(57)【要約】【課題】  車両の可動部分のスローダウン区間の開始点を、当該スローダウン区間に到達前の各種測定情報でリアルタイムで補正し、パワーユニット自体又は外部環境が変動しても常時適切な油圧シリンダのスローダウン動作を可能にする。【解決手段】  車両の可動部分を駆動する油圧シリンダ１と、油圧シリンダ１に作動油を供給するポンプＰと、ポンプＰを駆動するモータＭと、モータＭの少なくとも電圧、電流及び回転数を検出する検出部３２とを用い、前記可動部分のスローダウン区間の開始点を、当該スローダウン区間に到達前の前記モータＭの少なくとも電圧値、電流値及び回転数を含む測定情報で補正し、前記開始点を超えると前記モータＭの回転速度を低下させて前記可動部分の動きを緩慢にする。【選択図】        図１
2005076820.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の可動部分を駆動する油圧シリンダと、該油圧シリンダに作動油を供給するポンプと、該ポンプを駆動するモータと、該モータの少なくとも電圧、電流及び回転数を検出する手段とを用い、
前記可動部分のスローダウン区間の開始点を、当該スローダウン区間に到達前の前記モータの少なくとも電圧値、電流値及び回転数を含む測定情報で補正し、前記開始点を超えると前記モータの回転速度を低下させて前記可動部分の動きを緩慢にすることを特徴とする車載用パワーユニットの制御方法。
【請求項２】
車両の可動部分を駆動する油圧シリンダと、
該油圧シリンダに作動油を供給するポンプと、
該ポンプを駆動するモータと、
中央演算処理部と、前記モータ用のドライバーと、前記モータの少なくとも電圧、電流及び回転数を検出する検出部とを有する制御部とを備え、
前記中央演算処理部は前記検出部の測定情報を受けて、前記可動部分のスローダウン区間の開始点を、当該スローダウン区間に到達前の前記測定情報で補正し、前記開始点を超えると前記ドライバーによって前記モータの回転速度を低下させて前記可動部分の動きを緩慢にすることを特徴とする車載用パワーユニットの制御装置。
【請求項３】
前記検出部は、さらに前記モータの電圧のデューティー比又は周波数を検出する機能を有し、前記中央演算処理部は前記検出部のデューティー比又は周波数を含む測定情報を受けて、前記可動部分のスローダウン区間の開始点を、当該スローダウン区間に到達前の前記測定情報で補正する請求項２記載の車載用パワーユニットの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載用パワーユニットの制御方法及び装置に係り、とくに車両の可動部分を駆動する油圧シリンダを緩やかに停止させることを可能にした車載用パワーユニットの制御方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、貨物自動車としてウイング式開閉屋根を有する車両が広く使用されるようになってきている。そのウイング式開閉屋根は車載用パワーユニットから作動油の供給を受ける油圧シリンダの伸縮で開閉駆動されるようになっている。
【０００３】
前記油圧シリンダへの作動油の供給に工夫が無い場合、前記開閉屋根の開閉終了に際して、油圧シリンダがストロークエンドに達したとき、前記開閉屋根の速度が急激に変化するため、車両に衝撃が加わり、騒音、振動の原因となっている。とくに、ウイング式開閉屋根は、車両荷台の側部及び上部を覆うものであり、大きく、重量があり、その衝撃は著しく、そのために円滑な荷役作業に支障をきたす。
【０００４】
このような、ウイング式開閉屋根の急激な速度変化を避けるために、ウイング式開閉屋根の開閉終了に際して、当該開閉屋根を緩停止する工夫が、下記特許文献１に提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１８８６０２号公報
【０００６】
この特許文献１では、ウイング式開閉屋根の開閉動作開始から緩停止動作開始までの時間ｔｋを記憶器に記憶しておき、緩停止動作開始から開閉動作終了までの時間ｔ２をタイマーの計測値から得て、この時間ｔ２を予め設定された適正時間と比較し、次回の開閉動作における時間ｔ２が前記予め設定された適正時間となるように、前記記憶器に記憶された時間ｔｋを修正して更新する。これによりパワーユニット自体又はパワーユニット外部環境が変動しても、前記記憶器に記憶された時間ｔｋを修正して更新する動作により、次回の開閉動作においては適正な緩停止動作開始時期に設定できるとしている。
【０００７】
しかし、前記時間ｔｋの修正が有効になるのは、次回の開閉動作であるため、パワーユニットの外部環境が１回毎に大きく変化するような場合には有効性が損なわれる。例えば、降雪時に荷役によるウイング式開閉屋根の開閉動作を行った後、晴天地域でウイング式開閉屋根に積雪の無い状態で次回の開閉動作を行う場合（或いは、その逆の場合）には、前記時間ｔｋの修正がかえって不適当な緩停止動作開始時期を設定することになる問題が発生する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記の点に鑑み、車両の可動部分のスローダウン区間の開始点を、当該スローダウン区間に到達前の各種測定情報でリアルタイムで補正することで、パワーユニット自体又はパワーユニット外部環境が変動しても常時適切な油圧シリンダのスローダウン動作が可能な車載用パワーユニットの制御方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００９】
本発明のその他の目的や新規な特徴は後述の実施の形態において明らかにする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本願請求項１の発明に係る車載用パワーユニットの制御方法は、車両の可動部分を駆動する油圧シリンダと、該油圧シリンダに作動油を供給するポンプと、該ポンプを駆動するモータと、該モータの少なくとも電圧、電流及び回転数を検出する手段とを用い、
前記可動部分のスローダウン区間の開始点を、当該スローダウン区間に到達前の前記モータの少なくとも電圧値、電流値及び回転数を含む測定情報で補正し、前記開始点を超えると前記モータの回転速度を低下させて前記可動部分の動きを緩慢にすることを特徴としている。
【００１１】
本願請求項２の発明に係る車載用パワーユニットの制御装置は、
車両の可動部分を駆動する油圧シリンダと、
該油圧シリンダに作動油を供給するポンプと、
該ポンプを駆動するモータと、
中央演算処理部と、前記モータ用のドライバーと、前記モータの少なくとも電圧、電流及び回転数を検出する検出部とを有する制御部とを備え、
前記中央演算処理部は前記検出部の測定情報を受けて、前記可動部分のスローダウン区間の開始点を、当該スローダウン区間に到達前の前記測定情報で補正し、前記開始点を超えると前記ドライバーによって前記モータの回転速度を低下させて前記可動部分の動きを緩慢にすることを特徴としている。
【００１２】
本願請求項３の発明に係る車載用パワーユニットの制御装置は、請求項２において、前記検出部は、さらに前記モータの電圧のデューティー比又は周波数を検出する機能を有し、前記中央演算処理部は前記検出部のデューティー比又は周波数を含む測定情報を受けて、前記可動部分のスローダウン区間の開始点を、当該スローダウン区間に到達前の前記測定情報で補正することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明に係る車載用パワーユニットの制御方法及び装置によれば、車両の可動部分のスローダウン区間の開始点を、当該スローダウン区間に到達前の前記モータの少なくとも電圧値、電流値及び回転数を含む測定情報で補正することができるため、外部条件が変わっても常時スローダウン区間を適切値に確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための最良の形態として一実施の形態を図面に従って説明する。
【００１５】
図１乃至図４を用いて本発明に係る車載用パワーユニットの制御方法及び装置の実施の形態を説明する。これらの図において、１は複動油圧シリンダであり、図２のように、ウイング式開閉屋根１１を有する車両１０に組み付けられている。つまり、油圧シリンダ１は車両１０側の門型枠１２の上辺とウイング式開閉屋根１１との間に設けられて、伸長時は図２点線のように車両の可動部分としてのウイング式開閉屋根１１を開き、縮動時には図２実線のようにウイング式開閉屋根１１を閉じる構成である。なお、図２では図示を省略したが、左右のウイング式開閉屋根１１の開閉のためにそれぞれ油圧シリンダ１が設けられている。
【００１６】
図１に示される車載用パワーユニット２０は、油タンク２１と、油タンク２１内の作動油を吸い上げて油圧回路を通して前記油圧シリンダ１に作動油を供給するポンプＰと、該ポンプＰを駆動するモータＭと、ポンプＰの吐出側が一定圧力を超えたときに開いて作動油を油タンク２１内に戻すリリーフ弁（安全弁）２２とを有している。前記モータＭは直流モータ（直流電動機）であり、印加電圧にモータ回転数が比例する性質を有するものである。
【００１７】
前記車載用パワーユニット２０と油圧シリンダ１との間には、電磁切換弁２５、逆止弁２６，２７，２８及び流量絞り弁２９等を有する油圧回路が設けられており、前記ポンプＰから吐出された作動油は電磁切換弁２５を通して油圧シリンダ１の室２，３の一方に供給されるようになっている。電磁切換弁２５と室２との間には逆止弁２６，２７が直列に挿入され、逆止弁２７に流量絞り弁２９が並列に接続され、電磁切換弁２５と室３との間には逆止弁２８が挿入されている。
【００１８】
従って、左側開スイッチ又は右側開スイッチをオンとすれば、車両側のバッテリーＢＴから電磁切換弁２５のソレノイド２５ａに通電されて励磁され、逆止弁２６，２７を通して油圧シリンダ１の室２に作動油が供給され、ウイング式開閉屋根１１の開く動作を行うことになる。
【００１９】
逆に、左側閉スイッチ又は右側閉スイッチをオンとすれば、車両側のバッテリーＢＴから電磁切換弁２５のソレノイド２５ｂに通電されて励磁され、逆止弁２８を通して油圧シリンダ１の室３に作動油が供給され、ウイング式開閉屋根１１の閉じる動作を行うことになる。
【００２０】
制御部３０は、中央演算処理部ＣＰＵと、前記モータＭ用のドライバー３１と、モータの少なくとも電圧Ｅ｛モータへの印加電圧（平均値）｝、電流Ｉ｛モータに流れる電流（平均値）｝、印加電圧のデューティー比又は周波数（周波数制御を行う場合）、及びモータ回転数を検出する検出部３２と、タイマー３３と、記憶回路３４とを有している。
【００２１】
前記ドライバー３１はモータＭを位相制御（ＰＷＭ）又は周波数制御（ＦＭ）する機能を有している。タイマー３３はウイング式開閉屋根１１が全閉状態から全開するまでの第１の所要時間、及びウイング式開閉屋根１１が全開状態から全閉するまでの第２の所要時間等を初期設定時に計測するものである。記憶回路３４はＣＰＵの制御動作に伴うデータの記憶を行う。
【００２２】
図３（Ａ）,（Ｂ）はウイング式開閉屋根１１の開作動時のスロースタート及びスローダウン動作を示す。すなわち、スロースタート区間では、その開始点からドライバー３１による位相制御によって、モータ電圧をリニアに単調増加させ、スロースタート区間の終点では全電圧（バッテリー電圧）がモータＭに印加されるように設定する。ウイング式開閉屋根１１が全開する手前のスローダウン区間では、スローダウン区間の開始点（通常区間の終点となるタイミング）からドライバー３１による位相制御によって、モータ電圧を全電圧からリニアに単調減少させ、最終的に全電圧の２０％がモータＭに印加されるように設定する。従って、全電圧の２０％がモータＭに印加された状態でウイング式開閉屋根１１が緩やかに全開する。全開後もモータＭへの通電は僅かな時間だけ継続し、その後モータＭは自動停止される。
【００２３】
なお、スローダウン区間の開始点（開始タイミング）の設定については、図４の説明のところで述べる。
【００２４】
図３（Ｃ）,（Ｄ）はウイング式開閉屋根１１の閉作動時のスロースタート及びスローダウン動作を示す。すなわち、スロースタート区間では、その開始点からドライバー３１による位相制御によって、モータ電圧をリニアに単調増加させ、スロースタート区間の終点では全電圧（バッテリー電圧）の７０％がモータＭに印加されるように設定する。ウイング式開閉屋根１１が全閉する手前のスローダウン区間では、スローダウン区間の開始点（通常区間の終点）からドライバー３１による位相制御によって、モータ電圧を全電圧の７０％からリニアに単調減少させ、最終的に全電圧の１０％がモータＭに印加されるように設定する。従って、全電圧の１０％がモータＭに印加された状態でウイング式開閉屋根１１が緩やかに全閉する。ウイング式開閉屋根１１の全閉状態をモータ電流及び回転数で検出し、その後、モータＭへ全電圧を僅かな時間だけ印加して、ウイング式開閉屋根１１の閉成を確実にした後モータＭは自動停止される。
【００２５】
図４は制御部３０にて制御されるウイング式開閉屋根１１の開閉動作を説明するフローチャートであり、開動作を詳細に示す。ここでは、１周期中のオン期間を１ｍsec、オフ期間をｔoff とし、デューティー比ｆ（％）＝｛１ｍsec／（ｔoff ＋１ｍsec）｝×１００としている。また、現在位置計測ステップ＃ａでは、現在位置Ｌ０は、Ｌ０＝ｆ＋Ｌ０＊ （但し、Ｌ０＊：Ｌ０の直前値）で表され、換言すれば、Ｌ０はデューティー比ｆの累積値として表される。
【００２６】
当初はスローダウン区間の開始点ＬＳ（当初は初期設定時のタイマー計測値により実験的に求めた初期値となっている）よりもＬ０は小さいため、通常区間でのスロースタート動作が行われ、デューティー比ｆが１００％に達するまで、デューティー比ｆを１％ずつ増加させる動作を行う。
【００２７】
ステップ＃ｂの    ｆ＝ｆ＊＋１％       （但し、ｆ＊：ｆの直前値）
（ｔoff＝ｔoff＊−〇ｍsec） （但し、ｔoff＊：ｔoffの直前値）
における「〇ｍsec」はデューティー比ｆを１％増加させるために必要な時間変化量である。
【００２８】
また、モータＭの回転数を判断するステップ＃ｃでは、「ｎ≧ｎＳ−〇rpm」の判断を行い、モータＭの回転数ｎの計測値が直前の回転数ｎＳに比較して大きく変動していないかどうかを判断する。「〇rpm」は回転数低下の許容量を示す。この許容量を超える回転数低下があれば、モータＭをオフとする（通常の場合、全開に到達したことを意味する）。モータＭの回転数ｎが大きく変動していなければ、モータ印加電圧Ｅ（ピーク値ではなく、平均値）、モータ電流Ｉ（ピーク値ではなく、平均値）を検出部３２で検出する動作を行った後、スローダウン区間の開始点（通常区間の終点）ＬＳを求める（書き換える）ステップ＃ｄを行う。
ＬＳ ＝Ｅ×Ｉ×ｆ×χ      …(1)
（但し、χは任意の関数で、実験的に求めることができる。モータ印加電圧Ｅ（平均値）、モータ電流Ｉ（平均値）は検出部３２の検出値を用いる。）
すなわち、式(1)を用いて、検出部３２の測定情報を受けるＣＰＵは車両の可動部分としてのウイング式開閉屋根１１のスローダウン区間の開始点を、当該スローダウン区間に到達前の前記測定情報で補正して、新たなＬＳを算出する。従って、スローダウン区間の開始点ＬＳはリアルタイムで書き換えられることになり、バッテリー電圧値の変動、ウイング式開閉屋根１１への積雪等の状況（モータ電流の変化として現れる）により、車載用パワーユニット２０の作動油吐出量が変動してもスローダウン区間の開始点を適正位置に制御できる。
【００２９】
スローダウン区間の開始点ＬＳを現在位置Ｌ０が超えると、デューティー比ｆを２０％程度に設定してスローダウン動作を行い、最終的にモータＭの回転数を判断するステップ＃ｃで全開を検知してモータＭを停止する。
【００３０】
なお、図４は開動作について詳細に述べたが、閉動作についても実質的に同じフローである。但し、図３（Ｄ）のように、全閉時に一旦全電圧をモータＭに印加するステップが付加される。
【００３１】
また、図４のフローチャートでは、モータＭを位相制御する場合を例示したが、周波数制御してもよく、この場合にはデューティー比ｆの代わりに周波数を使用して各ステップを実行すればよい。
【００３２】
この実施の形態によれば、次の通りの効果を得ることができる。
【００３３】
(1)  ステップ＃ｄの式(1)のように、スローダウン区間の開始点ＬＳに至るまでのモータＭの作動状況（モータ印加電圧Ｅ（平均値）、モータ電流Ｉ（平均値）、デューティー比ｆ）を検知して前記開始点ＬＳを書き換えることができ、スローダウン区間の開始点ＬＳをリアルタイムで適切値に制御できる。
【００３４】
(2)  このため、前回のウイング式開閉屋根１１の開閉動作が晴天時に行われ、今回の開閉動作がウイング式開閉屋根１１の積雪状態で行われる（或いはこの逆）といった、外部条件が大きく変化した場合でも、スローダウン区間の開始点ＬＳをリアルタイムに変化させることで、適切な長さのスローダウン区間を確保できる。
【００３５】
以上本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当業者には自明であろう。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明の車載用パワーユニットの制御方法及び装置は、ウイング式開閉屋根を有する貨物自動車の当該ウイング式開閉屋根の複動油圧シリンダを用いた開閉に好適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係る車載用パワーユニットの制御方法及び装置の一実施の形態を示す電気回路及び油圧回路図である。
【図２】ウイング式開閉屋根を有する車両の一例を示す斜視図である。
【図３】前記実施の形態における開作動時及び閉作動時の時間とモータ電圧との関係を示すグラフである。
【図４】前記実施の形態の場合の動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００３８】
１  複動油圧シリンダ
２，３  室  
１０  車両
１１  ウイング式開閉屋根
１２  門型枠
２０  車載用パワーユニット
２１  油タンク
２５  電磁切換弁
３０  制御部
３１  ドライバー
３２  検出部
３３  タイマー
３４  記憶回路
ＢＴ  バッテリー
ＣＰＵ  中央演算処理部
Ｍ  モータ
Ｐ  ポンプ
【図１】
2005076820.tif 000003
【図２】
2005076820.tif 000004
【図３】
2005076820.tif 000005
【図４】
2005076820.tif 000006