説明

静止状態パワードローを低減するためのシステム及び方法並びにそれを使用した機械

機械(10)は、第1の電気回路(68)に沿って第1のリレー(72)を介して、且つ第2の電気回路(74)に沿って第2のリレー(76)を介して電源(62)に電気的に接続された複数の電子制御装置(70)を含む。リレー制御装置(78)が第3の電気回路(84)に沿って電源(62)に直接接続され、第1のリレー(72)及び第2のリレー(76)と通信している。リレー制御装置(78)は、パワー要求指示に応答して第1のリレー(72)又は第2のリレー(76)を開閉するように構成される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、概して静止状態パワードロー(quiescent power draw)の低減に関し、より詳細には、複数の電子制御装置を有する機械における静止状態パワードローを低減するための方法に関する。
【背景技術】
【0002】
業界において、正しい機械動作に関連する、且つ多くの場合に重要な意味を有するデータを収集して処理するための電子制御装置は周知されている。かかるデータとしては、例えば、エンジン回転数、燃料/空気混合比、温度、及び様々な他のパラメータを挙げることができる。データは、収集され処理された後、機械、より具体的にはエンジンのパフォーマンスを評価するために用いることができる。最近では、排ガス規制要件の施行に伴い、電子制御装置は一般に、それが収集して処理したデータに基づき制御判断に影響を及ぼすことにより、エンジンの効率的な動作を促進するために用いられる。こうした高度な電子制御装置は、中央演算処理装置と、機械のエンジンシステム内の様々な構成要素の制御に供される多種多様な入力及び出力とからなる。
【0003】
機械の様々な他のシステム、又はサブシステムに対してかかる精密な制御の提供が求められてきたことで、複数の電子制御装置が実装されるようになっている。2つ以上の電子制御装置を利用する利点は数多くあるものの、複数の電子制御装置は、機械の電気系統に対する著しいパワードローを引き起こし得る。具体的には、例えば、エンジンが切られており、バッテリが連続的に充電されていないとき、各電子制御装置からの静止状態パワードローはバッテリ寿命を低下させ得る。複数の電子制御装置を利用する機械では、この静止状態パワードローは非常に重要となり得る。例えば、ある期間にわたりエンジンが始動されていない場合、従ってバッテリが再充電されていない場合、パワードローによりバッテリが消耗し、操作者は機械を始動させることができないこともあり得る。
【0004】
(特許文献1)は、自動車の「キーオフ」後に電子モジュールに対する電気パワーを低減するためのシステムを教示する。具体的には、複数の電子モジュールの各々の電気パワー入力が、車両システム電圧に切り換え可能に結合される。「キーオン」の間、車両システム電圧との切り換え可能な接続は閉じられ、従ってシステム電圧からモジュールに対する「キーオン」パワーが提供される。「キーオフ」の間、切り換え可能な接続は開かれ、従ってスイッチングパワー供給部から電子モジュールに対する「キーオフ」パワーが提供される。スイッチングパワー供給部により提供される「キーオフ」パワーは、「キーオン」パワーと比べて低減されたパワー量に相当し得る。しかしながら、電子制御システムを有する機械において静止状態パワードローを低減するための戦略の改良が依然として必要とされ続けていることは理解されなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】米国特許第5,834,854号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本開示は、上記に示した問題の1つ又は複数を対象とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
一態様において、機械は、第1の電気回路に沿って第1のリレーを介して、且つ第2の電気回路に沿って第2のリレーを介して電源に電気的に接続された複数の電子制御装置を含む。リレー制御装置が第3の電気回路に沿って電源に直接接続され、第1のリレー及び第2のリレーと通信している。リレー制御装置は、パワー要求指示に応答して第1のリレー又は第2のリレーを開閉するように構成される。
【0008】
別の態様において、機械の動作方法は、静止状態パワードローを少なくとも部分的に低減するため複数の電子制御装置が電源と電気的に切り離されている間、電気パワーを電源からリレー制御装置に直接供給するステップを含む。パワー要求指示に応答して、第1の作動命令がリレー制御装置から第1のリレーに通信される。第1のリレーが第1の作動命令に応答して閉路され、電源と複数の電子制御装置とが電気的に接続される。
【0009】
さらに別の態様において、機械の電子制御システムは、第1の電気回路に沿ってメインパワーリレーを介して、且つ第2の電気回路に沿って低電流モードリレーを介して電源に電気的に接続された複数の電子制御装置を含む。リレー制御装置が、第3の電気回路に沿った電源との直接的な電気接続を有し、第4の電気回路に沿ってイグニションキースイッチを介して電源に電気的に接続される。メインパワーリレー及び低電流モードリレーと通信しているリレー制御装置は、イグニションキースイッチのオン位置の検出、又はウェークアップ構成要素からのウェークアップ信号の受信に応答して、メインパワーリレー及び低電流モードリレーの少なくとも一方を閉路させるように構成される。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本開示に係る、機械の側面略図である。
【図2】本開示に係る、図1の機械などの機械用の例示的電子制御システムのブロック図である。
【図3】本開示に係る、図1の機械の例示的電気パワーシステムの概略図である。
【図4】本開示に係る、図1の機械の電気パワーシステムの代替的実施形態の概略図である。
【図5】本開示に係る、図4又は図5の電気パワーシステムを制御するための方法の一実施形態の論理フローチャートである。
【図6】本開示に係る、図4又は図5の電気パワーシステムを制御するためのさらなる方法の論理フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0011】
機械10の例示的実施形態が、概して図1に示される。機械10は、図示されるとおりホイールローダであってもよく、又は作業オペレーションを行うために使用される任意の他のオンハイウェイ若しくはオフハイウェイ車両であってもよい。例示される実施形態において、機械10は機械本体、又はフレーム12を含み、その上に、機械10の地面係合要素、例えば前輪16又は後輪18などを駆動するためのドライブシステム14が支持される。ドライブシステム14などのドライブシステムは公知であり、典型的には、トランスミッション22にパワーを送るように構成された内燃機関20、又は他のパワー供給源を含む。次にトランスミッション22が、1つ又は複数のアクスル、差動装置、及びファイナルドライブを介して前輪16又は後輪18などの1つ又は複数の地面係合要素にパワーを送るように構成され得る。
【0012】
操作者制御ステーション24が機械本体12に据え付けられてもよく、これは、機械10の操作者制御を促進する一般的なデバイス、例えば、シートアセンブリ26及びステアリングデバイス28などを含み得る。少なくともオン位置とオフ位置とを含み得るイグニションキースイッチ30が、内燃機関20の始動及び停止を行うために提供され得る。操作者制御ステーション24は、様々な他の機械動作制御装置、例えば、内燃機関20のエンジン回転速度を選択するためのスロットルなどを含み得る。さらなる機械動作制御装置が、前進、ニュートラル、若しくは後進方向などの機械10の方向若しくは動きを制御するため、及び/又はローダなどの、機械10の器具32の動作を制御するために提供され得る。スイッチ34、及びさらなる制御装置もまた、機械10の1つ又は複数の電気構成要素、例えば1つ又は複数のライトを制御するために操作者制御ステーション24内に提供され得る。
【0013】
ここで図2を見ると、機械10のドライブシステム14、及び他の構成要素を制御するための例示的制御システムが、概して40において示される。具体的には、制御システム40は、機械10の様々な構成要素又はシステムの1つ又は複数を制御するための複数の電子制御装置を含む電子制御システム42を含み得る。例えば、電子制御システム42は、内燃機関20の1つ又は複数の動作状況を制御するためのエンジン電子制御装置44と、トランスミッション22及び/又はドライブシステム14のさらなる構成要素の動作を制御するためのトランスミッション電子制御装置46とを含み得る。電子制御システム42はまた、器具32及び/又は器具32の制御に使用され得る油圧システムの様々な動作状況を制御するための器具電子制御装置48も含み得る。特定の電子制御装置44、46、及び48が示されるが、電子制御システム42は、機械10の様々な動作状況のいずれかを制御するためのいかなる電子制御装置を含んでもよいことは理解されなければならない。
【0014】
各電子制御装置44、46、及び48は標準的な設計であってよく、プロセッサ、例えば、中央演算処理装置、メモリ、並びに電子制御装置44、46、及び48の内部及び外部の通信を促進する入力/出力回路を含み得る。プロセッサは、例えば、動作命令、例えばメモリに格納されたコンピュータ可読プログラムコードなどを実行することにより、電子制御装置44、46、及び48の動作を制御してもよく、ここで動作は、電子制御装置44、46、及び48に対して内部的に開始されも、又は外部的に開始されてもよい。システム又はデバイス、例えば、センサ、アクチュエータ、又は制御ユニットなどの出力を、入力/出力回路を介して監視して、様々な他のシステム又はデバイスへの入力を制御する制御スキームが利用されてもよい。メモリは、本明細書で使用されるとき、一時記憶領域、例えば、キャッシュ、仮想メモリ、又はランダムアクセスメモリなどを含んでもよく、又は永久記憶領域、例えば、リードオンリーメモリ、リムーバブルドライブ、ネットワーク/インターネットストレージ、ハードドライブ、フラッシュメモリ、メモリスティック、又は任意の他の公知の揮発性又は不揮発性データ記憶装置などを含んでもよい。当業者は、本明細書に記載される機械システム又は構成要素を制御するための同様の構成要素を利用する任意のコンピュータベースのシステム又はデバイスが、本開示と共に使用するのに好適であることを理解するであろう。
【0015】
電子制御装置44、46、及び48、及び電子制御システム42のさらなる電子制御装置は、1つ又は複数の有線及び/又は無線通信ライン50、又は他の同様の入力/出力回路を介して通信してもよい。さらに、電子制御装置44、46、及び48の各々は、1つ若しくは複数のセンサ、又は電子制御装置44、46、及び48により制御される特定の機械システムに関連する他のデバイスと通信してもよい。例えば、エンジン電子制御装置44は、内燃機関20、又はエンジンシステム全般のパフォーマンスを評価及び/又は制御する必要に応じて、様々なセンサ及び/又はデバイスと通信ライン50を介して通信してもよい。同様に、トランスミッション電子制御装置46は、トランスミッション22の1つ又は複数のセンサ又はデバイス、及び/又はドライブシステム14のさらなる構成要素と通信し、トランスミッション22の動作を制御してもよい。油圧システム電子制御装置を含み得る、又はそれと通信し得る器具電子制御装置48は、上記に記載されるとおりの1つ又は複数の機械動作制御装置、及び/又は油圧システムの1つ又は複数の構成要素と通信することにより、器具32の動作を評価及び制御するように構成されてもよい。
【0016】
電子制御システム42、及び電気パワーを必要とする機械10の他の構成要素に電気パワーを提供するように構成され得る電気パワーシステムが、図3の60に示される。電気パワーシステム60は、電源62、例えばバッテリなどと、オルタネータ64、又は電源62にパワーを供給するための他の電気パワージェネレータとを含み得る。具体的には、例えば、オルタネータ64は内燃機関20(図1)により駆動され、電源62を充電し得る。電源62を電気パワーシステム60と手動で切り離すための、当該技術分野において公知のとおりの断路スイッチ66もまた提供され得る。一実施形態によれば、断路スイッチ66は、機械10の整備又は保管の前に作動され得る。
【0017】
電気パワーシステム60はまた、電源62と複数の電子制御装置70とを、メインパワーリレー72などの第1のリレー、又は他の電気的スイッチングデバイスを介して電気的に接続する第1の電気回路68も含み得る。複数の電子制御装置70は、電子制御システム42の電子制御装置、例えば、エンジン電子制御装置44、トランスミッション電子制御装置46、及び器具電子制御装置48などのいずれか又は全てを含み得る。複数の電子制御装置70はまた、第2の電気回路74に沿って、低電流モードリレー76などの第2のリレーを介して電源62に電気的に接続されてもよい。例示的実施形態に係る低電流モードリレー76は、複数の電子制御装置70に対する電気パワーのより低い電流、又はドローを切り換えるように構成され得る。例えば、第2の電気回路74に沿って、低電流モードリレー76を介して提供される電気パワーは、第1の電気回路68に沿って、メインパワーリレー72を介して提供される電流ドローより小さい電流ドローを提供し得る。
【0018】
電気パワーシステム60及び/又は電子制御システム42のメインパワーリレー72及び低電流モードリレー76などの1つ又は複数の構成要素又はデバイスを制御するためのリレー制御装置78もまた提供され得る。リレー制御装置78は、一実施形態によれば、電子制御システム42の電子制御装置のうちの1つ、例えばエンジン電子制御装置44、トランスミッション電子制御装置46、又は器具電子制御装置48であってもよい。かかる選択は任意であってもよく、又は選択された電子制御装置により実行される特定の動作に基づいてもよい。そのため、リレー制御装置78は、動作モジュール80とリレー制御モジュール82とを含み得る。具体的には、動作モジュール80は、上記に記載したとおり、主に、制御装置78により制御される特定の機械システムに関連する動作を制御及び/又は監視するように構成され得る一方、リレー制御モジュール82は、電源62から、複数の電子制御装置70の他の制御装置を含めた、機械10の様々な電気構成要素への電気パワーの分配を制御するように構成され得る。しかしながら、或いはリレー制御装置78は、電子制御システム42の電子制御装置から独立した、従って機械10のメインパワーリレー72及び低電流モードリレー76などの電気構成要素又はデバイスを制御するためだけに構成される制御モジュールであってもよい。
【0019】
例示的実施形態によれば、リレー制御装置78は、無中断の電気接続を介するなどして、第3の電気回路84に沿って電源62に電気的に接続され得る。加えて、第4の電気回路86が、上記に記載される、少なくともオン位置とオフ位置とを含むイグニションキースイッチ30を介して、リレー制御装置78と電源62とを電気的に接続し得る。このように、リレー制御装置78、又は特定の例によれば、リレー制御モジュール82は、第4の電気回路86を監視してイグニションキースイッチ30の位置を検出するように構成され得る。例えば、第4の電気回路86が閉じられている場合、イグニションキースイッチ30のオン位置が示されてもよく、又は第4の電気回路86が開かれているとき、イグニションキースイッチ30のオフ位置が決定されてもよい。イグニションキースイッチ30は、以下に記載される制御戦略に組み込まれ得る追加の、又は代替的な位置を含み得ることは理解されなければならない。
【0020】
また、ウェークアップ構成要素88が提供されてもよく、これは、ウェークアップ信号などの信号をリレー制御装置78に伝送するように構成される任意の構成要素又はデバイスを表し得る。具体的には、例えば、ウェークアップ構成要素88は、機械10の内部又は外部に位置する電子構成要素又はデバイスを含んでもよく、通信チャネル、又は回路90を介してウェークアップ信号をリレー制御装置78に伝送するように構成され得る。かかるウェークアップ信号は、例えば、リレー制御装置78に対するパワー要求指示として提供されてもよく、そのため、メインパワーリレー72及び/又は低電流モードリレー76の制御に間接的に影響を及ぼし得る。特定の例によれば、リレー制御装置78は、ウェークアップ信号に応答して、通信チャネル、又は回路92を介するなどしてメインパワーリレー72を開閉するように構成又はプログラムされてもよい。それに代えて又は加えて、リレー制御装置78は、複数の電子制御装置70の1つから通信チャネル、又は回路94を介して受け取った信号、イグニションキースイッチ30の検出された位置、及び/又はリレー制御装置78に提供される任意の他のパワー要求指示に応答して、メインパワーリレー72を開閉するように構成されてもよい。
【0021】
本明細書に記載されるとおりのリレー制御装置78はまた、さらなる通信チャネル、又は回路96を介するなどして、低電流モードリレー76を開閉するように構成されてもよい。より具体的には、リレー制御装置78は、上記に記載したとおり、1つ又は複数のパワー要求指示に応答して低電流モードリレー76を開閉するように構成され得る。例えば、電源62から連続的な電気パワーを受け取っているリレー制御装置78が、電気パワー要求のある所定の指示に基づき低電流モードリレー76、及びメインパワーリレー72を制御することにより、複数の電子制御装置70に提供される電気パワーを選択的に制御するように構成又はプログラムされてもよい。そのため、リレー制御装置78は、適切な量の電気パワーが、それが必要と判断されるときにのみ、複数の電子制御装置70に提供されることを確実にし得る。リレー制御装置78は、リレー76及び72内のコイルを通電し、又はその通電を停止することにより、従ってそれぞれのリレー76及び72内の接点を開閉することにより、低電流モードリレー76及び/又はメインパワーリレー72を開閉し得ることが理解されなければならない。
【0022】
電気パワーシステム60はまた、図示される無中断の、又はアンスイッチド電気接続を介して電源62と複数のアンスイッチドパワー構成要素100とを電気的に接続する第5の電気回路98を含んでもよい。アンスイッチドパワー構成要素100としては、例えば、ライト、ホーン、ラジオ、及びフードアクチュエータ構成要素などの、第5の電気回路98に沿うなどして電源62から直接パワーを受け取り得る任意の電気構成要素を挙げることができる。内燃機関20(図1及び図2)が運転していない場合、及び/又はイグニションキースイッチ30がオフ位置にある場合であっても、機械10の多数の電気構成要素に電気パワーを提供し続けることが望ましいこともあることは理解されなければならない。そのため、アンスイッチドパワー構成要素100は、図示されるとおり、電源62に直接接続され得る。
【0023】
電源62はまた、電気パワーを、電子制御システム42の複数の電子制御装置70以外の多数のスイッチドパワー構成要素102に提供してもよい。具体的には、第6の電気回路104が、メインパワーリレー72を介してスイッチドパワー構成要素102を電源62に電気的に接続する。複数の電子制御装置70と同様に、例えば、内燃機関20(図1及び図2)が運転していないとき、及び/又はイグニションキースイッチ30がオフ位置にあるときなど、特定の条件下ではスイッチドパワー構成要素102を電源62から切り離すことが望ましいこともある。かかるスイッチドパワー構成要素102としては、例えば、熱線付きミラー、HVACシステム、ヒータ付きシート、ワイパ、及び様々な他の電気構成要素を挙げることができる。複数の電子制御装置70はまた、メインパワーリレー72を介しても電気パワーを受け取っているため、スイッチドパワー分配構成要素106を介してスイッチド電気パワーを複数の電子制御装置70及び他のスイッチドパワー構成要素102に分配することが望ましいこともある。
【0024】
電気パワーシステム60の代替的な構成が、概して図4に示される。この実施形態によれば、第1の電子制御装置110などの複数の電子制御装置70の1つが、第7の電気回路112に沿って電源62に直接接続されてもよく、構成要素106を介してスイッチドパワーを受け取ってもよい。さらに代替的な実施形態によれば、第1の電子制御装置110に加えて、さらなる電子制御装置が電源62に直接接続されてもよい。図3の実施形態に関連して記載されるとおり、リレー制御装置78はイグニションキースイッチ30を監視してもよく、及び/又は電源62との直接の電気接続を有しても、若しくは有しなくともよいウェークアップ構成要素88に応答するものであってもよく、それによりメインパワーリレー72及び/又は低電流モードリレー76を制御する。さらに、リレー制御装置78は、第1の電子制御装置110と通信チャネル又は回路114を介して通信してもよい。第1の電子制御装置110は、情報をリレー制御装置78に伝え、及び/又は動作命令などの命令をリレー制御装置78に送るように構成され得る。
【0025】
一つの例によれば、リレー制御装置78は、上記に記載されるパワー要求指示の1つに基づき第1の電子制御装置110を様々な動作状態の間で移行させるように構成又はプログラムされ得る。具体的には、例えばリレー制御装置78は、イグニションキースイッチ30がオフ位置にあるとき、第1の電子制御装置110を、限られた数の動作しか行われないスリープ状態に移行させてもよく、イグニションキースイッチ30がオン位置にあるとき、第1の電子制御装置110を、多数の動作が行われる動作状態に「ウェークアップ」させ、又は移行させてもよい。しかしながら、かかる電子制御装置110は、電気回路112を介して電源62から連続的に電気パワーを受け取り得る。
【0026】
ここで図5を見ると、また図1〜図4も参照して、本開示に係る機械10の電気パワーシステム60を制御するための例示的方法を表す論理フロー図120が示される。この方法は、制御システム40により、又はより具体的には機械10の電子制御システム42により実行され得る。一つの例によれば、開示される方法を実行するステップは、電子制御システム42のエンジン電子制御装置44、トランスミッション電子制御装置46、又は器具電子制御装置48などの電子制御装置のメモリのうちの1つに格納され、且つ電子制御装置のそれぞれのプロセッサにより実行される、又はコンピュータが使用可能な他の媒体により格納され、実行されるコンピュータ可読プログラムコードの形態であってもよい。代替的な例によれば、方法を実行するステップは、電子制御システム42の電子制御装置のうちの1つから独立していても、又は独立していなくともよいリレー制御装置78などのモジュール又は制御装置で格納され、実行され得る。方法は連続的に実行されてもよく、又は以下に記載されるとおり、1つ又は複数の所定のイベントに応答して開始されてもよい。
【0027】
方法は、ボックス122の「開始」で始まる。ボックス122から、方法はボックス124に進み、これはイグニションキースイッチ30のオフ位置を検出するステップを含む。具体的には、一実施形態によれば、リレー制御装置78は、イグニションキースイッチ30を介して電源62に電気的に接続され得る。そのため、リレー制御装置78は、イグニションキースイッチ30のオフ位置への移行を検出するように構成され得る。オフ位置が検出されるまで、リレー制御装置78はボックス126において、メインパワーリレー72の閉路位置を維持し得るため、パワーはメインパワーリレー72を介して複数の電子制御装置70及び他のスイッチドパワー構成要素102に提供される。イグニションキースイッチ30がオン位置にある間、低電流モードリレー76もまた閉路状態のままであり、従ってメインパワーリレー72が開路されても、複数の電子制御装置70及び他のスイッチドパワー構成要素102に連続的な電気パワーが提供され得ることは理解されなければならない。
【0028】
ボックス124において、イグニションキースイッチ30のオフ位置が検出されると、方法はボックス128に進み、ここではリレー制御装置78が、イグニションキースイッチ30のオフ位置に応答して、作動命令をメインパワーリレー72に通信することによるなどしてメインパワーリレー72を開路する。メインパワーリレー72は直ちに開路されても、又はそれに代えて、オフ位置が検出されてから所定の時間後に開路されてもよい。結果として、複数の電子制御装置70及び他のスイッチドパワー構成要素102が、メインパワーリレー72を介して電源62から切り離される。しかしながら、複数の電子制御装置70が低電流モードリレー76を介して電気パワーを受け取り続け得ることは理解されなければならない。上記に記載したとおり、かかるパワーは、メインパワーリレー72を介して提供される電気パワーより低いパワーであり得る。従って、第4の電気回路74に沿ってのみ電気パワーを受け取ることにより、イグニションキースイッチ30がオフ位置にある間に複数の電子制御装置70が電源62から引き込む電気パワーは少なくなり得る。
【0029】
ボックス130において、方法は、リセットが検出されるかどうかを判断する。リセットは、一実施形態によれば、イグニションキースイッチ30の続くオン位置の検出を含み得る。オン位置が検出されると、理解されなければならないとおり、ボックス127において、メインパワーリレー72が再び閉路され、それによりスイッチドパワー構成要素102に電気パワーが提供され、及びより高い電圧の電気パワーが複数の電子制御装置70に提供される。いくつかの実施形態によれば、リセットはまた、ウェークアップ構成要素88からのウェークアップ信号、又はリレー制御装置78に提供される他のパワー要求指示の受信も含み得る。リセットが検出されない場合、方法はボックス132に進み、ここでは、一実施形態によれば、カウントダウンタイマ116(図3及び図4)が初期化され得る。カウントダウンタイマ116は、当該技術分野において公知のとおり、リレー制御装置78のプロセッサにより実行される方法など、システムクロックと同期し得る任意のタイマープロセスを表し得る。
【0030】
ボックス132において、カウントダウンタイマ116が所定の値に初期化された後、方法はボックス134に進む。ボックス134において、方法は、カウントダウンタイマ116がゼロに等しいかどうかを判断する。カウントダウンタイマ116がゼロに等しい場合、方法はボックス136に進む。そうでない場合、ボックス130における方法ステップが繰り返され、ボックス132においてカウントダウンタイマ116がデクリメントされ、これはカウントダウンタイマ116がゼロに達するまで行われる。カウントダウンタイマ116は、例えば、複数の電子制御装置70で実行されるプロシージャ又は更新を完了させることができるように選択された時間など、いかなる所望の値にも初期化されてよいことは理解されなければならない。しかしながら、或いは方法は、所定の時間が経過した後ではなく、1つ又は複数のシステムメッセージの受信に応答して進んでもよい。選択された時間が時間切れとなるか、又は1つ若しくは複数の予想システムメッセージを受け取ると、ボックス136において、低電流モードリレー76が開路され得る。低電流モードリレー76を開路することにより、複数の電子制御装置70への全ての電気パワーが取り除かれる。一実施形態によれば、リレー制御装置78は、作動停止命令を低電流モードリレー76に送出して複数の電子制御装置70を電源62から切り離し得る。低電流モードリレー76が開路された後、方法はボックス138における「終了」に進み得る。
【0031】
機械10の電気パワーシステム60を制御するためのさらなる方法が、概して図6の150において示される。方法は、図示されるとおり、ボックス152「開始」で始まる。ボックス152から、方法はボックス154に進む。ボックス154において、方法は、自動的なエンジン停止が検出されるかどうかを判断する。一実施形態によれば、内燃機関20の自動停止は、機械10が長時間にわたりアイドリング状態にあった後、エンジン電子制御装置44により命令されてもよい。リレー制御装置78は、特定の機械パラメータを監視し、又はエンジン電子制御装置44に問い合わせて、かかる停止状態を特定するように構成され得る。自動エンジン停止が検出されるまで、リレー制御装置78はボックス156において、メインパワーリレー72の閉路位置を維持してもよく、それによりメインパワーリレー72を介してパワーが複数の電子制御装置70及び他のスイッチドパワー構成要素102に提供される。
【0032】
しかしながら、自動エンジン停止が検出される場合、方法はボックス158に進む。ボックス158において、方法は、イグニションキースイッチ30のオン位置が検出されるかどうかを判断する。イグニションキースイッチ30が、自動エンジン停止後もオン位置のままである場合、方法はボックス160に進む。そうではなく、イグニションキースイッチ30のオフ位置が検出される場合、図5に関連して上記に記載した方法が開始され得る。ボックス160において、上記に記載されるカウントダウンタイマ116が所定の値に初期化され得る。カウントダウンタイマ116がボックス160において初期化された後、方法はボックス162に進む。ボックス162において、方法は、カウントダウンタイマ116がゼロに等しいかどうかを判断する。カウントダウンタイマ116がゼロに等しい場合、方法はボックス164に進む。そうでない場合、ボックス158における方法ステップが繰り返され、ボックス160においてカウントダウンタイマ116がデクリメントされ、これはカウントダウンタイマ116がゼロに達するまで行われる。
【0033】
カウントダウンタイマ116がゼロに達すると、又はボックス158においてイグニションキースイッチ30のオフ位置が検出されると、方法はボックス164に進み、ここではメインパワーリレー72が開路される。しかしながら、或いはメインパワーリレー72は、1つ又は複数の予想システムメッセージ又は信号の受信に応答して開路されてもよい。結果として、メインパワーリレー72を介した複数の電子制御装置70及び他のスイッチドパワー構成要素102に対するパワーが取り除かれる。しかしながら、複数の電子制御装置70は依然として低電流モードリレー76を介して電源62に電気的に接続されていることは理解されなければならない。上記に記載されるかかるパワーは、メインパワーリレー72を介して提供される電気パワーより小さいパワーであり得る。従って、第4の電気回路74に沿ってのみ電気パワーを受け取ることにより、自動エンジン停止が検出された後は、複数の電子制御装置70が電源62から引き込む電気パワーの電流は減少し得る。
【0034】
ボックス166において、方法は、イグニションキースイッチ30のオフ位置と、それに続くオン位置などのリセット、又はウェークアップ信号が検出されるかどうかを判断する。リセットが検出される場合、ボックス156において、メインパワーリレー72が再び閉路されてもよく、電気パワーがメインパワーリレー72を介して複数の電子制御装置70及びスイッチドパワー構成要素102に提供される。しかしながら、リセットが検出されない場合、方法はボックス168に進み、ここではカウントダウンタイマ116が初期化される。カウントダウンタイマ116がボックス168において所定の値に初期化された後、方法はボックス170に進む。ボックス170において、方法は、カウントダウンタイマ116がゼロに等しいかどうかを判断する。カウントダウンタイマ116がゼロに等しい場合、方法はボックス172に進む。そうでない場合、ボックス166における方法ステップが繰り返され、ボックス168においてカウントダウンタイマ116がデクリメントされ、これはカウントダウンタイマ116がゼロに達するまで行われる。しかしながら、或いは方法は、所定の時間が経過した後ではなく、1つ又は複数のシステムメッセージの受信に応答して進んでもよい。選択された時間が時間切れとなるか、又は1つ若しくは複数の予想システムメッセージを受け取ると、ボックス172において、低電流モードリレー76が開路される。結果として、複数の電子制御装置70に対する全ての電気パワーが取り除かれる。低電流モードリレー76が開路された後、方法はボックス174における終了に進む。
【0035】
本発明に記載される方法の一方又は双方が、図3及び図4に例示されるような電気パワーシステム60のリレー制御装置78、又は他の同様の構成要素により実行され得ることが理解されなければならない。具体的には、リレー制御装置78は、上記に記載したとおりイグニションキースイッチ30のオフ位置に応答して、又は自動エンジン停止の検出に応答して、電子制御装置70などの電気構成要素を電源62から切り離すためのコンピュータ可読コードを実行するように構成されてもよい。一実施形態によれば、リレー制御装置78は、初めにメインパワーを複数の電子制御装置70と切り離し、従ってより少ない電気パワーが低電流モードリレー76を介して提供され、次にそれらの電子制御装置70をあらゆる電気パワーから切り離すように構成されてもよい。かかる移行後、リレー制御装置78はまた、多数の動作が行われる動作状態から、行われる動作の数が限られているスリープ状態に移行するように構成されてもよく、それにより電源62の静止状態パワードローがさらに低減される。
【0036】
本発明に記載される方法の一方又は双方が実行されて電気パワーが複数の電子制御装置70から取り除かれた後、数多くの方法のいずれかによりパワーが再び回復され得る。例えば、イグニションキースイッチ30のオン位置に応答して、リレー制御装置78は、メインパワーリレー72及び低電流モードリレー76の少なくとも一方を閉路し、電気パワーを複数の電子制御装置70に提供するように構成されてもよい。それに代えて又は加えて、リレー制御装置78は、例えば、スイッチ34、キーホブ、シートスイッチ、ドアスイッチ、衛星信号、又は他の同様のデバイス若しくはシステムを含み得るウェークアップ構成要素88から受け取るウェークアップ信号に応答して、リレー72及び76の一方又は双方を閉路してもよい。本明細書に記載されるとおりのかかるパワー要求指示は、リレー制御装置78に電流、又は複数の電子制御装置70の差し迫った電気要求を提供し得る。
【産業上の利用可能性】
【0037】
本開示は、作業オペレーションを実施するように設計された任意のオンハイウェイ又はオフハイウェイ機械に利用可能性が見出され得る。さらに、本開示は、複数の電子制御装置を含む電子制御システムを有する機械に利用可能性があり得る。さらにまた、本開示は、機械のイグニションキースイッチがオフ位置にある間、電子制御装置の1つ又は複数などからの大きい静止状態パワードローを被り得る機械に利用され得る。加えて、本開示は、イグニションキースイッチがオン位置のままであり得る自動エンジン停止手順を実行する機械に利用可能であり得る。かかる機械としては、限定はされないが、ホイールローダなどのオフハイウェイ機械、オンハイウェイ機械、定置用途、及び当該技術分野において公知の他の機械を挙げることができる。
【0038】
概して図1〜図6を参照すると、機械10は、エンジン電子制御装置44、トランスミッション電子制御装置46、及び器具電子制御装置48などの、機械10の様々な動作状況を制御するための1つ又は複数の電子制御装置を含む電子制御システム42を含み得る。機械10が典型的な動作を行う間、操作者は操作者制御ステーション24内にあるイグニションキースイッチ30をオフ位置からオン位置に移行させることで、内燃機関20の始動などを行い得る。それに応答して、複数の電子制御装置のうちの1つを含み得るリレー制御装置78がメインパワーリレー72と低電流モードリレー76との双方を閉路し、それにより電気パワーが電源62から複数の電子制御装置70及び他のスイッチドパワー構成要素102に提供され得る。一実施形態によれば、リレー制御装置78は、作動命令をメインパワーリレー72及び低電流モードリレー76に通信してリレー72及び76の双方を閉路させ、それにより複数の電子制御装置70、及び他のスイッチドパワー構成要素102がメインパワーリレー72及び低電流モードリレー76を介して電気パワー62と電気的に接続され得る。
【0039】
1つ又は複数のオペレーションが行われた後、一つの例によれば、操作者はイグニションキースイッチ30をオフ位置に切り換えてもよく、このオフ位置は、上記のとおりリレー制御装置78により検出され得る。それに応答して、リレー制御装置78が作動停止命令をメインパワーリレー72に通信し、それによりメインパワーリレー72は、メインパワーリレー72を介して複数の電子制御装置70及びスイッチドパワー構成要素102を電源62から電気的に切り離す。複数の電子制御装置70は、低電流モードリレー76を介して電源62に電気的に接続されたままであり得ることが理解されなければならない。所定の時間後、リレー制御装置78は作動停止命令を低電流モードリレー76に通信し、それにより複数の電子制御装置70を電源62から完全に切り離し得る。
【0040】
さらなる例によれば、操作者が機械10を長時間にわたりイグニションキースイッチ30をオン位置にしたままアイドリング状態にしておくことがあり得る。エンジン電子制御装置44、又は他の制御装置が所定の時間にわたりアイドリング状態を検出した後、当該技術分野において公知のとおり、エンジン電子制御装置44は自動エンジン停止を開始してもよい。エンジン電子制御装置44から信号を受信することによるなどして自動エンジン停止を検出した後、リレー制御装置78は、所定の時間が経った後などに、作動停止命令をメインパワーリレー72に通信し、メインパワーリレー72を介して複数の電子制御装置70、及びスイッチドパワー構成要素102を電源62から電気的に切り離すように構成され得る。その後、リレー制御装置78は作動停止命令を低電流モードリレー76に通信してもよく、それにより低電流モードリレー76が開路され、複数の電子制御装置70が、第4の電気回路74に沿って提供される電気パワーの低減された電流から電気的に切り離される。
【0041】
本明細書に記載される電気パワーシステム60及び方法により、イグニションキースイッチ30がオフ位置にあるとき、又は自動エンジン停止が検出されるときの電源62の静止状態パワードローが低減され得ることが理解されなければならない。具体的には、例えば、内燃機関20がオフであり、且つ電源62が連続的に充電されていないとき、電子制御システム42の電子制御装置の少なくとも一部分は、電気パワーの低減された電流ドローに切り換わり得る。その後、それらの電子制御装置は電子パワー源62から電気的に切り離され得る。かかる戦略により、電子制御装置によって引き起こされる、多くの場合に大きい静止状態パワードローが低減され得るとともに、さらには、電源62を消耗して操作者が機械10を始動させることができない状態にするかかる静止状態パワードローの発生が低減され得る。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1の電気回路(68)に沿って第1のリレー(72)を介して、且つ第2の電気回路(74)に沿って第2のリレー(76)を介して電源(62)に電気的に接続された複数の電子制御装置(70)と、
第3の電気回路(84)に沿って電源(62)に電気的に接続されたリレー制御装置(78)であって、第1のリレー(72)及び第2のリレー(76)と通信しているリレー制御装置(78)と、
を含む機械(10)であって、
リレー制御装置(78)が、パワー要求指示に応答して第1のリレー(72)又は第2のリレー(76)を開閉するように構成される、機械(10)。
【請求項2】
第1のリレー(72)がメインパワーリレー(72)であり、第2のリレー(76)が低電流モードリレー(76)である、請求項1に記載の機械(10)。
【請求項3】
リレー制御装置(78)が、第4の電気回路(86)に沿ってイグニションキースイッチ(30)を介して電源(62)に電気的に接続され、リレー制御装置(78)が、イグニションキースイッチ(30)の位置に応答してメインパワーリレー(72)又は低電流モードリレー(76)を開閉するようにさらに構成される、請求項2に記載の機械(10)。
【請求項4】
リレー制御装置(78)が、自動エンジン停止に応答してメインパワーリレー(72)を開路するようにさらに構成される、請求項2に記載の機械(10)。
【請求項5】
静止状態パワードローを少なくとも部分的に低減するため複数の電子制御装置(70)が電源(62)と電気的に切り離されている間、電気パワーを電源(62)からリレー制御装置(78)に直接供給するステップと、
パワー要求指示を受け取るステップと、
パワー要求指示に応答して、第1の作動命令をリレー制御装置(78)から第1のリレー(72)に通信するステップと、
第1の作動命令に応答して第1のリレー(72)を閉路し、電源(62)と複数の電子制御装置(70)とを電気的に接続するステップと、
を含む、機械の動作方法(10)。
【請求項6】
パワー要求指示に応答して、第2の作動命令をリレー制御装置(78)から第2のリレー(76)に通信するステップと、
第2の作動命令に応答して第2のリレー(76)を閉路し、第2のリレー(76)を介して電源(62)と複数の電子制御装置(70)とを電気的に接続するステップと、
をさらに含む、請求項5に記載の方法。
【請求項7】
機械(10)のイグニションキースイッチ(30)のオフ位置を検出するステップと、
オフ位置の検出に応答して、第1の作動停止命令をリレー制御装置(78)から第1のリレー(72)に通信するステップと、
第1の作動停止命令に応答して第1のリレー(72)を開路し、第1のリレー(72)を介して電源(62)と複数の電子制御装置(70)とを電気的に切り離すステップと、
をさらに含む、請求項6に記載の方法。
【請求項8】
第1の作動停止命令を通信してから所定の時間後に、第2の作動停止命令をリレー制御装置(78)から第2のリレー(76)に通信するステップと、
第2の作動停止命令に応答して第2のリレー(76)を開路し、第2のリレー(76)を介して電源(62)と複数の電子制御装置(70)とを電気的に切り離すステップと、
をさらに含む、請求項7に記載の方法。
【請求項9】
自動エンジン停止を検出するステップと、
自動エンジン停止の検出に応答して第1の作動停止命令をリレー制御装置(78)から第1のリレー(72)に通信するステップと、
第1の作動停止命令に応答して第1のリレー(72)を開路し、第1のリレー(72)を介して電源(62)と複数の電子制御装置(70)とを電気的に切り離すステップと、
をさらに含む、請求項6に記載の方法。
【請求項10】
第1の作動停止命令を通信してから所定の時間後に、第2の作動停止命令をリレー制御装置(78)から第2のリレー(76)に通信するステップと、
第2の作動停止命令に応答して第2のリレー(76)を開路し、第2のリレー(76)を介して電源(62)と複数の電子制御装置(70)とを電気的に切り離すステップと、
をさらに含む、請求項9に記載の方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公表番号】特表2012−512078(P2012−512078A)
【公表日】平成24年5月31日(2012.5.31)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−540869(P2011−540869)
【出願日】平成21年12月9日(2009.12.9)
【国際出願番号】PCT/US2009/067365
【国際公開番号】WO2010/068685
【国際公開日】平成22年6月17日(2010.6.17)
【出願人】(391020193)キャタピラー インコーポレイテッド (296)
【氏名又は名称原語表記】CATERPILLAR INCORPORATED
【Fターム(参考)】