特許 5863510 ハイブリッド式作業車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5863510

(24)【登録日】2016年1月8日

(45)【発行日】2016年2月16日

(54)【発明の名称】ハイブリッド式作業車両

(51)【国際特許分類】

   B60K 6/40 20071001AFI20160202BHJP

   B60L 11/12 20060101ALI20160202BHJP

   B60L 9/18 20060101ALI20160202BHJP

   B60K 6/46 20071001ALI20160202BHJP

   E02F 9/20 20060101ALI20160202BHJP

   B60K 6/26 20071001ALI20160202BHJP

【ＦＩ】

   B60K6/40

   B60L11/12

   B60L9/18 P

   B60K6/46

   E02F9/20 ZZHV

   B60K6/26

【請求項の数】2

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2012-41547(P2012-41547)

(22)【出願日】2012年2月28日

(65)【公開番号】特開2013-177047(P2013-177047A)

(43)【公開日】2013年9月9日

【審査請求日】2014年2月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005522

【氏名又は名称】日立建機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100084412

【弁理士】

【氏名又は名称】永井 冬紀

(74)【代理人】

【識別番号】100167748

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 英輝

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 徳孝

(72)【発明者】

【氏名】中澤 由彦

【審査官】 ▲高▼木 真顕

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−０３４１０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０６２５７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−３２７５０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３２５３０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１６２６７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１３１１０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５１−０６９７１９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平１１−０１８２１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−２５０４０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−１３０７１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０５４１７８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｋ ６／００ − ６／５４７

Ｂ６０Ｗ １０／００ − ２０／００

Ｂ６０Ｌ １１／１２ − １１／１４

Ｂ６０Ｌ ９／１８

Ｅ０２Ｆ ９／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

作業装置および前フレームを備えた前部車体と、運転室および後フレームを備えた後部車体とが連結軸を回転軸として左右に屈曲されるアーティキュレート式のハイブリッド式作業車両であって、
エンジンと、
前記エンジンにより駆動されて電力を発生する発電機と、
それぞれがロータとステータとを有し、前記発電機の電力により駆動される複数の走行電動機と、
前記複数の走行電動機で発生した回転トルクを車輪に伝達する走行駆動装置と、
前記複数の走行電動機のロータのそれぞれを一体的に回転させるように、前記複数の走行電動機のロータのそれぞれを連結する連結手段とを備え、
前記複数の走行電動機は、少なくとも、第１走行電動機と、前記第１走行電動機とは特性が異なる第２走行電動機とを有し、
前記連結手段は、両端のそれぞれに自在継手を有したプロペラシャフトを有し、
前記プロペラシャフトの一端の第１自在継手に前記第１走行電動機のロータのシャフトを接続し、前記プロペラシャフトの他端の第２自在継手に前記第２走行電動機のロータのシャフトを接続し、
前記第１走行電動機を、前記後フレームを成す一対の側板の間であって前記運転室の下方に配設し、
前記第２走行電動機を、上板と一対の側板および下板により箱状に形成された前記前フレームの内側に配設したことを特徴とするハイブリッド式作業車両。

【請求項2】

請求項１に記載のハイブリッド式作業車両において、
前記第１走行電動機は、低速域では前記第２走行電動機よりもトルクが大きく、高速域では前記第２走行電動機よりもトルクが小さい特性を有していることを特徴とするハイブリッド式作業車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ハイブリッド式作業車両に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、エンジンおよび電動機を備えたハイブリッド式の作業車両であって、前部車体と後部車体とが連結軸を回転軸として左右に屈曲されるアーティキュレート式の作業車両が知られている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１−２１８９２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、ホイールローダなどの作業車両は、掘削作業時には停止した状態あるいはごく低速域で大きな駆動力を必要とし、一方、作業をしないで走行する時には、３０〜４０ｋｍ／ｈ程度の車速で走行する。このため、作業車両は、広い動作範囲の走行駆動性能が要求される。

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載の作業車両のように、単一の走行電動機を搭載する場合には、低速域で大きなトルクを発生させ、かつ、高速走行ができる特性を有する大型の走行電動機を採用する必要がある。大型の走行電動機を採用すると、コストが増加し、走行電動機の配置スペースを確保するために作業車両が大型化するおそれがある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

請求項１に係る発明は、作業装置および前フレームを備えた前部車体と、運転室および後フレームを備えた後部車体とが連結軸を回転軸として左右に屈曲されるアーティキュレート式のハイブリッド式作業車両であって、エンジンと、エンジンにより駆動されて電力を発生する発電機と、それぞれがロータとステータとを有し、発電機の電力により駆動される複数の走行電動機と、複数の走行電動機で発生した回転トルクを車輪に伝達する走行駆動装置と、複数の走行電動機のロータのそれぞれを一体的に回転させるように、複数の走行電動機のロータのそれぞれを連結する連結手段とを備え、複数の走行電動機は、少なくとも、第１走行電動機と、第１走行電動機とは特性が異なる第２走行電動機とを有し、連結手段は、両端のそれぞれに自在継手を有したプロペラシャフトを有し、プロペラシャフトの一端の第１自在継手に第１走行電動機のロータのシャフトを接続し、プロペラシャフトの他端の第２自在継手に第２走行電動機のロータのシャフトを接続し、第１走行電動機を、後フレームを成す一対の側板の間であって運転室の下方に配設し、第２走行電動機を、上板と一対の側板および下板により箱状に形成された前記前フレームの内側に配設したことを特徴とするハイブリッド式作業車両である。
請求項２に係る発明は、請求項１に記載のハイブリッド式作業車両において、第１走行電動機は、低速域では第２走行電動機よりもトルクが大きく、高速域では第２走行電動機よりもトルクが小さい特性を有していることを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、作業車両が必要とする広範囲の走行駆動性能を、特性の異なる複数の走行電動機により得ながら、プロペラシャフトの両端のそれぞれに自在継手を有したことにより、操舵操作に追従して後部車体に対し前部車体を左右に屈折させることができる。結果として、作業車両の小型化、低コスト化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明によるシリーズハイブリッド式作業車両の一例であるホイールローダの側面図。

【図2】本発明の実施の形態に係るホイールローダの構成の一例を示す図。

【図3】モータ要求トルクマップ（モータ特性）を示す図。

【図4】リアモータとフロントモータのトルクの決定方法を説明するための機能ブロック図。

【図5】図５（ａ）はフロントモータを示す断面模式図、図５（ｂ）はリアモータを示す断面模式図。

【図6】ホイールローダに搭載されたリアモータおよびフロントモータを簡略的に示した図。

【図7】ホイールローダの平面図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明によるハイブリッド式作業車両の一実施形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明によるシリーズハイブリッド式作業車両の一例であるホイールローダ１００の側面図である。ホイールローダ１００は、アーム１１１、バケット１１２、前輪１１３等を有する前部車体１１０と、運転室１２１、エンジン室１４０、後輪１２３等を有する後部車体１２０とで構成される。

【0010】

本実施の形態のホイールローダ１００は、前部車体１１０と、後部車体１２０とが連結軸１０１Ｕ，１０１Ｌを回転軸として左右に屈曲されるアーティキュレート式のホイールローダ１００である。前部車体１１０と後部車体１２０とは連結軸１０１Ｕ，１０１Ｌにより互いに回動自在に連結され、ステアリングシリンダ１１６の伸縮により後部車体１２０に対し前部車体１１０が左右に屈折して操舵される。

【0011】

前部車体１１０には、上下方向に回動可能にアーム１１１が連結されており、アーム１１１はアームシリンダ１１７の駆動により上下方向に回動（俯仰動）する。アーム１１１の先端にはバケット１１２が上下方向に回動可能に連結されており、バケット１１２はバケットシリンダ１１５の駆動により上下方向に回動（クラウドまたはダンプ）する。

【0012】

図２は、ホイールローダ１００の構成の一例を示す図である。ホイールローダ１００は、メインコントローラ２０と、エンジン１と、エンジンコントローラ２１と、走行電動装置１００Ｅと、作業油圧装置（以下、単に作業装置と称す）１００Ｈと、走行駆動装置１００Ｄとを備えている。

【0013】

作業装置１００Ｈは、アーム１１１およびバケット１１２（図１参照）と、アームシリンダ１１７およびバケットシリンダ１１５とを含んで構成され、エンジン１により駆動される作業用油圧ポンプ１０から吐出される圧油により駆動される。作業用油圧ポンプ１０から吐出される圧油は、制御弁１１を介して、アームシリンダ１１７およびバケットシリンダ１１５へと供給される。運転室１２１内のアーム操作レバー５７およびバケット操作レバー５８を操作することにより、制御弁１１が動作し、アームシリンダ１１７およびバケットシリンダ１１５へ作動油が適宜分配され、アーム１１１およびバケット１１２に所定の動作を行わせることができるようになっている。

【0014】

走行電動装置１００Ｅは、モータ／ジェネレータ５と、Ｍ／Ｇインバータ２５と、フロントモータ３と、フロントインバータ２３と、リアモータ４と、リアインバータ２４と、蓄電素子（たとえば、キャパシタ）７と、コンバータ２７とを含んで構成される。

【0015】

走行駆動装置１００Ｄは、アクスル６０Ｆ，６０Ｒと、デファレンシャル装置７０Ｆ，７０Ｒと、プロペラシャフト６４とを含んで構成され、フロントモータ３およびリアモータ４によって駆動される。

【0016】

図２および図６、図７を参照して、フロントモータ３とリアモータ４との連結構造について説明する。フロントモータ３のロータ３ｒおよびリアモータ４のロータ４ｒは、両端のそれぞれに自在継手７３，７４を有するプロペラシャフト６４を介して接続されている。プロペラシャフト６４の一端の第１自在継手７４にリアモータ４のロータ４ｒのロータシャフト６５が接続され、プロペラシャフト６４の他端の第２自在継手７３にフロントモータ３のロータ３ｒのロータシャフト６３が接続されている。これにより、フロントモータ３のロータ３ｒとリアモータ４のロータ４ｒとは、プロペラシャフト６４および一対の自在継手７３，７４により連結され、一体的に回転する。

【0017】

一対の前輪１１３は、それぞれ、前輪側アクスル６０Ｆに連結されている。前輪側アクスル６０Ｆは、デファレンシャル装置７０Ｆに接続され、デファレンシャル装置７０Ｆは一対の自在継手からなる連結部７２を介してフロントモータ３のロータシャフト６３に連結されている。一対の後輪１２３は、それぞれ、後輪側アクスル６０Ｒに連結されている。後輪側アクスル６０Ｒは、デファレンシャル装置７０Ｒに接続され、デファレンシャル装置７０Ｒは、一対の自在継手からなる連結部７５を介してリアモータ４のロータシャフト６５に連結されている。

【0018】

図２に示すように、モータ／ジェネレータ５は、エンジン１の出力軸に連結され、エンジン１により駆動されて３相交流電力を発生する発電機として機能する。この３相交流電力は、Ｍ／Ｇインバータ２５により直流電力に変換されてフロントインバータ２３およびリアインバータ２４に供給される。なお、充電率が所定値まで低下している場合には、Ｍ／Ｇインバータ２５により変換された直流電力はコンバータ２７を介して蓄電素子７にも供給され、蓄電素子７が充電される。

【0019】

Ｍ／Ｇインバータ２５、フロントインバータ２３およびリアインバータ２４は、直流電力を交流電力に、または、交流電力を直流電力に変換する電力変換装置である。Ｍ／Ｇインバータ２５、フロントインバータ２３およびリアインバータ２４は、コンバータ２７を介して蓄電素子７に接続されている。コンバータ２７は、蓄電素子７の充放電電圧を昇圧または降圧する。

【0020】

蓄電素子７は、ある程度の電気的仕事（たとえば数１０ｋＷ、数秒程度の仕事）で発生する電力を蓄電し、所望の時期に蓄電された電荷を放電することが可能な電気二重層キャパシタである。蓄電素子７は、フロントインバータ２３およびリアインバータ２４やＭ／Ｇインバータ２５で変換された直流電力により充電される。

【0021】

Ｍ／Ｇインバータ２５で変換された直流電力、および／または、蓄電素子７から出力された直流電力は、フロントインバータ２３およびリアインバータ２４により３相交流電力に変換される。フロントモータ３およびリアモータ４は、それぞれフロントインバータ２３およびリアインバータ２４で変換された３相交流電力により駆動されて回転トルクを発生する。フロントモータ３およびリアモータ４で発生した回転トルクは、デファレンシャル装置７０Ｆ，７０Ｒおよびアクスル６０Ｆ，６０Ｒを介して、前輪１１３および後輪１２３に伝達される。

【0022】

一方、回生制動の運転時には、前輪１１３および後輪１２３から伝達される回転トルクによりフロントモータ３およびリアモータ４が回転して、３相交流電力が発生する。フロントモータ３およびリアモータ４で発生した３相交流電力は、それぞれフロントインバータ２３およびリアインバータ２４により直流電力に変換され、コンバータ２７を介して蓄電素子７に供給され、蓄電素子７はフロントインバータ２３およびリアインバータ２４で変換された直流電力により充電される。

【0023】

メインコントローラ２０およびエンジンコントローラ２１は、ＣＰＵや記憶装置であるＲＯＭおよびＲＡＭ、その他の周辺回路などを有する演算処理装置を含んで構成されている。メインコントローラ２０は、ホイールローダ１００の走行系および油圧作業系を含むシステム全体の制御を行っており、システム全体が最高のパフォーマンスを発揮するように各部を制御する。

【0024】

メインコントローラ２０には、前後進切換スイッチ５１、アクセルペダルセンサ５２、車速センサ５３、ブレーキペダルセンサ５４、エンジン回転数センサ５０、ならびに、走行モータ回転数センサ５９からの信号がそれぞれ入力される。

【0025】

前後進切換スイッチ５１は、車両の前進／後進を指令する前後進スイッチ信号をメインコントローラ２０に出力する。アクセルペダルセンサ５２は、アクセルペダル（不図示）のペダル操作量を検出してアクセル信号をメインコントローラ２０に出力する。車速センサ５３はホイールローダ１００の車両走行速度（車速）を検出して、車速信号をメインコントローラ２０に出力する。ブレーキペダルセンサ５４は、ブレーキペダル（不図示）のペダル操作量を検出してスブレーキ信号をメインコントローラ２０に出力する。

【0026】

エンジン回転数センサ５０はエンジン１の実回転数を検出して、実回転数信号をメインコントローラ２０に出力する。走行モータ回転数センサ５９はフロントモータ３およびリアモータ４の回転数を検出して、モータ回転数信号をメインコントローラ２０に出力する。なお、走行モータ回転数センサ５９および車速センサ５３のうち、いずれかを省略してもよい。たとえば、車速センサ５３を省略し、走行モータ回転数センサ５９により検出されたモータ回転数に基づいて車速を演算してもよい。

【0027】

メインコントローラ２０は、アクセルペダル（不図示）のペダル操作量を含む車両情報に応じた要求トルクをフロントモータ３およびリアモータ４が出力するように、エンジン１、フロントインバータ２３およびリアインバータ２４を制御する。フロントモータ３とリアモータ４の要求トルクの演算方法については後述する。

【0028】

メインコントローラ２０は、演算したモータ要求トルクに基づいてフロントモータ３およびリアモータ４に必要な発電量を演算する。メインコントローラ２０は、モータ／ジェネレータ５で所定の発電量を得るためのエンジン目標回転数を演算し、演算したエンジン目標回転数に基づいてエンジン駆動制御信号をエンジンコントローラ２１に出力するとともに、モータ／ジェネレータ５で発電した３相交流電力を直流電力に変換するための駆動信号をＭ／Ｇインバータ２５に出力する。

【0029】

エンジンコントローラ２１は、エンジン回転数センサ５０で検出されたエンジン１の実回転数Ｎａと、メインコントローラ２０からのエンジン目標回転数Ｎｔとを比較して、エンジン１の実回転数Ｎａをエンジン目標回転数Ｎｔに近づけるために燃料噴射装置（不図示）を制御する。

【0030】

メインコントローラ２０は、蓄電素子７の充電率（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）が所定の下限値を下回らないように、かつ、所定の上限値を上回らないように、車両の運転状況、すなわち車速情報やアクセルペダルのペダル操作量、充電率等に応じて、エンジン１、Ｍ／Ｇインバータ２５、フロントインバータ２３およびリアインバータ２４、コンバータ２７等を制御する。

【0031】

上記したように、メインコントローラ２０は、走行時にフロントモータ３およびリアモータ４に要求されるトルクであるモータ要求トルクを演算する。図３は、モータ要求トルクマップ（モータ特性）を示す図である。モータ要求トルクマップは、フロントモータ３のトルクカーブ（特性Ｍ２）と、リアモータ４のトルクカーブ（特性Ｍ１）とを表すマップである。

【0032】

図３に示すように、フロントモータ３とリアモータ４とでは特性が異なっている。フロントモータ３は、低速域で大きなトルクを出すことはできないが高速回転まで駆動可能な特性を有する高速型モータ（特性Ｍ２）であり、リアモータ４は、高速回転までトルクを出すことはできないが、低速域で大きなトルクを出すことが可能な低速型モータ（特性Ｍ１）である。フロントモータ３とリアモータ４とでは、高効率で駆動できる動作領域が異なるため、車両に要求される動力性能の広い範囲で高効率な電動機駆動が可能となる。

【0033】

特性Ｍ１および特性Ｍ２のそれぞれは、モータ要求トルクが、アクセル信号に比例しつつリアモータ４およびフロントモータ３の回転数に反比例するように設定されており、メインコントローラ２０内の記憶装置に記憶されている。

【0034】

つまり、メインコントローラ２０には、アクセルペダルセンサ５２から入力されるアクセル信号の増減に応じてフロントモータ３およびリアモータ４のそれぞれの出力が増減するようアクセル信号とフロントモータ３およびリアモータ４の出力との関係が設定されている。メインコントローラ２０は、アクセル信号に応じたトルクカーブを決定し、そのトルクカーブにそのときのフロントモータ３およびリアモータ４の回転数を参照し、モータ要求トルクを決定する。フロントモータ３とリアモータ４のそれぞれの要求トルクを決定し、このトルクに基づいて周知の方法によりモータ駆動信号を生成し、モータ駆動信号をフロントインバータ２３およびリアインバータ２４に出力する。

【0035】

本実施の形態では、最高の電動機効率となるように、リアモータ４およびフロントモータ３のそれぞれの要求トルクを決定する。図４は、リアモータ４とフロントモータ３のトルクの決定方法を説明するための機能ブロック図である。図４に示すように、メインコントローラ２０は、車両走行出力演算部９１と、走行用電動機トルク演算部９２と、リミッタ９３とを機能的に備えている。

【0036】

運転者からの操作指令に相当するアクセル信号、ブレーキ信号、前後進スイッチ信号、ならびに現在の車両走行速度（車速）等が車両走行出力演算部９１に入力されると、車両走行出力演算部９１において、車両から要求される走行出力指令が演算される。

【0037】

演算された走行出力指令が走行用電動機トルク演算部９２に入力されると、走行用電動機トルク演算部９２は、リアモータ４およびフロントモータ３のそれぞれに要求されるトルクを演算する。このとき、リアモータ４の要求トルク、および、フロントモータ３の要求トルクを合計すると、上記した車両が要求する走行出力指令に相当するトルク値となっている。

【0038】

走行用電動機トルク演算部９２では内部にリアモータ４およびフロントモータ３の効率データテーブルを有しており、その効率データテーブルに基づいて、走行出力指令に対し最高の電動機効率となるようなトルクの分配を決定する。リアインバータ２４、および、フロントインバータ２３のそれぞれが有する制御装置（不図示）に対し、トルク指令として出力する際には、リミッタ９３においてハイブリッドシステムおよび車両の制限事項に基づくトルク制限処理を施して、ＲＭトルク指令、ＦＭトルク指令とする。リアインバータ２４およびフロントインバータ２３は、ＲＭトルク指令、ＦＭトルク指令に基づいて、リアモータ４およびフロントモータ３のそれぞれの電機子巻線（固定子巻線）に３相交流電力を供給し、ロータ３ｒ，４ｒを回転させて車両の走行動作を行う。

【0039】

以上のように、本実施形態では特性の異なる２つの走行電動機を用いて、電動機の効率が最高となるように車両要求に対してトルクの配分を行うので、各走行電動機を最適の容量とすることができ、駆動装置の小型化、および高効率化を実現することが可能となる。

【0040】

本実施の形態に係るフロントモータ３およびリアモータ４は、ハイブリッド式車両の走行に使用するのが好適な走行電動機であって、かご型ロータを備える誘導電動機や永久磁石を有するロータを備える同期電動機である。以下、誘導電動機を例に説明する。

【0041】

図５は、本実施の形態に係るフロントモータ３およびリアモータ４の断面模式図である。図５（ａ）に示すように、フロントモータ３は、ハウジング３０と、ハウジング３０の内部に保持されたステータ３ｓとを有し、ステータ３ｓは円筒形状のステータコア（固定子鉄心）３２と固定子巻線３３とを備えている。ステータコア３２の内側には、ロータ（回転子）３ｒが隙間を介して回転可能に保持されている。ロータ３ｒは、円筒形状のロータコア３５と、導体バー（不図示）と、エンドリング（短絡環）３６とを備えており、ロータコア３５の中空部には円柱状のロータシャフト（回転軸体）６３が圧入され、ロータコア３５がロータシャフト６３に固定されている。

【0042】

ハウジング３０は、円筒状のセンターブラケット３０ａと、軸受３８ａ，３８ｂが設けられた一対のエンドブラケット３０ｂ，３０ｃとを有している。センターブラケット３０ａとステータコア３２との間には冷却ジャケット３１が介装されている。ロータシャフト６３は、エンドブラケット３０ｂ，３０ｃのそれぞれに設けられた軸受３８ａ，３８ｂにより回転自在に保持されている。

【0043】

図５（ｂ）に示すように、リアモータ４は、ハウジング４０と、ハウジング４０の内部に保持されたステータ４ｓとを有し、ステータ４ｓは円筒形状のステータコア（固定子鉄心）４２と固定子巻線４３とを備えている。ステータコア４２の内側には、ロータ（回転子）４ｒが隙間を介して回転可能に保持されている。ロータ４ｒは、円筒形状のロータコア４５と、導体バー（不図示）と、エンドリング（短絡環）４６とを備えており、ロータコア４５の中空部には円柱状のロータシャフト（回転軸体）６５が圧入され、ロータコア４５がロータシャフト６５に固定されている。

【0044】

ハウジング４０は、円筒状のセンターブラケット４０ａと、軸受４８ａ，４８ｂが設けられた一対のエンドブラケット４０ｂ，４０ｃとを有している。センターブラケット４０ａとステータコア４２との間には冷却ジャケット４１が介装されている。ロータシャフト６５は、エンドブラケット４０ｂ，４０ｃのそれぞれに設けられた軸受４８ａ，４８ｂにより回転自在に保持されている。

【0045】

リアモータ４は、上記したように、低速域ではフロントモータ３よりもトルクが大きく、高速域ではフロントモータ３よりもトルクが小さい特性を有する低速型モータである。このため、リアモータ４は、高速型モータであるフロントモータ３に対してサイズ（径方向長さ）、質量が大きい。

【0046】

図６は、ホイールローダ１００に搭載されたリアモータ４およびフロントモータ３を簡略的に示した図である。図７は、ホイールローダ１００の平面図である。図６では、ホイールローダ１００の外形を二点鎖線で示している。図７では、運転室１２１やエンジン室１４０、アーム１１１やバケット１１２等の図示を省略している。

【0047】

ホイールローダ１００では、車両前方に設置されたバケット１１２等の作業装置で重量物搬送等の各種作業を実施する関係上、車両後方にバランスをとるためのカウンタウエイト１２４が搭載されている（図１参照）。よって、作業装置の反対方向、すなわち車両の後方に重量物となる低速型モータを搭載することが好ましい。

【0048】

前部車体１１０は、上板１１９Ｕ、下板１１９Ｌ、および、一対の側板１１９Ｓを有する略箱状に形成された前フレーム１１９を有しており、この前フレーム１１９内にフロントモータ３が配設されている。後部車体１２０は、運転室１２１およびエンジン室１４０が取り付けられる後フレーム１２９を有しており、この後フレーム１２９内にリアモータ４が配設されている。リアモータ４の側方には後フレーム１２９の側板１２９Ｓが設けられている。

【0049】

フロントモータ３は、上板１１９Ｕ、下板１１９Ｌ、および、一対の側板１１９Ｓによって囲まれているため、掘削作業時に土砂等から保護される。リアモータ４は、運転室１２１の下方に位置し、運転室１２１および側板１２９Ｓによって囲まれているため、掘削作業時に土砂等から保護される。

【0050】

以上説明した本実施の形態によれば、以下のような作用効果を奏することができる。
（１）低速型のリアモータ４のロータ４ｒのロータシャフト６５および高速型のフロントモータ３のロータ３ｒのロータシャフト６３のそれぞれを、自在継手７４，７３を介してプロペラシャフト６４により接続し、リアモータ４とフロントモータ３のロータ４ｒ，３ｒのそれぞれを一体的に回転させるようにした。

【0051】

これにより、作業車両が必要とする広範囲の走行駆動性能を、特性の異なる２つの走行電動機により得ながら、自在継手７４，７３を有したことによりステアリングシリンダ１１６による操舵操作に追従して後部車体１２０に対し前部車体１１０を左右に屈折させることができる。結果として、作業車両の小型化、低コスト化を図ることができる。

【0052】

これに対して、単一の走行電動機を搭載する場合には、低速域で大きなトルクを発生させ、かつ、高速走行ができる特性を有する大型の走行電動機を採用する必要がある。その結果、コストが増加し、走行電動機の配置スペースを確保するために作業車両が大型化するおそれがある。

【0053】

（２）後部車体１２０に低速型モータであるリアモータ４を搭載した。これにより、リアモータ４にカウンタウエイトとしての機能の一部を担わせることができるので、カウンタウエイト１２４の重量の軽減を図ることができる。

【0054】

（３）後フレーム１２９内にリアモータ４を配設し、前フレーム１１９内にフロントモータ３を配設したので、掘削作業時に飛散した土砂等からリアモータ４およびフロントモータ３を保護できる。

【0055】

次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。
［変形例］
（１）上記実施の形態では、２つの走行電動機（フロントモータ３およびリアモータ４）を備えたホイールローダ１００について説明したが、本発明はこれに限定されない。３つ以上の走行電動機のロータのそれぞれを一体的に回転させるように、複数の走行電動機のロータのそれぞれを連結してもよい。

【0056】

（２）作業車両としてホイールローダ１００を例に説明したが、本発明はこれに限定されず、たとえば、フォークリフト、テレハンドラー、リフトトラック等、他の作業車両であってもよい。

【0057】

（３）上記実施の形態では、搭載スペース、コスト、充放電の応答速度等を考慮して、大容量の電気二重層キャパシタを蓄電素子７として使用した例について説明したが、本発明はこれに限定されない。繰り返し充放電が可能なニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の二次電池を含んで構成される蓄電素子を採用してもよい。

【0058】

本発明は、上述した実施の形態に限定されるものでなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で自由に変更、改良が可能である。

【符号の説明】

【0059】

１ エンジン、３ フロントモータ、３ｒ ロータ、３ｓ ステータ、４ リアモータ、４ｒ ロータ、４ｓ ステータ、５ モータ／ジェネレータ、７ 蓄電素子、１０ 作業用油圧ポンプ、１１ 制御弁、２０ メインコントローラ、２１ エンジンコントローラ、２３ フロントインバータ、２４ リアインバータ、２５ Ｍ／Ｇインバータ、２７ コンバータ、３０ ハウジング、３０ａ センターブラケット、３０ｂ エンドブラケット、３１ 冷却ジャケット、３２ ステータコア、３３ 固定子巻線、３５ ロータコア、３６ エンドリング、３８ａ，３８ｂ 軸受、４０ ハウジング、４０ａ センターブラケット、４０ｂ エンドブラケット、４１ 冷却ジャケット、４２ ステータコア、４３ 固定子巻線、４５ ロータコア、４６ エンドリング、４８ａ，４８ｂ 軸受、５０ エンジン回転数センサ、５１ 前後進切換スイッチ、５２ アクセルペダルセンサ、５３ 車速センサ、５４ ブレーキペダルセンサ、５７ アーム操作レバー、５８ バケット操作レバー、５９ 走行モータ回転数センサ、６０Ｆ，６０Ｒ アクスル、６３ ロータシャフト、６４ プロペラシャフト、６５ ロータシャフト、７０Ｆ，７０Ｒ デファレンシャル装置、７２ 連結部、７３ 第２自在継手、７４ 第１自在継手、７５ 連結部、９１ 車両走行出力演算部、９２ 走行用電動機トルク演算部、９３ リミッタ、１００ ホイールローダ、１００Ｄ 走行駆動装置、１００Ｅ 走行電動装置、１００Ｈ 作業装置、１０１Ｕ，１０１Ｌ 連結軸、１１０ 前部車体、１１１ アーム、１１２ バケット、１１３ 前輪、１１５ バケットシリンダ、１１６ ステアリングシリンダ、１１７ アームシリンダ、１１９ 前フレーム、１１９Ｌ 下板、１１９Ｓ 側板、１１９Ｕ 上板、１２０ 後部車体、１２１ 運転室、１２３ 後輪、１２４ カウンタウエイト、１２９ 後フレーム、１２９Ｓ 側板、１４０ エンジン室

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】