WO2014157114A1 - エンジン回転制御システム - Google Patents

エンジン回転制御システム Download PDF

Info

Publication number
WO2014157114A1
WO2014157114A1 PCT/JP2014/058136 JP2014058136W WO2014157114A1 WO 2014157114 A1 WO2014157114 A1 WO 2014157114A1 JP 2014058136 W JP2014058136 W JP 2014058136W WO 2014157114 A1 WO2014157114 A1 WO 2014157114A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
engine
speed
condition
satisfied
rotation control
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/058136
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
道生 伏木
小田 尚和
克彦 清水
Original Assignee
日立建機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日立建機株式会社 filed Critical 日立建機株式会社
Priority to US14/767,436 priority Critical patent/US9475484B2/en
Priority to JP2015508502A priority patent/JP6025968B2/ja
Priority to EP14772763.0A priority patent/EP2979944B1/en
Priority to CN201480006322.5A priority patent/CN104955698B/zh
Publication of WO2014157114A1 publication Critical patent/WO2014157114A1/ja

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/46Series type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B60L15/2072Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed for drive off
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/10Indicating wheel slip ; Correction of wheel slip
    • B60L3/106Indicating wheel slip ; Correction of wheel slip for maintaining or recovering the adhesion of the drive wheels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/61Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries by batteries charged by engine-driven generators, e.g. series hybrid electric vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L7/00Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/02Dynamic electric resistor braking
    • B60L7/06Dynamic electric resistor braking for vehicles propelled by ac motors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • B60W30/18009Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18027Drive off, accelerating from standstill
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/06Improving the dynamic response of the control system, e.g. improving the speed of regulation or avoiding hunting or overshoot
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D29/00Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto
    • F02D29/06Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto peculiar to engines driving electric generators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D31/00Use of speed-sensing governors to control combustion engines, not otherwise provided for
    • F02D31/001Electric control of rotation speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0215Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with elements of the transmission
    • F02D41/0225Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with elements of the transmission in relation with the gear ratio or shift lever position
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/08Introducing corrections for particular operating conditions for idling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/10Introducing corrections for particular operating conditions for acceleration
    • F02D41/107Introducing corrections for particular operating conditions for acceleration and deceleration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00Type of vehicles
    • B60L2200/36Vehicles designed to transport cargo, e.g. trucks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2210/00Converter types
    • B60L2210/40DC to AC converters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/10Vehicle control parameters
    • B60L2240/12Speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/42Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/421Speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/42Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/423Torque
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/44Drive Train control parameters related to combustion engines
    • B60L2240/441Speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/44Drive Train control parameters related to combustion engines
    • B60L2240/443Torque
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/46Drive Train control parameters related to wheels
    • B60L2240/465Slip
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/60Navigation input
    • B60L2240/64Road conditions
    • B60L2240/647Surface situation of road, e.g. type of paving
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/80Time limits
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2250/00Driver interactions
    • B60L2250/24Driver interactions by lever actuation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2250/00Driver interactions
    • B60L2250/26Driver interactions by pedal actuation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/06Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2510/0638Engine speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/10Change speed gearings
    • B60W2510/1005Transmission ratio engaged
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/04Vehicle stop
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/10Longitudinal speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/10Accelerator pedal position
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/10Accelerator pedal position
    • B60W2540/103Accelerator thresholds, e.g. kickdown
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/12Brake pedal position
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/16Ratio selector position
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/06Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2710/0644Engine speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/08Electric propulsion units
    • B60W2710/081Speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/08Electric propulsion units
    • B60W2710/083Torque
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/60Input parameters for engine control said parameters being related to the driver demands or status
    • F02D2200/602Pedal position
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/93Conjoint control of different elements

Definitions

  • the present invention relates to an engine rotation control system used for an electrically driven dump truck.
  • a drive system for an electrically driven dump truck is known in which the engine is rotated at a medium speed at the same time when the shift lever is moved forward (F) or reverse (R) (see claim 2 of Patent Document 1).
  • F forward
  • R reverse
  • the responsiveness when the accelerator pedal is depressed and the subsequent acceleration are good.
  • An object of the present invention is to provide an engine rotation control system capable of saving energy and reducing noise by minimizing the number of engine revolutions when the engine is not required to be raised when responsiveness and acceleration are good when starting and running from a stopped state. Is to provide.
  • the present invention includes a shift lever, a brake, an engine, a generator driven by the engine, an electric motor driven by electric power supplied by the generator, and an accelerator. And a controller that controls the engine speed and the torque of the electric motor in accordance with an operation amount of the accelerator pedal, wherein the controller has a condition that a shift position of the shift lever is a forward position or a reverse position. 1, condition 2 that the brake is not operating, condition 3 that the vehicle is stopped, condition 4 that the amount of operation of the accelerator pedal is equal to or less than a predetermined threshold ⁇ , and the engine speed Whether or not the condition 5 is equal to or lower than the medium speed and lower than the minimum speed and lower than the maximum speed.
  • a determination unit that determines whether the engine speed of the engine is a minimum speed when the conditions 1 and 2 are satisfied, the condition 3 is not satisfied, and the condition 4 is satisfied. And when the condition 1 is satisfied and the condition 2 is not satisfied, the engine is controlled such that the engine speed of the engine becomes the minimum speed, and the conditions 1 to 3 and the conditions When the condition 5 is satisfied, the engine is controlled so that the engine speed of the engine becomes the medium speed speed, the conditions 1 and 2 are satisfied, the conditions 3 and 4 are not satisfied, and Even when the condition 5 is satisfied, an engine rotation control unit for controlling the engine is provided so that the rotation speed of the engine becomes the medium speed rotation speed.
  • the controller further includes an electric motor rotation control unit that controls the electric motor, and when the condition 5 is not satisfied, the engine rotation control unit The engine is controlled such that the engine speed becomes a speed corresponding to the amount of operation of the accelerator pedal, and the electric motor rotation control unit is configured such that the torque of the electric motor corresponds to the engine speed.
  • the electric motor is controlled so that
  • the controller further includes an electric motor rotation control unit that controls the electric motor, and when the condition 5 is satisfied and the condition 4 is not satisfied, The engine rotation control unit controls the engine so that the rotation number of the engine becomes a rotation number corresponding to an operation amount of the accelerator pedal, and the electric motor rotation control unit controls the torque of the electric motor to be The electric motor is controlled to have a torque according to the engine speed.
  • the controller further includes an electric motor rotation control unit that controls the electric motor, the third mode is selected, the condition 1 is satisfied, and the condition is satisfied. 4 does not satisfy the condition, the electric motor rotation control unit causes the torque of the electric motor to become a torque corresponding to the rotation speed of the engine from a state where the rotation speed of the engine becomes the minimum rotation speed. The electric motor is controlled.
  • 1 is an overall configuration diagram of an electrically driven dump truck that uses an engine rotation control system according to a first embodiment of the present invention.
  • 1 is a configuration diagram of an engine rotation control system according to a first embodiment of the present invention. It is a figure for demonstrating the function of the controller used for the engine rotation control system which is the 1st Embodiment of this invention. It is a flowchart which shows the control content of the controller used for the engine rotation control system which is the 1st Embodiment of this invention. It is a graph which shows the relationship between the engine speed of the engine which the controller used for the engine speed control system which is the 1st Embodiment of this invention controls, and the operation amount of an accelerator pedal (at the time of a stop).
  • the engine rotation control system is a system that controls rotation of an engine that drives a generator in an electrically driven dump truck.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram of an electrically driven dump truck using an engine rotation control system according to a first embodiment of the present invention.
  • the electrically driven dump truck mainly includes an engine 1, a generator 2, a controller 3, and an electric motor 12.
  • the controller 3 controls the rotation speed of the engine 1 and the torque of the electric motor 12.
  • a generator 2 is connected to the engine 1.
  • the generator 2 is driven by the engine 1 to generate electric power (alternating current).
  • the generated power is once converted into direct current, then converted into alternating current controlled by an inverter described later, and supplied to the electric motor 12. Thereby, the electric motor 12 is driven and the vehicle moves forward or backward.
  • FIG. 2 is a configuration diagram of an engine rotation control system 100A according to the first embodiment of the present invention.
  • the solid line arrow indicates an electrical signal, and the broken line arrow indicates a hydraulic pressure signal.
  • the engine rotation control system 100A includes an engine 1, a generator 2, a controller 3, a shift lever 4, a service brake pedal 5, a load dump brake switch 6, a rear wheel brake hydraulic pressure sensor 7 (hereinafter referred to as a pressure sensor 7), An electric brake pedal 8, an accelerator pedal 9, a tire 10, an electromagnetic pickup sensor 11, an electric motor 12, an accumulator ACC, an electronic governor 1a, an inverter INV, and a hoist pump 21 are provided.
  • the accelerator pedal 9 supplies a signal indicating the operation amount p of the accelerator pedal 9 to the controller 3 in accordance with a user operation.
  • the controller 3 controls the rotation of the engine 1 based on the operation amount p of the accelerator pedal 9.
  • the shift lever 4 supplies a signal indicating the shift position q of the shift lever 4 to the controller 3 in accordance with a user operation.
  • the electric brake pedal 8 is a pedal for operating the electric brake.
  • An electric brake is a brake used in normal operation.
  • the electric motor 12 functions as a generator. Thereby, the braking force as an electric brake is obtained.
  • the rear wheel hydraulic brake is activated. This is because when the vehicle body speed is less than or equal to the extremely low speed, a sufficient braking force cannot be obtained only by the electric brake.
  • the electric brake pedal 8 supplies a signal indicating the operation amount s_EB of the electric brake pedal 8 to the controller 3 in accordance with a user operation.
  • the controller 3 operates the electric brake based on the operation amount s_EB of the electric brake pedal 8.
  • the load dump brake switch 6 is a switch for operating the load dump brake.
  • the load dump brake is a brake used when loading and unloading loads. When the load dump brake switch 6 is turned on, the hydraulic brake for the rear wheel is activated.
  • the load dump brake switch 6 supplies a signal s_LDB indicating the on / off state of the load dump brake switch 6 to the controller 3. Based on the on / off state of the load dump brake switch 6, the controller 3 operates the solenoid valve EV so that the rear wheel hydraulic brake BC is activated / deactivated.
  • the service brake pedal 5 is a pedal for operating the service brake.
  • the service brake is used for emergency stop.
  • the front and rear hydraulic brakes are activated and the electric brake is activated.
  • the service brake valve SBV is operated according to the user's operation, and the oil pressure corresponding to the operation amount s_SB of the service brake pedal 5 is supplied to the hydraulic brake BC of the front wheel and the rear wheel.
  • the service brake pedal 5 and the service brake valve SBV are integrally formed.
  • the accumulator ACC is connected to the service brake valve SBV and functions as a hydraulic pressure source.
  • the pressure sensor 7 detects the brake pressure of the rear wheel and supplies a signal indicating the detected brake pressure r to the controller 3.
  • the electromagnetic pickup sensor 11 supplies a signal indicating the rotational speed ⁇ of the tire (wheel) 10 to the controller 3.
  • the controller 3 determines whether or not the vehicle body is stopped based on the rotational speed ⁇ of the wheel 10.
  • the electronic governor 1a controls the fuel injection amount according to the engine control signal Nc supplied from the controller 3 so that the rotational speed of the engine 1 becomes the target rotational speed Nr corresponding to the operation amount p of the accelerator pedal. To do.
  • the inverter INV controls the current of the electric motor 12 according to the electric motor control signal Nr_M supplied from the controller 3 so that the torque of the electric motor 12 becomes a torque corresponding to the target rotational speed Nr of the engine 1.
  • the inverter INV may control the current of the electric motor 12 so that the torque of the electric motor 12 becomes a torque corresponding to the actual rotational speed Ne of the engine 1. Further, the inverter INV may control the current of the electric motor 12 so that the torque of the electric motor 12 becomes a torque corresponding to the operation amount p of the accelerator pedal.
  • the hoist pump 21 is a pump for supplying pressure oil to a hoist cylinder that moves up and down the vessel.
  • the hoist pump 21 is controlled by the controller 3.
  • the operating state of the hoist pump 21 is detected by a sensor provided in the hoist pump 21 and supplied to the controller 3.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the function of the controller 3 used in the engine rotation control system 100A according to the first embodiment of the present invention.
  • the controller 3 includes a vehicle state determination unit 301, an engine rotation control unit 302, and an electric motor control unit 303.
  • the vehicle state determination unit 301 determines whether the shift position of the shift lever 4 is forward (F) or reverse (R) based on the shift position q supplied from the shift lever 4.
  • the vehicle state determination unit 301 determines whether the service brake is operating based on the rear wheel brake pressure r supplied from the pressure sensor 7.
  • the vehicle state determination unit 301 determines whether or not the load dump brake is operating based on the signal s_LDB from the load dump brake switch 6.
  • the vehicle state determination unit 301 calculates the vehicle speed from the rotational speed ⁇ of the wheel supplied from the electromagnetic pickup sensor 11. The vehicle state determination unit 301 determines whether or not the vehicle body is stopped based on the calculated vehicle speed. Here, the vehicle state determination unit 301 determines that the vehicle body is stopped (vehicle body stopped state) when the calculated vehicle speed is equal to or lower than a certain speed within the range of 0 km / h to 0.5 km / h.
  • the vehicle state determination unit 301 compares the operation amount p of the accelerator pedal 9 with a predetermined minute operation amount ⁇ based on a signal indicating the operation amount p of the accelerator pedal 9 supplied from the accelerator pedal 9.
  • the minute operation amount ⁇ is a certain operation amount within a range of 2 to 8% of the maximum operation amount of the accelerator pedal 9.
  • the vehicle state determination unit 301 determines whether or not the electric brake is operating based on the operation amount s_EB of the electric brake pedal 8 supplied from the electric brake pedal 8.
  • the engine rotation control unit 302 sets the target rotation number Nr of the engine 1 based on the determination result of the vehicle state determination unit 301.
  • the engine speed control unit 302 controls the engine 1 so that the engine speed Ne fed back from the engine 1 becomes the target speed Nr.
  • the engine rotation control unit 302 supplies an engine control signal Nc to the electronic governor 1a.
  • the electronic governor 1a controls the fuel injected into the combustion chamber of the engine 1 based on the engine control signal Nc.
  • the electric motor rotation control unit 303 controls the electric motor 12 to have a torque corresponding to the target rotation speed Nr of the engine 1 set by the engine rotation control unit 302. Specifically, the electric motor rotation control unit 303 controls the electric motor 12 so that the torque of the electric motor 12 increases as the target rotation speed Nr of the engine 1 increases.
  • the electric motor control unit 303 supplies a motor control signal Nr_M including such a torque command to the inverter INV.
  • the inverter INV controls the current supplied to the electric motor 12 based on the motor control signal Nr_M.
  • the actual rotation speed Ne_M of the electric motor 12 is fed back to the electric motor rotation control unit 303.
  • the electric motor rotation control unit 303 may control the electric motor 12 to have a torque corresponding to the actual rotation speed Ne of the engine 1. Further, the electric motor rotation control unit 303 may control the electric motor 12 so as to have a torque corresponding to the operation amount p of the accelerator pedal.
  • the electric motor rotation control unit 303 supplies an electric motor control signal Nr_M including a command for causing the electric motor 12 to function as a generator to the inverter INV based on the operation amount s_EB of the electric brake pedal 8.
  • Nr_M an electric motor control signal including a command for causing the electric motor 12 to function as a generator to the inverter INV based on the operation amount s_EB of the electric brake pedal 8.
  • the electric power generated at this time is converted into heat by a grid resistance, for example, and released into the atmosphere.
  • FIG. 4 is a flowchart showing the control contents of the controller 3 used in the engine rotation control system 100A according to the first embodiment of the present invention.
  • the controller 3 (the vehicle state determination unit 301, the engine rotation control unit 302, and the electric motor rotation control unit 303) when the vehicle is started will be described.
  • the shift position q is forward (F)
  • no brakes are operated
  • the vehicle body is stopped.
  • the operation amount p of the accelerator pedal is larger than the minute operation amount ⁇ .
  • the actual engine speed Ne is the minimum engine speed (idle engine speed).
  • the vehicle state determination unit 301 determines whether the shift position q of the shift lever 4 is forward (F) or reverse (R) when the engine is started (step S10). In this example, since the shift position q is forward (F), YES is determined in step S10, and the process proceeds to step S20.
  • the vehicle state determination unit 301 determines whether any of the service brake, the load dump brake, and the electric brake is operating (step S20). In this example, since no brake is operating, YES is determined in step S20, and the process proceeds to step S30.
  • Vehicle state determination unit 301 determines whether or not the vehicle body is stopped (step S30). In this example, since the vehicle body is stopped, YES is determined in step S30, and the process proceeds to step S35.
  • the vehicle state determination unit 301 determines whether or not the actual engine speed Ne is equal to or lower than the medium speed speed (step S35).
  • the actual engine speed Ne is initially the minimum engine speed, so YES is determined in step S35, and the process proceeds to step S40.
  • the engine rotation control unit 302 sets the engine rotation speed (target rotation speed Nr) of the engine 1 to the medium speed rotation speed (step S40).
  • the engine medium speed rotation speed is a certain rotation speed within a range of 900 rpm to 1600 rpm. That is, the medium speed rotational speed is higher than the minimum rotational speed of the engine 1 and lower than the maximum rotational speed.
  • the vehicle state determination unit 301 determines whether or not the operation amount p of the accelerator pedal 9 is less than or equal to the minute operation amount ⁇ (step S50). When the operation amount p of the accelerator pedal 9 is equal to or less than the minute operation amount ⁇ (step S50; YES), the vehicle state determination unit 301 repeats step S50.
  • step S50 determines that the operation amount p of the accelerator pedal 9 is larger than the minute operation amount ⁇ (step S50; NO)
  • the engine rotation control unit 302 determines that the rotation speed of the engine 1 is the operation of the accelerator pedal 9.
  • the engine 1 is controlled so as to have a rotational speed corresponding to the amount p (step S60).
  • the electric motor rotation control unit 303 controls the electric motor 12 so that the torque of the electric motor 12 becomes a torque corresponding to the rotational speed of the engine 1 (step S60). Thereby, the responsiveness and acceleration at the time of starting and running are improved. Thereafter, the process returns to step S10.
  • step S10 since the shift position is forward (F), YES is determined in step S10, and no brakes are operated, so YES is determined in step S20, and the vehicle body is not stopped, and NO is determined in step S30. Obviously, since the shift position is forward (F), YES is determined in step S10, and no brakes are operated, so YES is determined in step S20, and the vehicle body is not stopped, and NO is determined in step S30. Become.
  • the vehicle state determination unit 301 determines whether or not the operation amount p of the accelerator pedal 9 is less than or equal to the minute operation amount ⁇ (step S70). In this example, since the operation amount p of the accelerator pedal 9 is smaller than the minute operation amount ⁇ , YES is obtained in step S70.
  • the engine rotation control unit 302 sets the engine rotation speed (target rotation speed Nr) to the minimum rotation speed (step S80).
  • the engine minimum speed is a certain speed within a range of 600 rpm to 800 rpm.
  • the engine speed Ne immediately becomes the minimum speed. Thereby, low fuel consumption and low noise can be achieved. Thereafter, the process returns to step S10.
  • step S10 since the shift position q is forward (F), YES is determined in step S10, and NO is determined in step S20 because the electric brake is operating.
  • the engine rotation control unit 302 sets the engine rotation speed (target rotation speed Nr) to the minimum rotation speed (step S80). At this time, the engine speed Ne immediately becomes the minimum speed. Thereby, low fuel consumption and low noise can be achieved. Thereafter, the process returns to step S10.
  • step S10 since the shift position is forward (F), YES is determined in step S10, and no brakes are operated, so YES is determined in step S20, and the vehicle body is not stopped, and NO is determined in step S30. Become. Further, since the operation amount p of the accelerator pedal 9 is larger than the minute operation amount ⁇ , NO is determined in step S70.
  • the vehicle state determination unit 301 determines whether or not the actual engine speed Ne is equal to or lower than the medium speed speed (step S35).
  • step S35 When the vehicle state determination unit 301 determines that the actual engine speed Ne is equal to or lower than the medium speed speed (step S35; YES), the engine target speed Nr is set to the medium speed speed (step S40). . Subsequently, since the operation amount p of the accelerator pedal 9 is larger than the minute operation amount ⁇ , YES is obtained in step S50, and torque control of the electric motor 12 is executed (step S60). On the other hand, when the vehicle state determination unit 301 determines that the actual engine revolution speed Ne is greater than the medium speed revolution speed (step S35; NO), torque control of the electric motor 12 is executed (step S60).
  • step S10 when the vehicle body is moving and the accelerator pedal 9 is depressed beyond the minute operation amount ⁇ , the engine 1 is first rotated at a medium speed, and then the torque control of the electric motor 12 is executed. Thereby, the responsiveness at the time of driving
  • step S35 for example, the state before the actual rotational speed of the engine 1 follows the medium speed rotational speed set in step S40, or the actual rotational speed Ne of the engine 1 due to inertial running is There are cases where it is at the minimum speed.
  • the vehicle state determination unit 301 determines whether the shift position q of the shift lever 4 is forward (F) or reverse (R) when the engine is started (step S10). In this example, since the shift position q is neutral (N), NO is determined in step S10, and the process proceeds to step S90.
  • the vehicle state determination unit 301 determines whether or not the operation amount p of the accelerator pedal 9 is less than or equal to the minute operation amount ⁇ (step S90).
  • step S90 determines that the operation amount p of the accelerator pedal 9 is less than or equal to the minute operation amount ⁇ (step S90; YES)
  • the engine rotation control unit 302 determines the engine rotation speed (target rotation speed Nr).
  • the minimum number of revolutions is set (step S80). Thereby, low fuel consumption and low noise can be achieved.
  • step S90 determines that the operation amount p of the accelerator pedal 9 is larger than the minute operation amount ⁇ (step S90; NO)
  • the engine rotation control unit 302 determines that the engine speed is the operation of the accelerator pedal 9.
  • the engine 1 is controlled so as to have a rotational speed corresponding to the amount p (step S100).
  • the engine rotation control unit 302 controls the engine 1 such that the actual engine speed Ne increases as the operation amount p of the accelerator pedal 9 increases. Thereafter, the process returns to step S10.
  • FIG. 5 is a graph showing the relationship between the engine speed (target speed Nr) of the engine 1 and the operation amount p of the accelerator pedal 9 controlled by the engine speed control system 100A according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5A is a graph in the case where the shift position q of the shift lever 4 is forward (F) or reverse (R), there is no brake operation, and the vehicle body is stopped.
  • the vertical axis represents the target rotational speed Nr (rpm)
  • the horizontal axis represents the accelerator pedal operation amount p (%).
  • the operation amount p (%) indicates a ratio with respect to the maximum operation amount of the accelerator pedal 9.
  • the target rotational speed Nr becomes the medium speed rotational speed Nmid. The reason for this is that in FIG.
  • step S10 YES in step S10, YES in step S20, YES in step S30, YES in step S35, and the engine speed (target speed Nr) becomes the medium speed speed Nmid in step S40. It is.
  • target speed Nr the target rotational speed Nr increases as the operation amount p of the accelerator pedal 9 increases.
  • FIG. 5B shows the case where the shift position q of the shift lever 4 is forward (F) or reverse (R), there is no brake operation, and the vehicle body is not stopped.
  • the vertical axis represents the target rotational speed Nr (rpm)
  • the horizontal axis represents the operation amount p (%) of the accelerator pedal 9. 5B is different from the case of FIG. 5A in that the vehicle body is not stopped, that is, is running.
  • the target rotational speed Nr becomes the minimum rotational speed Nmin when 0 ⁇ p ⁇ ⁇ .
  • the reason for this is that in FIG. 4, YES in step S10, YES in step S20, NO in step S30, YES in step S70, and the engine speed (target speed Nr) becomes the minimum speed Nmin in step S80. is there.
  • p> ⁇ the target rotational speed Nr increases as the operation amount p of the accelerator pedal 9 increases.
  • FIG. 6 is a graph showing a time series of the engine speed Ne of the engine 1 controlled by the controller 3 used in the engine speed control system 100A according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 (A) is a graph from the time when the electric brake pedal 8 is depressed to the state where the vehicle body is stopped until the accelerator pedal 9 is depressed and the engine speed Ne reaches the target speed.
  • the vertical axis indicates the engine speed Ne
  • the horizontal axis indicates time t.
  • t1 is the timing at which the accelerator pedal 9 is started to be depressed.
  • the shift position q of the shift lever 4 is forward (F)
  • the brake is not operated, and the vehicle body is stopped.
  • the target rotation speed Nr is set to the medium speed rotation speed Nmid.
  • the actual engine rotational speed Ne does not immediately become the medium speed rotational speed Nmid.
  • the accelerator pedal operation amount p reaches the minute operation amount ⁇ , torque control of the electric motor 12 is started. In FIG. 6A, the point where the torque control of the electric motor 12 is started is circled.
  • the accelerator pedal 9 is depressed with a foot, but the operation amount p of the accelerator pedal 9 is less than or equal to the minute operation amount ⁇ .
  • t2 is the timing when the operation amount p of the accelerator pedal 9 becomes the minute operation amount ⁇ .
  • the operation amount p of the accelerator pedal 9 increases as the time t elapses.
  • the shift position q of the shift lever 4 is forward (F)
  • the brake is not operating, and the vehicle body is stopped.
  • the engine rotational speed Ne becomes the medium speed rotational speed Nmid.
  • the accelerator pedal 9 is depressed with a foot, but the operation amount p of the accelerator pedal 9 is not the operation amount A desired by the user.
  • t3 is the timing when the operation amount of the accelerator pedal 9 becomes A (> ⁇ ).
  • the operation amount p of the accelerator pedal 9 increases as the time t elapses.
  • the rotational speed control is performed so that the engine rotational speed Ne becomes the target rotational speed Nr corresponding to the operation amount p of the accelerator pedal 9.
  • the engine speed Ne increases as the time t elapses.
  • t4 is the timing at which the engine speed Ne reaches the target speed Nr_A corresponding to the operation amount A of the accelerator pedal 9.
  • the rotational speed control is performed so that the engine rotational speed Ne becomes the target rotational speed Nr_A corresponding to the operation amount A of the accelerator pedal 9.
  • FIG. 6B is a graph showing a time series of the engine speed Ne of the engine 1 of the conventional example (Claim 3 of Patent Document 1).
  • the vertical axis represents the engine speed Ne
  • the horizontal axis represents time t.
  • the shift position q of the shift lever 4 is forward (F), and the operation amount p of the accelerator pedal 9 is less than or equal to the minute operation amount ⁇ . For this reason, the engine speed Ne is the minimum speed Nmin.
  • the responsiveness and acceleration when starting from a stop state can be improved.
  • the engine rotation control system 100A by using the engine rotation control system 100A according to the first embodiment, a situation where the operation of the accelerator pedal 9 is not required during traveling, such as when the electric drive dump truck is descending, coasting, or decelerating, or In a situation where the vehicle body is stopped by operating either the brake while the shift lever 4 is moving forward (F) or reverse (R), the engine speed can be set to the minimum speed. As a result, energy saving and noise reduction during this period can be realized, leading to a longer engine life. Further, in the case of general driving, the responsiveness and acceleration when starting the vehicle body are not impaired.
  • FIG. 7 is a configuration diagram of an engine rotation control system 100B according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 the same parts as those in FIG.
  • the engine rotation control system 100B shown in FIG. 7 is obtained by adding a travel mode changeover switch 13 (three-position changeover switch 13) to the engine rotation control system 100A shown in FIG.
  • the traveling mode switch 13 is a switch for switching the traveling mode.
  • the travel mode changeover switch 13 supplies a signal indicating the travel mode s to the controller 3 in accordance with a user operation.
  • the travel mode switch 13 is disposed at a position where the driver can easily switch, such as on the front panel or the right console in the cab.
  • the first mode is a power mode
  • the second mode is an economy mode
  • the third mode is a snow mode. In this way, the driving mode can be freely selected by giving an easy-to-understand name to the driver.
  • FIG. 8 is a flowchart showing the control contents of the controller 3 used in the engine rotation control system 100B according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 the same processes as those in FIG.
  • the flowchart shown in FIG. 8 is obtained by adding Step S15 and Step S110 to the flowchart shown in FIG.
  • step S15 the vehicle state determination unit 301 determines whether the travel mode s supplied from the travel mode switch 13 is the power mode, the eco mode, or the snow mode.
  • step S15 when the vehicle state determination unit 301 determines that the travel mode s is the power mode, the engine rotation control unit 302 advances the process to step S35. Subsequently, similarly to the first embodiment, the processes in steps S35 to S60 are executed, and the process returns to step S10.
  • step S15 determines in step S15 that the travel mode s is the economy mode
  • step S20 the process from step S20 is executed as in the first embodiment, and the process proceeds to step S10. Return.
  • step S15 when the vehicle state determination unit 301 determines that the travel mode s is the snow mode, the engine rotation control unit 302 advances the process to step S110.
  • the vehicle state determination unit 301 determines whether or not the operation amount p of the accelerator pedal 9 is less than or equal to the minute operation amount ⁇ (step S110).
  • step S110 determines that the operation amount p of the accelerator pedal 9 is less than or equal to the minute operation amount ⁇ (step S110; YES)
  • the engine rotation control unit 302 determines the engine speed (target speed Nr). The minimum number of revolutions is set (step S80).
  • step S110 when the vehicle state determination unit 301 determines that the operation amount p of the accelerator pedal 9 is larger than the minute operation amount ⁇ (step S110; NO), torque control of the electric motor 12 is executed (step S60). That is, the electric motor rotation control unit 303 controls the electric motor 12 so that the torque of the electric motor 12 becomes a torque according to the engine rotation speed from the state where the rotation speed of the engine 1 becomes the minimum rotation speed. Thereafter, the process returns to step S10.
  • the second embodiment it is possible to cope with an optimum state in accordance with the operating state of the electrically driven dump truck. For example, when the vehicle starts on a slippery road surface due to snowfall or the like, good responsiveness and acceleration may lead to vehicle slip, which can be prevented if the snow mode is selected in advance. Further, if there is a situation where it is desired to further improve the responsiveness and acceleration from the vehicle running state, this can be dealt with if the power mode is selected in advance.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications.
  • the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described.
  • a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. It is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Abstract

 車両状態判断部は、シフトレバー4のシフト位置がF又はRであるという条件1と、ブレーキ(5、6、8)が作動していないという条件2と、車両が停止しているという条件3と、アクセルペダル9の操作量がδ以下であるという条件4と、エンジン回転数が中速回転数以下であるという条件5と、をそれぞれ満たしているか否かを判断する。エンジン回転制御部は、条件1及び2を満たし、条件3を満たさず、かつ、条件4を満たしている場合、並びに、条件1を満たし、かつ、条件2を満していない場合、エンジン回転数が最小回転数となるようにエンジン1を制御し、条件1~3及び条件5を満たしている場合、並びに、条件1及び2を満たし、条件3及び条件4を満たさず、かつ、条件5を満たしている場合、エンジン回転数が中速回転数となるようにエンジン1を制御する。

Description

エンジン回転制御システム
 本発明は、電気駆動式ダンプトラックに用いられるエンジン回転制御システムに関する。
 シフトレバーを前進(F)または後進(R)にすると同時にエンジン回転が中速回転数となる電気駆動式ダンプトラックの駆動システムが知られている(特許文献1の請求項2参照)。これによりダンプトラックを発進させる際、アクセルペダルを踏み込んだ時の応答性およびその後の加速性が良好となっている。
 しかし、シフトレバーを前進(F)または後進(R)にした場合には、常にエンジン回転は中速回転数以上であり、エンジンが高回転を必要とせず最小回転で十分な状態、すなわち降坂時、惰性走行時、減速時、ブレーキを踏んだまま停止している時にもエンジンが中速回転となってしまう。これよりこの間、燃料が無駄に消費され、運転者および外部に対する騒音が大きくなるという問題がある。
 一方、特許文献1の請求項3では、アクセルペダルの操作量が0から微小操作量までの範囲にあるときエンジンを最小回転数にする。これにより、上記の問題は発生しない。
特許第4230494号公報
 しかし、特許文献1の請求項3の例では、車体を停止状態から発進させるべくアクセルペダルを踏み込んだ場合、エンジンが最小回転数から中速回転数まで上昇した後に電動モータがトルク制御されることになる。これにより応答性に遅れが生じ、運転者が違和感を覚えると同時に、加速性にも影響することとなる。
 本発明の目的は、停止状態からの発進時及び走行時の応答性、加速性が良好でエンジン回転数を上げる必要がないときにはエンジン回転数を最小にして省エネ、低騒音が図れるエンジン回転制御システムを提供することにある。
 (1)上記目的を達成するために、本発明は、シフトレバーと、ブレーキと、エンジンと、前記エンジンによって駆動される発電機と、前記発電機が供給する電力によって駆動する電動モータと、アクセルペダルと、前記アクセルペダルの操作量に応じて前記エンジンの回転数及び前記電動モータのトルクを制御するコントローラを備え、前記コントローラは、前記シフトレバーのシフト位置が前進位置又は後進位置であるという条件1と、前記ブレーキが作動していないという条件2と、車両が停止しているという条件3と、前記アクセルペダルの操作量が所定の閾値δ以下であるという条件4と、前記エンジンの回転数が最小回転数より高く最大回転数より低い中速回転数以下であるという条件5と、をそれぞれ満たしているか否かを判断する判断部と、前記条件1及び2を満たし、前記条件3を満たさず、かつ、前記条件4を満たしている場合に、前記エンジンのエンジン回転数が最小回転数となるように前記エンジンを制御し、前記条件1を満たし、かつ、前記条件2を満していない場合も、前記エンジンのエンジン回転数が前記最小回転数となるように前記エンジンを制御し、前記条件1~3及び前記条件5を満たしている場合、前記エンジンのエンジン回転数が前記中速回転数となるように前記エンジンを制御し、前記条件1及び2を満たし、前記条件3及び前記条件4を満たさず、かつ、前記条件5を満たしている場合も、前記エンジンの回転数が前記中速回転数となるように前記エンジンを制御するエンジン回転制御部を有するようにしたものである。
 これにより、停止状態から発進するときの応答性、加速性が良好となる。また、走行時の応答性、加速性が良好となる。さらに、惰性走行時の騒音を抑制し、燃料を節約することができる。
 (2)上記(1)において、好ましくは、前記コントローラは、前記電動モータを制御する電動モータ回転制御部をさらに有し、前記条件5を満たしていない場合に、前記エンジン回転制御部は、前記エンジンの回転数が前記アクセルペダルの操作量に応じた回転数になるように前記エンジンを制御するとともに、前記電動モータ回転制御部は、前記電動モータのトルクが前記エンジンの回転数に応じたトルクになるように前記電動モータを制御するようにしたものである。
 これにより、発進時及び走行時の応答性、加速性が良好となる。
 (3)上記(1)において、好ましくは、前記コントローラは、前記電動モータを制御する電動モータ回転制御部をさらに有し、前記条件5を満たし、かつ、前記条件4を満たしていない場合に、前記エンジン回転制御部は、前記エンジンの回転数が前記アクセルペダルの操作量に応じた回転数になるように前記エンジンを制御するともに、前記電動モータ回転制御部は、前記電動モータのトルクが前記エンジンの回転数に応じたトルクになるように前記電動モータを制御するようにしたものである。
 これにより、発進時及び走行時の応答性が良好となる。
 (4)上記(1)において、好ましくは、第1モード、第2モード又は第3モードのいずれかに切替える切替スイッチをさらに備え、前記エンジン回転制御部は、前記第1モードが選択され、かつ、前記条件1及び前記条件5を満たしている場合に前記エンジンのエンジン回転数が前記中速回転数となるように前記エンジンを制御し、前記第2モードが選択され、かつ、前記条件1~3及び前記条件5を満たしている場合に、前記エンジンのエンジン回転数が前記中速回転数となるように前記エンジンを制御し、前記第2モードが選択され、前記条件1及び前記条件2を満たし、前記条件3及び前記条件4を満たさず、かつ、前記条件5を満たす場合、前記エンジンのエンジン回転数が前記中速回転数となるように前記エンジンを制御し、前記第3モードが選択され、かつ、前記条件1及び前記4を満たしている場合に、前記エンジンのエンジン回転数が前記最小回転数となるように前記エンジンを制御し、前記第2モードが選択され、前記条件1及び前記条件2を満たし、前記条件3を満たさず、かつ、前記条件4を満たす場合、前記エンジンのエンジン回転数が前記最小回転数となるように前記エンジンを制御し、前記第2モードが選択され、前記条件1を満たし、かつ、前記条件2を満していない場合、前記エンジンのエンジン回転数が前記最小回転数となるように前記エンジンを制御するようにしたものである。
 これにより、選択された走行モードに応じて、適切なエンジン回転数を設定することができる。
 (5)上記(4)において、好ましくは、前記コントローラは、前記電動モータを制御する電動モータ回転制御部をさらに有し、前記第3モードが選択され、前記条件1を満たし、かつ、前記条件4を満たしていない場合に、前記電動モータ回転制御部は、前記エンジンの回転数が最小回転数となった状態から、前記電動モータのトルクが前記エンジンの回転数に応じたトルクになるように前記電動モータを制御するようにしたものである。
 これにより、雪道、ぬかるみ等の滑りやすい路面において、車体のスリップを抑制することができる。
 本発明によれば、停止状態からの発進時及び走行時の応答性、加速性を良好とすることができ、エンジン回転数を上げる必要がないときにはエンジン回転数を最小にして省エネ、低騒音が図れる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
本発明の第1の実施形態であるエンジン回転制御システムを用いた電気駆動式ダンプトラックの全体構成図である。 本発明の第1の実施形態であるエンジン回転制御システムの構成図である。 本発明の第1の実施形態であるエンジン回転制御システムに用いられるコントローラの機能を説明するための図である。 本発明の第1の実施形態であるエンジン回転制御システムに用いられるコントローラの制御内容を示すフローチャートである。 本発明の第1の実施形態であるエンジン回転制御システムに用いられるコントローラが制御するエンジンのエンジン回転数とアクセルペダルの操作量の関係を示すグラフである(停止時)。 本発明の第1の実施形態であるエンジン回転制御システムに用いられるコントローラが制御するエンジンのエンジン回転数とアクセルペダルの操作量の関係を示すグラフである(走行時)。 本発明の第1の実施形態であるエンジン回転制御システムに用いられるコントローラが制御するエンジンのエンジン回転数の時系列を示すグラフである。 本発明の第2の実施形態であるエンジン回転制御システムの構成図である。 本発明の第2の実施形態であるエンジン回転制御システムに用いられるコントローラの制御内容を示すフローチャートである。
 (第1の実施形態) 
 以下、図1~図6を用いて本発明の第1の実施形態であるエンジン回転制御システムの構成及び動作を説明する。エンジン回転制御システムは、電気駆動式ダンプトラックにおいて、発電機を駆動するエンジンの回転を制御するシステムである。
 最初に、図1を用いて、電気駆動式ダンプトラックの全体構成を説明する。図1は、本発明の第1の実施形態であるエンジン回転制御システムを用いた電気駆動式ダンプトラックの全体構成図である。
 電気駆動式ダンプトラックは、主として、エンジン1、発電機2、コントローラ3、電動モータ12を備える。
 コントローラ3は、エンジン1の回転数を制御するとともに、電動モータ12のトルクを制御する。エンジン1には、発電機2が接続される。発電機2は、エンジン1により駆動され、電力(交流)を発電する。発電された電力は一旦直流に変換された後、後述するインバータにより制御された交流に変換され、電動モータ12に供給される。これにより、電動モータ12が駆動され、車両が前進又は後進する。
 次に、図2を用いて、電気駆動式ダンプトラックに用いられるエンジン回転制御システムの構成を詳細に説明する。図2は、本発明の第1の実施形態であるエンジン回転制御システム100Aの構成図である。なお、実線の矢印は電気信号を示し、破線の矢印は油圧信号を示す。
 エンジン回転制御システム100Aは、エンジン1、発電機2、コントローラ3、シフトレバー4、サービスブレーキペダル5、ロードダンプブレーキスイッチ6、後輪ブレーキ用油圧圧力センサ7(以下、圧力センサ7という。)、電気ブレーキペダル8、アクセルペダル9、タイヤ10、電磁ピックアップセンサ11、電動モータ12、アキュムレータACC、電子ガバナ1a、インバータINV、ホイスト用ポンプ21を備える。
 アクセルペダル9は、ユーザの操作に応じて、アクセルペダル9の操作量pを示す信号をコントローラ3に供給する。コントローラ3は、アクセルペダル9の操作量pに基づいて、エンジン1の回転を制御する。
 シフトレバー4は、ユーザの操作に応じて、シフトレバー4のシフト位置qを示す信号をコントローラ3に供給する。シフトレバー4のシフト位置qとして、前進(F)、後進(R)、および中立(N)がある。
 電気ブレーキペダル8は、電気ブレーキを作動させるためのペダルである。電気ブレーキは、通常の運転において使用されるブレーキである。電気ブレーキペダル8が踏み込まれると、電動モータ12は発電機として機能する。これにより、電気ブレーキとしての制動力が得られる。ただし、車体速度が極低速(0.5km/h程度)以下になると、後輪の油圧ブレーキが作動する。車体速度が極低速以下になると、電気ブレーキのみでは十分な制動力が得られないからである。
 電気ブレーキペダル8は、ユーザの操作に応じて、電気ブレーキペダル8の操作量s_EBを示す信号をコントローラ3に供給する。コントローラ3は、電気ブレーキペダル8の操作量s_EBに基づいて、電気ブレーキを作動させる。
 ロードダンプブレーキスイッチ6は、ロードダンプブレーキを作動させるためのスイッチである。ロードダンプブレーキは、荷物の積み込み及び積み降ろし時に使用されるブレーキである。ロードダンプブレーキスイッチ6がオンになると、後輪の油圧ブレーキが作動する。
 ロードダンプブレーキスイッチ6は、ロードダンプブレーキスイッチ6のオン/オフ状態を示す信号s_LDBをコントローラ3に供給する。コントローラ3は、ロードダンプブレーキスイッチ6のオン/オフ状態に基づいて、後輪の油圧ブレーキBCが作動/非作動するように、電磁弁EVを作動させる。
 サービスブレーキペダル5は、サービスブレーキを作動させるためのペダルである。サービスブレーキは緊急停止するときなどに使用されるブレーキである。サービスブレーキペダル5が踏み込まれると、前輪及び後輪の油圧ブレーキが作動するとともに、電気ブレーキが作動する。
 サービスブレーキペダル5は、ユーザの操作に応じてサービスブレーキバルブSBVが作動し、サービスブレーキペダル5の操作量s_SBに応じた油圧力を前輪及び後輪の油圧ブレーキBCに供給する。サービスブレーキペダル5とサービスブレーキバルブSBVは一体に構成される。なお、アキュムレータACCは、サービスブレーキバルブSBVに接続され、油圧源として機能する。
 圧力センサ7は、後輪のブレーキ圧を検出し、検出したブレーキ圧rを示す信号をコントローラ3に供給する。
 電磁ピックアップセンサ11は、タイヤ(車輪)10の回転速度ωを示す信号をコントローラ3に供給する。コントローラ3は、車輪10の回転速度ωに基づいて、車体が停止しているか否かを判断する。
 電子ガバナ1a(調速機)は、コントローラ3から供給されるエンジン制御信号Ncに従って、エンジン1の回転数がアクセルペダルの操作量pに応じた目標回転数Nrとなるように燃料噴射量を制御する。
 インバータINVは、コントローラ3から供給される電動モータ制御信号Nr_Mに従って、電動モータ12のトルクがエンジン1の目標回転数Nrに応じたトルクになるように電動モータ12の電流を制御する。なお、インバータINVは、電動モータ12のトルクがエンジン1の実回転数Neに応じたトルクになるように電動モータ12の電流を制御してもよい。また、インバータINVは、電動モータ12のトルクがアクセルペダルの操作量pに応じたトルクとなるように電動モータ12の電流を制御してもよい。
 ホイスト用ポンプ21は、ベッセルを昇降するホイストシリンダに圧油を供給するためのポンプである。ホイスト用ポンプ21は、コントローラ3によって制御される。なお、ホイスト用ポンプ21の動作状態は、ホイスト用ポンプ21に設けられたセンサにより検出され、コントローラ3に供給される。
 次に、図3を用いて、コントローラ3の機能を説明する。図3は、本発明の第1の実施形態であるエンジン回転制御システム100Aに用いられるコントローラ3の機能を説明するための図である。
 コントローラ3は、車両状態判断部301、エンジン回転制御部302、電動モータ制御部303を備える。
 車両状態判断部301は、シフトレバー4から供給されたシフト位置qに基づいて、シフトレバー4のシフト位置が前進(F)又は後進(R)であるか否かを判断する。
 車両状態判断部301は、圧力センサ7から供給された後輪のブレーキ圧rに基づいて、サービスブレーキが作動しているか否かを判断する。
 車両状態判断部301は、ロードダンプブレーキスイッチ6からの信号s_LDBに基づいてロードダンプブレーキが作動しているか否かを判断する。
 車両状態判断部301は、電磁ピックアップセンサ11から供給された車輪の回転速度ωから車速を算出する。車両状態判断部301は、算出した車速に基づいて、車体が停止しているか否かを判断する。ここで、車両状態判断部301は、算出した車速が0km/h~0.5km/hの範囲内のある速度以下の場合、車体が停止している(車体停止状態)と判断する。
 車両状態判断部301は、アクセルペダル9から供給されたアクセルペダル9の操作量pを示す信号に基づいて、アクセルペダル9の操作量pと所定の微小操作量δを比較する。本実施形態では、微小操作量δは、アクセルペダル9の最大操作量の2~8%の範囲内のある操作量である。
 車両状態判断部301は、電気ブレーキペダル8から供給される電気ブレーキペダル8の操作量s_EBに基づいて、電気ブレーキが作動しているか否かを判断する。
 エンジン回転制御部302は、車両状態判断部301の判断結果に基づいて、エンジン1の目標回転数Nrを設定する。エンジン回転制御部302は、エンジン1からフィードバックされたエンジン回転数Neが目標回転数Nrとなるように、エンジン1を制御する。このとき、エンジン回転制御部302は、電子ガバナ1aにエンジン制御信号Ncを供給する。電子ガバナ1aは、エンジン制御信号Ncに基づいてエンジン1の燃焼室に噴射する燃料を制御する。
 電動モータ回転制御部303は、エンジン回転制御部302によって設定されたエンジン1の目標回転数Nrに応じたトルクとなるように電動モータ12を制御する。詳細には、電動モータ回転制御部303は、エンジン1の目標回転数Nrが大きくなるにつれて電動モータ12のトルクが大きくなるように電動モータ12を制御する。電動モータ制御部303は、このようなトルク指令を含むモータ制御信号Nr_MをインバータINVに供給する。インバータINVは、このモータ制御信号Nr_Mに基づいて、電動モータ12に供給する電流を制御する。電動モータ回転制御部303には、電動モータ12の実回転数Ne_Mがフィードバックされる。
 なお、電動モータ回転制御部303は、エンジン1の実回転数Neに応じたトルクとなるように電動モータ12を制御してもよい。また、電動モータ回転制御部303は、アクセルペダルの操作量pに応じたトルクとなるように電動モータ12を制御してもよい。
 電動モータ回転制御部303は、電気ブレーキペダル8の操作量s_EBに基づいて、電動モータ12を発電機として機能させる指令を含む電動モータ制御信号Nr_MをインバータINVに供給する。このとき発電された電力は、例えば、グリッド抵抗で熱に変換され、大気中に放出される。
 次に、図4を用いて、エンジン回転制御システム100Aに用いられるコントローラ3の動作を説明する。図4は、本発明の第1の実施形態であるエンジン回転制御システム100Aに用いられるコントローラ3の制御内容を示すフローチャートである。
 (1)発進時 
 まず、車両の発進時における、コントローラ3(車両状態判断部301、エンジン回転制御部302、電動モータ回転制御部303)の動作を説明する。この場合、シフト位置qは前進(F)であり、いずれのブレーキも作動しておらず、かつ、車体は停止している。また、アクセルペダルの操作量pは微小操作量δより大きい。また、当初、エンジン実回転数Neは最小回転数(アイドル回転数)となっている。
 車両状態判断部301は、エンジンスタートを契機として、シフトレバー4のシフト位置qが前進(F)又は後進(R)であるか否かを判断する(ステップS10)。本例では、シフト位置qは前進(F)であるため、ステップS10でYESとなり、ステップS20に処理が進む。
 車両状態判断部301は、サービスブレーキ、ロードダンプブレーキ、電気ブレーキのいずれかが作動しているか否かを判断する(ステップS20)。本例では、いずれのブレーキも作動していないため、ステップS20でYESとなり、ステップS30に処理が進む。
 車両状態判断部301は、車体が停止しているか否かを判断する(ステップS30)。本例では、車体は停止しているため、ステップS30でYESとなり、ステップS35に処理が進む。
 車両状態判断部301は、エンジン実回転数Neが中速回転数以下であるか否かを判断する(ステップS35)。本例では、当初、エンジン実回転数Neは、最小回転数となっているため、ステップS35でYESとなり、ステップS40に処理が進む。
 エンジン回転制御部302は、エンジン1のエンジン回転数(目標回転数Nr)を中速回転数に設定する(ステップS40)。本実施形態では、エンジン中速回転数は、900rpm~1600rpmの範囲内のある回転数である。つまり、中速回転数は、エンジン1の最小回転数より高く最大回転数より低い。
 車両状態判断部301は、アクセルペダル9の操作量pが微小操作量δ以下であるか否かを判断する(ステップS50)。車両状態判断部301は、アクセルペダル9の操作量pが微小操作量δ以下の場合(ステップS50;YES)、ステップS50を繰り返す。
 車両状態判断部301が、アクセルペダル9の操作量pが微小操作量δより大きいと判断した場合(ステップS50;NO)、エンジン回転制御部302は、エンジン1の回転数がアクセルペダル9の操作量pに応じた回転数になるようにエンジン1を制御する(ステップS60)。また、このとき、電動モータ回転制御部303は、電動モータ12のトルクがエンジン1の回転数に応じたトルクになるように電動モータ12を制御する(ステップS60)。これにより、発進時及び走行時の応答性、加速性が良好となる。その後、処理はステップS10に戻る。
 (2)惰性走行時 
 次に、惰性走行時における、コントローラ3(車両状態判断部301、エンジン回転制御部302)の動作を説明する。この場合、シフト位置は前進(F)であり、いずれのブレーキも作動しておらず、かつ、車体は停止していない。また、アクセルペダル9の操作量pは微小操作量δより小さい。アクセルペダル9の微小操作量δを設定しているのは、運転者がブレーキを操作している以外、いかなる状況の運転であっても、常にアクセルペダル9に足を軽く乗せて運転することがあるためである。
 本例では、シフト位置は前進(F)であるため、ステップS10でYESとなり、いずれのブレーキも作動していないため、ステップS20でYESとなり、車体が停止していないため、ステップS30でNOとなる。
 車両状態判断部301は、アクセルペダル9の操作量pが微小操作量δ以下であるか否かを判断する(ステップS70)。本例では、アクセルペダル9の操作量pが微小操作量δより小さいため、ステップS70でYESとなる。
 エンジン回転制御部302は、エンジン回転数(目標回転数Nr)を最小回転数に設定する(ステップS80)。本実施形態では、エンジン最小回転数(アイドル回転数)は、600rpm~800rpmの範囲内のある回転数である。このとき、エンジン回転数Neはすぐに最小回転数になる。これにより、低燃費、低騒音を達成することができる。その後、処理はステップS10に戻る。
 (3)減速時 
 次に、減速時における、コントローラ3(車両状態判断部301、エンジン回転制御部302)の動作を説明する。この場合、シフト位置qは前進(F)であり、電気ブレーキが作動しており、かつ、車体は停止していない。また、アクセルペダルの操作量pは0である。
 本例では、シフト位置qは前進(F)であるため、ステップS10でYESとなり、電気ブレーキが作動しているため、ステップS20でNOとなる。
 エンジン回転制御部302は、エンジン回転数(目標回転数Nr)を最小回転数に設定する(ステップS80)。このとき、エンジン回転数Neはすぐに最小回転数になる。これにより、低燃費、低騒音を達成することができる。その後、処理はステップS10に戻る。
 (4)降坂時 
 降坂時は、惰性走行と減速の組み合わせとなる。この場合、上記(2)及び(3)で説明したように、エンジン回転数Neは最小回転数になる。これにより、低燃費、低騒音を達成することができる。
 (5)車体が動いていてアクセルペダルを踏み込む時 
 この場合、シフト位置qは前進(F)であり、いずれのブレーキも作動しておらず、かつ、車体は停止していない。また、アクセルペダルの操作量pは微小操作量δより大きい。
 本例では、シフト位置は前進(F)であるため、ステップS10でYESとなり、いずれのブレーキも作動していないため、ステップS20でYESとなり、車体が停止していないため、ステップS30でNOとなる。また、アクセルペダル9の操作量pが微小操作量δより大きいため、ステップS70でNOとなる。
 車両状態判断部301は、エンジン実回転数Neが中速回転数以下であるか否かを判断する(ステップS35)。
 車両状態判断部301が、エンジン実回転数Neが中速回転数以下であると判断した場合(ステップS35;YES)、エンジンの目標回転数Nrが中速回転数に設定される(ステップS40)。続いて、アクセルペダル9の操作量pが微小操作量δより大きいため、ステップS50でYESとなり、電動モータ12のトルク制御が実行される(ステップS60)。一方、車両状態判断部301が、エンジン実回転数Neが中速回転数より大きいと判断した場合(ステップS35;NO)、電動モータ12のトルク制御が実行される(ステップS60)。
 つまり、車体が動いていて、アクセルペダル9が微少操作量δを超えて踏み込まれた場合、エンジン1はまず中速回転となり、その後、電動モータ12のトルク制御が実行される。これにより、走行時の応答性、加速性が良好となる。その後、処理はステップS10に戻る。
 なお、ステップS35でYESとなる場合としては、例えば、エンジン1の実回転数がステップS40で設定された中速回転数に追従する前の状態や、惰性走行によりエンジン1の実回転数Neが最小回転数になっている場合などがある。
 (6)ホイスト時 
 放土のためベッセルを昇降する場合、ユーザは、アクセルペダルを踏み込んで、エンジン回転数を上げる。エンジン1に直結されているホイスト用ポンプ21の回転数を上げ、ホイストシリンダに供給される作動油の油圧を高くするためである。このとき、シフトレバー4のシフト位置qは中立(N)である。
 車両状態判断部301は、エンジンスタートを契機として、シフトレバー4のシフト位置qが前進(F)又は後進(R)であるか否かを判断する(ステップS10)。本例では、シフト位置qは中立(N)であるため、ステップS10でNOとなり、ステップS90に処理が進む。
 車両状態判断部301は、アクセルペダル9の操作量pが微小操作量δ以下であるか否かを判断する(ステップS90)。
 車両状態判断部301は、アクセルペダル9の操作量pが微小操作量δ以下であると判断した場合(ステップS90;YES)、エンジン回転制御部302は、エンジン回転数(目標回転数Nr)を最小回転数に設定する(ステップS80)。これにより、低燃費、低騒音を達成することができる。
 一方、車両状態判断部301は、アクセルペダル9の操作量pが微小操作量δより大きいと判断した場合(ステップS90;NO)、エンジン回転制御部302は、エンジン回転数がアクセルペダル9の操作量pに応じた回転数となるように、エンジン1を制御する(ステップS100)。詳細には、エンジン回転制御部302は、アクセルペダル9の操作量pが大きくなるにつれてエンジン実回転数Neが大きくなるように、エンジン1を制御する。その後、処理はステップS10に戻る。
 次に、図5を用いて、エンジン1のエンジン回転数(目標回転数Nr)とアクセルペダル9の操作量pの関係を説明する。図5は、本発明の第1の実施形態であるエンジン回転制御システム100Aが制御するエンジン1のエンジン回転数(目標回転数Nr)とアクセルペダル9の操作量pの関係を示すグラフである。
 図5(A)は、シフトレバー4のシフト位置qが前進(F)又は後進(R)であり、ブレーキ作動がなく、かつ、車体が停止している場合におけるグラフである。図5(A)において、縦軸は目標回転数Nr(rpm)を示し、横軸はアクセルペダルの操作量p(%)を示す。なお、操作量p(%)は、アクセルペダル9の最大操作量に対する割合を示す。0≦p≦δにおいて、目標回転数Nrは中速回転数Nmidになる。その理由は、図4において、ステップS10でYES、ステップS20でYES、ステップS30でYES、ステップS35でYESとなり、ステップS40でエンジン回転数(目標回転数Nr)が中速回転数Nmidとなるからである。図5(A)では、p>δにおいて、目標回転数Nrはアクセルペダル9の操作量pが大きくなるほど大きくなる。
 図5(B)は、シフトレバー4のシフト位置qが前進(F)又は後進(R)であり、ブレーキ作動がなく、かつ、車体が停止していない場合におけるものである。図5(B)において、縦軸は目標回転数Nr(rpm)を示し、横軸はアクセルペダル9の操作量p(%)を示す。なお、図5(B)では、車体が停止していない、すなわち、走行している点が、図5(A)の場合と異なる。
 図5(B)に示すように、0≦p≦δおいて、目標回転数Nrは最小回転数Nminになる。その理由は、図4において、ステップS10でYES、ステップS20でYES、ステップS30でNO、ステップS70でYESとなり、ステップS80でエンジン回転数(目標回転数Nr)が最小回転数Nminとなるからである。p>δにおいて、目標回転数Nrはアクセルペダル9の操作量pが大きくなるほど大きくなる。p=100で、目標回転数Nrはエンジン1の最大回転数Nmaxになる。
 次に、図6を用いて、エンジン1のエンジン回転数Neの時系列を説明する。図6は、本発明の第1の実施形態であるエンジン回転制御システム100Aに用いられるコントローラ3が制御するエンジン1のエンジン回転数Neの時系列を示すグラフである。
 図6(A)は、電気ブレーキペダル8を踏み込んで車体が停止している状態からアクセルペダル9を踏み込んでエンジン回転数Neが目標回転数に到達するまでの間のグラフである。図6(A)において、縦軸はエンジン回転数Neを示し、横軸は時間tを示す。
 以下では、シフトレバー4のシフト位置qは前進(F)であるとする。また、最初、電気ブレーキペダル8が踏み込まれており、その後アクセルペダル9が踏み込まれるものとする。
 最初に、0≦t<t0では、電気ブレーキペダル8が足で踏み込まれている。t0は、電気ブレーキペダル8から足が離れたタイミングである。0≦t<t0では、シフトレバー4のシフト位置qは前進(F)であり、ブレーキは作動しており、かつ、車体は停止している。このため、エンジン回転数Neは最小回転数Nminとなる。これにより、低燃費、低騒音を達成することができる。
 t0≦t<t1では、電気ブレーキペダル8から足が離れ、アクセルペダル9に向かって足が移動している。t1は、アクセルペダル9を足で踏み込み始めたタイミングである。t0≦t<t1では、シフトレバー4のシフト位置qは前進(F)であり、ブレーキは作動していない、かつ、車体は停止している。このため、目標回転数Nrが中速回転数Nmidに設定される。ただし、実際のエンジン回転数Neはすぐに中速回転数Nmidにならない。
 図6(A)に示すように、t0≦t<txにおいて、時間tが経過するにつれてエンジン回転数Neは大きくなり、t=txで中速回転数Nmidとなる。また、tx≦t<t1において、エンジン回転数Neは一定(Nmid)である。アクセルペダルの操作量pが微小操作量δに達すると、電動モータ12のトルク制御が開始される。図6(A)では、電動モータ12のトルク制御が開始された点を円で囲んでいる。
 t1≦t≦t2では、アクセルペダル9が足で踏み込まれているが、アクセルペダル9の操作量pは微小操作量δ以下である。t2は、アクセルペダル9の操作量pが微小操作量δになったタイミングである。t1≦t≦t2では、時間tが経過するにつれて、アクセルペダル9の操作量pは大きくなる。このとき、シフトレバー4のシフト位置qは前進(F)であり、ブレーキは作動していない、かつ、車体は停止している。このため、エンジン回転数Neは中速回転数Nmidとなる。
 t2<t<t3では、アクセルペダル9が足で踏み込まれているが、アクセルペダル9の操作量pはユーザが所望する操作量Aになっていない。t3は、アクセルペダル9の操作量がA(>δ)となったタイミングである。t2<t<t3では、時間tが経過するにつれて、アクセルペダル9の操作量pは大きくなる。このとき、エンジン回転数Neがアクセルペダル9の操作量pに応じた目標回転数Nrとなるように、回転数制御がなされる。これにより、t2<t<t3では、時間tが経過するにつれて、エンジン回転数Neが大きくなる。
 t3≦t≦t4では、アクセルペダル9が足で踏み込まれているが、アクセルペダル9の操作量pは操作量A(>δ)で一定である。t4は、エンジン回転数Neがアクセルペダル9の操作量Aに対応する目標回転数Nr_Aになったタイミングである。t3≦t≦t4では、エンジン回転数Neがアクセルペダル9の操作量Aに応じた目標回転数Nr_Aとなるように、回転数制御がなされる。これにより、t3≦t≦t4では、時間tが経過するにつれて、エンジン回転数Neが大きくなり、t=t4で目標回転数Nr_Aになる。
 図6(B)は、従来例(特許文献1の請求項3)のエンジン1のエンジン回転数Neの時系列を示すグラフである。図6(B)において、縦軸はエンジン回転数Neを示し、横軸は時間tを示す。
 0≦t≦t2では、シフトレバー4のシフト位置qは前進(F)であり、アクセルペダル9の操作量pは微小操作量δ以下である。このため、エンジン回転数Neは最小回転数Nminとなる。
 図6(B)に示すように、エンジン回転数Neはt=tyで中速回転数Nmidになり、t=t4で目標回転数Nr_Aになる。図6(B)に示す従来例では、エンジン回転数Neが中速回転数Nmidとなるt=tyから電動モータのトルク制御が行われる。
 図6(A)と図6(B)を比較すると、電動モータのトルク制御を開始するタイミングが図6(B)に示す従来例よりも図6(A)に示す本発明の実施例の方がΔT=ty-t2だけ早い。これにより、本発明の実施例では、応答性、加速性が良好となる。
 以上説明したように、第1の実施形態によれば、停止状態から発進するときの応答性、加速性を良好とすることができる。
 例えば、第1の実施形態によるエンジン回転制御システム100Aを用いることにより、電気駆動式ダンプトラックの降坂時、惰性走行時、減速時等、走行中アクセルペダル9の操作を必要としない状況、またシフトレバー4を前進(F)または後進(R)にしたままいずれかのブレーキを作動させて車体を停止させている状況では、エンジン回転数を最小回転数とすることができる。これよりこの間の省エネルギー、低騒音化が実現でき、トータルとしてエンジンの寿命アップにも繋がる。また、一般的な運転の場合には、車体発進時の応答性、加速性を損なうことはない。
 (第2の実施形態) 
 次に、図7~図8を用いて、本発明の第2の実施形態であるエンジン回転制御システムの構成及び動作を説明する。
 最初に、図7を用いて、本発明の第2の実施形態であるエンジン回転制御システムの構成を詳細に説明する。図7は、本発明の第2の実施形態であるエンジン回転制御システム100Bの構成図である。図7において、図2と同一部分には、同一符号を付す。
 図7に示すエンジン回転制御システム100Bは、図2に示すエンジン回転制御システム100Aに走行モード切替スイッチ13(3位置切替スイッチ13)を追加したものである。
 走行モード切替スイッチ13は、走行モードを切替えるためのスイッチである。走行モード切替スイッチ13は、ユーザの操作に応じて、走行モードsを示す信号をコントローラ3に供給する。走行モード切替スイッチ13は、運転室内のフロントパネルあるいは右コンソール上等、運転者が容易に切替可能な位置に配置される。走行モード切替スイッチ13により、中速回転数から制御する第1の方法(第1モード)、第1の実施形態のように制御する第2の方法(第2モード)、シフトレバー4を前進(F)または後進(R)にした状態でブレーキやアクセルの操作に関係なくエンジンを最小回転数から制御する第3の方法(第3モード)に切替えられる。本実施形態では、第1モードをパワーモード、第2モードをエコノミーモード、第3モードをスノーモードとしている。このように、運転者に判りやすい名前をつけて自由に走行モードを選択できるようにしている。
 次に、図8を用いて、本発明の第2の実施形態であるエンジン回転制御システム100Bに用いられるコントローラ3の動作を説明する。図8は、本発明の第2の実施形態であるエンジン回転制御システム100Bに用いられるコントローラ3の制御内容を示すフローチャートである。図8において、図4と同一の処理には、同一の符号を付す。
 図8に示すフローチャートは、図4に示すフローチャートに、ステップS15及びステップS110が追加されたものである。
 ステップS15では、車両状態判断部301は、走行モード切替スイッチ13から供給された走行モードsが、パワーモード、エコモード、スノーモードのいずれであるかを判断する。
 ステップS15において、車両状態判断部301が、走行モードsがパワーモードであると判断した場合、エンジン回転制御部302は、ステップS35に処理を進める。続いて、第1の実施形態と同様に、ステップS35~ステップS60の処理が実行され、処理はステップS10に戻る。
 一方、ステップS15において、車両状態判断部301が、走行モードsがエコノミーモードであると判断した場合、第1の実施形態と同じように、ステップS20以降の処理が実行され、処理はステップS10に戻る。
 また、ステップS15において、車両状態判断部301が、走行モードsがスノーモードであると判断した場合、エンジン回転制御部302は、ステップS110に処理を進める。
 車両状態判断部301は、アクセルペダル9の操作量pが微小操作量δ以下であるか否かを判断する(ステップS110)。
 車両状態判断部301が、アクセルペダル9の操作量pが微小操作量δ以下であると判断した場合(ステップS110;YES)、エンジン回転制御部302は、エンジン回転数(目標回転数Nr)を最小回転数に設定する(ステップS80)。
 一方、車両状態判断部301が、アクセルペダル9の操作量pが微小操作量δより大きいと判断した場合(ステップS110;NO)、電動モータ12のトルク制御が実行される(ステップS60)。つまり、電動モータ回転制御部303は、エンジン1の回転数が最小回転数となった状態から、電動モータ12のトルクがエンジンの回転数に応じたトルクになるように電動モータ12を制御する。その後、処理はステップS10に戻る。
 以上説明したように、第2の実施形態によれば、電気駆動式ダンプトラックの稼動状況に応じて最適な状態で対応できる。例えば、降雪等により滑りやすい路面での車体発進時には良好な応答性、加速性が車体のスリップに繋がることがあるので、スノーモードを予め選択していればこれを防止できる。また、車体走行状態からの応答性、加速性を更に良くしたい状況があるとすれば、パワーモードを予め選択していればこれに対処できる。
 本発明は、上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を備えるものに限定されるものではない。ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
1…エンジン
2…発電機
3…コントローラ
4…シフトレバー
5…サービスブレーキペダル
6…ロードダンプブレーキスイッチ
7…後輪ブレーキ用油圧圧力センサ(圧力センサ)
8…電気ブレーキペダル
9…アクセルペダル
10…タイヤ
11…電磁ピックアップセンサ
12…電動モータ
13…3位置切替スイッチ(走行モード切替スイッチ)
1a…電子ガバナ
INV…インバータ
21…ホイスト用ポンプ

Claims (5)

  1.  シフトレバーと、ブレーキと、エンジンと、前記エンジンによって駆動される発電機と、前記発電機が供給する電力によって駆動する電動モータと、アクセルペダルと、前記アクセルペダルの操作量に応じて前記エンジンの回転数及び前記電動モータのトルクを制御するコントローラを備え、
     前記コントローラは、
     前記シフトレバーのシフト位置が前進位置又は後進位置であるという条件1と、
     前記ブレーキが作動していないという条件2と、
     車両が停止しているという条件3と、
     前記アクセルペダルの操作量が所定の閾値δ以下であるという条件4と、
     前記エンジンの回転数が最小回転数より高く最大回転数より低い中速回転数以下であるという条件5と、
     をそれぞれ満たしているか否かを判断する判断部と、
     前記条件1及び2を満たし、前記条件3を満たさず、かつ、前記条件4を満たしている場合に、前記エンジンのエンジン回転数が最小回転数となるように前記エンジンを制御し、
     前記条件1を満たし、かつ、前記条件2を満していない場合も、前記エンジンのエンジン回転数が前記最小回転数となるように前記エンジンを制御し、
     前記条件1~3及び前記条件5を満たしている場合、前記エンジンのエンジン回転数が前記中速回転数となるように前記エンジンを制御し、
     前記条件1及び2を満たし、前記条件3及び前記条件4を満たさず、かつ、前記条件5を満たしている場合も、前記エンジンの回転数が前記中速回転数となるように前記エンジンを制御するエンジン回転制御部を有する
     ことを特徴とするエンジン回転制御システム。
  2.  請求項1に記載のエンジン回転制御システムであって、
     前記コントローラは、
     前記電動モータを制御する電動モータ回転制御部をさらに有し、
     前記条件5を満たしていない場合に、
     前記エンジン回転制御部は、
     前記エンジンの回転数が前記アクセルペダルの操作量に応じた回転数になるように前記エンジンを制御するとともに、
     前記電動モータ回転制御部は、
     前記電動モータのトルクが前記エンジンの回転数に応じたトルクになるように前記電動モータを制御する
     ことを特徴とするエンジン回転制御システム。
  3.  請求項1に記載のエンジン回転制御システムであって、
     前記コントローラは、
     前記電動モータを制御する電動モータ回転制御部をさらに有し、
     前記条件5を満たし、かつ、前記条件4を満たしていない場合に、
     前記エンジン回転制御部は、
     前記エンジンの回転数が前記アクセルペダルの操作量に応じた回転数になるように前記エンジンを制御するともに、
     前記電動モータ回転制御部は、
     前記電動モータのトルクが前記エンジンの回転数に応じたトルクになるように前記電動モータを制御する
     ことを特徴とするエンジン回転制御システム。
  4.  請求項1に記載のエンジン回転制御システムであって、
     第1モード、第2モード又は第3モードのいずれかに切替える切替スイッチをさらに備え、
     前記エンジン回転制御部は、
     前記第1モードが選択され、かつ、前記条件1及び前記条件5を満たしている場合に前記エンジンのエンジン回転数が前記中速回転数となるように前記エンジンを制御し、
     前記第2モードが選択され、かつ、前記条件1~3及び前記条件5を満たしている場合に、前記エンジンのエンジン回転数が前記中速回転数となるように前記エンジンを制御し、
     前記第2モードが選択され、前記条件1及び前記条件2を満たし、前記条件3及び前記条件4を満たさず、かつ、前記条件5を満たす場合、前記エンジンのエンジン回転数が前記中速回転数となるように前記エンジンを制御し、
     前記第3モードが選択され、かつ、前記条件1及び前記4を満たしている場合に、前記エンジンのエンジン回転数が前記最小回転数となるように前記エンジンを制御し、
     前記第2モードが選択され、前記条件1及び前記条件2を満たし、前記条件3を満たさず、かつ、前記条件4を満たす場合、前記エンジンのエンジン回転数が前記最小回転数となるように前記エンジンを制御し、
     前記第2モードが選択され、前記条件1を満たし、かつ、前記条件2を満していない場合、前記エンジンのエンジン回転数が前記最小回転数となるように前記エンジンを制御する
     ことを特徴とするエンジン回転制御システム。
  5.  請求項4に記載のエンジン回転制御システムであって、
     前記コントローラは、
     前記電動モータを制御する電動モータ回転制御部をさらに有し、
     前記第3モードが選択され、前記条件1を満たし、かつ、前記条件4を満たしていない場合に、
     前記電動モータ回転制御部は、
     前記エンジンの回転数が最小回転数となった状態から、前記電動モータのトルクが前記エンジンの回転数に応じたトルクになるように前記電動モータを制御する
     ことを特徴とするエンジン回転制御システム。
PCT/JP2014/058136 2013-03-29 2014-03-24 エンジン回転制御システム WO2014157114A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/767,436 US9475484B2 (en) 2013-03-29 2014-03-24 Engine rotation control system
JP2015508502A JP6025968B2 (ja) 2013-03-29 2014-03-24 エンジン回転制御システム
EP14772763.0A EP2979944B1 (en) 2013-03-29 2014-03-24 Engine rotation control system
CN201480006322.5A CN104955698B (zh) 2013-03-29 2014-03-24 引擎旋转控制系统

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013074525 2013-03-29
JP2013-074525 2013-03-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014157114A1 true WO2014157114A1 (ja) 2014-10-02

Family

ID=51624087

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/058136 WO2014157114A1 (ja) 2013-03-29 2014-03-24 エンジン回転制御システム

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9475484B2 (ja)
EP (1) EP2979944B1 (ja)
JP (1) JP6025968B2 (ja)
CN (1) CN104955698B (ja)
WO (1) WO2014157114A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105569854A (zh) * 2016-01-16 2016-05-11 吉林大学 一种装载机电控柴油发动机节能控制方法
JP2016086580A (ja) * 2014-10-28 2016-05-19 日立建機株式会社 エンジン発電機制御装置およびそれを備えた鉱山向けダンプトラック
WO2016182487A1 (en) 2015-05-13 2016-11-17 Volvo Construction Equipment Ab A working machine arranged with means to drive and control a hydraulic pump

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE1550307A1 (sv) * 2014-09-19 2016-03-20 Borgwarner Torqtransfer Systems Ab A hydraulic system
JP2017031897A (ja) * 2015-08-03 2017-02-09 株式会社クボタ 作業車
JP6454632B2 (ja) * 2015-11-11 2019-01-16 日立建機株式会社 運搬車両

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000008923A (ja) * 1998-06-18 2000-01-11 Kawasaki Heavy Ind Ltd 建設車両用エンジン回転数制御装置
JP2007326411A (ja) * 2006-06-06 2007-12-20 Hitachi Constr Mach Co Ltd 電気駆動ダンプトラックの駆動システム
JP4230494B2 (ja) 2006-06-06 2009-02-25 日立建機株式会社 電気駆動ダンプトラックの駆動システム
JP2010163946A (ja) * 2009-01-15 2010-07-29 Hitachi Constr Mach Co Ltd 作業車両の原動機制御装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3775562B2 (ja) * 2000-03-07 2006-05-17 ジヤトコ株式会社 パラレルハイブリッド車両
GB2370130B (en) * 2000-10-11 2004-10-06 Ford Motor Co A control system for a hybrid electric vehicle
US7004018B2 (en) * 2002-08-27 2006-02-28 Nissan Motor Co., Ltd. Vehicle driving force control apparatus
JP3922205B2 (ja) * 2003-04-14 2007-05-30 日産自動車株式会社 車両のモータトルク制御装置
US7351182B2 (en) * 2004-10-27 2008-04-01 Aisin Aw Co., Ltd. Drive apparatus for hybrid vehicle and control method thereof
JP2007237925A (ja) * 2006-03-08 2007-09-20 Toyota Motor Corp 車両および駆動装置並びにこれらの制御方法
AU2007292710B2 (en) * 2006-09-05 2010-05-13 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Brake system of electrically driven dump truck
CN1986304A (zh) * 2006-12-08 2007-06-27 奇瑞汽车有限公司 一种混合动力汽车的控制方法
US8271173B2 (en) * 2007-11-07 2012-09-18 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for controlling a hybrid powertrain system
JP4941545B2 (ja) * 2009-12-03 2012-05-30 株式会社豊田自動織機 ハイブリッド型産業車両
WO2011086801A1 (ja) * 2010-01-18 2011-07-21 日立建機株式会社 作業用車両の駆動制御装置
JP5497598B2 (ja) * 2010-09-15 2014-05-21 トヨタ自動車株式会社 車両制御装置
CN102211575A (zh) * 2011-04-27 2011-10-12 中国重汽集团济南动力有限公司 基于发动机怠速控制的amt车辆起步控制方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000008923A (ja) * 1998-06-18 2000-01-11 Kawasaki Heavy Ind Ltd 建設車両用エンジン回転数制御装置
JP2007326411A (ja) * 2006-06-06 2007-12-20 Hitachi Constr Mach Co Ltd 電気駆動ダンプトラックの駆動システム
JP4230494B2 (ja) 2006-06-06 2009-02-25 日立建機株式会社 電気駆動ダンプトラックの駆動システム
JP2010163946A (ja) * 2009-01-15 2010-07-29 Hitachi Constr Mach Co Ltd 作業車両の原動機制御装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2979944A4

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016086580A (ja) * 2014-10-28 2016-05-19 日立建機株式会社 エンジン発電機制御装置およびそれを備えた鉱山向けダンプトラック
WO2016182487A1 (en) 2015-05-13 2016-11-17 Volvo Construction Equipment Ab A working machine arranged with means to drive and control a hydraulic pump
US10377223B2 (en) 2015-05-13 2019-08-13 Volvo Construction Equipment Ab Working machine arranged with means to drive and control a hydraulic pump
CN105569854A (zh) * 2016-01-16 2016-05-11 吉林大学 一种装载机电控柴油发动机节能控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104955698B (zh) 2017-03-08
US9475484B2 (en) 2016-10-25
JPWO2014157114A1 (ja) 2017-02-16
US20160121873A1 (en) 2016-05-05
JP6025968B2 (ja) 2016-11-16
EP2979944B1 (en) 2022-02-16
EP2979944A1 (en) 2016-02-03
CN104955698A (zh) 2015-09-30
EP2979944A4 (en) 2017-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6025968B2 (ja) エンジン回転制御システム
JP4127310B2 (ja) 車両の制御装置、制御方法、その方法を実現するプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体
JP5516268B2 (ja) 車両用モータトルク制御装置
JP5741551B2 (ja) 車両の走行制御装置
US9067585B2 (en) Control device for hybrid vehicle
JP6008425B2 (ja) ハイブリッド車両のオートクルーズ制御装置
JP5488713B2 (ja) 電動車両の制御装置
CN113260529B (zh) 用于提供单踏板感觉和/或爬行功能的控制单元
JP5747525B2 (ja) 車両の制御装置
JP2020516214A (ja) 許容可能な回生トルクに応じて電気自動車またはハイブリッド車の車輪に伝達されるトルクを制御するための方法
JP2017172553A (ja) 車速制御装置
WO2016136874A1 (ja) 車両の惰性走行を制御する車両制御装置
WO2019039608A1 (ja) 電動駆動式作業車両
CN110450781B (zh) 车辆的控制装置
JP2011218930A (ja) 車両の動力伝達制御装置
JP2014091338A (ja) 車両の走行制御装置
JP5401967B2 (ja) 電動車両の駆動輪ロック防止装置
JP5483393B2 (ja) 回生制動装置の制御装置
JP2002095106A (ja) 車輌の制動力制御装置
JP7022339B2 (ja) 車両の制御方法及び車両システム
KR102224160B1 (ko) 하이브리드 차량의 경사로 밀림 방지 제어 장치
JP7100289B2 (ja) 車両の制御方法及び車両システム
WO2014178225A1 (ja) ハイブリッド車両の制御装置
JP2023060751A (ja) 車両の制御装置
JP2015000578A (ja) 車両の走行制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14772763

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2015508502

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14767436

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2014772763

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE