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公開番号2024163486
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-22
出願番号2023079125
出願日2023-05-12
発明の名称作業車両
出願人井関農機株式会社
代理人弁理士法人新大阪国際特許事務所
主分類B60K 6/24 20071001AFI20241115BHJP(車両一般)
要約【課題】従来の過給機では低速時では十分な出力が得られず、ターボラグが発生しがちである。また、電動化の要望がある。
【解決手段】左右の後輪4、5にそれぞれ連結された左右の走行モータ11,12と、内燃機関1に連結されたISGモータ14と、ISGモータ14に接続された高圧バッテリー13と、ISGモータ14に接続された、高圧バッテリー13より低圧の低圧バッテリー15と、高圧バッテリー13に接続された、作業機20を駆動させる作業機用モータ19と、内燃機関1に組み込まれた、内燃機関1からの排出ガスで回転するタービン61および空気を圧縮して内燃機関へ送り込むコンプレッサ62を有する過給機6と、過給機6に連結され、所定条件下で、高圧バッテリー13によってモータとしてコンプレッサ62を駆動可能なターボモータ21とを備える。
【選択図】図2

特許請求の範囲【請求項１】
内燃機関の動力を少なくとも左右の後輪に伝達して走行する作業車両において、
前記左右の後輪にそれぞれ連結された左右の走行モータと、
前記内燃機関に連結されたＩＳＧモータと、
前記ＩＳＧモータに接続された高圧バッテリーと、
前記ＩＳＧモータに接続された、前記高圧バッテリーより低圧の低圧バッテリーと、
前記高圧バッテリーに接続された、作業機を駆動させる作業機用モータと、
前記内燃機関に組み込まれた、前記内燃機関からの排出ガスで回転するタービンおよび空気を圧縮して前記内燃機関へ送り込むコンプレッサを有する過給機と、
前記過給機に連結され、所定条件下で、前記高圧バッテリーによってモータとして前記コンプレッサを駆動可能なターボモータと、
制御部と、
を備えたことを特徴とする作業車両。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記所定条件とは、作業者の指示があった場合、または前記タービンの出力軸の回転速度が所定値より低い場合である、請求項１記載の作業車両。
【請求項３】
前記ターボモータがモータとして動作する際、前記タービンは前記コンプレッサを駆動しないように前記制御部によって、切り替えられる、請求項２記載の作業車両。
【請求項４】
前記ターボモータがモータとして動作する場合、
前記制御部によって、前記ＩＳＧモータは前記高圧バッテリーによりモータとして動作し、前記走行モータは前記高圧バッテリーによりモータとして動作する、請求項３記載の作業車両。
【請求項５】
前記制御部によって、前記高圧バッテリーの残量が所定の値より少ない場合は、前記ターボモータがモータとして動作せず、逆に前記タービンの出力軸の回転力を利用して、発電機として前記高圧バッテリーを充電する、請求項４記載の作業車両。
【請求項６】
前記ターボモータが発電機として動作する場合、
前記制御部によって、前記ＩＳＧモータは発電機として前記高圧バッテリーを充電し、前記走行モータは発電機として前記高圧バッテリーを充電する、請求項５記載の作業車両。
【請求項７】
前記タービンの出力軸と前記コンプレッサの入力軸はタービン側ワンウェイクラッチを介して連結しており、
前記ターボモータの出力軸は、ターボ側ワンウェイクラッチを介して、前記コンプレッサの入力軸に連結しており、
前記タービンの出力軸の回転速度が前記ターボモータの出力軸の予め決められている回転速度より低い場合は、前記ターボモータがモータとして前記コンプレッサの入力軸を駆動し、前記タービンの出力軸の回転速度が前記ターボモータの出力軸の予め決められている回転速度より高い場合は、前記タービンが前記コンプレッサの入力軸を駆動する、請求項１記載の作業車両。
【請求項８】
前記タービンの出力軸と前記コンプレッサの入力軸はタービン側ワンウェイクラッチを介して連結しており、
前記ターボモータの出力軸は前記コンプレッサの入力軸に連結しており、
前記タービンの出力軸の回転速度が前記ターボモータの出力軸の予め決められている回転速度より低い場合は、前記ターボモータがモータとして前記コンプレッサの入力軸を駆動し、前記タービンの出力軸の回転速度が前記ターボモータの出力軸の予め決められている前記回転速度より高い場合は、前記タービンが前記コンプレッサの入力軸を駆動するとともに、前記ターボモータは発電機として前記高圧バッテリーを充電する、請求項１記載の作業車両。
【請求項９】
排気ガスが含む微小粒子状物質を取り除くためのＤＰＦ装置を備え、
前記ＤＰＦ装置による再生中で前記高圧バッテリーの残量が所定値より少ない場合は、
前記作業機用モータはモータとして動作し、前記ＩＳＧモータと前記走行モータと前記ターボモータはそれぞれ発電機として動作して前記高圧バッテリーを充電し、
前記ＤＰＦ装置による再生中で前記高圧バッテリーの残量が所定値より多い場合は、
前記作業機用モータはモータとして動作し、前記ＩＳＧモータと前記走行モータと前記ターボモータは、発電機としても、モータとしても動作しない、請求項１記載の作業車両。
【請求項１０】
施肥装置から施肥を行うための散布繰り出し用モータを備え、
前記散布繰り出し用モータが前記低圧バッテリーで駆動されるときは、前記ＩＳＧモータによる充電は、前記高圧バッテリーの充電より優先して前記低圧バッテリーを充電し、さらに、前記高圧バッテリーの残量が所定値より大きい場合は、前記高圧バッテリーからＤＣ－ＤＣコンバータにより前記低圧バッテリーを充電する、請求項１記載の作業車両。
（【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、過給機を備えた田植機などの作業車両に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、過給機を備えた田植機などの作業車両が知られている（特許文献１）。
【０００３】
ここに、過給機（ターボチャージャー）とはエンジンに圧縮空気を送り込むための機械であって、エンジンから排出される排気ガスでタービンを回転させ、そのタービンの出力回転軸をコンプレッサの入力回転軸に伝えてコンプレッサを高速回転させることによって吸入してきた空気を圧縮した後エンジンに送り出す構造を有している。
【０００４】
このような過給機によって、より多くの空気をエンジンに送り込むことができ、より高出力を実現できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１９－１００２４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、そのような作業車両では、低速時においては十分な出力が得られず、また、十分な過給圧が得られるまでに遅れが生じる、いわゆるターボラグという現象が発生しやすい課題がある。また、カーボンニュートラルの観点から電動化も要望されている。
【０００７】
本発明では、そのような過給機の課題を考慮し、電動化の要望に応え、低速時でも十分な出力が得られ、ターボラグが発生しにくい作業車両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】
第１の本発明は、
内燃機関の動力を少なくとも左右の後輪に伝達して走行する作業車両において、
前記左右の後輪にそれぞれ連結された左右の走行モータと、
前記内燃機関に連結されたＩＳＧモータと、
前記ＩＳＧモータに接続された高圧バッテリーと、
前記ＩＳＧモータに接続された、前記高圧バッテリーより低圧の低圧バッテリーと、
前記高圧バッテリーに接続された、作業機を駆動させる作業機用モータと、
前記内燃機関に組み込まれた、前記内燃機関からの排出ガスで回転するタービンおよび空気を圧縮して前記内燃機関へ送り込むコンプレッサを有する過給機と、
前記過給機に連結され、所定条件下で、前記高圧バッテリーによってモータとして前記コンプレッサを駆動可能なターボモータと、
制御部と、
を備えたことを特徴とする作業車両である。
【０００９】
第２の本発明は、
前記所定条件とは、作業者の指示があった場合、または前記タービンの出力軸の回転速度が所定値より低い場合である、第１の本発明の作業車両である。
【００１０】
第３の本発明は、
前記ターボモータがモータとして動作する際、前記タービンは前記コンプレッサを駆動しないように前記制御部によって、切り替えられる、第２の本発明の作業車両である。
（【００１１】以降は省略されています）

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