JP6628616B2 - Plug-in hybrid working vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、車載の電装品を制御する電子制御ユニットと、車載の発電機からの電力で充電される第1バッテリと、外部電源から充電器を介して充電される第2バッテリとを備えたプラグインハイブリッド作業車に関する。 The present invention includes an electronic control unit that controls on-vehicle electrical components, a first battery that is charged with electric power from an on-vehicle generator, and a second battery that is charged from an external power supply via a charger. Related to plug-in hybrid working vehicles.
近年のハイブリッド作業車においては、走行用電動機などに給電するバッテリを外部電源からの電力で充電することが考えられている(例えば特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art In a recent hybrid work vehicle, it has been considered to charge a battery that supplies power to a traveling motor or the like with electric power from an external power supply (for example, see Patent Document 1).
前述した第1バッテリと第2バッテリとを備えるプラグインハイブリッド作業車においては、第2バッテリを外部電源から充電する場合に、第1バッテリの出力電圧が低下していると、第2バッテリの充電中に、第1バッテリの出力電圧がエンジンの始動に必要な基準電圧値を下回る虞がある。そして、第1バッテリの出力電圧が基準電圧値を下回った場合には、外部電源による第2バッテリの充電後に、第1バッテリからの電力でエンジンを始動させることができなくなる。又、車載の発電機がエンジンからの動力で作動するオルタネータである場合には、第1バッテリをオルタネータからの電力で充電することができなくなる。 In the plug-in hybrid working vehicle including the first battery and the second battery described above, when the second battery is charged from an external power source, if the output voltage of the first battery is reduced, the charging of the second battery is performed. During this time, the output voltage of the first battery may be lower than the reference voltage value required for starting the engine. Then, when the output voltage of the first battery falls below the reference voltage value, the engine cannot be started with the electric power from the first battery after charging the second battery with the external power supply. Further, when the on-vehicle generator is an alternator operated by the power from the engine, the first battery cannot be charged by the electric power from the alternator.
つまり、外部電源による第2バッテリの充電後に第1バッテリの出力電圧が基準電圧値を下回る虞を回避することが望まれている。 That is, it is desired to avoid the possibility that the output voltage of the first battery falls below the reference voltage value after the charging of the second battery by the external power supply.
上記の課題を解決するための手段として、
本発明に係るプラグインハイブリッド作業車は、車載の電装品を制御する電子制御ユニットと、車載の発電機からの電力で充電される第1バッテリと、外部電源から充電器を介して充電される第2バッテリと、前記電子制御ユニットに前記外部電源による充電の開始を指令する充電スイッチと、前記充電器の出力電圧を前記第1バッテリに対応する電圧に変換して前記第1バッテリに出力するDC−DCコンバータとを備え、
前記電子制御ユニットは、前記第1バッテリの出力電圧がエンジンの始動に必要な基準電圧値を超えているか否かを判定する電圧判定部と、前記外部電源から前記第1バッテリ及び前記第2バッテリへの充電を制御する充電制御部とを備え、
前記充電制御部は、前記外部電源による充電中において、前記電圧判定部により前記第1バッテリの出力電圧が前記基準電圧値を超えていると判定された場合は、前記外部電源から前記第2バッテリに充電する第1充電制御を実行し、又、前記電圧判定部により前記第1バッテリの出力電圧が前記基準電圧値以下であると判定された場合は、前記第1充電制御に優先して、前記外部電源から前記DC−DCコンバータを経由して前記第1バッテリに充電する第2充電制御を実行し、
前記電子制御ユニットを含む前記電装品への通電を断続するメインスイッチを備え、
前記充電スイッチは、前記第1バッテリから前記電子制御ユニットへの通電を可能にする接続状態での保持を可能にする自己保持回路を備え、
前記電子制御ユニットは、前記メインスイッチの断続状態を判別する断続判別部を備え、
前記充電制御部は、前記断続判別部により前記メインスイッチが遮断状態であると判別された場合には、前記自己保持回路に通電して前記充電スイッチを接続状態に保持するとともに前記第1充電制御又は前記第2充電制御を実行し、又、前記断続判別部により前記メインスイッチが接続状態であると判別された場合には、前記自己保持回路に通電しないことで前記充電スイッチを接続状態に保持しないとともに前記第1充電制御及び前記第2充電制御を実行しない。
As means for solving the above problems,
The plug-in hybrid working vehicle according to the present invention is charged via an electronic control unit that controls on-vehicle electrical components, a first battery that is charged with electric power from an on-vehicle generator, and an external power supply via a charger. A second battery, a charge switch for instructing the electronic control unit to start charging with the external power supply, and converting an output voltage of the charger into a voltage corresponding to the first battery and outputting the voltage to the first battery A DC-DC converter,
The electronic control unit includes: a voltage determination unit configured to determine whether an output voltage of the first battery exceeds a reference voltage value necessary for starting an engine; and a first battery and a second battery that are supplied from the external power supply. A charge control unit that controls charging of the battery,
The charging control unit is configured to output the second battery from the external power supply when the voltage determination unit determines that the output voltage of the first battery exceeds the reference voltage value during charging by the external power supply. Performing a first charge control to charge the battery, and when the voltage determination unit determines that the output voltage of the first battery is equal to or less than the reference voltage value, it takes precedence over the first charge control, Executing a second charge control for charging the first battery from the external power supply via the DC-DC converter;
A main switch for interrupting energization to the electrical component including the electronic control unit,
The charge switch includes a self-holding circuit that enables holding in a connected state that allows current to flow from the first battery to the electronic control unit,
The electronic control unit includes an interruption determining unit that determines an interruption state of the main switch,
The charge control unit is configured to supply power to the self-holding circuit to hold the charge switch in a connected state and to perform the first charge control when the main switch is determined to be in a cut-off state by the disconnection determination unit. Alternatively, the second charge control is executed, and when the main switch is determined to be in the connected state by the intermittent determination unit, the charge switch is maintained in the connected state by not energizing the self-holding circuit. And the first charge control and the second charge control are not executed.
この手段によると、充電制御部は、充電スイッチにより外部電源による充電の開始が指令されると、電圧判定部の判定結果に基づいて、第1バッテリの出力電圧が基準電圧値を超えている場合は、第1充電制御を実行して外部電源から第2バッテリに充電し、又、第1バッテリの出力電圧が基準電圧値以下である場合は、第2充電制御を実行して外部電源から第1バッテリに充電する。
これにより、外部電源による充電開始前から第1バッテリの出力電圧が基準電圧値以下である場合と、外部電源による充電中に第1バッテリの出力電圧が基準電圧値まで低下した場合とにかかわらず、外部電源による充電中は、第1バッテリの出力電圧が基準電圧値を下回ることを回避しながら、第2バッテリを充電することができる。
その結果、外部電源による第2バッテリの充電後において、第1バッテリの出力電圧が基準電圧値を下回ることに起因して、エンジンを始動させることができなくなる虞を回避することができる。
According to this means, when the start of charging by the external power supply is instructed by the charging switch, the charging control unit determines whether the output voltage of the first battery exceeds the reference voltage value based on the determination result of the voltage determining unit. Executes the first charge control to charge the second battery from the external power supply, and executes the second charge control to execute the second charge control when the output voltage of the first battery is equal to or lower than the reference voltage value. Charge one battery.
Thus, regardless of whether the output voltage of the first battery is equal to or lower than the reference voltage value before the start of charging by the external power supply, or whether the output voltage of the first battery drops to the reference voltage value during charging by the external power supply During charging by the external power supply, the second battery can be charged while the output voltage of the first battery does not fall below the reference voltage value.
As a result, after the second battery is charged by the external power supply, it is possible to avoid a possibility that the engine cannot be started due to the output voltage of the first battery being lower than the reference voltage value.
また、この手段によると、各電装品に通電されるメインスイッチの接続状態は、走行用の電動モータの駆動可能状態、エンジンの稼働状態、又は、エンジンの始動可能状態であり、作業車の走行可能状態、又は、作業車の走行可能状態への移行が可能な状態である。そのため、充電制御部は、充電スイッチの接続状態への切り替え操作が行われても、充電スイッチを接続状態に保持しないことで充電スイッチを遮断状態に切り替えて、充電スイッチを介した第1バッテリから電子制御ユニットへの通電を絶つ。そして、充電制御部は、第1充電制御及び第2充電制御を実行しないことで、外部電源による第1バッテリ及び第2バッテリの充電を阻止する。
一方、各電装品に通電されないメインスイッチの遮断状態は、走行用の電動モータの駆動不能状態、及び、エンジンの始動不能状態であり、作業車の走行不能状態である。そのため、充電制御部は、充電スイッチの接続状態への切り替え操作が行われると、充電スイッチを接続状態に保持することで、充電スイッチを介した第1バッテリから電子制御ユニットへの通電を維持する。そして、充電制御部は、第1充電制御又は第2充電制御を実行することで、外部電源による第1バッテリ又は第2バッテリの充電を行う。
その結果、外部電源による第1バッテリ又は第2バッテリの充電中に、運転者が誤って作業車を走行させる虞を回避することができる。
Further , according to this means, the connection state of the main switch that is energized to each electrical component is a driving state of the electric motor for traveling, an operating state of the engine, or a starting state of the engine. The state is a state in which the state can be shifted to a possible state or a traveling state of the work vehicle. Therefore, even when the charge switch is switched to the connected state, the charge control unit switches the charge switch to the cutoff state by not holding the charge switch in the connected state, and switches from the first battery through the charge switch. Turn off power to the electronic control unit. Then, the charging control unit prevents the charging of the first battery and the second battery by the external power supply by not executing the first charging control and the second charging control.
On the other hand, the cut-off state of the main switch in which the electric components are not energized is a state in which the driving electric motor cannot be driven, a state in which the engine cannot be started, and a state in which the work vehicle cannot be driven. For this reason, when the switching operation of the charging switch to the connection state is performed, the charging control unit keeps the power supply from the first battery to the electronic control unit via the charging switch by holding the charging switch in the connection state. . Then, the charge control unit performs the first charge control or the second charge control to charge the first battery or the second battery with the external power supply.
As a result, during charging of the first battery or the second battery by the external power supply, it is possible to avoid a possibility that the driver may accidentally drive the work vehicle.
本発明をより好適にするための手段の一つとして、
外部充電用のコネクタを備え、
前記コネクタ及び前記充電スイッチは、ボンネットで開閉される収納部に配備されている。
As one of means for making the present invention more suitable,
Equipped with a connector for external charging,
The connector and the charging switch are provided in a storage unit that is opened and closed by a hood.
この手段によると、外部電源による充電は、かならずボンネットを開けた状態で行うことになる。そのため、運転者が作業車を運転しようとした場合に、作業車が外部電源による充電中であれば、ボンネットが開いた状態になっており、よって、作業車が外部電源による充電中であるか否かを運転者に認識させ易くなる。
その結果、外部電源による第1バッテリ又は第2バッテリの充電中に、運転者が誤って作業車を走行させる虞をより確実に回避することができる。
According to this means, charging by the external power supply is always performed with the hood open. Therefore, when the driver attempts to drive the work vehicle, if the work vehicle is being charged by the external power supply, the hood is in an open state, and therefore, is the work vehicle being charged by the external power supply? It becomes easy for the driver to recognize whether or not it is not.
As a result, while the first battery or the second battery is being charged by the external power supply, it is possible to more reliably prevent the driver from erroneously driving the work vehicle.
本発明をより好適にするための手段の一つとして、
前記ボンネットは揺動開閉式であり、
前記コネクタ及び前記充電スイッチは、前記収納部における前記ボンネットの揺動支点の下方に配備されている。
As one of means for making the present invention more suitable,
The bonnet is swing openable,
The connector and the charging switch are provided below a swing fulcrum of the hood in the storage section.
この手段によると、外部電源による充電中は、開いた状態のボンネットをコネクタ及び充電スイッチの雨除けとして機能させることができる。
これにより、専用の雨除け具を備えることなく、ボンネットを開けた外部電源による充電中にコネクタ及び充電スイッチが雨に濡れるのを防止することができる。
According to this means, during charging by the external power supply, the hood in the open state can function as a rain shield for the connector and the charging switch.
Accordingly, it is possible to prevent the connector and the charging switch from getting wet during charging by the external power supply with the hood opened, without providing a dedicated rain guard.
以下、本発明を実施するための形態の一例として、本発明を、プラグインハイブリッド作業車の一例であるプラグインハイブリッド仕様の多目的作業車に適用した実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, as an example of an embodiment for carrying out the present invention, an embodiment in which the present invention is applied to a plug-in hybrid multipurpose work vehicle, which is an example of a plug-in hybrid work vehicle, will be described with reference to the drawings.
尚、図1に記載した符号Fの矢印が指し示す方向が多目的作業車の前側であり、符号Uの矢印が指し示す方向が多目的作業車の上側である。
又、図2に記載した符号Fの矢印が指し示す方向が多目的作業車の前側であり、符号Rの矢印が指し示す方向が多目的作業車の右側である。
Note that the direction indicated by the arrow F in FIG. 1 is the front side of the multi-purpose work vehicle, and the direction indicated by the arrow U is the upper side of the multi-purpose work vehicle.
The direction indicated by the arrow F in FIG. 2 is the front side of the multi-purpose work vehicle, and the direction indicated by the arrow R is the right side of the multi-purpose work vehicle.
図1及び図2に示すように、本実施形態で例示する多目的作業車は、車体の骨組みを形成する車体フレーム1、車体の前後中央側に配置される原動部2と二人乗り用の搭乗部3、操舵可能で原動部2からの動力で駆動される左右の前輪4、原動部2からの動力で駆動される左右の後輪5、車体の後部に昇降揺動可能に連結する荷台6、及び、揺動開閉式のボンネット7、などを備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, a multipurpose work vehicle exemplified in the present embodiment has a
原動部2は、左右の前輪4に動力を供給する走行用の電動モータ8(電装品Aの一例)、及び、左右の後輪5に動力を供給するガソリンエンジン(以下、エンジンと称する)9、を備えている。電動モータ8からの動力は、ギア式の減速装置10、第1伝動軸11、差動装置12、及び、左右の第2伝動軸13、などを介して左右の前輪4に伝達されている。エンジン9からの動力は、遠心クラッチ14、ベルト式の無段変速装置15、ギア式の変速装置16、及び、左右の第3伝動軸17、などを介して左右の後輪5に伝達されている。
The driving
図示は省略するが、変速装置16は、そのケーシング内に、変速機構、差動機構、及び、左右のブレーキ、などを備えている。変速機構は、エンジン9からの動力を前進動力と後進動力とに切り替え、かつ、前進動力を高低2段に切り替える。
Although not shown, the
図1〜3に示すように、搭乗部3は、液晶式の表示パネル18(電装品Aの一例)、前輪操舵用のステアリングホイール19、前後揺動式の変速レバー20、左側に位置する運転席21、右側に位置する助手席22、左右のドア23、及び、保護フレーム24、などを備えている。変速レバー20は、中立位置N、中立位置Nよりも車体前側の低速前進位置L、低速前進位置Lよりも車体前側の高速前進位置H、及び、中立位置Nよりも車体後側の後進位置R、に切り替え保持可能に構成されている。変速レバー20は、コントロールケーブル(図示せず)などを介して変速機構に操作連係されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
図1、図2及び図4に示すように、この多目的作業車は、車載の電装品Aを制御する電子制御ユニット(以下、ECUと称する)25、車載の発電機26(電装品Aの一例)からの電力で充電される第1バッテリ27(電装品Aの一例)、及び、商用電源である外部電源28から充電器29を介して充電される第2バッテリ30(電装品Aの一例)、などを備えている。
As shown in FIGS. 1, 2 and 4, the multipurpose work vehicle includes an electronic control unit (hereinafter, referred to as an ECU) 25 for controlling an on-vehicle electrical component A, and an on-vehicle generator 26 (an example of the electrical component A). ), And a second battery 30 (an example of the electrical component A) that is charged via a
ECU25は、CPUやEEPROMなどを備えたマイクロコンピュータにより構成されている。ECU25及び各電装品Aは、CAN(Controller Area Network)などの車内通信又は電力線などを介して、通信可能又は送電可能に接続されている。発電機26は、エンジン9からの動力で交流の電気を生成し、整流器で直流に変換するオルタネータである。第1バッテリ27は、ECU25を含む12ボルト系の各電装品Aに電力を供給する12ボルト用の鉛蓄電池である。第2バッテリ30は、48ボルト系の電装品Aである電動モータ8に電力を供給する48ボルト用のリチウムイオン電池である。第2バッテリ30は、その電圧、電流、温度、などを監視し、異常を検知した場合には充放電の制限や停止による第2バッテリ30の保護などを行う管理システムなどを備えている。電動モータ8は、第2バッテリ30からインバータ31(電装品Aの一例)を経由した交流電力で作動する交流モータである。
The
図3及び図4に示すように、この多目的作業車は、ECU25を含む各電装品Aへの通電を断続するメインスイッチとしてキースイッチ32(電装品Aの一例)を備えている。
キースイッチ32は、「OFF」位置と「ON」位置と「START」位置とに位置切り替え可能で、かつ、「OFF」位置と「ON」位置とに位置保持可能で、「START」位置から「ON」位置に復帰付勢されている。キースイッチ32は、「OFF」位置に人為操作されると、各バッテリ27,30から各電装品Aへの通電を遮断する遮断状態に切り替わる。キースイッチ32は、「ON」位置に人為操作されると、各バッテリ27,30から各電装品Aに通電する接続状態に切り替わる。キースイッチ32は、「START」位置に人為操作されると、接続状態を維持しながらECU25にエンジン9の始動を指令する。
As shown in FIGS. 3 and 4, the multipurpose work vehicle includes a key switch 32 (an example of the electrical component A) as a main switch for interrupting the supply of power to each electrical component A including the
The
図示は省略するが、ECU25は、キースイッチ32からのエンジン始動指令を、エンジン制御用の電子制御ユニット(以下、E−ECUと称する)に送信する。E−ECUは、エンジン始動指令に基づいて、スタータモータ(電装品Aの一例)などを作動させてエンジン9を始動させるエンジン始動制御を行う。E−ECUは、CPUやEEPROMなどを備えたマイクロコンピュータにより構成されている。
Although not shown, the
図3及び図4に示すように、ECU25は、キースイッチ32の操作位置を判別する判別部25A、走行用の駆動モードを切り替える走行用のモード切替部25B、及び、電動モータ8の作動を制御する走行用の駆動制御部25C、などを備えている。ECU25は、走行用の駆動モードとして、電動モータ8からの動力で左右の前輪4を駆動する電動二駆モード、エンジン9からの動力で左右の後輪5を駆動するエンジン二駆モード、及び、左右の前輪4と左右の後輪5とを駆動するハイブリッド四駆モード、を備えている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
モード切替部25Bは、判別部25Aからの情報に基づいて、キースイッチ32の「OFF」位置から「ON」位置への切り替えを検知すると、走行用の駆動モードを電動二駆モードに切り替える。
モード切替部25Bは、判別部25Aからの情報に基づいて、キースイッチ32の「ON」位置から「START」位置への切り替えを検知すると、搭乗部3に備えた駆動モード選択用の選択スイッチ33(電装品Aの一例)の人為操作で選択された駆動モードに切り替える。選択スイッチ33は、エンジン二駆モードを選択する第1状態と、ハイブリッド四駆モードを選択する第2状態とに切り替え可能である。モード切替部25Bは、選択スイッチ33が第1状態であると走行用の駆動モードをエンジン二駆モードに切り替える。モード切替部25Bは、選択スイッチ33が第2状態であると走行用の駆動モードをハイブリッド四駆モードに切り替える。
これにより、運転者は、キースイッチ32を「OFF」位置から「ON」位置に操作することにより、走行用の駆動モードとして電動二駆モードを選択することができ、エンジン9を稼働させることなく車体を走行させることができる。そして、運転者は、キースイッチ32を「ON」位置から「START」位置に操作してエンジン9を稼働させた状態では、選択スイッチ33の操作によって、走行用の駆動モードをエンジン二駆モードとハイブリッド四駆モードとに切り替えることができる。
When detecting that the
When detecting that the
Thus, the driver can select the electric two-wheel drive mode as the drive mode for traveling by operating the
電動二駆モードでは、駆動制御部25Cは、搭乗部3に備えた前後進切り替え用の切替スイッチ34(電装品Aの一例)の操作、及び、搭乗部3に備えたアクセルペダル35の踏み込み操作量を検出するペダルセンサ36(電装品Aの一例)の出力に基づいて、インバータ31の作動を制御する。インバータ31は、駆動制御部25Cの制御作動に基づいて、切替スイッチ34の操作状態に応じた回転方向に電動モータ8を回転させる。又、インバータ31は、駆動制御部25Cの制御作動に基づいて、アクセルペダル35の踏み込み操作量に応じた駆動制御電流(例えばPWM信号)を電動モータ8に出力する。
これにより、運転者は、電動二駆モードでは、切替スイッチ34の操作によって前後進の切り替えを行うことができ、かつ、アクセルペダル35の踏み込み操作によって車速を調節することができる。
In the electric two-wheel drive mode, the
Thus, in the electric two-wheel drive mode, the driver can switch between forward and backward by operating the
エンジン二駆モードでは、駆動制御部25Cは、切替スイッチ34の操作を無効にし、かつ、ペダルセンサ36の出力をE−ECUに送信する。E−ECUは、ペダルセンサ36の出力に基づいてエンジン9の出力回転数を制御する。変速機構は、変速レバー20の操作位置に応じて作動状態が切り替わる。
これにより、運転者は、エンジン二駆モードでは、変速レバー20の操作によって、前後進の切り替えと、前進動力の高低2段の切り替えとを行うことができ、かつ、アクセルペダル35の踏み込み操作によって車速を調節することができる。
In the engine two-wheel drive mode, the
Thus, in the engine two-wheel drive mode, the driver can switch between forward and backward movement and between high and low two-step forward power by operating the
ハイブリッド四駆モードでは、駆動制御部25Cは、切替スイッチ34の操作を無効にし、かつ、ペダルセンサ36の出力をE−ECUに送信する。又、駆動制御部25Cは、変速レバー20の操作位置を検出するレバーセンサ37(電装品Aの一例)の出力、及び、変速機構の出力回転数を検出する回転センサ38(電装品Aの一例)の出力に基づいて、インバータ31の作動を制御する。インバータ31は、駆動制御部25Cの制御作動に基づいて、変速レバー20の操作位置に応じた回転方向に電動モータ8を回転させる。又、インバータ31は、駆動制御部25Cの制御作動に基づいて、変速機構の出力回転数に応じた駆動制御電流(例えばPWM信号)を電動モータ8に出力する。
これにより、運転者は、ハイブリッド四駆モードでは、変速レバー20の操作によって、前後進の切り替えと、後輪用の前進動力の高低2段の切り替えとを行うことができ、かつ、アクセルペダル35の踏み込み操作によって、前輪4の周速を後輪5の周速に合わせた状態で車速を調節することができる。
In the hybrid four-wheel drive mode, the
Thus, in the hybrid four-wheel drive mode, the driver can switch between forward and backward movement and between high and low two-step forward power for the rear wheel by operating the
ペダルセンサ36には、回転式のポテンショメータなどを採用することができる。レバーセンサ37には、回転式のポテンショメータ、又は、多接点スイッチなどを採用することができる。回転センサ38には、電磁ピックアップ式などを採用することができる。
A rotary potentiometer or the like can be employed as the
図4及び図5に示すように、この多目的作業車は、第2バッテリ30の出力電圧を第1バッテリ27に対応する電圧に変換するDC−DCコンバータ39(電装品Aの一例)を備えている。ECU25は、第1バッテリ27の出力電圧がエンジン9の始動に必要な基準電圧値を超えているか否かを判定する電圧判定部25D、及び、第2バッテリ30から12ボルト系の各電装品Aへの給電を制御する給電制御部25E、を備えている。第2バッテリ30とDC−DCコンバータ39との間には、第2バッテリ30からDC−DCコンバータ39への通電を断続する常開形の第1リレースイッチ40(電装品Aの一例)が介装されている。給電制御部25Eは、電圧判定部25Dにより第1バッテリ27の出力電圧が基準電圧値を超えていると判定された場合は、第2バッテリ30からDC−DCコンバータ39を経由した12ボルト系の各電装品Aへの給電を停止する給電停止制御を実行する。又、給電制御部25Eは、電圧判定部25Dにより第1バッテリ27の出力電圧が基準電圧値以下であると判定された場合は、第2バッテリ30からDC−DCコンバータ39を経由して12ボルト系の各電装品Aに給電する給電制御を実行する。
給電制御では、給電制御部25Eは、第1リレースイッチ40のリレーコイル(図示せず)に通電してリレーコイルを励磁状態にすることで、第1リレースイッチ40を通電可能な閉状態に切り替える。又、給電制御部25Eは、DC−DCコンバータ39を作動させて、第2バッテリ30の出力電圧を12ボルト系の各電装品Aに対応する電圧に変換する。
給電停止制御では、給電制御部25Eは、第1リレースイッチ40のリレーコイル(図示せず)への通電を停止してリレーコイルを非励磁状態にすることで、第1リレースイッチ40を通電不能な開状態に切り替える。又、給電制御部25Eは、DC−DCコンバータ39の作動を停止させる。
これにより、例えば、電動二駆モードでの車体の走行が長時間にわたって行われることで、第1バッテリ27が、発電機26からの充電が行われない状態で放電し続けた場合であっても、第1バッテリ27の出力電圧が基準電圧値を下回って、エンジン9を始動させることができなくなる虞を回避することができる。
As shown in FIGS. 4 and 5, the multipurpose work vehicle includes a DC-DC converter 39 (an example of the electrical component A) that converts an output voltage of the
In the power supply control, the power
In the power supply stop control, the power
Thereby, for example, even when the
図4及び図5に示すように、この多目的作業車は、外部電源28から各バッテリ27,30への充電を可能にするプラグイン式の充電システム41を備えている。充電システム41は、前述したDC−DCコンバータ39と第1リレースイッチ40、充電器29を介して外部電源28に接続される外部充電用のコネクタ42(電装品Aの一例)、コネクタ42から第2バッテリ30への通電を断続する常開形の第2リレースイッチ43(電装品Aの一例)、及び、ECU25に外部電源28による充電の開始を指令する充電スイッチ44、などを備えている。DC−DCコンバータ39は、外部電源28による充電中は、充電器29の出力電圧を第1バッテリ27に対応する電圧に変換して第1バッテリ27に出力することができる。
As shown in FIGS. 4 and 5, the multipurpose work vehicle includes a plug-in
図示は省略するが、充電器29は、AC−DCコンバータ、DC−DCコンバータ、及び、充電に関する情報を取得して管理する情報管理部、などを備えている。これにより、充電器29は、外部電源28からの電力を、交流から直流に変換した後、第2バッテリ30の仕様に応じた電圧に変換して充電システム41に供給する。情報管理部は、ECU25に通信可能に構成されている。充電スイッチ44は、第1バッテリ27からECU25への通電により外部電源28による充電の開始を指令する。充電スイッチ44は、第1バッテリ27からECU25への通電を断つ遮断状態に復帰する人為操作式のモーメンタリスイッチである。そして、充電スイッチ44は、第1バッテリ27からECU25への通電を可能にする接続状態での保持を可能にする自己保持回路44Aを備えている。
Although not shown, the
図4及び図5に示すように、ECU25は、外部電源28から第1バッテリ27及び第2バッテリ30への充電を制御する充電制御部25Fを備えている。
充電制御部25Fは、外部電源28による充電中において、電圧判定部25Dにより第1バッテリ27の出力電圧が前述した基準電圧値を超えていると判定された場合は、外部電源28から第2バッテリ30に充電する第1充電制御を実行する。
又、充電制御部25Fは、外部電源28による充電中において、電圧判定部25Dにより第1バッテリ27の出力電圧が基準電圧値以下であると判定された場合は、第1充電制御に優先して、外部電源28からDC−DCコンバータ39を経由して第1バッテリ27に充電する第2充電制御を実行する。
つまり、充電制御部25Fは、充電スイッチ44の人為操作により外部電源28による充電の開始が指令されると、電圧判定部25Dの判定結果に基づいて、第1バッテリ27の出力電圧が基準電圧値を超えている場合は、第1充電制御を実行して外部電源28から第2バッテリ30に充電する。又、充電制御部25Fは、第1バッテリ27の出力電圧が基準電圧値以下である場合は、第2充電制御を実行して外部電源28から第1バッテリ27に充電する。
これにより、外部電源28による充電開始前から第1バッテリ27の出力電圧が基準電圧値以下である場合と、外部電源28による充電中に第1バッテリ27の出力電圧が基準電圧値まで低下した場合とにかかわらず、外部電源28による充電中は、第1バッテリ27の出力電圧が基準電圧値を下回ることを回避しながら、第2バッテリ30を充電することができる。
その結果、外部電源28による第2バッテリ30の充電後において、第1バッテリ27の出力電圧が基準電圧値を下回ることに起因して、エンジン9を始動させることができなくなる虞を回避することができる。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
When the
In addition, when the
That is, when the start of charging by the
Thereby, the case where the output voltage of the
As a result, after charging the
第2充電制御では、DC−DCコンバータ39が、充電器29の出力電圧を第1バッテリ27に対応する電圧に変換して第1バッテリ27に出力する。
In the second charging control, the DC-
図4及び図5に示すように、充電スイッチ44は、第1バッテリ27からECU25への通電のみを断続する。ECU25の判別部25Aは、キースイッチ(メインスイッチ)31の断続状態を判別する断続判別部として機能する。
充電制御部25Fは、判別部25Aによりキースイッチ32が「OFF」位置(遮断状態)であると判別された場合には、充電スイッチ44の自己保持回路44Aに通電して充電スイッチ44を接続状態に保持するとともに、第1充電制御又は第2充電制御を実行する。又、充電制御部25Fは、判別部25Aによりキースイッチ32が「ON」位置(接続状態)又は「START」位置(接続状態)であると判別された場合には、自己保持回路44Aに通電しないことで充電スイッチ44を接続状態に保持しないとともに、第1充電制御及び第2充電制御を実行しない。
つまり、各電装品Aに通電されるキースイッチ32の「ON」位置(接続状態)又は「START」位置(接続状態)は、電動モータ8の駆動可能状態、エンジン9の稼働状態、又は、エンジン9の始動可能状態であり、車体の走行可能状態、又は、車体の走行可能状態への移行が可能な状態である。そのため、充電制御部25Fは、充電スイッチ44の接続状態への切り替え操作が行われても、自己保持回路44Aへの通電は行わずに充電スイッチ44の遮断状態への復帰を許容する。これにより、充電スイッチ44が遮断状態に復帰して、充電スイッチ44を介した第1バッテリ27からECU25への通電が絶たれる。そして、充電制御部25Fは、第1充電制御及び第2充電制御を実行しないことで、外部電源28による第1バッテリ27及び第2バッテリ30の充電を阻止する。
一方、各電装品Aに通電されないキースイッチ32の「OFF」位置(遮断状態)は、電動モータ8の駆動不能状態、及び、エンジン9の始動不能状態であり、車体の走行不能状態である。そのため、充電制御部25Fは、充電スイッチ44の接続状態への切り替え操作が行われると、自己保持回路44Aに通電して充電スイッチ44を接続状態に保持することで、充電スイッチ44を介した第1バッテリ27からECU25への通電を維持する。そして、充電制御部25Fは、第1充電制御又は第2充電制御を実行することで、外部電源28による第1バッテリ27又は第2バッテリ30の充電を行う。
その結果、外部電源28による第1バッテリ27又は第2バッテリ30の充電中に、運転者が誤って車体を走行させる虞を回避することができる。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
When the
That is, the “ON” position (connected state) or the “START” position (connected state) of the
On the other hand, the “OFF” position (interrupted state) of the
As a result, during charging of the
以下、図6のフローチャートに基づいて、外部電源28により充電する外部充電制御でのECU25の制御作動について説明する。
Hereinafter, the control operation of the
外部充電制御は、充電スイッチ44の人為操作によって外部電源28による充電の開始を指令された場合に実行される。
外部充電制御では、先ず、判別部25Aがキースイッチ32の操作位置を判別する(ステップ#1)。
キースイッチ32が「ON」位置(接続状態)又は「START」位置(接続状態)である場合は、充電制御部25Fが、車載のブザーなどの報知器(図示せず)を所定時間作動させて、キースイッチ32が「ON」位置又は「START」位置であることを報知する(ステップ#2)。又、充電制御部25Fが、充電スイッチ44の自己保持回路44Aへの通電を行わないことで、充電スイッチ44を遮断状態に復帰させるとともに、外部充電制御を終了させる(ステップ#3)。
キースイッチ32が「OFF」位置(遮断状態)である場合は、充電制御部25Fが、自己保持回路44Aに通電して充電スイッチ44を接続状態に保持する(ステップ#4)。又、充電制御部25Fが、第2リレースイッチ43のリレーコイル(図示せず)に通電してリレーコイルを励磁状態にすることで、第2リレースイッチ43を通電可能な閉状態に切り替えて、外部電源28による充電を開始させる(ステップ#5)。
外部電源28による充電の開始後は、電圧判定部25Dが、第1バッテリ27の出力電圧が前述した基準電圧値を超えているか否かを判定する(ステップ#6)。
第1バッテリ27の出力電圧が基準電圧値を超えている場合は、充電制御部25Fが、外部電源28から第2バッテリ30に充電する第1充電制御を実行する(ステップ#7〜11)。
第1バッテリ27の出力電圧が基準電圧値以下である場合は、充電制御部25Fが、第1充電制御に優先して第2充電制御を実行する(ステップ#12〜13)。
第1充電制御では、充電制御部25Fが、第1リレースイッチ40のリレーコイルに通電せずにリレーコイルを非励磁状態に維持することで、第1リレースイッチ40を開状態に維持する(ステップ#7)。又、充電制御部25Fが、DC−DCコンバータ39を停止状態に維持する(ステップ#8)。
その後、充電制御部25Fが、充電器29の情報管理部からの情報と第2バッテリ30の管理システムからの情報とに基づいて、第2バッテリ30の充電状態が満充電状態か否かを判別する(ステップ#9)。
第2バッテリ30が満充電状態でなければステップ#1に戻る。
第2バッテリ30が満充電状態であれば、充電制御部25Fが、車載のブザーなどの報知器(図示せず)を所定時間作動させて第2バッテリ30の充電が完了したことを報知し(ステップ#10)、その後、自己保持回路44Aへの通電を停止して充電スイッチ44を遮断状態に復帰させて、外部充電制御を終了させる(ステップ#11)。
第2充電制御では、充電制御部25Fが、第1リレースイッチ40のリレーコイルに通電してリレーコイルを励磁状態にすることで、第1リレースイッチ40を閉状態に切り替えて保持する(ステップ#12)。又、充電制御部25Fが、DC−DCコンバータ39を作動させて、充電器29の出力電圧を第1バッテリ27に対応する電圧に変換させる(ステップ#13)。その後、ステップ#1に戻る。
The external charging control is executed when the start of charging by the
In the external charging control, first, the
When the
When the
After the start of charging by the
When the output voltage of the
When the output voltage of the
In the first charging control, the charging
Thereafter, the
If the
If the
In the second charging control, the charging
図7に示すように、コネクタ42及び充電スイッチ44は、ボンネット7で開閉される収納部45に配備されている。
これにより、外部電源28による充電は、かならずボンネット7を開けた状態で行うことになる。そのため、運転者が多目的作業車を運転しようとした場合に、車体が外部電源28による充電中であれば、ボンネット7が開いた状態になっており、よって、車体が外部電源28による充電中であるか否かを運転者に認識させ易くなる。
その結果、外部電源28による第1バッテリ27又は第2バッテリ30の充電中に、運転者が誤って車体を走行させる虞をより確実に回避することができる。
As shown in FIG. 7, the
Thus, charging by the
As a result, during charging of the
コネクタ42及び充電スイッチ44は、収納部45におけるボンネット7の揺動支点側の部位に配備されている。
これにより、外部電源28による充電中は、開いた状態のボンネット7をコネクタ42及び充電スイッチ44の雨除けとして機能させることができる。
その結果、専用の雨除け具を備えることなく、ボンネット7を開けた外部電源28による充電中にコネクタ42及び充電スイッチ44が雨に濡れるのを防止することができる。
The
This allows the
As a result, it is possible to prevent the
ボンネット7は、その後端部に揺動支点を備えており、これにより、コネクタ42及び充電スイッチ44は、収納部45の後端部位に配備されている。
The
〔別実施形態〕
本発明は、上記の実施形態で例示した構成に限定されるものではなく、以下、本発明の代表的な別実施形態を例示する。
[Another embodiment]
The present invention is not limited to the configuration exemplified in the above-described embodiment. Hereinafter, another representative embodiment of the present invention will be exemplified.
〔1〕プラグインハイブリッド作業車は、走行用の電動モータ8として左右のインホイールモータを備えていてもよい。
[1] The plug-in hybrid working vehicle may include left and right in-wheel motors as the traveling
〔2〕エンジン9は、コモンレールシステムを備えたディーゼルエンジンであってもよい。
[2] The
〔3〕電子制御ユニット25は、第1バッテリ27の電圧、電流、温度、などを監視する第1バッテリ用のバッテリ監視部、及び、第2バッテリ30の電圧、電流、温度、などを監視する第2バッテリ用のバッテリ監視部、の少なくともいずれか一方を備えていてもよい。
[3] The
〔4〕電子制御ユニット25は、エンジン制御用の電子制御ユニットなどが統合されていてもよい。
[4] The
〔5〕充電器29は、車体に固定装備されていてもよい。
[5] The
〔6〕第2バッテリ30には、ニッケル水素電池などを採用してもよい。
[6] The
〔7〕メインスイッチ32は、「OFF」位置から「ON」位置及び「START」位置への操作方向とは反対側の位置に外部充電用の操作位置を有するキースイッチであってもよい。
この構成では、メインスイッチ32を充電スイッチ44に兼用しながら、メインスイッチ32が外部充電用の操作位置(遮断状態)に位置する外部電源28による充電状態では、運転者はメインスイッチ32の「ON」位置(接続状態)及び「START」位置(接続状態)への操作を行えないことから、外部電源28による第1バッテリ27又は第2バッテリ30の充電中に、運転者が誤って車体を走行させる虞を確実に回避することができる。
[7] The
In this configuration, while the
〔8〕外部充電用のコネクタ42及び充電スイッチ44は、運転席21又は助手席22の揺動変位で開閉される収納部に配備されていてもよい。
この構成では、外部電源28による充電は、かならず運転席21又は助手席22を着座不能に揺動変位させた状態で行われることになる。そのため、運転者が車体を運転しようとした場合に、車体が外部電源28による充電中であれば、運転席21又は助手席22が着座不能に揺動変位した状態になっており、よって、車体が外部電源28による充電中であるか否かを運転者に認識させ易くなる。
その結果、外部電源28による第1バッテリ27又は第2バッテリ30の充電中に、運転者が誤って車体を走行させる虞をより確実に回避することができる。
[8] The
In this configuration, charging by the
As a result, during charging of the
本発明は、車載の電装品を制御する電子制御ユニットと、車載の発電機からの電力で充電される第1バッテリと、外部電源から充電器を介して充電される第2バッテリとを備えた、例えば、多目的作業車、トラクタ、草刈機、などのプラグインハイブリッド作業車に適用することができる。 The present invention includes an electronic control unit that controls on-vehicle electrical components, a first battery that is charged with electric power from an on-vehicle generator, and a second battery that is charged from an external power supply via a charger. For example, the present invention can be applied to a plug-in hybrid work vehicle such as a multipurpose work vehicle, a tractor, a mower, and the like.
7 ボンネット
9 エンジン
25 電子制御ユニット
25A 断続判別部
25D 電圧判定部
25F 充電制御部
26 発電機
27 第1バッテリ
28 外部電源
29 充電器
30 第2バッテリ
32 メインスイッチ
39 DC−DCコンバータ
42 コネクタ
44 充電スイッチ
45 収納部
A 電装品
7
Claims (3)
前記電子制御ユニットは、前記第1バッテリの出力電圧がエンジンの始動に必要な基準電圧値を超えているか否かを判定する電圧判定部と、前記外部電源から前記第1バッテリ及び前記第2バッテリへの充電を制御する充電制御部とを備え、
前記充電制御部は、前記外部電源による充電中において、前記電圧判定部により前記第1バッテリの出力電圧が前記基準電圧値を超えていると判定された場合は、前記外部電源から前記第2バッテリに充電する第1充電制御を実行し、又、前記電圧判定部により前記第1バッテリの出力電圧が前記基準電圧値以下であると判定された場合は、前記第1充電制御に優先して、前記外部電源から前記DC−DCコンバータを経由して前記第1バッテリに充電する第2充電制御を実行し、
前記電子制御ユニットを含む前記電装品への通電を断続するメインスイッチを備え、
前記充電スイッチは、前記第1バッテリから前記電子制御ユニットへの通電を可能にする接続状態での保持を可能にする自己保持回路を備え、
前記電子制御ユニットは、前記メインスイッチの断続状態を判別する断続判別部を備え、
前記充電制御部は、前記断続判別部により前記メインスイッチが遮断状態であると判別された場合には、前記自己保持回路に通電して前記充電スイッチを接続状態に保持するとともに前記第1充電制御又は前記第2充電制御を実行し、又、前記断続判別部により前記メインスイッチが接続状態であると判別された場合には、前記自己保持回路に通電しないことで前記充電スイッチを接続状態に保持しないとともに前記第1充電制御及び前記第2充電制御を実行しないプラグインハイブリッド作業車。 An electronic control unit that controls on-vehicle electrical components, a first battery that is charged with electric power from an on-vehicle generator, a second battery that is charged from an external power supply via a charger, A charging switch for instructing the start of charging by an external power supply, and a DC-DC converter for converting an output voltage of the charger to a voltage corresponding to the first battery and outputting the voltage to the first battery,
The electronic control unit includes: a voltage determination unit configured to determine whether an output voltage of the first battery exceeds a reference voltage value necessary for starting an engine; and a first battery and a second battery that are supplied from the external power supply. A charge control unit that controls charging of the battery,
The charging control unit is configured to output the second battery from the external power supply when the voltage determination unit determines that the output voltage of the first battery exceeds the reference voltage value during charging by the external power supply. Performing a first charge control to charge the battery, and when the voltage determination unit determines that the output voltage of the first battery is equal to or less than the reference voltage value, it takes precedence over the first charge control, Executing a second charge control for charging the first battery from the external power supply via the DC-DC converter ;
A main switch for interrupting energization to the electrical component including the electronic control unit,
The charge switch includes a self-holding circuit that enables holding in a connected state that allows current to flow from the first battery to the electronic control unit,
The electronic control unit includes an interruption determining unit that determines an interruption state of the main switch,
The charge control unit is configured to supply power to the self-holding circuit to hold the charge switch in a connected state and to perform the first charge control when the main switch is determined to be in a cut-off state by the disconnection determination unit. Alternatively, the second charge control is executed, and when the main switch is determined to be in the connected state by the intermittent determination unit, the charge switch is maintained in the connected state by not energizing the self-holding circuit. A plug-in hybrid working vehicle that does not perform the first charge control and the second charge control .
前記コネクタ及び前記充電スイッチは、ボンネットで開閉される収納部に配備されている請求項1に記載のプラグインハイブリッド作業車。 Equipped with a connector for external charging,
The plug-in hybrid working vehicle according to claim 1, wherein the connector and the charge switch are provided in a storage unit that is opened and closed by a hood.
前記コネクタ及び前記充電スイッチは、前記収納部における前記ボンネットの揺動支点の下方に配備されている請求項2に記載のプラグインハイブリッド作業車。 The bonnet is swing openable,
The plug-in hybrid working vehicle according to claim 2 , wherein the connector and the charging switch are disposed below a swing fulcrum of the hood in the storage portion.
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