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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6697823
(24)【登録日】2020年4月30日
(45)【発行日】2020年5月27日
(54)【発明の名称】作業車両の動力伝達装置
(51)【国際特許分類】
B60W 10/08 20060101AFI20200518BHJP
B60K 6/46 20071001ALI20200518BHJP
B60W 20/00 20160101ALI20200518BHJP
B60L 50/15 20190101ALI20200518BHJP
【ＦＩ】
B60W10/08 900
B60K6/46ZHV
B60W20/00
B60L50/15
【請求項の数】7
【全頁数】21
(21)【出願番号】特願2016-194528(P2016-194528)
(22)【出願日】2016年9月30日
(65)【公開番号】特開2018-52458(P2018-52458A)
(43)【公開日】2018年4月5日
【審査請求日】2019年2月20日
(73)【特許権者】
【識別番号】000001236
【氏名又は名称】株式会社小松製作所
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】伊藤 慎也
(72)【発明者】
【氏名】千葉 貞一郎
(72)【発明者】
【氏名】尾畑 功治
(72)【発明者】
【氏名】永松 明浩
【審査官】
▲高▼木 真顕
(56)【参考文献】
【文献】
国際公開第２０１０／０４６９６２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】
特開２０１３−１６６４８２（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１５−１０１２９０（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００６−１４１１６２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｂ６０Ｗ １０／００ − ２０／５０
Ｂ６０Ｋ ６／２０ − ６／５４７
Ｂ６０Ｌ １／００ − ３／１２
Ｂ６０Ｌ ７／００ − １３／００
Ｂ６０Ｌ １５／００ − ５８／４０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
内燃機関の動力により電力を発生させる発電機と、
前記発電機で発生した電力により駆動力を発生する電動機と、
前記電動機で発生した駆動力により走行する走行装置と、
前記発電機と前記電動機との間に直列に接続され、コンデンサと、前記コンデンサの正極側及び負極側にそれぞれ接続されるスイッチング素子とを有する位相変調回路と、
前記スイッチング素子を切り替えて前記コンデンサの帯電状態と放電状態とを切り替えることで前記発電機から前記電動機に供給される電流の位相を変調する制御装置と
を備え、
前記発電機は、生成される電力量を調整する励磁装置を有し、
前記制御装置は、前記内燃機関の駆動速度と前記電動機の駆動速度とに基づいて直流電圧指令値を算出し、算出した前記直流電圧指令値と、前記位相変調回路から出力された電圧を整流器により直流電圧に変換した検出値との差に基づいて、前記励磁装置を制御する
作業車両の動力伝達装置。
前記発電機で発生した電力により駆動力を発生する電動機と、
前記電動機で発生した駆動力により走行する走行装置と、
前記発電機と前記電動機との間に直列に接続され、コンデンサと、前記コンデンサの正極側及び負極側にそれぞれ接続されるスイッチング素子とを有する位相変調回路と、
前記スイッチング素子を切り替えて前記コンデンサの帯電状態と放電状態とを切り替えることで前記発電機から前記電動機に供給される電流の位相を変調する制御装置と
を備え、
前記発電機は、生成される電力量を調整する励磁装置を有し、
前記制御装置は、前記内燃機関の駆動速度と前記電動機の駆動速度とに基づいて直流電圧指令値を算出し、算出した前記直流電圧指令値と、前記位相変調回路から出力された電圧を整流器により直流電圧に変換した検出値との差に基づいて、前記励磁装置を制御する
作業車両の動力伝達装置。
【請求項2】
前記制御装置は、前記発電機で生じた電圧の位相に対する前記電流の位相の遅れを補償させる
請求項１に記載の作業車両の動力伝達装置。
請求項１に記載の作業車両の動力伝達装置。
【請求項3】
前記制御装置は、前記電圧及び前記電流の周波数に応じて前記コンデンサの帯電状態と放電状態とを切り替えるタイミングを調整する
請求項２に記載の作業車両の動力伝達装置。
請求項２に記載の作業車両の動力伝達装置。
【請求項4】
前記電流の周波数は、アクセル開度に応じた値である
請求項３に記載の作業車両の動力伝達装置。
請求項３に記載の作業車両の動力伝達装置。
【請求項5】
前記位相変調回路は、第１スイッチング素子、第２スイッチング素子、第３スイッチング素子及び第４スイッチング素子の４つの前記スイッチング素子を有し、
前記位相変調回路は、
前記発電機側から前記電動機側に向けて、前記第４スイッチング素子と前記第１スイッチング素子とがこの順で直列に接続された第１部分と、
前記第１部分に対して並列に設けられ、前記発電機側から前記電動機側に向けて、前記第３スイッチング素子と前記第２スイッチング素子とがこの順で直列に接続された第２部分と、を有し、
前記コンデンサは、正極側が前記第１部分のうち前記第４スイッチング素子と前記第１スイッチング素子との間の部分に接続され、負極側が前記第２部分のうち前記第３スイッチング素子と前記第２スイッチング素子との間の部分に接続される
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の作業車両の動力伝達装置。
前記位相変調回路は、
前記発電機側から前記電動機側に向けて、前記第４スイッチング素子と前記第１スイッチング素子とがこの順で直列に接続された第１部分と、
前記第１部分に対して並列に設けられ、前記発電機側から前記電動機側に向けて、前記第３スイッチング素子と前記第２スイッチング素子とがこの順で直列に接続された第２部分と、を有し、
前記コンデンサは、正極側が前記第１部分のうち前記第４スイッチング素子と前記第１スイッチング素子との間の部分に接続され、負極側が前記第２部分のうち前記第３スイッチング素子と前記第２スイッチング素子との間の部分に接続される
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の作業車両の動力伝達装置。
【請求項6】
前記電動機の駆動速度は、前記検出値と、前記発電機から前記位相変調回路に入力される電圧を前記整流器により直流電圧に変換した場合の比較値との差に基づいて設定される
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の作業車両の動力伝達装置。
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の作業車両の動力伝達装置。
【請求項7】
前記内燃機関の駆動力により所定の油圧アクチュエータを駆動する可変容量型の油圧ポンプをさらに備える
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の作業車両の動力伝達装置。
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の作業車両の動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、作業車両の動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【0002】
土木作業現場又は鉱山の採石現場では、ダンプトラック等の作業車両が稼働する。ダンプトラックは、例えばエンジンの動力を走行装置に伝達する動力伝達装置を有する。このような動力伝達装置は、例えばエンジンの動力によりオルタネータ等の発電機を駆動し、発電機で発電された電力で電動機を駆動し、電動機の駆動力で走行装置を走行させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】米国特許第８３８６１３１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
オルタネータ等の発電機は、コイルにおいて電圧を発生する構成である。このため、発電機で生じた電力においては、電圧の位相に対して電流の位相が遅れた状態となり、力率の低下が発生する。この力率低下により、発電機の出力が減少し、動力伝達装置の伝達効率が低下する。
【0005】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、伝達効率の低下を抑制することが可能な作業車両の動力伝達装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の第１の態様に従えば、内燃機関の動力により電力を発生させる発電機と、前記発電機で発生した電力により駆動力を発生する電動機と、前記電動機で発生した駆動力により走行する走行装置と、前記発電機と前記電動機との間に直列に接続され、コンデンサと、前記コンデンサの正極側及び負極側にそれぞれ接続されるスイッチング素子とを有する位相変調回路と、前記スイッチング素子を切り替えて前記コンデンサの帯電状態と放電状態とを切り替えることで前記発電機から前記電動機に供給される電流の位相を変調する制御装置とを備える作業車両の動力伝達装置が提供される。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、伝達効率の低下を抑制することが可能な作業車両の動力伝達装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明に係る作業車両の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。以下に説明する実施形態の構成要素は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。
【0010】
［作業車両］ 図１は、本実施形態に係る作業車両１を示す側面図である。本実施形態において、作業車両１は、例えば、鉱山の採掘現場において、土砂や砕石等の積荷を運搬するダンプトラックである。以下の説明においては、作業車両１をダンプトラック１と表記する。なお、本実施形態において、ダンプトラック１は、キャブ（運転室）８に搭乗した運転者（オペレータ）に操作される有人ダンプトラックであるが、これに限定されない。さらに、本実施形態において、ダンプトラック１は、例えばリジッド式のダンプトラック１であるが、アーティキュレート式のダンプに適用されてもよくこれに限定されない。
【0011】
ダンプトラック１は、車両本体２と、車両本体２に設けられるベッセル３とを備える。車両本体２は、走行装置４と、走行装置４に支持された車体５とを有する。走行装置４は、車輪６と、車輪６を回転可能に支持する車軸７とを有する。車輪６は、前輪６Ｆと後輪６Ｒとを含む。車軸７は、前輪６Ｆを回転可能に支持する車軸７Ｆと、後輪６Ｒを回転可能に支持する車軸７Ｒとを含む。
【0012】
ベッセル３は、積荷が積載される構造物である。ベッセル３は、昇降装置により、車両本体２に対して上下に昇降可能である。昇降装置は、ベッセル３と車体５との間に配置された図示しない油圧シリンダ（ホイストシリンダ）のようなアクチュエータを含む。昇降装置によりベッセル３が上昇することによって、ベッセル３の積荷が排出される。
【0013】
車体５は、キャブ８と、動力発生装置９と、制御装置３０とを有する。キャブ８は、車体５の前側の上部に配置される。キャブ８は、アクセルペダル８ａを有する。アクセルペダル８ａは、内燃機関１１（図２等参照）の出力を規定する。オペレータは、キャブ８に搭乗して、アクセルペダル８ａ等を操作することにより、ダンプトラック１を操作する。なお、無人車両のダンプトラック１等、アクセルペダルの操作によらず車体の外からのアクセル開度指令に基づき内燃機関の出力を規定する構成であってもよい。制御装置３０は、ダンプトラック１の各部を統括的に制御する。制御装置３０は、例えばキャブ８の周辺に配置される。
【0014】
動力発生装置９は、電気駆動方式により動力を発生させて走行装置４を駆動する。図２は、ダンプトラック１の動力発生装置９の構成を示す図である。図２に示すように、動力発生装置９は、内燃機関１１と、動力伝達装置１０とを有する。動力伝達装置１０の詳細な構成については、後述する。
【0015】
内燃機関１１は、ダンプトラック１の動力源である。本実施形態において、内燃機関１１は、ディーゼルエンジンである。内燃機関１１は、動力伝達シャフト１７に連結されている。内燃機関１１は、燃料の供給量に応じた回転速度で動力伝達シャフト１７を回転させる。動力伝達シャフト１７には、後述する動力伝達装置１０の発電機１２及び油圧ポンプ１８が連結されている。油圧ポンプ１８は、油圧機器に作動油を供給する。油圧機器はベッセルを昇降する図示しない油圧シリンダを含む。本実施形態において、油圧ポンプ１８は、例えば、斜板式油圧ポンプのような可変容量型油圧ポンプが用いられる。油圧ポンプ１８は、入力部が動力伝達シャフト１７に連結されており、この構成により内燃機関１１によって駆動される。内燃機関１１は、エンジン回転速度を検出する回転センサ１１ｓを有する。
【0016】
［動力伝達装置］ 次に、動力伝達装置１０の構成を説明する。動力伝達装置１０は、内燃機関１１の動力を走行装置４に伝達する。動力伝達装置１０は、発電機１２と、位相変調回路１３と、整流器１４と、インバータ１５と、電動機１６とを有する。
【0017】
発電機１２は、内燃機関１１により駆動されて電力を発生する。本実施形態において、発電機１２は、オルタネータである。発電機１２は、ステータ及びロータを有する。発電機１２は、ステータ及びロータの一方にコイル（電機子）が配置され、他方に電磁石（界磁）が配置される。発電機１２のロータは、動力伝達シャフト１７に連結されている。発電機１２は、動力伝達シャフト１７の回転に伴ってロータが回転し、電磁誘導によりコイルに誘導起電力及び誘導電流が生じるようになっている。本実施形態において、発電機１２は、三相の交流電圧及び交流電流を発生させる。発電機１２は、ロータの回転速度である発電機回転速度を検出する回転センサ１２ｓを有する。本実施形態においては、発電機１２のロータが動力伝達シャフト１７に連結されているため、内燃機関１１の回転速度と発電機１２の回転速度とは同一である。このため、回転センサ１１ｓ及び回転センサ１２ｓの一方を省いた構成としてもよい。この場合、回転センサ１１ｓ又は回転センサ１２ｓの検出結果を、内燃機関１１の回転速度及び発電機１２の回転速度として用いることができる。なお、内燃機関１１と発電機１２とがＰＴＯ等を介して連結される場合、内燃機関１１の回転速度と発電機１２の回転速度とは、ＰＴＯ等のギア比等に基づく比例関係になる。この場合、内燃機関１１の回転速度及び発電機１２の回転速度は、回転センサ１１ｓ又は回転センサ１２ｓの検出結果とギア比とに基づいて算出可能である。
【0018】
発電機１２は、励磁装置１９を有する。励磁装置１９は、界磁側の電磁石に流す励磁電流を調整することにより、界磁側の電磁石の磁力を調整し、これにより発電機１２における発電量を調整する。なお、発電機１２の界磁側を電磁石とする構成に限定するものではなく、例えば界磁側を永久磁石としてもよい。
【0019】
位相変調回路１３は、発電機１２によって生じた電流の位相を変調する。本実施形態において、位相変調回路１３は、磁気エネルギー回生位相変調回路である。位相変調回路１３は、発電機１２と整流器１４との間に直列に接続される。本実施形態において、発電機１２が三相の交流電圧及び交流電流を発生させるため、位相変調回路１３は、各相の交流電圧及び交流電流に対応するように、３つ並列に配置される。位相変調回路１３については、後述する。なお、３つの位相変調回路１３は、各位相変調回路１３から出力される交流電圧を整流する整流器１３ａと、整流器１３ａにより整流された各相についての直流電圧値を加算した値を検出する電圧センサ１３ｓとを有する。整流器１３ａは、整流器１４と同等の構成が用いられる。
【0020】
整流器１４は、位相変調回路１３から出力された交流電圧を整流し、直流電圧を出力する。整流器１４とインバータ１５との間には、平滑コンデンサ２０が設けられる。平滑コンデンサ２０は、整流器１４から出力された直流電流を平滑化する。また、整流器１４とインバータ１５との間には、リターダ２１等の負荷機器を配置することができる。リターダ２１は、ダンプトラック１の制動時に運動エネルギーを吸収する。
【0021】
インバータ１５は、整流器１４から出力され、平滑コンデンサ２０により平滑された直流電圧を交流電圧に変換して出力する。インバータ１５は、前輪６Ｆ側に交流電圧を出力する前輪側出力部と、後輪６Ｒ側に交流電圧を出力する後輪側出力部とを有する。前輪側出力部及び後輪側出力部は、発電機１２及び電動機１６に対応して三相の交流電圧を出力可能となるように、それぞれ三相に対応する部分が並列に設けられている。
【0022】
電動機１６は、インバータ１５から出力される電力により駆動されて回転力を発生させる。本実施形態において、電動機１６は、モータである。電動機１６は、例えば前輪６Ｆ側に配置される前輪側電動機と、後輪６Ｒ側に配置される後輪側電動機とを有する。電動機１６は、伝達機構２２に接続される。伝達機構２２は、発電機１２で発生した回転力を車軸７（７Ｆ、７Ｒ）を介して車輪６（６Ｆ、６Ｒ）に伝達する。電動機１６は、モータ回転速度を検出する回転センサ１６ｓを有する。
【0023】
次に、位相変調回路１３について説明する。図３は、１つの位相変調回路１３の一例を示す電気回路図である。図３に示すように、位相変調回路１３は、接続部Ｐ１、Ｐ２と、４つのスイッチング素子である第１スイッチング素子Ｓ１、第２スイッチング素子Ｓ２、第３スイッチング素子Ｓ３、第４スイッチング素子Ｓ４と、コンデンサＣと、を有する。以下、第１スイッチング素子Ｓ１、第２スイッチング素子Ｓ２、第３スイッチング素子Ｓ３、第４スイッチング素子Ｓ４については、それぞれ、スイッチング素子Ｓ１、スイッチング素子Ｓ２、スイッチング素子Ｓ３、スイッチング素子Ｓ４と表記する。接続部Ｐ１は、発電機１２に接続される。接続部Ｐ２は、整流器１４に接続される。
【0024】
スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４は、例えばＭＯＳＦＥＴ（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor）又はＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）等のスイッチング素子である。スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４としては、上記に限定するものではなく、他の種類のスイッチであってもよい。以降はスイッチング素子にＩＧＢＴを用いた実施形態で説明を行う。
【0025】
スイッチング素子Ｓ４とスイッチング素子Ｓ１とは、接続部Ｐ１から接続部Ｐ２に向けてこの順に直列に接続される（第１部分Ａ１）。スイッチング素子Ｓ４のエミッタ端子は接続部Ｐ１に接続される。スイッチング素子Ｓ４のコレクタ端子はスイッチング素子Ｓ１のコレクタ端子が接続される。スイッチング素子Ｓ１のエミッタ端子は接続部Ｐ２に接続される。スイッチング素子Ｓ３とスイッチング素子Ｓ２とは、接続部Ｐ１から接続部Ｐ２に向けてこの順に直列に接続される（第２部分Ａ２）。スイッチング素子Ｓ３のコレクタ端子は接続部Ｐ１に接続される。スイッチング素子Ｓ３のエミッタ端子はスイッチング素子Ｓ２のエミッタ端子が接続される。スイッチング素子Ｓ２のコレクタ端子は接続部Ｐ２に接続される。また、２つのスイッチング素子Ｓ４、Ｓ１と、２つのスイッチング素子Ｓ３、Ｓ２とは、並列に接続される。コンデンサＣは、第１部分Ａ１のうちスイッチング素子Ｓ４とスイッチング素子Ｓ１との間（接続部Ｐ３）と、第２部分Ａ２のうちスイッチング素子Ｓ３とスイッチング素子Ｓ２との間（接続部Ｐ４）とを接続する。上記の様なスイッチング素子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４およびコンデンサＣに接続関係によりブリッジ回路を構成する。
【0026】
図４から図７は、位相変調回路１３の動作例を示す図である。本実施形態において、スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４のＯＮ、ＯＦＦは、例えばスイッチング素子Ｓ１、Ｓ３と、スイッチング素子Ｓ２、Ｓ４と、をそれぞれ組にして行う。具体的には、スイッチング素子Ｓ１、Ｓ３をＯＮにする場合には、スイッチング素子Ｓ２、Ｓ４をＯＦＦにする。また、スイッチング素子Ｓ１、Ｓ３をＯＦＦにする場合には、スイッチング素子Ｓ２、Ｓ４をＯＮにする。
【0027】
図４は、スイッチング素子Ｓ１、Ｓ３をＯＮにし、スイッチング素子Ｓ２、Ｓ４をＯＦＦにした場合であって、接続部Ｐ１の電圧が負である場合の動作を示す。図４に示す場合、接続部Ｐ２側からスイッチング素子Ｓ１を介してコンデンサＣの正極側に電流が流れ、コンデンサＣの負極側からスイッチング素子Ｓ３を介して接続部Ｐ１側に電流が流れる。この場合、コンデンサＣは帯電する。
【0028】
図５は、スイッチング素子Ｓ１、Ｓ３をＯＮにし、スイッチング素子Ｓ２、Ｓ４をＯＦＦにした場合であって、接続部Ｐ１の電圧が正である場合の動作を示す。図５に示す場合、接続部Ｐ１側からスイッチング素子Ｓ３を介してコンデンサＣの負極側に電流が流れ、コンデンサＣの正極側からスイッチング素子Ｓ１を介して接続部Ｐ２側に電流が流れる。この場合、コンデンサＣは放電する。
【0029】
図６は、スイッチング素子Ｓ１、Ｓ３をＯＦＦにし、スイッチング素子Ｓ２、Ｓ４をＯＮにした場合であって、接続部Ｐ１の電圧が正である場合の動作を示す。図６に示す場合、接続部Ｐ１側からスイッチング素子Ｓ２を介してコンデンサＣの正極側に電流が流れ、コンデンサＣの負極側からスイッチング素子Ｓ４を介して接続部Ｐ２側に電流が流れる。この場合、コンデンサＣは帯電する。
【0030】
図７は、スイッチング素子Ｓ１、Ｓ３をＯＦＦにし、スイッチング素子Ｓ２、Ｓ４をＯＮにした場合であって、接続部Ｐ１の電圧が負である場合の動作を示す。図７に示す場合、接続部Ｐ２側からスイッチング素子Ｓ４を介してコンデンサＣの負極側に電流が流れ、コンデンサＣの正極側からスイッチング素子Ｓ２を介して接続部Ｐ１側に電流が流れる。この場合、コンデンサＣは放電する。
【0031】
図８は、制御装置３０の構成を示す機能ブロック図である。図８に示すように、制御装置３０は、内燃機関制御部３１と、発電機制御部３２と、電動機制御部３３と、位相変調回路制御部３４と、記憶部３５とを有する。内燃機関制御部３１は、内燃機関１１の動作を制御する。発電機制御部３２は、発電機１２の動作を制御する。電動機制御部３３は、電動機１６の動作を制御する。位相変調回路制御部３４は、位相変調回路１３の動作を制御する。
【0032】
記憶部３５は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の不揮発性又は揮発性の各種メモリ、磁気ディスク等の各種ディスクより少なくとも１つが用いられる。記憶部３５は、実施形態に係るダンプトラック１の制御を各制御部３１〜３４に実行させるためのコンピュータプログラム、及び各制御部３１〜３４が実施形態に係る制御を実行する際に使用される情報を記憶する。図９は、記憶部３５に記憶される情報の一例を示すブロック図である。記憶部３５には、例えば、エンジン回転速度指令値算出情報Ｄ１と、直流電圧指令値算出情報（電動機の駆動速度）Ｄ２と、出力指定値算出情報Ｄ３と、モータトルク指令値算出情報Ｄ４と、スイッチング指令値算出情報Ｄ５とが記憶される。各制御部３１〜３４は、記憶部３５から前述したコンピュータプログラムを読み込んで実行することにより、実施形態に係る制御を実現する。
【0033】
図１０は、制御装置３０の全体的な制御体系の一例を示すブロック図である。図１０に示すように、内燃機関制御部３１は、アクセル開度指令値に基づいてエンジン回転速度指令値を算出し、エンジン回転速度指令値を内燃機関１１に出力する。
【0034】
発電機制御部３２は、例えば回転センサ１１ｓ等で検出される内燃機関１１のエンジン回転速度と、回転センサ１６ｓ等で検出される電動機１６のモータ回転速度と、位相変調回路１３から出力された交流電圧を整流器１３ａで直流に変換した電圧値であって電圧センサ１３ｓ等で検出された直流電圧値とに基づいて、励磁電流指令値を算出し、励磁電流指令値を発電機１２に出力する。
【0035】
電動機制御部３３は、アクセル開度指令値と、エンジン回転速度と、モータ回転速度とに基づいて、モータトルク指令を算出し、モータトルク指令を電動機１６に出力する。
【0036】
位相変調回路制御部３４は、回転センサ１２ｓ等で検出される発電機１２の回転速度（発電機回転速度）に基づいて、スイッチング指令値を算出し、スイッチング指令値を位相変調回路１３に出力する。これにより、位相変調回路制御部３４は、スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４を切り替えてコンデンサＣの帯電状態と放電状態とを切り替えることで発電機１２から電動機１６に供給される電流の位相を変調する。
【0037】
図１１は、内燃機関制御部３１による処理内容の一例を示す図である。図１１に示すように、内燃機関制御部３１は、エンジン回転速度指令値算出部５１を有する。エンジン回転速度指令値算出部５１は、アクセル開度指令値が入力される。エンジン回転速度指令値算出部５１は、入力されたアクセル開度指令値と、記憶部３５に記憶されるエンジン回転速度指令値算出情報Ｄ１とに基づいて、エンジン回転速度指令値を算出する。エンジン回転速度指令値算出情報Ｄ１は、アクセル開度指令値とエンジン回転速度指令値との関係をマップ等で規定するデータである。エンジン回転速度指令値算出情報Ｄ１においては、アクセル開度指令値の増加に従い、エンジン回転速度指令値が増加する関係となっている。
【0038】
図１２は、発電機制御部３２による処理内容の一例を示す図である。図１２に示すように、発電機制御部３２は、直流電圧指令値算出部５２と、演算部５３と、ＡＶＲ５４とを有する。直流電圧指令値算出部５２は、エンジン回転速度と、モータ回転速度とが入力される。直流電圧指令値算出部５２は、記憶部３５に記憶される直流電圧指令値算出情報（マップ）Ｄ２を使用して、入力されたエンジン回転速度及びモータ回転速度から直流電圧指令値を導出し、導出した直流電圧指令値を出力する。直流電圧指令値算出情報Ｄ２は、エンジン回転速度と、モータ回転速度と、直流電圧指令値との関係をマップ等で規定するデータである。直流電圧指令値算出情報Ｄ２においては、エンジン回転速度及びモータ回転速度のそれぞれの増加に対して直流電圧指令値が増加する等高線上の関係となっている。それぞれ４つの電圧値Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４についての領域が等高線を境界として設定されている。４つの電圧値の大小関係は、Ｖ１＞Ｖ２＞Ｖ３＞Ｖ４である。設定される電圧値は一例で大きさの変化は任意に設定することが出来る。
【0039】
演算部５３は、直流電圧指令値算出部５２から出力された直流電圧指令値と、電圧センサ１３ｓで検出された直流電圧値とが入力される。演算部５３は、直流電圧指令値から直流電圧値を減算した電圧値を算出し、算出結果を出力する。ＡＶＲ５４は、演算部５３から出力された算出結果である電圧値が入力される。ＡＶＲ５４は、算出結果の電圧値に基づいて、励磁装置１９から発電機１２に供給される励磁電流についての励磁電流指令値を出力する。
【0040】
図１３は、電動機制御部３３による処理内容の一例を示す図である。図１３に示すように、電動機制御部３３は、モータ出力指令演算部５６と、出力指定値算出部５７と、加減算部５８と、制限モータ出力値算出部５９と、出力調整リミッター６０と、モータトルク指令値算出部６１とを有する。
【0041】
モータ出力指令演算部５６は、アクセル開度指令値と、モータ回転速度とが入力される。モータ出力指令演算部５６は、入力されたアクセル開度指令値とモータ回転速度とに基づいてモータ出力指令値を出力する。モータ出力指令値は、後述のモータトルク指令出力部６１で用いられるモータトルク指令値算出情報Ｄ４の等出力線を規定する。
【0042】
出力指定値算出部５７は、エンジン回転速度が入力される。出力指定値算出部５７は、入力されたエンジン回転速度と、記憶部３５に記憶される出力指定値算出情報Ｄ３を使用し、エンジン回転速度に対するエンジン出力を算出し、算出したエンジン出力を出力する。出力指定値算出情報Ｄ３は、エンジン回転速度とエンジントルクとの関係をマップ等で規定するデータである。
【0043】
加減算部５８は、エンジン回転速度と、エンジン回転速度指令値とが入力される。加減算部５８は、入力されたエンジン回転速度からエンジン回転速度指令値を減算したエンジン回転速度差を出力する。制限モータ出力値算出部５９は、出力指定値算出部５７から出力されたエンジン出力と、加減算部５８から出力されたエンジン回転速度差とが入力される。制限モータ出力値算出部５９は、入力されたエンジン回転速度差から出力加算分を求め、出力加算分とエンジン出力より制限モータ出力値を算出する。制限モータ出力値算出部５９は、算出した制限モータ出力値を出力する。制限モータ出力値は、エンジン回転速度に対して許容できるモータ出力値の最大値である。
【0044】
出力調整リミッター６０は、モータ出力指令演算部５６から出力された出力指令値と、制限モータ出力値算出部５９から出力された制限モータ出力値とが入力される。出力調整リミッター６０は、入力された出力指令値と制限モータ出力値とを比較し小さい値を出力する。出力指令値が制限モータ出力値よりも大きい場合には、制限モータ出力値をモータ出力指令値として出力する。出力調整リミッター６０は、入力された出力指令値が制限モータ出力値よりも小さい場合、入力された出力指令値をモータ出力指令値として出力する。
【0045】
モータトルク指令値算出部６１は、出力調整リミッター６０から出力された調整出力指令値と、モータ回転速度とが入力される。モータトルク指令値算出部６１は、入力された調整出力指令値及びモータ回転速度と、記憶部３５に記憶されるモータトルク指令値算出情報Ｄ４とに基づいてモータトルク指令値を算出し、算出したモータトルク指令値を出力する。モータトルク指令値算出情報Ｄ４は、モータ回転速度と、モータトルク指令値との関係を規定するデータである。モータトルク指令値算出情報Ｄ４は、モータ出力指令値の増加に対してモータの回転速度とモータトルク指令の乗算の関係になるモータ出力指令が増加する関係となっている。これは、出力調整リミッター６０からアクセル開度指令値に基づく出力指令値が入力される場合においては、アクセル開度指令値の増加に基づきモータ出力指令値が大きくなる関係にあることと対応する。モータトルク指令値算出情報Ｄ４においては、入力されたモータ出力指令値及びモータ回転速度に基づいて、モータトルク指令値が決定される。
【0046】
図１４は、位相変調回路制御部３４による処理内容の一例を示す図である。図１４に示すように、位相変調回路制御部３４は、スイッチング指令値算出部６２を有する。スイッチング指令値算出部６２は、発電機回転速度が入力される。スイッチング指令値算出部６２は、入力された発電機回転速度と、記憶部３５に記憶されるスイッチング指令値算出情報Ｄ５とに基づいて、スイッチング指令値を算出する。スイッチング指令値算出情報Ｄ５は、発電機回転速度、すなわち、発電機１２で発生する電圧及び電流の周波数と、スイッチング指令値との関係を規定するデータである。スイッチング指令値算出部６２は、発電機１２の回転速度に基づいてスイッチング素子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４のオンとオフとのタイミングが調整される。スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４のオンとオフとのタイミングの調整により、位相変調回路１３のコンデンサＣの帯電状態と放電状態とが切り替えられる。
【0047】
次に、発電機１２から出力される電圧及び電流について、位相変調回路１３が設けられない場合と、位相変調回路１３が設けられる場合とを比較して説明する。図１５は、アクセル開度の変化を示すグラフである。図１５の縦軸はアクセル開度の大きさ（相対値）を示し、図１５の横軸は時刻を示す。以下、図１５に示すように、位相変調回路１３が設けられない場合のアクセル開度１０１と、位相変調回路１３が設けられる場合のアクセル開度１０２とを一定値とし、かつ同一の値とした場合について説明する。また、位相変調回路１３が設けられない場合と、位相変調回路１３が設けられる場合とで、内燃機関１１及び発電機１２のサイズが同一である場合について説明する。
【0048】
図１６は、位相変調回路１３が設けられない場合において、発電機１２で発生する電圧、電流、力率の比較例をそれぞれ示すグラフである。図１６（ａ）は電圧を示し、図１６（ｂ）は電流を示し、図１６（ｃ）は力率を示す。なお、力率は、有効電力／（有効電力^２＋無効電力＾２）＾１/２で表される値である。本実施形態において「電圧」「電流」と記載する場合は、それぞれ有効電圧及び有効電流を意味する。また、図１６（ｄ）として、発電機１２から出力され電圧センサ１３ｓで検出される直流電圧値のグラフを示している。図１６（ａ）〜（ｄ）の各グラフの横軸は時刻を示し、縦軸はそれぞれ電圧の大きさ（相対値）、電流の大きさ（相対値）、力率、及び直流電圧の大きさを示す。
【0049】
図１６（ａ）及び（ｂ）に示すように、位相変調回路１３が設けられない場合、発電機１２で発生した電力は、発電機１２に設けられるコイルのリアクタンスの影響により、電圧の位相に対して電流の位相が位相αだけ遅れる。このため、図１６（ｃ）に示すように、力率の値が１よりも小さい値となる。この場合、電圧センサ１３ｓで検出される直流電圧値はＶＰとなる。
【0050】
図１７は、位相変調回路１３が設けられる場合において、発電機１２で発生し、位相変調回路１３の接続部Ｐ２から出力される電圧、電流及び力率の実施例をそれぞれ示すグラフである。図１７（ｂ）は、電圧を示し、図１７（ｃ）は電流を示し、図１７（ｄ）は力率を示す。図１７（ｂ）では、位相変調回路１３から出力される電圧Ｖａｃｏｕｔと、発電機１２から出力される電圧Ｖａｃｉｎと、位相変調回路１３のコンデンサＣから出力される電圧ＶＣと、を重ねて示している。図１７（ｂ）にてそれぞれの電圧について電圧Ｖａｃｏｕｔを点線、電圧Ｖａｃｉｎを実線、電圧ＶＣを一点鎖線で示す。また、図１７（ａ）として、位相変調回路１３のスイッチング素子Ｓ１、Ｓ３のＯＮ、ＯＦＦのタイミングと、スイッチング素子Ｓ２、Ｓ４のＯＮ、ＯＦＦのタイミングとを表すタイミングチャートを示している。また、図１７（ｅ）として、位相変調回路１３から出力され電圧センサ１３ｓで検出される直流電圧値のグラフを示している。図１７（ａ）〜（ｅ）の各グラフの横軸は時刻を示し、縦軸はそれぞれＯＮ／ＯＦＦの位置、電圧の大きさ（相対値）、電流の大きさ（相対値）、力率、及び直流電圧の大きさを示す。
【0051】
位相変調回路１３が設けられる場合、例えば、図１７（ａ）の区間（１）で示される時刻では、発電機１２で発生した電圧の値が最小値（負の値）となった場合、位相変調回路制御部３４は、スイッチング素子Ｓ１、Ｓ３をＯＮにし、スイッチング素子Ｓ２、Ｓ４をＯＦＦにする。この場合、位相変調回路１３の接続部Ｐ１の電圧が負であるため、コンデンサＣが帯電する。
【0052】
その後、区間（２）に示すように、電圧の値が徐々に増加して正に切り替わるタイミングまで、位相変調回路制御部３４は、スイッチング素子Ｓ１、Ｓ３がＯＮ、スイッチング素子Ｓ２、Ｓ４がＯＦＦの状態を維持する。この場合、位相変調回路１３の接続部Ｐ１の電圧が正であるため、位相変調回路１３のコンデンサＣが放電する。
【0053】
その後、区間（３）に示すように、電圧の値が最大値（正の値）となるタイミングで、位相変調回路制御部３４は、スイッチング素子Ｓ１、Ｓ３をＯＦＦに切り替え、スイッチング素子Ｓ２、Ｓ４をＯＮに切り替える。この場合、位相変調回路１３の接続部Ｐ１の電圧が正であるため、コンデンサＣが帯電する。
【0054】
その後、区間（４）に示すように、電圧の値が徐々に増加して負に切り替わるタイミングまで、位相変調回路制御部３４は、スイッチング素子Ｓ１、Ｓ３がＯＦＦ、スイッチング素子Ｓ２、Ｓ４がＯＮの状態を維持する。この場合、位相変調回路１３の接続部Ｐ１の電圧が負であるため、位相変調回路１３のコンデンサＣが放電する。
【0055】
このように、位相変調回路制御部３４が位相変調回路１３のスイッチング素子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４のＯＮとＯＦＦとを切り替えることにより、コンデンサＣの帯電と放電とのタイミングを制御する。発電機１２の出力電圧Ｖａｃｉｎは、位相変調回路１３からの出力電圧Ｖａｃｏｕｔと、コンデンサＣから出力される電圧ＶＣを加算した値となる。この電圧Ｖａｃｉｎの位相は、位相変調回路１３から出力される電流の位相はと等しくなる。これにより、位相変調回路１３から出力される電力において電圧と電流との位相が等しくなるため、力率は１になる。図１７（ｅ）に示すように、位相変調回路１３から出力される直流電圧値はＶＱとなる。この直流電圧値ＶＱは、位相変調回路１３が設けられない場合の直流電圧値ＶＰよりも大きな値である。
【0056】
このように、位相変調回路１３が設けられることにより、発電機１２の力率が改善される。力率の改善により、動力伝達装置１０は、内燃機関１１及び発電機１２のサイズが同一であり、アクセル開度を同一とする場合、位相変調回路１３が設けられることにより、位相変調回路１３が設けられない構成に比べて、発電機１２の出力が高められることになる。このため、動力伝達装置１０の伝達効率が向上することになる。
【0057】
この場合、本実施形態における動力伝達装置１０では、位相変調回路１３が設けられない構成に比べて、電圧センサ１３ｓで検出され演算部５３に入力される直流電圧値が大きい値となる。したがって、エンジン回転速度（又はモータ回転速度）の値がそれほど大きくなくても、電圧センサ１３ｓで検出される直流電圧値は大きくなる。そこで、直流電圧指令値算出部５２から出力される直流電圧指令値が位相変調回路１３による電圧の上昇を予め見込んだ値となるように、直流電圧指令算出情報Ｄ２を設定することができる。
【0058】
図１８は、直流電圧指令値算出情報の一例を示すグラフである。図１８（ａ）は、位相変調回路１３が設けられない場合の直流電圧指令値算出情報１０３を示すグラフである。図１８（ｂ）は、位相変調回路１３が設けられる場合の直流電圧指令値算出情報１０４を示すグラフである。なお、図１８（ｂ）に示す直流電圧指令値算出情報１０４は、上記の直流電圧指令値算出情報Ｄ２と同一であってもよい。図１８（ａ）及び（ｂ）に示すように、直流電圧指令値算出情報１０３、１０４は、横軸をエンジン回転速度とし、縦軸をモータ回転速度とするグラフにおいて、対応する直流電圧指令値を示す領域が設定されたものである。
【0059】
図１８（ａ）及び（ｂ）に示す直流電圧指令値算出情報１０３、１０４では、それぞれ４つの電圧値Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４についての領域が等高線を境界として設定されている。４つの電圧値の大小関係は、Ｖ１＞Ｖ２＞Ｖ３＞Ｖ４である。例えば、エンジン回転速度及びモータ回転速度が小さい場合、直流電圧指令値は、最も小さい値である電圧値Ｖ４に設定される。また、エンジン回転速度及びモータ回転速度の一方または双方が大きくなりいずれかの回転速度が所定値を超えると、直流電圧指令値は、電圧値Ｖ４よりも大きい電圧値Ｖ３に設定される。同様にエンジン回転速度及びモータ回転速度の一方または双方が大きくなりいずれかの回転数が所定の回転速度を超えると電圧値Ｖ３より大きい電圧値Ｖ２、電圧値Ｖ２より大きい電圧値Ｖ１と設定される。
【0060】
図１８（ａ）に示す直流電圧指令値算出情報１０３は、等高線の勾配が緩やかであり、４つの領域で比較的大きい電圧値である電圧値Ｖ１、Ｖ２の範囲が高回転速度側に配置されている。これに対して、図１８（ｂ）に示す直流電圧指令値算出情報１０４は、図１８（ａ）に示す直流電圧指令値算出情報１０３に比べて、電圧値Ｖ１、Ｖ２の範囲が低回転速度側に亘って広範囲に設定されている。このように、直流電圧指令値算出情報Ｄ２が電圧上昇を見込んだ値を出力するように設定されることにより、発電機１２で生じる電力が励磁装置１９によって適切に調整されることになる。なお、直流電圧指令値算出情報Ｄ２は、予め実験やシミュレーションを行うことで独自に設定されてもよい。
【0061】
図１９は、電圧センサ１３ｓで検出される直流電圧値の一例を示すグラフである。図１９の電圧値１０５は、位相変調回路１３が設けられない場合の値である。図１９の電圧値１０６は、位相変調回路１３が設けられる場合の値である。図１９に示すように、位相変調回路１３が設けられる場合においても、位相変調回路１３が設けられない場合と同等の出力を得ることができる。
【0062】
例えば、動力伝達装置１０は、発電機１２のサイズを小さくしても、位相変調回路１３が設けられない構成と同一の出力を得ることができる。また、動力伝達装置１０は、発電機１２及び内燃機関１１のサイズを変更することなく、例えば内燃機関１１で発生した動力を、発電機１２の駆動とは異なる他の用途に利用することにより、内燃機関１１から発電機１２に供給される出力を少なくしても、位相変調回路１３が設けられない構成と同一の出力を得ることができる。
【0063】
また、動力伝達装置１０は、内燃機関１１及び発電機１２のサイズが同一である場合には、エンジン回転速度指令値内燃機関１１のエンジン回転速度を下げた状態で運転しても、位相変調回路１３が設けられない構成と同一の出力を得ることができる。図２０は、エンジン回転速度指令値算出情報の一例を示すグラフであり、エンジン回転速度指令値算出情報の一例を示すグラフである。図２０の縦軸はエンジン回転速度指令値の大きさ（相対値）を示し、図２０の横軸はアクセル開度の大きさ（相対値）を示す。図２０の指令値１０７は、位相変調回路１３が設けられない場合におけるエンジン回転速度指令値を示す。図２０の指令値１０８は、位相変調回路１３が設けられる場合のエンジン回転速度指令値を示す。図２０に示すように、位相変調回路１３が設けられる場合、同一のアクセル開度に対する指令値１０８大きさが、位相変調回路１３が設けられない場合の指令値１０７よりも小さくなるように設定されている。
【0064】
図２１は、エンジン回転速度指令値と時刻との関係を示すグラフである。図２１は、図２１の縦軸はエンジン回転速度指令値を示し、図２１の横軸は時刻を示す。図２１のエンジン回転速度指令値１０９は、位相変調回路１３が設けられない場合のエンジン回転速度指令値を示す。図２１のエンジン回転速度指令値１１０は、位相変調回路１３が設けられる場合のエンジン回転速度指令値を示す。上記のように指令値１０８が設定されることにより、位相変調回路１３が設けられる場合のエンジン回転速度指令値１１０は、位相変調回路１３が設けられない場合のエンジン回転速度指令値１０９に比べて小さい値となる。この場合、位相変調回路１３が設けられない場合と同一のアクセル開度指令を受けた場合でも、同一の走行特性を実現することができる。また、内燃機関１１がより低回転で駆動する事になるため、エンジン低回転化による内燃機関１１の燃費の改善を図ることができる。
【0065】
図２２（ａ）及び（ｂ）は、エンジン回転速度とエンジントルクとの関係を示すグラフであり、出力指令値算出情報の一例を示すグラフである。図２２（ａ）及び（ｂ）の縦軸はエンジントルクを示し、図２２の横軸はエンジン回転速度を示す。図２２（ａ）及び（ｂ）の出力線１１１は、位相変調回路１３が設けられない場合の出力線を示す。図２２（ａ）及び（ｂ）の出力線１１２は、位相変調回路１３が設けられる場合の出力線を示す。
【0066】
図２２（ａ）に示すように、位相変調回路１３が設けられる場合の出力線１１２を低回転側に設定することにより、内燃機関１１及び発電機１２のサイズが同一であり、かつ、アクセル開度指令が同一である場合でも、よりエンジントルクが高出力となる側のモータトルク指令を許容することができる。これにより、直流電圧指令算出情報Ｄ２を変更してエンジン回転速度を低下させた環境とした場合でも、モータ出力値を増加させた状態とすることができる。
【0067】
図２２（ｂ）は、位相変調回路１３が設けられない場合の出力指令値算出情報と、位相変調回路１３が設けられかつ内燃機関１１を小型化した場合の出力指令値算出情報とを比較して示す図である。図２２（ｂ）に示すように、内燃機関１１を小型化することにより、エンジン出力制限値が低下する。このような場合でも、位相変調回路１３が設けられない場合と同じ発電機１２の出力を実現できる。この場合、内燃機関１１の小型化により、燃費の向上を図ることができる。
【0068】
以上のように、本実施形態に係る動力伝達装置１０は、内燃機関１１の動力により電力を発生させる発電機１２と、発電機１２で発生した電力により、駆動力を発生する電動機１６と、電動機１６で発生した駆動力により走行する走行装置４と、発電機１２と電動機１６との間に直列に接続され、コンデンサＣと、コンデンサＣの正極側及び負極側にそれぞれ接続されるスイッチング素子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４とを有する位相変調回路１３と、スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４を切り替えてコンデンサＣの帯電状態と放電状態とを切り替えることで発電機１２から電動機１６に供給される電流の位相を変調する制御装置３０とを備える。この構成により、発電機１２で発生する電圧の位相に対する電流の位相の遅れを改善することが可能となる。これにより、発電機１２の力率の低下を抑制することができるため、動力伝達装置１０の伝達効率の低下を抑制することができる。
【0069】
また、本実施形態に係る動力伝達装置１０において、制御装置３０は、発電機１２で生じた電圧の位相に対する電流の位相の遅れを補償させるため、発電機１２で発生する電圧の位相に対する電流の位相の遅れを確実に改善することが可能となる。これにより、発電機１２の力率の低下を抑制することができる。
【0070】
また、本実施形態に係る動力伝達装置１０において、制御装置３０は、電圧及び電流の周波数、すなわち、発電機１２の回転速度に応じてコンデンサＣの帯電状態と放電状態とを切り替えるタイミングを調整するため、内燃機関１１のエンジン回転速度の変動に応じて、柔軟に位相遅れを改善することが可能となる。これにより、発電機１２の力率の低下をより確実に抑制することができる。
【0071】
また、本実施形態に係る動力伝達装置１０は、アクセル開度に応じた値であるため、オペレータの操作に基づく内燃機関１１のエンジン回転速度の変動に応じて、柔軟に位相遅れを改善することが可能となる。これにより、発電機１２の力率の低下をより確実に抑制することができる。
【0072】
また、本実施形態に係る動力伝達装置１０において、位相変調回路１３は、スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の４つのスイッチング素子を有する。位相変調回路１３は、発電機１２側から電動機１６側に向けて、スイッチング素子Ｓ４とスイッチング素子Ｓ１とがこの順で直列に接続された第１部分Ａ１と、第１部分Ａ１に対して並列に設けられ、発電機１２側から電動機１６側に向けて、スイッチング素子Ｓ３とスイッチング素子Ｓ２とがこの順で直列に接続された第２部分Ａ２と、を有する。コンデンサＣは、正極側が第１部分Ａ１のうちスイッチング素子Ｓ４とスイッチング素子Ｓ１との間の部分に接続され、負極側が第２部分Ａ２のうちスイッチング素子Ｓ３とスイッチング素子Ｓ２との間の部分に接続される。これにより、コンデンサＣの帯電状態と放電状態とを効率的に切り替えることができる。
【0073】
また、本実施形態に係る動力伝達装置１０において、発電機１２は、生成される電力量を調整する励磁装置１９を有する。制御装置３０は、内燃機関１１のエンジン回転速度と直流電圧指令値算出情報Ｄ２とに基づいて直流電圧指令値を算出し、算出した直流電圧指令値と、位相変調回路１３から出力された電圧を整流器１３ａにより直流電圧に変換した検出値との差に基づいて、励磁装置１９を制御する。これにより、発電機１２で生じる電力が励磁装置１９によって適切に調整することができる。
【0074】
また、本実施形態に係る動力伝達装置１０において、直流電圧指令値算出情報Ｄ２は、電圧センサ１３ｓによる検出結果である電圧値Ｖ１と、発電機１２から位相変調回路１３に入力される電圧を整流器１３ａにより直流電圧に変換した場合の比較値である電圧値Ｖ２との差に基づいて設定されるため、発電機１２で生じる電力が励磁装置１９によってより適切に調整することができる。
【0075】
また、本実施形態に係る動力伝達装置１０は、内燃機関１１の駆動力により所定の油圧アクチュエータを駆動する可変容量型の油圧ポンプ１８をさらに備える。本実施形態に係る動力伝達装置１０は、位相変調回路１３が設けられない構成に比べて、発電機１２の出力効率が高められることになる。このため、内燃機関１１で発生した動力を、油圧ポンプ１８等の用途に効率的に利用することができる。
【0076】
また、本実施形態に係るダンプトラック１は、車体５と、車体５に設けられる走行装置４と、車体５に設けられ、走行装置４を駆動する動力を発生させる動力伝達装置１０とを備えるため、動力の伝達効率に優れ、または燃費の面で優れたダンプトラック１を得ることができる。一般的に、鉱山用のダンプトラックは搬送物の積込から排出までの積載物搬送時には長距離を走行する。この時、車両の速度が安定した状況での走行されることが多くなる。このような状況で、動力伝達装置１０に位相変調回路が設けられることにより、一層効果を得ることができる。
【0077】
以上、実施形態を説明したが、前述した内容により実施形態が限定されるものではない。また、前述した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。さらに、実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
【0078】
例えば、上記実施形態では、コンデンサＣの正極側及び負極側に、スイッチング素子が２つずつ、合計４つ設けられた構成が記載されていたが、これに限定するものではない。例えば、コンデンサＣの正極側及び負極側の少なくとも一方においてスイッチング素子が１つであってもよい。また、コンデンサＣの正極側及び負極側の少なくとも一方においてスイッチング素子が３つ以上であってもよい。
【符号の説明】
【0079】
Ａ１ 第１部分Ａ２ 第２部分
Ｃ コンデンサ
Ｄ１ エンジン回転速度指令値算出情報
Ｄ２ 直流電圧指令値算出情報
Ｄ３ 出力指定値算出情報
Ｄ４ モータトルク指令値算出情報
Ｄ５ スイッチング指令値算出情報
Ｓ１ 第１スイッチング素子（スイッチング素子）
Ｓ２ 第２スイッチング素子（スイッチング素子）
Ｓ３ 第３スイッチング素子（スイッチング素子）
Ｓ４ 第４スイッチング素子（スイッチング素子）
Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４ 電圧値
１ ダンプトラック（作業車両）
２ 車両本体
３ ベッセル
４ 走行装置
５ 車体
６ 車輪
７，７Ｒ，７Ｆ 車軸
８ キャブ
８ａ アクセルペダル
１０ 動力伝達装置
１１ 内燃機関
１１ｓ，１２ｓ，１６ｓ 回転センサ
１２ 発電機
１３ 位相変調回路
１３ａ，１４ 整流器
１３ｓ 電圧センサ
１５ インバータ
１６ 電動機
１７ 動力伝達シャフト
１８ 油圧ポンプ
１９ 励磁装置
２０ 平滑コンデンサ
２２ 伝達機構
３０ 制御装置
３１ 内燃機関制御部
３２ 発電機制御部
３３ 電動機制御部
３４ 位相変調回路制御部
３５ 記憶部
５１ エンジン回転速度指令値算出部
５２ 直流電圧指令値算出部
５３ 演算部
５４ ＡＶＲ
５６ モータ出力指令演算部
５７ 出力指定値算出部
５８ 加減算部
５９ 制限モータ出力値算出部
６０ 出力調整リミッター
６１ モータトルク指令値算出部
６２ スイッチング指令値算出部