JP6592470B2 - Electric drive dump truck - Google Patents

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Description

本発明は、発電機が発電した電力によって走行モータを駆動して走行する電気駆動式ダンプトラックに関する。   The present invention relates to an electrically driven dump truck that travels by driving a traveling motor with electric power generated by a generator.

近年、鉱山の現場においては、様々な種類の作業機械が使用されており、採掘された鉱石の搬送用途として、例えば、ダンプトラックが用いられることがある。鉱山における鉱石の搬送コストは、人件費、燃料費、保守費、及び初期投資等に分類され、これらのうち燃料費は人件費に次いで大きな費用といわれており、鉱山の事業の利益を向上させるためには、ダンプトラックの省エネルギー化が必要とされる。そこで、鉱山用ダンプトラックの燃費の改善を図るために、従来から様々な技術が提案されている。   In recent years, various types of work machines have been used at the mine site, and for example, dump trucks are sometimes used for conveying mined ore. Ore transport costs in mines are classified into labor costs, fuel costs, maintenance costs, initial investment, etc. Of these, fuel costs are said to be the second largest after labor costs, improving the profits of the mining business. For this purpose, energy saving of dump trucks is required. Therefore, various techniques have been proposed in the past in order to improve the fuel efficiency of the mining dump truck.

この種の従来技術の1つとして、エンジンに直結された発電機が発電した電力によって走行モータを駆動して走行する電動式作業車両が提案されている(例えば、下記の特許文献1参照)。具体的には、この電動式作業車両は、走行駆動用の電動モータと、発電機からの直流電力を可変周波数の交流電力に変換して当該電動モータを駆動すると共に、当該電動モータからの交流電力の出力を直流電力に変換する双方向変換器と、電動モータで回生される起電力を消費するように双方向変換器に接続された抵抗器と、抵抗器に冷却風を供給する送風機とを備えている。   As one of the conventional techniques of this type, an electric work vehicle that travels by driving a traveling motor with electric power generated by a generator directly connected to an engine has been proposed (for example, see Patent Document 1 below). Specifically, this electric work vehicle includes an electric motor for driving and driving, the electric motor by converting DC power from a generator into AC power having a variable frequency, and AC from the electric motor. A bidirectional converter that converts power output into direct current power; a resistor connected to the bidirectional converter to consume electromotive force regenerated by the electric motor; and a blower that supplies cooling air to the resistor. It has.

米国特許第4307300号明細書US Pat. No. 4,307,300

上述した特許文献1に開示された従来技術は、車両が減速する際に、走行モータをリターダとして利用して車両の運動エネルギーを電気エネルギー(回生電力)に変換し、この電気エネルギーを抵抗器(グリッド抵抗)に供給して熱エネルギーに変換することにより、抵抗器で発生した熱を空気中に放出している。このとき、抵抗器の熱によって周囲の機器が損傷しないように、ブロワを回転させて冷却風を抵抗器に供給する必要があるので、抵抗器と並列にブロワモータを設けてリターダからの電気エネルギーによりブロワを作動させている。しかしながら、この構成ではブロワに流れる電流が並列接続された抵抗器により決まるため、車両が減速する際に抵抗器に対して冷却風量を自由に調整できないという課題がある。   When the vehicle decelerates, the prior art disclosed in Patent Document 1 described above converts the kinetic energy of the vehicle into electrical energy (regenerative power) using a travel motor as a retarder, and this electrical energy is converted into a resistor ( The heat generated by the resistor is released into the air by supplying it to the grid resistor and converting it into thermal energy. At this time, it is necessary to supply the cooling air to the resistor by rotating the blower so that the surrounding equipment is not damaged by the heat of the resistor. Therefore, a blower motor is provided in parallel with the resistor and the electric energy from the retarder is used. The blower is operating. However, in this configuration, since the current flowing through the blower is determined by a resistor connected in parallel, there is a problem that the amount of cooling air cannot be freely adjusted for the resistor when the vehicle decelerates.

本発明は、このような従来技術の実情からなされたもので、その目的は、車両の減速時に抵抗器に対する冷却性能を自由に設定できる電気駆動式ダンプトラックを提供することにある。   The present invention has been made in view of such a state of the art, and an object thereof is to provide an electrically driven dump truck that can freely set a cooling performance for a resistor when the vehicle is decelerated.

上記の目的を達成するために、代表的な本発明は、車両に設けられたエンジンと、前記車両の車輪を左右個別に駆動して走行させる2つの走行モータと、前記エンジンの出力軸に設けられ、前記エンジンの駆動力で発電する主発電機及び補助発電機と、前記補助発電機の発電電力を制御する発電電力調整器と、前記主発電機が発電した交流電力を直流電力に変換する整流器と、前記整流器から供給される直流電力を可変周波数の交流電力に変換すると共に、前記車両の減速時に前記走行モータが発電した交流電力を直流電力に変換する走行モータ用インバータと、前記整流器に電気的に接続され、前記車両の減速時に前記走行モータ用インバータから出力された直流電力を熱に変換する電気抵抗器と、前記電気抵抗器に出力する直流電力を制御するチョッパと、前記電気抵抗器を冷却する冷却器と、前記冷却器を駆動する冷却器用駆動装置と、前記補助発電機が発電した交流電力を周波数変調して前記冷却器用駆動装置に出力する冷却器用インバータとを備えた電気駆動式ダンプトラックであって、前記走行モータの出力軸に設けられ、当該出力軸の回転に伴って発電する少なくとも1つの発電モータと、前記補助発電機の出力側に電気的に接続され、前記発電モータの発電電力を可変周波数の交流電力に変換する発電モータ用インバータと、前記車両の減速時に前記発電モータが発電した交流電力を前記補助発電機の出力側に供給して前記補助発電機の発電電力が減少するように、前記発電電力調整器及び前記発電モータ用インバータの動作を制御する制御装置とを備えたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, a typical present invention includes an engine provided in a vehicle, two traveling motors that drive the wheels of the vehicle separately to drive left and right, and an output shaft of the engine. A main generator and an auxiliary generator that generate electric power with the driving force of the engine, a generated power regulator that controls the generated power of the auxiliary generator, and AC power generated by the main generator is converted into DC power. A rectifier, a DC motor supplied from the rectifier to a variable frequency AC power, a DC motor that converts AC power generated by the traction motor when the vehicle decelerates, and a DC motor An electrical resistor that is electrically connected and converts DC power output from the travel motor inverter when the vehicle decelerates into heat, and controls DC power output to the electrical resistor. A chopper for cooling, a cooler for cooling the electrical resistor, a drive device for the cooler that drives the cooler, and cooling that modulates the frequency of the AC power generated by the auxiliary generator and outputs it to the drive device for the cooler An electric drive type dump truck provided with an inverter for equipment, provided on an output shaft of the travel motor, and at least one generator motor for generating electric power as the output shaft rotates, and on the output side of the auxiliary generator An inverter for a generator motor that is electrically connected and converts the generated power of the generator motor into AC power of variable frequency, and supplies the AC power generated by the generator motor to the output side of the auxiliary generator when the vehicle decelerates And a control device for controlling the operation of the generated power regulator and the inverter for the generator motor so that the generated power of the auxiliary generator is reduced. And butterflies.

本発明の電気駆動式ダンプトラックによれば、車両の減速時に抵抗器に対する冷却性能を自由に設定できる。前述した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。   According to the electrically driven dump truck of the present invention, the cooling performance for the resistor can be freely set when the vehicle is decelerated. Problems, configurations, and effects other than those described above will become apparent from the following description of embodiments.

本発明の第1実施形態に係る電気駆動式ダンプトラックの構成を示す全体図である。1 is an overall view showing a configuration of an electrically driven dump truck according to a first embodiment of the present invention. 図1に示すダンプトラックを駆動する駆動回路の基本構成を示す図である。It is a figure which shows the basic composition of the drive circuit which drives the dump truck shown in FIG. 本発明の第1実施形態の特徴をなす駆動回路の要部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the principal part of the drive circuit which makes the characteristic of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る制御装置による補助発電機及び発電モータの制御処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of control processing of the auxiliary generator and the generator motor by the control apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る補助発電機の発電電力と発電モータの発電電力の関係を説明する図であり、(a)図は発電モータを使用しない場合の補助発電機の発電電力の時間推移を示す図、(b)図は発電モータの予想発電電力が閾値未満である場合の補助発電機の発電電力と発電モータの発電電力の時間推移を示す図である。It is a figure explaining the relationship between the electric power generated by the auxiliary generator and the electric power generated by the generator motor according to the first embodiment of the present invention, and (a) the time of the electric power generated by the auxiliary generator when the generator motor is not used. The figure which shows transition, (b) figure is a figure which shows the time transition of the generated electric power of an auxiliary generator and the generated electric power of a generator motor in case the estimated generated electric power of a generator motor is less than a threshold. 本発明の第1実施形態に係る補助発電機の発電電力と発電モータの発電電力の関係を説明する図であり、(a)図は発電モータの予想発電電力が閾値以上かつ本来の補助発電機の発電電力未満である場合の補助発電機の発電電力と発電モータの発電電力の時間推移を示す図、(b)図は発電モータの予想発電電力が閾値以上かつ本来の補助発電機の発電電力以上である場合の補助発電機の発電電力と発電モータの発電電力の時間推移を示す図である。It is a figure explaining the relationship between the electric power generated by the auxiliary generator and the electric power generated by the electric motor according to the first embodiment of the present invention, and (a) the figure shows that the predicted electric power generated by the electric motor is equal to or greater than a threshold and the original auxiliary generator The figure which shows the time transition of the generated electric power of an auxiliary generator and the generated electric power of a generator motor when it is less than the generated electric power of FIG. It is a figure which shows the time transition of the generated electric power of an auxiliary generator in the above case, and the generated electric power of a generator motor. 本発明の第2実施形態の特徴をなす駆動回路の要部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the principal part of the drive circuit which makes the characteristics of 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態の特徴をなす駆動回路の要部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the principal part of the drive circuit which makes the characteristic of 3rd Embodiment of this invention.

以下、本発明に係る電気駆動式ダンプトラックを実施するための形態を図に基づいて説明する。   EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the form for implementing the electrically driven dump truck which concerns on this invention is demonstrated based on figures.

[第1実施形態]
本発明に係る電気駆動式ダンプトラックの第1実施形態は、図1に示すように、鉱山のような作業現場において運搬対象物としての土砂や鉱石等を積載して運搬する大型のダンプトラック1から構成されている。ダンプトラック1は、車体フレーム11と、この車体フレーム11に回転可能に設けられた車輪とを備えている。
[First Embodiment]
As shown in FIG. 1, the first embodiment of the electrically driven dump truck according to the present invention is a large dump truck 1 that loads and transports earth and sand as a transport object at a work site such as a mine. It is composed of The dump truck 1 includes a body frame 11 and wheels that are rotatably provided on the body frame 11.

この車輪は、例えば、車体フレーム11の前部の左右両端にそれぞれ一輪ずつ配置された前輪12L,12R(図1には、左側の前輪12Lのみが図示されている)と、車体フレーム11の後部の左右両端に回転可能にそれぞれ二輪ずつ配置された後輪13L,13R(図1には、左側の後輪13Lのみが図示されている)とから構成されている。   The wheels include, for example, front wheels 12L and 12R (one of the left front wheels 12L only shown in FIG. 1) disposed on the left and right ends of the front portion of the body frame 11, and the rear portion of the body frame 11. The rear wheels 13L and 13R (two left wheels 13L are only shown in FIG. 1) are arranged on each of the left and right ends of the two wheels.

前輪12L,12Rは、ステアリング等を介して入力されるステアリング角度に基づいて操舵される操舵輪であると共に、ダンプトラック1が走行する走行路の路面を介して後輪13L,13Rに従動する従動輪である。一方、後輪13L,13Rは、後述のエンジン31(図2参照)の駆動力が回転運動に変換されて駆動する駆動輪である。   The front wheels 12L and 12R are steered wheels that are steered based on a steering angle that is input via steering or the like, and are driven by the rear wheels 13L and 13R via the road surface of the traveling path on which the dump truck 1 travels. It is a driving wheel. On the other hand, the rear wheels 13L and 13R are drive wheels that are driven by converting a driving force of an engine 31 (see FIG. 2) described later into a rotational motion.

これらの後輪13L,13Rの回転軸には、各後輪13L,13Rを駆動するための走行モータ14L,14R(図2参照)が取り付けられており、後輪13L,13Rの回転軸と走行モータ14L,14Rの出力軸との間に、各後輪13L,13Rの回転数を調整する減速機15L,15R(図2参照)が介装されている。また、各走行モータ14L,14Rには、これらの走行モータ14L,14Rの回転速度を測定する回転速度測定部としての回転速度センサ16L,16R(図2参照)が取り付けられている。   Traveling motors 14L and 14R (see FIG. 2) for driving the rear wheels 13L and 13R are attached to the rotation shafts of the rear wheels 13L and 13R, and travel with the rotation shafts of the rear wheels 13L and 13R. Reducers 15L and 15R (see FIG. 2) for adjusting the rotational speed of the rear wheels 13L and 13R are interposed between the output shafts of the motors 14L and 14R. Further, rotational speed sensors 16L and 16R (see FIG. 2) as rotational speed measuring units for measuring the rotational speeds of the traveling motors 14L and 14R are attached to the traveling motors 14L and 14R.

また、ダンプトラック1は、前輪12L,12Rの上方に配置され、オペレータが歩行可能なデッキ(アッパーデッキ)17と、車両の前面に取り付けられ、オペレータがデッキ17の上面17Uに昇るためのラダー18と、デッキ17の上面17Uに設置され、オペレータが搭乗するキャブ19と、車両の前部に搭載され、各種の電力機器を収納するコントロールキャビネット20と、ダンプトラック1の後述の駆動回路30(図2参照)における回生電力を熱として放散するための複数のグリッドボックス21とを備えている。   Further, the dump truck 1 is disposed above the front wheels 12L and 12R, and a deck (upper deck) 17 on which an operator can walk and a ladder 18 that is attached to the front surface of the vehicle so that the operator ascends to the upper surface 17U of the deck 17. A cab 19 that is installed on the upper surface 17U of the deck 17 and on which an operator gets on, a control cabinet 20 that is mounted on the front of the vehicle and houses various power devices, and a drive circuit 30 (described later) of the dump truck 1 (see FIG. 2) and a plurality of grid boxes 21 for dissipating the regenerative power as heat.

さらに、ダンプトラック1は、車体フレーム11に対して起伏可能に設けられ、土砂や鉱石等の積荷を積載する荷台22と、車体フレーム11の後部にブラケット23を介して設けられたヒンジピン24と、車体フレーム11のうちヒンジピン24よりも前方に配置され、車体フレーム11と荷台22とを連結するホイストシリンダ25とを備えている。   Further, the dump truck 1 is provided so as to be able to rise and fall with respect to the vehicle body frame 11, a loading platform 22 for loading a load such as earth and sand, ore, and a hinge pin 24 provided at a rear portion of the vehicle body frame 11 via a bracket 23, The vehicle body frame 11 includes a hoist cylinder 25 that is disposed in front of the hinge pin 24 and connects the vehicle body frame 11 and the loading platform 22.

ダンプトラック1の前輪12Lで隠れた部分には、後述のエンジン31、主発電機32、及び補助発電機33等が搭載されており、これらの機器の上方には、車両の動作を制御する制御装置60が設置されている。この他、ダンプトラック1には、車体フレーム11の中央部分に配置され、エンジン31の燃料を貯蔵する燃料タンク26と、ホイストシリンダ25へ圧油を供給する油圧ポンプ(図示せず)と、車体フレーム11のうち燃料タンク26の近傍に配置され、油圧ポンプに供給する作動油を貯蔵する作動油タンク27とが搭載されている。   An engine 31, a main generator 32, an auxiliary generator 33, and the like, which will be described later, are mounted on a portion hidden by the front wheel 12L of the dump truck 1, and a control for controlling the operation of the vehicle is provided above these devices. A device 60 is installed. In addition, the dump truck 1 is disposed in the center portion of the vehicle body frame 11 and stores a fuel tank 26 that stores fuel for the engine 31, a hydraulic pump (not shown) that supplies pressure oil to the hoist cylinder 25, A hydraulic oil tank 27 that is disposed near the fuel tank 26 in the frame 11 and stores hydraulic oil supplied to the hydraulic pump is mounted.

キャブ19内には、制御装置60に接続され、ホイストシリンダ25を伸縮して荷台22を起伏させる操作を行うホイストペダル(図示せず)と、車両の走行状態のうち前進(F)、中立(N)、及び後退(R)のいずれかに切り換えるシフトレバー(図示せず)と、前輪12L,12Rの操舵方向を切り換えることにより、車両の進行方向を左方向又は右方向へ変更する操作ハンドル(図示せず)と、車両を加速させるアクセルペダル(図示せず)と、後輪13L,13Rに制動力を付与するブレーキペダル28(図2参照)とが設置されている。したがって、キャブ19内のオペレータは、アクセルペダル及びブレーキペダル28を踏み込むことにより、その操作量に応じて車両の加速力及び制動力を調整することができる。   In the cab 19, a hoist pedal (not shown) that is connected to the control device 60 and extends and retracts the hoist cylinder 25 to extend and lower the loading platform 22, forward (F), neutral ( N) and a shift lever (not shown) for switching to either one of the reverse (R) and an operation handle (for changing the traveling direction of the vehicle leftward or rightward by switching the steering direction of the front wheels 12L, 12R) An accelerator pedal (not shown) for accelerating the vehicle, and a brake pedal 28 (see FIG. 2) for applying a braking force to the rear wheels 13L and 13R are installed. Therefore, the operator in the cab 19 can adjust the acceleration force and braking force of the vehicle according to the operation amount by depressing the accelerator pedal and the brake pedal 28.

次に、本発明の第1実施形態に係るダンプトラック1を駆動する駆動回路30の基本構成について、図2を参照しながら詳細に説明する。   Next, the basic configuration of the drive circuit 30 for driving the dump truck 1 according to the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

図2に示すように、ダンプトラック1に搭載された駆動回路30は、駆動源としてのエンジン31と、このエンジン31の出力軸に機械的に接続され、エンジン31の駆動力によってそれぞれ発電する主発電機32及び補助発電機33と、これらの主発電機32及び補助発電機33に電気的に接続され、コントロールキャビネット20及びグリッドボックス21内に収納された各機器とから構成されている。   As shown in FIG. 2, the drive circuit 30 mounted on the dump truck 1 is mechanically connected to an engine 31 as a drive source and an output shaft of the engine 31, and generates power by the driving force of the engine 31. The generator 32 and the auxiliary generator 33 and the respective devices housed in the control cabinet 20 and the grid box 21 are electrically connected to the main generator 32 and the auxiliary generator 33.

エンジン31は、各シリンダ(図示せず)へ供給する空気を過給する過給器(図示せず)を有するディーゼルターボエンジンから成り、主発電機32、補助発電機33、及びホイストシリンダ25等の油圧源である油圧ポンプを駆動する。主発電機32及び補助発電機33は、エンジン31の出力軸に連結されて共に回転運動を行う。この主発電機32は、主として左右の走行モータ14L,14Rの動力源となる三相交流電力を発生する。補助発電機33は、補機類として、例えば、後述の冷却ファンモータ41の動力源となる三相交流電力を発生する。   The engine 31 includes a diesel turbo engine having a supercharger (not shown) that supercharges air supplied to each cylinder (not shown), and includes a main generator 32, an auxiliary generator 33, a hoist cylinder 25, and the like. The hydraulic pump, which is the hydraulic power source, is driven. The main generator 32 and the auxiliary generator 33 are connected to the output shaft of the engine 31 and rotate together. The main generator 32 mainly generates three-phase AC power that is a power source for the left and right traveling motors 14L and 14R. The auxiliary generator 33 generates, for example, three-phase AC power serving as a power source for a cooling fan motor 41 described later as auxiliary equipment.

コントロールキャビネット20には、主発電機32が発生させる交流電力を直流電力に変換する整流器34と、補助発電機33の発電電力を制御する発電電力調整器としての補助発電機励磁ユニット35と、整流器34から供給される直流電力を可変周波数の交流電力に変換すると共に、車両の減速時に走行モータ14L,14Rが発電した交流電力を直流電力に変換する左右の走行モータ用インバータ36L,36Rとが格納されている。   The control cabinet 20 includes a rectifier 34 that converts AC power generated by the main generator 32 into DC power, an auxiliary generator excitation unit 35 as a generated power regulator that controls the generated power of the auxiliary generator 33, and a rectifier. The left and right traveling motor inverters 36L and 36R for converting the alternating current power generated by the traveling motors 14L and 14R when the vehicle is decelerated into the direct current power are stored. Has been.

また、コントロールキャビネット20には、補助発電機33が発電した交流電力を周波数変調して冷却ファンモータ41に出力する冷却器用インバータとしての冷却ファンモータ用インバータ37と、整流器34と走行モータ用インバータ36L,36Rとの間に設けられ、後述の電気抵抗器39に出力する直流電力を制御するチョッパ38とが格納されている。   The control cabinet 20 also includes a cooling fan motor inverter 37 as a cooler inverter that frequency-modulates the AC power generated by the auxiliary generator 33 and outputs it to the cooling fan motor 41, a rectifier 34, and a travel motor inverter 36L. , 36R, and a chopper 38 for controlling DC power output to an electric resistor 39 described later is stored.

グリッドボックス21には、整流器34及びチョッパ38に電気的に接続され、車両の減速時に走行モータ用インバータ36L,36Rから出力された直流電力を熱に変換する前述の電気抵抗器39と、この電気抵抗器39に対して空気を送風することにより、電気抵抗器39を冷却する冷却器としての冷却ファン40と、冷却ファンモータ用インバータ37から供給された電力によって冷却ファン40を駆動する冷却器用駆動装置としての前述の冷却ファンモータ41と、電気抵抗器39の周囲の温度を測定する温度センサ42等の各種センサ及びスイッチ類(図示せず)とが格納されている。   The grid box 21 is electrically connected to a rectifier 34 and a chopper 38, and converts the DC power output from the travel motor inverters 36L and 36R into heat when the vehicle is decelerated, and the electric resistor 39. A cooling fan 40 as a cooler that cools the electrical resistor 39 by blowing air to the resistor 39, and a cooler drive that drives the cooling fan 40 with electric power supplied from the cooling fan motor inverter 37 The above-described cooling fan motor 41 as a device and various sensors such as a temperature sensor 42 for measuring the temperature around the electric resistor 39 and switches (not shown) are stored.

上述の制御装置60は、例えば図示されないが、車両の状態やオペレータの操作によって入力された情報に基づいて、車両の動作全体を制御するための各種の演算を行うCPU(Central Processing Unit)と、CPUによる演算を実行するためのプログラムを格納するROM(Read Only Memory)やHDD(Hard Disk Drive)等の記憶装置と、CPUがプログラムを実行する際の作業領域となるRAM(Random Access Memory)とを含むハードウェアから構成されている。   The above-described control device 60 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit) that performs various calculations for controlling the entire operation of the vehicle based on information input by the state of the vehicle and the operation of the operator, although not illustrated. A storage device such as a ROM (Read Only Memory) or HDD (Hard Disk Drive) for storing a program for executing a calculation by the CPU, and a RAM (Random Access Memory) as a work area when the CPU executes the program; It is composed of hardware including

このようなハードウェア構成において、ROMやHDD、もしくは図示しない光学ディスク等の記録媒体に格納されたプログラムがRAMに読出され、CPUの制御に従って動作することにより、プログラム(ソフトウェア)とハードウェアとが協働して、制御装置60の機能を実現する機能ブロックが構成される。   In such a hardware configuration, a program stored in a recording medium such as a ROM, an HDD, or an optical disk (not shown) is read into a RAM, and operates according to the control of the CPU. In cooperation, a functional block for realizing the function of the control device 60 is configured.

具体的には、制御装置60は、エンジン31の動作状態、ブレーキペダル28の操作量、回転速度センサ16L,16Rの測定値、及び温度センサ42の測定値等の機器情報を入力する入力部601と、CPUの演算処理に必要な情報を予め記憶する記憶部602と、入力部601に入力された情報及び記憶部602に記憶された情報に基づいて、各種インバータやバルブ等の駆動回路30の機器に対する動作信号を演算して駆動回路30の機器を制御する演算制御部603と、演算制御部603の演算結果を駆動回路30の機器に出力する出力部604とを含んでいる。   Specifically, the control device 60 inputs the device information such as the operation state of the engine 31, the operation amount of the brake pedal 28, the measured values of the rotational speed sensors 16L and 16R, and the measured values of the temperature sensor 42. And a storage unit 602 that stores information necessary for the arithmetic processing of the CPU in advance, and the information input to the input unit 601 and the information stored in the storage unit 602. A calculation control unit 603 that calculates an operation signal for the device to control the device of the drive circuit 30 and an output unit 604 that outputs a calculation result of the calculation control unit 603 to the device of the drive circuit 30 are included.

本発明の第1実施形態では、制御装置60は、演算制御部603で演算した動作信号を、エンジン31、補助発電機励磁ユニット35、走行モータ用インバータ36L,36R、冷却ファンモータ用インバータ37、及びチョッパ38の半導体スイッチ(不図示)に出力部604から適宜出力し、走行モータ14L,14R、電気抵抗器39、冷却ファンモータ41を適切なタイミング及び出力で駆動させることにより、駆動回路30内の電力の流れを制御している。   In the first embodiment of the present invention, the control device 60 uses the operation signal calculated by the calculation control unit 603 as the engine 31, the auxiliary generator excitation unit 35, the travel motor inverters 36L and 36R, the cooling fan motor inverter 37, And an appropriate output from the output unit 604 to the semiconductor switch (not shown) of the chopper 38, and the driving motors 14L and 14R, the electric resistor 39, and the cooling fan motor 41 are driven at an appropriate timing and output, thereby driving the driving circuit 30. The flow of power is controlled.

次に、駆動回路30の主発電機32で発生した電力の流れについて、図2を参照しながら詳細に説明する。   Next, the flow of power generated by the main generator 32 of the drive circuit 30 will be described in detail with reference to FIG.

エンジン31によって主発電機32が駆動されると、主発電機32で発生した三相交流電圧は、整流器34によって直流電圧に変換され、走行モータ用インバータ36L、36Rに入力される。この状態で、キャブ19内のオペレータがアクセルペダルを踏み込むと、車両を加速するための動作信号が制御装置60から走行モータ用インバータ36L,36Rへ出力され、走行モータ14L,14Rに電力が供給される。   When the main generator 32 is driven by the engine 31, the three-phase AC voltage generated by the main generator 32 is converted into a DC voltage by the rectifier 34 and input to the traveling motor inverters 36L and 36R. In this state, when an operator in the cab 19 depresses the accelerator pedal, an operation signal for accelerating the vehicle is output from the control device 60 to the traveling motor inverters 36L and 36R, and electric power is supplied to the traveling motors 14L and 14R. The

そして、走行モータ14L,14Rは、この電力を受けて駆動することにより、減速機15L,15Rを介して後輪13L,13Rを回転させ、車両を前進又は後進させる。一方、オペレータがブレーキペダル28を踏み込んだときや、降坂において車両が制動するときには、車両を減速するための動作信号が制御装置60から走行モータ用インバータ36L,36Rへ出力され、走行モータ14L,14Rは、車両の運動エネルギーを電気エネルギーに変換する。   The traveling motors 14L and 14R are driven by receiving this electric power, thereby rotating the rear wheels 13L and 13R via the speed reducers 15L and 15R to advance or reverse the vehicle. On the other hand, when the operator depresses the brake pedal 28 or the vehicle brakes on a downhill, an operation signal for decelerating the vehicle is output from the control device 60 to the travel motor inverters 36L and 36R, and the travel motors 14L, 14R converts the kinetic energy of the vehicle into electrical energy.

すなわち、走行モータ14L,14Rは、主発電機32及び補助発電機33のように発電機として機能し、電気式のブレーキシステムとして動作する。このとき、走行モータ14L,14Rで発生した電力を放電する機能が必要となる。   That is, the traveling motors 14L and 14R function as a generator like the main generator 32 and the auxiliary generator 33, and operate as an electric brake system. At this time, a function for discharging the electric power generated by the traveling motors 14L and 14R is required.

そこで、走行モータ用インバータ36L,36Rに接続されたチョッパ38を動作させ、電気抵抗器39に直流電圧を印可することにより、余剰の電気エネルギーを熱として消費するようにしている。通常、この電気抵抗器39は周囲の大気によって自然空冷されるが、電気抵抗器39の発熱エネルギーが大きい場合には、電気抵抗器39の温度が上昇することにより、駆動回路30の機器が損傷する可能性がある。そのため、制御装置60は、温度センサ42によって測定された温度に応じて、冷却ファン40を回転させることにより、強制空冷によって電気抵抗器39を冷却するようにしている。   Therefore, the chopper 38 connected to the travel motor inverters 36L and 36R is operated to apply a DC voltage to the electric resistor 39, so that excess electric energy is consumed as heat. Normally, the electric resistor 39 is naturally air-cooled by the ambient air. However, if the heat generation energy of the electric resistor 39 is large, the temperature of the electric resistor 39 rises and the device of the drive circuit 30 is damaged. there's a possibility that. Therefore, the control device 60 is configured to cool the electrical resistor 39 by forced air cooling by rotating the cooling fan 40 according to the temperature measured by the temperature sensor 42.

次に、駆動回路30の補助発電機33で発生した電力の流れについて、図2を参照しながら詳細に説明する。   Next, the flow of power generated by the auxiliary generator 33 of the drive circuit 30 will be described in detail with reference to FIG.

エンジン31によって補助発電機33が駆動されると、補助発電機励磁ユニット35は、制御装置60からの動作信号に従って補助発電機33の発電電力を制御する。これにより、補助発電機33で発生した三相交流電圧は、冷却ファンモータ用インバータ37に入力される。   When the auxiliary generator 33 is driven by the engine 31, the auxiliary generator excitation unit 35 controls the generated power of the auxiliary generator 33 according to the operation signal from the control device 60. As a result, the three-phase AC voltage generated by the auxiliary generator 33 is input to the cooling fan motor inverter 37.

このとき、制御装置60は、入力部601に入力された温度センサ42の測定値が記憶部602に予め記憶された閾値より大きいと判定した場合、すなわち、電気抵抗器39の冷却が必要となる場合には、制御装置60の演算制御部603は、電気抵抗器39の冷却に必要な風量を生起する冷却ファン40の回転速度を求めた後、当該回転速度を実現する冷却ファンモータ41の動作信号を演算すると共に、この冷却ファンモータ41の動作に必要な補助発電機33の発電電力に相当する動作信号を演算する。   At this time, when the control device 60 determines that the measured value of the temperature sensor 42 input to the input unit 601 is larger than the threshold value stored in advance in the storage unit 602, that is, the electric resistor 39 needs to be cooled. In this case, the arithmetic control unit 603 of the control device 60 obtains the rotational speed of the cooling fan 40 that generates the air volume necessary for cooling the electric resistor 39, and then operates the cooling fan motor 41 that realizes the rotational speed. A signal is calculated and an operation signal corresponding to the generated power of the auxiliary generator 33 necessary for the operation of the cooling fan motor 41 is calculated.

そして、制御装置60は、演算制御部603で演算された各動作信号を出力部604から冷却ファンモータ用インバータ37及び補助発電機励磁ユニット35へ出力することにより、冷却ファンモータ41と補助発電機33をそれぞれ動作させる。これにより、冷却ファン40の回転によって発生した冷却風が電気抵抗器39に衝突し、電気抵抗器39の熱を奪って外部へ放出されることにより、電気抵抗器39を冷却することができる。   Then, the control device 60 outputs each operation signal calculated by the calculation control unit 603 from the output unit 604 to the cooling fan motor inverter 37 and the auxiliary generator excitation unit 35, so that the cooling fan motor 41 and the auxiliary generator are output. 33 are operated. As a result, the cooling air generated by the rotation of the cooling fan 40 collides with the electric resistor 39, takes the heat of the electric resistor 39, and releases it to the outside, whereby the electric resistor 39 can be cooled.

このように、ダンプトラック1は、機械的な制動エネルギーを一時的に電気エネルギーに変換し、さらに電気抵抗器39を使用して電気エネルギーを熱エネルギーに変換することにより、車両の制動力を確保している。また、ダンプトラック1は、電気抵抗器39で発生した熱を冷却ファン40で強制空冷して大気中に放出することにより、駆動回路30の機器の損傷を防止すると共に、車両の安定的な制動を実現している。なお、図示されていないが、ダンプトラック1が機械式のブレーキシステムを有し、車両の走行状況に応じて電気式のブレーキシステムと機械式のブレーキシステムを使い分けて車両の制動を行ってもよい。   In this way, the dump truck 1 temporarily secures the braking force of the vehicle by converting mechanical braking energy temporarily into electrical energy and further converting the electrical energy into thermal energy using the electrical resistor 39. is doing. Further, the dump truck 1 forcibly air-cools the heat generated by the electric resistor 39 by the cooling fan 40 and releases it to the atmosphere, thereby preventing the equipment of the drive circuit 30 from being damaged and stable braking of the vehicle. Is realized. Although not shown, the dump truck 1 may have a mechanical brake system, and the vehicle may be braked by using either an electric brake system or a mechanical brake system depending on the traveling state of the vehicle. .

ところで、上述した駆動回路30の基本構成においては、冷却ファンモータ41の動作に消費される電力は、エンジン31の出力軸に直結された補助発電機33で発電されており、冷却ファン40が動作する際に、補助発電機33を駆動するための追加の駆動力がエンジン31に必要とされるので、その分、エンジン31の燃料消費量が増大することになる。そこで、本発明の第1実施形態は、図2に示す基本構成のみから成る駆動回路30の代わりに、下記の機器を新たに追加した図3に示す駆動回路30を備えている。   By the way, in the basic configuration of the drive circuit 30 described above, the electric power consumed for the operation of the cooling fan motor 41 is generated by the auxiliary generator 33 directly connected to the output shaft of the engine 31, and the cooling fan 40 operates. In doing so, since additional driving force for driving the auxiliary generator 33 is required for the engine 31, the amount of fuel consumed by the engine 31 increases accordingly. Therefore, the first embodiment of the present invention includes the drive circuit 30 shown in FIG. 3 in which the following devices are newly added instead of the drive circuit 30 having only the basic configuration shown in FIG.

次に、本発明の第1実施形態の特徴をなす駆動回路30の要部の構成について、図3を参照しながら詳細に説明する。   Next, the configuration of the main part of the drive circuit 30 that characterizes the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

本発明の第1実施形態に係る駆動回路30は、図2に示す基本構成に加え、さらに走行モータ14L,14Rのうち、例えば、左側の走行モータ14Lの出力軸に設けられ、当該出力軸の回転に伴って発電する発電モータ50と、補助発電機33の出力側に電気的に接続され、発電モータ50の発電電力を可変周波数の交流電力に変換する発電モータ用インバータ51とを含んでいる。   In addition to the basic configuration shown in FIG. 2, the drive circuit 30 according to the first embodiment of the present invention is further provided, for example, on the output shaft of the left travel motor 14L among the travel motors 14L and 14R. It includes a generator motor 50 that generates electric power as it rotates, and an inverter 51 for a generator motor that is electrically connected to the output side of the auxiliary generator 33 and converts the generated power of the generator motor 50 into AC power of variable frequency. .

発電モータ50の定格回転速度は、例えば、走行モータ14Lの使用回転速度の範囲に設定されており、発電モータ50は、走行モータ14Lの出力軸のうち当該走行モータ14Lの本体を挟んで減速機15Lと反対側に直接連結されている。これにより、発電モータ50が走行モータ14Lによって減速機15Lを介さずに動作するので、駆動回路30におけるエネルギーの伝達効率を高めることができる。発電モータ50は発電モータ用インバータ51を介して冷却ファンモータ用インバータ(冷却器用インバータ)37と電気的に接続され、発電モータ50の発電電力を冷却ファンモータ用インバータ37に供給している。   The rated rotational speed of the generator motor 50 is set, for example, within the range of the used rotational speed of the traveling motor 14L, and the generator motor 50 is a speed reducer with the main body of the traveling motor 14L among the output shafts of the traveling motor 14L. It is directly connected to the opposite side to 15L. Thereby, the power generation motor 50 is operated by the traveling motor 14L without passing through the speed reducer 15L, so that the energy transmission efficiency in the drive circuit 30 can be increased. The generator motor 50 is electrically connected to a cooling fan motor inverter (cooler inverter) 37 via a generator motor inverter 51, and supplies the generated power of the generator motor 50 to the cooling fan motor inverter 37.

発電モータ用インバータ51は、制御装置60の入力部601及び出力部604にそれぞれ通信接続されている。また、制御装置60の記憶部602には、後述するように、発電モータ50に関する所定の諸元、例えば、発電モータ50のコイルの巻き数及び磁場の強さが予め記憶されている。   The generator motor inverter 51 is communicatively connected to the input unit 601 and the output unit 604 of the control device 60. In addition, as will be described later, predetermined specifications relating to the power generation motor 50, for example, the number of turns of the coil of the power generation motor 50 and the strength of the magnetic field are stored in the storage unit 602 of the control device 60 in advance.

そして、制御装置60は、エンジン31の動作状態、ブレーキペダル28の操作量、回転速度センサ16L,16Rの測定値、及び温度センサ42の測定値の他、発電モータ用インバータ51の電流と電圧等の機器情報を取得し、車両の減速時に発電モータ50が発電した交流電力を補助発電機33の出力側に供給して補助発電機33の発電電力が減少するように、補助発電機励磁ユニット35及び発電モータ用インバータ51の動作を制御する。   The control device 60 operates the engine 31, the operation amount of the brake pedal 28, the measured values of the rotation speed sensors 16L and 16R, the measured value of the temperature sensor 42, the current and voltage of the generator motor inverter 51, and the like. The auxiliary generator excitation unit 35 is obtained so that the AC power generated by the generator motor 50 during deceleration of the vehicle is supplied to the output side of the auxiliary generator 33 to reduce the generated power of the auxiliary generator 33. And the operation of the generator motor inverter 51 is controlled.

次に、本発明の第1実施形態に係る制御装置60による補助発電機33及び発電モータ50の制御処理について、図4のフローチャートを参照しながら詳細に説明する。   Next, control processing of the auxiliary generator 33 and the generator motor 50 by the control device 60 according to the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the flowchart of FIG.

図4に示すように、まずは、制御装置60の入力部601は、ブレーキペダル28の操作量BM、回転速度センサ16L,16Rの測定値、及び発電モータ用インバータ51の電流と電圧を含む機器情報を取得し(ステップ(以下、Sと記す)401)、これらの機器情報を制御装置60の演算制御部603に転送する。   As shown in FIG. 4, first, the input unit 601 of the control device 60 includes device information including an operation amount BM of the brake pedal 28, measured values of the rotation speed sensors 16 </ b> L and 16 </ b> R, and a current and a voltage of the generator motor inverter 51. (Step (hereinafter referred to as “S”) 401), and transfers the device information to the arithmetic control unit 603 of the control device 60.

次に、演算制御部603は、図2に示す基本構成のみから成る駆動回路30の補助発電機33の発電電力、すなわち、発電モータ50を使用しない本来の補助発電機33の発電電力Pagoが、上述のように演算した冷却ファンモータ41の動作に必要な電力PFNとなるように設定する(Pago=PFN)(S402)。   Next, the arithmetic control unit 603 generates the generated power of the auxiliary generator 33 of the drive circuit 30 having only the basic configuration shown in FIG. 2, that is, the generated power Pago of the original auxiliary generator 33 not using the generator motor 50. It sets so that it may become the electric power PFN required for operation | movement of the cooling fan motor 41 computed as mentioned above (Pago = PFN) (S402).

続いて、演算制御部603は、回転速度センサ16L,16Rによって測定された走行モータ14L,14R、及び記憶部602に記憶された発電モータ50のコイルの巻き数と磁場の強さに基づいて、車両の減速時に予想される発電モータ50の発電電力を示す予想発電電力Pgmfを演算する(S403)。すなわち、演算制御部603が予想発電電力演算部として機能し、回転速度センサ16L,16R、記憶部602、及び演算制御部603が予想発電電力取得部として機能する。   Subsequently, the arithmetic control unit 603 is based on the number of turns of the coil of the power generation motor 50 and the strength of the magnetic field stored in the storage unit 602 and the traveling motors 14L and 14R measured by the rotation speed sensors 16L and 16R. An expected generated power Pgmf indicating the generated power of the generator motor 50 expected when the vehicle is decelerated is calculated (S403). That is, the calculation control unit 603 functions as an expected generated power calculation unit, and the rotation speed sensors 16L and 16R, the storage unit 602, and the calculation control unit 603 function as an expected generated power acquisition unit.

次に、演算制御部603は、S401において取得したブレーキペダル28の操作量BMが予め設定された閾値TB以上であるか否かを判定する(S404)。このとき、演算制御部603は、ブレーキペダル28の操作量BMが閾値TB未満であると判定した場合(S404/NO)、補助発電機33の発電電力Pagを本来の補助発電機の発電電力Pagoに設定する(Pag=Pago)(S405)。   Next, the arithmetic control unit 603 determines whether or not the operation amount BM of the brake pedal 28 acquired in S401 is greater than or equal to a preset threshold value TB (S404). At this time, when it is determined that the operation amount BM of the brake pedal 28 is less than the threshold value TB (S404 / NO), the arithmetic control unit 603 uses the generated power Pag of the auxiliary generator 33 as the generated power Pago of the original auxiliary generator. (Pag = Pago) (S405).

続いて、演算制御部603は、発電モータ50の発電電力Pgmを0(ゼロ)に設定する(Pgm=0)(S406)。つまり、S406の処理により、補助発電機33の発電電力が図2に示す基本構成のみから成る駆動回路30の補助発電機33の発電電力と等しくなるので、発電モータ50を使用しない場合と同様の制御処理が行われる。   Subsequently, the arithmetic control unit 603 sets the generated power Pgm of the generator motor 50 to 0 (Pgm = 0) (S406). That is, the power generated by the auxiliary generator 33 becomes equal to the power generated by the auxiliary generator 33 of the drive circuit 30 having only the basic configuration shown in FIG. Control processing is performed.

次に、演算制御部603は、補助発電機33の発電電力Pagに対応する補助発電機励磁ユニット35の動作信号を演算して生成した後(S407)、発電モータ50の発電電力Pgmに対応する発電モータ用インバータ51の動作信号を演算して生成し(S408)、これらの演算結果を制御装置60の出力部604に送信する。   Next, the calculation control unit 603 calculates and generates an operation signal of the auxiliary generator excitation unit 35 corresponding to the generated power Pag of the auxiliary generator 33 (S407), and then corresponds to the generated power Pgm of the generator motor 50. An operation signal of the generator motor inverter 51 is calculated and generated (S408), and these calculation results are transmitted to the output unit 604 of the control device 60.

そして、出力部604は、演算制御部603の演算結果を受信すると、S407において生成された動作信号を補助発電機励磁ユニット35へ出力すると共に、S408において生成された動作信号を発電モータ用インバータ51へ出力し(S409)、制御装置60による補助発電機33及び発電モータ50の制御処理を終了する。   When receiving the calculation result of the calculation control unit 603, the output unit 604 outputs the operation signal generated in S407 to the auxiliary generator excitation unit 35 and outputs the operation signal generated in S408 to the generator motor inverter 51. (S409), and the control process of the auxiliary generator 33 and the generator motor 50 by the control device 60 is terminated.

一方、S404において、演算制御部603は、ブレーキペダル28の操作量BMが閾値TB以上であると判定した場合(S404/YES)、S403において演算した予想発電電力Pgmfと、予め設定された閾値TGとを比較し、予想発電電力Pgmfが閾値TG以上であるか否かを判定する(S410)。このとき、演算制御部603は、予想発電電力Pgmfが閾値TG未満であると判定した場合(S410/NO)、S405からの処理が行われる。   On the other hand, in S404, when the calculation control unit 603 determines that the operation amount BM of the brake pedal 28 is equal to or larger than the threshold value TB (S404 / YES), the predicted generated power Pgmf calculated in S403 and the preset threshold value TG To determine whether the predicted generated power Pgmf is greater than or equal to the threshold TG (S410). At this time, if the arithmetic control unit 603 determines that the predicted generated power Pgmf is less than the threshold value TG (S410 / NO), the processing from S405 is performed.

一方、S410において、演算制御部603は、予想発電電力Pgmfが閾値TG以上であると判定した場合(S410/YES)、予想発電電力Pgmfが本来の補助発電機33の発電電力Pago以上であるか否かを判定する(S411)。このとき、演算制御部603は、予想発電電力Pgmfが本来の補助発電機33の発電電力Pago未満であると判定すると(S411/NO)、補助発電機33の発電電力Pagを本来の補助発電機33の発電電力Pagoから予想発電電力Pgmfを減算した値に設定する(Pag=Pago−Pgmf)(S412)。このS412の処理により、補助発電機33の発電電力を上記本来の補助発電機33の発電電力から発電モータ50が発電する電力だけ減少させることが可能となる。   On the other hand, in S410, if the arithmetic control unit 603 determines that the predicted generated power Pgmf is equal to or greater than the threshold TG (S410 / YES), is the predicted generated power Pgmf equal to or greater than the original generated power Pago of the auxiliary generator 33? It is determined whether or not (S411). At this time, when the arithmetic control unit 603 determines that the predicted generated power Pgmf is less than the generated power Pago of the original auxiliary generator 33 (S411 / NO), the calculated control power Pgmf determines the generated power Pag of the auxiliary generator 33 as the original auxiliary generator. A value obtained by subtracting the predicted generated power Pgmf from the generated power Pago of 33 is set (Pag = Pago−Pgmf) (S412). By the process of S412, it becomes possible to reduce the generated power of the auxiliary generator 33 by the power generated by the generator motor 50 from the original generated power of the auxiliary generator 33.

続いて、演算制御部603は、発電モータ50の発電電力Pgmを予想発電電力Pgmfに設定し(Pgm=Pgmf)(S413)、S407からの処理が行われる。一方、S411において、演算制御部603は、予想発電電力Pgmfが本来の補助発電機33の発電電力Pago以上であると判定すると(S411/YES)、補助発電機33の発電電力Pagを0(ゼロ)に設定する(Pag=0)(S414)。   Subsequently, the arithmetic control unit 603 sets the generated power Pgm of the generator motor 50 to the predicted generated power Pgmf (Pgm = Pgmf) (S413), and the processing from S407 is performed. On the other hand, if the calculation control unit 603 determines in S411 that the predicted generated power Pgmf is greater than or equal to the original generated power Pago of the auxiliary generator 33 (S411 / YES), the generated power Pag of the auxiliary generator 33 is set to 0 (zero). ) (Pag = 0) (S414).

続いて、演算制御部603は、発電モータ50の発電電力Pgmを本来の補助発電機33の発電電力Pagoに設定し(Pgm=Pago)(S415)、S407からの処理が行われる。したがって、S414、S415の処理により、補助発電機33を発電させることなく、図2に示す基本構成から成る駆動回路30において、本来、補助発電機33が発電していた電力を全て発電モータ50で発電させることができる。   Subsequently, the arithmetic control unit 603 sets the generated power Pgm of the generator motor 50 to the original generated power Pago of the auxiliary generator 33 (Pgm = Pago) (S415), and the processing from S407 is performed. Therefore, in the drive circuit 30 having the basic configuration shown in FIG. 2, all the power originally generated by the auxiliary generator 33 is generated by the generator motor 50 without generating the auxiliary generator 33 by the processing of S414 and S415. It can generate electricity.

また露天掘り鉱山においては、採掘現場は次第にすり鉢状に掘り下げられていくので、採掘した資源を運搬するダンプトラック1はすり鉢状の採掘現場の底まで下り走行する。ダンプトラック1の走行路はすり鉢の斜面に螺旋状に設けられ、その長さは数キロメートル以上に達することも多い。従ってダンプトラック1は下り走行時間のほとんどを同じ方向に旋回しながら走行する。例えばダンプトラック1が左回りに走行する場合で説明すると、内輪側の走行モータ14Lと外輪側の走行モータ14Rでは外輪側の回転数の方が大きい。また大型ダンプトラック1のトレッド幅は5〜6mが一般的で、その点でも内外輪の走行距離差は大きい。そのため、下り走行時の内輪側の走行モータ14L及び外輪側の走行モータ14Rの回生電力量の差は無視できないほど大きくなるため、1つの発電モータ50を2つある走行モータ14L,14Rの片方(図3では左側の走行モータ14L)に取り付けるだけで、左右の走行モータ14L,14Rの回生動作を均一化することができる。   In an open pit mine, the mining site is gradually dug down into a mortar shape, so that the dump truck 1 carrying the mined resources travels down to the bottom of the mortar-shaped mining site. The traveling path of the dump truck 1 is spirally provided on the slope of the mortar, and its length often reaches several kilometers or more. Accordingly, the dump truck 1 travels while turning in the same direction for most of the descending travel time. For example, when the dump truck 1 travels counterclockwise, the rotational speed on the outer ring side is larger in the traveling motor 14L on the inner ring side and the traveling motor 14R on the outer ring side. Further, the tread width of the large dump truck 1 is generally 5 to 6 m, and the traveling distance difference between the inner and outer wheels is large in that respect. For this reason, the difference in regenerative electric energy between the inner-wheel side travel motor 14L and the outer-wheel-side travel motor 14R when traveling down is so large that it cannot be ignored, so one of the two generation motors 14L, 14R ( In FIG. 3, the regenerative operation of the left and right traveling motors 14L, 14R can be made uniform simply by being attached to the left traveling motor 14L).

次に、本発明の第1実施形態に係る補助発電機33の発電電力と発電モータ50の発電電力の関係について、図5、図6を参照しながら詳細に説明する。図5、図6において、破線は本来の補助発電機33の発電電力Pago、実線は補助発電機33の発電電力Pag、点線は発電モータ50の予想発電電力Pgmf、一点鎖線は発電モータ50の発電電力Pgmをそれぞれ表している。   Next, the relationship between the generated power of the auxiliary generator 33 and the generated power of the generator motor 50 according to the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 5 and 6. In FIGS. 5 and 6, the broken line is the original generated power Pago of the auxiliary generator 33, the solid line is the generated power Pag of the auxiliary generator 33, the dotted line is the expected generated power Pgmf of the generator motor 50, and the alternate long and short dash line is the generated power of the generator motor 50. Electric power Pgm is shown respectively.

図5(a)は、発電モータ50を使用しない場合の補助発電機33の発電電力Pagの時間推移を示している。この場合、図2に示す基本構成のみから成る駆動回路30を備えたダンプトラック1では、冷却ファンモータ41の必要負荷に応じて、補助発電機33の負荷が大きく変動するので、補助発電機33の発電電力Pagが変化する。この場合の補助発電機33の発電電力Pagが本来の補助発電機33の発電電力Pagoを意味している。   FIG. 5A shows a time transition of the generated power Pag of the auxiliary generator 33 when the generator motor 50 is not used. In this case, in the dump truck 1 including the drive circuit 30 having only the basic configuration shown in FIG. 2, the load of the auxiliary generator 33 varies greatly according to the required load of the cooling fan motor 41. Generated power Pag changes. The generated power Pag of the auxiliary generator 33 in this case means the original generated power Pago of the auxiliary generator 33.

図5(b)は、発電モータ50の予想発電電力Pgmfが閾値TG未満である場合の補助発電機33の発電電力Pagと発電モータ50の発電電力Pgmの時間推移を示している。この場合、発電モータ50の発電電力Pgmが0(ゼロ)となるので、発電モータ50による回生動作は行われず、冷却ファンモータ41を駆動させるための電力は全て補助発電機33から供給される。   FIG. 5B shows a time transition of the generated power Pag of the auxiliary generator 33 and the generated power Pgm of the generator motor 50 when the predicted generated power Pgmf of the generator motor 50 is less than the threshold TG. In this case, since the generated power Pgm of the power generation motor 50 is 0 (zero), the regenerative operation by the power generation motor 50 is not performed, and all the power for driving the cooling fan motor 41 is supplied from the auxiliary generator 33.

その結果、補助発電機33の発電電力Pagは、本来の補助発電機33の発電電力Pagoと同じとなり、図5(a)と同様の発電電力の変化となる。また、発電モータ50の発電電力Pgmが0(ゼロ)であることから、発電モータ50の発電による負荷は発生せず、走行モータ14Lに発電モータ50の負荷が加わることがない。そのため、エンジン31に加わる負荷は、駆動回路30が基本構成のみから成る場合と変わらず、エンジン31の燃料消費量も、駆動回路30が基本構成のみから成る場合と同じとなる。なお、図5(b)が示す駆動回路30の動作は、図4に示すS405〜S409に対応している。   As a result, the generated power Pag of the auxiliary generator 33 is the same as the original generated power Pago of the auxiliary generator 33, and the generated power changes in the same manner as in FIG. Further, since the generated power Pgm of the power generation motor 50 is 0 (zero), a load due to power generation by the power generation motor 50 is not generated, and the load of the power generation motor 50 is not applied to the traveling motor 14L. Therefore, the load applied to the engine 31 is the same as when the drive circuit 30 has only the basic configuration, and the fuel consumption of the engine 31 is the same as when the drive circuit 30 has only the basic configuration. Note that the operation of the drive circuit 30 illustrated in FIG. 5B corresponds to S405 to S409 illustrated in FIG.

図6(a)は、発電モータ50の予想発電電力Pgmfが閾値TG以上かつ本来の補助発電機33の発電電力Pago未満である場合の補助発電機33の発電電力Pagと発電モータ50の発電電力Pgmの時間推移を示している。この場合、発電モータ50で発電された電力の全てが回生され、補助発電機33の発電電力Pagは、本来の補助発電機33の発電電力Pagoから発電モータ50の予想発電電力Pgmfを減算した値となり、本来の補助発電機33の発電電力Pagoよりも小さくなる。   FIG. 6A shows the generated power Pag of the auxiliary generator 33 and the generated power of the generator motor 50 when the predicted generated power Pgmf of the generator motor 50 is greater than or equal to the threshold TG and less than the original generated power Pago of the auxiliary generator 33. The time transition of Pgm is shown. In this case, all of the power generated by the generator motor 50 is regenerated, and the generated power Pag of the auxiliary generator 33 is a value obtained by subtracting the expected generated power Pgmf of the generator motor 50 from the original generated power Pago of the auxiliary generator 33. Thus, the generated electric power Pago of the auxiliary generator 33 becomes smaller.

その結果、補助発電機33の発電に伴ってエンジン31に加わる負荷が減少するので、エンジン31の燃料消費量が低減する。なお、図6(a)が示す駆動回路30の動作は、図4に示すS412、S413、S407〜S409に対応している。   As a result, the load applied to the engine 31 with the power generation of the auxiliary generator 33 is reduced, so that the fuel consumption of the engine 31 is reduced. The operation of the drive circuit 30 shown in FIG. 6A corresponds to S412, S413, and S407 to S409 shown in FIG.

図6(b)は、発電モータ50の予想発電電力Pgmfが閾値TG以上かつ本来の補助発電機33の発電電力Pago以上である場合の補助発電機33の発電電力Pagと発電モータ50の発電電力Pgmの時間推移を示している。この場合、発電モータ50の発電電力Pgmは本来の補助発電機33の発電電力Pagoと等しく設定されるので、補助発電機33の発電電力Pagは0(ゼロ)となる。   FIG. 6B shows the generated power Pag of the auxiliary generator 33 and the generated power of the generator motor 50 when the predicted generated power Pgmf of the generator motor 50 is not less than the threshold TG and not less than the original generated power Pago of the auxiliary generator 33. The time transition of Pgm is shown. In this case, since the generated power Pgm of the generator motor 50 is set equal to the original generated power Pago of the auxiliary generator 33, the generated power Pag of the auxiliary generator 33 is 0 (zero).

その結果、補助発電機33の発電に伴ってエンジン31に加わる負荷が減少するので、エンジン31の燃料消費量が低減する。なお、図6(b)が示す駆動回路30の動作は、図4に示すS414、S415、S407〜S409に対応している。   As a result, the load applied to the engine 31 with the power generation of the auxiliary generator 33 is reduced, so that the fuel consumption of the engine 31 is reduced. The operation of the drive circuit 30 shown in FIG. 6B corresponds to S414, S415, and S407 to S409 shown in FIG.

このように構成した本発明の第1実施形態に係るダンプトラック1によれば、車両が減速する際に、走行モータ14L,14Rをリターダとして利用して発電モータ50を発電させ、当該発電モータ50で発生した電力を発電モータ用インバータ51から冷却ファンモータ用インバータ37へ供給することにより、発電モータ50が補助発電機33の発電を補いながら、冷却ファン40によって電気抵抗器39を十分に冷却することができる。これにより、補助発電機33の負荷が減少することにより、エンジン31の出力を抑制できるので、車両の減速時におけるエンジン31の燃料消費量を低減することができる。   According to the dump truck 1 according to the first embodiment of the present invention configured as described above, when the vehicle decelerates, the traveling motors 14L and 14R are used as retarders to generate power, and the power generation motor 50 is generated. Is supplied from the generator motor inverter 51 to the cooling fan motor inverter 37, so that the electric motor 39 sufficiently cools the electric resistor 39 by the cooling fan 40 while supplementing the power generation of the auxiliary generator 33. be able to. Thereby, since the output of the engine 31 can be suppressed by reducing the load of the auxiliary generator 33, the fuel consumption of the engine 31 when the vehicle is decelerated can be reduced.

また、本発明の第1実施形態に係るダンプトラック1では、制御装置60の演算制御部603は、演算した発電モータ50の予想発電電力Pgmfが予め設定された閾値TG以上であると判定した場合に限り、補助発電機33の発電電力Pagを減少させるように補助発電機励磁ユニット35を制御することにより、補助発電機33の発電と発電モータ50の発電とが頻繁に切り換わることがないので、エンジン31や主発電機32の出力の変動を抑制することができる。これにより、エンジン31、主発電機32、補助発電機33、及び発電モータ50が破損するのを防止できるので、これらの機器の長寿命化を図ることができる。   In the dump truck 1 according to the first embodiment of the present invention, the calculation control unit 603 of the control device 60 determines that the calculated predicted generated power Pgmf of the generator motor 50 is equal to or greater than a preset threshold TG. Since the auxiliary generator excitation unit 35 is controlled so as to decrease the generated power Pag of the auxiliary generator 33, the power generation of the auxiliary generator 33 and the power generation of the power generation motor 50 are not frequently switched. , Fluctuations in the output of the engine 31 and the main generator 32 can be suppressed. As a result, the engine 31, the main generator 32, the auxiliary generator 33, and the generator motor 50 can be prevented from being damaged, so that the life of these devices can be extended.

また、本発明の第1実施形態に係るダンプトラック1では、制御装置60の演算制御部603は、回転速度センサ16L,16Rによって測定された走行モータ14L,14Rの回転速度と記憶部602に記憶された情報から発電モータ50の予想発電電力Pgmfを演算するようにしているので、車両が減速する際に得られる発電モータ50の発電電力の推測値を効率良く取得することができる。したがって、補助発電機33及び発電モータ50の制御に要する制御装置60の処理能力を向上させることができる。   In the dump truck 1 according to the first embodiment of the present invention, the arithmetic control unit 603 of the control device 60 stores the rotational speeds of the traveling motors 14L and 14R measured by the rotational speed sensors 16L and 16R and the storage unit 602. Since the predicted generated power Pgmf of the generator motor 50 is calculated from the generated information, the estimated value of the generated power of the generator motor 50 obtained when the vehicle decelerates can be obtained efficiently. Therefore, the processing capability of the control device 60 required for controlling the auxiliary generator 33 and the generator motor 50 can be improved.

また、本発明の第1実施形態に係るダンプトラック1では、制御装置60の演算制御部603は、ブレーキペダル28の操作量BMが閾値TB以上であると判定した場合に、図4に示すS410以降の処理へ移行するようにしたので、例えば、車両が坂道等の斜面を走行している間に、徒に発電モータ50が動作して走行モータ14Lに負荷が加わることで車両の操作性が悪化するのを未然に防止することができる。つまり、走行モータ14Lの力行動作時に発電モータ50からの電力の供給を遮断する制御が行われるので、発電モータ50の発電動作に起因する走行モータ14Lの負荷を軽減でき、車両の走行抵抗を低減することができる。   Further, in the dump truck 1 according to the first embodiment of the present invention, when the arithmetic control unit 603 of the control device 60 determines that the operation amount BM of the brake pedal 28 is equal to or larger than the threshold value TB, S410 shown in FIG. Since the processing is shifted to the subsequent processing, for example, while the vehicle is traveling on a slope such as a slope, the operability of the vehicle is improved by the operation of the generator motor 50 and the load applied to the traveling motor 14L. Deterioration can be prevented in advance. That is, since the control to cut off the supply of electric power from the power generation motor 50 is performed during the power running operation of the travel motor 14L, the load on the travel motor 14L resulting from the power generation operation of the power generation motor 50 can be reduced, and the travel resistance of the vehicle is reduced. can do.

また、本発明の第1実施形態に係るダンプトラック1では、発電モータ50は、走行モータ14Lの出力軸のうち減速機15Lと反対側の片方に連結されることにより、走行モータ14Lの回生動作時に発電モータ50によって適切な大きさの電力が得られると共に、駆動回路30の機器の増加を抑えて車両内のメンテナンスのスペースを確保することができる。特に、ダンプトラック1が鉱山の走行路を右回りで登坂又は降坂する際には、発電モータ50が左側の走行モータ14Lに直接連結されることで外側に位置するので、発電モータ50の発電効率を高めることができる。   In the dump truck 1 according to the first embodiment of the present invention, the generator motor 50 is connected to one of the output shafts of the traveling motor 14L on the side opposite to the speed reducer 15L, so that the regenerative operation of the traveling motor 14L is performed. Sometimes, the power generation motor 50 can obtain an appropriate amount of electric power, and an increase in the number of devices in the drive circuit 30 can be suppressed to secure a maintenance space in the vehicle. In particular, when the dump truck 1 ascends or descends the mine traveling path clockwise, the generator motor 50 is directly connected to the left traveling motor 14L, so that the power generation motor 50 generates power. Efficiency can be increased.

また、本発明の第1実施形態に係るダンプトラック1は、走行モータ14Lの回生動作において得られる電気エネルギーを冷却ファン40の駆動電力として利用しており、車両の減速時のように非定常的に発生する電力を一時的に貯蔵することなく有効に使用することができる。さらに、本発明の第1実施形態に係るダンプトラック1は、駆動回路30の基本構成に変更を加えることなく、発電モータ50と発電モータ用インバータ51を新規に追加するだけで車両の回生システムを実現することができる。したがって、万一、これらの発電モータ50と発電モータ用インバータ51が損傷しても、車両の走行性能が悪化することがないので、車両の走行に対して優れた安定性を確保することができる。   In addition, the dump truck 1 according to the first embodiment of the present invention uses electric energy obtained in the regenerative operation of the traveling motor 14L as driving power for the cooling fan 40, and is unsteady like when the vehicle is decelerated. Can be used effectively without temporarily storing the generated power. Furthermore, the dump truck 1 according to the first embodiment of the present invention can be used for a vehicle regeneration system by simply adding a generator motor 50 and a generator motor inverter 51 without changing the basic configuration of the drive circuit 30. Can be realized. Therefore, even if the generator motor 50 and the inverter 51 for the generator motor are damaged, the running performance of the vehicle is not deteriorated, so that excellent stability with respect to the running of the vehicle can be ensured. .

[第2実施形態]
本発明の第2実施形態に係るダンプトラック1は、上述した第1実施形態の構成に加え、図7に示すように、駆動回路30Aが、走行モータ14Lと発電モータ50との間に介装され、走行モータ14Lの出力軸の回転を発電モータ50に伝達するカップリング52を含んでいる。その他の第2実施形態の構成は、上述した第1実施形態と同様であるので、第1実施形態と同一又は対応する部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
[Second Embodiment]
In addition to the configuration of the first embodiment described above, the dump truck 1 according to the second embodiment of the present invention includes a drive circuit 30A interposed between the traveling motor 14L and the generator motor 50 as shown in FIG. In addition, a coupling 52 that transmits the rotation of the output shaft of the traveling motor 14L to the generator motor 50 is included. Since the other configurations of the second embodiment are the same as those of the first embodiment described above, the same or corresponding parts as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

上述のような構成の駆動回路30Aでは、走行モータ14Lが回転すると、この走行モータ14Lの回転にカップリング52も連動するので、当該カップリング52を介して発電モータ50も回転する。このとき、走行モータ14Lの回転速度に変動が発生すると、カップリング52が変形して走行モータ14Lの回転速度の変動を吸収することにより、発電モータ50は変動が抑えられた回転速度で回転する。なお、本発明の第2実施形態に係るカップリング52は、その種類や方式を限定するものではない。   In the drive circuit 30 </ b> A configured as described above, when the traveling motor 14 </ b> L rotates, the coupling 52 also interlocks with the rotation of the traveling motor 14 </ b> L, so the power generation motor 50 also rotates through the coupling 52. At this time, if a fluctuation occurs in the rotational speed of the traveling motor 14L, the coupling 52 is deformed to absorb the fluctuation in the rotational speed of the traveling motor 14L, so that the generator motor 50 rotates at a rotational speed in which the fluctuation is suppressed. . In addition, the coupling 52 which concerns on 2nd Embodiment of this invention does not limit the kind and system.

このように構成した本発明の第2実施形態に係るダンプトラック1によれば、上述した第1実施形態と同様の作用効果が得られる他、カップリング52が走行モータ14Lと発電モータ50との間に介在しているので、走行モータ14Lの回転速度の変動が発電モータ50に伝達するのを抑制でき、発電モータ50に加わる負荷を軽減することができる。これにより、発電モータ50の長寿命化に貢献することができる。また、走行モータ14L及び発電モータ50のいずれか一方が故障した場合に、カップリング52が破損することで、残りの他方の機器の破損を防止することができる。   According to the dump truck 1 according to the second embodiment of the present invention configured as described above, the same effects as those of the first embodiment described above can be obtained, and the coupling 52 can be connected between the traveling motor 14L and the generator motor 50. Since it is interposed, it is possible to suppress the fluctuation of the rotational speed of the traveling motor 14L from being transmitted to the power generation motor 50, and the load applied to the power generation motor 50 can be reduced. Thereby, it is possible to contribute to extending the life of the generator motor 50. Further, when either one of the traveling motor 14L and the generator motor 50 fails, the coupling 52 is damaged, so that the other device can be prevented from being damaged.

[第3実施形態]
本発明の第3実施形態に係るダンプトラック1は、上述した第1実施形態の構成に加え、図8に示すように、駆動回路30Bが、走行モータ14Lと発電モータ50との間に介装され、走行モータ14Lの出力軸と発電モータ50の入力軸とを断続自在に連結するクラッチ53を含んでいる。この場合、制御装置60は、エンジン31の動作状態、ブレーキペダル28の操作量BM、回転速度センサ16L,16Rの測定値、及び温度センサ42の測定値等の機器情報を取得し、この機器情報を基にクラッチ53の動作を制御する。その他の第3実施形態の構成は、上述した第1実施形態と同様であるので、第1実施形態と同一又は対応する部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
[Third Embodiment]
In addition to the configuration of the first embodiment described above, the dump truck 1 according to the third embodiment of the present invention includes a drive circuit 30B interposed between the traveling motor 14L and the generator motor 50 as shown in FIG. And includes a clutch 53 that connects the output shaft of the traveling motor 14L and the input shaft of the generator motor 50 in an intermittent manner. In this case, the control device 60 acquires device information such as the operating state of the engine 31, the operation amount BM of the brake pedal 28, the measured values of the rotation speed sensors 16L and 16R, and the measured value of the temperature sensor 42. Based on this, the operation of the clutch 53 is controlled. Since the other configurations of the third embodiment are the same as those of the first embodiment described above, the same or corresponding parts as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

上述のような構成の駆動回路30Bでは、走行モータ14Lが回転すると、この走行モータ14Lの回転にクラッチ53も連動するので、当該クラッチ53を介して発電モータ50も回転する。制御装置60は、図4に示すS406の処理のように、発電モータ50の発電電力Pgmを0(ゼロ)に設定して発電モータ50を発電させないとき、あるいは走行モータ14L、当該走行モータ14Lに接続されている機器、発電モータ50、及び当該発電モータ50に接続されている機器の少なくとも1つが故障したと判定したとき、クラッチ53を切り離す制御を行うことにより、走行モータ14Lの出力軸と発電モータ50の入力軸とが遮断される。なお、本発明の第3実施形態に係るクラッチ53は、その種類や方式を限定するものではない。   In the drive circuit 30 </ b> B configured as described above, when the traveling motor 14 </ b> L rotates, the clutch 53 also interlocks with the rotation of the traveling motor 14 </ b> L, and thus the power generation motor 50 also rotates via the clutch 53. The control device 60 sets the generated power Pgm of the power generation motor 50 to 0 (zero) to prevent the power generation motor 50 from generating power as in the process of S406 shown in FIG. When it is determined that at least one of the connected device, the generator motor 50, and the device connected to the generator motor 50 has failed, control is performed to disengage the clutch 53, whereby the output shaft of the travel motor 14L and the generator The input shaft of the motor 50 is disconnected. In addition, the clutch 53 which concerns on 3rd Embodiment of this invention does not limit the kind and system.

このように構成した本発明の第3実施形態に係るダンプトラック1によれば、上述した第1実施形態と同様の作用効果が得られる他、制御装置60が発電モータ50を発電させないと判断した時点で、走行モータ14Lの出力軸と発電モータ50の入力軸とが遮断されるので、発電モータ50の負荷が走行モータ14Lに伝達されることがない。そのため、エンジン31の出力の増加を抑制できるので、エンジン31の燃料消費量を効果的に低減することができる。   According to the dump truck 1 according to the third embodiment of the present invention configured as described above, the control device 60 determines that the generator motor 50 does not generate power, in addition to obtaining the same operational effects as the first embodiment described above. At this time, the output shaft of the traveling motor 14L and the input shaft of the generator motor 50 are disconnected, so that the load of the generator motor 50 is not transmitted to the traveling motor 14L. Therefore, an increase in the output of the engine 31 can be suppressed, so that the fuel consumption of the engine 31 can be effectively reduced.

しかも、走行モータ14L、当該走行モータ14Lに接続されている機器、発電モータ50、及び当該発電モータ50に接続されている機器の少なくとも1つが故障すると、制御装置60によってクラッチ53が切り離されるので、これらの機器が故障した機器に連鎖して破損するのを未然に防止することができる。   In addition, when at least one of the travel motor 14L, the device connected to the travel motor 14L, the power generation motor 50, and the device connected to the power generation motor 50 breaks down, the clutch 53 is disconnected by the control device 60. It is possible to prevent these devices from being damaged by being linked to a failed device.

なお、上述した本発明の各実施形態は、本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。   The above-described embodiments of the present invention have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. Further, a part of the configuration of an embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of an embodiment.

また、本実施形態は、補助発電機33で発電した電力が主に冷却ファンモータ41を駆動するために使用された場合について説明したが、本発明はこの場合に限らず、補助発電機33で発電した電力は他の補機類を動作させるために使用されてもよい。同様に、本実施形態は、発電モータ50で発電した電力が主に冷却ファンモータ41を駆動するために使用された場合について説明したが、本発明はこの場合に限らず、発電モータ50で発電した電力は他の補機類を動作させるために使用されてもよい。この時に得られる効果としては、補機類を動作させるエネルギーを回生電力で賄うことによりエンジンの燃料消費量を低減できることが挙げられる。   Moreover, although this embodiment demonstrated the case where the electric power generated with the auxiliary generator 33 was mainly used in order to drive the cooling fan motor 41, this invention is not limited to this case, and with the auxiliary generator 33, The generated power may be used to operate other auxiliary machines. Similarly, in the present embodiment, the case where the power generated by the power generation motor 50 is mainly used to drive the cooling fan motor 41 has been described. However, the present invention is not limited to this case, and the power generation by the power generation motor 50 is performed. The generated power may be used to operate other accessories. As an effect obtained at this time, it is possible to reduce the fuel consumption of the engine by covering the energy for operating the auxiliary equipment with regenerative power.

また、本実施形態は、発電モータ50が左右の走行モータ14L,14Rのうち一方の走行モータ14Lの出力軸に連結された場合について説明したが、本発明はこの場合に限らず、発電モータ50は他方の走行モータ14Rに連結されてもよいし、又は、発電モータ50を2つ用意し、これらの発電モータ50が両方の走行モータ14L,14Rに連結されてもよい。   Moreover, although this embodiment demonstrated the case where the generator motor 50 was connected with the output shaft of one traveling motor 14L among the left and right traveling motors 14L and 14R, the present invention is not limited to this case, and the generator motor 50 is not limited thereto. May be connected to the other travel motor 14R, or two power generation motors 50 may be prepared, and these power generation motors 50 may be connected to both travel motors 14L and 14R.

1…ダンプトラック(電気駆動式ダンプトラック)、12L,12R…前輪(車輪)、13L,13R…後輪(車輪)、14L,14R…走行モータ、15L,15R…減速機、16L,16R…回転速度センサ(回転速度測定部)(予想発電電力取得部)、19…キャブ、20…コントロールキャビネット、21…グリッドボックス、28…ブレーキペダル
30,30A,30B…駆動回路、31…エンジン、32…主発電機、33…補助発電機、34…整流器、35…補助発電機励磁ユニット(発電電力調整器)、36L,36R…走行モータ用インバータ、37…冷却ファンモータ用インバータ(冷却器用インバータ)、38…チョッパ、39…電気抵抗器、40…冷却ファン(冷却器)、41…冷却ファンモータ(冷却器用駆動装置)、42…温度センサ
50…発電モータ、51…発電モータ用インバータ、52…カップリング、53…クラッチ、60…制御装置、601…入力部、602…記憶部(予想発電電力取得部)、603…演算制御部(予想発電電力演算部)(予想発電電力取得部)、604…出力部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Dump truck (electrically driven dump truck), 12L, 12R ... Front wheel (wheel), 13L, 13R ... Rear wheel (wheel), 14L, 14R ... Travel motor, 15L, 15R ... Reduction gear, 16L, 16R ... Rotation Speed sensor (rotational speed measuring unit) (predicted power generation acquisition unit), 19 ... cab, 20 ... control cabinet, 21 ... grid box, 28 ... brake pedal 30, 30A, 30B ... drive circuit, 31 ... engine, 32 ... main Generator 33 ... auxiliary generator 34 ... rectifier 35 ... auxiliary generator excitation unit (generated power regulator) 36L, 36R ... travel motor inverter 37 ... cooling fan motor inverter (cooler inverter) 38 ... Chopper, 39 ... Electric resistor, 40 ... Cooling fan (cooler), 41 ... Cooling fan motor (drive device for cooler) ), 42 ... Temperature sensor 50 ... Generator motor, 51 ... Inverter for generator motor, 52 ... Coupling, 53 ... Clutch, 60 ... Control device, 601 ... Input unit, 602 ... Storage unit (expected generation power acquisition unit), 603 ... Calculation control unit (expected generation power calculation unit) (expected generation power acquisition unit), 604 ... output unit

Claims (7)

車両に設けられたエンジンと、前記車両の車輪を左右個別に駆動して走行させる2つの走行モータと、前記エンジンの出力軸に設けられ、前記エンジンの駆動力で発電する主発電機及び補助発電機と、前記補助発電機の発電電力を制御する発電電力調整器と、前記主発電機が発電した交流電力を直流電力に変換する整流器と、前記整流器から供給される直流電力を可変周波数の交流電力に変換すると共に、前記車両の減速時に前記走行モータが発電した交流電力を直流電力に変換する走行モータ用インバータと、前記整流器に電気的に接続され、前記車両の減速時に前記走行モータ用インバータから出力された直流電力を熱に変換する電気抵抗器と、前記電気抵抗器に出力する直流電力を制御するチョッパと、前記電気抵抗器を冷却する冷却器と、前記冷却器を駆動する冷却器用駆動装置と、前記補助発電機が発電した交流電力を周波数変調して前記冷却器用駆動装置に出力する冷却器用インバータとを備えた電気駆動式ダンプトラックであって、
前記走行モータの出力軸に設けられ、当該出力軸の回転に伴って発電する少なくとも1つの発電モータと、
前記補助発電機の出力側に電気的に接続され、前記発電モータの発電電力を可変周波数の交流電力に変換する発電モータ用インバータと、
前記車両の減速時に前記発電モータが発電した交流電力を前記補助発電機の出力側に供給して前記補助発電機の発電電力が減少するように、前記発電電力調整器及び前記発電モータ用インバータの動作を制御する制御装置とを備えたことを特徴とする電気駆動式ダンプトラック。
An engine provided in the vehicle, two traveling motors that drive the wheels of the vehicle individually by driving left and right, a main generator and auxiliary power generation that are provided on the output shaft of the engine and generate electric power with the driving force of the engine A generator, a power generator for controlling the power generated by the auxiliary generator, a rectifier for converting AC power generated by the main generator into DC power, and a DC power supplied from the rectifier with a variable frequency AC. A travel motor inverter that converts AC power generated by the travel motor when the vehicle decelerates into DC power, and that is electrically connected to the rectifier and that is used when the vehicle decelerates. An electrical resistor that converts the DC power output from the heat into heat, a chopper that controls the DC power output to the electrical resistor, and a cooling that cools the electrical resistor And a cooler drive device for driving the cooler, and a cooler inverter for frequency-modulating the AC power generated by the auxiliary generator and outputting it to the cooler drive device. And
At least one power generation motor that is provided on the output shaft of the travel motor and that generates electric power as the output shaft rotates;
An inverter for a generator motor that is electrically connected to the output side of the auxiliary generator and converts the generated power of the generator motor into AC power of variable frequency;
The generated power regulator and the generator motor inverter are configured so that the AC power generated by the generator motor during deceleration of the vehicle is supplied to the output side of the auxiliary generator to reduce the generated power of the auxiliary generator. An electrically driven dump truck comprising a control device for controlling operation.
請求項1に記載の電気駆動式ダンプトラックにおいて、
前記発電モータは1つであり、この発電モータは前記左右個別の2つの走行モータのうち片側の走行モータの出力軸に設けられることを特徴とする電気駆動式ダンプトラック。
The electrically driven dump truck according to claim 1,
One electric motor is provided, and the electric motor is provided on the output shaft of one of the left and right individual traveling motors.
請求項1に記載の電気駆動式ダンプトラックにおいて、
前記車両の減速時に予想される前記発電モータの発電電力を示す予想発電電力を取得する予想発電電力取得部を備え、
前記制御装置は、前記予想発電電力取得部によって取得された前記予想発電電力と予め設定された閾値とを比較し、当該予想発電電力が前記閾値以上であると判定した場合に限り、前記補助発電機の発電電力を減少させる動作信号を前記発電電力調整器へ送信することを特徴とする電気駆動式ダンプトラック。
The electrically driven dump truck according to claim 1,
An expected generated power acquisition unit for acquiring predicted generated power indicating the generated power of the generator motor expected at the time of deceleration of the vehicle;
The control device compares the predicted generated power acquired by the predicted generated power acquisition unit with a preset threshold and only determines that the predicted generated power is equal to or greater than the threshold. An electrically driven dump truck, wherein an operation signal for reducing the generated power of the machine is transmitted to the generated power regulator.
請求項3に記載の電気駆動式ダンプトラックにおいて、
前記予想発電電力取得部は、
前記走行モータの回転速度を測定する回転速度測定部と、
前記発電モータに関する所定の諸元が予め記憶された記憶部と、
前記回転速度測定部によって測定された前記走行モータの回転速度と前記記憶部に記憶された前記所定の諸元から前記予想発電電力を演算する予想発電電力演算部とから構成されたことを特徴とする電気駆動式ダンプトラック。
The electrically driven dump truck according to claim 3,
The predicted generated power acquisition unit is
A rotational speed measuring unit for measuring the rotational speed of the traveling motor;
A storage unit in which predetermined specifications relating to the generator motor are stored in advance;
It is composed of a rotational speed of the traveling motor measured by the rotational speed measuring unit and an predicted generated power calculating unit that calculates the predicted generated power from the predetermined specifications stored in the storage unit. Electric driven dump truck.
請求項3に記載の電気駆動式ダンプトラックにおいて、
前記車両に制動力を付与するブレーキペダルを備え、
前記制御装置は、前記ブレーキペダルの操作量に基づいて、前記車両が減速中であるか否かを判定し、前記車両が減速中であると判定した場合に、前記予想発電電力取得部によって取得された前記予想発電電力と前記閾値との比較を行うことを特徴とする電気駆動式ダンプトラック。
The electrically driven dump truck according to claim 3,
A brake pedal for applying braking force to the vehicle;
The control device determines whether or not the vehicle is decelerating based on the operation amount of the brake pedal, and when the vehicle is decelerating, obtains the predicted generated power acquisition unit The electric drive type dump truck characterized by comparing said predicted generated electric power and said threshold value.
請求項1に記載の電気駆動式ダンプトラックにおいて、
前記走行モータの出力軸に取り付けられ、当該出力軸の回転を減速して前記車輪に伝達する減速機を備え、
前記発電モータは、前記走行モータの出力軸のうち当該走行モータの本体を挟んで前記減速機と反対側に直接連結されたことを特徴とする電気駆動式ダンプトラック。
The electrically driven dump truck according to claim 1,
A speed reducer that is attached to the output shaft of the travel motor and decelerates the rotation of the output shaft and transmits it to the wheels;
The electric drive type dump truck, wherein the generator motor is directly connected to the opposite side of the speed reducer across the main body of the travel motor of the output shaft of the travel motor.
請求項1に記載の電気駆動式ダンプトラックにおいて、
前記発電モータは前記冷却器用インバータと電気的に接続され、前記発電モータの発電電力を前記冷却器用インバータに供給することを特徴とする電気駆動式ダンプトラック。
The electrically driven dump truck according to claim 1,
The electric drive type dump truck, wherein the power generation motor is electrically connected to the cooler inverter and supplies the generated power of the power generation motor to the cooler inverter.
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JP7085510B2 (en) * 2019-03-20 2022-06-16 日立建機株式会社 Wheel loader
DE112019007190T5 (en) * 2019-04-10 2022-03-31 Mitsubishi Electric Corporation Drive control device and drive device for railway vehicles
JP7053919B1 (en) * 2021-03-26 2022-04-12 日立建機株式会社 Dump truck drive system
JP7082700B1 (en) * 2021-03-29 2022-06-08 日立建機株式会社 Drive system
EP4249331A1 (en) * 2022-03-21 2023-09-27 Volvo Truck Corporation An air cooled resistor arrangement
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