[发明专利]工程机械

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械，更具体而言，涉及具有检测由蓄电装置、电动马达等构成的电动系统与车身之间的绝缘电阻劣化的功能的工程机械。

背景技术

在例如液压挖掘机这样的工程机械中，作为动力源，使用汽油、轻油等燃料，通过发动机驱动液压泵来产生液压，由此驱动液压马达、液压缸等液压执行机构。液压执行机构小型轻量且能够大功率输出，作为工程机械的执行机构而被广泛使用。

另一方面，近年来，提出有如下工程机械：通过使用电动马达及蓄电装置(蓄电池或双电层电容器等)，与仅使用液压执行机构的以往的工程机械相比，提高了能量效率并实现了节能化(例如，参照专利文献1)。

与液压执行机构相比，电动马达(电动执行机构)具有能量转换效率高、能够将制动时的动能再生为电能(在液压执行机构的情况下转换成热而放出)等能量方面的优秀特征。

例如，在专利文献1所示的现有技术中，示出了作为旋转体的驱动执行机构而搭载有电动马达的液压挖掘机的实施方式。相对于行驶体对液压挖掘机的旋转体进行旋转驱动的执行机构(以往使用液压马达)的使用频率高，在作业中频繁地重复启动停止、加速减速。此时，减速时(制动时)的旋转体的动能在液压执行机构的情况下在液压回路上转换成热而被废弃，但在电动马达的情况下能够预见作为电能而再生，因此能够实现节能化。

但是，搭载在这样的混合动力式液压挖掘机上的电动执行机构及蓄电装置在高电压、大电流下使用，因此，在主电路与车身之间的绝缘电阻劣化的情况下，电流穿过该绝缘电阻劣化部位而在车身中流动，具有导致触电等危险的隐患。

为了处理这样的问题，提出有多种绝缘电阻劣化检测装置。例如，存在如下装置：对对象电路施加规定频率的交流信号，通过测量预先确定的测定点处的交流信号的振幅电平来检测绝缘电阻劣化。公开有如下装置：在将升压电路(斩波器等)组入蓄电装置与逆变器之间而成的系统中，升压电路工作时能够防止误测并能够持续检测绝缘电阻劣化(例如，参照专利文献2)。

另外，还具有不仅涉及绝缘电阻劣化的检测机构，还涉及对继电器的切断功能进行诊断的继电器故障诊断的技术，其中，继电器能够通过自身的开闭动作来切断蓄电装置与电动执行机构及逆变器等之间的连接。公开有使用绝缘电阻劣化检测装置进行继电器的故障诊断的继电器故障诊断装置(例如，参照专利文献3)。

而且，存在与对绝缘电阻下降检测装置自身的异常进行检测的自身异常诊断相关的技术。公开有通过简单的结构而具有自身异常诊断功能的绝缘电阻下降检测器及其自身异常诊断方法(例如，参照专利文献4)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-016704号公报

专利文献2：日本特开2009-109278号公报

专利文献3：日本特开2007-329045号公报

专利文献4：国际公开第WO2007/026603号

发明内容

上述的专利文献3的现有技术和专利文献4的现有技术主要适用于具有高压电路的例如电动汽车等领域。

另一方面，在混合动力式工程机械中，由于绝缘电阻劣化检测装置等的配置空间受到限制，所以期望如下绝缘电阻劣化检测系统：具有绝缘电阻劣化检测功能、继电器故障诊断功能和自身异常诊断功能中的全部功能，并能够通过以简单的电路结构实现这些功能而紧凑地构成。

本发明是基于上述情况而研发的，其目的在于提供一种工程机械，具有包含电动马达等的驱动系统、蓄电装置、以及用于切断蓄电装置与驱动系统的电连接的继电器，在该工程机械中具有绝缘电阻劣化检测装置，能够以简单的电路结构进行绝缘电阻劣化检测、继电器的故障诊断、自身异常诊断中的全部事项。

为了实现上述目的，第1发明为一种工程机械，具有电动系统，该电动系统包括：电动马达；包含用于驱动、控制上述电动马达的电路及控制器的驱动系统；蓄电装置；和使上述蓄电装置与上述驱动系统电连接/切断的继电器，在该工程机械中，上述电动系统包括：第1绝缘电阻劣化检测装置，其具有第1电压波形产生装置和第1检测部，该第1检测部相对于上述继电器与上述蓄电装置侧和上述第1电压波形产生装置连接，通过测定从上述第1电压波形产生装置输入的波形变化来检测上述蓄电装置侧的绝缘电阻劣化；和第2绝缘电阻劣化检测装置，其具有第2电压波形产生装置和第2检测部，该第2检测部相对于上述继电器与上述驱动系统侧和上述第2电压波形产生装置连接，通过测定从上述第2电压波形产生装置输入的波形变化来检测上述驱动系统侧的绝缘电阻劣化。