JP6527457B2 - ミキサ車およびミキサ車の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジン又は電動機によりドラムを回転させることが可能なミキサ車およびミキサ車の制御装置に関する。

従来、バッテリ（二次電池）と、バッテリの電力によって駆動される電動機と、エンジン又は電動機の動作に基づいて駆動される油圧モータとを備え、エンジン停止時に、電動機により駆動された油圧モータによってドラムを回転させるミキサ車が知られている（例えば特許文献１参照）。

この種のミキサ車は、エンジンによって発電機を発電させ、この電力をバッテリに充電する。エンジンが停止した場合には、バッテリに充電された電力を用いて電動機を駆動し、電動機の動作に基づいて油圧モータを駆動してドラムを回転させる。このような構成により、エンジンのアイドリングストップ時にもドラムを回転させることができるので、騒音や排気の低減および燃費の向上を図ることが可能となる。

特開２００３−３０１８０２号公報

エンジンの駆動およびその停止状態に応じてドラム回転の動力を切り替える制御においては、エンジン停止時における電動機の始動タイミング、あるいは、エンジン駆動時における電動機の駆動停止タイミングが適切でないと、ドラムの回転状態が急変動する場合がある。ドラムの回転状態の急変動は、車体を大きく揺らして乗員の乗り心地を悪化させる要因となる。

特に、アイドリングストップ制御の際に参照されるアイドリングストップ信号の生成およびその消失のタイミングは、実際のエンジンの停止および駆動のタイミングと必ずしも一致するとは限らない。このため、例えば、電動機を動力として回転するドラムにエンジンの動力が多重に加わることで、ドラムの回転状態が急変動し、車体が大きく揺れて、乗員の乗り心地が悪化することがある。

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、ドラム回転の動力を適切に切り替えて乗り心地の改善を図ることができるミキサ車およびミキサ車の制御装置を提供することにある。

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、ドラムと、ドラム駆動回路と、制御装置とを具備する。
上記ドラム駆動回路は、エンジンによって駆動される第１の流体圧ポンプと、前記第１の流体圧ポンプによって駆動され前記ドラムを回転させる流体圧モータと、前記エンジンの停止時に生成されるアイドリングストップ信号に基づいて駆動される電動機と、前記電動機によって駆動され前記流体圧モータを駆動する第２の流体圧ポンプと、を有する。
上記制御装置は、上記エンジンの駆動時は、上記第１の流体圧ポンプを動力として上記流体圧モータを駆動させる第１の駆動信号を出力し、上記アイドリングストップ信号の受信時は、上記電動機を動力として上記流体圧モータを駆動させる第２の駆動信号を出力し、上記第１の駆動信号および上記第２の駆動信号のいずれか一方を出力するときは、上記アイドリングストップ信号の状態変化が生じてから上記一方の出力を遅延させるように構成される。

上記ミキサ車において、制御装置は、上記第１の駆動信号および上記第２の駆動信号のいずれか一方を出力するときは、上記アイドリングストップ信号の状態変化が生じてから所定時間経過するまで上記一方の出力を遅延させるように構成されている。このため、アイドリングストップ信号の生成およびその消失のタイミングが実際のエンジンの停止および駆動のタイミングと一致しない場合においても、エンジンの動力と電動機の動力とがドラムに多重に加わることが阻止され、ドラム回転状態の急変動を回避することが可能となる。これにより、動力の切り替えの際の車体の揺れを阻止して、乗員の乗り心地の悪化を防止することが可能となる。

上記制御装置は、上記第２の駆動信号の出力中に上記エンジンが駆動されたときは、上記アイドリングストップ信号の受信が終了するまでの時間、上記第１の駆動信号の出力を遅延させるように構成されてもよい。
この構成は、エンジンのアイドリングストップ状態が解除された後もアイドリングストップ信号が消失しない場合に特に有効であり、これにより、電動機からエンジンへの動力の適切な切り替えが可能となる。

一方、上記制御装置は、上記第１の駆動信号の出力を停止した後、上記アイドリングストップ信号を受信したときは、上記アイドリングストップ信号を受信してから所定時間経過後に上記第２の駆動信号を出力するように構成されてもよい。
この構成は、エンジンの停止後に第１の流体圧ポンプの残圧で回転するドラムに電動機の動力が加わることでドラムの回転状態の急変動が生じやすい場合に特に有効であり、これにより、エンジンから電動機への動力の適切な切り替えが可能となる。

上記構成において、上記ミキサ車は、上記第１の流体圧ポンプの吐出圧を検出することが可能な検出部をさらに具備してもよい。この場合、上記制御装置は、上記第１の駆動信号の出力を停止した後、上記アイドリングストップ信号を受信したときは、上記第１の流体圧ポンプの吐出圧の所定以上の低下が上記検出部で検出されるまで、上記第２の駆動信号の出力を遅延させるように構成される。
第１の流体圧ポンプの吐出圧が十分低下した状態で電動機を始動させることにより、ドラムの回転状態の急変動を抑えることが可能となる。

上記制御装置は、上記エンジンの駆動時に上記第１の駆動信号を出力することが可能な第１の制御部と、上記アイドリングストップ信号の受信時に上記第２の駆動信号を出力し、かつ、上記第２の駆動信号の出力状態を上記第１の制御部へ通知する第２の制御部と、を有してもよい。この場合、上記第１の制御部は、上記エンジンが駆動されたとき、上記第２の駆動信号が出力中のときは上記第２の駆動信号の出力が停止するまで上記第１の駆動信号の出力を遅延させる。上記第２の制御部は、上記アイドリングストップ信号を受信してから所定時間経過するまで上記第２の駆動信号の出力を遅延させる。

上記ドラム駆動回路は、第１の制御弁と、第２の制御弁とを有してもよい。
上記第１の制御弁は、上記第１の流体圧ポンプと上記流体圧モータの間に配置され、上記第１の駆動信号の出力を受けて上記第１の流体圧ポンプと上記流体圧モータとの間を連通させる。
上記第２の制御弁は、上記第２の流体圧ポンプと上記流体圧モータの間に配置され、上記制御装置から出力された信号に基づき上記第２の流体圧ポンプと上記流体圧モータとの間を連通させる。

本発明の一形態に係るミキサ車の制御装置は、エンジンによって駆動される第１の流体圧ポンプと、上記第１の流体圧ポンプによって駆動される流体圧モータと、上記流体圧モータによって回転されるドラムと、上記エンジンの停止時に生成されるアイドリングストップ信号に基づいて駆動される電動機と、上記電動機によって駆動され上記流体圧モータを駆動する第２の流体圧ポンプと、を備えたミキサ車の制御装置であって、第１の制御部と、第２の制御部とを具備する。
上記第１の制御部は、上記エンジンの駆動時に、上記第１の流体圧ポンプを動力として上記流体圧モータを駆動させる第１の駆動信号を出力する。
上記第２の制御部は、上記アイドリングストップ信号の受信時に、上記電動機を動力として上記流体圧モータを駆動させる第２の駆動信号を出力する。
そして、上記第１の制御部は、上記第２の駆動信号の出力中に上記エンジンが駆動された時は、上記アイドリングストップ信号の受信が終了するまで上記第１の駆動信号の出力を遅延させるように構成される。

本発明によれば、ドラム回転の動力を適切に切り替えて乗り心地の改善を図ることができる。

本発明の一実施形態に係るミキサ車を示す概略構成図である。 上記ミキサ車の制御装置の構成を示すブロック図である。 上記ミキサ車におけるドラム駆動回路を示す概略構成図である。 アイドリングストップ機能の実行から解除までの間における比較例による制御指令を示すタイミングチャートである。 アイドリングストップ機能の実行から解除までの間における上記制御装置による制御指令を示すタイミングチャートである。 上記制御装置（第２の制御部）における処理例を示すフローチャートである。 上記制御装置（第１の制御部）における処理例を示すフローチャートである。 本発明の他の実施形態に係るミキサ車におけるドラム駆動回路の概略構成図である。 上記ミキサ車における制御装置（第２の制御部）における処理例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。

＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の一実施形態に係るミキサ車を示す概略構成図である。図２は、上記ミキサ車の制御装置の構成を示すブロック図である。図３は、上記ミキサ車におけるドラム駆動回路を示す概略構成図である。

［ミキサ車の全体構成］
図１に示すように、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ドラム１を有する。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際して、生コンの品質劣化および固化を防止するために、ドラム１を正回転させてドラム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、ドラム１を逆回転させることで、ドラム１内の生コンを排出し、コンクリート打設現場へ供給する。

図１に示すように、ミキサ車１００は、エンジン３と、発電機４と、第１のバッテリ５と、ドラム駆動回路６とを有する。図２に示すように、ミキサ車１００は、エンジンコントローラ７をさらに有する。

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３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およびドラム駆動回路６内の第２のバッテリ２１へ供給することが可能に構成される。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のバッテリ５および第２のバッテリ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。

第１のバッテリ５は、発電機４の出力（電力）を蓄電し、ミキサ車１００の車体部の電装系の電力源として用いられ、例えば、定格２４Ｖの鉛蓄電池で構成される。

ドラム駆動回路６は、ドラム１を回転させるための油圧回路等の流体圧回路で構成される。ミキサ車１００においては、生コンを排出するまでは常にドラム１を回転させる必要がある。そこで、ミキサ車１００は、ドラム駆動回路６として、図３に示すように、エンジン駆動時に稼働する第１の駆動回路６１と、エンジン停止時（アイドリングストップ中）に稼働する第２の駆動回路６２とを有する。

第１の駆動回路６１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６１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の流体圧ポンプ）へ伝達し、第１の油圧ポンプから吐出される圧油を油圧モータ１２（流体圧モータ）へ供給してこれを駆動し、油圧モータ１２の回転でドラム１を回転させる。

第２の駆動回路６２は、第２のバッテリ２１を有する。第２の駆動回路６２は、第２のバッテリ２１の放電出力で電動機２２を駆動し、電動機２２の回転動力を第２の油圧ポンプ２３（第２の流体圧ポンプ）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の回転でドラム１を回転させる。

エンジンコントローラ７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。

また、エンジンコントローラ７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。エンジンコントローラ７は、アイドリングストップ機能を実行する際、アイドリングストップ信号を生成する。エンジンコントローラ７は、アイドリングストップ機能を解除したときは、生成したアイドリングストップ信号を消失させる。

次にドラム駆動回路６の基本構成について説明する。

［ドラム駆動回路の基本構成］
図３に示すように、第１の駆動回路６１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との間に油圧回路１４を構成する。

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ドラム１を回転させる。

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ポート電磁切替弁で構成され、上記各位置は、エンジンコントローラ７から送信される制御信号に基づいて切り替えられる。

具体的に、第１の制御弁１３は、ドラム１を正方向に回転させるときはＡ位置へ切り替えられ、ドラム１を逆方向に回転させるときはＣ位置へ切り替えられる。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。

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とドラム１との間に減速機が設置されてもよい。

第２の駆動回路６２は、第２のバッテリ２１と、電動機２２と、第２の油圧ポンプ２３と、第２の制御弁２４とを有する。

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、電動機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、リチウムイオン二次電池が用いられる。電動機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。

第２の油圧ポンプ２３は、電動機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、電動機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。

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、エンジンコントローラ７から送信される制御信号に基づいて切り替えられる。

具体的に、第２の制御弁２４は、エンジン３の駆動時はＤ位置へ切り替えられ、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、第２の制御部８２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。

次に、以上のように構成されるドラム駆動回路６の基本動作について説明する。

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（生コン工場）から打設現場までドラム１を所定の回転数で正方向に回転させながら、ドラム１内で生コンを撹拌する。ミキサ車１００の走行時においては、図３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、ドラム１が正方向に所定の回転数で回転する。

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、エンジンコントローラ７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。エンジンコントローラ７はさらに、アイドリングストップ信号を生成し、これにより、第１の制御弁１３はＡ位置からＢ位置へ、第２の制御弁２４はＤ位置からＥ位置へそれぞれ切り替えられる。

電動機２２は、上記アイドリングストップ信号に基づいて第２のバッテリ２１の出力によって始動し、第２の油圧ポンプ２３は、電動機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、ドラム１を正方向に回転させる。これによりドラム１の駆動回路が、第１の駆動回路６１から第２の駆動回路６２へ切り替えられる。

一方、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、エンジンコントローラ７はアイドリングストップ機能を解除してエンジン３を再点火し、さらに、生成したアイドリングストップ信号を消失させる。これにより、第１の制御弁１３はＢ位置からＡ位置へ、第２の制御弁２４はＥ位置からＤ位置へそれぞれ切り替えられ、ドラム１の駆動回路が、第２の駆動回路６２から第１の駆動回路６１へ戻される。

（比較例）
図４は、アイドリングストップ機能の実行から解除までの間におけるエンジンコントローラ７、第１の油圧ポンプ１１の吐出圧およびドラム１の回転状態の時間変化をそれぞれ示す、比較例としてのタイミングチャートである。

図４に示すように、第１の油圧ポンプ１１は、エンジン３の駆動のタイミングで回転し、エンジン３の駆動停止のタイミングで回転を停止する。一方、電動機２２は、アイドリングストップ信号の生成のタイミングで回転し、アイドリングストップ信号の消失のタイミングで回転を停止する。

しかしながら、アイドリングストップ信号の生成およびその消失のタイミングは、エンジンの駆動停止タイミングおよびその再駆動のタイミングとは必ずしも同期しない。図４に示す例では、エンジンの駆動停止から所定時間経過した後にアイドリングストップ信号が生成し、エンジンの再駆動から所定時間経過した後にアイドリングストップ信号が消失することがある。

ここで、エンジンの駆動およびその停止状態に応じてドラム回転の動力を切り替える制御においては、エンジン停止時における電動機の始動タイミング、あるいは、エンジン駆動時における電動機の始動停止タイミングが適切でないと、油圧モータ１２に印加される圧力が急変動するため、ドラムの回転状態が急変動する場合がある。ドラムの回転状態の急変動は、車体を大きく揺らして乗員の乗り心地を悪化させる要因となる。特に、アイドリングストップ信号の生成およびその消失のタイミングは、上述のように実際のエンジンの停止および駆動のタイミングと必ずしも一致するとは限らない。

このため、例えば、エンジン３がアイドリング状態からアイドリングストップ状態へ移行した後、アイドリングストップ信号が生成されるまでの期間Ｔ０（図４参照）においては、第１の油圧ポンプ１１の吐出残圧の減少に伴ってドラム１の回転数がその定常回転数Ｒｓから徐々に低下する一方、動力源が絶たれることでドラム１の挙動は不安定な状態にある。この状態でアイドリングストップ信号が生成されると、期間Ｔ１（図４参照）にわたって、電動機２２によりドラム１が定常回転数Ｒｓに向けて急激に駆動される。その結果、ドラム１の回転状態が急変動し、車体が大きく揺れて、乗員の乗り心地が悪化することがある。

一方、アイドリングストップ状態からアイドリング状態へ移行した後、アイドリングストップ信号が消失する期間Ｔ２（図４参照）においては、アイドリング状態への移行のタイミングで駆動される第１の油圧ポンプ１１の回転により、動力がドラム１に重畳的に作用することになる。このように、電動機２２を動力として回転するドラム１にエンジン３の動力が多重に加わることで、ドラム１の回転状態が急変動し、車体が大きく揺れて、乗員の乗り心地が悪化することがある。

このような問題を解消するため、本実施形態のミキサ車１００は、ドラム回転の動力を適切に切り替えて乗り心地の改善を図ることができるように、第１の制御弁１３と、第２の制御弁２４と、第１の制御弁１３および第２の制御弁２４への切替指令を制御する制御装置８とを備える。

制御装置８は、エンジン３の駆動時は、第１の油圧ポンプ１１を動力として油圧モータ１２を駆動させる第１の駆動信号Ｓ１（図２，３参照）を出力し、アイドリングストップ信号の受信時は、電動機２２を動力として油圧モータ１２を駆動させる第２の駆動信号Ｓ２（図２，３参照）を出力する。第１の駆動信号Ｓ１は、Ａ位置とＢ位置との間における第１の制御弁１３の切り替えのための制御信号に相当し、第１の駆動信号Ｓ１がオン状態のとき、第１の制御弁１３はＡ位置へ切り替えられ、第１の駆動信号Ｓ１がオフ状態のとき、第１の制御弁１３はＢ位置へ切り替えられる。第２の駆動信号Ｓ２は、電動機２２の始動とその停止、ならびにＤ位置とＥ位置との間における第２の制御弁２４の切り替えのための制御信号に相当し、第２の駆動信号Ｓ２がオン状態のとき、電動機２２は始動し、第２の制御弁２４はＥ位置へ切り替えられ、第２の駆動信号Ｓ２がオフ状態のとき、電動機２２は停止し、第２の制御弁２４はＤ位置へ切り替えられる。なお、電動機２２の駆動と第２の制御弁２４の切り替えとは必ずしも同期させる必要はなく、したがって第２の制御弁２４は、第２の駆動信号Ｓ２とは異なる制御信号によって切り替えられてもよい。

そして、制御装置８は、第１の制御弁１３を切り替える第１の駆動信号Ｓ１および第２の制御弁２４を切り替える第２の駆動信号Ｓ２のいずれか一方を出力するときは、アイドリングストップ信号の状態変化が生じてから、上記一方の出力を遅延させるように構成される。

［制御装置］
図５は、アイドリングストップ機能の実行から解除までの間における第１の駆動信号Ｓ１および第２の駆動信号Ｓ２の時間変化をそれぞれ示すタイミングチャートである。

図５に示すように、制御装置８は、エンジン３がアイドリング状態からアイドリングストップ状態へ移行したとき、アイドリングストップ信号を受信してから所定時間（Ｔ１）経過後に第２の駆動信号Ｓ２を出力するように構成される。所定時間Ｔ１は、例えば、第１の油圧ポンプ１１の吐出圧がゼロまたはほぼゼロとなる時間に設定される。したがって、所定時間Ｔ１経過後は、ドラム１の回転がゼロまたはほぼゼロとなるため、電動機２２によって第２の油圧ポンプ２３を駆動させたとしても、第１の油圧ポンプ１１と第２の油圧ポンプ２３の両方から油圧モータ１２に対して同時に高い圧力が加わることがなくなる。よって、ドラム１の回転状態に急変動を生じさせることなく、円滑にドラム１を定常回転数Ｒｓに向けて回転させることが可能となる。

また、制御装置８は、エンジン３がアイドリングストップ状態からアイドリング状態へ移行したとき、アイドリングストップ信号の受信が終了するまで（アイドリングストップ信号が消失するまで）の所定時間（Ｔ２）が経過するまで、第１の駆動信号Ｓ１の出力を遅延させるように構成される。これにより、電動機２２を動力として回転するドラム１にエンジン３の動力が多重に加わることが阻止されるため、ドラムの回転状態の急変動による車体の揺れが回避され、乗員の乗り心地の悪化を防止することが可能となる。

以下、制御装置８の詳細について説明する。

制御装置８は、ドラム駆動回路６の動作を制御し、エンジン駆動時およびアイドリングストップ時においてドラム１を適正に回転させるためのもので、典型的には、ＣＰＵ、メモリ等を含むコンピュータで構成される。制御装置８は、エンジン３の駆動時は第１の油圧ポンプ１１を動力として油圧モータ１２を駆動させる第１の駆動信号Ｓ１を出力し、アイドリングストップ信号の受信時は電動機２２を動力として油圧モータ１２を駆動させる第２の駆動信号Ｓ２を出力する。そして、制御装置８は、第１の駆動信号Ｓ１および第２の駆動信号Ｓ２のいずれか一方を出力するときは、アイドリングストップ信号の状態変化が生じてから所定時間経過するまで上記一方の出力を遅延させるように構成される。

図２および図３に示すように、本実施形態の制御装置８は、第１の制御部８１と、第２の制御部８２とを有する。第１の制御部８１は、第１の駆動回路６１を制御し、第２の制御部８２は、第２の駆動回路６２を制御する。

第１の制御部８１は、エンジンコントローラ７の出力に基づいて、エンジン３の駆動時に第１の駆動信号Ｓ１を出力し、エンジン３の駆動停止時に第１の駆動信号Ｓ１の出力を停止することが可能に構成される。本実施形態において、第１の制御部８１は、エンジン３が駆動されたとき、第２の駆動信号Ｓ２が出力中のときは第２の駆動信号Ｓ２の出力が停止するまで第１の駆動信号Ｓ１の出力を遅延させる。この場合の遅延時間は、図５における期間Ｔ２に相当する。

第２の制御部８２は、エンジンコントローラ７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。そして、第２の制御部８２は、アイドリングストップ信号（ＩＳ信号）を受信したときは第２の駆動信号Ｓ２を出力し、アイドリングストップ信号の受信を終了したときは第２の駆動信号Ｓ２の出力を停止することが可能に構成される。また、第２の制御部８２は、第２の駆動信号Ｓ２の出力状態を第１の制御部８１へ通知する（通知信号Ｓ３を出力する）ように構成される（図２および図３参照）。さらに、第２の制御部８２は、アイドリングストップ信号を受信してから所定時間（Ｔ１）経過するまで第２の駆動信号Ｓ２の出力を遅延させる。この場合の遅延時間（所定時間（Ｔ１））は、例えば、１秒とされる。

さらに図２に示すように、第２の制御部８２は、エンジンコントローラ７の出力に基づいて、第２の駆動回路６２における第１のスイッチング素子６３および第２のスイッチング素子６４をそれぞれ制御することが可能に構成される。第１及び第２のスイッチング素子６３，６４は、いずれもパワーＭＯＳＦＥＴで構成される。

第１のスイッチング素子６３は、発電機４と第２のバッテリ２１との間に配置され、第２の制御部８２から出力される充電制御信号に応じて開閉し、発電機４で発電された電力を第２のバッテリ２１へ充電する充電状態と、発電機４から第２のバッテリ２１への電力供給を遮断する非充電状態とに選択的に切り替えられる。

第２のスイッチング素子６４は、第２のバッテリ２１の陽極と電動機２２との間に配置され、第２の制御部８２から出力される制御信号（第２の駆動信号）に応じて開閉し、第２のバッテリ２１から電動機２２へ電力を供給する通電状態と、第２のバッテリ２１から電動機２２への電力供給を遮断する非通電状態とに選択的に切り替えられる。

第２の制御部８２は、エンジン３のアイドリング中は、第１のスイッチング素子６３を充電状態に切り替え、第２のスイッチング素子６４を非通電状態へ切り替えることが可能に構成される。一方、第２の制御部８２は、エンジン３のアイドリングトップ中は、第１のスイッチング素子６３を非充電状態に切り替え、第２のスイッチング素子６４を通電状態へ切り替えることが可能に構成される。

［制御装置の動作］
図６は、第２の制御部８２における処理例を示すフローチャートである。図７は、第１の制御部８１における処理例を示すフローチャートである。

ミキサ車１００のエンジン３がアイドリング状態からアイドリングストップ状態へ移行すると、第１の制御部８１は、エンジン３の駆動停止に基づいて、第１の駆動信号Ｓ１をオフ状態にして、第１の制御弁１３をＡ位置からＢ位置へ切り替える（図５参照）。このとき、第１の油圧ポンプ１１は駆動を停止するが、その吐出側に残留する圧力（残留吐出圧力）（本例では、油圧回路１４の残留圧力）でドラム１は回転をし続ける。

一方、第２の制御装置８２は、アイドリングストップ信号の状態判定を行い（ステップ１０１）、エンジンコントローラ７においてアイドリングストップ信号が生成されたか否かを判定する（ステップ１０２）。アイドリングストップ信号を受信したときは、アイドリングストップ信号を受信してから所定時間Ｔ１（本例では１秒）を経過してから電動機２２および第２の制御弁２４に対して第２の駆動信号Ｓ２を出力する（ステップ１０３〜１０５）。これにより、電動機２２が始動するとともに第２の油圧ポンプ２３と油圧モータ１２との間が連通し、ドラム１の回転動力が第１の駆動回路６１から第２の駆動回路６２へ切り替えられる（図５参照）。

本実施形態においては、上述のように、第２の制御部８２がアイドリングストップ信号を受信してから所定時間（Ｔ１）経過後に第２の駆動信号Ｓ２を出力するように構成されている。このような制御は、エンジン３の停止後に第１の油圧ポンプ１１の残圧で回転するドラム１に電動機２２の動力が加わることでドラム１の回転状態の急変動が生じやすい場合に特に有効であり、これにより、エンジン３から電動機２２への動力の適切な切り替えが可能となる。

所定時間（Ｔ１）は１秒に限られず、適宜設定することが可能である。本実施系形態では、第１の油圧ポンプ１１の駆動が停止してから（第１の制御弁１３が遮断位置へ切り替えられてから）、その残留吐出圧力がゼロまたはほぼゼロになると推定されるまでの時間を所定時間Ｔ１として設定される。これにより、電動機２２の始動時にドラム１の回転状態の急変動を回避することができるため、車両の大きな揺れを阻止して乗員の乗り心地の悪化を防ぐことができる。

第２の制御部８２は、電動機２２に対して第２の駆動信号Ｓ２を出力した後、電動機２２が駆動中であることを示すフラグ（電動機駆動中フラグ）をオンにし、第１の制御部８１へ通知信号Ｓ３を出力する（ステップ１０６〜１０８）。上記通知信号Ｓ３は、第２の駆動信号（Ｓ２）の出力状態を示すものであり、電動機駆動中フラグがオンであるときは通知信号Ｓ３をオン状態にして第１の制御部８１へ出力され、電動機駆動中フラグがオフであるときは通知信号Ｓ３をオフ状態にして第１の制御部８１への出力が停止される。したがって第１の制御部８１は、通知信号Ｓ３がオン状態のとき、電動機２２が駆動中であると判定する。

次に、ミキサ車１００のエンジン３がアイドリングストップ状態からアイドリング状態へ移行すると、第１の油圧ポンプ１１がエンジンによって駆動され、その吐出圧が徐々に上昇する（図５参照）。第１の制御部８１は、図７に示すように、第２の制御部８２からの通知信号Ｓ３を判定し（ステップ２０１）、当該通知信号Ｓ３がオン状態のときは、第１の制御弁１３に対するＡ位置への切替指令（第１の駆動信号Ｓ１の出力）を停止する（ステップ２０２，２０３）。

一方、アイドリング状態へ移行してから、所定時間（Ｔ２）が経過した後にアイドリングストップ信号が消失すると（アイドリングストップ信号がオフ状態になると）、図６に示すように第２の制御部８２は、電動機２２および第２の制御弁２４に対する第２の駆動信号Ｓ２の出力を停止するとともに、電動機駆動中フラグをオフにして、第１の制御部８１への通知信号Ｓ３をオフ状態にする（ステップ１０９〜１１１）。それを受けて、第１の制御部８１は、図７に示すように、ドラム１の回転条件を判定し、その判定結果がドラム１の回転条件に適合する場合に限って、ドラム１を駆動させるための第１の駆動信号Ｓ１を第１の制御弁１３へ出力する（ステップ２０４〜２０６）。これにより、第１の油圧ポンプ１１と油圧モータ１２との間が連通し、ドラム１の回転動力が第２の駆動回路６２から第１の駆動回路６１へ切り替えられる（図５参照）。

本実施形態においては、上述のように、電動機２２の駆動中（第２の駆動信号Ｓ２の出力中）にエンジン３が駆動されたときは、アイドリングストップ信号の受信が終了するまで第１の駆動信号Ｓ１の出力を遅延させるように構成されている。このような制御は、エンジン３のアイドリングストップ機能が解除された後もアイドリングストップ信号が消失しない場合に特に有効であり、これにより、電動機２２からエンジン３への動力の適切な切り替えが可能となる。

なお、ドラム１の回転条件および条件適否の判定（ステップ２０４，２０５）では、ドラム１の回転操作に変更がないかどうか（例えば、打設現場における生コンの排出操作等に該当しないかどうか）が判定される。

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信号の生成およびその消失のタイミングが実際のエンジン３の停止および駆動のタイミングと一致しない場合においても、エンジン３の動力と電動機２２の動力とがドラム１に多重に加わることが阻止され、ドラム回転状態の急変動を回避することが可能となる。これにより、動力の切り替えの際の車体の揺れを阻止して、乗員の乗り心地の悪化を防止することが可能となる。

＜第２の実施形態＞
次に、本発明の他の実施形態について説明する。図８は、本実施形態に係るミキサ車におけるドラム駆動回路の概略構成図、図９は、第２の制御部における処理例を示すフローチャートである。
以下、第１の実施形態と異なる構成について主に説明し、第１の実施形態と同様の構成については同様の符号を付しその説明を省略または簡略化する。

本実施形態に係るミキサ車２００におけるドラム駆動回路６は、第１の油圧ポンプ１１の吐出圧を検出することが可能な検出部１５を備える。検出部１５は、典型的には、圧力センサで構成される。

本実施形態のミキサ車２００は、第２の駆動回路６２を制御する第２の制御部２８２を備える（図８）。第２の制御部２８２は、エンジン３がアイドリング状態からアイドリングストップ状態へ移行したとき、第１の油圧ポンプ１１の残留吐出圧力を検出部１５で直接検出して、電動機２２を駆動するための第２の駆動信号を出力する点で、第１の実施形態と異なる。なお、検出部１５は油圧回路１４に設けられる。

すなわち図９に示すように、第２の制御部２８２は、アイドリングストップ信号を受信した後、第１の油圧ポンプ１１の残留吐出圧（本例では、油圧回路１４の残留圧力。以下同じ）が所定以下であるか否かを判定し、第１の油圧ポンプ１１の残留吐出圧の所定以上の低下が検出部１５で検出されるまで、第２の駆動信号Ｓ２の出力を遅延させるように構成される（ステップ１０３）。これにより、第１の油圧ポンプ１１の残留吐出圧が十分低下した状態で電動機２２を始動させることが可能となるため、油圧モータ１２に印加される圧力が急変動することがなく、ドラム１の回転状態の急変動を抑えることが可能となる。

以上のように構成される本実施形態においても、上述の第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。特に本実施形態によれば、第１の油圧ポンプ１１の残留吐出圧力を検出部１５で直接検出するようにしているため、ドラム１の回転状態をより適切に把握することが可能となり、これにより電動機２２の始動タイミングをより適切に制御することが可能となる。

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種々変更を加え得ることは勿論である。

例えば以上の実施形態では、エンジンのアイドリング状態からアイドリングストップ状態への移行時、および、アイドリングストップ状態からアイドリング状態への移行時のそれぞれについて、第１の駆動信号Ｓ１および第２の駆動信号Ｓ２の出力タイミングを所定時間遅延させる例について説明したが、これに限られず、いずれか一方について本発明が適用されてもよい。

また、以上の実施形態では、コントローラ８が第１の制御部８１と第２の制御部８２とで構成される例について説明したが、これに代えて、単一の制御部で構成されてもよい。また、第１の制御部８１と第２の制御部８２とは相互に近接して設けられる必要はなく、物理的に離間した位置にそれぞれが配置されてもよい。この場合、第１の制御部８１および第２の制御部８２は無線通信等の技術を用いて相互に通信可能に構成されてもよい。

さらに、以上の実施形態では、ドラム駆動回路６が第１の油圧ポンプ１１、第２の油圧ポンプ２３および油圧モータ１２を含む油圧回路で構成されたが、これに限られず、水圧、空圧等の他の流体圧機器（流体圧ポンプ、流体圧モータ）を含む流体圧回路で構成されてもよい。

１…ドラム
３…エンジン
６…ドラム駆動回路
７…エンジンコントローラ
８…制御装置
１１…第１の油圧ポンプ
１２…油圧モータ
１３…第１の制御弁
１５…検出部
２１…第２のバッテリ
２２…電動機
２３…第２の油圧モータ
２４…第２の制御弁
６１…第１の駆動回路
６２…第２の駆動回路
８１…第１の制御部
８２，２８２…第２の制御部
１００，２００…ミキサ車
Ｓ１…第１の駆動信号
Ｓ２…第２の駆動信号
Ｓ３…通知信号

Claims (7)

1. ドラムと、
   エンジンによって駆動される第１の流体圧ポンプと、前記第１の流体圧ポンプによって駆動され前記ドラムを回転させる流体圧モータと、前記エンジンの停止時に生成されるアイドリングストップ信号に基づいて駆動される電動機と、前記電動機によって駆動され前記流体圧モータを駆動する第２の流体圧ポンプと、を有するドラム駆動回路と、
   前記エンジンの駆動時は、前記第１の流体圧ポンプを動力として前記流体圧モータを駆動させる第１の駆動信号を出力し、前記アイドリングストップ信号の受信時は、前記電動機を動力として前記流体圧モータを駆動させる第２の駆動信号を出力し、前記第１の駆動信号および前記第２の駆動信号のいずれか一方を出力するときは、前記アイドリングストップ信号の状態変化が生じてから前記一方の出力を遅延させるように構成された制御装置と
   を具備するミキサ車。
2. 請求項１に記載のミキサ車であって、
   前記制御装置は、前記第２の駆動信号の出力中に前記エンジンが駆動されたときは、前記アイドリングストップ信号の受信が終了するまでの時間、前記第１の駆動信号の出力を遅延させる
   ミキサ車。
3. 請求項１又は２に記載のミキサ車であって、
   前記制御装置は、前記第１の駆動信号の出力を停止した後、前記アイドリングストップ信号を受信したときは、前記アイドリングストップ信号を受信してから所定時間経過後に前記第２の駆動信号を出力する
   ミキサ車。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載のミキサ車であって、
   前記第１の流体圧ポンプの吐出圧を検出することが可能な検出部をさらに具備し、
   前記制御装置は、前記第１の駆動信号の出力を停止した後、前記アイドリングストップ信号を受信したときは、前記第１の流体圧ポンプの吐出圧の所定以上の低下が前記検出部で検出されるまで、前記第２の駆動信号の出力を遅延させる
   ミキサ車。
5. 請求項１〜４のいずれか１つに記載のミキサ車であって、
   前記制御装置は、前記エンジンの駆動時に前記第１の駆動信号を出力することが可能な第１の制御部と、前記アイドリングストップ信号の受信時に前記第２の駆動信号を出力し、かつ、前記第２の駆動信号の出力状態を前記第１の制御部へ通知する第２の制御部と、を有し、
   前記第１の制御部は、前記エンジンが駆動されたとき、前記第２の駆動信号が出力中のときは前記第２の駆動信号の出力が停止するまで前記第１の駆動信号の出力を遅延させ、
   前記第２の制御部は、前記アイドリングストップ信号を受信してから所定時間経過するまで前記第２の駆動信号の出力を遅延させる
   ミキサ車。
6. 請求項１〜５のいずれか１つに記載のミキサ車であって、
   前記ドラム駆動回路は、
   前記第１の流体圧ポンプと前記流体圧モータの間に配置され、前記第１の駆動信号の出力を受けて前記第１の流体圧ポンプと前記流体圧モータとの間を連通させる第１の制御弁と、
   前記第２の流体圧ポンプと前記流体圧モータの間に配置され、前記制御装置から出力された信号に基づき前記第２の流体圧ポンプと前記流体圧モータとの間を連通させる第２の制御弁と、を有する
   ミキサ車。
7. エンジンによって駆動される第１の流体圧ポンプと、前記第１の流体圧ポンプによって駆動される流体圧モータと、前記流体圧モータによって回転されるドラムと、前記エンジンの停止時に生成されるアイドリングストップ信号に基づいて駆動される電動機と、前記電動機によって駆動され前記流体圧モータを駆動する第２の流体圧ポンプと、を備えたミキサ車の制御装置であって、
   前記エンジンの駆動時に、前記第１の流体圧ポンプを動力として前記流体圧モータを駆動させる第１の駆動信号を出力する第１の制御部と、
   前記アイドリングストップ信号の受信時に、前記電動機を動力として前記流体圧モータを駆動させる第２の駆動信号を出力する第２の制御部と
   を具備し、
   前記第１の制御部は、前記第２の駆動信号の出力中に前記エンジンが駆動された時は、前記アイドリングストップ信号の受信が終了するまで前記第１の駆動信号の出力を遅延させるように構成される
   ミキサ車の制御装置。

Images