特許 6904845 車両荷役装置の給電制御装置

(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】6904845

(24)【登録日】2021年6月28日

(45)【発行日】2021年7月21日

(54)【発明の名称】車両荷役装置の給電制御装置

(51)【国際特許分類】

   B60P 1/44 20060101AFI20210708BHJP

【ＦＩ】

   B60P1/44 J

【請求項の数】3

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2017-151504(P2017-151504)

(22)【出願日】2017年8月4日

(65)【公開番号】特開2019-31116(P2019-31116A)

(43)【公開日】2019年2月28日

【審査請求日】2020年4月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002358

【氏名又は名称】新明和工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000947

【氏名又は名称】特許業務法人あーく特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】稲井 恵一

(72)【発明者】

【氏名】速水 健一

【審査官】 立花 啓

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−１６８８１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２６２９３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／００３５９０３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１７−０８８１２９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｐ １／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

荷台に荷積降用プラットフォームが車両荷役装置により昇降可能に設けられ、車両に搭載されたバッテリーから電動モータに給電することで上記車両荷役装置を駆動する車両荷役装置の給電制御装置であって、
上記電動モータの駆動時に上記バッテリーからの駆動電流が流れる給電電路と、
上記給電電路内に配置され、該給電電路を開閉するコンタクタと、
上記給電電路内に配置され、該給電電路を開閉する電界効果トランジスタと、
上記コンタクタの開閉および上記電界効果トランジスタのＯＮ／ＯＦＦを制御することで、前記給電電路の開閉を制御する開閉制御部と、
上記給電電路を流れる電流を検出する検出部と、
上記検出部によって検出される電流に基づいて、上記車両荷役装置の異常の有無を判定する異常判定部と、
上記開閉制御部および上記異常判定部におけるデータを記憶する記憶部と、
上記記憶部のデータを外部装置に出力する出力部とを備えており、
上記異常判定部は、上記コンタクタが閉じられており上記電界効果トランジスタがＯＦＦされている期間に、上記検出部によって上記給電電路を流れる電流が検出された場合には上記電界効果トランジスタに異常有りと判定する構成を有し、
上記期間に上記異常判定部が異常有りと判定した判定データを上記記憶部が記憶することで、上記出力部は上記判定データを出力可能とされることを特徴とする車両荷役装置の給電制御装置。

【請求項2】

荷台に荷積降用プラットフォームが車両荷役装置により昇降可能に設けられ、車両に搭載されたバッテリーから電動モータに給電することで上記車両荷役装置を駆動する車両荷役装置の給電制御装置であって、
上記電動モータの駆動時に上記バッテリーからの駆動電流が流れる給電電路と、
上記給電電路内に配置され、該給電電路を開閉するコンタクタと、
上記給電電路内に配置され、該給電電路を開閉する電界効果トランジスタと、
上記コンタクタの開閉および上記電界効果トランジスタのＯＮ／ＯＦＦを制御することで、前記給電電路の開閉を制御する開閉制御部と、
上記給電電路を流れる電流を検出する検出部と、
上記検出部によって検出される電流に基づいて、上記車両荷役装置の異常の有無を判定する異常判定部とを備えており、
上記開閉制御部は、上記電動モータへの給電を開始する時には、上記コンタクタを閉じた後、所定時間後に上記電界効果トランジスタをＯＮする制御を行うと共に、上記所定時間内に短時間だけ上記電界効果トランジスタをＯＮする制御を行うものであり、
上記異常判定部は、上記電界効果トランジスタを短時間ＯＮした時に、上記検出部によって検出された電流と第１の閾値とを比較し、検出された電流が該第１の閾値を越えた場合には異常有りと判定する構成であることを特徴とする車両荷役装置の給電制御装置。

【請求項3】

請求項２に記載の車両荷役装置の給電制御装置であって、
上記開閉制御部は、停止状態の上記電動モータに一定時間以上継続して給電を行うことで上記電動モータを連続回転させることが可能な場合に、上記一定時間よりも短い上記短時間だけ上記電界効果トランジスタをＯＮする制御を行うことを特徴とする車両荷役装置の給電制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、荷台に荷積降用プラットフォームが車両荷役装置により少なくとも昇降自在に設けられ、車両に搭載されたバッテリーから電動モータに給電することで車両荷役装置を駆動する車両荷役装置の給電制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、車両荷役装置を備えた車両においては、車両に搭載されたバッテリーから電動モータに給電することで車両荷役装置を駆動している。

【0003】

例えば、車両荷役装置は、油圧ポンプとこれを駆動する電動モータ並びに電磁弁等の機器を有するパワーユニットを備え、このパワーユニットの電源は、車載のバッテリーから供給される。その供給途中には、コンタクタ（電磁接触器）が設けられている。車両荷役装置の使用時には、運転室内に設けたメインスイッチをＯＮとした状態で、作業者のリモコンスイッチ操作によりコンタクタが閉じられると車両荷役装置が作動する。車両荷役装置の使用後にはメインスイッチがＯＦＦとされる。

【0004】

このように、コンタクタを用いてパワーユニットの給電制御を行う場合、コンタクタの開閉時に接点間に放電が生じ、コンタクタの接点が溶着したり、コンタクタの接点部分の摩耗が生じたりして、その結果、給電制御装置の寿命を低下させる。

【0005】

上記課題を解決するために、特許文献１には、パワーユニットの給電制御にコンタクタとＦＥＴ（電界効果トランジスタ）とを用い、コンタクタの開閉タイミングとＦＥＴとのＯＮ／ＯＦＦタイミングをずらすことで、給電制御装置の寿命低下を抑制する技術が開示されている。具体的には、パワーユニットへの給電開始時にはコンタクタを閉じて（ＯＮ）からＦＥＴをＯＮし、給電停止時にはＦＥＴをＯＦＦしてからコンタクタを開く（ＯＦＦ）ことで、コンタクタの開閉時における接点間の放電（スパーク）を防止する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００８−１６８８１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

このような車両荷役装置を備えた車両（例えば、トラック）は、さまざまな作業現場にて使用されるため、車両荷役装置のパワーユニットや電動モータも厳しい使用環境（高温環境や低温環境、水気の多い環境等）にさらされる。そのため、電動モータ等の電気部品や電気回路自体に短絡等の異常が生じることがあり、そのような異常が生じた状態のままで電動モータに給電を行うと、部品破損やバッテリーの異常放電といった更なる不具合を引き起こすといった問題がある。

【0008】

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、電動モータ等に異常が生じた状態で給電を行うことで発生する更なる不具合を防止できる車両荷役装置の給電制御装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記の課題を解決するために、本発明は、荷台に荷積降用プラットフォームが車両荷役装置により昇降可能に設けられ、車両に搭載されたバッテリーから電動モータに給電することで上記車両荷役装置を駆動する車両荷役装置の給電制御装置であって、上記電動モータの駆動時に上記バッテリーからの駆動電流が流れる給電電路と、上記給電電路内に配置され、該給電電路を開閉するコンタクタと、上記給電電路内に配置され、該給電電路を開閉する電界効果トランジスタと、上記コンタクタの開閉および上記電界効果トランジスタのＯＮ／ＯＦＦを制御することで、前記給電電路の開閉を制御する開閉制御部と、上記給電電路を流れる電流を検出する検出部と、上記検出部によって検出される電流に基づいて、上記車両荷役装置の異常の有無を判定する異常判定部とを備えている構成であることを特徴としている。

【0010】

上記の構成によれば、検出部によって給電電路を流れる電流を検出し、異常判定部が検出される電流に基づいて給電電路の異常の有無を判定することで、車両荷役装置の電動モータや油圧回路等に異常が生じた状態で給電を行うことで発生する更なる不具合を防止できる。

【0011】

また、上記給電制御装置では、上記開閉制御部は、上記電動モータへの給電を開始する時には、上記コンタクタを閉じた後、所定時間後に上記電界効果トランジスタをＯＮする制御を行うと共に、上記所定時間内に短時間だけ上記電界効果トランジスタをＯＮする制御を行うものであり、上記異常判定部は、上記電界効果トランジスタを短時間ＯＮした時に、上記検出部によって検出された電流と第１の閾値とを比較し、検出された電流が該第１の閾値を越えた場合には異常有りと判定する構成とすることができる。

【0012】

また、上記給電制御装置では、上記開閉制御部は、停止状態の上記電動モータに一定時間以上継続して給電を行うことで上記電動モータを連続回転させることが可能な場合に、上記一定時間よりも短い上記短時間だけ上記電界効果トランジスタをＯＮする制御を行う構成とすることができる。

【0013】

上記の構成によれば、検出部による検出電流が第１の閾値を越えていれば、給電電路のどこか（例えば、電動モータ）に短絡等の異常があると判定できる。この場合、回路における異常検出を報知し、異常発見のための検査等を促すことができる。また、異常判定のために電界効果トランジスタをＯＮする時間は短時間でよいため、給電電路に過剰な電流が長時間流れることを防止できる。

【0014】

また、上記給電制御装置では、上記異常判定部は、上記コンタクタが閉じられており上記電界効果トランジスタがＯＦＦされている期間に、上記検出部によって上記給電電路を流れる電流が検出された場合には異常有りと判定する構成とすることができる。

【0015】

上記の構成によれば、コンタクタを閉じたのみで電流が流れれば、電界効果トランジスタにおいて漏電が生じていることになり、電界効果トランジスタに異常があると判定できる。この場合、電界効果トランジスタの異常を報知し、電界効果トランジスタの部品交換等を促すことができる。

【0016】

また、上記給電制御装置では、上記異常判定部は、上記コンタクタが閉じられており上記電界効果トランジスタがＯＮされている期間における上記検出部の検出値に基づいて前記異常の有無を判定する構成とすることができる。

【0017】

上記の構成によれば、検出部の検出値に基づいて、例えば検出電流が第２の閾値を越えた場合には、給電電路において油圧回路の動作不能等の重大な異常が生じていると判断できる。この場合、回路における異常検出を報知し、異常発見のための検査等を促すことができる。

【0018】

また、同様に上記の課題を解決するために、本発明は、荷台に荷積降用プラットフォームが車両荷役装置により昇降可能に設けられ、車両に搭載されたバッテリーから電動モータに給電することで上記車両荷役装置を駆動する車両荷役装置の給電制御装置であって、上記電動モータの駆動時に上記バッテリーからの駆動電流が流れる給電電路と、上記給電電路内に配置され、該給電電路を開閉するコンタクタと、上記給電電路内に配置され、該給電電路を開閉する電界効果トランジスタと、上記コンタクタの開閉および上記電界効果トランジスタのＯＮ／ＯＦＦを制御することで、前記給電電路の開閉を制御する開閉制御部と、上記開閉制御部による前記給電電路の開閉の制御に応じた前記バッテリーから前記電動モータへの給電状況を検出する検出部と、上記検出部による前記給電状況に基づいて、上記給電電路における部品交換を必要とする異常の有無、または上記給電電路における部品交換を必要としない異常の有無を判定する異常判定部とを備えている構成であることも特徴としている。

【0019】

上記の構成によれば、バッテリーから電動モータへの給電状況を開閉制御部による給電電路の開閉制御に応じて検出することができるため、その給電状況に基づいて異常の有無を単に判定するだけでなく、その異常の対象が給電電路における部品の交換を必要とするものか、または部品の交換を必要としないものかを示すことができる。

【0020】

また、上記給電制御装置では、上記異常判定部によって判定される異常判定結果を記憶する一時記憶部と、上記一時記憶部に記憶された異常判定結果を外部解析装置に出力する出力部とを有している構成とすることができる。

【0021】

上記の構成によれば、異常検出結果は一時記憶部に記憶され、記憶された異常検出結果は出力部を介して外部解析装置に出力することができる。これにより、外部解析装置を用いて、車両荷役装置の稼働状況、メンテナンスが必要な部位及びメンテナンス履歴を解析することが容易に行える。

【0022】

また、上記給電制御装置では、上記バッテリー、上記電動モータ、上記コンタクタ、及び上記電界効果コンタクタの異常の検知信号が入力される入力部を有し、上記一時記憶部には、上記入力部も接続されており、上記出力部は、前記異常判定結果、および上記入力部に入力された前記異常の情報も出力可能となっている構成とすることができる。

【0023】

上記の構成によれば、各種異常が検出された場合にも、出力部を介して外部解析装置に出力することができる。これにより、メンテナンス対象の把握をさらに容易に行える。

【発明の効果】

【0024】

本発明の車両荷役装置の給電制御装置は、検出部によって給電電路を流れる電流を検出し、異常判定部が検出される電流に基づいて車両荷役装置の異常の有無を判定することで、車両荷役装置の電動モータや油圧回路等に異常が生じた状態で給電を行うことで発生する更なる不具合を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明の実施形態にかかる車両荷役装置の給電制御装置を備えたバン車の電気配線系統を示す平面図である。

【図2】荷積降用プラットフォームの床下格納状態を示す側面図である。

【図3】荷積降用プラットフォームを荷台の床面下方から引き出した状態を示す側面図である。

【図4】荷積降用プラットフォームが略水平姿勢で接地した状態を実線で、荷台の床面高さに上昇した状態を仮想線でそれぞれ示す側面図である。

【図5】車両荷役装置の油圧回路図である。

【図6】図５の油圧回路におけるソレノイドバルブと車両荷役装置の動作との相関関係を示す図である。

【図7】本発明の実施形態にかかる給電制御装置における電気系統回路図である。

【図8】電動モータの給電制御におけるタイミングチャートであり、（ａ）はコントローラ入力、（ｂ）はコンタクタ制御信号、（ｃ）はＦＥＴ制御信号を示す。

【図9】電動モータの給電制御における他の例のタイミングチャートであり、（ａ）はコントローラ入力、（ｂ）はコンタクタ制御信号、（ｃ）はＦＥＴ制御信号を示す。

【図10】電動モータの給電制御におけるさらに他の例のタイミングチャートであり、（ａ）はコントローラ入力、（ｂ）はコンタクタ制御信号、（ｃ）はＦＥＴ制御信号、（ｄ）はエラー検知信号を示す。

【図11】コントロールボックスの構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

【0027】

図１〜図４は本発明の実施形態にかかる車両荷役装置の給電制御装置１０を有する車両としてのバン車Ａの後端部分を示す。図中、１はバン車Ａの車幅方向両側で車体前後方向に延びるシャシフレーム、３は車幅方向に延びる横補強部材５と、車体前後方向に延びる縦補強部材７とが底面に固定された箱形の荷台であり、この荷台３は横補強部材５及び縦補強部材７を介してシャシフレーム１に搭載されている。

【0028】

荷台３の車体後端で床面３ａ下方には、車両荷役装置９が架装されている。この車両荷役装置９は、トップパネル１１ａ、ミドルパネル１１ｂ及びボトムパネル１１ｃをヒンジで折畳及び展開自在に連結した３枚折れタイプの荷積降用プラットフォーム１１を備えた床下格納式であり、この荷積降用プラットフォーム１１（ボトムパネル１１ｃ）基端の車幅方向両端寄りは、リフトアーム１３、リフトシリンダ１５、コンプレッションアーム１７及びチルトアーム１９を備えた２組の平行リンク機構２１により片持ち支持されている。なお、荷積降用プラットフォーム１１は２枚折れタイプや１枚物であってもよい。

【0029】

シャシフレーム１の後端側には、２本のスライドレール２３が車体前後方向に延びるようにそれぞれ水平に配設され、このスライドレール２３には、車幅方向に延びる閉断面形状のメカニズムフレーム２５がスライドシリンダ２７の伸縮作動により車体前後方向に移動可能に支持されている。このメカニズムフレーム２５に平行リンク機構２１の基端がブラケット２９を介して支持されている。そして、スライドシリンダ２７の伸縮作動により荷積降用プラットフォーム１１を折り畳んだ状態で荷台３の床面３ａ下方に対して出し入れするようになっている（図２及び図３参照）。

【0030】

メカニズムフレーム２５の車幅方向左端（図１下端）には、図２及び図５に示すように、パワーユニット３５が配設され、このパワーユニット３５により車両荷役装置９を駆動するようにしている。実際には、このパワーユニット３５には、リモートスイッチとしての押しボタン式リモコンスイッチ３６（図７参照）が付設され、パワーユニット３５はこの押しボタン式リモコンスイッチ３６と共に筐体内に収容されているが、図１〜図４では便宜上、これらをまとめてパワーユニット３５として表している。

【0031】

このパワーユニット３５には、図１にも示すように、モータ駆動用給電電路としてのバッテリーコード３７、アース線としてのシャシアースコード３９、キャブ内主電源スイッチコード（以下、キャブ内メインスイッチコードという）４１Ａ、及び庫内リモコンコード４３の４本の電気配線の一端側がコルゲートチューブ４４内に挿入されて所定長さに亘って集束され、この集束状態で各々の一端が荷台３の床面３ａ下方でパワーユニット３５に接続されている。これら集束された４本の電気配線の他端は、横補強部材５に固定されたステー５１に縦補強部材７に沿って車体後方に延びるように配索されてクリップ５３で取り付けられ、シャシフレーム１の車幅方向内側に延びている。

【0032】

上記４本の電気配線のうちバッテリーコード３７及びキャブ内メインスイッチコード４１Ａの２本の電気配線は、図１に示すように、そこから先がシャシフレーム１の車幅方向内側でこのシャシフレーム１に沿って車体前方に延びるように配索されている。他の２本の電気配線のうちシャシアースコード３９の他端は、車幅方向左側のシャシフレーム１に接続されている。残り１本の庫内リモコンコード４３の他端は、荷台３内に設けられた車両荷役装置９を駆動するための押しボタン式リモコンスイッチ５７に接続されている。

【0033】

一方、車幅方向左側のシャシフレーム１の荷台３前方寄りには、図１に示すように、バッテリー４５が搭載され、このバッテリー４５にバッテリーコード３７の他端が接続されている。キャブ内メインスイッチコード４１Ａの他端は、荷台３前方のキャブ（図示せず）に設けられたキャブ内主電源スイッチ（以下、キャブ内メインスイッチという）５５に接続されている。バッテリーコード３７の他端側には、ヒューズボックス４７が介設され、キャブ内メインスイッチ５５には、別のキャブ内メインスイッチコード４１Ｂの一端が接続され、このキャブ内メインスイッチコード４１Ｂの他端は、ヒューズボックス４７を経てバッテリーコード３７と共にバッテリー４５に接続されている。

【0034】

車体後端寄りにおける横補強部材５の車幅方向左端（図２左端）には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリ等を備えた制御回路としてのコントロールボックス４９がブラケット５９を介して取り付けられ、このコントロールボックス４９は、キャブ内メインスイッチコード４１Ａに介設されている。

【0035】

キャブ内メインスイッチ５５は、積み降ろし作業をしないときにはＯＦＦ状態になっており、積み降ろし作業を開始する際に、作業者の手動操作によりＯＮ状態に切り換えられるようになっている。

【0036】

そして、図２に示すように、バッテリー４５（図１参照）からパワーユニット３５に給電し、荷台３側の押しボタン式リモコンスイッチ５７又はパワーユニット３５側の押しボタン式リモコンスイッチ３６を作業者が押すことでコントロールボックス４９を介して操作指令信号をパワーユニット３５に出力して車両荷役装置９を駆動するようになっている。

【0037】

上述したように、車両荷役装置９はパワーユニット３５によって駆動されるが、パワーユニット３５は車両荷役装置９を駆動するための油圧回路を有している。図５にその油圧回路図を示す。具体的には、図５に示す油圧回路では、電動モータ３０で駆動された油圧ポンプ２８により圧油が発生し、ソレノイドバルブ３４を介してリフトシリンダ１５及びスライドシリンダ２７に送られるようになっている。ソレノイドバルブ３４は、ＳＯＬ−１〜ＳＯＬ−４の４つからなり、押しボタン式リモコンスイッチ３６または５７がＯＮされた場合に、コントロールボックス４９からの信号を受けて切り換えられるようになっている。

【0038】

詳細な説明は省略するが、コントロールボックス４９は、図６に示すような組み合わせによるＳＯＬ−１〜ＳＯＬ−４の制御をおこない、リフトシリンダ１５及びスライドシリンダ２７を駆動し、バン車Ａに対して荷物を積み降ろしする。つまり、２組の平行リンク機構２１のリフトシリンダ１５を同期駆動して荷積降用プラットフォーム１１を地面Ｇと荷台３の床面３ａ高さとの間で昇降させる（図４参照）一方、スライドシリンダ２７を駆動して荷積降用プラットフォーム１１を荷台３の床面３ａ高さから若干下がった位置で床面３ａ下方に対して出し入れするようになっている（図２及び図３参照）。

【0039】

図７は、本実施形態にかかる給電制御装置１０における電気系統の回路図である。図７に示すように、給電制御装置１０は、バッテリー４５から電動モータ３０への給電を制御するものであり、電動モータ３０の給電をＯＮ／ＯＦＦするために、第１開閉器としてのコンタクタ３１と、第２開閉器としてのＦＥＴ３２とを有している。コンタクタ３１は、電磁石の動作によって電路を開閉する有接点方式の電磁接触器であり、図示しない電磁コイルが励磁している間のみ接点が動作するように構成されている。ＦＥＴ３２は、無接点方式のスイッチング装置である。また、ＦＥＴ３２は、複数のＦＥＴを並列に配置し、大電流に対応可能とされたものが使用されることが好ましい。電動モータ３０、コンタクタ３１、及びＦＥＴ３２は、ソレノイドバルブ３４と共に、パワーユニット３５内に備えられている。

【0040】

ＦＥＴ３２は、バッテリー４５と電動モータ３０との間に配置され、バッテリーコード３７を介してバッテリー４５に接続されると共に、連結コード４８を介して電動モータ３０に接続されている。コンタクタ３１は、モータアースコード４６を介して電動モータ３０に接続されると共に、シャシアースコード３９により接地されている。尚、図７の構成では、電動モータ３０の上流側（バッテリー側）にＦＥＴ３２が配置され、電動モータ３０の下流側（アース側）にコンタクタ３１が配置されているが、本発明はこれに限定されるものではない。電動モータ３０、コンタクタ３１およびＦＥＴ３２は、これらが直列に接続されていれば、その接続順序は特に限定されない。

【0041】

さらに、電動モータ３０への駆動電流が流れる直流回路には、該回路を流れる駆動電流を測定するために、シャント抵抗６０と検流回路６２とが接続されている。図７の例では、シャント抵抗６０は、バッテリーコード３７の途中（バッテリー４５とＦＥＴ３２との間）に接続されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、上記直流回路の何れの位置に接続されていてもよい。検流回路６２は、シャント抵抗６０に対して並列に接続されている。検流回路６２は、パワーユニット３５内に設けられていてもよく、またはコントロールボックス４９内に設けられていてもよい。

【0042】

また、コンタクタ３１には、コントロールボックス４９からの第１信号線４０が接続されている。ＦＥＴ３２には、コントロールボックス４９からの第２信号線４２が接続されている。すなわち、コンタクタ３１およびＦＥＴ３２は、それぞれ、第１信号線４０および第２信号線４２を介してコントロールボックス４９から送られる制御信号によってＯＮ／ＯＦＦ制御されるようになっている。

【0043】

給電制御装置１０は、最初にキャブ内メインスイッチ５５がＯＮ状態に切り換えられることで動作可能状態となる。そして、この動作可能状態において、押しボタン式リモコンスイッチ３６または５７が操作されると、車両荷役装置９の状態および操作指示内容に応じて、電動モータ３０の給電制御、およびソレノイドバルブ３４の開閉制御（油圧回路制御）を行う。なお、図７には、押しボタン式リモコンスイッチ５７を記載していないが、この押しボタン式リモコンスイッチ５７は、押しボタン式リモコンスイッチ３６と同等の役割を果たす。

【0044】

特に、電動モータ３０の給電制御においては、電動モータ３０への給電開始時には、コンタクタ３１を閉じた後、所定時間（例えば１００ｍｓ）経過後にＦＥＴ３２をＯＮするようになっている。この場合、コンタクタ３１を閉じる時には回路に電流は流れず、ＦＥＴ３２のＯＮ時に電流が流れる。また、電動モータ３０への給電停止時には、ＦＥＴ３２をＯＦＦした後、所定時間（例えば５ｓ）経過後にコンタクタ３１を開くようになっている。この場合、ＦＥＴ３２のＯＦＦ時に電流が遮断され、コンタクトタ３１を開く時には回路に電流は流れていない。すなわち、コンタクタ３１の開閉切替では回路電流は変化しないため、有接点方式の電磁接触器であるコンタクタ３１の開閉時に接点間に放電が生じ、コンタクタ３１の接点が溶着したり、コンタクタ３１の摩耗が生じたりすることを防止できる。その結果、給電制御装置１０の寿命低下を抑制することができる。

【0045】

また、本実施の形態に係る給電制御装置１０は、コンタクタ３１の開閉とＦＥＴ３２とのＯＮ／ＯＦＦタイミングのずれを利用してコンタクタ３１の接点間の放電を防止できるだけでなく、このタイミングずれ期間を利用しての異常判定を行う点に特徴を有している。以下、この特徴について詳細に説明する。

【0046】

図８は、電動モータ３０の給電制御におけるタイミングチャートであり、（ａ）はコントローラ入力、（ｂ）はコンタクタ制御信号、（ｃ）はＦＥＴ制御信号を示している。ここでのコントローラ入力とは、押しボタン式リモコンスイッチ３６または５７が作業者によって操作されることによって生じるコントロールボックス４９への入力である。すなわち、荷積降用プラットフォーム１１の出し入れ、または荷積降用プラットフォーム１１の上昇のために押しボタン式リモコンスイッチ３６または５７がＯＮ操作されると、コントローラ入力はＯＮとなる。また、コンタクタ制御信号およびＦＥＴ制御信号は、コントロールボックス４９から第１信号線４０および第２信号線４２を介してコンタクタ３１およびＦＥＴ３２にそれぞれ送られる制御信号である。

【0047】

先ず、時刻ｔ１においてコントローラ入力がＯＮになると、同時にコンタクタ制御信号がＯＮとされ、コンタクタ３１が閉じられる。そして、時間Ｔ１後の時刻ｔ２においてＦＥＴ制御信号がＯＮとされ、ＦＥＴ３２がＯＮとなって電動モータ３０への給電が開始される。

【0048】

この時、第１の異常判定として、時間Ｔ１の間（コンタクタ３１が閉じられており、ＦＥＴ３２がＯＦＦの期間）に、検流回路６２によって回路電流が流れていることが検出されると、異常有りと判定される。すなわち、時間Ｔ１の間は、ＦＥＴ３２がＯＦＦであるため、正常であれば給電電路（電動モータ３０の駆動時に駆動電流が流れる電路）に電流は流れない。したがって、コンタクタ３１を閉じたのみで電流が流れれば、ＦＥＴ３２において漏電が生じていることになり、ＦＥＴ３２に異常があると判定できる。この場合、ＦＥＴ３２の異常を報知し、ＦＥＴ３２の部品交換等を促すことができる。尚、異常の報知方法としては、例えば、車両の任意の箇所に異常報知ランプを設け、この異常報知ランプを点灯させるなどの方法が考えられる。また、第１の異常判定において異常有りと判定された場合、異常判定されると即座にコンタクタ３１を開いて、給電を停止させて回路を保護する。

【0049】

第２の異常判定としては、時刻ｔ１でコンタクタ３１が閉じられた後、時刻ｔ２でＦＥＴ３２がＯＮされる前（すなわち、時間Ｔ１の間）に、短時間だけＦＥＴ制御信号をＯＮとし、給電電路に短時間だけ電流を流す。そして、この時に検出される電流値を第１の閾値と比較し、検出電流が第１の閾値を越えていれば、異常有りと判定される。すなわち、この時の検出電流が閾値を越えていれば、給電電路のどこか（例えば、電動モータ３０）に短絡等の異常があると判定できる。この場合、回路における異常検出を報知し、異常発見のための検査等を促すことができる。また、上記異常判定のためにＦＥＴ３２をＯＮする時間は短時間でよいため、給電電路に過剰な電流が長時間流れることを防止できる。また、第２の異常判定において異常有りと判定された場合、異常判定されると即座にＦＥＴ３２をＯＦＦにして、給電を停止させて回路を保護する。尚、この時、ＦＥＴ３２をＯＦＦにして給電を停止するのは以下の理由による。第１に、コンタクタ３１を開いて給電を停止する場合に比べ、ＦＥＴ３２をＯＦＦにする方が素早く給電を停止でき、その分、回路に過電流が流れる時間を短くして、回路に与える悪影響を最小限にすることができる。第２に、コンタクタ３１を開いて給電を停止すると、コンタクタ３１の接点間に放電（スパーク）が発生する虞があるが、ＦＥＴ３２をＯＦＦにして給電を停止することで放電（スパーク）の発生を防止できる。

【0050】

電動モータ３０を停止状態から連続回転させる場合、一定時間（例えば１０ｍｓ）以上継続して給電する必要があるが、第２の異常判定における短時間の給電では、この一定時間よりも短い時間（例えば１ｍｓ）だけ給電を行う。この短時間の給電は、もし回路等に異常が生じていてもその状態で長時間行うものではないので、部品破損等が生じない。なお、第１の閾値は、正常回路の場合の検出電流値よりも大きな値として設定される。

【0051】

時刻ｔ２でＦＥＴ３２がＯＮされると、コンタクタ３１およびＦＥＴ３２の両方がＯＮとなり、電動モータ３０への給電が開始される。この時、ＦＥＴ制御信号は、最初の期間でＦＥＴ３２をＰＷＭ（パルス幅変調）制御し、電動モータ３０の駆動電流を徐々に上昇させることが望ましい。図８（ｃ）では、時刻ｔ２からｔ３の期間が、上記ＰＷＭ制御期間を示している。尚、図８（ｃ）におけるＰＷＭ制御期間は制御結果をイメージで示したものであって、このＰＷＭ制御期間では実際にはパルス幅を変化してさせて電流もしくは電圧のＯＮ・ＯＦＦを繰り返す制御を行っている。

【0052】

時刻ｔ４においてコントローラ入力がＯＦＦになると、同時にＦＥＴ制御信号がＯＦＦとされ、ＦＥＴ３２がＯＦＦとなって電動モータ３０への給電が停止される。この場合も、ＦＥＴ制御信号は、ＦＥＴ３２をＰＷＭ（パルス幅変調）制御し、電動モータ３０の駆動電流を徐々に下降させることが望ましい。図８（ｃ）では、時刻ｔ４からｔ５の期間が、上記ＰＷＭ制御期間を示している。そして、時刻ｔ５から時間Ｔ２後の時刻ｔ６においてコンタクタ制御信号がＯＦＦとされ、コンタクタ３１が開かれることで給電制御が完了する。

【0053】

第３の異常判定としては、電動モータ３０への給電実施時（具体的には時刻ｔ３からｔ４の間）に検出される電流値を第２の閾値と比較し、検出電流が第２の閾値を越えていれば、異常有りと判定される。尚、第２の閾値は、上述の第１の閾値よりも大きな値に設定される。

【0054】

ここで例えば、車両荷役装置９の正常動作時（荷積降用プラットフォーム１１の載せられた荷物の質量が規定質量内の場合の動作時）における電流値が１００Ａ以下であり、油圧回路内のリリーフバルブ３３（図５参照）のリリーフ時の電流値が１５０Ａの場合、第２の閾値は例えば２００Ａに設定される。尚、荷物の質量と電流値とは比例関係にある。車両荷役装置９の油圧回路には、通常、車両荷役装置９の荷重オーバー状態での使用により、油圧が規定値以上に上昇して油圧回路が破損することを防止するためのリリーフバルブ３３が設けられており、油圧が規定値以上に上昇した場合にはリリーフバルブ３３を開いて油圧を下げるようになっている。

【0055】

すなわち、検出電流が第２の閾値を越えた場合には、油圧回路の動作不能等（例えばリリーフバルブの故障）の重大な異常が生じていると判断され、その状態で電動モータ３０への給電を継続すると、電動モータ３０におけるコイル焼け焦げ等の二次被害を生じる恐れがある。そのため、このような場合には、コントロールボックス４９は即座にＦＥＴ３２をＯＦＦにして電動モータ３０への給電を停止する。尚、第３の異常判定で異常有りと判定された場合にＦＥＴ３２をＯＦＦにして給電を停止するのは、第２の異常判定で異常有りと判定された場合にＦＥＴ３２をＯＦＦにして給電を停止するのと同じ理由である。

【0056】

図９は、電動モータ３０の給電制御における他の例を示すタイミングチャートである。本実施の形態の給電制御では、電動モータ３０への給電を停止する時、ＦＥＴ３２をＯＦＦした後、所定時間経過後にコンタクタ３１を開くようになっている。また、この場合の所定時間は、比較的長い時間（例えば５ｓ）とされており、コントローラ入力がＯＦＦされた後（時刻ｔ１１またはｔ１３）、コンタクタ制御信号がＯＦＦとなる前に再びコントローラ入力がＯＮされる（時刻ｔ１２またはｔ１４）こともあり得る。これは、荷積降用プラットフォーム１１の高さの微調整のために、作業者が押しボタン式リモコンスイッチ３６または５７の短期間の操作を繰り返し行う場合などに起こり得る。

【0057】

そして、コントローラ入力がＯＦＦされた後、コンタクタ制御信号がＯＦＦとなる前に再びコントローラ入力がＯＮされた場合には、コントローラ入力がＯＮになると同時にＦＥＴ制御信号がＯＮとされる。これにより、荷積降用プラットフォーム１１の高さの微調整を行う場合などには、コンタクタ３１は閉じたまま、ＦＥＴ３２のＯＮ／ＯＦＦのみで電動モータ３０への給電を制御することができる。

【0058】

図１０は、電動モータ３０の給電制御におけるさらに他の例を示すタイミングチャートである。車両荷役装置９では、様々なエラー検出を行っており、コントロールボックス４９には、図１０（ｄ）に示すような外部からのエラー検知信号も入力される。コントロールボックス４９は、入力されるエラー検知信号がＯＮとなった場合（何らかのエラーが検知された場合）に、コントローラ入力のＯＮ／ＯＦＦに関わらず、電動モータ３０への給電を即座に停止するようにしてもよい。この場合、時刻ｔ２でエラー検知信号がＯＮとなると同時にＦＥＴ制御信号をＯＦＦとし、ＦＥＴ３２を即座にＯＦＦとすればよい。そして、時間Ｔ２後の時刻Ｔ２２にコンタクタ制御信号をＯＦＦとし、コンタクタ３１を開くようにすればよい。

【0059】

尚、外部入力されるエラー検知信号としては、例えば以下の（Ａ）〜（Ｅ）のようなものが挙げられる。
（Ａ）モータ連続運転異常：車両荷役装置９では電動モータ３０の連続運転（連続給電）時間に上限を設けており、この時間を越えて運転が行われた場合には異常とする。そのため、コントローラ入力が例えば２０秒以上ＯＮしている場合には、異常として検出する。
（Ｂ）ＦＥＴ温度異常：ＦＥＴ３２は高温度になると破壊が生じやすくなるため、ＦＥＴ３２の温度が閾値（例えば１００℃）を越えると、異常として検出する。具体的には、ＦＥＴ３２の温度をサーミスタで検出し、この検出温度が閾値を越えた場合に異常を検出する。
（Ｃ）過電流検知（上述の第３の異常判定）：電動モータ３０への給電実施時に検流回路６２によって検出される電流値が過電流（第２の閾値以上）となった場合に異常を検出する。
（Ｄ）パワーオンエラー：キャブ内メインスイッチ５５のＯＮ時にコントローラ入力がＯＮされたまま（押しボタン式リモコンスイッチ３６または５７の操作信号がＯＮのまま）であれば、これを異常として検出する。この場合、押しボタン式リモコンスイッチ３６または５７の故障（短絡等）が考えられる。
（Ｅ）バッテリー電圧異常：バッテリー４５の電圧が低下した場合に異常を検出する。具体的には、電動モータ３０がＯＮされた後、所定時間（例えば１ｓ）経過後のバッテリー４５の電圧が閾値（例えば２０Ｖ）以下となった場合に異常を検出する。

【0060】

本実施の形態に係る給電制御装置１０では、ヒューズボックス４７内のヒューズが切れる前に、第１〜第３の異常判定により過電流が流れることを防止できる。したがって、異常判定されて給電停止された後、ヒューズの交換なしで復帰させることが可能となる。また、ヒューズは、一般的に切れる（とぶ）時の入力電流や入力時間にばらつきが大きく、ヒューズが切れるまでの間に過電流が数秒間流れ、部品破損やバッテリーの異常放電が発生する虞がある。本実施の形態に係る給電制御装置１０による第１〜第３の異常判定によって給電停止を行えば、そのような虞は無い。

【0061】

尚、これらの異常が検出された場合、上述したモータ給電停止制御を行うだけでなく、異常検出結果をメンテナンス情報として記憶したり、記憶された異常検出結果を解析したりできるようにすることが望ましい。そのための構成について、図１１を参照して説明する。

【0062】

図１１は、コントロールボックス４９の構成を示すブロック図である。図１１に示すように、コントロールボックス４９は、ＣＰＵ（開閉制御部、異常判定部）４９１，ＲＡＭ（一時記憶部）４９２，ＲＯＭ４９３，制御信号出力回路４９４，制御信号入力回路４９５，ＵＳＢインターフェース（出力部）４９６等を備えている。

【0063】

ＣＰＵ４９１は、メインコントローラとして車両荷役装置９の制御や異常判定を行うものであり、具体的には、コンタクタ３１の開閉制御およびＦＥＴ３２のＯＮ／ＯＦＦ制御や、油圧回路におけるバルブ制御や、検流回路６２による検出電流値に基づく異常判定を行う。ＲＡＭ４９２は、ＣＰＵ４９１の制御や判定において必要なデータ等を記憶する。ＲＯＭ４９３には、制御プログラム等が格納される。

【0064】

制御信号出力回路４９４は、コンタクタ３１の制御信号およびＦＥＴ３２の制御信号を生成して出力する手段である。制御信号入力回路４９５は、作業者による各種操作入力や、検流回路６２による検出電流値をコントロールボックス４９に取り入れるためのインターフェースである。ＵＳＢインターフェース４９６は、コントロールボックス４９に携帯情報端末である携帯用パソコン７０を接続し、データのやり取りを行うためのインターフェースである。尚、携帯情報端末は、携帯用ＰＣに限定されるものではなく、ＰＤＡ、携帯電話機、モバイルツールなどの表示装置を備えたものであればよい。また、携帯情報端末との接続に使用するインターフェースもＵＳＢに限定されるものでなく、他の任意のインターフェースを用いることができる。

【0065】

車両荷役装置９において、上述した各種異常が検出された場合、その異常検出結果はコントロールボックス４９にメンテナンス情報として記憶される。尚、記憶された異常検出結果（メンテナンス情報）は、車両荷役装置９が一定期間使用された後で外部装置に取り出すことが想定される。このため、異常検出結果（メンテナンス情報）を例えばＲＡＭ４９２に記憶するのであれば、ＲＡＭ４９２にバックアップ電源を備え、電源ＯＦＦにしても記憶内容が保たれるようにする必要がある。記憶された異常検出結果は、ＵＳＢインターフェース４９６を介して接続された携帯用パソコン７０にて読み込み、解析できるように構成されている。具体的には、携帯用パソコン７０は、記憶されていた異常検出結果を解析し、車両荷役装置９の稼働状況、メンテナンスが必要な部位及びメンテナンス履歴を解析する。また、携帯用パソコン７０は、印刷装置を備え、解析した結果を印刷可能に構成されていてもよい。

【0066】

また、コントロールボックス４９は、異常検出結果以外の情報も記憶し、携帯用パソコン７０はそれらの情報を利用して解析を行ってもよい。例えば、検流回路６２による検出電流を情報として記憶し、この検出電流から荷重を推定して、荷重オーバーとなる使用の有無を解析したり、推定荷重を履歴としてメンテナンス情報に活用することも考えられる。

【0067】

今回開示した実施形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。従って、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。

【符号の説明】

【0068】

Ａ バン（車両）
３ 荷台
９ 車両荷役装置
１０ 給電制御装置
１１ 荷積降用プラットフォーム
３０ 電動モータ
３１ コンタクタ
３２ ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）
３３ リリーフバルブ
３５ パワーユニット
３６ 押しボタン式リモコンスイッチ
３７ バッテリーコード
３９ シャシアースコード
４５ バッテリー
４７ ヒューズボックス
４９ コントロールボックス（開閉制御部、異常判定部、記憶部、出力部）
５５ キャブ内メインスイッチ
５７ 押しボタン式リモコンスイッチ
６０ シャント抵抗
６２ 検流回路（検出部）
７０ 携帯用パソコン
４９１ ＣＰＵ（開閉制御部、異常判定部）
４９２ ＲＡＭ（一時記憶部）
４９３ ＲＯＭ
４９４ 制御信号出力回路
４９５ 制御信号入力回路
４９６ ＵＳＢインターフェース（出力部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】