JP4023593B2 - 駆動機構の制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンを動力源として少なくとも２系統の駆動部を駆動させる駆動機構を駆動制御する駆動機構の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、自動車道路の遮音壁を清掃する清掃作業装置や、自動車道路の路面に散水する散水作業装置などの各種の作業装置を搭載した特装車両が多数提供されており、これら特装車両により各種の作業を行っている。
【０００３】
そして、この各種の作業装置の作動は、通常は、車両搭載用の車両エンジンもしくは車両エンジンとは別途に搭載された独立エンジンの一方を動力源として利用している。
【０００４】
ところで、このような作業装置においては２系統以上の駆動部を設けているものが多く、これら各駆動部は上述した駆動源である車両エンジンもしくは独立エンジンによって駆動するように構成されている。
【０００５】
具体的には、例えば、水を噴射ノズルから噴射する噴射装置では、噴射ノズルに水を供給する水ポンプと、噴射ノズルを所定の位置に適宜に移動させるシリンダに圧油を供給する油圧ポンプとの二つの駆動部を一つのエンジンの動力を用いて駆動させるようにしている。そして、この噴射装置において水を噴射する場合には、エンジンの回転数をアイドリング状態から所定回転数に上昇させ、これにより水ポンプの駆動力を増大させることで、水の噴射力を高めるようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような噴射装置において、エンジン回転数をアイドリング状態から上昇させて水を噴射させているときには、水ポンプとともに油圧ポンプも駆動力が増大している。従って、噴射中に噴射ノズルを移動させようとすると、シリンダの伸縮速度も通常より速くなって噴射ノズルが予想以上に速く移動することになる。このため噴射ノズルを適正位置へ配置できずにズレてしまって再度修正しなければならなかったり、勢い余って周囲の障害物などにぶつかって損傷などの事故を起こすという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、エンジン回転数の異なる状態で駆動させる少なくとも２系統の駆動部を有する作業装置において、これら２系統の駆動部のうち設定回転数で駆動させる駆動部を優先的に駆動制御することで、作動装置の移動に伴う事故の防止や良好な操作性を確保することのできる駆動機構の制御装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明の駆動機構の制御装置は、エンジンを動力源として少なくとも２系統の駆動部の駆動によって作動装置を作動させるように構成された駆動機構の制御装置であって、上記エンジンを設定回転数で回転させて上記一方の駆動部を駆動させるともに、上記エンジンを設定回転数から所定回転数まで上昇させて上記他方の駆動部を駆動させ、さらに、一方の駆動部を駆動させる際には、他方の駆動部の駆動にかかわらず、エンジンを優先的に設定回転数にするようにした制御装置が設けられたものである。
【０００９】
請求項２に係る発明の駆動機構の制御装置は、前記設定回転数がアイドリング状態の回転数であり、前記所定回転数がアイドリング状態から所定回転上昇させた回転数である。
【００１０】
請求項３に係る発明の駆動機構の制御装置は、前記作動装置が、流体を噴射ノズルから噴射する噴射装置であって、前記一方の駆動部が噴射ノズルを移動させる移動側駆動部であり、前記他方の駆動部が噴射ノズルに流体を供給するための供給側駆動部である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、本実施の形態では、本発明の駆動機構の制御装置を適用した特装車両として、清掃作業装置を搭載した清掃車両を例に採って説明する。
【００１２】
図１は清掃車両の側面図、図２は同車両の平面図、図３は同車両の背面図である。
【００１３】
図１ないし図３において、清掃車両１は、走行時において道路左側方に立設されている遮音壁（図示せず）を洗浄するものであって、その車体１０には、車体１０前後方向に延びる左右一対のメインフレーム１１が設けられている。この各メインフレーム１１の前部にはキャビン１２が設けられ、そのキャビン１２の下方に車両駆動用の車両エンジン（図示せず）が搭載されている。
【００１４】
上記各メインフレーム１１の後部上にはサブフレーム１３が設けられている。この各サブシャーシ１３の前部上には、ポンプ駆動装置２が搭載されている。また、各サブシャーシ１３の中央部上には水タンク３が搭載されているとともに、各サブシャーシ１３の後部上にはノズル配索ユニット４が設けられている。そして、上記清掃車両１のキャビン１２上部および水タンク３の後端上部には、車体１０の前方および後方に向けて清掃作業中であることを報知する表示ランプ１４，１４が設けられている。つまり、ポンプ駆動装置２、水タンク３及びノズル配索ユニット４、並びに表示ランプ１４，１４により清掃作業装置が構成され、この清掃作業装置が上述したように車体１０に搭載されている。
【００１５】
上記ポンプ駆動装置２は、図４および図５に示すように、車両駆動用の車両エンジンとは別途に駆動する独立エンジン２１と、上記水タンク３からの水を高圧洗浄ノズル４１（後述する）に対し高圧水を供給する高圧水ポンプ２２と、上記水タンク３からの水を低圧洗浄ノズル４２（後述する）に対し低圧水を供給する低圧水ポンプ２３と、後述するノズル昇降装置４７に対し圧油を供給する油圧ポンプ２４と、上記遮音壁に洗浄液を吹き付ける洗浄液ユニット２５（図１及び図６参照）とを備えている。
【００１６】
上記独立エンジン２１は、クラッチを備えたクラッチ付き独立エンジンであって、独立エンジンはディーゼルエンジンにより駆動するように構成されている。
【００１７】
この独立エンジン２１の出力軸２１ｂは、図４および図５に示すように、車体１０上に回転自在に支持された第１ないし第３プーリ２６ａ〜２６ｃの共通の軸２６ｄに回転一体に連結されている。
【００１８】
上記高圧水ポンプ２２は、上記独立エンジン２１の出力軸２１ｂの左側方に配置されている。この高圧水ポンプ２２の入力軸２２ａは、車体１０上に回転自在に支持された第４プーリ２６ｅの軸２６ｆに回転一体に連結されている。そして、上記第４プーリ２６ｅと、これと対応する上記中央の第２プーリ２６ｂとの間には第１Ｖベルト２７ａが巻回されていて、独立エンジン２１の出力軸２１ｂから軸２６ｄ、第２プーリ２６ｂ、第１Ｖベルト２７ａ、第４プーリ２６ｅ、軸２６ｆおよび入力軸２２ａを介して伝達された駆動力によって、高圧水ポンプ２２が駆動するようになっている。
【００１９】
また、上記低圧水ポンプ２３は、上記第１ないし第３プーリ２６ａ〜２６ｃの右側方に配置されている。この低圧水ポンプ２３の入力軸２３ａには第５プーリ２３ｂが回転一体に連結されている。そして、上記第５プーリ２３ｂと、これと対応する上記前側の第１プーリ２６ａとの間には第２Ｖベルト２７ｂが巻回されていて、独立エンジン２１の出力軸２１ｂから軸２６ｄ、第１プーリ２６ａ、第２Ｖベルト２７ｂ、第５プーリ２３ｂおよび入力軸２３ａを介して伝達された駆動力によって、低圧水ポンプ２３が駆動するようになっている。
【００２０】
更に、上記油圧ポンプ２４は、電磁クラッチ２８を備え、上記第３プーリ２６ｃの左側方に配置されている。この油圧ポンプ２４の電磁クラッチ２８を介して設けられた入力軸には第６プーリ２４ａが回転一体に連結されている。そして、上記第６プーリ２４ａと、これと対応する上記後側の第３プーリ２６ｃとの間には第３Ｖベルト２７ｃが巻回されていて、独立エンジン２１の出力軸２１ｂから軸２６ｄ、第３プーリ２６ｃ、第３Ｖベルト２７ｃ、第６プーリ２４ａ及び電磁クラッチ２８を介して伝達された駆動力によって、油圧ポンプ２４が駆動するようになっている。この場合、油圧ポンプ２４は、電磁クラッチ２８の接続時にのみ独立エンジン２１からの駆動力の伝達が行われ、電磁クラッチ２８の切断時には独立エンジン２１からの駆動力の伝達が遮断されるようになっている。
【００２１】
このように、高圧水ポンプ２２、低圧水ポンプ２３および油圧ポンプ２４は、独立エンジン２１に対しそれぞれ第１ないし第６プーリ２６ａ〜２６ｃ，２６ｅ，２３ｂ，２４ａおよび第１ないし第３Ｖベルト２７ａ〜２７ｃを介して動力伝達可能に連結されている。
【００２２】
また、上記洗浄液ユニット２５は、ポンプ駆動装置２の前端左側部に立設されており、図６に示すように、昇降自在な洗浄チューブ２５ａと、この洗浄チューブ２５ａの上下方向所定間隔置きに設けられた複数の洗浄ノズル２５ｂ，…と、上記洗浄チューブ２５ａを昇降移動させる昇降シリンダ２５ｃと、上記独立エンジン２１の左側方に配された洗浄液タンク２５ｄと、バッテリからの電力供給によって駆動する電動負荷装置としての電動モータＭにより駆動し、上記洗浄液タンク２５ｄ内に貯留された洗浄液を洗浄ホース２５ｅを介して洗浄チューブ２５ａに供給する洗浄液ポンプＰとを備えている。
【００２３】
従って、電動モータＭの駆動により洗浄液ポンプＰを作動させ、この洗浄液ポンプＰの作動により洗浄液タンク２５ｄの洗浄液を洗浄ホース２５ｅを介して洗浄チューブ２５ａに供給することで、各洗浄ノズル２５ｂ，…から洗浄液を噴射させることができる。
【００２４】
一方、上記水タンク３としては、例えば５４００リットルの水が収容可能な円筒形状を呈するものが用いられている。この水タンク３は、その軸線を前後方向に延ばした横置き状態で載置されている。
【００２５】
上記ノズル配索ユニット４は、図１及び図３に示すように、遮音壁を高圧で洗浄する高圧洗浄ノズル４１，…と、遮音壁を低圧で洗浄する低圧洗浄ノズル４２，…と、ハンドガン（図示せず）に対し上記高圧水ポンプ２２からの高圧水を供給する高圧水供給ホース（図示せず）を巻き取る小ホースリール４４（図２参照）と、図示しない配管内などを自走しながら洗浄する自走式ノズル（図示せず）に対し上記高圧水ポンプ２２からの高圧水を供給する高圧水供給ホース（図示せず）を巻き取る大ホースリール４６（図２参照）と、上記油圧ポンプ２４から供給された圧油によって上記高圧洗浄ノズル４１および低圧洗浄ノズル４２を移動させるノズル昇降装置４７とを備えている。
【００２６】
上記各高圧洗浄ノズル４１は、ノズル配索ユニット４の前部左側を上下方向に延びる枠状の前側チューブ４１ａに上下方向所定間隔置きに設けられている。また、上記各低圧洗浄ノズル４２は、ノズル配索ユニット４の後部左側を上下方向に延びる後側チューブ４２ａに上下方向所定間隔置きに設けられている。そして、上記各高圧洗浄ノズル４１および各低圧洗浄ノズル４２は、清掃車両１の路肩走行時に車体１０左側方の遮音壁に対向する向き（左側方向き）に高圧水および低圧水が噴射されるように構成されている。また、上記小ホースリール４４はノズル配索ユニット４の前部右側に、上記大ホースリール４６はノズル配索ユニット４の後部右側にそれぞれ配されている。
【００２７】
また、上記ノズル昇降装置４７は、車体１０の左側部に固設された枠状の第１フレーム４７ａと、この第１フレーム４７ａに対し上下方向に昇降自在に支持された枠状の第２フレーム４７ｂと、この第２フレーム４７ｂを上記油圧ポンプ２４から供給された圧油によって昇降させる昇降シリンダ４７ｃ（図３参照）と、上記第２フレーム４７ｂに対し車体１０外側方に進退自在に支持された第３フレーム４７ｄと、この第３フレーム４７ｄを上記油圧ポンプ２４から供給された圧油によって進退させる進退シリンダ４７ｅとを備えている。
【００２８】
そして、上記第２フレーム４７ｂには、上記前側チューブ４１ａおよび後側チューブ４２ａがそれぞれ支持されていて、上記昇降シリンダ４７ｃによって前側チューブ４１ａの各高圧洗浄ノズル４１および後側チューブ４２ａの各低圧洗浄ノズル４２を昇降移動させるようになっている。また、上記第３フレーム４７ｄには、上記前側チューブ４１ａが一体的に取り付けられていて、上記進退シリンダ４７ｅによって前側チューブ４１ａの各高圧洗浄ノズル４１を車体１０外側方に進退移動させるようになっている。
【００２９】
さらに、上記前側チューブ４１ａ（各高圧洗浄ノズル４１）には、上記水タンク３から高圧水ポンプ２２により供給された高圧水が高圧水ホース（図示せず）を介して供給されているとともに、上記後側チューブ４２ａ（各低圧洗浄ノズル４２）には、低圧水ポンプ２３により供給された低圧水が低圧水ホース（図示せず）を介して供給されている。
【００３０】
このように構成された清掃車両は、各高圧洗浄ノズル４１及び各低圧洗浄ノズル４２を、油圧ポンプ２４の駆動による昇降シリンダ４７ｃの伸縮により昇降させて所定の高さ位置に配置するとともに、油圧ポンプ２４の駆動による進退シリンダ４７ｅの伸縮により各高圧洗浄ノズル４１を車体１０の側方に進退移動させて所定長さ張り出して配置し、さらに各洗浄液ノズル２５ｂを所定の高さに配置する。そしてこの状態で所定速度で走行させながら、供給手段により車両の前方において洗浄液を遮音壁に噴射するとともに、独立エンジン２１の駆動に伴う各ポンプ２２，２３の駆動により車両の後方において高圧水及び低圧水を遮音壁に噴射することで、当該遮音壁の清掃作業を行うようにしている。
【００３１】
また、油圧ポンプ２４には、独立エンジン２１からの動力を断接する電磁クラッチ２８が設けられているので、昇降シリンダ４７ｃ及び進退シリンダ４７ｅにより高圧洗浄ノズル４１及び各低圧洗浄ノズル４２を所定位置に配置した後は、油圧ポンプ２４に対する独立エンジン２１からの動力伝達を切断しておくことが可能となり、常時動力が常時伝達されている場合の経時的な油温の上昇を回避することができる上、省エネ化にも貢献することができる。
【００３２】
ところで、前述した独立エンジン２１は、図７に示す制御装置により次のように制御されている。
【００３３】
図７は、制御装置による制御系を示している。
【００３４】
図７において、５１は前述した高圧水及び低圧水の噴射操作を行う噴射操作部、５２は前記ノズル昇降装置４７（昇降シリンダ４７ｃ及び進退シリンダ４７ｅ）により高圧洗浄ノズル４１及び各低圧洗浄ノズル４２の移動位置を操作するノズル操作部であり、各操作部５１，５２からの各種操作信号が制御装置５に出力される。
【００３５】
制御装置５は、上記各操作部５１，５２からの操作信号に基づいて独立エンジン２１に指令信号を出力して駆動時のエンジン回転数を制御するとともに、噴射回路５３、ノズル駆動回路５４に指令信号を出力してこれらの作動を制御する。また、制御装置５では、この他にエンジン操作スイッチからの操作信号に基づいて独立エンジン２１の駆動・停止を制御している他、清掃車両に設けられた各装置の作動制御を行っている。
【００３６】
詳しくは、清掃作業を行う場合は、まず、エンジン操作スイッチの操作により独立エンジン２１を駆動させる。この際、独立エンジン２１の回転数はアイドリング状態で保持されている。
【００３７】
そして、ノズル操作部５２を操作して操作信号を制御装置５に出力することで、制御装置５ではノズル駆動回路５４に指令信号を出力する。これにより図示しない油圧回路に設けられた制御バルブの切換などを行って、独立エンジン２１の駆動に伴う油圧ポンプ２４の駆動により圧油を昇降シリンダ４７ｃや進退シリンダ４７ｅに供給して作動させ、各高圧洗浄ノズル４１及び各低圧洗浄ノズル４２の位置を移動させて、適正な所定位置に配置する。
【００３８】
この後、噴射操作部５１を操作して操作信号を制御装置５に出力することで、制御装置５では噴射回路５３、並びに独立エンジン２１のアイドリングアップ回路５５に指令信号を出力する。これにより、独立エンジン２１の回転数がアイドリング状態から所定回転数まで上昇したアイドリングアップ状態となり、高圧水ポンプ２２及び低圧水ポンプ２３の駆動力を増大させる。これとともに、図示しない配管に設けられた各バルブの開閉などを行って、水タンク３の水を上述した高圧水ポンプ２２及び低圧水ポンプ２３の駆動により高圧洗浄ノズル４１及び各低圧洗浄ノズル４２に供給する。
【００３９】
このように各ポンプ２２、２３の駆動力を増大させて、水タンク３の水を各高圧洗浄ノズル４１及び各低圧洗浄ノズル４２に供給することで、各高圧洗浄ノズル４１及び各低圧洗浄ノズル４２からは、所望の圧力の高圧水及び低圧水が噴射され、前述した清掃作業装置による清掃作業が行われることになる。
【００４０】
ところで、上述のように独立エンジン２１のエンジン回転数をアイドリング状態から上昇させて高圧水及び低圧水を噴射しているときに、各高圧洗浄ノズル４１及び各低圧洗浄ノズル４２の位置を変更する必要が生じる場合がある。この場合には、前述したようにノズル操作部５２を操作することで各ノズル４１、４２を移動させて所望の位置に配置することになるが、これとともに制御装置５からは独立エンジン２１のアイドリング回路５６に指令信号を出力し、独立エンジン２１のエンジン回転数をアイドリング状態に戻するようにしている。
【００４１】
つまり、各高圧洗浄ノズル４１及び各低圧洗浄ノズル４２の移動を行う際において、独立エンジン２１のエンジン回転数がアイドリング状態の場合にはこのアイドリング状態を保持するとともに、アイドリングアップ状態の場合には優先的にアイドリング状態にするようにしている。
【００４２】
これにより、ノズル操作部５２による各高圧洗浄ノズル４１及び各低圧洗浄ノズル４２の移動操作は、噴射回路５３の作動に関わらずアイドリング状態による通常の速度で行われることになり、アイドリングアップ状態での操作による急激な移動を防止して、急激な移動による周囲の障害物との干渉や、操作のやり直しなどを防止することができ、これによる損傷などの事故の発生を防止できるとともに、良好な操作性を確保することができる。
【００４３】
つまり、本実施の形態においては、油圧ポンプ２４が各ノズル４１，４２を移動させるための移動側駆動部であり、高圧水ポンプ２２及び低圧水ポンプ２３が各ノズル４１，４２に水を供給するための供給側駆動部であり、この供給側駆動部である高圧水ポンプ２２及び低圧水ポンプ２３の駆動が、移動側駆動部である油圧ポンプ２４の駆動時を除いてアイドリングアップ状態で行われるとともに、移動側駆動部である油圧ポンプ２４の駆動が常にアイドリング状態で行われている。
【００４４】
なお、本実施の形態では、エンジンとして車両に搭載した独立エンジンを例に採って説明したが、これに限らず車両駆動用のエンジンや、車両に搭載しないエンジンでもよい。
【００４５】
また、特装車両に搭載した清掃作業装置を例に採って説明したが、これはあくまでも一例であって、本発明の駆動機構の制御装置は、少なくとも２系統の駆動部を有する作業装置であって、これら駆動部をアイドリング状態に限らずエンジン回転数の異なる状態で使用するもの全般に適用することができる。
【００４６】
さらに、駆動部もポンプだけに限らずモータなどエンジンを駆動源とするものであればよい。
【００４７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、制御装置により一方の駆動部を駆動させる駆動操作信号に基づいて、他方の駆動部の駆動にかかわらず、エンジンを優先的に設定回転数にするようにしたことで、常に設定回転数で回転するエンジンの動力により作業装置を移動させることでき、エンジン回転数の上昇による作業装置の急激な移動を防止してこの急激な移動による周囲の障害物との干渉や、操作のやり直しなどを防止することができるため、これによる損傷などの事故の発生を防止できるとともに、良好な操作性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係わる清掃車両の側面図である。
【図２】同清掃車両の平面図である。
【図３】同清掃車両の背面図である。
【図４】ポンプ駆動装置の一部を切り欠いた平面図である。
【図５】ポンプ駆動装置を後方から見た背面図である。
【図６】洗浄液ユニットの配管系などの構成を示す概略図である。
【図７】制御装置による制御系を示すブロック図である。
【符号の説明】
２ ポンプ駆動装置
２１ 独立エンジン（エンジン）
２２ 高圧水ポンプ（供給側駆動部）
２３ 低圧水ポンプ（供給側駆動部）
２４ 油圧ポンプ（移動側駆動部）
４ ノズル配索ユニット
４１ 高圧洗浄ノズル
４２ 低圧洗浄ノズル
５ 制御装置

Claims (3)

1. エンジンを動力源として少なくとも２系統の駆動部の駆動によって作動装置を作動させるように構成された駆動機構の制御装置であって、
   上記エンジンを設定回転数で回転させて上記一方の駆動部を駆動させるともに、上記エンジンを設定回転数から所定回転数まで上昇させて上記他方の駆動部を駆動させ、さらに、一方の駆動部を駆動させる際には、他方の駆動部の駆動にかかわらず、エンジンを優先的に設定回転数にするようにした制御装置が設けられたことを特徴とする駆動機構の制御装置。
2. 前記設定回転数がアイドリング状態の回転数であり、前記所定回転数がアイドリング状態から所定回転上昇させた回転数であることを特徴とする請求項１記載の駆動機構の制御装置。
3. 前記作動装置が流体を噴射ノズルから噴射する噴射装置であって、前記一方の駆動部が噴射ノズルを移動させる移動側駆動部であり、前記他方の駆動部が噴射ノズルに流体を供給するための供給側駆動部であることを特徴とする請求項１記載の駆動機構の制御装置。

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