(57)【要約】【課題】大動力の取り出しが可能でありながらエネルギー効率の優れたハイブリッド型フォークリフトを提供することを課題とする。【解決手段】エンジン１を作動させると、エンジン１の動力が第１の出力軸１ａと第２の出力軸１ｂとにそれぞれ出力され、第１の出力軸１ａに出力されたエンジン１の動力がトルクコンバータ２及び変速機３を介して走行負荷４に機械的に伝達されてこの走行負荷４が駆動される。また、第２の出力軸１ｂに出力されたエンジン１の動力により発電機５が発電してバッテリ７が充電されると共に、バッテリ７に蓄えられた電力を荷役モータ９に供給してこの荷役モータ９を作動させることにより荷役負荷１０が駆動される。【選択図】図１
2006273517.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、
前記エンジンに接続される発電機と、
前記発電機で発生された電力を蓄えるためのバッテリと、
前記バッテリから電力を供給されて作動される荷役モータと、
前記荷役モータに接続されると共に荷役作業を行うための荷役負荷と、
前記エンジンに接続されると共に走行を行うための走行負荷と
を備え、前記エンジンにより前記発電機を回転させて発生した電力が前記バッテリに蓄えられ、前記バッテリから前記荷役モータに電力を供給してこの荷役モータを作動させることにより前記荷役負荷が駆動されることを特徴とするハイブリッド型フォークリフト。
【請求項２】
前記エンジンは第１の出力軸及び第２の出力軸を有し、前記第１の出力軸に前記走行負荷が接続されると共に、前記第２の出力軸に前記発電機が接続されている請求項１に記載のハイブリッド型フォークリフト。
【請求項３】
前記エンジンに前記発電機の回転軸を介して前記走行負荷が接続され、前記走行負荷は、前記エンジンの動力及び前記バッテリから電力が供給されてモータとして作動される前記発電機の動力の少なくとも一方によって駆動される請求項１に記載のハイブリッド型フォークリフト。
【請求項４】
前記エンジンと前記発電機との間に配設されたクラッチをさらに備え、前記クラッチで前記エンジンと前記発電機とを切り離すことにより、前記走行負荷は、モータとして作動される前記発電機の動力のみによって駆動される請求項３に記載のハイブリッド型フォークリフト。
【請求項５】
前記エンジンに接続されると共に前記エンジンの動力を第１出力端と第２出力端とに分割して出力する動力分割機構と、前記動力分割機構の第１出力端に接続されると共に発電手段として兼用される走行モータとをさらに備え、前記動力分割機構の第１出力端に前記走行モータの回転軸を介して前記走行負荷が接続されると共に、前記動力分割機構の第２出力端に前記発電機が接続され、前記走行モータは前記バッテリから電力を供給されて作動されると共にこの走行モータが発電手段として発生した電力は前記バッテリに蓄えられ、前記走行負荷は、前記エンジンの動力、または前記走行モータと前記エンジンの合算の動力、または前記走行モータの動力のみによって駆動される請求項１に記載のハイブリッド型フォークリフト。
【請求項６】
第１の出力軸及び第２の出力軸を有するエンジンと、
前記エンジンの第１の出力軸に接続される発電機と、
前記発電機で発生された電力を蓄えるためのバッテリと、
前記バッテリから電力を供給されて作動される走行モータと、
前記走行モータに接続されると共に走行を行うための走行負荷と、
前記エンジンの第２の出力軸に接続されると共に荷役作業を行うための荷役負荷と
を備え、前記エンジンにより前記発電機を回転させて発生した電力が前記バッテリに蓄えられ、前記バッテリから前記走行モータに電力を供給してこの走行モータを作動させることにより前記走行負荷が駆動されると共に、前記エンジンにより前記荷役負荷が駆動されることを特徴とするハイブリッド型フォークリフト。
【請求項７】
第１の出力軸及び第２の出力軸を有するエンジンと、
前記エンジンの第１の出力軸に接続されると共に発電手段として兼用される走行モータと、
前記走行モータの回転軸を介して前記エンジンの第１の出力軸に接続されると共に走行を行うための走行負荷と、
前記走行モータで発生された電力を蓄えると共に必要に応じて前記走行モータに電力を供給して作動させるバッテリと、
前記エンジンの第２の出力軸に接続されると共に荷役作業を行うための荷役負荷と
を備え、前記走行負荷は前記エンジンの動力及び前記走行モータの動力の少なくとも一方により駆動されると共に、前記荷役負荷は前記エンジンにより駆動されることを特徴とするハイブリッド型フォークリフト。
【請求項８】
前記エンジンの第１の出力軸と前記走行モータとの間に配設されたクラッチをさらに備え、前記クラッチで前記エンジンの第１の出力軸と前記走行モータとを切り離すことにより、前記走行負荷は、前記走行モータの動力のみによって駆動される請求項７に記載のハイブリッド型フォークリフト。
【請求項９】
前記エンジンの第１の出力軸に接続されると共にこのエンジンの第１の出力軸に出力される前記エンジンの動力を第１出力端と第２出力端とに分割して出力する動力分割機構と、前記動力分割機構の第２出力端に接続されると共に発生した電力が前記バッテリに蓄えられる発電機をさらに備え、前記動力分割機構の第１出力端に前記走行モータの回転軸を介して前記走行負荷が接続されると共に、前記走行負荷は前記エンジンの動力、または前記走行モータと前記エンジンの合算の動力、または前記走行モータの動力のみによって駆動される請求項７に記載のハイブリッド型フォークリフト。
【請求項１０】
前記動力分割機構は、遊星歯車装置を有する請求項５または９に記載のハイブリッド型フォークリフト。
【請求項１１】
前記遊星歯車装置は、第２出力端を有するサンギヤと、それぞれ前記サンギヤに噛合し且つ入力端を有するキャリアにより互いに連結された複数のプラネタリーギヤと、前記複数のプラネタリーギヤに噛合し且つ第１出力端を有するリングギヤとを有し、前記第１出力端に前記走行モータの回転軸が接続されると共に前記第２出力端に前記発電機の回転軸が接続され、前記入力端に前記エンジンからの動力が伝達される請求項１０に記載のハイブリッド型フォークリフト。
【請求項１２】
前記動力分割機構は、差動歯車装置を有する請求項５または９に記載のハイブリッド型フォークリフト。
【請求項１３】
前記発電機を用いて前記エンジンを始動する請求項１〜４，６〜８のいずれか一項に記載のハイブリッド型フォークリフト。
【請求項１４】
前記発電機及び前記走行モータを用いて前記エンジンを始動する請求項５，９〜１２のいずれか一項に記載のハイブリッド型フォークリフト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ハイブリッド型フォークリフトに係り、特にエンジン及び電動型のモータの２つの動力源を有するハイブリッド型フォークリフトに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、産業車両として知られているフォークリフトは、エンジンや電動型のモータを動力源として、走行のための走行負荷と、荷役作業を行うための荷役負荷を駆動している。
例えば特許文献１には、単一のエンジンにより走行負荷と荷役負荷の双方を駆動するエンジン型フォークリフトが開示されている。走行兼荷役作業時には、荷役レバーの操作量に基づいてエンジンの運転を制御し、油圧式のクラッチ及びブレーキを有する変速機構により走行速度を制御している。
【０００３】
一方、例えば特許文献２には、走行負荷及び荷役負荷にそれぞれ対応する２つのモータを有し、バッテリから各モータに電力を供給して作動させることにより走行負荷及び荷役負荷を駆動するバッテリ型フォークリフトが開示されている。
また、例えば特許文献３には、上述の特許文献２のような走行負荷用及び荷役負荷用の２つのモータに加えて、バッテリに充電を行うためのエンジンを搭載したハイブリッド型フォークリフトが開示されている。このハイブリッド型フォークリフトでは、エンジンにより発電機を駆動してバッテリを充電すると共にバッテリから各モータに電力を供給して作動させることにより走行負荷及び荷役負荷が駆動される。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２４７１９０号公報
【特許文献２】特開２００３−１９２２９９号公報
【特許文献３】特開昭６０−１５３４３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のエンジン型フォークリフトでは、走行兼荷役作業時に、荷役レバーの操作量に基づいてエンジンの運転条件を決定し、変速機構により走行速度を制御するため、荷役負荷と走行負荷の双方のトルクパターンに対し、エンジンを低燃費で駆動させる最適な動作状態を実現することが困難であった。また、このとき、油圧式のクラッチ及びブレーキを制御して走行速度を調整するので、大きなエネルギー損失を生じる場合があった。
【０００６】
また、一般に、モータを用いてエンジンと同等の出力を得ようとすると、エンジンに比べてかなり大型のモータとバッテリとが必要となる。このため、特許文献２あるいは特許文献３のようにフォークリフトに搭載されたモータ及びバッテリにより走行負荷と荷役負荷とをそれぞれ駆動する場合、実際には大きな動力を取り出すことが困難となる。
この発明はこのような問題点を解消するためになされたもので、大動力の取り出しが可能でありながらエネルギー効率の優れたハイブリッド型フォークリフト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】
【０００７】
この発明に係る第１のハイブリッド型フォークリフトは、エンジンと、エンジンに接続される発電機と、発電機で発生された電力を蓄えるためのバッテリと、バッテリから電力を供給されて作動される荷役モータと、荷役モータに接続されると共に荷役作業を行うための荷役負荷と、エンジンに接続されると共に走行を行うための走行負荷とを備え、エンジンにより発電機を回転させて発生した電力がバッテリに蓄えられ、バッテリから荷役モータに電力を供給してこの荷役モータを作動させることにより荷役負荷が駆動されるものである。
【０００８】
エンジンは、第１の出力軸及び第２の出力軸を有し、第１の出力軸に走行負荷を接続すると共に、第２の出力軸に発電機を接続することができる。
【０００９】
また、エンジンに発電機の回転軸を介して走行負荷を接続することができ、この場合、走行負荷を、エンジンの動力及びバッテリから電力が供給されてモータとして作動される発電機の動力の少なくとも一方によって駆動することができる。
また、この場合、エンジンと発電機との間に配設されたクラッチをさらに備えれば、クラッチでエンジンと発電機とを切り離すことにより、走行負荷を、モータとして作動される発電機の動力のみによって駆動することができる。
【００１０】
また、エンジンに接続されると共にエンジンの動力を第１出力端と第２出力端とに分割して出力する動力分割機構と、動力分割機構の第１出力端に接続されると共に発電手段として兼用される走行モータとを備え、動力分割機構の第１出力端に走行モータの回転軸を介して走行負荷を接続すると共に、動力分割機構の第２出力端に発電機を接続し、走行モータはバッテリから電力を供給されて作動されると共にこの走行モータが発電手段として発生した電力はバッテリに蓄えられるように構成することもでき、この場合、走行負荷を、エンジンの動力、または走行モータとエンジンの合算の動力、または走行モータの動力のみによって駆動することができる。
【００１１】
この発明に係る第２のハイブリッド型フォークリフトは、第１の出力軸及び第２の出力軸を有するエンジンと、エンジンの第１の出力軸に接続される発電機と、発電機で発生された電力を蓄えるためのバッテリと、バッテリから電力を供給されて作動される走行モータと、走行モータに接続されると共に走行を行うための走行負荷と、エンジンの第２の出力軸に接続されると共に荷役作業を行うための荷役負荷とを備え、エンジンにより発電機を回転させて発生した電力がバッテリに蓄えられ、バッテリから走行モータに電力を供給してこの走行モータを作動させることにより走行負荷が駆動されると共に、エンジンにより荷役負荷が駆動されるものである。
【００１２】
この発明に係る第３のハイブリッド型フォークリフトは、第１の出力軸及び第２の出力軸を有するエンジンと、エンジンの第１の出力軸に接続されると共に発電手段として兼用される走行モータと、走行モータの回転軸を介してエンジンの第１の出力軸に接続されると共に走行を行うための走行負荷と、走行モータで発生された電力を蓄えると共に必要に応じて走行モータに電力を供給して作動させるバッテリと、エンジンの第２の出力軸に接続されると共に荷役作業を行うための荷役負荷とを備え、走行負荷はエンジンの動力及び走行モータの動力の少なくとも一方により駆動されると共に、荷役負荷はエンジンにより駆動されるものである。
【００１３】
第３のハイブリッド型フォークリフトにおいて、エンジンの第１の出力軸と走行モータとの間に配設されたクラッチをさらに備えれば、クラッチでエンジンの第１の出力軸と走行モータとを切り離すことにより、走行負荷を、走行モータの動力のみによって駆動することができる。
【００１４】
また、第３のハイブリッド型フォークリフトにおいて、エンジンの第１の出力軸に接続されると共にこのエンジンの第１の出力軸に出力されるエンジンの動力を第１出力端と第２出力端とに分割して出力する動力分割機構と、動力分割機構の第２出力端に接続されると共に発生した電力がバッテリに蓄えられる発電機を備え、動力分割機構の第１出力端に走行モータの回転軸を介して走行負荷を接続すれば、走行負荷をエンジンの動力、または走行モータとエンジンの合算の動力、または走行モータの動力のみによって駆動することができる。
【００１５】
なお、動力分割機構は、遊星歯車装置または差動歯車装置を有するものから構成することができる。
ここで、遊星歯車装置は、第２出力端を有するサンギヤと、それぞれサンギヤに噛合し且つ入力端を有するキャリアにより互いに連結された複数のプラネタリーギヤと、複数のプラネタリーギヤに噛合し且つ第１出力端を有するリングギヤとを有し、第１出力端に走行モータの回転軸が接続されると共に第２出力端に発電機の回転軸が接続され、入力端にエンジンからの動力を伝達させることができる。
【００１６】
また、発電機のみを用いて、または、発電機及び走行モータを用いてエンジンを始動することもできる。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によれば、大動力の取り出しが可能でありながらエネルギー効率の優れたハイブリッド型フォークリフトを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
図１に、この発明の実施の形態１に係るハイブリッド型フォークリフトの構成を示す。このフォークリフトでは、エンジン１が第１の出力軸１ａ及び第２の出力軸１ｂを有しており、第１の出力軸１ａにトルクコンバータ２及び変速機３を介して走行のための走行負荷４が接続されている。また、第２の出力軸１ｂに発電機５が接続されており、この発電機５は発電機インバータ６を介して、図示しない機台に搭載されたバッテリ７に電気的に接続されている。また、バッテリ７には、荷役インバータ８を介して荷役モータ９が電気的に接続されており、この荷役モータ９に、フォークの昇降等の荷役作業を行うための荷役負荷１０が接続されている。
【００１９】
なお、具体的には、走行負荷４として走行用の駆動輪が変速機３の出力軸に接続されると共に、荷役負荷１０として荷役作業用の油圧装置に作動油を供給する油圧ポンプが荷役モータ９の回転軸に接続されている。また、変速機３は、図示しない機台の前進及び後進を切り替えるための前後進切替機構と減速機とを含むものである。また、発電機５は、発電機インバータ６を介してバッテリ７から電力を供給されることによりモータとしても作動されるように構成されている。
【００２０】
次に、この発明の実施の形態１に係るハイブリッド式フォークリフトの動作を説明する。エンジン１を作動させると、エンジン１の動力が第１の出力軸１ａと第２の出力軸１ｂとにそれぞれ出力され、第１の出力軸１ａに出力されたエンジン１の動力がトルクコンバータ２及び変速機３を介して走行負荷４に機械的に伝達されることによりこの走行負荷４が駆動される。また、第２の出力軸１ｂに出力されたエンジン１の動力により発電機５が回転されることにより電力が発生されてこの電力が発電機インバータ６を介してバッテリ７に蓄えられると共に、この蓄えられた電力をバッテリ７から荷役インバータ８を介して荷役モータ９に供給してこの荷役モータ９を作動させることにより荷役負荷１０が駆動される。
なお、エンジン１の第１の出力軸１ａと第２の出力軸１ｂとは、互いに一定の比率の回転数で回転されるように構成されている。
【００２１】
ここで、図２に、燃費が最小となるエンジン回転数とエンジントルクの関係を表す最小燃費曲線を示す。すなわち、この曲線はエンジン１を燃費が最小となる最適な動作状態で運転することができる運転条件を表している。この実施の形態１では、荷役負荷１０がエンジン１に直結されているのではなく、バッテリ７から供給される電力で作動する荷役モータ９により駆動されると共に、走行時に、バッテリ７から発電機インバータ６を介して発電機５に電力を供給して発電機５をモータとして作動させ、この発電機５により第２の出力軸１ｂを介してエンジン１による走行負荷４の駆動をアシストすることができる。そのため、エンジン１を最小燃費曲線上の動作点（Ｎｅ，Ｔｅ）で運転することができる。
【００２２】
また、図３に示されるように、このフォークリフトはコントローラ１１を有しており、このコントローラ１１により荷役モータ９が駆動制御される。荷役負荷１０で必要とされる所望の回転数Ｎ＊と荷役モータ９の実際の回転数Ｎとの偏差が減算器１２で演算され、コントローラ１１はこの偏差がゼロとなるようなトルク指令Ｔ＊を荷役モータ９に与えて制御する。同様に、発電機５も、モータとしての作動時にはコントローラ１１により駆動制御される。
【００２３】
以上のように、エンジン１を燃費が最小となる最適な動作状態で運転することができるため、エネルギー効率の優れたハイブリッド型フォークリフトを実現することが可能となる。
また、走行負荷４をエンジン１の動力により直接に駆動することができるため、大動力の取り出しが可能である。また、エンジン１を発電機５でアシストして走行負荷４を駆動できるため、さらに大きな動力を取り出すこともでき、エンジン１単体の出力を低減することもできる。
【００２４】
また、走行負荷４はエンジン１により駆動され、荷役負荷１０はバッテリ７により電力を供給されて作動される荷役モータ９により駆動されるため、エンジン１の回転数にかかわらず、荷役負荷１０の回転数を任意に制御することができ、これにより走行負荷４と荷役負荷１０とを独立して制御することが可能であり、操作性が向上する。
また、荷役作業を行わないときはいつでも荷役負荷１０である油圧ポンプを停止させることができるため、無駄な油圧損失の発生を未然に回避することができる。
また、エンジン１の第２の出力軸１ｂに発電機５が接続されているので、走行減速時に発電機５で発電することにより走行エネルギーの回生を行うことができ、また、走行用のアクセルペダルを離すことで自動的に減速するアクセルオフブレーキも可能となる。
【００２５】
また、エンジン１の始動時にバッテリ７から発電機インバータ６を介して発電機５に電力を供給してこの発電機５をモータとして作動させることにより、第２の出力軸１ｂを介してエンジン１を始動することができる。したがって、エンジン１を始動させるための専用のスタータを設ける必要がなくなる。
【００２６】
実施の形態２．
図４に、この発明の実施の形態２に係るハイブリッド型フォークリフトの構成を示す。このフォークリフトは、図１に示す実施の形態１に係るハイブリッド型フォークリフトにおいて、エンジン１が第１の出力軸１ａのみを有し、発電機５をエンジン１の第１の出力軸１ａとトルクコンバータ２との間に配置したものである。すなわち、エンジン１の第１の出力軸１ａに発電機５の回転軸の一端部が接続され、発電機５の回転軸の他端部にトルクコンバータ２及び変速機３を介して走行負荷４が接続されている。
【００２７】
エンジン１を作動させると、エンジン１の動力が、エンジン１の第１の出力軸１ａ、発電機５の回転軸、トルクコンバータ２及び変速機３を介して走行負荷４へ機械的に伝達されることによりこの走行負荷４が駆動される。
また、エンジン１を作動させると共にバッテリ７から発電機インバータ６を介して発電機５に電力を供給してこの発電機５をモータとして作動させることにより、走行負荷４を、この発電機５の動力とエンジン１の動力との合算により駆動することもできる。
また、エンジン１の出力を走行負荷４の駆動に必要な動力よりも大きくすることにより余剰動力を発生させ、この余剰動力により発電機５を作動させて電力を発生し、この電力を発電機インバータ６を介してバッテリ７に蓄えることができる。
なお、上述の実施の形態１と同様に、バッテリ７から荷役インバータ８を介して荷役モータ９に電力を供給してこの荷役モータ９を作動させることにより、荷役負荷１０が駆動される。
【００２８】
また、この実施の形態２では、荷役負荷１０がエンジン１に直結されているのではなく、バッテリ７から供給される電力で作動する荷役モータ９により駆動されると共に、走行負荷４が発電機５の回転軸を介してエンジン１に接続されている。そのため、エンジン１を図２の最小燃費曲線上の動作点（Ｎｅ，Ｔｅ）で運転する、すなわち最小燃費曲線上に沿って運転し、エンジン１の動力が足りないときは発電機５をモータとして作動させてこの発電機５とエンジン１の合算の動力により走行負荷４を駆動すると共に、エンジン１の動力が余るときはこの余剰動力により発電機５で発電することができる。
なお、上述の実施の形態１と同様に、荷役モータ９も、モータとして作動する際の発電機５も図３のコントローラ１１により駆動制御される。
【００２９】
以上のように、エンジン１を燃費が最小となる最適な動作状態で運転することができるため、優れたエネルギー効率を有するハイブリッド型フォークリフトを実現することが可能となる。
また、走行負荷４をエンジン１の動力により直接に駆動することができるため、上述の実施の形態１と同様に、大動力の取り出しが可能である。
また、この実施の形態２では、エンジン１を作動させると共にバッテリ７から発電機５に電力を供給して発電機５をモータとして作動させ、この発電機５とエンジン１の合算の動力により走行負荷４を駆動することができるため、さらに大きな動力を取り出すこともでき、エンジン１単体の出力を低減することもできる。
【００３０】
また、走行負荷４はエンジン１の動力により、またはモータとして作動された発電機５とエンジン１との合算の動力により駆動され、荷役負荷１０はバッテリ７により電力を供給されて作動される荷役モータ９により駆動されるため、エンジン１の回転数にかかわらず、荷役負荷１０の回転数を任意に制御することができ、これにより走行負荷４と荷役負荷１０とを独立して制御することが可能であり、操作性が向上する。
また、荷役作業を行わないときはいつでも荷役負荷１０である油圧ポンプを停止させることができるため、無駄な油圧損失の発生を未然に回避することができる。
また、エンジン１の第１の出力軸１ａと走行負荷４との間に発電機５がその回転軸を介して接続されているので、走行減速時に発電機５で発電することにより走行エネルギーの回生を行うことができ、また、走行用のアクセルペダルを離すことで自動的に減速するアクセルオフブレーキも可能となる。
【００３１】
また、エンジン１の始動時にバッテリ７から発電機インバータ６を介して発電機５に電力を供給してこの発電機５をモータとして作動させることにより、第１の出力軸１ａを介してエンジン１を始動することができる。したがって、エンジン１を始動させるための専用のスタータを設ける必要がなくなる。
【００３２】
実施の形態３．
図５に、この発明の実施の形態３に係るハイブリッド型フォークリフトの構成を示す。このフォークリフトは、図４に示す実施の形態２に係るハイブリッド型フォークリフトにおいて、エンジン１の第１の出力軸１ａと発電機５との間にクラッチ２１を配置したものである。すなわち、エンジン１の第１の出力軸１ａにクラッチ２１を介して発電機５の回転軸の一端部が接続されており、このクラッチ２１によりエンジン１と発電機５との間の接続／切り離しを行なうことができる。
【００３３】
クラッチ２１でエンジン１と発電機５との間を接続して動力の伝達を可能にすることにより、上述の実施の形態２と同様に、走行負荷４をエンジン１の動力のみ、またはモータとして作動された発電機５とエンジン１との合算の動力により駆動することができ、また、エンジン１の余剰動力により発電機５が発電してバッテリ７を充電すると共にこのバッテリ７により電力を荷役モータ９に供給して作動させることにより荷役負荷１０を駆動することができ、これにより実施の形態２と同様の効果が得られる。
【００３４】
加えて、この実施の形態３では、バッテリ７に十分な電力が蓄えられている場合や、走行負荷４が小さい場合などに、クラッチ２１でエンジン１と発電機５との間を切り離して動力の伝達を遮断することにより、エンジン１を停止させると共にバッテリ７から発電機５に電力を供給して発電機５をモータとして作動させ、この発電機５のみで走行負荷４を駆動することができる。すなわち、バッテリ７の電力のみによりモータとしての発電機５及び荷役モータ９を作動させて走行及び荷役作業を行うＥＶモードが可能となって排ガスの発生を防止することができ、したがって特に屋内等において有効に用いることができる。
【００３５】
また、クラッチ２１でエンジン１と発電機５との間を切り離して動力の伝達を遮断した状態で、モータとして作動される発電機５を駆動制御することにより、トルクコンバータ２がなくても発進することができるため、図６に示されるように、トルクコンバータ２を省略することもでき、その場合、部品点数を低減できるだけでなく、坂道停止が可能となると共にアクセルオフブレーキ及びＥＶモード等をより効果的に行うことができる。
【００３６】
なお、クラッチ２１として電磁クラッチを用いることができる。この場合には、エンジン１の始動時に、クラッチ２１によりエンジン１と発電機５とを接続した状態で、バッテリ７から発電機５に電力を供給してこの発電機５をモータとして作動させることにより、クラッチ２１及び第１の出力軸１ａを介してエンジン１を始動することができる。したがって、エンジン１を始動させるための専用のスタータを設ける必要がなくなる。
【００３７】
また、クラッチ２１として、エンジン１の第１の出力軸１ａから発電機５の方向には動力を伝達し、発電機５からエンジン１の第１の出力軸１ａの方向には動力を伝達しないようにエンジン１の第１の出力軸１ａと発電機５との間を接続するワンウェイクラッチを用いれば、クラッチ２１の制御を行うことなく同様の効果が得られる。
【００３８】
実施の形態４．
図７に、この発明の実施の形態４に係るハイブリッド型フォークリフトの構成を示す。このフォークリフトは、図１に示す実施の形態１に係るハイブリッド型フォークリフトにおいて、エンジン１が第１の出力軸１ａのみを有し、エンジン１の第１の出力軸１ａに接続された動力分割機構３１を備え、この動力分割機構３１を介して発電機５をエンジン１の第１の出力軸１ａに接続したものである。動力分割機構３１は、第１出力端及び第２出力端として２つの回転軸３１ａ及び３１ｂを有しており、第１出力端としての回転軸３１ａに走行モータ３２及び変速機３を介して走行負荷４が接続され、第２出力端としての回転軸３１ｂに発電機５が接続されている。ここで、走行モータ３２は、発電手段として兼用されると共に、発電機５及び荷役モータ９と同様に、走行インバータ３３を介してバッテリ７に電気的に接続されている。
【００３９】
動力分割機構２は、エンジン１の動力を分割して出力するためのものであり、図８及び９に示されるような遊星歯車装置から構成することができる。この遊星歯車装置は、中央に配置されるサンギヤ３４、サンギヤ３４の外周部に互いに間隔を隔てて配置される３つのプラネタリーギヤ３５と、これらサンギヤ３４及び３つのプラネタリーギヤ３５の周りを囲うように配置される環状のリングギヤ３６とを有している。サンギヤ３４及び３つのプラネタリーギヤ３５はそれぞれ外周部に歯が配列形成された外歯歯車からなると共にリングギヤ３６は内周部に歯が配列形成された内歯歯車からなり、３つのプラネタリーギヤ３５はそれぞれサンギヤ３４及びリングギヤ３６の双方に噛合している。また、３つのプラネタリーギヤ３５はキャリア３７により互いに連結されており、各プラネタリーギヤ３５は自転すると共にサンギヤ３４の周りを公転することができる。
【００４０】
また、キャリア３７には入力端として用いられる回転軸３７ａが連結されており、この回転軸３７ａにはエンジン１の第１の出力軸１ａが接続されている。また、リングギヤ３６に第１出力端として用いられる回転軸３１ａが連結されると共に、サンギヤ３４に第２出力端として用いられる回転軸３１ｂが連結されており、このサンギヤ３４の回転軸３１ｂに発電機５が接続されている。また、リングギヤ３６の回転軸３１ａに走行モータ３２の回転軸の一端部が接続され、走行モータ３２の回転軸の他端部に変速機３を介して走行負荷４が接続されている。
【００４１】
エンジン１を作動させると、エンジン１の動力が第１の出力軸１ａを介してキャリア３７の回転軸３７ａに入力されると共にキャリア３７及び３つのプラネタリーギヤ３５を介してサンギヤ３４及びリングギヤ３６に伝達され、これによりエンジン１の動力がリングギヤ３６の回転軸３１ａとサンギヤ３４の回転軸３１ｂとに分割されて出力される。ここで、リングギヤ３６の回転軸３１ａに出力されたエンジン１の動力が走行モータ３２の回転軸及び変速機３を介して走行負荷４に機械的に伝達されることによりこの走行負荷４が駆動されると共に、サンギヤ３４の回転軸３１ｂに出力されたエンジン１の動力により発電機５が駆動され、この発電機５により発生された電力が発電機インバータ６を介してバッテリ７に蓄えられる。
【００４２】
また、エンジン１を作動させると共にバッテリ７から走行インバータ３３を介して走行モータ３２に電力を供給して作動させることにより、走行負荷４を、リングギヤ３６の回転軸３１ａに出力されたエンジン１の動力と走行モータ３２の動力との合算により駆動することもできる。
また、エンジン１を停止させると共にバッテリ７から走行インバータ３３を介して走行モータ３２に電力を供給して作動させることにより、走行負荷４を走行モータ３２の動力のみにより駆動することもできる。なお、このとき発電機５が逆回転することで、エンジン１の停止状態が維持される。
【００４３】
また、リングギヤ３６の回転軸３１ａに出力されるエンジン１の動力に余剰動力が発生すると、この余剰動力により走行モータ３２が発電手段として作動されて電力を発生し、この電力が走行インバータ３３を介してバッテリ７に蓄えられる。
なお、上述の実施の形態１と同様に、バッテリ７から荷役インバータ８を介して荷役モータ９に電力を供給してこの荷役モータ９を作動させることにより、荷役負荷１０が駆動される。
【００４４】
また、例えば図１０に示されるように、走行負荷４に必要な回転数Ｎｄが決まると、次のようにしてエンジン１の回転数Ｎｅが求められる。
まず、変速機３における減速機の減速比をｋとすると、リングギヤ３６の回転数Ｎｒは、
Ｎｒ＝Ｎｄ／ｋ
で表される。また、リングギヤ３６の回転数Ｎｒと、エンジン１の回転数Ｎｅと、発電機５の回転数Ｎｇとは、リングギヤ３６の歯数に対するサンギヤ３４の歯数の比率をρとすると、
（Ｎｅ−Ｎｇ）／（Ｎｒ−Ｎｅ）＝ρ      ・・・（１）
と表される。
ここで、エンジン１を図２の最小燃費曲線上の動作点、例えばエンジン回転数Ｎｅとこのエンジン回転数Ｎｅに対する最適なトルクＴｅとで運転すると、上述の式（１）から、
Ｎｇ＝（１＋ρ）Ｎｅ−ρ・Ｎｒ      ・・・（２）
となり、発電機５はこの回転数Ｎｇで回転することとなる。
【００４５】
このエンジン１のトルクＴｅは発電機５の回転軸及び走行負荷４の回転軸に対してそれぞれ以下に示すトルクＴｅｇ及びＴｅｄに分配される。
Ｔｅｇ＝Ｔｅ／（１＋ρ）
Ｔｅｄ＝ρＴｅ／［ｋ・（１＋ρ）］
ここで、走行負荷４の回転軸にかかるトルクＴｅｄと走行モータ３２のトルクＴｍｄとの合算トルクが走行負荷４の駆動に必要なトルクＴｄとつり合うことになる。
すなわち、
Ｔｄ＝Ｔｍｄ＋Ｔｅｄ＝Ｔｍｄ＋ρＴｅ／［ｋ・（１＋ρ）］  ・・・（３）
である。
このとき、Ｔｍｄ＜０であれば、走行モータ３２が発電手段として作動してバッテリ７を充電する一方、Ｔｍｄ≧０であれば、走行モータ３２がトルクＴｅｄを補助するトルクＴｍｄを生じることとなる。
【００４６】
なお、この実施の形態４では、上述の実施の形態１と同様に、図３に示すコントローラ１１により荷役モータ９が駆動制御されるだけでなく、走行モータ３２もこのコントローラ１１により駆動制御される。すなわち、走行負荷４で必要とされる所望の回転数Ｎ＊と、走行モータ３２の実際の回転数Ｎとの偏差が減算器１２で演算され、コントローラ１１はこの偏差がゼロとなるようなトルク指令Ｔ＊を走行モータ３２に与えて制御する。すなわち、上述の式（３）を満たすように、コントローラ１１により走行モータ３２のトルクＴｍｄが制御される。
【００４７】
以上のように、エンジン１を燃費が最小となる最適な動作状態で運転することができるため、優れたエネルギー効率を有するハイブリッド型フォークリフトを実現することが可能となる。
また、走行負荷４をエンジン１の動力により直接に駆動することができるため、上述の実施の形態１と同様に、大動力の取り出しが可能である。
また、この実施の形態４では、エンジン１を作動させると共にバッテリ７から走行モータ３２に電力を供給して作動させ、この走行モータ３２とエンジン１の合算の動力により走行負荷４を駆動することができるため、さらに大きな動力を取り出すこともでき、エンジン１単体の出力を低減することもできる。
【００４８】
また、走行負荷４はエンジン１の動力により、またはエンジン１と走行モータ３２との合算の動力により駆動され、荷役負荷１０はバッテリ７により電力を供給されて作動される荷役モータ９により駆動されるため、エンジン１の回転数にかかわらず、荷役負荷１０の回転数を任意に制御することができ、これにより走行負荷４と荷役負荷１０とを独立して制御することが可能であり、操作性が向上する。
また、荷役作業を行わない時はいつでも荷役負荷１０である油圧ポンプを停止させることができるため、無駄な油圧損失の発生を未然に回避することができる。
また、エンジン１の始動時にバッテリ７から走行モータ３２及び発電機５に電力を供給して作動させることにより、動力分割機構３１及び第１の出力軸１ａを介してエンジン１を始動することができる。したがって、エンジン１を始動させるための専用のスタータを設ける必要がなくなる。
また、この実施の形態４では、動力分割機構３１と走行負荷４との間に走行モータ３２がその回転軸を介して接続されているので、走行減速時に走行モータ３２で発電することにより走行エネルギーの回生をさらに効果的に行うことができ、また、走行用のアクセルペダルを離すことで自動的に減速するアクセルオフブレーキや坂道停止も可能となる。
【００４９】
加えて、この実施の形態４では、バッテリ７に十分な電力が蓄えられている場合や、走行負荷４が小さい場合などに、エンジン１を停止させると共に走行モータ３２及び荷役モータ９のみによりそれぞれ走行負荷４及び荷役負荷１０を駆動することができる。すなわち、バッテリ７の電力のみにより走行モータ３２及び荷役モータ９を作動させて走行及び荷役作業を行うＥＶモードが可能となって排ガスの発生を防止することができ、したがって特に屋内等において有効に用いることができる。
【００５０】
また、エンジン１の出力を走行負荷４の駆動に必要な動力よりも大きくすることによりエンジン１の余剰動力を発生させ、この余剰動力により走行モータ３２及び発電機５を用いて電力を発生してバッテリ７に蓄えることができると共に、この蓄えられた電力を荷役モータ９、走行モータ３２、モータとして作動される際の発電機５で共用することができる。したがって、エネルギー効率の優れたハイブリッド型フォークリフトが得られる。
【００５１】
なお、図１１に示されるように、エンジン１を停止させる（Ｎｅ＝０）と共に走行モータ３２を動作させると、上述の式（２）から、発電機５の回転数Ｎｇは、
Ｎｇ＝−ρ・Ｎｒ
とマイナスの値になり（発電機５が逆回転し）、動力分割機構３１におけるリングギヤ３６の回転数Ｎｒとエンジン回転数Ｎｅと発電機５の回転数Ｎｇとのバランスが保たれる。これにより、エンジン１を停止させても、走行モータ３２のみで走行負荷４を駆動することができる。
【００５２】
また、エンジン１を図２に示す最小燃費曲線上の任意の動作点、すなわち任意の回転数Ｎｅ及びトルクＴｅで運転することにより、燃費が最小となり、エネルギー効率の優れたフォークリフトを実現することができるが、この実施の形態４では、この最小燃費曲線上でも最も効率のよい動作点Ａ（回転数Ｎｅａ，トルクＴｅａ）で運転することにより、さらにエネルギー効率を向上させることができる。例えば、バッテリ７に十分な電力が蓄えられているときは、発電機５及び走行モータ３２の出力をバランスさせることによりエンジン１を常にこの動作点Ａで運転するように構成することもできる。
また、バッテリ７の充電量の変動を抑えるようにエンジン１の動作点を最小燃費曲線上の原点Ｏと点Ａとの間の領域Ｚ１で変化させて運転すれば、バッテリ７の長寿命化を達成することができる。また、エンジン１を点Ａ以降の領域Ｚ２で運転すれば高出力を得ることができる。
【００５３】
実施の形態５．
図１２に、この発明の実施の形態５に係るハイブリッド型フォークリフトの構成を示す。このフォークリフトは、図１に示す実施の形態１に係るハイブリッド型フォークリフトにおいて、エンジン１の第１の出力軸１ａに発電機５を、第２の出力軸１ｂに荷役負荷１０をそれぞれ接続すると共に、走行負荷４を駆動するための走行モータ４１を備え、バッテリ７により電力をこの走行モータ４１に供給して作動させることにより走行負荷４を駆動するものである。エンジン１の第１の出力軸１ａに接続された発電機５に発電機インバータ６を介してバッテリ７が電気的に接続されている。バッテリ７には、走行インバータ４２を介して走行モータ４１が電気的に接続されており、この走行モータ４１に減速機４３を介して走行負荷４が接続されている。また、エンジン１の第２の出力軸１ｂには直接に荷役負荷１０が接続されている。
なお、走行モータ４１は、発電手段として兼用されると共に、発電機５は、上述の実施の形態１と同様に、発電機インバータ６を介してバッテリ７から電力を供給されることによりモータとしても作動されるように構成されている。
【００５４】
エンジン１を作動させると、エンジン１の動力が第１の出力軸１ａと第２の出力軸１ｂとにそれぞれ出力され、第２の出力軸１ｂに出力されたエンジン１の動力により荷役負荷１０が駆動される。また、第１の出力軸１ａに出力されたエンジン１の動力により発電機５が回転され、ここで発生した電力が発電機インバータ６を介してバッテリ７に蓄えられると共に、この蓄えられた電力をバッテリ７から走行インバータ４２を介し走行モータ４１に供給して作動させることにより、走行モータ４１の動力は減速機４３を介して走行負荷４に機械的に伝達され、走行負荷４が駆動される。
【００５５】
また、この実施の形態５では、走行負荷４がエンジン１に直結されているのではなく、バッテリ７から供給される電力で作動する走行モータ４１により駆動されると共に、荷役作業時に、バッテリ７から発電機インバータ６を介して発電機５に電力を供給して発電機５をモータとして作動させ、この発電機５により第１の出力軸１ｂを介してエンジン１による荷役負荷１０の駆動をアシストすることができる。このため、エンジン１を図２の最小燃費曲線上の動作点（Ｎｅ，Ｔｅ）で運転することができる。
なお、走行モータ４１、及びモータとして作動する際の発電機５が、上述の実施の形態１と同様に図３のコントローラ１１により駆動制御される。
【００５６】
以上のように、エンジン１を燃費が最小となる最適な動作状態で運転することができるため、エネルギー効率の優れたハイブリッド型フォークリフトを実現することが可能となる。
また、この実施の形態５では、荷役負荷１０をエンジン１の動力により直接に駆動することができるため、大動力の取り出しが可能である。また、エンジン１を発電機５でアシストして荷役負荷１０を駆動できるため、さらに大きな動力を取り出すこともでき、エンジン１単体の出力を低減することもできる。
【００５７】
また、荷役負荷１０はエンジン１により駆動され、走行負荷４はバッテリ７により電力を供給されて作動される走行モータ４１により駆動されるため、エンジン１の回転数にかかわらず、走行負荷４の回転数を任意に制御することができ、これにより走行負荷４と荷役負荷１０とを独立して制御することが可能であり、操作性が向上する。
【００５８】
また、走行負荷４に走行モータ４１がその回転軸を介して接続されているので、走行減速時に走行モータ４１を発電手段として作動させて発電することにより、走行エネルギーの回生をさらに効果的に行うことができると共に、走行用のアクセルペダルを離すことで自動的に減速するアクセルオフブレーキや坂道停止も可能となる。
また、エンジン１の始動時にバッテリ７から発電機インバータ６を介して発電機５に電力を供給してこの発電機５をモータとして作動させることにより、第１の出力軸１ａを介してエンジン１を始動することができる。したがって、エンジン１を始動させるための専用のスタータを設ける必要がなくなる。
【００５９】
また、この実施の形態５では、走行負荷４がバッテリ７により電力を供給されて作動される走行モータ４１により駆動されるため、前後進切替機構やトルクコンバータを設ける必要がなく、したがって部品点数を低減できる。
【００６０】
実施の形態６．
図１３に、この発明の実施の形態６に係るハイブリッド型フォークリフトの構成を示す。このフォークリフトは、図４に示す実施の形態２に係るハイブリッド型フォークリフトにおいて、荷役インバータ８及び荷役モータ９を省略すると共にエンジン１が第１の出力軸１ａだけでなく第２の出力軸１ｂを有し、この第２の出力軸１ｂに直接に荷役負荷１０を接続したものである。
【００６１】
エンジン１を作動させると、エンジン１の動力が第１の出力軸１ａと第２の出力軸１ｂとにそれぞれ出力され、第２の出力軸１ｂに出力されたエンジン１の動力により荷役負荷１０が駆動される。
また、走行負荷４については、上述の実施の形態２と同様に、エンジン１を図２の最小燃費曲線上の動作点（Ｎｅ，Ｔｅ）で運転する、すなわち最小燃費曲線上に沿って運転し、エンジン１の動力が足りないときは発電機５を走行モータとして作動させてこの発電機５とエンジン１の合算の動力により走行負荷４を駆動すると共に、エンジン１の動力が余るときはこの余剰動力により発電機５で発電することができる。
なお、走行モータとして作動する際の発電機５が、上述の実施の形態２と同様に図３のコントローラ１１により駆動制御される。
【００６２】
以上のように、エンジン１を燃費が最小となる最適な動作状態で運転することができるため、エネルギー効率の優れたハイブリッド型フォークリフトを実現することが可能となる。
また、この実施の形態６では、荷役負荷１０及び走行負荷４をそれぞれエンジン１の動力により直接に駆動することができるため、大動力の取り出しが可能である。
また、エンジン１を作動させると共にバッテリ７から発電機５に電力を供給して発電機５を走行モータとして作動させ、この発電機５とエンジン１の合算の動力により走行負荷４及び荷役負荷１０を駆動することができるため、さらに大きな動力を取り出すこともでき、エンジン１単体の出力を低減することもできる。
【００６３】
また、上述の実施の形態２と同様に、エンジン１の第１の出力軸１ａと走行負荷４との間に発電機５がその回転軸を介して接続されているので、走行減速時に発電機５で発電することにより走行エネルギーの回生を行うことができ、また、走行用のアクセルペダルを離すことで自動的に減速するアクセルオフブレーキも可能となる。
また、エンジン１の始動時にバッテリ７から発電機インバータ６を介して発電機５に電力を供給してこの発電機５をモータとして作動させることにより、第１の出力軸１ａを介してエンジン１を始動することができる。したがって、エンジン１を始動させるための専用のスタータを設ける必要がなくなる。
【００６４】
実施の形態７．
図１４に、この発明の実施の形態７に係るハイブリッド型フォークリフトの構成を示す。このフォークリフトは、図１３に示す実施の形態６に係るハイブリッド型フォークリフトにおいて、エンジン１の第１の出力軸１ａと発電機５との間にクラッチ５１を配置したものである。すなわち、エンジン１の第１の出力軸１ａにクラッチ５１を介して発電機５の回転軸の一端部が接続されており、このクラッチ５１によりエンジン１と発電機５との間の接続／切り離しを行なうことができる。
【００６５】
クラッチ５１でエンジン１と発電機５との間を接続して動力の伝達を可能にすることにより、上述の実施の形態６と同様に、走行負荷４をエンジン１の動力のみ、または走行モータとして作動された発電機５とエンジン１との合算の動力により駆動することができ、また、第１の出力軸１ａに出力されるエンジン１の余剰動力により発電機５が発電してバッテリ７を充電することができ、これにより実施の形態６と同様の効果が得られる。
【００６６】
加えて、この実施の形態７では、バッテリ７に十分な電力が蓄えられている場合や、走行負荷４が小さい場合などに、クラッチ５１でエンジン１と発電機５との間を切り離して動力の伝達を遮断することにより、エンジン１を停止させると共にバッテリ７から発電機５に電力を供給して発電機５を走行モータとして作動させ、この発電機５のみで走行負荷４を駆動することができる。すなわち、排ガスの発生を防止することができ、したがって特に屋内等において有効に用いることができる。
【００６７】
また、このようにクラッチ５１でエンジン１と発電機５との間を切り離すことにより、荷役負荷１０はエンジン１により駆動され、走行負荷４はバッテリ７により電力を供給されて走行モータとして作動された発電機５により駆動されるため、エンジン１の回転数にかかわらず、走行負荷４の回転数を任意に制御することができ、これにより走行負荷４と荷役負荷１０とを独立して制御することが可能であり、操作性が向上する。
【００６８】
また、クラッチ５１でエンジン１と発電機５との間を切り離して動力の伝達を遮断した状態で、モータとして作動される発電機５を駆動制御することにより、トルクコンバータ２がなくても発進することができるため、図１５に示されるように、トルクコンバータ２を省略することもでき、その場合、部品点数を低減できるだけでなく、坂道停止が可能となると共にアクセルオフブレーキをより効果的に行うことができる。
【００６９】
なお、クラッチ５１として電磁クラッチを用いることができる。この場合には、エンジン１の始動時に、クラッチ５１によりエンジン１と発電機５とを接続した状態で、バッテリ７から発電機５に電力を供給してこの発電機５を走行モータとして作動させることにより、クラッチ５１及び第１の出力軸１ａを介してエンジン１を始動することができる。したがって、エンジン１を始動させるための専用のスタータを設ける必要がなくなる。
【００７０】
また、クラッチ５１として、エンジン１の第１の出力軸１ａから発電機５の方向には動力を伝達し、発電機５からエンジン１の第１の出力軸１ａの方向には動力を伝達しないようにエンジン１の第１の出力軸１ａと発電機５との間を接続するワンウェイクラッチを用いれば、クラッチ５１の制御を行うことなく同様の効果が得られる。
【００７１】
実施の形態８．
図１６に、この発明の実施の形態８に係るハイブリッド型フォークリフトの構成を示す。このフォークリフトは、図７に示す実施の形態４に係るハイブリッド型フォークリフトにおいて、荷役インバータ８及び荷役モータ９を省略すると共にエンジン１が第１の出力軸１ａだけでなく第２の出力軸１ｂを有し、この第２の出力軸１ｂに直接に荷役負荷１０を接続したものである。
【００７２】
エンジン１を作動させると、エンジン１の動力が第１の出力軸１ａと第２の出力軸１ｂとにそれぞれ出力され、第２の出力軸１ｂに出力されたエンジン１の動力により荷役負荷１０が駆動される。
また、走行負荷４は動力分割機構３１を介してエンジン１の第１の出力軸１ａに接続されているため、上述の実施の形態４と同様に、走行負荷４を、第１の出力軸１ａに出力されたエンジン１の動力のみにより駆動する、または、第１の出力軸１ａに出力されたエンジン１の動力と走行モータ３２の動力との合算により駆動することもでき、さらに、走行モータ３２の動力のみにより駆動することもできる。なお、走行モータ３２の動力のみにより走行負荷４を駆動するときには、上述の実施の形態４と同様に、発電機５が逆回転することでエンジン１の停止状態が維持される。
また、上述の実施の形態４と同様に、回転軸３１ｂに出力されるエンジン１の動力により発電機５が発電し、バッテリ７が充電されると共に、回転軸３１ａに出力されるエンジン１の動力に余剰動力が発生すると、この余剰動力により走行モータ３２が発電手段として作動されて発電し、バッテリ７が充電される。
【００７３】
また、この実施の形態８では、走行負荷４が、エンジン１に直結されているのではなく、動力分割機構３１を介してエンジン１に接続されているため、エンジン１を図２の最小燃費曲線上の動作点（Ｎｅ，Ｔｅ）で運転する、すなわち最小燃費曲線上に沿って運転することができる。
なお、この実施の形態８では、走行モータ３２、及びモータとして作動する際の発電機５が、上述の実施の形態４と同様に図３のコントローラ１１により駆動制御される。
【００７４】
以上のように、エンジン１を燃費が最小となる最適な動作状態で運転することができるため、優れたエネルギー効率を有するハイブリッド型フォークリフトを実現することが可能となる。
また、この実施の形態８では、走行負荷４及び荷役負荷１０をそれぞれエンジン１の動力により直接に駆動することができるため、大動力の取り出しが可能である。
また、この実施の形態８では、エンジン１を作動させると共にバッテリ７から走行モータ３２に電力を供給して作動させ、この走行モータ３２とエンジン１の合算の動力により走行負荷４を駆動することができるため、さらに大きな動力を取り出すこともでき、エンジン１単体の出力を低減することもできる。
【００７５】
また、走行モータ３２及び発電機５を制御することにより、エンジン１の回転数にかかわらず、走行負荷４の回転数を任意に制御することができ、これにより走行負荷４と荷役負荷１０とを独立して制御することが可能であり、操作性が向上する。
また、エンジン１の始動時にバッテリ７から走行モータ３２及び発電機５に電力を供給して作動させることにより、動力分割機構３１及び第１の出力軸１ａを介してエンジン１を始動することができる。したがって、エンジン１を始動させるための専用のスタータを設ける必要がなくなる。
また、動力分割機構３１と走行負荷４との間に走行モータ３２がその回転軸を介して接続されているので、走行減速時に走行モータ３２で発電することにより走行エネルギーの回生を効果的に行うことができ、また、走行用のアクセルペダルを離すことで自動的に減速するアクセルオフブレーキや坂道停止も可能となる。
【００７６】
また、バッテリ７に十分な電力が蓄えられている場合や、走行負荷４が小さい場合などに、エンジン１を停止させると共に走行モータ３２のみにより走行負荷４を駆動することができるため、排ガスの発生を防止することができ、したがって特に屋内等において有効に用いることができる。
【００７７】
また、エンジン１の第１の出力軸１ａに出力されるエンジン１の動力を走行負荷４の駆動に必要な動力よりも大きくすることによりエンジン１の余剰動力を発生させ、この余剰動力により走行モータ３２及び発電機５を用いて電力を発生してバッテリ７に蓄えることができると共に、この蓄えられた電力を走行モータ３２及びモータとして作動される際の発電機５で共用することができる。したがって、エネルギー効率の優れたハイブリッド型フォークリフトが得られる。
【００７８】
なお、上述の実施の形態４及び８において、走行モータ３２と走行負荷４との間に変速機３を配置する代わりに、動力分割機構３１の第１出力端として用いられるリングギヤ３６の回転軸３１ａと走行モータ３２との間に変速機３を配置することもできる。また、実施の形態４において、図１７及び１８に示されるように、リングギヤ３６が動力分割機構２の第２の出力端として用いられる外歯を有し、このリングギヤ１０の外歯に直接に連結される変速機６１を用いることもできる。ここで、変速機６１は、外歯歯車からなり且つリングギヤ３６の外歯に噛合する回転取出用歯車６２と、回転取出用歯車６２の回転軸に接続された変速ギヤ６３とを有しており、変速ギヤ６３に走行モータ３２を介して走行負荷４が接続されている。このような変速機６１を用いても、リングギヤ３６に伝達されたエンジン１の動力を変速機６１及び走行モータ３２を介して走行負荷４に機械的に伝達してこの走行負荷４を駆動することができ、実施の形態４と同様の効果が得られる。
同様に、実施の形態８においても、リングギヤ３６の外歯に直接に連結される変速機６１を用いることができる。
【００７９】
また、実施の形態４及び８では、サンギヤ３４に発電機５が、リングギヤ３６に走行負荷４がそれぞれ接続されていたが、これとは反対に、リングギヤ３６に発電機５が、サンギヤ３４に走行負荷４がそれぞれ接続されていてもよい。
【００８０】
また、上述の実施の形態４及び８において、３つのプラネタリーギヤ３５を有する遊星歯車装置の代わりに、２つ以下、あるいは４つ以上のプラネタリーギヤを有する遊星歯車装置を動力分割機構３１として用いることもできる。また、動力分割機構３１として、遊星歯車装置の代わりに、差動歯車装置（ディファレンシャルギヤ）等を用いることもできる。
さらに、上述の実施の形態４及び８では、エンジン１を停止すると共に走行モータ３２を作動すると、発電機５の回転数Ｎｇはマイナスの値になってバランスが保たれ、これにより走行モータ３２のみにより走行負荷４を駆動することができるように構成されていたが、この代わりに、エンジン１の第１の回転軸１ａから動力分割機構３１の方向には動力を伝達し、動力分割機構３１からエンジン１の第１の回転軸１ａの方向には動力を伝達しないようにエンジン１の第１の回転軸１ａと動力分割機構３１とを連結するワンウェイクラッチ等の連結機構を設けても、エンジン１を停止させた状態で走行モータ３２のみの動力により走行負荷４を駆動することができ、実施の形態４及び８と同様の効果が得られる。
【００８１】
なお、上述の実施の形態５〜８において、荷役負荷１０として用いられる油圧ポンプとして、可変容量型のポンプを用いれば、荷役負荷１０の回転軸に与えられるトルクに対して回転数をある範囲で変更することが可能であり、したがって、エンジン１をより高効率の動作状態で運転することができ、さらにエネルギー効率の優れたハイブリッド型フォークリフトが得られる。
【００８２】
また、実施の形態１〜８において、燃費が最小となる最適な動作状態の代わりに、エンジン１の排気中のＮＯＸが最小となる、またはエンジン１で生じる音が最小となるような最適な動作状態を目標にして、エンジン１を運転することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】この発明の実施の形態１に係るハイブリッド型フォークリフトを示すブロック図である。
【図２】燃費が最小となるエンジン回転数とエンジントルクの関係を示すグラフである。
【図３】実施の形態１におけるモータ制御系を示すブロック図である。
【図４】この発明の実施の形態２に係るハイブリッド型フォークリフトを示すブロック図である。
【図５】この発明の実施の形態３に係るハイブリッド型フォークリフトを示すブロック図である。
【図６】実施の形態３の変形例に係るハイブリッド型フォークリフトを示すブロック図である。
【図７】この発明の実施の形態４に係るハイブリッド型フォークリフトを示すブロック図である。
【図８】実施の形態４における動力分割機構近傍の構造を示す断面図である。
【図９】実施の形態４における動力分割機構の構造を示す正面図である。
【図１０】実施の形態４における動力分割機構の各入出力端の回転数の関係を示す共線図である。
【図１１】実施の形態４におけるエンジン停止時の動力分割機構の各入出力端の回転数の関係を示す共線図である。
【図１２】この発明の実施の形態５に係るハイブリッド型フォークリフトを示すブロック図である。
【図１３】この発明の実施の形態６に係るハイブリッド型フォークリフトを示すブロック図である。
【図１４】この発明の実施の形態７に係るハイブリッド型フォークリフトを示すブロック図である。
【図１５】実施の形態７の変形例に係るハイブリッド型フォークリフトを示すブロック図である。
【図１６】この発明の実施の形態８に係るハイブリッド型フォークリフトを示すブロック図である。
【図１７】実施の形態４の変形例における動力分割機構近傍の構造を示す断面図である。
【図１８】実施の形態４の変形例における動力分割機構近傍の構造を示す正面図である。
【符号の説明】
【００８４】
１  エンジン、１ａ  第１の出力軸、１ｂ  第２の出力軸、２  トルクコンバータ、３，６１  変速機、４  走行負荷、５  発電機、６  発電機インバータ、７  バッテリ、８  荷役インバータ、９  荷役モータ、１０  荷役負荷、１１  コントローラ、１２  減算器、２１，５１  クラッチ、３１  動力分割機構、３１ａ，３１ｂ、３７ａ  回転軸、３２，４１  走行モータ、３３，４２  走行インバータ、３４  サンギヤ、３５  プラネタリーギヤ、３６  リングギヤ、３７  キャリア、４３  減速機、６２  回転取出用歯車、６３  変速ギヤ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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