JP2014051252A - 作業車両 - Google Patents

Abstract

【課題】操作性の低下を防止できる作用車両の提供。
【解決手段】本発明は、車体１ａとフロント作業機９とを備えた作業車両であり、エンジン３と、エンジン３から出力される発電電力Ｂをコントロールする統括コントローラ１７と、統括コントローラ１７にて走行電力Ｍの供給が制御されて駆動が制御される走行装置２と、統合コントローラ１７にて動力Ｄの供給が制御されこの供給される動力Ｄを消費する冷却装置１６と、を有し、統合コントローラ１７は、エンジン３から供給される走行電力Ｍを走行装置２に供給して駆動させるのに際し、冷却装置１６に電力Ｄを供給して消費させ、走行装置２に供給される走行電力Ｍが不足した場合に冷却装置１６への電力Ｄの供給を低下または停止して、エンジン３から出力される発電動力Ｂを走行装置２に供給する構成にしてある。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えばホイールローダ等の車体に作業機が取り付けられた作業車両に関する。

この種の従来の作業車両が特許文献１に開示されている。この特許文献１に開示された作業車両は、エンジンにて駆動される発電機により発電した電力を蓄電器に充電し、この蓄電器に充電した電力により旋回用の電動機を駆動するハイブリッド式作業機械である。そして、このハイブリッド式作業機械は、発電機による発電にて得られた電力にて油圧ポンプを駆動させて、作業機械の種々のアクチュエータや、走行用の各油圧モータを駆動させている。さらに、断線によって蓄電器からの電力供給が得られない場合に、発電機により発電した電力を電動機に供給して電動機を駆動する構成とされている。

特開２０１０−１７８５０８号公報

しかしながら、上述した特許文献１に開示された従来技術においては、蓄電器からの電力供給が得られない場合に、この蓄電池から供給される電力の代わりに、エンジンにて駆動される発電機による発電にて電動機を駆動させている。このため、この電動機の駆動により、発電機にて発電された電力の一部が消費されてしまい、この発電機を共通の駆動源とする油圧ポンプの駆動が制約等され、この油圧ポンプにて駆動される作業機械や走行等の出力が低下し操作性が低下してしまうおそれがある。

本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、例えば蓄電器の出力の低下や停止が生じた場合であっても各アクチュエータ等の、操作性の低下を防止できる作用車両を提供することにある。

この目的を達成するために、本発明は、車体と、この車体に取り付けられた作業機とを備えた作業車両であって、動力源と、この動力源から出力される動力をコントロールするコントローラと、このコントローラにて前記動力の供給が制御されて駆動が制御される駆動部と、前記コントローラにて前記動力の供給が制御されこの供給される動力を消費する動力消費部と、を有し、前記コントローラは、前記動力源から供給される動力を前記駆動部に供給して駆動させるのに際し、前記動力消費部に前記動力を供給して消費させ、前記駆動部に供給される動力が不足した場合に前記動力消費部への動力の供給を低下または停止して、前記動力源から出力される動力を前記駆動部に供給することを特徴としている。

このように構成した本発明は、動力源から供給される動力を駆動部に供給して駆動させるのに際しては、この駆動部とともに動力消費部へコントローラにて動力を供給して、この駆動部の駆動とともに動力消費部にて動力を消費させる。そして、動力源から供給される動力が不足した場合には、コントローラにて動力消費部への動力の供給を低下または停止させ、動力源から出力される動力を駆動部に供給させて駆動させる。この結果、駆動部へ供給される動力が不足した場合においても、この駆動部を駆動させるのに際し動力消費部へ供給していた動力を、瞬時に駆動部に供給できるため、この駆動部へ供給される動力が不足した場合における駆動部の操作性の低下を防止できる。

また本発明は、上記発明において、前記動力源とは異なる第２動力源を有し、前記駆動部は、前記動力源および第２動力源の少なくとも一方から供給される動力にて駆動され、前記動力消費部は、前記動力源および第２動力源の少なくとも一方から供給される動力を消費し、前記コントローラは、前記動力源および第２動力源のいずれか一方からの前記駆動部への動力供給が低下または停止した場合に、これら動力源および第２動力源のいずれか他方からの前記動力消費部への動力供給を低下または停止させることを特徴としている。

このように構成した本発明は、動力源および第２動力源のいずれか一方からの駆動部への動力供給が低下または停止した場合に、これら動力源および第２動力源のいずれか他方からの動力消費部への動力供給をコントローラにて低下または停止させて、これら動力源および第２動力源のいずれか他方にて出力される動力を駆動部に供給させる。この結果、これら動力源および第２動力源のいずれか一方からの駆動部への動力供給が低下または停止した場合であっても、駆動部を駆動させるのに際し動力消費部へ供給していた動力を、瞬時に駆動部に供給できる。よって、これら動力源および第２動力源のいずれか一方からの動力供給が低下または停止した場合における駆動部の操作性の低下を防止できる。

また本発明は、上記発明において、前記動力源は、エンジンと、このエンジンにて駆動される発電機と、を含み、前記第２動力源は、蓄電器であって、これら発電機および蓄電器から供給される電力を所定の値に保つバスラインと、このバスラインにて保たれている電力をインバータ制御するインバータと、を有し、前記コントローラは、前記バスラインに保たれている電力を前記インバータにてインバータ制御して前記駆動部および動力消費部を制御することを特徴としている。

このように構成した本発明は、発電機および蓄電器から供給される電力をバスラインにて所定の値に保ち、このバスラインにて保たれている電力をインバータ制御するインバータをコントローラにて制御して駆動部および電力消費部を制御する。よって、動力消費部への電力の供給を低下または停止させ、この電力消費部へ供給していた電力を駆動部に供給する際の制御を、インバータによるインバータ制御にて適切かつ瞬時にできるため、例えば蓄電器からの電力供給が低下または停止した場合における駆動部の操作性の低下をより適切に防止できる。

また本発明は、前記動力源は、エンジンを含み、前記第２動力源は、蓄電器であって、前記動力消費部は、前記エンジンを冷却するための冷却機であることを特徴としている。

このように構成した本発明は、エンジンを冷却するための冷却機を動力消費部とすることにより、例えば蓄電器からの電力供給が停止した場合に、冷却機への電力供給を一時的に停止させた場合であっても、この冷却機を停止させることに伴うエンジンの支障等がほとんどないため、既存の補機である冷却機を有効に活用できる。

本発明は、動力源から供給されるエネルギを駆動部に供給して駆動させるのに際し、この駆動部とともに動力消費部に動力をコントローラにて供給し、この駆動部の駆動とともに動力消費部にて動力を消費させる。そして、動力源から供給される動力が不足した場合に、コントローラにて動力消費部への動力の供給を低下または停止させ、動力源から出力される動力を駆動部に供給させて駆動させる構成にしてある。この構成により本発明は、駆動部へ供給される動力が不足した場合においても、この駆動部を駆動させるのに際し動力消費部へ供給していた動力を、瞬時に駆動部に供給できるため、この駆動部へ供給される動力が不足した場合における駆動部の操作性の低下を防止できる。そして、前述した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明より明らかにされる。

本発明の一実施形態に係るハイブリッドホイールローダの蓄電器に故障が発生した場合の電力制御を示す説明図である。 上記ハイブリッドホイールローダの駆動制御を示す概略構成図である。 上記ハイブリッドホイールローダを示す側面図である。

以下、本発明に係る作業車両の一実施形態として、ハイブリッドホイールローダ１を例に挙げて説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るハイブリッドホイールローダの蓄電器に故障が発生した場合の電力制御を示す説明図である。図２は、ハイブリッドホイールローダの駆動制御を示す概略構成図である。図３は、ハイブリッドホイールローダを示す側面図である。

＜構成＞
図１ないし図３に示すように、ハイブリッドホイールローダ１は、このハイブリッドホイールローダ１の車体１ａに搭載された可動部のうちの走行装置２を電動化した電力システム制御を備え、シリーズ型のハイブリッドシステムが搭載されたハイブリッド建設車両である。ここで、本発明に係るハイブリッド式の作業車両としては、油圧駆動を電力でアシストするものの他、電力駆動を電力でアシストするものも含まれるものとする。

具体的に、ハイブリッドホイールローダ１は、動力源であるエンジン３の出力軸に、発電機もしくは電動機としてのＭＧ（モータ・ジェネレータ）である発電電動機４が取り付けられている。この発電電動機４は、エンジン３の動力Ａを発電電力Ｂに変換する発電電動機であって、コントローラとしてのインバータ４ａにてインバータ制御される構成とされている。

また、走行装置２は、いわゆる駆動装置であって、図２に示すように、この走行装置２の車両走行軸であるプロペラシャフト２ａに、一対の前輪２ｂを駆動させる走行モータ５ａと、一対の後輪２ｃを駆動させる走行モータ５ｂとがそれぞれ取り付けられている。これら走行モータ５ａ，５ｂは、発電電動機４にて変換された発電電力Ｂをプロペラシャフト２ａを介して前輪２ｂまたは後輪２ｃを駆動させる出力に変換する走行電動機であり、インバータ６ａ，６ｂにて別個にインバータ制御される。ここで、この図２においては、前輪２ｂを駆動させる走行モータ５ａと、後輪２ｃを駆動させる走行モータ５ｂとが別個とされているが、図１においては、一つのインバータ６にて一つの走行モータ５を制御してプロペラシャフト２ａを駆動させ、このプロペラシャフト２ａを介して各前輪２ｂおよび後輪２ｃを駆動させる構成とされている。

そして、走行装置２は、エンジン３の動力Ａを発電電動機４にて変換した発電電力Ｂにてプロペラシャフト２ａを介して各走行モータ５ａ，５ｂを回転させ、これら走行モータ５ａ，５ｂの回転により前輪２ｂおよび後輪２ｃを回転駆動させて車体１ａを走行させる。さらに、発電電動機４を制御するインバータ４ａ、および各走行モータ５ａ，５ｂを制御するインバータ６ａ，６ｂは、これらインバータ６ａ，６ｂにてインバータ制御する電圧を、例えば６００Ｖ等の所定の電圧に保つＤＣバスライン７に接続されている。このＤＣバスライン７は、発電電動機４にて変換された発電電力Ｂが供給され、この発電電力Ｂが各インバータ４ａ，６ａ，６ｂにてインバータ制御される構成とされている。

さらに、発電電動機４には、油圧ポンプ８が取り付けられている。この油圧ポンプ８は、土砂などの掘削作業を行うフロント作業機９を動作させるバケットシリンダ９ａおよびアームシリンダ９ｂへ油を送るメインポンプ８ａと、走行装置２の駆動を停止させるブレーキペダル１１ａおよびパーキングブレーキ１１ｂへ油を送るブレーキポンプ８ｂと、ステアリング１１ｃへ油を送るステアリングポンプ８ｃとで構成された３ポンプ式とされている。そして、これら油圧ポンプ８には、これら油圧ポンプ８からの油の供給を制御するコントロールバルブ１２が取り付けられている。

このコントロールバルブ１２は、フロント制御部１２ａ、ブレーキ制御部１２ｂ、およびステアリング制御部１２ｃを備えている。具体的に、フロント制御部１２ａは、メインポンプ８ａからフロント作業機９のバケットシリンダ９ａおよびアームシリンダ９ｂへの油の供給を制御する。また、ブレーキ制御部１２ｂは、ブレーキポンプ８ｂからブレーキペダル１１ａおよびバーキングブレーキ１１ｂの油圧シリンダ（図示せず）への油の供給を制御する。さらに、ステアリング制御部１２ｃは、ステアリングポンプ８ｃからステアリング１１ｃの油圧シリンダ（図示せず）への油の供給を制御する構成とされている。

さらに、ＤＣバスライン７には、図１に示すように、蓄電器としてのキャパシタ１５が取り付けられている。このキャパシタ１５は、高応答に電力バランスを調整できる構成とされており、発電電動機４にて変換した発電電力Ｂの過不足を調整、すなわちＤＣバスライン７へ電力の過不足を供給するための第２動力源とされている。そして、このキャパシタ１５は、ＤＣＤＣコンバータである制御コントローラ１５ａにてキャパシタ１５の蓄電電圧が昇降圧制御されＤＣバスライン７に供給される。この制御コントローラ１５ａは、ＤＣバスライン７のバス電圧を常に一定に保つことによって、このＤＣバスライン７の電力の過不足を高応答に調整する。

そして、キャパシタ１５は、エンジン３の駆動により発電電動機４にて発電された発電電力ＢがＤＣバスライン７を介して供給され、この発電電力Ｂを蓄電するとともに、このキャパシタ１５に蓄電した蓄電電力Ｃを、ＤＣバスライン７を介してインバータ６にてインバータ制御されて走行モータ５に供給する。よって、ハイブリッドホイールローダ１には、動力源としてエンジン３とキャパシタ１５とが搭載されている。

エンジン３には、このエンジン３の駆動時に生じる熱を冷却するためにラジエータおよびオイルクーラ（いずれも図示せず）に冷却風をあてて冷却する冷却機としての冷却装置１６が設けられている。この冷却装置１６は、発電電動機４にて変換された発電電力Ｂを強制的に消費するための電力消費部であって、エンジン３を稼働させるために必要な付属部品、すなわち補機類である。具体的に、この冷却装置１６は、冷却ファン１６ａを備えている。この冷却ファン１６ａには、この冷却ファン１６ａを駆動させるための油圧回路１６ｂおよび電動油圧ポンプ１６ｃが取り付けられている。この電動油圧ポンプ１６ｃは、発電電動機４より早い電力応答性を有する構成とされている。さらに、この電動油圧ポンプ１６ｃには、この電動油圧ポンプ１６ｃへ供給する電力Ｄをインバータ制御するためのコントローラであるインバータ１６ｄが取り付けられており、このインバータ１６ｄはＤＣバスライン７に電気的に接続されている。

さらに、各インバータ４ａ，６，１６ｄは、これらインバータ４ａ，６，１６ｄによるインバータ制御が統合コントローラ１７にて制御される構成とされている。これら統合コントローラ１７および各インバータ４ａ，６，１６ｄは、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信等を用いて結線されており、相互に指令値および状態量を送受信できる構成とされている。さらに、この統合コントローラ１７には、ブレーキペダル１１ａに加え、アクセルペダル１１ｄが接続されており、これらアクセルペダル１１ａおよびブレーキペダルの１１ｂ操作に基づいて各インバータ４ａ，６，１６ｄのインバータ制御を制御する構成とされている。すなわち、この統合コントローラ１７は、いわゆるハイブリッド統合コントローラであって、各インバータ４ａ，６，１６ｄに接続され、これら各インバータ４ａ，６，１６ｄに対して指令を与える。

具体的に、統合コントローラ１７には、発電電動機４を制御するインバータ４ａに与える発電トルク指令Ｅを演算する発電トルク演算部１７ａと、冷却装置１６の電動油圧ポンプ１６ｃを制御するインバータ１６ｄに与える冷却トルク指令Ｆを演算する冷却トルク演算部１７ｂと、走行装置２の走行モータ５を制御するインバータ６に与える走行トルク指令Ｇを演算する走行トルク演算部１７ｃとが設けられている。さらに、これら発電トルク演算部１７ａ、冷却トルク演算部１７ｂおよび走行トルク演算部１７ｃは、電力バランス制御部１７ｄに接続されている。

この電力バランス制御部１７ｄは、この電力バランス制御部１７ｄでの演算結果に基づく要求発電電力指令Ｈを発電トルク演算部１７ａへ与え、この電力バランス制御部１７ｄでの演算結果に基づく要求電力指令Ｊを冷却トルク演算部１７ｂへ与える。また、この電力バランス制御部１７ｄは、アクセルペダル１１ｄのペダル踏込量に応じた走行要求指令Ｋに基づいて走行トルク演算部１７ｃにて演算された推定走行電力指令Ｌを受信する構成とされている。

＜作用効果＞
次に、上記一実施形態のハイブリッドホイールローダ１の統合コントローラ１７による制御方法を、図１を参照して説明する。

まず、統合コントローラ１７の発電トルク演算部１７ａにて演算された発電トルク指令Ｅがインバータ４ａへ与えられた場合には、この発電トルク指令Ｅに基づいてインバータ４ａによる発電電動機４のインバータ制御が調整される。そして、この調整されたインバータ４ａによるインバータ制御に基づいて、発電電動機４にて変換した発電電力ＢがＤＣバスライン７に供給される。

また、統合コントローラ１７の走行トルク演算部１７ｃにて演算された走行トルク指令Ｇがインバータ６へ与えられた場合には、この走行トルク指令Ｇに基づいてインバータ６による走行モータ５のインバータ制御が調整される。そして、この調整されたインバータ６によるインバータ制御に基づいて、ＤＣバスライン７から走行モータ５へ供給される走行電力Ｍが調整され、この供給された走行電力Ｍにて走行モータ５が駆動されて走行動力Ｎを生じさせ、この走行動力Ｎにてプロペラシャフト２ａを回転駆動させて、各前輪２ｂおよび後輪２ｃが適宜駆動される。

さらに、アクセルペダル１１ｄがオペレータにて踏み込まれ、所定のペダル踏込量が入力され、オペレータの走行要求がなされた場合には、この走行要求に応じた走行要求指令Ｋに基づいて、統合コントローラ１７の走行トルク演算部１７ｃにて走行トルクが演算される。そして、この走行トルク演算部１７ｃにて演算された走行トルクに基づく走行トルク指令Ｇがインバータ６へ与えられる。

このとき、統合コントローラ１７の走行トルク演算部１７ｃにて走行モータ５が必要とする推定電力が演算され、この演算された推定電力に基づく推定走行電力指令Ｌが電力バランス制御部１７ｄへ与えられる。そして、この電力バランス制御部１７ｄにて、ＤＣバスライン７から供給される電力不足にてシステムダウンが生じないように電力バランス制御が行われて要求発電電力が演算される。この後、この電力バランス制御部１７ｄにて演算された要求発電電力に基づく要求発電電力指令Ｈが発電トルク演算部１７ａへ与えられ、この要求発電電力指令Ｈを加算しつつ発電トルク演算部１７ａにて演算した発電トルク指令Ｅがインバータ４ａへ与えられる。

次いで、上記キャパシタ１５に不具合が生じた場合の制御について説明する。

すなわち、故障等によりキャパシタ１５に何等かの不具合が生じ、このキャパシタ１５に蓄電させた蓄電電力ＣによるＤＣバスライン７への電力供給が低下または停止して、この蓄電電力ＣをＤＣバスライン７に供給できなくなると、このキャパシタ１５の蓄電電力Ｃにて、走行装置２の走行モータ５へ供給される走行電力Ｍの過不足分を高応答に調整できなくなる。

この場合に、統合コントローラ１７の走行トルク演算部１７ｃにて、オペレータからの走行要求指令Ｋに従い走行モータ５へ供給する推定走行電力指令Ｌが演算されて電力バランス制御部１７ｄへ出力される。

そして、この電力バランス制御部１７ｄにおいては、オペレータからの走行要求指令Ｋが入力された際に、発電電動機４の応答遅れとして予想される、例えば１０ｋＷ程度の推定不足電力Ｐが算出され、この算出した推定不足電力Ｐが要求発電電力指令Ｈに加算される。

同時に、この要求発電電力指令Ｈに加算した推定予測電力Ｐを、冷却トルク演算部１７ｂに与える要求電力指令Ｊに加算し、この推定不足電力Ｐを加えた要求電力指令Ｊに基づいて冷却トルク演算部１７ｂにて冷却トルク指令Ｆが演算されてインバータ１６ｄに与えられる。そして、この冷却トルク指令Ｆに基づく電力Ｄがインバータ１６ｄを介してＤＣバスライン７から電動油圧ポンプ１６ｃへ供給され、この電動油圧ポンプ１６ｃによる冷却ファン１６ａの駆動により、推定不足電力Ｐ分の余剰電力を加算した電力Ｄを消費させておく。

この状態で、オペレータにてアクセルペダル１１ｄが強く踏み込まれ、より大きな走行要求があった場合には、この走行要求指令Ｋに基づいて統合コントローラ１７の走行トルク演算部１７ｃにて推定走行電力指令Ｌが演算される。そして、この推定走行電力指令Ｌに基づく要求発電電力指令Ｈが電力バランス制御部１７ｄにて演算されて発電トルク演算部１７ａへ出力される。同時に、ＤＣバスライン７からの電力不足によるシステムダウンの防止を目的として電動油圧ポンプ１６ｃの消費電力に予め加算しておいた推定不足電力Ｐを減算した要求電力指令Ｊが電力バランス制御部１７ｄにて演算されて冷却トルク演算部１７ｂへ出力される。

以上から、本発明の一実施形態においては、キャパシタ１５に不具合が生じ、このキャパシタ１５に蓄電させた電力による走行アシストができなくなった状態で、アクセルペダル１１ｄが強く踏み込まれ、より大きな走行要求指令Ｋが発信された場合に、冷却装置１６の電動油圧ポンプ１６ｃの電力Ｄに予め加算して消費させた推定不足電力Ｐを、走行モータ５を駆動させるための走行電力Ｍに加算できる。

したがって、キャパシタ１５に不具合が生じた際に生じ得る、ＤＣバスライン７から走行モータ５へ供給される走行電力Ｍの電力不足を補うことができる。よって、走行装置２の走行モータ５へ供給される走行電力Ｍが不足する前に、冷却装置１６の電動油圧ポンプ１６ｃに供給していた動力Ｄを、瞬時に走行モータ５へ供給できる。このため、この走行モータ５へ供給される走行動力Ｍが不足することなく、この走行モータ５を備えた走行装置２の走行操作性の低下を防止できる。

よって、走行モータ５の走行トルクを制限することなく、かつ電力不足によるシステムダウンが生じないように電力制御して、通常時と同様の走行動作が可能となる。このため、キャパシタ１５に蓄電した蓄電電力Ｃで走行モータ５への走行電力Ｍの過不足を高応答に調整できなくなった場合においても、オペレータが意図したとおりに走行モータ５の駆動を高応答に調整でき、走行動作させることができる。

したがって、推定不足電力Ｐ分を余剰電力として強制的に消費させず、電力不足が生じる場合にエンジン３の回転数を上げ発電電動機４にて変換される発電電力Ｂを上げて、走行装置２の走行モータ４へ供給される走行電力Ｍの不足分を補う場合に比べ、走行装置２の駆動力（トルク）を抑えることなく、オペレータがアクセルペダル１１ｄを踏み込んでから所望する速度に達するまでの時間を短縮でき、所望する加速を得ることができる。

また、冷却ファン１６ａを駆動させる電動油圧ポンプ１６ｃが、発電電動機４より早い電力応答性を有するため、この電動油圧ポンプ１６ｃに予め消費させていた推定不足電力Ｐをより速い電力応答性で走行電力Ｍとして用いることができるから、ＤＣバスライン７からの電力不足によるシステムダウンをより確実に防止できる。

さらに、発電電動機４にて変換された発電電力Ｂとキャパシタ１５からの蓄電電力Ｃとから、ＤＣバスライン７の電圧を所定の値に保ち、このＤＣバスライン７にて保たれている電力を、各インバータ６，１６ｄにてインバータ制御して走行装置２の走行モータ５、冷却装置１６の電動油圧ポンプ１６ｃ等へ供給する。このため、この冷却装置１６の電動油圧ポンプ１６ｃへの電力供給を低下または停止させ、この電動油圧ポンプ１６ｃへ供給していた電力Ｄを走行装置２の走行モータ５へ供給する際の切り換え制御を、各インバータ６，１６ｄによるインバータ制御にて適切かつ瞬時にできる。よって、キャパシタ１５に不具合が生じ、このキャパシタ１５からの電力供給が低下または停止した場合における、走行装置２の操作性の低下をより適切に防止できる。

また、キャパシタ１５に不具合が生じた際に生じ得る、ＤＣバスライン７から走行モータ５へ供給される走行電力Ｍの不足を補うことを目的として、この走行モータ５の駆動に不足すると推定される推定走行電力Ｐ分を加算した電力Ｄを、エンジン３を冷却するための冷却装置１６の電動油圧ポンプ１６ｃに供給して消費させている。この結果、キャパシタ１５に不具合が生じた場合に、冷却装置１６の電動油圧ポンプ１６ｃへの電力供給を一時的に低下または停止させて冷却ファン１６ａによるエンジン３の冷却が低下または停止したとしても、このエンジン３の駆動に対する支障や破損等がほとんどないため、既存の補器類である冷却装置１６を有効に活用できる。

＜その他＞
なお、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形態様が含まれる。例えば、前述した実施形態は、本発明を分りやすく説明するために説明したものであり、本発明は、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。

さらに、上記一実施形態においては、可動部のうちの走行装置２を電動化したハイブリッドホイールローダ１を例とし、その態様を説明した。しかしながら本発明はこれに限定されず、例えば、ホイール式の油圧ショベルや、可動部のうちの旋回モータを電動化したハイブリッド油圧ショベル、およびハイブリッドクレーン、その他の一部または全部の可動部を電動化した種々の作業車両においても、対応させて用いることができる。

また、キャパシタ１５に不具合が生じた場合に、発電電動機４の応答遅れとして予想される推定不足電力Ｐを算出し、この推定不足電力Ｐを要求発電電力指令Ｈとともに要求電力指令Ｊに加算し、この推定不足電力Ｐ分の電力が加算された電力Ｄを冷却装置１６の電動油圧ポンプ１６ｃに供給して消費させたが、本発明はこれに限定されず、例えば、次のように構成することもできる。すなわち、キャパシタ１５の不具合等とは無関係に、発電電動機４にて変換される発電電力Ｂを走行装置２の走行モータ５に供給して駆動させるのに際し、この走行モータ５の走行に必要な走行電力Ｍより多くの発電電力Ｂを生じさせ、この発電電力Ｂの一部を冷却装置１６に供給して消費させておく。この結果、アクセルペダル１１ｄの踏込量が多くなり、オペレータからの走行要求指令Ｋに応じた走行電力Ｍが不足する場合に、冷却装置１６での電力供給を低下または停止させ、発電電動機４にて変換される発電電力Ｍを走行装置２の走行モータ５により多く供給させることができる。

さらに、エンジン３の動力Ａを発電電動機４にて変換した発電電力Ｂを、キャパシタ１５に蓄電させた蓄電電力Ｃで補うハイブリッド作業車両とし、キャパシタ１５に不具合が生じた場合にのみ、推定不足電力Ｐ分の電力を加算した電力Ｄを冷却装置１６に供給して消費させる構成とした。しかしながら本発明はこれに限定されず、例えば、複数のキャパシタ１５を搭載させ、これらキャパシタ１５のいずれか一つに不具合が生じ供給電力が低下または停止した場合に、この不具合が生じたキャパシタ１５以外のキャパシタ１５から冷却装置１６への電力供給を低下または停止させて走行装置２へ供給する構成とすることもできる。したがって、油圧駆動を電力で補うハイブリッド作業車両のみならず、電力駆動を電力で補う電動作業車両であっても、対応させて用いることができる。

また、キャパシタ１５に不具合が生じた際に推定される推定不足電力Ｐを電動油圧ポンプ１６ｃに供給して冷却ファン１６ａを油圧駆動させる構成としたが、この冷却ファン１６ａを電動式とし、この冷却ファン１６ａに電力Ｄを直接供給するダイレクトドライブ式としても良い。また、エンジン３を冷却する冷却装置１６以外の補機類や、エアコン、ヒータ、アシスト系のモータ等のように、供給される電力Ｄが一時的に低下または停止してもエンジン３等の可動部の駆動に問題を生じさせない様々な電力消費部に、推定不足電力Ｐを消費させる構成とすることもできる。

さらに、キャパシタ１５に不具合が生じた場合には、統合コントローラ１７からの各インバータ４ａ，６，１６ｄへの指令を停止させ、走行装置２の走行駆動を停止させる構成とすることもできる。この場合には、所定のスイッチ等をオンして統合コントローラ１７を再度駆動させた場合に、この統合コントローラ１７にて走行モータ５の推定不足電力Ｐを演算し、この推定不足電力Ｐ分の電力を加算した電力Ｄを冷却装置１６に供給して消費させる。そして、アクセルペダル１１ｄを介して大きな走行要求指令Ｋが入力された場合に、冷却装置１６にて消費させた推定不足電力Ｐを、走行モータ５の走行電力Ｍに加算させる。

１ ハイブリッドホイールローダ
１ａ 車体
２ 走行装置
２ａ プロペラシャフト
２ｂ 前輪
２ｃ 後輪
３ エンジン
４ 発電電動機
４ａ インバータ
５ 走行モータ
５ａ 走行モータ
５ｂ 走行モータ
６ インバータ
６ａ インバータ
６ｂ インバータ
７ ＤＣバスライン
８ 油圧ポンプ
８ａ メインポンプ
８ｂ ブレーキポンプ
８ｃ ステアリングポンプ
９ フロント作業機
９ａ バケットシリンダ
９ｂ アームシリンダ
１１ａ ブレーキペダル
１１ｂ パーキングブレーキ
１１ｃ ステアリング
１１ｄ アクセルペダル
１２ コントロールバルブ
１２ａ フロント制御部
１２ｂ ブレーキ制御部
１２ｃ ステアリング制御部
１５ キャパシタ
１５ａ 制御コントローラ
１６ 冷却装置
１６ａ 冷却ファン
１６ｂ 油圧回路
１６ｃ 電動油圧ポンプ
１６ｄ インバータ
１７ 統合コントローラ
１７ａ 発電トルク演算部
１７ｂ 冷却トルク演算部
１７ｃ 走行トルク演算部
１７ｄ 電力バランス制御部
Ａ 動力
Ｂ 発電電力
Ｃ 蓄電電力
Ｄ 電力
Ｅ 発電トルク指令
Ｆ 冷却トルク指令
Ｇ 走行トルク指令
Ｈ 要求発電電力指令
Ｊ 要求電力指令
Ｋ 走行要求指令
Ｌ 推定走行電力指令
Ｍ 走行電力
Ｎ 走行動力
Ｐ 推定不足電力

Claims (4)

1. 車体と、この車体に取り付けられた作業機とを備えた作業車両であって、
   動力源と、
   この動力源から出力される動力をコントロールするコントローラと、
   このコントローラにて前記動力の供給が制御されて駆動が制御される駆動部と、
   前記コントローラにて前記動力の供給が制御されこの供給される動力を消費する動力消費部と、を有し、
   前記コントローラは、前記動力源から供給される動力を前記駆動部に供給して駆動させるのに際し、前記動力消費部に前記動力を供給して消費させ、前記駆動部に供給される動力が不足した場合に前記動力消費部への動力の供給を低下または停止して、前記動力源から出力される動力を前記駆動部に供給する
   ことを特徴とする作業車両。
2. 請求項１に記載の作業車両において、
   前記動力源とは異なる第２動力源を有し、
   前記駆動部は、前記動力源および第２動力源の少なくとも一方から供給される動力にて駆動され、
   前記動力消費部は、前記動力源および第２動力源の少なくとも一方から供給される動力を消費し、
   前記コントローラは、前記動力源および第２動力源のいずれか一方からの前記駆動部への動力供給が低下または停止した場合に、これら動力源および第２動力源のいずれか他方からの前記動力消費部への動力供給を低下または停止させる
   ことを特徴とする作業車両。
3. 請求項２に記載の作業車両において、
   前記動力源は、エンジンと、このエンジンにて駆動される発電機と、を含み、
   前記第２動力源は、蓄電器であって、
   これら発電機および蓄電器から供給される電力を所定の値に保つバスラインと、
   このバスラインにて保たれている電力をインバータ制御するインバータと、を有し、
   前記コントローラは、前記バスラインに保たれている電力を前記インバータにてインバータ制御して前記駆動部および動力消費部を制御する
   ことを特徴とする作業車両。
4. 請求項２または３に記載の作業車両において、
   前記動力源は、エンジンを含み、
   前記第２動力源は、蓄電器であって、
   前記動力消費部は、前記エンジンを冷却するための冷却機である
   ことを特徴とする作業車両。