WO2023127363A1 - 電動作業車 - Google Patents
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Definitions
- the present invention includes an electric motor capable of driving the vehicle body to travel, and a battery that supplies driving power to the electric motor, and is configured to perform, for example, ground work or other work while the vehicle body is running. It relates to an electric work vehicle.
- a vehicle such as a passenger car that only moves and travels requires a large amount of driving force when starting, but does not require such a large amount of driving force while driving. Moreover, since the battery is cooled by running at high speed, there is little possibility that the temperature of the battery will rise.
- the battery may detect a temperature abnormality, resulting in a drop in output or premature deterioration.
- An electric working vehicle is characterized by an electric motor capable of driving a vehicle body, a battery that supplies drive power to the electric motor and is rechargeable by an external power supply device, and a temperature control unit for controlling the temperature of the battery. and a control device for controlling the operation of the electric motor and the state of charge by the power supply device, wherein the control device detects temperature when the power supply device is charging Secondly, the target charging current is set in a state in which the vehicle can be driven for work after charging, based on the detected value of the temperature detection means and preset setting conditions.
- the control device sets the target charging current so that the work travel is possible after charging is completed. That is, the temperature of the battery before charging is detected by the temperature detecting means. Then, the target charging current is set based on the detected temperature value and preset setting conditions.
- setting conditions it is possible to predict the temperature rise of the battery caused by work driving after charging in advance by experiments, etc., and the target temperature is set lower by the amount of the temperature rise, and the temperature is suppressed to a lower temperature than that temperature.
- a charging condition that enables efficient charging is set. The charging current set in this manner is supplied to charge the battery.
- the control device includes, as the setting conditions, a temperature rise of the battery that is predicted to occur with work traveling after charging, and a target charge corresponding to a temperature rise of the battery that is allowed by charging. It is preferable if the correlation with the current is preset.
- the allowable temperature rise of the battery due to charging can be determined from the allowable temperature at which the battery may malfunction and the detection value of the temperature detection means. , an appropriate target charging current can be obtained and set from the allowable temperature rise amount.
- the control device stops the operation of the electric motor when the temperature of the battery detected by the temperature detecting means exceeds an allowable upper temperature limit while the vehicle is traveling for work.
- the temperature of the battery does not increase to the above level. It is preferable that the temperature is set so that the temperature can be suppressed to a level at which the power usage suppression process is not executed.
- the vehicle may stop running, or work may not be carried out satisfactorily.
- the correlation is set so that the temperature of the battery can be suppressed to a level at which the power usage suppression process is not executed. As a result, it is possible to perform good work without incurring a decrease in work efficiency due to execution of power consumption reduction processing during work travel.
- the working device is detachable from the vehicle body, and the control device sets the target charging current differently depending on whether the working device is attached or not. It is preferably configured to be set to a value.
- the drive load of the electric motor is large, so the temperature rise of the battery caused by work traveling is large.
- the driving load of the electric motor is small, and the temperature rise of the battery caused by traveling for work is small.
- the target charging current is set to different values depending on whether the working device is attached or not. As a result, it is possible to supply a suitable charging current according to the work situation.
- the work device is provided with a work machine side control section, the work machine side control section and the control device are configured to be able to communicate information via communication means, and the control device is configured to communicate with the work machine side control section. It is preferable that the type of the work device attached is determined based on the identification information transmitted from the machine-side control unit, and the target charging current is set according to the difference in type.
- the target charging current is set to a different value depending on the type of work device to be attached.
- charging can be performed with an appropriate target charging current in accordance with the difference in work contents to be performed after charging.
- the outside of the battery is hermetically covered with a storage case.
- An electric working vehicle is characterized by: an electric motor capable of driving a vehicle body; a battery that supplies driving electric power to the electric motor and is rechargeable by an external power supply device; a connecting portion to which a power supply connector of the power supply device can be connected; a control device that controls the operation of the electric motor and controls the charging state of the power supply device; Alternatively, a start command means for switching the control device to an operable state by manually operating the operation key attached to the attachment portion, wherein the control device is in the operable state.
- the power feeding device is configured to be switched to a charging mode, and in the charging mode, charging is performed by the power feeding device. Further, after the charging by the power supply device is started, the charging by the power supply device is continued even if the operation key is moved away from the vehicle body or the operation key is removed from the mounted part. The point is that it is configured to perform
- the control device is switched to the operable state when the start command means is manually operated with the operation key approaching the vehicle body or with the operation key attached to the attachment portion.
- the control device is in an operable state and in a connected state in which the power supply connector is connected to the connecting portion, it is switched to the charge mode, and the battery is charged in this charge mode. Even if the driver moves away from the vehicle body while holding the operation key during charging, the charging is continued and the battery can be charged to a sufficient amount.
- control device switches to the charging mode when switched to the operable state while the power supply connector is connected to the connecting portion.
- the control device continues charging by the power supply device after switching to a state in which the operation key is separated from the vehicle body or a state in which the operation key is removed from the mounting portion.
- it is preferably configured to automatically switch to the non-operating state when charging is completed.
- the control device when charging is continued while the operation key is away from the vehicle body and charging is completed, the control device automatically switches to the non-operating state. Therefore, even if the start command means is manually operated by another person who does not have an operation key, the control device will not be put into an operable state, and operational safety can be ensured.
- the operation key is configured to be insertable and attachable to the insertion portion as the attached portion.
- the driver uses the operation key, the operation of inserting it into the insertion portion is required, so the driver can easily recognize that the operation key is attached to the vehicle body.
- the driver may leave the vehicle body while the operation keys are left at a location other than the operation part of the vehicle body. easy to avoid.
- An electric working vehicle is characterized by an electric motor capable of driving a vehicle body, a battery that supplies driving power to the electric motor and is rechargeable by an external power supply device, and a A connection portion to which a power supply connector can be connected, and a control device that controls the operation of the electric motor and the charging state of the power supply device, wherein the control device controls the power supply connector when the power supply connector is connected to the connection.
- the vehicle body moves during the charging operation from the start of charging the battery to the completion of charging.
- the vehicle body will not move. This avoids disadvantages such as damage to the vehicle body and the power supply device.
- control device is configured not to drive the electric motor during the charging operation.
- the electric motor is not driven during the charging operation, so the vehicle body does not move due to the power of the electric motor.
- the working device is not driven by the electric motor. Therefore, since the electric motor, which is the power source, cannot be driven, safety can be ensured.
- the electric power from the battery is supplied to the electric motor via an inverter, and the control device stops the output to the inverter during the charging operation, thereby It is configured not to drive the motor.
- the power of the electric motor is transmitted to the vehicle body traveling device via the traveling clutch, and the control device receives a command to engage the traveling clutch during the charging operation. Also, it is preferable that the driving clutch is not switched to the engaged state.
- the traveling clutch is not engaged during the charging operation, so even if the electric motor is driven at this time, the vehicle body does not move and travel, ensuring safety. can be secured.
- the electric motor can be driven, for example, the work device can be driven while the movement of the vehicle body is stopped, and convenience in use can be improved.
- the work device is attachable to and detachable from the vehicle body, the power of the electric motor is transmitted to the work device through the work clutch, and the control device is configured to operate during the charging operation.
- the control device is configured to operate during the charging operation. is preferably constructed so as not to switch to the engaged state of the work clutch even if a command to engage the work clutch is issued.
- FIG. 4 is a flowchart of control operation of the first embodiment;
- FIG. 4 is a diagram showing charging characteristics of the battery of the first embodiment;
- FIG. 4 is a diagram showing charging characteristics of the battery of the first embodiment;
- 4 is a flow chart of control operation of another embodiment of the first embodiment;
- 9 is a flow chart of control operation of the second embodiment.
- 9 is a flow chart of control operation of the third embodiment.
- tractor as an example of an electric working vehicle according to the present invention will be described below.
- the tractor includes left and right front wheels 10 , left and right rear wheels 11 , and a cover member 12 .
- the tractor has a body frame 2 and a driving section 3.
- the body frame 2 is supported by left and right front wheels 10 and left and right rear wheels 11 .
- the cover member 12 is arranged in the front part of the fuselage.
- the operating section 3 is provided behind the cover member 12 .
- the cover member 12 is arranged in front of the driving section 3 .
- the driving section 3 has a protective frame 30, a driver's seat 31, and a steering wheel 32.
- An operator can sit on the driver's seat 31 . This allows the operator to get on the driving section 3 .
- the steering wheel 32 By operating the steering wheel 32, the left and right front wheels 10 are steered. The operator can perform various driving operations in the driving section 3 .
- the tractor is equipped with a running battery 4.
- the cover member 12 is configured to be swingable around an opening/closing axis Q extending in the lateral direction of the machine body. Thereby, the cover member 12 is configured to be openable and closable.
- the driving battery 4 is covered with the cover member 12 when the cover member 12 is in the closed state.
- the tractor includes an inverter 14 and an electric motor M.
- the running battery 4 supplies power to the inverter 14 .
- Inverter 14 converts the DC power from running battery 4 into AC power and supplies it to electric motor M.
- the electric motor M is driven by AC power supplied from the inverter 14 .
- the tractor includes a hydrostatic continuously variable transmission 15 and a transmission 16.
- the hydrostatic continuously variable transmission 15 has a hydraulic pump 15a and a hydraulic motor 15b.
- the hydraulic pump 15a is driven by rotational power from the electric motor M. Rotational power is output from the hydraulic motor 15b by driving the hydraulic pump 15a.
- the hydrostatic continuously variable transmission 15 is configured such that the rotational power is changed between the hydraulic pump 15a and the hydraulic motor 15b.
- the hydrostatic continuously variable transmission 15 is configured so that the gear ratio can be changed steplessly.
- the rotational power output from the hydraulic motor 15b is transmitted to the transmission 16.
- the rotational power transmitted to the transmission 16 is changed in speed by a gear transmission mechanism of the transmission 16 and distributed to the left and right front wheels 10 and the left and right rear wheels 11 .
- the left and right front wheels 10 and the left and right rear wheels 11 are driven.
- the tractor has a mid PTO shaft 17 and a rear PTO shaft 18.
- Rotational power output from the electric motor M is distributed to the hydraulic pump 15a, the mid PTO shaft 17, and the rear PTO shaft 18. Thereby, the mid PTO shaft 17 and the rear PTO shaft 18 rotate.
- a working device is connected to the mid PTO shaft 17 or the rear PTO shaft 18, the rotating power of the mid PTO shaft 17 or the rear PTO shaft 18 drives the working device.
- a mower 19 is connected to the mid PTO shaft 17 in this embodiment.
- the rotary power of the mid PTO shaft 17 drives the lawn mower 19 .
- the configuration related to control of the electric motor M includes an accelerator device 33 , a control device 34 that controls the operation of the electric motor M, and an inverter 14 .
- the accelerator device 33 is provided near the steering wheel 32 .
- the accelerator device 33 includes a swingable lever and a potentiometer operated by swinging the lever.
- the accelerator device 33 is connected with the control device 34 .
- the control device 34 is connected to the inverter 14 via a signal harness 35 .
- the control device 34 is configured to command the inverter 14 according to the command from the accelerator device 33 .
- the inverter 14 is configured to control the output of the electric motor M by adjusting the electric power supplied from the battery 4 for running to the electric motor M according to a command from the control device 34 .
- the running battery 4 can be charged by an external power supply device KD.
- the tractor is provided with a charging connection portion 37 to which a power supply connector 36 of the power supply device KD can be connected.
- the charging connection portion 37 is provided inside the cover member 12 and is exposed to the outside when the cover member 12 is opened by swinging.
- the control device 34 controls the operation of the electric motor M and also controls the charging state of the power supply device KD.
- the charging connection 37 complies with commonly used standards.
- the running battery 4 is charged through the power supply line 39 while the power supply connector 36 is connected to the charging connection portion 37 .
- the running battery 4 supplies high-voltage (for example, several tens to several hundred volts) electric power to the inverter 14 and the running electric motor M through the power supply line 39 .
- the running battery 4 is configured using, for example, a lithium ion battery, and although not shown, is configured by stacking a large number of low-voltage small unit cells (cells), and the outside is covered with a storage case in a sealed state. It's packed away. Therefore, heat tends to accumulate inside the battery, and when the internal temperature rises, it is difficult for the temperature to drop. Therefore, the running battery 4 is provided with a temperature sensor 40 as temperature detecting means for detecting the internal temperature. Information detected by the temperature sensor 40 is input to the control device 34 .
- the tractor is equipped with an electrical component battery 41 that supplies power to the control device 34 and other electrical components.
- the electrical component battery 41 supplies low voltage (12 volts) power to drive the electrical components.
- the electrical component battery 41 is charged with electric power supplied from the running battery 4 via the DC/DC converter 42 .
- the operating section 3 is provided with a switching operation section 44 as a start command means capable of switching the control device 34 between an operable state and a non-operating state.
- the switching operation unit 44 includes an insertion portion 46 as a mounted portion into which a portable operation key 45 can be inserted, and a push button type switch 47 that can be manually pushed. By pushing the switch 47 while the operation key 45 is inserted into the insertion portion 46, the control device 34 can be switched from the non-operating state to the operable state.
- the operation key 45 functions as a key identifiable only in the work vehicle, like a general vehicle key.
- the operation panel 43 is provided with a meter panel 48 that displays, for example, the vehicle's running state, work state, battery information (charge amount and temperature), and the like.
- the meter panel 48 is connected to the control device 34 and its operation is controlled by the control device 34 .
- the controller 34, the inverter 14, the running battery 4 (including the temperature sensor 40), the DC/DC converter 42, the meter panel 48, the charging connection part 37, etc. are CAN (Controller Area Network) signal harnesses. 35 for data communication.
- the control device 34 communicates with the charging connection portion 37 via the charging communication harness 49, and receives information as to whether or not the power supply connector 36 is connected to the charging connection portion 37, and Information such as the charging current required by the work vehicle is transmitted. Signals are also configured to be communicable between the charging connection portion 37 and the power supply device KD. Further, operation information of the switching operation unit 44 is input to the control device 34 .
- the control device 34 reduces the driving output of the electric motor M to reduce the power consumption. configured to do the work. For example, power consumption of the driving battery 4 is suppressed by stopping the driving of the electric motor M, driving at a speed lower than the driving speed set by the driver, or restraining the use of a work device with a large driving load. processing.
- the battery for driving 4 may be damaged.
- a large driving current is stopped from flowing to the electric motor M, and an increase in the temperature of the running battery 4 is suppressed.
- Control for charging in the first embodiment When the control device 34 is switched to the operable state while the power supply connector 36 is connected to the charging connection portion 37, the control device 34 switches to the charging mode. In the charge mode, the power supply device KD is configured to charge the running battery 4 .
- the control device 34 adjusts the target charging current in a state in which work travel is possible after charging based on the detection value of the temperature sensor 40 and preset setting conditions.
- the operator When charging the running battery 4, the operator connects the power supply connector 36 of the power supply device KD to the charging connection portion 37. Next, in the switching operation section 44 provided in the operation section 3, the operation key 45 is inserted into the insertion section 46, and the switch 47 is pressed. When control device 34 recognizes this, it switches to the charging mode (steps #01, #02, #03).
- the internal temperature of the running battery 4 is measured based on the detected value of the temperature sensor 40 (step #04). Further, the running battery 4 calculates the state of charge (SOC) from the voltage value and other information (step #05). Next, a target charging current to be supplied to the traveling battery 4 is set so that work traveling is possible after charging (step #06).
- SOC state of charge
- the control device 34 has a known charge characteristic of the running battery 4, for example, a charge characteristic of the running battery 4 that changes according to the temperature difference of the running battery 4 as shown in FIG.
- Data indicating the relationship between the rate (SOC) (State of Charge) and the maximum allowable value of charging current (allowable current value) is stored.
- SOC rate of Charge
- allowable current value the maximum allowable value of charging current
- the control device 34 controls the temperature detected by the temperature sensor 40 before charging, the allowable upper limit temperature Tm which is the maximum value of the operable range of the driving battery 4, and the driving that is predicted to occur during work driving after charging. From the temperature rise data of the driving battery 4 and the like, the allowable amount of temperature rise of the driving battery 4 accompanying the current charging is determined.
- the allowable current value (maximum value) that can be supplied to the running battery 4 can be determined from the charging characteristics shown in FIG. 6 and the detection value of the temperature sensor 40 .
- This allowable current value for example, as indicated by line W1 in FIG. 7, changes successively with changes in the state of charge (SOC) and changes in temperature as charging progresses.
- Relation data is set in advance, and based on the data and the detection value of the temperature sensor 40, a target charging current that is slightly smaller than the allowable current value is set (see line W2 in FIG. 7).
- step #07 necessary information is transmitted via the charging communication harness 49 so as to supply power to the power supply device KD, and charging of the running battery 4 by the power supply device KD is performed (step #07).
- the running battery 4 is charged to a preset charging state, and when it reaches the fully charged state, the charging is stopped (steps #08 and #09). Thereafter, when the operator disconnects the power supply connector 36 of the power supply device KD from the charging connection portion 37 and restarts, the charging mode is canceled (step #10), and the charging control ends.
- the working device is not connected to the rear portion of the vehicle body, but a separate working device such as a rotary tillage device or a plow can be attached to and detached from the rear portion of the vehicle body.
- a separate working device such as a rotary tillage device or a plow
- the driving load increases during work travel, and the magnitude of the driving load differs depending on the type of the working device to be attached.
- the control device 34 is configured to set the target charging current to a different value depending on whether the working device is attached or not.
- the work device 50 is provided with a work machine side control section 51, and the work machine side control section 51 and the control device 34 are configured to be capable of bi-directionally communicating information via a communication line 52 as communication means.
- the device 34 is configured to determine the type of the work device 50 mounted based on the identification information transmitted from the work machine side control unit 51, and set the target charging current according to the difference in the type. .
- the vehicle body is provided with the main machine side communication section 53
- the working device 50 is provided with the working machine side control section 51 and the working machine side communication section 54
- the main machine side communication section 53 is provided.
- the side communication unit 53 and the work machine side communication unit 54 are configured to alternately communicate with each other via the communication line 52 that can be connected and separated by the connector 55 . Communication through this communication line 52 is performed according to a communication protocol conforming to the international standard (ISOBUS).
- ISOBUS international standard
- the control device 34 can identify the type of the working device 50 . Then, when charging the running battery 4, a target charging current that is smaller than that in the non-mounted state is set. In addition, since the amount of temperature rise in the traveling battery 4 that is expected to occur during work travel is determined in advance according to the type of the work device 50, when another type of work device is attached, the A different target charging current will be set according to the difference.
- the type of the working device 50 and whether or not the working device 50 is connected are determined (step #05-1).
- the charging current is set in consideration of the temperature rise due to the operation of the device 50 . Since the operation of the work device 50 other than the discrimination process is the same as that of the above-described embodiment, the explanation is omitted.
- the work device to be connected next may be manually set, and the temperature rise due to the work of that work device may be considered.
- the correlation between the temperature of the driving battery 4 and the target charging current at which the battery temperature when fully charged is lower than the allowable upper limit temperature Tm by a certain amount is set.
- the constant amount corresponds to the amount of temperature rise of the driving battery 4 that is expected to occur as the vehicle travels for work after charging.
- Various other conditions can be set as the setting conditions.
- the controller 34 is configured to switch to the charging mode when the power supply connector 36 is connected to the charging connector 37 and switched to the operable state.
- the control device 34 may be switched to the operable state in advance and then switched to the charging mode when the power supply connector 36 is connected to the charging connection portion 37 .
- the traveling battery 4 is covered with a storage case in a sealed state on the outside. .
- Control for charging in the second embodiment When the control device 34 is switched to the operable state while the power supply connector 36 is connected to the charging connection portion 37, the control device 34 switches to the charging mode. In the charge mode, the power supply device KD is configured to charge the running battery 4 .
- the control device 34 waits until charging of the running battery 4 is completed. During the charging operation, the vehicle body is prohibited from moving. Specifically, the control device 34 is configured not to drive the electric motor M during the charging operation.
- the control device 34 After starting charging by the power supply device KD, the control device 34 is configured to continue charging by the power supply device KD even if the operation key 45 is switched to a state in which it is removed from the insertion portion 46 . . After switching to the state in which the operation key 45 is removed from the insertion portion 46, the control device 34 automatically switches to the non-operating state when the charging by the power supply device KD is continued and the charging is completed. is configured as
- the operator When charging the running battery 4, the operator connects the power supply connector 36 of the power supply device KD to the charging connection portion 37. Next, in the switching operation section 44 provided on the operation panel 43 of the operation section 3, the operation key 45 is inserted into the insertion section 46, and the switch 47 is pressed. When control device 34 recognizes this, it switches to the charging mode (steps #101, #102, #103).
- step #104 When the mode is switched to the charging mode, the operation of the electric motor M is restrained by stopping the output of the inverter 14 (step #104). Next, necessary information is transmitted via the charging communication harness 49 so as to supply power to the power supply device KD, and charging of the running battery 4 by the power supply device KD is started (step #105).
- the running battery 4 is charged to a preset charging state, and when it reaches the fully charged state, the charging is stopped (steps #106, #107).
- step #108 When charging is completed, it is determined whether or not the operation key 45 is inserted into the insertion portion 46 (step #108). At that time, if it is determined that the operation key 45 has been pulled out and not installed, it can be considered that the operation key 45 has been pulled out while the battery is being charged and the driver has taken it out, so the controller 34 is turned off. The power supply is forcibly cut off by switching to the non-operating state (step #109).
- control device 34 automatically switches to the non-operating state when the charging is completed. will be replaced.
- the operator removes the power supply connector 36 of the power supply device KD to release the connection with the charging connection portion 37, and then the switch is turned on.
- the charge mode is canceled (steps #108, #110, #111).
- the electric motor M is made operable, and the restrained state of the electric motor M is released (step #112). Therefore, while the running battery 4 is being charged, the electric motor M is not operated even if an operation for running the vehicle body is performed, and the vehicle body is prohibited from traveling.
- the operation keys 45 are configured to be insertable into the insertion portion 46.
- the control device 34 may be switched to the operable state when the switch 47 is operated while the operation key 45 is in proximity to the vehicle body.
- control device 34 is automatically switched to the non-operating state after the operation key 45 has been switched to the state in which it is removed from the attached portion and the charging is completed.
- it may be configured to enable communication with the driver's portable terminal, and may be configured to notify the driver that charging has ended, or may be notified by voice. good.
- the controller 34 is configured to switch to the charging mode when the power supply connector 36 is connected to the charging connector 37 and switched to the operable state.
- the control device 34 may be switched to the operable state in advance and then switched to the charging mode when the power supply connector 36 is connected to the charging connection portion 37 .
- Control for charging in the third embodiment When the control device 34 is switched to the operable state while the power supply connector 36 is connected to the charging connection portion 37, the control device 34 switches to the charging mode. In the charge mode, the power supply device KD is configured to charge the running battery 4 .
- the control device 34 waits until the charging of the running battery 4 is completed. During the charging operation, the vehicle body is prohibited from moving. Specifically, the control device 34 is configured not to drive the electric motor M during the charging operation.
- the control device 34 After starting charging by the power supply device KD, the control device 34 is configured to continue charging by the power supply device KD even if the operation key 45 is switched to a state in which it is removed from the insertion portion 46 . . Further, if the charging by the power supply device KD is continued after the operation key 45 is removed from the insertion portion 46, the control device 34 automatically switches to the non-operating state when the charging is completed. configured to switch.
- the operator When charging the running battery 4, the operator connects the power supply connector 36 of the power supply device KD to the charging connection portion 37. Next, in the switching operation section 44 provided on the operation panel 43 of the operation section 3, the operation key 45 is inserted into the insertion section 46, and the switch 47 is pressed. When control device 34 recognizes this, it switches to the charging mode (steps #201, #202, #203).
- step #204 When the mode is switched to the charging mode, the operation of the electric motor M is restrained by stopping the output of the inverter 14 (step #204). Next, necessary information is transmitted via the charging communication harness 49 so as to supply power to the power supply device KD, and charging of the running battery 4 by the power supply device KD is started (step #205).
- the running battery 4 is charged to a preset charging state, and when it reaches the fully charged state, charging is stopped (steps #206, #207).
- step #208 When charging is completed, it is determined whether or not the operation key 45 is inserted into the insertion portion 46 (step #208). At that time, if it is determined that the operation key 45 has been pulled out and not installed, it can be considered that the operation key 45 has been pulled out while the battery is being charged and the driver has taken it out, so the controller 34 is turned off. The power supply is forcibly cut off by switching to the non-operating state (step #209).
- control device 34 automatically switches to the non-operating state when the charging is completed. will be replaced.
- the operator removes the power supply connector 36 of the power supply device KD to release the connection with the charging connection portion 37, and then the switch is turned on.
- the charging mode is canceled (steps #208, #210, #211).
- the electric motor M is made operable, and the restrained state of the electric motor M is released (step #212). Therefore, while the running battery 4 is being charged, the electric motor M is not operated even if an operation for running the vehicle body is performed, and the vehicle body is prohibited from traveling.
- control device 34 does not drive the electric motor M during the charging operation.
- a traveling clutch 250 capable of connecting and disconnecting power is provided in the transmission path for transmitting the power of the electric motor M to the hydrostatic continuously variable transmission 15, and the power of the electric motor M is transferred to the mid PTO shaft.
- 17 is provided with a first working clutch 251 capable of connecting and disconnecting power, and a second working clutch capable of connecting and disconnecting power is provided in the transmission path transmitting the power of the electric motor M to the rear PTO shaft 18.
- 252 is provided.
- the controller 34 is configured to control the operation of each of the traveling clutch 250, the first working clutch 251, and the second working clutch 252. As shown in FIG.
- the running stop state can be realized by the neutral position, so generally no clutch is provided.
- the device 34 normally sets the traveling clutch 250 to the engaged state, and during the charging operation, the control device 34 maintains the traveling clutch 250 in the disengaged state even if a command to engage the traveling clutch 250 is issued. By not switching to the clutch-engaged state, the movement of the vehicle body is prohibited.
- the work device can be driven while the vehicle body is stopped. Also, during the charging operation, the first work clutch 251 and the second work clutch 252 may be maintained in the disengaged state.
- either one of the first work clutch 251 and the second work clutch 252 may be provided, or neither of the work clutches may be provided.
- the operation keys 45 are configured to be insertable into the insertion portion 46.
- the control device 34 may be switched to the operable state when the switch 47 is operated while the operation key 45 is in proximity to the vehicle body.
- the controller 34 is configured to switch to the charging mode when the power supply connector 36 is connected to the charging connector 37 and switched to the operable state.
- the control device 34 may be switched to the operable state in advance and then switched to the charging mode when the power supply connector 36 is connected to the charging connection portion 37 .
- the present invention is applicable not only to tractors, but also to various electric working vehicles such as rice transplanters, combine harvesters, and construction machinery.
Landscapes
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Abstract
車体を走行駆動可能な電動モータMと、電動モータMに駆動用電力を供給するとともに、外部の給電装置KDにより充電可能なバッテリー4と、バッテリー4の温度を検出する温度検出手段40と、電動モータMの作動を制御するとともに、給電装置KDによる充電状態を制御する制御装置34と、が備えられ、制御装置34は、給電装置KDによる充電が行われているときに、温度検出手段40の検出値と予め設定されている設定条件とに基づいて、充電後において作業走行が可能な状態で目標充電電流を設定するように構成されている。
Description
本発明は、車体を走行させながら、例えば対地作業やその他の作業を行うように構成され、且つ、車体を走行駆動可能な電動モータと、電動モータに駆動用電力を供給するバッテリーとを備えた電動作業車に関する。
[背景技術1]
この種の電動作業車では、例えば、特許文献1に記載されるように、バッテリーの電力が消費されると、接続用コネクタを介して接続された外部の給電装置から充電が行われる。そして、この種の電動作業車では、バッテリーに対して充電を行う場合には、出来るだけ短時間で充電が行えるように、バッテリーに流すことができる最大充電電流を給電装置へ指示し、バッテリーに供給する構成となっていた。
この種の電動作業車では、例えば、特許文献1に記載されるように、バッテリーの電力が消費されると、接続用コネクタを介して接続された外部の給電装置から充電が行われる。そして、この種の電動作業車では、バッテリーに対して充電を行う場合には、出来るだけ短時間で充電が行えるように、バッテリーに流すことができる最大充電電流を給電装置へ指示し、バッテリーに供給する構成となっていた。
[背景技術2]
この種の電動作業車では、例えば、特許文献1に記載されるように、バッテリーの電力が消費されると、接続用コネクタを介して接続された外部の給電装置から充電が行われる。そして、この種の電動作業車では、持ち運び可能な操作キーを差し込んでキースイッチを操作して制御装置を含む電装品に電力が供給される状態で充電作業が行われる。
この種の電動作業車では、例えば、特許文献1に記載されるように、バッテリーの電力が消費されると、接続用コネクタを介して接続された外部の給電装置から充電が行われる。そして、この種の電動作業車では、持ち運び可能な操作キーを差し込んでキースイッチを操作して制御装置を含む電装品に電力が供給される状態で充電作業が行われる。
[背景技術3]
この種の電動作業車では、例えば、特許文献1に記載されるように、バッテリーの電力が消費されると、接続用コネクタを介して接続された外部の給電装置から充電が行われる。そして、充電が行われている間においては、車体側では特別な制御は行われていなかった。
この種の電動作業車では、例えば、特許文献1に記載されるように、バッテリーの電力が消費されると、接続用コネクタを介して接続された外部の給電装置から充電が行われる。そして、充電が行われている間においては、車体側では特別な制御は行われていなかった。
[課題1]
[背景技術1]に対する課題は、以下の通りである。
上記したようなバッテリーは、充電を行うために充電電流を流すと、その電流によってジュール熱が発生するのでバッテリーの内部温度が上昇することになる。従来では、バッテリーに流すことができる最大充電電流を給電装置からバッテリーに供給する構成であるから、温度上昇が大きくなり、例えば、満充電状態になるまで充電が行われると、高い温度になる場合がある。
[背景技術1]に対する課題は、以下の通りである。
上記したようなバッテリーは、充電を行うために充電電流を流すと、その電流によってジュール熱が発生するのでバッテリーの内部温度が上昇することになる。従来では、バッテリーに流すことができる最大充電電流を給電装置からバッテリーに供給する構成であるから、温度上昇が大きくなり、例えば、満充電状態になるまで充電が行われると、高い温度になる場合がある。
乗用車のように移動走行のみを行う車両であれば、発進時には大きい駆動力が必要となるものの、走行中においてはそれほど大きな駆動力は必要とされない。しかも、高速で走行することによりバッテリーが冷却されることでバッテリーが温度上昇するおそれは少ない。
しかし、例えば対地作業やその他の作業を行う電動作業車では、作業走行するときは、常に大きな駆動負荷が掛かり、電動モータが大きな駆動力を出力するために大きな駆動用電流が流されることになる。そして、このように大きな駆動用電流が流れると、バッテリーの温度が大きく上昇することがある。特に、農作業などでは砂埃や泥水にから守るために密閉式のバッテリーが用いられることがあり、その場合温度が下がりにくい。
充電処理が終了したのちに、すぐに作業走行を開始すると、最大充電電流にてバッテリーが充電されてバッテリーの温度が上昇していると、作業走行に伴う温度上昇によってバッテリーの温度が上昇し過ぎて、バッテリーが温度異常を検出し出力が低下したり早期に劣化する等のおそれがある。
そこで、作業走行を実行しているときにバッテリーの温度が上昇し過ぎることを回避できるようにすることが要望されていた。
[課題2]
[背景技術2]に対する課題は、以下の通りである。
上記バッテリーに対する充電作業は長い時間が必要であり、操作キーが装着されたままの状態で運転者が充電中に車体から離間することがある。そうすると、運転者以外の他人がキーを自由に操作することができ、他人により作業車を運転操作することが可能な状態となる。その結果、作業車が盗難の被害に合うという問題が生じていた。このような盗難の被害に合わないために、充電途中で操作キーを取り外すと、その後は充電処理が行われないので、充分な充電量にまで充電させることができない。
[背景技術2]に対する課題は、以下の通りである。
上記バッテリーに対する充電作業は長い時間が必要であり、操作キーが装着されたままの状態で運転者が充電中に車体から離間することがある。そうすると、運転者以外の他人がキーを自由に操作することができ、他人により作業車を運転操作することが可能な状態となる。その結果、作業車が盗難の被害に合うという問題が生じていた。このような盗難の被害に合わないために、充電途中で操作キーを取り外すと、その後は充電処理が行われないので、充分な充電量にまで充電させることができない。
そこで、充電作業に時間が掛かる場合に運転者が車体から離間することがあっても、充分な充電量にまで充電させることを可能にしながら作業車が盗難されるおそれを回避できるようにすることが要望されていた。
[課題3]
[背景技術3]に対する課題は、以下の通りである。
上記バッテリーに対する充電は長い時間が必要である場合がある。その結果、充電が行われている間に、例えば、運転者が充電中であることを忘れて誤って車体の運転部に着座して運転操作を行うことが考えられる。又、車体から運転者が離れたときに、他人が運転操作を行うことも考えられる。そうすると、車体が不測に移動して車体や給電装置が破損する等のおそれがあり、充電を行っている間における車体の安全管理が充分ではなかった。
[背景技術3]に対する課題は、以下の通りである。
上記バッテリーに対する充電は長い時間が必要である場合がある。その結果、充電が行われている間に、例えば、運転者が充電中であることを忘れて誤って車体の運転部に着座して運転操作を行うことが考えられる。又、車体から運転者が離れたときに、他人が運転操作を行うことも考えられる。そうすると、車体が不測に移動して車体や給電装置が破損する等のおそれがあり、充電を行っている間における車体の安全管理が充分ではなかった。
そこで、充電を行っている間における車体の安全管理を良好に行えるようにすることが要望されていた。
[課題1]に対応する解決手段は、以下の通りである。
本発明に係る電動作業車の特徴構成は、車体を走行駆動可能な電動モータと、前記電動モータに駆動用電力を供給するとともに、外部の給電装置により充電可能なバッテリーと、前記バッテリーの温度を検出する温度検出手段と、前記電動モータの作動を制御するとともに、前記給電装置による充電状態を制御する制御装置と、が備えられ、前記制御装置は、前記給電装置による充電が行われているときに、前記温度検出手段の検出値と予め設定されている設定条件とに基づいて、充電後において作業走行が可能な状態で目標充電電流を設定するように構成されている点にある。
本発明に係る電動作業車の特徴構成は、車体を走行駆動可能な電動モータと、前記電動モータに駆動用電力を供給するとともに、外部の給電装置により充電可能なバッテリーと、前記バッテリーの温度を検出する温度検出手段と、前記電動モータの作動を制御するとともに、前記給電装置による充電状態を制御する制御装置と、が備えられ、前記制御装置は、前記給電装置による充電が行われているときに、前記温度検出手段の検出値と予め設定されている設定条件とに基づいて、充電後において作業走行が可能な状態で目標充電電流を設定するように構成されている点にある。
本発明によれば、給電装置によりバッテリーに充電するときは、制御装置は、充電が終了したのちに作業走行が可能な状態となるように目標充電電流を設定する。すなわち、温度検出手段により充電が行われる前のバッテリーの温度が検出される。そして、温度の検出値と予め設定されている設定条件とに基づいて目標充電電流を設定する。
設定条件としては、種々の条件が考えられる。つまり、充電後の作業走行に伴って生じるバッテリーの温度上昇は予め実験等で予測可能であり、その温度上昇分だけ低めに目標とする温度を定めて、その温度よりも低い温度に抑制しながら効率よく充電することが可能な充電条件を設定することになる。このようにして設定された充電電流が供給されてバッテリーが充電される。
従って、充電が行われたのちに、作業走行が行われてバッテリーの温度が上昇しても許容温度を越えることがなく、作業走行を実行しているときにバッテリーの温度が上昇し過ぎることを回避することが可能となる。
本発明においては、前記制御装置は、前記設定条件として、充電後の作業走行に伴って生じると予測される前記バッテリーの温度上昇と、充電により許容される前記バッテリーの温度上昇に対応する目標充電電流との相関関係が予め設定されていると好適である。
本構成によれば、バッテリーが動作異常になるおそれがある許容温度と、温度検出手段の検出値と、から充電により許容されるバッテリーの温度上昇量が分るので、予め設定されている相関関係に基づいて、許容される温度上昇量から適切な目標充電電流を求めて設定することができる。
本発明においては、前記制御装置は、作業走行が行われているときに、前記温度検出手段にて検出される前記バッテリーの温度が許容上限温度を越えると、前記電動モータの作動を停止する、あるいは、前記電動モータの駆動出力を低減する使用電力抑制処理を実行するように構成され、かつ、前記相関関係が、充電後の作業走行に伴って温度上昇しても、前記バッテリーの温度が前記使用電力抑制処理を実行しない程度の温度に抑制できるように設定されていると好適である。
本構成によれば、作業走行が行われているときに、バッテリーの温度が許容上限温度を越えて、その状態が継続すると、バッテリーが動作異常を起こすおそれがあるから、使用電力抑制処理を実行することにより、バッテリーから供給される電流量を抑制して、動作異常を起こすおそれを回避することができる。しかし、このような構成では、車体の走行が停止したり、作業が良好に行えないものとなる。
そこで、充電時の目標充電電流を設定するにあたり、バッテリーの温度が使用電力抑制処理を実行しない程度の温度に抑制できるように相関関係が設定されている。その結果、作業走行中に使用電力抑制処理を実行することによる作業効率の低下を招くことなく、良好な作業を行うことが可能となる。
本発明においては、車体に対して作業装置が着脱可能であり、前記制御装置は、前記作業装置が装着されている装着状態と、装着されていない非装着状態とで、前記目標充電電流を異なる値に設定するように構成されていると好適である。
作業装置が装着されていれば、電動モータの駆動負荷が大であるから、作業走行に伴って生じるバッテリーの温度上昇が大きい。それに対して、作業装置が装着されていなければ、電動モータの駆動負荷は小であり、作業走行に伴って生じるバッテリーの温度上昇が小さい。
そこで、本構成では、作業装置の装着状態と非装着状態とで目標充電電流を異なる値に設定するようにしている。その結果、作業状況に応じた適切な充電電流を供給することができる。
本発明においては、前記作業装置に作業機側制御部が備えられ、前記作業機側制御部と前記制御装置とが通信手段を介して情報を通信可能に構成され、前記制御装置は、前記作業機側制御部から送信される識別情報に基づいて装着されている前記作業装置の種類を判別し、種類の違いに応じて前記目標充電電流を設定するように構成されていると好適である。
駆動負荷が大きい作業装置が装着されていれば、電動モータの駆動負荷が大であるから、作業走行に伴って生じるバッテリーの温度上昇が大きい。それに対して、駆動負荷が小さい作業装置が装着されていなければ、電動モータの駆動負荷は比較的小であり、作業走行に伴って生じるバッテリーの温度上昇は比較的小さい。
そこで、本構成では、装着される作業装置の種類の違いに応じて目標充電電流を異なる値に設定するようにした。その結果、充電後に行われる作業内容の違いに応じて、適切な目標充電電流にて充電を行うことができる。
本発明においては、前記バッテリーは、外側が収納ケースにより密閉状態で覆われていると好適である。
本構成によれば、バッテリーは外側が密閉状態で覆われているから、例えば、農作業等によって、砂埃や泥水等が降りかかっても影響を受け難く、耐久性が向上する。
[課題2]に対応する解決手段は、以下の通りである。
本発明に係る電動作業車の特徴構成は、車体を走行駆動可能な電動モータと、前記電動モータに駆動用電力を供給するとともに、外部の給電装置により充電可能なバッテリーと、
前記給電装置の給電用コネクタが接続可能な接続部と、前記電動モータの作動を制御するとともに、前記給電装置による充電状態を制御する制御装置と、持ち運び可能な操作キーが車体に近接する状態、あるいは、前記操作キーが被装着部に装着された状態で、手動操作されることにより、前記制御装置を動作可能状態に切り換える始動指令手段と、が備えられ、前記制御装置は、前記動作可能状態であり、且つ、前記給電用コネクタが前記接続部に接続されている接続状態であると、充電モードに切り換えられるように構成され、前記充電モードにおいて、前記給電装置による充電を行うように構成され、且つ、前記給電装置による充電を開始したのちは、前記操作キーが車体から離間する状態あるいは前記操作キーが前記被装着部から取り外された状態に切り換わっても、前記給電装置による充電を継続して行うように構成されている点にある。
本発明に係る電動作業車の特徴構成は、車体を走行駆動可能な電動モータと、前記電動モータに駆動用電力を供給するとともに、外部の給電装置により充電可能なバッテリーと、
前記給電装置の給電用コネクタが接続可能な接続部と、前記電動モータの作動を制御するとともに、前記給電装置による充電状態を制御する制御装置と、持ち運び可能な操作キーが車体に近接する状態、あるいは、前記操作キーが被装着部に装着された状態で、手動操作されることにより、前記制御装置を動作可能状態に切り換える始動指令手段と、が備えられ、前記制御装置は、前記動作可能状態であり、且つ、前記給電用コネクタが前記接続部に接続されている接続状態であると、充電モードに切り換えられるように構成され、前記充電モードにおいて、前記給電装置による充電を行うように構成され、且つ、前記給電装置による充電を開始したのちは、前記操作キーが車体から離間する状態あるいは前記操作キーが前記被装着部から取り外された状態に切り換わっても、前記給電装置による充電を継続して行うように構成されている点にある。
本発明によれば、操作キーが車体に近接する状態、あるいは、操作キーが被装着部に装着された状態で、始動指令手段が手動操作されると、制御装置が動作可能状態に切り換わる。そして、制御装置は、動作可能状態であり、且つ、給電用コネクタが接続部に接続されている接続状態であると、充電モードに切り換えられ、この充電モードにおいてバッテリーに対する充電が行われる。充電が行われている途中で、運転者が操作キーを持ったまま車体から離間することがあっても、充電が継続して行われ、充分な充電量にまで充電させることができる。
運転者が操作キーを持ったまま車体から離間していると、操作キーが車体から離間しているので、他者が車体を走行させようとしても操作キーが存在しないので、制御装置による電動モータの作動等を行うことができず盗難のおそれはない。
従って、充電作業に時間が掛かる場合に運転者が車体から離間することがあっても、充分な充電量にまで充電させることを可能にしながら作業車が盗難されるおそれを回避できるようにすることが可能となった。
本発明においては、前記制御装置は、前記給電用コネクタが前記接続部に接続されている状態で、前記動作可能状態に切り換えられると、前記充電モードに切り換わると好適である。
本構成によれば、充電モードに切り換えるときは、先に給電用コネクタが接続部に接続されている状態で、制御装置を動作可能状態に切り換える操作が必要である。これとは反対に、先に制御装置を動作可能状態に切り換えた後に、給電用コネクタが接続部に接続されると、充電モードに切り換わる構成では、例えば、電動モータが作動可能な状態に設定されている状態で、誤って給電用コネクタを接続部に接続するおそれがある。しかし、本構成によれば、先に給電用コネクタが接続部に接続されるので、充電動作を行う必要があることが明白であり、操作間違いを起こすおそれは少ない。
本発明においては、前記制御装置は、前記操作キーが車体から離間する状態あるいは前記操作キーが前記被装着部から取り外された状態に切り換わった後、前記給電装置による充電を継続して行った場合、充電が完了すると、自動的に非作動状態に切り換わるように構成されていると好適である。
本構成によれば、操作キーが車体から離間している状態で充電が継続して行われて充電が完了すると、制御装置は自動的に非作動状態に切り換わる。従って、操作キーを持たない他者によって始動指令手段が手動操作されても、制御装置が動作可能状態になることがなく、操作上の安全性を確保できる。
本発明においては、前記操作キーが前記被装着部としての差し込み部に差し込み装着可能に構成されていると好適である。
本構成によれば、運転者が操作キーを使用するときは、差し込み部に差し込み装着する動作が必要であるから、運転者は操作キーが車体に装着されていることを認識し易い。例えば、無線式の操作キーであれば、車体における運転部とは別の箇所に操作キーを放置したまま、運転者が車体から離間するおそれがあるが、上記構成であれば、このような不利を回避し易い。
[課題3]に対応する解決手段は、以下の通りである。
本発明に係る電動作業車の特徴構成は、車体を走行駆動可能な電動モータと、前記電動モータに駆動用電力を供給するとともに、外部の給電装置により充電可能なバッテリーと、前記給電装置側の給電用コネクタが接続可能な接続部と、前記電動モータの作動を制御するとともに、前記給電装置による充電状態を制御する制御装置と、が備えられ、前記制御装置は、前記給電用コネクタが前記接続部に接続された状態で前記給電装置による前記バッテリーへの充電を開始したのち、前記バッテリーへの充電が完了するまでの間の充電作動中においては、車体の移動走行を禁止するように構成されている点にある。
本発明に係る電動作業車の特徴構成は、車体を走行駆動可能な電動モータと、前記電動モータに駆動用電力を供給するとともに、外部の給電装置により充電可能なバッテリーと、前記給電装置側の給電用コネクタが接続可能な接続部と、前記電動モータの作動を制御するとともに、前記給電装置による充電状態を制御する制御装置と、が備えられ、前記制御装置は、前記給電用コネクタが前記接続部に接続された状態で前記給電装置による前記バッテリーへの充電を開始したのち、前記バッテリーへの充電が完了するまでの間の充電作動中においては、車体の移動走行を禁止するように構成されている点にある。
本発明によれば、バッテリーへの充電を開始してから充電が完了するまでの間の充電作動中においては、車体の移動走行が禁止される。その結果、充電に長い時間が必要である場合において、運転者が誤って車体の運転部に着座して運転操作を行ったり、他人が運転操作するようなことがあっても、車体が移動して車体や給電装置が破損する等の不利が回避される。
従って、充電を行っている間における車体の安全管理を良好に行えるようにすることが可能となった。
本発明においては、前記制御装置は、前記充電作動中においては、前記電動モータを駆動させないように構成されていると好適である。
本構成によれば、充電作動中においては、電動モータが駆動されることがないので、車体が電動モータの動力によって車体が移動走行することがない。車体に作業装置が装備されている場合には、電動モータにより作業装置が駆動されることがない。従って、動力源である電動モータが駆動できないので、安全性を確保することができる。
本発明においては、前記バッテリーからの電力をインバータを介して前記電動モータに供給するように構成され、前記制御装置は、前記充電作動中においては、前記インバータへの出力を停止することにより前記電動モータを駆動させないように構成されている。
本構成によれば、インバータへの出力を停止することにより、電動モータの作動を確実に牽制することができる。
本発明においては、前記電動モータの動力を、走行クラッチを介して車体走行装置に伝達するように構成され、前記制御装置は、前記充電作動中においては、前記走行クラッチの入り指令が指令されても前記走行クラッチの入り状態への切り換えを行わないように構成されていると好適である。
本構成によれば、充電作動中においては、走行クラッチが入り状態になることがないので、このとき、電動モータは駆動されることがあっても、車体が移動走行することがなく安全性を確保することができる。
この場合、電動モータを駆動することが可能であるから、例えば、車体の移動を停止させた状態で作業装置を駆動させることができ、使用上の利便性を向上させることができる。
本発明においては、車体に対して作業装置が着脱可能であり、前記電動モータの動力を、作業クラッチを介して前記作業装置に伝達するように構成され、前記制御装置は、前記充電作動中においては、前記作業クラッチの入り指令が指令されても前記作業クラッチの入り状態への切り換えを行わないように構成されていると好適である。
本構成によれば、充電中においては、車体の移動走行を禁止された状態で、作業クラッチが入り状態に切り換わることが禁止されるので、更なる安全性の向上を図れる。
[第1実施形態]
以下、本発明の一例である実施形態(第1実施形態)を図面に基づいて説明する。
本発明を実施するための形態について、図面に基づき説明する。尚、以下の説明においては、特に断りがない限り、図中の矢印Fの方向を「前」、矢印Bの方向を「後」として、矢印Lの方向を「左」、矢印Rの方向を「右」とする。図中の矢印Uの方向を「上」、矢印Dの方向を「下」とする。
以下、本発明の一例である実施形態(第1実施形態)を図面に基づいて説明する。
本発明を実施するための形態について、図面に基づき説明する。尚、以下の説明においては、特に断りがない限り、図中の矢印Fの方向を「前」、矢印Bの方向を「後」として、矢印Lの方向を「左」、矢印Rの方向を「右」とする。図中の矢印Uの方向を「上」、矢印Dの方向を「下」とする。
〔トラクタの全体構成〕
以下では、本発明に係る電動作業車の一例としてのトラクタについて説明する。図1に示すように、トラクタは、左右の前車輪10、左右の後車輪11、カバー部材12を備えている。
以下では、本発明に係る電動作業車の一例としてのトラクタについて説明する。図1に示すように、トラクタは、左右の前車輪10、左右の後車輪11、カバー部材12を備えている。
トラクタは、機体フレーム2及び運転部3を備えている。機体フレーム2は、左右の前車輪10及び左右の後車輪11に支持されている。
カバー部材12は、機体前部に配置されている。そして、運転部3は、カバー部材12の後方に設けられている。言い換えれば、カバー部材12は、運転部3の前方に配置されている。
運転部3は、保護フレーム30、運転座席31、ステアリングホイール32を有している。オペレータは、運転座席31に着座可能である。これにより、オペレータは、運転部3に搭乗可能である。ステアリングホイール32の操作によって、左右の前車輪10は操向操作される。オペレータは、運転部3において、各種の運転操作を行うことができる。
トラクタは、走行用バッテリー4を備えている。カバー部材12は、機体左右方向に沿う開閉軸芯Q周りに揺動可能に構成されている。これにより、カバー部材12は、開閉可能に構成されている。カバー部材12が閉状態であるとき、走行用バッテリー4は、カバー部材12に覆われている。
図2に示すように、トラクタは、インバータ14及び電動モータMを備えている。走行用バッテリー4は、インバータ14へ電力を供給する。インバータ14は、走行用バッテリー4からの直流電力を交流電力に変換して電動モータMへ供給する。そして、電動モータMは、インバータ14から供給される交流電力により駆動する。
図2及び図3に示すように、トラクタは、静油圧式無段変速機15及びトランスミッション16を備えている。図3に示すように、静油圧式無段変速機15は、油圧ポンプ15a及び油圧モータ15bを有している。
油圧ポンプ15aは、電動モータMからの回転動力により駆動する。油圧ポンプ15aが駆動することにより、油圧モータ15bから回転動力が出力される。尚、静油圧式無段変速機15は、油圧ポンプ15aと油圧モータ15bとの間で回転動力が変速されるように構成されている。静油圧式無段変速機15は、変速比を無段階に変更可能に構成されている。
油圧モータ15bから出力された回転動力は、トランスミッション16に伝達される。トランスミッション16に伝達された回転動力は、トランスミッション16の有するギヤ式変速機構によって変速され、左右の前車輪10及び左右の後車輪11へ分配される。これにより、左右の前車輪10及び左右の後車輪11が駆動する。
図2及び図3に示すように、トラクタは、ミッドPTO軸17及びリヤPTO軸18を備えている。電動モータMから出力された回転動力は、油圧ポンプ15a、ミッドPTO軸17、リヤPTO軸18へ分配される。これにより、ミッドPTO軸17及びリヤPTO軸18が回転する。
ミッドPTO軸17またはリヤPTO軸18に作業装置が接続されていれば、ミッドPTO軸17またはリヤPTO軸18の回転動力により、作業装置が駆動することとなる。例えば、図2に示すように、本実施形態では、ミッドPTO軸17に草刈装置19が接続されている。ミッドPTO軸17の回転動力により、草刈装置19が駆動する。
〔モータの制御に係る構成〕
図4に示すように、電動モータMの制御に係る構成は、アクセル装置33と、電動モータMの作動を制御する制御装置34と、インバータ14と、を備えている。アクセル装置33は、ステアリングホイール32の近傍に備えられている。アクセル装置33は、図示はしないが、揺動操作可能なレバーと、レバーの揺動操作によって操作されるポテンショメータとを備えている。アクセル装置33は制御装置34と接続されている。制御装置34は、信号用ハーネス35を介してインバータ14と接続されている。制御装置34は、アクセル装置33の指令に応じて、インバータ14に指令するように構成されている。インバータ14は、制御装置34の指令に応じて、走行用バッテリー4から電動モータMに供給される電力を調整して電動モータMの出力を制御するように構成されている。
図4に示すように、電動モータMの制御に係る構成は、アクセル装置33と、電動モータMの作動を制御する制御装置34と、インバータ14と、を備えている。アクセル装置33は、ステアリングホイール32の近傍に備えられている。アクセル装置33は、図示はしないが、揺動操作可能なレバーと、レバーの揺動操作によって操作されるポテンショメータとを備えている。アクセル装置33は制御装置34と接続されている。制御装置34は、信号用ハーネス35を介してインバータ14と接続されている。制御装置34は、アクセル装置33の指令に応じて、インバータ14に指令するように構成されている。インバータ14は、制御装置34の指令に応じて、走行用バッテリー4から電動モータMに供給される電力を調整して電動モータMの出力を制御するように構成されている。
〔充電に係る構成〕
走行用バッテリー4は外部の給電装置KDにより充電可能である。トラクタには、給電装置KDの給電用コネクタ36が接続可能な充電用接続部37が備えられている。充電用接続部37は、カバー部材12の内部に備えられ、カバー部材12を揺動開放すると、外方に露出する。制御装置34は、電動モータMの作動を制御するとともに、給電装置KDによる充電状態を制御する。
走行用バッテリー4は外部の給電装置KDにより充電可能である。トラクタには、給電装置KDの給電用コネクタ36が接続可能な充電用接続部37が備えられている。充電用接続部37は、カバー部材12の内部に備えられ、カバー部材12を揺動開放すると、外方に露出する。制御装置34は、電動モータMの作動を制御するとともに、給電装置KDによる充電状態を制御する。
充電用接続部37は、一般的に使用される標準的な規格に準拠したものである。給電用コネクタ36が充電用接続部37に接続された状態で、電力供給線39を介して走行用バッテリー4に対する充電が行われる。走行用バッテリー4は、電力供給線39を介して高電圧(例えば、数十ボルト~数百ボルト)の電力をインバータ14、走行用電動モータMに供給する。
走行用バッテリー4は、例えば、リチウムイオンバッテリーを用いて構成され、図示はしないが、低電圧の小型の単位電池(セル)を多数積層した状態で構成され、外側が収納ケースによって密閉状態で覆われて収納されている。従って、バッテリー内部に熱が籠り易く、内部温度が上昇すると温度が低下し難い。そこで、走行用バッテリー4には内部温度を検出する温度検出手段としての温度センサ40が備えられている。温度センサ40の検出情報は制御装置34に入力されている。
トラクタには、走行用バッテリー4の他に、制御装置34及びその他の電装品に電力を供給する電装品用バッテリー41が備えられている。電装品用バッテリー41は、電装品を駆動するために低電圧(12ボルト)の電力を供給する。電装品用バッテリー41は、DC/DCコンバータ42を介して走行用バッテリー4から供給される電力にて充電される。
運転部3に、制御装置34を動作可能状態と非作動状態とに切り換え可能な始動指令手段としての切換操作部44が備えられている。切換操作部44は、持ち運び可能な操作キー45が差し込み装着可能な被装着部としての差し込み部46と、手動にて押し操作可能な押しボタン式のスイッチ47とを備えている。操作キー45が差し込み部46に差し込み装着された状態で、スイッチ47が押し操作されることにより、制御装置34を非作動状態から動作可能状態に切り換えることができる。操作キー45は、一般的な車両用のキーと同様に、当該作業車でのみ識別可能な鍵として機能するものである。
操作パネル43には、例えば、車体の走行状態、作業状態、バッテリーの情報(充電量や温度)等を表示するメータパネル48が備えられている。メータパネル48は、制御装置34に接続され、制御装置34にて作動が制御されている。
制御装置34、インバータ14、走行用バッテリー4(温度センサ40も含む)、DC/DCコンバータ42、メータパネル48、及び、充電用接続部37等は、CAN(Controller Area Network)方式の信号用ハーネス35を介してデータを通信可能に接続されている。制御装置34は、充電通信用ハーネス49を介して充電用接続部37との間で通信が行われ、給電用コネクタ36が充電用接続部37に接続されているか否かについての情報、及び、作業車側で必要とされる充電電流の情報等が伝達される。充電用接続部37と給電装置KDとの間でも信号が通信可能に構成されている。又、制御装置34に切換操作部44の操作情報が入力される。
制御装置34は、作業走行が行われているときに、温度センサ40にて検出される走行用バッテリー4の温度が許容上限温度Tmを越えると、電動モータMの駆動出力を低減する使用電力抑制処理を実行するように構成されている。例えば、電動モータMの駆動を停止する、運転者が設定した走行速度よりも低速で走行させる、あるいは、駆動負荷の大きい作業装置の使用を牽制する等、走行用バッテリー4の電力消費を抑制する処理である。
説明を加えると、走行用バッテリー4の温度が許容上限温度Tmを越えると、走行用バッテリー4が損傷するおそれがあるから、そのような走行用バッテリー4の損傷を未然に防止するために、使用電力抑制処理を実行することにより、電動モータMに大きな駆動用電流を流すことを停止して走行用バッテリー4の温度上昇を抑制する。
〔第1実施形態の充電のための制御〕
制御装置34は、給電用コネクタ36が充電用接続部37に接続されている状態で、動作可能状態に切り換えられると、充電モードに切り換わる。そして、充電モードにおいて、給電装置KDにより走行用バッテリー4への充電を行うように構成されている。
制御装置34は、給電用コネクタ36が充電用接続部37に接続されている状態で、動作可能状態に切り換えられると、充電モードに切り換わる。そして、充電モードにおいて、給電装置KDにより走行用バッテリー4への充電を行うように構成されている。
制御装置34は、給電装置KDによる充電が行われているときに、温度センサ40の検出値と予め設定されている設定条件とに基づいて、充電後において作業走行が可能な状態で目標充電電流を設定するように構成されている。設定条件として、充電後の作業走行に伴って生じると予測される走行用バッテリー4の温度上昇と、充電により許容される走行用バッテリー4の温度上昇に対応する目標充電電流との相関関係が予め設定されている。そして、この相関関係として、充電後の作業走行に伴って温度上昇しても、走行用バッテリー4の温度が使用電力抑制処理を実行しない程度の温度に抑制できるように設定されている。
以下、図5のフローチャートを参照しながら制御装置34の具体的な充電制御について説明する。
走行用バッテリー4に対して充電を行う場合には、作業者が給電装置KDの給電用コネクタ36を充電用接続部37に接続する。次に、運転部3に備えられた切換操作部44において、操作キー45を差し込み部46に差し込み装着し、且つ、スイッチ47を押し操作する。制御装置34が、そのことを認識すると、充電モードに切り換わる(ステップ♯01,♯02,♯03)。
充電モードになると、温度センサ40の検出値により走行用バッテリー4の内部温度を計測する(ステップ♯04)。又、走行用バッテリー4は電圧値や他の情報から充電率(SOC)を算出する(ステップ♯05)。次に、充電後において作業走行が可能な状態となるように、走行用バッテリー4に供給する目標充電電流を設定する(ステップ♯06)。
すなわち、制御装置34には、走行用バッテリー4について予め判明している充電特性、例えば、図6に示すように、走行用バッテリー4の温度の違いに応じて変化する、走行用バッテリー4の充電率(SOC)(State of Charge)と、充電電流の最大許容値(許容電流値)との関係を示すデータが記憶されている。又、それ以外にも、充電電流の違いに応じて変化する、充電時間と充電に伴う温度上昇との関係を示すデータ(図8参照)、作業走行に伴って生じると予測される走行用バッテリー4の温度上昇のデータ、等の種々のデータが記憶されている。
制御装置34は、充電前における温度センサ40の検出値と、走行用バッテリー4の動作可能範囲の最大値である許容上限温度Tmと、充電後に行われる作業走行に伴って生じると予測される走行用バッテリー4の温度上昇のデータ、等から、今回の充電に伴って許容される走行用バッテリー4の温度上昇量を判別する。
又、図6に示す充電特性と温度センサ40の検出値から、走行用バッテリー4に供給することができる許容電流値(最大値)を判別することができる。この許容電流値は、例えば、図7のラインW1に示すように、充電が進むに従って、充電率(SOC)の変化と温度の変化に伴って逐次変化する。
充電を開始してから充電が終了する(満充電になる)までの間、上記した許容電流値を流し続けると、図8のラインW3に示すように、充電電流が流れることによる温度上昇によって走行用バッテリー4の温度が許容上限温度Tmに近い高い温度にまで上昇する。
そこで、充電後に行われる作業走行に伴って生じると予測される走行用バッテリー4の温度上昇のデータと、充電が終了するときに作業走行が可能となるような目標充電電流との関係を示す相関関係のデータが予め設定されており、そのデータと温度センサ40の検出値とに基づいて、許容電流値よりも少なめの目標充電電流を設定する(図7のラインW2参照)。
その結果、図8のラインW4に示すように、変更設定した目標充電電流が流れることにより温度上昇しても、走行用バッテリー4の温度が、許容上限温度Tmよりも作業走行に伴って生じると予測される走行用バッテリー4の温度上昇分だけ低い温度になる。
次に、給電装置KDに対して給電を行うように充電通信用ハーネス49を介して必要な情報を送信して、給電装置KDによる走行用バッテリー4に対する充電作動を実行する(ステップ♯07)。走行用バッテリー4が予め設定されている充電状態まで充電が行われ、満充電状態になると、充電を停止する(ステップ♯08、♯09)。その後、作業者により給電装置KDの給電用コネクタ36が充電用接続部37から外され、再起動されると、充電モードが解除され(ステップ♯10)、充電制御が終了する。
〔第1実施形態の別実施形態〕
(1)上記実施形態では、車体後部に作業装置が接続されていない場合を示したが、車体後部に別の作業装置として、例えば、ロータリー耕耘装置あるいはプラウ等が着脱可能である。このような作業装置が装着されると、作業走行する際の駆動負荷が大きくなり、しかも、装着される作業装置の種類の違いに応じて駆動負荷の大きさが異なる。
(1)上記実施形態では、車体後部に作業装置が接続されていない場合を示したが、車体後部に別の作業装置として、例えば、ロータリー耕耘装置あるいはプラウ等が着脱可能である。このような作業装置が装着されると、作業走行する際の駆動負荷が大きくなり、しかも、装着される作業装置の種類の違いに応じて駆動負荷の大きさが異なる。
そこで、制御装置34は、作業装置が装着されている装着状態と、装着されていない非装着状態とで、目標充電電流を異なる値に設定するように構成されている。さらに、作業装置50に作業機側制御部51が備えられ、作業機側制御部51と制御装置34とが通信手段としての通信線52を介して情報を双方向で通信可能に構成され、制御装置34は、作業機側制御部51から送信される識別情報に基づいて装着されている作業装置50の種類を判別し、種類の違いに応じて目標充電電流を設定するように構成されている。
説明を加えると、図9に示すように、車体側に本機側通信部53が備えられ、作業装置50に、作業機側制御部51と作業機側通信部54とが備えられ、本機側通信部53と作業機側通信部54とが、コネクタ55にて接続分離可能な通信線52を介して交互に通信可能に構成されている。この通信線52による通信は、国際規格(ISOBUS)に準拠した通信プロトコルによって行われる。
作業装置50が装着され、通信線52が接続されると、制御装置34は作業装置50の種類を識別することができる。そして、走行用バッテリー4の充電を行う場合には、装着されていない非装着状態に比べて小さめの目標充電電流を設定する。又、作業装置50の種類に応じて作業走行に伴って生じると予測される走行用バッテリー4の温度上昇量が予め定まっているので、別の種類の作業装置が装着されるときは、種類の違いに応じて異なる目標充電電流を設定することになる。
そして、図10に示すように、目標充電電流の設定前に作業装置50の種類や作業装置50が接続されているか否か等を判別し(ステップ#05-1)、その接続されている作業装置50の作業による温度上昇も考慮して充電電流の設定を行う。作業装置50についての判別処理以外の動作は上記実施形態と同じであるから説明は省略する。
また、実際に作業装置60が接続されていなくても手動で次に接続する作業装置を設定し、その作業装置の作業による温度上昇を考慮するようにしてもよい。
(2)上記実施形態では、設定条件として、走行用バッテリー4の温度と、満充電のときのバッテリー温度が許容上限温度Tmよりも一定量だけ少ない目標充電電流と、の相関関係が設定される構成としてもよい。但し、前記一定量は、充電後の作業走行に伴って生じると予測される走行用バッテリー4の温度上昇量に相当するものである。設定条件は、これ以外にも種々の条件が設定可能である。
(3)上記実施形態では、制御装置34は、給電用コネクタ36が充電用接続部37に接続されている状態で、動作可能状態に切り換えられると、充電モードに切り換わる構成としたが、この構成に代えて、制御装置34が予め動作可能状態に切り換えられたのちに、給電用コネクタ36が充電用接続部37に接続されると、充電モードに切り換わる構成としてもよい。
(4)上記実施形態では、走行用バッテリー4が、外側が収納ケースにより密閉状態で覆われる構成としたが、このような構成に代えて、外側が開放された型式のバッテリーを用いてもよい。
[第2実施形態]
以下、本発明の一例である実施形態(第2実施形態)を図面に基づいて説明する。なお、トラクタの全体構成、モータの制御に係る構成、充電に係る構成については、第1実施形態と同じである。以下、第1実施形態と異なる点についてのみ説明し、同じ構成については説明を省略する。
以下、本発明の一例である実施形態(第2実施形態)を図面に基づいて説明する。なお、トラクタの全体構成、モータの制御に係る構成、充電に係る構成については、第1実施形態と同じである。以下、第1実施形態と異なる点についてのみ説明し、同じ構成については説明を省略する。
〔第2実施形態の充電のための制御〕
制御装置34は、給電用コネクタ36が充電用接続部37に接続されている状態で、動作可能状態に切り換えられると、充電モードに切り換わる。そして、充電モードにおいて、給電装置KDにより走行用バッテリー4への充電を行うように構成されている。
制御装置34は、給電用コネクタ36が充電用接続部37に接続されている状態で、動作可能状態に切り換えられると、充電モードに切り換わる。そして、充電モードにおいて、給電装置KDにより走行用バッテリー4への充電を行うように構成されている。
制御装置34は、給電用コネクタ36が充電用接続部37に接続された状態で給電装置KDによる走行用バッテリーへの充電を開始したのち、走行用バッテリー4への充電が完了するまでの間の充電作動中においては、車体の移動走行を禁止するように構成されている。具体的には、制御装置34は、充電作動中においては、電動モータMを駆動させないように構成されている。
制御装置34は、給電装置KDによる充電を開始したのちは、操作キー45が差し込み部46から取り外された状態に切り換わっても、給電装置KDによる充電を継続して行うように構成されている。制御装置34は、操作キー45が差し込み部46から取り外された状態に切り換わった後、給電装置KDによる充電を継続して行った場合、充電が完了すると、自動的に非作動状態に切り換わるように構成されている。
以下、図11のフローチャートを参照しながら制御装置34の具体的な充電制御について説明する。
走行用バッテリー4に対して充電を行う場合には、作業者が給電装置KDの給電用コネクタ36を充電用接続部37に接続する。次に、運転部3の操作パネル43に備えられた切換操作部44において、操作キー45を差し込み部46に差し込み装着し、且つ、スイッチ47を押し操作する。制御装置34が、そのことを認識すると、充電モードに切り換わる(ステップ♯101,♯102,♯103)。
充電モードに切り換えられると、インバータ14の出力を止めることにより電動モータMの作動を牽制する(ステップ♯104)。次に、給電装置KDに対して給電を行うように充電通信用ハーネス49を介して必要な情報を送信して、給電装置KDによる走行用バッテリー4に対する充電作動を開始する(ステップ♯105)。
走行用バッテリー4が予め設定されている充電状態まで充電が行われ、満充電状態になると、充電を停止する(ステップ♯106,♯107)。
充電が終了したときに、操作キー45が差し込み部46に差し込まれている状態であるか否かを判別する(ステップ♯108)。そのとき、操作キー45が抜き取られており、装着されていないことが判別されると、充電が行われている間に抜き取られて、運転者が持ち出したものと考えられるので、制御装置34を非作動状態に切り換えて、強制的に電源供給を遮断する(ステップ♯109)。
従って、操作キー45が差し込み部46から取り外された状態に切り換わった後、給電装置KDによる充電を継続して行った場合、充電が完了すると、自動的に制御装置34が非作動状態に切り換わることになる。
充電が終了したときに、操作キー45が差し込まれている状態であれば、作業者により給電装置KDの給電用コネクタ36が外されて充電用接続部37との接続が解除されたのちにスイッチ47が押し操作されると、充電モードが解除される(ステップ♯108、♯110、♯111)。このとき、インバータ14の出力を再始動することにより電動モータMを作動できるようにして、電動モータMの作動牽制状態を解除する(ステップ♯112)。従って、走行用バッテリー4に充電が行われている間は、車体を走行させるための操作が行われても電動モータMを作動させることがなく、車体が移動走行することは禁止される。
〔第2実施形態の別実施形態〕
(1)上記実施形態では、操作キー45が差し込み部46に差し込み装着可能に構成されるものを示したが、この構成に代えて、操作キー45が機体側の受信部との間で無線通信可能であり、操作キー45が車体に近接する状態でスイッチ47が操作されると、制御装置34が動作可能状態に切り換わる構成としてもよい。
(1)上記実施形態では、操作キー45が差し込み部46に差し込み装着可能に構成されるものを示したが、この構成に代えて、操作キー45が機体側の受信部との間で無線通信可能であり、操作キー45が車体に近接する状態でスイッチ47が操作されると、制御装置34が動作可能状態に切り換わる構成としてもよい。
(2)上記実施形態では、操作キー45が被装着部から取り外された状態に切り換わった後、充電が完了すると、制御装置34が自動的に非作動状態に切り換わる構成としたが、この構成に代えて、例えば、運転者の携帯端末との間での通信を可能に構成して、運転者に充電が終了したことを報知する構成にしてもよく、音声で報知させるようにしてもよい。
(3)上記実施形態では、制御装置34は、給電用コネクタ36が充電用接続部37に接続されている状態で、動作可能状態に切り換えられると、充電モードに切り換わる構成としたが、この構成に代えて、制御装置34が予め動作可能状態に切り換えられたのちに、給電用コネクタ36が充電用接続部37に接続されると、充電モードに切り換わる構成としてもよい。
[第3実施形態]
以下、本発明の一例である実施形態(第3実施形態)を図面に基づいて説明する。なお、トラクタの全体構成、モータの制御に係る構成、充電に係る構成については、第1実施形態と同じである。以下、第1実施形態と異なる点についてのみ説明し、同じ構成については説明を省略する。
[第3実施形態]
以下、本発明の一例である実施形態(第3実施形態)を図面に基づいて説明する。なお、トラクタの全体構成、モータの制御に係る構成、充電に係る構成については、第1実施形態と同じである。以下、第1実施形態と異なる点についてのみ説明し、同じ構成については説明を省略する。
〔第3実施形態の充電のための制御〕
制御装置34は、給電用コネクタ36が充電用接続部37に接続されている状態で、動作可能状態に切り換えられると、充電モードに切り換わる。そして、充電モードにおいて、給電装置KDにより走行用バッテリー4への充電を行うように構成されている。
制御装置34は、給電用コネクタ36が充電用接続部37に接続されている状態で、動作可能状態に切り換えられると、充電モードに切り換わる。そして、充電モードにおいて、給電装置KDにより走行用バッテリー4への充電を行うように構成されている。
制御装置34は、給電用コネクタ36が充電用接続部37に接続された状態で給電装置KDによる走行用バッテリー4への充電を開始したのち、走行用バッテリー4への充電が完了するまでの間の充電作動中においては、車体の移動走行を禁止するように構成されている。具体的には、制御装置34は、充電作動中においては、電動モータMを駆動させないように構成されている。
制御装置34は、給電装置KDによる充電を開始したのちは、操作キー45が差し込み部46から取り外された状態に切り換わっても、給電装置KDによる充電を継続して行うように構成されている。又、制御装置34は、操作キー45が差し込み部46から取り外された状態に切り換わった後、給電装置KDによる充電を継続して行った場合、充電が完了すると、自動的に非作動状態に切り換わるように構成されている。
以下、図12のフローチャートを参照しながら制御装置34の具体的な充電制御について説明する。
走行用バッテリー4に対して充電を行う場合には、作業者が給電装置KDの給電用コネクタ36を充電用接続部37に接続する。次に、運転部3の操作パネル43に備えられた切換操作部44において、操作キー45を差し込み部46に差し込み装着し、且つ、スイッチ47を押し操作する。制御装置34が、そのことを認識すると、充電モードに切り換わる(ステップ♯201,♯202,♯203)。
充電モードに切り換えられると、インバータ14の出力を止めることにより電動モータMの作動を牽制する(ステップ♯204)。次に、給電装置KDに対して給電を行うように充電通信用ハーネス49を介して必要な情報を送信して、給電装置KDによる走行用バッテリー4に対する充電作動を開始する(ステップ♯205)。
走行用バッテリー4が予め設定されている充電状態まで充電が行われ、満充電状態になると、充電を停止する(ステップ♯206,♯207)。
充電が終了したときに、操作キー45が差し込み部46に差し込まれている状態であるか否かを判別する(ステップ♯208)。そのとき、操作キー45が抜き取られており、装着されていないことが判別されると、充電が行われている間に抜き取られて、運転者が持ち出したものと考えられるので、制御装置34を非作動状態に切り換えて、強制的に電源供給を遮断する(ステップ♯209)。
従って、操作キー45が差し込み部46から取り外された状態に切り換わった後、給電装置KDによる充電を継続して行った場合、充電が完了すると、自動的に制御装置34が非作動状態に切り換わることになる。
充電が終了したときに、操作キー45が差し込まれている状態であれば、作業者により給電装置KDの給電用コネクタ36が外されて充電用接続部37との接続が解除されたのちにスイッチ47が押し操作されると、充電モードが解除される(ステップ♯208、♯210、♯211)。このとき、インバータ14の出力を再始動することにより電動モータMを作動できるようにして、電動モータMの作動牽制状態を解除する(ステップ♯212)。従って、走行用バッテリー4に充電が行われている間は、車体を走行させるための操作が行われても電動モータMを作動させることがなく、車体が移動走行することは禁止される。
〔第3実施形態の別実施形態〕
(1)上記実施形態では、制御装置34が充電作動中においては電動モータMを駆動させないようにしたが、この構成に代えて、次のように構成してもよい。
(1)上記実施形態では、制御装置34が充電作動中においては電動モータMを駆動させないようにしたが、この構成に代えて、次のように構成してもよい。
図13に示すように、電動モータMの動力を静油圧式無段変速機15に伝達する伝動経路中に、動力を断続可能な走行クラッチ250が備えられ、電動モータMの動力をミッドPTO軸17に伝達する伝動経路中に、動力を断続可能な第1作業クラッチ251が備えられ、電動モータMの動力をリヤPTO軸18に伝達する伝動経路中に、動力を断続可能な第2作業クラッチ252が備えられる構成とする。そして、図14に示すように、制御装置34により、走行クラッチ250、第1作業クラッチ251、第2作業クラッチ252の夫々の作動を制御するように構成される。
静油圧式無段変速機15を用いる場合には、中立位置により走行停止状態を現出できるので、一般的にはクラッチは設けないが、本実施形態では、上記走行クラッチ250を設けて、制御装置34が、通常は、走行クラッチ250を入り状態に設定しておき、充電作動中においては、走行クラッチ250の入り指令が指令されても、制御装置34が走行クラッチ250を切り状態に維持してクラッチ入り状態への切り換えを行わないことにより、車体の移動を禁止する構成である。
このとき、第1作業クラッチ251及び第2作業クラッチ252のうちのいずれかを入り状態に維持するようにすると、車体を移動停止している状態で、作業装置を駆動することができる。又、充電作業中には、第1作業クラッチ251及び第2作業クラッチ252の夫々をクラッチ切り状態に維持するようにしてもよい。
尚、このような構成に代えて、第1作業クラッチ251及び第2作業クラッチ252のうちのいずれか一方だけを備える構成としてもよく、いずれの作業クラッチも備えない構成としてもよい。
(2)上記実施形態では、操作キー45が差し込み部46に差し込み装着可能に構成されるものを示したが、この構成に代えて、操作キー45が機体側の受信部との間で無線通信可能であり、操作キー45が車体に近接する状態でスイッチ47が操作されると、制御装置34が動作可能状態に切り換わる構成としてもよい。
(3)上記実施形態では、制御装置34は、給電用コネクタ36が充電用接続部37に接続されている状態で、動作可能状態に切り換えられると、充電モードに切り換わる構成としたが、この構成に代えて、制御装置34が予め動作可能状態に切り換えられたのちに、給電用コネクタ36が充電用接続部37に接続されると、充電モードに切り換わる構成としてもよい。
本発明は、トラクタに限らず、田植機、コンバイン、建設機械等、種々の電動作業車に適用できる。
[第1実施形態]
4 走行用バッテリー
34 制御装置
40 温度センサ(温度検出手段)
50 作業装置
51 作業機側制御部
52 通信線(通信手段)
4 走行用バッテリー
34 制御装置
40 温度センサ(温度検出手段)
50 作業装置
51 作業機側制御部
52 通信線(通信手段)
[第2実施形態]
34 制御装置
36 給電用コネクタ
37 接続部
44 始動指令手段
45 操作キー
46 差し込み部(被装着部)
KD 給電装置
M 電動モータ
34 制御装置
36 給電用コネクタ
37 接続部
44 始動指令手段
45 操作キー
46 差し込み部(被装着部)
KD 給電装置
M 電動モータ
[第3実施形態]
4 バッテリー
36 給電用コネクタ
37 接続部
50 走行クラッチ
51 第1作業クラッチ
52 第2作業クラッチ
KD 給電装置
M 電動モータ
4 バッテリー
36 給電用コネクタ
37 接続部
50 走行クラッチ
51 第1作業クラッチ
52 第2作業クラッチ
KD 給電装置
M 電動モータ
Claims (15)
- 車体を走行駆動可能な電動モータと、
前記電動モータに駆動用電力を供給するとともに、外部の給電装置により充電可能なバッテリーと、
前記バッテリーの温度を検出する温度検出手段と、
前記電動モータの作動を制御するとともに、前記給電装置による充電状態を制御する制御装置と、が備えられ、
前記制御装置は、
前記給電装置による充電が行われているときに、前記温度検出手段の検出値と予め設定されている設定条件とに基づいて、充電後において作業走行が可能な状態で目標充電電流を設定するように構成されている電動作業車。 - 前記制御装置は、
前記設定条件として、充電後の作業走行に伴って生じると予測される前記バッテリーの温度上昇と、充電により許容される前記バッテリーの温度上昇に対応する目標充電電流との相関関係が予め設定されている請求項1に記載の電動作業車。 - 前記制御装置は、
作業走行が行われているときに、前記温度検出手段にて検出される前記バッテリーの温度が許容上限温度を越えると、前記電動モータの作動を停止する、あるいは、前記電動モータの駆動出力を低減する使用電力抑制処理を実行するように構成され、かつ、前記相関関係が、充電後の作業走行に伴って温度上昇しても、前記バッテリーの温度が前記使用電力抑制処理を実行しない程度の温度に抑制できるように設定されている請求項2に記載の電動作業車。 - 車体に対して作業装置が着脱可能であり、
前記制御装置は、前記作業装置が装着されている装着状態と、装着されていない非装着状態とで、前記目標充電電流を異なる値に設定するように構成されている請求項1から3のいずれか1項に記載の電動作業車。 - 前記作業装置に作業機側制御部が備えられ、
前記作業機側制御部と前記制御装置とが通信手段を介して情報を通信可能に構成され、
前記制御装置は、前記作業機側制御部から送信される識別情報に基づいて装着されている前記作業装置の種類を判別し、種類の違いに応じて前記目標充電電流を設定するように構成されている請求項4に記載の電動作業車。 - 前記バッテリーは、外側が収納ケースにより密閉状態で覆われている請求項1から5のいずれか1項に記載の電動作業車。
- 車体を走行駆動可能な電動モータと、
前記電動モータに駆動用電力を供給するとともに、外部の給電装置により充電可能なバッテリーと、
前記給電装置の給電用コネクタが接続可能な接続部と、
前記電動モータの作動を制御するとともに、前記給電装置による充電状態を制御する制御装置と、
持ち運び可能な操作キーが車体に近接する状態、あるいは、前記操作キーが被装着部に装着された状態で、手動操作されることにより、前記制御装置を動作可能状態に切り換える始動指令手段と、が備えられ、
前記制御装置は、前記動作可能状態であり、且つ、前記給電用コネクタが前記接続部に接続されている接続状態であると、充電モードに切り換えられるように構成され、
前記充電モードにおいて、前記給電装置による充電を行うように構成され、且つ、前記給電装置による充電を開始したのちは、前記操作キーが車体から離間する状態あるいは前記操作キーが前記被装着部から取り外された状態に切り換わっても、前記給電装置による充電を継続して行うように構成されている電動作業車。 - 前記制御装置は、前記給電用コネクタが前記接続部に接続されている状態で、前記動作可能状態に切り換えられると、前記充電モードに切り換わる請求項7に記載の電動作業車。
- 前記制御装置は、前記操作キーが車体から離間する状態あるいは前記操作キーが前記被装着部から取り外された状態に切り換わった後、前記給電装置による充電を継続して行った場合、充電が完了すると、自動的に非作動状態に切り換わるように構成されている請求項7又は8に記載の電動作業車。
- 前記操作キーが前記被装着部としての差し込み部に差し込み装着可能に構成されている請求項7から9のいずれか1項に記載の電動作業車。
- 車体を走行駆動可能な電動モータと、
前記電動モータに駆動用電力を供給するとともに、外部の給電装置により充電可能なバッテリーと、
前記給電装置側の給電用コネクタが接続可能な接続部と、
前記電動モータの作動を制御するとともに、前記給電装置による充電状態を制御する制御装置と、が備えられ、
前記制御装置は、前記給電用コネクタが前記接続部に接続された状態で前記給電装置による前記バッテリーへの充電を開始したのち、前記バッテリーへの充電が完了するまでの間の充電作動中においては、車体の移動走行を禁止するように構成されている電動作業車。 - 前記制御装置は、前記充電作動中においては、前記電動モータを駆動させないように構成されている請求項11に記載の電動作業車。
- 前記バッテリーからの電力を、インバータを介して前記電動モータに供給するように構成され、
前記制御装置は、前記充電作動中においては、前記インバータへの出力を停止することにより前記電動モータを駆動させないように構成されている請求項12に記載の電動作業車。 - 前記電動モータの動力を、走行クラッチを介して車体走行装置に伝達するように構成され、
前記制御装置は、前記充電作動中においては、前記走行クラッチの入り指令が指令されても前記走行クラッチの入り状態への切り換えを行わないように構成されている請求項11から13のいずれか1項に記載の電動作業車。 - 車体に対して作業装置が着脱可能であり、
前記電動モータの動力を、作業クラッチを介して前記作業装置に伝達するように構成され、
前記制御装置は、前記充電作動中においては、前記作業クラッチの入り指令が指令されても前記作業クラッチの入り状態への切り換えを行わないように構成されている請求項11から14のいずれか1項に記載の電動作業車。
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2024
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