JP2015063271A - ハイブリッド式作業車両 - Google Patents

Abstract

【課題】坂道発進時のブレーキ引きずり現象を防止する。【解決手段】エンジンによって駆動される発電電動機５と、発電電動機５によって駆動され圧油を吐出する油圧ポンプ９と、油圧ポンプ９から供給される圧油によって駆動される油圧駆動装置１２~１４と、蓄電装置３および発電電動機５の少なくとも一方からの電力で駆動されて車輪に走行駆動力を与える走行電動機７Ｆ，７Ｒと、アクセルペダルが踏み込まれている第１条件と、ブレーキペダルが踏み込まれている第２条件と、車速が所定値未満である第３条件の全てが成立したときに、アクセルペダル踏込量に拘わらず、車速が所定の目標値になるように走行電動機を駆動制御する走行電動機駆動制御装置とを有する。【選択図】図２

Description

本発明は、ハイブリッド式作業車両に関する。

従来から、エンジンと電動機の双方を動力源とし、走行用電動機の回生制動時により発生した回生電力を蓄電素子に蓄電するハイブリッド式作業車両が知られている（たとえば特許文献１）。

この特許文献１に記載された産業用電気駆動車両制動装置は、ブレーキペダルにより操作される機械式油圧ブレーキと、走行用モータを制御するインバータ装置と、ブレーキペダルの踏み込み量を検出する踏み込み量検出器の検出信号に基づいてインバータ装置を制御する車両コントローラとを備える。そして、車両コントローラは、踏み込み量検出器の検出値に基づいて、ブレーキペダルのオフ位置から機械制動始点の間の低速制動域では、踏み込み量の増加に対応して漸次増加させる回生制動トルクにより制動する。機械制動始点を越える高速制動域では、踏み込み量の増加に対応して漸次増加する機械制動トルクと回生制動トルクとにより制動する。

特許文献１の段落００２１と００２２には次のような記載がある。
坂道発進切換スイッチをオンすることにより、車両コントローラでは、走行モータからフィードバックされる回転方向と回転速度に基づいて、走行モータの回転速度が０となるように回生制動トルクを発生させる。アクセルペダルの踏み込み量に応じて出力される駆動トルクの指令値が回生制動トルクを超えると、回生ブレーキが解除され走行車輪が回転駆動され、坂道発進がスムーズに行われる。上記機械制動始点の回生制動トルクは、ほぼ１０％前後の勾配で停止させる制動トルクであり、回生ブレーキのみで車両を停止することができる。

特開２００８−１５４３２４号公報

しかしながら、かき上げ作業など、急勾配の坂道でブレーキペダルにより車両が停止しているときの制動力は、回生制動力と機械制動力の合計値である。この車両停止状態から発進する際、ブレーキペダルを踏み込んだままアクセルペダルを踏み込めばずり下がりは防止できる。しかし、ブレーキのひきずり量を抑えることができないので、かき上げ作業を頻繁に行う現場ではブレーキパッドの早期摩耗につながる。

（１）請求項１の発明によるハイブリッド式作業車両は、蓄電装置と、エンジンによって駆動される発電電動機と、前記発電電動機によって駆動され圧油を吐出する油圧ポンプと、前記油圧ポンプから供給される圧油によって駆動される油圧駆動装置と、前記蓄電装置および前記発電電動機の少なくとも一方からの電力で駆動されて車輪に走行駆動力を与える走行電動機と、車速を検出する車速検出手段と、アクセルペダルの踏込量を検出するアクセル検出手段と、ブレーキペダルの踏込量を検出するブレーキ検出手段と、前記アクセル検出手段で検出されたアクセルペダル踏込量により前記アクセルペダルが踏み込まれている第１条件と、前記ブレーキ検出手段で検出されたブレーキペダル踏込量により前記ブレーキペダルが踏み込まれている第２条件と、前記車速検出手段で検出された車速が所定値未満である第３条件の全てが成立したときに、ブレーキ引きずり制御条件が成立したと判定する条件判定手段と、前記ブレーキ引きずり制御条件が成立していることが前記条件判定手段で判定されているときは、前記検出されたアクセルペダル踏込量に拘わらず、車速が所定の目標値になるように前記走行電動機を駆動制御するとともに、前記ブレーキ引きずり制御条件が成立していることが前記条件判定手段で判定されていないときは、前記アクセル検出手段で検出されたアクセルペダル踏込量と、前記ブレーキ検出手段で検出されたブレーキペダル踏込量と、車速検出手段で検出された車速とに基づいて、前記走行電動機の駆動を制御する電動機駆動制御手段とを備える。
（２）請求項２の発明は、請求項１に記載のハイブリッド式作業車両において、前進と後進を指示する前後進指示部材をさらに備え、前記ブレーキ引きずり制御条件が成立していることが前記条件判定手段で判定されているとき、前記電動機駆動制御手段は、車両の走行方向と前記前後進指示部材で指示された走行方向とが異なるとき、前記走行電動機の出力トルクを増加させる。
（３）請求項３の発明は、請求項１に記載のハイブリッド式作業車両において、前記電動機駆動制御手段は、前記走行電動機が要求する出力に応じて前記発電電動機に発電を行なわせ、その発電電力で前記走行電動機を駆動する。
（４）請求項４の発明は、請求項１に記載のハイブリッド式作業車両において、前記所定の車速の目標値は、前記アクセルペダルとブレーキペダルが踏み込まれないときに前記走行電動機により走行する際のクリープ速度である。
（５）請求項５の発明は、請求項１に記載のハイブリッド式作業車両において、前記走行電動機と車輪との間で伝達される走行駆動トルクを制御するインチング装置と、前記インチング装置をオンするオン位置と、オフするオフ位置とに切り替わるインチング操作部材とを有し、前記条件判定手段は、前記第１〜第３条件に加えて、前記インチング操作部材がオフ位置に操作されている第４条件が成立していると判定すると前記ブレーキ引きずり制御条件が成立したと判定する。
（６）請求項６の発明は、請求項５に記載のハイブリッド式作業車両において、前記インチング操作部は、前記オン位置、オフ位置に加えて、中間位置を有し、前記インチング操作部が前記中間位置に切り替えられているとき、前記インチング装置による前記走行駆動トルクの伝達力を０％〜１００％の間で任意に設定するハイブリッド式作業車両。

本発明によれば、走行速度が所定速度よりも低いときにアクセルペダルとブレーキペダルとが共に踏込操作されている場合、走行電動機は、アクセルペダルの踏込量に関わらず所定の目標走行速度で走行する走行駆動トルクを出力するようにした。その結果、急勾配での坂道発進に際して、ブレーキペダルを踏み込んだままアクセルペダルを大きく踏み込んでも、走行駆動トルクが抑制されているので、ブレーキパッドの早期摩耗を抑制することができる。

本発明の実施の形態によるハイブリッド式作業車両の外観側面図 実施の形態によるハイブリッド式作業車両の回路ブロック図 メインコントローラの機能を説明するブロック図 許容充電電力マップの一例を示す図 ポンプ要求流量マップの一例を示す図 アクセル要求トルクマップの一例を示す図 メインコントローラにより実行される処理を説明するフローチャート

図面を参照しながら、本発明の実施の形態によるハイブリッド式作業車両について説明する。図１は実施の形態のハイブリッド式作業車両２００の一例として示されるホイールローダの外観側面図であり、図２はハイブリッド式作業車両２００の主要構成を示す回路ブロック図である。

図１に示すように、ハイブリッド式作業車両２００は、アーム２０１、バケット２０、前輪１８ａ，１８ｂ等を有する前部車体２０２と、運転室１９、後輪１８ｃ，１８ｄ等を有する後部車体２０３とを有する。アーム２０１はアームシリンダ１３の駆動により上下方向に回動（俯仰動）し、バケット２０はバケットシリンダ１４の駆動により上下方向に回動（ダンプまたはクラウド）する。なお、前輪１８ａ，１８ｂと後輪１８ｃ，１８ｄについて、総称する場合には車輪１８として説明する。

前部車体２０２と後部車体２０３とは、不図示の連結軸により互いに回動自在に連結されている。このハイブリッド式作業車両２００は、連結軸にて前部車体２０２と後部車体２０３とが屈曲されるアーティキュレート式の作業車両である。前部車体２０２と後部車体２０３には、連結軸を中心とする一対のステアリングシリンダ（以下、ステアリングシリンダ）１２の一端と他端とが、それぞれ回転可能に係止されている。後述する油圧装置により一対のステアリングシリンダ１２のうち一方を伸長、他方を縮退させることにより、前部車体２０２と後部車体２０３とをそれぞれ連結軸を中心に回転させる。これにより、前部車体２０２と後部車体２０３との相対的な取付角度が変化し、車体が屈曲して換向する。

図２に示すように、ハイブリッド式作業車両２００は、エンジン１、エンジン１の駆動を制御するエンジン制御装置（以下、エンジンコントローラ）２、蓄電素子（以下、キャパシタ）３、コンバータ４、発電電動機５、発電インバータ６、走行電動機７Ｆ，７Ｒ、走行インバータ８Ｆ，８Ｒ、油圧ポンプ９、操作装置３１およびＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）３２を備えている。またハイブリッド式作業車両２００は、以上の構成部を制御する主制御装置（以下、メインコントローラ）１００を備えている。

油圧ポンプ９はハイブリッド式作業車両２００の各油圧アクチュエータ、すなわちステアリングシリンダ１２、リフトシリンダ１３およびバケットシリンダ１４に圧油を供給する可変容量型油圧ポンプである。油圧ポンプ９の回転軸はエンジン１の駆動軸と同軸上に設けられている。油圧ポンプ９がエンジン１により駆動されると、オイルタンク１０の作動油がコントロールバルブ１１を介してステアリングシリンダ１２、リフトシリンダ１３およびバケットシリンダ１４に供給される。コントロールバルブ１１は、ステアリングシリンダ１２、リフトシリンダ１３およびバケットシリンダ１４のボトム室またはロッド室への作動油の流れを制御する制御弁である。コントロールバルブ１１は、運転室１９内に設置された操作装置３１から出力される信号（油圧信号または電気信号）によって制御される。油圧ポンプ９からコントロールバルブ１１に導かれた作動油は、操作装置３１の操作に応じてステアリングシリンダ１２、リフトシリンダ１３およびバケットシリンダ１４に分配される。

発電電動機５は、エンジン１の駆動軸と同軸上にある回転軸にロータが取り付けられ、ロータの外周にステータが配置されている。発電電動機５は発電機モードと電動機モードのいずれかのモードで駆動される。発電機モードが選択されているとき、発電電動機５は、エンジン１によってロータが回転することにより発電する。発電インバータ６は発電電動機６で発電された交流電力を所定電圧の直流電力に変換する。電動機モードが選択されているとき、発電電動機５は、発電インバータ６から交流電力が供給されて電動機として機能する。発電電動機５の回転軸はエンジン１の回転軸と油圧ポンプ９の回転軸に連結されている。そのため、発電電動機５の出力トルクは油圧ポンプ９に与えられる。

コンバータ４は、キャパシタ３に蓄電された直流電力を所定電圧に昇圧して、発電電動機５、走行電動機７Ｆ，７Ｒに供給する。コンバータ４は、後述するメインコントローラ１００により制御される。
なお、キャパシタ３は、たとえば鉛蓄電池や、リチウムイオンバッテリのように、直流電力を蓄電する２次電池でもよい。

走行電動機７Ｆ，７Ｒは、キャパシタ３および発電電動機５に電力線を介して接続され、キャパシタ３および発電電動機５の一方、または双方から供給される電力によって車輪１８を駆動する。走行加速時には、走行電動機７Ｆ，７Ｒは、後述する走行インバータ８Ｆ，８Ｒにより力行駆動される。力行駆動により発生した力行トルクはプロペラシャフト１５ｆ，１５ｒ、ディファレンシャルギア１６ｆ，１６ｒおよびドライブシャフト１７ｆ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄを介して前輪１８ａ，１８ｂおよび後輪１８ｃ，１８ｄへと伝えられ、ハイブリッド式作業車両２００が加速する。走行制動時には、走行電動機７Ｆ，７Ｒが発生した回生トルク（制動トルク）は、力行トルクと同様にして車輪１８へと伝えられ、ハイブリッド式作業車両２００が減速する。

走行インバータ８Ｆ，８Ｒは、走行加速時には走行電動機７Ｆ，７Ｒに交流走行駆動電力を供給してそれぞれ駆動する。また、走行インバータ８Ｆ，８Ｒは、走行制動時に走行電動機７Ｆ，７Ｒで発生した回生電力（交流電力）を所定電圧の直流電力に変換してキャパシタ３に供給する。コンバータ４、発電インバータ６および走行インバータ８Ｆ，８Ｒは、同一の電力線に接続され、相互に電力の供給が可能となるように構成されている。また、コンバータ４は、電力線に取り付けられた平滑コンデンサ（不図示）の直流電圧（ＤＣ電圧）を監視し、この平滑コンデンサのＤＣ電圧を一定に保つようにキャパシタ３の充放電を制御する。

運転室１９に設けられた操作装置３１は、ステアリングホイール、リフトレバー、バケットレバー等を含んで構成される。ステアリングホイールはステアリングシリンダ１２を伸縮させる際に操作される。オペレータはステアリングホイールを操作することで、ステアリングシリンダ１２を伸縮させてハイブリッド式作業車両２００の操舵角を調整して、ハイブリッド式作業車両２００を旋回させる。リフトレバーはアームシリンダ１３を伸縮する際に操作される。バケットレバーはバケットシリンダ１４を伸縮する際に操作される。オペレータはリフトレバー、バケットレバー等を操作することにより、アームシリンダ１３およびバケットシリンダ１４を伸縮させて、バケット２０の高さと傾きとを制御し、掘削および荷役作業を行う。

運転室１９には、アクセルペダル２９０ａ、ブレーキペダル２９１ａ、前後進スイッチ操作部２９２ａが設けられている。オペレータは、上記のアクセルペダル２９０ａ、ブレーキペダル２９１ａ、前後進スイッチ操作部２９２ａを操作することによって、車輪１８ａ、１８ｂを駆動してハイブリッド式作業車両２００を走行させることができる。アクセルペダル２９０ａの踏込量はアクセルペダル踏込量に応じアクセル信号を出力するアクセルペダル踏込量センサ２９０で検出され、ブレーキペダル２９１ａの踏込量はブレーキペダル踏込量に応じたブレーキ信号を出力するブレーキペダル踏込量センサ２９１で検出される。それらのセンサ２９０，２９１は、オペレータによる操作量、すなわち踏込量に応じて、それぞれアクセル信号とブレーキ信号とを後述するメインコントローラ１００へ出力する。また、前後進スイッチ操作部２９２ａが前進側または後進側に操作されたことは前後進スイッチ２９２により検出され、この前後進スイッチ２９２は前進信号または後進信号をメインコントローラ１００に送信する。

なお、本実施の形態のハイブリッド式作業車両２００は、ブレーキペダル２９１ａの操作に応じて油圧ブレーキ制御弁３５ａ，３５ｂに所定の油圧力が導入され、ディスクブレーキである油圧ブレーキ３６ａ，３６ｂにより摩擦力で車輪１８ａ，１８ｂの回転を機械的に制動する。そして、上述した走行電動機７Ｆ，７Ｒの回生トルクによる回生制動力も加味される。

また、速度センサ２１は、ハイブリッド式作業車両２００の走行速度を検出して、速度信号をメインコントローラ１００へ出力し、モータ回転数センサ２２は、走行電動機７Ｆ，７Ｒの回転数を検出して、モータ回転数信号をメインコントローラ１００へ出力する。

メインコントローラ１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを有し、制御プログラムに基づいてハイブリッド式作業車両２００の各構成要素を制御したり、各種のデータ処理を実行したりする演算回路である。また、上述したアクセルペダル踏込量センサ２９０、ブレーキペダル踏込量センサ２９１からそれぞれ入力したアクセル信号とブレーキ信号とを用いて、後述するように、アクセルペダル２９０ａやブレーキペダル２９１ａの踏込量に応じた車速制御を行う。

図３に示すように、メインコントローラ１００は、蓄電管理部１１０と、油圧要求演算部１２０と、走行要求演算部１３０と、出力管理部１４０と、目標回転数演算部１５０と、発電電動機制御部１６０と、傾転角制御部１７０と、走行電動機・ブレーキ制御部１８０と、ブレーキ制御部１９０とを機能的に備える。

−許容充電電力−
蓄電管理部１１０は、キャパシタ３の許容充電電力を演算して出力演算部１４０に出力する。蓄電管理部１１０には、コンバータ４で検出されるキャパシタ３の蓄電電圧が入力される。蓄電管理部１１０は、コンバータ４から入力したキャパシタ３の蓄電電圧と、メインコントローラ１００内の記憶装置（不図示）に記憶された許容充電電力マップとに基づいて、キャパシタ３の許容充電電力を算出する。

図４に許容充電電力マップの一例を示す。図４では、Ｖｃｍｉｎ、Ｖｃｍａｘはそれぞれキャパシタ３が劣化しにくい使用範囲における最低電圧、最高電圧である。許容充電電力マップは、キャパシタ３の蓄電電圧が最高電圧Ｖｃｍａｘを超えないように、許容充電電力が最高電圧Ｖｃｍａｘ付近で０以下になるように設定されている。一方、図４において、Ｉｃｍａｘはコンバータ４の最大電流制限に基づいて設定される。許容充電電力マップは、充電電流が最大電流制限Ｉｃｍａｘを超えないように蓄電電圧が低いほど許容充電電力が小さくなるようにも設定されている。

−油圧要求演算部１２０−
油圧要求演算部１２０は、油圧ポンプ９の油圧要求出力Ｐ_{ｗｒ_ｐｍｐ_ｒｅｑ}を演算する。油圧要求演算部１２０には、リフトレバーおよびバケットレバー、すなわち操作装置３１からレバー信号が入力され、油圧ポンプ９とコントロールバルブ１１との間に設けられた圧力センサ（不図示）からポンプ圧ｐ_ｐｍｐが入力される。なお、説明を簡略化するため、ステアリングホイールの操作およびステアリングシリンダ１２の動作については演算に含めないものとする。

図５は、ポンプ要求流量マップの一例を示す図である。ポンプ要求流量マップは、レバー信号にポンプ要求流量がほぼ比例するように設定され、メインコントローラ１００の記憶装置（不図示）に記憶されている。油圧要求演算部１２０は、受信したレバー信号とポンプ要求流量マップとに基づいて、ポンプ要求流量ｑ_{ｐｍｐ_ｒｅｑ}を算出する。そして油圧要求演算部１２０は、算出したポンプ要求流量ｑ_{ｐｍｐ_ｒｅｑ}と、受信したポンプ圧力ｐ_ｐｍｐとを用いて、以下の式（１）により油圧要求出力Ｐ_{ｗｒ_ｐｍｐ_ｒｅｑ}を算出する。
Ｐ_{ｗｒ_ｐｍｐ_ｒｅｑ}＝ｑ_{ｐｍｐ_ｒｅｑ}・ｐ_ｐｍｐ…（１）
なお、説明を簡略化するため、油圧ポンプ９の効率は考慮しないものとし、以下の計算式においても同様に油圧ポンプ９の効率は含まれない。

−走行要求演算部１３０−
走行要求演算部１３０は、走行時に走行電動機７Ｆ，７Ｒに要求されるトルクである走行要求トルクＴ_{ｒｑ_ｒｅｑ}を（２）式に基づいて算出して出力し、走行時に走行電動機７で消費または発生（回生）される電力である走行要求出力Ｐ_{ｗｒ_ｄｒｖ_ｒｅｑ}を（３）式に基づいて算出して出力する。このとき、走行要求演算部１３０は、メインコントローラ１００の記憶装置（不図示）に記憶されたアクセル要求トルクマップを用いて演算を行う。

図６にアクセル要求トルクマップの一例を示す。アクセル要求トルクマップは、走行電動機７Ｆ，７Ｒの最大トルクカーブについて、アクセル要求トルクＴ_{ｒｑ_ａｃｃ}が、アクセル信号に比例しつつ走行電動機７Ｆ，７Ｒの回転数の絶対値に反比例するように設定されている。走行要求演算部１３０は、アクセルペダル２９０ａの踏込量を検出するアクセルペダル踏込量センサ２９０から入力されるアクセル信号と、モータ回転数センサ２２から入力される走行電動機回転数Ｎ_ｍｏｔとに基づいて、アクセル要求トルクマップを用いてアクセル要求トルクＴ_{ｒｑ_ａｃｃ}を算出する。そして、走行要求演算部１３０は、算出したアクセル要求トルクＴ_{ｒｑ_ａｃｃ}と、前後進スイッチ２９２から入力される前後進スイッチ信号Ｖ_ＦＮＲと、モータ回転数センサ２２から入力される走行電動機回転数Ｎ_ｍｏｔと、ブレーキペダル２９１ａの踏込量を検出するセンサ２９１から入力されるブレーキ信号Ｖ_ｂｒｋとを用いて、以下の式（２）により走行要求トルクＴ_{ｒｑ_ｒｅｑ}を算出する。
Ｔ_{ｒｑ_ｒｅｑ}＝ｓｉｇｎ（Ｖ_ＦＮＲ）・Ｔ_{ｒｑ_ａｃｃ}−ｓｉｇｎ（Ｎ_ｍｏｔ）・Ｋ_ｂｒｋ・Ｖ_ｂｒｋ
…（２）
ただし、ｓｉｇｎは符号関数であり、引数が正の場合は１を、負の場合は「−１」を、０の場合は「０」を返すものとする。さらに、前後進スイッチ信号Ｖ_ＦＮＲは、前後進スイッチ２９２が前進方向の場合は「１」を、後進方向の場合は「−１」を、中立の場合は「０」を示す。Ｋ_ｂｒｋは比例定数であり、ブレーキペダル２９１ａの操作によって過不足のない減速が得られるように予め設定されている。

走行要求演算部１３０には、コンバータ４で検出されるＤＣ電圧Ｖ_ＤＣと、走行インバータ８Ｆ，８Ｒで検出される走行直流電流（ＤＣ電流）Ｉ_{ＤＣ_ｍｏｔ}が入力されている。ただし、走行ＤＣ電流は走行インバータ８Ｆ，８Ｒの電力線側を流れるＤＣ電流であり、消費側を正とし、回生側を負とする。走行要求演算部１３０は、ＤＣ電圧Ｖ_ＤＣと、走行ＤＣ電流Ｉ_{ＤＣ_ｍｏｔ}とを用いて、以下の式（３）により走行要求出力Ｐ_{ｗｒ_ｄｒｖ_ｒｅｑ}を算出する。
Ｐ_{ｗｒ_ｄｒｖ_ｒｅｑ}＝Ｖ_ＤＣ・Ｉ_{ＤＣ_ｍｏｔ}…（３）
（３）式によれば、回生運転時の走行要求出力Ｐ_{ｗｒ_ｄｒｖ_ｒｅｑ}は負の値をとる。

−出力管理部１４０−
出力管理部１４０には、エンジンコントローラ２からのエンジン回転数Ｎ_ｅｎｇと、蓄電管理部１１０からの許容充電電力Ｐ_{ｗｒ_ｃｈｇ_ｍａｘ}と、油圧要求演算部１２０からの油圧要求出力Ｐ_{ｗｒ_ｐｍｐ_ｒｅｑ}と、走行要求演算部１３０からの走行要求出力Ｐ_{ｗｒ_ｄｒｖ_ｒｅｑ}とが入力される。
出力管理部１４０は、（４）に基づいて余剰電力Ｐ_{ｗｒ_ｓｕｐ}を算出する。また、（５）式に基づいて傾転角増加指令ｄＤ_ｐｍｐを算出して出力し、（６）式に基づいて回生電力低減指令ｄＰ_{ｗｒ_ｍｏｔ_ｔ}を算出して出力し、（８）式に基づいて発電出力指令Ｐ_{ｗｒ_ｇｅｎ_ｔ}を算出して出力し、（９）式に基づいてエンジン出力指令Ｐ_{ｗｒ_ｅｎｇ_ｔ}を算出して出力する。
なお、出力管理部１４０は、エンジン回転数を受信して演算に用いているが、エンジン１、発電電動機５および油圧ポンプ９が機械的に接続されているため、エンジン回転数に代えて発電電動機５および油圧ポンプ９の回転数をセンサ等を介して適宜受信して演算に用いてもよい。

（余剰電力）
出力管理部１４０は、走行要求演算部１３０で（３）式で算出した走行要求出力Ｐ_{ｗｒ_ｄｒｖ_ｒｅｑ}を受信する。この走行要求出力Ｐ_{ｗｒ_ｄｒｖ_ｒｅｑ}が０以上であれば、出力管理部１４０はハイブリッド式作業車両２００が力行運転中と判断し、走行要求出力Ｐ_{ｗｒ_ｄｒｖ_ｒｅｑ}が負であればハイブリッド式作業車両２００が回生運転中と判断する。ハイブリッド式作業車両２００が回生運転中と判断すると、出力管理部１４０は、蓄電管理部１１０からの許容充電電力Ｐ_{ｗｒ_ｃｈｇ_ｍａｘ}と、走行要求演算部１３０からの走行要求出力Ｐ_{ｗｒ_ｄｒｖ_ｒｅｑ}とを用いて、以下の式（４）により、余剰電力Ｐ_{ｗｒ_ｓｕｐ}を算出する。
Ｐ_{ｗｒ_ｓｕｐ}＝ｍａｘ（｜Ｐ_{ｗｒ_ｄｒｖ_ｒｅｑ}｜−Ｐ_{ｗｒ_ｃｈｇ_ｍａｘ}，０）…（４）

回生時の走行要求出力Ｐ_{ｗｒ_ｄｒｖ_ｒｅｑ}の絶対値が許容充電電力Ｐ_{ｗｒ_ｃｈｇ_ｍａｘ}より大きいとき、その差が余剰電力Ｐ_{ｗｒ_ｓｕｐ}として計算される。回生時の走行要求出力Ｐ_{ｗｒ_ｄｒｖ_ｒｅｑ}の絶対値が許容充電電力Ｐ_{ｗｒ_ｃｈｇ_ｍａｘ}より小さいとき、その差は負となり、余剰電力Ｐ_{ｗｒ_ｓｕｐ}は０として計算される。この場合、回生電力でキャパシタ３を充電することができる。

出力管理部１４０は、算出した余剰電力Ｐ_{ｗｒ_ｓｕｐ}が０か否かを監視することで、走行電動機７Ｆ，７Ｒで発生した全ての回生電力をキャパシタ３に充電可能か否か、すなわち余剰電力Ｐ_{ｗｒ_ｓｕｐ}が発生するか否かを判定する。ただし、力行運転中と判断されている場合には、余剰電力Ｐ_{ｗｒ_ｓｕｐ}は０に設定される。
すなわち、出力管理部１４０は、式（４）で算出される余剰電力Ｐ_{ｗｒ_ｓｕｐ}から以下のことを判定することができる。
（ａ）余剰電力Ｐ_{ｗｒ_ｓｕｐ}が０のときに回生電力でキャパシタ３を充電することができる。（ｂ）余剰電力Ｐ_{ｗｒ_ｓｕｐ}が０ではないときには、回生電力でキャパシタ３を充電することができないので、発電電動機５を電動モードで駆動して回生電力を消費する。

（エンジン回転数判定）
出力管理部１４０は、ハイブリッド式作業車両２００が回生運転中と判断すると、エンジン１の回転数Ｎ_ｅｎｇが第１設定閾値Ｎ_{ｅｎｇ_ｔｈ１}以下であるか、さらに第２設定閾値Ｎ_{ｅｎｇ_ｔｈ２}以下であるかを判定する。ここで、第１設定閾値Ｎ_{ｅｎｇ_ｔｈ１}および第２設定閾値Ｎ_{ｅｎｇ_ｔｈ２}は、「エンジン１のアイドル回転数＜第１設定閾値Ｎ_{ｅｎｇ_ｔｈ１}＜第２設定閾値Ｎ_{ｅｎｇ_ｔｈ２}＜ｍｉｎ（エンジン１の最高回転数、油圧ポンプ９の最高回転数）」を満たすように設定されている。第１設定閾値Ｎ_{ｅｎｇ_ｔｈ１}および第２設定閾値Ｎ_{ｅｎｇ_ｔｈ２}は、メインコントローラ１００の記憶装置に記憶され、必要に応じて適宜再設定が可能である。なお、エンジン１の回転数に代えて、発電電動機５の回転数を用いても良いし、油圧ポンプ９の回転数を用いても良い。

出力管理部１４０は、入力されたエンジン１の回転数と第１設定閾値Ｎ_{ｅｎｇ_ｔｈ１}と第２設定閾値Ｎ_{ｅｎｇ_ｔｈ２}とを比較して、エンジン１が低回転モードか、回転抑制モードか、高回転モードかを判定する。この場合、エンジン１の回転数Ｎ_ｅｎｇが第１設定閾値Ｎ_{ｅｎｇ_ｔｈ１}以下であれば、出力管理部１４０はエンジン１を低回転モードと判定する。エンジン１の回転数Ｎ_ｅｎｇが第１設定閾値Ｎ_{ｅｎｇ_ｔｈ１}よりも大きく第２設定閾値Ｎ_{ｅｎｇ_ｔｈ２}以下であれば、出力管理部１４０はエンジン１を回転抑制モードと判定する。エンジン１の回転数Ｎ_ｅｎｇが第２設定閾値Ｎ_{ｅｎｇ_ｔｈ２}よりも大きい場合は、出力管理部１４０はエンジン１を高回転モードと判定する。

なお、ハイブリッド式作業車両２００が力行運転中と判断された場合には、出力管理部１４０は、エンジン回転数Ｎ_ｅｎｇの大小にかかわらず、エンジン１を通常モードと判定する。
以上のように、この実施の形態のハイブリッド作業車両２００ではエンジン１の運転モードを以下の４つのモードに分類している。
回生運転時は、低回転モードと、回転抑制モードと、高回転モードに分類し、力行運転時は、通常モードに分類する。

（掘削装置動作判定）
出力管理部１４０は、油圧要求演算部１２０で（１）式から算出された油圧要求出力Ｐ_{ｗｒ_ｐｍｐ_ｒｅｑ}に基づいて、ステアリングシリンダ１２、リフトシリンダ１３およびバケットシリンダ１４のいずれが動作中であるかを判定する。油圧要求出力Ｐ_{ｗｒ_ｐｍｐ_ｒｅｑ}が、たとえばポンプ圧力×最小吐出流量で算出される設定値以上であれば、出力管理部１４０はステアリングシリンダ１２、リフトシリンダ１３およびバケットシリンダ１４が動作中であると判定する。

なお、油圧要求出力Ｐ_{ｗｒ_ｐｍｐ_ｒｅｑ}に代えて、操作装置３１の操作を検出してステアリングシリンダ１２、リフトシリンダ１３およびバケットシリンダ１４のいずれが動作中であるかを判定してもよい。この場合、操作装置３１からレバー信号が出力されていることを検出するセンサ、たとえば、レバー信号が油圧信号の場合は圧力センサを設け、出力管理部１４０は、センサによって検出された検出値を用いて上記シリンダ１２〜１４のいずれかが動作中であると判定すればよい。また、ステアリングシリンダ１２、リフトシリンダ１３およびバケットシリンダ１４の伸縮速度を検出するセンサを設け、出力管理部１４０は、センサにより検出された検出速度を用いて判定してもよい。

（傾転角増加指令）
さらに、出力管理部１４０は、以下の３つの条件（ｉ）〜（ｉｉｉ）を満たす場合に、油圧ポンプ９の傾転角を増加するための傾転角増加指令ｄＤ_{ｐｍｐ_ｔ}を下記（５）式にしたがって算出する。
（ｉ）ハイブリッド式作業車両２００が回生運転中と判定されている。
（ｉｉ）回生運転時に余剰電力で発電電動機５が駆動されているとき、ステアリングシリンダ１２、リフトシリンダ１３およびバケットシリンダ１４のいずれも動作中でないと判定されている。
（ｉｉｉ）エンジン１が回転抑制モードまたは高回転モードと判定されている。

出力管理部１４０は、エンジンコントローラ２から入力されたエンジン回転数Ｎ_ｅｎｇと、第１設定閾値Ｎ_{ｅｎｇ_ｔｈ１}とを用いて、以下の式（５）により傾転角増加指令ｄＤ_{ｐｍｐ_ｔ}を算出する。
ｄＤ_{ｐｍｐ_ｔ}＝ｍａｘ｛Ｋ_ｎＤ（Ｎ_ｅｎｇ−Ｎ_{ｅｎｇ_ｔｈ１}），０｝…（５）
ただし、Ｋ_ｎＤは、第１設定閾値Ｎ_{ｅｎｇ_ｔｈ１}と実回転数Ｎ_ｅｎｇの差から傾転角増加指令を算出する比例定数であり、あらかじめメインコントローラ１００に記憶されている。

なお、走行電動機７Ｆ，７Ｒの余剰電力で電動発電機５が駆動されている場合であっても、ステアリングシリンダ１２、リフトシリンダ１３およびバケットシリンダ１４のいずれかが動作中である場合には、出力管理部１４０は傾転角増加指令ｄＤ_{ｐｍｐ_ｔ}を０に設定する。
また、力行運転中と判定された場合には、出力管理部１４０は傾転角増加指令ｄＤ_{ｐｍｐ_ｔ}を０に設定する。さらに、回生運転中、回生電力の全量がキャパシタ３に充電することができず余剰電力が０でなく、かつ、油圧ポンプ９の負荷が小さいときには、出力管理部１４０は、（５）式で算出された傾転角増加指令ｄＤ_{ｐｍｐ_ｔ}を出力する。その結果、油圧ポンプ９の傾転角が大きくなって余剰電力の消費量が増加する。

回生運転中に上記の式（５）に基づいて傾転角増加指令ｄＤ_{ｐｍｐ_ｔ}が算出された場合、エンジン回転数Ｎ_ｅｎｇが高くなるほど傾転角増加指令ｄＤ_{ｐｍｐ_ｔ}が大きくなり、油圧ポンプ９の吐出容量が大きくなる。この結果、エンジン回転数Ｎ_ｅｎｇが高くなるほど、油圧ポンプ９の負荷トルク、すなわち回生制動力を大きくすることができる。

（回生電力低減指令）
出力管理部１４０は、走行電動機７Ｆ，７Ｒの余剰電力で発電電動機５が駆動され、かつエンジン１が高回転モードと判定された場合、走行電動機７Ｆ，７Ｒが発電する回生電力を低減するための回生電力低減指令値ｄＰ_{ｗｒ_ｍｏｔ_ｔ}を算出する。出力管理部１４０は、エンジンコントローラ２から入力されたエンジン回転数Ｎ_ｅｎｇと、第２設定閾値Ｎ_{ｅｎｇ_ｔｈ２}とを用いて、以下の式（６）により回生電力低減指令値ｄＰ_{ｗｒ_ｍｏｔ_ｔ}を算出する。
ｄＰ_{ｗｒ_ｍｏｔ_ｔ}＝ｍａｘ｛Ｋ_ｎＰ（Ｎ_ｅｎｇ−Ｎ_{ｅｎｇ_ｔｈ２}），０｝…（６）
なお、式（６）において、Ｋ_ｎＰは、第２設定閾値Ｎ_{ｅｎｇ_ｔｈ２}と実エンジン回転数Ｎ_ｅｎｇとの差から回生電力低減指令を算出する比例定数である。

以上のとおり、出力管理部１４０は、回生運転時に回生電力の全量がキャパシタ３に充電することができず余剰電力が０でなく、かつ、エンジンが第２設定閾値Ｎ_{ｅｎｇ_ｔｈ２}以上の高速で運転されているときに、（６）式で算出された回生電力低減指令値ｄＰ_{ｗｒ_ｍｏｔ_ｔ}を出力する。
エンジン１が通常モード、低回転モード、回転抑制モードのいずれかの場合には、出力管理部１４０は回生電力低減指令値ｄＰ_{ｗｒ_ｍｏｔ_ｔ}を０に設定する。

上記の式（６）に基づいて回生電力低減指令値ｄＰ_{ｗｒ_ｍｏｔ_ｔ}が算出されると、エンジン回転数Ｎ_ｅｎｇが高くなるほど、回生電力低減指令ｄＰ_{ｗｒ_ｍｏｔ_ｔ}が大きくなり、走行電動機７Ｆ，７Ｒの回生電力が小さくなる。この結果、エンジン回転数Ｎ_ｅｎｇが高くなるほど、発電電動機５で消費される回生電力が小さくなる。
この回生電力低減指令制御は、エンジン１の回転数が高速域で走行しているときに、例えば、アクセルペダル２９０ａを解放して作業車両２００が回生運転に入るような場合は、走行電動機７Ｆ，７Ｒも高速域で運転されおり、発電量が大きくなりすぎることを防止するために行われる。

（消費電力）
出力管理部１４０は、ハイブリッド式作業車両２００が回生運転中であると判定した場合に、走行電動機７Ｆ，７Ｒで発生する回生電力のうち発電電動機５で消費すべき電力である消費電力Ｐ_{ｗｒ_ｃｎｓ}を算出する。出力管理部１４０は、算出した余剰電力Ｐ_{ｗｒ_ｓｕｐ}と、算出した回生電力低減指令ｄＰ_{ｗｒ_ｍｏｔ_ｔ}とを用いて、以下の式（７）から消費電力Ｐ_{ｗｒ_ｃｎｓ}を算出する。
Ｐ_{ｗｒ_ｃｎｓ}＝ｍａｘ（Ｐ_{ｗｒ_ｓｕｐ}−ｄＰ_{ｗｒ_ｍｏｔ_ｔ}，０）…（７）
ただし、出力管理部１４０は、ハイブリッド式作業車両２００が力行運転中と判定した場合には、消費電力Ｐ_{ｗｒ_ｃｎｓ}を０に設定する。
すなわち、出力管理部１４０は、回生運転時にのみ、（７）式により消費電力Ｐ_{ｗｒ_ｃｎｓ}を算出する。

出力管理部１４０は、（３）式で算出される走行要求出力Ｐ_{ｗｒ_ｄｒｖ_ｒｅｑ}と（７）式で算出される消費電力Ｐ_{ｗｒ_ｃｎｓ}に基づいて、以下の式（８）から発電出力指令Ｐ_{ｗｒ_ｇｅｎ_ｔ}を算出する。
Ｐ_{ｗｒ_ｇｅｎ_ｔ}＝ｍａｘ（Ｐ_{ｗｒ_ｄｒｖ_ｒｅｑ}，０）−Ｐ_{ｗｒ_ｃｎｓ} …（８）

力行運転時と回生運転時に（８）式で算出される発電出力指令Ｐ_{ｗｒ_ｇｅｎ_ｔ}をまとめると以下のとおりである。
力行運転時、消費電力Ｐ_{ｗｒ_ｃｎｓ}は０に設定され、また、走行要求出力Ｐ_{ｗｒ_ｄｒｖ_ｒｅｑ}は正の値をとるので、（８）式の発電出力指令Ｐ_{ｗｒ_ｇｅｎ_ｔ}は、（３）式で算出される走行要求出力Ｐ_{ｗｒ_ｄｒｖ_ｒｅｑ}となる。一方、回生運転時、走行要求出力Ｐ_{ｗｒ_ｄｒｖ_ｒｅｑ}は負の値をとるので、（８）式の発電出力指令Ｐ_{ｗｒ_ｇｅｎ_ｔ}は、（７）式で算出される消費電力Ｐ_{ｗｒ_ｃｎｓ}となる。
換言すると、力行時の発電出力指令Ｐ_{ｗｒ_ｇｅｎ_ｔ}は走行要求出力Ｐ_{ｗｒ_ｄｒｖ_ｒｅｑ}であり、回生時の発電出力指令Ｐ_{ｗｒ_ｇｅｎ_ｔ}は消費電力Ｐ_{ｗｒ_ｃｎｓ}であり、負の値をとる。

出力管理部１４０は、油圧要求演算部１２０からの油圧要求出力Ｐ_{ｗｒ_ｐｍｐ_ｒｅｑ}と、（８）式で算出した発電出力指令Ｐ_{ｗｒ_ｇｅｎ_ｔ}とを用いて、以下の式（９）によりエンジン出力指令Ｐ_{ｗｒ_ｅｎｇ_ｔ}を算出する。
Ｐ_{ｗｒ_ｅｎｇ_ｔ}＝Ｐ_{ｗｒ_ｐｍｐ_ｒｅｑ}＋Ｐ_{ｗｒ_ｇｅｎ_ｔ}…（９）

力行運転時と回生運転時に（９）式で算出されるエンジン出力指令Ｐ_{ｗｒ_ｅｎｇ_ｔ}をまとめると以下のとおりである。
力行運転時、出力管理部１４０が算出するエンジン出力指令Ｐ_{ｗｒ_ｅｎｇ_ｔ}は、ポンプ要求流量ｑ_{ｐｍｐ_ｒｅｑ}とポンプ圧力ｐ_ｐｍｐとの積である油圧要求出力Ｐ_{ｗｒ_ｐｍｐ_ｒｅｑ}（（１）式で算出される）に、（８）式で算出した走行要求出力Ｐ_{ｗｒ_ｄｒｖ_ｒｅｑ}である発電出力指令Ｐ_{ｗｒ_ｇｅｎ_ｔ}を加算したものとなる。
回生運転時、出力管理部１４０が算出するエンジン出力指令Ｐ_{ｗｒ_ｅｎｇ_ｔ}は、ポンプ要求流量ｑ_{ｐｍｐ_ｒｅｑ}とポンプ圧力ｐ_ｐｍｐとの積である油圧要求出力Ｐ_{ｗｒ_ｐｍｐ_ｒｅｑ}（（１）式で算出される）に、（７）式で算出した消費電力Ｐ_{ｗｒ_ｃｎ}である発電出力指令Ｐ_{ｗｒ_ｇｅｎ_ｔ}を加算したものとなる。
換言すると、力行時のエンジン出力指令Ｐ_{ｗｒ_ｅｎｇ_ｔ}は油圧要求出力Ｐ_{ｗｒ_ｐｍｐ_ｒｅｑ}に走行要求出力Ｐ_{ｗｒ_ｄｒｖ_ｒｅｑ}を加算したものであり、回生時のエンジン出力指令Ｐ_{ｗｒ_ｅｎｇ_ｔ}は油圧要求出力Ｐ_{ｗｒ_ｐｍｐ_ｒｅｑ}から消費電力Ｐ_{ｗｒ_ｃｎｓ}を減算したものである。

−目標回転数演算部１５０−
目標回転数演算部１５０は、エンジンコントローラ２に送信するエンジン回転数指令Ｎ_{ｅｎｇ_ｔ}を算出する。目標回転数演算部１５０は、出力管理部１４０で式（９）から算出されたエンジン出力指令Ｐ_{ｗｒ_ｅｎｇ_ｔ}に基づいて、エンジン等燃費マップを用いて、最もエンジン効率が高くなる動作点を算出する。そして、目標回転数演算部１５０は、算出した動作点でのエンジン回転数をエンジン回転数指令Ｎ_{ｅｎｇ_ｔ}とする。エンジンコントローラ２は、エンジン回転数指令Ｎ_{ｅｎｇ_ｔ}を目標回転数演算部１５０から受信すると、そのエンジン回転数指令が示すエンジン回転数でエンジン１を回転させる。

−発電電動機制御部１６０−
発電電動機制御部１６０には、エンジンコントローラ２からのエンジン回転数Ｎ_ｅｎｇと、出力管理部１４０からの発電出力指令Ｐ_{ｗｒ_ｇｅｎ_ｔ}と、目標回転数演算部１５０からのエンジン回転数指令Ｎ_{ｅｎｇ_ｔ}とが入力される。発電電動機制御部１６０は、これらの値を用いて、以下の式（１０）によって発電電動機トルク指令Ｔ_{ｒｑ_ｇｅｎ_ｔ}を算出する。
Ｔ_{ｒｑ_ｇｅｎ_ｔ}＝ｍａｘ｛Ｋ_ｐ（Ｎ_{ｅｎｇ_ｔ}−Ｎ_ｅｎｇ），０｝
−（Ｐ_{ｗｒ_ｇｅｎ_ｔ}／Ｎ_ｅｎｇ） …（１０）
ただし、Ｋ_ｐは、エンジン回転数Ｎ_ｅｎｇとエンジン回転数指令Ｎ_{ｅｎｇ_ｔ}との差から発電電動機トルクを算出する比例定数である。
そして、発電電動機制御部１６０は、算出した発電電動機トルク指令Ｔ_{ｒｑ_ｇｅｎ_ｔ}を発電インバータ６へ送信する。これにより、発電電動機５が駆動制御される。

力行運転時と回生運転時に（１０）式で算出される発電電動機トルク指令Ｔ_{ｒｑ_ｇｅｎ_ｔ}をまとめると以下のとおりである。
力行運転時、エンジン回転数指令Ｎ_{ｅｎｇ_ｔ}はエンジン回転数Ｎ_ｅｎｇより大きい。したがって、力行運転時、発電電動機制御部１６０は、Ｋ_ｐ（Ｎ_{ｅｎｇ_ｔ}−Ｎ_ｅｎｇ）で求めた要求トルクから、エンジン出力指令Ｐ_{ｗｒ_ｅｎｇ_ｔ}をエンジン回転数Ｎ_ｅｎｇで除して得られるトルクを減算することにより、発電電動機トルク指令Ｔ_{ｒｑ_ｇｅｎ_ｔ}を算出する。力行運転時のエンジン出力指令Ｐ_{ｗｒ_ｅｎｇ_ｔ}は、油圧要求出力Ｐ_{ｗｒ_ｐｍｐ_ｒｅｑ}に走行要求出力Ｐ_{ｗｒ_ｄｒｖ_ｒｅｑ}を加算したものである。
一方、回生運転時、エンジン回転数指令Ｎ_{ｅｎｇ_ｔ}はエンジン回転数Ｎ_ｅｎｇより小さい。また、回生時のエンジン出力指令Ｐ_{ｗｒ_ｅｎｇ_ｔ}は油圧要求出力Ｐ_{ｗｒ_ｐｍｐ_ｒｅｑ}から消費電力Ｐ_{ｗｒ_ｃｎｓ}を減算したものである。したがって、回生運転時に発電電動機制御部１６０が算出する発電電動機トルク指令Ｔ_{ｒｑ_ｇｅｎ_ｔ}は、油圧要求出力Ｐ_{ｗｒ_ｐｍｐ_ｒｅｑ}から消費電力Ｐ_{ｗｒ_ｃｎｓ}を減算した値をエンジン回転数Ｎ_ｅｎｇで除して得られるトルクとなる。

−傾転角制御部１７０−
傾転角制御部１７０は、下記の式（１１）に基づいて傾転角制御信号Ｖ_{Ｄｐ_ｔ}を算出して、この傾転角制御信号に基づいて油圧ポンプ９の図示しないレギュレータを駆動することによって、油圧ポンプ９の傾転角、すなわち容量を制御する。傾転角制御部１７０は、エンジンコントローラ２からのエンジン回転数Ｎ_ｅｎｇと、油圧要求演算部１２０からのポンプ要求流量ｑ_{ｐｍｐ_ｒｅｑ}と、出力管理部１４０からの傾転角増加指令ｄＤ_{ｐｍｐ_ｔ}とを用いて、以下の式（１１）によって傾転角制御信号Ｖ_{Ｄｐ_ｔ}を算出する。
Ｖ_{Ｄｐ_ｔ}＝Ｋ_Ｄｐ｛（ｑ_{ｐｍｐ_ｒｅｑ}／Ｎ_ｅｎｇ）＋ｄＤ_{ｐｍｐ_ｔ}｝…（１１）
なお、Ｋ_Ｄｐは、油圧ポンプの傾転角を目標値とするために必要な傾転制御信号を算出するための比例定数である。
また、力行運転中と判定された場合には、出力管理部１４０は傾転角増加指令ｄＤ_{ｐｍｐ_ｔ}を０に設定する。さらに、回生運転中、回生電力の全量がキャパシタ３に充電することができず余剰電力が０でなく、かつ、油圧ポンプ９の負荷が小さいときには、出力管理部１４０は、（５）式で算出された傾転角増加指令ｄＤ_{ｐｍｐ_ｔ}を出力する。その結果、油圧ポンプ９の傾転角が大きくなって余剰電力の消費量が増加する。

傾転角増加指令ｄＤ_{ｐｍｐ_ｔ}が０の場合、すなわち、（１）力行運転中と判定された場合、または、（２）走行電動機７Ｆ，７Ｒの余剰電力で発電電動機５が駆動され、ステアリングシリンダ１２、リフトシリンダ１３およびバケットシリンダ１４のいずれかが動作中の場合には、傾転角制御信号Ｖ_{Ｄｐ_ｔ}が以下のように設定される。すなわち、操作装置３１を介してオペレータから要求されるポンプ要求流量に実際のポンプ吐出流量が保持されるように傾転角制御信号Ｖ_{Ｄｐ_ｔ}が設定される。したがって、油圧ポンプ９の傾転角は、油圧ポンプ９の吐出量がオペレータによって要求する値（ポンプ要求流量）に保持されるように、エンジン１、発電電動機５または油圧ポンプ９の回転数の増加に合わせて小さくなるように制御される。

−走行電動機・ブレーキ制御部１８０−
走行電動機・ブレーキ制御部１８０には、走行要求演算部１３０で（２）式から算出された走行要求トルクＴ_{ｒｑ_ｒｅｑ}と、モータ回転数センサ２２からの走行電動機回転数Ｎ_ｍｏｔと、出力管理部１４０で（６）式から算出された回生電力低減指令ｄＰ_{ｗｒ_ｍｏｔ_ｔ}とが入力されている。走行電動機・ブレーキ制御部１８０は、これらの値を用いて、以下の式（１２）によって走行電動機トルク指令Ｔ_{ｒｑ_ｍｏｔ_ｔ}を算出する。
Ｔ_{ｒｑ_ｍｏｔ_ｔ}＝ｓｉｇｎ（Ｔ_{ｒｑ_ｒｅｑ}）・ｍａｘ｛｜Ｔ_{ｒｑ_ｒｅｑ}｜−
（ｄＰ_{ｗｒ_ｍｏｔ_ｔ}）／｜Ｎ_ｍｏｔ｜，０｝ …（１２）
ただし、ｓｉｇｎは符号関数であり、引数が正の場合は１を、負の場合は「−１」を、０の場合は「０」を返すものとする。

走行電動機・ブレーキ制御部１８０は、算出した走行電動機トルク指令Ｔ_{ｒｑ_ｍｏｔ_ｔ}を走行インバータ８Ｆ，８Ｒに送信する。これにより、走行電動機７Ｆ，７Ｒの力行・回生が制御される。

すなわち、走行電動機・ブレーキ制御部１８０は、アクセルペダル踏込量とブレーキペダル踏込量とに基づいて（２）式で算出した走行要求トルクＴ_{ｒｑ_ｒｅｑ}の絶対値を算出する。力行運転時、走行要求トルクＴ_{ｒｑ_ｒｅｑ}は正、回生電力低減指令ｄＰ_{ｗｒ_ｍｏｔ_ｔ}がゼロなので、（１２）式で算出される走行電動機トルク指令Ｔ_{ｒｑ_ｍｏｔ_ｔ}は走行要求トルクＴ_{ｒｑ_ｒｅｑ}となる。

回生運転時、回生電力の全量をキャパシタ３に充電することができず余剰電力が０でなく、かつ、エンジンが第２設定閾値Ｎ_{ｅｎｇ_ｔｈ２}以上の高速で運転されているとき（エンジンが高速モードのとき）、（６）式から回生電力低減指令値ｄＰ_{ｗｒ_ｍｏｔ_ｔ}が算出される。走行要求トルクの絶対値｜Ｔ_{ｒｑ_ｒｅｑ}｜から、回生電力低減指令ｄＰ_{ｗｒ_ｍｏｔ_ｔ}を走行電動機回転数Ｎ_ｍｏｔの絶対値で除して求めた回生電力低減トルクを減算して減算値を算出する。走行要求トルクＴ_{ｒｑ_ｒｅｑ}が負であるので、この減算値を負とした値が走行電動機トルク指令Ｔ_{ｒｑ_ｍｏｔ_ｔ}となる。これが回生制動トルクとなる。

また、走行電動機・ブレーキ制御部１８０は、算出した走行電動機トルク指令Ｔ_{ｒｑ_ｍｏｔ_ｔ}と、走行要求トルクＴ_{ｒｑ_ｒｅｑ}と、走行電動機回転数Ｎ_ｍｏｔとを用いて、以下の式（１３）により制動トルク指令Ｔ_{ｒｑ_ｂｒｋ_ｔ}を算出する。制動トルク指令Ｔ_{ｒｑ_ｂｒｋ_ｔ}はブレーキ制御部１９０に出力される。
Ｔ_{ｒｑ_ｂｒｋ_ｔ}＝ｍａｘ｛−ｓｉｇｎ（Ｎ_ｍｏｔ）・（Ｔ_{ｒｑ_ｒｅｑ}−Ｔ_{ｒｑ_ｍｏｔ_ｔ}），０｝
…（１３）
ただし、ｓｉｇｎは符号関数であり、引数が正の場合は１を、負の場合は「−１」を、０の場合は「０」を返すものとする。

制動トルク指令Ｔ_{ｒｑ_ｂｒｋ_ｔ}が算出されると、回生電力低減指令ｄＰ_{ｗｒ_ｍｏｔ_ｔ}が大きいほど走行電動機トルク指令Ｔ_{ｒｑ_ｍｏｔ_ｔ}の絶対値が小さくなり、この減少分だけ制動トルク指令Ｔ_{ｒｑ_ｂｒｋ_ｔ}が大きくなる。

（１３）式で算出される制動トルク指令Ｔ_{ｒｑ_ｂｒｋ_ｔ}は、アクセルペダル踏込量とブレーキペダル踏込量とに基づいて（２）式で算出した走行要求トルクＴ_{ｒｑ_ｒｅｑ}から、（１２）式で算出した走行電動機トルク指令Ｔ_{ｒｑ_ｍｏｔ_ｔ}を減算して求めた減算値を電動機が正回転の時は負とし、電動機が逆回転の時は正の値として算出される。すなわち、そして、これらの演算値と０のいずれか大きい値を制動トルク指令Ｔ_{ｒｑ_ｂｒｋ_ｔ}とする。したがって、力行運転中の制動トルク指令Ｔ_{ｒｑ_ｂｒｋ_ｔ}はゼロとなる。
一方、回生制動運転中は、走行要求トルクＴ_{ｒｑ_ｒｅｑ}と走行電動機トルク指令Ｔ_{ｒｑ_ｍｏｔ_ｔ}はともに負である。したがって、走行要求トルクＴ_{ｒｑ_ｒｅｑ}の絶対値が走行電動機トルク指令Ｔ_{ｒｑ_ｍｏｔ_ｔ}の絶対値よりも大きい場合、走行電動機が正転していれば、（Ｔ_{ｒｑ_ｒｅｑ}−Ｔ_{ｒｑ_ｍｏｔ_ｔ}）が正なので、最大値としてゼロが選択され、制動トルク指令Ｔ_{ｒｑ_ｂｒｋ_ｔ}はゼロとなる。また、走行電動機が逆転していれば、（Ｔ_{ｒｑ_ｒｅｑ}−Ｔ_{ｒｑ_ｍｏｔ_ｔ}）が正なので、最大値として（Ｔ_{ｒｑ_ｒｅｑ}−Ｔ_{ｒｑ_ｍｏｔ_ｔ}）が選択される。

−ブレーキ制御部１９０−
走行電動機・ブレーキ制御部１８０で演算された制動トルク指令Ｔ_{ｒｑ_ｂｒｋ_ｔ}から次式（１４）を用いてブレーキ制御信号Ｖ_{ｂｒｋ_ｔ}を演算する。
Ｖ_{ｂｒｋ_ｔ}＝Ｋ_ｂｒｋ・Ｔ_{ｒｑ_ｂｒｋ_ｔ} …（１４）
ただし、Ｋ_ｂｒｋは、制動トルク指令Ｔ_{ｒｑ_ｂｒｋ_ｔ}と油圧ブレーキの実際の制動トルクが一致するように予め設定された比例定数である。
ブレーキ制御信号Ｖ_{ｂｒｋ_ｔ}に基づいて油圧ブレーキ制御弁３１ａ，３１ｂが駆動され、油圧ブレーキ３５ａ，３５ｂが車輪１８を制動する。これが回生協調時の機械的ブレーキ力である。

−メインコントローラ１００の処理−
以下、メインコントローラ１００により行われる処理について詳細に説明する。以下の説明は、ハイブリッド式作業車両２００が力行運転中の場合と、回生運転中の場合とに分けて行う。

−力行運転の場合−
力行運転時に走行電動機・ブレーキ制御部１８０から出力される走行電動機トルク指令Ｔ_{ｒｑ_ｍｏｔ_ｔ}を説明する。上述したように、走行電動機トルク指令Ｔ_{ｒｑ_ｍｏｔ_ｔ}は式（１２）から算出される。力行運転時、走行電動機・ブレーキ制御部１８０は、走行電動機トルク指令Ｔ_{ｒｑ_ｍｏｔ_ｔ}として、走行要求トルク指令Ｔ_{ｒｑ_ｒｅｑ}を出力する。走行用インバータ８Ｆ，８Ｒはこの走行要求トルク指令Ｔ_{ｒｑ_ｒｅｑ}により駆動され、走行電動機７Ｆ，７Ｒは要求されたトルクを出力する。

メインコントローラ１００の出力管理部１４０は、上述したように、走行要求演算部１３０で算出された走行要求出力Ｐ_{ｗｒ_ｄｒｖ_ｒｅｑ}が０以上の場合に、ハイブリッド式作業車両２００が力行運転中と判断する。そして、メインコントローラ１００は、走行電動機７Ｆ，７Ｒに必要な電力を供給するために、（８）式により発電出力指令Ｐ_{ｗｒ_ｇｅｎ_ｔ}および（９）式によりエンジン出力指令Ｐ_{ｗｒ_ｅｎｇ_ｔ}を算出する。発電出力指令Ｐ_{ｗｒ_ｇｅｎ_ｔ}により発電電動機６が駆動され、エンジン出力指令Ｐ_{ｗｒ_ｅｎｇ_ｔ}によりエンジンが駆動制御される。

走行電動機・ブレーキ制御部１８０は上述した式（１３）により制動トルク指令Ｔ_{ｒｑ_ｂｒｋ_ｔ}を算出する。上述したように、力行運転時、式（１３）から算出され制動トルク指令Ｔ_{ｒｑ_ｂｒｋ_ｔ}はゼロである。

また、本発明では、後述するように、坂道登坂路で停止している作業車両２００を発進させるとき、オペレータがインチングペダル２９４を操作せず、ノーインチング状態でブレーキペダル２９１ａとアクセルペダル２９０ａを踏み込んで発進させても、ブレーキの引きずり現象を抑制する制御をメインコントローラ１００で実行する。

なお、この実施の形態のハイブリッド式作業車両２００は、後述のインチングペダル２９４の踏み込み量の増加に伴い走行電動機７Ｆ，７Ｒの回転数を減らし、走行速度を下げるインチング装置２９５と、インチング装置２９５を動作させるインチングペダル２９４と、インチング装置２９５の作動を許可するオン位置、作動を禁止するオフ位置の切換位置を行うインチング操作部材２９３とを有している。なお、インチング装置２９５は、メインコントローラ１００内に機能として構成される。インチング操作部材２９３でインチング装置２９５をオフしたノーインチング状態では、アクセルペダル２９０ａとブレーキペダル２９１ａが同時に踏み込まれたときにブレーキの引きずり現象が生じる。インチング装置２９５をオンにしてインチングペダル２９４が踏み込まれると、アクセルペダル２９０ａとブレーキペダル２９１ａが同時に踏み込まれても、走行電動機７Ｆ，７Ｒの走行駆動トルクが減じられ、ブレーキの引きずり現象が防止できる。

この実施形態のハイブリッド作業車両２００は、インチング操作部材２９３によりインチング装置２９５がオフ、すなわち、ノーインチング状態が選択され、かつ、ブレーキペダル２９１ａとアクセルペダル２９０ａが同時に踏み込まれている場合に、車速が所定値未満であれば、アクセルペダル２９０ａの踏込み量に拘わらず走行電動機がクリープトルクを出力するように制御してブレーキの引きずりを防止する。

−回生運転の場合−
回生時に走行電動機・ブレーキ制御部１８０から出力される走行電動機トルク指令Ｔ_{ｒｑ_ｍｏｔ_ｔ}を説明する。上述したように、走行電動機トルク指令Ｔ_{ｒｑ_ｍｏｔ_ｔ}は式（１２）から算出される。回生時、走行要求トルクＴ_{ｒｑ_ｒｅｑ}は負であり、回生電力低減指令ｄＰ_{ｗｒ_ｍｏｔ_ｔ}が所定値となる。走行要求トルクの絶対値｜Ｔ_{ｒｑ_ｒｅｑ}｜から、回生電力低減指令ｄＰ_{ｗｒ_ｍｏｔ_ｔ}を走行電動機回転数Ｎ_ｍｏｔの絶対値で除して求めた回生電力低減トルクを減算した値の負の値が走行電動機トルク指令Ｔ_{ｒｑ_ｍｏｔ_ｔ}となる。これが回生制動トルクである。インバータ８Ｆ，８Ｒはこの回生制動トルク指令に基づいて駆動され、走行電動機７Ｆ，７Ｒからの回生電力を取り出し、発電機インバータ６により発電電動機６を駆動制御する。また、充電可能なときはキャパシタ３を充電する。

メインコントローラ１００の出力管理部１４０は、上述したように、走行要求演算部１３０で算出された走行要求出力Ｐ_{ｗｒ_ｄｒｖ_ｒｅｑ}が負の場合に、ハイブリッド式作業車両２００が回生運転中と判断する。この場合、メインコントローラ１００の出力管理部１４０は、走行電動機７Ｆ，７Ｒで発電された回生電力をキャパシタ３および発電電動機５へ配分するために、（８）式により発電出力指令Ｐ_{ｗｒ_ｇｅｎ_ｔ}、（９）式によりエンジン出力指令Ｐ_{ｗｒ_ｅｎｇ_ｔ}、（５）式より傾転角増加指令ｄＤ_{ｐｍｐ_ｔ}、（６）式より回生電力低減指令値ｄＰ_{ｗｒ_ｍｏｔ_ｔ}を算出する。発電出力指令Ｐ_{ｗｒ_ｇｅｎ_ｔ}により発電電動機６が駆動され、エンジン出力指令Ｐ_{ｗｒ_ｅｎｇ_ｔ}によりエンジンが駆動制御される。傾転角増加指令ｄＤ_{ｐｍｐ_ｔ}によりポンプレギュレータが駆動制御される。

メインコントローラ１００の出力管理部１４０は、上述した式（４）を用いて算出した余剰電力Ｐ_{ｗｒ_ｓｕｐ}が０の場合には、キャパシタ３への充電が可能と判断する。そして、回生運転時、発電電動機制御部１６０は、式（１０）にしたがって発電電動機トルク指令Ｔ_{ｒｑ_ｇｅｎ_ｔ}を算出する。すなわち、回生運転時の発電電動機トルク指令Ｔ_{ｒｑ_ｇｅｎ_ｔ}は、エンジン回転数指令と実エンジン回転数との差分に定数を乗じて得たトルクから、発電出力指令Ｐ_{ｗｒ_ｇｅｎ_ｔ}をエンジン回転数Ｎ_ｅｎｇで除して得られるトルクを減算した値となる。メインコントローラ１００が式（１０）で算出された発電電動機トルク指令Ｔ_{ｒｑ_ｇｅｎ_ｔ}により発電インバータ６を駆動し、発電電動機５が回生電力により電動機モードで回生電力を消費する。

出力管理部１４０は、回生運転中に算出した余剰電力Ｐ_{ｗｒ_ｓｕｐ}が０以外の場合には、キャパシタ３への充電ができないと判断する。この場合、出力管理部１４０は、エンジン１が低回転モードか、回転抑制モードか、高回転モードかを判定した後、余剰電力Ｐ_{ｗｒ_ｓｕｐ}のうち発電電動機５で消費すべき電力である消費電力Ｐ_{ｗｒ_ｃｎｓ}を算出する。各モードでの消費電力Ｐ_{ｗｒ_ｃｎｓ}は次のとおりである。

−低回転モード−
エンジン１が低回転モードの場合、すなわちエンジン１の回転数Ｎ_ｅｎｇが第１設定閾値Ｎ_{ｅｎｇ_ｔｈ１}以下の場合、出力管理部１４０は、余剰電力Ｐ_{ｗｒ_ｓｕｐ}と、回生電力低減指令値ｄＰ_{ｗｒ_ｍｏｔ_ｔ}とを用いて、上記の式（７）から消費電力Ｐ_{ｗｒ_ｃｎｓ}を算出する。上述したように、エンジン１が低回転モードの場合には、出力管理部１４０は回生電力低減指令値ｄＰ_{ｗｒ_ｍｏｔ_ｔ}を０に設定するので、低回転モードの場合には、余剰電力Ｐ_{ｗｒ_ｓｕｐ}が消費電力Ｐ_{ｗｒ_ｃｎｓ}となる。

−回転抑制モード−
エンジン１が回転抑制モードの場合、出力管理部１４０は、ステアリングシリンダ１２、リフトシリンダ１３およびバケットシリンダ１４のいずれも動作中でなければ傾転角増加処理を行った後、上記の式（７）から消費電力Ｐ_{ｗｒ_ｃｎｓ}を算出する。傾転角増加処理では、出力管理部１４０は、エンジン回転数Ｎ_ｅｎｇと、第１設定閾値Ｎ_{ｅｎｇ_ｔｈ１}とを用いて、上記の式（５）により傾転角増加指令ｄＤ_{ｐｍｐ_ｔ}を算出する。そして、出力管理部１４０は、低回転モードの場合と同様に上記の式（７）から消費電力Ｐ_{ｗｒ_ｃｎｓ}を算出する。上述したように、エンジン１が回転抑制モードの場合には、出力管理部１４０は回生電力低減指令値ｄＰ_{ｗｒ_ｍｏｔ_ｔ}を０に設定するので、回転抑制モードの場合においても、余剰電力Ｐ_{ｗｒ_ｓｕｐ}が消費電力Ｐ_{ｗｒ_ｃｎｓ}となる。

−高回転モード−
エンジン１が高回転モードの場合、出力管理部１４０は、回生電力低減処理を行った後、上記の式（７）から消費電力Ｐ_{ｗｒ_ｃｎｓ}を算出する。回生電力低減処理では、出力管理部１４０は、エンジン回転数Ｎ_ｅｎｇと、第２設定閾値Ｎ_{ｅｎｇ_ｔｈ２}とを用いて、上記の式（６）により回生電力低減指令値ｄＰ_{ｗｒ_ｍｏｔ_ｔ}を算出する。なお、高回転モードの場合であっても、出力管理部１４０は、ステアリングシリンダ１２、リフトシリンダ１３およびバケットシリンダ１４のいずれも動作中でなければ、回転抑制モードの場合と同様に傾転角増加処理を行う。

上述したように、低回転モード、回転抑制モード、高回転モードのいずれかにおいて消費電力Ｐ_{ｗｒ_ｃｎｓ}が算出されると、出力管理部１４０は、上記の式（８）を用いて発電出力指令Ｐ_{ｗｒ_ｇｅｎ_ｔ}を算出する。発電電動機制御部１６０は、エンジン回転数Ｎ_{ｅｎｇ_ｔ}と、出力管理部１４０により算出された発電出力指令Ｐ_{ｗｒ_ｇｅｎ_ｔ}と、エンジン回転数指令Ｎ_{ｅｎｇ_ｔ}とを用いて、上記の式（１０）によって発電電動機トルク指令Ｔ_{ｒｑ_ｇｅｎ_ｔ}を算出する。そして、発電電動機制御部１６０は、算出した発電電動機トルク指令Ｔ_{ｒｑ_ｇｅｎ_ｔ}を発電インバータ６へ送信することによって、発電電動機５を制御する。その結果、余剰電力により生じるトルクが適宜減じられたトルク値によって発電電動機５が駆動される。

発電出力指令Ｐ_{ｗｒ_ｇｅｎ_ｔ}が算出されると、出力管理部１４０は、油圧要求演算部１２０からの油圧要求出力Ｐ_{ｗｒ_ｐｍｐ_ｒｅｑ}と、発電出力指令Ｐ_{ｗｒ_ｇｅｎ_ｔ}とを用いて、上記の式（９）によりエンジン出力指令Ｐ_{ｗｒ_ｅｎｇ_ｔ}を算出する。目標回転数演算部１５０は、出力管理部１４０で算出されたエンジン出力指令Ｐ_{ｗｒ_ｅｎｇ_ｔ}に基づいて、上述したように、エンジン等燃費マップを用いて、エンジン回転数指令Ｎ_{ｅｎｇ_ｔ}を算出し、エンジンコントローラ２へ出力する。エンジンコントローラ２は、エンジン回転数指令Ｎ_{ｅｎｇ_ｔ}を目標回転数演算部１５０から受信すると、そのエンジン回転数指令が示すエンジン回転数でエンジン１を回転させる。

以下、ブレーキペダル踏込時にメインコントローラ１００で実行される速度制御について説明する。本実施の形態のメインコントローラ１００は、ブレーキペダル踏込時の速度制御に関して、次の２通りの制御を行う。
（１）通常走行時、すなわちアクセルペダル２９０ａの踏み込みによりクリープ速度（たとえば１ｋｍ／ｈ）よりも高速で走行中にブレーキペダル２９１ａが踏込操作された場合
（２）坂道発進等の低速時、すなわちクリープ速度で走行中にブレーキペダル２９１ａが踏込操作された場合
なお、この実施形態では、インチング装置２９５をオフにしたノーインチング状態であることを前提に説明する。

（１）通常走行中にブレーキペダル２９１ａが踏込まれた場合
メインコントローラ１００は、アクセルペダル２９０ａからアクセル信号を入力し、ブレーキペダル２９１ａからブレーキ信号を入力すると、ハイブリッド式作業車両２００の走行速度がクリープ速度よりも高速であるか否かを判定する。この場合、メインコントローラ１００は、速度センサ２１から入力した速度信号に基づいて、ハイブリッド式作業車両２００の走行速度を算出する。そして、ハイブリッド式作業車両２００の走行速度がクリープ速度よりも高速の場合、メインコントローラ１００は、アクセルペダル２９０ａの踏込量（操作量）などに基づきトルク制御を行うとともに、ブレーキペダル２９１ａの踏込量（操作量）に応じたブレーキ制御を行う。

すなわち、メインコントローラ１００の走行要求演算部１３０は、上述した式（２）を用いて走行要求トルクＴ_{ｒｑ_ｒｅｑ}を算出する。走行電動機・ブレーキ制御部１８０は、上述した式（１２）を用いて走行電動機トルク指令Ｔ_{ｒｑ_ｍｏｔ_ｔ}を演算して走行電動機７Ｆ，７Ｒの力行・回生を制御するとともに、上記の式（１３）を用いて制動トルク指令Ｔ_{ｒｑ_ｂｒｋ_ｔ}を算出する。制動トルク指令Ｔ_{ｒｑ_ｂｒｋ_ｔ}から式（１４）を用いてブレーキ制御信号を演算し、油圧ブレーキ制御弁３５ａ，３５ｂを駆動する。この結果、ハイブリッド式作業車両２００の走行速度はオペレータによるブレーキペダル２９１ａの踏込量に応じて減少する。

（２）クリープ速度以下の速度で走行中にブレーキペダル２９１ａが踏込まれた場合
速度信号に基づいて算出したハイブリッド式作業車両２００の走行速度がクリープ速度以下の場合、メインコントローラ１００はアクセルペダル２９０ａの踏込量に関わらず、ハイブリッド式作業車両２００の走行速度をクリープ速度に制御する。換言すると、メインコントローラ１００は、ハイブリッド式作業車両２００の目標走行速度をたとえば１ｋｍ／ｈに制御する。

この場合、メインコントローラ１００は、まず、前後進スイッチ２９２から入力された前後進スイッチ信号に基づいて、前後進スイッチ２９２により指示されるハイブリッド式作業車両２００の進行方向を判別する。上述したように、前後進スイッチ信号Ｖ_ＦＮＲは、ハイブリッド式作業車両２００の進行方向として前進方向を指示する場合は「１」を、後進方向を指示する場合は「−１」を、中立の場合は「０」を示す。前後進スイッチ信号Ｖ_ＦＮＲが「０」の場合は、メインコントローラ１００は以下の制御を行わない。

前後進スイッチ信号Ｖ_ＦＮＲが「１」または「−１」の場合、メインコントローラ１００は、速度センサ２１により検出された走行速度に基づく走行方向が、前後進スイッチ２９２により指示されたハイブリッド式作業車両２００の進行方向と一致しているか否かを判定する。そして、メインコントローラ１００は、走行方向と前後進スイッチ２９２により指示されたハイブリッド式作業車両２００の進行方向とが一致している場合に、以下に説明するように、ハイブリッド式作業車両２００の目標走行速度が１ｋｍ／ｈとなるように制御する。

本実施の形態のハイブリッド式ホイールローダ２００では、アクセルペダル２９０ａとブレーキペダル２９１ａのいずれも踏み込まれていないときにクリープ走行可能に設定されている。このようなクリープ走行は、予め設定したクリープ車速に必要な走行トルクを走行電動機７Ｆ，７Ｒに与えることにより実現される。そのため、メインコントローラ１００の走行電動機ブレーキ制御部１８０は、アクセルペダル２９０ａとブレーキペダル２９１ａのいずれも踏み込まれていないクリープ走行条件が成立したときは、車速が１ｋｍ／ｈで走行できる程度の走行電動機トルク指令Ｔ_{ｒｑ_ｍｏｔ_ｔ}、すなわちクリープトルク指令を出力するようにしている。この結果、ハイブリッド式作業車両２００の走行速度は目標走行速度が１ｋｍ／ｈに制御される。この目標走行速度が上述したクリープ速度である。
なお、クリープトルクは、一般的な路面の平坦路においてハイブリッド式作業車両２００がクリープ速度で走行可能な値として定められている。

目標走行速度がクリープ速度となるように制御されているときにブレーキペダル２９１ａからブレーキ信号が入力されなくなった場合には、メインコントローラ１００は、上記の制御を終了する。そして、メインコントローラ１００は、オペレータによるアクセルペダル２９０ａの踏込量に応じてハイブリッド式作業車両２００の走行速度を制御する。

メインコントローラ１００は、走行方向と前後進スイッチ２９２により指示されたハイブリッド式作業車両２００の進行方向とが一致していない場合に、ハイブリッド式作業車両２００の目標走行速度が１ｋｍ／ｈとなるようにトルク指令値を大きくするような制御を行う。

図７に示すフローチャートを用いて、メインコントローラ１００による処理を説明する。図７の処理はメインコントローラ１００でプログラムを実行して行われる。このプログラムは、メモリ（不図示）に格納されており、ハイブリッド式作業車両２００の図示しないイグニッションスイッチがオンされると、メインコントローラ１００によってプログラムが起動され、実行される。

ステップＳ１では、前後進スイッチ２９２から前後進スイッチ信号Ｖ_ＦＮＲと、アクセルペダル踏込量センサ２９０からアクセル信号と、ブレーキペダル踏込量センサ２９１からブレーキ信号と、モータ回転数センサ２２から走行電動機回転数Ｎ_ｍｏｔとを入力してステップＳ２へ進む。
ステップＳ２では、アクセルペダル２９０ａの踏み込みの有無が判定される。肯定されるとステップＳ３に進む。ステップＳ３では、ブレーキペダル２９１ａの踏込操作の有無を判定する。ブレーキペダル２９１ａが踏込操作されていない場合、すなわち、ステップＳ１においてブレーキペダル踏込量センサ２９１からブレーキ信号を入力していない場合には、ステップＳ３が否定判定されてステップＳ９へ進む。ステップＳ９では、トルク指令値演算処理、すなわち上記の式（１２）を用いて走行電動機トルク指令Ｔ_{ｒｑ_ｍｏｔ_ｔ}を算出して処理を終了する。

ブレーキペダル２９１ａが踏込操作されている場合、すなわち、ステップＳ１においてブレーキペダル踏込量センサ２９１からブレーキ信号を入力している場合には、ステップＳ３が肯定判定されてステップＳ４へ進む。ステップＳ４では、速度センサ２１によって検出されたハイブリッド式作業車両２００の走行速度がクリープ速度を超えているか否かを判定する。走行速度がクリープ速度以下の場合には、ステップＳ４が否定判定されてステップＳ６へ進む。ステップＳ６では、走行電動機トルク指令Ｔ_{ｒｑ_ｍｏｔ_ｔ}として、予め定められているクリープトルクを設定する。

その後、ステップＳ７において、ハイブリッド式作業車両２００の実走行方向と前後進スイッチ２９２により指示された進行方向とが一致するか否かを判定する。実走行方向と前後進スイッチ２９２に対応する進行方向とが一致する場合には、ステップＳ７が肯定判定されて所定のステップに戻る。実走行方向が指示された進行方向と一致しない場合には、ステップＳ７が否定判定されてステップＳ８へ進む。実走行方向が指示された進行方向と一致しないのは、逆走していることを意味している。すなわち、坂道発進する際に後ろ向きで降坂している。したがって、ステップＳ８では、ステップＳ６で算出したトルク指令を大きくするような制御、たとえば、クリープトルクに所定の増分トルクを加算して得たクリープトルクを設定する制御を行い、所定のステップに戻る。

ハイブリッド式作業車両２００の走行速度がクリープ速度を超える場合には、ステップＳ４が肯定判定されてステップＳ５へ進む。ステップＳ５では、上述した式（１２）を用いて走行電動機トルク指令Ｔ_{ｒｑ_ｍｏｔ_ｔ}を演算して走行電動機７Ｆ，７Ｒの力行・回生を制御するとともに、上記の式（１３）を用いて制動トルク指令Ｔ_{ｒｑ_ｂｒｋ_ｔ}を算出してブレーキ制御弁３５ａ，３５ｂを駆動して、所定のステップに戻る。

ステップＳ２が否定されると、ステップＳ１１でブレーキ踏込を判定する。ステップＳ１１でブレーキ踏込が否定されると、ステップＳ１２において、予め記憶しているクリープトルクが設定される。すなわち、走行電動機がクリープトルクを出力するように駆動制御される。ブレーキが踏み込まれている場合にはステップＳ１１が肯定され、ステップＳ１３において、トルク指令演算により回生トルク指令が算出され、また、ブレーキ踏込量に応じたブレーキ弁制御が行われる。

以上で説明した実施の形態によるハイブリッド式作業車両によれば、以下の作用効果が得られる。
（１）ハイブリッド式作業車両２００は、車輪１８を駆動する走行電動機７Ｆ，７Ｒと、アクセルペダル２９０ａの踏込量およびブレーキペダル２９１ａの踏込量の少なくとも一方に応じた走行速度となるように走行電動機７Ｆ，７Ｒを制御するメインコントローラ１００と、走行速度を検出する速度センサ２１とを備える。そしてメインコントローラ１００は、アクセルペダル２９０ａとブレーキペダル２９１ａとが踏込操作されているときに速度センサ２１により検出された走行速度が目標走行速度であるクリープ速度以下の場合、アクセルペダル２９０ａの踏込量に関わらず、走行速度が所定の目標走行速度であるクリープ速度となるように走行電動機７Ｆ，７Ｒを制御するようにした。
以上の速度制御を行うため、ハイブリッド式作業車両２００は、以下の機能を有するメインコントローラ１００を備えている。すなわち、メインコントローラ１００は、アクセルペダル２９０ａが踏み込まれている第１条件と、ブレーキペダル２９１ａが踏み込まれている第２条件と、車速が所定値以下である第３条件の全てが成立したときに、ブレーキ引きずり制御条件が成立したと判定する条件判定機能部と、ブレーキ引きずり制御条件が成立していることが判定されているときは、アクセルペダル踏込量に拘わらず、車速が所定の目標値になるように走行電動機を駆動制御するとともに、ブレーキ引きずり制御条件が成立していることが判定されていないときは、アクセルペダル踏込量と、ブレーキペダル踏込量と、車速とに基づいて、走行電動機の駆動を制御する電動機駆動制御機能部とを備える。

作業車両でかきあげ作業を行う場合などにおいては、たとえば３０度程度の急勾配の坂道で坂道発進を行う必要がある。従来の作業車両のように、動力を切って制動するインチング走行と、動力を切らずに制動するノーインチング走行とを行うためのインチング装置を備える場合、オペレータはノーインチングの状態でブレーキペダルを踏み込みながらアクセルペダルを踏み込むことができる。この場合、作業車両が動き出してから、オペレータはブレーキペダルの踏込を解除する。このため、従来の作業車両で坂道発進を行う場合、ブレーキのひきずり、発熱等があった。

本実施の形態のハイブリッド式作業車両２００は、上述したようにインチング装置２９５を備えている。インチング装置２９５をオフして操作する場合、上述したように、アクセルペダル２９０ａとブレーキペダル２９１ａとが踏込操作されているときに、走行速度がクリープ速度を超えていない場合には、目標走行速度がクリープ速度となるように走行電動機７Ｆ，７Ｒを制御するようにした。このため、かきあげ作業等のように、急勾配の坂道で坂道発進する必要がある場合でも、ブレーキのひきずり、発熱等が抑制され、ブレーキの耐久性が向上する。

（２）ブレーキ引きずり制御条件が成立していることが判定されているとき、電動機駆動制御機能部は、車両の走行方向と前後進指示部材で指示された走行方向とが異なるとき、走行電動機の出力トルクを増加させるようにした。したがって、どのような勾配の登坂路でも確実にずり落ち現象を防止しつつ、ブレーキ引きずり現象を抑制できる。

（３）走行電動機と車輪との間で伝達される走行駆動トルクを制御するインチング装置２９５と、インチング装置２９５をオンするオン位置と、オフするオフ位置とに切り替わるインチング操作部材２９３とを設けた。そして、上述した第１〜第３条件に加えて、インチング操作部材２９３がオフ位置に操作されている第４条件が成立していると判定すると、ブレーキ引きずり制御条件が成立したと判定するようにした。したがって、オペレータの好みで、インチング装置２９５をオンした登坂路発進走行も可能となる。

以上で説明した実施の形態のハイブリッド式作業車両２００を、次のように変形できる。
（１）低速走行時にアクセルペダル２９０ａとブレーキペダル２９１ａが同時に踏込操作された場合の速度制御として、走行速度をクリープ速度に設定するものとして説明した。クリープ速度は、平坦路においてアクセルペダル２９０ａとブレーキペダル２９１ａがともに操作されていないときに作業車両２００が走行する速度である。勾配が１０度以上３０度未満の所定勾配の登坂路での坂道発進時に、ブレーキペダル２９１ａとアクセルペダル２９０ａの双方を踏み込まない状態で車両が１ｋｍ／ｈで走行するようなトルクを付与してもよい。

（２）以上では、車速がクリープ速度以下のときに、アクセルペダル２９０ａとブレーキペダル２９１ａが踏み込まれたときに引きずり制御条件が成立したと判断し、走行電動機７Ｆ，７Ｒにクリープトルクを付与して車速がクリープ速度となるようにした。しかしながら、引きずり制御条件として採用する車速は、クリープ速度より大きい所定速度に設定してもよい。すなわち、目標となる速度と、引きずり制御条件としての車速を異なる値としてもよい。

（３）インチング装置２９５をオン、オフに設定する以外、１/３だけインチング装置２９５を動作させる中間切替位置を設けてもよい。これは、インチング操作部材２９３が中間切替位置に切り替えられ、かつ、ブレーキペダル２９１ａとアクセルペダル２９０ａが同時操作されたとき、クラッチの伝達トルクをオンオフするのではなく、伝達トルクを１/３程度のハーフクラッチ状態で使用するものである。

（４）インチング操作部材２９３としてオン位置、オフ位置、中間位置を切り替えるスイッチを採用せず、クラッチ伝達トルクを０〜１００％までオペレータが任意に設定できるダイアルを採用してもよい。クラッチにより伝達されるトルクをオペレータの好みで任意に調節でき、不慣れなオペレータから、熟練したオペレータまで操作性の良いハイブリッド作業車両を提供できる。

（５）以上では、インチング装置２９５を備えたハイブリッド式作業車両２００について説明し、インチング装置２９５をオフした場合の登坂路発進時でのブレーキ引き連り現象を防止するようにした。しかし、ハイブリッド式作業車両２００からインチング装置２９５を廃止することもできる。この場合、オペレータはインチングとノーインチングとの間の切り換え操作が不要になり操作性が向上する。

（６）前輪用の走行電動機７Ｆと、後輪用の走行電動機７Ｆを設けたが、一つの走行電動機を有するハイブリッド作業車両にも本発明を適用することができる。
また、ハイブリッド制御処理を行う構成も実施形態に限定されない。

（７）ハイブリッド式作業車両２００は、エンジン１により駆動された発電電動機５によって車輪１８を駆動するシリーズハイブリッド式を用いるものに代えて、エンジン１と、エンジン１により駆動された発電電動機５との少なくとも一方によって車輪１８を駆動するパラレルハイブリッド式を用いてもよい。

また、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。説明に用いた実施の形態および変形例は、それぞれを適宜組み合わせて構成しても構わない。

７Ｆ，７Ｒ 走行電動機 ２１ 速度センサ
２２ モータ回転数センサ １００ メインコントローラ
１３０ 走行要求演算部 １４０ 出力管理部
１５０ 目標回転数演算部 １６０ 発電電動機制御部
１８０ 走行電動機・ブレーキ制御部 ２９０ アクセルペダル踏込量センサ
２９１ ブレーキペダル踏込量センサ ２９２ 前後進スイッチ
２９３ インチング操作部材 ２９５ インチング装置

Claims (6)

1. 蓄電装置と、
   エンジンによって駆動される発電電動機と、
   前記発電電動機によって駆動され圧油を吐出する油圧ポンプと、
   前記油圧ポンプから供給される圧油によって駆動される油圧駆動装置と、
   前記蓄電装置および前記発電電動機の少なくとも一方からの電力で駆動されて車輪に走行駆動力を与える走行電動機と、
   車速を検出する車速検出手段と、
   アクセルペダルの踏込量を検出するアクセル検出手段と、
   ブレーキペダルの踏込量を検出するブレーキ検出手段と、
   前記アクセル検出手段で検出されたアクセルペダル踏込量により前記アクセルペダルが踏み込まれている第１条件と、前記ブレーキ検出手段で検出されたブレーキペダル踏込量により前記ブレーキペダルが踏み込まれている第２条件と、前記車速検出手段で検出された車速が所定値以下である第３条件の全てが成立したときに、ブレーキ引きずり制御条件が成立したと判定する条件判定手段と、
   前記ブレーキ引きずり制御条件が成立していることが前記条件判定手段で判定されているときは、前記検出されたアクセルペダル踏込量に拘わらず、車速が所定の目標値になるように前記走行電動機を駆動制御するとともに、前記ブレーキ引きずり制御条件が成立していることが前記条件判定手段で判定されていないときは、前記アクセル検出手段で検出されたアクセルペダル踏込量と、前記ブレーキ検出手段で検出されたブレーキペダル踏込量と、車速検出手段で検出された車速とに基づいて、前記走行電動機の駆動を制御する電動機駆動制御手段とを備えるハイブリッド式作業車両。
2. 請求項１に記載のハイブリッド式作業車両において、
   前進と後進を指示する前後進指示部材をさらに備え、
   前記ブレーキ引きずり制御条件が成立していることが前記条件判定手段で判定されているとき、前記電動機駆動制御手段は、車両の走行方向と前記前後進指示部材で指示された走行方向とが異なるとき、前記走行電動機の出力トルクを増加させるハイブリッド式作業車両。
3. 請求項１に記載のハイブリッド式作業車両において、
   前記電動機駆動制御手段は、前記走行電動機が要求する出力に応じて、前記エンジンの出力を制御し、さらに、前記発電電動機に発電を行なわせ、その発電電力で前記走行電動機を駆動するハイブリッド式作業車両。
4. 請求項１に記載のハイブリッド式作業車両において、
   前記所定の車速の目標値は、前記アクセルペダルとブレーキペダルが踏み込まれないときに前記走行電動機により走行する際のクリープ速度であるハイブリッド式作業車両。
5. 請求項１に記載のハイブリッド式作業車両において、
   前記走行電動機と車輪との間で伝達される走行駆動トルクを制御するインチング装置と、
   前記インチング装置をオンするオン位置と、オフするオフ位置とに切り替わるインチング操作部材とを有し、
   前記条件判定手段は、前記第１〜第３条件に加えて、前記インチング操作部材がオフ位置に操作されている第４条件が成立していると判定すると、前記ブレーキ引きずり制御条件が成立したと判定するハイブリッド式作業車両。
6. 請求項５に記載のハイブリッド式作業車両において、
   前記インチング操作部は、前記オン位置、オフ位置に加えて、中間位置を有し、
   前記インチング操作部が前記中間位置に切り替えられているとき、
   前記インチング装置による前記走行駆動トルクの伝達力を０％〜１００％の間で任意に設定するハイブリッド式作業車両。
   

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