JP2012041819A - ハイブリッド作業車両 - Google Patents
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- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
- B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
Abstract
【解決手段】エンジン15を横向きに配置したハイブリッド作業車両としての油圧ショベルにおいて、エンジン15とこれに配された発電電動機16及び主油圧ポンプ17とからなるパワーユニットと、エンジン15用の冷却液を冷却するエンジンラジエータと、電動部を制御する制御機器25とを備え、パワーユニットが、車両前方側とエンジンルーム35とを画成する仕切部材と、エンジンルーム35側に面するカウンタウエイト8の壁部8aとの間に配設され、これら仕切部材と壁部8aとの間には、パワーユニットのエンジン15側又は主油圧ポンプ17側の少なくとも一方の側に、発電電動機16で発電した電力を蓄電する蓄電装置26が配設されている。
【選択図】図3
Description
蓄電装置60としては、例えば高速での充電、放電の繰り返しが可能な高容量のキャパシ
タや、リチュームイオン電池等が用いられている。
イアウト構成を得ることができる。しかし、従来の作業車両に比べてハイブリッド作業車両では、発電電動機や電動モータ、また、これらを制御する制御機器や冷却するための冷却回路等を配設しなければならず、製造コストの増大を招いている。
従って、製造コストの増大を軽減するためには、従来から用いられている作業車両の構成を有効利用して、従来からの作業車両の構成とハイブリッド作業車両の構成との共通化を図ることが求められている。
配線の長さが長くなると、電力損失が大きくなってしまう問題が生じることになるため、配線の長さをできるだけ短く構成しておくことが望まれている。
ているファンの吸引力によって引き起こされる風の流を利用しているだけである。しかも、ファンの配設位置から蓄電系の機器類54の配設位置までの距離が遠いため、蓄電系の機器類54に対して冷却効果を高めることは難しかった。
ド作業車両を提供することにある。
ここで、「各ラジエータ」とは、蓄電装置用の冷却液を冷却するラジエータ、およびエンジンラジエータのことである。
パワーユニットの主油圧ポンプ側に蓄電装置を配した場合には、主油圧ポンプの下方側に広がる空間部を有効利用して蓄電装置を配することができる。また、パワーユニットのエンジン側及び主油圧ポンプ側の両方に蓄電装置を配した場合には、更に大容量とした蓄電装置を構成することができる。
図2は、外装カバー9内において上部旋回体フレーム6上に形成されたエンジンルーム35内での各部材の配置構成、ハイブリッドコンポの配置構成等を示した概略斜視図である。また、図3は、上部旋回体フレーム6上に配設した各部材の概略平面図を示し、図4は、エンジンルーム35内の配置構成の概略を示す後ろ正面図を示している。
尚、発電電動機16及び主油圧ポンプ17を、エンジン15に対して直列状に配設する代わりに、ベルト駆動手段等を介して別置きあるいは並列に配設しておくこともできる。
、高速での充電、放電の繰り返しが可能な小型で高容量のキャバシタ、リチュームイオン電池、リチュームポリマー電池等を用いることができる。
蓄電装置26は、高温状態で作動させないようにして、蓄電装置26としての効率の低下及び寿命の低下を防止するため、冷却用ヒートシンク24の板状部分に載置され、この冷却用ヒートシンク24に供給される冷却液によって効率的に冷却される。また、制御機器25を発熱から防止するため、制御機器25を構成する筐体内には、冷却用ヒートシンク24から出た冷却液を通過させる図示しない冷却用流路が設けられている。尚、蓄電装置26及び制御機器25は電子ユニット38としてユニット化されている。
ラジエータ31で冷やされた冷却液を図示せぬタンクに排出し、同タンク内の冷却液を冷却用ポンプ27で吸引する冷却回路を構成することもできる。また、油圧ラインにおける冷却機器の一部であるラジエータを、前記冷却回路におけるラジエータ31として兼用させることもできる。
。しかも、電子ユニット38を発電電動機16に近づけて構成することができるので、配線の長さを短く構成でき、配線における電力損失を小さくすることができる。
及び制御機器用のラジエータ31を配設した構成、上部旋回体の旋回モータとして旋回電動機22を設けた構成以外は、既存の油圧ショベルの構成を共通化して利用することができる。これにより、ハイブリッド仕様の油圧ショベルを、製造価格の上昇を小さく抑えて製造することが可能となる。
圧ポンプ、73…発電電動機、74…バッテリ、75…電動機、76…上部旋回体、77…レボフレーム、79…インバータ、81…エンジンルーム、81a…吸気室、83…ラジエータ、89…バッテリ収納室。
Claims (10)
- エンジンを横向きに配置したハイブリッド作業車両において、
前記エンジンと前記エンジンに配された発電電動機及び主油圧ポンプとからなるパワーユニットと、
前記エンジン用の冷却液を冷却するエンジンラジエータと、
前記ハイブリッド作業車両の電動部を制御する制御機器とを備え、
前記パワーユニットが、前記ハイブリッド作業車両の前方側とエンジンルームとを画成する仕切部材と、前記エンジンルーム側に面するカウンタウエイトの壁部との間に配設され、
前記仕切部材と前記壁部との間には、前記パワーユニットのエンジン側又は前記主油圧ポンプ側の少なくとも一方の側に、前記発電電動機で発電した電力を蓄電する蓄電装置が配設されている
ことを特徴とするハイブリッド作業車両。 - 請求項1に記載のハイブリッド作業車両において、
前記蓄電装置は、冷却液によって液冷される
ことを特徴とするハイブリッド作業車両。 - 請求項2に記載のハイブリッド作業車両において、
前記蓄電装置用の前記冷却液を冷却するラジエータを前記エンジンラジエータとは別体で有する
ことを特徴とするハイブリッド作業車両。 - 請求項3に記載のハイブリッド作業車両において、
前記蓄電装置用の前記冷却液を冷却するラジエータは、前記パワーユニットに対して、前記エンジン側に配設されている
ことを特徴とするハイブリッド作業車両。 - 請求項3または請求項4に記載のハイブリッド作業車両において、
前記蓄電装置用の前記冷却液を冷却するラジエータは、前記エンジンを含む油圧ライン中の冷却機器に対して、前記各ラジエータに当てられる冷風の流れの上流側に配設されている
ことを特徴とするハイブリッド作業車両。 - 請求項3ないし請求項5のいずれかに記載のハイブリッド作業車両において、
前記蓄電装置用の前記冷却液を冷却するラジエータは、前記エンジンを含む油圧ライン用の冷却機器で構成されたクーリングユニットとして一体構造に組み立てられてなる
ことを特徴とするハイブリッド作業車両。 - 請求項2ないし請求項6のいずれかに記載のハイブリッド作業車両において、
前記制御機器は、冷却液によって液冷される
ことを特徴とするハイブリッド作業車両。 - 請求項7に記載のハイブリッド作業車両において、
前記蓄電装置および前記制御機器用の前記冷却液により、前記制御機器よりも先に前記蓄電装置が冷却される
ことを特徴とするハイブリッド作業車両。 - 請求項1ないし請求項8のいずれかに記載のハイブリッド作業車両において、
前記蓄電装置は緩衝材を介して支持されてなる
ことを特徴とするハイブリッド作業車両。 - 請求項1ないし請求項9のいずれかに記載のハイブリッド作業車両において、
前記蓄電装置は、上部旋回体フレームを構成するメインフレーム、サイドフレーム、中間フレーム、およびリアフレームで囲まれた領域内に配置されてなる
ことを特徴とするハイブリッド作業車両。
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