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TECHNISCHES
GEBIET
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Die
Erfindung bezieht sich auf einen Leistungsregler für eine Baumaschine,
wie etwa einem hydraulischen Bagger oder einem Kran.
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STAND DER
TECHNIK
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In
den japanischen Patentoffenlegungsschriften Nr. 2000-96627 und Nr. 2001-41069
werden eine Baumaschine offenbart, die eine automatische Abstellfunktion
zum automatischen Abstellen eines Motors bei Feststellen von vorgegebenen
Auto-Abstellbedingungen (z. B. ein Zustand, in dem ein Schutzhebel
zum Öffnen
und Schließen
eines Zugangs für
Bediener geöffnet
ist, und ein Hebel zum Betreiben eines Arbeitsstellgliedes nicht
betrieben wird).
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Da
jedoch bei der Baumaschine, die eine solche automatische Abstellfunktion
aufweist, und worin in einer Kabine eine Klimaanlage installiert
ist, und ein Kompressor der Klimaanlage direkt mit dem Motor verbunden
ist, ist es dem Kompressor nach einem automatischen Abstellen des
Motors nicht möglich, betrieben
zu werden, und eine Kühlkapazität der Klimaanlage
wird evtl. verloren. Daher kann z.B. in der Sommerzeit, wenn der
Betreiber die Baumaschine verlässt,
ohne einen Zündschlüssel abzustellen,
und nach einer Weile zurückkehrt,
das Innere der Kabine aufgrund eines Anstiegs einer internen Temperatur nicht
mehr angenehm sein, wodurch es dem Betreiber unmöglich wird, die Kabine zu betreten,
und den Betrieb wieder aufzunehmen, wobei dadurch eine Arbeitseffizienz
verschlechtert wird.
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EP 1 213 166 A beschreibt
ein Klimaanlagensystem zum Gebrauch in einem motorbetriebenen Fahrzeug,
das durch eine Verbrennungsmaschine angetrieben wird. Das System
weist einen durch eine Batterie angetriebenen elektrischen Motor;
einen Kompressor, der angeordnet ist, um mindestens entweder von
der Verbrennungsmaschine oder dem elektrischen Motor angetrieben
wird; und eine Steuereinheit auf, die die Ansteuerung des Kompressors steuert.
Die Steuereinheit ist eingerichtet, um das Ansteuern des Kompressors
durch den elektrischen Motor nur auszuführen, wenn sich die Verbrennungsmaschine
in einem Leerlaufhalt befindet; die Verbrennungsmaschine nach Ablauf
einer ersten gegebenen Zeit nach dem Zeitpunkt, wenn der Leerlaufhalt
aufgetreten ist, neu gestartet wird, so dass sodann der Kompressor
sowohl über
die Verbrennungsmaschine als auch den elektrischen Motor betrieben
wird; und den Antrieb des Kompressors über den elektrischen Motor
nach Ablauf einer zweiten gegebenen Zeit nach dem Neustarten der
Verbrennungsmaschine anzuhalten, so dass danach der Kompressor nur
durch die Verbrennungsmaschine betrieben wird.
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OFFENBARUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Leistungsregler für eine Baumaschine
bereitzustellen, die entsprechend ein Klimatisieren eines Innenraums
einer Kabine der Baumaschine durchzuführt, auch nachdem ein Betreiber
nach Verlassen der Baumaschine, ohne einen Zündschlüssel abzustellen, zurückkehrt.
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Gemäß der Erfindung
wird ein Leistungsregler für
eine Baumaschine bereitgestellt, die einen Motor, ein Stellglied,
das angepasst ist, mit Leistung des Motors angetrieben zu werden,
eine Motorabstelleinrichtung zum automatischen Abstellen des Motors, wenn
es nicht notwendig ist, das Stellglied anzutreiben, und eine Klimaanlage
zum Klimatisieren der Luft in einem Innenraum einer Kabine der Baumaschine umfasst,
wobei der Leistungsregler eine Motorleistungsnotwendigkeitsbestimmungseinrichtung
zum Bestimmen, ob die Leistung notwendig ist oder nicht, eine Klimaanlagenbetriebserfassungseinrichtung
zum Erfassen, ob die Klimaanlage in Betrieb ist oder nicht, und
eine Klimaanlagenbetriebsbeibehaltungseinrichtung zum Beibehalten
von zumindest einem Zustand minimalen Betriebs der Klimaanlage, wenn
die Klimaanlagenbetriebserfassungseinrichtung erfasst, dass die
Klimaanlage in Betrieb ist, und selbst wenn die Motorleistungsnotwendigkeitsbestimmungseinrichtung
bestimmt, dass die Leistung nicht notwendig ist, aufweist. Gemäß dieser
Konfiguration, wenn die Klimaanlagenbetriebserfassungseinrichtung
erfasst, dass die Klimaanlage in Betrieb ist, zumindest ein Zustand
minimalen Betriebs der Klimaanlage beibehalten wird, auch wenn durch
die Motorleistungsnotwendigkeitsbestimmungseinrichtung bestimmt
wird, dass keine Leistung notwendig ist. Daher besteht nicht die
Gefahr, dass eine Kühlkapazität der Klimaanlage
verloren geht. Daher kann, selbst wenn der Betreiber, der die Baumaschine
verlassen hat, ohne den Zündschalter
auszustellen, nach einer Weile zurückkehrt, das Innere der Kabine angenehm
gehalten werden, und der Betreiber kann einen Betrieb umgehend starten,
was zu einer Verbesserung einer Arbeitseffizienz führt.
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Die
Klimaanlage kann durch die Leistung des Motors angetrieben werden,
und die Klimaanlagenbetriebsbeibehaltungseinrichtung kann so konfiguriert
sein, zu verhindern, dass der Motor durch die Motorabstelleinrichtung
abgestellt wird, wenn die Klimaanlagenbetriebserfassungseinrichtung
erfasst, dass die Klimaanlage in Betrieb ist, und selbst wenn die
Motorleistungsnotwendigkeitsbestimmungseinrichtung bestimmt, dass
die Leistung nicht notwendig ist. Gemäß dieser Konfiguration verbleibt
die Klimaanlage durch den Motor angetrieben, und ihre Kühlkapazität wird beibehalten.
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Der
Leistungsregler kann eine Hilfsleistungsquelle aufweisen, die eine
kleinere Leistung als die Leistung des Motors erzeugt, und wobei
die Klimaanlagenbetriebsbeibehaltungseinrichtung so konfiguriert
ist, die Klimaanlage mit der Leistung der Hilfsleistungsquelle anzutreiben,
wenn die Klimaanlagenbetriebserfassungseinrichtung erfasst, dass
die Klimaanlage in Betrieb ist. Gemäß dieser Konfiguration verbleibt
die Klimaanlage durch die Hilfsleistungsquelle angetrieben, und
daher wird die Kühlkapazität der Klimaanlage
beibehalten.
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Weiterhin
werden aufgrund einer Differenz des Treibstoffverbrauchs zwischen
dem Motor und der Hilfsleistungsquelle Treibstoffkosten eingespart.
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Da
andererseits ein Ventilatorgebläse
der Klimaanlage gewöhnlich
durch elektrische Energie rotiert wird, die aus einer Batterie zugeführt wird,
und von einem durch den Motor angetriebenen Generator geladen wird,
rotiert das Ventilatorgebläse
auch nach einem automatischen Abstellen des Motors weiter. Wenn
der Motor automatisch in einem solchen Zustand abgestellt wird,
fährt das
Ventilatorgebläse
fort, angetrieben zu werden, während
die Batterie nicht geladen wird, so dass die Batterie nicht tiefentladen wird
und ausläuft.
In diesem Fall, um eine lange Unterbrechung der Arbeit zum Laden
der Batterie zu vermeiden, wird es bevorzugt, die folgende Konfiguration
anzuwenden.
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Der
Leistungsregler kann mit einer Batterie ausgestattet sein, wobei
die Klimaanlage ein mit von der Batterie gelieferten elektrischen
Energie angetriebenes Ventilatorgebläse aufweist, und so konfiguriert
ist, dass der Motor durch die Motorabstelleinrichtung automatisch
abgestellt wird, wenn die Motorleistungsnotwendigkeitsbestimmungseinrichtung
bestimmt, dass die Leistung des Motors nicht notwendig ist. Weiterhin
ist die Klimaanlagenbetriebsbeibehaltungseinrichtung so konfiguriert,
dass ein Betrieb des Ventilatorgebläses nach Verstreichen einer
vorbestimmten Zeit seit Abstellen des Motors beendet wird. In diesem
Fall, da sich das Ventilatorgebläse
der Klimaanlage nur für
einen solchen Zeitraum weiterdreht, um eine Ermüdung der Batterie zu vermeiden,
verbleibt das Innere der Kabine durch Blasen von Luft mit dem Ventilatorgebläse angenehm,
während
eine Ermüdung
der Batterie vermieden wird.
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Der
Leistungsregler kann eine Batterie und eine Erfassungseinrichtung
der elektrischen Batterieversorgungsleistung zum Erfassen einer
verbleibenden Menge von durch die Batterie gelieferter elektrischer
Leistung aufweisen, und wobei die Klimaanlage ein mit der von der
Batterie gelieferten elektrischen Leistung angetriebenes Ventilatorgebläse aufweist,
und so konfiguriert ist, dass der Motor durch die Motorabstelleinrichtung
abgestellt wird, wenn die Motorleistungsnotwendigkeitsbestimmungseinrichtung
bestimmt, dass die Leistung des Motors nicht notwendig ist. Weiterhin
kann die Klimaanlagenbetriebsbeibehaltungseinrichtung so konfiguriert
sein, dass ein Betrieb des Ventilatorgebläses beendet wird, wenn die
Erfassungseinrichtung der elektrischen Batterieversorgungsleistung
erfasst, dass die verbleibende Menge von der von der Batterie gelieferten
elektrischen Leistung kleiner als ein vorbestimmter Wert ist. Da
sich in diesem Fall das Ventilatorgebläse der Klimaanlage so lang
wie möglich
weiterdreht, während
die Batterie vor dem Auslaufen geschützt wird, verbleibt das Innere
der Kabine durch Blasen von Luft mit dem Ventilatorgebläse angenehm,
während
ein Ermüden
der Batterie vermieden wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Diagramm, das die gesamte Konfiguration eines Gleisketten-Hydraulikbaggers zeigt;
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2 ist
ein Funktionsblockdiagramm einer Leistungssteuerungseinrichtung
für den
Gleisketten-Hydraulikbagger
gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung und dessen Umgebung;
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3 ist
ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines Betriebes der Leistungssteuerungseinrichtung
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel zeigt;
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4 ist
ein Funktionsblockdiagramm einer Leistungssteuerungseinrichtung
für den
Gleisketten- Hydraulikbagger
gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung und der Umgebung davon;
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5 ist
ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines Betriebes der Leistungssteuerungseinrichtung
gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel zeigt;
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6 ist
ein Funktionsblockdiagramm einer Leistungssteuerungseinrichtung
gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der Erfindung und der Umgebung davon;
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7 ist
ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines Betriebs der Leistungssteuerungseinrichtung
gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel
zeigt;
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8 ist
ein Funktionsblockdiagramm einer Leistungssteuerungseinrichtung
gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel
der Erfindung und der Umgebung davon; und
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9 ist
ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines Betriebs einer Leistungssteuerungseinrichtung
gemäß dem vierten
Ausführungsbeispiel zeigt.
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BESTE METHODE
ZUM AUSFÜHREN
DER ERFINDUNG
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Nachstehend
werden Ausführungsbeispiele der
Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
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(a) Erstes Ausführungsbeispiel
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1 ist
ein Diagramm, das eine gesamte Konfiguration eines Gleisketten-Hydraulikbaggers zeigt.
Wie in der Figur gezeigt, besteht ein Aufbau des Hydraulikbaggers,
als ein Beispiel einer Baumaschine, aus einem unteren Fahraufbau 1 und
einem oberen Rotieraufbau 2. Ein Anbau 3 zum Ausheben ist
an einem Frontbereich des oberen Rotieraufbaus 2 angebracht,
um frei gehoben und gesenkt zu werden.
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Der
untere Fahraufbau 1 weist rechte und linke Gleiskettengestelle 4,
und rechte und linke Gleisketten 5 auf, die nur auf einer
Seite gezeigt werden. Die Gleisketten 5 werden unabhängig durch
rechts und links laufende Motoren 7 rotiert, wodurch die
Maschine bewegt wird. Der obere Rotieraufbau 2 weist einen
Rotierrahmen 8, eine Kabine 9 und einen Maschinenraum 10 auf.
Die Kabine 9 besitzt eine im wesentlichen hermetisch abgedichtete
Struktur, die von der Außenluft
zum Schutz eines Betreibers von externen Geräuschen, Staub, etc. schützt. Eine
(nicht gezeigte) Klimaanlage wird zum Sicherstellen einer Behaglichkeit
in der Kabine bereitgestellt. Der Anbau 3 zum Ausheben
umfasst einen Ausleger 17, einen Ausleger-Zylinder 18 zum
Heben und Senken des Auslegers 17, einen Arm 19,
einen Armzylinder 20 zum Drehen des Arms 19, eine
Schaufel 21, und einen Schaufelzylinder 22 zum
Drehen der Schaufel. Die Zylinder 18, 20 und 22 entsprechen
Stellgliedern.
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2 ist
ein Funktionsblockdiagramm einer Leistungssteuereinheit für den Gleisketten-Hydraulikbagger gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel der
Erfindung und der Umgebung davon. In der gleichen Figur bezeichnet
das Bezugszeichen 100 einen Motor (E/G), das Bezugszeichen 200 bezeichnet eine
Klimaanlage, 300 eine Batterie, 400 einen Hydraulikkreis,
und 500 eine Leistungssteuereinheit.
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Ein
Abtrieb des Motors 100 wird über einen Regler 101 gesteuert.
Eine Hydraulikpumpe 102 ist direkt mit einer Abtriebswelle
des Motors 100 verbunden. Weiterhin sind ein Generator 103 und
ein Kompressor 104 mit der Motorabtriebswelle jeweils über Zahnriemen
verbunden.
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Die
Klimaanlage 200 ist z.B. eingerichtet, heiße Luft
und kalte Luft geeignet zu vermischen, und die entstehende gemischte
Luft in die Kabine 9 durch Verwenden eines Ventilatorgebläses 201 auszublasen,
der über
einen Gebläsemotor 202 angetrieben wird.
Warme Luft wird durch Verwenden von Motorkühlwasser oder einem separat
bereitgestellten Heizelement produziert, während kalte Luft durch Verwenden
von Verdampfungswärme,
die durch Verdampfen eines durch den Kompressor 104 komprimierten
Kühlmittels
erhalten wird, erzeugt wird.
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Die
Batterie 300 ist z.B. eine Speicherbatterie oder eine Ultra-Kapazität („Ultra
Capacitor"; Markenname),
die durch von dem Generator 103 erzeugten elektrischen
Leistung geladen wird. Der Gebläsemotor 202 wird
mit elektrischer Leistung angetrieben, die durch Entladen der Batterie 300 bereitgestellt wird.
Obwohl nicht gezeigt, wird die Energiesteuereinheit 500 mit
der von der Batterie 300 bereitgestellten elektrischen
Leistung betrieben.
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Gemäß einem
Betrieb von Betriebshebeln 401 und 402 als Betriebseinrichtungen,
die in der Kabine 9 installiert sind, wird in dem Hydraulikkreis 400 Drucköl von der
Hydraulikpumpe 102 an den Auslegerzylinder 18,
den Armzylinder 20 und den Schaufelzylinder 22 über (nicht
gezeigte) Steuerventile bereitgestellt, wodurch die Zylinder Vorstoß- und Zurückziehbewegungen
durchführen.
Zum Erfassen von zugeordneten Betriebsinformationen sind Drucksensoren 405 und 406 zum
Erfassen von Zapfendrücken
von fernbedienten Ventilen 403 und 404 angebracht,
die eingerichtet sind, gemäß dem Betrieb
der Betriebshebel 401 und 402 zu arbeiten.
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Die
Leistungssteuereinrichtung 500 ist weiterhin mit einer
Motorsteuerung (entspricht der Motorabstelleinrichtung) 510,
einer Klimaanlagenbetriebserfassung (entspricht der Klimaanlagenbetriebserfassungseinrichtung) 520,
einer Motorleistungsnotwendigkeitsbestimmungseinrichtung (entspricht
der Motorleistungsnotwendigkeitsbestimmungseinrichtung) 530 und
einer Gebläsemotorsteuerung
(entspricht der Klimaanlagenbetriebsbeibehaltungseinrichtung) 540,
ausgestattet.
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Nach
Ausgabe eines EIN-Signals von einem Klimaanlagenschalter 521 erfasst
die Klimaanlagenbetriebserfassung 520, dass die Klimaanlage 200 in Betrieb
ist. Z.B. gibt die Klimaanlagenbetriebserfassung 520 EIN-Informationen,
die angeben, dass die Klimaanlage 200 in Betrieb ist, sowohl
an die Motorleistungsnotwendigkeitsbestimmungseinheit 530 als
auch an die Gebläsemotorsteuerung 540 aus.
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Auf
der Basis von Informationen über
einen Betrieb der Betriebshebel 401 und 402 als
Betriebseinrichtung, und Betriebseinrichtungen (z. B. EIN-Information),
die von der Klimaanlagenbetriebserfassung 520 bereitgestellt
werden, bestimmt die Motorleistungsnotwendigkeitsbestimmungseinrichtung 530,
ob die Leistung des Motors 100 notwendig ist oder nicht.
Wenn die Betriebshebel 401 und 402 betätigt werden,
wird eine bestimmte Arbeit mit Betrieb des Auslegerzylinders 18,
des Armzylinders 20 oder des Schaufelzylinders 22 durchgeführt, daher erfasst
die Motorleistungsnotwendigkeitsbestimmungseinrichtung 530,
dass die Leistung des Motors 100 notwendig ist, und gibt
anschließend
ein Motorleistungsnotwendigkeitssignal aus.
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Andererseits,
wenn die Betriebshebel 401 und 402 nicht betätigt werden,
wird keine Arbeit durchgeführt,
daher bestimmt die Motorleistungsnotwendigkeitsbestimmungseinrichtung 530,
dass die Leistung des Motors 100 nicht notwendig ist, und
gibt anschließend
ein Motorleistungsnichtnotwendigkeitssignal aus. Anstatt der Betriebsinformation
der Betriebshebel 401 und 402, ob ein Schrankenhebel
(Schutzhebel), der an einer Schranke der Kabine 9 bereitgestellt
ist, geöffnet
oder geschlossen ist, kann erfasst werden, und die vorstehenden
Bestimmungen werden durch Verwenden der bestimmten Informationen
getroffen.
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Bei
einem EIN-Signal, das von einem Schlüsselschalter 511 bereitgestellt
wird, startet die Motorsteuerung 510 den Motor 100,
während
bei einem AUS-Signal von dem Schlüsselschalter 511 die Motorsteuerung 510 den
Motor 100 abstellt. Nach Starten des Motors, gibt die Motorsteuerung 510 ein Steuersignal
an den Regler 101 aus, um die Motorleistung gemäß Informationen über einen
Betrieb eines Gaspedals 512 zu steuern, und nach Empfang des
Motorleistungsnichtnotwendigkeitssignals von der Motorleistungsnotwendigkeitsbestimmungseinrichtung 530 stellt
die Motorsteuerung 510 den Motor 100 automatisch
ab.
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Die
Gebläsemotorsteuerung 540 steuert
den Betrieb des Gebläsemotors 202 gemäß sowohl
der von der Motorleistungsnotwendigkeitsbestimmungseinrichtung 530 erhaltenen
Information, als auch einer EIN-Information von der Klimaanlagenbetriebserfassungseinrichtung 520.
Der Gebläsemotor 202 ist eingerichtet,
mit elektrischer Energie, die von der Batterie 300 zugeführt wird,
betrieben zu werden.
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3 ist
ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines Betriebs dieser Einrichtung
zeigt. Eine Beschreibung wird mit Bezug zu derselben Figur durchgeführt. Zunächst, wenn
ein Betreiber den Schlüsselschalter 511 auf
die Startposition dreht, gibt die Motorsteuerung 510 ein
Startsignal aus, den Motor 100 zu starten (Schritt S1).
Danach kehrt der Schlüsselschalter 511 automatisch
auf eine EIN-Position zurück.
Bei dieser Position, wenn der Betreiber den Gashebel 512 von
niedrig auf hoch stellt, gibt die Motorsteuerung 510 ein
Gashebelsignal aus, und steuert die Motorleistung durch Ändern eines
vorgegebenen Wertes für
den Regler 101. Es versteht sich von selbst, dass wenn
der Betreiber den Schlüsselschalter 511 auf
die AUS-Position für
ein manuelles Abstellen dreht, der Motor 100 umgehend abgestellt werden
kann.
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Anschließend, wenn
der Betreiber die Betriebshebel 401 und 402 betätigt, werden
Vorsteuerdrücke
der ferngesteuerten Ventile 403 und 404 durch
die Drucksensoren 405 und 406 erfasst (Schritt S2),
und die erfassten Vorsteuerdrücke
werden in die Motorleistungsnotwendigkeitsbestimmungseinrichtung 530 eingegeben.
Anschließend
bestimmt die Motorleistungsnotwendigkeitsbestimmungseinrichtung 530 auf
Basis der eingegebenen Vorsteuerdrücke, ob die Leistung des Motors 100 jetzt
notwendig ist oder nicht (Schritt S3). Wenn die Motorleistungsnotwendigkeitsbestimmungseinrichtung 530 bestimmt,
dass die Leistung des Motors 100 notwendig ist, kehrt der
Ablaufsteuerfluss zu direkt nach Schritt S1 zurück, aber wenn die Motorleistungsnotwendigkeitsbestimmungseinrichtung 530 bestimmt,
dass die Leistung des Motors 100 nicht notwendig ist, schreitet
der Ablaufsteuerfluss zu dem nächsten
Schritt fort. D.h., solange der Betreiber die Betriebshebel 401 und 402 betätigt, wobei
der Auslegerzylinder 18, der Armzylinder 20 oder
der Schaufelzylinder 22 veranlasst wird, Vorstoß- und Einfahrbewegungen
durchzuführen,
um eine bestimmte Arbeit auszuführen,
ist die Leistung des Motors 100 notwendig, und daher fährt der
Ablaufsteuerfluss nicht mit dem nächsten Schritt fort. Andererseits,
wenn der Betreiber die Betriebshebel 401 und 402 nicht
betätigt,
wird die Leistung des Motors 100 für die Arbeit überflüssig, so
dass es möglich
ist, mit dem nächsten
Schritt fortzufahren.
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Wenn
der Betreiber den Klimaanlagenschalter 521 einschaltet
(Schritt S4), wird die Klimaanlage 200 angetrieben. Durch
dieses EIN-Signal erfasst die Klimaanlagenbetriebserfassungseinrichtung 520, dass
die Klimaanlage 200 in Betrieb ist (Schritt S5). Aufgrund
dieser Erfassung des Betriebs der Klimaanlage 200 kehrt
der Ablaufsteuerfluss zu direkt nach Schritt S1 zurück, so dass
das automatische Abstellen des Motors 100 durch die Motorsteuerung 510 verhindert
wird.
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Andererseits,
wenn der Klimaanlagenschalter 521 ausgeschaltet wird, wird
die arbeitende Klimaanlage 200 abgestellt, so dass die
Klimaanlagenbetriebserfassungseinrichtung 520 AUS-Signale
der Klimaanlage 200 an sowohl die Motorleistungsnotwendigkeitsbestimmungseinrichtung 530 als
auch an die Gebläsemotorsteuerung 540 ausgibt.
Anschließend
gibt die Motorleistungsnotwendigkeitsbestimmungseinrichtung 530 ein
Motorabstellsignal an die Motorsteuerung 510 aus, was den
Motor 100 veranlasst, automatisch durch die Motorsteuerung 510 abgestellt
zu werden (Schritt S6). Nach diesem automatischen Abstellen des
Motors 100 stoppt der Kompressor 104 automatisch.
Gleichzeitig gibt die Motorleistungsnotwendigkeitsbestimmungseinrichtung 530 ein
Gebläsemotorabstellsignal
an die Gebläsemotorsteuerung 540 aus,
sodass der Gebläsemotor 202 ebenfalls
automatisch über
die Gebläsemotorsteuerung 540 abgestellt
wird.
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Daher
wird gemäß diesem
ersten Ausführungsbeispiel,
wenn die Klimaanlagenbetriebserfassung 520 erfasst, dass
die Klimaanlage 200 in Betrieb ist, das automatische Abstellen
des Motors 100 durch die Motorsteuerung 510 verhindert,
selbst wenn die Motorleistungsnotwendigkeitsbestimmungseinrichtung 530 bestimmt,
dass die Leistung des Motors 100 nicht notwendig ist. Daher
bleibt der Kompressor 104 der Klimaanlage 200 durch
den Motor 100 angetrieben, und eine Kühlkapazität der Klimaanlage 200 wird
beibehalten. Folglich wird der Innenraum der Kabine 9 angenehm
gehalten, selbst wenn der Betreiber, der einen hydraulischen Bagger während Ausführen einer
Arbeit, ohne den Zündschlüssel abzuschalten,
nach einer Weile zurückkehrt.
Darüber
hinaus besteht keine Gefahr einer Ermüdung der Batterie 300,
selbst wenn der Gebläseventilator 201 der
Klimaanlage 200 weiterrotiert, weil die Batterie weiterhin
aufgeladen wird. Als eine Folge kann der Betreiber, der zu dem hydraulischen
Bagger zurückgekehrt
ist, die betreffende Arbeit umgehend aufnehmen, d.h., dass die Arbeitseffizienz
verbessert wird.
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In
diesem ersten Ausführungsbeispiel
wird der Motor 100 während
eines Betriebes der Klimaanlage 200 nicht automatisch abgestellt.
Deshalb wird es bevorzugt, dass wenn der Betreiber den hydraulischen
Bagger oftmals verlässt,
sowohl eine Senkung von Treibstoffverbrauch als auch ein Senken
von Abgasen in Betracht zu ziehen. Ein zweites Ausführungsbeispiel
der Erfindung wurde ausgeführt,
indem die gerade zuvor genannten Punkte beachtet wurden. Nachstehend
werden die Details hiervon beschrieben.
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(b) Zweites Ausführungsbeispiel
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4 ist
ein Funktionsblockdiagramm einer Leistungssteuereinrichtung eines
Gleisketten-Hydraulikbaggers
gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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Elemente,
die gleich denen des ersten Ausführungsbeispiels
sind, werden durch die selben Bezugszeichen wie die des ersten Ausführungsbeispiels
bezeichnet, und dasselbe wiederholende Erklärungen davon werden weggelassen.
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In 4 bezeichnet
Bezugszeichen 600 einen Hilfsmotor (ein Beispiel der Hilfsenergiequelle). Von
dem Hilfsmotor erzeugte Energie, die kleiner ist, als die von dem
Motor 100 erzeugte Energie, ist ein solches Leistungsausmaß, den Betrieb
des Kompressors 104 und des Gebläsemotors 202 in der
Klimaanlage 200 zu ermöglichen.
Die Ausgabe des Hilfsmotors 600 wird über einen zugehörigen Regler 601 gesteuert,
und ein Generator (Wechselstrommaschine 602) ist direkt
mit einer Abtriebswelle des Hilfsmotors 600 verbunden.
Des weiteren ist der Kompressor 104 mit der Abtriebswelle
des Hilfsmotors 600 (nicht dem Motor 100) über einen
Zahnriemen verbunden. Daher ist in diesem Ausführungsbeispiel der Kompressor 104 nicht
mit der Abtriebswelle des Motors 100 verbunden. Da die
durch den Generator 602 erzeugte elektrische Leistung der
gleichen Batterie 300 zugeführt wird, wie die Batterie,
welcher die durch den Generator 103 erzeugte elektrische Leistung
zugeführt
wird, sind Elemente (z.B. Dioden) 603 und 604 zum
Schützen
des Auftretens eines Sperrstroms zwischen den Generatoren an geeigneten
Positionen angeordnet.
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Eine
in diesem zweiten Ausführungsbeispiel verwendete
Leistungssteuerung 500a ist weiterhin mit einer Hilfsmotorsteuerung 550 ausgestattet. Nach
Empfang von sowohl einem EIN-Signal von dem Schlüsselschalter 511 als
auch einem Leistungnichtnotwendigkeitssignal von der Motorleistungsnotwendigkeitsbestimmungseinrichtung 530,
startet die Hilfsmotorsteuerung 550 den Hilfsmotor 600.
Anschließend,
nach Empfang von entweder einem AUS-Signal von dem Schlüsselschalter 511 oder
einem AUS-Signal von der Klimaanlagenbetriebserfassungseinrichtung 520 über die
Motorleistungsnotwendigkeitsbestimmungseinrichtung 530,
stellt die Hilfsmotorsteuerung 550 den Hilfsmotor 600 automatisch
ab. Über
die Hilfsmotorsteuerung 550 wird der Kompressor 104 über den Hilfsmotor 600 angetrieben,
und der Gebläsemotor 202 wird über die
Gebläsemotorsteuerung 540 betrieben,
um den Gebläseventilator 201 zu
drehen. Obwohl in diesem Ausführungsbeispiel
der Hilfsmotor 600 über
den Regler 601 gesteuert wird, um eine konstante Ausgabe
bereitzustellen, ist es möglich, dass
der Hilfsmotor seine Ausgangsanpassungsfunktion behält. Des
weiteren kann der Hilfsmotor 600 durch eine andere Hilfsleistungsquelle
ausgetauscht werden, wie etwa einer zweckbestimmten Batterie.
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5 ist
ein Flussdiagramm, das ein Bespiel eines Betriebes dieser Einrichtung
zeigt. Nun wird eine Beschreibung mit Bezug auf die selbe Figur durchgeführt. Die
Schritte S11 bis S13 in der Figur sind die selben, wie die Schritte
S1 bis S3 in dem ersten Ausführungsbeispiel.
Jedoch startet die Hilfsmotorsteuerung 550 den Hilfsmotor 600 (Schritt
S14), wenn die Motorleistungsnotwendigkeitsbestimmungseinrichtung 530 in
Schritt S13 bestimmt, dass die Leistung des Motors 100 nicht
notwendig ist. Nach Starten des Hilfsmotors 600, wird der
Motor 100 automatisch abgestellt (Schritt S15).
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Wenn
der Betreiber den Klimaanlagenschalter 521 auf EIN stellt
(Schritt S16), wird die Klimaanlage 200 betrieben. Bei
diesem EIN-Signal erfasst die Klimaanlagenbetriebserfassung 520,
dass die Klimaanlage 200 in Betrieb ist (Schritt S17).
Nach dieser Erfassung kehrt der Ablaufsteuerfluss zu direkt nach Schritt
S15 zurück.
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Wenn
andererseits der Klimaanlagenschalter 521 auf AUS gedreht
wird, wird das Betreiben der Klimaanlage 200 abgestellt,
so dass die Klimaanlagenbetriebserfassung 520 AUS-Signale
der Klimaanlage 200 sowohl an die Motorleistungsnotwendigkeitsbestimmungseinrichtung 530 als
auch der Gebläsemotorsteuerung 540 ausgibt.
Anschließend
gibt die Motorleistungsnotwendigkeitsbestimmungseinrichtung 530 ein
Motorabstellsignal an die Hilfsmotorsteuerung 550 aus,
und der Hilfsmotor 600 wird automatisch durch die Hilfsmotorsteuerung 550 abgestellt (Schritt
S18). Nach diesem automatischen Abstellen des Hilfsmotors 600 stoppt
der Kompressor 104 automatisch. Gleichzeitig wird der Gebläsemotor 202 ebenso
automatisch durch die Gebläsemotorsteuerung 540 abgestellt,
da die Motorleistungsnotwendigkeitsbestimmungseinrichtung 530 ein
Gebläsemotorabstellsignal
an die Gebläsemotorsteuerung 540 ausgibt.
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Daher
werden in diesem zweiten Ausführungsbeispiel
der Hilfsmotor 600, der eine kleinere Leistung ausgibt,
als die, die von dem Motor 100 bereitgestellt wird, und
die Klimaanlage 200 mit der Leistung des Hilfsmotors 600 angetrieben,
wenn die Klimaanlagenbetriebserfassung 520 erfasst, dass
die Klimaanlage 200 in Betrieb ist. Deshalb bleibt die
Klimaanlage 200 durch den Hilfsmotor 600 angetrieben, und
die Kühlkapazität der Klimaanlage 200 wird
beibehalten. Dementsprechend wird der Innenraum der Kabine 9 angenehm
gehalten, selbst wenn der Betreiber, der den hydraulischen Bagger
während
Ausführen
der Arbeit, ohne den Zündschlüssel auszustellen,
nach einer Weile zurückkehrt.
Als eine Folge kann der Betreiber, der zu dem hydraulischen Bagger zurückgekehrt
ist, umgehend die Arbeit wieder aufnehmen, und daher wird die Arbeitseffizienz
verbessert. Nebenbei können
Treibstoffkosten durch die Differenz des Treibstoffverbrauchs zwischen
dem Motor 100 und dem Hilfsmotor 600 eingespart
werden. Dementsprechend ist es ebenfalls möglich, die Menge von Abgas,
das in die Umgebung ausgestoßen wird,
zu vermindern.
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Jedoch
ist in dem vorstehenden Ausführungsbeispiel,
da der Kompressor 104 nicht über den Motor 100 angetrieben
wird, ein gleichzeitiger Betrieb des Motors 100 und des
Hilfsmotors 600 unvermeidbar, und es verbleibt eine Möglichkeit
zur Verbesserung mit Hinblick auf das Einsparen von Treibstoffkosten,
etc.. In diesem Zusammenhang wird vorgeschlagen, eine Konfiguration
so anzupassen, dass eine Kupplung oder ein Riemenwechsler verwendet wird,
und wenn der Motor 100 in Betrieb ist, der Kompressor 104 über den
Motor 100 angetrieben wird, während nur während eines Abstellens oder
Leerlaufs des Motors 100 der Hilfsmotor 600 gestartet wird,
und der Kompressor 104 über
den Hilfsmotor 600 angetrieben wird. Bei dieser Konfiguration
werden die Treibstoffkosten, etc., weiterhin verbessert. Des weiteren
ist es möglich,
die Treibstoffkosten, etc., weiterhin zu verbessern, wenn die Leistung
des Hilfsmotors 600 nicht nur zum Antreiben der Klimaanlage 200,
sondern auch als ein Ersatz für
die elektrische Leistung zur Beleuchtung, etc., verwendet wird.
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Obwohl
sowohl in dem vorstehend beschriebenen ersten als auch dem zweiten
Ausführungsbeispiel
die gesamte Klimaanlage 200 angetrieben wird, auch wenn
nur der Gebläseventilator 201 gedreht wird,
kann der Innenraum der Kabine 9 bis zu einem gewissen Ausmaß angenehm
gehalten werden. Das nachstehende dritte Ausführungsbeispiel wurde angepasst,
diesen Punkt in Betracht zu ziehen, und wird nachstehend beschrieben.
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(c) Drittes Ausführungsbeispiel
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6 ist
ein Funktionsblockdiagramm einer Leistungssteuereinrichtung für einen
Gleisketten-Hydraulikbagger
gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Bei diesem dritten Ausführungsbeispiel werden Elemente,
die gleich denen des ersten Ausführungsbeispiels
sind, durch die selben Bezugszeichen wie die des ersten Ausführungsbeispiels
bezeichnet, und dasselbe wiederholende Erklärungen davon werden weggelassen.
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Wie
in 6 gezeigt, ist eine Energiesteuereinrichtung 500b gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung mit einem Verzögerungszeitgeber
(entsprechend der Klimaanlagenbetriebsbeibehaltungseinrichtung) 560 ausgestattet.
Der Verzögerungszeitgeber 560 ist
so eingerichtet, das gemäß einem
von der Motorsteuerung 510 bereitgestellten Befehl die
Gebläsemotorsteuerung 540 der
Betrieb des Gebläseventilators 201 nach
Verstreichen einer vorbestimmten Zeit nach Abstellen des Motors 100 abgestellt
wird.
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7 ist
ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines Betriebes dieser Einrichtung
zeigt. Es wird eine Beschreibung mit Bezug auf die selbe Figur durchgeführt. Bei
der Leistungssteuereinrichtung 500b, wie in 7 gezeigt,
wird anschließend
zu den Schritten S21 bis S23 (entsprechend den Schritten S1 bis
S3 in dem ersten Ausführungsbeispiel)
ein Abzählen
des Verzögerungszeitgebers 560 gestartet (Schritt
S24), und nach Erreichen des Zählwerts
bei einem vorbestimmten Wert (Schritt S25), wird der Gebläsemotor 202 automatisch
abgestellt (Schritt S26). Daher dreht sich der Gebläseventilator 201 der Klimaanlage 200 für die eingestellte
Zeit weiter, wenn der vorstehende vorbestimmte Wert auf einen solchen
Zeitwert eingestellt ist, die Batterie 300 nicht zu ermüden, so
dass der Innenraum der Kabine 9 durch Blasen von Luft mit
dem Gebläseventilator
angenehm gehalten wird.
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In
dem Fall, in dem sich die Umgebung des hydraulischen Baggers drastisch ändert, ist
die verbleibende Menge elektrischer Energie in der Batterie 300 einer
großen
Veränderung
ausgesetzt, die manchmal dazu führt,
dass es notwendig ist, den Verzögerungszeitgeber 560 nochmals einzustellen.
Das nachstehende vierte Ausführungsbeispiel
wurde angepasst, diesen Punkt in Betracht zu ziehen.
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(d) Viertes Ausführungsbeispiel
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8 ist
ein Funktionsblockdiagramm einer Energiesteuereinrichtung für einen
Gleisketten-Hydraulikbagger
gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Bei diesem vierten Ausführungsbeispiel werden Elemente,
die gleich denen des ersten Ausführungsbeispiels
sind, durch dieselben Bezugszeichen wie die des ersten Ausführungsbeispiels
bezeichnet, und dasselbe wiederholende Erklärungen davon werden weggelassen.
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Wie
in 8 gezeigt, ist eine Leistungssteuereinrichtung 500c gemäß diesem
vierten Ausführungsbeispiel
mit einer Batterierestmengenerfassung (entsprechend der elektrischen
Batterieversorgungsleistungserfassungseinrichtung) 570 zum
Erfassen einer Restmenge von elektrischer Leistung in der Batterie 300 ausgestattet.
Die Leistungssteuereinrichtung 500c ist so angepasst, dass
wenn die Gebläsemotorsteuerung
(entsprechend der Klimaanlagenbetriebsbeibehaltungseinrichtung) 540 erfasst,
dass die durch die Batterierestmengenerfassung 570 erfasste
Restmenge von elektrischer Leistung in der Batterie kleiner ist
als ein vorbestimmter Wert ist, die Gebläsemotorsteuerung 540 den
Betrieb des Gebläseventilators
abstellt.
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9 ist
ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines Betriebes dieser Einrichtung
zeigt. Es wird eine Beschreibung mit Bezug auf die selbe Figur durchgeführt. Bei
der Leistungssteuereinrichtung 500b, wie in 9 gezeigt,
wird anschließend
zu den Schritten S31 bis S33 (entsprechend den Schritten S1 bis
S3 in dem ersten Ausführungsbeispiel)
die Restmenge von elektrischer Energie in der Batterie durch die
Batterierestmengenerfassung 570 (Schritt S34) erfasst,
und nach Erreichen des erfassten Wertes bei dem vorbestimmten Wert
(Schritt S35), der Gebläsemotor 202 automatisch
abgestellt (Schritt S36). Dadurch dreht sich der Gebläseventilator 201 der
Klimaanlage 200 so lange wie möglich weiter, wenn der vorbestimmte
Wert auf einen solchen Wert eingestellt wird, die Batterie 300 nicht
zu ermüden,
so dass der Innenraum der Kabine 9 durch Blasen von Luft
mit dem Gebläseventilator
angenehm gehalten wird.
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Obwohl
bei jedem der vorstehenden ersten bis vierten Ausführungsbeispiele
Bezug auf die Leistungssteuerungseinrichtung für den hydraulischen Bagger
als ein Beispiel einer Arbeitsmaschine genommen wurde, ist der Umfang
der Anmeldung der Erfindung nicht darauf beschränkt, sondern die Erfindung
ist ebenso für
eine andere Leistungssteuereinrichtung für eine andere Baumaschine,
wie etwa einem Radkran, anwendbar.
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INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
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Wie
vorstehend beschrieben, ist die Erfindung bei einer Leistungssteuereinrichtung
für eine Baumaschine,
wie etwa einem hydraulischen Bagger oder einem Kran, verwendbar.
Insbesondere ist die Erfindung für
eine Leistungssteuereinrichtung für eine Arbeitsmaschine geeignet,
die mit einer Motorabstelleinrichtung zum automatischen Abstellen eines
Motors und einer Klimaanlage zum Klimatisieren der Luft in einem
Innenraum einer Kabine ausgestattet ist.