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WO2024053279A1 - ダンプトラック - Google Patents

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Publication number
WO2024053279A1
WO2024053279A1 PCT/JP2023/027855 JP2023027855W WO2024053279A1 WO 2024053279 A1 WO2024053279 A1 WO 2024053279A1 JP 2023027855 W JP2023027855 W JP 2023027855W WO 2024053279 A1 WO2024053279 A1 WO 2024053279A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
battery
remaining
power
amount
section
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2023/027855
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
峻介 小原
悟 金子
篤 北口
知範 高田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Construction Machinery Co Ltd filed Critical Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority to EP23862822.6A priority Critical patent/EP4566872A1/en
Priority to CN202380063875.3A priority patent/CN119855733A/zh
Publication of WO2024053279A1 publication Critical patent/WO2024053279A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/53—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells in combination with an external power supply, e.g. from overhead contact lines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Definitions

  • the present invention relates to a trolley-powered dump truck equipped with a battery.
  • a trolley-powered dump truck needs to be sufficiently charged in the contact wire section in order to run through the non-trolley wire section. Since there is an upper limit to the contact wire feeding power and battery charging power due to equipment restrictions and battery life, it is necessary to travel at a reduced speed in the contact wire section to ensure charging time in the contact wire section. On the other hand, in order to avoid a decrease in conveyance efficiency, it is desirable to suppress the decrease in speed in the contact wire section.
  • Patent Document 1 There is a technique disclosed in Patent Document 1 for vehicles, including such trolley-powered dump trucks, that charge their batteries on overhead wires while traveling and run on battery power in sections where there are no overhead wires. According to this technology, while charging at the maximum charging current specified based on the lifespan of the power storage device, it is possible to secure the amount of charge necessary for the next trip in a section without overhead wires.
  • Dump trucks unlike trains and trolleybuses, travel on rough terrain, so there is a possibility that contact wire charging may be interrupted due to trouble, resulting in a decrease in battery power. Therefore, it is necessary not only to secure the amount of charge necessary for traveling in the non-trolley line section, but also to maintain a high remaining battery level.
  • dump trucks since dump trucks operate continuously for 24 hours and contact wires cannot be installed at the loading and dumping sites where they stop, it is necessary to increase the remaining battery capacity of dump trucks only by charging while driving in the contact wire section.
  • Patent Document 1 when attempting to increase the remaining battery power the next time by charging a contact wire section once, it is necessary to significantly reduce the running speed of the contact wire section in order to secure charging time. This results in a decrease in transport efficiency.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a trolley-powered dump truck that can prevent over-discharging of the battery while suppressing a decrease in transport efficiency. .
  • the present invention provides a travel motor, an inverter that converts DC power into AC power and supplies the power to the travel motor, a battery, and a battery converter that controls charging and discharging power of the battery. and a pantograph receiving power from the contact wire, and the battery converter so that power is supplied from the contact wire to the battery and the travel motor in the contact wire section where the contact wire is disposed. and controlling the inverter, and controlling the battery converter and the inverter so that power is supplied from the battery to the travel motor in a non-trolley wire section that is a travel section where the contact wire is not installed.
  • the vehicle control device includes a battery remaining power decrease amount calculation unit that calculates a battery remaining power decrease amount in the non-trolley line section, and a battery residual power decrease amount calculation unit that calculates a battery remaining power decrease amount in the non-trolley line section; a battery remaining power target increase range calculation unit that calculates a battery remaining power target increase range by adding the remaining power additional amount; a battery remaining amount target value calculation unit that calculates a battery remaining amount target value based on the above-mentioned battery remaining amount target value, and a running operation support unit that supports a driving operation that makes the battery remaining amount at the end of traveling in the contact wire section match the battery remaining amount target value.
  • the present invention configured as described above, by supporting a driving operation that gradually increases the remaining battery capacity (by increasing the remaining battery capacity) over multiple driving cycles, a decrease in transport efficiency is suppressed. It becomes possible to prevent over-discharge of the battery.
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a dump truck in a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing a driving route of a dump truck in a mine.
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an electric drive system mounted on a dump truck in a first embodiment of the present invention. It is a figure which shows the battery residual quantity fluctuation in a non-trolley wire section.
  • FIG. 3 is a diagram showing variations in remaining battery power for each driving cycle.
  • FIG. 2 is a block diagram showing processing related to calculation of a battery remaining amount target value of the vehicle control device. It is a flowchart of the process which a battery remaining amount fluctuation recording part repeatedly performs while traveling in a contact wire section.
  • FIG. 2 is a block diagram showing processing related to driving operation support of the vehicle control device.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of a display screen of a display device.
  • FIG. 7 is a block diagram showing processing related to calculation of a battery remaining amount target value of a vehicle control device in a second embodiment of the present invention. 3 is a flowchart illustrating processing of a battery remaining amount fluctuation prediction unit.
  • FIG. 7 is a block diagram showing processing related to battery charging power control of the vehicle control device in a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a block diagram showing processing related to travel operation support of a vehicle control device in a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a dump truck in a first embodiment of the present invention.
  • the dump truck in this embodiment is a trolley-type dump truck that runs on electric power obtained from a contact wire or electric power from a battery.
  • the dump truck includes a loading platform 8 that is arranged at the upper rear of the vehicle body so as to be rotatable in the vertical direction, and a driver's seat 5 that is arranged at the upper front.
  • a pair of left and right driven wheels 3L, 3R are arranged on the lower front side of the vehicle body, and a pair of left and right drive wheels 4L, 4R are arranged on the lower rear side of the vehicle body.
  • a driving motor 2 is connected to the driving wheels 4L and 4R.
  • a battery 1 is arranged at the front of the vehicle body, and a pair of left and right pantographs 6L, 6R are installed above the vehicle body.
  • the pantographs 6L and 6R come into contact with the two contact wires 7L and 7R, and receive power from the contact wires 7L and 7R.
  • the pantographs 6L and 6R are stored.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing the driving route of a dump truck in a mine.
  • the dump truck reciprocates along a route from a loading site 20 to a dumping site 21 of the mine.
  • a contact wire section 22 is provided in the middle of the travel route. Electric power is supplied to the contact wires 7L and 7R from the ground power supply equipment 23.
  • the dump truck receives power from the contact wires 7L and 7R and travels with no cargo while traveling from the loading site 21 to the loading site 20. In this state, the vehicle runs on the discharged power of the battery 1 without receiving power from the contact wires 7L and 7R.
  • one trolley wire section 22 and other non-trolley wire sections 24 exist in one round-trip traveling route from the loading yard 20 to the dumping yard 21.
  • the starting point of the non-trolley wire section 24 will be explained as the starting point of one round trip cycle.
  • FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the electric drive system mounted on the dump truck in this embodiment.
  • the electric drive system includes a battery 1, a battery converter 13, an inverter 9, a travel motor 2, a trolley box 10, an external resistor 11, and a vehicle control device 12.
  • the vehicle control device 12 receives a signal indicating whether or not power is being supplied from the contact wires 7L and 7R (hereinafter referred to as a trolley signal) from the trolley box 10, receives the remaining battery level from the battery 1, and receives the remaining battery power from the battery converter 13.
  • the charging/discharging power measurement value is received, the accelerator pedal operation amount is received from the accelerator pedal 14, the brake pedal operation amount is received from the brake pedal 15, the travel speed is received from the travel motor 2 or the vehicle speed sensor 16, and the load capacity is received.
  • the load amount is received from the sensor 17.
  • Battery converter 13 receives a battery charge/discharge power command value from vehicle control device 12 .
  • Inverter 9 receives a torque command value or a running speed command value from vehicle control device 12 .
  • the vehicle control device 12 outputs various information to a display device 18 provided in the driver's seat 5.
  • a torque command value corresponding to the accelerator pedal operation amount and the brake pedal operation amount is transmitted from the vehicle control device 12 to the inverter 9.
  • a traveling speed command value is transmitted from the vehicle control device 12 to the inverter 9.
  • the discharged power of the battery 1 is supplied to the inverter 9 via the battery converter 13, and the inverter 9 converts it into AC power and supplies it to the running motor 2. do.
  • the driving motor 2 drives the drive wheels 4L, 4R, and the dump truck travels.
  • Battery converter 13 converts regenerated power into charging power and supplies it to battery 1 to charge battery 1 .
  • the external resistor 11 consumes the regenerative power of the driving motor 2.
  • the supplied power is supplied to the inverter 9 via the pantographs 6L and 6R and the trolley box 10, and the inverter 9 converts it into AC power for running.
  • the trolley box 10 includes a circuit breaker, a filter circuit, and the like.
  • the running motor 2 is driven by the supplied power, and at the same time, the supplied power is supplied to the battery converter 13.
  • the battery converter 13 converts the supplied power into charging power and supplies it to the battery 1 to charge the battery 1 .
  • the vehicle control device 12 controls the contact wires 7L, 7R, the pantographs 6L, 6R, and the trolley box 10 so that the battery charge/discharge power is below the maximum battery charge/discharge power specified based on the temperature, deterioration state, and life of the battery 1.
  • the battery charging/discharging power command value is calculated so as not to exceed the contact wire feeding power upper limit value defined by the maximum allowable passing power.
  • the battery converter 13 operates so that the battery charging/discharging power matches the battery charging/discharging power command value.
  • the running speed of the contact wire section 22 may be reduced and the running speed of the contact wire section 22 may be reduced. It is necessary to secure time. It is desirable to suppress a decrease in the speed of the trolley wire section 22 and gradually increase the remaining battery capacity over a plurality of mine travel cycles in order to suppress a decrease in conveyance efficiency.
  • the vehicle control device 12 receives the remaining battery power from the battery 1, but the remaining battery power does not need to be obtained from the battery 1. Furthermore, the vehicle control device 12 receives a trolley signal from the trolley box 10, which is a signal indicating whether or not power is being supplied from the trolley wires 7L and 7R, but the trolley signal is not obtained from the trolley box 10. Also good. Although the vehicle control device 12 receives battery charging power from the battery converter 13, the battery charging power does not need to be obtained from the battery converter 13. Although the vehicle control device 12 receives the traveling speed from the traveling motor 2 or the vehicle speed sensor 16, the traveling speed does not need to be obtained from the traveling motor 2 or the vehicle speed sensor 16. Although the vehicle control device 12 receives the load amount from the load amount sensor 17, the load amount does not need to be obtained from the load amount sensor 17.
  • FIG. 4 is a diagram showing variations in battery remaining capacity in the non-trolley wire section 24.
  • the remaining battery level at the starting point of the non-trolley line section 24 is the starting point battery level (Wstart)
  • the remaining battery level at the ending point of the non-trolley line section 24 is the ending point battery level (Wend)
  • the remaining battery level at the ending point of the non-trolley line section 24 is the remaining battery level at the end point (Wend).
  • the maximum value of the battery remaining amount in the non-trolley wire section 24 is the maximum remaining battery amount (Wmax), and the minimum value of the remaining battery amount in the non-trolley wire section 24 is the minimum remaining battery amount (Wmin).
  • the difference between the maximum remaining battery capacity (Wmax) and the starting point remaining battery capacity (Wstart) is defined as the maximum increase in remaining battery capacity (Wup).
  • the difference between the starting point remaining battery capacity (Wstart) and the minimum remaining battery capacity (Wmin) is the maximum remaining battery capacity drop (Wdown).
  • the difference between the starting point remaining battery capacity (Wstart) and the ending point remaining battery capacity (Wend) is defined as the remaining battery capacity reduction amount (Wcycle).
  • the remaining battery power decrease amount (Wcycle), the maximum remaining battery power increase amount (Wup), and the maximum remaining battery power drop amount (Wdown) are collectively referred to as the remaining battery power fluctuation amount.
  • FIG. 5 is a diagram showing variations in battery remaining capacity for each driving cycle.
  • a method of calculating the battery remaining amount target value (Wref) in the vehicle control device 12 will be explained using FIG. 5.
  • FIG. 5 shows a change in the remaining battery power when the remaining battery power is increased from a state where the remaining battery power is low (hereinafter referred to as the time when the remaining battery power is recovered).
  • the vehicle control device 12 calculates the battery remaining power reduction amount (Wcycle) from the recorded value of the battery remaining power fluctuation in the past non-trolley line section 24.
  • the remaining battery level target value (Wref) is the electric energy obtained by adding the remaining battery level (Wbat), the remaining battery level decrease (Wcycle), and the additional battery level (Wstep) when the dump truck enters the contact wire section 22.
  • the battery remaining amount target value (Wref) is calculated each time the vehicle enters the contact wire section 22, the battery remaining amount target value (Wref) differs for each driving cycle.
  • the maximum remaining battery capacity (Wmax) and minimum remaining battery capacity (Wmin) in the next non-trolley line section 24 when the battery is charged to the target remaining capacity value (Wref) are predicted, and based on the battery life.
  • the remaining battery level target is set so that the maximum remaining battery level (Wmax) and the minimum remaining battery level (Wmin) are within the range of the set upper limit value (Wref_hi) and lower limit value (Wref_low). Correct the value (Wref).
  • this method of calculating the remaining battery power target value (Wref) allows the remaining battery power to increase by the additional battery power amount (Wstep) every cycle, and the fluctuations in the remaining battery power to It falls within the range between the upper limit of remaining battery power (Wref_hi) and the lower limit of remaining battery power (Wref_low).
  • the maximum remaining battery power (Wmax) during the driving cycle matches the upper limit of remaining battery power (Wref_hi), and the fluctuation in the remaining battery power becomes constant for each driving cycle (hereinafter referred to as when the remaining battery power is stable).
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating processing related to calculating the battery remaining amount target value of the vehicle control device 12.
  • the vehicle control device 12 includes a battery remaining amount fluctuation recording section 12a, a battery remaining amount target increase range calculating section 12b, a battery remaining amount target value calculating section 12c, and a recommended running speed calculating section 12d.
  • the trolley signal and the remaining battery amount (Wbat) are input to the battery remaining amount fluctuation recording section 12a.
  • the battery remaining amount fluctuation recording unit 12a records the past battery remaining amount fluctuations in the non-trolley wire section 24, and each time the contact wire section 22 is entered, the battery remaining amount fluctuation recording unit 12a records the battery remaining amount fluctuation based on the recorded value of the past battery remaining amount fluctuation. Calculate the amount of fluctuation (Wcycle, Wup, Wdown).
  • the remaining battery power fluctuation recording section 12a in this embodiment constitutes a remaining battery power reduction amount calculating section that calculates the remaining battery power reduction amount (Wcycle). A method for calculating remaining battery power fluctuation amounts (Wcycle, Wup, Wdown) in the battery power fluctuation recording section 12a will be explained using FIGS. 7 and 8.
  • FIG. 7 is a flowchart of a process that is repeatedly executed by the battery remaining amount fluctuation recording unit 12a while the trolley wire section 22 is running.
  • the battery remaining amount fluctuation recording unit 12a first obtains the remaining battery amount (Wbat) (step S200), and determines whether or not the vehicle has entered the non-trolley wire section 24 (step S201). If the determination result in step S201 is NO, the flow ends.
  • step S201 If the determination result in step S201 is YES, the remaining battery capacity (Wbat) is recorded as the starting point remaining battery capacity (Wstart), and the maximum remaining battery capacity (Wmax) and the minimum remaining battery capacity (Wmin) are recorded as the remaining battery capacity (Wbat). (Wbat) (step S202), and the flow ends.
  • Wbat remaining battery capacity
  • FIG. 8 is a flowchart of a process that is repeatedly executed by the battery remaining amount fluctuation recording unit 12a while the vehicle is traveling in the non-trolley line section 24.
  • the battery remaining amount fluctuation recording unit 12a first obtains the remaining battery amount (Wbat) (step S200), and determines whether the remaining battery amount (Wbat) is smaller than the minimum remaining battery amount (Wmin) (step S200). S201).
  • step S201 If the determination result in step S201 is YES, the minimum remaining battery capacity (Wmin) is updated with the remaining battery capacity (Wbat) (step S203), and the remaining battery capacity (Wbat) is greater than the maximum remaining battery capacity (Wmax). It is determined whether it is larger (step S204).
  • step S204 If the determination result in step S204 is NO, the process moves to step S206.
  • step S204 determines whether or not the contact wire section 22 has been entered (step S206). ). If the determination result in step S206 is NO, the flow ends.
  • the remaining battery power (Wbat) is recorded as the remaining battery power at the end point (Wend), and the remaining battery power is calculated by subtracting the remaining battery power at the starting point (Wstart) from the remaining battery power at the end point (Wend).
  • the amount of decrease (Wcycle) subtracts the starting point remaining battery level (Wstart) from the maximum remaining battery level (Wmax) to calculate the maximum increase in battery remaining capacity (Wup), and calculate the maximum increase in battery level (Wup) from the starting point remaining battery level (Wstart).
  • the maximum remaining battery power drop (Wdown) is calculated by subtracting the minimum remaining power (Wmin) (step S207), and the flow ends.
  • the remaining battery power fluctuation amount (Wcycle, Wup, Wdown) is calculated when the vehicle enters the contact wire section 22.
  • the amount of variation in remaining battery power (Wcycle, Wup, Wdown) is calculated from the variation in remaining battery power in one driving cycle, or by filtering (for example, It may also be calculated by performing moving average processing). Further, when holding and calculating the remaining battery power fluctuation amount (Wcycle, Wup, Wdown) for multiple cycles through filter processing, the held value and the calculated value may be corrected based on the load amount. We will explain how to correct the remaining battery power fluctuation amount (Wcycle, Wup, Wdown) based on the load capacity.
  • Changes in battery remaining capacity fluctuations (Wcycle, Wup, Wdown) due to loading capacity are set as a loading capacity correction table, and when retaining battery remaining capacity fluctuations (Wcycle, Wup, Wdown), use the loading capacity correction table.
  • the load capacity at the time of holding is converted into the remaining battery power fluctuation amount (Wcycle, Wup, Wdown) of the standard load capacity and then held.
  • calculation is performed after converting the standard load amount into the remaining battery power fluctuation amount (Wcycle, Wup, Wdown) of the load amount at the time of calculation using the load amount correction table.
  • the battery remaining amount decrease amount (Wcycle) is input to the battery remaining amount target increase range calculation unit 12b.
  • the minimum average running speed (Vrecover) of the contact wire section 22 that is allowable at the time of recovery of the remaining battery power is set, and the allowable average speed reduction rate (K) of the contact wire section 22 is calculated as shown in Equation 1. It is defined as the ratio of the minimum average running speed (Vrecover) to the average running speed (Vstable) of the contact wire section 22 when the remaining amount is stable.
  • Equation 2 is transformed using Equation 1, Equation 3 is obtained.
  • the battery remaining amount additional amount (Wstep) may not be calculated by the battery remaining amount target increase width calculation unit 12b, but may be set as a constant.
  • the additional amount of remaining battery power (Wstep) is a constant, calculate the travel time when traveling on the contact wire section 22 at the target average travel speed, and calculate the remaining battery power from the remaining battery power that increases due to battery charging during the corresponding travel time.
  • the value obtained by subtracting the amount of decrease (Wcycle) is set as the additional amount of remaining battery power (Wstep).
  • the trolley signal, the battery remaining amount, the battery remaining amount fluctuation amount, the battery remaining amount target increase range, and the upper and lower limits of the battery remaining amount are input to the battery remaining amount target value calculation unit 12c.
  • a method for calculating the target battery remaining amount value in the battery remaining amount target value calculating section 12c will be described using FIG. 9.
  • FIG. 9 is a flowchart of a process repeatedly executed by the battery remaining amount target value calculation unit 12c while the vehicle is traveling in the non-trolley line section 24.
  • the remaining battery power target value calculation unit 12c first calculates the remaining battery power (Wbat), the fluctuation amount of the remaining battery power (Wcycle, Wup, Wdown), the upper limit of the remaining battery power (Wref_hi), and the lower limit of the remaining battery power (Wref_low). is acquired (step S300), and it is determined whether the vehicle has entered the trolley wire section 22 (step S301). If the determination result in step S301 is NO, the flow ends.
  • the remaining battery power target value (Wref) is calculated by adding the remaining battery power decrease amount (Wcycle) and the additional battery power amount (Wstep) to the remaining battery power (Wbat).
  • the battery remaining amount target value (Wref) and the battery remaining amount target value (Wref) are used as the predicted value of the battery remaining amount maximum value (Wmax) in the next non-trolley wire section 24 when the battery remaining amount target value (Wref) is charged.
  • the total amount of maximum increase in remaining power (Wup) is calculated, and it is determined whether the predicted value is larger than the upper limit of remaining battery power (Wref_hi) (step S303).
  • step S304 the value obtained by subtracting the maximum amount of increase in remaining battery power (Wup) from the upper limit of remaining battery power (Wref_hi) is set as the target remaining battery power value (Wref) (step S304); As a predicted value of the minimum remaining battery level (Wmin) in the next non-trolley wire section 24 when the battery is charged to the target remaining capacity value (Wref), the maximum amount of decrease in remaining battery level from the target remaining battery level (Wref) is calculated. (Wdown) is calculated, and it is determined whether the predicted value is smaller than the lower limit of battery remaining capacity (Wref_low) (step S305). If the determination result in step S305 is NO, the flow ends.
  • Wmin minimum remaining battery level
  • Wref_low the lower limit of battery remaining capacity
  • step S305 a value obtained by subtracting the maximum amount of increase in battery remaining power (Wup) from the remaining battery power upper limit value (Wref_hi) is set as the target remaining battery power value (Wref) (step S306); End the flow.
  • the battery remaining power target value (Wref) that provides the total charge amount of the battery remaining power reduction amount (Wcycle) and the battery remaining power addition amount (Wstep) when entering the contact wire section 22 is calculated.
  • the predicted values of the maximum remaining battery capacity (Wmax) and the minimum remaining battery capacity (Wmin) in the next non-trolley line section 24 are calculated by the upper limit of remaining battery capacity (Wref_hi) and the lower limit of remaining battery capacity (Wref_low).
  • the battery remaining amount target value (Wref) is corrected so that it falls within the range.
  • FIG. 10 is a block diagram showing processing related to driving operation support of the vehicle control device 12.
  • the vehicle control device 12 in this embodiment is capable of making the remaining battery level (Wbat) at the end of running of the contact wire section 22 match the target remaining battery level value (Wref) as a travel support operation for the contact wire section 22.
  • the vehicle's travel speed (hereinafter referred to as recommended travel speed) is calculated and displayed to the driver.
  • the vehicle control device 12 includes a contact wire section length calculation section 12e that calculates the contact wire section length, and a recommended travel speed calculation section 12d that calculates the recommended travel speed of the contact wire section 22.
  • the recommended running speed calculation unit 12d constitutes a running operation support unit that supports a running operation that matches the remaining battery level (Wbat) at the end of running the contact wire section 22 with the target remaining battery level value (Wref).
  • the contact wire section length calculation unit 12e inputs the trolley signal and the running speed, integrates the running speed of the contact wire section 22, and calculates the contact wire section length.
  • the contact wire section length may be calculated from the travel speed of one past travel cycle, or the contact wire section lengths calculated from multiple past travel cycles may be stored and filtered (for example, when moving It may also be calculated by performing averaging processing). Further, when the contact wire section length is known, the contact wire section length calculation unit 12e may not calculate it and may set it as a constant value. Further, the contact wire section length calculation unit 12e may calculate the moving distance of the contact wire section 22 as the contact wire section length by using the current position of the vehicle as an input instead of using the traveling speed as an input.
  • the trolley signal, traveling speed, target battery remaining amount (Wref), battery charging power, and remaining battery amount (Wbat) are input to the recommended traveling speed calculation unit 12d.
  • the recommended running speed calculating unit 12d calculates the remaining charge amount by subtracting the remaining battery charge (Wbat) from the target remaining battery charge value (Wref) while traveling in the contact wire section 22, and calculates the remaining charge amount using the battery charging power.
  • Calculate the remaining charging time by dividing, calculate the length of the traveled contact wire section by integrating the running speed of the contact wire section 22, and calculate the remaining contact wire section length by subtracting the length of the traveled contact wire section from the contact wire section length. Calculate the section length and divide the remaining contact wire length by the remaining charging time to calculate the recommended travel speed.
  • the recommended running speed calculation unit 12d repeatedly executes these processes while the trolley wire section 22 is running, and updates the recommended running speed.
  • the recommended traveling speed calculation unit 12d may calculate the moving distance of the contact wire section 22 as the length of the traveled contact wire section by inputting the current position without inputting the traveling speed. Further, the recommended running speed calculation unit 12d may perform filter processing (for example, moving average processing) on the battery charging power before calculating the remaining charging time.
  • the recommended running speed and remaining charging time calculated by the recommended running speed calculation unit 12d are input to the display device 18 together with the trolley signal, the target battery remaining amount (Wref), and the remaining battery amount (Wbat).
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of the display screen of the display device 18.
  • the display screen of the display device 18 includes an area 18a for displaying the remaining charging time, an area 18b for displaying the recommended running speed, an area 18c for displaying the target remaining battery level (Wref), and an area 18c for displaying the remaining battery level. It consists of area 18d.
  • an area for displaying the speed of the vehicle and the operating status of the electric drive system may be added as a component of the display screen.
  • at least an area 18b for displaying the recommended traveling speed must be secured. It's fine as long as it's there.
  • a traveling motor 2 an inverter 9 that converts DC power into AC power and supplies it to the traveling motor 2, a battery 1, a battery converter 13 that controls charging and discharging power of the battery 1, and a trolley.
  • the contact wire section 22 which is the traveling section where the pantographs 6L, 6R and the contact wires 7L, 7R are arranged, which receive power from the lines 7L, 7R, power is supplied from the contact wires 7L, 7R to the battery 1 and the traveling motor 2.
  • the battery converter 13 and the inverter 9 are controlled so that the battery converter 13 and the inverter 9 are supplied with electric power, and in the non-trolley wire section 24, which is a running section where the contact wires 7L and 7R are not provided, electric power is supplied from the battery 1 to the running motor 2.
  • the vehicle control device 12 calculates the amount of battery remaining power reduction (Wcycle) in the non-trolley wire section 24.
  • a battery remaining amount target increase range calculation unit 12b that calculates a battery remaining amount target increase width (Wcycle+Wstep) by adding a predetermined battery remaining amount additional amount (Wstep) to the battery remaining amount decrease amount (Wcycle).
  • a battery remaining amount target value calculation unit 12c that calculates a battery remaining amount target value (Wref) by adding a battery remaining amount target increase width (Wcycle+Wstep) to the remaining battery amount at the start of running in the trolley wire section 22; It has a driving operation support section 12d that supports a driving operation that makes the remaining battery level (Wbat) match the target remaining battery level value (Wref) at the end of traveling on the line section 22.
  • the transport by supporting the driving operation that gradually increases the remaining battery power (Wbat) (by the additional battery remaining amount (Wstep)) over multiple driving cycles, the transport It becomes possible to prevent overdischarge of the battery 1 while suppressing a decrease in efficiency.
  • the dump truck in this embodiment includes a display device 18, and the traveling operation support section 12d includes a recommended traveling speed calculating section 12d that calculates a recommended traveling speed for the trolley wire section 22. calculates the remaining charging time in the contact wire section 22 by dividing the difference between the battery remaining amount target value (Wref) and the remaining battery amount (Wbat) by the battery charging power, and calculates the remaining traveling distance in the contact wire section 22 by dividing the difference between the remaining battery amount target value (Wref) and the remaining battery amount (Wbat) by the battery charging power.
  • the recommended running speed is calculated by dividing by the charging time, and the recommended running speed is output to the display device 18.
  • the remaining battery level (Wbat) at the end of traveling in the contact wire section 22 can be set to the target remaining battery level value (Wref) by the driver performing an operation according to the recommended running speed displayed on the display device 18. It becomes possible to match.
  • the battery remaining power decrease amount calculating section 12a in this embodiment is constituted by a battery remaining power fluctuation recording section 12a that records the battery remaining power fluctuation in the non-trolley wire section 24, and the battery remaining power fluctuation recording section 12a is configured as described above. Calculate the amount of decrease in battery remaining power (Wcycle) using the recorded value of battery remaining power fluctuation. Thereby, it becomes possible to calculate the battery remaining power decrease amount (Wcycle) from the past battery remaining power fluctuations in the non-trolley wire section 24.
  • the battery remaining amount target increase range calculation unit 12b in this embodiment calculates the remaining battery amount from the average running speed (Vstable) of the contact wire section 22 when the remaining battery amount is stable when the additional amount of remaining battery amount (Wstep) is zero.
  • the battery remaining amount decreases to the value obtained by subtracting the minimum average traveling speed (Vrecover) of the contact wire section 22 at the time of battery residual power recovery where the additional amount (Wstep) is greater than zero and dividing the difference by the minimum average traveling speed (Vrecover).
  • the additional amount of remaining battery power (Wstep) is calculated by multiplying the amount (Wcycle) by the amount (Wcycle) (Equation 3). Thereby, it becomes possible to keep the reduction in running speed of the contact wire section 22 within an allowable range.
  • the battery remaining amount target value calculation unit 12c in this embodiment calculates the remaining battery amount when traveling in the non-trolley wire section 24 after charging the battery 1 to the battery remaining amount target value (Wref) in the contact wire section 22. Calculate the predicted values of the maximum value (Wmax) and the minimum remaining battery level (Wmin), and set the upper limit of battery remaining capacity (Wref_hi), where the predicted value of the maximum remaining battery capacity (Wmax) is set based on the battery life.
  • the battery remaining capacity target value (Wref) If it exceeds the battery remaining capacity target value (Wref), the battery remaining capacity target value (Wref) is corrected to the decreasing side, and if the predicted value of the minimum remaining battery capacity value (Wmin) falls below the battery remaining capacity lower limit value (Wref_low) set based on the battery life. Then, the battery remaining power target value (Wref) is corrected to the increasing side. This makes it possible to keep fluctuations in the remaining battery capacity within the range between the upper limit of remaining battery capacity (Wref_hi) and the lower limit of remaining battery capacity (Wref_low).
  • the battery remaining amount fluctuation amount (Wcycle, Wup, Wdown) calculated based on the recorded value of the battery remaining amount fluctuation is used to calculate the battery remaining amount target value (Wref).
  • the battery remaining amount fluctuation amount (Wcycle, Wup, Wdown) calculated based on the predicted value of the battery remaining amount fluctuation is used to calculate the battery remaining amount target value (Wref).
  • FIG. 12 is a block diagram illustrating processing related to calculating the battery remaining amount target value of the vehicle control device 12 in this embodiment.
  • the vehicle control device 12 in this embodiment includes a battery remaining amount fluctuation prediction section 12f instead of the battery remaining amount fluctuation recording section 12a (shown in FIG. 6) in the first example.
  • the battery remaining amount fluctuation prediction unit 12f calculates a predicted value of the battery remaining amount fluctuation amount (Wcycle, Wup, Wdown) based on the trolley signal, the remaining battery amount, the loading amount, and the running road slope information.
  • the remaining battery power variation prediction unit 12f in this embodiment constitutes a remaining battery power reduction amount calculation unit that calculates the remaining battery power reduction amount (Wcycle).
  • the load amount and travel road slope information are further input to the battery remaining amount fluctuation prediction unit 12f.
  • the battery remaining amount fluctuation prediction unit 12f calculates a predicted value of the battery remaining amount fluctuation amount (Wcycle, Wup, Wdown) of the non-trolley line section 24 from the loading amount and traveling road gradient information. calculate.
  • the driving road slope information may be set in advance as a default value, or may be calculated from fluctuations in slope measurement values of past driving cycles.
  • FIG. 13 is a flowchart showing the processing of the battery remaining amount fluctuation prediction unit 12f.
  • the battery remaining amount fluctuation prediction unit 12f first divides the non-trolley wire section 24 into N sections and assigns section numbers from 1 to N to the divided sections (step S400).
  • step S401 the section number of the divided section to be calculated (hereinafter referred to as the divided section to be calculated) is set to 1, and the remaining battery power (Wbat) when entering the non-trolley wire section 24 is calculated as the remaining battery power when exiting the divided section. amount (Wout_before) (step S401).
  • the height difference (Hdiff) between the start point and end point of the calculation target divided section is calculated from the slope information of the calculation target divided section (step S402).
  • step S402 the energy consumed according to the height difference (Hdiff) (hereinafter referred to as height difference consumption energy) (W1) is calculated based on the total weight (Mtotal), which is the sum of the vehicle weight and the loading capacity, and the height difference (Hdiff). It is calculated by multiplying by the gravitational acceleration (g) (step S403).
  • Hdiff height difference consumption energy
  • step S403 energy consumed according to rolling resistance (Fc) (hereinafter referred to as resistance consumption energy) (W2) is calculated.
  • Fc rolling resistance
  • the rolling resistance coefficient (Rc) is the ratio of the rolling resistance (Fc) to the normal force.You can set a constant value in advance, or save the changes in the rolling resistance coefficient (Rc) with respect to the load as a table. Use the rolling resistance coefficient (Rc), which varies depending on the load capacity, as a reference.
  • Calculate the resistance energy consumption (W2) by multiplying the rolling resistance (Fc) by the length (L) of the divided section to be calculated.
  • the sum of the height difference energy consumption (W1) and the resistance consumption energy (W2) is the energy consumed in running the divided sections to be calculated.
  • step S404 the energy loss (Wloss) that occurs when converting the charging/discharging energy of battery 1 into tire driving force is added to the elevation difference energy consumption (W1) and the resistance energy consumption (W2), and the remaining battery power is A quantity difference (Wdiff) is calculated (step S405).
  • Loss energy (Wloss) can be calculated by multiplying the height difference energy consumption (W1) and resistance consumption energy (W2) by a fixed ratio, or it can be calculated by multiplying the height difference energy consumption (W1) and resistance consumption energy (W2) by a certain ratio. Changes in loss energy (Wloss) relative to each other may be stored as a table, and the loss energy (Wloss) may be calculated by referring to the table.
  • the battery remaining amount at the time of exit (Wout) of the calculation target divided section is calculated by subtracting the remaining battery amount difference (Wdiff) from the remaining battery amount at the time of exit (Wout_before) of the previous divided section, and is saved (step S406).
  • step S407 it is determined whether the calculation target section number is N (the remaining battery level (Wout) at the time of exit for all divided sections has been calculated) (step S407). If the determination result in step S407 is NO, add 1 to the section number of the divided section to be calculated, and set the remaining battery level at the time of exit of the previous divided section (Wout_before) to the remaining battery level at the time of exit of the divided section to be calculated (Wout). (step S408), and returns to step S402.
  • step S407 If the determination result in step S407 is YES, the maximum value of the remaining battery capacity (Wout) at the time of leaving each divided section is set as the maximum amount of increase in remaining battery capacity (Wup), and the minimum value is set as the maximum amount of remaining battery capacity decrease (Wdown). Then, the remaining battery power decrease amount (Wcycle) is calculated by subtracting the remaining battery power (Wout) at the time of exiting the Nth divided section from the remaining battery power (Wbat) at the time of entering the non-trolley line section 24 (step S409 ), end the flow.
  • the method for predicting battery remaining power variation in the non-trolley wire section 24 is not particularly limited as long as it can calculate predicted values of battery remaining power fluctuation amounts (Wcycle, Wup, Wdown).
  • the load capacity and traveling road gradient information may be input to the vehicle body dynamics model and the electric drive system model, and the predicted values of the remaining battery power fluctuations (Wcycle, Wup, Wdown) may be calculated by numerical analysis.
  • the remaining battery power decrease amount calculation unit 12f in this embodiment is composed of a remaining battery power fluctuation prediction unit 12f that predicts the fluctuation of the remaining battery power in the non-trolley wire section 24, and the remaining battery power fluctuation prediction unit 12f is configured to predict the fluctuation in the remaining battery power of the non-trolley line section 24.
  • a predicted value of the battery remaining power fluctuation in the non-trolley wire section 24 (remaining battery power at the time of leaving each divided section (Wout)) is calculated, and the remaining battery power is calculated.
  • the amount of battery remaining power reduction (Wcycle) in the non-trolley wire section 24 is calculated using the predicted value of the fluctuation.
  • the same effects as in the first embodiment can be achieved.
  • the battery remaining power reduction amount (Wcycle) in the non-trolley wire section 24 using the loading capacity of the dump truck and the slope information of the non-trolley wire section 24, the battery remaining power target value (Wref) can be further improved. It becomes possible to set it to an appropriate value.
  • the third embodiment of the present invention will be described with a focus on the differences from the first embodiment.
  • the battery remaining amount (Wbat) at the end of running the contact wire section 22 is made to match the battery remaining amount target value (Wref).
  • FIG. 14 is a block diagram showing processing related to battery charging power control of the vehicle control device 12 in this embodiment.
  • the vehicle control device 12 includes a contact wire section travel time calculation section 12g that calculates the travel time of the contact wire section 22, and a battery charging power command value calculation section 12h that calculates a battery charging power command value.
  • the contact wire section running time calculation unit 12g calculates the time during which the trolley signal continues to be in the ON state as the contact wire section running time.
  • the contact wire section travel time can be calculated from the contact wire section travel time of one travel cycle, or the contact wire section travel times calculated in multiple past travel cycles may be stored and filtered (e.g., moving average processing). ) may be calculated. Furthermore, if the contact wire section running time is known, the contact wire section running time calculation unit 12g may not be provided, and the contact wire section running time may be set to a constant value.
  • the battery charging power command value calculation unit 12h calculates the remaining contact wire section running time by subtracting the elapsed time after entering the contact wire section 22 from the contact wire section running time while the trolley wire section 22 is running; The remaining charge amount is calculated by subtracting the remaining battery amount from the battery remaining amount target value, the remaining charge amount is divided by the remaining contact wire section traveling time to calculate the battery charging power command value, and the battery charging power command value is calculated by the battery converter 13. Output to. The battery converter 13 controls the battery charging power to match the battery charging power command value.
  • the vehicle control device 12 in this embodiment includes a trolley wire section running time calculation unit 12g that calculates the running time of the trolley wire section 22, and a trolley wire section running time calculation unit 12g that calculates the running time of the trolley wire section 22, and a trolley line section running time calculation unit 12g that calculates the running time of the trolley wire section 22.
  • the remaining running time for line section 22 is calculated, the remaining battery charge is calculated by subtracting the remaining battery charge (Wbat) from the target battery remaining charge (Wref), and the remaining charge is divided by the remaining running time.
  • It has a battery charging power command value calculation unit 12h that calculates a charging power command value and outputs the battery charging power command value to the battery converter 13.
  • the same effects as in the first embodiment can be achieved. Furthermore, since the battery can be charged to the target remaining battery level (Wref) while minimizing the battery charging power, it is possible to suppress deterioration of the battery 1.
  • Wref target remaining battery level
  • the fourth embodiment of the present invention will be described with a focus on the differences from the first embodiment.
  • the recommended running speed for the contact wire section 22 is calculated and displayed to the driver, but in this embodiment, the running speed for the contact wire section 22 is adjusted to match the recommended running speed.
  • the driving motor 2 is driven.
  • FIG. 15 is a block diagram showing processing related to driving operation support of the vehicle control device 12.
  • the recommended running speed calculation unit 12d outputs a running speed command value to the inverter 9 according to the recommended running speed.
  • the inverter 9 drives the travel motor 2 to match the recommended travel speed, and the dump truck travels at the recommended travel speed.
  • the recommended running speed calculation unit 12d in this embodiment performs a running operation to match the remaining battery level (Wbat) at the end of running in the contact wire section 22 with the target remaining battery level value (Wref). It constitutes a driving operation support section that supports the following.
  • the running operation support unit 12d in this embodiment includes a recommended running speed calculation unit 12d that calculates a recommended running speed for the contact wire section 22, and the recommended running speed calculation unit 12d calculates the battery remaining amount target value (Wref) and the battery
  • the remaining charging time for the contact wire section 22 is calculated by dividing the difference from the remaining amount (Wbat) by the battery charging power, and the recommended traveling speed is calculated by dividing the remaining travel distance for the contact wire section 22 by the remaining charging time. , outputs a traveling speed command value corresponding to the recommended traveling speed to the inverter 9.
  • the same effects as in the first embodiment are achieved.
  • the traveling speed of the contact wire section 22 can be made to match the recommended traveling speed without any operation by the driver, the remaining battery level (Wbat) at the end of traveling of the contact wire section 22 can be adjusted to the target remaining battery level (Wbat). Wref).
  • Battery remaining amount fluctuation prediction section (battery remaining amount reduction amount calculation section), 12g... Contact wire section running time calculation unit, 12h...Battery charging power command value calculation unit, 13...Battery converter, 14...Accelerator pedal, 15...Brake pedal, 16...Vehicle speed sensor, 17...Loading amount sensor, 18...Display device, 18a ⁇ 18d...Area, 20...Loading area, 21...Blowing area, 22...Trolley line section, 23...Ground power supply equipment, 24...Non-trolley line section.

Landscapes

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Abstract

本発明は、搬送効率の低下を抑制しつつバッテリの過放電を防止することが可能なトロリ給電式のダンプトラックを提供することを目的とする。そのために、車両制御装置は、非トロリ線区間のバッテリ残量減少量を算出するバッテリ残量減少量算出部と、前記バッテリ残量減少量に所定のバッテリ残量追加量を加算してバッテリ残量目標増加幅を算出するバッテリ残量目標増加幅算出部と、トロリ線区間２２の走行開始時のバッテリ残量に前記バッテリ残量目標増加幅を加算してバッテリ残量目標値を算出するバッテリ残量目標値算出部と、トロリ線区間２２の走行終了時のバッテリ残量を前記バッテリ残量目標値と一致させる走行動作を支援する走行動作支援部とを有する。

Description

ダンプトラック
　本発明は、バッテリを搭載したトロリ給電式のダンプトラックに関する。
　近年、環境負荷軽減として各製品分野において従来の化石燃料依存の動力源から電気駆動への転換が進んでいる。鉱石や剥土を積込場から放土場まで運搬する鉱山用ダンプトラックについても、エンジンの代わりにバッテリを搭載するダンプトラックの実用化に向けた動きが活発化している。
　鉱山では、積込場から放土場までの経路を同じ車格のダンプトラックが複数台往復走行しており、稼働時間は２４時間である。積載物をいかに効率よく輸送するかが重要なため、単位時間当りの複数台走行するダンプトラック合計の搬送量で示される搬送効率が重視される。ダンプトラックが停車してバッテリ充電を行うと大きく搬送効率が低下してしまうため、走行しながら充電を行うトロリ給電ダンプトラックの開発が行われている。鉱山走行路に地上設備から電力を供給するトロリ線を設置し、トロリ給電ダンプトラックは、トロリ線が設けられた区間（以下、トロリ線区間と称する）ではトロリ線からの給電電力で走行用モータを駆動し走行しつつバッテリを充電し、トロリ線が設けられていない区間（以下、非トロリ線区間と称する）ではバッテリの放電電力で走行用モータを駆動し走行する。
　トロリ給電ダンプトラックは、非トロリ線区間を走り切るために十分な充電をトロリ線区間において行う必要がある。トロリ線給電電力やバッテリ充電電力には設備上の制限やバッテリ寿命から上限があるため、トロリ線区間の速度を落として走行し、トロリ線区間における充電時間を確保する必要がある。一方で搬送効率低下を避けるためにトロリ線区間の速度低下は抑えることが望ましい。
　このようなトロリ給電ダンプトラックも含まれる、走行しつつ架線でバッテリを充電し、架線が無い区間ではバッテリ電力で走行する車両において、特許文献１にて開示された技術がある。この技術によれば、蓄電装置寿命から規定される最大充電電流で充電しつつ、次回の架線が無い区間の走行に必要な充電量が確保できる。
国際公開第２０１３／１５３６５９号公報
　ダンプトラックは電車やトロリーバスとは異なり不整地を走行するため、トロリ線充電がトラブルにより中断してしまい、バッテリ残量が低下してしまう可能性が考えられる。そのため、非トロリ線区間走行に必要な充電量を確保するだけではなく、バッテリ残量を高く維持する必要がある。また、２４時間連続稼働すること、停車する積込場と放土場にトロリ線は設置できないことから、ダンプトラックはトロリ線区間の走行中充電のみによりバッテリ残量を増加させる必要がある。
　しかしながら、特許文献１に記載の技術では、１回のトロリ線区間の充電で次回のバッテリ残量を高くしようとした場合に、充電時間確保のためにトロリ線区間の走行速度を大きく落とす必要があり、搬送効率が低下してしまう。
　本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、搬送効率の低下を抑制しつつバッテリの過放電を防止することが可能なトロリ給電式のダンプトラックを提供することにある。
　上記目的を達成するために、本発明は、走行用モータと、直流電力を交流電力に変換して前記走行用モータに供給するインバータと、バッテリと、前記バッテリの充放電電力を制御するバッテリコンバータと、トロリ線から給電を受けるパンタグラフと、前記トロリ線が配設された走行区間であるトロリ線区間では、前記トロリ線から前記バッテリおよび前記走行用モータに電力が供給されるように前記バッテリコンバータおよび前記インバータを制御し、前記トロリ線が配設されていない走行区間である非トロリ線区間では、前記バッテリから前記走行用モータに電力が供給されるように前記バッテリコンバータおよび前記インバータを制御する車両制御装置とを備えたダンプトラックにおいて、前記車両制御装置は、前記非トロリ線区間のバッテリ残量減少量を算出するバッテリ残量減少量算出部と、前記バッテリ残量減少量に所定のバッテリ残量追加量を加算してバッテリ残量目標増加幅を算出するバッテリ残量目標増加幅算出部と、前記トロリ線区間の走行開始時のバッテリ残量に前記バッテリ残量目標増加幅を加算してバッテリ残量目標値を算出するバッテリ残量目標値算出部と、前記トロリ線区間の走行終了時のバッテリ残量を前記バッテリ残量目標値と一致させる走行動作を支援する走行動作支援部とを有するものとする。
　以上のように構成した本発明によれば、複数回の走行サイクルで徐々に（バッテリ残量追加量ずつ）バッテリ残量を増加させる走行動作を支援することにより、搬送効率の低下を抑制しつつバッテリの過放電を防止することが可能となる。
　本発明によれば、バッテリを搭載したトロリ給電式のダンプトラックにおいて、搬送効率の低下を抑制しつつバッテリの過放電を防止することが可能となる。
本発明の第１の実施例におけるダンプトラックの構成を示す図である。 鉱山におけるダンプトラックの走行経路を模式的に示す図である。 本発明の第１の実施例におけるダンプトラックに搭載された電気駆動システムの構成を示す図である。 非トロリ線区間におけるバッテリ残量変動を示す図である。 走行サイクルごとのバッテリ残量変動を示す図である。 車両制御装置のバッテリ残量目標値算出に関わる処理を示すブロック図である。 トロリ線区間の走行中にバッテリ残量変動記録部が繰り返し実行する処理のフローチャートである。 非トロリ線区間の走行中にバッテリ残量変動記録部が繰り返し実行する処理のフローチャートである。 非トロリ線区間の走行中にバッテリ残量目標値算出部が繰り返し実行する処理のフローチャートである。 車両制御装置の走行動作支援に関わる処理を示すブロック図である。 表示装置の表示画面の一例を示す図である。 本発明の第２の実施例における車両制御装置のバッテリ残量目標値算出に関わる処理を示すブロック図である。 バッテリ残量変動予測部の処理を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施例における車両制御装置のバッテリ充電電力制御に関わる処理を示すブロック図である。 本発明の第４の実施例における車両制御装置の走行動作支援に関わる処理を示すブロック図である。
　以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、各図中、同等の要素には同一の符号を付し、重複した説明は適宜省略する。
　図１は、本発明の第１の実施例におけるダンプトラックの構成を示す図である。本実施例におけるダンプトラックは、トロリ線から得た電力またはバッテリの電力で走行するトロリ式ダンプトラックである。
　図１において、ダンプトラックは、車体の上側後方に上下方向に回転可能に配置された荷台８と、上側前方に配置された運転席５とを備えている。車体下方前側には左右一対の従動輪３Ｌ，３Ｒが配置され、車体下方後側には左右一対の駆動輪４Ｌ，４Ｒが配置されている。駆動輪４Ｌ，４Ｒには走行用モータ２が接続されている。
　車体前方にはバッテリ１が配置され、車体上方には左右一対のパンタグラフ６Ｌ，６Ｒが設置されている。トロリ線７Ｌ，７Ｒが配置された走行区間（以下、トロリ線区間）では２本のトロリ線７Ｌ，７Ｒにパンタグラフ６Ｌ，６Ｒが接触し、トロリ線７Ｌ，７Ｒから電力の供給を受ける。トロリ線７Ｌ，７Ｒが配置されていない走行区間（以下、非トロリ線区間）ではパンタグラフ６Ｌ，６Ｒは格納される。
　図２は、鉱山におけるダンプトラックの走行経路を模式的に示す図である。ダンプトラックは、鉱山の積込場２０から放土場２１までの経路を往復走行する。走行経路の途中にはトロリ線区間２２が設けられる。トロリ線７Ｌ，７Ｒには地上給電設備２３から電力が供給される。積込場２０から放土場２１まで走行する際の積込状態においては、ダンプトラックはトロリ線７Ｌ，７Ｒから給電を受けて走行し、放土場２１から積込場２０まで走行する空荷状態においては、トロリ線７Ｌ，７Ｒからの給電を受けずバッテリ１の放電電力により走行する。そのため、積込場２０から放土場２１までの１往復の走行経路には、１つのトロリ線区間２２とその他の非トロリ線区間２４とが存在する。以降、非トロリ線区間２４の開始地点を往復走行１サイクルの起点として説明する。
　図３は、本実施例におけるダンプトラックに搭載された電気駆動システムの構成を示す図である。図３において、電気駆動システムは、バッテリ１と、バッテリコンバータ１３と、インバータ９と、走行用モータ２と、トロリボックス１０と、外部抵抗器１１と、車両制御装置１２とを備える。
　車両制御装置１２は、トロリ線７Ｌ，７Ｒから給電を受けているか否か表す信号（以下、トロリ信号）をトロリボックス１０から受信し、バッテリ１からバッテリ残量を受信し、バッテリコンバータ１３からバッテリ充放電電力測定値を受信し、アクセルペダル１４からアクセルペダル操作量を受信し、ブレーキペダル１５からブレーキペダル操作量を受信し、走行用モータ２または車速センサ１６から走行速度を受信し、積載量センサ１７から積載量を受信する。バッテリコンバータ１３は、車両制御装置１２からバッテリ充放電電力指令値を受信する。インバータ９は、車両制御装置１２からトルク指令値または走行速度指令値を受信する。車両制御装置１２は、運転席５に設けられた表示装置１８に各種情報を出力する。
　運転者の手動操作によりダンプトラックが制御される場合は、アクセルペダル操作量やブレーキペダル操作量に応じたトルク指令値が車両制御装置１２からインバータ９に送信される。ダンプトラックが自動走行を行う場合は、車両制御装置１２から走行速度指令値がインバータ９に送信される。
　非トロリ線区間２４においてバッテリ１の放電電力により走行する場合は、バッテリ１の放電電力をバッテリコンバータ１３を介してインバータ９に供給し、インバータ９で交流電力に変換して走行用モータ２に供給する。これにより、走行用モータ２によって駆動輪４Ｌ，４Ｒが駆動され、ダンプトラックが走行する。車両の制動時、すなわち走行用モータ２の回生時には、発生する回生電力をインバータ９で直流電力に変換してバッテリコンバータ１３に供給する。バッテリコンバータ１３は、回生電力を充電電力に変換してバッテリ１に供給し、バッテリ１を充電する。バッテリ１が満充電に近く充電ができない場合、外部抵抗器１１で走行用モータ２の回生電力を消費する。
　トロリ線区間２２においてトロリ線７Ｌ，７Ｒからの給電電力により走行する場合は、給電電力をパンタグラフ６Ｌ，６Ｒおよびトロリボックス１０を介してインバータ９に供給し、インバータ９で交流電力に変換して走行用モータ２に供給する。トロリボックス１０は、遮断器やフィルタ回路などで構成される。給電電力で走行用モータ２を駆動すると同時に、給電電力をバッテリコンバータ１３に供給する。バッテリコンバータ１３は、給電電力を充電電力に変換してバッテリ１に供給し、バッテリ１を充電する。
　車両制御装置１２は、バッテリ１の温度や劣化状態、寿命に基づいて規定されるバッテリ最大充放電電力以下になるように、かつ、トロリ線７Ｌ，７Ｒ、パンタグラフ６Ｌ，６Ｒ、およびトロリボックス１０の最大許容通過電力によって規定されるトロリ線給電電力上限値を上回らないように、バッテリ充放電電力指令値を算出する。バッテリコンバータ１３は、バッテリ充放電電力がバッテリ充放電電力指令値と一致するように動作する。
　バッテリ１の充電電力はバッテリ最大充電電力とトロリ線給電電力上限値により制限されるため、トロリ線区間２２の長さによっては、トロリ線区間２２の走行速度を低下させてトロリ線区間２２の走行時間を確保する必要がある。トロリ線区間２２の速度低下を抑制し、複数回の鉱山走行サイクルで徐々にバッテリ残量を増加させる動作が、搬送効率低下を抑制するためには望ましい。この動作を実現する、走行サイクルごとのトロリ線区間２２におけるバッテリ残量目標値の算出方法と、バッテリ残量目標値までトロリ線区間２２で充電するためのトロリ線区間２２の推奨走行速度の算出方法について後に詳述する。
　図３においては、車両制御装置１２はバッテリ１からバッテリ残量を受信しているが、バッテリ残量の取得先はバッテリ１でなくても良い。また、車両制御装置１２はトロリ線７Ｌ，７Ｒから給電を受けているか否かを表す信号であるトロリ信号をトロリボックス１０から受信しているが、トロリ信号の取得先はトロリボックス１０でなくても良い。車両制御装置１２はバッテリコンバータ１３からバッテリ充電電力を受信しているが、バッテリ充電電力の取得先はバッテリコンバータ１３でなくても良い。車両制御装置１２は走行用モータ２または車速センサ１６から走行速度を受信しているが、走行速度の取得先は走行用モータ２または車速センサ１６でなくても良い。車両制御装置１２は積載量センサ１７から積載量を受信しているが、積載量の取得先は積載量センサ１７でなくても良い。
　図４は、非トロリ線区間２４におけるバッテリ残量変動を示す図である。非トロリ線区間２４の走行において、走行用モータ２が力行動作をしている時はバッテリ残量は低下し、走行用モータ２が回生動作をしている時はバッテリ残量は上昇する。図４において、非トロリ線区間２４の開始地点のバッテリ残量を始点バッテリ残量（Wstart）、非トロリ線区間２４の終了地点のバッテリ残量を終点バッテリ残量（Wend）、非トロリ線区間２４におけるバッテリ残量の最大値をバッテリ残量最大値（Wmax）、非トロリ線区間２４におけるバッテリ残量の最小値をバッテリ残量最小値（Wmin）とする。バッテリ残量最大値（Wmax）と始点バッテリ残量（Wstart）の差分をバッテリ残量最大上昇量（Wup）とする。始点バッテリ残量（Wstart）とバッテリ残量最小値（Wmin）の差分をバッテリ残量最大降下量（Wdown）とする。始点バッテリ残量（Wstart）と終点バッテリ残量（Wend）の差分をバッテリ残量減少量（Wcycle）とする。バッテリ残量減少量（Wcycle）、バッテリ残量最大上昇量（Wup）、およびバッテリ残量最大降下量（Wdown）の３つを合わせてバッテリ残量変動量と称する。
　図５は、走行サイクルごとのバッテリ残量変動を示す図である。車両制御装置１２における、バッテリ残量目標値（Wref）の算出方法について図５を用いて説明する。図５では、バッテリ残量が低下した状態からバッテリ残量を上昇させていく場合（以降、バッテリ残量回復時と称する）のバッテリ残量推移を示している。車両制御装置１２は、過去の非トロリ線区間２４のバッテリ残量変動の記録値からバッテリ残量減少量（Wcycle）を算出する。ダンプトラックがトロリ線区間２２に進入したときのバッテリ残量（Wbat）にバッテリ残量減少量（Wcycle）とバッテリ残量追加量（Wstep）を加算した電力量をバッテリ残量目標値（Wref）として算出する。トロリ線区間２２に進入するたびにバッテリ残量目標値（Wref）が算出されるため、走行サイクルごとにバッテリ残量目標値（Wref）は異なる。また、バッテリ残量目標値（Wref）まで充電した場合の、次回の非トロリ線区間２４におけるバッテリ残量最大値（Wmax）とバッテリ残量最小値（Wmin）を予測し、バッテリ寿命に基づいて設定されるバッテリ残量上限値（Wref_hi）とバッテリ残量下限値（Wref_low）の範囲内に、バッテリ残量最大値（Wmax）とバッテリ残量最小値（Wmin）が収まるようにバッテリ残量目標値（Wref）を補正する。このバッテリ残量目標値（Wref）の算出手法により、バッテリ残量は図５に示すように、１サイクルごとにバッテリ残量追加量（Wstep）ずつ上昇し、かつ、バッテリ残量の変動がバッテリ残量上限値（Wref_hi）とバッテリ残量下限値（Wref_low）の範囲内に収まる。最終的に走行サイクル中のバッテリ残量最大値（Wmax）がバッテリ残量上限値（Wref_hi）と一致し、バッテリ残量変動は走行サイクルごとで一定となる（以降、バッテリ残量安定時と称する）。
　図６は、車両制御装置１２のバッテリ残量目標値算出に関わる処理を示すブロック図である。図６において、車両制御装置１２は、バッテリ残量変動記録部１２ａと、バッテリ残量目標増加幅算出部１２ｂと、バッテリ残量目標値算出部１２ｃと、推奨走行速度算出部１２ｄとを有する。
　バッテリ残量変動記録部１２ａは、トロリ信号およびバッテリ残量（Wbat）が入力される。バッテリ残量変動記録部１２ａは、過去の非トロリ線区間２４におけるバッテリ残量変動を記録し、トロリ線区間２２に進入するたびに、過去のバッテリ残量変動の記録値に基づいてバッテリ残量変動量（Wcycle，Wup，Wdown）を算出する。本実施例におけるバッテリ残量変動記録部１２ａは、バッテリ残量減少量（Wcycle）を算出するバッテリ残量減少量算出部を構成している。バッテリ残量変動記録部１２ａにおけるバッテリ残量変動量（Wcycle，Wup，Wdown）の算出方法について、図７および図８を用いて説明する。
　図７は、トロリ線区間２２の走行中にバッテリ残量変動記録部１２ａが繰り返し実行する処理のフローチャートである。
　バッテリ残量変動記録部１２ａ、まず、バッテリ残量（Wbat）を取得し（ステップＳ２００）、非トロリ線区間２４に進入したか否かを判定する（ステップＳ２０１）。ステップＳ２０１の判定結果がＮＯの場合は、当該フローを終了する。
　ステップＳ２０１の判定結果がＹＥＳの場合は、バッテリ残量（Wbat）を始点バッテリ残量（Wstart）として記録し、バッテリ残量最大値（Wmax）およびバッテリ残量最小値（Wmin）をバッテリ残量（Wbat）でそれぞれ初期化し（ステップＳ２０２）、当該フローを終了する。
　図８は、非トロリ線区間２４の走行中にバッテリ残量変動記録部１２ａが繰り返し実行する処理のフローチャートである。
　バッテリ残量変動記録部１２ａは、まず、バッテリ残量（Wbat）を取得し（ステップＳ２００）、バッテリ残量（Wbat）がバッテリ残量最小値（Wmin）より小さいか否かを判定する（ステップＳ２０１）。
　ステップＳ２０１の判定結果がＹＥＳの場合は、バッテリ残量最小値（Wmin）をバッテリ残量（Wbat）で更新し（ステップＳ２０３）、バッテリ残量（Wbat）がバッテリ残量最大値（Wmax）より大きいか否かを判定する（ステップＳ２０４）。
　ステップＳ２０４の判定結果がＮＯの場合は、ステップＳ２０６へ移行する。
　ステップＳ２０４の判定結果がＹＥＳの場合は、バッテリ残量最大値（Wmax）をバッテリ残量（Wbat）で更新し（ステップＳ２０５）、トロリ線区間２２に進入したか否かを判定する（ステップＳ２０６）。ステップＳ２０６の判定結果がＮＯの場合は、当該フローを終了する。
　ステップＳ２０６の判定結果がＹＥＳの場合は、バッテリ残量（Wbat）を終点バッテリ残量（Wend）として記録し、終点バッテリ残量（Wend）から始点バッテリ残量（Wstart）を引いてバッテリ残量減少量（Wcycle）を算出し、バッテリ残量最大値（Wmax）から始点バッテリ残量（Wstart）を引いてバッテリ残量最大上昇量（Wup）を算出し、始点バッテリ残量（Wstart）からバッテリ残量最小値（Wmin）を引いてバッテリ残量最大降下量（Wdown）を算出し（ステップＳ２０７）、当該フローを終了する。
　以上の処理により、トロリ線区間２２に進入した際に、バッテリ残量変動量（Wcycle，Wup，Wdown）が算出される。バッテリ残量変動量（Wcycle，Wup，Wdown）は、１走行サイクルのバッテリ残量変動から算出するか、過去の複数走行サイクルのバッテリ残量変動量（Wcycle，Wup，Wdown）にフィルタ処理（例えば移動平均処理）を行うことによって算出しても良い。また、複数サイクルのバッテリ残量変動量（Wcycle，Wup，Wdown）の保持とフィルタ処理による算出の際に、積載量によって保持値と算出値を補正しても良い。バッテリ残量変動量（Wcycle，Wup，Wdown）の積載量による補正について説明する。積載量によるバッテリ残量変動量（Wcycle，Wup，Wdown）の変化を積載量補正テーブルとして設定しておき、バッテリ残量変動量（Wcycle，Wup，Wdown）を保持する際は、積載量補正テーブルにより保持時の積載量から基準積載量のバッテリ残量変動量（Wcycle，Wup，Wdown）に換算した上で保持する。フィルタ処理による算出の際は、積載量補正テーブルにより基準積載量から算出時の積載量のバッテリ残量変動量（Wcycle，Wup，Wdown）に換算した上で算出する。積載量による補正により、積載量が走行サイクルごとに異なる場合でも、積載量変化のバッテリ残量変動量（Wcycle，Wup，Wdown）の算出結果に与える影響を低減できる。
　バッテリ残量変動量（Wcycle，Wup，Wdown）のうちバッテリ残量減少量（Wcycle）がバッテリ残量目標増加幅算出部１２ｂに入力される。バッテリ残量回復時は、バッテリ最大充電電力とロリ線給電電力上限値の制限から、トロリ線区間２２の速度を落として走行し、トロリ線区間２２における充電時間を確保する必要がある場合がある。このようなバッテリ残量回復時において許容できるトロリ線区間２２の最小平均走行速度（Vrecover）を設定し、トロリ線区間２２の許容平均速度低下率（Ｋ）を、数１式のように、バッテリ残量安定時のトロリ線区間２２の平均走行速度（Vstable）に対する最小平均走行速度（Vrecover）の比率として定義する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　バッテリ残量目標増加幅算出部１２ｂは、トロリ線区間２２の許容平均速度低下率（Ｋ）から、バッテリ残量安定時のトロリ線区間走行時間に対する、許容される最長のトロリ線区間走行時間の割合を計算し、トロリ線区間２２を平均走行速度（Vstable）で走行した場合のバッテリ残量増加量（＝バッテリ減少量（Wcycle））から、バッテリ残量追加量（Wstep）を定める。バッテリ残量追加量（Wstep）は、例えば数２式を用いて算出される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　数２式を数１式を用いて変形すると、数３式が得られる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　なお、バッテリ残量追加量（Wstep）はバッテリ残量目標増加幅算出部１２ｂにより算出せず、定数として設定しても良い。バッテリ残量追加量（Wstep）を定数とする場合、トロリ線区間２２を目標平均走行速度で走行した場合の走行時間を計算し、当該走行時間のバッテリ充電で増加するバッテリ残量からバッテリ残量減少量（Wcycle）を引いた値をバッテリ残量追加量（Wstep）として設定する。
　バッテリ残量目標値算出部１２ｃには、トロリ信号、バッテリ残量、バッテリ残量変動量、バッテリ残量目標増加幅、およびバッテリ残量上下限値が入力される。バッテリ残量目標値算出部１２ｃにおけるバッテリ残量目標値の算出方法について、図９を用いて説明する。
　図９は、非トロリ線区間２４の走行中にバッテリ残量目標値算出部１２ｃが繰り返し実行する処理のフローチャートである。
　バッテリ残量目標値算出部１２ｃは、まず、バッテリ残量（Wbat）、バッテリ残量変動量（Wcycle，Wup，Wdown）、バッテリ残量上限値（Wref_hi）、およびバッテリ残量下限値（Wref_low）を取得し（ステップＳ３００）、トロリ線区間２２に進入したか否かを判定する（ステップＳ３０１）。ステップＳ３０１の判定結果がＮＯの場合は、当該フローを終了する。
　ステップＳ３０１の判定結果がＹＥＳの場合は、バッテリ残量（Wbat）にバッテリ残量減少量（Wcycle）とバッテリ残量追加量（Wstep）を加算してバッテリ残量目標値（Wref）を算出し（ステップＳ３０２）、バッテリ残量目標値（Wref）まで充電した場合の、次回の非トロリ線区間２４におけるバッテリ残量最大値（Wmax）の予測値として、バッテリ残量目標値（Wref）とバッテリ残量最大上昇量（Wup）の合計を算出し、当該予測値がバッテリ残量上限値（Wref_hi）より大きいか否かを判定する（ステップＳ３０３）。
　ステップＳ３０３の判定結果がＹＥＳの場合は、バッテリ残量上限値（Wref_hi）からバッテリ残量最大上昇量（Wup）を引いた値をバッテリ残量目標値（Wref）に設定し（ステップＳ３０４）、バッテリ残量目標値（Wref）まで充電した場合の、次回の非トロリ線区間２４におけるバッテリ残量最小値（Wmin）の予測値として、バッテリ残量目標値（Wref）からバッテリ残量最大降下量（Wdown）を引いた値を算出し、当該予測値がバッテリ残量下限値（Wref_low）より小さいか否かを判定する（ステップＳ３０５）。ステップＳ３０５の判定結果がＮＯの場合は、当該フローを終了する。
　ステップＳ３０５の判定結果がＹＥＳの場合は、バッテリ残量上限値（Wref_hi）からバッテリ残量最大上昇量（Wup）を引いた値をバッテリ残量目標値（Wref）に設定し（ステップＳ３０６）、当該フローを終了する。
　以上の処理により、トロリ線区間２２に進入する際に、バッテリ残量減少量（Wcycle）とバッテリ残量追加量（Wstep）の合計の充電量が得られるバッテリ残量目標値（Wref）が算出され、次回の非トロリ線区間２４におけるバッテリ残量最大値（Wmax）およびバッテリ残量最小値（Wmin）の各予測値がバッテリ残量上限値（Wref_hi）とバッテリ残量下限値（Wref_low）の範囲内に収まるようにバッテリ残量目標値（Wref）が補正される。
　次に、トロリ線区間２２の走行終了時のバッテリ残量（Wbat）をバッテリ残量目標値（Wref）に一致させるための走行支援動作について説明する。
　図１０は、車両制御装置１２の走行動作支援に関わる処理を示すブロック図である。本実施例における車両制御装置１２は、走行支援動作として、トロリ線区間２２の走行終了時のバッテリ残量（Wbat）をバッテリ残量目標値（Wref）に一致させることができる、トロリ線区間２２の走行速度（以下、推奨走行速度）を算出し、運転者に対して表示する。
　図１０において、車両制御装置１２は、トロリ線区間長さを算出するトロリ線区間長さ算出部１２ｅと、トロリ線区間２２の推奨走行速度を算出する推奨走行速度算出部１２ｄとを有する。推奨走行速度算出部１２ｄは、トロリ線区間２２の走行終了時のバッテリ残量（Wbat）をバッテリ残量目標値（Wref）と一致させる走行動作を支援する走行動作支援部を構成している。
　トロリ線区間長さ算出部１２ｅは、トロリ信号および走行速度を入力とし、トロリ線区間２２の走行速度を積分してトロリ線区間長さを算出する。トロリ線区間長さは、過去の１走行サイクルの走行速度から算出しても良いし、過去の複数走行サイクルで算出されるトロリ線区間長さを保持しておき、それらにフィルタ処理（例えば移動平均処理）を行うことによって算出しても良い。また、トロリ線区間長さが既知の場合、トロリ線区間長さ算出部１２ｅにより算出せず、一定値として設定しても良い。また、トロリ線区間長さ算出部１２ｅは走行速度を入力とせず、車両の現在位置を入力としてトロリ線区間２２の移動距離をトロリ線区間長さとして算出しても良い。
　推奨走行速度算出部１２ｄには、トロリ信号、走行速度、バッテリ残量目標値（Wref）、バッテリ充電電力、およびバッテリ残量（Wbat）が入力される。推奨走行速度算出部１２ｄは、トロリ線区間２２の走行中に、バッテリ残量目標値（Wref）からバッテリ残量（Wbat）を引いて残り充電量を算出し、残り充電量をバッテリ充電電力で割って充電残り時間を算出し、トロリ線区間２２の走行速度を積分して走行済みトロリ線区間長さを算出し、トロリ線区間長さから走行済みトロリ線区間長さを引いて残りトロリ線区間長さを算出し、残りトロリ線長さを充電残り時間で割って推奨走行速度を算出する。推奨走行速度算出部１２ｄは、これらの処理をトロリ線区間２２の走行中に繰り返し実行し、推奨走行速度を更新する。
　なお、推奨走行速度算出部１２ｄは走行速度を入力とせず、現在位置を入力としてトロリ線区間２２の移動距離を走行済みトロリ線区間長さとして算出しても良い。また、推奨走行速度算出部１２ｄは、充電残り時間を算出する前にバッテリ充電電力にフィルタ処理（例えば移動平均処理）を行っても良い。推奨走行速度算出部１２ｄによって算出された推奨走行速度および充電残り時間は、トロリ信号、バッテリ残量目標値（Wref）、およびバッテリ残量（Wbat）とともに表示装置１８に入力される。
　図１１は、表示装置１８の表示画面の一例を示す図である。図１１において、表示装置１８の表示画面は、充電残り時間を表示するエリア１８ａ、推奨走行速度を表示するエリア１８ｂ、バッテリ残量目標値（Wref）を表示するエリア１８ｃ、バッテリ残量を表示するエリア１８ｄで構成される。その他、表示画面の構成要素として、車両の速度や電気駆動システムの動作状況を表示するエリアなどを追加しても良い。なお、トロリ線区間２２の走行終了時のバッテリ残量（Wbat）をバッテリ残量目標値（Wref）に一致させるという効果を達成するためには、推奨走行速度を表示するエリア１８ｂが少なくとも確保されていれば良い。
　（まとめ）
　本実施例では、走行用モータ２と、直流電力を交流電力に変換して走行用モータ２に供給するインバータ９と、バッテリ１と、バッテリ１の充放電電力を制御するバッテリコンバータ１３と、トロリ線７Ｌ，７Ｒから給電を受けるパンタグラフ６Ｌ，６Ｒと、トロリ線７Ｌ，７Ｒが配設された走行区間であるトロリ線区間２２では、トロリ線７Ｌ，７Ｒからバッテリ１および走行用モータ２に電力が供給されるようにバッテリコンバータ１３およびインバータ９を制御し、トロリ線７Ｌ，７Ｒが配設されていない走行区間である非トロリ線区間２４では、バッテリ１から走行用モータ２に電力が供給されるようにバッテリコンバータ１３およびインバータ９を制御する車両制御装置１２とを備えたダンプトラックにおいて、車両制御装置１２は、非トロリ線区間２４のバッテリ残量減少量（Wcycle）を算出するバッテリ残量減少量算出部１２ａと、バッテリ残量減少量（Wcycle）に所定のバッテリ残量追加量（Wstep）を加算してバッテリ残量目標増加幅（Wcycle＋Wstep）を算出するバッテリ残量目標増加幅算出部１２ｂと、トロリ線区間２２の走行開始時のバッテリ残量にバッテリ残量目標増加幅（Wcycle＋Wstep）を加算してバッテリ残量目標値（Wref）を算出するバッテリ残量目標値算出部１２ｃと、トロリ線区間２２の走行終了時のバッテリ残量（Wbat）をバッテリ残量目標値（Wref）と一致させる走行動作を支援する走行動作支援部１２ｄとを有する。
　以上のように構成した本実施例によれば、複数回の走行サイクルで徐々に（バッテリ残量追加量（Wstep）ずつ）バッテリ残量（Wbat）を増加させる走行動作を支援することにより、搬送効率の低下を抑制しつつバッテリ１の過放電を防止することが可能となる。
　また、本実施例におけるダンプトラックは、表示装置１８を備え、走行動作支援部１２ｄは、トロリ線区間２２の推奨走行速度を算出する推奨走行速度算出部１２ｄで構成され、推奨走行速度算出部１２ｄは、バッテリ残量目標値（Wref）とバッテリ残量（Wbat）との差分をバッテリ充電電力で割ってトロリ線区間２２における残り充電時間を算出し、トロリ線区間２２の残り走行距離を前記残り充電時間で割って前記推奨走行速度を算出し、前記推奨走行速度を表示装置１８に出力する。これにより、表示装置１８に表示された推奨走行速度に応じて運転者が操作を行うことで、トロリ線区間２２の走行終了時のバッテリ残量（Wbat）をバッテリ残量目標値（Wref）に一致させることが可能となる。
　また、本実施例におけるバッテリ残量減少量算出部１２ａは、非トロリ線区間２４のバッテリ残量変動を記録するバッテリ残量変動記録部１２ａで構成され、バッテリ残量変動記録部１２ａは、前記バッテリ残量変動の記録値を用いてバッテリ残量減少量（Wcycle）を算出する。これにより、過去の非トロリ線区間２４のバッテリ残量変動からバッテリ残量減少量（Wcycle）を算出することが可能となる。
　また、本実施例におけるバッテリ残量目標増加幅算出部１２ｂは、バッテリ残量追加量（Wstep）がゼロとなるバッテリ残量安定時のトロリ線区間２２の平均走行速度（Vstable）からバッテリ残量追加量（Wstep）がゼロより大きくなるバッテリ残量回復時のトロリ線区間２２の最小平均走行速度（Vrecover）を引いた差分を最小平均走行速度（Vrecover）で割った値に前記バッテリ残量減少量（Wcycle）を掛けてバッテリ残量追加量（Wstep）を算出する（数３式）。これにより、トロリ線区間２２の走行速度低下を許容範囲内に収めることが可能となる。
　また、本実施例におけるバッテリ残量目標値算出部１２ｃは、トロリ線区間２２でバッテリ残量目標値（Wref）までバッテリ１を充電させた後に非トロリ線区間２４を走行した場合のバッテリ残量最大値（Wmax）およびバッテリ残量最小値（Wmin）の予測値を算出し、バッテリ残量最大値（Wmax）の予測値がバッテリ寿命に基づいて設定されるバッテリ残量上限値（Wref_hi）を上回る場合に、バッテリ残量目標値（Wref）を減少側に補正し、バッテリ残量最小値（Wmin）の予測値がバッテリ寿命に基づいて設定されるバッテリ残量下限値（Wref_low）を下回る場合に、バッテリ残量目標値（Wref）を増加側に補正する。これにより、バッテリ残量の変動をバッテリ残量上限値（Wref_hi）とバッテリ残量下限値（Wref_low）の範囲内に収めることが可能となる。
　本発明の第２の実施例について、第１の実施例との相違点を中心に説明する。第１の実施例では、バッテリ残量変動の記録値を基に算出したバッテリ残量変動量（Wcycle，Wup，Wdown）を用いてバッテリ残量目標値（Wref）を算出する構成としたが、本実施例では、バッテリ残量変動の予測値を基に算出したバッテリ残量変動量（Wcycle，Wup，Wdown）を用いてバッテリ残量目標値（Wref）を算出する。
　図１２は、本実施例における車両制御装置１２のバッテリ残量目標値算出に関わる処理を示すブロック図である。図１２において、本実施例における車両制御装置１２は、第１の実施例におけるバッテリ残量変動記録部１２ａ（図６に示す）に代えて、バッテリ残量変動予測部１２ｆを有する。バッテリ残量変動予測部１２ｆは、トロリ信号、バッテリ残量、積載量、および走行路勾配情報に基づいてバッテリ残量変動量（Wcycle，Wup，Wdown）の予測値を算出する。本実施例におけるバッテリ残量変動予測部１２ｆは、バッテリ残量減少量（Wcycle）を算出するバッテリ残量減少量算出部を構成している。
　バッテリ残量変動予測部１２ｆには、積載量と走行路勾配情報とが更に入力される。バッテリ残量変動予測部１２ｆは、非トロリ線区間２４に進入した際に、積載量と走行路勾配情報から非トロリ線区間２４のバッテリ残量変動量（Wcycle，Wup，Wdown）の予測値を算出する。走行路勾配情報は既定値として事前に設定するか、過去の走行サイクルの勾配測定値の変動から算出しても良い。
　図１３は、バッテリ残量変動予測部１２ｆの処理を示すフローチャートである。
　バッテリ残量変動予測部１２ｆは、まず、非トロリ線区間２４をＮ個の区間に分割し、分割区間に１からＮまでの区間番号を付与する（ステップＳ４００）。
　ステップＳ４０１で、計算対象の分割区間（以下、計算対象分割区間）の区間番号を１に設定し、非トロリ線区間２４に進入した際のバッテリ残量（Wbat）を分割区間の退出時バッテリ残量（Wout_before）に設定する（ステップＳ４０１）。
　ステップＳ４０１に続き、計算対象分割区間の勾配情報より、計算対象分割区間の開始地点と終了地点の高低差（Hdiff）を計算する（ステップＳ４０２）。
　ステップＳ４０２に続き、高低差（Hdiff）に応じて消費されるエネルギ（以下、高低差消費エネルギ）（W1）を、車体重量と積載量の合計である総重量（Mtotal）と高低差（Hdiff）と重力加速度（g）との積により計算する（ステップＳ４０３）。
　ステップＳ４０３に続き、転がり抵抗（Fc）応じて消費されるエネルギ（以下、抵抗消費エネルギ）（W2）を計算する。総重量（Mtotal）と重力加速度（g）の積で求まる垂直抗力に、転がり抵抗係数（Rc）を掛けて転がり抵抗（Fc）を計算する。転がり抵抗係数（Rc）は垂直抗力に対する転がり抵抗（Fc）の比率であり、一定値を事前に設定する、または、積載量に対する転がり抵抗係数（Rc）の変化をテーブルとして保存しておき、テーブル参照により積載量に応じて変化する転がり抵抗係数（Rc）を使用する。転がり抵抗（Fc）と計算対象分割区間の長さ（L）を掛けることにより、抵抗消費エネルギ（W2）を計算する。高低差消費エネルギ（W1）と抵抗消費エネルギ（W2）の合計が計算対象分割区間の走行で消費されるエネルギである。
　ステップＳ４０４に続き、高低差消費エネルギ（W1）と抵抗消費エネルギ（W2）に、バッテリ１の充放電電力量をタイヤ駆動力に変換する際に発生する損失エネルギ（Wloss）を加算してバッテリ残量差分（Wdiff）を計算する（ステップＳ４０５）。損失エネルギ（Wloss）は、高低差消費エネルギ（W1）と抵抗消費エネルギ（W2）に一定比率を掛けて計算しても良いし、高低差消費エネルギ（W1）と抵抗消費エネルギ（W2）の合計に対する損失エネルギ（Wloss）の変化をテーブルとして保存しておき、当該テーブルを参照して損失エネルギ（Wloss）を計算しても良い。
　ステップＳ４０５に続き、前分割区間の退出時バッテリ残量（Wout_before）からバッテリ残量差分（Wdiff）を引いて計算対象分割区間の退出時バッテリ残量（Wout）を計算し保存する（ステップＳ４０６）。
　ステップＳ４０６に続き、計算対象区間番号がＮである（全ての分割区間の退出時バッテリ残量（Wout）を計算し終えた）か否かを判定する（ステップＳ４０７）。ステップＳ４０７の判定結果がＮＯの場合は、計算対象分割区間の区間番号に１を加算し、前分割区間の退出時バッテリ残量（Wout_before）を計算対象分割区間の退出時バッテリ残量（Wout）に設定し（ステップＳ４０８）、ステップＳ４０２に戻る。
　ステップＳ４０７の判定結果がＹＥＳの場合は、各分割区間の退出時バッテリ残量（Wout）の最大値をバッテリ残量最大上昇量（Wup）とし、最小値をバッテリ残量最大降下量（Wdown）とし、非トロリ線区間２４に進入した際のバッテリ残量（Wbat）からＮ番目の分割区間の退出時バッテリ残量（Wout）を引いてバッテリ残量減少量（Wcycle）を計算し（ステップＳ４０９）、当該フローを終了する。
　なお、非トロリ線区間２４のバッテリ残量変動の予測方法は、バッテリ残量変動量（Wcycle，Wup，Wdown）の予測値を算出できるものであれば、特に限定されない。例えば、車体力学モデルと電気駆動システムモデルに、積載量と走行路勾配情報を入力し、数値解析によりバッテリ残量変動量（Wcycle，Wup，Wdown）の予測値を算出してもよい。
　（まとめ）
　本実施例におけるバッテリ残量減少量算出部１２ｆは、非トロリ線区間２４のバッテリ残量変動を予測するバッテリ残量変動予測部１２ｆで構成され、バッテリ残量変動予測部１２ｆは、ダンプトラックの積載量と非トロリ線区間２４の勾配情報とを用いて非トロリ線区間２４のバッテリ残量変動の予測値（各分割区間の退出時バッテリ残量（Wout））を算出し、前記バッテリ残量変動の予測値を用いて非トロリ線区間２４のバッテリ残量減少量（Wcycle）を算出する。
　以上のように構成した本実施例においても、第１の実施例と同様の効果を達成することができる。また、ダンプトラックの積載量と非トロリ線区間２４の勾配情報とを用いて非トロリ線区間２４のバッテリ残量減少量（Wcycle）を算出することにより、バッテリ残量目標値（Wref）をより適切な値に設定することが可能となる。
　本発明の第３の実施例について、第１の実施例との相違点を中心に説明する。本実施例では、トロリ線区間２２の走行中にバッテリ充電電力を制御することにより、トロリ線区間２２の走行終了時のバッテリ残量（Wbat）をバッテリ残量目標値（Wref）に一致させる。
　図１４は、本実施例における車両制御装置１２のバッテリ充電電力制御に関わる処理を示すブロック図である。図１４において、車両制御装置１２は、トロリ線区間２２の走行時間を算出するトロリ線区間走行時間算出部１２ｇと、バッテリ充電電力指令値を算出するバッテリ充電電力指令値算出部１２ｈとを有する。
　トロリ線区間走行時間算出部１２ｇは、トロリ信号がＯＮの状態を継続した時間をトロリ線区間走行時間として算出する。トロリ線区間走行時間は、１走行サイクルのトロリ線区間走行時間から算出するか、過去の複数走行サイクルで算出されたトロリ線区間走行時間を保持しておき、それらにフィルタ処理（例えば移動平均処理）を行うことによって算出しても良い。また、トロリ線区間走行時間が既知の場合は、トロリ線区間走行時間算出部１２ｇを設けず、トロリ線区間走行時間を一定値に設定しても良い。
　バッテリ充電電力指令値算出部１２ｈは、トロリ線区間２２の走行中に、トロリ線区間走行時間からトロリ線区間２２に進入してからの経過時間を引いて残りトロリ線区間走行時間を算出し、バッテリ残量目標値からバッテリ残量を引いて残り充電量を算出し、残り充電量を残りトロリ線区間走行時間で割ってバッテリ充電電力指令値を算出し、バッテリ充電電力指令値をバッテリコンバータ１３に出力する。バッテリコンバータ１３は、バッテリ充電電力指令値と一致するようにバッテリ充電電力を制御する。
　（まとめ）
　本実施例における車両制御装置１２は、トロリ線区間２２の走行時間を算出するトロリ線区間走行時間算出部１２ｇと、前記走行時間からトロリ線区間２２に進入してからの経過時間を引いてトロリ線区間２２の残り走行時間を算出し、バッテリ残量目標値（Wref）からバッテリ残量（Wbat）を引いて残り充電量を算出し、前記残り充電量を前記残り走行時間で割ることでバッテリ充電電力指令値を算出し、前記バッテリ充電電力指令値をバッテリコンバータ１３に出力するバッテリ充電電力指令値算出部１２ｈとを有する。
　以上のように構成した本実施例においても、第１の実施例と同様の効果を達成することができる。また、バッテリ充電電力を最小限に抑えつつバッテリ残量目標値（Wref）まで充電することができるため、バッテリ１の劣化を抑制することが可能となる。
　本発明の第４の実施例について、第１の実施例との相違点を中心に説明する。第１の実施例ではトロリ線区間２２の推奨走行速度を算出し、運転者に対して表示する構成としたが、本実施例ではトロリ線区間２２の走行速度が推奨走行速度と一致するように走行用モータ２を駆動する。
　図１５は、車両制御装置１２の走行動作支援に関わる処理を示すブロック図である。図１５において、推奨走行速度算出部１２ｄは、推奨走行速度に応じた走行速度指令値をインバータ９に出力する。これにより、インバータ９は推奨走行速度と一致するように走行用モータ２を駆動し、ダンプトラックは推奨走行速度で走行する。本実施例における推奨走行速度算出部１２ｄは、第１の実施例と同様に、トロリ線区間２２の走行終了時のバッテリ残量（Wbat）をバッテリ残量目標値（Wref）と一致させる走行動作を支援する走行動作支援部を構成している。
　（まとめ）
　本実施例における走行動作支援部１２ｄは、トロリ線区間２２の推奨走行速度を算出する推奨走行速度算出部１２ｄで構成され、推奨走行速度算出部１２ｄは、バッテリ残量目標値（Wref）とバッテリ残量（Wbat）との差分をバッテリ充電電力で割ってトロリ線区間２２の残り充電時間を算出し、トロリ線区間２２の残り走行距離を前記残り充電時間で割って前記推奨走行速度を算出し、前記推奨走行速度に応じた走行速度指令値をインバータ９に出力する。
　以上のように構成した本実施例においても、第１の実施例と同様の効果が達成される。また、運転者の操作によらずトロリ線区間２２の走行速度を推奨走行速度に一致させることができるため、トロリ線区間２２の走行終了時のバッテリ残量（Wbat）をバッテリ残量目標値（Wref）に正確に一致させることが可能となる。
　１…バッテリ、２…走行用モータ、３Ｌ，３Ｒ…従動輪、４Ｌ，４Ｒ…駆動輪、５…運転席、６Ｌ，６Ｒ…パンタグラフ、７Ｌ，７Ｒ…トロリ線、８…荷台、９…インバータ、１０…トロリボックス、１１…外部抵抗器、１２…車両制御装置、１２ａ…バッテリ残量変動記録部（バッテリ残量減少量算出部）、１２ｂ…バッテリ残量目標増加幅算出部、１２ｃ…バッテリ残量目標値算出部、１２ｄ…推奨走行速度算出部（走行動作支援部）、１２ｅ…トロリ線区間長さ算出部、１２ｆ…バッテリ残量変動予測部（バッテリ残量減少量算出部）、１２ｇ…トロリ線区間走行時間算出部、１２ｈ…バッテリ充電電力指令値算出部、１３…バッテリコンバータ、１４…アクセルペダル、１５…ブレーキペダル、１６…車速センサ、１７…積載量センサ、１８…表示装置、１８ａ～１８ｄ…エリア、２０…積込場、２１…放土場、２２…トロリ線区間、２３…地上給電設備、２４…非トロリ線区間。

Claims (8)

  1. 　走行用モータと、
    　直流電力を交流電力に変換して前記走行用モータに供給するインバータと、
    　バッテリと、
    　前記バッテリの充放電電力を制御するバッテリコンバータと、
    　トロリ線から給電を受けるパンタグラフと、
    　前記トロリ線が配設された走行区間であるトロリ線区間では、前記トロリ線から前記バッテリおよび前記走行用モータに電力が供給されるように前記バッテリコンバータおよび前記インバータを制御し、前記トロリ線が配設されていない走行区間である非トロリ線区間では、前記バッテリから前記走行用モータに電力が供給されるように前記バッテリコンバータおよび前記インバータを制御する車両制御装置とを備えたダンプトラックにおいて、
    　前記車両制御装置は、
    　前記非トロリ線区間のバッテリ残量減少量を算出するバッテリ残量減少量算出部と、
    　前記バッテリ残量減少量に所定のバッテリ残量追加量を加算してバッテリ残量目標増加幅を算出するバッテリ残量目標増加幅算出部と、
    　前記トロリ線区間の走行開始時のバッテリ残量に前記バッテリ残量目標増加幅を加算してバッテリ残量目標値を算出するバッテリ残量目標値算出部と、
    　前記トロリ線区間の走行終了時のバッテリ残量を前記バッテリ残量目標値と一致させる走行動作を支援する走行動作支援部とを有する
    　ことを特徴とするダンプトラック。
  2. 　請求項１に記載のダンプトラックにおいて、
    　表示装置を備え、
    　前記走行動作支援部は、前記トロリ線区間の推奨走行速度を算出する推奨走行速度算出部で構成され、
    　前記推奨走行速度算出部は、
    　前記バッテリ残量目標値と前記バッテリ残量との差分をバッテリ充電電力で割って前記トロリ線区間における残り充電時間を算出し、
    　前記トロリ線区間の残り走行距離を前記残り充電時間で割って前記推奨走行速度を算出し、
    　前記推奨走行速度を前記表示装置に出力する
    　ことを特徴とするダンプトラック。
  3. 　請求項１に記載のダンプトラックにおいて、
    　前記走行動作支援部は、前記トロリ線区間の推奨走行速度を算出する推奨走行速度算出部で構成され、
    　前記推奨走行速度算出部は、
    　前記バッテリ残量目標値と前記バッテリ残量との差分をバッテリ充電電力で割って前記トロリ線区間の残り充電時間を算出し、
    　前記トロリ線区間の残り走行距離を前記残り充電時間で割って前記推奨走行速度を算出し、
    　前記推奨走行速度に応じた走行速度指令値を前記インバータに出力する
    　ことを特徴とするダンプトラック。
  4. 　請求項１に記載のダンプトラックにおいて、
    　前記バッテリ残量減少量算出部は、前記非トロリ線区間のバッテリ残量変動を記録するバッテリ残量変動記録部で構成され、
    　前記バッテリ残量変動記録部は、前記バッテリ残量変動の記録値を用いて前記バッテリ残量減少量を算出する
    　ことを特徴とするダンプトラック。
  5. 　請求項１に記載のダンプトラックにおいて、
    　前記バッテリ残量減少量算出部は、前記非トロリ線区間のバッテリ残量変動を予測するバッテリ残量変動予測部で構成され、
    　前記バッテリ残量変動予測部は、
    　前記ダンプトラックの積載量と前記非トロリ線区間の勾配情報とを用いて前記非トロリ線区間のバッテリ残量変動の予測値を算出し、
    　前記バッテリ残量変動の予測値を用いて前記非トロリ線区間のバッテリ残量減少量を算出する
    　ことを特徴とするダンプトラック。
  6. 　請求項１に記載のダンプトラックにおいて、
    　前記バッテリ残量目標増加幅算出部は、
    　前記バッテリ残量追加量がゼロとなるバッテリ残量安定時の前記トロリ線区間の平均走行速度から前記バッテリ残量追加量がゼロより大きくなるバッテリ残量回復時に許容される前記トロリ線区間の最小平均走行速度を引いた差分を前記最小平均走行速度で割った値に前記バッテリ残量減少量を掛けて前記バッテリ残量追加量を算出する
    　ことを特徴とするダンプトラック。
  7. 　請求項１に記載のダンプトラックにおいて、
    　前記バッテリ残量目標値算出部は、
    　前記トロリ線区間で前記バッテリ残量目標値まで前記バッテリを充電させた後に前記非トロリ線区間を走行した場合のバッテリ残量最大値およびバッテリ残量最小値の予測値を算出し、
    　前記バッテリ残量最大値の予測値がバッテリ寿命に基づいて設定されるバッテリ残量上限値を上回る場合に、前記バッテリ残量目標値を減少側に補正し、
    　前記バッテリ残量最小値の予測値がバッテリ寿命に基づいて設定されるバッテリ残量下限値を下回る場合に、前記バッテリ残量目標値を増加側に補正する
    　ことを特徴とするダンプトラック。
  8. 　請求項１に記載のダンプトラックにおいて、
    　前記車両制御装置は、
    　前記トロリ線区間の走行時間を算出するトロリ線区間走行時間算出部と、
    　前記走行時間から前記トロリ線区間に進入してからの経過時間を引いて前記トロリ線区間の残り走行時間を算出し、前記バッテリ残量目標値から前記バッテリ残量を引いて残り充電量を算出し、前記残り充電量を前記残り走行時間で割ることでバッテリ充電電力指令値を算出し、前記バッテリ充電電力指令値を前記バッテリコンバータに出力するバッテリ充電電力指令値算出部とを有する
    　ことを特徴とするダンプトラック。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013153659A1 (ja) 2012-04-12 2013-10-17 株式会社日立製作所 車両制御システム
US20150090554A1 (en) * 2013-09-27 2015-04-02 Siemens Industry, Inc. System and Method for All Electrical Operation of a Mining Haul Truck
JP2020115701A (ja) * 2019-01-17 2020-07-30 株式会社豊田自動織機 充電システム
JP2022100690A (ja) * 2020-12-24 2022-07-06 株式会社日立製作所 蓄電システム及び蓄電方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013153659A1 (ja) 2012-04-12 2013-10-17 株式会社日立製作所 車両制御システム
US20150090554A1 (en) * 2013-09-27 2015-04-02 Siemens Industry, Inc. System and Method for All Electrical Operation of a Mining Haul Truck
JP2020115701A (ja) * 2019-01-17 2020-07-30 株式会社豊田自動織機 充電システム
JP2022100690A (ja) * 2020-12-24 2022-07-06 株式会社日立製作所 蓄電システム及び蓄電方法

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