トレーラ
【課題】セミトレーラ式車両のトレーラに関し、セミトレーラ式車両の燃費を効果的に改善するとともに、トレーラの連続稼働を可能にする。
【解決手段】走行用の動力源としてエンジン１１及び電動機１３を備えるトラクタ１０に連結され、トラクタ１０に連結された状態で電動機１３に電力を供給可能に接続されるバッテリ２５を有するトレーラ２０において、トレーラ２０の下部にバッテリ２５を左右方向に移動可能に支持するガイド部材５３，５４を設けてバッテリ２５を水平引き出し可能な着脱式とした。
【解決手段】走行用の動力源としてエンジン１１及び電動機１３を備えるトラクタ１０に連結され、トラクタ１０に連結された状態で電動機１３に電力を供給可能に接続されるバッテリ２５を有するトレーラ２０において、トレーラ２０の下部にバッテリ２５を左右方向に移動可能に支持するガイド部材５３，５４を設けてバッテリ２５を水平引き出し可能な着脱式とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トレーラに関し、特に走行用の動力源としてエンジン及び電動機を備えるトラクタに連結されるトレーラに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の低公害化や燃費向上の観点から、駆動源としてエンジンの出力を走行用モータでアシストするハイブリッド車両が実用化されている。また、輸送用トラック等の大型車両においても、ディーゼルエンジンと走行用モータとを組み合わせたディーゼルハイブリッド車両が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、輸送用トラック等の大型車両に適用可能なハイブリッドシステムとして、走行用の動力源にディーゼルエンジンとモータジェネレータとを備えたパラレル方式のハイブリッドシステムが開示されている。
【０００４】
また、輸送用トラックにおいては、牽引車であるトラクタに被牽引車のトレーラを連結して走行する、いわゆるセミトレーラ式車両が知られている。
【０００５】
例えば、特許文献２には、トラクタにコンテナ等の積荷を積載したトレーラを連結して走行するセミトレーラ式の連結車両が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１３８８７６号公報
【特許文献２】特開２００７−１５３１９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、セミトレーラ式車両においては、トレーラ牽引走行時に十分な駆動力を確保するために、トラクタ側に出力の大きい大型エンジンを搭載している。そして、大型エンジンは、トレーラ牽引走行時に高燃費を得るために、高負荷側の運転領域内にエンジンの燃費点（以下、牽引時燃費点という）が設定されている。しかし、トレーラを牽引しないトラクタ単体走行時は、トラクタ単体の重量が比較的軽く大きな駆動力を必要としないため、大型エンジンの運転領域は低負荷側の運転領域に移行されることになる。そのため、トラクタ単体走行時は、大型エンジンの運転領域が牽引時燃費点から離れることで、燃費を悪化させてしまう可能性がある。
【０００８】
このような燃費の悪化を改善すべく、特許文献２記載のセミトレーラ式車両のトラクタ側に、特許文献１記載のハイブリッドシステムを適用することが考えられる。しかし、セミトレーラ式車両のトラクタ側スペースは、キャブ（運転室）や牽引時に大きな駆動力を得る大型エンジンで占められるため、トラクタ側に走行用モータやこの走行用モータに電力を供給するバッテリをさらに搭載させることは難しい。
【０００９】
また、走行用モータに電力を供給するバッテリをトレーラ側に設けることも考えられる。しかし、トレーラがトラクタから切り離される非連結時においては、トラクタ側の走行用モータとトレーラ側のバッテリとの電気的接続も切断される。そのため、非連結時はバッテリが充電されないことになり、トレーラの連続稼働を必要とする場合に、バッテリの充電が間に合わない可能性がある。
【００１０】
本発明はこのような点に鑑みてなされたもので、その目的は、簡素な構成で、トラクタ及びこのトラクタに連結されるトレーラを有するセミトレーラ式車両をハイブリッド車両にして燃費を改善するとともに、トレーラの連続稼働を可能にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明のトレーラは、走行用の動力源としてエンジン及び電動機を備えるトラクタに連結され、前記トラクタに連結された状態で前記電動機に電力を供給可能に接続されるバッテリを有するトレーラにおいて、前記トレーラの下部に前記バッテリを左右方向に移動可能に支持するガイド部材を設けて前記バッテリを水平引き出し可能な着脱式としたことを特徴とする。
【００１２】
また、前記ガイド部材は左右方向に延在する一対のガイドレールからなり、前記バッテリは前記一対のガイドレールにそれぞれ係合する突部を有するとともに、前記一対のガイドレールは前記突部を所定位置で保持するロック機構を有するものであってもよい。
【００１３】
また、前記突部は前記一対のガイドレール内を回転するコロであってもよい。
【００１４】
また、前記トレーラの下部に設けられて前記トレーラの前方を支持する一対の前側補助脚と、前記一対の前側補助脚よりも後方に位置する前記トレーラの下部に設けられた一対の後側補助脚とを備え、前記一対のガイドレールのうち、一方のガイドレールを前記一対の前側補助脚に設けるとともに、他方のガイドレールを前記一対の後側補助脚に設けるものであってもよい。
【００１５】
また、前記トラクタに連結されて走行する際に、走行輪で得られる回転動力で駆動して発電するともに、発電した電力を前記バッテリに供給する発電機を備えてもよい。
【００１６】
また、前記バッテリの残容量を検出する残容量検出手段と、前記トラクタに連結されて走行する際に、前記残容量検出手段の検出値が下限閾値よりも大きい場合は、前記バッテリの電力で前記発電機を電動機として駆動させて動力を出力させるとともに、出力した動力で前記走行輪を回転駆動させる動力制御手段と、をさらに備えてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、簡素な構成で、トラクタ及びこのトラクタに連結されるトレーラを有するセミトレーラ式車両をハイブリッド車両にして燃費を改善することができるとともに、トレーラの連続稼働が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係るトレーラを含むセミトレーラ式車両を示す模式的な側面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るトレーラを含むセミトレーラ式車両を示す模式的な全体構成図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るトレーラのバッテリ支持部を示す模式的な側面図である。
【図４】図３の一部を示す拡大図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るトレーラのロック機構を示す模式的な部分断面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るトレーラのバッテリ着脱を示す模式的な側面図である。
【図７】他の実施形態に係るトレーラのバッテリ支持部を示す模式的な側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図１〜６に基づいて、本発明の一実施形態に係るトレーラについて説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００２０】
本実施形態に係るトレーラ２０は、図１に示すように、牽引車であるトラクタ１０に被牽引車のトレーラ２０を連結するセミトレーラ式車両１に適用されるものである。このトレーラ２０は、シャシ２１の前部に設けられたキングピン９０がトラクタ１０後部のカプラ９１に接続されることで、トラクタ１０と連結されるように構成されている。まず、本実施形態に係るトレーラ２０が連結されるトラクタ１０を説明する。
【００２１】
図２に示すように、トラクタ１０は、ディーゼルエンジン（以下、エンジンという）１１と、クラッチ１２と、トラクタ側モータ（電動機）１３と、変速機１４と、プロペラシャフト１５と、トラクタ側差動装置１６と、前部に設けられた左右の操舵輪１７Ｌ，１７Ｒと、後部に設けられた左右の駆動輪１８Ｌ，１８Ｒと、トラクタＥＣＵ６０とを有する。
【００２２】
エンジン１１は、トラクタＥＣＵ６０によって、トラクタ１０の走行状態に応じたトルクを出力するように燃焼を制御されている。また、エンジン１１の出力軸１１ａは、クラッチ１２を介してモータ１３の入力軸１３ａに断接可能に接続されている。
【００２３】
クラッチ１２は、図示しない油圧供給源からクラッチアクチュエータ１２ｃに作動油が供給されることで断接制御される一対の摩擦クラッチ１２ａ，１２ｂを有する。このクラッチアクチュエータ１２ｃへの作動油の供給は、トラクタＥＣＵ６０によって制御されている。すなわち、トラクタＥＣＵ６０から接続信号が出力されると、クラッチアクチュエータ１２ｃに作動油が供給され一対の摩擦クラッチ１２ａ，１２ｂが互いに摩擦係合することで、エンジン１１の出力軸１１ａと走行用モータ１３の入力軸１３ａとは接続状態に維持される。一方、トラクタＥＣＵ６０から断切信号が出力されると、クラッチアクチュエータ１２ｃから作動油が排出され一対の摩擦クラッチ１２ａ，１２ｂが互いに離間することで、エンジン１１の出力軸１１ａと走行用モータ１３の入力軸１３ａとは断切状態に維持される。
【００２４】
トラクタ側モータ１３は、走行用モータ（電動機）もしくはジェネレータ（発電機）として機能するもので、その出力軸（不図示）は変速機１４の入力軸（不図示）に接続されている。例えば、運転者によるアクセルペダル（不図示）の操作量に応じた要求トルクに対してエンジン１１の出力トルクのみでは不足する場合は、このトラクタ側モータ１３は電動機として機能する。すなわち、トラクタ側モータ１３は、後述するトレーラ２０側のバッテリ２５に蓄電された直流電力が、インバータ２４によって交流電力に変換された後に供給されることで車両１の駆動源として駆動される。
【００２５】
一方、運転者によるアクセルペダルの踏み込みが解放されてエンジンブレーキが作動した場合や、ブレーキペダル（不図示）が踏み込まれ制動動作が行われた場合は、トラクタ側モータ１３は回生ブレーキとして機能するとともに発電機としても機能する。すなわち、車両１の減速時に駆動輪１８Ｌ，１８Ｒに生じる運動エネルギは、トラクタ側モータ１３により電気エネルギ（交流電力）へと変換されるとともに、この交流電力がインバータ２４で直流電力に変換されてバッテリ２５に蓄電される回生発電が行われるように構成されている。
【００２６】
変速機１４は、エンジン１１またはトラクタ側モータ１３から出力されるトルクを適切な回転速度に変速調整するもので、その出力軸（不図示）はプロペラシャフト１５に接続されている。すなわち、クラッチ１２が接続制御される場合、エンジン１１の出力軸１１ａと走行用モータ１３の入力軸１３ａとが接続されることで、エンジン１１及び走行用モータ１３の出力トルクは、変速機１４で適切な回転速度に変速調整された後に、プロペラシャフト１５、トラクタ側差動装置１６を介して左右の駆動輪１８Ｌ，１８Ｒへと伝達される。一方、クラッチ１２が断切制御される場合、エンジン１１の出力軸１１ａと走行用モータ１３の入力軸１３ａとが断切されることで、走行用モータ１３の出力トルクのみが、変速機１４で適切な回転速度に変速調整された後に、プロペラシャフト１５，トラクタ側差動装置１６を介して左右の駆動輪１８Ｌ，１８Ｒへと伝達されるように構成されている。
【００２７】
トラクタＥＣＵ（トラクタ電子制御ユニット）６０は、トラクタ１０の駆動系であるエンジン１１，クラッチ１２，トラクタ側モータ１３，変速機１４等の作動を制御するもので、公知のＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、入力ポート、出力ポート等を備え構成されている。これら駆動系の作動を制御するために、トラクタＥＣＵ６０には、図２に示すように、エンジン１１，クラッチ１２，トラクタ側モータ１３，変速機１４，インバータ２４，エンジン回転センサ（不図示），アクセルセンサ（不図示）等が電気的に接続されている。
【００２８】
また、トラクタＥＣＵ６０には、走行用の動力源として、エンジン１１の出力トルクを優先的に用いて走行するエンジン走行モード及び、エンジン１１の出力トルクをトラクタ側モータ１３でアシストして走行するモータアシスト走行モードが設定されている。
【００２９】
そして、トラクタＥＣＵ６０は、トレーラ２０牽引走行時に運転者のアクセルペダル操作量に応じた要求トルク（以下、単に要求トルクという）が所定量未満で、この要求トルクをエンジン１１の出力トルクのみで満たせる場合は、エンジン走行モードを選択する。すなわち、トラクタＥＣＵ６０は、クラッチ１２を接続制御し、トラクタ側モータ１３を空転状態に制御するとともに、エンジン１１を要求トルクに応じて燃焼制御するように構成されている。
【００３０】
また、トラクタＥＣＵ６０は、トレーラ２０牽引走行時において、加速時や発進時など要求トルクが所定量以上で、この要求トルクをエンジン１１の出力トルクのみでは満たすことができない場合は、モータアシスト走行モードを選択する。すなわち、トラクタＥＣＵ６０は、トラクタ側モータ１３をバッテリ２５からインバータ２４を介して供給される交流電力により駆動させて電動機として機能するように制御するとともに、クラッチ１２を接続制御するように構成されている。
【００３１】
一方、トラクタ１０単体走行時の場合は、トラクタＥＣＵ６０は、トラクタ１０がエンジン１１の出力トルクのみで走行するようにトラクタ１０の駆動系を制御する。すなわち、エンジン１１は要求トルクに応じて燃焼制御され、クラッチ１２は接続制御されるとともに、トラクタ側モータ１３は空転状態に制御される。
【００３２】
さらに、エンジンブレーキ等の車両１の制動時は、トラクタＥＣＵ６０は、回生発電を行うためにトラクタ側モータ１３を発電機として機能させる。
【００３３】
次に、本実施形態に係るトレーラ２０について説明する。
【００３４】
図２に示すように、トレーラ２０は、左右の前側走行輪２７Ｌ，２７Ｒと、左右の後側走行輪２８Ｌ，２８Ｒと、トレーラ側差動装置２９と、着脱式のバッテリ２５と、バッテリ２５をシャシ２１の下部に着脱可能に支持するバッテリ支持部５０（図３参照）と、バッテリセンサ（残容量検出手段）９３と、インバータ２４と、トレーラ側モータ（発電機）２６と、トレーラＥＣＵ（動力機制御手段）６１とを有する。
【００３５】
左右の前側走行輪２７Ｌ，２７Ｒは、図２に示すようにシャシ２１の後方に設けられた前側走行軸２７ａの両端に取り付けられている。また、前側走行軸２７ａにはトレーラ側差動装置２９が介装されている。一方、左右の後側走行輪２８Ｌ，２８Ｒは、前側走行軸２７ａよりも後方のシャシ２１に設けられた後側走行軸２８ａの両端に取り付けられている。
【００３６】
すなわち、トレーラ２０がトラクタ１０に牽引されて走行すると、前側走行輪２７Ｌ，２７Ｒと後側走行輪２８Ｌ，２８Ｒとが路面を転動しながらトレーラ２０の後方側を支える。そして、前側走行輪２７Ｌ，２７Ｒの回転エネルギは、前側走行軸２７ａを介してトレーラ側差動装置２９へと伝達されるように構成されている。
【００３７】
バッテリ２５は高電圧の直流電力を蓄電可能なリチウムイオンバッテリであって、インバータ２４と電気的に接続されている。また、図３に示すように、バッテリ２５の前方側部には、後述する前側ガイドレール５３に係合して左右方向に案内される前側コロ２５ａが設けられ、後方側部には、後述する後側ガイドレール５４に係合して左右方向に案内される後側コロ２５ｂが設けられている。
【００３８】
バッテリ支持部５０は、図３に示すように、シャシ２１の前方下部に設けられた左右一対の前側補助脚５１と、この前側補助脚５１よりも後方に位置するシャシ２１下部に設けられた左右一対の後側補助脚５２と、前側補助脚５１に設けられた前側ガイドレール５３と、後側補助脚５２に設けられた後側ガイドレール５４と、前側ガイドレール５３の両端部に設けられた前側ロック機構５５と、後側ガイドレール５４の両端部に設けられた後側ロック機構５６とを有する。なお、本実施形態において、前側補助脚５１と後側補助脚５２とは同様に構成され、前側ロック機構５５と後側ロック機構５６とは同様に構成されている。したがって、以下前側補助脚５１と後側補助脚５２及び、前側ロック機構５５と後側ロック機構５６とを併せて説明する。
【００３９】
前側補助脚５１（後側補助脚５２）は、図４（ａ），（ｂ）に示すように、シャシ２１の下面に固定される筒状の外側ケース７０と、この外側ケース７０の筒内に上下移動可能に挿入される脚部７１と、脚部７１の下端に設けられた着座部７２とを備える。すなわち、前側補助脚５１は、トレーラ２０がトラクタ１０に連結される際は、脚部７１が外側ケース７０の筒内を上方に移動して着座部７２が路面から離間する（図４（ａ）参照）。一方、トレーラ２０がトラクタ１０に切り離される際は、脚部７１が外側ケース７０の筒内を下方に移動して着座部７２が路面に接地することで、トレーラ２０の前方を支えるように構成されている（図４（ｂ）参照）。
【００４０】
前側ガイドレール５３は、図３に示すように断面コ字状に形成されており、開口側を後方に向けた状態で前側補助脚５１（脚部７１）に取り付けられている。また、後側ガイドレール５４も同様に断面コ字状に形成されており、開口側を前方に向けた状態で後方補助脚５２（脚部７１）に取り付けられている。すなわち、前側ガイドレール５３がバッテリ２５の前側コロ２５ａと係合し、後側ガイドレール５４がバッテリ２５の後側コロ２５ｂと係合することで、バッテリ２５をシャシ２１下部に左右方向に移動可能に支持するように構成されている。
【００４１】
前側ロック機構５５（後側ロック機構５６）は、図５に示すように前側ガイドレール５３の上部に取り付けられた筒状のケース８０と、ロック解除位置でケース８０内に収容されるとともに、ロック位置で前側ガイドレール５３に設けられたロック穴５３ａを貫通して開口内へと突出するロックピン８１と、ケース８０内に設けられ、ロックピン８１をロック位置方向（下方）に付勢するコイルバネ８２と、コイルバネ８２の付勢力に抗してロックピン８１をロック解除位置（上方）へと引き上げる図示しない操作レバーとを有する。すなわち、ロックピン８１が操作レバーに引き上げられてケース８０内に収容されるロック解除位置では、バッテリ２５の左右方向（水平方向）への押し込み及び引き出しが可能となる。一方、ロックピン８１がコイルバネ８２により付勢されて前側ガイドレール５３の開口内に突出されるロック位置では、バッテリ２５が所定のバッテリ取り付け位置に保持されるように構成されている。
【００４２】
バッテリセンサ９３は、バッテリ２５の充電残量（State Of Charge：以下、ＳＯＣという）を検出するもので、図２に示すように、電気配線を介してトレーラＥＣＵ６１に接続されている。
【００４３】
インバータ２４は、図２に示すように、バッテリ２５とトラクタ側モータ１３とに電気配線を介して接続されるとともに、バッテリ２５とトレーラ側モータ２６とに電気配線を介して接続されている。すなわち、トラクタ側モータ１３やトレーラ側モータ２６が電動機として機能する場合、バッテリ２５に蓄電された直流電力はインバータ２４で交流電力に変換された後に、これらトラクタ側モータ１３やトレーラ側モータ２６に供給されるように構成されている。また、トラクタ側モータ１３やトレーラ側モータ２６が発電機として機能する場合、発電された高電圧の交流電力はインバータ２４で直流電力に変換された後にバッテリ２５に供給されて蓄電されるように構成されている。なお、トラクタ側モータ１３とインバータ２４とを接続する電気配線は、トラクタ１０とトレーラ２０とが連結される際に、他のブレーキ系配線とともに図示しないコネクタで接続される。
【００４４】
トレーラ側モータ２６は、ジェネレータ（発電機）もしくは走行用モータ（電動機）として機能するもので、図２に示すように、その回転軸２６ａをトレーラ側差動装置２９に接続されている。例えば、トレーラ２０がトラクタ１０に牽引されて走行する場合、トレーラ側モータ２６は発電機として機能する。すなわち、前側走行輪２７Ｌ，２７Ｒが路面を転動することで生じる回転エネルギは、前側走行軸２７ａからトレーラ側差動装置２９を介してトレーラ側モータ２６へと伝達される。その後、伝達された回転エネルギはトレーラ側モータ２６により電気エネルギ（交流電力）へと変換されるとともに、この交流電力がインバータ２４で直流電力に変換されてバッテリ２５に蓄電されるように構成されている。
【００４５】
また、運転者によるアクセルペダルの踏み込みが解放されてエンジンブレーキが作動した場合や、ブレーキペダル（不図示）が踏み込まれ制動動作が行われた場合は、トレーラ側モータ２６は回生ブレーキとして機能するとともに発電機としても機能する。すなわち、車両１の制動時に前側走行輪２７Ｌ，２７Ｒに生じる運動エネルギは、前側走行軸２７ａからトレーラ側差動装置２９を介してトレーラ側モータ２６へと伝達される。その後、伝達された運動エネルギはトレーラ側モータ２６により電気エネルギ（交流電力）へと変換されるとともに、この交流電力がインバータ２４で直流電力に変換されてバッテリ２５に蓄電されるように構成されている。
【００４６】
一方、トレーラ側モータ２６は、バッテリセンサ９３の検出値であるＳＯＣが所定の下限閾値（例えば８０％）よりも高い場合は電動機として機能する。すなわち、ＳＯＣが十分にある時は、バッテリ２５に蓄電された直流電力がインバータ２４で交流電力に変換された後に供給されることで、トレーラ側モータ２６はトラクタ１０の駆動力（牽引力）を補助（アシスト）する駆動源として駆動される。
【００４７】
なお、トレーラ側モータ２６を電動機もしくは発電機として機能させる切替制御は、トレーラＥＣＵ６１によりコントロールされている。
【００４８】
トレーラＥＣＵ（トレーラ電子制御ユニット）６１は、トレーラ２０に搭載されたインバータ２４，トレーラ側モータ２６等の作動を制御するもので、公知のＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、入力ポート、出力ポート等を備え構成されている。このインバータ２４，トレーラ側モータ２６等の作動を制御するために、トラクタＥＣＵ６０には、図２に示すように、インバータ２４，トレーラ側モータ２６，バッテリセンサ９３等が電気的に接続されている。
【００４９】
このトレーラＥＣＵ６１は、トレーラ２０牽引走行時や車両１の制動時に、トレーラ側モータ２６を発電機として機能させる。すなわち、トレーラ２０牽引走行時は、前側走行輪２７Ｌ，２７Ｒの回転エネルギがトレーラ側モータ２６により電気エネルギ（交流電力）へと変換されるとともに、インバータ２４で直流電力に変換されてバッテリ２５に蓄電される。また、車両１の制動時は、前側走行輪２７Ｌ，２７Ｒに生じる運動エネルギがトレーラ側モータ２６により電気エネルギ（交流電力）へと変換されるとともに、インバータ２４で直流電力に変換されてバッテリ２５に蓄電されるように構成されている。
【００５０】
さらに、トレーラＥＣＵ６１は、トレーラ２０牽引走行時に、バッテリ２５のＳＯＣが下限閾値（例えば８０％）よりも高い場合は、トラクタ１０の駆動力（牽引力）をアシストするようにトレーラ側モータ２６を電動機として機能させる。例えば、バッテリ２５のＳＯＣが十分にある場合において、発進時や加速時、登板走行時などトラクタ１０に大きな駆動力（牽引力）が要求される時は、バッテリ２５に蓄電された電力がインバータ２４を介してトレーラ側モータ２６に供給されるように構成されている。
【００５１】
上述のような構成により、本発明の一実施形態に係るトレーラ２０によれば以下のような作用・効果を奏する。
【００５２】
スペースに余裕のあるトレーラ２０のシャシ２１下部にバッテリ支持部５０を介して着脱式に設けられたバッテリ２５は、トレーラ２０がトラクタ１０に連結された状態で、インバータ２４を介してトラクタ側モータ１３と電気的に接続される。そして、トラクタ１０に大きな駆動力（牽引力）が必要となるトレーラ２０牽引走行時において、トラクタＥＣＵ６０がモータアシスト走行モードを選択すると、バッテリ２５に蓄電された直流電力は、インバータ２４で交流電力に変換された後にトラクタ側モータ１３に供給される。すなわち、トラクタ側モータ１３はトレーラ２０側に設けられたバッテリ２５の電力で電動機として駆動され、不足するエンジン１１の出力トルクをアシストすることが可能となる。
【００５３】
したがって、バッテリ２５をスペースが限られたトラクタ１０側ではなく、スペースに余裕のあるトレーラ２０のシャシ２１下部に着脱式に設けるとともに、このバッテリ２５をトレーラ２０がトラクタ１０に連結された状態でトラクタ側モータ１３に電力を供給可能に接続することで、セミトレーラ式車両１をハイブリッド車両にすることが可能となり、トラクタ１０の燃費を改善することができる。
【００５４】
また、バッテリ２５は、前側コロ２５ａが前側ガイドレール５３と係合し、後側コロ２５ｂが後側ガイドレール５４と係合することで、シャシ２１下部に左右方向に移動可能に支持されている。さらに、前側ガイドレール５３には前側コロ２５ａの左右方向への移動を規制する前側ロック機構５５が設けられ、後側ガイドレール５４には後側コロ２５ｂの左右方向への移動を規制する後側ロック機構５６が設けられている。すなわち、バッテリ２５をトレーラ２０に取り付ける際は、バッテリ２５を水平方向に押し込んで前側ロック機構５５と後側ロック機構５６とをロック状態にすることで、バッテリ２５を所定の取り付け位置に保持することが可能となる（図６（ａ）参照）。また、バッテリ２５を取り外す際は、前側ロック機構５５と後側ロック機構５６とを解除してバッテリ２５を水平方向に引き出すことで、バッテリ２５をトレーラ２０から容易に取り外すことが可能となる（図６（ｂ）参照）。
【００５５】
したがって、バッテリ２５の脱着作業が容易になることで、充電残量（ＳＯＣ）が低下した場合に、外部充電設備等で充電された新たなバッテリと交換するバッテリ交換作業も容易に行うことが可能となり、トレーラ２０の連続稼働を効率よく実現することができる。
【００５６】
また、バッテリ２５の押し込み時や引き出し時は、前側コロ２５ａが前側ガイドレール５３内を回転し、後側コロ２５ｂが後側ガイドレール５４内を回転する。
【００５７】
したがって、押し込み時や引き出し時におけるバッテリ２５の左右方向への移動が円滑になり、バッテリ２５の着脱作業の効率をさらに向上することができる。
【００５８】
また、トレーラ２０牽引走行時の発進時や加速時、登板走行時などトラクタ１０に大きな駆動力（牽引力）が要求される時に、バッテリ２５のＳＯＣが下限閾値（例えば８０％）よりも高い場合は、トレーラ側モータ２６はトラクタ１０の駆動力（牽引力）をアシストする電動機として駆動される。
【００５９】
したがって、トラクタ１０に大きな駆動力（牽引力）が要求される場合に、トレーラ側モータ２６の出力トルクによりトラクタ１０の駆動力を効果的にアシストすることが可能となり、トレーラ２０牽引走行時の発進時や加速時、登板走行時等における燃費を効果的に改善することが可能となる。
【００６０】
また、セミトレーラ式車両１の走行時にトレーラ２０の前側走行輪２７Ｌ，２７Ｒに生じる回転エネルギは、発電機として機能するトレーラ側モータ２６により電気エネルギへと変換されてバッテリ２５に蓄電される。さらに、セミトレーラ式車両１の制動時に、トレーラ２０の前側走行輪２７Ｌ，２７Ｒに生じる運動エネルギは、トレーラ側モータ２６により電気エネルギへと変換されてバッテリ２５に蓄電される。
【００６１】
したがって、トレーラ２０がトラクタ１０によって牽引走行される間に、トレーラ２０に搭載されたバッテリ２５を効果的に充電することが可能となり、バッテリ２５の充電効率を図ることができる。
【００６２】
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。
【００６３】
例えば、上述の実施形態において、前側ガイドレール５３は前側補助脚５１に設けられ、後側ガイドレール５４は後側補助脚５２に設けられるものとして説明したが、図７に示すように、これら前側ガイドレール５３及び後側ガイドレール５４をシャシ２１下部に直接取り付けてもよい。
【００６４】
また、前側コロ２５ａや後側コロ２５ｂは、前側ガイドレール５３や後側ガイドレール５４と係合して左右方向に移動可能に案内されるものであれば、例えばバッテリ２５の側面から突出する突部で形成されてもよい。
【００６５】
また、前側ロック機構５５や後側ロック機構５６は、前側ガイドレール５３や後側ガイドレール５４の両端部に設けられるものとして説明したが、バッテリ２５の脱着方向を一方向のみとする場合は、何れか一方の端部にのみ設けられてもよい。この場合、他端部には前側コロ２５ａや後側コロ２５ｂの脱落を防止するカバープレート等の規制部を設ければよい。
【００６６】
また、トレーラ側モータ２６は、前側走行輪２７Ｌ，２７Ｒの回転エネルギを電気エネルギに変換して発電するものとして説明したが、後側走行輪２８Ｌ，２８Ｒの回転エネルギを電気エネルギに変換するように構成してもよい。
【００６７】
また、インバータ２４は、必ずしもトレーラ２０側に設けられる必要はなく、トラクタ１０側に設けられてもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１ セミトレーラ式車両
１０ トラクタ
１１ エンジン
１３ トラクタ側モータ（電動機）
２０ トレーラ
２５ バッテリ
２６ トレーラ側モータ（発電機）
２７Ｌ，２７Ｒ 左右の前側走行輪（走行輪）
５０ バッテリ支持部
５１ 前側補助脚
５２ 後側補助脚
５３ 前側ガイドレール
５４ 後側ガイドレール
５５ 前側ロック機構
５６ 後側ロック機構
６１ トレーラＥＣＵ（動力制御手段）
９３ バッテリセンサ（残容量検出手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トレーラに関し、特に走行用の動力源としてエンジン及び電動機を備えるトラクタに連結されるトレーラに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の低公害化や燃費向上の観点から、駆動源としてエンジンの出力を走行用モータでアシストするハイブリッド車両が実用化されている。また、輸送用トラック等の大型車両においても、ディーゼルエンジンと走行用モータとを組み合わせたディーゼルハイブリッド車両が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、輸送用トラック等の大型車両に適用可能なハイブリッドシステムとして、走行用の動力源にディーゼルエンジンとモータジェネレータとを備えたパラレル方式のハイブリッドシステムが開示されている。
【０００４】
また、輸送用トラックにおいては、牽引車であるトラクタに被牽引車のトレーラを連結して走行する、いわゆるセミトレーラ式車両が知られている。
【０００５】
例えば、特許文献２には、トラクタにコンテナ等の積荷を積載したトレーラを連結して走行するセミトレーラ式の連結車両が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１３８８７６号公報
【特許文献２】特開２００７−１５３１９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、セミトレーラ式車両においては、トレーラ牽引走行時に十分な駆動力を確保するために、トラクタ側に出力の大きい大型エンジンを搭載している。そして、大型エンジンは、トレーラ牽引走行時に高燃費を得るために、高負荷側の運転領域内にエンジンの燃費点（以下、牽引時燃費点という）が設定されている。しかし、トレーラを牽引しないトラクタ単体走行時は、トラクタ単体の重量が比較的軽く大きな駆動力を必要としないため、大型エンジンの運転領域は低負荷側の運転領域に移行されることになる。そのため、トラクタ単体走行時は、大型エンジンの運転領域が牽引時燃費点から離れることで、燃費を悪化させてしまう可能性がある。
【０００８】
このような燃費の悪化を改善すべく、特許文献２記載のセミトレーラ式車両のトラクタ側に、特許文献１記載のハイブリッドシステムを適用することが考えられる。しかし、セミトレーラ式車両のトラクタ側スペースは、キャブ（運転室）や牽引時に大きな駆動力を得る大型エンジンで占められるため、トラクタ側に走行用モータやこの走行用モータに電力を供給するバッテリをさらに搭載させることは難しい。
【０００９】
また、走行用モータに電力を供給するバッテリをトレーラ側に設けることも考えられる。しかし、トレーラがトラクタから切り離される非連結時においては、トラクタ側の走行用モータとトレーラ側のバッテリとの電気的接続も切断される。そのため、非連結時はバッテリが充電されないことになり、トレーラの連続稼働を必要とする場合に、バッテリの充電が間に合わない可能性がある。
【００１０】
本発明はこのような点に鑑みてなされたもので、その目的は、簡素な構成で、トラクタ及びこのトラクタに連結されるトレーラを有するセミトレーラ式車両をハイブリッド車両にして燃費を改善するとともに、トレーラの連続稼働を可能にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明のトレーラは、走行用の動力源としてエンジン及び電動機を備えるトラクタに連結され、前記トラクタに連結された状態で前記電動機に電力を供給可能に接続されるバッテリを有するトレーラにおいて、前記トレーラの下部に前記バッテリを左右方向に移動可能に支持するガイド部材を設けて前記バッテリを水平引き出し可能な着脱式としたことを特徴とする。
【００１２】
また、前記ガイド部材は左右方向に延在する一対のガイドレールからなり、前記バッテリは前記一対のガイドレールにそれぞれ係合する突部を有するとともに、前記一対のガイドレールは前記突部を所定位置で保持するロック機構を有するものであってもよい。
【００１３】
また、前記突部は前記一対のガイドレール内を回転するコロであってもよい。
【００１４】
また、前記トレーラの下部に設けられて前記トレーラの前方を支持する一対の前側補助脚と、前記一対の前側補助脚よりも後方に位置する前記トレーラの下部に設けられた一対の後側補助脚とを備え、前記一対のガイドレールのうち、一方のガイドレールを前記一対の前側補助脚に設けるとともに、他方のガイドレールを前記一対の後側補助脚に設けるものであってもよい。
【００１５】
また、前記トラクタに連結されて走行する際に、走行輪で得られる回転動力で駆動して発電するともに、発電した電力を前記バッテリに供給する発電機を備えてもよい。
【００１６】
また、前記バッテリの残容量を検出する残容量検出手段と、前記トラクタに連結されて走行する際に、前記残容量検出手段の検出値が下限閾値よりも大きい場合は、前記バッテリの電力で前記発電機を電動機として駆動させて動力を出力させるとともに、出力した動力で前記走行輪を回転駆動させる動力制御手段と、をさらに備えてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、簡素な構成で、トラクタ及びこのトラクタに連結されるトレーラを有するセミトレーラ式車両をハイブリッド車両にして燃費を改善することができるとともに、トレーラの連続稼働が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係るトレーラを含むセミトレーラ式車両を示す模式的な側面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るトレーラを含むセミトレーラ式車両を示す模式的な全体構成図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るトレーラのバッテリ支持部を示す模式的な側面図である。
【図４】図３の一部を示す拡大図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るトレーラのロック機構を示す模式的な部分断面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るトレーラのバッテリ着脱を示す模式的な側面図である。
【図７】他の実施形態に係るトレーラのバッテリ支持部を示す模式的な側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図１〜６に基づいて、本発明の一実施形態に係るトレーラについて説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００２０】
本実施形態に係るトレーラ２０は、図１に示すように、牽引車であるトラクタ１０に被牽引車のトレーラ２０を連結するセミトレーラ式車両１に適用されるものである。このトレーラ２０は、シャシ２１の前部に設けられたキングピン９０がトラクタ１０後部のカプラ９１に接続されることで、トラクタ１０と連結されるように構成されている。まず、本実施形態に係るトレーラ２０が連結されるトラクタ１０を説明する。
【００２１】
図２に示すように、トラクタ１０は、ディーゼルエンジン（以下、エンジンという）１１と、クラッチ１２と、トラクタ側モータ（電動機）１３と、変速機１４と、プロペラシャフト１５と、トラクタ側差動装置１６と、前部に設けられた左右の操舵輪１７Ｌ，１７Ｒと、後部に設けられた左右の駆動輪１８Ｌ，１８Ｒと、トラクタＥＣＵ６０とを有する。
【００２２】
エンジン１１は、トラクタＥＣＵ６０によって、トラクタ１０の走行状態に応じたトルクを出力するように燃焼を制御されている。また、エンジン１１の出力軸１１ａは、クラッチ１２を介してモータ１３の入力軸１３ａに断接可能に接続されている。
【００２３】
クラッチ１２は、図示しない油圧供給源からクラッチアクチュエータ１２ｃに作動油が供給されることで断接制御される一対の摩擦クラッチ１２ａ，１２ｂを有する。このクラッチアクチュエータ１２ｃへの作動油の供給は、トラクタＥＣＵ６０によって制御されている。すなわち、トラクタＥＣＵ６０から接続信号が出力されると、クラッチアクチュエータ１２ｃに作動油が供給され一対の摩擦クラッチ１２ａ，１２ｂが互いに摩擦係合することで、エンジン１１の出力軸１１ａと走行用モータ１３の入力軸１３ａとは接続状態に維持される。一方、トラクタＥＣＵ６０から断切信号が出力されると、クラッチアクチュエータ１２ｃから作動油が排出され一対の摩擦クラッチ１２ａ，１２ｂが互いに離間することで、エンジン１１の出力軸１１ａと走行用モータ１３の入力軸１３ａとは断切状態に維持される。
【００２４】
トラクタ側モータ１３は、走行用モータ（電動機）もしくはジェネレータ（発電機）として機能するもので、その出力軸（不図示）は変速機１４の入力軸（不図示）に接続されている。例えば、運転者によるアクセルペダル（不図示）の操作量に応じた要求トルクに対してエンジン１１の出力トルクのみでは不足する場合は、このトラクタ側モータ１３は電動機として機能する。すなわち、トラクタ側モータ１３は、後述するトレーラ２０側のバッテリ２５に蓄電された直流電力が、インバータ２４によって交流電力に変換された後に供給されることで車両１の駆動源として駆動される。
【００２５】
一方、運転者によるアクセルペダルの踏み込みが解放されてエンジンブレーキが作動した場合や、ブレーキペダル（不図示）が踏み込まれ制動動作が行われた場合は、トラクタ側モータ１３は回生ブレーキとして機能するとともに発電機としても機能する。すなわち、車両１の減速時に駆動輪１８Ｌ，１８Ｒに生じる運動エネルギは、トラクタ側モータ１３により電気エネルギ（交流電力）へと変換されるとともに、この交流電力がインバータ２４で直流電力に変換されてバッテリ２５に蓄電される回生発電が行われるように構成されている。
【００２６】
変速機１４は、エンジン１１またはトラクタ側モータ１３から出力されるトルクを適切な回転速度に変速調整するもので、その出力軸（不図示）はプロペラシャフト１５に接続されている。すなわち、クラッチ１２が接続制御される場合、エンジン１１の出力軸１１ａと走行用モータ１３の入力軸１３ａとが接続されることで、エンジン１１及び走行用モータ１３の出力トルクは、変速機１４で適切な回転速度に変速調整された後に、プロペラシャフト１５、トラクタ側差動装置１６を介して左右の駆動輪１８Ｌ，１８Ｒへと伝達される。一方、クラッチ１２が断切制御される場合、エンジン１１の出力軸１１ａと走行用モータ１３の入力軸１３ａとが断切されることで、走行用モータ１３の出力トルクのみが、変速機１４で適切な回転速度に変速調整された後に、プロペラシャフト１５，トラクタ側差動装置１６を介して左右の駆動輪１８Ｌ，１８Ｒへと伝達されるように構成されている。
【００２７】
トラクタＥＣＵ（トラクタ電子制御ユニット）６０は、トラクタ１０の駆動系であるエンジン１１，クラッチ１２，トラクタ側モータ１３，変速機１４等の作動を制御するもので、公知のＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、入力ポート、出力ポート等を備え構成されている。これら駆動系の作動を制御するために、トラクタＥＣＵ６０には、図２に示すように、エンジン１１，クラッチ１２，トラクタ側モータ１３，変速機１４，インバータ２４，エンジン回転センサ（不図示），アクセルセンサ（不図示）等が電気的に接続されている。
【００２８】
また、トラクタＥＣＵ６０には、走行用の動力源として、エンジン１１の出力トルクを優先的に用いて走行するエンジン走行モード及び、エンジン１１の出力トルクをトラクタ側モータ１３でアシストして走行するモータアシスト走行モードが設定されている。
【００２９】
そして、トラクタＥＣＵ６０は、トレーラ２０牽引走行時に運転者のアクセルペダル操作量に応じた要求トルク（以下、単に要求トルクという）が所定量未満で、この要求トルクをエンジン１１の出力トルクのみで満たせる場合は、エンジン走行モードを選択する。すなわち、トラクタＥＣＵ６０は、クラッチ１２を接続制御し、トラクタ側モータ１３を空転状態に制御するとともに、エンジン１１を要求トルクに応じて燃焼制御するように構成されている。
【００３０】
また、トラクタＥＣＵ６０は、トレーラ２０牽引走行時において、加速時や発進時など要求トルクが所定量以上で、この要求トルクをエンジン１１の出力トルクのみでは満たすことができない場合は、モータアシスト走行モードを選択する。すなわち、トラクタＥＣＵ６０は、トラクタ側モータ１３をバッテリ２５からインバータ２４を介して供給される交流電力により駆動させて電動機として機能するように制御するとともに、クラッチ１２を接続制御するように構成されている。
【００３１】
一方、トラクタ１０単体走行時の場合は、トラクタＥＣＵ６０は、トラクタ１０がエンジン１１の出力トルクのみで走行するようにトラクタ１０の駆動系を制御する。すなわち、エンジン１１は要求トルクに応じて燃焼制御され、クラッチ１２は接続制御されるとともに、トラクタ側モータ１３は空転状態に制御される。
【００３２】
さらに、エンジンブレーキ等の車両１の制動時は、トラクタＥＣＵ６０は、回生発電を行うためにトラクタ側モータ１３を発電機として機能させる。
【００３３】
次に、本実施形態に係るトレーラ２０について説明する。
【００３４】
図２に示すように、トレーラ２０は、左右の前側走行輪２７Ｌ，２７Ｒと、左右の後側走行輪２８Ｌ，２８Ｒと、トレーラ側差動装置２９と、着脱式のバッテリ２５と、バッテリ２５をシャシ２１の下部に着脱可能に支持するバッテリ支持部５０（図３参照）と、バッテリセンサ（残容量検出手段）９３と、インバータ２４と、トレーラ側モータ（発電機）２６と、トレーラＥＣＵ（動力機制御手段）６１とを有する。
【００３５】
左右の前側走行輪２７Ｌ，２７Ｒは、図２に示すようにシャシ２１の後方に設けられた前側走行軸２７ａの両端に取り付けられている。また、前側走行軸２７ａにはトレーラ側差動装置２９が介装されている。一方、左右の後側走行輪２８Ｌ，２８Ｒは、前側走行軸２７ａよりも後方のシャシ２１に設けられた後側走行軸２８ａの両端に取り付けられている。
【００３６】
すなわち、トレーラ２０がトラクタ１０に牽引されて走行すると、前側走行輪２７Ｌ，２７Ｒと後側走行輪２８Ｌ，２８Ｒとが路面を転動しながらトレーラ２０の後方側を支える。そして、前側走行輪２７Ｌ，２７Ｒの回転エネルギは、前側走行軸２７ａを介してトレーラ側差動装置２９へと伝達されるように構成されている。
【００３７】
バッテリ２５は高電圧の直流電力を蓄電可能なリチウムイオンバッテリであって、インバータ２４と電気的に接続されている。また、図３に示すように、バッテリ２５の前方側部には、後述する前側ガイドレール５３に係合して左右方向に案内される前側コロ２５ａが設けられ、後方側部には、後述する後側ガイドレール５４に係合して左右方向に案内される後側コロ２５ｂが設けられている。
【００３８】
バッテリ支持部５０は、図３に示すように、シャシ２１の前方下部に設けられた左右一対の前側補助脚５１と、この前側補助脚５１よりも後方に位置するシャシ２１下部に設けられた左右一対の後側補助脚５２と、前側補助脚５１に設けられた前側ガイドレール５３と、後側補助脚５２に設けられた後側ガイドレール５４と、前側ガイドレール５３の両端部に設けられた前側ロック機構５５と、後側ガイドレール５４の両端部に設けられた後側ロック機構５６とを有する。なお、本実施形態において、前側補助脚５１と後側補助脚５２とは同様に構成され、前側ロック機構５５と後側ロック機構５６とは同様に構成されている。したがって、以下前側補助脚５１と後側補助脚５２及び、前側ロック機構５５と後側ロック機構５６とを併せて説明する。
【００３９】
前側補助脚５１（後側補助脚５２）は、図４（ａ），（ｂ）に示すように、シャシ２１の下面に固定される筒状の外側ケース７０と、この外側ケース７０の筒内に上下移動可能に挿入される脚部７１と、脚部７１の下端に設けられた着座部７２とを備える。すなわち、前側補助脚５１は、トレーラ２０がトラクタ１０に連結される際は、脚部７１が外側ケース７０の筒内を上方に移動して着座部７２が路面から離間する（図４（ａ）参照）。一方、トレーラ２０がトラクタ１０に切り離される際は、脚部７１が外側ケース７０の筒内を下方に移動して着座部７２が路面に接地することで、トレーラ２０の前方を支えるように構成されている（図４（ｂ）参照）。
【００４０】
前側ガイドレール５３は、図３に示すように断面コ字状に形成されており、開口側を後方に向けた状態で前側補助脚５１（脚部７１）に取り付けられている。また、後側ガイドレール５４も同様に断面コ字状に形成されており、開口側を前方に向けた状態で後方補助脚５２（脚部７１）に取り付けられている。すなわち、前側ガイドレール５３がバッテリ２５の前側コロ２５ａと係合し、後側ガイドレール５４がバッテリ２５の後側コロ２５ｂと係合することで、バッテリ２５をシャシ２１下部に左右方向に移動可能に支持するように構成されている。
【００４１】
前側ロック機構５５（後側ロック機構５６）は、図５に示すように前側ガイドレール５３の上部に取り付けられた筒状のケース８０と、ロック解除位置でケース８０内に収容されるとともに、ロック位置で前側ガイドレール５３に設けられたロック穴５３ａを貫通して開口内へと突出するロックピン８１と、ケース８０内に設けられ、ロックピン８１をロック位置方向（下方）に付勢するコイルバネ８２と、コイルバネ８２の付勢力に抗してロックピン８１をロック解除位置（上方）へと引き上げる図示しない操作レバーとを有する。すなわち、ロックピン８１が操作レバーに引き上げられてケース８０内に収容されるロック解除位置では、バッテリ２５の左右方向（水平方向）への押し込み及び引き出しが可能となる。一方、ロックピン８１がコイルバネ８２により付勢されて前側ガイドレール５３の開口内に突出されるロック位置では、バッテリ２５が所定のバッテリ取り付け位置に保持されるように構成されている。
【００４２】
バッテリセンサ９３は、バッテリ２５の充電残量（State Of Charge：以下、ＳＯＣという）を検出するもので、図２に示すように、電気配線を介してトレーラＥＣＵ６１に接続されている。
【００４３】
インバータ２４は、図２に示すように、バッテリ２５とトラクタ側モータ１３とに電気配線を介して接続されるとともに、バッテリ２５とトレーラ側モータ２６とに電気配線を介して接続されている。すなわち、トラクタ側モータ１３やトレーラ側モータ２６が電動機として機能する場合、バッテリ２５に蓄電された直流電力はインバータ２４で交流電力に変換された後に、これらトラクタ側モータ１３やトレーラ側モータ２６に供給されるように構成されている。また、トラクタ側モータ１３やトレーラ側モータ２６が発電機として機能する場合、発電された高電圧の交流電力はインバータ２４で直流電力に変換された後にバッテリ２５に供給されて蓄電されるように構成されている。なお、トラクタ側モータ１３とインバータ２４とを接続する電気配線は、トラクタ１０とトレーラ２０とが連結される際に、他のブレーキ系配線とともに図示しないコネクタで接続される。
【００４４】
トレーラ側モータ２６は、ジェネレータ（発電機）もしくは走行用モータ（電動機）として機能するもので、図２に示すように、その回転軸２６ａをトレーラ側差動装置２９に接続されている。例えば、トレーラ２０がトラクタ１０に牽引されて走行する場合、トレーラ側モータ２６は発電機として機能する。すなわち、前側走行輪２７Ｌ，２７Ｒが路面を転動することで生じる回転エネルギは、前側走行軸２７ａからトレーラ側差動装置２９を介してトレーラ側モータ２６へと伝達される。その後、伝達された回転エネルギはトレーラ側モータ２６により電気エネルギ（交流電力）へと変換されるとともに、この交流電力がインバータ２４で直流電力に変換されてバッテリ２５に蓄電されるように構成されている。
【００４５】
また、運転者によるアクセルペダルの踏み込みが解放されてエンジンブレーキが作動した場合や、ブレーキペダル（不図示）が踏み込まれ制動動作が行われた場合は、トレーラ側モータ２６は回生ブレーキとして機能するとともに発電機としても機能する。すなわち、車両１の制動時に前側走行輪２７Ｌ，２７Ｒに生じる運動エネルギは、前側走行軸２７ａからトレーラ側差動装置２９を介してトレーラ側モータ２６へと伝達される。その後、伝達された運動エネルギはトレーラ側モータ２６により電気エネルギ（交流電力）へと変換されるとともに、この交流電力がインバータ２４で直流電力に変換されてバッテリ２５に蓄電されるように構成されている。
【００４６】
一方、トレーラ側モータ２６は、バッテリセンサ９３の検出値であるＳＯＣが所定の下限閾値（例えば８０％）よりも高い場合は電動機として機能する。すなわち、ＳＯＣが十分にある時は、バッテリ２５に蓄電された直流電力がインバータ２４で交流電力に変換された後に供給されることで、トレーラ側モータ２６はトラクタ１０の駆動力（牽引力）を補助（アシスト）する駆動源として駆動される。
【００４７】
なお、トレーラ側モータ２６を電動機もしくは発電機として機能させる切替制御は、トレーラＥＣＵ６１によりコントロールされている。
【００４８】
トレーラＥＣＵ（トレーラ電子制御ユニット）６１は、トレーラ２０に搭載されたインバータ２４，トレーラ側モータ２６等の作動を制御するもので、公知のＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、入力ポート、出力ポート等を備え構成されている。このインバータ２４，トレーラ側モータ２６等の作動を制御するために、トラクタＥＣＵ６０には、図２に示すように、インバータ２４，トレーラ側モータ２６，バッテリセンサ９３等が電気的に接続されている。
【００４９】
このトレーラＥＣＵ６１は、トレーラ２０牽引走行時や車両１の制動時に、トレーラ側モータ２６を発電機として機能させる。すなわち、トレーラ２０牽引走行時は、前側走行輪２７Ｌ，２７Ｒの回転エネルギがトレーラ側モータ２６により電気エネルギ（交流電力）へと変換されるとともに、インバータ２４で直流電力に変換されてバッテリ２５に蓄電される。また、車両１の制動時は、前側走行輪２７Ｌ，２７Ｒに生じる運動エネルギがトレーラ側モータ２６により電気エネルギ（交流電力）へと変換されるとともに、インバータ２４で直流電力に変換されてバッテリ２５に蓄電されるように構成されている。
【００５０】
さらに、トレーラＥＣＵ６１は、トレーラ２０牽引走行時に、バッテリ２５のＳＯＣが下限閾値（例えば８０％）よりも高い場合は、トラクタ１０の駆動力（牽引力）をアシストするようにトレーラ側モータ２６を電動機として機能させる。例えば、バッテリ２５のＳＯＣが十分にある場合において、発進時や加速時、登板走行時などトラクタ１０に大きな駆動力（牽引力）が要求される時は、バッテリ２５に蓄電された電力がインバータ２４を介してトレーラ側モータ２６に供給されるように構成されている。
【００５１】
上述のような構成により、本発明の一実施形態に係るトレーラ２０によれば以下のような作用・効果を奏する。
【００５２】
スペースに余裕のあるトレーラ２０のシャシ２１下部にバッテリ支持部５０を介して着脱式に設けられたバッテリ２５は、トレーラ２０がトラクタ１０に連結された状態で、インバータ２４を介してトラクタ側モータ１３と電気的に接続される。そして、トラクタ１０に大きな駆動力（牽引力）が必要となるトレーラ２０牽引走行時において、トラクタＥＣＵ６０がモータアシスト走行モードを選択すると、バッテリ２５に蓄電された直流電力は、インバータ２４で交流電力に変換された後にトラクタ側モータ１３に供給される。すなわち、トラクタ側モータ１３はトレーラ２０側に設けられたバッテリ２５の電力で電動機として駆動され、不足するエンジン１１の出力トルクをアシストすることが可能となる。
【００５３】
したがって、バッテリ２５をスペースが限られたトラクタ１０側ではなく、スペースに余裕のあるトレーラ２０のシャシ２１下部に着脱式に設けるとともに、このバッテリ２５をトレーラ２０がトラクタ１０に連結された状態でトラクタ側モータ１３に電力を供給可能に接続することで、セミトレーラ式車両１をハイブリッド車両にすることが可能となり、トラクタ１０の燃費を改善することができる。
【００５４】
また、バッテリ２５は、前側コロ２５ａが前側ガイドレール５３と係合し、後側コロ２５ｂが後側ガイドレール５４と係合することで、シャシ２１下部に左右方向に移動可能に支持されている。さらに、前側ガイドレール５３には前側コロ２５ａの左右方向への移動を規制する前側ロック機構５５が設けられ、後側ガイドレール５４には後側コロ２５ｂの左右方向への移動を規制する後側ロック機構５６が設けられている。すなわち、バッテリ２５をトレーラ２０に取り付ける際は、バッテリ２５を水平方向に押し込んで前側ロック機構５５と後側ロック機構５６とをロック状態にすることで、バッテリ２５を所定の取り付け位置に保持することが可能となる（図６（ａ）参照）。また、バッテリ２５を取り外す際は、前側ロック機構５５と後側ロック機構５６とを解除してバッテリ２５を水平方向に引き出すことで、バッテリ２５をトレーラ２０から容易に取り外すことが可能となる（図６（ｂ）参照）。
【００５５】
したがって、バッテリ２５の脱着作業が容易になることで、充電残量（ＳＯＣ）が低下した場合に、外部充電設備等で充電された新たなバッテリと交換するバッテリ交換作業も容易に行うことが可能となり、トレーラ２０の連続稼働を効率よく実現することができる。
【００５６】
また、バッテリ２５の押し込み時や引き出し時は、前側コロ２５ａが前側ガイドレール５３内を回転し、後側コロ２５ｂが後側ガイドレール５４内を回転する。
【００５７】
したがって、押し込み時や引き出し時におけるバッテリ２５の左右方向への移動が円滑になり、バッテリ２５の着脱作業の効率をさらに向上することができる。
【００５８】
また、トレーラ２０牽引走行時の発進時や加速時、登板走行時などトラクタ１０に大きな駆動力（牽引力）が要求される時に、バッテリ２５のＳＯＣが下限閾値（例えば８０％）よりも高い場合は、トレーラ側モータ２６はトラクタ１０の駆動力（牽引力）をアシストする電動機として駆動される。
【００５９】
したがって、トラクタ１０に大きな駆動力（牽引力）が要求される場合に、トレーラ側モータ２６の出力トルクによりトラクタ１０の駆動力を効果的にアシストすることが可能となり、トレーラ２０牽引走行時の発進時や加速時、登板走行時等における燃費を効果的に改善することが可能となる。
【００６０】
また、セミトレーラ式車両１の走行時にトレーラ２０の前側走行輪２７Ｌ，２７Ｒに生じる回転エネルギは、発電機として機能するトレーラ側モータ２６により電気エネルギへと変換されてバッテリ２５に蓄電される。さらに、セミトレーラ式車両１の制動時に、トレーラ２０の前側走行輪２７Ｌ，２７Ｒに生じる運動エネルギは、トレーラ側モータ２６により電気エネルギへと変換されてバッテリ２５に蓄電される。
【００６１】
したがって、トレーラ２０がトラクタ１０によって牽引走行される間に、トレーラ２０に搭載されたバッテリ２５を効果的に充電することが可能となり、バッテリ２５の充電効率を図ることができる。
【００６２】
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。
【００６３】
例えば、上述の実施形態において、前側ガイドレール５３は前側補助脚５１に設けられ、後側ガイドレール５４は後側補助脚５２に設けられるものとして説明したが、図７に示すように、これら前側ガイドレール５３及び後側ガイドレール５４をシャシ２１下部に直接取り付けてもよい。
【００６４】
また、前側コロ２５ａや後側コロ２５ｂは、前側ガイドレール５３や後側ガイドレール５４と係合して左右方向に移動可能に案内されるものであれば、例えばバッテリ２５の側面から突出する突部で形成されてもよい。
【００６５】
また、前側ロック機構５５や後側ロック機構５６は、前側ガイドレール５３や後側ガイドレール５４の両端部に設けられるものとして説明したが、バッテリ２５の脱着方向を一方向のみとする場合は、何れか一方の端部にのみ設けられてもよい。この場合、他端部には前側コロ２５ａや後側コロ２５ｂの脱落を防止するカバープレート等の規制部を設ければよい。
【００６６】
また、トレーラ側モータ２６は、前側走行輪２７Ｌ，２７Ｒの回転エネルギを電気エネルギに変換して発電するものとして説明したが、後側走行輪２８Ｌ，２８Ｒの回転エネルギを電気エネルギに変換するように構成してもよい。
【００６７】
また、インバータ２４は、必ずしもトレーラ２０側に設けられる必要はなく、トラクタ１０側に設けられてもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１ セミトレーラ式車両
１０ トラクタ
１１ エンジン
１３ トラクタ側モータ（電動機）
２０ トレーラ
２５ バッテリ
２６ トレーラ側モータ（発電機）
２７Ｌ，２７Ｒ 左右の前側走行輪（走行輪）
５０ バッテリ支持部
５１ 前側補助脚
５２ 後側補助脚
５３ 前側ガイドレール
５４ 後側ガイドレール
５５ 前側ロック機構
５６ 後側ロック機構
６１ トレーラＥＣＵ（動力制御手段）
９３ バッテリセンサ（残容量検出手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行用の動力源としてエンジン及び電動機を備えるトラクタに連結され、前記トラクタに連結された状態で前記電動機に電力を供給可能に接続されるバッテリを有するトレーラにおいて、
前記トレーラの下部に前記バッテリを左右方向に移動可能に支持するガイド部材を設けて前記バッテリを水平引き出し可能な着脱式としたことを特徴とするトレーラ。
【請求項２】
前記ガイド部材は左右方向に延在する一対のガイドレールからなり、前記バッテリは前記一対のガイドレールにそれぞれ係合する突部を有するとともに、前記一対のガイドレールは前記突部を所定位置で保持するロック機構を有することを特徴とする請求項１記載のトレーラ。
【請求項３】
前記突部は前記一対のガイドレール内を回転するコロからなることを特徴とする請求項２記載のトレーラ。
【請求項４】
前記トレーラの下部に設けられて前記トレーラの前方を支持する一対の前側補助脚と、前記一対の前側補助脚よりも後方に位置する前記トレーラの下部に設けられた一対の後側補助脚とを備え、前記一対のガイドレールのうち、一方のガイドレールを前記一対の前側補助脚に設けるとともに、他方のガイドレールを前記一対の後側補助脚に設けたことを特徴とする請求項２又は３記載のトレーラ。
【請求項５】
前記トラクタに連結されて走行する際に、走行輪で得られる回転動力で駆動して発電するともに、発電した電力を前記バッテリに供給する発電機を備えることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のトレーラ。
【請求項６】
前記バッテリの残容量を検出する残容量検出手段と、
前記トラクタに連結されて走行する際に、前記残容量検出手段の検出値が下限閾値よりも大きい場合は、前記バッテリの電力で前記発電機を電動機として駆動させて動力を出力させるとともに、出力した動力で前記走行輪を回転駆動させる動力制御手段と、をさらに備える
ことを特徴とする請求項５記載のトレーラ。
【請求項１】
走行用の動力源としてエンジン及び電動機を備えるトラクタに連結され、前記トラクタに連結された状態で前記電動機に電力を供給可能に接続されるバッテリを有するトレーラにおいて、
前記トレーラの下部に前記バッテリを左右方向に移動可能に支持するガイド部材を設けて前記バッテリを水平引き出し可能な着脱式としたことを特徴とするトレーラ。
【請求項２】
前記ガイド部材は左右方向に延在する一対のガイドレールからなり、前記バッテリは前記一対のガイドレールにそれぞれ係合する突部を有するとともに、前記一対のガイドレールは前記突部を所定位置で保持するロック機構を有することを特徴とする請求項１記載のトレーラ。
【請求項３】
前記突部は前記一対のガイドレール内を回転するコロからなることを特徴とする請求項２記載のトレーラ。
【請求項４】
前記トレーラの下部に設けられて前記トレーラの前方を支持する一対の前側補助脚と、前記一対の前側補助脚よりも後方に位置する前記トレーラの下部に設けられた一対の後側補助脚とを備え、前記一対のガイドレールのうち、一方のガイドレールを前記一対の前側補助脚に設けるとともに、他方のガイドレールを前記一対の後側補助脚に設けたことを特徴とする請求項２又は３記載のトレーラ。
【請求項５】
前記トラクタに連結されて走行する際に、走行輪で得られる回転動力で駆動して発電するともに、発電した電力を前記バッテリに供給する発電機を備えることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のトレーラ。
【請求項６】
前記バッテリの残容量を検出する残容量検出手段と、
前記トラクタに連結されて走行する際に、前記残容量検出手段の検出値が下限閾値よりも大きい場合は、前記バッテリの電力で前記発電機を電動機として駆動させて動力を出力させるとともに、出力した動力で前記走行輪を回転駆動させる動力制御手段と、をさらに備える
ことを特徴とする請求項５記載のトレーラ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１２６３０６（Ｐ２０１２−１２６３０６Ａ）
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８０８８３（Ｐ２０１０−２８０８８３）
【出願日】平成２２年１２月１６日（２０１０．１２．１６）
【出願人】（００００００１７０）いすゞ自動車株式会社 (1,721)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月１６日（２０１０．１２．１６）
【出願人】（００００００１７０）いすゞ自動車株式会社 (1,721)
【Ｆターム（参考）】
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