混合動力型工業(yè)車輛的制作方法
【專利摘要】混合動力型工業(yè)車輛(1)，作為主要構(gòu)成具有：發(fā)動機(2)；用于裝卸的裝卸用發(fā)電電動機(3)；裝卸裝置(4)，可從發(fā)動機(2)及裝卸用發(fā)電電動機(3)兩者接受動力供給來驅(qū)動；以及混合動力控制系統(tǒng)(8)。混合動力控制系統(tǒng)(8)在裝卸用發(fā)電電動機(3)的動力運行過程中，根據(jù)裝卸用發(fā)電電動機(3)的溫度，抑制裝卸用發(fā)電電動機(3)的輸出，在裝卸用發(fā)電電動機(3)的再生過程中，根據(jù)裝卸用發(fā)電電動機(3)的溫度，抑制裝卸用發(fā)電電動機(3)的再生量。
【專利說明】混合動力型工業(yè)車輛
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及例如叉車等混合動力型工業(yè)車輛。
【背景技術(shù)】
[0002]為提高工業(yè)車輛的燃耗，除了發(fā)動機之外還從電動發(fā)電機提供動力的混合動力型工業(yè)車輛為人所知。一般情況下，混合動力型工業(yè)車輛將發(fā)電電動機的再生能量儲蓄到蓄電池中，在動力運行時可再利用。
[0003]在這種混合動力型工業(yè)車輛中，已知蓄電池的充電率的極端性的減少、增加會縮短蓄電池壽命，因此要適當(dāng)管理蓄電池的充電率(例如參照專利文獻(xiàn)I)。
[0004]例如，專利文獻(xiàn)I公開了以下技術(shù):在混合動力型工業(yè)車輛中，為了保護(hù)蓄電池，檢測充電率及蓄電池溫度并控制放電允許功率。具體而言，專利文獻(xiàn)I公開了:當(dāng)蓄電池溫度為低溫時及高溫時、或充電率較小時，使蓄電池的放電允許功率的設(shè)定值較小。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本實用新型登記第3156582號公報
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明要解決的課題
[0009]根據(jù)專利文獻(xiàn)I所公開的技術(shù)，能夠避免蓄電池的破損，但在實際的混合動力型工業(yè)車輛中，對蓄電池以外的構(gòu)成要素也需要加以注意地運用。
[0010]例如，在工業(yè)車輛中，存在不搭載混合動力型的普通機動車中使用的IPM(Interior Permanent Magnet Motor/永磁電機)電機等高價的電機、而搭載熱效率不高的較低價的電機的情況，能量的再生及動力的供給所造成的過度使用可能會導(dǎo)致其壽命明顯縮短。
[0011]本發(fā)明鑒于這一情況，其目的在于提供一種能夠使發(fā)電電動機的壽命長期化的混合動力型工業(yè)車輛。
[0012]用于解決課題的手段
[0013]為解決上述課題，本發(fā)明采取以下手段。
[0014]本發(fā)明提供一種混合動力型工業(yè)車輛，具有:發(fā)動機；用于裝卸的裝卸用發(fā)電電動機；裝卸單元，可從上述發(fā)動機及上述裝卸用發(fā)電電動機兩者接受動力供給來驅(qū)動；以及控制單元，上述控制單元在上述裝卸用發(fā)電電動機的動力運行過程中，根據(jù)上述裝卸用發(fā)電電動機的溫度，抑制上述裝卸用發(fā)電電動機的輸出，在上述裝卸用發(fā)電電動機的再生過程中，根據(jù)上述裝卸用發(fā)電電動機的溫度，抑制上述裝卸用發(fā)電電動機的再生量。
[0015]像這樣根據(jù)裝卸用發(fā)電電動機的溫度來抑制裝卸用發(fā)電電動機的輸出或再生量，因此能夠抑制裝卸用發(fā)電電動機的過度的溫度上升。這樣一來，在作為裝卸用發(fā)電電動機使用熱效率較低的發(fā)電電動機的情況下，也能夠?qū)τ蔁崃可仙鶎?dǎo)致的發(fā)電電動機的故障防患于未然，能夠使發(fā)電電動機的壽命長期化。
[0016]本發(fā)明的第I方式的混合動力型工業(yè)車輛中，上述控制單元在上述裝卸用發(fā)電電動機的動力運行過程中，根據(jù)上述裝卸用發(fā)電電動機的溫度，變更上述發(fā)動機和上述裝卸用發(fā)電電動機的動力分配比，在上述裝卸用發(fā)電電動機的再生過程中，根據(jù)上述裝卸用發(fā)電電動機的溫度，變更制動單元和上述裝卸用發(fā)電電動機的制動力分配比。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的第I方式的混合動力型工業(yè)車輛，當(dāng)抑制了裝卸用發(fā)電電動機的輸出時，因抑制而不足的動力部分由發(fā)動機來補充，并且，當(dāng)抑制了裝卸用發(fā)電電動機的再生量時，因該抑制而不足的制動力部分由制動單元來補充。這樣一來，可不破壞操作性而繼續(xù)進(jìn)行駕駛。
[0018]本發(fā)明的第2方式的混合動力型工業(yè)車輛中，還具有能夠向上述裝卸單元提供動力的行駛用發(fā)電電動機，上述控制單元在上述裝卸用發(fā)電電動機的驅(qū)動過程中，根據(jù)上述裝卸用發(fā)電電動機的溫度，減少上述裝卸用發(fā)電電動機的動力供給，通過上述行駛用發(fā)電電動機的動力來補充所減少的部分，在上述裝卸用發(fā)電電動機的再生過程中，根據(jù)上述裝卸用發(fā)電電動機的溫度，減少上述裝卸用發(fā)電電動機的再生量，通過上述行駛用發(fā)電電動機來再生所減少的部分。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的第2方式的混合動力型工業(yè)車輛，當(dāng)抑制了裝卸用發(fā)電電動機的輸出時，因抑制而不足的動力部分由行駛用發(fā)電電動機來補充，并且，當(dāng)抑制了裝卸用發(fā)電電動機的再生量時，因該抑制而不足的制動力部分由行駛用發(fā)電電動機來補充。這樣一來，可不破壞操作性而繼續(xù)進(jìn)行駕駛。
[0020]本發(fā)明的第3方式的混合動力型工業(yè)車輛中，上述控制單元利用上述裝卸用發(fā)電電動機的溫度、上述裝卸用發(fā)電電動機的溫度變化速度、裝卸裝載重量及裝卸操作頻率中的至少任意一個，求出與上述裝卸用發(fā)電電動機的溫度相關(guān)的參數(shù)，根據(jù)上述參數(shù)抑制上述裝卸用發(fā)電電動機的動力及制動力。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的第3方式的混合動力型工業(yè)車輛，不僅利用裝卸用發(fā)電電動機的溫度，還綜合性地利用與裝卸用發(fā)電電動機的溫度上升相關(guān)的信息，從而能夠預(yù)測裝卸用發(fā)電電動機的溫度上升，有先見性地控制裝卸用發(fā)電電動機。
[0022]本發(fā)明的第3方式的混合動力型工業(yè)車輛中，還具有冷卻上述發(fā)電電動機的冷卻單元，當(dāng)上述裝卸用發(fā)電電動機的溫度超過預(yù)先設(shè)定的預(yù)定閾值時，增加上述冷卻單元的輸出。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的第3方式的混合動力型工業(yè)車輛，能夠更有效地抑制裝卸用發(fā)電電動機的過度的溫度上升。
[0024]發(fā)明效果
[0025]根據(jù)本發(fā)明，可起到能夠使發(fā)電電動機的壽命長期化的效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1是表示本發(fā)明的第I實施方式的混合動力型工業(yè)車輛的概要構(gòu)成的框圖。
[0027]圖2是表示在裝卸用發(fā)電電動機的動力運行過程中，由混合動力控制系統(tǒng)所執(zhí)行的處理的流程圖。
[0028]圖3是表示在裝卸用發(fā)電電動機的再生過程中，由混合動力控制系統(tǒng)所執(zhí)行的處理的流程圖。
[0029]圖4是表示在動力分配比可變模式下所參照的表格的一例的圖。
[0030]圖5是表示在制動力分配比可變模式下所參照的表格的一例的圖。
[0031]圖6是表示本發(fā)明的第2實施方式的混合動力型工業(yè)車輛的概要構(gòu)成的框圖。
[0032]圖7是表示本發(fā)明的其他實施方式的混合動力型工業(yè)車輛的概要構(gòu)成的框圖。
【具體實施方式】
[0033](第I實施方式)
[0034]下面參照【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的混合動力型工業(yè)車輛的第I實施方式。
[0035]圖1是表示本發(fā)明的第I實施方式的混合動力型工業(yè)車輛的概要構(gòu)成的框圖。如圖1所示，混合動力型工業(yè)車輛I例如是叉車，具有:發(fā)動機2 ;裝卸用發(fā)電電動機3 ;以及裝卸裝置(裝卸單元)4，可從發(fā)動機2及裝卸用發(fā)電電動機3兩者接受動力供給來驅(qū)動。
[0036]經(jīng)由逆變器5在裝卸用發(fā)電電動機3上電連接蓄電池6。裝卸用發(fā)電電動機3通過來自蓄電池6的供電進(jìn)行動力運行動作，并且將通過裝卸用發(fā)電電動機3的再生動作而產(chǎn)生的再生能量蓄電到蓄電池6中。裝卸用發(fā)電電動機3例如在裝卸裝置4提升貨物時進(jìn)行動力運行動作，在卸下貨物時進(jìn)行再生動作。并且，在進(jìn)行再生動作時也使用制動裝置(制動單元)9，通過該制動裝置9可調(diào)整裝卸用發(fā)電電動機3的再生量。
[0037]制動裝置9例如是設(shè)置在裝卸裝置4所具有的裝卸用泵(省略圖示)和裝卸用發(fā)電電動機3之間的軸上的機械制動器，當(dāng)需要抑制裝卸用發(fā)電電動機3的再生量時，增加制動器壓力，產(chǎn)生熱能。
[0038]并且，制動裝置9例如是控制設(shè)置在裝卸用油壓電路上的壓力調(diào)節(jié)閥的開度的裝置，當(dāng)需要抑制裝卸用發(fā)電電動機3的再生量時，縮小壓力調(diào)節(jié)閥的閥開度，增大壓力損失，廣生熱能。
[0039]此時，在理想的環(huán)境下，以下關(guān)系式成立。
[0040]上升后的裝卸裝置具有的勢能=和裝卸下降速度對應(yīng)的動能+再生能量+熱能
[0041]發(fā)動機2、裝卸用發(fā)電電動機3、逆變器5及制動裝置9由混合動力控制系統(tǒng)(控制單元)8控制。
[0042]裝卸用發(fā)電電動機3上設(shè)置有檢測溫度的傳感器7。傳感器7例如能夠檢測軸承或線圈部的溫度。將由傳感器7檢測出的裝卸用發(fā)電電動機3的溫度輸入到混合動力控制系統(tǒng)8。
[0043]參照圖2及圖3說明具有這種結(jié)構(gòu)的混合動力型工業(yè)車輛I中的裝卸用發(fā)電電動機3的控制。
[0044]在裝卸用發(fā)電電動機3的動力運行過程中，在混合動力控制系統(tǒng)8中進(jìn)行下述處理。
[0045]首先，執(zhí)行普通駕駛模式(圖2的步驟SAl)，該模式是將發(fā)動機2和裝卸用發(fā)電電動機3的動力分配比固定為預(yù)先設(shè)定的比率的模式。
[0046]接著，判斷由傳感器7通知的裝卸用發(fā)電電動機3的溫度T是否超過預(yù)先設(shè)定的閾值Tc (圖2的步驟SA2)。將該閾值Tc設(shè)定成比使裝卸用發(fā)電電動機3停止的停止閾值Tt小的值。[0047]在步驟SA2中，若溫度T未超過閾值Tc，則返回到步驟SAl，維持普通駕駛模式，當(dāng)超過了閾值時，執(zhí)行動力分配比可變模式(圖2的步驟SA3)。
[0048]動力分配比可變模式是抑制裝卸用發(fā)電電動機3的輸出的模式，根據(jù)裝卸用發(fā)電電動機3的溫度，變更發(fā)動機2和裝卸用發(fā)電電動機3的動力分配比。具體而言，具有如圖4所示的將裝卸用發(fā)電電動機的溫度和動力分配比建立對應(yīng)的表格，從該表格取得與當(dāng)前的溫度對應(yīng)的動力分配比。其中，表格如下設(shè)定:隨著溫度變?yōu)楦邷兀b卸用發(fā)電電動機的分配減少，發(fā)動機2的分配增加。并且，將與從該表格取得的動力分配比對應(yīng)的動力指令輸出到發(fā)動機2及逆變器5。
[0049]接著，再次判斷由傳感器7通知的裝卸用發(fā)電電動機3的溫度T是否超過閾值Tc (圖2的步驟SA4)。結(jié)果，若溫度T未超過閾值Tc，則返回到步驟SA1，切換到普通駕駛模式。另一方面，當(dāng)溫度T超過了閾值Tc時，判斷溫度T是否超過停止閾值Tt (圖2的步驟SA5)，若未超過則返回到步驟SA3，維持動力分配比可變模式，當(dāng)超過時，停止逆變器5，從而停止裝卸用發(fā)電電動機3的動力供給(圖2的步驟SA6)。
[0050]接著，參照圖3說明裝卸用發(fā)電電動機3的再生過程中的混合動力控制系統(tǒng)8的處理。
[0051]首先，執(zhí)行普通駕駛模式(圖3的步驟SBl)，該模式是將制動裝置9和裝卸用發(fā)電電動機3的制動力分配比固定為預(yù)先設(shè)定的比率的模式。
[0052]接著，判斷由傳感器7通知的裝卸用發(fā)電電動機3的溫度T是否超過預(yù)先設(shè)定的閾值Tc (圖3的步驟SB2)。該該閾值設(shè)定成和上述動力運行動作時相同的值。
[0053]在步驟SB2中，若溫度T未超過閾值Tc，則返回到步驟SBl，維持普通駕駛模式，當(dāng)超過了閾值Tc時，執(zhí)行制動力分配比可變模式(圖3的步驟SB3)。制動力分配比可變模式是抑制裝卸用發(fā)電電動機3的再生量的模式，根據(jù)裝卸用發(fā)電電動機3的溫度，變更制動裝置9和裝卸用發(fā)電電動機3的制動力分配比。具體而言，具有如圖5所示的將裝卸用發(fā)電電動機3的溫度和制動力分配比建立對應(yīng)的表格，從該表格取得與當(dāng)前的溫度對應(yīng)的制動力分配比。其中，表格如下設(shè)定:隨著溫度變?yōu)楦邷?，裝卸用發(fā)電電動機3的分配減少，制動裝置9的分配增加。
[0054]然后，將與該制動力分配比對應(yīng)的制動力指令輸出到制動裝置9，并且將再生指令輸出到逆變器。
[0055]接著，再次判斷由傳感器7通知的裝卸用發(fā)電電動機3的溫度是否超過閾值(圖3的步驟SB4)，結(jié)果，若溫度T未超過閾值Tc，則返回到步驟SB1，切換到普通駕駛模式。另一方面，當(dāng)溫度T超過了閾值Tc時，判斷溫度T是否超過停止閾值Tt (圖3的步驟SB5)，若未超過則返回到步驟SB3，維持制動力分配比可變模式，當(dāng)超過時，停止逆變器，從而停止裝卸用發(fā)電電動機3的再生動作(圖3的步驟SB6)。
[0056]如上所述，根據(jù)本實施方式的混合動力型工業(yè)車輛1，當(dāng)裝卸用發(fā)電電動機3的溫度T高于預(yù)定的閾值Tc時，抑制裝卸用發(fā)電電動機3的動力供給量或再生量，因此可抑制裝卸用發(fā)電電動機3的過度的溫度上升。這樣一來，在作為裝卸用發(fā)電電動機3使用熱效率低的發(fā)電電動機(例如三相感應(yīng)型發(fā)電電動機)的情況下，也能夠?qū)τ蔁崃可仙鶎?dǎo)致的發(fā)電電動機的故障防患于未然，能夠使發(fā)電電動機的壽命長期化。
[0057]并且，因抑制裝卸用發(fā)電電動機3的動力供給量而造成的動力不足的部分由發(fā)動機2來補充，因抑制裝卸用發(fā)電電動機3的能量再生量而造成的制動力不足的部分由制動裝置9來補充，因此能夠不破壞操作性而繼續(xù)進(jìn)行駕駛。
[0058]此外，在上述實施方式中，僅利用裝卸用發(fā)電電動機3的溫度信息來判斷是否轉(zhuǎn)換到動力分配比可變模式或制動力分配比可變模式，但該判斷中所利用的信息并不限于溫度。例如，可利用裝卸用發(fā)電電動機3的溫度、裝卸用發(fā)電電動機3的溫度變化速度、裝卸裝載重量及裝卸操作頻率的至少任意一個來進(jìn)行判斷。并且，也可保有以其中的至少一個為變量的、計算與溫度相關(guān)的參數(shù)的運算公式，根據(jù)利用該運算公式計算出的參數(shù)，進(jìn)行上述判斷。并且，在這種情況下，圖4及圖5所示的表格中也可用上述參數(shù)來替代溫度。
[0059]其中，裝卸操作頻率是預(yù)定時間內(nèi)的裝卸操作的次數(shù)，例如可通過對在預(yù)定時間內(nèi)裝卸桿被操作的次數(shù)進(jìn)行計數(shù)來獲得。
[0060]像這樣不僅利用裝卸用發(fā)電電動機3的溫度，還綜合性地利用與裝卸用發(fā)電電動機3的溫度上升相關(guān)的信息來判斷是否轉(zhuǎn)換到動力分配比可變模式或制動力分配比可變模式，從而能夠預(yù)測裝卸用發(fā)電電動機3的將來的溫度上升，能夠有先見性地控制裝卸用發(fā)電電動機3。
[0061](第2實施方式)
[0062]接著，參照圖6說明本發(fā)明的第2實施方式的混合動力型工業(yè)車輛。以下省略和上述第I實施方式的共同點的說明，主要說明不同點。
[0063]本實施方式的混合動力型工業(yè)車輛如圖6所示，具有向車輪等行駛裝置供給動力的行駛用發(fā)電電動機10，構(gòu)成為能夠進(jìn)行從該行駛用發(fā)電電動機10向裝卸裝置4的動力供給及行駛用發(fā)電電動機10的再生動作。行駛用發(fā)電電動機10例如經(jīng)由逆變器11連接到蓄電池6。
[0064]并且，在裝卸用發(fā)電電動機3動力運行時，在轉(zhuǎn)換到動力分配比可變模式的情況下，裝卸用發(fā)電電動機3的分配的減少部分不是由發(fā)動機2來補充，而是由來自行駛用發(fā)電電動機10的動力供給來補充，并且在裝卸用發(fā)電電動機3再生時，在轉(zhuǎn)換到制動力分配比可變模式的情況下，裝卸用發(fā)電電動機3的分配的減少部分不是由制動裝置9來補充，而是由行駛用發(fā)電電動機10所產(chǎn)生的再生量來補充。
[0065]如上所述，根據(jù)本實施方式的混合動力型工業(yè)車輛，通過由行駛用發(fā)電電動機10來補充裝卸用發(fā)電電動機3的動力供給量及能量再生量的不足部分，能夠抑制裝卸用發(fā)電電動機3的過度的溫度上升。這樣一來，在作為裝卸用發(fā)電電動機3使用熱效率較低的發(fā)電電動機的情況下，也能夠?qū)τ蔁崃可仙鶎?dǎo)致的發(fā)電電動機的故障防患于未然，能夠使裝卸用發(fā)電電動機3的壽命長期化。并且，由于裝卸用發(fā)電電動機3的動力供給量及能量再生量的不足部分由行駛用發(fā)電電動機10來補充，因此能夠不破壞操作性而繼續(xù)進(jìn)行駕駛。
[0066]并且，在上述各實施方式中，例如如圖7所示，也可以在裝卸用發(fā)電電動機3的附近設(shè)置冷卻裝卸用發(fā)電電動機3的冷卻風(fēng)扇(冷卻單元)12，當(dāng)裝卸用發(fā)電電動機3的溫度超過預(yù)定值時，增加冷卻風(fēng)扇12的輸出。這樣一來，能夠更有效地抑制裝卸用發(fā)電電動機3的過度的溫度上升。此時，例如通過混合動力控制系統(tǒng)8進(jìn)行冷卻風(fēng)扇12的控制，從蓄電池6向冷卻風(fēng)扇12供電。
[0067]符號說明
[0068]I混合動力型工業(yè)車輛[0069]2發(fā)動機
[0070]3裝卸用發(fā)電電動機
[0071]4裝卸裝置
[0072]5逆變器
[0073]6蓄電池
[0074]7傳感器
[0075]8混合動力控制系統(tǒng)
[0076]9制動裝置
[0077]10行駛用發(fā)電電動機
[0078]11逆變器
[0079]12冷卻風(fēng)扇
【權(quán)利要求】
1.一種混合動力型工業(yè)車輛，具有: 發(fā)動機； 用于裝卸的裝卸用發(fā)電電動機； 裝卸單元,能夠從上述發(fā)動機及上述裝卸用發(fā)電電動機兩者接受動力供給來驅(qū)動；以及 控制單元， 上述控制單元在上述裝卸用發(fā)電電動機的動力運行過程中，根據(jù)上述裝卸用發(fā)電電動機的溫度，抑制上述裝卸用發(fā)電電動機的輸出， 在上述裝卸用發(fā)電電動機的再生過程中，根據(jù)上述裝卸用發(fā)電電動機的溫度，抑制上述裝卸用發(fā)電電動機的再生量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力型工業(yè)車輛,其中， 上述控制單元 在上述裝卸用發(fā)電電動機的動力運行過程中，根據(jù)上述裝卸用發(fā)電電動機的溫度，變更上述發(fā)動機和上述裝卸用發(fā)電電動機的動力分配比， 在上述裝卸用發(fā)電電動機的再生過程中，根據(jù)上述裝卸用發(fā)電電動機的溫度，變更制動單元和上述裝卸用發(fā)電電動機的制動力分配比。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力型工業(yè)車輛,其中， 具有能夠向上述裝卸單元提供動力的行駛用發(fā)電電動機， 上述控制單元 在上述裝卸用發(fā)電電動機的動力運行過程中，根據(jù)上述裝卸用發(fā)電電動機的溫度，減少上述裝卸用發(fā)電電動機的動力供給，通過上述行駛用發(fā)電電動機的動力來補充所減少的部分， 在上述裝卸用發(fā)電電動機的再生過程中，根據(jù)上述裝卸用發(fā)電電動機的溫度，減少上述裝卸用發(fā)電電動機的再生量，通過上述行駛用發(fā)電電動機來再生所減少的部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3的任意一項所述的混合動力型工業(yè)車輛，其中， 上述控制單元利用上述裝卸用發(fā)電電動機的溫度、上述裝卸用發(fā)電電動機的溫度變化速度、裝卸裝載重量及裝卸操作頻率中的至少任意一個，求出與上述裝卸用發(fā)電電動機的溫度相關(guān)的參數(shù)，根據(jù)上述參數(shù)抑制上述裝卸用發(fā)電電動機的動力及制動力。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?4的任意一項所述的混合動力型工業(yè)車輛，其中， 具有冷卻上述發(fā)電電動機的冷卻單元， 當(dāng)上述裝卸用發(fā)電電動機的溫度超過預(yù)先設(shè)定的預(yù)定閾值時，增加上述冷卻單元的輸出。
【文檔編號】B66F9/075GK103562034SQ201280011120
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2012年2月17日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月28日
【發(fā)明者】木內(nèi)裕介, 二橋謙介, 小川清光 申請人:力至優(yōu)三菱叉車株式會社