WO2000058568A1

WO2000058568A1 - Machine a travailler pourvue d'un condensateur

Info

Publication number: WO2000058568A1
Application number: PCT/JP2000/002059
Authority: WO
Inventors: Masayuki Kagoshima; Hirokazu Araya; Hideki Kinugawa; Masayuki Komiyama
Original assignee: Kobelco Construction Machinery Co., Ltd.
Priority date: 1999-03-31
Filing date: 2000-03-31
Publication date: 2000-10-05
Also published as: ATE474969T1; EP1126085A1; EP1126085A4; US6635973B1; EP1126085B1; KR20010071346A; JP3782251B2; JP2000295717A; DE60044704D1

Description

明細書畜電器を備えた作業機械技術分野

本発明は、発電機の生成する電力を利用してブームなどの作業部材を作動させるショベル等の作業機械に関するものである。背景技術

従来、油圧ショベル等の作業機械では、自走用に搭載されたエンジンの動力を利用して油圧ポンプを駆動し、この油圧ポンプから吐出される作動油を旋回ァクチユエ一夕、ブ一ムシリンダ、アームシリンダ等の各油圧ァクチユエ一夕に供給することにより、各部位の駆動を行うことが、一般に行われている。

しかし、このようなエンジン動力を利用したものでは、当該エンジンから発生する騒音や排気ガスが作業現場周囲の環境に悪影響を及ぼすおそれがあるため、特に市街地やトンネル内での作業、また夜間作業に著しい制限を受けているのが現状である。

そこで近年は、上記エンジンの作動による弊害をなくすべく、次のような作業機械が開発されるに至っている。

A) 作業機械に搭載されたバッテリーの電力を利用して電動ァクチユエ一夕を回し、この電動ァクチユエ一夕によって、油圧ポンプを駆動するようにしたもの（例えば特開平 9— 1 4 4 0 6 1号公報参照）。

B ) エンジン動力を利用して発電する発電機と、これにより生成された電力の過不足分を適宜充放電する畜電器とを備えることにより、エンジン負荷を一定にしてエンジンの消費燃料及び排気ガス量を低減させるようにしたもの。

しかし、 A) のバッテリー駆動式作業機械では、エンジンを動力源とする場合に比べると、稼動時間が非常に短く、長時間の連続作業ができない欠点がある。一方、 B ) のいわゆるハイブリッド駆動式の作業機械では、次のような解決すべき課題がある。

前記作業機械としてショベルを例にとると、このショベルには、掘削、法面仕上げ、均し、土羽打ち、ばらまき、クレーン走行など、多くの作業パターンが存在する。しかも、各作業によって負荷（必要動力）が大きく異なっており、これによつて畜電器に要求される蓄電能力も変わってくる。

例えば、掘削作業の場合、 1つの動作を行う時間は短いが、各ァクチユエ一夕の動作が速く、加減速が頻繁に行われるため、負荷のピーク値及び負荷変動が大きい。従って、畜電器には、比較的短時間で大電流による充放電動作を行う能力が要求される。これに対して法面仕上げ作業等の場合、 1つの動作を行う時間が長いが、負荷のピーク値及び負荷変動が小さいため、畜電器には、長時間にわたって少しずつ電動ァクチユエ一夕に電力を供給できる能力が要求される。

一方、畜電器として現在知られているものの代表例としては、次の第 1表に示す二次電池とキャパシ夕とが挙げられる。第 1表

この表に示されるように、鉛畜電池やニッケル水素蓄電池をはじめとする二次電池は、エネルギー密度（単位重量あたりの蓄積エネルギー）が高い反面、充放電サイクル寿命が短く、パワー密度（単位重量あたりの出力）が低いという特性がある。逆に、電気二重層コンデンサをはじめとする大容量キャパシ夕は、パワー密度（単位重量あたりの出力）が高く、充放電サイクル寿命が長い反面、エネルギー密度（単位重量あたりの蓄積エネルギー）が低いという特性がある。

従つて、前記のようにエネルギー密度が高くてパワー密度の低い二次電池をショベルの畜電器として使用する場合、前記法面仕上げ作業のように長時間にわたって少しずつ電力を供給することが要求される作業については、畜電器重量が小さくても十分対応できるにもかかわらず、前記掘削作業のように短時間で大出力が要求される作業に対応するために畜電器重量を大きくしなければならないことになる。逆に、前記のようにパヮ —密度が高くてエネルギー密度の低い大容量キャパシ夕を使用する場合には、前記掘削作業のように短時間で大出力が要求される作業については、畜電器重量が小さくても十分対応できるにもかかわらず、前記法面仕上げ作業のように長時間連続して行われる作業に対応するためにやはり畜電器重量を大きくしなければならないことになる。

すなわち、互いに負荷特性の大きく異なる作業を有する作業機械においては、その畜電器として前記二次電池、キャパシ夕のいずれを適用する場合でも、畜電器出力、エネルギ一蓄積量のいずれかがかなりのオーバースペックとなってしまう。従って、コスト的に無駄が多くなり、また作業機械全体の小型化、軽量化が非常に困難となる。

本発明は、このような事情に鑑み、畜電器の小型化及び軽量化を図りながら、各作業に要求される蓄電条件を満足させることができる畜電器を備えた作業機械を提供することを目的とする。発明の開示

上記課題を解決するため、本発明は次のような構成を採用した。

すなわち本発明は、発電機と、この発電機により生成された電力によって作業部材を作動させるための動力を発生させる電動ァクチユエ一夕とを備えた作業機械において、前記発電機で生成された電力の充電及び前記電動ァクチユエ一夕に対する電力の供給を行うための複数種の畜電器と、これらの畜電器の中で使用する畜電器を選択的に切換える切換手段とを備えたものである。なお、「作業部材を作動させるための動力を発生させる電動ァクチユエ一夕」には、当該作業部材に直結されて当該作業部材を直接駆動するものの他、当該作業部材を駆動するための油圧回路に含まれる油圧ポンプを回すものなども含まれる。

この構成によれば、複数種の畜電器の中から、実際に行われている作業での電動ァクチユエ一夕の負荷特性に適した畜電器を選択することにより、個々の畜電器は大型化することなくその作業に要求されている充放電条件を満足させることが可能である。例えば、第 1畜電器と、この第 1畜電器よりも単位重量あたりの出力が高くかつ単位重量当りの蓄積エネルギーが低い第 2畜電器とを含むようにすれば、負荷変動及び負荷ピーク値は低いが長時間継続した充放電が要求される場合には第 1畜電器を、負荷変動及び負荷ピーク値が高くて短時間で大電流による充放電が要求される場合には第 2畜電器をそれぞれ選択することにより、各畜電器は小型であっても各作業に適した充放電を行うことができる。

畜電器の切換は、例えばオペレータ等による選択スィツチの切換動作に応じて行われるようにしてもよいし、自動切換が行われるようにしてもよい。

後者の例としては、前記電動ァクチユエ一夕の総必要動力を検出する動力検出手段と、検出された総必要動力に基づいて使用畜電器の切換を制御する切換制御手段とを備えたものが好適である。この構成によれば、実際に要求されている動力に基づいて適正な畜電器の選択を自動的に行うことができる。

より具体的に、前記畜電器として、第 1畜電器と、この第 1畜電器よりも単位重量あたりの出力が高くかつ単位重量当りの蓄積エネルギーが低い第 2畜電器とを含むとともに、検出された総必要動力が予め設定された動力範囲内にある場合には前記第 1畜電器を選択し、検出された総必要動力が前記動力範囲よりも大きくもしくは当該動力範囲よりも小さい場合には前記第 2畜電器を選択するように前記切換制御手段を構成すれば、動力変動が大きくて大電流による充放電が要求されるような作業時にはこれに適した第 2畜電器が、動力変動が小さい作業時には長時間にわたる充放電が可能な第 1畜電器が、それぞれ自動的に選択される。また、前記電動ァクチユエ一夕を操作するための操作部材と、この操作部材の操作状態から作業内容を判別する作業判別手段と、判別された作業内容に応じて使用畜電器の切換を制御する切換制御手段とを備えたものも好適である。この構成によれば、操作部材の操作内容に基づいて実際の作業内容が判別され、その作業内容に適した畜電器が自動的に選択切換される。図面の簡単な説明

第 1図（a ) は本発明の第 1の実施の形態にかかるショベルの正面図、（b ) は同ショベルの平面図である。

第 2図は前記ショベルにおける畜電器の切換回路を示す図である。

第 3図は前記ショベルに搭載されたコントローラの機能プロック図である。

第 4図は前記コントローラの行う制御動作を示すフローチャートである。

第 5図は本発明の第 2の実施の形態にかかるショベルに搭載されたコントロ一ラの機能ブロック図である。

第 6図は第 5図に示すコントローラの行う作業判別動作を示すフローチヤ一トである第 7図は本発明の第 3の実施の形態にかかるショベルに搭載されたコントローラの機能ブロック図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の実施の形態では、第 1図（a ) ( b ) に示すようなブーム 2 8、アーム 3 0、及びバゲット 3 2を備えた建設用ショベルについて本発明を適用する例を示すが、本発明は、作業部材を有する作業機械であって、負荷特性の異なる複数種の作業内容を持つものに広く適用が可能である。

1 ) 第 1の実施の形態（第 1図〜第 4図）。第 1図に示すショベルは、走行用のタイヤ 1 1をもつ下部走行体 1 0を備え、この下部走行体 1 0上に垂直軸回りに旋回可能に上部旋回体 1 2が設置されている。上部旋回体 1 2には、運転席 1 3が設けられるとともに、第 1畜電器 1 4 A、第 2畜電器 1 4 B 、燃料タンク 1 6、発電機 1 8、エンジン 2 0等が搭載されている。

発電機 1 8は、エンジン 2 0の出力を電気エネルギーに変換し、第 2図に示すような各電動ァクチユエ一夕（後に詳述する）の駆動回路に供給するものである。

第 1畜電器 1 4 A及び第 2畜電器 1 4 Bは、前記発電機 1 8で生成された電力の余剰分を適宜蓄え、不足分を適宜放出して前記ァクチユエ一夕駆動回路に供給するものである。この実施の形態では、前記発電機 1 8及び各ァクチユエ一夕駆動回路と各畜電器 1 4 A, 1 4 Bとの間に各々個別に第 2図に示すようなリレースィッチ（切換手段） 1 5 A， 1 5 Bが介在しており、これらリレースィッチ 1 5 A， 1 5 Bのいずれか一方の接点を閉じることにより、使用する畜電器を選択的に切換えることが可能となっている。ここで、前記第 1畜電器 1 4 Aは、例えば二次電池のように、比較的パワー密度（単位重量あたりの出力）が低くかつエネルギー密度（単位重量当りの蓄積エネルギー）が高い畜電器で構成されている。これに対して第 2畜電器 1 4 Bは、例えば大容量キャパシタのように、前記第 1畜電器 1 4 Aよりもパワー密度が高くかつエネルギー密度が低ぃ畜電器で構成されている。

このショベルには、前記電動ァクチユエ一夕として、第 3図に示すような旋回駆動用電動ァクチユエ一夕 2 2、左走行用電動ァクチユエ一夕 2 6 L、右走行用電動ァクチュエー夕 2 6 R、ブーム駆動用電動ァクチユエ一夕 3 4、アーム駆動用電動ァクチユエ一夕 3 7、及びバケツト駆動用電動ァクチユエ一夕 3 9を備え、これらのァクチユエ一夕は、この実施の形態では電動モータで構成されている。

旋回駆動用電動ァクチユエ一夕 2 2は、減速機 2 3を介して旋回駆動機構 2 4に連結され、当該電動ァクチユエ一夕 2 2の作動によって上部旋回体 1 2全体の旋回駆動が行われるようになつている。左側走行用電動ァクチユエ一夕 2 6 L及び右側走行用電動ァクチユエ一夕 2 6 Rは、それぞれ前側の左右タイヤ 1 1に左側減速機 2 5 L及び右側減速機 2 5 Rを介して連結されており、これら電動ァクチユエ一夕 2 6 L， 2 6 Rの作動によって油圧ショベル全体が走行するようになっている。

ブーム駆動用電動ァクチユエ一夕 3 4は、その作動により、上部旋回体 1 2の前端部に取付けられたブーム 2 8を車幅方向の軸回りに回動駆動（起伏駆動）させるものである。アーム駆動用電動ァクチユエ一夕 3 7は、その作動により図略のァ一ムシリンダ駆動用油圧回路の油圧ポンプを作動させ、これによりァ一ムシリンダ 3 8を伸縮させて、ブーム 2 8の先端部に取付けられたアーム 3 0を車幅方向の軸回りに回動させるものである。同様に、パケット駆動用電動ァクチユエ一夕 3 7は、その作動により図略のバケットシリンダ駆動用油圧回路の油圧ポンプを作動させ、これによりバケツトシリンダ 4 0を伸縮させて、アーム 3 0の先端部に取付けられたバケツト 3 2を車幅方向の軸回りに回動させるものである。

なお、前記ブーム駆動用電動ァクチユエ一夕 3 4は、ブーム 2 8に直結されてこれを直接駆動するものに限らず、前記アーム駆動用電動ァクチユエ一夕 3 7と同様に、ブーム駆動用油圧回路の油圧ポンプを回してブームを間接的に駆動するものであってもよい。逆に、アーム駆動用電動ァクチユエ一夕 3 7やパケット駆動用電動ァクチユエ一夕 3 9は、前記アーム 3 0やバケツト 3 2に直結されてこれらを直接駆動するものであってもよい。

上述の各電動ァクチユエ一夕には、第 3図に示すような動力検知用センサが個別に設けられており、これらのセンサによって各電動ァクチユエ一夕の動力（モー夕負荷）が個別に検知されるようになっている（第 4図のステップ S 1 ) 。これらの動力検知用センサは、モ一夕の電気的負荷を検出する電圧センサや電流センサでもよいし、モー夕の機械的負荷を検出するトルクセンサや角速度センサでもよい。

前記各動力検知用センサの検出信号は、第 3図に示すコントローラ 5 0に入力されるようになつている。このコントローラ 5 0は、マイクロコンピュ一夕などで構成され、エンジン始動や各電動ァクチユエ一夕の駆動制御を行うとともに、前記各動力検知用センサの検出信号に基づいて前記畜電器 1 4 A, 1 4 Bの切換制御を行うものであり、その切換制御のための機能として動力演算部 51及び畜電器切換部（切換制御手段） 52 を備えている。

動力演算部 51は、各動力検知用センサで検出されたァクチユエ一夕必要動力の総和 P、すなわち作業中での総必要動力を演算するものであり（第 4図のステップ S 2) 、当該動力検知用センサとともに動力検出手段を構成する。

畜電器切換部 52は、前記動力演算部 51で演算されたァクチユエ一夕動力総和 Pに基づいて両畜電器 14A， 14 Bの中から使用する畜電器を選択し、その選択した畜電器に該当するリレースィッチ 15 A, 15B (前記第 2図）に信号を出力して当該畜電器を使用状態に切換えるものである。

具体的に、この畜電器切換部 52は、第 4図に示すように、前記ァクチユエ一夕動力総和 Pが予め設定された上限値 Pi以下で予め設定された下限値 P₂以上である場合には（ステップ S 3, S4で NO) 、第 1畜電器 14 Aを選択し（ステップ S 5) 、前記ァクチユエ一夕動力総和 Pが前記上限値 Piを超える場合（ステップ S 3で YES) もしくは前記下限値 P₂を下回る場合（ステップ S 4で YES) には、第 2畜電器 14B を選択する（ステップ S 6) 。

ここで、前記上限値 Piは、エンジン 20及び発電機 18の作動によって生成される電力に相当する動力よりも高い値に設定されており、下限値 P₂は、エンジン 20及び発電機 18の作動によって生成される電力に相当する動力よりも低い値に設定されている。

このようなショベルでは、次のような作用効果を得ることができる。

まず、ショベルの負荷変動及び負荷ピークが小さくて、動力総和 Pが所定範囲内に収まっている場合、すなわち、短時間で大電流による充放電が要求されない場合（Pi≤ P≤P₂の場合）には、第 1畜電器 14 Aが選択される。この第 1畜電器 14Aは、第 2畜電器 14 Bよりもエネルギー密度が高いため、この第 1畜電器 14 Aが小型のものであっても、例えば法面仕上げや旋回地ならしのように長時間にわたる作業中に電動ァクチユエ一夕に継続して必要電力を供給することができる。逆に、ショベルの負荷変動及び負荷ピークが大きくて、動力総和 Pが所定範囲から外れている場合、すなわち、負荷が非常に大きくて短時間で大電流による放電が要求される場合（Ρ〉Ρ や、負荷が非常に小さくて短時間で大電流による充電をしたい場合 ( Ρ < Ρ ₂) には、第 2畜電器 1 4 Βが選択される。この第 2畜電器 1 4 Bは、第 1畜電器 1 4 Αよりもパワー密度が高いため、この第 2畜電器 1 4 Bが小型のものであっても、大電流で充放電を行いたいという要求を満たすことができる。

すなわち、このショベルによれば、実際に要求されているァクチユエ一夕動力の総和に基づいて使用する畜電器を切換えることにより、個々の畜電器は小重量で小型のものとしながら、長時間にわたる作業についても、あるいは短時間で負荷変動の大きい作業についても、その作業にかかる充放電要求を満足させることが可能になる。

2 ) 第 2の実施の形態（第 5図，第 6図）

この実施の形態にかかるハード構成は、前記第 1の実施の形態と全く同様であり、ここでは説明を省略する。

この実施の形態では、前記各電動ァクチユエ一夕 2 2， 2 6 L , 2 6 R, 3 4 , 3 7 ， 3 9をそれぞれ個別に操作するための操作レバ一 6 1， 6 2 , 6 3 , 6 4， 6 5 , 6 6が前記運転席 1 3に設けられ、各操作レバー 6 1〜6 6の操作によって生成される指令信号がコントローラ 5 0に入力され、この指令信号に基づいて各電動ァクチユエ一夕の駆動を制御するようにコントローラ 5 0が構成されるのに加え、コントローラ 5 0には、その指令信号（操作内容）に基づいて実際の作業内容を判別する作業判別部 5 3が設けられている。

この作業判別部 5 3による具体的な作業判別手法としては、例えば特開平 9一 2 1 7 7 0 2号公報に示されるものが適用可能である。その概要を以下に示す。

① 各種判別用数値の算出

•ブーム用操作レバー 6 4の所定時間分の操作量デ一夕に基づき、その所定時間内において当該操作レバー 6 4の操作量が増減変動される割合を演算し、これをブーム操作の複雑さを示す複雑さ表示量 chlとして設定する。同様に、パケット用操作レバー 6 6の前記所定時間分の操作量データに基づき、その所定時間内において当該操作レバー 6 6の操作量が増減変動される割合を演算し、これをバケツト操作の複雑さを示す複雑さ表示量 ch2として設定する。

•旋回用操作レバー 6 1の前記所定時間分の操作量データに基づき、その所定時間内において当該操作レバー 6 1の操作量の絶対値が予め定めた所定操作量以上となるのに要する時間の合計を求め、これを高速旋回時間 ch3として設定する。

•ブーム用、アーム用、及びバケツト用の各操作レバ一 6 4， 6 5， 6 6の前記所定時間分の操作量データに基づき、その所定時間内においてブーム用操作レバ一 6 4の操作量がその操作方向の正側（ブーム上昇側）で予め定めた所定操作量以上で、且つ、ァーム用操作レバー 6 5及びバケツト用操作レバー 6 6の各操作量が、ともにその操作方向の負側（アーム及びバケツ卜の引き込み側）でそれぞれ予め定められた所定操作量以下（各操作量の絶対値では所定操作量以上）となる時間の合計を求め、これをブーム逆操作時間 ch4として設定する。

•ブーム用、アーム用、及びバケツト用の各操作レバ一 6 4 , 6 5， 6 6の前記所定時間分の操作量データに基づき、その所定時間内においてブーム用操作レバー 6 4の操作量の大きさ（絶対値）が予め定めた所定操作量以上で、且つアーム用操作レバー 6 5 及びバケツト用操作レバー 6 6の各操作量の大きさが、それぞれ予め定められた所定操作量以下となる時間の合計を求め、これをバケツト ·アーム停止時間 ch5として設定する。

•ブーム用、アーム用、及びバケツ卜用の各操作レバー 6 4， 6 5 , 6 6の前記所定時間分の操作量データに基づき、その所定時間内における各操作レバー 6 4， 6 5 , 6 6の操作量の大きさ（絶対値）の平均値を個別に求め、それぞれをブーム操作量平均値 ch6、アーム操作量平均値 ch7、パケット操作量平均値 ch8として設定する。

② 各種判別用数値に基づく作業判別（第 6図）

S T E P 1 ：バケツト操作の複雑さ表示量 ch2をこれに対応して予め定められた所定値 Thlと比較する。 ch2≥Thlであれば、行っている作業がばらまき作業であると判断し、それ以外の場合は STEP 2に移行する。この「ばらまき作業」は、パケット、アーム、ブームの同時動作によって、バゲットに土をすくい、それをバケツ卜の動作によってばらまくという作業を高速で繰り返すものである。

STEP 2 ： STEP 1の条件が成立しない場合に、ブーム操作の複雑さ表示量 chl と、高速旋回時間 ch3と、バケツト ·アーム停止時間 ch5とをそれぞれ予め定められた所定値 Th2， Th3, Th4と比較し、 chl≥Th2、且つ ch3≤Th3、且つ ch5≥Th4であれば、行っている作業が「土羽打ち作業」であると判断し、それ以外の場合には ST EP 3に移行する。この「土羽打ち作業」は、ブームの上下動を繰り返すことにより、バケツトを地面に何度も叩きつけて地面を固める作業であり、ァクチユエ一夕の負荷は衝撃的に急速増減することになる。

STEP 3 ： STEP 2の条件が成立しない場合に、バゲット操作の複雑さ表示量 c h2と、バケツト ·アーム停止時間 ch5と、ブーム逆操作時間 ch4と、アーム操作量の平均値及びブーム操作量平均値の合計値（ch7 + ch8) とをそれぞれ予め定められた所定値 Th5, Th6, Th7, Th8と比較し、 ch2≤Th5, 且つ ch5≤Th6、且つ ch4≥Th7、且つ（ch7 + ch8) ≥Th8であれば、行っている作業が「法面仕上げ作業」であると判断し、それ以外の場合には STEP4へ移行する。この「法面仕上げ作業」は、バケツト、アーム、ブームの同時操作によって、バゲットを斜面に沿わせながらアームやブームを作動させてバケツトにより斜面を削っていく作業である。

STEP 4 ： STEP 3の条件が成立しない場合に、ブーム操作の複雑さ表示量 chl と、パケット操作の複雑さ表示量 ch2と、高速旋回時間 ch3と、バケツト *アーム停止時間 ch5と、アーム操作量の平均値及びブーム操作量平均値の合計値（ch7 + ch8) とをそれぞれ予め定められた所定値 Th9， ThlO, Thll, Thl2, Thl3と比較し、 chl ≤Th9> 且つ ch2≤ThlO、且つ ch3≤Thll、且つ ch5≤Thl2、且つ（ch7 + ch8) ≤T hl3であれば、行っている作業が「クレーン作業」であると判断し、それ以外の場合には STEP 5へ移行する。この「クレーン作業」は、バケツ卜の刃先にロープ等を介して運搬物を吊り下げ、該運搬物の移動を行うものである。 STEP 5 ： STEP 4の条件が成立しない場合に、高速旋回時間 ch3と、バケツト ·アーム停止時間 ch5と、アーム操作量の平均値及びブーム操作量平均値の合計値

(ch7 + ch8) とをそれぞれ予め定められた所定値 Thl4, Thl5, Thl6と比較し、 ch3 ≥Thl4、且つ ch5≤Thl5、且つ（ch7 + ch8) ≥Thl6であれば、行っている作業が「押しつけ掘削作業」であると判断し、それ以外の場合には STEP 6へ移行する。この

「押しつけ掘削作業」は、車両の側方箇所で車両の前後方向に溝を掘る場合等に、旋回動作を行いつつバケツトを地面に押し当てて引き込むことにより掘削するものであり、電動ァクチユエ一夕の負荷変動及び負荷ピーク値は大きくなる。

STEP 6 ： STEP 5の条件が成立しない場合に、ブーム操作の複雑さ表示量 chl と、パケット操作の複雑さ表示量 ch2と、高速旋回時間 ch3と、ブーム逆操作時間 ch 4とをそれぞれ予め定められた所定値 Thl7， Thl8, Thl9, Th20と比較し、 chl≤Th 17、且つ ch2≤Thl8、且つ ch3≤Thl9、且つ ch4≤Th20であれば、行っている作業が「積み込み作業」であると判断し、それ以外の場合には STEP 7へ移行する。この

「積み込み作業」は、当該ショベルを輸送する際に当該ショベルをトレーラ等に積み込む作業である。

STEP 7 ： STEP 6の条件が成立しない場合に、高速旋回時間 ch3と、バケツト ·アーム停止時間 ch5と、ブーム操作量の平均値及びアーム操作量平均値の合計値 (ch6 + c 7) とをそれぞれ予め定められた所定値 Th21, Th22, Th23と比較し、 ch3 ≥Th21、且つ ch5≥Th22、且つ（ch6 + ch7) ≤Th23であれば、行っている作業が「旋回地ならし作業」であると判断し、それ以外の場合には STEP 8へ移行する。この「旋回地ならし作業」は、パケットを地面に接触させ、この状態で旋回動作をすることで地ならしを行う作業である。

STEP 8 ： STEP 7の条件が成立しない場合に、ブーム操作量の平均値及びァ一ム操作量平均値の合計値（ch6 + ch7) を予め定められた所定値 Th24と比較し、（ch6 + ch7) ≥Th24であれば、行っている作業が前記押しつけ作業以外の掘削作業、すなわち「単純掘削、溝掘削、水平掘削作業」であると判断する。これらの作業は、基本的には、車両の前方箇所でバケツ卜を地面に押し当てて手前に引き込むことにより行う作業であり、いずれにせよ電動ァクチユエ一夕の負荷変動及び負荷ピーク値は大きくなる

。この S T E P 8の条件も成立しない場合には、作業判別不能であるとする。

このようにして判別された作業内容に基づき、第 5図に示す畜電器切換部 5 2は使用畜電器の選択及び切換を行う。具体的に、前記各作業のうち、その作業時間が比較的短くてしかも負荷変動及び負荷ピーク値の大きい土羽打ち、押しつけ掘削、及び単純掘削、溝、水平掘削については第 2畜電器 1 4 Bを選択し、それ以外の作業については第 1 畜電器 1 4 Aを選択する（第 2表参照）。第 2表

このような構成によれば、負荷変動及び負荷ピーク値の大きい作業が行われているときには、第 2畜電器 1 4 Bを選択することによって当該作業に対応した大電流による充放電を行う一方、負荷変動及び負荷ピーク値の小さい作業が行われているときには、第 1畜電器 1 4 Aを選択することによって長時間にわたる作業を継続して行うことが可能になる。

なお、判別する作業内容は上記のものに限られず、それ以外の作業を加えてもよいし、逆に判別種数を減らしてもよい。また、作業機械の種類によって判別作業の内容が変

3 わることはいうまでもない。

3 ) 第 3の実施の形態（第 7図）

この実施の形態では、運転席 1 3の近傍などの適所に選択スィッチ 5 6が設けられている。この選択スィッチ 5 6は、その切換操作を受けることにより、その操作に応じた選択指令信号（第 1畜電器 1 4 Aを選択する信号もしくは第 2畜電器 1 4 Bを選択する信号）を出力する。コントローラ 5 0は、前記選択指令信号を受信する畜電器切換スィツチ検出部 5 4を備え、その選択指令信号に従って使用畜電器を切換えるように畜電器切換部 5 2が構成されている。

このように、使用畜電器の選択を手動で行うようにすれば、実際の作業内容に適した畜電器の選択をォペレ一夕等の自らの判断で行うことが可能である。

なお、この実施の形態では、必ずしもコントローラ 5 0の出力信号によって使用畜電器の切換を行うようにしなくてもよく、例えば選択スィッチ 5 6の操作に連動して前記第 2図に示すリレ一スィッチ 1 5 A， 1 5 Bのリレーコイルが択一的に通電されるような電気回路を構成してもよい。

また、本発明において使用畜電器を切換える手段はかかるリレースィツチに限らず、その他のスィツチ手段を用いてもよい。

また、本発明では、前記第 1畜電器、第 2畜電器に加え、第 3、第 4の畜電器を搭載して 3以上の畜電器を適宜使い分けるようにしてもよい。産業上の利用可能性

以上のように本発明によれば、畜電器の小型化及び軽量化を図りながら、各作業に要求される蓄電条件を満足させる作業機械を提供できる。

Claims

請求の範囲

1 . 発電機と、この発電機により生成された電力によって作業部材を作動させるための動力を発生させる電動ァクチユエ一夕とを備えた作業機械において、前記発電機で生成された電力の充電及び前記電動ァクチユエ一夕に対する電力の供給を行うための複数種の畜電器と、これらの畜電器の中で使用する畜電器を選択的に切換える切換手段とを備えたことを特徴とする畜電器を備えた作業機械。

2 . 請求の範囲第 1項記載の畜電器を備えた作業機械において、前記畜電器として、第 1畜電器と、この第 1畜電器よりも単位重量あたりの出力が高くかつ単位重量当りの蓄積エネルギーが低い第 2畜電器とを含むことを特徴とする畜電器を備えた作業機械。

3 . 請求の範囲第 1項記載の畜電器を備えた作業機械において、前記電動ァクチユエ一夕の総必要動力を検出する動力検出手段と、検出された総必要動力に基づいて使用畜電器の切換を制御する切換制御手段とを備えたことを特徴とする畜電器を備えた作業機

4. 請求の範囲第 3項記載の畜電器を備えた作業機械において、前記畜電器として、第 1畜電器と、この第 1畜電器よりも単位重量あたりの出力が高くかつ単位重量当りの蓄積エネルギーが低い第 2畜電器とを含むとともに、検出された総必要動力が予め設定された動力範囲内にある場合には前記第 1畜電器を選択し、検出された総必要動力が前記動力範囲よりも大きくもしくは当該動力範囲よりも小さい場合には前記第 2畜電器を選択するように前記切換制御手段が構成されていることを特徴とする畜電器を備えた作業機械。

5 . 請求の範囲第 1項または第 2項記載の畜電器を備えた作業機械において、前記電動ァクチユエ一夕を操作するための操作部材と、この操作部材の操作状態から作業内容を判別する作業判別手段と、判別された作業内容に応じて使用畜電器の切換を制御する切換制御手段とを備えたことを特徴とする畜電器を備えた作業機械。

6 . 請求の範囲第 1項または第 2項記載の畜電器を備えた作業機械において、切換操作を受ける選択スィツチを備え、この選択スィツチの操作に対応して使用畜電器の切換が行われるように構成されていることを特徴とする畜電器を備えた作業機械。