(57)【要約】      （修正有）【課題】運転中の建設機械がアイドリングストップ状態になったときに、各種電気機器やコントローラへ流れる放電電流によってバッテリが消耗しないようにする。【解決手段】コントローラ１が、運転中の建設機械のアイドリングストップを判定すると、コントローラ１からエンジンコントローラ５へエンジンの停止指令信号を送信する。このとき、エンジンコントローラ５は同時にタイマ２１をカウントさせる。所定の時間が経過するとタイマ２１がカウントアップしてタイマ接点２２をＯＮにする。これにより、警報器２３が鳴動してアイドリングストップ状態であることをオペレータに報知する。すると、オペレータは、アイドリングストップ状態においてバッテリ２を放電させないために、手動にてスタータスイッチ６をＯＦＦにする。これにより、励磁コイル４ａが非励磁状態となってバッテリリレー４をＯＦＦさせてバッテリ２からの放電経路が遮断される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建設機械の作業状況に応じて自動的にエンジンを停止させるアイドリングストップ時におけるバッテリ消費警報回路であって、
アイドリングストップ状態の継続時間をカウントするタイマと、
前記タイマがカウントした継続時間の後に警報音を鳴動させる警報器と
を備えることを特徴とするアイドリングストップ時におけるバッテリ消費警報回路。
【請求項２】
建設機械の作業状況に応じて自動的にエンジンを停止させるアイドリングストップ時におけるバッテリ消費警報回路であって、
アイドリングストップ状態の継続時間をカウントするタイマと、
前記タイマがカウントした継続時間の後に、前記アイドリングストップ状態である旨の情報を表示させるモニタ画面と
を備えることを特徴とするアイドリングストップ時におけるバッテリ消費警報回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アイドリングストップ時におけるバッテリ消費警報回路に関し、特に、油圧ショベルや油圧クレーンなどの建設機械のアイドリングストップ時においてバッテリの消費を防止するためのアイドリングストップ時におけるバッテリ消費警報回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、建設機械としての油圧ショベルは、下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体と、該上部旋回体に俯仰動可能に設けられたショベル等の作業装置とによって大略構成されている。また、上部旋回体のフレーム上には運転室を構成するキャブが設けられている。
【０００３】
この種の従来技術による建設機械用のキャブは、上面部、前面部、後面部及び左，右の側面部を有するキャブボックスと、該キャブボックスの左，右の側面部のうち一方の側面部に回動可能に設けられてオペレータが乗降する乗降口を開閉するドアと、前記キャブボックス内に設けられて外気を取り入れながら室内に調和空気を供給する空調装置（エアコン）とを備えている。さらに、キャブ内には、制御機器、計器類、ランプ類、及びヒューズ等の各種の電気機器が配置されている。
【０００４】
また、キャブの内部にはコントローラを含めた電気回路が搭載されていて、該コントローラからの制御信号によって各種の操作機構の制御が行われる。例えば、該コントローラからの制御信号によって、建設機械の機械操作時にアームやバケットなどのフリースイング制御が行われたり、建設機械の機械非操作時に給油ポンプの自動停止制御が行われたりする。また、コントローラからの制御信号によって、レバーロックをＯＮにして機械操作を不可能状態にしたり、レバーロックをＯＦＦにして機械操作を可能状態にする制御も行われている。
【０００５】
これらの電気機器及びコントローラは、建設機械に搭載されたバッテリを電源として所望の動作を行っている。一方、バッテリは、建設機械の運転中においてはオルタネータ（発電機）の電力によって常に充電されているので、建設機械の運転中においてバッテリが放電によって消耗するおそれはない。従って、建設機械の運転中においては、正常に充電されたバッテリから各種の電気機器やコントローラへ適正な電力が供給されるので、各種の電気機器やコントローラが適正な動作を行って建設機械を正常に駆動させることができる。
【０００６】
また、建設機械などの車両が長時間に亘って運転停止した場合にバッテリの自然放電による消耗を最小限に抑えて、運転時においてバッテリの電力不足による電気系統への不具合を防止する技術も開示されている（例えば、特許文献１参照）。この技術によれば、バッテリのプラス側主結線にメインスッチを介在させると共に、該バッテリのマイナス側主結線の根元付近に常時閉路型の回路遮断スイッチを介在させている。これによって、プラス側主結線のメインスッチをＯＮ／ＯＦＦさせることにより、建設機械などの車両の電気機器を動作／停止させることができる。また、メインスッチが所定時間以上に亘って操作されなかったときは、マイナス側主結線の回路遮断スイッチをＯＦＦにしている。これにより、所定時間以上に亘って建設機械などの車両が運転を停止した状態にある場合には、バッテリの自然放電による消耗を最小限に抑えることができる。
【０００７】
また、車両において、オペレータが乗車しているときに動作する操作関連の第１負荷と、オペレータの不在を検知したときに動作する防犯システム関連の第２負荷とに分け、何れか一方の負荷への電力供給時には他方の負荷への電力供給を自動的に停止させる技術も開示されている（例えば、特許文献２参照）。この技術によれば、オペレータが車両に搭乗しているときは防犯システム関連の第２負荷は不要であるのでその電源を自動遮断し、オペレータが車両に搭乗していないときは操作関連の第１負荷は不要であるのでその電源を自動遮断している。これによって、不要な負荷系統は常に遮断しておくことができるので、バッテリの無駄な消耗を防止することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−４１３４２号公報
【特許文献２】特開２００７−２８３９７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、前記特許文献１に開示された技術は、建設機械が長時間に亘って運転を停止した場合はバッテリの自然放電による消耗を最小限に抑えることができるが、建設機械の運転中において所定の時間だけ未操作があった場合には、自動的にエンジンを停止させてアイドリングストップ状態となり、このようなときはコントローラや電気機器がバッテリに接続されたままの状態になっているので、バッテリの放電を防止することができない。
【００１０】
すなわち、運転中の建設機械がある一定時間に亘って未操作である場合には、自動的にエンジンを停止させるアイドリングストップ状態となる。このようなアイドリングストップ状態では、運転中のスタータスイッチがＯＮ状態のままになっているので、建設機械の各種電気機器（例えば、燃料ポンプ、制御機器、計器類、ランプ類、及びモニタ装置など）はバッテリに接続された状態になっている。言い換えると、アイドリングストップ状態では、各種電気機器やコントローラにはバッテリからの電源が入ったままの状態になっている。
【００１１】
一方、アイドリングストップ状態ではエンジンが停止しているので、オルタネータによる発電も停止しているためにバッテリへの充電は行われていない。従って、アイドリングストップ状態においては、バッテリは、各種電気機器やコントローラへの放電電流によって容量が消耗してしまう。このようなアイドリングストップ状態が長く続くと、バッテリが所定の電圧以下に放電してしまい、建設機械の再操作時において所望の電気機器やコントローラを動作させることができなくなるおそれがある。
【００１２】
また、前記特許文献２に開示された技術においても、アイドリングストップ状態においてバッテリからの暗電流を防止する技術は開示されていない。従って、前記特許文献１の技術と同様に、アイドリングストップ状態が長く続くと、バッテリが所定の電圧以下に放電してしまい、再運転時において所望の電気機器やコントローラを動作させることができなくなるおそれがある。
【００１３】
そこで、運転中の建設機械がアイドリングストップ状態になったときに、各種電気機器やコントローラへ流れる放電電流によってバッテリが消耗しないようにするために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、建設機械の作業状況に応じて自動的にエンジンを停止させるアイドリングストップ時におけるバッテリ消費警報回路であって、アイドリングストップ状態の継続時間をカウントするタイマと、前記タイマがカウントした継続時間の後に警報音を鳴動させる警報器とを備えることを特徴とするアイドリングストップ時におけるバッテリ消費警報回路を提供する。
【００１５】
この構成によれば、タイマがアイドリングストップ状態の継続時間（例えば、５秒）をカウントすると、タイマ接点がＯＮ状態となって警報器が警報音を鳴動させる。これによって、オペレータが警報音を認知して手動でスタータスイッチをＯＦＦにするので、バッテリリレーがＯＦＦとなってバッテリからコントローラや電気機器への放電回路が遮断される。
【００１６】
また、請求項２記載の発明は、建設機械の作業状況に応じて自動的にエンジンを停止させるアイドリングストップ時におけるバッテリ消費警報回路であって、アイドリングストップ状態の継続時間をカウントするタイマと、前記タイマがカウントした継続時間の後に、前記アイドリングストップ状態である旨の情報を表示させるモニタ画面とを備えることを特徴とするアイドリングストップ時におけるバッテリ消費警報回路を提供する。
【００１７】
この構成によれば、タイマがアイドリングストップ状態の継続時間（例えば、５秒）をカウントすると、タイマ接点がＯＮ状態となってモニタ画面にアイドリングストップ状態である旨の情報を表示させる。これによって、オペレータがモニタ画面の情報を認知して手動でスタータスイッチをＯＦＦにするので、バッテリリレーがＯＦＦとなってバッテリからコントローラや電気機器への放電回路が遮断させる。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１記載の発明によれば、アイドリングストップ状態が所定の時間（例えば、５秒間）継続されると、警報器が警報音を鳴動させる。従って、オペレータが警報音を認知して手動でスタータスイッチをＯＦＦさせるので、アイドリングストップ時においては、バッテリからコントローラや各種電気機器への無駄な放電を防止することができる。
【００１９】
請求項２記載の発明によれば、アイドリングストップ状態が所定の時間（例えば、５秒間）継続されると、モニタ画面にアイドリングストップ状態である旨の情報が表示される。従って、オペレータがモニタ画面の情報を認知して手動でスタータスイッチをＯＦＦさせるので、アイドリングストップ時においては、バッテリからコントローラや各種電気機器への無駄な放電を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明を適用した建設機械としての油圧ショベルの側面図。
【図２】図1に示す建設機械に搭載されたバッテリを含む電源系統の電気回路の構成を示すブロック図。
【図３】図1に示す建設機械に搭載されたアイドリングストップ時におけるバッテリ消費警報回路の一実施例を示すブロック図。
【図４】図1に示す建設機械に搭載されたアイドリングストップ時におけるバッテリ消費警報回路の他の実施例を示すブロック図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明は、運転中の建設機械がアイドリングストップ状態になったときに、各種電気機器やコントローラへ流れる放電電流によってバッテリが消耗しないようにするという目的を達成するために、建設機械の作業状況に応じて自動的にエンジンを停止させるアイドリングストップ時におけるバッテリ消費警報回路であって、アイドリングストップ状態の継続時間をカウントするタイマと、前記タイマがカウントした継続時間の後に警報音を鳴動させる警報器とを備えることを特徴とするアイドリングストップ時におけるバッテリ消費警報回路を提供することにより実現した。
【００２２】
以下、本発明の実施形態による建設機械におけるバッテリの放電防止回路を油圧ショベルに適用した場合を例に挙げ、図１乃至図４を参照しながら好適な実施例について詳細に説明する。
【実施例】
【００２３】
図１は、本発明を適用した建設機械としての油圧ショベルの側面を示す図である。図１において、該油圧ショベル１０は、下部走行体１１上に旋回機構１２を介して上部旋回体１３が旋回自在に載置されている。上部旋回体１３には、キャブ（運転室）１４と建屋１８が設けられている他に、前方中央部にブーム１５がブームシリンダ１５ａによって俯仰可能に取り付けられている。又、ブーム１５の先端にはアーム１６がアームシリンダ１６ａによって上下回動自在に取り付けられ、更に該アーム１６の先端にはバケット１７がバケットシリンダ１７ａによって可動自在に取り付けられている。
【００２４】
また、上部旋回体１３の建屋１８内には、特に図示されていないが、バッテリ、作業機駆動用の油圧ポンプ、エンジン、各種の機器、及び補器等が配設され、ブーム１５、アーム１６、及びバケット１７等をそれぞれのシリンダによって駆動するための動力ユニットが収納されている。
【００２５】
図１に示すような建設機械において、アイドリングストップ時にバッテリからの放電を防止するバッテリ放電回路は本発明者等によって種々提案されている。例えば、建設機械のエンジンを自動停止させるアイドリングストップ状態になったときは、キャブ昇降口のゲートバーの解除操作と連動させてバッテリリレーをＯＦＦにすることにより、バッテリとコントローラ及び電気機器を接続する電源回路を強制的に遮断させるバッテリ放電回路が提案されている。この技術によれば、アイドリングストップ状態のときに、運転者がキャブ昇降口のゲートバーを解除して運転席を離れたときにはバッテリからの無駄な放電がなくなるので、バッテリの無用な消耗を防止することができる。
【００２６】
図２は、図1に示す建設機械に搭載されたバッテリ放電防止回路の一例を示すブロック図である。この電気回路は、各種の制御を行うコントローラ１、電源となるバッテリ２、燃料ポンプ、制御機器、計器類、ランプ類、及びモニタ装置などの電気機器３、前記バッテリ２の電源をコントローラ１及び電気機器３に接続／遮断するバッテリ・リレー４、バッテリリレー４を動作させるための励磁コイル４ａ、コントローラ１からの指令信号に基づいてエンジン（図示せず）を動作／停止させるエンジンコントローラ５、建設機械の運転時にバッテリ２の電源回路を接続させるスタータスイッチ６、建設機械の昇降口のゲートバー（図示せず）を開／閉したときに連動してＯＮ／ＯＦＦ動作するゲートバーリミットスイッチ７、ゲートバーリミットスイッチ７のＯＮ／ＯＦＦ動作に連動してバッテリリレー４をＯＮ／ＯＦＦさせて、バッテリ２からコントローラ１及び電気機器４へ電源を供給／遮断させる放電防止リレー８、及び放電防止リレー８を動作させるための励磁コイル８ａによって構成されている。
【００２７】
図２に示すバッテリ放電防止回路によれば、アイドリングストップ状態ではエンジンは自動停止されるが、運転者が建設機械から離れるために昇降口のゲートバーを解除すると、該ゲートバーに連動してゲートバーリミットスイッチ７がＯＦＦとなる。さらに、ゲートバーリミットスイッチ７のＯＦＦに伴って放電防止リレー８がａ接点側からｂ接点側へ切り替えられるので、バッテリリレー４がＯＦＦ状態となる。これによって、バッテリ２からコントローラ１及び電気機器３への電源回路が遮断されるので、アイドリングストップ状態においてはバッテリから無駄な放電がなくなるので、バッテリ容量の無用な消耗を抑えることができる。
【００２８】
また、本発明者等は、建設機械のエンジンを自動停止させるアイドリングストップ状態になったときに、オペレータが座席シートから立つと、バッテリ２からコントローラ１や電気器へ３の電源系統を遮断してバッテリ２からの無駄な放電を防止する技術も提案している。
【００２９】
この技術では、図２に示すバッテリ放電防止回路において、ゲートバーリミットスイッチ７の代わりに圧力スイッチ７を設けている。すなわち、建設機械の着座シート（運転席）の裏面側に付設し、オペレータが着座シートに着座しているときにＯＮとなり、着座していないときにＯＦＦとなる圧力スイッチ７を設ける。これにより、圧力スイッチ７のＯＮ／ＯＦＦ動作に連動して、放電防止リレー８をａ接点からｂ接点に切り替えることにより、バッテリリレー４をＯＮ／ＯＦＦさせて該バッテリ２からコントローラ１及び電気機器４への電源を供給／遮断させることができる。尚、圧力スイッチ７の代わりに圧力センサを用いてもよい。
【００３０】
例えば、エンジンを停止させてアイドリングストップ状態にしたまま、オペレータが建設機械から降りるために着座シート（図示せず）から離れると、該着座シートの裏面側に設置された圧力スイッチ７の接点がＯＦＦになる。このようにして、圧力スイッチ７がＯＦＦになると、コントローラ１のアース点が開放され、コントローラ１からの出力信号Ｓｇによって放電防止リレー８の励磁コイル８ａを励磁させる。これによって、放電防止リレー８はａ接点側からｂ接点側へ切り替わる。
【００３１】
このときは、スタータスイッチ６はアイドリングストップ状態ではＯＮのままであるが、前述のように放電防止リレー８がａ接点側からｂ接点側に切り替わったために、バッテリリレー４の励磁コイル４ａは非励磁状態となる。これによってバッテリリレー４をＯＦＦにさせるので、バッテリ２からコントローラ１及び電気機器４への電源回路は遮断される。従って、アイドリングストップ状態においては、バッテリ２からコントローラ１及び電気機器４への無駄な放電が防止される。
【００３２】
ところが、上述のような２つの実施例のバッテリ放電防止回路は回路構成が複雑になるので、本発明者等は、さらに簡単な回路構成によって、アイドリングストップ状態になったときに、警報器を鳴動させたり、モニタ画面に警告メッセージを表示させることによってオペレータに通知し、オペレータが手動でバッテリ放電回路を遮断するように促すようなバッテリ消費警報回路を提案した。
【００３３】
図３は、図1に示す建設機械に搭載されたアイドリングストップ時におけるバッテリ消費警報回路の一実施例を示すブロック図である。この電気回路は、各種の制御を行うコントローラ１、電源となるバッテリ２、燃料ポンプ、制御機器、計器類、ランプ類、及びモニタ装置などの電気機器３、前記バッテリ２の電源をコントローラ１及び電気機器３に接続／遮断するバッテリリレー４、バッテリリレー４を動作させるための励磁コイル４ａ、コントローラ１からの指令信号に基づいてエンジン（図示せず）を動作／停止させるエンジンコントローラ５、建設機械の運転時にバッテリ２の電源回路を接続させるスタータスイッチ６、アイドリングストップ状態になったときからの継続時間をカウントするタイマ２１、タイマ２１がカウントアップしたときにＯＮとなるタイマ接点２２、及びタイマ接点２２がＯＮになったときに鳴動する警報器２３を備えている。
【００３４】
図３に示すバッテリ消費警報回路によれば、コントローラ１が、運転中の建設機械のアイドリングストップを判定すると、コントローラ１からエンジンコントローラ５へエンジン（図示せず）の停止指令信号を送信する。これによって、エンジンコントローラ５は、停止指令信号に基づいてエンジンを停止させると共に、該エンジンに直結されたオルタネータ（図示せず）も停止させる。従って、アイドリングストップ状態においてはオルタネータからバッテリ２への充電は行われない。
【００３５】
このとき、エンジンコントローラ５は、エンジンへの停止指令信号の送信と同時にタイマ２１を作動（カウント）させる。そして、所定の時間（例えば、５秒）が経過するとタイマ２１がカウントアップしてタイマ接点２２をＯＮにする。これによって、警報器２３が鳴動してアイドリングストップ状態であることをオペレータに報知する。すると、オペレータは、アイドリングストップ状態においてバッテリ２を放電させないために、手動にてスタータスイッチ６をＯＦＦにする。これにより、励磁コイル４ａが非励磁状態となってバッテリリレー４をＯＦＦさせるので、バッテリ２からコントローラ１及び電気機器３への放電経路が遮断させる。従って、アイドリングストップ状態においては、バッテリ２からコントローラ１や電気機器３への無駄な放電が防止される。
【００３６】
図４は、図1に示す建設機械に搭載されたアイドリングストップ時におけるバッテリ消費警報回路の他の実施例を示すブロック図である。図４の電気回路が図３と異なるところは、警報器２３の代わりにモニタ画面２４を用いたところである。従って、重複する説明は省略するものとする。而して、アイドリングストップ状態において、タイマ２１が所定の時間（例えば、５秒）をカウントするとタイマ接点２２がＯＮとなる。これによって、例えば『アイドリングストップ状態ですのでバッテリ消費を防止して下さい。』というメッセージをモニタ画面２４に表示させる。
【００３７】
すると、オペレータは、アイドリングストップ状態においてバッテリ２を放電させないために、手動にてスタータスイッチ６をＯＦＦにする。これにより、励磁コイル４ａが非励磁状態となってバッテリリレー４をＯＦＦさせるので、バッテリ２からコントローラ１及び電気機器３への放電経路が遮断させる。従って、アイドリングストップ状態においては、バッテリ２からコントローラ１や電気機器３への無駄な放電が防止される。
【００３８】
以上説明したように、建設機械が一定時間未操作である場合はアイドリングストップ状態となる。このようなアイドリングストップ状態においてはスタータスイッチ６がＯＮ状態のままであるので、コントローラ１や電気機器（燃料ポンプ、表示灯、モニタなど）３がバッテリ２の電源に接続されたままの状態になっている。一方、エンジンは停止しているので、オルタネータの発電がないためにバッテリ２への充電は行われていない。従って、その間、バッテリ２は放電状態のままである。このような状態が長時間継続されると、バッテリが放電終止電圧まで放電してしまいバッテリ不良に陥るおそれがある。
【００３９】
そこで、本発明では、アイドリングストップ状態がある一定時間以上に亘って継続された場合には、警報を報知するか、又はモニタ画面に表示してオペレータに注意を促す。これによって、オペレータは、手動にてスタータスイッチ６をＯＦＦさせ、バッテリリレー４をＯＦＦさせてバッテリ２の放電回路を遮断させている。従って、アイドリングストップ状態におけるバッテリあがりを防止することができる。
【００４０】
以上、本発明の具体的な実施例を説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明に係るアイドリングストップ時におけるバッテリ消費警報回路は、アイドリングストップ状態においてバッテリの無駄な消費を防止することができるので、建設機械に限らず、ダンプカー、トラック、及び乗用車などの通常の車両にも有効に利用することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１      コントローラ
２      バッテリ
３      電気機器
４      バッテリリレー
４ａ、８ａ  励磁コイル
５      エンジンコントローラ
６      スタータスイッチ
１０    油圧ショベル
１１    下部走行体
１２    旋回機構
１３    上部旋回体
１４    キャブ
１４ａ  キャブ本体
１５    ブーム
１５ａ  ブームシリンダ
１６    アーム
１６ａ  アームシリンダ
１７    バケット
１７ａ  バケットシリンダ
１８    建屋
１９    クローラ
２０    キャタビラ
２１    タイマ
２２    タイマ接点
２３    警報器
２４    モニタ画面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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