JP4764018B2 - Traveling work machine - Google Patents
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Description
本発明は、ホイールローダなどの走行作業機械に関し、特に、走行体と作業機とを備え走行と作業を同時に行うことがある走行作業機械に関する。 The present invention relates to a traveling work machine such as a wheel loader, and more particularly to a traveling work machine that includes a traveling body and a work machine and that may perform traveling and work simultaneously.
ホイールローダ、油圧ショベルなどの建設機械は、エンジンを駆動源としてブーム、バケットなどの作業機、車輪、履帯などの走行体が作動される構成が従来、一般的である。 2. Description of the Related Art Conventionally, construction machines such as a wheel loader and a hydraulic excavator generally have a configuration in which a working machine such as a boom and a bucket, and a traveling body such as a wheel and a crawler are operated using an engine as a drive source.
しかし、近年の環境汚染や石油資源枯渇への対応のために、駆動源としてエンジンと電動モータを併用したり、エンジンを電動モータに置き換えた車両が、一般自動車の分野のみならず建設機械などの走行作業機械の分野においても開発されつつある。 However, in order to cope with environmental pollution and oil resource depletion in recent years, vehicles that use an engine and an electric motor together as a drive source or replace the engine with an electric motor are not only used in the field of general automobiles but also in construction machinery. It is also being developed in the field of traveling work machines.
後掲する特許文献1には、油圧ショベルのブーム、アーム、バケット、走行体、上部旋回体といった各駆動軸毎に、電動モータを取り付け、個別の電動モータによって、これらブーム、アーム、バケット、走行体、上部旋回体の各駆動軸を作動させるという発明が記載されている。
上述したように、電動モータを各作業機毎に、走行体の各駆動軸毎に個別に設け、個別に作動させる構成とした場合には、駆動軸の要求馬力以上に馬力を出力し得る容量の電動モータを各駆動軸毎に用意しなければならない。このため、個別の電動モータの容量の総和(馬力の総和)が、1つのエンジンで各駆動軸を駆動する従来構成の場合のエンジン馬力と比較して大きなものにならざるを得ない。これにより電動モータが大型化し、装置コストが増大するとともに、エネルギー効率が低下するという問題が招来する。 As described above, when an electric motor is individually provided for each work machine and for each drive shaft of the traveling body and configured to operate individually, a capacity capable of outputting horsepower beyond the required horsepower of the drive shaft. The electric motor must be prepared for each drive shaft. For this reason, the sum total of the capacities of individual electric motors (total horsepower) must be larger than the engine horsepower in the case of the conventional configuration in which each drive shaft is driven by one engine. This increases the size of the electric motor, increases the cost of the apparatus, and causes a problem that energy efficiency decreases.
一方で、従来の油圧システムのように、エンジンの駆動力を、油圧ポンプを介して各駆動軸に振り分けていたのと同様に、エンジンを電動モータに置き換えて、電動モータの駆動力を、各駆動軸に振り分けるように構成することも考えられる。 On the other hand, as in the conventional hydraulic system, the engine driving force is distributed to each driving shaft via a hydraulic pump, and the engine is replaced with an electric motor so that the electric motor driving force is It is also conceivable to arrange to distribute to the drive shaft.
しかし、このように電動モータの駆動力を各駆動軸に振り分けた場合には、その構成、制御内容が、油圧システムによって各駆動軸に振り分ける従来の構成、制御内容と比較して、複雑となり、装置コストが増大する。 However, when the driving force of the electric motor is distributed to each drive shaft in this way, the configuration and control content are complicated compared to the conventional configuration and control content distributed to each drive shaft by the hydraulic system, The equipment cost increases.
本発明は、こうした実状に鑑みてなされたものであり、電動モータを駆動源として走行作業機械の走行体、作業機を作動させるに際して、電動モータの容量の総和を小さくするとともに、電動モータの駆動力を各駆動軸に振り分けるための構成、制御内容を簡易なものとすることで、装置コストを低減させるとともに、エネルギー効率を向上させることを解決課題とするものである。 The present invention has been made in view of such a situation, and when operating a traveling body and a working machine of a traveling work machine using an electric motor as a driving source, the total capacity of the electric motor is reduced and driving of the electric motor is performed. The problem to be solved is to reduce the apparatus cost and improve the energy efficiency by simplifying the configuration and control contents for distributing the force to the drive shafts.
第1発明は、
走行体(13)と作業機(18、19)とを備えた走行作業機械において、
第1の電動モータ(5)と、
第2の電動モータ(6)と、
第1および第2の電動モータ(5、6)の駆動トルクが入力され、第1および第2の電動モータ(5、6)の駆動トルクが走行体(13)の駆動軸(11a)と作業機(18、19)の駆動軸(12a)に分配されて伝達されるトルク分配伝達機構(10)と
を備えたことを特徴とする。
The first invention is
In the traveling work machine including the traveling body (13) and the work machines (18, 19),
A first electric motor (5);
A second electric motor (6);
The drive torques of the first and second electric motors (5, 6) are input, and the drive torques of the first and second electric motors (5, 6) work with the drive shaft (11a) of the traveling body (13). And a torque distribution transmission mechanism (10) distributed and transmitted to the drive shaft (12a) of the machine (18, 19).
第2発明は、第1発明において、
前記走行作業機械は、ホイールローダ(1)であり、
前記トルク分配伝達機構(10)は、第1の電動モータ(5)の駆動トルクの全部が走行体(13)の駆動軸(11a)に伝達され、第2の電動モータ(6)の駆動トルクの全部または一部が走行体(13)の駆動軸(11a)に伝達されるように構成されていること
を特徴とする。
The second invention is the first invention,
The traveling work machine is a wheel loader (1),
The torque distribution transmission mechanism (10) transmits the entire driving torque of the first electric motor (5) to the driving shaft (11a) of the traveling body (13), and the driving torque of the second electric motor (6). Is configured to be transmitted to the drive shaft (11a) of the traveling body (13).
第3発明は、第1発明において、
前記トルク分配伝達機構(10)は、差動歯車機構で構成されていること
を特徴とする。
The third invention is the first invention,
The torque distribution / transmission mechanism (10) is a differential gear mechanism.
第4発明は、第1発明において、
前記トルク分配伝達機構(10)は、遊星歯車機構で構成されていること
を特徴とする。
A fourth invention is the first invention,
The torque distribution / transmission mechanism (10) is a planetary gear mechanism.
第5発明は、第1発明において、
前記トルク分配伝達機構(10)は、差動歯車機構で構成され、
第2の電動モータ(6)の出力軸(6a)は、前記トルク分配伝達機構(10)の第2の入力軸(10b)に連結され、
前記トルク分配伝達機構(10)の第2の出力軸(10d)は、作業機(18、19)の駆動軸(12a)に連結され、
第2の入力軸(10b)と、第2の出力軸(10d)との係合、係合解除を行うクラッチ(61)が設けられること
を特徴とする。
A fifth invention is the first invention,
The torque distribution transmission mechanism (10) is constituted by a differential gear mechanism,
The output shaft (6a) of the second electric motor (6) is connected to the second input shaft (10b) of the torque distribution transmission mechanism (10),
The second output shaft (10d) of the torque distribution transmission mechanism (10) is connected to the drive shaft (12a) of the work machine (18, 19),
A clutch (61) for engaging and disengaging the second input shaft (10b) and the second output shaft (10d) is provided.
第6発明は、第1発明において、
前記トルク分配伝達機構(10)は、遊星歯車機構で構成され、
第2の電動モータ(6)の出力軸(6a)は、前記トルク分配伝達機構(10)の第2の入力軸(10b)に連結され、
前記トルク分配伝達機構(10)の第2の出力軸(10d)は、作業機(18、19)の駆動軸(12a)に連結され、
第2の入力軸(10b)と、第2の出力軸(10d)との係合、係合解除を行うクラッチ(61)が設けられ、
第2の入力軸(10b)と、遊星歯車(110)との連結、連結解除を行うクラッチ(62)が設けられること
を特徴とする。
A sixth invention is the first invention,
The torque distribution transmission mechanism (10) is composed of a planetary gear mechanism,
The output shaft (6a) of the second electric motor (6) is connected to the second input shaft (10b) of the torque distribution transmission mechanism (10),
The second output shaft (10d) of the torque distribution transmission mechanism (10) is connected to the drive shaft (12a) of the work machine (18, 19),
A clutch (61) that engages and disengages the second input shaft (10b) and the second output shaft (10d) is provided.
A clutch (62) for connecting and releasing the connection between the second input shaft (10b) and the planetary gear (110) is provided.
第7発明は、第6発明において、
遊星歯車(110)のリングギア(10R)を制動するブレーキ(63)が設けられること
を特徴とする。
A seventh invention is the sixth invention,
A brake (63) for braking the ring gear (10R) of the planetary gear (110) is provided.
第1発明によれば、図1に示すように、第1および第2の電動モータ5、6の駆動トルクがトルク分配伝達機構に入力され、第1および第2の電動モータ5、6の駆動トルクが走行体13の駆動軸11aと作業機の駆動軸12aに分配されて伝達される。
According to the first invention, as shown in FIG. 1, the drive torques of the first and second
これにより図11に示すように、第1および第2の電動モータ5、6の容量の総和を小さくできる。また、図2に示すように、既存の車載システムに、電動モータ5、6、インバータ3、4、バッテリ2、遊星歯車機構などで構成されるトルク分配伝達機構10、コントローラ20を追加するだけでよく、第1および第2の電動モータ5、6の駆動力を各駆動軸11a、12aに振り分けるための構成、制御内容を簡易なものとすることができる。これにより装置コストが低減し、エネルギー効率が向上する。
Thereby, as shown in FIG. 11, the sum total of the capacity | capacitance of the 1st and 2nd
第2発明によれば、図1に示すように、ホイールローダ1において、第1の電動モータ5の駆動トルクの全部が走行体13の駆動軸11aに伝達され、第2の電動モータ6の駆動トルクの全部または一部が走行体13の駆動軸11aに伝達される。なお、第2の電動モータ6の駆動トルクの一部が走行体13の駆動軸11aに伝達された場合には、第2の電動モータ6の駆動トルクの残りは、作業機18、19の駆動軸12aに伝達される。
According to the second invention, as shown in FIG. 1, in the
ホイールローダ1は、掘削時などに走行動力に大きな動力を必要とする。第2発明によれば、第1の電動モータ5の駆動トルクのみならず、通常は作業機動力に振り分けられている第2の電動モータ6の駆動トルクの全部を走行動力に振り分けることが可能であり、ホイールローダ1で掘削作業を行う際に、大きな走行動力を得ることができ、作業効率が向上する。
The
第3発明によれば、たとえば図22(a)、(b)に示す遊星歯車110あるいはディファレンシャルギア130といった差動歯車を用いた差動歯車機構によって、トルク分配伝達機構10が構成される。
According to the third invention, the torque
第4発明によれば、図22(a)に示す遊星歯車110を用いた遊星歯車機構によって、トルク分配伝達機構10が構成される。
According to the fourth invention, the torque
第5発明によれば、図23(a)に示すように、第2の入力軸10bと、第2の出力軸(作業機出力軸)10dとの係合、係合解除を行うクラッチ61が設けられ、走行動力のみが必要で作業機動力が不要な場合には、クラッチ61の係合が解除され、第1および第2の電動モータ5、6の駆動トルクの全てが、第1の出力軸(走行出力軸)10cに伝達され、第2の出力軸(作業機出力軸)10dには伝達されないように制御される。このため、走行動力のみが必要で作業機動力が不要な状況には、作業機出力軸10dは回転駆動されなくなり、油圧ポンプ12から吐出される圧油が無駄にタンクに排出されてエネルギーロスを生じることが回避される。
According to the fifth aspect of the present invention, as shown in FIG. 23A, the
第6発明によれば、図23(a)に示すように、クラッチ61に加えて、第2の入力軸10bと、ギア10eとの連結、連結解除を行うクラッチ62が設けられ、作業機動力のみが必要で走行動力が不要な場合には、クラッチ62の連結が解除され、第2の電動モータ6によって遊星歯車110のリングギア10Rが回転駆動されないように制御される。このため、作業機動力のみが必要で走行動力が不要な状況には、第2の電動モータ6によって遊星歯車110のリングギア10Rを介して走行出力軸10cが駆動されるようなことがなくなり、エネルギーロスを生じることが回避される。
According to the sixth aspect of the invention, as shown in FIG. 23 (a), in addition to the
第7発明によれば、図23(a)に示すように、クラッチ61、62に加えて、遊星歯車110のリングギア10Rを制動するブレーキ63が設けられる。これにより、たとえば図23(b)に示すごとく、作業モードA〜Eに応じて、クラッチ61、62の係合、解除、ブレーキ63を作動、解除を制御することができるようになり、その結果として、余分な動力の消費が抑制されて、エネルギー効率を高めることができる。
According to the seventh invention, as shown in FIG. 23A, in addition to the
後述するように、特にホイールローダでは、掘削と走行の頻繁な作業比率の変更がある。このため、各作業で最適な動力伝達を得るために逐次、作業モードを選択することが多大な燃費改善につながる。 As will be described later, particularly in a wheel loader, there is a frequent change in work ratio between excavation and traveling. For this reason, in order to obtain the optimum power transmission in each work, sequentially selecting the work mode leads to a great improvement in fuel consumption.
以下、図面を参照して本発明に係る走行作業機械の実施の形態について説明する。なお、以下の説明では、走行作業機械としてホイールローダを想定する。しかし、本発明としては油圧ショベルなどの他の走行作業機機械にも適用可能である。 Embodiments of a traveling work machine according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, a wheel loader is assumed as the traveling work machine. However, the present invention can also be applied to other traveling work machine machines such as a hydraulic excavator.
図1(a)は、第1実施例のホイールローダ1の内部の構成を示している。
Fig.1 (a) has shown the internal structure of the
同図1(a)に示すように、駆動部7は、バッテリ2、インバータ3、4、第1および第2の電動モータ5、6からなる。バッテリ2は、インバータ3を介して第1の電動モータ5に電気的に接続されているとともに、インバータ4を介して第2の電動モータ6に電気的に接続されている。バッテリ2は、キャパシタや鉛電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の蓄電池や燃料電池によって構成されている。
As shown in FIG. 1A, the
図1(a)の破線で示す駆動部7は、図1(b)に示す構成に置き換えてもよい。図1(b)に示す駆動部7は、エンジン8の出力軸が発電機9の駆動軸に連結され、発電機9がインバータ3、4を介して第1および第2の電動モータ5、6に電気的に接続されるように構成されている。さらに、図1(a)、(b)を組み合わせて駆動部7を構成してもよい。
The
第1および第2の電動モータ5、6の出力軸5a、6aはそれぞれ、トルク分配伝達機構としての遊星歯車機構10の第1の入力軸10a、第2の入力軸10bに連結されている。遊星歯車機構10の第1の出力軸(走行出力軸)10cは、走行体13の駆動軸11aとしての動力伝達機構11の入力軸11aに連結されている。遊星歯車機構10の第2の出力軸(作業機出力軸)10dは、作業機の駆動軸12aとしての可変容量型の油圧ポンプ12の駆動軸12aに連結されている。
The
遊星歯車機構10は、第1および第2の電動モータ5、6の駆動トルクを入力して、第1および第2の電動モータ5、6の駆動トルクを走行体13の駆動軸11aと作業機の駆動軸12aに分配して伝達するように構成されている。また、遊星歯車機構10は、第1の電動モータ5の駆動トルクの全部が走行体13の駆動軸11aに伝達され、第2の電動モータ6の駆動トルクの全部または一部が走行体13の駆動軸11aに伝達されるように構成されている。
The
図12(a)は、遊星歯車110を正面図にて示し、図12(b)は、図1に対応させて遊星歯車110の側面を拡大して示している。 この図12と図1を併せ参照して説明すると、第1の電動モータ5の出力軸5aは、遊星歯車機構10の第1の入力軸10aを介して遊星歯車110のサンギア10Sに連結されている。第2の電動モータ6の出力軸6aは、遊星歯車機構10の第2の入力軸10bを介してギア10eに連結されている。ギア10eは、遊星歯車110のリングギア10Rに歯合している。
FIG. 12A shows the
遊星歯車110のプラネタリウムギア10Pは、プラネタリウムキャリア10PCに連結されており、プラネタリウムキャリア10PCは遊星歯車機構10の第1の出力軸10cを介して、走行体13の駆動軸11aに連結されている。
The
遊星歯車機構10のギア10eは、遊星歯車機構10の第2の出力軸10dを介して、作業機の駆動軸12aに連結されている。
The
動力伝達機構11は、駆動軸11aと、駆動軸11aに連結された減速用ギア11bと、減速用ギア11bに連結されたプロペラシャフト11cと、プロペラシャフト11cに連結されたディファレンシャルギア11dと、ディファレンシャルギア11dに連結されたアクスルシャフト11eと、アクスルシャフト11eに連結されたファイナルギア11fとからなり、ファイナルギア11fは、走行体としての車輪13に連結されている。車輪13は、たとえばホイールローダ1の前輪に相当する。なお、図1に示すプロペラシャフト11cから車輪13までの構成を、前輪、後輪共に同様の構成として、4輪駆動車とする実施も可能である。
The
図2は、油圧ポンプ12を含む各種油圧機器と、これら各種油圧機器と、第1および第2の電動モータ5、6を駆動制御する制御系の構成をブロック図にて示している。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of various hydraulic devices including the
すなわち、油圧ポンプ12の吐出口12bは、吐出油路25、方向切換弁14、方向流量制御弁15を介して油圧シリンダ16、17のシリンダ室に連通している。油圧シリンダ16、17はそれぞれ、作業機18、19に連結している。作業機18、19は、たとえばホイールローダ1のブーム、バケットである。
That is, the
油圧シリンダ16、17のシリンダ室は、方向流量制御弁15、方向切換弁14、戻り油路27、タンク22を介して油圧ポンプ12の吸込み口12cに連通している。油圧ポンプ12の斜板の傾転位置は、サーボ機構28によって駆動される。
The cylinder chambers of the
吐出油路25には、油圧ポンプ12の吐出圧を検出する圧力センサ26が設けられている。第2の出力軸10dないしは油圧ポンプ12の駆動軸12aには、油圧ポンプ12の回転数を検出する回転数センサ29が設けられている。
The
第1の出力軸10cないしは動力伝達機構11の駆動軸11aには、駆動トルクを検出するトルクセンサ30が設けられている。また、走行体13には、車速を検出する車速センサ127が設けられている。
The
アクセルペダル23、作業機用操作レバー24は、たとえば運転室に設けられている。なお、ホイールローダ1では、ステアリングの操作によって車体の向きが変化されるが、本実施例では説明の便宜のため省略している。
The
圧力センサ26、回転数センサ29、トルクセンサ30、車速センサ127の検出信号、アクセルペダル23、作業機用操作レバー24の操作量を示す信号は、コントローラ20に入力される。
A signal indicating the operation amount of the pressure sensor 26, the
インバータ3、4は、電動モータ用制御器21から出力される制御信号によって駆動制御される。電動モータ用制御器21は、コントローラ20から入力される制御信号によって駆動制御される。
The
コントローラ20では、油圧ポンプ12のサーボ機構28を駆動制御するための制御信号、方向流量制御弁15の弁位置を駆動制御するための制御信号、第1および第2の電動モータ5、6を駆動制御するための制御信号が生成され、サーボ機構28、方向流量制御弁15、電動モータ用制御器21にそれぞれ出力される。
In the
コントローラ20から、第1の電動モータ5で正(+)極性のトルクを発生させるための制御信号が出力されると、インバータ3は、第1の電動モータ5が電動機として作動するように制御する。この場合には、バッテリ2に蓄積された直流電力は、インバータ3で交流電力に変換されて第1の電動モータ5に供給され、第1の電動モータ5の出力軸5aが回転駆動される。これにより第1の電動モータ5でトルクが発生し、このトルクは、第1の電動モータ5の出力軸5aを介して遊星歯車機構10の第1の入力軸10aに伝達される。
When the
コントローラ20から、第1の電動モータ5で負(−)極性のトルクを発生させるための制御信号が出力されると、インバータ3は、第1の電動モータ5が発電機として作動するように制御する。この場合には、第1の電動モータ5の出力軸5aのトルクが、第1の電動モータ5に吸収されて発電が行われる。第1の電動モータ5で発生した交流電力は、インバータ3で直流電力に変換されて、直流電源線を介してバッテリ2に供給され直流電力として蓄積される。
When the
コントローラ20から、第2の電動モータ6で正(+)極性のトルクを発生させるための制御信号が出力されると、インバータ4は、第2の電動モータ6が電動機として作動するように制御する。この場合には、バッテリ2に蓄積された直流電力は、インバータ4で交流電力に変換されて第2の電動モータ6に供給され、第2の電動モータ6の出力軸6aが回転駆動される。これにより第2の電動モータ6でトルクが発生し、このトルクは、第2の電動モータ6の出力軸6aを介して遊星歯車機構10の第2の入力軸10bに伝達される。
When the
コントローラ20から、第2の電動モータ6で負(−)極性のトルクを発生させるための制御信号が出力されると、インバータ4は、第2の電動モータ6が発電機として作動するように制御する。この場合には、第2の電動モータ6の出力軸6aのトルクが、第2の電動モータ6に吸収されて発電が行われる。第2の電動モータ6で発生した交流電力は、インバータ4で直流電力に変換されて、直流電源線を介してバッテリ2に供給され直流電力として蓄積される。
When the
第1の電動モータ5で発生した駆動トルクは、遊星歯車機構10の第1の入力軸10a、サンギア10S、プラネタリウムギア10P、プラネタリウムキャリア10PC、第1の出力軸10cを介して、走行体13の駆動軸11aに伝達される。一方、第2の電動モータ6で発生した駆動トルクは、遊星歯車機構10の第2の入力軸10b、第2の出力軸10dを介して、作業機18、19の駆動軸12a、つまり油圧ポンプ12の駆動軸12aに伝達されるとともに、遊星歯車機構10の第2の入力軸10b、ギア10e、リングギア10R、プラネタリウムギア10P、プラネタリウムキャリア10PC、第1の出力軸10cを介して、走行体13の駆動軸11aに伝達される。
The drive torque generated by the first
図1(a)に示すバッテリ2を、図1(b)に示すエンジン8、発電機9に置き換えた場合には、エンジン8の出力トルクが発電機9で吸収されて発電が行われ、第1および第2の電動モータ5、6に電力が供給され、第1および第2の電動モータ5、6が電動機として作動する(正(+)極性のトルクが発生する)。また、第1および第2の電動モータ5、6が発電機として作動する(負(−)極性のトルクが発生する)と、第1および第2の電動モータ5、6で発生した交流電力が、インバータ3、4で直流電力に変換されて、発電機9に供給されて発電機9が電動機として作動して、発電機9で発生したトルクがエンジン8の出力軸に伝達されて、エンジン8で発生したトルクに加算される。
When the
図3(a)、(b)は、図1(a)、図2に示す構成要素のうち主要な構成要素、つまりバッテリ2、電動モータ5、6、遊星歯車機構10、油圧ポンプ12の車体への配置例を示している。図3(a)は、ホイールローダ1の上面図で、図3(b)は、ホイールローダ1の側面図である。
FIGS. 3A and 3B are main components among the components shown in FIGS. 1A and 2, that is, the
図6は、第1および第2の電動モータ5、6の制御系、つまりコントローラ20の構成をブロック図で示している。
FIG. 6 is a block diagram showing the control system of the first and second
同図6に示すように、アクセルペダル23の操作量(ペダル踏込み量)αを示す信号は、偏差演算部30に入力される。車速センサ127で検出された現在の車速(走行出力軸10cの現在の回転数)βを示す信号は、偏差演算部30に入力される。偏差演算部30では、ペダル踏込み量αと現在の車速βとの偏差α−βが演算されて、この偏差α−βに応じた制御指令が第1の電動モータ5に与えられる。トルクセンサ30では、走行出力軸10cの現在のトルクが検出され、この現在のトルクがフィードバック量として第1の電動モータ5に与えられる。第1の電動モータ5は、偏差α−βに応じて、回転数とトルクが調整される。
As shown in FIG. 6, a signal indicating the operation amount (pedal depression amount) α of the
また、操作レバー24の操作量εを示す信号は、方向流量制御弁15に入力される。方向流量制御弁15では、操作量εに応じて弁位置が変化され、スプールの開口面積が変化され、油圧シリンダ16、17に供給される圧油の流量が変化され、作業機18、19の作動速度が変化される。油圧ポンプ12から所望の吐出流量(単位時間当たりのポンプ吐出量)の圧油が吐出されるように、回転数センサ29で検出された作業機出力軸10dの現在の回転数γに応じて、油圧ポンプ12の斜板の傾転位置(容量;ポンプ1回転当たりのポンプ吐出量)が調整される。油圧ポンプ12の現在の容量、圧力センサ26で検出された現在の圧油の圧力がフィードバック量として第2の電動モータ6に与えられ、第2の電動モータ6は、偏差α−βに応じて回転数が調整されるとともに、作業機出力軸10dの現在の回転数γに応じて、トルクが調整される。
A signal indicating the operation amount ε of the
図7、図8は、図6に示す制御系の動作、つまりコントローラ20で行われる制御内容をフローチャートで示している。 FIGS. 7 and 8 are flowcharts showing the operation of the control system shown in FIG.
まず、アクセルペダル23の踏込み量αが入力され(ステップ101)、ペダル踏込み量αと現在の車速βとの偏差α−βが0でないかどうかが判断される(ステップ102)。
First, the depression amount α of the
偏差α−βが0ではない場合には、偏差α−βの値に応じて、第1の電動モータ5のトルク増減値、第1および第2の電動モータ5、6の回転数の増減値が演算される。具体的には、まず走行出力軸10cの回転数の増減値が求められる。そして、この回転数増減値に対応する遊星歯車機構10の第1の入力軸10a、10bの回転数の増減値、つまり第1および第2の電動モータ5、6の回転数の増減値が求められる。偏差α−βに応じたトルク増減値、回転数増減値分だけ、トルク、回転数が増減するように、第1の電動モータ5の回転数、トルクが調整されるとともに、第2の電動モータ6の回転数が調整される(ステップ103)。
When the deviation α−β is not 0, the torque increase / decrease value of the first
つぎに走行出力軸10dの現在の回転数βが検出され(ステップ104)、ステップ101以下の処理が同様に繰り返し実行される。
Next, the current rotational speed β of the
ステップ103で第2の電動モータ6の回転数が調整されると、それに応じて作業機出力軸10dの回転数γが変化され、油圧ポンプ12の吐出流量(単位時間当たりのポンプ吐出量)が変化される。
When the rotation speed of the second
そこで、回転数センサ29で作業機出力軸10dの現在の回転数γが検出され(ステップ105)、油圧ポンプ12から所望の吐出流量(単位時間当たりのポンプ吐出量)の圧油が吐出されるように、作業機出力軸10dの現在の回転数γに応じて、油圧ポンプ12の斜板の傾転位置(容量;ポンプ1回転当たりのポンプ吐出量)が調整される(ステップ106)。
Therefore, the current rotational speed γ of the work
操作レバー24の操作量εが入力され(ステップ107)、操作量εに応じて方向流量制御弁15の弁位置が変化され、スプールの開口面積が変化され、油圧シリンダ16、17に供給される圧油の流量が変化され、作業機18、19の作動速度が変化される(ステップ108)。
The operation amount ε of the
作業機出力軸10dの回転数γが変化したか否かが判断され(ステップ109)、作業機出力軸10dの回転数γが変化した場合には、その変化分に応じたトルク増分が演算され、演算されたトルク増分だけトルクが増大するように、第2の電動モータ6のトルクが調整される(ステップ110)。
It is determined whether or not the rotational speed γ of the work implement
つぎに第2の電動モータ6のトルクが、定格トルク範囲に収まっているか否かが判断され(ステップ111)、定格トルク範囲に収まっている場合には、ステップ107以下の処理が同様に繰り返し実行されるが、定格トルク範囲に収まっていない場合には、定格トルク範囲内に収まるように油圧ポンプ12の斜板の傾転位置を調整して油圧ポンプ12の容量を低下させる(ステップ112)。ステップ112の処理を経て、手順は再度ステップ109に移行する。
Next, it is determined whether or not the torque of the second
つぎに、図4(a)に示すように、ホイールローダ1の代表的作業であるVシェープ運転が行われる場合を想定して説明する。
Next, as illustrated in FIG. 4A, description will be made assuming a case where a V-shape operation, which is a typical operation of the
Vシェープ運転とは、図4(a)に示すように、ホイールローダ1が山積みされている土砂40を掘削して土砂をバケットに積込み、積み込まれた土砂をダンプトラック50に積込み、元の待機位置に戻るまでの一連の動作を、1サイクルとする作業(運転)のことである。
As shown in FIG. 4 (a), the V shape operation means excavating the earth and
Vシェープ運転は、空荷状態での前進(1)、掘削(2)、積荷状態での後進(3)、積荷状態での前進(4)、積込み(5)、空荷状態での後進(6)の6つのモードから構成されている。ホイールローダ1では、掘削と走行の頻繁な作業比率の変更がある。
V-shape operation includes forward movement (1) in an unloaded state, excavation (2), backward movement in a loaded state (3), forward movement in a loaded state (4), loading (5), backward movement in an unloaded state ( 6) The six modes are configured. In the
すなわち、ホイールローダ1が空荷状態で、山積みされた土砂40の近傍まで前進走行し(空荷前進(1))、山積みされた土砂40の近傍に到達すると、ホイールローダ1が前進状態で土砂40に突っ込み作業機(ブーム、バケット)18、19を上昇作動させバケット内に土砂を積み込む(掘削(2))。バケット内に土砂が積み込まれると、作業機18、19を上方に移動させながらホイールローダ1が元の待機地点まで後進走行する(積荷後進(3))。元の待機地点に到達すると、進行方向を変えてバケット内に土砂を積み込んだままホイールローダ1がダンプトラック50の場所まで前進走行する(積荷前進(4))。そして、ホイールローダ1がダンプトラック50の場所に到達すると走行を停止して、作業機18、19を下降作動させてダンプトラック50に土砂を積み込む(積込み(5))。バケット内の土砂全てをダンプトラック50に積み込むと、ホイールローダ1は、空荷状態で元の待機地点まで後進走行する。なお、待機地点に戻った時点で作業機18、19は、元の位置、姿勢に戻される(空荷後進(6))
図4(b)は、Vシェープ運転の各モード毎に、走行出力軸(第1の出力軸)10c、作業機出力軸(第2の出力軸)10dにかかる負荷の大きさを表で示している。同図4(b)に示す◎、○は、負荷の大きさの程度を示しており、○よりも◎の方が負荷が大きいことを示す。
In other words, when the
FIG. 4B is a table showing the magnitude of the load applied to the traveling output shaft (first output shaft) 10c and the work implement output shaft (second output shaft) 10d for each mode of the V shape operation. ing. ◎ and ○ shown in FIG. 4B indicate the magnitude of the load, and ◎ indicates that the load is larger than ○.
図5は、Vシェープ運転時に、走行出力軸10cで消費される馬力L3、作業機出力軸10dで消費される馬力L2、これら両方を合わせた全馬力L1の時間変化をグラフにて示している。ここで、作業機馬力L2は、ステアリング操作に必要な馬力を含むものとする。図5において破線L4は、第1および第2の電動モータ5、6の1個当たりの定格出力を示している。
FIG. 5 is a graph showing the time change of the horsepower L3 consumed by the traveling
つぎに、Vシェープ運転中の動作を、空荷前進のモード(1)、掘削のモード(2)を代表させて、図7、図8の処理と関連付けて説明する。 Next, the operation during the V-shape operation will be described in association with the processes of FIGS. 7 and 8 by representing the unloading forward mode (1) and the excavation mode (2).
(1)空荷前進時
ホイールローダ1は、空荷状態で前進する。空荷状態であるため操作レバー24はほとんど中立位置にあり、方向流量制御弁15は、ほぼ中立位置にある。また、前進走行しているためアクセルペダル23は、踏み込まれており、踏込み量αに応じて、第1の電動モータ5の回転数、トルクが調整されるとともに、第2の電動モータ6の回転数が調整される(図7のステップ103)。図4(b)、図5に示すように、空荷前進時には、走行出力軸10cには負荷がかかり走行出力軸10cで馬力が消費されるが、作業機出力軸10dには負荷がほとんどなく馬力がほとんど消費されない状態となる。
(1) At the time of empty load advancement The
(2)掘削時
掘削時には、ホイールローダ1は、掘削対象の土砂40の位置に、作業機18、19の1つであるバケットの位置、姿勢を合わせつつ、バケットを土砂40を押土しながら微速前進する。ホイールローダ1が土砂40中に深く突っ込むと、車体の走行慣性エネルギーが有効に作用して、車速が急減に低下する。このため偏差α−βが急激に変化し、第1の電動モータ5のトルクが大きくなる(図7のステップ103)とともに、第2の電動モータ6のトルクが大きくなる(図8のステップ110)。ただし第1および第2の電動モータ5、6のトルクは、インバータ3、4から出力可能な電流によって制限される。
(2) During excavation During excavation, the
掘削時には、アクセルペダル23を踏み込んでホイールローダ1は前進走行によって土砂40を押し続けるばかりでなく、操作レバー24を操作して作業機18、19(ブーム、バケット)を徐々に上方に作動させてバケット内に土砂を効率よく積み込んでいく。このため作業機18、19に供給される圧油の流量が大きく変化する(図8のステップ108)。
At the time of excavation, the
このように掘削時には、走行出力軸10c、作業機出力軸10dともに大きな負荷がかかる。
Thus, during excavation, a large load is applied to both the
ただし、掘削時には、走行出力軸10cで、作業機出力軸10dにおける消費馬力以上の大きな馬力が消費されるため、第2の電動モータ6のトルクが、作業機出力軸10dに優先して走行出力軸10cに配分されるように動作する。
However, during excavation, the traveling
また、上述したように偏差α−βが急減に変化するため、第1および第2の電動モータ5、6の回転数が動的に変化する。
Further, as described above, since the deviation α-β changes rapidly, the rotation speeds of the first and second
このため第2の電動モータ6は、走行状態に応じて、回転数が大きく変化して、それに応じて作業機出力軸10dの回転数γが大きく変化する。
For this reason, the second
このため油圧ポンプ12の吐出流量(単位時間当たりのポンプ吐出量)が大きく変化してしまい、操作レバー24の操作量εに比例した作業機18、19の作動速度の調整(図8のステップ107、108)が不安定になる。
For this reason, the discharge flow rate (pump discharge amount per unit time) of the
そこで、油圧ポンプ12の吐出流量(単位時間当たりのポンプ吐出量)を一定の所望流量に維持するために、作業機出力軸10dの現在の回転数γに応じて、油圧ポンプ12の斜板の傾転位置(容量;ポンプ1回転当たりのポンプ吐出量)が調整される。
Therefore, in order to maintain the discharge flow rate (pump discharge amount per unit time) of the
たとえばアクセルペダル23の踏込むことによって、第2の電動モータ6の回転数が低下したとすると、作業機出力軸10dの回転数が低下して油圧ポンプ12の吐出流量(単位時間当たりのポンプ吐出量)が低下する。この場合には、油圧ポンプ12の吐出流量(単位時間当たりのポンプ吐出量)の低下を抑制して一定の所望流量に維持するために、油圧ポンプ12の容量が大きくなるように調整される(図8のステップ106)。
For example, if the rotation speed of the second
以上のように掘削時には、図4(b)に示すように、走行出力軸10c、走行出力軸10cともに大きな負荷がかかり、図5に示すように、走行出力軸10cで、作業機出力軸10dにおける消費馬力以上の大きな馬力が消費され、それらを合算した全馬力は、Vシェープ運転中の各モードの中で最も大きなものとなる。
As described above, during excavation, a large load is applied to both the
なお、後進時、積込み時には、以下のように動作する。 Note that the following operation is performed during reverse travel and loading.
後進時には、前進時における遊星歯車機構10のプラネタリウムギア10P(走行出力軸10c)、リングギア10R、サンギア10Sの回転方向が反転する。このため第1および第2の電動モータ5、6は、前進時とは反対の方向に回転駆動される。第2の電動モータ6の反転に伴い作業機出力軸10dの回転方向も反転して、油圧ポンプ12が逆回転することから、油圧ポンプ12から方向流量制御弁15に圧油が供給されるように、方向切換弁14が切換作動される。
During reverse travel, the rotational directions of the
積荷み時には、走行出力軸10cの回転駆動が停止されており、作業機出力軸10dのみが駆動されている。作業機出力軸10dは、リングギア10Rに連結されているため、走行出力軸10cの回転駆動を停止させるために、サンギア10Sはリングギア10Rに対して反転するように第1の電動モータ5が駆動される。ただし走行動力は不要であるため第1の電動モータ5は無負荷の状態で回転させればよい。
At the time of loading, the rotation output of the traveling
図9は、第1および第2の電動モータ5、6の回転数と駆動トルクとの関係および走行出力軸10cの回転数と駆動トルクとの関係を示している。
FIG. 9 shows the relationship between the rotational speed of the first and second
掘削モード時には、第1の電動モータ5の回転数と駆動トルクは、L11のごとく変化し、第2の電動モータ6の回転数と駆動トルクは、L12の点を用い、遊星歯車機構10の第1の出力軸(走行出力軸)10cの回転数と駆動トルクは、L13のごとく変化する。すなわち、L13に示すように、走行出力軸10cは、0rpmから1000rpm近傍まで、最大トルク(およそ320Nm)を出力して、低速の高トルク一定値にて駆動される。このとき第1の電動モータ5は、L11に示すように、走行出力軸10cのトルクの半分以下の約120Nmの定トルクにて、−1000rpmから1000rpmの間で駆動される。走行出力軸10cが0rpmのときには、第1の電動モータ5は、−1000rpmで駆動されている。
In the excavation mode, the rotation speed and drive torque of the first
第1の電動モータ5がマイナス方向に回転してマイナスのトルクを発生している場合には、発電作用して、インバータ3を介してバッテリ2に電力が蓄積される。また、図1(b)の構成の場合には、エンジン8に第1の電動モータ5で発生したトルクが加えられエンジン8がアシストされる。
When the first
第2の電動モータ6は、L12に示すように、約500rpmで190Nmのトルクを出力している。第2の電動モータ6の最大出力は、この動作点を基準に設計されている。
As shown by L12, the second
第2の電動モータ5には、作業機出力軸10dにも連結されている。このため走行出力軸10cに大きな負荷がかかる掘削時に、作業機18、19も同時に作動させる場合には、全馬力がモータ容量を超えてしまうことがあるため、走行に必要なトルクの一部を減じて、作業機側にトルクを配分するように動作する。すなわち、第1および第2の電動モータ5、6は、トルク最大点でリミットをかけて運転され、この状態で作業機18、19が作動すると、第2の電動モータ6は、作業機18、19からの反作用によりトルクを受けて、自動的に走行出力軸10cのトルクが減じられ、第2の電動モータ6の駆動トルクの一部が作業機出力軸10dに分配される。
The second
走行モード時、たとえば空荷前進モード時には、第1の電動モータ5の回転数と駆動トルクは、L14のごとく変化し、第2の電動モータ6の回転数と駆動トルクは、L15のごとく変化し、遊星歯車機構10の第1の出力軸(走行出力軸)10cの回転数と駆動トルクは、L16のごとく変化する。すなわち、L16に示すように、走行出力軸10cは、一定馬力線上、つまり車速の上昇に応じてトルクが減じられる曲線上に沿って駆動される。たとえば図1(b)に示すようにエンジン8を駆動源とする場合には、エンジン8の定格出力である27.2kW一定の馬力曲線に沿って走行出力軸10cが駆動される。このとき第1および第2の電動モータ5、6はそれぞれ、L14、L15に示すように、エンジン8の定格出力の半分に相当する13.6kW一定の馬力曲線に沿って駆動される。図9において矢印は、高速方向、つまり増速方向に変化する様子を示している。
In the traveling mode, for example, in the empty forward mode, the rotational speed and driving torque of the first
このように第1の電動モータ5の駆動トルクと第2の電動モータ6の駆動トルクが加算されて、走行出力軸10cに伝達される。
Thus, the drive torque of the first
車速が上昇するほど(L16において走行出力軸10cの回転数が上昇するほど)、第1および第2の電動モータ5、6の回転数が上昇するように(L14、L15において回転数が上昇するように)、第1および第2の電動モータ5、6のトルク、回転数が制御される。ただし車速の最高速度は、遊星歯車110のギア比(サンギア10S、リングギア10R、プラネタリウムギア10Pのギア比)に応じて定まる。
The higher the vehicle speed (the higher the rotational speed of the traveling
図10は、図1(a)の第1実施例の比較例を示している。 FIG. 10 shows a comparative example of the first embodiment of FIG.
図10に示すように、比較例にあっては、走行出力軸10c、作業機出力軸10dがそれぞれ第1の電動モータ5、第2の電動モータ6によって個別に駆動され、第1実施例のようなトルク配分は行われない。
As shown in FIG. 10, in the comparative example, the traveling
図11は、第1実施例、比較例それぞれで使用される第1および第2の電動モータ5の出力(kW)、最大トルク(Nm)、最高回転数(rpm)を対比して示している。
FIG. 11 compares the output (kW), maximum torque (Nm), and maximum rotation speed (rpm) of the first and second
すなわち、走行動力用の第1の電動モータ5の出力については、第1実施例の場合には比較例の場合の1/2で済み、第1および第2の電動モータ5、6の全体でみても2/3に済んでおり、大幅にモータ容量を低くできることがわかる。また、第1の電動モータ5の最大トルクについては、比較例の場合には320Nmという大トルクを必要としているが、第1実施例の場合には、その半分以下で済んでおり、また第2の電動モータ6の最大トルクをみても比較例の2/3以下で済んでおり、大幅にモータ容量を低く抑えることができるのがわかる。また、第1および第2の電動モータ5、6の最高回転数については、比較例の場合に比して第1実施例の場合は低くなっており、これによりモータの小型化が図られることがわかる。このように第1実施例によれば、第1および第2の電動モータ5、6の容量を小さくでき小型化が実現されることから、コストを抑制でき、ホイールローダ1の小さな場積に収容することが可能となる。また、これに伴いインバータや電力供給線を小容量にすることができ、電力素子の耐久性を向上させることができる。よってコスト低減のみならず信頼性を向上させることができる。
That is, about the output of the 1st
つぎに第2実施例について説明する。 Next, a second embodiment will be described.
図13は、図1(a)に対応する図であり、第2実施例の構成を示している。また、図14は、図9に対応する図であり、第2実施例における第1および第2の電動モータ5、6の回転数と駆動トルクとの関係および走行出力軸10cの回転数と駆動トルクとの関係を示している。なお、以下の説明では第1実施例と同一構成要素には同一符号を付して適宜説明を省略する。
FIG. 13 is a diagram corresponding to FIG. 1A and shows the configuration of the second embodiment. FIG. 14 is a diagram corresponding to FIG. 9, and shows the relationship between the rotational speed and driving torque of the first and second
第2実施例では、第1実施例と同様に、遊星歯車機構10は、第1および第2の電動モータ5、6の駆動トルクを入力して、第1および第2の電動モータ5、6の駆動トルクを走行体13の駆動軸11aと作業機の駆動軸12aに分配して伝達するように構成されている。また、遊星歯車機構10は、第1の電動モータ5の駆動トルクの全部が走行体13の駆動軸11aに伝達され、第2の電動モータ6の駆動トルクの全部または一部が走行体13の駆動軸11aに伝達されるように構成されている。
In the second embodiment, similarly to the first embodiment, the
すなわち、図13に示すように、第1の電動モータ5の出力軸5aは、遊星歯車機構10の第1の入力軸10aを介してギア10gに連結されている。ギア10gは、遊星歯車110のリングギア10Rに歯合している。
That is, as shown in FIG. 13, the
第2の電動モータ6の出力軸6aは、遊星歯車機構10の第2の入力軸10bを介してギア10eに連結されている。ギア10eは、ギア10fに歯合している。ギア10fは、遊星歯車110のサンギア10Sに連結されている。
遊星歯車110のプラネタリウムギア10Pは、プラネタリウムキャリア10PCに連結されており、プラネタリウムキャリア10PCは遊星歯車機構10の第1の出力軸(走行出力軸)10cを介して、走行体13の駆動軸11aに連結されている。
The
The
遊星歯車機構10のギア10eは、遊星歯車機構10の第2の出力軸(作業機出力軸)10dを介して、作業機18、19の駆動軸12aに連結されている。
The
第2実施例の構成によれば、図14に示すように、掘削モード時には、第1の電動モータ5の回転数と駆動トルクは、L21のごとく変化し、第2の電動モータ6の回転数と駆動トルクは、L22のごとく変化し、遊星歯車機構10の第1の出力軸(走行出力軸)10cの回転数と駆動トルクは、L23のごとく変化する。すなわち、L23に示すように、走行出力軸10cは、0rpmから1000rpm近傍まで、最大トルク(およそ320Nm)を出力して、低速の高トルク一定値にて駆動される。
According to the configuration of the second embodiment, as shown in FIG. 14, in the excavation mode, the rotational speed and driving torque of the first
第2の電動モータ6がマイナスの方向に回転してマイナスのトルクを発生している場合には、油圧ポンプ12に第2の電動モータ6で発生したトルクが加えられ、油圧ポンプ12が回転駆動される。このため主に低速で走行しながら掘削している場合に、走行動力に比例した大きなトルクで作業機18、19が作動して大きな掘削力が得られる。ただし、単なる押土作業であって大きな掘削力が要求されない場合には、第2の電動モータ6を発電作用させて、バッテリ2に電力を蓄積させたり、エンジン8をアシストするように、インバータ4を制御してもよい。この場合には、油圧ポンプ12から吐出される圧油を低圧でリリーフしてタンク22に戻すようにすることで、第2の電動モータ6の発電電力を大きくするように制御することが望ましい。
When the second
走行モード時、たとえば空荷前進モード時には、第1の電動モータ5の回転数と駆動トルクは、L24のごとく変化し、第2の電動モータ6の回転数と駆動トルクは、L25のごとく変化し、遊星歯車機構10の第1の出力軸(走行出力軸)10cの回転数と駆動トルクは、L26のごとく変化する。すなわち、L26に示すように、走行出力軸10cは、一定馬力線上、つまり車速の上昇に応じてトルクが減じられる曲線上に沿って駆動される。たとえば図1(b)に示すようにエンジン8を駆動源とする場合には、エンジン8の定格出力である27.2kW一定の馬力曲線に沿って走行出力軸10cが駆動される。このとき第1および第2の電動モータ5、6はそれぞれ、L24、L25に示すように、エンジン8の定格出力の半分に相当する13.6kW一定の馬力曲線に沿って駆動される。このように第1の電動モータ5の駆動トルクと第2の電動モータ6の駆動トルクが加算されて、走行出力軸10cに伝達される。
In the traveling mode, for example, in the empty forward mode, the rotational speed and driving torque of the first
車速が上昇するほど(L26において走行出力軸10cの回転数が上昇するほど)、第1および第2の電動モータ5、6の回転数が上昇するように(L24、L25において回転数が上昇するように)、第1および第2の電動モータ5、6のトルク、回転数が制御される。ただし車速の最高速度は、遊星歯車110のギア比(サンギア10S、リングギア10R、プラネタリウムギア10Pのギア比)に応じて定まる。
The higher the vehicle speed (the higher the rotational speed of the
つぎに第3実施例について説明する。 Next, a third embodiment will be described.
図15は、図1(a)に対応する図であり、第3実施例の構成を示している。また、図16〜図18は、図9に対応する図であり、第3実施例における第1および第2の電動モータ5、6の回転数と駆動トルクとの関係および走行出力軸10cないしは作業機出力軸10dの回転数と駆動トルクとの関係を示している。なお、以下の説明では第1実施例と同一構成要素には同一符号を付して適宜説明を省略する。
FIG. 15 is a diagram corresponding to FIG. 1A and shows the configuration of the third embodiment. FIGS. 16 to 18 are diagrams corresponding to FIG. 9, and the relationship between the rotational speed and the driving torque of the first and second
第3実施例では、第1実施例と同様に、遊星歯車機構10は、第1および第2の電動モータ5、6の駆動トルクを入力して、第1および第2の電動モータ5、6の駆動トルクを走行体13の駆動軸11aと作業機の駆動軸12aに分配して伝達するように構成されている。また、遊星歯車機構10は、第1の電動モータ5の駆動トルクの全部または一部が走行体13の駆動軸11aに伝達され、第2の電動モータ6の駆動トルクの全部または一部が走行体13の駆動軸11aに伝達されるように構成されている。
In the third embodiment, as in the first embodiment, the
第1実施例、第2実施例では、遊星歯車機構10は、1つの遊星歯車110で構成されていたのに対して、第3実施例では、遊星歯車機構10は、2つの遊星歯車、つまり第1の遊星歯車110と第2の遊星歯車210とから構成されている。
In the first embodiment and the second embodiment, the
すなわち、図15に示すように、第1の電動モータ5の出力軸5aは、遊星歯車機構10の第1の入力軸10aを介してギア10hに連結されている。ギア10hは、ギア10iに歯合している。ギア10iは、第1の遊星歯車110のサンギア110Sに連結されている。また、ギア10hは、第2の遊星歯車210のリングギア210Rに歯合している。このように、第1の電動モータ5の出力軸5aが回転駆動されると、第1の遊星歯車110のサンギア110Sが回転駆動されるとともに、第2の遊星歯車210のリングギア210Rが回転駆動される。
That is, as shown in FIG. 15, the
第2の電動モータ6の出力軸6aは、遊星歯車機構10の第2の入力軸10bを介してギア10jに連結されている。ギア10jは、ギア10kに歯合し、ギア10kは、ギア10lに歯合し、ギア10lは、ギア10mに歯合している。ギア10mは、第2の遊星歯車110のサンギア210Sに連結されている。また、ギア10jは、第1の遊星歯車110のリングギア110Rに歯合している。このように、第2の電動モータ6の出力軸6aが回転駆動されると、第2の遊星歯車210のサンギア210Sが回転駆動されるとともに、第1の遊星歯車110のリングギア110Rが回転駆動される。
The
第1の遊星歯車110のプラネタリウムギア110Pは、プラネタリウムキャリア110PCに連結されており、プラネタリウムキャリア110PCは遊星歯車機構10の第1の出力軸(走行出力軸)10cを介して、走行体13の駆動軸11aに連結されている。
The
第2の遊星歯車210のプラネタリウムギア210Pは、プラネタリウムキャリア210PCに連結されており、プラネタリウムキャリア210PCは遊星歯車機構10の第2の出力軸(作業機出力軸)10dを介して、作業機18、19の駆動軸12aに連結されている。
The
第3実施例の構成によれば、図16に示すように、走行モード時、たとえば空荷前進モード時には、第1の電動モータ5の回転数と駆動トルクは、L31のごとく変化し、第2の電動モータ6の回転数と駆動トルクは、L32のごとく変化し、遊星歯車機構10の第1の出力軸(走行出力軸)10cの回転数と駆動トルクは、L33のごとく変化する。すなわち、L33に示すように、走行出力軸10cは、一定馬力線上、つまり車速の上昇に応じてトルクが減じられる曲線上に沿って駆動される。たとえば図1(b)に示すようにエンジン8を駆動源とする場合には、エンジン8の定格出力である27.2kW一定の馬力曲線に沿って走行出力軸10cが駆動される。このとき第1および第2の電動モータ5、6はそれぞれ、L31、L32に示すように、エンジン8の定格出力の半分に相当する13.6kW一定の馬力曲線に沿って駆動される。このように第1の電動モータ5の駆動トルクと第2の電動モータ6の駆動トルクが加算されて、走行出力軸10cに伝達される。
According to the configuration of the third embodiment, as shown in FIG. 16, in the traveling mode, for example, in the empty forward mode, the rotational speed and driving torque of the first
車速が上昇するほど(L33において走行出力軸10cの回転数が上昇するほど)、第1および第2の電動モータ5、6の回転数が上昇するように(L31、L32において回転数が上昇するように)、第1および第2の電動モータ5、6のトルク、回転数が制御される。
The higher the vehicle speed (the higher the rotational speed of the
図16では、走行出力軸10cの回転数とトルクとの関係L33を示しているが、作業機出力軸10dは、走行出力軸10cに連動して駆動される。すなわち、作業機出力軸10dは、曲線L33と同様に、車速の上昇に応じてトルクが減じられる曲線上に沿って駆動される。
Although FIG. 16 shows a relationship L33 between the rotational speed and torque of the
掘削モード時、積込みモード時には、走行優先モード若しくは作業機優先モードで運転することが可能である。走行優先モードとは、作業機出力軸10dよりも走行出力軸10cを優先して、走行出力軸10cにより多くのトルクを配分するモードのことであり、作業機優先モードとは、走行出力軸10cよりも作業機出力軸10dを優先して、作業機出力軸10dにより多くのトルクを配分するモードのことである。
During the excavation mode and the loading mode, it is possible to operate in the travel priority mode or the work implement priority mode. The travel priority mode is a mode in which the
図17は、走行優先モードで掘削若しくは積込みを行う場合を示しており、同図17に示すように、第1の電動モータ5の回転数と駆動トルクは、L41のごとく変化し、第2の電動モータ6の回転数と駆動トルクは、L42のごとく変化し、遊星歯車機構10の第2の出力軸(作業機出力軸)10dの回転数と駆動トルクは、L43のごとく変化する。すなわち、L43に示すように、作業機出力軸10dは、一定馬力線上、つまり回転数の上昇に応じてトルクが減じられる曲線上に沿って駆動される。
FIG. 17 shows a case where excavation or loading is performed in the travel priority mode. As shown in FIG. 17, the rotational speed and driving torque of the first
図17では、作業機出力軸10dの回転数とトルクとの関係L33を示しているが、走行出力軸10cについても、作業機出力軸10dに連動して駆動される。すなわち、走行出力軸10cは、図16に示す曲線L33に沿って駆動される。
Although FIG. 17 shows a relationship L33 between the rotation speed and torque of the work implement
走行出力軸10cのトルク(図16のL33)と、作業機出力軸10dのトルク(図17のL43)を比較すると、同じ回転数であれば作業機出力軸10dのトルクに比して走行出力軸10cのトルクの方が大きいことがわかる。
When the torque of the
作業機出力軸10dの回転数は、走行出力軸10dの回転数(車速)の変化、トルクの変化に応じて変動する。このため、作業機出力軸10dの回転数(油圧ポンプ2の回転数)の変動に応じて、油圧ポンプ2の容量を変化させて、油圧ポンプ12から一定の所望の吐出流量の圧油を吐出させる制御が行われる(図8のステップ106)。
The rotation speed of the work
図18は、作業機優先モードで掘削若しくは積込みを行う場合を示しており、同図18に示すように、第1の電動モータ5の回転数と駆動トルクは、L51のごとく変化し、第2の電動モータ6の回転数と駆動トルクは、L52のごとく変化し、遊星歯車機構10の第2の出力軸(作業機出力軸)10dの回転数と駆動トルクは、L53のごとく変化する。すなわち、L53に示すように、作業機出力軸10dは、一定馬力線上、つまり回転数の上昇に応じてトルクが減じられる曲線上に沿って駆動される。
FIG. 18 shows a case where excavation or loading is performed in the work machine priority mode. As shown in FIG. 18, the rotation speed and driving torque of the first
ただし、走行出力軸10cの回転駆動を常時停止させるために、第1の電動モータ5が曲線L51に沿って低回転から高回転に移行するに伴い、第2の電動モータ6が曲線L52に沿って低回転から高回転に移行するように制御される。
However, in order to always stop the rotation drive of the
作業機出力軸10dは、走行出力軸10cの回転に連動していないため、車速とは無関係に作業機出力軸10dのトルクを変化させることができる。つまり作業機出力軸10dを低回転、高トルクの状態に維持すれば、図17の走行優先モードに比して、より大きなトルクを作業機出力軸10dから出力させることができる。
Since the work implement
このため掘削時、積込み時における作業効率が向上する。 For this reason, the work efficiency at the time of excavation and loading improves.
図19は、第3実施例、比較例(図10)それぞれで使用される第1および第2の電動モータ5の出力(kW)、最大トルク(Nm)、最高回転数(rpm)を対比して示している。
FIG. 19 compares the output (kW), maximum torque (Nm), and maximum rotational speed (rpm) of the first and second
すなわち、第1の電動モータ5の出力については、第3実施例の場合は、比較例の場合の1/2で済み、第1および第2の電動モータ5、6全体でみても2/3に済んでおり、大幅にモータ容量を低くできることがわかる。また、第1の電動モータ5の最大トルクについては、比較例の場合には320Nmという大トルクを必要としているが、第3実施例の場合には、その半分以下で済んでおり、大幅にモータ容量を低く抑えることができるのがわかる。また、第1および第2の電動モータ5、6の最高回転数については、比較例の場合に比して第3実施例の場合は高くなっており、これによりモータの小型化が図られることがわかる。このように第3実施例によれば、第1および第2の電動モータ5、6の容量を小さくでき小型化が実現されることから、コストを抑制でき、ホイールローダ1の小さな場積に収容することが可能となる。また、これに伴いインバータや電力供給線を小容量にすることができ、電力素子の耐久性を向上させることができる。よってコスト低減のみならず信頼性を向上させることができる。
In other words, the output of the first
上述した第1、第2、第3実施例は、一例であり、種々の変形が可能である。 The first, second, and third embodiments described above are merely examples, and various modifications are possible.
特に、遊星歯車機構10は、第1、第2、第3実施例の構成のものに限定されるわけでなく、種々の構成例が考えられる。
In particular, the
図20(a)、(b)、(c)、(d)は、遊星歯車機構10の各種構成パターンを示している。図20中の符号は、第1、第2、第3実施例で用いたものと同じとして説明する。
20A, 20B, 20C, and 20D show various configuration patterns of the
図20(a)は、1つの遊星歯車110で遊星歯車機構10が構成されるパターンであり、第1の入力軸10aが遊星歯車110に連結し、第2の入力軸10bが遊星歯車110に連結し、第2の入力軸10bが第2の出力軸10に連結している構成パターンを示している。図20(a)の構成パターンには、連結される構成要素に応じて、2つのパターンがある。それら2つのパターンが、第1実施例、第2実施例の遊星歯車機構10に相当する。
FIG. 20A shows a pattern in which the
第1実施例の場合は、第1の入力軸10aが遊星歯車110のサンギア10Sに連結するとともに、第2の入力軸10bが遊星歯車110のリングギア10Rに連結し、第2の入力軸10bが第2の出力軸10dに連結するように遊星歯車機構10が構成されている。
In the case of the first embodiment, the
第2実施例の場合は、第1の入力軸10aが遊星歯車110のリングギア10Rに連結するとともに、第2の入力軸10bが遊星歯車110のサンギア10Sに連結し、第2の入力軸10bが第2の出力軸10dに連結するように遊星歯車機構10が構成されている。これら両パターンともに遊星歯車110のプラネタリウムキャリア10PC(プラネタリウムギア10P)が第1の出力軸10cに連結している。
In the case of the second embodiment, the
遊星歯車110では、リングギア10Rとサンギア10Sの出力の加算がプラネタリウムキャリア10PC(プラネタリウムギア10P)の出力となる関係が成立する。この特性を有効に利用して、第1および第2実施例では、第1の出力軸10cを走行出力軸10cとなし、第2の出力軸10dを作業機出力軸10dとなすことで、第1の電動モータ5の駆動トルクの全部が走行体13の駆動軸11aに伝達され、第2の電動モータ6の駆動トルクの全部または一部が走行体13の駆動軸11aに伝達されるようにして、掘削時などに、走行出力軸(第1の出力軸)10cから大きなトルクを出力させるようにしている。
In the
図20(b)は、2つの遊星歯車110、210で遊星歯車機構10が構成されるパターンであり、第1の入力軸10aが第1の遊星歯車110、第2の遊星歯車210に連結し、第2の入力軸10bが第1の遊星歯車110、第2の遊星歯車210に連結している構成パターンを示している。図20(b)の構成パターンには、連結される構成要素に応じて、12個のパターンがある。それら12個のパターンを、図21に示す。
FIG. 20B shows a pattern in which the
図21は、各パターン毎に、第1の入力軸10aが連結される第1の遊星歯車110、第2の遊星歯車210の各構成要素(表の左から2番目の欄)、第2の入力軸10bが連結される第1の遊星歯車110、第2の遊星歯車210の各構成要素(表の左から3番目の欄)、第1および第2の出力軸10c、10dそれぞれが連結される第1および第2の遊星歯車110、210の構成要素(表の最も右の欄)を、表にて示している。図21中、Sは、サンギアを示し、Rは、リングギアを示し、Pはプラネタリウムキャリア(プラネタリウムギア)を示している。
FIG. 21 shows each component of the first
第3実施例の場合は、図21中のパターン2に相当する。すなわち、第3実施例の場合は、第1の入力軸10aが第1の遊星歯車110のサンギア110S(図21中、S)に連結するとともに、第2の遊星歯車210のリングギア210R(図21中、R)に連結し、第2の入力軸10bが第1の遊星歯車110のリングギア110R(図21中、R)に連結するとともに、第2の遊星歯車210のサンギア210S(図21中、S)に連結し、第1および第2の出力軸10c、10dそれぞれが第1および第2の遊星歯車110、210のプラネタリウムキャリア110PC、210PC(図21中、P、P)に連結するように遊星歯車機構10が構成されている。
The case of the third embodiment corresponds to the
図20(c)は、2つの遊星歯車110、210で遊星歯車機構10が構成されるパターンであり、第1の入力軸10aが第1の遊星歯車110に連結し、第2の入力軸10bが第2の遊星歯車210に連結し、第1の出力軸10cが第2の遊星歯車210に連結し、第2の出力軸10dが第1の遊星歯車110に連結している構成パターンを示している。図20(c)の構成パターンには、連結される構成要素に応じて、およそ20個のパターンがある。
FIG. 20C shows a pattern in which the
図20(d)は、2つの遊星歯車110、210で遊星歯車機構10が構成されるパターンであり、第1の入力軸10aが第1の遊星歯車110、第2の遊星歯車210に連結し、第2の入力軸10bが第2の遊星歯車210に連結し、第2の出力軸10dが第1の遊星歯車110に連結している構成パターンを示している。図20(d)の構成パターンには、連結される構成要素に応じて、30個以上のパターンがある。
FIG. 20D shows a pattern in which the
電動モータの容量の総和を小さくでき、エネルギー効率が向上するという観点からみて、特に効果があったのは、図20(a)、(b)に示す構成パターンであった。 In view of the fact that the total capacity of the electric motor can be reduced and the energy efficiency is improved, the configuration patterns shown in FIGS. 20A and 20B are particularly effective.
また、以上の各実施例では、トルク分配伝達機構10を、遊星歯車機構で構成した場合について説明したが、第1および第2の電動モータ5、6の駆動トルクを入力して、第1および第2の電動モータ5、6の駆動トルクを走行体13の駆動軸11aと作業機18、19の駆動軸12aに分配して伝達できるものであれば、任意の構成とすることができる。
Further, in each of the above embodiments, the case where the torque
たとえばトルク分配伝達機構10を歯車の組合せで構成するとすれば、遊星歯車機構に限定されることなく、差動歯車機構の範疇であれば、如何様にも構成することができる。
For example, if the torque distribution /
図22(a)、(b)はそれぞれ互いに等価な差動歯車機構を示している。 22 (a) and 22 (b) show differential gear mechanisms equivalent to each other.
図22(a)は、第1〜第3実施例で使用した遊星歯車110を示している。図22(b)は、自動車の後輪のデフ装置などに使用されるディファレンシャルギア310を示している。
FIG. 22A shows the
遊星歯車110、ディファレンシャルギア310は、共に、第1の入力軸、第2の入力軸からトルクを入力して、これら入力トルクを加算して、加算したトルクを出力軸から出力するという点で等価である。よって、たとえば遊星歯車110をディファレンシャルギア310に置換して、第1実施例〜第3実施例のトルク分配伝達機構10を構成してもよい。
Both the
つぎに、余分な動力の消費を抑制して、よりエネルギー効率を高めることができる実施例について説明する。 Next, an embodiment in which the consumption of excess power is suppressed and the energy efficiency can be further increased will be described.
図23(a)は、第1実施例に、クラッチ61、クラッチ62、ブレーキ63を付加した第4実施例を示している。
FIG. 23A shows a fourth embodiment in which a clutch 61, a clutch 62, and a
すなわち、第1実施例では、走行動力のみが必要で作業機動力が不要な状況であっても、作業機出力軸10dが常時回転駆動しているため、油圧ポンプ12から吐出される圧油が無駄にタンクに排出されてエネルギーロスが生じることがあった。そこで、図23(a)に示すように、第2の入力軸10bと、第2の出力軸(作業機出力軸)10dとの係合、係合解除を行うクラッチ61を設け、走行動力のみが必要で作業機動力が不要な場合には、クラッチ61の係合を解除し、第1および第2の電動モータ5、6の駆動トルクの全てが、第1の出力軸(走行出力軸)10cに伝達され、第2の出力軸(作業機出力軸)10dには伝達されないように制御してもよい。
That is, in the first embodiment, even when only traveling power is required and work machine power is not required, the work
また、第1実施例では、作業機動力のみが必要で走行動力が不要な状況であっても、第2の電動モータ6が作業機出力軸10dのみならず遊星歯車110のリングギア10Rを常時回転駆動しているため、エネルギーロスが生じることがあった。そこで、図23(a)に示すように、第2の入力軸10bと、ギア10eとの連結、連結解除を行うクラッチ62を設け、作業機動力のみが必要で走行動力が不要な場合には、クラッチ62の連結を解除して、第2の電動モータ6によって第2の出力軸(作業機出力軸)10dのみ回転駆動させ、遊星歯車110のリングギア10Rを回転駆動させないように制御してもよい。
In the first embodiment, the second
また、遊星歯車110のリングギア10Rを制動するブレーキ63を設け、作業モードに応じて、クラッチ61、62の係合、解除、ブレーキ63を作動、解除を制御してもよい。ブレーキ63が作動すると、リングギア10Rが定位置に固定され、ブレーキ63の作動が解除すると、リングギア10Rが自由回転状態になる。
Further, a
図23(b)は、作業モードと、動力配分される駆動軸(走行出力軸、作業機出力軸)と、クラッチ61、62の係合、解除状態、ブレーキ63の作動、解除状態と、動力源との関係を示した表である。
FIG. 23B shows the work mode, the drive shaft (travel output shaft, work implement output shaft) to which power is distributed, the engagement and release states of the
作業モードAの場合には、第2の電動モータ6のみが動力源として回転駆動され、クラッチ61は係合され、クラッチ62は解除され、ブレーキ63は作動されるように制御される。この場合には、第2の電動モータ6の動力が、第2の出力軸(作業機出力軸)10dに伝達される。
In the work mode A, only the second
作業モードBの場合には、第1および第2の電動モータ5、6が動力源として回転駆動され、クラッチ61は解除され、クラッチ62は係合され、ブレーキ63は解除されるように制御される。この場合には、第1および第2の電動モータ5、6の動力が、合算されて、第1の出力軸(走行出力軸)10cに伝達される。
In the work mode B, the first and second
作業モードCの場合には、第1の電動モータ5が動力源として回転駆動され、クラッチ61は解除され、クラッチ62は解除され、ブレーキ63は作動されるように制御される。この場合には、第1の電動モータ5の動力が、第1の出力軸(走行出力軸)10cに伝達される。
In the work mode C, the first
作業モードDの場合には、第1および第2の電動モータ5、6が動力源として回転駆動され、クラッチ61は係合され、クラッチ62は係合され、ブレーキ63は解除されるように制御される。この場合には、第1および第2の電動モータ5、6の動力が、配分されて、第1の出力軸(走行出力軸)10c、第2の出力軸(作業機出力軸)10dに伝達される。
In the work mode D, the first and second
作業モードEの場合には、第1および第2の電動モータ5、6が動力源として回転駆動され、クラッチ61は係合され、クラッチ62は解除され、ブレーキ63は作動されるように制御される。この場合には、第1および第2の電動モータ5、6の動力がそれぞれ、独立して、第1の出力軸(走行出力軸)10c、第2の出力軸(作業機出力軸)10dに伝達される。
In the work mode E, the first and second
たとえば、作業モードA〜Eを選択するスイッチを、ホイールローダの運転室の操作パネルに、設け、選択スイッチの操作に応じて、図23(b)に示すごとく、クラッチ61、62の係合、解除、ブレーキ63の作動、解除を自動的に制御するように構成することができる。
For example, a switch for selecting the operation modes A to E is provided on the operation panel of the wheel loader cab, and according to the operation of the selection switch, as shown in FIG. The release, the operation of the
ホイールローダでは、作業機出力軸10dに比べて走行出力軸10cに、より大きい動力が必要とされる状況で運転されることが多い。このような状況のときに作業モードBを選択すれば、2つの電動モータ5、6を合算した動力のすべてが、走行出力軸10cのみに伝達されるため、より作業効率を高めることができる。
In many cases, the wheel loader is operated in a situation where greater power is required for the
また、一般道を巡航走行するような場合に、作業モードCを選択すれば、1つの電動モータ5の動力によって走行されるため、燃費が向上する。
Further, when traveling on a general road, if the work mode C is selected, the vehicle is driven by the power of one
また、積込み作業時に、作業モードAを選択し、掘削時に、状況に応じて、作業モードDまたは作業モードEを選択することで、Vシェープ運転全体を通して作業効率が向上する。特に、Vシェープ運転では、前述のとおり、掘削、運搬、積込みを短時間で繰り返すため、前述の作業モードの選択を操作パネル上で行うことは困難となる。そこで、図24に示すように自動的に作業モードを選択する実施も可能である。すなわち、基本的にVシェープ運転を想定すると、作業モードDを選択してから一定時間、作業機用操作レバー24が操作されない場合には、クラッチ61が解除され、自動的に作業モードBに移行される。この場合、積み荷がバケット内にあることが想定される。このため作業機が落下しないように制御弁15のスプールの開口が閉じられる。また、作業モードBで運転中に作業機用操作レバー24が操作されると、クラッチ61が係合して、作業モードDに戻る。また、作業モードDを選択してから一定時間アクセルペダル23が踏み込まれない場合には、クラッチ62が解除され、ブレーキ63が作動されて、作業モードAに移行する。また、作業モードAで運転中にアクセルペダル23が踏み込まれると、作業モードDに戻る。
Further, by selecting the work mode A at the loading work and selecting the work mode D or the work mode E according to the situation at the time of excavation, the work efficiency is improved throughout the V shape operation. In particular, in the V-shape operation, as described above, excavation, transportation, and loading are repeated in a short time, so that it is difficult to select the above-described work mode on the operation panel. Therefore, it is possible to automatically select a work mode as shown in FIG. That is, assuming V-shape operation basically, when the work implement operating
このように本実施例によれば、作業状態に応じて、クラッチ61、62の係合、解除、ブレーキ63の作動、解除を制御するようにしたので、余分な動力の消費が抑制され、エネルギー効率を高めることができる。
As described above, according to the present embodiment, since the engagement and release of the
第1実施例に、クラッチ61、クラッチ62、ブレーキ63を設ける場合について説明したが、第2実施例、第3実施例についても同様にクラッチ61、62、ブレーキ63を設ける実施も当然可能である。
In the first embodiment, the case where the clutch 61, the clutch 62, and the
1 ホイールローダ
5 第1の電動モータ
6 第2の電動モータ
10 トルク分配伝達機構
11a 走行体の駆動軸
12a 作業機の駆動軸
DESCRIPTION OF
Claims (8)
第1の電動モータ(5)と、
第2の電動モータ(6)と、
第1および第2の電動モータ(5、6)の駆動トルクが入力され、第1および第2の電動モータ(5、6)の駆動トルクが走行体(13)の駆動軸(11a)と作業機(18、19)の駆動軸(12a)に分配されて伝達されるトルク分配伝達機構(10)と
を備え、
前記トルク分配伝達機構(10)は、第1の電動モータ(5)の駆動トルクの全部が走行体(13)の駆動軸(11a)に伝達され、第2の電動モータ(6)の駆動トルクの全部または一部が走行体(13)の駆動軸(11a)に伝達されるように構成されている
たことを特徴とする走行作業機械。 In the traveling work machine including the traveling body (13) and the work machines (18, 19),
A first electric motor (5);
A second electric motor (6);
The drive torques of the first and second electric motors (5, 6) are input, and the drive torques of the first and second electric motors (5, 6) work with the drive shaft (11a) of the traveling body (13). A torque distribution transmission mechanism (10) distributed and transmitted to the drive shaft (12a) of the machine (18, 19) ,
The torque distribution transmission mechanism (10) transmits the entire driving torque of the first electric motor (5) to the driving shaft (11a) of the traveling body (13), and the driving torque of the second electric motor (6). A traveling work machine characterized in that all or a part of the traveling machine is transmitted to the drive shaft (11a) of the traveling body (13) .
第1の電動モータ(5)と、
第2の電動モータ(6)と、
第1および第2の電動モータ(5、6)の駆動トルクが入力され、第1および第2の電動モータ(5、6)の駆動トルクが走行体(13)の駆動軸(11a)と作業機(18、19)の駆動軸(12a)に分配されて伝達されるトルク分配伝達機構(10)と
を備え、
第2の電動モータ(6)の出力軸(6a)は、前記トルク分配伝達機構(10)の第2の入力軸(10b)に連結され、
前記トルク分配伝達機構(10)の第2の出力軸(10d)は、作業機(18、19)の駆動軸(12a)に連結され、
第2の入力軸(10b)と、第2の出力軸(10d)との係合、係合解除を行うクラッチ(61)が設けられる
ことを特徴とする走行作業機械。 In the traveling work machine including the traveling body (13) and the work machines (18, 19),
A first electric motor (5);
A second electric motor (6);
The drive torques of the first and second electric motors (5, 6) are input, and the drive torques of the first and second electric motors (5, 6) work with the drive shaft (11a) of the traveling body (13). A torque distribution transmission mechanism (10) distributed and transmitted to the drive shaft (12a) of the machine (18, 19);
With
The output shaft (6a) of the second electric motor (6) is connected to the second input shaft (10b) of the torque distribution transmission mechanism (10),
The second output shaft (10d) of the torque distribution transmission mechanism (10) is connected to the drive shaft (12a) of the work machine (18, 19),
A clutch (61) that engages and disengages the second input shaft (10b) and the second output shaft (10d) is provided.
A traveling work machine characterized by that.
第2の電動モータ(6)の出力軸(6a)は、前記トルク分配伝達機構(10)の第2の入力軸(10b)に連結され、
前記トルク分配伝達機構(10)の第2の出力軸(10d)は、作業機(18、19)の駆動軸(12a)に連結され、
第2の入力軸(10b)と、第2の出力軸(10d)との係合、係合解除を行うクラッチ(61)が設けられ、
第2の入力軸(10b)と、遊星歯車(110)との連結、連結解除を行うクラッチ(62)が設けられること
を特徴とする請求項4記載の走行作業機械。 The torque distribution transmission mechanism (10) is composed of a planetary gear mechanism,
The output shaft (6a) of the second electric motor (6) is connected to the second input shaft (10b) of the torque distribution transmission mechanism (10),
The second output shaft (10d) of the torque distribution transmission mechanism (10) is connected to the drive shaft (12a) of the work machine (18, 19),
A clutch (61) that engages and disengages the second input shaft (10b) and the second output shaft (10d) is provided.
The traveling work machine according to claim 4, further comprising a clutch (62) for connecting and releasing the second input shaft (10b) and the planetary gear (110).
を特徴とする請求項5記載の走行作業機械。 The traveling work machine according to claim 5, wherein a brake (63) for braking the ring gear (10R) of the planetary gear (110) is provided.
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