JP6190136B2 - External power control device for work machines - Google Patents

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Description

本発明は、外部電源の電力によって駆動可能な作業装置を備えた作業機械の外部電源制御装置に関するものである。   The present invention relates to an external power supply control device for a work machine including a work device that can be driven by electric power of an external power supply.

従来の作業機械としては、走行体と、走行体に設けられ、所定の作業を行う作業装置と、外部電源の電力によって駆動可能であり、作業装置を駆動させるための電動機と、走行体に設けられ、外部電源の電力を供給する電源ケーブルを接続する複数の外部電源接続部と、を備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。   As a conventional work machine, a traveling body, a working device provided on the traveling body, which performs a predetermined work, an electric motor that can be driven by electric power of an external power source, and a driving device that drives the working device, are provided on the traveling body. And a plurality of external power supply connection portions for connecting power cables for supplying power from an external power supply are known (see, for example, Patent Document 1).

前記作業機械は、例えば、走行体の後方に障害物がある場合に走行体の側面に位置する外部電源接続部に電源ケーブルを接続するように、作業場所の状況に応じて複数の外部電源接続部から1つの外部電源接続部を選択して電源ケーブルを接続している。   For example, when there is an obstacle behind the traveling body, the work machine connects a plurality of external power sources depending on the situation of the work place so that the power cable is connected to the external power source connecting portion located on the side surface of the traveling body. One external power supply connection part is selected from the part and the power cable is connected.

特開2008−008009号公報JP 2008-008009 A

一般に、建設工事の現場に設置されている外部電源は、電力を取り出すための電力取り出し部を複数有しており、それぞれの電力取り出し部から電力を取り出すことによって同時に複数の電動機器を駆動させることが可能である。各電力取り出し部は、取り出し可能な最大の電力が設定されている。このため、最大の電力以上の電力を必要とする電動機器を接続した場合には、負荷が大きくなると安全装置が作動して電力の供給が停止され、電動機器の駆動の継続が困難となる。   Generally, an external power source installed at a construction site has a plurality of power extraction units for extracting electric power, and multiple electric devices are driven simultaneously by extracting electric power from each of the electric power extraction units. Is possible. Each power extraction unit is set with the maximum power that can be extracted. For this reason, when an electric device that requires electric power equal to or greater than the maximum electric power is connected, when the load increases, the safety device operates to stop the supply of electric power, making it difficult to continue driving the electric device.

本発明の目的とするところは、安全装置が作動することによる電力の供給の停止を生じさせることなく、必要とする電力によって作業装置を駆動させることのできる作業機械の外部電源制御装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an external power supply control device for a work machine that can drive the work device with the required power without causing the supply of power to be stopped due to the operation of the safety device. There is.

本発明は、前記目的を達成するために、所定の作業を行う作業装置と、作業装置を駆動させる電動機と、を備え、外部電源の電力によって電動機を駆動可能な作業機械において、外部電源から供給される電力を制御する作業機械の外部電源制御装置であって、外部電源の電力を送電するケーブルが接続される複数の外部電源接続部と、複数の外部電源接続部から電動機に供給される電力を制御する電力制御手段と、複数の外部電源接続部から電動機に供給可能な最大電流値を設定する最大電流値設定手段と、を備え、電力制御手段は、最大電流値設定手段による電動機に供給可能な最大電流値の設定を条件として、電動機の駆動を許可し、電動機の駆動を許可した場合に、複数の外部電源接続部から電動機に供給される最大電流値が最大電流値設定手段によって設定された最大電流値以下となるように制御する。 In order to achieve the above object, the present invention includes a working device that performs a predetermined work and an electric motor that drives the working device, and is supplied from an external power source in a working machine that can drive the electric motor with electric power from an external power source. External power control device for a work machine that controls electric power to be supplied, and a plurality of external power connection portions to which cables for transmitting power from the external power supply are connected, and power supplied to the motor from the plurality of external power connection portions And a maximum current value setting means for setting a maximum current value that can be supplied to the motor from a plurality of external power supply connections, and the power control means is supplied to the motor by the maximum current value setting means. The maximum current value supplied to the motor from multiple external power supply connections when the motor drive is permitted and the motor drive is permitted on condition that the maximum current value setting is possible. That controls so as not to exceed the maximum current value set by the setting means.

これにより、複数の電力取り出し部から供給される電力によって電動機が駆動可能となるとともに、複数の電力取り出し部から電動機に供給される電力が制御されることから、所定以上の電力の供給が制限されるとともに、供給可能な最大限の電力によって電動機の駆動が可能となる。   As a result, the electric motor can be driven by the electric power supplied from the plurality of electric power extraction units, and the electric power supplied from the plural electric power extraction units to the electric motor is controlled. In addition, the electric motor can be driven by the maximum power that can be supplied.

本発明によれば、所定以上の電力の供給を制限することができるとともに、供給可能な最大限の電力によって電動機を駆動させることができるので、作業装置の作業効率を向上させることが可能となる。   According to the present invention, it is possible to limit the supply of electric power above a predetermined level and to drive the electric motor with the maximum electric power that can be supplied, so it is possible to improve the working efficiency of the working device. .

本発明の一実施形態を示す移動式クレーンの側面図である。It is a side view of the mobile crane which shows one Embodiment of this invention. 油圧供給装置、動力装置および制御系を示す概略図である。It is the schematic which shows a hydraulic pressure supply apparatus, a motive power apparatus, and a control system. 外部電源接続ユニットを示す図である。It is a figure which shows an external power supply connection unit. モータジェネレータ駆動制御処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a motor generator drive control process.

図1乃至図4は、本発明の一実施形態を示すものである。なお、以下の実施形態は、本発明の好適な実施形態の例であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形または変更が可能である。   1 to 4 show an embodiment of the present invention. The following embodiment is an example of a preferred embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to this, and various modifications or changes can be made without departing from the scope of the invention. .

本発明の外部電源制御装置を備えた作業機械としての移動式クレーン1は、図1に示すように、走行する車両10と、クレーン装置20と、を備えている。   As shown in FIG. 1, a mobile crane 1 as a work machine including an external power supply control device of the present invention includes a traveling vehicle 10 and a crane device 20.

車両10は、車輪11を有し、エンジン、または、エンジンおよび後述するモータジェネレータを動力源として走行する。また、車両10の前側および後側の左右両側には、クレーン作業時に車両10の転倒を防止するとともに、車両10を安定的に支持するためのアウトリガ12が設けられている。アウトリガ12は、幅方向外側に移動可能であるとともに、油圧式のジャッキシリンダによって下方に伸長可能である。アウトリガ12は、下端を接地させることにより車両10を地面に対して安定的に支持する。   The vehicle 10 has wheels 11 and travels using an engine or an engine and a motor generator described later as a power source. Further, on both the left and right sides of the front side and the rear side of the vehicle 10, there are provided outriggers 12 for preventing the vehicle 10 from overturning during crane operation and for stably supporting the vehicle 10. The outrigger 12 can move outward in the width direction and can extend downward by a hydraulic jack cylinder. The outrigger 12 stably supports the vehicle 10 with respect to the ground by grounding the lower end.

クレーン装置20は、車両10の前後方向略中央部に水平面上を旋回可能に設けられた旋回台21と、旋回台21に対して起伏可能に設けられるとともに、伸縮可能に設けられたブーム22と、ブーム22の先端側から垂下されるワイヤロープ23と、ワイヤロープ23の巻き込みまたは繰り出しを行うためのウインチ24と、旋回台21の前側に設けられ、車両10の走行およびクレーン装置20による作業に関する操作を行うためのキャビン25と、を備えている。   The crane apparatus 20 includes a swivel base 21 that is turnable on a horizontal plane at a substantially central portion in the front-rear direction of the vehicle 10, a boom 22 that is provided so as to be able to rise and fall with respect to the swivel base 21, and is extendable. The wire rope 23 suspended from the distal end side of the boom 22, the winch 24 for winding or unwinding the wire rope 23, and the front side of the swivel base 21 are related to the traveling of the vehicle 10 and the work by the crane device 20. And a cabin 25 for operation.

各ジャッキシリンダ、旋回台21を旋回させるための旋回モータ、ブーム22を起伏させるための起伏シリンダ、ブーム22を伸縮させるための伸縮シリンダおよびウインチ24を回転させるためのウインチモータ等のアクチュエータ60は、作動油によって作動する。図2に示すように、各アクチュエータ60を作動させる作動油は、油圧供給装置30によって供給される。   Actuators 60 such as each jack cylinder, a turning motor for turning the swivel base 21, a raising cylinder for raising and lowering the boom 22, a telescopic cylinder for extending and retracting the boom 22, and a winch motor for rotating the winch 24, Operates with hydraulic oil. As shown in FIG. 2, the hydraulic oil that operates each actuator 60 is supplied by a hydraulic pressure supply device 30.

油圧供給装置30は、図2に示すように、油圧を生じさせるための油圧ポンプ31と、油圧ポンプ31から吐出された作動油を各アクチュエータ60に供給するための作動油回路32と、を備えている。   As shown in FIG. 2, the hydraulic pressure supply device 30 includes a hydraulic pump 31 for generating hydraulic pressure, and a hydraulic oil circuit 32 for supplying hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 31 to each actuator 60. ing.

油圧ポンプ31は、図2に示すように、車両10に設けられ、車両10を走行させる動力を発生させると共に動力を車輪11に伝達するための動力装置40から取出された動力によって駆動する。油圧ポンプ31は、例えば、斜板式のアキシャルプランジャ油圧ポンプであり、斜板の角度を変更可能な可変容量型の油圧ポンプである。   As shown in FIG. 2, the hydraulic pump 31 is provided in the vehicle 10, and generates power for driving the vehicle 10 and is driven by power extracted from a power device 40 for transmitting power to the wheels 11. The hydraulic pump 31 is, for example, a swash plate type axial plunger hydraulic pump, and is a variable displacement hydraulic pump capable of changing the angle of the swash plate.

作動油回路32には、クレーン装置20に設けられたアクチュエータ60(起伏シリンダ、伸縮シリンダ、ウインチモータ)がロータリージョイント33を介して接続されている。また、作動油回路32には、複数のコントロールバルブ(図示せず)が設けられ、各コントロールバルブによって各アクチュエータ60に流入する作動油の流量および流通方向が制御される。各コントロールバルブは、キャビン25内の操作レバーや操作ペダル等の後述する操作入力部51によって操作され、操作入力部51の操作量に応じて作動油の流量の調整が可能である。各コントロールバルブは、ソレノイド等の切換手段を有し、後述するコントローラ50からの信号によって操作が可能である。   An actuator 60 (an undulating cylinder, a telescopic cylinder, a winch motor) provided in the crane device 20 is connected to the hydraulic oil circuit 32 via a rotary joint 33. The hydraulic oil circuit 32 is provided with a plurality of control valves (not shown), and the flow rate and flow direction of the hydraulic oil flowing into the actuators 60 are controlled by the control valves. Each control valve is operated by an operation input unit 51 (described later) such as an operation lever or an operation pedal in the cabin 25, and the flow rate of the hydraulic oil can be adjusted according to the operation amount of the operation input unit 51. Each control valve has switching means such as a solenoid and can be operated by a signal from a controller 50 described later.

動力装置40は、動力を発生させるための動力源ユニット41と、動力源ユニット41から出力される動力を、トルクを転換して車輪11側に伝達するためのトルクコンバータ42と、トルクコンバータ42から出力される動力の回転速度およびトルクを変更するためのトランスミッション43と、トランスミッション43から出力される動力を車輪11に伝達するプロペラシャフト44と、プロペラシャフト44に設けられた電気式のリターダ45と、を備えている。   The power unit 40 includes a power source unit 41 for generating power, a torque converter 42 for converting the power output from the power source unit 41 to the wheel 11 side by converting torque, and the torque converter 42. A transmission 43 for changing the rotational speed and torque of the output power, a propeller shaft 44 for transmitting the power output from the transmission 43 to the wheels 11, an electric retarder 45 provided on the propeller shaft 44, It has.

動力源ユニット41は、主に車両走行用の動力源であるエンジン41aと、供給された電力によって電動モータとして機能するとともに、エンジン41aの動力によって、または走行中の減速時等に発電機として機能するモータジェネレータ41bと、モータジェネレータ41bで発電された電力を蓄えるとともに、モータジェネレータ41bを電動モータとして機能させる場合に電力を供給可能なバッテリ41cと、バッテリ41cの出力を制御したりモータジェネレータ41bの動作を制御したりするためのモータジェネレータ駆動制御部41dと、エンジン41aの出力軸とモータジェネレータ41bの入出力軸との連結および連結の解除を切換可能なクラッチ41eと、を備えている。   The power source unit 41 mainly functions as an electric motor by an engine 41a that is a power source for vehicle travel and the supplied power, and also functions as a generator by the power of the engine 41a or during deceleration during travel. A motor generator 41b that stores the electric power generated by the motor generator 41b, and a battery 41c that can supply power when the motor generator 41b functions as an electric motor, and controls the output of the battery 41c or A motor generator drive control unit 41d for controlling the operation and a clutch 41e capable of switching the connection and release of the connection between the output shaft of the engine 41a and the input / output shaft of the motor generator 41b.

モータジェネレータ41bは、エンジン41aとトルクコンバータ42との間に設けられている。エンジン41aの動力は、クラッチ41eによってエンジン41aの出力軸とモータジェネレータ41bの入出力軸とを連結することにより、モータジェネレータ41bの入出力軸を介してトルクコンバータ42に伝達される。モータジェネレータ41bは、クレーン作業を行う場所に設置されている外部電源の電力またはバッテリ41cの電力によって電動モータとして駆動可能である。外部電源は、例えば3相交流200Vや3相交流400V等の電源が用いられる。   The motor generator 41b is provided between the engine 41a and the torque converter 42. The power of the engine 41a is transmitted to the torque converter 42 via the input / output shaft of the motor generator 41b by connecting the output shaft of the engine 41a and the input / output shaft of the motor generator 41b by the clutch 41e. The motor generator 41b can be driven as an electric motor by the power of an external power source installed at a place where crane work is performed or the power of the battery 41c. As the external power source, for example, a power source such as a three-phase AC 200V or a three-phase AC 400V is used.

モータジェネレータ駆動制御部41dは、インバータ、昇圧コンバータ、モータ制御部、ジェネレータ制御部等を有している。モータジェネレータ駆動制御部41dは、バッテリ41cの出力を制御してモータジェネレータ41bに電力を供給したり、後述するコントローラ50からの信号に応じてモータジェネレータ41bの機能を発電機または電動モータに切換えたりする。モータジェネレータ駆動制御部41dは、モータジェネレータ41bを電動モータとして機能させる場合に、電源をバッテリ41cまたは外部電源に切換えることが可能である。外部電源の電力は、外部電源接続ユニット70を介してモータジェネレータ駆動制御部41dに供給される。外部電源接続ユニット70は、車両10の前面、後面および左右両側面の4カ所に設けられている。   The motor generator drive control unit 41d includes an inverter, a boost converter, a motor control unit, a generator control unit, and the like. The motor generator drive control unit 41d controls the output of the battery 41c to supply power to the motor generator 41b, or switches the function of the motor generator 41b to a generator or an electric motor according to a signal from the controller 50 described later. To do. The motor generator drive control unit 41d can switch the power source to the battery 41c or an external power source when the motor generator 41b functions as an electric motor. The electric power of the external power supply is supplied to the motor generator drive control unit 41d via the external power supply connection unit 70. The external power supply connection units 70 are provided at four locations on the front surface, rear surface, and left and right side surfaces of the vehicle 10.

外部電源接続ユニット70は、図3に示すように、外部電源からの電力を送電する電源ケーブル41fを接続するための外部電源接続部71と、外部電源接続部71から供給される電力量を計測するための電力量計72と、緊急時にクレーン装置20の駆動を停止するための安全装置としての緊急停止スイッチ73と、安全装置としての漏電遮断器74と、を有している。外部電源接続ユニット70は、移動式クレーン1の組み付け時に一部品として組み付けられる。   As shown in FIG. 3, the external power supply connection unit 70 measures the amount of power supplied from the external power supply connection unit 71 and the external power supply connection unit 71 for connecting the power supply cable 41 f that transmits power from the external power supply. An watt-hour meter 72 for performing the operation, an emergency stop switch 73 as a safety device for stopping the drive of the crane device 20 in an emergency, and a leakage breaker 74 as a safety device. The external power connection unit 70 is assembled as one part when the mobile crane 1 is assembled.

各外部電源接続部71は、複数の入力電力を合成するための電力合成回路(図示せず)を介してモータジェネレータ駆動制御部41dに接続されている。このため、モータジェネレータ駆動制御部41dには、1つの外部電源接続部71から供給可能な電力よりも大きな電力を供給可能である。   Each external power supply connection unit 71 is connected to the motor generator drive control unit 41d via a power combining circuit (not shown) for combining a plurality of input powers. For this reason, the motor generator drive control unit 41d can be supplied with electric power larger than the electric power that can be supplied from one external power supply connection unit 71.

トルクコンバータ42の出力側には、トランスミッション43に伝達される動力を取出し可能なPTO(パワーテイクオフ)機構46が設けられ、PTO機構46を介して油圧ポンプ31が連結可能である。PTO機構46は、油圧ポンプ31に対するエンジン41aの出力軸およびトルクコンバータ42の入出力軸との連結と連結の解除の切換えが可能である。   A PTO (power take-off) mechanism 46 capable of taking out the power transmitted to the transmission 43 is provided on the output side of the torque converter 42, and the hydraulic pump 31 can be connected via the PTO mechanism 46. The PTO mechanism 46 is capable of switching between connection and release of the connection between the output shaft of the engine 41a and the input / output shaft of the torque converter 42 with respect to the hydraulic pump 31.

また、移動式クレーン1は、車両10の走行時やクレーン装置20による作業時における油圧供給装置30および動力装置40の制御を行うためのコントローラ50を有している。   The mobile crane 1 also has a controller 50 for controlling the hydraulic pressure supply device 30 and the power device 40 when the vehicle 10 is traveling or when the crane device 20 is working.

コントローラ50は、CPU、ROM、RAM等を有している。コントローラ50は、入力側に接続された装置からの入力信号を受信すると、CPUが、入力信号に基づいてROMに記憶されたプログラムを読み出すとともに、入力信号によって検出された状態をRAMに記憶したり、出力側に接続された装置に出力信号を送信したりする。   The controller 50 has a CPU, ROM, RAM, and the like. When the controller 50 receives an input signal from a device connected to the input side, the CPU reads a program stored in the ROM based on the input signal, and stores a state detected by the input signal in the RAM. The output signal is transmitted to a device connected to the output side.

コントローラ50には、各アクチュエータ60に対応するコントロールバルブ(図示せず)と、油圧ポンプ31と、動力源ユニット41と、操作レバーやアクセルペダル等の車両10およびクレーン装置20の操作を行うための操作入力部51と、車両10の走行およびクレーン装置20の駆動等の各種設定を行うための設定入力部52と、キャビン25内に設けられ、作業者による設定や運転状態を表示するための液晶パネル等からなる表示装置53と、外部電源接続ユニット70と、が接続されている。ここで、車両10とクレーン装置20との間で信号を伝達するための信号線は、ロータリージョイント33に備えられたスリップリングを介して接続されている。   The controller 50 is used to operate a control valve (not shown) corresponding to each actuator 60, a hydraulic pump 31, a power source unit 41, the vehicle 10 such as an operation lever and an accelerator pedal, and the crane device 20. An operation input unit 51, a setting input unit 52 for performing various settings such as traveling of the vehicle 10 and driving of the crane device 20, and a liquid crystal provided in the cabin 25 for displaying settings and operating states by the operator. A display device 53 composed of a panel or the like and an external power supply connection unit 70 are connected. Here, a signal line for transmitting a signal between the vehicle 10 and the crane device 20 is connected via a slip ring provided in the rotary joint 33.

コントローラ50には、各外部電源接続ユニット70の外部電源接続部71に供給される電圧に関する信号が入力される。また、コントローラ50には、各外部電源接続部71から供給される電力量に関する信号が入力され、電力量のデータをHDD(Hard Disk Drive)やSSD(Solid State Drive)等のデータ記憶装置に記録する。さらに、コントローラ50は、表示装置53の表示を制御するための信号を出力する。   A signal relating to a voltage supplied to the external power supply connection portion 71 of each external power supply connection unit 70 is input to the controller 50. The controller 50 also receives a signal related to the amount of power supplied from each external power supply connection unit 71, and records the amount of power data in a data storage device such as a HDD (Hard Disk Drive) or an SSD (Solid State Drive). To do. Further, the controller 50 outputs a signal for controlling the display of the display device 53.

以上のように構成された作業機械としての移動式クレーン1において、クレーン装置20による作業を行う場合には、エンジン41aの動力、バッテリ41cの電力および外部電源の電力のいずれかによって、油圧ポンプ31を駆動させることが可能である。このため、クレーン装置20は、エンジン41aの動力によって油圧ポンプ31を駆動させるためのエンジン作業モード、バッテリ41cの電力によって油圧ポンプ31を駆動させるためのバッテリ作業モード、または、外部電源の電力によって油圧ポンプ31を駆動させるための外部電源作業モードによって駆動される。作業者は、エンジン作業モード、バッテリ作業モードおよび外部電源作業モードのいずれかを、作業の開始前に設定入力部52を操作して設定する。   In the mobile crane 1 as the work machine configured as described above, when the crane device 20 performs the work, the hydraulic pump 31 is driven by any of the power of the engine 41a, the power of the battery 41c, and the power of the external power source. Can be driven. For this reason, the crane apparatus 20 is hydraulically driven by the engine working mode for driving the hydraulic pump 31 by the power of the engine 41a, the battery working mode for driving the hydraulic pump 31 by the power of the battery 41c, or by the power of the external power source. It is driven by an external power supply operation mode for driving the pump 31. The worker sets any one of the engine work mode, the battery work mode, and the external power supply work mode by operating the setting input unit 52 before starting the work.

エンジン作業モードでは、トランスミッション43をニュートラルの状態とし、クラッチ41eによってエンジン41aとモータジェネレータ41bとを連結した状態で、PTO機構46によって油圧ポンプ31に対してエンジン41aの出力軸とモータジェネレータ41bの入出力軸を連結した状態とする。   In the engine working mode, the transmission 43 is in a neutral state, the engine 41a and the motor generator 41b are connected by the clutch 41e, and the output shaft of the engine 41a and the motor generator 41b are input to the hydraulic pump 31 by the PTO mechanism 46. The output shaft is connected.

エンジン作業モードにおいて、エンジン41aの回転数は、作業者の操作入力部51に対するアクセル操作によって調整され、使用者の操作入力部51に対するアクセル操作がない状態では作業アイドリング回転数で駆動される。また、エンジン作業モード時における作業の合間の待機状態では、作業アイドリング回転数で駆動するエンジン41aの動力によってモータジェネレータ41bを駆動させ、発電された電力をモータジェネレータ駆動制御部41dを介してバッテリ41cに充電する。さらに、エンジン作業モード時において、バッテリ41cは、外部電源の電力によっても充電が可能である。   In the engine work mode, the rotation speed of the engine 41a is adjusted by an accelerator operation with respect to the operator's operation input unit 51, and is driven at a work idling rotation speed in a state where there is no accelerator operation with respect to the user's operation input unit 51. In the standby state between work in the engine work mode, the motor generator 41b is driven by the power of the engine 41a driven at the work idling speed, and the generated electric power is supplied to the battery 41c via the motor generator drive control unit 41d. To charge. Further, in the engine working mode, the battery 41c can be charged by the power of the external power source.

バッテリ作業モードおよび外部電源作業モードでは、トランスミッション43をニュートラルの状態とし、クラッチ41eをエンジン41aとモータジェネレータ41bとの連結を解除した状態とする。また、バッテリ作業モードおよび外部電源作業モードでは、PTO機構46を油圧ポンプ31に対してモータジェネレータ41bの入出力軸を連結した状態とする。   In the battery work mode and the external power supply work mode, the transmission 43 is in a neutral state, and the clutch 41e is in a state in which the connection between the engine 41a and the motor generator 41b is released. In the battery work mode and the external power supply work mode, the PTO mechanism 46 is connected to the hydraulic pump 31 with the input / output shaft of the motor generator 41b.

外部電源作業モードでは、クレーン作業を行う場所に設置された外部電源の分電盤に設けられた電力取り出し部と、外部電源接続部71と、を電源ケーブル41fで接続する。このとき、分電盤に複数の電力取り出し部がある場合には、複数の電源ケーブル41fで電力取り出し部と外部電源接続部71とを接続する。また、外部電源作業モードでは、クレーン作業を可能とする条件として、外部電源が供給可能な最大電流値である供給可能最大電流値を作業者が設定入力部52を用いて設定する。外部電源作業モードにおいて、コントローラ50は、電流が作業者の設定した最大電流値を超えない範囲でモータジェネレータ41bを駆動させる。また、外部電源作業モード時における作業の合間の待機状態では、外部電源の電力によってバッテリ41cを充電可能である。   In the external power supply work mode, the power extraction unit provided on the distribution board of the external power supply installed at the place where the crane work is performed and the external power supply connection unit 71 are connected by the power cable 41f. At this time, when the distribution board has a plurality of power extraction units, the power extraction unit and the external power supply connection unit 71 are connected by a plurality of power cables 41f. In the external power supply work mode, the operator sets a maximum supplyable current value, which is the maximum current value that can be supplied by the external power supply, using the setting input unit 52 as a condition for enabling the crane work. In the external power supply work mode, the controller 50 drives the motor generator 41b in a range where the current does not exceed the maximum current value set by the worker. Further, in the standby state between work in the external power supply work mode, the battery 41c can be charged by the power of the external power supply.

外部電源作業モードにおいて、コントローラ50は、図4に示すように、モータジェネレータ駆動制御処理を行う。   In the external power supply work mode, the controller 50 performs a motor generator drive control process as shown in FIG.

(ステップS1)
ステップS1においてCPUは、外部電源作業モードが設定されているか否かを判定する。外部電源作業モードが設定されていると判定した場合にはステップS2に処理を移し、外部電源作業モードが設定されてないと判定した場合にはモータジェネレータ駆動制御処理を終了する。
(Step S1)
In step S1, the CPU determines whether or not an external power supply work mode is set. If it is determined that the external power supply work mode is set, the process proceeds to step S2, and if it is determined that the external power supply work mode is not set, the motor generator drive control process is terminated.

(ステップS2)
ステップS1において外部電源作業モードが設定されていると判定した場合に、ステップS2においてCPUは、モータジェネレータ41bの供給可能最大電流値が設定されているか否かを判定する。供給可能最大電流値が設定されていると判定した場合にはステップS3に処理を移し、供給可能最大電流値が設定されていないと判定した場合にはステップS5に処理を移す。
(Step S2)
If it is determined in step S1 that the external power supply work mode is set, in step S2, the CPU determines whether or not the maximum supplyable current value of the motor generator 41b is set. If it is determined that the maximum supplyable current value is set, the process proceeds to step S3. If it is determined that the maximum supplyable current value is not set, the process proceeds to step S5.

(ステップS3)
ステップS2において供給可能最大電流値が設定されていると判定した場合に、ステップS3においてCPUは、モータジェネレータ41bが駆動しているか否かを判定する。モータジェネレータ41bが駆動していると判定した場合にはステップS4に処理を移し、モータジェネレータ41bが駆動していないと判定した場合にはモータジェネレータ駆動制御処理を終了する。
(Step S3)
When it is determined in step S2 that the maximum supplyable current value is set, in step S3, the CPU determines whether or not the motor generator 41b is driven. If it is determined that the motor generator 41b is driven, the process proceeds to step S4. If it is determined that the motor generator 41b is not driven, the motor generator drive control process is terminated.

(ステップS4)
ステップS3においてモータジェネレータ41bが駆動していると判定した場合に、ステップS4においてCPUは、電流が供給可能最大電流値を超えないようにモータジェネレータ41bの出力を制限する出力制限制御を行い、モータジェネレータ駆動制御処理を終了する。
(Step S4)
When it is determined in step S3 that the motor generator 41b is driven, in step S4, the CPU performs output restriction control to limit the output of the motor generator 41b so that the current does not exceed the maximum suppliable current value. The generator drive control process is terminated.

具体的には、クレーン作業時において、クレーン装置20に作用する負荷が大きくなるとモータジェネレータ41bの回転数が低下して流れる電流が大きくなる。出力制限制御は、このときの電流が供給可能最大電流を超えることがないように、モータジェネレータ41bに供給する電力の電圧および電流を調整し、モータジェネレータ41bの出力を制限する。   Specifically, during a crane operation, when the load acting on the crane device 20 increases, the rotational speed of the motor generator 41b decreases and the flowing current increases. In the output restriction control, the voltage and current of power supplied to the motor generator 41b are adjusted so that the current at this time does not exceed the maximum supplyable current, and the output of the motor generator 41b is restricted.

(ステップS5)
ステップS2において供給可能最大電流値が設定されていないと判定した場合に、ステップS5においてCPUは、モータジェネレータ41bの駆動を規制してクレーン装置20の駆動を制限し、ステップS6に処理を移す。
(Step S5)
When it is determined in step S2 that the maximum supplyable current value is not set, in step S5, the CPU restricts the drive of the motor generator 41b to restrict the drive of the crane device 20, and the process proceeds to step S6.

具体的には、供給可能最大電流値が設定されていない場合に、操作入力部51の操作を行ってもモータジェネレータ41bを駆動させない。   Specifically, when the maximum supplyable current value is not set, the motor generator 41b is not driven even if the operation input unit 51 is operated.

(ステップS6)
ステップS6においてCPUは、クレーン装置20の駆動が制限されている旨を表示装置53に表示し、モータジェネレータ駆動制御処理を終了する。
(Step S6)
In step S6, the CPU displays on the display device 53 that the driving of the crane device 20 is restricted, and ends the motor generator drive control process.

このように、本実施形態の作業機械の外部電源制御装置によれば、複数の外部電源接続部71が車両10に設けられ、複数の外部電源接続部71から供給される電力を制御してモータジェネレータ41bを駆動させている。
これにより、所定以上の電力の供給を制限することができるとともに、供給可能な最大限の電力によってモータジェネレータ41bを駆動させることができるので、クレーン装置20の作業効率を向上させることが可能となる。
Thus, according to the external power supply control device for a work machine of the present embodiment, a plurality of external power supply connection portions 71 are provided in the vehicle 10, and the motor is controlled by controlling the power supplied from the plurality of external power supply connection portions 71. The generator 41b is driven.
As a result, it is possible to limit the supply of electric power above a predetermined level and to drive the motor generator 41b with the maximum electric power that can be supplied, so that the work efficiency of the crane apparatus 20 can be improved. .

また、複数の外部電源接続部71から供給される電力を合成してモータジェネレータ41bに供給している。
これにより、1つの外部電源接続部71から供給可能な最大の電力よりも大きな電力でモータジェネレータ41bを駆動させることが可能となるので、外部電源の電力取り出し部から取り出し可能な電力が小さい場合でも、必要な電力でモータジェネレータ41bを駆動させることが可能となるので、クレーン作業の作業効率を向上させることが可能となる。
Further, the electric power supplied from the plurality of external power supply connection portions 71 is combined and supplied to the motor generator 41b.
As a result, the motor generator 41b can be driven with a power larger than the maximum power that can be supplied from one external power supply connection portion 71. Therefore, even when the power that can be extracted from the power extraction portion of the external power supply is small. Since it becomes possible to drive the motor generator 41b with necessary electric power, it becomes possible to improve the work efficiency of crane work.

また、複数の外部電源接続部71からモータジェネレータ41bに供給される電力を所定の電力以下となるようにモータジェネレータ41bを制御している。
これにより、外部電源から取り出し可能な電力に制限がある場合に、制限された範囲内の電力でモータジェネレータ41bを駆動可能となるので、外部電源の安全装置が作動することによる駆動中のクレーン装置20の停止を防止することが可能となり、安全性および作業効率の向上を図ることができる。また、所定以上の電力が外部電源から供給されることによる車両10やクレーン装置20の他の電動機器の損傷を防止することが可能となる。
In addition, the motor generator 41b is controlled so that the power supplied from the plurality of external power supply connection portions 71 to the motor generator 41b is equal to or lower than a predetermined power.
As a result, when the power that can be taken out from the external power source is limited, the motor generator 41b can be driven by the power within the limited range, so that the crane device being driven by the operation of the safety device of the external power source 20 can be prevented, and safety and work efficiency can be improved. In addition, it is possible to prevent damage to the vehicle 10 and other electric devices of the crane apparatus 20 due to the supply of electric power exceeding a predetermined level from an external power source.

また、外部電源接続部71は、外部電源の電力によってモータジェネレータ41bを駆動する際に使用される緊急停止スイッチ73および漏電遮断器74と一体に形成されている。
これにより、移動式クレーン1の組み付け時に、外部電源接続部71と緊急停止スイッチ73および漏電遮断器74を一部品として組み付け作業を行うことができるので、組み付け作業の作業効率を向上させることが可能となる。
The external power supply connecting portion 71 is formed integrally with an emergency stop switch 73 and a leakage breaker 74 that are used when the motor generator 41b is driven by the power of the external power supply.
As a result, when the mobile crane 1 is assembled, the external power connection 71, the emergency stop switch 73, and the earth leakage breaker 74 can be assembled as one component, so that the work efficiency of the assembly work can be improved. It becomes.

なお、前記実施形態では、外部電源の電力によって駆動可能なクレーン装置20を備えた移動式クレーン1を作業機械として示したがこれに限られるものではない。外部電源の電力によって駆動可能な作業装置を備えたものであれば、例えば、高所作業車や掘削機等の作業機械に本発明を適用可能である。   In the above-described embodiment, the mobile crane 1 including the crane device 20 that can be driven by the power of the external power source is shown as a work machine, but the present invention is not limited to this. The present invention can be applied to a work machine such as an aerial work vehicle or an excavator as long as it has a work device that can be driven by power from an external power source.

また、前記実施形態では、クレーン装置20がエンジン41aおよびモータジェネレータ41bの一方または両方の動力によって駆動するものを示したがこれに限られるものではない。例えば、クレーン装置20は、外部電源の電力で駆動可能な電動モータの動力でのみ駆動するものでもよい。   In the above embodiment, the crane apparatus 20 is driven by the power of one or both of the engine 41a and the motor generator 41b. However, the present invention is not limited to this. For example, the crane apparatus 20 may be driven only by the power of an electric motor that can be driven by electric power from an external power source.

また、前記実施形態では、作業者が供給可能最大電流値を設定するようにしたものを示したが、これに限られるものではない。例えば、外部電源が、供給可能最大電流値に関する信号を送信する機能を有している場合には、作業者による供給可能最大電流値の設定を行うことなく、外部電源から送信された信号に基づいて供給可能最大電流値を設定するようにしてもよい。この場合には、作業者が供給可能最大電流値を設定する必要がないため、作業効率を向上させることが可能となる。   In the above embodiment, the maximum current value that can be supplied by the operator is shown. However, the present invention is not limited to this. For example, when the external power supply has a function of transmitting a signal related to the maximum suppliable current value, it is based on the signal transmitted from the external power supply without setting the maximum suppliable current value by the operator. The maximum supplyable current value may be set. In this case, since it is not necessary for the operator to set the maximum current value that can be supplied, the work efficiency can be improved.

また、前記実施形態では、外部電源接続ユニット70を車両10の前面、後面および左右両側面に設けたものを示したが、これに限られるものではない。例えば、車両10の側面に複数の外部電源接続ユニット70を配置するようにしてもよい。   Moreover, although the said embodiment showed what provided the external power supply connection unit 70 in the front surface of the vehicle 10, the rear surface, and both right-and-left both sides, it is not restricted to this. For example, a plurality of external power connection units 70 may be arranged on the side surface of the vehicle 10.

また、前記実施形態では、車両10に4つの外部電源接続部71を設けたものを示したが、少なくとも2つ以上であればよい。   In the above embodiment, the vehicle 10 is provided with the four external power connection portions 71. However, at least two or more may be used.

また、前記実施形態では、外部電源接続部71を車両10に設けたものを示したが、クレーン装置20に設けてもよい。   In the above embodiment, the external power supply connection portion 71 is provided in the vehicle 10. However, the external power supply connection portion 71 may be provided in the crane device 20.

また、前記実施形態では、1つの外部電源接続ユニット70に対して1つの外部電源接続部71を設けたものを示したが、1つの外部電源接続ユニット70に複数の外部電源接続部71を設けてもよい。   In the above embodiment, one external power supply connection unit 71 is provided for one external power supply connection unit 70, but a plurality of external power supply connection units 71 are provided in one external power supply connection unit 70. May be.

また、前記実施形態では、外部電源接続ユニット70として外部電源接続部71、電力量計72、緊急停止スイッチ73、漏電遮断器74を一体に設けたものを示したが、これに限られるものではない。外部電源接続ユニット70は、外部電源接続部71と、少なくとも緊急停止スイッチおよび漏電遮断器74等の安全装置が一体に構成されていればよい。   In the above embodiment, the external power supply connection unit 70, the watt hour meter 72, the emergency stop switch 73, and the earth leakage breaker 74 are integrally provided as the external power supply connection unit 70, but the present invention is not limited to this. Absent. The external power supply connection unit 70 may be configured such that the external power supply connection unit 71 and at least a safety device such as an emergency stop switch and a leakage breaker 74 are integrally formed.

1…移動式クレーン、10…車両、20…クレーン装置、30…油圧供給装置、31…油圧ポンプ、40…動力装置、41…動力源ユニット、41b…モータジェネレータ、41d…モータジェネレータ駆動制御部、41f…電源ケーブル、50…コントローラ、51…操作入力部、52…設定入力部、60…アクチュエータ、70…外部電源接続ユニット、71…外部電源接続部、73…緊急停止スイッチ、74…漏電遮断器。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Mobile crane, 10 ... Vehicle, 20 ... Crane apparatus, 30 ... Hydraulic supply device, 31 ... Hydraulic pump, 40 ... Power device, 41 ... Power source unit, 41b ... Motor generator, 41d ... Motor generator drive control part, 41f ... power cable, 50 ... controller, 51 ... operation input unit, 52 ... setting input unit, 60 ... actuator, 70 ... external power supply connection unit, 71 ... external power supply connection unit, 73 ... emergency stop switch, 74 ... earth leakage breaker .

Claims (3)

所定の作業を行う作業装置と、作業装置を駆動させる電動機と、を備え、外部電源の電力によって電動機を駆動可能な作業機械において、外部電源から供給される電力を制御する作業機械の外部電源制御装置であって、
外部電源の電力を送電するケーブルが接続される複数の外部電源接続部と、
複数の外部電源接続部から電動機に供給される電力を制御する電力制御手段と、
複数の外部電源接続部から電動機に供給可能な最大電流値を設定する最大電流値設定手段と、を備え
電力制御手段は、
最大電流値設定手段による電動機に供給可能な最大電流値の設定を条件として、電動機の駆動を許可し、
電動機の駆動を許可した場合に、複数の外部電源接続部から電動機に供給される最大電流値が最大電流値設定手段によって設定された最大電流値以下となるように制御する
ことを特徴とする作業機械の外部電源制御装置。
External power control of a work machine that controls power supplied from an external power source in a work machine that includes a work device that performs a predetermined work and an electric motor that drives the work device and that can drive the electric motor with electric power from an external power source A device,
A plurality of external power supply connections to which cables for transmitting power from the external power supply are connected;
Power control means for controlling the power supplied to the motor from a plurality of external power supply connections;
A maximum current value setting means for setting a maximum current value that can be supplied to the electric motor from a plurality of external power supply connections , and
The power control means
The drive of the motor is permitted on condition that the maximum current value that can be supplied to the motor by the maximum current value setting means is set.
When the drive of the electric motor is permitted, control is performed so that the maximum current value supplied to the electric motor from a plurality of external power supply connection portions is equal to or less than the maximum current value set by the maximum current value setting means. Machine external power supply control device.
電力制御手段は、複数の外部電源接続部からの電力を合成して電動機に供給する
ことを特徴とする請求項1に記載の作業機械の外部電源制御装置。
2. The external power supply control device for a work machine according to claim 1, wherein the electric power control unit combines electric power from a plurality of external power supply connection portions and supplies the combined electric power to the electric motor.
外部電源接続部は、外部電源の電力による電動機の駆動の際に使用される安全装置と一体に構成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の作業機械の外部電源制御装置。
The external power supply control device for a work machine according to claim 1, wherein the external power supply connection unit is configured integrally with a safety device used when the electric motor is driven by electric power of the external power supply.
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