JP5996272B2 - Work vehicle - Google Patents

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Description

本発明は、車両走行中の回生エネルギを利用して蓄電装置に回生充電し、この蓄電装置に蓄積された電力を作業装置用動力として利用する作業車両に関する。   The present invention relates to a work vehicle that regeneratively charges an electric storage device using regenerative energy while the vehicle is traveling, and uses the electric power stored in the electric storage device as power for a working device.

従来、バッテリフォークリフト、ハイブリッドパワーショベル、電動高所作業車、ハイブリッドクレーンや鉄道車両などの各種ハイブリッド車両において、蓄電装置を用いた電動システムが広く使用されている。例えば、特許文献１には、電気制動により発生する電気的エネルギを蓄電装置に回生し、この回生された電気的エネルギを多相交流に変換し、三相交流機を駆動して、車両の加速時の補助加速に利用するハイブリッド自動車を、塵芥車その他作業用自動車に適応することが検討され試作試験が行われていることが記載されている。この種の作業用自動車では、作業装置用駆動源として別に電動機を設けて、この電動機には回生された電気的エネルギを蓄電装置から供給するように構成されている。特許文献１の実施形態に記載の塵芥車では、作業現場で車両走行エンジンを停止させて作業装置を駆動させることができる。従って、従来のＰＴＯ（Ｐｏｗｅｒ Ｔａｋｅ Ｏｆｆ）により作業装置を駆動させる場合と比較して、作業中の排気ガスの発生を防ぐことができるようになっている。   Conventionally, in various hybrid vehicles such as a battery forklift, a hybrid power shovel, an electric aerial work vehicle, a hybrid crane, and a railway vehicle, an electric system using a power storage device has been widely used. For example, in Patent Document 1, electrical energy generated by electric braking is regenerated in a power storage device, the regenerated electrical energy is converted into multiphase alternating current, and a three-phase alternating current machine is driven to accelerate the vehicle. It is described that a hybrid vehicle used for auxiliary acceleration at the time is applied to a garbage truck or other work vehicle, and a prototype test is being conducted. In this type of work vehicle, a separate electric motor is provided as a work device drive source, and the electric energy regenerated is supplied to the electric motor from the power storage device. In the garbage truck described in the embodiment of Patent Document 1, the vehicle traveling engine can be stopped at the work site to drive the work device. Therefore, generation of exhaust gas during work can be prevented as compared with the case where the work apparatus is driven by a conventional PTO (Power Take Off).

特開平７−７５２０８号公報JP-A-7-75208

ところが、走行中の減速時に車両の回生エネルギを利用して蓄電装置に回生充電する上記特許文献１のような塵芥車において、作業現場間の距離が短くて十分な減速時間が得られないなどの理由により蓄電装置の充電量が不足すると、蓄電装置の電圧が異常に低下して作業装置が駆動できなくなることがある。このような場合であって仮に外部電源が使用できない場合には、作業現場で車両走行エンジンによって発電機を駆動して蓄電装置を強制充電することもできる。しかし、蓄電装置がある程度充電されるまでは作業ができなくなってしまう。   However, in the garbage truck as in Patent Document 1 that regeneratively charges the power storage device using the regenerative energy of the vehicle during deceleration while traveling, the distance between work sites is short and sufficient deceleration time cannot be obtained. If the amount of charge of the power storage device is insufficient for a reason, the voltage of the power storage device may be abnormally lowered and the work device cannot be driven. In such a case, if the external power source cannot be used, the power storage device can be forcibly charged by driving the generator by the vehicle traveling engine at the work site. However, work cannot be performed until the power storage device is charged to some extent.

また、蓄電装置が満充電の状態であっても、作業現場で車両走行エンジンを停止させ、蓄電装置の電力のみで作業装置を長時間連続駆動させる場合には、作業装置が駆動できなくなるまで蓄電装置の電圧が低下してしまうことがある。   In addition, even when the power storage device is fully charged, if the vehicle traveling engine is stopped at the work site and the work device is continuously driven for a long time only by the power of the power storage device, the power is stored until the work device cannot be driven. The voltage of the device may drop.

そこで、本発明では、車両走行中の回生エネルギを利用して蓄電装置に回生充電する作業車両において、作業中の排気ガスの発生をなるべく抑制し、かつ、作業現場で蓄電装置の電圧低下により作業装置が駆動できなくなる事態を抑制し得る作業車両を提供することを目的とする。   Therefore, in the present invention, in a work vehicle that regeneratively charges the power storage device using regenerative energy while the vehicle is running, the generation of exhaust gas during work is suppressed as much as possible, and the work is performed by reducing the voltage of the power storage device at the work site. An object of the present invention is to provide a work vehicle that can suppress a situation in which the device cannot be driven.

本発明の作業車両は、作業装置と作業装置を駆動する電動駆動装置とを備え、蓄電装置に蓄積された電力によって電動駆動装置を駆動する作業車両であって、蓄電装置の電圧を監視するモニタ装置と、車両走行エンジンの駆動エネルギを利用して蓄電装置に充電する常時充電モードと、車両走行中の回生エネルギを利用して蓄電装置に充電する回生充電モードとを有し、モニタ装置により監視する蓄電装置の電圧が、電動駆動装置を作動可能な最低電圧より高い所定の電圧以下に低下したとき、常時充電モードに切り換え、満充電の電圧より低い所定の電圧以上に上昇したとき、回生充電モードに切り換える制御部とを含むものである。   The work vehicle according to the present invention includes a work device and an electric drive device that drives the work device, and is a work vehicle that drives the electric drive device with electric power stored in the power storage device, and monitors the voltage of the power storage device. And a regenerative charging mode in which the power storage device is charged using regenerative energy while the vehicle is running, and is monitored by a monitor device. When the voltage of the power storage device to be reduced falls below a predetermined voltage higher than the lowest voltage at which the electric drive device can be operated, it switches to the constant charge mode, and when it rises above a predetermined voltage lower than the fully charged voltage, regenerative charging And a control unit for switching to the mode.

本発明の作業車両では、通常、電動駆動装置を駆動する電力を蓄積する蓄電装置への充電を、車両走行中の回生エネルギを利用して蓄電装置に充電する回生充電モードにより行うが、蓄電装置の電圧が電動駆動装置を作動可能な最低電圧より高い所定の電圧以下に低下したときには、常時充電モードに切り換えることで、車両走行エンジンの駆動エネルギを利用して蓄電装置に充電し、満充電の電圧より低い所定の電圧以上に上昇したときに、回生充電モードに切り換えるので、車両走行中の回生エネルギを利用した充電だけでは蓄電装置の充電量が不足するような場合であっても、電動駆動装置を駆動する蓄電装置の電圧が異常に低下することを防止することができる。   In the work vehicle of the present invention, charging of the power storage device that stores electric power for driving the electric drive device is normally performed in a regenerative charging mode in which the power storage device is charged using regenerative energy while the vehicle is running. When the voltage of the battery drops below a predetermined voltage higher than the minimum voltage at which the electric drive device can be operated, the power storage device is charged using the drive energy of the vehicle travel engine by switching to the constant charge mode. When the voltage rises above a predetermined voltage lower than the voltage, the mode is switched to the regenerative charging mode, so even if the charging amount of the power storage device is insufficient only by charging using regenerative energy while the vehicle is running, electric drive It is possible to prevent the voltage of the power storage device that drives the device from being abnormally reduced.

また、蓄電装置の電力のみで作業装置を長時間連続駆動させる場合であっても、作業装置が駆動できなくなるまで蓄電装置の電圧が低下してしまうのを防ぐことができる。
また、蓄電装置の電圧が電動駆動装置を作動可能な最低電圧より高い所定の電圧以下に低下したときにのみ自動で常時充電モードに切り換わるので、作業現場では、常時充電モードに切り換わるまで、車両走行エンジンを停止させつつ作業装置を駆動させることができる。これにより、ＰＴＯにより作業装置を駆動させる場合と比較して、作業中の排気ガスの発生をなるべく抑制することができる。 Further, even when the work device is continuously driven for a long time only by the power of the power storage device, it is possible to prevent the voltage of the power storage device from being lowered until the work device cannot be driven.
Also, since the voltage of the power storage device automatically switches to the constant charging mode only when the voltage drops below a predetermined voltage higher than the lowest voltage that can operate the electric drive device, at the work site, until it switches to the constant charging mode, The work device can be driven while the vehicle travel engine is stopped. Thereby, generation | occurrence | production of the exhaust gas during work can be suppressed as much as possible compared with the case where a working device is driven by PTO.

ここで、本発明の作業車両は、パーキングブレーキのオン信号に連動して車両走行エンジンを停止するアイドリングストップ装置を有し、制御部が、回生充電モード中はアイドリングストップ装置を作動させ、常時充電モード中はアイドリングストップ装置を作動させないものであることが望ましい。   Here, the work vehicle of the present invention has an idling stop device that stops the vehicle running engine in conjunction with an on signal of the parking brake, and the control unit operates the idling stop device during the regenerative charging mode to constantly charge the vehicle. It is desirable that the idling stop device is not operated during the mode.

これにより、作業車両が、パーキングブレーキのオン信号に連動して車両走行エンジンを停止するアイドリングストップ装置を有するものであっても、上記常時充電モード中はアイドリングストップ装置を作動させないことによって、蓄電装置の電圧が電動駆動装置を作動可能な最低電圧より高い所定の電圧以下の場合に蓄電装置の充電を継続させることができる。一方、回生充電モード中にはアイドリングストップ装置を作動させるため、満充電の電圧より低い所定の電圧以上の場合に車両走行エンジンを停止して排気ガスの発生を抑制することができる。   As a result, even if the work vehicle has an idling stop device that stops the vehicle running engine in conjunction with the on signal of the parking brake, the idling stop device is not operated during the above-described constant charging mode. The charging of the power storage device can be continued when the voltage is equal to or lower than a predetermined voltage higher than the lowest voltage at which the electric drive device can be operated. On the other hand, since the idling stop device is operated during the regenerative charge mode, it is possible to stop the vehicle travel engine and suppress the generation of exhaust gas when the voltage is higher than a predetermined voltage lower than the fully charged voltage.

また、本発明の作業車両は、車両走行エンジンにより駆動される発電機を有し、制御部が、回生充電モード中は、車両走行エンジンのアクセルのオフ時に発電機の出力により蓄電装置に充電し、常時充電モード中はアクセルのオンオフに関わらず、発電機の出力により蓄電装置に充電するものであることが望ましい。   In addition, the work vehicle of the present invention has a generator driven by a vehicle travel engine, and the control unit charges the power storage device with the output of the generator when the accelerator of the vehicle travel engine is off during the regenerative charge mode. In the constant charge mode, it is desirable that the power storage device is charged by the output of the generator regardless of whether the accelerator is on or off.

これにより、回生充電モード中は、アクセルオン時（加速時）に発電機の負荷を車両走行エンジンに掛けないようにし、車両走行への影響を少なくすることができる。一方、常時充電モード中は、蓄電装置の電圧が電動駆動装置を作動可能な最低電圧より高い所定の電圧以下に低下したため、アクセルのオンオフに関わらず、発電機の出力により蓄電装置に充電することで、蓄電装置を速やかに満充電とすることができる。   Thus, during the regenerative charging mode, the load on the generator is not applied to the vehicle travel engine when the accelerator is on (acceleration), and the influence on vehicle travel can be reduced. On the other hand, during the constant charge mode, the voltage of the power storage device has dropped below a predetermined voltage that is higher than the lowest voltage at which the electric drive device can be operated, so that the power storage device is charged by the output of the generator regardless of whether the accelerator is on or off. Thus, the power storage device can be quickly fully charged.

（１）蓄電装置の電圧を監視するモニタ装置と、車両走行エンジンの駆動エネルギを利用して蓄電装置に充電する常時充電モードと、車両走行中の回生エネルギを利用して蓄電装置に充電する回生充電モードとを有し、モニタ装置により監視する蓄電装置の電圧が、電動駆動装置を作動可能な最低電圧より高い所定の電圧以下に低下したとき、常時充電モードに切り換え、満充電の電圧より低い所定の電圧以上に上昇したとき、回生充電モードに切り換える制御部とを含む作業車両によれば、車両走行中の回生エネルギを利用した充電だけでは蓄電装置の充電量が不足するような場合であっても、電動駆動装置を駆動する蓄電装置の電圧が異常に低下することを防止することができる。これにより、作業現場で蓄電装置の電圧低下により作業装置が駆動できなくなる事態を抑制し得る。また、作業現場では、常時充電モードに切り換わるまで、車両走行エンジンを停止させつつ比較的長時間作業装置を駆動させることができる。これにより、ＰＴＯにより作業装置を駆動させる場合と比較して、作業中の排気ガスの発生をなるべく抑制することができる。 (1) A monitor device that monitors the voltage of the power storage device, a constant charge mode that charges the power storage device using driving energy of the vehicle travel engine, and a regeneration that charges the power storage device using regenerative energy while the vehicle is traveling When the voltage of the power storage device that has a charge mode and is monitored by the monitor device falls below a predetermined voltage that is higher than the lowest voltage at which the electric drive device can be operated, the mode is switched to the constant charge mode and is lower than the full charge voltage. According to the work vehicle including the control unit that switches to the regenerative charge mode when the voltage rises above a predetermined voltage, the charge amount of the power storage device is insufficient only by charging using regenerative energy while the vehicle is running. However, it is possible to prevent the voltage of the power storage device that drives the electric drive device from being abnormally reduced. Thereby, it is possible to suppress a situation in which the work device cannot be driven due to a voltage drop of the power storage device at the work site. Further, at the work site, the work device can be driven for a relatively long time while the vehicle running engine is stopped until the operation mode is switched to the constant charge mode. Thereby, generation | occurrence | production of the exhaust gas during work can be suppressed as much as possible compared with the case where a working device is driven by PTO.

（２）パーキングブレーキのオン信号に連動して車両走行エンジンを停止するアイドリングストップ装置を有し、制御部が、回生充電モード中はアイドリングストップ装置を作動させ、常時充電モード中はアイドリングストップ装置を作動させないものであることにより、蓄電装置の電圧が電動駆動装置を作動可能な最低電圧より高い所定の電圧以下の場合に蓄電装置の充電を継続させ、蓄電装置を満充電とすることが可能となる。また、回生モード中にはアイドリングストップ装置を作動させるため、作業中の排気ガスの発生を抑制することができる。 (2) It has an idling stop device that stops the vehicle running engine in conjunction with the on signal of the parking brake, and the control unit operates the idling stop device during the regenerative charging mode, and the idling stop device during the constant charging mode. By not operating the power storage device, it is possible to continue charging the power storage device when the voltage of the power storage device is equal to or lower than a predetermined voltage higher than the lowest voltage at which the electric drive device can be operated, and to fully charge the power storage device. Become. Moreover, since the idling stop device is operated during the regeneration mode, generation of exhaust gas during work can be suppressed.

（３）車両走行エンジンにより駆動される発電機を有し、制御部が、回生充電モード中は、車両走行エンジンのアクセルのオフ時に発電機の出力により蓄電装置に充電し、常時充電モード中はアクセルのオンオフに関わらず、発電機の出力により蓄電装置に充電するものであることにより、蓄電装置の電圧が電動駆動装置を作動可能な最低電圧より高い所定の電圧以下の場合に、アクセルのオンオフに関わらず、発電機の出力により蓄電装置の充電を継続させ、蓄電装置を速やかに満充電とすることが可能となる。 (3) It has a generator driven by the vehicle traveling engine, and the control unit charges the power storage device by the output of the generator when the accelerator of the vehicle traveling engine is off during the regenerative charging mode, and during the constant charging mode Regardless of whether the accelerator is on or off, since the power storage device is charged by the output of the generator, when the voltage of the power storage device is lower than a predetermined voltage higher than the lowest voltage at which the electric drive device can be operated, the accelerator is turned on / off. Regardless, it is possible to continue charging of the power storage device by the output of the generator and to quickly charge the power storage device fully.

本発明の実施の形態における塵芥車が備える作業装置駆動用電動システムの概要図である。It is a schematic diagram of the electric system for a working device drive with which a garbage truck in an embodiment of the invention is provided. 図１の塵芥車の操作部を示す要部拡大図である。It is a principal part enlarged view which shows the operation part of the garbage truck of FIG. 充電選択スイッチにより「回生充電」を選択した場合の制御部の処理を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the process of the control part at the time of selecting "regenerative charge" with a charge selection switch. 充電選択スイッチにより「回生充電」を選択した場合のタイムチャートを示す図である。It is a figure which shows a time chart at the time of selecting "regenerative charge" with a charge selection switch. 充電選択スイッチにより「常時充電」を選択した場合のタイムチャートを示す図である。It is a figure which shows a time chart at the time of selecting "always charge" with a charge selection switch.

図１は本発明の実施の形態における作業車両としての塵芥車が備える作業装置駆動用電動システムの概要図である。本実施形態における作業車両としての塵芥車は、図１に示す電動システム１を備える。電動システム１は、電力を蓄積する蓄電装置としてのキャパシタ２と、キャパシタ２からの電力を調整するインバータ装置３と、インバータ装置３で調整された電力にて駆動される電動駆動装置としての電動モータ４とを備えている。キャパシタ２とインバータ装置３とは一系統の電気経路ａにより電気的に接続されている。「一系統の電気経路」とは、一種類の電源から他に迂回することなく電力が供給される経路であることを示す。   FIG. 1 is a schematic diagram of an electric system for driving a work device provided in a garbage truck as a work vehicle according to an embodiment of the present invention. A garbage truck as a work vehicle in the present embodiment includes an electric system 1 shown in FIG. The electric system 1 includes a capacitor 2 as a power storage device that stores electric power, an inverter device 3 that adjusts electric power from the capacitor 2, and an electric motor as an electric drive device that is driven by electric power adjusted by the inverter device 3. 4 is provided. The capacitor 2 and the inverter device 3 are electrically connected by a single electric path a. “One electric path” indicates a path through which electric power is supplied from one type of power supply without making another detour.

なお、本実施形態における塵芥車は、詳細は図示しないが、通常の塵芥車と同様に、運転室の後方に設けられた塵芥収容箱と、塵芥収容箱の後部に設けられた塵芥投入箱とを備えている。塵芥投入箱内には、当該塵芥投入箱内に投入された塵芥を塵芥収容箱内へ積み込む塵芥押込板、回転板や排出板等から構成される作業装置としての塵芥収集装置２０が搭載されている。   Although the details of the garbage truck in this embodiment are not shown, a dust container box provided at the rear of the cab and a dust container box provided at the rear of the dust container box, as in a normal garbage truck, It has. In the dust input box, a dust collecting device 20 is mounted as a working device composed of a dust pushing plate, a rotating plate, a discharge plate and the like for loading the dust put in the dust input box into the dust containing box. Yes.

また、塵芥収集装置２０は、電動モータ４にて駆動される油圧ポンプ２１と油圧ポンプ２１で発生する油圧にて駆動される油圧シリンダ２２および油圧モータ２３とを備えている。油圧ポンプ２１は、電動モータ４の回転軸に連結されている。油圧ポンプ２１は、例えば可変吐出ポンプであり、電動モータ４にて例えば１５００〜１８００ｒｐｍで通常駆動されて吐出量が変更可能となっている。吐出量は、図示しない油圧機構により、負荷に応じて自動調整されるようになっている。   The dust collecting device 20 includes a hydraulic pump 21 driven by the electric motor 4, a hydraulic cylinder 22 driven by the hydraulic pressure generated by the hydraulic pump 21, and a hydraulic motor 23. The hydraulic pump 21 is connected to the rotating shaft of the electric motor 4. The hydraulic pump 21 is a variable discharge pump, for example, and is normally driven by the electric motor 4 at, for example, 1500 to 1800 rpm, so that the discharge amount can be changed. The discharge amount is automatically adjusted according to the load by a hydraulic mechanism (not shown).

キャパシタ２は、電気二重層キャパシタ（いわゆるコンデンサ）であり、バッテリのように化学反応を使用せず、単に電荷を蓄えるという物理現象を利用するものである。電気二重層キャパシタは、寿命が非常に長く、また、大電流で充電が可能であるため、充電時間が非常に短く、比較的安価であるという特徴がある。本実施形態のキャパシタ２は複数のユニットからなり、運転室と塵芥収容箱との間に設けられた機器収納箱内と、車台の側方（図示せず。）とに配設され、電気的に直列接続されている。これにより、合計で数百Ｖの電圧出力が可能となっている。   The capacitor 2 is an electric double layer capacitor (so-called capacitor), and utilizes a physical phenomenon that does not use a chemical reaction and simply stores electric charges unlike a battery. Since the electric double layer capacitor has a very long life and can be charged with a large current, the charging time is very short and it is relatively inexpensive. The capacitor 2 of the present embodiment is composed of a plurality of units, and is disposed in an equipment storage box provided between the cab and the dust storage box and on the side (not shown) of the chassis, and is electrically connected. Are connected in series. Thereby, voltage output of several hundred volts is possible in total.

上記キャパシタ２は、車両内部に設けられるとともに車両走行駆動源としての車両走行エンジン５を利用して発電する直流発電装置６に対して、一系統の充電用電力伝達経路ｂにより電気的に接続されて充電可能となっている。   The capacitor 2 is electrically connected to a DC power generation device 6 that is provided inside the vehicle and generates electric power using a vehicle travel engine 5 as a vehicle travel drive source through a single power transmission path b for charging. Can be charged.

直流発電装置６は、車両が通常搭載する小型の発電装置（ダイナモ）とは別に設置される発電機６ａを備えている。発電機６ａは、車両走行エンジン５の駆動中はそのファンベルト（図示せず。）により駆動される。   The DC power generator 6 includes a generator 6a that is installed separately from a small power generator (dynamo) that is normally mounted on a vehicle. The generator 6a is driven by its fan belt (not shown) while the vehicle travel engine 5 is being driven.

また、直流発電装置６は、その充電用電力伝達経路ｂ上にＡＶＲ（自動電圧制御装置）６ｂを備えている。ＡＶＲ６ｂは、後述の制御部１２から供給される起動信号に応じて動作を開始し、発電機６ａの交流電力を直流に変換する。また、ＡＶＲ６ｂは、発電機６ａの作動と停止を制御し、停止時には車両走行エンジン５に負荷をかけないように発電機６ａを空回りさせる。このＡＶＲ６ｂは、車両走行エンジン５の回転数変化に関わらず発電機６ａの出力電圧を目標値一定となるように調整する。つまり、直流発電装置６（ＡＶＲ６ｂ）の電圧上限制御機能により、所定の電圧を超える電圧がキャパシタ２に供給されることがないようになっている。   Further, the DC power generator 6 includes an AVR (automatic voltage controller) 6b on the charging power transmission path b. The AVR 6b starts to operate in response to an activation signal supplied from the control unit 12 described later, and converts AC power of the generator 6a into DC. Further, the AVR 6b controls the operation and stop of the generator 6a, and makes the generator 6a idle so as not to apply a load to the vehicle travel engine 5 at the time of stop. The AVR 6b adjusts the output voltage of the generator 6a so that the target value is constant regardless of the change in the rotational speed of the vehicle travel engine 5. That is, a voltage exceeding a predetermined voltage is not supplied to the capacitor 2 by the voltage upper limit control function of the DC power generator 6 (AVR 6b).

電動モータ４には、永久磁石同期電動モータが採用されている。この永久磁石同期電動駆動装置は、ベクトル制御駆動することにより、キャパシタ２で蓄えた電気エネルギを効率良く使用することができるという特徴を有している。   A permanent magnet synchronous electric motor is adopted as the electric motor 4. This permanent magnet synchronous electric drive device has a feature that the electric energy stored in the capacitor 2 can be efficiently used by performing vector control drive.

本実施形態における電動システム１は、さらに車両に搭載されたモニタ装置７と、車両のパーキングブレーキオンを検出するパーキングブレーキセンサ８と、車両のアクセルオフを検出するアクセルオフセンサ９と、車両の走行速度を監視する車速センサ１０と、アイドリングストップ装置１１と、制御部１２とを備えている。モニタ装置７は、温度センサや電圧センサ等からなり、キャパシタ２の温度（セル温度）や電圧（セル電圧）等を監視するものである。制御部１２には、車両用バッテリ１３から動作用の電力が供給されている。   The electric system 1 in the present embodiment further includes a monitor device 7 mounted on the vehicle, a parking brake sensor 8 that detects the parking brake on the vehicle, an accelerator off sensor 9 that detects the accelerator off of the vehicle, and the traveling of the vehicle A vehicle speed sensor 10 for monitoring the speed, an idling stop device 11, and a control unit 12 are provided. The monitor device 7 includes a temperature sensor, a voltage sensor, and the like, and monitors the temperature (cell temperature), voltage (cell voltage), and the like of the capacitor 2. Power for operation is supplied to the control unit 12 from the vehicle battery 13.

制御部１２は、モニタ装置７、パーキングブレーキセンサ８、アクセルオフセンサ９や車速センサ１０等からの入力信号に基づいて、インバータ装置３、ＡＶＲ６ｂやアイドリングストップ装置１１等を制御する。また、制御部１２は、塵芥収集装置２０の油圧モータ２３および油圧シリンダ２２の動きを制御する。具体的には、塵芥収集装置２０に設けられた電磁弁２４の動作を切り換えることにより、油圧モータ２３の回転制御や油圧シリンダ２２の伸縮を行う。制御部１２と電磁弁２４とは、電気経路ｃで電気接続されている。   The control unit 12 controls the inverter device 3, the AVR 6b, the idling stop device 11, and the like based on input signals from the monitor device 7, the parking brake sensor 8, the accelerator off sensor 9, the vehicle speed sensor 10, and the like. Further, the control unit 12 controls the movement of the hydraulic motor 23 and the hydraulic cylinder 22 of the dust collecting device 20. Specifically, rotation control of the hydraulic motor 23 and expansion / contraction of the hydraulic cylinder 22 are performed by switching the operation of the electromagnetic valve 24 provided in the dust collecting device 20. The control unit 12 and the electromagnetic valve 24 are electrically connected through an electric path c.

また、制御部１２には、上述のようにモニタ装置７からの信号が入力されるようになっており、キャパシタ２の内部もしくはその近傍に設けられる。なお、このモニタ装置７は、電流等他の要素も監視するようにしてもよい。また、制御部１２には、塵芥車の運転室内に設けられた操作部１４または塵芥投入箱に設けられた操作部からの操作信号が入力されるようになっている。   Further, the signal from the monitor device 7 is input to the control unit 12 as described above, and is provided in or near the capacitor 2. The monitoring device 7 may also monitor other elements such as current. The control unit 12 is input with an operation signal from the operation unit 14 provided in the cab of the garbage truck or the operation unit provided in the garbage throwing box.

図２は操作部１４の要部拡大図である。図２に示すように、操作部１４には、従来のＰＴＯ（動力取出装置）を備えた塵芥車のＰＴＯスイッチに代わるメインスイッチ１４ａが設けられている。キャパシタ２からの電力にて塵芥収集装置２０を駆動する塵芥車では、ＰＴＯスイッチが設けられていない一方、塵芥投入箱に設けられた操作部を操作すると車両走行エンジン５が掛かっていなくても塵芥収集装置２０を動かせるようになっている。したがって、悪戯等により作業時以外で塵芥収集装置２０が動いてしまうのを防ぐため、本実施形態では、鍵の掛かる運転室内にメインスイッチ１４ａを設け、メインスイッチ１４ａをオンにすることにより、初めて塵芥収集装置２０を動かせるようになっている。   FIG. 2 is an enlarged view of a main part of the operation unit 14. As shown in FIG. 2, the operation unit 14 is provided with a main switch 14a in place of a PTO switch of a garbage truck equipped with a conventional PTO (power take-off device). In the garbage truck that drives the dust collecting device 20 with the electric power from the capacitor 2, the PTO switch is not provided. On the other hand, when the operation unit provided in the dust container box is operated, the garbage traveling engine 5 is not activated. The collecting device 20 can be moved. Therefore, in order to prevent the dust collecting apparatus 20 from moving other than during work due to mischief or the like, in the present embodiment, the main switch 14a is provided in the locked driver's cab, and the main switch 14a is turned on for the first time. The dust collecting device 20 can be moved.

また、操作部１４には、キャパシタ２の充電状態を示す複数の充電状況表示ランプ１４ｂが設けられている。これら充電状況表示ランプ１４ｂは、例えば「要充電」、「使用可能」、「満充電」等の各充電状態を示すようになっている。また、操作部１４には、「回生充電」と「常時充電」とを選択する充電選択スイッチ１４ｃと、積込排出スイッチや塵芥投入箱開閉スイッチ等の操作スイッチ１４ｄとが設けられている。   In addition, the operation unit 14 is provided with a plurality of charging status display lamps 14 b that indicate the charging state of the capacitor 2. These charging status display lamps 14b indicate charging states such as “requires charging”, “usable”, and “full charge”, for example. In addition, the operation unit 14 is provided with a charge selection switch 14c for selecting “regenerative charge” and “always charge”, and an operation switch 14d such as a loading / discharging switch and a dust box opening / closing switch.

上記構成の塵芥車では、現場でのごみ収集作業時には、充電されたキャパシタ２からの直流電力をインバータ装置３に送り、電動モータ４および油圧ポンプ２１を駆動させるようになっている。これにより、車両走行エンジン５を止めたまま作業を行えるようになっている。したがって、作業中、ＰＴＯを使用する塵芥車と比較して騒音が低減され、排気ガスも排出されることがない。   In the garbage truck having the above-described configuration, the DC power from the charged capacitor 2 is sent to the inverter device 3 to drive the electric motor 4 and the hydraulic pump 21 at the time of garbage collection work on site. Thus, the work can be performed while the vehicle traveling engine 5 is stopped. Therefore, noise is reduced and no exhaust gas is discharged during operation, compared with a garbage truck using a PTO.

次に、充電選択スイッチ１４ｃにより「回生充電」を選択した場合の制御部１２の処理について、図３のフロー図に基づき説明する。   Next, the processing of the control unit 12 when “regenerative charging” is selected by the charge selection switch 14c will be described based on the flowchart of FIG.

通常、制御部１２は、車両走行中の回生エネルギを利用してキャパシタ２に充電する回生充電モードとなっている（ステップＳ１０１）。回生充電モードでは、制御部１２は、車両走行中、アクセルオフセンサ９によりアクセルオフが検出されると、発電機６ａに生じる回生電力を、ＡＶＲ６ｂを通じてキャパシタ２に供給し、充電する。なお、アクセルオフセンサ９によりアクセルオフされる場合には、ブレーキをかけて車両を減速させる場合のみならず、慣性により車両を定速で走行させる場合も含まれる。   Normally, the control unit 12 is in a regenerative charging mode in which the capacitor 2 is charged using regenerative energy during vehicle travel (step S101). In the regenerative charging mode, when the accelerator off sensor 9 detects the accelerator off while the vehicle is running, the control unit 12 supplies the regenerative power generated in the generator 6a to the capacitor 2 through the AVR 6b and charges it. Note that the case where the accelerator is turned off by the accelerator off sensor 9 includes not only the case where the vehicle is decelerated by applying a brake, but also the case where the vehicle is driven at a constant speed due to inertia.

また、この回生充電モードでは、制御部１２は、アイドリングストップ装置１１による車両走行エンジン５のアイドリングストップを実行する（ステップＳ１０２）。アイドリングストップは、パーキングブレーキセンサ８によるパーキングブレーキオンの検出により行われ、アイドリングストップ装置１１は、パーキングブレーキセンサ８によるパーキングブレーキのオン信号に連動して車両走行エンジン５を停止する。   Moreover, in this regenerative charge mode, the control part 12 performs the idling stop of the vehicle travel engine 5 by the idling stop apparatus 11 (step S102). The idling stop is performed when the parking brake sensor 8 detects that the parking brake is turned on, and the idling stop device 11 stops the vehicle travel engine 5 in conjunction with the parking brake on signal from the parking brake sensor 8.

次に、制御部１２は、キャパシタ２の電圧が塵芥収集装置２０を作動可能な最低電圧より高い所定の電圧（以下、「常時充電切換値」と称す。）Ｌ以下であるかどうかを、モニタ装置７により監視し（ステップＳ１０３）、常時充電切換値Ｌ以下である場合には、車両走行エンジン５の駆動エネルギを利用してキャパシタ２に充電する常時充電モードに切り換える（ステップＳ１０４）。常時充電モードでは、制御部１２は、アクセルオフセンサ９の検出結果に関わらず、車両走行エンジン５により発電機６ａが駆動されることにより生じる電力を、ＡＶＲ６ｂを通じてキャパシタ２に供給し、充電する。また、この常時充電モードでは、制御部１２は、アイドリングストップ装置１１による車両走行エンジン５のアイドリングストップをキャンセルする（ステップＳ１０５）。そして、制御部１２は、キャパシタ２の電圧が満充電の電圧より低い所定の電圧（以下、「回生充電切換値」と称す。）Ｈ以上であるかどうかを、モニタ装置７により監視し（ステップＳ１０６）、回生充電切換値Ｈ以上である場合には、前述の回生充電モードに切り換える（ステップＳ１０１）。   Next, the control unit 12 monitors whether or not the voltage of the capacitor 2 is equal to or lower than a predetermined voltage (hereinafter referred to as “always charge switching value”) L higher than the lowest voltage at which the dust collecting device 20 can be operated. Monitoring is performed by the device 7 (step S103), and when it is equal to or less than the constant charge switching value L, the driving energy of the vehicle travel engine 5 is used to switch to the constant charge mode in which the capacitor 2 is charged (step S104). In the constant charge mode, the control unit 12 supplies the electric power generated when the generator 6a is driven by the vehicle traveling engine 5 to the capacitor 2 through the AVR 6b, regardless of the detection result of the accelerator off sensor 9, and charges the capacitor 2. Moreover, in this constant charge mode, the control part 12 cancels the idling stop of the vehicle travel engine 5 by the idling stop apparatus 11 (step S105). Then, the controller 12 monitors whether or not the voltage of the capacitor 2 is equal to or higher than a predetermined voltage (hereinafter referred to as “regenerative charge switching value”) H lower than the fully charged voltage by the monitor device 7 (Step S12). S106) If the value is greater than or equal to the regenerative charge switching value H, the mode is switched to the regenerative charge mode described above (step S101).

次に、制御部１２の具体的な処理について、図４および図５のタイムチャートを参照してさらに詳細に説明する。図４は充電選択スイッチ１４ｃにより「回生充電」を選択した場合のタイムチャートを示す図、図５は充電選択スイッチ１４ｃにより「常時充電」を選択した場合のタイムチャートを示す図である。   Next, specific processing of the control unit 12 will be described in more detail with reference to the time charts of FIGS. 4 and 5. FIG. 4 is a diagram showing a time chart when “regenerative charging” is selected by the charge selection switch 14c, and FIG. 5 is a diagram showing a time chart when “always charging” is selected by the charge selection switch 14c.

充電選択スイッチ１４ｃにより「回生充電」を選択した場合、図４に示すように、ａ−ｂ間では、アイドリングストップ状態で塵芥収集装置２０が作動しており、この間、キャパシタ２の電圧はキャパシタ２の蓄電量の低下に伴って直線的に低下する。この区間では、塵芥収集装置２０の作動開始から停止まで、キャパシタ２の電圧は、常時充電切換値Ｌ以上を維持しており、制御部１２は回生充電モードとなっている。   When “regenerative charging” is selected by the charge selection switch 14c, as shown in FIG. 4, the dust collecting device 20 is operating in the idling stop state between a and b. It decreases linearly as the amount of electricity stored decreases. In this section, the voltage of the capacitor 2 is constantly maintained at the charge switching value L or more from the start to the stop of the dust collecting device 20, and the control unit 12 is in the regenerative charge mode.

次に、ｃ点でパーキングブレーキが解除されると、アイドリングストップがオフとなり、車両走行エンジン５が駆動される。そして、アクセルがオンとなり、ｅ−ｆ間では車両が加速走行中である。このとき、前述のように回生充電モード継続中であり、アクセルオフセンサ９によりアクセルオフが検出されないので、キャパシタ２への充電は行われない。   Next, when the parking brake is released at the point c, the idling stop is turned off and the vehicle travel engine 5 is driven. Then, the accelerator is turned on, and the vehicle is accelerating during ef. At this time, the regenerative charging mode is continuing as described above, and the accelerator off sensor 9 does not detect the accelerator off, so that the capacitor 2 is not charged.

次のｆ−ｇ間は、車両走行中、アクセルをオフにして定速走行中の区間である。このとき、アクセルオフセンサ９によりアクセルオフが検出されるので、車両走行エンジン５の駆動により発電機６ａに生じる電力が、ＡＶＲ６ｂを通じてキャパシタ２に供給され、充電される。次のｇ−ｈ間は、アクセルオフで減速中の区間であり、同様に、アクセルオフセンサ９によりアクセルオフが検出されるので、発電機６ａに生じる回生電力が、ＡＶＲ６ｂを通じてキャパシタ２に供給され、充電される。   The next f-g is a section in which the accelerator is turned off and the vehicle is traveling at a constant speed while the vehicle is traveling. At this time, since the accelerator off is detected by the accelerator off sensor 9, the electric power generated in the generator 6a by driving the vehicle traveling engine 5 is supplied to the capacitor 2 through the AVR 6b and charged. Between the next gh is a section where the accelerator is off and the vehicle is decelerating. Similarly, since the accelerator off sensor 9 detects the accelerator off, the regenerative power generated in the generator 6a is supplied to the capacitor 2 through the AVR 6b. Will be charged.

次に、ｈ点で車両が停止すると、キャパシタ２への充電も停止される。ｉ点でパーキングブレーキがオンとなり、アイドリングストップもオンとなる。   Next, when the vehicle stops at point h, charging of the capacitor 2 is also stopped. The parking brake is turned on at point i, and the idling stop is also turned on.

次のｊ−ｋ間は、アイドリングストップ状態で塵芥収集装置２０を作動させた区間であり、この区間では、キャパシタ２の電圧はキャパシタ２の蓄電量の低下に伴って直線的に低下する。そして、ｋ点において、塵芥収集装置２０の作動途中でキャパシタ２の電圧が、常時充電切換値Ｌ以下となり、制御部１２は回生充電モードから常時充電モードへと切り換わる。   The next j−k is a section in which the dust collecting device 20 is operated in the idling stop state. In this section, the voltage of the capacitor 2 decreases linearly with a decrease in the charged amount of the capacitor 2. At the point k, the voltage of the capacitor 2 becomes equal to or less than the constant charge switching value L during the operation of the dust collecting device 20, and the control unit 12 switches from the regenerative charge mode to the constant charge mode.

次のｋ−ｌ間は、この常時充電モードへと切り換わった後も塵芥収集装置２０を作動させている区間である。この区間では、常時充電モードに切り換わったと同時に、制御部１２が、アイドリングストップ装置１１による車両走行エンジン５のアイドリングストップをキャンセルし、強制的に車両走行エンジン５を始動する。これにより、発電機６ａが車両走行エンジン５により駆動され、キャパシタ２に充電が行われる。なお、本実施形態においては、塵芥収集装置２０の消費電力の方が発電機６ａによる発電力よりも大きいため、少しずつキャパシタ２の蓄電量は減っており、これに応じてキャパシタ２の電圧も下がっている。   The next kl is a section in which the dust collecting device 20 is operated even after switching to the regular charging mode. In this section, the control unit 12 cancels the idling stop of the vehicle travel engine 5 by the idling stop device 11 and forcibly starts the vehicle travel engine 5 at the same time as switching to the constant charge mode. As a result, the generator 6a is driven by the vehicle travel engine 5, and the capacitor 2 is charged. In this embodiment, since the power consumption of the dust collecting device 20 is larger than the power generated by the generator 6a, the amount of electricity stored in the capacitor 2 is gradually reduced, and the voltage of the capacitor 2 is also correspondingly reduced. It's down.

次のｌ−ｎ間は常時充電モードで塵芥収集装置２０が停止し、車両走行エンジン５がアイドリング状態でキャパシタ２に充電が行われている区間である。そして、ｎ点においてアクセルがオンとなり、ｎ−ｏ間では車両が加速走行中であるが、この区間では前述のｅ−ｆ間と異なり、常時充電モード中であるため、キャパシタ２への充電が行われている。なお、この区間では車両走行エンジン５の回転数がアイドリング状態よりも高い分、単位時間当たりの充電量はｌ−ｎ間よりも大きくなっている。   The next l-n is a section in which the dust collecting device 20 is stopped in the constant charging mode and the capacitor 2 is charged while the vehicle traveling engine 5 is idling. Then, the accelerator is turned on at the point n, and the vehicle is accelerating during the period n-o. Unlike the above-described period ef, the charging of the capacitor 2 is not performed because the vehicle is always in the charging mode. Has been done. Note that in this section, the amount of charge per unit time is larger than that between ln because the rotational speed of the vehicle travel engine 5 is higher than in the idling state.

そして、ｏ点において、キャパシタ２の電圧が回生充電切換値Ｈ以上となると、制御部１２は常時充電モードから回生充電モードへと切り換わる。このとき、アクセルがオンであるため、ｏ−ｐ間ではキャパシタ２への充電が停止している。   When the voltage of the capacitor 2 becomes equal to or higher than the regenerative charge switching value H at the point o, the control unit 12 switches from the constant charge mode to the regenerative charge mode. At this time, since the accelerator is on, charging of the capacitor 2 is stopped between op.

一方、充電選択スイッチ１４ｃにより「常時充電」を選択した場合、パーキングブレーキのオンオフに関わらずアイドリングストップはオフであり、車両走行エンジン５は駆動している。そのため、図５に示すように、ａ’−ｂ’間では、塵芥収集装置２０の作動中もキャパシタ２への充電が行われている。なお、本実施形態においては、電動モータ４の消費電力の方が発電機６ａによる発電力よりも大きいため、少しずつキャパシタ２の蓄電量は減っており、これに応じてキャパシタ２の電圧も下がっている。   On the other hand, when “always charging” is selected by the charge selection switch 14c, the idling stop is off regardless of whether the parking brake is on or off, and the vehicle travel engine 5 is driven. Therefore, as shown in FIG. 5, the capacitor 2 is charged during the operation of the dust collecting device 20 between a ′ and b ′. In this embodiment, since the electric power consumption of the electric motor 4 is larger than the electric power generated by the generator 6a, the amount of electricity stored in the capacitor 2 is gradually reduced, and the voltage of the capacitor 2 is also lowered accordingly. ing.

次のｂ’−ｃ’間は、塵芥収集装置２０が停止し、車両走行エンジン５がアイドリング状態でキャパシタ２を充電している区間である。以下、この充電選択スイッチ１４ｃにより「常時充電」が選択されている場合には、キャパシタ２への充電が継続されている。   The next b'-c 'is a section in which the dust collecting device 20 is stopped and the vehicle traveling engine 5 is charging the capacitor 2 in the idling state. Hereinafter, when “always charging” is selected by the charging selection switch 14c, the charging of the capacitor 2 is continued.

なお、本実施形態では、上述の常時充電モードと回生充電モードとに関わらず、キャパシタ２が満充電であることをトリガとして直流発電装置６の働きをオフにすることはない。このように満充電以降もキャパシタ２を充電しつづけても問題が生じないのは、上述の直流発電装置６（ＡＶＲ６ｂ）の電圧上限制御機能が働くからである。すなわち、直流発電装置６（ＡＶＲ６ｂ）の定格出力電圧をキャパシタ６の所望の満充電電圧に一致させることにより、キャパシタ２が満充電になると平衡状態になるので、キャパシタ２の電圧が設定した満充電電圧以上に上昇するのを防ぐことができる。   In the present embodiment, the function of the DC power generation device 6 is not turned off with the capacitor 2 being fully charged as a trigger regardless of the above-described constant charge mode and regenerative charge mode. The reason why no problem occurs even if the capacitor 2 continues to be charged after full charge is that the voltage upper limit control function of the DC power generator 6 (AVR 6b) described above works. That is, by matching the rated output voltage of the DC power generator 6 (AVR 6b) with a desired full charge voltage of the capacitor 6, the capacitor 2 is in an equilibrium state when it is fully charged. It is possible to prevent the voltage from rising above the voltage.

以上の処理をまとめると以下のようになる。
（Ａ）キャパシタ２への充電タイミング
＜回生充電モードの場合＞
キャパシタ２への充電は、
（１）車速センサ１０がオン
（２）アクセルオフセンサ９がオン
（３）パーキングブレーキセンサ８がオフ
の３条件が揃ったときに行われる。
つまり、車両の加速中には、車両走行エンジン５への負荷を少しでも軽くするため、キャパシタ２への充電は行わない。一方、車両が慣性により定速で走行している際には、キャパシタ２への充電を行う。キャパシタ２を充電するための発電機６ａによる負荷は、車両走行エンジン５の駆動力に比べてそれほど大きくはないため、この定速走行中の充電が可能となっている。また、車両の減速中には、発電機６ａに回生電力が生じるので、この回生電力をキャパシタ２へ充電する。また、車両の停車中には、アイドリング状態で車両走行エンジン５が駆動していても、キャパシタ２への充電は行わない。
＜常時充電モードの場合＞
キャパシタ２への充電は、車両走行エンジン５が駆動して発電機６ａが動作している間、常時行われる。 The above processing is summarized as follows.
(A) Capacitor 2 charging timing <in regenerative charging mode>
Charging capacitor 2 is
(1) The vehicle speed sensor 10 is on (2) the accelerator off sensor 9 is on (3) and the parking brake sensor 8 is off.
That is, during acceleration of the vehicle, the capacitor 2 is not charged in order to reduce the load on the vehicle travel engine 5 as much as possible. On the other hand, when the vehicle is traveling at a constant speed due to inertia, the capacitor 2 is charged. Since the load by the generator 6a for charging the capacitor 2 is not so large as compared with the driving force of the vehicle travel engine 5, charging during this constant speed travel is possible. Further, since regenerative power is generated in the generator 6a during deceleration of the vehicle, the regenerative power is charged in the capacitor 2. Further, while the vehicle is stopped, the capacitor 2 is not charged even if the vehicle travel engine 5 is driven in an idling state.
<In the constant charging mode>
Charging of the capacitor 2 is always performed while the vehicle traveling engine 5 is driven and the generator 6a is operating.

（Ｂ）アイドリングストップのタイミング
＜回生充電モードの場合＞
アイドリングストップの実行とその解除は、例えば、次のように行われる。
・アイドリングストップ実行
パーキングブレーキオン
・アイドリングストップ解除
パーキングブレーキオフ
＜常時充電モードの場合＞
アイドリングストップ機能を停止させる。すなわち、車両が停車してもアイドリングストップは実行されない。 (B) Idling stop timing <In regenerative charging mode>
For example, the idling stop is executed and canceled as follows.
・ Idle stop execution Parking brake on ・ Idling stop release Parking brake off <In case of constant charge mode>
Stop the idling stop function. That is, idling stop is not executed even when the vehicle stops.

（Ｃ）回生充電モードと常時充電モードとの切り換えタイミング
キャパシタ２の電圧には下限値と上限値がある。下限値は、塵芥収集装置２０の駆動用の電動モータ４が動作しなくなる電圧（インバータ装置３のモータドライバが動作しなくなる電圧）である。上限値は、キャパシタ２が満充電となる電圧である。この上限値と下限値との間に回生充電切換値Ｈと常時充電切換値Ｌが設定されている。 (C) Switching timing between regenerative charge mode and constant charge mode The voltage of the capacitor 2 has a lower limit value and an upper limit value. The lower limit value is a voltage at which the electric motor 4 for driving the dust collecting device 20 does not operate (voltage at which the motor driver of the inverter device 3 does not operate). The upper limit value is a voltage at which the capacitor 2 is fully charged. A regenerative charge switching value H and a constant charge switching value L are set between the upper limit value and the lower limit value.

キャパシタ２の電圧が上限値（満充電）の場合、回生充電モードとなっている。キャパシタ２の電圧が上限値（満充電）の状態から塵芥収集装置２０を駆動させた場合、キャパシタ２の電圧は、その蓄電量の低下に伴って直線的に低下する。そして、キャパシタ２の電圧が常時充電切換値Ｌよりも下回ると、回生充電モードから常時充電モードに切り換わる。また、常時充電モードになっている状態でキャパシタ２に充電が行われ、キャパシタ２の電圧が回生充電切換値Ｈよりも上回ると、常時充電モードから回生充電モードに切り換わる。   When the voltage of the capacitor 2 is the upper limit value (full charge), the regenerative charge mode is set. When the dust collecting device 20 is driven from a state in which the voltage of the capacitor 2 is the upper limit value (full charge), the voltage of the capacitor 2 linearly decreases as the amount of stored electricity decreases. When the voltage of the capacitor 2 falls below the constant charge switching value L, the regenerative charge mode is switched to the constant charge mode. In addition, when the capacitor 2 is charged in the constantly charging mode and the voltage of the capacitor 2 exceeds the regenerative charging switching value H, the constantly charging mode is switched to the regenerative charging mode.

以上のように、本実施形態における塵芥車では、通常、電動モータ４を駆動する電力を蓄積するキャパシタ２への充電を、車両走行中の回生エネルギを利用して充電する回生充電モードにより行うが、キャパシタ２の電圧が電動モータ４を作動可能な最低電圧より高い所定の電圧Ｌ以下に低下したときには、常時充電モードに切り換えることで、車両走行エンジン５の駆動エネルギを利用してキャパシタ２に充電し、満充電の電圧より低い所定の電圧Ｈ以上に上昇したときに、回生充電モードに切り換える。したがって、車両走行中の回生エネルギを利用した充電だけではキャパシタ２の充電量が不足するような場合であっても、電動モータ４を駆動するキャパシタ２の電圧が異常に低下することを防止することができ、キャパシタ２の充電量を速やかに満充電とすることが可能となり、車両を停車した際にはキャパシタ２が満充電であるため、車両走行エンジン５を停止させての作業を比較的長時間行うことが可能となる。   As described above, in the garbage truck according to the present embodiment, charging of the capacitor 2 that accumulates electric power for driving the electric motor 4 is normally performed in the regenerative charging mode in which charging is performed using regenerative energy while the vehicle is running. When the voltage of the capacitor 2 falls below a predetermined voltage L higher than the lowest voltage at which the electric motor 4 can be operated, the capacitor 2 is charged using the driving energy of the vehicle travel engine 5 by switching to the constant charging mode. When the voltage rises above a predetermined voltage H lower than the fully charged voltage, the mode is switched to the regenerative charging mode. Therefore, even if the charging amount of the capacitor 2 is insufficient only by charging using regenerative energy while the vehicle is running, the voltage of the capacitor 2 that drives the electric motor 4 is prevented from abnormally decreasing. The charge amount of the capacitor 2 can be quickly fully charged, and when the vehicle is stopped, the capacitor 2 is fully charged. Therefore, the operation of stopping the vehicle travel engine 5 is relatively long. It becomes possible to do time.

また、本実施形態における塵芥車では、パーキングブレーキのオン信号に連動して車両走行エンジン５を停止するアイドリングストップ装置１１を有し、制御部１２が、回生充電モード中はアイドリングストップ装置１１を作動させ、常時充電モード中はアイドリングストップ装置１１を作動させないものであるため、キャパシタ２の電圧が電動モータ４を作動可能な最低電圧より高い所定の電圧Ｌ以下の場合にキャパシタ２の充電を継続させることができる。一方、回生充電モード中にはアイドリングストップ装置１１を作動させるため、満充電の電圧より低い所定の電圧Ｈ以上の場合に車両走行エンジン５を停止して作業中の排気ガスの発生を削減することができる。   Moreover, the garbage truck in this embodiment has the idling stop apparatus 11 which stops the vehicle travel engine 5 in response to the on signal of the parking brake, and the control unit 12 operates the idling stop apparatus 11 during the regenerative charging mode. Since the idling stop device 11 is not operated during the constant charging mode, the charging of the capacitor 2 is continued when the voltage of the capacitor 2 is equal to or lower than a predetermined voltage L higher than the lowest voltage at which the electric motor 4 can be operated. be able to. On the other hand, in order to operate the idling stop device 11 during the regenerative charging mode, the vehicle traveling engine 5 is stopped when the voltage is higher than a predetermined voltage H lower than the fully charged voltage to reduce the generation of exhaust gas during work. Can do.

また、本実施形態における塵芥車では、車両走行エンジン５により駆動される発電機６ａを有し、制御部１２が、回生充電モード中は、車両走行エンジン５のアクセルのオフ時に発電機６ａの出力によりキャパシタ２に充電し、常時充電モード中はアクセルのオンオフに関わらず、発電機６ａの出力によりキャパシタ２に充電するものであるため、回生充電モード中は、アクセルオン時に発電機６ａの負荷を車両走行エンジン５に掛けないようにし、車両走行への影響を少なくすることができる。一方、常時充電モード中は、キャパシタ２の電圧が電動モータ４を作動可能な最低電圧より高い所定の電圧Ｌ以下に低下しているため、アクセルのオンオフに関わらず、発電機６ａの出力によりキャパシタ２に充電することで、キャパシタ２を速やかに満充電とすることができる。   Moreover, the garbage truck in this embodiment has the generator 6a driven by the vehicle travel engine 5, and the control part 12 is the output of the generator 6a when the accelerator of the vehicle travel engine 5 is OFF during the regenerative charge mode. Since the capacitor 2 is charged by the power supply and the capacitor 2 is charged by the output of the generator 6a regardless of whether the accelerator is on or off during the constant charging mode, the load on the generator 6a is not charged when the accelerator is on during the regenerative charging mode. It is possible not to be applied to the vehicle travel engine 5 and to reduce the influence on the vehicle travel. On the other hand, during the constant charge mode, the voltage of the capacitor 2 drops below a predetermined voltage L higher than the lowest voltage at which the electric motor 4 can be operated. Therefore, regardless of whether the accelerator is on or off, the output of the generator 6a By charging 2, the capacitor 2 can be quickly fully charged.

（他の実施形態）
本実施形態では、蓄電装置として電気二重層キャパシタ２を使用していたが、本発明はこれに限らず、種々の蓄電装置を使用してもよい。例えば、蓄電装置としてリチウムイオンキャパシタやニッケル水素バッテリ等のバッテリを使用するのも好ましい。また、蓄電装置は、作業装置専用のものに限らず、ハイブリッド車両の走行用電源と共通の電源として使用してもよい。
また、本実施形態では、アイドリングストップ装置１１を備えていたが、本発明はこれに限らず、アイドリングストップ装置を備えていない車両にも適用可能である。
また、本実施形態では、電動モータ４の消費電力の方が発電機６ａによる発電力よりも大きいものであったが、本発明はこれに限らず、電動モータの消費電力よりも発電機の発電力の方が大きいものとしても好ましい。
また、本実施形態では、キャパシタ２が満充電であることをトリガとした直流発電装置６の働きのオフをしないよう構成したが、本発明はこれに限らない。例えば、モニタ装置によって蓄電装置の電圧を監視し、満充電電圧になったところで制御部から直流発電装置へ出力停止信号を送り、直流発電装置の作動を停止させてもよい。この場合には、より確実な蓄電装置の電圧制御が可能となる。 (Other embodiments)
In the present embodiment, the electric double layer capacitor 2 is used as the power storage device, but the present invention is not limited to this, and various power storage devices may be used. For example, it is also preferable to use a battery such as a lithium ion capacitor or a nickel metal hydride battery as the power storage device. Further, the power storage device is not limited to a dedicated work device, and may be used as a common power source for the hybrid vehicle.
In the present embodiment, the idling stop device 11 is provided. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can also be applied to a vehicle that does not include the idling stop device.
In the present embodiment, the electric power consumption of the electric motor 4 is larger than the electric power generated by the generator 6a. However, the present invention is not limited to this, and the power generation of the generator is higher than the electric power consumption of the electric motor. It is also preferable that the force is greater.
Moreover, in this embodiment, although it comprised so that the function of the direct-current generator 6 triggered by the capacitor 2 being fully charged might not be turned off, this invention is not limited to this. For example, the voltage of the power storage device may be monitored by a monitor device, and when the fully charged voltage is reached, an output stop signal may be sent from the control unit to the DC power generator to stop the operation of the DC power generator. In this case, more reliable voltage control of the power storage device is possible.

本発明の作業車両は、車両走行中の回生エネルギを利用して蓄電装置に回生充電し、この蓄電装置に蓄積された電力を作業装置用動力として利用する車両として有用である。   The work vehicle according to the present invention is useful as a vehicle that regeneratively charges a power storage device using regenerative energy while the vehicle is running, and uses the electric power stored in the power storage device as power for the work device.

１ 電動システム
２ キャパシタ
３ インバータ装置
４ 電動モータ
５ 車両走行エンジン
６ 直流発電装置
６ａ 発電機
６ｂ ＡＶＲ
７ モニタ装置
８ パーキングブレーキセンサ
９ アクセルオフセンサ
１０ 車速センサ
１１ アイドリングストップ装置
１２ 制御部
１３ 車両用バッテリ
１４ 操作部
１４ａ メインスイッチ
１４ｂ 充電状況表示ランプ
１４ｃ 充電選択スイッチ
１４ｄ 操作スイッチ
２０ 塵芥収集装置
２１ 油圧ポンプ
２２ 油圧シリンダ
２３ 油圧モータ
２４ 電磁弁 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric system 2 Capacitor 3 Inverter apparatus 4 Electric motor 5 Vehicle traveling engine 6 DC power generator 6a Generator 6b AVR
DESCRIPTION OF SYMBOLS 7 Monitor apparatus 8 Parking brake sensor 9 Accelerator off sensor 10 Vehicle speed sensor 11 Idling stop apparatus 12 Control part 13 Vehicle battery 14 Operation part 14a Main switch 14b Charging status display lamp 14c Charge selection switch 14d Operation switch 20 Dust collection apparatus 21 Hydraulic pump 22 Hydraulic cylinder 23 Hydraulic motor 24 Solenoid valve

Claims (3)

作業装置と前記作業装置を駆動する電動駆動装置とを備え、車両走行エンジンを停止したまま蓄電装置に蓄積された電力によって前記電動駆動装置を駆動して前記作業装置により作業を行える作業車両であって、
前記蓄電装置の電圧を監視するモニタ装置と、
前記車両走行エンジンのアクセルのオンオフに関わらず、前記車両走行エンジンの駆動エネルギを利用して前記蓄電装置に充電する常時充電モードであり、前記車両走行エンジンのアクセルオンでの加速走行中に関わらず前記蓄電装置に充電する常時充電モードと、前記車両走行エンジンのアクセルのオフ時に車両走行中の回生エネルギを利用して前記蓄電装置に充電する回生充電モードとを有し、前記モニタ装置により監視する前記蓄電装置の電圧が、前記車両走行エンジンを停止させての停車中で前記作業装置の前記電動駆動装置による駆動中に、前記電動駆動装置を作動可能な最低電圧より高い所定の電圧以下に低下したとき、前記車両走行エンジンを強制的に始動して前記常時充電モードに切り換え、満充電の電圧より低い所定の電圧以上に上昇したとき、前記車両走行エンジンのアクセルオンでの加速走行中に関わらず前記回生充電モードに切り換える制御部と
を含む作業車両。 In the work vehicle that can work with and an electric drive unit for driving the working device and the working device, by driving the electric driving device by electric power stored in the power storage device while stopping the vehicle running engine the working device There,
A monitoring device for monitoring the voltage of the power storage device;
Regardless of whether the accelerator of the vehicle travel engine is on or off, the power storage device is charged using the driving energy of the vehicle travel engine , regardless of whether the acceleration of the vehicle travel engine is accelerated or not. There is a constant charge mode for charging the power storage device, and a regenerative charge mode for charging the power storage device using regenerative energy during vehicle travel when the accelerator of the vehicle travel engine is off, and monitoring is performed by the monitor device The voltage of the power storage device drops below a predetermined voltage higher than the lowest voltage at which the electric drive device can be operated while the vehicle driving engine is stopped and the work device is driven by the electric drive device. when the vehicle running engine forcibly start to switching to the constant charging mode, lower predetermined conductive than the voltage of the fully charged When elevated above the work vehicle and a control unit for switching the regenerative charging mode regardless during the acceleration running of the accelerator-on of the vehicle running engine. パーキングブレーキのオン信号に連動して前記車両走行エンジンを停止するアイドリングストップ装置を有し、
前記制御部は、前記回生充電モード中は前記アイドリングストップ装置を作動させ、前記常時充電モード中は前記アイドリングストップ装置を作動させないものである
請求項１記載の作業車両。 An idling stop device for stopping the vehicle travel engine in conjunction with an on signal of a parking brake;
The work vehicle according to claim 1, wherein the control unit operates the idling stop device during the regenerative charging mode and does not operate the idling stop device during the constant charging mode. 前記車両走行エンジンにより駆動される発電機を有し、
前記制御部は、前記回生充電モード中は、前記車両走行エンジンのアクセルのオフ時に前記発電機の出力により前記蓄電装置に充電し、前記常時充電モード中は前記アクセルのオンオフに関わらず、前記発電機の出力により前記蓄電装置に充電するものである
請求項１または２に記載の作業車両。 Having a generator driven by the vehicle travel engine;
The control unit charges the power storage device with an output of the generator when the accelerator of the vehicle travel engine is off during the regenerative charge mode, and the power generation regardless of whether the accelerator is on or off during the constant charge mode. The work vehicle according to claim 1 or 2, wherein the power storage device is charged by an output of a machine.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015147230A1 (en) * 2014-03-27 2015-10-01 ヤンマー株式会社 Industrial vehicle
JP2016007942A (en) * 2014-06-24 2016-01-18 極東開発工業株式会社 Mounted object of working vehicle
CN105492278B (en) * 2015-10-09 2019-07-12 株式会社小松制作所 The control method of working truck and working truck
JP2019507841A (en) * 2016-02-16 2019-03-22 ディベロップメント イフェンコ インコーポレイテッドＤｅｖｅｌｏｐｐｅｍｅｎｔ Ｅｆｆｅｎｃｏ Ｉｎｃ． Idling Stop Fuel Consumption Reduction System with Extended Function for Commercial Vehicles
WO2019116586A1 (en) * 2017-12-15 2019-06-20 日産自動車株式会社 Method and device for controlling hybrid vehicle
CN111572529B (en) * 2019-02-15 2023-06-20 康明斯公司 Architecture and control strategy for mild hybrid vehicles
CN113060030B (en) * 2021-06-03 2021-08-17 中国铁路设计集团有限公司 Fault autonomous charging system and method for intelligent spraying vehicle in beam field

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0775208A (en) * 1993-09-02 1995-03-17 Hino Motors Ltd Working vehicle
JP3175431B2 (en) * 1993-10-15 2001-06-11 トヨタ自動車株式会社 Power generation control device for hybrid electric vehicle
JP2002315105A (en) * 2001-04-12 2002-10-25 Komatsu Ltd Wheel loader
JP3613236B2 (en) * 2001-12-03 2005-01-26 コベルコ建機株式会社 Work machine
JP3740426B2 (en) * 2002-03-07 2006-02-01 日立建機株式会社 Driving device for wheeled work vehicle
JP3951955B2 (en) * 2003-04-10 2007-08-01 トヨタ自動車株式会社 Vehicle travel control device
JP2005009381A (en) * 2003-06-18 2005-01-13 Hitachi Constr Mach Co Ltd Hybrid type construction machine
JP4680769B2 (en) * 2005-12-28 2011-05-11 富士重工業株式会社 Hybrid drive device for work vehicle
JP2007202245A (en) * 2006-01-24 2007-08-09 Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp Start control device of vehicle and vehicle equipped with start control device
JP2008056058A (en) * 2006-08-30 2008-03-13 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Display device of cargo handling vehicle and hybrid cargo handling vehicle equipped with this display device
JP4527138B2 (en) * 2007-07-12 2010-08-18 本田技研工業株式会社 Control device for hybrid vehicle
JP3156582U (en) * 2009-10-23 2010-01-07 株式会社豊田自動織機 Hybrid industrial vehicle
JP5312400B2 (en) * 2010-05-27 2013-10-09 日立建機株式会社 Hybrid wheel loader
JP2012056559A (en) * 2010-08-13 2012-03-22 Honda Motor Co Ltd Hybrid vehicle control device

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