混合动力工业车辆的制作方法

专利名称：混合动力工业车辆的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种混合动力工业车辆，该混合动力工业车辆包括发动机和电动机作 为其驱动源。
背景技术：
混合动力工业车辆各包括发动机和电动机作为其驱动源，因此能够输出大量动 力，同时能量效率优秀。混合动力叉车被认为是这种混合动力工业车辆的示例。由于需要大驱动力用于转向操作，所以许多叉车采用方向盘和车轮纯液压连接的 全液压动力转向，而不是如客车的情形中的动力转向，在该动力转向中，方向盘和车轮通过 机械轴和齿轮连接并且转向通过执行机构辅助。大部分具有全液压动力转向的叉车构造为 使得用于转向驱动的压力油从液压泵供应，该液压泵还用于供应用于货物装卸的驱动的压 力油。下文列出的专利文献1公开了一种具有此构造的混合动力叉车。将基于图15对 此混合动力叉车的构造进行描述。图15是传统混合动力叉车的驱动系统的构造图。如图15中所示，传统混合动力叉车包括发动机1、电池2、第一电动机3、第二电动 机4、第一液压泵12、第二液压泵13、第一齿轮系9、第二齿轮系5等。发动机1的输出轴Ia通过单向离合器15、第二齿轮系5、变矩器6、传动装置7和 设置到该传动装置7的前进-倒退离合器8连接到第一齿轮系9，该单向离合器15仅在从 发动机1侧向第二齿轮系5侧的方向上传输动力。同时，第一电动机3的输出轴3a直接连 接到第一齿轮系9。第一齿轮系9通过前轴10连接到前轮(驱动轮)11，该前轴10包括差 动齿轮(未示出)等。因此，当第一电动机3的动力和发动机1的动力通过第一齿轮系9传输到前轮11 以旋转地驱动前轮11时，此混合动力叉车运行。注意的是第一电动机3在通过第一逆变器 14从电池2供应电力时启动。同时，第二电动机4的输出轴4a通过第二齿轮系5连接到第一液压泵12。第二电 动机4在通过第二逆变器17从电池2供应电力时启动。此外发动机1的输出轴Ia通过第 二齿轮系5连接到第一液压泵12。因而，发动机1的动力和第二电动机4的动力通过第二 齿轮系5传输到第一液压泵12，从而旋转地驱动第一液压泵12。由此，从第一液压泵12排 出的压力油供应到未示出的货物装卸液压系统中的液压缸和转向液压系统中的液压缸。第二液压泵13的输入侧连接到货物装卸液压系统中的液压缸，而其输出侧通过 单向离合器16和第二齿轮系5连接到第二电动机4。因而，当提升装置降低时，从货物装卸 液压系统中的液压缸排出的压力油旋转地驱动第二液压泵13。通过此第二液压泵13，第二 电动机4被旋转地驱动以用作发电机。由用作发电机的第二电动机4生成的电力通过逆变 器14充入电池2中(即，执行货物装卸再生)。注意的是发动机1通过未示出的起动电动 机起动，该起动电动机专门用于起动发动机。专利文献1 日本专利申请公布No. 2008-7089
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专利文献2 日本专利申请公布No. 2006-273514

发明内容
本发明要解决的问题怠速停止是一种用以改进混合动力叉车的燃料消耗的技术。在怠速停止中，发动 机1停止，同时车辆停止或处于发动机怠速状态中，在此发动机怠速状态中，叉车不执行工 作。在怠速停止期间，发动机1停止，但即使在此状态中，叉车也需要能够执行转向操作。然而，在上述传统混合动力叉车执行怠速停止的情形中，单独使用第二电动机4 不足以将第一液压泵12驱动至向转向液压系统供应充足压力油的程度，这是因为该构造 使得第一液压泵12单独向货物装卸液压系统和转向液压系统两者供应压力油。为此，例 如，转向操作和发动机起动不能同时执行，而且转向操作必须在发动机1起动之后执行。附带地，上文列出的专利文献2公开了一种混合动力叉车，该混合动力叉车的构 造使得通过使用行星齿轮和离合器同时允许转向操作和发动机起动。然而，此混合动力叉 车需要大容量和大尺寸的电动机。因此，车辆的成本增加并且还需要大的空间来安装此电 动机。另外，因为用于转向的驱动力从货物装卸负载部获得，所以如果用以结合和分离发动 机的动力和电动机的动力的行星齿轮部出现故障，则不能执行转向操作。在此情形中，车辆 的行进方向不能改变，使车辆不能行进。因而，鉴于上述情形，本发明的目的是提供一种混合动力叉车，该混合动力叉车在 怠速停止期间(当其发动机停止时)能执行转向操作等，而不使用诸如行星齿轮和离合器 的复杂机构。用于解决问题的方法用于解决上述问题的第一发明的混合动力工业车辆是这样的混合动力工业车辆， 该混合动力工业车辆包括发动机、电池、第一电动机和第一齿轮系，该第一电动机在从该电 池供应电力时启动，并且该混合动力工业车辆构造为通过第一齿轮系将第一电动机的动力 和发动机的动力传输到驱动轮，该混合动力工业车辆的特征在于包括第二电动机，其在从电池供应电力时启动；第一液压泵，其将压力油供应到货物装卸液压系统；第二齿轮系，其介于发动机、第二电动机和第一液压泵之间并且能够实现发动机、 第二电动机和第一液压泵之间的相互动力传输；第二液压泵，其将压力油供应到转向液压系统；以及第三电动机，其在从电池供应电力时启动以驱动第二液压泵。第二发明的混合动力工业车辆是第一发明的混合动力工业车辆，其特征在于从 第一液压泵排出的压力油和从第二液压泵排出的压力油在由第一液压泵和第二液压泵共 用的液压管线上汇合，然后供应到货物装卸液压系统和转向液压系统。第三发明的混合动力工业车辆是第二发明的混合动力工业车辆，其特征在于进一 步包括液压马达，其用于货物装卸再生，该液压马达通过从货物装卸液压系统排出的压 力油启动；以及动力传输装置，其仅在从液压马达侧向第二液压泵侧的方向上传输动力，该混合
5动力工业车辆的特征在于液压马达通过动力传输装置和第二液压泵驱动第三电动机，由此致使第三电动机 用作发电机；以及由用作发电机的第三电动机生成的电力充入电池中。第四发明的混合动力工业车辆是第三发明的混合动力工业车辆，其特征在于动 力传输装置是单向离合器，该单向离合器仅在从液压马达侧向第二液压泵侧的方向上传输 动力。第五发明的混合动力工业车辆是第一发明的混合动力工业车辆，其特征在于蓄 能器设置到压力油从第二液压泵供应到转向液压系统所通过的液压管线。第六发明的混合动力工业车辆是第二发明的混合动力工业车辆，其特征在于蓄 能器设置到压力油从共用液压管线供应到转向液压系统所通过的液压管线。第七发明的混合动力工业车辆是第三发明的混合动力工业车辆，其特征在于蓄 能器设置到来自共用液压管线的压力油供应到转向液压系统所通过的液压管线。第八发明的混合动力工业车辆是第一发明的混合动力工业车辆，其特征在于第一液压管线和第二液压管线通过第三液压管线彼此相连，通过该第一液压管 线，压力油从第一液压泵供应到货物装卸液压系统，而且通过该第二液压管线，压力油从第 二液压泵供应到转向液压系统；以及该第三液压管线设有方向控制阀，该方向控制阀可在允许第一液压管线与第二液 压管线连通的第一状态与允许第一液压管线与第四液压管线连通的第二状态之间切换，该 第四液压管线与油箱连通。第九发明的混合动力工业车辆是第一发明的混合动力工业车辆，其特征在于第一液压管线和第二液压管线通过第三液压管线彼此相连，通过该第一液压管 线，压力油从第一液压泵供应到货物装卸液压系统，而且通过该第二液压管线，压力油从第 二液压泵供应到转向液压系统；以及该第三液压管线设有方向控制阀，该方向控制阀可在允许第一液压管线与第二液 压管线连通的第一状态、允许第一液压管线与第四液压管线连通的第二状态以及阻挡第一 液压管线、第二液压管线和第四液压管线之间的流动的第三状态之间切换，该第四液压管 线与油箱连通。第十发明的混合动力工业车辆是第一发明的混合动力工业车辆，其特征在于第一液压管线和第二液压管线通过方向控制阀彼此相连，使得从第一液压泵排放 到第一液压管线的压力油和从第二液压泵排放到第二液压管线的压力油汇合然后供应到 货物装卸液压系统和转向液压系统；以及该方向控制阀可在允许第一液压管线与第二液压管线连通的第一状态与允许第 一液压管线与第三液压管线连通的第二状态之间切换，该第三液压管线与油箱连通。第十一发明的混合动力工业车辆是第一发明的混合动力工业车辆，其特征在于第一液压管线和第二液压管线通过方向控制阀彼此相连，使得从第一液压泵排放 到第一液压管线的压力油和从第二液压泵排放到第二液压管线的压力油汇合然后供应到 货物装卸液压系统和转向液压系统；以及该方向控制阀可在允许第一液压管线与第二液压管线连通的第一状态、允许第一液压管线与第三液压管线连通的第二状态以及阻挡第一液压管线、第二液压管线和第三液 压管线之间的流动的第三状态之间切换，该第三液压管线与油箱连通。第十二发明的混合动力工业车辆是第八到第十一发明中的任一个发明的混合动 力工业车辆，其特征在于蓄能器设置到第二液压管线。本发明的效果第一发明的混合动力叉车是一种混合动力工业车辆，其包括发动机、电池、第一电 动机和第一齿轮系，该第一电动机在从该电池供应电力时启动，并且该混合动力工业车辆 构造为通过第一齿轮系将第一电动机的动力和发动机的动力传输到驱动轮。该混合动力叉 车的特征在于包括第二电动机，其在从电池供应电力时启动；第一液压泵，其将压力油供 应到货物装卸液压系统；第二齿轮系，其介于发动机、第二电动机和第一液压泵之间并且能 够实现发动机、第二电动机和第一液压泵之间的相互动力传输；第二液压泵，其将压力油供 应到转向液压系统；以及第三电动机，其在从电池供应电力时启动以驱动第二液压泵。因 此，在怠速停止期间(即，当发动机停止时)，通过利用第三电动机驱动第二液压泵，压力油 能供应到转向液压系统以执行转向操作，而无需使用诸如行星齿轮和离合器的复杂机构。 此外，由于第二电动机的动力能通过第二齿轮系传输到发动机，所以第二电动机不仅具有 通过第二齿轮系驱动第一液压泵的功能而且具有驱动和起动发动机的功能(即，不需要专 门用于起动发动机的起动电动机)。因此，即使在例如当发动机停止时，通过启动第三电动 机来执行转向操作的情形中，第二电动机也能驱动和起动发动机。因而，发动机能在不失去 转向操作的感觉的情况下快速起动。此外，因为转向操作能通过利用第三电动机驱动第二 液压泵来执行，所以即使在第二齿轮系发生故障时，车辆也能行进。第二发明的混合动力工业车辆是第一发明的混合动力工业车辆，其特征在于从 第一液压泵排出的压力油和从第二液压泵排出的压力油在由第一液压泵和第二液压泵共 用的液压管线上汇合，然后供应到货物装卸液压系统和转向液压系统。因此，能实现与第一 发明的混合动力工业车辆的效果相类似的效果。此外，发动机、第二电动机和第三电动机中 的任一个都能驱动货物装卸液压系统和转向液压系统。因而，当发动机停止时，来自第三电 动机的动力能用于转向的驱动。一旦起动，发动机能确保用于转向驱动的动力。因此，第三 电动机仅需能够确保在发动机起动之前货物装卸和转向所必需的压力油的量。这能使第三 电动机的容量更小。第三发明的混合动力工业车辆是第二发明的混合动力工业车辆，其特征在于包 括液压马达，其用于货物装卸再生，该液压马达通过从货物装卸液压系统排出的压力油启 动；以及动力传输装置，其仅在从液压马达侧向第二液压泵侧的方向上传输动力。该混合动 力工业车辆的特征在于液压马达通过动力传输装置和第二液压泵驱动第三电动机，从而 致使第三电动机用作发电机；以及由用作发电机的第三电动机生成的电力充入电池中。因 此，能实现与第二发明的混合动力工业车辆的效果类似的效果。而且，由于能执行货物装卸 再生，所以能够进一步地改进能量效率。第四发明的混合动力工业车辆是第三发明的混合动力工业车辆，其特征在于动 力传输装置是仅在从液压马达侧向第二液压泵侧的方向上传输动力的单向离合器。因此， 能实现与第三发明的混合动力工业车辆的效果类似的效果。而且，单向离合器的使用能够 利用简单的构造执行货物装卸再生。
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第五发明的混合动力工业车辆是第一发明的混合动力工业车辆，其特征在于蓄 能器设置到压力油从第二液压泵供应到转向液压系统等所通过的液压管线。因此，通过将 存储在该蓄能器中的压力油供应到转向液压系统，能执行转向操作，而无需启动用于转向 操作的第二液压泵(第三电动机)。这使得能够降低第二液压泵(第三电动机)的启动频 率并进一步地改进能量效率(燃料消耗)。第六发明的混合动力工业车辆是第二发明的混合动力工业车辆，其特征在于蓄 能器设置到压力油从共用液压管线供应到转向液压系统所通过的液压管线。因此，通过将 存储在该蓄能器中的压力油供应到转向液压系统，能执行转向操作，而无需启动用于转向 操作的第二液压泵(第三电动机)。这使得能够降低第二液压泵(第三电动机)的启动频 率并进一步地改进能量效率(燃料消耗)。第七发明的混合动力工业车辆是第三发明的混合动力工业车辆，其特征在于蓄 能器设置到来自共用液压管线的压力油供应到转向液压系统所通过的液压管线。因此，通 过将存储在该蓄能器中的压力油供应到转向液压系统，能执行转向操作而无需启动用于转 向操作的第二液压泵(第三电动机)。这使得能够降低第二液压泵(第三电动机)的启动 频率并进一步地改进能量效率(燃料消耗)。第八发明的混合动力工业车辆是第一发明的混合动力工业车辆，其特征在于第 一液压管线和第二液压管线通过第三液压管线彼此相连，通过该第一液压管线，压力油从 第一液压泵供应到货物装卸液压系统，而且通过该第二液压管线，压力油从第二液压泵供 应到转向液压系统；以及该第三液压管线设有方向控制阀，该方向控制阀可在允许第一液 压管线与第二液压管线连通的第一状态与允许第一液压管线与第四液压管线连通的第二 状态之间切换，该第四液压管线与油箱连通。因此，通过如果第一液压泵另外通过处于怠速 状态的发动机等浪费地旋转地驱动则将方向控制阀切换到第二状态，致使从第一液压泵排 出的压力油流入油箱中，使得第一液压泵的排出压力能几乎不升高。这使得能够减少浪费 的动力消耗并进一步改进燃料消耗。第九发明的混合动力工业车辆是第一发明的混合动力工业车辆，其特征在于第 一液压管线和第二液压管线通过第三液压管线彼此相连，通过该第一液压管线，压力油从 第一液压泵供应到货物装卸液压系统，而且通过该第二液压管线，压力油从第二液压泵供 应到转向液压系统；以及该第三液压管线设有方向控制阀，该方向控制阀可在允许第一液 压管线与第二液压管线连通的第一状态、允许第一液压管线与第四液压管线连通的第二状 态以及阻挡第一液压管线、第二液压管线和第四液压管线之间的流动的第三状态之间切 换，该第四液压管线与油箱连通。因此，如果取决于所装载的货物的量，第一液压管线比第 二液压管线需要更高的压力，则选择方向控制阀的第三状态来阻挡特定的油流，使得压力 油不从第一液压管线侧浪费地流向第二液压管线侧。这样，浪费的动力消耗减少，而且燃料 消耗得以改进。此外，当在第一液压泵(即，发动机和第二电动机)未启动的情况下仅启动 第二液压泵(即，第三电动机)以向转向液压系统供应压力油时，选择方向控制阀的第三状 态来阻挡特定的油流。这样，能防止部分的压力油通过方向控制阀从第二液压管线侧浪费 地流向第一液压管线侧。第十发明的混合动力工业车辆是第一发明的混合动力工业车辆，其特征在于第 一液压管线和第二液压管线通过方向控制阀彼此相连，使得从第一液压泵排放到第一液压
8管线的压力油和从第二液压泵排放到第二液压管线的压力油汇合然后供应到货物装卸液 压系统和转向液压系统；以及该方向控制阀可在允许第一液压管线与第二液压管线连通的 第一状态与允许第一液压管线与第三液压管线连通的第二状态之间切换，该第三液压管线 与油箱连通。因此，通过如果第一液压泵另外通过处于怠速状态的发动机等浪费地旋转地 驱动则将方向控制阀72切换到第二状态b，致使从第一液压泵排出的压力油流入油箱中， 使得第一液压泵的排出压力能几乎不升高。这能够减少浪费的动力消耗并进一步改进燃料 消耗。此外，当方向控制阀切换到第一状态时，转向操作能通过使用第一液压泵(发动机和 第二电动机)和第二液压泵(第三电动机)中的任一个来执行。第十一发明的混合动力工业车辆是第一发明的混合动力工业车辆，其特征在于 第一液压管线和第二液压管线通过方向控制阀彼此相连，使得从第一液压泵排放到第一液 压管线的压力油和从第二液压泵排放到第二液压管线的压力油汇合然后供应到货物装卸 液压系统和转向液压系统；以及该方向控制阀可在允许第一液压管线与第二液压管线连通 的第一状态、允许第一液压管线与第三液压管线连通的第二状态以及阻挡第一液压管线、 第二液压管线和第三液压管线之间的流动的第三状态之间切换，该第三液压管线与油箱连 通。因此，如果取决于所装载的货物的量，第一液压管线比第二液压管线需要更高的压力， 则选择方向控制阀的第三状态来阻挡特定的油流，使得压力油不从第一液压管线侧浪费地 流向第二液压管线侧。这样，浪费的动力消耗减少，而且燃料消耗得以改进。第十二发明的混合动力工业车辆是第八到第十一发明中的任一个发明的混合动 力工业车辆，其特征在于蓄能器设置到第二液压管线。因此，通过将存储在该蓄能器中的 压力油供应到转向液压系统，能执行转向操作而无需启动用于转向操作的第二液压泵(第 三电动机)。这能够降低第二液压泵(第三电动机)的启动频率并进一步地改进能量效率 (燃料消耗)。



附图标记说明21发动机，22电池，23第一电动机，23a输出轴，24第二电动机，24a输出轴，25第 三电动机，25a输出轴，26第一液压泵，26a输入轴，27第二液压泵，27a输入轴，28第二齿轮 系，28a 28b齿轮，28c 28d旋转轴，29变矩器，29a输入轴，30传动装置，30a输出轴，31前 进-倒退离合器，32第一齿轮系，32a 32b齿轮，32c 32d旋转轴，33前轴，33a输入轴，34前 轮(驱动轮)，35第一逆变器，36第二逆变器，37液压管线，38控制阀，39第一液压缸，40第 三逆变器，41液压管线，42转向阀，43第二液压缸，44方向盘，45制动液压单元，46驻车制 动器，47手制动器，48鼓式制动器，51共用液压管线，5253液压管线，54液压阀，55液压管 线，61液压马达，62单向离合器，63液压管线，71蓄能器，72方向控制阀，73第三液压管线， 75第四液压管线(在实施例7和8中)或第三液压管线(在实施例9和10中)，76油箱， 77方向控制阀，81蓄能器压力计，82控制器，91发动机启动/停止状态检测装置，92货物装 卸/行进状态检测装置，93转向操作状态检测装置，94怠速状态检测装置，95控制器，96第 一液压泵排出压力计，97第二液压泵排出压力计
具体实施例方式下文，将基于附图对本发明的实施例进行详细描述。<实施例1>图1是根据本发明的实施例1的混合动力叉车的驱动系统的构造图。如图1中所示，实施例1的混合动力叉车包括发动机21、电池22、第一电动机23、 第二电动机24、第三电动机25、第一液压泵26、第二液压泵27、第一齿轮系32、第二齿轮系 28等。发动机21的输出轴(旋转轴)21a通过第二齿轮系28、变矩器29、传动装置30和 设置到该传动装置30的前进-倒退离合器31连接到第一齿轮系32。同时，第一电动机23 的输出轴(旋转轴)23a直接连接到第一齿轮系32。第一齿轮系32通过包括差动齿轮(未 示出)等的前轴33连接到前轮(驱动轮)34。因此，当第一电动机23的动力和发动机21的动力通过第一齿轮系32传输到前轮 34，从而旋转地驱动前轮34时，混合动力叉车行进。具体地，第二齿轮系28包括齿轮28a和齿轮28b，该齿轮28a和齿轮28b是彼此 啮合的正齿轮或斜齿轮。齿轮28a的旋转轴28c的一端联接到发动机21的输出轴21a，而 且另一端联接到变矩器29的输入轴(旋转轴)29a。第一齿轮系32是包括大直径齿轮32a 和小直径齿轮32b的减速机构，该大直径齿轮32a和小直径齿轮32b是彼此啮合的正齿轮 或斜齿轮。齿轮32a的旋转轴32c的一端联接到传动装置31 (离合器31)的输出轴30a， 而且另一端联接到前轴33的输入轴33a。同时，齿轮32b的旋转轴32d联接到第一电动机 23的输出轴23a。因而，第一电动机23的旋转在通过第一齿轮系32 (齿轮32a和齿轮32b) 减速之后传输到前轴33(前轮34)。注意的是第一电动机23在通过第一逆变器35从电池 22供应电力(即，将直流电转换成交流电)时启动。混合动力叉车能单独通过第一电动机23、单独通过发动机21以及通过第一电动 机23和发动机21 —起行进。例如，在混合动力叉车以低速行进时，诸如当它起动时，混合 动力叉车可使用第一电动机23。在混合动力叉车以高速行进时，混合动力叉车可单独使用
10发动机21或一起使用发动机21和第一电动机23。此外，在混合动力叉车通过使用第一电 动机23行进时，此第一电动机23还用作发电机。由第一电动机23生成的电力能通过第一 逆变器35充入电池22中(即，将交流电转换成直流电)(即，返还制动能用于再生)。同时，第二电动机24的输出轴(旋转轴)24a通过第二齿轮系28连接到第一液压 泵26。第二电动机24在通过第二逆变器36从电池22供应电力(即，将直流电转换成交流 电)时启动。具体地，齿轮28b的旋转轴28d的一端连接到第二电动机24的输出轴24a，而 且另一端连接到第一液压泵26的输入轴(旋转轴)26a。发动机21的输出轴21a也通过第二齿轮系28 (齿轮28a和28b)连接到第一液压 泵26。因而，发动机21的动力和第二电动机24的动力通过第二齿轮系28传输到第一液压 泵26，从而旋转地驱动第一液压泵26。由此，压力油从第一液压泵26排出并通过液压管线 37和设置到该液压管线37的控制阀38供应到货物装卸液压系统中的第一液压缸39。然 后，第一液压缸39将装载在未示出的叉上的货物与该叉一起提起和放下。此外，由于发动机21和第二电动机24通过第二齿轮系28 (齿轮28a和28b)彼此 相连，所以当如由图1中的箭头A所示，发动机21的动力通过第二齿轮系28传输到第二电 动机24时，能旋转地驱动第二电动机24。由此，第二电动机24用作发电机。由此第二电动 机24生成的电力通过第二逆变器36充入电池22中(即，将交流电转换成直流电)。此外，由于发动机21和第二电动机24通过第二齿轮系28 (齿轮28a和28b)彼此 相连，所以第二电动机24的动力能通过第二齿轮系28传输到第二电动机24，如由图1中的 箭头B所示。因此，通过使用用于驱动发动机21的第二电动机24，发动机21能起动。也就 是说，第二电动机24还用作发动机21的起动器。该混合动力叉车是全液压式的，其中方向盘44和未示出的后轮(转向轮)纯液压 连接。混合动力叉车配备有第三电动机25和第二液压泵27以驱动此全液压式的转向液压 系统(即，向转向液压系统供应压力油)。第三电动机25的输出轴(旋转轴)25a联接到第二液压泵27的输入轴(旋转 轴)27a。第三电动机25在通过第三逆变器40从电池22供应电力(即，将直流电转换成交 流电)时启动。随着第二液压泵27通过第三电动机25旋转地驱动，压力油从第二液压泵 27排出并通过液压管线41和转向阀42供应到转向液压系统中的第二液压缸43。 第二液压缸43的移动方向通过操作方向盘44控制阀42 ( S卩，控制压力油的流动 方向和流量)来进行控制。与第二液压缸43相连的未示出的后轮(转向轮)相应转向。注 意的是从第二液压泵27排出的压力油还通过制动液压单元45供应到驻车制动器46和手 制动器47。图1中的附图标记48是鼓式制动器。 如上所述，实施例1的混合动力叉车是这样的混合动力叉车，该混合动力叉车包 括发动机21、电池22、第一电动机23和第一齿轮系32，该第一电动机23在从电池22供应 电力时启动，并且该混合动力叉车构造为将第一电动机23的动力和发动机21的动力通过 第一齿轮系32传输到驱动轮34。该混合动力叉车的特征包括第二电动机24，该第二电动 机24在从电池22供应电力时启动；第一液压泵26，该第一液压泵26将压力油供应到货物 装卸液压系统；第二齿轮系28，该第二齿轮系28介于发动机21、第二电动机24和第一液 压泵26之间并且能够实现发动机21、第二电动机24和第一液压泵26之间的相互动力传 输；第二液压泵27，该第二液压泵27将压力油供应到转向液压系统；以及第三电动机25，该第三电动机25在从电池22供应电力时启动以驱动第二液压泵27。因此，在怠速停止期 间(即，当发动机停止时)，通过利用第三电动机25驱动第二液压泵27，压力油能供应到转 向液压系统以执行转向操作，而不必使用诸如行星齿轮和离合器的复杂机构。此外，由于第二电动机24的动力能通过第二齿轮系28传输到发动机21，所以第二 电动机24不仅具有通过第二齿轮系28驱动第一液压泵26的功能而且具有驱动和起动发 动机21的功能(即，不需要专门用于起动发动机的起动电动机)。然后，即使在例如当发动 机停止时，通过启动第三电动机25来执行转向操作的情形中，第二电动机24也能驱动和起 动发动机21。因而，发动机21能在不失去转向操作的感觉的情况下快速起动。此外，因为 转向操作能通过利用第三电动机25驱动第二液压泵27来执行，所以即使在第二齿轮系28 发生故障的情况下，车辆也能行进。<实施例2>图2是根据本发明的实施例2的混合动力叉车的驱动系统的构造图。注意的是， 在图2中，与上述实施例1(见图1)中的部件相同的部件用相同的附图标记指示，并且将不 详细提供其重复描述。如图2中所示，实施例2的混合动力叉车构造为使得从通过发动机21和第二电 动机24驱动的第一液压泵26排出的压力油和从通过第三电动机25驱动的第二液压泵27 排出的压力油在由第一和第二液压泵26和27共用的液压管线51上汇合；然后供应到货物 装卸液压系统和转向液压系统。换句话说，发动机21、第二电动机24和第三电动机25中的 任一个都能驱动货物装卸液压系统(第一液压缸39)和转向液压系统(第二液压缸43)。具体地，连接到第一液压泵26的排出侧的液压管线52和连接到第二液压泵27的 排出侧的液压管线53连接到共用的液压管线51。液压阀54设置到液压管线51。因而，从 通过发动机21和第二电动机24驱动的第一液压泵26排放到液压管线52的压力油和从由 第三电动机25驱动的第二液压泵27排放到液压管线53的压力油在液压管线51上汇合， 流过液压管线51，然后流入液压阀54中。在液压阀54处，已流入液压阀54中的压力油分成液压管线55侧的压力油和控制 阀38侧的压力油。然后，所分出的控制阀38侧上的压力油供应到货物装卸液压系统中的 第一液压缸39，而且所分出的液压管线55侧上的压力油通过转向阀42供应到转向液压系 统中的第二液压缸43并且还通过制动液压单元45供应到驻车制动器46和手制动器47。该构造的其它部件与上述的实施例1的部件相同。如上所述，实施例2的混合动力叉车是与实施例1的混合动力叉车类似的混合动 力叉车，其特征在于从第一液压泵26排出的压力油和从第二液压泵27排出的压力油在由 第一液压泵26和第二液压泵27共用的液压管线51上汇合，然后供应到货物装卸液压系统 和转向液压系统。因此，能实现与上述实施例1的混合动力叉车的效果相类似的效果。此 外，发动机21、第二电动机24和第三电动机25中的任一个都能驱动货物装卸液压系统和转 向液压系统。因而，当发动机停止时，来自第三电动机25的动力能用于转向的驱动。一旦 发动机21起动，发动机21能确保用于转向驱动的动力。因此，第三电动机25仅需能够确 保在发动机21起动之前货物装卸和转向所必须的压力油的量。这使第三电动机25的容量 可能更小。〈实施例3>
12
图3是根据本发明的实施例3的混合动力叉车的驱动系统的构造图。注意的是， 在图3中，与上述实施例2(见图2)中的部件相同的部件用相同的附图标记指示，并且将不 详细提供其重复描述。如图3中所示，实施例3的混合动力叉车具有这样的构造，该构造包括液压马达 61，用于货物装卸再生，该液压马达61通过从货物装卸液压系统排出的压力油启动；以及 单向离合器62，其作为用于仅在从液压马达61侧向第二液压泵27侧的方向上传输动力的 动力传输装置。具体地，单向离合器61介于液压马达61与第二液压泵27之间。此外，单向离合 器62仅在从液压马达61侧向第二液压泵27侧的方向上传输动力，而且在从第二液压泵27 侧向液压马达61侧的方向上不传输任何动力。液压马达61的输入侧通过液压管线63和 控制阀38连接到货物装卸液压系统中的第一液压缸39。这样，当如由图3中的箭头C所示提升装置降低时，如由图3中的箭头D所示从货 物装卸液压系统(液压缸39)排出的压力油通过控制阀38和液压管线63供应到液压马达 61。由此，液压马达61通过压力油旋转地驱动，因而获得的液压马达61的动力通过单向离 合器62和第二液压泵27 (旋转轴27a)传输到第三电动机25 (旋转轴25a)。因此，第三电 动机25旋转地驱动，用作发电机。由用作发电机的第三电动机25生成的电力通过逆变器 14充入电池2中(即，将交流电转换成直流电)(即，执行货物装卸再生)。注意的是动力传输装置不一定必须是单向离合器。代替地，也可使用能够实现双 向动力传输的离合器。在此情形中，可使用叉下落检测装置(例如，通过诸如限位开关的检 测装置检测提起/放下操作杆是否移动到放下侧)。具体地，在检测到叉的下落运动时，离 合器进入连接状态，使得动力可通过该离合器从液压马达61侧传输到第二液压泵27侧。该构造的其它部件与上述的实施例2的部件相同。如上所述，实施例3的混合动力叉车是与实施例2的混合动力叉车类似的混合动 力叉车，其特征在于包括液压马达61，用于货物装卸再生，该液压马达61通过从货物装卸 液压系统(第一液压缸39)排出的压力油启动；以及单向离合器62，该单向离合器62仅在 从液压马达61侧向第二液压泵27侧的方向上传输动力。此外，实施例3的混合动力叉车 的特征在于液压马达61通过单向离合器62和第二液压泵27驱动第三电动机25，从而致 使第三电动机25用作发电机；以及由用作发电机的第三电动机25生成的电力充入电池22 中。因此，能实现与上述实施例2的混合动力叉车的效果相类似的效果。而且，由于能执行 货物装卸再生，所以能够进一步地改进能量效率。此外，单向离合器62的使用使得能够利用简单的构造执行货物装卸再生。〈实施例4>图4是根据本发明的实施例4的混合动力叉车的驱动系统的构造图。图5是关于 该混合动力叉车的蓄能器的压力(液压泵控制)的控制框图。注意的是，在图4中，与上述 实施例1(见图1)中的部件相同的部件用相同的附图标记指示，并且将不详细提供其重复 描述。如图4中所示，实施例4的混合动力叉车包括设置到液压管线41的蓄能器71，通 过该液压管线41，压力油从第二液压泵27供应到转向液压系统(转向阀42和第二液压缸 43)。
因而，当通过利用第三电动机25旋转地驱动第二液压泵27将压力油从第二液压 泵27通过液压管线41供应到转向液压系统时，部分的压力油存储(液压压力蓄积)在蓄 能器71中。因此，即使在第二液压泵27 (第三电动机25)停止时，因为存储在蓄能器71中 的压力油能供应到转向液压系统，所以转向操作也是可能的。此外，蓄能器71设有蓄能器压力计81以检测蓄能器71内部的压力(蓄能器压 力)。如图5中所示，控制器82通过接收蓄能器压力计81的压力检测信号来监控蓄能器 71中的压力。然后，当通过蓄能器压力计81检测到的蓄能器压力达到预设压力或落在预 设压力之下时，控制器82向第三逆变器40输出启动指令以启动第三电动机25。由此，第 二液压泵27 (第三电动机25)启动，用于转向操作。换句话说，当蓄能器压力高于预设压力 时，控制器82禁止用于转向操作的第二液压泵27(第三电动机25)的启动。此预设压力是 下限压力，在该下限压力下，压力油能从蓄能器71供应到转向液压系统(S卩，在该下限压力 下，通过蓄能器71的压力油能执行转向操作)。预设压力的具体值应通过机上计算或试验 适当设定。该构造的其它部件与上述的实施例1的部件相同。如上所述，实施例4的混合动力叉车的特征在于蓄能器71设置到液压管线41， 通过该液压管线41，压力油从第二液压泵27供应到转向液压系统等。因此，通过将存储在 蓄能器71中的压力油供应到转向液压系统，能执行转向操作，而不必启动用于转向操作的 第二液压泵27 (第三电动机25)。这能够降低第二液压泵27 (第三电动机25)的启动频率 并进一步地改进能量效率(燃料消耗)。此外，在实施例4的混合动力叉车中，控制器82通过接收蓄能器压力计81的压 力检测信号来监控蓄能器压力，并且仅当通过蓄能器压力计81检测到的蓄能器压力达到 预设压力或落在预设压力之下时才启动第二液压泵27(第三电动机25)，用于转向操作。 因此，仅当需要进行转向操作时(即，仅当蓄能器压力达到预设压力或落在预设压力之下 时)，第二液压泵27 (第三电动机25)才能自动启动。〈实施例5>图6是根据本发明的实施例5的混合动力叉车的驱动系统的构造图。注意的是， 关于该混合动力叉车的蓄能器压力的控制框图与图5中的相同，因而将通过参照图5来进 行描述。此外，在图6中，与上述实施例2(见图2)中的部件相同的部件用相同的附图标记 指示，并且将不详细提供其重复描述。如图6中所示，在实施例5的混合动力叉车中，蓄能器71设置到液压管线55，通过 该液压管线55，来自由第一和第二液压泵26和27共用的液压管线51的压力油供应到转向 液压系统(转向阀42和第二液压缸43)。因而，当通过利用第三电动机25旋转地驱动第二液压泵27将压力油从第二液压 泵27通过液压管线41供应到转向液压系统时，以及当通过利用发动机21或第二电动机24 旋转地驱动第一泵26将压力油从第一液压泵26供应到转向液压系统时，部分的压力油存 储(液压压力蓄积)在蓄能器71中。因此，即使当第一液压泵26(发动机21和第二电动 机24)和第二液压泵27 (第三电动机25)停止时，因为存储在蓄能器71中的压力油能供应 到转向液压系统，所以转向操作也是可能的。此外，蓄能器71设有蓄能器压力计81用以检测蓄能器71内部的压力(蓄能器压
14力)。如图5中所示，控制器82通过接收蓄能器压力计81的压力检测信号来监控蓄能器 71中的压力。然后，当通过蓄能器压力计81检测到的蓄能器压力达到预设压力或落在预 设压力之下时，控制器82向第三逆变器40输出启动指令以启动第三电动机25。由此，第 二液压泵27 (第三电动机25)启动，用于转向操作。换句话说，当蓄能器压力高于预设压力 时，控制器82禁止用于转向操作的第二液压泵27(第三电动机25)的启动。此预设压力是 下限压力，在该下限压力下，压力油能从蓄能器71供应到转向液压系统(S卩，在该下限压力 下，通过蓄能器71的压力油能执行转向操作)。预设压力的具体值应通过机上计算或试验 适当设定。该构造的其它部件与上述的实施例2的部件相同。如上所述，实施例5的混合动力叉车的特征在于蓄能器71设置到液压管线55， 通过该液压管线55，来自共用液压管线51的压力油供应到转向液压系统等。因此，通过将 存储在蓄能器71中的压力油供应到转向液压系统，能执行转向操作，而不必启动用于转向 操作的第二液压泵27 (第三电动机25)。这使得能够降低第二液压泵27 (第三电动机25) 的启动频率并进一步地改进能量效率(燃料消耗)。此外，在实施例5的混合动力叉车中，控制器82通过接收蓄能器压力计81的压 力检测信号来监控蓄能器压力，并且仅当通过蓄能器压力计81检测到的蓄能器压力达到 预设压力或落在预设压力之下时才启动第二液压泵27(第三电动机25)，用于转向操作。 因此，仅当需要进行转向操作时(即，仅当蓄能器压力达到预设压力或落在预设压力之下 时)，第二液压泵27 (第三电动机25)才能自动启动。〈实施例6>图7是根据本发明的实施例6的混合动力叉车的驱动系统的构造图。注意的是， 关于该混合动力叉车的蓄能器压力的控制框图与图5中的相同，因而将通过参照图5来进 行描述。此外，在图7中，与上述实施例3(见图3)中的部件相同的部件用相同的附图标记 指示，并且将不详细提供其重复描述。如图7中所示，在实施例6的混合动力叉车中，蓄能器71设置到液压管线55，如上 述实施例5的情形中那样，通过该液压管线55，来自由第一和第二液压泵26和27共用的液 压管线51的压力油供应到转向液压系统(转向阀42和第二液压缸43)。因而，当通过利用第三电动机25旋转地驱动第二液压泵27将压力油从第二液压 泵27通过液压管线41供应到转向液压系统时，以及当通过利用发动机21或第二电动机24 旋转地驱动第一泵26将压力油从第一液压泵26供应到转向液压系统时，部分的压力油存 储(液压压力蓄积)在蓄能器71中。因此，即使当第一液压泵26(发动机21和第二电动 机24)和第二液压泵27 (第三电动机25)停止时，因为存储在蓄能器71中的压力油能供应 到转向液压系统，所以转向操作也是可能的。此外，蓄能器71设有蓄能器压力计81以检测蓄能器71内部的压力(蓄能器压 力)。如图5中所示，控制器82通过接收蓄能器压力计81的压力检测信号来监控蓄能器 71中的压力。然后，当通过蓄能器压力计81检测到的蓄能器压力达到预设压力或落在预 设压力之下时，控制器82向第三逆变器40输出启动指令以启动第三电动机25。由此，第 二液压泵27 (第三电动机25)启动，用于转向操作。换句话说，当蓄能器压力高于预设压力 时，控制器82禁止用于转向操作的第二液压泵27(第三电动机25)的启动。此预设压力是
15下限压力，在该下限压力下，压力油能从蓄能器71供应到转向液压系统(S卩，在该下限压力 下，通过蓄能器71的压力油能执行转向操作)。预设压力的具体值应通过机上计算或试验 适当设定。该构造的其它部件与上述的实施例3的相同。如上所述，实施例6的混合动力叉车的特征在于蓄能器71设置到液压管线55， 通过该液压管线55，压力油从共用液压管线51供应到转向液压系统等。因此，通过将存储 在蓄能器71中的压力油供应到转向液压系统，能执行转向操作，而不必启动用于转向操作 的第二液压泵27 (第三电动机25)。这使得能够降低第二液压泵27 (第三电动机25)的启 动频率并进一步地改进能量效率(燃料消耗)。此外，在实施例6的混合动力叉车中，控制器82通过接收蓄能器压力计81的压 力检测信号来监控蓄能器压力，并且仅当通过蓄能器压力计81检测到的蓄能器压力达到 预设压力或落在预设压力之下时才启动第二液压泵27(第三电动机25)，用于转向操作。 因此，仅当需要进行转向操作时(即，仅当蓄能器压力达到预设压力或落在预设压力之下 时)，第二液压泵27 (第三电动机25)才能自动启动。〈实施例7>图8是根据本发明的实施例7的混合动力叉车的驱动系统的构造图。图9是显示 列出阀操作条件的表格的图。图10是关于该混合动力叉车的阀控制的控制框图。注意的 是，在图8中，与上述实施例4 (见图4和图5)中的部件相同的部件用相同的附图标记指示， 并且将不详细提供其重复描述。同时，图9显示了在实施例7的情形中的阀操作条件以及 将在下文描述的实施例8到10的情形中的阀操作条件。如图8中所示，在实施例7的混合动力叉车中，第一液压管线37和第二液压管线 41通过第三液压管线73彼此相连，通过该第一液压管线37，压力油从第一液压泵26供应 到货物装卸液压系统(控制阀38和第一液压缸39)，而且通过该第二液压管线41，压力油 从第二液压泵27供应到转向液压系统(转向阀42和第二液压缸43)。此第三液压管线73设有方向控制阀72。该方向控制阀72是能够在第一状态a与 第二状态b之间切换的阀，在该第一状态a中，允许第一液压管线37与第二液压管线41连 通，而在该第二状态b中，允许第一液压管线37与第四液压管线75连通，该第四液压管线 75与油箱76连通。当方向控制阀72处于第一状态a中时，从第一液压泵26排放到第一液压管线37 的压力油不仅供应到货物装卸液压系统，而且通过方向控制阀72、第三液压管线73和第二 液压管线41供应到转向液压系统和制动液压系统。此外，从第二液压泵27排放到第二液 压管线41的压力油不仅供应到转向液压系统和制动液压系统，而且通过方向控制阀72、第 三液压管线73和第一液压管线37供应到货物装卸液压系统。当方向控制阀72处于第二状态b中时，从第一液压泵26排放到第一液压管线37 的压力油通过方向控制阀72、第三液压管线73和第四液压管线75返回到油箱76。在此情 形中，液压系统对第一液压泵26的负载变得非常小，因此第一液压泵26的排出压力几乎不 升高并且变得很低。在方向控制阀72的状态a与状态b之间选择(切换)如图9中的阀操作条件表 中的“实施例7”一栏中所示执行。选择(切换)通过使用图10中所示的控制器95自动执
16行。如图10中所示，控制器95接收发动机启动/停止状态检测装置91的检测信号、货物 装卸/行进状态检测装置92的检测信号、转向操作状态检测装置93的检测信号，和怠速状 态检测装置94的检测信号。发动机启动/停止状态检测装置91检测发动机21启动还是停止(即，在怠速停 止期间)。例如，检测发动机21的转数的发动机旋转传感器能用作发动机启动/停止状态 检测装置91。货物装卸/行进状态检测装置92检测混合动力叉车何时处于货物装卸状态以及 混合动力叉车何时处于行进状态。对于货物装卸状态检测，例如能够使用货物装卸传感器 等，该货物装卸传感器检测货物装卸杆的操作状态，该货物装卸杆用于执行叉的货物装卸 操作(提起和放下)。对于行进状态检测，例如能够使用车辆速度传感器等。转向操作状态检测装置93检测操作者何时执行转向操作。作为转向操作状态检 测装置93，例如，能够使用检测方向盘44的操作状态的方向盘传感器、检测转向轮(后轮) 的转向角的转向角传感器等。怠速状态检测装置94检测发动机21何时处于怠速状态。作为怠速状态检测装置 94，例如，能够使用加速器踏板传感器和发动机转数传感器，该加速器踏板传感器检测加速 器踏板的下压量。在此情形中，例如当通过发动机旋转传感器检测到的发动机的转数不为 零(即，发动机启动)时而且当通过加速器踏板传感器检测到的加速器踏板的下压量是零 时，怠速状态检测装置94确定车辆处于怠速状态。然后，基于各个检测装置91到94的检测信号，控制器95在方向控制阀72的状态 a与状态b之间选择(切换)，如图9中的“实施例7” 一栏中所示。当基于发动机启动/停止状态检测装置91的检测信号确定发动机处于启动时，执 行该选择如下。具体地，如果基于货物装卸/行进状态检测装置92的检测信号确定车辆处于货物 装卸/行进状态，则选择第一状态a，使得从第一液压泵26排出的压力油可确保供应到货物 装卸液压系统。同时，如果基于转向操作状态检测装置93的检测信号确定车辆处于转向操作状 态，则选择第一状态a和第二状态b中的任一个状态。具体地，在此情形中，可选择第一状态 a,使得从通过处于启动状态中的发动机21旋转地驱动的第一液压泵26排出的压力油可用 于转向操作，或可选择第二状态b，使得仅从第二液压泵27排出的压力油可用于转向操作。如果基于怠速状态检测装置94的检测信号确定车辆处于怠速状态，即如果在不 执行货物装卸等的情况下另外地通过发动机21浪费地旋转地驱动第一液压泵26，则选择 第二状态b。这样，防止了浪费的动力消耗。当基于发动机启动/停止状态检测装置91的检测信号确定发动机处于怠速停止 状态(确定发动机停止)时，执行该选择如下。具体地，如果基于货物装卸/行进状态检测装置92的检测信号确定车辆处于货物 装卸/行进状态，则选择第一状态a，使得从第一液压泵26排出的压力油可确保供应到货物 装卸液压系统。同时，如果基于转向操作状态检测装置93的检测信号确定车辆处于转向操作状 态，则选择第二状态b。在此情形中，从第二液压泵27排出的压力油用于转向操作。
17
该构造的其它部件与上述的实施例4的相同。如上所述，实施例7的混合动力叉车的特征在于第一液压管线37和第二液压管 线41通过第三液压管线73彼此相连，通过该第一液压管线37，压力油从第一液压泵26供 应到货物装卸液压系统，而且通过该第二液压管线41，压力油从第二液压泵27供应到转向 液压系统；以及第三液压管线73设有方向控制阀72，该方向控制阀72可在第一状态a和 第二状态b之间切换，该第一状态a允许第一液压管线37与第二液压管线41连通，该第二 状态b允许第一液压管线37与第四液压管线75连通，该第四液压管线75与油箱76连通。 因此，通过如果第一液压泵26另外通过处于怠速状态的发动机21等浪费地旋转地驱动则 将方向控制阀72切换到第二状态b，致使从第一液压泵26排出的压力油流入油箱76中，使 得第一液压泵26的排出压力能几乎不升高。这使得能够减少浪费的动力消耗并进一步改 进燃料消耗。此外，在实施例7的混合动力叉车中，基于各个检测装置91到94的检测信号，控 制器95能在方向控制阀73的状态a与状态b之间执行自动切换(选择)。〈实施例8>图11是根据本发明的实施例8的混合动力叉车的驱动系统的构造图。图12是关 于该混合动力叉车的阀控制的控制框图。注意的是，在图11中，与上述实施例7(见图8) 中的部件相同的部件用相同的附图标记指示，并且将不详细提供其重复描述。如图11中所示，实施例8的混合动力叉车具有上述实施例7(图8)的构造，但它 包括方向控制阀77而不是方向控制阀72。具体地，第一液压管线37和第二液压管线41通过第三液压管线73彼此相连，通 过该第一液压管线37，压力油从第一液压泵26供应到货物装卸液压系统(控制阀38和 第一液压缸39)，而通过该第二液压管线41，压力油从第二液压泵27供应到转向液压系统 (转向阀42和第二液压缸43)。此第三液压管线73设有方向控制阀77。该方向控制阀77 是能够在第一状态a、第二状态b以及另外的第三状态c之间切换的阀，在该第一状态a中， 允许第一液压管线37与第二液压管线41连通，在该第二状态b中，允许第一液压管线37 与第四液压管线75连通，该第四液压管线75与油箱76连通，而且在该第三状态c中，阻止 在第一液压管线37、第二液压管线41与第四液压管线75之间的流动。当方向控制阀77处于第一状态a中时，从第一液压泵26排放到第一液压管线37 的压力油不仅供应到货物装卸液压系统，而且通过方向控制阀77、第三液压管线73和第二 液压管线41供应到转向液压系统和制动液压系统。此外，从第二液压泵27排放到第二液 压管线41的压力油不仅供应到转向液压系统和制动液压系统，而且通过方向控制阀77、第 三液压管线73和第一液压管线37供应到货物装卸液压系统。当方向控制阀77处于第二状态b中时，从第一液压泵26排放到第一液压管线37 的压力油通过方向控制阀77、第三液压管线73和第四液压管线75返回到油箱76。在此情 形中，液压系统对第一液压泵26的负载变得非常小，因此第一液压泵26的排出压力几乎不 升高并且变得很低。当方向控制阀77处于第三状态c中时，从第一液压泵26排出的压力油能被阻挡， 使得不通过方向控制阀77流入第二液压管线41和第四液压管线75(油箱76)中。此外， 从第二液压泵27排出的压力油可以被阻挡，使得不通过方向控制阀77流入第一液压管线
1837和第四液压管线75(油箱76)中。在方向控制阀77的状态a、状态b与状态c之间选择(切换)如图9中的阀操作 条件表中的“实施例8”一栏中所示执行。该选择(切换)通过使用图12中所示的控制器 95自动执行。如图12中所示，控制器95接收发动机启动/停止状态检测装置91的检测信 号、货物装卸/行进状态检测装置92的检测信号、转向操作状态检测装置93的检测信号、 怠速状态检测装置94的检测信号、第一液压泵排出压力计96和第二液压泵排出压力计97 的检测信号。检测装置91到94与图10中的相同，并且这里将不提供其描述。如图11中所示，第一液压泵排出压力计96设置到第一液压管线37并检测第一液 压泵26的排出压力。第二液压泵排出压力计97设置到第二液压管线41并检测第二液压 泵27的排出压力。然后，基于各个检测装置91到94的检测信号和各个压力计96和97的检测信号， 控制器95在方向控制阀77的状态a与状态b之间选择(切换)，如图9中的“实施例8” 一栏中所示。如果基于发动机启动/停止状态检测装置91的检测信号确定发动机被启动，则执 行该选择如下。具体地，如上述实施例7的情形中那样，如果基于货物装卸/行进状态检测装置92 的检测信号确定车辆处于货物装卸/行进状态，则选择第一状态a。如果基于转向操作状态 检测装置93的检测信号确定车辆处于转向操作状态，则选择第一状态a和第二状态b中的 任一个状态。如果基于怠速状态检测装置94的检测信号确定车辆处于怠速状态，则选择第 二状态b。如果通过第一液压泵排出压力计96检测到的第一液压泵排出压力高于通过第二 液压泵排出压力计97检测到的第二液压泵排出压力，则选择第三状态C。这是因为取决于 所装载的货物的量，第一液压管线37有时比第二液压管线41需要更高的压力，并且在此情 形中，选择第三状态c来阻挡特定的油流。这样，压力油不从第一液压管线37侧浪费地流 向第二液压管线41侧。因而，浪费的动力消耗减少，而且燃料消耗得以改进。此外，当在第 一液压泵26(即，发动机21和第二电动机25)未启动的情况下仅启动第二液压泵27(即， 第三电动机25)以向转向液压系统和制动液压系统供应压力油时，选择第三状态c来阻挡 特定的油流。这样，能防止部分的压力油通过方向控制阀77浪费地从第二液压管线41侧 流向第一液压管线37侧。如果基于发动机启动/停止状态检测装置91的检测信号确定发动机处于怠速停 止状态(确定发动机停止)，则执行该选择如下。具体地，如上述实施例7的情形中那样，如果基于货物装卸/行进状态检测装置92 的检测信号确定车辆处于货物装卸/行进状态，则选择第一状态a。如果基于转向操作状态 检测装置93的检测信号确定车辆处于转向操作状态，则选择第二状态b。如果通过第一液压泵排出压力计96检测到的第一液压泵排出压力高于通过第二 液压泵排出压力计97检测到的第二液压泵排出压力，则选择第三状态C。如上所述，这是因 为取决于所装载的货物的量，第一液压管线37有时比第二液压管线41需要更高的压力，并 且在此情形中，选择第三状态c来阻挡特定的油流。这样，压力油不从第一液压管线37侧 浪费地流向第二液压管线41侧。因而，浪费的动力消耗减少，而且燃料消耗得以改进。此
19外，如上所述，当在第一液压泵26 (即，发动机21和第二电动机25)未启动的情况下仅启动 第二液压泵27( S卩，第三电动机25)以向转向液压系统和制动液压系统供应压力油时，选择 第三状态c来阻挡特定的油流。这样，能防止部分的压力油通过方向控制阀77从第二液压 管线41侧浪费地流向第一液压管线37侧。该构造的其它部件与上述的实施例7的相同。如上所述，实施例8的混合动力叉车的特征在于第一液压管线37和第二液压管 线41通过第三液压管线73彼此相连，通过该第一液压管线37，压力油从第一液压泵26供 应到货物装卸液压系统，而且通过该第二液压管线41，压力油从第二液压泵27供应到转向 液压系统；以及第三液压管线73设有方向控制阀77，该方向控制阀77可在允许第一液压 管线37与第二液压管线41连通的第一状态a、允许第一液压管线37与第四液压管线75连 通的第二状态b以及阻挡在第一液压管线37、第二液压管线41和第四液压管线75之间的 流动的第三状态c之间切换，该第四液压管线75与油箱76连通。因此，当取决于所装载的 货物的量，第一液压管线37比第二液压管线41需要更高的压力时，选择方向控制阀77的 第三状态c来阻挡特定的油流，使得压力油不可浪费地从第一液压管线37侧流向第二液压 管线41侧。这样，浪费的动力消耗减少，而且燃料消耗得以改进。此外，当在第一液压泵 26 (即，发动机21和第二电动机25)未启动的情况下仅启动第二液压泵27 (即，第三电动 机25)以向转向液压系统供应压力油时，选择方向控制阀77的第三状态c来阻挡特定的油 流。这样，可防止部分的压力油通过方向控制阀77浪费地从第二液压管线41侧流向第一 液压管线37侧。此外，在实施例8的混合动力叉车中，基于各个检测装置91到94以及压力计96 和97的检测信号，控制器95能在方向控制阀77的状态a、状态b与状态c之间执行自动切 换(选择)。〈实施例9>图13是根据本发明的实施例9的混合动力叉车的驱动系统的构造图。注意的是， 关于该混合动力叉车的阀控制的控制框图与图10中的相同，因而将通过参照图10来进行 描述。此外，在图13中，与上述实施例4(见图4和图5)中的部件相同的部件用相同的附 图标记指示，并且将不详细提供其重复描述。该构造如下。如图13中所示，第一和第二液压管线37和41通过方向控制阀72 彼此相连。因而，从第一液压泵26排放到第一液压管线37的压力油和从第二液压泵27排 放到第二液压管线41的压力油汇合，然后通过液压阀54供应到货物装卸液压系统(控制 阀38和第一液压缸39)和转向液压系统(转向阀42和第二液压缸43)。方向控制阀72是能够在第一状态a与第二状态b之间切换的阀，在该第一状态a 中，允许第一液压管线37与第二液压管线41连通，而在该第二状态b中，允许第一液压管 线37与第三液压管线75连通，该第三液压管线75与油箱76连通。当方向控制阀72处于第一状态a中时，从第一液压泵26排放到第一液压管线37 的压力油不仅能供应到货物装卸液压系统和转向液压系统，而且能通过方向控制阀72和 第二液压管线41供应到制动液压系统。此外，从第二液压泵27排放到第二液压管线41的 压力油能供应到制动液压系统以及通过方向控制阀72、第二液压管线41和第一液压管线 37供应到转向液压系统和货物装卸液压系统。
当方向控制阀72处于第二状态b中时，从第一液压泵26排放到第一液压管线37 的压力油通过方向控制阀72、第二液压管线41和第三液压管线75返回到油箱76。在此情 形中，液压系统对第一液压泵26的负载变得非常小，因此第一液压泵26的排出压力几乎不 升高并且变得很低。 在方向控制阀72的状态a与状态b之间的选择(切换)被执行，如图9中的阀操 作条件表中的“实施例9”一栏中所示。该选择(切换)通过使用图10中所示的控制器95 自动执行。如图10中所示，控制器95接收发动机启动/停止状态检测装置91的检测信号、 货物装卸/行进状态检测装置92的检测信号、转向操作状态检测装置93的检测信号和怠 速状态检测装置94的检测信号。检测装置91到94与上述实施例7中的相同，且这里将不 提供其描述。然后，基于各个检测装置91到94的检测信号，控制器95在方向控制阀72的状态 a与状态b之间选择(切换)，如图9中的“实施例9” 一栏中所示。当基于发动机启动/停止状态检测装置91的检测信号确定发动机被启动时，执行 该选择如下。具体地，如果基于货物装卸/行进状态检测装置92的检测信号确定车辆处于货物 装卸/行进状态，则选择第一状态a，使得从第一液压泵26排出的压力油可确保供应到货物 装卸液压系统。如果基于转向操作状态检测装置93的检测信号确定车辆处于转向操作状态，则 也选择第一状态a，使得从第一液压泵26排出的压力油可确保供应到转向液压系统。如果基于怠速状态检测装置94的检测信号确定车辆处于怠速状态，即如果在不 执行货物装卸等的情况下另外地通过发动机21浪费地旋转地驱动第一液压泵26，则选择 第二状态b。这样，防止了浪费的动力消耗。当基于发动机启动/停止状态检测装置91的检测信号确定发动机处于怠速停止 状态(确定发动机停止)时，执行该选择如下。具体地，如果基于货物装卸/行进状态检测装置92的检测信号确定车辆处于货物 装卸/行进状态，则选择第一状态a，使得从第一液压泵26排出的压力油可确保供应到货物 装卸液压系统。如果基于转向操作状态检测装置93的检测信号确定车辆处于转向操作状态，则 选择第一状态b，使得从第一液压泵26排出的压力油可确保供应到转向液压系统，或者使 得从第二液压泵27排出的压力油可供应到转向液压系统。在此情形中，通过使用从第一液 压泵26排出的压力油或从第二液压泵27排出的压力油来执行转向操作。该构造的其它部件与上述的实施例4的相同。如上所述，实施例9的混合动力叉车的特征在于第一液压管线37通过方向控制 阀72连接到第二液压管线41，使得从第一液压泵26排放到第一液压管线37的压力油和从 第二液压泵27排放到第二液压管线41的压力油能汇合，然后供应到货物装卸液压系统和 转向液压系统；以及方向控制阀72可在允许第一液压管线37与第二液压管线41连通的第 一状态a与允许第一液压管线37与第三液压管线75连通的第二状态b之间切换，该第三 液压管线75与油箱76连通。因此，通过如果第一液压泵26另外通过处于怠速状态的发动 机21等浪费地旋转地驱动则将方向控制阀72切换到第二状态b，致使从第一液压泵26排
21出的压力油流入油箱76中，使得第一液压泵26的排出压力能几乎不升高。这使得能够减 少浪费的动力消耗并进一步改进燃料消耗。此外，当方向控制阀72切换到第一状态a时， 能通过使用第一液压泵26 (发动机21和第二电动机)和第二液压泵27 (第三电动机25) 中的任一个液压泵来执行转向操作。此外，在实施例9的混合动力叉车中，基于各个检测装置91到94的检测信号，控 制器95能在方向控制阀73的状态a与状态b之间执行自动切换(选择)。〈实施例10>图14是根据本发明的实施例10的混合动力叉车的驱动系统的构造图。注意的是， 关于该混合动力叉车的阀控制的控制框图与图12中的相同，因而将通过参照图12来进行 描述。此外，在图14中，与上述实施例9(见图13)中的部件相同的部件用相同的附图标记 指示，并且将不详细提供其重复描述。如图14中所示，实施例10的混合动力叉车具有上述实施例9(图13)的构造，但 它包括方向控制阀77而不是方向控制阀72。具体地，该构造如下。第一和第二液压管线37和41通过方向控制阀77彼此相连。 因而，从第一液压泵26排放到第一液压管线37的压力油和从第二液压泵27排放到第二液 压管线41的压力油汇合，然后通过液压阀54供应到货物装卸液压系统(控制阀38和第一 液压缸39)和转向液压系统(转向阀42和第二液压缸43)。方向控制阀77是能够在第一 状态a、第二状态b以及第三状态c之间切换的阀，在该第一状态a中，允许第一液压管线 37与第二液压管线41连通，在该第二状态b中，允许第一液压管线37与第三液压管线75 连通，该第三液压管线75与油箱76连通，而且在该第三状态c中，阻止第一液压管线37、第 二液压管线41与第三液压管线75之间的流动。当方向控制阀77处于第一状态a中时，从第一液压泵26排放到第一液压管线37 的压力油不仅能供应到货物装卸液压系统和转向液压系统，而且能通过方向控制阀72和 第二液压管线41供应到制动液压系统。此外，从第二液压泵27排放到第二液压管线41的 压力油能供应到制动液压系统以及能通过方向控制阀72、第二液压管线41和第一液压管 线37供应到转向液压系统和货物装卸液压系统。当方向控制阀77处于第二状态b中时，从第一液压泵26排放到第一液压管线37 的压力油通过方向控制阀72、第二液压管线41和第三液压管线75返回到油箱76。在此情 形中，液压系统对第一液压泵26的负载变得非常小，因此第一液压泵26的排出压力几乎不 升高并且变得很低。当方向控制阀77处于第三状态c中时，从第一液压泵26排出的压力油能被阻挡， 使得不通过方向控制阀77流入第二液压管线41和第三液压管线73(油箱26)中。此外， 从第二液压泵27排出的压力油可以被阻挡，使得不通过方向控制阀77流入第一液压管线 37和第三液压管线73 (油箱26)中。在方向控制阀77的状态a、状态b与状态c之间的选择(切换)被执行，如图9中 的阀操作条件表中的“实施例10”一栏中所示。该选择(切换)通过使用图12中所示的控 制器95自动执行。如图12中所示，控制器95接收发动机启动/停止状态检测装置91的 检测信号、货物装卸/行进状态检测装置92的检测信号、转向操作状态检测装置93的检测 信号、怠速状态检测装置94的检测信号、第一液压泵排出压力计96和第二液压泵排出压力
22计97的检测信号。检测装置91到94以及压力计96和97与上述实施例7和实施例8中 所述的相同，并且这里将不提供其描述。然后，基于各个检测装置91到94以及各个压力计96和97的检测信号，控制器95 在方向控制阀77的状态a与状态b之间选择(切换)，如图9中的“实施例10” 一栏中所
7J\ ο当基于发动机启动/停止状态检测装置91的检测信号确定发动机被启动时，则执 行该选择如下。具体地，如上述实施例9的情形中那样，如果基于货物装卸/行进状态检测装置92 的检测信号确定车辆处于货物装卸/行进状态，则选择第一状态a。如果基于转向操作状态 检测装置93的检测信号确定车辆处于转向操作状态，则也选择第一状态a。如果基于怠速 状态检测装置94的检测信号确定车辆处于怠速状态，则选择第二状态b。如果通过第一液压泵排出压力计96检测到的第一液压泵排出压力高于通过第二 液压泵排出压力计97检测到的第二液压泵排出压力，则选择第三状态C。这是因为取决于 所装载的货物的量，第一液压管线37有时比第二液压管线41需要更高的压力，并且在此情 形中，选择第三状态c来阻挡特定的油流。这样，压力油不从第一液压管线37侧浪费地流 向第二液压管线41侧。因而，浪费的动力消耗减少，而且燃料消耗得以改进。如果基于发动机启动/停止状态检测装置91的检测信号确定发动机处于怠速停 止状态(确定发动机停止)，则执行该选择如下。具体地，如上述实施例9的情形中那样，如果基于货物装卸/行进状态检测装置92 的检测信号确定车辆处于货物装卸/行进状态，则选择第一状态a。如果基于转向操作状态 检测装置93的检测信号确定车辆处于转向操作状态，则选择第二状态b。如果通过第一液压泵排出压力计96检测到的第一液压泵排出压力高于通过第二 液压泵排出压力计97检测到的第二液压泵排出压力，则选择第三状态C。如上所述，这是因 为取决于所装载的货物的量，第一液压管线37有时比第二液压管线41需要更高的压力，并 且在此情形中，选择第三状态c来阻挡特定的油流。这样，压力油不从第一液压管线37侧 浪费地流向第二液压管线41侧。因而，浪费的动力消耗减少，而且燃料消耗得以改进。该构造的其它部件与上述的实施例9的相同。如上所述，实施例10的混合动力叉车的特征在于第一液压管线37和第二液压管 线41通过第三液压管线73彼此相连，通过该第一液压管线37，压力油从第一液压泵26供 应到货物装卸液压系统，而且通过该第二液压管线41，压力油从第二液压泵27供应到转向 液压系统；以及第三液压管线73设有方向控制阀77，该方向控制阀77可在允许第一液压 管线37与第二液压管线41连通的第一状态a、允许第一液压管线37与第三液压管线75连 通的第二状态b以及阻挡第一液压管线37、第二液压管线41和第三液压管线75之间的流 动的第三状态c之间切换，该第三液压管线75与油箱76连通。因此，如果取决于所装载的 货物的量，第一液压管线37比第二液压管线41需要更高的压力，则选择方向控制阀77的 第三状态c来阻挡特定的油流，使得压力油不可从第一液压管线37侧浪费地流向第二液压 管线41侧。这样，浪费的动力消耗减少，而且燃料消耗得以改进。此外，在实施例10的混合动力叉车中，基于各个检测装置91到94以及压力计96 和97的检测信号，控制器95能在方向控制阀77的状态a、状态b与状态c之间执行自动切换(选择)。工业实用性本发明涉及一种混合动力工业车辆，该混合动力工业车辆包括发动机和电动机作 为其驱动源，并且本发明在应用于如下的混合动力叉车等时是有用的，即该混合动力叉车 包括电动机和发动机作为其驱动源用于运行。
权利要求
一种混合动力工业车辆，所述混合动力工业车辆包括发动机、电池、第一电动机和第一齿轮系，所述第一电动机在从所述电池供应电力时启动，并且所述混合动力工业车辆构造为通过所述第一齿轮系将所述第一电动机的动力和所述发动机的动力传输到驱动轮，所述混合动力工业车辆的特征在于包括第二电动机，该第二电动机在从所述电池供应电力时启动；第一液压泵，该第一液压泵将压力油供应到货物装卸液压系统；第二齿轮系，该第二齿轮系介于所述发动机、所述第二电动机和所述第一液压泵之间，并且能够实现所述发动机、所述第二电动机和所述第一液压泵之间的相互动力传输；第二液压泵，该第二液压泵将压力油供应到转向液压系统；以及第三电动机，该第三电动机在从所述电池供应电力时启动以驱动所述第二液压泵。
2.根据权利要求1所述的混合动力工业车辆，其特征在于从所述第一液压泵排出的 压力油和从所述第二液压泵排出的压力油在由所述第一液压泵和所述第二液压泵共用的 液压管线上汇合，然后供应到所述货物装卸液压系统和所述转向液压系统。
3.根据权利要求2所述的混合动力工业车辆，其特征在于进一步包括用于货物装卸再生的液压马达，该液压马达通过从所述货物装卸液压系统排出的压力 油启动；以及动力传输装置，该动力传输装置仅在从液压马达侧向第二液压泵侧的方向上传输动 力，所述混合动力工业车辆的特征在于所述液压马达通过所述动力传输装置和所述第二液压泵驱动所述第三电动机，由此使 所述第三电动机用作发电机；以及由用作发电机的所述第三电动机生成的电力充入所述电池中。
4.根据权利要求3所述的混合动力工业车辆，其特征在于所述动力传输装置是单向 离合器，该单向离合器仅在从液压马达侧向第二液压泵侧的方向上传输动力。
5.根据权利要求1所述的混合动力工业车辆，其特征在于蓄能器设置到压力油从所 述第二液压泵供应到所述转向液压系统所通过的液压管线。
6.根据权利要求2所述的混合动力工业车辆，其特征在于蓄能器设置到压力油从共 用的液压管线供应到所述转向液压系统所通过的液压管线。
7.根据权利要求3所述的混合动力工业车辆，其特征在于蓄能器设置到来自共用的 液压管线的压力油供应到所述转向液压系统所通过的液压管线。
8.根据权利要求1所述的混合动力工业车辆，其特征在于第一液压管线和第二液压管线通过第三液压管线彼此相连，通过所述第一液压管线， 压力油从所述第一液压泵供应到所述货物装卸液压系统，而且通过所述第二液压管线，压 力油从所述第二液压泵供应到所述转向液压系统；以及所述第三液压管线设有方向控制阀，所述方向控制阀能够在允许所述第一液压管线与 所述第二液压管线连通的第一状态与允许所述第一液压管线与第四液压管线连通的第二 状态之间进行切换，所述第四液压管线与油箱连通。
9.根据权利要求1所述的混合动力工业车辆，其特征在于第一液压管线和第二液压管线通过第三液压管线彼此相连，通过所述第一液压管线， 压力油从所述第一液压泵供应到所述货物装卸液压系统，而且通过所述第二液压管线，压力油从所述第二液压泵供应到所述转向液压系统；以及所述第三液压管线设有方向控制阀，所述方向控制阀能够在允许所述第一液压管线与 所述第二液压管线连通的第一状态、允许所述第一液压管线与第四液压管线连通的第二状 态以及阻挡所述第一液压管线、所述第二液压管线和所述第四液压管线之间的流动的第三 状态之间进行切换，所述第四液压管线与油箱连通。
10.根据权利要求1所述的混合动力工业车辆，其特征在于第一液压管线和第二液压管线通过方向控制阀彼此相连，从而从所述第一液压泵排放 到所述第一液压管线的压力油和从所述第二液压泵排放到所述第二液压管线的压力油汇 合，然后供应到所述货物装卸液压系统和所述转向液压系统；以及所述方向控制阀能够在允许所述第一液压管线与所述第二液压管线连通的第一状态 与允许所述第一液压管线与第三液压管线连通的第二状态之间进行切换，所述第三液压管 线与油箱连通。
11.根据权利要求1所述的混合动力工业车辆，其特征在于第一液压管线和第二液压管线通过方向控制阀彼此相连，从而从所述第一液压泵排放 到所述第一液压管线的压力油和从所述第二液压泵排放到所述第二液压管线的压力油汇 合，然后供应到所述货物装卸液压系统和所述转向液压系统；以及所述方向控制阀能够在允许所述第一液压管线与所述第二液压管线连通的第一状态、 允许所述第一液压管线与第三液压管线连通的第二状态以及阻挡所述第一液压管线、所述 第二液压管线和所述第三液压管线之间的流动的第三状态之间进行切换，所述第三液压管 线与油箱连通。
12.根据权利要求8到11中的任一项所述的混合动力工业车辆，其特征在于蓄能器 设置到所述第二液压管线。
全文摘要
一种混合动力工业车辆，在怠速停止期间，该混合动力工业车辆能在不使用复杂机构的情况下执行转向操作。该混合动力工业车辆布置为通过第一齿轮系(32)将第一电动机(23)的动力和发动机(21)的动力传输到驱动轮(34)，该混合动力工业车辆包括第二电动机(24)，其通过从电池(22)接收电力供应而运行；第一液压泵(26)，其用于将压力油供应到材料装卸液压系统；第二齿轮系(28)，其介于发动机、第二电动机和第一液压泵之间并且能够在这些发动机、第二电动机和第一液压泵之间相互传输动力；第二液压泵(27)，其用于将压力油供应到转向液压系统；以及第三电动机(25)，其通过从电池接收电力供应而运行以驱动第二液压泵。
文档编号B60K6/48GK101980881SQ20088012816
公开日2011年2月23日 申请日期2008年8月5日 优先权日2008年3月27日
发明者二桥谦介, 小川清光, 川口正隆 申请人:三菱重工业株式会社