(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧アクチュエータに油圧を供給する油圧ポンプと、
前記油圧ポンプを作動させる電動モータと、
前記電動モータに電力を供給する電源と、
前記電動モータ、前記油圧ポンプ及び前記電源の少なくともいずれかを冷却する冷却装置とを有する作業車の冷却装置作動制御装置であって、
前記電動モータ、前記油圧ポンプ及び前記電源の少なくともいずれかの温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段により検出された検出温度が第１設定温度又は前記第１設定温度よりも高温に設定された第２設定温度を越えているか否かを判定する検出温度判定手段と、
前記温度検出手段により検出された前記検出温度が前記第１設定温度を越えていると前記検出温度判定手段が判定したときには前記冷却装置を作動させ、前記検出温度が前記第２設定温度を越えていると前記検出温度判定手段が判定したときには前記電動モータの作動を停止させる作動制御手段と、
前記作動制御手段により、前記検出温度が前記第２設定温度を越えていると前記検出温度判定手段が判定したときに作動するよう制御され、前記電動モータ、前記油圧ポンプ及び前記電源の少なくともいずれかの異常を報知する警告手段とを有することを特徴とする作業車の冷却装置作動制御装置。
【請求項２】
前記作動制御手段には温度に対応した前記冷却装置の回転数が設定されており、
前記温度検出手段による前記電動モータ等の前記検出温度が前記第１設定温度を越えていると前記検出温度判定手段が判定したときには、前記作動制御手段が前記検出温度と同一の前記温度に対応した前記冷却装置の回転数にしたがって前記冷却装置を作動させることを特徴とする請求項１記載の作業車の冷却装置作動制御装置。
【請求項３】
前記検出温度判定手段には、前記第１設定温度以上の高温で、且つ前記第２設定温度以下の低温であって、大きさが互いに相違して漸次大きくなる複数の第３設定温度と、これらの各第３設定温度に対応し漸次大きくなる前記各第３設定温度と反比例して大きさが漸次小さくなる前記電動モータの回転数とが設定されており、
前記温度検出手段による前記電動モータ等の前記検出温度が複数の前記第３設定温度のいずれを越えていると前記検出温度判定手段が判定したときには、越えられた前記第３設定温度に対応した前記電動モータの回転数にしたがって前記作動制御手段が前記電動モータを作動させることを特徴とする請求項１又は２記載の作業車の冷却装置作動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、作業車の冷却装置作動制御装置に関し、さらに詳細には、車体上に設けられたブーム等を作動させるアクチュエータの駆動源となる油圧ポンプやこれを作動させる電動モータを冷却する冷却装置の作動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高所作業車は、車体上に設けられた旋回台に伸縮・起伏等の作動が自在な伸縮ブームを枢支し、この伸縮ブームの先端部に首振り動自在な作業台を設けて構成されているものがある。また、夜間作業や作業現場の周辺環境を考慮して、伸縮ブーム等の作動時に発生する騒音を低下させるため、伸縮ブーム等を作動させる油圧ポンプの駆動源としてバッテリで作動する電動モータを使用するものがある。
【０００３】
この高所作業車を使用して高所作業を行なうには、作業者が作業台に搭乗して作業台に設けられた伸縮ブーム等の操作装置を操作し、電動モータを介して油圧ポンプを回転させて伸縮ブーム等を作動させ作業台を所望の高所位置に移動させる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、電動モータはバッテリから電力が供給されている限り連続運転するので、電動モータ及び油圧ポンプ自体の温度が上昇して焼き付けを起こすことがある。また、高所作業車には電動モータや油圧ポンプが発熱したときにこれらを停止させたり警報作動させる手段が無く、また、車体上に設けられた電動モータと油圧ポンプはカバーで覆われており、高所位置に移動した作業者が電動モータや油圧ポンプの発熱状態を上方から確認することができ無いので、電動モータや油圧ポンプが焼き付けを起こしてもこれに気付くことは困難である。さらに、電動モータや油圧ポンプが焼き付けを起こして停止したときは既にこれらは破損した状態になっている。
【０００５】
そこで、発熱による電動モータや油圧ポンプの破損を防止するため、大型の冷却装置を設けたり、連続作動が可能な大型の電動モータを使用したり、オイルクーラを設けて作動油を冷却し、この冷却された作動油を介して油圧ポンプを冷却する方法が考えられる。しかしながら、大型の冷却装置は消費電力が大きいのでバッテリの電力消費が増加して冷却装置の作業時間を短くし、大型の電動モータやオイルクーラは重量が大きいのでこれらを車体に搭載すると車両の転倒防止等の観点から不利になる、という問題が生じる。
【０００６】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、小型の電動モータを使用して長い作動時間を確保することができ、電動モータ、油圧ポンプ及び電源が発熱しても焼き付き等による損傷を未然に防止できる冷却装置作動制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために本発明の作業車の冷却装置作動制御装置（例えば、実施形態における冷却装置作動制御装置２７）は、油圧アクチュエータ（例えば、実施形態における伸縮シリンダ１１,起伏シリンダ１３）に油圧を供給する油圧ポンプと、油圧ポンプを作動させる電動モータと、電動モータに電力を供給する電源（例えば、実施形態におけるバッテリ３７）と、電動モータ、油圧ポンプ及び電源の少なくともいずれかを冷却する冷却装置（例えば、実施形態における冷却ファン２９）とを有する作業車の冷却装置作動制御装置に関するものである。この冷却装置作動制御装置は電動モータ、油圧ポンプ及び電源の少なくともいずれかの温度を検出する温度検出手段（例えば、実施形態における温度センサ３１）と、温度検出手段により検出された検出温度が第１設定温度（例えば、実施形態における冷却開始温度Ｔ１）又は第１設定温度よりも高温に設定された第２設定温度（例えば、実施形態における作動停止温度Ｔ２）を越えているか否かを判定する検出温度判定手段（例えば、実施形態における検出温度判定器３３）と、温度検出手段により検出された検出温度が第１設定温度を越えていると検出温度判定手段が判定したときには冷却装置を作動させ、検出温度が第２設定温度を越えていると検出温度判定手段が判定したときには電動モータの作動を停止させる作動制御手段（例えば、実施形態における作動制御器３５）と、作動制御手段により、検出温度が第２設定温度を越えていると検出温度判定手段が判定したときに作動するよう制御され、電動モータ、油圧ポンプ及び電源の少なくともいずれかの異常を報知する警告手段（例えば、実施形態における警告手段３９）とを有することが好ましい。
【０００８】
温度検出手段により検出された電動モータ、油圧ポンプ及び電源の少なくともいずれか（以下、「電動モータ等」と記す。）の検出温度が第１設定温度を越えていると検出温度判定手段が判定したときには作動制御手段が冷却装置を作動させ、また、電動モータ等の検出温度が第２設定温度を越えていると検出温度判定手段が判定したときには作動制御手段が電動モータの作動を停止させる。このため、電動モータ等の温度上昇に合わせて冷却装置を作動させるので、電源の電力消費の無駄を省くとともに、電動モータ等の加熱による損傷を防止することができる。
【０００９】
温度検出手段は電動モータ等の温度を検出するが、検出場所は電動モータ等のケーシング温度を検出したり、電動モータ等の周辺温度を検出したり、更に、電動モータ等を囲繞するカバーの温度を検出してもよい。
【００１０】
また、作動制御手段に温度に対応した冷却装置の回転数を設定し、温度検出手段による電動モータ等の検出温度が第１設定温度を越えていると検出温度判定手段が判定したときには、作動制御手段が検出温度と同一の温度に対応した冷却装置の回転数にしたがって冷却装置を作動させるようにしてもよい。電動モータ等の検出温度にしたがって冷却装置を作動させるとともにその回転数を変化させることで、電動モータ等の加熱状態に応じて冷却装置の作動を制御することができるので、電動モータ等の冷却効率を向上させることができ、電源の無駄な電力消費を防止することができる。
【００１１】
更に、検出温度判定手段には、第１設定温度以上の高温で、且つ第２設定温度以下の低温であって、大きさが互いに相違して漸次大きくなる複数の第３設定温度と、これらの各第３設定温度に対応し漸次大きくなる各第３設定温度と反比例して大きさが漸次小さくなる電動モータの回転数とが設定されており、温度検出手段による電動モータ等の検出温度が複数の第３設定温度のいずれを越えていると検出温度判定手段が判定したときには、越えられた第３設定温度に対応した電動モータの回転数にしたがって作動制御手段が電動モータを作動させるようにしてもよい。
【００１２】
即ち、電動モータ等の検出温度の上昇にともなって電動モータの回転数を小さくすることで、電動モータ等の温度上昇を抑制することができ、電動モータ等の加熱による損傷を未然に防止することができる。また、電動モータ等の温度上昇にともなってこの回転数を小さくするとともに、冷却装置を作動させることで、電動モータ等の冷却効果をより向上させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を図１から図６に基づいて説明する。本実施の形態は車体上に伸縮動且つ旋回動自在な伸縮ブームを有した高所作業車の態様を示す。
【００１４】
【第１の実施の形態】
第１の実施の形態の冷却ファン作動制御装置（冷却装置作動制御装置）を図１から図３に基づいて説明する。最初に本発明の冷却ファン作動制御装置を説明する前に冷却ファン作動制御装置を搭載した高所作業車を説明する。
【００１５】
高所作業車１は、図１に示すように、車体３の前後左右の４箇所に車体３を支持するアウトリガジャッキ５と、車体３後側上部に旋回動自在な旋回台７とを有している。この旋回台７の上部には伸縮ブーム９の基端部が枢支されている。伸縮ブーム９の内部には伸縮シリンダ１１が設けられ、旋回台７と伸縮ブーム９間には起伏シリンダ１３が接続されており、伸縮シリンダ１１と起伏シリンダ１３を伸縮作動することで伸縮ブーム９が伸縮作動し、且つ起伏作動する。伸縮ブーム９の先端部には常時垂直方向に延伸する垂直ポスト１５が設けられ、この垂直ポスト１５の側部には上部が開口した作業台１７が設けられている。作業台１７には伸縮ブーム９や旋回台７等を操作する操作装置１８が設けられている。
【００１６】
車体３の略中央部にはパワーユニット１９が搭載されている。このパワーユニット１９は、図２に示すように、電動モータＭと、この電動モータＭに接続された油圧ポンプＰと、これらを囲繞するカバー２１とから構成されている。油圧ポンプＰには油圧管路２３を介して伸縮シリンダ１１や起伏シリンダ１３等のアクチュエータ２５が接続されている。
【００１７】
パワーユニット１９には電動モータＭや油圧ポンプＰの焼き付けによる損傷を防止するための冷却ファン作動制御装置（冷却装置作動制御装置）２７が設けられている。この冷却ファン作動制御装置２７は冷却ファン２９と温度センサ３１と検出温度判定器３３と作動制御器３５とバッテリ（電源）３７と警告手段３９とを有している。冷却ファン２９はパワーユニット１９内に設けられ、パワーユニット１９内の空気を電動モータＭに吹き付けて電動モータＭを冷却する。尚、冷却ファン２９の代わりに、水冷式や油例式やペルチェ効果（異種の金属間に電流を流すことで熱を吸収する現象）を利用したものを使用することができる。温度センサ３１は電動モータＭのケーシング温度を検出する。尚、温度センサ３１による電動モータＭの温度検出はケーシング温度の他に、電動モータＭの周辺温度やパワーユニット１９内の温度を検出してもよい。また、温度センサ３１は油圧ポンプＰとバッテリ３７の温度を検出するようにすることができる。
【００１８】
検出温度判定器３３には電動モータＭの冷却を開始する温度（以下、「冷却開始温度Ｔ１」と記す。）と、電動モータＭの作動を停止させる温度（以下、「作動停止温度Ｔ２」と記す。）とが設定され、検出温度判定器３３は電動モータＭの検出温度が冷却開始温度Ｔ１又は作動停止温度Ｔ２を越えているか否かを判定する。作動制御器３５は温度センサ３１により検出された電動モータＭの検出温度が冷却開始温度Ｔ１を越えていると検出温度判定器３３が判定したときには冷却ファン２９を作動させ、電動モータＭの検出温度が作動停止温度Ｔ２を越えていると検出温度判定器３３が判定したときには電動モータＭの作動を停止させるとともに、警告手段３９を作動させる機能を有する。温度センサ３１が油圧ポンプＰやバッテリ３７の温度を検出する場合には、検出温度判定器３３により油圧ポンプＰ等の検出温度が冷却開始温度Ｔ１や作動停止温度Ｔ２を越えていると判定したときには、作動制御器３５が冷却ファン２９を作動又は電動モータＭの作動を停止させるとともに警告手段３９を作動させる。バッテリ３７は電力を供給することができるものであればよく、通常の蓄電池の他燃料電池を使用することができる。警告手段３９は警告灯や警報ブザーであり、作動制御器３５が警告灯を点灯したり警報ブザーを鳴らすことで、電動モータＭ等の異常を作業者に知らせることができる。
【００１９】
次に、第１の実施の形態における冷却ファン作動制御装置２７を使用して周辺環境を考慮した高所作業を行なう場合の作用を図１から図３を使用して説明する。最初に、図１に示す伸縮ブーム９を車体３上に格納した状態で、高所作業車１を作業現場まで移動させた後、アウトリガジャッキ５を張り出して接地させ車体３を安定支持する。そして、作業者（図示せず）が作業台１７に搭乗し作業台１７に設けられた操作装置１８を操作して、図２に示す油圧モータＭの駆動源を車体３に搭載されたエンジン（図示せず）ではなく電動モータＭに切り換える。電動モータＭはバッテリ３７から電力を供給されて回転駆動して油圧ポンプＰを作動させる。油圧ポンプＰの作動により油圧管路２３を介して伸縮シリンダ１１等が伸長作動して伸縮ブーム９が移動する。
【００２０】
これと同時に、温度センサ３１が電動モータＭの温度を検出し、この検出温度が検出温度判定器３３に受信される。検出温度判定器３３は自らに設定された冷却開始温度Ｔ１又は作動停止温度Ｔ２と検出温度との大きさの比較を行なう。ここで、図３は、電動モータＭの温度と作動時間との関係を示し、同図に示すように、電動モータＭが作動してから時間ｔ１のときに電動モータＭの温度が冷却開始温度Ｔ１を越えると（Ａ点）、図２に示す作動検出器３５がバッテリ３７と冷却ファン２９間を電気的に接続して冷却ファン２９が作動して電動モータＭに空気を吹き付けて冷却する。
【００２１】
しかしながら、電動モータＭの周辺温度が高い等の場合には、冷却ファン２９が作動しても電動モータＭは冷却されず、作動時間の経過とともにその温度が上昇する。そして、図３に示す作動時間ｔ２のときに電動モータＭの温度が作動停止温度Ｔ２を越えると（Ｂ点）、図２に示す検出温度判定器３３が電動モータＭの温検出温度が作動停止温度Ｔ２を越えたことを判定し、作動制御器３５がこの判定結果に基づいて電動モータＭの作動を停止させるとともに、警告手段３９を作動させる。このため、図１に示す作業台１７に搭乗している作業者は伸縮ブーム９等の作動停止や警告手段３９の作動により、電動モータＭに異常が発生したことを認識することができ、電動モータＭ等の損傷を未然に防止することができる。
【００２２】
【第２の実施の形態】
次に、第２の実施の形態の冷却ファン作動制御装置を図２及び図４に基づいて説明する。第２の実施の形態は第１の実施の形態との相違点のみを説明し、第１の実施の形態と同一態様部分につては同一符号を付してその説明を省略する。第２の実施の形態の冷却ファン作動制御装置２７の検出温度判定器３３には、図４に示すように、温度に対応する冷却ファン２９の回転数が設定されている。この設定された内容は、温度が冷却開始温度Ｔ１よりも低いときには冷却ファン２９の回転数はゼロ（停止状態）であり、温度が冷却開始温度Ｔ１のときは冷却ファン２９の回転数がＲ１であり、温度が冷却開始温度Ｔ１から上昇して作動停止温度Ｔ２までは温度が上昇するにしたがって冷却ファン２９の回転数が漸次大きくなり、温度が作動停止温度Ｔ２のときは冷却ファン２９の回転数がＲ２である。
【００２３】
このため、電動モータＭの温度が冷却開始温度Ｔ１を越えていることを図２に示す検出温度判定器３３が判定したときには、温度センサ３１により検出された検出温度と同一の大きさの図４に示す温度に対応する冷却ファン２９の回転数を検出温度判定器３３が読み出し、この読み出された冷却ファン２９の回転数にしたがって作動制御器３５が冷却ファン２９の回転数を変化させる。このため、電動モータＭの温度に応じて冷却ファン２９の回転数を変化させることで、電動モータＭの冷却効率を向上させることができ、また、バッテリ３７の無駄な消費電力を低減させることができる。
【００２４】
【第３の実施の形態】
第３の実施の形態の冷却ファン作動制御装置を図２、図５及び図６に基づいて説明する。第３の実施の形態は第２の実施の形態との相違点のみを説明し、第２の実施の形態と同一態様部分については同一符号を付してその説明を省略する。第３の実施の形態の冷却ファン作動制御装置２７の検出温度判定器３３には、図５に示すように、冷却ファン２９を作動させる冷却開始温度Ｔ１や電動モータＭを停止させる作動停止温度Ｔ２の他に、電動モータＭの温度に応じた電動モータＭの回転数が設定されている。
【００２５】
即ち、同図に示すように、設定された内容は、温度（Ｔ１，Ｔ２）に対する冷却ファンの回転数（Ｒ１，Ｒ２）の他に、冷却開始温度Ｔ１以上の高温で、且つ作動停止温度Ｔ２以下の低温であって、大きさが互いに相違して漸次大きくなる３つの第３設定温度（Ｔ３−１，Ｔ３−２，Ｔ３−３）と、これらの各第３設定温度に対応し漸次大きくなる各第３設定温度と反比例して大きさが漸次小さくなる電動モータＭの回転数（Ｒ３−１，Ｒ３−２，Ｒ３−３）である。尚、第３設定温度Ｔ３は前述した３つに限られず、電動モータＭ等の載置状況に応じてその数を任意に変更することができ、例えば、２つ、４つ、５つ等の整数個を例示することができる。
【００２６】
図６は第３の実施の形態の冷却ファン作動制御装置２７のフローチャートを示し、このフローチャートにしたがって冷却ファン作動制御装置２７の作動を説明する。同図に示すように、最初に、図２に示す温度センサ３１が電動モータＭの温度を検出する（ステップ２００）。次に、ステップ２０１では図２に示す検出温度判定器３３による検出温度Ｔが冷却開始温度Ｔ１を越えているか否かを判定する。検出温度Ｔが冷却開始温度Ｔ１を越えていると検出温度判定器３３が判定したときには、図２に示す作動制御器３５が冷却ファン２９を作動させる（ステップ２０２）。また、検出温度Ｔが冷却開始温度Ｔ１を越えていないと検出温度判定器３３が判定したときには、作動制御器３５は冷却ファン２９を停止状態にし（ステップ２０３）、ステップ２００に帰還する。
【００２７】
ステップ２０２で冷却ファン２９が作動すると、検出温度判定器３３により検出温度Ｔが３つの第３設定温度（Ｔ３−１，Ｔ３−２，Ｔ３−３）を越えているか否かを判定する（ステップ２０４）。もし、検出温度Ｔが３つの第３設定温度（Ｔ３−１，Ｔ３−２，Ｔ３−３）のいずれを越えていないと検出温度判定器３３が判定したときには、ステップ２００に帰還してさらに電動モータＭの温度を検出し、３つの第３設定温度のいずれを越えていると検出温度判定器３３が判定したときには、作動制御器３５が越えた第３設定温度Ｔ３ｎに対応した電動モータＭの回転数にしたがって電動モータＭの回転数を制御する（ステップ２０５）。このため、電動モータＭは回転数が低下してその温度上昇が抑制される。
【００２８】
次に、ステップ２０６では、検出温度判定器３３により回転数の低下した電動モータＭの検出温度Ｔが作動停止温度Ｔ２を越えているか否かを判定する。検出温度Ｔが作動停止温度Ｔ２を越えていないと検出温度判定器３３が判定したときには、ステップ２００に帰還して、さらに電動モータＭの温度を検出する。一方、検出温度Ｔが作動停止温度Ｔ２を越えていると検出温度判定器３３が判定したときには、作動制御器３５が電動モータＭの作動を停止させるとともに、警報作動させる（ステップ２０７）。
【００２９】
従って、電動モータＭの温度上昇に応じて冷却ファン２９を作動させるとともに、電動モータＭの回転数を低下させるので、電動モータＭの温度上昇に係わらず電動モータＭを連続運転していた従来技術に比較してバッテリ３７の無駄な電力消費を防止するとともに、電動モータＭの加熱による損傷を未然に防止することができる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明による作業車の冷却装置作動制御装置によれば、電動モータ、油圧ポンプ及び電源の少なくともいずれかの温度を温度検出手段が検出し、この検出温度が第１設定温度を越えていると検出温度判定手段が判定したときには作動制御手段が冷却装置を作動させ、また、電動モータ、油圧ポンプ及び電源の少なくともいずれかの検出温度が第２設定温度を越えていると検出温度判定手段が判定したときには作動制御手段が電動モータの作動を停止させることで、電動モータ等の温度上昇に合わせて冷却装置を作動させることができ、電動モータ等の加熱による損傷を防止することができ、電源の無駄な電力消費を防止することができる。
【００３１】
また、電動モータ等の検出温度が第１設定温度を越えていると検出温度判定手段が判定したときには、作動制御手段が検出温度と同一の温度に対応した冷却装置の回転数にしたがって冷却装置を作動させる場合には、電動モータ等の温度に対応して冷却装置の回転数を変化させることができ、電動モータ等の冷却効率を向上させることができ、電源の無駄な電力消費をより効率的に防止することができる。
【００３２】
更に、検出温度判定手段には、第１設定温度以上の高温で、且つ第２設定温度以下の低温であって、大きさが互いに相違して漸次大きくなる複数の第３設定温度と、これらの各第３設定温度に対応し漸次大きくなる各第３設定温度と反比例して大きさが漸次小さくなる電動モータの回転数とが設定されており、温度検出手段による電動モータ等の検出温度が複数の第３設定温度のいずれを越えていると検出温度判定手段が判定したときには、越えられた第３設定温度に対応した電動モータの回転数にしたがって作動制御手段が電動モータを作動させるようにした場合には、電動モータの回転数を小さくするとともに、冷却装置を作動させることで、電動モータ等の冷却効果をより向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における冷却ファン作動制御装置を搭載した高所作業車の斜視図を示す。
【図２】本発明の第１の実施の形態における冷却ファン作動制御装置のブロック図を示す。
【図３】本発明の第１の実施の形態における電動モータの温度変化を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態における冷却ファン作動制御装置の検出温度判定器に設定された内容を示す図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態における冷却ファン作動制御装置の検出温度判定器に設定された内容を示す図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態における冷却ファン作動制御装置のフローチャートを示す。
【符号の説明】
１  高所作業車
１１  伸縮シリンダ
１３  起伏シリンダ
２５  アクチュエータ
２７  冷却ファン作動制御装置（冷却装置作動制御装置）
２９    冷却ファン
３１  温度センサ
３３  検出温度判定器
３５  作動制御器
３７  バッテリ（電源）
Ｍ  電動モータ
Ｐ    油圧ポンプ
Ｔ１  冷却開始温度
Ｔ２    作動停止温度
Ｔ３    第３設定温度
【図１】
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【図３】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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