KR20080042697A - 작업 차량 및 작업 차량의 동력 제어 방법 - Google Patents

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도모히로 아카키
겐스케 후타하시
다카하루 히로에
기요미츠 오가와
요시미 오카자키
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미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
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Abstract

하이브리드식 작업 차량에 있어서, 엔진이 발생시키는 동력과, 전동기가 발생시키는 동력 간의 배분 제어를 용이하게 할 수 있는 작업 차량 및 작업 차량의 동력 제어 방법을 제공한다. 주행부 및 하역부의 일방에 동력을 공급하는 엔진과, 주행부 및 하역부의 일방에 동력을 공급하는 제 1 모터와, 주행부에 동력을 공급하는 제 2 모터와, 주행용 동력 및 하역용 동력을 산출하는 필요 동력 산출부와, 엔진으로부터 주행부에 전달되는 동력을 제어하는 클러치부와, 클러치부의 제어 상태에 기초하여 엔진의 동력 및 제 1 모터의 동력의 공급처를 선택함과 함께, 산출된 주행용 동력 및 하역용 동력에 기초하여 엔진, 제 1 모터 및 제 2 모터가 공급하는 동력의 배분을 산출하는 동력 배분 산출부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

작업 차량 및 작업 차량의 동력 제어 방법{WORKING VEHICLE AND METHOD FOR CONTROLLING POWER OF WORKING VEHICLE}
본 발명은, 작업 차량 및 작업 차량의 동력 제어 방법에 관한 것이다.
종래의 엔진 포크리프트에 있어서는 1 대의 엔진이 하역계 및 주행계의 구동원이 되어 있으므로, 엔진 출력이 높은 엔진이 사용되고 있기 때문에, 엔진이 저회전수일 때에는 연비의 악화나, 배기 가스량의 증가 등의 문제가 있었다.
이 문제를 개선하기 위해 출력이 작은 엔진을 이용하면, 고부하시에는 주행계 혹은 하역계의 일방을 엔진으로부터 분리할 필요가 있는 등, 사용 방법에 제한이 있었다.
이들을 해결하는 것으로서, 엔진과 전동 발전기를 복합하여 구동원으로 하는, 이른바 하이브리드 방식이 제안되고 있다 (예를 들어, 일본 공개특허공보 2003-250203호 및 일본 공개특허공보 2000-313600호 참조).
하이브리드 방식에는, 엔진에 의해 발전기를 회전 구동하여 발전하고, 얻어진 전기를 전동기에 공급하여 주행계나 하역계에 동력을 공급하는 시리즈 방식과, 엔진의 동력의 적어도 일부와 전동기의 동력을 주행계나 하역계에 공급하는 패럴렐 방식이 있다.
일본 공개특허공보 2003-250203호에는, 주행계에는 시리즈 방식, 하역계에는 패럴렐 방식으로 동력을 공급하는 하이브리드 하역 작업용 산업 차량이 개시되고, 일본 공개특허공보 2000-313600호에는, 주행계 및 하역계에 시리즈 방식으로 동력을 공급하는 하역 기능을 갖는 주행 차량이 개시되어 있다.
상기 서술한 패럴렐 방식의 동력 공급 방법에서는, 엔진이 발생시키는 동력과 전동기가 발생시키는 동력의 합계는, 주행계에 공급되는 동력과 하역계에 공급되는 동력의 합계와 동일해진다 (동력 밸런스가 충족된다). 엔진이 발생시키는 동력과 전동기가 발생시키는 동력의 비율은, 엔진과 전동기의 토크 배분에 의해 결정되는 것이 일반적이다.
그러나, 토크에 의한 배분에서는, 엔진의 회전수나 전동기의 회전수도 임의로 변화되고, 토크 외에 엔진이나 전동기의 회전수도 변수가 되기 때문에, 동력 밸런스를 충족하도록 토크를 결정하기에는 변수가 많아 제어가 복잡하게 되어 있었다.
본 발명은, 상기의 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로서, 하이브리드식 작업 차량에 있어서, 엔진이 발생시키는 동력과 전동기가 발생시키는 동력 사이의 배분 제어를 용이하게 할 수 있는 작업 차량 및 작업 차량의 동력 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은, 이하의 수단을 제공한다.
본 발명의 제 1 양태는, 주행을 실시하는 주행부 및 하역을 실시하는 하역부의 일방에 동력을 공급하는 엔진과, 상기 주행부 및 상기 하역부의 일방에 동력을 공급하는 제 1 모터와, 상기 주행부에 동력을 공급하는 제 2 모터와, 상기 주행부에 필요한 주행용 동력, 및, 상기 하역부에 필요한 하역용 동력을 산출하는 필요 동력 산출부와, 상기 엔진으로부터 상기 주행부에 전달되는 상기 동력을 제어하는 클러치부와, 상기 클러치부의 제어 상태에 기초하여 상기 엔진의 동력 및 상기 제 1 모터의 동력의 공급처를 선택함과 함께, 상기 산출된 주행용 동력 및 하역용 동력에 기초하여 상기 엔진, 상기 제 1 모터 및 상기 제 2 모터가 공급하는 동력의 배분을 산출하는 동력 배분 산출부가 형성되어 있는 작업 차량을 제공한다.
본 발명의 제 1 양태에 의하면, 동력 배분 산출부는, 주행용 동력 및 하역용 동력의 합계 동력을 충족하도록, 엔진이 공급하는 동력과 제 1 모터가 공급하는 동력과 제 2 모터가 공급하는 동력의 3 개 변수의 배분을 산출하기 때문에, 변수가 많은 토크 배분에 의한 배분 방법과 비교하여 변수의 수가 감소하고, 배분 제어가 용이해진다.
클러치부의 제어 상태에 기초하여 엔진의 동력 및 제 1 모터의 동력의 공급처를 주행부인지 하역부인지를 선택하기 때문에, 동력의 배분 제어가 보다 용이해진다.
필요한 주행용 동력이나 하역용 동력에 대해서, 엔진이 공급하는 동력과 제 1 모터가 공급하는 동력과 제 2 모터가 공급하는 동력의 배분을 결정하기 때문에, 예를 들어, 동력원으로서 엔진 또는 모터만을 구비한 하역에 이용되는 작업 차량과 동등한 조작성을 얻을 수 있도록 동력의 배분을 결정할 수 있다.
엔진의 효율이 높은 동력의 영역에서는 엔진이 공급하는 동력의 배분을 증가시키고, 제 1 모터나 제 2 모터의 효율이 높은 동력의 영역에서는 제 1 모터나 제 2 모터가 공급하는 동력의 배분을 증가시킴으로써, 동력을 낭비없이 이용할 수 있고, 엔진의 연비 향상이나 배터리 소비량의 경감을 도모할 수 있다.
상기 발명에 있어서는, 상기 동력 배분 산출부에는, 상기 클러치부의 제어 상태에 기초하여 상기 엔진의 동력 및 상기 제 1 모터의 동력의 공급처를 선택함과 함께, 상기 산출된 주행용 동력 및 하역용 동력에 기초하여 상기 엔진이 공급하는 동력, 상기 제 1 모터가 공급하는 동력, 및, 상기 제 2 모터가 공급하는 동력의 배분이 정해진 복수의 테이블 데이터가 구비되고, 상기 클러치부의 제어 상태에 기초하여, 동력의 배분에 이용되는 테이블 데이터가 전환되는 구성이 바람직하다.
이렇게 함으로써, 동력 배분 산출부에 동력의 배분을 정한 테이블 데이터를 미리 기억시켜 둠으로써, 동력의 배분에 있어서의 연산 부담이 경감되어, 산출에 걸리는 시간이 단축된다.
클러치부의 제어 상태에 기초하여, 동력의 배분에 이용되는 테이블 데이터를 전환함으로써, 작업 차량의 운전 상태에 적합한 동력 배분이 된다.
예를 들어, 클러치부가 동력을 주행부에 전달하는 경우에는, 엔진의 동력 및 제 1 모터의 동력은 주행부에 전달됨과 함께, 클러치부가 주행부에 대한 동력의 전달을 차단하는 경우에는, 엔진의 동력 및 제 1 모터의 동력은 하역부에 전달되기 때문에, 동력이 낭비없이 이용된다.
필요한 주행용 동력이 작을 경우에는 배터리의 소비량이 적은 제 1 모터 및 제 2 모터의 동력의 배분을 높게 하고, 필요한 주행 동력이 클 경우에는 연비가 좋은 엔진의 동력의 배분을 높게 함으로써, 동력이 낭비없이 이용된다.
상기 구성에 있어서는, 주행 속도를 검출하는 속도 검출부가 형성되고, 상기 복수의 테이블 데이터는, 상기 속도 검출부의 출력에도 기초하여, 상기 엔진이 공급하는 동력, 상기 제 1 모터가 공급하는 동력, 및, 상기 제 2 모터가 공급하는 동력의 배분을 정한 것인 것이 바람직하다.
이렇게 함으로써, 속도 검출부에 검출된 작업 차량의 주행 속도에 기초함으로써 주행 상태에 적합한 동력의 배분이 되기 때문에, 동력이 낭비없이 이용된다.
예를 들어, 중저속역에서는 가속성이 높은 제 1 모터, 또는, 제 1 및 제 2 모터에서 주행부에 대한 동력 공급의 배분을 높이고, 고속역에서는 연비가 좋은 엔진에서 주행부 (3) 에 대한 동력 공급의 배분을 높임으로써, 모든 속도역에 있어서 최적인 효율 조건이 되도록 동력 분배가 제어된다.
상기 구성에 있어서는, 주행 모터 및 하역 모터에 전류를 공급하는 배터리와, 그 배터리의 전압을 검출하는 전압 검출부가 형성되고, 상기 복수의 테이블 데이터는, 상기 전압 검출부의 출력에도 기초하여, 상기 엔진이 공급하는 동력, 상기 제 1 모터가 공급하는 동력, 및, 상기 제 2 모터가 공급하는 동력의 배분을 정하는 것인 것이 바람직하다.
이와 같이 함으로써, 전압 검출부의 출력에 기초함으로써, 예를 들어, 배터리의 전압이 낮은 경우에 엔진의 동력 배분을 높임으로써, 배터리 소비량의 경감을 도모할 수 있다.
또한, 주행용 동력 및 하역용 동력의 부하가 가벼울 때에, 엔진의 동력을 이용하여 제 1 또는 제 2 모터를 회전 구동함으로써 발전을 실시하고, 배터리에 충전 시킴으로써 배터리 소비량의 경감을 한층 더 도모할 수 있다.
본 발명의 제 2 양태는, 운전자의 조작에 기초하여, 주행을 실시하는 주행부에 필요한 주행용 동력과, 하역을 실시하는 하역부에 필요한 하역용 동력을 산출하는 필요 동력 산출 단계와, 엔진으로부터 상기 주행부에 전달되는 동력의 제어 상태에 기초하여, 상기 엔진 및 제 1 모터의 동력의 공급처가 상기 주행부 및 상기 하역부에서 선택됨과 함께, 상기 산출된 주행용 동력 및 하역용 동력에 기초하여, 상기 엔진이 공급하는 동력, 상기 제 1 모터가 공급하는 동력, 및, 제 2 모터가 상기 주행부에 공급하는 동력의 배분이 산출되는 동력 배분 산출 단계를 포함하는 작업 차량의 동력 제어 방법을 제공한다.
본 발명의 제 2 양태에 의하면, 동력 배분 산출 단계에 있어서 주행용 동력 및 하역용 동력의 합계 동력을 충족하도록, 엔진이 공급하는 동력과 제 1 모터가 공급하는 동력과 제 2 모터가 공급하는 동력의 3 개 변수의 배분을 산출하기 때문에, 변수가 많은 토크 배분에 의한 배분 방법과 비교하여 변수의 수가 감소하여 배분 제어가 용이해진다.
엔진으로부터 주행부에 전달되는 동력의 제어 상태에 기초하여, 엔진의 동력 및 제 1 모터의 동력의 공급처를 주행부인지 하역부인지 선택하기 때문에, 동력의 배분 제어가 보다 용이해진다.
본 발명의 제 1 양태 및 제 2 양태에 의하면, 주행용 동력 및 하역용 동력의 합계 동력을 충족하도록, 엔진이 공급하는 동력과 제 1 모터가 공급하는 동력과 제 2 모터가 공급하는 동력의 3 개 변수의 배분을 산출하기 때문에, 변수가 많은 토크 배분에 의한 배분 방법과 비교하여 변수의 수가 감소하고, 동력의 배분 제어를 용이하게 할 수 있다는 효과를 나타낸다.
〔제 1 실시형태〕
이하, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 포크리프트에 대해 도 1 내지 도 3 을 참조하여 설명한다.
도 1 은, 본 실시형태에 관련되는 포크리프트의 동력 전달 계통을 나타내는 도면이다.
본 실시형태에 있어서는, 엔진과 모터를 구동원으로 하는 하이브리드식 포크리프트 (이하, 포크리프트라고 표기한다) 로서, 주행 및 하역에 모터 동력뿐만이 아니라 엔진 동력도 사용하는 패럴렐 방식의 포크리프트에 적용하여 설명한다.
포크리프트 (작업 차량) (1) 에는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 주행을 실시하는 주행부 (3) 와, 하역을 실시하는 하역부 (5) 와, 주행부 (3) 및 하역부 (5) 의 일방에 동력을 공급하는 엔진 (7) 및 제 1 모터 (9) 와, 주행부 (3) 에 동력을 공급하는 제 2 모터 (11) 와, 주행부 (3) 및 하역부 (5) 에 필요한 동력을 구함과 함께, 엔진 (7), 제 1 모터 (9) 및 제 2 모터 (11) 의 동력 배분을 제어하는 제어부 (13) 가 형성되어 있다.
주행부 (3) 에는, 제 1 기어 트레인 (25) 으로부터 전달된 동력의 토크를 소정의 값으로 변환시키는 토크 컨버터 (15) 와, 토크 컨버터 (15) 로부터 제 2 기어 트레인 (19) 에 대한 동력 전달을 제어하는 FNR 클러치 (클러치부) (17) 와, FNR 클러치 (17) 로부터 전달된 동력 및 제 2 모터 (11) 의 동력을 디퍼렌셜 장치 (21) 에 전달하는 제 2 기어 트레인 (19) 과, 전차륜 (23) 에 동력을 전달하는 디퍼렌셜 장치 (21) 와, 전달된 동력에 의해 포크리프트 (1) 를 주행시키는 전차륜 (23) 이 형성되어 있다.
FNR 클러치 (17) 는, 토크 컨버터 (15) 로부터 제 2 기어 트레인 (19) 에 동력을 전달할 때에, 동력의 회전 방향을 바꾸는 일 없이 전달하여 포크리프트 (1) 를 전진 (F) 시킬지, 회전 방향을 반전시켜 후진 (R) 시킬지, 혹은, 동력의 전달을 차단 (뉴트럴 (N)) 할지를 제어하는 것이다.
FNR 클러치 (17) 는, 포크리프트 (1) 의 오퍼레이터가 클러치 페달 (도시 생략) 을 조작함으로써 제어되고, FNR 클러치 (17) 상태는 동력 배분 산출부 (43) 에 입력된다.
디퍼렌셜 장치 (21) 는, 디퍼렌셜 기어 등이 포함된 장치로, 제 2 기어 트레인으로부터 전달된 동력의 회전 방향을 변환시킴과 함께, 좌우의 전차륜 (23) 의 회전차를 흡수하거나 하는 것이다.
하역부 (5) 에는, 엔진 (7) 및 제 1 모터 (9) 의 동력을 토크 컨버터 (15), 유압 모터 (27) 및 유압 펌프 (29) 에 전달하는 제 1 기어 트레인 (25) 과, 전달된 동력에 의해 유압을 발생시키는 유압 모터 (27) 및 유압 펌프 (29) 와, 제 1 기어 트레인 (25) 으로부터 유압 모터 (27) 에만 동력을 전달하는 원웨이 클러치 (31L) 와, 하역에 이용되는 포크 (갈퀴) (33) 가 형성되어 있다.
유압 모터 (27) 및 유압 펌프 (29) 는 발생시킨 유압에 의해, 유압 실린더 (도시 생략) 를 구동하여, 포크 (33) 를 승강시키는 것이다.
엔진 (7) 은, 출력축이 원웨이 클러치 (31R) 를 통하여 제 1 기어 트레인 (25) 에 접속되어 있음과 함께, 동력 배분 산출부 (43) 로부터 엔진이 공급하는 동력을 제어하는 엔진 동력 지령이 입력되어 있다.
원웨이 클러치 (31R) 는, 엔진 (7) 으로부터 제 1 기어 트레인 (25) 에만 동력을 전달하는 것이다.
제 1 모터 (9) 는, 출력축이 제 1 기어 트레인 (25) 에 접속되어 있음과 함께, 제 1 인버터 (35) 를 통하여 배터리 (37) 로부터 전류가 공급되고 있다.
제 1 인버터 (35) 는, 배터리 (37) 로부터 공급된 직류 전류를 교류 전류로 변환시킴과 함께, 제 1 모터 (9) 가 발생시키는 동력을 제어하는 것이다. 제 1 인버터 (35) 에는, 동력 배분 산출부 (43) 로부터 제 1 모터 (9) 가 공급하는 동력을 제어하는 제 1 모터 동력 지령이 입력되어 있다.
제 2 모터 (11) 는, 출력축이 제 2 기어 트레인 (19) 에 접속되어 있음과 함께, 제 2 인버터 (39) 를 통하여 배터리 (37) 로부터 전류가 공급되고 있다.
제 2 인버터 (39) 는, 배터리 (37) 로부터 공급된 직류 전류를 교류 전류로 변환시킴과 함께, 제 2 모터 (11) 가 발생하는 동력을 제어하는 것이다. 제 2 인버터 (39) 에는, 동력 배분 산출부 (43) 로부터 제 2 모터 (11) 가 공급하는 동력을 제어하는 제 2 모터 동력 지령이 입력되어 있다.
제어부 (13) 는, 주행부 (3) 에 공급되는 주행 동력 (주행용 동력) (PR) 및 하역부 (5) 에 공급되는 하역 동력 (하역용 동력) (PL) 을 산출하는 필요 동력 산출부 (41) 와, 엔진 동력 (PEG), 제 1 모터 동력 (PM1) 및 제 2 모터 동력 (PM2) 의 배분을 산출하는 동력 배분 산출부 (43) 를 구비하고 있다.
동력 배분 산출부 (43) 는, 산출된 동력의 배분에 기초하여, 엔진 (7) 에 입력되는 엔진 동력 지령과, 제 1 모터 (9) 에 입력되는 제 1 모터 동력 지령과, 제 2 모터 (11) 에 입력되는 제 2 모터 동력 지령을 출력하는 것이다.
다음으로, 상기의 구성으로 이루어지는 포크리프트 (1) 에 있어서의 동력 배분에 대해 설명한다.
도 2 는, 도 1 의 제어부에 있어서의 동력 배분 방법을 설명하는 블록도이 다.
제어부 (13) 의 필요 동력 산출부 (41) 에는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 오퍼레이터에 의한 액셀 페달의 조작량 (45) 과, 브레이크 페달의 조작량 (47) 과, 리프트 레버의 조작량 (49) 과, 틸트 레버의 조작량 (51) 이 입력된다. 필요 동력 산출부 (41) 는 입력된 이들 조작량에 기초하여, 주행에 필요한 주행 동력 (PR) 및 하역에 필요한 하역 동력 (PL) 을 산출한다 (필요 동력 산출 단계).
예를 들어, 주행에 필요한 주행 동력 (PR) 은 액셀 페달의 조작량 (45) 및 브레이크 페달의 조작량 (47) 등으로부터 구해지고, 하역에 필요한 하역 동력 (PL) 은 리프트 레버의 조작량 (49) 및 틸트 레버의 조작량 (51) 등으로부터 구해진다.
산출된 주행 동력 (PR) 및 하역 동력 (PL) 은 동력 배분 산출부 (43) 에 입력되고, 동력 배분 산출부 (43) 에는, 추가로 FNR 클러치 (17) 상태를 표시하는 클러치 페달 스위치 신호 (53) 가 입력된다.
동력 배분 산출부 (43) 는, 클러치 페달 스위치 신호 (53) 에 기초하여 미리 기억된 복수의 테이블 데이터로부터 하나의 테이블 데이터를 선택하고, 산출된 주행 동력 (PR) 및 하역 동력 (PL) 에 기초하여, 엔진 동력 (PEG), 제 1 모터 동력 (PM) 1 및 제 2 모터 동력 (PM2) 의 배분을 하기의 식 (1) 을 충족하도록 산출한다 (동력 배분 산출 단계).
PR+PL=PEG+PM1+PM2 …(1)
여기에서, 엔진 동력 (PEG), 제 1 모터 동력 (PM1) 및 제 2 모터 동력 (PM2) 은 토크와 회전 속도의 곱이므로, 상기 식 (1) 은 하기의 식 (2) 로도 표시할 수 있다.
PR+PL=TEG×ωEG+TM1×ωM1+TM2×ωM2 …(2)
여기서, TEG 는 엔진 토크이고, ωEG 는 엔진 회전 속도이다. TM1 는 제 1 모터 토크이고, ωM1 은 제 1 모터 회전 속도이다. TM2 는 제 2 모터 토크이고, ωM2 는 제 2 모터 회전수이다.
상기 식 (2) 에 나타내는 바와 같이, 토크에 의한 배분에서는 동력 밸런스를 충족하도록 토크를 결정하려면, 6 개 변수를 제어할 필요가 있어, 제어가 곤란해진다.
그래서, 본 실시형태에서는, 식 (1) 에 나타내는 바와 같이, 엔진 동력 (PEG), 제 1 모터 동력 (PM1) 및 제 2 모터 동력 (PM2) 의 3 개 변수를 제어함으로써 동력 밸런스를 충족시키는 것으로 한다.
구체적으로는 이하에 설명한다.
도 3 은, 도 2 의 동력 배분 산출부에 기억된 복수의 테이블 데이터를 설명하는 도면이다.
동력 배분 산출부 (43) 에 기억된 복수의 테이블 데이터는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 클러치 페달 스위치 신호 (53) (F (전진), N (뉴트럴), R (후진)) 에 의해 케이스 분류되어 작성되어 있다. 동력 배분 산출부 (43) 는, 클러치 페달 스위치 신호 (53) 에 기초하여 F 에 대응한 테이블 데이터, N 에 대응한 테이블 데이터, R 에 대응한 테이블 데이터를 선택한다.
또한, 각 테이블 데이터는, 입력되는 주행 동력 (PR) 및 하역 동력 (PL) 에 대한 엔진 동력 (PEG), 제 1 모터 동력 (PM1) 및 제 2 모터 동력 (PM2) 의 배분이 정해진 것으로서, 상기 식 (1) 의 관계를 충족하는 것이다.
그 후, 동력 배분 산출부 (43) 는, 선택한 테이블 데이터에 기초하여, 엔진 동력 (PEG), 제 1 모터 동력 (PM1) 및 제 2 모터 동력 (PM2) 의 배분을 산출한다.
예를 들어, F 또는 R 에 대응한 테이블 데이터를 선택한 경우에는, 엔진 동력 (PEG), 제 1 모터 동력 (PM1) 및 제 2 모터 동력 (PM2) 은 모두 주행 동력 (PR) 에 기초하여 산출된다. 주행 동력 (PR) 이 0 에서 제 1 소정 동력 (P1) 까지의 사이는, 제 2 모터 동력 (PM2) 만이 주행 동력 (PR) 에 비례하여 주행부 (3) 에 동력을 공급하고, 제 1 소정 동력 (P1) 에서 제 2 소정 동력 (P2) 까지의 사이는, 제 1 모터 동력 (PM1) 및 제 2 모터 동력 (PM2) 이 주행 동력 (PR) 에 비례하여 주행부 (3) 에 동력을 공급하도록 동력 배분된다.
그리고, 주행 동력 (PR) 이 제 2 소정 동력 (P2) 에서 제 3 소정 동력 (P3) 까지의 사이는, 제 1 모터 동력 (PM1) 및 제 2 모터 동력 (PM2) 은 일정한 동력을 공급함과 동시에, 엔진 동력 (PEG) 이 주행 동력 (PR) 에 비례하여 주행부 (3) 에 동력을 공급하고, 주행 동력 (PR) 이 제 3 소정 동력 (P3) 보다 커진 경우에는, 엔진 동력 (PEG), 제 1 모터 동력 (PM1) 및 제 2 모터 동력 (PM2) 은 주행부 (3) 에 일정한 동력을 공급하도록 동력 배분된다.
또한, 주행 동력 (PR) 이 부 (負) 의 값인 경우에는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 엔진 (7) 은 부의 동력을 발생시킬 수 없기 때문에, 엔진 동력 (PEG) 에 대한 배분은 항상 0 이 된다.
제 1 모터 동력 (PM1) 및 제 2 모터 동력 (PM2) 에 대한 배분은 상기 서술한 바와 동일해진다.
즉, 주행 동력 (PR) 이 0 에서 부의 제 1 소정 동력 (-P1) 까지의 사이는, 제 2 모터 동력 (PM2) 만이 주행 동력 (PR) 에 비례하여 주행부 (3) 에 동력을 공급하고, 부의 제 1 소정 동력 (-P1) 에서 부의 제 2 소정 동력 (-P2) 까지의 사이는, 제 1 모터 동력 (PM1) 및 제 2 모터 동력 (PM2) 이 주행 동력 (PR) 에 비례하여 주행부 (3) 에 동력을 공급하도록 동력 배분된다. 주행 동력 (PR) 이 부의 제 2 소정 동력 (-P2) 에서 부의 제 3 소정 동력 (-P3) 까지의 사이는, 제 1 모터 동력 (PM1) 및 제 2 모터 동력 (PM2) 은 일정한 동력을 공급하도록 동력 배분된다.
또한, R 에 대응한 테이블 데이터에 있어서, 제 2 모터 동력 (PM2) 만 그래프의 기울기가 오른쪽으로 내려간 것은, 제 2 모터 동력 (PM2) 만이 FNR 클러치를 통하지 않고 동력을 전차륜 (23) 에 전달시키기 때문이다.
N 에 대응한 테이블 데이터를 선택한 경우에는, 엔진 동력 (PEG) 및 제 1 모터 동력 (PM1) 은 하역 동력 (PL) 에 기초하여 산출되고, 제 2 모터 동력 (PM2) 은 주행 동력 (PR) 에 기초하여 산출된다.
엔진 동력 (PEG) 및 제 1 모터 동력 (PM1) 에 있어서, 하역 동력 (PL) 이 0 에서 제 4 소정 동력 (P4) 까지의 사이는, 제 1 모터 동력 (PM1) 만이 하역 동력 (PL) 에 비례하여 하역부 (5) 에 동력을 공급하고, 제 4 소정 동력 (P4) 에서 제 5 소정 동력 (P5) 까지의 사이는, 제 1 모터 동력 (PM1) 은 일정한 동력을 공급함과 동시에, 엔진 동력 (PEG) 이 하역 동력 (PL) 에 비례하여 하역부 (5) 에 동력을 공 급하도록 동력 배분된다. 하역 동력 (PL) 이 제 5 소정 동력 (P5) 보다 커진 경우에는, 엔진 동력 (PEG) 및 제 1 모터 동력 (PM1) 은 하역부 (5) 에 일정한 동력을 공급하도록 동력 배분된다.
한편, 제 2 모터 동력 (PM2) 은, 주행 동력 (PR) 이 0 에서 제 4 소정 동력 (P4) 까지의 사이는, 주행 동력 (PR) 에 비례하여 주행부 (3) 에 동력을 공급하고, 제 4 소정 동력 (P4) 보다 커진 경우에는, 일정한 동력을 주행부 (3) 에 공급하도록 동력 배분된다.
동력 배분 산출부 (43) 는, 상기 서술한 바와 같이 산출한 엔진 동력 (PEG), 제 1 모터 동력 (PM1) 및 제 2 모터 동력 (PM2) 에 기초하여, 엔진 동력 지령, 제 1 모터 동력 지령 및 제 2 모터 동력 지령을 각각 엔진 (7), 제 1 인버터 (35) 및 제 2 인버터 (39) 로 출력한다.
또한, 엔진 동력 (PEG), 제 1 모터 동력 (PM1) 및 제 2 모터 동력 (PM2) 의 배분이 정해진 테이블 데이터는, 도 3 에 나타내는 바와 같은 동력 배분을 실시하는 것이어도 되고, 별도의 동력 배분을 실시하는 것이어도 되며 특별히 한정하는 것은 아니다.
다음으로, 포크리프트의 주행 및 하역시에 있어서의 동작에 대해 설명한다.
포크리프트가 전진 주행하는 경우 (FNR 클러치 (17) 의 선택이 F (전진) 인 경우) 로서, 주행 동력 (PR) 이 제 1 소정 동력 (PL) 보다 작을 때에는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 제 2 인버터 (39) 에 제 2 모터 동력 지령이 입력되고, 제 2 모터 (11) 로부터 제 2 모터 동력 (PM2) 이 발생된다. 제 2 모터 동력 (PM2) 은 제 2 기어 트레인 (19) 을 통하여 디퍼렌셜 장치 (21) 에 입력된다. 디퍼렌셜 장치 (21) 에 입력된 제 2 모터 동력 (PM2) 은 전차륜 (23) 에 전달되어 포크리프트 (1) 의 전진 구동력이 된다.
제 2 모터 동력 (PM2) 은 FNR 클러치 (17) 로부터 토크 컨버터 (15) 를 통하여 제 1 기어 트레인 (25) 에 전달되지만, 원웨이 클러치 (31R) 에 의해 엔진 (7) 에 대한 전달은 차단된다.
주행 동력 (PR) 이 제 1 소정 동력 (P1) 에서 제 2 소정 동력 (P2) 사이인 경우에는, 추가로 제 1 인버터 (35) 에 제 1 모터 동력 지령이 입력되고, 제 1 모터 (9) 로부터 제 1 모터 동력 (PM1) 이 발생된다. 제 1 모터 동력 (PM1) 은 제 1 기어 트레인 (25) 으로부터 토크 컨버터 (15), FNR 클러치 (17), 디퍼렌셜 장치 (21), 전차륜 (23) 의 순으로 전달된다.
주행 동력 (PR) 이 제 3 소정 동력 (P3) 보다 클 경우에는, 추가로 엔진 (7) 에 엔진 동력 지령이 입력되고, 엔진 (7) 으로부터 엔진 동력 (PEG) 이 발생된다.
엔진 동력 (PEG) 은, 원웨이 클러치 (31R) 로부터 제 1 기어 트레인 (25), 토크 컨버터 (15), FNR 클러치 (17), 디퍼렌셜 장치 (21), 전차륜 (23) 의 순으로 전달된다.
포크리프트가 후진 주행하는 경우 (FNR 클러치 (17) 의 선택이 R (후진) 인 경우) 에는, 주행 동력 (PR) 및 제 1 모터 동력 (PM1) 의 회전이 FNR 클러치 (17) 에 있어서 역전되는 것과, 제 2 모터 (11) 로부터 발생되는 제 2 모터 동력 (PM2) 의 회전이 반대인 것만이 상이할 뿐으로, 그 밖에는 전진 주행하는 경우와 대략 동 일하므로 그 설명을 생략한다.
FNR 클러치 (17) 의 선택이 N (뉴트럴) 인 경우로서, 하역 동력 (PL) 이 제 4 소정 동력 (P4) 보다 작을 경우에는, 제 1 인버터 (35) 에 제 1 모터 동력 지령이 입력되고, 제 1 모터 (9) 로부터 제 1 모터 동력 (PM1) 이 발생된다. 제 1 모터 동력 (PM1) 은, 제 1 기어 트레인 (25) 으로부터 유압 모터 (27) 및 유압 펌프 (29) 에 전달되어, 유압 모터 (27) 및 유압 펌프 (29) 에 있어서 유압이 발생된다. 발생된 유압에 의해 유압 실린더 (도시 생략) 가 구동되고, 포크 (33) 가 승강된다.
하역 동력 (PL) 이 제 4 소정 동력 (P4) 에서 제 5 소정 동력 (P5) 사이인 경우에는, 추가로 엔진 (7) 에 엔진 동력 지령이 입력되고, 엔진 (7) 으로부터 엔진 동력 (PEG) 이 발생된다. 엔진 동력 (PEG) 은, 원웨이 클러치 (31R) 로부터 제 1 기어 트레인 (25), 유압 모터 (27) 및 유압 펌프 (29) 의 순으로 전달된다.
또한, 제 1 모터 동력 (PM1) 및 엔진 동력 (PEG) 은, 제 1 기어 트레인 (25) 으로부터 토크 컨버터 (15) 에 전달되지만, FNR 클러치 (17) 에 있어서 전달이 차단된다.
제 2 인버터 (39) 에는, 제 2 모터 동력 지령이 입력되고, 제 2 모터 (11) 로부터 제 2 모터 동력 (PM2) 이 발생된다. 제 2 모터 동력 (PM2) 은 제 2 기어 트레인 (19) 를 통하여 디퍼렌셜 장치 (21) 에 입력된다. 디퍼렌셜 장치 (21) 에 입력된 제 2 모터 동력 (PM2) 은 전차륜 (23) 에 전달되어 포크리프트 (1) 의 전진 구동력이 된다.
제 2 모터 동력 (PM2) 은 FNR 클러치 (17) 로부터 토크 컨버터 (15) 로의 전달은 차단된다.
한편 회생 운전시 (동력 회생시) 에는, 전차륜 (23) 의 회전이 디퍼렌셜 장치 (21) 를 통하여 제 2 모터 (11) 에 전달되고, 제 2 모터 (11) 가 구동됨으로써 발전기로서 기능하여 발전한다. 이 발전된 전력이 제 2 인버터 (39) 를 통하여 배터리 (37) 에 축전된다.
하역 작업시에 있어서는, 하역 장치측의 회전이 제 1 모터 (9) 에 전달되고, 제 1 모터 (9) 가 구동됨으로써 발전기로서 기능하여 발전한다. 이 발전된 전력이 제 1 인버터 (35) 를 통하여 배터리 (37) 에 축전된다.
상기의 구성에 의하면, 동력 배분 산출부 (43) 는, 주행 동력 (PR) 및 하역 동력 (PL) 의 합계 동력을 충족하도록, 엔진 동력 (PEG) 과 제 1 모터 동력 (PM1) 과 제 2 모터 동력 (PM2) 의 3 개 변수의 배분을 산출하기 때문에, 변수가 많은 토크 배분에 의한 배분 방법과 비교하여 변수의 수가 감소하여, 배분 제어가 용이해진다.
FNR 클러치 (17) 의 제어 상태에 기초하여, 엔진 동력 (PEG) 및 제 1 모터 동력 (PM1) 의 공급처를 주행부 (3) 인지 하역부 (5) 인지 선택하기 때문에, 동력의 배분 제어가 보다 용이해진다.
필요한 주행 동력 (PR) 이나 하역 동력 (PL) 에 대해서 엔진 동력 (PEG) 과 제 1 모터 동력 (PM1) 과 제 2 모터 동력 (PM2) 의 배분을 결정하기 때문에, 예를 들어, 동력원으로서 엔진 또는 모터만을 구비한 하역에 이용되는 작업 차량과 동등 한 조작성을 얻을 수 있도록 동력의 배분을 결정할 수 있다.
엔진 (7) 의 효율이 높은 동력의 영역에서는 엔진 동력 (PEG) 의 배분을 증가시키고, 제 1 모터 (9) 나 제 2 모터 (11) 의 효율이 높은 동력의 영역에서는 제 1 모터 동력 (PM1) 나 제 2 모터 동력 (PM2) 이 공급하는 동력의 배분을 증가시켜 둠으로써, 동력을 낭비없이 이용할 수 있고, 엔진 (7) 의 연비 향상이나 배터리 (37) 소비량의 경감을 도모할 수 있다.
동력 배분 산출부 (43) 에 동력의 배분을 정한 테이블 데이터를 미리 기억시킴으로써, 동력의 배분에 있어서의 연산 부담이 경감되어, 산출에 걸리는 시간이 단축된다.
FNR 클러치 (17) 의 제어 상태에 기초하여, 동력의 배분에 이용되는 테이블 데이터를 전환함으로써, 포크리프트 (1) 의 운전 상태에 적절한 동력 배분이 된다.
FNR 클러치 (17) 가 동력을 주행부 (3) 에 전달하는 경우 (F 또는 R 의 경우) 에는 엔진 동력 (PEG) 및 제 1 모터 동력 (PM1) 은 주행부 (3) 에 전달되는 것과 함께, FNR 클러치 (17) 가 주행부 (3) 에 대한 동력의 전달을 차단하는 경우 (N 의 경우) 에는 엔진 동력 (PEG) 및 제 1 모터 동력 (PM1) 은 하역부 (5) 에 전달되기 때문에, 동력이 낭비없이 이용된다.
필요한 주행 동력 (PR) 이 작을 경우에는 배터리 (37) 의 소비량이 적은 제 1 모터 동력 (PM1) 및 제 2 모터 동력 (PM2) 의 배분을 높게 하고, 필요한 주행 동력 (PR) 이 클 경우에는 연비가 좋은 엔진 동력 (PEG) 의 배분을 높게 함으로써, 동력이 낭비없이 이용된다.
〔제 2 실시형태〕
다음으로, 본 발명의 제 2 실시형태에 대해 도 4 및 도 5 를 참조하여 설명한다.
본 실시형태의 포크리프트의 기본 구성은 제 1 실시형태와 동일하지만, 제 1 실시형태와는 동력 배분의 산출 방법이 상이하다. 따라서, 본 실시형태에 있어서는, 도 4 및 도 5 를 이용하여 동력 배분의 산출 방법만을 설명하고, 그 밖의 구성 요소 등의 설명을 생략한다.
도 4 는, 본 실시형태에 관련되는 포크리프트의 제어부에 있어서의 동력 배분 방법을 설명하는 블록도이다.
또한, 제 1 실시형태와 동일한 구성 요소에 대해서는, 동일한 부호를 부여하여 그 설명을 생략한다.
포크리프트 (작업 차량) (101) 의 제어부 (113) 의 필요 동력 산출부 (41) 에는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 오퍼레이터에 의한 액셀 페달의 조작량 (45) 과, 브레이크 페달의 조작량 (47) 과, 리프트 레버의 조작량 (49) 과, 틸트 레버의 조작량 (51) 이 입력된다. 필요 동력 산출부 (41) 는 입력된 이들 조작량에 기초하여, 주행에 필요한 주행 동력 (PR) 및 하역에 필요한 하역 동력 (PL) 을 산출한다.
산출된 주행 동력 (PR) 및 하역 동력 (PL) 은 동력 배분 산출부 (143) 에 입력되고, 동력 배분 산출부 (143) 에는, 추가로 FNR 클러치 (17) 상태를 표시하는 클러치 페달 스위치 신호 (53) 및 제 2 모터 (속도 검출부) (11) (도 1 참조) 의 회전수로부터 검출된 포크리프트 (101) 의 주행 속도 (V) 가 입력된다.
또한, 상기 서술한 바와 같이, 디퍼렌셜 장치 (21) 및 제 2 기어 트레인 (19) 을 통하여 전차륜 (23) 과 접속된 제 2 모터 (11) 의 회전수로부터 주행 속도를 검출해도 되고, 포크리프트 (101) 의 주행 속도를 검출하는 속도 센서를 별도로 설치해도 되고, 특별히 한정하는 것은 아니다.
동력 배분 산출부 (143) 는, 클러치 페달 스위치 신호 (53) 에 기초하여 미리 기억된 복수의 테이블 데이터로부터 하나의 테이블 데이터를 선택하고, 산출된 주행 동력 (PR) 및 하역 동력 (PL) 과 주행 속도 (V) 에 기초하여, 엔진 동력 (PEG), 제 1 모터 동력 (PM1) 및 제 2 모터 동력 (PM2) 의 배분을 상기 서술한 식 (1) 을 충족하도록 산출한다.
도 5 는, 도 4 의 동력 배분 산출부에 기억된 복수의 테이블 데이터를 설명하는 도면이다.
구체적으로는, 동력 배분 산출부 (143) 에 기억된 복수의 테이블 데이터는, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 클러치 페달 스위치 신호 (53) (F (전진), N (뉴트럴), R (후진)) 에 의해 케이스 분류되어 작성되어 있다. 동력 배분 산출부 (143) 는, 클러치 페달 스위치 신호 (53) 에 기초하여 F 에 대응한 테이블 데이터, N 에 대응한 테이블 데이터, R 에 대응한 테이블 데이터를 선택한다.
또한, 각 테이블 데이터는, 입력되는 주행 동력 (PR), 하역 동력 (PL) 및 주행 속도 (V) 에 대해서 엔진 동력 (PEG), 제 1 모터 동력 (PM1) 및 제 2 모터 동력 (PM2) 의 배분이 정해진 것으로서, 상기 식 (1) 의 관계를 충족하는 것이다.
그 후, 동력 배분 산출부 (143) 는, 선택한 테이블 데이터에 기초하여, 엔진 동력 (PEG), 제 1 모터 동력 (PM1) 및 제 2 모터 동력 (PM2) 의 배분을 산출하는 것으로서, 클러치 페달 스위치 신호 (53) 가 F 또는 R 일 때에, 주행 속도 (V) 의 값에 따라서 동력 배분을 변화시키는 것이다.
본 실시형태에서는, 주행 속도 (V) 의 값이 0 일 때의 동력 배분이 제 1 실시형태와 동일한 경우에 적용하여 설명한다. 그 때문에, 주행 속도 (V) 의 값이 0 일 때의 설명을 생략한다.
엔진 동력 (PEG) 의 동력 배분은, 도 5 의 F 에 대응한 테이블 데이터 및 R 에 대응한 테이블 데이터에 나타내는 바와 같이, 주행 속도 (V) 의 값의 증가에 따라서 동력 배분의 비율이 증가된다.
제 1 모터 동력 (PM1) 의 동력 배분은, 도 5 의 F 에 대응한 테이블 데이터 및 R 에 대응한 테이블 데이터에 나타내는 바와 같이, 요구 동력 (PR) 이 정 (正) 인 경우에는 주행 속도 (V) 의 값의 증가에 따라서 동력 배분의 비율이 감소되고, 요구 동력 (PR) 이 부인 경우에는 주행 속도 (V) 의 값의 증가에 따라서 동력 배분의 비율이 증가된다.
제 2 모터 동력 (PM2) 의 동력 배분은, 도 5 의 F 에 대응한 테이블 데이터에 나타내는 바와 같이, 요구 동력 (PL) 이 정인 경우에는 주행 속도 (V) 의 값의 증가에 따라서 동력 배분의 비율이 감소되고, 요구 동력 (PL) 이 부인 경우에는 주행 속도 (V) 의 값의 증가에 따라서 동력 배분의 비율이 증가된다.
도 5 의 R 에 대응한 테이블 데이터에 나타내는 바와 같이, 요구 동력 (PR) 이 정인 경우에는 주행 속도 (V) 의 값의 증가에 따라서 동력 배분의 비율이 증가되고, 요구 동력 (PR) 이 부인 경우에는 주행 속도 (V) 의 값의 증가에 따라 동력 배분의 비율이 감소된다.
상기의 구성에 의하면, 제 2 모터 (11) 의 회전수로부터 검출된 포크리프트 (101) 의 주행 속도 (V) 에 기초함으로써, 포크리프트 (101) 의 주행 상태에 적합한 동력의 배분을 실시할 수 있어, 동력을 낭비없이 이용할 수 있다.
예를 들어, 중저속역에서는 가속성이 높은 제 1 모터 (9), 또는, 제 1 및 제 2 모터 (9, 11) 로부터 주행부 (3) 에 대한 동력 공급의 배분을 높이고, 고속역에서는 연비가 좋은 엔진 (7) 으로부터 주행부 (3) 에 대한 동력 공급의 배분을 높임으로써, 모든 속도역에 있어서 최적인 효율 조건이 되도록 동력 분배를 제어할 수 있다.
〔제 3 실시형태〕
다음으로, 본 발명의 제 3 실시형태에 대해 도 6 내지 도 9 를 참조하여 설명한다.
본 실시형태의 포크리프트의 기본 구성은 제 1 실시형태와 동일하지만, 제 1 실시형태와는 동력 배분의 산출 방법이 상이하다. 따라서, 본 실시형태에 있어서는, 도 6 내지 도 9 를 이용하여 동력 배분의 산출 방법만을 설명하고, 그 밖의 구성 요소 등의 설명을 생략한다.
도 6 은, 본 실시형태에 관련되는 포크리프트의 제어부에 있어서의 동력 배분 방법을 설명하는 블록도이다.
또한, 제 1 실시형태와 동일한 구성 요소에 대해서는, 동일한 부호를 부여하여 그 설명을 생략한다.
포크리프트 (작업 차량) (201) 의 제어부 (213) 의 필요 동력 산출부 (41) 에는, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 오퍼레이터에 의한 액셀 페달의 조작량 (45) 과, 브레이크 페달의 조작량 (47) 과, 리프트 레버의 조작량 (49) 과, 틸트 레버의 조작량 (51) 이 입력된다. 필요 동력 산출부 (41) 는 입력된 이들 조작량에 기초하여, 주행에 필요한 주행 동력 (PR) 및 하역에 필요한 하역 동력 (PL) 을 산출한다.
산출된 주행 동력 (PR) 및 하역 동력 (PL) 은 동력 배분 산출부 (243) 에 입력되고, 동력 배분 산출부 (243) 에는, 추가로 FNR 클러치 (17) 상태를 표시하는 클러치 페달 스위치 신호 (53) 및 제 2 모터 (11) (도 1 참조) 의 회전수에서 검출된 포크리프트 (201) 의 주행 속도 (V) 가 입력된다. 또한, 동력 배분 산출부 (243) 에는 배터리 (37) 로부터 배터리 전압 (Eb) 도 입력되어, 동력 배분 산출부 (243) 는 전압 검출부로서도 기능한다.
또한, 상기 서술한 바와 같이, 동력 배분 산출부 (243) 가 배터리 전압 (Eb) 을 직접 검출해도 되고, 배터리 전압 (Eb) 을 검출하는 전압 검출 센서를 별도 설치해도 되며, 특별히 한정되는 것은 아니다.
동력 배분 산출부 (243) 는, 클러치 페달 스위치 신호 (53) 에 기초하여 미리 기억된 복수의 테이블 데이터로부터 하나의 테이블 데이터를 선택하고, 산출된 주행 동력 (PR) 및 하역 동력 (PL) 과 주행 속도 (V) 와 배터리 전압 (Eb) 에 기초 하여, 엔진 동력 (PEG), 제 1 모터 동력 (PM1) 및 제 2 모터 동력 (PM2) 의 배분을 상기 서술한 식 (1) 을 충족하도록 산출한다.
도 7 내지 도 9 는, 도 6 의 동력 배분 산출부에 기억된 복수의 테이블 데이터로서, 배터리 전압에 의해 케이스 분류된 테이블 데이터의 하나를 설명하는 도면이다.
구체적으로는, 동력 배분 산출부 (243) 에 기억된 복수의 테이블 데이터는, 도 6 내지 도 9 에 나타내는 바와 같이, 배터리 전압 (Eb) 이 제 1 소정 전압 (E1) 에서 제 2 소정 전압 (E2) 이하의 사이 (도 7), 제 2 소정 전압 (E2) 에서 제 3 소정 전압 (E3) 이하의 사이 (도 8), 제 3 소정 전압 (E3) 에서 제 4 소정 전압 (E4) 이하의 사이 (도 9) 인지에 의해서 케이스 분류되어 작성되고, 또한, 클러치 페달 스위치 신호 (53) (F (전진), N (뉴트럴), R (후진)) 에 의해 케이스 분류되어 작성되어 있다 (도 7 내지 도 9).
동력 배분 산출부 (243) 는, 배터리 전압 (Eb) 의 값에 기초하여 테이블 데이터를 선택하고, 추가로 클러치 페달 스위치 신호 (53) 에 기초하여 F 에 대응한 테이블 데이터, N 에 대응 테이블 데이터, R 에 대응한 테이블 데이터를 선택한다.
또한, 각 테이블 데이터는, 입력되는 주행 동력 (PR), 하역 동력 (PL) 및 주행 속도 (V) 에 대해서 엔진 동력 (PEG), 제 1 모터 동력 (PM1) 및 제 2 모터 동력 (PM2) 의 배분이 정해진 것으로서, 상기 식 (1) 의 관계를 충족하는 것이다.
배터리 전압 (Eb) 이 E1<Eb≤E2 의 관계에 있는 경우에는, 동력 배분 산출부 (243) 는, 도 7 에 나타내는 테이블 데이터를 선택한다. 이 테이블 데이터에서 는, 엔진 동력 (PEG) 의 배분 방법이 제 1 및 제 2 실시형태와 상이하다.
즉, F 또는 R 에 대응한 테이블 데이터를 선택한 경우, 엔진 동력 (PEG) 은 주행 동력 (PR) 이 0 에서 제 2 소정 동력 (P2) 까지의 사이, 주행 동력 (PR) 에 비례하여 주행부 (3) 에 동력을 공급하고, 주행 동력 (PR) 이 제 2 소정 동력 (P2) 이상에서는 일정한 동력을 공급하도록 동력 배분된다.
N 에 대응한 테이블 데이터를 선택한 경우, 엔진 동력 (PEG) 은 하역 동력 (PL) 이 0 에서 제 5 소정 동력 (P5b) 까지의 사이, 하역 동력 (PL) 에 비례하여 하역부 (5) 에 동력을 공급하고, 하역 동력 (PL) 이 제 5 소정 동력 (P5b) 이상에서는 일정한 동력을 공급하도록 동력 배분된다.
배터리 전압 (Eb) 이 E2<Eb≤E3 의 관계에 있는 경우에는, 동력 배분 산출부 (243) 는, 도 8 에 나타내는 테이블 데이터를 선택한다.
여기서, F 또는 R 에 대응한 테이블 데이터를 선택한 경우, 엔진 동력 (PEG) 은, 주행 동력 (PR) 이 0 에서 제 1 소정 동력 (P1) 까지의 사이에는 동력을 공급하지 않는다. 그리고, 주행 동력 (PR) 이 제 1 소정 동력 (P1) 에서 제 2 소정 동력 (P2) 까지의 사이, 엔진 동력 (PEG) 은 주행 동력 (PR) 에 비례하여 주행부 (3) 에 동력을 공급하고, 주행 동력 (PR) 이 제 2 소정 동력 (P2) 이상에서는 일정한 동력을 공급하도록 동력 배분된다.
N 에 대응한 테이블 데이터를 선택한 경우, 엔진 동력 (PEG) 은, 하역 동력 (PL) 이 0 에서 제 4 소정 동력 (P4a) 까지의 사이에는 동력을 공급하지 않는다. 그리고, 하역 동력 (PL) 이 제 4 소정 동력 (P4a) 에서 제 5 소정 동력 (P5a) 까 지의 사이, 엔진 동력 (PEG) 은 하역 동력 (PL) 에 비례하여 하역부 (5) 에 동력을 공급하고, 하역 동력 (PL) 이 제 5 소정 동력 (P5a) 이상에서는 일정한 동력을 공급하도록 동력 배분된다.
배터리 전압 (Eb) 이 E3<Eb≤E4 의 관계에 있는 경우에는, 동력 배분 산출부 (243) 는, 도 9 에 나타내는 테이블 데이터를 선택한다. 도 9 에 나타내는 테이블 데이터는 제 2 의 실시형태에서 설명한 테이블 데이터와 동일한 테이블 데이터이므로 그 설명을 생략한다.
그 후, 동력 배분 산출부 (243) 는, 선택한 테이블 데이터에 기초하여, 엔진 동력 (PEG), 제 1 모터 동력 (PM1) 및 제 2 모터 동력 (PM2) 의 배분을 산출한다.
도 7 내지 도 9 에 나타내는 테이블 데이터는, 클러치 페달 스위치 신호 (53) 가 F 또는 R 일 때에 주행 속도 (V) 의 값에 따라서 동력 배분을 변화시키는 테이블 데이터로서, 구체적인 동력의 배분은 제 2 실시형태와 동일하므로 그 설명을 생략한다.
상기의 구성에 의하면, 배터리 전압 (Eb) 이 낮은 경우에 엔진 동력 (PEG) 의 배분을 높임으로써, 배터리 (37) 소비량의 경감을 도모할 수 있다.
또한, 주행 동력 (PR) 및 하역 동력 (PL) 의 부하가 가벼울 때에, 엔진 동력 (PEG) 의 일부를 이용하여 제 1 또는 제 2 모터 (9, 11) 를 회전 구동시킴으로써 발전을 실시하고, 배터리 (37) 에 충전시킴으로써 배터리 (37) 의 소비량의 경감을 한층 더 도모할 수 있다.
도 1 은, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련되는 포크리프트의 동력 전달 계통을 나타내는 도면이다.
도 2 는, 도 1 의 제어부에 있어서의 동력 배분 방법을 설명하는 블록도이다.
도 3 은, 도 2 의 동력 배분 산출부에 기억된 복수의 테이블 데이터를 설명하는 도면이다.
도 4 는, 본 발명의 제 2 실시형태에 관련되는 포크리프트의 제어부에 있어서의 동력 배분 방법을 설명하는 블록도이다.
도 5 는, 도 4 의 동력 배분 산출부에 기억된 복수의 데이블 데이터를 설명하는 도면이다.
도 6 은, 본 발명의 제 3 실시형태에 관련되는 포크리프트의 제어부에 있어서의 동력 배분 방법을 설명하는 블록도이다.
도 7 은, 도 6 의 동력 배분 산출부에 기억된 복수의 테이블 데이터로서, 배터리 전압에 의해 케이스 분류된 테이블 데이터의 하나를 설명하는 도면이다.
도 8 은, 도 6 의 동력 배분 산출부에 기억된 복수의 테이블 데이터로서, 배터리 전압에 의해 케이스 분류된 테이블 데이터의 하나를 설명하는 도면이다.
도 9 는, 도 6 의 동력 배분 산출부에 기억된 복수의 테이블 데이터로서, 배터리 전압에 의해 케이스 분류된 테이블 데이터의 하나를 설명하는 도면이다.

Claims (5)

  1. 주행을 실시하는 주행부 및 하역을 실시하는 하역부의 일방에 동력을 공급하는 엔진과,
    상기 주행부 및 상기 하역부의 일방에 동력을 공급하는 제 1 모터와,
    상기 주행부에 동력을 공급하는 제 2 모터와,
    상기 주행부에 필요한 주행용 동력, 및, 상기 하역부에 필요한 하역용 동력을 산출하는 필요 동력 산출부와,
    상기 엔진으로부터 상기 주행부에 전달되는 상기 동력을 제어하는 클러치부와,
    상기 클러치부의 제어 상태에 기초하여, 상기 엔진의 동력 및 상기 제 1 모터의 동력의 공급처를 선택함과 함께,
    상기 산출된 주행용 동력 및 하역용 동력에 기초하여, 상기 엔진, 상기 제 1 모터 및 상기 제 2 모터가 공급하는 동력의 배분을 산출하는 동력 배분 산출부가 형성되어 있는 작업 차량.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 동력 배분 산출부에는, 상기 클러치부의 제어 상태에 기초하여, 상기 엔진의 동력 및 상기 제 1 모터의 동력의 공급처를 선택함과 함께,
    상기 산출된 주행용 동력 및 하역용 동력에 기초하여, 상기 엔진이 공급하는 동력, 상기 제 1 모터가 공급하는 동력, 및, 상기 제 2 모터가 공급하는 동력의 배분이 정해진 복수의 테이블 데이터가 구비되고,
    상기 클러치부의 제어 상태에 기초하여, 동력의 배분에 이용되는 테이블 데이터가 전환되는 작업 차량
  3. 제 2 항에 있어서,
    주행 속도를 검출하는 속도 검출부가 형성되고,
    상기 복수의 테이블 데이터는, 상기 속도 검출부의 출력에도 기초하여, 상기 엔진이 공급하는 동력, 상기 제 1 모터가 공급하는 동력, 및, 상기 제 2 모터가 공급하는 동력의 배분을 정한 것인 작업 차량.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    주행 모터 및 하역 모터에 전류를 공급하는 배터리와,
    그 배터리의 전압을 검출하는 전압 검출부가 형성되고,
    상기 복수의 테이블 데이터는, 상기 전압 검출부의 출력에도 기초하여, 상기 엔진이 공급하는 동력, 상기 제 1 모터가 공급하는 동력, 및, 상기 제 2 모터가 공급하는 동력의 배분을 정하는 것인 작업 차량.
  5. 운전자의 조작에 기초하여, 주행을 실시하는 주행부에 필요한 주행용 동력과, 하역을 실시하는 하역부에 필요한 하역용 동력을 산출하는 필요 동력 산출 단 계와,
    엔진으로부터 상기 주행부에 전달되는 동력의 제어 상태에 기초하여, 상기 엔진 및 제 1 모터의 동력의 공급처가 상기 주행부 및 상기 하역부에서 선택됨과 함께,
    상기 산출된 주행용 동력 및 하역용 동력에 기초하여, 상기 엔진이 공급하는 동력, 상기 제 1 모터가 공급하는 동력, 및, 제 2 모터가 상기 주행부에 공급하는 동력의 배분이 산출되는 동력 배분 산출 단계를 포함하는 작업 차량의 동력 제어 방법.
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