WO2024085209A1 - 作業機械の制御システム、作業機械、及び作業機械の制御方法 - Google Patents
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- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
Definitions
- This disclosure relates to a work machine control system, a work machine, and a work machine control method.
- the work machine is equipped with a controller that operates based on power supplied from a battery. Even when the work machine is in a key-off state, if the work machine is left idle for an extended period of time, the battery may over-discharge (run down) due to dark current flowing from the battery to the controller. For this reason, the work machine is provided with a cut-off switch that cuts off the supply of power from the battery to the controller. When the work machine is to be idle for an extended period of time, the operator operates the cut-off switch, which stops the dark current from flowing from the battery to the controller. As dark current no longer flows from the battery to the controller, over-discharge of the battery is suppressed.
- the cutoff switch may be operated by mistake while the controller is operating. If the cutoff switch is operated while the controller is operating, the power supply from the battery to the controller is forcibly cut off. If the power supply from the battery to the controller is forcibly cut off, the controller may abnormally terminate. If the controller abnormally terminates, the controller may break down.
- Patent Document 1 discloses a construction machine equipped with a cutoff switch and an LED linked to the controller. The LED is lit while the controller is operating and goes out when the controller is shut down. By checking the LED, the operator can recognize whether the controller has been shut down or not. The operator does not operate the cutoff switch while the controller is operating, but can wait until the controller has shut down before operating the cutoff switch. Since the cutoff switch is prevented from being operated while the controller is operating, controller failure is prevented.
- a work machine is equipped with multiple controllers.
- a work machine may be equipped with a controller that is linked to an LED as described above and a controller that is not linked to an LED.
- a controller that is linked to an LED is equipped with a controller that is linked to an LED and a controller that is not linked to an LED, there is a demand for technology that prevents the supply of power from the battery to the controller from being forcibly cut off while the controller is operating.
- the purpose of this disclosure is to prevent the power supply from the battery to the controller from being forcibly cut off while the controller is in operation.
- a work machine control system includes a first controller that initiates a shutdown process based on a key-off signal from a key switch, a second controller that initiates a shutdown process based on the key-off signal, and an alarm device that changes from a first state to a second state when the shutdown process of the first controller ends.
- the first controller terminates the shutdown process after determining that the second controller has completed the shutdown process.
- the supply of power from the battery to the controller is prevented from being forcibly cut off while the controller is in operation.
- FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic diagram of a work machine according to an embodiment.
- FIG. 2 is a block diagram showing a work machine according to the embodiment.
- FIG. 3 is a block diagram showing a control system for a work machine according to an embodiment.
- FIG. 4 is a functional block diagram showing a processing circuit of the first controller according to the embodiment.
- FIG. 5 is a flowchart showing a control method for a work machine according to the embodiment.
- FIG. 6 is a diagram showing a control method for a work machine according to another embodiment.
- FIG. 1 is a diagram that illustrates a working machine 1 according to an embodiment.
- the working machine 1 is an electric working machine that uses a battery 2 as a drive source.
- the battery 2 is mounted on the working machine 1.
- the working machine 1 is an electric shovel.
- the working machine 1 has a lower traveling body 3 having tracks, an upper rotating body 4 supported by the lower traveling body 3, and a working implement 5 supported by the upper rotating body 4.
- the working implement 5 includes a boom connected to the upper rotating body 4, an arm connected to the boom, and a bucket connected to the arm.
- the battery 2 includes a secondary battery. At the work site of the work machine 1, the battery 2 is charged by a charging device 6.
- the battery 2 includes a rechargeable lithium-ion battery.
- the charging device 6 is connected to the work machine 1 via a cable 7.
- a charging port 8 is provided on the work machine 1.
- the cable 7 is attached and detached to the charging port 8.
- the power output from the charging device 6 is input to the battery 2 via the cable 7 and the charging port 8.
- the battery 2 is charged by the power output from the charging device 6.
- FIG. 2 is a block diagram showing a work machine 1 according to an embodiment.
- the work machine 1 has a battery 2, a charging port 8, a power distribution unit 9, an inverter 10, a main motor 11, a hydraulic pump 12, a DC/DC converter 13, and electrical equipment 14.
- the power distribution unit 9 distributes power from the battery 2.
- the inverter 10 supplies power from the power distribution unit 9 to the main motor 11.
- the inverter 10 converts the DC voltage output from the power distribution unit 9 into AC voltage and outputs it to the main motor 11.
- the main motor 11 is an electric motor.
- the main motor 11 is driven by power from the inverter 10.
- the hydraulic pump 12 is driven by the main motor 11.
- the hydraulic pump 12 discharges hydraulic oil.
- the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 12 is supplied to the hydraulic actuator of the work machine 1.
- the hydraulic actuator of the work machine 1 includes a traveling hydraulic motor that rotates the tracks of the lower traveling body 3, a swing hydraulic motor that swings the upper swing body 4, and a hydraulic cylinder that operates the work equipment 5.
- the DC/DC converter 13 converts the voltage of the battery 2 output from the power distribution unit 9 to a predetermined voltage. In this embodiment, the DC/DC converter 13 steps down the voltage of the battery 2 at a predetermined step-down ratio.
- the electric equipment 14 is driven based on the power output from the DC/DC converter 13.
- the electric equipment 14 includes auxiliary equipment.
- An example of the electric equipment 14 is an electric fan that generates an airflow for cooling the main motor 11.
- the electric equipment 14 may include a monitor disposed in the cab of the work machine 1. The monitor displays detection data from multiple sensors provided on the work machine 1 and displays the monitoring results of the status of the work machine 1.
- FIG. 3 is a block diagram showing the control system 20 of the work machine 1 according to the embodiment.
- the control system 20 has a battery 21, a cutoff switch 22, a key switch 23, an alarm device 24, a first controller 30 having an alarm switch 25, and a second controller 40.
- the electrical equipment 14 shown in Fig. 2 includes the alarm device 24, the first controller 30, and the second controller 40.
- the battery 21 supplies power to each of the alarm device 24, the first controller 30, and the second controller 40.
- the battery 21 may be the battery 2 shown in FIG. 2.
- the battery 21 may be a lead battery with a rated voltage lower than the rated voltage of the battery 2.
- the cutoff switch 22 cuts off the supply of power from the battery 21 to each of the alarm device 24, the first controller 30, and the second controller 40.
- the cutoff switch 22 is disposed between the negative pole of the battery 2 and the earth. One end of the cutoff switch 22 is connected to the negative pole of the battery 2. The other end of the cutoff switch 22 is connected to the earth.
- the cutoff switch 22 is operated by the operator of the work machine 1.
- the key switch 23 is operated by the operator to be in one of three operational states: key-off state, key-on state, or key-start state.
- key-off state When the operator turns the key switch 23 with the key inserted in the key cylinder, the key switch 23 rotates to one of the "off", "on”, or “start” positions.
- the key switch 23 When the key is turned to the "off” position, the key switch 23 goes into the key-off state.
- the key switch 23 goes into the key-on state.
- the key switch 23 goes into the key-start state.
- the key switch 23 outputs key signals to each of the first controller 30 and the second controller 40.
- the key signals output from the key switch 23 include a key-off signal that is output in a key-off state, a key-on signal that is output in a key-on state, and a key-start signal that is output in a key-start state.
- the key switch 23 When the key switch 23 is in the key-off state, power is not supplied to the alarm device 24, the first controller 30, and the second controller 40. When the key switch 23 is in the key-off state, the main motor 11 does not drive. When the key switch 23 is in the key-on state, power is supplied to the alarm device 24, the first controller 30, and the second controller 40. When the key switch 23 is in the key-on state, the main motor 11 cannot start driving. When the key switch 23 is in the key-start state, power is supplied to the alarm device 24, the first controller 30, and the second controller 40. When the key switch 23 is in the key-start state, the main motor 11 starts driving.
- the battery 21 may be over-discharged (dead) due to dark current flowing from the battery 21 to the first controller 30 and the second controller 40.
- the operator operates the cutoff switch 22, which stops dark current flowing from the battery 21 to the first controller 30 and the second controller 40. Since dark current no longer flows from the battery 21 to the first controller 30 and the second controller 40, over-discharge of the battery 21 is suppressed.
- the alarm device 24 is linked to the first controller 30.
- the alarm device 24 is connected to the first controller 30.
- the alarm device 24 is not connected to the second controller 40.
- the alarm device 24 is connected to the alarm switch 25 of the first controller 30.
- the alarm device 24 notifies that the first controller 30 is operating.
- the alarm device 24 operates in the first state.
- the alarm device 24 changes from the first state to the second state when the shutdown process of the first controller 30 is completed.
- the first controller 30 is shut down.
- the alarm device 24 changes from the first state to the second state.
- the alarm device 24 is a light-emitting device including a light-emitting diode (LED: Light Emitting Diode).
- LED Light Emitting Diode
- the light-emitting device 24 lights up based on the power supplied from the battery 21.
- the light-emitting device 24 being in the first state includes the light-emitting device 24 being in the on state.
- the light-emitting device 24 being in the second state includes the light-emitting device 24 being in the off state.
- the first controller 30 When the first controller 30 is in operation, the light-emitting device 24 is in the on state.
- the alarm device 24 changes from the on state to the off state.
- the alarm switch 25 is connected to the light-emitting device 24.
- the alarm switch 25 is provided between the light-emitting device 24 and earth.
- One end of the alarm switch 25 is connected to the light-emitting device 24.
- the other end of the alarm switch 25 is connected to earth.
- the first controller 30 controls a first element of the work machine 1.
- the first controller 30 operates based on power supplied from the battery 21.
- the first element is the power distribution unit 9.
- the first controller 30 is an electric controller that controls the power distribution unit 9.
- the first controller 30 is connected to the light-emitting device 24.
- the first controller 30 and the light-emitting device 24 are linked.
- the first controller 30 has an alarm function that links the light-emitting device 24.
- the second controller 40 controls the second element of the work machine 1.
- the second controller 40 operates based on power supplied from the battery 21.
- the second element is the inverter 10.
- the second controller 40 is an inverter controller that controls the inverter 10.
- the second controller 40 may control the DC/DC converter 13, or may control a monitor arranged in the cab of the work machine 1.
- the second controller 40 is not connected to the light-emitting device 24.
- the second controller 40 and the light-emitting device 24 are not linked.
- the second controller 40 does not have an alarm function.
- the first controller 30, the second controller 40, and the light-emitting device 24 are connected in parallel to the battery 21. Power from the battery 21 is supplied to the first controller 30, the second controller 40, and the light-emitting device 24.
- the first controller 30 and the second controller 40 are connected in parallel to the key switch 23.
- a key signal from the key switch 23 is input simultaneously to the first controller 30 and the second controller 40.
- the first controller 30 and the second controller 40 start up based on a key-on signal from the single key switch 23.
- the first controller 30 and the second controller 40 simultaneously start a shutdown process based on a key-off signal from the single key switch 23.
- the first controller 30 has a self-holding circuit 31, a power supply circuit 32, a processing circuit 33, and a memory circuit 34.
- the self-holding circuit 31 is connected to each of the battery 21 and the key switch 23.
- the self-holding circuit 31 receives a key signal from the key switch 23.
- the self-holding circuit 31 has an internal switch.
- the power supply circuit 32 supplies power supplied from the battery 21 via the self-holding circuit 31 to the components of the first controller 30.
- the components of the first controller 30 include a processing circuit 33 and a memory circuit 34.
- the power supply circuit 32 converts the voltage of the battery 21 to a predetermined voltage and supplies power to the components of the first controller 30.
- the internal switch of the self-holding circuit 31 is off, power from the battery 21 is not supplied to the power supply circuit 32 and the first controller 30 is shut down.
- the processing circuit 33 includes a processor such as a CPU (Central Processing Unit).
- the processing circuit 33 is connected to the key switch 23.
- the processing circuit 33 receives a key signal from the key switch 23.
- the memory circuit 34 includes non-volatile memory such as ROM (Read Only Memory) and EEPROM (Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory), and volatile memory such as RAM (Random Access Memory).
- non-volatile memory such as ROM (Read Only Memory) and EEPROM (Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)
- volatile memory such as RAM (Random Access Memory).
- the self-holding circuit 31 When the self-holding circuit 31 receives a key-on signal from the key switch 23, the internal switch of the self-holding circuit 31 turns on. When the internal switch of the self-holding circuit 31 turns on, power from the battery 21 is supplied to the processing circuit 33 and the memory circuit 34 via the self-holding circuit 31 and the power supply circuit 32. When power is supplied to the processing circuit 33 and the memory circuit 34, the processing circuit 33 and the memory circuit 34 start up. When the processing circuit 33 and the memory circuit 34 start up, the computer program stored in the non-volatile memory of the memory circuit 34 is read into the processing circuit 33, and control of the first controller 30 begins.
- the processing circuit 33 When the processing circuit 33 receives a key-off signal from the key switch 23, the shutdown process of the first controller 30 is initiated.
- An example of the shutdown process of the first controller 30 is a transfer process in which data stored in the volatile memory (RAM) of the storage circuit 34 is transferred to the non-volatile memory (EEPROM). Examples of data stored in the non-volatile memory include the operating time of the work machine 1, the load frequency of the hydraulic pump 12, and the fault history of the work machine 1.
- the processing circuit 33 transmits an operation signal D1 indicating that the processing circuit 33 is operating to the self-holding circuit 31 while the shutdown process is being performed.
- the internal switch of the self-holding circuit 31 maintains the on state even if the self-holding circuit 31 receives a key-off signal from the key switch 23. In other words, even if the self-holding circuit 31 receives a key-off signal, the internal switch of the self-holding circuit 31 is not turned off until the shutdown process of the first controller 30 is completed.
- the shutdown process of the first controller 30 is completed, the output of the operation signal D1 from the processing circuit 33 to the self-holding circuit 31 is stopped, and the internal switch of the self-holding circuit 31 is turned off.
- the first controller 30 is shut down by turning off the internal switch of the self-holding circuit 31. In the embodiment, the completion of the shutdown process of the first controller 30 means that the first controller 30 is shut down.
- the first controller 30 has an alarm switch 25.
- the alarm switch 25 is controlled by the processing circuit 33.
- the processing circuit 33 transmits an operation signal D1 to the alarm switch 25 indicating that the processing circuit 33 is operating during the execution of the shutdown process.
- the operation signal D1 from the processing circuit 33 is received by the alarm switch 25, the alarm switch 25 maintains its on state. Even if a key-off signal is output from the key switch 23, the alarm switch 25 is not turned off until the shutdown process of the first controller 30 is completed.
- the alarm switch 25 is on, power is supplied from the battery 21 to the light-emitting device 24, and the light-emitting device 24 is turned on.
- the output of the operation signal D1 from the processing circuit 33 to the alarm switch 25 is stopped, and the alarm switch 25 is turned off.
- the alarm switch 25 is turned off, the light-emitting device 24 changes from a turned-on state to an unlit state. In this embodiment, the light-emitting device 24 changes from a lit state to an off state at the same time as the first controller 30 is shut down.
- the second controller 40 has a self-holding circuit 41, a power supply circuit 42, a processing circuit 43, and a memory circuit 44.
- the self-holding circuit 41 has the same function as the self-holding circuit 31.
- the self-holding circuit 41 is connected to each of the battery 21 and the key switch 23.
- the self-holding circuit 41 has an internal switch.
- the power supply circuit 42 has the same function as the power supply circuit 32.
- When the internal switch of the self-holding circuit 41 is on power from the battery 21 is supplied to each of the processing circuit 43 and the memory circuit 44 via the self-holding circuit 41 and the power supply circuit 42.
- the internal switch of the self-holding circuit 41 is off, power from the battery 21 is not supplied to the power supply circuit 42, and the second controller 40 is shut down.
- the processing circuit 43 has the same function as the processing circuit 33.
- the processing circuit 43 is connected to the key switch 23.
- the memory circuit 44 has the same function as the memory circuit 34.
- the self-holding circuit 41 When the self-holding circuit 41 receives a key-on signal from the key switch 23, control of the second controller 40 is initiated.
- the processing circuit 43 receives a key-off signal from the key switch 23, the shutdown process of the second controller 40 is initiated.
- the processing circuit 43 transmits an operation signal D2 to the self-holding circuit 41 indicating that the processing circuit 43 is operating while the shutdown process is being executed.
- the internal switch of the self-holding circuit 41 is not turned off until the shutdown process of the second controller 40 is completed.
- the shutdown process of the second controller 40 is completed, the output of the operation signal D2 from the processing circuit 43 to the self-holding circuit 41 is stopped, and the internal switch of the self-holding circuit 41 is turned off.
- the completion of the shutdown process of the second controller 40 means that the second controller 40 is shut down.
- the second controller 40 does not have an alarm switch 25.
- the processing circuit 43 transmits an operation signal D2 indicating that the processing circuit 43 is operating to the first controller 30 while the shutdown process is being executed.
- the processing circuit 33 does not shut down the first controller 30 until the second controller 40 finishes the shutdown process.
- the output of the operation signal D2 from the processing circuit 43 to the first controller 30 is stopped.
- the processing circuit 33 determines that the shutdown process of the second controller 40 has finished. After determining that the second controller 40 has finished the shutdown process, the processing circuit 33 of the first controller 30 finishes the shutdown process of the first controller 30.
- FIG. 4 is a functional block diagram showing the processing circuit 33 of the first controller 30 according to the embodiment.
- the processing circuit 33 has a key signal receiving unit 331, an operation signal receiving unit 332, a determination unit 333, a shutdown unit 334, and a notification control unit 335.
- the key signal receiving unit 331 receives key signals from the key switch 23.
- the key signals include a key-off signal, a key-on signal, and a key-start signal.
- the operation signal receiving unit 332 receives an operation signal D2 from the second controller 40.
- the second controller 40 outputs an operation signal D2 indicating that the second controller 40 is operating to the first controller 30 while the second controller 40 is performing a shutdown process.
- the operation signal receiving unit 332 receives an operation signal D2 from the second controller 40 while the second controller 40 is performing a shutdown process.
- the determination unit 333 determines whether or not the shutdown process of the second controller 40 has ended based on the reception state of the operation signal D2 by the operation signal receiving unit 332. As described above, while the second controller 40 is executing the shutdown process, the operation signal D2 is output from the second controller 40 to the first controller 30. When the shutdown process of the second controller 40 ends, the output of the operation signal D2 from the second controller 40 to the first controller 30 is stopped.
- the determination unit 333 can determine that the second controller 40 is executing the shutdown process when the operation signal receiving unit 332 is receiving the operation signal D2. The determination unit 333 can determine that the shutdown process of the second controller 40 has ended when the operation signal receiving unit 332 no longer receives the operation signal D2.
- the shutdown unit 334 ends the shutdown process of the first controller 30 when the determination unit 333 determines that the shutdown process of the second controller 40 has ended.
- the notification control unit 335 controls the notification switch 25 so that the light-emitting device 24 changes from a lit state to an unlit state when the shutdown process of the first controller 30 is completed.
- the notification control unit 335 stops outputting the operation signal D1 to the notification switch 25 and turns off the notification switch 25 when the shutdown process of the first controller 30 is completed.
- the light-emitting device 24 changes from a lit state to an unlit state.
- FIG. 5 is a flowchart showing a method for controlling the work machine 1 according to the embodiment.
- Fig. 5 is a flowchart showing the operation of the first controller 30 when the key switch 23 is turned to the key-off state.
- a key-off signal is input simultaneously to the first controller 30 and the second controller 40.
- the key signal receiving unit 331 of the first controller 30 receives the key-off signal from the key switch 23 (step S1).
- the first controller 30 starts the shutdown process based on a key-off signal from the key switch 23.
- the second controller 40 also starts the shutdown process based on a key-off signal from the key switch 23.
- an operation signal D1 is sent from the processing circuit 33 to the alarm switch 25.
- the alarm switch 25 turns on based on the operation signal D1.
- the light-emitting device 24 turns on.
- an operation signal D2 is transmitted from the second controller 40 to the first controller 30.
- the operation signal receiving unit 332 of the first controller 30 receives the operation signal D2 from the second controller 40.
- the transmission of the operation signal D2 from the second controller 40 to the first controller 30 is stopped.
- the operation signal receiving unit 332 of the first controller 30 does not receive the operation signal D2 from the second controller 40.
- the determination unit 333 of the first controller 30 determines whether the operation signal receiving unit 332 is receiving the operation signal D2 from the second controller 40 (step S2).
- step S2 determines that the operation signal receiving unit 332 has stopped receiving the operation signal D2 from the second controller 40 (step S2: No).
- step S2: No determines that the shutdown process of the second controller 40 has ended.
- the notification control unit 335 controls the notification switch 25 so that the light-emitting device 24 changes from a lit state to an unlit state when the shutdown process of the first controller 30 ends (step S3).
- the shutdown unit 334 of the first controller 30 ends the shutdown process of the first controller 30.
- step S2 If it is determined in step S2 that the operation signal receiving unit 332 is receiving the operation signal D2 from the second controller 40 (step S2: Yes), the shutdown unit 334 determines whether the time since the key signal receiving unit 331 received the key-off signal in step S1 has exceeded a predetermined time (step S4).
- step S4 If it is determined in step S4 that the time since the key signal receiving unit 331 received the key-off signal has not exceeded the predetermined time (step S4: No), the process returns to step S2.
- step S4 If it is determined in step S4 that the time since the key signal receiving unit 331 received the key-off signal has exceeded the predetermined time (step S4: Yes), the notification control unit 335 controls the notification switch 25 so that the light-emitting device 24 changes from a lit state to an unlit state (step S3), and the shutdown unit 334 ends the shutdown process of the first controller 30.
- the work machine 1 includes the first controller 30 that starts the shutdown process based on a key-off signal from the key switch 23, the second controller 40 that starts the shutdown process based on a key-off signal from the key switch 23, and the light-emitting device 24 that changes from a lighted state to an unlit state upon completion of the shutdown process of the first controller 30.
- the first controller 30 ends the shutdown process after determining that the second controller 40 has completed the shutdown process.
- the first controller 30 has an alarm function that links the light-emitting device 24. Since the light-emitting device 24 links with the first controller 30, the first controller 30 can notify the light-emitting device 24 that the first controller 30 is operating and that the first controller 30 has been shut down.
- the second controller 40 does not have an alarm function. Since the light-emitting device 24 does not link with the second controller 40, the second controller 40 cannot notify the light-emitting device 24 that the second controller 40 is operating and that the second controller 40 has been shut down.
- the first controller 30 with which the light-emitting device 24 links and the second controller 40 with which the light-emitting device 24 does not link are mounted on the work machine 1
- the shutdown process of the second controller 40 is completed, the shutdown process of the first controller 30 is completed, and simultaneously with the completion of the shutdown process of the first controller 30, the light-emitting device 24 is turned off.
- the operator can recognize whether or not both the first controller 30 and the second controller 40 have finished the shutdown process by checking the light-emitting device 24. The operator can operate the cutoff switch 22 after both the first controller 30 and the second controller 40 have shut down.
- the second controller 40 outputs an operation signal D2 to the first controller 30 indicating that the second controller 40 is operating while the shutdown process is being performed.
- the second controller 40 stops outputting the operation signal D2 when the shutdown process of the second controller 40 ends. This allows the first controller 30 to determine whether the shutdown process of the second controller 40 has ended based on the operation signal D2 from the second controller 40.
- the processing circuit 33 controls the notification switch 25 so that the light-emitting device 24 changes from a lit state to an off state when the shutdown process of the first controller 30 is completed.
- the operator can recognize whether each of the first controller 30 and the second controller 40 is operating or not. The operator does not operate the shut-off switch 22 while each of the first controller 30 and the second controller 40 is operating, but can operate the shut-off switch 22 after each of the first controller 30 and the second controller 40 has shut down. Since the shut-off switch 22 is prevented from being operated while each of the first controller 30 and the second controller 40 is operating, failures in each of the first controller 30 and the second controller 40 are prevented.
- the shutdown unit 334 ends the shutdown process of the first controller 30, and the notification control unit 335 changes the light-emitting device 24 from a lit state to an extinguished state.
- the second controller 40 may not be able to be shut down due to, for example, freezing of the second controller 40.
- the operation signal D2 continues to be output from the second controller 40 to the first controller 30 for a predetermined time or more due to freezing of the second controller 40, the first controller 30 is shut down and the light-emitting device 24 is turned off. Even if the second controller 40 is frozen, the operator can operate the cutoff switch 22 after confirming that the first controller 30 has been shut down and the light-emitting device 24 has been turned off.
- FIG. 6 is a diagram showing a control method of the work machine 1 according to another embodiment.
- the controller with which the light-emitting device 24 is not interlocked is the second controller 40.
- a plurality of controllers with which the light-emitting device 24 is not interlocked may be mounted on the work machine 1.
- the second controller, the third controller, the fourth controller, and the fifth controller with which the light-emitting device 24 is not interlocked may be mounted on the work machine 1.
- the first controller 30 receives a key-off signal, and terminates the shutdown process of the first controller 30 after the shutdown process of all the controllers from the second controller to the fifth controller is completed. In the example shown in FIG.
- the shutdown unit 334 of the first controller 30 may terminate the shutdown process of the first controller 30 when the time from the time when the key-off signal was received exceeds a predetermined time, even if the operation signal receiving unit 332 is receiving the operation signal D2 from at least one of the controllers from the second controller to the fifth controller.
- the processing circuit 43 of the second controller 40 transmits an operation signal D2 indicating that the processing circuit 43 is operating to the first controller 30 while the shutdown process is being performed, and the first controller 30 determines whether the shutdown process of the second controller 40 has been completed based on the reception state of the operation signal D2.
- the first controller 30 and the second controller 40 communicate using CAN (Controller Area Network), which is a type of communication protocol
- the first controller 30 may monitor the CAN communication of the second controller 40 and determine whether the shutdown process of the second controller 40 has been completed based on the monitoring result.
- the first controller 30 has the alarm switch 25.
- the alarm switch 25 may be disposed outside the first controller 30.
- the notification device 24 is a light-emitting device.
- the notification device 24 may be an audio output device or a display device. If the notification device 24 is an audio output device, the audio output device may change from a state in which audio is output to a state in which audio is not output when the shutdown process of the first controller 30 is completed. If the notification device 24 is a display device, the display device may change from a state in which display data is displayed to a state in which display data is not displayed when the shutdown process of the first controller 30 is completed.
- the work machine 1 is an electric shovel.
- the work machine 1 may also be, for example, an electric forklift.
- the driving source of the work machine 1 is the main motor 11.
- the work machine 1 is an electric work machine.
- the driving source of the work machine 1 may be an engine.
- the first controller 30 may be, for example, an engine controller that controls the amount of fuel injected into the combustion chamber of the engine.
- At least one of the shutoff switch 22 and the key switch 23 may be operated by a maintenance person of the work machine 1.
Landscapes
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Abstract
作業機械の制御システムは、キースイッチからのキーオフ信号に基づいてシャットダウン処理を開始する第1コントローラと、キーオフ信号に基づいてシャットダウン処理を開始する第2コントローラと、第1コントローラのシャットダウン処理の終了により第1状態から第2状態に変化する報知装置と、を備える。第1コントローラは、第2コントローラがシャットダウン処理を終了したと判定した後、シャットダウン処理を終了する。
Description
本開示は、作業機械の制御システム、作業機械、及び作業機械の制御方法に関する。
作業機械は、バッテリから供給される電力に基づいて動作するコントローラを備える。作業機械がキーオフ状態でも、作業機械の休止期間が長期化すると、バッテリからコントローラに流れる暗電流に起因して、バッテリが過放電(バッテリ上がり)する可能性がある。そのため、作業機械には、バッテリからコントローラへの電力の供給を遮断する遮断スイッチが設けられる。作業機械を長期間休止させる場合、操作者により遮断スイッチが操作されることにより、バッテリからコントローラに暗電流が流れなくなる。バッテリからコントローラに暗電流が流れなくなるので、バッテリの過放電が抑制される。
コントローラの動作中に遮断スイッチが誤って操作される可能性がある。コントローラの動作中に遮断スイッチが操作されると、バッテリからコントローラへの電力の供給が強制的に遮断される。バッテリからコントローラへの電力の供給が強制的に遮断されると、コントローラが異常終了する可能性がある。コントローラが異常終了すると、コントローラが故障する可能性がある。特許文献1には、遮断スイッチと、コントローラに連動するLEDとを備える建設機械が開示されている。LEDは、コントローラの動作中に点灯し、コントローラのシャットダウンに伴って消灯する。操作者は、LEDを確認することにより、コントローラがシャットダウンしたか否かを認識することができる。操作者は、コントローラが動作中には遮断スイッチを操作せず、コントローラがシャットダウンしてから遮断スイッチを操作することができる。コントローラの動作中に遮断スイッチが操作されることが抑制されるので、コントローラの故障が抑制される。
作業機械に複数のコントローラが搭載される場合がある。例えば、上述のようなLEDが連動するコントローラとLEDが連動しないコントローラとが搭載される場合がある。LEDが連動するコントローラとLEDが連動しないコントローラとが作業機械に搭載される場合においても、コントローラの動作中にバッテリからコントローラへの電力の供給が強制的に遮断されることを抑制する技術が要望される。
本開示は、コントローラの動作中にバッテリからコントローラへの電力の供給が強制的に遮断されることを抑制することを目的とする。
本開示に従えば、キースイッチからのキーオフ信号に基づいてシャットダウン処理を開始する第1コントローラと、キーオフ信号に基づいてシャットダウン処理を開始する第2コントローラと、第1コントローラのシャットダウン処理の終了により第1状態から第2状態に変化する報知装置と、を備える、作業機械の制御システムが提供される。第1コントローラは、第2コントローラがシャットダウン処理を終了したと判定した後、シャットダウン処理を終了する。
本開示によれば、コントローラの動作中にバッテリからコントローラへの電力の供給が強制的に遮断されることが抑制される。
以下、本開示に係る実施形態について説明するが、本開示は実施形態に限定されない。以下で説明する各実施形態の構成要素は適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。
[作業機械]
図1は、実施形態に係る作業機械1を模式的に示す図である。実施形態において、作業機械1は、バッテリ2を駆動源とする電動作業機械である。バッテリ2は、作業機械1に搭載される。実施形態において、作業機械1は、電動ショベルである。作業機械1は、履帯を有する下部走行体3と、下部走行体3に支持される上部旋回体4と、上部旋回体4に支持される作業機5とを有する。作業機5は、上部旋回体4に連結されるブームと、ブームに連結されるアームと、アームに連結されるバケットとを含む。
図1は、実施形態に係る作業機械1を模式的に示す図である。実施形態において、作業機械1は、バッテリ2を駆動源とする電動作業機械である。バッテリ2は、作業機械1に搭載される。実施形態において、作業機械1は、電動ショベルである。作業機械1は、履帯を有する下部走行体3と、下部走行体3に支持される上部旋回体4と、上部旋回体4に支持される作業機5とを有する。作業機5は、上部旋回体4に連結されるブームと、ブームに連結されるアームと、アームに連結されるバケットとを含む。
バッテリ2は、二次電池を含む。作業機械1の作業現場において、バッテリ2は、充電装置6により充電される。実施形態において、バッテリ2は、充電式のリチウムイオン電池を含む。充電装置6は、ケーブル7を介して作業機械1に接続される。作業機械1に充電ポート8が設けられる。ケーブル7は、充電ポート8に着脱される。充電装置6から出力された電力は、ケーブル7及び充電ポート8を介してバッテリ2に入力される。バッテリ2は、充電装置6から出力された電力により充電される。
図2は、実施形態に係る作業機械1を示すブロック図である。作業機械1は、バッテリ2と、充電ポート8と、電源分配ユニット9と、インバータ10と、メインモータ11と、油圧ポンプ12と、DC/DCコンバータ13と、電気機器14とを有する。
電源分配ユニット9(PDU:Power Distribution Unit)は、バッテリ2からの電力を分配する。インバータ10は、電源分配ユニット9からの電力をメインモータ11に供給する。インバータ10は、電源分配ユニット9から出力された直流電圧を交流電圧に変換してメインモータ11へ出力する。メインモータ11は、電動モータである。メインモータ11は、インバータ10からの電力により駆動する。油圧ポンプ12は、メインモータ11により駆動される。油圧ポンプ12は、作動油を吐出する。油圧ポンプ12から吐出された作動油は、作業機械1の油圧アクチュエータに供給される。作業機械1の油圧アクチュエータは、下部走行体3の履帯を回転させる走行油圧モータ、上部旋回体4を旋回させる旋回油圧モータ、及び作業機5を動作させる油圧シリンダを含む。
DC/DCコンバータ13は、電源分配ユニット9から出力されたバッテリ2の電圧を所定の電圧に変換する。実施形態において、DC/DCコンバータ13は、バッテリ2の電圧を所定の降圧比で降圧する。電気機器14は、DC/DCコンバータ13から出力された電力に基づいて駆動する。電気機器14は、補機を含む。電気機器14として、メインモータ11を冷却するための気流を生成する電動ファンが例示される。なお、電気機器14は、作業機械1の運転室に配置されるモニタを含んでもよい。モニタは、作業機械1に設けられている複数のセンサの検出データを表示したり、作業機械1の状態の監視結果を表示したりする。
[制御システム]
図3は、実施形態に係る作業機械1の制御システム20を示すブロック図である。制御システム20は、バッテリ21と、遮断スイッチ22と、キースイッチ23と、報知装置24と、報知スイッチ25を有する第1コントローラ30と、第2コントローラ40とを有する。図2に示した電気機器14は、報知装置24、第1コントローラ30、及び第2コントローラ40を含む。
図3は、実施形態に係る作業機械1の制御システム20を示すブロック図である。制御システム20は、バッテリ21と、遮断スイッチ22と、キースイッチ23と、報知装置24と、報知スイッチ25を有する第1コントローラ30と、第2コントローラ40とを有する。図2に示した電気機器14は、報知装置24、第1コントローラ30、及び第2コントローラ40を含む。
バッテリ21は、報知装置24、第1コントローラ30、及び第2コントローラ40のそれぞれに電力を供給する。バッテリ21は、図2に示したバッテリ2でもよい。バッテリ21は、バッテリ2の定格電圧よりも低い定格電圧の鉛バッテリでもよい。
遮断スイッチ22は、バッテリ21から報知装置24、第1コントローラ30、及び第2コントローラ40のそれぞれへの電力の供給を遮断する。遮断スイッチ22は、バッテリ2のマイナス極とアースとの間に配置される。遮断スイッチ22の一端部は、バッテリ2のマイナス極に接続される。遮断スイッチ22の他端部は、アースに接続される。遮断スイッチ22は、作業機械1の操作者により操作される。
キースイッチ23は、キーオフ状態、キーオン状態、及びキースタート状態のいずれか一つの操作状態になるように操作者に操作される。キーがキーシリンダに差し込まれた状態で、操作者により回転されると、キースイッチ23は、「オフ」、「オン」、及び「スタート」のいずれかの位置に回転する。キーが「オフ」の位置に回転すると、キースイッチ23は、キーオフ状態になる。キーが「オン」の位置に回転すると、キースイッチ23は、キーオン状態になる。キーが「スタート」の位置に回転すると、キースイッチ23は、キースタート状態になる。
キースイッチ23は、第1コントローラ30及び第2コントローラ40のそれぞれにキー信号を出力する。キースイッチ23から出力されるキー信号は、キーオフ状態のときに出力されるキーオフ信号、キーオン状態のときに出力されるキーオン信号、及びキースタート状態のときに出力されるキースタート信号を含む。
キースイッチ23がキーオフ状態において、報知装置24、第1コントローラ30、及び第2コントローラ40のそれぞれに電力は供給されない。キースイッチ23がキーオフ状態において、メインモータ11は駆動しない。キースイッチ23がキーオン状態において、報知装置24、第1コントローラ30、及び第2コントローラ40のそれぞれに電力が供給される。キースイッチ23がキーオン状態において、メインモータ11は駆動を開始できない。キースイッチ23がキースタート状態において、報知装置24、第1コントローラ30、及び第2コントローラ40のそれぞれに電力が供給される。キースイッチ23がキースタート状態において、メインモータ11は駆動を開始する。
作業機械1がキーオフ状態でも、作業機械1の休止期間が長期化すると、バッテリ21から第1コントローラ30及び第2コントローラ40に流れる暗電流に起因して、バッテリ21が過放電(バッテリ上がり)する可能性がある。作業機械1を長期間休止させる場合、操作者により遮断スイッチ22が操作されることにより、バッテリ21から第1コントローラ30及び第2コントローラ40に暗電流が流れなくなる。バッテリ21から第1コントローラ30及び第2コントローラ40に暗電流が流れなくなるので、バッテリ21の過放電が抑制される。
報知装置24は、第1コントローラ30に連動する。報知装置24は、第1コントローラ30に接続される。報知装置24は、第2コントローラ40に接続されない。報知装置24は、第1コントローラ30の報知スイッチ25に接続される。報知装置24は、第1コントローラ30が動作中であることを報知する。第1コントローラ30が動作中である場合、報知装置24は、第1状態で作動する。報知装置24は、第1コントローラ30のシャットダウン処理の終了により第1状態から第2状態に変化する。第1コントローラ30のシャットダウン処理の終了により、第1コントローラ30がシャットダウンする。第1コントローラ30がシャットダウンした場合、報知装置24は、第1状態から第2状態に変化する。実施形態において、報知装置24は、発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)を含む発光装置である。以下の説明において、報知装置24を適宜、発光装置24、と称する。
発光装置24は、バッテリ21から供給される電力に基づいて点灯する。実施形態において、発光装置24が第1状態であることは、発光装置24が点灯状態であることを含む。発光装置24が第2状態であることは、発光装置24が消灯状態であることを含む。第1コントローラ30が動作中である場合、発光装置24は、点灯状態になる。第1コントローラ30がシャットダウンした場合、報知装置24は、点灯状態から消灯状態に変化する。
報知スイッチ25は、発光装置24に接続される。報知スイッチ25は、発光装置24とアースとの間に設けられる。報知スイッチ25の一端部は、発光装置24に接続される。報知スイッチ25の他端部は、アースに接続される。報知スイッチ25の作動により、報知装置24は、点灯状態と消灯状態とに変化する。
第1コントローラ30は、作業機械1の第1要素を制御する。第1コントローラ30は、バッテリ21から供給される電力に基づいて動作する。一例として、第1要素は、電源分配ユニット9である。第1コントローラ30は、電源分配ユニット9を制御する電気コントローラである。第1コントローラ30は、発光装置24に接続される。第1コントローラ30と発光装置24とは、連動する。第1コントローラ30は、発光装置24を連動させる報知機能を有する。
第2コントローラ40は、作業機械1の第2要素を制御する。第2コントローラ40は、バッテリ21から供給される電力に基づいて動作する。一例として、第2要素は、インバータ10である。第2コントローラ40は、インバータ10を制御するインバータコントローラである。なお、第2コントローラ40は、DC/DCコンバータ13を制御してもよいし、作業機械1の運転室に配置されたモニタを制御してもよい。第2コントローラ40は、発光装置24に接続されない。第2コントローラ40と発光装置24とは、連動しない。第2コントローラ40は、報知機能を有しない。
第1コントローラ30と第2コントローラ40と発光装置24とは、バッテリ21に並列接続される。バッテリ21からの電力は、第1コントローラ30と第2コントローラ40と発光装置24とに供給される。
第1コントローラ30と第2コントローラ40とは、キースイッチ23に並列接続される。キースイッチ23からのキー信号は、第1コントローラ30と第2コントローラ40とに同時に入力される。第1コントローラ30と第2コントローラ40とは、1つのキースイッチ23からのキーオン信号に基づいて起動する。第1コントローラ30と第2コントローラ40とは、1つのキースイッチ23からのキーオフ信号に基づいてシャットダウン処理を同時に開始する。
第1コントローラ30は、自己保持回路31と、電源回路32と、処理回路33と、記憶回路34とを有する。
自己保持回路31は、バッテリ21及びキースイッチ23のそれぞれに接続される。自己保持回路31は、キースイッチ23からのキー信号を受信する。自己保持回路31は、内部スイッチを有する。
電源回路32は、バッテリ21から自己保持回路31を介して供給された電力を第1コントローラ30の構成要素に供給する。第1コントローラ30の構成要素は、処理回路33及び記憶回路34を含む。自己保持回路31の内部スイッチがオンの場合、バッテリ21からの電力は、自己保持回路31を介して電源回路32に供給される。電源回路32は、バッテリ21の電圧を所定の電圧に変換して、第1コントローラ30の構成要素に電力を供給する。自己保持回路31の内部スイッチがオフの場合、バッテリ21からの電力は電源回路32に供給されず、第1コントローラ30がシャットダウンする。
処理回路33は、CPU(Central Processing Unit)のようなプロセッサを含む。処理回路33は、キースイッチ23に接続される。処理回路33は、キースイッチ23からのキー信号を受信する。
記憶回路34は、ROM(Read Only Memory)及びEEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)のような不揮発性メモリと、RAM(Random Access Memory)のような揮発性メモリとを含む。
キースイッチ23からのキーオン信号が自己保持回路31により受信されると、自己保持回路31の内部スイッチがオンになる。自己保持回路31の内部スイッチがオンになると、バッテリ21からの電力は、自己保持回路31及び電源回路32を介して、処理回路33及び記憶回路34のそれぞれに供給される。処理回路33及び記憶回路34のそれぞれに電力が供給されることにより、処理回路33及び記憶回路34のそれぞれが起動する。処理回路33及び記憶回路34のそれぞれが起動すると、記憶回路34の不揮発性メモリに記憶されているコンピュータプラグラムが処理回路33に読み込まれて、第1コントローラ30の制御が開始される。
キースイッチ23からのキーオフ信号が処理回路33により受信されると、第1コントローラ30のシャットダウン処理が開始される。第1コントローラ30のシャットダウン処理として、記憶回路34の揮発性メモリ(RAM)に保持されているデータを不揮発性メモリ(EEPROM)に転送する転送処理が例示される。不揮発性メモリに保持されているデータとして、作業機械1の稼働時間、油圧ポンプ12の負荷頻度、及び作業機械1の故障履歴が例示される。処理回路33は、シャットダウン処理の実行中に処理回路33が動作中であることを示す動作信号D1を自己保持回路31に送信する。
処理回路33からの動作信号D1が自己保持回路31により受信された場合、キースイッチ23からのキーオフ信号が自己保持回路31に受信されても、自己保持回路31の内部スイッチは、オンの状態を維持する。すなわち、自己保持回路31がキーオフ信号を受信しても、第1コントローラ30のシャットダウン処理が終了するまで、自己保持回路31の内部スイッチはオフされない。第1コントローラ30のシャットダウン処理が終了したときに、処理回路33から自己保持回路31への動作信号D1の出力が停止され、自己保持回路31の内部スイッチがオフされる。自己保持回路31の内部スイッチがオフされることにより、第1コントローラ30がシャットダウンする。実施形態において、第1コントローラ30のシャットダウン処理が終了することは、第1コントローラ30がシャットダウンすることを意味する。
第1コントローラ30は、報知スイッチ25を有する。報知スイッチ25は、処理回路33により制御される。処理回路33は、シャットダウン処理の実行中に処理回路33が動作中であることを示す動作信号D1を報知スイッチ25に送信する。処理回路33からの動作信号D1が報知スイッチ25により受信された場合、報知スイッチ25は、オンの状態を維持する。キースイッチ23からキーオフ信号が出力されても、第1コントローラ30のシャットダウン処理が終了するまで、報知スイッチ25はオフされない。報知スイッチ25がオンの場合、バッテリ21から発光装置24に電力が供給され、発光装置24が点灯状態になる。第1コントローラ30のシャットダウン処理が終了したときに、処理回路33から報知スイッチ25への動作信号D1の出力が停止され、報知スイッチ25がオフされる。報知スイッチ25がオフされることにより、発光装置24が点灯状態から消灯状態に変化する。実施形態において、第1コントローラ30のシャットダウンと同時に、発光装置24が点灯状態から消灯状態に変化する。
第2コントローラ40は、自己保持回路41と、電源回路42と、処理回路43と、記憶回路44とを有する。
自己保持回路41は、自己保持回路31と同様の機能を有する。自己保持回路41は、バッテリ21及びキースイッチ23のそれぞれに接続される。自己保持回路41は、内部スイッチを有する。電源回路42は、電源回路32と同様の機能を有する。自己保持回路41の内部スイッチがオンの場合、バッテリ21からの電力は、自己保持回路41及び電源回路42を介して、処理回路43及び記憶回路44のそれぞれに供給される。自己保持回路41の内部スイッチがオフの場合、バッテリ21からの電力は電源回路42に供給されず、第2コントローラ40がシャットダウンする。処理回路43は、処理回路33と同様の機能を有する。処理回路43は、キースイッチ23に接続される。記憶回路44は、記憶回路34と同様の機能を有する。
キースイッチ23からのキーオン信号が自己保持回路41により受信されると、第2コントローラ40の制御が開始される。キースイッチ23からのキーオフ信号が処理回路43により受信されると、第2コントローラ40のシャットダウン処理が開始される。処理回路43は、シャットダウン処理の実行中に処理回路43が動作中であることを示す動作信号D2を自己保持回路41に送信する。
第1コントローラ30と同様、自己保持回路41がキーオフ信号を受信しても、第2コントローラ40のシャットダウン処理が終了するまで、自己保持回路41の内部スイッチはオフされない。第2コントローラ40のシャットダウン処理が終了したときに、処理回路43から自己保持回路41への動作信号D2の出力が停止され、自己保持回路41の内部スイッチがオフされる。自己保持回路41の内部スイッチがオフされることにより、第2コントローラ40がシャットダウンする。実施形態において、第2コントローラ40のシャットダウン処理が終了することは、第2コントローラ40がシャットダウンすることを意味する。
第2コントローラ40は、報知スイッチ25を有しない。処理回路43は、シャットダウン処理の実行中に処理回路43が動作中であることを示す動作信号D2を第1コントローラ30に送信する。処理回路43からの動作信号D2が第1コントローラ30の処理回路33により受信された場合、処理回路33は、第2コントローラ40がシャットダウン処理を終了するまで、第1コントローラ30をシャットダウンしない。第2コントローラ40のシャットダウン処理が終了したときに、処理回路43から第1コントローラ30への動作信号D2の出力が停止される。処理回路33は、処理回路43からの動作信号D2の出力が停止された場合、第2コントローラ40のシャットダウン処理が終了したと判定する。第1コントローラ30の処理回路33は、第2コントローラ40がシャットダウン処理を終了したと判定した後、第1コントローラ30のシャットダウン処理を終了する。
図4は、実施形態に係る第1コントローラ30の処理回路33を示す機能ブロック図である。図4に示すように、処理回路33は、キー信号受信部331と、動作信号受信部332と、判定部333と、シャットダウン部334と、報知制御部335とを有する。
キー信号受信部331は、キースイッチ23からキー信号を受信する。キー信号は、キーオフ信号、キーオン信号、及びキースタート信号を含む。
動作信号受信部332は、第2コントローラ40から動作信号D2を受信する。第2コントローラ40は、第2コントローラ40のシャットダウン処理の実行中に第2コントローラ40が動作中であることを示す動作信号D2を第1コントローラ30に出力する。動作信号受信部332は、第2コントローラ40がシャットダウン処理を実行中に第2コントローラ40から動作信号D2を受信する。
判定部333は、動作信号受信部332による動作信号D2の受信状態に基づいて、第2コントローラ40のシャットダウン処理が終了したか否かを判定する。上述のように、第2コントローラ40がシャットダウン処理を実行中においては、第2コントローラ40から第1コントローラ30へ動作信号D2が出力される。第2コントローラ40のシャットダウン処理が終了すると、第2コントローラ40から第1コントローラ30への動作信号D2の出力が停止される。判定部333は、動作信号受信部332が動作信号D2を受信している場合に、第2コントローラ40がシャットダウン処理を実行中であると判定することができる。判定部333は、動作信号受信部332が動作信号D2を受信しなくなった場合に、第2コントローラ40のシャットダウン処理が終了したと判定することができる。
シャットダウン部334は、第2コントローラ40のシャットダウン処理が終了したと判定部333により判定された場合に、第1コントローラ30のシャットダウン処理を終了する。
報知制御部335は、第1コントローラ30のシャットダウン処理が終了されるときに、発光装置24が点灯状態から消灯状態に変化するように報知スイッチ25を制御する。実施形態において、報知制御部335は、第1コントローラ30のシャットダウン処理が終了するときに、報知スイッチ25への動作信号D1の出力を停止して、報知スイッチ25をオフにする。報知スイッチ25がオフされることにより、発光装置24が点灯状態から消灯状態に変化する。
[制御方法]
図5は、実施形態に係る作業機械1の制御方法を示すフローチャートである。図5は、キースイッチ23がキーオフ状態にされたときの第1コントローラ30の動作を示すフローチャートである。
図5は、実施形態に係る作業機械1の制御方法を示すフローチャートである。図5は、キースイッチ23がキーオフ状態にされたときの第1コントローラ30の動作を示すフローチャートである。
キースイッチ23がキーオフ状態にされると、キーオフ信号は、第1コントローラ30と第2コントローラ40とに同時に入力される。第1コントローラ30のキー信号受信部331は、キースイッチ23からキーオフ信号を受信する(ステップS1)。
第1コントローラ30は、キースイッチ23からのキーオフ信号に基づいてシャットダウン処理を開始する。第2コントローラ40も、キースイッチ23からのキーオフ信号に基づいてシャットダウン処理を開始する。
第1コントローラ30のシャットダウン処理の実行中において、処理回路33から報知スイッチ25に動作信号D1が送信される。報知スイッチ25は、動作信号D1に基づいてオンになる。報知スイッチ25がオンになることにより、発光装置24は点灯状態になる。
第2コントローラ40のシャットダウン処理の実行中において、第2コントローラ40から第1コントローラ30に動作信号D2が送信される。第1コントローラ30の動作信号受信部332は、第2コントローラ40から動作信号D2を受信する。一方、第2コントローラ40のシャットダウン処理が終了した場合、第2コントローラ40から第1コントローラ30への動作信号D2の送信が停止される。第1コントローラ30の動作信号受信部332は、第2コントローラ40から動作信号D2を受信しない。
第1コントローラ30の判定部333は、動作信号受信部332が第2コントローラ40の動作信号D2を受信中か否かを判定する(ステップS2)。
ステップS2において、動作信号受信部332が第2コントローラ40の動作信号D2を受信しなくなったと判定した場合(ステップS2:No)、判定部333は、第2コントローラ40のシャットダウン処理が終了したと判定する。報知制御部335は、第1コントローラ30のシャットダウン処理が終了されるときに、発光装置24が点灯状態から消灯状態に変化するように報知スイッチ25を制御する(ステップS3)。第1コントローラ30のシャットダウン部334は、第2コントローラ40がシャットダウン処理を終了したと判定された後、第1コントローラ30のシャットダウン処理を終了する。
ステップS2において、動作信号受信部332が第2コントローラ40の動作信号D2を受信中であると判定された場合(ステップS2:Yes)、シャットダウン部334は、ステップS1においてキー信号受信部331がキーオフ信号を受信した時点からの時間が予め定められている所定時間を超えたか否かを判定する(ステップS4)。
ステップS4において、キー信号受信部331がキーオフ信号を受信した時点からの時間が所定時間を超えていないと判定された場合(ステップS4:No)、ステップS2の処理に戻る。
ステップS4において、キー信号受信部331がキーオフ信号を受信した時点からの時間が所定時間を超えたと判定した場合(ステップS4:Yes)、報知制御部335は、発光装置24が点灯状態から消灯状態に変化するように報知スイッチ25を制御し(ステップS3)、シャットダウン部334は、第1コントローラ30のシャットダウン処理を終了する。
[効果]
以上説明したように、作業機械1は、キースイッチ23からのキーオフ信号に基づいてシャットダウン処理を開始する第1コントローラ30と、キースイッチ23からのキーオフ信号に基づいてシャットダウン処理を開始する第2コントローラ40と、第1コントローラ30のシャットダウン処理の終了により点灯状態から消灯状態に変化する発光装置24と、を備える。第1コントローラ30は、第2コントローラ40がシャットダウン処理を終了したと判定した後、シャットダウン処理を終了する。
以上説明したように、作業機械1は、キースイッチ23からのキーオフ信号に基づいてシャットダウン処理を開始する第1コントローラ30と、キースイッチ23からのキーオフ信号に基づいてシャットダウン処理を開始する第2コントローラ40と、第1コントローラ30のシャットダウン処理の終了により点灯状態から消灯状態に変化する発光装置24と、を備える。第1コントローラ30は、第2コントローラ40がシャットダウン処理を終了したと判定した後、シャットダウン処理を終了する。
実施形態によれば、第1コントローラ30は、発光装置24を連動させる報知機能を有する。発光装置24が第1コントローラ30と連動するので、第1コントローラ30は、第1コントローラ30が動作中であること及び第1コントローラ30がシャットダウンしたことを発光装置24に報知させることができる。第2コントローラ40は、報知機能を有しない。発光装置24が第2コントローラ40と連動しないので、第2コントローラ40は、第2コントローラ40が動作中であること及び第2コントローラ40がシャットダウンしたことを発光装置24に報知させることができない。発光装置24が連動する第1コントローラ30と、発光装置24が連動しない第2コントローラ40とが作業機械1に搭載される場合において、第2コントローラ40のシャットダウン処理が終了した後に、第1コントローラ30のシャットダウン処理が終了され、第1コントローラ30のシャットダウン処理の終了と同時に、発光装置24が消灯状態になる。これにより、発光装置24が第1コントローラ30に連動し、第2コントローラ40に連動しなくても、操作者は、発光装置24を確認することにより、第1コントローラ30及び第2コントローラ40の両方がシャットダウン処理を終了したか否かを認識することができる。操作者は、第1コントローラ30及び第2コントローラ40の両方がシャットダウンしてから遮断スイッチ22を操作することができる。これにより、第1コントローラ30及び第2コントローラ40の少なくとも一方の動作中に遮断スイッチ22が操作されることが抑制される。すなわち、第2コントローラ40が報知機能を有していなくても、第1コントローラ30が有する報知機能に基づいて、操作者は、第2コントローラ40の動作中にバッテリ21から第2コントローラ40への電力の供給を強制的に遮断してしまうことを抑制することができる。そのため、第1コントローラ30及び第2コントローラ40の故障が抑制される。
第2コントローラ40は、シャットダウン処理の実行中に第2コントローラ40が動作中であることを示す動作信号D2を第1コントローラ30に出力する。第2コントローラ40は、第2コントローラ40のシャットダウン処理の終了により動作信号D2の出力を停止する。これにより、第1コントローラ30は、第2コントローラ40からの動作信号D2に基づいて、第2コントローラ40のシャットダウン処理が終了したか否かを判定することができる。
第1コントローラ30において、処理回路33は、第1コントローラ30のシャットダウン処理を終了するときに、発光装置24が点灯状態から消灯状態に変化するように報知スイッチ25を制御する。操作者は、発光装置24を確認することにより、第1コントローラ30及び第2コントローラ40のそれぞれが動作中か否かを認識することができる。操作者は、第1コントローラ30及び第2コントローラ40のそれぞれが動作中には遮断スイッチ22を操作せず、第1コントローラ30及び第2コントローラ40のそれぞれがシャットダウンしてから遮断スイッチ22を操作することができる。第1コントローラ30及び第2コントローラ40のそれぞれの動作中に遮断スイッチ22が操作されることが抑制されるので、第1コントローラ30及び第2コントローラ40のそれぞれの故障が抑制される。
シャットダウン部334は、動作信号受信部332が第2コントローラ40の動作信号D2を受信中でも、キーオフ信号を受信した時点からの時間が予め定められている所定時間を超えたとき、第1コントローラ30のシャットダウン処理を終了し、報知制御部335は、発光装置24を点灯状態から消灯状態に変化させる。キースイッチ23がキーオフ状態になるように操作された後、例えば第2コントローラ40のフリーズに起因して、第2コントローラ40がシャットダウンできなくなる可能性がある。例えば第2コントローラ40のフリーズにより、第2コントローラ40から第1コントローラ30に動作信号D2が所定時間以上出力され続けている場合、第1コントローラ30がシャットダウンされ、発光装置24が消灯される。操作者は、第2コントローラ40がフリーズしていても、第1コントローラ30がシャットダウンされ、発光装置24が消灯されたことを確認して、遮断スイッチ22を操作することができる。
[その他の実施形態]
図6は、他の実施形態に係る作業機械1の制御方法を示す図である。上述の実施形態においては、発光装置24が連動しないコントローラが第2コントローラ40であることとした。発光装置24が連動しないコントローラが作業機械1に複数搭載されてもよい。図6に示すように、発光装置24が連動しない第2コントローラ、第3コントローラ、第4コントローラ、及び第5コントローラが作業機械1に搭載されてもよい。第1コントローラ30は、キーオフ信号を受信し、第2コントローラから第5コントローラの全てのコントローラのシャットダウン処理が終了した後、第1コントローラ30のシャットダウン処理を終了する。図6に示す例においても、第1コントローラ30のシャットダウン部334は、動作信号受信部332が第2コントローラから第5コントローラの少なくとも一つのコントローラから動作信号D2を受信中でも、キーオフ信号を受信した時点からの時間が予め定められている所定時間を超えたとき、第1コントローラ30のシャットダウン処理を終了してもよい。
図6は、他の実施形態に係る作業機械1の制御方法を示す図である。上述の実施形態においては、発光装置24が連動しないコントローラが第2コントローラ40であることとした。発光装置24が連動しないコントローラが作業機械1に複数搭載されてもよい。図6に示すように、発光装置24が連動しない第2コントローラ、第3コントローラ、第4コントローラ、及び第5コントローラが作業機械1に搭載されてもよい。第1コントローラ30は、キーオフ信号を受信し、第2コントローラから第5コントローラの全てのコントローラのシャットダウン処理が終了した後、第1コントローラ30のシャットダウン処理を終了する。図6に示す例においても、第1コントローラ30のシャットダウン部334は、動作信号受信部332が第2コントローラから第5コントローラの少なくとも一つのコントローラから動作信号D2を受信中でも、キーオフ信号を受信した時点からの時間が予め定められている所定時間を超えたとき、第1コントローラ30のシャットダウン処理を終了してもよい。
上述の実施形態において、第2コントローラ40の処理回路43は、シャットダウン処理の実行中に処理回路43が動作中であることを示す動作信号D2を第1コントローラ30に送信し、第1コントローラ30は、動作信号D2の受信状態に基づいて、第2コントローラ40のシャットダウン処理が終了したか否かを判定することとした。第1コントローラ30及び第2コントローラ40が通信プロトコルの一種であるCAN(Controller Area Network)により通信する場合、第1コントローラ30は、第2コントローラ40のCAN通信を監視して、監視結果に基づいて、第2コントローラ40のシャットダウン処理が終了したか否かを判定してもよい。
上述の実施形態においては、第1コントローラ30が報知スイッチ25を有することとした。報知スイッチ25は、第1コントローラ30の外部に配置されてもよい。
上述の実施形態において、報知装置24が発光装置であることとした。報知装置24は、音声出力装置でもよいし、表示装置でもよい。報知装置24が音声出力装置である場合、音声出力装置は、第1コントローラ30のシャットダウン処理の終了により音声を出力する状態から音声を出力しない状態に変化してもよい。報知装置24が表示装置である場合、表示装置は、第1コントローラ30のシャットダウン処理の終了により表示データを表示する状態から表示データを表示しない状態に変化してもよい。
上述の実施形態において、作業機械1が電動ショベルであることとした。作業機械1は、例えば電動フォークリフトでもよい。
上述の実施形態において、作業機械1の駆動源がメインモータ11であることとした。すなわち、作業機械1が電動作業機械であることとした。作業機械1の駆動源がエンジンでもよい。第1コントローラ30は、例えばエンジンの燃焼室への燃料噴射量を制御するエンジンコントローラでもよい。
上述の実施形態において、遮断スイッチ22及びキースイッチ23の少なくとも一方は、作業機械1の保守者に操作されてもよい。
1…作業機械、2…バッテリ、3…下部走行体、4…上部旋回体、5…作業機、6…充電装置、7…ケーブル、8…充電ポート、9…電源分配ユニット、10…インバータ、11…メインモータ、12…油圧ポンプ、13…DC/DCコンバータ、14…電気機器、20…制御システム、21…バッテリ、22…遮断スイッチ、23…キースイッチ、24…発光装置(報知装置)、25…報知スイッチ、30…第1コントローラ、31…自己保持回路、32…電源回路、33…処理回路、34…記憶回路、40…第2コントローラ、41…自己保持回路、42…電源回路、43…処理回路、44…記憶回路、331…キー信号受信部、332…動作信号受信部、333…判定部、334…シャットダウン部、335…報知制御部。
Claims (6)
- キースイッチからのキーオフ信号に基づいてシャットダウン処理を開始する第1コントローラと、
前記キーオフ信号に基づいてシャットダウン処理を開始する第2コントローラと、
前記第1コントローラのシャットダウン処理の終了により第1状態から第2状態に変化する報知装置と、を備え、
前記第1コントローラは、前記第2コントローラがシャットダウン処理を終了したと判定した後、シャットダウン処理を終了する、
作業機械の制御システム。 - 前記第2コントローラは、シャットダウン処理の実行中に前記第2コントローラが動作中であることを示す動作信号を出力し、
前記第1コントローラは、
前記キースイッチからキーオフ信号を受信するキー信号受信部と、
前記第2コントローラから動作信号を受信する動作信号受信部と、
前記動作信号の受信状態に基づいて、前記第2コントローラのシャットダウン処理が終了したか否かを判定する判定部と、
前記第2コントローラのシャットダウン処理が終了したと判定された場合に、前記第1コントローラのシャットダウン処理を終了するシャットダウン部と、有する、
請求項1に記載の作業機械の制御システム。 - 前記第1コントローラは、
前記報知装置に接続される報知スイッチと、
前記第1コントローラのシャットダウン処理が終了されるときに、前記報知装置が前記第1状態から前記第2状態に変化するように前記報知スイッチを制御する報知制御部と、を有する、
請求項2に記載の作業機械の制御システム。 - 前記判定部は、前記動作信号受信部が前記動作信号を受信しなくなった場合に、前記第2コントローラのシャットダウン処理が終了したと判定し、
前記キーオフ信号は、前記第1コントローラと前記第2コントローラとに同時に入力され、
前記シャットダウン部は、前記動作信号受信部が前記動作信号を受信中でも、前記キーオフ信号を受信した時点からの時間が予め定められている所定時間を超えたとき、前記第1コントローラのシャットダウン処理を終了する、
請求項2に記載の作業機械の制御システム。 - 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の作業機械の制御システムを備える、
作業機械。 - 第1コントローラが、キースイッチからのキーオフ信号に基づいてシャットダウン処理を開始することと、
第2コントローラが、前記キーオフ信号によりシャットダウン処理を開始することと、
報知装置が、前記第1コントローラのシャットダウン処理の終了により第1状態から第2状態に変化することと、を含み、
前記第2コントローラがシャットダウン処理を終了した後、前記第1コントローラがシャットダウン処理を終了する、
作業機械の制御方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2022168957A JP2024061183A (ja) | 2022-10-21 | 2022-10-21 | 作業機械の制御システム、作業機械、及び作業機械の制御方法 |
JP2022-168957 | 2022-10-21 |
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WO2024085209A1 true WO2024085209A1 (ja) | 2024-04-25 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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WO (1) | WO2024085209A1 (ja) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2003191803A (ja) * | 2001-12-27 | 2003-07-09 | Denso Corp | 車両内情報通信システム及び車載電源制御ユニット |
JP2021075849A (ja) * | 2019-11-05 | 2021-05-20 | 株式会社小松製作所 | Gnss駆動制御装置、gnssコントローラ、作業機械、およびgnss駆動制御方法 |
JP2021075848A (ja) * | 2019-11-05 | 2021-05-20 | 株式会社小松製作所 | 表示制御システム、作業機械、および表示制御方法 |
-
2022
- 2022-10-21 JP JP2022168957A patent/JP2024061183A/ja active Pending
-
2023
- 2023-10-19 WO PCT/JP2023/037816 patent/WO2024085209A1/ja unknown
Patent Citations (3)
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