JP6791006B2

JP6791006B2 - 牽引車

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Publication number: JP6791006B2
Application number: JP2017099154A
Authority: JP
Inventors: 博之牛田; 村田　洋; 洋村田
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2017-05-18
Filing date: 2017-05-18
Publication date: 2020-11-25
Anticipated expiration: 2037-05-18
Also published as: JP2018196265A

Description

この発明は、牽引車に関し、特に、路面の勾配を検出する勾配センサを備えた牽引車に関する。

牽引車に関連する従来の技術としては、例えば、特許文献１に開示された産業車両が知られている。特許文献１に開示された産業車両は、車体に搭載される走行用の駆動装置と、駆動装置に対する出力制御を行う制御装置と、車速を取得する車速取得手段と、路面の勾配を検出する勾配検出センサと、勾配検出値補正手段と、を備えている。勾配検出値補正手段は、車速取得手段により取得した車速に基づいて勾配検出センサにより検出された勾配検出値を補正する。制御装置は、勾配検出値補正手段により補正された勾配補正値に基づき、駆動装置に対する出力制御を行う。具体的には、制御装置は、勾配補正値と予め設定された勾配設定値と比較し、勾配補正値が勾配設定値以上のとき、駆動装置の出力を増大する出力制御を行い、勾配補正値が勾配設定値未満のとき、駆動装置の出力を増大する出力制御を行わない。

特許文献１に開示された産業車両によれば、平坦路を走行中の産業車両が登坂路に進入しても、駆動装置の出力を増大することで、車速を大きくすることができる。そして、勾配補正値が勾配設定値未満となる勾配の登坂路になると、制御装置は、勾配補正値に基づいて駆動装置の出力を増大させる出力制御の指令を解除する。

特開２０１５−２１１５２７号公報

ところで、牽引車の場合には、台車を牽引して走行する。牽引車が台車を牽引している場合、例えば、牽引車が登坂路を登って平坦路へ到達した時点では、牽引車により牽引されている台車はまだ登坂路を登坂中である。牽引されている台車が登坂路に位置する状態のままで、牽引車の駆動装置の出力を増大させる出力制御の指令を解除すると、台車の影響により牽引車の車速が低下するという問題がある。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、牽引されている台車が登坂路を越えたとき、駆動装置の出力を増大させる出力制御の指令を解除することが可能な牽引車の提供にある。

上記の課題を解決するために、本発明は、車体に搭載される走行用の駆動装置と、前記駆動装置に対する出力制御を行う制御装置と、車速を取得する車速取得手段と、路面の勾配を検出する勾配検出センサと、を備え、台車を牽引する牽引車において、前記制御装置は、前記勾配検出センサにより予め設定された勾配設定値以上の勾配が検出されたとき、前記駆動装置の出力を増大する出力制御を行い、走行中に前記勾配検出センサにより前記勾配設定値未満の勾配が検出されたとき、前記駆動装置の駆動トルクを増大する出力制御を直ちに解除せず、予め設定した設定時間の経過後又は予め設定した設定距離の走行後に、前記駆動装置の出力を増大する出力制御を解除することを特徴とする。

本発明では、駆動装置の出力を増大する出力制御が行われているとき、勾配検出センサが勾配設定値未満の勾配を検出しても、駆動装置の出力を増大する出力制御は直ちに解除されず、予め設定した設定時間の経過後又は予め設定した設定距離の走行後に解除される。例えば、牽引されている牽引車が登坂路を越えて平坦路に到達しても、駆動装置の出力を増大させる出力制御の指令は、直ちに解除されず、設定時間の経過後又は設定距離の走行後、すなわち、台車が平坦路に達してから解除される。台車が駆動装置の出力を増大させる出力制御を必要とする登坂路を越えてから、駆動装置の出力を増大させる出力制御が解除されるため、台車を牽引する牽引車の車速の低下を防止することができる。

また、上記の牽引車において、前記制御装置は、前記設定時間を計測するタイマー部を備え、前記勾配検出センサにより前記勾配設定値未満の勾配が検出されたとき、前記タイマー部を作動させ、前記設定時間の経過後に、前記駆動装置の出力を増大する出力制御を解除する構成としてもよい。
この場合、駆動装置の出力を増大する出力制御は、設定時間の経過後に解除される。設定時間を用いているため、タイマー部が設定時間を計測することにより、駆動装置の出力を増大する出力制御の解除を比較的簡単に設定することができる。

また、上記の牽引車において、前記制御装置は、前記設定距離を走行したか否かを判別する設定距離判別部を備え、前記勾配検出センサにより前記勾配設定値未満の勾配が検出されたとき、前記設定距離判別部による判別を行い、前記設定距離の走行後に、前記駆動装置の出力を増大する出力制御を解除する構成としてもよい。
この場合、駆動装置の出力を増大する出力制御は、牽引車が設定距離を走行した後に設定距離判別部による判別に基づいて解除される。このため、牽引車の車速に関わらず、確実に台車が駆動装置の出力を増大する出力制御を必要とする登坂路を越えてから、駆動装置の出力を増大する出力制御を解除することができる。

また、上記の牽引車において、前記設定時間又は前記設定距離は、牽引される前記台車の数に応じて変更可能である構成としてもよい。
この場合、牽引車が牽引する台車の数に応じて設定時間又は設定距離を変更することができる。このため、牽引する台車の数が変更されても、最後尾の台車が駆動装置の出力を増大する出力制御を必要とする登坂路を越えてから、駆動装置の出力を増大する出力制御を解除することができる。

本発明によれば、牽引されている台車が登坂路を越えたとき、駆動装置の出力を増大させる出力制御の指令を解除することが可能な牽引車を提供することができる。

第１の実施形態に係るトーイングトラクターの側面図である。第１の実施形態に係るトーイングトラクターおよびトーイングトラクターが牽引する台車の側面図である。第１の実施形態に係るトーイングトラクターの出力制御の概略構成を示す概略ブロックである。本実施形態のトーイングトラクターが平坦路を発進し、登坂路に進入した場合の時間、車速、勾配検出値、勾配補正値の関係を示すグラフ図である。本実施形態のトーイングトラクターが登坂路から平坦路に進入した場合の時間、車速、勾配検出値、勾配補正値の関係を示すグラフ図である。第２の実施形態に係るトーイングトラクターの出力制御の概略構成を示す概略ブロックである。

（第１の実施形態）
以下、第１の実施形態に係る牽引車としてのトーイングトラクターを図面に基づいて説明する。なお、方向を特定する「前後」、「左右」および「上下」については、トーイングトラクターのオペレータが運転席の運転シートに着座して、トーイングトラクターの前進側を向いた状態を基準として示す。

図１に示すように、牽引車としてのトーイングトラクター１０の車体１１の中央付近には運転席１２が設けられており、車体１１における運転席１２の前方にはバッテリ１３が収容されている。車体１１の前部には前輪としての操舵輪１４が設けられ、車体１１の後部には後輪としての駆動輪１５が設けられている。車体１１には、走行駆動力を生じる走行用の駆動装置としての走行モータ１６が設けられている。走行モータ１６と駆動輪１５との間には、走行モータ１６の走行駆動力は駆動輪１５へ伝達する動力伝達機構（図示せず）が設けられている。本実施形態のトーイングトラクター１０は、車体１１に搭載されたバッテリ１３の電力により走行するバッテリ式のトーイングトラクターである。

車体１１における運転席１２には、オペレータが着座可能な運転シート１７が左右に並設されている。図１では一方の運転シート１７のみが示されている。運転シート１７の前方には、ハンドルコラム１８が設けられている。ハンドルコラム１８には操舵輪１４の操舵角を変更するためのステアリングホイール１９が装着されている。

ハンドルコラム１８には、ディスプレイユニット（図示せず）が設けられている。ディスプレイユニットは、各種情報を表示する表示手段としての表示部（図示せず）を有し、ディスプレイユニットの近傍には、入力手段としての操作ボタン２０を備えている。ディスプレイユニットは、車体１１において着座したオペレータから視認しやすい位置に設置されている。

運転シート１７の前方の床面には、アクセルペダル２１が設けられている。トーイングトラクター１０は、オペレータによるアクセルペダル２１の踏み込み量に応じた車速となるように走行モータ１６の駆動を制御する。車体１１における運転シート１７の下方には、トーイングトラクター１０の各種制御を行うコントローラ２２が搭載されている。

コントローラ２２の近傍には、勾配検出センサ２３が設けられている。勾配検出センサ２３は、車体１１の前後の傾斜から路面の勾配を検出し、勾配検出値の信号を出力するセンサである。本実施形態の勾配検出センサ２３は、勾配により生じる車体１１への加速度の変化に応じて静電容量が変化することを利用した静電容量式のセンサである。

車体１１の後部には、台車等の被牽引車を連結するドローバ装置２４が設けられている。運転シート１７の後方にはドローバ操作レバー２５が設けられている。オペレータによるドローバ操作レバー２５を操作により、ドローバ装置２４に対する被牽引車の連結又は連結解除が行われる。ドローバ操作レバー２５は、オペレータが運転シート１７に着座した状態で、オペレータの手が届く範囲に設けられている。図２に示すように、ドローバ装置２４には、被牽引車としての荷運搬用の台車２６が連結される。

台車２６は、遊転する前輪２８および後輪２９を備えた車体２７と、車体２７の前部に設けた前部連結器３０および車体２７の後部に設けた後部連結器３１を有する。車体２７は荷Ｗを搭載することが可能である。前部連結器３０はトーイングトラクター１０のドローバ装置２４や別の台車２６の後部連結器３１と連結可能である。後部連結器３１は別の台車２６の前部連結器３０と連結可能である。

次に、トーイングトラクター１０における走行モータ１６の出力制御の概略構成について説明する。図３に示すように、コントローラ２２は、走行モータ１６の駆動制御を行う駆動回路３２と接続されている。走行モータ１６は対応する駆動回路３２を介してバッテリ１３の電力供給を受けることができるように接続されている。走行モータ１６はコントローラ２２の指令に基づいて駆動回路３２が作動することにより駆動される。

本実施形態では、コントローラ２２は制御装置に相当し、図示はしないが各種の制御を所定の手順で実行するＣＰＵ、各種のデータを記憶するメモリ等を備えている。コントローラ２２に備えられたメモリ（図示せず）には、走行モータ１６のトルク制御を行うためのプログラムが格納されている。

コントローラ２２は、運転席１２に設けられたディスプレイユニットと通信可能に接続されている。コントローラ２２はモータ回転数検出部３３と接続されており、モータ回転数検出部３３は、車速を求めるための走行モータ１６の回転数を常に検出する機能を有している。コントローラ２２は、モータ回転数検出部３３との通信によりモータ回転数の検出値の伝達を受け、モータ回転数の検出値に基づいて車速を算出する。コントローラ２２は、モータ回転数検出部３３によるモータ回転数の検出タイミングと対応して現在の車速と、現在の車速の直近の車速を取得する。

モータ回転数の検出値に基づいて車速を算出するプログラムは、コントローラ２２に備えられたメモリに格納されている。従って、本実施形態では、コントローラ２２およびモータ回転数検出部３３は車速を取得する車速取得手段に相当する。また、コントローラ２２は、車体１１に設けた勾配検出センサ２３と接続されている。コントローラ２２は、勾配検出センサ２３により検出される勾配検出値の信号の伝達を受ける。

本実施形態のコントローラ２２は、勾配検出値補正手段としての勾配検出値補正部３４を備えている。勾配検出値補正部３４は、勾配検出センサ２３が検出した勾配検出値を補正して勾配補正値を算出する機能を有している。本実施形態では、加速や減速により車体１１に加速度が生じている場合には、勾配検出センサ２３は加速度の影響を受け、勾配に応じた勾配検出値に誤差が生じることから、正確な路面の勾配を検出するために勾配検出値を補正した勾配補正値が用いられる。
勾配補正値は下記の式に基づいて算出される。
（Ｖｐ−Ｖｎ）×α＝Ａ
Ｓ＋Ａ＝Ｂ
Ｖｎ：現在の車速（ｋｍ／ｈ）、Ｖｐ：現在の車速の直近の車速（ｋｍ／ｈ）、α：補正係数、Ｓ：勾配検出値（Ｖ）、Ａ：補正加算値、Ｂ：勾配補正値（Ｖ）

（Ｖｐ−Ｖｎ）は、現在の車速Ｖｎと現在の車速の直近の車速Ｖｐとの車速差である。
車速差の算出タイミングは、コンマ秒単位の比較的短い検出時間間隔により設定されている。補正係数αは車速Ｖｎ、Ｖｐおよび勾配検出値Ｓの測定による試験・実験により経験的に求められる定数である。補正加算値Ａは車速差に補正係数αを乗じた値であり、車速差が０以外のとき正又は負の値となる。勾配を示す勾配検出値Ｓは勾配検出センサ２３から出力される電圧値として示され、正の値である。勾配補正値Ｂは、勾配検出センサ２３の加速度の影響を除いた正しい路面の勾配を示す電圧値である。車速差に基づいて勾配検出値Ｓを補正して勾配補正値Ｂを算出するプログラムは、コントローラ２２に備えられたメモリに格納されている。

トーイングトラクター１０の走行時において、車速差（Ｖｐ−Ｖｎ）が正の値のときは減速中であり、車速差が負の値のときは加速中であり、車速差が零のときは定速走行中である。従って、勾配検出値補正部３４は、車速差が正の値となる減速の場合、補正加算値Ａは正の値となり、勾配補正値Ｂが勾配検出値Ｓよりも大きくなるように勾配検出値Ｓを補正する。また、勾配検出値補正部３４は、車速差が負の値となる加速の場合、補正加算値Ａは負の値となり、勾配補正値Ｂが勾配検出値よりも小さくなるように勾配検出値Ｓを補正する。

本実施形態のコントローラ２２は、勾配比較手段としての勾配補正値比較部３５を備えており、勾配補正値比較部３５は、図４に示す勾配設定値Ｔと勾配補正値Ｂとを比較する。本実施形態では、勾配設定値Ｔが予め設定され、コントローラ２２のメモリに記憶されている。勾配補正値比較部３５により勾配設定値Ｔと勾配補正値Ｂが比較され、勾配補正値Ｂが勾配設定値Ｔ以上のときに、コントローラ２２は、勾配補正値Ｂに基づいて駆動回路３２に対して走行モータ１６の駆動トルクを増加させる出力制御を指令する。一方、勾配補正値Ｂが勾配設定値Ｔ未満のときには、コントローラ２２は、勾配補正値Ｂに基づいて駆動回路３２に対する駆動トルクを増加させる出力制御は行わない。なお、勾配設定値Ｔは、操作ボタン２０の入力操作により変更可能である。

本実施形態のコントローラ２２は、時間計測のためのタイマー部３６を備えている。コントローラ２２には、予め設定した設定時間が記憶される。コントローラ２２は、一以上の台車２６を牽引するトーイングトラクター１０が走行モータ１６の駆動トルクを増大する出力制御を行う必要のある登坂路を走行し、勾配設定値Ｔ未満の路面に達したとき、駆動トルクを増大する出力制御を直ちに解除しない。コントローラ２２は、トーイングトラクター１０が勾配設定値Ｔ未満の路面に達してから、設定時間の経過後に駆動トルクを増大する出力制御を解除する。トーイングトラクター１０が勾配設定値Ｔ未満の路面に達したとき、駆動トルクを増大する出力制御を直ちに解除しない理由は、トーイングトラクター１０が一以上の台車２６を牽引している場合、台車２６が勾配設定値Ｔ未満の路面に達していないためである。コントローラ２２に記憶される設定時間は、台車２６が勾配設定値Ｔ以上の登坂路から勾配設定値Ｔ未満の路面に達するまでに必要時間とほぼ一致する。

コントローラ２２が記憶する設定時間は、オペレータが操作ボタン２０を操作して入力することにより、変更することが可能である。本実施形態では、牽引する台車２６の数に応じた設定時間が予め用意されており、操作ボタン２０を操作して牽引する台車２６の数を入力することにより、牽引する台車２６の数に対応する設定時間がコントローラ２２に記憶される。設定時間は、牽引する台車２６の数が多くなるにつれて長くなる。なお、トーイングトラクター１０が運転される空港、あるいは工場では、登坂路毎の条件（距離、勾配等）が予め把握されているため、牽引する台車２６の数に応じた設定時間を決定し易い。なお、設定時間に２〜３秒の追加時間を加算してもよい。追加時間を設定時間に加算することにより、勾配検出センサ２３の検出のばらつきによる誤差が吸収される。

次に、本実施形態のトーイングトラクター１０における走行モータ１６に対する出力制御について説明する。図４は、トーイングトラクター１０が平坦路において停止状態から発進し、平坦路から所定の勾配（高勾配）を有する登坂路を走行したときの時間、車速、勾配検出値Ｓ、勾配補正値Ｂとの関係を示す。ここでは、トーイングトラクター１０が３台の台車２６を牽引する場合について説明する。

まず、トーイングトラクター１０のオペレータは、走行前に、牽引する台車２６の数（３台）を操作ボタン２０を操作して入力する。台車２６の数が入力されることにより、コントローラ２２は、３台の台車２６に対応する設定時間を記憶する。

トーイングトラクター１０が停止状態から発進するとき、車速は零から増大するため、勾配検出センサ２３は加速度の影響を受け、誤検出により勾配を示す勾配検出値Ｓを出力し、この勾配を示す勾配検出値Ｓをコントローラ２２へ伝達する。このとき、コントローラ２２は、モータ回転数に基づき算出された車速Ｖｎ、Ｖｐから車速差（Ｖｐ−Ｖｎ）を求め、車速差に基づいて勾配検出値Ｓを補正して勾配補正値Ｂを求める。発進時の車速が零であって発進後の車速は増大しているため、車速差（Ｖｐ−Ｖｎ）は負の値となり、勾配検出値Ｓに加算される補正加算値Ａが負となる。このため、勾配補正値Ｂは、勾配検出値Ｓの補正により勾配検出値Ｓよりも小さい値となる。

本実施形態では、負の値となる補正加算値Ａにより勾配検出値Ｓがほぼ相殺されることにより、勾配補正値Ｂはほぼ零となって勾配のない路面の値を示す。コントローラ２２は、勾配補正値Ｂが勾配設定値Ｔ未満であることから、勾配補正値Ｂに基づいて駆動回路３２に対する駆動トルクを増大させる出力制御は行わない。従って、走行モータ１６の駆動トルクは増大せず、車速は通常の駆動トルクの範囲において増大する。

次に、平坦路を走行中のトーイングトラクター１０が所定の勾配を有する登坂路に進入する場合について説明する。図４に示すように、トーイングトラクター１０が平坦路の走行中に最高速度Ｖｍａｘに達した状態から登坂路に進入すると、トーイングトラクター１０の車速は低下し始める。つまり、車体１１には減速による負の加速度が生じており、勾配検出センサ２３は減速による加速度の影響を受けるため、減速中は実際の勾配よりも小さな勾配を示す勾配検出値Ｓを出力することになる。

因みに、図４に示す比較例のように、登坂路におけるトーイングトラクター１０の減速が終了すれば、加速度の影響がなくなるため、勾配検出センサ２３は実際の勾配を示す勾配検出値Ｓを出力する。比較例は、勾配検出値Ｓが勾配設定値Ｔ以上を検出してから、走行モータ１６の駆動トルクを増大させる出力制御を行った場合の車速を示す。比較例の場合では、勾配検出センサ２３は加速度の影響がなくなるまでは実際の勾配を示すことができない。

勾配検出センサ２３は、検出された勾配検出値Ｓをコントローラ２２へ伝達する。このとき、コントローラ２２は、モータ回転数に基づき算出された車速Ｖｎ、Ｖｐから車速差（Ｖｐ−Ｖｎ）を求め、車速差に基づいて勾配検出値Ｓを補正して勾配補正値Ｂを求める。登坂路進入時の車速が最高速度Ｖｍａｘであって進入後の車速は低下しているため、車速差は正の値となり、勾配検出値Ｓに加算される補正加算値Ａが正の値となる。このため、勾配補正値Ｂは、勾配検出値Ｓの補正により勾配検出値Ｓよりも大きい値となる。本実施形態では、正の値となる補正加算値Ａが勾配検出値Ｓに加算されることにより、勾配補正値Ｂは勾配検出値Ｓよりも大きくなる。

そして、勾配補正値Ｂが勾配設定値Ｔ以上になると、コントローラ２２は、勾配補正値Ｂに基づいて駆動回路３２に対して走行モータ１６の駆動トルクを一定量増加させる出力制御を行う指令を出す。このため、走行モータ１６の駆動トルクが増大され、トーイングトラクター１０は加速し、登坂路を走行する。

本実施形態では、登坂路への進入時には、勾配補正値Ｂが実際の勾配を示す値となる。つまり、勾配検出センサ２３がトーイングトラクター１０の減速による加速度の影響を受けても実際の登坂路の勾配を示す勾配補正値Ｂが得られる。勾配検出センサ２３により検出される勾配検出値Ｓは、トーイングトラクター１０が最高速度Ｖｍａｘに達して定速走行後に実際の勾配を示す値となる。定速走行では車速差が零であるため、勾配補正値Ｂは勾配検出値Ｓと同じとなる。

勾配補正値Ｂが勾配設定値Ｔ以上となる勾配の登坂路を、トーイングトラクター１０が走行し続ける場合には、コントローラ２２は、勾配補正値Ｂに基づいて駆動回路３２に対して走行モータ１６の駆動トルクを増加させる出力制御の指令を継続する。

次に、トーイングトラクター１０が、勾配補正値Ｂが勾配設定値Ｔ以上となる勾配の登坂路を越えて、平坦路に到達する場合について説明する。図５（ａ）では、トーイングトラクター１０が、勾配補正値Ｂが勾配設定値Ｔ以上となる勾配の登坂路を越えて、平坦路に到達した状態であるが、牽引されている３台の台車２６はまだ登坂路を走行している。図５（ａ）の状態では、トーイングトラクター１０の勾配検出センサ２３に検出された勾配検出値Ｓは０となる。つまり、勾配検出センサ２３により勾配設定値Ｔ未満の勾配が検出される。そして、コントローラ２２は、タイマー部３６を作動させて時間を計測する。

図５（ｂ）に示すトーイングトラクター１０および３台の台車２６は、図５（ａ）の状態から予め設定した設定時間が経過した後の状態である。図５（ｂ）では、トーイングトラクター１０に牽引されている３台の台車２６が、平坦路に到達している。そして、図５（ａ）の状態から図５（ｂ）に示す予め設定した設定時間の経過後、コントローラ２２は、勾配補正値Ｂに基づいて駆動回路３２に対して走行モータ１６の駆動トルクを増大させる出力制御の指令を解除する。この場合、牽引される台車２６が全て平坦路に到達してから、走行モータ１６の駆動トルクを増大させる出力制御の指令を解除するため、トーイングトラクター１０の車速が低下することはない。設定時間におけるトーイングトラクター１０の車速に設定時間を乗じると、設定時間を経過する間にトーイングトラクター１０が進む距離となる。

トーイングトラクター１０が勾配設定値Ｔ未満の勾配の路面へ到達し、設定時間の経過後には、コントローラ２２は、駆動回路３２に対して走行モータ１６の駆動トルクを増大させる出力制御を行わず、平坦路の走行と同じ駆動トルクに戻す。つまり、トーイングトラクター１０は、平坦路の走行と同じ駆動トルクにより勾配設定値Ｔ未満の勾配の路面を走行する。

なお、トーイングトラクター１０が台車２６を牽引しない場合では、走行前に牽引する台車２６の数が０であることを操作ボタン２０の操作により入力することで、設定時間は０となる。従って、トーイングトラクター１０が台車２６を牽引しない場合では、トーイングトラクター１０が登坂路から平坦路へ到達したとき、コントローラ２２は、走行モータ１６の駆動トルクを増大させる出力制御の指令を直ちに解除する。

本実施形態によれば以下の作用効果を奏する。
（１）駆動回路３２に対して走行モータ１６の駆動トルクを増大させる出力制御が行われているとき、勾配検出センサ２３が勾配設定値Ｔ未満の勾配を検出しても、走行モータ１６の駆動トルクを増大させる出力制御は直ちに解除されない。走行モータ１６の駆動トルクを増大させる出力制御は、勾配検出センサ２３が勾配設定値Ｔ未満の勾配を検出してから予め設定した設定時間の経過後又は予め設定した設定距離の走行後に解除される。例えば、台車２６を牽引するトーイングトラクター１０が登坂路を越えて平坦路に到達しても、走行モータ１６の駆動トルクを増大させる出力制御の指令は、直ちに解除されない。トーイングトラクター１０が登坂路を越えて平坦路に到達し、さらに、予め設定した設定時間の経過後、すなわち、最後尾の台車２６が平坦路に達してから解除される。台車２６が走行モータ１６の駆動トルクを増大させる出力制御を必要とする登坂路を越えた後、走行モータ１６の駆動トルクを増大させる出力制御が解除されるため、台車２６を牽引するトーイングトラクター１０の車速の低下を防止することができる。

（２）走行モータ１６の駆動トルクを増大させる出力制御は、設定時間の経過後に解除される。設定時間を用いているため、例えば、コントローラ２２におけるタイマー部３６のタイマー機能を利用することにより、勾配補正値Ｂに基づく走行モータ１６の駆動トルクを増大させる出力制御の解除を比較的簡単に設定することができる。

（３）トーイングトラクター１０が牽引する台車２６の数に応じて設定時間を変更することができる。このため、トーイングトラクター１０により牽引される台車２６の数が変更されても、走行モータ１６の駆動トルクを増大させる出力制御を必要とする登坂路を最後尾の台車２６が越えてから、走行モータ１６の駆動トルクを増大させる出力制御を解除できる。設定時間の変更は、操作ボタン２０の操作による入力により可能であり、オペレータ自身によって入力することができる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係る牽引車について説明する。本実施形態の牽引車は第１の実施形態と同様にトーイングトラクターである。本実施形態では、予め設定した設定時間に代えて、予め設定した設定距離を用いる点で、第１の実施形態と異なる。本実施形態では、第１の実施形態と同一の構成については、第１の実施形態の説明を援用し、共通の符号を用いる。

図６に示すように、本実施形態のコントローラ２２は、設定距離判別部３７を備えている。コントローラ２２には、予め設定した設定距離が記憶される。設定距離判別部３７は、勾配検出センサ２３により勾配設定値Ｔ未満の勾配が検出されたときから、トーイングトラクター１０が設定距離を走行したか否かを判別する。勾配検出センサ２３により勾配設定値Ｔ未満の勾配が検出されたときからトーイングトラクター１０が走行した距離は、走行モータ１６の回転数に基づいて算出される。

コントローラ２２は、台車２６を牽引するトーイングトラクター１０が走行モータ１６の駆動トルクを増大する出力制御を行う必要のある登坂路を走行し、勾配設定値Ｔ未満の路面に達したとき、駆動トルクを増大する出力制御を直ちに解除しない。コントローラ２２は、トーイングトラクター１０が勾配設定値Ｔ未満の路面に達してから、設定距離を走行した後に駆動トルクを増大する出力制御を解除する。トーイングトラクター１０が勾配設定値Ｔ未満の路面に達してから、設定距離を走行した後に駆動トルクを増大する出力制御を解除する理由は、トーイングトラクター１０が一以上の台車２６を牽引しているためである。コントローラ２２に記憶される設定距離は、牽引される台車２６の長さとほぼ一致する。

コントローラ２２が記憶する設定距離は、オペレータが操作ボタン２０を操作して入力することにより、変更することが可能である。本実施形態では、牽引する台車２６の数に応じた設定距離が予め用意されており、操作ボタン２０の操作よって牽引する台車２６の数を入力することにより、牽引する台車２６の数に対応する設定距離がコントローラ２２に記憶される。設定距離は、牽引する台車２６の数が多くなるにつれて長くなる。

なお、トーイングトラクター１０が台車２６を牽引しない場合では、走行前に牽引する台車２６の数が０であることを操作ボタン２０の操作により入力することで、設定距離は０となる。従って、トーイングトラクター１０が台車２６を牽引しない場合では、トーイングトラクター１０が登坂路から平坦路へ到達したとき、コントローラ２２は、走行モータ１６の駆動トルクを増大させる出力制御の指令を直ちに解除する。

本実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、例えば、台車２６を牽引するトーイングトラクター１０が登坂路を越えて平坦路に到達しても、走行モータ１６の駆動トルクを増大させる出力制御の指令は、直ちに解除されない。トーイングトラクター１０が登坂路を越えて平坦路に到達し、さらに、設定距離判別部３７が設定距離を走行したと判別する予め設定した設定距離の走行後、すなわち、最後尾の台車２６が平坦路に達してから解除される。台車２６が走行モータ１６の駆動トルクを増大させる出力制御を必要とする登坂路を越えた後、走行モータ１６の駆動トルクを増大させる出力制御が解除されるため、台車２６を牽引するトーイングトラクター１０の車速の低下を防止することができる。

また、本実施形態によれば、走行モータ１６の駆動トルクを増大させる出力制御の解除は、トーイングトラクター１０が平坦路に達してから予め設定した設定距離を走行した後に行われる。本実施形態では、トーイングトラクター１０の車速に関わらず、確実に最後尾の台車２６が平坦路に達してから走行モータ１６の駆動トルクを増大させる出力制御を解除することができる。よって、台車２６を牽引するトーイングトラクター１０の車速の低下を確実に防止することができる。

本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能であり、例えば、次のように変更してもよい。

○ 上記の実施形態では、ディスプレイユニットから牽引する台車の数を入力することにより、設定時間又は設定距離がコントローラに記憶されるとしたが、この限りではない。例えば、ディスプレイユニットに設定時間又は設定距離を入力し、設定時間又は設定距離がコントローラに記憶されるようにしてもよく、台車の数に応じた設定時間又は設定距離がコントローラに記憶できるのであれば、入力方法は特に問われない。
○ 上記の実施形態では、コントローラにより補正された勾配補正値Ｂに基づいて出力制御をしたが、勾配センサからの情報（勾配検出値）でタイマー部や設定距離判定部を作動させて駆動装置の出力制御をさせてもよい。具体的には、勾配検出センサにより検出される勾配検出値が予め設定された勾配設定値以上のとき、駆動装置の出力を増大する出力制御を行い、勾配検出センサにより勾配設定値未満の勾配が検出されたとき、予め設定した設定時間の経過後又は予め設定した設定距離の走行後に、駆動装置の出力を増大する出力制御を解除してもよい。この場合、台車が駆動装置の出力を増大させる出力制御を必要とする登坂路を越えてから、駆動装置の出力を増大させる出力制御が解除されるため、台車を牽引する牽引車の車速の低下を防止することができる。
○ 上記の実施形態では、勾配補正値Ｂに基づいて駆動回路３２に対して走行モータ１６の駆動トルクを一定量増加させる出力制御を行うとしたが、走行モータ１６の駆動トルクが勾配補正値に応じた所定割合で増大されてもよい。この場合、トーイングトラクター１０は、走行モータ１６の駆動トルクが勾配補正値に応じた所定割合で増大されることにより加速する。そして、最高速度Ｖｍａｘに達するまで加速され、最高速度Ｖｍａｘに達するとトーイングトラクター１０が定速走行するように出力制御を行ってもよい。
○ 上記の実施形態では、車速差を用いたが、加速度を直接測定し、測定された加速度に基づいて勾配検出値を補正し、勾配補正値を算出してもよい。
○ 上記の実施形態では、勾配検出センサとして静電容量式のセンサを採用したが、勾配検出センサは静電容量式のセンサに限定されない。勾配検出センサは、例えば、内部に封入された液体の液面とセンサ本体との傾斜により路面の勾配を検出する液面式のセンサでもよく、あるいは、センサ本体の内部に振り子を備えた振り子式であってもよい。
○ 上記の実施形態では、勾配設定値をディスプレイユニットの入力により変更可能としたが、勾配設定値は固定してもよい。また、予め、通常パワーモードと通常パワーモードと比べて駆動トルクが増大されるハイパワーモードといった走行モードを設定してもよい。この場合、勾配補正値が勾配設定値以上の場合には、走行モードを通常パワーモードからハイパワーモードに切り替えるようにして出力制御を行ってもよい。
○ 上記の実施形態では、表示手段としてのディスプレイユニットと入力手段として操作ボタンを備えたが、ディスプレイユニットはタッチパネル方式としてもよく、ディスプレイユニットが入力手段を兼ねてもよい。
○ 上記の実施形態では、牽引車としてのトーイングトラクターについて説明したが、本発明は、トーイングトラクターに限定されない。例えば、トーイングトラクター以外の牽引車に適用することも可能である。また、台車についても実施形態にて説明した台車に限定されることはなく、荷を搬送するためであって、牽引車および台車に連結可能な台車であればよい。

１０トーイングトラクター
１１車体
１６走行モータ
２０操作ボタン
２２コントローラ
２３勾配検出センサ
２４ドローバ装置
２６台車
３２駆動回路
３３モータ回転数検出部
３４勾配検出値補正部
３５勾配補正値比較部
３６タイマー部
３７設定距離判別部
Ａ補正加算値
Ｂ勾配補正値
Ｓ勾配検出値
Ｔ勾配設定値
Ｖｎ現在の車速
Ｖｐ現在の車速の取得以前に取得した過去の車速
α 補正係数

Claims

車体に搭載される走行用の駆動装置と、
前記駆動装置に対する出力制御を行う制御装置と、
車速を取得する車速取得手段と、
路面の勾配を検出する勾配検出センサと、を備え、
台車を牽引する牽引車において、
前記制御装置は、
前記勾配検出センサにより予め設定された勾配設定値以上の勾配が検出されたとき、前記駆動装置の出力を増大する出力制御を行い、
走行中に前記勾配検出センサにより前記勾配設定値未満の勾配が検出されたとき、前記駆動装置の駆動トルクを増大する出力制御を直ちに解除せず、予め設定した設定時間の経過後又は予め設定した設定距離の走行後に、前記駆動装置の出力を増大する出力制御を解除することを特徴とする牽引車。
前記制御装置は、
前記設定時間を計測するタイマー部を備え、
前記勾配検出センサにより前記勾配設定値未満の勾配が検出されたとき、前記タイマー部を作動させ、
前記設定時間の経過後に、前記駆動装置の出力を増大する出力制御を解除することを特徴とする請求項１記載の牽引車。
前記制御装置は、
前記設定距離を走行したか否かを判別する設定距離判別部を備え、
前記勾配検出センサにより前記勾配設定値未満の勾配が検出されたとき、前記設定距離判別部による判別を行い、前記設定距離の走行後に、前記駆動装置の出力を増大する出力制御を解除することを特徴とする請求項１記載の牽引車。
前記設定時間又は前記設定距離は、牽引される前記台車の数に応じて変更可能であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の牽引車。