JP4749258B2

JP4749258B2 - 作業用車両

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Publication number: JP4749258B2
Application number: JP2006191045A
Authority: JP
Inventors: 昌夫吉岡
Original assignee: Takeuchi Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Takeuchi Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2006-07-12
Filing date: 2006-07-12
Publication date: 2011-08-17
Anticipated expiration: 2026-07-12
Also published as: JP2008019589A

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作業用車両が用いられている（例えば、特許文献１参照）。この電動モータの電源としては、この作業用車両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。

特開２００４−２２５３５５号公報

このような作業用車両においては、作動油を冷却するためのオイルクーラに用いられる冷却ファンや、オペレータキャビン内を冷房するための冷房装置を駆動するための電動モータもバッテリーの電源が利用される。そのため、これらの冷却ファンや冷房装置に用いられている電動モータがバッテリーの電力を消費し、結果的に、一回の充電で作動させることができる時間が短くなり、この作業用車両を用いた作業効率が悪くなるという課題があった。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、冷却ファンや冷房装置を構成する電動モータを効率良く作動させてバッテリーの電力消費を抑えるように構成され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、車体にオペレータが搭乗するオペレータキャビンを有するものであり、直流電力を供給するバッテリーと、オペレータキャビン内を冷房する冷房装置に用いられ、オペレータキャビン内を冷却するためにエバポレータで気体状にされた冷媒を圧縮するコンプレッサと、このコンプレッサで圧縮された気体状の冷媒を冷却して液体状にするコンデンサと、コンプレッサを駆動させるコンプレッサ用モータと、オペレータキャビン内の室温を検出する室温センサと、コンデンサの出口における冷媒の出口温度を検出するコンデンサ出口温度センサと、オペレータキャビン内の目標温度を設定する温度設定手段（例えば、実施形態における設定スイッチ７０）と、室温センサで検出された室温およびコンデンサ出口温度センサで検出された出口温度に基づいて、室温が、温度設定手段で設定された目標温度に近づくように、コンデンサモータの回転数を制御する制御コントローラとを有して構成される。

そして、制御コントローラが、室温が、目標温度より高いときで、冷媒の出口温度が第１の閾値より高いときは、コンデンサ用モータを第１の回転数（例えば、実施形態における高速指令に対応する回転数）で回転させ、冷媒の出口温度が第１の閾値より低く設定された第２の閾値より低いときは、コンデンサ用モータを第１の回転数より遅く設定された第２の回転数（例えば、実施形態における中速指令に対応する回転数）で回転させるように構成される。また、制御コントローラが、室温が、目標温度より低いときで、目標温度と室温との差が第１の差より大きく、かつ、出口温度と第２の閾値との差が第２の差より大きいときは、コンデンサ用モータを第２の回転数より遅く設定された第３の回転数（例えば、実施形態における低速指令に対応する回転数）で回転させるように構成され、目標温度と室温との差が第１の差より大きく設定された第３の差より大きく、かつ、出口温度と第２の閾値との差が第２の差より大きく設定された第４の差より大きいときは、コンデンサ用モータを停止させるように構成される。

このような本発明に係る作業用車両が、コンデンサの冷却ファンを駆動するコンデンサ用モータを有し、制御コントローラが、冷房装置が始動したときは、コンデンサ用モータを停止した状態にし、出口温度が、第１の閾値より低く、かつ、第２の閾値より高く設定された第３の閾値より高くなったときは、コンデンサ用モータを第４の回転数（例えば、実施形態における高速回転指令に対応する回転数）で回転させ、出口温度が、第３の閾値より低くなったときは、コンデンサ用モータを第４の回転数より遅く設定された第５の回転数（例えば、実施形態における低速回転指令に対応する回転数）で回転させるように構成される。

第１の本発明に係る作業用車両を以上のように構成すると、この作業用車両の始動時において作動油の油温が低いときはオイルクーラの冷却ファンを作動させずに油温を上昇させて粘度を下げることにより油圧ポンプ等の負荷を軽減する。また、作動油の油温が第１の閾値を超えると冷却ファンを高速回転させて作動油の油温を一挙に下げ、目標温度（第２の閾値）に達すると、冷却ファンを低速回転させてこの目標温度を維持するように構成されるので、電動モータの起動／停止によるバッテリーの消耗を防ぐとともに、この電動モータを効率よく作動させてバッテリーの電力を有効に利用することができる。

また、第２の本発明に係る作業用車両を以上のように構成すると、コンデンサの出口における媒体の出口温度とオペレータキャビン内の室温とにより、コンプレッサ用モータの回転数を制御することにより、バッテリーの電力を有効に利用し、このバッテリーの消耗を防止することができる。また、同様にコンデンサの冷却ファンのためのコンデンサ用モータも出口温度に応じて回転数を制御することにより冷媒を効率よく冷却してバッテリーの消耗を防止することができる。このときも、コンデンサ用モータは高速若しくは低速回転して停止することはないので、このコンデンサ用モータの起動／停止によるバッテリーの消耗を防ぐことができる。

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、これらクローラホイール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。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。

ところで、オイルクーラ３５には、作動油を冷却するための冷却ファン３５ａが設けられており、この冷却ファン３５ａはＤＣモータ３６により回転駆動される。このＤＣモータ３６は、バッテリー５０の直流電力を、ＤＣモータコントローラ３７を介して供給することにより作動し、ＤＣモータコントローラ３７は制御コントローラ４０から送信される指令信号によりＤＣモータ３６に印加する電圧を制御する。また、油圧ユニット３０のタンク３３には作動油の温度（油温Ｔ）を測定するための油温センサ３８が取り付けられており、この測定値は制御コントローラ４０に入力される。それでは、ＤＣモータ３６による消費電力を抑え、バッテリー５０の電力を有効に利用するための制御コントローラ４０の制御について図３を用いて説明する。

まず、パワーショベル車１の始動時は、作動油の油温Ｔは低く、油の粘度が高いので、油圧ポンプ３２の負荷が大きくなる。そのため、オイルクーラ３５で作動油を冷却する必要がなく、制御コントローラ４０は作動油が第１の閾値Ｔ_H（例えば、６０度）より高くなるまで、ＤＣモータ３６を作動させない（ステップＳ１００）。そして、パワーショベル車１が作動して作動油の油温Ｔが上昇し、第１の閾値Ｔ_Hを超えたと判断すると（ステップＳ１０１）、制御コントローラ４０はＤＣモータコントローラ３７に指令信号として高速回転指令を送信する（ステップＳ１０２）。ＤＣモータコントローラ３７は、この高速回転指令を受け取ると、ＤＣモータ３６に対してバッテリー５０の電力を高い電圧値Ｖ_Hで印加する。このようなＤＣモータ３６は、印加電圧値Ｖの大きさに応じて回転数が変化するように構成されており、印加電圧値Ｖが高いとＤＣモータ３６（冷却ファン３５ａ）が高速で回転して作動油は急速に冷却される。すなわち、作動油を急速に冷却するために必要な回転数となるような電圧値が高い電圧値Ｖ_Hとして設定される。

次に、制御コントローラ４０は、作動油の油温Ｔが第２の閾値Ｔ_L（第１の閾値Ｔ_Hより低い温度であって、例えば４０度）より低くなるまで、ＤＣモータ３６に高い電圧値Ｖ_Hを印加し続け、油温Ｔが第２の閾値Ｔ_Lより低くなったと判断すると（ステップＳ１０３）、ＤＣモータコントローラ３７に指令信号として低速回転指令を送信する（ステップＳ１０４）。ＤＣモータコントローラ３７は、この低速回転指令を受け取ると、ＤＣモータ３６にバッテリー５０の電力を低い電圧値Ｖ_L（Ｖ_H＞Ｖ_L）として印加し、油温Ｔが第２の閾値Ｔ_Lを維持するように制御する。

なお、制御コントローラ４０は、ステップＳ１０４で低速回転指令を出力すると、ステップＳ１０１に戻り、作動油の油温Ｔが第１の閾値Ｔ_Hを超えるか否かを監視、以上の処理を繰り返す。すなわち、本実施例においては、第２の閾値Ｔ_Lが油温Ｔの設定目標温度となり、作動油の油温Ｔが、この第２の閾値Ｔ_Lの近傍になるように制御される。

以上の動作を、図４を用いて説明する。時刻ｔ₀でパワーショベル車１が始動すると、徐々に作動油の油温Ｔは上昇する。時刻ｔ₁で油温Ｔが第２の閾値Ｔ_Lを超えるが、この時点ではＤＣモータ３６は停止したままである（モータ印加電圧Ｖは０のままである）。そして、時刻ｔ₂において油温Ｔが第１の閾値Ｔ_Hを超えると、制御コントローラ４０から高速回転指令が出力され（高速回転指令がオン状態となり）、ＤＣモータコントローラ３７によりＤＣモータ３６に高い電圧値Ｖ_Hが印加され冷却ファン３５ａは高速回転する。冷却ファン３５ａが高速回転すると、作動油の油温Ｔは急速に下がり、時刻ｔ₃で第２の閾値Ｔ_Lより低くなると、制御コントローラ４０から低速回転指令が出力され（高速回転指令がオフ状態、低速回転指令がオン状態となり）、ＤＣモータコントローラ３７によりＤＣモータ３６に低い電圧値Ｖ_Lが印加され冷却ファン３５ａは低速回転する。

冷却ファン３５ａが低速回転しているときに、パワーショベル車１の作動状態等により油温Ｔが上昇する場合があるが、上述の処理と同様に、時刻ｔ₄において油温Ｔが第２の閾値Ｔ_Lを超えても、制御コントローラ４０は低速回転指令を維持し、時刻ｔ₅において油温Ｔが第１の閾値Ｔ_Hを超えると、高速回転指令をＤＣモータコントローラ３７に出力する。そして、時刻ｔ₆で油温Ｔが第２の閾値Ｔ_Lより低くなると、制御コントローラ４０は低速回転指令をＤＣモータコントローラ３７に出力し、油温Ｔが第１の閾値Ｔ_Hを超えるまでは低速回転指令を維持する（時刻ｔ₇，ｔ₈）。

このように、パワーショベル車１の始動時のように油温が低いときはＤＣモータ３６を作動させないことにより、作動油の油温を上げて粘度を下げ、油圧ポンプ３２を駆動する電動モータ３１の負荷を下げることができ、そのため、バッテリー５０の電力消費を抑えることができる。また、油温Ｔが第１の閾値Ｔ_Hを超えると、ＤＣモータ３６に高い電圧値Ｖ_Hを印加して冷却ファン３５ａを高速回転させることにより、設定目標温度（第２の閾値）Ｔ_Lまで急速に下げ、また、作動油の油温Ｔが設定目標温度（第２の閾値）Ｔ_Lまで下がったときは、ＤＣモータ３６に低い電圧値Ｖ_Lを印加して冷却ファン３５ａを低速回転させて、この設定目標温度Ｔ_Lを維持するように制御することにより、バッテリー５０の電力を効率的に利用して消費電力を抑えることができる。このようなＤＣモータ３６は、起動／停止を繰り返すと、結果として作動油の温度変化が大きくなり、ＤＣモータ３６を作動させている時間（冷却している時間）が長くなって返ってバッテリー５０の電力を消費するため、本実施例においては、一度作動油の油温Ｔが上昇してＤＣモータ３６により冷却ファン３５ａが回転を開始すると、油温Ｔが上昇したときは一挙に設定目標温度Ｔ_Lまで下げ、その油温を維持するように制御する、すなわち、ＤＣモータ３６の回転を必要に応じて高速／低速回転として切り換えることにより停止させないように構成されている。

次に、オペレータキャビン１５内を冷房する冷房装置６０の制御について説明する。まず、図５を用いて冷房装置６０の構成について説明する。この冷房装置６０は、エキスパンジョンバルブ６１、エバポレータ６２、コンプレッサ６３、コンデンサ６４、および、レシーバ・ドライヤ６５から構成され、これらの装置の間で冷媒を循環することにより冷房が行われる。エキスパンジョンバルブ６１は、レシーバ・ドライヤ６５を通ってきた高温・高圧の液体状の冷媒を小さな孔から噴射させることにより、急激に膨張させて低温・低圧の霧状の冷媒にするとともに、エバポレータ６２内における冷媒の気化状態に応じて冷媒量を調節するものである。そして、エキスパンションバルブ６１で低温・低圧にされた霧状冷媒をエバポレータ６２で大量に気化し、図示しないファンにより送られる車室内の暖かい空気がこのエバポレータ６２を通過することによって冷却し、オペレータキャビン１５内を冷やす。

コンプレッサ６３は、コンプレッサ用モータ６６で回転駆動され、エバポレータ６２で気化したガス冷媒（気化状の冷媒）を容易に液化させるため圧縮して高圧化する。なお、コンプレッサ用モータ６６は、コンプレッサ用インバータ６７によりその作動が制御される。また、コンデンサ６４は、コンプレッサ６３から送られてきた高温・高圧のガス冷媒を冷却して冷媒を液化する（液体状の冷媒に戻す）。このコンデンサ６４には、冷媒ガスを冷却するために、コンデンサ用ＤＣモータ６８により回転作動する冷却ファン６４ａを有しており、このコンデンサ用ＤＣモータ６８はコンデンサ用ＤＣモータコントローラ６９によりその作動が制御される。そして、レシーバ・ドライヤ６５に送ってこのコンデンサ６４で液化した冷媒を、冷房負荷に応じてエバポレータ６２に供給できるよう一時的に貯えるとともに、ストレーナーと乾燥剤により冷凍サイクル内の「ゴミ」や「水分」を除去する。

オペレータキャビン１５内には、この室温の目標値を設定する設定スイッチ７０が設けられており、この設定スイッチ７０により設定された温度（目標温度Ｔ_S）は、制御コントローラ４０に入力される。また、オペレータキャビン１５内には、室温を測定するための室温センサ７１が設けられており、検出値（室温Ｔ_R）は制御コントローラ４０に入力され、また、冷房装置６０には、コンデンサ６４から吐出される冷媒の温度を検出するためのコンデンサ出口温度センサ７２が設けられており、検出値（コンデンサ出口温度Ｔ_C）は制御コントローラ４０に入力される。そして、制御コントローラ４０はこれらの目標温度Ｔ_S、室温Ｔ_R、および、コンデンサ出口温度Ｔ_Cにより、上述のコンプレッサ用インバータ６７およびコンデンサ用ＤＣモータコントローラ６９に指令信号を出力して、室温Ｔ_Rが目標温度Ｔ_Sになるように制御する。

それでは、制御コントローラ４０による冷房装置６０の制御について説明する。まず、図６および図７を用いてコンデンサ用冷却ファン６４ａを回転駆動させるコンデンサ用ＤＣモータ６８の制御について説明する。制御コントローラ４０は、コンデンサ出口温度センサ７２の検出値（コンデンサ出口温度Ｔ_C）に基づいてコンデンサ用ＤＣモータ６８の回転を高速回転と低速回転に切り換える制御を行う。

具体的には、時刻ｔ₀において冷房装置６０が起動されると、制御コントローラ４０は、コンデンサ用ＤＣモータコントローラ６９に指令信号として停止指令を出力しコンデンサ用ＤＣモータ６８を作動させない（ステップＳ２００）。そして、制御コントローラ４０が、時刻ｔ₁においてコンデンサ出口温度Ｔ_Cが第３の閾値Ｔ_M（例えば、６０度）を超えたと判断すると（ステップＳ２０１）、コンデンサ用ＤＣモータコントローラ６９に指令信号として高速回転指令を出力する（ステップＳ２０２）。コンデンサ用ＤＣモータコントローラ６９は、高速回転指令を受け取ると（高速回転指令がオン状態となると）、バッテリー５０の電力を高い電圧でコンデンサ用ＤＣモータ６８に印加して高速回転させる。ここで、コンデンサ用ＤＣモータコントローラ６９により設定される高い電圧は、コンデンサ６４の冷却ファン６４ａにより冷媒を急速に冷却するために必要な回転数となるための値が設定される。

次に、制御コントローラ４０は、時刻ｔ₂において、コンデンサ出口温度Ｔ_Cが第３の閾値Ｔ_Mより低くなったと判断すると（ステップＳ２０３）、コンデンサ用ＤＣモータコントローラ６９に指令信号として低速回転指令を出力する（ステップＳ２０４）。コンデンサ用ＤＣモータコントローラ６９は、低速回転指令を受け取ると（高速回転指令がオフ状態となり、低速回転指令がオン状態となると）、バッテリー５０の電力を低い電圧（高速回転指令時の電圧より低い電圧）でコンデンサ用ＤＣモータ６８に印加して低速回転させる。そして、ステップＳ２０１に戻り、コンデンサ出口温度Ｔ_Cが第３の閾値Ｔ_Mが超えるのを監視する。

以上のように、制御コントローラ４０は、コンデンサ出口温度Ｔ_Cが第３の閾値Ｔ_Mを超えると（時刻ｔ₁，ｔ₃，ｔ₅）、コンデンサ用ＤＣモータ６８に高い電圧を印加してコンデンサ用冷却ファン６４ａを高速回転させて冷媒を急速に冷却し、コンデンサ出口温度Ｔ_Cが第３の閾値Ｔ_Mより低くなると（時刻ｔ₂，ｔ₄，ｔ₆）、コンデンサ用ＤＣモータ６８に低い電圧を印加してコンデンサ用冷却ファン６４ａを低速回転させるように構成されている。このとき、時刻ｔ₇のようにコンデンサ出口温度Ｔ_Cが、第２の閾値Ｔ_L（第３の閾値Ｔ_Mより低く設定された温度であって、例えば５０度）より低くなったとしても、コンデンサ用ＤＣモータ６８を停止させないように構成し、このコンデンサ用ＤＣモータ６８の起動／停止にともなう電力消費を抑えるように構成されている。

次に、図８および図９を用いてコンプレッサ６３を回転駆動させるコンプレッサ用モータ６６の制御について説明する。制御コントローラ４０は、室温センサ７１の検出値Ｔ_Rとコンデンサ出口温度センサ７２の検出値Ｔ_Cとに基づいてコンプレッサ用モータ６６の回転を高速回転、中速回転、低速回転、および、停止状態に切り換える制御を行う。

具体的には、時刻ｔ₀において冷房装置６０が起動されると、制御コントローラ４０は、コンプレッサ用インバータ６７に指令信号として高速指令を出力する（ステップＳ３００）。コンプレッサ用モータ６６は、油圧ポンプ３２を駆動する電動モータ３１と同様にＩＰＭモータ等で構成されているため、コンプレッサ用インバータ６７は、高速指令を受け取ると、バッテリー５０の直流電力を所定の電圧および周波数の交流電力に変換し、コンプレッサ用モータ６６を所定の回転数で高速回転させ、圧縮する冷媒の量を多くする。そして、制御コントローラ４０は、コンデンサ出口温度Ｔ_Cが、第２の閾値Ｔ_Lより低くなるかを判断し（ステップＳ３０１）、低くなっていないと判断したときは、高速指令を維持し、時刻ｔ₁₀において低くなったと判断したときは、コンプレッサ用インバータ６７に指令信号として中速指令を出力する（ステップＳ３０２）。コンプレッサ用インバータ６７は、中速指令を受け取ると、コンプレッサ用モータ６６を中速回転させる（上述の高速回転より遅い所定の回転数で運転する）。

次に、制御コントローラ４０は、コンデンサ出口温度Ｔ_Cが第１の閾値Ｔ_H（第３の閾値Ｔ_Mよりも高く設定された温度であって、例えば６０度）を超えたかを判断し（ステップＳ３０３）、時刻ｔ₂₀において超えたと判断したときは、ステップＳ３００に戻り、コンプレッサ用インバータ６７に高速指令を出力し、コンプレッサ用モータ６６を高速回転させる。一方、ステップＳ３０３でコンデンサ出口温度Ｔ_Cが第１の閾値Ｔ_Hを超えていないと判断したときは、次に、目標温度Ｔ_Sと室温Ｔ_Rの差が第１の差ΔＴ₁より大きく（Ｔ_S−Ｔ_R＞ΔＴ₁）、かつ、第２の閾値Ｔ_Lとコンデンサ出口温度Ｔ_Cの差が第２の差ΔＴ₂より大きいか（Ｔ_L−Ｔ_C＞ΔＴ₂）を判断する（ステップＳ３０４）。制御コントローラ４０は、この条件を満たさないと判断したときは、中速指令を維持してステップＳ３０３に戻り、時刻ｔ₃₀において条件を満たすと判断したときは、コンプレッサ用インバータ６７に指令信号として低速指令を出力する（ステップＳ３０５）。コンプレッサ用インバータ６７は、低速指令を受け取ると、コンプレッサ用モータ６６を低速回転させる（上述の中速回転より遅い所定の回転数で運転する）。

また、制御コントローラ４０は、ステップＳ３０５で、コンプレッサ用インバータ６７に低速指令を出力すると、次に、目標温度Ｔ_Sと室温Ｔ_Rとの差が第３の差ΔＴ₃（第１の差ΔＴ₁より大きい値が設定される）より大きく（Ｔ_S−Ｔ_R＞Ｔ₃）、かつ、第２の閾値Ｔ_Lとコンデンサ出口温度Ｔ_Cとの差が第４の差ΔＴ₄（第２の差ΔＴ₂より大きい値が設定される）より大きいか（Ｔ_L−Ｔ_C＞ΔＴ₄）を判断する（ステップＳ３０６）。制御コントローラ４０は、この条件を満たさないと判断したときは、低速指令を維持してステップＳ３０４に戻り、時刻ｔ₄₀において条件を満たすと判断したときは、コンプレッサ用インバータ６７に指令信号として停止指令を出力し（ステップＳ３０７）、コンプレッサ用モータ６６を停止させ、ステップＳ３０６に戻る。

このように、制御コントローラ４０は、冷房装置６０の始動時のように室温Ｔ_Rが目標温度Ｔ_Sより高いときにおいて、コンデンサ出口温度Ｔ_Cが第１の閾値Ｔ_Hを超えるときはコンプレッサ用モータ６６を高速回転させて室温Ｔ_Rを急速に下げるようにし、第２の閾値Ｔ_Lより低いときは中速回転させて、室温Ｔ_Rを目標温度Ｔ_Sに近づけるように制御する。そして、室温Ｔ_Rが目標温度Ｔ_Sに近づくと、室温Ｔ_Rと目標温度Ｔ_Sの差およびコンデンサ出口温度Ｔ_Cと第２の閾値Ｔ_Lとの差により、コンプレッサ用モータ６６を低速回転、もしくは、停止させるように制御する。このように制御することにより、室温Ｔ_Rが高いときは、コンプレッサ用モータ６６を高速回転させて室温Ｔ_Rを早く下げ、室温Ｔ_Rが目標温度Ｔ_Sに近づいたときはコンプレッサ用モータ６６を中速回転若しくは低速回転させてこの室温Ｔ_Rが目標温度Ｔ_Sの近傍を維持するように制御することにより、バッテリー５０の電力を効率よく利用するように構成されている。なお、このコンプレッサ用モータ６６も起動／停止による電力消費は大きいが、室温Ｔ_Rと目標温度Ｔ_Sとの差およびコンデンサ出口温度Ｔ_Cと第２の閾値Ｔ_Lとの差が第３および第４の差ΔＴ₃，ΔＴ₄より大きい場合は、コンプレッサ用モータ６６を停止させた方が電力消費量が少なくなるため、本実施例においては、停止させるように構成されている。

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。制御コントローラによる電動モータの制御を示すフローチャートである。油温と電動モータに対する指令信号との関係を示す説明図であり、（ａ）は油温の状態を示す図であり、（ｂ）は指令信号の状態を示す図であり、（ｃ）は電動モータに印加される電圧を示す図である。上記パワーショベル車に搭載される冷房装置の構成を示すブロック図である。制御コントローラによるコンデンサ用モータの制御を示すフローチャートである。コンデンサ出口温度とコンデンサ用モータに対する指令信号との関係を示す説明図であり、（ａ）はコンデンサ出口温度の状態を示す図であり、（ｂ）は指令信号の状態を示す図である。制御コントローラによるコンプレッサ用モータの制御を示すフローチャートである。室温およびコンデンサ出口温度とコンプレッサに対する指令信号との関係を示す説明図であり、（ａ）は室温の状態を示す図であり、（ｂ）はコンデンサ出口温度の状態を示す図であり、（ｃ）は指令信号の状態を示す図である。

符号の説明

１クローラ型パワーショベル車（作業用車両）
１３パワーショベル機構（作業装置）
１５オペレータキャビン
３５オイルクーラ
３５ａ冷却ファン
３６ＤＣモータ
３８油温センサ
４０制御コントローラ
５０バッテリー
６０冷房装置
６２エバポレータ
６３コンプレッサ
６４コンデンサ
６４ａ冷却ファン
６６コンプレッサ用モータ
６８コンデンサ用モータ
７０設定スイッチ（温度設定手段）
７１室温センサ
７２コンデンサ出口温度センサ

Claims

車体にオペレータが搭乗するオペレータキャビンを有する作業用車両において、
直流電力を供給するバッテリーと、
前記オペレータキャビン内を冷房する冷房装置に用いられ、前記オペレータキャビン内を冷却するためにエバポレータで気体状にされた冷媒を圧縮するコンプレッサと、
前記コンプレッサで圧縮された気体状の前記冷媒を冷却して液体状にするコンデンサと、
前記コンプレッサを駆動させるコンプレッサ用モータと、
前記オペレータキャビン内の室温を検出する室温センサと、
前記コンデンサの出口における前記冷媒の出口温度を検出するコンデンサ出口温度センサと、
前記オペレータキャビン内の目標温度を設定する温度設定手段と、
前記室温センサで検出された前記室温および前記コンデンサ出口温度センサで検出された前記出口温度に基づいて、前記室温が、前記温度設定手段で設定された前記目標温度に近づくように、前記コンプレッサ用モータの回転数を制御する制御コントローラと、を有し、
前記制御コントローラが、
前記室温が、前記目標温度より高いときで、前記冷媒の前記出口温度が第１の閾値より高いときは、前記コンプレッサ用モータを第１の回転数で回転させ、前記冷媒の前記出口温度が前記第１の閾値より低く設定された第２の閾値より低いときは、前記コンプレッサ用モータを前記第１の回転数よりも遅く設定された第２の回転数で回転させるように構成され、
前記室温が、前記目標温度より低いときで、前記目標温度と前記室温との差が第１の差より大きく、かつ、前記出口温度と前記第２の閾値との差が第２の差より大きいときは、前記コンプレッサ用モータを前記第２の回転数より遅く設定された第３の回転数で回転させるように構成され、前記目標温度と前記室温との差が前記第１の差より大きく設定された第３の差より大きく、かつ、前記出口温度と前記第２の閾値との差が前記第２の差より大きく設定された第４の差より大きいときは、前記コンプレッサ用モータを停止させるように構成された作業用車両。
前記コンデンサの冷却ファンを駆動するコンデンサ用モータを有し、
前記制御コントローラが、
前記冷房装置が始動したときは、前記コンデンサ用モータを停止した状態にし、
前記出口温度が、前記第１の閾値より低く、かつ、前記第２の閾値より高く設定された第３の閾値より高くなったときは、前記コンデンサ用モータを第４の回転数で回転させ、
前記出口温度が、前記第３の閾値より低くなったときは、前記コンデンサ用モータを前記第４の回転数より遅く設定された第５の回転数で回転させるように構成された請求項１に記載の作業用車両。