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公開番号2024078037
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-10
出願番号2022190348
出願日2022-11-29
発明の名称ハイブリッドシステム及びハイブリッドシステムを備えている作業機
出願人株式会社クボタ
代理人安田岡本弁理士法人
主分類B60W 10/10 20120101AFI20240603BHJP(車両一般)
要約【課題】ハイブリッドシステムにおいてエンジンの回転数に関係なく油圧ポンプの駆動を維持する。
【解決手段】
本発明のハイブリッドシステムは、エンジンと、エンジンにより駆動される発電機と、発電機が発電した電力によって駆動する電動アクチュエータと、エンジンの動力を伝達する伝達機構と、伝達機構からエンジンの動力を伝達され、作動油を吐出する油圧ポンプと、油圧ポンプが吐出した作動油によって駆動する油圧アクチュエータと、を備え、伝達機構は、エンジンの回転数が第1回転数である場合に、エンジンから油圧ポンプに動力を伝達する第1伝達経路と、エンジンの回転数が第1回転数よりも低い第2回転数である場合に、第1伝達経路よりも増速する変速比でエンジンから油圧ポンプに動力を伝達する第2伝達経路と、を有している。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
エンジンと、
前記エンジンにより駆動される発電機と、
前記発電機が発電した電力によって駆動する電動アクチュエータと、
前記エンジンの動力を伝達する伝達機構と、
前記伝達機構から前記エンジンの動力を伝達され、作動油を吐出する油圧ポンプと、
前記油圧ポンプが吐出した作動油によって駆動する油圧アクチュエータと、
を備え、
前記伝達機構は、前記エンジンの回転数が第１回転数である場合に、前記エンジンから前記油圧ポンプに動力を伝達する第１伝達経路と、
前記エンジンの回転数が前記第１回転数よりも低い第２回転数である場合に、前記第１伝達経路よりも増速する変速比で前記エンジンから前記油圧ポンプに動力を伝達する第２伝達経路と、
を有しているハイブリッドシステム。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記第１伝達経路及び前記第２伝達経路の変速比は、
前記エンジンの回転数が前記第１回転数である場合に、前記第１伝達経路から前記油圧ポンプに入力される動力の回転数と、前記エンジンの回転数が前記第２回転数である場合に、前記第２伝達経路から前記油圧ポンプに入力される動力の回転数と、が略一致するよう定義されている請求項１に記載のハイブリッドシステム。
【請求項３】
前記第２伝達経路の変速比は、前記第１伝達経路の変速比と前記第１回転数との積を、前記第２回転数で除することで得られた値に定義されている請求項２に記載のハイブリッドシステム。
【請求項４】
前記伝達機構は、前記第１伝達経路に設けられた第１クラッチを有し、
前記第１クラッチは、当該第１クラッチに入力された動力の回転数が、前記第２伝達経路から前記油圧ポンプに入力される回転数よりも高い場合に、前記第１伝達経路から前記油圧ポンプへ動力を伝達し、当該第１クラッチに入力された動力の回転数が、前記第２伝達経路から前記油圧ポンプに入力される回転数以下の場合に、前記第１伝達経路から前記油圧ポンプへの動力の伝達を遮断する請求項１に記載のハイブリッドシステム。
【請求項５】
前記伝達機構は、前記第２伝達経路に設けられた第２クラッチを有し、
前記第２クラッチは、前記エンジンの回転数が前記第２回転数である場合に、動力を伝達し、前記エンジンの回転数が前記第２回転数以外である場合に、動力を伝達しない請求項４に記載のハイブリッドシステム。
【請求項６】
複数のモードの選択操作を受け付けるモード切換部材と、
前記モード切換部材の操作に応じて、前記エンジンの回転数を前記第１回転数又は前記第２回転数に切り換える制御装置と、
を備えている請求項１に記載のハイブリッドシステム。
【請求項７】
前記発電機に伝達された動力を用いて発電を行うオルタネータを備えている請求項１に記載のハイブリッドシステム。
【請求項８】
前記伝達機構は、前記エンジンから前記発電機に動力を伝達する第３伝達経路を有し、
前記第１伝達経路及び前記第２伝達経路は、前記第３伝達経路と接続され、且つ前記エンジンに対して、前記発電機と前記油圧ポンプとが直列に接続されている請求項１に記載のハイブリッドシステム。
【請求項９】
前記第３伝達経路は、
前記エンジンの出力軸と接続され、且つ当該出力軸からの動力を前記発電機の入力軸に伝達する伝達具と、
前記出力軸と接続され、且つ当該出力軸からの動力を前記第１伝達経路及び前記第２伝達経路に伝達する伝達軸と、
を有し、
前記入力軸は、中空であり、前記伝達軸は、前記入力軸の内部を貫通している請求項８に記載のハイブリッドシステム。
【請求項１０】
前記伝達機構は、前記エンジンから前記発電機に動力を伝達する第３伝達経路を有し、
前記第１伝達経路及び前記第２伝達経路は、前記第３伝達経路と接続され、且つ前記エンジンに対して、前記発電機と前記油圧ポンプとが並列に接続されている請求項１に記載のハイブリッドシステム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッドシステム及びハイブリッドシステムを備えている作業機に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
作業機は、タイヤやクローラを駆動する駆動油圧系と、アーム／バケット／インプルメント等の補機油圧系との２種類の油圧系を有している。しかしながら、タイヤやクローラの駆動に油圧を用いることは一般的に効率が低いとされている。そのため、作業機の駆動の高効率化を実現するため、部分的にあるいは全面的に電気駆動を用いた作業機のハイブリッド化が進んでいる。
【０００３】
また、自動車の場合であれば、特許文献１に開示されているように、シリーズハイブリッド用発電機あるいはモータを冷却するためにオイルポンプが利用されている。そのため、オイルポンプ（油圧ポンプ）の流量確保と効率化が模索されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２０－１８３１６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
エンジン、発電機、油圧ポンプが順番に並んで接続されたシリーズハイブリッド車両においては、エンジンの発生させた動力を発電機及び油圧ポンプに直接伝達させて、発電機による発電と油圧ポンプの駆動とを同時に行っている。
【０００６】
しかしながら、ハイブリッド車両のさらなる省エネルギーを目指す場合、発電機の出力に応じてエンジンの回転数を変更させることがあるが、当該エンジンの回転数を低下させると、当該低下後のエンジンの回転数は、発電機の出力に対して適切である一方で、油圧ポンプの動作に最適な回転数を下回ることがある。
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、エンジンの回転数に関係なく、油圧ポンプの駆動を維持することができるハイブリッドシステム及びハイブリッドシステムを備えた作業機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明が講じた技術的手段は、以下に示す点を特徴とする。
【０００９】
本発明のハイブリッドシステムは、エンジンと、前記エンジンにより駆動される発電機と、前記発電機が発電した電力によって駆動する電動アクチュエータと、前記エンジンの動力を伝達する伝達機構と、前記伝達機構から前記エンジンの動力を伝達され、作動油を吐出する油圧ポンプと、前記油圧ポンプが吐出した作動油によって駆動する油圧アクチュエータと、を備え、前記伝達機構は、前記エンジンの回転数が第１回転数である場合に、前記エンジンから前記油圧ポンプに動力を伝達する第１伝達経路と、前記エンジンの回転数が前記第１回転数よりも低い第２回転数である場合に、前記第１伝達経路よりも増速する変速比で前記エンジンから前記油圧ポンプに動力を伝達する第２伝達経路と、を有している。
【００１０】
前記第１伝達経路及び前記第２伝達経路の変速比は、前記エンジンの回転数が前記第１回転数である場合に、前記第１伝達経路から前記油圧ポンプに入力される動力の回転数と、前記エンジンの回転数が前記第２回転数である場合に、前記第２伝達経路から前記油圧ポンプに入力される動力の回転数と、が略一致するよう定義されてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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