JP7267775B2

JP7267775B2 - 作業車両

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Publication number: JP7267775B2
Application number: JP2019036972A
Authority: JP
Inventors: 陽介今井; 真野村
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2019-02-28
Filing date: 2019-02-28
Publication date: 2023-05-02
Anticipated expiration: 2039-02-28
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Description

本発明は、作業車両に関する。

特許文献１に開示されているように、起動スイッチの操作により電気機器が通電状態と非通電状態とに切り換えられる油圧ショベルが知られている。

特開２０１６－１９６７５９号公報

稼働作業を行う場合、起動スイッチをキーオン状態にすると電気機器が通電状態になり、起動スイッチをキーオフ状態になると電気機器が非通電状態になる。バッテリの充電作業を行う場合、キーオン状態及びキーオフ状態のいずれにおいても、電気機器が通電状態になる。キーオフ状態においては、オペレータが油圧ショベルに付き添っている必要が無く、バッテリの充電作業を無人の作業現場において実施することができる。バッテリの充電作業が無人の作業現場において実施される場合、電気機器が通電状態にあると、第三者にその電気機器を操作されてしまう可能性がある。例えばいたずら目的の第三者が、電気機器をむやみに操作する可能性がある。そのため、第三者による電気機器の操作が抑制された状態でバッテリの充電作業を実施できる技術が要望される。

本発明の態様は、第三者による電気機器の操作が抑制された状態でバッテリの充電作業を実施することを目的とする。

本発明の態様に従えば、起動スイッチと、第１電気機器と、第２電気機器と、を備え、前記起動スイッチの操作状態及び電力供給指令に基づいて、前記第１電気機器に電力が供給され、前記起動スイッチの操作状態に基づいて、前記第２電気機器に電力が供給される、作業車両が提供される。

本発明によれば、第三者による電気機器の操作が抑制された状態でバッテリの充電作業を実施することができる。

図１は、本実施形態に係る作業車両を示す斜視図である。図２は、本実施形態に係る作業車両を示すブロック図である。図３は、本実施形態に係る電力の供給状態を説明するための図である。図４は、本実施形態に係る電気システムの一例を示す図である。図５は、本実施形態に係る電気システムの一例を示す図である。図６は、本実施形態に係るコンピュータシステムの一例を示すブロック図である。

以下、本発明に係る実施形態について説明するが、本発明はこれに限定されない。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。

＜作業車両の概要＞
図１は、本実施形態に係る作業車両１を示す斜視図である。本実施形態においては、作業車両１が小型油圧ショベルであることとする。以下の説明においては、作業車両１を適宜、油圧ショベル１、と称する。

油圧ショベル１は、走行体２と、旋回体３と、ブレード４と、作業機５とを備える。走行体２は、一対の履帯を有する。旋回体３は、走行体２の上方において旋回する。ブレード４は、走行体２の前方において上下方向に移動する。作業機５は、旋回体３の前部に連結される。作業機５は、ブーム５Ａと、アーム５Ｂと、バケット５Ｃとを有する。作業機５は、作業機シリンダ２６が発生する動力により駆動する。作業機シリンダ２６は、ブーム５Ａを駆動するブームシリンダ２６Ａと、アーム５Ｂを駆動するアームシリンダ２６Ｂと、バケット５Ｃを駆動するバケットシリンダ２６Ｃとを含む。なお、油圧ショベル１は、ブレードを備えなくてもよい。

旋回体３は、操縦席６と、作業機レバー７と、走行レバー８と、表示装置９と、支柱１１と、キャノピー１２とを有する。

操縦席６は、オペレータに着座される。作業機レバー７は、操縦席６の左方及び右方のそれぞれに配置される。走行レバー８及び表示装置９は、操縦席６の前方に配置される。表示装置９は、支持アーム１０に支持される。支持アーム１０は、旋回体３のフロアの前部に固定される。オペレータは、操縦席６に着座した状態で、作業機レバー７及び走行レバー８を操作することができる。オペレータは、操縦席６に着座した状態で、表示装置９を確認することができる。

支柱１１は、旋回体３の後部に固定される。キャノピー１２は、支柱１１に支持される。キャノピー１２は、操縦席６の上方に配置される。本実施形態において、油圧ショベル１は、操縦席６の周囲の空間が開放されているキャノピー仕様である。

図２は、本実施形態に係る油圧ショベル１を示すブロック図である。本実施形態において、油圧ショベル１は、油圧システム２０と、電気システム３０とを備える。

＜油圧システム＞
油圧システム２０は、走行体２、旋回体３、及び作業機５のそれぞれを駆動する。油圧システム２０は、メインポンプ２１と、流路を介してメインポンプ２１と接続されるメインバルブ２２と、メインポンプ２１から供給された作動油に基づいて駆動する走行モータ２３及び走行モータ２４と、メインポンプ２１から供給された作動油に基づいて駆動する旋回モータ２５と、メインポンプ２１から供給された作動油に基づいて駆動する作業機シリンダ２６とを有する。

メインポンプ２１は、作動油を吐出する油圧ポンプである。メインポンプ２１は、走行モータ２３、走行モータ２４、旋回モータ２５、及び作業機シリンダ２６のそれぞれの動力源である。

走行モータ２３及び走行モータ２４のそれぞれは、油圧ショベル１を走行させるための油圧モータである。走行モータ２３は、走行体２の一方の履帯を駆動する。走行モータ２４は、走行体２の他方の履帯を駆動する。走行モータ２３及び走行モータ２４が駆動することにより、油圧ショベル１が走行する。

旋回モータ２５は、旋回体３を旋回させるための油圧モータである。旋回モータ２５が駆動することにより、旋回体３が旋回する。

作業機シリンダ２６は、作業機５を駆動するための油圧シリンダである。作業機シリンダ２６は、作動油の流量に基づいて伸縮する。作業機シリンダ２６が伸縮することにより、作業機５が駆動する。

＜電気システム＞
電気システム３０は、コントローラ６０と、電源分配ユニット４０と、駆動バッテリ３１と、電動モータ３２と、インバータ３３と、キースイッチ３４と、補機バッテリ３５と、第１電気機器７０と、第２電気機器８０と、第１スイッチ素子９１と、第２スイッチ素子９２と、第３スイッチ素子９３とを有する。

駆動バッテリ３１は、油圧ショベル１の駆動に要する電力を出力する。駆動バッテリ３１は、油圧ショベル１の電源である。駆動バッテリ３１は、電動モータ３２に電力を供給する。油圧ショベル１は、駆動バッテリ３１から供給される電力に基づいて駆動するバッテリ式油圧ショベルである。

電動モータ３２は、メインポンプ２１を駆動する動力を発生する。電動モータ３２は、駆動バッテリ３１から供給される電力により駆動する。メインポンプ２１は、電動モータ３２の出力軸と接続され、電動モータ３２が発生する動力により駆動する。

電源分配ユニット４０は、コントローラ６０から出力される指令に基づいて、駆動バッテリ３１の電力を分配する。電源分配ユニット４０は、普通充電器４１と、ＤＣ／ＤＣコンバータ４２とを有する。充電時に、電源分配ユニット４０は、普通充電器４１又は急速充電器１１１からの充電電力を駆動バッテリ３１に供給する。稼働時に、電源分配ユニット４０により駆動バッテリ３１が放電されると、インバータ３３を介して電動モータ３２に電力が供給される。

インバータ３３は、電源分配ユニット４０から出力された電力を電動モータ３２に供給する。インバータ３３は、電源分配ユニット４０から出力された直流電圧を交流電圧に変換して電動モータ３２へ出力する。電動モータ３２は、インバータ３３から出力される電力により駆動する。

駆動バッテリ３１は、充電式の蓄電装置である蓄電池、例えばバッテリである。駆動バッテリ３１は、普通充電器４１又は急速充電器１１１により充電される。普通充電器４１を含む電源分配ユニット４０は、旋回体３に設けられる。なお、普通充電器４１は、油圧ショベル１の外部に設けられてもよい。急速充電器１１１は、油圧ショベル１の外部に設けられる。なお、急速充電器１１１は、油圧ショベル１の内部に設けられてもよい。

普通充電器４１は、駆動バッテリ３１を普通充電する。普通充電器４１は、図示しない普通充電インレットに、普通充電ケーブル１０２の図示しない普通充電コネクタが接続されると、配電盤１０１と商用電源１００とに接続される。配電盤１０１は、商用電源１００から供給される単相２００Ｖの交流電力を、普通充電ケーブル１０２を介して普通充電器４１に供給する。普通充電器４１は、単相２００Ｖの交流電力を普通充電に適した直流電力に変換する。普通充電器４１は、駆動バッテリ３１を充電する。

電源分配ユニット４０は、図示しない普通充電インレットに、普通充電ケーブル１０２の図示しない普通充電コネクタが接続されて、普通充電器４１が配電盤１０１と商用電源１００とに接続されたことを検出した場合、普通充電器４１を起動して、駆動バッテリ３１の普通充電を開始する。コントローラ６０は、普通充電ケーブル１０２と普通充電器４１との接続が解除されたことを検出した場合、駆動バッテリ３１が満充電になった場合、又は充電中に異常が発生した場合、駆動バッテリ３１の普通充電を停止する。なお、普通充電は、オペレータによる図示しないスイッチの操作によって開始されてもよい。

急速充電器１１１は、駆動バッテリ３１を急速充電する。急速充電器１１１は、急速充電に係る操作信号を出力する操作スイッチを有する。操作スイッチが操作されることにより、急速充電が開始又は停止する。急速充電器１１１は、急速充電ケーブル１１３及び配電盤１１２を介して、商用電源１１０に接続される。油圧ショベル１には、急速充電ケーブル１１３が接続される急速充電インレットが設けられる。配電盤１１２は、商用電源１１０から供給される３相２００Ｖの交流電力を、急速充電ケーブル１１３を介して急速充電器１１１に供給する。急速充電器１１１は、３相２００Ｖの交流電力を直流電力に変換する。急速充電器１１１は、駆動バッテリ３１を充電する。

電源分配ユニット４０は、急速充電ケーブル１１３と油圧ショベル１の図示しない急速充電インレットとが接続された状態で、急速充電器１１１からの急速充電の開始を示す操作信号を検出した場合、駆動バッテリ３１の急速充電を開始させる。急速充電器１１１による急速充電は、コントローラ６０からの指令に従って行われる。コントローラ６０は、急速充電の終了を示す操作信号を急速充電器１１１から取得した場合、所定の充電時間が完了した場合、又は充電中に異常を検出した場合、駆動バッテリ３１の急速充電を停止する。

コントローラ６０は、油圧ショベル１を制御する。コントローラ６０は、電動モータ３２を駆動する場合に、図示しないモータ回転数ダイアルでのダイアル位置、図示しない稼働モード設定装置での選択状態、及び、作業機レバー７の操作状態及び走行レバー８の操作状態に基づいて、電動モータ３２を制御するトルク指令や速度指令をインバータ３３に出力する。電動モータ３２が駆動することにより、メインポンプ２１から作動油が吐出され、走行体２、旋回体３、及び作業機５が駆動する。

コントローラ６０は、普通充電では普通充電に適した電源分配、急速充電では急速充電に適した電源分配、稼働状態では稼働に適した電源分配になるように電源分配ユニット４０に指令を出力する。コントローラ６０は、普通充電を実施する場合に、普通充電器４１に指令を出力する。コントローラ６０は、急速充電を実施する場合に、急速充電器１１１に指令を出力する。コントローラ６０は、電動モータ３２を駆動する場合に、インバータ３３に指令を出力する。

キースイッチ３４は、オペレータにより操作される。キースイッチ３４は、電動モータ３２を起動させるための起動スイッチであり、第１電気機器７０及び第２電気機器８０に電力を供給するためのスイッチである。オペレータは、電動モータ３２を起動する場合に、キースイッチ３４のキーシリンダにキーを差し込んで、第１ポジションまで回転させる。キーが第１ポジションまで回転すると、電動モータ３２が起動する。オペレータは、電動モータ３２を起動させずに第１電気機器７０及び第２電気機器８０に電力を供給する場合に、キースイッチ３４のキーシリンダにキーを差し込んで、第１ポジションの手前の第２ポジションまで回転させる。キーが第２ポジションまで回転すると、第１電気機器７０及び第２電気機器８０に電力が供給される。なお、第２ポジションまでキーを回転させた後にキーから手を放してもキーは第２ポジションに留まるが、第１ポジションまでキーを回転させた後にキーから手を離すとキーは第２ポジションまで回転し、第２ポジションに留まる。

補機バッテリ３５は、第１電気機器７０及び第２電気機器８０に電力を供給する。補機バッテリ３５は、駆動バッテリ３１とは別のバッテリである。補機バッテリ３５は、駆動バッテリ３１より低圧の１２Ｖ又は２４Ｖのバッテリである。

第１電気機器７０は、補機バッテリ３５から供給される電力により駆動する。第１電気機器７０は、電動モータ３２とは別の電気機器である。第１電気機器７０は、駆動バッテリ３１が充電状態において駆動する電気機器を含む。第１電気機器７０として、普通充電器４１の温度を検出するセンサ、普通充電器４１を水冷するための水ポンプ、及び普通充電器４１を水冷する冷却液を冷やすための冷却用ファンが例示される。

本実施形態においては、第１電気機器７０にコントローラ６０及び表示装置９が含まれる概念であることとする。すなわち、コントローラ６０及び表示装置９は、第１電気機器７０の一種であることとする。

第２電気機器８０は、補機バッテリ３５から供給される電力により駆動する。第２電気機器８０は、電動モータ３２とは別の電気機器である。第２電気機器８０は、操縦席６に配置される電気機器、操縦席６の周囲に配置される電気機器、又は操縦席６において操作可能な操作スイッチにより駆動する電気機器を含む。第２電気機器８０として、警告音を発生するホーン、及び油圧ショベル１の前方を照明する作業灯が例示される。

すなわち、第２電気機器８０は、オペレータ又は第三者が簡単に操作することができる電気機器である。第１電気機器７０は、オペレータ又は第三者が簡単に操作することができない電気機器である。

第１スイッチ素子９１は、第１電気機器７０に対する電力の供給と供給停止とを切り換える。第１スイッチ素子９１は、補機バッテリ３５と第１電気機器７０との間に配置される。第１スイッチ素子９１がオン状態において、第１電気機器７０に電力が供給される。第１スイッチ素子９１がオフ状態において、第１電気機器７０に電力が供給されない。

第２スイッチ素子９２は、第２電気機器８０に対する電力の供給と供給停止とを切り換える。第２スイッチ素子９２は、補機バッテリ３５と第２電気機器８０との間に配置される。第２スイッチ素子９２がオン状態において、第２電気機器８０に電力が供給される。第２スイッチ素子９２がオフ状態において、第２電気機器８０に電力が供給されない。

第３スイッチ素子９３は、第１スイッチ素子９１に対する電力の供給と供給停止とを切り換える。第３スイッチ素子９３は、補機バッテリ３５と第１スイッチ素子９１との間に配置される。第３スイッチ素子９３がオン状態において、第１スイッチ素子９１に電力が供給される。第３スイッチ素子９３がオフ状態において、第１スイッチ素子９１に電力が供給されない。本実施形態において、第１スイッチ素子９１は、第３スイッチ素子９３から電力が供給されるとオン状態になる。第１スイッチ素子９１は、第３スイッチ素子９３から電力が供給されないとオフ状態になる。すなわち、第３スイッチ素子９３がオン状態において、第１スイッチ素子９１がオン状態になる。第３スイッチ素子９３がオフ状態において、第１スイッチ素子９１がオフ状態になる。

キースイッチ３４は、第１スイッチ素子９１及び第２スイッチ素子９２に対する電力の供給と供給停止とを切り換える。キースイッチ３４は、補機バッテリ３５と第１スイッチ素子９１及び補機バッテリ３５と第２スイッチ素子９２との間に配置される。キースイッチ３４がオン状態において、第１スイッチ素子９１及び第２スイッチ素子９２に電力が供給される。キースイッチ３４がオフ状態において、第１スイッチ素子９１及び第２スイッチ素子９２に電力が供給されない。本実施形態において、第１スイッチ素子９１及び第２スイッチ素子９２は、キースイッチ３４から電力が供給されるとオン状態になる。第１スイッチ素子９１及び第２スイッチ素子９２は、キースイッチ３４から電力が供給されないとオフ状態になる。すなわち、キースイッチ３４がオン状態において、第１スイッチ素子９１及び第２スイッチ素子９２がオン状態になる。キースイッチ３４がオフ状態において、第１スイッチ素子９１及び第２スイッチ素子９２がオフ状態になる。

なお、稼働状態とは、実際に作業機５が動作していたり電動モータ３２が駆動していたりする状態だけでなく、アイドリングストップなどで電動モータ３２が停止している状態を含む。稼働状態は、キースイッチがオン状態であり、かつ実際に駆動バッテリ３１を充電していない状態も含んでもよい。また、稼働状態は、キースイッチ３４をオフ状態にして油圧ショベル１の電気システム３０がシャットダウンするまでの時間も含んでもよい。すなわち、稼働状態は、オペレータが油圧ショベル１の駆動バッテリ３１を充電する作業以外の時間全体を含んでもよい。なお、稼働状態と充電状態の両方の状態を兼ねた状態になることはない。また、稼働状態は、油圧ショベル１の電気システム３０がシャットダウンしている状態は含まない。

なお、充電状態とは、実際に駆動バッテリ３１を充電している状態だけでなく、充電コネクタが充電インレットに接続されている状態も含んでもよい。また、充電状態は、充電コネクタを充電インレットから抜いて充電終了してから油圧ショベル１の電気システム３０がシャットダウンするまでの状態も含んでもよい。すなわち、充電状態は、オペレータが油圧ショベル１の作業機５等を稼働させて作業する以外の状態全体を含んでもよい。また、充電状態は、油圧ショベル１の電気システム３０がシャットダウンしている状態は含まない。

以下の説明において、第１電気機器７０に電力が供給される状態を適宜、通電状態、と称し、第１電気機器７０に電力が供給されない状態を適宜、非通電状態、と称する。第２電気機器８０に電力が供給される状態を適宜、通電状態、と称し、第２電気機器８０に電力が供給されない状態を適宜、非通電状態、と称する。

本実施形態においては、キースイッチ３４の操作状態及び電力供給指令に基づいて、第１電気機器７０に電力が供給される。キースイッチ３４の操作状態に基づいて、第２電気機器８０に電力が供給される。

キースイッチ３４の操作状態は、キーオフ状態、キーオン状態、及びスタート状態を含む。キーがキーシリンダに差し込まれた状態で、オペレータにより回転されると、キースイッチ３４は、「オフ」、「オン」、及び「スタート」のいずれかの位置に回転する。「オフ」の位置に回転すると、キースイッチ３４はキーオフ状態になる。「オン」の位置に回転すると、キースイッチ３４はキーオン状態になる。「スタート」の位置に回転すると、キースイッチ３４はスタート状態になる。

キースイッチ３４がキーオフ状態において、第１電気機器７０及び第２電気機器８０のそれぞれに電力は供給されない。キースイッチ３４がキーオフ状態において、電動モータ３２は駆動しない。

キースイッチ３４がキーオン状態において、第１電気機器７０及び第２電気機器８０のそれぞれに電力が供給される。キースイッチ３４がキーオン状態において、電動モータ３２は駆動を開始できないが、駆動状態を継続できる。

キースイッチ３４がスタート状態において、第１電気機器７０及び第２電気機器８０のそれぞれに電力が供給される。キースイッチ３４がスタート状態において、充電状態でなければ、電動モータ３２は駆動を開始する。

本実施形態において、電力供給指令は、駆動バッテリ３１が所定状態であるときに電源分配ユニット４０から出力される。駆動バッテリ３１が所定状態であることは、駆動バッテリ３１が充電状態であることを含む。駆動バッテリ３１が充電状態であるときに、電源分配ユニット４０から電力供給指令が出力される。電源分配ユニット４０は、駆動バッテリ３１が充電状態であると判定した場合、電力供給指令を出力する。電源分配ユニット４０は、駆動バッテリ３１が稼働状態であると判定した場合、電力供給指令を出力しない。

電源分配ユニット４０は、普通充電ケーブル１０２と普通充電器４１とが接続されたことを検出した場合、電力供給指令を出力することができる。電源分配ユニット４０は、急速充電ケーブル１１３と油圧ショベル１の急速充電インレットとが接続された状態で、急速充電の開始を示す操作信号を検出した場合、電力供給指令を出力することができる。

電源分配ユニット４０は、普通充電ケーブル１０２と普通充電器４１との接続が解除されたことを検出した場合、電力供給指令の出力を停止することができる。電源分配ユニット４０は、急速充電の終了を示す操作信号を取得した場合、所定の充電時間が完了した場合、又は充電中に異常を検出した場合、電力供給指令の出力を停止することができる。

第１スイッチ素子９１は、キースイッチ３４の操作状態及び電力供給指令の一方又は両方に基づいて作動する。第１スイッチ素子９１は、キースイッチ３４がキーオフ状態のときにオフ状態になる。第１スイッチ素子９１は、キースイッチ３４がキーオン状態、あるいはキースタート状態のいずれかのときにオン状態になる。第１スイッチ素子９１は、キースイッチ３４がキーオフ状態でも電力供給指令が出力状態のときにオン状態になる。以下の説明において、キーオン状態には、キースタート状態を含むものとする。

第１スイッチ素子９１がオン状態において第１電気機器７０に電力が供給される。第１スイッチ素子９１がオフ状態において第１電気機器７０に電力が供給されない。

第２スイッチ素子９２は、キースイッチ３４の操作状態に基づいて作動する。第２スイッチ素子９２は、キースイッチ３４がキーオフ状態のときにオフ状態になる。第２スイッチ素子９２は、キースイッチ３４がキーオン状態のときにオン状態になる。

第２スイッチ素子９２がオン状態において第２電気機器８０に電力が供給される。第２スイッチ素子９２がオフ状態において第２電気機器８０に電力が供給されない。

第３スイッチ素子９３は、電力供給指令に基づいて作動する。第３スイッチ素子９３は、電力供給指令が出力状態であるときにオン状態になる。電力供給指令が非出力状態であるときにオフ状態になる。

第３スイッチ素子９３がオン状態において、第１スイッチ素子９１がオン状態になる。第３スイッチ素子９３がオフ状態において、第１スイッチ素子９１がオフ状態になる。

図３は、本実施形態に係る電力の供給状態を説明するための図である。図３に示すように、本実施形態においては、キースイッチ３４がキーオフ状態且つ電力供給指令が出力状態において、第１電気機器７０に電力が供給され、第２電気機器８０に電力が供給されない。すなわち、キースイッチ３４がキーオフ状態且つ駆動バッテリ３１が充電状態において、第１スイッチ素子９１がオン状態になり第１電気機器７０が通電状態になる。キースイッチ３４がキーオフ状態且つ駆動バッテリ３１が充電状態において、第２スイッチ素子９２がオフ状態になり第２電気機器８０が非通電状態になる。

キースイッチ３４がキーオフ状態且つ電力供給指令が出力状態において、キースイッチ３４がキーオフ状態からキーオン状態に遷移したときに、第１電気機器７０及び第２電気機器８０のそれぞれに電力が供給される。すなわち、駆動バッテリ３１が充電状態において、キースイッチ３４がキーオフ状態からキーオン状態に遷移したときに、第２スイッチ素子９２がオン状態になり、第１電気機器７０及び第２電気機器８０のそれぞれが通電状態になる。なお、第１電気機器７０は、電力供給指令が出力状態となることだけで、第３スイッチ素子９３を介して通電状態となっている。

キースイッチ３４がキーオン状態において、第１電気機器７０及び第２電気機器８０のそれぞれに電力が供給される。すなわち、キースイッチ３４がオン状態において、第１スイッチ素子９１がオン状態になり第１電気機器７０が通電状態になる。キースイッチ３４がオン状態において、第２スイッチ素子９２がオン状態になり第２電気機器８０が通電状態になる。

キースイッチ３４がキーオフ状態且つ電力供給指令が非出力状態において、第１電気機器７０及び第２電気機器８０のそれぞれに電力が供給されない。すなわち、キースイッチ３４がキーオフ状態且つ駆動バッテリ３１が充電状態でない状態、すなわち稼働状態でも充電状態でもない状態において、第１スイッチ素子９１及び第２スイッチ素子９２のそれぞれがオフ状態になり、第１電気機器７０及び第２電気機器８０のそれぞれが非通電状態になる。

＜電気システムの動作＞
図４及び図５のそれぞれは、本実施形態に係る電気システム３０の一例を示す図である。図４は、キースイッチ３４がキーオフ状態且つ駆動バッテリ３１が充電状態である例を示す。図５は、キースイッチ３４がキーオン状態である例を示す。図４及び図５に示す例において、第１スイッチ素子９１、第２スイッチ素子９２、及び第３スイッチ素子９３のそれぞれは、リレーである。

図４に示すように、キースイッチ３４がキーオフ状態であっても、駆動バッテリ３１の充電が開始され、電源分配ユニット４０から電力供給指令が出力された場合、第３スイッチ素子９３がオン状態になり、第１スイッチ素子９１がオン状態になる。キースイッチ３４がキーオフ状態である場合、第２スイッチ素子９２はオフ状態になる。

図４に示すように、本実施形態において、第３スイッチ素子９３は、駆動バッテリ３１が普通充電されるときにオン状態になる第３スイッチ素子９３Ａと、駆動バッテリ３１が急速充電されるときにオン状態になる第３スイッチ素子９３Ｂとを含む。

キースイッチ３４がキーオフ状態において、駆動バッテリ３１の普通充電が開始された場合、第３スイッチ素子９３Ａがオン状態になる。第３スイッチ素子９３Ａがオン状態になると、補機バッテリ３５から出力された電力は、第３スイッチ素子９３Ａを介して、第１スイッチ素子９１の電磁部ＥＭに供給される。第１スイッチ素子９１の電磁部ＥＭに電力が供給されると、第１スイッチ素子９１のスイッチ部ＳＷが接続され、第１スイッチ素子９１がオン状態になる。

キースイッチ３４がキーオフ状態において、駆動バッテリ３１の急速充電が開始された場合、第３スイッチ素子９３Ｂがオン状態になる。第３スイッチ素子９３Ｂがオン状態になると、補機バッテリ３５から出力された電力は、第３スイッチ素子９３Ｂを介して、第１スイッチ素子９１の電磁部ＥＭに供給される。第１スイッチ素子９１の電磁部ＥＭに電力が供給されると、第１スイッチ素子９１のスイッチ部ＳＷが接続され、第１スイッチ素子９１がオン状態になる。

第１スイッチ素子９１がオン状態において、補機バッテリ３５から出力された電力の一部は、図４の矢印Ｒ１ａで示すように、第１スイッチ素子９１のスイッチ部ＳＷを経由して、コントローラ６０に供給される。また、第１スイッチ素子９１がオン状態において、補機バッテリ３５から出力された電力の一部は、図４の矢印Ｒ１ｂで示すように、第１スイッチ素子９１のスイッチ部ＳＷを経由して、第１電気機器７０に供給される。

キースイッチ３４がキーオフ状態においては、駆動バッテリ３１が充電状態であっても、第２スイッチ素子９２はオフ状態である。第２電気機器８０に電力は供給されない。

なお、本実施形態において、コントローラ６０は、複数のコントローラを含む。コントローラ６０は、第１コントローラ６１と、第２コントローラ６２と、第３コントローラ６３とを含む。第１電気機器７０は、複数の電気機器を含む。上述のように、第１電気機器７０として、センサ、冷却用ファン、及び水ポンプが例示される。

図５に示すように、キースイッチ３４がキーオン状態である場合、第１スイッチ素子９１及び第２スイッチ素子９２のそれぞれがオン状態になる。図５の矢印Ｒｅｍで示すように、補機バッテリ３５から出力された電力の一部は、キースイッチ３４を介して、第１スイッチ素子９１の電磁部ＥＭ及び第２スイッチ素子９２の電磁部ＥＭのそれぞれに供給される。第１スイッチ素子９１の電磁部ＥＭに電力が供給されると、第１スイッチ素子９１のスイッチ部ＳＷが接続され、第１スイッチ素子９１がオン状態になる。第２スイッチ素子９２の電磁部ＥＭに電力が供給されると、第２スイッチ素子９２のスイッチ部ＳＷが接続され、第２スイッチ素子９２がオン状態になる。

第１スイッチ素子９１がオン状態において、補機バッテリ３５から出力された電力の一部は、図５の矢印Ｒ１ａで示すように、第１スイッチ素子９１のスイッチ部ＳＷを経由して、コントローラ６０に供給される。また、第１スイッチ素子９１がオン状態において、補機バッテリ３５から出力された電力の一部は、図５の矢印Ｒ１ｂで示すように、第１スイッチ素子９１のスイッチ部ＳＷを経由して、第１電気機器７０に供給される。

第２スイッチ素子９２がオン状態において、補機バッテリ３５から出力された電力の一部は、図５の矢印Ｒ２で示すように、第２スイッチ素子９２のスイッチ部ＳＷを経由して、第２電気機器８０に供給される。

第２電気機器８０は、複数の電気機器を含む。上述のように、第２電気機器８０として、ホーン、及び作業灯が例示される。

＜コンピュータシステム＞
図６は、本実施形態に係るコンピュータシステム１０００の一例を示すブロック図である。上述のコントローラ６０は、コンピュータシステム１０００を含む。コンピュータシステム１０００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）のようなプロセッサ１００１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）のような不揮発性メモリ及びＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性メモリを含むメインメモリ１００２と、ストレージ１００３と、入出力回路を含むインターフェース１００４とを有する。上述のコントローラ６０の機能は、プログラムとしてストレージ１００３に記憶されている。プロセッサ１００１は、プログラムをストレージ１００３から読み出してメインメモリ１００２に展開し、プログラムに従って上述の処理を実行する。なお、プログラムは、ネットワークを介してコンピュータシステム１０００に配信されてもよい。

プログラムは、上述の実施形態に従って、キースイッチ３４の操作状態及び電力供給指令に基づいて、第１電気機器７０に電力を供給し、キースイッチ３４の操作状態に基づいて、第２電気機器８０に電力を供給することができる。

＜効果＞
以上説明したように、本実施形態によれば、キースイッチ３４がキーオン状態になると、第１電気機器７０及び第２電気機器８０のそれぞれが通電状態になる。キースイッチ３４がキーオフ状態になると、第１電気機器７０及び第２電気機器８０のそれぞれが非通電状態になる。駆動バッテリ３１の充電作業は、キースイッチ３４がキーオン状態及びキーオフ状態のそれぞれにおいて実施可能である。キースイッチ３４がキーオフ状態においては、オペレータが油圧ショベル１に付き添っている必要が無く、駆動バッテリ３１の充電作業を無人の作業現場において実施することができる。

駆動バッテリ３１の充電作業が無人の作業現場において実施される場合、操縦席６又は操縦席６の周囲に配置されている第２電気機器８０、あるいは第２電気機器８０の操作スイッチが第三者に操作されてしまう可能性がある。例えばいたずら目的の第三者が、第２電気機器８０のホーンを鳴らしたり作業灯を点灯させたりする可能性がある。特に油圧ショベル１がキャノピー仕様である場合、第三者は、第２電気機器８０を簡単に触ったり操作したりすることができる。

本実施形態においては、キースイッチ３４がキーオフ状態且つ駆動バッテリ３１が充電状態において、駆動バッテリ３１の充電作業に必要なコントローラ６０を含む第１電気機器７０に電力が供給される。駆動バッテリ３１が充電状態でもキースイッチ３４がキーオフ状態である場合、第２電気機器８０に電力は供給されない。そのため、駆動バッテリ３１が充電状態において、キーシリンダからキーを外しておけば、第三者は第２電気機器８０を操作することができない。

このように、駆動バッテリ３１の充電作業に必要なコントローラ６０を含む第１電気機器７０には電力が供給され、駆動バッテリ３１の充電作業に不必要な第２電気機器８０には電力が供給されない。そのため、第三者による第２電気機器８０の操作が抑制された状態で、第１電気機器７０を駆動しながら駆動バッテリ３１の充電作業を実施することができる。例えば、駆動バッテリ３１の充電作業において表示装置９の表示部を、稼働時に比べて暗くするようにしてもよい。

キースイッチ３４がキーオン状態であることは、オペレータが油圧ショベル１の周辺にいる状態であることを意味する。すなわち、キースイッチ３４がキーオン状態であることは、油圧ショベル１がオペレータの管理下に置かれている状態であることを意味する。オペレータは、キースイッチ３４をキーオン状態にして、第１電気機器７０及び第２電気機器８０のそれぞれを駆動することができる。

＜その他の実施形態＞
なお、上述の実施形態においては、補機バッテリ３５から出力された電力が第１電気機器７０及び第２電気機器８０に供給されることとした。駆動バッテリ３１から出力された電力が第１電気機器７０及び第２電気機器８０に供給されてもよい。例えばコントローラ６０は、駆動バッテリ３１から出力された電圧をＤＣ／ＤＣコンバータ４２により調整した後、第１電気機器７０及び第２電気機器８０に供給してもよい。また、第１電気機器７０はＤＣ／ＤＣコンバータ４２から供給し、第２電気機器８０は補機バッテリ３５から供給してもよい。あるいは、第１電気機器７０の中で一部の機器はＤＣ／ＤＣコンバータ４２から供給し、残りは補機バッテリ３５から供給するなどしてもよい。個々の電気機器それぞれに適した電源を供給してもよい。

なお、上述の実施形態において、電力供給指令を電源分配ユニット４０から出力していたが、コントローラ６０が充電状態か稼働状態かを判断し、その判断に応じて、第３スイッチ素子９３を作動させるための電力供給指令を出力してもよい。その場合、コントローラ６０は第１電気機器にも第２電気機器にも該当しない。

上述の実施形態において、第１電気機器７０は、センサ、冷却用ファン、及び水ポンプのような、駆動バッテリ３１の充電において駆動する電気機器であることとした。第１電気機器７０は、駆動バッテリ３１の充電において駆動する電気機器でなくてもよい。第１電気機器７０は、任意の電気機器に設定されてもよい。

上述の実施形態において、第２電気機器８０は、ホーン及び作業灯のような、操縦席６に配置される電気機器、操縦席６の周囲に配置される電気機器、又は操縦席６において操作可能な操作スイッチにより駆動する電気機器であることとした。第２電気機器８０は、操縦席６に配置される電気機器、操縦席６の周囲に配置される電気機器、又は操縦席６において操作可能な操作スイッチにより駆動する電気機器でなくてもよい。第２電気機器８０は、アクセサリソケットのような操作スイッチはなく、補機バッテリ電圧等を提供する電源ソケットでもよい。第２電気機器８０は、任意の電気機器に設定されてもよい。

上述の実施形態において、油圧ショベル１は、キャノピー仕様でなくてもよい。油圧ショベル１は、操縦席６の周囲の空間が閉鎖されているキャビン仕様でもよい。

上述の実施形態において、作業車両１は油圧ショベル１でなくてもよい。作業車両１は、例えばホイールローダでもよいし、ブルドーザでもよいし、フォークリフトでもよい。

上述の実施形態において、作業車両１は、油圧システム２０の代わりに、作業機５、走行モータ２３、旋回モータ２５が電動アクチュエータで駆動される作業車両でもよい。この場合、駆動バッテリ３１より電力が供給される。作業車両は電動作業車両である。

なお、充電の実施形態について、上述では普通充電と急速充電の２種類の充電方式が可能と記載しているが、本発明はこれに限定されない。例えば、一つの充電方式、あるいは一つの充電インレットのみとしてもよい。また、電源についても、上述では普通充電では単相２００Ｖ、急速充電では３相２００Ｖと記載しているが、本発明はこれに限定されない。

上述の実施形態においては、起動スイッチであるキースイッチ３４はキーをキーシリンダに差し込んだ状態で回すことでオンできるものを想定した記載となっているが、本発明はこれに限定されない。例えば、オペレータが所持する機器が電子チップを内蔵し、車両から一定の範囲内にある場合にオペレータによる所定操作で、オンと判断するような装置でもよい。

上述の実施形態においては、第１スイッチ素子９１は、第３スイッチ素子９３により、第１電気機器への電力の供給と供給停止とを切り換えているが、これに限られない。第３スイッチ素子９３の代わりに、コントローラ６０からのオン状態、オフ状態の切り換え信号により第１電気機器への電力の供給と供給停止を実施してもよい。

１…油圧ショベル（作業車両）、２…走行体、３…旋回体、４…ブレード、５…作業機、５Ａ…ブーム、５Ｂ…アーム、５Ｃ…バケット、６…操縦席、７…作業機レバー、８…走行レバー、９…表示装置、１０…支持アーム、１１…支柱、１２…キャノピー、２０…油圧システム、２１…メインポンプ、２２…メインバルブ、２３…走行モータ、２４…走行モータ、２５…旋回モータ、２６…作業機シリンダ、２６Ａ…ブームシリンダ、２６Ｂ…アームシリンダ、２６Ｃ…バケットシリンダ、３０…電気システム、３１…駆動バッテリ、３２…電動モータ、３３…インバータ、３４…キースイッチ（起動スイッチ）、３５…補機バッテリ、４０…電源分配ユニット、４１…普通充電器、４２…ＤＣ／ＤＣコンバータ、６０…コントローラ、６１…第１コントローラ、６２…第２コントローラ、６３…第３コントローラ、７０…第１電気機器、８０…第２電気機器、９１…第１スイッチ素子、９２…第２スイッチ素子、９３…第３スイッチ素子、９３Ａ…第３スイッチ素子、９３Ｂ…第３スイッチ素子、１００…商用電源、１０１…配電盤、１０２…普通充電ケーブル、１１０…商用電源（三相２００Ｖ）、１１１…急速充電器、１１２…配電盤、１１３…急速充電ケーブル。

Claims

作業機械であって、
起動スイッチと、
前記作業機械の駆動に要する電力を出力する駆動バッテリと、
前記駆動バッテリから供給される電力により駆動する電動モータと、
前記電動モータとは別の電気機器である第１電気機器と、
前記電動モータとは別の電気機器である第２電気機器と、
前記駆動バッテリが充電状態であるときに電力供給指令を出力する電源分配ユニットと、を備え、
前記起動スイッチの操作状態及び電力供給指令に基づいて、前記第１電気機器に電力が供給され、
前記起動スイッチの操作状態に基づいて、前記第２電気機器に電力が供給される、
作業車両。
前記操作状態は、キーオフ状態及びキーオン状態を含み、
前記キーオン状態において、前記第１電気機器及び前記第２電気機器のそれぞれに電力が供給され、
前記キーオフ状態且つ前記電力供給指令が非出力状態において、前記第１電気機器及び前記第２電気機器のそれぞれに電力が供給されず、
前記キーオフ状態且つ前記電力供給指令が出力状態において、前記第１電気機器に電力が供給され、前記第２電気機器に電力が供給されない、
請求項１に記載の作業車両。
前記操作状態及び前記電力供給指令の一方又は両方に基づいて作動する第１スイッチ素子と、
前記操作状態に基づいて作動する第２スイッチ素子と、を備え、
前記第１スイッチ素子がオン状態において前記第１電気機器に電力が供給され、
前記第２スイッチ素子がオン状態において前記第２電気機器に電力が供給される、
請求項１又は請求項２に記載の作業車両。
前記駆動バッテリが充電状態であるときにオン状態になる第３スイッチ素子を備え、
前記第３スイッチ素子がオン状態において、前記第１スイッチ素子がオン状態になる、
請求項３に記載の作業車両。
前記第１電気機器は、前記駆動バッテリが充電状態において駆動する、
請求項３又は請求項４に記載の作業車両。
操縦席を備え、
前記第２電気機器は、前記操縦席に配置される、前記操縦席の周囲に配置される、又は前記操縦席において操作可能である、
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の作業車両。