特開 2024-174338 作業車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024174338

(43)【公開日】2024-12-17

(54)【発明の名称】作業車両

(51)【国際特許分類】

   B60L 3/00 20190101AFI20241210BHJP

【ＦＩ】

B60L3/00 S

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023092106

(22)【出願日】2023-06-05

(71)【出願人】

【識別番号】000000125

【氏名又は名称】井関農機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003834

【氏名又は名称】弁理士法人新大阪国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 大翔

(72)【発明者】

【氏名】渡部 智明

(72)【発明者】

【氏名】増田 龍太郎

(72)【発明者】

【氏名】三宅 浩喜

【テーマコード（参考）】

5H125

【Ｆターム（参考）】

5H125AA20

5H125AB01

5H125AC12

5H125AC22

5H125BA00

5H125BC18

5H125CD02

5H125EE01

5H125EE47

5H125EE48

5H125EE70

(57)【要約】      （修正有）

【課題】電動作業車両においても適切にメンテナンス時期を把握できる作業車両を提供する。
【解決手段】走行車体を走行する走行用電動機と走行車体に装着する作業機を駆動する作業機用電動機を備えた作業車両において、走行用電動機及び作業機用電動機を駆動する高圧バッテリと車両コントローラに給電する低圧バッテリを備え、キースイッチＯＮ後キースイッチＯＦＦ操作までの電源ＯＮ時間を積算する電源投入時間積算手段を設け、走行用電動機及び作業機用電動機が共に駆動し又は単独で駆動状態にある運転モード中の電動機駆動時間を積算するモータ駆動時間積算手段を設け、前記電源投入時間積算手段による電源投入積算時間とモータ駆動時間積算手段によるモータ駆動積算時間とを記憶する構成とした。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

走行車体（１）を走行する走行用電動機（１０）と、走行車体（１）に装着する作業機（４）を駆動する作業機用電動機（１６）を備えた作業車両において、走行用電動機（１０）及び作業機用電動機（１６）を駆動する高圧バッテリ（１１）と車両コントローラ（２０）に給電する低圧バッテリ（１３）を備え、キースイッチ（３８）ＯＮ後キースイッチ（３８）ＯＦＦ操作までの電源ＯＮ時間を積算する電源投入時間積算手段（Ｓｓ）を設け、走行用電動機（１０）及び作業機用電動機（１６）が共に駆動し又は単独で駆動状態にある運転モード中の電動機駆動時間を積算するモータ駆動時間積算手段（Ｓｍ）を設け、前記電源投入時間積算手段（Ｓｓ）による電源投入積算時間（Ｔｓ）とモータ駆動時間積算手段（Ｓｍ）によるモータ駆動積算時間（Ｔｍ）とを記憶する構成としたことを特徴とする作業車両。

【請求項2】

前記モータ駆動時間積算手段（Ｓｍ）によるモータ駆動積算時間（Ｔｍ）として、走行用電動機（１０）のみの駆動積算時間とした請求項１に記載の作業車両。

【請求項3】

前記モータ駆動時間積算手段（Ｓｍ）によるモータ駆動積算時間（Ｔｍ）として、作業機用電動機（１６）のみの駆動積算時間とした請求項１に記載の作業車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、公園等を走行させて園内の芝刈りを行う芝刈作業機のような作業車両に関し、特にバッテリを備えた電動作業車両に関するものである。

【背景技術】

【0002】

電源が入っている時間を積算する作業時間カウンターを備えた作業車両において、走行停止中、エンジン停止中および作業装置の停止中に積算を停止することで作業時間を計測する構成がある（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００７－１２２２４４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１によると、実際にエンジンが駆動している状態、作業車両が作動している状態又は作業装置が作動している状態にある時間が正確にカウントされるため、作業者の作業管理、労務管理に正確に反映させることができる。

【0005】

しかしながら、電動作業車両においては適切なメンテナンス時期を把握するための時間計測はエンジン駆動の作業車両と異なる。

【0006】

本発明は、上記に鑑み、電動作業車両においても適切にメンテナンス時期を把握できる作業車両を提供しようとする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、走行車体１を走行する走行用電動機１０と走行車体１に装着する作業機４を駆動する作業機用電動機１６を備えた作業車両において、走行用電動機１０及び作業機用電動機１６を駆動する高圧バッテリ１１と車両コントローラ２０に給電する低圧バッテリ１３を備え、キースイッチ３８ＯＮ後キースイッチ３８ＯＦＦ操作までの電源ＯＮ時間を積算する電源投入時間積算手段Ｓｓを設け、
走行用電動機１０及び作業機用電動機１６が共に駆動し又は単独で駆動状態にある運転モード中の電動機駆動時間を積算するモータ駆動時間積算手段Ｓｍを設け、
前記電源投入時間積算手段Ｓｓによる電源投入積算時間Ｔｓとモータ駆動時間積算手段Ｓｍによるモータ駆動積算時間Ｔｍとを記憶する構成とした。

【0008】

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記モータ駆動時間積算手段Ｓｍによるモータ駆動積算時間Ｔｍとして、走行用電動機１０のみの駆動積算時間とした。

【0009】

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記モータ駆動時間積算手段Ｓｍによるモータ駆動積算時間Ｔｍとして、作業機用電動機１６のみの駆動積算時間とした。

【発明の効果】

【0010】

請求項１に記載の発明によれば、電源投入時間積算手段Ｓｓによる電源投入積算時間Ｔｓを表示することによって、高圧バッテリ１１及び低圧バッテリ１３のメンテナンス時期を管理でき、モータ駆動時間積算手段Ｓｍによるモータ駆動積算時間Ｔｍを表示することによって、走行用電動機１０及び作業機用電動機１６のメンテナンス時期を管理できる。

【0011】

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の効果に加え、走行用電動機１０のみの駆動積算時間とすることで、駆動輪等走行系のメンテナンス時期を正確に計測できる。

【0012】

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の効果に加え、作業機用電動機１６のみの駆動積算時間とすることで、ＰＴＯ軸や作業機回転部等作業計のメンテナンス時期を正確に計測できる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施形態にかかる作業車両の左側面図である。

【図2】同作業車両のボンネットカバーを開放姿勢にした作業車両の左側面図である。

【図3】同作業車両の外装を省略した作業車両の斜視図である。

【図4】同作業車両の駆動系統のブロック図である。

【図5】同作業車両の操縦部メータの正面図である。

【図6】同操縦部メータの通信のブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

図１に示すように、作業車両は、走行車体１と、走行車体１の前部に左右一対の前輪２が設けられ、走行車体１の後部に左右一対の後輪３が設けられ、走行車体１の下側における前輪２と後輪３の間に芝等を刈取る作業機４が設けられた乗用芝刈り機としている。また、走行車体１の上側の前部に収容部５が設けられ、収容部５の後側には操縦者が搭乗する操縦部６が設けられ、操縦部６の後側には操縦者を保護する安全フレーム（ロプス）８が設けられ、安全フレーム８の下部には作業機４で刈取られた芝等を貯留する集草容器７が設けられている。

【0015】

図２～図５に示すように、収容部５には、後輪３を駆動する走行用電動機１０等に供給する電力を蓄電する高圧バッテリ１１が設けられ、高圧バッテリ１１はボンネットカバー１２で覆われている。

【0016】

併設された前記走行用電動機１０と高圧バッテリ１１の前部には低圧バッテリ１３を配設している。この低圧バッテリ１３は、操縦部メータや前照灯等の各種ランプ類、制御部等に給電しうる構成である。この低圧バッテリ１３もボンネットカバー１２で覆うことができる。

【0017】

前記走行用電動機１０の出力回転は、伝動ベルト１４等を経由して車体１中央に配置する静油圧無段変速装置（以下、ＨＳＴ）１５を駆動すべく構成している。そしてＨＳＴ１５は公知の構成で油圧ポンプの圧油を受けた油圧モータ出力をもって適宜に変速され後輪３及び前輪２を回転駆動する構成である。

【0018】

また、ＨＳＴ１５のポンプ軸は後方に延長されエアコンプレッサ１７を駆動できる。

【0019】

さらに前記作業機４を駆動する作業機用電動機１６は、車体１後下部の適所に配設されており、この作業機用電動機１６と作業機４との間に連結軸を介して駆動力が伝達される構成としている。

【0020】

安全フレーム８は、上下方向に延在する左支柱部８Ｌと、上下方向に延在する右支柱部８Ｒと、左支柱部８Ｌと右支柱部８Ｒの上部を連結する逆Ｕ字形状の連結部８Ａから形成されている。

【0021】

次いで、高圧バッテリ１１（例えば４８Ｖ）から供給される高圧電圧によって走行用電動機１０及び作業機用電動機１６を駆動する制御部について説明する。図４に示すように、走行用電動機１０は、相互にＣＡＮ（コントローラエリアネットワーク）通信で情報授受が可能に接続された車両コントローラ２０と走行用ドライバーユニット２１を通じて制御される。一方作業機用電動機１６は相互にＣＡＮ通信で情報授受が可能に接続された車両コントローラ２０と作業機用ドライバーユニット２２を通じて制御される。なお、走行用電動機１０や作業機用電動機１６は、これら電動機１０，１６がＯＦＦに切り替わると、走行する車体１の慣性力や作業機刈刃の慣性力で回生ブレーキが作動し、回生ブレーキ作動時には高圧バッテリ１１を充電する充電装置としての機能を有する。

【0022】

前記車両コントローラ２０には車載充電器２３、高圧バッテリ１１の温度、充電状態、電圧保護、各セル短絡状態を監視するバッテリ監視装置（ＢＭＳ）２４が接続される。そして、この車両コントローラ２０は、低圧バッテリ（例えば１２Ｖ）１３に接続されて給電される構成であり、この低圧バッテリ１３には、前記高圧バッテリ１１からの高圧がＤＣ－ＤＣコンバータ２５を経由して降圧されて給電され、充電できる構成である。

【0023】

なお、前記高圧バッテリ１１には、車両コントローラ２０の出力側に配設する車載充電器２３用リレーやバッテリ監視装置２４用のリレー（共に図示せず）等のリレー接点を内蔵しており、車両コントローラ２０の指令信号に基づいてリレー接点をＯＮ，ＯＦＦできるよう構成している。

【0024】

次いで、図５の操縦部メータ３０について説明する。液晶表示部３１を備え、中央の表示部３１ａに大きい文字表示で高圧バッテリ１１の残量をパーセント表示で行う構成としている。この中央表示部３１ａの上部に上側表示部３１ｂを設け、例えば作業機用電動機１６の回転数や車速を切替表示する。中央表示部３１ａの下部に下側表示部３１ｃを設け、やや小さい文字表示によって後述の電源投入時間又はモータ駆動時間を表示する構成である。

【0025】

図６に示すように、操縦部メータ３０と車両コントローラ２０とは有線通信線３３によって接続されている。前記バッテリ監視装置（ＢＭＳ）２４から充電率（ＳＯＣ）情報を受けた車両コントローラ２０は、バッテリ残量を計算できる。充電率は、バッテリ監視装置２４の数値を受けるものである。そして充電率（％）＝（残容量／満充電時の容量）×１００の関係式によって充電率（ＳＯＣ）からバッテリ残量計算部３４はバッテリ残量（％）を演算できる。計算されたバッテリ残量（％）は、有線通信線３３を介して液晶表示部３１の中央表示部３１ａに表示される。

【0026】

また、走行用ドライバーユニット２１から走行用電動機１０の回転数情報を受けることができ、この回転数情報から車速演算部３５にて車速が演算される。車速は液晶表示部３１の上側表示部３１ｂにて表示できる。同様に、作業機用ドライバーユニット２２から作業機用電動機１６の回転数情報を受けることができ、この回転数は液晶表示部３１の上側表示部３１ｂに表示できる。なお、上側表示部３１ｂに車速表示するか回転数表示するかを選択スイッチ３６で任意に選択できる構成としている。

【0027】

前記液晶表示部３１の下側表示部３１ｃには、前記のように電源投入時間又はモータ駆動時間を表示する。その選択は前記選択スイッチ３６とは左右対称位置に配置した第２の選択スイッチ３７操作に基づく。ところで電源投入積算時間Ｔｓは、電源投入時間積算手段Ｓｓによって電源ＯＮ時間を積算するもので、電源スイッチとしてのキースイッチ３８ＯＮ後キースイッチ３８ＯＦＦ操作までの時間をカウントし、その累積時間を積算する。

【0028】

一方モータ駆動積算時間Ｔｍは、モータ駆動時間積算手段Ｓｍによって運転モードにおける走行用電動機１０又は作業機用電動機１６の駆動時間を積算するもので、走行用ドライバーユニット２１又は作業機用ドライバーユニット２２からの駆動出力信号及び駆動停止信号を入力できるタイマ手段によって走行用電動機駆動時間及び作業機用電動機駆動時間を積算する。そして、走行用電動機１０及び作業機用電動機１６が共に駆動し又は単独で駆動状態にある所謂運転モード中の電動機駆動時間を積算し、この運転モード中の電動機駆動時間をモータ駆動積算時間Ｔｍとして表示する構成である。

【0029】

前記の電源投入時間積算手段Ｓｓによる電源投入積算時間Ｔｓを表示することによって、高圧バッテリ１１及び低圧バッテリ１３のメンテナンス時期を管理でき、モータ駆動時間積算手段Ｓｍによるモータ駆動積算時間Ｔｍを表示することによって、走行用電動機１０及び作業機用電動機１６のメンテナンス時期を管理できる。

【0030】

前記モータ駆動時間積算手段Ｓｍによるモータ駆動積算時間Ｔｍの管理について、次のようにしてもよい。すなわち、モータ駆動積算時間Ｔｍとして、走行用電動機１０のみの駆動積算時間としたり、あるいは作業機用電動機１６のみの駆動積算時間とするものである。走行用電動機１０のみの駆動積算時間とすることで、駆動輪等走行系のメンテナンス時期を正確に計測でき、また作業機用電動機１６のみの駆動積算時間とすることで、ＰＴＯ軸や作業機回転部等作業計のメンテナンス時期を正確に計測できる。

【0031】

更に以下のように構成してもよい。上記の場合は、運転モード中において、すなわち走行用電動機１０及び作業機用電動機１６が共に駆動し又は単独で駆動状態の積算をするから、充電モード中は積算しない構成であるが、この充電モード中も積算するよう構成してもよい。このように充電中を含めると運転モード中・充電モード中の全体のバッテリの使用時間を把握できる。

【符号の説明】

【0032】

１ 車体
４ 作業機
１０ 走行用電動機
１１ 高圧バッテリ
１３ 低圧バッテリ
１６ 作業機用電動機
２０ 車両コントローラ
３８ キースイッチ
Ｓｓ 電源投入時間積算手段
Ｓｍ モータ駆動時間積算手段
Ｔｓ 電源投入積算時間
Ｔｍ モータ駆動積算時間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】