JP5339811B2 - バッテリー式作業車両の運転状態検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、車体に搭載したバッテリーにより駆動されるバッテリー式作業車両の運転状態検出装置に関する。

特許文献１には、電動式フォークリフトにおいて、充電直後であっても、バッテリーの残量を適正に表示させる表示装置が提案されている。
特開２００８−８２７３８号公報

しかしながら、表示装置には、バッテリーの残量が表示されるものの、現在の運転作業状態でどのぐらいの時間が使用可能なのか、何時間後に充電が必要となるのかが不明であり、大体の目安にしかならず、不便であるという問題があった。

本発明は上記問題点を解決して、残りの運転時間を表示することにより、充電のタイミングを適正に判断することができるバッテリー式作業車両の運転状態検出装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、
本体部(11)に搭載されたバッテリー(33)により走行装置(18)と作業装置(21)とを駆動するバッテリー式作業車両の運転状態検出装置であって、
走行と作業を継続可能な時間を表示する残稼動時間表示部(52)を有する表示装置(31)を設け、
当該表示装置(31)に残稼動時間の表示データを出力する表示コントローラ(41)に、単位時間当たりのバッテリーの消費量(EC)と残稼動時間(Hk)とを演算する燃費・残稼動時間演算部(41e)を設け、
前記燃費・残稼動時間演算部(41e)は、
測定開始時のバッテリー(33)の初期測定電圧(Va)および現在のバッテリーの測定電圧(Vb)ならびにバッテリー(33)の定格容量(AF)から求められたバッテリーの消費量(AC)と、前記バッテリー(33)の定格容量(AF)から残バッテリー容量(AL)を求め、
当該残バッテリー容量(AL)と単位時間当たりのバッテリーの消費量(EC)から、バッテリー(33)の残稼動時間(Hk)を求め、
単位時間当たりのバッテリー(33)の消費量(AC)を求める際に、初期測定時から所定の補正時間(Tc)の範囲では、下記の式Ａにより補正した単位時間当たりのバッテリー(33)の補正消費量：ＥＤを求めるように構成され、
ＥＤ＝［ＥＡ×（Ｓ−ｎ）］＋ＥＣ×ｎ…（Ａ）
ただし、ＥＡ（ＡＨ／ｈ）は前回の運転データの単位時間当たりのバッテリーの消費量、ＥＣ（ＡＨ／ｈ）は現在の単位時間当たりのバッテリーの消費量、Ｓ：補正時間Ｔｃを複数に細分化したステップ項目で早い順に番号を付した最大表示数、ｎは現在の測定値が属するステップ項目の表示数であることを特徴とするものである。

請求項２記載の発明は、
本体部(11)に搭載されたバッテリー(33)により走行装置(18)と作業装置(21)とを駆動するバッテリー式作業車両の運転状態検出装置であって、
単位時間当たりのバッテリー(33)の消費量(AC)を表示する燃費表示部(51)、および走行と作業の継続可能な時間を表示する残稼動時間表示部(52)を有する表示装置(31)と、当該表示装置(31)に、単位時間当たりのバッテリー(33)の消費量(AC)の表示データおよび残稼動時間(Hk)の表示データを出力する表示コントローラ(41)と、バッテリー(33)の電圧の測定を開始するリセットスイッチ(32A)を有する操作スイッチ部(32)とを具備し、
表示コントローラ(41)は、バッテリー(33)の電圧を測定可能な電圧センサ部(41b)と、バッテリー(33)の電圧の測定開始から経過時間(Tn)をカウントする時間測定部(41a)と、単位時間当たりのバッテリー(33)の消費量(AC)と残稼動時間(Hk)とを演算する燃費・残稼動時間演算部(41e)と、バッテリー(33)の定格容量(AF)および初期測定値(Va)を記憶する記憶部(46)とを有し、
前記燃費・残稼動時間演算部(41e)は、
電圧センサ部(41b)により測定開始時に測定されたバッテリー(33)の初期測定電圧(Va)と、電圧センサ部(41b)により測定された現在のバッテリー(33)の測定電圧(Vb)と、バッテリー(33)の定格容量(AF)と、測定開始からの経過時間(Tn)とに基づいてバッテリー(33)の消費量(AC)と単位時間当たりのバッテリーの消費量(EC)とを求め、
前記バッテリー(33)の消費量(AC)とバッテリー(33)の定格容量(AF)から求められた残バッテリー容量(AL)と、単位時間当たりのバッテリーの消費量(EC)から、バッテリー(33)の残稼動時間(Hk)を求め、
単位時間当たりのバッテリー(33)の消費量(AC)を求める際に、初期測定時から所定の補正時間(Tc)の範囲では、下記の式Ａにより補正した単位時間当たりのバッテリー(33)の補正消費量：ＥＤを求めるように構成され、
ＥＤ＝［ＥＡ×（Ｓ−ｎ）］＋ＥＣ×ｎ…（Ａ）
ただし、ＥＡ（ＡＨ／ｈ）は前回の運転データの単位時間当たりのバッテリーの消費量、ＥＣ（ＡＨ／ｈ）は現在の単位時間当たりのバッテリーの消費量、Ｓ：補正時間Ｔｃを複数に細分化したステップ項目で早い順に番号を付した最大表示数、ｎは現在の測定値が属するステップ項目の表示数であることを特徴とするものである。

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の構成において、記憶部(46)に、バッテリー(33)の定格充電電圧(Vmax)から使用可能最低電圧(Vmin)を減算した有効電圧を複数に細分化して複数の電圧ステップを形成し、これら電圧ステップが、その平均値を前記有効電圧で除算した電圧比レベルで表された電圧テーブル(BT)を具備し、燃費・残稼動時間演算部(41e)は、バッテリー(33)の初期測定電圧(Va)が属する電圧比レベル(RA)から現在の測定電圧(Vb)が属する電圧比レベル(RB)を減算した電圧比レベル差と、バッテリー(33)の定格容量(AF)とを乗算してバッテリー(33)の消費量(AC)を求め、当該バッテリー(33)の消費量(AC)を測定開始から現在までの経過時間(Tn)で除算することにより、単位時間当たりのバッテリーの消費量(EC)を求め、さらに初期測定電圧(Va)が属する電圧比レベル(RA)とバッテリー(33)の定格容量(AF)とを乗算して残バッテリー容量(AL)を求め、当該残バッテリー容量(AL)を前記単位時間当たりのバッテリー(33)の消費量(AC)で除算して残稼動時間(Hk)を求めるように構成されたものである。

請求項４記載の発明は、請求項１または２記載の構成において、燃費・残稼動時間演算部(41e)は、バッテリー(33)の初期測定電圧(Va)から現在の測定電圧(Vb)を減算した消費電圧を、バッテリー(33)の定格充電電圧(Vmax)から使用可能最低電圧(Vmin)を減算した有効電圧で除算して消費電圧比を求め、バッテリー(33)の定格容量(AF)に前記消費電圧比を乗算してバッテリー(33)の消費量(AC)を求め、当該バッテリー(33)の消費量(AC)を測定開始からの経過時間(Tn)で除算することにより、単位時間当たりのバッテリー(33)の消費量(EC)を求め、さらに現在の測定電圧(Vb)を、バッテリー(33)の定格充電電圧(Vmax)から使用可能最低電圧(Vmin)を減算した有効電圧で除算して現在の測定電圧比を求め、バッテリー(33)の定格容量(AF)に前記測定電圧比を乗算して残バッテリー容量(AL)を求め、当該残バッテリー容量(AL)を前記単位時間当たりのバッテリー(33)の消費量(EC)で除算して残稼動時間(Hk)を求めるように構成されたものである。

ＥＤ＝［ＥＡ×（Ｓ−ｎ）］＋ＥＣ×ｎ…（Ａ）
ただし、ＥＡ（ＡＨ／ｈ）は前回の運転データの単位時間当たりのバッテリーの消費量、ＥＣ（ＡＨ／ｈ）は現在の単位時間当たりのバッテリーの消費量、Ｓ：補正時間Ｔｃを複数に細分化したステップ項目で早い順に番号を付した最大表示数、ｎは現在の測定値が属するステップ項目の表示数である。

なお、括弧内の符号は、参考のために、実施の形態に対応する符号を付したものである。

請求項１記載の発明によれば、燃費・残稼動時間演算部により、バッテリーの消費量とバッテリーの定格容量から求められた残バッテリー容量と、単位時間当たりのバッテリーの消費量からバッテリーの残稼動時間を求めて、表示装置の残稼動時間表示部に残稼動時間を表示するので、オペーレータが表示装置を見ることで、瞬時に残稼動時間を正確に知ることができる。したがって、バッテリーへの充電時期を適正に判断することができ、作業を能率的に行うことができる。
また、充電直後や運転開始直後から所定時間内では、バッテリーの消費量や燃費が安定せず、また測定時間が短いため、測定精度が低下しやすいが、前回の運転データの燃費により（式）により補正することで、より精度よく単位時間当たりのバッテリーの消費量と、残稼動時間とを演算して表示することができる。

請求項２記載の発明によれば、初期測定電圧と現在の測定電圧から単位時間当たりのバッテリーの消費量と、バッテリーの残稼動時間とを求め、表示装置に燃費表示部と、走行と作業の継続可能な時間を表示する残稼動時間表示部とを設けたので、オペーレータが表示装置を見ることで、瞬時に残稼動時間を正確に知ることができる。したがって、バッテリーへの充電時期を適正に判断することができ、作業を能率的に行うことができる。
また、充電直後や運転開始直後から所定時間内では、バッテリーの消費量や燃費が安定せず、また測定時間が短いため、測定精度が低下しやすいが、前回の運転データの燃費により（式）により補正することで、より精度よく単位時間当たりのバッテリーの消費量と、残稼動時間とを演算して表示することができる。

請求項３記載の発明によれば、記憶部に記憶させた電圧テーブルを使用することで、迅速にバッテリーの消費量や残バッテリー容量を演算することができ、簡単な演算により、単位時間当たりのバッテリーの消費量と、バッテリーの残稼動時間とを求めることができる。

請求項４記載の発明によれば、電圧テーブル無しに、電圧を検出するごとにより正確に単位時間当たりのバッテリーの消費量と残稼動時間とを演算することができる。

以下、本発明の実施の形態に係るバッテリー式作業車両の運転状態検出装置を説明する。
［実施の形態１］
バッテリー式作業車両であるリーチ式バッテリーフォークリフトの運転状態検出装置を図１〜図９を参照して説明する。
(バッテリーフォークリフトの構造)
リーチ式バッテリーフォークリフトは、図１，図２に示すように、運転操作部１２が設けられるとともに、前部両側から前方に左右一対のアウトリガー部（またはリーチ部）１３が突出された本体部１１と、アウトリガー部１３の内面に溝型に形成されたレール部１３ａにローラ２３ａを介して出退自在に保持された荷役部（作業装置）２１とで構成されている。

本体部１１に設けられた走行装置１８は、左後部にドライブモータ３５により走行駆動されるドライブ輪１８Ａが設けられるとともに、右後部にキャスタ輪１８Ｂが設けられ、左右のアウトリガー部１３の前部にトレール輪１８Ｃがそれぞれ設けられている。

前記荷役部２１は、前方に出退自在な移動体２３に、左右一対の外マスト内に内マストを介してキャリッジ２５を昇降自在に支持するリフト装置２４が立設されている。このリフト装置２４は、リフトシリンダ２２によりスプロケットを有する内マストを昇降させ、外マストの下部とキャリッジ２５とを連結されてスプロケットに巻回されたチェーンにより、キャリッジ２５を倍速で昇降移動させ、キャリッジ２５に設けた左右一対のフォーク部材２７により荷を昇降させることができる。またこのリフト装置２４は、移動体２３に設けられたチルトシリンダ（図示せず）により所定角度範囲で前後に傾動される。また本体部１１に設けられたリーチシリンダ２６により、リフト装置２４を移動体２３を介してフォーク部材２７を出退させることができる。

運転操作部１２は、本体部１１の背面右部からオペーレータが乗り降り可能な乗降床１４ａを有する乗降部１４と、この乗降部１４の前部上面に配置された前面パネル部１５と、左部上面のカバー部１９とを具備し、前面パネル部１５に、右側からアクセルレバー、荷役部２１の出退用のリーチレバー、リフト装置２４の傾動用チルトレバー、フォーク部材２７の昇降用リフトレバーなどの操作レバー装置１６が配置され、またその左側の前面パネル部に、本発明に係る液晶表示部（表示装置）３１および操作スイッチパネル（操作スイッチ部）３２が配置されている。またカバー部１９にステアリングハンドル１７が設けられている。

さらに本体部１１には、内部前側に駆動用のバッテリー３３が交換可能に搭載され、またリフトシリン２２やチルトシリンダ、リーチシリンダ２６に駆動油を供給する油圧ポンプユニット駆動用のポンプモータ３４、ドライブモータ３５が設置されている。

（運転状態検出装置）
図３は、本発明に係る運転状態検出装置を示すブロック図で、キースイッチ４２と操作スイッチパネル３２が接続されたインターフェイス部４３と、このインターフェイス部４３から操作信号が入力されるとともに液晶表示部３１に表示信号を出力する表示コントローラ（ＣＰＵ）４１と、バッテリー３３から電源回路４４を介して表示コントローラ４１に接続された駆動・検出兼用の演算用検出ライン４５と、後述のアワーメータ一覧表示画面Ｐ３や過去の燃費（時間当たりの電流消費量）、バッテリー３３の電圧テーブルＢＴなどを記録する記憶部４６とを具備している。そして、バッテリー３３から電源回路４４を介してメインコントローラ３６に送電された電流がポンプモータ３４およびドライブモータ３５に給電される。またメインコントーラ３６から表示コントローラ４１に操作信号が入力される。

前記電圧テーブルＢＴは、図９に示すように、バッテリー３３の定格充電電圧から使用可能最低電圧を減算した有効電圧を複数に細分化して複数の電圧ステップ（たとえば１０段階）を形成するとともに、これら電圧ステップの平均値を前記有効電圧で除算した電圧比レベル（バッテリーレベルともいう）１０（％）〜１００（％）で表したものである。

操作スイッチパネル３２には、中央部に、短押しで標準画面Ｐ１、燃費計画画面Ｐ２およびアワーメータ一覧表示画面Ｐ３を切り替えて表示する表示変更スイッチ３２Ｍが配置され、四隅位置の右上部に、走行速度を制限するための速度制限スイッチ３２Ｅが配置されている。また左上部に、駆動モードをパワーモードボタン、ノーマルモードおよびエコノミーモードから選択するモード選択スイッチ３２Ｐが配置されている。また右下部には、長押しで、消費電流および残稼動時間の演算開始をリセットするリセットスイッチ３２Ａが配置されている。またこのリセットスイッチ３２Ａは、キースイッチ４２をオフした状態で行われるバッテリー３３の充電やバッテリー３３の端子の接続（メンテナンスや交換後の接続）が、表示コントローラ４１のメモリーに記憶されており、キースイッチ３２のオン後に自動的にリセットスイッチ３２Ａがオンされる。また左下部に後述のカレンダー表示部３１ｅの表示変更を行う表示変更スイッチ３２Ｂが配置されている。

表示コントローラ４１は、図４に示すように、リセットスイッチ３２Ａによりオンされて経過時間をカウントする時間測定部４１ａと、電圧回路４４から演算用検出ライン４５を介して入力されたバッテリー３３の電圧を測定する電圧センサ部４１ｂと、電圧センサ部４１ｂで検出されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部４１ｃと、電圧の平均値を演算する電圧平均値演算部４１ｄと、時間測定部４１ａと電圧平均値演算部４１ｄの信号に基づいて単位時間当たりのバッテリー３３の消費量(以下、燃費という)を演算し、さらにこの燃費から残稼動時間を演算する燃費・残稼動時間演算部４１ｅとを具備している。そして電圧センサ部４１ｂによりバッテリー電圧を検出し、さらに電圧平均値演算部４１ｄで測定電圧を平均化した後、平均化された電圧から消費電流と残稼動時間を求め、液晶表示部３１に消費電流と残稼動時間の表示信号を出力するように構成されている。

前記液晶表示部３１は、図６に示す標準画面Ｐ１および図７に示す燃費計画画面Ｐ２ならびに図８に示すアワーメータ一覧表示画面Ｐ３を具備している。
図６に示す標準画面Ｐ１には、現在の走行速度を示す速度表示部４７と、残バッテリー容量を示す残バッテリー容量表示部４８とが設けられている。また図７に示す計画表示画面Ｐ２には、現在の燃費を示す燃費表示部５１と、現在の運転条件でバッテリー３３が使用可能最低電圧に達するまでの残稼働時間を示す残稼動時間表示部５２と、起動時にリセットスイッチ３２Ａを押して燃費の演算開始を促すリセット指示部４９とが設けられている。さらに標準画面Ｐ１と燃費計画画面Ｐ２に共通して、モード選択スイッチ３２Ｐで選択したパワーモード（Ｐ）、ノーマルモード（Ｎ）、エコノミーモード（Ｅ）のいずれかを表示する駆動モード表示部３１ａや、速度制限スイッチ３２Ｅがオンされて走行制限リミッタが作動されていることを示す速度制限表示部３１ｂ、現在の日付と時間を示すカレンダー表示部３１ｃ、稼動経過時間を示す稼動時間表示部３１ｄ、パーキングブレーキ作動表示部３１ｅ、ニュートラルモード表示部３１ｆ、ドライブ輪１８Ａの操向方向を示す操向状態表示部３１ｇなどが設けられている。

また図８に示すアワーメータ一覧表示画面Ｐ３には、キースイッチ４２のオン後の経過時間を表示するキースイッチ作動時間表示部３１ｉと、走行時間を表示する走行時間表示部３１ｊと、荷役部２１の操作時間を表示する荷役時間表示部３１ｋと、走行距離を表示する走行距離表示部３１ｈと、走行時間と荷役時間を加算した作業時間を表示する作業時間表示部３１ｍと、作業時間をキースイッチ作動時間で除算した稼動率を表示する稼動率表示部３１ｎとを具備し、現在の運転状態と、現在から前回、前々回など過去の複数の上記運転結果を表示することができる。

（バッテリ消費量と残稼動時間の演算）
表示コントローラ４１における単位時間当たりのバッテリ消費量と残稼動時間の演算方法を、図５および図９を参照して説明する。

オペレーターにより、キースイッチ４２がオンされ（STEP.1）、液晶表示部３１の燃費計画画面Ｐ２に表示されたリセット指示部４９を見て、操作スイッチパネル３２のリセットスイッチ３２Ａを長押しする（STEP.2）。なお、キースイッチ４２のオン後に、バッテリー３３の充填動作や、バッテリー３３の電源端子の接続動作があった後は、リセットスイッチ３２Ａが自動的にオン（長押し）される。これにより、リセットスイッチ３２Ａがオン（長押し）される前の前回の運転データの補正時間Ｔｃ（後述する）と、前回の運転状態のリセットスイッチ３２Ａのオンからの経過時間が消去され、また前回の運転データの燃費が記憶部４６に記憶される（STEP.2A）。

表示コントローラ４１では、時間測定部４１ａにより経過時間がカウントされるとともに、電圧センサ部４１ｂにより演算用検出ライン４５の電圧を所定時間毎（たとえば０．５秒毎）に測定し（STEP.3）、さらにこの測定電圧値をＡ／Ｄ変換部４１ｃでデジタル信号に変換する。そして所定時間毎（たとえば２秒毎）に測定電圧を平均化し、さらに所定時間毎（たとえば３０秒毎）に測定電圧の平均値である初期測定値Ａの測定電圧Ｖａまたは２回目以降の測定値Ｂの測定電圧Ｖｂを求める（STEP.4）。

ついで初期測定値の記憶のない最初の初期測定値Ａの測定電圧Ｖａか、初期測定値Ａの記憶がすでに記憶された２回目以降の測定値Ｂの測定電圧Ｖｂかが判断され（STEP.5）、初期測定値Ａの測定電圧Ｖａのみが記憶部４６に記憶される（STEP.6）。次に、初期測定値Ａの測定電圧Ｖａと２回目以降の測定値Ｂの測定電圧Ｖｂとを比較し、割り込み処理の有無を判断する（STEP.7）。ここで通常、２回目以降の測定値Ｂが初期測定値Ａより大きい場合には、リセットされたものとして（STEP.2）に戻り、次の測定値を初期測定値Ａとして記憶部４６に書き替えて記憶させる。

ところで、充電直後や運転開始直後から所定の補正時間Ｔｃ内では、バッテリー３３の消費量や燃費が安定せず、また測定時間が短いため、測定精度が低下しやすい。このため、本発明では、前回の運転データ（図８のアワーメータ一覧表示画面Ｐ３では、０６／１３の運転データ）から求められた燃費ＥＡにより補正する。

すなわち、測定電圧Ｖａ，Ｖｂは、図９に示す記憶部４６の電圧テーブルＢＴから測定電圧Ｖａ，Ｖｂがそれぞれ属する電圧比レベル［初期測定電圧Ｖａの電圧比レベルＲＡ（％），２回目以降の測定電圧Ｖｂの電圧比レベルＲＢ（％）］を求め、現在のバッテリー３３の消費量ＡＣ（Ａ／ｈ）を式１により求める（STEP.21）。

ＡＣ＝ＡＦ×［（ＲＡ−ＲＢ）／１００］…（１）
ここで、（ＲＡ−ＲＢ）は電圧比レベル差、ＡＦはバッテリー３３の定格容量で、バッテリー３３の交換時に入力されて記憶部４６に記録されている。

ついで式２により、現在の燃費ＥＣ（ＡＨ／ｈ）を求める（STEP.22）。
ＥＣ＝ＶＡ／Ｔｍ…（２）
ここでＴｍ（ｈ）はリセットスイッチ３２Ａのオンからの経過時間である。

さらに補正時間Ｔｃ以内では、現在の燃費ＥＣを式３により補正して補正燃費ＥＤを求める（STEP.23）。ここでは、たとえば補正時間Ｔｃ（たとえば１．５ｈ）とし、補正時間Ｔｃを複数（たとえば６分間隔で）に細分化したステップ項目に順に番号を付した最大表示数Ｓとし、さらに現在の測定電圧Ｖｂが属するステップ項目の表示数ｎとする。また、前回の運転データの前回の燃費をＥＡとする。

ＥＤ＝［ＥＡ×（Ｓ−ｎ）］＋ＥＣ×ｎ…（３）
式３では、現在の補正燃費ＥＤは、現在の燃費ＥＣを、前回の運転データの前回の燃費ＥＡで補正したものであり、６分毎に行われる測定で前回の運転データの燃費ＥＡによる補正分がｎ／１５だけ順次減少され、補正時間Ｔｃが経過すると、現在の燃費ＥＣが補正されることはない。

補正時間Ｔｃが過ぎて測定された測定値は、式１によりバッテリー３３の消費量ＡＣ（Ａ／ｈ）を求め（STEP.9）、式２により燃費ＥＣ（ＡＨ／ｈ）を求めればよい（STEP.10）。この燃費データを表示コントローラ４１から液晶表示部３１に出力し、さらに燃費計画画面Ｐ２の燃費表示部５１に表示させる（STEP.11）。

つぎに式４により、現在の残バッテリー容量ＡＬ（ＡＨ）を求める。
ＡＬ＝ＡＦ×［ＲＢ／１００］…（４）
さらに式５により、残稼動時間Ｈｋを求める（STEP.14）。

Ｈｋ＝ＡＬ／（ＥＣまたはＥＤ）…（５）
残バッテリー容量ＡＬと残稼動時間Ｈｋの各表示データを表示コントローラ４１から液晶表示部３１に出力し、燃費計画画面Ｐ２の残バッテリー表示部４８と残稼動時間表示部５２とに表示させる（STEP.13）。キースイッチ４２がオン状態であれば（STEP.14）、（STEP.2）に戻り、バッテリー３３の電圧測定が繰り返される。

またキースイッチ４２がオフされると、バッテリー３３の充電作業の有無と、交換やメンテナンスのためのバッテリー３３の端子と電源ケーブルとの再接続作業の有無とがそれぞれ確認され、充電作業または端子の再接続作業が行われると、これがバックアップ電源により駆動される表示コントローラ４１のメモリーに記憶され、次のキースイッチ４２がオンされた時（STEP.1）に、自動的にリセットスイッチ３２Ａがオンして（STEP.2A）を行うように構成されている。

上記実施の形態によれば、記憶された初期測定電圧Ｖａおよび２回目以降の（たとえば現在の）測定電圧Ｖｂが属する電圧テーブルＢＴの電圧比レベルＲＡ，ＲＢと、バッテリー３３の定格容量ＡＦからバッテリー３３の消費量ＡＣを求め、バッテリー３３の消費量ＡＣと経過時間Ｔｎから燃費ＥＣを求める。さらに現在の測定電圧Ｖｂとバッテリー３３の定格容量ＡＦから残バッテリー容量ＡＬを求め、残バッテリー容量ＡＬと残稼動時間Ｈｋとを求める。そして液晶表示部３１に設けられた残稼動時間表示部５２に、走行と作業の継続可能な時間を表示するので、オペーレータは、液晶表示部３１の燃費計画画面Ｐ２を見ることで、瞬時に残稼動時間を知ることができる。したがって、バッテリー３３への充電時期を適正に判断することができ、作業を能率的に行うことができる。

また、記憶部４６に記憶させた電圧テーブルＢＴを使用することで、迅速にバッテリー３３の消費量ＡＣや残バッテリー容量ＡＬを演算することができ、簡単な演算により、単位時間当たりのバッテリー３３の消費量である燃費ＥＣと、バッテリー３３の残稼動時間Ｈｋとを求めることができる。

さらに、充電直後や運転開始直後から所定時間内では、バッテリー３３の消費量や燃費が安定せず、また測定時間が短いため、測定精度が低下しやすいが、前回の運転で演算した燃費ＥＡにより（式３）を用いて補正することで、より精度よく現在の燃費ＥＤと残稼動時間Ｈｋとを演算して表示することができる。

［実施の形態２］
上記実施の形態１では、燃費および残稼動時間の演算に電圧テーブルＢＴを使用したが、燃費・残稼動演算部４１ｅにおいて、電圧テーブルＢＴを使用しないで、燃費および残稼動時間を求めることもできる。

この場合、式１１により、バッテリー３３の初期測定電圧Ｖａから測定電圧Ｖｂを減算した消費電圧を、バッテリー３３の定格充電電圧Ｖmaxから使用可能最低電圧Ｖminを減算した有効電圧で除算して消費電圧比を求め、さらにこの消費電圧比にバッテリー３３の定格容量ＶＦを乗算して現在のバッテリー３３の消費量ＡＣ（ＡＨ）を求める。

ＡＣ＝ＡＦ×［（Ｖａ−Ｖｂ）／（Ｖmax−Ｖmin）］…（１１）
さらに式１２により、バッテリー３３の消費量ＡＣを測定開始からの経過時間Ｔｎにより除算することにより、現在の燃費ＥＣ（ＡＨ／ｈ）を求めることができる。

ＥＣ＝ＡＣ／Ｔｎ…（１２）
さらに式１３により現在の補正燃費ＥＤを求める。ここでは、たとえば補正時間をＴｃ（たとえば１．５ｈ）とし、補正時間Ｔｃを複数（たとえば６分間隔で）に細分化したステップ項目に順に番号を付した最大表示数をＳとし、さらに現在の測定値Ｂが属する項目の表示数をｎとし、リセットスイッチ３２Ａのオン前に測定して得られた燃費をＥＡとする。

ＥＤ＝［ＥＡ×（Ｓ−ｎ）］＋ＥＣ×ｎ…（１３）
ついで式１４により、バッテリー３３の測定電圧Ｖｂを、バッテリー３３の有効電圧で除算して現在の測定電圧比を求め、この測定電圧比にバッテリー３３の定格容量ＡＦを乗算して、現在の残バッテリー容量ＡＬを求める。

ＡＬ＝ＡＦ×［Ｖｂ／（Ｖmax−Ｖmin）］…（１４）
さらに式１５により、残バッテリー容量ＡＬを現在の燃費ＥＣまたは現在の補正燃費ＥＤで除算して残稼動時間Ｈｋを求める。

Ｈｋ＝ＡＬ／（ＥＣまたはＥＤ）…（１５）
上記実施の形態２によれば、電圧テーブルＢＴを使用しなくても、測定電圧ＶＢを検出するごとに、単位時間当たりのバッテリー３３の消費量である現在の燃費ＥＣと、残稼動時間Ｈｋとをより正確に演算することができ、実施の形態１と同様の作用効果を奏することができる。

なお、上記実施の形態１および２では、演算用検出ライン４５から表示コントローラ４１に供給された駆動電圧兼用のバッテリー３３の電圧を、表示コントローラ４１の基板に設けられた電圧センサ部４１ｂにより測定したが、外部に設けた電圧センサーにより測定してもよい。

またバッテリー３３の電圧を測定することによりバッテリー３３の消費量ＡＣを求めたが、バッテリー３３から電源回路４４に至る給電ラインに積算電力計を設置して、バッテリー３３の電流消費量を直接測定しバッテリー３３の消費量を求めてもよい。

リーチ式バッテリーフォークリフトに限らず、バッテリーにより駆動される作業車両全般に利用することができる。

本発明に係るリーチ式バッテリーフォークリフトの実施の形態を示す側面図である。 バッテリーフォークリフトの本体部を示す後部上方斜視図である。 運転状態検出装置を示すブロック図である。 表示コントローラを示すブロック図である。 運転状態検出装置を示すフロー図である。 液晶表示部の標準画面を示す画像図である。 液晶表示部の燃費計画画面を示す画像図である。 液晶表示部のアワーメーター一覧画面を示す画像図である。 電圧テーブルを示す説明図である。

符号の説明

Ｐ１ 標準画面
Ｐ２ 燃費計画画面
ＢＴ バッテリーテーブル
１１ 本体部
１２ 運転操作部
１３ アウトリガー部
１４ 乗降部
１５ 前面パネル部
１６ 操作レバー装置
１７ ステアリングハンドル
２１ 荷役部
２４ リフト装置
２７ フォーク部材
３１ 液晶表示部（表示装置）
３２ 操作スイッチパネル
３２Ｍ 表示変更スイッチ
３２Ａ リセットスイッチ
３３ バッテリー
３４ ポンプモータ
３５ ドライブモータ
３６ メインコントローラ
４１ 表示コントローラ
４１ａ 時間測定部
４１ｂ 電圧センサ部
４１ｃ Ａ／Ｄ変換部
４１ｄ 電圧平均値演算部
４１ｅ 燃費・残稼動時間演算部
４２ キースイッチ
４３ インターフェイス部
４４ 電源回路
４５ 演算用検出ライン
４６ 記憶部
４９ リセット指示部
５１ 燃費表示部
５２ 残稼動時間表示部

Claims (4)

1. 本体部に搭載されたバッテリーにより走行装置と作業装置とを駆動するバッテリー式作業車両の運転状態検出装置であって、
   走行と作業を継続可能な時間を表示する残稼動時間表示部を有する表示装置を設け、
   当該表示装置に残稼動時間の表示データを出力する表示コントローラに、単位時間当たりのバッテリーの消費量と残稼動時間とを演算する燃費・残稼動時間演算部を設け、
   前記燃費・残稼動時間演算部は、
   測定開始時のバッテリーの初期測定電圧および現在のバッテリーの測定電圧ならびにバッテリーの定格容量から求められたバッテリーの消費量と、前記バッテリーの定格容量から残バッテリー容量を求め、
   当該残バッテリー容量と単位時間当たりのバッテリーの消費量から、バッテリーの残稼動時間を求め、
   単位時間当たりのバッテリーの消費量を求める際に、初期測定時から所定の補正時間の範囲では、下記の式（Ａ）により補正した単位時間当たりのバッテリーの補正消費量：ＥＤを求めるように構成され、
   ＥＤ＝［ＥＡ×（Ｓ−ｎ）］＋ＥＣ×ｎ…（Ａ）
   ただし、ＥＡ（ＡＨ／ｈ）は前回の運転データの単位時間当たりのバッテリーの消費量、ＥＣ（ＡＨ／ｈ）は現在の単位時間当たりのバッテリーの消費量、Ｓ：補正時間Ｔｃを複数に細分化したステップ項目で早い順に番号を付した最大表示数、ｎは現在の測定値が属するステップ項目の表示数である
   ことを特徴とするバッテリー式作業車両の運転状態検出装置。
2. 本体部に搭載されたバッテリーにより走行装置と作業装置とを駆動するバッテリー式作業車両の運転状態検出装置であって、
   単位時間当たりのバッテリーの消費量を表示する燃費表示部、および走行と作業の継続可能な時間を表示する残稼動時間表示部を有する表示装置と、
   当該表示装置に、単位時間当たりのバッテリーの消費量の表示データおよび残稼動時間の表示データを出力する表示コントローラと、
   バッテリーの電圧の測定を開始するリセットスイッチを有する操作スイッチ部とを具備し、
   表示コントローラは、バッテリーの電圧を測定可能な電圧センサ部と、バッテリー電圧の測定開始から経過時間をカウントする時間測定部と、単位時間当たりのバッテリーの消費量と残稼動時間とを演算する燃費・残稼動時間演算部と、バッテリーの定格容量および初期測定値を記憶する記憶部とを有し、
   前記燃費・残稼動時間演算部は、
   電圧センサ部により測定開始時に測定されたバッテリーの初期測定電圧と、電圧センサ部により測定された現在のバッテリーの測定電圧と、バッテリーの定格容量と、測定開始からの経過時間とに基づいてバッテリーの消費量と単位時間当たりのバッテリーの消費量とを求め、
   前記バッテリーの消費量とバッテリーの定格容量から求められた残バッテリー容量と、単位時間当たりのバッテリーの消費量から、バッテリーの残稼動時間を求め、
   単位時間当たりのバッテリーの消費量を求める際に、初期測定時から所定の補正時間の範囲では、下記の式（Ａ）により補正した単位時間当たりのバッテリーの補正消費量：ＥＤを求めるように構成され、
   ＥＤ＝［ＥＡ×（Ｓ−ｎ）］＋ＥＣ×ｎ…（Ａ）
   ただし、ＥＡ（ＡＨ／ｈ）は前回の運転データの単位時間当たりのバッテリーの消費量、ＥＣ（ＡＨ／ｈ）は現在の単位時間当たりのバッテリーの消費量、Ｓ：補正時間Ｔｃを複数に細分化したステップ項目で早い順に番号を付した最大表示数、ｎは現在の測定値が属するステップ項目の表示数である
   ことを特徴とするバッテリー式作業車両の運転状態検出装置。
3. 記憶部に、バッテリーの定格充電電圧から使用可能最低電圧を減算した有効電圧を複数に細分化して複数の電圧ステップを形成し、
   これら電圧ステップが、その平均値を前記有効電圧で除算した電圧比レベルで表された電圧テーブルを具備し、
   燃費・残稼動時間演算部は、
   バッテリーの初期測定電圧が属する電圧比レベルから現在の測定電圧が属する電圧比レベルを減算した電圧比レベル差と、バッテリーの定格容量とを乗算してバッテリーの消費量を求め、
   当該バッテリーの消費量を測定開始から現在までの経過時間で除算することにより、単位時間当たりのバッテリーの消費量を求め、
   さらに初期測定電圧が属する電圧比レベルとバッテリーの定格容量とを乗算して残バッテリー容量を求め、
   当該残バッテリー容量を前記単位時間当たりのバッテリーの消費量で除算して残稼動時間を求めるように構成された
   ことを特徴とする請求項１または２記載のバッテリー式作業車両の運転状態検出装置。
4. 燃費・残稼動時間演算部は、
   バッテリーの初期測定電圧から現在の測定電圧を減算した消費電圧を、バッテリーの定格充電電圧から使用可能最低電圧を減算した有効電圧で除算して消費電圧比を求め、
   バッテリーの定格容量に前記消費電圧比を乗算してバッテリーの消費量を求め、当該バッテリーの消費量を測定開始からの経過時間で除算することにより、単位時間当たりのバッテリーの消費量を求め、
   さらに現在の測定電圧を、バッテリーの定格充電電圧から使用可能最低電圧を減算した有効電圧で除算して現在の測定電圧比を求め、
   バッテリーの定格容量に前記測定電圧比を乗算して残バッテリー容量を求め、
   当該残バッテリー容量を前記単位時間当たりのバッテリーの消費量で除算して残稼動時間を求めるように構成された
   ことを特徴とする請求項１または２記載のバッテリー式作業車両の運転状態検出装置。

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