JP2018171958A - Hybrid industrial vehicle - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hybrid industrial vehicle capable of certainly normally rotating an engine when the engine is started by a motor.SOLUTION: A hybrid industrial vehicle 1 is equipped with a planetary gear mechanism 5 which has three kinds of gears respectively connected with a rotary shaft 2a of a motor 2, a rotary shaft 3a of an engine 3, and a rotary shaft 4a of a hydraulic pump 4; a rotary shaft fixing portion 15 which fixes the rotary shaft 4a of the hydraulic pump 4 so as not to rotate; and a start time control portion 18 which controls the rotary shaft fixing portion 15 so as to fix the rotary shaft 4a of the hydraulic pump 4, and controls the motor 2 so as to rotate in a direction normally rotating the engine 3.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ハイブリッド式産業車両に関する。   The present invention relates to a hybrid industrial vehicle.

従来のハイブリッド式産業車両としては、例えば特許文献１に記載されているようなハイブリッド式油圧ショベルが知られている。特許文献１に記載のハイブリッド式油圧ショベルは、エンジンと、電動機（モータ）と、油圧ポンプとを備えている。エンジンの回転軸は、遊星歯車機構の外輪ギアに接続されている。モータの回転軸は、遊星歯車機構の太陽ギアに接続されている。油圧ポンプの回転軸は、遊星歯車機構の遊星キャリアに接続されている。   As a conventional hybrid industrial vehicle, for example, a hybrid hydraulic excavator as described in Patent Document 1 is known. The hybrid hydraulic excavator described in Patent Literature 1 includes an engine, an electric motor (motor), and a hydraulic pump. The rotation shaft of the engine is connected to the outer ring gear of the planetary gear mechanism. The rotation shaft of the motor is connected to the sun gear of the planetary gear mechanism. The rotating shaft of the hydraulic pump is connected to the planet carrier of the planetary gear mechanism.

特開２００８−２２３３０６号公報JP 2008-223306 A

ところで、上記従来技術のようなハイブリッド式産業車両においては、モータによりエンジンを始動させるときは、モータを正回転させてエンジン及び油圧ポンプの回転数を上昇させる。このとき、例えば作動油の温度低下により作動油の粘度が高くなると、油圧ポンプの回転軸の負荷が大きくなる。この場合には、油圧ポンプの回転数が上昇せず、遊星歯車機構の特性から結果的にエンジンを逆回転させてしまうことがある。   By the way, in the hybrid industrial vehicle as in the above prior art, when the engine is started by the motor, the motor is rotated forward to increase the rotational speed of the engine and the hydraulic pump. At this time, for example, when the viscosity of the hydraulic oil increases due to a decrease in the temperature of the hydraulic oil, the load on the rotary shaft of the hydraulic pump increases. In this case, the rotational speed of the hydraulic pump does not increase, and as a result, the engine may reversely rotate due to the characteristics of the planetary gear mechanism.

本発明の目的は、モータによりエンジンを始動させる際に、エンジンを確実に正回転させることができるハイブリッド式産業車両を提供することである。   An object of the present invention is to provide a hybrid industrial vehicle that can reliably rotate the engine forward when the engine is started by a motor.

本発明の一態様は、モータと、モータにより駆動されるエンジンと、モータ及びエンジンの少なくとも一方により駆動される油圧ポンプとを備えたハイブリッド式産業車両において、モータの回転軸、エンジンの回転軸及び油圧ポンプの回転軸とそれぞれ接続された３種類のギアを有する遊星歯車機構と、油圧ポンプの回転軸を回転しないように固定する回転軸固定部と、エンジンの始動時に、油圧ポンプの回転軸が固定されるように回転軸固定部を制御すると共に、モータがエンジンを正回転させる方向に回転するようにモータを制御する始動時制御部とを備えることを特徴とする。   One aspect of the present invention is a hybrid industrial vehicle including a motor, an engine driven by the motor, and a hydraulic pump driven by at least one of the motor and the engine. A planetary gear mechanism having three types of gears respectively connected to the rotating shaft of the hydraulic pump, a rotating shaft fixing portion for fixing the rotating shaft of the hydraulic pump so as not to rotate, and the rotating shaft of the hydraulic pump at the start of the engine The rotating shaft fixing portion is controlled so as to be fixed, and a start-time control portion that controls the motor so that the motor rotates in the direction of rotating the engine forward is provided.

このようなハイブリッド式産業車両においては、エンジンの始動時に、回転軸固定部により油圧ポンプの回転軸が回転しないように固定される共に、モータがエンジンを正回転させる方向に回転する。このため、エンジンが逆回転することは無い。これにより、モータによりエンジンを始動させる際に、エンジンが確実に正回転するようになる。   In such a hybrid industrial vehicle, when the engine is started, the rotation shaft of the hydraulic pump is fixed so as not to rotate by the rotation shaft fixing portion, and the motor rotates in the direction of rotating the engine forward. For this reason, the engine does not rotate backward. As a result, when the engine is started by the motor, the engine surely rotates forward.

ハイブリッド式産業車両は、エンジンが始動されたかどうかを判断する始動判断部と、始動判断部によりエンジンが始動されたと判断したときに、油圧ポンプの回転軸の固定が解除されるように回転軸固定部を制御する始動後制御部とを更に備えてもよい。このような構成では、エンジンが始動された後は、油圧ポンプの回転軸の固定が解除されるため、油圧ポンプの回転数を上昇させることができる。   The hybrid industrial vehicle has a start determination unit that determines whether or not the engine has been started, and a rotation shaft fixed so that the rotation shaft of the hydraulic pump is released when the start determination unit determines that the engine has been started. And a post-startup control unit that controls the unit. In such a configuration, after the engine is started, since the rotation shaft of the hydraulic pump is released, the rotation speed of the hydraulic pump can be increased.

遊星歯車機構は、サンギアと、リングギアと、サンギア及びリングギアと噛み合う複数のプラネタリギアとを有し、モータの回転軸は、サンギアに接続され、エンジンの回転軸は、リングギアに接続され、油圧ポンプの回転軸は、プラネタリギアに接続され、始動時制御部は、モータを逆回転させるように制御してもよい。このような構成では、モータ、エンジン及び油圧ポンプを遊星歯車機構に組み付けやすい。また、油圧ポンプの回転軸を固定した状態でモータを逆回転させることにより、エンジンが確実に正回転する。   The planetary gear mechanism has a sun gear, a ring gear, and a plurality of planetary gears that mesh with the sun gear and the ring gear, the rotation shaft of the motor is connected to the sun gear, the rotation shaft of the engine is connected to the ring gear, The rotating shaft of the hydraulic pump may be connected to the planetary gear, and the start time control unit may control the motor to rotate in the reverse direction. In such a configuration, the motor, the engine, and the hydraulic pump are easily assembled to the planetary gear mechanism. Further, by rotating the motor in the reverse direction with the rotation shaft of the hydraulic pump fixed, the engine can reliably rotate forward.

遊星歯車機構は、サンギアと、リングギアと、サンギア及びリングギアと噛み合う複数のプラネタリギアとを有し、モータの回転軸は、リングギアに接続され、エンジンの回転軸は、サンギアに接続され、油圧ポンプの回転軸は、プラネタリギアに接続され、始動時制御部は、モータを逆回転させるように制御してもよい。このような構成でも、モータ、エンジン及び油圧ポンプを遊星歯車機構に組み付けやすい。また、油圧ポンプの回転軸を固定した状態でモータを逆回転させることにより、エンジンが確実に正回転する。   The planetary gear mechanism has a sun gear, a ring gear, and a plurality of planetary gears that mesh with the sun gear and the ring gear, the rotation shaft of the motor is connected to the ring gear, the rotation shaft of the engine is connected to the sun gear, The rotating shaft of the hydraulic pump may be connected to the planetary gear, and the start time control unit may control the motor to rotate in the reverse direction. Even in such a configuration, the motor, the engine, and the hydraulic pump can be easily assembled to the planetary gear mechanism. Further, by rotating the motor in the reverse direction with the rotation shaft of the hydraulic pump fixed, the engine can reliably rotate forward.

始動後制御部は、油圧ポンプの回転軸の固定が解除されるように回転軸固定部を制御した後、モータの回転数が正回転側に変更されるようにモータを制御してもよい。このような構成では、エンジンが始動された後に、エンジンの回転数を変更すること無く、油圧ポンプの回転数を上昇させることができる。   The post-startup control unit may control the motor so that the rotational speed of the motor is changed to the positive rotation side after controlling the rotary shaft fixing unit so that the fixing of the rotary shaft of the hydraulic pump is released. In such a configuration, the rotational speed of the hydraulic pump can be increased without changing the rotational speed of the engine after the engine is started.

本発明によれば、モータによりエンジンを始動させる際に、エンジンを確実に正回転させることができる。   According to the present invention, when the engine is started by the motor, the engine can be reliably rotated forward.

本発明の一実施形態に係るハイブリッド式産業車両を示す概略構成図である。It is a schematic structure figure showing a hybrid type industrial vehicle concerning one embodiment of the present invention. 遊星歯車機構の構造を示す図である。It is a figure which shows the structure of a planetary gear mechanism. コントローラにより実行される制御処理手順の詳細を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detail of the control processing procedure performed by a controller. モータによるエンジンの始動時において、モータの回転数とエンジンの回転数と油圧ポンプの回転数との関係を表す共線図である。It is a collinear diagram showing the relationship between the rotational speed of the motor, the rotational speed of the engine, and the rotational speed of the hydraulic pump when the engine is started by the motor. 図４に示された構成との比較例を表す共線図である。FIG. 5 is a collinear diagram illustrating a comparative example with the configuration illustrated in FIG. 4. 図４に示された構成の変形例を表す共線図である。FIG. 5 is a collinear diagram illustrating a modified example of the configuration illustrated in FIG. 4. 図４に示された構成の他の変形例を表す共線図である。FIG. 10 is a collinear diagram illustrating another modification of the configuration illustrated in FIG. 4.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、図面において、同一または同等の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or equivalent elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図１は、本発明の一実施形態に係るハイブリッド式産業車両を示す概略構成図である。図１において、本実施形態のハイブリッド式産業車両１は、例えば油圧を利用して荷役を行うハイブリッド式フォークリフトである。なお、ここでいう産業車両には、油圧ショベル等の建設機械も含まれる。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a hybrid industrial vehicle according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a hybrid industrial vehicle 1 of the present embodiment is a hybrid forklift that performs cargo handling using, for example, hydraulic pressure. The industrial vehicle referred to here includes construction machines such as a hydraulic excavator.

ハイブリッド式産業車両１は、モータジェネレータ２（以下、単にモータ２という）と、電動機として働くモータ２により駆動されると共に、発電機として働くモータ２を回転させるエンジン３と、モータ２及びエンジン３の少なくとも一方により駆動される油圧ポンプ４とを備えている。モータ２は、回転軸２ａを有している。エンジン３は、回転軸３ａを有している。油圧ポンプ４は、回転軸４ａを有している。   The hybrid industrial vehicle 1 is driven by a motor generator 2 (hereinafter simply referred to as a motor 2), a motor 2 that functions as an electric motor, an engine 3 that rotates the motor 2 that functions as a generator, and the motor 2 and the engine 3 And a hydraulic pump 4 driven by at least one of them. The motor 2 has a rotating shaft 2a. The engine 3 has a rotating shaft 3a. The hydraulic pump 4 has a rotating shaft 4a.

また、ハイブリッド式産業車両１は、遊星歯車機構５を備えている。遊星歯車機構５は、図２に示されるように、サンギア６と、このサンギア６の周囲に配置されたリングギア７と、サンギア６とリングギア７との間に配置され、サンギア６及びリングギア７と噛み合う複数（ここでは３つ）のプラネタリギア８とを有している。複数のプラネタリギア８には、プラネタリキャリア８Ａが連結されている。サンギア６、リングギア７及びプラネタリギア８は、３種類のギアに相当する。   The hybrid industrial vehicle 1 includes a planetary gear mechanism 5. As shown in FIG. 2, the planetary gear mechanism 5 is disposed between the sun gear 6, the ring gear 7 disposed around the sun gear 6, and the sun gear 6 and the ring gear 7. And a plurality of (three in this case) planetary gears 8 that mesh with 7. A plurality of planetary gears 8 are connected to a planetary carrier 8A. The sun gear 6, the ring gear 7, and the planetary gear 8 correspond to three types of gears.

モータ２の回転軸２ａは、サンギア６に接続されている。エンジン３の回転軸３ａは、リングギア７に接続されている。油圧ポンプ４の回転軸４ａは、プラネタリキャリア８Ａを介して各プラネタリギア８に接続されている。   A rotation shaft 2 a of the motor 2 is connected to the sun gear 6. The rotation shaft 3 a of the engine 3 is connected to the ring gear 7. The rotating shaft 4a of the hydraulic pump 4 is connected to each planetary gear 8 via a planetary carrier 8A.

モータ２は、インバータ９を介してバッテリ１０と接続されていると共に、インバータ９，１１を介して走行モータ１２と接続されている。エンジン３によりモータ２が回されると、モータ２が発電し、モータ２から発生した電力がインバータ９を介してバッテリ１０に蓄えられる。そして、バッテリ１０に蓄えられた電力がインバータ１１を介して走行モータ１２に供給されることで、走行モータ１２が回転駆動される。これにより、車輪（図示せず）が回転する。   The motor 2 is connected to the battery 10 via the inverter 9 and is connected to the traveling motor 12 via the inverters 9 and 11. When the motor 2 is rotated by the engine 3, the motor 2 generates power, and the electric power generated from the motor 2 is stored in the battery 10 via the inverter 9. Then, the electric power stored in the battery 10 is supplied to the traveling motor 12 via the inverter 11 so that the traveling motor 12 is rotationally driven. Thereby, a wheel (not shown) rotates.

油圧ポンプ４は、コントロールバルブ１３を介して油圧シリンダ１４と接続されている。油圧シリンダ１４は、リフトシリンダ及びティルトシリンダである。油圧シリンダ１４は、油圧ポンプ４から吐出される作動油によって動作する。   The hydraulic pump 4 is connected to a hydraulic cylinder 14 via a control valve 13. The hydraulic cylinder 14 is a lift cylinder and a tilt cylinder. The hydraulic cylinder 14 is operated by hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 4.

また、ハイブリッド式産業車両１は、油圧ポンプ４の回転軸４ａを回転しないように固定する回転軸固定部１５を備えている。回転軸固定部１５は、例えば油圧ポンプ４の回転軸４ａを制動するブレーキである。   The hybrid industrial vehicle 1 also includes a rotation shaft fixing portion 15 that fixes the rotation shaft 4a of the hydraulic pump 4 so as not to rotate. The rotating shaft fixing portion 15 is a brake that brakes the rotating shaft 4a of the hydraulic pump 4, for example.

また、ハイブリッド式産業車両１は、エンジン始動スイッチ１６と、コントローラ１７とを備えている。エンジン始動スイッチ１６は、エンジン３を始動するための手動操作スイッチである。   The hybrid industrial vehicle 1 includes an engine start switch 16 and a controller 17. The engine start switch 16 is a manual operation switch for starting the engine 3.

コントローラ１７は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及び入出力インターフェース等で構成されている。コントローラ１７は、エンジン始動スイッチ１６の操作信号に基づいて、モータ２及び回転軸固定部１５を制御する。コントローラ１７は、始動時制御部１８と、始動判断部１９と、始動後制御部２０とを有している。   The controller 17 includes a CPU, a RAM, a ROM, an input / output interface, and the like. The controller 17 controls the motor 2 and the rotating shaft fixing unit 15 based on the operation signal of the engine start switch 16. The controller 17 includes a start-time control unit 18, a start determination unit 19, and a post-start control unit 20.

始動時制御部１８は、エンジン３の始動時に、油圧ポンプ４の回転軸４ａが固定されるように回転軸固定部１５を制御すると共に、モータ２がエンジン３を正回転させる方向に回転するようにモータ２を制御する。始動判断部１９は、エンジン３が始動されたかどうかを判断する。始動後制御部２０は、始動判断部１９によりエンジン３が始動されたと判断したときに、油圧ポンプ４の回転軸４ａの固定が解除されるように回転軸固定部１５を制御する。   The start-time control unit 18 controls the rotation shaft fixing unit 15 so that the rotation shaft 4 a of the hydraulic pump 4 is fixed when the engine 3 is started, and the motor 2 rotates in the direction in which the engine 3 rotates forward. The motor 2 is controlled. The start determination unit 19 determines whether or not the engine 3 has been started. The post-startup control unit 20 controls the rotary shaft fixing unit 15 so that the fixing of the rotary shaft 4a of the hydraulic pump 4 is released when the start determination unit 19 determines that the engine 3 has been started.

図３は、コントローラ１７により実行される制御処理手順の詳細を示すフローチャートである。図３において、コントローラ１７は、まずエンジン始動スイッチ１６がＯＮされたかどうかを判断する（手順Ｓ１０１）。   FIG. 3 is a flowchart showing details of a control processing procedure executed by the controller 17. In FIG. 3, the controller 17 first determines whether or not the engine start switch 16 is turned on (step S101).

コントローラ１７は、エンジン始動スイッチ１６がＯＮされたと判断したときは、油圧ポンプ４の回転軸４ａをロックするように回転軸固定部１５を制御する（手順Ｓ１０２）。これにより、油圧ポンプ４が回転することはない。つまり、図４の実線Ｐで示されるように、各プラネタリギア８に接続された油圧ポンプ４の回転数は０となる。   When the controller 17 determines that the engine start switch 16 is turned on, the controller 17 controls the rotary shaft fixing portion 15 to lock the rotary shaft 4a of the hydraulic pump 4 (step S102). Thereby, the hydraulic pump 4 does not rotate. That is, as indicated by a solid line P in FIG. 4, the rotational speed of the hydraulic pump 4 connected to each planetary gear 8 is zero.

なお、図４は、モータ２によるエンジン３の始動時において、モータ２の回転数とエンジン３の回転数と油圧ポンプ４の回転数との関係を表す共線図である。図４において、０よりも上側の領域は正回転領域であり、０よりも下側の領域は逆回転領域である。エンジン３及び油圧ポンプ４の回転時には、エンジン３及び油圧ポンプ４は正回転する。   4 is a collinear diagram showing the relationship between the rotational speed of the motor 2, the rotational speed of the engine 3, and the rotational speed of the hydraulic pump 4 when the engine 3 is started by the motor 2. As shown in FIG. In FIG. 4, the area above 0 is a normal rotation area, and the area below 0 is a reverse rotation area. When the engine 3 and the hydraulic pump 4 rotate, the engine 3 and the hydraulic pump 4 rotate forward.

続いて、コントローラ１７は、図４の実線Ｐで示されるように、サンギア６に接続されたモータ２を逆回転させるように制御する（手順Ｓ１０３）。このとき、コントローラ１７は、エンジン３の始動可能回転数（例えば２００ｒｐｍ）に対応する電流指令値をモータ２に出力する。これにより、図４の実線Ｐで示されるように、リングギア７に接続されたエンジン３は、始動されて正回転するようになる。   Subsequently, the controller 17 controls the motor 2 connected to the sun gear 6 to reversely rotate as indicated by a solid line P in FIG. 4 (step S103). At this time, the controller 17 outputs a current command value corresponding to the startable rotation speed (for example, 200 rpm) of the engine 3 to the motor 2. As a result, as indicated by the solid line P in FIG. 4, the engine 3 connected to the ring gear 7 is started and rotates forward.

続いて、コントローラ１７は、モータ２の状態に基づいてエンジン３が始動されたかどうかを判断する（手順Ｓ１０４）。エンジン３が始動されてエンジン３の出力トルクが上がり始めると、モータ２の負荷が減少する。そこで、コントローラ１７は、モータ２の負荷減少が検出されたときに、エンジン３の回転数が始動可能回転数となり、エンジン３が始動されたと判断する。なお、エンジン３が始動されたかどうかの判断手法としては、特にモータ２の負荷には限られず、モータ２のトルク等を用いてもよい。   Subsequently, the controller 17 determines whether or not the engine 3 has been started based on the state of the motor 2 (step S104). When the engine 3 is started and the output torque of the engine 3 starts to increase, the load on the motor 2 decreases. Therefore, the controller 17 determines that the engine 3 has been started when the load reduction of the motor 2 is detected and the engine 3 has reached the startable speed. The method for determining whether or not the engine 3 has been started is not particularly limited to the load of the motor 2, and the torque of the motor 2 or the like may be used.

コントローラ１７は、エンジン３が始動されたと判断したときは、油圧ポンプ４の回転軸４ａのロックが解除されるように回転軸固定部１５を制御する（手順Ｓ１０５）。これにより、油圧ポンプ４が回転可能となる。   When it is determined that the engine 3 has been started, the controller 17 controls the rotary shaft fixing portion 15 so that the rotary shaft 4a of the hydraulic pump 4 is unlocked (step S105). As a result, the hydraulic pump 4 can rotate.

続いて、コントローラ１７は、図４の破線Ｑで示されるように、モータ２の回転数が正回転側に変更されるようにモータ２を制御する（手順Ｓ１０６）。このとき、逆回転しているモータ２の回転数が下がってもよいし（図示）、逆回転しているモータ２が正回転に切り換わってもよい。これにより、図４の破線Ｑで示されるように、油圧ポンプ４が正回転するようになる。   Subsequently, the controller 17 controls the motor 2 so that the rotational speed of the motor 2 is changed to the positive rotation side as indicated by a broken line Q in FIG. 4 (step S106). At this time, the rotational speed of the reversely rotating motor 2 may be decreased (illustrated), or the reversely rotating motor 2 may be switched to forward rotation. As a result, as indicated by a broken line Q in FIG. 4, the hydraulic pump 4 rotates forward.

以上において、手順Ｓ１０１〜Ｓ１０３は、始動時制御部１８により実行される。手順Ｓ１０４は、始動判断部１９により実行される。手順Ｓ１０５，Ｓ１０６は、始動後制御部２０により実行される。   In the above, the steps S101 to S103 are executed by the start time control unit 18. Step S <b> 104 is executed by the start determination unit 19. Steps S105 and S106 are executed by the post-startup control unit 20.

図５は、図４に示された構成との比較例を表す共線図である。本比較例では、図５の実線Ｐで示されるように、モータ２を正回転させることで、エンジン３及び油圧ポンプ４の回転数を上昇させる。   FIG. 5 is a collinear diagram showing a comparative example with the configuration shown in FIG. 4. In this comparative example, as indicated by the solid line P in FIG. 5, the rotational speeds of the engine 3 and the hydraulic pump 4 are increased by rotating the motor 2 forward.

ところで、油圧ポンプ４から吐出される作動油の粘度は、温度により変化する。例えば冬場のような低温環境下では、作動油の温度が低いため、作動油の粘度が高くなる。このため、油圧ポンプ４の回転軸４ａの負荷が大きくなる。このように油圧ポンプ４の回転軸４ａの負荷が大きいと、遊星歯車機構５の特性から、図５の１点鎖線Ｒで示されるように、油圧ポンプ４の回転数が所望の回転数まで上昇せず、結果的にエンジン３が逆回転してしまう。また、モータ２によりエンジン３及び油圧ポンプ４を回転させるため、モータ２の負荷が大きくなる。   By the way, the viscosity of the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 4 varies depending on the temperature. For example, under a low temperature environment such as winter, the temperature of the hydraulic oil is low, so the viscosity of the hydraulic oil is high. For this reason, the load on the rotating shaft 4a of the hydraulic pump 4 increases. Thus, when the load on the rotary shaft 4a of the hydraulic pump 4 is large, the rotational speed of the hydraulic pump 4 increases to a desired rotational speed, as indicated by a one-dot chain line R in FIG. As a result, the engine 3 rotates in the reverse direction. Further, since the engine 3 and the hydraulic pump 4 are rotated by the motor 2, the load on the motor 2 increases.

このような不具合に対し、本実施形態では、エンジン３の始動時に、回転軸固定部１５により油圧ポンプ４の回転軸４ａが回転しないように固定される共に、モータ２がエンジン３を正回転させる方向に回転する。このため、エンジン３が逆回転することは無い。これにより、モータ２によりエンジン３を始動させる際に、エンジン３が確実に正回転するようになる。   In order to deal with such problems, in the present embodiment, when the engine 3 is started, the rotating shaft 4a of the hydraulic pump 4 is fixed by the rotating shaft fixing portion 15 so as not to rotate, and the motor 2 causes the engine 3 to rotate forward. Rotate in the direction. For this reason, the engine 3 does not reversely rotate. As a result, when the engine 3 is started by the motor 2, the engine 3 surely rotates forward.

また、エンジン３の始動時には、モータ２によりエンジン３のみを回転させるため、モータ２の負荷が低減される。これにより、特にバッテリ１０の出力が取れ難い低温時に有利となる。   Further, since only the engine 3 is rotated by the motor 2 when the engine 3 is started, the load on the motor 2 is reduced. This is advantageous particularly at low temperatures when the output of the battery 10 is difficult to obtain.

また、本実施形態では、エンジン３が始動された後は、油圧ポンプ４の回転軸４ａの固定が解除されるため、油圧ポンプ４の回転数を上昇させることができる。   Further, in the present embodiment, after the engine 3 is started, the rotation shaft 4a of the hydraulic pump 4 is released, so that the rotation speed of the hydraulic pump 4 can be increased.

また、本実施形態では、モータ２がサンギア６に接続され、エンジン３がリングギア７に接続され、油圧ポンプ４がプラネタリギア８に接続されているので、モータ２、エンジン３及び油圧ポンプ４を遊星歯車機構５に組み付けやすい。また、油圧ポンプ４の回転軸４ａを固定した状態でモータ２を逆回転させることにより、エンジン３が確実に正回転する。   In the present embodiment, the motor 2 is connected to the sun gear 6, the engine 3 is connected to the ring gear 7, and the hydraulic pump 4 is connected to the planetary gear 8. Therefore, the motor 2, the engine 3, and the hydraulic pump 4 are connected. Easy to assemble to the planetary gear mechanism 5. Further, by rotating the motor 2 in the reverse direction with the rotating shaft 4a of the hydraulic pump 4 fixed, the engine 3 reliably rotates in the forward direction.

また、本実施形態では、油圧ポンプ４の回転軸４ａの固定が解除された後、モータ２の回転数が正回転側に変更されるようにモータ２が制御されるので、エンジン３が始動された後に、エンジン３の回転数を変更すること無く、油圧ポンプ４の回転数を上昇させることができる。   In the present embodiment, since the rotation of the rotating shaft 4a of the hydraulic pump 4 is released and then the motor 2 is controlled so that the rotation speed of the motor 2 is changed to the positive rotation side, the engine 3 is started. After that, the rotational speed of the hydraulic pump 4 can be increased without changing the rotational speed of the engine 3.

図６は、図４に示された構成の変形例を表す共線図である。図６において、モータ２はリングギア７に接続され、エンジン３はサンギア６に接続され、油圧ポンプ４はプラネタリギア８に接続されている。このような構成でも、モータ２、エンジン３及び油圧ポンプ４を遊星歯車機構５に組み付けやすい。また、エンジン３の始動時に、回転軸固定部１５により油圧ポンプ４の回転軸４ａが回転しないように固定される共に、モータ２が逆回転することでエンジン３が正回転する。   FIG. 6 is a collinear diagram showing a modification of the configuration shown in FIG. In FIG. 6, the motor 2 is connected to the ring gear 7, the engine 3 is connected to the sun gear 6, and the hydraulic pump 4 is connected to the planetary gear 8. Even with such a configuration, the motor 2, the engine 3, and the hydraulic pump 4 can be easily assembled to the planetary gear mechanism 5. In addition, when the engine 3 is started, the rotary shaft 4a of the hydraulic pump 4 is fixed so as not to rotate by the rotary shaft fixing portion 15, and the motor 3 rotates in the forward direction by rotating the motor 2 in the reverse direction.

図７（ａ）は、図４に示された構成の他の変形例を表す共線図である。図７（ａ）において、モータ２はプラネタリギア８に接続され、エンジン３はリングギア７に接続され、油圧ポンプ４はサンギア６に接続されている。なお、エンジン３がサンギア６に接続され、油圧ポンプ４がリングギア７に接続されてもよい。   FIG. 7A is a collinear diagram showing another modification of the configuration shown in FIG. In FIG. 7A, the motor 2 is connected to the planetary gear 8, the engine 3 is connected to the ring gear 7, and the hydraulic pump 4 is connected to the sun gear 6. The engine 3 may be connected to the sun gear 6 and the hydraulic pump 4 may be connected to the ring gear 7.

エンジン３の始動時には、実線Ｐで示されるように、回転軸固定部１５により油圧ポンプ４の回転軸４ａが回転しないように固定される共に、モータ２が正回転することでエンジン３が正回転する。エンジン３の始動後には、破線Ｑで示されるように、油圧ポンプ４の回転軸４ａの固定が解除された状態で、モータ２の回転数を上げることで、油圧ポンプ４が正回転するようになる。   When the engine 3 is started, as indicated by a solid line P, the rotating shaft 4a of the hydraulic pump 4 is fixed so as not to rotate by the rotating shaft fixing portion 15, and the motor 3 rotates in the normal direction by rotating the motor 2 in the normal direction. To do. After the engine 3 is started, as indicated by a broken line Q, the rotational speed of the motor 2 is increased so that the hydraulic pump 4 rotates forward in a state where the rotation shaft 4a of the hydraulic pump 4 is released. Become.

図７（ｂ）は、図４に示された構成の更に他の変形例を表す共線図である。図７（ｂ）において、モータ２はリングギア７に接続され、エンジン３はプラネタリギア８に接続され、油圧ポンプ４はサンギア６に接続されている。なお、モータ２がサンギア６に接続され、油圧ポンプ４がリングギア７に接続されてもよい。   FIG. 7B is a collinear diagram showing still another modification of the configuration shown in FIG. In FIG. 7B, the motor 2 is connected to the ring gear 7, the engine 3 is connected to the planetary gear 8, and the hydraulic pump 4 is connected to the sun gear 6. The motor 2 may be connected to the sun gear 6 and the hydraulic pump 4 may be connected to the ring gear 7.

エンジン３の始動時には、実線Ｐで示されるように、回転軸固定部１５により油圧ポンプ４の回転軸４ａが回転しないように固定される共に、モータ２が正回転することでエンジン３が正回転する。エンジン３の始動後には、破線Ｑで示されるように、油圧ポンプ４の回転軸４ａの固定が解除された状態で、モータ２の回転数を下げることで、油圧ポンプ４が正回転するようになる。なお、エンジン３の回転数を上げることで、油圧ポンプ４を正回転させてもよい。   When the engine 3 is started, as indicated by a solid line P, the rotating shaft 4a of the hydraulic pump 4 is fixed so as not to rotate by the rotating shaft fixing portion 15, and the motor 3 rotates in the normal direction by rotating the motor 2 in the normal direction. To do. After the engine 3 is started, as indicated by a broken line Q, the rotational speed of the motor 2 is decreased so that the hydraulic pump 4 rotates in the forward direction with the rotation shaft 4a of the hydraulic pump 4 being released. Become. Note that the hydraulic pump 4 may be rotated forward by increasing the rotational speed of the engine 3.

なお、本発明は、上記実施形態には限定されない。例えば上記実施形態では、油圧ポンプ４の回転軸４ａを固定する回転軸固定部１５は、ブレーキで構成されているが、回転軸固定部１５の構成としては、特にブレーキには限られず、例えば油圧ポンプ４の吐出口に接続された開閉弁であってもよい。この場合には、開閉弁が閉弁されることで、油圧ポンプ４の出力が閉塞されるため、油圧ポンプ４の回転軸４ａが回転しなくなる。   The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above-described embodiment, the rotary shaft fixing portion 15 that fixes the rotary shaft 4a of the hydraulic pump 4 is configured by a brake. However, the configuration of the rotary shaft fixing portion 15 is not particularly limited to the brake. An on-off valve connected to the discharge port of the pump 4 may be used. In this case, since the output of the hydraulic pump 4 is closed by closing the on-off valve, the rotary shaft 4a of the hydraulic pump 4 does not rotate.

また、上記実施形態では、エンジン３によりモータ２が発電されてバッテリ１０に蓄えられた電力が走行モータ１２に供給されることで、走行モータ１２が回転駆動されて車輪（図示せず）が回転するが、車輪を回転させる駆動機構としては、特にそれには限られない。例えばエンジン３により油圧ポンプ４を駆動して油圧を発生させ、その油圧により油圧モータを回転駆動させることで、車輪を回転させてもよいし、或いはエンジン３からの動力をトランスミッション及びドライブシャフトを介して車輪に伝達することで、車輪を回転させてもよい。   In the above embodiment, the motor 2 is generated by the engine 3 and the electric power stored in the battery 10 is supplied to the traveling motor 12, so that the traveling motor 12 is driven to rotate and the wheels (not shown) rotate. However, the drive mechanism for rotating the wheel is not particularly limited thereto. For example, the hydraulic pump 4 may be driven by the engine 3 to generate hydraulic pressure, and the hydraulic motor may be rotationally driven by the hydraulic pressure to rotate the wheels, or the power from the engine 3 may be transmitted via the transmission and the drive shaft. The wheel may be rotated by transmitting to the wheel.

１…ハイブリッド式産業車両、２…モータジェネレータ（モータ）、２ａ…回転軸、３…エンジン、３ａ…回転軸、４…油圧ポンプ、４ａ…回転軸、５…遊星歯車機構、６…サンギア、７…リングギア、８…プラネタリギア、１５…回転軸固定部、１８…始動時制御部、１９…始動判断部、２０…始動後制御部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Hybrid type industrial vehicle, 2 ... Motor generator (motor), 2a ... Rotary shaft, 3 ... Engine, 3a ... Rotary shaft, 4 ... Hydraulic pump, 4a ... Rotary shaft, 5 ... Planetary gear mechanism, 6 ... Sun gear, 7 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Ring gear, 8 ... Planetary gear, 15 ... Rotation shaft fixing | fixed part, 18 ... Start time control part, 19 ... Start determination part, 20 ... After-start control part.

Claims (5)

モータと、前記モータにより駆動されるエンジンと、前記モータ及び前記エンジンの少なくとも一方により駆動される油圧ポンプとを備えたハイブリッド式産業車両において、
前記モータの回転軸、前記エンジンの回転軸及び前記油圧ポンプの回転軸とそれぞれ接続された３種類のギアを有する遊星歯車機構と、
前記油圧ポンプの回転軸を回転しないように固定する回転軸固定部と、
前記エンジンの始動時に、前記油圧ポンプの回転軸が固定されるように前記回転軸固定部を制御すると共に、前記モータが前記エンジンを正回転させる方向に回転するように前記モータを制御する始動時制御部とを備えることを特徴とするハイブリッド式産業車両。 In a hybrid industrial vehicle comprising a motor, an engine driven by the motor, and a hydraulic pump driven by at least one of the motor and the engine,
A planetary gear mechanism having three types of gears respectively connected to the rotating shaft of the motor, the rotating shaft of the engine, and the rotating shaft of the hydraulic pump;
A rotating shaft fixing portion for fixing the rotating shaft of the hydraulic pump so as not to rotate;
At the time of starting the engine, the rotating shaft fixing portion is controlled so that the rotating shaft of the hydraulic pump is fixed, and the motor is controlled so that the motor rotates in the direction of normal rotation of the engine. A hybrid industrial vehicle comprising a control unit. 前記エンジンが始動されたかどうかを判断する始動判断部と、
前記始動判断部により前記エンジンが始動されたと判断したときに、前記油圧ポンプの回転軸の固定が解除されるように前記回転軸固定部を制御する始動後制御部とを更に備えることを特徴とする請求項１記載のハイブリッド式産業車両。 A start determination unit for determining whether the engine is started;
And a post-starting control unit that controls the rotating shaft fixing unit so that the fixing of the rotating shaft of the hydraulic pump is released when it is determined by the start determining unit that the engine has been started. The hybrid industrial vehicle according to claim 1. 前記遊星歯車機構は、サンギアと、リングギアと、前記サンギア及び前記リングギアと噛み合う複数のプラネタリギアとを有し、
前記モータの回転軸は、前記サンギアに接続され、
前記エンジンの回転軸は、前記リングギアに接続され、
前記油圧ポンプの回転軸は、前記プラネタリギアに接続され、
前記始動時制御部は、前記モータを逆回転させるように制御することを特徴とする請求項２記載のハイブリッド式産業車両。 The planetary gear mechanism has a sun gear, a ring gear, and a plurality of planetary gears that mesh with the sun gear and the ring gear,
The rotating shaft of the motor is connected to the sun gear,
The rotating shaft of the engine is connected to the ring gear,
The rotating shaft of the hydraulic pump is connected to the planetary gear,
The hybrid industrial vehicle according to claim 2, wherein the start-time control unit controls the motor to rotate in the reverse direction. 前記遊星歯車機構は、サンギアと、リングギアと、前記サンギア及び前記リングギアと噛み合う複数のプラネタリギアとを有し、
前記モータの回転軸は、前記リングギアに接続され、
前記エンジンの回転軸は、前記サンギアに接続され、
前記油圧ポンプの回転軸は、前記プラネタリギアに接続され、
前記始動時制御部は、前記モータを逆回転させるように制御することを特徴とする請求項２記載のハイブリッド式産業車両。 The planetary gear mechanism has a sun gear, a ring gear, and a plurality of planetary gears that mesh with the sun gear and the ring gear,
The rotation shaft of the motor is connected to the ring gear,
The rotating shaft of the engine is connected to the sun gear,
The rotating shaft of the hydraulic pump is connected to the planetary gear,
The hybrid industrial vehicle according to claim 2, wherein the start-time control unit controls the motor to rotate in the reverse direction. 前記始動後制御部は、前記油圧ポンプの回転軸の固定が解除されるように前記回転軸固定部を制御した後、前記モータの回転数が正回転側に変更されるように前記モータを制御することを特徴とする請求項３または４記載のハイブリッド式産業車両。   The post-start control unit controls the motor so that the rotation speed of the motor is changed to the positive rotation side after controlling the rotation shaft fixing unit so that the fixing of the rotation shaft of the hydraulic pump is released. The hybrid industrial vehicle according to claim 3 or 4, characterized in that:
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