(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記の車両運搬車においては、エンジンを駆動した状態で作業が行われるため、作業中の騒音や排気ガスなど周囲への環境負荷が問題となっている。また、作業中にはエンジンがアイドリング状態となっているが、荷台などの作業装置を作動するのに必要となる出力は、アイドリング状態のエンジン出力よりも小さいため過剰出力となっており、その結果、必要以上に燃料が消費されるという問題があった。
【0005】
本発明の目的は、作業時における周囲への環境負荷の低減と省エネルギー化とを実現する車両運搬車を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、走行用のエンジンと、前記エンジンにPTO装置を介して接続可能な第1油圧ポンプと、電動モータと、前記電動モータに連結された第2油圧ポンプと、前記第1油圧ポンプおよび第2油圧ポンプの双方がコントロールバルブを介して接続可能な作業アクチュエータと、前記作業アクチュエータに対する操作を受け付ける操作手段と、
前記エンジンと第1油圧ポンプとを接続するPTOスイッチと、前記電動モータの駆動を可能とする電動駆動スイッチと、前記操作手段から入力する操作信号に基づいて前記コントロールバルブを切り換えて、前記作業アクチュエータへの作動油の給排を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記PTOスイッチがオンして前記エンジンと第1油圧ポンプとが接続され、かつ、前記電動駆動スイッチがオンして前記電動モータが駆動可能な状態で、前記操作手段から操作信号が入力したとき、前記第1油圧ポンプから吐出された作動油または第2油圧ポンプから吐出された作動油のいずれかを選択して前記作業アクチュエータに導くことを特徴とする。
【0009】
また、本発明は、前記エンジンの駆動状態を検出するエンジン検出手段を備え、前記制御手段は、前記エンジンが駆動停止状態にあり、かつ、前記PTOスイッチおよび電動駆動スイッチの双方がオンしている状態で、前記操作手段から操作信号が入力したとき、前記電動モータを駆動するとともに前記コントロールバルブを切り換えて、前記第2油圧ポンプから吐出された作動油を前記作業アクチュエータに導くことを特徴とする。
【0010】
また、本発明は、前記エンジンの駆動状態を検出するエンジン検出手段を備え、前記制御手段は、前記エンジンが駆動状態にあり、かつ、前記PTOスイッチおよび電動駆動スイッチの双方がオンしている状態で、前記操作手段から操作信号が入力したとき、前記電動モータを駆動することなく前記コントロールバルブを切り換えて、前記第1油圧ポンプから吐出された作動油を前記作業アクチュエータに導くことを特徴とする。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、電動モータを駆動源として作業アクチュエータを作動することができるので、作業中や作業待機中にエンジンを停止することが可能となり、作業時における周囲への環境負荷の低減と省エネルギー化とを実現することができる。しかも、エンジンを駆動源として作業アクチュエータを作動することもできるため、バッテリ切れなどによって電動モータを駆動することができなくなった場合にも、作業を実行することが可能となり、作業効率が低下することもない。
【発明を実施するための形態】
【0013】
図1〜
図3を用いて本発明の第1実施形態について説明する。
図1(a)は車両運搬車の左側面図、
図1(b)は車両運搬車の上面図、
図1(c)は車両運搬車を後方側面図である。
図1に示すように、第1実施形態の車両運搬車Aは、車体1に前輪2および後輪3が支持されており、車両の前方側には運転席を有するキャビン4が設けられている。このキャビン4の車両後方側では、車両の前後方向に延設する左右一対の傾斜フレーム5,5が車体1に支持されており、この傾斜フレーム5,5に対して荷台6がスライド自在に懸架されている。この荷台6の前方側には、ワイヤを繰り入れまたは繰り出しするウインチ7が設けられ、また、荷台6の後方端部には、運搬対象車両を自走によって荷台6に積載する際に、路面と荷台6との段差を解消する道板8が設けられている。
【0014】
次に、
図2を用いて、車両運搬車Aの作動系統について説明する。
車体1には、車両運搬車Aが走行するための駆動源であるエンジンEが設けられている。このエンジンEの出力軸には、PTO装置10が接続されており、このPTO装置10によって第1油圧ポンプP1とエンジンEとが接続されたり、その接続が断たれたりするようになっている。
【0015】
また、エンジンEにはオルタネータ11が接続されており、オルタネータ11によって発電された電力がメインバッテリ12に蓄えられるようになっている。このメインバッテリ12には、サブバッテリチャージャー13を介してサブバッテリ14が接続されており、オルタネータ11からメインバッテリ12に電力供給が行われる際の余剰電流が、サブバッテリ14に蓄えられるようにしている。
【0016】
そして、サブバッテリ14には電動モータMが接続されており、サブバッテリ14からの電力供給によって電動モータMが駆動すると、この電動モータMに連結された第2油圧ポンプP2が作動することとなる。
このように、第1実施形態においては、第1油圧ポンプP1はエンジンEを駆動源とし、第2油圧ポンプP2は電動モータMを駆動源としているが、これら両油圧ポンプP1,P2から吐出された作動油は、いずれも油圧通路20に吐出される。
【0017】
この油圧通路20には、コントロールバルブCVa〜CVcが接続されており、これら全てのコントロールバルブCVa〜CVcが図示の中立位置にあるときに、油圧通路20に吐出された作動油が、タンク通路21を介してタンクTに還流するようになっている。
なお、コントロールバルブCVaは、上記した荷台6を車両の前後方向に移動させる伸縮シリンダ22への作動油の給排を制御し、コントロールバルブCVbは、上記した道板8を格納したり張り出したりする道板用シリンダ23への作動油の給排を制御するものである。また、コントロールバルブCVcは、上記したウインチ7に設けられたウインチ用モータ24への作動油の給排を制御するものである。
【0018】
そして、これら各コントロールバルブCVa〜CVcを切り換え制御するのがコントローラC(本発明の制御手段に相当する)である。このコントローラCは、リモートコントローラRとの間で無線通信可能に構成されており、リモートコントローラRから入力する操作信号に基づいて、各コントロールバルブCVa〜CVcを切り換え制御することとなる。
具体的には、リモートコントローラRは、各アクチュエータに対する操作を受け付ける操作部30(本発明の操作手段に相当する)を備えており、この操作部30から入力する操作信号に基づいて、コントローラCが対応するコントロールバルブCVa〜CVcを切り換え制御する。
【0019】
また、リモートコントローラRには、PTOスイッチ31と電動駆動スイッチ32とが設けられている。これら両スイッチ31,32は、各作業アクチュエータをエンジンEによって作動するのか、それとも電動モータMによって作動するのかを切り換えるためのものである。
具体的には、コントローラCは、PTOスイッチ31がON操作されると、エンジンEと第1油圧ポンプP1とを接続するようにPTO装置10を制御し、PTOスイッチ31がOFF操作されると、エンジンEと第1油圧ポンプP1との接続を断接するようにPTO装置10を制御する。
【0020】
また、コントローラCは、電動駆動スイッチ32がON操作されると、サブバッテリ14と電動モータMとの接続回路上に設けられた電力供給許可スイッチ32aをONする(閉じる)とともに、電動駆動スイッチ32がOFF操作されると、上記の電力供給許可スイッチ32aをOFFする(開く)。
ただし、電力供給許可スイッチ32aがONされただけでは電動モータMが駆動することはなく、電力供給許可スイッチ32aと、この電力供給許可スイッチ32aとは別に設けられたモータ駆動スイッチ33との双方がONした場合にのみ、サブバッテリ14から電動モータMに電力が供給されることとなる。なお、このモータ駆動スイッチ33は、コントロールバルブCVa〜CVcを切り換える操作信号が操作部30から入力したことを条件としてONされる。したがって、電力供給許可スイッチ32aがONした状態というのは、電動モータMが駆動可能な状態になったことを意味しているに過ぎず、電動モータMの駆動状態を示すものではない。
【0021】
なお、図中符号40は、エンジンEが駆動状態にあるのか、それとも駆動停止状態にあるのかを検出するエンジン検出センサであり、このエンジン検出センサ40によって検出されるエンジンEの状態がコントローラCに入力するようになっている。
【0022】
次に、操作部30から作業アクチュエータを作動する操作信号が入力した場合のコントローラCの処理について、
図3を用いて説明する。
【0023】
まず、エンジンEが駆動停止状態にあるときに、コントロールバルブCVa〜CVcのいずれかを切り換える操作信号がリモートコントローラRから入力した場合のコントローラCの処理について説明する。
コントローラCは、操作信号が入力したときにエンジンEが駆動停止状態であると判定すると(ステップS1のNO)、電動駆動スイッチ32がONしているか否かを判定する(ステップS2)。その結果、電動駆動スイッチ32がONしていると判定した場合(ステップS2のYES)には、コントローラCは、モータ駆動スイッチ33をONして電動モータMを駆動する(ステップS3)とともに、コントロールバルブCVa〜CVcのいずれかを切り換える(ステップS4)。これにより、電動モータMの出力によって第2油圧ポンプP2が駆動することとなり、当該第2油圧ポンプP2から吐出する作動油によって、所望の作業アクチュエータが作動することとなる。
なお、電動駆動スイッチ32がOFFしている場合(ステップS2のNO)には、操作信号の入力を無視して、そのまま当該処理を終了する。
【0024】
一方、エンジンEの駆動中に、コントロールバルブCVa〜CVcのいずれかを切り換える操作信号がリモートコントローラRから入力した場合のコントローラCの処理は以下のとおりである。
すなわち、コントローラCは、操作信号が入力したときにエンジンEが駆動中であると判定すると(ステップS1のYES)、PTOスイッチ31がONしているか否かを判定する(ステップS5)。その結果、PTOスイッチ31がONしていると判定した場合(ステップS5のYES)には、コントローラCは、コントロールバルブCVa〜CVcのいずれかを切り換える(ステップS4)。これにより、エンジンEの出力によって駆動する第1油圧ポンプP1から所望の作業アクチュエータに作動油が導かれることとなる。
【0025】
また、コントローラCに操作信号が入力したときに、エンジンEは駆動しているが(ステップS1のYES)、PTOスイッチ31はOFFしている場合(ステップS5のNO)には、コントローラCは、電動駆動スイッチ32がONしているか否かを判定する(ステップS2)。
そして、電動駆動スイッチ32がONしていると判定した場合(ステップS2のYES)には、電動モータMを駆動する(ステップS3)とともに、コントロールバルブCVa〜CVcのいずれかを切り換える(ステップS4)。これに対して、PTOスイッチ31および電動駆動スイッチ32の双方がOFFしている場合(ステップS2のNO)には、操作信号の入力を無視して、そのまま当該処理を終了する。
【0026】
以上のように、第1実施形態によれば、エンジンEのみならず電動モータMを駆動源としても作業アクチュエータを作動することができるので、作業中や作業待機中にエンジンEを停止することが可能となり、作業時における周囲への環境負荷の低減と省エネルギー化とを実現することができる。しかも、サブバッテリ14がバッテリ切れを生じたとしても、エンジンEの出力によって作業を実行することが可能となるため、作業効率が低下することもない。
【0027】
また、第1実施形態によれば、第1油圧ポンプP1および第2油圧ポンプP2の双方から同時に作業アクチュエータに作動油が導かれてしまうことがなく、常に、両油圧ポンプP1,P2のいずれか一方からのみ作業アクチュエータに作動油が導かれる。これにより、各作業装置の作動速度にばらつきが生じるおそれがなくなり、荷台6や道板8などがストロークエンドに到達したときの衝撃や衝突音が大きくなることもない。
【0028】
また、第1実施形態によれば、PTOスイッチ31および電動駆動スイッチ32の双方がONしている場合に、エンジンEと電動モータMとのいずれを駆動源とするかが、エンジンEの駆動状況に応じて選択されることとなる。
つまり、両スイッチ31,32がONしている場合に、エンジンEが駆動中であれば、エンジンEの出力によって作業アクチュエータ22〜24が作動する。エンジンEが駆動したままの状態で操作を行う場合、オペレータにはエンジンEの出力によって作業を行う意思があるのが通常である。したがって、両スイッチ31,32がONしている場合に、エンジンEが駆動中であれば、エンジンEの出力によって作業を実現するようにすることで、オペレータに違和感を与えることなく、即座に作業を開始することが可能となる。
【0029】
一方で、エンジンEが駆動停止状態にあるときに操作を行う場合には、オペレータは電動モータMの出力によって作業を行う意思があると考えられる。したがって、両スイッチ31,32がONしている場合に、エンジンEが駆動停止状態であれば、電動モータMの出力によって作業を実現するようにすることで、上記と同様に、オペレータに違和感を与えることなく、即座に作業を開始することが可能となる。
【0030】
なお、上記第1実施形態においては、エンジンEが駆動停止状態にあり、かつ、両スイッチ31,32がONしている場合に、電動モータMの出力によって作業を行うことによって、作業終了後にPTOスイッチ31をOFFし忘れてしまうおそれがある。PTOスイッチ31がONされたままの状態、すなわちエンジンEにPTO装置10が接続されたままの状態で車両を走行してしまうと、エンジンEの高出力によってPTO装置10が損傷してしまう。そこで、例えば、
図3のステップS2とステップS3との間において、PTOスイッチ31がONしていることをオペレータに報知することがより望ましい。
【0031】
次に、
図4を用いて本発明の第2実施形態について説明する。なお、この第2実施形態では、操作部30を操作した際にコントローラCが実行する処理のみが上記第1実施形態と異なり、他の構成は全て上記第1実施形態と同じである。したがって、ここではコントローラCが実行する処理について説明するとともに、上記第1実施形態と同様の構成については上記と同様の符号を付して説明する。
【0032】
この第2実施形態においては、PTOスイッチ31と電動駆動スイッチ32との双方がONしている場合に、必ずエンジンEの出力を優先して作業を行うようにコントローラCが制御するものである。
【0033】
具体的には、両スイッチ31,32がONしている状態で操作部30から操作信号が入力すると、コントローラCは、PTOスイッチ31がONしていると判定する(ステップS11のYES)。そして、コントローラCは、エンジンEが駆動中であるか否かを判定する(ステップS15)とともに、エンジンEが駆動中である場合には、コントロールバルブCVを切り換える(ステップS14)。これにより、エンジンEの出力によって第1油圧ポンプP1から作業アクチュエータ22〜24に作動油が導かれ、作業が行われることとなる。一方で、エンジンEが駆動停止状態である場合(ステップS15のNO)には、そのまま当該処理を終了する。このように、エンジンEが駆動停止状態にある場合には、作業が開始されないため、これをもってオペレータにエンジンEを駆動するように、または、PTOスイッチ31のOFF操作を促す報知がなされることとなる。
【0034】
また、電動駆動スイッチ32のみがONしている状態で操作部30から操作信号が入力した場合には、コントローラCは、電動モータMを駆動する(ステップS13)とともに、コントロールバルブCVを切り換える(ステップS14)。これにより、電動モータMの出力によって第2油圧ポンプP2が駆動するとともに、当該第2油圧ポンプP2から作業アクチュエータ22〜24に作動油が導かれて作業が行われることとなる。
【0035】
以上のように、この第2実施形態によっても、両油圧ポンプP1,P2の双方から作業アクチュエータに作動油が導かれることがなく、上記第1実施形態と同様の効果を実現することが可能である。
なお、この第2実施形態においては、PTOスイッチ31がONしており、エンジンEが駆動停止状態である場合には、作業が開始されないように設計している。しかしながら、例えば、ステップS15においてNOと判定された場合には、コントローラCがエンジンEを強制的に駆動した後に、コントロールバルブCVを切り換えるようにしても構わない。
【0036】
上記各実施形態における荷台6、ウインチ7および道板8が本発明の作業装置に相当し、これらの作業装置を作動する伸縮シリンダ22、道板用シリンダ23およびウインチ用モータ24が本発明の作業アクチュエータに相当するものである。ただし、荷台6、ウインチ7および道板8の全てを本発明の作業装置とする必要はなく、例えば、荷台6のみをエンジンEと電動モータMとの双方を駆動源とし、ウインチ7や道板8は電動モータMのみを駆動源としてもよい。この場合には、荷台6のみが本発明の作動装置となり、伸縮シリンダ22が本発明の作業アクチュエータとなる。
また、第1実施形態においては、第1油圧ポンプP1および第2油圧ポンプP2を設ける構成としたが、エンジンと電動モータとを1つの油圧ポンプに対して接続可能に構成してもよい。