,產(chǎn)生過電流時進行停止(關閉)升降壓轉換器的工作。然而,若要停止升降壓轉換器100則發(fā)生無法向馬達115進行充分的電力供給或者無法充分回收馬達115的再生電力的情況。但是,若是瞬間,則在升降壓轉換器100中流通過電流,電抗器101或IGBT 102A、 102B等也不會受損。因此,基于本實施例的升降壓轉換器的驅(qū)動控制裝置中,在馬達15需要巨大的電力時或產(chǎn)生巨大的再生電力時產(chǎn)生過電流的情況下,暫時停止升降壓轉換器100。而且,僅停止很短的時間之后重新開始(重新起動)升降壓轉換器100的升降壓控制,電流值再次上升而再度成為過電流時,再度暫時停止升降壓轉換器100。另外,在暫時停止之后重新起動升降壓轉換器100。這樣,若產(chǎn)生過電流時暫時停止升降壓轉換器100并在短時間之后使之重新啟動,則容許瞬間的過電流,但如上述,若是瞬間,則不會因過電流對電抗器101或IGBT 102AU02B等帶來損壞?;诒緦嵤┑纳祲恨D換器的驅(qū)動控制裝置中,通過反復這樣的瞬間的過電流的容許,能夠進行大電力的供給或回收。本實施例中,瞬間的過電流判定為輕異常,若小于預定次數(shù)則容許瞬間的過電流并進行大電力的供給或回收。并且,反復進行了預訂次數(shù)以上升降壓轉換器100的重新起動時,反復容許預定次數(shù)以上瞬間的過電流,所以在較短時間內(nèi)多次容許瞬間的過電流,由于過電流升降壓轉換器100所承受的負擔增大。因此,在這樣的情況下為了保護升降壓轉換器100使其不受損,判定發(fā)生了因過電流引起的重異常,且使升降壓轉換器100完全停止,設為不允許重新啟動的狀態(tài)。以上,即使在馬達115需要巨大的電力時或產(chǎn)生巨大的電力時產(chǎn)生過電流,不立即使升降壓轉換器100完全停止也能夠進行大電力的供給或回收,并且,由于過電流升降壓轉換器100所承受的負擔增大時能夠預防升降壓轉換器100的損壞,所以能夠使馬達115 的有效驅(qū)動的確保和安全性的確保并存。以下,參照圖46至圖48對升降壓轉換器100的動作的詳細情況進行說明。圖46是與升降壓轉換器100的動作一同表示通過基于本實施的升降壓轉換器的驅(qū)動控制裝置執(zhí)行的驅(qū)動控制處理的圖,(a)表示通過電抗器電流檢測部113檢測的電流值,(b)表示升降壓轉換器100的啟動狀態(tài),(c)表示重試次數(shù),(d)表示報警狀態(tài)。這些全部作為同一的時間軸上的時間變化特性而示出。如圖46- (a)所示,由電抗器電流檢測部113檢測出的電流值中設定有過電流判定值和重試開始電流值。過電流判定值是用于判定在電抗器101中流通的電流是否為過電流的閾值(第1閾值),例如被設定為升降壓轉換器100的最大電流值。由電抗器電流檢測部 113檢測出的電流值若超過過電流判定值,則控制器30使升降壓轉換器100停止。重試開始電流值是用于判定如下情況的閾值(第2閾值)由電抗器電流檢測部 18檢測的電流值超過過電流判定值,由控制器30停止升降壓轉換器100之后,是否由控制器30重新開始升降壓轉換器100的升降壓控制(重新啟動升降壓轉換器100)。停止升降壓轉換器100之后,由電抗器電流檢測部18檢測出的電流值若下降至重試開始電流值,則重新啟動升降壓轉換器100。作為該第2閾值的重試開始電流值是低于作為第1閾值的過電流判定值的閾值,例如被設定為額定電流值。圖46_(b)的啟動狀態(tài)表示升降壓轉換器100的升降壓控制為開通(ON)或關閉 (OFF)中的任一個。由電抗器電流檢測部113檢測出的電流值若超過過電流判定值,則由控制器30關閉升降壓轉換器100,若電流值下降至重試開始電流值,則由控制器30重新啟動升降壓轉換器,成為開通。圖46_(c)的重試次數(shù)表示由控制器30進行升降壓轉換器100的升降壓控制的重新起動的次數(shù)。該重試次數(shù)的累計通過作為控制器30的計數(shù)器的功能來執(zhí)行。在此,控制器30通過升降壓轉換器的動作時間是否達到重試復位時間來判定增加累計次數(shù)還是進行復位。具體而言,控制器30在動作時間未達到重試復位時間時增加累計值,且動作時間達到重試復位時間時對累計值進行復位。在此,“動作時間”是指使升降壓轉換器100繼續(xù)動作的時間。即,重新啟動升降壓轉換器100時表示從被重新啟動至再次停止的動作時間。圖46-(c)中,由電抗器電流檢測部113檢測的電流值超過過電流判定值,由控制器30停止升降壓轉換器100之后,由電抗器電流檢測部113檢測出的電流值下降至重試開始電流值而重新啟動升降壓轉換器100 之后,電流值再度超過過電流判定值,成為停止升降壓轉換器100為止的時間。并且,“重試復位時間”是指用于判定是否對控制器30的重新啟動的次數(shù)(重試次數(shù))的累計值(累計次數(shù))進行復位的閾值?;诒緦嵤├纳祲恨D換器的驅(qū)動控制裝置中,若累計次數(shù)達到預定次數(shù)(N次(N為2以上的整數(shù))),則判定發(fā)生了因過電流引起的異常,控制器30不允許升降壓轉換器100的重新啟動而使之完全停止。累計次數(shù)表示動作時間未達到重試復位時間就進行重新啟動的次數(shù),累計次數(shù)較多是表示在較短時間內(nèi)允許瞬間的過電流的次數(shù)較多。當累計次數(shù)達到預定次數(shù)(N次) 時,成為升降壓轉換器100由過電流而承受的負擔較大的狀況。因此,為了預防升降壓轉換器100的損壞,設為不允許重新啟動升降壓轉換器100而使之完全停止。另一方面,動作時間經(jīng)過重試復位時間后進行重新起動時,從上次的重新啟動經(jīng)過較長的時間后進行重新啟動。由于瞬間的過電流的流通升降壓轉換器100所承受的負載較小且損壞的可能性低,所以對用于判定是否完全停止的累計次數(shù)進行復位。如以上,重試復位時間需為如下時間,即在重試復位時間經(jīng)過之后在比較短的預定時間內(nèi),即使N-I次地瞬間的過電流流通,升降壓轉換器100也不會受損的程度的恢復升降壓轉換器100的驅(qū)動狀態(tài)而充分的時間。圖46-(d)的報警狀態(tài)表示是否激活了警告或警鈴。當激活了警告或警鈴時報警標志被設定為“1”,警告或警鈴均未被激活時報警標志被設定為“0”。警告是指檢測過電流且停止升降壓轉換器100的情況而重試次數(shù)未達到N次時控制器30所激活的基于輕異常的報警。警鈴是指升降壓轉換器100的重試次數(shù)達到N次時控制器30所激活的基于重異常的報警。即,警告其異常程度比警鈴輕,是通知無需立即完全停止升降壓轉換器100的輕異常的報警。另外,警鈴可設定為其激活程度強于警告即可,例如能夠以如下方式構成,即警告時在馬達115的操作盤點燃警告燈,而警鈴時除了警告燈還激活報警音??刂破?0根據(jù)升降壓轉換器100的重試次數(shù)判定輕異常或重異常的產(chǎn)生,且進行報警標志的設定。控制器30在激活警告或警鈴時將報警標志設定為“ 1 ”,警告或警鈴均未被激活時將報警標志設定為“0”。在此,概括說明圖46-(a) (d)所示的動作。時刻t = 0時關閉升降壓轉換器100,若由控制器30進行升壓動作,則通過電抗器電流檢測部113檢測正方向的電流值。若時刻t = tl時電流值超過過電流判定值,則由控制器30關閉升降壓轉換器 100(參照圖46-(b)),暫時停止升降壓控制。若關閉升降壓轉換器100,則無法驅(qū)動升壓用 IGBT 102A,所以正方向的電流逐漸開始減少(參照圖46-(a))。并且,時刻t = tl時電流值超過過電流判定值而檢測出過電流,從而圖46-(d)所示的報警標志被設定為1,通過控制器30激活警告。接著,成為時刻t = t2,則通過電抗器電流檢測部113檢測出的電流值下降至重試開始電流值(參照圖46-(a)),由控制器30再次開通升降壓轉換器100(參照圖46_(b))。 這樣通過重新啟動升降壓轉換器100重新開始升壓動作,從電抗器101向DC總線110進行電力的供給,所以由電抗器電流檢測部113檢測的電流值再次開始上升(參照圖46-(a))。并且,若時刻t = t2時重新起動升降壓轉換器100,則控制器30增加計數(shù)器,重試次數(shù)成為“1”(參照圖46-(c))。另外,若在時刻t = t2時重新啟動升降壓轉換器100,控制器30則開始測量升降壓轉換器100的動作時間。接著,若成為時刻t = t3,則由電抗器電流檢測部113檢測出的電流值再次超過過電流判定值(參照圖46-(a)),所以控制器30關閉升降壓轉換器100(參照圖46_(b)),暫時停止升降壓控制。若被關閉則無法進行升壓動作,所以由電抗器電流檢測部113檢測出的電流值下降(參照圖46-(a))。此時,由控制器30測量出的動作時間短于重試復位時間(參照圖46- (b)),所以控制器30不對計數(shù)器進行復位而繼續(xù)進行處理。另外,報警標志被保持為“1”。接著,若成為時刻t = t4,則由電抗器電流檢測部113檢測出的電流值下降至重試開始電流值,所以控制器30重新啟動升降壓轉換器100(參照圖46-(b))。由此,重新開始升壓動作,電流值再次開始上升(參照圖46-(a))。并且,若時刻t = t4時重新啟動升降壓轉換器100,則控制器30增加計數(shù)器,重試次數(shù)成為“2”(參照圖46-(c))。接著,若成為時刻t = t5,則由電抗器電流檢測部113檢測出的電流值再次超過過電流判定值,所以控制器30關閉升降壓轉換器100(參照圖46-(b)),且暫時停止升降壓控制。若關閉升降壓轉換器100,則不進行升壓動作,所以由電抗器電流檢測部113檢測出的電流值下降(參照圖46-(a))。此時,由控制器30測量出的動作時間短于重試復位時間(參照圖46- (b)),所以控制器30不對計數(shù)器進行復位而繼續(xù)進行處理。另外,報警標志被保持為“1”。接著,若成為時刻t = t6,則由電抗器電流檢測部113檢測出的電流值下降至重試開始電流值,所以控制器30重新啟動升降壓轉換器100(參照圖46-(b))。由此,重新開始升壓動作,電流值再次開始上升(參照圖46-(a))。并且,若時刻t = t6時重新啟動升降壓轉換器100,則控制器30增加計數(shù)器,重試次數(shù)成為“3”(參照46-(c))。反復進行該狀態(tài)的結果,若成為時刻t = tk(k為7以上的整數(shù)),則由電抗器電流檢測部113檢測出的電流值再次超過過電流判定值,所以控制器30關閉升降壓轉換器 100(參照圖46-(b)),暫時停止升降壓控制。若關閉升降壓轉換器100則無法進行升壓動作,所以由電抗器電流檢測部113檢測出的電流值下降(參照圖46- (a))。此時,由控制器30測量出的動作時間短于重試復位時間(參照圖46_(b)),所以控制器30不對計數(shù)器進行復位而繼續(xù)進行處理。另外,報警標志被保持為“1”。接著,若成為時刻t = tk+Ι,則由電抗器電流檢測部113檢測出的電流值下降至重試開始電流值,所以控制器30重新啟動升降壓轉換器100(參照圖46-(b))。由此,重新開始升壓動作,電流值再次開始上升(參照圖46-(a))。并且,若時刻t = tk+Ι時重新啟動升降壓轉換器100,則控制器30增加計數(shù)器,重試次數(shù)成為“N”(參照圖46-(c))。這樣,若重試次數(shù)成為被預先設定的次數(shù)“N”,則為了保護升降壓轉換器100不受損,控制器30使升降壓轉換器100完全停止。即,即使由電抗器電流檢測部113檢測出的電流值下降至重試開始電流值,控制器30也不允許升降壓轉換器100的重新啟動。并且,此時控制器30為了通知由于重試次數(shù)達到作為預定次數(shù)的N次而發(fā)生了因過電流引起的重異常而激活警鈴。以上,圖46所示的處理及動作結束。圖47是與升降壓轉換器的動作一同表示通過基于本實施例的升降壓轉換器的驅(qū)動控制裝置被執(zhí)行的其它的驅(qū)動控制處理的圖,(a)是表示由電抗器電流檢測部18檢測出的電流值的圖,(b)是表示升降壓轉換器100的啟動狀態(tài)的圖,(c)是表示重試次數(shù)的圖, (d)是表示警報狀態(tài)的圖。這些全部作為相同時間軸上的時間變化特性而示出。圖47與圖46所示的動作的不同之處在于,重試次數(shù)被復位,至時刻t = t6為止與圖46所示的動作相同。因此,省略關于時刻t = 0 t6的說明。經(jīng)過時刻t = t6,由電抗器電流檢測部113檢測出的電流值再次開始上升。若成為時刻t = t7,則動作時間在達到預先設定的次數(shù)“N”之前超過重試復位時間,所以控制器30為了將重試次數(shù)設為“0”而對計數(shù)器進行復位。并且,隨之控制器30將報警標志設定為“0”,并且解除警告的激活。若成為時刻t = t8,則由電抗器電流檢測部113檢測出的電流值超過過電流判定值,所以控制器30關閉升降壓轉換器100(參照圖47-(b))。若被關閉則無法進行升壓動作,所以由電抗器電流檢測部113檢測出的電流值下降(參照圖47- (a))。接著,若成為時刻t = t9,則由電抗器電流檢測部18檢測出的電流值下降至重試開始電流值,所以控制器30重新啟動升降壓轉換器100(參照圖47-(b))。由此,重新開始升降壓動作,電流值再次開始上升(參照圖47-(a))。并且,若時刻t = t9時重新啟動升降壓轉換器100,則控制器30增加計數(shù)器,重試次數(shù)成為“1”(參照圖47-(c))。以上,圖3所示的動作結束。另外,圖46及圖47所示的例子是進行升壓動作時發(fā)生了過電流的情況,但進行降壓動作時產(chǎn)生過電流的情況的處理內(nèi)容僅是電流值的符號不同,與進行升壓動作時的處理內(nèi)容相同。因此,省略關于降壓動作時的動作例的說明。圖48是表示通過基于本實施例的轉換器的驅(qū)動控制裝置執(zhí)行的驅(qū)動控制處理的處理順序的圖。該驅(qū)動控制處理是由控制器30執(zhí)行的處理,使圖46及圖47所示的動作一般化,還包括其它的處理模式。另外,圖48所示的處理例如為每隔10毫秒反復執(zhí)行的處理。 因此,成為重試次數(shù)的閾值的N次例如可以為數(shù)次程度。若控制器30開始進行驅(qū)動控制處理,則首先開通升降壓轉換器100(步驟S21)。 是為了開始進行升降壓控制。接著,控制器30開始測量升降壓轉換器100的動作時間,及開始監(jiān)視由電抗器電流檢測部113檢測出的電流值(步驟S22)。是為了進行動作時間與重試復位時間的比較, 及被檢測出的電流值與過電流判定值的比較。另外,控制器30繼續(xù)測量動作時間(步驟S23)。接著,控制器30判定由電抗器電流檢測部113檢測出的電流值是否超過了過電流判定值(步驟S24)。這是因為產(chǎn)生過電流時為了保護升降壓轉換器100不受損壞需要立即使之停止??刂破?0判定電流值超過了過電流判定值時(步驟S24 ,立即停止升降壓轉換器100 (步驟S2Q。該步驟S25是作為基于本實施例的升降壓轉換器的驅(qū)動控制方法中的第1工序而進行的處理,為了預防升降壓轉換器100的損壞而執(zhí)行。接著,控制器30判定警告是否被激活(步驟S26)。這是為了如下而進行的,即作為輕異常的警告未被激活的情況是最初產(chǎn)生過電流的情況,所以為了通知該狀態(tài)而判定是否需要激活警告。控制器30在判定了警告被激活時(步驟S26 :YES),判定動作時間是否達到重試復位時間(步驟S27)。是為了判定是否進行重試次數(shù)的復位。控制器30在判定動作時間未達到重試復位時間時(步驟S27 =YES)增加計數(shù)器(步驟S28)。由此重試次數(shù)被增加1次。接著,控制器30判定重試次數(shù)是否達到閾值即N次(步驟S29)。是因為達到N次時需完全停止升降壓轉換器100??刂破?0判定了重試次數(shù)未達到N次時(步驟S29 :N0),判定由電抗器電流檢測部113檢測出的電流值是否下降至重試開始電流值(步驟S30)。是為了當下降至重試開始電流值時重新啟動升降壓轉換器100進行開通。另外,該步驟S30之后在步驟S21中進行的升降壓轉換器100的重新啟動是作為基于本實施例的升降壓轉換器的驅(qū)動控制方法中的第2工序而進行的處理??刂破?0,在步驟S24中判定為由電抗器電流檢測部113檢測出的電流值未超過過電流判定值時,判定警告是否被激活(步驟S31)。是為了判定當電流值未超過過電流判定值時是否為警告被激發(fā)的狀態(tài)??刂破?0在判定為警告被激活時(步驟Sll中為YES),判定動作時間是否達到重試復位時間(步驟S12)。這是為了如下而進行的,即達到重試復位時間時為了解除警告而所需的,所以對此進行判定??刂破?0在判定為動作時間達到重試復位時間時(步驟S32 =YES)解除警告,為了使重試次數(shù)為零,對計數(shù)器進行復位(步驟S3!3)。若控制器30結束步驟S33的處理,則將處理返回到步驟S23。并且,控制器30在步驟S26中判定為警告未被激活時(步驟S26 :N0)激活警告 (步驟S34)。是為了產(chǎn)生過電流時激活作為輕異常的警告。若控制器30結束步驟S34的處理,則使流程進入至步驟SlOO。并且,控制器30在步驟S27中判定為動作時間未達到重試復位時間時(步驟S27 NO)解除警告,為了使重試次數(shù)為零對計數(shù)器進行復位(步驟S35)。若控制器30結束步驟S35的處理,則將處理返回至步驟S30。并且,控制器30在步驟S29中判定為重試次數(shù)達到N次時(步驟S29 =YES)完全停止升降壓轉換器100并激活警鈴(步驟S36)。這是因為若進一步繼續(xù)進行升降壓轉換器 100的驅(qū)動控制,則很可能會對升降壓轉換器100帶來損壞。另外,步驟S36是作為基于本實施例的升降壓轉換器的驅(qū)動控制方法中的第3工序而進行的處理。若步驟S36結束,則控制器30結束所有的驅(qū)動控制處理。如以上,根據(jù)基于本實施例的升降壓轉換器的驅(qū)動控制裝置,馬達115需要巨大的電力時或產(chǎn)生巨大的再生電力時產(chǎn)生過電流的情況下,使升降壓轉換器100僅停止很短時間而容許瞬間的過電流,能夠通過反復此操作可進行大電力的供給或回收。由此,與如以往般過電流瞬間只產(chǎn)生1次而完全關閉升降壓轉換器100時相比,能夠有效地驅(qū)動馬達115。并且,容許瞬間的過電流反復預定次數(shù)以上時,使升降壓轉換器100完全停止,所以預防升降壓轉換器100的損壞且能夠安全地進行驅(qū)動控制。以上,過電流的產(chǎn)生次數(shù)(即,重試次數(shù))為小于N次時,認為發(fā)生了輕異常而激活警告,過電流的產(chǎn)生次數(shù)達到N次時,判定為產(chǎn)生了重異常而使升降壓轉換器100完全停止的同時激活警鈴。但是,警告的激活未必一定需要,也可以以如下方式構成至過電流的產(chǎn)生次數(shù)達到N次為止不激活報警,而過電流的產(chǎn)生次數(shù)達到N次時,激活警鈴作為顯示異常的報警。并且,以上,重試次數(shù)超過預定數(shù)N時使升降壓轉換器100完全停止。但是,也可以設為如下若由電抗器電流檢測部18檢測出的電流值超過作為第1閾值的過電流判定值,則使所述升降壓轉換器的驅(qū)動停止,若由電抗器電流檢測部18檢測出的電流值下降至低于第1閾值的第2閾值即重試開始電流值,則重新開始升降壓轉換器100的驅(qū)動,當重新開始升降壓轉換器100的驅(qū)動之后,由電抗器電流檢測部18檢測出的電流值再次超過第1 閾值為止的經(jīng)過時間為預定時間以下時,判定產(chǎn)生了因過電流引起的異常。即,在上述實施例中,也可以設為如下假設最初產(chǎn)生了輕異常而使升降壓轉換器100停止的時刻看做發(fā)生了異常而控制器30不允許重新開始升降壓轉換器100的驅(qū)動。此時,預定時間能夠根據(jù)升降壓轉換器100所應用的機器的性能或額定值等來設定。并且,以上的實施例中,對將直流驅(qū)動的馬達115直接連接于輸出端子106的方式進行了說明,但取而代之,也可以將通過逆變器被交流驅(qū)動的馬達連接于輸出端子106。另外,基于本實施例的升降壓轉換器的驅(qū)動控制裝置的控制部能夠由電子電路或運算處理裝置中的任一個來實現(xiàn)。如以上進行的說明,本說明書公開以下事項。(附記1)—種混合式施工機械,其特征在于,具備電動發(fā)電系統(tǒng),與內(nèi)燃機連接且進行電動發(fā)電運行;蓄電系統(tǒng),與所述電動發(fā)電系統(tǒng)連接;負載驅(qū)動系統(tǒng),與所述蓄電系統(tǒng)連接且進行電驅(qū)動;異常檢測部,設置于所述電動發(fā)電系統(tǒng)、所述蓄電系統(tǒng)及所述負載驅(qū)動系統(tǒng)中;以及主控制部,根據(jù)所述異常檢測部的檢測值進行是否發(fā)生了異常的判定,其中,若所述異常判定部判定發(fā)生了異常,則所述主控制部停止所述負載驅(qū)動系統(tǒng)中檢測出異常的驅(qū)動系統(tǒng)的驅(qū)動。(附記2)如附記1所述的混合式施工機械,其中,當在所述負載驅(qū)動系統(tǒng)中檢測出異常時,所述主控制部繼續(xù)進行所述電動發(fā)電系統(tǒng)及所述蓄電系統(tǒng)的驅(qū)動。(附記3)如附記2所述的混合式施工機械,其中,具備連接所述蓄電系統(tǒng)、所述負載驅(qū)動系統(tǒng)及所述電動發(fā)電系統(tǒng)的DC總線,由所述異常檢測部判定所述電動發(fā)電系統(tǒng)或所述負載驅(qū)動系統(tǒng)的異常之后,所述主控制部進行所述蓄電系統(tǒng)的控制,以使所述DC總線的電壓值成為預先設定的目標值。(附記4)如附記2或3所述的混合式施工機械,其中,所述蓄電系統(tǒng)中具備蓄電系統(tǒng)異常檢測部,若所述蓄電系統(tǒng)異常檢測部的檢測值超過預先設定的閾值,則所述主控制部使所述蓄電系統(tǒng)停止。
(附記5)如附記2至4中的任一項所述的混合式施工機械,其中,還具備包含于所述蓄電系統(tǒng)的蓄電器和檢測所述蓄電器的充電電壓值的充電電壓值檢測部,若每次判定所述負載驅(qū)動系統(tǒng)的異常時,由所述充電電壓值檢測部檢測出的充電電壓值脫離預先設定的范圍,則所述主控制部使所述電動發(fā)電系統(tǒng)的驅(qū)動停止。(附記6)如附記1所述的混合式施工機械,其中,還包含通過由內(nèi)燃機或電動發(fā)電機的驅(qū)動力產(chǎn)生的液壓來驅(qū)動的工作要件、和被電動驅(qū)動的電動工作要件,當由所述異常檢測部檢測出所述蓄電系統(tǒng)的異常時,所述主控制部停止所述電動工作要件的驅(qū)動。(附記7)如附記6所述的混合式施工機械,其中,通過所述異常檢測部檢測出所述蓄電系統(tǒng)的異常時,所述主控制部進一步使所述電動發(fā)電機的驅(qū)動控制系統(tǒng)的驅(qū)動停止。(附記8)如附記6或7所述的混合式施工機械,其中,所述主控制部以控制產(chǎn)生所述液壓的液壓泵的輸出的方式構成,且由所述異常檢測部檢測出所述蓄電系統(tǒng)的異常時,進一步限制所述液壓泵的輸出。(附記9)如附記6至8中的任一項所述的混合式施工機械,其中,所述蓄電系統(tǒng)包含連接所述電動發(fā)電機與所述電動工作要件之間的DC總線及配設于所述DC總線與蓄電器之間的升降壓轉換器。(附記10)如附記1所述的混合式施工機械,其中,當所述電動發(fā)電系統(tǒng)或所述蓄電系統(tǒng)中檢測出異常時,所述主控制部使所述負載驅(qū)動系統(tǒng)的驅(qū)動停止。(附記11)如附記10所述的混合式施工機械,其中,所述主控制部在異常判定的前后繼續(xù)進行所述蓄電系統(tǒng)的充放電控制。(附記12)如附記10或11所述的混合式施工機械,其中,所述負載驅(qū)動系統(tǒng)包含回轉用電動機,若判定為發(fā)生了異常則所述主控制部使所述回轉用電動機的驅(qū)動停止。(附記13)如附記10至12中的任一項所述的混合式施工機械,其中所述主控制部進一步以進行產(chǎn)生液壓的液壓泵的驅(qū)動控制的方式構成,由所述異常檢測部檢測出所述電動發(fā)電機或所述電動發(fā)電機的驅(qū)動控制系統(tǒng)的異常時,限制所述液壓泵的吐出量。(附記14)如附記10至13中的任一項所述的混合式施工機械,其中,所述負載驅(qū)動系統(tǒng)包含動臂再生用發(fā)電機,若判定為發(fā)生了異常,則所述主控制部使所述動臂再生用發(fā)電機的驅(qū)動停止。(附記15)如附記1所述的混合式施工機械,其中,所述負載驅(qū)動系統(tǒng)是與所述蓄電系統(tǒng)連接的吸附系統(tǒng),所述主控制部在異常判定的前后繼續(xù)進行所述吸附系統(tǒng)的驅(qū)動。(附記16)如附記15所述的混合式施工機械,其中,當由所述異常檢測部檢測出異常之后勵磁所述吸附系統(tǒng)時,若為了使所述吸附系統(tǒng)消磁而輸入操作指令,則所述主控制部使所述吸附系統(tǒng)消磁。(附記17)如附記15或16所述的混合式施工機械,其中,若判定為所述蓄電系統(tǒng)發(fā)生了異常,則所述主控制部能夠通過所述電動發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電運行繼續(xù)進行所述吸附系統(tǒng)的驅(qū)動控制。(附記18)如附記15或16所述的混合式施工機械,其中,若判定為所述電動發(fā)電系統(tǒng)發(fā)生了異常,則所述主控制部能夠通過所述蓄電系統(tǒng)的放電運行繼續(xù)進行所述吸附系統(tǒng)的驅(qū)動控制。(附記19)如附記15至18中的任一項所述的混合式施工機械,其中,若判定為所述內(nèi)燃機發(fā)生了異常,則所述主控制部能夠通過所述蓄電系統(tǒng)的放電運行繼續(xù)進行所述吸附系統(tǒng)的驅(qū)動控制。(附記20)如附記1所述的混合式施工機械,其中,還具有通過所述內(nèi)燃機驅(qū)動的液壓泵,所述主控制部包含輔助異常判定部,根據(jù)所述異常檢測部的檢測值判定為輔助異常;及失速防止部,若由所述輔助異常判定部判定為輔助異常則維持成所述內(nèi)燃機的輸出上限值高于所述液壓泵的輸出值的狀態(tài)。(附記21)如附記20所述的混合式施工機械,其中,所述失速防止部使所述液壓泵的輸出值下降至所述內(nèi)燃機的輸出上限值以下。(附記22)如附記20或21所述的混合式施工機械,其中,還具有控制所述液壓泵的輸出的泵輸出控制部,所述泵輸出控制部通過控制所述液壓泵的傾斜角來控制所述液壓泵的輸出。(附記23)
如附記20或21所述的混合式施工機械,其中,所述失速防止部使所述內(nèi)燃機的輸出上限值增大至所述液壓泵的輸出上限值以上。(附記如附記23所述的混合式施工機械,其中,還具備檢測所述內(nèi)燃機的機關轉速的機關轉速檢測部,由所述機關轉速檢測部檢測出的機關轉速高于最大輸出產(chǎn)生轉速時,所述失速防止部通過使機關轉速下降來增大所述內(nèi)燃機的輸出。(附記25)如附記23所述的混合式施工機械,其中,還具有檢測所述內(nèi)燃機的機關轉速的機關轉速檢測部,由所述機關轉速檢測部檢測出的機關轉速低于最大輸出產(chǎn)生轉速時,所述失速防止部通過使機關轉速上升來增大所述內(nèi)燃機的輸出。(附記26)如附記23至25中的任一項所述的混合式施工機械,其中,還具有泵輸出控制部,控制所述液壓泵的輸出以使所述液壓泵的輸出成為所述內(nèi)燃機的輸出以下。(附記27)如附記23至沈中的任一項所述的混合式施工機械,其中,所述液壓泵的輸出根據(jù)用于對通過所述液壓驅(qū)動的工作要件進行操作的操作部的操作量來運算。(附記28)如附記1所述的混合式施工機械,其中,還具有冷卻裝置,對包含于所述電動發(fā)電系統(tǒng)的電動發(fā)電機或所述電動發(fā)電機的驅(qū)動控制部進行冷卻;以及冷卻異常檢測部,配設于所述冷卻裝置且檢測所述冷卻裝置的異常,所述主控制裝置根據(jù)所述冷卻異常檢測部的檢測結果進行所述冷卻裝置的異常判定,并在異常判定的前后使所述電動發(fā)電系統(tǒng)及所述蓄電系統(tǒng)的控制繼續(xù)進行。(附記29)如附記28所述的混合式施工機械,其中,所述主控制部比較所述異常檢測部的檢測值與第1閾值,對于第1閾值以上的要件限制輸出。(附記30)如附記28或四所述的混合式施工機械,其中,還具有在所述電動發(fā)電機的驅(qū)動控制部或所述負載驅(qū)動系統(tǒng)的驅(qū)動控制部中設置的驅(qū)動控制異常檢測部,所述控制器比較所述驅(qū)動控制異常檢測部的檢測值與第1閾值,對第1閾值以上的要件限制輸出。(附記31)
如附記觀至30中的任一項所述的混合式施工機械,其中,所述主控制部比較所述驅(qū)動控制異常檢測部的檢測值與第2閾值,禁止第2閾值以上的要件的繼續(xù)運行。(附記32)如附記觀至31中的任一項所述的混合式施工機械,其中,所述冷卻裝置冷卻所述電動負載系統(tǒng)的電動工作要件或所述電動工作要件的驅(qū)動控制部。(附記33)如附記28所述的混合式施工機械,其中,所述冷卻裝置冷卻所述電動負載系統(tǒng)的電動工作要件的驅(qū)動控制部之后,冷卻所述電動工作要件。(附記34)如附記28至30中的任一項所述的混合式施工機械,其中,所述冷卻裝置冷卻所述電動發(fā)電機或所述電動負載系統(tǒng)的電動工作要件之后冷卻減速機。(附記35)如附記觀至31中的任一項所述的混合式施工機械,其中,所述冷卻裝置包含散熱器,由所述散熱器冷卻的冷卻水直接供給至所述主控制部。(附記36)如附記1所述的混合式施工機械,其中,還具有通過所述內(nèi)燃機驅(qū)動的液壓泵,所述主控制部出液壓系統(tǒng)的異常時,將所述液壓泵的輸出上限值設定為低于正常時。(附記37)如附記36所述的混合式施工機械,其中,所述主控制部檢測出所述液壓系統(tǒng)的異常時,將包含于所述電動發(fā)電系統(tǒng)的電動發(fā)電機的輔助輸出的上限值設定為低于正常時。(附記38)如附記36或37所述的混合式施工機械,其中,在所述液壓系統(tǒng)的異常發(fā)生的前后所述內(nèi)燃機的輸出上限值為恒定。(附記39)如附記1所述的混合式施工機械,其中,還具有檢測包含直流電壓轉換器及蓄電器的蓄電系統(tǒng)的異常的蓄電系統(tǒng)異常檢測部和檢測所述內(nèi)燃機的異常的發(fā)動機系統(tǒng)異常檢測部中的任一方,所述主控制部通過控制所述逆變電路及所述直流電壓轉換器,從而在所述蓄電系統(tǒng)異常檢測部中檢測出所述蓄電系統(tǒng)的異常時,與對所述蓄電系統(tǒng)的輸出依賴度進行比較而相對提高對所述內(nèi)燃機的輸出依賴度,在所述發(fā)動機系統(tǒng)異常檢測部中檢測出所述內(nèi)燃機的異常時,與對所述內(nèi)燃機的輸出依賴度進行比較相對提高對所述蓄電系統(tǒng)的輸出依賴度。(附記40)如附記39所述的混合式施工機械,其中,所述主控制部在所述蓄電系統(tǒng)異常檢測部中檢測出所述蓄電系統(tǒng)的異常時降低所述蓄電器的輸出界限值。(附記41)如附記39或40所述的混合式施工機械,其中,所述主控制部在所述蓄電系統(tǒng)異常檢測部中檢測出所述蓄電系統(tǒng)的異常時提高所述內(nèi)燃機的輸出上限值。(附記42)如附記39至41中的任一項所述的混合式施工機械,其中,所述主控制部在所述發(fā)動機系統(tǒng)異常檢測部中檢測出所述內(nèi)燃機的異常時,降低所述內(nèi)燃機的輸出上限值。(附記43)如附記39至42中的任一項所述的混合式施工機械,其中,所述主控制部在所述發(fā)動機系統(tǒng)異常檢測部中檢測出所述內(nèi)燃機發(fā)動機的異常時,提高所述蓄電器的輸出界限值。(附記44)如附記1所述的混合式施工機械,其中,還具有升降壓轉換器的驅(qū)動控制裝置,連接于所述蓄電系統(tǒng)與進行動力運行及再生運行雙方的負載之間;以及電流檢測部,檢測在所述升降壓轉換器中流通的電流,所述主控制部驅(qū)動所述升降壓轉換器,以使所述負載與所述升降壓轉換器之間的 DC總線的電壓值追隨目標電壓值,若由所述電流檢測部檢測出的電流值超過第1閾值,則所述主控制部使所述升降壓轉換器的驅(qū)動停止,若由所述電流檢測部檢測出的電流值下降至低于所述第1閾值的第 2閾值,則所述主控制部重新開始所述升降壓轉換器的驅(qū)動,若由所述電流檢測部檢測出的電流值超過第1閾值的次數(shù)為預定次數(shù)以上,則判定為發(fā)生了因過電流引起的異常。(附記45)如附記44所述的混合式施工機械,其中,還包含累計由所述電流檢測部檢測出的電流值超過第1閾值的次數(shù)的計數(shù)器,所述主控制部經(jīng)過預定時間未增加所述計數(shù)器時對所述計數(shù)器的累計值進行復位。(附記46)如附記44或45所述的混合式施工機械,其中,所述主控制部在重新開始所述升降壓轉換器的驅(qū)動后,到由所述電流檢測部檢測出的電流值再次超過第1閾值為止的經(jīng)過時間為預定時間以下時,判定為發(fā)生了因過電流引起的異常。(附記47)
62
如附記44至46中的任一項所述的混合式施工機械,其中,所述主控制部為若判定為發(fā)生了因所述過電流引起的異常,則停止所述升降壓轉換器,不允許重新開始驅(qū)動的轉換器的驅(qū)動控制裝置。(附記48)如附記44至47中的任一項所述的混合式施工機械,其中,所述主控制部在由所述電流檢測部檢測出的電流值超過第1閾值時,判定所述升降壓轉換器為水平輕于所述異常的輕異常。(附記49)一種升降壓轉換器的驅(qū)動控制方法,所述升降壓轉換器連接于蓄電系統(tǒng)與進行動力運行及再生運行雙方的負載之間,若由所述電流檢測部檢測出的電流值超過第1閾值,則使所述升降壓轉換器的驅(qū)
動停止,若根據(jù)所述第1工序而由所述電流檢測部檢測出的電流值下降至低于所述第1閾值的第2閾值,則重新開始所述升降壓轉換器的驅(qū)動,若由所述電流檢測部檢測出的電流值超過第1閾值的次數(shù)為預定次數(shù)以上,則判定所述升降壓轉換器中發(fā)生了異常。本發(fā)明不限于上述具體公開的實施例,在不脫離本發(fā)明的范圍內(nèi)可以是各種變形例、改良例。本申請基于2008年10月沘日申請的日本專利申請第2008_277224、2008年10 月30日申請的日本專利申請第2008-279985號、2008年11月10日申請的日本專利申請第2008-288191號、2008年11月10日申請的日本專利申請第2008-288192號、2008年11 月10日申請的日本專利申請第2008-288193號、2008年11月10日申請的日本專利申請第2008-288194號、2009年4月9日申請的日本專利申請第2009-094860號、2009年4月 13日申請的日本專利申請第2009-097250號及2008年9月2日申請的日本專利申請第 2008-225252號的申請,其全部內(nèi)容援用于本說明書中。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明能夠應用于如下混合式施工機械使用了進行對負載的電力供給的控制和由負載得到的再生電力向蓄電器的供給的控制的升降壓轉換器。符號說明1-下部行駛體,1A、1B-行駛機構,2-回轉機構,3-上部回轉體,4-動臂,5-斗桿, 6-鏟斗,7-動臂缸,7A-液壓管,8-斗桿缸,9-鏟斗缸,10-駕駛室,11-發(fā)動機,12-電動發(fā)電機(輔助馬達),12A-溫度傳感器,13-減速機,14-主泵,14A-泵控制閥,15-先導泵, 16-高壓液壓管路,17-控制閥,18、18A、18B、18C-逆變器,19-蓄電部,20-逆變器,21-回轉用電動機,23-機械制動器,24-回轉減速機,25-先導管路,26-操作裝置,26A.26B-操縱桿,26C-踏板,26D-按鈕開關,27-液壓管路,28-液壓管路,29-壓力傳感器,30-控制器, 32-失速防止部,40-回轉驅(qū)動控制裝置,41-增壓器,42-E⑶,43-噴射噴嘴傳感器,44-溫度傳感器,50-輔助異常判定部,60-驅(qū)動部異常判定部,100-升降壓轉換器,101-電抗器, 102A-升壓用IGBT,102B-降壓用IGBT,104-電源連接端子,105-逆變器,106-輸出端子, 107-電容器,110-DC總線,Ill-DC總線電壓檢測部,112-電池電壓檢測部,113-電池電流檢測部,115-馬達,120-驅(qū)動控制部,130-冷卻功能異常判定部,200-起重磁鐵,250-發(fā)電機,洸0_液壓馬達,300-罐,301-第1泵,302-散熱器,400-泵用電動機,410-逆變器。
權利要求
1.一種混合式施工機械,其特征在于,具備電動發(fā)電系統(tǒng),與內(nèi)燃機連接,進行電動發(fā)電運行; 蓄電系統(tǒng),與所述電動發(fā)電系統(tǒng)連接; 負載驅(qū)動系統(tǒng),與所述蓄電系統(tǒng)連接,進行電驅(qū)動;異常檢測部,設置于所述電動發(fā)電系統(tǒng)、所述蓄電系統(tǒng)及所述負載驅(qū)動系統(tǒng);以及主控制部,根據(jù)所述異常檢測部的檢測值進行是否發(fā)生了異常的判定, 若所述異常判定部判定為發(fā)生了異常,則所述主控制部停止所述負載驅(qū)動系統(tǒng)中檢測出異常的驅(qū)動系統(tǒng)的驅(qū)動。
2.如權利要求1所述的混合式施工機械,其中,在所述負載驅(qū)動系統(tǒng)中檢測出異常時,所述主控制部,所述主控制部繼續(xù)進行所述電動發(fā)電系統(tǒng)及所述蓄電系統(tǒng)的驅(qū)動。
3.如權利要求2所述的混合式施工機械,其中,具備連接所述蓄電系統(tǒng)、所述負載驅(qū)動系統(tǒng)及所述電動發(fā)電系統(tǒng)的DC總線, 由所述異常檢測部判定所述電動發(fā)電系統(tǒng)或所述負載驅(qū)動系統(tǒng)的異常之后,所述主控制部進行所述蓄電系統(tǒng)的控制,以使所述DC總線的電壓值成為預先設定的目標值。
4.如權利要求2或3所述的混合式施工機械,其中, 所述蓄電系統(tǒng)具備蓄電系統(tǒng)異常檢測部,若所述蓄電系統(tǒng)異常檢測部的檢測值超過預先設定的閾值,則所述主控制部使所述蓄電系統(tǒng)停止。
5.如權利要求2至4中的任一項所述的混合式施工機械,其中,還具備包含于所述蓄電系統(tǒng)中的蓄電器和檢測所述蓄電器的充電電壓值的充電電壓值檢測部,每次判定所述負載驅(qū)動系統(tǒng)的異常,若由所述充電電壓值檢測部檢測出的充電電壓值脫離預先設定的范圍,則所述主控制部使所述電動發(fā)電系統(tǒng)的驅(qū)動停止。
6.如權利要求1所述的混合式施工機械,其中,還包含通過由內(nèi)燃機或電動發(fā)電機的驅(qū)動力產(chǎn)生的液壓來驅(qū)動的工作要件和被電動驅(qū)動的電動工作要件,當由所述異常檢測部檢測出所述蓄電系統(tǒng)的異常時,所述主控制部停止所述電動工作要件的驅(qū)動。
7.如權利要求1所述的混合式施工機械,其中,在所述電動發(fā)電系統(tǒng)或所述蓄電系統(tǒng)中檢測出異常時,所述主控制部使所述負載驅(qū)動系統(tǒng)的驅(qū)動停止。
8.如權利要求1所述的混合式施工機械,其中, 所述負載驅(qū)動系統(tǒng)為與所述蓄電系統(tǒng)連接的吸附系統(tǒng),所述主控制部在異常判定的前后繼續(xù)進行所述吸附系統(tǒng)的驅(qū)動。
9.如權利要求1所述的混合式施工機械,其中, 還具有通過所述內(nèi)燃機驅(qū)動的液壓泵,所述主控制部包含輔助異常判定部,根據(jù)所述異常檢測部的檢測值判定輔助異常; 及失速防止部,若由所述輔助異常判定部判定為輔助異常,則維持為所述內(nèi)燃機的輸出上限值高于所述液壓泵的輸出值的狀態(tài)。
10.如權利要求1所述的混合式施工機械,其中,還具有冷卻裝置,對包含于所述電動發(fā)電系統(tǒng)中的電動發(fā)電機或所述電動發(fā)電機的驅(qū)動控制部進行冷卻;及冷卻異常檢測部,設置于所述冷卻裝置,檢測所述冷卻裝置的異常,所述主控制裝置根據(jù)所述冷卻異常檢測部的檢測結果進行所述冷卻裝置的異常判定, 在異常判定的前后使所述電動發(fā)電系統(tǒng)及所述蓄電系統(tǒng)的控制繼續(xù)進行。
11.如權利要求1所述的混合式施工機械,其中,還具有通過所述內(nèi)燃機驅(qū)動的液壓泵,當檢測到液壓系統(tǒng)的異常時,所述主控制部將所述液壓泵的輸出上限值設定為低于正常時。
12.如權利要求1所述的混合式施工機械,其中,還具有檢測包含直流電壓轉換器及蓄電器的蓄電系統(tǒng)的異常的蓄電系統(tǒng)異常檢測部、 和檢測所述內(nèi)燃機的異常的發(fā)動機系統(tǒng)異常檢測部中的至少一方,所述主控制部通過控制所述逆變電路及所述直流電壓轉換器,在所述蓄電系統(tǒng)異常檢測部中檢測出所述蓄電系統(tǒng)的異常時,與對所述蓄電系統(tǒng)的輸出依賴度進行比較而相對地提高對所述內(nèi)燃機的輸出依賴度,而在所述發(fā)動機系統(tǒng)異常檢測部中檢測出所述內(nèi)燃機的異常時,與對所述內(nèi)燃機的輸出依賴度進行比較而相對地提高對所述蓄電系統(tǒng)的輸出依賴度。
13.如權利要求1所述的混合式施工機械,其中,還具有升降壓轉換器的驅(qū)動控制裝置,連接于所述蓄電系統(tǒng)與進行動力運行及再生運行雙方的負載之間;以及電流檢測部,檢測在所述升降壓轉換器中流通的電流,所述主控制部驅(qū)動所述升降壓轉換器,以使所述負載與所述升降壓轉換器之間的DC 總線的電壓值追隨目標電壓值,若由所述電流檢測部檢測出的電流值超過第1閾值,則所述主控制部使所述升降壓轉換器的驅(qū)動停止,若由所述電流檢測部檢測出的電流值下降至低于所述第1閾值的第2閾值,則所述主控制部重新開始所述升降壓轉換器的驅(qū)動,若由所述電流檢測部檢測出的電流值超過第1閾值的次數(shù)為預定次數(shù)以上,則所述主控制部判定為發(fā)生了因過電流引起的異常。
全文摘要
混合式施工機械,包含電動發(fā)電系統(tǒng),與內(nèi)燃機連接,進行電動發(fā)電運行;蓄電系統(tǒng),與電動發(fā)電系統(tǒng)連接;負載驅(qū)動系統(tǒng),與蓄電系統(tǒng)連接,進行電驅(qū)動;異常檢測部,設置于電動發(fā)電系統(tǒng)、蓄電系統(tǒng)及負載驅(qū)動系統(tǒng);以及主控制部,根據(jù)異常檢測部的檢測值進行是否發(fā)生異常的判定。若異常判定部判定發(fā)生了異常,則主控制部停止負載驅(qū)動系統(tǒng)中檢測出異常的驅(qū)動系統(tǒng)的驅(qū)動。
文檔編號E02F9/20GK102209655SQ200980144769
公開日2011年10月5日 申請日期2009年11月9日 優(yōu)先權日2008年11月10日
發(fā)明者吳春男, 神林英明, 高梨今日子 申請人:住友建機株式會社, 住友重機械工業(yè)株式會社