JP2016188664A - 油圧機器の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】油圧ブースタの油圧動力源として自動的にエンジンを選択するようにした油圧機器の制御装置を提供する。【解決手段】動力源設定手段５２と、油圧ブースタ２６と、油圧ブースタ操作手段４４と、ブースタ・モード又はツール・モードのいずれかを選択するためのモード選択手段３１と、コントローラ５１と、を備える油圧機器の制御装置１である。コントローラ５１は、モード選択手段３１によってブースタ・モードが選択されると、動力源設定手段５２による設定に依ることなく、エンジンＥ駆動によって油圧機器４３を駆動させ、モード選択手段３１によってツール・モードが選択されると、動力源設定手段５２によって設定された油圧動力源によって油圧機器４３を駆動させる。【選択図】図４

Description

本発明は、作業車の油圧機器の制御装置に関するものである。

従来から、車体に搭載されたブームの先端に作業者が搭乗するための作業台（バケット）を備えた高所作業車が知られている。高所作業車は、ブームを旋回、起伏、及び伸縮させることで、作業台を高所に移動させて、作業台上の作業者によって高所作業が行われるようになっている。この作業台上の高所作業では、様々な油圧機器が使用される。

作業台上で使用される油圧機器（アタッチメント）としては、比較的低圧の作動油圧によって作動する作動機器と、作動油圧をブースタによって増幅した比較的高圧の作動油圧によって作動する作動機器とがある。低圧で作動する油圧機器としては、例えば、チェーンソー、インパクトレンチ等がある。高圧で作動する油圧機器としては、例えば、カッター、圧着工具等がある。

作業台上で使用される油圧機器の制御装置として、特許文献１には、省エネモードとレスポンスモードとを選択可能な油圧作動器具の制御装置が開示されている。この制御装置によれば、省エネ効果を得たい場合には省エネモードを選択し、応答を速くしたい場合にはレスポンスモードを選択すればよいため、高圧作動機器を使用する際に作業内容に最適なモードで作業することができる。

特開２００３−１３０００２号公報

しかしながら、特許文献１などの従来の技術は、油圧動力源として選択した動力源によって油圧機器を作動するようにされている。したがて、油圧動力源として作業用バッテリを選択した状態で油圧ブースタを用いると、作業用バッテリが短時間で消費されてしまうため、作業時間が限定されるという問題があった。

そこで、本発明は、油圧ブースタの油圧動力源として自動的にエンジンを選択するようにした油圧機器の制御装置を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明の油圧機器の制御装置は、油圧機器の油圧動力源として、作業用バッテリによるモータ駆動、又は、走行用エンジンによるエンジン駆動、のいずれかを設定するための動力源設定手段と、前記油圧動力源から供給された油圧を増幅する油圧ブースタと、前記油圧ブースタを操作する油圧ブースタ操作手段と、前記油圧機器に供給される油圧として、前記油圧ブースタによって増幅された油圧を用いるブースタ・モード、又は、前記油圧動力源から供給された油圧をそのまま用いるツール・モード、のいずれかを選択するためのモード選択手段と、前記動力源設定手段、前記油圧ブースタ操作手段、及び前記モード選択手段からの信号を受けて、前記油圧ブースタを制御するコントローラと、を備え、前記コントローラは、前記モード選択手段によってブースタ・モードが選択されると、前記動力源設定手段による設定に依ることなく、エンジン駆動によって前記油圧機器を駆動させ、前記モード選択手段によってツール・モードが選択されると、前記動力源設定手段によって設定された油圧動力源によって前記油圧機器を駆動させる、油圧機器の制御装置である。

このように、本発明の油圧機器の制御装置は、動力源設定手段と、油圧ブースタと、油圧ブースタ操作手段と、ブースタ・モード又はツール・モードを選択するためのモード選択手段と、油圧ブースタを制御するコントローラと、を備えている。そして、コントローラは、モード選択手段によってブースタ・モードが選択されると、動力源設定手段による設定に依ることなく、エンジン駆動によって油圧機器を駆動させ、モード選択手段によってツール・モードが選択されると、動力源設定手段によって設定された油圧動力源によって油圧機器を駆動させる。このような構成によれば、ブースタの油圧動力源として自動的にエンジンを選択するようにされることで、バッテリによる作業時間を長くすることができる。

高所作業車の側面図である。 バケット部の操作盤の平面図である。 実施例の油圧回路図である。 実施例の制御システムのブロック図である。 実施例のフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

（機械系の構成）
まず、図１を用いて、本発明の作業機器の制御装置１を備える高所作業車Ｃの全体構成を説明する。高所作業車Ｃは、図１に示すように、走行機能を有する車両の本体部分である車体１０と、車体１０の前方に配置されたキャビン１１と、車体１０に旋回自在に搭載された旋回台１２と、旋回台１２に立設されたブラケット１３と、ブラケット１３に取り付けられたブーム１４と、車体１０の四隅に設けられたアウトリガ１６ａ〜１６ｄと、を備えている。

旋回台１２は、旋回ベアリング機構によって車体１０に相対的に回転（旋回）する。ブーム１４は、基端ブーム、中間ブーム、先端ブームなどによって入れ子式に構成されており、内部の伸縮シリンダ（不図示）を伸縮することによって伸縮する。基端ブームは、ブラケット１３に水平に設置された支持軸に回動自在に取り付けられており、起伏シリンダを伸縮することでブーム１４全体が起伏する。

そして、先端ブームの先端には、作業者が高所作業を行うために搭乗する作業台としてのバケット１５が取り付けられている。バケット１５には、作業者がバケット１５に搭乗した状態でブーム１４の旋回・起伏・伸縮操作とバケット１５のスイング操作などができるように操作盤３０が設けられている。

操作盤３０には、図２に示すように、モード選択手段としてのツール・ブースタ切換操作レバー３１、ジブ旋回操作レバー３２、ジブ起伏操作レバー３３、ウインチ操作レバー３４、バケット昇降操作レバー３５、バケットスイング操作レバー３６、ブーム操作レバー（３軸ジョイスティック）３７などが配置されている。さらに、操作盤３０には、油圧機器用の油圧取出口４１と、操作用コネクタ４２と、が配置されている。そして、本実施例では、油圧取出口４１に高圧用の油圧機器として圧着器４３が接続され、操作用コネクタ４２に油圧ブースタ操作手段として圧着器４３のリモコンスイッチ４４が接続されている。なお、本実施例の油圧機器としては、圧着器４３の他にカッター（不図示）などを使用することもできる。なお、図示しないが、操作盤３０は、油圧取出口として、油圧ブースタ２６を経由しない低圧（通常圧）の油圧を取り出す低圧用の油圧取出口を備えることができる。

モード選択手段としてのツール・ブースタ切換操作レバー３１は、ブースタ・モードとツール・モードとを切り換える。ブースタ・モードは、圧着器４３を用いる作業などの油圧ブースタ２６によって増幅された油圧（高圧）を主として用いるモードであり、ツール・モードは、増幅されない油圧（低圧、通常圧）を主として用いるモードである。なお、ブースタ・モードを選択している状態でも、仮保持の場合などにおいては、油圧機器を低圧で動作させる。

（油圧回路の構成）
次に、図３を用いて、本実施例の油圧機器の制御装置１の油圧回路２０の構成について説明する。油圧回路２０は、作動油を貯める油タンク２１と、作業用バッテリＢ（図４参照）から供給される電力によって回転される電動モータ２２と、電動モータ２２によって駆動されるサブポンプ２３と、エンジンＥ（図４参照）から動力を取り出すＰＴＯ２４と、ＰＴＯ２４によって駆動されるメインポンプ２５と、サブポンプ２３又はメインポンプ２５で生成された油圧を増幅するための油圧ブースタ２６と、油圧ブースタ２６の作動を本圧縮・戻し・仮保持に切換制御する作動切換弁２７と、油圧ブースタ２６を低圧で動作させるための仮保持弁２８と、リリーフ弁２９と、を備えている。作業用バッテリＢ（図４参照）は、電動モータ２２に電力を供給するための大型のバッテリであり、容量が大きいため外部電源に接続して充電されるようになっている。作業用バッテリＢは、走行用バッテリ（不図示）よりは容量が大きいものの、油圧ブースタ２６を用いた作業（例えば、圧着器４３による電線の圧着）を長時間継続すると１日の作業途中で完全に消費してしまう場合もある。

作動切換弁２７は、４ポート３位置電磁切換弁であり、左右いずれのソレノイドにも通電しない中央位置で仮保持弁２８及びリリーフ弁２９を経由して圧着器４３に低圧の作動油を供給し、左側のソレノイドに通電した本圧縮位置で油圧ブースタ２６を経由して圧着器４３に高圧の作動油を供給し、右側のソレノイドに通電した戻し位置で圧着器４３を元の位置に戻すように作用する。

（制御システムの構成）
次に、図４を用いて、本実施例の油圧機器の制御装置１の制御システム５０の構成について説明する。制御システム５０は、コントローラ５１への操作信号の入力系統として動力源設定手段５２と、油圧ブースタ操作手段としてのリモコンスイッチ４４と、モード選択手段としてのツール・ブースタ切換操作レバー３１と、タイマ５３と、ＰＴＯスイッチ５４と、を備え、コントローラ５１からの制御信号の出力系統として作業用バッテリＢ及び電動モータ２２と、エンジンＥ及びＰＴＯ２４と、作動切換弁２７と、仮保持弁２８と、を備えている。そして、油圧ブースタ２６は、作動切換弁２７及び／又は仮保持弁２８から作動油を供給されて、油圧機器としての圧着器４３を高圧又は低圧で駆動させる。

動力源設定手段５２は、油圧機器の油圧動力源として、作業用バッテリＢによるモータ駆動、又は、走行用エンジンＥによるエンジン駆動、のいずれかを、あらかじめコントローラ５１に対して設定する。

リモコンスイッチ４４は、油圧ブースタ２６に接続された圧着器４３の動作を制御するための操作手段である。リモコンスイッチ４４の「送」ボタン（図中下側の丸ボタン）をインチング操作（１秒以内の断続押し操作）すると、圧縮機４３（又はカッタ）が低圧力で作動する。「送」ボタンを１秒以上押すと、圧縮機４３が高圧力で作動する。さらに、「戻」ボタン（図中上側の丸ボタン）を押すと、圧着器４３が戻り移動する。また、「送」ボタンを押し続けると、圧縮機４３が連続して本締め作動（高圧）を繰り返す。

そして、本実施例の制御システム５０のコントローラ５１は、ツール・ブースタ切換操作レバー３１によって、ブースタ・モードが選択されると、動力源設定手段５２による設定に依ることなく、エンジン駆動によって油圧機器を駆動させ、ツール・ブースタ切換操作レバー３１によってツール・モードが選択されると、動力源設定手段５２によって設定された油圧動力源によって油圧機器を駆動させる。また、コントローラ５１は、リモコンスイッチ４４からの信号を一定時間受信しない場合に、走行用エンジンを停止する。さらに、コントローラ５１は、ＰＴＯスイッチ５４がＯＮの場合には、ツール・ブースタ切換操作レバー３１によってブースタ・モードが選択されると、動力源設定手段５２による設定に依ることなく、エンジン駆動によって油圧機器を駆動させ、ＰＴＯスイッチ５４がＯＦＦの場合には、ツール・ブースタ切換操作レバー３１によってブースタ・モードが選択されると、モータ駆動によって油圧機器を駆動させる。

（制御の流れ）
次に、図５のフローチャートを用いて、本実施例の油圧機器の制御装置１のコントローラ５１による制御の流れについて説明する。

（ステップＳ１）
ツール・ブースタ切換操作レバー３１からの操作信号を受けて「ブースタ」に切換えたか否かを判断する。ブースタに切換えていればステップＳ２へ進む。ツールに切換えていればステップＳ２１へ進む。
（ステップＳ２）
ＰＴＯスイッチ２５からの操作信号によってＯＮか否かを判断する。ＯＮであればステップＳ３へ進む。ＯＦＦであればステップＳ２２へ進む。
（ステップＳ３）
エンジンを始動してステップＳ４へ進む。
（ステップＳ４）
タイマ５３を用いて一定時間（例えば６０秒など）経過したか否かを判断する。経過していればステップＳ５へ進む。経過していなければステップＳ６へ進む。
（ステップＳ５）
エンジンを停止してステップＳ４に戻る。
（ステップＳ６）
リモコンスイッチ４４からの操作信号の有無を判断する。操作されていればステップＳ７へ進む。操作されていなければステップＳ４に戻る。
（ステップＳ７）
エンジンＥからの操作信号によって始動しているか否かを判断する。始動していればステップＳ９へ進む。停止していればステップＳ８へ進む。
（ステップＳ８）
エンジンＥを始動してステップＳ９へ進む。
（ステップＳ９）
リモコンスイッチ４４による操作信号を受けて長押しか否かを判断する。長押しであればステップＳ１０へ進む。短押しであればステップＳ１３へ進む。
（ステップＳ１０）
作動切換弁２７を本圧縮位置に移動させてステップＳ１１へ進む。
（ステップＳ１１）
油圧ブースタ２６によって高圧を生成してステップＳ１２へ進む。
（ステップＳ１２）
圧着器４３などを用いて高圧作業を実施して制御終了となる。
（ステップＳ１３）
作動切換弁２７を仮保持位置に移動させてステップＳ１４へ進む。
（ステップＳ１４）
仮保持弁２８を仮保持位置に移動させてステップＳ１５へ進む。
（ステップＳ１５）
油圧ブースタ２６によって低圧を生成してステップＳ１６へ進む。
（ステップＳ１６）
インパクトレンチなどを用いて低圧作業を実施して制御終了となる。
（ステップＳ２１）
動力源設定手段５２によってモータ駆動が設定／記憶されているか否かを判断する。モータ駆動であればステップＳ２２へ進む。エンジン駆動であればステップＳ２３へ進む。
（ステップＳ２２）
モータ駆動で作業を実施して制御終了となる。なお、通常の制御であるから、詳細は省略する。
（ステップＳ２３）
エンジン駆動で作業を実施して制御終了となる。なお、通常の制御であるから、詳細は省略する。

上述したステップＳ１〜Ｓ２３に、実際の状況を場合分けして適用する。具体的には、以下のように作業が実施される。

モード選択手段としてのツール・ブースタ切換操作レバー３１によって、「ツール」を選択し、かつ、駆動源設定手段５２によって「モータ駆動」が設定されていれば、ステップＳ１、ステップＳ２１、ステップＳ２２と進み、モータ駆動によって低圧の作業が実施される。

次に、モード選択手段としてのツール・ブースタ切換操作レバー３１によって、「ツール」を選択し、かつ、駆動源設定手段５２によって「エンジン駆動」が設定されていれば、ステップＳ１、ステップＳ２１、ステップＳ２３と進み、エンジン駆動によって低圧の作業が実施される。

一方、モード選択手段としてのツール・ブースタ切換操作レバー３１によって、「ブースタ」を選択すると、駆動源設定手段５２での設定が「モータ駆動／エンジン駆動」どちらに設定されていても、ステップＳ１〜Ｓ１２、ステップＳ１〜Ｓ９、Ｓ１３〜Ｓ１６と進み、常にエンジン駆動によって高圧又は低圧の作業が実施される。

ここにおいて、モード選択手段としてのツール・ブースタ切換操作レバー３１によって、「ブースタ」を選択した場合には、ＰＴＯスイッチ５４がＯＦＦの状態では、モータ駆動によって油圧機器が駆動され、ＰＴＯスイッチ５４がＯＮの状態では、エンジン駆動によって油圧機器が駆動される。

さらに、モード選択手段としてのツール・ブースタ切換操作レバー３１によって、「ブースタ」を選択した場合には、油圧ブースタ操作手段としてのリモコンスイッチ４４からの操作信号を所定時間受信しない場合には、ステップＳ４、Ｓ５において説明するように、エンジンＥが停止される。

なお、モード選択手段としてのツール・ブースタ切換操作レバー３１によって、「ブースタ」を選択した場合には、ステップＳ９、Ｓ１０〜Ｓ１２、及び、ステップＳ９、Ｓ１３〜Ｓ１６において説明するように、リモコンスイッチ４４が長押しされることで高圧作業とされ、短押しされることで低圧作業とされる。いずれの作業もエンジン駆動による。

次に、実施例の油圧機器の制御装置１の奏する効果を列挙して説明する。

（１）上述してきたように、本実施例の油圧機器の制御装置１は、油圧機器の油圧動力源として、作業用バッテリＢによるモータ駆動、又は、走行用エンジンＥによるエンジン駆動、のいずれかを設定するための動力源設定手段５２と、油圧動力源から供給された油圧を増幅する油圧ブースタ２６と、油圧ブースタ２６を操作する油圧ブースタ操作手段としてのリモコンスイッチ４４と、油圧機器に供給される油圧として、油圧ブースタ２６によって増幅された油圧を用いるブースタ・モード、又は、油圧動力源から供給された油圧をそのまま用いるツール・モード、のいずれかを選択するためのモード選択手段としてのツール・ブースタ切換操作レバー３１と、動力源設定手段５２、油圧ブースタ操作手段としてのリモコンスイッチ４４、及びモード選択手段としてのツール・ブースタ切換操作レバー３１からの信号を受けて、油圧ブースタ２６を制御するコントローラ５１と、を備えている。コントローラ５１は、ツール・ブースタ切換操作レバー３１によってブースタ・モードが選択されると、動力源設定手段５２による設定に依ることなく、エンジン駆動によって油圧機器を駆動させ、ツール・ブースタ切換操作レバー３１によってツール・モードが選択されると、動力源設定手段５２によって設定された油圧動力源によって油圧機器を駆動させる。このため、油圧ブースタ２６の油圧動力源として自動的にエンジンＥを選択するようになる。このように、作業用バッテリＢを使用しないため、作業用バッテリＢが短時間で消費されてしまうこともなくなり、作業時間が限定されにくくなる。

例えば、日中に作業用バッテリＢを用いて圧着器４３で圧着作業などを実施すると、使い方にもよるが、夕刻ごろに作業用バッテリＢがなくなってしまい、夜間にエンジンＥを用いた作業を強いられることになる。一方、本実施例によれば、日中にはＰＴＯスイッチ５４をＯＮにしておくことで、自動的にエンジンＥを用いて圧着器４３で圧着作業などを実施することで、作業用バッテリＢの消費を抑えることができ、夜間にはＰＴＯスイッチ５４をＯＦＦにしておくことで作業用バッテリＢを用いて作業することができる（後述）。

（２）また、コントローラ５１は、油圧ブースタ操作手段としてのリモコンスイッチ４４からの信号を一定時間受信しない場合に、走行用エンジンＥを停止するようにされている。このため、エンジンＥからの騒音を低減できる。さらに、燃料の消費を抑制することもできる。

（３）そして、走行用エンジンＥから動力を取り出すためのＰＴＯ２４を始動するＰＴＯスイッチ５４をさらに備え、ＰＴＯスイッチ５４がＯＮの場合には、コントローラ５１は、ツール・ブースタ切換操作レバー３１によってブースタ・モードが選択されると、動力源設定手段５２による設定に依ることなく、エンジン駆動によって油圧機器を駆動させ、ＰＴＯスイッチ５４がＯＦＦの場合には、コントローラ５１は、ツール・ブースタ切換操作レバー３１によってブースタ・モードが選択されると、モータ駆動によって油圧機器を駆動させる。このため、夜間などにおいて、作業者がＰＴＯ２４（エンジンＥ）を使用しないことを意図しているような場合には、自動的にエンジン駆動となることはなく、高圧作業であっても作業用バッテリＢによるモータ駆動で作業することができる。

以上、図面を参照して、本発明の実施例を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。

１ 油圧機器の制御装置
２２ 電動モータ
２３ サブポンプ
２４ ＰＴＯ
２５ メインポンプ
２６ 油圧ブースタ
２７ 作動切換弁
３１ ツール・ブースタ切換操作レバー（モード選択手段）
４３ 圧着器（油圧機器）
４４ リモコンスイッチ（油圧ブースタ操作手段）
５１ コントローラ
５２ 動力源設定手段
５３ タイマ
５４ ＰＴＯスイッチ
Ｂ 作業用バッテリ
Ｅ エンジン（走行用エンジン）

Claims (3)

1. 油圧機器の油圧動力源として、作業用バッテリによるモータ駆動、又は、走行用エンジンによるエンジン駆動、のいずれかを設定するための動力源設定手段と、
   前記油圧動力源から供給された油圧を増幅する油圧ブースタと、
   前記油圧ブースタを操作する油圧ブースタ操作手段と、
   前記油圧機器に供給される油圧として、前記油圧ブースタによって増幅された油圧を用いるブースタ・モード、又は、前記油圧動力源から供給された油圧をそのまま用いるツール・モード、のいずれかを選択するためのモード選択手段と、
   前記動力源設定手段、前記油圧ブースタ操作手段、及び前記モード選択手段からの信号を受けて、前記油圧ブースタを制御するコントローラと、を備え、
   前記コントローラは、
   前記モード選択手段によってブースタ・モードが選択されると、前記動力源設定手段による設定に依ることなく、エンジン駆動によって前記油圧機器を駆動させ、
   前記モード選択手段によってツール・モードが選択されると、前記動力源設定手段によって設定された油圧動力源によって前記油圧機器を駆動させる、油圧機器の制御装置。
2. 前記コントローラは、前記油圧ブースタ操作手段からの信号を一定時間受信しない場合に、前記走行用エンジンを停止するようにされている、請求項１に記載された油圧機器の制御装置。
3. 前記走行用エンジンから動力を取り出すためのＰＴＯ装置を始動するＰＴＯスイッチをさらに備え、
   前記ＰＴＯスイッチがＯＮの場合には、前記コントローラは、前記モード選択手段によってブースタ・モードが選択されると、前記動力源設定手段による設定に依ることなく、エンジン駆動によって前記油圧機器を駆動させ、
   前記ＰＴＯスイッチがＯＦＦの場合には、前記コントローラは、前記モード選択手段によってブースタ・モードが選択されると、モータ駆動によって前記油圧機器を駆動させる、請求項１又は請求項２に記載された油圧機器の制御装置。