WO2007139167A1 - 作業用車両 - Google Patents

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WO2007139167A1
WO2007139167A1 PCT/JP2007/061031 JP2007061031W WO2007139167A1 WO 2007139167 A1 WO2007139167 A1 WO 2007139167A1 JP 2007061031 W JP2007061031 W JP 2007061031W WO 2007139167 A1 WO2007139167 A1 WO 2007139167A1
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main battery
self
power
relay
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PCT/JP2007/061031
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Inventor
Masao Yoshioka
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Takeuchi Mfg. Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to a vehicle for a vehicle using an electric motor driven by a battery as a power source.
  • the engine is the main power source for conventional vehicles.
  • work vehicles equipped with an S »motor as a power source are used (for example, JP-A 2 0 0 4— 2 2 5 3 5 5).
  • S »motor as a power source
  • a commercial comfort field or a battery that is mounted on a car and charged by a commercial field is used. Disclosure of the invention
  • the present invention has been made in view of such problems, and provides a vehicle for use configured to prevent consumption of electric power charged in a battery when a hydraulic actuator or the like is not provided. Objective. Means for solving the problem
  • a vehicle according to the present invention (for example, a crawler-type power shovel 1 in the embodiment) is driven by a hydraulic actuator, and oil for causing the hydraulic actuator is used.
  • the inverter to be connected to the main battery and the inverter that connects and disconnects the main battery, the relay for the S3 ⁇ 4 motor (for example, the second relay 47 in the embodiment), the operating device for operating the hydraulic actuator, and the direct current from the main battery.
  • a control controller that controls the operation of the hydraulic actuator and the inverter according to the operation signal output from the operating device by using electric power, and connects / disconnects the main battery and the inverter using the electric motor relay, Connects the main battery and the controller.
  • the controller relay to be disconnected for example, the first relay 46 in the embodiment
  • the state of the main battery are monitored, and the main battery and flflJ controller are connected by the controller relay.
  • the vehicle detects that the discharge hydraulic pressure detected by the control controller force hydraulic pressure sensor and the load current detected by the current sensor do not change within the set time, and the main battery and the m3 ⁇ 4 motor relay First step to stop the ffitb motor by disconnecting the inverter, control controller force Detects that the operation force has not been output from the operation device for a predetermined set time, and detects the command to the mm monitoring controller Execute the second step to input the signal and the third step to stop the control controller by disconnecting the main battery and the control controller by the controller relay when the command signal is received. It is configured to
  • the control controller has a motor start switch, and in the second step, the control controller detects that the motor start switch has been operated.
  • the main battery and the inverter are connected by the electric motor relay to drive the S3 ⁇ 4 motor and return to the first step.
  • the vehicle for the vehicle according to the present invention has the EBARA monitoring controller power source switch, and after the control controller power is stopped in the third step, the EBARA monitoring controller force comfort field switch is operated. It is preferable that the main battery, the controller, and the inverter are connected in this order when the controller detects that the main battery is connected to the controller battery and the electric motor relay. The invention's effect
  • the supply status of the oil to the hydraulic actuator and the operation status of the operating device are monitored by the control controller, and when hydraulic pressure is required, power is supplied to the inverter.
  • the control controller By stopping the power supply to the controller and reducing the unnecessary power consumption of the main battery and extending the working time of this work vehicle without charging the main battery. can do. Even if the power supply to the control controller is stopped in this way, it is possible to easily supply power to the control controller by pressing the motor start switch or power switch.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a crawler-type excavator vehicle which is an example of a dredging vehicle according to the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a hydraulic unit and a comforter unit mounted on the excavator vehicle.
  • FIG. 3 is a flowchart showing the processing at the time of power-on in the power unit.
  • FIG. 4 is a flowchart showing power saving control in the original unit.
  • a crawler type excavator 1 will be described with reference to FIG.
  • This excavator vehicle 1 is operated by using the power of the battery (main battery 50 0 a) described later, for the purpose of being used in a relatively sealed space such as underground. It is.
  • This excavator vehicle 1 is provided with a traveling cart 4 constituting the traveling device 2, a blade 9 swingably movable up and down at the rear part of the traveling cart 4, and a swingable on the traveling cart 4.
  • the swivel base 1 1, the power shovel mechanism 13 connected to the front of the swivel base 1 1, and the operator cabin 15 provided on the swivel base 1 1 are included.
  • the traveling device 2 includes a traveling carriage 4 having a substantially H shape and traveling mechanisms 3 provided on the left and right sides of the traveling carriage 4.
  • the traveling mechanism 3 includes a driving sprocket wheel 5 provided on the left and right front parts of the traveling carriage 4 and an idler wheel 6 provided on the rear part (drive sprocket hoist wheel 5 And the idler wheel 6 are collectively referred to as “crawler wheel: ⁇ ”), and a pair of left and right crawler belts 7 that are driven around these wheels 5 and 6.
  • Each of the drive sprocket wheels 5 is driven by left and right traveling motors (hydraulic motors) (not shown), and the power shovel vehicle 1 can travel.
  • the swivel base 11 can be swung with respect to the traveling carriage 4 by a swivel motor (hydraulic motor) (not shown).
  • the excavator mechanism 1 3 has a boom 1 6 pivoted to the front of the swivel base 1 1 so that it can swing up and down, and pivots up and down within the hoisting surface of the boom 1 6 at the tip of the boom 1 6.
  • the arm 17 is connected, and a bucket 18 is pivotally connected to the tip of the arm 17 so as to swing up and down.
  • the boom 16 is raised and lowered by the boom cylinder 21, the arm 17 is swung by the arm cylinder 22, and the bucket 18 is swung by the bucket cylinder 23.
  • the hydraulic unit 30 is discharged from an electric motor 3 1, a hydraulic pump 3 2 driven by the electric motor 3 1 to discharge oil of a predetermined hydraulic pressure and flow rate, «tank 3 3 for storing oil, and hydraulic pump 3 2.
  • the control valve (U3 ⁇ 4 proportional valve) 3 4 that controls the supply of oil to the hydraulic actuator 2 0 in the supply direction and supply amount according to the operation of the operating device 1 4, and the rise (the oil that cools the working oil Consists of 3-5 etc.
  • the operation signal output from the operation device 1 4 is input to the controller 4 2 described later, and the controller 4 2 outputs a command signal corresponding to the operation signal to the control valve 3 4.
  • the control valve 3 4 is configured to be controlled.
  • the electric motor 31 is driven by converting DC power supplied from the main battery unit 50 into AC power having a predetermined voltage and frequency by the inverter 43 and supplying it.
  • the main battery unit 50 is composed of a lithium ion battery, and can obtain a main battery 50 0 a that can output a direct current high (eg, direct current 33 6 V), and the state of the main battery 50 0 a. And a protection circuit 50 b that protects it.
  • the impact system 4 0 is the main battery unit 5 0
  • the original monitoring controller 4 1 that monitors the state of the engine and the output me, and the inverter 4 3 and the control valve 3 4 are controlled so that the electric motor 3 1 and the hydraulic actuator 2 0 are turned on and supplied to the inverter 4 3 It has a control controller 42 that connects and disconnects the generated power.
  • This power system 40 is equipped with a comfort monitoring controller 4 1 when the excavator 1 is started.
  • a direct current for example, a direct current
  • the key switch (main 3 ⁇ 4f original switch) 4 5 is configured to be connected and disconnected. Also! : The source monitoring controller 4 1 is configured to supply the backup battery 4 4 power to the protection circuit 5 0 b of the main battery unit 50, and from the protection circuit 5 0 b to the main battery 5 0 is configured to collect state a.
  • the main battery 50 of the main battery unit 50 is connected to supply power to the controller 4 2 and the inverter 4 3.
  • the first contact 4 6a of the first relay 4 6 is connected between the main battery 50 0a and the control controller 4 2, and the main battery 50 0a and the control controller 4 2 are connected to the first contact.
  • the contact 4 7a of the second relay 4 7 is connected between the main battery 50 0a and the inverter 43, and the main battery 50 0a and the inverter 4 3 are connected to this second relay 4 7. Is connected and disconnected.
  • This controller 42 converts a high-voltage direct current € 1 £ supplied from the main battery 50 a into a low-voltage direct current 3 ⁇ 41 ⁇ (voltage for turning on the original St monitoring controller 41).
  • the output of this DC—DC converter 4 8 is between the backup battery 4 4 and the key switch 4 5 via the protective diode 51, ie, the original monitoring controller 4 1 and the backup battery 4 4 These connections are configured to be connected and disconnected by the second contact 46 b of the first relay 46.
  • the first and second contacts 46a and 46b of the first relay 46 are configured to be connected and disconnected under the control of the EBARA monitoring controller 41. These first and second contacts 4 6 a: 4 6 b are normally kept in a disconnected state (off state), and are turned on when ffi is applied to the first monitoring controller 4 1 force and the first relay 4 6. These contacts 4 6 a and 4 6 b are connected.
  • the main battery 50 0 a and the control controller 4 2, and the DC-DC converter 4 8, the power monitoring controller 4 1, and the back-up battery 44 are connected.
  • the DC-DC converter 48 supplies power to the monitoring controller 41 and charges the backup battery 44. It is configured.
  • the contact point 4 7 a of the second relay 47 is configured to be connected and disconnected under the control of the control controller 42.
  • the contact 4 7 a is normally maintained in a disconnected state (off state), and is turned on when a voltage is applied from the controller 4 2 to the second relay 4 7, and the contact 4 7 a is connected.
  • the main battery 5 0 a is connected to the inverter 4 3.
  • the controller 4 2 outputs the output of the hydraulic sensor 3 6 provided in the hydraulic unit 30 and detects the discharge pressure of the hydraulic pump 3 2, and the load current supplied from the main battery 50 a to the inverter 4 3. It is configured to input the detection value of the current sensor 4 9 to be measured!
  • the power supply and monitoring controller 41 has a first pilot lamp 4 1 a indicating that the first relay 46 is on, that is, that power is being supplied to the controller 42. When the first relay 4 6 is pressed, the first relay 46 is turned on to turn on the primary switch 4 1 b and the main battery unit 5 0. An alarm pait lamp 52 for notification is provided.
  • the controller 4 2 includes a second pilot lamp 4 2 a indicating that the second relay 4 7 is in an on state, that is, that power is being supplied to the inverter 4 3, and the second relay 4 There is provided a motor start switch 4 2 b that turns on the second relay 47 when pressed when the switch 7 is off.
  • These first and second pilot lamps 4 1 a and 4 2 a, alarm pilot lamp 5 2, temporary switch 4 1 b, and motor start switch 4 2 b are located in operator cabin 15. Is arranged.
  • Step S 1 0 0 When the operator in the operator cabin 15 turns on the key switch 45 located in the operator cabin 15, power is supplied to the backup battery 4 4 power and the Ebara monitoring controller 4 1. Controller 4 1 is activated (step S 1 0 0). The demand source monitoring controller 4 1 first supplies power to the protection circuit 5 0 b of the main battery unit 5 0 to activate this protection circuit 5 0 b, and the protection circuit 5 0 b is connected to the main battery 5 0 a. Start collecting state (Step S 1 1 0).
  • the EBARA monitoring controller 41 acquires the state of the main battery 50 0 a from the protection circuit 50 0 b (step S 1 2 0), and determines whether or not the main battery 50 0 a is usable. (Step S 1 3 0) For example, if it is determined that the main battery 50a is in an overlying state, and the main battery 50a is unusable, the lightning monitoring controller 4 1 Turn on the light and end the comfort loading process (step S 1 6 0).
  • the power supply and monitoring controller 4 1 turns on the first relay 46 and controls from the main battery 50 0 a. Electric power is supplied to the controller 42, the control controller 42 is started, and the first pilot lamp 41a is turned on (step S1400). As described above, when the first relay 46 is turned on, power is supplied from the DC-DC converter 48 to the power monitoring controller 41 and the backup battery 44, and thereafter, the power source monitoring controller 4 1 operates with the electric power supplied from the DC-DC converter 48, and charging of the backup battery 44 starts.
  • step S 1 4 0 Completion of raw material input processing in raw material system 40.
  • the power saving control means that the main battery — 5 0 is stopped by stopping the electric motor 3 1 or the controller 4 2 when it is not necessary to supply oil to the hydraulic actuator 20. This is a control that prevents the power charged in a from being consumed.
  • FIG. 4 shows the control in the controller 42.
  • the circled symbol A from step S 2 40 means that it is connected to the circled symbol A immediately after the start.
  • the controller 4 2 measures the discharge hydraulic pressure and the load current using the hydraulic sensor 3 6 and the current sensor 4 9 (step S 2 0 0). Then, it is determined whether there is a change in the discharge hydraulic pressure or load current within the set time (for example, 5 seconds) (step S 2 1 0). If there is a change, the process returns to step S 2 0 0 to perform these processes. repeat. On the other hand, the discharge hydraulic pressure and When there is no change in the load current, the controller 42 turns off the second relay 47, cuts off the power supply to the inverter 43, stops the electric motor 31, Turn off the 2 pie opening lamp 4 2 a (Step S 2 2 0).
  • step S 2 30 determines whether or not the motor start switch 4 2 b is turned on.
  • the second relay 4 7 is turned on to supply electric power to the inverter 4 3 to move the electric motor 3 1, and the second pilot lamp 4 2 a lights up (step S 2 4 0).
  • step S 2 4 0 the controller 4 2 acquires the operation state of the operation device 1 4 etc.
  • step S 2 5 it is determined whether or not it is in the no-operation control state within the set time
  • step S 2 3 0 When it is determined in step S 2 3 0 that the no-operation control state force S has continued for the set time, the control controller 4 2 sends a command signal to the original monitoring controller 4 1 (step S 2 7 0).
  • the power supply monitoring controller 41 receives this command signal from the controller 4 2, it turns off the first relay 46 and cuts off the power supply to the controller 4 2, thereby turning off the controller 4. 2 is stopped and the first pilot lamp 4 1 a is turned off, and the power supply to the protection circuit 50 b of the main battery unit 50 is stopped, and then the sleep mode is set to 1 .
  • the sojourn monitoring controller 4 1 stops operations other than monitoring the source switch 4 1 b being pressed, and operates to suppress the power consumption of the backup battery 4 4 as much as possible. .
  • 1 The source monitoring controller 4 1 cancels the sleep mode, and step S 1 1 in the power-on process shown in FIG. The processes after 0 are performed, the first and second relays 4 6 and 4 7 are turned on, the electric power is supplied to the controller 42 and the inverter 43 and the electric motor 31 is operated.
  • the main controller 50 that controls the power supply to the inverter 4 3 and the control controller 4 2 that controls the power supply to the controller 4 2 are also monitored.
  • the main battery unit 50 1 Backup even if the power is not supplied from the power source.
  • the process at the time of raw material input can be performed by sequentially adding the rich source from the raw material monitoring controller 41, so that the processing of the original monitoring controller 41 and the control controller 42
  • the configuration can be simplified.
  • the main battery 5 0 a When the main battery 5 0 a is in a normal state and the power S is supplied to the controller 4 2, the main battery 5 0 a simultaneously activates the monitoring controller 4 1 and the backup battery 4 4 By charging, the original monitoring controller 4 1 can be activated by the backup battery 4 4 when the main battery 50 a is abnormal.
  • the supply status of the oil to the hydraulic actuator 20 and the operation status of the operation device 14 are monitored by the control controller 42, and when the hydraulic pressure is required, the power supply to the inverter 43 can be stopped.
  • the power shovel vehicle 1 can be operated without charging the main battery unit 50 0 by stopping unnecessary power consumption of the main battery 50 a by stopping the power supply to the controller 4 2. Work time can be lengthened. Even if the power supply to the inverter 4 3 IJ controller 4 2 is stopped in this way, simply pressing the motor start switch 4 2 a or the power source switch 4 1 a makes it easy to convert the inverter 4 3 and the controller 42 can be supplied with electric power.

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Abstract

　油圧アクチュエータ２０により駆動されるパワーショベル車１を、油圧アクチュエータ２０を作動させる作動油を吐出する油圧ポンプ３２と、油圧ポンプ３２を駆動する電動モータ３１と、直流電力を供給するメインバッテリー５０ａと、メインバッテリー５０ａからの直流電力を交流電力に変換して電動モータ３１を作動させるインバータ４３と、メインバッテリー５０ａおよびインバータ４３を接続・切断する第２リレー４７と、油圧アクチュエータ２０の操作を行う操作装置１４と、油圧アクチュエータ２０およびインバータ４３の作動を制御するとともに、第２リレー４７を接続・切断する制御コントローラ４２と、メインバッテリー５０ａおよび制御コントローラ４２を接続・切断する第１リレー４６と、メインバッテリー５０ａの状態を監視するとともに、第１リレー４６を接続・切断する電源監視コントローラ４１と、油圧ポンプ３２の吐出油圧を検出する油圧センサ３６と、インバータ４３に流れ込む負荷電流を計測する電流センサ４９と、を有して構成し、吐出油圧およぶ負荷電流の変化がないときに電動モータ３１を停止し、無操作状態のときに制御コントローラ４２を停止する。

Description

明 糸田 書 體用車両 技術分野
本発明は、 バッテリーで駆動される電動モータを動力源とする^^用車両に関する。 背景技術
従来の 用車両の動力源はエンジンが主流である。 しカゝし、 地下の建設現場のように、 周囲環境との関係でエンジンを使用できない現場では、 S»モータを動力源として搭載し た作業用車両が用いられている （例えば、 特開 2 0 0 4— 2 2 5 3 5 5号公報参照） 。 こ の モータの ¾原としては、 商用慰原や、 條用車両に搭載され商用 原により充電さ れるバッテリーが用いられる。 発明の開示
発明力解決しょうとする課題
しかしながら、 このような作業用車両においてバッテリ一により電動モータを 131]する 場合、 頻繁に充電が必要となると «効率が悪くなるという課題がある。 そのため、 少な くとも 1日の j慘時間内はバッテリ一の充電をすることなくこの 用車両を^"動させる ことが必要である。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、 油圧ァクチユエータ等が し ていないときは、 バッテリ一に充電された電力の消耗を防くように構成された 用車両 を提供することを目的とする。 課題を解決するための手段
前記課題を解決するために、 本発明に係る 用車両 （例えば、 実施形態におけるクロ ーラ型パワーショベル車 1 ) は、 油圧ァクチユエータにより駆動されるものであり、 この 油圧ァクチユエータを させるための 油を吐出する油圧ポンプと、 油圧ポンプを駆 動する mmモータと、 直流電力を供給するメインバッテリーと、 メインバッテリーからの 直流電力を交流電力に変換して電 モータに供給することによりこの m»モータを^ ¾さ せるインバータと、 メインバッテリ一おょぴィンバータを接続 -切断する S¾モータ用リ レー （例えば、 実施形態における第 2リレー 4 7 ) と、 油圧ァクチユエータの操作を行う 操作装置と、 メインバッテリーからの直流電力により して、操作装置から出力される 操作信号に応じて油圧ァクチユエータおよぴィンバータの作動を制御するとともに、 電動 モータ用リレーによりメインバッテリ一およびィンバータを接続 ·切断する制御コントロ ーラと、 メインバッテリ一および制御コントローラを接続 -切断するコントローラ用リレ 一（例えば、 実施形態における第 1 リレー 4 6 ) と、 メインバッテリーの状態を監視する とともに、 コントローラ用リレーによりメインノ クテリーおよび flflJ御コントローラを接 続■切断する 源監視コントローラと、 油圧ポンプから吐出されるィ«油の吐出油圧を検 出する油圧センサと、 メインバッテリーからインバータに流れる負荷電流を検出する電流 センサと、 を有して構成される。 そして、 この 用車両は、 制御コントローラ力 油圧 センサで検出される吐出油圧および電流センサで検出される負荷電流の大きさが設定時間 内で変化しないことを検出し、 m¾モータ用リレーによりメインバッテリーおよびインバ ータを切断して、 ffitbモータを停止させる第 1のステップ、 制御コントローラ力 所定の 設定時間の間、 操作装置から操作信号が出力されない状態力継続したことを検出し、 mm 監視コントローラに指令信号を膽する第 2のステップ、 および、 電源監視コントローラ ヽ 指令信号を受信したときに、 コントローラ用リレーによりメインバッテリーおよび制 御コントローラを切断して、 制御コントローラを停止させる第 3のステップ、 を実行する ように構成される。
なお、 このような本発明に係る^用車両は、制御コントローラが、 モータ起動用スィ ツチを有し、 第 2のステップにおいて、 制御コントローラが、 モータ起動用スィッチが操 作されたことを検出したときに、 電動モータ用リレーによりメインパッテリ一およびィン バータを接続して S¾モータを駆動させ、 第 1のステップに戻るように構成されることが 好ましい。
また、 本発明に係るィ樓用車両は、 鬅原監視コントローラ力 霞源スィッチを有し、 第 3のステップで制御コントローラ力 亭止された後に、 霸原監視コントローラ力 慰原ス イッチが操作されたことを検出したときに、 コントローラ用リレー、 電動モータ用リレー の順で、 メィンバッテリ一と制御コントローラおよびィンバータを接続するように構成さ れること力好ましい。 発明の効果
本発明に係る作業用車両を以上のように構成すると、 油圧ァクチユエータへの »油の 供給状況や操作装置の操 状況を制御コントローラで監視し、 油圧が必要な ヽときはイン バータへの電力供給を停止したり、 さらには、 制御コントローラへの電力供給を停止した りすることにより、 メインバッテリーの不要な電力消費を抑え、 このメインバッテリーを 充電することなく行えるこの作業用車両の作業時間を長くすることができる。 なお、 この ようにインバータゃ制御コントローラへの電力供給を停止したとしても、 モータ起動スィ ツチ若しくは電源スィッチを押下することにより、 簡単に、 インバータゃ制御コントロー ラへ電力を供給することが可能である 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明に係る ϋ用車両の一例であるクローラ型パワーショベル車の構成を示 す斜視図である。
図 2は、 上記パワーショベル車に搭載される油圧ュニットおよび慰原ュ-ットの構成を 示すプロック図である。
図 3は、 上記電源ュニットにおける電源投入時の処理を示すフローチヤ一トである。 図 4は、 上記 原ュニットにおける省電力制御を示すフローチャートである。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本宪明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。 まず、 本発明に係 る作業用車両の一例として、 クローラ型パワーショベル車 1について図 1を用いて説明す る。 なお、 このパワーショベル車 1は、 地下等の比較的密閉された空間で使用されること を目的に、 バッテリー （後述するメインバッテリー 5 0 a ) 力、らの電力を利用して働す るものである。 このパワーショベル車 1は、 走行装置 2を構成する走行台車 4と、 この走 行台車 4の後部に上下に揺動自在に設けられたブレード 9と、 走行台車 4の上に旋回可能 に設けられた旋回台 1 1と、 旋回台 1 1の前部に枢結されたパワーショベル機構 1 3と、 旋回台 1 1の上に設けられたオペレータキャビン 1 5とを有している。
走行装置 2は、 略 H型をなす走行台車 4と、 この走行台車 4の左右に設けられた走行機 構 3とからなる。 走行機構 3は、 走行台車 4の左右の前部に設けられた駆動用スプロケッ トホイール 5と、 後部に設けられたアイドラホイール 6 (駆動用スプロケットホイ一ノレ 5 とアイドラホイール 6とを合わせて 「クローラホイール」 と呼ぶ：^がある） と、 これら 両ホイール 5， 6に掛け回されて駆動される左右一対の履帯 7とからなる。 なお、 駆動用 スプロケットホイール 5の各々は、 図示しない左右の走行モータ （油圧モータ） により駆 動され、 このパワーショベル車 1を走行させることができる。 また、 旋回台 1 1は、 図示 しない旋回モータ （油圧モータ） により走行台車 4に対して旋回動させることができる。 パワーショベル機構 1 3は、 旋回台 1 1の前部に起伏動自在に枢結されたブーム 1 6、 ブーム 1 6の先端部にこのブーム 1 6の起伏面内で上下に揺動自在に枢結されたアーム 1 7、 および、 このアーム 1 7の先端に上下に揺動自在に枢結されたバケツト 1 8から構成 される。 ブーム 1 6は、 ブームシリンダ 2 1により起伏動され、 アーム 1 7は、 アームシ リンダ 2 2により揺動され、 バケツト 1 8は、 バケツトシリンダ 2 3により揺動される。 なお、 このようなシリンダゃ上述した走行モータおよび旋回モータは、 図 2に示すように、 油圧ュニット 3 0から供給されるィ 1¾油により ¾¾されるため、 以降の説明においては、 これらをまとめて 「油圧ァクチユエータ 2 0」 と呼ぶ。 また、 このパワーショベル機構 1 3の操作は、 オペレータキヤビン 1 5内に設けられた操ィ乍装置 1 4により行われる。
油圧ュニット 3 0は、 電動モータ 3 1、 この電動モータ 3 1により駆動されて所定油 圧■流量の 油を吐出する油圧ポンプ 3 2、 «油を溜めるタンク 3 3、 油圧ポンプ 3 2から吐出される 油を操作装置 1 4の操作に応じた供給方向および供給量で油圧ァク チユエータ 2 0に供給制御するコントロールバルブ （U¾比例弁） 3 4、 並びに、 上 昇した {働油を冷却するオイルクーラ 3 5等から構成される。 なお、 操作装置 1 4力ゝら出 力される操作信号は、 後述する制御コントローラ 4 2に入力され、 この制御コントローラ 4 2が操作信号に応じた指令信号をコント口ールバルブ 3 4に出力してこのコントロール バルブ 3 4を制御するように構成されている。
電動モータ 3 1は、 メインバッテリーユニット 5 0から供給される直流電力を、 インバ ータ 4 3で所定の ®Ξおよび周波数を有する交流電力に変換して供給することにより駆動 される。 なお、 メインバッテリーユニット 5 0は、 リチウムイオンバッテリーで構成され、 直流高 (例えば、 直流 3 3 6 V) を出力することができるメインバッテリー 5 0 aと、 このメインバッテリー 5 0 aの状態を取得するとともに保護する保護回路 5 0 bとから構 成される。
次に、 この電動モータ 3 1にメインバッテリーュニット 5 0を用いて電力を供給する電 源システム 4 0につレ、て説明する。 衝原システム 4 0は、 メインバッテリーユニット 5 0 の状態および出力 meを監視する 原監視コントローラ 4 1、 並びに、 インバータ 4 3お よびコントロールバルブ 3 4を制御して電動モータ 3 1および油圧ァクチユエータ 2 0を イ^ »させるとともに、 ィンバータ 4 3に供給される電力を接続および切断する制御コント ローラ 4 2を有している。
この電源システム 4 0は、 パワーショベル車 1の始動時に慰原監視コントローラ 4 1を
^¾させるために、 この 原監視コントローラ 4 1をィ 1¾¾させる直流 (例えば、 直流
1 2 . 6 V) を出力するリチウムイオンバッテリ一で構成されたバックアップバッテリー 4 4を有しており、 このバックアップバッテリー 4 4と葡原監視コントローラ 4 1とは、 オペレータキャビン 1 5内に設けられたキースィッチ （メイン ¾f原スィッチ） 4 5により 接続および切断されるように構成されている。 また！:源監視コントローラ 4 1は、 メイン バッテリ一ユエット 5 0の保護回路 5 0 bにバックアップバッテリー 4 4力らの電力を供 給するように構成されるとともに、 この保護回路 5 0 bからメインバッテリー 5 0 aの状 態を収集するように構成されている。
メインバッテリーュニット 5 0のメインバッテリー 5 0 aは、 制御コントローラ 4 2と ィンバータ 4 3とに電力を供給するように接続されている。 メィンバッテリー 5 0 aと制 御コントローラ 4 2との間には第 1リレー 4 6の第 1接点 4 6 aが接続されており、 メイ ンバッテリー 5 0 aと制御コントローラ 4 2とはこの第 1リレー 4 6により接続および切 断される。 また、 メインバッテリー 5 0 aとインバータ 4 3との間には第 2リレー 4 7の 接点 4 7 aが接続されており、 メインバッテリー 5 0 aとィンバータ 4 3とはこの第 2リ レー 4 7により接続および切断される。 この制御コントローラ 4 2は、 メインバッテリー 5 0 a力 供給される高圧直流€1£を低圧直流 ¾1ΐ (St原監視コントローラ 4 1を «さ せるための電圧） に変換する D C— D Cコンバータ 4 8を有しており、 この D C— D Cコ ンバータ 4 8の出力は保護用のダイオード 5 1を介してバックアップバッテリー 4 4とキ 一スィッチ 4 5の間、 すなわち、 原監視コントローラ 4 1とバックアップバッテリー 4 4とに接続されており、 これらの接続は第 1リレー 4 6の第 2接点 4 6 bにより接続およ び切断されるように構成されている。
第 1リレー 4 6の第 1および第 2接点 4 6 a , 4 6 bは、 鬅原監視コントローラ 4 1の 制御により接続および切断されるように構成されている。 この第 1および第 2接点 4 6 a : 4 6 bは、 通常は切断状態 （オフ状態） に維持され、 ¾原監視コントローラ 4 1力、ら第 1 リレー 4 6に ffiが印加されるとオン状態となり、 これらの接点 4 6 a , 4 6 bが接続し てメインバッテリー 5 0 aと制御コントローラ 4 2、 並びに、 D C— D Cコンバータ 4 8 と電源監視コントローラ 4 1およびバック了ップバッテリー 4 4を接続するように構成さ れている。 なお、 第 1リレー 4 6の第 2接点 4 6 bが接続されると、 D C— D Cコンバー タ 4 8は、 應監視コントローラ 4 1に電力を供給するとともに、 バックアップバッテリ 一 4 4を充電するように構成されている。 また、 第 2リレー 4 7の接点 4 7 aは、 制御コ ントローラ 4 2の制御により接続および切断されるように構成されている。 この接点 4 7 aは、 通常は切断状態 （オフ状態） に維持され、 制御コントローラ 4 2から第 2リレー 4 7に ®£が印加されるとオン状態となり、 この接点 4 7 aが接続してメインバッテリー 5 0 aとインバータ 4 3とを接続するように構成されている。
なお、 制御コントローラ 4 2は、 油圧ュニット 3 0に設けられ油圧ポンプ 3 2の吐出圧 力を検出する油圧センサ 3 6の出力 と、 メインバッテリー 5 0 aからインバータ 4 3に 供給される負荷電流を計測する電流センサ 4 9の検出値が入力されるように構成されて!/ヽ る。 また、 電源、監視コントローラ 4 1には、 第 1リレー 4 6がオン状態であること、 すな わち、 制御コントローラ 4 2に電力が供給されていることを示す第 1パイロットランプ 4 1 aと、 第 1リレー 4 6が才フ状態のときに押下することにより、 第 1リレー 4 6をオン する 原スィッチ 4 1 bと、 メインバッテリーュニット 5 0の異常等力 S発生していること を報知する警報用パイ口ットランプ 5 2とが設けられている。 さらに、 制御コントローラ 4 2には、 第 2リレー 4 7がオン状態であること、 すなわち、 インバータ 4 3に電力が供 給されていることを示す第 2パイロットランプ 4 2 aと、 第 2リレー 4 7がオフ状態のと きに押下することにより、 第 2リレー 4 7をオンするモータ起動スィッチ 4 2 bとが設け られている。 こられの第 1およぴ第 2パイロットランプ 4 1 a， 4 2 a、 警報用パイロッ トランプ 5 2、 暫原スィッチ 4 1 b、 並びに、 モータ起動スィッチ 4 2 bは、 オペレータ キャビン 1 5内に配置されている。
それでは、 この 原システム 4 0による電力供給の制御について図 3を用いて説明する。 最初に、 fl?源の投入処理から説明する。 オペレータキャビン 1 5に搭乗したオペレータは、 このオペレータキャビン 1 5に配置されたキースィッチ 4 5をオンすると、 バックアップ バッテリー 4 4力、ら鬅原監視コントローラ 4 1に電力が供給され、 この鷇原監視コント口 ーラ 4 1が起動する （ステップ S 1 0 0 ) 。 需原監視コントローラ 4 1は、 まず、 メイン バッテリーュニット 5 0の保護回路 5 0 bに電力を供給しこの保護回路 5 0 bを起動させ、 保護回路 5 0 bは、 メインバッテリー 5 0 aの状態の収集を開始する （ステップ S 1 1 0 ) 。 そして、 霞原監視コントローラ 4 1は、 ί呆護回路 5 0 bからメインバッテリー 5 0 aの状態を取得し （ステップ S 1 2 0 ) 、 メインバッテリー 5 0 aが使用可能力、否かを判 断する （ステップ S 1 3 0 ) 。 例えば、 メインバッテリー 5 0 aが過方爐状態である場合 等、 このメインバッテリー 5 0 a力 S使用不可能であると判断すると、 雷原監視コントロー ラ 4 1は、 警報用パイロットランプ 5 2を点灯させ、 慰原投入処理を終了する （ステップ S 1 6 0 )。
—方、 メインバッテリー 5 0 aが正常な状態であり、 使用可能であると判断すると、 電 源、監視コントローラ 4 1は、 第 1リレー 4 6をオンして、 メインバッテリー 5 0 aから制 御コントローラ 4 2に電力を供給し、 この制御コントローラ 4 2を起動させるとともに、 第 1パイロットランプ 4 1 aを点灯する （ステップ S 1 4 0 ) 。 なお、 上述のように、 第 1リレー 4 6がオン状態になると、 D C— D Cコンバータ 4 8から電源監視コントローラ 4 1およびバックアップバッテリー 4 4に電力が供給され、 以降は、 ?源監視コントロー ラ 4 1は、 この D C— D Cコンバータ 4 8から供給される電力で動作するとともに、 バッ クアップバッテリー 4 4の充電が開始される。
最後に、 制御コントローラ 4 2が起動すると、 この制御コントローラ 4 2は、 第 2リレ 一 4 7をオン状態にしてメインバッテリー 5 0 aからインバータ 4 3に電力を供給し、 こ のィンバータ 4 3を制御して、 所定の電圧および周波数の交流電力を SS)モータ 3 1に供 給して、 ¾¾モータ 3 1を駆動させるとともに、 第 2パイロットランプ 4 2 aを点灯し (ステップ S 1 4 0 ) 、 ®原システム 4 0における ®原投入処理を修了する。
次に、 ¾?原システム 4 0による省電力制御にっレヽて図 4を用レヽて説明する。 なお、 省電 力制御とは、 油圧ァクチユエータ 2 0に 油を供給する必要が無いときに、 電動モータ 3 1を停止したり、 制御コントローラ 4 2を停止したりすることにより、 メインバッテリ — 5 0 aに充電された電力の消耗を防ぐ制御である。 図 4は、 制御コントローラ 4 2にお ける制御を示しており、 上述のように電源投入処理が終了すると、 省電力制御が開始され る。 また、 図 4において、 ステップ S 2 4 0から出た丸囲みの記号 Aは、 スタート直後の 丸囲みの記号 Aに樹ラするように繋がることを意味する。
制御コントローラ 4 2は、 油圧センサ 3 6および電流センサ 4 9により吐出油圧および 負荷電流を計測する （ステップ S 2 0 0 ) 。 そして、 設定時間内 （例えば、 5秒間） で吐 出油圧若しくは負荷電流の変化があるかを判断し （ステップ S 2 1 0 ) 、 変化がある場合 は、 ステップ S 2 0 0に戻りこれらの処理を繰り返す。 一方、 設定時間内に吐出油圧およ び負荷電流に変ィ匕が無 、ときは、 制御コントローラ 4 2は第 2リレー 4 7をオフし、 イン バータ 4 3への電力供給を切断して、 電動モータ 3 1を停止させるとともに、 第 2パイ口 ットランプ 4 2 aを消灯する （ステップ S 2 2 0) 。
次に、 制御コントローラ 4 2は、 モータ起動スィツチ 4 2 bがオンされたか否かを判断 する （ステップ S 2 3 0 ) 。 モータ起動スィッチ 4 2 bがオンされたと判断したときは、 第 2リレー 4 7をオンしてインバータ 4 3へ電力を供給することにより電動モータ 3 1を 馬区動させ、 また、 第 2パイロットランプ 4 2 aを点灯する （ステップ S 2 4 0) 。 そして、 ステップ S 2 0 0に戻り、 上述の処理を繰り返す。 ステップ S 2 3 0で、モータ起動スィ ツチ 4 2 bがオンされていないと判断されたときは、 制御コントローラ 4 2は、 操作装置 1 4等の操作状態を取得し （ステップ S 2 5 0 ) 、 設定時間内で無操作制御状態であるか 否かを判断し （ステップ S 2 6 0 ) 、 無操作制御状態でないときはステップ S 2 3 0に戻 りこれらの処理を繰り返す。
ステップ S 2 3 0で設定時間の間、 無操作制御状態力 S継続したと判断されたときは、 制 御コントローラ 4 2は、 原監視コントローラ 4 1に指令信号を ¾|言する （ステップ S 2 7 0 ) 。 そして、 電源監視コントローラ 4 1は、 この指令信号を制御コントローラ 4 2か ら受信すると、 第 1リレー 4 6をオフして、 制御コントローラ 4 2への電力供給を切断す ることによりこの制御コントローラ 4 2を停止させるとともに第 1パイロットランプ 4 1 aを消灯し、 また、 メインバッテリーユニット 5 0の保護回路 5 0 bへの電力供給を停止 し、 その後、 スリープモードに^1する。
慰原監視コントローラ 4 1は、 スリープモードに入ると、 霞源スィツチ 4 1 bが押下さ れるのを監視する以外の動作を停止し、 バックアップバッテリー 4 4の電力消費を極力抑 えるように動作する。 そして、 ®?原スィッチ 4 1 bが押下されたのを検出すると、 1：源監 視コントローラ 4 1は、 スリープモードを解除して、 図 3で示した電源投入処理のうちス テツプ S 1 1 0以降の処理を実施し、 第 1および第 2リレー 4 6 , 4 7をオン状態にして、 制御コントローラ 4 2およびィンバータ 4 3に電力を供給して電動モータ 3 1をィ働させ る。
このように、 ィンバータ 4 3に対する電力供給を制御する制御コントローラ 4 2とは另リ に、 メインバッテリーュニット 5 0を監視するとともに制御コントローラ 4 2に対する電 力供給を制御する慰原監視コントローラ 4 1、 および、 メインバッテリーュニット 5 0力 ら電力が供給されない状態でもこの 原監視コントローラ 4 1をィ 1≡¾させるバックアップ バッテリー 4 4を設けることにより、 メインバッテリー 5 0 aに異常力 S発生したときでも、 この異常を電源監視コントローラ 4 1で検出して警報用パイロットランプ 5 2等により警 告することができるので、 このパワーショベル車 1を操作するオペレータは、 メインノ ッ テリ一ユエット 5 0の異常をすぐに認識することができる。
このとき、 上述のように ®原投入時の処理は、 ®原監視コントローラ 4 1から順に富源 を投入していくことにより行うことができるので、 原監視コントローラ 4 1および制御 コントローラ 4 2の処理および構成を簡単にすることができる。 また、 メインバッテリー 5 0 aが正常な状態で、 制御コントローラ 4 2に電力力 S供給されたときは、 同時に、 メイ ンバッテリー 5 0 aにより 監視コントローラ 4 1を させるとともに、 バックアツ プバッテリー 4 4を充電することにより、 メインバッテリー 5 0 aの異常時に、 バックァ ップバッテリー 4 4で 原監視コントローラ 4 1を させることができる。
さらに、 油圧ァクチユエータ 2 0への 油の供給状況や操作装置 1 4の操作状況を制 御コントローラ 4 2で監視し、 油圧が必要な 、ときはィンバータ 4 3への電力供給を停止 したり、 さらには、 制御コントローラ 4 2への電力供給を停止したりすることにより、 メ インバッテリー 5 0 aの不要な電力消費を抑え、 このメインバッテリーユニット 5 0を充 電することなく行えるパワーショベル車 1の作業時間を長くすることができる。 なお、 こ のようにィンバータ 4 3 IJ御コントローラ 4 2への電力供給を停止したとしても、 モー タ起動スィッチ 4 2 a若しくは蠶源スィッチ 4 1 aを押下することにより、 簡単に、 イン バータ 4 3や制御コントローラ 4 2へ電力を供給することが可能である。

Claims

言青 求 の 範 囲 油圧ァクチユエータにより馬麵される賺用車両であって、
編己油圧ァクチユエータを させるための作動油を吐出する油圧ポンプと、 編己油圧ポンプを駆動する電動モータと、
直流電力を供給するメインバッテリーと、
Sir!己メィンバッテリ一からの直流電力を交流電力に変換して l己 m»モータに供給す ることにより ¾iit己 S¾モータをィ 1≡®させるインバータと、
廳己メィンバッテリ一および廳己ィンバータを接続 ·切断する電動モータ用リレーと、 藤己油圧ァクチユエータの操作を行う操作装置と、
前記メィンバッテリ一からの直流電力により作動して、 前記操作装置から出力される 操作信号に応じて fit己油圧ァクチユエータおよび前記ィンバータの«を制御すると ともに、 前記 ¾®Jモータ用リレーにより tiff己メィンバッテリ一および l己ィンバータ を接続 ·切断する制御コントローラと、
前記メィンバッテリ一および前記制御コントローラを接続 ·切断するコントローラ用 リレーと、
tilt己メインバッテリーの状態を監視するとともに、 tin己コントローラ用リレーにより tiff己メィンバッテリ一および前記制御コントローラを接続 ·切断する ¾¾s監視コント ローラと、
Sift己油圧ポンプから吐出される 油の吐出油圧を検出する油圧センサと、 廳己メィンバッテリ一から編己ィンバータに流れる負荷電流の電流値を検出する電流 センサと、 を有し、
嫌己制御コントローラが、 tin己油圧センサで検出される tin己吐出油圧および前記電流 センサで検出される前記負荷電流の大きさ力 s設定時間内で変ィ匕がないことを検出し、 前記電動モータ用リレーにより lift己メィンパッテリ一および I己ィンバータを切断し て、 廳己電動モータを停止させる第 1のステップ、
前記制御コントローラが、 所定の設定時間の間、 tfft己操作装置から ffit己操作信号が出 力されない状態力艇続したことを検出し、 廳己霞原監視コントローラに指令信号を送 信する第 2のステップ、 および、
l己遛原監視コントローラ力 藤己 言信号を受信したときに、 籠己コントローラ用 WO 2007/139167 ^ -j PCT/JP2007/061031
リレーにより tiltsメインバッテリーおよび t rt己制御コントローラを切断して、 編己制 御コントローラを停止させる第 3のステップ、 を実行するように構成された作業用車 両。
2. ttr?己制御コントローラ力 モータ起動用スィッチを有し、
編己第 2のステップにおいて、 前記制御コントローラが、 前記モータ起動用スィツチ が操作されたことを検出したときに、 前記電動モータ用リレーにより tfft己メインバッ テリ一および前記ィンバータを接続して ffffSffiS]モータを駆動させ、 ttff己第 1のステ ップに戻るように構成された請求項 1に記載のィ1 ^用車両。
3. 編己慰原監視コントローラが、 霞源スィッチを有し、
編己第 3のステップで編己制御コントローラ力 亭止された後に、 藤己 ¾原監視コント ローラが、 前記 原スィッチが操作されたことを検出したときに、 前記コントローラ 用リレー、 前記 モータ用リレーの)噴で、 tin己メインバッテリーと it己制御コント ローラおよび廳3インバータを接続するように構成された請求項 1または 2に記載の 條用車両。
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