JP2024052227A

JP2024052227A - Electric vehicles

Info

Publication number: JP2024052227A
Application number: JP2022158804A
Authority: JP
Inventors: 直紀福田; 充弘門田; 篤北口; 貴照田中
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2022-09-30
Filing date: 2022-09-30
Publication date: 2024-04-11

Abstract

A sudden change in voltage when a driving motor finishes regeneration is suppressed.
[Solution] In an electric vehicle comprising a first DC line connected to a first generator, a traction motor which is a generator motor connected to the first DC line, a second DC line connected to the second generator, an auxiliary device powered from the second DC line, a DC/DC converter which outputs current from the first DC line to the second DC line, and a controller which controls the second generator so that the voltage of the second DC line matches a first voltage command value, when the traction motor starts regeneration, the controller uses the DC/DC converter to make the voltage of the second DC line higher than the first voltage command value to reduce the output of the second generator to 0, and when the traction motor starts powering, the controller uses the DC/DC converter to make the voltage of the second DC line lower than the first voltage command value to restore the output current of the second generator.
[Selected Figure] Figure 6

Description

本発明は、回生制動システムを備えたダンプトラック等の電動車両に関する。 The present invention relates to an electric vehicle, such as a dump truck, equipped with a regenerative braking system.

化石燃料の枯渇や地球環境問題の悪化を背景として、ハイブリッド自動車や電気自動車の普及が進んでいる。これらハイブリッド自動車や電気自動車の分野では、走行モータが接続される直流ラインと補機が接続される直流ラインとを、ＤＣ／ＤＣコンバータで接続するシステムが知られている（特許文献１）。 Hybrid and electric vehicles are becoming more and more popular against the backdrop of the depletion of fossil fuels and worsening global environmental problems. In the field of these hybrid and electric vehicles, a system is known in which a DC/DC converter is used to connect a DC line to which the traction motor is connected and a DC line to which auxiliary equipment is connected (Patent Document 1).

特開２０１０－７４９１３号公報JP 2010-74913 A

鉱山現場で稼働する搬送用ダンプトラックのような大型作業車両においても、エンジンで駆動される発電機の発電電力を利用して走行モータを駆動する電気駆動システムが用いられる場合がある。電気駆動システムを採用するダンプトラックでは、リタード（制動）時に走行モータが生み出す回生電力を補機に供給するシステム（以下、回生制動システム）を搭載することにより、省エネルギー化や燃料消費量の低減が図られる。回生制動システムにおいても、特許文献１に記載された技術と同じく、走行モータ用インバータが接続される主機直流ラインの電圧を、補機が接続される補機直流ラインの電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータを適用することができる。 Even in large work vehicles such as transport dump trucks that operate at mining sites, electric drive systems that use the generated power of a generator driven by an engine to drive the traveling motor may be used. Dump trucks that employ electric drive systems are equipped with a system (hereinafter referred to as a regenerative braking system) that supplies the regenerative power generated by the traveling motor during retarding (braking) to the auxiliary equipment, thereby saving energy and reducing fuel consumption. As with the technology described in Patent Document 1, in regenerative braking systems, a DC/DC converter can be applied that converts the voltage of the main DC line to which the traveling motor inverter is connected to the voltage of the auxiliary DC line to which the auxiliary equipment is connected.

このような回生制動システムにおいては、走行モータが回生電力を生み出す期間（以下、回生期間）に、ＤＣ／ＤＣコンバータから補機に電力が供給される。その他の期間においては、エンジンで駆動される補機発電機から補機に電力が供給される。回生制動システムによって大きな省エネルギー効果を得るためには、回生期間において、補機発電機の出力を０にし、ＤＣ／ＤＣコンバータから補機の全消費電力を供給することが望ましい。従って、回生期間の開始又は終了時に補機の電源を切り換える必要がある。 In such a regenerative braking system, during the period when the traction motor is generating regenerative power (hereinafter referred to as the regeneration period), power is supplied to the auxiliary equipment from the DC/DC converter. During other periods, power is supplied to the auxiliary equipment from an auxiliary generator driven by the engine. To achieve significant energy savings using a regenerative braking system, it is desirable to set the output of the auxiliary generator to zero during the regeneration period and supply all power consumed by the auxiliary equipment from the DC/DC converter. Therefore, it is necessary to switch the power supply for the auxiliary equipment at the start or end of the regeneration period.

ところが、補機発電機の応答がＤＣ／ＤＣコンバータの出力の切り換えに比べて遅いため、回生期間の開始又は終了の直後、電源切り換えに伴って補機直流ラインの電圧（以下、補機直流電圧）が急激に変動し、補機の動作に影響を及ぼす可能性がある。特に回生期間の終了直後においては、補機発電機の出力が０から立ち上がるため、補機直流電圧が急激に低下し得る。この補機直流電圧の低下をコンデンサの容量で許容値以内に抑えようとすると、コンデンサが大型化し、ひいては回生駆動システムが大型化してしまう。 However, because the response of the auxiliary generator is slower than the switching of the DC/DC converter output, immediately after the start or end of the regeneration period, the voltage of the auxiliary DC line (hereinafter referred to as the auxiliary DC voltage) may fluctuate suddenly due to the power supply switching, which may affect the operation of the auxiliary. In particular, immediately after the end of the regeneration period, the output of the auxiliary generator rises from zero, so the auxiliary DC voltage may drop suddenly. If an attempt is made to suppress this drop in the auxiliary DC voltage within the allowable value by using the capacity of the capacitor, the capacitor will have to be large, which will in turn result in a large regenerative drive system.

本発明の目的は、走行モータの回生電力を補機に供給して省エネルギー化を実現すると共に、走行モータの回生の開始時又は終了時における補機直流電圧の急激な変動を抑制することができる電動車両を提供することにある。 The object of the present invention is to provide an electric vehicle that can save energy by supplying regenerative power from the driving motor to the auxiliary equipment, and can suppress abrupt fluctuations in the auxiliary equipment DC voltage when the driving motor starts or ends regeneration.

上記目的を達成するために、本発明は、原動機と、前記原動機で駆動される第１発電機及び第２発電機と、前記第１発電機の交流出力を直流に変換する第１整流回路と、前記第１整流回路の出力端子に接続された第１直流ラインと、前記第１直流ラインに接続されたインバータと、前記インバータに接続され、電動機及び発電機を兼ねる走行モータと、前記第２発電機の交流出力を直流に変換する第２整流回路と、前記第２整流回路の出力端子に接続された第２直流ラインと、前記第２直流ラインの電圧を検出する電圧計と、前記第２直流ラインからの給電により駆動される補機装置と、前記第１直流ラインから前記第２直流ラインに電流を出力するＤＣ／ＤＣコンバータと、前記第２発電機及び前記ＤＣ／ＤＣコンバータを制御し、前記電圧計で検出される前記第２直流ラインの電圧が前記補機装置の消費電力に応じた第１電圧指令値に一致するように前記第２発電機を制御する機能を有するコントローラとを備えた電動車両において、前記コントローラは、前記走行モータが発電機としての動作を開始したときに、前記第２発電機を前記第２直流ラインの目標電圧を前記第１電圧指令値に維持するように制御し、前記目標電圧に前記第１電圧指令値より高く設定された第２電圧指令値を設定し、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを前記電圧計で検出される前記第２直流ラインの電圧を前記第２電圧指令値に上昇させて、前記第２発電機の出力電流を最小０まで減少させるように制御し、前記走行モータが発電機としての動作を完了したときに、前記第２発電機を前記目標電圧を前記第１電圧指令値に維持するように制御し、前記目標電圧に前記第１電圧指令値より低く設定された第３電圧指令値を設定し、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを前記電圧計で検出される前記第２直流ラインの電圧を前記第３電圧指令値に降下させて、前記第２発電機の出力電流を増加させるように制御する電動車両を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention provides a controller having a function of controlling the second generator and the second generator, the controller having a function of controlling the second generator and the second generator so that the voltage of the second DC line detected by the voltmeter coincides with a first voltage command value corresponding to the power consumption of the auxiliary device. In an electric vehicle having a motor and a controller, when the traveling motor starts to operate as a generator, the controller controls the second generator to maintain the target voltage of the second DC line at the first voltage command value, sets the target voltage to a second voltage command value set higher than the first voltage command value, controls the DC/DC converter to increase the voltage of the second DC line detected by the voltmeter to the second voltage command value and reduce the output current of the second generator to a minimum of 0, and when the traveling motor completes its operation as a generator, controls the second generator to maintain the target voltage at the first voltage command value, sets the target voltage to a third voltage command value set lower than the first voltage command value, and controls the DC/DC converter to decrease the voltage of the second DC line detected by the voltmeter to the third voltage command value and increase the output current of the second generator.

本発明によれば、走行モータの回生電力を補機に供給して省エネルギー化を実現すると共に、走行モータの回生の開始時又は終了時における補機直流電圧の急激な変動を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to realize energy savings by supplying regenerative power from the driving motor to the auxiliary equipment, and to suppress sudden fluctuations in the auxiliary equipment DC voltage when the driving motor starts or ends regeneration.

本発明に係る電動車両の一例であるダンプトラックの側面図FIG. 1 is a side view of a dump truck that is an example of an electric vehicle according to the present invention. 図１に示したダンプトラックに備わった電気駆動システムの一例のハードウェア構成図FIG. 2 is a hardware configuration diagram of an example of an electric drive system provided in the dump truck shown in FIG. 1. 図１に示したダンプトラックに備わったＤＣ／ＤＣコンバータの模式的な回路図FIG. 2 is a schematic circuit diagram of a DC/DC converter provided in the dump truck shown in FIG. 1. 図３に示したＤＣ／ＤＣコンバータの動作波形の一例を示す図FIG. 4 is a diagram showing an example of an operating waveform of the DC/DC converter shown in FIG. 3 . 図１に示したダンプトラックに備わったコントローラのブロック図Block diagram of a controller provided in the dump truck shown in FIG. 図５に示したコントローラにより制御される電気駆動システムの動作タイミングチャートOperation timing chart of the electric drive system controlled by the controller shown in FIG. 図５に示したコントローラによる電気駆動システムの制御手順の一例を表すフローチャートA flowchart showing an example of a control procedure for an electric drive system by the controller shown in FIG.

以下に図面を用いて本発明の実施形態を説明する。なお、各図において同一要素については同一の符号を記し、重複する説明は省略する。本発明の構成は以下の実施形態で説明する構成に限定されず、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で種々の設計変更可能である。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings. Note that the same elements in each drawing are denoted with the same reference numerals, and duplicate explanations will be omitted. The configuration of the present invention is not limited to the configuration described in the following embodiment, and various design changes are possible without departing from the technical concept of the present invention.

（１）電動車両
図１は本発明に係る電動車両の一例であるダンプトラックの側面図である。図１に示したダンプトラックは、フレーム１、前輪２、後輪３、キャブ４、ボディ５、ホイストシリンダ６、グリッドボックス７、コントロールキャビネット８、燃料タンク９、走行モータ１０等を備えている。 (1) Electric Vehicle Fig. 1 is a side view of a dump truck, which is an example of an electric vehicle according to the present invention. The dump truck shown in Fig. 1 includes a frame 1, front wheels 2, rear wheels 3, a cab 4, a body 5, a hoist cylinder 6, a grid box 7, a control cabinet 8, a fuel tank 9, a traveling motor 10, etc.

このダンプトラックにおいて、フレーム１上に土砂等を積載するためのボディ５が搭載され、フレーム１とボディ５とがホイストシリンダ６によって連結されている。フレーム１にはまた、機構部品（不図示）を介して前輪２、後輪３、燃料タンク９等が取り付けられている。後輪３の回転軸部には、後輪３を駆動するための走行モータ１０と、後輪３の回転数を調整する減速機（不図示）が収められている。フレーム１にはさらに、オペレータが歩行可能なデッキが取り付けられている。デッキには、ダンプトラックの操作を行うためにオペレータが搭乗するためのキャブ４、各種電力機器が収納されたコントロールキャビネット８、余剰エネルギーを熱として放散するための複数のグリッドボックス７が搭載されている。 In this dump truck, a body 5 for loading soil and sand etc. is mounted on a frame 1, and the frame 1 and body 5 are connected by a hoist cylinder 6. Front wheels 2, rear wheels 3, a fuel tank 9, etc. are also attached to the frame 1 via mechanical parts (not shown). A travel motor 10 for driving the rear wheels 3 and a reduction gear (not shown) for adjusting the rotation speed of the rear wheels 3 are housed in the rotating shaft of the rear wheels 3. A deck on which an operator can walk is also attached to the frame 1. The deck is equipped with a cab 4 on which the operator boards to operate the dump truck, a control cabinet 8 that houses various power equipment, and multiple grid boxes 7 for dissipating excess energy as heat.

図示していないが、キャブ４内には、アクセルペダル、ブレーキペダル、ホイストペダル、ハンドル等の操作装置が設置されている。オペレータは、アクセルペダル、ブレーキペダルを操作し、それらペダルの踏み込み量によりダンプトラックの加速力、制動力を調整する。また、オペレータはハンドルにより操舵し、ホイストレバーによりダンプ操作する。 Although not shown, operating devices such as an accelerator pedal, brake pedal, hoist pedal, and steering wheel are installed inside the cab 4. The operator operates the accelerator pedal and brake pedal, and adjusts the acceleration and braking force of the dump truck depending on the amount of depression of these pedals. The operator also steers with the steering wheel and operates the dump truck with the hoist lever.

グリッドボックス７には、後述する電力消費装置１５（図２）の抵抗が収納されている。図１において前輪２で隠れた部分には、原動機１１（図２）、主機発電機１２（図２）、補機発電機４１（図２）、メインポンプ（不図示）等が配置されている。主機発電機１２は、主として走行モータ１０を駆動するための電力源である。補機発電機４１（図２）は、主として補機装置４４（図２）を駆動するための電力源である。メインポンプ（不図示）は、車載された油圧機器を駆動するための油圧源である。 The grid box 7 houses the resistor of the power consumption device 15 (Figure 2), which will be described later. In the area hidden by the front wheels 2 in Figure 1, the prime mover 11 (Figure 2), main engine generator 12 (Figure 2), auxiliary generator 41 (Figure 2), main pump (not shown), etc. are arranged. The main engine generator 12 is a power source that mainly drives the travel motor 10. The auxiliary generator 41 (Figure 2) is a power source that mainly drives the auxiliary device 44 (Figure 2). The main pump (not shown) is a hydraulic source that drives hydraulic equipment mounted on the vehicle.

（２）電気駆動システム
図２は図１に示したダンプトラックに備わった電気駆動システムの一例のハードウェア構成図である。ダンプトラックの電気駆動システムは、原動機１１と、主機駆動系と、補機駆動系と、主機駆動系及び補機駆動系を接続するＤＣ／ＤＣコンバータ２１と、主機駆動系、補機駆動系及びＤＣ／ＤＣコンバータ２１を制御するコントローラ５０とを備えている。主機駆動系は、主機発電機（第１発電機）１２、インバータ１３、主機整流回路（第１整流回路）１４、電力消費装置１５、主機直流ライン（第１直流ライン）１６等を含む。補機駆動系は、補機発電機（第２発電機）４１、補機整流回路（第２整流回路）４２、補機直流ライン（第２直流ライン）４３等を含む。 (2) Electric drive system Fig. 2 is a hardware configuration diagram of an example of an electric drive system provided in the dump truck shown in Fig. 1. The electric drive system of the dump truck includes a prime mover 11, a main engine drive system, an auxiliary drive system, a DC/DC converter 21 that connects the main engine drive system and the auxiliary drive system, and a controller 50 that controls the main engine drive system, the auxiliary drive system, and the DC/DC converter 21. The main engine drive system includes a main engine generator (first generator) 12, an inverter 13, a main engine rectifier circuit (first rectifier circuit) 14, a power consumption device 15, a main engine DC line (first DC line) 16, etc. The auxiliary drive system includes an auxiliary engine generator (second generator) 41, an auxiliary engine rectifier circuit (second rectifier circuit) 42, an auxiliary engine DC line (second DC line) 43, etc.

主機発電機１２及び補機発電機４１は、原動機１１の出力軸に駆動軸が接続され、原動機１１によって駆動される。本実施形態において、原動機１１はエンジン（内燃機関）であるが、電動機が原動機として用いられる場合もある。 The main generator 12 and the auxiliary generator 41 have drive shafts connected to the output shaft of the prime mover 11 and are driven by the prime mover 11. In this embodiment, the prime mover 11 is an engine (internal combustion engine), but an electric motor may also be used as the prime mover.

主機発電機１２の出力端子は、主機整流回路１４の交流入力端子に接続されている。主機整流回路１４の直流出力端子は、主機直流ライン１６に接続されている。主機直流ライン１６に発生する直流電圧である主機直流電圧Ｖｉは、電圧計１７によって検出される。主機直流ライン１６は、走行モータ用のインバータ１３の直流入力端子に接続されている。インバータ１３の交流出力端子は、走行モータ１０に接続されている。 The output terminal of the main engine generator 12 is connected to the AC input terminal of the main engine rectifier circuit 14. The DC output terminal of the main engine rectifier circuit 14 is connected to the main engine DC line 16. The main engine DC voltage Vi, which is the DC voltage generated in the main engine DC line 16, is detected by a voltmeter 17. The main engine DC line 16 is connected to the DC input terminal of the inverter 13 for the travel motor. The AC output terminal of the inverter 13 is connected to the travel motor 10.

走行モータ１０は、インバータ１３を介して主機直流ライン１６から供給される電力で駆動され、後輪３（図１）を駆動してダンプトラックを前進又は後進させる。走行モータ１０は、発電機と電動機を兼ねる発電電動機である。走行モータ１０の交流出力端子は、インバータ１３の交流入力端子に接続され、回生動作時の走行モータ１０の交流出力がインバータ１３を介して主機直流ライン１６に入力される。 The traveling motor 10 is driven by power supplied from the main DC line 16 via the inverter 13, and drives the rear wheels 3 (Figure 1) to move the dump truck forward or backward. The traveling motor 10 is a generator motor that functions as both a generator and an electric motor. The AC output terminal of the traveling motor 10 is connected to the AC input terminal of the inverter 13, and the AC output of the traveling motor 10 during regenerative operation is input to the main DC line 16 via the inverter 13.

主機直流ライン１６には、インバータ１３の他に、電力消費装置１５が接続されている。電力消費装置１５には、スイッチング素子、ダイオード及び抵抗が備わっている。図２では図示していないが、主機直流ライン１６には、平滑コンデンサ及びその放電抵抗、バリスタやアレスタといったサージプロテクタが接続されていてもよい。また、主機直流ライン１６には、ヒューズ、リレー、遮断器が備わっていてもよい。 In addition to the inverter 13, a power consumption device 15 is connected to the main DC line 16. The power consumption device 15 is equipped with a switching element, a diode, and a resistor. Although not shown in FIG. 2, a smoothing capacitor and its discharge resistor, and a surge protector such as a varistor or an arrester may be connected to the main DC line 16. The main DC line 16 may also be equipped with a fuse, a relay, and a circuit breaker.

補機発電機４１の出力端子は、補機整流回路４２の交流入力端子に接続されている。以降の説明の便宜上、補機整流回路４２によって整流された後の補機発電機４１の出力電流をＩＧと定義し、出力電流ＩＧと表記する。補機整流回路４２の直流出力端子は、補機直流ライン４３に接続されている。補機直流ライン４３に発生する直流電圧である補機直流電圧Ｖｏは、電圧計４５により検出される。補機直流ライン４３には、補機装置４４が接続される。 The output terminal of the auxiliary generator 41 is connected to the AC input terminal of the auxiliary rectifier circuit 42. For the convenience of the following explanation, the output current of the auxiliary generator 41 after being rectified by the auxiliary rectifier circuit 42 is defined as IG and expressed as output current IG. The DC output terminal of the auxiliary rectifier circuit 42 is connected to the auxiliary DC line 43. The auxiliary DC voltage Vo, which is the DC voltage generated in the auxiliary DC line 43, is detected by a voltmeter 45. The auxiliary device 44 is connected to the auxiliary DC line 43.

補機装置４４は、例えば、エアコン用のインバータ及びコンプレッサモータシステム、冷却システム用のインバータ及びブロアモータシステム等といった機器である。図２においては、これらの機器を１つの等価インピーダンスにまとめ、総称して補機装置４４として表示してある。補機装置４４の合計消費電力（以下、補機消費電力）は可変であり、ダンプトラックの走行状態によって変化する。補機装置４４のインピーダンスも変化する。図２には図示していないが、補機直流ライン４３には、平滑コンデンサ及びその放電抵抗、バリスタやアレスタといったサージプロテクタが接続されていてもよい。また、補機直流ライン４３には、ヒューズ、リレー、遮断器が備わっていてもよい。 The auxiliary equipment 44 is, for example, an inverter and compressor motor system for an air conditioner, an inverter and blower motor system for a cooling system, etc. In FIG. 2, these devices are grouped into one equivalent impedance and collectively shown as the auxiliary equipment 44. The total power consumption of the auxiliary equipment 44 (hereinafter, auxiliary power consumption) is variable and changes depending on the driving state of the dump truck. The impedance of the auxiliary equipment 44 also changes. Although not shown in FIG. 2, a smoothing capacitor and its discharge resistor, and a surge protector such as a varistor or arrester may be connected to the auxiliary DC line 43. In addition, the auxiliary DC line 43 may be equipped with a fuse, a relay, and a circuit breaker.

なお、図２においては、インバータ１３及び電力消費装置１５のスイッチング素子としてＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）を用いる構成を想定し、ＩＧＢＴの回路記号を表示した。しかし、ＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor）、バイポーラトランジスタ、サイリスタ等、他種の素子を、インバータ１３及び電力消費装置１５に用いてもよい。また、主機整流回路１４や補機整流回路４２として、スイッチング素子を用いたＡＣ／ＤＣコンバータを利用してもよい。主機発電機１２及び補機発電機４１はいずれも巻線励磁型の同期発電機であり、アクチュエータである励磁装置をそれぞれ内蔵している。しかし、整流回路としてＡＣ／ＤＣコンバータを利用する場合には、永久磁石同期発電機等、他種の発電機を主機発電機１２及び補機発電機４１に適用することができる。 2, a configuration is assumed in which IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors) are used as switching elements for the inverter 13 and the power consumption device 15, and the circuit symbol for an IGBT is shown. However, other types of elements, such as MOSFETs (Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistors), bipolar transistors, and thyristors, may be used for the inverter 13 and the power consumption device 15. In addition, an AC/DC converter using switching elements may be used as the main rectifier circuit 14 and the auxiliary rectifier circuit 42. Both the main generator 12 and the auxiliary generator 41 are winding excitation type synchronous generators, and each has an excitation device built in as an actuator. However, when an AC/DC converter is used as the rectifier circuit, other types of generators, such as a permanent magnet synchronous generator, may be used for the main generator 12 and the auxiliary generator 41.

ＤＣ／ＤＣコンバータ２１は、主機直流ライン１６及び補機直流ライン４３を接続し、主機直流電圧Ｖｉを補機直流電圧Ｖｏに変換して、主機直流ライン１６から補機直流ライン４３に電力（例えば電流）を出力する。ＤＣ／ＤＣコンバータ２１の出力電流ＩＤは、電流計２９によって検出される。ＤＣ／ＤＣコンバータ２１の詳細な回路構成や動作については後述する。 The DC/DC converter 21 connects the main DC line 16 and the auxiliary DC line 43, converts the main DC voltage Vi to the auxiliary DC voltage Vo, and outputs power (e.g., current) from the main DC line 16 to the auxiliary DC line 43. The output current ID of the DC/DC converter 21 is detected by an ammeter 29. The detailed circuit configuration and operation of the DC/DC converter 21 will be described later.

以上の通り、図２に示した電気駆動システムにおいては、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１及び補機発電機４１が補機装置４４の電源となる。補機発電機４１及びＤＣ／ＤＣコンバータ２１の出力する電力が補機直流ライン４３を介して補機装置４４に供給され、補機直流ライン４３からの給電により補機装置４４が駆動される。 As described above, in the electric drive system shown in FIG. 2, the DC/DC converter 21 and the auxiliary generator 41 serve as the power source for the auxiliary device 44. The power output from the auxiliary generator 41 and the DC/DC converter 21 is supplied to the auxiliary device 44 via the auxiliary DC line 43, and the auxiliary device 44 is driven by the power supply from the auxiliary DC line 43.

コントローラ５０は、原動機１１、主機発電機１２、補機発電機４１、インバータ１３、電力消費装置１５、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１等を制御する車載コンピュータである。コントローラ５０には、電圧計１７で検出された主機直流電圧Ｖｉ、電圧計４５で検出された補機直流電圧Ｖｏの他、車両情報信号ＳＶが入力される。車両情報信号ＳＶは、アクセルペダル、ブレーキペダル、ホイストペダル、及びハンドル等の操作装置の操作量、ダンプトラックの車体速度、補機消費電力等の複数のアナログ又はデジタルの信号の総称である。操作装置の操作量は、ポテンショメータや角度計等のセンサで検出でき、補機消費電力は電力計等のセンサで検出できる。また、インバータ１３の交流出力電流、走行モータ１０の回転速度等が、車両情報信号ＳＶとしてコントローラ５０に入力されるようにしてもよい。コントローラ５０は、これら入力信号に基づき、原動機１１、主機発電機１２、補機発電機４１、インバータ１３、電力消費装置１５、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１等に制御信号を出力し、電気駆動システム内のエネルギーフローを制御する。 The controller 50 is an on-board computer that controls the prime mover 11, the main engine generator 12, the auxiliary engine generator 41, the inverter 13, the power consumption device 15, the DC/DC converter 21, etc. The controller 50 receives the main engine DC voltage Vi detected by the voltmeter 17, the auxiliary engine DC voltage Vo detected by the voltmeter 45, and the vehicle information signal SV. The vehicle information signal SV is a general term for multiple analog or digital signals such as the operation amount of the operation device such as the accelerator pedal, the brake pedal, the hoist pedal, and the steering wheel, the vehicle speed of the dump truck, and the auxiliary engine power consumption. The operation amount of the operation device can be detected by a sensor such as a potentiometer or an angle meter, and the auxiliary engine power consumption can be detected by a sensor such as a wattmeter. In addition, the AC output current of the inverter 13, the rotation speed of the travel motor 10, etc. may be input to the controller 50 as the vehicle information signal SV. Based on these input signals, the controller 50 outputs control signals to the prime mover 11, main generator 12, auxiliary generator 41, inverter 13, power consumption device 15, DC/DC converter 21, etc., to control the energy flow within the electric drive system.

本実施形態においては、補機発電機４１及びＤＣ／ＤＣコンバータ２１の制御に特徴がある。補機発電機４１（主機発電機１２も同様）に対する制御信号は、例えば励磁電流の指令値であり、主機発電機１２及び補機発電機４１に内蔵された励磁装置が指令値に従って励磁電流を制御し、これにより補機発電機４１（主機発電機１２）の出力が制御される。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１に対する制御信号は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１の操作量（後述するデューティ比ｄＤ）である。 This embodiment is characterized by the control of the auxiliary generator 41 and the DC/DC converter 21. The control signal for the auxiliary generator 41 (as well as the main generator 12) is, for example, a command value for the excitation current, and the excitation devices built into the main generator 12 and the auxiliary generator 41 control the excitation current according to the command value, thereby controlling the output of the auxiliary generator 41 (main generator 12). In addition, the control signal for the DC/DC converter 21 is the operation amount of the DC/DC converter 21 (duty ratio dD, described later).

（３）電気駆動システムのエネルギーフロー
－アクセスペダル操作時－
まず、アクセスペダル操作時（加速時）における電気駆動システムのエネルギーフローについて説明する。 (3) Energy flow in electric drive system – when operating the access pedal –
First, the energy flow in the electric drive system when the access pedal is operated (when accelerating) will be described.

原動機１１の稼動中、原動機１１によって主機発電機１２及び補機発電機４１が駆動される。主機発電機１２は、コントローラ５０により電圧計１７の検出信号及び予め設定された電圧指令値に応じて制御され、所定値の交流電圧を出力する。主機発電機１２から出力される交流電圧は、主機整流回路１４により主機直流電圧Ｖｉに変換され、主機直流ライン１６を介してインバータ１３に入力される。このように、アクセスペダル操作時において、主機直流電圧Ｖｉは、主機発電機１２によって制御される。 When the prime mover 11 is operating, the prime mover 11 drives the main engine generator 12 and the auxiliary engine generator 41. The main engine generator 12 is controlled by the controller 50 in accordance with the detection signal of the voltmeter 17 and a preset voltage command value, and outputs a predetermined AC voltage. The AC voltage output from the main engine generator 12 is converted to a main engine DC voltage Vi by the main engine rectifier circuit 14 and input to the inverter 13 via the main engine DC line 16. In this way, when the access pedal is operated, the main engine DC voltage Vi is controlled by the main engine generator 12.

オペレータがアクセルペダルを踏み込むと、コントローラ５０によりアクセスペダルの操作量に応じてインバータ１３が制御され、インバータ１３を介して走行モータ１０に交流電力が供給される。これにより走行モータ１０が電動機として駆動され、走行モータ１０により後輪３が駆動されてダンプトラックが加速する。 When the operator depresses the accelerator pedal, the controller 50 controls the inverter 13 according to the amount of accelerator pedal operation, and AC power is supplied to the travel motor 10 via the inverter 13. This causes the travel motor 10 to function as an electric motor, which drives the rear wheels 3 and accelerates the dump truck.

一方、補機発電機４１は、コントローラ５０により補機直流電圧Ｖｏ及び補機消費電力（車両情報信号ＳＶ）に応じて制御され、補機直流電圧Ｖｏが目標電圧Ｖｏ’に一致するように、補機消費電力に応じて交流電流を出力する。補機発電機４１から出力される交流電流は、補機整流回路４２により直流に変換され、補機直流ライン４３を介して補機装置４４に入力される。 On the other hand, the auxiliary generator 41 is controlled by the controller 50 according to the auxiliary DC voltage Vo and the auxiliary power consumption (vehicle information signal SV), and outputs AC current according to the auxiliary power consumption so that the auxiliary DC voltage Vo matches the target voltage Vo'. The AC current output from the auxiliary generator 41 is converted to DC by the auxiliary rectifier circuit 42 and input to the auxiliary device 44 via the auxiliary DC line 43.

－ブレーキペダル操作時－
次に、ブレーキペダル操作時（制動時）における電気駆動システムのエネルギーフローについて説明する。 - When the brake pedal is operated -
Next, the energy flow in the electric drive system when the brake pedal is operated (when braking) will be described.

走行中、オペレータがブレーキペダルを踏み込むと、ブレーキペダルの操作に応じて、走行モータ１０は、発電機として動作しダンプトラックの運動エネルギーを電気エネルギーに変換して回生電力を出力する。走行モータ１０が出力する回生電力は、インバータ１３を介して主機直流ライン１６に出力される。コントローラ５０は、主機直流電圧Ｖｉに応じて電力消費装置１５を制御し、電力消費装置１５で余剰の回生電力を熱エネルギーに変換することにより、主機直流電圧Ｖｉが過大になることを防ぐ。ブレーキペダル操作時の主機直流電圧Ｖｉは、電力消費装置１５によって制御される。 When the operator depresses the brake pedal while traveling, the traveling motor 10 operates as a generator in response to the operation of the brake pedal, converting the kinetic energy of the dump truck into electrical energy and outputting regenerative power. The regenerative power output by the traveling motor 10 is output to the main engine DC line 16 via the inverter 13. The controller 50 controls the power consumption device 15 in response to the main engine DC voltage Vi, and prevents the main engine DC voltage Vi from becoming excessive by converting surplus regenerative power into thermal energy in the power consumption device 15. The main engine DC voltage Vi when the brake pedal is operated is controlled by the power consumption device 15.

同時に、ブレーキペダルの操作時、コントローラ５０は、補機直流電圧Ｖｏ及び補機消費電力（車両情報信号ＳＶ）に応じてＤＣ／ＤＣコンバータ２１を制御し、主機直流電圧Ｖｉを補機直流電圧Ｖｏに変換し、回生電力の一部を補機直流ライン４３に出力する。補機直流ライン４３に出力された電力は、補機装置４４により消費される。 At the same time, when the brake pedal is operated, the controller 50 controls the DC/DC converter 21 according to the auxiliary DC voltage Vo and the auxiliary power consumption (vehicle information signal SV), converts the main DC voltage Vi to the auxiliary DC voltage Vo, and outputs a portion of the regenerative power to the auxiliary DC line 43. The power output to the auxiliary DC line 43 is consumed by the auxiliary device 44.

このようにしてダンプトラックの運動エネルギーが走行モータ１０で電気エネルギーに変換されることにより、電気ブレーキがかかってダンプトラックが減速する。制動時には、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１を介して回生電力が補機装置４４に供給されるため、その分だけ補機発電機４１、ひいては原動機１１の負荷が低減され、ダンプトラックの省エネルギー化、燃費向上につながる。なお、ダンプトラックの制動には、電気ブレーキに機械ブレーキ（不図示）が併用される場合もある。 In this way, the kinetic energy of the dump truck is converted to electrical energy by the travel motor 10, and the electric brake is applied to decelerate the dump truck. During braking, regenerative power is supplied to the auxiliary device 44 via the DC/DC converter 21, reducing the load on the auxiliary generator 41 and therefore the prime mover 11, leading to energy savings and improved fuel efficiency for the dump truck. Note that a mechanical brake (not shown) may also be used in conjunction with the electric brake to brake the dump truck.

ここで、省エネルギー化の効果や燃費は、回生電力の利用効率を上げることにより更に向上する。そこで、本実施形態においては、回生期間において補機発電機４１の出力電力を０（ゼロ）にし、補機消費電力を全てＤＣ／ＤＣコンバータ２１から供給できるようにする。 Here, the energy saving effect and fuel efficiency can be further improved by increasing the efficiency of using regenerative power. Therefore, in this embodiment, the output power of the auxiliary generator 41 is set to 0 (zero) during the regeneration period, so that all of the auxiliary power consumption can be supplied from the DC/DC converter 21.

（４）ＤＣ／ＤＣコンバータ
－回路構成－
図３はＤＣ／ＤＣコンバータ２１の模式的な回路図である。同図に示したように、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１は、インバータ２２、コンデンサ２３、整流回路２５、チョークコイル２６、コンデンサ２７、及びトランス２４を備えている。 (4) DC/DC converter - Circuit configuration -
3 is a schematic circuit diagram of the DC/DC converter 21. As shown in the figure, the DC/DC converter 21 includes an inverter 22, a capacitor 23, a rectifier circuit 25, a choke coil 26, a capacitor 27, and a transformer 24.

ＤＣ／ＤＣコンバータ２１の入力端子は、インバータ２２とコンデンサ２３に接続されている。図３では、インバータ２２の回路方式として４個のスイッチング素子Ｑ１－Ｑ４を備えるフルブリッジインバータ回路を示したが、インバータ２２は他方式の回路であってもよい。スイッチング素子Ｑ１－Ｑ４は、コントローラ５０から入力される制御信号に応じて駆動制御装置２８により駆動される。図３では、スイッチング素子Ｑ１－Ｑ４をＩＧＢＴとしたが、ＭＯＳＦＥＴ等、他種の素子をインバータ２２に用いることもできる。インバータ２２の交流出力端子は、トランス２４の一次巻線に接続されている。インバータ２２は、スイッチング素子Ｑ１－Ｑ４のスイッチング動作により、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１に入力される主機直流電圧Ｖｉを交流電圧である一次巻線電圧Ｖｔｒに変換し、トランス２４の一次巻線に印加する。 The input terminal of the DC/DC converter 21 is connected to the inverter 22 and the capacitor 23. In FIG. 3, a full-bridge inverter circuit having four switching elements Q1-Q4 is shown as the circuit type of the inverter 22, but the inverter 22 may be another type of circuit. The switching elements Q1-Q4 are driven by the drive control device 28 in response to a control signal input from the controller 50. In FIG. 3, the switching elements Q1-Q4 are IGBTs, but other types of elements such as MOSFETs can also be used for the inverter 22. The AC output terminal of the inverter 22 is connected to the primary winding of the transformer 24. The inverter 22 converts the main DC voltage Vi input to the DC/DC converter 21 into a primary winding voltage Vtr, which is an AC voltage, by the switching operation of the switching elements Q1-Q4, and applies it to the primary winding of the transformer 24.

トランス２４は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１の入出力間を絶縁しつつ、一次巻線に印加された電圧を変圧して二次巻線に交流電圧を発生させる。トランス２４の二次巻線は、整流回路２５の交流入力端子に接続されている。 The transformer 24 transforms the voltage applied to the primary winding to generate an AC voltage in the secondary winding while insulating the input and output of the DC/DC converter 21. The secondary winding of the transformer 24 is connected to the AC input terminal of the rectifier circuit 25.

整流回路２５は、トランス２４の二次巻線に発生する交流電圧を直流電圧に変換する。図３では、整流回路２５の回路方式として４個のダイオードＤ１－Ｄ４で構成されるフルブリッジ整流回路を示したが、整流回路２５は他方式の回路であってもよい。整流回路２５の直流出力端子は、チョークコイル２６とコンデンサ２７とを備えるフィルタ回路を介してＤＣ／ＤＣコンバータ２１の出力端子に接続されている。トランス２４の二次巻線に発生する交流電圧は、整流回路２５によって直流電圧に変換され、フィルタ回路（チョークコイル２６及びコンデンサ２７）を介してＤＣ／ＤＣコンバータ２１から出力される。 The rectifier circuit 25 converts the AC voltage generated in the secondary winding of the transformer 24 into a DC voltage. In FIG. 3, a full-bridge rectifier circuit composed of four diodes D1-D4 is shown as the circuit type of the rectifier circuit 25, but the rectifier circuit 25 may be another type of circuit. The DC output terminal of the rectifier circuit 25 is connected to the output terminal of the DC/DC converter 21 via a filter circuit including a choke coil 26 and a capacitor 27. The AC voltage generated in the secondary winding of the transformer 24 is converted into a DC voltage by the rectifier circuit 25 and is output from the DC/DC converter 21 via the filter circuit (the choke coil 26 and the capacitor 27).

ＤＣ／ＤＣコンバータ２１は、以上の要素の他にも、ブレーカやリレー等の制御部品、ヒューズやサージプロテクタ等の保護部品、ノイズフィルタを備えていてもよい。 In addition to the above elements, the DC/DC converter 21 may also include control components such as breakers and relays, protection components such as fuses and surge protectors, and noise filters.

－動作波形－
図４は図３に示したＤＣ／ＤＣコンバータ２１の動作波形の一例を示す図である。図４ではスイッチング素子Ｑ１－Ｑ４のスイッチング動作２周期分の動作波形を示している。図４の縦軸項目は、上から順に、スイッチング素子Ｑ１－Ｑ４の駆動信号（オンオフ信号）、トランス２４の一次巻線電圧Ｖｔｒ、チョークコイル２６に流れる電流ＩＬｄ、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１の出力電流ＩＤである。チョークコイル２６に流れる電流ＩＬｄと出力電流ＩＤについては重ねて表示し、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１の出力電流ＩＤを破線で表した。なお、図４は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１の動作の概要を説明する図であり、回路の寄生容量や寄生インダクタンスが引き起こす電圧振動、電流振動、及びスイッチング素子の電圧降下は考慮していない。また、図示したスイッチング動作２周期の期間において、簡単のために主機直流電圧Ｖｉと補機直流電圧Ｖｏをいずれも一定とした。更に、コンデンサ２７の静電容量は十分大きいと仮定し、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１の出力電流ＩＤも一定とした。 - Operating waveform -
FIG. 4 is a diagram showing an example of the operation waveform of the DC/DC converter 21 shown in FIG. 3. FIG. 4 shows the operation waveform of two cycles of the switching operation of the switching elements Q1-Q4. The vertical axis items in FIG. 4 are, from the top, the drive signal (on/off signal) of the switching elements Q1-Q4, the primary winding voltage Vtr of the transformer 24, the current ILd flowing through the choke coil 26, and the output current ID of the DC/DC converter 21. The current ILd flowing through the choke coil 26 and the output current ID are displayed overlapping each other, and the output current ID of the DC/DC converter 21 is shown by a dashed line. Note that FIG. 4 is a diagram for explaining the outline of the operation of the DC/DC converter 21, and does not take into account the voltage oscillation, current oscillation, and voltage drop of the switching elements caused by the parasitic capacitance and parasitic inductance of the circuit. In addition, for simplicity, the main DC voltage Vi and the auxiliary DC voltage Vo are both constant during the two cycles of the switching operation shown in the figure. Furthermore, it is assumed that the capacitance of the capacitor 27 is sufficiently large, and the output current ID of the DC/DC converter 21 is also constant.

まず、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ４がオンになる期間Ｔｏｎ１において、一次巻線電圧Ｖｔｒは、絶対値が主機直流電圧Ｖｉと等しく、かつ極性が正となる。スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３がオンになる期間Ｔｏｎ２には、一次巻線電圧Ｖｔｒは、期間Ｔｏｎ１と同じく絶対値が主機直流電圧Ｖｉと等しくなるが、極性が負となる。期間Ｔｏｎ１，Ｔｏｎ２は、本例では同じ長さである。これらの期間Ｔｏｎ１，Ｔｏｎ２において、チョークコイル２６に流れる電流ＩＬｄは、時間と共に増大する。それに対し、スイッチング素子Ｑ１－Ｑ４が全てオフの期間Ｔｏｆｆにおいて、一次巻線電圧Ｖｔｒは０（ゼロ）になり、チョークコイル２６に流れる電流ＩＬｄが時間と共に減少する。ＤＣ／ＤＣコンバータ２１は、期間Ｔｏｎ１、期間Ｔｏｆｆ、期間Ｔｏｎ２、期間Ｔｏｆｆをこの順で連続的に繰り返すスイッチング動作を行う。期間Ｔｏｎ１、期間Ｔｏｆｆ、期間Ｔｏｎ２、期間Ｔｏｆｆの１セットを、スイッチング周期Ｔｓｗ（スイッチング動作の１周期）と定義する。 First, in period Ton1 when the switching elements Q1 and Q4 are on, the primary winding voltage Vtr has an absolute value equal to the main DC voltage Vi and a positive polarity. In period Ton2 when the switching elements Q2 and Q3 are on, the primary winding voltage Vtr has an absolute value equal to the main DC voltage Vi, as in period Ton1, but has a negative polarity. Periods Ton1 and Ton2 are the same length in this example. In these periods Ton1 and Ton2, the current ILd flowing through the choke coil 26 increases over time. In contrast, in period Toff when all of the switching elements Q1-Q4 are off, the primary winding voltage Vtr becomes 0 (zero), and the current ILd flowing through the choke coil 26 decreases over time. The DC/DC converter 21 performs a switching operation in which periods Ton1, Toff, Ton2, and Toff are continuously repeated in this order. A set of periods Ton1, Toff, Ton2, and Toff is defined as a switching period Tsw (one period of switching operation).

スイッチング素子Ｑ１－Ｑ４のスイッチング動作により、チョークコイル２６に流れる電流ＩＬｄはＴｓｗ／２の周期で繰り返し増減する。この増減する電流ＩＬｄの平均値が、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１の出力電流ＩＤとなる。コントローラ５０は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）におけるデューティ比ｄＤ（＝（Ｔｏｎ１＋Ｔｏｎ２）／Ｔｓｗ）を操作量として駆動制御装置２８に指令することで、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１の出力電圧を制御できる。主機直流電圧Ｖｉが一定であれば、デューティ比ｄＤを大きくするほどＤＣ／ＤＣコンバータ２１の出力電圧が高くなる。 The switching operation of the switching elements Q1-Q4 causes the current ILd flowing through the choke coil 26 to repeatedly increase and decrease with a period of Tsw/2. The average value of this increasing and decreasing current ILd becomes the output current ID of the DC/DC converter 21. The controller 50 can control the output voltage of the DC/DC converter 21 by issuing a command to the drive control device 28 using the duty ratio dD (= (Ton1 + Ton2) / Tsw) in PWM (Pulse Width Modulation) as the manipulated variable. If the main DC voltage Vi is constant, the output voltage of the DC/DC converter 21 will increase as the duty ratio dD increases.

（５）コントローラ
図５はコントローラ５０のブロック図である。コントローラ５０は、補機直流電圧Ｖｏが補機消費電力に応じた第１電圧指令値Ｖ１に一致するように、補機発電機４１を制御する機能を有する。コントローラ５０はまた、この機能を前提として、走行モータ１０が発電機として動作する際、補機直流電圧ＶｏをＤＣ／ＤＣコンバータ２１を用いて制御し、補機発電機４１の出力を最小で０（ゼロ）まで減少させる機能を有する。これらの機能を発揮させるために、コントローラ５０は、指令値設定５１、発電機制御５２、回生期間判定５３、電圧指令値切換５４、コンバータ制御５５、オンオフ設定５６、及びオンオフ制御５７の各処理を実行する。 (5) Controller FIG. 5 is a block diagram of the controller 50. The controller 50 has a function of controlling the auxiliary generator 41 so that the auxiliary DC voltage Vo coincides with a first voltage command value V1 according to the auxiliary power consumption. Based on this function, the controller 50 also has a function of controlling the auxiliary DC voltage Vo using the DC/DC converter 21 and reducing the output of the auxiliary generator 41 to 0 (zero) at the minimum when the traveling motor 10 operates as a generator. To perform these functions, the controller 50 executes each process of command value setting 51, generator control 52, regeneration period determination 53, voltage command value switching 54, converter control 55, on/off setting 56, and on/off control 57.

－指令値設定－
指令値設定５１は、補機発電機４１及びＤＣ／ＤＣコンバータ２１に対し、補機直流ライン４３の個別の目標電圧Ｖｏ’をそれぞれ設定する処理である。補機発電機４１に指令する目標電圧Ｖｏ’には、第１電圧指令値Ｖ１が常に設定される。ＤＣ／ＤＣコンバータ２１に指令する目標電圧Ｖｏ’には、第２電圧指令値Ｖ２及び第３電圧指令値Ｖ３のいずれかが、走行モータ１０が発電機として動作しているか否かで択一的に設定される。 - Command value setting -
The command value setting 51 is a process for setting individual target voltages Vo' of the auxiliary DC line 43 for the auxiliary generator 41 and the DC/DC converter 21. The first voltage command value V1 is always set as the target voltage Vo' to be commanded to the auxiliary generator 41. The second voltage command value V2 or the third voltage command value V3 is alternatively set as the target voltage Vo' to be commanded to the DC/DC converter 21 depending on whether the traveling motor 10 is operating as a generator or not.

第１電圧指令値Ｖ１、第２電圧指令値Ｖ２、及び第３電圧指令値Ｖ３の間には、Ｖ３＜Ｖ１＜Ｖ２の関係がある。第１電圧指令値Ｖ１は、補機装置４４を駆動するのに必要十分な電圧値であり、第２電圧指令値Ｖ２は第１電圧指令値Ｖ１よりも高い電圧値、第３電圧指令値Ｖ３は第１電圧指令値Ｖ１よりも低い電圧値である。第２電圧指令値Ｖ２は、補機直流ライン４３の上限電圧よりも十分低い値である。第３電圧指令値Ｖ３は、補機直流ライン４３の下限電圧よりも十分高い値である。第１電圧指令値Ｖ１、第２電圧指令値Ｖ２、第３電圧指令値Ｖ３は、想定される補機消費電力に応じて予め設定された一定値とすることもできるが、この例では車両情報信号ＳＶに含まれる補機消費電力に基づき次のように演算される。 The first voltage command value V1, the second voltage command value V2, and the third voltage command value V3 have a relationship of V3<V1<V2. The first voltage command value V1 is a voltage value necessary and sufficient for driving the auxiliary device 44, the second voltage command value V2 is a voltage value higher than the first voltage command value V1, and the third voltage command value V3 is a voltage value lower than the first voltage command value V1. The second voltage command value V2 is a value sufficiently lower than the upper limit voltage of the auxiliary DC line 43. The third voltage command value V3 is a value sufficiently higher than the lower limit voltage of the auxiliary DC line 43. The first voltage command value V1, the second voltage command value V2, and the third voltage command value V3 can be constant values preset according to the expected auxiliary power consumption, but in this example, they are calculated as follows based on the auxiliary power consumption included in the vehicle information signal SV.

指令値設定５１の処理において、第１電圧指令値Ｖ１は、車両情報信号ＳＶに含まれる補機消費電力の値に基づき、補機装置４４の現在の合計消費電力を補機装置４４に供給するために必要十分な電圧値として演算される。第２電圧指令値Ｖ２は、第１電圧指令値Ｖ１よりも予め設定した差分値ｄ１（ｄ１＞０）だけ大きな電圧値、又は第１電圧指令値Ｖ１に予め設定された係数α１（α１＞１）を乗じた電圧値として演算される。第３電圧指令値Ｖ３は、第１電圧指令値Ｖ１よりも予め設定した差分値ｄ２（ｄ２＞０）だけ小さな電圧値、又は第１電圧指令値Ｖ１に予め設定された係数α２（０＜α２＜１）を乗じた電圧値として演算される。 In the process of command value setting 51, the first voltage command value V1 is calculated as a voltage value necessary and sufficient for supplying the current total power consumption of the auxiliary device 44 to the auxiliary device 44 based on the value of the auxiliary power consumption included in the vehicle information signal SV. The second voltage command value V2 is calculated as a voltage value larger than the first voltage command value V1 by a preset difference value d1 (d1>0), or a voltage value obtained by multiplying the first voltage command value V1 by a preset coefficient α1 (α1>1). The third voltage command value V3 is calculated as a voltage value smaller than the first voltage command value V1 by a preset difference value d2 (d2>0), or a voltage value obtained by multiplying the first voltage command value V1 by a preset coefficient α2 (0<α2<1).

－発電機制御５２－
発電機制御５２は、補機直流電圧Ｖｏ（電圧計４５で検出される実時間値）が補機消費電力に応じた第１電圧指令値Ｖ１に一致するように、補機発電機４１に対する制御信号を生成する処理である。発電機制御５２には、補機直流電圧Ｖｏと指令値設定５１の処理で演算された第１電圧指令値Ｖ１との差分（Ｖ１－Ｖｏ）を演算する処理と、差分を基に補機発電機４１の操作量を制御信号として演算する制御信号生成５２ａの処理が含まれる。つまり、発電機制御５２の処理において、コントローラ５０は、補機直流電圧Ｖｏと第１電圧指令値Ｖ１との差分（Ｖ１－Ｖｏ）を０にするように補機発電機４１に対する制御信号を生成する。従って、Ｖｏ＞Ｖ１であれば補機発電機４１の出力を下げるための、Ｖｏ＝Ｖ１であれば補機発電機４１の出力を維持するための、Ｖｏ＜Ｖ１であれば補機発電機４１の出力を上げるための制御信号が生成される。本実施形態において、補機発電機４１は巻線励磁型の同期発電機であるため、ここでは励磁電流の指令値が制御信号として生成され、補機発電機４１に出力される。 -Generator Control 52-
The generator control 52 is a process for generating a control signal for the auxiliary generator 41 so that the auxiliary DC voltage Vo (real-time value detected by the voltmeter 45) coincides with the first voltage command value V1 according to the auxiliary power consumption. The generator control 52 includes a process for calculating the difference (V1-Vo) between the auxiliary DC voltage Vo and the first voltage command value V1 calculated in the process of command value setting 51, and a process for control signal generation 52a for calculating the operation amount of the auxiliary generator 41 as a control signal based on the difference. That is, in the process of the generator control 52, the controller 50 generates a control signal for the auxiliary generator 41 so that the difference (V1-Vo) between the auxiliary DC voltage Vo and the first voltage command value V1 becomes 0. Therefore, a control signal is generated to lower the output of the auxiliary generator 41 if Vo>V1, to maintain the output of the auxiliary generator 41 if Vo=V1, and to increase the output of the auxiliary generator 41 if Vo<V1. In this embodiment, since the auxiliary generator 41 is a winding excitation type synchronous generator, a command value for the excitation current is generated as a control signal and output to the auxiliary generator 41 .

－回生期間判定５３－
回生期間判定５３は、車両情報信号ＳＶに基づいて現在が回生期間中、すなわち走行モータ１０が発電機として動作している最中であるかを判定する処理である。回生期間判定５３の処理による判定結果は、オンオフ設定５６の処理の基礎データとなる。前述した通り、車両情報信号ＳＶには、車速やオペレータの操作に関するデータが含まれる。コントローラ５０は、回生期間判定５３の処理において、例えば、ブレーキペダルが操作されているか、若しくはダンプトラックが減速しているか、といったことを判定条件として、現在が回生期間であるか否かを判定することができる。その他、インバータ１３の交流出力電流から演算した走行モータ１０のトルクと、ダンプトラック又は走行モータ１０の速度データとに基づき回生電力を演算し、演算した回生電力を基に回生期間の判定を行うアルゴリズムを採用することもできる。例えば、回生電力が所定の閾値より大きい場合に、現在が回生期間であると判定することができる。 --Regeneration period judgment 53--
The regeneration period determination 53 is a process for determining whether the current time is in the regeneration period, i.e., whether the traveling motor 10 is operating as a generator, based on the vehicle information signal SV. The determination result by the process of the regeneration period determination 53 becomes basic data for the process of the on/off setting 56. As described above, the vehicle information signal SV includes data related to the vehicle speed and the operation of the operator. In the process of the regeneration period determination 53, the controller 50 can determine whether the current time is in the regeneration period, for example, based on a determination condition such as whether the brake pedal is being operated or whether the dump truck is decelerating. In addition, an algorithm can be adopted in which the regenerative power is calculated based on the torque of the traveling motor 10 calculated from the AC output current of the inverter 13 and the speed data of the dump truck or the traveling motor 10, and the regeneration period is determined based on the calculated regenerative power. For example, if the regenerative power is greater than a predetermined threshold, it can be determined that the current time is in the regeneration period.

－電圧指令値切替部５４－
電圧指令値切換５４は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１に指令する補機直流ライン４３の目標電圧Ｖｏ’を、現在が回生期間である場合は第２電圧指令値Ｖ２（＞Ｖ１）に設定し、現在が回生期間外である場合は第３電圧指令値Ｖ３（＜Ｖ１）に設定する処理である。このとき、前述した通り、指令値設定５１の処理において、補助発電機４１の制御に関しては、第１電圧指令値Ｖ１が補機直流ライン４３の目標電圧Ｖｏ’として常時設定される。つまり、コントローラ５０は、走行モータ１０が発電機としての動作を開始したときに、補機発電機４１の制御について第１電圧指令値Ｖ１を目標電圧Ｖｏ’に設定する一方で、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１の制御について第２電圧指令値Ｖ２を目標電圧Ｖｏ’に設定する。反対に、コントローラ５０は、走行モータ１０が発電機としての動作を完了したときに、補機発電機４１の制御について第１電圧指令値Ｖ１を目標電圧Ｖｏ’に設定する一方で、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１の制御について第３電圧指令値Ｖ３を目標電圧Ｖｏ’に設定する。 Voltage command value switching unit 54
The voltage command value switching 54 is a process for setting the target voltage Vo' of the auxiliary DC line 43, which is to be commanded to the DC/DC converter 21, to the second voltage command value V2 (>V1) when the current time is the regeneration period, and to the third voltage command value V3 (<V1) when the current time is outside the regeneration period. At this time, as described above, in the process of command value setting 51, the first voltage command value V1 is always set as the target voltage Vo' of the auxiliary DC line 43 for the control of the auxiliary generator 41. In other words, when the traveling motor 10 starts to operate as a generator, the controller 50 sets the first voltage command value V1 to the target voltage Vo' for the control of the auxiliary generator 41, and sets the second voltage command value V2 to the target voltage Vo' for the control of the DC/DC converter 21. Conversely, when the traveling motor 10 completes its operation as a generator, the controller 50 sets the first voltage command value V1 to the target voltage Vo' for controlling the auxiliary generator 41, while setting the third voltage command value V3 to the target voltage Vo' for controlling the DC/DC converter 21.

－コンバータ制御５５－
コンバータ制御５５は、電圧計４５で検出される補機直流電圧Ｖｏが電圧指令値切換５４の処理で設定された目標電圧Ｖｏ’に一致するように、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１に対する制御信号を生成する処理である。この処理における目標電圧Ｖｏ’は、電圧指令値切換５４の処理で設定した、第２電圧指令値Ｖ２又は第３電圧指令値Ｖ３である。コンバータ制御５５には、補機直流電圧Ｖｏと目標電圧Ｖｏ’との差分（Ｖｏ’－Ｖｏ）を演算する処理と、差分を基にＤＣ／ＤＣコンバータ２１の操作量を制御信号として演算する制御信号生成５５ａの処理が含まれる。（Ｖｏ’－Ｖｏ）は、（Ｖ２－Ｖｏ）又は（Ｖ３－Ｖｏ）である。コンバータ制御５５の処理において、コントローラ５０は、補機直流電圧Ｖｏと目標電圧Ｖｏ’との差分（Ｖｏ’－Ｖｏ）を０にするようにＤＣ／ＤＣコンバータ２１に対する制御信号を生成する。従って、Ｖｏ＞Ｖｏ’であればＤＣ／ＤＣコンバータ２１の出力を下げるための、Ｖｏ＝Ｖ１であればＤＣ／ＤＣコンバータ２１の出力を維持するための、Ｖｏ＜Ｖ１であればＤＣ／ＤＣコンバータ２１の出力を上げるための制御信号が生成される。制御信号生成５５ａの処理では、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１に対する制御信号として、比例積分（ＰＩ：Proportional Integral）制御等の制御則に基づき、（Ｖｏ’－Ｖｏ）が小さくなるようにデューティ比ｄＤが演算される。 --Converter Control 55--
The converter control 55 is a process for generating a control signal for the DC/DC converter 21 so that the auxiliary DC voltage Vo detected by the voltmeter 45 coincides with the target voltage Vo' set in the process of the voltage command value switching 54. The target voltage Vo' in this process is the second voltage command value V2 or the third voltage command value V3 set in the process of the voltage command value switching 54. The converter control 55 includes a process for calculating the difference (Vo'-Vo) between the auxiliary DC voltage Vo and the target voltage Vo', and a process for generating a control signal 55a for calculating the operation amount of the DC/DC converter 21 as a control signal based on the difference. (Vo'-Vo) is (V2-Vo) or (V3-Vo). In the process of the converter control 55, the controller 50 generates a control signal for the DC/DC converter 21 so that the difference (Vo'-Vo) between the auxiliary DC voltage Vo and the target voltage Vo' becomes zero. Therefore, if Vo>Vo', a control signal is generated to lower the output of DC/DC converter 21, if Vo=V1, to maintain the output of DC/DC converter 21, and if Vo<V1, to increase the output of DC/DC converter 21. In the process of control signal generation 55a, a duty ratio dD is calculated as a control signal for DC/DC converter 21 based on a control law such as proportional integral (PI) control so that (Vo'-Vo) becomes small.

－オンオフ設定５６－
オンオフ設定５６は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１の動作のオンオフを設定する処理である。このオンオフ設定５６の処理において、コントローラ５０は、まず現在が回生期間である場合、又は補機直流電圧Ｖｏが第１電圧指令値Ｖ１に一致していない場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１の動作をオンに設定し、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１の動作を許容する。また、現在が回生期間以外でかつ補機直流電圧Ｖｏが第１電圧指令値Ｖ１に設定時間以上継続して一致している場合、コントローラ５０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１の動作をオフに設定する。なお、Ｖｏ＝Ｖ１であるか否かの判定については、例えば補機装置４４の動作によるリップルや外乱の影響による補機直流電圧Ｖｏの検出信号の変動を考慮し、マージンＶ１ｍを設けてもよい。この場合、（Ｖ１－Ｖ１ｍ）＜Ｖｏ＜（Ｖ１＋Ｖ１ｍ）であれば、Ｖｏ＝Ｖ１であると判定される。 -On/Off Setting 56-
The on/off setting 56 is a process for setting the on/off of the operation of the DC/DC converter 21. In the process of the on/off setting 56, the controller 50 first sets the operation of the DC/DC converter 21 to on and allows the operation of the DC/DC converter 21 when the current time is a regeneration period or when the auxiliary DC voltage Vo does not match the first voltage command value V1. In addition, when the current time is other than the regeneration period and the auxiliary DC voltage Vo matches the first voltage command value V1 for a set time or more, the controller 50 sets the operation of the DC/DC converter 21 to off. In addition, regarding the determination of whether or not Vo=V1, a margin V1m may be provided in consideration of fluctuations in the detection signal of the auxiliary DC voltage Vo due to the influence of ripples and disturbances caused by the operation of the auxiliary device 44. In this case, if (V1-V1m)<Vo<(V1+V1m), it is determined that Vo=V1.

－オンオフ制御部部５７－
オンオフ制御部５７は、コンバータ制御５５の処理で生成した制御信号を、オンオフ設定５６の処理で設定したＤＣ／ＤＣコンバータ２１の動作設定のオンオフに応じて、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１に出力する処理である。このオンオフ制御５７において、コントローラ５０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１の動作がオンに設定されていれば、コンバータ制御５５の処理で生成した制御信号をそのままＤＣ／ＤＣコンバータ２１に出力する。これによりＤＣ／ＤＣコンバータ２１がスイッチング動作（図４）し、主機直流ライン１６から補機直流ライン４３に電流が出力される。他方、オンオフ制御５７において、コントローラ５０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１の動作がオフに設定されていれば、コンバータ制御５５の処理で生成した制御信号を０に変更してＤＣ／ＤＣコンバータ２１に出力する。これによりＤＣ／ＤＣコンバータ２１のスイッチング素子Ｑ１－Ｑ４（図３）が全てオフになり、主機直流ライン１６と補機直流ライン４３との電気的接続が遮断される。 -On/Off control unit 57-
The on/off control unit 57 outputs the control signal generated in the process of the converter control 55 to the DC/DC converter 21 according to the on/off of the operation setting of the DC/DC converter 21 set in the process of the on/off setting 56. In this on/off control 57, if the operation of the DC/DC converter 21 is set to on, the controller 50 outputs the control signal generated in the process of the converter control 55 to the DC/DC converter 21 as it is. As a result, the DC/DC converter 21 performs a switching operation (FIG. 4), and a current is output from the main DC line 16 to the auxiliary DC line 43. On the other hand, in the on/off control 57, if the operation of the DC/DC converter 21 is set to off, the controller 50 changes the control signal generated in the process of the converter control 55 to 0 and outputs it to the DC/DC converter 21. As a result, all of the switching elements Q1-Q4 (FIG. 3) of the DC/DC converter 21 are turned off, and the electrical connection between the main DC line 16 and the auxiliary DC line 43 is cut off.

－要項－
以上の処理によれば、コントローラ５０は、発電機制御５２について目標電圧Ｖｏ’を常に第１電圧指令値Ｖ１に設定し、補機発電機４１の動作を常時オンとする。 -Details-
According to the above process, the controller 50 constantly sets the target voltage Vo' for the generator control 52 to the first voltage command value V1, and keeps the operation of the auxiliary generator 41 constantly on.

走行モータ１０が発電機として動作していない場合（Ｖｏ＜Ｖ１である場合を除く）、補機発電機４１の出力のみで、補機消費電力に応じた第１電圧指令値Ｖ１の補機直流電圧Ｖｏを補機直流ライン４３に発生させる。走行モータ１０が発電機として動作していない場合には、走行モータ１０が電動機として動作している場合の他、走行モータ１０が停止している場合が含まれる。この間、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１の制御に関する目標電圧Ｖｏ’は、第３電圧指令値Ｖ３（＜Ｖ１）に設定されるが、オンオフ設定５６の処理によりＤＣ／ＤＣコンバータ２１のスイッチング素子Ｑ１－Ｑ４は全てオフになる。従って、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１の出力は０になり、補機装置４４は補機発電機４１の出力のみで駆動される。 When the traveling motor 10 is not operating as a generator (except when Vo<V1), the auxiliary DC voltage Vo of the first voltage command value V1 according to the auxiliary power consumption is generated on the auxiliary DC line 43 by only the output of the auxiliary generator 41. When the traveling motor 10 is not operating as a generator, this includes when the traveling motor 10 is operating as an electric motor, and when the traveling motor 10 is stopped. During this time, the target voltage Vo' for controlling the DC/DC converter 21 is set to the third voltage command value V3 (<V1), but all switching elements Q1-Q4 of the DC/DC converter 21 are turned off by the process of the on/off setting 56. Therefore, the output of the DC/DC converter 21 becomes 0, and the auxiliary device 44 is driven only by the output of the auxiliary generator 41.

その後、コントローラ５０は、回生期間判定５３の処理により走行モータ１０が発電機としての動作を開始して回生期間に入ったと判定したら、オンオフ設定５６の処理によりＤＣ／ＤＣコンバータ２１の動作設定をオンに切り換える。同時に、コントローラ５０は、補機発電機４１の制御について目標電圧Ｖｏ’を第１電圧指令値Ｖ１に維持する一方で、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１の制御について目標電圧Ｖｏ’に第２電圧指令値Ｖ２（Ｖ１）を設定する。コンバータ制御５５について電圧指令値Ｖ２を設定したことにより、コントローラ５０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１による電流出力を開始して補機直流電圧Ｖｏを第２電圧指令値Ｖ２に上昇させる。これに伴い、コントローラ５０は、発電機制御５２の処理により補機直流電圧Ｖｏを第１電圧指令値Ｖ１に下げるべく補機発電機４１の出力電流を最小０まで減少させる。補機直流電圧Ｖｏが第１電圧指令値Ｖ１を上回っている間、補機発電機４１の出力電流が減少し続け速やかに０になる。補機発電機４１の出力電流が減少する間、コンバータ制御５５の処理により、補機発電機４１の出力電流の減少に応じてＤＣ／ＤＣコンバータ２１の出力電流が増加し、補機直流電圧Ｖｏは第２電圧指令値Ｖ２に維持される。 After that, when the controller 50 determines through the process of the regeneration period determination 53 that the traction motor 10 has started to operate as a generator and entered the regeneration period, it switches the operation setting of the DC/DC converter 21 to ON through the process of the ON/OFF setting 56. At the same time, the controller 50 maintains the target voltage Vo' for the control of the auxiliary generator 41 at the first voltage command value V1, while setting the target voltage Vo' for the control of the DC/DC converter 21 to the second voltage command value V2 (V1). By setting the voltage command value V2 for the converter control 55, the controller 50 starts current output by the DC/DC converter 21 to increase the auxiliary DC voltage Vo to the second voltage command value V2. Accordingly, the controller 50 reduces the output current of the auxiliary generator 41 to a minimum of 0 through the process of the generator control 52 to lower the auxiliary DC voltage Vo to the first voltage command value V1. While the auxiliary DC voltage Vo is above the first voltage command value V1, the output current of the auxiliary generator 41 continues to decrease and quickly becomes 0. While the output current of the auxiliary generator 41 is decreasing, the converter control 55 processes the DC/DC converter 21 to increase the output current in accordance with the decrease in the output current of the auxiliary generator 41, and the auxiliary DC voltage Vo is maintained at the second voltage command value V2.

そして、コントローラ５０は、回生期間判定５３の処理により走行モータ１０が発電機としての動作を完了して回生期間が終了したと判定したら、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１の制御について目標電圧Ｖｏ’に第３電圧指令値Ｖ３（＜Ｖ１）を設定する。補機発電機４１の制御について、目標電圧Ｖｏ’は第１電圧指令値Ｖ１に維持される。コントローラ５０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１による電流出力を下げて補機直流電圧Ｖｏを第３電圧指令値Ｖ３に降下させる。これに伴い、コントローラ５０は、発電機制御５２の処理により補機直流電圧Ｖｏを第１電圧指令値Ｖ１に上げるべく補機発電機４１の出力電流を増加させる。補機直流電圧Ｖｏが第１電圧指令値Ｖ１を下回っている間、補機発電機４１の出力電流が増加し続け速やかに補機消費電力に応じた値になる。補機発電機４１の出力電流が増加する間、コンバータ制御５５の処理により、補機発電機４１の出力電流の増加に応じてＤＣ／ＤＣコンバータ２１の出力電流が減少し、補機直流電圧Ｖｏは第３電圧指令値Ｖ３に維持される。ＤＣ／ＤＣコンバータ２１の出力電流は、補機発電機４１の出力電流が補機消費電力に応じた値に到達すると０になる。ＤＣ／ＤＣコンバータ２１の出力電流が０になって下げ代がなくなることにより、補機発電機４１の出力電流の増加に応じて補機直流電圧Ｖｏは第３電圧指令値から第１電圧指令値まで上昇する。補機直流電圧Ｖｏが第１電圧指令値になって設定時間が継続することで、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１の動作設定はオフになり、補機発電機４１の出力のみで補機装置４４が駆動される状態に復帰する。 Then, when the controller 50 determines that the driving motor 10 has completed its operation as a generator and the regeneration period has ended through the processing of the regeneration period determination 53, it sets the target voltage Vo' for the control of the DC/DC converter 21 to the third voltage command value V3 (< V1). For the control of the auxiliary generator 41, the target voltage Vo' is maintained at the first voltage command value V1. The controller 50 reduces the current output by the DC/DC converter 21 to drop the auxiliary DC voltage Vo to the third voltage command value V3. Accordingly, the controller 50 increases the output current of the auxiliary generator 41 to raise the auxiliary DC voltage Vo to the first voltage command value V1 through the processing of the generator control 52. While the auxiliary DC voltage Vo is below the first voltage command value V1, the output current of the auxiliary generator 41 continues to increase and quickly reaches a value corresponding to the auxiliary power consumption. While the output current of the auxiliary generator 41 is increasing, the output current of the DC/DC converter 21 is reduced according to the increase in the output current of the auxiliary generator 41 by the processing of the converter control 55, and the auxiliary DC voltage Vo is maintained at the third voltage command value V3. The output current of the DC/DC converter 21 becomes 0 when the output current of the auxiliary generator 41 reaches a value according to the auxiliary power consumption. When the output current of the DC/DC converter 21 becomes 0 and there is no further reduction, the auxiliary DC voltage Vo increases from the third voltage command value to the first voltage command value according to the increase in the output current of the auxiliary generator 41. When the auxiliary DC voltage Vo becomes the first voltage command value and the set time continues, the operation setting of the DC/DC converter 21 is turned off, and the auxiliary device 44 is restored to a state in which it is driven only by the output of the auxiliary generator 41.

（６）動作タイミングチャート
図６はコントローラ５０により制御される電気駆動システムの動作タイミングチャートである。ＤＣ／ＤＣコンバータ２１の制御に伴う挙動について、図６の動作タイミングチャートで具体例を示して説明する。 (6) Operation Timing Chart Fig. 6 is an operation timing chart of the electric drive system controlled by the controller 50. The behavior of the DC/DC converter 21 under control will be described below with reference to a specific example of the operation timing chart of Fig. 6.

図６においては、１つの回生期間について開始前から終了後までの動作を示した。図６の縦軸項目として、上から順に、回生期間判定５３の判定、オンオフ設定５６の設定、補機直流電圧Ｖｏ（検出値）、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１の出力電流ＩＤ、補機発電機４１の出力電流ＩＧを示した。また、繁雑防止のため、図６に示した期間において、補機消費電力に応じた補機装置４４の消費電流Ｉ１が一定である場合を例示した。また、図６において、時刻ｔ１－ｔ７は、この順で到来する時刻を表しており、コントローラ５０の回生期間判定５３の処理により、時刻ｔ１に回生期間が開始したと判定され、時刻ｔ３に回生期間が終了したと判定されることとする。以下、ｔ１以前、ｔ１－ｔ２期間、ｔ２－ｔ３期間、ｔ３－ｔ４期間、ｔ４－ｔ５期間、ｔ５－ｔ６期間、ｔ６－ｔ７期間、ｔ７以降の動作について順に説明する。 In FIG. 6, the operation from before the start to the end of one regeneration period is shown. The vertical axis items in FIG. 6 are, from top to bottom, the judgment of the regeneration period judgment 53, the setting of the on/off setting 56, the auxiliary DC voltage Vo (detected value), the output current ID of the DC/DC converter 21, and the output current IG of the auxiliary generator 41. To avoid complexity, a case is illustrated in which the consumption current I1 of the auxiliary device 44 according to the auxiliary power consumption is constant during the period shown in FIG. 6. In FIG. 6, times t1-t7 represent the times that arrive in this order, and the regeneration period is judged to have started at time t1 and to have ended at time t3 by the processing of the regeneration period judgment 53 of the controller 50. Below, the operations before t1, the t1-t2 period, the t2-t3 period, the t3-t4 period, the t4-t5 period, the t5-t6 period, the t6-t7 period, and the period after t7 will be described in order.

（ｔ１以前）
時刻ｔ１以前は、走行モータ１０が発電機として動作しておらず回生期間外であり、かつ補機直流電圧Ｖｏが第１電圧指令値Ｖ１に一致している。 (Before t1)
Before time t1, the traction motor 10 is not operating as a generator and is outside the regeneration period, and the auxiliary DC voltage Vo coincides with the first voltage command value V1.

（ｔ１－ｔ２期間）
時刻ｔ１に回生期間がスタートすると、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１の動作がオンに設定されると共に、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１に指令する目標電圧Ｖｏ’に第２電圧指令値Ｖ２（＞Ｖ１）が設定される。これにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１におけるスイッチング動作（図４）が開示され、発電機制御５２とコンバータ制御５５の処理が並行して機能する状態となる。 (t1-t2 period)
When the regeneration period starts at time t1, the operation of DC/DC converter 21 is set to ON, and the second voltage command value V2 (>V1) is set to the target voltage Vo' to be commanded to DC/DC converter 21. This initiates the switching operation (FIG. 4) in DC/DC converter 21, and the processes of generator control 52 and converter control 55 function in parallel.

時刻ｔ１の直後は、補機発電機４１の出力電流ＩＧ（＝Ｉ１）にＤＣ／ＤＣコンバータ２１の出力電流ＩＤが加わることで（図６のＡ部）、補機装置４４の消費電流Ｉ１に対して補機直流ライン４３に流れる電流が大きくなる（ＩＤ＋ＩＧ＞Ｉ１）。これにより、補機直流電圧Ｖｏは第１電圧指令値Ｖ１から上昇し始める。補機直流電圧Ｖｏが第１電圧指令値Ｖ１を超えることで、コントローラ５０は、発電機制御５２の処理により、補機直流電圧Ｖｏを第１電圧指令値Ｖ１に戻そうとして、補機発電機４１の出力電流ＩＧを消費電流Ｉ１よりも低い値に減少させる。しかし、補機発電機４１の応答よりもＤＣ／ＤＣコンバータ２１の応答が速いため、発電機制御５２による補機直流電圧Ｖｏの降下速度にコンバータ制御５５による補機直流電圧Ｖｏの上昇速度が勝る。その結果、時刻ｔ１の後すぐに補機直流電圧Ｖｏは第２電圧指令値Ｖ２まで上昇する。この補機直流電圧Ｖｏの上昇速度は、補機直流ライン４３に設けられたコンデンサの容量と、補機直流ライン４３に出入りする電流の和（ＩＤ＋ＩＧ－Ｉ１）によって決まる。 Immediately after time t1, the output current ID of the DC/DC converter 21 is added to the output current IG (=I1) of the auxiliary generator 41 (part A in FIG. 6), and the current flowing through the auxiliary DC line 43 becomes larger than the consumption current I1 of the auxiliary device 44 (ID+IG>I1). As a result, the auxiliary DC voltage Vo starts to rise from the first voltage command value V1. When the auxiliary DC voltage Vo exceeds the first voltage command value V1, the controller 50 attempts to return the auxiliary DC voltage Vo to the first voltage command value V1 by the processing of the generator control 52, thereby reducing the output current IG of the auxiliary generator 41 to a value lower than the consumption current I1. However, since the response of the DC/DC converter 21 is faster than the response of the auxiliary generator 41, the rate at which the auxiliary DC voltage Vo rises due to the converter control 55 exceeds the rate at which the auxiliary DC voltage Vo falls due to the generator control 52. As a result, immediately after time t1, the auxiliary DC voltage Vo rises to the second voltage command value V2. The rate at which this auxiliary DC voltage Vo rises is determined by the capacity of the capacitor provided in the auxiliary DC line 43 and the sum of the currents flowing in and out of the auxiliary DC line 43 (ID+IG-I1).

補機直流電圧Ｖｏが第２電圧指令値Ｖ２に上昇した後も、発電機制御５２の処理により、補機直流電圧Ｖｏを第１電圧指令値Ｖ１に下げようとして、補機発電機４１の出力電流ＩＧが減少し続ける。この間、コントローラ５０は、コンバータ制御５５の処理により、補機発電機４１の出力電流ＩＧの減少に応じてＤＣ／ＤＣコンバータ２１の出力電流ＩＤを増加させ、補機直流電圧Ｖｏを第２電圧指令値Ｖ２に維持する。 Even after the auxiliary DC voltage Vo rises to the second voltage command value V2, the output current IG of the auxiliary generator 41 continues to decrease in an attempt to lower the auxiliary DC voltage Vo to the first voltage command value V1 through the processing of the generator control 52. During this time, the controller 50 increases the output current ID of the DC/DC converter 21 in response to the decrease in the output current IG of the auxiliary generator 41 through the processing of the converter control 55, thereby maintaining the auxiliary DC voltage Vo at the second voltage command value V2.

（ｔ２－ｔ３期間）
時刻ｔ２に補機発電機４１の出力電流ＩＧが０になると、補機発電機４１の出力電流ＩＧをそれ以上は下げられなくなる。時刻ｔ２以降の回生期間中は、ＩＤ＝Ｉ１、ＩＧ＝０、Ｖｏ＝Ｖ２の状態が維持され、補機装置４４の消費電流Ｉ１は全てＤＣ／ＤＣコンバータ２１の出力電流ＩＤで賄われる。 (t2-t3 period)
When the output current IG of the auxiliary generator 41 becomes 0 at time t2, it is no longer possible to reduce the output current IG of the auxiliary generator 41 any further. During the regeneration period after time t2, the states ID=I1, IG=0, and Vo=V2 are maintained, and the current consumption I1 of the auxiliary device 44 is entirely covered by the output current ID of the DC/DC converter 21.

（ｔ３－ｔ４期間）
時刻ｔ３に回生期間が終了すると、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１に指令する目標電圧Ｖｏ’に第３電圧指令値Ｖ３（＜Ｖ１）が設定される。この時点では、回生期間外ではあるものの、補機直流電圧Ｖｏが第１電圧指令値より高いため、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１の動作は引き続きオンに設定される。従って、コンバータ制御５５の処理により、補機直流電圧Ｖｏを第２電圧指令値Ｖ２から降下させるために、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１の出力電流ＩＤが減少し始める。補機発電機４１の出力電流ＩＧについては、補機直流電圧Ｖｏが第１電圧指定値Ｖ１より高い間、発電機制御５２の処理が補機発電機４１の出力電流ＩＧを減少させようとする形で作用するため、ＩＧ＝０の状態が継続する。 (t3-t4 period)
When the regeneration period ends at time t3, the third voltage command value V3 (<V1) is set as the target voltage Vo' to be commanded to the DC/DC converter 21. At this point, although it is outside the regeneration period, the auxiliary DC voltage Vo is higher than the first voltage command value, so the operation of the DC/DC converter 21 continues to be set to ON. Therefore, the output current ID of the DC/DC converter 21 starts to decrease in order to decrease the auxiliary DC voltage Vo from the second voltage command value V2 by the processing of the converter control 55. As for the output current IG of the auxiliary generator 41, the state of IG=0 continues while the auxiliary DC voltage Vo is higher than the first voltage designated value V1, because the processing of the generator control 52 acts in a manner to decrease the output current IG of the auxiliary generator 41.

（ｔ４－ｔ５期間）
時刻ｔ４において補機直流電圧Ｖｏが第１電圧指令値Ｖ１を下回ると、発電機制御５２の処理により、補機直流電圧Ｖｏを第１電圧指令値Ｖ１に上昇させようとして補機発電機４１の出力電流ＩＧが０から増加し始める。但し、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１と補機発電機４１の応答速度の違いにより、補機発電機４１の出力電流ＩＧが増加するよりも早くＤＣ／ＤＣコンバータ２１の出力電流ＩＤが減少し、補機直流電圧Ｖｏは低下し続ける。 (t4-t5 period)
When the auxiliary DC voltage Vo falls below the first voltage command value V1 at time t4, the output current IG of the auxiliary generator 41 starts to increase from 0 in an attempt to raise the auxiliary DC voltage Vo to the first voltage command value V1 through the processing of the generator control 52. However, due to a difference in response speed between the DC/DC converter 21 and the auxiliary generator 41, the output current ID of the DC/DC converter 21 decreases faster than the increase in the output current IG of the auxiliary generator 41, and the auxiliary DC voltage Vo continues to decrease.

（ｔ５－ｔ６期間）
時刻ｔ５に補機直流電圧Ｖｏが第３電圧指令値Ｖ３まで降下するが、時刻ｔ４－ｔ５と同様に、発電機制御５２の処理により、補機直流電圧Ｖｏを第１電圧指令値Ｖ１に上昇させようとして補機発電機４１の出力電流ＩＧは引き続き増加する。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１の出力電流ＩＤは、コンバータ制御５５の処理により、補機発電機４１の出力電流ＩＧの増加に応じて減少し、これにより補機直流電圧Ｖｏが第３電圧指令値Ｖ３に維持される。 (t5-t6 period)
At time t5, the auxiliary DC voltage Vo drops to the third voltage command value V3, but similarly to times t4-t5, the output current IG of the auxiliary generator 41 continues to increase in an attempt to raise the auxiliary DC voltage Vo to the first voltage command value V1 through the processing of the generator control 52. Furthermore, the output current ID of the DC/DC converter 21 decreases in accordance with the increase in the output current IG of the auxiliary generator 41 through the processing of the converter control 55, thereby maintaining the auxiliary DC voltage Vo at the third voltage command value V3.

（ｔ６－ｔ７期間）
時刻ｔ６に補機発電機４１の出力電流ＩＧが補機装置４４の消費電流Ｉ１まで上昇すると、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１の出力電流ＩＤは０になり、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１の出力電流ＩＤをそれ以上は減少させることができなくなる。これに伴い、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１によって補機直流電圧Ｖｏを第３電圧指令値Ｖ３に維持することができなくなり、補機発電機４１の出力電流ＩＧの増加に伴って補機直流電圧Ｖｏが第３電圧指令値Ｖ３から上昇し始める。 (t6-t7 period)
When the output current IG of the auxiliary generator 41 increases to the consumption current I1 of the auxiliary device 44 at time t6, the output current ID of the DC/DC converter 21 becomes 0, and it is no longer possible to reduce the output current ID of the DC/DC converter 21 any further. Accordingly, the DC/DC converter 21 is no longer able to maintain the auxiliary DC voltage Vo at the third voltage command value V3, and the auxiliary DC voltage Vo begins to increase from the third voltage command value V3 as the output current IG of the auxiliary generator 41 increases.

（ｔ７以降）
時刻ｔ７に補機直流電圧Ｖｏが第１電圧指令値Ｖ１まで上昇すると、補機装置４４の消費電流Ｉ１が全て補機発電機４１の出力電流ＩＧで賄われる状態に移行する。また、回生期間外でかつＶｏ＝Ｖ１が設定時間継続する条件が満たされると、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１の動作設定がオフに切り換わり、時刻ｔ１以前の状態に復帰する。 (t7 and later)
When the auxiliary DC voltage Vo rises to the first voltage command value V1 at time t7, a transition occurs to a state in which the consumption current I1 of the auxiliary device 44 is entirely covered by the output current IG of the auxiliary generator 41. Furthermore, when the period is outside the regeneration period and the condition that Vo=V1 continues for a set time is satisfied, the operation setting of the DC/DC converter 21 is switched off, and the state before time t1 is restored.

（７）制御フローチャート
図７はコントローラ５０による電気駆動システムの制御手順の一例を表すフローチャートである。 (7) Control Flowchart FIG. 7 is a flowchart showing an example of a control procedure of the electric drive system by the controller 50.

（ステップＳ１）
コントローラ５０は、図７の手順を開始すると、まずステップＳ１において、逐次入力されるリアルタイムの車両情報信号ＳＶや補機直流電圧Ｖｏの最新の検出信号を取得する。 (Step S1)
When the procedure of FIG. 7 is started, the controller 50 first acquires the real-time vehicle information signal SV and the latest detection signal of the auxiliary DC voltage Vo, which are sequentially input, in step S1.

（ステップＳ２）
ステップＳ１からステップＳ２に手順を移し、コントローラ５０は、車両情報信号ＳＶに含まれる現在のブレーキペダル操作量が０より大きいか、つまり回生期間が始まったかを判定する。この手順は図５の回生期間判定５３の処理に該当する。コントローラ５０は、ブレーキペダル操作量が０より大きい場合はステップＳ３に手順を移し、ブレーキペダル操作量が０である場合はステップＳ１３に手順を移す。この例ではブレーキペダル操作量が０より大きいかどうかで回生期間の開始を判定する場合を例示しているが、判定方法は変更可能である。例えば、走行モータ１０の回転速度と出力トルクの各々の符号から、走行モータ１０が力行動作をしているか回生動作をしているかを判定する方法を採用することができる。その他、例えば主機直流ライン１６に設けられた電流センサ（不図示）の検出信号から、電流の流れる方向を検出する方法を採用することもできる。 (Step S2)
The procedure moves from step S1 to step S2, and the controller 50 judges whether the current brake pedal operation amount included in the vehicle information signal SV is greater than 0, that is, whether the regeneration period has started. This procedure corresponds to the process of the regeneration period judgment 53 in FIG. 5. If the brake pedal operation amount is greater than 0, the controller 50 moves the procedure to step S3, and if the brake pedal operation amount is 0, the controller 50 moves the procedure to step S13. In this example, the start of the regeneration period is judged based on whether the brake pedal operation amount is greater than 0, but the judgment method can be changed. For example, a method can be adopted in which it is judged whether the traveling motor 10 is performing a power running operation or a regenerative operation based on the signs of the rotation speed and the output torque of the traveling motor 10. In addition, a method can be adopted in which the direction of the current flow is detected based on the detection signal of a current sensor (not shown) provided in the main DC line 16, for example.

（ステップＳ３）
ステップＳ２からステップＳ３に手順を移すと、コントローラ５０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１の動作設定をオンにする。この手順は図５のオンオフ設定５６の処理に該当する。 (Step S3)
When the procedure moves from step S2 to step S3, the controller 50 turns on the operation setting of the DC/DC converter 21. This procedure corresponds to the process of the on/off setting 56 in FIG.

（ステップＳ４）
ステップＳ３からステップＳ４に手順を移し、コントローラ５０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１の制御について補機直流ライン４３の目標電圧Ｖｏ’を第２電圧指令値Ｖ２（＞Ｖ１）に設定する。この手順は図５の電圧指令値切換５４の処理に該当する。 (Step S4)
The procedure moves from step S3 to step S4, and the controller 50 sets the target voltage Vo' of the auxiliary DC line 43 to the second voltage command value V2 (>V1) for controlling the DC/DC converter 21. This procedure corresponds to the process of voltage command value switching 54 in FIG.

（ステップＳ５）
ステップＳ４からステップＳ５に手順を移し、コントローラ５０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１の動作をオンにしてＤＣ／ＤＣコンバータ２１の動作を許容する。この手順は図５のオンオフ制御５７の処理に該当する。 (Step S5)
The procedure moves from step S4 to step S5, and controller 50 turns on the operation of DC/DC converter 21 to permit the operation of DC/DC converter 21. This procedure corresponds to the process of on/off control 57 in FIG.

（ステップＳ６）
ステップＳ５からステップＳ６に手順を移し、コントローラ５０は、ステップＳ１と同様に、逐次入力されるリアルタイムの車両情報信号ＳＶや補機直流電圧Ｖｏの最新の検出信号を取得する。 (Step S6)
The procedure proceeds from step S5 to step S6, where the controller 50 acquires the real-time vehicle information signal SV and the latest detection signal of the auxiliary DC voltage Vo, which are sequentially input, in the same manner as in step S1.

（ステップＳ７）
ステップＳ６からステップＳ７に手順を移し、コントローラ５０は、車両情報信号ＳＶや補機直流電圧Ｖｏに基づき、補機直流電圧Ｖｏが第２電圧指令値Ｖ２になるようにＤＣ／ＤＣコンバータ２１を制御する。この手順は図５のコンバータ制御５５の処理に該当する。前述した通り、補機直流電圧Ｖｏが第２電圧指令値Ｖ２になることにより、補機発電機４１の出力電流ＩＧが０に向かって減少すると共に、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１の出力電流ＩＤが消費電流Ｉ１に向かって上昇する。 (Step S7)
The procedure moves from step S6 to step S7, and the controller 50 controls the DC/DC converter 21 based on the vehicle information signal SV and the auxiliary DC voltage Vo so that the auxiliary DC voltage Vo becomes the second voltage command value V2. This procedure corresponds to the processing of the converter control 55 in Fig. 5. As described above, when the auxiliary DC voltage Vo becomes the second voltage command value V2, the output current IG of the auxiliary generator 41 decreases toward 0, and the output current ID of the DC/DC converter 21 increases toward the consumption current I1.

（ステップＳ８）
ステップＳ７からステップＳ８に手順を移し、コントローラ５０は、車両情報信号ＳＶに含まれる現在のブレーキペダル操作量が０になったか、つまり回生期間が終了したかを判定する。この手順は図５の回生期間判定５３の処理に該当する。ブレーキペダル操作量が０である場合、コントローラ５０は、ステップＳ９に手順を移す。ブレーキペダル操作量が０より大きい場合、コントローラ５０は、ステップＳ６に手順を戻し、引き続き補機直流電圧Ｖｏが第２電圧指令値Ｖ２になるようにＤＣ／ＤＣコンバータ２１を制御する。回生期間の終了の判定は、前述した通りブレーキペダル操作量に基づく判定方法に限らず、他の判定方法を採用することもできる。 (Step S8)
The procedure proceeds from step S7 to step S8, where the controller 50 determines whether the current brake pedal operation amount included in the vehicle information signal SV has become 0, i.e., whether the regeneration period has ended. This procedure corresponds to the process of regeneration period determination 53 in Fig. 5. If the brake pedal operation amount is 0, the controller 50 proceeds to step S9. If the brake pedal operation amount is greater than 0, the controller 50 returns to step S6, where it continues to control the DC/DC converter 21 so that the auxiliary DC voltage Vo becomes the second voltage command value V2. The determination of the end of the regeneration period is not limited to the determination method based on the brake pedal operation amount as described above, and other determination methods can also be adopted.

（ステップＳ９）
ステップＳ８からステップＳ９に手順を移すと、コントローラ５０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１の制御に関する目標電圧Ｖｏ’を第２電圧指令値Ｖ２（＞Ｖ１）から第３電圧指令値Ｖ３（＜Ｖ１）に切り換える。 (Step S9)
When the procedure moves from step S8 to step S9, the controller 50 switches the target voltage Vo' related to the control of the DC/DC converter 21 from the second voltage command value V2 (>V1) to the third voltage command value V3 (<V1).

（ステップＳ１０）
ステップＳ９からステップＳ１０に手順を移し、コントローラ５０は、ステップＳ１，Ｓ６と同様に、逐次入力されるリアルタイムの車両情報信号ＳＶや補機直流電圧Ｖｏの最新の検出信号を取得する。 (Step S10)
The procedure proceeds from step S9 to step S10, where the controller 50 acquires the real-time vehicle information signal SV and the latest detection signal of the auxiliary DC voltage Vo, which are sequentially input, in the same manner as in steps S1 and S6.

（ステップＳ１１）
ステップＳ１０からステップＳ１１に手順を移し、コントローラ５０は、車両情報信号ＳＶや補機直流電圧Ｖｏに基づき、補機直流電圧Ｖｏが第３電圧指令値Ｖ３になるようにＤＣ／ＤＣコンバータ２１を制御する。この手順は図５のコンバータ制御５５の処理に該当する。前述した通り、補機直流電圧Ｖｏが第３電圧指令値Ｖ３になることにより、補機発電機４１の出力電流ＩＧが消費電流Ｉ１に向かって上昇すると共に、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１の出力電流ＩＤが０に向かって減少する。そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１の出力電流ＩＤが下限値の０に達することにより、補機直流電圧Ｖｏが第３電圧指令値Ｖ３から第１電圧指令値Ｖ１に向かって上昇していく。 (Step S11)
The procedure moves from step S10 to step S11, and the controller 50 controls the DC/DC converter 21 based on the vehicle information signal SV and the auxiliary DC voltage Vo so that the auxiliary DC voltage Vo becomes the third voltage command value V3. This procedure corresponds to the processing of the converter control 55 in Fig. 5. As described above, when the auxiliary DC voltage Vo becomes the third voltage command value V3, the output current IG of the auxiliary generator 41 increases toward the consumption current I1, and the output current ID of the DC/DC converter 21 decreases toward 0. Then, when the output current ID of the DC/DC converter 21 reaches the lower limit value 0, the auxiliary DC voltage Vo increases from the third voltage command value V3 toward the first voltage command value V1.

（ステップＳ１２）
ステップＳ１１からステップＳ１２に手順を移し、コントローラ５０は、補機直流電圧Ｖｏが第１電圧指令値Ｖ１に一致する状態がＮ秒間（設定時間）継続したかを判定する。前述したようにＶｏ＝Ｖ１の判定では、Ｖ１にマージンＶ１ｍを設定してもよい。Ｎの値は、補機直流電圧Ｖｏが第１電圧指令値Ｖ１になって安定していることを確認するための値であり、適宜調整可能である。但し、Ｎの値が短すぎる場合、補機直流電圧Ｖｏが第２電圧指令値Ｖ２から第３電圧指令値Ｖ３に降下する過程で第１電圧指令値Ｖ１を跨ぐ際にステップＳ１２の判定が満たされ得る。そのため、補機直流電圧Ｖｏが第２電圧指令値Ｖ２から第３電圧指令値Ｖ３に降下する速度を考慮してＮの値を設定する必要がある。Ｖｏ＝Ｖ１の状態がＮ秒間継続していない場合（Ｖｏ＜Ｖ１の場合を含む）、コントローラ５０は、ステップＳ１０に手順を戻してステップＳ１１の手順を繰り返す。Ｖｏ＝Ｖ１になってＮ秒が経過した場合、コントローラ５０は、ステップＳ１３に手順を移す。 (Step S12)
The procedure moves from step S11 to step S12, and the controller 50 judges whether the state in which the auxiliary DC voltage Vo coincides with the first voltage command value V1 has continued for N seconds (set time). As described above, in the judgment of Vo=V1, a margin V1m may be set for V1. The value of N is a value for confirming that the auxiliary DC voltage Vo has become the first voltage command value V1 and is stable, and can be adjusted as appropriate. However, if the value of N is too short, the judgment of step S12 may be satisfied when the auxiliary DC voltage Vo crosses the first voltage command value V1 in the process of dropping from the second voltage command value V2 to the third voltage command value V3. Therefore, it is necessary to set the value of N in consideration of the speed at which the auxiliary DC voltage Vo drops from the second voltage command value V2 to the third voltage command value V3. If the state of Vo=V1 has not continued for N seconds (including the case of Vo<V1), the controller 50 returns to the procedure of step S10 and repeats the procedure of step S11. When N seconds have elapsed since Vo=V1, the controller 50 advances the procedure to step S13.

（ステップＳ１３）
ステップＳ１２からステップＳ１３に手順を移すと、コントローラ５０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１の動作設定をオフにする。この手順は図５のオンオフ設定５６の処理に該当する。これによりスイッチング素子Ｑ１－Ｑ４がいずれもオフの状態で停止し、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１を介する主機直流ライン１６と補機直流ライン４３との電気的接続が遮断され、今回の回生動作に伴うＤＣ／ＤＣコンバータ２１の制御が終了する。 (Step S13)
When the procedure moves from step S12 to step S13, the controller 50 turns off the operation setting of the DC/DC converter 21. This procedure corresponds to the process of the on/off setting 56 in Fig. 5. As a result, all of the switching elements Q1-Q4 stop in the off state, the electrical connection between the main DC line 16 and the auxiliary DC line 43 via the DC/DC converter 21 is cut off, and the control of the DC/DC converter 21 associated with the current regenerative operation ends.

コントローラ５０は、通電中、図７に示す一連の手順を繰り返し実行する。 When power is applied, the controller 50 repeatedly executes the series of steps shown in Figure 7.

（８）効果
以上の通り、本実施形態では、回生期間終了時において、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１の動作をオフにするのではなく、補機発電機４１に指令する第１電圧指令値Ｖ１よりも低い第３電圧指令値Ｖ３をＤＣ／ＤＣコンバータ２１に指令する。これにより、回生期間の終了直後に応答の遅さから生じる補機発電機４１の出力電流ＩＧの不足分をＤＣ／ＤＣコンバータ２１の出力電流ＩＤで補填し、補機装置４４に必要十分な電力を供給しつつ補機直流電圧Ｖｏの降下を抑制することができる。 (8) Effects As described above, in this embodiment, at the end of the regeneration period, the operation of the DC/DC converter 21 is not turned off, but the third voltage command value V3 lower than the first voltage command value V1 to be commanded to the auxiliary generator 41 is commanded to the DC/DC converter 21. As a result, the shortage of the output current IG of the auxiliary generator 41 caused by the slow response immediately after the end of the regeneration period is compensated for by the output current ID of the DC/DC converter 21, and a drop in the auxiliary DC voltage Vo can be suppressed while necessary and sufficient power is supplied to the auxiliary device 44.

また、回生期間の開始時において、補機発電機４１に指令する第１電圧指令値Ｖ１よりも高い第２電圧指令値Ｖ２をＤＣ／ＤＣコンバータ２１に指令することにより、回生期間の開始直後における補機直流電圧Ｖｏの上昇を抑制することもできる。 In addition, at the start of the regeneration period, the DC/DC converter 21 is commanded to a second voltage command value V2 that is higher than the first voltage command value V1 commanded to the auxiliary generator 41, thereby suppressing the increase in the auxiliary DC voltage Vo immediately after the start of the regeneration period.

従って、走行モータ１０の回生電力を補機装置４４に供給して省エネルギー化を実現すると共に、走行モータ１０の回生の開始時又は終了時における補機直流電圧Ｖｏの急激な変動を抑制することができる。また、コントローラ５０によりＤＣ／ＤＣコンバータ２１を用いて補機直流電圧Ｖｏを自動的に制御することにより、大型のコンデンサを用いなくても補機直流電圧Ｖｏの低下を抑制でき、回生駆動システムの大型化を抑えることができる。 Therefore, energy savings can be achieved by supplying the regenerative power of the traveling motor 10 to the auxiliary device 44, and sudden fluctuations in the auxiliary DC voltage Vo at the start or end of regeneration of the traveling motor 10 can be suppressed. In addition, by automatically controlling the auxiliary DC voltage Vo using the DC/DC converter 21 by the controller 50, a drop in the auxiliary DC voltage Vo can be suppressed without using a large capacitor, and the regenerative drive system can be prevented from becoming larger.

１０…走行モータ、１１…原動機、１２…主機発電機（第１発電機）、１３…インバータ、１４…主機整流回路（第１整流回路）、１６…主機直流ライン（第１直流ライン）、２１…ＤＣ／ＤＣコンバータ、４１…補機発電機（第２発電機）、４２…補機整流回路（第２整流回路）、４３…補機直流ライン（第２直流ライン）、４４…補機装置、４５…電圧計、５０…コントローラ、Ｖ１…第１電圧指令値、Ｖ２…第２電圧指令値、Ｖ３…第３電圧指令値、Ｖｏ…補機直流電圧（第２直流ラインの電圧）、Ｖｏ’…目標電圧 10...Traction motor, 11...Prime mover, 12...Main engine generator (first generator), 13...Inverter, 14...Main engine rectifier circuit (first rectifier circuit), 16...Main engine DC line (first DC line), 21...DC/DC converter, 41...Auxiliary engine generator (second generator), 42...Auxiliary engine rectifier circuit (second rectifier circuit), 43...Auxiliary engine DC line (second DC line), 44...Auxiliary equipment, 45...Voltmeter, 50...Controller, V1...First voltage command value, V2...Second voltage command value, V3...Third voltage command value, Vo...Auxiliary engine DC voltage (Voltage of second DC line), Vo'...Target voltage

Claims

The prime mover,
a first generator and a second generator driven by the prime mover;
a first rectifier circuit that converts an AC output of the first generator into a DC output;
a first DC line connected to an output terminal of the first rectifier circuit;
an inverter connected to the first DC line;
A driving motor connected to the inverter and serving as both an electric motor and a generator;
a second rectifier circuit that converts the AC output of the second generator into a DC current;
a second DC line connected to an output terminal of the second rectifier circuit;
a voltmeter for detecting a voltage of the second DC line;
An auxiliary device driven by power supplied from the second DC line;
a DC/DC converter that outputs a current from the first DC line to the second DC line;
a controller having a function of controlling the second generator and the DC/DC converter, and controlling the second generator so that a voltage of the second DC line detected by the voltmeter coincides with a first voltage command value corresponding to a power consumption of the auxiliary device,
The controller:
when the traveling motor starts to operate as a generator, controlling the second generator to maintain a target voltage of the second DC line at the first voltage command value, setting the target voltage to a second voltage command value that is set higher than the first voltage command value, and controlling the DC/DC converter to increase the voltage of the second DC line detected by the voltmeter to the second voltage command value and reduce an output current of the second generator to a minimum of 0;
an output current of the second generator is increased by controlling the second generator to maintain the target voltage at the first voltage command value, setting the target voltage to a third voltage command value that is set lower than the first voltage command value, and controlling the DC/DC converter to drop the voltage of the second DC line detected by the voltmeter to the third voltage command value, when the traction motor has completed its operation as a generator.

The electric vehicle according to claim 1,
The controller:
When the target voltage is set to the second voltage command value,
starting the output of current from the DC/DC converter to increase the voltage of the second DC line to the second voltage command value;
while reducing an output current of the second generator with a lower limit value of 0 so that the voltage of the second DC line coincides with the first voltage command value;
an output current of the DC/DC converter is increased in response to a decrease in the output current of the second generator, and a voltage of the second DC line is maintained at the second voltage command value.

The electric vehicle according to claim 2,
The controller:
When the target voltage is set to the third voltage command value,
reducing an output current of the DC/DC converter to lower a voltage of the second DC line to the third voltage command value;
while increasing an output current of the second generator with the first voltage command value as a target value so that the voltage of the second DC line coincides with the first voltage command value;
an output current of the DC/DC converter is reduced in response to an increase in the output current of the second generator, and a voltage of the second DC line is maintained at the third voltage command value.