(57)【要約】  【課題】バッテリの寿命の低減を緩和した車両用電源供給制御装置を提供する。  【解決手段】省エネモードスイッチ36にて省エネモードをオンしている場合には、キースイッチ31によりエンジン32および電装品38を始動させる際に、エンジン32の始動にてオルタネータ33が動作を開始するまで、バッテリ34からエアコン38a、ライト38bおよびラジオ38cなどへと電源を供給させないため、バッテリ34に必要以上の負荷がかからないので、バッテリ34の寿命の低減を緩和できる。  【選択図】図１
2006090190.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されたエンジンおよび電装品の停止と始動とを切換え可能なキースイッチと、
キースイッチによりエンジンおよび電装品を始動させる際に、バッテリからエンジン始動用の電源および予め指定された所定の電装品用の電源のみを供給させ、エンジンの始動により駆動されバッテリを充電する発電機の動作が開始された後に、予め指定された所定の電装品以外の所定の電装品用の電源のバッテリからの供給を開始させる制御手段と
を具備したことを特徴とする車両用電源供給制御装置。
【請求項２】
省エネモードをオンオフする省エネモードスイッチを具備し、
制御手段は、キースイッチによりエンジンおよび電装品を始動させる際に、省エネモードスイッチにて省エネモードがオンされている場合には、バッテリからエンジン始動用の電源および予め指定された所定の電装品用の電源のみを供給させ、エンジンの始動により駆動されバッテリを充電する発電機の動作が開始された後に、予め指定された所定の電装品以外の所定の電装品用の電源のバッテリからの供給を開始させ、省エネモードスイッチにて省エネモードがオフされている場合には、バッテリからエンジン始動用の電源と電装品用の電源とをそれぞれ供給させる
ことを特徴とする請求項１記載の車両用電源供給制御装置。
【請求項３】
車両と、
車両に作動可能に設けられた作業装置と、
車両に搭載されたエンジンと、
電装品と、
エンジン始動用の電源と電装品用の電源とをそれぞれ供給するバッテリと、
エンジンにより駆動されてバッテリを充電する発電機と、
請求項１または２記載の車両用電源供給制御装置と
を具備したことを特徴とした作業機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくともエンジンおよび電装品の停止とエンジンおよび電装品の始動とを切換え可能なキースイッチを有する車両用電源供給制御装置およびこれを備えた作業機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、作業機械としての油圧ショベルは、運転室を区画するキャブが搭載された機械本体と、この機械本体に設けられた作業装置と、機械本体および作業装置にそれぞれ設けられた油圧アクチュエータと、これら油圧アクチュエータに作動油を給排する油圧ポンプを駆動させるエンジンと、ライト、ラジオおよびエアコンなどの各種電装品と、エンジンのスタータモータおよび各種電装品に電源を供給するバッテリとを備えている。そして、オペレータは、運転室に設けられたキースイッチにより、電装品およびエンジンを始動、あるいは停止させる。このキースイッチには、例えば電装品およびエンジンを停止させるオフポジションと、電装品に電源を供給するオンポジションと、エンジンを始動させるスターポジションとがそれぞれ設けられている。
【０００３】
そして、特に油圧ショベルにおいては、各種電装品を稼動状態にして作業機械のエンジンを稼動停止にする状況がある。この状況では、エンジンの稼動により駆動される発電機であるオルタネータの発電によるバッテリの充電が停止するので、バッテリの容量が低下する。
【０００４】
しかしながら、エンジンを再稼動させる際には、キースイッチをオフポジションからオンポジションを経由してスタートポジションにするため、キースイッチがオンポジションとなった際に電装品に電流が供給され、キースイッチがスタートポジションとなった際にエンジンのスタータモータに電源が供給されて、各種電装品用の電源およびエンジン始動用の電源が順次バッテリに必要になるので、上述のようにエンジンの稼動を停止した状態で電装品がオンされてバッテリの容量が低下している状態では、バッテリからの電源供給の負荷が一時的に大きくなってしまう。そして、バッテリからの電源供給の負荷が大きくなることで、バッテリの寿命が低減するという問題がある。
【０００５】
一方で、エンジンを始動させずにラジオを聴いたり、ライトを点灯させたりする場合もあり、キースイッチのオン状態時にバッテリからの電源供給を一概に停止することはできない。
【０００６】
そこで、エンジンの起動時に発生するエンジン音、ノイズ、あるいは振動などを各種センサで検出することで、エンジンの動作を制御手段が判断して、エンジンが動作していると制御手段が判断した際に、バッテリから電装品に電源を供給する電源供給制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００３−１５４９０５号公報（第４−７頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述の電源供給制御装置でセンサにより検出するエンジン音、ノイズ、あるいは振動などは、エンジンの始動時、すなわちスタータモータが回転しているときに発生するものであり、その後エンジンが完全に稼動しているかどうかを上述の電源供給制御装置では判断していないため、例えば始動後すぐにエンストを起こした場合でも電装品へと電源が供給されてしまうので、バッテリに負荷がかかり、バッテリの寿命が低減するおそれがあるという問題点を有している。
【０００８】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、バッテリの寿命の低減を緩和した車両用電源供給制御装置および作業機械を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の発明は、車両に搭載されたエンジンおよび電装品の停止と始動とを切換え可能なキースイッチと、キースイッチによりエンジンおよび電装品を始動させる際に、バッテリからエンジン始動用の電源および予め指定された所定の電装品用の電源のみを供給させ、エンジンの始動により駆動されバッテリを充電する発電機の動作が開始された後に、予め指定された所定の電装品以外の所定の電装品用の電源のバッテリからの供給を開始させる制御手段とを具備した車両用電源供給制御装置であり、キースイッチによりエンジンおよび電装品を始動させる際に、制御手段が、エンジンの始動による発電機の動作が開始されるまでは、予め指定された所定の電装品以外の所定の電装品へとバッテリから電源を供給させないため、バッテリに必要以上の負荷がかからず、バッテリの寿命の低減が緩和される。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の車両用電源供給制御装置において、省エネモードをオンオフする省エネモードスイッチを具備し、制御手段は、キースイッチによりエンジンおよび電装品を始動させる際に、省エネモードスイッチにて省エネモードがオンされている場合には、バッテリからエンジン始動用の電源および予め指定された所定の電装品用の電源のみを供給させ、エンジンの始動により駆動されバッテリを充電する発電機の動作が開始された後に、予め指定された所定の電装品以外の所定の電装品用の電源のバッテリからの供給を開始させ、省エネモードスイッチにて省エネモードがオフされている場合には、バッテリからエンジン始動用の電源と電装品用の電源とをそれぞれ供給させるものであり、省エネモードスイッチにて省エネモードがオンされている場合には、制御手段が、エンジンの始動による発電機の動作が開始されるまでは、予め指定された所定の電装品以外の所定の電装品へとバッテリから電源を供給させず、省エネモードスイッチにて省エネモードがオフされている場合には、制御手段が、バッテリからエンジン始動用の電源と電装品の電源とをそれぞれ供給させて通常の運転に対応させることにより、省エネモードスイッチにて省エネモードをオンオフすることでバッテリの使用方法を容易に切換え可能となる。
【００１１】
請求項３記載の発明は、車両と、車両に作動可能に設けられた作業装置と、車両に搭載されたエンジンと、電装品と、エンジン始動用の電源と電装品用の電源とをそれぞれ供給するバッテリと、エンジンにより駆動されてバッテリを充電する発電機と、請求項１または２記載の車両用電源供給制御装置とを具備した作業機械であり、バッテリの寿命の低減を緩和する車両用電源供給制御装置を備えることで、バッテリの交換などの回数が低減され、作業装置を備えた作業機械におけるメンテナンスが容易となるとともに、バッテリの消耗による作業中断などがなくなる。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の発明によれば、キースイッチによりエンジンおよび電装品を始動させる際に、制御手段が、エンジンの始動による発電機の動作が開始されるまでは、予め指定された所定の電装品以外の所定の電装品へとバッテリから電源を供給させないため、バッテリに必要以上の負荷がかからず、バッテリの寿命の低減を緩和できる。
【００１３】
請求項２記載の発明によれば、省エネモードがオンされている場合には、制御手段が、エンジンの始動による発電機の動作が開始されるまでは、予め指定された所定の電装品以外の所定の電装品へとバッテリから電源を供給させず、省エネモードがオフされている場合には、制御手段が、バッテリからエンジン始動用の電源と電装品の電源とをそれぞれ供給させて通常の運転に対応させることにより、省エネモードスイッチにて省エネモードをオンオフすることでバッテリの使用方法を容易に切換えできる。
【００１４】
請求項３記載の発明によれば、バッテリの寿命の低減を緩和する車両用電源供給制御装置を備えることで、バッテリの交換などの回数を低減でき、作業装置を備えた作業機械におけるメンテナンスが容易にできるとともに、バッテリの消耗による作業中断などがなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を図１および図２に示された実施の形態を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】
図２は作業機械としての油圧ショベルを示し、下部走行体11の旋回軸受部12を介して上部旋回体13が旋回可能に設けられ、この上部旋回体13の前部一側上には、図示されないモニタおよびシートなどを備えた運転室を区画するキャブ14が搭載されている。また、上部旋回体13の前部他側上には、掘削作業などをするための作業装置15が作動可能に搭載され、また、上部旋回体13の後部上には、エンジン及びこのエンジンにより駆動される油圧ポンプ等の動力装置が搭載され、動力装置カバー16により覆われている。そして、下部走行体11及び上部旋回体13により、車両としての機械本体17が構成されている。
【００１７】
また、作業装置15は、上部旋回体13にブーム21の基端部が上下方向回動自在に軸支され、このブーム21の先端部にアーム22の基端寄り部が内外方向回動自在に軸支され、このアーム22の先端部にバケット23が開閉方向回動自在に軸支されている。
【００１８】
ブーム21は、上部旋回体13との間に設けられたブームシリンダ24により上下方向に回動され、アーム22は、ブーム21との間に設けられたアームシリンダ25により内外方向に回動され、バケット23は、アーム22との間に設けられたバケットシリンダ26及びリンケージ27により開閉方向に回動される。
【００１９】
図１に油圧ショベルの内部構造を示し、キースイッチ31、エンジン32、発電機としてのオルタネータ33、バッテリ34、制御手段としてのコントローラ35、省エネモードスイッチ36、連動スイッチ37、および、電装品38が設けられ、キースイッチ31およびコントローラ35などにより車両用電源供給制御装置39が構成されている。
【００２０】
キースイッチ31は、運転室内の運転席の周囲に位置して設けられ、キーを差し込んだ状態で周方向に回動させることで、オフポジションとオンポジションとスタートポジションとを順次切換え可能である。
【００２１】
オフポジションは、エンジン32と電装品38の一部とのそれぞれを停止させる位置である。
【００２２】
オンポジションは、エンジン32と電装品38とのそれぞれを稼動状態にする位置である。
【００２３】
スタートポジションは、エンジン32と電装品38の一部とのそれぞれを始動させる位置である。そして、スタートポジションに回動させたキースイッチ31は、オペレータがキーを手放すとオンポジションへと自動的に復帰する。
【００２４】
エンジン32は、始動用の図示されないスタータモータを備え、このスタータモータにバッテリ34からエンジン始動用の電源が供給されてスタータモータが駆動することで、エンジン32が始動される。そして、エンジン32は、図示されない油圧ポンプを駆動することで、作動油タンクに収容された作動油を各シリンダ24，25，26に給排させるとともに、オルタネータ33を駆動させる。
【００２５】
オルタネータ33は、エンジン32により駆動されてバッテリ34を充電するものである。
【００２６】
バッテリ34は、エンジン32に始動用電源を供給するとともに、電装品38に電源を供給するものである。
【００２７】
コントローラ35は、各種ＩＣなどを備えた回路基板を有し、エンジン32および各種電装品38の駆動などを制御するものである。
【００２８】
省エネモードスイッチ36は、コントローラ35に接続され、省エネモードのオンオフをオペレータの外部操作により設定するものである。
【００２９】
連動スイッチ37は、コントローラ35によりオンオフされ、バッテリ34からの電装品38の一部への電源の供給をオンオフするものである。
【００３０】
そして、電装品38は、エアコン38a、ライト38b、ラジオ38c、ニュートラルスタート回路38d、モニタ38eおよびホーン38fなどを有している。
【００３１】
エアコン38a、ライト38bおよびラジオ38cは、省エネモードスイッチ36のオフ時には、キースイッチ31をオンポジションにした状態でバッテリ34から電源が供給されてそれぞれ通電され、省エネモードスイッチ36のオン時には、オルタネータ33が発電するまでバッテリ34から電源が供給されないものである。
【００３２】
さらに、ニュートラルスタート回路38dは、エンジン32を動力源とする図示されない油圧回路の動作のロックおよびこのロックの解除が可能な図示されないロックレバーをロック状態にした際にのみエンジン32の始動を可能にするもので、モニタ38eとともに、省エネモードスイッチ36のオンオフに拘らずキースイッチ31をオンポジションにした状態でバッテリ34から電源が供給されてそれぞれ通電されるように予め指定されているものである。
【００３３】
さらに、ホーン38fは、キースイッチ31のポジションに拘らずバッテリ34から電源が供給されて通電されるように予め指定されているものである。
【００３４】
次に、上記一実施の形態の制御を図３に示されるフローチャートを参照しながら詳細に説明する。
【００３５】
まず、エンジン32を始動させるためにオペレータがキースイッチ31をオフポジションからスタートポジションへと回動させる際に、キースイッチ31がオンポジションに入っているかどうかをコントローラ35が判断し（ステップ１）、キースイッチ31がオンポジションに入ったとコントローラ35が判断するまでステップ１に戻る。
【００３６】
キースイッチ31がオンポジションに入ったとコントローラ35が判断した場合には、コントローラ35は、ニュートラルスタート回路38dおよびモニタ38eへとバッテリ34から電源を供給させるとともに、省エネモードスイッチ36がオンであるかオフであるか、すなわち省エネモードスイッチ36により省エネモードと通常モードとのいずれが選択されているかを判断する（ステップ２）。
【００３７】
このステップ２において、省エネモードスイッチ36がオフであるとコントローラ35が判断した際には、コントローラ35が連動スイッチ37をオン状態として、エアコン38a、ライト38bおよびラジオ38cなどへとバッテリ34から電源が供給される（ステップ３）。
【００３８】
さらに、キースイッチ31がスタートポジションに入ったかどうかをコントローラ35が判断し（ステップ４）、キースイッチ31がスタートポジションに入ったとコントローラ35が判断するまではステップ４に戻り、キースイッチ31がスタートポジションに入ったとコントローラ35が判断した場合には、エンジン32のスタータモータにバッテリ34から始動用電源が供給されて、このスタータモータの駆動によりエンジン32が始動し（ステップ５）、キースイッチ31がオンポジションへと自動的に復帰する。
【００３９】
一方、ステップ２において、省エネモードスイッチ36がオンであるとコントローラ35が判断した際には、キースイッチ31がスタートポジションに入ったかどうかをコントローラ35が判断し（ステップ６）、キースイッチ31がスタートポジションに入ったとコントローラ35が判断するまではステップ６に戻り、キースイッチ31がスタートポジションに入ったとコントローラ35が判断した場合には、スタータモータにバッテリ34からエンジン始動用電源が供給されて、このスタータモータの駆動によりエンジン32が始動する（ステップ７）。
【００４０】
この後、コントローラ35は、オルタネータ33の発電が開始されたかどうかを検出し（ステップ８）、オルタネータ33の発電がないとコントローラ35が判断した場合には、エンジン32の始動に失敗したものと判断して、エアコン38a、ライト38bおよびラジオ38cなどへ電源を供給せず、ステップ２に戻る。
【００４１】
一方、ステップ８において、オルタネータ33の発電が開始されたとコントローラ35が判断した場合には、所定時間が経過したかどうかをコントローラ35が判断し（ステップ９）、所定時間が経過するまでステップ９を繰り返した後、コントローラ35が連動スイッチ37をオン状態にして、バッテリ34からエアコン38a、ライト38bおよびラジオ38cなどへと電源が供給され、これらエアコン38a、ライト38bおよびラジオ38cなどが始動する（ステップ10）。なお、ステップ９の所定時間は、任意に設定可能である。
【００４２】
次に、上記一実施の形態の作用効果を説明する。
【００４３】
上記一実施の形態では、省エネモードスイッチ36により省エネモードがオンされている場合には、キースイッチ31によりエンジン32およびエアコン38a、ライト38bおよびラジオ38cなどを始動させる際に、バッテリ34を充電するオルタネータ33の動作がエンジン32の始動により開始されるまで、すなわちエンジン32が完全に始動するまで、バッテリ34からエアコン38a、ライト38bおよびラジオ38cなどへと電源を供給させない構成とした。
【００４４】
このため、エンジン32の停止状態での電装品38の通電状況に拘らず、バッテリ34がオルタネータ33により充電されていない状態でバッテリ34からエアコン38a、ライト38bおよびラジオ38cなどに電源を供給することがなく、バッテリ34に必要以上の負荷がかからないため、バッテリ34の寿命の低減を緩和できる。
【００４５】
特に、エンジン32を停止させるとオルタネータ33の発電も停止するため、エンジン32の停止状態でエアコン38a、ライト38bおよびラジオ38cなどにまで通電すると、バッテリ34が充電されない状態で比較的放電が大きくなっているから、バッテリ34の容量が低下するので、上記一実施の形態のような省エネモードを設けることで、エンジン32の停止状態でバッテリ34を使用しても、エンジン32の再始動の際にバッテリ34にかかる負荷を最小限に抑えることができる。
【００４６】
また、バッテリ34からの電力は、エンジン32の始動の際に最も必要となるため、省エネモードのオン時には、エンジン32の始動の際にバッテリ34からエアコン38a、ライト38bおよびラジオ38cなどへ電源を供給させないことで、バッテリ34の電力を確保し、エンジン32を確実に始動できる。
【００４７】
さらに、省エネモードスイッチ36により、省エネモードをオンオフさせることで、省エネモードのオン時には、エンジン32の始動によるオルタネータ33の駆動にてバッテリ34の充電が開始されるまで、バッテリ34からエアコン38a、ライト38bおよびラジオ38cなどへと電源を供給させず、省エネモードのオフ時には、バッテリ34からエンジン32の始動用電源とエアコン38a、ライト38bおよびラジオ38cなどの電源とをそれぞれ供給させて通常の運転に対応させることにより、省エネモードスイッチ36のオンオフのみで、バッテリ34の使用方法を容易に切換えでき、例えば省エネモードオフによりエンジン始動前のモニタ表示などが可能となる。
【００４８】
そして、エンジン32のアイドリングを自動的に停止させる、いわゆるオートアイドルストップ回路を設けた場合などのように、エンジン32のオンオフ回数が多い場合には、バッテリ34の負荷が大きくなるので、上記車両用電源供給制御装置39を採用して省エネモードをオンすることで、バッテリ34の寿命の低減を確実に緩和できる。
【００４９】
また、上記車両用電源供給制御装置39を作業機械に設けることで、バッテリ34を頻繁に充電したり交換したりする必要がなく、作業装置15を備えた作業機械におけるメンテナンスが容易にできるとともに、バッテリ34の消耗による作業中断などがなくなる。
【００５０】
なお、上記一実施の形態において、省エネモードスイッチ36を設けず、常時省エネモードに設定した構成とすることも可能である。
【００５１】
また、上記一実施の形態では、車両用電源供給制御装置39を油圧ショベルに設けたが、他の様々な作業機械、あるいは作業機械以外でも自動車などの車両に車両用電源供給制御装置39を設けることも可能である。
【００５２】
さらに、キースイッチ31のポジションに拘らず通電される電装品38、省エネモードのオンオフに拘らずキースイッチ31のオンポジション時に通電される電装品38、および、省エネモードのオン時にエンジン32が完全に始動するまでバッテリ34から電源が供給されない電装品38などは、上記以外にも、予め任意に指定しておくことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明に係る車両用電源供給制御装置の一実施の形態を示すブロック図である。
【図２】同上車両用電源供給制御装置を備えた作業機械を示す側面図である。
【図３】同上車両用電源供給制御装置の制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５４】
15    作業装置
17    車両としての機械本体
31    キースイッチ
32    エンジン
33    発電機としてのオルタネータ
34    バッテリ
35    制御手段としてのコントローラ
36    省エネモードスイッチ
38    電装品
39    車両用電源供給制御装置
【図１】
2006090190.tif 000003
【図２】
2006090190.tif 000004
【図３】
2006090190.tif 000005