JP2021116007A

JP2021116007A - Work vehicle

Info

Publication number: JP2021116007A
Application number: JP2020011951A
Authority: JP
Inventors: 由喜路大倉; Yukiji Ookura; 公大多根; Kimihiro Tane
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2020-01-28
Filing date: 2020-01-28
Publication date: 2021-08-10

Abstract

To provide a work vehicle which enables further improvement of energy efficiency than conventional work vehicles.SOLUTION: A control device 60 controls the rotation number and torque of a motor generator 10 so that a discharge pressure of a hydraulic pump 41, which is measured by a pressure sensor 45, is zero or higher and in a range lower than an open pressure S of a relief valve when a PTO switch 42 is turned on.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は作業車両に関し、更に詳しくは、従来よりもエネルギー効率を向上した作業車両に関する。 The present invention relates to a work vehicle, and more particularly to a work vehicle having improved energy efficiency as compared with the conventional case.

一般に、作業車両は、車両走行用のエンジンの駆動力の少なくとも一部をＰＴＯを通じて取り出して、架装物（塵芥収集、ボディダンプ、ウインチ、ミキサや消防ポンプなど）を作動させる油圧ポンプの駆動源としている（例えば、特許文献１を参照）。このＰＴＯが作動する際には、エンジンの回転数は一定に維持されるため、油圧ポンプの吐出圧も強制的に設定されることになる。そのため、油圧ポンプの油圧回路にゴミが詰まる等して、油圧ポンプの吐出圧が予め設定されたしきい値を超えたときには、リリーフ弁を開放して減圧処理を行う必要があった。 In general, a work vehicle is a drive source for a hydraulic pump that draws at least a part of the driving force of a vehicle driving engine through a PTO to operate a fixture (dust collection, body dump, winch, mixer, fire pump, etc.). (See, for example, Patent Document 1). When this PTO operates, the engine speed is maintained constant, so that the discharge pressure of the hydraulic pump is also forcibly set. Therefore, when the discharge pressure of the hydraulic pump exceeds a preset threshold value due to clogging of the hydraulic circuit of the hydraulic pump or the like, it is necessary to open the relief valve to perform decompression processing.

しかしながら、そのような減圧処理を行うと、作業車両におけるエンジンのエネルギーが無駄に消費されるため、エネルギー効率が低下してしまうという問題があった。 However, when such decompression treatment is performed, the energy of the engine in the work vehicle is wasted, so that there is a problem that the energy efficiency is lowered.

特開２００９−１７９１９５号公報JP-A-2009-179195

本発明の目的は、従来よりもエネルギー効率を向上することができる作業車両を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a work vehicle capable of improving energy efficiency as compared with the conventional case.

上記の目的を達成する本発明の作業車両は、架装物を油圧ポンプで作動させる作業車両であって、前記作業車両の駆動力の少なくとも一部を供給するモータージェネレーターと、前記モータージェネレーターの回転動力を取り出して前記油圧ポンプを駆動するＰＴＯと、前記油圧ポンプの吐出圧が予め設定された開放圧力以上になったときに開弁するリリーフ弁と、前記ＰＴＯを起動又は停止するＰＴＯスイッチと、制御装置とを備え、前記制御装置は、前記ＰＴＯスイッチがオンになったときは、前記油圧ポンプの吐出圧がゼロ以上かつ前記開放圧力未満の範囲の圧力となるように、前記モータージェネレーターの回転数及びトルクを調整する制御を行うように構成されていることを特徴とするものである。 The work vehicle of the present invention that achieves the above object is a work vehicle in which a fixture is operated by a hydraulic pump, and a motor generator that supplies at least a part of the driving force of the work vehicle and rotation of the motor generator. A PTO that takes out power to drive the hydraulic pump, a relief valve that opens when the discharge pressure of the hydraulic pump exceeds a preset opening pressure, and a PTO switch that starts or stops the PTO. A control device is provided, and the control device rotates the motor generator so that when the PTO switch is turned on, the discharge pressure of the hydraulic pump is in the range of zero or more and less than the open pressure. It is characterized in that it is configured to perform control for adjusting the number and torque.

本発明の作業車両によれば、ＰＴＯが作動する際には、油圧ポンプの吐出圧がゼロ以上かつリリーフ弁の開放圧力未満の範囲の圧力となるように、モータージェネレーターの回転数及びトルクを調整する制御を行うようにしたので、エネルギーが無駄に消費されなくなるため、従来よりもエネルギー効率を向上することができる。 According to the work vehicle of the present invention, when the PTO is operated, the rotation speed and torque of the motor generator are adjusted so that the discharge pressure of the hydraulic pump is in the range of zero or more and less than the opening pressure of the relief valve. Since the control is performed so that the energy is not wasted, the energy efficiency can be improved as compared with the conventional case.

本発明の第１の実施形態からなる作業車両の構成図である。It is a block diagram of the work vehicle which comprises the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態からなる作業車両の構成図である。It is a block diagram of the work vehicle which comprises the 2nd Embodiment of this invention.

以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施形態からなる作業車両の構成を示す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows the configuration of a work vehicle according to the first embodiment of the present invention.

この作業車両１Ａは電気自動車（以下、「ＥＶ」という。）であり、車両の運転状態に応じて回転数及びトルクが制御されるモータージェネレーター１０と、トランスミッション１２と、ＰＴＯ４０と、架装物４６を作動させる油圧ポンプ４１と、制御装置６０とを主に備えている。 This work vehicle 1A is an electric vehicle (hereinafter referred to as "EV"), and is a motor generator 10, a transmission 12, a PTO 40, and a fixture 46 whose rotation speed and torque are controlled according to the operating state of the vehicle. The hydraulic pump 41 for operating the above and the control device 60 are mainly provided.

モータージェネレーター１０には、永久磁石式の交流同期モーターが用いられている。また、モータージェネレーター１０には、インバーター１８及び複数台の高電圧バッテリー１９が順に電気的に接続している。高電圧バッテリー１９としては、リチウムイオンバッテリーやニッケル水素バッテリーなどが好ましく例示される。 A permanent magnet type AC synchronous motor is used in the motor generator 10. Further, an inverter 18 and a plurality of high-voltage batteries 19 are electrically connected to the motor generator 10 in order. As the high voltage battery 19, a lithium ion battery, a nickel hydrogen battery, or the like is preferably exemplified.

トランスミッション１２には、ＡＭＴ又はＡＴからなる自動変速機、又はドライバーが操作する手動変速機が用いられており、その入力軸１３はモータークラッチ１４を介してモータージェネレーター１０の回転軸１１に直列に接続されている。 An automatic transmission made of AMT or AT or a manual transmission operated by a driver is used for the transmission 12, and the input shaft 13 thereof is connected in series with the rotating shaft 11 of the motor generator 10 via the motor clutch 14. Has been done.

ＥＶのモータージェネレーター１０等は、制御装置６０により制御される。具体的には、ＥＶの発進時や走行時においては、高電圧バッテリー１９から電力を供給されたモータージェネレーター１２の発生する回転動力は、トランスミッション１２において変速された後に、プロペラシャフト１５を通じてデファレンシャル１６に伝達され、一対の駆動輪１７にそれぞれ駆動力として分配される。その一方で、ＥＶの慣性走行時や制動時においては、モータージェネレーター１０の回生ブレーキによる発電を行い、プロペラシャフト１５等に発生する余剰の運動エネルギーを電力に変換して高電圧バッテリー１９を充電する。 The EV motor generator 10 and the like are controlled by the control device 60. Specifically, when the EV is started or running, the rotational power generated by the motor generator 12 supplied with power from the high-voltage battery 19 is changed to the differential 16 through the propeller shaft 15 after being shifted in the transmission 12. It is transmitted and distributed as a driving force to each of the pair of driving wheels 17. On the other hand, during inertial running or braking of EV, power is generated by the regenerative brake of the motor generator 10 and excess kinetic energy generated in the propeller shaft 15 or the like is converted into electric power to charge the high voltage battery 19. ..

ＰＴＯ４０は、いわゆるサイドＰＴＯであり、トランスミッション１２から取り出した回転動力を油圧ポンプ４１に供給して駆動させる。なお、ＰＴＯ４０の取付位置はこれに限るものではなく、モータージェネレーター１０に直接取り付ける、いわゆるフライホイールＰＴＯや、モータージェネレーター１０とトランスミッション１２との間に取り付ける、いわゆる中挾みＰＴＯであっても良い。 The PTO 40 is a so-called side PTO, and supplies rotational power taken out from the transmission 12 to the hydraulic pump 41 to drive the PTO 40. The mounting position of the PTO 40 is not limited to this, and may be a so-called flywheel PTO directly mounted on the motor generator 10 or a so-called middle-sized PTO mounted between the motor generator 10 and the transmission 12.

このＰＴＯ４０は、車体に設置された押しボタン式のＰＴＯスイッチ４２をオン又はオフすることにより、それぞれ起動又は停止するように構成されている。 The PTO 40 is configured to be started or stopped by turning on or off a push-button type PTO switch 42 installed on the vehicle body.

油圧ポンプ４１から架装物４６へ連通する油圧回路４３には、油圧ポンプ４１の吐出圧Ｐが予め設定された開放圧力Ｓになったときに開弁するリリーフ弁４４と、吐出圧を測定する圧力センサ４５とが設けられている。 In the hydraulic circuit 43 communicating from the hydraulic pump 41 to the fixture 46, a relief valve 44 that opens when the discharge pressure P of the hydraulic pump 41 reaches a preset opening pressure S, and a discharge pressure are measured. A pressure sensor 45 is provided.

図２は、本発明の第２の実施形態からなる作業車両の構成を示す。なお、図１と同じ部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。 FIG. 2 shows the configuration of a work vehicle according to the second embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

この作業車両１Ｂはハイブリッド自動車（以下、「ＨＥＶ」という。）であり、モータージェネレーター１０の回転軸１１の他端部に、エンジンクラッチ２１を介してクランクシャフト２２が接続されたエンジン２０を備えている。このエンジン２０は、車両の運転状態に応じて、モータージェネレーター１０とともに制御装置６０によって複合的に制御される。作業車両１Ｂでは、ＰＴＯ４０の作動に際しては、エンジンクラッチ２１を接状態にして、エンジン２０の回転動力がＰＴＯ４０に伝達されないようになる。なお、エンジン２０は、ディーゼルエンジン及びガソリンエンジンのいずれであっても良い。 This work vehicle 1B is a hybrid vehicle (hereinafter referred to as "HEV"), and includes an engine 20 to which a crankshaft 22 is connected via an engine clutch 21 to the other end of a rotating shaft 11 of a motor generator 10. There is. The engine 20 is complexly controlled by the control device 60 together with the motor generator 10 according to the operating state of the vehicle. In the work vehicle 1B, when the PTO 40 is operated, the engine clutch 21 is brought into contact with the work vehicle 1B so that the rotational power of the engine 20 is not transmitted to the PTO 40. The engine 20 may be either a diesel engine or a gasoline engine.

作業車両１Ａ、１Ｂでは、制御装置６０は関連する箇所に信号線（一点鎖線）を通じて接続している。 In the work vehicles 1A and 1B, the control device 60 is connected to a related portion through a signal line (dashed line).

このような作業車両１Ａ、１Ｂにおいて、制御装置６０は、ＰＴＯスイッチ４２がオンになったときは、圧力センサ４５の検出値がゼロ以上かつ開放圧力Ｓ未満の範囲の圧力となるように、エンジン２０に比べて負荷トルクをコントロールしやすいモータージェネレーター１０の回転数及びトルクを調整する制御を行う。 In such work vehicles 1A and 1B, when the PTO switch 42 is turned on, the control device 60 sets the engine so that the detection value of the pressure sensor 45 is in the range of zero or more and less than the open pressure S. Control is performed to adjust the rotation speed and torque of the motor generator 10, which is easier to control the load torque than 20.

このように作業車両１Ａ、１Ｂを構成することにより、リリーフ弁４４が開弁してエネルギーが無駄に消費されることがなくなるので、従来よりもエネルギー効率を向上することができるのである。 By configuring the work vehicles 1A and 1B in this way, the relief valve 44 is not opened and energy is not wasted, so that the energy efficiency can be improved as compared with the conventional case.

１０モータージェネレーター
１２トランスミッション
１９高電圧バッテリー
２０エンジン
４０ＰＴＯ
４１油圧ポンプ
４４リリーフ弁
４５圧力センサ
４６架装物
６０制御装置 10 Motor generator 12 Transmission 19 High voltage battery 20 Engine 40 PTO
41 Hydraulic pump 44 Relief valve 45 Pressure sensor 46 Mounting 60 Control device

Claims

It is a work vehicle that operates the fixture with a hydraulic pump.
A motor generator that supplies at least a part of the driving force of the work vehicle, a PTO that takes out the rotational power of the motor generator to drive the hydraulic pump, and a discharge pressure of the hydraulic pump equal to or higher than a preset opening pressure. It is provided with a relief valve that opens when the valve becomes full, a PTO switch that starts or stops the PTO, and a control device.
When the PTO switch is turned on, the control device adjusts the rotation speed and torque of the motor generator so that the discharge pressure of the hydraulic pump is in the range of zero or more and less than the open pressure. A work vehicle characterized in that it is configured to perform control.