JPWO2008015798A1 - ハイブリッド作業車両 - Google Patents
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- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
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Abstract
Description
蓄電装置60としては、例えば高速での充電、放電の繰り返しが可能な高容量のキャパシ
タや、リチュームイオン電池等が用いられている。
イアウト構成を得ることができる。しかし、従来の作業車両に比べてハイブリッド作業車両では、発電電動機や電動モータ、また、これらを制御する制御機器や冷却するための冷却回路等を配設しなければならず、製造コストの増大を招いている。
従って、製造コストの増大を軽減するためには、従来から用いられている作業車両の構成を有効利用して、従来からの作業車両の構成とハイブリッド作業車両の構成との共通化を図ることが求められている。
配線の長さが長くなると、電力損失が大きくなってしまう問題が生じることになるため、配線の長さをできるだけ短く構成しておくことが望まれている。
の長さを短く構成することができ、蓄電装置の冷却効率を高めることのできるハイブリッ
ド作業車両を提供することにある。
即ち、横向きに配置したエンジンを備えたハイブリッド作業車両において、本発明では、前記エンジンと前記エンジンに配された発電電動機及び主油圧ポンプとからなるパワーユニットを備え、前記パワーユニットのエンジン側又は前記主油圧ポンプ側のうち少なくとも一方の側に、前記発電電動機で発電した電力を蓄電する蓄電装置を配してなることを最も主要な特徴となしている。
パワーユニットの主油圧ポンプ側に蓄電装置を配した場合には、主油圧ポンプの下方側に広がる空間部を有効利用して蓄電装置を配することができる。また、パワーユニットのエンジン側及び主油圧ポンプ側の両方に蓄電装置を配した場合には、更に大容量とした蓄電装置を構成することができる。
更に、本発明では、蓄電装置とハイブリッド作業車両の電動部を制御する制御機器とを一体化して電子ユニットとして構成し、電子ユニットの配置構成を特定したことを主要な特徴となしている。
また、本発明では、電子ユニットに冷却液を供給する冷却用ポンプをエンジンルーム内に配設した構成を特定したことを主要な特徴となしている。
更に、本発明では、上部旋回体フレーム内での電子ユニットの配置構成を特定したことを主要な特徴となしている。
即ち、ハイブリッド作業車両において、車両の前後方向に沿ったメインフレームに対して直交する状態で配置されたエンジンと、前記エンジンに配された前記発電電動機及び主油圧ポンプと、前記エンジンを含む油圧ライン中の冷却機器で構成されたクーリングユニットと、前記発電電動機で発電された電力を蓄電する蓄電装置と、前記ハイブリッド作業車両の電動部を制御する制御機器と、これらの蓄電装置及び制御機器を冷却するために設けられたラジエータと、前記クーリングユニット及び前記ラジエータに当てる冷風を生じさせる冷却ファンとを備え、前記冷風の上流側から、前記蓄電装置及び前記制御機器、前記ラジエータ、前記クーリングユニット、前記冷却ファン、前記エンジン、前記発電電動機、前記主油圧ポンプの順で配置されていることを特徴とする。
図2は、外装カバー9内において上部旋回体フレーム6上に形成されたエンジンルーム35内での各部材の配置構成、ハイブリッドコンポの配置構成等を示した概略斜視図である。また、図3は、上部旋回体フレーム6上に配設した各部材の概略平面図を示し、図4は、エンジンルーム35内の配置構成の概略を示す後ろ正面図を示している。
尚、発電電動機16及び主油圧ポンプ17を、エンジン15に対して直列状に配設する代わりに、ベルト駆動手段等を介して別置きあるいは並列に配設しておくこともできる。
蓄電装置26は、高温状態で作動させないようにして、蓄電装置26としての効率の低下及び寿命の低下を防止するため、冷却用ヒートシンク24の板状部分に載置され、この冷却用ヒートシンク24に供給される冷却液によって効率的に冷却される。また、制御機器25を発熱から防止するため、制御機器25を構成する筐体内には、冷却用ヒートシンク24から出た冷却液を通過させる図示しない冷却用流路が設けられている。尚、蓄電装置26及び制御機器25は電子ユニット38としてユニット化されている。
Claims (14)
- エンジンを横向きに配置したハイブリッド作業車両において、
前記エンジンと前記エンジンに配された発電電動機及び主油圧ポンプとからなるパワーユニットを備え、
前記パワーユニットのエンジン側又は前記主油圧ポンプ側のうち少なくとも一方の側に、前記発電電動機で発電した電力を蓄電する蓄電装置を配してなることを特徴とするハイブリッド作業車両。 - 前記パワーユニットが、前記ハイブリッド作業車両の前方側とエンジンルームとを画成する仕切部材と、前記エンジンルーム側に面するカウンタウェイトの壁部との間に配設されてなることを特徴とする請求項1記載のハイブリッド作業車両。
- 前記蓄電装置と前記ハイブリッド作業車両の電動部を制御する制御機器とが、一体化された電子ユニットとして構成され、
前記電子ユニットが、前記パワーユニットのエンジン側又は前記パワーユニットの主油圧ポンプ側のうち少なくとも一方の側における側方部位に配設されてなることを特徴とする請求項1又は2記載のハイブリッド作業車両。 - 前記電子ユニットは液冷構造を有し、前記液冷構造が、前記蓄電装置から前記制御機器の順に冷却液で冷却する構成となっていることを特徴とする請求項3記載のハイブリッド作業車両。
- 前記電子ユニットに冷却液を供給する冷却用ポンプが設けられ、前記冷却構造では、前記冷却用ポンプから吐出された冷却液は、前記蓄電装置に設けられた冷却用ヒートシンクを通り、次いで前記制御機器を通った後、下部走行体に対して上部旋回体を旋回駆動する旋回電動機を通ってラジエータに戻り、前記ラジエータで冷却された後に前記冷却用ポンプで吸引されて循環することを特徴とする請求項4記載のハイブリッド作業車両。
- 前記電子ユニットに冷却液を供給する冷却用ポンプが、前記エンジンルーム内に配設されてなることを特徴とする請求項4記載のハイブリッド作業車両。
- 前記電子ユニット又は前記電子ユニットと前記冷却用ポンプとをアッセンブリ化したものが、緩衝材を介して支持されてなることを特徴とする請求項6記載のハイブリッド作業車両。
- 前記電子ユニットを冷却する冷却液はラジエータを通して循環し、前記ラジエータは、前記エンジンを含む油圧ライン用の冷却機器で構成されたクーリングユニットに対し、冷風の流れの上流側に配置されていることを特徴とする請求項6に記載のハイブリッド作業車両。
- 前記ラジエータは、前記電子ユニットと前記クーリングユニットとの間に配置されていることを特徴とする請求項8記載のハイブリッド作業車両。
- 前記電子ユニットには、前記電子ユニットを冷却するためのラジエータが接続されており、前記ラジエータと油圧ラインにおけるオイルクーラ等の冷却機器とが、クーリングユニットとして一体構造に組み立てられてなることを特徴とする請求項3記載のハイブリッド作業車両。
- 前記パワーユニットと前記電子ユニットと前記クーリングユニットとが、横一列に配置されてなることを特徴とする請求項10記載のハイブリッド車両。
- 前記電子ユニットは、上部旋回体フレームを構成するメインフレーム、サイドフレーム、中間フレーム、およびリアフレームで囲まれた領域内に配置されてなることを特徴とする請求項1又は2記載のハイブリッド作業車両。
- ハイブリッド作業車両において、
車両の前後方向に沿ったメインフレームに対して直交する状態で配置されたエンジンと、 前記エンジンに配された前記発電電動機及び主油圧ポンプと、前記エンジンを含む油圧ライン中の冷却機器で構成されたクーリングユニットと、前記発電電動機で発電された電力を蓄電する蓄電装置と、前記ハイブリッド作業車両の電動部を制御する制御機器と、これらの蓄電装置及び制御機器を冷却するために設けられたラジエータと、前記クーリングユニット及び前記ラジエータに当てる冷風を生じさせる冷却ファンとを備え、
前記冷風の上流側から、前記蓄電装置及び前記制御機器、前記ラジエータ、前記クーリングユニット、前記冷却ファン、前記エンジン、前記発電電動機、前記主油圧ポンプの順で配置されていることを特徴とするハイブリッド作業車両。 - 前記クーリングユニットと前記エンジンとの間には、前記冷風の上流側から順にシュラウド、風胴が配置され
前記冷却ファンは、その一部が前記エンジン側に露出した状態で前記風胴内に配置されていることを特徴とする請求項10記載のハイブリッド車両。
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