JP7050421B2 - Multipurpose vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関によるエンジンと、電動モータによるアシストモータを、走行装置の動力源として備え、かつアシストモータの回生電力をバッテリに充電する多目的車両に関する。 The present invention relates to a multipurpose vehicle including an engine using an internal combustion engine and an assist motor using an electric motor as a power source for a traveling device, and charging the battery with the regenerative power of the assist motor.
上記のようなエンジンとアシストモータ、及びバッテリを備えた多目的車両に関しては、下記[1]に記載の従来の技術が存在する。
[1]左右一対の後輪を駆動するエンジンと、左右一対の前輪を駆動する電動モータと、電動モータに電力を供給するバッテリ(文献では「蓄電装置」)と、発電機と、が備えられもの、及び、エンジンと電動モータとの合成力で前輪と後輪との両方を駆動する構造で、電動モータに電力を供給するバッテリ(文献では「蓄電装置」)と、発電機と、が備えられたもの、ならびに、エンジンと電動モータとの合成力で前輪と後輪との両方を駆動する構造で、電動モータに電力を供給するバッテリ(文献では「蓄電装置」)と、が備えられたもの(例えば特許文献1参照)。
The conventional technology described in the following [1] exists for a multipurpose vehicle equipped with an engine, an assist motor, and a battery as described above.
[1] An engine that drives a pair of left and right rear wheels, an electric motor that drives a pair of left and right front wheels, a battery that supplies power to the electric motor (“power storage device” in the literature), and a generator are provided. It has a structure that drives both the front wheels and the rear wheels by the combined power of the engine and the electric motor, and is equipped with a battery (“power storage device” in the literature) that supplies power to the electric motor and a generator. It is equipped with a battery (“power storage device” in the literature) that supplies power to the electric motor with a structure that drives both the front wheels and the rear wheels by the combined force of the engine and the electric motor. (See, for example, Patent Document 1).
上記[1]に記載のものでは、バッテリへの充電を、充電用の発電機、及びその発電機に対する充電用の制御手段を備えることで行うことができるものであるが、このような充電用の発電機等を備えていない構造のものでは、モータに作用する回生動力を利用できる条件下でしかバッテリへの充電を行うことができないものであった。
したがって、充電用の発電機等を備えていない構造のもので、車両の走行停止中における充電を行うことができないという点で改善の余地がある。
In the above [1], the battery can be charged by providing a generator for charging and a control means for charging the generator. For such charging. In the structure without a generator or the like, the battery can be charged only under the condition that the regenerative power acting on the motor can be used.
Therefore, the structure is not provided with a generator for charging or the like, and there is room for improvement in that charging cannot be performed while the vehicle is stopped.
本発明は、充電用の発電機等を備えていない構造のもので、走行停止中にも充電を行えるようにした多目的車両を提供しようとするものである。 The present invention has a structure not provided with a generator for charging or the like, and an object of the present invention is to provide a multipurpose vehicle capable of charging even while traveling is stopped.
上記の課題を解決するために本発明における多目的車両では、
左右一対の前輪と、左右一対の後輪と、それらの前輪及び後輪に支持された車体フレームと、を備え、
前記車体フレーム上での前部側に運転部が配設され、前記運転部の後方側における前記車体フレーム上に荷台が配設され、
エンジンと、コントロールユニットによって作動を制御されるアシストモータと、前記アシストモータに電力を供給するバッテリと、前記エンジン及び前記アシストモータの駆動力を前記前輪及び前記後輪へ伝えるためのギヤ変速機構を内装したミッションケースと、前記ミッションケースよりも動力伝達経路の上手側で、前記エンジン及び前記アシストモータの駆動力を前記ミッションケースに伝えるCVT伝動装置と、が装備された多目的車両であって、
前記エンジンから前記CVT伝動装置への動力伝達箇所に、前記エンジンのクランク軸回転数が設定値を越えるときに前記CVT伝動装置の駆動軸にエンジン動力を伝達する遠心クラッチが配設され、
前記駆動軸に前記アシストモータの出力軸が接続され、前記CVT伝動装置の前記駆動軸からの変速動力が伝えられる従動軸と前記ミッションケースの入力軸との間における動力伝達箇所に、走行駆動系における伝動状態を断続可能な伝動状態切換手段、及びその伝動状態切換手段における伝動状態の断続を人為的に指令する操作手段が備えられ、
前記伝動状態切換手段は、前記エンジンの駆動力と、前記バッテリの電力で駆動される前記アシストモータの駆動力と、の双方の駆動力が、前記CVT伝動装置を介して前記前輪及び前記後輪に伝えられるパラレルハイブリッド方式での走行駆動状態と、
前記CVT伝動装置側からの回生トルクが前記アシストモータ側へ伝えられる回生ブレーキ状態と、
前記CVT伝動装置による前記前輪及び前記後輪への動力伝達系の非伝動状態で、前記エンジンの動力が、前記アシストモータ側へ回生トルクとして伝達される非走行充電状態と、に伝動状態を切換可能に構成され、
前記非走行充電状態では、前記クランク軸回転数が前記設定値に達したことの検出信号と、前記伝動状態切換手段が前記非伝動状態に指令されたことの検出信号と、の同時検出で、前記コントロールユニットによって前記バッテリから前記アシストモータへの給電が断たれるとともに、前記エンジンの駆動力で前記アシストモータの回転による発電が行われる点に特徴がある。
In order to solve the above problems, the multipurpose vehicle in the present invention
It is equipped with a pair of left and right front wheels, a pair of left and right rear wheels, and a vehicle body frame supported by those front and rear wheels.
A driving unit is arranged on the front side on the vehicle body frame, and a loading platform is arranged on the vehicle body frame on the rear side of the driving unit.
An engine, an assist motor whose operation is controlled by a control unit, a battery that supplies electric power to the assist motor, and a gear shifting mechanism for transmitting the driving force of the engine and the assist motor to the front wheels and the rear wheels. It is a multipurpose vehicle equipped with an internal mission case and a CVT transmission device that transmits the driving force of the engine and the assist motor to the mission case on the upper side of the power transmission path from the mission case.
A centrifugal clutch that transmits engine power to the drive shaft of the CVT transmission device when the crank shaft rotation speed of the engine exceeds a set value is arranged at a power transmission point from the engine to the CVT transmission device.
A traveling drive system is connected to the drive shaft at a power transmission point between the driven shaft to which the output shaft of the assist motor is connected and the transmission power of the CVT transmission device is transmitted from the drive shaft and the input shaft of the mission case. A transmission state switching means capable of interrupting the transmission state in the above, and an operation means for artificially instructing the interruption of the transmission state in the transmission state switching means are provided.
In the transmission state switching means, both the driving force of the engine and the driving force of the assist motor driven by the electric power of the battery are transferred to the front wheels and the rear wheels via the CVT transmission device. The running drive state in the parallel hybrid system transmitted to
The regenerative braking state in which the regenerative torque from the CVT transmission device side is transmitted to the assist motor side, and
In the non-transmission state of the power transmission system to the front wheels and the rear wheels by the CVT transmission device, the transmission state is switched to the non-traveling charging state in which the power of the engine is transmitted to the assist motor side as regenerative torque. Possible to be configured,
In the non-traveling charge state, the detection signal that the crank shaft rotation speed has reached the set value and the detection signal that the transmission state switching means is commanded to the non-transmission state are simultaneously detected. It is characterized in that the power supply from the battery to the assist motor is cut off by the control unit, and power is generated by the rotation of the assist motor by the driving force of the engine.
本発明によれば、CVT伝動装置よりも伝動下手側で、走行駆動系における伝動状態を断続可能な伝動状態切換手段を備えて、CVT伝動装置による前輪及び後輪への動力伝達系の非伝動状態で、エンジン動力が、アシストモータ側へ回生トルクとして伝達される非走行充電状態を現出できる。
これによって、充電用の発電機等を備えていない構造の多目的車両が走行停止中であっても、エンジン動力をアシストモータの回生トルクとして利用できるので、充電用の発電機等を備えていない多目的車両の走行停止中に充電を行える利点がある。
According to the present invention, the power transmission system to the front wheels and the rear wheels by the CVT transmission device is provided with a transmission state switching means capable of interrupting the transmission state in the traveling drive system on the lower side of the transmission than the CVT transmission device. In the non-transmission state, the engine power can be transmitted to the assist motor side as a regenerative torque in a non-running charging state.
As a result, even if the multipurpose vehicle having a structure that does not have a generator for charging is stopped, the engine power can be used as the regenerative torque of the assist motor, so that the multipurpose that does not have a generator for charging or the like can be used. There is an advantage that charging can be performed while the vehicle is stopped.
本発明においては、前記前輪と前記後輪との間における前記荷台の下方側で、かつ左右の前記後輪同士の間に前記エンジンが配設され、前記エンジンの横側部に、前記CVT伝動装置が配設され、前記CVT伝動装置を挟んで前記エンジンが存在する側とは反対の横外側位置に前記アシストモータが配設され、前記運転部の下側空間に前記バッテリが配設されていると好適である。 In the present invention, the engine is disposed below the loading platform between the front wheels and the rear wheels, and between the left and right rear wheels, and the CVT transmission is performed on the lateral side of the engine. The device is arranged, the assist motor is arranged at a lateral outer position opposite to the side where the engine exists across the CVT transmission device, and the battery is arranged in the lower space of the driving unit. It is preferable to have it.
本発明によれば、多目的車両の荷台下側空間を有効利用して、重量物であるエンジン、CVT伝動装置、ミッションケース、及びアシストモータの各機器をバランス良く配備でき、かつ運転部の下側空間を利用して、別途重量物であるバッテリを、原動部空間とは別の運転部空間に、機体全体の重量バランスが良い状態で配設できる。 According to the present invention, it is possible to effectively utilize the space under the loading platform of a multipurpose vehicle to deploy heavy objects such as an engine, a CVT transmission device, a mission case, and an assist motor in a well-balanced manner, and to deploy the underside of the driving unit. By utilizing the space, a battery, which is a heavy object, can be arranged in a driving section space separate from the driving section space in a state where the weight balance of the entire machine is good.
以下、本発明にかかる多目的車両の実施形態の一例を図面の記載に基づいて説明する。
尚、本実施形態での説明における前後方向及び左右方向は、特段の説明がない限り、次のように記載している。つまり、本発明を適用した多目的車両における走行機体の作業走行時における前進側の進行方向(図2における矢印F参照)が「前」、後進側への進行方向(図2における矢印B参照)が「後」、その前後方向での前向き姿勢を基準としての右側に相当する方向(図2における矢印R参照)が「右」、同様に左側に相当する方向(図2における矢印L参照)が「左」である。
Hereinafter, an example of an embodiment of the multipurpose vehicle according to the present invention will be described based on the description in the drawings.
Unless otherwise specified, the front-back direction and the left-right direction in the description of the present embodiment are described as follows. That is, the traveling direction on the forward side (see arrow F in FIG. 2) is "forward" and the traveling direction on the reverse side (see arrow B in FIG. 2) is the traveling direction of the traveling body in the multipurpose vehicle to which the present invention is applied. "Rear", the direction corresponding to the right side (see arrow R in FIG. 2) with respect to the forward posture in the front-back direction is "right", and the direction corresponding to the left side (see arrow L in FIG. 2) is "rear". Left ".
〔全体構成〕
ここでは、本発明をユーティリティービークル(多目的車両に相当する)に適用した場合について説明する。
図1、図2に示すように、ユーティリティービークルは、走行機体の骨組みを形成する車体フレーム1の前部に操向操作可能な左右一対の前車輪1Fを備え、車体フレーム1の後部には操向不能な左右一対の後車輪1Rが支持されている。
走行機体の前後方向での中央部で車体フレーム1の上方側には運転部10が備えられている。走行機体の後部で車体フレーム1の上方側に荷台2備え、この荷台2の下方位置に原動部3が備えられている。
〔overall structure〕
Here, a case where the present invention is applied to a utility vehicle (corresponding to a multipurpose vehicle) will be described.
As shown in FIGS. 1 and 2, the utility vehicle is provided with a pair of left and right
A
前車輪1F及び後車輪1Rには、後述する原動部3に備えたエンジンEやアシストモータMから駆動力が伝達可能に構成されている。これによって、ユーティリティービークルは、四輪駆動走行式の四輪駆動車に構成され、農作業や運搬作業等の多目的の作業に使用される。前記運転部10を取り囲む位置には、運転部10を保護するロプスフレーム11が備えられている。
The
前記荷台2は、その後端寄りの位置における左右方向の横軸芯を中心にして前端側を上昇させることにより、積載物をダンプ式に排出できる機能を有するものであり、車体フレーム1に前記横軸心回りで揺動自在に支持されている。また、荷台2の前端側を昇降作動させる油圧式のアクチュエータ(図示せず)が備えられている。
The
前記運転部10には、運転者が着座するための運転座席12と、前車輪1Fを操向制御するステアリングホイール13と、変速レバー14と、走行速度を制御するアクセルペダル15と、前車輪1F及び後車輪1Rのブレーキ装置17を操作するブレーキペダル16とが備えられている。尚、運転座席12に隣接して助手席が配置されるものであるが、この運転座席12は、横長の単一のシートベースと、横長の単一のシートバックとで成るベンチシートで構成されている。
運転座席12の下側に相当する座席下空間には、エンジンEに燃料を供給するための燃料タンク(図示せず)、及びアシストモータMに電力を供給するためのバッテリ8が配設されている。
The
In the space under the seat corresponding to the lower side of the driver's
〔原動部の構造〕
図2および図3に示すように、走行機体の後部には、荷台5の下方側に位置する状態で原動部3が設けられている。
原動部3には、内燃機関である水冷式のガソリンエンジンE(以下、単にエンジンと略称する)と、電動モータにより構成されているアシストモータM(以下、単にアシストモータと略称する)と、ミッションケース30と、乾式のCVT伝動装置4(本発明の走行伝動機構に相当する)と、が備えられている。ミッションケース30にはギヤ変速機構31と差動機構32とが内蔵されている。このミッションケース30の下端部には差動機構32からの駆動力を後車輪1Rに伝える左右一対の後輪駆動軸33が備えられている。
[Structure of driving part]
As shown in FIGS. 2 and 3, a driving
The driving
ミッションケース30の下端部には前方へ突出する動力取出軸34が備えられている。
走行機体の下部には動力取出軸34の駆動力が伝えられる伝動軸35が備えられ、走行機体の前部には伝動軸35の駆動力が伝えられる前輪差動機構36に伝えられ、この前輪差動機構36の駆動力を前車輪1Fに伝える前輪駆動軸37が備えられている。
左右一対の前輪駆動軸37の軸端と、左右一対の後輪駆動軸33の軸端とにはブレーキ装置17が備えられている。これらのブレーキ装置17は、前記ブレーキペダル16の操作により前車輪1Fと後車輪1Rとに制動力を作用させるように機能する。
A power take-out
A
ミッションケース30に設けられたギヤ変速機構31は、前記変速レバー14の操作によって変速操作されるものである。このギヤ変速機構31は、変速レバー14の操作に従い、走行機体の走行速度の変更(高速と低速)と、走行方向の切換(前進と後進との切換)を実現する。前記変速レバー14では、走行速度の設定と、前後進の切換とを単一のレバー操作で行えるようにしたものであるが、例えば、変速を行うレバーと、前進と後進との切換を行う前後進レバーとを別々のレバーで構成したものであっても良い。
The
図2、図3、および図5に示すように、原動部3にはクランク軸3aを横向き姿勢にしてエンジンEが配置されている。クランク軸3aの後方に隣接する位置に入力軸3bを横向き姿勢にしてミッションケース30が配置されている。エンジンEの後方側でミッションケース30の上方横側部に前後方向に長い姿勢のマフラー38(図4を参照)が配置されている。
エンジンE及びミッションケース30の側部位置に、エンジンEの動力をミッションケース30に伝えるCVT伝動装置4が配置されている。このCVT伝動装置4を挟んで、エンジンEとは反対側にアシストモータMが配置されている。
As shown in FIGS. 2, 3, and 5, the engine E is arranged in the driving
A
ミッションケース30の入力軸3bが設けられた箇所には、CVT伝動装置4からミッションケース30への動力の伝達を断続するための入力クラッチ30A(本発明の伝動状態切換手段に相当する)が設けられている。
この入力クラッチ30Aは、運転部10の適所に設けた入力クラッチ操作レバー18(伝動状態切換手段における伝動状態の断続を人為的に指令する操作手段に相当する)によって、人為的に入り切り操作可能に構成されている。
An input clutch 30A (corresponding to the transmission state switching means of the present invention) for interrupting the transmission of power from the
The input clutch 30A can be artificially turned on and off by an input clutch operating lever 18 ( corresponding to an operating means for artificially instructing the interruption of the transmission state in the transmission state switching means ) provided at an appropriate position in the driving
入力クラッチ操作レバー18を入り操作して、前記入力クラッチ30Aが入り状態に操作されていると、CVT伝動装置4からミッションケース30内のギヤ変速機構31への動力伝達状態が維持される。
入力クラッチ操作レバー18を切り操作して、前記入力クラッチ30Aが切り状態に操されると、CVT伝動装置4からミッションケース30内のギヤ変速機構31へ動力伝達が断たれた状態となる。
When the input
When the input
〔CVT伝動装置〕
図3及び図8に示すように、CVT伝動装置4は、ベルト巻回径の変更が可能な駆動プーリ41と、ベルト巻回径の変更が可能な従動プーリ42と、駆動プーリ41および従動プーリ42に亘って巻回されたゴム製の無端ベルト43を有する。これらは、変速ケース44に収容されている。尚、無端ベルト43として金属ベルトを用いても良い。
[CVT transmission device]
As shown in FIGS. 3 and 8, the
エンジンEとCVT伝動装置4との間に、エンジンEのクランク軸3aからCVT伝動装置4への回転駆動力を断続する遠心クラッチ39が備えられている。この遠心クラッチ39の出力側に設けられた駆動軸40にCVT伝動装置4の駆動プーリ41が備えられている。
駆動軸40はエンジンE側の端部近傍部分がクラッチケース45に設けられた軸受45aにより回転自在に支持され、アシストモータM側の端部近傍部分が支持ブラケット47に設けられた軸受47aにより回転自在に支持されている。ミッションケース30の入力軸3bには従動プーリ42が備えられている。遠心クラッチ39の駆動軸40がクランク軸3aと同軸芯上に配置されている。
A
The
前記遠心クラッチ39はクランク軸3aの回転速度が設定値未満の低速回転である場合に遮断状態にあり、クランク軸3aの回転力を駆動軸40に伝達しない。また、クランク軸3aの回転速度が設定値を超える場合には連結状態に達し、クランク軸3aの回転力を駆動軸40に伝えるように作動する。
The centrifugal clutch 39 is in a cutoff state when the rotation speed of the
駆動プーリ41は、駆動軸40の基端側(エンジンEに近接する側)に配置される固定シーブ41Aと、駆動軸40の先端側に配置される可動シーブ41Bとを備えている。また、駆動軸40の突出端には可動シーブ41Bの位置を調節する巻回径調節機構46を備えている。
The
この巻回径調節機構46は、駆動軸40の回転速度が高速化するほど可動シーブ41Bを固定シーブ41Aに接近する方向に移動させて駆動プーリ41のベルト巻回径の拡大を図るものである。これとは逆に、駆動軸40の回転速度が低速化するほど可動シーブ41Bを固定シーブ41Aから離間させる方向に移動させて駆動プーリ41のベルト巻回径の縮小を図るように構成されている。
The winding
従動プーリ42は、入力軸3bの基端側(ミッションケース30に近接する側)に配置される可動シーブ42Aと、入力軸3bの先端側に配置される固定シーブ42Bと、可動シーブ42Aを固定シーブ42Bに接近させる方向に付勢力を作用させるコイルバネ42Cとを有している。
The driven
このコイルバネ42Cは、無端ベルト43に作用する張力に対応して従動プーリ42の可動シーブ42Aの位置を決めるための付勢力を作用させる。つまり、駆動プーリ41のベルト巻回径が変化した場合には、無端ベルト43に作用する張力が変化する。この張力が増大するほど可動シーブ42Aを固定シーブ42Bから離間させ、張力が減少するほど可動シーブ42Aを固定シーブ42Bに接近させる作動を実現する。従って、駆動プーリ41のベルト巻回径が小さい場合には、従動プーリ42のベルト巻回径が大きい値に設定され、これとは逆に、駆動プーリ41のベルト巻回径が拡大した場合には、従動プーリ42のベルト巻回径が小さい値に設定される。
The coil spring 42C exerts an urging force for deciding the position of the movable sheave 42A of the driven
駆動プーリ41を挟んでエンジンEの反対側に配置されたアシストモータMは、出力軸50が横方向(駆動プーリ41側)を向くように配置されている。本実施形態では、アシストモータMは支持ブラケット47の外側端部に、例えばボルト等により取り付けられている。また、出力軸50は駆動軸40と同軸芯状に配置されている。駆動軸40が出力軸50に延長され、出力軸50と駆動軸40とに亘ってカプラ48が設けられ、カプラ48
と出力軸50とおよびカプラ48と駆動軸40とがスプライン嵌合されている。カプラ4が支持ブラケット47に設けられた軸受47aに支持されることにより、出力軸50と駆動軸40とが一体回転自在に支持される。
The assist motor M arranged on the opposite side of the engine E with the
The
図3及び図8に示すように、変速ケース44(本発明のケース部材に相当)は、車体側(ミッションケース30とエンジンEとの少なくとも一方)に支持されるケース本体44Aと、このケース本体44Aに対して分離自在に支持されるカバー体44Bとを備えている。また、遠心クラッチ39を取り囲むクラッチケース45がエンジンEのシリンダブロックに連結され、このクラッチケース45が変速ケース44のケース本体44Aに連結されている。また、ケース本体44Aおよびクラッチケース45に対して、支持ブラケット47が、例えばボルト等により、取り付けられている。
As shown in FIGS. 3 and 8, the speed change case 44 (corresponding to the case member of the present invention) includes a
カバー体44Bは、駆動プーリ41と、巻回径調節機構46と、従動プーリ42とを横外方から収容し得る形状に形成されている。このカバー体44B及びケース本体44Aは、外周にフランジ面44Ba,44Aaを形成した構造を有している。そして、ケース本体44Aのフランジ面44Aaとカバー体44Bのフランジ面44Baとを対向させて、間にゴム等のシール材(図示せず)を挟み込む形態で、ケース本体44Aとカバー体44Bとがボルト等(図示せず)によって連結されている。
この構造により、ケース本体44Aは車体側(ミッションケース30とエンジンEとの少なくとも一方)に支持させたままの状態で、カバー体44Bのみを脱着することが可能である。
The
With this structure, it is possible to attach / detach only the
図8に示すように、カバー体44Bのうち、アシストモータMの出力軸50やカプラ48が貫通する部位には開口部49が形成され、その開口部49に、前記出力軸50やカプラ48の外周側を覆う筒状部材51が差し込み状態で固定されている。
この筒状部材51は、駆動プーリ41に近い側の端部が前記開口部49を貫通し、支持ブラケット47に固定ボルト52を介して連結固定されている。
そして、筒状部材51のうち、アシストモータMに対向する側の端部は、アシストモータMを支持するモータ支持台6のモータ取付フレーム6Bに当接する状態で適宜ボルト等(図示せず)により連結固定されている。
As shown in FIG. 8, an
The
The end of the
〔モータ支持台〕
アシストモータMを支持するモータ支持台6は、図4乃至図10に示すように構成されている。
このモータ支持台6は、車体フレーム1のうち、左横側部に位置する前後方向に長いメインフレーム1Aから左横外方へ向けて突出する延出フレーム部6Aと、その延出フレーム部6Aに対して、左右方向で相対移動可能に装着されたモータ取付フレーム6Bとを備えている。
[Motor support]
The
The
延出フレーム部6Aは、上向きの載置面60aを有した台板部材60と、その台板部材60の前後両端側で下向きに屈折した側部リブ61と、前後の側部リブ61の中間で台板部材60の下側に設けられた中間リブ62とを備えた形状に形成され、メインフレーム1Aに近い側の端部がメインフレーム1Aに溶接固定されて、車体フレーム1の一部を構成している。
The
モータ取付フレーム6Bは、アシストモータMの出力軸50の方向に長手方向が沿う前後一対の横架部材64と、前後の横架部材64の左右両端側を連結する左右一対の縦枠部材65とで構成されたスライド枠体66を備えている。
スライド枠体66のうち、左右の縦枠部材65の前後両端部に、平面視でチャンネル状の合計四個の連結部材67の下部が、連結ボルト67aを介して取り付けられている。そして、この連結部材67の上部側に、左右一対の端部支持枠68が、連結ボルト67bを介して連結固定されることにより、アシストモータMを支持可能なモータ取付フレーム6Bが構成されている。
The
Of the
アシストモータMは、その左右の端部が左右の端部支持枠68に対向し、左右の端部支持枠68に挟み込まれた状態で適宜連結ボルト等(図示せず)を介して左右の端部が端部支持枠68に連結される。
そして、アシストモータMを連結した左右の端部支持枠68がスライド枠体66に連結固定され、スライド枠体66が延出フレーム部6Aの台板部材60に搭載され、連結固定される。
The left and right ends of the assist motor M face the left and right end support frames 68, and are sandwiched between the left and right end support frames 68, and the left and right ends are appropriately interposed via connecting bolts or the like (not shown). The portions are connected to the
Then, the left and right end support frames 68 to which the assist motor M is connected are connected and fixed to the
図7及び図9,10に示すように、台板部材60の載置面60aには、連結ボルト63を挿通するための貫通孔60bが3箇所に設けられている。スライド枠体66側に設けた連結ブラケット69には、載置面60a側の貫通孔60bと対向する位置に連結孔69aが形成されている。
上記の台板部材60側の貫通孔60bと、スライド枠体66側の連結孔69aとにわたって挿通される連結ボルト63によって、台板部材60と、その載置面60aに載置されたスライド枠体66の連結ブラケット69が連結固定可能に構成されている。
As shown in FIGS. 7 and 9, 10, the mounting
The slide frame mounted on the
上記の台板部材60に形成された貫通孔60bと、連結ブラケット69に形成された連結孔69aとは、差し込まれた連結ボルト63の外径との間に多少の融通間隙が生じるように、その内径を連結ボルト63の外径よりも大きく形成してある。
これは、CVT伝動装置4を挟んでエンジンEとは反対側にアシストモータMを取り付けるにあたって、クランク軸3aの軸心と、CVT伝動装置4の駆動軸40の軸心とに、精度良くアシストモータMの出力軸50の軸心を合致させ易くするためである。
The through
This is an assist motor with high accuracy at the axis of the
つまり、メインフレーム1Aから左横外方へ向けて突出する延出フレーム部6Aに貫通孔60bを形成する加工、並びに、スライド枠体66側の連結ブラケット69に連結孔69aを形成する加工に際して、前記三者の軸心を完全に一致させるほどに精度良く加工することはきわめて困難であるが、上記のように、貫通孔60bの内径と連結孔69aの内径とを連結ボルト63の外径よりも大きく形成して、差し込まれた連結ボルト63の外径との間に多少の融通間隙が生じるようにすることにより、前記三者の軸心が合致するように、アシストモータMの出力軸50の軸心の向きを調整し易いものである。
That is, in the processing of forming the through
〔駆動制御〕
ユーティリティービークルの駆動制御の一例を説明する。
まず、入力クラッチ操作レバー18を入り状態に操作して、CVT伝動装置4からミッションケース30への動力の伝達を断続するための入力クラッチ30Aを入り状態(接続状態)としている場合、次のように駆動される。
[Drive control]
An example of drive control of a utility vehicle will be described.
First, when the input
このユーティリティービークルは、図示しない起動スイッチによってエンジンEが起動される。そして、低速度時(低回転速度時)は、アシストモータMにより駆動され、高速度時(高回転速度時)はエンジンE(もしくは、エンジンEおよびアシストモータM)により駆動される。
具体的には、アクセルペダル15を操作すると給電ユニット(図示しない)よりアシストモータMに対して給電が行われ、アシストモータMが回転駆動する。
このとき、エンジンEは、アクセルペダル15の操作位置に対応した回転速度で回転駆動される。しかし、遠心クラッチ39が連結状態となるエンジンの回転速度の設定値に対応した操作位置にアクセルペダル15が操作されて、エンジンの回転速度が設定値に達するまでは遠心クラッチ39は遮断状態である。このため、エンジンE(クランク軸3a)の回転駆動力は、駆動軸40には伝達されず、アシストモータMの回転駆動力が、CVT伝動装置4を介してミッションケース30の入力軸3bに入力され、ユーティリティービークルが駆動される。
In this utility vehicle, the engine E is started by a start switch (not shown). Then, at low speed (low rotation speed), it is driven by the assist motor M, and at high speed (high rotation speed), it is driven by engine E (or engine E and assist motor M).
Specifically, when the
At this time, the engine E is rotationally driven at a rotational speed corresponding to the operating position of the
アクセルペダル15がさらに操作されてエンジンEの回転速度が設定値に達すると、遠心クラッチ39が連結状態となり、エンジンE(クランク軸3a)の回転駆動力が駆動軸40に伝達される。この状態では、エンジンEおよびアシストモータMの両者がアクセルペダル15の操作位置に対応した回転速度で回転駆動され、エンジンEおよびアシストモータMの回転駆動力が、CVT伝動装置4を介してミッションケース30の入力軸3bに入力され、ユーティリティービークルが駆動される。
When the
ユーティリティービークルの制動時には、アシストモータMによる回生ブレーキにより、制動や減速が行われる。この際に発生する電力がバッテリ8に蓄電される。
When braking the utility vehicle, braking and deceleration are performed by regenerative braking by the assist motor M. The electric power generated at this time is stored in the
上記のアシストモータMおよびエンジンEの回転速度の制御は、例えば、コントロールユニット(図示せず)により行われる。具体的には、アクセルペダル15に例えば回転センサ等の操作位置検出手段が設けられている。コントロールユニットは、操作位置検出手段からの検出信号に基づいて上記制御を行う。
The rotation speeds of the assist motor M and the engine E are controlled by, for example, a control unit (not shown). Specifically, the
次に、入力クラッチ操作レバー18を切り状態に操作して、CVT伝動装置4からミッションケース30への動力の伝達を断続するための入力クラッチ30Aを切り状態(非接続状態)としている場合、次のように駆動される。
Next, when the input
CVT伝動装置4からミッションケース30への動力の伝達が断たれるため、ユーティリティービークルは停止した状態にある。
具体的には、アクセルペダル15を操作すると給電ユニット(図示しない)よりアシストモータMに対して給電が行われ、アシストモータMが回転駆動する。
このとき、エンジンEは、アクセルペダル15の操作位置に対応した回転速度で回転駆動される。しかし、遠心クラッチ39が連結状態となるエンジンの回転速度の設定値に対応した操作位置にアクセルペダル15が操作されて、エンジンの回転速度が設定値に達するまでは遠心クラッチ39は遮断状態である。このため、エンジンE(クランク軸3a)の回転駆動力は、駆動軸40には伝達されず、アシストモータMの回転駆動力が、CVT伝動装置4を介してミッションケース30側に伝えられるが、入力クラッチ30Aが遮断状態であるため、ユーティリティービークルは停止したままの状態である。
Since the power transmission from the
Specifically, when the
At this time, the engine E is rotationally driven at a rotational speed corresponding to the operating position of the
アクセルペダル15がさらに操作されてエンジンEの回転速度が設定値に達すると、遠心クラッチ39が連結状態となり、エンジンE(クランク軸3a)の回転駆動力が駆動軸40に伝達される。この状態でエンジンEがアクセルペダル15の操作位置に対応した回転速度で回転駆動される。
そして、エンジンの回転速度が、遠心クラッチ39を連結状態とし得る設定値に達したことを、回転センサ等の操作位置検出手段が検出すると、入力クラッチ操作レバー18の切り状態を検出する検出センサ(図示せず)からの検出信号との同時検出により、コントロールユニットからアシストモータMへの給電を断つ指令が出される。これにより、アシストモータMはバッテリ8からの給電による駆動が停止される。
しかしながら、アシストモータMの出力軸50は、CVT伝動装置4の駆動軸40と連結されており、CVT伝動装置4がエンジンEの駆動力によって駆動されるので、アシストモータMもエンジンEの駆動力によって駆動され、発電機として機能し、バッテリ8を充電する。このとき、入力クラッチ30Aは遮断状態であるため、ユーティリティービークルは走行を停止したままの状態に維持される。
When the
Then, when the operation position detecting means such as the rotation sensor detects that the rotation speed of the engine has reached a set value that allows the centrifugal clutch 39 to be in the engaged state, a detection sensor that detects the disengaged state of the input clutch operation lever 18 ( Simultaneous detection with the detection signal from (not shown) issues a command to cut off the power supply from the control unit to the assist motor M. As a result, the assist motor M is stopped from being driven by the power supplied from the
However, since the
〔別実施形態の1〕
上記の実施形態では、エンジンEの起動を起動スイッチで行うようにした構造のものを例示したが、この構造に限られるものではない。
例えば、次のように、アクセルペダル15の操作度合いに応じてエンジンEの起動及び停止を行うように制御する構造のものであってもよい。
[1 of another embodiment]
In the above embodiment, the structure in which the engine E is started by the start switch is exemplified, but the structure is not limited to this structure.
For example, the structure may be such that the engine E is controlled to be started and stopped according to the degree of operation of the
ユーティリティービークルの駆動制御における別の実施形態の一例を説明する。
この別の実施形態による制御では、エンジンEの起動を起動スイッチで行うものではない。
まず、入力クラッチ操作レバー18を入り状態に操作して、CVT伝動装置4からミッションケース30への動力の伝達を断続するための入力クラッチ30Aを入り状態(接続状態)としている場合、次のように駆動される。
An example of another embodiment in the drive control of the utility vehicle will be described.
In the control according to this other embodiment, the engine E is not started by the start switch.
First, when the input
このユーティリティービークルは、低速度時は、アシストモータMにより駆動され、高速度時はエンジンE(もしくは、エンジンEおよびアシストモータM)により駆動される。具体的には、アクセルペダル15を操作すると給電ユニット(図示せず)よりアシストモータMに対して給電が行われ、アシストモータMが回転駆動する。アクセルペダル15が所定の操作位置(第1所定位置)に操作されるまでは、エンジンEは駆動せず、アシストモータMのみがアクセルペダル15の操作位置に対応した回転速度で駆動する。この際、エンジンEは駆動していないため、エンジンEの回転速度が設定値未満であり、遠心クラッチ39は遮断状態にある。このため、アシストモータMの回転駆動力が、CVT伝動装置4を介してミッションケース30の入力軸3bに入力され、ユーティリティービークルが駆動される。
This utility vehicle is driven by the assist motor M at low speeds and by the engine E (or engine E and assist motor M) at high speeds. Specifically, when the
アクセルペダル15が所定の操作位置(第1所定位置)に操作されるとエンジンが起動し、アクセルペダル15の操作位置に対応した回転速度で回転駆動される。ただし、アクセルペダル15が、遠心クラッチ39が連結状態となるエンジンの回転速度の設定値に対応した操作位置(第2所定位置)に操作されるまでは、エンジンの回転速度は設定値未満であり、遠心クラッチ39は遮断状態である。
このため、エンジンE(クランク軸3a)の回転駆動力は、駆動軸40には伝達されない。その結果、上記と同様に、アシストモータMの回転駆動力が、CVT伝動装置4を介してミッションケース30の入力軸3bに入力され、ユーティリティービークルが駆動される。アクセルペダル15の操作位置が第2所定位置に達するとエンジンEの回転速度が設定値に達し、遠心クラッチ39が連結状態となり、エンジンE(クランク軸3a)の回転駆動力が駆動軸40に伝達される。アクセルペダル15が第2所定位置を超えて操作された状態では、エンジンEおよびアシストモータMがアクセルペダル15の操作位置に対応した回転速度で回転駆動され、エンジンEおよびアシストモータMの回転駆動力が、CVT伝動装置4を介してミッションケース30の入力軸3bに入力され、ユーティリティービークルが駆動される。
When the
Therefore, the rotational driving force of the engine E (crank
ユーティリティービークルの制動時には、エンジンEの駆動が停止され(エンジンの回転速度が設定値未満となり)、遠心クラッチ39が遮断状態となり、アシストモータMによる回生ブレーキにより、制動や減速が行われる。この際に発生する電力がバッテリ8に蓄電される。
When the utility vehicle is braked, the drive of the engine E is stopped (the rotation speed of the engine becomes less than the set value), the centrifugal clutch 39 is engaged, and the regenerative braking by the assist motor M performs braking and deceleration. The electric power generated at this time is stored in the
上記のアシストモータMおよびエンジンの起動、並びに、アシストモータMおよびエンジンEの回転速度の制御は、例えば、コントロールユニット(図示しない)により行われる。具体的には、アクセルペダル15に例えば回転センサ等の操作位置検出手段が設けられている。コントロールユニットは、操作位置検出手段からの検出信号に基づいて上記制御を行う。
The start of the assist motor M and the engine, and the control of the rotational speeds of the assist motor M and the engine E are performed by, for example, a control unit (not shown). Specifically, the
次に、入力クラッチ操作レバー18を切り状態に操作して、CVT伝動装置4からミッションケース30への動力の伝達を断続するための入力クラッチ30Aを切り状態(非接続状態)としている場合、次のように駆動される。
Next, when the input
CVT伝動装置4からミッションケース30への動力の伝達が断たれるため、ユーティリティービークルは停止した状態にある。
この状態でアクセルペダル15を操作すると、給電ユニット(図示しない)よりアシストモータMに対して給電が行われ、アシストモータMが回転駆動する。アクセルペダル15が所定の操作位置(第1所定位置)に操作されるまでは、エンジンEは駆動せず、アシストモータMのみがアクセルペダル15の操作位置に対応した回転速度で駆動する。この際、エンジンEは駆動していないため、エンジンEの回転速度が設定値未満であり、遠心クラッチ39は遮断状態にある。このため、アシストモータMの回転駆動力が、CVT伝動装置4を介してミッションケース30の入力軸3bに入力されるが、入力クラッチ30Aも遮断状態であるため、ユーティリティービークルは停止したままの状態である。
Since the power transmission from the
When the
アクセルペダル15が所定の操作位置(第1所定位置)に操作されるとエンジンが起動し、アクセルペダル15の操作位置に対応した回転速度で回転駆動される。ただし、アクセルペダル15が、遠心クラッチ39が連結状態となるエンジンの回転速度の設定値に対応した操作位置(第2所定位置)に操作されるまでは、エンジンの回転速度は設定値未満であり、遠心クラッチ39は遮断状態である。
このため、エンジンE(クランク軸3a)の回転駆動力は、駆動軸40には伝達されない。したがって、上記と同様に、アシストモータMの回転駆動力が、CVT伝動装置4を介してミッションケース30の入力軸3bに入力されるが、入力クラッチ30Aも遮断状態であるため、ユーティリティービークルは停止したままの状態である。
When the
Therefore, the rotational driving force of the engine E (crank
アクセルペダル15の操作位置が第2所定位置に達するとエンジンEの回転速度が設定値に達し、遠心クラッチ39が連結状態となり、エンジンE(クランク軸3a)の回転駆動力が駆動軸40に伝達される。アクセルペダル15が第2所定位置を超えて操作された状態では、エンジンEがアクセルペダル15の操作位置に対応した回転速度で回転駆動される。
そして、アクセルペダル15の操作位置が第2所定位置に達したことを、回転センサ等の操作位置検出手段が検出すると、前記入力クラッチ操作レバー18の切り状態を検出する検出センサ(図示せず)からの検出信号との同時検出により、コントロールユニットからアシストモータMへの給電を断つ指令が出され、アシストモータMはバッテリ8からの給電による駆動が停止される。
しかしながら、アシストモータMの出力軸50は、CVT伝動装置4の駆動軸40と連結されており、CVT伝動装置4がエンジンEの駆動力によって駆動されるので、アシストモータMもエンジンEの駆動力によって駆動され、発電機として機能し、バッテリ8を充電する。このとき、入力クラッチ30Aは遮断状態であるため、ユーティリティービークルは停止したままの状態である。
その他の構成は、前述した実施形態と同様の構成を採用すればよい。
When the operating position of the
Then, when the operation position detecting means such as the rotation sensor detects that the operation position of the
However, since the
For other configurations, the same configurations as those in the above-described embodiment may be adopted.
〔別実施形態の2〕
上記の別実施形態の1では、入力クラッチ操作レバー18を切り状態に操作して、CVT伝動装置4からミッションケース30への動力の伝達を断続するための入力クラッチ30Aを切り状態(非接続状態)としている場合でも、アクセルペダル15が第1所定位置、または第2所定位置に操作されるまでは、アシストモータMのみがアクセルペダル15の操作位置に対応した回転速度で駆動するようにした構成のものを例示したが、これに限られるものではない。
例えば、入力クラッチ操作レバー18を切り状態に操作して、CVT伝動装置4からミッションケース30への動力の伝達を断続するための入力クラッチ30Aを切り状態(非接続状態)としている場合であることが検出センサにより検出されると、アクセルペダル15が第1所定位置、または第2所定位置に操作されるまでの間での、アシストモータMの回転駆動も停止するようにしてもよい。
その他の構成は、前述した実施形態と同様の構成を採用すればよい。
[2 of another embodiment]
In 1 of the above alternative embodiment, the input
For example, the input
For other configurations, the same configurations as those in the above-described embodiment may be adopted.
本発明は、ガソリンエンジンを備えた運搬車のみならず、ディーゼルエンジンを備える運搬車等、各種の多目的車両に適用可能である。 The present invention can be applied not only to a transport vehicle equipped with a gasoline engine but also to various multipurpose vehicles such as a transport vehicle equipped with a diesel engine.
1 車体フレーム
1F 前輪
1R 後輪
2 荷台
4 CVT伝動装置(走行伝動機構)
8 バッテリ
10 運転部
30A 伝動状態切換手段
E エンジン
M アシストモータ
1
8
Claims (2)
前記車体フレーム上での前部側に運転部が配設され、前記運転部の後方側における前記車体フレーム上に荷台が配設され、
エンジンと、コントロールユニットによって作動を制御されるアシストモータと、前記アシストモータに電力を供給するバッテリと、前記エンジン及び前記アシストモータの駆動力を前記前輪及び前記後輪へ伝えるためのギヤ変速機構を内装したミッションケースと、前記ミッションケースよりも動力伝達経路の上手側で、前記エンジン及び前記アシストモータの駆動力を前記ミッションケースに伝えるCVT伝動装置と、が装備された多目的車両であって、
前記エンジンから前記CVT伝動装置への動力伝達箇所に、前記エンジンのクランク軸回転数が設定値を越えるときに前記CVT伝動装置の駆動軸にエンジン動力を伝達する遠心クラッチが配設され、
前記駆動軸に前記アシストモータの出力軸が接続され、
前記CVT伝動装置の前記駆動軸からの変速動力が伝えられる従動軸と前記ミッションケースの入力軸との間における動力伝達箇所に、走行駆動系における伝動状態を断続可能な伝動状態切換手段、及びその伝動状態切換手段における伝動状態の断続を人為的に指令する操作手段が備えられ、
前記伝動状態切換手段は、前記エンジンの駆動力と、前記バッテリの電力で駆動される前記アシストモータの駆動力と、の双方の駆動力が、前記CVT伝動装置を介して前記前輪及び前記後輪に伝えられるパラレルハイブリッド方式での走行駆動状態と、
前記CVT伝動装置側からの回生トルクが前記アシストモータ側へ伝えられる回生ブレーキ状態と、
前記CVT伝動装置による前記前輪及び前記後輪への動力伝達系の非伝動状態で、前記エンジンの動力が、前記アシストモータ側へ回生トルクとして伝達される非走行充電状態と、に伝動状態を切換可能に構成され、
前記非走行充電状態では、前記クランク軸回転数が前記設定値に達したことの検出信号と、前記伝動状態切換手段が前記非伝動状態に指令されたことの検出信号と、の同時検出で、前記コントロールユニットによって前記バッテリから前記アシストモータへの給電が断たれるとともに、前記エンジンの駆動力で前記アシストモータの回転による発電が行われる多目的車両。 It is equipped with a pair of left and right front wheels, a pair of left and right rear wheels, and a vehicle body frame supported by those front and rear wheels.
A driving unit is arranged on the front side on the vehicle body frame, and a loading platform is arranged on the vehicle body frame on the rear side of the driving unit.
An engine, an assist motor whose operation is controlled by a control unit, a battery that supplies electric power to the assist motor, and a gear shifting mechanism for transmitting the driving force of the engine and the assist motor to the front wheels and the rear wheels. It is a multipurpose vehicle equipped with an internal mission case and a CVT transmission device that transmits the driving force of the engine and the assist motor to the mission case on the upper side of the power transmission path from the mission case.
A centrifugal clutch that transmits engine power to the drive shaft of the CVT transmission device when the crank shaft rotation speed of the engine exceeds a set value is arranged at a power transmission point from the engine to the CVT transmission device.
The output shaft of the assist motor is connected to the drive shaft,
A transmission state switching means capable of intermittently transmitting a transmission state in a traveling drive system to a power transmission point between a driven shaft to which transmission power is transmitted from the drive shaft of the CVT transmission device and an input shaft of the transmission case, and a transmission state switching means thereof. An operation means for artificially instructing the interruption of the transmission state in the transmission state switching means is provided.
In the transmission state switching means, both the driving force of the engine and the driving force of the assist motor driven by the electric power of the battery are transferred to the front wheels and the rear wheels via the CVT transmission device. The running drive state in the parallel hybrid system transmitted to
The regenerative braking state in which the regenerative torque from the CVT transmission device side is transmitted to the assist motor side, and
In the non-transmission state of the power transmission system to the front wheels and the rear wheels by the CVT transmission device, the transmission state is switched to the non-traveling charging state in which the power of the engine is transmitted to the assist motor side as regenerative torque. Possible to be configured,
In the non-traveling charge state, the detection signal that the crank shaft rotation speed has reached the set value and the detection signal that the transmission state switching means is commanded to the non-transmission state are simultaneously detected. A multipurpose vehicle in which power supply from the battery to the assist motor is cut off by the control unit, and power is generated by rotation of the assist motor by the driving force of the engine.
前記エンジンの横側部に、前記CVT伝動装置が配設され、
前記CVT伝動装置を挟んで前記エンジンが存在する側とは反対の横外側位置に前記アシストモータが配設され、
前記運転部の下側空間に前記バッテリが配設されている請求項1記載の多目的車両。 The engine is arranged below the loading platform between the front wheels and the rear wheels, and between the left and right rear wheels.
The CVT transmission device is arranged on the side surface of the engine.
The assist motor is arranged at a lateral outer position opposite to the side where the engine is located across the CVT transmission device.
The multipurpose vehicle according to claim 1, wherein the battery is arranged in the space below the driving unit.
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