电动式建筑机械的制作方法

1.本发明涉及电动式建筑机械。

背景技术：

2.以往，提出了具备由来自外部电源的电力驱动的电动马达的电动式建筑机械。例如，在专利文献1中，公开了如下的技术：与由电动马达驱动并对热交换装置进行冷却的第1冷却风扇区别地设置第2冷却风扇，在电动马达的停止时驱动第2冷却风扇来对控制面板进行冷却。
3.专利文献1：日本特开2014－84569号公报
4.然而，在电动式建筑机械中，作为电动马达的驱动源，除外部电源以外，例如也考虑使用能够充电的电池的结构。在搭载了电池的电动式建筑机械中，构建利用从电池或外部电源供给的电力来驱动机身的驱动系统。而且，作为这样的驱动系统的动作模式，除驱动驱动系统的驱动模式之外，还能够设置使驱动系统的驱动停止而对电池进行充电的充电模式。
5.但是，针对充电模式下的冷却风扇的旋转控制，包括专利文献1在内尚未被提出。特别是，以往完全没有提出考虑了以驱动模式驱动的驱动系统的驱动状态(例如电动马达的驱动时的负荷)的、充电模式下的冷却风扇的旋转控制。

技术实现要素：

6.本发明是为了解决上述问题点而完成的，其目的在于提供一种电动式建筑机械，考虑驱动系统的驱动状态，来适当地控制充电模式下的冷却风扇的旋转，由此能够获得与驱动系统的驱动状态对应的效果。
7.本发明的一个方面的电动式建筑机械具备：驱动系统，该驱动系统利用电力驱动机身；热交换装置，该热交换装置对用于冷却上述驱动系统的冷却介质进行热交换；冷却风扇，该冷却风扇输送冷却上述热交换装置的空气；以及冷却风扇控制部，该冷却风扇控制部根据已设定的动作模式来控制上述冷却风扇的旋转，上述动作模式包括驱动上述驱动系统的驱动模式、和使上述驱动系统的驱动停止而对蓄积上述电力的电池进行充电的充电模式，上述冷却风扇控制部将上述充电模式下的上述冷却风扇的转速设定为与上述驱动系统的驱动状态对应的充电模式转速。
8.根据上述结构，能够获得与驱动系统的驱动状态对应的效果。
附图说明
9.图1是表示作为本发明的一个实施方式的电动式建筑机械的一个例子的液压挖掘机的简要结构的侧视图。
10.图2是示意地表示上述液压挖掘机的机舱室的内部的简要结构的俯视图。
11.图3是表示上述液压挖掘机中的冷却水的循环路径的说明图。
12.图4是表示上述液压挖掘机中的工作油的循环路径的说明图。
13.图5是示意地表示上述液压挖掘机的控制系统的结构的框图。
14.图6是表示上述冷却水的温度与冷却风扇的转速的关系的图表。
15.图7是表示上述工作油的温度与上述冷却风扇的转速的关系的图表。
16.图8是表示上述液压挖掘机具有的电动马达的转速与上述冷却风扇的转速的关系的图表。
17.图9是表示上述液压挖掘机具有的变频器的输出与上述冷却风扇的转速的关系的图表。
18.图10是从驱动模式到充电模式表示基于上述冷却水的温度的上述冷却风扇的旋转控制的动作的流程的流程图。
19.图11是表示基于上述冷却水的温度而被控制的上述冷却风扇的转速的迁移的一个例子的图表。
20.图12是表示基于上述冷却水的温度而被控制的上述冷却风扇的转速的迁移的其他例子的图表。
21.图13是从上述驱动模式到上述充电模式表示基于上述冷却水及工作油的温度的上述冷却风扇的旋转控制的动作的流程的流程图。
22.图14是表示基于上述冷却水的温度而被控制的上述冷却风扇的转速的迁移的又一其他例子的图表。
23.图15是表示基于上述冷却水的温度而被控制的上述冷却风扇的转速的迁移的又一其他例子的图表。
具体实施方式
24.若基于附图对本发明的实施方式进行说明，则如以下所述。
25.〔1.电动式建筑机械〕
26.图1是表示作为本实施方式的电动式建筑机械的一个例子的液压挖掘机1的简要结构的侧视图。此外，电动式建筑机械不限定于液压挖掘机1，也可以是轮式装载机等其他车辆。液压挖掘机1具备下部行驶体2、作业机3及上部回转体4。
27.这里，在图1中，如以下那样定义方向。首先，将下部行驶体2直行的方向设为前后方向，将其中的一侧设为“前”，将另一侧设为“后”。在图1中，作为例子，相对于刮板23，将行驶马达22侧表示为“前”。另外，将与前后方向垂直的横向设为左右方向。此时，从就坐在操纵席41a的操作员(操纵者、驾驶员)来看，将左侧设为“左”，将右侧设为“右”。另外，将与前后方向及左右方向垂直的重力方向设为上下方向，将重力方向的上游侧设为“上”，将下游侧设为“下”。
28.(下部行驶体)
29.下部行驶体2具备左右一对履带21和左右一对行驶马达22。各行驶马达22是液压马达。左右的行驶马达22分别驱动左右的履带21，由此能够使液压挖掘机1前进后退。在下部行驶体2设置有用于进行整地作业的刮板23和刮板缸23a。刮板缸23a是使刮板23在上下方向转动的液压缸。
30.(作业机)
31.作业机3具备动臂31、悬臂32以及铲斗33。通过独立地驱动动臂31、悬臂32以及铲斗33，能够进行砂土等的挖掘作业。
32.动臂31通过动臂缸31a转动。动臂缸31a构成为基端部支承于上部回转体4的前部，并以伸缩自如的方式可动。悬臂32通过悬臂缸32a转动。悬臂缸32a构成为基端部支承于动臂31的前端部，并以伸缩自如的方式可动。铲斗33通过铲斗缸33a转动。铲斗缸33a构成为基端部支承于悬臂32的前端部，并以伸缩自如的方式可动。动臂缸31a、悬臂缸32a以及铲斗缸33a由液压缸构成。
33.(上部回转体)
34.上部回转体4构成为能够相对于下部行驶体2经由回转支承轴承(未图示)而回转。在上部回转体4配置有操纵部41、回转台42、回转马达43、机舱室44等。此外，对机舱室44的内部的详细进行后述。上部回转体4通过作为液压马达的回转马达43的驱动而经由回转支承轴承进行回转。
35.在上部回转体4配置有多个液压泵71(参照图2)。各液压泵71由机舱室44的内部的电动马达63(参照图2)驱动。各液压泵71将作业油(压力油)供给至液压马达(例如左右的行驶马达22、回转马达43)以及液压缸(例如刮板缸23a、动臂缸31a、悬臂缸32a、铲斗缸33a)。将从任意的液压泵71被供给工作油而被驱动的液压马达及液压缸统称为液压促动器73(参照图4)。
36.在操纵部41配置有操纵席41a。在操纵席41a的周围配置有各种控制杆41b。通过操作员就坐在操纵席41a并对控制杆41b进行操作，由此驱动液压促动器73。由此，能够进行下部行驶体2的行驶、利用刮板23进行的整地作业、利用作业机3进行的挖掘作业、上部回转体4的回转等。
37.在上部回转体4设置有未图示的供电口。上述供电口与作为外部电源的商用电源51经由供电电缆52连接。由此，能够利用从商用电源51供给的电力来驱动电动马达63。另外，通过将从商用电源51供给的电力供给至能够装卸地安装于上部回转体4的电池53(例如锂离子电池)，也能够对电池53进行充电。
38.在上部回转体4除电池53之外还能够装卸地安装有对后述的冷却风扇f(参照图2)进行驱动的专用的风扇驱动用电源54。风扇驱动用电源54例如由输出12v的直流电压的铅电池构成。电池53以及风扇驱动用电源54(铅电池)在性能因长期使用或寿命而下降时，能够更换为新品。
39.此外，下部行驶体2、作业机3以及上部回转体4也可以构成为包括电动行驶马达、电动缸、电动回转马达等。在该情况下，能够不使用液压设备而全部利用电力来驱动下部行驶体2、作业机3以及上部回转体4。也就是说，在将下部行驶体2、作业机3以及上部回转体4统称为机身ba时，机身ba可以仅由电力驱动(全电动)，也可以并用电力与液压设备来驱动。因此，本实施方式的液压挖掘机1可以说是包括至少由电力驱动的机身ba在内的结构。
40.〔2.机舱室的内部结构〕
41.图2是示意地表示机舱室44的内部的简要结构的俯视图。此外，在图2中，为了方便，省略机舱室44的上面的图示，且仅图示1个液压泵71。在机舱室44的内部除上述的电池53以及液压泵71之外，还设置有变频器62、电动马达63、热交换装置he、冷却风扇f、工作油箱74等。在工作油箱74收容有用于驱动液压促动器73的工作油。另外，在机舱室44还配置有
供电器61(参照图3)。
42.(供电器、变频器)
43.供电器61将从商用电源51经由供电电缆52供给来的交流电压转换成直流电压。变频器62将从供电器61输出的直流电压或从电池53供给的直流电压转换成交流电压并供给至电动马达63。
44.在后述的驱动模式下，从变频器62输出的交流电压被供给至电动马达63而驱动电动马达63。另一方面，在后述的充电模式下，从供电器61输出的直流电压被供给至电池53而对电池53进行充电。
45.(电动马达)
46.电动马达63由从商用电源51以及电池53的至少一方经由变频器62供给的电力驱动。电动马达63例如以马达的旋转轴成为左右方向的方式配置于机舱室44，但不限定于该配置。上述的电池53配置于电动马达63的上方。另外，在电池53的上方隔着座椅支架配置有操纵席41a。此外，电动马达63与电池53的位置关系也不限定于上述例子。
47.在电动马达63的旋转轴(输出轴)连接有液压泵71。通过液压泵71，将工作油箱74内的工作油经由液压阀72(参照图4)供给至液压促动器73。
48.(热交换装置)
49.热交换装置he在机舱室44内相对于电动马达63位于与液压泵71相反的一侧。热交换装置he构成为包括第1热交换装置he1和第2热交换装置he2。
50.《第1热交换装置》
51.第1热交换装置he1由对冷却介质进行热交换的散热器构成。冷却介质在通过电动马达63等的循环路径内循环，由此对电动马达63等进行冷却。此外，在本实施方式中，作为上述的冷却介质，使用了水(以下称为“冷却水”)，但也可以是除水以外的介质(例如油)。
52.图3是表示冷却水的循环路径的说明图。冷却水按供电器61、变频器62、电动马达63、第1热交换装置he1、水箱64、电动水泵65的顺序循环。在第1热交换装置he1中，通过来自冷却风扇f的送风对从电动马达63供给来的高温的冷却水进行热交换而使其冷却，之后冷却水返回至水箱64。通过使冷却水循环，能够对电动马达63等设备进行冷却。
53.上述的供电器61、变频器62、电动马达63、电动水泵65构成利用电力驱动机身ba(参照图1)的驱动系统ds。即，作为本实施方式的电动式建筑机械的液压挖掘机1具备利用电力驱动机身ba的驱动系统ds。而且，液压挖掘机1具备对用于冷却驱动系统ds的冷却介质进行热交换的热交换装置he(例如第1热交换装置he1)。
54.此外，在本实施方式中，驱动系统ds所含的供电器61、变频器62、电动马达63全部是水冷，但也可以一部分是空冷。例如，也可以使电动马达63为空冷，使变频器62为水冷。
55.《第2热交换装置》
56.第2热交换装置he2由对用于驱动液压促动器73的工作油进行热交换的油冷却器构成。与冷却水相同，工作油也在液压挖掘机1内的循环路径中进行循环。
57.图4是表示工作油的循环路径的说明图。工作油按液压泵71、液压阀72、液压促动器73、第2热交换装置he2、工作油箱74的顺序循环。在第2热交换装置he2中，通过来自冷却风扇f的送风对从液压促动器73供给来的高温的工作油进行冷却，并使其返回至工作油箱74。若工作油成为高温，则特性(例如粘度)下降，从而润滑等性能下降。因此，通过在第2热
交换装置he2中对工作油进行冷却，能够抑制工作油的性能下降。
58.上述的液压泵71、液压阀72、液压促动器73与构成驱动系统ds的供电器61、变频器62、电动马达63、电动水泵65并用。因此，液压泵71、液压阀72、液压促动器73也包含在驱动机身ba(参照图1)的上述驱动系统ds中。即，驱动系统ds包括电动马达63、由电动马达63驱动的液压泵71、及由从液压泵71供给的工作油驱动的液压促动器73。而且，热交换装置he(第2热交换装置he2)对工作油进行热交换。
59.(冷却风扇)
60.冷却风扇f相对于热交换装置he位于电动马达63侧，朝向热交换装置he(第1热交换装置he1、第2热交换装置he2)送风。这种冷却风扇f包括由从上述的风扇驱动用电源54供给的电力驱动的马达、和通过上述马达而旋转的旋转风扇。被冷却风扇f吹向热交换装置he并通过与冷却水及工作油的热交换而被加热的空气经由设置于机舱室44的侧壁或上表面的狭缝(未图示)向机舱室44的外部排出。
61.此外，在本实施方式中，形成1个冷却风扇f向第1热交换装置he1及第2热交换装置he2双方送风的结构，但也可以是仅向第1热交换装置he1及第2热交换装置he2的任一方送风的结构。例如，在第1热交换装置he1及第2热交换装置he2在机舱室44内分离配置的情况下，也可以是与第1热交换装置he1及第2热交换装置he2分别对应地设置冷却风扇f，从各冷却风扇f对第1热交换装置he1及第2热交换装置he2分别单独地进行送风的结构。
62.也就是说，成为1个冷却风扇f的送风对象的热交换装置he可以是第1热交换装置he1及第2热交换装置he2双方，也可以仅是第1热交换装置he1，还可以仅是第2热交换装置he2。在该情况下，可以说冷却风扇f只要是朝向对冷却水与工作油中的至少一方进行热交换的热交换装置he送风的结构即可。
63.即，作为本实施方式的电动式建筑机械的液压挖掘机1具备输送对热交换装置he进行冷却的空气的冷却风扇f。
64.此外，在冷却风扇f的冷却方式中，存在吸入方式与排出方式。吸入方式是从外部向内部吸入空气而对热交换装置he进行冷却的方式。因此，在吸入方式中，空气按液压挖掘机1的外部、冷却风扇f、热交换装置he、内部、外部的顺序流动。与此相对，排出方式是从外部暂时吸入空气并在内部通过冷却风扇f向热交换装置he排出空气的方式。因此，在排出方式中，空气按液压挖掘机1的外部、内部、冷却风扇f、热交换装置he、外部的顺序流动。在本实施方式中，作为冷却风扇f的冷却方式，能够采用吸入方式、排出方式的任一种。
65.〔3.控制系统的结构〕
66.图5是示意地表示液压挖掘机1的控制系统的结构的框图。液压挖掘机1除上述结构之外，还具备动作模式选择部45、控制部80及参数检测部90。
67.(动作模式选择部)
68.动作模式选择部45设置于图1的操纵席41a的周围，为了选择电动马达63的动作模式而由操作员操作。该动作模式选择部45例如构成为包括键、按压按钮、杆、触摸面板显示装置等。通过键的转动、按压按钮的接通/断开、杆操作、触摸面板的指示输入等，能够进行电动马达63的动作模式的设定及切换。
69.这里，作为电动马达63的动作模式，存在驱动模式和充电模式。驱动模式是通过仅来自电池53的电力供给或来自商用电源51及电池53双方的电力供给，驱动电动马达63而驱
动驱动系统ds的动作模式。在驱动模式下，通过电动马达63的驱动，而驱动液压泵71将工作油供给至液压促动器73。由此，能够驱动液压促动器73。
70.另一方面，充电模式是使驱动系统ds的驱动停止而对蓄积电力的电池53进行充电的动作模式。在充电模式下，从商用电源51经由供电器61向电池53供给电力。由此，对电池53进行充电。
71.这样，上述动作模式包括驱动驱动系统ds的驱动模式、和使驱动系统ds的驱动停止而对蓄积电力的电池53进行充电的充电模式。
72.(控制部)
73.控制部80由被称为ecu(electronic control unit)的电子控制单元构成。控制部80包括主控制部80a、冷却风扇控制部80b及存储部80c。主控制部80a以及冷却风扇控制部80b例如由共同的cpu(central processing unit：中央运算处理装置)构成，但也可以由单独的cpu构成。
74.主控制部80a在液压挖掘机1中控制除冷却风扇f以外的各部的动作。冷却风扇控制部82根据驱动系统ds的动作模式来控制冷却风扇f的旋转。即，液压挖掘机1具备根据(由动作模式选择部45)设定的动作模式来控制冷却风扇f的旋转的冷却风扇控制部82。此外，后述冷却风扇控制部82对冷却风扇f的旋转控制。冷却风扇控制部82包括将使冷却风扇f旋转的驱动信号输送至冷却风扇f的驱动电路。
75.存储部80c是除主控制部80a及冷却风扇控制部80b的动作程序之外还存储后述的表格等各种信息的存储器。这种存储部80c构成为包括ram(random access memory：随机存取存储器)、rom(read only memory：只读存储器)等。
76.(参数检测部)
77.参数检测部90检测与驱动系统ds的驱动状态对应地变化的参数。作为上述参数，存在冷却水的温度、工作油的温度、电动马达63的转速等。为了检测这些参数，参数检测部90构成为包括冷却水温度传感器90a、工作油温度传感器90b及电动马达转速检测传感器90c。
78.冷却水温度传感器90a是检测冷却水的温度的传感器。冷却水温度传感器90a例如设置于供电器61的入口，但只要在图3所示的冷却水的循环路径内设置于能够检测冷却水的温度的位置即可，设置位置不限定于供电器61的入口。
79.工作油温度传感器90b是检测工作油的温度的传感器。工作油温度传感器90b例如设置于工作油箱74的内部，但只要在图4所示的循环路径内设置于能够检测工作油的温度的位置即可，设置位置不限定于工作油箱74的内部。
80.冷却水温度传感器90a及工作油温度传感器90b例如由热敏电阻构成，但也可以由其他传感器(例如热电偶、测温电阻体等)构成。
81.电动马达转速检测传感器90c是检测电动马达63的转速本身的传感器。电动马达转速检测传感器90c使用解析器、编码器、霍尔元件等而构成。冷却风扇控制部80b基于由电动马达转速检测传感器90c检测出的值来运算冷却风扇f的转速，并将其作为can(controller area network：控制器局域网)通信信号输出，但不限定于该结构。
82.此外，上述的变频器62在内部具有传感器62a，根据由传感器62a检测出的电压及电流运算电力并将其输出。变频器62输出的电力也构成与驱动系统ds的驱动状态对应地变
化的参数。
83.这里，例如，随着电动马达63的转速增大，电动马达63的发热量也增大，并且以电动马达63为动力源的液压促动器73的发热量也增大。因此，冷却水的温度因来自电动马达63的热的传递而上升，并且工作油的温度因来自液压促动器73的热的传递而上升。另外，在电动马达63的转速增大时，向电动马达63供给电力的变频器62的输出也自然增大。
84.因此，参数检测部90检测冷却水的温度、工作油的温度或电动马达63的转速作为参数，或者，变频器62运算并求出输出电力，由此冷却风扇控制部80b能够基于上述参数来判断驱动系统ds(例如电动马达63)的驱动状态(低负荷/高负荷、驱动中/停止状态)。
85.另外，如上所述，冷却水的温度、工作油的温度、电动马达63的转速、变频器62的输出与驱动系统ds(例如电动马达63)的发热状态对应地变化。因此，可以说能够利用因驱动系统ds的发热状态而变化的参数(冷却水的温度、工作油的温度、电动马达63的转速、变频器62的输出)，检测出驱动系统ds的驱动状态。
86.〔4.冷却风扇的旋转控制〕
87.在本实施方式中，上述的冷却风扇控制部80b分别在驱动模式、充电模式下基于上述参数控制冷却风扇f的旋转。以下，对各个动作模式下的冷却风扇f的旋转控制进行说明。
88.＜a.驱动模式下的冷却风扇的旋转控制＞
89.若通过动作模式选择部45选择驱动模式作为驱动系统ds(例如电动马达63)的动作模式，则冷却风扇控制部80b基于在驱动模式下检测出的参数(例如，冷却水的温度、工作油的温度、电动马达63的转速、变频器62的输出的任一个)来控制驱动模式下的冷却风扇f的转速c。更详细如以下所述。
90.(a－1.基于冷却水的温度的冷却风扇的旋转控制)
91.图6是表示冷却水的温度d(℃)与相对于该冷却水的温度d在驱动模式下应该控制(成为目标)的冷却风扇f的转速c(rpm：revolutions per minute，1rpm＝1/60s-1
)的关系的图表。冷却水的温度d与成为目标的冷却风扇f的转速c成为大致线性的关系。在本实施方式中，在控制部80的存储部80c中以表格的状态预先存储图6所示的关系。
92.在驱动模式下，冷却风扇控制部80b根据由冷却水温度传感器90a检测出的冷却水的温度d，基于图6的表格求出冷却风扇f的转速c，并以求出的转速c使冷却风扇f旋转。例如，在驱动模式下，若冷却水温度传感器90a检测出冷却水的温度d1(℃)，则冷却风扇控制部80b根据图6的表格求出与温度d1对应的冷却风扇f的转速c11(rpm)，并以求出的转速c11使冷却风扇f旋转。另外，例如，在驱动模式下，若冷却水温度传感器90a检测出冷却水的温度d2(℃)(＞d1)，则冷却风扇控制部80b根据图6的表格求出与温度d2对应的冷却风扇f的转速c12(rpm)(＞c11)，并以求出的转速c12使冷却风扇f旋转。
93.(a－2.基于工作油的温度的冷却风扇的旋转控制)
94.图7是表示工作油的温度g(℃)与相对于该工作油的温度g在驱动模式下应该控制的冷却风扇f的转速c的关系的图表。工作油的温度g与成为目标的冷却风扇f的转速c成为大致线性的关系。在本实施方式中，在控制部80的存储部80c中以表格的状态预先存储图7所示的关系。
95.在驱动模式下，冷却风扇控制部80b根据由工作油温度传感器90b检测出的工作油的温度g，基于图7的表格求出应该控制的冷却风扇f的转速c，并以求出的转速c使冷却风扇
f旋转。例如，在驱动模式下，若工作油温度传感器90b检测出工作油的温度g1(℃)，则冷却风扇控制部80b根据图7的表格求出与温度g1对应的冷却风扇f的转速c21(rpm)，并以求出的转速c21使冷却风扇f旋转。另外，例如，在驱动模式下，若工作油温度传感器90b检测出工作油的温度g2(℃)(＞g1)，则冷却风扇控制部80b根据图7的表格求出与温度g2对应的冷却风扇f的转速c22(rpm)(＞c21)，并以求出的转速c22使冷却风扇f旋转。
96.(a－3.基于电动马达的转速的冷却风扇的旋转控制)
97.图8是表示电动马达的转速m(rpm)与相对于该转速m在驱动模式下应该控制的冷却风扇f的转速c的关系的图表。电动马达的转速m与成为目标的冷却风扇f的转速c成为大致线性的关系。在本实施方式中，在控制部80的存储部80c中以表格的状态预先存储图8所示的关系。
98.在驱动模式下，冷却风扇控制部80b根据由电动马达转速检测传感器90c检测出的电动马达63的转速m，基于图8的表格求出冷却风扇f的转速c，并以求出的转速c使冷却风扇f旋转。例如，在驱动模式下，若电动马达转速检测传感器90c检测出电动马达63的转速m1(rpm)，则冷却风扇控制部80b根据图8的表格求出与转速m1对应的冷却风扇f的转速c31(rpm)，并以求出的转速c31使冷却风扇f旋转。
99.(a－4.基于变频器的输出的冷却风扇的旋转控制)
100.图9是表示变频器62的输出p(w)与相对于该输出p在驱动模式下应该控制的冷却风扇f的转速c的关系的图表。变频器62的输出p与成为目标的冷却风扇f的转速c成为大致线性的关系。在本实施方式中，在控制部80的存储部80c中以表格的状态预先存储图9所示的关系。
101.在驱动模式下，冷却风扇控制部80b根据变频器62的输出p，基于图9的表格求出冷却风扇f的转速c，并以求出的转速c使冷却风扇f旋转。例如，在驱动模式下，若变频器62检测出输出p1(w)，则冷却风扇控制部80b根据图9的表格求出与输出p对应的冷却风扇f的转速c41(rpm)，并以求出的转速c41使冷却风扇f旋转。
102.冷却风扇控制部80b能够选择上述的4个参数(冷却水的温度d、工作油的温度g、电动马达63的转速m、变频器62的输出p)中的任一个，并基于选择出的1个参数来控制冷却风扇f的转速c。
103.这样，在驱动模式下，冷却风扇控制部80b基于与驱动系统ds(例如电动马达63)的发热状态对应地变化的参数来控制冷却风扇f的转速c。由此，在驱动模式下，能够实现与驱动系统ds的驱动状态对应的冷却风扇f的旋转控制。也就是说，在驱动模式下，能够与电动马达63的驱动状态对应地使冷却风扇f的转速c变化，不会使转速c产生过或不足地使冷却风扇f旋转。因此，能够抑制冷却风扇f的旋转不足所引起的、热交换装置he内的冷却水的冷却不足或工作油的冷却不足的产生。其结果，抑制电动马达63的发热所引起的故障的产生以及工作油的高温所引起的性能下降，并且使冷却风扇f以必要最小限度的转速c旋转，由此能够将消耗电力抑制为必要最小限度。
104.特别地，冷却风扇控制部80b优选基于作为参数的冷却介质的温度来控制驱动模式下的冷却风扇f的转速c。此外，上述冷却介质例如是冷却水，但也可以如上述那样是油。
105.电动马达63的转速m以及变频器62的输出p在短时间可能急剧地变化，但冷却介质的温度(例如冷却水的温度d)与电动马达63的驱动状态对应地平缓变化，在短时间不会急
剧地变化。因此，在驱动模式下，通过基于冷却介质的温度来控制冷却风扇f的转速c，冷却风扇f的旋转控制变得相对容易。
106.以上，说明了在驱动模式下冷却风扇控制部80b基于多个参数的任一个来控制冷却风扇f的转速c的例子，但也可以将多个参数组合来控制冷却风扇f的转速c。例如，冷却风扇控制部80b也可以基于作为参数的冷却介质(例如冷却水)的温度d与工作油的温度g双方来控制驱动模式下的冷却风扇f的转速c。在该情况下，能够对能够获得充分冷却冷却水及工作油双方的效果的冷却风扇f的转速c进行设定。
107.例如，在驱动模式下，由冷却水温度传感器90a检测出的冷却水的温度是d1，由工作油温度传感器90b检测出的工作油的温度是g1。而且，与温度d1对应的转速c11高于与工作油的温度g1对应的转速c21。此时，冷却风扇控制部80b将驱动模式下的冷却风扇f的转速c控制成与冷却介质的温度(例如d1)对应的转速(c11)和与工作油的温度(例如g1)对应的转速(例如c21)中的更高的转速(例如c11)。
108.在该情况下，通过转速c11下的冷却风扇f的旋转，能够获得冷却水的冷却效果与工作油的冷却效果双方。特别是，相对于工作油，由于冷却风扇f以高于冷却所需的转速c21的转速c11旋转，所以冷却效果被进一步促进，在工作油的冷却效果(工作油的高温引起的性能下降的抑制效果)优先于消耗电力的减少效果的情况下，上述的冷却风扇f的旋转控制非常有效。
109.＜b.充电模式下的冷却风扇的旋转控制＞
110.接下来，对充电模式下的冷却风扇f的旋转控制进行说明。这里，将动作模式从驱动模式向充电模式的转移也包含在内进行说明。
111.(b－1.基于冷却水的温度的旋转控制)
112.图10是从驱动模式到充电模式表示基于冷却水的温度d的冷却风扇f的旋转控制的动作的流程的流程图。若开始电动马达63的驱动(s1)，则在驱动模式下，例如进行基于冷却水的温度d的冷却风扇f的旋转控制。由此，冷却风扇f以与电动马达63的驱动状态对应的转速进行旋转(s2)。若未通过动作模式选择部45对充电模式进行选择(在s3中为否)，则继续进行s2中的冷却风扇f的旋转控制。
113.若从电动马达63的驱动开始经过规定时间(例如t11(min))，并由动作模式选择部45选择充电模式(在s3中为是)，则电动马达63的驱动被停止而进入充电模式。然后，参数检测部90(例如冷却水温度传感器90a)与驱动模式相同地检测冷却水的温度d(s4)。此外，充电模式下的冷却水的温度d的检测时机可以在刚进入充电模式之后不久，也可以在进入充电模式后经过了规定时间(例如数秒)的时机。
114.然后，冷却风扇控制部80b判断由冷却水温度传感器90a检测出的冷却水的温度d是否为规定的阈值(冷却水用阈值dth(℃))以下(s5)。
115.例如，在充电模式下检测出的冷却水的温度是d1，如图6所示，在温度d1为冷却水用阈值dth以下的情况下(在s5中为是)，冷却风扇控制部80b将冷却风扇f的转速c设定为低于在驱动模式下控制的转速(例如与温度d1对应的转速c11)的转速(例如c13(rpm))，并以转速c13使冷却风扇f旋转(s6)。即，冷却风扇控制部80b在(由参数检测部90检测出的)参数为阈值以下的情况下，将低于驱动模式下的冷却风扇f的转速(与驱动模式下的上述参数的值对应的转速)的转速设定为充电模式转速。此外，充电模式转速意味着充电模式下的冷却
风扇f的转速(以下相同)。
116.若冷却水的温度d1为冷却水用阈值dth以下的低温，则冷却风扇控制部80b能够判断为在进入充电模式之前的驱动模式下，电动马达63以相对低的负荷被驱动。若电动马达63以低负荷被驱动，则电动马达63的发热量较少，因此被认为即使在充电模式下使冷却风扇f的转速下降，也难以产生由电动马达63的发热引起的故障。因此，在该情况下，冷却风扇控制部80b判断为能够从驱动模式变更冷却风扇f的转速。基于这样的判断，通过使充电模式下的冷却风扇f的转速比驱动模式低，能够降低由冷却风扇f的旋转消耗的电力。
117.另一方面，在充电模式下检测出的冷却水的温度例如是d2，在该温度d2超过冷却水用阈值dth的情况下(在s5中为否)，冷却风扇控制部80b以与在驱动模式下控制的转速(例如与温度d2对应的转速c12)相同的转速使冷却风扇f旋转(s7)。即，冷却风扇控制部80b在(由参数检测部90检测出的)参数超过阈值的情况下，将驱动模式下的冷却风扇f的转速设定为充电模式转速。换言之，冷却风扇控制部80b在上述参数超过阈值的情况下，将充电模式下的冷却风扇f的转速维持为驱动模式下(与上述参数的值对应)的冷却风扇的的转速。
118.若冷却水的温度d2是超过冷却水用阈值dth的高温，则冷却风扇控制部80b能够判断为在驱动模式下电动马达63以高负荷被驱动。若电动马达63以高负荷被驱动，则容易产生由电动马达63的发热引起的故障。因此，在该情况下，冷却风扇控制部80b判断为不应将冷却风扇f的转速从驱动模式变更，基于这样的判断，在充电模式下使冷却风扇f以与驱动模式相同的转速旋转。
119.由此，在充电模式下，能够确保与驱动模式相同的冷却风扇f的送风强度，并促进相对于热交换装置he内的冷却水的热交换。因此，在充电模式下能够提高相对于冷却水的冷却效果。其结果，能够减少电动马达63因在驱动模式下产生的热而引起故障的情况，能够确保设备的安全。
120.另外，在冷却水的循环路径中，除电动马达63之外，还存在供电器61及变频器62(参照图3)。供电器61及变频器62与电动马达63相同因电力而发热。特别是，变频器62与电动马达63相同地随着作业负荷增大而发热温度升高。因此，如上述那样提高冷却水的冷却效果也实现供电器61及变频器62的发热所引起的故障的减少。
121.另外，在热交换装置he包括第2热交换装置he2的结构中，通过确保冷却风扇f的送风强度，也能够促进工作油的热交换。由此，在充电模式下，通过提高相对于工作油的冷却效果，也能够抑制由工作油的高温引起的性能下降。
122.在从电动马达63的驱动开始经过规定时间(例如t21(min))的时刻，电池53的充电完成，若充电模式结束(s8)，则冷却风扇控制部80b使冷却风扇f的旋转停止(s9)，并结束冷却风扇f的旋转控制。其结果，在进行了s6的旋转控制的情况下，冷却风扇f的转速c的迁移如图11所示那样。另一方面，在进行了s7的旋转控制的情况下，冷却风扇f的转速c的迁移如图12所示那样(没有转速的变化)。
123.如以上那样，冷却风扇控制部80b将充电模式下的冷却风扇f的转速设定为与驱动系统ds的(驱动模式下的)驱动状态对应的充电模式转速(s6、s7)。
124.由此，能够获得与驱动系统ds的驱动状态对应的效果。例如，在驱动系统ds(电动马达63)在驱动模式下以高负荷被驱动的情况下，通过将冷却风扇f的充电模式转速设定为
与驱动模式下的转速同等，能够减少由在驱动模式下产生的热引起的驱动系统ds的故障。另一方面，在驱动系统ds在驱动模式下以低负荷被驱动的情况下，例如，通过将冷却风扇f的充电模式转速设定为低于驱动模式下的转速的转速，能够减少消耗电力。
125.特别是，在s6中，充电模式转速小于驱动模式下的冷却风扇f的转速。因此，在驱动系统ds以低负荷被驱动的情况下，能够获得消耗电力的减少效果。
126.另外，在充电模式下，在参数(例如冷却水的温度)为阈值以下的情况下，冷却风扇控制部80b将比驱动模式下的冷却风扇f的转速低的转速设定为充电模式转速(s6)。由此，能够减少因冷却风扇f的旋转而被消耗的电力。
127.另一方面，在充电模式下，在参数超过阈值的情况下，冷却风扇控制部80b将驱动模式下的冷却风扇f的转速设定为充电模式转速(s7)。在该情况下，在充电模式下，能够相对于热交换装置he维持较强的送风，从而能够促进相对于冷却水的热交换。由此，通过提高冷却水的冷却效果，能够获得设备故障的减少效果，或工作油的性能下降的抑制效果。
128.另外，冷却风扇控制部80b基于作为参数的冷却介质的温度(例如冷却水的温度d)来控制充电模式下的冷却风扇f的转速(s5～s7)。
129.如在驱动模式下的冷却风扇f的旋转控制中也叙述的那样，冷却介质的温度与电动马达63的驱动状态对应地平缓变化，在短时间不会急剧变化。在充电模式下也相同，冷却介质的温度在电动马达63的停止后平缓地变化(例如下降)。因此，在充电模式下，通过基于冷却介质的温度控制冷却风扇61的转速，该控制变得容易。
130.(b－2.基于冷却水的温度及工作油的温度的旋转控制)
131.上述的充电模式下的冷却风扇f的旋转控制作为参数除冷却水的温度d之外，也可以使用工作油的温度g来进行。
132.图13是从驱动模式到充电模式表示基于冷却水的温度及工作油的温度g的冷却风扇f的旋转控制的动作的流程的流程图。在图13中，在s5中为否以后的处理与图10稍微不同。以下，对与图10不同的点进行说明。
133.在s5中为否，也就是说，在充电模式下检测出的冷却水的温度例如是d2，在该温度d2超过冷却水用阈值dth的情况下，冷却风扇控制部80b判断由工作油温度传感器90b检测出的工作油的温度g是否为规定的阈值(工作油用阈值gth(℃))以下(s5－1)。
134.例如，在充电模式下检测出的工作油的温度是g1，如图7所示，在温度g1为工作油用阈值gth以下的情况下(在s5－1中为是)，冷却风扇控制部80b以与在驱动模式下控制的转速(例如与冷却水的温度对应的转速(例如与冷却水的温度d2对应的转速c12))相同的转速使冷却风扇f旋转(s7－1)，之后，与图10相同移至s8。此外，s7－1的处理与图10的s7实质相同。
135.另一方面，例如，在充电模式下检测出的工作油的温度是g2，在温度g2超过工作油用阈值gth的情况下(在s5－1中为否)，冷却风扇控制部80b以与在驱动模式下控制的转速(例如与温度g2对应的转速c22)相同的转速使冷却风扇f旋转(s7－2)，之后，与图10相同移至s8。即，在图7－2中，冷却风扇控制部80b在作为参数的工作油的温度g2超过作为阈值的工作油用阈值gth的情况下，将与驱动模式下的工作油的温度g2对应的冷却风扇f的转速c22设定为充电模式转速。也就是说，冷却风扇控制部80b将冷却风扇f的转速维持为与驱动模式下的工作油的温度(例如g2)对应的转速(例如c22)。
136.担心工作油成为高温则性能会下降。在充电模式下，在工作油的温度超过工作油用阈值gth的情况下，将冷却风扇f的转速维持为与驱动模式下的工作油的温度对应的转速，由此提高工作油的冷却效果，从而能够抑制由工作油的高温引起的性能下降。
137.此外，在充电模式下，电动马达63的驱动停止，电动马达63的转速m以及变频器62的输出p成为零。因此，在充电模式下，不进行如在驱动模式下所进行那样的、基于电动马达63的转速m或变频器62的输出p的冷却风扇f的旋转控制。
138.此外，以上，作为充电模式下的冷却风扇f的旋转控制，说明了基于与在驱动模式下的旋转控制中使用的参数相同的参数(例如冷却水的温度d、工作油的温度g)的冷却风扇f的旋转控制，但也可以在驱动模式与充电模式下，基于不同的参数来控制冷却风扇f的转速c。例如，也可以在驱动模式下，基于电动马达63的转速m控制冷却风扇f的转速c，在充电模式下，基于冷却水的温度d控制冷却风扇f的转速c。
139.此外，以上，说明了在充电模式下冷却风扇控制部80b将冷却风扇f的转速控制为恒定的值的例子，但也可以使冷却风扇f的转速在充电模式的期间阶段性或连续性地变化。例如，如图14所示，也可以在充电模式下，在电池53的充电完成之前，在冷却水的温度已充分降低的情况下，在该时刻(例如从电动马达63的驱动开始经过规定时间(例如t15(min))的时刻)使冷却风扇f的旋转完全停止，或如图15所示那样，使冷却风扇f的转速阶段性地降低。在这些情况下，与图11及图12的控制相比，能够进一步提高冷却风扇f的旋转停止带来的消耗电力的减少效果。
140.此外，在本实施方式中，在充电模式的结束时刻使冷却风扇f的旋转停止，但也可以在电池53的充电在短时间完成，充电模式提前结束的情况下，在认为冷却水等的冷却效果不充分的情况下，即使充电模式结束，在规定时间的期间仍使冷却风扇f的旋转继续，在经过上述规定时间后，使冷却风扇f的旋转停止。
141.此外，在本实施方式中，说明了冷却风扇控制部80b基于由参数检测部90检测出的参数与预先设定的表格控制冷却风扇f的转速的例子，但冷却风扇f的旋转控制不限定于该例。例如，冷却风扇控制部80b也可以一边以由参数检测部90实际检测出的参数的值(检测值)接近目标值的方式进行反馈控制(例如pid控制)，一边控制冷却风扇f的转速。
142.此外，在本实施方式中，在基于图6等的冷却风扇f的旋转控制中，使冷却水的温度d等与冷却风扇f的转速c一对一地对应，来控制冷却风扇f的转速c，但不必一对一对应地进行控制。例如，也可以相对于冷却水的规定的温度范围(多个温度)分配1个冷却风扇f的转速c，针对冷却水的规定的温度范围内的温度，进行以共同的转速c使冷却风扇f旋转的控制。
143.此外，在本实施方式中，说明了将表示图6等的关系的表格存储于控制部80的存储部80c(参照图5)的例子，但上述表格也可以存储于液压挖掘机1内与控制部80不同的存储器。另外，上述表格也可以存储于液压挖掘机1的外部的服务器(例如云服务器)，通过冷却风扇控制部80b与上述服务器通信，取得与参数对应的冷却风扇f的转速的信息，进行使冷却风扇f以取得的转速旋转的控制。
144.以上，说明了本发明的实施方式，但本发明的范围不限定于此，在不脱离发明的主旨的范围内能够扩大或变更并实施。
145.工业上的可利用性
146.本发明例如能够利用于具有由电池驱动的电动马达的液压挖掘机等电动式建筑机械。
147.附图标记说明
[0148]1…
液压挖掘机(电动式建筑机械)；53
…
电池；63
…
电动马达；71
…
液压泵；73
…
液压促动器；80b
…
冷却风扇控制部；90
…
参数检测部；ba
…
机身；ds
…
驱动系统；f
…
冷却风扇；he
…
热交换装置。

技术特征：

1.一种电动式建筑机械，其特征在于，具备：驱动系统，所述驱动系统利用电力驱动机身；热交换装置，所述热交换装置对用于冷却所述驱动系统的冷却介质进行热交换；冷却风扇，所述冷却风扇输送冷却所述热交换装置的空气；以及冷却风扇控制部，所述冷却风扇控制部根据已设定的动作模式来控制所述冷却风扇的旋转，所述动作模式包括驱动所述驱动系统的驱动模式、和使所述驱动系统的驱动停止而对蓄积所述电力的电池进行充电的充电模式，所述冷却风扇控制部将所述充电模式下的所述冷却风扇的转速设定为与所述驱动系统的驱动状态对应的充电模式转速。2.根据权利要求1所述的电动式建筑机械，其特征在于，所述充电模式转速小于所述驱动模式下的所述冷却风扇的转速。3.根据权利要求1所述的电动式建筑机械，其特征在于，根据与所述驱动系统的发热状态对应地变化的参数，检测出所述驱动状态，所述冷却风扇控制部在所述参数超过阈值的情况下，将所述驱动模式下的所述冷却风扇的转速设定为所述充电模式转速。4.根据权利要求3所述的电动式建筑机械，其特征在于，所述冷却风扇控制部在所述参数为阈值以下的情况下，将比所述驱动模式下的所述冷却风扇的转速低的转速设定为所述充电模式转速。5.根据权利要求3或4所述的电动式建筑机械，其特征在于，所述冷却风扇控制部基于作为所述参数的所述冷却介质的温度来控制所述充电模式下的所述冷却风扇的转速。6.根据权利要求3所述的电动式建筑机械，其特征在于，所述驱动系统包括电动马达、由所述电动马达驱动的液压泵以及由从所述液压泵供给的工作油驱动的液压促动器，所述热交换装置对所述工作油进行热交换，所述冷却风扇控制部在作为所述参数的所述工作油的温度超过作为所述阈值的工作油用阈值的情况下，将与所述驱动模式下的所述工作油的温度对应的所述冷却风扇的转速设定为所述充电模式转速。7.根据权利要求3～6中任一项所述的电动式建筑机械，其特征在于，所述冷却风扇控制部基于所述参数来控制所述驱动模式下的所述冷却风扇的转速。8.根据权利要求7所述的电动式建筑机械，其特征在于，所述冷却风扇控制部基于作为所述参数的所述冷却介质的温度来控制所述驱动模式下的所述冷却风扇的转速。9.根据权利要求7所述的电动式建筑机械，其特征在于，所述冷却风扇控制部基于作为所述参数的所述冷却介质的温度与所述工作油的温度双方来控制所述驱动模式下的所述冷却风扇的转速。10.根据权利要求9所述的电动式建筑机械，其特征在于，所述冷却风扇控制部将所述驱动模式下的所述冷却风扇的转速控制成与所述冷却介
质的温度对应的转速和与所述工作油的温度对应的转速中的更高的转速。

技术总结

电动式建筑机械具备：驱动系统，其利用电力驱动机身；热交换装置，其对用于冷却驱动系统的冷却介质进行热交换；冷却风扇，其输送冷却热交换装置的空气；以及冷却风扇控制部，其根据已设定的动作模式来控制冷却风扇的旋转。上述动作模式包括驱动驱动系统的驱动模式、和使驱动系统的驱动停止而对蓄积电力的电池进行充电的充电模式。冷却风扇控制部将充电模式下的冷却风扇的转速设定为与驱动系统的驱动状态对应的充电模式转速。状态对应的充电模式转速。状态对应的充电模式转速。