JP7420111B2 - トラクタ - Google Patents
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Description
<トラクタの全体構成>
図1に示すように、トラクタ10は、車両11、作業機械20、及び昇降機構30を有する。車両11は、複数の車輪12、及び車体13を有する。複数の車輪12は、車体13に連結している。車体13は、キャビン14を有する。キャビン14は、車体13に区画された空間である。キャビン14は、乗員が乗り込む操縦室である。
図2に示すように、トラクタ10は、第1電動モータ41、第2電動モータ42、第3電動モータ43、動力伝達機構19、及びPTO25を有する。第1電動モータ41、第2電動モータ42、及び第3電動モータ43は、発電電動機である。
なお、上記のとおり、第1電動モータ41、第2電動モータ42、及び第3電動モータ43は発電電動機である。そのため、これらの電動モータは、発電機として機能させることができる。例えば第1電動モータ41であれば、トラクタ10が減速する際に当該第1電動モータ41を発電機として機能させることができる。その際、トラクタ10には、第1電動モータ41の発電量に応じた回生制動力が発生する。
図2に示すように、トラクタ10は、電源回路99を有する。電源回路99は、第1バッテリ77、第2バッテリ78、正極ライン81、負極ライン82、正極リレー83、及び負極リレー84を有する。また、電源回路99は、第1コンバータ85、第2コンバータ86、第1インバータ71、第2インバータ72、及び第3インバータ73を有する。
電源回路99は、漏電検出回路90を有する。漏電検出回路90は、第1バッテリ77からの漏電を検出するための回路である。漏電検出回路90は、第1抵抗91、コンデンサ92、第2抵抗93、発信器94、電圧計95、及び監視回路96を含んでいる。第1抵抗91は、第1バッテリ77の低電位側の端子と、アースである車体13との間に接続している。第1抵抗91の抵抗値は、数メガオームである。コンデンサ92の第1端は、第1バッテリ77の低電位側の端子と接続している。コンデンサ92の第2端は、第2抵抗93を介して発信器94に接続している。発信器94は、アースである車体13に接続している。発信器94は、特定の周波数のパルス信号を出力する。電圧計95は、コンデンサ92と第2抵抗93との接続点の電圧を検出する。
トラクタ10は、制御装置100を有する。制御装置100は、コンピュータプログラム(ソフトウェア)に従って各種処理を実行する1つ以上のプロセッサとして構成し得る。なお、制御装置100は、各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する、特定用途向け集積回路(ASIC)等の1つ以上の専用のハードウェア回路、またはそれらの組み合わせを含む回路(circuitry)として構成してもよい。プロセッサは、CPU102及び、RAM並びにROM104等のメモリを含む。メモリは、処理をCPU102に実行させるように構成されたプログラムコードまたは指令を格納している。メモリすなわちコンピュータ可読媒体は、汎用または専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。制御装置100は、電気的に書き換え可能な不揮発性メモリである記憶装置を有する。
制御装置100は、各操作部50を通じた乗員からの指示がなくても、制御対象とする各種部位を制御できる。制御装置100は、そうした処理の一つとして、対処処理を実行可能である。対処処理は、第1バッテリ77からの漏電が生じたときに当該漏電の発生に対処するための処理である。制御装置100は、昇降機構30が下降状態であり、且つ正極リレー83及び負極リレー84による電気的接続がオンである状況下で上記の対処処理を行う。なお、制御装置100が対処処理を行う状況は、主として、作業機械20の回転体21が作動している状況、すなわち圃場での耕耘中である。
制御装置100は、信号受信処理では、漏電検出回路90からの漏電検出信号Eを受け付ける。制御装置100は、漏電検出信号Eを受信すると、すなわち第1バッテリ77及びその周辺回路からの漏電が生じると、状態変更処理、推定処理、判定処理、避難報知処理、遮断処理、及び制限処理の各処理を行う。
(A)第1バッテリ77からの漏電が生じている状態で第1バッテリ77の通電状態を継続してもトラクタ10の各箇所に支障が生じない。
(B)第1バッテリ77からの漏電が生じている状態で第1バッテリ77の通電状態を継続しても、例えば車輪12を介した地面200への放電量が無視できる程度である。
(C)圃場に出入りするための傾斜路をトラクタ10が登りきることができる。
制御装置100は、対処処理の実行条件が成立すると、対処処理を開始する。制御装置100は、実行条件を予め記憶している。実行条件は、次の3つの項目が全て満たされることである。
(イ)トラクタ10が圃場内に位置している。
(ロ)昇降機構30が下降状態である。
(ハ)正極リレー83及び負極リレー84による電気的接続がオンである。
ステップS140において、制御装置100は、ディスプレイ15にメッセージの表示を開始させる。メッセージの内容は、漏電が発生した旨、降車可能である旨、及びトラクタ10から降車して圃場の外に出る必要がある旨の情報を含んでいる。すなわち、制御装置100は、上記の内容に関する表示信号Jの出力を開始する。ディスプレイ15は、表示信号Jを受信すると、上記の内容の表示を開始する。制御装置100は、ステップS140の処理を実行すると、処理をステップS150に進める。
いま、トラクタ10が圃場で耕耘をしているものとする。すなわち、昇降機構30は下降状態であり、作業機械20の回転体21は回転している。制御装置100は、圃場の耕耘中、上記の対処処理を行う。制御装置100は、漏電検出回路90が第1バッテリ77からの漏電を検出すると(ステップS100:YES)、回転体21の回転を停止させ、且つ昇降機構30を上昇状態にする(ステップS120)。これにより、回転体21は地面200から離れた位置まで上昇する。この後、制御装置100は、地面200の水分量が多ければ(ステップS130:NO)、ディスプレイ15に降車不能である旨を表示させる(ステップS210)。この表示を受けて、乗員は、トラクタ10を圃場の外まで走行させることになる。この間、制御装置100は、第1バッテリ77からの出力を制限する(ステップS220、ステップS240)。一方、制御装置100は、地面200の水分量が少なければ(ステップS130:YES)、ディスプレイ15に降車可能である旨を表示させる(ステップS140)。そして、制御装置100は、正極リレー83及び負極リレー84による電気的接続をオフにする(ステップS150)。この場合、乗員は、トラクタ10から降車してトラクタ10から離れ、さらに圃場の外に避難する。
(1)圃場の地面200は、湿っていて電気を通しやすい状態になっていることがある。圃場の耕耘中は、こうした状態の地面200に対して作業機械20を接することになる。そのため、圃場の耕耘中に第1バッテリ77及びその周辺回路からの漏電が生じると、第1バッテリ77から作業機械20に電気が流れる可能性がある。その上、第1バッテリ77は高電圧である。そのため、第1バッテリ77からの漏電が生じた場合、その漏電量が多くなる。したがって、第1バッテリ77からの漏電に伴って作業機械20に向けて電気が流れると、その経路上に位置する機器を含めトラクタ10の各所に支障が生じ得る。
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・ステップS140及びステップS210での報知の処理を省略してもよい。この場合でも、ステップS120の処理で昇降機構30を上昇状態にしてさえあれば、作業機械20に電気が流れることはない。
・第1バッテリ77の出力制限を行っている途中で出力上限値Woutを変更してもよい。
・ステップS160の処理に関して、制御装置100は、正極リレー83及び負極リレー84による電気的接続をオフにすることに代えて、イグニッションスイッチ55をオフにする必要がある旨を報知してもよい。この場合、イグニッションスイッチ55をオフにする必要がある旨を報知するための報知装置をトラクタ10に設ければよい。報知装置として、例えば、上記実施形態のディスプレイ15を利用してもよいし、上記変更例のようにトラクタ10にスピーカを設けたり警告灯を設けたりしてもよい。そして、ステップS140及びステップS210の処理と同様、例えばメッセージの表示、音声案内、警告灯の点灯、及びブザーを鳴らすといった手法で報知を行えばよい。すなわち、光及び音の少なくとも一方でイグニッションスイッチ55をオフにする必要がある旨を報知できればよい。
・漏電検出回路90を制御装置100の一部に組み込んでもよい。
・トラクタ10を、電動モータとエンジンとを駆動源とするハイブリッド車として構成してもよい。
13…車体
15…ディスプレイ
20…作業機械
30…昇降機構
41…第1電動モータ
42…第2電動モータ
43…第3電動モータ
77…第1バッテリ
83…正極リレー
84…負極リレー
90…漏電検出回路
Claims (5)
- 車体と、
前記車体に連結している作業機械と、
前記作業機械を昇降させる昇降機構と、
前記作業機械の駆動源である電動モータと、
前記電動モータに電力を供給するバッテリと、
前記バッテリからの漏電を検出する漏電検出回路と、
前記昇降機構を制御対象とする制御装置とを有し、
前記制御装置は、前記昇降機構を、前記作業機械を地面に接した位置にするための下降状態、及び前記作業機械を地面から離れた位置にするための上昇状態のいずれかに制御し、
前記昇降機構が前記下降状態であるときに前記漏電検出回路が前記バッテリからの漏電を検出した場合、前記制御装置は、前記昇降機構を前記上昇状態にする状態変更処理を行う
トラクタ。 - 車体と、
前記車体に連結している作業機械と、
前記作業機械を昇降させる昇降機構と、
前記作業機械の駆動源である電動モータと、
前記電動モータに電力を供給するバッテリと、
前記バッテリからの漏電を検出する漏電検出回路と、
光及び音の少なくとも一方により報知を行う報知装置と、
前記報知装置を制御対象とする制御装置とを有し、
前記制御装置は、前記昇降機構を、前記作業機械を地面に接した位置にするための下降状態、及び前記作業機械を地面から離れた位置にするための上昇状態のいずれかに制御し、
前記昇降機構が前記下降状態であるときに前記漏電検出回路が前記バッテリからの漏電を検出した場合、前記制御装置は、前記報知装置に、前記昇降機構を前記上昇状態に変更する必要がある旨を報知させる変更報知処理を行う
トラクタ。 - 光及び音の少なくとも一方により報知を行う報知装置をさらに有し、
前記制御装置は、
前記昇降機構が前記下降状態であるときに前記漏電検出回路が前記バッテリからの漏電を検出した場合、
前記漏電検出回路が前記漏電を検出したときの地面の水分量を推定する推定処理と、
前記水分量が予め定められた規定水分量未満であるか否かを判定する判定処理と、
前記判定処理において前記水分量が前記規定水分量未満であると判定した場合、前記報知装置に、降車可能である旨を報知させる一方で、前記判定処理において前記水分量が前記規定水分量以上であると判定した場合、前記報知装置に、降車不能である旨を報知させる避難報知処理とを行う
請求項1に記載のトラクタ。 - 前記バッテリと前記電動モータとの電気的接続をオンオフするリレーを有し、
前記制御装置は、
前記判定処理において前記水分量が前記規定水分量未満であると判定した場合、前記昇降機構が前記上昇状態であることを条件に、前記リレーによる電気的接続をオフに切り替える遮断処理を行う
請求項3に記載のトラクタ。 - 前記制御装置は、
前記昇降機構が前記下降状態であるときに前記漏電検出回路が前記バッテリからの漏電を検出した場合、前記昇降機構を前記下降状態から前記上昇状態にした後、前記バッテリからの出力を制限する制限処理を行う
請求項1~4のいずれか一項に記載のトラクタ。
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