JP2021041895A

JP2021041895A - 車両

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Publication number: JP2021041895A
Application number: JP2019167310A
Authority: JP
Inventors: 直樹坪谷; Naoki TSUBOYA; 堅治森川; Kenji Morikawa
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2019-09-13
Filing date: 2019-09-13
Publication date: 2021-03-18
Anticipated expiration: 2039-09-13
Also published as: JP7255433B2

Abstract

【課題】種々の架装物を適宜載せ替えることができ、搭載した架装物に対して適切な電力供給を行うことができる車両を提供する。【解決手段】架装物２００を載置する車体フレーム１０２と、バッテリ１０６と、架装物２００に設けられた架装物側コネクタ２０１に接続される車両側コネクタ１０４と、車両側コネクタ１０４が架装物側コネクタ２０１と接続され、架装物２００から電力供給を要求する要求信号を受信した場合に、架装物２００の種類毎にあらかじめ定められた判断基準情報に基づいて、架装物２００に対して電力供給を行うか否かを判断する電力供給判断部１１３と、電力供給判断部１１３により、架装物に対する電力供給を行うと判断された場合に、バッテリ１０６から車両側コネクタ１０４及び架装物側コネクタ２０１を介して架装物２００に対する電力供給を行う電力供給制御部１１４と、を有する。【選択図】図３

Description

本開示は、電力で動作する架装物を積載できる車両に関する。

トラック等の車両において、多種多用途の装置（以下、架装物）を架装した車両が普及している。従来、架装物は、車両の内燃機関からＰＴＯ（パワーテイクオフ）機構等を介して動力を得ることで動作するものが多かった。しかしながら、近年では、電力で動作する電動の架装物が開発されており、車両のバッテリから電動の架装物に電力を供給する車両が普及しつつある。

特許文献１には、車両と、着脱自在の冷凍コンテナと、を有するコンテナ着脱式冷凍車が開示されている。特許文献１では、車両に搭載された電源装置から供給される電力によって、冷凍コンテナの庫内が冷却される。

特開２０１７−７１３９２号公報

種々の架装物を適宜載せ替えることで、車両の利便性を高めたいという要望がある。しかしながら、特許文献１に開示された技術は、冷凍コンテナ同士を着脱可能とするものであり、複数種類の架装物同士を載せ替えることは想定されていない。具体的には、特許文献１に開示された技術では、冷凍コンテナを、例えばゴミ収集車（塵芥車）用のパッカー装置に載せ替えることは想定されていない。

異なる種類の架装物に対しては、車両側において、架装物の種類に応じて異なる電源供給制御が必要となる。異なる電源供給制御の具体例としては、以下のようなものがある。すなわち、架装物が例えば冷凍コンテナである場合、コンテナ内の温度を上昇させないために、車両は常に冷凍コンテナに対して電力を供給し続ける必要がある。一方、架装物が例えばパッカー装置である場合、車両はパッカー装置から要求されたときのみ電力を供給すればよい。ただし、安全のため、パッカー装置の動作の際には車両が停車している必要があるので、車両はパッカー装置から電力を要求されても常に応じるのではなく、車両が停車しているか否かを判断してから電力供給を開始する必要がある。

このような事情に鑑み、本発明は、種々の架装物を適宜載せ替えることができ、搭載した架装物に対して適切な電力供給を行うことができる車両を提供することを目的とする。

本開示の一態様に係る車両は、架装物を載置する車体フレームと、バッテリと、前記架装物に設けられた架装物側コネクタに接続される車両側コネクタと、前記車両側コネクタが前記架装物側コネクタと接続され、前記架装物から電力供給を要求する要求信号を受信した場合に、前記架装物の種類毎にあらかじめ定められた判断基準情報に基づいて、前記架装物に対して電力供給を行うか否かを判断する電力供給判断部と、前記電力供給判断部により、前記架装物に対する電力供給を行うと判断された場合に、前記バッテリから前記車両側コネクタ及び前記架装物側コネクタを介して前記架装物に対する電力供給を行う電力供給制御部と、を有する。

種々の架装物を適宜載せ替えることができ、搭載した架装物に対して適切な電力供給を行うことができる。

車両について説明するための図。車両に架装物が架装される様子を説明するための図。車両に架装物が架装された様子を説明するための図。車両および架装物のブロック図。車両に架装物が架装された際の制御部の処理を説明するためのフローチャート。制御部が実行する判断処理および電力供給処理について説明するためのフローチャート。架装物が冷凍装置である場合の判断基準情報を示すテーブルを例示した図。架装物がパッカー装置である場合の判断基準情報を示すテーブルを例示した図。

以下、本開示の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は一例であり、本開示はこの実施形態により限定されるものではない。

図１は、本発明の実施の形態に係る車両１００について説明するための図である。図１は、車両１００を側面側から見た概念図である。本発明の実施の形態に係る車両１００は、トラックである。図１に示すように、車両１００は、キャブ１０１と、車体フレーム１０２と、車輪（前輪、後輪含む）１０３と、車両側コネクタ１０４と、を有する。

キャブ１０１は、運転席が設けられている部分である。キャブ１０１の下部には、車輪１０３を回転させるモータ１０５（後述の図３を参照）や、車両１００全体の制御を行う制御部１１０（後述の図３を参照）等が設けられている。

キャブ１０１の後部には、車体フレーム１０２が延在する。車体フレーム１０２には、後述する架装物２００（図２Ａ、図２Ｂ、および図３を参照）が架装される。車体フレーム１０２には、架装物２００との電気的接続のための車両側コネクタ１０４が設けられている。また、図示は省略するが、車体フレーム１０２には、架装物２００を車体フレーム１０２に固定する固定機構が設けられている。

図２Ａは、車両１００に架装物２００が架装される様子を説明するための図である。また、図２Ｂは、車両１００に架装物２００が架装された様子を説明するための図である。なお、図２Ａおよび図２Ｂにおいて、一例として箱形の架装物２００が車両１００に架装される（された）様子が示されているが、本発明では架装物２００の形状についてはこれに限定されない。

図２Ａに示す例では、車両１００が停車した状態で、車体フレーム１０２の上側から、架装物２００が位置合わせされて下ろされる。図２Ａに示す例における架装物２００の保持および移動は、例えば車両１００の外部に設けられた、図示しないクレーン等によって行われればよい。また、架装物２００の車両１００（車体フレーム１０２）に対する位置合わせは、例えば図示しないガイド装置によって行われればよい。

架装物２００が位置合わせされることにより、架装物２００が車体フレーム１０２上に下ろされたとき、車両側コネクタ１０４と、架装物２００側に設けられたコネクタである架装物側コネクタ２０１とが互いに接続されるようになっている。

図２Ｂに示すように、架装物２００が車体フレーム１０２上に載置された状態で、図示しない固定機構により架装物２００が車体フレーム１０２に固定される。これにより、架装物２００が車両１００に架装された状態となる。この状態では、上述したように車両側コネクタ１０４と架装物側コネクタ２０１とが互いに接続された状態となっている。

図３は、車両１００と、車両１００に架装される架装物２００の構成とを示すブロック図である。図３に示すように、車両１００は、モータ１０５と、バッテリ１０６と、制御部１１０と、メモリ１２０と、をさらに有する。また、図３に示すように、架装物２００は、架装物側コネクタ２０１と、電動装置２０２と、を有する。

モータ１０５は、バッテリ１０６に貯留されている電力を用いて、制御部１１０の制御に基づき、車輪１０３を回転させる。これにより、車両１００は走行する。すなわち、本実施の形態において、車両１００は電気自動車である。

車両側コネクタ１０４は、上述したように、架装物２００が車両１００に架装された際に、架装物２００の架装物側コネクタ２０１と接続される。車両側コネクタ１０４および架装物側コネクタ２０１は、それぞれ接続端子を有し、この端子同士が接触した状態が維持されることで、車両側コネクタ１０４と架装物側コネクタ２０１とが電気的に接続された状態となる。これにより、車両１００の制御部１１０と架装物２００の電動装置２０２との間で、各種情報を含む電気信号の送受信を行うことができるようになるとともに、バッテリ１０６から電動装置２０２への電力供給が可能となる。

制御部１１０は、車両１００の制御を行う。制御部１１０は、例えばＥＣＵ（Electronic Control Unit）である。本実施の形態において、図３に示すように、制御部１１０は、モータ制御部１１１と、識別部１１２と、電力供給判断部１１３と、電力供給制御部１１４と、を有する。

モータ制御部１１１は、図示しないアクセルペダル等の運転装置に対する運転者の入力操作に基づいて、モータ１０５にバッテリ１０６から電力を供給させ、モータ１０５を所望の速度で回転させる。これにより、車両１００は入力操作に応じた速度で走行する。

識別部１１２は、車両側コネクタ１０４に架装物側コネクタ２０１が接続されたとき、架装物２００から受信した識別情報に基づいて、架装物２００の種類を識別する。本実施の形態では、様々な種類の架装物２００を車両１００に着脱可能とすることが想定されている。本発明では、架装物２００の種類については特に限定しないが、様々な種類の架装物２００の例としては、例えば、冷凍車、保冷車、塵芥車、ミキサー車、ダンプ車、クレーン車、消防車等、種々の特装車に用いられる架装物が挙げられる。

また、識別部１１２は、識別した架装物２００の種類に対応した判断基準情報を、メモリ１２０から読み出す。この判断基準情報は、後述する電力供給判断部１１３による、架装物２００への電力供給を行うか否かの判断の際に用いられる。

電力供給判断部１１３は、車両側コネクタ１０４に架装物側コネクタ２０１が接続されている状態で、架装物２００側から電力供給を要求する要求信号を受信した場合に、判断基準情報に基づいて、電力供給を行うか否かを判断する。判断基準情報および電力供給判断部１１３による判断処理についての詳細は後述する。

電力供給制御部１１４は、電力供給判断部１１３が、電力供給を行うと判断した場合に、要求に応じた電力をバッテリから架装物２００に供給する制御を行う。これにより、架装物２００の電動装置２０２に電力が供給され、電動装置２０２が動作する。電動装置２０２は架装物２００の動力源であり、例えば電動油圧ポンプ（モータ）等である。

このように、車両１００のバッテリ１０６から供給された電力で電動装置２０２が動作することで、架装物２００は動作する。

以下では、車両１００に架装物２００が架装された際の、制御部１１０の処理について説明する。まず、図４は、制御部１１０が実行する識別処理について説明するためのフローチャートである。

ステップＳ１において、識別部１１２は、架装物２００側から、架装物２００の種類を識別するための識別情報を受信する。識別情報は、上述したように、例えば架装物２００が有する図示しないメモリに記憶されている、架装物２００の種類を示す情報である。

ステップＳ２において、識別部１１２は、識別信号に基づいて、架装物２００の種類を識別する。

ステップＳ３において、識別部１１２は、識別した架装物２００の種類に対応した判断基準情報をメモリ１２０から読み出す。

このように、車両１００に架装物２００が架装されると、制御部１１０は架装物２００の種類を識別するとともに、種類に対応した判断基準情報を取得する。

図４に示す識別処理は、車両１００に架装物２００が架装された時点で実行され、ステップＳ３で読み出された判断基準情報は、以後架装物２００が車両１００から取り外されるまで、制御部１１０において保持される。

この状態で、架装物２００から電力供給の要求信号を受信した場合、制御部１１０は、以下の判断処理および電力供給処理を実行する。図５は、制御部１１０が実行する判断処理および電力供給処理について説明するためのフローチャートである。

ステップＳ１１において、制御部１１０は、架装物２００から電力供給を要求する要求信号を受信したか否かを判定する。要求信号を受信したと判定した場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、制御部１１０は処理をステップＳ１２に進め、そうでない場合（ステップＳ１１：ＮＯ）、ステップＳ１１の処理を繰り返す。

ステップＳ１２において、電力供給判断部１１３は、図４に示すステップＳ３において読み出された判断基準情報に基づいて、架装物２００に対して電力を供給するか否かを判断する。

以下では、判断基準情報、および、ステップＳ１２における電力供給判断部１１３の判断について、具体例を挙げながら説明する。

図６Ａおよび図６Ｂは、判断基準情報を示すテーブルを例示した図である。図６Ａには、架装物２００が冷凍車の冷凍装置である場合の判断基準の例が、図６Ｂには、架装物２００が塵芥車のパッカー装置である場合の判断基準の例が、それぞれ示されている。図６Ａおよび図６Ｂに示すように、判断基準情報は、複数の項目を含みうる。図６Ａおよび図６Ｂに示す例では、項目として、「車両状態」および「バッテリ残量」の２項目が含まれているが、本発明では、より多くの項目が判断基準情報に含まれていてもよい。

なお、項目「車両状態」は、車両１００が走行しているか、停車しているか、シフトレバーがパーキングレンジに入っているか、ドライブレンジに入っているか、パーキングブレーキが作動しているか、等の走行状態に関する判断基準である。

架装物２００が冷凍装置である場合、架装物２００内の温度は常に低温に保たれる必要がある。従って、図６Ａに示すように、判断基準は、車両状態を問わず、バッテリ残量も問わず、電力供給が行われるように設定されている。すなわち、架装物２００が冷凍装置である場合、車両１００が走行中でも停車中でも、電力供給が行われるように設定されている。図６Ａに示すこれらの判断基準に加えて、例えば、バッテリ残量がなくなりかけている状態でも、モータ１０５への電力供給よりも、架装物２００への電力供給が優先して行われるような基準が設定されていてもよい。

一方、架装物２００がパッカー装置である場合、安全のため、車両１００が停車している状態でなければ電力供給を行わないようにすべきである。このため、図６Ｂに示すように、車両の速度が０であり、かつパーキングブレーキ（図示せず）が作動している状態でのみ、電力供給を行うような判断基準が設定されている。また、パッカー装置の作動は緊急性が低いため、バッテリ残量が少ない場合にはモータ１０５への電力供給を優先すべきである。このため、バッテリ残量が所定しきい値以下では電力供給が行われないように判断基準が設定されている。

このように、架装物２００の種類によって、異なる判断基準があらかじめ設定されており、メモリ１２０に記憶されている。電力供給判断部１１３は、このような判断基準を示す判断基準情報に基づいて、架装物２００への電力供給を行うか否かを判断する。

図５の説明に戻る。ステップＳ１３において、ステップＳ１２での判断の結果、電力供給を行うと判断した場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、電力供給判断部１１３は、処理をステップＳ１４に進める。一方、電力供給を行わないと判断した場合（ステップＳ１３：ＮＯ）、電力供給判断部１１３は、処理をステップＳ１７に進める。

ステップＳ１４において、電力供給制御部１１４は、要求された電力を架装物２００に対して供給する。これにより、架装物２００が動作する。

ステップＳ１５において、電力供給判断部１１３は、電力供給を継続するか否かを判断する。この判断は、ステップＳ１４における、架装物２００に対して電力が供給されている間、常に行われる。また、この判断は、上述した判断基準情報に基づいて行われればよい。電力供給を継続すると判断された場合（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、電力供給判断部１１３は処理をステップＳ１６に進め、そうでない場合（ステップＳ１５：ＮＯ）、処理をステップＳ１２に戻す。

なお、ステップＳ１５におけるそうでない場合とは、例えば架装物２００側から電力供給の停止要求が受信された場合、または、車両１００側の事情で電力供給を継続できなくなった場合（バッテリ残量がしきい値を下回ったり、バッテリが異常高温となったりした場合等）を指す。

ステップＳ１６において、電力供給制御部１１４は、架装物２００に対する電力供給を継続する。その後、処理はステップＳ１５に戻る。

一方、ステップＳ１７において、電力供給制御部１１４は、架装物２００に対する電力供給を行わない。そして、ステップＳ１８において、制御部１１０は、架装物２００に対して、電力供給ができないことを示す供給不可通知を送信する。供給不可通知を受信した架装物２００は、例えば図示しない表示部に、電力が供給されないことを表示してもよい。これにより、架装物２００を動作させようとした作業者に、電力が供給されず架装物２００が動作しないことが通知される。この際、制御部１１０は、架装物２００に対して電力供給を行わない理由を示す情報を供給不可通知に含めて送信してもよい。この場合、作業者は、架装物２００が動作しない理由を知ることができ、その理由に対する対処を行うことができるようになる。ステップＳ１８の後、処理はステップＳ１２に戻る。

以上説明したように、電力供給判断部１１３による、架装物２００に対して電力供給を行うか否かの判断は、車両１００に架装物２００が架装されている状態では、繰り返し実行される。このため、電力供給が行われている状態でも、架装物２００に対応する判断基準が満たされなくなった時点で、電力供給が停止される。また、判断基準が満たされていないために電力供給が行われていない状態でも、判断基準が満たされた時点で、電力供給が開始される。また、制御部１１０が架装物２００から電力供給を停止する要求を受信した場合にも、電力供給が停止される。

＜作用、効果＞
本開示の実施の形態に係る車両１００は、架装物２００を載置する車体フレーム１０２と、バッテリ１０６と、架装物２００に設けられた架装物側コネクタ２０１に接続される車両側コネクタ１０４と、車両側コネクタ１０４が架装物側コネクタ２０１と接続され、架装物２００から電力供給を要求する要求信号を受信した場合に、架装物２００の種類毎にあらかじめ定められた判断基準情報に基づいて、架装物２００に対して電力供給を行うか否かを判断する電力供給判断部１１３と、電力供給判断部１１３により、架装物に対する電力供給を行うと判断された場合に、バッテリ１０６から車両側コネクタ１０４及び架装物側コネクタ２０１を介して架装物２００に対する電力供給を行う電力供給制御部１１４と、を有する。

このような構成により、様々な種類の架装物２００を適宜載せ替えることができるとともに、架装物２００の種類に基づいて、適切な電力供給を行うことができる。

また、電力供給判断部１１３は、電力供給制御部１１４により架装物２００に対する電力供給が行われている場合に、判断基準情報に基づいて、架装物２００に対する電力供給を継続するか否かを判断し、電力供給制御部１１４は、電力供給判断部１１３により、電力供給を継続しないと判断された場合に、架装物２００に対する電力供給を停止する。

このような構成により、電力供給判断部１１３による、架装物２００に対して電力供給を行うか否かの判断は、車両１００に架装物２００が架装されている状態では、繰り返し実行される。このため、電力供給が行われている状態でも、架装物２００に対応する判断基準が満たされなくなった時点で、電力供給が停止される。また、判断基準が満たされていないために電力供給が行われていない状態でも、判断基準が満たされた時点で、電力供給が開始される。また、制御部１１０が架装物２００から電力供給を停止する要求を受信した場合にも、電力供給が停止される。従って、車両１００に架装されている架装物２００の種類に基づいて、適切な電力供給を行うことができる。

（変形例）
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。

上記説明した実施の形態では、車両１００は、バッテリ１０６から供給される電力を用いて回転するモータ１０５の発生させる駆動力により走行していたが、本発明はこれに限定されない。本発明に係る車両は、電気で動作する電動架装物がコネクタを介して接続されたとき、バッテリに貯留された電力を供給することができる車両であれば、例えば内燃機関が発生させる駆動力により走行するものであってもよい。この場合、バッテリに貯留される電力は、車両の停止時に外部電源から充電されてもよいし、エンジン回転の少なくとも一部を用いた発電、または車両走行時の回生発電により充電されてもよいし、これらの充電方法が併用されてもよい。

上記説明した実施の形態では、図２Ａおよび図２Ｂに示すように、車体フレーム１０２の上側から下ろされるような形式で、架装物２００が車両１００に架装される例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、架装物２００が車両１００の横側、または後側から水平に移動するような形式で、架装物２００が車両１００に架装されてもよい。この場合、車両側コネクタ１０４と架装物側コネクタ２０１は、互いに水平方向を向いて設置されていてもよい。さらに、車両側コネクタ１０４と架装物側コネクタ２０１は、架装物２００の架装に伴って互いに接続される形式のコネクタでなくてもよく、例えば車両１００側または架装物２００側から延びたケーブル先端のコネクタを、架装物２００側または車両１００側のコネクタに差し込むような形式であってもよい。

上記説明した実施の形態では、図６Ａおよび図６Ｂにおいて、判断基準情報に含まれる項目数が２つである場合について説明した。しかしながら、判断基準情報に含まれる項目数については、本発明では特に限定されず、例えば項目数が１つであってもよいし、３つ以上の項目数であってもよい。

また、上記説明した実施の形態では、図６Ａおよび図６Ｂに示すように、架装物２００が冷凍車の冷凍装置、または塵芥車のパッカー装置である場合について説明した。しかしながら、本発明における架装物２００の種類はこれらに限定されず、他の種類の架装物２００が車両１００に架装されてもよい。この場合、電力供給判断部１１３の判断に用いられる判断基準情報は、架装物２００の種類に対応したものであればよい。判断基準情報は、例えば車両１００の製造時に、車両１００に架装される可能性がある架装物２００の種類毎に、あらかじめ生成されてメモリ１２０に記憶されていればよい。

本開示は、架装物を載せ替え可能な車両に適用することができる。

１００車両
１０１キャブ
１０２車体フレーム
１０３車輪
１０４車両側コネクタ
１０５モータ
１０６バッテリ
１１０制御部
１１１モータ制御部
１１２識別部
１１３電力供給判断部
１１４電力供給制御部
１２０メモリ
２００架装物
２０１架装物側コネクタ
２０２電動装置

Claims

架装物を載置する車体フレームと、
バッテリと、
前記架装物に設けられた架装物側コネクタに接続される車両側コネクタと、
前記車両側コネクタが前記架装物側コネクタと接続され、前記架装物から電力供給を要求する要求信号を受信した場合に、前記架装物の種類毎にあらかじめ定められた判断基準情報に基づいて、前記架装物に対して電力供給を行うか否かを判断する電力供給判断部と、
前記電力供給判断部により、前記架装物に対する電力供給を行うと判断された場合に、前記バッテリから前記車両側コネクタ及び前記架装物側コネクタを介して前記架装物に対する電力供給を行う電力供給制御部と、
を有する、車両。
前記電力供給判断部は、前記電力供給制御部により前記架装物に対する電力供給が行われている場合に、前記判断基準情報に基づいて、前記架装物に対する電力供給を継続するか否かを判断し、
前記電力供給制御部は、前記電力供給判断部により、電力供給を継続しないと判断された場合に、前記架装物に対する電力供給を停止する、
請求項１に記載の車両。
前記車両側コネクタが前記架装物側コネクタと接続されたとき、前記架装物から受信した識別信号に基づいて、前記架装物の前記種類を識別する識別部、
をさらに有する、請求項１または２に記載の車両。