JP2006273515A - Hybrid type fork lift - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hybrid type fork lift having excellent energy efficiency while realizing taking out of large power. <P>SOLUTION: Traveling load 4 is driven by power of an engine 1 output to a first output shaft 1a. Further, the power of the engine 1 output to a second output shaft 1b is divided to first and second output ends of a power dividing mechanism 5 for cargo handling and is output and cargo handling load 7 is driven by the power h of the engine 1 output to the first output end. Further, the engine 1 is operated and electric power is fed to a cargo handling motor 6 by a battery 10 to operate it, thereby, the cargo handling load 7 is driven by total power of the engine 1 and the cargo handling motor 6. Further, when excessive power is generated on the power of the engine 1 output to the second output shaft 1b, the cargo handling motor 6 and a cargo handling side generator 8 generate power by the excessive power and the battery 10 is charged. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明は、ハイブリッド型フォークリフトに係り、特にエンジン及び電動型のモータの２つの動力源を有するハイブリッド型フォークリフトに関する。   The present invention relates to a hybrid forklift, and more particularly to a hybrid forklift having two power sources, an engine and an electric motor.

一般に、産業車両として知られているフォークリフトは、エンジンや電動型のモータを動力源として、走行のための走行負荷と、荷役作業を行うための荷役負荷を駆動している。
例えば特許文献１には、単一のエンジンにより走行負荷と荷役負荷の双方を駆動するエンジン型フォークリフトが開示されている。走行兼荷役作業時には、荷役レバーの操作量に基づいてエンジンの運転を制御し、油圧式のクラッチ及びブレーキを有する変速機構により走行速度を制御している。 In general, a forklift known as an industrial vehicle uses an engine or an electric motor as a power source to drive a traveling load for traveling and a cargo handling load for performing a cargo handling operation.
For example, Patent Document 1 discloses an engine-type forklift that drives both a traveling load and a cargo handling load with a single engine. During traveling and cargo handling work, the operation of the engine is controlled based on the operation amount of the cargo handling lever, and the traveling speed is controlled by a speed change mechanism having a hydraulic clutch and brake.

一方、例えば特許文献２には、走行負荷及び荷役負荷にそれぞれ対応する２つのモータを有し、バッテリから各モータに電力を供給して作動させることにより走行負荷及び荷役負荷を駆動するバッテリ型フォークリフトが開示されている。
また、例えば特許文献３には、上述の特許文献２のような走行負荷用及び荷役負荷用の２つのモータに加えて、バッテリに充電を行うためのエンジンを搭載したハイブリッド型フォークリフトが開示されている。このハイブリッド型フォークリフトでは、エンジンにより発電機を駆動してバッテリを充電すると共にバッテリから各モータに電力を供給して作動させることにより走行負荷及び荷役負荷が駆動される。 On the other hand, for example, Patent Document 2 has a battery-type forklift that has two motors corresponding to a traveling load and a cargo handling load, and drives the traveling load and the cargo handling load by supplying electric power from the battery to each motor. Is disclosed.
Further, for example, Patent Document 3 discloses a hybrid forklift equipped with an engine for charging a battery in addition to the two motors for running load and cargo handling load as in Patent Document 2 described above. Yes. In this hybrid forklift, a generator is driven by an engine to charge a battery, and electric power is supplied from the battery to each motor to be operated to drive a traveling load and a cargo handling load.

特開平６−２４７１９０号公報JP-A-6-247190 特開２００３−１９２２９９号公報JP 2003-192299 A 特開昭６０−１５３４３６号公報JP 60-153436 A

しかしながら、特許文献１のエンジン型フォークリフトでは、走行兼荷役作業時に、荷役レバーの操作量に基づいてエンジンの運転条件を決定し、変速機構により走行速度を制御するため、荷役負荷と走行負荷の双方のトルクパターンに対し、エンジンを低燃費で駆動させる最適な動作状態を実現することが困難であった。また、このとき、油圧式のクラッチ及びブレーキを制御して走行速度を調整するので、大きなエネルギー損失を生じる場合があった。   However, in the engine-type forklift disclosed in Patent Document 1, since the operating condition of the engine is determined based on the operation amount of the cargo handling lever and the traveling speed is controlled by the speed change mechanism at the time of traveling and loading work, both the loading load and the traveling load are determined. It has been difficult to realize an optimum operating state for driving the engine with low fuel consumption with respect to the torque pattern. Further, at this time, since the traveling speed is adjusted by controlling the hydraulic clutch and brake, a large energy loss may occur.

また、一般に、モータを用いてエンジンと同等の出力を得ようとすると、エンジンに比べてかなり大型のモータとバッテリとが必要となる。このため、特許文献２あるいは特許文献３のようにフォークリフトに搭載されたモータ及びバッテリにより走行負荷と荷役負荷とをそれぞれ駆動する場合、実際には大きな動力を取り出すことが困難となる。
この発明はこのような問題点を解消するためになされたもので、大動力の取り出しが可能でありながらエネルギー効率の優れたハイブリッド型フォークリフトを提供することを目的とする。 In general, when an output equivalent to that of an engine is obtained using a motor, a motor and a battery that are considerably larger than those of the engine are required. For this reason, when driving load and cargo handling load are each driven by a motor and a battery mounted on a forklift as in Patent Document 2 or Patent Document 3, it is actually difficult to extract large power.
The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to provide a hybrid forklift that is capable of taking out large power and is excellent in energy efficiency.

この発明に係る第１のハイブリッド型フォークリフトは、第１の出力軸及び第２の出力軸を有するエンジンと、エンジンの第１の出力軸に接続されると共に走行を行うための走行負荷と、エンジンの第２の出力軸に接続されると共にこの第２の出力軸に出力されるエンジンの動力を第１出力端と第２出力端とに分割して出力する荷役用動力分割機構と、荷役用動力分割機構の第１出力端に接続されると共に発電手段として兼用される荷役モータと、荷役用動力分割機構の第１出力端に荷役モータの回転軸を介して接続されると共に荷役作業を行うための荷役負荷と、荷役用動力分割機構の第２出力端に接続される荷役側発電機と、荷役モータ及び荷役側発電機で発生された電力を蓄えると共に必要に応じて荷役モータに電力を供給して作動させるバッテリとを備え、荷役負荷は、エンジンの動力及び荷役モータの動力の少なくとも一方によって駆動されるものである。   A first hybrid forklift according to the present invention includes an engine having a first output shaft and a second output shaft, a travel load connected to the first output shaft of the engine and traveling, an engine A power splitting mechanism for cargo handling that is connected to the second output shaft of the engine and outputs the power of the engine that is output to the second output shaft to the first output end and the second output end. A cargo handling motor that is connected to the first output end of the power split mechanism and also serves as power generation means, and is connected to the first output end of the power split mechanism for cargo handling via the rotating shaft of the cargo handling motor and performs the cargo handling work. The load handling load, the load handling power generator connected to the second output end of the power handling mechanism for load handling, the power generated by the load handling motor and the load handling power generator, and the power to the load handling motor as necessary. Supply and operate That a battery, the cargo handling load is intended to be driven by at least one of power and the cargo handling motor power of the engine.

エンジンの第１の出力軸に接続されると共に発電手段として兼用される走行モータをさらに備え、走行負荷を走行モータの回転軸を介してエンジンの第１の出力軸に接続し、走行モータはバッテリから必要に応じて電力を供給されて作動されると共にこの走行モータが発電手段として発生した電力はバッテリに蓄えられるように構成することもでき、この場合、走行負荷を、エンジンの動力及び走行モータの動力の少なくとも一方によって駆動することができる。
また、この場合、エンジンの第１の出力軸と走行モータとの間に配設されたクラッチをさらに備え、クラッチでエンジンの第１の出力軸と走行モータとを切り離すことにより、走行負荷を、走行モータの動力のみによって駆動することができる。 The vehicle further includes a travel motor that is connected to the first output shaft of the engine and also serves as power generation means, and a travel load is connected to the first output shaft of the engine via the rotation shaft of the travel motor, and the travel motor is a battery. It is also possible to configure the battery so that the electric power generated by the traction motor as a power generation means is stored in the battery. It can be driven by at least one of the motive powers.
In this case, the clutch further includes a clutch disposed between the first output shaft of the engine and the traveling motor, and the traveling load is reduced by separating the first output shaft of the engine and the traveling motor by the clutch. It can be driven only by the power of the travel motor.

また、エンジンの第１の出力軸に接続されると共にこの第１の出力軸に出力されるエンジンの動力を第１出力端と第２出力端とに分割して出力する走行用動力分割機構と、走行用動力分割機構の第２出力端に接続されると共に発生した電力がバッテリに蓄えられる走行側発電機とをさらに備え、走行用動力分割機構の第１出力端に走行モータの回転軸を介して走行負荷を接続することができ、この場合、走行負荷を、エンジンの動力及び走行モータの動力の少なくとも一方によって駆動することができる。   A traveling power split mechanism that is connected to the first output shaft of the engine and outputs the power of the engine output to the first output shaft by dividing the power into a first output end and a second output end; A travel-side generator that is connected to the second output end of the power split mechanism for travel and stores the generated electric power in a battery, and the rotation shaft of the travel motor is connected to the first output end of the power split mechanism for travel. In this case, the traveling load can be driven by at least one of engine power and traveling motor power.

この発明に係る第２のハイブリッド型フォークリフトは、エンジンと、エンジンに接続されると共にエンジンの動力を第１出力端と第２出力端とに分割して出力する動力分割機構と、動力分割機構の第１出力端に接続されると共に発電手段として兼用される荷役モータと、動力分割機構の第１出力端に荷役モータの回転軸を介して接続されると共に荷役作業を行うための荷役負荷と、動力分割機構の第２出力端に接続される発電機と、走行モータと、走行モータに接続されると共に走行を行うための走行負荷と、荷役モータ及び発電機で発生された電力を蓄えると共に必要に応じて荷役モータ及び走行モータに電力を供給して作動させるバッテリとを備え、荷役負荷はエンジンの動力及び荷役モータの動力の少なくとも一方によって駆動され、走行負荷は走行モータの動力のみによって駆動されるものである。   A second hybrid forklift according to the present invention includes an engine, a power split mechanism that is connected to the engine and outputs engine power divided into a first output end and a second output end, and a power split mechanism A cargo handling motor that is connected to the first output end and also serves as a power generation means; a cargo handling load that is connected to the first output end of the power split mechanism via the rotating shaft of the cargo handling motor and performs a cargo handling operation; Necessary to store a generator connected to the second output end of the power split mechanism, a traveling motor, a traveling load connected to the traveling motor and traveling, and electric power generated by the cargo handling motor and the generator And a battery for operating the cargo handling motor and the traveling motor by supplying electric power, and the cargo handling load is driven by at least one of the engine power and the power of the cargo handling motor. Traveling load is intended to be driven only by the power of the travel motor.

なお、第１及び第２のハイブリッド型フォークリフトにおいて、動力分割機構は、遊星歯車装置または差動歯車装置を有するものから構成することができる。
ここで、遊星歯車装置は、第２出力端を有するサンギヤと、それぞれサンギヤに噛合し且つ入力端を有するキャリアにより互いに連結された複数のプラネタリーギヤと、複数のプラネタリーギヤに噛合し且つ第１出力端を有するリングギヤとを有し、入力端にエンジンからの動力を伝達させることができる。 In the first and second hybrid forklifts, the power split mechanism can be constituted by a planetary gear device or a differential gear device.
The planetary gear device includes a sun gear having a second output end, a plurality of planetary gears meshed with the sun gear and connected to each other by a carrier having an input end, and meshed with the plurality of planetary gears. A ring gear having one output end, and the power from the engine can be transmitted to the input end.

この発明によれば、大動力の取り出しが可能でありながらエネルギー効率の優れたハイブリッド型フォークリフトを実現することができる。   According to the present invention, it is possible to realize a hybrid forklift with excellent energy efficiency while being able to take out large power.

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
図１に、この発明の実施の形態１に係るハイブリッド型フォークリフトの構成を示す。このフォークリフトでは、エンジン１が第１の出力軸１ａ及び第２の出力軸１ｂを有しており、第１の出力軸１ａにトルクコンバータ２及び変速機３を介して走行のための走行負荷４が接続されると共に、第２の出力軸１ｂに荷役用動力分割機構５が接続されている。また、荷役用動力分割機構５は、第１出力端及び第２出力端としての２つの回転軸５ａ及び５ｂを有しており、第１出力端としての回転軸５ａに荷役モータ６を介して、フォークの昇降等の荷役作業を行うための荷役負荷７が接続されると共に、第２出力端としての回転軸５ｂに荷役側発電機８が接続されている。
ここで、荷役モータ６は、発電手段として兼用されると共に荷役インバータ９を介して、図示しない機台に搭載されたバッテリ１０に電気的に接続されている。同様に、荷役側発電機８も発電機インバータ１１を介してバッテリ１０に電気的に接続されており、発電機インバータ１１を介してバッテリ１０から荷役側発電機８に電力を供給することによりこの荷役側発電機８をモータとして作動させることもできる。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 shows the configuration of a hybrid forklift according to Embodiment 1 of the present invention. In this forklift, the engine 1 has a first output shaft 1 a and a second output shaft 1 b, and a travel load 4 for traveling via the torque converter 2 and the transmission 3 on the first output shaft 1 a. Is connected, and the cargo handling power split mechanism 5 is connected to the second output shaft 1b. The cargo handling power split mechanism 5 has two rotary shafts 5a and 5b as a first output end and a second output end. The rotary shaft 5a as a first output end is connected to the rotary shaft 5a via a cargo handling motor 6. A cargo handling load 7 for performing a cargo handling operation such as raising and lowering a fork is connected, and a cargo handling side generator 8 is connected to a rotary shaft 5b as a second output end.
Here, the cargo handling motor 6 is also used as a power generation means and is electrically connected to a battery 10 mounted on a machine base (not shown) via a cargo handling inverter 9. Similarly, the cargo handling side generator 8 is also electrically connected to the battery 10 via the generator inverter 11, and this power is supplied from the battery 10 to the cargo handling side generator 8 via the generator inverter 11. The cargo handling generator 8 can be operated as a motor.

なお、具体的には、走行負荷４として走行用の駆動輪が変速機３の出力軸に接続されると共に、荷役負荷７として荷役作業用の油圧装置に作動油を供給する油圧ポンプが荷役モータ６の回転軸の他端部に接続されている。また、変速機３は、図示しない機台の前進及び後進を切り替えるための前後進切替機構と減速機とを含むものである。   Specifically, a driving wheel for traveling as the traveling load 4 is connected to the output shaft of the transmission 3, and a hydraulic pump that supplies hydraulic oil to the hydraulic device for cargo handling work as a cargo handling load 7 is a cargo handling motor. 6 is connected to the other end of the rotating shaft. The transmission 3 includes a forward / reverse switching mechanism and a speed reducer for switching forward and reverse of a machine base (not shown).

荷役用動力分割機構５は、エンジン１の動力を分割して出力するためのものであり、図２及び３に示されるような遊星歯車装置から構成することができる。この遊星歯車装置は、中央に配置されるサンギヤ１２、サンギヤ１２の外周部に互いに間隔を隔てて配置される３つのプラネタリーギヤ１３と、これらサンギヤ１２及び３つのプラネタリーギヤ１３の周りを囲うように配置される環状のリングギヤ１４とを有している。サンギヤ１２及び３つのプラネタリーギヤ１３はそれぞれ外周部に歯が配列形成された外歯歯車からなると共にリングギヤ１４は内周部に歯が配列形成された内歯歯車からなり、３つのプラネタリーギヤ１３はそれぞれサンギヤ１２及びリングギヤ１４の双方に噛合している。また、３つのプラネタリーギヤ１３はキャリア１５により互いに連結されており、各プラネタリーギヤ１３は自転すると共にサンギヤ１２の周りを公転することができる。   The cargo handling power split mechanism 5 is for splitting and outputting the power of the engine 1 and can be constituted by a planetary gear device as shown in FIGS. This planetary gear device surrounds the sun gear 12 disposed in the center, three planetary gears 13 disposed at intervals on the outer periphery of the sun gear 12, and the sun gear 12 and the three planetary gears 13. And an annular ring gear 14 arranged in this manner. The sun gear 12 and the three planetary gears 13 are each composed of an external gear having teeth arranged on the outer peripheral portion, and the ring gear 14 is composed of an internal gear having teeth arranged on the inner peripheral portion. 13 meshes with both the sun gear 12 and the ring gear 14. The three planetary gears 13 are connected to each other by a carrier 15, and each planetary gear 13 can rotate and revolve around the sun gear 12.

また、キャリア１５には入力端として用いられる回転軸１５ａが連結されており、この回転軸１５ａにはエンジン１の第２の出力軸１ｂが接続されている。また、リングギヤ１４に第１出力端として用いられる回転軸５ａが連結されると共に、サンギヤ１２に第２出力端として用いられる回転軸５ｂが連結されており、このサンギヤ１２の回転軸５ｂに荷役側発電機８が接続されている。また、リングギヤ１４の回転軸５ａに荷役モータ６の回転軸の一端部が接続され、荷役モータ６の回転軸の他端部に荷役負荷７が接続されている。   A rotation shaft 15a used as an input end is connected to the carrier 15, and a second output shaft 1b of the engine 1 is connected to the rotation shaft 15a. Further, a rotary shaft 5a used as a first output end is connected to the ring gear 14, and a rotary shaft 5b used as a second output end is connected to the sun gear 12, and a cargo handling side is connected to the rotary shaft 5b of the sun gear 12. A generator 8 is connected. In addition, one end of the rotary shaft of the cargo handling motor 6 is connected to the rotary shaft 5 a of the ring gear 14, and the cargo handling load 7 is connected to the other end of the rotary shaft of the cargo handling motor 6.

次に、この発明の実施の形態１に係るハイブリッド式フォークリフトの動作を説明する。エンジン１を作動させると、エンジン１の動力が第１の出力軸１ａと第２の出力軸１ｂとにそれぞれ出力され、第１の出力軸１ａに出力されたエンジン１の動力がトルクコンバータ２及び変速機３を介して走行負荷４に機械的に伝達されることによりこの走行負荷４が駆動される。
また、第２の出力軸１ｂに出力されたエンジン１の動力は、キャリア１５の回転軸１５ａに入力されると共にキャリア１５及び３つのプラネタリーギヤ１３を介してサンギヤ１２及びリングギヤ１４に伝達され、これによりエンジン１の動力がリングギヤ１４の回転軸５ａとサンギヤ１２の回転軸５ｂとに分割されて出力される。ここで、リングギヤ１４の回転軸５ａに出力されたエンジン１の動力が荷役モータ６の回転軸を介して荷役負荷７に機械的に伝達されることによりこの荷役負荷７が駆動されると共に、サンギヤ１２の回転軸５ｂに出力されたエンジン１の動力により荷役側発電機８が駆動され、この荷役側発電機８により発生された電力が発電機インバータ１１を介してバッテリ１０に蓄えられる。 Next, the operation of the hybrid forklift according to Embodiment 1 of the present invention will be described. When the engine 1 is operated, the power of the engine 1 is output to the first output shaft 1a and the second output shaft 1b, respectively, and the power of the engine 1 output to the first output shaft 1a is converted to the torque converter 2 and The traveling load 4 is driven by being mechanically transmitted to the traveling load 4 via the transmission 3.
The power of the engine 1 output to the second output shaft 1b is input to the rotating shaft 15a of the carrier 15 and transmitted to the sun gear 12 and the ring gear 14 via the carrier 15 and the three planetary gears 13, As a result, the power of the engine 1 is divided into the rotating shaft 5a of the ring gear 14 and the rotating shaft 5b of the sun gear 12 and output. Here, the power of the engine 1 output to the rotary shaft 5a of the ring gear 14 is mechanically transmitted to the cargo handling load 7 via the rotary shaft of the cargo handling motor 6, whereby the cargo handling load 7 is driven and the sun gear. The cargo handling side generator 8 is driven by the motive power of the engine 1 output to the 12 rotating shafts 5 b, and the electric power generated by the cargo handling side generator 8 is stored in the battery 10 via the generator inverter 11.

また、エンジン１を作動させると共にバッテリ１０から荷役インバータ９を介して荷役モータ６に電力を供給して作動させることにより、リングギヤ１４の回転軸５ａに出力されたエンジン１の動力と荷役モータ６の動力との合算により荷役負荷７を駆動することもできる。
また、エンジン１を停止させると共にバッテリ１０から荷役インバータ９を介して荷役モータ６に電力を供給して作動させることにより、荷役負荷７を荷役モータ６の動力のみにより駆動することもできる。なお、このとき荷役側発電機８が逆回転することで、エンジン１の停止状態が維持される。
また、リングギヤ１４の回転軸５ａに出力されるエンジン１の動力に余剰動力が発生すると、この余剰動力により荷役モータ６が発電手段として作動されて電力を発生し、この電力が荷役インバータ９を介してバッテリ１０に蓄えられる。
なお、エンジン１の第１の出力軸１ａと第２の出力軸１ｂとは、互いに一定の比率の回転数で回転されるように構成されている。 Further, by operating the engine 1 and supplying the electric power from the battery 10 to the cargo handling motor 6 via the cargo handling inverter 9, the power of the engine 1 output to the rotating shaft 5a of the ring gear 14 and the cargo handling motor 6 are controlled. The cargo handling load 7 can also be driven by adding the power.
Further, the cargo handling load 7 can be driven only by the power of the cargo handling motor 6 by stopping the engine 1 and operating the cargo handling motor 6 by supplying electric power from the battery 10 via the cargo handling inverter 9. At this time, the cargo handling side generator 8 rotates in the reverse direction, so that the stopped state of the engine 1 is maintained.
Further, when surplus power is generated in the power of the engine 1 output to the rotating shaft 5 a of the ring gear 14, the surplus power causes the cargo handling motor 6 to operate as power generation means to generate power, and this power passes through the cargo handling inverter 9. And stored in the battery 10.
The first output shaft 1a and the second output shaft 1b of the engine 1 are configured to rotate at a constant number of rotations.

また、例えば図４に示されるように、荷役負荷７に必要な回転数Ｎｌが決まると、次のようにしてエンジン１の第２の出力軸１ｂの回転数Ｎｂが求められる。
まず、リングギヤ１４の回転数Ｎｌと、エンジン１の第２の出力軸１ｂの回転数Ｎｂと、荷役側発電機８の回転数Ｎｇとは、リングギヤ１４の歯数に対するサンギヤ１２の歯数の比率をρとすると、
（Ｎｂ−Ｎｇ）／（Ｎｌ−Ｎｂ）＝ρ ・・・（１）
と表される。 For example, as shown in FIG. 4, when the rotational speed Nl required for the cargo handling load 7 is determined, the rotational speed Nb of the second output shaft 1b of the engine 1 is determined as follows.
First, the rotational speed Nl of the ring gear 14, the rotational speed Nb of the second output shaft 1b of the engine 1, and the rotational speed Ng of the cargo handling generator 8 are the ratio of the number of teeth of the sun gear 12 to the number of teeth of the ring gear 14. Is ρ,
(Nb−Ng) / (Nl−Nb) = ρ (1)
It is expressed.

ここで、図５に、燃費が最小となるエンジン１の第２の出力軸１ｂの回転数とエンジントルクの関係を表す最小燃費曲線を示す。すなわち、この曲線はエンジン１を燃費が最小となる最適な動作状態で運転することができる運転条件を表している。
エンジン１を最小燃費曲線上の動作点、例えばエンジン１の第２の出力軸１ｂの回転数Ｎｂとこの回転数Ｎｂに対する最適なトルクＴｂとで運転すると、上述の式（１）から、
Ｎｇ＝（１＋ρ）Ｎｂ−ρ・Ｎｌ ・・・（２）
となり、荷役側発電機８はこの回転数Ｎｇで回転することとなる。 Here, FIG. 5 shows a minimum fuel consumption curve representing the relationship between the engine speed and the rotational speed of the second output shaft 1b of the engine 1 at which the fuel consumption is minimized. That is, this curve represents an operating condition in which the engine 1 can be operated in an optimum operating state in which the fuel consumption is minimized.
When the engine 1 is operated at an operating point on the minimum fuel consumption curve, for example, the rotation speed Nb of the second output shaft 1b of the engine 1 and the optimum torque Tb with respect to the rotation speed Nb, the above equation (1)
Ng = (1 + ρ) Nb−ρ · Nl (2)
Thus, the cargo handling-side generator 8 rotates at this rotational speed Ng.

このとき、エンジン１の第２の出力軸１ｂに出力されるトルクＴｂは、荷役側発電機８の回転軸及び荷役負荷７の回転軸に対してそれぞれ以下に示すトルクＴｂｇ及びＴｂｌに分配される。
Ｔｂｇ＝Ｔｂ／（１＋ρ）
Ｔｂｌ＝ρＴｂ／（１＋ρ）
ここで、荷役負荷７の回転軸にかかるトルクＴｂｌと荷役モータ６のトルクＴｍｌとの合算トルクが荷役負荷７の駆動に必要なトルクＴｌとつり合うことになる。
すなわち、
Ｔｌ＝Ｔｍｌ＋Ｔｂｌ＝Ｔｍｌ＋ρＴｂ／（１＋ρ） ・・・（３）
である。
このとき、Ｔｍｌ＜０であれば、荷役モータ６が発電手段として作動してバッテリ１０を充電する一方、Ｔｍｌ≧０であれば、荷役モータ６がトルクＴｂｌを補助するトルクＴｍｌを生じることとなる。 At this time, the torque Tb output to the second output shaft 1b of the engine 1 is distributed to the torques Tbg and Tbl shown below with respect to the rotating shaft of the cargo handling generator 8 and the rotating shaft of the cargo handling load 7, respectively. .
Tbg = Tb / (1 + ρ)
Tbl = ρTb / (1 + ρ)
Here, the total torque of the torque Tbl applied to the rotating shaft of the cargo handling load 7 and the torque Tml of the cargo handling motor 6 is balanced with the torque Tl required for driving the cargo handling load 7.
That is,
Tl = Tml + Tbl = Tml + ρTb / (1 + ρ) (3)
It is.
At this time, if Tml <0, the cargo handling motor 6 operates as power generation means to charge the battery 10, while if Tml ≧ 0, the cargo handling motor 6 generates a torque Tml that assists the torque Tbl. .

また、図６に示されるように、このフォークリフトはコントローラ１６を有しており、このコントローラ１６により荷役モータ６が駆動制御される。すなわち、荷役負荷７で必要とされる所望の回転数Ｎ^＊と、荷役モータ６の実際の回転数Ｎとの偏差が減算器１７で演算され、コントローラ１６はこの偏差がゼロとなるようなトルク指令Ｔ^＊を荷役モータ６に与えて制御する。すなわち、上述の式（３）を満たすように、コントローラ１６により荷役モータ６のトルクＴｍｌが制御される。同様に、荷役側発電機８も、モータとしての作動時にはコントローラ１６により駆動制御される。 Further, as shown in FIG. 6, the forklift has a controller 16, and the cargo handling motor 6 is driven and controlled by the controller 16. That is, the deviation between the desired rotational speed N ^* required for the cargo handling load 7 and the actual rotational speed N of the cargo handling motor 6 is calculated by the subtractor 17, and the controller 16 provides a torque that makes this deviation zero. A command T ^* is given to the cargo handling motor 6 for control. That is, the torque Tml of the cargo handling motor 6 is controlled by the controller 16 so as to satisfy the above formula (3). Similarly, the cargo handling generator 8 is also driven and controlled by the controller 16 when operating as a motor.

以上のように、エンジン１を燃費が最小となる最適な動作状態で運転することができるため、優れたエネルギー効率を有するハイブリッド型フォークリフトを実現することが可能となる。
また、荷役負荷７及び走行負荷４をそれぞれエンジン１の動力により直接に駆動することができるため大動力の取り出しが可能である。また、荷役負荷７を荷役モータ６とエンジン１の合算の動力により駆動することができるため、荷役作業に対してさらに大きな動力を取り出すこともでき、エンジン１単体の出力を低減することもできる。 As described above, since the engine 1 can be operated in an optimum operating state in which the fuel consumption is minimized, a hybrid forklift having excellent energy efficiency can be realized.
Further, since the cargo handling load 7 and the traveling load 4 can be directly driven by the power of the engine 1, large power can be taken out. In addition, since the load handling load 7 can be driven by the combined power of the load handling motor 6 and the engine 1, it is possible to extract a larger amount of power for the load handling work, and to reduce the output of the engine 1 alone.

また、荷役用動力分割機構５の回転軸５ａ及び５ｂにそれぞれ接続された荷役モータ６及び荷役側発電機８を制御することにより、エンジン１の回転数にかかわらず、荷役負荷７の回転数を任意に制御することができ、これにより走行負荷４と荷役負荷７とを独立して制御することが可能であり、操作性が向上する。
また、これら荷役用動力分割機構５、荷役モータ６及び荷役側発電機８を用いて、走行中であっても荷役負荷７である油圧ポンプを停止させることができるため、無駄な油圧損失の発生を未然に回避することができる。
また、エンジン１を停止させて荷役モータ６で荷役負荷７を駆動することにより、排ガスの発生を防止することができ、特に屋内等において有効に用いることができる。 Further, by controlling the cargo handling motor 6 and the cargo handling side generator 8 respectively connected to the rotary shafts 5a and 5b of the cargo handling power split mechanism 5, the rotational speed of the cargo handling load 7 can be controlled regardless of the rotational speed of the engine 1. It can be arbitrarily controlled, and thus the traveling load 4 and the cargo handling load 7 can be controlled independently, and the operability is improved.
Moreover, since the hydraulic pump that is the cargo handling load 7 can be stopped using the cargo handling power split mechanism 5, the cargo handling motor 6, and the cargo handling side generator 8 even when the vehicle is running, wasteful hydraulic loss is generated. Can be avoided in advance.
Further, by stopping the engine 1 and driving the cargo handling load 7 by the cargo handling motor 6, it is possible to prevent the generation of exhaust gas, and it can be used effectively especially indoors.

また、エンジン１の第２の出力軸１ｂに荷役用動力分割機構５を介して荷役モータ６及び荷役側発電機８が接続されているので、走行減速時に荷役モータ６及び荷役側発電機８を用いて発電することにより走行エネルギーの回生を行うことができ、また、走行用のアクセルペダルを離すことで自動的に減速するアクセルオフブレーキも可能となる。   Further, since the cargo handling motor 6 and the cargo handling side generator 8 are connected to the second output shaft 1b of the engine 1 via the cargo handling power split mechanism 5, the cargo handling motor 6 and the cargo handling side generator 8 are connected at the time of traveling deceleration. It is possible to regenerate the running energy by generating electricity using this, and it is possible to perform an accelerator off brake that automatically decelerates by releasing the running accelerator pedal.

また、第２の出力軸１ｂに出力されるエンジン１の動力を荷役負荷７の駆動に必要な動力よりも大きくすることによりエンジン１の余剰動力を発生させ、この余剰動力により荷役モータ６及び荷役側発電機８を用いて電力を発生してバッテリ１０に蓄えることができると共に、この蓄えられた電力をこれら荷役モータ６及びモータとして作動される際の荷役側発電機８で共用することができる。したがって、エネルギー効率の優れたハイブリッド型フォークリフトが得られる。
さらに、エンジン１の始動時にバッテリ１０により電力を荷役モータ６及び荷役側発電機８に供給して作動させることにより、第２の出力軸１ｂを介してエンジン１を始動することができる。したがって、エンジン１を始動させるための専用のスタータを設ける必要がなくなる。 Further, surplus power of the engine 1 is generated by making the power of the engine 1 output to the second output shaft 1b larger than the power necessary for driving the load handling load 7, and this surplus power generates the load handling motor 6 and the load handling. Electric power can be generated using the side generator 8 and stored in the battery 10, and the stored power can be shared by the cargo handling motor 6 and the cargo handling side generator 8 when operated as a motor. . Therefore, a hybrid forklift with excellent energy efficiency can be obtained.
Furthermore, the engine 1 can be started via the second output shaft 1b by supplying electric power from the battery 10 to the cargo handling motor 6 and the cargo handling generator 8 when the engine 1 is started. Therefore, there is no need to provide a dedicated starter for starting the engine 1.

なお、図７に示されるように、エンジン１を停止させる（Ｎｂ＝０）と共に荷役モータ６を動作させると、上述の式（２）から、荷役側発電機８の回転数Ｎｇは、
Ｎｇ＝−ρ・Ｎｌ
とマイナスの値になり（荷役側発電機８が逆回転し）、エンジン１の第２の出力軸１ｂの回転数Ｎｂと荷役用動力分割機構５におけるリングギヤ１４の回転数Ｎｌと荷役側発電機８の回転数Ｎｇとのバランスが保たれる。これにより、エンジン１を停止させても、荷役モータ６のみで荷役負荷７を駆動することができる。 As shown in FIG. 7, when the engine 1 is stopped (Nb = 0) and the cargo handling motor 6 is operated, from the above equation (2), the rotational speed Ng of the cargo handling side generator 8 is
Ng = -ρ · Nl
(The cargo handling side generator 8 rotates in reverse), the rotational speed Nb of the second output shaft 1b of the engine 1, the rotational speed Nl of the ring gear 14 in the power splitting mechanism 5 for cargo handling, and the cargo handling side generator. A balance with the rotational speed Ng of 8 is maintained. Thereby, even if the engine 1 is stopped, the cargo handling load 7 can be driven only by the cargo handling motor 6.

実施の形態２．
図８に、この発明の実施の形態２に係るハイブリッド型フォークリフトの構成を示す。このフォークリフトは、図１に示す実施の形態１に係るハイブリッド型フォークリフトにおいて、発電手段として兼用される走行モータ２１を備え、この走行モータ２１をエンジン１の第１の出力軸１ａとトルクコンバータ２との間に配置したものである。すなわち、エンジン１の第１の出力軸１ａに走行モータ２１の回転軸の一端部が接続され、走行モータ２１の回転軸の他端部にトルクコンバータ２及び変速機３を介して走行負荷４が接続されている。ここで、走行モータ２１は、荷役モータ６及び荷役側発電機８と同様に、走行インバータ２２を介してバッテリ１０に電気的に接続されている。 Embodiment 2. FIG.
FIG. 8 shows the configuration of a hybrid forklift according to Embodiment 2 of the present invention. This forklift is provided with a traveling motor 21 that is also used as a power generation means in the hybrid forklift according to the first embodiment shown in FIG. 1, and this traveling motor 21 is connected to the first output shaft 1a of the engine 1, the torque converter 2, and the like. Between the two. In other words, one end of the rotating shaft of the traveling motor 21 is connected to the first output shaft 1 a of the engine 1, and the traveling load 4 is connected to the other end of the rotating shaft of the traveling motor 21 via the torque converter 2 and the transmission 3. It is connected. Here, the traveling motor 21 is electrically connected to the battery 10 via the traveling inverter 22 in the same manner as the cargo handling motor 6 and the cargo handling side generator 8.

エンジン１を作動させると、エンジン１の動力が第１の出力軸１ａと第２の出力軸１ｂとにそれぞれ出力され、第１の出力軸１ａに出力されたエンジン１の動力が、走行モータ２１の回転軸、トルクコンバータ２及び変速機３を介して走行負荷４へ機械的に伝達されることによりこの走行負荷４が駆動される。
また、エンジン１を作動させると共にバッテリ１０から走行インバータ２２を介して走行モータ２１に電力を供給してこの走行モータ２１を作動させることにより、走行負荷４を、第１の出力軸１ａに出力されたエンジン１の動力と走行モータ２１の動力との合算により駆動することもできる。
また、第１の出力軸１ａに出力されるエンジン１の動力に余剰動力が発生すると、この余剰動力により走行モータ２１が発電手段として作動されて電力を発生し、この電力が走行インバータ２２を介してバッテリ１０に蓄えられる。 When the engine 1 is operated, the power of the engine 1 is output to the first output shaft 1a and the second output shaft 1b, respectively, and the power of the engine 1 output to the first output shaft 1a is converted to the travel motor 21. The traveling load 4 is driven by being mechanically transmitted to the traveling load 4 via the rotary shaft, the torque converter 2 and the transmission 3.
Further, by operating the engine 1 and supplying power from the battery 10 to the traveling motor 21 via the traveling inverter 22 to operate the traveling motor 21, the traveling load 4 is output to the first output shaft 1a. It is also possible to drive by adding the power of the engine 1 and the power of the traveling motor 21.
Further, when surplus power is generated in the power of the engine 1 output to the first output shaft 1a, the travel motor 21 is operated as a power generation means by this surplus power, and this power is generated via the travel inverter 22. And stored in the battery 10.

なお、上述の実施の形態１と同様に、荷役負荷７については、エンジン１の動力及び荷役モータ６の動力の少なくとも一方により駆動することができ、また、第２の出力軸１ｂに出力されるエンジン１の動力の余剰分により荷役モータ６及び荷役側発電機８を用いて発電してバッテリ１０を充電することができる。   As in the first embodiment, the cargo handling load 7 can be driven by at least one of the power of the engine 1 and the power of the cargo handling motor 6 and is output to the second output shaft 1b. It is possible to charge the battery 10 by generating electricity using the cargo handling motor 6 and the cargo handling side generator 8 by the surplus power of the engine 1.

また、この実施の形態２では、エンジン１の第２の出力軸１ｂに接続された荷役用動力分割機構５の回転軸５ａに荷役モータ６の回転軸を介して荷役負荷７が接続されると共に回転軸５ｂに荷役側発電機８が接続され、エンジン１の第１の出力軸１ａに走行モータ２１の回転軸を介して走行負荷４が接続されている。そのため、エンジン１を図５の最小燃費曲線上の動作点（Ｎｂ，Ｔｂ）で運転する、すなわち最小燃費曲線上に沿って運転し、第１の出力軸１ａ及び第２の出力軸１ｂにそれぞれ出力されるエンジン１の動力が足りないときは、走行モータ２１とエンジン１との合算の動力により走行負荷４を、荷役モータ６とエンジン１との合算の動力により荷役負荷７を駆動すると共に、第１の出力軸１ａ及び第２の出力軸１ｂにそれぞれ出力されるエンジン１の動力が余るときは、走行モータ２１、荷役モータ６及び荷役側発電機８がこのエンジンの動力の余剰分により電力を発生することができる。
なお、この実施の形態２では、荷役モータ６及び荷役側発電機８だけでなく走行モータ２１も、上述の実施の形態１と同様に図６のコントローラ１６により駆動制御される。 In the second embodiment, the cargo handling load 7 is connected to the rotary shaft 5 a of the cargo handling power split mechanism 5 connected to the second output shaft 1 b of the engine 1 via the rotary shaft of the cargo handling motor 6. The cargo handling side generator 8 is connected to the rotating shaft 5 b, and the traveling load 4 is connected to the first output shaft 1 a of the engine 1 through the rotating shaft of the traveling motor 21. Therefore, the engine 1 is operated at the operating point (Nb, Tb) on the minimum fuel consumption curve of FIG. 5, that is, along the minimum fuel consumption curve, and the first output shaft 1a and the second output shaft 1b are respectively connected. When the output power of the engine 1 is insufficient, the traveling load 4 is driven by the combined power of the traveling motor 21 and the engine 1, and the loading load 7 is driven by the combined power of the loading motor 6 and the engine 1, When the motive power of the engine 1 output to the first output shaft 1a and the second output shaft 1b is left, the traveling motor 21, the cargo handling motor 6 and the cargo handling side generator 8 generate electric power by the surplus of the motive power of the engine. Can be generated.
In the second embodiment, not only the cargo handling motor 6 and the cargo handling side generator 8 but also the traveling motor 21 are driven and controlled by the controller 16 in FIG. 6 as in the first embodiment.

以上のように、エンジン１を燃費が最小となる最適な動作状態で運転することができるため、エネルギー効率の優れたハイブリッド型フォークリフトを実現することが可能となる。
また、走行負荷４及び荷役負荷７をそれぞれエンジン１の動力により直接に駆動することができるため、上述の実施の形態１と同様に、大動力の取り出しが可能である。
また、この実施の形態２では、荷役負荷７を荷役モータ６とエンジン１の合算の動力により駆動することができると共に、走行負荷４を走行モータ２１とエンジン１の合算の動力により駆動することができるため、荷役作業及び走行の双方に対してさらに大きな動力を取り出すこともでき、エンジン１単体の出力を低減することもできる。 As described above, since the engine 1 can be operated in an optimal operation state in which the fuel consumption is minimized, it is possible to realize a hybrid forklift with excellent energy efficiency.
Further, since the traveling load 4 and the cargo handling load 7 can be directly driven by the power of the engine 1, respectively, large power can be taken out as in the first embodiment.
In the second embodiment, the cargo handling load 7 can be driven by the combined power of the cargo handling motor 6 and the engine 1, and the traveling load 4 can be driven by the combined power of the traveling motor 21 and the engine 1. Therefore, even greater power can be taken out for both the cargo handling operation and traveling, and the output of the engine 1 alone can be reduced.

また、荷役用動力分割機構５の回転軸５ａ及び５ｂにそれぞれ接続された荷役モータ６及び荷役側発電機８を制御することにより、エンジン１の回転数にかかわらず、荷役負荷７の回転数を任意に制御することができ、これにより走行負荷４と荷役負荷７とを独立して制御することが可能であり、操作性が向上する。
また、これら荷役用動力分割機構５、荷役モータ６及び荷役側発電機８を用いて、走行中であっても荷役負荷７である油圧ポンプを停止させることができるため、無駄な油圧損失の発生を未然に回避することができる。
また、エンジン１を停止させて荷役モータ６で荷役負荷７を駆動することにより、排ガスの発生を防止することができ、特に屋内等において有効に用いることができる。 Further, by controlling the cargo handling motor 6 and the cargo handling side generator 8 respectively connected to the rotary shafts 5a and 5b of the cargo handling power split mechanism 5, the rotational speed of the cargo handling load 7 can be controlled regardless of the rotational speed of the engine 1. It can be arbitrarily controlled, and thus the traveling load 4 and the cargo handling load 7 can be controlled independently, and the operability is improved.
Moreover, since the hydraulic pump that is the cargo handling load 7 can be stopped using the cargo handling power split mechanism 5, the cargo handling motor 6, and the cargo handling side generator 8 even when the vehicle is running, wasteful hydraulic loss is generated. Can be avoided in advance.
Further, by stopping the engine 1 and driving the cargo handling load 7 by the cargo handling motor 6, it is possible to prevent the generation of exhaust gas, and it can be used effectively especially indoors.

また、エンジン１の第１の出力軸１ａと走行負荷４との間に走行モータ２１がその回転軸を介して接続されているので、走行減速時に走行モータ２１を発電手段として作動させて発電することにより走行エネルギーの回生を行うことができ、また、走行用のアクセルペダルを離すことで自動的に減速するアクセルオフブレーキも可能となる。   Further, since the traveling motor 21 is connected between the first output shaft 1a of the engine 1 and the traveling load 4 via the rotating shaft, the traveling motor 21 is operated as a power generation means during traveling deceleration to generate electric power. Accordingly, the travel energy can be regenerated, and an accelerator-off brake that automatically decelerates by releasing the travel accelerator pedal is also possible.

また、エンジン１の動力を走行負荷４及び荷役負荷７の駆動に必要な動力よりも大きくすることによりエンジン１の余剰動力を発生させ、この余剰動力により走行モータ２１、荷役モータ６及び荷役側発電機８を用いて電力を発生してバッテリ１０に蓄えることができると共に、この蓄えられた電力をこれら走行モータ２１、荷役モータ６及びモータとして作動される際の荷役側発電機８で共用することができる。したがって、エネルギー効率の優れたハイブリッド型フォークリフトが得られる。
さらに、エンジン１の始動時にバッテリ１０により電力を走行モータ２１に供給して、または荷役モータ６及び荷役側発電機８に供給して作動させることにより、第１の出力軸１ａまたは第２の出力軸１ｂを介してエンジン１を始動することができる。なお、走行モータ２１及び荷役モータ６及び荷役側発電機８を共に用いてエンジン１を始動することもできる。したがって、エンジン１を始動させるための専用のスタータを設ける必要がなくなる。 Further, surplus power of the engine 1 is generated by making the power of the engine 1 larger than the power necessary for driving the travel load 4 and the cargo handling load 7, and the surplus power causes the travel motor 21, the cargo handling motor 6 and the cargo handling side power generation. Electric power can be generated using the machine 8 and stored in the battery 10, and the stored electric power can be shared by the traveling motor 21, the cargo handling motor 6, and the cargo handling side generator 8 when operated as a motor. Can do. Therefore, a hybrid forklift with excellent energy efficiency can be obtained.
Further, when the engine 1 is started, the battery 10 supplies electric power to the traveling motor 21 or supplies the electric power to the cargo handling motor 6 and the cargo handling side generator 8 to operate the first output shaft 1a or the second output. The engine 1 can be started via the shaft 1b. The engine 1 can also be started using the traveling motor 21, the cargo handling motor 6, and the cargo handling side generator 8 together. Therefore, there is no need to provide a dedicated starter for starting the engine 1.

実施の形態３．
図９に、この発明の実施の形態３に係るハイブリッド型フォークリフトの構成を示す。このフォークリフトは、図８に示す実施の形態２に係るハイブリッド型フォークリフトにおいて、エンジン１の第１の出力軸１ａと走行モータ２１との間にクラッチ３１を配置したものである。すなわち、エンジン１の第１の出力軸１ａにクラッチ３１を介して走行モータ２１の回転軸の一端部が接続されており、このクラッチ３１によりエンジン１と走行モータ２１との間の接続／切り離しを行なうことができる。 Embodiment 3 FIG.
FIG. 9 shows the configuration of a hybrid forklift according to Embodiment 3 of the present invention. This forklift is a hybrid forklift according to Embodiment 2 shown in FIG. 8, in which a clutch 31 is disposed between the first output shaft 1 a of the engine 1 and the travel motor 21. That is, one end of the rotating shaft of the traveling motor 21 is connected to the first output shaft 1a of the engine 1 via the clutch 31, and the clutch 31 connects / disconnects between the engine 1 and the traveling motor 21. Can be done.

クラッチ３１でエンジン１と走行モータ２１との間を接続して動力の伝達を可能にすることにより、上述の実施の形態２と同様に、走行負荷４を、第１の出力軸１ａに出力されるエンジン１の動力のみ、または第１の出力軸１ａに出力されるエンジン１の動力と走行モータ２１の動力との合算の動力により駆動することができ、また、第１の出力軸１ａに出力されるエンジン１の動力の余剰分により走行モータ２１が発電手段として発電してバッテリ１０を充電することができ、これにより実施の形態２と同様の効果が得られる。   By connecting the engine 1 and the traveling motor 21 with the clutch 31 to enable transmission of power, the traveling load 4 is output to the first output shaft 1a as in the second embodiment. The engine 1 can be driven only by the power of the engine 1 or by the combined power of the power of the engine 1 output to the first output shaft 1a and the power of the travel motor 21, and also output to the first output shaft 1a. The traveling motor 21 can generate electric power as power generation means by the surplus power of the engine 1 to be charged to charge the battery 10, thereby obtaining the same effect as in the second embodiment.

加えて、この実施の形態３では、バッテリ１０に十分な電力が蓄えられている場合や、走行負荷４が小さい場合などに、クラッチ３１でエンジン１と走行モータ２１との間を切り離して動力の伝達を遮断することにより、エンジン１を停止させると共にバッテリ１０により電力を走行モータ２１に供給して作動させ、この走行モータ２１の動力のみにより走行負荷４を駆動することができる。すなわち、バッテリ１０の電力のみにより荷役モータ６及び走行モータ２１を作動させて荷役作業及び走行を行うＥＶモードが可能となって、エンジン１を停止させて荷役負荷７及び走行負荷４を駆動することにより排ガスの発生をより効果的に防止することができる。   In addition, in the third embodiment, when sufficient electric power is stored in the battery 10 or when the traveling load 4 is small, the engine 31 and the traveling motor 21 are separated by the clutch 31 and the power is By shutting off the transmission, the engine 1 is stopped and the battery 10 supplies electric power to the traveling motor 21 to operate it. The traveling load 4 can be driven only by the power of the traveling motor 21. That is, the EV mode in which the cargo handling motor 6 and the traveling motor 21 are operated only by the electric power of the battery 10 to perform the cargo handling work and traveling is enabled, and the engine 1 is stopped and the cargo handling load 7 and the traveling load 4 are driven. Thus, the generation of exhaust gas can be more effectively prevented.

また、クラッチ３１でエンジン１と走行モータ２１との間を切り離して動力の伝達を遮断した状態で、走行モータ２１を駆動制御することにより、トルクコンバータ２がなくても発進することができるため、図１０に示されるように、トルクコンバータ２を省略することもでき、その場合、部品点数を低減できるだけでなく、坂道停止が可能となると共に走行回生及びアクセルオフブレーキ等をより効果的に行うことができる。   In addition, since the driving of the traveling motor 21 is controlled with the clutch 31 separating the engine 1 and the traveling motor 21 and the transmission of power is cut off, the vehicle can start without the torque converter 2. As shown in FIG. 10, the torque converter 2 can be omitted. In this case, not only can the number of components be reduced, but also the hill can be stopped and traveling regeneration and accelerator off braking can be performed more effectively. Can do.

なお、クラッチ３１として電磁クラッチを用いることができる。この場合には、エンジン１の始動時に、クラッチ３１によりエンジン１と走行モータ２１との間を接続した状態で、バッテリ１０から走行モータ２１に電力を供給してこの走行モータ２１を作動させることにより、クラッチ３１及び第１の出力軸１ａを介してエンジン１を始動することができる。なお、走行モータ２１の代わりに、荷役モータ６及び荷役側発電機８を用いて、あるいは走行モータ２１及び荷役モータ６及び荷役側発電機８を共に用いてエンジン１を始動することもできる。したがって、エンジン１を始動させるための専用のスタータを設ける必要がなくなる。   An electromagnetic clutch can be used as the clutch 31. In this case, when the engine 1 is started, power is supplied from the battery 10 to the traveling motor 21 in a state where the engine 1 and the traveling motor 21 are connected by the clutch 31 to operate the traveling motor 21. The engine 1 can be started via the clutch 31 and the first output shaft 1a. The engine 1 may be started using the cargo handling motor 6 and the cargo handling side generator 8 instead of the running motor 21 or using the running motor 21, the cargo handling motor 6 and the cargo handling side generator 8 together. Therefore, there is no need to provide a dedicated starter for starting the engine 1.

また、クラッチ３１として、エンジン１の第１の出力軸１ａから走行モータ２１の方向には動力を伝達し、走行モータ２１からエンジン１の第１の出力軸１ａの方向には動力を伝達しないようにエンジン１の第１の出力軸１ａと走行モータ２１との間を接続するワンウェイクラッチを用いれば、クラッチ３１の制御を行うことなく同様の効果が得られる。   Further, as the clutch 31, power is transmitted from the first output shaft 1 a of the engine 1 to the traveling motor 21, and power is not transmitted from the traveling motor 21 to the first output shaft 1 a of the engine 1. If a one-way clutch that connects the first output shaft 1a of the engine 1 and the travel motor 21 is used, the same effect can be obtained without controlling the clutch 31.

実施の形態４．
図１１に、この発明の実施の形態４に係るハイブリッド型フォークリフトの構成を示す。このフォークリフトは、図８に示す実施の形態２に係るハイブリッド型フォークリフトにおいて、エンジン１の第１の出力軸１ａに接続される走行用動力分割機構４１を備え、この走行用動力分割機構４１を介して走行モータ２１をエンジン１の第１の出力軸１ａに接続したものである。 Embodiment 4 FIG.
FIG. 11 shows the configuration of a hybrid forklift according to Embodiment 4 of the present invention. This forklift is a hybrid forklift according to the second embodiment shown in FIG. 8, and includes a traveling power split mechanism 41 connected to the first output shaft 1a of the engine 1. The traveling motor 21 is connected to the first output shaft 1 a of the engine 1.

走行用動力分割機構４１は、荷役用動力分割機構５と同様の構成を有する遊星歯車装置からなり、その第１出力端としての回転軸４１ａに走行モータ２１の回転軸の一端部が接続され、走行モータ２１の回転軸の他端部に変速機３を介して走行負荷４が接続されている。また、走行用動力分割機構４１の第２出力端としての回転軸４１ｂには、走行側発電機４２が接続されている。ここで、走行側発電機４２は、走行モータ２１、荷役モータ６及び荷役側発電機８と同様に、発電機インバータ４３を介してバッテリ１０に電気的に接続されている。また、バッテリ１０から発電機インバータ４３を介して走行側発電機４２に電力を供給することによりこの走行側発電機４２をモータとして作動させることができる。
なお、実施の形態４において走行モータ２１と変速機３との間に配置されていたトルクコンバータが省略されている。 The traveling power split mechanism 41 is composed of a planetary gear device having the same configuration as the cargo handling power split mechanism 5, and one end of the rotational shaft of the traveling motor 21 is connected to the rotational shaft 41a as the first output end thereof. A travel load 4 is connected to the other end of the rotating shaft of the travel motor 21 via the transmission 3. A traveling generator 42 is connected to the rotating shaft 41 b as the second output end of the traveling power split mechanism 41. Here, the traveling generator 42 is electrically connected to the battery 10 via the generator inverter 43 in the same manner as the traveling motor 21, the cargo handling motor 6, and the cargo handling generator 8. Further, by supplying electric power from the battery 10 to the traveling generator 42 via the generator inverter 43, the traveling generator 42 can be operated as a motor.
In the fourth embodiment, the torque converter arranged between the traveling motor 21 and the transmission 3 is omitted.

エンジン１を作動させると、エンジン１の動力が第１の出力軸１ａと第２の出力軸１ｂとにそれぞれ出力され、第１の出力軸１ａに出力されたエンジン１の動力は走行用動力分割機構４１を介してその第１及び第２出力端としての回転軸４１ａ及び４１ｂに分割されて出力される。ここで、第１出力端としての回転軸４１ａに出力されたエンジン１の動力が走行モータ２１の回転軸及び変速機３を介して走行負荷４に機械的に伝達されることによりこの走行負荷４が駆動されると共に、第２出力端としての回転軸４１ｂに出力されたエンジン１の動力により走行側発電機４２が駆動され、この走行側発電機４２により発生された電力が発電機インバータ４３を介してバッテリ１０に蓄えられる。
また、エンジン１を作動させると共にバッテリ１０から走行インバータ２２を介して走行モータ２１に電力を供給して作動させることにより、走行負荷４を、回転軸４１ａに出力されたエンジン１の動力と走行モータ２１の動力との合算により駆動することもできる。
また、エンジン１を停止させると共にバッテリ１０から走行インバータ２２を介して走行モータ２１に電力を供給して作動させることにより、走行負荷４を走行モータ２１の動力のみにより駆動することもできる。なお、このとき走行側発電機４２が逆回転することで、エンジン１の停止状態が維持される。 When the engine 1 is operated, the power of the engine 1 is output to the first output shaft 1a and the second output shaft 1b, respectively, and the power of the engine 1 output to the first output shaft 1a is divided into the driving power split Via the mechanism 41, the first and second output ends of the rotary shafts 41a and 41b are divided and output. Here, the power of the engine 1 output to the rotary shaft 41a serving as the first output end is mechanically transmitted to the travel load 4 via the rotary shaft of the travel motor 21 and the transmission 3, whereby the travel load 4 is obtained. Is driven, and the traveling-side generator 42 is driven by the power of the engine 1 output to the rotating shaft 41b as the second output end, and the electric power generated by the traveling-side generator 42 passes through the generator inverter 43. And stored in the battery 10.
Further, the engine 1 is operated and the battery 10 is operated by supplying electric power to the traveling motor 21 via the traveling inverter 22, whereby the traveling load 4 is output to the rotating shaft 41 a and the power of the engine 1 and the traveling motor. It is also possible to drive by adding the power of 21.
Further, the traveling load 4 can be driven only by the power of the traveling motor 21 by stopping the engine 1 and supplying the traveling motor 21 with electric power from the battery 10 via the traveling inverter 22 to operate. At this time, the traveling generator 42 rotates in the reverse direction, so that the stopped state of the engine 1 is maintained.

また、回転軸４１ａに出力されるエンジン１の動力に余剰動力が発生すると、この余剰動力により走行モータ２１が発電手段として作動されて電力を発生し、この電力が走行インバータ２２を介してバッテリ１０に蓄えられる。
なお、上述の実施の形態２と同様に、荷役負荷７を、エンジン１の動力及び荷役モータ６の動力の少なくとも一方により駆動することができ、また、第２の出力軸１ｂに出力されるエンジン１の動力の余剰分により荷役モータ６及び荷役側発電機８を用いて発電してバッテリ１０を充電することができる。 Further, when surplus power is generated in the power of the engine 1 output to the rotating shaft 41a, the travel motor 21 is operated as power generation means by this surplus power and generates power, and this power is supplied to the battery 10 via the travel inverter 22. Stored in
As in the above-described second embodiment, the cargo handling load 7 can be driven by at least one of the power of the engine 1 and the power of the cargo handling motor 6, and the engine is output to the second output shaft 1b. It is possible to charge the battery 10 by generating electricity using the cargo handling motor 6 and the cargo handling side generator 8 by the surplus power of 1.

また、この実施の形態４では、エンジン１の第２の出力軸１ｂに接続された荷役用動力分割機構５の回転軸５ａに荷役モータ６の回転軸を介して荷役負荷７が接続されると共に回転軸５ｂに荷役側発電機８が接続され、エンジン１の第２の出力軸１ａに接続された走行用動力分割機構４１の回転軸４１ａに走行モータ２１の回転軸を介して走行負荷４が接続されると共に回転軸４１ｂに走行側発電機４２が接続されている。そのため、エンジン１を図５に示したような最小燃費曲線上の動作点で運転する、すなわち最小燃費曲線上に沿って運転し、第１の出力軸１ａ及び第２の出力軸１ｂにそれぞれ出力されるエンジン１の動力が足りないときは、走行モータ２１とエンジン１との合算の動力により走行負荷４を、荷役モータ６とエンジン１との合算の動力により荷役負荷７を駆動すると共に、第１の出力軸１ａ及び第２の出力軸１ｂにそれぞれ出力されるエンジン１の動力が余るときは、走行モータ２１及び走行側発電機４２、荷役モータ６及び荷役側発電機８がこのエンジン１の動力の余剰分により電力を発生することができる。
なお、この実施の形態４では、荷役モータ６、荷役側発電機８及び走行モータ２１だけでなく走行側発電機４２も、上述の実施の形態３と同様に図６のコントローラ１６により駆動制御される。 In the fourth embodiment, the cargo handling load 7 is connected to the rotary shaft 5a of the cargo handling power split mechanism 5 connected to the second output shaft 1b of the engine 1 via the rotary shaft of the cargo handling motor 6. The cargo handling side generator 8 is connected to the rotating shaft 5b, and the traveling load 4 is connected to the rotating shaft 41a of the traveling power split mechanism 41 connected to the second output shaft 1a of the engine 1 via the rotating shaft of the traveling motor 21. The traveling generator 42 is connected to the rotating shaft 41b while being connected. Therefore, the engine 1 is driven at the operating point on the minimum fuel consumption curve as shown in FIG. 5, that is, the engine 1 is driven along the minimum fuel consumption curve, and is output to the first output shaft 1a and the second output shaft 1b, respectively. When the power of the engine 1 is insufficient, the traveling load 4 is driven by the combined power of the traveling motor 21 and the engine 1, and the loading load 7 is driven by the combined power of the loading motor 6 and the engine 1. When the motive power of the engine 1 output to each of the output shaft 1a and the second output shaft 1b is excessive, the traveling motor 21, the traveling side generator 42, the cargo handling motor 6 and the cargo handling side generator 8 are connected to the engine 1. Electric power can be generated by surplus power.
In the fourth embodiment, not only the cargo handling motor 6, the cargo handling side generator 8 and the traveling motor 21 but also the traveling side generator 42 are driven and controlled by the controller 16 of FIG. 6 as in the third embodiment. The

以上のように、エンジン１を燃費が最小となる最適な動作状態で運転することができるため、優れたエネルギー効率を有するハイブリッド型フォークリフトを実現することが可能となる。
また、上述の実施の形態２と同様に、荷役負荷７及び走行負荷４をそれぞれエンジン１の動力により直接に駆動することができるため大動力の取り出しが可能であり、また、荷役負荷７及び走行負荷４をそれぞれ対応するモータ６及び２１とエンジン１の合算の動力により駆動することができるため、荷役作業及び走行の双方に対してさらに大きな動力を取り出すこともでき、エンジン１単体の出力を低減することもできる。 As described above, since the engine 1 can be operated in an optimum operating state in which the fuel consumption is minimized, a hybrid forklift having excellent energy efficiency can be realized.
Further, similarly to the second embodiment described above, since the cargo handling load 7 and the traveling load 4 can be directly driven by the power of the engine 1, respectively, large power can be taken out. Since the load 4 can be driven by the combined power of the corresponding motors 6 and 21 and the engine 1, it is possible to extract a larger amount of power for both cargo handling work and traveling, reducing the output of the engine 1 alone. You can also

また、荷役用動力分割機構５の回転軸５ａ及び５ｂにそれぞれ接続された荷役モータ６及び荷役側発電機８や、走行用動力分割機構４１の回転軸４１ａ及び４１ｂにそれぞれ接続された走行モータ２１及び走行側発電機４２を制御することにより、エンジン１の回転数にかかわらず荷役負荷７及び走行負荷４の回転数を任意に制御することができ、これにより走行負荷４と荷役負荷７とを独立して制御することが可能であり、操作性が向上する。
また、荷役用動力分割機構５、荷役モータ６及び荷役側発電機８を用いて、走行中であっても荷役負荷７である油圧ポンプを停止させることができるため、無駄な油圧損失の発生を未然に回避することができる。
また、バッテリ１０に十分な電力が蓄えられている場合や、走行負荷４が小さい場合などに、エンジン１を停止させてバッテリ１０の電力のみにより荷役モータ６及び走行モータ２１を作動させて荷役負荷７及び走行負荷１０を駆動するＥＶモードが可能となって、排ガスの発生を防止することができ、特に屋内等において有効に用いることができる。 In addition, the cargo handling motor 6 and the cargo handling side generator 8 connected to the rotation shafts 5a and 5b of the cargo handling power split mechanism 5 and the travel motor 21 connected to the rotation shafts 41a and 41b of the travel power split mechanism 41, respectively. Further, by controlling the traveling generator 42, it is possible to arbitrarily control the rotational speeds of the cargo handling load 7 and the traveling load 4 regardless of the rotational speed of the engine 1, and thereby the traveling load 4 and the cargo handling load 7 can be controlled. It can be controlled independently, and the operability is improved.
Moreover, since the hydraulic pump that is the cargo handling load 7 can be stopped even during traveling by using the cargo handling power split mechanism 5, the cargo handling motor 6, and the cargo handling side generator 8, it is possible to generate a wasteful hydraulic loss. It can be avoided in advance.
Further, when sufficient electric power is stored in the battery 10 or when the traveling load 4 is small, the engine 1 is stopped and the cargo handling motor 6 and the traveling motor 21 are operated only by the electric power of the battery 10 so as to handle the cargo handling load. 7 and an EV mode for driving the traveling load 10 are possible, and generation of exhaust gas can be prevented, and it can be used effectively indoors.

また、走行用動力分割機構４１と走行負荷４との間に走行モータ２１がその回転軸を介して接続されているので、走行減速時に走行モータ２１を発電手段として作動させて発電することにより走行エネルギーの回生を行うことができ、また、走行用のアクセルペダルを離すことで自動的に減速するアクセルオフブレーキ及び坂道停止も可能となる。   Since the traveling motor 21 is connected between the traveling power split mechanism 41 and the traveling load 4 via its rotating shaft, the traveling motor 21 is operated as a power generation means during traveling deceleration to generate power. The energy can be regenerated, and the accelerator off brake and the hill stop that automatically decelerates by releasing the traveling accelerator pedal are also possible.

また、エンジン１の動力を走行負荷４及び荷役負荷７の駆動に必要な動力よりも大きくすることによりエンジン１の余剰動力を発生させ、この余剰動力により走行モータ２１、走行側発電機４２、荷役モータ６及び荷役側発電機８を用いて電力を発生してバッテリ１０に蓄えることができると共に、この蓄えられた電力をこれら走行モータ２１及び荷役モータ６で共用することができる。したがって、エネルギー効率の優れたハイブリッド型フォークリフトが得られる。
さらに、エンジン１の始動時にバッテリ１０により電力を走行モータ２１及び走行側発電機４２に供給して、または荷役モータ６及び荷役側発電機８に供給して作動させることにより、第１の出力軸１ａまたは第２の出力軸１ｂを介してエンジン１を始動することができる。なお、これら走行モータ２１、走行側発電機４２、荷役モータ６及び荷役側発電機８を共に用いてエンジン１を始動することもできる。したがって、エンジン１を始動させるための専用のスタータを設ける必要がなくなる。 Further, surplus power of the engine 1 is generated by making the power of the engine 1 larger than the power required to drive the travel load 4 and the cargo handling load 7, and the surplus power generates the travel motor 21, the travel side generator 42, the cargo handling. Electric power can be generated using the motor 6 and the cargo handling generator 8 and stored in the battery 10, and the stored electric power can be shared by the traveling motor 21 and the cargo handling motor 6. Therefore, a hybrid forklift with excellent energy efficiency can be obtained.
Further, when the engine 1 is started, the battery 10 supplies electric power to the traveling motor 21 and the traveling-side generator 42 or supplies the electric power to the cargo handling motor 6 and the cargo handling-side generator 8 to operate the first output shaft. The engine 1 can be started via 1a or the second output shaft 1b. The engine 1 can also be started using the traveling motor 21, the traveling-side generator 42, the cargo handling motor 6 and the cargo handling generator 8 together. Therefore, there is no need to provide a dedicated starter for starting the engine 1.

なお、走行モータ２１と走行負荷４との間に変速機３を配置する代わりに、荷役用動力分割機構５の第１出力端としての回転軸４１ａと走行モータ２１との間に変速機３を配置することもできる。   Instead of disposing the transmission 3 between the traveling motor 21 and the traveling load 4, the transmission 3 is disposed between the rotation shaft 41 a as the first output end of the cargo handling power split mechanism 5 and the traveling motor 21. It can also be arranged.

実施の形態５．
図１２に、この発明の実施の形態５に係るハイブリッド型フォークリフトの構成を示す。このフォークリフトは、図１に示す実施の形態１に係るハイブリッド型フォークリフトにおいて、エンジン１が第１の出力軸１ａのみを有し、この第１の出力軸１ａに荷役用動力分割機構５を介して荷役負荷７及び荷役側発電機８を接続すると共に、走行負荷４を駆動するための走行モータ５１を備え、バッテリ１０により電力を走行モータ５１に供給して作動させることにより走行負荷４を駆動するものである。この走行モータ５１は、発電手段として兼用されると共に荷役モータ６及び荷役側発電機８と同様に、走行インバータ５２を介してバッテリ１０に電気的に接続されており、走行モータ５１には減速機５３を介して走行負荷４が接続されている。 Embodiment 5. FIG.
FIG. 12 shows the configuration of a hybrid forklift according to Embodiment 5 of the present invention. This forklift is the hybrid forklift according to the first embodiment shown in FIG. 1. The engine 1 has only the first output shaft 1a, and the first output shaft 1a is connected to the power handling mechanism 5 for cargo handling. The cargo handling load 7 and the cargo handling side generator 8 are connected, and a traveling motor 51 for driving the traveling load 4 is provided, and the traveling load 4 is driven by supplying electric power to the traveling motor 51 by the battery 10 and operating it. Is. The travel motor 51 is also used as a power generation means and is electrically connected to the battery 10 via the travel inverter 52 in the same manner as the cargo handling motor 6 and the cargo handling side generator 8. A traveling load 4 is connected via 53.

バッテリ１０に蓄えられた電力を走行インバータ５２を介して走行モータ５１に供給して作動させることにより、走行モータ５１の動力が減速機５３を介して走行負荷４に機械的に伝達され、走行負荷４が駆動される。
なお、上述の実施の形態１と同様に、荷役負荷７を第１の出力軸１ａに出力されたエンジン１の動力及び荷役モータ６の動力の少なくとも一方により駆動することができ、また、第１の出力軸１ａに出力されるエンジン１の動力の余剰分により荷役モータ６及び荷役側発電機８を用いて発電してバッテリ１０を充電することができる。 By supplying the electric power stored in the battery 10 to the traveling motor 51 via the traveling inverter 52 and operating it, the power of the traveling motor 51 is mechanically transmitted to the traveling load 4 via the speed reducer 53, and the traveling load. 4 is driven.
As in the first embodiment, the cargo handling load 7 can be driven by at least one of the power of the engine 1 and the power of the cargo handling motor 6 output to the first output shaft 1a. The battery 10 can be charged by generating electricity using the cargo handling motor 6 and the cargo handling side generator 8 by the surplus power of the engine 1 output to the output shaft 1a.

また、この実施の形態５では、走行負荷４がエンジン１に直結されているのではなく、バッテリ１０から供給される電力で作動する走行モータ５１により駆動されると共に、エンジン１の第１の出力軸１ａに接続された荷役用動力分割機構５の第１出力端に荷役モータ６の回転軸を介して荷役負荷７が接続されると共に第２出力端に荷役側発電機８が接続されている。そのため、エンジン１を図５に示したような最小燃費曲線上の動作点で運転する、すなわち最小燃費曲線上に沿って運転し、第１の出力軸１ａに出力されるエンジン１の動力が荷役負荷７に対して足りないときは、荷役モータ６とエンジン１との合算の動力により荷役負荷７を駆動すると共に、第１の出力軸１ａに出力されるエンジン１の動力が余るときは、荷役モータ６及び荷役側発電機８がこのエンジンの動力の余剰分により電力を発生することができる。
なお、走行モータ５１が、上述の実施の形態１と同様に図６のコントローラ１６により駆動制御される。 In the fifth embodiment, the traveling load 4 is not directly connected to the engine 1 but is driven by the traveling motor 51 that is operated by the electric power supplied from the battery 10, and the first output of the engine 1 is used. A cargo handling load 7 is connected to a first output end of the cargo handling power split mechanism 5 connected to the shaft 1a via a rotating shaft of the cargo handling motor 6, and a cargo handling side generator 8 is connected to the second output end. . Therefore, the engine 1 is driven at an operating point on the minimum fuel consumption curve as shown in FIG. 5, that is, the engine 1 is driven along the minimum fuel consumption curve, and the power of the engine 1 output to the first output shaft 1a is handled as a cargo. When the load 7 is insufficient, the cargo handling load 7 is driven by the combined power of the cargo handling motor 6 and the engine 1, and when the power of the engine 1 output to the first output shaft 1a is excessive, the cargo handling is performed. The motor 6 and the cargo handling side generator 8 can generate electric power by the surplus power of the engine.
The travel motor 51 is driven and controlled by the controller 16 in FIG. 6 as in the first embodiment.

以上のように、エンジン１を燃費が最小となる最適な動作状態で運転することができるため、エネルギー効率の優れたハイブリッド型フォークリフトを実現することが可能となる。
また、荷役負荷７をエンジン１の動力により直接に駆動することができるため、大動力の取り出しが可能である。また、エンジン１の動力と荷役モータ６の動力との合算により荷役負荷７を駆動できるため、さらに大きな動力を取り出すこともでき、エンジン１単体の出力を低減することもできる。 As described above, since the engine 1 can be operated in an optimal operation state in which the fuel consumption is minimized, it is possible to realize a hybrid forklift with excellent energy efficiency.
Further, since the cargo handling load 7 can be directly driven by the power of the engine 1, it is possible to take out a large amount of power. Further, since the cargo handling load 7 can be driven by the sum of the power of the engine 1 and the power of the cargo handling motor 6, even greater power can be taken out and the output of the engine 1 alone can be reduced.

また、荷役負荷７は荷役用動力分割機構５を介してエンジン１に接続され、走行負荷４はバッテリ１０により電力を供給されて作動される走行モータ５１により駆動されるため、エンジン１の回転数にかかわらず、走行負荷４の回転数を任意に制御することができ、これにより走行負荷４と荷役負荷７とを独立して制御することが可能であり、操作性が向上する。
また、走行中であっても荷役負荷７である油圧ポンプを停止させることができるため、無駄な油圧損失の発生を未然に回避することができる。
また、バッテリ１０に十分な電力が蓄えられている場合や、荷役負荷７及び走行負荷４が小さい場合などに、エンジン１を停止させてバッテリ１０の電力のみにより荷役モータ６及び走行モータ５１を作動させて荷役負荷７及び走行負荷１０を駆動するＥＶモードが可能となって、排ガスの発生を防止することができ、特に屋内等において有効に用いることができる。 In addition, since the cargo handling load 7 is connected to the engine 1 via the cargo handling power split mechanism 5 and the traveling load 4 is driven by a traveling motor 51 that is operated by being supplied with electric power from the battery 10, the rotational speed of the engine 1 is increased. Regardless of this, it is possible to arbitrarily control the rotational speed of the traveling load 4, whereby the traveling load 4 and the cargo handling load 7 can be controlled independently, and the operability is improved.
Further, since the hydraulic pump that is the cargo handling load 7 can be stopped even during traveling, it is possible to avoid occurrence of useless hydraulic loss.
Further, when sufficient electric power is stored in the battery 10 or when the cargo handling load 7 and the traveling load 4 are small, the engine 1 is stopped and the cargo handling motor 6 and the traveling motor 51 are operated only by the electric power of the battery 10. Thus, an EV mode for driving the cargo handling load 7 and the traveling load 10 is possible, and generation of exhaust gas can be prevented, and it can be effectively used particularly indoors.

また、走行負荷４に走行モータ５１がその回転軸を介して接続されているので、走行減速時に走行モータ５１を発電手段として作動させて発電することにより、走行エネルギーの回生を効果的に行うことができると共に、走行用のアクセルペダルを離すことで自動的に減速するアクセルオフブレーキや坂道停止も可能となる。   In addition, since the traveling motor 51 is connected to the traveling load 4 via the rotation shaft, the traveling energy is effectively regenerated by operating the traveling motor 51 as a power generation means during traveling deceleration. In addition, it is possible to perform an accelerator-off brake that automatically decelerates when the accelerator pedal for traveling is released or to stop on a slope.

また、エンジン１の出力を荷役負荷７の駆動に必要な動力よりも大きくすることによりエンジン１の余剰動力を発生させ、この余剰動力により荷役モータ６及び荷役側発電機８を用いて電力を発生してバッテリ１０に蓄えることができると共に、この蓄えられた電力を荷役モータ６、走行モータ５１、モータとして作動される際の荷役側発電機８で共用することができる。したがって、エネルギー効率の優れたハイブリッド型フォークリフトが得られる。
また、エンジン１の始動時にバッテリ１０により電力を荷役モータ６及び荷役側発電機８に供給して作動させることにより、第１の出力軸１ａを介してエンジン１を始動することができる。したがって、エンジン１を始動させるための専用のスタータを設ける必要がなくなる。
さらに、この実施の形態５では、走行負荷４がバッテリ１０により電力を供給されて作動される走行モータ５１により駆動されるため、前後進切替機構やトルクコンバータを設ける必要がなく、したがって部品点数を低減できる。 Further, surplus power of the engine 1 is generated by making the output of the engine 1 larger than the power necessary for driving the cargo handling load 7, and electric power is generated by using the surplus power using the cargo handling motor 6 and the cargo handling side generator 8. In addition to being able to be stored in the battery 10, the stored electric power can be shared by the cargo handling motor 6, the traveling motor 51, and the cargo handling side generator 8 when operated as a motor. Therefore, a hybrid forklift with excellent energy efficiency can be obtained.
In addition, when the engine 1 is started, the engine 1 can be started via the first output shaft 1a by supplying electric power to the cargo handling motor 6 and the cargo handling side generator 8 by the battery 10 to operate. Therefore, there is no need to provide a dedicated starter for starting the engine 1.
Further, in the fifth embodiment, since the traveling load 4 is driven by the traveling motor 51 that is operated by being supplied with electric power from the battery 10, it is not necessary to provide a forward / reverse switching mechanism or a torque converter, and therefore the number of parts is reduced. Can be reduced.

また、エンジン１を図１３に示す最小燃費曲線上の任意の動作点、すなわち任意の回転数Ｎｅ及びトルクＴｅで運転することにより、燃費が最小となり、エネルギー効率の優れたフォークリフトを実現することができるが、この実施の形態４では、この最小燃費曲線上でも最も効率のよい動作点Ａ（回転数Ｎｅａ，トルクＴｅａ）で運転することにより、さらにエネルギー効率を向上させることができる。例えば、バッテリ１０に十分な電力が蓄えられているときは、荷役側発電機８及び荷役モータ６の出力をバランスさせることによりエンジン１を常にこの動作点Ａで運転するように構成することもできる。
また、バッテリ１０の充電量の変動を抑えるようにエンジン１の動作点を最小燃費曲線上の原点Ｏと点Ａとの間の領域Ｚ１で変化させて運転すれば、バッテリ１０の長寿命化を達成することができる。また、エンジン１を点Ａ以降の領域Ｚ２で運転すれば高出力を得ることができる。 Further, by operating the engine 1 at an arbitrary operating point on the minimum fuel consumption curve shown in FIG. 13, that is, at an arbitrary rotation speed Ne and torque Te, it is possible to realize a forklift with minimum fuel consumption and excellent energy efficiency. However, in the fourth embodiment, the energy efficiency can be further improved by operating at the most efficient operating point A (rotation speed Nea, torque Tea) on the minimum fuel consumption curve. For example, when sufficient electric power is stored in the battery 10, the engine 1 can always be operated at this operating point A by balancing the outputs of the cargo handling generator 8 and the cargo handling motor 6. .
Further, if the operation point of the engine 1 is changed in the region Z1 between the origin O and the point A on the minimum fuel consumption curve so as to suppress the fluctuation of the charge amount of the battery 10, the battery 10 can be extended in life. Can be achieved. Further, if the engine 1 is operated in the region Z2 after the point A, a high output can be obtained.

なお、上述の実施の形態１〜５では、リングギヤ１４に連結された回転軸５ａを第１出力端として用いていたが、その代わりに、リングギヤ１４が荷役用動力分割機構５の第１出力端として用いられる外歯を有すると共に、外歯歯車からなり且つリングギヤ１４の外歯に噛合する回転取出用歯車を設け、この回転取出用歯車の回転軸に荷役モータ６の回転軸を介して荷役負荷７を接続しても、リングギヤ１４に伝達されたエンジン１の動力を荷役モータ６を介して荷役負荷７に機械的に伝達してこの荷役負荷７を駆動することができ、実施の形態１〜５と同様の効果が得られる。同様に、実施の形態４における走行用動力分割機構４１についてもこのような構成にすることができる。
また、実施の形態１〜５における荷役用動力分割機構５では、サンギヤ１２に荷役側発電機８が、リングギヤ１４に荷役負荷７がそれぞれ接続されていたが、これとは反対に、サンギヤ１２に荷役負荷７が、リングギヤ１４に荷役側発電機８がそれぞれ接続されていてもよい。実施の形態４における走行用動力分割機構４１の走行負荷４と走行側発電機４２についても同様である。 In the first to fifth embodiments described above, the rotating shaft 5 a connected to the ring gear 14 is used as the first output end. Instead, the ring gear 14 is used as the first output end of the cargo handling power split mechanism 5. And a rotation take-out gear that is made of an external gear and meshes with the external teeth of the ring gear 14, and is provided with a load handling load via a rotation shaft of the load handling motor 6. 7, the power of the engine 1 transmitted to the ring gear 14 can be mechanically transmitted to the cargo handling load 7 via the cargo handling motor 6 to drive the cargo handling load 7. The same effect as 5 is obtained. Similarly, the traveling power split mechanism 41 in the fourth embodiment can be configured as described above.
In the cargo handling power split mechanism 5 in the first to fifth embodiments, the cargo handling-side generator 8 is connected to the sun gear 12 and the cargo handling load 7 is connected to the ring gear 14. The cargo handling load 7 may be connected to the ring gear 14 and the cargo handling side generator 8 may be connected thereto. The same applies to the traveling load 4 and the traveling-side generator 42 of the traveling power split mechanism 41 in the fourth embodiment.

また、上述の実施の形態１〜５において、３つのプラネタリーギヤ１３を有する遊星歯車装置の代わりに、２つ以下、あるいは４つ以上のプラネタリーギヤを有する遊星歯車装置を荷役用動力分割機構５及び走行用動力分割機構４１として用いることもできる。
また、荷役用動力分割機構５及び走行用動力分割機構４１として、遊星歯車装置を用いる代わりに、差動歯車装置（ディファレンシャルギヤ）等を用いることもできる。ここで、双方の動力分割機構５及び４１を差動歯車装置等から構成することもできるし、また、一方を遊星歯車装置から、他方を差動歯車装置等から構成することもできる。 In the first to fifth embodiments, instead of the planetary gear unit having three planetary gears 13, a planetary gear unit having two or less planetary gears or four or more planetary gears is used as a power split mechanism for cargo handling. 5 and the power split mechanism 41 for traveling can also be used.
Further, as the cargo handling power split mechanism 5 and the travel power split mechanism 41, a differential gear device (differential gear) or the like can be used instead of using a planetary gear device. Here, both the power split mechanisms 5 and 41 can be constituted by a differential gear device or the like, or one can be constituted by a planetary gear device and the other can be constituted by a differential gear device or the like.

なお、上述の実施の形態１〜５において、荷役負荷７として用いられる油圧ポンプとして、可変容量型のポンプを用いれば、荷役負荷７の回転軸に与えられるトルクに対して回転数をある範囲で変更することが可能であり、したがって、エンジン１をより高効率の動作状態で運転することができ、さらにエネルギー効率の優れたハイブリッド型フォークリフトが得られる。
また、実施の形態１〜５において、燃費が最小となる最適な動作状態の代わりに、エンジン１の排気中のＮＯ_Ｘが最小となる、またはエンジン１で生じる音が最小となるような最適な動作状態を目標にして、エンジン１を運転することもできる。 In the first to fifth embodiments described above, if a variable displacement pump is used as the hydraulic pump used as the cargo handling load 7, the rotational speed is within a certain range with respect to the torque applied to the rotating shaft of the cargo handling load 7. Therefore, the engine 1 can be operated in a more efficient operating state, and a hybrid forklift with excellent energy efficiency can be obtained.
Further, in the first to fifth embodiments, instead of the optimum operating conditions to a minimum fuel consumption rate, the NO _X in the exhaust gas of the engine 1 is minimized, or sound generated by the engine 1 that is optimum that minimizes The engine 1 can also be operated with the operating state as a target.

この発明の実施の形態１に係るハイブリッド型フォークリフトを示すブロック図である。1 is a block diagram showing a hybrid forklift according to Embodiment 1 of the present invention. 実施の形態１における動力分割機構近傍の構造を示す断面図である。3 is a cross-sectional view showing a structure in the vicinity of a power split mechanism in Embodiment 1. FIG. 実施の形態１における動力分割機構の構造を示す正面図である。FIG. 3 is a front view showing a structure of a power split mechanism in the first embodiment. 実施の形態１における動力分割機構の各入出力端の回転数の関係を示す共線図である。FIG. 6 is a collinear diagram showing the relationship between the rotational speeds of input / output ends of the power split mechanism in the first embodiment. 燃費が最小となるエンジン回転数とエンジントルクの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the engine speed and engine torque in which fuel consumption becomes the minimum. 実施の形態１におけるモータ制御系を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a motor control system in the first embodiment. 実施の形態１におけるエンジン停止時の動力分割機構の各入出力端の回転数の関係を示す共線図である。FIG. 6 is a collinear diagram showing the relationship between the rotational speeds of the input / output ends of the power split mechanism when the engine is stopped in the first embodiment. この発明の実施の形態２に係るハイブリッド型フォークリフトを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the hybrid type forklift which concerns on Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態３に係るハイブリッド型フォークリフトを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the hybrid type forklift which concerns on Embodiment 3 of this invention. 実施の形態３の変形例に係るハイブリッド型フォークリフトを示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram showing a hybrid forklift according to a modification of the third embodiment. この発明の実施の形態４に係るハイブリッド型フォークリフトを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the hybrid type forklift which concerns on Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態５に係るハイブリッド型フォークリフトを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the hybrid type forklift which concerns on Embodiment 5 of this invention. 燃費が最小となるエンジン回転数とエンジントルクの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the engine speed and engine torque in which fuel consumption becomes the minimum.

符号の説明Explanation of symbols

１ エンジン、１ａ 第１の出力軸、１ｂ 第２の出力軸、２ トルクコンバータ、３ 変速機、４ 走行負荷、５ 荷役用動力分割機構、５ａ，５ｂ，１５ａ，４１ａ，４１ｂ 回転軸、６ 荷役モータ、７ 荷役負荷、８ 荷役側発電機、９ 荷役インバータ、１０ バッテリ、１１，４３ 発電機インバータ、１２ サンギヤ、１３ プラネタリーギヤ、１４ リングギヤ、１５ キャリア、１６ コントローラ、１７ 減算器、２１，５１ 走行モータ、２２，５２ 走行インバータ、３１ クラッチ、４１ 走行用動力分割機構、４２ 走行側発電機、５３ 減速機。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine, 1a 1st output shaft, 1b 2nd output shaft, 2 Torque converter, 3 Transmission, 4 Travel load, 5 Power split mechanism for cargo handling, 5a, 5b, 15a, 41a, 41b Rotating shaft, 6 Cargo handling Motor, 7 Cargo load, 8 Cargo side generator, 9 Cargo inverter, 10 Battery, 11, 43 Generator inverter, 12 Sun gear, 13 Planetary gear, 14 Ring gear, 15 Carrier, 16 Controller, 17 Subtractor, 21, 51 Traveling motor, 22, 52 traveling inverter, 31 clutch, 41 traveling power split mechanism, 42 traveling side generator, 53 speed reducer.

Claims (8)

第１の出力軸及び第２の出力軸を有するエンジンと、
前記エンジンの第１の出力軸に接続されると共に走行を行うための走行負荷と、
前記エンジンの第２の出力軸に接続されると共にこの第２の出力軸に出力される前記エンジンの動力を第１出力端と第２出力端とに分割して出力する荷役用動力分割機構と、
前記荷役用動力分割機構の第１出力端に接続されると共に発電手段として兼用される荷役モータと、
前記荷役用動力分割機構の第１出力端に前記荷役モータの回転軸を介して接続されると共に荷役作業を行うための荷役負荷と、
前記荷役用動力分割機構の第２出力端に接続される荷役側発電機と、
前記荷役モータ及び前記荷役側発電機で発生された電力を蓄えると共に必要に応じて前記荷役モータに電力を供給して作動させるバッテリと
を備え、前記荷役負荷は、前記エンジンの動力及び前記荷役モータの動力の少なくとも一方によって駆動されることを特徴とするハイブリッド型フォークリフト。 An engine having a first output shaft and a second output shaft;
A traveling load connected to the first output shaft of the engine and traveling;
A cargo handling power split mechanism that is connected to the second output shaft of the engine and outputs the power of the engine that is output to the second output shaft to a first output end and a second output end. ,
A cargo handling motor connected to the first output end of the cargo handling power split mechanism and also serving as a power generation means;
A cargo handling load connected to a first output end of the power handling mechanism for cargo handling via a rotating shaft of the cargo handling motor and performing a cargo handling operation;
A cargo handling-side generator connected to the second output end of the power handling mechanism for cargo handling;
A battery that stores electric power generated by the cargo handling motor and the cargo handling side generator and supplies power to the cargo handling motor as necessary to operate the cargo handling load. The cargo handling load includes power of the engine and the cargo handling motor. A hybrid forklift characterized by being driven by at least one of the powers of 前記エンジンの第１の出力軸に接続されると共に発電手段として兼用される走行モータをさらに備え、前記走行負荷は前記走行モータの回転軸を介して前記エンジンの第１の出力軸に接続され、前記走行モータは前記バッテリから必要に応じて電力を供給されて作動されると共にこの走行モータが発電手段として発生した電力は前記バッテリに蓄えられ、前記走行負荷は、前記エンジンの動力及び前記走行モータの動力の少なくとも一方によって駆動される請求項１に記載のハイブリッド型フォークリフト。   A travel motor that is connected to the first output shaft of the engine and also serves as power generation means, and the travel load is connected to the first output shaft of the engine via a rotation shaft of the travel motor; The travel motor is operated by being supplied with electric power from the battery as necessary, and electric power generated by the travel motor as power generation means is stored in the battery, and the travel load includes the engine power and the travel motor. The hybrid forklift according to claim 1, which is driven by at least one of the powers of 前記エンジンの第１の出力軸と前記走行モータとの間に配設されたクラッチをさらに備え、前記クラッチで前記エンジンの第１の出力軸と前記走行モータとを切り離すことにより、前記走行負荷は、前記走行モータの動力のみによって駆動される請求項２に記載のハイブリッド型フォークリフト。   The vehicle further includes a clutch disposed between the first output shaft of the engine and the travel motor, and by separating the first output shaft of the engine and the travel motor by the clutch, the travel load is The hybrid forklift according to claim 2, wherein the hybrid forklift is driven only by power of the travel motor. 前記エンジンの第１の出力軸に接続されると共にこの第１の出力軸に出力される前記エンジンの動力を第１出力端と第２出力端とに分割して出力する走行用動力分割機構と、前記走行用動力分割機構の第２出力端に接続されると共に発生した電力が前記バッテリに蓄えられる走行側発電機とをさらに備え、前記走行用動力分割機構の第１出力端に前記走行モータの回転軸を介して前記走行負荷が接続され、前記走行負荷は、前記エンジンの動力及び前記走行モータの動力の少なくとも一方によって駆動される請求項２に記載のハイブリッド型フォークリフト。   A traveling power split mechanism that is connected to the first output shaft of the engine and outputs the power of the engine that is output to the first output shaft by dividing the power into a first output end and a second output end; A travel-side generator connected to the second output end of the travel power split mechanism and storing the generated power in the battery, and the travel motor at the first output end of the travel power split mechanism 3. The hybrid forklift according to claim 2, wherein the traveling load is connected via a rotating shaft, and the traveling load is driven by at least one of the power of the engine and the power of the traveling motor. エンジンと、
前記エンジンに接続されると共に前記エンジンの動力を第１出力端と第２出力端とに分割して出力する動力分割機構と、
前記動力分割機構の第１出力端に接続されると共に発電手段として兼用される荷役モータと、
前記動力分割機構の第１出力端に前記荷役モータの回転軸を介して接続されると共に荷役作業を行うための荷役負荷と、
前記動力分割機構の第２出力端に接続される発電機と、
走行モータと、
前記走行モータに接続されると共に走行を行うための走行負荷と、
前記荷役モータ及び前記発電機で発生された電力を蓄えると共に必要に応じて前記荷役モータ及び前記走行モータに電力を供給して作動させるバッテリと
を備え、前記荷役負荷は、前記エンジンの動力及び前記荷役モータの動力の少なくとも一方によって駆動され、前記走行負荷は、前記走行モータの動力のみによって駆動されることを特徴とするハイブリッド型フォークリフト。 Engine,
A power split mechanism that is connected to the engine and outputs the power of the engine divided into a first output end and a second output end;
A cargo handling motor connected to the first output end of the power split mechanism and also serving as power generation means;
A cargo handling load connected to the first output end of the power split mechanism via the rotary shaft of the cargo handling motor and performing a cargo handling operation;
A generator connected to the second output end of the power split mechanism;
A traveling motor;
A travel load connected to the travel motor and traveling;
A battery for accumulating electric power generated by the cargo handling motor and the generator and supplying electric power to the cargo handling motor and the traveling motor as needed to operate the cargo handling load. The hybrid forklift is driven by at least one of the power of a cargo handling motor, and the travel load is driven only by the power of the travel motor. 前記動力分割機構は、遊星歯車装置を有する請求項１〜５のいずれか一項に記載のハイブリッド型フォークリフト。   The hybrid forklift according to any one of claims 1 to 5, wherein the power split mechanism includes a planetary gear device. 前記遊星歯車装置は、第２出力端を有するサンギヤと、それぞれ前記サンギヤに噛合し且つ入力端を有するキャリアにより互いに連結された複数のプラネタリーギヤと、前記複数のプラネタリーギヤに噛合し且つ第１出力端を有するリングギヤとを有し、前記入力端に前記エンジンからの動力が伝達される請求項６に記載のハイブリッド型フォークリフト。   The planetary gear device includes a sun gear having a second output end, a plurality of planetary gears meshed with the sun gear and connected to each other by a carrier having an input end, and meshed with the plurality of planetary gears. The hybrid forklift according to claim 6, further comprising a ring gear having one output end, to which power from the engine is transmitted to the input end. 前記動力分割機構は、差動歯車装置を有する請求項１〜５のいずれか一項に記載のハイブリッド型フォークリフト。   The hybrid forklift according to any one of claims 1 to 5, wherein the power split mechanism includes a differential gear device.

Images