JP6763522B2 - 吸引作業車 - Google Patents

Description

本発明は、汚水、汚泥や土砂のような処理物の回収、積み込み、搬送、抜き取りなどに用いる吸引作業車に関する。

油圧ポンプを駆動するためにエンジン駆動系統と電力駆動系統とを備えた塵芥車が従来から提案されている（例えば特許文献１）。
この種の塵芥車では、油圧ポンプをエンジンで駆動するエンジン駆動状態と油圧ポンプを電動モータで駆動するモータ駆動状態があり、モータ駆動状態で作業機（架装機）を操作中に、電動モータに電力を供給する電池残量が規定値以下になると作業機の駆動状態をエンジン駆動状態に切り替え操作を行う必要があり、作業員は切り替え操作を手動で行っている。
なお、吸引作業車においては、真空ポンプをエンジン駆動とモータ駆動とで切り替えて行うものは無い。

特開２０１１−８９５３７号公報

しかし、積込作業途中に電池残量が規定値以下になると、切り替え操作を行わなければならないので、積込作業が中断されるために作業効率が落ち、作業員の手間となる。

本発明は、エンジン駆動状態とモータ駆動状態とを自動で切り替えでき、モータ駆動状態をエンジン駆動状態に切り替える可能性があることを、モータ駆動状態において事前に作業員に意識させることができる吸引作業車を提供することを目的とする。

請求項１記載の本発明の吸引作業車は、車輌に搭載されるタンクと、前記タンクの内圧を低下させる真空ポンプと、前記車輌の走行に用いるとともに前記真空ポンプを駆動する電動モータと、前記車輌の走行に用いるとともに前記真空ポンプを駆動するエンジンと、前記電動モータの電力源として用いるとともに前記電動モータによって充電される電池と、前記電動モータおよび前記エンジンの駆動力を前記真空ポンプの駆動のために取り出すＰＴＯと、電池残量を検出する残量検出手段と、前記電池残量が少ないことを報知する電池残量報知手段とを備え、前記真空ポンプの駆動状態として、前記エンジンで駆動されるエンジン駆動状態と、前記電動モータで駆動されるモータ駆動状態とがあり、前記エンジン駆動状態では、前記電動モータによって前記電池が充電され、前記モータ駆動状態では、前記電池によって前記電動モータを駆動する吸引作業車であって、前記エンジン駆動状態と前記モータ駆動状態とを切り替える制御手段を備え、前記制御手段では、前記残量検出手段で検出される前記電池残量が、第１規定値未満では、前記モータ駆動状態を前記エンジン駆動状態に切り替え、前記残量検出手段で検出される前記電池残量が、前記第１規定値よりも大きい第２規定値以下では前記電池残量報知手段によって前記電池残量が少ないことを報知し、少なくとも電動モードと自動モードとを選択できる駆動モード切替スイッチをさらに備え、前記制御手段では、前記駆動モード切替スイッチで前記電動モードが選択されている時には、前記残量検出手段で検出される前記電池残量が、前記第１規定値以上で前記第２規定値以下では、前記電動モードを維持し、前記駆動モード切替スイッチで前記自動モードが選択されている時には、前記残量検出手段で検出される前記電池残量が、前記第２規定値以下では、前記電池残量報知手段による前記報知をＯＦＦにした後、前記モータ駆動状態を前記エンジン駆動状態に切り替えることを特徴とする。
請求項２記載の本発明は、請求項１に記載の吸引作業車において、前記制御手段では、前記駆動モード切替スイッチで前記電動モードが選択されている時には、前記残量検出手段で検出される前記電池残量が、前記第２規定値以下では、前記電池残量報知手段による報知を維持することを特徴とする。
請求項３記載の本発明は、請求項１又は請求項２に記載の吸引作業車において、前記制御手段では、前記モータ駆動状態から前記エンジン駆動状態に切り替える時には、前記真空ポンプを停止させた後に前記ＰＴＯをＯＦＦとし、前記ＰＴＯをＯＦＦにした後に前記エンジンを駆動させ、前記エンジンを駆動させた後に前記ＰＴＯをＯＮとして前記エンジン駆動状態に切り替えることを特徴とする。

本発明の吸引作業車によれば、エンジン駆動状態とモータ駆動状態とを自動で切り替えでき、モータ駆動状態をエンジン駆動状態に切り替える可能性があることを、モータ駆動状態において事前に作業員に意識させることができる。

本発明の一実施例による吸引作業車の構成図 同吸引作業車におけるモータ駆動状態を示す構成図 同吸引作業車におけるエンジン駆動状態を示す構成図 本実施例による吸引作業車の真空ポンプの駆動を示す全体制御フロー 図４に示す電動モードでの制御フロー 図４に示す自動モードでの制御フロー

本発明の第１の実施の形態による吸引作業車は、エンジン駆動状態とモータ駆動状態とを切り替える制御手段を備え、制御手段では、残量検出手段で検出される電池残量が、第１規定値未満では、モータ駆動状態をエンジン駆動状態に切り替え、残量検出手段で検出される電池残量が、第１規定値よりも大きい第２規定値以下では電池残量報知手段によって電池残量が少ないことを報知し、少なくとも電動モードと自動モードとを選択できる駆動モード切替スイッチをさらに備え、制御手段では、駆動モード切替スイッチで電動モードが選択されている時には、残量検出手段で検出される電池残量が、第１規定値以上で第２規定値以下では、電動モードを維持し、駆動モード切替スイッチで自動モードが選択されている時には、残量検出手段で検出される電池残量が、第２規定値以下では、電池残量報知手段による報知をＯＦＦにした後、モータ駆動状態をエンジン駆動状態に切り替えるものである。本実施の形態によれば、モータ駆動状態をエンジン駆動状態に切り替える可能性があることを、モータ駆動状態において事前に作業員に意識させることができる。また、電動モードが選択されている時には、自動モードが選択されている時よりも優先的にモータ駆動を行える。

本発明の第２の実施の形態は、第１の実施の形態による吸引作業車において、制御手段では、駆動モード切替スイッチで電動モードが選択されている時には、残量検出手段で検出される電池残量が、第２規定値以下では、電池残量報知手段による報知を維持するものである。本実施の形態によれば、電動モードが選択されている時には、電池残量を把握できる。

本発明の第３の実施の形態は、第１又は第２の実施の形態による吸引作業車において、制御手段では、モータ駆動状態からエンジン駆動状態に切り替える時には、真空ポンプを停止させた後にＰＴＯをＯＦＦとし、ＰＴＯをＯＦＦにした後にエンジンを駆動させ、エンジンを駆動させた後にＰＴＯをＯＮとしてエンジン駆動状態に切り替えるものである。本実施の形態によれば、モータ駆動状態からエンジン駆動状態への切り替え時に、ＰＴＯをＯＦＦとしてエンジンを駆動するため安全性が高い。

以下本発明の一実施例による吸引作業車について説明する。
図１は本実施例による吸引作業車の構成図である。
本実施例による吸引作業車１は、車輌に搭載されるタンク１１と、タンク１１の内圧を低下させる真空ポンプ１２と、車輌の走行に用いるとともに真空ポンプ１２を駆動する電動モータ１３と、車輌の走行に用いるとともに真空ポンプ１２を駆動するエンジン１４と、電動モータ１３およびエンジン１４の駆動力を真空ポンプ１２の駆動のために取り出すＰＴＯ（Ｐｏｗｅｒ Ｔａｋｅ Ｏｆｆ：パワーテイクオフ）１５と、電動モータ１３とエンジン１４との間に設けたクラッチ１６と、電動モータ１３の電力源として用いるとともに電動モータ１３によって充電される電池１７とを備えている。電動モータ１３は発電機としても使用することができる。
真空ポンプ１２は電動モータ１３またはエンジン１４によって駆動される。ＰＴＯ１５がＯＦＦの場合には、電動モータ１３またはエンジン１４は真空ポンプ１２から切り離されており、ＰＴＯ１５がＯＮの場合には、電動モータ１３またはエンジン１４の駆動が真空ポンプ１２に伝えられる。

クラッチ１６が切り離されている場合には、エンジン１４は電動モータ１３と切り離されており、真空ポンプ１２は電動モータ１３によって駆動される。電動モータ１３によって真空ポンプ１２を駆動する場合には、電動モータ１３の電力源として電池１７が用いられる。
クラッチ１６を接続することで、電動モータ１３はエンジン１４によって駆動されて電池１７を充電する。クラッチ１６の接続時には、真空ポンプ１２はエンジン１４によって駆動される。

本実施例による吸引作業車１は、電池１７の残量を検出する残量検出手段１８と、エンジン駆動状態とモータ駆動状態とを切り替える制御手段１９と、電池残量が少ないことを報知する電池残量報知手段２０と、少なくとも電動モードと自動モードとを選択できる駆動モード切替スイッチ２１とを備えている。
報知手段２０は、電球やＬＥＤなどのランプ、ブザー音やアナウンス音などの音声アラーム、または液晶モニターのいずれかを少なくとも一つ含んで構成される。
報知手段２０は、吸引作業車１の運転室内、タンク１１の後端周囲、又は吸引作業者（吸引作業場）の周囲の少なくともいずれかに配置されることで、それぞれの情報を容易に確認することが可能となる。
吸引作業者周囲における報知手段２０は、電球やＬＥＤなどのランプ、ブザー音やアナウンス音などの音声アラーム、液晶モニターに加え、バイブレータなどの振動機であることが好ましく、作業者が装着でき、吸引作業車１１からの無線によって情報が送られる。
真空ポンプ１２の駆動状態には、エンジン１４で駆動されるエンジン駆動状態と、電動モータ１３で駆動されるモータ駆動状態とがあり、エンジン駆動状態では、電動モータ１３によって電池１７が充電され、モータ駆動状態では、電池１７によって電動モータ１３を駆動する。

制御手段１９は、残量検出手段１８で検出される電池残量が、第１規定値未満では、モータ駆動状態をエンジン駆動状態に切り替え、残量検出手段１８で検出される電池残量が、第１規定値よりも大きい第２規定値以下では電池残量報知手段２０によって電池残量が少ないことを報知する。
また、制御手段１９は、駆動モード切替スイッチ２１で電動モードが選択されている時には、残量検出手段１８で検出される電池残量が、第１規定値以上で第２規定値以下では、電動モードを維持し、駆動モード切替スイッチ２１で自動モードが選択されている時には、残量検出手段１８で検出される電池残量が、第２規定値以下では、モータ駆動状態をエンジン駆動状態に切り替える。
また、制御手段１９は、駆動モード切替スイッチ２１で電動モードが選択されている時には、残量検出手段１８で検出される電池残量が、第２規定値以下では、電池残量報知手段２０による報知を維持し、駆動モード切替スイッチ２１で自動モードが選択されている時には、残量検出手段１８で検出される電池残量が、第２規定値以下でも、エンジン駆動状態では電池残量報知手段２０による報知を行わない。
また、制御手段１９は、モータ駆動状態からエンジン駆動状態に切り替える時には、真空ポンプ１２を停止させた後にＰＴＯ１５をＯＦＦとし、ＰＴＯ１５をＯＦＦにした後にエンジン１４を駆動させ、エンジン１４を駆動させた後にＰＴＯ１５をＯＮとしてエンジン駆動状態に切り替える。

図２は同吸引作業車におけるモータ駆動状態を示す構成図、図３は同吸引作業車におけるエンジン駆動状態を示す構成図である。
図２に示すように、モータ駆動状態では、真空ポンプ１２は電動モータ１３で駆動され、電動モータ１３は電池１７を電力源として用いる。
図３に示すように、エンジン駆動状態では、真空ポンプ１２はエンジン１４で駆動され、電動モータ１３によって電池１７は充電される。

次に、図４から図６を用いて本実施例による吸引作業車の制御を説明する。
図４は、真空ポンプの駆動を示す全体制御フローである。図４では、電動モード、自動モード、またはエンジン駆動による吸引作業が、駆動モード切替スイッチ２１による操作で選択されることを示している。
制御手段１９は、ＰＴＯ１５のスイッチのＯＮ、ＯＦＦを判断する（ステップ１）。
制御手段１９は、ステップ１において、ＰＴＯ１５のスイッチがＯＦＦの時は、エンジン始動待機フラグがＯＮか否かを判断する（ステップ２）。
制御手段１９は、ステップ２において、エンジン始動待機フラグがＯＮ、すなわちエンジン１４が駆動されていなければ、電池残量報知手段２０での報知をＯＦＦ、例えば報知ランプをＯＦＦとし（ステップ３）、エンジン１４を始動する（ステップ４）。
制御手段１９は、ステップ２において、エンジン始動待機フラグがＯＦＦの場合、またはステップ４でエンジン１４を始動する。

制御手段１９は、ステップ１において、ＰＴＯ１５のスイッチがＯＮの時は、モータ駆動による真空ポンプ１２が回転中か（ステップ５）、エンジン始動待機フラグがＯＮか（ステップ６）を判断する。ステップ６において、エンジン始動待機フラグがＯＦＦの場合、エンジン１４を始動して真空ポンプ１２の回転を行う（ステップ７）。
制御手段１９は、ステップ５でエンジン始動待機フラグがＯＮの場合、ステップ６でエンジン始動待機フラグがＯＮの場合、またはステップ７の後に、駆動モード切替スイッチ２１が「電動」か（ステップ８）、「電動」ではない時は、駆動モード切替スイッチ２１が「自動」か（ステップ９）、「自動」ではない時は、駆動モード切替スイッチ２１が「エンジン」か（ステップ１０）を判断する。
制御手段１９は、ステップ８において、駆動モード切替スイッチ２１が「電動」の時は、電動モードで制御するものと判断する（ステップ１１）。

制御手段１９は、ステップ９において、駆動モード切替スイッチ２１が「自動」の時は、ステップ１２でエンジン始動待機フラグがＯＮの場合には、電池残量報知手段２０での報知ランプをＯＦＦとし（ステップ１３）、エンジン１４を始動して真空ポンプ１２の回転を行い（ステップ１４）、自動モードで制御するものと判断する（ステップ１５）。また、ステップ１２でエンジン始動待機フラグがＯＦＦの場合には、ステップ１３及びステップ１４の処理を行うことなく自動モードで制御するものと判断する（ステップ１５）。 制御手段１９は、ステップ１０において、駆動モード切替スイッチ２１が「エンジン」の時は、ステップ１６でエンジン始動待機フラグがＯＮの場合には、電池残量報知手段２０での報知ランプをＯＦＦとし（ステップ１７）、エンジン１４を始動して真空ポンプ１２の回転を行い（ステップ１８）、エンジン駆動吸引作業で制御するものと判断する（ステップ１９）。また、ステップ１６でエンジン始動待機フラグがＯＦＦの場合には、ステップ１７及びステップ１８の処理を行うことなくエンジン駆動吸引作業で制御するものと判断する（ステップ１９）。

図５は、図４に示すステップ１１における電動モードでの制御フローである。
制御手段１９は、電動モードの時は、エンジン始動待機フラグがＯＦＦか否かを判断する（ステップ３１）。
制御手段１９は、ステップ３１においてエンジン始動待機フラグがＯＦＦの場合には、残量検出手段１８で検出される電池残量が第１規定値以上か否かを判断する（ステップ３２）。
ステップ３２において電池残量が第１規定値以上と判断された場合には、エンジン駆動により真空ポンプ１２が回転中か否かを判断する（ステップ３３）。
ステップ３３においてエンジン駆動により真空ポンプ１２が回転中であると判断された場合には、エンジン１４を停止し、真空ポンプ１２の回転動作を停止する（ステップ３４）。
制御手段１９は、ステップ３４において真空ポンプ１２の回転動作を停止した後にクラッチ１６を切り離し、電動モータ１３を始動して真空ポンプ１２の回転を行う（ステップ３５）。
ステップ３３においてエンジン駆動による真空ポンプ１２の回転中で無いと判断された場合には、電動モータ１３を始動して真空ポンプ１２の回転を行う（ステップ３５）。

制御手段１９は、残量検出手段１８で検出される電池残量が第２規定値以下か否かを判断し（ステップ３６）、第２規定値以下と判断した場合には、電池残量報知手段２０での報知をＯＮ、例えば報知ランプをＯＮとする（ステップ３７）。
制御手段１９は、残量検出手段１８で検出される電池残量が第１規定値未満か否かを判断し（ステップ３８）、第１規定値未満と判断した場合には、電動モータ１３を停止し（ステップ３９）、エンジン始動待機フラグをＯＮとする（ステップ４０）。
制御手段１９は、ステップ３２において、残量検出手段１８で検出される電池残量が第１規定値未満であると判断すると、クラッチ１６を接続して電動モータ１３による電池１７への充電を開始し（ステップ４１）、エンジン駆動による真空ポンプ１２の回転を行う（ステップ４２）。
ステップ３６において残量検出手段１８で検出される電池残量が第２規定値以下ではないと判断された場合、またはステップ３８において残量検出手段１８で検出される電池残量が第１規定値以上と判断された場合にはステップ３１に戻る。

図６は、図４に示すステップ１５における自動モードでの制御フローである。
制御手段１９は、残量検出手段１８で検出される電池残量が第１規定値以上か否かを判断する（ステップ５１）。
ステップ５１において電池残量が第１規定値以上と判断された場合には、エンジン駆動により真空ポンプ１２が回転中か否かを判断する（ステップ５２）。
ステップ５２においてエンジン駆動により真空ポンプ１２が回転中であると判断された場合には、エンジン１４を停止し、真空ポンプ１２の回転動作を停止する（ステップ５３）。
制御手段１９は、ステップ５３において真空ポンプ１２の回転動作を停止した後にクラッチ１６を切り離し、電動モータ１３を始動して真空ポンプ１２の回転を行う（ステップ５４）。
ステップ５２においてエンジン駆動による真空ポンプ１２の回転中で無いと判断された場合には、電動モータ１３を始動して真空ポンプ１２の回転を行う（ステップ５４）。

制御手段１９は、残量検出手段１８で検出される電池残量が第２規定値以下か否かを判断し（ステップ５５）、第２規定値以下と判断した場合には、電池残量報知手段２０での報知をＯＮ、例えば報知ランプをＯＮとし（ステップ５６）、電動モータ１３を停止して真空ポンプ１２を停止する（ステップ５７）。
ステップ５７において真空ポンプ１２を停止した後に報知ランプをＯＦＦとする（ステップ５８）。
ステップ５８において報知ランプをＯＦＦとし、エンジン駆動切替処理を行う（ステップ５９）。ステップ５９におけるエンジン駆動切替処理は、ＰＴＯ１５をＯＦＦにした後にエンジン１４を駆動させ、エンジン１４を駆動させた後にＰＴＯ１５をＯＮとし、クラッチ１６を接続する。
ステップ５９におけるエンジン駆動切替処理を行うことでエンジン駆動による真空ポンプ１２の回転を行う（ステップ６０）。
制御手段１９は、ステップ５１において、残量検出手段１８で検出される電池残量が第１規定値未満であると判断されると、クラッチ１６を接続して電動モータ１３による電池１７への充電を開始し（ステップ６１）、エンジン駆動による真空ポンプ１２の回転を行う（ステップ６０）。

以上のように本実施例によれば、残量検出手段１８で検出される電池残量が、第１規定値未満では、モータ駆動状態をエンジン駆動状態に切り替え、残量検出手段１８で検出される電池残量が、第１規定値よりも大きい第２規定値以下では電池残量報知手段２０によって電池残量が少ないことを報知することで、モータ駆動状態をエンジン駆動状態に切り替える可能性があることを、モータ駆動状態で作業員に意識させることができる。
また、本実施例によれば、駆動モード切替スイッチ２１で電動モードが選択されている時には、残量検出手段１８で検出される電池残量が、第１規定値以上で第２規定値以下では、電動モードを維持し、駆動モード切替スイッチ２１で自動モードが選択されている時には、残量検出手段１８で検出される電池残量が、第２規定値以下では、モータ駆動状態をエンジン駆動状態に切り替えることで、電動モードが選択されている時には、自動モードが選択されている時よりも優先的にモータ駆動を行える。
また、本実施例によれば、駆動モード切替スイッチ２１で電動モードが選択されている時には、残量検出手段１８で検出される電池残量が、第２規定値以下では、電池残量報知手段２０による報知を維持し、駆動モード切替スイッチ２１で自動モードが選択されている時には、残量検出手段１８で検出される電池残量が、第２規定値以下でも、エンジン駆動状態では電池残量報知手段２０による報知を行わないことで、電動モードが選択されている時には、電池残量を把握できる。
また、本実施例によれば、モータ駆動状態からエンジン駆動状態に切り替える時には、真空ポンプ１２を停止させた後にＰＴＯ１５をＯＦＦとし、ＰＴＯ１５をＯＦＦにした後にエンジン１４を駆動させ、エンジン１４を駆動させた後にＰＴＯ１５をＯＮとしてエンジン駆動状態に切り替えることで、モータ駆動状態からエンジン駆動状態への切り替え時に、ＰＴＯ１５をＯＦＦとしてエンジン１４を駆動するため安全性が高い。

本発明は、エンジン駆動系統と電力駆動系統とを切り替えて真空ポンプを動作させる吸引作業車、特に、液体を吸引してタンクに収容するバキュームカーに適している。

１ 吸引作業車
１１ タンク
１２ 真空ポンプ
１３ 電動モータ
１４ エンジン
１５ ＰＴＯ
１７ 電池
１８ 残量検出手段
１９ 制御手段
２０ 電池残量報知手段
２１ 駆動モード切替スイッチ

Claims (3)

1. 車輌に搭載されるタンクと、
   前記タンクの内圧を低下させる真空ポンプと、
   前記車輌の走行に用いるとともに前記真空ポンプを駆動する電動モータと、
   前記車輌の走行に用いるとともに前記真空ポンプを駆動するエンジンと、
   前記電動モータの電力源として用いるとともに前記電動モータによって充電される電池と、
   前記電動モータおよび前記エンジンの駆動力を前記真空ポンプの駆動のために取り出すＰＴＯと、
   電池残量を検出する残量検出手段と、
   前記電池残量が少ないことを報知する電池残量報知手段と
   を備え、
   前記真空ポンプの駆動状態として、
   前記エンジンで駆動されるエンジン駆動状態と、
   前記電動モータで駆動されるモータ駆動状態と
   があり、
   前記エンジン駆動状態では、前記電動モータによって前記電池が充電され、
   前記モータ駆動状態では、前記電池によって前記電動モータを駆動する
   吸引作業車であって、
   前記エンジン駆動状態と前記モータ駆動状態とを切り替える制御手段を備え、
   前記制御手段では、
   前記残量検出手段で検出される前記電池残量が、第１規定値未満では、前記モータ駆動状態を前記エンジン駆動状態に切り替え、
   前記残量検出手段で検出される前記電池残量が、前記第１規定値よりも大きい第２規定値以下では前記電池残量報知手段によって前記電池残量が少ないことを報知し、
   少なくとも電動モードと自動モードとを選択できる駆動モード切替スイッチをさらに備え、
   前記制御手段では、
   前記駆動モード切替スイッチで前記電動モードが選択されている時には、前記残量検出手段で検出される前記電池残量が、前記第１規定値以上で前記第２規定値以下では、前記電動モードを維持し、
   前記駆動モード切替スイッチで前記自動モードが選択されている時には、前記残量検出手段で検出される前記電池残量が、前記第２規定値以下では、前記電池残量報知手段による前記報知をＯＦＦにした後、前記モータ駆動状態を前記エンジン駆動状態に切り替える
   ことを特徴とする吸引作業車。
2. 前記制御手段では、
   前記駆動モード切替スイッチで前記電動モードが選択されている時には、前記残量検出手段で検出される前記電池残量が、前記第２規定値以下では、前記電池残量報知手段による報知を維持する
   ことを特徴とする請求項１に記載の吸引作業車。
3. 前記制御手段では、
   前記モータ駆動状態から前記エンジン駆動状態に切り替える時には、前記真空ポンプを停止させた後に前記ＰＴＯをＯＦＦとし、
   前記ＰＴＯをＯＦＦにした後に前記エンジンを駆動させ、
   前記エンジンを駆動させた後に前記ＰＴＯをＯＮとして前記エンジン駆動状態に切り替えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の吸引作業車。