JP6343750B2 - フォークリフトのハイブリット式駆動装置 - Google Patents
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Description
アシストコントローラは、荷役時に、車両コントローラのデータに対応して、アシストモータ/発電機によるエンジンまたは油圧ポンプへの動力アシストと、アシストモータ/発電機から第2電源装置への電力回生と、を選択的に行い、
第1クラッチとアシストモータ/発電機と第2クラッチとがユニットケース内に一体に組み込まれたアシスト用ユニットを、PTO軸に連結してエンジンユニットに着脱可能に組み込み、アシスト用ユニットのアシストモータ/発電機から第2クラッチが介在された回転軸を油圧ポンプの駆動軸に連結したことを特徴とする。
アシストコントローラは、
作業装置の操作状態において、アクセルからの入力値が規定値以上の時に、第1クラッチおよび第2クラッチをそれぞれ接続するとともに、第2電源装置からアシストモータ/発電機に給電して駆動しエンジンおよび油圧ポンプを駆動して動力アシストする荷役・動力アシストモードを選択し、
作業装置の操作状態において、アクセルからの入力値が規定値未満で、かつブレーキが作動状態であるとともに、アシストモータ/発電機が規定回転数以上の時に、第1クラッチおよび第2クラッチをそれぞれ接続して、アシストモータ/発電機により発電された回生電力を第2電源装置に蓄電する荷役・電力回生モードを選択し、
作業装置の操作状態において、アクセルからの入力値が規定値未満で、ブレーキが非作動状態の時に、第1クラッチを分離することによりエンジンの負荷を軽減するとともに、第2クラッチを接続して第2電源装置によりアシストモータ/発電機を駆動し油圧ポンプを動力アシストする荷役・負荷軽減モードを選択すること特徴とする。
さらに、第1クラッチとアシストモータ/発電機と第2クラッチとを一体としてユニットケースに組み込むことにより、組立性能やメンテナンス性能を向上させることができ、安価に提供することができる。
前記駆動/回生アシスト機構11は、エンジンEに設けられたPTO軸12と油圧ポンプGPの間に介在されたアシストモータ/発電機21と、PTO軸12とアシストモータ/発電機21の回転軸の間に介在された電磁式または油圧式の第1クラッチ22と、アシストモータ/発電機21の回転軸と油圧ポンプGPの駆動軸の間に介在された電磁式または油圧式の第2クラッチ23と、アシストモータ/発電機21にインバータ24を介して充電/給電可能な第2電源装置(リチウム電池/キャパシタ)25と、車両コントローラ31の出力データに対応して、第1クラッチ22および第2クラッチ23の操作や、第2電源装置25に対する充電/給電および他の装置への給電、ならびにアシストモータ/発電機21の操作を選択的に行うアシスト/回生コントローラ(アシストコントローラ)20と、第2電源装置25の電圧を検出してアシスト/回生コントローラ20に出力する第2電源電圧センサ27とを具備している。
(起動モード)
図3に示すように、車両コントローラ31が始動条件を満たしている場合(STEP.S1)、走行シフトレバー検出器33の信号により、走行用シフトレバーが中立位置にあることを確認した(STEP.S2)後、エンジンスタートスイッチ38をオンする(STEP.S3)。
(走行モード)
図4に示すように、エンジンEが始動状態にあり(STEP.R1=S10)、アシスト/回生コントローラ20では、荷役操作スイッチ36により、リフト操作やチルト操作、アタッチメント操作などの荷役操作が非操作か、どうかが判断される(STEP.R2)。荷役操作が非操作の場合、アクセルセンサ34により検出されたアクセルの入力値が規定値未満か、どうかが判断され(STEP.R3)、アクセルの入力値が規定値以上の場合、アシスト/回生コントローラ20は「走行・動力アシストモード」を選択する(STEP.R4)。
図5に示すように、アシスト/回生コントローラ20では、荷役操作スイッチ36により、リフト操作やチルト操作、アタッチメント操作などがオンされて荷役操作状態であると判断される(STEP.R2)と、さらにアクセルセンサ34により検出されるアクセルの入力値が規定値未満か、どうかが判断される(STEP.W1)。このアクセルの入力値が規定値以上の場合、アシスト/回生コントローラ20は「荷役・動力アシストモード」を選択する(STEP.W2)。
アクセルの入力値が規定値以上の場合にアシスト/回生コントローラ20により選択される「荷役・動力アシストモード」によれば、第1クラッチ22および第2クラッチ23を接続した状態で、第2電源装置25から給電してアシストモータ/発電機21を駆動し油圧ポンプGPを動力アシストする。これにより、大きい動力で荷役装置14を駆動することができる。
「荷役・電力回生モード」によれば、第1クラッチ22および第2クラッチ23をそれぞれ接続(オン)することにより、エンジンEの動力によりアシストモータ/発電機21が駆動され、その回生電力をインバータ24を介して第2電源装置25に蓄電することができる。
上記実施例1は、PTO軸12がエンジンEに設けられたPTO軸12と、油圧ポンプGPの駆動軸との間に、第1,第2クラッチ22,23を介してアシストモータ/発電機21を設けたが、実施例2では、図8に示すように、トランスミッションTMに設けられたPTO軸12と油圧ポンプGPの間に、第1,第2クラッチ22,23を介してアシストモータ/発電機21を設けたものである。なお、実施例1と同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
E エンジン
EG 発電機
Es スタータモータ
TM トランスミッション
11 駆動/回生アシスト機構(アシスト機構)
12 PTO軸
13 走行装置
14 荷役装置
15 発電機
16 第1電源装置
17A 荷役コントロールバルブ
18A ステアリングバルブ
18B ステアシリンダ
19B ブレーキバルブ
20 アシスト/回生コントローラ(アシストコントローラ)
21 アシストモータ/発電機
22 第1クラッチ
23 第2クラッチ
24 インバータ
25 第2電源装置
26 アシスト用ユニット
26a ユニットケース
27 第2電源電圧センサ
31 車両コントローラ
32 エンジンコントロールユニット
33 走行用シフトレバー検出器
34 アクセルセンサ
35 ステアリングセンサ
36 荷役操作スイッチ
37 ブレーキスイッチ
38 エンジンスタートスイッチ
39 第1電源電圧センサ
40 ラジエータ液温センサ
Claims (2)
- エンジンにより駆動されて油圧を発生する油圧ポンプと、当該油圧により駆動される作業装置と、エンジンにより駆動される発電機により充電される第1電源装置と、エンジンまたはトランスミッションに設けられたPTO軸から前記油圧ポンプの駆動軸との間に順次連結された第1クラッチおよびアシストモータ/発電機ならびに第2クラッチと、アシストモータ/発電機により充電、給電される第2電源装置と、第1クラッチ、アシストモータ/発電機、第2クラッチおよび第2電源装置を選択的に操作するアシストコントローラと、を具備したフォークリフトのハイブリット式駆動装置であって、
アシストコントローラは、荷役時に、車両コントローラのデータに対応して、アシストモータ/発電機によるエンジンまたは油圧ポンプへの動力アシストと、アシストモータ/発電機から第2電源装置への電力回生と、を選択的に行い、
第1クラッチとアシストモータ/発電機と第2クラッチとがユニットケース内に一体に組み込まれたアシスト用ユニットを、PTO軸に連結してエンジンユニットに着脱可能に組み込み、アシスト用ユニットのアシストモータ/発電機から第2クラッチが介在された回転軸を油圧ポンプの駆動軸に連結した
ことを特徴とするフォークリフトのハイブリット式駆動装置。 - 請求項1記載のフォークリフトのハイブリット式駆動装置であって、
アシストコントローラは、
作業装置の操作状態において、アクセルからの入力値が規定値以上の時に、第1クラッチおよび第2クラッチをそれぞれ接続するとともに、第2電源装置からアシストモータ/発電機に給電して駆動しエンジンおよび油圧ポンプを駆動して動力アシストする荷役・動力アシストモードを選択し、
作業装置の操作状態において、アクセルからの入力値が規定値未満で、かつブレーキが作動状態であるとともに、アシストモータ/発電機が規定回転数以上の時に、第1クラッチおよび第2クラッチをそれぞれ接続して、アシストモータ/発電機により発電された回生電力を第2電源装置に蓄電する荷役・電力回生モードを選択し、
作業装置の操作状態において、アクセルからの入力値が規定値未満で、ブレーキが非作動状態の時に、第1クラッチを分離することによりエンジンの負荷を軽減するとともに、第2クラッチを接続して第2電源装置によりアシストモータ/発電機を駆動し油圧ポンプを動力アシストする荷役・負荷軽減モードを選択する
ことを特徴とするフォークリフトのハイブリット式駆動装置。
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