WO2023189343A1 - 電動作業機 - Google Patents

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WO2023189343A1
WO2023189343A1 PCT/JP2023/008994 JP2023008994W WO2023189343A1 WO 2023189343 A1 WO2023189343 A1 WO 2023189343A1 JP 2023008994 W JP2023008994 W JP 2023008994W WO 2023189343 A1 WO2023189343 A1 WO 2023189343A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rotation speed
electric motor
control data
electric
hydraulic
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/008994
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
拓真 佐井
聖司 松井
準起 伊藤
Original Assignee
株式会社クボタ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社クボタ filed Critical 株式会社クボタ
Publication of WO2023189343A1 publication Critical patent/WO2023189343A1/ja

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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B20/00Safety arrangements for fluid actuator systems; Applications of safety devices in fluid actuator systems; Emergency measures for fluid actuator systems

Definitions

  • the present invention relates to an electric working machine driven by the power of an electric motor.
  • Patent Document 1 discloses an electric working machine driven by the power of an electric motor.
  • the electric working machine disclosed in Patent Document 1 includes a battery unit, an electric motor driven by the electric power output from the battery unit, and an inverter connected to the battery unit and the electric motor to adjust the electric power output to the electric motor.
  • a hydraulic pump that is driven by an electric motor to discharge hydraulic oil
  • a hydraulic device that is driven by the hydraulic oil discharged by the hydraulic pump, and a rotating speed of the electric motor according to the current value output from the battery unit or inverter. It is equipped with a control device etc.
  • Electric working machines are equipped with an electric motor as the prime mover, but since the electric motor does not have changes in output caused by the temperature of the hydraulic oil and internal combustion engine, as occurs with internal combustion engines, the electric motor The rotation speed of the engine increases all at once to the target rotation speed. However, when the electric motor is started and the rotational speed of the electric motor suddenly increases to a high rotational speed when the temperature of the hydraulic oil is low and the kinematic viscosity is high, the hydraulic pump suddenly operates and the suction Negative pressure may increase and cavitation may occur. When cavitation occurs in the hydraulic oil in a hydraulic pump, the hydraulic pump wears out, resulting in a shortened lifespan of the hydraulic pump.
  • the present invention has been made to solve the problems of the prior art described above, and an object of the present invention is to suppress cavitation from occurring in hydraulic fluid in an electric working machine.
  • An electric working machine includes a battery unit, an electric motor, an inverter that supplies electric power from the battery unit to the electric motor to drive the electric motor, and is operated by the power of the electric motor.
  • a hydraulic pump a hydraulic device operated by the hydraulic pressure of hydraulic oil discharged from the hydraulic pump, an oil temperature detection device that detects the temperature of the hydraulic oil, and a rotation speed detection device that detects the rotation speed of the electric motor.
  • a control device that controls driving of the inverter and the electric motor, the control device starting the electric motor when the temperature of the hydraulic oil detected by the oil temperature detection device is below a predetermined temperature. In this case, the time required for the rotational speed of the electric motor to reach the target rotational speed is longer than when the electric motor is started with the temperature of the hydraulic oil higher than the predetermined temperature. , gradually increasing the rotation speed of the electric motor.
  • the electric working machine includes an instruction member that is operated to instruct the rotation speed of the electric motor, and the control device starts the electric motor when the temperature of the hydraulic oil is equal to or lower than the predetermined temperature.
  • the rotation speed instructed by the instruction member is set as the target rotation speed, a delay time is determined until the rotation speed of the electric motor stabilizes at the target rotation speed, and the rotation speed of the electric motor starts to increase. Then, the rotation speed of the electric motor may be gradually increased so that the rotation speed of the electric motor is stabilized at the target rotation speed after the delay time has elapsed.
  • the control device may calculate the target rotation speed according to the operating position of the instruction member.
  • the electric working machine stores in advance basic control data indicating a change in the rotation speed of the electric motor in order to stabilize the rotation speed of the electric motor at a predetermined basic target rotation speed over a predetermined basic delay time.
  • the control device when changing the rotation speed of the electric motor based on the basic control data, the time it takes for the rotation speed of the electric motor to reach the target rotation speed;
  • the delay time may be determined as the delay time.
  • the basic control data is curve-shaped data indicating a correlation between the elapsed time from the start of increase in the rotational speed of the electric motor and the rotational speed of the electric motor, and the elapsed time is the basic delay time. and a basic end point where the rotation speed of the electric motor is the basic target rotation speed, and the control device includes a target end point where the elapsed time is the delay time and the rotation speed of the electric motor is the target rotation speed.
  • the basic target rotation speed is set to a predetermined maximum rotation speed that can be set for the electric motor, and the control device adjusts the basic control data so that the basic end point coincides with the target end point.
  • the control data may be created by performing reduction correction.
  • the instruction member is capable of instructing a target rotation speed in a plurality of predetermined stages, and the electric working machine is configured to calculate the corresponding delay time and the corresponding delay time for each of the plurality of stages of target rotation speed.
  • the control device includes a storage device in which control data indicating a change in the rotation speed of the electric motor for stabilizing the rotation speed of the electric motor at the corresponding target rotation speed is stored in advance, and the control device The rotation speed of the electric motor may be controlled based on the control data corresponding to the target rotation speed at any specified stage.
  • the control device detects the actual rotation speed of the electric motor detected by the rotation speed detection device and the control data.
  • the rotation speed of the electric motor may be controlled so that the actual rotation speed approaches the control value by comparing the control value of the rotation speed of the electric motor at predetermined timings.
  • the control device is configured to control, in the intermediate section, the increase start time point, of the section immediately after the start, the middle section, and the section immediately before the end, which are obtained by dividing the section from the time when the rotation speed of the electric motor starts increasing to the delay time.
  • the number of revolutions of the electric motor may be increased in proportion to the elapsed time from the beginning, and the number of revolutions of the electric motor may be changed more gradually in the section immediately after the start and the section immediately before the end than in the middle section.
  • the electric working machine includes a working device operated by the power of the hydraulic equipment, and an operating member that controls the operation of the working device, and the control device is configured to operate the operating device according to the operation of the operating member in the section immediately after the start.
  • the operation of the working device may be prohibited.
  • the control device determines a new target rotation speed according to the operating position of the instruction member, If the new target rotation speed is larger than the actual rotation speed of the electric motor detected by the rotation speed detection device, the delay time and the control data are changed according to the new target rotation speed, and after the change.
  • the rotation speed of the electric motor may be controlled according to the control data.
  • the electric working machine may include a display device that displays a notification indicating that the electric motor is starting while the control device is gradually increasing the rotational speed of the electric motor.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of basic control data for the rotation speed of an electric motor in the form of a table.
  • FIG. 3 is a graph showing an example of basic control data for the rotation speed of an electric motor.
  • FIG. 3 is a graph showing an example of basic control data and control data for the rotation speed of an electric motor.
  • It is a flowchart which shows an example of control operation of the rotation speed of an electric motor.
  • 6 is a flowchart illustrating an example of details of processing S7 in FIG. 5.
  • FIG. It is a figure showing an example of an accelerator dial. It is a figure which shows an example of several control data corresponding to the target rotation speed of an electric motor in multiple stages.
  • FIG. 2 is an overall side view of the electric working machine.
  • FIG. 9 is an overall side view of the electric working machine 1.
  • the electric working machine 1 is an excavator called a backhoe.
  • the electric working machine 1 includes a machine body (swivel base) 2, a traveling device 10, a working device 20, and the like. Further, the electric working machine 1 includes an electric motor 9 (FIG. 1) as a prime mover, and is operated by the power of the electric motor 9.
  • a driver's seat 4 on which an operator (worker) is seated, and a protection mechanism 6 that protects the driver's seat 4 from the front, back, left and right, and above are provided on the body 2 of the electric working machine 1.
  • the protection mechanism 6 is called a cabin.
  • Each side of the protection mechanism 6 is provided with a transparent portion (so-called window) through which the surroundings can be viewed from the driver's seat 4.
  • the protection mechanism 6 partitions the interior space where the driver's seat 4 is provided from the outside.
  • An operating device 5 for operating the electric working machine 1 is provided around the driver's seat 4 inside the protection mechanism 6.
  • the operator can operate the operating device 5 while seated in the driver's seat 4.
  • the working device 20 side (direction of arrow A1 in FIG. 9) with respect to the protection mechanism 6 will be described as the front, and the opposite side (direction of arrow A2 in FIG. 9) will be described as the rear.
  • the horizontal direction perpendicular to the front-rear direction will be referred to as the width direction.
  • the left side will be described as the left side
  • the right side will be referred to as the right side.
  • the traveling device 10 supports the aircraft body 2 so that it can travel.
  • the traveling device 10 includes a traveling frame (truck frame) 11 and a traveling mechanism 12.
  • the traveling frame 11 is a structure around which the traveling mechanism 12 is attached and which supports the body 2 on the upper part.
  • the traveling mechanism 12 is, for example, a crawler type traveling mechanism.
  • the traveling mechanism 12 is provided on the left and right sides of the traveling frame 11, respectively.
  • the traveling mechanism 12 includes an idler 13, a drive wheel 14, a plurality of rolling wheels 15, an endless crawler belt 16, and traveling motors ML and MR.
  • the idler 13 is arranged at the front of the traveling frame 11.
  • the drive wheels 14 are arranged at the rear of the traveling frame 11.
  • the plurality of rolling wheels 15 are provided between the idler 13 and the drive wheel 14.
  • the crawler belt 16 is wound around the idler 13, the drive wheel 14, and the wheel 15.
  • the left travel motor ML is included in the travel mechanism 12 on the left side of the travel frame 11.
  • the right travel motor MR is included in the travel mechanism 12 on the right side of the travel frame 11.
  • These travel motors ML and MR are composed of hydraulic motors.
  • the driving wheels 14 are rotationally driven by the power of the traveling motors ML and MR, and the crawler belt 16 is caused to circulate in the circumferential direction.
  • a dozer device 18 is attached to the front of the traveling device 10.
  • the dozer device 18 swings up and down by the expansion and contraction of the dozer cylinder C5.
  • the dozer cylinder C5 is attached to the traveling frame 11.
  • the dozer cylinder C5 is composed of a hydraulic cylinder.
  • the body 2 is supported on a traveling frame 11 via a swing bearing 3 so as to be rotatable around a swing axis X.
  • a swing motor MT is provided inside the fuselage 2.
  • the swing motor MT is composed of a hydraulic motor (hydraulic actuator included in hydraulic equipment).
  • the aircraft body 2 turns around the turning axis X by the power of the turning motor MT.
  • the working device 20 is supported at the front of the machine body 2.
  • the work device 20 includes a boom 21, an arm 22, a bucket (work tool) 23, and hydraulic cylinders C1 to C5.
  • the base end side of the boom 21 is pivotally attached to a swing bracket 24 so as to be rotatable around a horizontal axis (an axis extending in the width direction of the body 2). Therefore, the boom 21 is able to swing vertically (vertically).
  • the arm 22 is pivotally attached to the distal end side of the boom 21 so as to be rotatable about a horizontal axis. Therefore, the arm 22 can swing in the front-back direction or the up-down direction.
  • the bucket 23 is provided on the tip side of the arm 22 so as to be capable of scooping and dumping operations.
  • the swing bracket 24 swings left and right due to the expansion and contraction of the swing cylinder C1 provided inside the fuselage 2.
  • the boom 21 swings up and down (back and forth) as the boom cylinder C2 expands and contracts.
  • the arm 22 swings up and down (back and forth) due to the expansion and contraction of the arm cylinder C3.
  • the bucket 23 performs a scooping operation and a dumping operation by expanding and contracting a bucket cylinder (work implement cylinder) C4.
  • the swing cylinder C1, boom cylinder C2, arm cylinder C3, and bucket cylinder C4 are composed of hydraulic cylinders.
  • the electric working machine 1 drives a traveling device 10 with traveling motors ML and MR, drives a working device 20 with hydraulic cylinders C1 to C5, and rotates the machine body 2 with a swing motor MT to perform work such as excavation.
  • Hydraulic actuators such as travel motors ML and MR, swing motor MT, and hydraulic cylinders C1 to C5 are included in the hydraulic equipment.
  • the traveling device 10 are working devices included in the electric working machine 1.
  • the working device 20 and the traveling device 10 will be collectively referred to as "working devices 20, 10.”
  • FIG. 1 is an electrical block diagram of the electric working machine 1.
  • the control device 7 includes a CPU 7a and a storage section 7b.
  • the CPU 7a controls the operation of each part included in the electric working machine 1 shown in FIG.
  • the storage section 7b is composed of volatile memory, nonvolatile memory, and the like. Information, data, programs, etc. for the CPU 7a to control the operations of each section are stored in the storage section 7b in a readable and writable manner.
  • the operating device 5 has operating members such as a work operating lever 5a, a traveling operating lever 5b, an unloading lever 5c, an accelerator dial 5d, and a mode selection SW (switch) 5e.
  • the operating device 5 also includes a potentiometer, a switch, a sensor, or the like (not shown) for detecting whether or not each of the operating members 5a to 5e is operated, the operating position, or the operating amount.
  • the work operation lever 5a is an operation member that operates the operation of the work device 20.
  • the traveling operation lever 5b is a member that operates the traveling device 10.
  • the work operation lever 5a and the traveling operation lever 5b are each shown as one block, but in reality, a plurality of each of the work operation lever 5a and the traveling operation lever 5b are provided. .
  • the unloading lever 5c can be switched between a loading position (first position) that allows the operation of the working device 20 and an unloading position (second position) that does not allow (prohibits) the operation of the working device 20. It is a great member.
  • the unload lever 5c is installed, for example, on the side of the driver's seat 4 (FIG. 9) so as to be able to swing up and down.
  • the accelerator dial 5d is rotated to indicate the rotation speed of the electric motor 9.
  • the angular range in which the accelerator dial 5d can be rotated corresponds to the instruction range in which the rotation speed of the electric motor 9 can be specified. Therefore, by changing the operation position of the accelerator dial 5d, the instruction value of the rotation speed of the electric motor 9 can also be changed.
  • the control device 7 calculates an instruction value for the rotation speed of the electric motor 9 according to the operation state (operation presence/absence and operation position) of the accelerator dial 5d, and determines the instruction value as the target rotation speed.
  • the control device 7 detects the operation position of the accelerator dial 5d, it refers to an LUT (Lookup table) stored in advance in the storage section 7b and determines the rotation speed of the electric motor 9 according to the operation position.
  • the indicated value may also be determined.
  • the control device 7 converts a signal output from a switch or a sensor into a digital value (such as a voltage value or a current value) according to the operating position of the accelerator dial 5d, and converts the digital value into a pre-stored calculation formula.
  • the instruction value of the rotation speed of the electric motor 9 may be calculated by applying this method.
  • the accelerator dial 5d is an example of the "instruction member" of the present invention.
  • the mode selection SW 5e selects either a normal mode (first mode) for controlling the drive of the electric motor 9 or an ECO mode (ecology mode, second mode) that reduces power consumption more than the normal mode. This is a switch operated to make a selection.
  • a starter SW (switch) 8 is provided inside the protection mechanism 6 and can be operated by an operator seated in the driver's seat 4. Starter SW8 is operated to start or stop electric working machine 1. Specifically, by turning on the starter SW8, the control device 7 starts each part of the electric working machine 1. Further, by turning off the starter SW8, the control device 7 stops each part of the electric working machine 1.
  • the electric motor 9 is a drive source (an example of a prime mover) of the electric working machine 1, and is composed of, for example, a three-phase AC synchronous motor with an embedded permanent magnet.
  • the inverter 38 is a motor drive device that drives the electric motor 9. Inverter 38 is connected to electric motor 9 and junction box 39.
  • junction box 39 is connected to the battery unit 30, the DC-DC converter 40, and the charging port 41.
  • Junction box 39 outputs the power output from battery unit 30 to inverter 38 and DC-DC converter 40.
  • the inverter 38 converts the DC power input from the battery unit 30 via the junction box 39 into three-phase AC power, and supplies the three-phase AC power to the electric motor 9. As a result, the electric motor 9 is driven. Further, the inverter 38 can arbitrarily adjust the current and voltage of the electric power supplied to the electric motor 9.
  • the control device 7 controls the operation of the inverter 38 to drive or stop the electric motor 9.
  • the rotation speed detection device 42 includes a sensor, an encoder, a pulse generator, etc. that detects the rotation speed (actual rotation speed) of the electric motor 9.
  • the control device 7 controls driving and stopping of the electric motor 9 by controlling the drive of the inverter 38 based on the rotation speed (actual rotation speed) of the electric motor 9 detected by the rotation speed detection device 42, for example. . Further, the control device 7 controls the drive of the electric motor 9 using the inverter 38 so that the actual rotation speed of the electric motor 9 detected by the rotation speed detection device 42 matches the target rotation speed.
  • the DC-DC converter 40 is a voltage converter that converts the voltage of the direct current input from the battery unit 30 via the junction box 39 into a different voltage.
  • the DC-DC converter 40 is a step-down converter that converts the high voltage of the battery unit 30 to a predetermined low voltage depending on the electrical components included in the electric working machine 1.
  • the DC-DC converter 40 supplies power to the low voltage battery 33 after voltage conversion.
  • Electrical components included in the electric working machine 1 include lighting, a heater, and the like in addition to the parts shown in FIG.
  • the charging port 41 includes a connector (not shown) into which a charging cable (not shown) is fitted, and a connection detection device 41a.
  • the charging port 41 is connected to an external power source (such as a commercial power source) via a charging cable.
  • the connection detection device 41a includes a sensor and the like that detects that the charging cable is fitted into the charging port 41 and an external power source is connected.
  • the junction box 39 outputs power input from the external power source through the charging port 41 via the charging cable to the battery unit 30.
  • the battery unit 30 is charged with power input from the charging port 41 via the junction box 39 .
  • the battery unit 30 has a plurality of battery packs 31 and 32.
  • Each of the battery packs 31 and 32 is a secondary battery (storage battery) such as a lithium ion battery that includes at least one battery.
  • the plurality of batteries are electrically connected in series and/or in parallel.
  • the batteries constituting each of the battery packs 31 and 32 have a plurality of cells inside, and the plurality of cells are electrically connected in series and/or in parallel.
  • Each of the battery packs 31 and 32 has an electrical capacity that allows each part of the electric working machine 1 to operate for a predetermined period of time.
  • the battery packs 31 and 32 are connected in parallel.
  • the battery unit 30 is provided with two battery packs 31 and 32, but the number of battery packs that the battery unit 30 has is not limited to two, and may be one or three or more. good.
  • Each battery pack 31, 32 is provided with a connection switching section 31a, 32a.
  • Each of the connection switching units 31a and 32a is composed of, for example, a relay or a switch, and can be switched between a connected state and a disconnected state.
  • the control device 7 switches one of the connection switching units 31a and 32a to the connected state and the other connection switching unit to the disconnected state, thereby switching one of the plurality of battery packs 31 and 32. Power is output from one battery pack to the junction box 39, and power output from the other battery pack is stopped. That is, the control device 7 controls the output and stop of the power output of each battery pack 31, 32.
  • control device 7 switches the connection state inside the junction box 39 to connect or disconnect the inverter 38, DC-DC converter 40, or charging port 41 to each battery pack 31, 32.
  • Junction box 39 and connection switching units 31a and 32a are connection switching devices that switch connection and disconnection of inverter 38, DC-DC converter 40, and charging port 41 to each battery pack 31 and 32.
  • each battery pack 31, 32 is provided with a BMU (battery management unit) 31b, 32b.
  • BMU battery management unit
  • the BMUs 31b and 32b are provided in the corresponding battery packs 31 and 32, but the BMUs 31b and 32b may be built in the corresponding battery packs 31 and 32, or It may be installed outside.
  • the BMU 31b monitors and controls the corresponding battery pack 31.
  • BMU 32b monitors and controls the corresponding battery pack 32.
  • the BMUs 31b and 32b control opening and closing of relays provided inside the battery packs 31 and 32 to control start and stop of power supply from the battery packs 31 and 32.
  • the BMUs 31b and 32b detect the temperature, voltage, and current of the battery packs 31 and 32, or the terminal voltages of internal cells.
  • the BMUs 31b and 32b detect the remaining capacity (remaining power amount) of the battery packs 31 and 32 using a voltage measurement method, for example, based on the terminal voltage of the cells inside the battery packs 31 and 32.
  • the method for detecting the remaining capacity of the battery packs 31 and 32 is not limited to the voltage measurement method, and may be other methods such as a coulomb counter method, a battery cell modeling method, an impedance track method, etc. .
  • a capacity detection section for detecting the remaining capacity of the battery packs 31 and 32 may be provided separately from the BMUs 31b and 32b.
  • the low voltage battery 33 is a storage battery with a lower voltage than the battery unit 30.
  • the low voltage battery 33 is charged by power supplied from the DC-DC converter 40.
  • the low-voltage battery 33 supplies power to electrical components included in the electric working machine 1 .
  • the radiator 35 cools cooling water for cooling high heat generation electric devices such as the electric motor 9, the inverter 38, the DC-DC converter 40, and the battery unit 30.
  • a high-heat-generating electrical device is an electrical device that generates higher heat than other electrical devices included in the electric working machine 1 by operating on electric power. Cooling water is not just water, but also a liquid that does not freeze, even in cold regions.
  • the radiator 35 includes a fan motor 35a, and a radiator fan and a heat exchanger (not shown) that are rotationally driven by the power of the fan motor 35a.
  • the fan motor 35a is driven by power from the low voltage battery 33.
  • the cooling pump 36 is provided in a cooling water channel (not shown) disposed within the fuselage 2, together with the radiator 35 and the above-mentioned high heat generating electrical equipment.
  • the cooling pump 36 discharges and circulates cooling water to the cooling water channel.
  • the oil cooler 37 cools the hydraulic oil that has passed through hydraulic equipment such as the aforementioned hydraulic actuators ML, MR, MT, and C1 to C5, as well as hydraulic pumps P1, P2, and control valves CV (shown in FIG. 2, etc.) described later.
  • the oil cooler 37 includes a fan motor 37a, and an oil cooler fan and a heat exchanger (not shown) that are rotationally driven by the power of the fan motor 37a.
  • the fan motor 37a is driven by power from the low voltage battery 33.
  • the display device 43 is composed of a liquid crystal display or a touch panel, and displays various information. For example, the display device 43 displays information indicating the driving state of the electric motor 9 and the like.
  • the oil temperature detection device 44 includes a sensor that detects the temperature of hydraulic oil. Hereinafter, the temperature of the hydraulic oil will be referred to as "hydraulic oil temperature.”
  • the AI (auto idling)-SW (switch) 45 is composed of a pressure sensor that is activated by the hydraulic pressure of hydraulic oil.
  • the AI-SW 45 is turned on when at least one of the working devices 20, 10 is operating, and is turned off when neither of the working devices 20, 10 is operating. That is, the AI-SW 45 detects whether the working devices 20, 10 are in operation.
  • FIG. 2 is a diagram showing a hydraulic circuit K provided in the electric working machine 1.
  • the hydraulic circuit K includes hydraulic actuators C1 to C5, ML, MR, MT, control valve CV, hydraulic pumps P1 and P2, hydraulic oil tank 48, oil cooler 37, operation valves PV1 to PV6, unload valve 58, and oil. Hydraulic equipment such as a passageway 50 is provided.
  • These hydraulic pumps P1 and P2 are driven by the power of an electric motor 9.
  • the hydraulic pump P1 for operation sucks the hydraulic oil stored in the hydraulic oil tank 48, and then discharges the hydraulic oil toward the control valve CV.
  • one hydraulic pump P1 for operation is illustrated for convenience, but the hydraulic pump P1 for operation is not limited to this, and can supply hydraulic oil to each of the hydraulic actuators C1 to C5, ML, MR, and MT. An appropriate number may be provided.
  • the control hydraulic pump P2 outputs hydraulic pressure for signals, control, etc. by suctioning and discharging hydraulic oil stored in the hydraulic oil tank 48. That is, the control hydraulic pump P2 supplies (discharges) pilot oil. An appropriate number of control hydraulic pumps P2 may also be provided.
  • the control valve CV has a plurality of control valves V1 to V8.
  • Each of the control valves V1 to V8 controls (adjusts) the flow rate of hydraulic oil output from the hydraulic pumps P1 and P2 to each of the hydraulic actuators C1 to C5, ML, MR, and MT.
  • the swing control valve V1 controls the flow rate of hydraulic oil supplied to the swing cylinder C1.
  • Boom control valve V2 controls the flow rate of hydraulic oil supplied to boom cylinder C2.
  • Arm control valve V3 controls the flow rate of hydraulic oil supplied to arm cylinder C3.
  • Bucket control valve V4 controls the flow rate of hydraulic oil supplied to bucket cylinder C4.
  • Dozer control valve V5 controls the flow rate of hydraulic oil supplied to dozer cylinder C5.
  • the left travel control valve V6 controls the flow rate of hydraulic oil supplied to the left travel motor ML.
  • the right travel control valve V7 controls the flow rate of hydraulic oil supplied to the right travel motor MR.
  • Swing control valve V8 controls the flow rate of hydraulic oil supplied to swing motor MT.
  • the operation valves (remote control valves) PV1 to PV6 are operated in response to operation of operation levers 5a and 5b (FIG. 1) provided on the operation device 5.
  • the pilot oil acts on each of the control valves V1 to V8 in proportion to the operating amount (operated amount) of each of the control valves PV1 to PV6, so that the spool of each of the control valves V1 to V8 moves straight.
  • hydraulic oil at a flow rate proportional to the amount of movement of the spool of each control valve V1 to V8 is supplied to the hydraulic actuators C1 to C5, ML, MR, and MT to be controlled.
  • each hydraulic actuator C1-C5, ML, MR, MT is driven according to the amount of hydraulic oil supplied from each control valve V1-V8.
  • the oil passage 50 is composed of, for example, a hose or a pipe made of a material such as metal.
  • the oil passage 50 is a flow passage that connects each part provided in the hydraulic circuit K and allows hydraulic oil or pilot oil to flow to each part.
  • the oil passage 50 includes a first oil passage 51 , a second oil passage 52 , a first suction oil passage 54 , a second suction oil passage 55 , and a restriction oil passage 57 .
  • the first suction oil passage 54 is a passage through which the hydraulic oil sucked from the hydraulic oil tank 48 by the hydraulic pump P1 for operation flows.
  • the second suction oil passage 55 is a passage through which hydraulic oil sucked from the hydraulic oil tank 48 by the control hydraulic pump P2 flows.
  • the first oil passage 51 is a flow passage through which hydraulic oil discharged by the hydraulic pump P1 for operation flows toward the control valves V1 to V8 of the control valve CV.
  • the first oil passage 51 branches into a plurality of parts within the control valve CV and is connected to each of the control valves V1 to V8.
  • the second oil passage 52 is a passage through which the hydraulic oil that has passed through the control valves V1 to V8 flows toward the hydraulic oil tank 48.
  • the hydraulic oil tank 48 stores hydraulic oil.
  • the second oil passage 52 includes a reciprocating oil passage 52a and a discharge oil passage 52b.
  • a plurality of reciprocating oil passages 52a are provided so as to connect each control valve V1 to V8 and the hydraulic actuators C1 to C5, ML, MR, and MT to be controlled in pairs.
  • the reciprocating oil passage 52a supplies hydraulic oil from the connected control valves V1 to V8 to the hydraulic actuators C1 to C5, ML, MR, and MT, and supplies hydraulic oil from the hydraulic actuators C1 to C5, ML, MR, and MT to the control valves V1 to V8.
  • This is a flow path that returns hydraulic oil to the V8.
  • One end of the discharge oil passage 52b branches into a plurality of branches and is connected to each of the control valves V1 to V8.
  • the other end of the discharge oil path 52b is connected to the hydraulic oil tank 48.
  • a part of the hydraulic oil that has flowed to any of the control valves V1 to V8 through the first oil passage 51 passes through the control valves V1 to V8, passes through one of the reciprocating oil passages 52a, and is directed to the hydraulic actuator to be controlled.
  • Supplied to C1 to C5, ML, MR, and MT Supplied to C1 to C5, ML, MR, and MT.
  • the hydraulic fluid discharged from the hydraulic actuators C1 to C5, ML, MR, and MT returns to the connected control valves V1 to V8 through the other side of the reciprocating oil passage 52a, and passes through the control valves V1 to V8.
  • the discharge oil passage 52b flows.
  • the other part of the hydraulic oil that has flowed to any of the control valves V1 to V8 through the first oil passage 51 is not supplied to the hydraulic actuators C1 to C5, ML, MR, and MT, and is not supplied to the control valve V1 to V8.
  • ⁇ V8 and flows into the discharge oil path 52b.
  • An oil cooler 37 is provided in the discharge oil path 52b. The oil cooler 37 cools the hydraulic oil flowing from any of the control valves V1 to V8 through the discharge oil path 52b.
  • the hydraulic oil cooled by the oil cooler 37 returns to the hydraulic oil tank 48 through the discharge oil path 52b.
  • the oil passages 54, 51, and 52 supply hydraulic oil to the hydraulic oil tank 48, the hydraulic pump P1, and the control valves V1 to V8 of the control valves CV (some of the hydraulic oil is supplied to the hydraulic actuators C1 to C5, ML). , MR, and MT).
  • the restricted oil passage 57 is a passage through which the hydraulic oil discharged by the control hydraulic pump P2 flows to the operation valves PV1 to PV6.
  • One end of the restriction oil passage 57 is connected to the control hydraulic pump P2, and the other end branches into a plurality of ports and is connected to the primary side ports (primary ports) of each of the operating valves PV1 to PV6.
  • the restriction oil passage 57 is provided with an unload valve 58 consisting of a two-position switching solenoid valve.
  • the unload valve 58 is switched to either the first position 58a or the second position 58b in conjunction with the operation of the unload lever 5c (FIG. 1).
  • hydraulic oil is supplied from the operating hydraulic pump P1 to the hydraulic actuators C1 to C5, ML, MR, MT, and the hydraulic actuators C1 to C5, ML, MR, MT , the working device 20, and the traveling device 10 are permitted to operate.
  • the unload valve 58 is switched to the first position (oil supply position, load position) 58a by the control device 7, and the control hydraulic pressure is
  • the hydraulic oil discharged from the pump P2 to the restriction oil passage 57 is supplied to the control valves PV1 to PV6, and the control valves V1 to V8 become operable.
  • the hydraulic actuators C1 to C5, ML, MR, MT, the working device 20, and the traveling device 10 can also be operated, and the operation of each of these parts C1 to C5, ML, MR, MT, 20, and 10 is permitted.
  • the hydraulic oil discharged from the operation valves PV1 to PV6 returns to the hydraulic oil tank 48 through another discharge oil path (not shown).
  • the unload valve 58 is switched to the second position (oil cutoff position, unload position) 58b by the control device 7, and the control
  • the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump P2 to the restricted oil passage 57 is no longer supplied to the control valves PV1 to PV6, and the control valves V1 to V8 become inoperable (operation prohibited state).
  • the hydraulic actuators C1 to C5, ML, MR, MT, the working device 20, and the traveling device 10 are also rendered inoperable, and the operation of each of these parts C1 to C5, ML, MR, MT, 20, and 10 is permitted. It disappears.
  • the unload valve 58 may be switched to the first position or the second position by the control device 7 regardless of the operating position of the unload lever 5c.
  • the hydraulic circuit K is provided with an operation detection oil passage (not shown) for detecting the operation state of the control valves V1 to V8.
  • the operation detection oil path is an oil path that returns pilot oil discharged from the control hydraulic pump P2 to the hydraulic oil tank 48 through a plurality of switching valves for respectively switching the positions of the control valves V1 to V8. be.
  • an AI-SW 45 (FIG. 1) is connected to the upstream side of the control valve V1 disposed closest to the control hydraulic pump P2 side.
  • the AI-SW 45 When any of the control valves V1 to V8 is operated from the neutral position to the switching position, a part of the operation detection oil passage is shut off, and the pressure of the pilot oil in the operation detection oil passage increases to a certain degree ( (so-called pressurized state), the AI-SW 45 is turned on. That is, the AI-SW 45 detects that at least one of the working devices 20, 10 is in operation. In addition, when the control valves V1 to V8 are all in the neutral position, the operation detection oil passage is opened, so the pressure of the pilot oil in the operation detection oil passage does not rise to a certain level (so-called pressure rises). ), the AI-SW 45 is turned off. That is, the AI-SW 45 detects that the working devices 20 and 10 are not in operation.
  • FIG. 3A is a table showing an example of basic control data Lab for the rotation speed of the electric motor 9.
  • FIG. 3B is a diagram illustrating an example of basic control data Lab of the rotation speed of the electric motor 9 in a graph.
  • FIG. 4 is a graph showing an example of basic control data Lab and control data La of the rotation speed of the electric motor 9.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of the control operation of the rotation speed of the electric motor 9 in the electric working machine 1.
  • the basic control data Lab shown in FIGS. 3A to 4 is stored in advance in the storage section 7b of the control device 7.
  • the storage unit 7b is an example of the "storage device” of the present invention.
  • the series of control operations shown in FIG. 5 are executed by the CPU 7a of the control device 7 based on the software program and basic control data Lab stored in advance in the storage section 7b.
  • the rotation speed of the electric motor 9 will be referred to as "motor rotation speed.”
  • the basic control data Lab shown in FIGS. 3A, 3B, etc. is based on a predetermined basic delay time (25 seconds) when starting the electric motor 9 when the hydraulic oil temperature is below a predetermined temperature (for example, -10°C).
  • This is control data showing a change in the motor rotation speed for gradually increasing the motor rotation speed from 0 rpm to a predetermined basic target rotation speed (2200 rpm) Rtb by applying Zab.
  • FIG. 3A and FIG. 3B show the correlation between the elapsed time after the motor rotation speed starts to increase and the control value of the motor rotation speed.
  • the basic control data Lab is curved data.
  • the basic target rotation speed (2200 rpm) Rtb is the maximum rotation speed that can be set for the electric motor 9.
  • the basic delay time (25 seconds) Zab is the time from when the motor rotation speed starts to increase until it is set to the basic target rotation speed Rtb.
  • the system may be set to match actual measurement data showing changes in the diesel engine's rotation speed.
  • Basic control data Lab has been created.
  • the basic delay time (25 seconds) Zab is divided into three sections: a section immediately after a predetermined start Zab1, an intermediate section Zab2, and a section immediately before the end Zab3.
  • the motor rotation speed increases in proportion (substantially proportionally) to the elapsed time from the increase start time t0.
  • the motor rotation speed increases more gently than in the intermediate section Mb2.
  • the delay time Zab is set to "25 seconds" which is longer than "24 seconds”. That is, the basic delay time Zab is set to a time in which the electric motor 9 can be started and the motor rotation speed can be stabilized at the basic target rotation speed Rtb.
  • the control device 7 determines that there is an instruction to start the electric motor 9 (S1 in FIG. 5), and operates the accelerator dial 5d (FIG. 1).
  • a target rotation speed Rt of the electric motor 9 is determined according to the position (S2). Further, the control device 7 detects the hydraulic oil temperature using the oil temperature detection device 44, and when the hydraulic oil temperature is higher than a predetermined temperature (for example, a low temperature such as -10°C) (S3: NO), the inverter 38 detects the hydraulic oil temperature. Electric power is supplied to the electric motor 9, the electric motor 9 is started, and the motor rotation speed is suddenly increased and set to the target rotation speed Rt (S4). As a result, starting of the electric motor 9 is completed, and the electric motor 9 enters the driving state. Thereafter, the control device 7 waits for an instruction to change the motor rotation speed while maintaining the motor rotation speed at the target rotation speed Rt.
  • a predetermined temperature for example, a low temperature such as -10°C
  • the control device 7 sets the motor rotation speed to the target speed based on the basic control data Lab and the target rotation speed Rt stored in the storage section 7b. A delay time Za until the rotation speed is set to Rt is determined (S5). Further, the control device 7 creates control data La indicating a change in the motor rotation speed in order to set the motor rotation speed to the target rotation speed Rt by multiplying the delay time Za (S6).
  • the control device 7 determines the basic delay time Zab (FIG. 3B etc.) as the delay time Za (S5 in FIG. 5), and controls the basic control data Lab. It is created (determined) as data La (S6).
  • the control device 7 when the target rotation speed Rt is different from the basic target rotation speed Rtb, that is, when the target rotation speed Rt is smaller than the basic target rotation speed Rtb, the control device 7, for example, adjusts the basic target rotation speed Rtb and the target rotation speed Rt.
  • Delay time Za is determined based on the difference between and basic control data Lab (S5), and control data La is created (S6).
  • the control device 7 determines the target rotation speed Rt to be "1000 rpm" according to the operation position of the accelerator dial 5d, for example, the control device 7 controls the electric motor 9 based on the basic control data Lab shown in FIGS. 3A to 4. Assuming that the motor rotation speed is changed, the elapsed time "11 seconds" until the motor rotation speed reaches "1000 rpm" is determined as the delay time Za (S5 in FIG. 5).
  • control device 7 reduces and corrects the basic control data Lab according to the difference between the basic target rotation speed (2200 rpm) Rtb and the target rotation speed (1000 rpm) Rt and the delay time (11 seconds) Za. , and create control data La (S6 in FIG. 5).
  • the basic control data Lab includes a basic end point Qeb where the elapsed time is the basic delay time Lab and the rotational speed of the electric motor 9 is the basic target rotational speed Rtb, as shown in FIG. 4 and the like.
  • the control device 7 performs reduction correction on the basic control data Lab so that the basic end point Qeb coincides with the target end point Qe where the elapsed time is the delay time Za and the rotation speed of the electric motor 9 is the target rotation speed Rt.
  • control data La is created. Even when another target rotation speed Rt is determined in response to the operation of the accelerator dial 5d, the delay time Za is determined and the control data La is created in the same manner as described above.
  • the control data La also divides the delay time Za into three sections: a predetermined interval immediately after the start Za1, an intermediate interval Za2, and an interval immediately before the end Za3, and in the intermediate interval Za2, the motor rotation speed is increased at the point at which the increase starts. It increases in proportion to the elapsed time from t0.
  • the rotational speed of the electric motor 9 in the section Za1 immediately after the start and the section Za3 immediately before the end increases more gradually than in the middle section Za2.
  • the motor rotation speed reaches the target rotation speed Rt in about 10.5 seconds after it starts increasing, but in order to stabilize the motor rotation speed at the target rotation speed Rt, the delay time Za is set to 10.5 seconds. It is set to ⁇ 11 seconds,'' which is longer than ⁇ .5 seconds''. That is, the delay time Za is set to a time in which the electric motor 9 can be started and the motor rotation speed can be stabilized at the target rotation speed Rt.
  • the control device 7 adjusts the magnitude of the electric power (for example, current) supplied to the electric motor 9 by the inverter 38 in accordance with the control data La, and gradually increases the motor rotation speed over a delay time Za. to set the target rotation speed Rt (S7 in FIG. 5).
  • the control device 7 counts the elapsed time since the start of increasing the motor rotation speed, and calculates the actual rotation speed of the electric motor 9 detected by the rotation speed detection device 42 and the motor rotation indicated by the control data La.
  • the motor rotation speed is controlled by the inverter 38 so that the actual rotation speed approaches the control value. Further, at this time, the control device 7 may control the motor rotation speed using the inverter 38 so that the actual rotation speed of the electric motor 9 is equal to or less than the control value.
  • Each point shown on the control data La and Lab in FIGS. 3B and 4 is a predetermined timing at which the control device 7 compares the actual rotation speed of the electric motor 9 and the control value of the motor rotation speed.
  • the control device 7 compares the actual rotational speed of the electric motor 9 with the control value of the motor rotational speed more times in the sections Za1 and Zab1 immediately after the start and the sections Za3 and Zab3 immediately before the end than in the intermediate sections Za2 and Zab2. do.
  • the control device 7 waits for an instruction to change the motor rotation speed while maintaining the motor rotation speed at the target rotation speed Rt.
  • the control device 7 determines that there is an instruction to change the motor rotation speed (S8 in FIG. 5: YES), and changes the accelerator dial 5d.
  • a target rotation speed Rt is calculated according to the operating position (S9). Then, the control device 7 adjusts the electric power supplied to the electric motor 9 by the inverter 38, and changes the motor rotation speed to match the target rotation speed Rt (S10).
  • the control device 7 moves to process S8 and waits for an instruction to change the motor rotation speed again. For example, when the starter SW 8 is turned off by the operator, the control device 7 determines that there is an instruction to stop the electric motor 9 (S11: YES), and the inverter 38 cuts off the power supply to the electric motor 9. Then, the electric motor 9 is stopped (S12).
  • the motor rotation speed is gradually increased over a delay time Za and set to the target rotation speed Rt.
  • the control device 7 also controls the accelerator dial 5d.
  • the target rotation speed may be calculated according to the operating position of the motor, the delay time may be determined, and control data indicating changes in the motor rotation speed may be created. Then, the control device 7 may gradually increase the motor rotation speed according to the control data and set the motor rotation speed to the target rotation speed.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a detailed example of the process S7 in FIG. 5.
  • the control device 7 starts gradually increasing the motor rotation speed by the inverter 38 according to the control data La (S21 in FIG. 6), and then the electric motor A notification indicating that motor 9 is being started (motor starting notification) is displayed on the display device 43 (S22).
  • the control device 7 causes the display device 43 to display a message such as "motor starting” or "motor output limiting", for example.
  • control device 7 causes the display device 43 to display the delay time Za and the elapsed time since the start of the gradual increase in the motor rotation speed, or displays the ratio (%) of the elapsed time to the delay time Za. It may also be displayed on the display device 43.
  • the control device 7 switches the unload valve 58 (FIG. 2) to the second position 58b.
  • the operation of the working devices 20 and 10 is prohibited (S26 in FIG. 6).
  • the control device 7 switches the unload valve 58 to the first position 58a, thereby starting the work.
  • the operation of the devices 20 and 10 is permitted (S27). Thereby, when the operator operates either of the operating members 5a, 5b, the operation is accepted, and the working devices 20, 10 are operated in accordance with the operation.
  • the control device 7 determines that there is an instruction to change the motor rotation speed (S23: YES), and the accelerator dial 5d is changed.
  • a new target rotation speed Rt is determined according to the operating position (S28). If the new target rotation speed Rt is equal to or greater than the actual rotation speed of the electric motor 9 detected by the rotation speed detection device 42 at this time (S29: NO), the control device 7 sets the new target rotation speed Rt. It is discarded, and the motor rotational speed continues to be gradually increased according to the control data La (S30). That is, the target rotation speed Rt calculated in process S2 of FIG. The number continues to increase gradually.
  • the control device 7 temporarily suspends the ongoing gradual increase in the motor rotation speed (S31). Then, the control device 7 changes the delay time Za according to the new target rotation speed Rt (S32), and changes the control data La according to the new target rotation speed Rt and the changed delay time Za. (S33). At this time, the delay time Za after the change is shorter than the delay time Za before the change. Further, the control data La is changed only in the section from the time when the gradual increase in the motor rotation speed is interrupted (S31) to the end time of the changed delay time Za. Then, the control device 7 resumes gradually increasing the motor rotation speed according to the changed control data La (S34).
  • the control device 7 controls the inverter 38, the gradual increase in the motor rotation speed is stopped and the motor rotation speed is maintained at the target rotation speed Rt (S35). As a result, starting of the electric motor 9 is completed, and the electric motor 9 enters the driving state. Further, the control device 7 stops (turns off) the display of the motor starting notification on the display device 43 (S36). Thereafter, the control device 7 moves to process S8 in FIG. 5 while maintaining the motor rotation speed at the target rotation speed Rt, and waits for an instruction to change the motor rotation speed.
  • the control device 7 starts and stops the electric motor 9 according to the on/off operation of the starter SW 8, and calculates the target rotation speed Rt of the electric motor 9 according to the operation of the accelerator dial 5d. Examples are shown, but the invention is not limited to these.
  • the control device 7 may start or stop the electric motor 9 or set a target rotation speed of the electric motor 9 in response to a command from a remote control device.
  • the target rotation speed at the time of starting the electric motor 9 may be set to a preset rotation speed.
  • the basic target rotation speed Rtb and the basic delay time Zab of the basic control data Lab were set to the maximum values, but the invention is not limited to this, and the maximum value that the electric motor 9 can rotate is A predetermined rotation speed smaller than the rotation speed may be set as the basic target rotation speed Rtb, or a predetermined time shorter than the maximum time in the range in which the delay time Za can be set may be set as the delay time Za.
  • the control data La may be created by reducing or enlarging the basic control data Lab according to the difference between the basic target rotation speed Rtb and the target rotation speed R.
  • the temperature below a predetermined temperature (-10°C) can be divided into multiple temperature ranges, and basic control data corresponding to each temperature range can be set in advance.
  • the control device 7 may adopt basic control data corresponding to the temperature range to which the hydraulic oil temperature belongs. Further, in this case, a plurality of basic control data may be set in advance so that, for example, the basic delay time is longer in a lower temperature range than in a higher temperature range. Further, the basic control data may be stored in advance in a storage device other than the storage unit 7b included in the control device 7.
  • a plurality of target rotational speeds of the electric motor 9 that can be specified by operating the accelerator dial 5d are provided, and a plurality of control data is stored in advance in the storage section 7b so as to correspond to each of the plurality of target rotational speeds. You can leave it there.
  • An embodiment in this case will be described with reference to FIGS. 7 and 8.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of the accelerator dial 5d.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of a plurality of control data corresponding to a plurality of stages of target rotational speed of the electric motor 9.
  • the accelerator dial 5d shown in FIG. 7 can be rotated to any one of a low speed position Pol, a medium speed position Pom, and a high speed position Poh.
  • the target rotation speed Rt of the electric motor 9 is set as the low target rotation speed Rtl, the medium speed position It is possible to specify the target rotation speed Rtm and the high target rotation speed Rth.
  • the low target rotational speed Rtl is the smallest rotational speed
  • the high target rotational speed Rth is the largest rotational speed.
  • the low control data Lal shown in FIG. 8 is control data indicating a change in the rotation speed of the electric motor 9 for setting the rotation speed of the electric motor 9 to the corresponding low target rotation speed Rtl by applying a low delay time Zal.
  • the medium control data Lam is control data indicating a change in the rotation speed of the electric motor 9 for setting the rotation speed of the electric motor 9 to the corresponding medium target rotation speed Rtm by multiplying the medium delay time Zam.
  • the high control data Lah is control data indicating a change in the rotation speed of the electric motor 9 for setting the rotation speed of the electric motor 9 to the corresponding high target rotation speed Rth by applying a high delay time Zah.
  • the storage unit 7b of the control device 7 stores in advance corresponding delay times Zal, Zam, Zah and control data Lal, Lam, Lah for each of multiple stages of target rotation speeds Rtl, Rtm, and Rth.
  • the control device 7 sets one of the target rotational speeds Rtl, Rtm, and Rth corresponding to any stage of the target rotation speed instructed by the accelerator dial 5d.
  • the delay times Zal, Zam, Zah and control data Lal, Lam, Lah are read from the storage section 7b, and the rotation speed of the electric motor 9 is controlled based on the delay times and control data.
  • the target rotation speed that can be specified with the accelerator dial 5d is set in three stages, and the delay time and control data are also set in three stages correspondingly. Data may be provided in two stages or four or more stages.
  • the number of target rotational speeds that can be specified with the accelerator dial 5d may be different from the number of delay times and control data.
  • the number of stages of the target rotation speed that can be specified by the accelerator dial 5d is set to N
  • the number of delay times and control data is set to M which is less than N
  • the control device 7 controls the target rotation speed specified by the accelerator dial 5d.
  • it may be determined which of the M stages the target rotational speed belongs to, and the delay time and control data corresponding to the stage to which it belongs may be determined.
  • the accelerator dial 5d was used as the instruction member
  • the work operation lever 5a and the traveling operation lever 5b were used as the work operation members
  • various operating members such as a push button, a slide switch, a tumbler switch, a lever, a joystick, a dial, or a key may be used as the working operating member and the instruction member.
  • the electric working machine 1 of this embodiment has the following configuration and produces effects.
  • the electric working machine 1 of this embodiment includes a battery unit 30, an electric motor 9, an inverter 38 that supplies electric power from the battery unit 30 to the electric motor 9 to drive the electric motor 9, and is operated by the power of the electric motor 9.
  • hydraulic pumps P1 and P2 hydraulic equipment (hydraulic motors ML, MR, MT, hydraulic cylinders C1 to C5, control valve CV) operated by the hydraulic pressure of the hydraulic oil discharged from the hydraulic pumps P1 and P2,
  • the control device 7 includes an oil temperature detection device 44 that detects the temperature T, a rotation speed detection device 42 that detects the rotation speed of the electric motor 9, and a control device 7 that controls the drive of the inverter 38 and the electric motor 9.
  • the electric motor 9 When starting the electric motor 9 when the temperature of the hydraulic oil detected by the oil temperature detection device 44 is below a predetermined temperature, the electric motor 9 is started when the temperature of the hydraulic oil is higher than the predetermined temperature.
  • the rotation speed of the electric motor 9 is gradually increased and set to the target rotation speed Rt so that the time required for the rotation speed of the electric motor 9 to reach the target rotation speed Rt is longer than that in the case.
  • the rotation speed of the electric motor 9 does not increase all at once to the target rotation speed Rt, but gradually increases. That is, when starting the electric motor 9 when the hydraulic oil temperature is low, the time from the start of starting to the completion of starting (delay time Za) of the electric motor 9 is intentionally delayed. Therefore, the hydraulic pumps P1 and P2 do not operate suddenly, the suction negative pressure does not increase, and cavitation can be suppressed from occurring in the hydraulic fluid in the hydraulic pumps P1 and P2. Moreover, as a result, wear and shortening of the life of the hydraulic pumps P1 and P2 due to cavitation can be prevented.
  • the electric working machine 1 includes an instruction member (accelerator dial) 5d that is operated to instruct the rotation speed of the electric motor 9, and the control device 7 controls the operation when the temperature of the hydraulic oil is below a predetermined temperature.
  • the rotation speed instructed by the instruction member 5d is set as the target rotation speed Rt, and the delay time Za until the rotation speed of the electric motor 9 stabilizes at the target rotation speed Rt is determined.
  • the rotation speed of the electric motor 9 is gradually increased so that the rotation speed of the electric motor 9 is stabilized at the target rotation speed Rt after the elapse of the delay time Za.
  • the target rotation speed Rt is set.
  • the delay time Za and control data La accordingly, the rotation speed of the electric motor 9 can be gradually increased to suppress the occurrence of cavitation.
  • the control device 7 calculates the target rotation speed Rt according to the operating position of the instruction member 5d. Therefore, the operator can operate the instruction member 5d to arbitrarily set the target rotation speed Rt of the electric motor 9 at the time of starting. Further, even when the temperature of the hydraulic oil is low, when starting the electric motor 9, it is possible to suppress the occurrence of cavitation and set the rotation speed of the electric motor 9 to the target rotation speed Rt desired by the operator. can.
  • the electric working machine 1 changes the rotation speed of the electric motor 9 in order to stabilize the rotation speed of the electric motor 9 at a predetermined basic target rotation speed Rtb over a predetermined basic delay time Zab.
  • the control device 7 includes a storage device (storage unit) 7b in which basic control data Lab indicative of the rotation speed of the electric motor 9 is changed in advance.
  • the time required for the rotation speed to reach the target rotation speed Rt is determined as a delay time Za.
  • the basic control data Lab is curved data indicating the correlation between the elapsed time from the time t0 when the rotational speed of the electric motor 9 starts increasing and the rotational speed of the electric motor 9.
  • the control device 7 includes a basic end point Qeb where the time is the basic delay time Lab and the rotation speed of the electric motor 9 is the basic target rotation speed Rtb, and the control device 7 controls the elapsed time to be the delay time Za and the rotation speed of the electric motor 9.
  • the basic target rotation speed Rtb is set to a predetermined maximum rotation speed that can be set for the electric motor 9, and the control device 7 controls the basic end point Qeb to match the target end point Qe.
  • control data La is created by reducing and correcting basic control data Rtb. Thereby, the control data La corresponding to the delay time Za and the target rotational speed Rt can be easily set using the basic control data Lab as the maximum model.
  • the instruction member 5d is capable of instructing target rotational speeds Rtl, Rtm, and Rth in a plurality of predetermined stages, and for each of the plurality of stages of target rotational speeds Rtl, Rtm, and Rth, the corresponding delay time Zal .
  • the control device 7 includes a storage device 7b in which control data Lal, Lam, and Lah shown in FIG.
  • the rotation speed of the electric motor 9 is controlled based on Lal, Lam, and Lah.
  • the electric motor 9 is started when the temperature of the hydraulic oil is low, and the rotation speed of the electric motor 9 is set to the target rotation speed Rtl, Rtm, or Rth at any stage depending on the operating position of the instruction member 5d.
  • the rotation speed of the electric motor 9 can be appropriately and gradually increased using the control data Lal, Lam, and Lah corresponding to the target rotation speed, thereby suppressing the occurrence of cavitation.
  • the rotational speed of the electric motor 9 can be prevented from exceeding the target rotational speed Rt, and the rotational speed of the electric motor 9 can be adjusted to the target rotational speed Rt. Furthermore, in the middle section Za2, the amount of increase in the rotation speed of the electric motor 9 is greater than in the section Za1 immediately after the start and the section Za3 immediately before the end, so the rotation speed of the electric motor 9 is set to the target rotation speed Rt, and the rotation speed of the electric motor 9 is set to the target rotation speed Rt. It is possible to prevent the time (delay time Za) until the start of the engine is completed from becoming unnecessarily long.
  • the control device 7 controls a new operation according to the operation position of the instruction member 5d.
  • the target rotation speed Rt is determined, and if the new target rotation speed Rt is larger than the actual rotation speed of the electric motor 9 detected by the rotation speed detection device 42, the delay time Za and the control data are determined according to the new target rotation speed Rt. La and the rotation speed of the electric motor 9 is controlled according to the changed control data La.
  • the target rotation speed Rt can be changed to a new target rotation speed Rt, and the rotation speed of the electric motor 9 can be gradually increased and set to the new target rotation speed Rt.
  • the new target rotation speed Rt is ignored and the rotation speed of the electric motor 9 is gradually increased according to the control data La.
  • the rotation speed of the electric motor 9 can be set to the target rotation speed Rt by continuing to increase the rotation speed.
  • the electric working machine 1 includes a display device 43 that displays a notification suggesting that the electric motor 9 is starting while the control device 7 is gradually increasing the rotation speed of the electric motor 9. ing. Thereby, it is possible to visually notify the operator that it will take time (delay time Za) to start the electric motor 9.
  • an electric working machine 1 such as a backhoe
  • the present invention is not limited to this, and for example, a wheel loader, a compact track loader, a skid steer loader, etc. It may also be applied to other construction machines such as tractors, combines, rice transplanters, lawn mowers, and other agricultural machines.

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Abstract

電動作業機(1)は、バッテリユニット(30)と、電動モータ(9)と、バッテリユニットの電力を電動モータに供給して電動モータを駆動するインバータ(38)と、電動モータの動力により作動する油圧ポンプ(P1、P2)と、油圧ポンプから吐出された作動油の油圧により作動する油圧機器と、作動油の温度を検出する油温検出装置(44)と、電動モータの回転数を検出する回転数検出装置(42)と、インバータと電動モータの駆動を制御する制御装置(7)と、を備え、前記制御装置は、前記油温検出装置により検出された前記作動油の温度が所定温度以下の状態で前記電動モータを始動する場合には、前記作動油の温度が前記所定温度よりも高い状態で前記電動モータを始動する場合よりも、前記電動モータの回転数が目標回転数に到達するまでの時間が長くなるように、前記電動モータの回転数を漸次増加させて目標回転数に設定する。

Description

電動作業機
 本発明は、電動モータの動力により駆動する電動作業機に関する。
 例えば特許文献1には、電動モータの動力により駆動する電動作業機が開示されている。特許文献1に開示された電動作業機は、バッテリユニットと、バッテリユニットが出力する電力によって駆動される電動モータと、バッテリユニット及び電動モータと接続され、電動モータに出力する電力を調整するインバータと、電動モータによって駆動されて作動油を吐出する油圧ポンプと、油圧ポンプが吐出した作動油によって駆動される油圧機器と、バッテリユニット又はインバータから出力される電流値に応じて電動モータの回転数を制御する制御装置などを備えている。
日本国公開特許公報「特開2021-80707号公報」
 電動作業機は原動機として電動モータを搭載しているが、電動モータには、内燃機関(エンジン)で生じるような作動油及び内燃機関の温度に起因した出力の変化がないため、始動時に電動モータの回転数が目標回転数まで一気に増加する。しかし、作動油の温度が低くて動粘度が高い状態にあるときに、電動モータを始動して、電動モータの回転数を一気に高回転数まで増加させると、油圧ポンプが急作動して、サクション負圧が高くなり、キャビテーションが発生することがある。油圧ポンプ内などの作動油にキャビテーションが発生すると、油圧ポンプが摩耗して、油圧ポンプの短寿命化を招いてしまう。
 本発明は、上記従来技術の問題点を解決すべくなされたものであって、電動作業機において作動油にキャビテーションが発生するのを抑制することを目的とする。
 本発明の一態様に係る電動作業機は、バッテリユニットと、電動モータと、前記バッテリユニットの電力を前記電動モータに供給して前記電動モータを駆動するインバータと、前記電動モータの動力により作動する油圧ポンプと、前記油圧ポンプから吐出された作動油の油圧により作動する油圧機器と、前記作動油の温度を検出する油温検出装置と、前記電動モータの回転数を検出する回転数検出装置と、前記インバータと前記電動モータの駆動を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記油温検出装置により検出された前記作動油の温度が所定温度以下の状態で前記電動モータを始動する場合には、前記作動油の温度が前記所定温度よりも高い状態で前記電動モータを始動する場合よりも、前記電動モータの回転数が目標回転数に到達するまでの時間が長くなるように、前記電動モータの回転数を漸次増加させる。
 前記電動作業機は、前記電動モータの回転数を指示するために操作される指示部材を備え、前記制御装置は、前記作動油の温度が前記所定温度以下の状態で前記電動モータを始動する場合に、前記指示部材により指示された回転数を前記目標回転数として、前記電動モータの回転数が前記目標回転数で安定するまでの遅延時間を決定し、前記電動モータの回転数を増加させ始めてから、前記遅延時間の経過後に前記電動モータの回転数が前記目標回転数で安定するように、前記電動モータの回転数を漸次増加させてもよい。
 前記制御装置は、前記指示部材の操作位置に応じて前記目標回転数を演算してもよい。
 前記電動作業機は、所定の基本遅延時間をかけて前記電動モータの回転数を所定の基本目標回転数で安定させるための、前記電動モータの回転数の変化を示す基本制御データが予め記憶された記憶装置を備え、前記制御装置は、前記基本制御データに基づいて前記電動モータの回転数を変化させた場合に、前記電動モータの回転数が前記目標回転数に到達するまでの時間を、前記遅延時間として決定してもよい。
 前記基本制御データは、前記電動モータの回転数の増加開始時点からの経過時間と前記電動モータの回転数との相関関係を示す曲線状のデータであり、前記経過時間が前記基本遅延時間であり且つ前記電動モータの回転数が前記基本目標回転数である基本終点を含み、前記制御装置は、前記経過時間が前記遅延時間であり且つ前記電動モータの回転数が前記目標回転数である目標終点に、前記基本終点が一致するように、前記基本制御データを補正することにより、前記遅延時間をかけて前記電動モータの回転数を前記目標回転数で安定させるための前記電動モータの回転数の変化を示す制御データを作成し、当該制御データに基づいて前記電動モータの回転数を制御してもよい。
 前記基本目標回転数は、前記電動モータに対して設定可能な所定の最大回転数に設定されており、前記制御装置は、前記目標終点に前記基本終点が一致するように、前記基本制御データを縮小補正することにより、前記制御データを作成してもよい。
 前記指示部材は、所定の複数段階の目標回転数を指示可能であり、前記電動作業機は、前記複数段階の目標回転数毎に、対応する前記遅延時間と、当該対応する遅延時間をかけて前記電動モータの回転数を対応する前記目標回転数で安定させるための前記電動モータの回転数の変化を示す制御データとが予め記憶された記憶装置を備え、前記制御装置は、前記指示部材により指示されたいずれかの段階の前記目標回転数に対応する前記制御データに基づいて前記電動モータの回転数を制御してもよい。
 前記制御装置は、前記電動モータの回転数を漸次増加させて前記目標回転数で安定させる際に、前記回転数検出装置により検出された前記電動モータの実回転数と、前記制御データで示される前記電動モータの回転数の制御値とを所定のタイミング毎に比較し、前記実回転数を前記制御値に近づけるように、前記電動モータの回転数を制御してもよい。
 前記制御装置は、前記電動モータの回転数の増加開始時点から前記遅延時間に至るまでの区間を分割した開始直後区間、途中区間、及び終了直前区間のうち、前記途中区間では、前記増加開始時点からの経過時間に比例するように、前記電動モータの回転数を増加させ、前記開始直後区間と前記終了直前区間では、前記途中区間より前記電動モータの回転数を緩やかに変化させてもよい。
 前記電動作業機は、前記油圧機器の動力により作動する作業装置と、前記作業装置の作動を操作する操作部材と、を備え、前記制御装置は、前記開始直後区間では、前記操作部材の操作による前記作業装置の作動を禁止してもよい。
 前記制御装置は、前記制御データに従って前記電動モータの回転数を増加させているときに、前記指示部材が操作されると、前記指示部材の操作位置に応じて新たな目標回転数を決定し、前記新たな目標回転数が前記回転数検出装置により検出された前記電動モータの実回転数より大きければ、前記新たな目標回転数に応じて前記遅延時間と前記制御データとを変更し、変更後の前記制御データに従って前記電動モータの回転数を制御してもよい。
 前記電動作業機は、前記制御装置による前記電動モータの回転数の漸次増加中に、前記電動モータが始動中であることを示唆する通知を表示する表示装置を備えていてもよい。
 上記構成によれば、電動作業機において作動油にキャビテーションが発生するのを抑制することができる。
電動作業機の電気ブロック図である。 電動作業機の油圧回路図である。 電動モータの回転数の基本制御データの一例をテーブルで示す図である。 電動モータの回転数の基本制御データの一例をグラフで示す図である。 電動モータの回転数の基本制御データと制御データの一例をグラフで示す図である。 電動モータの回転数の制御動作の一例を示すフローチャートである。 図5の処理S7の詳細の一例を示すフローチャートである。 アクセルダイヤルの一例を示す図である。 電動モータの複数段階の目標回転数に対応する複数の制御データの一例を示す図である。 電動作業機の全体側面図である。
 以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
 先ず、本実施形態の電動作業機1の全体構成について説明する。図9は、電動作業機1の全体側面図である。電動作業機1は、バックホーと呼ばれる掘削機である。電動作業機1は、機体(旋回台)2、走行装置10、作業装置20などを備えている。また、電動作業機1は、原動機として電動モータ9(図1)を備え、当該電動モータ9の動力により動作する。
 電動作業機1の機体2の上には、オペレータ(作業者)が着座する運転席4と、運転席4を前後、左右、及び上から保護する保護機構6が設けられている。保護機構6は、キャビンと呼ばれている。保護機構6の各側面には、運転席4から周囲を目視可能な透明部分(いわゆる窓)が設けられている。保護機構6は、運転席4が設けられた内部空間と外部とを仕切っている。
 保護機構6の内部の運転席4の周囲には、電動作業機1を操作するための操作装置5が設けられている。オペレータは、運転席4に着座した状態で、操作装置5を操作可能である。本実施形態では、保護機構6に対して作業装置20側(図9の矢印A1方向)を前方、この反対側(図9の矢印A2方向)を後方として説明する。また、その前後方向に直交する水平方向を幅方向として説明する。さらに、前方A1に向いた状態で、左側を左方、右側を右方として説明する。
 走行装置10は、機体2を走行可能に支持している。走行装置10は、走行フレーム(トラックフレーム)11と走行機構12とを有している。走行フレーム11は、周囲に走行機構12を取り付け、且つ上部に機体2を支持する構造体である。走行機構12は、例えばクローラ式の走行機構である。走行機構12は、走行フレーム11の左側と右側にそれぞれ設けられている。走行機構12は、アイドラ13と、駆動輪14と、複数の転輪15と、無端状のクローラベルト16と、走行モータML、MRとを有している。
 アイドラ13は、走行フレーム11の前部に配置されている。駆動輪14は、走行フレーム11の後部に配置されている。複数の転輪15は、アイドラ13と駆動輪14との間に設けられている。クローラベルト16は、アイドラ13、駆動輪14、及び転輪15に亘って巻掛けられている。
 左用走行モータMLは、走行フレーム11の左側にある走行機構12に含まれている。右用走行モータMRは、走行フレーム11の右側にある走行機構12に含まれている。これら走行モータML、MRは、油圧モータから構成されている。各走行機構12では、走行モータML、MRの動力により、駆動輪14が回転駆動して、クローラベルト16を周方向に循環回走させる。
 走行装置10の前部には、ドーザ装置18が装着されている。ドーザ装置18は、ドーザシリンダC5の伸縮によって上下に揺動する。ドーザシリンダC5は、走行フレーム11に取り付けられている。ドーザシリンダC5は、油圧シリンダから構成されている。
 機体2は、走行フレーム11上に旋回ベアリング3を介して、旋回軸心X回りに回転可能に支持されている。機体2の内部には、旋回モータMTが設けられている。旋回モータMTは、油圧モータ(油圧機器に含まれる油圧アクチュエータ)から構成されている。機体2は、旋回モータMTの動力により旋回軸心X回りに旋回する。
 作業装置20は、機体2の前部に支持されている。作業装置20は、ブーム21と、アーム22と、バケット(作業具)23と、油圧シリンダC1~C5を有する。ブーム21の基端側は、スイングブラケット24に横軸(機体2の幅方向に延伸する軸心)廻りに回動可能に枢着されている。このため、ブーム21は上下方向(鉛直方向)に揺動可能になっている。アーム22は、ブーム21の先端側に横軸廻りに回動可能に枢着されている。このため、アーム22は、前後方向或いは上下方向に揺動可能になっている。バケット23は、アーム22の先端側にスクイ動作及びダンプ動作が可能に設けられている。
 バケット23に代えて、或いはバケット23に加えて、油圧アクチュエータにより駆動可能な他の作業具(油圧アタッチメント)をアーム22の先端部に装着することが可能である。他の作業具として、油圧ブレーカ、油圧圧砕機、アングルブルーム、アースオーガ、パレットフォーク、スイーパー、モア、スノーブロアなどを例示することができる。
 スイングブラケット24は、機体2内に備えられたスイングシリンダC1の伸縮によって左右に揺動する。ブーム21は、ブームシリンダC2の伸縮によって上下(前後)に揺動する。アーム22は、アームシリンダC3の伸縮によって上下(前後)に揺動する。バケット23は、バケットシリンダ(作業具シリンダ)C4の伸縮によってスクイ動作及びダンプ動作を行う。スイングシリンダC1、ブームシリンダC2、アームシリンダC3、及びバケットシリンダC4は、油圧シリンダから構成されている。
 電動作業機1は、走行モータML、MRにより走行装置10を駆動し、油圧シリンダC1~C5により作業装置20を駆動し、旋回モータMTにより機体2を旋回させて、掘削などの作業を行う。走行モータML、MR、旋回モータMT、及び油圧シリンダC1~C5といった油圧アクチュエータは、油圧機器に含まれる。作業装置20だけでなく走行装置10も、電動作業機1に備わる作業装置である。以下、便宜上、作業装置20及び走行装置10を、まとめて「作業装置20、10」と言う。
 次に、電動作業機1の電気的構成について説明する。図1は、電動作業機1の電気ブロック図である。図1において、制御装置7は、CPU7aと記憶部7bとを有している。CPU7aは、図1に示す電動作業機1に備わる各部の動作を制御する。記憶部7bは揮発性メモリ及び不揮発性メモリなどから構成されている。CPU7aが各部の動作を制御するための情報、データ、及びプログラムなどは、記憶部7bに読み書き可能に記憶されている。
 操作装置5は、作業用操作レバー5a、走行用操作レバー5b、アンロードレバー5c、アクセルダイヤル5d、及びモード選択SW(スイッチ)5eなどの操作部材を有している。また、操作装置5は、各操作部材5a~5eの操作の有無、操作位置、若しくは操作量を検出するための、ポテンションメータ、スイッチ、又はセンサなど(図示省略)も有している。
 作業用操作レバー5aは、作業装置20の作動を操作する操作部材である。走行用操作レバー5bは、走行装置10の作動を操作する部材である。図1では、便宜上、作業用操作レバー5aと走行用操作レバー5bをそれぞれ1つのブロックで示しているが、実際には、作業用操作レバー5aと走行用操作レバー5bはそれぞれ複数設けられている。
 アンロードレバー5cは、作業装置20の作動を許可するロード位置(第1位置)と、作業装置20の作動を許可しない(禁止する)アンロード位置(第2位置)のいずれかに切り換え操作可能な部材である。アンロードレバー5cは、例えば運転席4(図9)の側方に、上下へ揺動可能に設置されている。
 アンロードレバー5cを下方へ揺動させて、ロード位置(第1位置、下降位置)に位置させることで、オペレータが運転室4Rに対して乗降する通路が閉鎖される。アンロードレバー5cを上方へ揺動させて、アンロード位置(第2位置)に位置させることで、上記通路が開放される。
 アクセルダイヤル5dは、電動モータ9の回転数を指示するために回転操作される。アクセルダイヤル5dを回転操作可能な角度範囲が電動モータ9の回転数を指示可能な指示範囲に対応している。このため、アクセルダイヤル5dの操作位置を変更することで、電動モータ9の回転数の指示値も変更することができる。
 制御装置7は、アクセルダイヤル5dの操作状態(操作の有無と操作位置)に応じて、電動モータ9の回転数の指示値を演算し、当該指示値を目標回転数として決定する。このとき、例えば制御装置7は、アクセルダイヤル5dの操作位置を検出すると、予め記憶部7bに記憶されたLUT(Lookup table)を参照して、当該操作位置に応じた電動モータ9の回転数の指示値を判別してもよい。或いは、例えば制御装置7は、アクセルダイヤル5dの操作位置に応じてスイッチ又はセンサから出力される信号をデジタル値(電圧値又は電流値など)に変換し、当該デジタル値を予め記憶された演算式に適用して、電動モータ9の回転数の指示値を演算してもよい。アクセルダイヤル5dは、本発明の「指示部材」の一例である。
 モード選択SW5eは、電動モータ9の駆動を制御するための、通常モード(第1モード)と、当該通常モードよりも消費電力を低減するECOモード(エコロジーモード、第2モード)とのいずれかを選択するために操作されるスイッチである。
 スタータSW(スイッチ)8は、保護機構6の内部に設けられ、運転席4に着座したオペレータが操作可能になっている。スタータSW8は、電動作業機1を始動させたり停止させたりするために操作される。詳しくは、スタータSW8をオン操作することで、制御装置7が電動作業機1に備わる各部を始動させる。また、スタータSW8をオフ操作することで、制御装置7が電動作業機1に備わる各部を停止させる。
 電動モータ9は、電動作業機1の駆動源(原動機の一例)であって、例えば永久磁石埋込式の三相交流同期モータから構成されている。インバータ38は、電動モータ9を駆動させるモータ駆動装置である。インバータ38は、電動モータ9及びジャンクションボックス39と接続されている。
 ジャンクションボックス39は、インバータ38の他に、バッテリユニット30とDC-DCコンバータ40と充電口41とに接続されている。ジャンクションボックス39は、バッテリユニット30から出力された電力をインバータ38やDC-DCコンバータ40に出力する。
 インバータ38は、バッテリユニット30からジャンクションボックス39を経由して入力された直流電力を三相交流電力に変換し、当該三相交流電力を電動モータ9に供給する。これにより、電動モータ9が駆動する。また、インバータ38は、電動モータ9に供給する電力の電流や電圧を任意に調整可能である。制御装置7は、インバータ38の動作を制御して、電動モータ9を駆動させたり停止させたりする。
 回転数検出装置42は、電動モータ9の回転数(実回転数)を検出するセンサ、エンコーダ、又はパルス発生器などから構成されている。制御装置7は、例えば回転数検出装置42により検出された電動モータ9の回転数(実回転数)に基づいて、インバータ38の駆動を制御することにより、電動モータ9の駆動・停止を制御する。また、制御装置7は、回転数検出装置42により検出された電動モータ9の実回転数が、目標回転数に一致するように、インバータ38により電動モータ9の駆動を制御する。
 DC-DCコンバータ40は、バッテリユニット30からジャンクションボックス39を経由して入力された直流電流の電圧を、異なる電圧に変換する電圧変換装置である。本実施形態では、DC-DCコンバータ40は、バッテリユニット30の高電圧を、電動作業機1に備わる電装品に応じた所定の低電圧に変換する降圧コンバータである。DC-DCコンバータ40は、電圧変換後に低圧バッテリ33へ電力を供給する。電動作業機1に備わる電装品には、図1に示す各部以外に、照明及びヒータなどが含まれている。
 充電口41は、充電ケーブル(図示省略)が嵌合されるコネクタ(図示省略)と、接続検出装置41aとを有している。充電口41には、充電ケーブルを経由して外部電源(商用電源等)に接続される。接続検出装置41aは、充電口41に充電ケーブルが嵌合されて、外部電源が接続されたことを検出するセンサ等から成る。
 ジャンクションボックス39は、外部電源から充電ケーブルを経由して充電口41より入力された電力を、バッテリユニット30に出力する。バッテリユニット30は、充電口41からジャンクションボックス39を経由して入力された電力で充電される。
 バッテリユニット30は、複数のバッテリパック31、32を有している。各バッテリパック31、32は、少なくとも1つのバッテリから構成されたリチウムイオン電池等の二次電池(蓄電池)である。各バッテリパック31、32を複数のバッテリから構成した場合、当該複数のバッテリは電気的に直列及び/又は並列に接続される。また、各バッテリパック31、32を構成するバッテリは、内部に複数のセルを有しており、当該複数のセルが電気的に直列及び/又は並列に接続されて構成されている。各バッテリパック31、32は、電動作業機1の各部を所定時間稼働可能な電気容量を有している。バッテリパック31、32同士は、並列に接続されている。
 本実施形態では、バッテリユニット30に2つのバッテリパック31、32を設けているが、バッテリユニット30が有するバッテリパックの数は2つに限定されず、1つでもよいし、又は3つ以上でもよい。
 各バッテリパック31、32には、接続切替部31a、32aが設けられている。各接続切替部31a、32aは、例えばリレー又はスイッチ等から構成されていて、接続状態と遮断状態とに切替可能である。
 制御装置7は、接続切替部31a、32aのうち、一方の接続切替部を接続状態に切り替えて、他方の接続切替部を遮断状態に切り替えることにより、複数のバッテリパック31、32のうち、一方のバッテリパックからジャンクションボックス39に電力を出力し、他方のバッテリパックからの電力の出力を停止する。つまり、制御装置7は、各バッテリパック31、32の電力の出力と出力停止とを制御する。
 また、制御装置7は、ジャンクションボックス39の内部の接続状態を切り替えて、各バッテリパック31、32に対してインバータ38、DC-DCコンバータ40、又は充電口41を接続したり切断したりする。ジャンクションボックス39と接続切替部31a、32aとは、各バッテリパック31、32に対するインバータ38、DC-DCコンバータ40、及び充電口41の接続と切断とを切り替える接続切替装置である。
 また、各バッテリパック31、32には、BMU(battery management unit;バッテリ監視装置)31b、32bが設けられている。図1では、BMU31b、32bは対応するバッテリパック31、32内に設けられているが、BMU31b、32bは対応するバッテリパック31、32に内蔵されていてもよいし、又はバッテリパック31、32の外側に設置されていてもよい。
 BMU31bは、対応するバッテリパック31を監視及び制御する。BMU32bは、対応するバッテリパック32を監視及び制御する。具体的には、BMU31b、32bは、バッテリパック31、32の内部に備わるリレーの開閉を制御して、バッテリパック31、32からの電力供給の開始及び停止を制御する。また、BMU31b、32bは、バッテリパック31、32の温度、電圧、電流、又は内部のセルの端子電圧等を検出する。
 さらに、BMU31b、32bは、例えばバッテリパック31、32の内部のセルの端子電圧に基づいて、電圧測定方式によりバッテリパック31、32の残容量(残電力量)を検出する。なお、バッテリパック31、32の残容量の検出方法は、電圧測定方式に限定されず、クーロン・カウンタ方式、電池セル・モデリング方式、インピーダンス・トラック方式などのような他の方式であってもよい。また、バッテリパック31、32の残容量を検出する容量検出部を、BMU31b、32bとは別に設けてもよい。
 低圧バッテリ33は、バッテリユニット30より低電圧の蓄電池である。低圧バッテリ33は、DC-DCコンバータ40から供給される電力により充電される。低圧バッテリ33は、電動作業機1に備わる電装品に電力を供給する。
 ラジエータ35は、電動モータ9、インバータ38、DC-DCコンバータ40、及びバッテリユニット30等の高発熱型の電気機器を冷却するための冷却水を冷却する。高発熱型の電気機器とは、電力で動作することにより、電動作業機1に備わる他の電気機器より高い熱を発する電気機器のことである。冷却水は、単なる水ではなく、例えば寒冷地でも凍らないような液体から構成されている。
 ラジエータ35は、ファンモータ35aと、当該ファンモータ35aの動力により回転駆動するラジエータファン及び熱交換部(図示省略)を有している。ファンモータ35aは、低圧バッテリ33の電力で駆動する。
 冷却用ポンプ36は、ラジエータ35及び上記の高発熱型の電気機器と共に、機体2内に配設された冷却水路(図示省略)に設けられている。冷却用ポンプ36は、その冷却水路に対して冷却水を吐出及び循環させる。
 オイルクーラ37は、前述した油圧アクチュエータML、MR、MT、C1~C5や、後述する油圧ポンプP1、P2及びコントロールバルブCV(図2等に図示)といった油圧機器を通過した作動油を冷却する。オイルクーラ37は、ファンモータ37aと、当該ファンモータ37aの動力により回転駆動するオイルクーラファン及び熱交換部(図示省略)を有している。ファンモータ37aは、低圧バッテリ33の電力で駆動する。
 表示装置43は、液晶ディスプレイ又はタッチパネルなどから構成されていて、各種の情報を表示する。例えば、電動モータ9の駆動状態などを示す情報を、表示装置43は表示する。油温検出装置44は、作動油の温度を検出するセンサから構成されている。以下、作動油の温度を「作動油温」と言う。
 AI(オートアイドリング)-SW(スイッチ)45は、作動油の油圧により作動する圧力センサから構成されている。AI-SW45は、作業装置20、10の少なくともいずれかが作動しているときにオン状態になり、作業装置20、10がいずれも作動していないときにオフ状態になる。即ち、AI-SW45は、作業装置20、10の作動の有無を検出する。
 次に、電動作業機1に備わる油圧回路について説明する。図2は、電動作業機1に備わる油圧回路Kを示した図である。油圧回路Kには、油圧アクチュエータC1~C5、ML、MR、MT、コントロールバルブCV、油圧ポンプP1、P2、作動油タンク48、オイルクーラ37、操作弁PV1~PV6、アンロード弁58、及び油路50などの油圧機器が設けられている。
 複数設けられた油圧ポンプP1、P2のうち、一方は作動用油圧ポンプP1であり、他方はコントロール用油圧ポンプP2である。これらの油圧ポンプP1、P2は、電動モータ9の動力により駆動する。
 作動用油圧ポンプP1は、作動油タンク48に貯留された作動油を吸引した後、コントロールバルブCVに向かって作動油を吐出する。図2では、便宜上、作動用油圧ポンプP1を1つ図示しているが、これに限らず、各油圧アクチュエータC1~C5、ML、MR、MTへ作動油を供給可能に、作動用油圧ポンプP1を適宜数設ければよい。
 コントロール用油圧ポンプP2は、作動油タンク48に貯留された作動油を吸引した後吐出することにより、信号用又は制御用等の油圧を出力する。即ち、コントロール用油圧ポンプP2はパイロット油を供給(吐出)する。コントロール用油圧ポンプP2も適宜数設ければよい。
 コントロールバルブCVは、複数の制御弁V1~V8を有している。各制御弁V1~V8は、油圧ポンプP1、P2から各油圧アクチュエータC1~C5、ML、MR、MTに出力する作動油の流量の制御(調整)を調整する。
 具体的には、スイング制御弁V1は、スイングシリンダC1に供給する作動油の流量を制御する。ブーム制御弁V2は、ブームシリンダC2に供給する作動油の流量を制御する。アーム制御弁V3は、アームシリンダC3に供給する作動油の流量を制御する。バケット制御弁V4は、バケットシリンダC4に供給する作動油の流量を制御する。ドーザ制御弁V5は、ドーザシリンダC5に供給する作動油の流量を制御する。左用走行制御弁V6は、左側の走行モータMLに供給する作動油の流量を制御する。右用走行制御弁V7は、右側の走行モータMRに供給する作動油の流量を制御する。旋回制御弁V8は、旋回モータMTに供給する作動油の流量を制御する。
 操作弁(リモコン弁)PV1~PV6は、操作装置5に備わる操作レバー5a、5b(図1)の操作に応じて作動する。各操作弁PV1~PV6の作動量(操作量)に比例して、パイロット油が各制御弁V1~V8に作用することで、各制御弁V1~V8のスプールが直進移動する。そして、各制御弁V1~V8のスプールの移動量に比例する流量の作動油が、制御対象の油圧アクチュエータC1~C5、ML、MR、MTに供給される。さらに、各油圧アクチュエータC1~C5、ML、MR、MTが、各制御弁V1~V8からの作動油の供給量に応じて駆動する。
 言い換えれば、操作レバー5a、5bが操作されることで、制御弁V1~V8に作用する作動油(パイロット油)が調整されて、制御弁V1~V8が制御される。そして、制御弁V1~V8から油圧アクチュエータC1~C5、ML、MR、MTに供給される作動油の流量が調整されて、油圧アクチュエータC1~C5、ML、MR、MTの駆動と停止とが制御される。
 油路50は、例えばホース又は金属等の材料で形成された管から構成されている。油路50は、油圧回路Kに設けられた各部を接続し、各部に対して作動油又はパイロット油を流す流路である。油路50には、第1油路51、第2油路52、第1吸引油路54、第2吸引油路55、及び制限油路57が含まれている。
 第1吸引油路54は、作動用油圧ポンプP1が作動油タンク48から吸引した作動油を流す流路である。第2吸引油路55は、コントロール用油圧ポンプP2が作動油タンク48から吸引した作動油を流す流路である。第1油路51は、作動用油圧ポンプP1が吐出した作動油をコントロールバルブCVの制御弁V1~V8に向かって流す流路である。第1油路51は、コントロールバルブCV内で複数に分岐して、各制御弁V1~V8に接続されている。第2油路52は、制御弁V1~V8を通過した作動油を作動油タンク48に向かって流す流路である。作動油タンク48は作動油を貯留する。第2油路52には、往復油路52aと排出油路52bとが含まれている。
 往復油路52aは、各制御弁V1~V8と制御対象の油圧アクチュエータC1~C5、ML、MR、MTとを2本1対で接続するように複数設けられている。往復油路52aは、接続された制御弁V1~V8から油圧アクチュエータC1~C5、ML、MR、MTに作動油を供給したり、油圧アクチュエータC1~C5、ML、MR、MTから制御弁V1~V8に作動油を戻したりする流路である。排出油路52bの一端側は複数に分岐して、各制御弁V1~V8に接続されている。排出油路52bの他端部は、作動油タンク48に接続されている。
 第1油路51を通っていずれかの制御弁V1~V8に流れた作動油の一部は、当該制御弁V1~V8を通過して往復油路52aの一方を通り、制御対象の油圧アクチュエータC1~C5、ML、MR、MTに供給される。そして、その油圧アクチュエータC1~C5、ML、MR、MTから排出された作動油は、往復油路52aの他方を通って接続された制御弁V1~V8に戻り、当該制御弁V1~V8を通過して、排出油路52b流れる。
 また、第1油路51を通っていずれかの制御弁V1~V8に流れた作動油の他部は、油圧アクチュエータC1~C5、ML、MR、MTへ供給されることなく、当該制御弁V1~V8を通過して排出油路52bに流れる。排出油路52bには、オイルクーラ37が設けられている。オイルクーラ37は、いずれかの制御弁V1~V8から排出油路52bを通って流れて来た作動油を冷却する。
 オイルクーラ37で冷却された作動油は、排出油路52bを通って作動油タンク48に戻る。上述したように、油路54、51、52は、作動油を作動油タンク48と油圧ポンプP1とコントロールバルブCVの制御弁V1~V8と(一部の作動油は油圧アクチュエータC1~C5、ML、MR、MTも)に対して循環させるように配設されている。
 制限油路57は、コントロール用油圧ポンプP2が吐出した作動油を操作弁PV1~PV6に流す流路である。制限油路57の一端部は、コントロール用油圧ポンプP2に接続され、他端側は複数に分岐して、各操作弁PV1~PV6の一次側のポート(一次ポート)に接続されている。
 制限油路57には、2位置切換電磁弁から成るアンロード弁58が設けられている。アンロード弁58は、アンロードレバー5c(図1)の操作に連動して、第1位置58aと第2位置58bのいずれかに切り替わる。アンロード弁58が第1位置58aに切り換わることで、作動用油圧ポンプP1から油圧アクチュエータC1~C5、ML、MR、MTへ作動油が供給され、油圧アクチュエータC1~C5、ML、MR、MT、作業装置20、及び走行装置10の作動が許可される。また、アンロード弁58が第2位置58bに切り換わることで、作動用油圧ポンプP1から油圧アクチュエータC1~C5、ML、MR、MTへの作動油の供給が遮断され、油圧アクチュエータC1~C5、ML、MR、MT、作業装置20、及び走行装置10の作動が許可されなくなる(作動禁止状態)。
 詳しくは、アンロードレバー5cがロード位置(第1位置)に操作されることで、アンロード弁58が制御装置7により第1位置(油供給位置、ロード位置)58aに切り換えられ、コントロール用油圧ポンプP2から制限油路57に吐出された作動油が操作弁PV1~PV6に供給されて、制御弁V1~V8が操作可能になる。これにより、油圧アクチュエータC1~C5、ML、MR、MT、作業装置20、及び走行装置10も操作可能になり、これら各部C1~C5、ML、MR、MT、20、10の作動が許可される。操作弁PV1~PV6から排出された作動油は、別の排出油路(図示省略)を通って作動油タンク48に戻る。
 また、アンロードレバー5cがアンロード位置(第2位置)に操作されることで、アンロード弁58が制御装置7により第2位置(油遮断位置、アンロード位置)58bに切り換えられ、コントロール用油圧ポンプP2から制限油路57に吐出された作動油が操作弁PV1~PV6に供給されなくなり、制御弁V1~V8が操作不可能になる(操作禁止状態)。これにより、油圧アクチュエータC1~C5、ML、MR、MT、作業装置20、及び走行装置10も操作不可能になり、これら各部C1~C5、ML、MR、MT、20、10の作動が許可されなくなる。また、アンロード弁58は、アンロードレバー5cの操作位置に関係なく、制御装置7により第1位置又は第2位置に切り換えられることもある。
 油圧回路Kには、上記以外にも、制御弁V1~V8の操作状態を検知するための操作検知油路(図示省略)が設けられている。操作検知油路は、コントロール用油圧ポンプP2から吐出されたパイロット油を、制御弁V1~V8の位置をそれぞれ切り換えるための複数の切換弁を順次経由させて、作動油タンク48に戻す油路である。操作検知油路において、最もコントロール用油圧ポンプP2側に配置された制御弁V1の上流側には、AI-SW45(図1)が接続されている。
 制御弁V1~V8のいずれかが中立位置から切換位置に操作されることで、上記操作検知油路の一部が遮断されて、当該操作検知油路内のパイロット油の圧力がある程度高くなり(いわゆる圧が立った状態)、AI-SW45がオン状態になる。即ち、少なくともいずれかの作業装置20、10の作動が有ることが、AI-SW45により検出される。また、制御弁V1~V8がいずれも中立位置にあるときは、上記操作検知油路が開通するため、当該操作検知油路内のパイロット油の圧力がある程度まで高くならず(いわゆる圧が立っていない状態)、AI-SW45がオフ状態になる。即ち、作業装置20、10の作動が無いことが、AI-SW45により検出される。
 次に、電動作業機1の動作を説明する。図3Aは、電動モータ9の回転数の基本制御データLabの一例をテーブルで示す図である。図3Bは、電動モータ9の回転数の基本制御データLabの一例をグラフで示す図である。図4は、電動モータ9の回転数の基本制御データLabと制御データLaの一例をグラフで示す図である。図5は、電動作業機1における電動モータ9の回転数の制御動作の一例を示すフローチャートである。
 図3A~図4に示す基本制御データLabは、制御装置7の記憶部7bに予め記憶されている。記憶部7bは、本発明の「記憶装置」の一例である。図5に示す一連の制御動作は、制御装置7のCPU7aが、記憶部7bに予め記憶されたソフトウェアプログラムと基本制御データLabに基づいて実行する。以下、便宜上、電動モータ9の回転数を「モータ回転数」と言う。
 図3A及び図3Bなどに示す基本制御データLabは、作動油温が所定温度(例えば-10℃)以下にあるときにおいて、電動モータ9を始動させる際に、所定の基本遅延時間(25秒)Zabをかけてモータ回転数を、0rpmから漸次増加させて所定の基本目標回転数(2200rpm)Rtbに設定するための、モータ回転数の変化を示す制御データである。また、図3A及び図3Bは、モータ回転数を増加させ始めてからの経過時間とモータ回転数の制御値との相関関係を示している。また、図3Bに示すように、基本制御データLabは曲線状のデータである。
 基本目標回転数(2200rpm)Rtbは、電動モータ9に対して設定可能な最大回転数である。基本遅延時間(25秒)Zabは、モータ回転数を増加させ始めてから基本目標回転数Rtbに設定するまでの時間である。例えば、原動機としてディーゼルエンジンを搭載した別の作業機において、作動油温が所定温度以下にある状況で、ディーゼルエンジンを始動させたときの、ディーゼルエンジンの回転数の変化を示す実測データに合わせるように、基本制御データLabは作成されている。
 図3Bに示すように、基本制御データLabでは、基本遅延時間(25秒)Zabを所定の開始直後区間Zab1と途中区間Zab2と終了直前区間Zab3の3つに区分されている。そのうち、途中区間Zab2では、モータ回転数が増加開始時点t0からの経過時間に比例するように(略比例)増加している。また、途中区間Zab2の時間的前後に相当する開始直後区間Zab1と終了直前区間Zab3では、モータ回転数が途中区間Mb2より緩やかに増加している。さらに、モータ回転数は、増加し始めてから「24秒」で基本目標回転数Rtb(最大回転数2200rpm)に到達しているが、モータ回転数を基本目標回転数Rtbで安定させるために、基本遅延時間Zabが「24秒」より長い「25秒」に設定されている。即ち、基本遅延時間Zabは、電動モータ9を始動させて、モータ回転数を基本目標回転数Rtbに安定させることが可能な時間に設定されている。
 例えばオペレータによりスタータSW8(図1)がオン操作されると、制御装置7は、電動モータ9の始動指示が有ったと判断して(図5のS1)、アクセルダイヤル5d(図1)の操作位置に応じて電動モータ9の目標回転数Rtを決定する(S2)。また、制御装置7は、油温検出装置44により作動油温を検出し、作動油温が所定温度(例えば-10℃のような低温度)より高いときは(S3:NO)、インバータ38により電動モータ9に電力を供給して、電動モータ9を始動し、モータ回転数を一気に増加させて目標回転数Rtに設定する(S4)。これにより、電動モータ9の始動が完了して、電動モータ9が駆動状態となる。この後、制御装置7は、モータ回転数を目標回転数Rtに保持しながら、モータ回転数の変更指示を待つ。
 一方、作動油温が所定温度以下であるときは(S3:YES)、制御装置7は、記憶部7bに記憶された基本制御データLabと目標回転数Rtとに基づいて、モータ回転数を目標回転数Rtに設定するまでの遅延時間Zaを決定する(S5)。また、制御装置7は、遅延時間Zaをかけてモータ回転数を目標回転数Rtに設定するための、モータ回転数の変化を示す制御データLaを作成する(S6)。
 例えば、目標回転数Rtが基本目標回転数Rtbと等しい場合、制御装置7は、基本遅延時間Zab(図3Bなど)を遅延時間Zaとして決定し(図5のS5)、基本制御データLabを制御データLaとして作成(決定)する(S6)。
 対して、目標回転数Rtが基本目標回転数Rtbと異なる場合、即ち目標回転数Rtが基本目標回転数Rtbより小さい場合、制御装置7は、例えば、基本目標回転数Rtbと目標回転数Rtとの差と基本制御データLabとに基づいて、遅延時間Zaを決定し(S5)、制御データLaを作成する(S6)。
 具体的には、制御装置7は、例えばアクセルダイヤル5dの操作位置に応じて目標回転数Rtを「1000rpm」に決定した場合、図3A~図4に示す基本制御データLabに基づいて電動モータ9の回転数を変化させた場合を想定し、モータ回転数が「1000rpm」に到達するまでの経過時間「11秒」を、遅延時間Zaとして決定する(図5のS5)。
 また、制御装置7は、基本目標回転数(2200rpm)Rtbと目標回転数(1000rpm)Rtとの差と、遅延時間(11秒)Zaとに応じて、基本制御データLabを縮小補正することにより、制御データLaを作成する(図5のS6)。より詳しくは、基本制御データLabは、図4などに示すように、経過時間が基本遅延時間Labであり且つ電動モータ9の回転数が基本目標回転数Rtbである基本終点Qebを含んでいる。制御装置7は、経過時間が遅延時間Zaであり且つ電動モータ9の回転数が目標回転数Rtである目標終点Qeに、基本終点Qebが一致するように、基本制御データLabを縮小補正することにより、制御データLaを作成する。アクセルダイヤル5dの操作に応じて他の目標回転数Rtが決定された場合も、上記と同様に、遅延時間Zaが決定され、制御データLaが作成される。
 図4に示すように、制御データLaでも、遅延時間Zaを所定の開始直後区間Za1と途中区間Za2と終了直前区間Za3の3つに区分し、途中区間Za2でモータ回転数が、増加開始時点t0からの経過時間に比例して増加している。また、開始直後区間Za1と終了直前区間Za3で電動モータ9の回転数が、途中区間Za2よりを緩やかに増加している。さらに、モータ回転数は、増加し始めてから約「10.5秒」で目標回転数Rtに到達しているが、モータ回転数を目標回転数Rtで安定させるために、遅延時間Zaが「10.5秒」より長い「11秒」に設定されている。即ち、遅延時間Zaは、電動モータ9を始動させて、モータ回転数を目標回転数Rtに安定させることが可能な時間に設定されている。
 次に、制御装置7は、制御データLaに従って、インバータ38により電動モータ9に供給している電力(例えば電流)の大きさを調整して、遅延時間Zaをかけてモータ回転数を漸次増加させて目標回転数Rtに設定する(図5のS7)。またこの際、制御装置7は、モータ回転数を増加させ始めてからの経過時間を計数し、回転数検出装置42により検出された電動モータ9の実回転数と、制御データLaで示されるモータ回転数の制御値とを所定のタイミングで比較し、当該実回転数を制御値に近づけるように、インバータ38によりモータ回転数を制御する。またこの際、制御装置7は、電動モータ9の実回転数が制御値以下になるように、インバータ38によりモータ回転数を制御してもよい。
 図3B及び図4の制御データLa、Lab上に示す各点は、制御装置7が電動モータ9の実回転数とモータ回転数の制御値とを比較する所定のタイミングである。遅延時間Za、Zabにおける開始直後区間Za1、Zab1と終了直前区間Za3、Zab3では、途中区間Za2、Zab2より、比較タイミングが多く且つ比較タイミングの間隔が短くなっている。即ち、制御装置7は、途中区間Za2、Zab2よりも、開始直後区間Za1、Zab1と終了直前区間Za3、Zab3で多くの回数、電動モータ9の実回転数とモータ回転数の制御値とを比較する。
 遅延時間Zaをかけてモータ回転数が目標回転数Rtに設定されると(図5のS7)、電動モータ9の始動が完了して、電動モータ9が駆動状態となる。この後、制御装置7は、モータ回転数を目標回転数Rtに保持しながら、モータ回転数の変更指示を待つ。
 電動モータ9の駆動中に、例えばオペレータによりアクセルダイヤル5dが操作されると、制御装置7は、モータ回転数の変更指示が有ったと判断し(図5のS8:YES)、アクセルダイヤル5dの操作位置に応じて目標回転数Rtを演算する(S9)。そして、制御装置7は、インバータ38により電動モータ9に供給する電力を調整して、モータ回転数を目標回転数Rtに一致するように変更する(S10)。
 その後、電動モータ9の停止指示が無ければ(S11:NO)、制御装置7は、処理S8へ移行して、再度モータ回転数の変更指示を待つ。また、例えばオペレータによりスタータSW8がオフ操作されると、制御装置7は、電動モータ9の停止指示が有ったと判断して(S11:YES)、インバータ38により電動モータ9への電力供給を遮断して、電動モータ9を停止する(S12)。
 図5に示した実施形態では、作動油温が所定温度以下であるときにおいて、電動モータ9を始動する際に、遅延時間Zaをかけてモータ回転数を漸次増加させて目標回転数Rtに設定した例を示したが、これのみに限定するものではない。例えば、電動モータ9の駆動中で且つ作動油温が所定温度以下であるときにおいて、アクセルダイヤル5dの操作によりモータ回転数を大きな回転数に変更させる際にも、制御装置7が、アクセルダイヤル5dの操作位置に応じて目標回転数を演算し、遅延時間を決定し、モータ回転数の変化を示す制御データを作成してもよい。そして、制御装置7が、当該制御データに従ってモータ回転数を漸次増加させて目標回転数に設定するようにしてもよい。
 また、図5の処理S7の実行中、即ちモータ回転数の漸次増加中に、電動モータ9の始動に時間(遅延時間Za)がかかることをオペレータに対して通知したり、アクセルダイヤル5dの操作を受け付けて、目標回転数Rtを変更したりしてもよい。これらの実施形態を図6に示している。
 図6は、図5の処理S7の詳細の一例を示すフローチャートである。制御装置7は、図5の処理S1~S3、S5、S6を経由した後、処理S7において、制御データLaに従ってインバータ38によりモータ回転数の漸次増加を開始すると(図6のS21)、電動モータ9が始動中であることを示唆する通知(モータ始動中通知)を表示装置43に表示させる(S22)。当該モータ始動中通知として、例えば「モータ始動中」又は「モータ出力制限中」などのメッセージを、制御装置7が表示装置43に表示させる。又は、制御装置7が、遅延時間Zaと、モータ回転数の漸次増加を開始してからの経過時間とを、表示装置43に表示させたり、遅延時間Zaに対する経過時間の割合(%)を、表示装置43に表示させたりしてもよい。
 そして、モータ回転数の変更指示が無く(S23:NO)、遅延時間Zaが経過せず又は回転数検出装置42により検出された電動モータ9の実回転数が目標回転数Rtに到達していなければ(S24:NO)、制御装置7は、モータ回転数の漸次増加を開始してからの経過時間が開始直後区間Za1を超過したか否かを確認する。
 経過時間が開始直後区間Za1を超過していなければ(S25:NO、経過時間<開始直後区間Za1)、制御装置7は、アンロード弁58(図2)を第2位置58bに切り換えることにより、作業装置20、10の作動を禁止する(図6のS26)。これにより、オペレータにより操作部材5a、5b(図1)が操作されても、当該操作が受け付けられず、作業装置20、10が作動することはない。対して、経過時間が開始直後区間Za1を超過していれば(S25:YES、経過時間≧開始直後区間Za1)、制御装置7は、アンロード弁58を第1位置58aに切り換えることにより、作業装置20、10の作動を許可する(S27)。これにより、オペレータが操作部材5a、5bのいずれかを操作することで、当該操作が受け付けられて、当該操作に応じて作業装置20、10が作動する。
 一方、モータ回転数の漸次増加中に、例えばオペレータによりアクセルダイヤル5dが操作されると、制御装置7は、モータ回転数の変更指示が有ったと判断し(S23:YES)、アクセルダイヤル5dの操作位置に応じて新たな目標回転数Rtを決定する(S28)。そして、新たな目標回転数Rtが、このとき回転数検出装置42により検出された電動モータ9の実回転数以上であれば(S29:NO)、制御装置7は、新たな目標回転数Rtを破棄し、制御データLaに従ったモータ回転数の漸次増加を継続する(S30)。即ち、図5の処理S2で演算された目標回転数Rtと、処理S5で決定された遅延時間Zaと、処理S6で作成された制御データLaとがそれぞれ保持され、当該制御データLaに従ってモータ回転数の漸次増加が継続される。
 対して、新たな目標回転数Rtが電動モータ9の実回転数未満であれば(S29:YES)、制御装置7は、実行中のモータ回転数の漸次増加を一旦中断する(S31)。そして、制御装置7は、新たな目標回転数Rtに応じて遅延時間Zaを変更し(S32)、新たな目標回転数Rtと変更後の遅延時間Zaとに応じて、制御データLaを変更する(S33)。このとき、変更後の遅延時間Zaは、変更前の遅延時間Zaより短縮される。また、制御データLaは、モータ回転数の漸次増加を中断した時点(S31)から、変更後の遅延時間Zaの終了時点までの区間だけ変更される。そして、制御装置7は、変更後の制御データLaに従って、モータ回転数の漸次増加を再開する(S34)。
 その後、モータ回転数の変更指示が無く(S23:NO)、遅延時間Zaが経過し且つ電動モータ9の実回転数が目標回転数Rtに到達すると(S24:YES)、制御装置7は、インバータ38によりモータ回転数の漸次増加を停止して、モータ回転数を目標回転数Rtに保持する(S35)。これにより、電動モータ9の始動が完了して、電動モータ9が駆動状態となる。また、制御装置7は、表示装置43によるモータ始動中通知の表示を停止(OFF)する(S36)。この後、制御装置7は、モータ回転数を目標回転数Rtに保持しながら、図5の処理S8へ移行して、モータ回転数の変更指示を待つ。
 他の例として、図6の処理S24に代えて、遅延時間Zaが経過したという条件と、電動モータ9の実回転数が目標回転数Rtに到達したという条件のうち、いずれか一方の条件だけを採用して、採用した条件が成立していなければ、判定S25を実行し、採用した条件が成立していれば、処理S35を実行するようにしてもよい。
 以上の実施形態で示した所定温度、遅延時間Za、Zab、目標回転数Rt、Rtb、並びに制御データLa、Labの経過時間及びモータ回転数などの数値は一例であって、当該数値に限定するものではない。また、図4などに示した制御データLa、Labの制御値と電動モータ9の実回転数を比較するタイミングの数と間隔を、遅延時間Zaが短縮される程減らしてもよい。
 以上の実施形態では、制御装置7が、スタータSW8のオン・オフ操作に応じて、電動モータ9を始動・停止し、アクセルダイヤル5dの操作に応じて、電動モータ9の目標回転数Rtを演算した例を示したが、これらに限定するものではない。例えば制御装置7が、遠隔操作装置からの指令に応じて、電動モータ9を始動・停止したり、電動モータ9の目標回転数を設定したりしてもよい。又は、電動モータ9の始動時の目標回転数を予め設定された回転数にしてもよい。
 以上の実施形態では、基本制御データLabの基本目標回転数Rtbと基本遅延時間Zabとをそれぞれ最大値にした例を示したが、これに限定するものではなく、電動モータ9が回転可能な最大回転数より小さい所定の回転数を基本目標回転数Rtbに設定したり、遅延時間Zaを設定可能な範囲の最大時間より短い所定の時間を遅延時間Zaに設定したりしてもよい。さらにこれらの場合、基本目標回転数Rtbと目標回転数Rとの差に応じて、基本制御データLabを縮小補正又は拡大補正して、制御データLaを作成してもよい。
 以上の実施形態では、基本制御データLabを1つだけ示したが、例えば所定温度(-10℃)以下を複数の温度範囲に区分して、各温度範囲に対応する基本制御データを予め設定して記憶部7bに記憶させておき、制御装置7が、作動油温の属する温度範囲に対応した基本制御データを採用するようにしてもよい。またこの場合、例えば高い温度範囲より低い温度範囲の方で、基本遅延時間が長くなるように、複数の基本制御データを予め設定してもよい。また、制御装置7が有する記憶部7b以外の他の記憶装置に、基本制御データを予め記憶させてもよい。
 また例えば、アクセルダイヤル5dの操作により指示可能な電動モータ9の目標回転数を複数段階設け、複数段階の目標回転数のそれぞれに対応するように、複数の制御データを予め記憶部7bに記憶させておいてもよい。この場合の実施形態を図7及び図8を参照しながら説明する。
 図7は、アクセルダイヤル5dの一例を示す図である。図8は、電動モータ9の複数段階の目標回転数に対応する複数の制御データの一例を示す図である。図7に示すアクセルダイヤル5dは、低速位置Pol、中速位置Pom、及び高速位置Pohのいずれかに回転操作可能である。アクセルダイヤル5dを回転操作して、マーク部5dmを低速位置Pol、中速位置Pom、及び高速位置Pohのそれぞれに合わせることで、電動モータ9の目標回転数Rtとして、低目標回転数Rtl、中目標回転数Rtm、及び高目標回転数Rthをそれぞれ指示可能である。複数段階の目標回転数Rtl、Rtm、Rthのうち、低目標回転数Rtlが最も小さい回転数であり、高目標回転数Rthが最も大きい回転数である。
 図8に示す低制御データLalは、低遅延時間Zalをかけて電動モータ9の回転数を対応する低目標回転数Rtlに設定するための電動モータ9の回転数の変化を示す制御データである。中制御データLamは、中遅延時間Zamをかけて電動モータ9の回転数を対応する中目標回転数Rtmに設定するための電動モータ9の回転数の変化を示す制御データである。高制御データLahは、高遅延時間Zahをかけて電動モータ9の回転数を対応する高目標回転数Rthに設定するための電動モータ9の回転数の変化を示す制御データである。即ち、低目標回転数Rtl、低遅延時間Zal、及び低制御データLalは対応している。また、中目標回転数Rtm、中遅延時間Zam、及び中制御データLamは対応している。さらに、高標回転数Rth、高遅延時間Zah、及び高制御データLahは対応している。複数段階の遅延時間Zal、Zam、Zahのうち、低遅延時間Zalが最も短い時間であり、高遅延時間Lahが最も長い時間である。
 制御装置7の記憶部7bには、複数段階の目標回転数Rtl、Rtm、Rth毎に、対応する遅延時間Zal、Zam、Zah及び制御データLal、Lam、Lahが予め記憶されている。制御装置7は、作動油温が所定温度以下の状態で電動モータ9を始動する場合に、アクセルダイヤル5dにより指示されたいずれかの段階の目標回転数Rtl、Rtm、Rthに対応するいずれかの遅延時間Zal、Zam、Zah及び制御データLal、Lam、Lahを記憶部7bから読み出し、当該遅延時間及び制御データに基づいて電動モータ9の回転数を制御する。
 なお、上記では、アクセルダイヤル5dで指示可能な目標回転数を3段階設け、これに対応させて遅延時間と制御データも3段階設けた例を示したが、目標回転数、遅延時間、及び制御データを2段階或いは4段階以上設けてもよい。また、アクセルダイヤル5dで指示可能な目標回転数の数と、遅延時間及び制御データの数とを異ならせてもよい。例えば、アクセルダイヤル5dで指示可能な目標回転数の段階数をN個とし、遅延時間及び制御データの数をN個より少ないM個とし、制御装置7が、アクセルダイヤル5dで指示された目標回転数の大きさに応じて、当該目標回転数をM段階のいずれに属するかを判別し、当該属する段階に対応する遅延時間及び制御データを決定するようにしてもよい。
 以上の実施形態では、指示部材としてアクセルダイヤル5dを用い、作業用操作部材として作業用操作レバー5aと走行用操作レバー5bを用いた例を示したが、これらに限定するわけではない。例えば、押しボタン、スライドスイッチ、タンブラスイッチ、レバー、ジョイスティック、ダイヤル、又はキーなどの各種の操作部材を、作業用操作部材及び指示部材として用いてもよい。
 本実施形態の電動作業機1は、以下の構成を備え、効果を奏する。
 本実施形態の電動作業機1は、バッテリユニット30と、電動モータ9と、バッテリユニット30の電力を電動モータ9に供給して電動モータ9を駆動するインバータ38と、電動モータ9の動力により作動する油圧ポンプP1、P2と、油圧ポンプP1、P2から吐出された作動油の油圧により作動する油圧機器(油圧モータML、MR、MT、油圧シリンダC1~C5、コントロールバルブCV)と、作動油の温度Tを検出する油温検出装置44と、電動モータ9の回転数を検出する回転数検出装置42と、インバータ38と電動モータ9の駆動を制御する制御装置7と、を備え、制御装置7は、油温検出装置44により検出された作動油の温度が所定温度以下の状態で電動モータ9を始動する場合には、作動油の温度が所定温度よりも高い状態で電動モータ9を始動する場合よりも、電動モータ9の回転数が目標回転数Rtに到達するまでの時間が長くなるように、電動モータ9の回転数を漸次増加させて目標回転数Rtに設定する。
 上記の構成によれば、作動油の温度が所定温度以下の低温状態で電動モータ9を始動する際に、電動モータ9の回転数が目標回転数Rtまで一気に増加せずに漸次増加する。即ち、作動油温が低温状態で電動モータ9を始動する際に、電動モータ9の始動開始から始動完了までの時間(遅延時間Za)を意図的に遅延させている。このため、油圧ポンプP1、P2が急作動せず、サクション負圧が高くならず、油圧ポンプP1、P2内の作動油にキャビテーションが発生するのを抑制することができる。またこの結果、キャビテーションによる油圧ポンプP1、P2の摩耗と短寿命化を防ぐことができる。
 本実施形態では、電動作業機1は、電動モータ9の回転数を指示するために操作される指示部材(アクセルダイヤル)5dを備え、制御装置7は、作動油の温度が所定温度以下の状態で電動モータ9を始動する場合に、指示部材5dにより指示された回転数を目標回転数Rtとして、電動モータ9の回転数が目標回転数Rtで安定するまでの遅延時間Zaを決定し、電動モータ9の回転数を増加させ始めてから、遅延時間Zaの経過後に電動モータ9の回転数が目標回転数Rtで安定するように、電動モータ9の回転数を漸次増加させる。これにより、作動油の温度が低温状態で電動モータ9を始動して、電動モータ9の回転数を指示部材5dの操作位置に応じた目標回転数Rtに設定する際に、目標回転数Rtに応じて遅延時間Zaと制御データLaとを設定して、電動モータ9の回転数を適切に漸次増加させ、キャビテーションの発生を抑制することができる。
 また、本実施形態では、制御装置7は、指示部材5dの操作位置に応じて目標回転数Rtを演算する。これにより、オペレータが指示部材5dを操作して、電動モータ9の始動時の目標回転数Rtを任意に設定することができる。また、作動油の温度が低温状態にあっても、電動モータ9を始動する際に、キャビテーションの発生を抑制しつつ、電動モータ9の回転数をオペレータが望む目標回転数Rtに設定することができる。
 また、本実施形態では、電動作業機1は、所定の基本遅延時間Zabをかけて電動モータ9の回転数を所定の基本目標回転数Rtbで安定させるための、電動モータ9の回転数の変化を示す基本制御データLabが予め記憶された記憶装置(記憶部)7bを備え、制御装置7は、基本制御データLabに基づいて電動モータ9の回転数を変化させた場合に、電動モータ9の回転数が目標回転数Rtに到達するまでの時間を、遅延時間Zaとして決定する。これにより、基本遅延時間Zab、基本目標回転数Rtb、及び基本制御データLabをモデルとして、指示部材5dの操作位置に応じた目標回転数Rtに適合した遅延時間Zaを容易に設定することができる。
 また、本実施形態では、基本制御データLabは、電動モータ9の回転数の増加開始時点t0からの経過時間と電動モータ9の回転数との相関関係を示す曲線状のデータであり、前記経過時間が基本遅延時間Labであり且つ電動モータ9の回転数が基本目標回転数Rtbである基本終点Qebを含み、制御装置7は、前記経過時間が遅延時間Zaであり且つ電動モータ9の回転数が目標回転数Rtである目標終点Qeに、基本終点Qebが一致するように、基本制御データLabを補正することにより、遅延時間Zaをかけて電動モータ9の回転数を目標回転数Rtで安定させるための電動モータ9の回転数の変化を示す制御データLaを作成し、当該制御データLaに基づいて電動モータ9の回転数を制御する。これにより、基本制御データLabと目標回転数Rtとに基づいて、遅延時間Zaを決定し、制御データLaを作成する。これにより、基本制御データLabをモデルとして、遅延時間Zaをかけて電動モータ9の回転数を目標回転数Rtに設定するための制御データLaを容易に設定し、当該制御データLaに基づいて電動モータ9の回転数を適切に漸次増加させることができる。
 また、本実施形態では、基本目標回転数Rtbは、電動モータ9に対して設定可能な所定の最大回転数に設定されており、制御装置7は、目標終点Qeに基本終点Qebが一致するように、基本制御データRtbを縮小補正することにより、制御データLaを作成する。これにより、基本制御データLabを最大モデルとして、遅延時間Zaと目標回転数Rtとに対応する制御データLaを容易に設定することができる。
 また、本実施形態では、指示部材5dは、所定の複数段階の目標回転数Rtl、Rtm、Rthを指示可能であり、複数段階の目標回転数Rtl、Rtm、Rth毎に、対応する遅延時間Zal、Za、Zahと、当該対応する遅延時間Zal、Za、Zahをかけて電動モータ9の回転数を対応する目標回転数Rtl、Rtm、Rthで安定させるための電動モータ9の回転数の変化を示す制御データLal、Lam、Lahとが予め記憶された記憶装置7bを備え、制御装置7は、指示部材5dにより指示されたいずれかの段階の目標回転数Rtl、Rtm、Rthに対応する制御データLal、Lam、Lahに基づいて電動モータ9の回転数を制御する。これにより、作動油の温度が低温状態で電動モータ9を始動して、電動モータ9の回転数を指示部材5dの操作位置に応じたいずれかの段階の目標回転数Rtl、Rtm、Rthに設定する際に、当該目標回転数に対応する制御データLal、Lam、Lahを用いて、電動モータ9の回転数を適切に漸次増加させ、キャビテーションの発生を抑制することができる。
 また、本実施形態では、制御装置7は、制御データLaに従って電動モータ9の回転数を漸次増加させて目標回転数Rtで安定させる際に、電動モータ9の回転数を増加させ始めてからの経過時間を計数し、回転数検出装置42により検出された電動モータ9の実回転数と、制御データLaで示される電動モータ9の回転数の制御値とを所定のタイミング毎に比較し、実回転数を制御値に近づけるように、電動モータ9の回転数を制御する。これにより、作動油の温度が低温状態で電動モータ9を始動する際に、電動モータ9の実回転数が急激に増加するのを阻止して、油圧ポンプP1、P2内の作動油にキャビテーションが発生するのを一層抑制することができる。
 また、本実施形態では、制御装置7は、電動モータ9の回転数の増加開始時点t0から遅延時間Zaに至るまでの区間を分割した開始直後区間Za1、途中区間Za2、及び終了直前区間Za3のうち、途中区間Za2では、増加開始時点t0からの経過時間に比例するように、電動モータ9の回転数を増加させ、開始直後区間Za1と終了直前区間Za3では、途中区間Za2より電動モータ9の回転数を緩やかに変化させるように、制御データLaを作成する。これにより、電動モータ9の回転数の増加開始直後に、電動モータ9の回転数が急激に増加するのを防ぐことができる。また、電動モータ9の回転数の増加終了直前に、電動モータ9の回転数が目標回転数Rtを上回るのを防いで、電動モータ9の回転数を目標回転数Rtに合わせることができる。さらに、途中区間Za2では、開始直後区間Za1及び終了直前区間Za3より電動モータ9の回転数の増加量が多くなるので、電動モータ9の回転数を目標回転数Rtに設定して、電動モータ9の始動が完了するまでの時間(遅延時間Za)が無駄に長くなるのを防ぐことができる。
 また、本実施形態では、電動作業機1は、油圧機器(油圧モータML、MR、MT、油圧シリンダC1~C5、コントロールバルブCV)の動力により作動する作業装置20、10(作業装置20、走行装置10)と、作業装置20、10の作動を操作する操作部材5a、5b(作業用操作レバー5a、走行用操作レバー5b)と、を備え、制御装置7は、開始直後区間Za1では、操作部材5a、5bの操作による作業装置20、10の作動を禁止する。これにより、電動モータ9の回転数が小さくて、油圧ポンプP1、P2からの作動油の吐出量が少ないときに、操作部材5a、5bの操作に応じて、油圧機器(油圧モータML、MR、MT、油圧シリンダC1~C5、コントロールバルブCV)又は作業装置20、10が誤作動するのを防ぐことができる。
 また、本実施形態では、制御装置7は、制御データLaに従って電動モータ9の回転数を増加させているときに、指示部材5dが操作されると、指示部材5dの操作位置に応じて新たな目標回転数Rtを決定し、新たな目標回転数Rtが回転数検出装置42により検出された電動モータ9の実回転数より大きければ、新たな目標回転数Rtに応じて遅延時間Zaと制御データLaとを変更し、変更後の制御データLaに従って電動モータ9の回転数を制御する。
 上記により、作動油の温度が低温状態で制御データLaに従って電動モータ9を始動している最中に、電動モータ9の実回転数より大きい新たな目標回転数Rtが指示部材5dにより指示された場合、目標回転数Rtを新たな目標回転数Rtに変更して、電動モータ9の回転数を漸次増加させて新たな目標回転数Rtに設定することができる。また、電動モータ9の実回転数より小さい新たな目標回転数Rtが指示部材5dにより指示された場合、新たな目標回転数Rtを無視して、制御データLaに従って電動モータ9の回転数の漸次増加を継続して、電動モータ9の回転数を目標回転数Rtに設定することができる。
 さらに、本実施形態では、電動作業機1は、制御装置7による電動モータ9の回転数の漸次増加中に、電動モータ9が始動中であることを示唆する通知を表示する表示装置43を備えている。これにより、電動モータ9の始動に時間(遅延時間Za)がかかることをオペレータに対して視覚的に通知することができる。
 以上の実施形態では、本発明をバックホー等の電動作業機1に適用する場合の例について説明したが、本発明の適用対象はこれに限らず、例えば、ホイールローダ、コンパクトトラックローダ、スキッドステアローダ等の他の建設機械に適用してもよく、トラクター、コンバイン、田植機、芝刈機等の農業機械に適用してもよい。
  1   電動作業機
 5a   作業用操作レバー(操作部材)
 5b   走行用操作レバー(操作部材)
 5d   アクセルダイヤル(指示部材)
  7   制御装置
 7b   記憶部(記憶装置)
  9   電動モータ
 10   走行装置(作業装置)
 20   作業装置
 30   バッテリユニット
 38   インバータ
 42   回転数検出装置
 43   表示装置
 44   油温検出装置
 C1~C5  油圧シリンダ(油圧機器)
 CV   コントロールバルブ(油圧機器)
 La、Lah、Lal、Lam  制御データ
 Lab  基本制御データ
 ML、MR、MT  油圧モータ(油圧機器)
 P1、P2  油圧ポンプ
 Qe   目標終点
 Qeb  基本終点
 Rt、Rth、Rtl、Rtm  目標回転数
 Rtb  基本目標回転数
 Za、Zah、Zal、Zam  遅延時間
 Za1  開始直後区間
 Za2  途中区間
 Za3  終了直前区間
 Zab  基本遅延時間
 Zab1  開始直後区間
 Zab2  途中区間
 Zab3  終了直前区間

Claims (12)

  1.  バッテリユニットと、
     電動モータと、
     前記バッテリユニットの電力を前記電動モータに供給して前記電動モータを駆動するインバータと、
     前記電動モータの動力により作動する油圧ポンプと、
     前記油圧ポンプから吐出された作動油の油圧により作動する油圧機器と、
     前記作動油の温度を検出する油温検出装置と、
     前記電動モータの回転数を検出する回転数検出装置と、
     前記インバータと前記電動モータの駆動を制御する制御装置と、を備え、
     前記制御装置は、前記油温検出装置により検出された前記作動油の温度が所定温度以下の状態で前記電動モータを始動する場合には、前記作動油の温度が前記所定温度よりも高い状態で前記電動モータを始動する場合よりも、前記電動モータの回転数が目標回転数に到達するまでの時間が長くなるように、前記電動モータの回転数を漸次増加させる電動作業機。
  2.  前記電動モータの回転数を指示するために操作される指示部材を備え、
     前記制御装置は、
     前記作動油の温度が前記所定温度以下の状態で前記電動モータを始動する場合に、
     前記指示部材により指示された回転数を前記目標回転数として、前記電動モータの回転数が前記目標回転数で安定するまでの遅延時間を決定し、
     前記電動モータの回転数を増加させ始めてから、前記遅延時間の経過後に前記電動モータの回転数が前記目標回転数で安定するように、前記電動モータの回転数を漸次増加させる請求項1に記載の電動作業機。
  3.  前記制御装置は、前記指示部材の操作位置に応じて前記目標回転数を演算する請求項2に記載の電動作業機。
  4.  所定の基本遅延時間をかけて前記電動モータの回転数を所定の基本目標回転数で安定させるための、前記電動モータの回転数の変化を示す基本制御データが予め記憶された記憶装置を備え、
     前記制御装置は、前記基本制御データに基づいて前記電動モータの回転数を変化させた場合に、前記電動モータの回転数が前記目標回転数に到達するまでの時間を、前記遅延時間として決定する請求項2又は3に記載の電動作業機。
  5.  前記基本制御データは、前記電動モータの回転数の増加開始時点からの経過時間と前記電動モータの回転数との相関関係を示す曲線状のデータであり、前記経過時間が前記基本遅延時間であり且つ前記電動モータの回転数が前記基本目標回転数である基本終点を含み、
     前記制御装置は、前記経過時間が前記遅延時間であり且つ前記電動モータの回転数が前記目標回転数である目標終点に、前記基本終点が一致するように、前記基本制御データを補正することにより、前記遅延時間をかけて前記電動モータの回転数を前記目標回転数で安定させるための前記電動モータの回転数の変化を示す制御データを作成し、当該制御データに基づいて前記電動モータの回転数を制御する請求項4に記載の電動作業機。
  6.  前記基本目標回転数は、前記電動モータに対して設定可能な所定の最大回転数に設定されており、
     前記制御装置は、前記目標終点に前記基本終点が一致するように、前記基本制御データを縮小補正することにより、前記制御データを作成する請求項5に記載の電動作業機。
  7.  前記指示部材は、所定の複数段階の目標回転数を指示可能であり、
     前記複数段階の目標回転数毎に、対応する前記遅延時間と、当該対応する遅延時間をかけて前記電動モータの回転数を対応する前記目標回転数で安定させるための前記電動モータの回転数の変化を示す制御データとが予め記憶された記憶装置を備え、
     前記制御装置は、前記指示部材により指示されたいずれかの段階の前記目標回転数に対応する前記制御データに基づいて前記電動モータの回転数を制御する請求項2又は3に記載の電動作業機。
  8.  前記制御装置は、
     前記電動モータの回転数を漸次増加させて前記目標回転数で安定させる際に、
     前記回転数検出装置により検出された前記電動モータの実回転数と、前記制御データで示される前記電動モータの回転数の制御値とを所定のタイミング毎に比較し、
     前記実回転数を前記制御値に近づけるように、前記電動モータの回転数を制御する請求項5~7のいずれか1項に記載の電動作業機。
  9.  前記制御装置は、前記電動モータの回転数の増加開始時点から前記遅延時間に至るまでの区間を分割した開始直後区間、途中区間、及び終了直前区間のうち、前記途中区間では、前記増加開始時点からの経過時間に比例するように、前記電動モータの回転数を増加させ、前記開始直後区間と前記終了直前区間では、前記途中区間より前記電動モータの回転数を緩やかに変化させる請求項2~8のいずれか1項に記載の電動作業機。
  10.  前記油圧機器の動力により作動する作業装置と、
     前記作業装置の作動を操作する操作部材と、を備え、
     前記制御装置は、前記開始直後区間では、前記操作部材の操作による前記作業装置の作動を禁止する請求項9に記載の電動作業機。
  11.  前記制御装置は、
     前記制御データに従って前記電動モータの回転数を増加させているときに、前記指示部材が操作されると、前記指示部材の操作位置に応じて新たな目標回転数を決定し、
     前記新たな目標回転数が前記回転数検出装置により検出された前記電動モータの実回転数より大きければ、前記新たな目標回転数に応じて前記遅延時間と前記制御データとを変更し、
     変更後の前記制御データに従って前記電動モータの回転数を制御する請求項5~8のいずれか1項に記載の電動作業機。
  12.  前記制御装置による前記電動モータの回転数の漸次増加中に、前記電動モータが始動中であることを示唆する通知を表示する表示装置を備えた請求項1~11のいずれか1項に記載の電動作業機。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004350443A (ja) * 2003-05-23 2004-12-09 Hitachi Constr Mach Co Ltd 電動式建設機械
WO2013111613A1 (ja) * 2012-01-25 2013-08-01 日立建機株式会社 建設機械
JP2017227202A (ja) * 2016-06-24 2017-12-28 株式会社クボタ 作業機
JP2018087496A (ja) * 2015-04-02 2018-06-07 日立建機株式会社 ハイブリッド建設機械の始動装置
JP2018105081A (ja) * 2016-12-28 2018-07-05 株式会社クボタ 作業機の油圧システム
JP2019056236A (ja) * 2017-09-21 2019-04-11 日立建機株式会社 ハイブリッド式作業機械
JP2020039239A (ja) * 2018-09-05 2020-03-12 株式会社日立建機ティエラ 電動式建設機械

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004350443A (ja) * 2003-05-23 2004-12-09 Hitachi Constr Mach Co Ltd 電動式建設機械
WO2013111613A1 (ja) * 2012-01-25 2013-08-01 日立建機株式会社 建設機械
JP2018087496A (ja) * 2015-04-02 2018-06-07 日立建機株式会社 ハイブリッド建設機械の始動装置
JP2017227202A (ja) * 2016-06-24 2017-12-28 株式会社クボタ 作業機
JP2018105081A (ja) * 2016-12-28 2018-07-05 株式会社クボタ 作業機の油圧システム
JP2019056236A (ja) * 2017-09-21 2019-04-11 日立建機株式会社 ハイブリッド式作業機械
JP2020039239A (ja) * 2018-09-05 2020-03-12 株式会社日立建機ティエラ 電動式建設機械

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