JP4894623B2 - 駆動装置 - Google Patents

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Description

本発明は、塵芥車に投入された塵芥を塵芥収容箱に押し込むための塵芥押込機構を駆動する駆動装置に関するものである。
従来より、塵芥車の塵芥押込機構を駆動する駆動装置が知られている。駆動装置は、油圧ポンプを備えており、油圧ポンプで発生させた油圧によって塵芥押込機構の油圧機構(例えば油圧シリンダ)を駆動する。この種の駆動装置が、特許文献1に開示されている。
具体的に、特許文献1の駆動装置は、油圧ポンプを2つ備えている。これらの油圧ポンプは、油圧回路において互いの吐出側が接続されている。これらの油圧ポンプの吸入側は、ともにオイルタンクに接続されている。この駆動装置では、一方の油圧ポンプがエンジンの動力によって駆動され、他方の油圧ポンプがモータの動力によって駆動される。
特開平03−112727号公報
ところで、電動機が駆動する油圧ポンプを備える駆動装置には、入力電圧を昇圧させるための昇圧回路(例えばDC−DCコンバータ)を備えているものがある。この昇圧回路では、塵芥押込機構が塵芥を塵芥収容箱に押し込む押込動作の際に、電動機の運転に必要な電圧が電動機に印加されるように、入力電圧を昇圧させて電動機へ出力する昇圧動作が行われる。
ここで、従来の駆動装置では、エネルギーが無駄に消費されないように、押込動作の時だけ昇圧動作を行って電動機を運転させていた。しかし、このような場合は、押込動作の開始時に入力電圧を昇圧させるのに時間を要するので、速やかに塵芥押込機構の動作が開始されないという問題がある。
一方、塵芥車では、1箇所で複数回の押込動作を行う場合や、押込動作を行った位置から次の塵芥までの距離が比較的短い場合など、押込動作が連続的に行われる場合がある。従来の駆動装置では、このような場合に、押込動作の度に塵芥押込機構の動作の開始が遅れるので、塵芥押込機構において押込動作を効率的に行うことができなかった。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電動機が駆動する油圧ポンプを備える駆動装置において、塵芥押込機構における押込動作の効率を向上させることにある。
第1及び第2の各発明は、塵芥車(40)に投入された塵芥を該塵芥車(40)の塵芥収容箱(41)に押し込むための塵芥押込機構(42)を駆動する駆動装置(10)を対象とする。そして、この駆動装置は、上記塵芥押込機構(42)を駆動するための油圧を発生させる油圧ポンプ(21)と、上記油圧ポンプ(21)を駆動する電動機(23)と、入力電圧を昇圧させて上記電動機(23)へ出力する昇圧動作を実行可能な昇圧回路(26)と、上記塵芥押込機構(42)が塵芥を塵芥収容箱(41)に押し込む押込動作の際に上記昇圧回路(26)に上記昇圧動作を実行させる昇圧制御部(52)とを備え、上記昇圧制御部(52)は、上記押込動作の終了後も所定の終了条件が成立するまで上記昇圧回路(26)に上記昇圧動作を継続させる。
第1及び第2の各発明では、押込動作の際に、昇圧回路(26)において昇圧動作が行われる。電動機(23)は、昇圧動作によって昇圧された昇圧回路(26)の出力電圧が印加されて回転し、油圧ポンプ(21)を駆動する。塵芥押込機構(42)は、油圧ポンプ(21)で発生する油圧によって押込動作を実行する。塵芥押込機構(42)は、押込動作が終了すると停止する。一方、昇圧制御部(52)は、押込動作が終了すると、所定の終了条件が成立しているか否かを判断する。そして、昇圧制御部(52)は、所定の終了条件が成立すると昇圧回路(26)における昇圧動作を終了させる。すなわち、押込動作が終わっても終了条件が成立するまで、昇圧回路(26)において昇圧動作が継続される。
第1の発明は、上記の構成に加えて、上記塵芥車(40)の車速を検出する車速検出部(35)を備え、上記昇圧制御部(52)では、上記車速検出部(35)の検出速度が所定値を超えることが上記終了条件になっている。
第1の発明では、押込動作の終了後に昇圧動作を終了させるか否かを判断するための終了条件が、車速検出部(35)の検出速度が所定値を超えるという条件である。ところで、押込動作を連続的に行う際に塵芥車(40)が移動する場合は、塵芥車(40)が低速で移動する場合が多い。このため、押込動作が連続的に行われるか否かを判断するための目安として、車速が所定値を超えるまでは昇圧回路(26)において昇圧動作が継続されるようにしている。
第2の発明は、上記の構成に加えて、上記塵芥車(40)の車速を検出する車速検出部(35)を備え、上記昇圧制御部(52)では、上記押込動作の終了時点からの経過時間が所定時間を超える第1条件と、上記車速検出部(35)の検出速度が所定値を超える第2条件との少なくとも一方が成立することが上記終了条件になっている。
第2の発明では、押込動作の終了後に昇圧動作を終了させるか否かを判断するための終了条件が、第1条件と第2条件の少なくとも一方が成立するという条件である。第1条件は、押込動作の終了時点からの経過時間が所定時間を超える場合に成立する。第2条件は、車速検出部(35)の検出速度が所定値を超える場合に成立する。この第2の発明では、第1条件が成立していなくても第2条件が成立すれば、昇圧動作は終了する。また、第2条件が成立していなくても第1条件が成立すれば、昇圧動作は終了する。
第3の発明は、上記第1又は第2の発明において、上記押込動作の際に上記電動機(23)を運転させることによって上記油圧ポンプ(21)を運転させるポンプ制御部(51)とを備え、上記ポンプ制御部(51)は、上記押込動作の終了後も上記昇圧動作が終了するまで上記油圧ポンプ(21)の運転を継続させる。
第3の発明では、塵芥押込機構(42)を駆動するための油圧を発生させる油圧ポンプ(21)が、押込動作の終了後も昇圧動作が終了するまでは運転させられる。ここで、従来の駆動装置では、エネルギーが無駄に消費されないように、押込動作の時だけ電動機(23)を運転させて油圧ポンプ(21)を運転させていた。しかし、このような場合は、押込動作の開始時に、塵芥押込機構(42)を動作させるために必要な圧力にまで油圧を高めるのに時間を要するので、速やかに塵芥押込機構(42)の動作が開始されないという問題がある。
これに対して、この第3の発明では、油圧ポンプ(21)の運転が、押込動作の終了後も昇圧動作が終了するまでは継続される。このため、押込動作の終了後も昇圧動作が終了するまでは、油圧が、油圧ポンプ(21)の停止時の圧力にまで低下することなく、ある程度の高さに維持される。
第4の発明は、上記第3の発明において、上記ポンプ制御部(51)が、上記押込動作の終了後は該押込動作中に比べて遅い回転速度で上記油圧ポンプ(21)を運転させる。
第4の発明では、ポンプ制御部(51)が、押込動作の終了後は該押込動作中に比べて遅い回転速度で油圧ポンプ(21)を運転させる。すなわち、塵芥押込機構(42)を動作させない押込動作の終了後は、塵芥押込機構(42)を動作させる押込動作中に比べて油圧ポンプ(21)の回転速度が低下させられる。この第6の発明では、押込動作の終了後は塵芥押込機構(42)が動作しないこと、すなわち、油圧を維持するために必要となる油圧ポンプ(21)の仕事量が少なく済むことを考慮して、押込動作の終了後の油圧ポンプ(21)の回転速度を押込動作中に比べて低下させている。
本発明では、押込動作が終わっても終了条件が成立するまで、昇圧回路(26)において昇圧動作が継続されるようにしている。このため、押込動作が連続的に行われる場合に、最初の押込動作の際には、入力電圧を電動機(23)に印加する電圧値にまで昇圧させるのに時間を要するものの、2回目以降の押込動作の際には、昇圧動作が継続されているので、入力電圧を昇圧させる時間が必要ない。従って、入力電圧を昇圧させる時間のロスがなく塵芥押込機構(42)の動作が開始されるので、2回目以降の押込動作において塵芥押込機構(42)の立ち上がりを迅速化することができ、塵芥押込機構(42)における押込動作の効率を向上させることができる。
また、上記第2の発明では、押込動作の終了時点からの経過時間が所定時間を超える第1条件が成立していなくても、車速検出部(35)の検出速度が所定値を超える第2条件が成立すれば昇圧動作は終了し、第2条件が成立していなくても第1条件が成立すれば昇圧動作が終了するようにしている。このため、第1条件と第2条件の一方だけを用いる場合に比べて、押込動作が連続的に行われない場合の判断を早く行うことができる場合があるので、昇圧動作の継続によって無駄にエネルギーが消費されることを抑制することができる。
また、上記第3の発明では、油圧ポンプ(21)の運転を継続させることで、押込動作の終了後も昇圧動作が終了するまでは、油圧がある程度の高さに維持されるようにしている。このため、押込動作が連続的に行われる場合に、最初の押込動作の際には、油圧ポンプ(21)を停止した状態から油圧を高めるのに時間を要するものの、2回目以降の押込動作の際には、油圧を高めるための時間のロスを軽減させることができる。従って、2回目以降の押込動作において塵芥押込機構(42)の立ち上がりをさらに迅速化することができるので、塵芥押込機構(42)における押込動作の効率をさらに向上させることができる。
また、上記第4の発明では、押込動作の終了後は油圧を維持するために必要となる油圧ポンプ(21)の仕事量が押込動作中に比べて少なく済むことを考慮して、押込動作の終了後の油圧ポンプ(21)の回転速度を押込動作中に比べて低下させている。このため、塵芥押込機構(42)が動作しない押込動作の終了後における油圧ポンプ(21)の消費エネルギーを低減させることができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本実施形態の駆動装置(10)、塵芥車(40)に設けられている。以下では、先ず塵芥車(40)について説明し、次に駆動装置(10)について説明する。
〈塵芥車の構成〉
芥車(40)は、図1及び図2に示すように、車体(45)と、車体(45)に搭載された塵芥収容箱(41)と、塵芥収容箱(41)の後方に設けられたバッカ(43)と、塵芥を塵芥収容箱(41)に押し込むための塵芥押込機構(42)と、駆動装置(10)とを備えている。
塵芥収容箱(41)は、後方下部を支点にして回動自在に車体(45)に連結されている。塵芥収容箱(41)は、図示しない昇降用油圧シリンダによって前方を持ち上げることができるようになっている。バッカ(43)は、上端前方を支点にして回動自在に塵芥収容箱(41)に連結されている。バッカ(43)には、塵芥を投入するための投入口が形成されている(図示省略)。塵芥車(40)は、バッカ(43)を上方に回動させた状態で塵芥収容箱(41)の前方を持ち上げることで、塵芥収容箱(41)内の塵芥を排出することができるようになっている。
塵芥押込機構(42)は、バッカ(43)に投入された塵芥を塵芥収容箱(41)に押し込むためのものである。塵芥押込機構(42)は、図1及び図2に示すように、油圧回路(20)と油圧モータ(15)と油圧シリンダ(16)と回転板(46)と押込板(47)とを備えている。
油圧回路(20)には、第1切換機構(17)と、第2切換機構(18)と、オイルタンク(19)と、後述する第1油圧ポンプ(21)及び第2油圧ポンプ(22)とが接続されている。第1油圧ポンプ(21)と第2油圧ポンプ(22)とは、吐出側が互いに接続されている。油圧回路(20)は、オイルタンク(19)の作動油が、第1油圧ポンプ(21)又は第2油圧ポンプ(22)、第1切換機構(17)、第2切換機構(18)の順に流通してオイルタンク(19)に戻るように構成されている。
油圧モータ(15)は、回転板(46)を回転させるためのものである。油圧モータ(15)は、第1切換機構(17)を介して油圧回路(20)に接続されている。油圧モータ(15)は、第1切換機構(17)を介して第1油圧ポンプ(21)及び第2油圧ポンプ(22)で発生した油圧が供給されることによって回転する。
油圧シリンダ(16)は、押込板(47)を駆動させるためのものである。油圧シリンダ(16)は、バッカ(43)の上部に回転自在に支持されている。油圧シリンダ(16)は、第2切換機構(18)を介して油圧回路(20)に接続されている。油圧シリンダ(16)は、第2切換機構(18)を介して第1油圧ポンプ(21)及び第2油圧ポンプ(22)で発生した油圧が供給されることによって動作する。
回転板(46)は、バッカ(43)に投入された塵芥を持ち上げるためのものである。回転板(46)は、バッカ(43)に回転自在に支持されている。回転板(46)は、油圧モータ(15)によって図1における時計回りに回転する。
押込板(47)は、回転板(46)によって持ち上げられた塵芥を塵芥収容箱(41)に押し込むためのものである。押込板(47)は、その中央部においてバッカ(43)に回転自在に支持されている。押込板(47)の上端には、油圧シリンダ(16)のロッドの先端が回動自在に連結されている。押込板(47)は、油圧シリンダ(16)のロッドの進出及び後退に伴って揺動する。
〈駆動装置の構成〉
本実施形態の駆動装置(10)は、エンジン(5)の動力と電動機(23)の動力との両方を用いて塵芥押込機構(42)を駆動する、いわゆるハイブリッドタイプの駆動装置である。この駆動装置(10)は、モータ側油圧発生部(11)と、エンジン側油圧発生部(12)と、制御装置(13)と、車速検出部(35)とを備えている。車速検出部(35)は、塵芥車(40)の車速を検出して、制御装置(13)に出力するように構成されている。
モータ側油圧発生部(11)は、第1油圧ポンプ(21)と、電動機(23)と、電力変換部(25)とを備えている。電動機(23)は、ブラシレスDCモータとして構成されている。図3に示すように、電動機(23)にはエンコーダ(32)が接続されている。
第1油圧ポンプ(21)は、本発明に係る油圧ポンプ(21)を構成している。第1油圧ポンプ(21)は、油圧回路(20)におけるオイルタンク(19)と第1切換機構(17)との間に接続されている。また、第1油圧ポンプ(21)は、電動機(23)に接続されている。電動機(23)が回転すると、第1油圧ポンプ(21)が回転し、第1油圧ポンプ(21)がオイルタンク(19)からオイルを吸い上げて第1切換機構(17)側へ吐出する。
電力変換部(25)は、電動機(23)に供給される電力を調節可能に構成されている。電力変換部(25)は、昇圧回路であるDC/DCコンバータ(26)と、インバータ(27)とを備えている。
DC/DCコンバータ(26)は、いわゆる昇圧形コンバータとして構成されている。DC/DCコンバータ(26)の入力側は、バッテリ(28)に接続されている。DC/DCコンバータ(26)の出力側は、インバータ(27)に接続されている。DC/DCコンバータ(26)には、図4に示すように、半導体スイッチ(53)と、整流ダイオード(54)と、平滑リアクトル(55)と、平滑コンデンサ(56)とが設けられている。
DC/DCコンバータ(26)は、後述する昇圧制御部(52)によって半導体スイッチ(53)がオン・オフされる。DC/DCコンバータ(26)では、半導体スイッチ(53)がオン・オフされることによって、バッテリ(28)からの入力電圧を昇圧させてインバータ(27)に出力する昇圧動作が行われる。昇圧動作では、バッテリ(28)からの入力電圧(例えば24V)が電動機(23)の駆動に必要な電圧値(例えば100V)にまで昇圧される。
インバータ(27)は、出力側が電動機(23)に接続されている。インバータ(27)は、パルス幅変調方式のインバータであって、複数のスイッチング素子を備えたトランジスタモジュールとして構成されている。インバータ(27)は、DC/DCコンバータ(26)が出力する直流電力を三相交流に変換するように構成されている。具体的に、インバータ(27)には、後述する空間ベクトル変調器(66)からの三相電圧指令値が入力される。インバータ(27)は、三相電圧指令値にPWM変調を施したパルス信号を作成する。そして、インバータ(27)は、パルス信号を各スイッチング素子へ入力することで、三相電圧指令値に応じた三相交流を電動機(23)に出力する。
エンジン側油圧発生部(12)は、第2油圧ポンプ(22)と、動力取出装置(24)とを備えている。第2油圧ポンプ(22)と動力取出装置(24)とは、互いに接続されている。第2油圧ポンプ(22)の吐出側は、油圧回路(20)において第1油圧ポンプ(21)の吐出側に接続されている。
動力取出装置(24)は、エンジン(5)に接続されている。動力取出装置(24)は、エンジン(5)の動力を取り出して第2油圧ポンプ(22)を駆動するように構成されている。第2油圧ポンプ(22)が回転すると、第2油圧ポンプ(22)がオイルタンク(19)から作動油を吸い上げて第1切換機構(17)側へ吐出する。
制御装置(13)は、油圧機構制御部(50)と、ポンプ制御部(51)と、昇圧制御部(52)とを備えている。油圧機構制御部(50)は、塵芥押込機構(42)が塵芥を塵芥収容箱(41)に押し込む押込動作の際に、第1切換機構(17)及び第2切換機構(18)の状態を調節して、油圧モータ(15)及び油圧シリンダ(16)の駆動状態を調節するように構成されている。
ポンプ制御部(51)は、電動機(23)の運転状態を制御することによって第1油圧ポンプ(21)の運転状態を制御するように構成されている。ポンプ制御部(51)は、塵芥押込機構(42)が押込動作を開始する際に、塵芥押込機構(42)に油圧が供給されるように、電動機(23)を運転させることによって第1油圧ポンプ(21)の運転を開始させる。また、押込動作中のポンプ制御部(51)は、塵芥押込機構(42)の負荷に応じて電動機(23)の回転速度を調節することによって第1油圧ポンプ(21)の出力を制御する。
また、ポンプ制御部(51)は、塵芥押込機構(42)が押込動作を終了する際に、電動機(23)の回転速度を低下させて、第1油圧ポンプ(21)の回転速度を押込動作中よりも遅い所定の回転速度に低下させる。所定の回転速度は、塵芥押込機構(42)の停止中に油圧回路(20)における油圧が低下しない値に設定されている。また、ポンプ制御部(51)は、後述する昇圧制御部(52)がDC/DCコンバータ(26)の昇圧動作を終了させる際に、電動機(23)の運転を停止させて、第1油圧ポンプ(21)の運転を停止させる。
具体的に、ポンプ制御部(51)は、図3に示すように、速度指令値設定部(60)と、回転速度検出部(61)と、座標変換器(62)と、第1比例積分演算器(63)と、dq電流指令値算出部(64)と、第2比例積分演算器(65)と、空間ベクトル変調器(66)とを備えている。
速度指令値設定部(60)は、電動機(23)の回転速度(詳しくは、角速度)指令値ω*を算出するように構成されている。速度指令値設定部(60)は、塵芥押込機構(42)の負荷に応じて第1油圧ポンプ(21)を駆動させるために必要な電動機(23)の回転速度を算出し、回転速度指令値ω*として出力する。回転速度検出部(61)は、エンコーダ(32)からの入力に基づいて、電動機(23)の回転速度(詳しくは、角速度)ωを求めるように構成されている。座標変換器(62)は、電動機(23)に供給される三相交流のうちの何れか二相の交流を、dq座標で表したd軸電流id及びq軸電流iqに変換するように構成されている。第1比例積分演算器(63)は、回転速度指令値ω*と回転速度ωとの偏差から電流指令値Ia*を算出するように構成されている。dq電流指令値算出部(64)は、電流指令値Ia*に基づいてd軸電流指令値id*及びq軸電流指令値iq*を求めるように構成されている。第2比例積分演算器(65)は、d軸電流指令値id*とd軸電流idとの偏差、及びq軸電流指令値iq*とq軸電流iqとの偏差に基づいて、d軸電圧指令値vd*及びq軸電圧指令値vq*をそれぞれ求めるように構成されている。空間ベクトル変調器(66)は、d軸電圧指令値vd*及びq軸電圧指令値vq*を空間ベクトル変調して、電動機(23)の三相に印加すべき三相電圧指令値を出力するように構成されている。
昇圧制御部(52)は、スイッチング素子をオン・オフさせることによってDC/DCコンバータ(26)に上記昇圧動作を実行させるように構成されている。具体的に、昇圧制御部(52)には、DC/DCコンバータ(26)の出力電圧の目標電圧(例えば100V)が設定されている。昇圧制御部(52)は、昇圧動作の際にDC/DCコンバータ(26)の出力電圧を目標電圧と比較して、その誤差電圧を増幅する。そして、昇圧制御部(52)は、その誤差電圧によって半導体スイッチ(53)のオン・オフ時間比を変調させることによって出力電圧を目標電圧に調節する。
具体的に、昇圧制御部(52)は、例えばバッカ(43)に設けられた操作盤における押込動作開始の操作ボタン(6)が入力されると、DC/DCコンバータ(26)に昇圧動作を開始させるように構成されている。昇圧動作は、塵芥押込機構(42)が押込動作を開始するときに開始される。
また、昇圧制御部(52)は、塵芥押込機構(42)が押込動作が終了すると、昇圧動作を終了させるか否かを判断する終了判断動作を行うように構成されている。昇圧制御部(52)には、昇圧動作を終了させるか否かを判断するための条件として、第1条件と第2条件とが設定されている。第1条件は、押込動作の終了時点からの経過時間が所定時間(例えば5分)を超えるときに成立する。第2条件は、車速検出部(35)の検出速度が所定値(例えば30km/h)を超えるときに成立する。昇圧制御部(52)は、第1条件と第2条件の少なくとも一方が成立するという終了条件が成立すると、昇圧動作の終了を判断する。昇圧制御部(52)は、昇圧動作の終了を判断すると、スイッチング素子のオン・オフを停止して、DC/DCコンバータ(26)における昇圧動作を終了させる。
〈駆動装置の動作〉
塵芥押込機構(42)が塵芥を塵芥収容箱(41)に押し込む押込動作の際の駆動装置(10)の動作について説明する。なお、以下では、DC/DCコンバータ(26)において昇圧動作が行われていない状態からの動作を説明する。
押込動作は、作業者が操作ボタン(6)を押すと開始される。なお、押込動作中は、塵芥車(40)は停止しており、エンジン(5)はアイドリング状態になっている。また、押込動作の前は、油圧シリンダ(16)のロッドはシリンダ側に後退した状態になっている。
具体的に、操作ボタン(6)が押されると、昇圧制御部(52)は、DC/DCコンバータ(26)に昇圧動作を開始させる。DC/DCコンバータ(26)では、バッテリ(28)からの入力電圧が電動機(23)の駆動に必要な電圧値(例えば100V)にまで昇圧される。電動機(23)は、DC/DCコンバータ(26)の出力電圧が印加されることによって回転する。電動機(23)が回転すると、第1油圧ポンプ(21)が回転する。
一方、操作ボタン(6)が押されると、動力取出装置(24)の状態が、エンジン(5)の動力を、車輪に伝達させる状態から第2油圧ポンプ(22)に伝達させる状態に切り換えられる。動力取出装置(24)の状態が切り換えられると、第2油圧ポンプ(22)が回転する。エンジン(5)の回転速度は概ね一定であるため、第2油圧ポンプ(22)の回転速度は概ね一定になる。
第1油圧ポンプ(21)及び第2油圧ポンプ(22)が回転すると、オイルタンク(19)の作動油が第1切換機構(17)及び第2切換機構(18)に送られる。油圧機構制御部(50)は、油圧モータ(15)だけが運転するように、第1切換機構(17)及び第2切換機構(18)の状態を調節している。油圧モータ(15)は、第1切換機構(17)を介して供給された油圧によって回転する。
油圧モータ(15)が回転すると、回転板(46)が図1における時計回りに回転して、バッカ(43)に投入された塵芥が持ち上げられる。回転板(46)は、先端が車体の前方を向いて略水平になる位置まで回転される。回転板(46)がこの位置まで回転すると、油圧機構制御部(50)が、第1切換機構(17)の状態を調節して油圧モータ(15)の回転を停止させる。また、油圧機構制御部(50)は、第2切換機構(18)の状態を調節して、ロッドが進出するように油圧シリンダ(16)を動作させる。
油圧シリンダ(16)のロッドが進出すると、押込板(47)の下部が後方から前方へ移動するように回動する。押込板(47)は、回転板(46)上の塵芥を塵芥収容箱(41)に押し込む。塵芥の押込が終了すると、油圧機構制御部(50)は、第2切換機構(18)の状態を調節して、ロッドが後退するように油圧シリンダ(16)を動作させる。押込動作は以上の動作により終了する。押込動作が終了すると、塵芥押込機構(42)は停止する。
また、押込動作が終了すると、ポンプ制御部(51)は、電動機(23)の回転速度を低下させて、押込動作中に比べて遅い所定の回転速度に第1油圧ポンプ(21)の回転速度を低下させる。また、押込動作が終了すると、昇圧制御部(52)は、昇圧動作を終了させるか否かを判断する終了判断動作を開始する。
終了判断動作では、第1条件と第2条件の少なくとも一方が成立するという終了条件が成立すると、昇圧制御部(52)が昇圧動作の終了を判断する。すなわち、押込動作の終了時点からの経過時間が所定時間(例えば5分)を超えるか、車速検出部(35)の検出速度が所定値(例えば30km/h)を超えるまで、DC/DCコンバータ(26)では昇圧動作が継続される。昇圧制御部(52)は、昇圧動作の終了を判断すると、スイッチング素子のオン・オフを停止して、DC/DCコンバータ(26)における昇圧動作を終了させる。
また、昇圧制御部(52)が昇圧動作の終了を判断すると、ポンプ制御部(51)は、電動機(23)の運転を停止する。電動機(23)が停止すると、第1油圧ポンプ(21)が停止する。
この実施形態では、第1条件と第2条件の少なくとも一方が成立するまでは、昇圧動作が継続されると共に、第1油圧ポンプ(21)の運転が継続される。このため、昇圧動作が終了するまでに次の押込動作が行われる場合は、昇圧動作が継続されているので、入力電圧を昇圧させる時間が必要ない。さらに、第1油圧ポンプ(21)の運転も継続しているので、塵芥押込機構(42)を動作させるために必要な圧力にまで油圧を高める時間が必要ない。
−実施形態の効果−
本実施形態では、押込動作が終わっても終了条件が成立するまで、DC/DCコンバータ(26)において昇圧動作が継続されるようにしている。このため、1箇所で複数回の押込動作を行う場合や、押込動作を行った位置から次の塵芥までの距離が比較的短い場合など、押込動作が連続的に行われる場合に、最初の押込動作の際には、入力電圧を電動機(23)に印加する電圧値にまで昇圧させるのに時間を要するものの、2回目以降の押込動作の際には、昇圧動作が継続されているので、入力電圧を昇圧させる時間が必要ない。従って、入力電圧を昇圧させる時間のロスがなく塵芥押込機構(42)の動作が開始されるので、2回目以降の押込動作において塵芥押込機構(42)の立ち上がりを迅速化することができ、塵芥押込機構(42)における押込動作の効率を向上させることができる。
また、本実施形態では、押込動作の終了時点からの経過時間が所定時間を超える第1条件が成立していなくても、車速検出部(35)の検出速度が所定値を超える第2条件が成立すれば昇圧動作は終了し、第2条件が成立していなくても第1条件が成立すれば昇圧動作が終了するようにしている。このため、第1条件と第2条件の一方だけを用いる場合に比べて、押込動作が連続的に行われない場合の判断を早く行うことができる場合があるので、昇圧動作が継続されて無駄にエネルギーが消費されることを抑制することができる。
また、本実施形態では、第1油圧ポンプ(21)の運転を継続させることで、押込動作の終了後も昇圧動作が終了するまでは、油圧が、塵芥押込機構(42)を動作させるために必要な圧力に維持されるようにしている。このため、押込動作が連続的に行われる場合に、最初の押込動作の際には、油圧ポンプ(21)を停止した状態から油圧を高めるのに時間を要するものの、2回目以降の押込動作の際には、油圧を高めるための時間が必要ない。従って、2回目以降の押込動作において塵芥押込機構(42)の立ち上がりをさらに迅速化することができるので、塵芥押込機構(42)における押込動作の効率をさらに向上させることができる。
また、本実施形態では、押込動作の終了後は油圧を維持するために必要となる油圧ポンプ(21)の仕事量が押込動作中に比べて少なく済むことを考慮して、押込動作の終了後の油圧ポンプ(21)の回転速度を押込動作中に比べて低下させている。このため、塵芥押込機構(42)が動作しない押込動作の終了後における油圧ポンプ(21)の消費エネルギーを低減させることができる。
−実施形態の変形例−
実施形態の変形例について説明する。この変形例では、図5に示すように、駆動装置(10)に、電荷回収用回路(38)が設けられている。電荷回収用回路(38)は、昇圧動作の終了時にDC/DCコンバータ(26)の平滑コンデンサ(56)に溜まっている電荷をバッテリ(28)へ戻すため電荷回収動作を実行可能に構成されている。電荷回収用回路(38)では、電荷回収動作時に平滑コンデンサ(56)の電荷がバッテリ(28)側へのみ流れるようになっている。電解回収動作によれば、平滑コンデンサ(56)の電位がバッテリ(28)の電位と等しくなるまで、平滑コンデンサ(56)の電荷がバッテリ(28)へ戻される。また、電解回収動作によれば、DC/DCコンバータ(26)の出力側が危険電位状態から下げられる。
この変形例では、電荷回収用回路(38)が電荷回収動作を実行することで、昇圧動作の終了時にDC/DCコンバータ(26)の平滑コンデンサ(56)に溜まっている電荷がバッテリ(28)へ戻されるようにしている。ここで、電荷回収動作を行わない場合には、昇圧動作の終了時にDC/DCコンバータ(26)の平滑コンデンサ(56)に溜まっている電荷は、放電抵抗によって消費させるので、平滑コンデンサ(56)に溜まっている電荷は有効利用されずに失われてしまう。これに対して、この変形例では、昇圧動作の終了時に平滑コンデンサ(56)に溜まっている電荷がバッテリ(28)へ戻される。従って、バッテリ(28)の充電量が減少しにくくなるので、バッテリ(28)の長寿命を図ることができる。
《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
上記実施形態の駆動装置(10)が設けられる塵芥車(40)は、押込型の塵芥車(40)に限定されるものではなく、他のタイプの塵芥車(40)(例えば圧縮型の塵芥車(40))であってもよい
た、上記実施形態について、昇圧制御部(52)が、第2条件だけで昇圧動作を終了させるか否かを判断してもよい。すなわち、押込動作の終了後に昇圧動作を終了させるか否かを判断するための終了条件が、車速検出部(35)の検出速度が所定値を超えるという条件である
た、上記実施形態について、駆動装置(10)は、エンジン側油圧発生部(12)を有さずに、モータ側油圧発生部(11)のみを油圧発生部として有していてもよい。
また、上記実施形態について、DC/DCコンバータ(26)が、昇降圧形のコンバータであってもよい。
また、上記実施形態について、DC/DCコンバータ(26)が、共振形のコンバータであってもよい。
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
以上説明したように、本発明は、塵芥車に投入された塵芥を塵芥収容箱に押し込むための塵芥押込機構を駆動する駆動装置について有用である。
図1は、塵芥押込機構を備えた塵芥車の側面の一部を省略した側面図である。 図2は、本発明の実施形態に係る塵芥押込機構の駆動装置及び油圧回路の概略構成図である。 図3は、本発明の実施形態に係るモータ制御部のブロック図である。 図4は、本発明の実施形態に係るDC/DCコンバータの概略構成図である。 図5は、本発明の実施形態の変形例に係る塵芥押込機構の駆動装置及び油圧回路の概略構成図である。
10 駆動装置
21 第1油圧ポンプ(油圧ポンプ)
23 電動機
26 DC/DCコンバータ(昇圧回路)
35 車速検出部
40 塵芥車
41 塵芥収容箱
42 塵芥押込機構
51 ポンプ制御部
52 昇圧制御部

Claims (4)

  1. 塵芥車(40)に投入された塵芥を該塵芥車(40)の塵芥収容箱(41)に押し込むための塵芥押込機構(42)を駆動する駆動装置であって、
    上記塵芥押込機構(42)を駆動するための油圧を発生させる油圧ポンプ(21)と、
    上記油圧ポンプ(21)を駆動する電動機(23)と、
    入力電圧を昇圧させて上記電動機(23)へ出力する昇圧動作を実行可能な昇圧回路(26)と、
    上記塵芥押込機構(42)が塵芥を塵芥収容箱(41)に押し込む押込動作の際に上記昇圧回路(26)に上記昇圧動作を実行させる昇圧制御部(52)と、
    上記塵芥車(40)の車速を検出する車速検出部(35)を備え、
    上記昇圧制御部(52)は、上記押込動作の終了後も所定の終了条件が成立するまで上記昇圧回路(26)に上記昇圧動作を継続させ、
    上記昇圧制御部(52)では、上記車速検出部(35)の検出速度が所定値を超えることが上記終了条件になっていることを特徴とする駆動装置。
  2. 塵芥車(40)に投入された塵芥を該塵芥車(40)の塵芥収容箱(41)に押し込むための塵芥押込機構(42)を駆動する駆動装置であって、
    上記塵芥押込機構(42)を駆動するための油圧を発生させる油圧ポンプ(21)と、
    上記油圧ポンプ(21)を駆動する電動機(23)と、
    入力電圧を昇圧させて上記電動機(23)へ出力する昇圧動作を実行可能な昇圧回路(26)と、
    上記塵芥押込機構(42)が塵芥を塵芥収容箱(41)に押し込む押込動作の際に上記昇圧回路(26)に上記昇圧動作を実行させる昇圧制御部(52)と、
    上記塵芥車(40)の車速を検出する車速検出部(35)を備え、
    上記昇圧制御部(52)は、上記押込動作の終了後も所定の終了条件が成立するまで上記昇圧回路(26)に上記昇圧動作を継続させ、
    上記昇圧制御部(52)では、上記押込動作の終了時点からの経過時間が所定時間を超える第1条件と、上記車速検出部(35)の検出速度が所定値を超える第2条件との少なくとも一方が成立することが上記終了条件になっていることを特徴とする駆動装置。
  3. 請求項1又は2において、
    上記押込動作の際に上記電動機(23)を運転させることによって上記油圧ポンプ(21)を運転させるポンプ制御部(51)とを備え、
    上記ポンプ制御部(51)は、上記押込動作の終了後も上記昇圧動作が終了するまで上記油圧ポンプ(21)の運転を継続させることを特徴とする駆動装置。
  4. 請求項3において、
    上記ポンプ制御部(51)は、上記押込動作の終了後は該押込動作中に比べて遅い回転速度で上記油圧ポンプ(21)を運転させることを特徴とする駆動装置。
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