JP2004189409A - Drive control device of working equipment in working vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
【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[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a work vehicle that drives work equipment mounted on a vehicle using a power supply for running the vehicle, and more particularly to a drive control device that controls driving of the work equipment.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as a working vehicle in which a working device is mounted on a vehicle, for example, a dust collecting device in which a dust loading device is provided inside a dust input box connected to a rear opening of a dust storage box is mounted on the vehicle. There is a refuse collection vehicle that drives a refuse loading device by the expansion and contraction operation of a hydraulic cylinder so that the refuse loading device collects refuse in a refuse storage box (see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-9-315514
[Problems to be solved by the invention]
The hydraulic cylinder that drives the above-mentioned dust loading device operates by operating a hydraulic motor via a PTO using a traveling engine of a vehicle as a power, and operating a hydraulic pump by the hydraulic motor to supply hydraulic oil, thereby expanding and contracting. It is common to operate.
[0005]
By the way, in recent years, hybrid cars and electric vehicles are becoming widespread, and there is an attempt to mount work equipment on such vehicles. In this case, an electric motor is operated using a battery or the like which is a power source for traveling as a power source. By the way, it was necessary to operate the hydraulic pump.
[0006]
However, in such a case, the traveling power supply is consumed for driving the work equipment, so that if the power supply is excessively consumed, the vehicle may not be able to travel, and the remaining power supply capacity may be reduced. Had to pay close attention to
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The drive control device for a working device in a working vehicle according to the invention according to
[0008]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a drive control device for work equipment in a work vehicle, wherein the control means stops driving of the work equipment when a power supply capacity reaches a preset stop area. is there.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a drive control device for working equipment in a working vehicle, wherein the control means includes an output reducing means for reducing an output to the working equipment irrespective of an increase or a decrease in power supply capacity.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a description will be given of a dust collection vehicle in which a dust collection device (work device) is mounted on a vehicle as a work vehicle.
[0011]
FIG. 1 shows a schematic configuration of a refuse collection vehicle.
[0012]
In FIG. 1,
[0013]
Further, an input port 7 is opened at a rear portion of the
[0014]
The refuse loading device A is for compressing refuse in the
[0015]
[0016]
Further, a
[0017]
A
[0018]
A first telescopic cylinder 13 provided outside the
[0019]
At the lower end of the
[0020]
The tip of the pushing
[0021]
Further, a
[0022]
Then, the dust loading device A configured as described above discharges dust through the input port 7 in a state where the first and second
[0023]
First, the second
[0024]
Next, when the lowering position of the pushing
[0025]
Then, when the pushing
[0026]
Thus, the refuse loading operation with one cycle of reversing, lowering, compressing, and raising can be repeatedly performed.
[0027]
Further, when packing the dust into the
[0028]
When the
[0029]
By the way, the dust collecting device including the above-described dust loading device A and the like is driven by operating the electric motor M using a battery B or the like which is a power supply for vehicle running as shown in FIG. That is, by operating the electric motor M using the battery B as a power source to operate a hydraulic pump (not shown), and switching each switching valve to switch and control the supply path of the hydraulic oil from the hydraulic pump, It is made to expand and contract as described.
[0030]
The drive of the electric motor M is controlled by a control unit.
[0031]
FIG. 3 shows the configuration of control means for controlling the drive of the electric motor described above.
[0032]
In FIG. 3,
[0033]
The power
[0034]
The work
[0035]
First, as shown in FIG. 4, for example, three areas of a normal area, a low power consumption area, and a stop area are set in advance for the remaining power capacity of the battery B or the like, and the power capacity value from the
[0036]
That is, in the low consumption area, the gradient of the decrease in the power supply capacity becomes gentler than in the normal area, and as a result, the electric motor M is operated while suppressing a rapid decrease in the electric capacity. Therefore, the operation of the hydraulic pump is similarly controlled by the electric motor M, and the dust collection device is driven.
[0037]
In this way, the work
[0038]
On the other hand, in addition to the above-described drive control, the work
[0039]
In the night mode, the nighttime switch SW is turned on at night to change the normal characteristic pattern in the daytime indicated by the solid line in FIG. 5 to obtain the nighttime characteristic pattern indicated by the broken line in FIG. The output of M is reduced. That is, the control means includes an output reduction means for reducing the output to the dust collection equipment (work equipment) regardless of the increase or decrease of the power supply capacity.
[0040]
FIG. 5 is a characteristic diagram showing a relationship between the rotation speed (N) of the electric motor M and the torque (T). Alternatively, the nighttime characteristic pattern may be set in a plurality of stages, and each pattern may be appropriately selected by the nighttime switch SW according to the work situation.
[0041]
In this way, by reducing the output of the electric motor M at night, it is possible to reduce the driving of the dust collection device and suppress the noise caused by the driving of the dust collection device. We can consider pollution.
[0042]
Even when the night mode is set, the operation control of the electric motor M based on the remaining power supply capacity of the battery B described above is performed.
[0043]
Next, the flow of control by the above-described control means will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0044]
First, when an operation signal is input to the work
[0045]
In step S3, the power supply capacity of the battery B is checked based on the monitoring signal from the power
[0046]
If the power supply capacity is not in the normal region in step S4, the process proceeds to step S6. In step S6, it is determined whether the power supply capacity is in the stop region. If the power supply capacity is in the stop region, the process proceeds to step S8 to stop the output. The operation of the electric motor M is stopped. On the other hand, if the power supply capacity is not in the stop area, it is determined that the power supply capacity is in the low power consumption area, the process proceeds to step S7, and the output is reduced.
[0047]
Note that, in the present embodiment, a dust collection vehicle has been described as an example of a work vehicle, but the present invention is applicable to work vehicles in general that drive work equipment mounted on the vehicle using a power source for vehicle travel. Can be applied.
[0048]
【The invention's effect】
As described above, according to the drive control device for work equipment in the work vehicle of the present invention, the increase or decrease in the power supply capacity is monitored by the monitoring means, and the output to the work equipment is set for each preset area based on the monitoring result. The control means for controlling the increase and decrease of the work equipment to drive the work equipment can prevent the situation in which the vehicle cannot run due to the power consumption by the work equipment, and can prevent the work equipment from being driven. Work can be done. In other words, it is possible to perform a very effective control on a work vehicle in which a work device is mounted on a hybrid car or an electric vehicle and the work device is driven by using a battery power source for running the vehicle.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side sectional view showing a refuse collection vehicle.
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an operation state of the refuse loading apparatus.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a control unit.
FIG. 4 is a diagram illustrating a pattern of a decrease in power supply capacity due to driving of a work device.
FIG. 5 is a diagram showing a normal characteristic pattern and a night characteristic pattern.
FIG. 6 is a flowchart showing a control flow.
[Explanation of symbols]
1 Garbage truck (work vehicle)
3
M Electric motor SW Night switch
Claims (3)
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。In a work vehicle that drives work equipment mounted on the vehicle using a power supply for running the vehicle,
Control means for monitoring increase / decrease of the power supply capacity by the monitoring means, controlling increase / decrease of the output to the work equipment for each preset area based on the monitoring result, and driving the work equipment. A drive control device for work equipment in a work vehicle.
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