JP2014065348A - Hybrid vehicle - Google Patents

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優之 松崎
Keishiro Nishi
啓四郎 西
Atsushi Shinkai
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable energy-saving operation capable of easily responding to an increase in an engine load that is caused unexpectedly although reducing an engine speed to a limit for preventing engine stall during work traveling at a constant vehicle speed.SOLUTION: A hybrid vehicle includes: an engine control unit 5A for setting a speed of an engine E that supplies driving power to a traveling device via a transmission 10; a change gear control unit 20 for adjusting a change gear ratio of the transmission 10; a motor unit 4 for assisting the engine; a motor control unit 5B for performing assist control on the basis of load information indicating an increase in rotating load received by the engine; and operation devices 90, 91 for outputting operation commands. A speed reduction command for reducing the engine speed set based on the operation commands is issued to the engine control unit 5A, and to maintain a vehicle speed, the change gear ratio is changed to compensate reduction in the engine speed in accordance with the speed reduction command.

Description

本発明は、動力伝達手段を介して走行装置に駆動力を供給するエンジンと、前記エンジンのエンジン回転数を設定するエンジン制御ユニットと、前記動力伝達手段に設けられた変速装置と、前記変速装置の変速比を調整する変速制御ユニットとを備えたハイブリッド車両に関する。   The present invention includes an engine that supplies driving force to a traveling device via power transmission means, an engine control unit that sets an engine speed of the engine, a transmission provided in the power transmission means, and the transmission The present invention relates to a hybrid vehicle including a transmission control unit that adjusts the transmission gear ratio.

上記のような車両では、エンジン制御ユニットと変速制御ユニットとを協調制御することにより、低いエンジン回転数においても高いエンジン回転数においても車両速度を一定値に維持することが可能となる。例えば、特許文献1には、無段変速機構を作動させる変速アクチュエータを設け、これを制御することにより走行速度(車両速度)を無段階に変更する移動農機が記載されている。この移動農機では、エンジン回転の検出及び調節を行う回転センサ並びにアクセルアクチュエータが設けられ、所定の走行速度になるように前記各アクチュエータを作動させることで無段変速機構の変速比並びにエンジン回転が相関的(協調的)に制御されている。そして、軽負荷走行時にはエンジンを燃料消費率が低い回転にして経済的に走行させると共に、高負荷走行時にはエンジンを高出力にして所定速度を保って走行させることを意図している。   In the vehicle as described above, the vehicle speed can be maintained at a constant value even at a low engine speed and at a high engine speed by cooperatively controlling the engine control unit and the shift control unit. For example, Patent Document 1 describes a mobile agricultural machine that is provided with a speed change actuator that operates a continuously variable speed change mechanism, and that controls the travel speed (vehicle speed) in a stepless manner. This mobile agricultural machine is provided with a rotation sensor for detecting and adjusting the engine rotation and an accelerator actuator, and by operating each of the actuators so as to achieve a predetermined traveling speed, the gear ratio of the continuously variable transmission mechanism and the engine rotation are correlated. (Coordinated) control. It is intended to run the engine economically with a low fuel consumption rate during light load travel, and to drive the engine at a high output with high output during high load travel.

車両速度を一定のままエンジン回転数を下げることができると、燃料消費率が低くなり、省エネルギー(以下省エネと略称する)の点から好都合である。しかしながら、エンジントルクに余裕がなくなると、エンジンストールの可能性が高くなり、走行が不安定となる不都合が生じる。エンジントルクの余裕は、車両の走行状態、例えば、道路状況や作業状況によって異なってくる。傾斜の大きな登坂走行や泥道走行では、当然エンジントルクの余裕は小さくなる。このような状況は運転者が把握することができるが、そのような運転者の状況把握を上述したような省エネ運転に結びつけることができるような変速操作系が特許文献1による車両には用意されていない。   If the engine speed can be reduced while the vehicle speed is kept constant, the fuel consumption rate becomes low, which is advantageous in terms of energy saving (hereinafter abbreviated as energy saving). However, if there is no margin in engine torque, the possibility of engine stall increases, which causes the inconvenience that running becomes unstable. The engine torque margin varies depending on the traveling state of the vehicle, for example, road conditions and work conditions. Obviously, the engine torque margin is small when the vehicle is traveling on a large slope or traveling on a muddy road. Although such a situation can be grasped by the driver, a shift operation system that can link such a situation of the driver to energy saving driving as described above is provided in the vehicle according to Patent Document 1. Not.

エンジンの余力の運転者感覚を省エネ運転に生かせるような変速操作を実現する車両が特許文献2に開示されている。この車両では、運転者の操作により送出された操作指令に基づいてエンジン制御ユニットで設定されているエンジン回転数を所定量だけ低減させる回転数低下指令がエンジン制御ユニットに与えられるとともに、車両速度を維持するために当該回転数低下指令によるエンジン回転数の低下を補償する変速比の変更を変速制御ユニットに要求する変速比変更指令が与えられる。従って、この公知の車両では、運転者がエンジントルクに余裕があると感じ、省エネ運転等の目的でエンジン回転数を下げたいときには操作器を操作することで、所定量だけエンジン回転数を下げる回転数低下指令をエンジン制御ユニットに与えることができる。しかもこれにより低下するエンジン回転数に見合うだけの変速比が変更され車両速度は維持される。つまり、車両巡航中に、操作器を操作するだけで、車両速度はそのままで、エンジン回転数を下げる運転が実現する。しかしながら、車両速度を維持しながらエンジン回転数を下げ過ぎるとエンジントルクに余裕がなくなり、わずかなエンジン負荷の増大で車両走行が不安定になり、エンジンストールの恐れが生じるので、一旦下げたエンジン回転数を元に復帰させる必要が生じる。特に、熟練者でない場合、エンジン回転数の下げ操作と上げ操作が繰り返されるという不都合が生じる。   Patent Document 2 discloses a vehicle that realizes a speed change operation that makes use of the driver's remaining engine power for energy-saving driving. In this vehicle, an engine speed reduction command for reducing the engine speed set in the engine control unit by a predetermined amount based on an operation command sent by the driver's operation is given to the engine control unit, and the vehicle speed is reduced. In order to maintain, a gear ratio change command for requesting the gear change control unit to change the gear ratio that compensates for a decrease in the engine speed due to the engine speed reduction command is given. Therefore, in this known vehicle, when the driver feels that the engine torque is sufficient and he wants to reduce the engine speed for the purpose of energy-saving operation, etc., the engine speed is reduced by operating the operating device. A number reduction command can be given to the engine control unit. In addition, the speed change ratio corresponding to the engine rotational speed that is reduced thereby is changed, and the vehicle speed is maintained. In other words, during operation of the vehicle cruise, the operation of lowering the engine speed can be realized by operating the operating device while maintaining the vehicle speed. However, if the engine speed is decreased too much while maintaining the vehicle speed, the engine torque will not be sufficient, and a slight increase in engine load will cause the vehicle to become unstable and may cause engine stall. It is necessary to restore the number based on it. In particular, if the person is not an expert, there is a disadvantage that the operation of lowering and increasing the engine speed is repeated.

特開平5‐338474号公報(段落番号〔0004〕、図10)Japanese Patent Laid-Open No. 5-338474 (paragraph number [0004], FIG. 10) 特開2012−162248号公報(段落番号〔0020−0022〕、図1、図2)JP 2012-162248 A (paragraph number [0020-0022], FIGS. 1 and 2)

上記実情に鑑み、エンジン回転数をエンジンストールが生じないぎりぎりまで下げながらも、不意に生じるエンジン負荷の増大に対して簡単に対処できる省エネ運転が実現する車両が要望されている。   In view of the above circumstances, there is a demand for a vehicle that realizes an energy saving operation that can easily cope with an unexpected increase in engine load while reducing the engine speed to the limit at which engine stall does not occur.

本発明によるハイブリッド車両は、動力伝達手段を介して走行装置に駆動力を供給するエンジンと、前記エンジンのエンジン回転数を設定するエンジン制御ユニットと、前記動力伝達手段に設けられた変速装置と、前記変速装置の変速比を調整する変速制御ユニットと、前記動力伝達手段に動力を出力することで前記エンジンをアシストするモータ(電動モータ)ユニットと、前記エンジンが受ける回転負荷の増大を表す負荷情報を生成する負荷情報生成部と、前記負荷情報に基づいて前記モータユニットから前記動力伝達手段に動力を出力するアシスト制御を行うモータ制御ユニットと、前記モータユニットに駆動電力を与えるバッテリと、運転者の操作により操作指令を送出する操作器が備えられ、前記操作指令に基づいて前記エンジン制御ユニットで設定されているエンジン回転数を所定量だけ低減させる回転数低下指令を前記エンジン制御ユニットに与えるとともに、車両速度を維持するために当該回転数低下指令によるエンジン回転数の低下を補償するように変速比の変更を前記変速制御ユニットに要求する変速比変更指令を与える変速モジュールを備えた、いわゆるハイブリッド車両である。   A hybrid vehicle according to the present invention includes an engine that supplies driving force to a traveling device via power transmission means, an engine control unit that sets an engine speed of the engine, a transmission provided in the power transmission means, A shift control unit that adjusts the transmission ratio of the transmission, a motor (electric motor) unit that assists the engine by outputting power to the power transmission means, and load information that represents an increase in rotational load received by the engine A load information generation unit that generates power, a motor control unit that performs assist control to output power from the motor unit to the power transmission unit based on the load information, a battery that supplies drive power to the motor unit, and a driver An operating device for sending an operation command by the operation of the engine, and the engine based on the operation command A rotational speed reduction command for reducing the engine rotational speed set in the control unit by a predetermined amount is given to the engine control unit, and in order to maintain the vehicle speed, the reduction of the engine rotational speed due to the rotational speed reduction command is compensated. Thus, a so-called hybrid vehicle is provided with a transmission module that gives a transmission ratio change command for requesting the transmission control unit to change the transmission ratio.

この構成によれば、運転者がエンジントルクに余裕があると感じ、省エネ運転等の目的でエンジン回転数を下げるときには、操作器、例えばボタンやレバーを操作することにより、予め設定されている所定量だけエンジン回転数を下げる回転数低下指令がエンジン制御ユニットに与えられる。同時に、低下するエンジン回転数に見合うだけの変速比を変更して車両速度を維持するように変速制御ユニットに変速比変更指令が与えられる。これにより、一定車速での車両巡航中にあるいは作業走行中に、操作器を操作するだけで、車両速度はそのままで、エンジン回転数を下げる運転操作が簡単に実現する。さらに、何らかの要因でエンジンの回転負荷が増大した場合には、負荷情報生成部が回転負荷の増大を表す負荷情報を生成するので、この負荷情報に基づいて、モータユニットから前記動力伝達手段に動力を出力するアシスト制御がモータ制御ユニットによって実行される。その結果、エンジンの回転低下やエンジンストールが回避される。特に、モータジェネレータは素早い応答性をもつことから突発的な負荷増大に対して確実に対処することができる。   According to this configuration, when the driver feels that the engine torque is sufficient and the engine speed is decreased for the purpose of energy-saving operation or the like, it is set in advance by operating an operating device such as a button or a lever. An engine speed reduction command for reducing the engine speed by a fixed amount is given to the engine control unit. At the same time, a transmission ratio change command is given to the transmission control unit so as to maintain the vehicle speed by changing the transmission ratio to meet the decreasing engine speed. As a result, it is possible to easily realize a driving operation for reducing the engine speed while maintaining the vehicle speed by simply operating the operating device during the vehicle cruising at a constant vehicle speed or during the working travel. Further, when the rotational load of the engine increases due to some factor, the load information generation unit generates load information indicating an increase in the rotational load. Based on this load information, power is transmitted from the motor unit to the power transmission means. Is output by the motor control unit. As a result, engine speed reduction and engine stall are avoided. In particular, since the motor generator has a quick response, it can reliably cope with a sudden load increase.

モータユニットによるエンジンのアシストはバッテリの消費が少なくない。このため、アシスト制御の実行は適切に行なう必要がある。省エネ運転のためにエンジン回転数を下げた場合は、突発的な負荷の増大に対してエンジンストールの可能性が高くなり、アシスト制御の好適な時期である。このため、本発明の好適な実施形態の1つでは、前記回転数低下指令が前記エンジン制御ユニットに与えられた後に発生する回転負荷の増大に対して、前記アシスト制御が行われる。   Assisting the engine with a motor unit consumes a lot of battery power. For this reason, it is necessary to execute the assist control appropriately. When the engine speed is lowered for energy saving operation, the possibility of engine stall is increased with respect to a sudden increase in load, which is a suitable time for assist control. Therefore, in one preferred embodiment of the present invention, the assist control is performed with respect to an increase in rotational load that occurs after the rotation speed reduction command is given to the engine control unit.

過大なエンジン負荷をモータユニットの駆動によるモータアシストで対処する場合、モータアシストの時間が長くなるとバッテリ消費量が問題となる。このため、本発明の好適な実施形態の1つでは、前記モータユニットはモータジェネレータとして構成され、前記バッテリは前記モータジェネレータから充電電力を受けることができる。つまり、モータアシストが不必要な場合には、必要に応じてモータユニットをジェネレータとして駆動し、バッテリを充電することにより、バッテリ切れを抑制することができる。   When dealing with an excessive engine load by motor assist by driving the motor unit, battery consumption becomes a problem when the motor assist time becomes longer. Therefore, in one preferred embodiment of the present invention, the motor unit is configured as a motor generator, and the battery can receive charging power from the motor generator. That is, when the motor assist is unnecessary, the motor unit is driven as a generator as necessary, and the battery is charged to suppress the battery exhaustion.

車両の坂道発進時において、あるいは車両が作業装置を用いて作業する作業車の場合では通常の走行作業時においても、突発的にすなわち極めて短時間だけ突出して高いエンジン負荷の増大が生じ、このような突発的な負荷増大をクリアできれば、比較的小さな出力のエンジンを利用することができる。このことから、本発明の好適な実施形態の1つでは、前記アシスト制御におけるアシスト量とアシスト時間を規定するアシスト特性を前記負荷情報に基づいて決定するアシスト特性決定部が備えられ、モータ制御ユニットは前記アシスト特性に基づいて前記モータユニットによるアシスト制御を行う。この構成によれば、突発的な高い負荷が生じたときには、予め突発的な負荷増大に対処するために設定されているアシスト特性に基づいてモータジェネレータをアシスト駆動させることで、高負荷による急激な回転低下やエンジンストールからエンジンを守ることができる。モータジェネレータのアシスト駆動挙動を決めるアシスト特性にはアシスト量だけでなくそのアシスト時間も規定されているので、突発的な負荷増大だけに適応させることができ、無駄にバッテリを消費することがない。   When the vehicle starts off a hill or when the vehicle is a work vehicle that uses a working device, even during normal traveling work, the vehicle suddenly protrudes for a very short time, resulting in a high engine load increase. If the sudden increase in load can be cleared, an engine with a relatively small output can be used. Accordingly, in a preferred embodiment of the present invention, an assist characteristic determining unit that determines an assist characteristic that defines an assist amount and an assist time in the assist control based on the load information is provided, and a motor control unit is provided. Performs assist control by the motor unit based on the assist characteristics. According to this configuration, when a sudden high load occurs, the motor generator is driven to assist based on the assist characteristic set in advance to cope with the sudden load increase, so that a sudden load due to the high load is abrupt. The engine can be protected from rotation reduction and engine stall. Since the assist characteristic that determines the assist drive behavior of the motor generator defines not only the assist amount but also the assist time, it can be adapted only to a sudden load increase, and the battery is not consumed wastefully.

モータジェネレータによるアシストは、原則的には突発的な負荷増大を対象としているので、短時間のアシスト過程の終了時に急激にアシストを停止すると搭乗者に違和感を与えることになる。この問題を抑制するため、本発明の好適な実施形態の1つでは、前記アシスト特性が、所定時間一定のアシスト量を維持する初期アシスト特性領域とアシスト量を零まで経時的に減少させる終期アシスト特性領域とから構成されている。これによりアシストがスムーズに終了することができる。   Since the assist by the motor generator is basically intended for sudden load increase, if the assist is suddenly stopped at the end of the short-time assist process, the passenger feels uncomfortable. In order to suppress this problem, in one preferred embodiment of the present invention, the assist characteristic includes an initial assist characteristic region that maintains a constant assist amount for a predetermined time and an end assist that decreases the assist amount to zero over time. And a characteristic area. Thereby, the assist can be finished smoothly.

特殊な走行、例えば、車両がオフロード車両とすれば岩場走行、車両が作業車両とすれば耕耘作業はフロントローダ作業などの対地作業走行の場合、予測可能な突発的な負荷増大が生じる。しかしながら、そのような突発的な負荷増大の時間は実験的かつ経験的に調べることができる。従って、そのような調査結果の統計的な評価に基づいてアシスト特性を予め決めておくことが好ましい。本発明の好適な実施形態の1つとして、前記初期アシスト特性領域が1.5秒から2.5秒の時間間隔を有し、前記終期アシスト特性領域が1.5秒から2.5秒の時間間隔を有することが提案される。そのような条件の下で算定された、いくつかのアシスト特性はマップ化し、負荷量や作業種で選択できるようにすると好都合である。   In the case of special traveling, for example, when the vehicle is an off-road vehicle, when the vehicle is a work vehicle, and when the vehicle is a work vehicle, the tillage work is a ground work such as a front loader work, and a predictable sudden load increase occurs. However, the time for such a sudden load increase can be examined experimentally and empirically. Therefore, it is preferable to determine the assist characteristics in advance based on the statistical evaluation of such survey results. As one preferred embodiment of the present invention, the initial assist characteristic region has a time interval of 1.5 seconds to 2.5 seconds, and the final assist characteristic region is 1.5 seconds to 2.5 seconds. It is proposed to have a time interval. It is convenient to map some assist characteristics calculated under such conditions so that they can be selected according to the load and the work type.

本発明によるハイブリッド車両では、一般的なハイブリッド車両のように回生ブレーキを利用してバッテリを充電することで省エネルギを図るのではなく、突発的な負荷発生時にモータジェネレータでアシストすることでエンジンを小型化して燃費を改善することを目的にしている。このため、小型のバッテリが搭載されるので、エンジンの停止を導くバッテリ切れに注意を払わなければならない。この目的のために、本発明の好適な実施形態の1つでは、前記アシスト制御が実行された後、所定時間の間、次のアシスト制御の実行が禁止される。これにより、持続的な負荷の発生時にアシスト制御が連続的に実行されバッテリが急速に消費されてしまうことが回避される。さらに、前記バッテリの充電量が所定未満と判定された場合には前記モータジェネレータによる前記エンジンのアシストを強制的に禁止する機能を備えることも好適である。   In the hybrid vehicle according to the present invention, energy is not saved by charging the battery using a regenerative brake as in a general hybrid vehicle, but the engine is assisted by assisting the motor generator when a sudden load occurs. The aim is to improve fuel efficiency by downsizing. For this reason, since a small battery is mounted, attention must be paid to running out of battery leading to engine stop. For this purpose, in one preferred embodiment of the present invention, after the assist control is executed, execution of the next assist control is prohibited for a predetermined time. Thereby, it is avoided that the assist control is continuously executed when the continuous load is generated and the battery is rapidly consumed. Furthermore, it is also preferable to have a function of forcibly prohibiting the engine assist by the motor generator when it is determined that the charge amount of the battery is less than a predetermined value.

そのようなアシスト制御の禁止期間の間に、再びエンジン負荷が上昇するとエンジントルクに余裕がなくなり、車両走行が不安定になり、エンジンストールの恐れが生じる。これを回避するために、本発明の好適な実施形態の1つでは、前記負荷情報に基づいてエンジン負荷が所定レベルを超えたかどうかを判定する負荷判定部が備えられ、アシスト制御の禁止期間において前記所定レベルを越えるエンジン負荷が判定された場合、前記操作指令に基づくエンジン回転数の低下及び補償変速比の変更を取り消すための戻し操作指令が出力される。この構成では、アシスト制御の禁止期間中にエンジン負荷の増大が生じた場合は、強制的にエンジン回転数を増加させ、エンジントルクを増大させることができる。   If the engine load rises again during such an assist control prohibition period, there is no room for engine torque, the vehicle travel becomes unstable, and engine stall may occur. In order to avoid this, in a preferred embodiment of the present invention, a load determination unit that determines whether the engine load exceeds a predetermined level based on the load information is provided, and the assist control is prohibited during the prohibition period. When it is determined that the engine load exceeds the predetermined level, a return operation command for canceling a decrease in engine speed and a change in the compensation gear ratio based on the operation command is output. In this configuration, if the engine load increases during the prohibition period of the assist control, the engine speed can be forcibly increased to increase the engine torque.

また、そのようなアシスト制御の禁止期間中のエンジン回転数の増加を運転者にゆだねることも可能である。つまり、前記操作器に、前記操作指令に基づくエンジン回転数の低下及び補償変速比の変更を取り消すための戻し操作指令の送出が可能となる機能を与える。この構成によれば、アシスト制御の禁止期間の間に運転者が車両走行の不安定さを感じた場合、一旦下げたエンジン回転数を簡単な操作で元に復帰させることができる。アシスト制御の禁止期間はランプなどで運転者に報知することが好ましい。   It is also possible to entrust the driver with an increase in engine speed during such assist control prohibition period. That is, the operating device is provided with a function that enables sending of a return operation command for canceling a decrease in engine speed and a change in the compensation gear ratio based on the operation command. According to this configuration, when the driver feels instability of the vehicle travel during the assist control prohibition period, the engine speed once lowered can be restored to the original state by a simple operation. It is preferable to notify the driver of the prohibition period of the assist control with a lamp or the like.

本発明のその他の特徴、作用及び効果は、以下の図面を用いた本発明の説明によって明らかにされる。   Other features, operations and effects of the present invention will become apparent from the following description of the present invention using the drawings.

本発明によるハイブリッド車両の省エネ運転時における動力制御の基本的な流れを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the basic flow of the power control at the time of the energy saving driving | operation of the hybrid vehicle by this invention. アシスト制御における基本的な流れを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the basic flow in assist control. 本発明による変速制御システムを搭載したトラクタの斜視図である。1 is a perspective view of a tractor equipped with a transmission control system according to the present invention. トラクタの運転部に備えられた各種操作器を含む運転席の俯瞰図である。It is a bird's-eye view of the driver's seat containing the various operation devices with which the operation part of the tractor was equipped. トラクタの動力システムを模式的に示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows typically the power system of a tractor. 省エネ変速モジュールの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of an energy saving speed change module. アシスト制御モジュールの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of an assist control module. トラクタに装備されたモータジェネレータの断面図である。It is sectional drawing of the motor generator with which the tractor was equipped. 充電量とエンジン負荷率(負荷量)とに基づく駆動モードの選択を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows selection of the drive mode based on charge amount and an engine load factor (load amount). 省エネ運転時におけるエンジン回転数低下処理とモータアシスト処理の基本的な流れの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the basic flow of the engine speed reduction process at the time of an energy saving operation, and a motor assist process.

本発明の実施の形態を、具体的に説明する前に、図1の模式図を用いて本発明による省エネ運転時におけるエンジン回転数低下処理とモータアシスト処理の基本的な流れを説明する。
図1は、運転者の自発的な操作入力(ここでは省エネボタンとしてのエンジン回転数低下ボタン90の操作)をトリガーとして、エンジン回転数を下げるとともに変速比を変更して車両速度(以下単に車速と略称する)を維持する制御の流れを図解している。運転者が作業用車両を運転し一定車速で耕耘作業を行っている際に、例えば、省エネ運転のためにエンジン回転数を低下させたいときには、エンジン回転数低下ボタン90(以下単に下げボタンと称する)を押す。なお、図では回転数を200rpm低減させることを意味する「−200」がボタン操作面に描かれているが、この数値は一例に過ぎない。下げボタン90が操作されたことにより、下げ操作指令としての下げ操作信号が省エネ変速モジュール7に出力される。この省エネ変速モジュール7は下げ操作指令をトリガーとして、回転数低下指令と変速比変更指令とを生成する。回転数低下指令は、現時点のエンジン回転数を基準としてそれから予め設定されている所定のエンジン回転数分だけ低下させた省エネエンジン回転数となるようにエンジン制御ユニット5Aに要求する指令である。変速比変更指令は、現時点の変速装置10における変速比を基準として、省エネ運転のために行なわれたエンジン回転数の低下によってもたらされる車速の低下を補償して現車速を維持するための変速比、つまり補償変速比を変速装置10が作り出すように変速制御ユニット20に要求する指令である。
Before specifically describing the embodiment of the present invention, the basic flow of engine speed reduction processing and motor assist processing during energy saving operation according to the present invention will be described using the schematic diagram of FIG.
FIG. 1 shows a vehicle speed (hereinafter simply referred to as a vehicle speed) by lowering the engine speed and changing the gear ratio using a driver's spontaneous operation input (in this case, operation of an engine speed reduction button 90 as an energy saving button) as a trigger. The flow of the control which maintains (it abbreviates as) is illustrated. When the driver drives the work vehicle and performs the tilling work at a constant vehicle speed, for example, when it is desired to reduce the engine speed for energy-saving operation, the engine speed reduction button 90 (hereinafter simply referred to as a lowering button). )push. In the figure, “−200”, which means that the rotational speed is reduced by 200 rpm, is drawn on the button operation surface, but this numerical value is only an example. When the lowering button 90 is operated, a lowering operation signal as a lowering operation command is output to the energy saving transmission module 7. The energy saving transmission module 7 generates a rotation speed reduction command and a gear ratio change command using the lowering operation command as a trigger. The rotation speed reduction command is a command that requests the engine control unit 5A to use the energy saving engine rotation speed that is reduced by a predetermined engine rotation speed that is set in advance based on the current engine rotation speed. The gear ratio change command is based on the current gear ratio in the transmission 10 to compensate for a decrease in vehicle speed caused by a decrease in engine speed performed for energy saving operation and maintain the current vehicle speed. That is, this is a command for requesting the transmission control unit 20 so that the transmission 10 generates a compensated transmission gear ratio.

この回転数低下指令と変速比変更指令とを出力する省エネ処理は、複数回行うことができる。つまり、運転者がエンジン回転数下げボタン90を押す毎に、回転数低下指令と変速比変更指令とが出力され、段階的に低下するエンジン回転を作り出すとともに、その都度、変速装置10における変速比を変更して車速が実質的に変わらないようにする。   The energy saving process for outputting the rotation speed reduction command and the gear ratio change command can be performed a plurality of times. That is, every time the driver presses the engine speed reduction button 90, the engine speed reduction command and the gear ratio change command are output, and the engine speed that gradually decreases is generated. To prevent the vehicle speed from changing substantially.

図1は、エンジン回転数をぎりぎりまで低下させた省エネ運転中において生じた突発的なエンジン負荷(回転負荷)の増大に対処するための、エンジンEに対するモータユニット4のアシスト制御の流れも示している。なお、以下の説明では、モータユニット4はバッテリを充電するジェネレータとしても機能するモータジェネレータとして構成されているので、以下モータユニット4はモータジェネレータ4と称する。省エネ運転中において生じる突発的な回転負荷の増大は、エンジンEの回転数の低下、つまり車速の低下、さらにはエンジンストールを導く。特に定車速で作業走行する作業車両の場合、定速制御モードでのエンジンEの運転が頻繁に行なわれ、その際、作業状況や接地している地面状況によって、急激な負荷が動力伝達手段にかかり、結果的にエンジンEの回転数を低下させる事態が生じる。エンジン回転数の低下は車速の低下や作業装置の駆動力不足を導く。これを回避するために、エンジンEやエンジン動力を伝達する動力伝達手段にかかる回転負荷が検知され、その負荷を少なくとも部分的に補償すべくモータジェネレータ4が短時間だけ駆動され、エンジンEがアシストされる。これが、エンジンEに対するモータジェネレータ4のアシスト制御である。   FIG. 1 also shows a flow of assist control of the motor unit 4 with respect to the engine E to cope with an unexpected increase in engine load (rotational load) that occurs during energy-saving operation with the engine speed reduced to the limit. Yes. In the following description, since the motor unit 4 is configured as a motor generator that also functions as a generator for charging a battery, the motor unit 4 is hereinafter referred to as a motor generator 4. A sudden increase in rotational load that occurs during energy-saving operation leads to a decrease in the rotational speed of the engine E, that is, a decrease in the vehicle speed, and further to an engine stall. In particular, in the case of a work vehicle working at a constant vehicle speed, the engine E is frequently operated in the constant speed control mode, and at that time, an abrupt load is applied to the power transmission means depending on the work situation and the grounding ground condition. As a result, a situation in which the rotational speed of the engine E is reduced occurs. A decrease in engine speed leads to a decrease in vehicle speed and insufficient driving force of the working device. In order to avoid this, the rotational load applied to the engine E and the power transmission means for transmitting the engine power is detected, the motor generator 4 is driven for a short time to at least partially compensate for the load, and the engine E is assisted. Is done. This is the assist control of the motor generator 4 for the engine E.

このアシスト制御のために、負荷情報生成部81とアシスト制御モジュール6が機能する。負荷情報生成部81は、エンジンEないしは動力伝達軸や変速装置10から構成される動力伝達手段が受ける回転負荷を示す負荷情報を、エンジン制御ユニット5Aから与えられるエンジン制御情報または、各種センサによる検出情報から取り出される入力パラメータに基づいて生成する機能を有する。負荷情報生成部81で利用される入力パラメータとしては、エンジンEの回転数(回転速度)、動力伝達手段の回転数(回転速度)、エンジン制御ユニット5Aによって算定されたエンジントルク、動力伝達手段のトルク、車速、作業装置9の作業状態(耕耘深さ、牽引力、ローダーへの作用力など)が挙げられるが、実際に利用される入力パラメータは、作業車に装備されているセンサに依存する。動力伝達軸のための回転検出センサや車速センサは標準装備されている可能性が高いので、入力パラメータとして、動力伝達手段の回転速度変動値や車速変動値を用いると好都合である。これらの入力パラメータは各種センサからの信号を処理する車両状態検出ユニットを通じて送られてくる。負荷情報生成部81は、突発的な回転負荷の増大を検知するために、経時的な回転負荷の微分値または差分値に基づいて突発的な回転負荷の増大を示す負荷情報を生成してもよいが、単にしきい値判定だけでアシスト制御のトリガーとなる回転負荷の増大を示す負荷情報を生成してもよい。   For this assist control, the load information generation unit 81 and the assist control module 6 function. The load information generation unit 81 detects load information indicating the rotational load received by the power transmission means constituted by the engine E or the power transmission shaft and the transmission 10 by engine control information given from the engine control unit 5A or by various sensors. It has a function of generating based on input parameters extracted from information. The input parameters used in the load information generating unit 81 include the rotation speed (rotation speed) of the engine E, the rotation speed (rotation speed) of the power transmission means, the engine torque calculated by the engine control unit 5A, and the power transmission means. The torque, the vehicle speed, and the working state of the working device 9 (cultivation depth, traction force, load acting force, etc.) can be mentioned, but the actually used input parameters depend on the sensors equipped on the work vehicle. Since there is a high possibility that a rotation detection sensor and a vehicle speed sensor for the power transmission shaft are provided as standard, it is convenient to use the rotation speed fluctuation value or the vehicle speed fluctuation value of the power transmission means as the input parameter. These input parameters are sent through a vehicle state detection unit that processes signals from various sensors. The load information generation unit 81 may generate load information indicating a sudden increase in rotational load based on a differential value or a difference value of the rotational load with time in order to detect a sudden increase in rotational load. However, load information indicating an increase in rotational load that triggers assist control may be generated simply by threshold determination.

アシスト制御モジュール6は、負荷情報生成部81によって生成された負荷情報に基づいて、モータジェネレータ4を用いたエンジンEに対するアシスト制御を実行するかどうかを判定する。例えば、バッテリ充電量が所定値以下の場合、アシスト制御の中止、または部分的なアシスト量でのアシスト制御に限定される。さらに、アシスト制御が実行された後、所定時間の間、次のアシスト制御の実行を禁止する。さらに、アシスト制御モジュール6は、負荷情報生成部81によって生成された負荷情報に基づいて、アシスト制御におけるアシスト量とアシスト時間を規定するアシスト特性を決定する。さらに、アシスト制御モジュール6は、決定されたアシスト特性に基づいてアシスト制御信号をモータ制御ユニット5Bに出力する。モータ制御ユニット5Bは、アシスト制御信号に基づいてモータ制御信号を出力し、モータジェネレータ4を制御する。   The assist control module 6 determines whether to execute assist control for the engine E using the motor generator 4 based on the load information generated by the load information generation unit 81. For example, when the battery charge amount is equal to or less than a predetermined value, the assist control is stopped or the assist control is performed with a partial assist amount. Further, after the assist control is executed, execution of the next assist control is prohibited for a predetermined time. Furthermore, the assist control module 6 determines the assist characteristic that defines the assist amount and the assist time in the assist control based on the load information generated by the load information generating unit 81. Further, the assist control module 6 outputs an assist control signal to the motor control unit 5B based on the determined assist characteristic. The motor control unit 5B controls the motor generator 4 by outputting a motor control signal based on the assist control signal.

モータジェネレータ4によるアシスト制御が禁止されている場合において、あるいは限定的なアシスト量でしかアシスト制御が実行できない場合において、車両走行が不安定であることを運転者が感じた場合には、段階処理されている省エネ処理を一段階ずつ戻すことが必要となる。図1には、そのために行われる戻し処理の制御の流れも示されている。ここでは、運転者の自発的な操作入力(ここでは省エネボタンとしてのエンジン回転数低下戻しボタン91の操作)をトリガーとして、省エネ運転のために下げられたエンジン回転数を段階的に元に戻すとともに変速比を変更して車両速度(以下単に車速と略称する)が維持される。省エネ運転のためのエンジン低下処理を何段階にわたって実施していた場合、まず、エンジン回転数低下戻しボタン(以下単に戻しボタンと称す)91を押す。なお、図では回転数を200rpmだけ戻す(上げる)ことを意味する「+200」がボタン操作面に描かれているが、この数値は一例に過ぎない。戻しボタン91が操作されたことにより、戻し操作指令としての戻し操作信号が省エネ変速モジュール7に出力される。省エネ変速モジュール7は戻し操作指令をトリガーとして、新たな回転数低下指令と変速比変更指令とを生成する。ここでいう回転数低下指令は、最初の省エネ処理における基準エンジン回転数となったエンジン回転数からの低下を意味しており、実質的には、現状のエンジン回転数を増加させる指令である。この回転数低下指令がエンジン制御ユニット5Aに与えられることにより、エンジン回転数は省エネ処理での対応する段階で行われたエンジン低下分が解消され、実質的にはエンジン回転数は増加する。同時に、その解消されたエンジン低下分によるエンジン回転数の変化、結果的には増加によってもたらされる車速の上昇を補償して現車速を維持するための変速比、つまり補償変速比を作り出す必要がある。変速比変更指令は、この目的で、その補償変速比が変速装置10で作り出されるように変速制御ユニット20に要求するものである。この戻し処理は、基準エンジン回転数に基づいて行われた省エネ処理の処理段階数だけ実行可能である。   If the driver feels that the vehicle is unstable when assist control by the motor generator 4 is prohibited, or when assist control can be executed only with a limited amount of assist, step processing is performed. It is necessary to return the energy-saving processing that has been done one step at a time. FIG. 1 also shows a control flow of the return processing performed for that purpose. Here, the driver's voluntary operation input (in this case, the operation of the engine speed lowering return button 91 as an energy saving button) is used as a trigger to gradually return the engine speed lowered for the energy saving operation. At the same time, the speed ratio is changed to maintain the vehicle speed (hereinafter simply referred to as vehicle speed). When the engine lowering process for energy saving operation has been performed over many stages, first, an engine speed lowering return button (hereinafter simply referred to as a return button) 91 is pressed. In the figure, “+200”, which means that the rotational speed is returned (increased) by 200 rpm, is drawn on the button operation surface, but this numerical value is only an example. When the return button 91 is operated, a return operation signal as a return operation command is output to the energy saving transmission module 7. The energy saving transmission module 7 generates a new rotation speed reduction command and a gear ratio change command using the return operation command as a trigger. The rotational speed reduction command here means a reduction from the engine rotational speed that has become the reference engine rotational speed in the first energy saving process, and is substantially a command to increase the current engine rotational speed. By supplying this engine speed reduction command to the engine control unit 5A, the engine engine speed is eliminated from the engine decrease performed at the corresponding stage in the energy saving process, and the engine engine speed is substantially increased. At the same time, it is necessary to create a gear ratio, that is, a compensated gear ratio for maintaining the current vehicle speed by compensating for the change in the engine speed due to the canceled engine decrease, and consequently the increase in the vehicle speed caused by the increase. . For this purpose, the gear ratio change command requests the gear shift control unit 20 so that the compensated gear ratio is generated by the transmission 10. This return process can be executed for the number of processing steps of the energy saving process performed based on the reference engine speed.

図2を用いて、上述したモータジェネレータ4によるアシスト制御における情報の基本的な流れをさらに詳しく説明する。まず、エンジン制御ユニット5Aは、エンジン制御機器50にアクセル設定デバイスで設定された設定値に基づくエンジン制御信号を送っている。このエンジン制御信号に基づいて燃料噴射量等が調整され、エンジンEが駆動される。エンジンEの回転数の変動は外部因子の変動、つまり走行負荷や作業負荷などの負荷変動によって生じるので、その負荷変動量によって回転数の不測の低下やエンジンストールが生じないように、燃料噴射量等を調整して、トルクを大きくする。しかしながら、エンジンEの定格出力は通常作業で要求される最大のトルクに合わせているので、不測の突発的な負荷増大が生じた場合、回転数の低下、最悪の場合エンジンストールに至ってしまう。これを避けるために、モータ制御ユニット5Bがインバータ部51にアシスト信号を送り、モータジェネレータ4を用いて、負荷増大時にエンジンEをアシストする。   The basic flow of information in the assist control by the motor generator 4 will be described in more detail with reference to FIG. First, the engine control unit 5A sends an engine control signal based on the setting value set by the accelerator setting device to the engine control device 50. The fuel injection amount and the like are adjusted based on the engine control signal, and the engine E is driven. Since the engine speed changes due to external factors, that is, load fluctuations such as travel load and work load, the fuel injection amount prevents the load fluctuation from causing an unexpected decrease in engine speed or engine stall. Adjust torque etc. to increase torque. However, since the rated output of the engine E is adjusted to the maximum torque required in normal work, if an unexpected sudden increase in load occurs, the rotational speed decreases, and in the worst case, the engine stalls. In order to avoid this, the motor control unit 5B sends an assist signal to the inverter 51 and uses the motor generator 4 to assist the engine E when the load increases.

負荷情報生成部81は、車両状態検出ユニット9から送られてくる車両状態情報あるいは、エンジン制御機器50から送られてくるエンジン状態情報に基づいて負荷量を含む負荷情報を生成して、アシスト特性決定部61に送る。バッテリ管理部54は、バッテリBからの充電情報に基づいて、充電量(一般にSOCと呼ばれている)を算定し、この充電量を含むバッテリ情報をアシスト制御モジュール6に送る。ここでは、アシスト制御モジュール6は、2つの機能ブロックとしてアシスト特性決定部61とアシスト制御決定部62とを備えている。   The load information generation unit 81 generates load information including a load amount based on the vehicle state information sent from the vehicle state detection unit 9 or the engine state information sent from the engine control device 50, and assist characteristics. The data is sent to the determination unit 61. The battery management unit 54 calculates the amount of charge (generally called SOC) based on the charging information from the battery B, and sends battery information including this amount of charging to the assist control module 6. Here, the assist control module 6 includes an assist characteristic determination unit 61 and an assist control determination unit 62 as two functional blocks.

アシスト特性決定部61は、負荷情報から読み出した負荷量:Lと、バッテリ情報から読み出した充電量:SCに基づいて、適切なアシスト特性:W(t)を決定する。このアシスト特性は、W(t)=Γ〔L,SC〕といった一般式から導出されるものである。つまり、アシスト特性は、経時的なアシスト量を決めるグラフで表すことできる。実際には、複数のアシスト特性をマップ化して格納しておき、負荷量:Lと充電量:SCとから最適なアシスト特性を選択する構成が好適である。   The assist characteristic determination unit 61 determines an appropriate assist characteristic: W (t) based on the load amount: L read from the load information and the charge amount: SC read from the battery information. This assist characteristic is derived from a general expression such as W (t) = Γ [L, SC]. That is, the assist characteristic can be represented by a graph that determines the amount of assist over time. In practice, a configuration in which a plurality of assist characteristics are mapped and stored, and an optimum assist characteristic is selected from the load amount: L and the charge amount: SC is preferable.

アシスト特性が決定されると、モータ制御ユニット5Bがこのアシスト特性に基づいてアシスト制御信号を生成し、インバータ部51を通じてモータジェネレータ4を駆動制御し、エンジンEないしは動力伝達手段に生じた負荷の増大を補償する。電気モータのトルク応答性は早いので、突発的な走行負荷や作業負荷の増大が発生しても、それにより回転数の低下が回避される。負荷増大が持続した場合やバッテリBの充電量に余裕がない場合には、省エネ変速モジュール7における変速比の調整で対処することになる。   When the assist characteristic is determined, the motor control unit 5B generates an assist control signal based on the assist characteristic, drives and controls the motor generator 4 through the inverter 51, and increases the load generated in the engine E or the power transmission means. To compensate. Since the torque response of the electric motor is fast, even if a sudden increase in traveling load or work load occurs, a decrease in the rotational speed is avoided thereby. When the load increase continues or when there is no allowance for the charge amount of the battery B, this is dealt with by adjusting the gear ratio in the energy saving transmission module 7.

なお、モータ制御ユニット5Bは、アシスト制御以外に、発電指令をインバータ部51に送ることで、モータジェネレータ4をジェネレータとして機能させ、バッテリBを充電することができる。また、モータ制御ユニット5Bがゼロトルク制御信号をインバータ部51に送ることで、モータジェネレータ4はゼロトルク駆動を行う。   In addition to the assist control, the motor control unit 5B can cause the motor generator 4 to function as a generator and charge the battery B by sending a power generation command to the inverter unit 51. Further, the motor control unit 5B sends a zero torque control signal to the inverter unit 51, so that the motor generator 4 performs zero torque drive.

次に、本発明の具体的な実施形態を説明する。この実施形態では、ハイブリッド車両は、図3と図4とに示すような、よく知られた形態の汎用トラクタである。このトラクタの動力システムは、図5に模式化して示されている。トラクタ車体には、エンジンE、モータジェネレータ4、油圧駆動式の主クラッチ31、変速装置10、運転部3、及び、走行装置2としての左右一対の前輪2aと後輪2bなどが備えられている。さらに車体の後部に作業装置Wとして耕耘装置が昇降機構によって装着されている。昇降機構は油圧シリンダによって動作する   Next, specific embodiments of the present invention will be described. In this embodiment, the hybrid vehicle is a well-known general-purpose tractor as shown in FIGS. The power system of this tractor is schematically shown in FIG. The tractor vehicle body includes an engine E, a motor generator 4, a hydraulically driven main clutch 31, a transmission 10, a driving unit 3, a pair of left and right front wheels 2a and a rear wheel 2b as a traveling device 2. . Further, a tilling device as a working device W is mounted on the rear part of the vehicle body by an elevating mechanism. The lifting mechanism is operated by a hydraulic cylinder

図5に模式的に示されているように、このトラクタのエンジンEはコモンレール方式で回転制御されるディーゼルエンジンであり、エンジン制御機器50としてコモンレール制御機器を備えている。変速装置10は、油圧機械式の無段変速装置(以下、HMTと略称する)12と前後進切換装置13と複数段の変速を行うギヤ変速装置14、ディファレンシャル機構15とを含み、その動力は動力伝達軸30を通じて、最終的に駆動車輪(前輪2aまたは後輪2bあるいはその両方)2を回転させる。前後進切換装置13とギヤ変速装置14のそれぞれには油圧駆動式の変速クラッチ10aが備えられている。さらに、このエンジンE及びモータジェネレータ4の回転動力を伝達する動力伝達軸30の一部を構成するPTO軸W1を経てトラクタに装備された耕耘装置Wは回転動力を受けることができ、これにより耕耘ロータが所定の耕耘深さで回転駆動する。   As schematically shown in FIG. 5, the engine E of the tractor is a diesel engine that is rotationally controlled by a common rail system, and includes a common rail control device as the engine control device 50. The transmission 10 includes a hydraulic mechanical continuously variable transmission (hereinafter abbreviated as HMT) 12, a forward / reverse switching device 13, a gear transmission 14 that performs a multi-stage shift, and a differential mechanism 15. The drive wheel (front wheel 2a and / or rear wheel 2b or both) 2 is finally rotated through the power transmission shaft 30. Each of the forward / reverse switching device 13 and the gear transmission 14 is provided with a hydraulically driven transmission clutch 10a. Further, the cultivator W mounted on the tractor can receive the rotational power via the PTO shaft W1 that constitutes a part of the power transmission shaft 30 that transmits the rotational power of the engine E and the motor generator 4, and thus the tillage power can be received. The rotor is driven to rotate at a predetermined tilling depth.

HMT12は、エンジンE及びモータジェネレータ4からの動力を受ける斜板式可変吐出型油圧ポンプと当該油圧ポンプからの油圧によって回転して動力を出力する油圧モータとからなる静油圧式変速機構12Aと、遊星歯車機構12Bとから構成されている。遊星歯車機構12Bは、エンジンE及びモータジェネレータ4からの動力と油圧モータからの動力とを入力として、その変速出力を後段の動力伝達軸30に供給するように構成されている。   The HMT 12 includes a hydrostatic transmission mechanism 12A including a swash plate type variable discharge hydraulic pump that receives power from the engine E and the motor generator 4, and a hydraulic motor that rotates by hydraulic pressure from the hydraulic pump and outputs power. And a gear mechanism 12B. The planetary gear mechanism 12B is configured to receive the power from the engine E and the motor generator 4 and the power from the hydraulic motor as inputs, and to supply the speed change output to the power transmission shaft 30 at the subsequent stage.

この静油圧式変速機構12Aでは、エンジンE及びモータジェネレータ4からの動力がポンプ軸に入力されることにより、油圧ポンプから油圧モータに圧油が供給され、油圧モータが油圧ポンプからの油圧によって回転駆動されてモータ軸を回転させる。油圧モータの回転はモータ軸を通じて遊星歯車機構12Bに伝達される。静油圧式変速機構12Aは、油圧ポンプの斜板12aに連動されているシリンダを変位させることにより、この斜板12aの角度変更が行なわれ、正回転状態、逆回転状態、及び正回転状態と逆回転状態の間に位置する中立状態に変速され、かつ正回転状態に変速された場合においても逆回転状態に変速された場合においても、油圧ポンプの回転速度を無段階に変更して油圧モータの回転速度(時間当たり回転数)を無段階に変更する。その結果、油圧モータから遊星歯車機構12Bに出力する動力の回転速度を無段階に変更する。静油圧式変速機構12Aは、斜板12aが中立状態に位置されることで、油圧ポンプによる油圧モータの回転を停止、結果的には油圧モータから遊星歯車機構12Bに対する出力を停止する。   In the hydrostatic transmission mechanism 12A, power from the engine E and the motor generator 4 is input to the pump shaft, whereby pressure oil is supplied from the hydraulic pump to the hydraulic motor, and the hydraulic motor is rotated by the hydraulic pressure from the hydraulic pump. Driven to rotate the motor shaft. The rotation of the hydraulic motor is transmitted to the planetary gear mechanism 12B through the motor shaft. The hydrostatic transmission mechanism 12A changes the angle of the swash plate 12a by displacing a cylinder interlocked with the swash plate 12a of the hydraulic pump, so that the forward rotation state, the reverse rotation state, and the forward rotation state are changed. A hydraulic motor that changes the rotational speed of the hydraulic pump steplessly, whether it is shifted to a neutral state located during the reverse rotation state, and shifted to the normal rotation state or the reverse rotation state. The rotation speed (number of rotations per hour) is changed steplessly. As a result, the rotational speed of the power output from the hydraulic motor to the planetary gear mechanism 12B is changed steplessly. The hydrostatic transmission mechanism 12A stops the rotation of the hydraulic motor by the hydraulic pump when the swash plate 12a is positioned in the neutral state, and consequently stops the output from the hydraulic motor to the planetary gear mechanism 12B.

遊星歯車機構12Bは、サンギヤと、当該サンギヤの周囲に等間隔で分散して配置された3個の遊星ギヤと、各遊星ギヤを回転自在に支持するキャリヤと、3個の遊星ギヤに噛合うリングギヤと、前後進切換装置13に連結している出力軸(動力伝達軸30の1つ)とを備えている。なお、この実施形態では、キャリヤは外周にエンジンE側の動力伝達軸30に取り付けられた出力ギヤと噛み合うギヤ部を形成しているとともに、サンギヤのボス部に相対回転自在に支持されている。   The planetary gear mechanism 12B meshes with the sun gear, the three planetary gears arranged at regular intervals around the sun gear, the carrier that rotatably supports each planetary gear, and the three planetary gears. A ring gear and an output shaft (one of the power transmission shafts 30) connected to the forward / reverse switching device 13 are provided. In this embodiment, the carrier forms a gear portion that meshes with an output gear attached to the power transmission shaft 30 on the engine E side on the outer periphery, and is supported by the boss portion of the sun gear so as to be relatively rotatable.

上述した構成により、このHMT12は、静油圧式変速機構12Aの斜板12aの角度を変更することにより、駆動車輪である前輪2aまたは後輪2bあるいはその両方への動力伝達を、無段階で変速することができる。この斜板12aの制御は、変速制御ユニット20からの制御指令に基づいて動作する油圧制御ユニット22の油圧制御によって実現する。また、上述した油圧駆動式のシリンダや主クラッチ31や変速クラッチ10aなどの油圧アクチュエータの油圧源としての油圧ポンプPが備えられている。この油圧ポンプPは動力伝達軸30から回転動力を受ける機械式ポンプを採用してもよいし、電動モータから回転動力を受ける電動式ポンプを採用してもよい。電動式ポンプの場合、その電動モータは油圧制御ユニット22によって制御される。   With the above-described configuration, the HMT 12 changes the power transmission to the front wheels 2a and / or the rear wheels 2b that are drive wheels steplessly by changing the angle of the swash plate 12a of the hydrostatic transmission mechanism 12A. can do. The control of the swash plate 12 a is realized by hydraulic control of a hydraulic control unit 22 that operates based on a control command from the transmission control unit 20. In addition, a hydraulic pump P is provided as a hydraulic source of a hydraulic actuator such as the above-described hydraulically driven cylinder, the main clutch 31, and the transmission clutch 10a. The hydraulic pump P may employ a mechanical pump that receives rotational power from the power transmission shaft 30 or an electric pump that receives rotational power from an electric motor. In the case of an electric pump, the electric motor is controlled by the hydraulic control unit 22.

変速制御ユニット20には、変速操作具による変速操作指令や省エネ変速モジュール7からの変速比調整指令に基づいて変速装置10に対する変速操作を行うための種々の制御機能が構築されている。特に本発明に関係する機能は、省エネ変速モジュール7からの指令に基づいて、HMT12の斜板12aの角度を変えることで、変速比を調節することである。   The shift control unit 20 is constructed with various control functions for performing a shift operation on the transmission 10 based on a shift operation command from the shift operating tool and a gear ratio adjustment command from the energy saving shift module 7. In particular, the function related to the present invention is to adjust the gear ratio by changing the angle of the swash plate 12a of the HMT 12 based on a command from the energy saving transmission module 7.

変速制御は、人為的な操作による操作信号入力と機械的に生成された操作信号入力の両方で可能であるが、人為的入力のための変速操作具として機能する変速ペダル25は、運転操作領域の右側のフロアに配置されている。この変速ペダル25は、定車速走行のために任意の位置で保持可能である。また、運転操作領域には、先に説明したが、エンジン回転数を調整するために運転者の操作による操作指令を送出する操作器としてのエンン回転数下げボタン90とエンジン回転数戻しボタン91、及び変速レバー27が備えられている。エンジン回転数下げボタン90とエンジン回転数戻しボタン91は、この実施形態では図4に示されているように、後輪フェンダの上部を覆うサイドパネル上に表示ディスプレイ39とともに設けられているが、左側のサイドパネルやステアリングハンドルやハンドル前方のフロントパネルなどに設けてもよい。   The shift control can be performed by both an operation signal input by human operation and a mechanically generated operation signal input. However, the shift pedal 25 that functions as a shift operation tool for human input has a driving operation area. It is placed on the right floor. The shift pedal 25 can be held at an arbitrary position for traveling at a constant vehicle speed. Also, in the driving operation area, as described above, an engine speed reduction button 90 and an engine speed return button 91 as operating devices for sending an operation command by a driver's operation to adjust the engine speed, And a shift lever 27 is provided. In this embodiment, the engine speed reduction button 90 and the engine speed return button 91 are provided together with the display 39 on the side panel covering the upper part of the rear wheel fender, as shown in FIG. It may be provided on the left side panel, the steering handle or the front panel in front of the handle.

この動力システムにおけるモータジェネレータ4の制御、つまりエンジンEに対するアシスト制御はアシスト制御モジュール6によって行われるが、ここでは、このアシスト制御モジュール6は、図2を用いて説明した構成を流用している。前述した負荷情報生成部81やバッテリ管理部82は、動力管理モジュール8に構築されている。この実施形態では、エンジン制御ユニット5A、モータ制御ユニット5B、アシスト制御モジュール6、省エネ変速モジュール7、動力管理モジュール8、車両状態検出ユニット9、変速制御ユニット20、作業装置Wの操作のための作業装置制御ユニット21などの、ECUと呼ばれる各種制御ユニットはそれぞれ車載LANによってデータ伝送可能に接続されている。もちろん、ここでは分割した構成となっている各種制御ユニットを自在に統合することやさらに分割することは可能であるが、この実施形態での構成は本発明での説明を分かり易くすることを優先したものであり、それは、発明を限定するものではない。   Control of the motor generator 4 in this power system, that is, assist control for the engine E, is performed by the assist control module 6. Here, the assist control module 6 uses the configuration described with reference to FIG. The load information generation unit 81 and the battery management unit 82 described above are built in the power management module 8. In this embodiment, the engine control unit 5A, the motor control unit 5B, the assist control module 6, the energy saving transmission module 7, the power management module 8, the vehicle state detection unit 9, the transmission control unit 20, and work for operating the work device W are performed. Various control units called ECUs such as the device control unit 21 are connected to each other by an in-vehicle LAN so that data transmission is possible. Of course, it is possible to freely integrate and further divide the various control units which are divided here, but the configuration in this embodiment gives priority to making the explanation in the present invention easy to understand. It is not intended to limit the invention.

車両状態検出ユニット9は、トラクタに配備されている種々のセンサからの信号や、運転者によって操作される操作器の状態を示す操作入力信号を入力し、必要に応じて信号変換や評価演算を行い、得られた信号やデータを車載LANに送り出す。本発明に特に関係するセンサは、先に説明したエンジン回転数下げボタン90及びエンジン回転数戻しボタン91、変速ペダル25を踏み込むことによって生じる変速操作量(ここでは揺動角度)を検出信号として生成するペダルセンサ92、変速レバー27の操作位置を検出して操作信号を生成するレバーセンサ93、エンジン出力軸Exの回転数を検出する回転数センサ94などである。もちろん各種センサやボタンが車両状態検出ユニット9を介さずに直接各制御ユニットに接続される構成を採用してもよい。   The vehicle state detection unit 9 inputs signals from various sensors arranged in the tractor and operation input signals indicating the state of the operating device operated by the driver, and performs signal conversion and evaluation calculation as necessary. The obtained signals and data are sent to the in-vehicle LAN. The sensor particularly related to the present invention generates a shift operation amount (here, a swing angle) generated by depressing the engine speed reduction button 90, the engine speed return button 91, and the speed change pedal 25 described above as a detection signal. A pedal sensor 92 that detects the operation position of the speed change lever 27, a lever sensor 93 that generates an operation signal, and a rotation speed sensor 94 that detects the rotation speed of the engine output shaft Ex. Of course, a configuration in which various sensors and buttons are directly connected to each control unit without using the vehicle state detection unit 9 may be adopted.

以下、図5、図6、図7を用いて、本発明に関する動力制御をより詳しく説明する。
エンジン制御ユニット5Aは、よく知られているように、エンジンEを電子制御するための中核機能部であり、外部操作入力信号及び内部センサ信号等によって推定されるエンジンEの運転状態に応じて、予め設定されているプログラムに基づく制御、例えば定回転数制御や定トルク制御など種々のタイプのエンジン制御を行う。
Hereinafter, power control according to the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 5, 6, and 7.
As is well known, the engine control unit 5A is a core function unit for electronically controlling the engine E. According to the operating state of the engine E estimated by an external operation input signal, an internal sensor signal, and the like, Various types of engine control such as control based on a preset program, such as constant rotation speed control and constant torque control, are performed.

変速制御ユニット20は、外部操作入力信号や内部センサ信号等に基づいて前述した変速装置10の油圧制御要素を油圧制御ユニット22を介して制御して、変速装置10の変速比を設定し、トラクタを所望の速度で走行させる。表示制御ユニット38は、運転操作領域に設けられている液晶などからなるディスプレイ39に各種報知情報を表示するための制御信号を生成する。この実施形態では、ディスプレイ39は、図4に示すように、運転席の手元(右側)領域のサイドパネル上に、エンジン回転数下げボタン90とエンジン回転数戻しボタン91とからなるスイッチパネルに隣接して配置されているが、これに代えて又はこれに加えて、車速計やタコメータなどを配置しているフロントパネルに組み込むことができる。いずれにしても、このディスプレイ39には、車両操作などの種々の情報が表示されるが、本発明に関係するものとしては、次の表示事象が挙げられる。
(1)図1を用いて説明したエンジン回転数低下処理又はエンジン回転数低下処理の実行中に、エンジン回転低下量の表示を行う。
(2)エンジン回転数低下処理又はエンジン回転数低下処理が行われていることを示す点灯表示を行う。
(3)モータジェネレータ4によるアシスト制御が実行されていることを示す。
(4)バッテリBの充電量を示す。
The transmission control unit 20 controls the hydraulic control element of the transmission 10 described above via the hydraulic control unit 22 based on an external operation input signal, an internal sensor signal, etc., sets the transmission ratio of the transmission 10, and the tractor At a desired speed. The display control unit 38 generates a control signal for displaying various types of notification information on a display 39 made of liquid crystal or the like provided in the driving operation area. In this embodiment, as shown in FIG. 4, the display 39 is adjacent to a switch panel including an engine speed reduction button 90 and an engine speed return button 91 on the side panel in the hand (right side) area of the driver's seat. However, instead of or in addition to this, it can be incorporated into a front panel in which a vehicle speedometer, a tachometer, and the like are arranged. In any case, various information such as vehicle operation is displayed on the display 39, and the following display events are included as things related to the present invention.
(1) The engine speed reduction amount is displayed during the execution of the engine speed reduction process or the engine speed reduction process described with reference to FIG.
(2) A lighting display indicating that the engine speed reduction process or the engine speed reduction process is being performed is performed.
(3) Indicates that assist control by the motor generator 4 is being executed.
(4) The charge amount of the battery B is shown.

省エネ変速モジュール7は、一時的なエンジン回転数低下処理を実現する制御モジュールである。省エネ変速モジュール7の重要な機能は次の2つである。
(1)この実施形態ではエンジン回転数下げボタン(以下、下げボタンと略称する)90とエンジン回転数戻しボタン(以下戻しボタンと略称する)91として構成されている、運転者によって操作される操作器から送出される操作指令に基づいて、エンジン制御ユニット5Aで設定されている、定回転数制御のためのエンジン回転数を所定量だけ低減させる回転数低下指令をエンジン制御ユニット5Aに与える。
(2)定速度走行制御中での車両速度を維持するために下げボタン90の操作に基づく当該回転数低下指令によるエンジン回転数の低下を補償するように変速比の変更を変速制御ユニット20に要求する変速比変更指令を与える操作器が用意されている。この実施形態では、戻しボタン91を操作することで、上記戻し操作指令の送出が行われる。
なお、この実施形態の具体例では、下げボタン90を1回操作するごとに、エンジン回転数は、定速度走行制御のために設定された設定回転数:N0より200rpmずつ低下
し、戻しボタン91を1回操作すると、直前の下げボタン操作によるエンジン回転数の低下及び補償変速比の変更が取り消され、直前の下げボタン操作の前の状態に復帰するように構成されている。
また、下げボタン90によるエンジン回転数の低下回数は、所定回数に制限されること
が好ましい。例えば、この実施形態では、この制限回数を4回とすることで、800rpmまでのエンジン回転数低下に制限することができる。もちろん、この制限回数は任意の回数に設定可能にすることが好ましい。
The energy saving transmission module 7 is a control module that realizes a temporary engine speed reduction process. The important functions of the energy saving transmission module 7 are the following two.
(1) In this embodiment, an operation that is configured by an engine speed reduction button (hereinafter abbreviated as a lower button) 90 and an engine speed return button (hereinafter abbreviated as a return button) 91 and that is operated by a driver. Based on the operation command sent from the device, the engine control unit 5A is provided with a rotation speed reduction command that is set by the engine control unit 5A to reduce the engine rotation speed for constant rotation speed control by a predetermined amount.
(2) In order to maintain the vehicle speed during the constant speed traveling control, the speed change control unit 20 is changed to change the speed ratio so as to compensate for the engine speed reduction caused by the rotation speed reduction command based on the operation of the lowering button 90. An operating device is provided that gives a required gear ratio change command. In this embodiment, the return operation command is sent out by operating the return button 91.
In the specific example of this embodiment, every time the lowering button 90 is operated, the engine speed decreases by 200 rpm from the set speed: N0 set for constant speed traveling control, and the return button 91 Is operated once, the decrease in the engine speed and the change in the compensation gear ratio due to the previous lowering button operation are canceled, and the state before the previous lowering button operation is restored.
Further, it is preferable that the number of reductions in the engine speed by the lowering button 90 is limited to a predetermined number. For example, in this embodiment, it is possible to limit the engine speed reduction to 800 rpm by setting the limit number to 4 times. Of course, this limit number is preferably set to an arbitrary number.

省エネ変速モジュール7は、アシスト制御モジュール6や動力管理モジュール8などとの間でデータ交換が可能なコンピュータによって構築され、主にコンピュータプログラムによってその機能が作り出される。図6に示すように、省エネ変速モジュール7には、上記機能を実現するため、回転数低下指令生成部71、変速比変更指令生成部72、下げ処理履歴メモリ73、負荷判定部74、強制戻し制御部75が含まれている。   The energy saving transmission module 7 is constructed by a computer capable of exchanging data with the assist control module 6, the power management module 8, and the like, and its function is mainly created by a computer program. As shown in FIG. 6, in order to realize the above functions, the energy saving transmission module 7 has a rotation speed reduction command generation unit 71, a gear ratio change command generation unit 72, a lowering processing history memory 73, a load determination unit 74, a forced return. A control unit 75 is included.

回転数低下指令生成部71は、運転者の下げボタン90の押下による操作指令に基づいて現状のエンジン回転数を200rpmだけ低下させる回転数低下指令を生成して、エンジン制御ユニット5Aに送り出す。その際、変速比変更指令生成部72は、この回転数低下指令によるエンジン回転数の低下が車速の低下を伴わないように、その低下分を補償する変速比の変更値を求め、その変更値に基づいた変速比変更指令を生成し、この変速比変更指令を変速制御ユニット20に送り出す。アクセルレバー32の操作位置によって設定された基本エンジン回転数を制御目標としてエンジン制御ユニット8がエンジンEの回転数を制御しているが、この回転数低下指令は、その基本エンジン回転数を低下させるものであり、この実施形態では複数回数、例えば4回にわたる回転数低下を指令することができる。つまり、1回目の回転数低下指令で基本エンジン回転数から200rpmの低下、2回目の回転数低下指令でさらに200rpmつまり基本エンジン回転数から400rpmの低下が指令されることになる。もちろん、そのエンジン回転数低下に伴う車速の低下は、その都度の変速比変更指令生成部72からの変速比変更指令によって補償される。   The rotation speed reduction command generation unit 71 generates a rotation speed reduction command for reducing the current engine rotation speed by 200 rpm based on the operation command by the driver pressing the lowering button 90, and sends it to the engine control unit 5A. At that time, the gear ratio change command generation unit 72 obtains a change value of the gear ratio that compensates for the decrease so that the decrease in the engine speed due to the rotation speed decrease command does not cause a decrease in the vehicle speed. A transmission ratio change command based on the above is generated, and this transmission ratio change command is sent to the transmission control unit 20. The engine control unit 8 controls the rotational speed of the engine E with the basic engine rotational speed set according to the operation position of the accelerator lever 32 as a control target. This rotational speed reduction command decreases the basic engine rotational speed. In this embodiment, it is possible to command a decrease in the rotational speed a plurality of times, for example, four times. In other words, a 200 rpm decrease from the basic engine speed is commanded by the first rotation speed reduction command, and a 200 rpm, that is, a 400 rpm decrease from the basic engine rotation speed is commanded by the second rotation speed decrease command. Of course, the decrease in the vehicle speed due to the decrease in the engine speed is compensated by the gear ratio change command from the gear ratio change command generator 72 each time.

さらに運転者が戻しボタン91を押し下げた場合には、戻し操作指令が、省エネ変速モジュール7に与えられ、回転数低下指令生成部71は、現時点で設定されている回転数低下指令の積算回数を1段階取り消す戻し指令をエンジン制御ユニット8に送る。これにより、回転数低下指令が1回設定されているだけの状態なら、その1回分のエンジン回転数低下が取り消され、エンジン制御ユニット8でのエンジンEの目標回転数は、元の基本エンジン回転数となる。回転数低下指令が2回設定されている状態なら、1回分のエンジン回転数低下が取り消され、エンジン制御ユニット8でのエンジンEの目標回転数は、基本エンジン回転数より200rpmだけ低下させた回転数となる。回転数低下指令によるエンジン回転数の低下が設定されていない状態で戻しボタン91が押し下げられても、回転数低下指令は生成されない。戻しボタン91は、回転数低下指令の取消処理を行うだけである。当然ながら、戻しボタン91の操作による戻し操作指令によりエンジン回転数低下が修正された場合には、同時に、その修正に伴う車速の増加は、変速比変更指令生成部72からの変速比変更指令によって補償され、車速は一定に維持される。   Further, when the driver depresses the return button 91, a return operation command is given to the energy-saving speed change module 7, and the rotation speed reduction command generation unit 71 determines the accumulated number of rotation speed reduction commands set at the present time. A return command for canceling one step is sent to the engine control unit 8. As a result, if the engine speed reduction command is only set once, the engine speed decrease for one time is canceled, and the target engine speed of the engine E in the engine control unit 8 is the original basic engine speed. Number. If the rotational speed reduction command is set twice, the engine rotational speed reduction for one time is canceled, and the target rotational speed of the engine E in the engine control unit 8 is reduced by 200 rpm from the basic engine rotational speed. Number. Even if the return button 91 is pressed in a state where the engine speed reduction by the rotation speed reduction command is not set, the rotation speed reduction command is not generated. The return button 91 only performs a cancellation process for the rotation speed reduction command. Naturally, when the engine speed reduction is corrected by the return operation command by the operation of the return button 91, at the same time, the increase in the vehicle speed due to the correction is determined by the gear ratio change command from the gear ratio change command generator 72. Compensated and the vehicle speed is kept constant.

このため、回転数低下指令生成部71によってエンジン制御ユニット5Aに設定される回転数低下指令の回数を記録しておく必要があり、このため下げ処理履歴メモリ73が備えられている。下げ処理履歴メモリ73はスタックメモリのようなメモリ構造が適しており、回転数低下指令が生成されると回転数低下に関する情報が下げ処理履歴メモリ73に書き込まれ(プッシュ)、戻し指令が生成されると最後に書き込まれた回転数低下に関する情報が読み出され消去される(ポップ)。もちろん、回転数低下指令や戻し操作指令を時系列的に記録する履歴メモリのようなメモリ構造を採用してもよい。いずれにしても、回転数低下指令生成部71によって、エンジン制御ユニット5Aに回転数低下指令が送られると、1回の下げボタン90の操作による200rpmのエンジン回転数低下の情報が必要に応じて変速比変更の情報も含めて下げ処理履歴メモリ73に書き込まれる。そして、下げ処理履歴メモリ73にアクセスすれば、現状の下げボタン90の操作履歴と現状エンジン制御ユニット5Aに指令しているエンジン回転数の低下量、現状の変速比を知ることができる。   For this reason, it is necessary to record the number of rotation speed reduction commands set in the engine control unit 5A by the rotation speed reduction command generation unit 71. For this reason, a reduction processing history memory 73 is provided. The lowering processing history memory 73 is suitable for a memory structure such as a stack memory. When a rotation speed reduction command is generated, information on the rotation speed reduction is written (push) to the lowering processing history memory 73 and a return command is generated. Then, the last written information on the rotational speed reduction is read and erased (popped). Of course, a memory structure such as a history memory that records the rotation speed reduction command and the return operation command in time series may be adopted. In any case, when a rotation speed reduction command is sent to the engine control unit 5A by the rotation speed reduction command generation unit 71, information on a decrease in engine speed of 200 rpm due to one operation of the lowering button 90 is obtained as necessary. The information on the change in gear ratio is also written in the lowering processing history memory 73. Then, by accessing the lowering processing history memory 73, it is possible to know the current operation history of the lowering button 90, the reduction amount of the engine speed commanded to the current engine control unit 5A, and the current gear ratio.

負荷判定部74は、エンジン負荷が所定レベルを超えたかどうかを判定する機能を有し、所定レベルを越えるエンジン負荷が判定された場合、回転数低下指令によって設定されている目標エンジン回転数の低下及び補償変速比の変更を取り消すための戻し指令が生成される。例えば、負荷判定部74は、アシスト制御モジュール6によるアシスト制御が禁止された禁止期間において所定レベルを越えるエンジン負荷が判定された場合、先に行われたエンジン回転数の低下及び補償変速比の変更を取り消すための戻し操作指令を出力する。   The load determination unit 74 has a function of determining whether or not the engine load has exceeded a predetermined level, and when the engine load exceeding the predetermined level is determined, the target engine rotation speed set by the rotation speed decrease command is decreased. And a return command for canceling the change in the compensation gear ratio. For example, when the engine load exceeding a predetermined level is determined in the prohibition period in which the assist control by the assist control module 6 is prohibited, the load determination unit 74 reduces the engine speed and changes the compensation gear ratio performed previously. Outputs a return operation command to cancel.

強制戻し制御部75は、エンジン負荷以外でも予め設定しておいた所定取消条件が成立した場合に、戻し操作指令を強制的に出力して、エンジン制御ユニット5Aに設定されたエンジン回転数の低下及び変速制御ユニット20に施された補償変速比の変更を取り消す。この取消条件は、定速走行が必要な作業走行のモードから車速を任意に調整しながら走行する必要がある一般路上走行のモードになった場合など、定速走行が不要な状況が検知されるというのが典型的な条件である。また、エンジンキーをオフにして車両運転を終了した場合も、強制的にエンジン回転数の低下を取り消すことが好ましい。   The forcible return control unit 75 forcibly outputs a return operation command when a predetermined cancel condition set in advance other than the engine load is satisfied, and decreases the engine speed set in the engine control unit 5A. And the change of the compensation gear ratio applied to the shift control unit 20 is canceled. This cancellation condition detects a situation in which constant speed travel is not required, such as when the vehicle travels from a work travel mode that requires constant speed travel to a general road travel mode that requires traveling while adjusting the vehicle speed. This is a typical condition. Also, when the vehicle operation is terminated with the engine key turned off, it is preferable to forcibly cancel the decrease in engine speed.

なお、アクセル操作器を操作することによって基本エンジン回転数が調整されると、エンジン回転数は人為的に変更されるが、その際でも回転数低下指令を引き継ぐように構成されている。これにより、アクセル操作器の操作を頻繁に行ったとしても、省エネ運転が維持できる。同様に、変速操作器である変速ペダル25によって変速装置10の変速比も人為的に変更されるが、その際でも変速比の変更に伴うエンジン回転数の変更とその後の回転数低下及びその回転数の低下に伴う補償変速比の設定が行われるように構成されている。   Note that, when the basic engine speed is adjusted by operating the accelerator operating device, the engine speed is artificially changed, but at that time, it is configured to take over the rotation speed reduction command. Thereby, even if the accelerator operating device is frequently operated, the energy saving operation can be maintained. Similarly, the speed change ratio of the transmission 10 is also artificially changed by the speed change pedal 25 that is a speed change operation device. Even at this time, the engine speed change due to the change in the speed change ratio, the subsequent decrease in the speed and the rotation speed The compensation gear ratio is set in accordance with the decrease in the number.

省エネ運転を行なうためにエンジン回転数を下げた場合、エンジンEが受ける回転負荷が突発的に増大した時にモータジェネレータ4を適切に駆動してアシストするアシスト制御モジュー6ルには、図7に示すように、アシスト特性決定部61とアシスト制御決定部62が備えられている。このアシスト特性決定部61には、アシスト特性マップ格納部51aが設けられている。このアシスト特性マップ格納部61aは、アシスト特性をマップ化したアシスト特性マップMを予め複数作成して格納するか、あるいは必要に応じて適正なアシスト特性マップMを作成して設定する機能を有する。模式的に図示されているように、このアシスト特性は、経時的なアシスト量を決めるグラフで表すことできる。図7の例では、横軸が時間で、縦軸がアシストゲインである。アシストゲインは、負荷情報から読み出した負荷量に応じて算定される最大アシスト量(モータトルク)に対する比率であり、0%から100%の間の数値をとる。つまり、最大アシスト量にこのアシスト特性マップMから得られたアシストゲインを乗算することで、実際にモータジェネレータ4によってアシストされるアシスト量が求められる。この実施形態でのアシスト特性は、所定時間一定のアシスト量を維持する初期アシスト特性領域Sとアシスト量を零まで経時的に減少させる終期アシスト特性領域Eとからなる。初期アシスト特性領域Sの時間間隔t1が1.5秒から2.5秒、好ましくは2秒であり、終期アシスト特性領域Eの時間間隔t2が1.5秒から2.5秒、好ましくは2秒である。図示されたアシスト特性マップMでは、初期アシスト特性領域Sにおけるアシストゲインは100%で一定であり、終期アシスト特性領域Eは線形である。もちろん、その減少傾向は、任意の形状を採用することができる。また、初期アシスト特性領域Sと終期アシスト特性領域Eの両方の領域において非線形なグラフを採用することも可能である。アシスト特性決定部61は、負荷情報から読み出した負荷量とバッテリ情報から読み出した充電量とから最適なアシスト特性マップMを決定する。その他のアシスト特性マップMでは、初期アシスト特性領域Sにおけるアシストゲインは10%程度から100%未満の範囲の値をとり、終期アシスト特性領域Eは減少関数となるような、種々のアシスト特性が記述されている。つまり、実際にモータジェネレータ4によって生み出されるアシスト量は、負荷量または充電量あるいはそれら両方によってその都度変動する。なお、このアシスト特性に基づくアシスト制御の連続した実行は、アシスト制御決定部62によって禁止される。アシスト制御の実行間隔、つまり禁止時間は、バッテリBの充電量によって変更してもよいし、バッテリBの容量によって予め決めておいても良い。また、作業によって可変されてもよい。いずれにせよ、バッテリ充電量の急激な低下をもたらさないように設定される。   FIG. 7 shows an assist control module 6 that appropriately drives and assists the motor generator 4 when the rotational load received by the engine E suddenly increases when the engine speed is lowered to perform energy saving operation. As described above, an assist characteristic determination unit 61 and an assist control determination unit 62 are provided. The assist characteristic determination unit 61 is provided with an assist characteristic map storage unit 51a. The assist characteristic map storage unit 61a has a function of creating and storing a plurality of assist characteristic maps M in which assist characteristics are mapped in advance, or creating and setting an appropriate assist characteristic map M as necessary. As schematically illustrated, this assist characteristic can be represented by a graph that determines the amount of assist over time. In the example of FIG. 7, the horizontal axis is time, and the vertical axis is assist gain. The assist gain is a ratio to the maximum assist amount (motor torque) calculated according to the load amount read from the load information, and takes a numerical value between 0% and 100%. That is, by multiplying the maximum assist amount by the assist gain obtained from the assist characteristic map M, the assist amount actually assisted by the motor generator 4 is obtained. The assist characteristic in this embodiment includes an initial assist characteristic area S that maintains a constant assist amount for a predetermined time and an end assist characteristic area E that reduces the assist amount to zero over time. The time interval t1 of the initial assist characteristic region S is 1.5 to 2.5 seconds, preferably 2 seconds, and the time interval t2 of the final assist characteristic region E is 1.5 to 2.5 seconds, preferably 2 Seconds. In the illustrated assist characteristic map M, the assist gain in the initial assist characteristic region S is constant at 100%, and the final assist characteristic region E is linear. Of course, an arbitrary shape can be adopted for the decreasing tendency. It is also possible to employ a non-linear graph in both the initial assist characteristic region S and the final assist characteristic region E. The assist characteristic determination unit 61 determines an optimum assist characteristic map M from the load amount read from the load information and the charge amount read from the battery information. In the other assist characteristic map M, various assist characteristics are described such that the assist gain in the initial assist characteristic region S ranges from about 10% to less than 100%, and the final assist characteristic region E is a decreasing function. Has been. That is, the assist amount actually generated by the motor generator 4 varies each time depending on the load amount and / or the charge amount. It should be noted that continuous execution of assist control based on the assist characteristics is prohibited by the assist control determination unit 62. The execution interval of the assist control, that is, the prohibition time may be changed according to the charge amount of the battery B, or may be determined in advance according to the capacity of the battery B. Further, it may be varied depending on the work. In any case, it is set so as not to cause a rapid decrease in the battery charge amount.

動力管理モジュール8には、前述した負荷情報生成部81、バッテリ管理部82、運転モード選択部83が備えられている。バッテリ管理部82は、バッテリBからの充電情報に基づいて、充電量を算定し、この充電量を含むバッテリ情報を出力する。運転モード選択部83は、PTO軸W0から一定回転数の回転動力を取り出して作業に利用する作業装置Wを用いた作業の際や、作業車を所定速度で走行(クルージング走行)させる際に用いられる回転数を一定に維持する定速制御モードを設定する。この定速制御モードが設定されると、エンジン制御ユニット5AはエンジンEの回転数を設定された所定値に維持するようにエンジン制御機器50を制御する。   The power management module 8 includes the load information generation unit 81, the battery management unit 82, and the operation mode selection unit 83 described above. The battery management unit 82 calculates the charge amount based on the charge information from the battery B, and outputs battery information including this charge amount. The operation mode selection unit 83 is used when working with the working device W that takes out rotational power of a constant rotational speed from the PTO shaft W0 and uses it for work, or when the work vehicle travels at a predetermined speed (cruising travel). The constant speed control mode is maintained to keep the rotation speed constant. When this constant speed control mode is set, the engine control unit 5A controls the engine control device 50 so as to maintain the rotational speed of the engine E at the set predetermined value.

図8に示すように、エンジンEの後面側にモータジェネレータ4と主クラッチ31とを収容するモータハウジング40が備えられている。モータジェネレータ4は、エンジンEの駆動力により発電を行う三相交流発電機の機能と、外部から供給される電力により回転作動する三相交流モータの機能とを併せ持つ。従って、インバータ部70がバッテリBからの直流電力を三相交流電力に変換してモータジェネレータ4に供給する。また、インバータ部70は、モータジェネレータ4で発電された三相交流電流を直流電流に変換し昇圧してバッテリBに供給する。   As shown in FIG. 8, a motor housing 40 that houses the motor generator 4 and the main clutch 31 is provided on the rear side of the engine E. The motor generator 4 has both a function of a three-phase AC generator that generates electric power by the driving force of the engine E and a function of a three-phase AC motor that rotates by electric power supplied from the outside. Therefore, the inverter unit 70 converts the DC power from the battery B into three-phase AC power and supplies it to the motor generator 4. The inverter unit 70 converts the three-phase alternating current generated by the motor generator 4 into a direct current, boosts it, and supplies it to the battery B.

図8から明らかなように、エンジンEとモータジェネレータ4と主クラッチ31とが、この順序で備えられ、エンジンEの後部に連結したリヤエンドプレート40aに対してモータハウジング40が連結し、これによりモータハウジング40にモータジェネレータ4と主クラッチ31とが収容されている。   As is apparent from FIG. 8, the engine E, the motor generator 4 and the main clutch 31 are provided in this order, and the motor housing 40 is connected to the rear end plate 40a connected to the rear portion of the engine E. The motor generator 4 and the main clutch 31 are accommodated in the housing 40.

モータジェネレータ4は、永久磁石41を外周に備えたロータ42と、このロータ42を取り囲む位置に配置されたステータ43とで構成され、ステータ43は、ステータコアの複数のティース部(図示せず)にコイルを巻回した構造を有している。エンジンEの出力軸Ex(クランク軸)の軸端に対向して、この出力軸Exの回転軸芯Xと同軸芯で、モータジェネレータ4のロータ42が配置され、このロータ42のうち出力軸Exと反対側の面に主クラッチ31のベースプレート31aが配置され、出力軸Exとロータ42と主クラッチ31のベースプレート31aとがねじ連結されている。このベースプレート31aはフライホイールとしての機能も有するが、上述したように、モータジェネレータ4は、フライホイールが果たしていた慣性力機能を部分的に実行するので、従来に比べ軽量化されている。   The motor generator 4 includes a rotor 42 having a permanent magnet 41 on the outer periphery, and a stator 43 disposed at a position surrounding the rotor 42. The stator 43 is formed on a plurality of teeth (not shown) of the stator core. It has a structure in which a coil is wound. Opposite the shaft end of the output shaft Ex (crankshaft) of the engine E, the rotor 42 of the motor generator 4 is arranged coaxially with the rotational axis X of the output shaft Ex, and of the rotor 42, the output shaft Ex The base plate 31a of the main clutch 31 is disposed on the opposite surface, and the output shaft Ex, the rotor 42, and the base plate 31a of the main clutch 31 are screw-connected. Although the base plate 31a also has a function as a flywheel, as described above, the motor generator 4 partially performs the inertial force function that the flywheel has performed, and thus is lighter than the conventional one.

モータハウジング40は、前部ハウジング40Aと後部ハウジング40Bとを分離可能に連結した構造を有しており、モータジェネレータ4を組み立てる際には、前部ハウジング40Aの内面にステータ43を備えた状態で、この前部ハウジング40Aをリヤエンドプレート40aに連結し、次に、出力軸Exの後端にロータ42が連結される。   The motor housing 40 has a structure in which the front housing 40A and the rear housing 40B are connected in a separable manner. When the motor generator 4 is assembled, the stator 43 is provided on the inner surface of the front housing 40A. The front housing 40A is connected to the rear end plate 40a, and then the rotor 42 is connected to the rear end of the output shaft Ex.

主クラッチ31は、ベースプレート31aの後面に連結するクラッチカバー31bの内部にクラッチディスク31cと、プレッシャプレート31dと、ダイヤフラムバネ31eとを配置し、クラッチディスク31cからの駆動力が伝えられる、動力伝達軸30の1つの構成要素としてのクラッチ軸30aとを備えており、図示されていないクラッチペダルによって操作される。   The main clutch 31 includes a clutch disk 31c, a pressure plate 31d, and a diaphragm spring 31e disposed in a clutch cover 31b connected to the rear surface of the base plate 31a, and a power transmission shaft that transmits the driving force from the clutch disk 31c. 30 and a clutch shaft 30a as one component, and is operated by a clutch pedal (not shown).

クラッチ軸30aは、後部ハウジング40Bに対して回転軸芯Xを中心にして回転自在に支持され、クラッチディスク31cは、スプライン構造によりクラッチ軸30aに対してトルク伝動自在、かつ、回転軸芯Xに沿って変位自在に支持され、ダイヤフラムバネ31eは、プレッシャプレート31dを介してクラッチ入り方向への付勢力をクラッチディスク31cに作用させる構成を有している。また、クラッチ軸30aの動力は、ギヤ伝動機構を介して変速装置10の入力軸となる、動力伝達軸30の1つの構成要素としての中間伝動軸30bに伝えられる。   The clutch shaft 30a is supported so as to be rotatable about the rotational axis X with respect to the rear housing 40B, and the clutch disk 31c is capable of transmitting torque to the clutch shaft 30a by a spline structure, and is connected to the rotational axis X. The diaphragm spring 31e has a configuration in which a biasing force in the clutch engagement direction is applied to the clutch disk 31c via the pressure plate 31d. The power of the clutch shaft 30a is transmitted to an intermediate transmission shaft 30b as one component of the power transmission shaft 30 that serves as an input shaft of the transmission 10 through a gear transmission mechanism.

トラクタに搭載されているバッテリBの容量は限定されたものであり、作業走行中のトルクアシストには、かなりの電力消費が要求されることから、作業中にアシスト制御が繰り返されると、バッテリBの充電量がすぐになくなってしまう。これを回避するために、モータジェネレータ4によるアシストはバッテリBの充電量を考慮しながら実行することが必要となる。   The capacity of the battery B mounted on the tractor is limited, and a considerable amount of power is required for torque assist during work travel. Therefore, if assist control is repeated during work, the battery B The amount of charge will soon disappear. In order to avoid this, it is necessary to execute the assist by the motor generator 4 while taking into account the charge amount of the battery B.

このため、この実施形態では、負荷情報生成部81によって生成された負荷情報に含まれている負荷量(エンジン負荷率、回転数低下量)と、バッテリ管理部82から送られてくるバッテリ情報に含まれている充電量とに基づいて、アシスト制御決定部52が、アシスト制御の許可と禁止を判定する。その際に用いられる判定マップの一例が図9に示されている。この判定マップから理解できることは、原則的には充電量が十分でない限りアシスト制御は行われないようにしている。例えば、充電量が80%程度のところをアシスト判定ラインとし、それ以下ではトルクアシストを行わず、バッテリBが上がってしまうことを避けようしている。しかしながら、エンジン負荷率が100%に近くなれば、エンジンストールの可能性が出てくるので、充電量が80%以下でもアシスト制御を許可する。その際に、エンジン負荷率が90%から100%にかけてアシスト判定ラインを傾斜させて、つまりエンジン負荷率が所定量(ここでは約90%以上)において、エンジン負荷率が高いほど充電量が低い状態でもアシスト制御が許可される。エンジン負荷率が100%では、充電量が30%程度でもアシスト制御が許可される。この判定マップでは、アシスト判定ラインは帯状となっており、アシスト判定ラインの上側境界線より上の領域は、アシスト駆動領域であり、アシスト制御が許可される。アシスト判定ラインの下側境界線より下の領域は充電駆動領域である。さらに、アシスト判定ラインの上側境界線と下側境界線とに囲まれたアシスト判定帯は、アシスト制御も充電も行わないバッファ領域であり、この実施形態では、このバッファ領域をゼロトルク駆動制御が行われるゼロトルク駆動領域としている。充電駆動領域とゼロトルク駆動領域では、アシスト制御は禁止される。   For this reason, in this embodiment, the load information (engine load factor, rotation speed reduction amount) included in the load information generated by the load information generation unit 81 and the battery information sent from the battery management unit 82 are included. Based on the included charge amount, the assist control determination unit 52 determines whether the assist control is permitted or prohibited. An example of the determination map used at that time is shown in FIG. What can be understood from this determination map is that, in principle, the assist control is not performed unless the charge amount is sufficient. For example, an assist determination line is set where the amount of charge is about 80%, and torque assist is not performed below that to avoid the battery B from going up. However, if the engine load factor is close to 100%, there is a possibility of engine stall. Therefore, assist control is permitted even when the charge amount is 80% or less. At that time, the assist determination line is inclined from 90% to 100% of the engine load factor, that is, when the engine load factor is a predetermined amount (about 90% or more in this case), the charge amount is lower as the engine load factor is higher. But assist control is allowed. When the engine load factor is 100%, assist control is permitted even when the charge amount is about 30%. In this determination map, the assist determination line has a band shape, and the region above the upper boundary line of the assist determination line is an assist drive region, and assist control is permitted. A region below the lower boundary line of the assist determination line is a charge drive region. Further, the assist determination band surrounded by the upper boundary line and the lower boundary line of the assist determination line is a buffer area where neither assist control nor charging is performed. In this embodiment, zero torque drive control is performed on this buffer area. The zero-torque drive range. Assist control is prohibited in the charge drive region and the zero torque drive region.

上述したハイブリッドトラクタによって実行される、省エネ運転をもたらす省エネ変速処理の基本的な流れの図10のフローチャートを用いて説明する。省エネ変速処理には、変速比の調整をともなうエンジン回転数低下処理と、モータアシスト処理とが含まれている。
運転者が、一定車速での作業走行中にエンジンEに余裕があると感じた時に、エンジン回転数を落とした省エネ運転を行なうために下げボタン90を操作する(#00)ことで、省エネ変速処理がスタートする。まず、上述したように、エンジン回転数を所定値、例えば200rpmだけ低下させる回転数低下処理(#02)と、この回転数の低下を相殺する変速比の調整を行なう変速比変更処理(#04)とが実行される。続いて、回転数低下に伴ってエンジンEに所定値以上の回転負荷がかかっていないかどうかがチェックされる(#06)。この負荷チェックで現状の回転負荷がまだ問題ないと判定されると(#06の負荷小分岐)、その旨の表示と省エネ運転のためのエンジン回転数低下が行なわれていること、例えば、下げボタン90の操作回数やそれによる回転数低下量などがディスプレイ39に表示される(#08)。
The basic flow of the energy-saving shift process that brings about the energy-saving operation and is executed by the hybrid tractor described above will be described with reference to the flowchart of FIG. The energy saving speed change process includes an engine speed reduction process with a gear ratio adjustment and a motor assist process.
When the driver feels that the engine E has room during work traveling at a constant vehicle speed, the driver operates the lower button 90 (# 00) to perform energy-saving operation with a reduced engine speed, thereby saving energy. Processing starts. First, as described above, a rotational speed reduction process (# 02) for reducing the engine speed by a predetermined value, for example, 200 rpm, and a speed ratio changing process (# 04) for adjusting the speed ratio that cancels the reduction in the rotational speed. ) And are executed. Subsequently, it is checked whether or not a rotational load greater than a predetermined value is applied to the engine E as the rotational speed decreases (# 06). If it is determined in this load check that the current rotational load is still satisfactory (# 06 small load branch), a message to that effect and a decrease in engine speed for energy-saving operation are being performed, for example, a reduction The number of times the button 90 is operated and the amount of decrease in the rotation speed are displayed on the display 39 (# 08).

運転者はなおもエンジンEに余裕があると感じれば、下げボタン90をさらに操作することができるし、これで適切と感じれば、この状態を続行することができる。したがって、このルーチンでは、下げボタン90が操作されたかどうかチェックし(#10)、操作された場合(#10のON分岐)、ステップ#02に戻って回転数低下処理、変速比変更処理が再度実行される。下げボタン90が操作されなければ(#10のOFF分岐)、ステップ#06に戻ってエンジンEの回転負荷チェックがなされる。   If the driver still feels that the engine E has room, he can further operate the down button 90, and if this feels appropriate, this state can be continued. Therefore, in this routine, it is checked whether or not the lowering button 90 has been operated (# 10). If operated (# 10 ON branch), the routine returns to step # 02 and the speed reduction process and the gear ratio changing process are performed again. Executed. If the lower button 90 is not operated (# 10 OFF branch), the process returns to step # 06 to check the rotational load of the engine E.

ステップ#06の負荷チェックでエンジンEに所定値以上の回転負荷がかかっていると判定されると(#06の負荷大分岐)、まずモータジェネレータ4を用いたモータアシストが可能かどうかチェックされる(#12)。モータアシストが可能ならば(#12の可分岐)、前述したようなモータアシスト処理が実行され、負荷量に応じたモータアシストが行われる(#14)。そして、ステップ#06に戻り、回転負荷がチェックされる。   If it is determined in the load check in step # 06 that a rotational load of a predetermined value or more is applied to the engine E (# 06 large load branch), it is first checked whether motor assist using the motor generator 4 is possible. (# 12). If motor assist is possible (branch # 12), the motor assist process as described above is executed, and motor assist according to the load amount is performed (# 14). Then, returning to step # 06, the rotational load is checked.

前回のモータアシストとの間隔が短く、モータアシストの禁止時間帯であるため、あるいはバッテリBの充電量が不足しているためなどの理由よりモータアシストが不可能の場合(#12の不可分岐)、さらにその回転負荷がすぐにエンジンストールなどをもたらすような過剰負荷であるかどうかチェックされる(#16)。過剰負荷でない場合(#16のNo分岐)、緊急事態ではないが、回転負荷が高まっていることをディスプレイ39に表示し(#18)、この回転負荷の高まりを解消すべく戻しボタン91を用いて回転数低下を戻す操作が行われるかどうか、つまり戻しボタン91の操作がチェックされる(#20)。戻しボタン91が操作されていない場合(#20のOFF分岐)、ステップ#06に戻り、回転負荷がチェックされる。戻しボタン91が操作された場合(#20のON分岐)、上述したように、先の下げボタン90による回転数低下を解消すべく、回転数増加処理(#22)と変速比変更処理(#24)が行われ、ステップ#06に戻る。   When the motor assist is not possible because the interval from the previous motor assist is short and it is in the motor assist prohibition time period or the charge amount of the battery B is insufficient (# 12 impossible branch) Further, it is checked whether the rotational load is an excessive load that immediately causes an engine stall or the like (# 16). If it is not an excessive load (No branch of # 16), it is not an emergency, but it is displayed on the display 39 that the rotational load is increasing (# 18), and the return button 91 is used to eliminate the increase in the rotational load. Then, it is checked whether or not the operation for returning the decrease in the rotational speed is performed, that is, the operation of the return button 91 (# 20). When the return button 91 is not operated (OFF branch of # 20), the process returns to step # 06 and the rotational load is checked. When the return button 91 is operated (ON branch at # 20), as described above, in order to eliminate the decrease in the rotational speed due to the previous lowering button 90, the rotational speed increasing process (# 22) and the gear ratio changing process (#) 24) is performed, and the process returns to step # 06.

ステップ#16で過剰負荷と判定された場合(#16のYes分岐)、緊急事態なので、下げボタン90による回転数低下を強制的に元に戻す強制戻し処理を行う(#26)。従って、この強制戻し処理には、回転数増加処理と変速比変更処理が含まれている。
なお、この省エネ変速処理は、本発明のわかりやすい説明のためのものであり、実際には、各種操作に基づく割り込み処理が頻繁に発生するので、図のフローチャートのように制御が流れるわけでない。
If it is determined in step # 16 that there is an excessive load (Yes branch in # 16), this is an emergency situation, so a forcible return process for forcibly returning the decrease in the rotational speed by the lowering button 90 is performed (# 26). Therefore, the forced return process includes a rotation speed increasing process and a gear ratio changing process.
Note that this energy saving shift process is for easy understanding of the present invention, and in fact, interrupt processes based on various operations frequently occur, so control does not flow as in the flowchart of the figure.

〔別実施の形態〕
(1)上述した実施形態では、エンジンEに作用する負荷を検出するためにエンジン回転数ないしは伝動軸回転数を利用していたが、作業装置Wに直接負荷検出センサを設けて、この負荷検出信号を用いて、アシスト制御の要否を判定してもよい。
(2)上記実施形態では、エンジンEとモータジェネレータ4とが直結されており、その後に主クラッチ31が装着され、動力伝達軸30に動力が伝達されていたが、これに代えて、エンジンEとモータジェネレータ4との間に主クラッチ31を装着してもよい。
(3)上記実施形態では、変速装置10にHMT12を用いた無段変速が採用されていたが、多段ギヤ式変速装置を用いた多段変速を採用してもよい。
(4)アシスト特性として、作業装置Wのタイプおよびその使用形態にそれぞれ最適化された個別のアシスト特性を予め作成して、それを適切に選択するようにしてもよい。例えば、作業車に装着される作業装置Wの種別を検知する作業装置種別検知部あるいは手動の作業装置種別設定部を設け、実際に装着され利用される作業装置Wの種別を補助パラメータとしてアシスト特性決定部61に与える。これにより、アシスト特性決定部61は、使用作業装置種により適切なアシスト特性を決定することができる。
[Another embodiment]
(1) In the above-described embodiment, the engine speed or the transmission shaft speed is used to detect the load acting on the engine E. However, a load detection sensor is provided directly on the work device W to detect this load. A signal may be used to determine whether assist control is necessary.
(2) In the above embodiment, the engine E and the motor generator 4 are directly connected, and the main clutch 31 is then attached and power is transmitted to the power transmission shaft 30, but instead, the engine E The main clutch 31 may be mounted between the motor generator 4 and the motor generator 4.
(3) In the above embodiment, the continuously variable transmission using the HMT 12 is adopted for the transmission 10, but a multi-stage transmission using a multi-stage gear transmission may be adopted.
(4) As the assist characteristics, individual assist characteristics optimized for the type of the work device W and the usage pattern thereof may be created in advance and appropriately selected. For example, a work device type detection unit for detecting the type of the work device W mounted on the work vehicle or a manual work device type setting unit is provided, and the assist characteristics using the type of the work device W actually mounted and used as an auxiliary parameter. The determination unit 61 is given. Thereby, the assist characteristic determination unit 61 can determine an appropriate assist characteristic depending on the type of work apparatus used.

本発明は、内燃機関とモータジェネレータとからなる駆動源と、駆動源からの回転動力を変速して走行装置に出力する変速装置とを備えた、種々のハイブリッド車両に適用可能である。特に、本発明は作業用車両に適しており、そのようなハイブリッド作業車として、トラクタ以外に、乗用田植機、芝刈機、コンバイン、さらにはフロントローザなどが挙げられる。

The present invention can be applied to various hybrid vehicles including a drive source composed of an internal combustion engine and a motor generator, and a transmission that shifts the rotational power from the drive source and outputs it to the traveling device. In particular, the present invention is suitable for a work vehicle, and examples of such a hybrid work vehicle include a riding rice transplanter, a lawn mower, a combiner, and a front Rosa in addition to a tractor.

2:走行装置
10:変速装置
20:変速制御ユニット
4:モータジェネレータ
40:モータハウジング
5A:エンジン制御ユニット
50:エンジン制御機器
5B:モータ制御ユニット
51:インバータ部
6:アシスト制御モジュール
61:アシスト特性決定部
61a:アシスト特性マップ格納部
62:アシスト制御決定部
7:省エネ変速モジュール
71:回転数低下指令生成部
72:変速比変更指令生成部
73:下げ履歴メモリ
74:負荷判定部
75:強制戻し制御部
8:動力管理モジュール
81:負荷情報生成部
82:バッテリ管理部
83:運転モード選択部
9:車両状態検出ユニット
90:下げボタン(操作器)
91:戻しボタン(操作器)
E:エンジン
B:バッテリ
W:外部作業機
2: traveling device 10: transmission 20: transmission control unit 4: motor generator 40: motor housing 5A: engine control unit 50: engine control device 5B: motor control unit 51: inverter unit 6: assist control module 61: assist characteristic determination Unit 61a: Assist characteristic map storage unit 62: Assist control determination unit 7: Energy saving speed change module 71: Speed reduction command generation unit 72: Gear ratio change command generation unit 73: Lowering history memory 74: Load determination unit 75: Forced return control Unit 8: Power management module 81: Load information generation unit 82: Battery management unit 83: Operation mode selection unit 9: Vehicle state detection unit 90: Down button (operator)
91: Return button (operator)
E: Engine B: Battery W: External work machine

Claims (9)

動力伝達手段を介して走行装置に駆動力を供給するエンジンと、
前記エンジンのエンジン回転数を設定するエンジン制御ユニットと、
前記動力伝達手段に設けられた変速装置と、
前記変速装置の変速比を調整する変速制御ユニットと、
前記動力伝達手段に動力を出力することで前記エンジンをアシストするモータユニットと、
前記エンジンが受ける回転負荷の増大を表す負荷情報を生成する負荷情報生成部と、
前記負荷情報に基づいて前記モータユニットから前記動力伝達手段に動力を出力するアシスト制御を行うモータ制御ユニットと、
前記モータユニットに駆動電力を与えるバッテリと、
運転者の操作により操作指令を送出する操作器が備えられ、
前記操作指令に基づいて前記エンジン制御ユニットで設定されているエンジン回転数を所定量だけ低減させる回転数低下指令を前記エンジン制御ユニットに与えるとともに、車両速度を維持するために当該回転数低下指令によるエンジン回転数の低下を補償するように変速比の変更を前記変速制御ユニットに要求する変速比変更指令を与える変速モジュールと、
を備えたハイブリッド車両。
An engine for supplying driving force to the traveling device via power transmission means;
An engine control unit for setting the engine speed of the engine;
A transmission provided in the power transmission means;
A transmission control unit for adjusting a transmission ratio of the transmission,
A motor unit that assists the engine by outputting power to the power transmission means;
A load information generating unit that generates load information representing an increase in rotational load received by the engine;
A motor control unit for performing assist control for outputting power from the motor unit to the power transmission means based on the load information;
A battery for supplying driving power to the motor unit;
An operation device that sends out operation commands by the driver's operation is provided.
Based on the operation command, a rotation speed reduction command for reducing the engine rotation speed set in the engine control unit by a predetermined amount is given to the engine control unit, and the rotation speed reduction command is used to maintain the vehicle speed. A transmission module for giving a transmission ratio change command for requesting the transmission control unit to change the transmission ratio so as to compensate for a decrease in engine speed;
Hybrid vehicle with
前記回転数低下指令が前記エンジン制御ユニットに与えられた後に発生する回転負荷の増大に対して、前記アシスト制御が行われる請求項1に記載のハイブリッド車両。   The hybrid vehicle according to claim 1, wherein the assist control is performed with respect to an increase in rotational load that occurs after the rotation speed reduction command is given to the engine control unit. 前記モータユニットはモータジェネレータとして構成され、前記バッテリは前記モータジェネレータから充電電力を受けることができる請求項1または2に記載のハイブリッド車両。   The hybrid vehicle according to claim 1, wherein the motor unit is configured as a motor generator, and the battery can receive charging power from the motor generator. 前記アシスト制御におけるアシスト量とアシスト時間を規定するアシスト特性を前記負荷情報に基づいて決定するアシスト特性決定部が備えられ、前記モータ制御ユニットは前記アシスト特性に基づいて前記モータユニットによるアシスト制御を行う請求項1から3のいずれか一項に記載のハイブリッド車両。   An assist characteristic determining unit that determines an assist characteristic that defines an assist amount and an assist time in the assist control based on the load information is provided, and the motor control unit performs assist control by the motor unit based on the assist characteristic. The hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 3. 前記アシスト特性が、所定時間一定のアシスト量を維持する初期アシスト特性領域とアシスト量を零まで経時的に減少させる終期アシスト特性領域とからなる請求項1から4のいずれか一項に記載のハイブリッド車両。   The hybrid according to any one of claims 1 to 4, wherein the assist characteristic includes an initial assist characteristic area for maintaining a constant assist amount for a predetermined time and an end assist characteristic area for decreasing the assist amount to zero over time. vehicle. 前記初期アシスト特性領域が1.5秒から2.5秒の時間間隔を有し、前記終期アシスト特性領域が1.5秒から2.5秒の時間間隔を有する請求項5に記載のハイブリッド車両。   6. The hybrid vehicle according to claim 5, wherein the initial assist characteristic region has a time interval of 1.5 seconds to 2.5 seconds, and the final assist characteristic region has a time interval of 1.5 seconds to 2.5 seconds. . 前記アシスト制御が実行された後、所定時間の間、次のアシスト制御の実行が禁止される請求項1から6のいずれか一項に記載のハイブリッド車両。   The hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 6, wherein execution of the next assist control is prohibited for a predetermined time after the assist control is executed. 前記負荷情報に基づいてエンジン負荷が所定レベルを超えたかどうかを判定する負荷判定部が備えられ、アシスト制御の禁止期間において前記所定レベルを越えるエンジン負荷が判定された場合、前記操作指令に基づくエンジン回転数の低下及び補償変速比の変更を取り消すための戻し操作指令が出力される請求項7に記載のハイブリッド車両。   A load determination unit that determines whether or not the engine load exceeds a predetermined level based on the load information, and when the engine load that exceeds the predetermined level is determined in the prohibition period of assist control, the engine based on the operation command The hybrid vehicle according to claim 7, wherein a return operation command for canceling the decrease in the rotational speed and the change in the compensation gear ratio is output. 前記操作器は、前記操作指令に基づくエンジン回転数の低下及び補償変速比の変更を取り消すための戻し操作指令の送出が可能である請求項1から8のいずれか一項に記載のハイブリッド車両。   The hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 8, wherein the operating device is capable of sending a return operation command for canceling a decrease in engine speed and a change in the compensation gear ratio based on the operation command.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10023178B2 (en) 2014-12-03 2018-07-17 Hyundai Motor Company Apparatus and method for controlling transmission pattern of hybrid vehicle
IT202000016066A1 (en) * 2020-07-02 2022-01-02 Cnh Ind Italia Spa CONTROL SYSTEM OF A HYDRAULIC TRANSMISSION OF A WORK OR AGRICULTURAL MACHINE

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006046576A (en) * 2004-08-06 2006-02-16 Nissan Motor Co Ltd Control device for preventing heat generation of motor in hybrid car
JP2011073573A (en) * 2009-09-30 2011-04-14 Jatco Ltd Electric drive unit
JP2011194985A (en) * 2010-03-18 2011-10-06 Aisin Seiki Co Ltd Device for control of hybrid vehicle
JP2012091572A (en) * 2010-10-25 2012-05-17 Nissan Motor Co Ltd Hybrid vehicle control device
JP2012162248A (en) * 2011-01-20 2012-08-30 Kubota Corp Speed change control system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006046576A (en) * 2004-08-06 2006-02-16 Nissan Motor Co Ltd Control device for preventing heat generation of motor in hybrid car
JP2011073573A (en) * 2009-09-30 2011-04-14 Jatco Ltd Electric drive unit
JP2011194985A (en) * 2010-03-18 2011-10-06 Aisin Seiki Co Ltd Device for control of hybrid vehicle
JP2012091572A (en) * 2010-10-25 2012-05-17 Nissan Motor Co Ltd Hybrid vehicle control device
JP2012162248A (en) * 2011-01-20 2012-08-30 Kubota Corp Speed change control system

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10023178B2 (en) 2014-12-03 2018-07-17 Hyundai Motor Company Apparatus and method for controlling transmission pattern of hybrid vehicle
IT202000016066A1 (en) * 2020-07-02 2022-01-02 Cnh Ind Italia Spa CONTROL SYSTEM OF A HYDRAULIC TRANSMISSION OF A WORK OR AGRICULTURAL MACHINE
EP3933121A1 (en) * 2020-07-02 2022-01-05 CNH Industrial Italia S.p.A. System for controlling a propulsion system of a work or agricultural vehicle

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