ミキサ車アイドリングストップシステム開発

製品紹介

ミキサ車アイドリングストップシステム開発
木１

本

恵介

・はじめに高橋良

光２

システム概要熊谷工場の主力製品であるミキサ車（写真 １ ）は生コンクリート（以下生コン）運搬専用の特装車で2. １ システム動作
システムはサブポンプ，DCモータ，増設ユニッある．生コンは生コンプラントで製造され，工事現場に運ばれる．いかに製造時の品質を維持し現場に届けるかが，ミキサ車の重要な機能の一つである．
生コンの品質を維持するために，ミキサ車のドラムは常に回され，ドラム内の ２ 枚の羽根により生コンを撹拌している．ドラムの駆動力はエンジンより得ており，生コン運搬中はエンジンを停めることが出来ない．

ト制御コントローラ（以下ECU），増設バッテリで構成される（図 １ ）．走行中はトラック側の増設オ
ルタネータより増設バッテリに充電する（図 ２ ）．
トラックがアイドリングストップしエンジンが停止し た 際 は， 増 設 ユ ニ ッ ト 制 御ECUが ト ラ ッ ク 側
ECUより信号を受け，増設バッテリによりDCモータ，サブポンプを動作させる（図 ３ ）．このようにトラックの動きと連動することにより，運転手が意識することなく作動するシステムとした．また，システムが異常を検知した場合，エラー信号を運転席の表示器に送信し，ドライバはブザー音と表示灯にてエラー内容を確認できる．
2. ２ 油圧回路
簡易油圧回路図を図 ４ に示す．増設油圧ユニットを既存油圧回路に接続し，回路を構成すると共に，既存部品を流用し，必要最小限の追加部品とした．
アイドリングストップ時は，サブポンプより吐出される油を，既存の油圧回路に供給しドラムを駆動させる．戻り油はシャットオフバルブを切り替えて，写真 １

油路を解放しタンクに戻す．エンジン駆動時は，メ
イ ン ポ ン プ か ら 吐 出 さ れ る 油 を， チ ェ ッ ク 弁 と20tonミキサ車

国内各トラックメーカは，燃費向上やCO2，排気ガス削減のため，アイドリングストップ機能付トラックがラインアップされているが，ミキサ車は上記理由により対応出来ずにいた．ミキサ車国内シェ
ア № １ メーカであるKYBは，世界でも数少ないアイドリングストップ機能に対応するミキサ車を開発した．本報では，このミキサ車アイドリングストップシステム（以下システム）について紹介する．

シャットオフバルブにより増設油圧ユニットから遮断し，従来通りの駆動を可能とした．

３仕様

3. １ 積載生コン仕様
生コンは一般的に建築用と土木用に区別される．
建築用の生コンは鉄筋の狭い間隔に入れるために流動性のある柔らかいものを使用する．土木用は生コンの体積，重量が大きいことから硬化速度の差による表面割れを防止するため水分量の少ない硬い生コンを使用する．このとき生コンの硬さをスランプ― 68 ―

KYB技報

図１

図２第50号

システム図

図３

走行時

図４

2015―４

アイドリングストップ時

簡易油圧回路図（アイドリングストップ時）― 69 ―

ミキサ車アイドリングストップシステム開発

値注1）で示し，数値が少ない方が硬い生コンを示す．
土木用の硬い生コンは ５ ～ ８ ㎝，建築用の柔らかい生コンは12～18㎝である．全国のお客様調査結果から，使用される生コンの大半は12㎝以上であることが分かった．特に大都市ではその傾向が顕著である

る標準パターンを決定した．
3. ３ 目標売価
前項にて決定した標準パターンと空車，積車の燃料消費実測値よりコストメリットを算出した（図 ７ ）．
年間軽油消費低減量は約1,255リットル（CO2排出量ため，スランプ12㎝以上を積載生コンの仕様とした． 換算で約3.28ton-CO2）となり全作業パターンで従来比約27％低減になる．2014年現在では軽油の店頭12㎝より硬い生コンが積載された場合，圧力を検知価格144.3円（2013年11月～2014年10月東京都平均
しアイドリングストップ不可の表示を出して，シス
石油情報センタ調べ）となり予測コストメリットはテムは動作しない．
注 １ ）KYB技報第49号 用語解説「スランプ」，P72参照．
年間181,481円である．営業部との協議の結果，お3. ２ 作業パターンと走行パターン
客様にコストメリットを感じて頂くため， ３ 年で原ミキサ車の作業パターンを図 ５ に示す．生コンプ価償却可能な価格帯とした．
ラントで生コンをドラム内に投入し，工事現場へ運搬し排出する．排出終了後，生コンプラントに戻り洗車して次の出荷まで待機する．この作業パターンの中で本システムが作動するパターンは②，⑤走行時の停車と③現場待機時である．走行時間はKYBの設計基準を用い，走行中の停車時間は，トラックの都市内走行モード（JE05モード）図 ６ より決定した．③現場待機はミキサ車特有の使われ方である．
コンクリート施工現場において，極力連続的に生コンを打設する必要があり，前のミキサ車の排出終了
図 ７ 燃料消費比較図
後，すぐに次のミキサ車が排出を開始する．このため，排出現場近くで待機している．待機時間はお客様のアンケート結果から想定し，本システムにおけ3. ４ 目標重量商用車であるミキサ車は，できるだけ多く積めることが求められる． １ 度に運べる量が減ると，運搬回数が増加する可能性がある．運搬回数の増加は，時間，燃料の無駄を招き，環境にも悪影響となる．
そのため，本システム搭載時においても，極力従来通りの運搬効率を確保する必要がある．システム搭
載による重量増加分を軽量化アイテム（水タンク容量の減少，アルミホイール化等）により相殺可能となるよう重量目標を設定した（図 ８ ）．
【法規上】

図５

作業パターン

車両総重量20,000kg以下
軽量化
生コン積載量

車両重量軽量化分の重量以下を目標とする
図８

図６

JE05モード― 70 ―

重量計画20［ton］トラックKYB技報４第50号

2015―４ことができ，発熱対策としても効果がある．また，分離型では構造上困難であった樹脂製ボックス内の構成部品

4. １ サブポンプ
サブポンプはグループ会社である㈱タカコ製のマイクロポンプを採用した．マイクロポンプは小型，軽量で効率が高いと共に，バルブユニットが一体型のため，油圧配管，継手が不要となり，重量および空気循環用の喚気穴についても開けることが可能となった．
以上の各部品構成を図 ９ に示す．

部品費を低減することができた．また，組立作業工数を低減し，省スペース化も実現した．
4. ２ DCモータ
サブポンプを駆動する電動モータとして，コストを重視し，ブラシ付きDCモータを採用した．起動時に過大な突入電流が発生する問題があったが，起動時電圧をパルス化し，そのON時間を徐々に上げていくことで解消した．
4. ３ 増設バッテリシステム駆動用のバッテリとして，重量エネルギ
密度注2）の高いリチウムイオンバッテリを採用した．
図 ９ 構成部品図
リチウムイオンバッテリは，鉛バッテリ，ニッケル水素バッテリと比べ，バッテリ容量に対する放電可５ おわりに能電流も優れている．鉛バッテリ，ニッケル水素バッ
本システムはアイドリングストップ機能に対応すテリは必要放電電流を確保すると重量オーバとなる．
る世界でも数少ないミキサ車であり，今後，世界市リチウムイオンバッテリを採用することにより，場で戦う上で，アピール材料になると考える．熊谷トータルコストを抑え大幅な重量減を実現した．
注 ２ ） １ ㎏あたりに蓄電可能な電力量（Wh/㎏）．
工場として，あまり経験のない技術分野の開発であ
4. ４ 筐体
り，改善，改良を繰り返し進めてきた．その中で，バッテリ筐体は，DCモータ，サブポンプ用カバー
社内他部署，関係会社の方々に協力いただけたことと一体型の樹脂製ボックスとした．分離型の板金カに感謝します．これから製品化に向け，KYBグルーバーと比較し，重量を約35％低減できる．一体型構
プ一体となりお客様に喜ばれる製品開発をして参り造とすることにより，筐体内の空間容積を多くとるます．
著者 木本高橋恵介

良光

2012年入社．特装車両事業部熊谷1997年入社．特装車両事業部熊谷工場技術部．新製品の開発設計業

工場技術部．新製品の開発設計業

務に従事．

務に従事．

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