[发明专利]混合动力作业车辆

说明书

本申请是株式会社小松制作所于2007年1月30日提交的名称为“混合动力作业车辆”、申请号为200780028883.5的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种混合动力作业车辆，尤其涉及在混合动力用组件的配置结构方面具有特征的混合动力作业车辆。

背景技术

近年来，在建筑机械、土木机械、农业机械、搬运用车辆、行驶用车辆等作业车辆中，逐渐开始使用兼用发动机和发电电动机（也称为电动发电机motor generator）的混合动力作业车辆。在这些混合动力作业车辆中，大多采用在旋转机架的上部平面的后部横向配置发动机的结构。

在横向配置发动机的混合动力作业车辆中，提出了将蓄电系统设备配置于旋转机架前侧的建筑机械的设备配置结构（参照专利文献1）等。此外，还提出了一种混合动力式建筑机械（参照专利文献2），其中，虽然将蓄电池配置在旋转机架的前侧的结构没有变化，但是对蓄电池的电力进行转换的逆变器配置于发动机室内的吸气室。

专利文献1记载的设备配置结构，作为本发明的现有例1，在附图10中表示其平面图。如图10所示，在上部旋转体机架50的后部，具有收纳发动机56以及发动机系统设备类53等的发动机室52。此外，在上部旋转体机架50的右侧前部，配置有蓄电系统的设备类54，在驾驶室51后方即左侧后部，配置有高压的液压系统设备类55。

蓄电系统的设备类54包括：发电电动机59，其在电力再生时作为发电机运转，并且在发动机56的驱动扭矩不足的时候作为电动机运转；蓄电装置60，其蓄存由发电发动机59发电产生的再生能量，此外供给发电电动机59的驱动能量；逆变器61，其用于控制发电电动机59。

作为蓄电装置60，使用比如能够反复进行高速充电、放电的高容量电容器或锂离子电池等。

专利文献2记载的冷却装置，作为本发明的现有例2，在附图11中表示其平面图。如图11所示，在旋转自如地配置在液压铲车的下部行驶体上的上部旋转体76的下部，设置有作为上部旋转体机架的旋转机架77。旋转机架77上，在前部靠左一侧安装有驾驶室78，在后部具有由未图示的发动机罩和配重包围的发动机室81。

在发动机室81中，从左侧依次配置散热器83，冷却风扇84、发动机71、发电电动机73以及液压泵72。通过沿散热器83延伸设置的隔板82，在散热器83左侧的发动机室81中设置有吸气室81a。在吸气室81a内，配置有用于控制发电电动机73的逆变器79。

在上部旋转体76的前部右侧，配置有液压油箱85、燃料箱86以及操作阀87；在上部旋转体76的中央部，安装有旋转用电动机75。在上部旋转体76的前部左侧，配置有驾驶室78；在驾驶室78的下方的旋转机架77上，设置有蓄电池收纳室89。在蓄电池收纳室89内构成为收纳有蓄电池74，同时，将冷却驾驶室78的空调的冷风吸入蓄电池收纳室89内来冷却蓄电池74的结构。

专利文献1：（日本）特开2004-169466号公报

专利文献2：（日本）特开2002-227241号公报

在混合动力作业车辆中，必须配置用于蓄存发电电动机发电产生的电力的蓄电装置，及控制混合动力作业车辆的电动部的控制设备等，而他们的设置场所就成为问题。

如果重新进行适于混合动力作业车辆的设计，能够获得适于混合动力作业车辆的配置结构。但是，与现有的作业车辆相比，在混合动力作业车辆中，必须配置发电电动机及电动马达，此外，还必须配置控制这些装置的控制设备或用于冷却这些装置的冷却回路等，从而会导致制造成本的增加。

再者，一旦进行新的设计，就不能利用现有作业车辆中使用的机架结构等，不能实现制造成本的降低。

因此，为了降低制造成本的增加，希望有效利用目前被使用的作业车辆的结构，实现现有的作业车辆结构与混合动力作业车辆结构的通用化。

专利文献1、2中显示的就是利用现有的作业车辆的一部分结构的车辆。但是，因为蓄电装置与发电电动机是被分离配置的，所以必须延长连接蓄电装置和发电电动机的配线的长度。尤其是，在专利文献1中的设备配置结构中，以缩短配线的长度作为目的之一，但是因为蓄电装置是配置于与发动机室不同的室内，所以不能进一步缩短配线的长度。

一旦配线长度变长，就会产生电力损耗增大的问题，因此优选尽可能缩短配线长度。