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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Hydrauliksystem eines Industriefahrzeugs nach Hybridart.
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In den letzten Jahren wurden verschiedene Industriefahrzeuge nach Hybridart entwickelt. Ein Industriefahrzeug nach Hybridart hat eine Antriebsquelle wie z. B. eine Brennkraftmaschine, und eine weitere Kraftquelle, die durch eine Batterie und einen Motor gebildet wird.
JP 2005-298 163 A offenbart beispielsweise ein Industriefahrzeug, das einen Generatormotor, der durch eine Brennkraftmaschine angetrieben wird und Elektrizität erzeugt, und eine Ladungshandhabungshydraulikpumpe aufweist, die in Verbindung mit dem Generatormotor betrieben wird. Bei dieser Anordnung wird der Generatormotor durch die Brennkraftmaschine angetrieben und erzeugt Elektrizität. Die erzeugte Elektrizität wird in einer Batterie gespeichert, und die gespeicherte Elektrizität wird zum Antreiben eines Elektroantriebsmotors verwendet. Der Generatormotor kann zudem als ein Ladungshandhabungsmotor unter Verwendung der Elektrizität der Batterie verwendet werden. Das bedeutet, dass der Generatormotor zum Betätigen einer Ladungshandhabungspumpe verwendet wird, um Hydraulikdruck zur Handhabung von Ladungen zu erzeugen. Da der Generatormotor und die Ladungshandhabungshydraulikpumpe in Verbindung miteinander wirken, kann der zur Handhabung von Ladungen benötigte Hydraulikdruck ferner durch ein Antreiben der Brennkraftmaschine zum Antreiben des Generatormotors erzeugt werden.
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Demgegenüber offenbart
JP H07-315 792 A einen Hydraulikkreislauf für ein Industriefahrzeug, das mit einem Servolenkgerät ausgerüstet ist, um die Lenkfähigkeit zu verbessern, wenn sich das Fahrzeug bewegt. Der Hydraulikkreislauf weist eine Umgehungsleitung auf, die Hydrauliköl, das durch eine Lenkungshydraulikpumpe zu einem Lenkungskreislauf zugeführt wird, zu einem Ladungshandhabungskreislauf zuführt. Wenn die Last eines Ladungshandhabungsvorgangs gering ist, wird die Ladungshandhabungshydraulikpumpe angehalten, die eine große Leistungsfähigkeit aufweist und große Last aufnimmt, und Hydraulikdruck, der durch eine Lenkungshydraulikpumpe mit einer geringen Leistungsfähigkeit erzeugt wird, wird zur Ladungshandhabung verwendet. Diese Anordnung verringert den Energieverbrauch durch die Kraftquelle.
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Bei einem Industriefahrzeug nach Hybridart gemäß
JP 2005-298 163 A wird die Ladungshandhabungshydraulikpumpe betätigt, wenn der Generatormotor läuft. Wenn der Generatormotor durch die Brennkraftmaschine angetrieben wird, wird somit die Ladungshandhabungshydraulikpumpe in Verbindung mit dem Betrieb des Generatormotors so betrieben, dass Hydraulikdruck zur Handhabung von Ladungen erzeugt wird, auch wenn kein Ladungshandhabungsvorgang durchgeführt wird. Das bedeutet, dass die Energie der Brennkraftmaschine redundant zum Antreiben des Generatormotors verbraucht wird, was die Energieeffizienz zum Antreiben des Industriefahrzeugs herabsetzt.
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Ein Industriefahrzeug nach Hybridart mit einem Servolenkgerät weist eine Lenkungshydraulikpumpe zusätzlich zu einer Ladungshandhabungshydraulikpumpe auf. Wenn die Lenkungshydraulikpumpe betrieben wird, wird Hydrauliköl zu dem Lenkungskreislauf zugeführt, der von dem Ladekreislauf unabhängig ist. Daher kann der Energieverbrauch niedrig gehalten werden, indem der in
JP H07-315 792 A offenbarte Hydraulikkreislauf, das heißt, ein Hydraulikkreislauf, der durch eine Lenkungshydraulikpumpe erzeugten Hydraulikdruck zur Ladungshandhabung verwendet, bei einem Industriefahrzeug nach Hybridart angewendet wird.
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Der in
JP H07-315 792 A offenbarte Hydraulikkreislauf ist jedoch gestaltet, um Hydraulikdruck, der von einer Hydraulikpumpe erzeugt wird, zu einem Ladungshandhabungskreislauf zuzuführen. Somit ist es unmöglich, die Verringerung der Energieeffizienz aufzuheben, die durch eine auf die Hybridart beschränkte Anordnung verursacht wird, d. h. durch eine Anordnung, in der die Ladungshandhabungspumpe in Verbindung mit dem Generatormotor betätigt wird.
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Die Druckschrift
EP 1 736 433 A1 zeigt ein Hydrauliksystem eines Industriefahrzeugs nach Hybridart, das durch einen Elektroantriebsmotor fahrantreibbar ist und eine Brennkraftmaschine aufweist. Das Hydrauliksystem weist weiterhin einen Ladungshandhabungskreislauf, einen Generatormotor, eine Ladungshandhabungshydraulikpumpe, eine Batterie auf.
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Die Druckschrift
JP H07-315 792 A offenbart ein Hydrauliksystem eines Industriefahrzeugs, das nicht nach Hybridart ausgebildet ist. Es weist einen Ladungshandhabungskreislauf sowie eine Umgehungsleitung mit einem Umschaltventil auf. Die Strömungsrichtung in der Umkehrleitung ist vom Lenkungskreislauf zum Ladungshandhabungskreislauf gerichtet.
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Demnach ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Hydrauliksystem in einem Industriefahrzeug nach Hybridart bereitzustellen, das effizienter Weise Energie verwendet.
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Um die vorhergehende Aufgabe zu lösen, wird gemäß der vorliegenden Erfindung, ein Hydrauliksystem eines Industriefahrzeugs nach Hybridart bereitgestellt, das die Merkmale von Anspruch 1 aufweist. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der weiteren Ansprüche.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist ein Blockschaltbild, das ein Hydrauliksystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt; und
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2 ist ein Flussdiagramm, das eine Steuerung des in 1 gezeigten Umschaltventils zeigt.
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BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
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Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zum Ausführen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
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Ein Hydrauliksystem A für einen in 1 gezeigten Gabelstapler umfasst eine Brennkraftmaschine 111, einen Generatormotor 113, eine Batterie 115, eine Ladungshandhabungshydraulikpumpe 117, ein Ladungshandhabungsventil 119, eine Gabel 118, einen Elektroantriebsmotor 121, eine Antriebseinheit 122, eine Umrichterbaugruppe 131, eine ECU 116, einen Lenkungselektromotor 173, eine Lenkungshydraulikpumpe 177, einen Arbeitszylinder 178 und ein Lenkungsventil 179.
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Die Brennkraftmaschine 111 weist einen Drosselaktuator 114 auf. Der Drosselaktuator 114 empfängt ein Drehzahlsignal von der ECU 116, was nachfolgend beschrieben ist. Der Drosselaktuator 114 wird basierend auf dem Drehungssteuerungssignal angetrieben, und die Brennkraftmaschine 111 wird in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand des Drosselaktuators 114 angetrieben. Die Antriebswelle (nicht gezeigt) der Brennkraftmaschine 111 ist koaxial mit der Antriebswelle (nicht gezeigt) des Generatormotors 113 verbunden wobei eine Kupplung 112 zwischen ihnen angeordnet ist. Die Kupplung 112 lässt die Kraftübertragung von der Brennkraftmaschine 111 zu dem Generatormotor 113 wahlweise zu und schaltet diese ab.
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Der Generatormotor 113 wird zwischen einem Generator- und einem Elektromotorbetrieb je nach Bedarf umgeschaltet. In dem Generatorbetrieb wird der Generatormotor 113 durch die Brennkraftmaschine 111 angetrieben und erzeugt Elektrizität. Die erzeugte Elektrizität wird in der Batterie 115 gespeichert. In dem Elektromotorbetrieb empfängt der Generatormotor 113 Elektrizität von der Batterie 115 und wird durch die Elektrizität angetrieben. Eine Steuerung zum Umschalten der Betriebe wird basierend auf dem Steuerungssignal der ECU 116 über die Umrichterbaugruppe 131 durchgeführt.
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Der Gabelstapler 101 weist verschiedene Arten von Sensoren auf, die einen Schaltpositionssensor 141, einen Beschleunigungspedalschalter 142, einen Beschleunigungspedalpositionssensor 143, einen Ladungshandhabungshebelschalter 144, einen Ladungshandhabungshebelpositionssensor 145, einen Zündschalter 146, einen Ladungsgewichtsensor 147 umfassen, welche elektrisch mit der ECU 116 verbunden sind.
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Wenn sich der Generatormotor 113 in dem Generatorbetrieb befindet, wirkt die Brennkraftmaschine 111 als eine Antriebsquelle für den Generatormotor 113 und die Ladungshandhabungshydraulikpumpe 117, die koaxial mit der Brennkraftmaschine 111 angeordnet sind. Demgegenüber, wenn sich der Generatormotor 113 in dem Elektromotorbetrieb befindet, wirken die Brennkraftmaschine 111 und der Generatormotor 113 als eine Antriebsquelle für die Ladungshandhabungshydraulikpumpe 117. In dem Elektromotorbetrieb kann die Kupplung 112 jedoch außer Eingriff sein, und nur der Generatormotor 113, nicht die Brennkraftmaschine 111, kann als die Antriebsquelle für die Ladungshandhabungshydraulikpumpe 117 verwendet werden. Die Kupplung 112 wird basierend auf einem Steuerungssignal der ECU 116 gesteuert.
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Die Batterie 115 speichert Elektrizität, die durch den Generatormotor 113 in dem Generatorbetrieb erzeugt wird und führt Elektrizität je nach Bedarf für die Antriebs- und Ladungshandhabungsvorgänge des Gabelstaplers 101 zu. Die ECU 116 speichert Elektrizität in der Batterie 115 und entlädt Elektrizität durch die Umrichterbaugruppe 131 von der Batterie 115.
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Die ECU 116 wird zum Ausführen einer Steuerung des gesamten Systems des Gabelstaplers 101 verwendet, und die Steuerung umfasst eine Steuerung eines Ladens und Entladens der Batterie 115. Die ECU 116 empfängt die nachfolgenden Informationen, wenn benötigt.
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- • AN-/AUS-Informationen von dem Beschleunigungspedalschalter 142
- • Beschleunigungspedalniederdrückbetragsinformationen von dem Beschleunigungspedalpositionssensor 143
- • AN-/AUS-Informationen von dem Ladungshandhabungshebelschalter 144
- • Ladungshandhabungshebelpositionsinformationen von dem Ladungshandhabungshebelpositionssensor 145
- • AN-/AUS-Informationen von dem Zündschalter 146
- • Ladungsgewichtinformationen von dem Ladungsgewichtsensor 147
- • Lenkungsbetätigungsinformationen eines Handhabungsbauteils (Lenkrad) 182 von einem Lenkungsbetätigungsbetragssensor 148
- • Drehzahlinformationen der Brennkraftmaschine 111 von einem Brennkraftmaschinendrehzahlsensor (nicht gezeigt)
- • Temperaturinformationen der Brennkraftmaschine 111
- • Spannungs- und Temperaturinformationen der Batterie 115
- • Generatormotordrehzahlinformationen des Generatormotors 113 von einem Generatormotordrehzahlsensor (nicht gezeigt)
- • Kraftausgabeinformationen und Temperaturinformationen des Generatormotors 113
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Basierend auf den eingegebenen Informationen sendet die ECU 116 ein Brennkraftmaschinensteuerungssignal zu dem Drosselaktuator 114 und sendet verschiedene Arten von Steuerungssignalen zu der Umrichterbaugruppe 131, wodurch die Systemsteuerung des Gabelstaplers 101 ausgeführt wird. Die durch die Umrichterbaugruppe 131 empfangenen Steuerungssignale umfassen ein Betriebsumschaltsignal für den Generatormotor 113, ein Speicherungssteuerungssignal für die Batterie 115, ein Steuerungssignal für den Elektroantriebsmotor 121 und ein Steuerungssignal für den Lenkungselektromotor 173.
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Wenn der Gabelstapler 101 angetrieben wird, führt die ECU 116 die Elektrizität der Batterie 115 über die Umrichterbaugruppe 131 zu dem Elektroantriebsmotor 121 zu. Wenn der Elektroantriebsmotor 121 betätigt wird, führt die Antriebseinheit 122, mit der der Elektroantriebsmotor 121 gekuppelt ist, einen Antriebsvorgang durch.
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Ein Lenken des Gabelstaplers 101 wird durch Handhaben des Handhabungsbauteils 182, wie z. B. ein Lenkrad, ausgeführt. Zu dieser Zeit wird die Menge von Hydrauliköl, die zu dem Arbeitszylinder 178 zugeführt wird, basierend auf dem Handhabungsbetrag (Drehbetrag und Drehgeschwindigkeit des Lenkrads) des Handhabungsbauteils 182 bestimmt, die durch den Lenkungsbetätigungsbetragsensor 148 erfasst wird. In Übereinstimmung mit der Bestimmung wird das Lenkungsventil 179 umgeschaltet und die benötigte Menge von Hydrauliköl wird durch einen Lenkungskreislauf C und das Lenkungsventil 179 zu dem Arbeitszylinder 178 zugeführt. Demnach wird der Arbeitszylinder 178 betätigt, um die Servolenkbetätigung auszuführen, was die Kraft verringert, die zum Handhaben des Handhabungsbauteils 182 benötigt wird.
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Der Ladungshandhabungsvorgang des Gabelstaplers 101 wird unter Verwendung der Ladungshandhabungshydraulikpumpe 117, der Gabel 118, die als eine Ladungshandhabungsvorrichtung dient, und des Ladungshandhabungsventils 119 ausgeführt, das zum Zuführen von Hydrauliköl je nach Bedarf von der Ladungshandhabungshydraulikpumpe 117 zu der Gabel 118 verwendet wird. Das Ladungshandhabungsventil 119 ist in einem Ladungshandhabungskreislauf B zum Zuführen von Hydrauliköl von der Ladungshandhabungshydraulikpumpe 117 zu der Gabel 118 vorgesehen (speziell zu einem Aktuator, wie z. B. einem Hydraulikzylinder zum Bewegen der Gabel 118). Ferner ist eine Umgehungsleitung D zwischen der Ladungshandhabungshydraulikpumpe 117 und dem Ladungshandhabungsventil 119 mit einem Bereich des Ladungshandhabungskreislaufs B verbunden. Die Umgehungsleitung D führt Hydrauliköl zu dem Lenkungskreislauf C. Ein Umschaltventil 180, das beispielsweise ein elektromagnetisches Ventil ist, befindet sich in der Umgehungsleitung D. Das Umschaltventil 180 ist in der Lage, wahlweise die Strömung von Hydrauliköl von dem Ladungshandhabungskreislauf B zu dem Lenkungskreislauf C zu ermöglichen und zu blockieren. Ein Rückschlagventil 181 ist in der Umgehungsleitung D vorgesehen, um die Strömung von Hydrauliköl von dem Lenkungskreislauf C zu dem Ladungshandhabungskreislauf B zu blockieren. Demnach wird verhindert, dass Hydrauliköl von dem Lenkungskreislauf C durch die Umgehungsleitung D zu dem Ladungshandhabungskreislauf B strömt, so dass der Hydraulikdruck des Lenkungskreislaufs C beibehalten wird.
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Ein Betrieb des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist nachfolgend beschrieben.
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Wenn die Kupplung 112 in Eingriff ist, wirkt die Brennkraftmaschine 111 als die Antriebsquelle für sowohl den Generatormotor 113 als auch die Ladungshandhabungshydraulikpumpe 117.
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Wenn Elektrizität zu der Batterie 115 zugeführt werden soll, wird der Generatormotor 113 gesteuert, so dass er in einem Zustand ist, um als ein Generator zu wirken (nachfolgend wird der Zustand als eine erste Betriebsart bezeichnet).
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Wenn die Batterie 115 eine ausreichende Menge von Elektrizität speichert, wird der Generatormotor 113 gesteuert, so dass er in einem Zustand ist, um als ein Elektromotor zu wirken (nachfolgend wird der Zustand als eine zweite Betriebsart bezeichnet).
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In der ersten Betriebsart wird die Kraft der Brennkraftmaschine 111 durch die Kupplung 112 zu dem Generatormotor 113 übertragen, und durch den Generatormotor 113 erzeugte Elektrizität wird sukzessive in der Batterie 115 gespeichert. Die Ladungshandhabungshydraulikpurnpe 117 wird permanent durch die Drehung der Antriebswelle der Brennkraftmaschine 111 betätigt und schickt Hydrauliköl zu dem Ladungshandhabungskreislauf B.
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Wenn die Ladungshandhabungslast in der ersten Betriebsart klein ist, steuert die ECU 116 den Generatormotor 113 auf eine derartige Weise, dass der Betrag von durch den Generatormotor 113 erzeugte Elektrizität und der Betrag der Ladung der Batterie 115 erhöht wird. In diesem Fall steuert die ECU 116 den Generatormotor 113 derart, dass die auf die Brennkraftmaschine 111 durch den Generatormotor 113 aufgebrachte Last einen geeigneten Wert zum Betreiben der Brennkraftmaschine 111 unter vorbestimmten Optimalbedingungen aufweist. Die Optimalbedingungen umfassen eine Brennkraftmaschinendrehzahl und eine Kraftstoffeinspritzmenge, die der Brennkraftmaschine 111 ermöglichen, mit der optimalen Kraftstoffwirtschaftlichkeit betrieben zu werden, und werden beispielsweise durch Versuche bestimmt. Falls die Batterie 115 beinahe vollständig geladen ist, steuert die ECU 116 den Generatormotor 113 auch bei einer kleinen Ladungshandhabungslast in manchen Fällen derart, dass keine Elektrizität mehr erzeugt wird.
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In der zweiten Betriebsart wird die Ladungshandhabungshydraulikpurnpe 117 durch sowohl die Brennkraftmaschine 111 als auch den Generatormotor 113 angetrieben. Die Betätigung der Ladungshandhabungshydraulikpumpe 117 durch die Brennkraftmaschine 111 wird durch den Generatormotor 113 unterstützt. Auch wenn die Brennkraftmaschine 111 eine solche mit geringerem Leistungsvermögen ist, kann somit eine Ladungshandhabung durchgeführt werden, die eine hohe Kraft erfordert.
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Die Steuerung des Umschaltventils 180 ist nachfolgend mit Bezug auf das in 2 gezeigte Flussdiagram beschrieben.
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Zuerst bestimmt die ECU 116 in Schritt S100, ob der Generatormotor 113 durch die Brennkraftmaschine 111 angetrieben wird. Falls die Brennkraftmaschine 111 nicht betrieben wird oder falls die Kupplung 112 nicht in Eingriff ist, wird der Generatormotor 113 nicht durch die Brennkraftmaschine 111 angetrieben. In einem derartigen Fall geht die ECU 116 auf Schritt S105 über und steuert das Umschaltventil 180 so, dass dieses geschlossen ist. Das blockiert die Umgehungsleitung D. Im Gegensatz dazu treibt die Brennkraftmaschine 111 den Generatormotor 113 an, wenn die Kupplung 112 in Eingriff ist und die Brennkraftmaschine 111 läuft. In einem derartigen Fall geht die ECU 116 auf Schritt S101 über. Der Zustand, in dem die Brennkraftmaschine 111 durch den Generatormotor 113 angetrieben wird, entspricht einem Zustand, in dem sich der Generatormotor 113 in der ersten Betriebsart oder der zweiten Betriebsart befindet.
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In Schritt S101 bestimmt die ECU 116, ob eine Lenkungsbetätigung durchgeführt wird. Falls die Lenkungsbetätigung nicht durchgeführt wird, geht die ECU 116 auf Schritt S105 über und steuert das Umschaltventil 180 so, dass dieses geschlossen ist. Falls die Lenkungsbetätigung durchgeführt wird, geht die ECU 116 im Gegensatz dazu auf Schritt S102 über und bestimmt, ob ein Ladungshandhabungsvorgang durchgeführt wird.
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Falls der Ladungshandhabungsvorgang nicht durchgeführt wird, geht die ECU 116 auf Schritt 5104 über und steuert das Umschaltventil S180 so, dass dieses offen ist, damit die Umgehungsleitung D offen ist. Demnach wird das Hydrauliköl in dem Ladungshandhabungskreislauf B zu dem Lenkungskreislauf C geleitet und wird zum Betätigen des Arbeitszylinders 178 verwendet.
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Zu dieser Zeit, falls die Strömungsrate des in dem Lenkungskreislauf C durch die Umgehungsleitung D strömenden Hydrauliköls geringer als die für die Lenkungsbetätigung benötigte Strömungsrate ist oder falls der Druck des Hydrauliköls geringer als der für die Lenkungsbetätigung benötigte Druck ist, wird der Lenkungselektromotor 173 betätigt, um den Mangel an Strömungsrate oder an Hydrauliköldruck zu kompensieren. Beispielsweise gibt die ECU 116 basierend auf Messergebnissen von einem sich in dem Lenkungskreislauf C befindenden Hydraulikmessgerät (nicht gezeigt) ein Steuerungssignal für den Lenkungselektromotor 173 zu der Umrichterbaugruppe 131 aus, wodurch die Betätigung der Lenkungshydraulikpumpe 177 gesteuert wird.
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Falls die Strömungsrate und der Druck des Hydrauliköls, das in dem Lenkungskreislauf C durch die Umgehungsleitung D strömt, mehr als die für die Lenkungsbetätigung benötigten Werte sind, wird der Lenkungselektromotor 173 angehalten und der Arbeitszylinder 178 wird nur durch das Hydrauliköl betätigt, das durch die Umgehungsleitung D zu dem Lenkungskreislauf C geleitet wird. Demnach wird die Häufigkeit der Betätigung des Lenkungselektromotors 173 verringert. Das setzt die durch den Lenkungselektromotor 173 verbrauchte Elektrizität herab. Zudem wird eine Verschlechterung des Lenkungselektromotors 173 und der Lenkungshydraulikpumpe 177 unterdrückt.
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In dem vorhergehenden Teil werden der Lenkungselektromotor 173 und die Lenkungshydraulikpumpe 177 gemäß den gemessenen Werten der Strömungsrate und des Drucks des Hydrauliköls gesteuert, das durch die Umgehungsleitung D in den Lenkungskreislauf C strömt. Der Lenkungselektromotor 173 und die Lenkungshydraulikpumpe 177 können jedoch auf eine andere Weise gesteuert werden. Beispielsweise kann der Lenkungselektromotor 173 in einem Zustand, in dem eine Lenkungsbetätigung während der Betätigung des Generatormotors 113 durch die Brennkraftmaschine 111 durchgeführt wird, angehalten werden, wenn das Umschaltventil 180 nicht in den offenen Zustand umgeschaltet worden ist. In diesem Fall wird eine vorbestimmte Last (bestimmter Wert) als ein Schwellenwert festgesetzt. Der bestimmte Wert wird zur Bestimmung verwendet, ob das Umschaltventil 180 in Schritt S103 geöffnet werden soll, was nachfolgend behandelt wird. Durch Festsetzen des Schwellenwerts auf einen Wert, der ermöglicht, dass Hydrauliköl mit einer Strömungsrate und einem Druck, die für die Lenkungsbetätigung benötigt werden, von dem Ladungshandhabungskreislauf B durch die Umgehungsleitung D zu dem Lenkungskreislauf C zugeführt wird, wird verhindert, dass die Lenkungsbetätigung instabil wird. Das Hydrauliksystem mit dieser Gestaltung wird vorteilhaft vereinfacht, da kein Strömungsratenmessgerät oder Druckmessgerät erforderlich ist.
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Falls der Entscheidungsausgang von Schritt S102 positiv ist, d. h. wenn die Lenkungsbetätigung und der Ladungshandhabungsvorgang jeweils durchgeführt werden, geht die ECU 116 auf Schritt S103 über und bestimmt, ob die Ladungshandhabungslast, die von dem Ladungsgewichtsensor 147 eingegeben wird, größer als der bestimmte Wert ist.
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Falls die Ladungshandhabungslast größer als der bestimmte Wert ist, geht die ECU 116 zu Schritt S105 über und steuert das Umschaltventil 180, so dass dieses geschlossen ist. Das bedeutet, um sicherzustellen, dass die Zufuhrströmungsrate und der Druck des Hydrauliköls ausreichend für den Ladungshandhabungsvorgang sind, wird das Umschaltventil 180 derart gesteuert, dass Hydrauliköl vorzugsweise zu der Gabel 118 von der Ladungshandhabungshydraulikpumpe 117 zugeführt wird. Das verhindert, dass sich der Druck des Hydrauliköls in dem Ladungshandhabungskreislauf B senkt, und somit wird der Ladungshandhabungsvorgang stabilisiert. Zu dieser Zeit wird der Lenkungselektromotor 173 gesteuert, um in einem angetriebenen Zustand zu sein, und Hydrauliköl wird von der Lenkungshydraulikpumpe 177 zu dem Lenkungskreislauf C zugeführt. Das zugeführte Hydrauliköl betätigt des Arbeitszylinders 178.
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Im Gegensatz dazu, falls die Ladungshandhabungslast gleich zu oder geringer als der bestimmte Wert ist, geht die ECU 116 zu Schritt S104 über und steuert das Umschaltventil 180 so, dass dieses offen ist. Das bedeutet, wenn die Zufuhrströmungsrate und der Hydraulikdruck des zu der Gabel 118 zugeführten Hydrauliköls für den Ladungshandhabungsvorgang ausreichend ist, wird das Umschaltventil 180 derart gesteuert, dass der Ladungshandhabungsvorgang durch Zuführen von Hydrauliköl zu dem Ladungshandhabungskreislauf B durchgeführt wird, während zudem Hydrauliköl durch die Umgehungsleitung D zu dem Lenkungskreislauf C zugeführt wird. Demnach wird der in dem Ladungshandhabungskreislauf B erzeugte Hydraulikdruck zu dem Lenkungskreislauf C geführt und für die Lenkbetätigung verwendet.
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Zu dieser Zeit, in dem Fall, in dem kein Ladungshandhabungsvorgang durchgeführt wird, falls die Strömungsrate und der Druck des durch die Umgehungsleitung in den Lenkungskreislauf C strömenden Hydrauliköls zum Betätigen des Arbeitszylinders 178 ausreichend sind, wird der Lenkungselektromotor 173 gesteuert, um in einem angehaltenen Zustand zu sein. Im Gegensatz dazu, wenn die Strömungsrate und der Druck des Hydrauliköls unzureichend sind, wird der Lenkungselektromotor 173 gesteuert, so dass er in dem angetriebenen Zustand ist, um den Mangel an Strömungsrate und Hydrauliköldruck zu kompensieren. In dem Fall, in dem kein Ladungshandhabungsvorgang durchgeführt wird, kann die Gestaltung des Hydrauliksystems durch Anwenden eines einfachen Vorgangs vereinfacht werden, in dem der Lenkungselektromotor 173 angehalten wird, wenn das Umschaltventil 180 offen ist.
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Schritt S103 kann weggelassen werden, und das Umschaltventil 180 kann basierend auf der Bestimmung, ob der Ladungshandhabungsvorgang durchgeführt wird, gesteuert werden. Das bedeutet, dass das Umschaltventil 180 in dem Fall, in dem die Lenkungsbetätigung während dem Betrieb des Generatormotors 113 durchgeführt wird, falls in Schritt S102 bestimmt ist, dass der Ladungshandhabungsvorgang nicht durchgeführt wird, in den offenen Zustand umgeschaltet werden kann. In diesem Fall, falls in Schritt S102 bestimmt ist, dass der Ladungshandhabungsvorgang durchgeführt wird, kann das Umschaltventil 180 in den geschlossenen Zustand umgeschaltet werden. Insbesondere kann es so gestaltet sein, dass das Umschaltventil 180 geschlossen ist, wenn der Ladungshandhabungshebelschalter 144 AN ist, und dass das Umschaltventil 180 offen ist, wenn der Ladungshandhabungshebelschalter 144 AUS ist. In diesem Fall wird der Ladungsgewichtsensor 147 unnötig. Somit wird das Hydrauliksystem vereinfacht.
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Nachfolgend wird der Betrieb des vorliegenden Ausführungsbeispiels in einem Zustand behandelt, in dem die Kupplung 112 nicht in Eingriff ist.
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Wenn es nur einen relativ geringen Bedarf für den Ladungshandhabungsvorgang gibt, bestimmt die ECU 116, dass es keinen Bedarf für eine Kraft mit dem Grad gibt, der erhalten werden kann, wenn veranlasst wird, dass die Brennkraftmaschine 111 und der als ein Elektromotor wirkende Generatormotor 113 zusammenwirken. In diesem Fall gibt die ECU 116 ein Steuerungssignal aus, um den Generatormotor 113 zu veranlassen, als ein Elektromotor betrieben zu werden, und veranlasst die Kupplung 112, nicht in Eingriff zu sein. Nachfolgend wird der Zustand als eine dritte Betriebsart bezeichnet. Obwohl der Generatormotor 113 die Ladungshandhabungshydraulikpumpe 117 antreibt, trägt die Brennkraftmaschine 111 in diesem Fall nicht zu dem Betrieb der Ladungshandhabungshydraulikpumpe 117 bei.
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In der dritten Betriebsart läuft die Brennkraftmaschine 111 leer oder ist angehalten, so dass die Energieeffizienz bei der Betätigung der Ladungshandhabungshydraulikpumpe 117 verbessert wird. Zudem, da die Kupplung 112 nicht in Eingriff ist, wird keine große Last (Komprimierungsbremsen) auf den Generatormotor 113 aufgebracht, wenn der Generatormotor 113 läuft.
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In der dritten Betriebsart wird der Generatormotor 113 nicht durch die Brennkraftmaschine 111 angetrieben. Somit ist der Entscheidungsausgang in Schritt S100 von 2 negativ, und die ECU 116 geht zu Schritt S105 über, um das Umschaltventil 180 zu steuern, so dass dieses geschlossen ist.
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Daher, wenn ein Ladungshandhabungsvorgang durchgeführt wird, wird der Generatormotor 113 als ein Elektromotor durch die Elektrizität der Batterie 115 angetrieben. In Verbindung mit dem Betrieb des Generatormotors 113 wird die Ladungshandhabungshydraulikpumpe 117 betätigt, um Hydrauliköl zu dem Ladungshandhabungskreislauf B zuzuführen.
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Wenn eine Lenkungsbetätigung durchgeführt wird, wird der Lenkungselektromotor 173 durch die Elektrizität der Batterie 115 angetrieben. In Verbindung mit dem Betrieb des Lenkungselektromotors 173 wird die Hydraulikpumpe 177 betätigt, um Hydrauliköl zu dem Lenkungskreislauf C zuzuführen.
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Wenn der Generatormotor 113 durch die Brennkraftmaschine 111 angetrieben wird, kann das zu dem Ladungshandhabungskreislauf B zugeführte Hydrauliköl gemäß der Gestaltung des vorliegenden Ausführungsbeispiels zu dem Lenkungskreislauf C zugeführt werden, und als Hydrauliköl zu einem Lenken verwendet werden, das die Servolenkfunktion ausführt. In dem Fall, in dem der Betrieb der Brennkraftmaschine 111 eine ausreichende Menge von Hydrauliköl von der Ladungshandhabungshydraulikpumpe 117 zu dem Ladungshandhabungskreislauf B zuführt, muss die Lenkungshydraulikpumpe 177 nicht betätigt werden. Der Lenkungselektromotor 173 zum Betätigen der Lenkungshydraulikpumpe 177 wird daher weniger häufig verwendet. Daher wird der Betrag an durch den Lenkungselektromotor 173 verbrauchter Elektrizität verringert. Als ein Ergebnis wird der Energieverbrauch verringert, der zum Antreiben des Gabelstaplers 101 benötigt wird.
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Wenn die Ladungshandhabungslast größer als eine vorbestimmte Last ist, strömt das Hydrauliköl in dem Ladungshandhabungskreislauf B nicht zu dem Lenkungskreislauf C. Solange die Ladungshandhabungshydraulikpumpe 117 das Hydrauliköl mit der für den Ladungshandhabungsvorgang benötigten Menge zu dem Ladungshandhabungskreislauf B zuführt, ist daher der Hydraulikdruck nicht unzureichend. Das stellt sicher, dass der Ladungshandhabungsvorgang stabil durchgeführt wird.
- (1) In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Kupplung zwischen der Brennkraftmaschine und dem Generatormotor vorgesehen. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auf ein kupplungsloses Industriefahrzeug angewendet werden, in dem ein Generatormotor immer angetrieben wird, wenn die Brennkraftmaschine läuft. In diesem Fall ist es nur notwendig, den Hydraulikkreislauf auf dieselbe Weise wie die Steuerung des Umschaltventils 180 zu steuern, wenn die Kupplung 112 in Eingriff ist.
- (2) Das dargestellte Ausführungsbeispiel kann nicht nur auf Gabelstapler angewendet werden, sondern kann zudem auf für die Landwirtschaft, das Bauwesen und das Transportwesen verwendete Industriefahrzeuge angewendet werden, die den Betrieb von Ladungshandhabungsanbaugeräten erfordern.
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Der Hydraulikkreislauf des Industriefahrzeugs nach Hybridart ist durch die Brennkraftmaschine und den Elektromotor antreibbar. Der Generatormotor wird durch die Brennkraftmaschine angetrieben und erzeugt Elektrizität. Eine Ladungshandhabungshydraulikpumpe wird in Verbindung mit einem Betrieb des Generatormotors betätigt und führt Hydrauliköl zu einem Ladungshandhabungskreislauf zu. Elektrizität, die durch den Generatormotor erzeugt wird, wird in einer Batterie gespeichert und treibt einen Lenkungselektromotor an. Eine Lenkungshydraulikpumpe wird in Verbindung mit einem Betrieb des Lenkungselektromotors betätigt und führt Hydrauliköl zu einem Lenkungskreislauf zu. Die Umgehungsleitung verbindet den Ladungshandhabungskreislauf und den Lenkungskreislauf miteinander und führt das Hydrauliköl des Ladungshandhabungskreislaufs zu dem Lenkungskreislauf zu. Ein Umschaltventil befindet sich in der Umgehungsleitung.
