JP4107998B2 - Motor control device for work vehicle - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車体に作業装置を有する作業車において、作業装置を駆動する油圧アクチュエータに作動油を供給する油圧ポンプを駆動するための電動モータの制御を行う作業車のモータ制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
車体に配設された作業装置に作業員が搭乗して、所望の高所に移動して作業を行うように構成された作業車である高所作業車において、作業装置を昇降させるアクチュエータは油圧により作動するように構成されており、このアクチュエータに作動油を供給する油圧ポンプは電動モータで駆動されている。このとき、電動モータの作動制御を行うコンタクタの接点が溶融して固着してしまうと、常に電動モータに電源が供給される状態となり、作業員が操作をやめても電動モータの停止ができなくなるため、アクチュエータの作動が続き作業装置が予期せぬ動作をしてまう。そのため、このような作業車においては、一般的に、搭乗者(作業員)の安全確保等のために、作業装置の作動を緊急停止する非常停止スイッチが設けられている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2002−46997号公報(第3頁、第2図)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、非常停止スイッチの操作が遅れると、作業装置の予期せぬ作動範囲が大きくなり、安全性が低下するという課題があった。
【0005】
本発明はこのような課題に鑑みたもので、操作装置からの操作信号がオフであるにも関わらず、油圧ポンプを駆動するための電動モータが駆動しているときに第1のスイッチの固着を検出するように構成した作業車のモータ制御装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明に係る作業車のモータ制御装置は、車体に配設された作業装置(例えば、実施形態におけるマスト4及び作業台5)と、作業装置を操作する操作装置と、作業装置を作動させる油圧アクチュエータ(例えば、実施形態における伸縮シリンダ9)と、油圧アクチュエータに作動油を供給する油圧ポンプと、油圧ポンプを駆動するための電動モータ(例えば、実施形態におけるポンプ駆動モータ7)と、電動モータを駆動させる電源とを有する作業車(例えば、実施形態における高所作業車1)において電動モータの作動を制御するものであり、操作装置のオン・オフに対応してオン・オフされる第1のスイッチ(例えば、実施形態における操作コンタクタ13)と、この作業車の主電源が投入されたときにオンされる第2のスイッチ(例えば、実施形態における電源コンタクタ12)とを電源と電動モータとを接続する配線に直列に配設するとともに、操作装置がオフで、且つ、電動モータが作動しているときに第1のスイッチの固着を検出して検出信号(例えば、実施形態における固着検出信号SE)を出力する固着検出装置を備えて構成される。
【0007】
このような構成によれば、固着検出装置により操作装置と電動モータの状態から第1のスイッチの固着を検出することができる。なお、第1のスイッチの固着が固着検出装置により検出されて検出信号が出力されたときに、この検出信号により第2のスイッチをオフする遮断装置を有するように構成することが好ましい。このような構成によると、検出信号が出力されたときに遮断装置により第2のスイッチをオフすることで、電動モータの作動を停止することができるので、作業装置の誤動作を防止することができる。そのため、作業員が緊急停止スイッチを操作しなくても、本発明に係る作業車のモータ制御装置により作業装置の作動が停止するため作業車の安全性を向上させることができる。
【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。まず、本発明に係る作業車のモータ制御装置を説明する前に、このモータ制御装置が取り付けられる作業車の一例としてクローラ式屋内高所作業車について説明する。高所作業車1は、図2に示すように車体2の左右両側部にクローラ装置3,3を備え、図示しない電動モータによりこのクローラ装置3,3を駆動して走行可能に構成されている。この高所作業車1は、内部に電源(蓄電池等)を有しており、クローラ装置3,3を駆動する電動モータや後述するポンプ駆動モータはこの電源により駆動される。この車体2の前方側上部には、車体2に対して上方に垂直に延びるマスト4が配設されている。マスト4は複数のマスト部材(図2において、基端マスト4a及び先端マスト4bのみを図示)が入れ子式に組み合わされて上下方向に伸縮自在であり、このマスト4に内蔵された伸縮シリンダ(図2においては図示せず)により伸縮動可能に構成されている。
【0009】
この先端マスト4bの下部側面(後方側の面)には、作業台5が車体2の上方に位置するように取り付けられており、作業台5の床は略水平に延びている。そして、マスト4及び作業台5で、この作業台5に搭乗した作業員を所望の高所に移動させる作業装置を構成している。なお、先端マスト4bの上部には、クローラ装置3を作動させて高所作業車1を走行させるため、及び、マスト4を伸縮作動させて作業台5を昇降させるための操作装置6が配設されており、この操作装置6は後述するモータ制御装置に接続されている。なお、先端マスト4bの上部にはキースイッチが設けられており、このキースイッチを操作することで、高所作業車1の主電源が投入されて、電動モータ等に電源が供給されるように構成されている。このため、主電源が投入されると、高所作業車1の走行や作業装置の作動等が可能となる。
【0010】
マスト4を伸縮動させるための伸縮シリンダは油圧により作動するものであり、図1に示すとおり、この伸縮シリンダ9に作動油を供給するための油圧ポンプ8及びこの油圧ポンプ8を駆動する電動モータ(以下、「ポンプ駆動モータ7」と呼ぶ)が車体2内に配設されている(図2においては、図示せず)。以降の説明では、このポンプ駆動モータ7を制御する本発明に係るモータ制御装置10について説明する。なお、図1において、電気回路を実線で示し、油圧回路を破線で示す。また、図2においては、操作装置6はマスト4の伸縮作動(伸縮シリンダ9の伸縮作動)に関するもののみを図示する。
【0011】
ポンプ駆動モータ7は、車体2に搭載された電源11により駆動するように構成されており、この電源11とポンプ駆動モータ7の回路上に直列に電源コンタクタ12及び操作コンタクタ13の接点12b,13bが接続されている。なお、コンタクタとは、電磁石等で構成された開閉機構部12a,13aに電圧(接点開閉信号)が加わるとその電圧により発生する磁力等により接点12b,13bが開閉作動してこの接点12a,13aに接続された回路を電気的に接続・切断するものである。なお、電源コンタクタ12及び操作コンタクタ13には、それぞれ保護用の整流器14,15が開閉機構部12a,13aに並列に接続されている。
【0012】
電源コンタクタ12の開閉機構部12aには遮断装置16が接続されており、高所作業車1の主電源が投入されていない状態では、電源コンタクタ12の接点12bは開状態となるように構成されている。そして、車体2(先端マスト4b)に設けられたキースイッチがオンされて高所作業車1の主電源が投入されると、電源開閉信号SS(閉)が遮断装置16に送られ、電源コンタクタ12の接点12bを閉状態にする。なお、高所作業車1には、緊急時にマスト4の伸縮作動等を停止するための緊急停止スイッチが設けられており(図示せず)、この緊急停止スイッチがオンされると、電源開閉信号SS(開)が遮断装置16に送られ、遮断装置16は電源コンタクタ12の接点12bを開状態にして電源11からポンプ駆動モータ7への電力供給を遮断する。
【0013】
一方、操作コンタクタ13の開閉機構部13aには操作装置6が接続されており、作業台5に搭乗した作業員による操作装置6の操作に応じて、操作装置6がオンされたときに、接点13bを閉状態にしてポンプ駆動モータ7に電源を供給し、操作装置6がオフされたときに、接点13bを開状態にしてポンプ駆動モータ7への電源供給を停止するように構成されている。そのため、電源コンタクタ12の接点12bが閉状態のときに、作業員による操作装置6のオン・オフにより、操作コンタクタ13の接点13bが開閉してポンプ駆動モータ7の駆動・停止を制御するように構成されている。
【0014】
このため、操作コンタクタ13は、通電状態で、ポンプ駆動モータ7に供給する電源をオン・オフするために用いられるので、例えば、作業台5に負荷がかかっているときに、電源のオン・オフを行うと、接点13bに大きな電流が流れる場合があり、接点13bが溶融して固着してしまい、常時、ポンプ駆動モータ7に通電された状態になるおそれがある。そのため、本発明に係るモータ制御装置10は、操作装置6からの操作信号SCとポンプ駆動モータ7の駆動信号SRとから操作コンタクタ13の接点13bの固着を検出する固着検出装置17を有して構成され、固着が検出されたときに、この固着検出装置17から遮断装置16に固着検出信号SEを出力することにより電源コンタクタ12の接点12bを開状態にするように構成されている。なお、ポンプ駆動モータ7の駆動信号SRは、ポンプ駆動モータ7への電源が供給されている状態を検出した信号である。
【0015】
固着検出装置17における、操作信号SC及びモータ駆動信号SRに対する固着検出信号SEの対応関係は、以下の表1に示すような論理関係となる。この表1に示すように、操作装置6からの操作信号SCがオフであるにも関わらず、ポンプ駆動モータ7が駆動しているとき(駆動信号SRがオンのとき)に、固着検出信号SEを異常検出状態として出力するように構成されている。異常検出信号として固着検出信号SEが出力されると、遮断装置16は電源コンタクタ12の接点12bを開放して、ポンプ駆動モータ7への電源11の供給を遮断する。
【0016】
【表1】
【0017】
このような構成によると、作業員が、操作装置6からポンプ駆動モータ7を停止する(オフする)操作をしたにも関わらず、操作コンタクタ13の異常(例えば、接点13bの固着)によりポンプ駆動モータ7の駆動が続いたとしても、固着検出装置17により遮断装置16を介して電源コンタクタ12の接点12bが開放されて電源11からの電源供給が自動的に遮断される。そのため、ポンプ駆動モータ7により駆動される油圧ポンプ8が停止することにより、例えばマスト4の伸縮作動(作業台5の昇降作動)が停止して作業員の意図しない動作をすることがないため、安全性を向上させることができる。このとき、ポンプ駆動モータ7に供給される電源11の開閉に電源コンタクタ12及び操作コンタクタ13を用いることにより、電気信号による制御としてモータ制御装置10を構成することができるので、装置構成を簡単にすることができるとともに、回路の開閉動作を速くすることができるので、固着検出装置17における異常検出時の作業装置(マスト4の伸縮作動)の停止が速くなり、安全性をより向上させることができる。
【0018】
なお、電源コンタクタ12と操作コンタクタ13の電源11およびポンプ駆動モータ7に対する接続の順序は、逆にして構成することもできる。また、以上の説明では、ポンプ駆動モータ7が油圧アクチュエータ(伸縮シリンダ9)に作動油を供給する油圧ポンプ8を駆動する場合において、このポンプ駆動モータ7を制御するためのモータ制御装置10について説明したが、この高所作業車1を走行させるための電動モータ(上述のクローラ装置3,3を駆動するための電動モータ)に対しても同様にモータ制御装置10を適用することができる。
【0019】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る作業車のモータ制御装置によれば、油圧アクチュエータに作動油を供給するための油圧ポンプを駆動する電動モータとこの電動モータを駆動する電源との回路上に、第1のスイッチ(操作コンタクタ)と第2のスイッチ(電源コンタクタ)とを直列に接続し、操作装置の操作に対応して開閉する第1のスイッチの接点が溶融して固着した場合に固着検出装置で検出するように構成されている。さらに、この固着検出装置で固着が検出されて出力された検出信号により遮断装置を介して第2のスイッチをオフして電源からの電動モータへの電力供給を遮断するように構成している。このため、第1のスイッチの固着が発生しても、油圧アクチュエータにより駆動される作業装置が停止して、作業員の予期せぬ作動をしないため、安全性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る作業車のモータ制御装置を示すブロック図である。
【図2】本発明が適用される作業車の斜視図である。
【符号の説明】
1 高所作業車(作業車)
2 車体
4 マスト(作業装置)
5 作業台(作業装置)
6 操作装置
7 ポンプ駆動モータ(電動モータ)
8 油圧ポンプ
9 伸縮シリンダ(油圧アクチュエータ)
10 モータ制御装置
11 電源
12 電源コンタクタ(第2のスイッチ)
13 操作コンタクタ(第1のスイッチ)
16 遮断装置
17 固着検出装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a motor control device for a work vehicle that controls an electric motor for driving a hydraulic pump that supplies hydraulic oil to a hydraulic actuator that drives the work device in a work vehicle having a work device on a vehicle body.
[0002]
[Prior art]
In an aerial work vehicle, which is a work vehicle configured such that a worker gets on a work device disposed on a vehicle body and moves to a desired high place to perform work, an actuator for raising and lowering the work device is hydraulic. The hydraulic pump that supplies hydraulic oil to the actuator is driven by an electric motor. At this time, if the contact of the contactor for controlling the operation of the electric motor is melted and fixed, the electric motor is always supplied with power, and the electric motor cannot be stopped even if the worker stops the operation. The operation of the actuator continues and the work device operates unexpectedly. For this reason, such work vehicles are generally provided with an emergency stop switch for urgently stopping the operation of the work device in order to ensure the safety of the passenger (worker) (for example, Patent Document 1). reference).
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-46997 (
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, if the operation of the emergency stop switch is delayed, there is a problem that an unexpected operating range of the working device becomes large and safety is lowered.
[0005]
The present invention has been made in view of such a problem, and the first switch is fixed when the electric motor for driving the hydraulic pump is driven even though the operation signal from the operation device is OFF. An object of the present invention is to provide a motor control device for a work vehicle configured to detect the above.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, a motor control device for a work vehicle according to the present invention includes a work device (for example, the mast 4 and work table 5 in the embodiment) disposed on a vehicle body, and an operation device that operates the work device. A hydraulic actuator that operates the working device (for example, the telescopic cylinder 9 in the embodiment), a hydraulic pump that supplies hydraulic oil to the hydraulic actuator, and an electric motor that drives the hydraulic pump (for example, the pump drive in the embodiment) It controls the operation of the electric motor in a work vehicle having a motor 7) and a power source for driving the electric motor (for example, an aerial work vehicle 1 in the embodiment). The first switch that is turned on / off (for example, the
[0007]
According to such a configuration, the sticking detection device can detect sticking of the first switch from the state of the operating device and the electric motor. In addition, it is preferable to have a shut-off device that turns off the second switch by the detection signal when the first switch is detected by the sticking detection device and a detection signal is output. According to such a configuration, since the operation of the electric motor can be stopped by turning off the second switch by the shut-off device when the detection signal is output, malfunction of the work device can be prevented. . Therefore, even if the worker does not operate the emergency stop switch, the operation of the work device is stopped by the work vehicle motor control device according to the present invention, so that the safety of the work vehicle can be improved.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, before describing a motor control device for a work vehicle according to the present invention, a crawler type indoor work vehicle will be described as an example of a work vehicle to which the motor control device is attached. As shown in FIG. 2, the aerial work vehicle 1 includes
[0009]
A work table 5 is attached to a lower side surface (rear side surface) of the
[0010]
A telescopic cylinder for expanding and contracting the mast 4 is hydraulically operated. As shown in FIG. 1, a hydraulic pump 8 for supplying hydraulic oil to the telescopic cylinder 9 and an electric motor for driving the hydraulic pump 8 (Hereinafter referred to as “pump drive motor 7”) is disposed in the vehicle body 2 (not shown in FIG. 2). In the following description, the motor control device 10 according to the present invention for controlling the pump drive motor 7 will be described. In FIG. 1, the electric circuit is indicated by a solid line, and the hydraulic circuit is indicated by a broken line. In FIG. 2, only the operation device 6 related to the expansion / contraction operation of the mast 4 (extraction / contraction operation of the expansion / contraction cylinder 9) is illustrated.
[0011]
The pump drive motor 7 is configured to be driven by a power supply 11 mounted on the vehicle body 2, and contacts 12 b and 13 b of the
[0012]
A
[0013]
On the other hand, the operating device 6 is connected to the opening / closing mechanism portion 13a of the operating
[0014]
For this reason, since the
[0015]
In anchoring detector 17, the correspondence between the fixed detection signal S E to the operation signal S C and a motor drive signal S R, a logic relationship shown in Table 1 below. As shown in Table 1, when the pump drive motor 7 is driven (when the drive signal S R is on) even though the operation signal S C from the operation device 6 is off, the sticking detection is performed. and it is configured to output a signal S E as an abnormal detection state. When the sticking detection signal S E is output as an abnormality detection signal, the
[0016]
[Table 1]
[0017]
According to such a configuration, the operator drives the pump due to an abnormality in the operation contactor 13 (for example, the
[0018]
Note that the order of connection of the
[0019]
【The invention's effect】
As described above, according to the motor controller for a work vehicle according to the present invention, an electric motor that drives a hydraulic pump for supplying hydraulic oil to a hydraulic actuator and a power source that drives the electric motor are arranged on a circuit. When the first switch (operation contactor) and the second switch (power contactor) are connected in series and the contact of the first switch that opens and closes in response to the operation of the operation device is fused and fixed It is comprised so that it may detect with a detection apparatus. Further, the second detection switch is turned off by the detection signal output when the sticking detection device detects the sticking, and the power supply from the power source to the electric motor is shut off. For this reason, even if the first switch is stuck, the working device driven by the hydraulic actuator stops and does not operate unexpectedly by the worker, so that safety can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a motor controller for a work vehicle according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of a work vehicle to which the present invention is applied.
[Explanation of symbols]
1 High-altitude work vehicle (work vehicle)
2 Car body 4 Mast (work equipment)
5 Work table (work equipment)
6 Operation device 7 Pump drive motor (electric motor)
8 Hydraulic pump 9 Telescopic cylinder (hydraulic actuator)
10 motor controller 11
13 Operation contactor (first switch)
16 Blocking device 17 Sticking detection device
Claims (2)
前記操作装置のオン・オフに対応してオン・オフされる第1のスイッチと、前記作業車の主電源が投入されたときにオンされる第2のスイッチとを前記電源と前記電動モータとを接続する配線に直列に配設するとともに、
前記操作装置がオフで、且つ、前記電動モータが作動しているときに前記第1のスイッチの固着を検出して検出信号を出力する固着検出装置を備えることを特徴とする作業車のモータ制御装置。A working device disposed in a vehicle body, an operating device for operating the working device, a hydraulic actuator for operating the working device, a hydraulic pump for supplying hydraulic oil to the hydraulic actuator, and for driving the hydraulic pump A work vehicle motor control device for controlling the operation of the electric motor in a work vehicle having an electric motor and a power source for driving the electric motor,
A first switch that is turned on / off in response to on / off of the operating device; and a second switch that is turned on when a main power of the work vehicle is turned on; In series with the wiring to connect,
A motor control for a work vehicle, comprising: a sticking detection device that detects sticking of the first switch and outputs a detection signal when the operating device is off and the electric motor is operating. apparatus.
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