特許 6285246 ミキサ車、制御装置およびミキサドラムの回転制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6285246

(24)【登録日】2018年2月9日

(45)【発行日】2018年2月28日

(54)【発明の名称】ミキサ車、制御装置およびミキサドラムの回転制御方法

(51)【国際特許分類】

   B60P 3/16 20060101AFI20180215BHJP

   B28C 5/42 20060101ALI20180215BHJP

【ＦＩ】

   B60P3/16 A

   B28C5/42

【請求項の数】4

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2014-71383(P2014-71383)

(22)【出願日】2014年3月31日

(65)【公開番号】特開2015-193289(P2015-193289A)

(43)【公開日】2015年11月5日

【審査請求日】2016年12月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000929

【氏名又は名称】ＫＹＢ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104215

【弁理士】

【氏名又は名称】大森 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100117330

【弁理士】

【氏名又は名称】折居 章

(74)【代理人】

【識別番号】100123733

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 大樹

(74)【代理人】

【識別番号】100160989

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 正好

(74)【代理人】

【識別番号】100168181

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 哲平

(74)【代理人】

【識別番号】100168745

【弁理士】

【氏名又は名称】金子 彩子

(74)【代理人】

【識別番号】100170346

【弁理士】

【氏名又は名称】吉田 望

(74)【代理人】

【識別番号】100176131

【弁理士】

【氏名又は名称】金山 慎太郎

(72)【発明者】

【氏名】吉田 尚弘

(72)【発明者】

【氏名】瀧野 慎介

【審査官】 北中 忠

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−３０１８０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−２５３４１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２０１１２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５１２１４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０４２４３９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｐ ３／１６

Ｈ０２Ｐ ７／００、 ７／０３−７／３４７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンと、前記エンジンの動力によって発電する発電機と、前記エンジンを制御する制御部と、ミキサドラムと、を有する車体部と、
前記ミキサドラムを回転させる液圧モータと、前記エンジンの動力で駆動され前記液圧モータへ液体を供給する第１の液圧ポンプと、を有する第１の駆動回路と、
前記発電機の出力を蓄電する蓄電池と、前記蓄電池による放電で駆動される電動モータと、前記電動モータで駆動され前記液圧モータへ液体を供給する第２の液圧ポンプと、前記制御部からアイドリングストップ信号を受信したときに前記蓄電池の充電量を検出し、前記充電量が、前記ミキサドラムを所定の回転数で回転させるための基準電力に相当する電力を出力する充電量である所定値を超えているか否かを判定し、前記充電量が前記所定値を超えている場合は、前記充電量が高いほど低いデューティ比で前記蓄電池をパルス放電させ、前記充電量が前記所定値以下の場合は前記蓄電池を連続放電させる放電制御部と、を有する第２の駆動回路と
を具備するミキサ車。

【請求項2】

請求項１に記載のミキサ車であって、
前記放電制御部は、前記充電量が前記所定値を超えている場合は、前記基準電力に相当する出力が得られるデューティ比で前記蓄電池をパルス放電させる
ミキサ車。

【請求項3】

エンジンの動力によって発電する発電機と、前記エンジンを制御する制御部と、ミキサドラムを回転させる液圧モータと、前記発電機の出力を蓄電する蓄電池と、前記蓄電池による放電で駆動される電動モータと、前記電動モータで駆動され前記液圧モータへ液体を供給する液圧ポンプと、を有するミキサ車に搭載される制御装置であって、
前記制御部からアイドリングストップ信号を受信可能な受信部と、
前記蓄電池の充電量を検出する検出部と、
前記アイドリングストップ信号を受信したときに、検出された前記蓄電池の充電量が、前記ミキサドラムを所定の回転数で回転させるための基準電力に相当する電力を出力する充電量である所定値を超えているか否かを判定し、前記充電量が前記所定値を超えている場合は、前記充電量が高いほど低いデューティ比で前記蓄電池をパルス放電させ、前記充電量が前記所定値以下の場合は前記蓄電池を連続放電させるコントローラと
を具備する制御装置。

【請求項4】

ミキサ車のアイドリングストップ時に、蓄電池による放電で電動モータを駆動し、前記電動モータの出力でミキサドラムを所定の回転数で回転させるミキサドラムの回転制御方法であって、
前記蓄電池の充電量が、前記ミキサドラムを前記所定の回転数で回転させるための基準電力に相当する電力を出力する所定の充電量を超えているか否かを判定し、
前記充電量が前記所定の充電量を超えている場合は、前記基準電力に相当する出力が得られるデューティ比で前記蓄電池をパルス放電させ、
前記充電量が前記所定の充電量以下の場合は、前記蓄電池を連続放電させる
ミキサドラムの回転制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、停車時においてエンジンを停止させるアイドリングストップ機能を備えたミキサ車および当該ミキサ車に搭載される制御装置ならびにミキサドラムの回転制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

騒音の低減あるいは燃費の改善を目的として、信号待ち等の停車時においてエンジンを停止させる車両のアイドリングストップ機能が知られている。アイドリングストップ機能は、現在、主として乗用車等の普通車両に搭載されているが、近年においては、工事用車両等の特殊車両を対象としたアイドリングストップシステムの開発が進められている。

【0003】

例えば、生コンクリートを建設現場へ搬送するミキサ車は、生コンクリートを排出するまでは常にミキサドラムを回転させる必要があり、その駆動源としては、ミキサ車のエンジンを用いるのが一般的である。具体的には、エンジンの回転動力を油圧ポンプへ伝達し、油圧ポンプから吐出される圧油を油圧モータへ供給してこれを駆動し、油圧モータの回転でミキサドラムを回転駆動するようにしている。このため、従来のミキサ車は、建設現場が住宅地近辺にあるときのエンジンの騒音、トンネル内工事での排気ガス、信号待ちや渋滞によるアイドリング運転時の排気ガスや騒音等、環境面での問題が指摘されていた。

【0004】

そこで近年、エンジン停止時にもドラムを回転させることができるミキサ車が提案されている。例えば特許文献１には、エンジンによって駆動される発電装置と、発電装置の出力を蓄電する蓄電装置と、蓄電装置に蓄電された電力によって駆動される電動機と、電動機の出力によって駆動される第２の油圧ポンプと、エンジン停止時に電動機および第２の油圧ポンプによって油圧モータを駆動してドラムを回転させるように制御する制御装置と、を備えたミキサ車が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００３−３０１８０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

一般に、蓄電装置に用いられる二次電池は、充電量（ＳＯＣ：State of charge）に応じて放電特性が変化するという特性を有する。したがって、エネルギ密度が高く、高い電圧が得られるリチウムイオン電池等の二次電池をエンジン停止時におけるミキサドラムの回転電力源として用いると、充電量が高い状態では必要以上の回転数でミキサドラムが回転する場合があり、無駄なエネルギを消費することになる。

【0007】

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、エンジン停止時におけるミキサドラムの回転電力の省エネルギ化を実現することができるミキサ車、制御装置およびミキサドラムの回転制御方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係るミキサ車は、車体部と、第１の駆動回路と、第２の駆動回路とを具備する。
上記車体部は、エンジンと、上記エンジンの動力によって発電する発電機と、上記エンジンを制御する制御部と、ミキサドラムと、を有する。
上記第１の駆動回路は、上記ミキサドラムを回転させる液圧モータと、上記エンジンの動力で駆動され上記液圧モータへ液体を供給する第１の液圧ポンプと、を有する。
上記第２の駆動回路は、上記発電機の出力を蓄電する蓄電池と、上記蓄電池による放電で駆動される電動モータと、上記電動モータで駆動され上記液圧モータへ液体を供給する第２の液圧ポンプと、放電制御部と、を有する。上記放電制御部は、上記制御部からアイドリングストップ信号を受信したときに上記蓄電池の充電量を検出し、上記充電量が所定値を超えている場合は、上記充電量が高いほど低いデューティ比で上記蓄電池をパルス放電させる。

【0009】

上記ミキサ車は、走行中等のエンジン駆動時には第１の駆動回路によってミキサドラムを回転させ、停車中等のアイドリングストップ時には第２の駆動回路によってミキサドラムを回転させる。

【0010】

ここで、第２の駆動回路において、放電制御部は、アイドリングストップ信号を受信したときに蓄電池の充電量を検出し、上記充電量が所定値を超えている場合は、上記充電量が高いほど低いデューティ比で蓄電池をパルス放電させるように構成されている。これにより、蓄電池の充電量が大きい場合でも必要以上に蓄電池を放電させる必要がなくなり、ミキサドラムの回転動力の省エネルギ化を図ることが可能となる。

【0011】

上記所定値は特に限定されず、典型的には、ミキサドラムを目的とする回転数で回転させるのに必要な電力を出力することが可能な適宜の値に設定される。アイドリングストップ時におけるミキサドラムの回転数は特に限定されず、例えば、走行時（エンジン駆動時）におけるミキサドラムの回転数よりも低い回転数に設定される。

【0012】

すなわち上記ミキサ車において、上記所定値は、アイドリングストップ時において上記ミキサドラムを所定の回転数で回転させるための基準電力に相当する電力を出力する充電量とされる。上記放電制御部は、上記充電量が上記所定値を超えている場合は、上記基準電力に相当する出力が得られるデューティ比で上記蓄電池をパルス放電させる。これにより蓄電池が上記基準電力を超える出力で放電することを防止し、ミキサドラムの回転動力の省エネルギ化を実現することができる。

【0013】

一方、蓄電池の充電量が上記所定値以下の場合には、上記放電制御部は、上記蓄電池を連続放電させるように構成されてもよい。これにより、ミキサドラムを上記所定の回転数あるいはそれ以下の回転数で回転させることができる。

【0014】

上記蓄電池には、典型的には、リチウムイオンバッテリが用いられる。これに限られず、ミキサドラムを所定時間、所定以上の回転数で回転させることが可能な出力特性を有する適宜の二次電池が適用可能である。

【0015】

本発明の一形態に係る制御装置は、エンジンの動力によって発電する発電機と、上記エンジンを制御する制御部と、ミキサドラムを回転させる液圧モータと、上記発電機の出力を蓄電する蓄電池と、上記蓄電池による放電で駆動される電動モータと、上記電動モータで駆動され上記液圧モータへ液体を供給する液圧ポンプと、を有するミキサ車に搭載される制御装置であって、受信部と、検出部と、コントローラとを具備する。
上記受信部は、上記制御部からアイドリングストップ信号を受信可能に構成される。
上記検出部は、上記蓄電池の充電量を検出する。
上記コントローラは、上記アイドリングストップ信号を受信したときに、検出された上記蓄電池の充電量が所定値を超えているか否かを判定し、上記充電量が上記所定値を超えている場合は、上記充電量が高いほど低いデューティ比で上記蓄電池をパルス放電させる。

【0016】

本発明の一形態に係るミキサドラムの回転制御方法は、ミキサ車のアイドリングストップ時に、蓄電池による放電で電動モータを駆動し、上記電動モータの出力でミキサドラムを所定の回転数で回転させるミキサドラムの回転制御方法であって、上記蓄電池の充電量が、上記ミキサドラムを上記所定の回転数で回転させるための基準電力に相当する電力を出力する所定の充電量を超えているか否かを判定することを含む。
上記充電量が上記所定の充電量を超えている場合は、上記基準電力に相当する出力が得られるデューティ比で上記蓄電池がパルス放電させられる。
一方、上記充電量が上記所定の充電量以下の場合は、上記蓄電池は連続放電させられる。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、エンジン停止時におけるミキサドラムの回転電力の省エネルギ化を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の一実施形態に係るミキサ車を示す概略側面図である。

【図2】上記ミキサ車におけるミキサドラムの駆動回路を示す概略構成図である。

【図3】上記ミキサ車に搭載された放電制御部の機能ブロック図である。

【図4】上記ミキサ車の第２の駆動回路における蓄電池の充電量（ＳＯＣ）とそのパルス放電制御におけるデューティ比との関係の一例を示す図である。

【図5】上記蓄電池の放電制御の例を説明する図である。

【図6】上記放電制御部の動作を説明するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。

【0020】

図１は、本発明の一実施形態に係るミキサ車を示す概略側面図である。図２は、上記ミキサ車におけるミキサドラムの駆動回路を示す概略構成図である。

【0021】

［ミキサ車の全体構成］
ミキサ車１００は、モルタルやレディミクストコンクリート等（以下、「生コン」という。）を生コン工場から工事現場まで運搬するミキサドラム１を有する。ミキサドラム１は、ミキサ車１００の架台２に回転自在に設置される。ミキサ車１００は、生コンを運搬するに当たり、生コンの品質劣化および固化を防止するために、ミキサドラム１を正回転させてミキサドラム１内に取り付けられた螺旋状の複数のブレードで生コンを撹拌する。また、ミキサ車１００は、ミキサドラム１を逆回転させることでミキサドラム１内の生コンを排出し、コンクリート打設箇所へ供給する。

【0022】

図１および図２に示すようにミキサ車１００は、車体部１０を有する。車体部１０は、ミキサドラム１、架台２、エンジン３、発電機４、第１のバッテリ５、制御部６、キャビン７等を含む。

【0023】

エンジン３は、ミキサ車１００の動力源であり、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン等の内燃機関で構成される。発電機４は、エンジンの回転動力によって発電し、発電した電力を第１のバッテリ５および後述する第２のバッテリ２１へ供給する。発電機４は１台に限られず、複数台備えられてもよい。この場合、複数の発電機で第１および第２のバッテリ５，２１が充電されてもよいし、バッテリ毎に発電機が割り当てられてもよい。

【0024】

第１のバッテリ５は、発電機４の出力（電力）を蓄電し、車体部１０における電装系の電力源として用いられる。第１のバッテリ５は、例えば、２Ｖの単位セルを１２個直列に接続した定格２４Ｖの鉛蓄電池が用いられる。

【0025】

制御部６は、典型的にはコンピュータで構成され、エンジン３の点火制御のほか、ミキサ車１００の電装部品を電気的に制御する。

【0026】

また、制御部６は、ミキサ車１００が信号待ち等で停車した際、所定の条件下においてエンジン３の駆動を停止させるアイドリングストップ機能を実行する。所定の条件は適宜設定され、典型的には、アクセルペダルやブレーキペダル、サイドブレーキ（駐車ブレーキ）等の操作状態が参照される。制御部６は、アイドリングストップ機能を実行する際、第２の駆動回路５２へアイドリングストップ信号を送信するように構成される。

【0027】

ミキサ車１００においては、生コンを排出するまでは常にミキサドラム１を回転させる必要がある。そこで、ミキサ車１００は、ミキサドラム１の駆動回路として、エンジン駆動時に稼動する第１の駆動回路５１と、エンジン停止時に稼動する第２の駆動回路５２とを備える。

【0028】

第１の駆動回路５１は、その駆動源に、ミキサ車１００のエンジン３が用いられる。第１の駆動回路５１は、ＰＴＯ（Power Take Off）を介してエンジン３の回転動力を第１の油圧ポンプ１１（第１の液圧ポンプ）へ伝達し、第１の油圧ポンプ１１から吐出される圧油（液体）を油圧モータ１２（液圧モータ）へ供給してこれを駆動し、油圧モータ１２の回転でミキサドラム１を回転駆動する。

【0029】

第２の駆動回路５２は、その駆動源に、第２のバッテリ２１が用いられる。第２の駆動回路５２は、第２のバッテリ２１の放電出力で電動モータ２２を駆動し、電動モータ２２の回転動力を第２の油圧ポンプ２３（第２の液圧ポンプ）へ伝達する。第２の油圧ポンプ２３は圧油を油圧モータ１２へ供給してこれを駆動し、油圧モータ１２の回転でミキサドラム１を回転駆動する。

【0030】

［第１の駆動回路］
続いて、第１の駆動回路５１の詳細について説明する。

【0031】

第１の駆動回路５１は、第１の油圧ポンプ１１と、油圧モータ１２と、第１の制御弁１３とを有する。第１の制御弁１３は、第１の油圧ポンプ１１と油圧モータ１２との間に配置され、油圧モータ１２と第１の制御弁１３との間には油圧回路１４が構成される。

【0032】

第１の油圧ポンプ１１は、エンジン３の動力で駆動され、油圧モータ１２へ圧油を供給する。油圧モータ１２は、第１の油圧ポンプ１１から圧油の供給を受けてミキサドラム１を回転させる。

【0033】

第１の制御弁１３は、第１の油圧ポンプ１１から油圧回路１４への圧油の供給およびその遮断、ならびに油圧回路１４における圧油の供給方向を切り替える。第１の制御弁１３は、Ａ位置と、Ｂ位置と、Ｃ位置とを有する３位置４ポートの電磁切替弁で構成され、上記各位置は、制御部６から送信される制御信号に基づいて切り替えられる。

【0034】

具体的に、第１の制御弁１３は、ミキサドラム１を正方向に回転させるときはＡ位置に切り替えられ、ミキサドラムを逆方向に回転させるときはＣ位置に切り替えられる。また、第１の制御弁１３は、第１の油圧ポンプ１１から油圧モータ１２への圧油の供給を遮断するときはＢ位置へ切り替えられる。

【0035】

なお図示せずとも、油圧回路１４には、所定以上の油圧が発生したときに開弁するリリーフ弁や、圧油の供給方向を規制するチェック弁等が適宜の位置に設けられてもよい。また図示せずとも、油圧モータ１２とミキサドラム１との間に減速機が設置されてもよい。

【0036】

［第２の駆動回路］
第２の駆動回路５２は、第２のバッテリ２１と、電動モータ２２と、第２の油圧ポンプ２３と、第２の制御弁２４と、放電制御部２５とを有する。

【0037】

第２の駆動回路５２は、単一のユニット構造を有してもよい。この場合、第２の駆動回路５２は、架台２上の適宜の位置に設置され、例えば図１に示すようにキャビン７と油圧モータ１２との間に設置される。

【0038】

第２のバッテリ２１は、発電機４の出力（電力）を蓄電する蓄電池で構成され、電動モータ２２の電力源として用いられる。第２のバッテリ２１は、充放電可能な二次電池であれば特に限定されず、本実施形態では、３．７Ｖの単位セルを７個直列に接続した定格２５．９Ｖのリチウムイオンバッテリが用いられる。

【0039】

電動モータ２２は、第２のバッテリ２１の出力で駆動され、例えば、直流（ＤＣ）モータで構成される。電動モータ２２は、後述するように、放電制御部２５が上記アイドリングストップ信号を受信したときに、放電制御部２５により放電制御された第２のバッテリ２１の出力によって駆動される。

【0040】

第２の油圧ポンプ２３は、電動モータ２２で駆動される。第２の油圧ポンプ２３は、タンク２６に貯留された作動油を吸引し、油圧回路１４へ圧油を供給する。第２の油圧ポンプ２３から吐出される圧油量は、電動モータ２２の出力（回転数）によって制御される。第２の油圧ポンプ２３は、油圧回路１４において、油圧モータ１２を正方向に回転させる方向に圧油を循環させる。

【0041】

第２の制御弁２４は、第２の油圧ポンプ２３と油圧回路１４との間に配置される。第２の制御弁２４は、第２の油圧ポンプ２３から油圧回路１４への圧油の供給およびその遮断を切り替える。第２の制御弁２４は、Ｄ位置と、Ｅ位置とを有する２位置４ポート電磁切替弁で構成され、上記各位置は、制御部６から送信される制御信号に基づいて切り替えられる。

【0042】

具体的に、第２の制御弁２４は、エンジン３の駆動時はＤ位置に切り替えられ、第２の油圧ポンプ２３と油圧回路１４との間を遮断する。一方、第２の制御弁２４は、後述するように、放電制御部２５がアイドリングストップ信号を受信したときにＥ位置へ切り替えられるように構成される。Ｅ位置では、第２の油圧ポンプ２３と油圧回路１４との間を連通させ、油圧モータ１２を正方向に回転させる方向に油圧回路１４とタンク２６との間で圧油を循環させる。

【0043】

放電制御部２５は、制御部６からアイドリングストップ信号を受信したときに、第２のバッテリ２１の充電量を検出し、上記充電量に応じて第２のバッテリ２１の放電を制御するように構成される。

【0044】

図３は、放電制御部２５の機能ブロック図である。

【0045】

放電制御部２５は、受信部２５１と、検出部２５２と、出力調整部２５３と、コントローラ２５４とを有する。放電制御部２５は、第２の駆動回路５２の動作を制御する制御装置として構成される。

【0046】

受信部２５１は、車体部１０の制御部６と電気的に接続されており、制御部６からアイドリングストップ信号を受信することが可能に構成される。受信部２５１は、制御部６と有線で接続されているが、無線で接続されてもよい。

【0047】

検出部２５２は、第２のバッテリ２１の充電状態を検出することが可能に構成される。本実施形態において検出部２５２は、第２のバッテリ２１の充電量（ＳＯＣ：State of Charge）を検出する。充電量は、第２のバッテリ２１の満充電状態（あるいは初期容量）を１００％としたときの残容量であり、電流積算によって測定されてもよいし、予め取得したバッテリ２１のＩ−Ｖ特性データに基づいて判定されてもよい。

【0048】

出力調整部２５３は、第２のバッテリ２１と電動モータ２２との間に配置され、第２のバッテリ２１の放電出力を調整することが可能に構成される。本実施形態において出力調整部２５３は、複数のＦＥＴ（Field Effect Transistor）等のスイッチング素子を有し、コントローラ２５４において決定された所定のデューティ比で第２のバッテリ２１の放電出力（電圧）をパルス幅変調（ＰＷＭ：Pulse Width Modulation）する。

【0049】

コントローラ２５４は、受信部２５１を介してアイドリングストップ信号を受信したとき、検出部２５２を介して第２のバッテリ２１の充電量を取得する。そしてコントローラ２５４は、第２のバッテリ２１の充電量が所定値を超えているか否かを判定し、充電量が所定値を超えている場合は、当該充電量に応じたデューティ比を決定する。

【0050】

具体的に、コントローラ２５４は、第２のバッテリ２１の充電量が所定値を超えているときは、当該充電量が高いほど低いデューティ比で第２のバッテリ２１が放電するように出力調整部２５３を制御する。本実施形態においてコントローラ２５４は、第２のバッテリ２１の充電量が上記所定値を超える場合には、上記所定値における放電出力で第２のバッテリ２１が放電するように出力調整部２５３を制御する。

【0051】

上記所定値は特に限定されず、典型的には、ミキサドラム１を目的とする回転数で回転させるのに必要な電力を出力することが可能な適宜の値に設定される。

【0052】

この場合、上記所定値は、アイドリングストップ時においてミキサドラム１を所定の回転数で回転させるための基準電力に相当する電力を出力する充電量とされる。コントローラ２５４は、上記充電量が上記所定値を超えている場合は、上記基準電力に相当する出力が得られるデューティ比で第２のバッテリ２１をパルス放電させる。

【0053】

アイドリングストップ時におけるミキサドラム１の回転数は特に限定されず、例えば、走行時におけるミキサドラム１の回転数よりも低い回転数に設定されてもよい。本実施形態では、エンジン駆動時は第１の回転数（例えば、毎分２回転）でミキサドラム１を回転させ、アイドリングストップ時は第２の回転数（例えば、毎分０．８〜１回転）でミキサドラム１を回転させる。

【0054】

デューティ比の制御範囲は特に限定されず、本実施形態では第２のバッテリ２１の充電量（ＳＯＣ）が５０％以上１００％以下の範囲でデューティ比が調整される。図４に、第２のバッテリ２１の充電量（ＳＯＣ）とそのパルス放電制御におけるデューティ比との関係の一例を示す。

【0055】

図４に示すように、放電制御部２５は、第２のバッテリ２１の充電量（ＳＯＣ）が５０％を超える場合に、第２のバッテリ２１をパルス放電させるように構成されている。これにより第２のバッテリ２１が上記基準電力を超える出力で放電することを防止し、ミキサドラム１の回転動力の省エネルギ化を実現することができる。本例の場合、上記所定値は充電量５０％であり、上記基準電力は、充電量５０％に相当する出力電圧とされるが、勿論この例に限られない。

【0056】

また蓄電池は、一般に、充電量が高いほど大きな出力で放電する傾向にある。そこで放電制御部２５は、充電量が高いほど低いデューティ比で第２のバッテリ２１をパルス放電させるように構成される。本実施形態では、第２のバッテリ２１の充電量が７０％のときはデューティ比が９５％となるように、また、上記充電量が１００％のときはデューティ比が８０％となるように、第２のバッテリ２１の放電出力をパルス幅変調させる。図５Ａにデューティ比９０％での出力制御例を示す。

【0057】

さらに放電制御部２５は、第２のバッテリ２１の充電量が５０％を超え、かつ７０％以下の範囲においては、第１の勾配で直線的にデューティ比を低下させ、上記充電量が７０％を超え、かつ１００％以下の範囲においては、上記第１の勾配よりも大きい第２の勾配でデューティ比を低下させる。これにより、充電量の大きさに依存せずにミキサドラム１を上記第２の回転数で安定に回転させることができる。

【0058】

上記第１および第２の勾配は特に限定されず、第２のバッテリ２１を構成する蓄電池の放電特性に応じて適宜設定可能である。また、充電量に対するデューティ比の変化は直線的である場合に限られず、曲線的であってもよいし、階段状（ステップ状）であってもよい。

【0059】

一方、第２のバッテリ２１の充電量が上記所定値（充電量５０％）以下の場合には、放電制御部２５は、図４に示すように第２のバッテリ２１の放電出力をデューティ比１００％でパルス幅変調（連続放電）させるように構成される。これにより、ミキサドラムを上記第２の回転数あるいはそれ以下の回転数で回転させることができる。図５Ｂにデューティ比１００％での出力制御例を示す。

【0060】

［ミキサ車および放電制御部の動作］
次に、以上のように構成されるミキサ車１００および放電制御部２５の典型的な動作について説明する。

【0061】

ミキサドラム１に生コンを搭載したミキサ車１００は、コンクリートプラントから打設現場までミキサドラム１を所定の回転数で正方向に回転させながら、ミキサドラム１内で生コンを撹拌する。

【0062】

ここで、ミキサ車１００の走行時においては、図２に示すように、第１の制御弁１３はＡ位置にあり、第２の制御弁２４はＤ位置にある。その結果、エンジン３を駆動源とする第１の駆動回路５１により、ミキサドラム１が正方向に上記第１の回転数で回転される。また、ミキサ車１００の走行中、発電機４により、第１のバッテリ５および第２のバッテリ２１が充電される。

【0063】

一方、信号待ち、渋滞等によってミキサ車１００が停止し、所定のアイドリングストップ機能を実行する所期の条件（例えば、駐車ブレーキの作動等）を検出すると、制御部６は、アイドリングストップ機能を実行し、エンジン３の駆動を停止させる。制御部６はさらに、放電制御部２５へアイドリングストップ信号を発信するとともに、第１の制御弁１３をＡ位置からＢ位置へ、第２の制御弁２４をＤ位置からＥ位置へそれぞれ切り替える。

【0064】

図６は、放電制御部２５の動作を説明するフローチャートである。

【0065】

放電制御部２５は、受信部２５１を介してアイドリングストップ信号を受信する。コントローラ２５４は、アイドリングストップ信号を受信すると、検出部２５２から第２のバッテリ２１の充電量（ＳＯＣ）を取得し、その充電量が所定値（ＳＯＣ５０％）を超えている否かを判定する（ＳＴ１０１，ＳＴ１０２）。

【0066】

第２のバッテリ２１の充電量が上記所定値を超えている場合、コントローラ２５４は、充電量に応じたデューティ比で出力調整部２５３において第２のバッテリ２１の放電出力をパルス幅変調させる（ＳＴ１０３，１０４）。

【0067】

電動モータ２２は、変調された第２のバッテリ２１の出力によって回転し、第２の油圧ポンプ２３は、電動モータ２２の回転数に応じた圧油を油圧回路１４へ吐出する。油圧モータ１２は、第２の油圧ポンプ２３から吐出された圧油で駆動され、ミキサドラム１を正方向に回転させる。これによりミキサドラム１の駆動源が、第１の駆動回路５１から第２の駆動回路５２へ切り替えられる。

【0068】

本実施形態において、放電制御部２５は、図４に示すように充電量が高いほど低いデューティ比で第２のバッテリ２１をパルス放電させるように構成される。これにより、第２のバッテリ２１の充電量が大きい場合でも必要以上の出力で第２のバッテリ２１を放電させる必要がなくなるため、ミキサドラム１の回転動力の省エネルギ化を図ることが可能となる。

【0069】

また本実施形態においては、上記所定値が、アイドリングストップ時においてミキサドラム１を上記第２の回転数で回転させるための基準電力に相当する電力を出力する充電量とされ、放電制御部２５は、上記基準電力に相当する出力が得られるデューティ比で第２のバッテリ２１をパルス放電させる。これにより、第２のバッテリ２１の充電量に依存せず、ミキサドラム１を目的とする回転数（第２の回転数）で安定に回転させることができるとともに、ミキサドラム１の回転動力の省エネルギ化を実現することができる。

【0070】

一方、第２のバッテリ２１の充電量が上記所定値以下の場合、コントローラ２５４は、第２のバッテリ２１を連続放電させる（ＳＴ１０５）。これにより、ミキサドラム１を上記所定の回転数あるいはそれ以下の回転数で回転させることができる。この場合、第２のバッテリ２１の充電量が所定値以下の場合であっても、生コンの撹拌に最低限必要なミキサドラム１の回転数が確保される。

【0071】

なお第２のバッテリ２１の充電量が、生コンの撹拌に最低限必要なミキサドラム１の回転数を確保できないほど低い場合には、放電制御部２５から制御部６へアイドリングストップ機能の実行中止を要求する信号を送信するよう構成されてもよい。

【0072】

運転者による車両走行操作（例えば、駐車ブレーキの解除等）を検出すると、制御部６は、第１の制御弁１３をＢ位置からＡ位置へ、第２の制御弁２４をＥ位置からＤ位置へそれぞれ切り替えた後、エンジン３を駆動する。そして制御部６は、放電制御部２５へのアイドリングストップ信号の送信を停止する。これにより、放電制御部２５においてコントローラ２５４は、出力調整部２５３における第２のバッテリ２１の放電を停止させる（ＳＴ１０６）。これによりミキサドラム１の駆動源が、第２の駆動回路５２から第１の駆動回路５１へ切り替えられる。

【0073】

以上のように本実施形態によれば、アイドリングストップ時においてもミキサドラム１を第２の回転数で安定に回転させることができる。また、ミキサドラム１が必要以上の回転数で回転することが防止され、ミキサドラム１の回転動力の省エネルギ化を実現することができる。

【0074】

また、第２のバッテリ２１として、単位セルあたりの出力電圧が比較的高いリチウムイオンバッテリを用いる場合、その出力電圧を電動モータ２２の駆動電圧に最適化することが困難な場合が多い。このような場合においても、本実施形態によれば、第２のバッテリ２１の充電量に応じて放電出力を容易に調整することができ、電動モータ２２を所望とする回転数で駆動させることができる。

【0075】

しかも、電動モータ２２がＤＣモータで構成されているため、回転数および回転トルクを入力電圧で容易に調整することができる。本実施形態によれば、目的とする電動モータの回転数および回転トルクが得られる電圧となるように第２のバッテリ２１の放電出力を制御することができるため、ミキサドラム１内の生コンの量に依存せず安定した回転数でミキサドラム１を回転させることができる。

【0076】

さらに本実施形態によれば、第２のバッテリ２１の放電出力を高精度に制御することができるため、使用されるバッテリ容量と比較して最大定格が低い電動モータの使用も可能となるなど、電動モータ２２の選択の幅を広げることができる。これにより、ミキサ車１００あるいは第２の駆動回路５２の設計自由度を向上させることが可能となる。

【0077】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

【0078】

例えば以上の実施形態では、第２の駆動回路５２における第２の制御弁２４は、制御部６によって切り替え制御されるように構成されたが、これに代えて、放電制御部２５におけるコントローラ２５４によって切り替え制御されてもよい。

【0079】

また、第２の駆動回路５２における第２のバッテリ２１は、リチウムイオンバッテリで構成されたが、ニッケル−水素蓄電池や鉛蓄電池等の他の二次電池が用いられてもよい。

【0080】

さらに放電制御部２５におけるコントローラ２５４は、発電機４から第２のバッテリ２１への充電制御も行うように構成されてもよい。これにより、第２のバッテリ２１の劣化を抑制しつつ、専用の充電制御回路を設ける必要をなくすことができる。

【符号の説明】

【0081】

１…ミキサドラム
３…エンジン
４…発電機
５…第１のバッテリ
６…制御部
１０…車体部
１１…第１の油圧ポンプ
１２…油圧モータ
２１…第２のバッテリ
２２…電動モータ
２３…第２の油圧ポンプ
２５…放電制御部
５１…第１の駆動回路
５２…第２の駆動回路
２５１…受信部
２５２…検出部
２５３…出力調整部
２５４…コントローラ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】