电驱动自卸卡车的制作方法

文档序号:14186617阅读:212来源:国知局

本发明涉及电驱动自卸卡车。



背景技术:

在行驶于矿山的电驱动自卸卡车中,已知有一种发动机驱动发电机、将该发电机所发的电力向后轮的马达供给并驱动后轮的串联混合动力型的电驱动自卸卡车。另外,利用该电气构成实现了如下的电力牵引(trolley)方式的行驶技术:在规定的上坡区间,不是通过发动机和发电机实现的电力供给,而是设置一般在电车上看到的电车线,使设置于车辆主体的能够升降的集电部(滑板)上升而使集电部与电车线接触、接受电力从而行驶(以下称为电力牵引行驶)。该情况下,因为由发动机所发的电力比从电车线供给的电力一方大,所以能够避免在能够进行电力牵引行驶的上坡区间内行驶速度下降。

在专利文献1中记载了如下的受电弓(英文:pantograph)自动升降装置:在检测出车辆处于规定的位置、检测出受电弓下降了并检测出车辆停止了时,对受电弓驱动单元进行控制使得受电弓上升。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本国特开2010-183771号公报



技术实现要素:

发明要解决的课题

但是,电驱动自卸卡车的驾驶员通常在电驱动自卸卡车进入电力牵引行驶区间后、接着将电驱动自卸卡车暂时停止或使其减速,对操作集电部升降的操作装置进行操作。然而,电驱动自卸卡车与一般的车辆相比车辆重量大,因此停止时和发动时的燃料消耗量大。因此,存在如下的问题:在电力牵引行驶区间中将电驱动自卸卡车暂时停止或使其减速后使集电部上升的情况下,燃料消耗量大。

此时,能够想到的是在进入电力牵引行驶区间时,保持行驶地使集电部上升,从而抑制燃料消耗量。然而,在这样的情况下,驾驶员需要配合进入电力牵引行驶区间,一边考虑车速、距电力牵引行驶区间的距离、从进行使集电部上升的操作起到集电部与电车线接触为止的时间(上升时间)等,一边在适当的时刻进行集电部的上升操作,要求操作熟练。

用于解决课题的技术方案

本发明的一个方式的电驱动自卸卡车,该电驱动自卸卡车使通过升降装置而升降的集电部与电车线接触、并从所述电车线接受电力从而行驶,其具备:位置检测装置,其检测所述电驱动自卸卡车的位置;车速检测装置,其检测所述电驱动自卸卡车的车速;存储部,其存储有所述电车线的位置、和从所述集电部开始上升到所述集电部与所述电车线接触为止的时间(以下记载为上升时间);以及控制装置,其基于所述电驱动自卸卡车的位置及车速、所述电车线的位置、以及所述上升时间,来输出表示所述集电部能够上升的信号。

发明的效果

根据本发明,不需要熟练就能够在适当的时刻使集电部上升,因此能够降低燃料消耗量。

附图说明

图1是电驱动自卸卡车的侧视图。

图2是示出驾驶室内的一例的示意图。

图3是示出第一实施方式涉及的电驱动自卸卡车的集电装置的控制系统的构成的框图。

图4(a)是示出电力牵引行驶区间的俯视示意图,图4(b)是示出自卸卡车的集电装置从收折姿势向连接姿势转移的情形的示意图。

图5是第一实施方式的由控制器执行的基于辅助驾驶程序的处理的一例的流程图。

图6是示出由控制器进行的集电部的升降驱动控制的处理内容的流程图。

图7是示出第二实施方式涉及的电驱动自卸卡车的集电装置的控制系统的构成的框图。

图8是示出第二实施方式涉及的由控制器执行的基于辅助驾驶程序的处理的一例的流程图。

图9(a)是对于即将进入电力牵引行驶区间之前的行驶路面是弯道的情况下的区间开始地点的修正方法进行说明的图,图9(b)是对于在一个电力牵引行驶区间中设定了多个区间开始地点的例子进行说明的图。

具体实施方式

-第一实施方式-

图1是作为本发明的一实施方式的电驱动自卸卡车的侧视图。本实施方式涉及的电驱动自卸卡车(以下单纯记载为自卸卡车1)是在矿山等处运送采掘到的碎石等的超大型自卸卡车。如图1所示,自卸卡车1具备车辆主体3、设置在车辆主体3的前部的驾驶室2、由车辆主体3保持且用于装入载重的货箱(英文:vessel)8、以及使货箱8起伏运动的液压缸。

自卸卡车1是在上坡从电车线(英文:trolleyline,架空电缆)直接获取电力、驱动马达的电力牵引式的自卸卡车。自卸卡车1具备从左右2根的正侧和负侧的电车线4l、4r接受电力的左右一对集电装置(也称为受电弓)6l、6r。左右一对集电装置6l、6r设置于驾驶室2的前方左右。

左侧的集电装置6l和右侧的集电装置6r具有同样的构成,因此以下关于集电装置6l、6r、集电部60l、60r、电车线4l、4r,分别总称地记载为集电装置6、集电部60、电车线4,以左侧的集电装置6为代表对其构成的概略情况进行说。

本实施方式涉及的集电装置6是所谓的单臂型的受电弓。集电装置6具备与电车线4接触的集电部60、和使集电部60升降的升降装置。需要说明的是,以使得左侧的集电部60l与左侧的电车线4l接触、右侧的集电部60r与右侧的电车线4r接触的方式,各集电装置6l、6r配设于车辆主体3。

升降装置具备可折叠的支承机构61、和使支承机构61驱动并使由支承机构61所支承的集电部60升降的驱动装置。驱动装置具备弹簧(未图示)、液压缸27(参照图3)、以及切换阀28(参照图3)。支承机构61构成为包括下臂62和上臂63。下臂62的基端部被摆动自如地安装于底架69。在下臂62的顶端部设置有连结轴65。在连结轴65,摆动自如地连结有上臂63的基端部。在上臂63的顶端部,摆动自如地支承有集电部60。集电部60具备集电舟主体、安装于集电舟主体的由铜、碳等制成的平板状的滑板。

构成集电装置6的升降装置的液压缸27(在图1没有图示,参照图3)具备活塞杆和缸筒(英文:cylindertube)。构成液压缸27的基端侧的缸筒的端部安装于底架69,构成液压缸27的顶端侧的活塞杆的端部安装于下臂62。若液压缸27伸长则下臂62起立,若液压缸27收缩则下臂62倒伏。

关于构成集电装置6的升降装置的弹簧(未图示),一端安装于底架69,另一端安装于从上臂63的基端部向前方延伸的腕部(未图示)。腕部(未图示)位于比连结轴65靠前方的位置,由于弹簧而被向下方拉拽。也就是说,上臂63以连结轴65为转动中心而被向图示的逆时针方向施力。若另换一种说法,则上臂63的比连结轴65靠后方侧的部分由弹簧(未图示)向上方施力。需要说明的是,上臂63的转动范围由未图示的制动件来限制。

这样,本实施方式涉及的集电装置6构成为,若液压缸27伸长则下臂62起伏,通过弹簧使上臂63立起。如图3所示,在液压缸27经由切换阀28而连接有液压源26,通过来自后面叙述的控制器100的切换信号对切换阀28进行切换,从而液压缸27(参照图3)的伸缩动作受到控制。

在来自控制器100的与上升指令相当的切换信号被输入于切换阀28时,向液压缸27的无杆腔(缸底腔)供给液压油,液压缸27伸长。由于液压缸27的伸长,图1所示的下臂62起立,由弹簧(未图示)使上臂63立起、集电部60上升。在来自控制器100的与下降指令相当的切换信号被输入于切换阀28时,对液压缸27的有杆腔供给液压油,液压缸27收缩,集电部60下降。

图1所示的集电装置6构成为,能够在下限位置即收折姿势和上限位置之间升降。上限位置被设定于比电车线4的高度高的位置。集电装置6,在集电部60与电车线4接触了时成为通过弹簧(未图示)的弹性力而通过集电部60对电车线4弹性施力的连接姿势。

自卸卡车1具备2个前轮和4个后轮7,后轮7构成为驱动轮、前轮构成为从动轮。后轮7由设置于构成后轮侧的车轴的筒状体即车桥(英文:axle)的内部的电动马达(未图示)来驱动。

在车辆主体3的前部设置有gps(globalpositioningsystem,全球定位系统)接收装置9。

在驾驶室2设置有供驾驶员就坐的驾驶席和用于操作自卸卡车1的各种操作装置。图2是示出驾驶室2内的一例的示意图。在驾驶室2设置有供驾驶员进行行驶操作(操舵)的手柄(转向盘)21、以及、显示计量器具类等的副仪表板(英文:console)22。在副仪表板22安装有对各集电装置6(6l、6r)的集电部60的升降进行操作的起动杆装置23、和通过语音来输出信息的扬声器29。

图3是示出第一实施方式涉及的自卸卡车1的集电装置6的控制系统的构成的框图。集电装置6的控制系统具备控制器100、还有连接于控制器100的gps接收装置9、起动杆装置23的操作检测部23a、输入电压计11、车速计32以及扬声器29。控制器100构成为,包括具有cpu、rom和ram等存储部107、其他的周边电路等的运算处理装置。

gps接收装置9接收来自未图示的多个gps卫星的电波,算出当期时刻、还有表示自卸卡车1(以下也记载为本车辆)的当前位置的纬度·经度(xs,ys),将算出的纬度·经度(xs,ys)的信息向控制器100输出。

起动杆装置23具备杆23b(参照图2)和检测杆23b的操作位置的操作检测部23a。杆23b能够在作为操作位置的收折位置(off位置)与作为操作位置的连接位置(on位置)之间切换。操作检测部23a,在杆23b处于收折位置的情况下,向控制器100输出使集电部60下降的下降指令信号。操作检测部23a,在杆23b处于连接位置的情况下,向控制器100输出使集电部60上升的上升指令信号。

控制器100若被输入下降指令信号,则向构成集电装置6的升降装置的液压电路的切换阀28输出与下降指令相当的切换信号,使液压缸27收缩并使集电部60下降。控制器100若被输入上升指令信号,则向构成集电装置6的升降装置的液压电路的切换阀28输出与上升指令相当的切换信号,使液压缸27伸长并使集电部60上升。

输入电压计11测定和正侧的电车线4l接触的集电部60l与和负侧的电车线4r接触的集电部60r之间的电压,向控制器100输出测定到的集电部60l、60r之间所负载的电压(以下也记载为输入电压)的信息。

车速计32检测自卸卡车1的车速(车辆速度)ve,向控制器100输出检测出的车速ve的信息。车速计32是毫米波雷达,利用多普勒效应来检测本车辆相对于行驶路面的相对速度。

控制器100在功能上具有第一距离运算部101、第二距离运算部102、模式设定部103、速度运算部104、升降驱动控制部105、上升时间更新部106、通知控制部108、接触判定部109。

在控制器100的存储部107存储有:铺设电车线4的行驶道路的区间(以下记载为电力牵引行驶区间)的gps坐标、以及区间开始地点pt的纬度·经度(xt,yt)信息。图4(a)是示出电力牵引行驶区间的俯视示意图,图4(b)是示出自卸卡车1的集电装置6从收折姿势向连接姿势转移的情形的示意图。如图4所示,所谓的区间开始地点pt是表示电车线4的位置的信息之一,是使集电部60与电车线4接触能够开始进行从电车线4接受电力从而行驶的电力牵引行驶的位置,预先设定为自卸卡车1进入电力牵引行驶区间的位置。

第一距离运算部101(参照图3)计算本车辆的位置信息即本车辆的当前地点ps的纬度·经度(xs,ys)与电车线4的位置信息即区间开始地点pt的纬度·经度(xt,yt)的2个点之间的距离,来作为从本车辆的当前地点ps到区间开始地点pt为止的距离(以下记载为第一距离x1)。

图3所示的存储部107存储有从集电部60开始上升到处于收折姿势的集电部60上升、到集电部60与电车线4接触为止所需要的时间(以下称为上升时间n)。需要说明的是,在本说明书中,所谓的集电部60开始上升时是指在集电装置6处于收折姿势的状态下、杆23b从收折位置被操作到连接位置的时候。

上升时间n由后面叙述的上升时间更新部106作为高精度的值来改写并存储,因此作为初始值而预先设定设计值的2倍等相对于设计值而言足够长的时间。需要说明的是,也可以,在电力牵引行驶区间内,在停止了自卸卡车1的状态下将杆23b操作到连接位置,预先计测从向连接位置的操作到集电部60与电车线4接触为止的时间,将该计测的值设定为上升时间n的初始值。上升时间n也可以设为可以由操作员任意地设定。

第二距离运算部102将本车辆的车速ve与上升时间n相乘,作为从集电部60开始上升到与电车线4接触为止本车辆移动的推定距离(以下记载为第二距离x2)来进行计算(ve×n=x2)。

模式设定部103判定第二距离x2是否比第一距离x1长,在第二距离x2比第一距离x1长的情况下(x2≥x1),判定为集电部60处于能够上升的状态,设定杆有效模式。模式设定部103在第二距离x2比第一距离短的情况下(x2<x1),判定为集电部60处于不能上升的状态,设定杆无效模式。

通过升降驱动控制部105进行的集电装置6的升降驱动控制如下所述。

(a)在杆有效模式被设定、而且、由操作检测部23a检测出杆23b被操作到了连接位置时,控制切换阀28而使液压缸27伸长、集使集电部60上升。也就是说,升降驱动控制部105使被从操作检测部23a输出了的操作位置信息(上升指令)有效。

(b)在杆无效模式被设定了时,即使在由操作检测部23a检测出杆23b被操作到了连接位置的情况下,仍将液压缸27的位置维持为现状。也就是说,升降驱动控制部105使被从操作检测部23a输出了的操作位置信息(上升指令)无效。

需要说明的是,在通过操作检测部23a将杆23b操作到了收折位置的情况下,无论是杆有效模式还是无效模式,都控制切换阀28而使液压缸27收缩、使集电部60下降。

通知控制部108在下面的(i)和(ii)的条件都成立了时,作为表示集电部60能够上升的信号,向扬声器29输出语音输出信号。通知控制部108在(i)和(ii)的条件中的至少任一方不成立时,不向扬声器29输出上述语音输出信号。

(i)杆有效模式被设定

(ii)杆23b被操作到收折位置

扬声器29,若被输入语音输出信号,则对驾驶员输出语音引导、蜂鸣音等来作为告知其集电部60能够上升的通知。

速度运算部104,若由操作检测部23a检测出杆23b从收折位置被操作到了连接位置,则用第一距离x1除以上升时间n来计算为了本车辆在上升时间n内到达电力牵引行驶区间的区间开始地点pt所需要的速度(以下记载为必要速度vn)(vn=x1/n)。

升降驱动控制部105判定车速ve是否比必要速度vn慢。在集电部60上升时判定为车速ve比必要速度vn慢的情况下,升降驱动控制部105控制构成升降装置的液压电路的切换阀28,使液压缸27的伸长动作停止、使集电部60的上升停止。也就是,中断集电装置6的通过升降装置实现的上升动作。

接触判定部109基于来自电压计11的检测信号来判定60是否电车线4接触了。接触判定部109,在输入电压vo比阈值vo1大的情况下(vo>vo1),判定为集电部60与电车线4接触了。接触判定部109,在输入电压vo为阈值vo1以下的情况下(vo≤vo1),判定为集电部60没有与电车线4接触。

阈值vo1是为了判定集电部60l、60r是否分别与电车线4l、4r接触而设定的阈值,预先基于实验等而确定并存储于存储部107。例如集电部60没有与电车线4接触时的输入电压vo为0[v],相对于此,设为通过实验能够得到集电部60与电车线4接触时的输入电压vo成为2000[v]左右。在该情况下,如果将从0[v]到2000[v]之间的任意值、例如1000[v]设定为阈值vo1即可。

上升时间更新部106,在通过操作检测部23a检测出杆23b从收折位置被操作到了连接位置时,通过内置于控制器100的计时器来开始进行时间的计测。上升时间更新部106,在通过接触判定部109判定为集电部60与电车线4接触了时,结束计时器的时间计测,用计测时间改写上升时间n并存储。即、上升时间更新部106,计测从进行通过起动杆装置23使集电部60上升的操作开始到集电部60与电车线4与接触为止的时间,将计测到的时间t作为上升时间n存储于存储部107,更新上升时间n。需要说明的是,更新时,优选的是,将计测到的时间t与余富量a相加并作为上升时间n来存储。

图5示出第一实施方式涉及的由控制器100执行的基于辅助驾驶程序的处理的一例的流程图。该流程图所示的处理,例如通过未图示的辅助驾驶开关的接通而开始,在进行了未图示的初始设定后以规定的控制周期反复执行。需要说明的是,在初始设定中,杆有效模式被设定。在未图示的辅助驾驶开关为断开的情况下,不执行以下所示的运行视线程序的处理。

在步骤s105中,控制器100获得由gps接收装置9检测出的表示本车辆的位置的纬度·经度(xs,ys)、由操作检测部23a检测出的杆23b的操作位置、由车速计32检测出的车速ve等各种信息,向步骤s110前进。各种信息按每个规定的控制周期、即实时地获得。

在步骤s110中,控制器100基于在步骤s105中获取的本车辆的当前地点ps的纬度·经度(xs,ys)、和存储于存储部107的区间开始地点pt的纬度·经度(xt,yt),计算第一距离x1,向步骤s115前进。在步骤s115中,控制器100通过将在步骤s105中获取的本车辆的车速ve与上升时间n相乘从而计算第二距离x2,向步骤s120前进。

在步骤s120中,控制器100将在步骤s110中计算出的第一距离x1与在步骤s115中计算出的第二距离x2进行比较,判定第二距离x2是否为第一距离x1以上。若在步骤s120中作出否定判定则向步骤s123前进,若在步骤s120中作出肯定判定则向步骤s127前进。

在步骤s123中,控制器100设定杆无效模式,返回步骤s105。在步骤s127中,控制器100设定杆有效模式,向步骤s130前进。

在步骤s130中,控制器100基于在步骤s105中获取的杆23b的操作位置的信息,来判定当前的杆23b是否处于被操作到连接位置的状态。若在步骤s130中作出否定判定、即判定为杆23b处于被操作到收折位置的状态,则向步骤s135前进。若在步骤s130中作出肯定判定、即判定为杆23b处于被操作到连接位置的状态,则向步骤s140前进。

在步骤s135中,控制器100向扬声器29输出表示集电部60能够上升的语音输出信号,返回步骤s105。扬声器29,若被输入语音输出信号,则通过语音对驾驶员输出使其知晓集电部60能够上升的通知。

在步骤s140中,控制器100在计时器的计测时间t=0进行初始化(即、计时器重置),向步骤s145前进。在步骤s145中,控制器100基于在步骤s110中计算出的第一距离x1和存储于存储部107的上升时间n来计算必要速度vn,向步骤s150前进。

在步骤s150中,控制器100进行升降驱动控制。图6是示出由控制器100进行的集电部60的升降驱动控制的处理内容的流程图。如图6所示,在步骤s165中,控制器100执行内置计时器的计时处理,向步骤s170前进。

在步骤s170中,控制器100获取由输入电压计11检测出的输入电压vo和由车速计32检测出的车速ve等信息,向步骤s175前进。在步骤s175中,控制器100判定输入电压vo是否比存储于存储部107的阈值vo1大。若在步骤s175中作出肯定判定则向步骤s180前进,若在步骤s175中作出否定判定则向步骤s185前进。

在步骤s180中,控制器100进行上升时间n的更新处理,结束图5和图6的流程图所示的处理。步骤s180的更新处理是将由计时器计测到的时间t作为上升时间n而改写并存储的处理。

在步骤s185中,控制器100判定在步骤s170中获取的车速ve是否比在步骤s145中计算出的必要速度vn快。若在步骤s185中作出否定判定则向步骤s190前进,若在步骤s185中作出肯定判定则向步骤s195前进。

在步骤s190中,控制器100向切换阀28输出使构成升降装置的液压缸27的动作停止的切换信号,结束图5和图6的流程图所示的处理。在步骤s195中,控制器100向切换阀28输出使构成升降装置的液压缸27伸长的切换信号,返回步骤s165。

若总结本实施方式的工作则如下所述。在驾驶员接通自卸卡车1的点火开关时,车辆起动。发动机驱动发电机,该发电机所发的电力被向后轮7的电动马达供给。驾驶员进行踩踏加速踏板的踩踏操作,从而通过在发电机所发的电力来驱动后轮7的电动马达,后轮7旋转,自卸卡车1行驶。

在驾驶员确认在自卸卡车1的前方存在电力牵引行驶区间的区间开始地点pt时,驾驶员将辅助驾驶开关(未图示)接通。若辅助驾驶开关被接通,则辅助驾驶程序被读出,辅助驾驶控制被执行。如图4(b)所示,自卸卡车1接近电力牵引行驶区间的区间开始地点pt,在区间开始地点pt与自卸卡车1的距离(即第一距离x1)变得比集电装置6(受电弓)的上升所必需的距离(即第二距离x2)短时,从扬声器29输出语音引导和/或蜂鸣音(s120中是,s130中否,s135)。由此,驾驶员能够知晓到达了能够使集电装置6上升的距离,可以将起动杆装置23的杆23b向连接位置切换(s130中是)。

通过集电装置6的升降装置集电部60上升,在电力牵引行驶区间内集电部60与电车线4接触。在集电部60与电车线4接触时,后轮7的电动马达由从电车线4供给的电力来驱动。也就是说,自卸卡车1进行电力牵引行驶。

需要说明的是,若驾驶员在将起动杆装置23的杆23b向连接位置切换后、进行减速操作,则车速下降。若车速下降,则恐在到达区间开始地点pt之前、集电装置6的集电部60就上升至上限位置,但在本实施方式中,在这样的情况下集电装置6的上升会自动地停止(s185中否,s190)。需要说明的是,优选的是,构成为,自动地停止了的集电装置6,例如,通过驾驶员在暂时将起动杆装置23的杆23b返回收折位置之后向连接位置进行操作从而再次开始上升。

根据上述的实施方式,能够得到下面的作用效果。

(1)本实施方式涉及的自卸卡车1是使通过升降装置而升降的集电部60的滑板与电车线4接触、从电车线4接受电力从而行驶的电驱动式的自卸卡车。自卸卡车1具备:检测本车辆的位置的gps接收装置9;检测本车辆的车速ve的车速计32;以及存储部107,其存储有电车线4的位置、和从集电部60开始上升到电车线4与集电部60接触为止的时间(即、上升时间n)。控制器100基于本车辆的位置及车速ve、电车线4的位置以及上升时间n,来输出表示集电部60能够上升的信号。若表示集电部60能够上升的信号被从控制器100输出,则扬声器29对驾驶员进行使其知晓集电部60能够上升的通知。

由此,驾驶员无需熟练就能够在行驶期间、在电力牵引行驶区间的跟前在适当的时刻使集电部60开始上升。也就是说,能够在进入电力牵引行驶区间前的阶段,以使得集电装置6的集电部60上升的方式驱动升降装置,进入了电力牵引行驶区间立即使集电部60与电车线4接触,能够增长在电力牵引行驶区间内实际使用电力牵引行驶的区间。也就是说,能够扩大电力牵引行驶区间内的电车线4的使用范围,因此能够有效地降低燃料消耗量。

(2)控制器100计算从由gps接收装置9检测出的本车辆的当前地点ps到存储于存储部107的电力牵引行驶区间的区间开始地点pt为止的距离(即、第一距离x1)。控制器100基于由车速计32检测出的本车辆的车速ve和存储于存储部107的上升时间n,来计算从集电部60开始上升到集电部60与电车线4接触为止本车辆要移动的距离(即、第二距离)。控制器100在第二距离x2比第一距离x1短的情况下,不输出表示集电部60能够上升的信号,控制器100在第二距离x2比第一距离长的情况下,输出表示集电部60能够上升的信号。

而且,控制器100,在第二距离x2比第一距离x1短的情况下,使集电部60的上升指令无效,在第二距离x2比第一距离x1长的情况下,使集电部60的上升指令有效。也就是说,控制器100,在第二距离x2比第一距离x1短的情况下,即使通过起动杆装置23进行了使集电部60上升的操作,也不使集电部60上升。由此,在从电力牵引行驶区间离开的位置,即使将起动杆装置23的杆23b操作到了连接位置,也能够防止集电部60上升。其结果,能够防止集电部60上升到被设定于比电车线4高的位置的集电部60的上限高度,接着自卸卡车1进入电力牵引行驶区间内的情况。也就是说,能够防止集电装置6与电车线4在不经意的部位接触,并防止集电装置6破损。

(3)控制器100,在通过起动杆装置23进行了使集电部60上升的操作时,用第一距离x1除以上升时间n来计算能够在上升时间n内到达电力牵引行驶区间的区间开始地点pt所需的必要速度vn。控制器100在车速ve比必要速度vn慢的情况下,使通过升降装置实现的集电部60的上升停止。由此,能够防止在集电部60开始上升后、在车速ve减速了的情况下集电部60的上升仍继续的情况。其结果,能够防止集电部60上升至被设定于比电车线4高的位置的集电部60的上限高度、接着自卸卡车1进入电力牵引行驶区间内的情况。也就是说,能够防止集电装置6与电车线4在不经意的部位接触,并防止集电装置6破损。

(4)由基于检测来自电车线4的输入电压的输入电压计11、和检测出的输入电压vo来判定集电部60与电车线4是否接触了的控制器100,构成了检测集电部60与电车线4的接触的接触检测部。控制器100计测从通过起动杆装置23进行了使集电部60上升的操作起到集电部60与电车线4接触为止的时间,将基于计测到的时间t所确定的时间作为上升时间n而存储于存储部107。也就是说,在进入电力牵引行驶区间时,进行上述的通过辅助驾驶程序实现的控制,每次以使集电部60上升的方式驱动升降装置时,上升时间n都被更新。由此,即使在因作业现场而使电车线4的高度不同的情况下,上升时间n的精度也变高,也能够准确地扩大电力牵引行驶区间内的电车线4的使用范围以提高燃料消耗的降低效果。

-第二实施方式-

参照图7和图8对于第二实施方式涉及的自卸卡车进行说明。图7是示出第二实施方式涉及的自卸卡车1的集电装置6的控制系统的构成的框图。图中,在与第一实施方式相同或相当部分标注相同的附图标记,主要对不同点进行说明。

在第一实施方式中,表示集电部60能够上升的信号作为语音输出信号被从控制器100向扬声器29输出,并从扬声器29对驾驶员进行使其知晓集电部60能够上升的通知的例子进行了说明。与此相对,第二实施方式涉及的控制器200的升降驱动控制部205,作为表示集电部60能够上升的信号而将上升指令信号向集电装置6的升降装置输出,自动使集电部60上升。

图8是示出第二实施方式涉及的由控制器200执行的基于辅助驾驶程序的处理的一例的流程图,取代图5的流程图的步骤s123、127、130、135而执行步骤s233、235的处理。该流程图所示的处理通过未图示的辅助驾驶开关的接通而开始。

如图8所示,在第二实施方式中,若在步骤s120中作出否定判定则返回步骤s105,若在步骤s120中作出肯定判定则向步骤s233前进。在步骤s233中控制器200,作为表示集电部60能够上升的信号而将与上升指令信号相当的切换信号向切换阀28输出,向步骤s235前进。由此,液压缸27伸长,集电部60自动地上升。

在步骤s235中,控制器200自动地输出告知正在执行集电装置6的上升的语音引导,向步骤s140前进。

根据这样的第二实施方式,在接近电力牵引行驶区间时集电部60自动地上升,因此与第一实施方式同样地、无需熟练就能够在适当的时刻使集电部60上升。另外,通过在适当的时刻使集电部60上升,从而能够扩大电力牵引行驶区间内的电车线4的使用范围,因此能够有效地降低燃料消耗量。集电部60自动地上升,因此与第一实施方式相比能够减轻驾驶员的操作负担。

如下面那样的变形也在本发明的范围之内,也可以将一个变形例或多个变形例与上述的实施方式组合。

(变形例1)

在上述的实施方式中,对于在朝向直线状的电力牵引行驶区间的始端直线前进的自卸卡车1中使集电装置6上升的例子(参照图4(a))进行了说明,但本发明不限定于此。在紧邻电力牵引行驶区间的始端之前的行驶路面弯曲时、也就是说、在连续于弯道区间地设定了电力牵引行驶区间时,只要如以下那样基于行驶区间的路面的曲率来修正自卸卡车1将要进入的位置即可。

图9(a)是对于即将进行电力牵引行驶区间之前的行驶路面为弯道的情况下的区间开始地点的修正方法进行说明的图。如图9(a)所示,例如、在弯道区间的行驶道路的半径为r[m]、本车辆的转弯角度为θ的情况下,弯道区间中的行驶道路的中心轴的长度(圆弧的长度)l[m]用r×θ来表示(l=r×θ)。该情况下,控制器100以修正距离w=l-2rsin(l/2r)[m]的量将被设定于电力牵引行驶区间的始端的区间开始地点pt向电力牵引行驶区间的内侧修正并存储于存储部107。第一距离运算部101基于修正后的区间开始地点pt和本车辆的当前地点ps来计算第一距离x1。

根据这样的变形例,即使在弯道区间连续于电力牵引行驶区间的始端的情况下,也能够在可进行电力牵引行驶的区间中使集电装置6l、6r与电车线4l、4l接触。

(变形例2)

图9(b)是对于在一个电力牵引行驶区间设定有多个区间开始地点的例子进行说明的图。如图9(b)所示,在一个电力牵引行驶区间具有多个进入路径的情况下,预先使多个区间开始地点pt1、pt2、···存储于存储部107。作为第一进入场所的区间开始地点pt1(xt1,yt1)被设定于电力牵引行驶区间的始端,作为第二进入场所的区间开始地点pt2(xt2,yt2)被设定于电力牵引行驶区间的始端与终端之间的中间地点。该情况下,控制器100计算从本车辆的当前地点ps到多个进入场所的区间开始地点pt1、pt2的每个区间开始地点为止的距离,确定距离最短的区间开始地点pt,利用所确定的区间开始地点pt来计算第一距离x1。即使在有多个进入路径的情况下,也能够扩大电力牵引行驶区间内的电车线4的使用范围,因此能够有效地降低燃料消耗量。

存储部107具备作为电车线4的位置而存储有自卸卡车1进入电力牵引行驶区间的位置的存储区域。根据这样的构成,在自卸卡车1使用多个电力牵引行驶区间的情况和/或、使用电车线区间的一部分的情况下,也能够实施上述的集电部60的上升指令告知(语音)和/或集电部60的自动上升驱动,能够应对各种各样的作业现场。

(变形例3)

在上述的实施方式中,控制器100计算从由gps接收装置9检测出的本车辆的位置ps到存储于存储部107的电车线4的位置pt为止的距离(即、第一距离x1)。另外,控制器100基于由车速计32检测出的本车辆的车速ve和存储于存储部107的上升时间n,来计算从集电部60开始上升到集电部60与电车线4接触为止本车辆要移动的距离(即、第二距离x2)。进而,控制器100在第二距离x2比第一距离x1短的情况下,不输出表示集电部60能够上升的信号,在第二距离x2比第一距离x1长的情况下,输出表示集电部60能够上升的信号。这样,在上述的实施方式中,对于作为集电部60能够上升的指标而使用距离的例子进行了说明,但本发明不限定于此。

例如,控制器100,200用第一距离x1除以本车辆的车速ve,计算本车辆到达电车线4的位置为止的到达时间t1。控制器100将到达时间t1与上升时间n相比较,在到达时间t1比上升时间n长的情况下(t1>n),不输出表示集电部60能够上升的信号,在到达时间t1比上升时间n短的情况下,输出表示集电部60能够上升的信号。在这样地设为将时间作为指标来判定集电部60能否上升的情况下,也起到与上述的实施方式同样的作用效果。

(变形例4)

在上述的实施方式中,对于作为检测本车辆的位置的构成而利用gps卫星的例子进行了说明,但本发明不限定于此。例如,也可以,通过在电力牵引行驶区间设置信号发送机而在自卸卡车1设置信号接收机,从而检测从自卸卡车1到电力牵引行驶区间为止的相对位置。

(变形例5)

根据自卸卡车1的悬架液压缸的压力等,通过控制器100来计算所运送的装载物的质量(以下记载为装载质量m),设为在装载质量m为阈值m0以下时,即使在使辅助驾驶开关(未图示)接通了的情况下也不执行辅助驾驶程序。也就是说,即使规定的条件成立了,在装载质量m为阈值m0以下的情况下,控制器100也不输出表示集电部60能够上升的信号。若换言之,则控制器100具备作为无效部的功能,该无效部在装载质量m为阈值m0以下的情况下,使表示集电部60能够上升的信号无效。阈值m0是用于检测无负荷的阈值,作为比自卸卡车1可装载的最大质量值小的规定值、例如最大质量值的一半而预先存储于存储部107。根据本变形例,在装载质量小时,可以使自动升降功能失效(英文:off)。

电力牵引行驶区间是为了在上坡车道进行爬坡行驶而设置的,在用于在与上坡车道相邻的下坡车道进行下坡行驶的行驶区间没有设定电车线。根据本变形例,在保持辅助驾驶开关接通,为了自卸卡车1去往采掘场而在下坡进行下坡行驶时,即使自卸卡车1接近于区间开始地点pt,也能够防止表示集电部60能够上升的语音告知被输出并且/或者集电部60自动地上升驱动。需要说明的是,装载质量m也可以通过载荷传感器来检测。另外,控制器100也不限定于使表示集电部60能够上升的信号无效化的情况。作为使表示集电部60能够上升的信号(语音输出信号和/或上升指令信号)无效化的手段,也可以采用在控制器100与扬声器29之间和/或在控制器200与切换阀28之间截断信号的开关。

(变形例6)

车速计32不限定于毫米波雷达,也可以采用激光雷达。另外,也可以基于由车辆速度传感器检测出的车辆速度来计算车速。

(变形例7)

集电装置6的升降装置的构成和/或集电部60的形状,不限定于上述的实施方式中说明了的构成和/或形状,可以采用各种构成、形状。集电装置6例如可以设为菱形受电弓。

(变形例8)

在上述的实施方式中,对于作为告知集电部60能够上升的通知的方法而利用语音的例子进行了说明,但本发明不限定于此。例如,也可以设为通过显示监视器、灯等显示装置对驾驶员进行使其知晓集电部60能够上升的通知。

上文中,对各种实施方式和变形例进行了说明,但本发明不限定于上述内容。在本发明的技术思想的范围内思考得到的其他方案也包含于本发明的范围内。

下面的优先权基础申请的公开内容作为引用文献而写入此处。

日本国专利申请2015年第二56211号(2015年12月28日提交)

附图标记说明

1自卸卡车(电驱动自卸卡车)、4电车线、6集电装置、9gps接收装置(位置检测装置)、11输入电压计(接触检测部)、23起动杆装置(操作装置)、27液压缸(升降装置、驱动装置)、28切换阀(升降装置、驱动装置)、29扬声器(通知装置)、32车速计(车速检测装置)、60集电部、61支承机构(升降装置)、100控制器(控制装置)、101第一距离运算部、102第二距离运算部、104速度运算部、105升降驱动控制部、106上升时间更新部、107存储部、108通知控制部(信号输出部)、109接触判定部(接触检测部)、200控制器(控制装置)、205升降驱动控制部(信号输出部)。

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