特開 2024-127358 運搬車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024127358

(43)【公開日】2024-09-20

(54)【発明の名称】運搬車両

(51)【国際特許分類】

   B60L 7/14 20060101AFI20240912BHJP

   B60L 7/24 20060101ALI20240912BHJP

【ＦＩ】

B60L7/14

B60L7/24 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023036470

(22)【出願日】2023-03-09

(71)【出願人】

【識別番号】000005522

【氏名又は名称】日立建機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000442

【氏名又は名称】弁理士法人武和国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】北口 篤

(72)【発明者】

【氏名】石原 和典

(72)【発明者】

【氏名】高田 知範

(72)【発明者】

【氏名】門田 充弘

(72)【発明者】

【氏名】金子 悟

【テーマコード（参考）】

5H125

【Ｆターム（参考）】

5H125AA12

5H125AB01

5H125AC08

5H125AC11

5H125BA00

5H125CA01

5H125CB03

5H125CB07

5H125EE27

(57)【要約】

【課題】蓄電装置及びグリッドボックスで回生電力を吸収する運搬車両において、エネルギー損失を抑制する技術を提供する。
【解決手段】運搬車両は、タイヤの回転によって走行する車体と、電力が供給されてタイヤを回転させる駆動力を発生させ、タイヤを制動して回生電力を発電する走行モータと、タイヤの制動を指示するブレーキ操作を受け付けるブレーキ操作装置と、走行モータが発電した回生電力の少なくとも一部を蓄電する蓄電装置と、蓄電装置に蓄電されない回生電力の残りを熱に変換して消費するグリッドボックスと、ブレーキ操作装置のブレーキ操作量が閾値操作量以上の場合に、ブレーキ操作量に対応する制動力を走行モータに発生させ、ブレーキ操作量が閾値操作量未満の場合に、走行モータが発電する回生電力の全てを蓄電装置に蓄電可能になるまで、走行モータの制動力を減じるコントローラとを備える。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

タイヤの回転によって走行する車体と、
電力が供給されて前記タイヤを回転させる駆動力を発生させ、前記タイヤを制動して回生電力を発電する走行モータと、
前記タイヤの制動を指示するブレーキ操作を受け付けるブレーキ操作装置と、
前記走行モータが発電した回生電力の少なくとも一部を蓄電する蓄電装置と、
前記蓄電装置に蓄電されない回生電力の残りを熱に変換して消費するグリッドボックスと、
前記走行モータ及び前記蓄電装置を制御するコントローラとを備える運搬車両において、
前記コントローラは、
前記ブレーキ操作装置のブレーキ操作量が閾値操作量以上の場合に、前記ブレーキ操作量に対応する制動力を前記走行モータに発生させ、
前記ブレーキ操作量が前記閾値操作量未満の場合に、前記走行モータが発電する回生電力の全てを前記蓄電装置に蓄電可能になるまで、前記走行モータの制動力を減じることを特徴とする運搬車両。

【請求項2】

請求項１に記載の運搬車両において、
前記コントローラは、前記ブレーキ操作量が前記閾値操作量未満の場合において、前記走行モータの制動力を第１値だけ減少させる漸減処理を、前記グリッドボックスが回生電力を消費しなくなるまで繰り返すことを特徴とする運搬車両。

【請求項3】

請求項２に記載の運搬車両において、
前記コントローラは、繰り返し実行する前記漸減処理の間に、所定の待機時間を待機することを特徴とする運搬車両。

【請求項4】

請求項２に記載の運搬車両において、
前記コントローラは、前記ブレーキ操作量が前記閾値操作量未満の場合において、前記蓄電装置の充電能力が前記走行モータが発電する回生電力を上回った場合に、前記走行モータの制動力を、前記第１値より小さい第２値だけ増加させる漸増処理を実行することを特徴とする運搬車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、蓄電装置を備える運搬車両に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、車体の制動時に走行モータが発電した回生電力を蓄電装置に充電し、力行時に蓄電装置に蓄電した電力によって走行モータを回転させるダンプトラックが知られている（例えば、特許文献１を参照）。

【0003】

ここで、蓄電装置が蓄電可能な電力には限りがあるので、走行モータが発電する回生電力が大きい場合は、回生電力の全てを蓄電装置に蓄電することができない。そこで、ダンプトラックは、蓄電装置に蓄電されない回生電力の残りを熱に変換して消費するグリッドボックスを備える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１４－１０３７７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記構成のダンプトラックにおいて、走行モータによる制動力が必要以上に大きくなると、車体の運動エネルギーが無駄になると共に、蓄電装置に蓄電されない回生電力がグリッドボックスで消費されることによって、二重にエネルギーを損失することになる。

【0006】

本発明は、上記した実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、蓄電装置及びグリッドボックスで回生電力を吸収する運搬車両において、エネルギー損失を抑制する技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために、本発明は、タイヤの回転によって走行する車体と、電力が供給されて前記タイヤを回転させる駆動力を発生させ、前記タイヤを制動して回生電力を発電する走行モータと、前記タイヤの制動を指示するブレーキ操作を受け付けるブレーキ操作装置と、前記走行モータが発電した回生電力の少なくとも一部を蓄電する蓄電装置と、前記蓄電装置に蓄電されない回生電力の残りを熱に変換して消費するグリッドボックスと、前記走行モータ及び前記蓄電装置を制御するコントローラとを備える運搬車両において、前記コントローラは、前記ブレーキ操作装置のブレーキ操作量が閾値操作量以上の場合に、前記ブレーキ操作量に対応する制動力を前記走行モータに発生させ、前記ブレーキ操作量が前記閾値操作量未満の場合に、前記走行モータが発電する回生電力の全てを前記蓄電装置に蓄電可能になるまで、前記走行モータの制動力を減じることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、蓄電装置及びグリッドボックスで回生電力を吸収する運搬車両において、エネルギー損失を抑制することができる。なお、上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本実施形態に係るダンプトラックの側面図である。

【図2】ダンプトラックに搭載される駆動回路の回路図である。

【図3】ダンプトラックのハードウェア構成図である。

【図4】回生制御処理のフローチャートである。

【図5】判定処理のフローチャートである。

【図6】図６は、制動力調整処理のフローチャートである。

【図7】変形例に係る駆動回路の回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明に係るダンプトラックの実施形態について、図面を用いて説明する。図１は、本実施形態に係るダンプトラック１の側面図である。なお、本明細書中の前後左右は、特に断らない限り、ダンプトラック１に搭乗して操作するオペレータの視点を基準としている。また、運搬車両の具体例はダンプトラック１に限定されず、ホイールローダなどでもよい。

【0011】

図１に示すように、本実施形態に係るダンプトラック１は、車体フレーム２（車体）と、車体フレーム２の前部の左右両端に回転可能に支持された一対の前タイヤ３Ｌ、３Ｒと、車体フレーム２の後部の左右両端に回転可能に支持された一対の後タイヤ４Ｌ、４Ｒと、車体フレーム２上に起伏可能に支持された荷台５と、ダンプトラック１を操作するオペレータが搭乗するキャブ６とを主に備える。

【0012】

一対の前タイヤ３Ｌ、３Ｒは、オペレータによるステアリング操作によって舵角が変わる操舵輪である。一方、一対の後タイヤ４Ｌ、４Ｒは、走行モータ１５Ｌ、１５Ｒ（図２参照）の駆動力が伝達されて回転する駆動輪である。なお、ダンプトラック１は、一対の後タイヤ４Ｌ、４Ｒそれぞれに独立して駆動力を伝達するために、一対の走行モータ１５Ｌ、１５Ｒを備える。

【0013】

荷台５は、ホイストシリンダ７Ｌ、７Ｒの伸縮によって、車体フレーム２の後部のヒンジピン８を中心として、上下方向に起伏する。ホイストシリンダ７Ｌ、７Ｒは、一端が車体フレーム２に接続され、他端が荷台５に接続され、油圧ポンプ（図示省略）から作動油の供給を受けて伸縮する。そして、ホイストシリンダ７Ｌ、７Ｒが伸長すると荷台５が起立し、ホイストシリンダ７Ｌ、７Ｒが収縮すると荷台５が倒伏する。

【0014】

キャブ６は、車体フレーム２の前端のデッキ９上の左端に配置されている。キャブ６は、ダンプトラック１を操作するオペレータが搭乗する運転室を形成している。そして、キャブ６の内部には、ダンプトラック１を動作させるための操作装置が配置されている。キャブ６に搭乗したオペレータが操作装置を操作することによって、ダンプトラック１が走行（加速、制動、旋回）し、荷台５が起伏する。

【0015】

操作装置は、ユーザの操作に応じた操作信号を後述するコントローラ３０（図３参照）に出力する。操作装置は、例えば、図３に示すアクセルペダル６ａ及びブレーキペダル６ｂ（ブレーキ操作装置）の他、図示を省略したステアリング、走行レバー、及びホイストレバー等を含む。

【0016】

アクセルペダル６ａは、ダンプトラック１の加速を指示する操作装置である。ブレーキペダル６ｂは、ダンプトラック１（後タイヤ４Ｌ、４Ｒ）の制動を指示する操作装置である。ステアリングは、ダンプトラック１の旋回方向を指示する操作装置である。走行レバーは、アクセルペダル６ａが踏み込まれたときのダンプトラック１の進行方向（前進位置、後退位置、ニュートラル位置）を指示する操作装置である。ホイストレバーは、荷台５の起伏（起立位置、倒伏位置）を指示する操作装置である。

【0017】

また、デッキ９の下方には、ダンプトラック１を駆動する駆動回路１０が配置されている。さらに、デッキ９上には、グリッドボックス１７（図２参照）と、グリッドボックス１７に冷却風を供給する送風機（図示省略）とが設置されている。

【0018】

図２は、ダンプトラック１に搭載される駆動回路１０の回路図である。駆動回路１０は、例えば、エンジン１１と、主発電機１２と、ＡＣ／ＤＣコンバータ１３と、インバータ１４Ｌ、１４Ｒと、走行モータ１５Ｌ、１５Ｒと、チョッパ１６と、グリッドボックス１７と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１８と、蓄電装置１９とを主に備える。

【0019】

エンジン１１は、燃料を燃焼させることによって、ダンプトラック１を駆動するための駆動力を発生させる。主発電機１２は、エンジン１１の出力軸に接続されている。主発電機１２は、エンジン１１の駆動力が伝達されて、三相交流電力を発電する。ＡＣ／ＤＣコンバータ１３は、主発電機１２から出力された三相交流電力を直流電力に変換して、インバータ１４Ｌ、１４Ｒに出力する。

【0020】

インバータ１４Ｌ、１４Ｒは、ＡＣ／ＤＣコンバータ１３から出力された直流電力またはＤＣ／ＤＣコンバータ１８を通じて蓄電装置１９から放電された直流電力を、三相交流電力に変換して、走行モータ１５Ｌ、１５Ｒに出力する。走行モータ１５Ｌ、１５Ｒは、インバータ１４Ｌ、１４Ｒから三相交流電力の供給を受けて回転する。そして、走行モータ１５Ｌ、１５Ｒの回転駆動力が減速機（図示省略）を通じて後タイヤ４Ｌ、４Ｒに伝達されることによって、ダンプトラック１が走行（加速）する。

【0021】

一方、ダンプトラック１を制動する際、走行モータ１５Ｌ、１５Ｒは、電気ブレーキとして作動する。そして、電気ブレーキとして作動する走行モータ１５Ｌ、１５Ｒは、回生電力を発電して、インバータ１４Ｌ、１４Ｒに出力する。走行モータ１５Ｌ、１５Ｒによる後タイヤ４Ｌ、４Ｒの制動力Ｔが大きくなるほど、走行モータ１５Ｌ、１５Ｒが発電する回生電力も大きくなる。インバータ１４Ｌ、１４Ｒは、走行モータ１５Ｌ、１５Ｒから出力された三相交流の回生電力を直流電力に変換して、チョッパ１６及びＤＣ／ＤＣコンバータ１８に出力する。

【0022】

チョッパ１６は、ダンプトラック１の回生時にインバータ１４Ｌ、１４Ｒから出力された回生電力を、グリッドボックス１７に供給する。より詳細には、チョッパ１６は、蓄電装置１９に蓄電されない回生電力の残りを、グリッドボックス１７に供給する。グリッドボックス１７は、走行モータ１５Ｌ、１５Ｒで発電された回生電力を熱に変換して消費する抵抗器である。

【0023】

ＤＣ／ＤＣコンバータ１８は、コントローラ３０の制御に従って、蓄電装置１９の充放電を制御する。より詳細には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１８は、ダンプトラック１の力行時（例えば、加速時）に、蓄電装置１９に蓄電された電力をインバータ１４Ｌ、１４Ｒに出力（放電）する。一方、ＤＣ／ＤＣコンバータ１８は、ダンプトラック１の回生時（例えば、制動時）に、インバータ１４Ｌ、１４Ｒから出力された回生電力の少なくとも一部を、蓄電装置１９に充電する。

【0024】

図３は、ダンプトラック１のハードウェア構成図である。ダンプトラック１は、コントローラ３０を備える。コントローラ３０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）３１と、メモリ３２とを備える。メモリ３２は、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、またはこれらの組み合わせで構成される。コントローラ３０は、ＲＯＭまたはＨＤＤに格納されたプログラムコードをＣＰＵ３１が読み出して実行することによって、後述する処理を実現する。ＲＡＭは、ＣＰＵ３１がプログラムを実行する際のワークエリアとして用いられる。

【0025】

但し、コントローラ３０の具体的な構成はこれに限定されず、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）などのハードウェアによって実現されてもよい。

【0026】

また、ダンプトラック１は、速度センサ３３と、積載量センサ３４と、蓄電量センサ３５とを備える。速度センサ３３は、ダンプトラック１の走行速度Ｓを検知して、検知した走行速度Ｓを示す速度信号をコントローラ３０に出力する。積載量センサ３４は、荷台５に積載された積荷の重量Ｍを検知して、検知した重量Ｍを示す重量信号をコントローラ３０に出力する。積載量センサ３４は、例えば、前タイヤ３Ｌ、３Ｒを支持するサスペンションの圧力に基づいて、荷台５に積載された積荷の重量Ｍを検知すればよい。

【0027】

蓄電量センサ３５は、蓄電装置１９に蓄電された電力の量（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）を検知して、検知した蓄電量Ｑを示す蓄電量信号をコントローラ３０に出力する。蓄電量Ｑは、例えば、空充電を０％、満充電を１００％とした百分率で表すことができる。蓄電量センサ３５は、例えば、蓄電装置１９の充放電を制御する充放電コントローラで実現されてもよい。

【0028】

コントローラ３０は、操作装置から出力される操作信号、速度センサ３３から出力される速度信号、積載量センサ３４から出力される重量信号、及び蓄電量センサ３５から出力される蓄電量信号に基づいて、エンジン１１、主発電機１２、ＡＣ／ＤＣコンバータ１３、インバータ１４Ｌ、１４Ｒ、チョッパ１６、及びＤＣ／ＤＣコンバータ１８を制御する。

【0029】

コントローラ３０は、アクセルペダル６ａが踏み込まれたことに応じて、エンジン１１の回転数を上昇させ、主発電機１２または蓄電装置１９からインバータ１４Ｌ、１４Ｒに電力を出力し、インバータ１４Ｌ、１４Ｒを制御して走行モータ１５Ｌ、１５Ｒの回転数を上昇させる。アクセルペダル６ａは、踏込量（アクセル操作量）を示す操作信号を出力する。そして、コントローラ３０は、操作信号で示される踏込量が大きいほど、走行モータ１５Ｌ、１５Ｒの回転数を高くする。

【0030】

また、コントローラ３０は、ブレーキペダル６ｂが踏み込まれたことに応じて、エンジン１１の回転数を下降させると共に、走行モータ１５Ｌ、１５Ｒを電気ブレーキとして作動させる。また、コントローラ３０は、ダンプトラック１の制動時に、走行モータ１５Ｌ、１５Ｒで発電された回生電力を、ＤＣ／ＤＣコンバータ１８を通じて蓄電装置１９に充電し、蓄電装置１９の充電能力を超える回生電力をチョッパ１６を通じてグリッドボックス１７に消費させる。ブレーキペダル６ｂは、踏込量Ｂ（ブレーキ操作量）を示す操作信号を出力する。そして、コントローラ３０は、操作信号で示される踏込量Ｂが大きいほど、後タイヤ４Ｒ、４Ｌの制動力Ｔ（回生電力）を大きくする。

【0031】

次に、図４～図６を参照して、コントローラ３０の処理を説明する。図４は、回生制御処理のフローチャートである。コントローラ３０は、エンジン１１が駆動している間（より詳細には、ダンプトラック１が走行している間）に、図４に示す回生制御処理を所定の時間間隔で繰り返し実行する。

【0032】

まず、コントローラ３０は、ブレーキペダル６ｂから出力される操作信号に基づいて、ブレーキペダル６ｂが踏み込まれているか否かを判定する（Ｓ１１）。そして、コントローラ３０は、ブレーキペダル６ｂが踏み込まれていると判定した場合に（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、インバータ１４Ｌ、１４Ｒを制御することによって、ブレーキペダル６ｂの踏込量Ｂに応じた制動力Ｔを走行モータ１５Ｌ、１５Ｒに発生させる（Ｓ１２）。また、コントローラ３０は、チョッパ１６をＯＮにして、グリッドボックス１７への回生電力の供給を許可する（Ｓ１２）。これにより、ダンプトラック１が減速されると共に、後タイヤ４Ｌ、４Ｒの制動力Ｔ（換言すれば、ブレーキペダル６ｂの踏込量Ｂ）に対応する回生電力を走行モータ１５Ｌ、１５Ｒが発電する。

【0033】

次に、コントローラ３０は、蓄電量センサ３５によって検知された蓄電装置１９の蓄電量Ｑと、予め定められた上限閾値Ｅとを比較する（Ｓ１３）。上限閾値Ｅは、蓄電装置１９が満充電であると評価できる値（例えば、９０％）に設定され、メモリ３２に記憶されている。そして、コントローラ３０は、蓄電量Ｑが上限閾値Ｅ未満である場合に（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、ＤＣ／ＤＣコンバータ１８を作動させる（Ｓ１４）。これにより、蓄電装置１９の充電能力の範囲内において、走行モータ１５Ｌ、１５Ｒが発電した回生電力の少なくとも一部が蓄電装置１９に充電される。一方、蓄電装置１９に充電されない回生電力は、グリッドボックス１７で熱に変換されて消費される。

【0034】

次に、コントローラ３０は、判定処理を実行する（Ｓ１５）。判定処理は、後タイヤ４Ｌ、４Ｒの制動力Ｔ（換言すれば、走行モータ１５Ｌ、１５Ｒが発電する回生電力）を制限するか否かを判定する処理である。コントローラ３０は、判定処理において、後タイヤ４Ｌ、４Ｒの制動力Ｔを制限すると判定した場合に制限フラグに“ＯＮ”を設定し、後タイヤ４Ｌ、４Ｒの制動力Ｔを制限しないと判定した場合に制限フラグに“ＯＦＦ”を設定する。判定処理の詳細は、図５を参照して後述する。

【0035】

次に、コントローラ３０は、判定処理によって制限フラグに設定された値を判定する（Ｓ１６）。そして、コントローラ３０は、制限フラグに“ＯＮ”が設定されていると判定した場合に（Ｓ１６：Ｙｅｓ）、制動力調整処理を実行する（Ｓ１７）。制動力調整処理は、走行モータ１５Ｌ、１５Ｒが発電する回生電力の全てが蓄電装置１９に蓄電可能になる（換言すれば、回生電力がグリッドボックス１７で消費されなくなる）ように、走行モータ１５Ｌ、１５Ｒによる後タイヤ４Ｌ、４Ｒの制動力を調整する処理である。制動力調整処理の詳細は、図６を参照して後述する。

【0036】

制動力調整処理によって制動力Ｔが調整（主に、制限）されることによって、走行モータ１５Ｌ、１５Ｒが発電する回生電力も調整される。そして、ステップＳ１７の処理を繰り返し実行することによって、走行モータ１５Ｌ、１５Ｒが発電した回生電力は、全て蓄電装置１９に充電され、グリッドボックス１７で消費されなくなる。

【0037】

次に、コントローラ３０は、ブレーキペダル６ｂの踏込量Ｂが変化したか否か（Ｓ１８）、蓄電装置１９の蓄電量Ｑが上限閾値Ｅ未満か否か（Ｓ１９）を判定する。そして、コントローラ３０は、ブレーキペダル６ｂの踏込量Ｂが変化せず、且つ蓄電量Ｑが上限閾値Ｅ未満の間（Ｓ１８：Ｎｏ＆Ｓ１９：Ｙｅｓ）、ステップＳ１７の処理を繰り返し実行する。

【0038】

また、コントローラ３０は、ステップＳ１７の処理によって蓄電量Ｑが上限閾値Ｅ以上になった場合に（Ｓ１９：Ｎｏ）、ＤＣ／ＤＣコンバータ１８の作動を停止して（Ｓ２０）、回生制御処理を終了する。これにより、走行モータ１５Ｌ、１５Ｒが発電した回生電力の全ては、グリッドボックス１７で熱に変換されて消費される。

【0039】

一方、コントローラ３０は、ステップＳ１７の処理の実行中にブレーキペダル６ｂの踏込量Ｂが変化したと判定した場合に（Ｓ１８：Ｙｅｓ）、回生制御処理を終了する。そして、コントローラ３０は、次に実行する回生制御処理において、変化した後のブレーキペダル６ｂの踏込量Ｂに応じた制動力Ｔを発生させる（Ｓ１１：Ｙｅｓ→Ｓ１２）。すなわち、コントローラ３０は、制動力Ｔ（回生電力）の制限中にブレーキペダル６ｂの踏込量が変化した場合に、制動力Ｔ（回生電力）の制限を解除する。

【0040】

また、コントローラ３０は、制限フラグに“ＯＦＦ”が設定されていると判定した場合に（Ｓ１６：Ｎｏ）、ステップＳ１７～Ｓ２０の処理を実行せずに、回生制御処理を終了する。すなわち、コントローラ３０は、制限フラグに“ＯＦＦ”が設定されている場合に、制動力Ｔ（回生電力）を制限せずに、ブレーキペダル６ｂの踏込量に対応する制動力Ｔ（回生電力）を発生させる。

【0041】

また、コントローラ３０は、ステップＳ１２の処理によって蓄電量Ｑが上限閾値Ｅ以上になった場合に（Ｓ１３：Ｎｏ）、ＤＣ／ＤＣコンバータ１８の作動を停止して（Ｓ２２）、回生制御処理を終了する。これにより、走行モータ１５Ｌ、１５Ｒが発電した回生電力の全ては、グリッドボックス１７で熱に変換されて消費される。

【0042】

さらに、コントローラ３０は、ブレーキペダル６ｂの踏み込みが解除（すなわち、操作信号の出力が停止）された場合に（Ｓ１１：Ｎｏ）、インバータ１４Ｌ、１４Ｒを制御することによって、走行モータ１５Ｌ、１５Ｒによる後タイヤ４Ｌ、４Ｒの制動を解除する（Ｓ２１）。また、コントローラ３０は、チョッパ１６をＯＦＦにして、グリッドボックス１７への回生電力の供給を規制する（Ｓ２１）。さらに、コントローラ３０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１８の作動を停止して（Ｓ２２）、回生制御処理を終了する。

【0043】

次に、図５を参照して、判定処理の詳細を説明する。本実施形態に係る判定処理は、積載量センサ３４によって検知される積荷の重量Ｍ、速度センサ３３によって検知される走行速度Ｓ、及びブレーキペダル６ｂの踏込量Ｂに基づいて、制限フラグの設定値を決定する処理である。図５は、判定処理のフローチャートである。

【0044】

まず、コントローラ３０は、積載量センサ３４によって検知される積荷の重量Ｍと、予め定められた閾値重量Ｍｔｈ１、Ｍｔｈ２、Ｍｔｈ３とを比較する（Ｓ３１～Ｓ３３）。なお、重量閾値は、Ｍｔｈ１＜Ｍｔｈ２＜Ｍｔｈ３に設定される。

【0045】

次に、コントローラ３０は、重量Ｍが閾値重量Ｍｔｈ１未満である場合（Ｓ３１：Ｙｅｓ）、速度センサ３３によって検知される走行速度Ｓと、予め定められた閾値速度Ｓｔｈ１とを比較し（Ｓ３４）、ブレーキペダル６ｂの踏込量Ｂと、予め定められた閾値踏込量Ｂｔｈ１とを比較する（Ｓ３７）。そして、コントローラ３０は、走行速度Ｓが閾値速度Ｓｔｈ１未満であり、且つ踏込量Ｂが閾値踏込量Ｂｔｈ１未満である場合に（Ｓ３４：Ｙｅｓ＆Ｓ３７：Ｙｅｓ）、制限フラグに“ＯＮ”を設定する（Ｓ４０）。一方、コントローラ３０は、走行速度Ｓが閾値速度Ｓｔｈ１以上であるか、踏込量Ｂが閾値踏込量Ｂｔｈ１以上である場合に（Ｓ３４：Ｎｏ／Ｓ３７：Ｎｏ）、制限フラグに“ＯＦＦ”を設定する（Ｓ４１）。

【0046】

また、コントローラ３０は、重量Ｍが閾値重量Ｍｔｈ１以上で且つ閾値重量Ｍｔｈ２未満である場合（Ｓ３１：Ｎｏ＆Ｓ３２：Ｙｅｓ）、速度センサ３３によって検知される走行速度Ｓと、予め定められた閾値速度Ｓｔｈ２とを比較し（Ｓ３５）、ブレーキペダル６ｂの踏込量Ｂと、予め定められた閾値踏込量Ｂｔｈ２とを比較する（Ｓ３８）。そして、コントローラ３０は、走行速度Ｓが閾値速度Ｓｔｈ２未満であり、且つ踏込量Ｂが閾値踏込量Ｂｔｈ２未満である場合に（Ｓ３５：Ｙｅｓ＆Ｓ３８：Ｙｅｓ）、制限フラグに“ＯＮ”を設定する（Ｓ４２）。一方、コントローラ３０は、走行速度Ｓが閾値速度Ｓｔｈ２以上であるか、踏込量Ｂが閾値踏込量Ｂｔｈ２以上である場合に（Ｓ３５：Ｎｏ／Ｓ３８：Ｎｏ）、制限フラグに“ＯＦＦ”を設定する（Ｓ４３）。

【0047】

また、コントローラ３０は、重量Ｍが閾値重量Ｍｔｈ２以上で且つ閾値重量Ｍｔｈ３未満である場合（Ｓ３２：Ｎｏ＆Ｓ３３：Ｙｅｓ）、速度センサ３３によって検知される走行速度Ｓと、予め定められた閾値速度Ｓｔｈ３とを比較し（Ｓ３６）、ブレーキペダル６ｂの踏込量Ｂと、予め定められた閾値踏込量Ｂｔｈ３とを比較する（Ｓ３９）。そして、コントローラ３０は、走行速度Ｓが閾値速度Ｓｔｈ３未満であり、且つ踏込量Ｂが閾値踏込量Ｂｔｈ３未満である場合に（Ｓ３６：Ｙｅｓ＆Ｓ３９：Ｙｅｓ）、制限フラグに“ＯＮ”を設定する（Ｓ４４）。一方、コントローラ３０は、走行速度Ｓが閾値速度Ｓｔｈ３以上であるか、踏込量Ｂが閾値踏込量Ｂｔｈ３以上である場合に（Ｓ３６：Ｎｏ／Ｓ３９：Ｎｏ）、制限フラグに“ＯＦＦ”を設定する（Ｓ４５）。

【0048】

さらに、コントローラ３０は、重量Ｍが閾値重量Ｍｔｈ３以上である場合（Ｓ３３：Ｎｏ）、走行速度Ｓ及び踏込量Ｂの値に拘わらず、制限フラグに“ＯＦＦ”を設定する（Ｓ４５）。

【0049】

ここで、閾値速度は、Ｓｔｈ１＞Ｓｔｈ２＞Ｓｔｈ３に設定される。すなわち、コントローラ３０は、積載量センサ３４によって検知される積荷の重量Ｍが大きいほど、閾値速度を小さくする。換言すれば、コントローラ３０は、積載量センサ３４によって検知される積荷の重量Ｍが小さいほど、閾値速度を大きくする。

【0050】

また、閾値踏込量（閾値操作量）は、Ｂｔｈ１＜Ｂｔｈ２＜Ｂｔｈ３に設定される。すなわち、コントローラ３０は、閾値速度が小さいほど、閾値踏込量を大きくする。換言すれば、コントローラ３０は、閾値速度が大きいほど、閾値踏込量を小さくする。

【0051】

なお、図５の例では、閾値重量、閾値速度、及び閾値踏込量を３段階としたが、各閾値の数はこれに限定されない。また、ステップＳ３１～Ｓ３３及びステップＳ３４～Ｓ３６の一方または両方は、省略可能である。すなわち、コントローラ３０は、少なくともブレーキペダル６ｂの踏込量Ｂに基づいて、制限フラグの設定値を決定すればよい。

【0052】

次に、図６を参照して、制動力調整処理の詳細を説明する。本実施形態に係る制動力調整処理は、回生電力の全てを蓄電装置１９に蓄電可能な範囲で、できるだけ制動力Ｔを大きくする処理である。図６は、制動力調整処理のフローチャートである。

【0053】

まず、コントローラ３０は、チョッパ１６が作動しているか否かを判定する（Ｓ５１）。ステップＳ５１の判定は、グリッドボックス１７が回生電力を消費しているか否か、蓄電装置１９に蓄電されない回生電力があるか否かと言い換えることもできる。

【0054】

そして、コントローラ３０は、チョッパ１６が作動している（換言すれば、グリッドボックス１７が回生電力を消費している、または蓄電装置１９に蓄電されない回生電力がある）と判定した場合に（Ｓ５１：Ｙｅｓ）、現在の制動力Ｔを第１値αだけ減じる（Ｓ５２）。これにより、走行モータ１５Ｌ、１５Ｒが発電する回生電力も所定量だけ減少する。ステップＳ５２は、漸減処理の一例である。

【0055】

一方、コントローラ３０は、チョッパ１６が作動していない（換言すれば、グリッドボックス１７が回生電力を消費していない、または蓄電装置１９に蓄電されない回生電力がない）と判定した場合に（Ｓ５１：Ｎｏ）、蓄電装置１９の充電能力が回生電力を上回っているか否か（すなわち、充電余力があるか否か）を判定する（Ｓ５３）。

【0056】

蓄電装置１９の充電能力が回生電力を上回っているとは、蓄電装置１９が現在の回生電力の全てを充電したうえで、さらに電力を充電できるか否かを示す。蓄電装置１９の充電能力とは、例えば、蓄電装置１９の充電スピード（例えば、Ｃレート）と言い換えることができる。すなわち、充電能力は、蓄電装置１９のスペックである。

【0057】

そして、コントローラ３０は、蓄電装置１９に充電余力がある（すなわち、蓄電装置１９の蓄電能力が回生電力を上回る）と判定した場合に（Ｓ５３：Ｙｅｓ）、現在の制動力Ｔを第２値βだけ増加させる（Ｓ５４）。第２値βは、第１値αより小さい値である。これにより、走行モータ１５Ｌ、１５Ｒが発電する回生電力も所定量だけ増加する。ステップＳ５４は、漸増処理の一例である。また、コントローラ３０は、蓄電装置１９に充電余力がないと判定した場合に（Ｓ５３：Ｎｏ）、ステップＳ５４の処理を実行せずに、ステップＳ５５の処理を実行する。

【0058】

次に、コントローラ３０は、ステップＳ５１～Ｓ５４の処理を実行した後に、待機時間が経過するまで（Ｓ５５：Ｎｏ）、以降の処理の実行を待機する。そして、コントローラ３０は、待機時間が経過した場合に（Ｓ５５：Ｙｅｓ）、制動力調整処理を終了して、図４のステップＳ１８の処理を実行する。

【0059】

そして、コントローラ３０は、ブレーキペダル６ｂの踏込量Ｂが変化するか（Ｓ１８：Ｙｅｓ）、または蓄電量Ｑが上限閾値Ｅ以上になるまで（Ｓ１９：Ｎｏ）、漸減処理（Ｓ５２）及び漸増処理（Ｓ５４）の一方または両方を繰り返し実行する。さらに、コントローラ３０は、繰り返し実行する漸減処理（Ｓ５２）及び漸増処理（Ｓ５４）の間に、所定の待機時間（Ｄｅｌａｙ）だけ待機する（Ｓ５５）。なお、Ｄｅｌａｙを実行する位置は、ステップＳ５５に限定されない。

【0060】

上記の実施形態によれば、例えば以下の作用効果を奏する。

【0061】

上記の実施形態によれば、回生電力の全てを蓄電装置１９が蓄電可能になるまで（Ｓ５１：Ｎｏ）、走行モータ１５Ｌ、１５Ｒの制動力Ｔを減じる。これにより、ダンプトラック１の運動エネルギーの減少（エネルギー損失の一例）と、グリッドボックス１７での電気エネルギーの消費（エネルギー損失の他の例）との両方を抑制するこができる。

【0062】

また、上記の実施形態によれば、回生電力の全てを蓄電装置１９が蓄電可能になるまで（Ｓ５１：Ｎｏ）、走行モータ１５Ｌ、１５Ｒの制動力Ｔを漸減することによって（Ｓ５２）、回生電力の全てを蓄電装置１９に蓄電可能な範囲で、できるだけ制動力Ｔを大きくすることができる。その結果、エネルギー損失を抑制したうえで、オペレータによるブレーキペダル６ｂの踏込量に近い制動力Ｔを発揮できる。

【0063】

また、上記の実施形態によれば、蓄電装置１９の充電能力が回生電力を上回った場合に、走行モータ１５Ｌ、１５Ｒの制動力を漸増することによって（Ｓ５４）、走行モータ１５Ｌ、１５Ｒが発電する回生電力を、蓄電装置１９の充電能力の上限にさらに近づけることができる。また、第２値βを第１値αより小さくすることによって、漸減処理（Ｓ５２）及び漸増処理（Ｓ５４）が交互に繰り返されるのを防止できる。但し、ステップＳ５３～Ｓ５４の処理は省略可能である。

【0064】

また、上記の実施形態によれば、繰り返し実行する漸減処理（Ｓ５２）及び漸増処理（Ｓ５４）の間にＤｅｌａｙ（Ｓ５５）を挟むことによって、走行モータ１５Ｌ、１５Ｒの制動力Ｔの変動を緩やかにすることができる。これにより、ブレーキペダル６ｂを踏むオペレータの違和感を少なくすることができる。但し、ステップＳ５５の処理は省略可能である。

【0065】

また、上記の実施形態によれば、走行速度Ｓが閾値速度未満で且つ踏込量Ｂが閾値踏込量未満である場合に、走行モータ１５Ｌ、１５Ｒの制動力Ｔ（回生電力）を制限するので、オペレータが高速走行中のダンプトラック１を制動しようとする場合に、制動力Ｔが制限されるのを防止することができる。

【0066】

また、上記の実施形態によれば、重量Ｍが大きいほど閾値速度を小さくすることによって、荷台５に積荷を満載したダンプトラック１の制動力Ｔが制限されるのを防止することができる。

【0067】

さらに、上記の実施形態によれば、閾値速度が小さいほど閾値踏込量を大きくすることによって、走行モータ１５Ｌ、１５Ｒが発電する回生電力の削減と、走行モータ１５Ｌ、１５Ｒによる適切な制動力Ｔの維持とを両立することができる。

【0068】

なお、本発明を適用するダンプトラック１の駆動回路１０は、図２の例に限定されない。図７は、変形例に係る駆動回路１０Ａの回路図である。図７に示すように、変形例に係る駆動回路１０Ａは、エンジン１１、主発電機１２、及びＡＣ／ＤＣコンバータ１３が省略されている点が駆動回路１０と相違し、その他の点が駆動回路１０と共通する。すなわち、本発明は、蓄電装置１９に蓄電された電力のみで走行するダンプトラック１にも適用することができる。

【0069】

上述した実施形態は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をそれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の要旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施することができる。

【符号の説明】

【0070】

１ ダンプトラック
２ 車体フレーム
３Ｌ，３Ｒ 前タイヤ
４Ｌ，４Ｒ 後タイヤ
５ 荷台
６ キャブ
６ａ アクセルペダル
６ｂ ブレーキペダル
７Ｌ，７Ｒ ホイストシリンダ
８ ヒンジピン
９ デッキ
１０，１０Ａ 駆動回路
１１ エンジン
１２ 主発電機
１３ ＡＣ／ＤＣコンバータ
１４Ｌ，１４Ｒ インバータ
１５Ｌ，１５Ｒ 走行モータ
１６ チョッパ
１７ グリッドボックス
１８ ＤＣ／ＤＣコンバータ
１９ 蓄電装置
３０ コントローラ
３１ ＣＰＵ
３２ メモリ
３３ 速度センサ
３４ 積載量センサ
３５ 蓄電量センサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】