(57)【要約】【課題】作業機器による電力消費によって車輌が走行できないような事態が生じることを未然に防止でき、安心して作業機器を駆動させて作業を行うことができる作業車輌における作業機器の駆動制御装置を提供する。【解決手段】車輌走行用の電源Ｂを利用して車輌に架装された作業機器を駆動させる作業車輌において、電源容量の増減を監視手段３２により監視し、この監視結果に基づいて予め設定した領域ごとに作業機器への出力の増減を制御して当該作業機器を駆動させる制御手段を備えている。制御手段は、電源容量が予め設定した停止領域に達した際に、作業機器の駆動を停止させるようになされている。制御手段には、電源容量の増減に関わらず作業機器への出力を低減させる出力低減手段を備えている。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輌走行用の電源を利用して車輌に架装された作業機器を駆動させる作業車輌において、
電源容量の増減を監視手段により監視し、この監視結果に基づいて予め設定した領域ごとに作業機器への出力の増減を制御して当該作業機器を駆動させる制御手段を備えたことを特徴とする作業車輌における作業機器の駆動制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、電源容量が予め設定した停止領域に達した際に、作業機器の駆動を停止させるようになされたことを特徴とする請求項１記載の作業車輌における作業機器の駆動制御装置。
【請求項３】
前記制御手段には、電源容量の増減に関わらず作業機器への出力を低減させる出力低減手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の作業車輌における作業機器の駆動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輌走行用の電源を利用して車輌に架装された作業機器を駆動させる作業車輌に関し、特に、作業機器の駆動を制御する駆動制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車輌に作業機器を架装した作業車輌としては、例えば、塵芥収容箱の後方開口部に連設された塵芥投入箱の内部に塵芥積込装置を設けた塵芥収集機器を車輌に架装した塵芥収集車があり、油圧シリンダの伸縮作動により塵芥積込装置を駆動させることで、当該塵芥積込装置により塵芥を塵芥収容箱に収集するようにしている（特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−３１５５１４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した塵芥積込装置を駆動させる油圧シリンダは、車輌の走行用エンジンを動力としてＰＴＯを介して油圧モータを作動させ、この油圧モータにより油圧ポンプを作動させて圧油を供給することで、伸縮作動させているのが一般的である。
【０００５】
ところで、昨今、ハイブリッドカーや電気自動車が普及しつつあり、このような車輌にも作業機器を搭載しようとする試みがあり、この場合には走行用電源であるバッテリー等を電源として電動モータを作動さることで、油圧ポンプを作動させる必要があった。
【０００６】
しかし、このような場合、走行用電源を作業機器の駆動に消費することになることから、上記電源を消費し過ぎると車輌が走行できなくなるような事態も生じる恐れもあり、電源容量の残量には十分な注意を払う必要があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明の作業車輌における作業機器の駆動制御装置は、車輌走行用の電源を利用して車輌に架装された作業機器を駆動させる作業車輌において、電源容量の増減を監視手段により監視し、この監視結果に基づいて予め設定した領域ごとに作業機器への出力の増減を制御して当該作業機器を駆動させる制御手段を備えたものである。
【０００８】
請求項２に係る発明の作業車輌における作業機器の駆動制御装置は、前記制御手段が、電源容量が予め設定した停止領域に達した際に、作業機器の駆動を停止させるようになされたものである。
【０００９】
請求項３に係る発明の作業車輌における作業機器の駆動制御装置は、前記制御手段には、電源容量の増減に関わらず作業機器への出力を低減させる出力低減手段を備えたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。なお、本実施の形態では作業車輌として塵芥収集機器（作業機器）を車輌に架装してなる塵芥収集車を例に採って説明する。
【００１１】
図１は、塵芥収集車の概略の構成を示している。
【００１２】
図１において、１は塵芥収集車で、車体２上に塵芥収容箱３が載置されている。この塵芥収容箱３の後方開口部４には、その上方で枢支５された塵芥投入箱６が連接されており、この塵芥投入箱６は、塵芥収容箱３と塵芥投入箱６との間に装設された図示しない傾動シリンダにより枢支５を以て傾動自在に構成されている。
【００１３】
さらに、塵芥投入箱６の後部には投入口７が開口されるとともに、その内部には塵芥積込装置Ａが装備されている。
【００１４】
この塵芥積込装置Ａは、塵芥投入箱６内の塵芥を圧縮して塵芥収容箱３内に詰め込むためのもので、以下、この塵芥積込み装置Ａの構成について説明する。
【００１５】
塵芥投入箱６の両側壁には溝型鋼で形成された案内溝部材８が補強枠を兼ねて前方上部より後方下部に向かって敷設されている。
【００１６】
また、塵芥投入箱６内にはその横幅一杯に広がる摺動板１０が収容され、この摺動板１０の両側縁の上下には案内ローラ１１が軸着され、これらの案内ローラ１１は前記案内溝部材８の内壁に沿って摺動自在に嵌合されている。
【００１７】
前記摺動板１０の背面上部にはブラケットを介して枢軸１２が軸支されており、この枢軸１２は前記案内溝部材８の背面に沿うとともに、摺動板１０の摺動距離に合致して塵芥投入箱６の側壁に形成された図示しない切欠きを越えて塵芥投入箱６の内側より外側に突出するようになっている。
【００１８】
そして、塵芥投入箱６の側壁から外側に突出した枢軸１２と塵芥投入箱６の下部間には、塵芥投入箱６の外側に設けられる第一伸縮シリンダ１３が案内溝部材８の傾斜方向に沿って、かつ、その上方に偏位して連結され、この第一伸縮シリンダ１３の伸縮作動によって摺動板１０を案内溝部材８に沿って往復移動させるようにしている。
【００１９】
また、前記摺動板１０の下端には、塵芥投入箱６の横幅一杯に広がる押込板１５が前後に揺動自在に軸支されている。
【００２０】
前記押込板１５の先端は前方に向かって若干屈折形成されている。前記押込板１５の背面に突設した突片１５ａと前記摺動板１０の背面上部に設けられた枢軸１２間には、第二伸縮シリンダ１４が連結され、この第二伸縮シリンダ１４の伸縮作動によって前記押込板１５を前後に揺動させるようにしている。
【００２１】
さらに、前記塵芥収容箱３内には排出板２０が前後方向に摺動自在に配設されている。排出板２０は、塵芥収容箱３の横幅及び上下高さと略同じ大きさに形成された板状体であり、図示しない排出シリンダの伸縮動作により塵芥収容箱３内を前後に摺動する。
【００２２】
そして、このように構成された塵芥積込装置Ａは、第一、第二伸縮シリンダ１３、１４が何れも伸長して摺動板１０が上昇終了位置にある状態で、投入口７を通して塵芥を塵芥投入箱６内に投入し、図示しない始動スイッチをＯＮ操作することで、以下に説明する積込動作を開始する。
【００２３】
まず、第二伸縮シリンダ１４が縮退作動して押込板１５が反転作動し、反転終了位置〔図２（ａ）参照〕に達する。この後、第一伸縮シリンダ１３が縮退作動して摺動板１０が下降し、これに伴って押込板１５が下降（押し潰し）工程に移行する。
【００２４】
次に、押込板１５の下降終了位置〔図２（ｂ）参照〕に達すると、第二伸縮シリンダ１４を伸長させて押込板１５を前方に揺動させ圧縮工程に移行する。
【００２５】
そして、押込板１５が最前方位置〔図２（ｃ）参照〕まで揺動すると、第一伸縮シリンダ１３を縮退させて押込板１５を上昇させ、上昇工程に移行し、押込板１５が上昇終了位置に達すると、一連の積込動作を終了する〔図２（ｄ）参照〕。
【００２６】
これにより反転、下降、圧縮、上昇を１サイクルとした塵芥積込動作を繰り返して行うことができる。
【００２７】
また、塵芥収容箱３に塵芥を詰め込む際において、塵芥収容箱３内の排出板２０は、最後方位置に配置されており、前記塵芥積込装置Ａにより詰め込まれる塵芥が排出板２０を押圧する力が所定以上に達した際に、排出シリンダが縮退することで徐々に前方に移動する。このような排出板２０の移動動作によって塵芥を圧縮しながら積み込むことができる。
【００２８】
そして、このように塵芥を積み込んで塵芥収容箱３が満杯状態になると、塵芥の排出作業に移る。すなわち、図示しない傾動シリンダを伸長させ、塵芥投入箱６を枢支５を中心にして上方に傾動させて塵芥収容箱３の後部を開放状態にした後、排出シリンダを伸長させ、塵芥収容箱３の前部に位置する排出板２０を後方に移動させることで、この塵芥収容箱３内に収容された塵芥を排出する。
【００２９】
ところで、上述した塵芥積込装置Ａ等からなる塵芥収集機器は、図３に示すように車輌走行用の電源であるバッテリＢ等を利用して電動モータＭを作動させることで駆動している。すなわち、バッテリーＢを電源として電動モータＭを作動させて図示しない油圧ポンプを作動させるとともに、各切換弁を切換えて油圧ポンプからの圧油の供給経路を切換制御することで、前記各シリンダを前述したように伸縮作動させるようにしている。
【００３０】
そして、上記電動モータＭは制御手段により駆動制御されている。
【００３１】
図３は、上述した電動モータを駆動制御するための制御手段の構成を示している。
【００３２】
図３において、３０は作業機器制御部であり、この作業機器制御部３０には作業機器操作部３１からの操作信号が入力されるとともに、監視手段としての電源監視部３２からの監視信号が入力される。
【００３３】
電源監視部３２は、バッテリＢ等の残りの電源容量を監視するためのもので、塵芥収集機器の駆動に伴って減少する電源容量値を作業機器制御部３０に出力する。
【００３４】
作業機器制御部３０では、上述した作業機器操作部３１及び電源監視部３２からの入力信号に基づいて、モータドライバ３３を介して電動モータＭを以下のように作動制御している。
【００３５】
まず、図４に示すように例えばバッテリＢ等の残りの電源容量に対して通常領域と低消費領域と停止領域との３領域を予め設定しておき、電源監視部３２からの電源容量値に基づいて各領域毎に電動モータＭへの出力を制御し、当該電動モータＭの作動を制御する。具体的には、電源容量が通常領域にある場合には電動モータＭが通常の出力で作動するように作業機器制御部３０からモータドライバ３３に作動信号を出力する。また、電源容量が低消費領域にある場合には電動モータＭが通常の出力よりも低い低出力で作動するように作業機器制御部３０からモータドライバ３３に作動信号を出力する。さらに、電源容量が停止領域にある場合には電動モータＭの作動を停止させるように作業機器制御部３０からモータドライバ３３に停止信号を出力する。
【００３６】
つまり、低消費領域においては電源容量の減少勾配が通常領域よりも緩やかになり、この結果、電気容量の急激な減少を抑えながら電動モータＭを作動させることになる。従って、この電動モータＭにより油圧ポンプが同様に作動制御され、塵芥収集機器を駆動させることになる。
【００３７】
このように作業機器制御部３０によりバッテリＢの残りの電源容量に基づいてこの電源容量の減少が緩やかになるように電動モータＭを作動制御し、電源容量がある一定量となる停止領域に達すると電動モータＭの作動を停止して塵芥収集機器の駆動を停止させることで、車輌の走行に必要な電源を常に確保することができる。これにより、塵芥収集機器による電力消費によって車輌が走行できないような事態が生じることなく、安心して塵芥収集機器を駆動させて作業を行うことができる。つまり、ハイブリッドカーや電気自動車のような車輌走行用のバッテリ電源を利用する作業車輌に対して非常に有効な駆動制御を行うことができる。
【００３８】
一方、作業機器制御部３０では前述した駆動制御の他に、例えば夜間スイッチＳＷからの操作信号に基づいて夜間モードによる制御を行うようになされている。
【００３９】
夜間モードとしては、夜間時において夜間スイッチＳＷをＯＮ操作することで、図５において実線で示す昼間時の通常特性パターンから図５において破線で示す夜間特性パターンが得られるように変化させ、電動モータＭの出力を低減させるようにしている。つまり、この制御手段には、電源容量の増減に関わらず塵芥収集機器（作業機器）への出力を低減させる出力低減手段を備えている。
【００４０】
なお、図５は、電動モータＭの回転数（Ｎ）とトルク（Ｔ）との関係を示す特性図である。また、上記夜間特性パターンを複数段階に設定し、作業状況に応じて夜間スイッチＳＷによって各パターンを適宜に選択するようにしてもよい。
【００４１】
このようにして夜間時においては電動モータＭの出力を低減させることで、塵芥収集機器の駆動を低減させて当該塵芥収集機器の駆動に伴って生じる騒音を抑制することができ、周囲に与える騒音公害に対して配慮することができる。
【００４２】
なお、夜間モードを設定した場合においても前述したバッテリＢの残りの電源容量に基づく電動モータＭの作動制御が行われることになる。
【００４３】
次に、前述した制御手段による制御の流れについて図６のフローチャート図を参照しながら説明する。
【００４４】
まず、ステップＳ１において作業機器操作部３１から操作信号が作業機器制御部３０に入力されると、ステップＳ２で作業機器制御部３０では夜間スイッチＳＷがＯＮか否かを判定する。そして、夜間スイッチＳＷがＯＮであればステップＳ６に進み、電源容量が停止領域か否かが判定され、電源容量が停止領域であればステップＳ８に進み出力が停止される。一方、電源容量が停止領域になければ、電源容量が低消費領域であると判定され、ステップＳ７に進み、出力が低減される。また、夜間スイッチＳＷがＯＦＦであれば通常特性パターンのままでステップＳ３に進む。
【００４５】
ステップＳ３では、電源監視部３２からの監視信号によりバッテリＢの電源容量をチェックしてステップＳ４に進み、このステップＳ４で電源容量が通常領域であれば、ステップＳ５に進んで電動モータＭが通常の出力で作動するように作動信号を出力する。
【００４６】
また、ステップＳ４において電源容量が通常領域でなければステップＳ６に進み、ステップＳ６で電源容量が停止領域か否かが判定され、電源容量が停止領域であればステップＳ８に進み出力が停止されて電動モータＭの作動を停止させる。一方、電源容量が停止領域になければ、電源容量が低消費領域であると判定され、ステップＳ７に進み、出力が低減される。
【００４７】
なお、本実施の形態では、作業車輌として塵芥収集車を例に採って説明したが、本発明は、車輌走行用の電源を利用して車輌に架装した作業機器を駆動させる作業車輌全般に適用することができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の作業車輌における作業機器の駆動制御装置によれば、電源容量の増減を監視手段により監視し、この監視結果に基づいて予め設定した領域ごとに作業機器への出力の増減を制御して当該作業機器を駆動させる制御手段を備えたことで、作業機器による電力消費によって車輌が走行できないような事態が生じることを未然に防止でき、安心して作業機器を駆動させて作業を行うことができる。つまり、ハイブリッドカーや電気自動車に作業機器を架装し、車輌走行用のバッテリ電源を利用して作業機器を駆動させる作業車輌に対して非常に有効な制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】塵芥収集車を示す側面から見た断面図である。
【図２】塵芥積込装置の作動状態を説明する概略図である。
【図３】制御手段の構成を示すブロック図である。
【図４】作業機器の駆動に伴う電源容量の減少パターンを示す図である。
【図５】通常特性パターン及び夜間特性パターンを示す図である。
【図６】制御の流れを示すフローチャート図である。
【符号の説明】
１  塵芥収集車（作業車輌）
３  塵芥収容箱
６  塵芥投入箱
３０  作業機器制御部
３１  作業機器操作部
３２  電源監視部
Ａ  塵芥積込装置
Ｂ  バッテリ（電源）
Ｍ  電動モータ
ＳＷ  夜間スイッチ
【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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