(57)【要約】【課題】ディスコネクトスイッチの操作を禁止する旨をリスクに応じて作業者に分かり易く報知する。【解決手段】キースイッチの操作信号の入力に基づいて、ディスコネクトスイッチの操作を禁止する旨の第１態様（「００２」）による報知を行い、電圧検出器から検出される電圧値が閾値以下であることに基づいて、ディスコネクトスイッチの操作を禁止する旨の第２態様（「００１」）による報知を行い、油圧機器の停止処理の終了信号の入力に基づいて、ディスコネクトスイッチの操作を禁止する旨の第３態様（「０００」）による報知を行い、コントローラがシャットダウンしたことに基づいて、ディスコネクトスイッチの操作を許可する旨（消灯）の報知を行う。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、このエンジンによって駆動するオルタネータと、このオルタネータで発電した電力を蓄えるバッテリと、前記オルタネータまたは前記バッテリから供給される電力で駆動する電気機器及びコントローラと、このコントローラにより制御される油圧機器と、前記エンジンを停止するためのキースイッチと、前記バッテリからの電力供給を遮断するディスコネクトスイッチと、を備えた作業機械において、
前記ディスコネクトスイッチの操作を禁止または許可する旨を報知する報知装置と、
この報知装置の制御を行う報知制御部と、
前記オルタネータの電圧を検出する電圧検出器と、を備え、
前記コントローラは、前記キースイッチの操作信号の入力から所定時間に亘って前記油圧機器の停止処理を実行し、
前記報知制御部は、
前記キースイッチの操作信号の入力に基づいて、前記報知装置を用いて前記ディスコネクトスイッチの操作を禁止する旨の第１態様による報知を行い、
前記電圧検出器から検出される電圧値が閾値以下であることに基づいて、前記報知装置を用いて前記ディスコネクトスイッチの操作を禁止する旨の第２態様による報知を行い、
前記油圧機器の停止処理の終了信号の入力に基づいて、前記報知装置を用いて前記ディスコネクトスイッチの操作を禁止する旨の第３態様による報知を行い、
前記コントローラがシャットダウンしたことに基づいて、前記報知装置を用いて前記ディスコネクトスイッチの操作を許可する旨の報知を行うことを特徴とする作業機械。
【請求項２】
請求項１において、
前記報知装置の報知態様を記憶する報知履歴記憶部をさらに備えたことを特徴とする作業機械。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記作業機械は、車体フレームと、この車体フレームに設けられる荷台と、この荷台に積載された積載物の重量を検出する重量センサと、この重量センサからの検出値を表示するペイロードモニタと、を備え、
前記ペイロードモニタを前記報知装置として用いる構成としたことを特徴とする作業機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業機械に関し、特に、作業機械に搭載されたバッテリを遮断する際に注意を喚起するための報知技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
建設機械のバッテリ遮断装置に関する技術として、例えば特許文献１には、「バッテリボックス内に収容されたバッテリと、バッテリのマイナス側に接続された遮断スイッチと、バッテリに一端が接続されるＬＥＤと、バッテリが搭載された建設機械を制御し、少なくともコントローラが動作中である場合にオンとする動作中信号を内部生成するコントローラと、キースイッチと、を有し、コントローラは、自己保持回路と、動作中信号がオンである場合にＬＥＤを表示させる表示スイッチと、を備える。」ことが記載されている（要約参照）。この特許文献１によれば、建設機械に遮断スイッチ（ディスコネクトスイッチ）を設けた場合であっても、コントローラの自己保持機能を損なうことがないようにバッテリを遮断することができる。
【０００３】
ところで、例えば、作業機械の代表例であるダンプトラックでは、キースイッチＯＦＦしてエンジンを停止した後もオルタネータが慣性により回転する為、この回転で発電された電流によってオルタネータに直結している電子機器全般にサージ電圧が掛かって破損する虞がある。そのため、電子機器全般が破損するのを防止するために、オルタネータが回転して発電している間は、ディスコネクトスイッチをＯＮの状態にしてバッテリに電力を供給し続けなければならない。
【０００４】
また、オルタネータが回転を停止して電圧が０に下がると、コントローラはアキュムレータのブリードダウン開始の指令を出し、アキュムレータのブリードダウンが開始される（油圧機器の停止処理）。そして、アキュムレータのブリードダウンが終了するまでの間、アキュムレータの残圧を防止し、かつ、作動中のコントローラの損傷がないように、ディスコネクトスイッチをＯＮの状態にしていなければならない。
【０００５】
また、アキュムレータのブリードダウン終了後は、コントローラがシャットダウン中の為、コントローラの損傷がないようにシャットダウンが完了するまでディスコネクトスイッチをＯＮの状態にしていなければならない。
【０００６】
このように、ダンプトラックではキースイッチＯＦＦ後の内部状態が変化するため、ディスコネクトスイッチをＯＦＦにするタイミングによって、損害の虞のある範囲（対象）が異なる。より具体的に言うと、ディスコネクトスイッチをＯＦＦするタイミングによって、電子機器全般が破損する虞があるのか、アキュムレータの残圧とコントローラの破損の虞があるのか、あるいは、コントローラの破損の虞があるだけなのか、といったように損害の虞のある範囲が異なってくる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−０６３２３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１では、コントローラ動作中であることがＬＥＤランプで表示されるのみである為、作業機械の動作の態様がどの段階であるのかということ、及びディスコネクトスイッチをＯＦＦすればどのようなリスクがあるのかが視覚的に分からず、バッテリを遮断する作業者にとって必ずしも使い勝手が良いものではなかった。
【０００９】
本発明は、上記した実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、バッテリのディスコネクトスイッチの操作を許可する旨を報知するだけでなく、ディスコネクトスイッチの操作を禁止する旨をリスクに応じて作業者に分かり易く報知することのできる作業機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、代表的な本発明は、エンジンと、このエンジンによって駆動するオルタネータと、このオルタネータで発電した電力を蓄えるバッテリと、前記オルタネータまたは前記バッテリから供給される電力で駆動する電気機器及びコントローラと、このコントローラにより制御される油圧機器と、前記エンジンを停止するためのキースイッチと、前記バッテリからの電力供給を遮断するディスコネクトスイッチと、を備えた作業機械において、前記ディスコネクトスイッチの操作を禁止または許可する旨を報知する報知装置と、この報知装置の制御を行う報知制御部と、前記オルタネータの電圧を検出する電圧検出器と、を備え、前記コントローラは、前記キースイッチの操作信号の入力から所定時間に亘って前記油圧機器の停止処理を実行し、前記報知制御部は、前記キースイッチの操作信号の入力に基づいて、前記報知装置を用いて前記ディスコネクトスイッチの操作を禁止する旨の第１態様による報知を行い、前記電圧検出器から検出される電圧値が閾値以下であることに基づいて、前記報知装置を用いて前記ディスコネクトスイッチの操作を禁止する旨の第２態様による報知を行い、前記油圧機器の停止処理の終了信号の入力に基づいて、前記報知装置を用いて前記ディスコネクトスイッチの操作を禁止する旨の第３態様による報知を行い、前記コントローラがシャットダウンしたことに基づいて、前記報知装置を用いて前記ディスコネクトスイッチの操作を許可する旨の報知を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、バッテリのディスコネクトスイッチの操作を許可する旨の報知がされるので、作業者が誤ってディスコネクトスイッチを操作するのを防止できる。しかも、本発明では、バッテリのディスコネクトスイッチの操作を禁止する旨の報知が作業機械の内部状態に応じて変化するため、作業者にディスコネクトスイッチを誤って操作した場合のリスクを分かり易く認識させることができる。なお、上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係るダンプトラックの機器構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係るダンプトラックの側面図である。
【図３】図２に示すダンプトラックの正面図である。
【図４】図１に示すコントローラのブロック図である。
【図５】図３に示すディスコネクトスイッチの外観斜視図である。
【図６】図２に示す表示モニタの詳細図である。
【図７】ディスコネクトスイッチの操作を禁止／許可する旨を報知する手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明に係る作業機械の代表的な実施形態であるダンプトラックについて、以下、図面を用いて説明する。図１は本発明の実施形態に係るダンプトラックの機器構成図、図２は本発明の実施形態に係るダンプトラックの側面図、図３は図２に示すダンプトラックの正面図、図４は図１に示すコントローラのブロック図、図５は図３に示すディスコネクトスイッチの外観斜視図、図６は図２に示す表示モニタの詳細図である。
【００１４】
図１及び図２に示すように、本実施形態に係るダンプトラックは、車体フレーム７と、車体フレーム７に上下方向に回動可能に取り付けられ、土砂や鉱石等の積荷を積載する為のボディ（荷台）１１と、ボディ１１に積載された積荷の重量を表示する表示モニタ（ペイロードモニタ）８と、油圧を貯蔵するアキュムレータ９を含む油圧機器６と、運転席のあるキャブ１０と、バッテリ３と、このバッテリ３と直列に繋がり、接続のＯＮ−ＯＦＦの切換えが可能なディスコネクトスイッチＳＷ２と、走行に必要な電力を発電する為のオルタネータ２と、オルタネータ２を回す為のエンジン１と、エンジン１の駆動及び停止を行う為のキースイッチＳＷ１と、ダンプトラックの動作を制御する為のコントローラ４と、その他の電子機器５と、を備えて構成される。
【００１５】
ディスコネクトスイッチＳＷ２は、防塵、防水仕様のボックス１３に収納された状態（図５参照）でダンプトラックの正面側の下部に取り付けられている（図３参照）。そのため、ディスコネクトスイッチＳＷ２を操作するためには、ボックス１３の扉を開けなければならない。また、表示モニタ８は、本発明の報知装置としても用いられるものであって、ペイロードモニタとしても機能する。図６に示すように、表示モニタ８は、３ケタの数字を表示することができる構成となっており、ダンプトラックが積荷の状態のときにはボディ１１の積載重量を表示しているが、ディスコネクトスイッチＳＷ２の操作の許可／禁止を報知する際にも用いられる（詳しくは後述）。
【００１６】
コントローラ４は、図４に示すように、油圧機器６の作動を制御するための油圧機器制御部４ａと、表示モニタ８の表示を制御するための報知制御部４ｂと、報知態様の履歴を記憶するための報知履歴記憶部４ｃと、を含んで構成される。コントローラ４には、電圧検出器１２、重量センサ１３、その他の各種センサからの検出データ、及びキースイッチＳＷ１の操作信号が入力され、例えば、各種入力に基づいて、アキュムレータ９の作動を制御したり、表示モニタ８の表示を制御したりしている。
【００１７】
キースイッチＳＷ１をＯＦＦにするとキースイッチＳＷ１のＯＦＦ信号がエンジンコントローラ（図示せず）に行き、エンジン１が停止動作を行う。なお、キースイッチＳＷ１のＯＦＦ信号（操作信号）はコントローラ４にも入力される（図４参照）。エンジン１の停止により、エンジン１に直結したオルタネータ２の回転が止まり、発電が止まる。しかし、エンジン１とオルタネータ２はキースイッチＳＷ１のＯＦＦ後すぐに回転が停止するのではなく、回転の慣性により多少の間回転を続ける。この間、オルタネータ２は、バッテリ３、コントローラ４、及びその他電子機器５に接続されており、発電された電力はバッテリ３に充電される。
【００１８】
しかし、この間にディスコネクタスイッチＳＷ２をＯＦＦにしてしまうとバッテリ３のアース側の接続が遮断され、オルタネータ２で発電された電力はコントローラ４や、その他電子機器５へと流れ、コントローラ４やその他電子機器５にサージ電圧が立ち、コントローラ４やその他電子機器５を破損させる虞がある。
【００１９】
また、オルタネータ２の回転が終わり、電力がバッテリ３に充電され、オルタネータ２の電圧が０（閾値）になるまでディスコネクトスイッチＳＷ２をＯＦＦにせずＯＮにしていても、オルタネータ２の電圧が０になった後、コントローラ４は油圧機器６の一つであるアキュムレータ９（図２参照）のブリードダウンを開始する。オルタネータ２の電圧が０になった後で、アキュムレータ９がブリードダウンを終了させる前にディスコネクトスイッチＳＷ２をＯＦＦにしてしまうと、アキュムレータ９に油圧が残留した状態になってしまうこと、またブリードダウンの指令を出しているコントローラ４が動作中の為に破損の虞がある。
【００２０】
また、アキュムレータ９がブリードダウンを完了した後、コントローラ４が自身のシャットダウンを開始する為、アキュムレータ９がブリードダウンを完了した後で、コントローラ４が自身のシャットダウンを終了する前までにディスコネクトスイッチＳＷ２をＯＦＦにしてしまうと、コントローラ４の破損の虞がある。
【００２１】
そこで、本実施形態では、表示モニタ８にディスコネクトスイッチＳＷ２を操作するどの程度危険であるかが分かり易い状態で、ディスコネクトスイッチＳＷ２の操作を禁止する旨を報知している。また、ディスコネクトスイッチＳＷ２の操作を行える状況になった場合には、ディスコネクトスイッチＳＷ２の操作を許可する旨の報知を、表示モニタ８を介して行っている。
【００２２】
以下、ディスコネクトスイッチＳＷ２の操作に関する報知の詳細について、図７を参照しながら説明する。図７はディスコネクトスイッチの操作を禁止／許可する旨を報知する手順を示すフローチャートである。
【００２３】
ダンプトラックはキャブ１０内にあるキースイッチＳＷ１をＯＦＦにした際、キースイッチＳＷ１をＯＦＦにした信号をコントローラ４が受け取った時点を状態２とし、報知制御部４ｂは表示モニタ８に「００２」（第１態様）と表示させるよう制御し（Ｓ１）、「００２」が表示された履歴情報として、コントローラ４は状態２（状態情報）を報知履歴記憶部４ｃに記憶させる（Ｓ２）。
【００２４】
キースイッチＳＷ１をＯＦＦにしても、オルタネータ２は、エンジン１の回転の慣性力によって、少しの間回転する。その結果、オルタネータ２の発電がキースイッチＳＷ１をＯＦＦにしてからも少しの間継続する。そのため、キースイッチＳＷ１がＯＦＦとなった後は、オルタネータ２の発電により発生するサージ電圧の発生を防止する為の制御が働く（Ｓ３）。エンジン１及びオルタネータ２の慣性の回転による発電が止まり、電圧検出器１２から入力される電圧が無くなったことをコントローラ４が検出する（Ｓ４／Ｙｅｓ）と、サージ電圧の発生を防止する為の制御がＯＦＦになる。サージ電圧の発生を防止する為の制御がＯＦＦとなった信号をコントローラ４が受け取った時点で、報知制御部４ｂは表示モニタ８に「００１」（第２態様）と表示させるよう制御し（Ｓ６）、「００１」が表示された履歴情報として、コントローラ４は状態１（状態情報）を報知履歴記憶部４ｃに上書きして記憶する（Ｓ６）。なお、Ｓ４において、サージ電圧が発生しないとみなせる範囲であれば、必ずしも電圧が０でなくても次のステップに進んでも良い。
【００２５】
サージ電圧の発生を防止する制御がＯＦＦとなった後は、アキュムレータ９はタイマが所定時間に亘って作動し、そのタイマ作動中にブリードダウンを行う（Ｓ７）。タイマがカウントを終了しブリードダウンが終了すると（Ｓ８／Ｙｅｓ）、コントローラ４がタイマのカウント終了信号を受け取る。当該カウント終了信号を受け取った時点で、報知制御部４ｂは表示モニタ８に「０００」（第３態様）と表示させるよう制御し（Ｓ９）、「０００」が表示された履歴情報として、コントローラ４は状態０（状態情報）を報知履歴記憶部４ｃに上書きして記憶する（Ｓ１０）。
【００２６】
アキュムレータ９のブリードダウンが終了すると、コントローラ４のシャットダウンが始まり（Ｓ１１）、シャットダウンが完了するまでは報知履歴記憶部４ｃにおける状態０の記憶が維持され、報知制御部４ｂは表示モニタ８に「０００」の表示を維持するよう制御する。コントローラ４が完全にシャットダウンすると（Ｓ１２／Ｙｅｓ）、コントローラ４は、報知履歴記憶部４ｃに記憶していた状態情報である状態０を状態３として記憶（上書き）させる（Ｓ１３）。なお、コントローラ４が完全にシャットダウンする直前に報知履歴記憶部４ｃに状態３を記憶させるようにしても良い。
【００２７】
コントローラ４がシャットダウンされると表示モニタ８の電源がＯＦＦになり表示モニタ８に表示されていた「０００」の表示が消え（Ｓ１４）、これをもってディスコネクトスイッチＳＷ２をＯＦＦにすることの出来る適切な状態となった旨を報知する。すなわち、「０００」の表示が消えるという態様で、ディスコネクトスイッチＳＷ２の操作を許可する旨が報知される。
【００２８】
以上説明したように、本実施形態によれば、表示モニタ８の表示が消えたことを確認した後に、ディスコネクトスイッチＳＷ２をＯＦＦにすれば、電子機器類等が破損することはない。また、表示モニタ８に「００２」、「００１」、「０００」の何れが表示されているかによって、作業者はダンプトラックの内部状態が分かるため、誤ってディスコネクトスイッチＳＷ２を操作した場合にどのようなリスクがあるのかを知ることができる。しかも、表示態様が「００２」、「００１」、「０００」と数字が減少した後に、表示が消えることで操作許可となる構成としているので、作業者があとどの位待てばディスコネクトスイッチＳＷ２の操作が許可されるのかをある程度予測することができる。
【００２９】
なお、仮に作業者が上記の状態２（Ｓ２参照）、状態１（Ｓ６参照）、状態０（Ｓ１０参照）のいずれかのタイミングでディスコネクトスイッチＳＷ２をＯＦＦにして電子機器等が破損した場合等には、コントローラ４の報知履歴記憶部４ｃが記憶している状態情報を確認することで、どの状態でディスコネクトスイッチＳＷ２がＯＦＦになったかを確認することが可能となり、電子機器等の破損等の原因を推測することが可能となる。また、前記した状態情報は複数回の履歴を記憶することが可能な構成にしているため、複数回のキースイッチＳＷ１のＯＮ−ＯＦＦ操作でも、ディスコネクトスイッチＳＷ２の操作状況を確認することができる。
【００３０】
また、本実施形態では、ダンプトラックに元々備えられている表示モニタ（ペイロードモニタ）８を用いてディスコネクトスイッチＳＷ２の操作の禁止／許可を報知するようにしているので、ディスコネクトスイッチＳＷ２の操作用に別途報知装置を設ける必要はない。よって、部品点数を増やすことなく従来の部品のみで実現することができる。
【００３１】
なお、上述した実施形態は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をそれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の要旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施することができる。例えば、表示モニタ８の表示態様は、上記した数字の他に、色の変化、音の変化等、あらゆる報知態様を適用することができる。また、本発明に係る作業機械の一例としてダンプトラックを説明したが、本発明は、この他にも油圧ショベルやホイールローダ等の各種の作業機械に適用可能である。
【符号の説明】
【００３２】
１  エンジン
２  オルタネータ
３  バッテリ
４  コントローラ
４ａ  油圧機器制御部
４ｂ  報知制御部
４ｃ  報知履歴記憶部
５  電子機器
６  油圧機器
７  車体フレーム
８  表示モニタ（ペイロードモニタ、報知装置）
９  アキュムレータ
１１  ボディ（荷台）
１２  電圧検出器
１３  重量センサ
ＳＷ１  キースイッチ
ＳＷ２  ディスコネクトスイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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