WO2020100962A1

WO2020100962A1 - ミキサ車

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Publication number: WO2020100962A1
Application number: PCT/JP2019/044636
Authority: WO
Inventors: 貴史横山
Original assignee: Ｋｙｂ株式会社
Priority date: 2018-11-16
Filing date: 2019-11-14
Publication date: 2020-05-22
Also published as: AU2019378450B2; JP2020082795A; NZ776037A; AU2019378450A1; JP6701306B1

Abstract

ミキサ車（１）は、ミキサドラム（２）を回転駆動する駆動装置（４）と、駆動装置（４）の駆動状態を検出する駆動状態検出器（５ｃ，１０ｂ）と、ミキサドラム（２）の回転数を検出するドラム回転検出器としての回転センサ（６ａ）と、ミキサドラム（２）の回転数が目標回転数となるように、駆動装置（４）へ駆動指令値を出力するコントローラ（２０）と、を備える。コントローラ（２０）は、ミキサドラム（２）の回転数と目標回転数との差が所定の基準値以上である場合に、駆動指令値と回転センサ（６ａ）の検出値と駆動状態検出器（５ｃ，１０ｂ）の検出値とに基づいて異常箇所を判定する異常判定部（２１）を有する。

Description

ミキサ車

　本発明は、ミキサ車に関するものである。

　ＪＰ２０１６－８４１０５Ａには、ミキサドラムの回転数が目標回転数となるようにドラム駆動装置を制御するコントローラを備えたミキサ車が開示されている。

　ＪＰ２０１６－８４１０５Ａに記載されるような一般的なミキサ車では、ミキサドラムの回転数制御に異常が生じミキサドラムの回転数を目標回転数に制御することができなくなるとミキサドラムに搭載された生コンクリートの品質が低下してしまう。したがって、ミキサ車においてミキサドラムの回転数制御に異常が生じた場合には、迅速に修理を行うために、故障部位を即座に特定する必要がある。

　本発明は、ミキサ車において、ミキサドラムの回転数制御に異常が生じた場合に故障部位を迅速に特定することを目的とする。

　本発明のある態様によれば、生コンクリートを搭載可能なミキサドラムを備えるミキサ車は、前記ミキサドラムを回転駆動する駆動装置と、前記駆動装置の駆動状態を検出する駆動状態検出器と、前記ミキサドラムの回転数を検出するドラム回転検出器と、前記ミキサドラムの回転数が目標回転数となるように、前記駆動装置へ駆動指令値を出力するコントローラと、を備え、前記コントローラは、前記ミキサドラムの回転数と目標回転数との差が所定の基準差以上である場合に、前記駆動指令値と前記ドラム回転検出器の検出値と前記駆動状態検出器の検出値とに基づいて異常箇所を判定する異常判定部を有する。

図１Ａは、本発明の実施形態に係るミキサ車の平面図である。図１Ｂは、ミキサ車の側面図である。図２は、ミキサ車のミキサドラムを駆動する装置のハードウェア構成を示すブロック図である。図３Ａは、本発明の実施形態に係るミキサ車において故障部位を特定する際の処理手順を示すフローチャートの一部である。図３Ｂは、図３Ａに示されるフローチャートに続く処理手順を示すフローチャートである。

　以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。

　まず、図１Ａ、図１Ｂ及び図２を参照して、本発明の実施形態に係るミキサ車１の全体構成について説明する。図１Ａは、ミキサ車１の平面図であり、図１Ｂは、ミキサ車１の側面図であり、図２は、ミキサ車１のミキサドラム２を駆動する装置のハードウェア構成を示すブロック図である。

　ミキサ車１は、ミキサドラム２内に投入されたモルタルやレディミクストコンクリート等のいわゆる生コンクリート（以下、「生コン」と称する。）を運搬する車両である。以下の説明では、ミキサ車１が積載物として生コンを積載する場合について説明する。

　ミキサ車１は、図１Ａ、図１Ｂに示すように、運転室１１と架台３とを備える車両であり、架台３に搭載されて生コンを搭載可能なミキサドラム２と、ミキサドラム２を回転駆動する駆動装置４と、ミキサドラム２の回転を制御するコントローラ２０と、を備える。なお、図１Ｂでは、駆動装置４等の図示を省略している。

　ミキサドラム２は、架台３に回転可能に搭載される有底円筒形の容器であり、その後端には生コンの投入と排出とが行われる開口部２ａが設けられる。ミキサドラム２は、その回転軸Ｏが車両の前部から後部に向かって徐々に高くなるように傾斜して搭載される。ミキサドラム２内には、図示しないドラムブレードがドラム内壁面に沿って螺旋状に配設されており、ミキサドラム２とともにドラムブレードが回転することによって、ミキサドラム２内に積載された生コンの攪拌等が行われる。

　ミキサドラム２の開口部２ａの後方上部には、ホッパ１６が設けられる。生コン工場においてミキサ車１に投入される生コンは、ホッパ１６によって開口部２ａへと導かれる。ミキサドラム２の開口部２ａの後方下部には、フローガイド１７及びシュート１８が設けられる。開口部２ａから排出される生コンは、フローガイド１７によってシュート１８に導かれ、シュート１８によって所定の方向に排出される。

　ミキサドラム２は、ミキサ車１に搭載された走行用のエンジン１０を駆動源として、駆動装置４を介して回転駆動される。駆動装置４は、エンジン１０の回転によって駆動され、作動流体の流体圧によってミキサドラム２を回転駆動する流体圧装置である。

　図２に示すように、エンジン１０は、エンジン１０の出力及び回転数を調整するためのスロットル弁１０ａを有する。スロットル弁１０ａの開度は、エンジン１０によって駆動装置４を駆動させる際に図示しないアクチュエータを介してコントローラ２０により制御される。また、エンジン１０には、エンジン１０の回転速度を検出し、検出された回転速度に応じた信号をコントローラ２０へ出力する回転センサ１０ｂが設けられる。回転センサ１０ｂにより検出されるエンジン１０の回転数は、後述の油圧ポンプ５の回転数に相関することから、回転センサ１０ｂは、油圧ポンプ５の回転数を検出するポンプ回転検出器に相当する。

　駆動装置４を駆動する際のエンジン１０の回転数は、回転センサ１０ｂによって検出された回転速度が所定の大きさとなるように、スロットル弁１０ａを介してコントローラ２０により制御される。なお、回転センサ１０ｂは、駆動装置４の入力軸である後述のＰＴＯ軸９やドライブシャフト８の回転速度を検出するものであってもよいし、後述の油圧ポンプ５の回転速度を検出するものであってもよい。

　エンジン１０の回転は、エンジン１０から常時動力を取り出すＰＴＯ軸９（ＰＴＯ：Ｐｏｗｅｒ　ｔａｋｅ－ｏｆｆ）と、ＰＴＯ軸９と駆動装置４とを連結するドライブシャフト８（図２参照）と、を介して駆動装置４に伝達される。

　駆動装置４は、エンジン１０によって駆動され作動流体としての作動油を吐出する流体圧ポンプとしての油圧ポンプ５と、油圧ポンプ５から供給される作動油によって作動しミキサドラム２を回転駆動する流体圧モータとしての油圧モータ６と、を有する。なお、駆動装置４では、作動流体として作動油ではなく、他の非圧縮性流体が用いられてもよい。

　油圧ポンプ５は、図示しない斜板の傾転角に応じて吐出量が変更される斜板型アキシャルピストンポンプであり、油圧ポンプ５から油圧モータ６への作動油の供給を制御する制御弁５ａと、斜板の傾転角を変化させることで油圧ポンプ５の吐出量を調整する吐出量調整機構としての傾転角調整機構５ｂと、油圧モータ６に供給される作動油の圧力を検出する供給圧検出器としての圧力センサ５ｃと、油圧モータ６に流入する作動油の圧力と油圧ポンプ５から吐出される作動油の圧力との差圧が所定の大きさとなるように斜板の傾転角を調整するロードセンシング機構５ｄと、を有する。

　油圧ポンプ５は、ＰＴＯ軸９を介してエンジン１０から常時取り出される動力によって回転駆動される。なお、油圧ポンプ５を回転駆動させる駆動源としては、走行用のエンジン１０に限定されず、走行に用いられない補機用のエンジンや電動モータであってもよい。

　制御弁５ａは、ミキサドラム２を正回転方向である撹拌方向に回転させるように油圧モータ６へ油圧ポンプ５から作動油を供給する第１位置と、ミキサドラム２を逆回転方向である排出方向に回転させるように油圧モータ６へ油圧ポンプ５から作動油を供給する第２位置と、油圧ポンプ５から油圧モータ６への作動油の供給を遮断する遮断位置と、を有する電磁式３位置切換弁である。

　制御弁５ａは、制御弁５ａの位置を遮断位置から第１位置へと移動させる図示しない第１ソレノイドと、制御弁５ａの位置を遮断位置から第２位置へと移動させる図示しない第２ソレノイドと、を有する。

　制御弁５ａの位置は、コントローラ２０から各ソレノイドに供給される駆動電流の大きさに応じて変更され、例えば、第１ソレノイドに供給される駆動電流が大きくなるにつれて、制御弁５ａの位置は、遮断位置から第１位置へと徐々に変化する。このように制御弁５ａの位置が遮断位置から第１位置へと変位することによって、制御弁５ａを通過する作動油に付与される抵抗が徐々に減少し、結果として、油圧ポンプ５から油圧モータ６へ供給される作動油の流量が徐々に増加する。つまり、制御弁５ａの第１ソレノイドに供給される電流を制御することによって油圧ポンプ５から油圧モータ６へ供給される作動油の流量を調整することが可能である。なお、制御弁５ａは、第１ソレノイドに供給される駆動電流が大きくなるにつれて、制御弁５ａの位置が、第１位置から遮断位置へと徐々に変化する形式のものであってもよい。

　傾転角調整機構５ｂは、斜板の傾転角を変化させる図示しない油圧アクチュエータを有する。傾転角調整機構５ｂは、後述のロードセンシング機構５ｄから油圧アクチュエータに導かれる作動油の圧力に応じて斜板の傾転角を変化させ、斜板の傾転角の変化に応じて油圧ポンプ５の吐出量が変更される。

　圧力センサ５ｃは、検出された作動油の圧力に応じた信号をコントローラ２０に出力する。なお、圧力センサ５ｃは、油圧モータ６に設けられ、油圧ポンプ５から油圧モータ６に供給される作動油の圧力を検出するものであってもよい。このように、圧力センサ５ｃは、駆動装置４における作動油の圧力を検知する。

　ロードセンシング機構５ｄは、油圧モータ６に流入する作動油の圧力である負荷圧と油圧ポンプ５から吐出される作動油の圧力である吐出圧との差圧が所定の大きさとなるように油圧ポンプ５の斜板の傾転角を制御する機構である。ロードセンシング機構５ｄは、油圧モータ６に流入する作動油の圧力と油圧ポンプ５から吐出される作動油の圧力とが互いに対向して作用する図示しないスプール弁を有し、斜板の傾転角を変化させる傾転角調整機構５ｂの油圧アクチュエータに導かれる作動油圧をスプール弁の変位に応じて変化させることによって油圧ポンプ５の吐出圧を制御している。

　このように、油圧ポンプ５は、斜板の傾転角に応じて吐出量が変更され、制御弁５ａにより吐出方向が変更される。油圧ポンプ５は、上記形式のポンプに限定されず、吐出容量が可変であるポンプであればどのような形式のポンプであってもよい。また、油圧ポンプ５は、斜板の傾転角に応じて吐出量及び吐出方向が変更される斜板型アキシャルピストンポンプであってもよい。

　油圧モータ６は、図示しない斜板の傾転角に応じて容量が変更される斜板型アキシャルピストンモータであり、油圧モータ６の図示しない出力軸の回転方向と回転速度とを検出する回転センサ６ａと、斜板の傾転角を調整する傾転角調整機構６ｂと、を有する。

　回転センサ６ａは、検出された出力軸の回転方向と回転速度とに応じた信号をコントローラ２０に出力する。回転センサ６ａにより検出される油圧モータ６の回転数は、ミキサドラム２の回転数に相関することから、回転センサ６ａは、ミキサドラム２の回転数を検出するドラム回転検出器に相当する。なお、回転センサ６ａは、ミキサドラム２の回転数を検出するものであってもよい。

　傾転角調整機構６ｂは、斜板の傾転角を変化させる図示しない油圧アクチュエータと、油圧アクチュエータに導かれる作動油圧を制御する図示しないソレノイドバルブと、を有する。コントローラ２０からソレノイドバルブに供給される電流値に応じて斜板の傾転角が変化し油圧モータ６の容量が変更される。

　なお、油圧モータ６は、容量が高速回転用の小容量と通常回転用の大容量との二段階に切り換えられる斜板型アキシャルピストンモータであってもよい。

　上記構成の駆動装置４において、油圧ポンプ５から吐出された作動油が油圧モータ６に供給されることによって油圧モータ６が回転し、供給される油量や油圧モータ６の斜板の傾転角に応じて、油圧モータ６の回転速度が変更される。また、油圧モータ６の回転方向は、油圧ポンプ５の制御弁５ａの位置が切り換えられることで切り換わる。

　駆動装置４の出力軸、すなわち油圧モータ６の出力軸は、減速機７を介してミキサドラム２の回転軸Ｏに連結される。このため、油圧モータ６の回転速度を増減することによって、ミキサドラム２の回転速度を増減させることが可能であり、油圧モータ６の回転方向を切り換えることによって、ミキサドラム２の回転方向を正回転方向である撹拌方向と逆回転方向である排出方向とに切り換えることが可能である。

　ミキサドラム２が撹拌方向に回転駆動される場合、ミキサドラム２内の生コンはドラムブレードにより攪拌されながら前方へと移動する。一方、ミキサドラム２が排出方向に回転駆動される場合、ミキサドラム２内の生コンはドラムブレードにより攪拌されながら後方へと移動する。

　このようにミキサドラム２を撹拌方向とは反対の方向である排出方向に回転させることで、ミキサドラム２の開口部２ａから生コンを排出することができる。ミキサドラム２から排出された生コンは、フローガイド１７及びシュート１８を介して所定位置に誘導される。

　なお、ホッパ１６を介して、ミキサドラム２内へ生コンを投入する場合には、攪拌時よりもミキサドラム２を高速で撹拌方向に回転させることで、投入された生コンを速やかにミキサドラム２の前方へと移動させる。

　コントローラ２０は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、及びＩ／Ｏインターフェース（入出力インターフェース）等を備えたマイクロコンピュータで構成される。ＲＡＭはＣＰＵの処理におけるデータを記憶し、ＲＯＭはＣＰＵの制御プログラム等を予め記憶し、Ｉ／Ｏインターフェースは接続された機器との情報の入出力に使用される。ＣＰＵやＲＡＭ等をＲＯＭに格納されたプログラムに従って動作させることによって駆動装置４の作動が制御される。

　コントローラ２０には、上述のように、油圧モータ６の回転センサ６ａと、駆動装置４の駆動状態を検出する駆動状態検出器としての回転センサ１０ｂ及び圧力センサ５ｃが接続され、これらのセンサで検出された検出値が入力される。また、コントローラ２０には、上述のように、傾転角調整機構６ｂのソレノイドバルブと、制御弁５ａの第１及び第２ソレノイドと、スロットル弁１０ａと、が接続され、これらを作動させる指令値がコントローラ２０から出力される。

　また、コントローラ２０には、ミキサドラム２の駆動を操作するための操作部２２と、ミキサドラム２の駆動状態や駆動装置４の異常を表示する表示部２３と、生コン工場等の外部施設との通信が可能な通信部２４と、が接続される。

　操作部２２には、ミキサドラム２の回転方向及び回転速度を変更するための操作スイッチやミキサドラム２を自動的に撹拌回転させるための自動撹拌スイッチ、緊急時にミキサドラム２の回転を停止させるための非常停止スイッチといった図示しないスイッチ類が設けられる。操作部２２は、作業者が主に操作を行う運転室１１内や車両の後方といった複数の箇所に設けられる。

　表示部２３は、操作部２２とともに運転室１１内や車両の後方といった複数の箇所に設けられる。なお、表示部２３は、操作部２２と一体化されていてもよい。

　通信部２４は、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）等の無線ＬＡＮに対応する無線通信部や第三世代移動通信（３Ｇ）等の携帯電話通信網に対応する無線通信部である。ミキサ車１の故障箇所やミキサ車１の作業状態は、通信部２４を介して生コン工場や車両メンテナンス工場等の外部施設へ随時送信される。なお、通信部２４は、コントローラ２０の内部に設けられていてもよいし、外部施設との通信状態を良好な状態とするためにコントローラ２０とは別に車外に露出される場所に配置されてもよい。また、通信部２４は設けられなくてもよい。

　作業者により操作部２２の各種スイッチが操作されると、コントローラ２０は、ミキサドラム２の回転状態が、操作されたスイッチに応じた状態となるように、油圧モータ６の斜板の傾転角や油圧ポンプ５の制御弁５ａといった駆動装置４を構成する各機構を制御する。

　例えば、操作部２２において作業者により自動撹拌スイッチが操作されると、コントローラ２０は、油圧モータ６の回転センサ６ａの検出値から換算されたミキサドラム２の実際の回転数が予め設定された目標回転数となるように、駆動装置４へ駆動指令値を出力するとともに、エンジン１０のスロットル弁１０ａを介してエンジン１０の回転数を増減させることによって、駆動装置４の駆動状態を制御する。

　コントローラ２０から出力される駆動指令値は、油圧ポンプ５から油圧モータ６への作動油の供給を指令する供給指令値や油圧モータ６の容量を増減させる容量指令値であり、具体的には、油圧ポンプ５の制御弁５ａの第１及び第２ソレノイドにコントローラ２０から供給される電流値が供給指令値に相当し、油圧モータ６の傾転角調整機構６ｂのソレノイドバルブにコントローラ２０から供給される電流値が容量指令値に相当する。

　また、コントローラ２０は、ミキサドラム２の実際の回転数と目標回転数との差が所定の基準差以上である場合には、回転数制御が正常に行われていないとして表示部２３を介して制御異常を作業者へ報知する。

　ここで、回転数の制御異常が報知された後、車両メンテナンス工場に向かったとしても、車両メンテナンス工場において所定の条件においてミキサドラム２の回転状態を確認し、制御異常の原因となった故障部位を特定する作業を行う必要がある。このように車両メンテナンス工場において故障部位を特定する作業を行うとメンテナンスに要する時間が長くなり、ミキサ車１を使用できない時間が長時間に及ぶおそれがある。

　このような状況を避けるために、本実施形態に係るミキサ車１のコントローラ２０は、ミキサドラム２の回転数と目標回転数との差が所定の基準差以上である場合に、異常の原因となった故障部位を自動的に判定する異常判定部２１を有する。なお、異常判定部２１は、コントローラ２０の特定の機能を、仮想的なユニットとして示したものであり、物理的に存在することを意味するものではない。例えば、異常判定部２１で行われる後述の判定は、主にＣＰＵにより行われ、異常判定部２１の判定で用いられる後述の基準値等は、主にＲＯＭに記憶されている。

　以下に、図３Ａ及び図３Ｂのフローチャートを参照して、コントローラ２０の異常判定部２１によって行われる異常箇所判定の処理手順について説明する。

　まず、ステップＳ１１では、コントローラ２０において、ミキサドラム２が撹拌回転しているときに、油圧モータ６の回転センサ６ａの検出値から換算されたミキサドラム２の実際の回転数と、ミキサドラム２の目標回転数と、の回転差が所定の基準差以上となっているか否かが判定される。

　回転差が基準差以上である場合は、ミキサドラム２の回転数制御に異常が生じているとして、ステップＳ１２に進み、異常判定部２１による故障部位の判定を開始する。回転差が基準差未満である場合は、ミキサドラム２の回転数制御が正常に行われているとして、一旦処理を終了する。なお、ミキサドラム２の回転数制御に異常が生じているか否かの判定は、回転差の大きさだけではなく、回転差が基準差以上となる状態の継続時間や頻度に基づいて行われてもよい。

　ステップＳ１２では、油圧ポンプ５の制御弁５ａの第１ソレノイドにコントローラ２０から供給される電流値が基準指令値としての基準電流値以下となっているか否かが判定される。

　ここで、油圧モータ６の回転センサ６ａの検出値から換算されたミキサドラム２の実際の回転数がミキサドラム２の目標回転数よりも高い状態が続いた場合、コントローラ２０は、ミキサドラム２の回転数を下げるために、油圧ポンプ５から油圧モータ６へ供給される作動油の流量を低減させる。具体的には、油圧ポンプ５の制御弁５ａの第１ソレノイドに供給される電流値をゼロとし、制御弁５ａの位置を遮断位置とする。

　一方で、油圧モータ６の回転センサ６ａの検出値から換算されたミキサドラム２の実際の回転数がミキサドラム２の目標回転数よりも低い状態が続いた場合、コントローラ２０は、ミキサドラム２の回転数を上げるために、油圧ポンプ５から油圧モータ６へ供給される作動油の流量を増大させる。具体的には、油圧ポンプ５の制御弁５ａの第１ソレノイドに供給される電流値を最大値とし、制御弁５ａの位置を第１位置とする。

　つまり、ステップＳ１２では、ミキサドラム２の実際の回転数が目標回転数よりも低い状態と高い状態との何れの状態であるのかが、コントローラ２０から制御弁５ａの第１ソレノイドに供給される電流値に基づいて判定される。具体的には、電流値が基準電流値以下の場合は、ミキサドラム２の実際の回転数が目標回転数よりも高い状態であり、電流値が基準電流値より大きい場合は、ミキサドラム２の実際の回転数が目標回転数よりも低い状態であると判定される。ステップＳ１２において判定に用いられる基準電流値の大きさは、最大値未満であればよく、例えば、ゼロに設定される。

　ステップＳ１２において、制御弁５ａの第１ソレノイドにコントローラ２０から供給される電流値が基準電流値以下、例えばゼロであると判定されるとステップＳ１３に進む。

　ステップＳ１３では、油圧モータ６に供給される作動油の圧力を検出する圧力センサ５ｃの検出値が第１基準値以上となっているか否かが判定される。

　ここで、制御弁５ａの第１ソレノイドにコントローラ２０から供給される電流値がゼロである場合、油圧ポンプ５から油圧モータ６へ供給される作動油の流量はゼロ、つまり、圧力センサ５ｃの検出値はゼロとなるはずである。これに対して、圧力センサ５ｃの検出値がある程度の大きさであり、ミキサドラム２の回転数が目標回転数を超えているということは、コントローラ２０からの指令に反して油圧ポンプ５から油圧モータ６へ作動油が供給されていることを意味する。

　したがって、ステップＳ１３において、圧力センサ５ｃの検出値が第１基準値以上であると判定される場合はステップＳ１４に進み、ミキサドラム２の回転数制御の異常の原因は、油圧ポンプ５の制御弁５ａの作動不良により油圧ポンプ５から油圧モータ６への作動油の供給を遮断することができないことによるものと特定される。なお、ステップＳ１３において判定に用いられる第１基準値は、ゼロよりも大きい値であり、油圧ポンプ５から油圧モータ６へ作動油が明らかに供給されていると判断される値に設定される。

　ステップＳ１４において故障部位が特定されると、ステップＳ１５に進み、コントローラ２０は、表示部２３に油圧ポンプ５の制御弁５ａの故障によりミキサドラム２の回転数制御に異常が生じていることを表示するとともにアラーム音を発報する。

　一方、ステップＳ１３において、圧力センサ５ｃの検出値が第１基準値よりも小さい、すなわち、油圧ポンプ５から油圧モータ６へ作動油が供給されていないと判定された場合、油圧ポンプ５の制御弁５ａはコントローラ２０からの指令通りに油圧ポンプ５から油圧モータ６への作動油の供給を遮断しているものと解される。そして、油圧ポンプ５から油圧モータ６へ作動油が供給されていなければ、油圧モータ６も駆動されないことから、油圧モータ６により駆動されるミキサドラム２も当然に回転していないはずである。それにも関わらず、ミキサドラム２の回転数が目標回転数を超えているということは、ミキサドラム２の回転数に相関する回転数を検出している油圧モータ６の回転センサ６ａが異常に高い値を出力していることを意味する。

　したがって、ステップＳ１３において、圧力センサ５ｃの検出値が第１基準値よりも小さいと判定されるとステップＳ１６に進み、ミキサドラム２の回転数制御の異常の原因は、回転センサ６ａの出力異常であることが特定される。

　ステップＳ１６において故障部位が特定されると、ステップＳ１５に進み、コントローラ２０は、表示部２３に回転センサ６ａの故障によりミキサドラム２の回転数制御に異常が生じていることを表示するとともにアラーム音を発報する。

　一方、ステップＳ１２において、制御弁５ａの第１ソレノイドにコントローラ２０から供給される電流値が基準電流値を超えた値、例えば、最大電流値であると判定されるとステップＳ１７に進む。

　ステップＳ１７では、油圧ポンプ５の回転数がゼロとなっているか否か、すなわち、油圧ポンプ５が停止しているか否かが、油圧ポンプ５の回転数に相関する回転数を検出するエンジン１０の回転センサ１０ｂの検出値に基づいて判定される。

　ここで、回転センサ１０ｂの検出値がゼロである場合は、油圧ポンプ５が実際に回転していないか、あるいは、油圧ポンプ５の回転数が正常に検出されていないことが考えられる。したがって、ステップＳ１７において、回転センサ１０ｂの検出値がゼロであると判定されるとステップＳ１８に進み、油圧ポンプ５が回転していないと判定された原因が特定される。

　ステップＳ１８では、油圧モータ６に供給される作動油の圧力を検出する圧力センサ５ｃの検出値が第２基準値以上となっているか否かが判定される。

　圧力センサ５ｃの検出値がある程度の大きさであれば、油圧ポンプ５は作動油を吐出する状態、すなわち、回転駆動されている状態にあるはずである。それにも関わらず油圧ポンプ５の回転数がゼロであるということは、油圧ポンプ５の回転が正常に検出されていないことを意味する。一方、圧力センサ５ｃの検出値がゼロであれば、油圧ポンプ５が実際に停止している、つまり油圧ポンプ５を回転駆動させるエンジン１０が停止していることを意味する。

　したがって、ステップＳ１８において、圧力センサ５ｃの検出値が第２基準値以上であると判定されるとステップＳ１９に進み、ミキサドラム２の回転数制御の異常の原因は、回転センサ１０ｂ系の異常、例えば、回転センサ１０ｂ自体の故障や回転センサ１０ｂとコントローラ２０とを接続するハーネスの断線等であることが特定される。

　一方、ステップＳ１８において、圧力センサ５ｃの検出値が第２基準値よりも小さいと判定されるとステップＳ２０に進み、ミキサドラム２の回転数制御の異常の原因は、エンジン１０の停止であり、駆動装置４の故障ではないことが特定される。

　なお、ステップＳ１８において判定に用いられる第２基準値は、ゼロよりも大きい値であり、油圧ポンプ５から作動油が明らかに吐出されていると判断される値に設定される。第２基準値は、第１基準値と同じ大きさであってもよい。

　ステップＳ１９において故障部位が特定されると、ステップＳ２１に進み、ミキサドラム２の回転数がゼロとなっているか否か、すなわち、ミキサドラム２が停止しているか否かがミキサドラム２の回転数に相関する回転数を検出する油圧モータ６の回転センサ６ａの検出値に基づいて判定される。

　圧力センサ５ｃの検出値がある程度の大きさであれば、油圧モータ６に作動油が供給されている状態、すなわち、ミキサドラム２が油圧モータ６により回転駆動されている状態にあるはずである。それにも関わらずミキサドラム２の回転数がゼロであるということは、ミキサドラム２の回転が正常に検出されていないことを意味する。

　このため、ステップＳ２１において、ミキサドラム２の回転数がゼロであると判定されるとステップＳ２２に進み、ミキサドラム２の回転数制御の異常の原因は、ステップＳ１９で特定されたエンジン１０の回転センサ１０ｂ系の異常に加えて、油圧モータ６の回転センサ６ａ系の異常、例えば、回転センサ６ａ自体の故障や回転センサ６ａとコントローラ２０とを接続するハーネスの断線等であることが特定される。

　一方、ステップＳ２１において、ミキサドラム２の回転数がゼロではないと判定された場合、ミキサドラム２の回転は正常に検出されており、ミキサドラム２の回転数制御の異常の原因は、ステップＳ１９で特定されたエンジン１０の回転センサ１０ｂ系の異常のみであると特定される。

　ステップＳ２２において故障部位が特定されると、ステップＳ１５に進み、コントローラ２０は、表示部２３に回転センサ１０ｂ系及び回転センサ６ａ系の異常によりミキサドラム２の回転数制御に異常が生じていることを表示するとともにアラーム音を発報する。

　また、ステップＳ２１において、ミキサドラム２の回転数がゼロではないと判定された場合には、ステップＳ１５に進み、コントローラ２０は、表示部２３に回転センサ１０ｂ系のみの異常によりミキサドラム２の回転数制御に異常が生じていることを表示するとともにアラーム音を発報する。

　また、ステップＳ２０において駆動装置４には故障がないことが特定された場合も、ステップＳ１５に進み、コントローラ２０は、表示部２３にエンジン１０が停止したことによりミキサドラム２の回転数制御に異常が生じていることを表示するとともにアラーム音を発報する。

　一方、ステップＳ１７において、油圧ポンプ５の回転数がゼロではない、つまり、油圧ポンプ５が回転駆動されていると判定されると、ステップＳ２３へと進む。

　ステップＳ２３では、油圧モータ６に供給される作動油の圧力を検出する圧力センサ５ｃの検出値が第３基準値以上となっているか否かが判定される。

　圧力センサ５ｃの検出値が第３基準値よりも小さい場合、例えばほぼゼロである場合、油圧ポンプ５は回転駆動されているにも関わらず吐出量を増大させることができない状態にあることを意味する。

　このため、ステップＳ２３において、圧力センサ５ｃの検出値が第３基準値よりも小さいと判定されるとステップＳ２５に進み、ミキサドラム２の回転数制御の異常の原因は、油圧ポンプ５の作動不良、例えば、斜板の固着やシール部の破損、制御弁５ａの切り換え不良等により油圧ポンプ５の吐出量を増大させることができないことによることが特定される。

　なお、ステップＳ２３において判定に用いられる第３基準値は、ゼロよりも大きい値であり、油圧ポンプ５から作動油が明らかに吐出されていると判断される値に設定される。第３基準値は、第１基準値や第２基準値と同じ大きさであってもよい。

　一方、ステップＳ２３において、圧力センサ５ｃの検出値が第３基準値以上であり、油圧ポンプ５からある程度の作動油が吐出されていると判定されるとステップＳ２４に進み、ミキサドラム２の回転数がゼロとなっているか否か、すなわち、ミキサドラム２が停止しているか否かがミキサドラム２の回転数に相関する回転数を検出する油圧モータ６の回転センサ６ａの検出値に基づいて判定される。

　このため、ステップＳ２４において、ミキサドラム２の回転数がゼロであると判定されるとステップＳ２６に進み、ミキサドラム２の回転数制御の異常の原因は、油圧モータ６の回転センサ６ａ系の異常、例えば、回転センサ６ａ自体の故障や回転センサ６ａとコントローラ２０とを接続するハーネスの断線等であることが特定される。

　一方、ステップＳ２４において、ミキサドラム２の回転数がゼロではないと判定されると、ステップＳ２７に進む。

　ステップＳ２７に進む場合は、油圧ポンプ５が回転駆動されているにも関わらず、ミキサドラム２の回転数が低く目標回転数とならない場合であることから、油圧ポンプ５に何らかの異常があり、ミキサドラム２を回転駆動する油圧モータ６へ油圧ポンプ５から十分な作動油が供給されていない可能性が高い。

　ステップＳ２７では、油圧ポンプ５の異常箇所をさらに特定するために、油圧モータ６に供給される作動油の圧力を検出する圧力センサ５ｃの検出値が所定の基準幅以上で変動しているか否かが判定される。

　油圧ポンプ５の吐出圧は、斜板を回動自在に支持するクレードルブッシュや斜板の傾転角を変化させる油圧アクチュエータといった斜板の作動に影響を及ぼす部分の摩耗等によって斜板の作動に遅れが生じることで変動し易くなる。また、油圧ポンプ５の吐出圧は、ロードセンシング機構５ｄのスプール弁が摺動不良等により正常に作動しなくなると、正常時よりも低い状態となり、油圧ポンプ５から油圧モータ６へ十分な作動油を供給することができなくなる。

　このため、ステップＳ２７において、圧力センサ５ｃの検出値が基準幅以上で変動していると判定されるとステップＳ２８に進み、ミキサドラム２の回転数制御の異常の原因は、油圧ポンプ５の傾転角調整機構５ｂに関連する部位の異常であることが特定され、圧力センサ５ｃの検出値が基準幅以上で変動していないと判定されるとステップＳ２９に進み、ミキサドラム２の回転数制御の異常の原因は、油圧ポンプ５のロードセンシング機構５ｄに関連する部位の異常であることが特定される。

　ステップＳ２５、ステップＳ２６、ステップＳ２８及びステップＳ２９において故障部位が特定されると、ステップＳ１５に進み、コントローラ２０は、表示部２３に各ステップで特定された故障部位を表示するとともにアラーム音を発報する。

　このように、車両メンテナンス工場にミキサ車１が入庫される前に故障部位が特定されるため、車両メンテナンス工場において故障部位を特定するための確認作業が不要となることで、ミキサ車１の修理を迅速に行うことができる。この結果、ミキサ車１を使用できない時間が短くなるため、ミキサ車１の稼働率が低下してしまうことを抑制することができる。

　また、異常箇所が判定されることで、交換すべき部品が特定されるため、駆動装置４全体を交換する場合と比較し、修理費用を低減させることができるとともに、交換作業時間を短くすることができる。

　また、コントローラ２０は、表示部２３への表示を行うとともに、通信部２４を介して、生コン工場や車両メンテナンス工場等の外部施設へミキサ車１の識別番号と故障内容を送信する。故障内容を受信した車両メンテナンス工場では、交換用の部品を迅速に用意し車両の受け入れ態勢を整えることが可能となることで、ミキサ車１の修理をさらに迅速に行うことができる。また、生コン工場では、ミキサ車１の故障内容を把握することで、打設現場へ代わりの車両によって生コンを配送することが可能となる。

　以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。

　上記構成のミキサ車１では、コントローラ２０が、ミキサドラム２の回転数と目標回転数との差が所定の基準値以上である場合に、油圧ポンプ５の制御弁５ａの第１ソレノイドにコントローラ２０から供給される電流値と、回転センサ６ａの検出値と、回転センサ１０ｂの検出値と、圧力センサ５ｃの検出値と、に基づいて異常箇所を判定する異常判定部２１を有する。このように、ミキサドラム２の回転数制御に異常が生じた場合に、コントローラ２０の異常判定部２１によって異常箇所が自動的に判定されるため、車両メンテナンス工場等において故障部位を特定するための確認作業を行うことなく、故障部位を迅速に特定することができる。

　また、車両メンテナンス工場にミキサ車１が入庫される前に故障部位が特定されることで、ミキサ車１の修理を迅速に行うことが可能となり、結果として、ミキサ車１を使用できない時間が短くなるため、ミキサ車１の稼働率が低下してしまうことを抑制することができる。

　以下に、本発明の実施形態の変形例について説明する。

　上記実施形態では、油圧ポンプ５の制御弁５ａの第１ソレノイドにコントローラ２０から供給される電流値が基準電流値以下となっているか否かを判定するステップＳ１２の後に、油圧ポンプ５の回転数がゼロとなっているか否かを判定するステップＳ１７が実行される。これに代えて、ステップＳ１７をステップＳ１２の前に実行してもよい。この場合、ステップＳ１２における判定が否定された場合にステップＳ２３以降のステップが実行されることになる。

　また、上記実施形態では、ミキサドラム２の実際の回転数が目標回転数よりも基準差以上に高い状態であるのか低い状態であるのかを判定するために、ステップＳ１２において、制御弁５ａの第１ソレノイドにコントローラ２０から供給される電流値が基準電流値以下となっているか否かを判定している。

　また、上記実施形態では、油圧ポンプ５は、斜板型アキシャルピストンポンプである。油圧ポンプ５は、これに限定されず、吐出容量が可変であれば、どのような形式のポンプであってもよく、例えば、吐出容量が可変であるベーンポンプであってもよい。この場合、ベーンが摺接するカムリングを回動させる機構が吐出量調整機構に相当し、カムリングを変位させるアクチュエータ等を駆動するために供給される電流値が供給指令値に相当する。

　以下、本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。

　ミキサ車１は、ミキサドラム２を回転駆動する駆動装置４と、駆動装置４の駆動状態を検出する駆動状態検出器５ｃ，１０ｂと、ミキサドラム２の回転数を検出するドラム回転検出器としての回転センサ６ａと、ミキサドラム２の回転数が目標回転数となるように、駆動装置４へ駆動指令値を出力するコントローラ２０と、を備え、コントローラ２０は、ミキサドラム２の回転数と目標回転数との差が所定の基準値以上である場合に、駆動指令値と回転センサ６ａの検出値と駆動状態検出器５ｃ，１０ｂの検出値とに基づいて異常箇所を判定する異常判定部２１を有する。

　この構成では、コントローラ２０が、ミキサドラム２の回転数と目標回転数との差が所定の基準値以上である場合に、駆動指令値と回転センサ６ａの検出値と駆動状態検出器５ｃ，１０ｂの検出値とに基づいて異常箇所を判定する異常判定部２１を有する。このように、ミキサドラム２の回転数制御に異常が生じた場合に、コントローラ２０の異常判定部２１によって異常箇所が自動的に判定されるため、車両メンテナンス工場等において故障部位を特定するための確認作業を行うことなく、故障部位を迅速に特定することができる。また、車両メンテナンス工場にミキサ車１が入庫される前に故障部位が特定されることで、ミキサ車１の修理を迅速に行うことが可能となり、結果として、ミキサ車１を使用できない時間が短くなるため、ミキサ車１の稼働率が低下してしまうことを抑制することができる。

　また、駆動装置４は、駆動源としてのエンジン１０によって駆動され作動油を吐出する油圧ポンプ５と、油圧ポンプ５から供給される作動油によって作動しミキサドラム２を回転駆動する油圧モータ６と、を有し、駆動状態検出器は、油圧ポンプ５の回転数を検出するポンプ回転検出器としての回転センサ１０ｂと、油圧ポンプ５から油圧モータ６に供給される作動油の圧力を検出する圧力センサ５ｃと、を有し、駆動指令値は、油圧ポンプ５から油圧モータ６への作動油の供給を指令する供給指令値であり、異常判定部２１は、供給指令値と回転センサ６ａの検出値と回転センサ１０ｂの検出値と圧力センサ５ｃの検出値とに基づいて異常箇所を判定する。

　この構成では、コントローラ２０が、ミキサドラム２の回転数と目標回転数との差が所定の基準値以上である場合に、油圧ポンプ５から油圧モータ６への作動油の供給を指令する供給指令値と、回転センサ６ａの検出値と、回転センサ１０ｂの検出値と、圧力センサ５ｃの検出値と、に基づいて異常箇所を判定する異常判定部２１を有する。このように、ミキサドラム２の回転数制御に異常が生じた場合に、コントローラ２０の異常判定部２１によって異常箇所が自動的に判定されるため、車両メンテナンス工場等において故障部位を特定するための確認作業を行うことなく、故障部位を迅速に特定することができる。

　また、異常判定部２１は、供給指令値が所定の基準指令値（基準電流値）以下である場合に、圧力センサ５ｃの検出値が所定の第１基準値以上であれば、油圧ポンプ５に異常があると判定し、圧力センサ５ｃの検出値が第１基準値未満であれば、回転センサ６ａに異常があると判定する。

　また、異常判定部２１は、回転センサ１０ｂにより油圧ポンプ５が回転していないと検出された場合に、圧力センサ５ｃの検出値が所定の第２基準値以上であれば、回転センサ１０ｂに異常があると判定し、圧力センサ５ｃの検出値が第２基準値未満であれば、エンジン１０が停止していると判定する。

　また、異常判定部２１は、供給指令値が所定の基準指令値（基準電流値）よりも大きく、回転センサ１０ｂにより油圧ポンプ５が回転していると検出された場合に、圧力センサ５ｃの検出値が第３基準値以上であり、且つ、回転センサ６ａによりミキサドラム２が回転していないと検出されると、回転センサ６ａに異常があると判定し、圧力センサ５ｃの検出値が第３基準値以上であり、且つ、回転センサ６ａによりミキサドラム２が回転していると検出されると、油圧ポンプ５に異常があると判定し、圧力センサ５ｃの検出値が第３基準値未満であると、油圧ポンプ５に異常があると判定する。

　また、油圧ポンプ５は、油圧ポンプ５の吐出量を調整する傾転角調整機構５ｂと、油圧モータ６の負荷に応じて油圧ポンプ５の吐出圧を変化させるロードセンシング機構５ｄと、を有し、異常判定部２１は、供給指令値が所定の基準指令値（基準電流値）よりも大きく、回転センサ１０ｂにより油圧ポンプ５が回転していると検出され、圧力センサ５ｃの検出値が所定の第３基準値以上であり、回転センサ６ａによりミキサドラム２が回転していると検出された場合に、圧力センサ５ｃの検出値の変動幅が所定の基準幅以上であれば、油圧ポンプ５の傾転角調整機構５ｂに異常があると判定し、圧力センサ５ｃの検出値の変動幅が基準幅未満であれば、油圧ポンプ５のロードセンシング機構５ｄに異常があると判定する。

　これらの構成では、油圧ポンプ５から油圧モータ６への作動油の供給を指令する供給指令値と、回転センサ６ａの検出値と、回転センサ１０ｂの検出値と、圧力センサ５ｃの検出値と、に基づいて、コントローラ２０の異常判定部２１により異常箇所が判定される。このように、ミキサドラム２の回転数制御に異常が生じた場合に、コントローラ２０の異常判定部２１によって異常箇所が自動的に判定されるため、ミキサ車１の修理を迅速に行うことが可能となる。また、異常箇所が判定されることで、交換すべき部品が特定されるため、駆動装置４全体を交換する場合と比較し、修理費用を低減させることができるとともに、交換作業時間を短くすることができる。

　以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

　本願は２０１８年１１月１６日に日本国特許庁に出願された特願２０１８－２１５５５５に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

Claims

　生コンクリートを搭載可能なミキサドラムを備えるミキサ車であって、
　前記ミキサドラムを回転駆動する駆動装置と、
　前記駆動装置の駆動状態を検出する駆動状態検出器と、
　前記ミキサドラムの回転数を検出するドラム回転検出器と、
　前記ミキサドラムの回転数が目標回転数となるように、前記駆動装置へ駆動指令値を出力するコントローラと、を備え、
　前記コントローラは、前記ミキサドラムの回転数と目標回転数との差が所定の基準差以上である場合に、前記駆動指令値と前記ドラム回転検出器の検出値と前記駆動状態検出器の検出値とに基づいて異常箇所を判定する異常判定部を有するミキサ車。
　請求項１に記載のミキサ車であって、
　前記駆動装置は、
　駆動源によって駆動され作動流体を吐出する流体圧ポンプと、
　前記流体圧ポンプから供給される作動流体によって作動し前記ミキサドラムを回転駆動する流体圧モータと、を有し、
　前記駆動状態検出器は、
　前記流体圧ポンプの回転数を検出するポンプ回転検出器と、
　前記流体圧ポンプから前記流体圧モータに供給される作動流体の圧力を検出する供給圧検出器と、を有し、
　前記駆動指令値は、前記流体圧ポンプから前記流体圧モータへの作動流体の供給を指令する供給指令値であり、
　前記異常判定部は、前記供給指令値と前記ドラム回転検出器の検出値と前記ポンプ回転検出器の検出値と前記供給圧検出器の検出値とに基づいて異常箇所を判定するミキサ車。
　請求項２に記載のミキサ車であって、
　前記異常判定部は、
　前記供給指令値が所定の基準指令値以下である場合に、前記供給圧検出器の検出値が所定の第１基準値以上であれば、前記流体圧ポンプに異常があると判定し、前記供給圧検出器の検出値が前記第１基準値未満であれば、前記ドラム回転検出器に異常があると判定するミキサ車。
　請求項２または３に記載のミキサ車であって、
　前記異常判定部は、
　前記ポンプ回転検出器により前記流体圧ポンプが回転していないと検出された場合に、前記供給圧検出器の検出値が所定の第２基準値以上であれば、前記ポンプ回転検出器に異常があると判定し、前記供給圧検出器の検出値が前記第２基準値未満であれば、前記駆動源が停止していると判定するミキサ車。
　請求項２から４の何れか１つに記載のミキサ車であって、
　前記異常判定部は、
　前記供給指令値が所定の基準指令値よりも大きく、前記ポンプ回転検出器により前記流体圧ポンプが回転していると検出された場合に、
　前記供給圧検出器の検出値が第３基準値以上であり、且つ、前記ドラム回転検出器により前記ミキサドラムが回転していないと検出されると、前記ドラム回転検出器に異常があると判定し、
　前記供給圧検出器の検出値が前記第３基準値以上であり、且つ、前記ドラム回転検出器により前記ミキサドラムが回転していると検出されると、前記流体圧ポンプに異常があると判定し、
　前記供給圧検出器の検出値が前記第３基準値未満であると、前記流体圧ポンプに異常があると判定するミキサ車。
　請求項２から５の何れか１つに記載のミキサ車であって、
　前記流体圧ポンプは、前記流体圧ポンプの吐出量を調整する吐出量調整機構と、前記流体圧モータの負荷に応じて前記流体圧ポンプの吐出圧を変化させるロードセンシング機構と、を有し、
　前記異常判定部は、
　前記供給指令値が所定の基準指令値よりも大きく、前記ポンプ回転検出器により前記流体圧ポンプが回転していると検出され、前記供給圧検出器の検出値が所定の第３基準値以上であり、前記ドラム回転検出器により前記ミキサドラムが回転していると検出された場合に、
　前記供給圧検出器の検出値の変動幅が所定の基準幅以上であれば、前記吐出量調整機構に異常があると判定し、
　前記供給圧検出器の検出値の変動幅が前記基準幅未満であれば、前記ロードセンシング機構に異常があると判定するミキサ車。