JP4722466B2 - 車両搭載型ハイブリッドクレーン - Google Patents

Description

本発明は、エンジンにより駆動されるエンジン系油圧ポンプと電動モータにより駆動されるモータ系油圧ポンプとを装備し、作業現場の条件に応じてエンジン駆動モードとモータ駆動モードの何れか一方を選択して使用することのできる車両搭載型ハイブリッドクレーンに関するものである。

車両搭載型クレーンは、通常、車両のエンジンにより駆動される油圧ポンプから制御弁を介して油圧アクチュエータに作動油を供給するように構成されている。
しかし、近年、都市部等の作業現場では、クレーン作業中のエンジンの騒音や排気ガス等を低減することが求められるようになっている。このような環境問題に対処するため、エンジンにより駆動されるエンジン系油圧ポンプと電動モータにより駆動されるモータ系油圧ポンプとを装備し、作業現場の必要に応じ電動モータを使用して作動できるようにした車両搭載型ハイブリッドクレーンが提案されている（特許文献１参照）。

この車両搭載型ハイブリッドクレーンは、エンジンと電動モータとを同時に使用することも可能である。また、電動モータ駆動装置に電源電圧が供給され、電動モータが駆動待機状態にあるときでも、車両を走行させることができる。
しかし、エンジンと電動モータとが同時にエンジン系油圧ポンプとモータ系油圧ポンプとを駆動すると、過大な圧油を供給し、油圧機器に損傷を与えるおそれがある。また、電動モータ駆動装置に電源電圧が供給され、電動モータが駆動待機状態にあるまま、車両を走行させてしまうと、操作レバーが万一障害物に当たるなどして動かされた場合に、車両走行状態でクレーンが作動するおそれがある。
特許第３３３０９０８号公報

本発明は、車両搭載型クレーンにおける上記問題を解決するものであって、エンジンと電動モータとが同時にエンジン系油圧ポンプとモータ系油圧ポンプとを駆動して、過大な圧油を供給し、油圧機器に損傷を与えるのを防止することのできる車両搭載型ハイブリッドクレーンを提供することを目的とする。
また、電動モータ駆動装置に電源電圧が供給され、電動モータが駆動待機状態にあるまま走行するのを防止することができ、走行中に操作レバーが万一障害物に当たるなどして動かされた場合でも、作動するおそれのない車両搭載型ハイブリッドクレーンを提供することを目的とする。

本発明の車両搭載型ハイブリッドクレーンは、エンジンを動力源として駆動されるエンジン系油圧ポンプと、電動モータを動力源として駆動されるモータ系油圧ポンプと、エンジン系油圧ポンプとモータ系油圧ポンプの双方から作動油を供給可能な油圧アクチュエータと、作業時にエンジン又は電動モータの何れか一方のみを動力源として選択可能とする動力源選択規制装置とを備えている。

この車両搭載型ハイブリッドクレーンでは、動力源選択規制装置が作業時にエンジン又は電動モータの何れか一方のみを動力源として選択可能とするので、エンジンと電動モータとが同時にモータ系油圧ポンプとエンジン系油圧ポンプとを駆動することはない。従って、圧油の供給が過大となり、油圧機器に損傷を与えるのを防止することができる。
動力源選択規制装置が、エンジン駆動モードにおいて電動モータの選択を不可能とする選択禁止手段を備えていると、エンジンが動力源として選択されている状態でさらに電動モータを動力源として選択しようとしても、選択不可能であるので、モータ系油圧ポンプが駆動されることはない。

また、動力源選択規制装置が、モータ駆動モードにおいてエンジンを選択するとモータ駆動モードを解除してエンジン駆動モードに切換える選択切換手段を備えていると、電動モータが動力源として選択されている状態で、さらにエンジンが動力源として選択されても、選択切換手段がモータ駆動モードを解除するので、エンジンと電動モータとが同時にモータ系油圧ポンプとエンジン系油圧ポンプとを駆動することはない。

動力源選択規制装置が、モータ駆動モードにおいて車両の駐車ブレーキを解除するとモータ駆動モードを解除する選択解除手段を備えていると、誤ってモータ駆動モードのまま車両を走行させようとして駐車ブレーキを解除すると、選択解除手段がモータ駆動モードを解除するので、電動モータ駆動装置に電源が供給されて電動モータが駆動待機状態にあるまま走行することが防止される。従って、走行中に操作レバーが万一障害物に当たるなどして動かされた場合でも、クレーンが作動するおそれはない。

本発明の車両搭載型ハイブリッドクレーンは、エンジンと電動モータとが同時にエンジン系油圧ポンプとモータ系油圧ポンプとを駆動して、過大な圧油を供給し、油圧機器に損傷を与えるのを防止することができる。
また、電動モータ駆動装置に電源が供給され、電動モータが駆動待機状態にあるまま車両が走行するのを防止でき、車両の走行中に操作レバーが万一障害物に当たるなどして動かされた場合でも、クレーンが作動することがない。

図１は本発明の実施の一形態を示す車両搭載型ハイブリッドクレーンの要部構成図、図２は動力源選択規制装置の制御回路図である。
この車両搭載型ハイブリッドクレーンは、エンジン１を動力源として駆動されるエンジン系油圧ポンプ２と、電動モータ３を動力源として駆動されるモータ系油圧ポンプ４と、エンジン系油圧ポンプ２とモータ系油圧ポンプ４の双方から制御弁５を介して作動油を供給可能な油圧アクチュエータ（図示略）とを備えている。エンジン系油圧ポンプ２の吐出管路６とモータ系油圧ポンプ４の吐出管路７にはそれぞれチェック弁８、９が設けられている。

制御弁５は、制御弁コントローラ１０によって切換えられ、油圧アクチュエータへの作動油の供給を制御する。
エンジン１は車両走行用のエンジンであって、クレーン作業時には、その動力が動力取出装置（ＰＴＯ１５）介してエンジン系油圧ポンプ２へ伝達される。エンジン１は、制御弁コントローラ１０からアクセル駆動装置１１を介して回転が制御される。電動モータ３は、制御弁コントローラ１０から電動モータ駆動装置１２を介して回転が制御される。

また、この車両搭載型ハイブリッドクレーンは、作業時にエンジン１又は電動モータ３の何れか一方のみを動力源として選択可能とする動力源選択規制装置１３を備えている。この動力源選択規制装置１３は、図２に示すように、バッテリー電源ライン２０とアースライン２１とが電動モータ駆動装置１２に接続されている。
バッテリー電源ライン２０にはＯＦＦスイッチ２２が設けられており、ＯＦＦスイッチ２２と電動モータ駆動装置１２とは，選択禁止用リレー２３の接点と電源リレー２４の接点を介して接続されている。ＯＦＦスイッチ２２とアースライン２１との間には、電動モータ駆動装置１２とは並列に、ＯＮスイッチ２５と電源リレー２４と選択解除用リレー２６の接点とが設けられている。

ＰＴＯ連動電源ライン２７とアースライン２１との間には、選択禁止用リレー２３が設けられており、車両電源ライン２８とアースライン２１との間には、選択解除用リレー２６と駐車ブレーキ検出スイッチ２９が設けられている。
ここで、ＯＦＦスイッチ２２は常閉、ＯＮスイッチ２５は常開、駐車ブレーキ検出スイッチ２９は駐車ブレーキ作動時開、駐車ブレーキ解除時閉である。また、選択禁止用リレー２３の接点と選択解除用リレー２６の接点は常閉、電源リレー２４の接点は常開である。

電動モータ３を動力源として選択可能な状態では、バッテリー電源ライン２０には電源電圧が供給され、ＰＴＯ連動電源ライン２７には電源電圧が供給されていない。また、駐車ブレーキが作動しているので、駐車ブレーキ検出スイッチ２９は開となっている。
ＰＴＯ連動電源ライン２７に電源電圧が供給されていないので、選択禁止用リレー２３の接点は閉である。駐車ブレーキ検出スイッチ２９が開となっているので、車両電源ライン２８に電源電圧が供給されていても供給されていなくても、選択解除用リレー２６の接点も閉である。

なお、ＯＦＦスイッチ２２は、スイッチの押釦を手で押している時のみ接点を開放するスプリングリターン式のスイッチであり、ＯＮスイッチ２５は、スイッチの押釦を手で押している時のみ接点を閉じるスプリングリターン式のスイッチである。
この状態でＯＮスイッチ２５を押して接点を閉じると、電源リレー２４に電源電圧が供給され、電源リレー２４の接点は閉となる。これにより、電動モータ駆動装置１２に電源が供給される。同時に、電源リレー２４の接点から整流器３０を経由して電源リレー２４のコイルに電源電圧が供給され、電源リレー２４の励磁が保持されるので、ＯＮスイッチ２５が放され、接点が開となった後でも、バッテリー電源ライン２０から、ＯＦＦスイッチ２２、選択禁止用リレー２３の接点、電源リレー２４の接点、電動モータ駆動装置１２を経て、アースライン２１まで回路が閉じた状態となる。

この状態が電動モータ３を動力源として選択している状態であり、制御弁コントローラ１０によって電動モータ３の回転を制御し、モータ系油圧ポンプ４を駆動可能なモータ駆動モードとなっている。
モータ駆動モードを解除するためには、ＯＦＦスイッチ２２を押し接点を開く。すると、電源リレー２４に供給されている電源電圧が遮断される。ＯＦＦスイッチ２２が放され接点が閉となった後でも、電源リレー２４が励磁されることはなく、モータ駆動モードは解除される。

エンジン１を動力源として選択している状態であるエンジン駆動モードでは、ＰＴＯ１５が接続され、このＰＴＯ１５の接続状態では、ＰＴＯ連動電源ライン２７には電源電圧が供給されるようになっており、従って、選択禁止用リレー２３は励磁されその接点は開となっている。
この状態では、電動モータ３を動力源として選択しようとして、ＯＮスイッチ２５を押して接点を閉じても、電動モータ駆動装置１２に電源が供給されることはなく、エンジン駆動モードにおいて電動モータ３を動力源として選択することはできない。

電動モータ３を動力源として選択している状態であるモータ駆動モードでは、電源リレー２４が励磁され、電動モータ駆動装置１２に電源が供給されている。
この状態で、エンジン１を動力源として選択するためにＰＴＯ１５を接続すると、ＰＴＯ連動電源ライン２７に電源電圧が供給されるので、選択禁止用リレー２３が励磁されその接点は開となる。このため、電動モータ駆動装置１２への電源供給が遮断されてモータ駆動モードが解除され、エンジン駆動モードに切換えられる。

モータ駆動モードであるとき、車両を走行させようとして、駐車ブレーキを解除すると、駐車ブレーキ検出スイッチ２９が閉となる。車両を走行させようとしているため車両電源ライン２８には電源電圧が供給されているので、選択解除用リレー２６は励磁されて接点が開となる。このため、電源リレー２４は励磁されなくなり、電動モータ駆動装置１２への電源供給が遮断されてモータ駆動モードが解除される。
従って、電動モータ駆動装置１２に電源が供給され、電動モータ３が駆動待機状態にあるまま車両が走行するのを防止でき、車両の走行中に操作レバーが万一障害物に当たるなどして動かされた場合でも、クレーンが作動することはない。

本発明の実施の一形態を示す車両搭載型ハイブリッドクレーンの要部構成図である。 動力源選択規制装置の制御回路図である。

符号の説明

１ エンジン
２ エンジン系油圧ポンプ
３ 電動モータ
４ モータ系油圧ポンプ
５ 制御弁
１０ 制御弁コントローラ
１１ アクセル駆動装置
１２ 電動モータ駆動装置
１３ 動力源選択規制装置
２０ バッテリー電源ライン
２１ アースライン
２２ ＯＦＦスイッチ
２３ 選択禁止用リレー
２４ 電源リレー
２５ ＯＮスイッチ
２６ 選択解除用リレー
２７ ＰＴＯ連動電源ライン
２８ 車両電源ライン
２９ 駐車ブレーキ検出スイッチ

Claims (1)

1. エンジンを動力源として駆動されるエンジン系油圧ポンプと、電動モータを動力源として駆動されるモータ系油圧ポンプと、エンジン系油圧ポンプとモータ系油圧ポンプの双方から作動油を供給可能な油圧アクチュエータと、作業時にエンジン又は電動モータの何れか一方のみを動力源として選択可能とする動力源選択規制装置とを備える車両搭載型ハイブリッドクレーンであって、
   前記動力源選択規制装置は、エンジン駆動モードにおいて電動モータの選択を不可能とする選択禁止手段と、モータ駆動モードにおいてエンジンを選択するとモータ駆動モードを解除してエンジン駆動モードに切換える選択切換手段とを備えたことを特徴とする車両搭載型ハイブリッドクレーン。

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