JP2012232724A - Working vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、走行装置を駆動する走行用電動機と作業装置を駆動するPTO電動機とを備えるとともに、前記走行用電動機を停止させた状態で前記PTO電動機を駆動する定置作業プロセス及び前記走行用電動機を駆動させた状態で前記PTO電動機を駆動する走行作業プロセスを実行する作業車両に関する。
なお、PTOとは(Power Take Off)の略語であり、動力取り出しの意味であるが、ここでは、作業車両が装備する作業装置に動力を供給する構成の総称として用いられている。
The present invention includes a traveling motor for driving a traveling device and a PTO motor for driving a working device, and a stationary work process for driving the PTO motor with the traveling motor stopped and the traveling motor. The present invention relates to a work vehicle that executes a traveling work process for driving the PTO motor in a driven state.
Note that PTO is an abbreviation for (Power Take Off) and means power extraction, but here it is used as a general term for a configuration that supplies power to a work device equipped on a work vehicle.
上記のように構成された作業車両として、特許文献1には、エンジンによって駆動される発電機と、該発電機によって発電された電力を蓄電することのできるバッテリと、前記エンジンを停止させた状態でも、該バッテリの電力によってモータを駆動して走行装置を駆動することのできる走行駆動手段と、発電機によって発電された電力と外部電源から供給される電力とをバッテリに選択的に充電することのできる充電手段と、発電機によって発電された電力を外部へ取り出して電動作業装置等の電動機器を駆動することのできる電力取り出し手段を設けた作業車両が記載されている。さらにこの作業車両では、バッテリ充電器の入力部は、発電機と外部電源と接続可能である。発電機又は外部電源からバッテリに充電された電力はコントローラを介してモータ駆動回路へ出力され電動モータを駆動するだけでなく、外部に交流電力又は直流電力を取出し可能である。これにより、交流・直流電力の電源車輌として機能し、交流・直流電力で作動する電動噴霧器等の電動作業装置を接続して駆動することができる。
しかしながら、この作業車両では、内部電源としての発電機からの電力及び外部電源からの電力のいずれかあるいは両方をバッテリ充電器に供給することや、そのバッテリ充電器に付加的なサービスコンセントを設けていることは記載されているが、内部電源と外部電源との組み合わせによるバッテリ充電については記載されていない。さらには、作業車両の走行装置及び作業車両に装着される作業装置と、内部電源及び外部電源との間の効率的な給電接続に関しても記載されていない。
As a work vehicle configured as described above,
However, in this work vehicle, either or both of the power from the generator as the internal power source and the power from the external power source are supplied to the battery charger, or an additional service outlet is provided in the battery charger. However, it does not describe battery charging by a combination of an internal power source and an external power source. Furthermore, there is no description regarding an efficient power supply connection between the traveling device of the work vehicle and the work device mounted on the work vehicle, and the internal power supply and the external power supply.
また、特許文献2による電動車両では、車両がシステムオフされかつ充電手段が外部電源に接続された状態で充電手段により二次電池を充電するときに、二次電池の温度が予め設定された所定温度以上のときには所定の充電シーケンスにより二次電池が充電されるよう充電手段を制御し、二次電池の温度が所定温度未満のときには所定の充電シーケンスによる充電より充電が制限されるよう充電手段が制御される。さらに、充電制御手段は、検出された温度が前記所定温度未満のときには車両が搭載する補機(エアコンなど)の作動を禁止することで、補機の負荷変動に伴って二次電池が過大な電力によって充電されるのを抑制する。この特許文献2には、充電電力の効果的な供給方法が記載されているが、補機の効果的な駆動方法に関しては記載されていない。
Further, in the electric vehicle according to
さらに、特許文献3による電動車両の電気システムでは、外部充電時には、車両駆動力発生用電動機へ通電経路を形成する大容量のリレーをオフしたままで、対応するリレーのオンによって、外部電源からの供給電力によってメインバッテリを充電する経路を形成するとともに、補機負荷系が接続された電源配線に電力を供給できる。これにより、外部充電時において、補機負荷系の動作を確保した上で、リレー(開閉器)の消費電力を抑制することによって充電効率を高めることができる。しかしながら、この電気システムでも、走行装置としての駆動輪及び車両に搭載されている補機(エアコン)と、内部電源及び外部電源との間の効率的な給電接続に関しては十分に記載されていない。
Furthermore, in the electric system of the electric vehicle according to
上記実情に鑑み、本発明の目的は、作業車両の走行装置及び作業車両に装着される作業装置と、内部電源及び外部電源との間の効率的な給電接続を実現することである。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to realize an efficient power supply connection between a traveling device of a work vehicle and a work device attached to the work vehicle, and an internal power source and an external power source.
走行装置を駆動する走行用電動機と作業装置を駆動するPTO電動機とを備えるとともに、前記走行用電動機を停止させた状態で前記PTO電動機を駆動する定置作業プロセス及び前記走行用電動機を駆動させた状態で前記PTO電動機を駆動する走行作業プロセスを実行する作業車両において、上記課題を解決するため、本発明の作業車両では、内部電源として機能する車載発電機と、電力を供給する電源として前記内部電源と外部電源のいずれかあるいはその両方を選択する電源選択部と、前記電源選択部によって選択された電源を充電電力用電源として充電されるバッテリと、前記電源選択部によって選択された電源と前記バッテリの少なくとも1つから供給された電力を前記走行用電動機又は前記PTO電動機あるいはその両方の電動機に駆動電力を供給する駆動制御部と、前記電源選択部における前記充電電力用電源の選択を管理する複数の充電管理モードと、前記電源選択部における電源選択及び前記駆動制御部における駆動電力の供給先の選択を管理する複数の駆動管理モードとを有する給電管理部とが備えられている。 A traveling motor that drives the traveling device and a PTO motor that drives the working device, a stationary work process that drives the PTO motor while the traveling motor is stopped, and a state where the traveling motor is driven In order to solve the above-described problems, in the work vehicle that executes the traveling work process that drives the PTO motor, the work vehicle according to the present invention includes an on-vehicle generator that functions as an internal power supply, and the internal power supply as a power supply that supplies power. A power source selection unit that selects either or both of the power source and the external power source, a battery that is charged with the power source selected by the power source selection unit as a power source for charging power, and the power source selected by the power source selection unit and the battery The electric power supplied from at least one of the electric motors of the traveling electric motor and / or the PTO electric motor A drive control unit for supplying drive power to the machine, a plurality of charge management modes for managing selection of the power source for charging power in the power source selection unit, power source selection in the power source selection unit and drive power in the drive control unit And a power supply management unit having a plurality of drive management modes for managing selection of a supply destination.
この構成によると、内部電源と外部電源とバッテリのいずれかあるいはそのすべてが電力供給元となるように選択でき、選択された電力を、走行用電動機又はPTO電動機のいずれかあるいはその両方に供給することができる。従って、作業車両の状況に応じて、最適な電力供給元と電力供給先を選択することができる。その結果、特に作業装置内部電源及び外部電源との間の効率的な給電接続が実現可能となる。 According to this configuration, any one or all of the internal power supply, the external power supply, and the battery can be selected as the power supply source, and the selected power is supplied to either the traveling motor or the PTO motor or both. be able to. Therefore, an optimal power supply source and power supply destination can be selected according to the situation of the work vehicle. As a result, an efficient power supply connection between the work apparatus internal power supply and the external power supply can be realized.
本発明の好適実施形態の1つでは、好適な駆動管理モードとして、前記定置作業プロセス時に前記内部電源と前記外部電源の両方からの電力をPTO電動機に給電する定置作業強化モードが設定されている。この定置作業強化モードでは、前記内部電源と前記外部電源の両方からの電力を用いて作業装置を駆動することができるから、高負荷の定置作業を行う場合に適している。さらに大きな電力が必要な場合には、バッテリからの電力も付加することも可能である。 In one of the preferred embodiments of the present invention, as a preferable drive management mode, a stationary work strengthening mode in which power from both the internal power supply and the external power supply is supplied to the PTO motor during the stationary work process is set. . In this stationary work strengthening mode, the working device can be driven using the electric power from both the internal power supply and the external power supply, which is suitable for performing a heavy load stationary work. If a larger amount of power is required, it is also possible to add power from the battery.
本発明の好適実施形態の1つでは、好適な充電管理モードとして、前記走行用電動機を停止させた状態で前記バッテリを充電する定置充電の際に、前記内部電源と前記外部電源の両方からの電力を前記バッテリに給電する充電強化モードが設定されている。この充電強化モードでは、前記内部電源と前記外部電源の両方からの電力を用いてバッテリを充電することができるから、例えば、家庭用配線を外部電源としても、バッテリの高速充電が可能となる。 In one preferred embodiment of the present invention, as a preferred charge management mode, during stationary charging for charging the battery in a state where the electric motor for traveling is stopped, both the internal power source and the external power source are A charge enhancement mode for supplying power to the battery is set. In this charge enhancement mode, the battery can be charged using the power from both the internal power supply and the external power supply. For example, the battery can be charged at high speed even when the home wiring is used as the external power supply.
車両の停止状態での作業装置を駆動する定置作業は、作業装置だけを駆動することになるので、その操作を行う者にそのことを明確に認識させる必要がある。このことから、本発明の好適な実施形態の1つでは、前記給電管理部は、運転者が着座する運転座席における着座検出部からの着座非検出信号と、駐車ブレーキ操作検出部からのブレーキON信号とを条件として前記定置作業プロセスの実行を許可するように構成されている。この構成では、運転座席に運転者が存在しておらず、駐車ブレーキがかけられているという条件の下で定置作業プロセスが可能となる。 Since the stationary work for driving the work device in a stopped state of the vehicle drives only the work device, it is necessary for the person who performs the operation to clearly recognize it. From this, in one of the preferred embodiments of the present invention, the power supply management unit includes a seating non-detection signal from the seating detection unit and a brake ON from the parking brake operation detection unit in the driver's seat where the driver is seated. The stationary operation process is allowed to be executed on the condition of the signal. In this configuration, the stationary work process is possible under the condition that there is no driver in the driver's seat and the parking brake is applied.
本発明による作業車両の具体的な実施形態を説明する前に、図1の模式図を用いて、本発明における電力系の基本構成を説明する。この作業車両は、走行系の駆動部として走行用電動機M1と作業系の駆動部としてのPTO電動機M2,M3とを備えている。これらの電動機M1,M2,M3に電力を供給する電源としてバッテリ10と内部電源4と外部電源1が用意されている。ここでの内部電源4とは、バッテリ10以外の車両に搭載されている電源であり、自ら電力を生み出す車載発電機ユニットである。そのような車載発電機ユニット4としては、内燃機関(エンジン)出力を用いたオルタネータユニットやソーラーパネルユニットなどがある。外部電源1は、商用電源であり、例えば家庭に設置された電気コンセントに車両側の電気プラグを差し込むことにより実現する。
Before describing a specific embodiment of the work vehicle according to the present invention, the basic configuration of the power system according to the present invention will be described with reference to the schematic diagram of FIG. This work vehicle includes a travel motor M1 as a drive unit for the travel system and PTO motors M2 and M3 as drive units for the work system. A
さらに、本発明の作業車両は、車両の停止状態、つまり走行用電動機M1を停止させた状態でPTO電動機M2,M3を駆動する定置作業プロセス、及び、車両の走行状態、つまり走行用電動機M1を駆動させた状態でPTO電動機M2,M3を駆動する走行作業プロセスを実行するために、電源選択部5と、駆動制御部6と、給電管理部7とを備えている。電源選択部5は、バッテリ10以外の電力を供給する電源として内部電源1と外部電源4のいずれかあるいはその両方を選択する。なお、バッテリ10は、バッテリ充電電力として電源選択部5によって選択された充電電力用電源によって充電される。駆動制御部6は、電源選択部5によって選択された電源(内部電源4または外部電源1あるいはその両方)とバッテリ10の少なくとも1つから供給された電力を走行用電動機M1又はPTO電動機M2,M3あるいはその両方に駆動電力を供給する。給電管理部7は、電源選択部5におけるバッテリ充電電力を供給する充電電力用電源の選択を管理する複数の充電管理モードと、電源選択部5における電源選択及び前記駆動制御部6における駆動電力の供給先の選択を管理する複数の駆動管理モードとを有する。給電管理部7には、センサ・スイッチコントローラ9が接続されている。センサ・スイッチコントローラ9には、走行状態検出センサ・スイッチ群、操縦・操作状態検出センサ・スイッチ群、作業状態検出センサ・スイッチ群が接続されている。従って、給電管理部7は、センサ・スイッチコントローラ9からの信号に基づいてこの作業車両の走行状態や作業装置の操作状態やバッテリ残量などを評価して、状況に応じた適切な充電管理モード及び駆動管理モードを決定する。
Furthermore, the work vehicle of the present invention includes a stationary work process for driving the PTO motors M2 and M3 in a stopped state of the vehicle, that is, a state where the traveling motor M1 is stopped, and a traveling state of the vehicle, that is, the traveling motor M1. In order to execute a traveling work process for driving the PTO motors M2 and M3 in the driven state, a power
給電管理部7によって管理されている複数の充電管理モード及び駆動管理モードの一例が図2と図3に模式的に示されている。図2は車両走行時における充電管理モードと駆動管理モードの組み合わせを示しており、図3は車両停止時における基本的な充電管理モードと駆動管理モードの組み合わせを示している。
An example of a plurality of charge management modes and drive management modes managed by the power
車両走行時における、代表的な充電管理モードと駆動管理モードの組み合わせは以下の通りである。車両走行時には、外部電源からの電力供給は実質的には不可能であるので、ここでは、車載発電機ユニット4とバッテリ10が電力の供給元となっている。
(a)充電管理モードは、バッテリ10への充電は行わない非充電モードとする。駆動管理モードは、車載発電機ユニット4からの電力:S1とバッテリ10からの電力:Bとを駆動制御部6に供給して、駆動制御部6は、走行系だけを駆動制御するモードとする。これにより、走行用電動機M1は大電力:S1+Bでの駆動が可能となる。この組み合わせモードでは、PTO系には給電されずに走行系にだけ給電されるので、車両は作業装置を駆動することなしに、単に走行するだけである。
A typical combination of the charge management mode and the drive management mode when the vehicle is traveling is as follows. Since the power supply from the external power source is practically impossible when the vehicle travels, the in-
(A) The charge management mode is a non-charge mode in which the
(b)充電管理モードは、バッテリ10への充電は行わない非充電モードとする。駆動管理モードは、車載発電機ユニット4からの電力:S1とバッテリ10からの電力:Bとを駆動制御部6に供給し、駆動制御部6は、走行系とPTO系の両方を駆動制御するモードとする。例えば、走行用電動機M1はバッテリ10からの電力:Bで駆動させ、PTO電動機M2を車載発電機ユニット4からの電力:S1で駆動することができる。もちろん、車載発電機ユニット4からの電力:S1とバッテリ10からの電力:Bを駆動制御部6で混合させて、適切に分配してもよい。この組み合わせモードでは、PTO系と走行系の両方に給電されるので、車両は作業装置を駆動させながら走行する、走行作業プロセスが実行されている。
(B) The charge management mode is a non-charge mode in which the
(c)ここでも、充電管理モードは、バッテリ10への充電は行わない非充電モードとする。駆動管理モードは、バッテリ10からの電力:Bを駆動制御部6に供給し、駆動制御部6は、走行系とPTO系の両方を駆動制御するモードとする。この組み合わせモードでも、PTO系と走行系の両方に給電されるので、車両は作業装置を駆動させながら走行することになり、走行作業プロセスが実行されている。バッテリ10に余裕がある場合、この組み合わせモードはエンジン騒音などを伴わないことから、夜の作業走行に適している。
上記(a)(b)(c)では、充電管理モードが非充電モードであるため、バッテリ10への充電が行われない。しかしながら、図示はしていないが、車載発電機ユニット4からの電力:S1を少なくとも一部をバッテリ10に供給する充電モードも用意されている。
(C) Again, the charge management mode is a non-charge mode in which the
In the above (a), (b), and (c), since the charge management mode is the non-charge mode, the
車両停止時における、代表的な充電管理モードと駆動管理モードの組み合わせは以下の通りである。車両停止時には、外部電源からの電力供給は可能であるので、ここでは、車載発電機ユニット4と外部電源1とバッテリ10とが電力の供給元となっている。
(a)充電管理モードは、バッテリ10への充電は行わない非充電モードとする。駆動管理モードは、車載発電機ユニット4からの電力:S1と外部電源1からの電力:S2とを駆動制御部6に供給して、駆動制御部6は、PTO系だけを駆動制御するモードとする。これにより、PTO電動機M2は大電力:S1+S2での駆動が可能となる、定置作業強化モードである。この組み合わせモードでは、走行系には給電されずにPTO系にだけ給電されるので、車両は走行することなしに作業装置を駆動する定置作業プロセスが実行される。また、さらに大きな電力が必要な場合には、バッテリ10からの電力も付加することも可能である。
Typical combinations of the charge management mode and the drive management mode when the vehicle is stopped are as follows. Since electric power can be supplied from the external power source when the vehicle is stopped, the on-
(A) The charge management mode is a non-charge mode in which the
(b)充電管理モードは、車載発電機ユニット4からの電力:S1でバッテリ10を充電する内部充電モードとする。駆動管理モードは、外部電源1からの電力:S2だけを駆動制御部6に供給して、駆動制御部6は、PTO系だけを駆動制御する外部駆動モードとする。これにより、充電しながらのPTO電動機M2の駆動が可能となる。この組み合わせモードでは、バッテリ10を充電しながら、定置作業プロセスが実行される。
(B) The charge management mode is an internal charge mode in which the
(c)充電管理モードは、外部電源1からの電力:S2でバッテリ10を充電する外部充電モードとする。駆動管理モードは、車載発電機ユニット4からの電力:S1だけを駆動制御部6に供給して、駆動制御部6は、PTO系だけを駆動制御する内部駆動モードとする。つまり、上記(b)のモードにおいて、車載発電機ユニット4と外部電源1の電力供給先を取り換えたモードがある。従って、PTO系により大きな電力が要求される場合、車載発電機ユニット4と外部電源1のうちで供給電力の大きい方をPTO系に供給できるモードを採用するとよい。
(C) The charge management mode is an external charge mode in which the
(d)充電管理モードは、外部電源1からの電力:S2でバッテリ10を充電する外部充電モードとする。駆動管理モードは、外部電源1からの電力:S2だけを駆動制御部6に供給して、駆動制御部6は、PTO系だけを駆動制御する外部駆動モードとする。つまり、この組み合わせモードでは、外部電源1だけで、バッテリ10を充電しながら定置作業プロセスが実行される。
(D) The charge management mode is an external charge mode in which the
(e)充電管理モードは、車載発電機ユニット4からの電力:S1でバッテリ10を充電する内部充電モードと外部電源1からの電力:S2でバッテリ10を充電する外部充電モードとを組み合わせた内外部充電モードである。これにより、バッテリ10は大電力:S1+S2で高速充電が可能となる、充電強化モードである。駆動管理モードは、駆動制御部6に電力が供給されない非作業モードである。この組み合わせモードでは、定置作業プロセスは実行されずにバッテリ10だけが高速で充電される。
なお、車両停止時でバッテリ10の充電を行わない場合には、その間にバッテリ交換が可能となる。
(E) The charge management mode is a combination of power from the on-vehicle generator unit 4: internal charging mode for charging the
If the
以下、本発明の具体的な実施形態を図4と図5とを用いて説明する。この実施形態では、本発明がトラクタに適用されている。図4と図5から明らかなように、このトラクタは、操向車輪としての前輪11と、駆動輪としての後輪12によって支持された車体の後部に、作業装置13を装備している。作業装置13としては、耕耘装置のように走行しながら作業(走行作業)するタイプのもの、バックホウ装置のように停止した状態で作業(定置作業)するタイプのもの、放水装置ないしは薬剤散布装置のような走行作業及び定置作業の両方で利用されるタイプのものがある。車体の前部には、内部電源である車載発電機ユニット4を構成するエンジン40と発電機(オルタネータ)41が配置されている。外部電源1は、機体に装備されている長尺ケーブル付き電気プラグ1aを商用電源とつながっているソケットに接続することによって構築される。
Hereinafter, a specific embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In this embodiment, the present invention is applied to a tractor. As is apparent from FIGS. 4 and 5, this tractor is equipped with a working
機体の中央部には、跳ね上がり式の運転座席30を備えた運転部3が設けられている。運転部3には、本発明に関係する操作デバイスとして、駐車ブレーキレバー31やステアリングホイール32が挙げられるが、その他ブレーキペダル、アクセルペダル、変速レバーなども備えられている。運転部3の下方領域には、充放電式のバッテリ10が配置されている。
A driving
また、運転座席30に運転者が着座していないことを検出するために運転座席30が上方に跳ね上がっていることを検知する着座センサ91、駐車ブレーキレバー31の操作位置(駐車ブレーキのON/OFF)を検出する駐車ブレーキスイッチ92なども備えられている。
Further, in order to detect that the driver is not seated in the driver's
さらに、左後輪12と右後輪12とをそれぞれ回転駆動するインホイール電動機である右輪電動機(図面ではM11で示されている)81と左輪電動機(図面ではM12で示されている)82が走行用電動機(図1や図2ではM1で示されている)として装備されている。各電動機81,82はそれぞれ独立的に駆動制御部6を介して供給される電力量によってその回転速度が変化する。従って、左後輪12と右後輪12との回転速度を相違させることができ、電子制御ディファレンシャルとしての機能も実現する。
Further, a right wheel motor (indicated by M11 in the drawing) 81 and a left wheel motor (indicated by M12 in the drawing) 82, which are in-wheel motors for rotating and driving the left
作業装置13に動力を与えるPTO系として、外部作業装置11の入力軸と連結される出力軸を有するPTO電動機(図面ではM2で示されている)83と、油圧ポンプ(図面ではPで示されている)を駆動するPTO電動機(図面ではM3で示されている)84が備えられている。油圧ポンプにはサービスポートを有する油圧ホースが接続されており、種々の作業装置13に油圧を供給することができる。なお、以後は説明を簡単にするため、PTO電動機83がPTO電動機84も含めた総称として用いる。
As a PTO system for supplying power to the working
電気制御系として、このトラクタは、本発明に特に関係するものとして、電源選択部5、駆動制御部6、給電管理部7、センサ・スイッチコントローラ9が備えられており、互いに車載LANや車載電力線などによって接続されている。
As an electric control system, this tractor is provided with a power
電源選択部5は、第1選択スイッチ51、AC−DCコンバータ52、DC−DCコンバータ53を備えている。第1選択スイッチ51は、内部電源4である発電機41又は外部電源1である商用電源に接続された電気プラグ1aあるいはその両方から電力を入力すべく、電源を選択するスイッチ回路からなる。ここでは、第1選択スイッチ51によって選択される電力は交流電力であるので、AC−DCコンバータ52で直流化し、その後、DC−DCコンバータ53で要求される直流仕様に調整される。電源選択部5からの出力ラインは2系統あり、一方はバッテリ10に接続されており、他方は駆動制御部6に接続されている。この構成により、駆動制御部6は、外部電源1又は内部電源4あるいはその両方からの電力を、バッテリ10又は駆動制御部6あるいはその両方に供給することができる。なお、電源選択部5は、入力した2系統の電力を混合して、適切な比率で分割して、出力する機能を有する。
The power
駆動制御部6は、第2選択スイッチ61、走行用インバータ62、作業用インバータ63を備えている。第2選択スイッチ61は、電源選択部5又はバッテリ10あるいはその両方から電力を入力するスイッチ回路からなる。第2選択スイッチ61によって選択入力された電力は、走行用インバータ62又は作業用インバータ63あるいはその両方に送られる。走行用インバータ62は、ここでは、右輪電動機81と左輪電動機82のそれぞれに駆動制御電流(例えばPWM信号)を与える。作業用インバータ67は、PTO電動機83やPTO電動機84に電力を供給して、作業装置13を駆動する。なお、駆動制御部6も、電源選択部5やバッテリ10から入力する電力を必要の場合混合して、適切な比率で分割して、出力する機能を有する。
The
電源選択部5と駆動制御部6とは、複数の電力入力系統と複数の電力出力系統を有するので、この電源選択部5と駆動制御部6とを組み合わせた給電システムは、供給元と供給先が異なる多数の電力供給モードを作り出すことができる。上述したように、この電力供給モードは充電管理モードと駆動管理モードとの組み合わせから構成することができる。図2と図3で例示されているこのような、電力供給モードから実際に実行されるモードの決定は、このトラクタの種々の機能を管理する管理コントローラ内に構築されている給電管理部7によって決定される。
Since the power
給電管理部7における電力供給モードは、運転者によるボタン・スイッチ操作等の人為操作具による直接的な操作命令で決定するように構成することができる。しかしながら、バッテリ10の残量や消費予測などを考慮したり、省エネルギ運転のレベルや静粛運転のレベルを考慮したりする場合には、その判断が複雑となるので、これを自動的に決定する制御システムを導入すると好都合である。そのような制御システムの一例を図6の模式図を用いて説明する。
The power supply mode in the power
この制御システムでは、着座センサ91や駐車ブレーキスイッチ92やバッテリ残量センサなど各種センサやスイッチと接続されているセンサ・スイッチコントローラ9は、これらのセンサ・スイッチ検出信号から、各種デバイスの状態を検出する機能を備えている。そのような機能の例は、着座検出部9a、駐車ブレーキ操作検出部9b、作業装置操作検出部9c、バッテリ状態検出部9dなどである。このような各機能部から出力された信号(データ)は給電管理部7に構築されている評価部70の入力パラメータとして利用される。評価部70は、入力パラメータに基づいて駆動管理モードの1つと充電管理モードの1つを決定できるような評価値を出力するアルゴリズムをもつプログラムで構築することができる。例えば、ニューラルネットワークの技術によって構築することができ、より簡単には、IF〜THENタイプの判定式群によっても構築することができる。評価部70から出力された評価値に基づいて、駆動管理モード決定部71は実行すべき駆動管理モードを決定し、充電管理モード決定部72は実行すべき充電管理モードを決定する。決定された充電管理モードと駆動管理モードは電源選択部5と駆動制御部6に転送され、実際に電力供給が実行される。
In this control system, a sensor /
その一例では、運転者が着座する運転座席30における着座検出部9aから着座非検出信号が出力され、駐車ブレーキ操作検出部9bからのブレーキON信号が出力され、さらに作業装置操作検出部9cから作業装置13の始動指令が出力されると、給電管理部7から作業装置始動許可が出力され、実際に作業装置13を用いた定置作業プロセスが実行される。逆に、着座検出部9aから着座検出信号が出力され、駐車ブレーキ操作検出部9bからのブレーキOFF信号が出力され、さらに作業装置操作検出部9cから作業装置13の始動指令が出力されると、給電管理部7から作業装置始動許可が出力され、実際に作業装置13を用いた走行作業プロセスが実行される。なお、付加的に、省エネルギ運転のレベルや静粛運転のレベルが与えられている場合には、そのレベルに応じて、図3で例示したような各モードのうち最適なモードが選択される。
In one example, a seating non-detection signal is output from the seating detection unit 9a in the driver's
〔別実施の形態〕
(1)上述した実施形態では、エンジン40は発電機41を駆動して電力を発生させるものとして用いられていたが、いわゆるハイブリッド型自動車のように、エンジン40の出力をそのまま走行系で用いる構成にしてもよい。その場合は、走行用電動機81、82は、ホイールモータではなく、エンジン40とシリアル又はパラレルに接続される発電電動モータとなる。
(2)上述した実施形態では、内部電源4として、エンジン40と発電機41からなる発電機ユニットが用いられていたが、ソーラパネルからなる発電機ユニットを用いてもよい。この発電機ユニットでは、直流電力が出力されるので、直接AC−DCコンバータ52を通らずに直接DC−DCコンバータ53に送られる。
(3)上述した実施形態では、本発明をトラクタに適用した例としていたが、本発明が適用できるその他の作業車両としては、芝刈機、耕耘機(管理機)、田植機、コンバイン、土木・建築作業装置、除雪車などが挙げられ、乗用型の作業機に限らず、歩行型の作業機にも適用できる。
[Another embodiment]
(1) In the above-described embodiment, the
(2) In the above-described embodiment, the generator unit including the
(3) In the above-described embodiment, the present invention is applied to a tractor, but other work vehicles to which the present invention can be applied include lawn mowers, cultivators (management machines), rice transplanters, combines, civil engineering / Examples include construction work devices and snowplows, and the present invention can be applied not only to riding-type work machines but also to walk-type work machines.
本発明は、作業装置を装備するプラグイン式の電動作業車両に利用可能である。 The present invention is applicable to a plug-in type electric work vehicle equipped with a work device.
1:外部電源
4:内部電源(車載発電機ユニット)
5:電源選択部
6:駆動制御部
7:給電管理部
10:バッテリ
11、12:走行装置(前輪、後輪)
13:作業装置
30:運転座席
81、82:走行用電動機(M1)
83、84:PTO電動機(M2、M3)
9:センサ・スイッチコントローラ
9a:着座検出部
9b:駐車ブレーキ検出部
91:着座センサ
92:駐車ブレーキスイッチ
1: External power supply 4: Internal power supply (vehicle generator unit)
5: Power supply selection unit 6: Drive control unit 7: Power supply management unit 10:
13: Working device 30: Driver's
83, 84: PTO motor (M2, M3)
9: Sensor / switch controller 9a:
Claims (4)
内部電源として機能する車載発電機と、
電力を供給する電源として前記内部電源と外部電源のいずれかあるいはその両方を選択する電源選択部と、
前記電源選択部によって選択された電源を充電電力用電源として充電されるバッテリと、
前記電源選択部によって選択された電源と前記バッテリの少なくとも1つから供給された電力を前記走行用電動機又は前記PTO電動機あるいはその両方の電動機に駆動電力を供給する駆動制御部と、
前記電源選択部における前記充電電力用電源の選択を管理する複数の充電管理モードと、前記電源選択部における電源選択及び前記駆動制御部における駆動電力の供給先の選択を管理する複数の駆動管理モードとを有する給電管理部と、
を備えた作業車両。 A traveling motor that drives the traveling device and a PTO motor that drives the working device, a stationary work process that drives the PTO motor while the traveling motor is stopped, and a state where the traveling motor is driven A work vehicle for executing a traveling work process for driving the PTO motor,
An in-vehicle generator that functions as an internal power source;
A power source selection unit that selects either or both of the internal power source and the external power source as a power source for supplying power;
A battery to be charged using the power source selected by the power source selection unit as a power source for charging power;
A drive control unit that supplies driving power to the electric motor for traveling or the PTO electric motor or both of the electric power supplied from at least one of the power source selected by the power source selecting unit and the battery;
A plurality of charge management modes for managing selection of the power for charging power in the power source selection unit, and a plurality of drive management modes for managing selection of a power source in the power source selection unit and a drive power supply destination in the drive control unit A power supply management unit having
Work vehicle equipped with.
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