JP4580896B2

JP4580896B2 - 作業用車両

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Publication number: JP4580896B2
Application number: JP2006153697A
Authority: JP
Inventors: 昌夫吉岡
Original assignee: Takeuchi Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Takeuchi Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2006-06-01
Filing date: 2006-06-01
Publication date: 2010-11-17
Anticipated expiration: 2026-06-01
Also published as: JP2007321898A

Description

本発明は、バッテリーで駆動される電動モータを動力源とする作業用車両に関し、特に詳細には、この電動モータにより駆動される油圧ポンプから供給される作動油により作動する作業用車両に関する。

従来の作業用車両の動力源はエンジンが主流である。しかし、地下の建設現場のように、周囲環境との関係でエンジンを使用できない現場では、電動モータを駆動源として搭載した建設機械が用いられている（例えば、特許文献１参照）。この電動モータの電源としては、商用電源や、建設機械に搭載され商用電源により充電されるバッテリーが用いられる。また、このような電動モータの作動はインバータにより制御される。

特開２００４−２２５３５５号公報

しかしながら、電動モータの応答速度は非常に速いため、この電動モータの回転速度を加減速すると、それに応じて油圧ポンプから吐出される作動油の量も変化して油圧アクチュエータの作動に影響を与えるために、この作業用車両の操作性が悪くなるという課題がある。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、電動モータの回転数が変化するときに、コントロールバルブの開度を制御して油圧アクチュエータに電動モータの回転速度の変化の影響を与えないようにした作業用車両を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明に係る作業用車両（例えば、実施形態におけるクローラ型パワーショベル車１）は、油圧アクチュエータにより作動するものであり、この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電動モータと、直流電力を供給するバッテリーと、バッテリーの直流電力を交流電力に変換して供給することにより、電動モータを所望の回転数で作動させるインバータと、開度を変化させることにより油圧アクチュエータに供給される作動油の供給量を制御するコントロールバルブと、コントロールバルブにより油圧アクチュエータの作動を制御するとともに、インバータにより電動モータの作動を制御する制御コントローラと、油圧アクチュエータを操作する操作装置であって、制御コントローラに操作信号を出力する操作装置と、作動油タンクと、を有して構成される。作動油タンクからの作動油の供給は、油圧ポンプ、コントロールバルブ、油圧アクチュエータを介して作動油タンクに戻る圧油系統路により構成され、そして、制御コントローラが、操作装置から一定の操作信号が出力されている場合、電動モータの回転数を加速するときには、コントロールバルブの開度を所定の大きさだけ減少させ、電動モータの回転数を減速するときには、コントロールバルブの開度を所定の大きさだけ増加させるように構成され、操作装置からの操作信号が加速側に増加する場合、電動モータの回転数をステップ状に加速させるとともにコントロールバルブの開度を所定の時間をかけて緩やかに増加させ、操作装置からの操作信号が減速側に減少する場合、電動モータの回転数をステップ状に減速させるとともにコントロールバルブの開度を所定の時間をかけて緩やかに減少させるように構成される。

また、作業用車両の油圧アクチュエータは、走行モータであり、操作装置からの操作信号とは、作業用車両の走行中における走行速度の指示信号であるように構成してもよい。
なお、油圧アクチュエータ、油圧ポンプ、コントロールバルブを複数備え、複数個の圧油系統路を有し、単一の電動モータが複数の油圧ポンプを駆動し、単一の制御コントローラが、複数のコントロールバルブを制御するように構成してもよい。

本発明によれば、操作装置から一定の操作信号が出力されている場合において、電動モータの回転数が変化して油圧ポンプから吐出される作動油の量が変化しても、それに応じてコントロールバルブの開度が調整されるため、電動モータの回転数の変化が油圧アクチュエータの作動に影響を与えることがなく、この作業用車両の操作性を悪化させることがない。また、操作装置からの操作信号が加速側に増加する場合及び減速側に減少する場合のいずれでも、電動モータの回転数が変化して油圧ポンプから吐出される作動油の量が変化しても、それに応じてコントロールバルブの開閉速度が調整されるため、油圧アクチュエータが急激に作動することがなく、この作業用車両の操作性を悪化させることがない。

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、本発明に係る作業用車両の一例として、クローラ型パワーショベル車１について図１を用いて説明する。なお、このパワーショベル車１は、地下等の比較的密閉された空間で使用されることを目的に、バッテリーからの電力を利用して作動するものである。このパワーショベル車１は、走行装置２を構成する走行台車４と、この走行台車４の後部に上下に揺動自在に設けられたブレード９と、走行台車４の上に旋回可能に設けられた旋回台１１と、旋回台１１の前部に枢結されたパワーショベル機構１３と、旋回台１１の上に設けられたオペレータキャビン１５とを有している。

走行装置２は、略Ｈ型をなす走行台車４と、この走行台車４の左右に設けられた走行機構３とからなる。走行機構３は、走行台車４の左右の前部に設けられた駆動用スプロケットホイール５と、後部に設けられたアイドラホイール６（駆動用スプロケットホイール５とアイドラホイール６とを合わせて「クローラホイール」と呼ぶ場合がある）と、これら両ホイール５，６に掛け回されて駆動される左右一対の履帯７とからなる。なお、駆動用スプロケットホイール５の各々は、図示しない左右の走行モータ（油圧モータ）により駆動され、このパワーショベル車１を走行させることができる。また、旋回台１１は、図示しない旋回モータ（油圧モータ）により走行台車４に対して旋回動させることができる。

パワーショベル機構１３は、旋回台１１の前部に起伏動自在に枢結されたブーム１６、ブーム１６の先端部にこのブーム１６の起伏面内で上下に揺動自在に枢結されたアーム１７、および、このアーム１７の先端に上下に揺動自在に枢結されたバケット１８から構成される。ブーム１６は、ブームシリンダ２１により起伏動され、アーム１７は、アームシリンダ２２により揺動され、バケット１８は、バケットシリンダ２３により揺動される。なお、このようなシリンダや上述した走行モータおよび旋回モータは、図２に示すように、油圧ユニット３０から供給される作動油により駆動されるため、以降の説明においては、これらをまとめて「油圧アクチュエータ２０」と呼ぶ。また、このパワーショベル機構１３の操作は、オペレータキャビン１５内に設けられた操作装置１４により行われる。

油圧ユニット３０は、電動モータ３１、この電動モータ３１により駆動されて所定油圧・流量の作動油を吐出する油圧ポンプ３２、作動油を溜めるタンク３３、油圧ポンプ３２から吐出される作動油を操作装置１４の操作に応じた供給方向および供給量で油圧アクチュエータ２０に供給制御するコントロールバルブ（電磁比例弁）３４、並びに、温度上昇した作動油を冷却するオイルクーラ３５等から構成される。なお、操作装置１４から出力される操作信号は、後述する制御コントローラ４０に入力され、この制御コントローラ４０が操作信号に応じた指令信号をコントロールバルブ３４に出力してこのコントロールバルブ３４の作動を制御するように構成されている。

ここで、本実施例においては、油圧ポンプ３２は、３台のポンプ３２ａ〜３２ｃから構成され、この３台のポンプ３２ａ〜３２ｃが電動モータ３１により同時に駆動される。例えば、第１ポンプ３２ａは右駆動用スプロケットホイール５を駆動するアクチュエータとブーム１６を駆動するブームシリンダ２１に作動油を供給し、第２ポンプ３２ｂは左駆動用スプロケットホイール５を駆動するアクチュエータ、アーム１７を駆動するアームシリンダ２２およびバケット１８を駆動するバケットシリンダ２３に作動油を供給し、第３ポンプ３２ｃは旋回台１１を旋回させる旋回モータおよびブレード９を駆動するアクチュエータに作動油を供給するように構成されている。また、電動モータ３１は、バッテリー５０から供給される直流電力を、インバータ４１で所定の電圧および周波数を有する交流電力に変換して供給することにより駆動される。なお、このような電動モータ３１としては、例えばＩＰＭ（Interior Permanent Magnetic）モータ等が用いられる。

以上のように、このパワーショベル車１は、コントロールバルブ３４およびインバータ４１を制御することにより供給される作動油を用いて駆動されるが、これらの作動は制御コントローラ４０により制御される。なお、コントロールバルブ３４およびインバータ４１の作動を制御するために、油圧センサ３６（３６ａ〜３６ｃ）により油圧ポンプ３２を構成するポンプ３２ａ〜３２ｃの各々の吐出油圧が測定されるように構成されており、検出値は制御コントローラ４０に入力される。また、バッテリー５０とインバータ４１との間にこのバッテリー５０の出力電圧Ｖoとインバータ４１に流れる負荷電流Ｉoを測定するために、電圧・電流センサ４２が設けられており、検出値は制御コントローラ４０に入力される。また、インバータ４１から電動モータ３１に印加される電圧値（これを以降の説明では「アクセル量」と呼ぶ）をオペレータが設定するために、オペレータキャビン１５内にはアクセル量設定スイッチ２４が設けられており、設定値は制御コントローラ４０に入力される。

それでは、この制御コントローラ４０による電動モータ３１の制御について説明する。上述のように、操作装置１４の操作量に応じてこの操作装置１４から操作信号が出力され、制御コントローラ４０は、操作信号に応じてコントロールバルブ３４に指令信号を出力して油圧アクチュエータ２０の作動を制御する。そのため、油圧アクチュエータ２０に作動油を供給してパワーショベル車１を駆動させているときは、電動モータ３１を高速で回転させて油圧ポンプ３２から作動油を供給し、反対に、油圧アクチュエータ２０が停止しているときは、電動モータ３１は低速で回転させることで、バッテリー５０の電力消費を抑えるように構成されている。

ここで、図３に示すように、電動モータ３１にかかる負荷の大きさに応じて、電動モータ３１に印加される電圧Ｖiとモータ効率の関係は変化するため、本実施例においては、パワーショベル車１の作業状況に応じて、オペレータがアクセル量設定スイッチ２４により３段階（Ｌ，Ｍ，Ｈ）のアクセル量（電動モータ３１に印加される電圧値）を選択できるようになっている。すなわち、軽負荷の状態でモータ効率が最も良くなる印加電圧Ｖ₁の付近で電動モータ３１を回転させるアクセル量Ｌ、中負荷の状態でモータ効率が最も良くなる印加電圧Ｖ₂の付近で電動モータ３１を回転させるアクセル量Ｍ、および、重負荷の状態でモータ効率が最も良くなる印加電圧Ｖ₃の付近で電動モータ３１を回転させるアクセル量Ｈを選択可能に構成されている。

一方、電動モータ３１の回転数と負荷（出力トルク）の関係において検討すると、図４に示すように、回転数が低いときは電動モータ３１の効率は悪く、回転数が高くなると効率が良くなる特性を有している。特に、定格負荷（出力トルク１００％）で、定格回転数で運転したときがもっとも効率が良くなる特性を有している。そこで、制御コントローラ４０は、図５に示すように、アクセル量設定スイッチ２４により選択されたアクセル量（Ｌ，Ｍ，Ｈ）に応じて電動モータ３１の最低回転数Ｒ_L，Ｒ_M，Ｒ_Hを設定し、電動モータ３１の負荷変動（負荷電流Ｉoの変化）に応じて、この回転数を上昇させるように構成されている（以降の説明では、この回転数の上昇量を「加速量ΔＲ_L，ΔＲ_M，ΔＲ_L」と呼ぶ）。

また、無操作状態のとき（操作装置１４から操作信号が出力されていない状態のとき）は、電動モータ３１を効率の良い高回転で回転させなくても、負荷電流Ｉoが小さくなる低回転で作動させた方がバッテリー５０の消費電力を抑えることができる。そのため、アクセル量設定スイッチ２４によりどのアクセル量が選択されていたとしても、制御コントローラ４０は、無操作状態が所定の時間継続したと判断すると、電動モータ３１をアイドリング回転数Ｒ_I（但し、Ｒ_I＜Ｒ_L＜Ｒ_M＜Ｒ_H）となるように制御する（アイドリング回転数Ｒ_Iをインバータ４１に指令する）。もちろん、この状態で操作装置１４が操作されると、上述の最低回転数Ｒ_L，Ｒ_M，Ｒ_Hおよび加速量ΔＲ_L，ΔＲ_M，ΔＲ_Lがインバータ４１に指令される。

例えば、図５の場合、最高回転数Ｒ_MAXが２４００ｒｐｍの電動モータ３１に対して、Ｌモードのときの最低回転数Ｒ_Lを１４００ｒｐｍとし、Ｍモードのときの最低回転数Ｒ_Mを１７００ｒｐｍとし、Ｈモードのときの最低回転数Ｒ_Hを２０００ｒｐｍとし、アイドル回転数Ｒ_Iを５００ｒｐｍとした場合を示している。なお、Ｌモードのときの加速量ΔＲ_Lは、電動モータ３１の回転数がＭモードのときの最低回転数Ｒ_Mを超えない範囲で制御され、Ｍモードのときの加速量ΔＲ_Mは、Ｈモードのときの最低回転数Ｒ_Hを超えない範囲で制御され、Ｈモードのときの加速量ΔＲ_Hは、最高回転数Ｒ_MAXを超えない範囲で制御される。

それでは、制御コントローラ４０による電動モータ３１の作動の制御について図６を用いて説明する。なお、制御コントローラ４０は、インバータ４１に電動モータ３１の回転数と印加電圧を指令し、インバータ４１がこの指令値に基づいた交流電力を電動モータ３１に供給して作動を制御する。

このパワーショベル車１のメインスイッチがオンされて起動されると、制御コントローラ４０はモータ制御Ｓ１００を開始する。このモータ制御Ｓ１００において、制御コントローラ４０は、まず操作装置１４から出力される操作信号を監視し、運転操作がされたか否かを判断する（Ｓ１０１）。ステップＳ１０１で運転操作がされたと判断したときは、制御コントローラ４０は、次に負荷電流Ｉoを監視し、負荷変動があるか否かを判断し（Ｓ１０２）、負荷変動があると判断したときは、選択されているアクセル量に応じた加速量を算出してその結果を設定し（Ｓ１０３）、負荷変動がないと判断したときは、加速量を０に設定する（Ｓ１０４）。そして、制御コントローラ４０は、設定された加速量（ΔＲ_L、ΔＲ_M、若しくは、ΔＲ_H）とアクセル量に対応した最低回転数（Ｒ_L、Ｒ_M、若しくは、Ｒ_H）の和を電動モータ３１の回転数として、また、設定されたアクセル量に応じた電圧値を電動モータ３１に印加される電圧値としてインバータ４１に指令し（ステップＳ１０５）、ステップＳ１０１に戻る。

一方、ステップＳ１０１で運転操作がされていないと判断したときは、制御コントローラ４０は、一定時間無操作状態が継続したか否かを判断する（ステップＳ１０６）。制御コントローラ４０は、ステップＳ１０６で無操作状態が一定時間継続したと判断したときは、アイドリング回転数Ｒ_Iを電動モータ３１の回転数として、また、設定されたアクセル量に応じた電圧値を電動モータ３１に印加される電圧値としてインバータ４１に指令し（ステップＳ１０７）、ステップＳ１０１に戻り、無操作状態が一定時間継続していないと判断したときは、そのままステップＳ１０１に戻る。

ここで、ステップＳ１０３における加速量ΔＲ_L，ΔＲ_M，ΔＲ_Hの算出方法であるが、現在設定されているアクセル量（Ｌ，Ｍ，Ｈ）、第１〜第３ポンプ３２ａ〜３２ｃの吐出油圧Ｐ₁〜Ｐ₃、インバータ４１に流れ込む負荷電流Ｉ₀、および、バッテリー５０の出力電圧Ｖ₀をパラメータとして算出される。なお、この加速量の算出は、これらのパラメータに対応した表を予め制御コントローラ４０に設定しておいてこの表から求めるように構成しても良いし、制御コントローラ４０で所定の計算式にこれらのパラメータを当てはめて算出するように構成しても良い。

このように、一定時間無操作状態が継続した場合は、油圧ポンプ３２から油圧アクチュエータ２０に作動油を供給する必要はなく、通常の運転時よりも遅いアイドル回転数Ｒ_Iで電動モータ３１を回すことにより、バッテリー５０の電力消費を抑えることができる。また、電動モータ３１にかかる負荷に応じて、アクセル量設定スイッチ２４によりアクセル量を設定できるため、電動モータ３１を効率良く運転することができ、バッテリー５０の電力を有効に利用することができる。なお、電動モータ３１の応答速度はエンジンと比較して非常に大きいので、負荷電流からこの電動モータ３１にかかる負荷を判断して最適な回転数になるように制御コントローラ４０で制御することが可能である。そのため、リアルタイムで電動モータ３１の回転数を変化させても応答速度が速いので油圧ポンプ３２の油圧変動を感じることはほとんどない。

ところで、制御コントローラ４０は、操作装置１４の操作に応じてコントロールバルブ３４を開閉する制御を行うと同時に、電動モータ３１の回転速度を加速若しくは減速する制御を行うように構成されている。例えば、図７に示すように、このパワーショベル車１の走行中に、時刻ｔ₁において操作装置１４を操作して加速し、時刻ｔ₂において減速した場合に、制御コントローラ４０はコントロールバルブ３４（走行モータに作動油を供給するコントロールバルブ）と電動モータ３１との両方を制御する。すなわち、パワーショベル車１の加減速操作に対応した作動油を油圧アクチュエータ２０に供給するとともに、この作動に必要な作動油を油圧ポンプ３２から供給するためである。図７の場合、制御コントローラ４０は、操作装置１４からの操作信号が加速側に増加すると（時刻ｔ₁）、コントロールバルブ３４の開度を大きくすると同時に、電動モータ３１の回転数を加速して供給される作動油の量を増加させる。また、操作装置１４からの操作信号が減速側に減少すると（時刻ｔ2）、コントロールバルブ３４の開度を小さくすると同時に、電動モータ３１の回転数を減速して供給される作動油の量を減少させる。

このように、電動モータ３１とコントロールバルブ３４の作動を同時に行う場合、コントロールバルブ３４の開度をステップ状に変化させると、このパワーショベル車１が急激に加減速する場合があり、操作性が悪化する。そのため、本実施例においては、制御コントローラ４０は、電動モータ３１の加減速とコントロールバルブ３４の開閉を同時に行うときは（例えば、図７における時刻ｔ₁およびｔ₂）、コントロールバルブ３４の開閉作動をランプ出力とし、所定の時間で開閉作動するように制御する。これにより、油圧アクチュエータ２０に供給される作動油の変化が緩やかになり、急激な動作の変化を防止することができる。

一方、図８に示すように、操作装置１４の操作量に変化がなく、コントロールバルブ３４の開度は変化しないが、負荷変動等により電動モータ３１の速度を加速および減速する場合は、電動モータ３１の加減速により、吐出油圧が増減して、油圧アクチュエータ２０の速度も加減速してしまう場合がある。例えば、このパワーショベル車１を一定速度で走行させているときに、路面状態の悪い部分に入り、電動モータ３１に流れる負荷電流Ｉoが増加した場合である。このような場合、制御コントローラ４０は、電動モータ３１の回転数を加速して作動油の供給量を増加させるが（図８における時刻ｔ₃）、同時にコントロールバルブ３４の開度を所定の量だけ小さくすることにより、作動油の吐出量の増加がアクチュエータ２０の作動に影響しないように制御する。同様に、路面状態が良い部分に入り、負荷電流Ｉoの減少に応じて電動モータ３１の回転数を減速し、作動油の供給量を減少させるとき（図８の時刻ｔ₄）には、制御コントローラ４０は、コントロールバルブ３４の開度を所定の量だけ大きくすることにより、作動油の吐出量の減少が油圧アクチュエータ２０の作動に影響しないように制御する。これにより、電動モータ３１の回転数の変化による油圧ポンプ３２から吐出される作動油量の変化が油圧アクチュエータ２０の作動に影響を与えることを防止し、このパワーショベル車１の操作性を向上させることができる。

このパワーショベル車１において、電動モータ３１に負荷がかかるとインバータ４１に流れ込む負荷電流Ｉoが増加する。バッテリー５０の充電量が多い場合に負荷電流Ｉoが増加しても出力電圧Ｖoの変化は小さいが、バッテリー５０の充電量が少ない場合に負荷電流Ｉoが増加すると、出力電圧Ｖoの変化（出力電圧Ｖoの低下量）は大きくなる。バッテリー５０の大きな電圧変動が発生すると、電動モータ３１のトルクの低下や回転ムラが発生する虞がある。また、バッテリー５０の出力電圧Ｖoが大きく低下すると、インバータ４１が瞬時停電と判断して電動モータ３１への出力を遮断する虞がある。

そのため、制御コントローラ４０は、バッテリー５０の出力電圧Ｖoを監視しており、この出力電圧Ｖoが所定の閾値より低下したときに、電動モータ３１にかかる負荷を軽減してバッテリー５０の出力電圧Ｖoを安定させるように構成されている。例えば、電動モータ３１に指令している回転数が低い場合は、回転数を増加させる指令をインバータ４１に出力し、電動モータ３１の回転数を増加させる。これにより、インバータ４１に流れ込む負荷電流Ｉoが減少するため、出力電圧Ｖoの変化も小さくすることができる。また、電動モータ３１に指令している回転数が高い場合は、コントロールバルブ３４の開度を小さくし、油圧ポンプ３２の負荷を小さくするように制御する。これにより、電動モータ３１にかかる負荷が減少し、それにより負荷電流Ｉoが減少するため出力電圧Ｖoの変化を小さくすることができる。

以上説明したように、本実施例にかかるパワーショベル車１においては、オペレータがアクセル量、すなわち、電動モータ３１に印加される電圧値をアクセル量設定スイッチ２４により選択するように構成されている。また、このパワーショベル車１において、インバータ４１は、制御コントローラ４０から指令された電圧値に応じた電圧を電動モータ３１に印加するとともに、この制御コントローラ４０から指令された回転数になるように電動モータ３１を制御する。そのため、たとえばアクセル量Ｌが選択されている状態で走行中に、スピンターンやピボットターンを行うと、電動モータ３１にかかる負荷が増加し、電動モータ３１の回転数を維持するためにインバータ４１には過電流が流れる。インバータ４１に過電流が流れる状態が継続すると、インバータ４１は発熱し、このインバータ４１の温度が所定の大きさを超えると保護回路が作動してインバータ４１が停止してしまい、結果としてこのパワーショベル車１を作動させることができなくなる。

そのため、本実施例に係るパワーショベル車１においては、制御コントローラ４０で負荷電流Ｉoを監視し、インバータ４１の保護回路が作動する温度まで上昇しないように制御される。この制御コントローラ４０の制御は、図９に示すように、負荷電流Ｉoを監視し、所定の時間、過電流状態が継続したことを検出すると（Ｓ２００）、インバータ４１を制御して電動モータ３１を停止するとともに、オペレータキャビン１５内に設けられた警報用パイロットランプ２５を点灯し、オペレータに過電流で電動モータ３１を停止させたことを警報する（Ｓ２０１）。オペレータキャビン１５内には、リセットボタン２６が設けられており、制御コントローラ４０は電動モータ３１を停止させると、リセットボタン２６が押下されるのを待つ（Ｓ２０２）。そして、オペレータによりリセットボタン２６が押下されたのを検出すると、インバータ４１により電動モータ３１を再起動し、このパワーショベル車１を作動可能にする（Ｓ２０３）。なお、この状態で、過電流で停止したときと同じ操作（たとえば、スピンターンやピボットターン）を行うと、同様に過電流が流れて電動モータ３１の停止制御が作動するため、オペレータはアクセル量設定スイッチ２４により、現在設定されている以上のアクセル量（ＭまたはＨ）を選択する必要がある。

このように、制御コントローラ４０によりインバータ４１に流れ込む負荷電流Ｉoを監視し、過電流状態が所定の時間継続したときに、電動モータ３１を停止するように構成することにより、アクセル量設定スイッチ２４による設定を誤って、インバータ４１に過電流が流れたとしても、このインバータ４１が発熱により停止することがなく、リセットボタン２６の操作により、すぐにこのパワーショベル車１の作動を継続（再開）することができる。

本発明に係る作業用車両の一例であるクローラ型パワーショベル車の構成を示す斜視図である。上記パワーショベル車に搭載される油圧ユニットおよび電源ユニットの構成を示すブロック図である。電動モータに印加される電圧とモータ効率の関係を示すグラフである。モータ回転数とモータ出力トルクから決定されるモータの効率を示すグラフである。アクセル量と電動モータの回転数の関係を示す説明図である。制御コントローラによる省電力のためのモータ制御の処理を示すフローチャートである。操作装置を操作したときの電動モータ速度とコントロールバルブの開度の制御状態を示す説明図である。負荷等により電動モータの速度が変化したときのコントロールバルブの開度の制御状態を示す説明図である。制御コントローラによる過電流防止制御の処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１クローラ型パワーショベル車（作業用車両）
２０油圧アクチュエータ
３１電動モータ
３２油圧ポンプ
３４コントロールバルブ
４０制御コントローラ
４１インバータ
５０バッテリー

Claims

油圧アクチュエータにより作動する作業用車両であって、
前記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電動モータと、
直流電力を供給するバッテリーと、
前記バッテリーの直流電力を交流電力に変換して供給することにより、前記電動モータを所望の回転数で作動させるインバータと、
開度を変化させることにより前記油圧アクチュエータに供給される作動油の供給量を制御するコントロールバルブと、
前記コントロールバルブにより前記油圧アクチュエータの作動を制御するとともに、前記インバータにより前記電動モータの作動を制御する制御コントローラと、
前記油圧アクチュエータを操作する操作装置であって、前記制御コントローラに操作信号を出力する操作装置と、
作動油タンクと、を有し、
前記作動油タンクからの作動油の供給は、前記油圧ポンプ、前記コントロールバルブ、前記油圧アクチュエータを介して前記作動油タンクに戻る圧油系統路により構成され、
前記制御コントローラが、
前記操作装置から一定の操作信号が出力されている場合、
前記電動モータの回転数を加速するときには、前記コントロールバルブの前記開度を所定の大きさだけ減少させ、
前記電動モータの回転数を減速するときには、前記コントロールバルブの前記開度を所定の大きさだけ増加させるように構成され、
前記操作装置からの操作信号が加速側に増加する場合、
前記電動モータの回転数をステップ状に加速させるとともに前記コントロールバルブの前記開度を所定の時間をかけて緩やかに増加させ、
前記操作装置からの操作信号が減速側に減少する場合、
前記電動モータの回転数をステップ状に減速させるとともに前記コントロールバルブの前記開度を所定の時間をかけて緩やかに減少させるように構成された作業用車両。
前記油圧アクチュエータは、走行モータであり、
前記操作装置からの操作信号とは、前記作業用車両の走行中における走行速度の指示信号である、請求項１に記載の作業用車両。
前記油圧アクチュエータ、前記油圧ポンプ、前記コントロールバルブを複数備え、
複数個の前記圧油系統路を有し、
単一の前記電動モータが前記複数の油圧ポンプを駆動し、
単一の前記制御コントローラが、前記複数のコントロールバルブを制御するように構成された、請求項1または２に記載の作業用車両。