JP5274073B2 - Hydraulic supply device for work equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、作業機の油圧供給装置に関するものである。 The present invention relates to a hydraulic pressure supply equipment of the work machine.
従来、作業機の油圧供給装置として車両上に作業機を搭載した作業機搭載車両が公知である。この作業機搭載車両として、車両上に油圧で作業台を昇降移動させるようにした高所作業車が知られており、近年作業の低騒音化のため、電動モータにより発生した油圧を用いるものも使用されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a working machine-equipped vehicle in which a working machine is mounted on a vehicle is known as a working machine hydraulic pressure supply device. As a work machine-equipped vehicle, an aerial work vehicle in which a work table is moved up and down by hydraulic pressure on the vehicle is known. In recent years, there are also vehicles that use hydraulic pressure generated by an electric motor to reduce work noise. It is used.
例えば、特許文献1には、高所作業車に走行用の車両エンジンで駆動される第1の油圧ポンプと、車両に搭載された車両バッテリーとは別に搭載した作業用バッテリーにより電動モータを介して駆動される第2の油圧ポンプとを備え、第1の油圧ポンプおよび第2の油圧ポンプからの油圧で車両に搭載した作業機の油圧アクチュエータを制御弁により駆動制御させるようにした作業機の油圧供給装置で、第1の油圧ポンプおよび第2の油圧ポンプのうちいずれか一方を作動させるために選択する選択スイッチを設け、この選択スイッチを第2の油圧ポンプを選択するように切換えたときに車両エンジンを自動的に停止させる制御手段を備えた高所作業車が開示されている(特許文献1の図1参照)。 For example, in Patent Document 1, a first hydraulic pump driven by a vehicle engine for traveling on an aerial work vehicle and a working battery mounted separately from the vehicle battery mounted on the vehicle via an electric motor. And a second hydraulic pump to be driven, and the hydraulic pressure of the working machine is configured such that the hydraulic actuator of the working machine mounted on the vehicle is driven and controlled by the control valve with the hydraulic pressure from the first hydraulic pump and the second hydraulic pump. When a selection switch for selecting either one of the first hydraulic pump and the second hydraulic pump is provided in the supply device and the selection switch is switched to select the second hydraulic pump. An aerial work vehicle including a control unit that automatically stops a vehicle engine is disclosed (see FIG. 1 of Patent Document 1).
一方、上記の高所作業車では、オペレータが第2の油圧ポンプを選択するように切換えた場合、第2の油圧ポンプを選択している間は電動モータで第2の油圧ポンプを駆動し続けることになり、作業用バッテリーを過度に放電させてしまうことが問題となっていた。加えて、長時間使用することで電動モータが発熱して損傷するという問題もあった。 On the other hand, in the above-described aerial work vehicle, when the operator switches to select the second hydraulic pump, the second hydraulic pump is continuously driven by the electric motor while the second hydraulic pump is selected. As a result, excessively discharging the working battery has been a problem. In addition, there has been a problem that the electric motor is heated and damaged when used for a long time.
また、作業用バッテリーの残容量が低下している時に、オペレータが選択スイッチにより第2の油圧ポンプを選択するように切換えた場合、車両エンジンを自動的に停止させても、第2の油圧ポンプが十分に駆動されず、作業機のアクチュエータが停止状態になるおそれがあった。 In addition, when the remaining capacity of the work battery is reduced, if the operator switches to select the second hydraulic pump by the selection switch, the second hydraulic pump can be used even if the vehicle engine is automatically stopped. May not be sufficiently driven, and the actuator of the working machine may be stopped.
この時、作業用バッテリーは完全に放電状態になってしまい、作業用バッテリーの寿命を短くする要因となっていた。 At this time, the working battery was completely discharged, which shortened the working battery life.
そこで、オペレータは、選択スイッチにより第1の油圧ポンプを選択するように切換えて車両エンジンを自動的に始動させ、第1の油圧ポンプからの油圧によって作業機の油圧アクチュエータを駆動制御するが、選択スイッチの切換え時には一時的に作業を停止させてしまうことになる。 Therefore, the operator switches the selection switch to select the first hydraulic pump, automatically starts the vehicle engine, and drives and controls the hydraulic actuator of the work implement by the hydraulic pressure from the first hydraulic pump. When the switch is switched, the work is temporarily stopped.
また、選択スイッチにより第2の油圧ポンプを選択しても、作業用バッテリーの残容量が低下している場合には、アクチュエータが正常に作動しないため、再び第1の油圧ポンプに切換える必要があり、操作が煩わしいものとなる。 Even if the second hydraulic pump is selected by the selection switch, if the remaining capacity of the working battery is low, the actuator does not operate normally, so it is necessary to switch to the first hydraulic pump again. The operation is troublesome.
そこで、上記のような問題を解決することを目的として、特願2007−171336号(特開2009−8194号)に開示された作業機の油圧供給装置では、モード選択手段を備え、通常モード時には、メイン油圧ポンプで油圧アクチュエータを駆動させ、エコノミーモード時には、作業用バッテリーの残容量が所定量以上かつ操作検出手段が操作を検出すると所定時間サブ油圧ポンプで油圧アクチュエータを駆動させ、作業用バッテリーの残容量が所定量未満又は所定時間に達したときにはメイン油圧ポンプで油圧アクチュエータを駆動させるように制御することが開示されている。 Therefore, for the purpose of solving the above-described problems, the hydraulic pressure supply device for a working machine disclosed in Japanese Patent Application No. 2007-171336 ( Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-8194 ) includes mode selection means, and in normal mode In the economy mode, when the remaining capacity of the work battery exceeds the predetermined amount and the operation detecting means detects the operation, the sub hydraulic pump drives the hydraulic actuator for a predetermined time and the work battery is It is disclosed that the main hydraulic pump controls the hydraulic actuator to be driven when the remaining capacity is less than a predetermined amount or reaches a predetermined time.
しかしながら、前記した特開2009−8194号に開示された作業機の油圧供給装置では、サブ油圧ポンプからメイン油圧ポンプへの切換えに着目したものであった。 However, the above-described hydraulic pressure supply device for a working machine disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-8194 has focused on switching from the sub hydraulic pump to the main hydraulic pump.
このため、メイン油圧ポンプへ切換えた後に、作業用バッテリーの充電のため、エンジンを継続して作動させる時間を設定することには及ばなかった。 For this reason, after switching to the main hydraulic pump, it has not been possible to set a time for continuously operating the engine to charge the work battery.
そこで、本発明は、エンジンの作動時間を設定できる作業機の油圧供給装置を提供することを目的としている。 The present invention aims to provide a hydraulic pressure supply equipment of the work machine can be set the operation time of the engine.
前記目的を達成するために、本発明の作業機の油圧供給装置は、走行用の車両エンジンで駆動されるメイン油圧ポンプと、車両に搭載された車両バッテリーとは別に搭載され車両エンジンのオルタネータで充電される作業用バッテリーと、作業用バッテリーから給電される電動モータにより駆動されるサブ油圧ポンプと、前記車両エンジンと前記電動モータとを作動させるコントローラと、を備え、メイン油圧ポンプ及びサブ油圧ポンプからの油圧で車両に搭載した作業機の油圧アクチュエータを制御弁により駆動制御させるようにした作業機の油圧供給装置であって、前記コントローラは、前記電動モータを所定の作動時間だけ作動させて前記サブ油圧ポンプで前記油圧アクチュエータを駆動させ、所定の作動時間の経過後には前記エンジンを作動させてメイン油圧ポンプで前記油圧アクチュエータを駆動させ、前記電動モータを停止させるとともに、前記エンジンを所定の充電時間作動させることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a hydraulic pressure supply device for a working machine according to the present invention is a vehicle engine alternator mounted separately from a main hydraulic pump driven by a traveling vehicle engine and a vehicle battery mounted on the vehicle. A main hydraulic pump and a sub hydraulic pump comprising: a working battery to be charged; a sub hydraulic pump driven by an electric motor fed from the working battery; and a controller for operating the vehicle engine and the electric motor. A hydraulic pressure supply device for a work machine that is configured to drive and control a hydraulic actuator of a work machine mounted on a vehicle with a hydraulic pressure from a control valve, wherein the controller operates the electric motor for a predetermined operating time to The hydraulic actuator is driven by a sub-hydraulic pump, and after a predetermined operating time has elapsed, the engine The is actuated to drive the hydraulic actuator by the main hydraulic pump, to stop the electric motor, and wherein the actuating said engine predetermined charging time.
加えて、前記エンジンを作動させる前記所定の充電時間は、前記電動モータによって電力が消費された前記作業用バッテリーを回復させるために必要な回復時間とすることができる。 In addition, the predetermined charging time for operating the engine may be a recovery time necessary for recovering the working battery that has consumed power by the electric motor.
また、前記制御弁には、操作されていることを検出する操作検出手段が取り付けられるとともに、前記コントローラは、前記操作検出手段によって操作が検出されなくなった時に、エンジン稼働時間に所定の待機時間を加算した時間と前記所定の充電時間とを比較し、長い方の時間前記エンジンを作動させることが好ましい。 The control valve is provided with operation detecting means for detecting that the operation is being performed, and the controller sets a predetermined waiting time for the engine operating time when the operation is not detected by the operation detecting means. It is preferable to compare the added time with the predetermined charging time and operate the engine for a longer time.
さらに、前記車両バッテリー及び前記作業用バッテリーは、前記車両バッテリーが充電完了状態であるときに前記作業用バッテリーを充電する車両バッテリー優先充電回路を備えた充電コントローラを介して充電されることが好ましい。 Furthermore, it is preferable that the vehicle battery and the work battery are charged via a charge controller including a vehicle battery priority charge circuit that charges the work battery when the vehicle battery is in a fully charged state.
そして、作業車は、上記したいずれかの作業機の油圧供給装置を備えることを特徴とする。 The work Gosha is characterized in that it comprises a hydraulic pressure supply device of any of the working machine as described above.
前記目的を達成するために、本発明の作業機の油圧供給装置は、コントローラは、電動モータを所定の作動時間だけ作動させてサブ油圧ポンプで油圧アクチュエータを駆動させ、所定の作動時間の経過後にはエンジンを作動させてメイン油圧ポンプで油圧アクチュエータを駆動させ、電動モータを停止させるとともに、エンジンを所定の充電時間作動させる。 In order to achieve the above object, in the hydraulic pressure supply device for a working machine according to the present invention, the controller operates the electric motor for a predetermined operating time to drive the hydraulic actuator with the sub hydraulic pump, and after the predetermined operating time has elapsed. Operates the engine, drives the hydraulic actuator with the main hydraulic pump, stops the electric motor, and operates the engine for a predetermined charging time.
したがって、サブ油圧ポンプによって電力が消費された作業用バッテリーが、エンジンの作動によって所定量は充電されるため、深い放電によって作業用バッテリーが劣化することを防止できる。 Therefore, since the working battery that has consumed power by the sub hydraulic pump is charged by a predetermined amount by the operation of the engine, it is possible to prevent the working battery from being deteriorated by deep discharge.
加えて、エンジンを作動させる所定の充電時間は、電動モータによって電力が消費された作業用バッテリーを回復させるために必要な回復時間とすることで、作業の1サイクルごとに、サブ油圧ポンプによって電力が消費された作業用バッテリーを回復させて、放電・充電の収支バランスをとることができる。 In addition, the predetermined charging time for operating the engine is a recovery time necessary for recovering the work battery that has consumed power by the electric motor, so that the power is supplied by the sub hydraulic pump for each cycle of the work. Can recover the work battery that has been consumed, and balance the balance between discharge and charge.
また、コントローラは、操作検出手段によって操作が検出されなくなった時に、エンジン稼働時間に所定の待機時間を加算した時間と所定の充電時間とを比較し、長い方の時間エンジンを作動させる。 In addition, when the operation is no longer detected by the operation detection means, the controller compares a predetermined charging time with a time obtained by adding a predetermined waiting time to the engine operating time, and operates the engine for the longer time.
したがって、作業用バッテリーが十分充電されている場合には、操作終了と同時にエンジンが停止したり、オペレータが短時間操作を繰り返す間歇操作をした場合に間歇操作ごとにサブ油圧ポンプが作動したりエンジンが再始動したりすることを防止できる。 Therefore, if the work battery is sufficiently charged, the engine stops at the same time as the operation is completed, or if the operator performs an intermittent operation that repeats the operation for a short time, the sub hydraulic pump is activated for each intermittent operation. Can be prevented from restarting.
加えて、作業用バッテリーが十分充電されていない場合には、所定の充電時間に達するまでエンジンを稼動させて、作業用バッテリーを十分充電させることができる。 In addition, when the working battery is not sufficiently charged, the working battery can be sufficiently charged by operating the engine until a predetermined charging time is reached.
さらに、車両バッテリー及び作業用バッテリーは、車両バッテリーが充電完了状態であるときに作業用バッテリーを充電する車両バッテリー優先充電回路を備えた充電コントローラを介して充電されることで、車両バッテリーの容量を確保して車両エンジンを確実に始動させることができる。 In addition, the vehicle battery and the work battery are charged via a charge controller having a vehicle battery priority charging circuit that charges the work battery when the vehicle battery is in a fully charged state, thereby reducing the capacity of the vehicle battery. This ensures that the vehicle engine can be started reliably.
そして、作業車は、上記したいずれかの作業機の油圧供給装置を備えることで、効率よく作業を実施できるうえに、不要な燃料の消費を抑制した作業車となる。 The work Gosha is provided with the hydraulic pressure supply device of any of the working machine as described above, on top can be implemented efficiently work, the work vehicle that suppresses the consumption of unnecessary fuel.
以下、本発明の最良の実施の形態について図面を参照して説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
まず、図2を用いて、作業車としての高所作業車Cの全体構成を説明する。ここにおいて、本発明における作業車とは、高所作業車Cに限定されるものではなく、クレーンなど作業用の機械を装備したものであればどのような車両であってもよい。 First, the overall configuration of an aerial work vehicle C as a work vehicle will be described with reference to FIG. Here, the work vehicle in the present invention is not limited to the aerial work vehicle C, and may be any vehicle provided with a working machine such as a crane.
本実施の形態の高所作業車Cは、走行機能を有する車両の本体部分となる車体31と、この車体31に水平旋回可能に取り付けられた作業機としての旋回台32と、この旋回台32の一部である固定されたブラケット33と、このブラケット33に取り付けられた作業機としての伸縮ブーム34と、車体31の四隅に設けられた作業機としてのアウトリガ39,・・・と、を備えている。
An aerial work vehicle C according to the present embodiment includes a
旋回台32は、旋回用モータの動力を伝達されるピニオンギヤを有しており、このピニオンギヤが車体31に設けた円形状のギヤに噛み合うことで旋回軸を中心に回動する。
The
また、伸縮ブーム34は、基端ブーム341と中間ブーム342と先端ブーム343とによって入れ子式に構成されており、作業機としての油圧シリンダ(不図示)によって伸縮できるようになっている。
Further, the
この基端ブーム341は、ブラケット33に水平に設置された支持軸35によって基端部がブラケット33に取り付けられており、上下に起伏できるようになっている。
The
そして、ブラケット33と基端ブーム341の先端近傍との間には作業機としての起伏シリンダ(油圧シリンダ)36が架け渡されており、この起伏シリンダ36を伸縮することで伸縮ブーム34を起伏することができる。
A hoisting cylinder (hydraulic cylinder) 36 as a work machine is bridged between the
また、先端ブーム343の先端には、作業者が高所作業を行う作業台としてのバケット37が上下左右に回動自在に取り付けられている。
Further, a
さらにバケット37には、作業者がバケット37に乗った状態でブーム34の旋回・起伏・伸縮操作とバケット37の首ふり操作ができるように、操作レバーや操作選択スイッチなどを有する上部操作装置38が設けられている。
Further, the
また、車体31の後部には操作装置収納部40が設けられており、内部に上部操作装置38と略同様な操作を行うことができる下部操作装置41が設置されている。
In addition, an operation
さらに、アウトリガ39は、高所作業車Cの転倒を防止するものであり、車体31のフロント側とリヤ側の左右に設けられ、油圧によって張出・接地がおこなわれる。
Further, the
次に、主に車体31に内蔵された作業機の油圧供給装置Sの構成について、図1を用いて説明する。
Next, the configuration of the hydraulic pressure supply device S for the working machine built in the
本実施の形態の作業機の油圧供給装置Sは、走行のための原動機となるエンジン1と、エンジン1を始動するセルモータ1aに給電する車両バッテリー4と、エンジン1の回転動力を取り出すPTO(パワーテイクオフ)2と、PTO2に連結されるメイン油圧ポンプ3と、メイン油圧ポンプ3によって駆動される作業機としての油圧アクチュエータ8,9と、エンジン1の停止時に油圧アクチュエータ8,9を駆動させるサブ油圧ポンプ7と、サブ油圧ポンプ7に連結される電動モータ6と、電動モータ6に給電する作業用バッテリー5と、を備えている。
The hydraulic pressure supply device S for a working machine according to the present embodiment includes an engine 1 that is a prime mover for traveling, a vehicle battery 4 that supplies power to a
エンジン1は、エンジン1を始動させるセルモータ1aと、車両バッテリー4や作業用バッテリー5を充電するための電気を発電するオルタネータ1bと、エンジン1の燃料噴射ポンプ制御装置1cと、を備えている。
The engine 1 includes a
また、メイン油圧ポンプ3は、トランスミッション(不図示)に結合されるPTO2に接続されることで、回転しているエンジン1の動力を直接的に取り出して油圧に変換できるようになっている。
Further, the main
さらに、車両バッテリー4は、セルモータ1aや燃料噴射ポンプ制御装置1cなどに給電して作動させるもので、一般的に鉛蓄電池が用いられる。
Further, the vehicle battery 4 is operated by supplying power to the
同様に、作業用バッテリー5は、サブ油圧ポンプ7に連結される電動モータ6やコントローラ19などに給電して作動させるもので、一般的に鉛蓄電池が用いられる。
Similarly, the work battery 5 is operated by supplying power to the
なお、これらの車両バッテリー4や作業用バッテリー5は、鉛蓄電池でなくてもよく、充電して繰り返し使用できる二次電池であればどのようなものであってもよい。 The vehicle battery 4 and the work battery 5 do not have to be lead storage batteries but may be any secondary batteries that can be charged and used repeatedly.
また、サブ油圧ポンプ7は、作業用バッテリー5から給電される電動モータ6の回転動力によって油圧を発生させる。
The sub
さらに、作業機としての油圧アクチュエータ8,9は、上記したように、走行機能を有する車体31以外であって作業のために発生した油圧により、図2に示す旋回台32や伸縮ブーム34、起伏シリンダ36、バケット37、アウトリガ39などを駆動させる。
Furthermore, as described above, the
そして、この油圧アクチュエータ8,9は、作業者が手動によって操作するための操作レバー12,13が操作されることによって開閉される制御弁10,11によって制御される。この操作レバー12,13には、作業者によって操作されたことを感知してコントローラ19に通知する操作検出器12a,13aが接続されている。
The
また、充電コントローラ14は、オルタネータ1bからの発電電力を受け、車両バッテリー4が充電を完了状態でないときに作業用バッテリー5を充電せずに車両バッテリー4を充電し、車両バッテリー4が充電完了状態であるときに作業用バッテリー5を充電するために、車両バッテリー4を優先して充電する優先充電回路を備えた充電用のコントローラである。
Further, the
さらに、スタータリレー15は、車両バッテリー4とセルモータ1aとの接続を開閉する電磁継電器であり、後述するコントローラ19からの司令を受けて車両バッテリー4をセルモータ1aに接続して車両エンジン1を始動させる。
Furthermore, the
そして、電動モータ駆動リレー16は、作業用バッテリー5と電動モータ6との接続を開閉する電磁継電器であり、後述するコントローラ19からの司令を受けて作業用バッテリー5を電動モータ6に接続して電動モータ6を駆動させる。
The electric
また、コントローラ19は、作業機の動作や安全装置などを制御する制御装置と一体に構成されるもので、集積回路を有して構成されるマイクロコントローラである。
The
さらに、このコントローラ19は、作業用バッテリー5から給電されており、操作検出器12a,13aなどから通知を受けて、スタータリレー15や電動モータ駆動リレー16やスタータリレー15に司令を通知してこれらを開閉するタイミングを調整している。
Further, the
そして、コントローラ19は、後述するように、電動モータ6を所定の作動時間T1だけ作動させてサブ油圧ポンプ7で油圧アクチュエータ8,9を駆動させ、所定の作動時間T1の経過後にはエンジン1を作動させてメイン油圧ポンプ3で油圧アクチュエータ8,9を駆動させるとともに、エンジン1を所定の充電時間T2以上稼動させるように制御する。
Then, as will be described later, the
加えて、コントローラ19は、エンジン1を作動させて所定の充電時間T2が経過した時に、操作検出手段としての操作検出器12a,13aによって操作が検出されない場合に、さらに所定の待機時間T3だけエンジン1を作動させるように制御する。
In addition, when the operation is not detected by the
次に、本実施の形態の作業機の油圧供給装置Sを用いて、コントローラ19の司令によって作業用バッテリーを充電させる充電処理について、図3のフローチャートを用いて説明する。
Next, a charging process for charging the work battery by the command of the
まず、作業者がエンジン停止スイッチ(不図示)を操作することによって、エンジン1を停止させる(ステップS1)。なお、このエンジン停止は、停車を検知してエンジン1を自動的に停止するいわゆるアイドリングストップ機構によるものであってもよい。 First, the engine 1 is stopped by an operator operating an engine stop switch (not shown) (step S1). The engine stop may be by a so-called idling stop mechanism that detects a stop and automatically stops the engine 1.
次に、操作検出器12a,13aからの通知によって操作レバー12,13が操作されたかどうか判断する(ステップS2)。
Next, it is determined whether or not the operation levers 12 and 13 have been operated based on notifications from the
操作レバー12,13が操作された通知を受けていない場合には、同様の判断を繰り返す(ステップS2のNO)。 When notifying that the operation levers 12 and 13 have been operated, the same determination is repeated (NO in step S2).
操作レバー12,13が操作された通知を受けている場合には(ステップS2のYES)、電動モータ駆動リレー16を閉じて、電動モータ6と作業用バッテリー5とを電気的に接続させて電動モータ6によってサブ油圧ポンプ7を駆動させる(ステップS3)。
If the operation levers 12 and 13 have been operated (YES in step S2), the electric
そして、操作されてからの駆動時間の積算を開始し(ステップS4)、所定の作動時間T1に達しているかどうかを判断する(ステップS7)。 Then, integration of the drive time after the operation is started (step S4), and it is determined whether or not the predetermined operation time T1 has been reached (step S7).
操作されてから所定の作動時間T1が経過していない場合には、同様の判断を繰り返す(ステップS7のNO〜ステップS4)。 If the predetermined operation time T1 has not elapsed since the operation, the same determination is repeated (NO in step S7 to step S4).
さらに、所定の作動時間T1の経過前に操作が終了すれば(ステップS5のNO)サブ油圧ポンプ7を停止して(ステップS6)、同様の処理(ステップS2〜ステップS6)を繰り返す。
Further, if the operation is completed before the predetermined operating time T1 has elapsed (NO in step S5), the sub
また、操作が作動時間T1の経過時に継続していれば(ステップS7のYES)、スタータリレー15を閉じて、セルモータ1aと車両バッテリー4とを電気的に接続させてエンジン1を始動しPTO2によってメイン油圧ポンプ3を駆動させるとともに、メイン油圧ポンプ3に十分な油圧が発生すれば電動モータ駆動リレー16を開いてサブ油圧ポンプ7を停止させる(ステップS8)。
Further, if the operation is continued when the operation time T1 has elapsed (YES in step S7), the
そして、エンジン1が稼動してからのエンジン稼働時間T5の積算を開始した上で(ステップS9)、操作レバー12,13が操作されているかどうかを判断する(ステップS10)。 Then, after starting the integration of the engine operating time T5 after the engine 1 is operated (step S9), it is determined whether or not the operation levers 12 and 13 are operated (step S10).
操作が継続していれば(ステップS10のYES)、操作が終了するまで同様の判断を繰り返す(ステップS10)。 If the operation continues (YES in step S10), the same determination is repeated until the operation ends (step S10).
操作が終了していれば(ステップS10のNO)、エンジン稼働時間T5に所定の待機時間T3を加算した時間と、所定の充電時間T2と、の時間の長さを比較する(ステップS11)。 If the operation has been completed (NO in step S10), the length of time obtained by adding the predetermined standby time T3 to the engine operating time T5 and the predetermined charging time T2 are compared (step S11).
エンジン稼働時間T5に所定の待機時間T3を加算した時間の方が長い場合には(ステップS11のYES)、操作終了以降の時間である非操作時間が待機時間T3に達したかどうか判断する待機時間経過処理に移行する(ステップS12〜S14)。 If the time obtained by adding the predetermined standby time T3 to the engine operating time T5 is longer (YES in step S11), the standby for determining whether the non-operation time that is the time after the end of the operation has reached the standby time T3. The process proceeds to time elapse processing (steps S12 to S14).
所定の充電時間T2の方が長い場合には(ステップS11のNO)、エンジン稼動時間T5が充電時間T2に達したかどうか判断する充電時間経過処理に移行する(ステップS15〜S16)。 If the predetermined charging time T2 is longer (NO in step S11), the process proceeds to a charging time elapse process for determining whether the engine operating time T5 has reached the charging time T2 (steps S15 to S16).
そして、待機時間経過処理(ステップS11のYES)では、非操作時間の積算を開始し(ステップS12)、非操作時間が所定の待機時間T3に達したかどうか判断する(ステップS13)。 In the standby time elapse process (YES in step S11), the integration of the non-operation time is started (step S12), and it is determined whether or not the non-operation time has reached a predetermined standby time T3 (step S13).
非操作時間が所定の待機時間T3に達していれば(ステップS13のYES)、充電処理の開始へ戻り、エンジン1を停止する(ステップS1)。 If the non-operation time has reached the predetermined standby time T3 (YES in step S13), the process returns to the start of the charging process, and the engine 1 is stopped (step S1).
非操作時間が所定の待機時間T3に達していなければ(ステップS13のNO)、さらに操作しているかどうか判断し(ステップS14)、操作していなければ(ステップS14のNO)同様の処理を繰り返し(ステップS13,S14)、操作していれば(ステップS14のYES)再びエンジン稼動時間T5を積算する。 If the non-operation time has not reached the predetermined waiting time T3 (NO in step S13), it is determined whether or not the operation is further performed (step S14). If the operation is not performed (NO in step S14), the same processing is repeated. (Steps S13 and S14) If operated (YES in Step S14), the engine operating time T5 is accumulated again.
また、充電時間経過処理(ステップS11のNO)では、エンジン稼働時間T5が所定の充電時間T2に達したかどうか判断する(ステップS15)。 In the charging time lapse process (NO in step S11), it is determined whether the engine operating time T5 has reached a predetermined charging time T2 (step S15).
エンジン稼動時間T5が所定の充電時間T2に達していれば(ステップS15のYES)、充電処理の開始へ戻り、エンジン1を停止する(ステップS1)。 If the engine operating time T5 has reached the predetermined charging time T2 (YES in step S15), the process returns to the start of the charging process, and the engine 1 is stopped (step S1).
エンジン稼働時間T5が所定の充電時間T2に達していなければ(ステップS15のNO)、さらに操作しているかどうか判断し(ステップS16)、操作していなければ(ステップS16のNO)同様の処理を繰り返し(ステップS15,S16)、操作していれば(ステップS16のYES)再びエンジン稼動時間T5を積算する。 If the engine operating time T5 has not reached the predetermined charging time T2 (NO in step S15), it is determined whether or not the engine is operating further (step S16), and if not operated (NO in step S16), the same processing is performed. Repeatedly (steps S15 and S16), if operated (YES in step S16), the engine operating time T5 is accumulated again.
以上のように、コントローラ19によって作業用バッテリー1を充電させる充電処理が行われる。
As described above, the charging process for charging the work battery 1 is performed by the
また、上記の処理において、充電時間T2は、作動時間T1の間に稼動した電動モータ6で消費された電力を、エンジン1の稼動によって充電して回復させるために必要な回復時間T4に設定することができる。
In the above processing, the charging time T2 is set to the recovery time T4 required for charging and recovering the electric power consumed by the
例えば、電動モータ6使用時の消費電流値を60(A)、作動時間T1を10(秒)、エンジン1稼動時の充電電流値を20(A)とすると、充電時間T2は、10×60/20=30(秒)となる。
For example, if the consumption current value when using the
次に、本実施の形態の作業機の油圧供給装置Sの作用について説明する。 Next, the operation of the hydraulic pressure supply device S of the working machine according to the present embodiment will be described.
このように、本実施の形態の作業機の油圧供給装置Sは、コントローラ19は、電動モータ6を所定の作動時間T1だけ作動させてサブ油圧ポンプ7で油圧アクチュエータ8,9を駆動させ、所定の作動時間T1の経過後にはエンジン1を作動させてメイン油圧ポンプ3で油圧アクチュエータ8,9を駆動させるとともに、エンジン1を所定の充電時間T2以上作動させる。
As described above, in the hydraulic pressure supply device S for the working machine according to the present embodiment, the
したがって、サブ油圧ポンプ7によって電力が消費された作業用バッテリー5が、エンジン1の作動によって所定量は充電されるため、深い放電によって作業用バッテリー5が劣化することを防止できる。
Therefore, since the work battery 5 that has consumed power by the sub
加えて、エンジン1を作動させる充電時間T2は、電動モータ6によって電力が消費された作業用バッテリー5を回復させるために必要な回復時間T4とすることができる。
In addition, the charging time T <b> 2 for operating the engine 1 can be a recovery time T <b> 4 necessary for recovering the work battery 5 that has consumed power by the
したがって、作業の1サイクルごとに、サブ油圧ポンプ7によって電力が消費された作業用バッテリー5を回復させて、放電・充電の収支バランスをとることができる。
Therefore, it is possible to recover the work / battery 5 in which power is consumed by the
すなわち、作業の1サイクルにおいて電動モータ6が消費した作業用バッテリー5の電力は、同一の作業サイクル内でエンジン1のオルタネータ1bによって充電されることで補完される。
That is, the electric power of the work battery 5 consumed by the
そうすると、次の作業サイクルでは、作業用バッテリー5は回復した状態となっているため、作業用バッテリー5の残容量が不足して作業不能となることがなくなる。 Then, in the next work cycle, the work battery 5 is in a recovered state, so that the remaining capacity of the work battery 5 does not become insufficient and the work cannot be disabled.
加えて、このように作業の1サイクルごとに作業用バッテリー5を回復させることができれば、作業用バッテリー5の放電深度を浅くして寿命を長くすることができるうえに、作業用バッテリー5として容量の小さいものを用いることができる。 In addition, if the working battery 5 can be recovered for each cycle of the work in this way, the working battery 5 can be shortened in depth of discharge to increase the life, and the working battery 5 has a capacity. Can be used.
また、コントローラ19は、操作検出器12a,13aによって操作が検出されなくなった時に、エンジン稼働時間T5に所定の待機時間T3を加算した時間と所定の充電時間T2とを比較し、長い方の時間エンジン1を作動させる。
The
つまり、操作が長い時間継続してエンジン稼動時間T5が長く、このエンジン稼動時間T5に所定の待機時間T3を加えた時間が、所定の充電時間T2以上となっている場合には、操作終了以降の非操作時間が所定の待機時間T3に達するまでエンジン1を稼動させる。 That is, when the operation continues for a long time and the engine operating time T5 is long, and the time obtained by adding the predetermined standby time T3 to the engine operating time T5 is equal to or longer than the predetermined charging time T2, The engine 1 is operated until the non-operation time reaches a predetermined waiting time T3.
一方、操作がすぐに終了してエンジン稼動時間T5が短く、このエンジン稼動時間T5に所定の待機時間T3を加えた時間が、所定の充電時間T2以下となっている場合には、エンジン稼動時間T5が所定の充電時間T2に達するまでエンジン1を稼動させる。 On the other hand, when the operation is finished immediately and the engine operating time T5 is short and the time obtained by adding the predetermined standby time T3 to the engine operating time T5 is equal to or shorter than the predetermined charging time T2, the engine operating time The engine 1 is operated until T5 reaches a predetermined charging time T2.
したがって、エンジン稼動時間T5が長く、作業用バッテリー5が十分充電されている場合には、操作終了と同時にエンジン1が停止したり、オペレータが短時間操作を繰り返す間歇操作をした場合に間歇操作ごとにサブ油圧ポンプ7が作動したりエンジン1が再始動したりすることを防止できる。
Therefore, when the engine operating time T5 is long and the work battery 5 is sufficiently charged, the engine 1 is stopped at the same time as the operation is completed, or the intermittent operation is repeated every time the operator repeats the short operation. Further, it is possible to prevent the sub
つまり、オペレータによっては、操作レバー12,13を入れて戻す動作を瞬時に行って、作業機の微動を繰り返すことで作業機の位置を微調整する場合があるが、このような場合に待機時間T3を設けていないと、操作ごとに電動モータ6が作動したり、エンジン1が再始動したりすることになる。
That is, depending on the operator, there is a case where the operation levers 12 and 13 are inserted and returned instantaneously, and the position of the work implement is finely adjusted by repeating the fine movement of the work implement. If T3 is not provided, the
そこで、オペレータが上記のような間歇操作をしている場合には、積算時間を再設定して、一連の充電処理を終了させないことで、電動モータ6の作動やエンジン1の再始動を防止することができる。
Therefore, when the operator performs the intermittent operation as described above, the integration time is reset and the series of charging processes is not terminated, thereby preventing the operation of the
そして、エンジン稼動時間T5が短く、作業用バッテリー5が十分充電されていない場合には、所定の充電時間T2に達するまでエンジン1を稼動させて、作業用バッテリー5を十分充電させることができる。 When the engine operation time T5 is short and the work battery 5 is not sufficiently charged, the work battery 5 can be sufficiently charged by operating the engine 1 until the predetermined charge time T2 is reached.
さらに、車両バッテリー4及び作業用バッテリー5は、車両バッテリー4が充電完了状態であるときに作業用バッテリー5を充電する車両バッテリー優先充電回路を備えた充電コントローラ14を介して充電されることで、車両バッテリー4の残容量を確保して車両のエンジン1を確実に始動させることができる。
Furthermore, the vehicle battery 4 and the work battery 5 are charged via a
このように、車両バッテリー4を優先的に充電させて作業時・走行時に車両のエンジン1の始動を確保できれば、作業不能・走行不能になるおそれを抑制することができる。 Thus, if the vehicle battery 4 can be preferentially charged and the start of the engine 1 of the vehicle can be ensured at the time of working / running, the possibility of being unable to work / running can be suppressed.
そして、本実施の形態の作業車としての高所作業車Cは、上記したいずれかの作業機の油圧供給装置Sを備えることで、効率よく作業を実施できるうえに、不必要な燃料の消費を抑制した作業車となる。 The aerial work vehicle C as the work vehicle according to the present embodiment includes the hydraulic pressure supply device S for any of the work machines described above, so that the work can be efficiently performed and unnecessary fuel consumption is performed. It becomes a work vehicle that suppresses.
以上、図面を参照して、本発明の最良の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、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。 Although the best embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and design changes that do not depart from the gist of the present invention are possible. Are included in the present invention.
例えば、前記実施の形態では、コントローラ19は充電時間T2が経過した時にさらに待機時間T3だけエンジン1を作動させる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、待機時間T3を設けないものであってもよい。
For example, in the above-described embodiment, the case where the
また、前記実施の形態では、車両バッテリー優先充電回路を備えた充電コントローラ14を介して車両バッテリー4及び作業用バッテリー5が充電される場合について説明したが、これに限定されるものではなく、充電コントローラ14を備えないものであってもよい。
Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the vehicle battery 4 and the work battery 5 were charged via the
さらに、前記実施の形態では、電動モータ6の作動時間T1はあらかじめ固定値として設定されている場合について説明したが、これに限定されるものではなく、オペレータの好みで調整できるものであってもよいし、作業の内容等に連動して可変にされるものであってもよい。
Further, in the above-described embodiment, the case where the operation time T1 of the
そして、前記実施の形態では、所定の充電時間T2として作動時間T1の間に稼動した電動モータ6で消費された電力を回復させるために必要な回復時間T4に設定する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、作業用バッテリー5をある程度まで充電できる時間(例えば数分程度)であれば、どのような時間であってもよい。
In the above embodiment, the case where the predetermined charging time T2 is set to the recovery time T4 necessary for recovering the power consumed by the
また、前記実施の形態では、エンジン1を所定の充電時間T2作動させて作業用バッテリー5を充電する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、作業用バッテリー5の電圧や比重などに基づいて作業用バッテリー5を所定量だけ充電するものであってもよい。 In the above embodiment, the case where the engine 1 is operated for a predetermined charging time T2 to charge the work battery 5 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the voltage and specific gravity of the work battery 5 are not limited thereto. The work battery 5 may be charged by a predetermined amount based on the above.
さらに、前記実施の形態では、エンジン稼働時間T5に待機時間T3を加算した時間と、充電時間T2と、を比較する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、エンジン稼働時間T5と、充電時間T2から待機時間T3を減算した時間と、を比較するものであってもよい。 Further, in the above embodiment, the case where the time obtained by adding the standby time T3 to the engine operating time T5 and the charging time T2 has been described, but the present invention is not limited to this. A time obtained by subtracting the standby time T3 from the charging time T2 may be compared.
そして、前記実施の形態では、作業用バッテリー5は走行機能に用いないものとして説明したが、これに限定されるものではなく、作業現場での小移動には適用してもよい。 In the above-described embodiment, the work battery 5 has been described as not being used for the traveling function. However, the present invention is not limited to this and may be applied to small movements at the work site.
C 高所作業車(作業車)
S 作業機の油圧供給装置
T1 作動時間
T2 充電時間
T3 待機時間
T4 回復時間
T5 エンジン稼動時間
1 エンジン(車両エンジン)
1b オルタネータ
2 PTO
3 メイン油圧ポンプ
4 車両バッテリー
5 作業用バッテリー
6 電動モータ
7 サブ油圧ポンプ
8,9 油圧アクチュエータ(作業機)
12,13 操作レバー
12a,13a 操作検出器
14 充電コントローラ
19 コントローラ
C Aerial work vehicle (work vehicle)
S Hydraulic pressure supply device for work machine T1 Operating time T2 Charging time T3 Standby time T4 Recovery time T5 Engine operating time 1 Engine (vehicle engine)
3 Main hydraulic pump 4 Vehicle battery 5
12, 13
Claims (2)
リーとは別に搭載され車両エンジンのオルタネータで充電される作業用バッテリーと、作
業用バッテリーから給電される電動モータにより駆動されるサブ油圧ポンプと、前記車両
エンジンと前記電動モータとを作動させるコントローラと、を備え、メイン油圧ポンプ及
びサブ油圧ポンプからの油圧で車両に搭載した作業機の油圧アクチュエータを、操作されていることを検出する操作検出手段が取り付けられた制御弁により駆動制御させるようにした作業機の油圧供給装置であって、
前記コントローラは、前記電動モータを所定の作動時間だけ作動させて前記サブ油圧ポ
ンプで前記油圧アクチュエータを駆動させ、所定の作動時間の経過後には前記エンジンを
作動させてメイン油圧ポンプで前記油圧アクチュエータを駆動させ、前記電動モータを停
止させるとともに、前記エンジンを、前記電動モータによって電力が消費された前記作業用バッテリーを回復させるために必要な回復時間である所定の充電時間作動させるようにしてなり、前記操作検出手段によって操作が検出されなくなった時には、エンジン稼働時間に所定の待機時間を加算した時間と前記所定の充電時間とを比較し、長い方の時間前記エンジンを作動させることを特徴とする作業機の油圧供給装置。 Driven by a main hydraulic pump driven by a vehicle engine for traveling, a working battery mounted separately from the vehicle battery mounted on the vehicle and charged by an alternator of the vehicle engine, and an electric motor powered by the working battery And a controller for operating the vehicle engine and the electric motor, and operating a hydraulic actuator of a work machine mounted on the vehicle with hydraulic pressure from the main hydraulic pump and the sub hydraulic pump . A hydraulic pressure supply device for a work machine that is driven and controlled by a control valve to which an operation detecting means for detecting the operation is attached ,
The controller operates the electric motor for a predetermined operating time, drives the hydraulic actuator with the sub hydraulic pump, operates the engine after a predetermined operating time, and operates the hydraulic actuator with a main hydraulic pump. Driving, stopping the electric motor, and operating the engine for a predetermined charging time, which is a recovery time necessary for recovering the working battery that has consumed power by the electric motor, When no operation is detected by the operation detecting means, a time obtained by adding a predetermined standby time to an engine operating time is compared with the predetermined charging time, and the engine is operated for a longer time. Hydraulic supply device for work equipment.
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