CN106114496B - 混合作业车 - Google Patents

Abstract

混合作业车，具备：内燃机(E)，其经由动力传递轴(30)而将驱动力供给至行驶装置(2)和作业装置(9)；电动发电机(4)，其通过将动力输出至动力传递轴(30)而辅助内燃机(E)；以及电池(B)，其通过电动发电机(4)而接受充电电力，并且，将驱动电力给与至电动发电机(4)。负荷信息生成部(51)，基于输入参数而生成表示在欲将内燃机(E)的转速维持为一定的恒速控制模式时内燃机(E)受到的旋转负荷的负荷信息，辅助计算部(52)在恒速控制模式时基于负荷信息而计算电动发电机(4)对内燃机(E)的辅助量。

Description

混合作业车

本申请是发明名称为“混合作业车”、进入国家阶段日期为2014年2月19日，并且国家申请号为201280040474.8的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及具备内燃机和由该内燃机充电的电池的混合作业车，尤其涉及具备兼用内燃机和电动发电机(motor generator)的动力源并由电动发电机辅助内燃机的混合作业车。

背景技术

在电动发电机辅助内燃机的混合作业车中，利用来自内燃机的动力使车辆行驶，并且根据行驶条件(车速、加速踏板的操作量(加速开度)、内燃机的运转状态、行驶路面状况、变速级位置、电池剩余量等)而使电动发电机作为电动机工作，利用从该电动发电机输出的动力而辅助车辆行驶。另外，能够使该电动发电机作为发电机工作，也能够供电至电池而充电。该电动发电机构成为，在作为电动机工作时，控制电动发电机的产生转矩，根据针对由驾驶者要求的车辆驱动转矩(目标车辆转矩，例如基于驾驶者的加速踏板操作等而求出)的内燃机和电动发电机和负担比例(该负担比例基于行驶条件等而确定)，能够使电动发电机应当负担的转矩(辅助转矩)产生。

例如，在基于专利文献1(日本特开2002-252904号公报)的混合动力装置中，预先准备针对内燃机的电动发电机的辅助图案(发动机转速和转矩的关系)不同的2个控制图，根据电池充电容量的状态(SOC)、车速、变速机的状态、内燃机的温度等的状态信息而切换控制图，进行辅助控制。由此，使用小马力的内燃机同时维持良好的运转性。

另外，在基于专利文献2(日本特开平4-325736号公报)的具备在车辆的出发、加速时转矩辅助内燃机的电动机的混合动力装置中，检测电池的充电状态，基于检测的充电状态而计算能够从电动机供给至内燃机的辅助转矩量( 辅助量) ，使从该辅助转矩量给与至内燃机的燃料量和电动机的负担比例变化。由此，如果充电率变小，则停止朝向电动机的供电而防止电池的耗尽。

作为采用变速机的液压操作机构作为液压式车辆操作装置的车辆，由行驶驱动用电动机驱动设于变速机的变速用液压泵，另外，由控制器控制从该变速用液压泵供给的变速液压而实现期望的变速比。在由电动机驱动如此的变速用液压泵的变速机中，为了避免因变速液压的上升延迟而不能顺利地变速，通过预先使电动机始终旋转，从而相对于变速机而始终供给变速液压。但是，如果预先使电动机始终旋转，则电池无用地消耗而不经济。为了解决该问题，在基于专利文献3(日本特开平07-174218号公报)的变速机的液压控制装置中，在变速杆设定于停车区域或中立区域，并且手制动器被拉拽，并且加速踏板停止在未踩踏状态时，使驱动变速用液压泵的电动机停止，另外，在变速杆设定于停车区域或中立区域的状态下，在至少手制动器返回或踩踏加速踏板时，使上述电动机启动。即，根据车辆操作状态而决定电动液压泵的ON、OFF控制的时机，从而抑制驱动电动液压泵即泵的电动机无用地旋转，抑制电池的消耗。在该液压式车辆操作装置中，在需要液压的时机控制电动液压泵的ON、OFF，从而抑制电池消耗，但未考虑过通过调整液压泵的转速而使其液压量最佳这样的控制。

另外，作为液压式车辆操作装置，搭载有使用电动液压泵的车辆用电动液压式动力转向装置的车辆记载于专利文献4(日本特开平06-107215号公报)。在该车辆用电动液压式动力转向装置中，如果操作方向盘，则通过转向机构，根据该操作，操舵轮被操舵。此时，电动液压泵将电动机作为驱动源而工作，驱动工作油，该工作油通过液压回路，供给至活塞机构，利用该活塞机构，援助了该转向机构中的操舵。利用泵控制单元，基于来自操舵角检测单元的检测信号，控制该电动液压泵的工作，尤其是，如果通过直线前进判定单元，判定由该操舵角检测单元检测的操舵角为既定量以下且操舵状态的变化频度为既定以上的情况下该车辆处于直线前进行驶模式，则通过设于泵控制单元的泵停止单元来停止电动液压泵的工作。以直线前进行驶、操作角一定的情况通过停止电动液压泵而抑制电池的消耗，但尤其是在以大的转向角操作的拖拉机等的作业车中，在各个转向过程中，应当供给至液压回路的所需液压量不同，因而即使单纯地仅以直线前进行驶和回旋行驶作为条件而进行电动液压泵的ON、OFF控制也不充分。

现有技术文献

专利文献1：日本特开 2002-252904 号公报 (段落号[0001-0026])，图1、图 2；

专利文献 2：日本特开平 4-325736号公报 ( 段落号 [0006-0021]) ，图 1 、图2 ；

专利文献 3 ：日本特开平 07-174218 号公报；

专利文献 4 ：日本特开平 06-107215 号公报。

发明内容

发明要解决的课题

在具备经由动力传递轴而将驱动力供给至行驶装置和作业装置的内燃机和通过将动力输出至所述动力传递轴而辅助所述内燃机的电动发电机的混合作业车中，由于作业装置所受到的大的作业负荷波及动力传递轴，因而不能沿用像在专利文献1中操纵那样的、未搭载作业装置的混合作业车的辅助技术。尤其是，在像进行耕耘作业的拖拉机那样的作业车中，必须进行将发动机转速维持为一定的恒速控制，难以在那样的恒速控制下的电动机辅助中沿用混合作业车中的电动机辅助技术。

专利文献1和专利文献2所操纵的混合车辆是乘用车，仅通过由驾驶者操作的加速踏板的踏入量，就能够判定对内燃机的转矩辅助的必要性，因而在专利文献1和专利文献2中，转矩辅助过程那样地进行控制。与此相对的是，在具备经由动力传递轴而将驱动力供给至行驶装置和作业装置的内燃机和通过将动力输出至所述动力传递轴而辅助所述内燃机的电动发电机的拖拉机等混合作业车中，由于作业装置所受到的大的作业负荷波及动力传递轴，因而不能保持原样地沿用专利文献1和专利文献2所公开的辅助技术。

本发明的目的是，提供一种混合作业车，该混合作业车避免电池的耗尽，同时，能够利用输出小的内燃机来进行使用适当的作业装置的作业行驶。

尤其是，在使内燃机的转速一定的恒速控制中，重要的是，利用电动发电机来有效地辅助。另外，在将电动泵装入液压式车辆操作装置的情况下，进行关于电池消耗而更有效的电动泵控制也很重要。

用于解决问题的方案

基于本发明的混合作业车，具备：内燃机，经由动力传递轴而将驱动力供给至行驶装置和作业装置；电动发电机，通过将动力输出至所述动力传递轴而辅助所述内燃机；电池，通过所述电动发电机而接受充电电力，并且，将驱动电力给与至所述电动发电机；负荷信息生成部，基于输入参数而生成表示在欲将所述内燃机的转速维持为一定的恒速控制模式时所述内燃机受到的旋转负荷的负荷信息；以及辅助计算部，在所述恒速控制模式时，基于所述负荷信息而计算所述电动发电机对所述内燃机的辅助量。

通过该构成，在该作业车中，当在作业行驶时频繁地执行的、欲将内燃机转速(发动机转速)保持为一定的恒速控制模式下的运转时，在根据表示内燃机所受到的旋转负荷的负荷信息而进行内燃机转速的突发的下降或上升的检测或推断的情况下，为了抑制那样的转速的变动，在内燃机的运转控制的同时或在内燃机的运转控制之前，能够以为了调整由电动发电机输出至动力传递轴的动力而计算的辅助量来控制电动发电机。

此外，在铲斗扎入大的土块的情况下，在耕耘装置的耕耘深度变大的情况下，在车轮等行驶装置越过障碍物的情况下等，可能频繁地引起内燃机转速的突发的下降。内燃机为了避免基于那样的内燃机转速的突发的下降的发动机停止(发动机停转)，在现有的作业车中，不可避免能够输出大大地超过通常的作业时所要求的转矩的转矩那样的比较高的转速下的内燃机的运转或具有更大的马力的内燃机的使用，在耗油量方面亏损。这样的亏损还通过基于本发明的电动发电机对内燃机的辅助控制而降低。

在内燃机以共轨方式驱动的情况下的本发明的具体的优选的实施方式的1个中，所述负荷信息生成部以共轨控制信息作为所述输入参数而生成所述负荷信息。即，执行共轨控制的控制部具有这样的功能：根据燃料喷射时期、燃料喷射量、内燃机转速等内燃机数据和车速等车辆数据，推断负荷转矩，计算为了进行既定的内燃机转速的维持和既定转矩的维持而需要的燃料喷射时期和燃料喷射量并将其执行。因此，利用关于这些共轨控制的共轨控制信息，进行内燃机转速的突发的下降或上升的检测或推断，计算电动发电机对内燃机的辅助量，这存在优点。

作为本发明的其他实施方式的一个，也可以构成负荷信息生成部，从而以所述内燃机的转速动作状况作为所述输入参数而生成所述负荷信息。具体而言，如果根据能够比较容易地取得的、测定内燃机的输出轴和动力传递轴的转速而得到的测定数据，运算平均既定时间的转速的变化和旋转速度的变化，根据该运算结果而使用图等来计算或推断负荷的增减，生成负荷信息，利用于辅助量的计算，则负荷信息的生成变得简单。

根据装备于作业车而使用的作业装置，其作业负荷产生的状况不同。例如，存在瞬间地产生大的负荷变动的作业装置和花费比较多的时间而负荷变动的作业装置。由此，如果在生成负荷信息时，考虑到作业装置固有的作业负荷特性，则能够计算更适当的辅助量。为了该目的，在本发明的优选的实施方式的1个中，具备设定所述作业装置的作业负荷特性的作业负荷特性设定部，所述作业负荷特性作为辅助参数而给与至所述负荷信息生成部。

在作业车中，采取这样的对策：将具有大的重量的飞轮连结至内燃机的输出轴，利用其惯性力来避免作业行驶中的突发的负荷增大引起的行驶的不稳定和发动机停止。越是增大飞轮的重量，就得到越大的惯性力，即使进行负荷变动大的作业，其行驶也稳定，但始终旋转的飞轮的重量越大，就越对耗油量给与不良影响。在计算电动发电机的辅助量时，考虑通过针对作为由现有的飞轮实现的惯性力特性的飞轮特性而通过电动发电机引起的辅助而补偿至少一部分，由此，能够降低飞轮重量或省略飞轮。因此，在本发明的优选的实施方式的1个中，所述辅助计算部构成为，计算所述辅助量，从而补偿适合于所述内燃机的飞轮特性。

基于本发明的混合作业车，具备：内燃机，经由动力传递轴而将驱动力供给至行驶装置和作业装置；电动发电机，通过将动力输出至所述动力传递轴而辅助所述内燃机；电池，通过所述电动发电机而接受充电电力，并且，将驱动电力给与至所述电动发电机；负荷量计算部，基于输入参数而计算表示所述内燃机受到的旋转负荷的负荷量；充电量计算部，计算所述电池的充电量；运转模式选择部，基于所述负荷量和所述充电量，选择将动力输出至所述动力传递轴的辅助驱动模式或将充电电力输出至所述电池的充电驱动模式的任一个驱动模式；以及电动机控制单元，在由所述运转模式选择部选择的驱动模式下，驱动控制所述电动发电机。

通过该构成，与在耕耘作业那样的作业行驶中内燃机受到的旋转负荷相对应的负荷量由负荷量计算部计算，基于该负荷量和由充电量计算部计算的充电量，在不存在电池耗尽的危险性范围内，决定辅助驱动模式，驱动控制电动发电机，辅助内燃机。另外，在内燃机的旋转负荷少而没有必要辅助的情况下，在充电驱动模式下驱动控制电动发电机，电池的充电量增加。因此，避免电池耗尽这一事态并同时还适当地进行电动发电机对内燃机的辅助，因而能够采用额定输出小的耗油量良好的内燃机，在作业行驶时频繁地执行。在欲将内燃机转速(发动机转速)保持为一定的恒速行驶作业中，能够将内燃机转速设定为耗油量良好的低转速。

如果考虑到电池耗尽的不良，则在内燃机的负荷量越是与内燃机的停止(发动机停转)有联系就越是不大的情况下，与对内燃机的辅助相比而更着重于对电池的充电的方法良好。然而，在内燃机的负荷量越是与内燃机的停止(发动机停转)有联系就越大的情况下，与对电池的充电相比而更着重于对内燃机的辅助，这也很重要。因此，在本发明的优选的实施方式的1个中，构成为，在所述负荷量为既定量以上的情况下，在所述负荷量越高、所述充电量就越低的状态下，也选择辅助驱动模式。

另外，由于在辅助驱动模式的选择中，在将基于所述动力传递轴的动力传递截断的情况下，当然，内燃机的旋转负荷降低，因而适合构成为强制地从辅助驱动模式切换为充电驱动模式。作为确认基于所述动力传递轴的动力传递的截断的车辆动作状况的示例，列举动力传递轴的主离合器的截断、行驶变速机构的变速离合器和作业装置用PTO离合器的中立、制动操作引起的作业车的停止等。

而且，在传递动力传递轴的动力的离合器是半离合状态的情况下，如果即使在旋转负荷大的状态下也进行转矩辅助直到使用电动发电机，则在离合器产生大的转矩，产生离合器烧坏的可能性。为了避免该问题，在本发明的优选的实施方式的1个中，构成为，在辅助驱动模式的选择中，在传递所述动力传递轴的动力的离合器是半离合状态的情况下，强制地中断辅助驱动模式。

也可以基于负荷量和充电量而决定电动发电机是否辅助内燃机、使该辅助量一定，但也可以基于负荷量和充电量而调整辅助量。即，以辅助量作为负荷量和充电量的函数，例如映射化，由此，能够实现更高品质的辅助过程控制。为了该目的，在本发明的优选的实施方式的1个中，具备辅助计算部，该辅助计算部在所述辅助驱动模式时，基于所述负荷量而计算所述电动发电机对所述内燃机的辅助量。

在内燃机以共轨方式驱动的情况下的本发明的具体的优选的实施方式的1个中，所述负荷量计算部以共轨控制信息作为所述输入参数而生成所述负荷量。即，执行共轨控制的控制部具有这样的功能：根据燃料喷射时期、燃料喷射量、内燃机转速等内燃机数据和车速等车辆数据，推断负荷转矩，计算为了进行既定的内燃机转速的维持和既定转矩的维持而需要的燃料喷射时期和燃料喷射量并将其执行。因此，利用关于这些共轨控制的共轨控制信息，进行内燃机转速的突发的下降或上升的检测或推断，能够无附加的构成要素而简单地计算负荷量。

基于本发明的混合车辆，具备：内燃机，经由动力传递轴而将驱动力供给至行驶装置和作业装置；电动发电机，通过将动力输出至所述动力传递轴而辅助所述内燃机；液压式车辆操作装置，装入有液压致动器和将液压供给至所述液压致动器的电动液压泵；电池，通过所述电动发电机而接受充电电力，并且，将驱动电力给与至所述电动发电机，而且，将电力供给至所述电动液压泵；操作工具，给与针对所述液压式车辆操作装置的操作量；操作量检测部，检测所述操作量；泵转速计算部，以关于所述操作量的操作信息作为输入参数而计算朝向所述液压致动器的液压供给所需要的所述电动液压泵的泵转速；以及液压泵控制部，将控制信号输出至所述电动液压泵，从而以由所述泵转速计算部计算出的泵转速驱动所述电动液压泵。

通过该构成，根据用于液压式车辆操作装置的操作工具的操作量，计算应该满足由于该操作而需要的液压的电动液压泵的泵转速，以该计算出的泵转速作为目标而驱动控制电动液压泵。由此，与仅仅电动液压泵的ON、OFF控制相比，关于电池消耗，实现更有效的电动泵控制。

如果电池耗尽，则给电池的品质保持带来不良影响，另外，还可能产生车辆不动这样的不良，因而必须避免电池耗尽。由此，优选不是只根据液压式车辆操作装置的操作性而控制电动液压泵的转速，还考虑到电池的充电量。因此，在本发明的优选的实施方式的1个中，具备计算所述电池的充电量的充电量计算部，所述充电量作为追加的输入参数而用于所述泵转速计算部中的泵转速的计算。

在本发明的优选的实施方式的1个中，所述操作工具是方向盘，所述液压式车辆操作装置是动力转向装置，关于所述操作量的操作信息，是转向角度或转向角速度或者其双方。在作业车辆等中，由于频繁地进行利带有的转向角的转向操作，因而重要的是，将适当的液压量供给至动力转向装置的液压回路。另外，在方向盘的操作中，根据其转向角的角度值，另外，根据其操作中的操作速度，即转向角速度，所需要的液压量也不同。因此，适合基于转向角度和转向角速度而计算电动液压泵的转速。

上述的液压式车辆操作装置的电动液压泵控制，由于最佳地抑制电池消耗量，因而在像混合车辆那样关于电池消耗而存在严格的制约的车辆中，尤其存在优点。因此，基于本发明的车辆的优选的适用示例，是所述电池与行驶驱动用电动发电机兼用那样的电动驱动类型的车辆。

附图说明

图1是本发明的第1实施方式中的动力系统的基本构成图。

图2是示出由基于图1的动力系统执行的转矩辅助过程中的数据流的示意图。

图3是作为本发明的第1实施方式的拖拉机的侧面图。

图4是示出拖拉机的动力系统的示意图。

图5是装备于拖拉机的电动发电机的截面图。

图6是基于本发明的混合作业车的第2实施方式中的动力系统的基本构成图。

图7是示出由基于图6的动力系统执行的转矩辅助过程中的数据流的示意图。

图8是作为本发明所涉及的混合作业车的第2实施方式的通用拖拉机的立体图。

图9是示出拖拉机的动力系统的示意图。

图10是示出基于充电量和发动机负荷率(负荷量)的驱动模式的选择的示意图。

图11是在基于本发明的混合作业车的第3实施方式中说明液压式车辆操作装置的基本原理的示意图。

图12是示出基于图11的动力转向装置中的具体的控制构造及其控制的流程的示意图。

图13是示出转向角与根据该转向角而推断的必要泵转速的关系的图表图。

图14是示出转向角速度与根据该转向角速度而推断的必要泵转速的关系的图表图。

图15是示出第3实施方式的拖拉机的动力系统的示意图。

图16是示出拖拉机的动力转向装置的概要的立体图。

图17是示出拖拉机的液压系统的概略的液压回路图。

具体实施方式

(第1实施方式)

以下，在具体地说明本发明的第1实施方式之前，使用图1来说明该第1实施方式所采用的动力系统的基本构成。

该混合作业车具备内燃机E和电动发电机4以作为驱动源，通过由车轮和履带构成的行驶装置2而行驶，同时，使用装配于车体的作业装置W来进行行驶作业。在来自动力源的动力传递系统中，包括将来自驱动源的动力的传递通断的离合器31、将动力传递至作业装置W的PTO轴W1以及将动力传递至行驶装置2的动力传递轴30。在动力传递轴30，构筑有具备变速机构的变速器10。

电动发电机4产生出旋转动力以作为来自电池B的电力供给源，与内燃机E协作而使混合作业车行驶，在由内燃机E驱动的状况下，或在混合作业车减速的状况下，或在惯性行驶于下坡路的状况下，该电动发电机4能够作为将电力供给至电池B的发电机而起作用。

内燃机E的旋转控制经由电子调速器机构和共轨(commonrail)机构等发动机控制设备60而由发动机控制单元6进行。电动发电机4的驱动控制经由变换器(inverter)部70而由电动机控制单元7进行。发动机控制单元6是用于控制内燃机E的燃料喷射量等的计算机单元，具有控制发动机控制设备60以将内燃机E的转速维持为一定的恒速控制功能。电动机控制单元7也同样地是计算机单元，为了控制电动发电机4的转速和转矩，将控制信号给与至变换器部70。另外，电动机控制单元7，使电动发电机4作为发电机而起作用，还具备经由变换器部70而对电池B进行充电的充电控制功能。

变换器部70，如众所周知的，还实现这样的作为整流器和电压调整装置的功能：用于将电池B的直流电压变换成交流电压并供给至电动发电机4，在电动发电机4作为发电机而进行动作时，将直流电压供给至电池B。即，电池B以经由变换器部70而将电力供给至电动发电机4的放电过程进行动作，并且，以在电动发电机4作为发电机而进行动作时利用电动发电机4发电的电力来充电的充电过程来进行动作。

动力管理单元5，为了通过将控制指令给与至发动机控制单元6和电动机控制单元7而管理电动发电机4对内燃机E进行辅助的辅助控制，作为与本发明尤其有关的功能部，包括负荷信息生成部51、辅助计算部52以及运转模式设定部53。运转模式设定部53，设定将在使用从PTO轴W1取出一定转速的旋转动力并利用于作业的作业装置W的作业时或使作业车以既定速度行驶(巡航行驶)时使用的转速维持为一定的恒速控制模式。如果设定该恒速控制模式，则发动机控制单元6控制发动机控制设备60，以将内燃机E的转速维持为所设定的既定值。

众所周知恒速控制模式下的内燃机E的运转本身，但由于作业装置W的作业状况和行驶装置2接地的地面状况而引起急剧的负荷施加至动力传递轴30，结果产生使内燃机E的转速下降的事态。此时，由于发动机控制设备60所引起的恒速控制的延迟和内燃机E本身的输出不足等而产生内燃机E的转速的下降(车速的下降)，在极端的情况下，产生内燃机E的停止(发动机停转)。为了避免该情况，检测施加至动力传递轴30的负荷，为了至少部分地抵消该负荷，驱动电动发电机4，执行辅助内燃机E的转矩辅助过程。为了进行该转矩辅助过程，利用负荷信息生成部51和辅助计算部52。

负荷信息生成部51具有基于输入参数而生成表示在恒速控制模式时内燃机E或动力传递轴30受到的旋转负荷的负荷信息的功能。此外，由于PTO轴W1是动力传递轴30的分支轴，因而当然，在动力传递轴30所受到的旋转负荷中，还包括PTO轴W1所受到的旋转负荷。辅助计算部52基于在恒速控制模式时由负荷信息生成部51生成的负荷信息而计算电动发电机4对内燃机E的辅助量。作为负荷信息生成部51所利用的输入参数，列举内燃机E的转速(旋转速度)、动力传递轴30的转速(旋转速度)、由发动机控制单元6计算的发动机转矩、动力传递轴30的转矩、车速、作业装置W的作业状态(耕耘深度、牵引力、对装载机的作用力等)，但实际利用的输入参数依赖于装备于作业车的传感器。由于动力传递轴30的旋转检测传感器和车速传感器标准装备的可能性高，因而适合将动力传递轴30的旋转速度变动值和车速变动值用作输入参数。这些输入参数通过处理来自各种传感器的信号的车辆状态检测单元S而输送。

在图2中，示意化地示出转矩辅助过程中的数据流。图2中的驱动状态示出恒速作业行驶中，发动机控制单元6将恒速控制信号输送至发动机控制设备60。该恒速控制信号是用于以所设定的转速(旋转速度)作为目标并响应于转速变动而调整燃料喷射量等并将内燃机E的转速维持为目标转速的信号。由于该恒速控制模式下的转速的变动因负荷变动而产生，因而通过以与该负荷变动量相对应的方式调整转速，从而结果将转速维持为目标转速。然而，由于内燃机E的转矩响应性，与电动机等相比而较慢，因而不完全与突发的负荷增大相应，引起转速的下降，在最坏的情况下，引起发动机停转。因此，在恒速控制模式下，电动机控制单元7将辅助信号输送至变换器部70，使用转矩响应性与内燃机E相比而远远更快的电动机(在此为电动发电机4)，对内燃机E进行转矩辅助，从而弥补负荷变动时的内燃机E的转矩响应性的恶劣。

在该转矩辅助过程中，负荷信息生成部51以从车辆状态检测单元S输出的动力传递轴30的转速(旋转速度)和车速等的测定值作为输入参数而输入，由此，生成负荷信息。如果将输入参数设为p1、p2……，则与时间建立关联的负荷信息：L[t]通过变换式：L[t]=G(p1、p2……)而推导，但该变换函数：G(p1、p2……)通常映射化。

而且，该负荷信息：L[t]，给与至辅助计算部52，由此，电动发电机4对内燃机E的辅助量：W(t)根据变换式：W(t)=Γ〔L[t]〕而计算，该变换函数：Γ〔L[t]〕也通常映射化。

如果计算辅助量，则电动机控制单元7基于该辅助量而生成辅助控制信号，通过变换器部70而驱动控制电动发电机4，至少部分地补偿产生于动力传递轴30的转矩变动。由于电动机的转矩响应性与内燃机E相比而远远更快，因而即使产生突发的行驶负荷或作业负荷，也避免急剧的转速的下降。在负荷增大持续进行的情况下，能够通过发动机控制单元 6引起的燃料喷射量的增大等对内燃机E的控制而对付。

电动发电机4引起的转矩辅助由于转矩响应性优异，因而能够至少部分地实现在一直以来装备的飞轮的功能，能够使飞轮轻型化或省略飞轮。因此，适合以实现飞轮的惯性特性的方式构筑上述的变换函数：G(p1、p2……)和变换函数：Γ〔L[t]〕。此外，也可以采用这样的构成：将负荷信息生成部51和辅助计算部52一体化，从输入参数直接导出辅助量。

接着，说明本发明的具体的实施方式。在该实施方式中，混合作业车是作为前端装载机而起作用的拖拉机。图3是拖拉机的侧面图，图4是示出拖拉机的动力系统的示意图。图5是示出安装于发动机后部的电动发电机4的截面图。

如图3所示，该拖拉机在车体具备内燃机E、电动发电机4、离合器31、变速器10、运转部20以及作为行驶装置2的左右一对前轮2a和后轮2b等，而且，在车体的前部，装备有作为作业装置W的前端装载机。该前端装载机W装备有竖立设置于左右的前轮2a的各后方部位的支撑框架W10、枢轴支承连结至支撑框架W10的悬臂组件W20以及在前端枢轴支承连结至悬臂组件W20的铲斗W30。悬臂组件W20由悬臂汽缸W21驱动，铲斗W30由铲斗汽缸W31驱动。悬臂汽缸W21或铲斗汽缸W31a等液压致动器由未图示的液压阀单元进行液压操作。

而且，输出未被变速器10变速的动力的PTO轴W1从拖拉机后部突出。而且，在车体后部，具备左右一对提升臂99。由左右提升臂99将旋转耕耘装置或犁等作业装置W可升降地连结。将来自PTO轴W1的动力供给至旋转耕耘装置等驱动型的作业装置W。

如图4示意性地示出的，该拖拉机的内燃机E是以共轨方式进行旋转控制的柴油发动机(以下，简称为发动机E)，具备共轨控制设备，以作为发动机控制设备60。变速器10包括液压机械式的无级变速装置(以下，简称为HMT)12、前进后退切换装置13、进行多级(在此，为高低2级)变速的副变速装置14以及差速器机构15，其动力通过动力传递轴30，最终使驱动车轮(前轮2a或后轮2b或者双方)2旋转。而且，能够经过构成传递该发动机E和电动发电机4的旋转动力的动力传递轴30的一部分的PTO轴W1而将动力传递至装备于拖拉机的作业装置W。

HMT12由静液压式变速机构12A和行星齿轮机构12B构成，该静液压式变速机构12A由接受来自发动机E和电动发电机4的动力的斜板式可变吐出型液压泵和通过来自该液压泵的液压而旋转并输出动力的液压电动机构成。行星齿轮机构12B构成为，以来自发动机E和电动发电机4的动力以及来自液压电动机的动力作为输入，将其变速输出供给至后级的动力传递轴30。

在该静液压式变速机构12A中，通过将来自发动机E和电动发电机4的动力输入至泵轴，从而将液压油从液压泵供给至液压电动机，液压电动机通过来自液压泵的液压而被旋转驱动，使电动机轴旋转。液压电动机的旋转通过电动机轴而传递至行星齿轮机构12B。静液压式变速机构12A，通过使与液压泵的斜板联动的汽缸位移，从而进行该斜板的角度变更，变速成正旋转状态、逆旋转状态以及位于正旋转状态与逆旋转状态之间的中立状态，而且，在变速成正旋转状态的情况下，在变速成逆旋转状态的情况下，都无阶段地变更液压泵的旋转速度，无阶段地变更液压电动机的旋转速度(时间平均转速)。结果，无阶段地变更从液压电动机输出至行星齿轮机构12B的动力的旋转速度。静液压式变速机构12A，通过使斜板位于中立状态，从而停止液压泵引起的液压电动机的旋转，结果，停止从液压电动机对行星齿轮机构12B的输出。

行星齿轮机构12B具备太阳齿轮、等间隔地分散并配置于该太阳齿轮的周围的3个行星齿轮、旋转自如地支撑各行星齿轮的载体、与3个行星齿轮啮合的环形齿轮以及连结至前进后退切换装置13的输出轴(动力传递轴30的1个)。此外，在该实施方式中，载体在外周形成有与安装于发动机E侧的动力传递轴30的输出齿轮啮合的齿轮部，并且，被太阳齿轮的轮毂部相对旋转自如地支撑。

根据上述的构成，该HMT12通过变更静液压式变速机构12A的斜板角度，从而能够对朝向驱动车轮2的动力传递无阶段地进行变速。该斜板控制通过基于来自变速控制单元8的控制指令而进行动作的液压控制单元80的液压控制而实现。

该动力系统中的电动发电机4的控制，即对发动机E的转矩辅助，由动力管理单元5进行，但在此，该动力管理单元5沿用了使用图1和图2来说明的构成。动力管理单元5、发动机控制单元6、车辆状态检测单元S也以能够分别通过车载LAN而进行数据传送的方式连接。

车辆状态检测单元S，输入来自配备于拖拉机的各种传感器的信号和表示由驾驶者操作的操作器的状态的操作输入信号，根据需要而进行信号变换和评价运算，将所得到的信号和数据送出至车载LAN。

作为将控制指令给与至进行该拖拉机的液压控制的液压控制单元80的上部的电子器件，用于变速器10中的变速操作的变速控制单元8和用于作业装置W的操作的作业装置控制单元99与液压控制单元80连接。此外，在此所使用的液压的供给由被从动力传递轴30分支的泵轴驱动的液压泵81进行。变速控制单元8和作业装置控制单元99也与车载LAN相连，能够在与其他单元之间进行数据交换。

如图5所示，在发动机E的后表面侧具备容纳电动发电机4和离合器31的电动机壳体40，从该电动机壳体40的后部伸出的动力传递轴30还将发动机E和电动发电机4的动力传递至配置于后轮2b附近的变速器10。

电动发电机4兼具利用发动机E的驱动力来进行发电的三相交流发电机的功能和利用从外部供给的电力来进行旋转工作的三相交流电动机的功能。如使用图1来说明的，变换器部70将来自电池B的直流电力变换成三相交流电力而供给至电动发电机4。另外，变换器部70将由电动发电机4发电的三相交流电流变换成直流电流并升压且供给至电池B。

如图4所示，发动机E、电动发电机4以及离合器31按照该顺序配备，相对于连结至发动机E的后部的后端板40a而连结有电动机壳体40，由此，在电动机壳体40中容纳有电动发电机4和离合器31。

电动发电机4由在外周具备永久磁铁41的转子42和配置于包围该转子42的位置的定子43构成，定子43具有将线圈卷绕于定子核芯的多个齿部(未图示)的构造。与发动机E的输出轴Ex(曲柄轴)的轴端对置，以与该输出轴Ex的旋转轴芯X相同的轴芯而配置有电动发电机4的转子42，在该转子42中的与输出轴Ex相反的一侧的面，配置有离合器31的基板31a，输出轴Ex、转子42以及离合器31的基板31a螺纹连结。该基板31a还具有作为飞轮的功能，但如上所述，电动发电机4部分地执行飞轮实现的惯性力功能，因而与现有技术相比而轻型化。

电动机壳体40具有将前部壳体40A和后部壳体40B可分离地连结的构造，在组装电动发电机4时，在将定子43配备于前部壳体40A的内表面的状态下，将该前部壳体40A连结至后端板40a，接着，将转子42连结至输出轴Ex的后端。

离合器31，在连结至基板31a的后表面的离合器盖31b的内部配置有离合器盘31c、压力板31d以及膜片弹簧31e，具备传递来自离合器盘31c的驱动力的作为动力传递轴30的1个构成要素的离合器轴30a，通过未图示的离合器踏板而操作。

离合器轴30a相对于后部壳体40B以旋转轴芯X为中心而旋转自如地被支撑，离合器盘31c通过花键构造而相对于离合器轴30a转矩传动自如地且沿着旋转轴芯X位移自如地被支撑，膜片弹簧31e具有经由压力板31d而使朝向离合器接通方向的作用力作用于离合器盘31c的构成。另外，离合器轴30a的动力经由齿轮传动机构而传递至成为变速器10的输入轴的作为动力传递轴30的1个构成要素的中间传动轴30b。

发动机E和电动发电机4的驱动控制，由如图1所说明的动力管理单元5进行。为了控制作为发动机控制设备60的共轨式的燃料喷射设备引起的燃料喷射，发动机控制单元6进行取得来自加速踏板传感器的信号、发动机旋转信号、共轨内的燃料压力信号、吸气部位的吸气压信号等而决定喷射器的工作时机的控制。根据这样的构成，发动机控制单元6还能够计算发动机E的负荷率(发动机负荷率)，能够以该发动机负荷率作为在转矩辅助过程中利用的输入参数而给与至动力管理单元5。

能够在转矩辅助过程中简单地利用的输入参数是动力传递轴30的转速(旋转速度)。检测动力传递轴30的转速的转速的旋转速度传感器S1，在贯通电动机壳体40的壁面的孔插入贯通，使下端的传感部位于离合器31的基板31a的外周面附近。即，旋转速度传感器S1作为根据磁通量密度的变化而对基板31a的旋转进行计数的拾取(pickup)型而构成。当然，作为旋转速度传感器S1，也可以采用光学式的传感器，也可以采用检测动力传递轴30的转速的构成。

在具有上述的构成的拖拉机中，通常，动力管理单元5所包括的发动机控制单元6执行使发动机E在耗油量良好的低速区域运转的控制。另外，发动机控制单元6基于自己取得的发动机信息和从车辆状态检测单元输送的车辆状态信息而执行这样的控制：在作用于发动机E的负荷被认为不足阈值的情况下，来自电动发电机4的发电电力经由变换器部70而供给至电池B并对电池B进行充电。

与此相反，在作用于发动机E的负荷被认为超过阈值的情况下，来自电池B的电力，经由基于来自电动机控制单元7的控制信号来驱动的变换器部70而将三相交流电力供给至电动发电机4，利用该电动发电机4的驱动力来辅助发动机E。尤其是，如果由于恒速作业时的突发的发动机负荷的增大而检测到发动机转速的下降，则执行使用电动发电机4以至少部分地补偿该发动机负荷的增大的转矩辅助过程，避免发动机转速的难以预料的下降和发动机停转。

在此，示出上述的第1实施方式中的代表性的改变示例。

(1)上述的第1实施方式，为了检测作用于发动机E的负荷而利用发动机转速或传动轴转速，但也可以在作业装置W直接设置负荷检测传感器，以该负荷检测信号作为输入参数而计算电动发电机4的转矩辅助量。

(2)另外，在将既定以上的转矩施加至发动机E的情况下，也可以通过始终驱动电动发电机4并使用流动于电动发电机4的电流和电压的变化来进行的保持电动发电机4的转速的控制而进行对发动机E的转矩辅助。

(第2实施方式)

以下，在具体地说明本发明的第2实施方式之前，使用图10来说明该第2实施方式所采用的动力系统的基本构成。此外，由于该动力系统的基本构成与图1所涉及的动力系统的基本构成类似，因而关于在此未陈述的事项，应该参照使用了图1的说明。

该混合作业车具备内燃机E和电动发电机4以作为驱动源，通过由车轮和履带构成的行驶装置2而行驶，同时，使用装配于车体的作业装置W来进行行驶作业。在来自驱动源的动力传递系统中，包括将来自驱动源的动力的传递通断的主离合器31、将动力传递至作业装置W的PTO轴W1以及将动力传递至行驶装置2的动力传递轴30。在动力传递轴30，构筑有具备变速机构的变速器10。此外，将动力传递通断的PTO离合器W2介入安装于PTO轴W1，在变速器10也装备有1个以上将动力传递通断的变速离合器13a、14a。

动力管理单元5，为了通过将控制指令给与至发动机控制单元6和电动机控制单元7而管理电动发电机4对内燃机E进行辅助的辅助控制，在该实施方式中，包括作为负荷量计算部而构筑的负荷信息生成部51、辅助计算部52、运转模式设定部53以及充电量计算部54。充电量计算部54计算电池B的充电量。此时，如果电池B作为具备计算机的智能的电池单元而构成，则基于来自电池B的电池状态信息而计算电池的充电量，在不是那样构成的情况下，基于来自接受来自电池状态检测传感器的信号的车辆状态检测单元S的电池状态信息而计算电池B的充电量。

运转模式设定部53，基于施加至内燃机E或动力传递轴30的负荷量和电池B的充电量，选择将动力输出至动力传递轴30的辅助驱动模式或将充电电力输出至电池B的充电驱动模式的任一个驱动模式。当然，如果准备零转矩驱动模式，则该驱动模式也根据需要而选择。另外，运转模式设定部53，设定将在使用从PTO轴W1取出一定转速的旋转动力并利用于作业的作业装置W的作业时或使作业车以既定速度行驶(巡航行驶)时使用的转速维持为一定的恒速控制模式。如果设定该恒速控制模式，则发动机控制单元6控制发动机控制设备60，以将内燃机E的转速维持为所设定的既定值。电动机控制单元7，在由运转模式设定部53选择的驱动模式下，使用变换器部70来驱动控制电动发电机4。

众所周知恒速控制模式下的内燃机E的运转本身，但因作业装置W的作业状况和行驶装置2接地的地面状况而使得急剧的负荷施加至动力传递轴30，结果产生使内燃机E的转速下降的事态。此时，由于发动机控制设备60所引起的恒速控制的延迟和内燃机E本身的输出不足等而产生内燃机E的转速的下降(车速的下降)，在极端的情况下，产生内燃机E的停止(发动机停转)。为了避免该情况，检测施加至动力传递轴30的负荷，为了至少部分地抵消该负荷，驱动电动发电机4，执行辅助内燃机E的转矩辅助过程。为了进行该转矩辅助过程，利用负荷量计算部51和辅助计算部52。

负荷量计算部(负荷信息生成部)51具有基于输入参数而生成表示内燃机E或动力传递轴30受到的旋转负荷的负荷量的功能。此外，由于PTO轴W1是动力传递轴30的分支轴，因而当然，在动力传递轴30所受到的旋转负荷中，还包括PTO轴W1所受到的旋转负荷。辅助计算部52基于在恒速控制模式时由负荷量计算部51生成的负荷量而计算电动发电机4对内燃机E的辅助量。作为负荷量计算部51所利用的输入参数，列举内燃机E的转速(旋转速度)、动力传递轴30的转速(旋转速度)、由发动机控制单元6计算的发动机转矩、动力传递轴30的转矩、车速、作业装置W的作业状态(耕耘深度、牵引力、对装载机的作用力等)，但实际利用的输入参数依赖于装备于作业车的传感器。由于动力传递轴30的旋转检测传感器和车速传感器标准装备的可能性高，因而适合将动力传递轴30的旋转速度变动值和车速变动值用作输入参数。这些输入参数通过处理来自各种传感器的信号的车辆状态检测单元S而输送。

在图7中，示意化地示出转矩辅助过程中的数据流。图7中的驱动状态示出作业行驶中，发动机控制单元6将基于由加速器设定器件设定的设定值的发动机控制信号输送至发动机控制设备60。基于该发动机控制信号而调整燃料喷射量等，驱动内燃机E。内燃机E的转速的变动因外部因子的变动，即行驶负荷和作业负荷等的负荷变动而产生，因而调整燃料喷射量等，增大转矩，从而不因该负荷变动量而产生转速的难以预料的下降和发动机停转。然而，由于内燃机E的转矩响应性，与电动机等相比而较慢，因而不完全与突发的负荷增大相应，引起转速的下降，在最坏的情况下，引起发动机停转。因此，电动机控制单元7将辅助信号输送至变换器部70，使用转矩响应性与内燃机E相比而远远更快的电动机(在此为电动发电机4)，对内燃机E进行转矩辅助，从而弥补负荷变动时的内燃机E的转矩响应性的恶劣。

在该转矩辅助过程中，负荷量计算部51以从车辆状态检测单元S输出的动力传递轴30的转速(旋转速度)和车速等的测定值作为输入参数而输入，由此，计算负荷量。如果将输入参数设为p1、p2……，则与时间建立关联的负荷量：L[t]通过变换式：L[t]=G(p1、p2……)而推导，但该变换函数：G(p1、p2……)通常映射化。充电量计算部54，基于来自电池B的充电信息而计算充电量(一般被称为SOC)：SC。

运转模式设定部53，基于所计算的负荷量：L[t]和充电量：SC，使用预先准备的判定图，选择辅助驱动模式或充电驱动模式或所准备的情况零转矩驱动模式中的任一个驱动模式。如果运转模式设定部53选择辅助驱动模式，则进一步将该负荷量：L[t]给与至辅助计算部52，由此，电动发电机4对内燃机E的辅助量：W(t)通过变换式：W(t)=Γ〔L[t]〕而计算，该变换函数：Γ〔L[t]〕也通常映射化。此外，负荷量：L[t]也可以不一定与时间建立关系。

如果计算辅助量，则电动机控制单元7基于该辅助量而生成辅助控制信号，通过变换器部70而驱动控制电动发电机4，至少部分地补偿产生于动力传递轴30的转矩变动。由于电动机的转矩响应性与内燃机E相比而远远更快，因而即使产生突发的行驶负荷或作业负荷，也避免急剧的转速的下降。在负荷增大持续进行的情况下，能够通过发动机控制单元6引起的燃料喷射量的增大等对内燃机E的控制而对付。

如果运转模式设定部53选择充电驱动模式，则电动机控制单元7将发电指令输送至变换器部70，由此，变换器部70作为发电控制而进行动作，由电动发电机4发电的电力输送至电池B，电池B被充电。如果运转模式设定部53选择零转矩驱动模式，则电动机控制单元7将零转矩控制信号输送至变换器部70，由此，电动发电机4进行零转矩驱动。

电动发电机4引起的转矩辅助由于转矩响应性优异，因而能够至少部分地实现在一直以来装备的飞轮的功能，能够使飞轮轻型化或省略飞轮。因此，适合构筑上述的变换函数：G(p1、p2……)和变换函数：Γ〔L[t]〕，从而实现飞轮的惯性特性。此外，也可以采用这样的构成：将负荷量计算部51和辅助计算部52一体化，从输入参数直接导出辅助量。

接着，列举具体的示例而说明该第2实施方式。在此，混合作业车是如图8所示的众所周知的方式的通用拖拉机。该拖拉机的动力系统，在图9中示意化地示出。在拖拉机车体，具备内燃机E、电动发电机4、液压驱动式的主离合器31、变速器10、运转部20以及作为行驶装置2的左右一对前轮2a和后轮2b等。而且，作为作业装置W，耕耘装置由未图示的升降机构装配于车体的后部。升降机构通过液压汽缸而进行动作。此外，由于该通用拖拉机与在第1实施方式中采纳的拖拉机类似，因而关于在此未陈述的事项，应该参照先前所记载的说明。

如图9示意性地示出的，该拖拉机的内燃机E是以共轨方式进行旋转控制的柴油发动机(以下，简称为发动机E)，具备共轨控制设备作为发动机控制设备60。变速器10包括液压机械式的无级变速装置(以下，简称为HMT)12、前进后退切换装置13、进行多级变速的齿轮变速装置14以及差速器机构15，其动力通过动力传递轴30，最终使驱动车轮(前轮2a或后轮2b或者双方)2旋转。在前进后退切换装置13和齿轮变速装置14的各个，配备有液压驱动式的变速离合器13a、14a。而且，经过构成传递该发动机E和电动发电机4的旋转动力的动力传递轴30的一部分的PTO轴W1而装备于拖拉机的耕耘装置9能够接受旋转动力，由此，耕耘转子以既定的耕耘深度旋转驱动。

根据上述的构成，该HMT12通过变更静液压式变速机构12A的斜板角度，从而能够对朝向作为驱动车轮的前轮2a或后轮2b或者其双方的动力传递无阶段地进行变速。该斜板控制通过基于来自变速控制单元8的控制指令而进行动作的液压控制单元80的液压控制而实现。另外，配备有作为上述的液压驱动式的汽缸、主离合器31、变速离合器13a、14a等液压致动器的液压源的液压泵81。该液压泵81也可以采用从动力传递轴30接受旋转动力的机械式泵，也可以采用从电动机接受旋转动力的电动式泵。在电动式泵的情况下，该电动机由液压控制单元80控制。

该动力系统中的电动发电机4的控制，即对发动机E的转矩辅助，沿用第1实施方式中的说明。

能够在动力管理单元5的负荷量计算部(负荷信息生成部)51中的负荷量的计算中简单地利用的参数是动力传递轴30的转速(旋转速度)的变动。检测动力传递轴30的转速的转速的旋转速度传感器S1，在该实施方式中，在贯通电动机壳体40的壁面的孔插入贯通，使下端的传感部位于主离合器31的基板31a的外周面附近。即，旋转速度传感器S1作为根据磁通量密度的变化而对基板31a的旋转进行计数的拾取型而构成。当然，作为旋转速度传感器S1，也可以采用光学式的传感器，也可以采用检测动力传递轴30的转速的构成。

在具有上述的构成的拖拉机中，基本上，动力管理单元5所包括的发动机控制单元6，为了使耗油量良好，重要的是，使发动机E在耗油量良好的低速区域运转。在作用于发动机E的负荷被认为超过阈值的情况下，来自电池B的电力，经由基于来自电动机控制单元7的控制信号而驱动的变换器部70而将三相交流电力供给至电动发电机4，利用该电动发电机4的驱动力来辅助发动机E。尤其是，如果由于恒速作业时的突发的发动机负荷的增大而检测到发动机转速的下降，则执行使用电动发电机4以至少部分地补偿该发动机负荷的增大的转矩辅助过程，避免发动机转速的难以预料的下降和发动机停转。而且，发动机控制单元6基于自己取得的发动机信息和从车辆状态检测单元输送的车辆状态信息而执行这样的控制：在作用于发动机E的负荷被认为不足阈值的情况下，来自电动发电机4的发电电力经由变换器部70而供给至电池B并对电池B进行充电。

然而，搭载于拖拉机的电池B的容量被限定，对作业行驶中的转矩辅助要求相当大的电力消耗，因而如果在作业中简单地容许转矩辅助，则电池B耗尽。为了避免电池B耗尽，电动发电机4引起的辅助必须考虑电池B的充电量并同时执行。

在该第2实施方式中，负荷量计算部(负荷信息生成部)51，根据从车辆状态检测单元S或发动机控制单元6取得的关于发动机负荷的信息，计算发动机负荷率作为发动机E的负荷量。而且，运转模式设定部53，根据由充电量计算部54计算的电池B的充电量SC和由负荷量计算部51计算的发动机负荷率，选择辅助驱动模式、充电驱动模式以及零转矩驱动模式中的任一个驱动模式。在该选择过程中，运转模式设定部53利用图10所示的判定图。能够根据该判定图而理解的是，原则上，只要充电量SC不足，就不进行转矩辅助，例如，以充电量为80%左右之处作为辅助判定线，如果在该线以下，则不进行转矩辅助，避免电池B耗尽。然而，如果发动机负荷率接近100%，则出现发动机停转的可能性，因而即使充电量为80%以下，也进行转矩辅助。此时，发动机负荷率从90%至100%而使辅助判定线倾斜，即在发动机负荷率为既定量(在此为约90%以上)的情况下，设定为，即使在发动机负荷率越高、充电量就越低的状态下，也进行转矩辅助。在发动机负荷率为100%的情况下，即使充电量为30%左右，也进行转矩辅助。在该判定图中，辅助判定线成为带状，比辅助判定线的上侧边界线更靠近上方的区域，是辅助驱动模式区域，比辅助判定线的下侧边界线更靠近下方的区域，是充电驱动模式区域。而且，被辅助判定线的上侧边界线和下侧边界线包围的辅助判定带，是转矩辅助和充电都不进行的缓冲区域，在该实施方式中，以该缓冲区域作为进行零转矩驱动控制的零转矩驱动模式区域。

另外，在该实施方式中，运转模式设定部53，如果输入以下的信息，则准备强制地选择充电驱动模式的例外处理。

(*1)表示断开主离合器31或变速离合器13a、14a而动力传递轴30的传递转矩消失的事态的信息。

(*2)表示主离合器31或变速离合器13a、14a成为半离合状态而产生主离合器31或变速离合器13a、14a烧坏的危险性的信息。

(*3)表示作业车停止且作业装置W不进行实质的作业的信息。

这样，在例外地产生不需要转矩辅助的事态的情况下，或者，在预想到该事态的情况下，从辅助驱动模式切换为充电驱动模式，由此，增加充电机会。

在上述的第2实施方式中，为了检测作用于发动机E的负荷而利用发动机转速或传动轴转速，但也可以在作业装置W直接设置负荷检测传感器，使用该负荷检测信号，选择驱动模式。而且，辅助计算部52也可以预先生成对作业装置W的类型及其使用方式分别最佳化的专用图，以作为为了根据输入参数来计算辅助量而使用的图，适当地选择该图。

(第3实施方式)

以下，在具体地说明本发明的第3实施方式之前，使用图11来说明该第3实施方式所采用的液压式车辆操作装置的基本构成。此外，由于在该液压式车辆操作装置的基本构成中还包括上述的图1和图6所示的动力系统的基本构成，因而关于在此未陈述的事项，应该参照上述的说明。此外，在图11中举例说明的车辆是混合作业车，操纵动力转向装置9，以作为液压式车辆操作装置。

该动力转向装置9具备配置于把手柱22的上方的方向盘21和以该方向盘21引起的转向操作作为输入而变更转向轮的转向角的动力转向液压回路90。动力转向液压回路90包括作为以方向盘21的旋转位移作为操作输入的动力转向控制阀而起作用的动力转向液压控制单元91、变更转向轮2a的转向角的作为液压致动器的动力转向液压汽缸92、以及作为液压供给源的动力转向电动液压泵93，各自通过液压配管而连接。动力转向电动液压泵(以下简称为电动液压泵)93由泵部和将旋转动力给与至该泵部的电动机部构成。驱动电力朝向该电动液压泵93、正确地说、朝向其电动机部的供给由驱动器71进行，根据其供电量，电动机部即电动液压泵93的转速(平均时间的转速；旋转速度)变化。

在实质上作为计算机系统而构筑的该车辆的动力管理单元5中，作为与动力转向装置9有关的功能部，包括泵转速计算部55和液压泵控制部56。在该动力管理单元5连接有车辆状态检测单元S，该车辆状态检测单元S输入有各种传感器和开关等的信号，动力管理单元5还能够经由车辆状态检测单元S而接收与作为方向盘21的操作量的旋转角、即来自作为检测转向轮2a的转向角的操作量检测部的转向角传感器S1的转向角有关的转向角信息。

泵转速计算部55以转向角信息作为输入参数而计算朝向动力转向液压汽缸92的液压供给所需要的电动液压泵93的泵转速。液压泵控制部56将控制信号输出至驱动器71，从而以由泵转速计算部55计算的泵转速驱动电动液压泵93。驱动器71基于该控制信号而将必要的电力量从电池B供给至电动液压泵93，由此，电动液压泵93以期望的转速驱动，将适当的量的液压供给至动力转向液压回路90。

此外，该混合作业车，具备内燃机E和电动发电机4作为驱动源，至少以后轮2b作为驱动车轮而行驶。电动发电机4产生出旋转动力作为来自电池B的电力供给源，与内燃机E协作而使混合作业车行驶，在由内燃机E驱动的状况下，或在混合作业车减速的状况下，或在惯性行驶于下坡路的状况下，该电动发电机4能够作为将电力供给至电池B的发电机而起作用。

内燃机E的旋转控制经由电子调速器机构和共轨机构等发动机控制设备60而由发动机控制单元6进行。电动发电机4的驱动控制经由变换器部70而由电动机控制单元7进行。发动机控制单元6是用于控制内燃机E的燃料喷射量等的计算机单元，具有控制发动机控制设备60以将内燃机E的转速维持为一定的恒速控制功能。电动机控制单元7也同样地是计算机单元，为了控制电动发电机4的转速和转矩，将控制信号给与至变换器部70。另外，电动机控制单元7，作为针对电动发电机4的驱动模式，具备将动力输出至动力传递轴30的辅助驱动模式和将充电电力输出至电池B的充电驱动模式。变换器部70，如众所周知的，还实现这样的作为整流器和电压调整装置的功能：用于将电池B的直流电压变换成交流电压并供给至电动发电机4，在电动发电机4作为发电机而进行动作时，将直流电压供给至电池B。即，电池B以经由变换器部70而将电力供给至电动发电机4的放电过程进行动作，并且，以在电动发电机4作为发电机而进行动作时利用电动发电机4发电的电力来充电的充电过程进行动作。

接着，使用图12，说明根据上述的基本原理而进行动作的动力转向装置9中的具体的控制构造及其控制的流程。

如果由驾驶者操作方向盘21，则作为其操作量的转向角(在图12中由θ表示)由转向角传感器S1检测。表示所检测的转向角的转向角检测信号输送至车辆状态检测单元S，进行必要的预先处理。在此，车辆状态检测单元S根据随着时间的经过而输送的转向角检测信号而生成转向角和转向角速度(在图12中由dθ/dt表示)，输送至泵转速计算部55。泵转速计算部55，使用转向角和转向角速度，计算成为构成动力转向液压回路3的电动液压泵93的控制目标的泵转速。此时，通过以转向角：θ和转向角速度：dθ/dt作为参数(变量)的加权运算而计算每分钟的泵转速：rpm，该加权运算式的一个示例为：

rpm=1200+θ×α+dθ/dt×β

在此，α是转向角的加权系数，β是转向角速度的加权系数。

作为常数项的“1200”是基本转速，例如，是位于方向盘21的中立区域时的泵转速。通过该基本转速下的电动液压泵的驱动而确保成为对象的动力转向液压回路90最低限度需要的液压量，如果是例如齿轮式泵，则实现齿轮的润滑所要求的液压的供给。

如能够根据上述加权运算式而理解的，根据方向盘21的转向角(切削角)和转向角速度的2个变量而推断必要液压(流量)，求出所要求的泵转速。各自的加权系数，分别作为转向角和转向角速度的函数的方法得到正确的泵转速。

在图13中举例说明转向角与根据该转向角而推断的必要泵转速的关系。另外，在图14中举例说明转向角速度与根据该转向角速度而推断的必要泵转速的关系。适合基于这样的关系而预先生成根据转向角和转向角速度而读出泵转速的表，预先设定于泵转速计算部55。

通过该加权运算而最终计算出的泵转速输送至泵控制部56。泵控制部56经由驱动器71而将控制信号输送至电动液压泵93的电动机，从而以所接收到的泵转速作为目标转速而驱动电动液压泵93。由此，将适合于方向盘21的操作量的液压供给至动力转向装置9的动力转向液压回路90。

作为当在泵转速计算部55中计算泵转速时的追加的参数，使用由充电量计算部54计算的电池B的充电量(SOC)，这也是有益的。即，在充电量变少的情况下，通过将充电量用作降低目标泵转速或基本转速或者其双方的参数，从而考虑防止电池B耗尽，同时，实现适当的电动液压泵93的使用。

接着，列举具体的示例而说明该第3实施方式。在此，由于采纳如图3和图8所示的混合类型的通用拖拉机，因而省略在图15中示意性地示出的拖拉机的传动构造的说明。

电动发电机4的控制，即，针对发动机E的转矩辅助，由构筑于动力管理单元5的电动机控制单元7进行。如图15所示，在该动力管理单元5，还构筑有用于动力转向装置9的控制功能部，即，充电量计算部54、泵转速计算部55、泵控制部56。动力管理单元5与上述的车辆状态检测单元S、用于变速器10中的变速操作的变速控制单元8、用于耕耘装置W的操作的作业装置控制单元99等以能够通过车载LAN而进行数据传送的方式连接。变速控制单元8和作业装置控制单元99经由液压控制单元80而控制液压设备。由此，作为用于动力转向装置9的控制功能部的泵转速计算部55和泵控制部56也可以构筑于变速控制单元8或作业装置控制单元99，也可以构筑于从这些单元独立的单元。发动机E和电动发电机4的驱动控制与上述的实施方式同样。

在图16中示意性地示出，该拖拉机的动力转向装置9与在图1中说明的装置实质上相同。把手柱22由沿车体横截方向延伸的安装于车体的固定柱部22b和经由倾斜机构23而以能够围绕摇动轴心摇动的方式连结至该固定柱部22b的摇动柱部22a构成。固定柱部22b和摇动柱部22a是面板构造，固定柱部22b是由侧板构成的四边形截面的筒体，摇动柱部22a是覆盖由侧板和顶板构成的上部的筒体。该动力转向液压回路90的构成及其控制保持原样地沿用使用图11和图12来说明的基本原理。动力转向液压汽缸92装入作为作业车的转向轮的前轮2a的转向机构。

图17是该拖拉机的液压回路系统的液压回路图，示出构成HMT12的静液压式变速机构12A的液压回路81、将作业装置W升降的升降机构的液压回路82以及上述的动力转向液压回路90，省略主离合器31和变速离合器10a的液压回路。在静液压式变速机构12A的液压回路81，作为液压供给源，具备通过发动机E和电动发电机4的动力而驱动的斜板控制类型的液压泵81a和电荷泵82b。利用从液压泵81a供给的工作油来旋转的液压电动机的正转和逆转的旋转速度，通过包括斜板控制阀的斜板调整机构对液压泵的斜板角调整而变更。在升降机构的液压回路82，作为液压供给源，具备由电动机M驱动的升降用电动液压泵82a，作为操作工具，具备升降杆25。也可以进行计算升降用电动液压泵82a的旋转量的控制，从而即使在该升降机构的液压回路82中，也基于升降杆25的操作量而只供给必要量的液压。

此外，在液压回路系统所包括的各液压回路中，由各液压泵81a、82a、93供给的工作油还用作齿轮等的润滑油，因而即使各操作工具引起的操作量为零或零左右，也以在液压回路内确保一定量(出于润滑目的等而需要的量)的液压的程度，使各液压泵旋转，避免完全停止所引起的不良。

在上述的第3实施方式中，在泵转速计算部55中的基于转向角度的泵转速导出中，也可以追加地采用车辆行驶速度作为其输入参数。更具体而言，在以输入参数作为转向角和转向角速度并使用推导泵转速的图(表)的情况下，能够采用根据车辆行驶速度和使用变速位置而变更图的构成。

另外，上述的第3实施方式中的液压式操作装置的电动泵控制，不限定于混合驱动方式的拖拉机(作业车)，还能够适用于仅由发动机驱动的拖拉机(作业车)。即，关于第3实施方式中的液压式操作装置的说明，能够适用于将电动机用于液压泵的驱动的通常(非混合)的发动机驱动车辆。

接着，以下列举上述的3个实施方式共同的改变示例。

(1)也可以预先生成对作业装置W的类型及其使用方式分别最佳化的专用图，以作为为了根据输入参数来计算辅助量而使用的图，适当地选择该图。例如，在动力管理单元5构筑有设定装配于该作业车的作业装置W的作业负荷特性的作业负荷特性设定部，从作业负荷特性设定部读出实际装配并利用的作业装置W的作业负荷特性，以该特性作为辅助参数而给与至负荷信息生成部(负荷量计算部)51。由此，负荷信息生成部51能够根据作业负荷特性而推断例如从车辆状态检测单元S得到的转速的变动今后伴有哪个程度的负荷变动，能够生成更正确的负荷信息。

(2)在上述实施方式中，发动机E和电动发电机4直接连结，随后，装配离合器31，将动力传递至动力传递轴30，但也可以代之而将离合器31装配于发动机E与电动发电机4之间。

(3)在上述实施方式中，采用将HMT12用于变速器10的无级变速，但也可以采用使用多级齿轮式变速装置的多级变速。

(4)上述的实施方式利用传感器来检测操作工具(方向盘21或升降杆25等)的操作量，但也可以采用检测通过操作工具而位移的其他部件、例如控制阀的滑阀(spool)等的位移那样的间接的操作量检测。

产业上的可利用性

本发明除了拖拉机以外，还能够适用于乘用插秧机、割草机、联合收割机等农用作业车或前端装载机、反铲挖土机等土木作业车。

符号说明

2：行驶装置

2a：前轮(行驶装置)

2b：后轮(行驶装置)

20：运转部

21：方向盘(操作工具)

4：电动发电机

40：电动机壳体

30：动力传递轴

31：离合器

10：变速器

16：变速离合器

5：动力管理单元

51：负荷量计算部

52：辅助计算部

53：运转模式选择部

54：充电量计算部

55：泵转速计算部

56：泵控制部(液压泵控制部)

6：发动机控制单元

60：发动机控制设备(共轨)

7：电动机控制单元

70：变换器部

81：液压泵

9：动力转向装置(液压式车辆操作装置)

90：动力转向液压回路

91：动力转向控制单元

92：动力转向液压汽缸(液压致动器)

93：动力转向电动液压泵(电动液压泵)

S：车辆状态检测单元

B：电池

E：内燃机

W：作业装置

W1：PTO轴

W2：PTO离合器。

Claims (6)

1.一种混合作业车，具备：

内燃机，经由动力传递轴而将驱动力供给至行驶装置和作业装置；

电动发电机，通过将动力输出至所述动力传递轴而辅助所述内燃机；

电池，通过所述电动发电机而接受充电电力，并且，将驱动电力给与至所述电动发电机；

负荷量计算部，基于输入参数而计算表示所述内燃机受到的旋转负荷的负荷量；

充电量计算部，计算所述电池的充电量；

运转模式选择部，基于所述负荷量和所述充电量，选择将动力输出至所述动力传递轴的辅助驱动模式或将充电电力输出至所述电池的充电驱动模式的任一个驱动模式；以及

电动机控制单元，在由所述运转模式选择部选择的驱动模式下，驱动控制所述电动发电机。

2.根据权利要求1所述的混合作业车，其特征在于，在所述负荷量为既定量以上的情况下，在所述负荷量越高、所述充电量就越低的状态下，也选择所述辅助驱动模式。

3.根据权利要求1或2所述的混合作业车，其特征在于，在所述辅助驱动模式的选择中，在将基于所述动力传递轴的动力传递截断的情况下，强制地从所述辅助驱动模式切换为所述充电驱动模式。

4.根据权利要求1所述的混合作业车，其特征在于，在所述辅助驱动模式的选择中，在传递所述动力传递轴的动力的离合器是半离合状态的情况下，强制地中断所述辅助驱动模式。

5.根据权利要求1所述的混合作业车，其特征在于，具备辅助计算部，该辅助计算部在所述辅助驱动模式时，基于所述负荷量而计算所述电动发电机对所述内燃机的辅助量。

6.根据权利要求1所述的混合作业车，其特征在于，所述内燃机以共轨方式驱动，所述负荷量计算部以共轨控制信息作为所述输入参数而生成所述负荷量。