JP4118611B2 - 清掃車両のクラッチ付き独立エンジンの制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、清掃車両のクラッチ付き独立エンジンの制御装置に関し、特に、駆動停止時にクラッチが接状態で保持されるように構成された清掃車両のクラッチ付き独立エンジンのクラッチの断接制御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、又は車両エンジンとは別途に搭載された独立エンジンの駆動によって行われている。
【０００４】
また、作業装置の種類によっては、独立エンジンのうち、クラッチを介して作業装置の作動機器に連結され、駆動停止時にはクラッチが接状態で保持されるタイプのクラッチ付き独立エンジンを用い、このクラッチ付き独立エンジンにより作業装置を作動させるようにしている場合もある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したクラッチ付き独立エンジンを用いて作業装置を作動させるものでは、エンジンを始動させる際に、作動機器にクラッチが接続した状態になっているため、エンジンの始動と同時にその動力がクラッチに急激に伝達されて大きな負荷が一度にかかることになり、これによりクラッチの故障を招くという問題があった。
【０００６】
また、クラッチが作動機器に接続していることから、クラッチのみならず作動機器についてもエンジンの始動と同時に作動機器が急に作動することになり、このように作動機器が急に作動するのは作業を行う上で好ましくない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、エンジン回転数に基づいてクラッチの断接を制御することにより、上述したクラッチ付き独立エンジンにおいても、クラッチを自動的に断接させることでクラッチの故障防止や、作動機器の円滑な作動を行うことができるクラッチ付き独立エンジン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に係る発明の清掃車両のクラッチ付き独立エンジンの制御装置は、清掃車両の車体上に、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を搭載し、該独立エンジンに回転数を検出する回転数検出装置を設け、さらに該独立エンジンにクラッチを介して出力軸を設け、該出力軸に伝達機構を介してポンプを接続し、該ポンプからの高圧水を自走式ノズルに供給するホースを巻き取るホースリールを設け、前記クラッチの切断は、回転数検出装置の検出により独立エンジンが駆動停止した際に行う一方、前記クラッチの接続は、回転数検出装置の検出により独立エンジンが所定回転数に達した際に行うように構成されたものである。
【０００９】
請求項２に係る発明の清掃車両のクラッチ付き独立エンジンの制御装置は、前記独立エンジンの所定回転数が、アイドリング回転数である。
【００１０】
【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、本発明のクラッチ付き独立エンジン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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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作動機器としての高圧水ポンプ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作動機器としての低圧水ポンプ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１参照）とを備えている。
【００１５】
上記独立エンジン２１は、クラッチ２１ａ（図７参照）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。
【００１６】
この独立エンジン２１は、駆動電源をＯＦＦにしてエンジン駆動を停止させてもクラッチが断状態にならず接続されたまま接状態を保持するタイプのものが使用されている。
【００１７】
そして、このようなクラッチが介装された独立エンジン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】
なお、独立エンジン２１の駆動制御についてはクラッチの断接制御とともに、後で詳説する。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
更に、上記油圧ポンプ２４は、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および第６プーリ２４ａ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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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により高圧縮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により低圧縮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。
【００３１】
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をノズル昇降装置４７により所定の高さ位置に配置するとともに、各高圧洗浄ノズル４１を車体１０の外側方に所定の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の作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。
【００３２】
ところで、前述した独立エンジン２１は、クラッチ２１ａとともに図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は独立エンジン２１の開始を操作するスタートスイッチ、５２は独立エンジン２１の停止を操作する停止スイッチ、５３はクラッチの接続を操作するクラッチ接スイッチ、５４はクラッチの切断を操作するクラッチ断スイッチであり、これら各スイッチ５１〜５４の操作信号が制御装置５に出力される。
【００３５】
制御装置５は、スタートスイッチ５１及び停止スイッチ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及び停止を制御するとともに、独立エンジン２１のエンジン回転数を検出する回転数検出装置５５からの検出信号に基づいてクラッチ２１ａに指令信号を出力して断接を制御するようになされている。
【００３６】
詳しくは、清掃作業を行う場合は、まず、スタートスイッチ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では独立エンジン２１に駆動指令信号を出力して当該独立エンジン２１を駆動させる。この際、クラッチ２１ａは後述するエンジン停止に伴う回転数検出装置５５での検出に基づいて断状態になされている。
【００３７】
従って、スタートスイッチ５１の操作により独立エンジン２１が駆動しても出力軸２１ｂにはその動力が伝達されず、この結果、高圧水ポンプ２２及び低圧水ポンプ２３等は停止したままの状態になっている。
【００３８】
そして、独立エンジン２１の駆動により回転数検出装置５５で検出されて制御装置５に入力されるエンジン回転数が所定回転数、例えばアイドリング状態の回転数になれば制御装置５からの信号により表示ランプ（図示せず）が点灯する。作業員はこの表示ランプによりエンジン回転数がアイドリング状態であることを確認した上でクラッチ接スイッチ５３をＯＮ操作する。この作業員のＯＮ操作により独立エンジンのクラッチ２１ａが接続される。
【００３９】
このクラッチ２１ａの接続により当該クラッチ２１ａを介して出力軸２１ｂには独立エンジン２１の動力が伝達されることになり、当該出力軸２１ｂの回転駆動により前述したように各伝達機構を通じて高圧水ポンプ２２及び低圧水ポンプ２３等が作動し、これにより清掃作業装置による清掃作業が行われる。
【００４０】
このようにエンジン回転数がアイドリング回転数になった状態でクラッチ２１ａを接続することで、当該クラッチ２１ａには独立エンジン２１の始動に伴う急激な負荷がかからず、円滑に動力が伝達されることになり、これによりクラッチ２１ａの破損や接続不良等の故障を防止でき、耐久性を高めることができる。
【００４１】
また、高圧水ポンプ２２及び低圧水ポンプ２３等も独立エンジン２１の始動と同時に作動することがなく、清掃作業に円滑に移行することができる。
【００４２】
一方、独立エンジン２１の駆動を停止させて清掃作業を終了する場合には、まず、停止スイッチ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では独立エンジン２１に停止指令信号を出力して当該独立エンジン２１を停止させる。
【００４３】
そして、このように独立エンジン２１が停止しても、当該独立エンジン２１の持つ本来の機能ではクラッチ２１ａは切断されることなく接状態を保持することになるが、本発明の制御装置５では以下のようにしてクラッチ２１ａを断状態にするようにしている。
【００４４】
即ち、制御装置５では、回転数検出装置５５で検出されて当該制御装置５に入力されるエンジン回転数が０（停止状態）になると、クラッチ２１ａに切断信号を出力してこのクラッチ２１ａを強制的に断状態にするようにしている。
【００４５】
これにより独立エンジン２１の始動時には、前述したようにクラッチ２１ａが断状態になっており、前述した制御装置５による制御が行われることになる。
【００４６】
なお、クラッチ２１ａの切断作業は、通常は作業員が手動でクラッチ断スイッチ５４を操作することにより行われるが、上述のようにエンジンの回転数検出装置５５によりエンジン停止状態が検出されると強制的にクラッチ２１ａを断状態にするので、例えば作業員がクラッチ断スイッチ５４を操作し忘れることによるクラッチの故障などを確実に防止することが可能となる。
【００４７】
なお、本実施の形態では、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、本発明は、駆動停止時にはクラッチが接状態で保持される特有なタイプのクラッチ付き独立エンジンにより作動機器を作動制御するもの全般に適用することができる。
【００４８】
また、作動機器もポンプだけに限らずクラッチの断接により作動制御されるものであればよい。
【００４９】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、クラッチ付き独立エンジンのクラッチを、回転数検出装置でのエンジン回転数の検出に基づいて制御し、このクラッチを介して連結されたポンプの作動を制御することで、このようなクラッチ付き独立エンジンでもクラッチを状況に応じて自動的に断接させることが可能になり、これによりクラッチの故障防止や、作動機器の円滑な作動を行うことができる。
【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 クラッチ付き独立エンジン
２１ａ クラッチ
５ 制御装置
５５ 回転数検出装置

Claims (2)

1. 清掃車両の車体上に、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を搭載し、
   該独立エンジンに回転数を検出する回転数検出装置を設け、
   さらに該独立エンジンにクラッチを介して出力軸を設け、
   該出力軸に伝達機構を介してポンプを接続し、
   該ポンプからの高圧水を自走式ノズルに供給するホースを巻き取るホースリールを設け、
   前記クラッチの切断は、回転数検出装置の検出により独立エンジンが駆動停止した際に行う一方、
   前記クラッチの接続は、回転数検出装置の検出により独立エンジンが所定回転数に達した際に行うように構成されたことを特徴とする清掃車両のクラッチ付き独立エンジンの制御装置。
2. 前記請求項１に記載の清掃車両のクラッチ付き独立エンジンの制御装置において、独立エンジンの所定回転数は、アイドリング回転数であることを特徴とする清掃車両のクラッチ付き独立エンジンの制御装置。

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