JP6781182B2 - 建設機械 - Google Patents

Description

本発明は、油圧ショベル等の建設機械に係わり、特に、起動スイッチの起動指示と無線認証装置の認証に基づいてエンジンが始動するように構成された建設機械に関する。

特許文献１は、起動スイッチの起動指示と無線認証装置の認証に基づいてエンジンが始動するように構成された油圧ショベルを開示している。詳しく説明すると、油圧ショベルは、エンジンの起動指示を出力する起動スイッチと、携帯鍵との間で無線による認証を行う無線認証装置と、起動スイッチの起動指示と無線認証装置の認証に基づいてエンジン始動指令を出力する車体コントローラとを備えている。また、油圧ショベルは、エンジンコントロールユニット（以降、ＥＣＵという）及びスタータを備えている。

車体コントローラは、Ｃリレーのコイルを通電して、Ｃリレーの接点を閉状態とする。これにより、エンジン始動指令として、Ｃリレーの接点を介した電気信号がＥＣＵに入力される。ＥＣＵは、エンジン始動指令に応じてスタータリレーのコイルを通電して、スタータリレーの接点を閉状態とする。これにより、スタータは、スタータリレーの接点を介しバッテリからの電力が供給されて駆動し、エンジンを始動させるようになっている。

特許文献２は、油圧ショベルにおいて、バッテリの正極側に接続された電気機器と、バッテリの負極側（アース側）に接続されたディスコネクトスイッチとを備えたものを開示している。そして、例えば電気機器の修理作業を行う場合や、油圧ショベルの停止中にバッテリの放電を抑えたい場合等に、運転者の操作によってディスコネクトスイッチが閉状態から開状態に切替えられる。これにより、バッテリとアースの接続を遮断して、バッテリから電気機器への電力供給を遮断するようになっている。

特開２０１６−１１８０３３号公報

特開２０１６−１６９４８２号公報

特許文献１の無線認証装置などを備えた油圧ショベルに対し、特許文献２のディスコネクトスイッチを設けた場合を想定する。詳しく説明すると、特許文献１に記載のように、無線認証装置などはバッテリの正極側に接続され、特許文献２に記載のように、ディスコネクトスイッチはバッテリの負極側に接続された場合を想定する。あるいは、特許文献２の記載とは異なり、ディスコネクトスイッチはバッテリの正極側に接続されて、バッテリと無線認証装置などの間に介在する場合を想定する。

これらの場合において、運転者が起動スイッチを操作したときに、ディスコネクトスイッチが開状態であれば、無線認証装置などに電力が供給されない。そのため、無線認証装置の認証が得られず、エンジンが始動しない。あるいは、無線認証装置と携帯鍵との無線通信に支障があれば（具体的には、例えば携帯鍵の電池切れが生じれば）、無線認証装置の認証が得られず、エンジンが始動しない。そのため、エンジンが始動しない原因はディスコネクトスイッチ側と無線認証装置側のいずれにあるのかを、運転者は把握することができない。

本発明は、上記事柄に鑑みてなされたものであり、その目的は、起動スイッチの操作によってエンジンが始動しない場合に、その原因がディスコネクトスイッチ側と無線認証装置側のいずれにあるのかを把握することができる建設機械を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、エンジンの起動指示を出力する起動スイッチと、携帯鍵との間で無線による認証を行う無線認証装置と、前記起動スイッチの起動指示と前記無線認証装置の認証に基づいてエンジン始動指令を出力する車体コントローラと、前記車体コントローラのエンジン始動指令に応じてエンジンを始動させるエンジン始動装置とを備えた建設機械において、バッテリから前記無線認証装置及び前記車体コントローラに電力を供給する第１の電力供給線と、前記バッテリから前記エンジン始動装置に電力を供給する第２の電力供給線と、前記第２の電力供給線に介在して設けられ、閉状態と開状態との間で切替えて前記バッテリから前記エンジン始動装置への電力の供給と非供給を切換えるディスコネクトスイッチとを備え、前記車体コントローラは、前記ディスコネクトスイッチが開状態であるか閉状態であるかを判断し、前記ディスコネクトスイッチが開状態であると判断した場合にその旨を表示装置に表示させる。

本発明によれば、起動スイッチの操作によってエンジンが始動しない場合に、その原因がディスコネクトスイッチ側と無線認証装置側のいずれにあるのかを把握することができる。

本発明の一実施形態における油圧ショベルの構造を表す側面図である。 本発明の一実施形態における油圧ショベルの電気回路の構成を表す図である。 本発明の一実施形態における車体コントローラの処理手順を表すフローチャートである。

本発明の一実施形態を、図面を参照しつつ説明する。

図１は、本実施形態における油圧ショベルの構造を表す側面図である。なお、以降、油圧ショベルの運転室内の運転席に着座した運転者の前側（図１中左側）、後側（図１中右側）、左側（図１中紙面に対して手前側）、右側（図１中紙面に対して奥側）を、単に前側、後側、左側、右側と称する。

本実施形態の油圧ショベルは、クローラ式の下部走行体１と、下部走行体１の上側に旋回可能に設けられた上部旋回体２とを備えており、下部走行体１及び上部旋回体２が車体を構成している。下部走行体１は、走行モータによって走行し、上部旋回体２は、旋回モータによって旋回する。

上部旋回体２の前側には作業装置３が連結されている。作業装置３は、上部旋回体２の前側に左右方向に回動可能に連結されたスイングポスト４と、スイングポスト４に上下方向に回動可能に連結されたブーム５と、ブーム５に上下方向に回動可能に連結されたアーム６と、アーム６に上下方向に回動可能に連結されたバケット７とを備えている。スイングポスト４、ブーム５、アーム６、及びバケット７は、スイングシリンダ、ブームシリンダ８、アームシリンダ９、及びバケットシリンダ１０によってそれぞれ回動する。

上部旋回体２は、基礎構造体をなす旋回フレーム１１と、旋回フレーム１１の左側に設けられたキャブタイプの運転室１２と、旋回フレーム１１の右側に設けられた燃料タンク及び作動油タンク（図示せず）と、旋回フレーム１１の後端に設けられたカウンタウエイト１３とを備えている。

運転室１２とカウンタウエイト１３の間には機械室が形成されており、この機械室内には、エンジン１４と、エンジン１４によって駆動される油圧ポンプ１５等が設けられている。上述した複数の油圧アクチュエータ（詳細には、走行モータ、旋回モータ、スイングシリンダ、ブームシリンダ８、アームシリンダ９、及びバケットシリンダ１０）は、油圧ポンプ１５からの圧油によって駆動するようになっている。

次に、本実施形態の油圧ショベルの電気回路について説明する。図２は、本実施形態における油圧ショベルの電気回路の構成を表す図である。図３は、本実施形態における車体コントローラの処理手順を表すフローチャートである。

本実施形態の電気回路は、バッテリ２０、無線認証装置２１、起動スイッチ２２、モニタ２３（表示装置）、車体コントローラ２４、エンジンコントロールユニット（以降、ＥＣＵという）２５、スタータ２６、電装品２７（詳細には、例えばライト等）、及びディスコネクトスイッチ２８を備えている。無線認証装置２１は、運転者が所持する携帯鍵（認証鍵）２９との間で認証を行うものであり、認証用コントローラ３０及びアンテナ３１を備えている。バッテリ２０、ディスコネクトスイッチ２８、及びスタータ２６は、上述した機械室内に配置されており、無線認証装置２１、起動スイッチ２２、及びモニタ２３は、上述した運転室１２内に配置されている。

バッテリ２０の正極側には電力供給線３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃが接続されている。電力供給線３２Ａは、バッテリ２０からモニタ２３、車体コントローラ２４、及び無線認証装置２１の認証用コントローラ３０に電力を供給するようになっている。電力供給線３２Ｂは、バッテリ２０からスタータリレー３３の接点を介してスタータ２６に電力を供給するようになっている。電力供給線３２Ｃは、バッテリ２０から電源リレー３４の接点を介してＥＣＵ２５及び電装品２７に電力を供給するようになっている。なお、ＥＣＵ２５及びスタータ２６は、特許請求の範囲に記載の車体コントローラのエンジン始動指令に応じてエンジンを始動させるエンジン始動装置を構成する。

ディスコネクトスイッチ２８は、電力供給線３２Ａ（言い換えれば、バッテリ２０とモニタ２３、車体コントローラ２４、及び無線認証装置２１の認証用コントローラ３０の間）に介在しないものの、電力供給線３２Ｂ，３２Ｃ（言い換えれば、バッテリ２０とＥＣＵ２５、スタータ２６、及び電装品２７の間）に介在するように設けられている。そして、運転者がディスコネクトスイッチ２８を閉状態と開状態との間で切替えることにより、バッテリ２０からＥＣＵ２５及び電装品２７への電力の供給と非供給を切換えるようになっている。

車体コントローラ２４、ＥＣＵ２５、及び認証用コントローラ３０は、それぞれ、プログラムに基づいて演算処理や制御処理を実行する演算制御部（例えばＣＰＵ）と、プログラムや演算処理の結果を記憶する記憶部（例えばＲＯＭ、ＲＡＭ）等を有するものである。車体コントローラ２４、ＥＣＵ２５、及び認証用コントローラ３０は、モニタ２３と共に、通信線（ＣＡＮ：Controller Area Network）を介し互いに通信可能に接続されている。

起動スイッチ２２は、例えばプッシュスイッチで構成されており、運転者の操作によって車体コントローラ２４へ指示信号を出力するようになっている。これにより、例えば、エンジン１４の停止状態かつＥＣＵ２５及び電装品２７の非通電状態では、エンジン１４の始動とＥＣＵ２５及び電装品２７の通電を指示する起動指示を出力し、エンジン１４の駆動状態かつＥＣＵ２５及び電装品２７の通電状態では、エンジン１４の停止とＥＣＵ２５及び電装品２７の非通電を指示する停止指示を出力するようになっている。

車体コントローラ２４は、起動スイッチ２２から起動指示が入力されると（図３のステップＳ１０１）、モニタ２３を起動させると共に、無線認証装置２１の認証用コントローラ３０へアクセス指令を出力するようになっている（図３のステップＳ１０２）。無線認証装置２１の認証用コントローラ３０は、車体コントローラ２４からのアクセス指令に応じて、アンテナ３１を介しリクエスト指令を送信するようになっている。

携帯鍵２９は、無線認証装置２１からのリクエスト指令に応じて、無線認証装置２１へＩＤコードを送信するようになっている。携帯鍵２９は、図示しないものの、リクエスト指令を受信するための受信器と、ＩＤコードを送信するための送信器と、受信器及び送信器を制御するマイクロコンピュータと、受信器、送信器、及びマイクロコンピュータに電力を供給する電池と、ＩＤコードが設定されたトランスポンダとを有している。

無線認証装置２１の認証用コントローラ３０は、アンテナ３１を介し携帯鍵２９から正当なＩＤコードを受信したときに正認証と判定し、正当なＩＤコードを受信していないときに未認証と判定しており、その認証結果を車体コントローラ２４へ出力するようになっている。

車体コントローラ２４は、無線認証装置２１から認証結果が入力されると（図３のステップＳ１０３）、その認証結果が正認証であるか否か（言い換えれば、無線認証装置２１の認証が得られたか否か）を判定する（図３のステップＳ１０４）。車体コントローラ２４は、起動スイッチ２２の起動指示（上述のステップＳ１０１）と無線認証装置２１の認証が得られたときに、ディスコネクトスイッチ２８が開状態であるか否かを判断するようになっている（図３のステップＳ１０５）。詳しく説明すると、電流入力線３５が、電力供給線３２Ｂ，３２Ｃのディスコネクトスイッチ２８の下流から分岐されて、車体コントローラ２４に接続されている。車体コントローラ２４は、電流入力線３５からの電流が予め設定された閾値未満であるか否かにより、ディスコネクトスイッチ２８が開状態であるか否かを判断するようになっている。

車体コントローラ２４は、ディスコネクトスイッチ２８が開状態でない（すなわち、閉状態である）と判断した場合に、電源リレー３４のコイルを通電して、電源リレー３４の接点を閉状態とする（図３のステップＳ１０６）。これにより、ＥＣＵ２５及び電装品２７は、ディスコネクトスイッチ２８及び電源リレー３４の接点を介してバッテリ２０からの電力が供給される。また、車体コントローラ２４は、ＥＣＵ２５へエンジン始動指令を出力する（図３のステップＳ１０７）。ＥＣＵ２５は、車体コントローラ２４からのエンジン始動指令に応じてスタータリレー３３のコイルを通電して、スタータリレー３３の接点を閉状態とする。これにより、スタータ２６は、ディスコネクトスイッチ２８及びスタータリレー３３の接点を介してバッテリ２０からの電力が供給されて駆動し、エンジン１４を始動させるようになっている。

車体コントローラ２４は、ディスコネクトスイッチ２８が開状態であると判断した場合に、その旨を表示する表示指令をモニタ２３へ出力する（図３のステップＳ１０８）。これにより、例えばディスコネクトスイッチ２８が開状態であることを示すメッセージ又はマークを、予め設定された所定時間、モニタ２３に表示させるようになっている。

以上のように本実施形態においては、ディスコネクトスイッチ２８は、ＥＣＵ２５、スタータ２６、及び電装品２７側の電力供給線３２Ｂ，３２Ｃに介在するものの、無線認証装置２１、モニタ２３、及び車体コントローラ２４側の電力供給線３２Ａに介在していない。すなわち、無線認証装置２１、モニタ２３、及び車体コントローラ２４は、ディスコネクトスイッチ２８が開状態であるか否かにかかわらず、バッテリ２０からの電力が供給される。

そして、起動スイッチ２２の操作によってエンジン１４が始動しない場合に、ディスコネクトスイッチ２８が開状態であれば、その旨をモニタ２３で表示する。これにより、エンジン１４が始動しない原因はディスコネクトスイッチ２８側にあることを、運転者は把握することができる。一方、起動スイッチ２２の操作によってエンジン１４が始動しない場合に、ディスコネクトスイッチ２８が閉状態であれば、前述したモニタ２３の表示が行われない。このとき、モニタ２３が起動していれば、モニタ２３及び車体コントローラ２４に障害が生じていないと判断することができる。したがって、エンジン１４が始動しない原因は無線認証装置２１側にあることを、運転者は把握することができる。

なお、以上においては、油圧ショベルに本発明を適用した場合を例にとって説明したが、これに限られず、他の建設機械（具体的には、例えばホイールローダ等）に本発明を適用してもよい。

２０ バッテリ
２１ 無線認証装置
２２ 起動スイッチ
２３ モニタ
２４ 車体コントローラ
２５ エンジンコントロールユニット
２６ スタータ
２８ ディスコネクトスイッチ
２９ 携帯鍵
３２Ａ 電力供給線（第１の電力供給線）
３２Ｂ，３２Ｃ 電力供給線（第２の電力供給線）
３３ スタータリレー
３５ 電流入力線

Claims (3)

1. エンジンの起動指示を出力する起動スイッチと、携帯鍵との間で無線による認証を行う無線認証装置と、前記起動スイッチの起動指示と前記無線認証装置の認証に基づいてエンジン始動指令を出力する車体コントローラと、前記車体コントローラのエンジン始動指令に応じてエンジンを始動させるエンジン始動装置とを備えた建設機械において、
   バッテリから前記無線認証装置及び前記車体コントローラに電力を供給する第１の電力供給線と、
   前記バッテリから前記エンジン始動装置に電力を供給する第２の電力供給線と、
   前記第２の電力供給線に介在して設けられ、閉状態と開状態との間で切替えて前記バッテリから前記エンジン始動装置への電力の供給と非供給を切換えるディスコネクトスイッチとを備え、
   前記車体コントローラは、前記ディスコネクトスイッチが開状態であるか閉状態であるかを判断し、前記ディスコネクトスイッチが開状態であると判断した場合にその旨を表示装置に表示させることを特徴とする建設機械。
2. 請求項１に記載の建設機械において、
   前記車体コントローラは、前記起動スイッチの起動指示と前記無線認証装置の認証が得られたときに、前記ディスコネクトスイッチが開状態であるか閉状態であるかを判断し、前記ディスコネクトスイッチが開状態であると判断した場合に、その旨を予め設定された所定時間、前記表示装置に表示させることを特徴とする建設機械。
3. 請求項１に記載の建設機械において、
   前記第２の電力供給線の前記ディスコネクトスイッチの下流から分岐され、前記車体コントローラに接続された電力入力線を備え、
   前記車体コントローラは、前記電力入力線からの電流が予め設定された閾値未満であるか否かにより、前記ディスコネクトスイッチが開状態であるか閉状態であるかを判断することを特徴とする建設機械。

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