工程机械的制作方法

本公开涉及搭载有电池的工程机械。

背景技术：

在搭载有电池的工程机械所要求的法规对应(en474-1)、一般要求事项(iso20474-1)中，要求利用快速接头、能够访问的隔离器开关等，能够容易地断开电池等蓄电装置。为了与之对应，在工程机械中主要搭载能够容易地断开电池的负侧电路的电池断开装置。

工程机械的电池断开装置具备：将多个设备选择性地与电池连接或者断开的主开关；将全部设备整体地与电池电源断开的始终闭路形的电路断开开关；以及检测在预先设定的时间内未使用主开关的状态并将电路断开开关控制为断开状态的带计时器控制装置(参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000－41342号公报

技术实现要素：

电池断开装置的用途之一是在工程机械的长期休车时抑制电池的放电等该理由与搭载有电池的一般的输送设备相同，是因为在长期休车时，产生电池电压逐下降之类的问题。电池电压的下降原因例如考虑电池的自然放电、保持电装设备的存储器的备份电流等。因此，在连接电池与各种电装设备的电接线的中途设置电池断开装置，在长期休车时，通过断开电池断开装置，能够抑制电池的放电等。

另外，电池断开装置具有当维修人员进行的工程机械的维护作业(电气的修理作业、主体改造时的焊接作业等)时保护维修人员不会触电的作用、和防止来自焊接机的电流的流入引起的电装设备的破损的作用。并且，电池断开装置还具有作为操作员进行的一天的作业结束时断开来抑制日常的电池的放电、防止被盗的目的的功能。

然而，工程机械具备尿素scr(selectivecatalyticreduction)系统。尿素scr系统是以适合于发动机的废气限制为目的而搭载于工程机械的后处理装置。尿素scr系统通过在安装于发动机的后段的催化剂内使尿素水与废气化合来净化废气的内的氮氧化物。尿素水贮藏于容器，与发动机的输出配合地由电磁泵吸引，且向后处理装置内喷射。

尿素水具有在冻结时膨胀且在高温时结晶化的特征。因此，若在配管内残留有尿素水的状态下放置车身，则成为配管破损、尿素粘着的原因。因此，在尿素scr系统搭载有利用电磁泵将配管内的未使用的尿素水返回容器内的功能。将这种尿素水返回容器的返回控制在发动机停止后使用电池的电力来进行。

在搭载有电池断开装置的车辆的情况下，若在发动机停止后断开电池而切断向尿素scr系统的电力供给，则无法进行返回控制，在下一次的喷射时有产生不良状况的风险。为了防止该不良状况，考虑利用指示图、警告灯来向操作员通知的方法，以免将电池断开，直到返回控制结束。然而，在该方法中，操作员能够在任意的时间进行电池断开，因此并非是本质上的解决。

另一方面，若将专利文献1所记载的带计时器电路断开开关应用于具备尿素scr控制器的工程机械，则在设定的时间以内向尿素scr控制器供给电源电力。然而，返回控制所需要的时间根据车身的尺寸、发动机的种类而不同，因此需要按车身设定计时器。

即使断开电池断开装置，也不会影响计时器等的设定时间，如果继续向尿素scr控制器供给电源电力，则能够在切断了向其它设备的电力供给的状态下完成返回控制。

在操作员进行的作业结束时，以每天防止被盗、抑制电池的放电为目的，来利用电池断开装置。因此，此时如果仅产生尿素scr控制器的电源，则能够完成返回控制。

另一方面，在维修人员的维护作业时、工程机械的长期休车时，需要以防止触电、焊接时等设备的破损、以及抑制电池的长期的放电为目的，将包括尿素scr控制器在内的电源断开。

本发明的一个实施方式的目的在于提供一种工程机械，能够选择除了尿素scr控制器以外将电装设备的电源断开、包括尿素scr控制器在内将电装设备的电源断开。

本发明的一个实施方式是一种工程机械，具备：搭载于车身的电装设备；搭载于上述车身的尿素scr控制器；以及向上述电装设备及上述尿素scr控制器供给电力的电池，上述工程机械的特征在于，具备：连接上述电装设备与上述电池的正端子的正侧主接线；设于上述正侧主接线，且将上述电装设备与上述电池的正端子连接或者断开的正侧断开开关；位于比上述正侧断开开关更靠下游侧并与上述正侧断开开关串联连接，且将上述电装设备与上述电池的正端子连接或者断开的按键开关；在比上述正侧断开开关更靠上游侧的位置将上述尿素scr控制器与上述电池的正端子连接的正侧副接线；连接上述电池的负端子与地面的负侧主接线；以及设于上述负侧主接线，且将上述电池的负端子与地面连接或者断开的负侧断开开关。

根据本发明的一个实施方式，能够与操作员、维修人员的用途配合地使正侧断开开关与负侧断开开关独立地处于断开状态或者连接状态。因此，通过使负侧断开开关处于连接状态、使正侧断开开关处于断开状态，能够防止被盗、抑制电池的放电，并且能够保持尿素scr控制器进行的尿素水的返回控制功能。

另外，通过将负侧断开开关断开，也能够确保车身的长期休车时的防止放电以及维修人员的维护作业时的安全(触电、焊接时等设备的破损)。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的液压挖掘机的主视图。

图2是表示本发明的实施方式的电源断开电路的结构的电路图。

图3是表示图2中的复合开关的说明图。

图4是与图2相同的电路图，表示负侧断开开关成为连接状态且正侧断开开关成为断开状态的情况。

图5是与图2相同的电路图，表示正侧断开开关以及负侧断开开关双方都成为断开状态的情况。

具体实施方式

以下，作为本发明的实施方式的工程机械，以液压挖掘机为例，根据附图进行详细说明。

如图1所示，液压挖掘机1具备：能够自行的履带式的下部行驶体2；经由回转装置3能够回转地搭载于成为移动机构的下部行驶体2上的上部回转体4；以及设于上部回转体4的前侧且进行挖掘作业等的多关节构造的作业装置5。下部行驶体2以及上部回转体4构成液压挖掘机1的车身。下部行驶体2具备用于进行行驶动作的液压马达2a。回转装置3具备用于进行回转动作的液压马达3a。此外，作为下部行驶体2，例示出了履带式，但也可以是轮式。

作业装置5是前驱动器机构。作业装置5例如由起重臂5a、悬臂5b、铲斗5c、以及驱动它们的起重臂缸5d、悬臂缸5e、铲斗缸5f构成。作业装置5安装于上部回转体4的回转框架6。

在上部回转体4搭载有作为原动机的发动机7、以及由发动机7驱动的液压泵8(主泵)。利用由液压泵8输送的工作油，下部行驶体2、上部回转体4、以及作业装置5分别独立地动作。

具体而言，通过从液压泵8向行驶用的液压马达2a供给工作油，下部行驶体2驱动一对履带2b(图1仅提示出单侧)使其行驶。通过从液压泵8向回转用的液压马达3a供给工作油，上部回转体4进行回转驱动。另外，缸5d～5f利用从液压泵8供给的工作油而伸长或者缩小。由此，作业装置5进行俯仰动作，进行挖掘、整地等作业。

从发动机7的排气口7a排出的废气含有氮氧化物(nox)。为了净化氮氧化物，scr催化剂9连接于发动机的排气口7a。scr催化剂9使氮氧化物与氨的反应活性化。具体而言，scr催化剂9使排出到空气中之前的氮氧化物在scr催化剂9中与尿素水反应，分解成无害的水和氮。尿素水储存容器10设置在上部回转体4的容易供水的部位。尿素水储存容器10贮藏用于向scr催化剂9中喷射的尿素水。

尿素水储存容器10和scr催化剂9由尿素水配管11连接。若发动机7起动，则电磁泵12驱动，吸取尿素水储存容器10内的尿素水。吸取的尿素水由尿素水注射器13向scr催化剂9内喷射。另外，若发动机7停止，则电磁泵12执行返回控制，将残留在尿素水配管11内的未使用的尿素水返回尿素水储存容器10内。电磁泵12由后述的尿素scr控制器25供给电力。scr催化剂9、尿素水储存容器10、电磁泵12以及尿素水注射器13构成尿素scr系统。

接着，使用图2以及图3对本实施方式的液压挖掘机1中与电源断开电路相关的结构进行说明。

如图2所示，液压挖掘机1具备：搭载于车身的第一、第二电装设备21、22；搭载于车身的尿素scr控制器25；以及向电装设备21、22以及尿素scr控制器25供给电力的电池26。另外，液压挖掘机1还具备搭载于车身的第一、第二控制装置23、24。第一、第二控制装置23、24也由电池26供给电力。电装设备21、22以及控制装置23、24具有与尿素scr控制器25不同的功能。即，电装设备21、22具有尿素scr系统的控制以外的功能，例如相当于车身的附带的功能即进行照明、音响、空调等的控制、进行发动机7的起动。控制装置23、24具有尿素scr系统的控制以外的功能，例如相当于进行车身的驱动控制(发动机7、车身整体的控制)。电装设备21、22、控制装置23、24、尿素scr控制器25以及电池26例如搭载于上部回转体4作为液压挖掘机1的车身。电装设备21、22、控制装置23、24以及尿素scr控制器25与成为地面的车身连接。

第一电装设备21例如相当于音响设备。电装设备21例如储存音量、收音机的选台、预设信息等的各种设定信息的存储器21a。第一电装设备21并不限于音响设备，例如也可以是空调设备。该情况下，在存储器21a存储有空调器的温度、风向、风量等的各种设定信息。在电装设备21另外设有用于单独切换其驱动和停止的开关21b。开关21b位于比按键开关29更靠下游侧(远离电池26的一侧)，设置在与电装设备21独立地供给电力的线路。

第二电装设备22例如相当于发动机起动装置。在电装设备22另外设有用于单独切换其驱动和停止的开关22a。开关22a位于比按键开关29更靠下游侧(远离电池26的一侧)，设置在相对于电装设备22独立地供给电力的线路。当按键开关29切换到发动机开始位置时，开关22a成为连接状态，第二电装设备22对发动机7进行起动控制。

第一控制装置23例如相当于发动机控制器。第一控制装置23例如与检测发动机转速等的各种传感器(未图示)连接。第一控制装置23基于来自传感器的检测信号等，来控制发动机7的运转。

第二控制装置24例如相当于车身控制器。第二控制装置24利用面向车载向的多重通信方式的网络(can：controllerareanetwork)与第一控制装置23(发动机控制器)连接。第二控制装置24例如与检测车身的行驶速度、液压泵8的喷出压等的各种传感器(未图示)连接。第二控制装置24基于从第一控制装置23输入的信息(例如，发动机转速等)以及来自传感器的检测信号等，来控制车身系统整体。

尿素scr控制器25与后述的正侧副接线30连接。因此，尿素scr控制器25完全不受正侧断开开关28以及按键开关29的操作的影响地供给来自电池26的电力。

尿素scr控制器25控制尿素scr系统。尿素scr控制器25控制相对于电磁泵12的电力的供给和停止。尿素scr控制器25具备自保持电路25a。自保持电路25a通常处于连接状态。自保持电路25a在按键开关29被切断时工作，若从按键开关29被切断起经过预先决定的预定时间，则从连接状态被切换成断开状态。此时，预定时间设定为尿素水的返回控制所需要的时间。尿素scr控制器25在自保持电路25a为连接状态时能够向电磁泵12供给电力。尿素scr控制器25在自保持电路25a为断开状态时停止对电磁泵12的电力供给。

电池26例如由铅蓄电池那样的各种二次电池构成。电池26与电装设备21、22以及尿素scr控制器25电连接。除此以外，电池26与控制装置23、24电连接。电池26向电装设备21、22、控制装置23、24以及尿素scr控制器25供给驱动用的电力。电池26具有：与电装设备21、22、控制装置23、24以及尿素scr控制器25连接的正端子26a；以及与地面连接的负端子26b。正侧主接线27将电装设备21、22以及控制装置23、24与电池26的正端子26a连接。

正侧断开开关28设于正侧主接线27。正侧断开开关28将电装设备21、22以及控制装置23、24与电池26的正端子26a连接或者断开。由此，正侧断开开关28包括存储器21a允许或者停止对电装设备21、22以及控制装置23、24的电力供给。另外，正侧断开开关28与负侧断开开关33一起设于复合开关34。通过操作员手动操作复合开关34，从而正侧断开开关28切换连接状态和断开状态。

按键开关29位于比正侧断开开关28更靠下游侧，与正侧断开开关28串联连接。具体而言，按键开关29位于比正侧断开开关28靠下游侧，设于正侧主接线27。按键开关29将电装设备21、22与电池26的正端子26a连接或者断开(切断)。由此，按键开关29允许或者停止对电装设备21、22的电力供给。另外，按键开关29也具有指令第一电装设备21的存储器21a、控制装置23、24的起动以及停止的功能。

通过按键开关29的接通操作以及断开操作，按键接通信号被输出至电装设备21的存储器21a、控制装置23、24、尿素scr控制器25。按键开关29是指令发动机7的起动以及停止的开关(例如，点火按键开关)。若将按键开关29操作至发动机开始位置，则开关22a成为连接状态，通过由发动机起动装置构成的第二电装设备22，发动机7起动。

正侧副接线30在比正侧断开开关28更靠上游侧(接近电池26的一侧)的位置将尿素scr控制器25与电池26的正端子26a连接。图2例示出正侧副接线30在比正侧断开开关28更靠上游侧的位置从正侧主接线27分支的情况。不限于此，正侧副接线30也可以与电池26的正端子26a直接连接。

正侧副接线30将尿素scr控制器25与电池26的正端子26a直接连接。因此，尿素scr控制器25完全不受正侧断开开关28以及按键开关29的操作的影响，从电池26供给电力。

正侧分支线31在正侧断开开关28与按键开关29之间从正侧主接线27分支。正侧分支线31与电装设备21的存储器21a以及控制装置23、24连接。因此，当正侧断开开关28为连接状态时，电装设备21的存储器21a以及控制装置23、24完全不受按键开关29的操作的影响，从电池26供给电力。

即，电装设备21的存储器21a以及控制装置23、24不经由按键开关29而是经由正侧断开开关28与电池26的正端子26a直接连接。因此，即使按键开关29被切换为断开(断开状态)，电装设备21的存储器21a以及控制装置23、24也不会断开来自电池26的电力供给。由此，在停止按键开关29的断开操作的工作时，电装设备21的存储器21a以及控制装置23、24例如能够进行包括设定信息(音量、选台等)、时刻信息、控制信息的各种数据的备份。

负侧主接线32连接电池26的负端子26b与地面。此时，地面相当于液压挖掘机1的车身。因此，负侧主接线32例如与上部回转体4的回转框架6连接。

负侧断开开关33设于负侧主接线32。负侧断开开关33将电池26的负端子26b与地面连接或者断开。由此，负侧断开开关33允许或者停止对电装设备21、22、控制装置23、24以及尿素scr控制器25的电力供给。另外，负侧断开开关33与正侧断开开关28一起设于复合开关34。通过操作员手动操作复合开关34，从而负侧断开开关33切换连接状态和断开状态。

在复合开关34设有正侧断开开关28以及负侧断开开关33。如图3所示，复合开关34具有：使负侧断开开关33及正侧断开开关28双方均处于连接状态的第一切换位置p1(连接位置)；使负侧断开开关33处于连接状态且使正侧断开开关28处于断开状态的第二切换位置p2(单侧断开位置)；以及使负侧断开开关33及正侧断开开关28双方均处于断开状态的第三切换位置p3(两侧断开位置)。

此时，复合开关34具备用于选择性地切换操作三个切换位置p1～p3的旋转式的杆34a。杆34a配置在中立位置时，复合开关34处于第一切换位置p1。当杆34a从中立位置旋转操作至一个方向(图3中的右侧)时，复合开关34处于第二切换位置p2。当杆34a从中立位置旋转操作至另一方向(图3中的左侧)时，复合开关34处于第三切换位置p3。即，第二切换位置p2和第三切换位置p3的旋转操作杆34a时的方向隔着第一切换位置p1成为相反方向。

接着，对于本实施方式的电源断开电路，使用图2至图5对其动作进行说明。

在发动机7的工作状态下，复合开关34设定于第一切换位置p1。此时，如图2所示，正侧断开开关28、负侧断开开关33以及按键开关29均为连接状态。因此，电装设备21、22、控制装置23、24以及尿素scr控制器25从电池26供给电力。

若按键开关29被断开(切断)，则发动机7停止。此时，作为第一电装设备21及发动机起动装置的第二电装设备22与电池26断开，停止来自电池26的电力供给。另一方面，电装设备21的存储器21a、第一控制装置23(发动机控制器)、第二控制装置24(车身控制器)、尿素scr控制器25维持来自电池26的电力供给。由此，尿素scr控制器25驱动电磁泵12执行尿素水的返回控制。

在操作员结束作业且车身成为休车状态的情况下，操作员将复合开关34切换至第二切换位置p2。由此，如图4所示，在与负侧断开开关33连接的状态下，正侧断开开关28被切断。若正侧断开开关28被切断，则电装设备21的存储器21a、控制装置23、24的来自电池26的电力供给被停止。由此，车身的暗电流减少，因此能够将电池26的放电抑制为最大限度，能够防止所谓的电池上升。

另外，例如，在将按键开关29切断之后，在操作员将复合开关34切换到第二切换位置p2的情况下，有时在尿素水配管11内残有存未使用的尿素水。此时，尿素scr控制器25继续位置来自电池26的电力供给。因此，即使在尿素水配管11内残存有未使用的尿素水的情况下，尿素scr控制器25也能够驱动电磁泵12来完成尿素水的返回控制。在完成尿素水的返回控制之后，尿素scr控制器25将内部的自保持电路25a切断，且将对电磁泵12的电力供给断开。

接着，在进行电气的维护、修理作业时，在伴随车身改造使用焊接机时等，维修人员将复合开关34切换到第三切换位置p3。由此，如图5所示，正侧断开开关28和负侧断开开关33双方被切断。若开关28、33被切断，则全部电装设备21、22、控制装置23、24以及尿素scr控制器25综合地与电池26断开，来自电池26的电力供给被停止。因此，能够保护维修人员不会触电。另外，例如在对成为地面的回转框架6等进行焊接作业时，也能够利用负侧断开开关33等将来自焊接棒wr的电流i断开。因此，焊接棒wr的电流i不会经由电池26而向电装设备21、22、控制装置23、24以及尿素scr控制器25流入。其结果，能够防止电装设备21、22、控制装置23、24以及尿素scr控制器25的破损。

这样，本实施方式的液压挖掘机1具备：连接电装设备21、22与电池26的正端子26a的正侧主接线27；设于正侧主接线27且将电装设备21、22与电池26的正端子26a连接或者断开的正侧断开开关28；位于比正侧断开开关28更靠下游侧并与正侧断开开关28串联连接且将电装设备21、22与电池26的正端子26a连接或者断开的按键开关29；在比正侧断开开关28更靠上游侧的位置将尿素scr控制器25与电池26的正端子26a连接的正侧副接线30；连接电池26的负端子26b与地面的负侧主接线32；以及设于负侧主接线32且将电池26的负端子26b与地面连接或者断开的负侧断开开关33。

此时，正侧断开开关28和负侧断开开关33能够独立地切断或者连接。因此，在开动液压挖掘机1时，操作员将正侧断开开关28和负侧断开开关33双方均连接。由此，通过连接按键开关29，能够向电装设备21、22供给来自电池26的电力，驱动电装设备21、22。另一方面，通过切断按键开关29，能够使电装设备21、22停止。

另外，在通常的车身开动结束时，操作员能够在连接了负侧断开开关33的状态下，将正侧断开开关28切断。由此，在维持对尿素scr控制器25的来自电池26的电力供给的状态下，能够使电装设备21、22停止。其结果，尿素scr控制器25能够使用电磁泵12完成尿素水的返回控制。另一方面，由于对电装设备21、22的电力供给停止，因此能够减少暗电流，从而能够将电池26的放电抑制为最小限度。

并且，在如电气的维护、修理作业以及主体改造那样使用焊接机时，维修人员将正侧断开开关28和负侧断开开关33双方均切断。由此，除了能够保护维修人员不会触电以外，还能够防止因焊接机等的电流的流入而车载的电装设备21、22等破损。

另外，正侧断开开关28及负侧断开开关33设于复合开关34，复合开关34具有：使正侧断开开关28及负侧断开开关33双方均处于连接状态的第一切换位置p1；使负侧断开开关33处于连接状态且使正侧断开开关28处于断开状态的第二切换位置p2；以及使正侧断开开关28及负侧断开开关33双方均处于断开状态的第三切换位置p3。

因此，通过对复合开关34进行切换操作，从而能够一起对正侧断开开关28和负侧断开开关33进行切换操作。在此，在独立地设置负侧断开开关33和正侧断开开关28的情况下，独立地对其进行切换，因此例如有希望负侧断开开关33的切断却将正侧断开开关28切断的可能性。针对于此，使用复合开关34一起对负侧断开开关33和正侧断开开关28进行切换操作，因此能够抑制开关28、33的误切断、误连接。

另外，第一电装设备21具有存储器21a，存储器21a在正侧断开开关28与按键开关29之间的位置与从正侧主接线27分支的正侧分支线31连接。因此，即使在将按键开关29切断时，也能够从电池26向存储器21a供给电力，保持存储于存储器21a的各种信息等。

并且，正侧分支线31与搭载于工程机械的控制装置23、24连接。因此，即使在将按键开关29切断时，也能够使控制装置23、24动作。因此，在通过按键开关29的断开操作来使液压挖掘机1的工作停止时，控制装置23、24能够进行数据的备份。另外，正侧分支线31与正侧断开开关28的下游侧连接，因此通过将正侧断开开关28切断，除了抑制流向电装设备21、22的暗电流以外，还能够抑制流向存储器21a以及控制装置23、24的暗电流。

另外，尿素scr控制器25具备自保持电路25a。尿素scr控制器25在按键开关29被切断时使自保持电路25a处于连接状态，执行使尿素水返回尿素水储存容器10的控制(返回控制)。由此，在按键开关29被切断而发动机7停止了时，尿素scr控制器25将自保持电路25a保持为连接状态直到完成返回控制。其结果，在发动机7停止后，不会在尿素水配管11残存未使用的尿素水，从而能够防止尿素水配管11的破损等。除此以外，尿素scr控制器25在按键开关29被切断之后、且在使尿素水返回尿素水储存容器10的控制结束了时，使自保持电路25a处于切断状态。由此，能够消除尿素scr控制器25的暗电流。

另外，自保持电路25a保持连接状态的预定时间根据尿素scr系统来预先独立地设定。因此，例如在如电池断开装置具备计时器的情况那样，不需要按车身设定计时器的时间，从而能够提高生产率。

此外，在上述实施方式中，正侧断开开关28以及负侧断开开关33集中设置在复合开关34。本发明并不限于此，例如正侧断开开关28以及负侧断开开关33也可以独立地设置。该情况下，正侧断开开关28以及负侧断开开关33能够独立地进行切换操作。除此以外，正侧断开开关28以及负侧断开开关33能够配置在相互分离的位置。因此，正侧断开开关28例如能够配置在接近操作员的位置。针对于此，负侧断开开关33能够配置在操作员难以访问的位置，以便能够在维护时使用。

在上述实施方式中，作为工程机械，以履带式的液压挖掘机1为例进行了说明。但本发明并不限于此，只要是具备电装设备、尿素scr控制器以及电池的工程机械即可，例如能够应用于轮式的液压挖掘机、轮式装载机等各种工程机械。

符号的说明

1—液压挖掘机(工程机械)，2—下部行驶体，4—上部回转体，10—尿素水储存容器(容器)，21—第一电装设备，22—第二电装设备，23—第一控制装置，24—第二控制装置，25—尿素scr控制器，25a—自保持电路，26—电池，26a—正端子，26b—负端子，27—正侧主接线，28—正侧断开开关，29—按键开关，30—正侧副接线，31—正侧分支线，32—负侧主接线，33—负侧断开开关，34—复合开关。