特許 5727290 作業車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5727290

(24)【登録日】2015年4月10日

(45)【発行日】2015年6月3日

(54)【発明の名称】作業車両

(51)【国際特許分類】

   B60W 10/26 20060101AFI20150514BHJP

   B60W 20/00 20060101ALI20150514BHJP

   B60L 11/18 20060101ALI20150514BHJP

   B60L 11/12 20060101ALI20150514BHJP

   A01B 71/02 20060101ALI20150514BHJP

   B60K 6/52 20071001ALI20150514BHJP

   B60K 6/44 20071001ALI20150514BHJP

   B60K 6/46 20071001ALI20150514BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20150514BHJP

【ＦＩ】

   B60K6/20 330

   B60L11/18 AZHV

   B60L11/12

   A01B71/02 H

   B60K6/52

   B60K6/44

   B60K6/46

   H02J7/00 P

【請求項の数】4

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2011-104565(P2011-104565)

(22)【出願日】2011年5月9日

(65)【公開番号】特開2012-232724(P2012-232724A)

(43)【公開日】2012年11月29日

【審査請求日】2013年9月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001052

【氏名又は名称】株式会社クボタ

(74)【代理人】

【識別番号】100107308

【弁理士】

【氏名又は名称】北村 修一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100114959

【弁理士】

【氏名又は名称】山▲崎▼ 徹也

(74)【代理人】

【識別番号】100144750

【弁理士】

【氏名又は名称】▲濱▼野 孝

(72)【発明者】

【氏名】東郷 学

【審査官】 ▲高▼木 真顕

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−０８８９７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−３０８８８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１３３１４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１３６１１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−２７０６０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０６３９６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−０７４４２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０３５１８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０６８７０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／０６６６６５（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｋ ６／２０ − ６／５４７

Ｂ６０Ｗ １０／００ − ３０／２０

Ｂ６０Ｌ １１／１２

Ｂ６０Ｌ １１／１８

Ａ０１Ｂ ７１／０２

Ｈ０２Ｊ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

走行装置を駆動する走行用電動機と作業装置を駆動するＰＴＯ電動機とを備えるとともに、前記走行用電動機を停止させた状態で前記ＰＴＯ電動機を駆動する定置作業プロセス及び前記走行用電動機を駆動させた状態で前記ＰＴＯ電動機を駆動する走行作業プロセスを実行するトラクタであって、
内部電源として機能する車載発電機と、
電力を供給する電源として前記内部電源と外部電源のいずれかあるいはその両方を選択する電源選択部と、
前記電源選択部によって選択された電源を充電電力用電源として充電されるバッテリと、
前記電源選択部によって選択された電源と前記バッテリの少なくとも１つから供給された電力を前記走行用電動機又は前記ＰＴＯ電動機あるいはその両方の電動機に駆動電力を供給する駆動制御部と、
前記電源選択部における前記充電電力用電源の選択を管理する複数の充電管理モードと、前記電源選択部における電源選択及び前記駆動制御部における駆動電力の供給先の選択を管理する複数の駆動管理モードとを有する給電管理部と、
を備え、
前記給電管理部は、前記外部電源と前記車載発電機と前記バッテリとの３つの電源のうちから選択された単独の電源で、あるいはその任意の組み合わせで、前記ＰＴＯ電動機に駆動電力を供給することができるトラクタ。

【請求項2】

前記駆動管理モードには、前記定置作業プロセス時に前記内部電源と前記外部電源の両方からの電力をＰＴＯ電動機に給電する定置作業強化モードが含まれている請求項１に記載のトラクタ。

【請求項3】

前記充電管理モードには、前記走行用電動機を停止させた状態で前記バッテリを充電する定置充電の際に、前記内部電源と前記外部電源の両方からの電力を前記バッテリに給電する充電強化モードが含まれている請求項１又は２に記載のトラクタ。

【請求項4】

前記給電管理部は、運転者が着座する運転座席における着座検出部からの着座非検出信号と、駐車ブレーキ操作検出部からのブレーキＯＮ信号とを条件として前記定置作業プロセスの実行を許可する請求項１から３のいずれか一項に記載のトラクタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、走行装置を駆動する走行用電動機と作業装置を駆動するＰＴＯ電動機とを備えるとともに、前記走行用電動機を停止させた状態で前記ＰＴＯ電動機を駆動する定置作業プロセス及び前記走行用電動機を駆動させた状態で前記ＰＴＯ電動機を駆動する走行作業プロセスを実行する作業車両に関する。
なお、ＰＴＯとは（Power Take Off）の略語であり、動力取り出しの意味であるが、ここでは、作業車両が装備する作業装置に動力を供給する構成の総称として用いられている。

【背景技術】

【0002】

上記のように構成された作業車両として、特許文献１には、エンジンによって駆動される発電機と、該発電機によって発電された電力を蓄電することのできるバッテリと、前記エンジンを停止させた状態でも、該バッテリの電力によってモータを駆動して走行装置を駆動することのできる走行駆動手段と、発電機によって発電された電力と外部電源から供給される電力とをバッテリに選択的に充電することのできる充電手段と、発電機によって発電された電力を外部へ取り出して電動作業装置等の電動機器を駆動することのできる電力取り出し手段を設けた作業車両が記載されている。さらにこの作業車両では、バッテリ充電器の入力部は、発電機と外部電源と接続可能である。発電機又は外部電源からバッテリに充電された電力はコントローラを介してモータ駆動回路へ出力され電動モータを駆動するだけでなく、外部に交流電力又は直流電力を取出し可能である。これにより、交流・直流電力の電源車輌として機能し、交流・直流電力で作動する電動噴霧器等の電動作業装置を接続して駆動することができる。
しかしながら、この作業車両では、内部電源としての発電機からの電力及び外部電源からの電力のいずれかあるいは両方をバッテリ充電器に供給することや、そのバッテリ充電器に付加的なサービスコンセントを設けていることは記載されているが、内部電源と外部電源との組み合わせによるバッテリ充電については記載されていない。さらには、作業車両の走行装置及び作業車両に装着される作業装置と、内部電源及び外部電源との間の効率的な給電接続に関しても記載されていない。

【0003】

また、特許文献２による電動車両では、車両がシステムオフされかつ充電手段が外部電源に接続された状態で充電手段により二次電池を充電するときに、二次電池の温度が予め設定された所定温度以上のときには所定の充電シーケンスにより二次電池が充電されるよう充電手段を制御し、二次電池の温度が所定温度未満のときには所定の充電シーケンスによる充電より充電が制限されるよう充電手段が制御される。さらに、充電制御手段は、検出された温度が前記所定温度未満のときには車両が搭載する補機（エアコンなど）の作動を禁止することで、補機の負荷変動に伴って二次電池が過大な電力によって充電されるのを抑制する。この特許文献２には、充電電力の効果的な供給方法が記載されているが、補機の効果的な駆動方法に関しては記載されていない。

【0004】

さらに、特許文献３による電動車両の電気システムでは、外部充電時には、車両駆動力発生用電動機へ通電経路を形成する大容量のリレーをオフしたままで、対応するリレーのオンによって、外部電源からの供給電力によってメインバッテリを充電する経路を形成するとともに、補機負荷系が接続された電源配線に電力を供給できる。これにより、外部充電時において、補機負荷系の動作を確保した上で、リレー（開閉器）の消費電力を抑制することによって充電効率を高めることができる。しかしながら、この電気システムでも、走行装置としての駆動輪及び車両に搭載されている補機（エアコン）と、内部電源及び外部電源との間の効率的な給電接続に関しては十分に記載されていない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００８‐３０６８３号公報 （段落番号〔０００８−００４９〕、図５、図６）

【特許文献2】特開２０１０‐２５２４２７号公報（段落番号〔０００７−００１３〕、図１）

【特許文献3】特開２００９‐２２５５８７号公報（段落番号〔００９０〕、図１）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記実情に鑑み、本発明の目的は、作業車両の走行装置及び作業車両に装着される作業装置と、内部電源及び外部電源との間の効率的な給電接続を実現することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

走行装置を駆動する走行用電動機と作業装置を駆動するＰＴＯ電動機とを備えるとともに、前記走行用電動機を停止させた状態で前記ＰＴＯ電動機を駆動する定置作業プロセス及び前記走行用電動機を駆動させた状態で前記ＰＴＯ電動機を駆動する走行作業プロセスを実行するトラクタにおいて、上記課題を解決するため、本発明のトラクタでは、内部電源として機能する車載発電機と、電力を供給する電源として前記内部電源と外部電源のいずれかあるいはその両方を選択する電源選択部と、前記電源選択部によって選択された電源を充電電力用電源として充電されるバッテリと、前記電源選択部によって選択された電源と前記バッテリの少なくとも１つから供給された電力を前記走行用電動機又は前記ＰＴＯ電動機あるいはその両方の電動機に駆動電力を供給する駆動制御部と、前記電源選択部における前記充電電力用電源の選択を管理する複数の充電管理モードと、前記電源選択部における電源選択及び前記駆動制御部における駆動電力の供給先の選択を管理する複数の駆動管理モードとを有する給電管理部とが備え、前記給電管理部は、前記外部電源と前記車載発電機と前記バッテリとの３つの電源のうちから選択された単独の電源で、あるいはその任意の組み合わせで、前記ＰＴＯ電動機に駆動電力を供給することができる。なお、以下の記載における作業車両はトラクタを意味している。

【0008】

この構成によると、内部電源と外部電源とバッテリのいずれかあるいはそのすべてが電力供給元となるように選択でき、選択された電力を、走行用電動機又はＰＴＯ電動機のいずれかあるいはその両方に供給することができる。従って、作業車両の状況に応じて、最適な電力供給元と電力供給先を選択することができる。その結果、特に作業装置内部電源及び外部電源との間の効率的な給電接続が実現可能となる。

【0009】

本発明の好適実施形態の１つでは、好適な駆動管理モードとして、前記定置作業プロセス時に前記内部電源と前記外部電源の両方からの電力をＰＴＯ電動機に給電する定置作業強化モードが設定されている。この定置作業強化モードでは、前記内部電源と前記外部電源の両方からの電力を用いて作業装置を駆動することができるから、高負荷の定置作業を行う場合に適している。さらに大きな電力が必要な場合には、バッテリからの電力も付加することも可能である。

【0010】

本発明の好適実施形態の１つでは、好適な充電管理モードとして、前記走行用電動機を停止させた状態で前記バッテリを充電する定置充電の際に、前記内部電源と前記外部電源の両方からの電力を前記バッテリに給電する充電強化モードが設定されている。この充電強化モードでは、前記内部電源と前記外部電源の両方からの電力を用いてバッテリを充電することができるから、例えば、家庭用配線を外部電源としても、バッテリの高速充電が可能となる。

【0011】

車両の停止状態での作業装置を駆動する定置作業は、作業装置だけを駆動することになるので、その操作を行う者にそのことを明確に認識させる必要がある。このことから、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記給電管理部は、運転者が着座する運転座席における着座検出部からの着座非検出信号と、駐車ブレーキ操作検出部からのブレーキＯＮ信号とを条件として前記定置作業プロセスの実行を許可するように構成されている。この構成では、運転座席に運転者が存在しておらず、駐車ブレーキがかけられているという条件の下で定置作業プロセスが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明における電力系の基本構成を説明するための模式図である。

【図2】車両走行時における基本的な充電管理モードと駆動管理モードを説明する模式図である。

【図3】車両停止時における基本的な充電管理モードと駆動管理モードを説明する模式図である。

【図4】本発明の実施形態の１つとしてのハイブリッド式トラクタの外観図である。

【図5】ハイブリッド式トラクタにおける電力システムの機能ブロック図である。

【図6】充電管理モードと駆動管理モードとの組み合わせを自動的に決定する制御システムの一例を説明する模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本発明による作業車両の具体的な実施形態を説明する前に、図１の模式図を用いて、本発明における電力系の基本構成を説明する。この作業車両は、走行系の駆動部として走行用電動機Ｍ1と作業系の駆動部としてのＰＴＯ電動機Ｍ2，Ｍ3とを備えている。これらの電動機Ｍ１，Ｍ2，Ｍ3に電力を供給する電源としてバッテリ１０と内部電源４と外部電源１が用意されている。ここでの内部電源４とは、バッテリ１０以外の車両に搭載されている電源であり、自ら電力を生み出す車載発電機ユニットである。そのような車載発電機ユニット４としては、内燃機関（エンジン）出力を用いたオルタネータユニットやソーラーパネルユニットなどがある。外部電源１は、商用電源であり、例えば家庭に設置された電気コンセントに車両側の電気プラグを差し込むことにより実現する。

【0014】

さらに、本発明の作業車両は、車両の停止状態、つまり走行用電動機Ｍ1を停止させた状態でＰＴＯ電動機Ｍ2，Ｍ3を駆動する定置作業プロセス、及び、車両の走行状態、つまり走行用電動機Ｍ1を駆動させた状態でＰＴＯ電動機Ｍ2，Ｍ3を駆動する走行作業プロセスを実行するために、電源選択部５と、駆動制御部６と、給電管理部７とを備えている。電源選択部５は、バッテリ１０以外の電力を供給する電源として内部電源１と外部電源４のいずれかあるいはその両方を選択する。なお、バッテリ１０は、バッテリ充電電力として電源選択部５によって選択された充電電力用電源によって充電される。駆動制御部６は、電源選択部５によって選択された電源（内部電源４または外部電源１あるいはその両方）とバッテリ１０の少なくとも１つから供給された電力を走行用電動機Ｍ1又はＰＴＯ電動機Ｍ2，Ｍ3あるいはその両方に駆動電力を供給する。給電管理部７は、電源選択部５におけるバッテリ充電電力を供給する充電電力用電源の選択を管理する複数の充電管理モードと、電源選択部５における電源選択及び前記駆動制御部６における駆動電力の供給先の選択を管理する複数の駆動管理モードとを有する。給電管理部７には、センサ・スイッチコントローラ９が接続されている。センサ・スイッチコントローラ９には、走行状態検出センサ・スイッチ群、操縦・操作状態検出センサ・スイッチ群、作業状態検出センサ・スイッチ群が接続されている。従って、給電管理部７は、センサ・スイッチコントローラ９からの信号に基づいてこの作業車両の走行状態や作業装置の操作状態やバッテリ残量などを評価して、状況に応じた適切な充電管理モード及び駆動管理モードを決定する。

【0015】

給電管理部７によって管理されている複数の充電管理モード及び駆動管理モードの一例が図２と図３に模式的に示されている。図２は車両走行時における充電管理モードと駆動管理モードの組み合わせを示しており、図３は車両停止時における基本的な充電管理モードと駆動管理モードの組み合わせを示している。

【0016】

車両走行時における、代表的な充電管理モードと駆動管理モードの組み合わせは以下の通りである。車両走行時には、外部電源からの電力供給は実質的には不可能であるので、ここでは、車載発電機ユニット４とバッテリ１０が電力の供給元となっている。
（ａ）充電管理モードは、バッテリ１０への充電は行わない非充電モードとする。駆動管理モードは、車載発電機ユニット４からの電力：Ｓ1とバッテリ１０からの電力：Ｂとを駆動制御部６に供給して、駆動制御部６は、走行系だけを駆動制御するモードとする。これにより、走行用電動機Ｍ1は大電力：Ｓ1＋Ｂでの駆動が可能となる。この組み合わせモードでは、ＰＴＯ系には給電されずに走行系にだけ給電されるので、車両は作業装置を駆動することなしに、単に走行するだけである。

【0017】

（ｂ）充電管理モードは、バッテリ１０への充電は行わない非充電モードとする。駆動管理モードは、車載発電機ユニット４からの電力：Ｓ1とバッテリ１０からの電力：Ｂとを駆動制御部６に供給し、駆動制御部６は、走行系とＰＴＯ系の両方を駆動制御するモードとする。例えば、走行用電動機Ｍ1はバッテリ１０からの電力：Ｂで駆動させ、ＰＴＯ電動機Ｍ2を車載発電機ユニット４からの電力：Ｓ1で駆動することができる。もちろん、車載発電機ユニット４からの電力：Ｓ1とバッテリ１０からの電力：Ｂを駆動制御部６で混合させて、適切に分配してもよい。この組み合わせモードでは、ＰＴＯ系と走行系の両方に給電されるので、車両は作業装置を駆動させながら走行する、走行作業プロセスが実行されている。

【0018】

（ｃ）ここでも、充電管理モードは、バッテリ１０への充電は行わない非充電モードとする。駆動管理モードは、バッテリ１０からの電力：Ｂを駆動制御部６に供給し、駆動制御部６は、走行系とＰＴＯ系の両方を駆動制御するモードとする。この組み合わせモードでも、ＰＴＯ系と走行系の両方に給電されるので、車両は作業装置を駆動させながら走行することになり、走行作業プロセスが実行されている。バッテリ１０に余裕がある場合、この組み合わせモードはエンジン騒音などを伴わないことから、夜の作業走行に適している。
上記（ａ）（ｂ）（ｃ）では、充電管理モードが非充電モードであるため、バッテリ１０への充電が行われない。しかしながら、図示はしていないが、車載発電機ユニット４からの電力：Ｓ1を少なくとも一部をバッテリ１０に供給する充電モードも用意されている。

【0019】

車両停止時における、代表的な充電管理モードと駆動管理モードの組み合わせは以下の通りである。車両停止時には、外部電源からの電力供給は可能であるので、ここでは、車載発電機ユニット４と外部電源１とバッテリ１０とが電力の供給元となっている。
（ａ）充電管理モードは、バッテリ１０への充電は行わない非充電モードとする。駆動管理モードは、車載発電機ユニット４からの電力：Ｓ1と外部電源１からの電力：Ｓ2とを駆動制御部６に供給して、駆動制御部６は、ＰＴＯ系だけを駆動制御するモードとする。これにより、ＰＴＯ電動機Ｍ2は大電力：Ｓ1＋Ｓ2での駆動が可能となる、定置作業強化モードである。この組み合わせモードでは、走行系には給電されずにＰＴＯ系にだけ給電されるので、車両は走行することなしに作業装置を駆動する定置作業プロセスが実行される。また、さらに大きな電力が必要な場合には、バッテリ１０からの電力も付加することも可能である。

【0020】

（ｂ）充電管理モードは、車載発電機ユニット４からの電力：Ｓ1でバッテリ１０を充電する内部充電モードとする。駆動管理モードは、外部電源１からの電力：Ｓ2だけを駆動制御部６に供給して、駆動制御部６は、ＰＴＯ系だけを駆動制御する外部駆動モードとする。これにより、充電しながらのＰＴＯ電動機Ｍ2の駆動が可能となる。この組み合わせモードでは、バッテリ１０を充電しながら、定置作業プロセスが実行される。

【0021】

（ｃ）充電管理モードは、外部電源１からの電力：Ｓ2でバッテリ１０を充電する外部充電モードとする。駆動管理モードは、車載発電機ユニット４からの電力：Ｓ1だけを駆動制御部６に供給して、駆動制御部６は、ＰＴＯ系だけを駆動制御する内部駆動モードとする。つまり、上記（ｂ）のモードにおいて、車載発電機ユニット４と外部電源１の電力供給先を取り換えたモードがある。従って、ＰＴＯ系により大きな電力が要求される場合、車載発電機ユニット４と外部電源１のうちで供給電力の大きい方をＰＴＯ系に供給できるモードを採用するとよい。

【0022】

（ｄ）充電管理モードは、外部電源１からの電力：Ｓ2でバッテリ１０を充電する外部充電モードとする。駆動管理モードは、外部電源１からの電力：Ｓ2だけを駆動制御部６に供給して、駆動制御部６は、ＰＴＯ系だけを駆動制御する外部駆動モードとする。つまり、この組み合わせモードでは、外部電源１だけで、バッテリ１０を充電しながら定置作業プロセスが実行される。

【0023】

（ｅ）充電管理モードは、車載発電機ユニット４からの電力：Ｓ1でバッテリ１０を充電する内部充電モードと外部電源１からの電力：Ｓ2でバッテリ１０を充電する外部充電モードとを組み合わせた内外部充電モードである。これにより、バッテリ１０は大電力：Ｓ1＋Ｓ2で高速充電が可能となる、充電強化モードである。駆動管理モードは、駆動制御部６に電力が供給されない非作業モードである。この組み合わせモードでは、定置作業プロセスは実行されずにバッテリ１０だけが高速で充電される。
なお、車両停止時でバッテリ１０の充電を行わない場合には、その間にバッテリ交換が可能となる。

【0024】

以下、本発明の具体的な実施形態を図４と図５とを用いて説明する。この実施形態では、本発明がトラクタに適用されている。図４と図５から明らかなように、このトラクタは、操向車輪としての前輪１１と、駆動輪としての後輪１２によって支持された車体の後部に、作業装置１３を装備している。作業装置１３としては、耕耘装置のように走行しながら作業（走行作業）するタイプのもの、バックホウ装置のように停止した状態で作業（定置作業）するタイプのもの、放水装置ないしは薬剤散布装置のような走行作業及び定置作業の両方で利用されるタイプのものがある。車体の前部には、内部電源である車載発電機ユニット４を構成するエンジン４０と発電機（オルタネータ）４１が配置されている。外部電源１は、機体に装備されている長尺ケーブル付き電気プラグ１ａを商用電源とつながっているソケットに接続することによって構築される。

【0025】

機体の中央部には、跳ね上がり式の運転座席３０を備えた運転部３が設けられている。運転部３には、本発明に関係する操作デバイスとして、駐車ブレーキレバー３１やステアリングホイール３２が挙げられるが、その他ブレーキペダル、アクセルペダル、変速レバーなども備えられている。運転部３の下方領域には、充放電式のバッテリ１０が配置されている。

【0026】

また、運転座席３０に運転者が着座していないことを検出するために運転座席３０が上方に跳ね上がっていることを検知する着座センサ９１、駐車ブレーキレバー３１の操作位置（駐車ブレーキのＯＮ／ＯＦＦ）を検出する駐車ブレーキスイッチ９２なども備えられている。

【0027】

さらに、左後輪１２と右後輪１２とをそれぞれ回転駆動するインホイール電動機である右輪電動機（図面ではＭ11で示されている）８１と左輪電動機（図面ではＭ12で示されている）８２が走行用電動機（図１や図２ではＭ1で示されている）として装備されている。各電動機８１，８２はそれぞれ独立的に駆動制御部６を介して供給される電力量によってその回転速度が変化する。従って、左後輪１２と右後輪１２との回転速度を相違させることができ、電子制御ディファレンシャルとしての機能も実現する。

【0028】

作業装置１３に動力を与えるＰＴＯ系として、外部作業装置１１の入力軸と連結される出力軸を有するＰＴＯ電動機（図面ではＭ2で示されている）８３と、油圧ポンプ（図面ではＰで示されている）を駆動するＰＴＯ電動機（図面ではＭ3で示されている）８４が備えられている。油圧ポンプにはサービスポートを有する油圧ホースが接続されており、種々の作業装置１３に油圧を供給することができる。なお、以後は説明を簡単にするため、ＰＴＯ電動機８３がＰＴＯ電動機８４も含めた総称として用いる。

【0029】

電気制御系として、このトラクタは、本発明に特に関係するものとして、電源選択部５、駆動制御部６、給電管理部７、センサ・スイッチコントローラ９が備えられており、互いに車載ＬＡＮや車載電力線などによって接続されている。

【0030】

電源選択部５は、第１選択スイッチ５１、ＡＣ−ＤＣコンバータ５２、ＤＣ−ＤＣコンバータ５３を備えている。第１選択スイッチ５１は、内部電源４である発電機４１又は外部電源１である商用電源に接続された電気プラグ１ａあるいはその両方から電力を入力すべく、電源を選択するスイッチ回路からなる。ここでは、第１選択スイッチ５１によって選択される電力は交流電力であるので、ＡＣ−ＤＣコンバータ５２で直流化し、その後、ＤＣ−ＤＣコンバータ５３で要求される直流仕様に調整される。電源選択部５からの出力ラインは２系統あり、一方はバッテリ１０に接続されており、他方は駆動制御部６に接続されている。この構成により、駆動制御部６は、外部電源１又は内部電源４あるいはその両方からの電力を、バッテリ１０又は駆動制御部６あるいはその両方に供給することができる。なお、電源選択部５は、入力した２系統の電力を混合して、適切な比率で分割して、出力する機能を有する。

【0031】

駆動制御部６は、第２選択スイッチ６１、走行用インバータ６２、作業用インバータ６３を備えている。第２選択スイッチ６１は、電源選択部５又はバッテリ１０あるいはその両方から電力を入力するスイッチ回路からなる。第２選択スイッチ６１によって選択入力された電力は、走行用インバータ６２又は作業用インバータ６３あるいはその両方に送られる。走行用インバータ６２は、ここでは、右輪電動機８１と左輪電動機８２のそれぞれに駆動制御電流（例えばＰＷＭ信号）を与える。作業用インバータ６７は、ＰＴＯ電動機８３やＰＴＯ電動機８４に電力を供給して、作業装置１３を駆動する。なお、駆動制御部６も、電源選択部５やバッテリ１０から入力する電力を必要の場合混合して、適切な比率で分割して、出力する機能を有する。

【0032】

電源選択部５と駆動制御部６とは、複数の電力入力系統と複数の電力出力系統を有するので、この電源選択部５と駆動制御部６とを組み合わせた給電システムは、供給元と供給先が異なる多数の電力供給モードを作り出すことができる。上述したように、この電力供給モードは充電管理モードと駆動管理モードとの組み合わせから構成することができる。図２と図３で例示されているこのような、電力供給モードから実際に実行されるモードの決定は、このトラクタの種々の機能を管理する管理コントローラ内に構築されている給電管理部７によって決定される。

【0033】

給電管理部７における電力供給モードは、運転者によるボタン・スイッチ操作等の人為操作具による直接的な操作命令で決定するように構成することができる。しかしながら、バッテリ１０の残量や消費予測などを考慮したり、省エネルギ運転のレベルや静粛運転のレベルを考慮したりする場合には、その判断が複雑となるので、これを自動的に決定する制御システムを導入すると好都合である。そのような制御システムの一例を図６の模式図を用いて説明する。

【0034】

この制御システムでは、着座センサ９１や駐車ブレーキスイッチ９２やバッテリ残量センサなど各種センサやスイッチと接続されているセンサ・スイッチコントローラ９は、これらのセンサ・スイッチ検出信号から、各種デバイスの状態を検出する機能を備えている。そのような機能の例は、着座検出部９ａ、駐車ブレーキ操作検出部９ｂ、作業装置操作検出部９ｃ、バッテリ状態検出部９ｄなどである。このような各機能部から出力された信号（データ）は給電管理部７に構築されている評価部７０の入力パラメータとして利用される。評価部７０は、入力パラメータに基づいて駆動管理モードの１つと充電管理モードの１つを決定できるような評価値を出力するアルゴリズムをもつプログラムで構築することができる。例えば、ニューラルネットワークの技術によって構築することができ、より簡単には、ＩＦ〜ＴＨＥＮタイプの判定式群によっても構築することができる。評価部７０から出力された評価値に基づいて、駆動管理モード決定部７１は実行すべき駆動管理モードを決定し、充電管理モード決定部７２は実行すべき充電管理モードを決定する。決定された充電管理モードと駆動管理モードは電源選択部５と駆動制御部６に転送され、実際に電力供給が実行される。

【0035】

その一例では、運転者が着座する運転座席３０における着座検出部９ａから着座非検出信号が出力され、駐車ブレーキ操作検出部９ｂからのブレーキＯＮ信号が出力され、さらに作業装置操作検出部９ｃから作業装置１３の始動指令が出力されると、給電管理部７から作業装置始動許可が出力され、実際に作業装置１３を用いた定置作業プロセスが実行される。逆に、着座検出部９ａから着座検出信号が出力され、駐車ブレーキ操作検出部９ｂからのブレーキＯＦＦ信号が出力され、さらに作業装置操作検出部９ｃから作業装置１３の始動指令が出力されると、給電管理部７から作業装置始動許可が出力され、実際に作業装置１３を用いた走行作業プロセスが実行される。なお、付加的に、省エネルギ運転のレベルや静粛運転のレベルが与えられている場合には、そのレベルに応じて、図３で例示したような各モードのうち最適なモードが選択される。

【0036】

〔別実施の形態〕
（１）上述した実施形態では、エンジン４０は発電機４１を駆動して電力を発生させるものとして用いられていたが、いわゆるハイブリッド型自動車のように、エンジン４０の出力をそのまま走行系で用いる構成にしてもよい。その場合は、走行用電動機８１、８２は、ホイールモータではなく、エンジン４０とシリアル又はパラレルに接続される発電電動モータとなる。
（２）上述した実施形態では、内部電源４として、エンジン４０と発電機４１からなる発電機ユニットが用いられていたが、ソーラパネルからなる発電機ユニットを用いてもよい。この発電機ユニットでは、直流電力が出力されるので、直接ＡＣ−ＤＣコンバータ５２を通らずに直接ＤＣ−ＤＣコンバータ５３に送られる。
（３）上述した実施形態では、本発明をトラクタに適用した例としていたが、本発明が適用できるその他の作業車両としては、芝刈機、耕耘機（管理機）、田植機、コンバイン、土木・建築作業装置、除雪車などが挙げられ、乗用型の作業機に限らず、歩行型の作業機にも適用できる。

【産業上の利用可能性】

【0037】

本発明は、作業装置を装備するプラグイン式の電動作業車両に利用可能である。

【符号の説明】

【0038】

１：外部電源
４：内部電源（車載発電機ユニット）
５：電源選択部
６：駆動制御部
７：給電管理部
１０：バッテリ
１１、１２：走行装置（前輪、後輪）
１３：作業装置
３０：運転座席
８１、８２：走行用電動機（Ｍ1）
８３、８４：ＰＴＯ電動機（Ｍ2、Ｍ3）
９：センサ・スイッチコントローラ
９ａ：着座検出部
９ｂ：駐車ブレーキ検出部
９１：着座センサ
９２：駐車ブレーキスイッチ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】