JP3543937B2 - Electric drive work vehicle - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バッテリの電力を用いて電動機を駆動し、この電動機の動力により走行装置や作業装置を駆動するようにした電気駆動式作業車に関する。
【0002】
【従来の技術】
このような電気駆動式作業車としては、例えば電気駆動式の高所作業車が知られている。この電気駆動式の高所作業車は走行装置を有する車体に起伏、伸縮、旋回自在なブームを設け、このブームの先端部に作業車搭乗用の作業台を取り付けて構成されている。車体にはバッテリが備えられており、このバッテリの電力を用いて電動機(電動モータ)を作動させ、これにより発生する動力をPTO(パワーテイクオフ)機構と呼ばれる動力伝達装置により走行装置及び油圧ポンプのいずれか一方に切り換えて伝達する構成になっている。このため電動機で走行装置を駆動しているときには道路走行が可能であり、また電動機で油圧ポンプを駆動しているときには起伏シリンダ、伸縮シリンダ、旋回モータ等のアクチュエータを作動させることができ、ブームの起伏、伸縮、旋回作動が可能である。このような電気駆動式作業車では動力がバッテリから得られるので騒音が少なく、閑静な住宅地等、騒音を発生させることが好ましくない場所での作業等に用いられる。
【0003】
このような電気駆動式作業車ではバッテリの充電を随時行う必要があるが、バッテリ充電のための発電用エンジンを搭載した車両(ハイブリッド車と呼ばれる)もある。このような車両ではバッテリの残存容量が低下して基準容量を下回ったときに発電用エンジンが自動的に始動されてバッテリの充電が行われる。このためバッテリが容量不足になることがなく、走行不能になったりブーム等を作動できなくなったりするような事態が防止される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような車両においては道路走行に伴う電力消費が大きいことを考慮すると、バッテリの残存容量がそれほど少なくならないうちに充電が行われるようにする必要がある(例えばバッテリの残存容量が満充電時の60%位になったときに充電開始)。このため現場での作業中に充電が開始されてエンジン回転による騒音が生じるケースが多く、道路走行時にはともかく、閑静な住宅街等、騒音を発生させることが好ましくない環境においてはこのような騒音が問題になることがあった。またこのようにエンジンが始動する前に作業を終えようとして作業者が焦ることもあり、安全性の面からも好ましくなかった。
【0005】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、作業中にバッテリの充電が開始されてエンジン回転による騒音を生じさせるケースが少なく、閑静な住宅街においても作業がし易い電気駆動式作業車を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するため、本発明に係る電気駆動式作業車は、走行装置を有した車体と、車体に設けられた作業装置と、走行装置及び作業装置を選択的に駆動可能な電動機と、電動機に電力を供給するバッテリと、電動機の動力を走行装置及び作業装置のいずれか一方に切り換えて伝達する動力伝達装置(例えば、実施形態におけるPTO機構33)と、バッテリの充電を行う発電機と、発電機を駆動するエンジンと、バッテリの残存容量を検出する容量検出手段(例えば、実施形態における容量検出器45)と、容量検出手段から検出されるバッテリの残存容量が予め定められた基準容量を下回ったことを検知したときにエンジンを始動させ、残存容量が満充電相当になったことを検知したときにエンジンを停止させるエンジン始動停止手段(例えば、実施形態におけるコントローラ37)とを有して構成されており、更に、手動による操作でバッテリの充電開始及び停止の指令を行う充電指令手段(例えば、実施形態における強制発電スイッチ54)を備えている。そしてエンジン始動停止手段は、バッテリの残存容量の如何に拘わらず、充電指令手段による充電開始の指令があったときにはエンジンを始動させ、充電指令手段による充電停止の指令があったときにはエンジンを停止させるととともに、基準容量は道路走行時における第1基準容量と作業時における第2基準容量とが設定され、第2基準容量は第1基準容量よりも小さい値とされることを特徴としている。
そして、第2の発明に係る電気駆動式作業車は、走行装置を有した車体と、車体に設けられた作業装置と、走行装置及び作業装置を選択的に駆動可能な電動機と、電動機に電力を供給するバッテリと、電動機の動力を走行装置及び作業装置のいずれか一方に切り換えて伝達する動力伝達装置(例えば、実施形態におけるPTO機構33)と、バッテリの充電を行う発電機と、発電機を駆動するエンジンと、バッテリの残存容量を検出する容量検出手段(例えば、実施形態における容量検出器45)と、エンジンの作動形態をAUTOモード及びONモードのいずれか一方に切り換えるエンジン作動モード切替手段(例えば、実施形態におけるエンジン作動モード切替スイッチ55)と、バッテリと発電機との電気的な接続の断接切替を行うスイッチと、エンジン作動モード切替手段がAUTOモードに切り替えられた場合には、容量検出手段から検出されるバッテリの残存容量が予め定められた基準容量を下回ったことを検知したときにエンジンを始動させ、残存容量が満充電相当になったことを検知したときにエンジンを停止させるようにし、エンジン作動モード切替手段がONモードに切り替えられた場合には、エンジンを始動させてエンジンが作動した状態を保つとともに、残存容量が予め定められた基準容量を下回ったことを検知したときにスイッチによりバッテリと発電機とを電気的に接続させ、残存容量が満充電相当になったことを検知したときにスイッチによりバッテリと発電機との電気的な接続を解除させるようにするエンジン始動停止手段(例えば、実施形態におけるコントローラ37)と、手動による操作で前記バッテリの充電開始及び停止の指令を行う充電指令手段(例えば、実施形態における強制発電スイッチ54)とを有して構成されている。そしてエンジン始動停止手段は、残存容量の如何に拘わらず、充電指令手段による充電開始の指令があったときにはエンジンを始動させ、充電指令手段による充電停止の指令があったときにはエンジンを停止させることを特徴としている。
さらに、第3の発明に係る電気駆動式作業車は、走行装置を有した車体と、車体に設けられた作業装置と、走行装置及び作業装置を選択的に駆動可能な電動機と、電動機に電力を供給するバッテリと、電動機の動力を走行装置及び作業装置のいずれか一方に切り換えて伝達する動力伝達装置(例えば、実施形態におけるPTO機構33)と、バッテリの充電を行う発電機と、発電機を駆動するエンジンと、バッテリの残存容量を検出する容量検出手段(例えば、実施形態における容量検出器45)と、容量検出手段から検出されるバッテリの残存容量が予め定められた基準容量を下回ったことを検知したときにエンジンを始動させ、残存容量が満充電相当になったことを検知したときにエンジンを停止させるエンジン始動停止手段(例えば、実施形態におけるコントローラ37)とを有して構成され
ており、更に、手動による操作でバッテリの充電開始及び停止の指令を行う充電指令手段(例えば、実施形態における強制発電スイッチ54)を備えている。そしてエンジン始動停止手段は、バッテリの残存容量の如何に拘わらず、充電指令手段による充電開始の指令があったときにはエンジンを始動させ、充電指令手段による充電停止の指令があったときにはエンジンを停止させるととともに、エンジンを始動させた後の運転時にエンジン回転数を常に低速にしてバッテリを充電する低速モードを有することを特徴としている。
【0007】
この電気駆動式作業車においては、バッテリの残存容量が予め定められた基準容量を下回ったときに自動的に充電が開始されるようになっているが、バッテリの残存容量の如何に拘わらず、充電指令手段によりバッテリの充電開始を指令することによってもバッテリの充電を行うことができるので、騒音を生じさせたくない場所での作業に備えて前もって充分な充電を行っておくことが可能である。このため作業中に充電が開始されてエンジン回転による騒音を生じさせるケースが少なくなり、閑静な住宅街においても作業がし易くなる。また、作業時間に余裕ができて作業者はゆとりを持てるので、作業の安全性も高められる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。図2は本発明に係る電気駆動式作業車である電気駆動式の高所作業車10を示している。この高所作業車10の車体11はトラックをベースとして構成されており、運転席11a及び複数の走行用車輪12を有している。車体11上には旋回台13が設けられており、この旋回台13には複数の柱状部材が入れ子式に組み立てられたブーム14が取り付けられている。
【0009】
旋回台13は車体11に内蔵された旋回モータ15により駆動されて水平面内で旋回することが可能になっている。ブーム14は内蔵された伸縮シリンダ16の作動により長手方向に伸縮することが可能であるとともに、旋回台13との間に設けられた起伏シリンダ17の作動により上下に起伏することが可能である。また、車体11の前後左右にはアウトリガシリンダ18及びジャッキシリンダ19(共に図2では図示せず)の作動により車体11の側方及び下方に伸長して車体11を支持するアウトリガジャッキ20が設けられている。
【0010】
ブーム14の先端部には垂直ポスト21が前後揺動自在に取り付けられており、この垂直ポスト21には作業者搭乗用の作業台22が水平首振り自在に設けられている。また、垂直ポスト21近傍にはレベリング装置(図示せず)が設けられており、これにより作業台22はブーム14の起伏状態の如何に拘わらず常に水平に保持される。
【0011】
図1に示すように、旋回モータ15、伸縮シリンダ16、起伏シリンダ17、アウトリガシリンダ18及びジャッキシリンダ19(以下、アクチュエータ15〜19とする)は車体11内に設けられた油圧ポンプ35から供給される作動油を受けて作動するようになっている。そしてこの作動油の供給制御は、作業台22上に設けられた上部操作装置23若しくは車体11後部に設けられた下部操作装置24のレバー操作により出力される操作信号に基づいてコントローラ37が制御バルブ36を電磁駆動することにより行われる。なお、油圧ポンプ35、アクチュエータ15〜19、旋回台13、ブーム14及びアウトリガジャッキ20により特許請求の範囲にいう作業装置が構成される。
【0012】
走行用車輪12は変速装置34に連結されており、この変速装置34に動力を供給することにより高所作業車10を走行させることが可能である。ここで変速装置34はクラッチ及びトランスミッション(共に図示せず)を有して構成されており、これらクラッチ及びトランスミッションは運転席11a内に設けられたクラッチペダル及び変速レバー(いずれも図示せず)により操作可能になっている。なお、変速装置34及び走行用車輪12により特許請求の範囲にいう走行装置が構成される。
【0013】
図1に示すように高所作業車10の動力源はバッテリ31であり、このバッテリ31の電力を用いて電動機(電動モータ)32を作動させるようになっている。この電動機32は上記の走行装置(直接には変速装置34)及び作業装置(直接には油圧ポンプ35)を選択的に駆動可能であり、この動力をPTO(パワーテイクオフ)機構33が両者34,35のいずれか一方に切り換えて伝達するようになっている。
【0014】
PTO機構33はコントローラ37からの信号により作動して上記切り換えを行う。運転席11a内にはPTO機構38の切り換え操作を行うためのPTO切換スイッチ38が設けられており、このPTO切換スイッチ38からオフ信号が出力されているときにはコントローラ37は電動機32の動力が変速装置34に伝達されるようにPTO機構33を作動させ、オン信号が出力されているときには電動機32の動力が油圧ポンプ35に伝達されるようにPTO機構33を作動させる。このためPTO切換スイッチ38がオフであるときには電動機32により変速装置34が駆動されて道路走行が可能であり(アクチュエータ15〜19の作動はできない)、PTO切換スイッチ38をオンにしたときには電動機32により油圧ポンプ35が駆動されあてアクチュエータ15〜19の作動(旋回台13、ブーム14及びアウトリガジャッキ20の作動)が可能である(道路走行はできない)。
【0015】
また、図1に示すようにバッテリ31の電力は電力供給ライン39を介して電動機32に供給されるようになっており、この電力供給ライン39の途中には開閉動作により電力供給を断続する第1スイッチ40が設けられている。この第1スイッチ40の開閉動作は運転席11a内に設けられたメインスイッチ41(図2には図示せず)により行われ、コントローラ37はメインスイッチ41からオン信号が出力されているときには第1スイッチ40を閉状態にし、オフ信号が出力されているときには第1スイッチ40を開状態にする。このためメインスイッチ41のオンオフ操作により電動機32の始動と停止とを行うことが可能である。なお、メインスイッチ41がオフにされたときにはPTO切換スイッチ38は自動的にオフになる(コントローラ37にオフ信号が出力される)ようになっており、メインスイッチ41を投入した直後には道路走行のみが可能になるようになっている。
【0016】
また車体11内にはエンジン42と、このエンジン42により駆動されて発電し、バッテリ31の充電を行う発電機43とが設けられている。エンジン42は図示しないスターターモータを介してコントローラ37と繋がっており、コントローラ37により始動と停止が制御されるようになっている。なお、エンジン42の始動時の電力はコントローラ37からの信号に基づいてバッテリ31から供給される(但し図1においては図示せず)。ここで、発電機43は直流発電機(ダイナモ)でも交流発電機(オルタネータ)でも構わないが、交流発電機の方がエンジン42低速回転時における発電性能が良好であるので好ましい。
【0017】
図1に示すように発電機43とバッテリ31との間には第2スイッチ44が設けられている。この第2スイッチ44は通常は閉状態で発電機43からの電力をバッテリ31へ供給させているが、コントローラ37から信号が出力されたときには開状態になって上記電力供給を遮断する。このためエンジン42が作動して発電機43が駆動されている状態であっても、第2スイッチ44を開状態にすることによりバッテリ31の充電を停止することが可能である。またバッテリ31にはバッテリ31の残存容量を検出する容量検出器45が設けられており、この容量検出器45からの検出情報はコントローラ37に入力される。なお、容量検出器45はバッテリ31の起電力から残存容量を検出するものであるが、電力供給ライン39を流れる電流の大きさ及びその時間を計測して消費電力を求め、これから残存容量を算出するもの等であってもよい。
【0018】
図2にも示すように運転席11a内及び車体11の後部のそれぞれには前部操作装置25及び後部操作装置26が設けられており、これら操作装置25,26によりバッテリ31の充電パターンを制御できるようになっている。図3は前部及び後部操作装置25,26の外観を示したものである(両者の外観は同一)。この図に示すように操作パネル50の上段には右からPTO作動確認ランプ51、操作可確認ランプ52、容量低下確認ランプ53が設けられており、中段には右から強制発電スイッチ54、エンジン作動モード切換スイッチ55、アクセルモード切換スイッチ56が、また下段には右から発電確認ランプ57、エンジン作動確認ランプ58、トータルアワメータ59が設けられている。
【0019】
ここで、PTO作動確認ランプ51はPTO切換スイッチ38がオンであるときに点灯し、これにより道路走行が可能な状態かアクチュエータ15〜19の作動が可能な状態かを確認することができるようになっている。すなわちPTO切換スイッチ38が消灯しているときには道路走行のみが可能であり(アクチュエータ15〜19の作動はできない)、点灯しているときにはアクチュエータ15〜19の作動のみが可能である(道路走行はできない)。
【0020】
操作可確認ランプ52は前部及び後部操作装置25,26のうちスイッチ54〜56が使用可能(入力可能)な方が点灯するようになっている。すなわちメインスイッチ41がオンで、且つPTO切換スイッチ38がオフであり、道路走行のみが可能であるときには前部操作装置25側のランプ52が点灯し(後部操作装置26側のランプ52は消灯)、メインスイッチ41がオンで、且つPTO切換スイッチ38がオンであり、アクチュエータ15〜19の作動のみが可能であるときには後部操作装置26側のランプ52が点灯する(前部操作装置25側のランプ52は消灯)。これにより作業者はスイッチ54〜56のスイッチが使用可能であるか否かを確認することができる。
【0021】
容量低下確認ランプ53は、容量検出器45からの検出情報に基づいてバッテリ31の残存容量がそのとき設定されている基準容量よりも小さくなったことがコントローラ37により検知されたときに点灯する。これにより作業者にバッテリ31の容量不足に対する注意が喚起される。なお、この基準容量は後述するように道路走行時(PTO切換スイッチ38オフ時)と現場での作業時(PTO切換スイッチ38オン時)とでは異なる値が設定される。
【0022】
強制発電スイッチ54はバッテリ31の残存容量の如何に関わらず強制的にバッテリ31の充電を行いたいときに操作される。この強制発電スイッチ54の操作により出力されたオンオフ信号はコントローラ37へ入力されるようになっており、オン操作したときにはコントローラ37によりエンジン42が始動されてバッテリ31の充電が開始され、オフ操作したときにはエンジン42は停止されて充電は終了する。
【0023】
エンジン作動モード切換スイッチ55はONモードとAUTOモードとを有して選択可能になっており、これら選択されたモードに対応する信号はコントローラ37に入力されるようになっている。ここでコントローラ37は、AUTOモード信号が入力されているときには、容量検出器45により検出されるバッテリ31の残存容量がそのとき設定されている基準容量を下回ったことを検知したときにエンジン42を始動させてバッテリ31の充電を行い、残存容量が満充電相当になったことを検知したときにエンジン42を停止させて充電を終了する。一方ONモード信号が入力されているときにはエンジン42を作動させた状態を保つとともに第2スイッチ44を開状態にし、バッテリ31の残存容量がそのとき設定されている基準容量を下回ったことを検知したときに第2スイッチ44を閉状態にしてバッテリ31の充電を行い、残存容量が満充電相当になったことを検知したときに第2スイッチ44を開状態にして充電を終了する(エンジン42の作動は継続)。エンジン42は運転席11aに設けられたエアコン(図示せず)の動力源にもなっており、ONモードはこのようなエアコン(図示せず)を作動させるとき等に用いられる。
【0024】
アクセル切換スイッチ56は自動モードと低速モードとを有して選択可能になっており、コントローラ37は選択されたモードに応じてバッテリ31充電時のエンジン42の回転数を制御する。コントローラ37は自動モード信号が入力されているときには、充電時の初期はエンジン42の回転数を高速に、その後は低速になるように制御する。エンジン42が高速回転するときには大電流が発生し、低速回転するときには小電流が生じるが、このような制御を行うことによりバッテリ31の電極活物質密度は一定に保たれ、充電を効率良く行うことができる。一方低速モード信号が入力されているときにはエンジン42の回転数を常に低速にして小電流でバッテリ31を充電させる。このような低速モードでは充電効率は必ずしも良くないが、エンジン42の回転により生じる騒音を小さくできる利点がある。
【0025】
発電確認ランプ57はバッテリ31の充電が行われているときに点灯する。これにより作業者はバッテリ31が現在充電されている状態にあるか否かを確認することができる。エンジン作動確認ランプ58はエンジン42が作動しているときに点灯し、これにより作業者はエンジン42が作動状態にあるか否かを確認することができる。なお、このエンジン作動確認ランプ58は強制発電スイッチ54がオンにされているときやエンジン作動モード切換スイッチ55がONモードにされているときには常に点灯する。また、トータルアワメータ59はコントローラ37において求められるエンジン42の累積稼働時間を表示する。
【0026】
このような構成の高所作業車10を用いて高所作業を行うには、先ず運転席11aに搭乗した作業者(運転者)はメインスイッチ41をオンにする。これにより第1スイッチ40は閉状態になってバッテリ31からの電力が電動機32に供給され、電動機32が作動する。またこれにより前部操作装置25の操作可確認ランプ52が点灯する(後部操作装置26の操作可確認ランプ52は消灯のまま)。なお、前述したようにPTO切換スイッチ38はメインスイッチ41投入時には常にオフであり、電動機32は変速装置34を駆動する(従って前部及び後部操作装置25,26ともPTO作動確認ランプ51は消灯)。この状態では道路走行が可能であり、運転者は運転席11a内から運転を行って車体11を作業現場へ移動させる。
【0027】
このように電動機32が走行装置(直接には変速装置34)を駆動しているとき、すなわちPTO切換スイッチ38からオフ信号が出力されているとき(道路走行時)には、コントローラ37において前述の基準容量が満充電時の約60%の値である第1基準容量に設定される。そして、道路走行中にバッテリ31の残存容量が低下して上記第1基準容量を下回ったときには容量低下確認ランプ53が点灯し、バッテリ31の充電が開始される(発電確認ランプ57が点灯する)。ここでは、エンジン作動モード切換スイッチ55がAUTOモードとONモードのいずれが選択されているかには拘わらず充電は開始される。そしてバッテリ31が満充電相当になると充電は終了し、容量低下確認ランプ53は消灯する(発電確認ランプ57も消灯する)。ここで、道路走行時における基準容量(第1基準容量)が比較的高い満充電時の約60%の値に設定されるのは、走行時に費やされる電力は大きく、あまり小さい値に設定するとバッテリ31が残存容量不足(過放電状態)を来す虞があるためである。
【0028】
道路走行を行って作業現場に到着したら運転者はPTO切換スイッチ38をオンにする。これによりPTO機構33が作動して電動機32は油圧ポンプ35を駆動するようになる(これにより前部及び後部操作装置25,26のPTO作動確認ランプ51は共に点灯する)。またこれにより前部操作装置25の操作可確認ランプ52は消灯し、代わって後部操作装置26の操作可確認ランプ52が点灯する。この状態ではアクチュエータ15〜19の作動が可能であり、作業者はアウトリガジャッキ20を張り出し、また作業台22に搭乗して上部操作装置23を操作することにより、或いは地上から下部操作装置24を操作することにより旋回台13及びブーム14を作動させ、作業台21を所望の高所に移動させて高所作業を行うことが可能である。
【0029】
このように電動機32が作業装置(直接には油圧ポンプ35)を駆動しているとき、すなわちPTO切換スイッチ38からオン信号が出力されているとき(現場での作業時)には、コントローラ37において基準容量が満充電時の約30%の値である第2基準容量に設定される。そして、このような作業中にバッテリ31の残存容量が低下して上記第2基準容量を下回ったときには容量低下確認ランプ53が点灯し、バッテリ31の充電が開始される(発電確認ランプ57が点灯する)。ここでもエンジン作動モード切換スイッチ55がAUTOモードとONモードのいずれが選択されているかに拘わらず充電は開始される。そしてバッテリ31が満充電相当になると充電は終了し、容量低下確認ランプ53は消灯する(発電確認ランプ57も消灯する)。ここで、第2基準容量を上述の第1基準容量よりも小さくすることができるのは、作業時に作業装置を駆動するときに費やされる電力は道路走行時に走行装置を駆動するときに費やされる電力よりも小さく、バッテリ31が残存容量不足(過放電状態)になりにくいためである。
【0030】
ここで、現場での作業時にはアクセルモード切換スイッチ56で低速モードを選択しておくことが好ましく、このようにすれば作業中に充電が開始された場合であってもエンジン42は低回転状態に保持されるので、充電に伴い発生する騒音を低減することができる。
【0031】
また、前述したように強制発電スイッチ54をオンにすることにより、道路走行中であると作業中であるとを問わず、またバッテリ31の残存容量の如何に拘わらず任意のときにバッテリ31の充電を行うことができるので、例えば騒音を気にする必要がない作業現場において作業と並行してバッテリ31の充電を行うことができ、騒音を生じさせたくない場所での作業に備えて前もって充分な充電を行っておくことが可能である。但しこのような強制充電ではバッテリ31が満充電になっても自動的に充電を終了しないので、適当なときに強制発電スイッチ54をオフにして充電を終了させる必要がある。
【0032】
これまでの説明から分かるように、この電気駆動式作業車(高所作業者10)においては、バッテリ31の残存容量が予め定められた基準容量を下回ったときに自動的に充電が開始されるようになっているが、バッテリ31の残存容量の如何に拘わらず、強制発電スイッチ54によりバッテリ31の充電開始を指令する(オンにする)ことによってもバッテリ31の充電を行うことができるので、騒音を生じさせたくない場所での作業に備えて前もって充分な充電を行っておくことが可能である。このため作業中に充電が開始されてエンジン42回転による騒音を生じさせるケースが少なくなり、閑静な住宅街等においても作業がし易くなる。また、作業時間に余裕ができて作業者はゆとりを持てるので、作業の安全性も高められる。
【0033】
これまで本発明に係る電気駆動式作業車の実施形態について説明してきたが、本発明は上述したような高所作業車に限られるものではなく、バッテリにより駆動される電動機の動力で走行装置や作業装置を作動させる構成であればその作業装置の形態を問わない。
【0034】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る電気駆動式作業車においては、バッテリの残存容量が予め定められた基準容量を下回ったときに自動的に充電が開始されるようになっているが、バッテリの残存容量の如何に拘わらず、充電指令手段によりバッテリの充電開始を指令することによってもバッテリの充電を行うことができるので、騒音を生じさせたくない場所での作業に備えて前もって充分な充電を行っておくことが可能である。このため作業中に充電が開始されてエンジン回転による騒音を生じさせるケースが少なくなり、閑静な住宅街においても作業がし易くなる。また、作業時間に余裕ができて作業者はゆとりを持てるので、作業の安全性も高められる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る電気駆動式作業車の動力伝達系を中心に示すブロック図である。
【図2】上記電気駆動式作業車を示す斜視図である。
【図3】前部操作装置及び後部操作装置の外観を示す図である。
【符号の説明】
10 高所作業車(電気駆動式作業車)
11 車体
31 バッテリ
32 電動機
33 PTO機構(動力伝達装置)
34 変速装置(走行装置)
35 油圧ポンプ(作業装置)
37 コントローラ(エンジン始動停止手段)
42 エンジン
43 発電機
45 容量検出器(容量検出手段)
54 強制発電スイッチ(充電指令手段)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrically driven work vehicle that drives a motor using electric power of a battery, and drives a traveling device or a work device with the power of the motor.
[0002]
[Prior art]
As such an electrically driven work vehicle, for example, an electrically driven high work vehicle is known. The electric drive type aerial work vehicle is configured such that a body having a traveling device is provided with a boom that can be raised, lowered, extended, and swiveled, and a work platform for mounting the work vehicle is attached to a tip end of the boom. A battery is provided in the vehicle body, and an electric motor (electric motor) is operated using the electric power of the battery, and the generated power is transmitted to a traveling device and a hydraulic pump by a power transmission device called a PTO (power take-off) mechanism. The transmission is switched to one of the two modes. Therefore, when the traveling device is driven by the electric motor, road traveling is possible, and when the hydraulic pump is driven by the electric motor, actuators such as the up-and-down cylinder, the telescopic cylinder, and the turning motor can be operated, and the boom can be operated. Raising, expanding, contracting, and turning operations are possible. Such an electric drive type work vehicle generates less noise because power is obtained from a battery, and is used for work in a place where it is not desirable to generate noise, such as a quiet residential area.
[0003]
In such an electrically driven work vehicle, it is necessary to charge the battery at any time, but there is also a vehicle (called a hybrid vehicle) equipped with a power generating engine for charging the battery. In such a vehicle, when the remaining capacity of the battery decreases and falls below the reference capacity, the engine for power generation is automatically started to charge the battery. This prevents the battery from running out of capacity and prevents a situation in which the vehicle cannot run or cannot operate the boom or the like.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in consideration of the fact that such a vehicle consumes a large amount of power when traveling on a road, it is necessary to perform charging before the remaining capacity of the battery is not so low (for example, when the remaining capacity of the battery is fully charged). (Charging starts when it reaches about 60% of the time). For this reason, charging is started during work at the site and noise due to engine rotation is often generated. Regardless of running on a road, such noise is generated in an environment where it is not desirable to generate noise such as a quiet residential area. There was a problem. In addition, the operator may be impatient to finish the operation before the engine is started, which is not preferable in terms of safety.
[0005]
The present invention has been made in view of such a problem, and there are few cases in which charging of a battery is started during work to cause noise due to engine rotation, and an electric drive type that is easy to work even in a quiet residential area. The purpose is to provide a working vehicle.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve such an object, an electric drive type working vehicle according to the present invention includes a vehicle body having a traveling device, a working device provided on the vehicle body, and an electric motor capable of selectively driving the traveling device and the working device. A battery that supplies electric power to the electric motor, a power transmission device (for example, the PTO mechanism 33 in the embodiment) that switches and transmits the power of the electric motor to one of the traveling device and the working device, and a power generation that charges the battery. , An engine that drives the generator, capacity detection means (for example, capacity detector 45 in the embodiment) for detecting the remaining capacity of the battery, and the remaining capacity of the battery detected by the capacity detection means are predetermined. Starts the engine when it detects that it has fallen below the reference capacity and stops when it detects that the remaining capacity has reached full charge. Charge means (for example, the
An electric drive type work vehicle according to a second aspect of the present invention includes a vehicle body having a traveling device, a work device provided on the vehicle body, an electric motor capable of selectively driving the travel device and the work device, and an electric power source for the electric motor. , A power transmission device (for example, the PTO mechanism 33 in the embodiment) for switching and transmitting the power of the electric motor to one of the traveling device and the working device, a generator for charging the battery, and a generator , An engine operation mode switching unit that switches the operation mode of the engine to one of the AUTO mode and the ON mode, and a capacity detection unit that detects the remaining capacity of the battery (for example, the capacity detector 45 in the embodiment). (For example, the engine operation mode changeover switch 55 in the embodiment) and a switch for performing disconnection changeover of electrical connection between the battery and the generator. And when the engine operation mode switching means is switched to the AUTO mode, the engine is started when it is detected that the remaining capacity of the battery detected by the capacity detection means has fallen below a predetermined reference capacity. The engine is stopped when it is detected that the state of charge has reached a full charge. When the engine operation mode switching means is switched to the ON mode, the engine is started and the engine is operated. And when the switch electrically connects the battery and the generator when it is detected that the remaining capacity has fallen below a predetermined reference capacity, and when it is detected that the remaining capacity has reached a full charge. The engine start / stop means (for example, in the embodiment) for disconnecting the electrical connection between the battery and the generator by a switch Kicking the controller 37) is constructed and a charge command means for performing a command for charging start and stop of the battery at manual operation (for example, forced in an embodiment power switch 54). The engine start / stop means starts the engine when there is a charge start command by the charge command means, and stops the engine when there is a charge stop command by the charge command means, regardless of the remaining capacity. Features.
Furthermore, an electric drive type working vehicle according to a third aspect of the present invention provides a vehicle body having a traveling device, a working device provided on the vehicle body, an electric motor capable of selectively driving the traveling device and the working device, and an electric motor. , A power transmission device (for example, the PTO mechanism 33 in the embodiment) for switching and transmitting the power of the electric motor to one of the traveling device and the working device, a generator for charging the battery, and a generator , The capacity detecting means for detecting the remaining capacity of the battery (for example, the capacity detector 45 in the embodiment), and the remaining capacity of the battery detected by the capacity detecting means falls below a predetermined reference capacity. Engine start / stop means for starting the engine when detecting that the remaining capacity is equivalent to full charge, and stopping the engine when detecting that the remaining capacity has reached a full charge (for example, It is configured with a controller 37) and the facilities form
Further, a charge instructing unit (for example, the forced
[0007]
In this electric drive type working vehicle, charging is automatically started when the remaining capacity of the battery falls below a predetermined reference capacity, regardless of the remaining capacity of the battery, The battery can also be charged by instructing the start of charging of the battery by the charge instructing means, so that sufficient charging can be performed in advance in preparation for work in a place where noise is not desired. . For this reason, the number of cases in which charging is started during work and noise is generated due to engine rotation is reduced, and work becomes easy even in a quiet residential area. In addition, since the working time can be spared and the worker has a sufficient time, the safety of the work can be improved.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 shows an electric drive type
[0009]
The
[0010]
A vertical post 21 is attached to the distal end of the
[0011]
As shown in FIG. 1, the
[0012]
The traveling
[0013]
As shown in FIG. 1, the power source of the
[0014]
The PTO mechanism 33 operates in response to a signal from the
[0015]
As shown in FIG. 1, the electric power of the battery 31 is supplied to the electric motor 32 through a
[0016]
Further, an engine 42 and a generator 43 driven by the engine 42 to generate power and charge the battery 31 are provided in the vehicle body 11. The engine 42 is connected to the
[0017]
As shown in FIG. 1, a second switch 44 is provided between the generator 43 and the battery 31. The second switch 44 normally supplies power from the generator 43 to the battery 31 in a closed state, but when a signal is output from the
[0018]
As shown in FIG. 2, a
[0019]
Here, the PTO
[0020]
The operation permission lamp 52 is illuminated when the
[0021]
The capacity
[0022]
The forced
[0023]
The engine operation mode changeover switch 55 has an ON mode and an AUTO mode and can be selected, and a signal corresponding to the selected mode is input to the
[0024]
The
[0025]
The power
[0026]
To perform an aerial work using the
[0027]
As described above, when the electric motor 32 is driving the traveling device (directly, the transmission 34), that is, when the OFF signal is output from the PTO switch 38 (during road traveling), the
[0028]
When the vehicle arrives at the work site after traveling on the road, the driver turns on the
[0029]
As described above, when the electric motor 32 drives the working device (directly the hydraulic pump 35), that is, when the ON signal is output from the PTO switch 38 (during work on site), the
[0030]
Here, it is preferable that the low-speed mode is selected by the accelerator
[0031]
Also, as described above, by turning on the forced
[0032]
As can be understood from the above description, in the electric drive type work vehicle (the high-place worker 10), charging is automatically started when the remaining capacity of the battery 31 falls below a predetermined reference capacity. However, regardless of the remaining capacity of the battery 31, the battery 31 can be charged by instructing (turning on) the charging start of the battery 31 by the forced
[0033]
Although the embodiment of the electric drive work vehicle according to the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described work vehicle at a high place, and the traveling device and the power of the electric motor driven by the battery can be used. The configuration of the working device is not limited as long as the working device is operated.
[0034]
【The invention's effect】
As described above, in the electric drive work vehicle according to the present invention, charging is automatically started when the remaining capacity of the battery falls below a predetermined reference capacity. Regardless of the remaining capacity of the battery, the battery can also be charged by instructing the start of battery charging by the charge instructing means, so that a sufficient charge is prepared in advance in preparation for work in a place where noise is not to be generated. It is possible to carry out. For this reason, the number of cases in which charging is started during work and noise is generated due to engine rotation is reduced, and work becomes easy even in a quiet residential area. In addition, since the working time can be spared and the worker has a sufficient time, the safety of the work can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram mainly showing a power transmission system of an electric drive type working vehicle according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing the electric drive type working vehicle.
FIG. 3 is a diagram illustrating an appearance of a front operation device and a rear operation device.
[Explanation of symbols]
10 Work platforms (electrically driven work vehicles)
11 Body
31 Battery
32 electric motor
33 PTO mechanism (power transmission device)
34 Transmission (traveling device)
35 Hydraulic pump (working equipment)
37 Controller (engine start / stop means)
42 Engine
43 generator
45 capacity detector (capacity detection means)
54 Forced power switch (charge command means)
Claims (3)
前記車体に設けられた作業装置と、
前記走行装置及び前記作業装置を選択的に駆動可能な電動機と、
前記電動機に電力を供給するバッテリと、
前記電動機の動力を前記走行装置及び前記作業装置のいずれか一方に切り換えて伝達
する動力伝達装置と、
前記バッテリの充電を行う発電機と、
前記発電機を駆動するエンジンと、
前記バッテリの残存容量を検出する容量検出手段と、
前記容量検出手段から検出される前記バッテリの残存容量が予め定められた基準容量を下回ったことを検知したときに前記エンジンを始動させ、前記残存容量が満充電相当になったことを検知したとき前記エンジンを停止させるエンジン始動停止手段とを有して構成される電気駆動式作業車において、
手動による操作で前記バッテリの充電開始及び停止の指令を行う充電指令手段を備え、
前記エンジン始動停止手段は、前記残存容量の如何に拘わらず、前記充電指令手段による充電開始の指令があったときには前記エンジンを始動させ、前記充電指令手段による充電停止の指令があったときには前記エンジンを停止させるとともに、
前記基準容量は道路走行時における第1基準容量と作業時における第2基準容量とが設定され、前記第2基準容量は前記第1基準容量よりも小さい値とされることを特徴とする電気駆動式作業車。A vehicle body having a traveling device,
A working device provided on the vehicle body,
An electric motor capable of selectively driving the traveling device and the working device,
A battery for supplying power to the electric motor;
A power transmission device that switches and transmits the power of the electric motor to one of the traveling device and the working device;
A generator for charging the battery,
An engine that drives the generator;
Capacity detection means for detecting the remaining capacity of the battery;
When the engine is started when it is detected that the remaining capacity of the battery detected by the capacity detection means has fallen below a predetermined reference capacity, and when it is detected that the remaining capacity has reached full charge An electric drive type work vehicle configured to include an engine start / stop unit that stops the engine,
Charge instruction means for instructing the start and stop of charging of the battery by manual operation,
The engine start / stop unit starts the engine when a charge start command is issued by the charge command unit, regardless of the remaining capacity, and starts the engine when a charge stop command is issued by the charge command unit. As well as
As the reference capacity, a first reference capacity when traveling on a road and a second reference capacity during work are set, and the second reference capacity is smaller than the first reference capacity. Work vehicle.
前記車体に設けられた作業装置と、
前記走行装置及び前記作業装置を選択的に駆動可能な電動機と、
前記電動機に電力を供給するバッテリと、
前記電動機の動力を前記走行装置及び前記作業装置のいずれか一方に切り換えて伝達する動力伝達装置と、
前記バッテリの充電を行う発電機と、
前記発電機を駆動するエンジンと、
前記バッテリの残存容量を検出する容量検出手段と、
前記エンジンの作動形態をAUTOモード及びONモードのいずれか一方に切り換えるエンジン作動モード切替手段と、
前記バッテリと前記発電機との電気的な接続の断接切替を行うスイッチと、
前記エンジン作動モード切替手段が前記AUTOモードに切り替えられた場合には、前記容量検出手段から検出される前記バッテリの残存容量が予め定められた基準容量を下回ったことを検知したときに前記エンジンを始動させ、前記残存容量が満充電相当になったことを検知したときに前記エンジンを停止させるようにし、前記エンジン作動モード切替手段が前記ONモードに切り替えられた場合には、前記エンジンを始動させて前記エンジンが作動した状態を保つとともに、前記残存容量が予め定められた基準容量を下回ったことを検知したときに前記スイッチにより前記バッテリと前記発電機とを電気的に接続させ、前記残存容量が満充電相当になったことを検知したときに前記スイッチにより前記バッテリと前記発電機との電気的な接続を解除させるようにするエンジン始動停止手段と、
手動による操作で前記バッテリの充電開始及び停止の指令を行う充電指令手段とを備え、
前記エンジン始動停止手段は、前記残存容量の如何に拘わらず、前記充電指令手段による充電開始の指令があったときには前記エンジンを始動させ、前記充電指令手段による充電停止の指令があったときには前記エンジンを停止させることを特徴とする電気駆動式作業車。A vehicle body having a traveling device,
A working device provided on the vehicle body,
An electric motor capable of selectively driving the traveling device and the working device,
A battery for supplying power to the electric motor;
A power transmission device that switches and transmits the power of the electric motor to one of the traveling device and the working device;
A generator for charging the battery,
An engine that drives the generator;
Capacity detection means for detecting the remaining capacity of the battery;
Engine operation mode switching means for switching the operation mode of the engine to one of an AUTO mode and an ON mode;
A switch that switches connection and disconnection of electrical connection between the battery and the generator,
When the engine operation mode switching means is switched to the AUTO mode, the engine is activated when it is detected that the remaining capacity of the battery detected by the capacity detection means falls below a predetermined reference capacity. The engine is stopped when it is detected that the state of charge has reached full charge, and when the engine operation mode switching means is switched to the ON mode, the engine is started. While the engine is kept operating, and when it is detected that the remaining capacity falls below a predetermined reference capacity, the switch electrically connects the battery and the generator, and the remaining capacity When the switch detects that the battery is fully charged, the switch electrically connects the battery and the generator. And engine start stopping means so as to release the connection,
Charge instruction means for instructing the start and stop of charging of the battery by manual operation,
The engine start / stop unit starts the engine when a charge start command is issued by the charge command unit, regardless of the remaining capacity, and starts the engine when a charge stop command is issued by the charge command unit. An electric drive type work vehicle characterized by stopping.
前記車体に設けられた作業装置と、
前記走行装置及び前記作業装置を選択的に駆動可能な電動機と、
前記電動機に電力を供給するバッテリと、
前記電動機の動力を前記走行装置及び前記作業装置のいずれか一方に切り換えて伝達する動力伝達装置と、
前記バッテリの充電を行う発電機と、
前記発電機を駆動するエンジンと、
前記バッテリの残存容量を検出する容量検出手段と、
前記容量検出手段から検出される前記バッテリの残存容量が予め定められた基準容量を下回ったことを検知したときに前記エンジンを始動させ、前記残存容量が満充電相当になったことを検知したとき前記エンジンを停止させるエンジン始動停止手段とを有して構成される電気駆動式作業車において、
手動による操作で前記バッテリの充電開始及び停止の指令を行う充電指令手段を備え、
前記エンジン始動停止手段は、前記残存容量の如何に拘わらず、前記充電指令手段による充電開始の指令があったときには前記エンジンを始動させ、前記充電指令手段による充電停止の指令があったときには前記エンジンを停止させるとともに、前記エンジンを始動させた後の運転時にエンジン回転数を常に低速にして前記バッテリを充電する低速モードを有することを特徴とする電気駆動式作業車。A vehicle body having a traveling device,
A working device provided on the vehicle body,
An electric motor capable of selectively driving the traveling device and the working device,
A battery for supplying power to the electric motor;
A power transmission device that switches and transmits the power of the electric motor to one of the traveling device and the working device;
A generator for charging the battery,
An engine that drives the generator;
Capacity detection means for detecting the remaining capacity of the battery;
When the engine is started when it is detected that the remaining capacity of the battery detected by the capacity detection means has fallen below a predetermined reference capacity, and when it is detected that the remaining capacity has reached full charge An electric drive type work vehicle configured to include an engine start / stop unit that stops the engine,
Charge instruction means for instructing the start and stop of charging of the battery by manual operation,
The engine start / stop unit starts the engine when a charge start command is issued by the charge command unit, regardless of the remaining capacity, and starts the engine when a charge stop command is issued by the charge command unit. And a low-speed mode in which the engine is rotated at a low speed during operation after the engine is started and the battery is charged.
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