JP2015123803A - ハイブリッド式作業車両 - Google Patents

Abstract

【課題】排気量の小さなエンジンが搭載されているハイブリッド式作業車両であっても、必要な回生制動力を得られるようにする。
【解決手段】エンジン１によって駆動される発電電動機５によって駆動される可変容量油圧ポンプ９、３０１と、可変容量油圧ポンプ９、３０１から供給される圧油によって駆動される油圧アクチュエータ１２，１３，１４、３０４と、蓄電装置３および発電電動機５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とを備え、走行電動機７Ｆ，７Ｒが回生制動時に発生する回生電力で蓄電装置３を充電するようにしたハイブリッド式作業車両において、走行電動機７Ｆ，７Ｒからの回生電力が蓄電装置３の充電可能電力を超えているとき、発電電動機５の負荷が大きくなるように可変容量油圧ポンプ９、３０１の傾転量を制御するメインコントローラ１００を備える。
【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。

ハイブリッド式作業車両では、回生電力が蓄電装置の充電許容電力を上回る時、回生電力を吸収する必要がある。従来、例えばエキゾースト弁が設けられたエンジンで発電機を駆動し、得られた電力で電動機を駆動する方式のハイブリッド作業車両では、回生電力が蓄電装置の充電許容電力を上回る時、エキゾースト弁を閉じてエンジンの負荷トルクを増大させて発電機の吸収馬力を増大させるようにしている（たとえば特許文献１）。

特開２０００−２９１４５１号公報

しかしながら、排気量の小さなエンジンを搭載した場合には、エンジンに設けたエキゾースト弁のみでは、蓄電装置の充電許容電力を上回る回生電力を消費するに必要な負荷を得ることができないという問題がある。

（１）請求項１の発明は、蓄電装置と、エンジンによって駆動される発電電動機と、発電電動機によって駆動され、発電電動機の回転軸と直接または間接的に連結された可変容量油圧ポンプと、可変容量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アクチュエータと、記蓄電装置および発電電動機と電気的に接続され、蓄電装置および発電電動機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を備え、走行電動機が回生制動時に発生する回生電力で蓄電装置を充電するようにしたハイブリッド式作業車両に適用される。そして、走行電動機からの回生電力が蓄電装置の充電可能電力を超えているとき、発電電動機の負荷が大きくなるように可変容量油圧ポンプの傾転量を制御する制御手段を備える。
（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、可変容量油圧ポンプは、発電電動機の回転軸と連結された第１可変容量油圧ポンプと、発電電動機の回転軸と直接または間接的に連結された第２可変容量油圧ポンプとを含み、油圧アクチュエータは、第１可変容量油圧ポンプから供給される圧油によって駆動される第１油圧アクチュエータと、第２可変容量油圧ポンプから供給される圧油によって駆動される第２油圧アクチュエータとを含み、制御手段は、走行電動機からの回生電力が蓄電装置の充電可能電力を超えているとき、発電電動機の負荷が大きくなるように第２可変容量油圧ポンプの傾転量を制御することを特徴とする。
（３）請求項３の発明は、請求項２に記載のハイブリッド式作業車両において、第２油圧アクチュエータは作動油冷却ファンを駆動するための油圧モータであり、制御手段は、要求回生制動力が所定制動力以上の場合には、作動油の温度に関わらず、第２可変容量油圧ポンプの傾転量を所定制動力未満の場合の第２可変容量油圧ポンプの傾転量より大きい値に設定するとともに、要求回生制動力が所定制動力未満の場合には、作動油の温度に対応して第２可変容量油圧ポンプの傾転量を大きくすることを特徴とする。
（４）請求項４の発明は、請求項２または３に記載のハイブリッド式作業車両において、制御手段は、走行電動機からの回生電力が蓄電装置の充電可能電力を超えているとき、かつ、第１油圧アクチュエータが駆動されていないことを含む所定の条件が成立している場合は、発電電動機の負荷が大きくなるように第１可変容量油圧ポンプの傾転量を制御することを特徴とする。
（５）請求項５の発明は、請求項４に記載のハイブリッド式作業車両において、制御手段は、力行制御時において、走行電動機に要求される走行要求出力を算出し、第１油圧アクチュエータおよび第２油圧アクチュエータを駆動するために要求される油圧要求出力を算出し、走行電動機からの回生電力を蓄電装置に充電できない余剰電力を発電電動機の消費電力として算出し、走行要求出力と油圧要求出力と消費電力とに基づいて発電電動機の発電出力を算出し、発電出力に応じてエンジンの回転数を演算し、演算された回転数となるようにエンジンを制御し、所定の条件は、回生時にエンジンが所定回転数内で駆動されていることをさらに含むことを特徴とする。
（６）請求項６の発明は、蓄電装置と、エンジンによって駆動される発電電動機と、エンジンによって駆動される固定容量油圧ポンプと、固定容量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アクチュエータと、蓄電装置および発電電動機と電気的に接続され、蓄電装置および発電電動機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を備え、走行電動機が回生制動時に発生する回生電力で蓄電装置を充電するようにしたハイブリッド式作業車両に適用される。そして、固定容量油圧ポンプの吐出圧油を油圧アクチュエータに導いてその駆動を制御する制御弁と、制御弁が中立位置に切り替えられたときに固定容量油圧ポンプの吐出圧をタンクへ戻す戻り通路に設けられ、配管抵抗を増大させることで戻り通路を流れる吐出油の流量を制御する流量制御弁と、走行電動機からの回生電力が蓄電装置の充電可能電力を超えているときであって、要求回生制動力が所定の閾値以上のときは、その大きさに応じて油圧回路内の圧損を調整し、固定容量油圧ポンプの吐出圧を調整する制御弁を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、作業車両は可変容量油圧ポンプと、それらのポンプから吐出される圧油で駆動される油圧アクチュエータとを備え、回生電力を蓄電装置に充電できないとき、可変容量油圧ポンプの傾転量を大きくして回生制動力を大きくすることとした。その結果、部品点数を大幅に増やすことなく、発電電動機で消費可能な回生電力を増大させることができる。
また請求項６の発明によれば、作業車両は固定容量油圧ポンプと、固定容量油圧ポンプから吐出される圧油で駆動される油圧アクチュエータとを備え、回生電力を蓄電装置に充電できないときに、要求回生制動力が所定の閾値以上のとき、その大きさに応じて固定容量油圧ポンプの戻り油路を絞り、固定容量油圧ポンプの負荷を大きくして回生制動力を大きくすることとした。その結果、部品点数を大幅に増やすことなく、発電電動機で消費可能な回生電力を増大させることができる。

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 第１の実施の形態によるハイブリッド式作業車両が備える油圧回路の回路図 冷却ファンの回転数と作動油の温度との関係を説明する図 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 作動油の温度と要求回生制動力とに応じて制御される冷却ファンの回転数を説明する図 第１の実施の形態によるハイブリッド式作業車用の動作を説明するフローチャート 第２の実施の形態によるハイブリッド式作業車両が備える油圧回路の回路図 第３の実施の形態によるハイブリッド式作業車両が備える油圧回路の回路図 可変絞りの直径と制動力との関係を説明する図

−第１の実施の形態−
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、リフトアーム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。リフトアーム２０１はリフトシリンダ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、他方を萎縮させることにより、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、蓄電装置（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、第１油圧ポンプ９および操作装置３１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。

第１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。第１油圧ポンプ９の回転軸はエンジン１の駆動軸と同軸で連結されている。第１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。第１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。なお、油圧回路の詳細については説明を後述する。

また、第１の実施の形態のハイブリッド作業車両２００は、圧油を冷却するための冷却装置３００を備えている。この冷却装置３００は、図４を参照して後で詳細に説明するが、第１油圧ポンプ９とともに電動発電機５とエンジン１に機械的に接続されて駆動される可変容量型の第２油圧ポンプ３０１と、図示しない冷却ファン３０５（図４参照）を回転駆動する油圧モータ３０４とを備えている。

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５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の回転軸と第１油圧ポンプ９の回転軸と第２油圧ポンプ３０１の回転軸に連結されている。そのため、エンジン１からの出力トルクは第１油圧ポンプ９と第２油圧ポンプ３０１にも伝達される。なお、第２油圧ポンプ３０１の回転軸は、発電電動機５の回転軸と連結された第１油圧ポンプ９と連結されることによって、発電電動機５と間接的に連結されるものについても本発明の一態様に含まれる。

コンバータ４は、キャパシタ３に蓄電された電荷により得られる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に代えて、たとえば鉛蓄電池や、リチウムイオンバッテリのようは２次電池を用いてもよい。

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１７ａ，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、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。リフトレバーはリフトシリンダ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、リフトシリンダ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、図示しないアクセルペダル、ブレーキペダル、前後進スイッチが設けられている。オペレータは、上記のアクセルペダル、ブレーキペダル、前後進スイッチを操作することによって、車輪１８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センサ２９０で検出され、ブレーキペダル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。

また、第１油圧ポンプ９の吐出圧を検出する第１圧力センサ２９３と、第２油圧ポンプ３０１の吐出圧を検出する第２圧力センサ２９４とが設けられ、それら圧力センサ２９３，２９４からの検出信号がメインコントローラ１００に入力されている。さらに、圧油の温度を検出する油温センサ３０７も設けられ、油温センサ３０７の検出信号もメインコントローラ１００に入力されている。

なお、本実施の形態のハイブリッド式作業車両２００は、ブレーキペダルの操作に応じて油圧ブレーキ制御弁３６ａ，３６ｂ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３５ａ，３５ｂ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、アクセルペダルやブレーキペダル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。各機能部の詳細については説明を後述する。

図４は、本実施の形態によるハイブリッド式作業車両２００が有する油圧回路ＨＣ１を示す回路図である。油圧回路ＨＣ１には、可変容量式の第１油圧ポンプ９と、オイルタンク１０と、コントロールバルブ１１と、可変容量式の第２油圧ポンプ３０１と、第１比例弁３０２と、第２比例弁３０３と、油圧モータ３０４と、冷却ファン３０５と、冷却用コア３０６と、油温センサ３０７とが設けられている。第１管路４００には、オイルタンク１０を上流側として、第１油圧ポンプ９と、コントロールバルブ１１とがこの順序で接続されている。第２管路４０１には、オイルタンク１０を上流側として、第２油圧ポンプ３０１と、油圧モータ３０４と、冷却コア３０６とがこの順序で接続されている。

第１油圧ポンプ９は、上述したように、エンジン１で駆動される発電電動機５によって駆動され、オイルタンク１０の作動油を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（図１）に供給する。第１比例弁３０２は、メインコントローラ１００からの制御信号に従って第１油圧ポンプ９の傾転量（容量）を変更可能に制御する。コントロールバルブ１１は、第１方向制御弁３０８と、第２方向制御弁３０９とを含んで構成される。第１方向制御弁３０８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に応じて第１油圧ポンプ９から供給される作動油をステアリングシリンダ１２へ供給する。第２方向制御弁３０９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に応じて第１油圧ポンプ９から供給される作動油を一対のリフトシリンダ１３へ供給する。バケットシリンダ１４は図示を省略した。

第２油圧ポンプ３０１の回転軸はエンジン１と発電電動機５の駆動軸と同軸で連結されている。したがって、第１および第２油圧ポンプ９，３０１の負荷は発電電動機５とエンジン１に作用する。第２油圧ポンプ３０１が発電電動機５により駆動されると、オイルタンク１０の作動油を油圧モータ３０４へ供給して油圧モータ３０４を駆動させる。第２比例弁３０３は、メインコントローラ１００からの制御信号に従って第２油圧ポンプ３０１の傾転量（容量）を変更可能に制御する。第２油圧ポンプ３０１の傾転量は、油温センサ３０７により検出されたオイルタンク１０内の作動油の温度に基づいて制御される。冷却ファン３０５は油圧モータ３０４により駆動され、冷却ファン３０５の下流に設けられた冷却用コア３０６に流入した作動油を冷却する。このため、冷却ファン３０５の回転数は、第２油圧ポンプ３０１の傾転量に応じて制御される。換言すると、冷却ファン３０５の回転数は、油温センサ３０７により検出された作動油の温度に応じて制御される。

図５は、冷却ファン３０５の回転数と、油温センサ３０７により検出される作動油の温度との関係を示す図である。図５に示すように、作動油の温度が所定温度ｔ１未満の場合には、冷却ファン３０５の回転数は、規定の最小回転数Ｍｉｎとなるように制御される。作動油の温度が所定温度ｔ１以上となる場合には、作動油の温度の上昇に比例して冷却ファン３０５の回転数も増加するように制御される。そして、作動油の温度が所定温度ｔ２（＞ｔ１）以上となった場合には、冷却ファン３０５は、規定の最大回転数Ｍａｘとなるように制御される。
なお、図９を参照して後述するように、要求回生制動力が所定の閾値以上では、冷却ファン３０５の回転数が最大値なるように第２油圧ポンプ３０１の傾転量が最大値に制御される。

以下、メインコントローラ１００が備える各機能部の処理について説明する。

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。

油圧要求出力値 Ｐ_{ｗｒ_ｐｍｐ_ｒｅｑ} …（１）式
アクセル要求トルク Ｔ_{ｒｑ_acc_ｒｅｑ} …図６のアクセル要求トルクマップ
走行要求トルク Ｔ_{ｒｑ_drv_ｒｅｑ} …（２）式
走行要求出力値 Ｐ_{ｗｒ_ｄｒｖ_ｒｅｑ} …（３）式
エンジン出力指令値 Ｐ_{ｗｒ_ｅｎｇ_ｔ} …（９）式
回生電力低減指令値 ｄＰ_{ｗｒ_ｍｏｔ_ｔ} …（６）式
発電出力指令値 Ｐ_{ｗｒ_ｇｅｎ_ｔ} …（８）式
発電電動機トルク指令値 Ｔ_{ｒｑ_ｇｅｎ_ｔ} …（１０）式
走行電動機トルク指令 値 Ｔ_{ｒｑ_ｍｏｔ_ｔ} …（１２）式
エンジン回転数指令値 Ｎ_{ｅｎｇ_ｔ}
制動トルク指令値 Ｔ_{ｒｑ_ｂｒｋ_ｔ} …（１３）式
エンジン回転数 Ｎ_ｅｎｇ
走行電動機回転数 Ｎ_ｍｏｔ

−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６に許容充電電力マップの一例を示す。図６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６において、Ｉｃｍａｘはコンバータ４の最大電流制限値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値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、第１および第２油圧ポンプ９，３０１の油圧要求出力値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、第１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第１圧力センサ２９３から第１ポンプ圧ｐ_ｐｍｐ１が入力される。また、第２圧力センサ２９４で検出した第２ポンプ圧Ｐ_ｐｍｐ２と、油温センサ３０７で検出した油温が入力される。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７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、第１ポンプ要求流量ｑ_{ｐｍｐ１_ｒｅｑ}を算出する。また、油圧要求演算部１２０は、第２油圧ポンプ３０１に要求される第２ポンプ要求流量ｑ_{ｐｍｐ２_ｒｅｑ}を演算する。第２ポンプ要求流量ｑ_{ｐｍｐ２_ｒｅｑ}は、上述した図５で説明したように、作動油温度がｔ２以上のときは最大流量が設定され、温度ｔ１未満のときは最小流量が設定される。作動油温度がｔ２未満でｔ１を超えている温度範囲では、温度に比例した流量が設定される。

そして油圧要求演算部１２０は、算出した第１ポンプ要求流量ｑ_{ｐｍｐ１_ｒｅｑ}と、第１圧力センサ２９３で実測されて受信した第１ポンプ圧力ｐ_ｐｍｐ１と、油温から図５を参照して算出された第２ポンプ要求流量ｑ_{ｐｍｐ２_ｒｅｑ}と、第２圧力センサ２９４で実測されて受信した冷却装置３００の第２ポンプ圧力ｐ_ｐｍｐ２とを用いて、以下の（１）式により油圧要求出力値Ｐ_{ｗｒ_ｐｍｐ_ｒｅｑ}を算出する。
Ｐ_{ｗｒ_ｐｍｐ_ｒｅｑ}＝ｑ_{ｐｍｐ１_ｒｅｑ}・ｐ_ｐｍｐ１＋ｑ_{ｐｍｐ２_ｒｅｑ}・ｐ_ｐｍｐ２ …（１）
なお、説明を簡略化するため、第１および第２油圧ポンプ９、３０１の効率は考慮しない。また、以下の計算式において油圧ポンプを含む全ての機器類の効率は考慮しない。

また、図９を参照して後で詳細に説明するが、要求回生制動力が閾値Ｔ_{ｒｑ＿ｄｒｖ＿ｔｈ１}以上では第２ポンプ要求流量ｑ_{ｐｍｐ２_ｒｅｑ}は最大流量に設定されるが、油圧要求出力計算には反映させない。すなわち、要求回生制動力が閾値Ｔ_{ｒｑ＿ｄｒｖ＿ｔｈ１}以上となり第２油圧ポンプ３０１の傾転量を最大値に制御する際、第２油圧ポンプ３０１の油圧要求出力（ｑ_{ｐｍｐ２_ｒｅｑ}・ｐ_ｐｍｐ２）は直前の値を破棄して第２油圧ポンプ３０１の油圧要求出力をゼロとし、エンジン１が第２油圧ポンプ３０１の負荷トルク分を出力しないようにする。このようにすることで、回生制動力が最大値に制御された第２油圧ポンプ３０１の吸収トルクの全量を発電電動機５の負荷トルクとして消費させることができる。

−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_ｄｒｖ_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値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８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_ｒｅｑ}が、アクセル信号に比例しつつ走行電動機７Ｆ，７Ｒの回転数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、アクセルペダルの踏込量を検出するセンサ２９０から入力されるアクセル信号と、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_ｒｅｑ}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_ｒｅｑ}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、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（２）式により走行要求トルクＴ_{ｒｑ_ｄｒｖ_ｒｅｑ}を算出する。
Ｔ_{ｒｅ_ｄｒｖ_ｒｅｑ}＝Ｔ_{ｒｑ_ａｃｃ_ｒｅｑ}−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、力行側を正とし、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値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値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値Ｐ_{ｗｒ_ｐｍｐ_ｒｅｑ}と、走行要求演算部１３０からの走行要求出力値Ｐ_{ｗｒ_ｄｒｖ_ｒｅｑ}とが入力される。
出力管理部１４０は、（４）式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値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値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および第１および第２油圧ポンプ９、３０１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および第１または第２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）式から算出した走行要求出力値Ｐ_{ｗｒ_ｄｒｖ_ｒｅｑ}を受信する。この走行要求出力値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、走行要求出力値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値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値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。すなわち、余剰電力Ｐ_{ｗｒ_ｓｕｐ}とは、回生運転中の走行電動機７Ｆ，７Ｒによる回生電力がキャパシタ３に充電可能な許容充電電力を上回っている電力である。したがって、この余剰電力は、発電電動機５を駆動して消費するか、あるいは、回生電力自体を低減して余剰電力自体を低減する必要がある。
なお、回生電力で駆動される発電電動機５の負荷は、エンジン１の回転抵抗トルクと第１油圧ポンプ９と第２油圧ポンプ３０１の負荷である。すなわち、第１油圧ポンプ９の負荷は式（５）で算出される傾転角増加指令ｄＤ_{ｐｍｐ_ｔ}に基づく負荷である。第２油圧ポンプ９の負荷は傾転量が最大値の時の吸収トルクに相当する負荷である。これら回生時の第１および第２油圧ポンプ９，３０１の傾転量増加は傾転角制御部１７０から各ポンプのレギュレータに対する制御であり、余剰電力で駆動中の発電電動機５にとって負荷が増量されることとなる。

回生時の走行要求出力値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、（４）式で算出される余剰電力Ｐ_{ｗｒ_ｓｕｐ}から以下のことを認識することができる。
（ａ）余剰電力Ｐ_{ｗｒ_ｓｕｐ}が０のとき、回生電力でキャパシタ３を充電することができると認識する。
（ｂ）余剰電力Ｐ_{ｗｒ_ｓｕｐ}が０ではないとき、回生電力でキャパシタ３を充電することのみでは不十分であると認識する。

余剰電力Ｐ_{ｗｒ_ｓｕｐ}がゼロではないとき、後述するように、冷却ファン駆動用油圧モータ３０４に圧油を供給する油圧ポンプ３０１の傾転量を増やすことにより発電電動機５の負荷トルクを大きくし、これにより、発電電動機５の消費電力を増やすことができる。すなわち、発電電動機５の負荷が増加することによりエンジン回転数Ｎ_ｅｎｇが低下し、（１０）式の発電電動機トルク指令値Ｔ_{ｒｑ_ｇｅｎ_ｔ}が大きくなり、その結果、回生制動力を大きくすることができる。また、油圧モータ３０４の回転数が増加して冷却能力が大きくなる。

（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、第１油圧ポンプ９の最高回転数、第２油圧ポンプ３０１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、第１油圧ポンプ９の回転数を用いても良いし、第２油圧ポンプ３０１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値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。第１油圧ポンプ９の吐出量が第１ポンプ最小吐出流量より多ければ、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、油圧要求出力値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、第１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た場合
（ｉｉ）走行電動機７Ｆ，７Ｒの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た場合
（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場合

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指示回転数Ｎ_ｅｎｇと、第１設定閾値Ｎ_{ｅｎｇ_ｔｈ１}とを用いて、以下の（５）式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、第１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、第１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（５）式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、第１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、第１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に、走行電動機７Ｆ，７Ｒが発電する回生トルク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指示回転数Ｎ_ｅｎｇと、第２設定閾値Ｎ_{ｅｎｇ_ｔｈ２}とを用いて、以下の（６）式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、（６）式において、Ｋ_ｎＰは、第２設定閾値Ｎ_{ｅｎｇ_ｔｈ２}とエンジン指示回転数Ｎ_ｅｎｇとの差から回生電力低減指令値を算出する比例定数である。
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（６）式に基づいてエンジン指示回転数Ｎ_ｅｎｇが第２設定閾値Ｎ_{ｅｎｇ＿ｔｈ２}を超えると、回生トルクを低減することが可能となり、結果的に一定の値以上の消費電力Ｐ_{ｗｒ＿ｃｎｓ}が発電電動機で消費されなくなる。この結果、エンジン回転数は第２設定閾値で頭打ちとなり、エンジン１および第１、第２油圧ポンプ９、３０１の過回転を防止することができる。

（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値ｄＰ_{ｗｒ_ｍｏｔ_ｔ}とを用いて、以下の（７）式から消費電力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。

上記の（７）式を用いて消費電力Ｐ_{ｗｒ_ｃｎｓ}を算出すると、出力管理部１４０は、走行要求出力値Ｐ_{ｗｒ_ｄｒｖ_ｒｅｑ}と消費電力Ｐ_{ｗｒ_ｃｎｓ}に基づいて、以下の（８）式から発電出力指令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、走行要求出力値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値Ｐ_{ｗｒ_ｄｒｖ_ｒｅｑ}となる。一方、回生運転時、走行要求出力値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}は走行要求出力値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値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（９）式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、第１ポンプ要求流量ｑ_{ｐｍｐ１_ｒｅｑ}と第１ポンプ圧力ｐ_ｐｍｐ１との積に、第２ポンプ要求流量ｑ_{ｐｍｐ２_ｒｅｑ}と第２ポンプ圧力ｐ_ｐｍｐ２との積を加算した油圧要求出力値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値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、第１ポンプ要求流量ｑ_{ｐｍｐ_ｒｅｑ}と第１ポンプ圧力ｐ_ｐｍｐとの積に、第２ポンプ要求流量ｑ_{ｐｍｐ２_ｒｅｑ}と第２ポンプ圧力ｐ_ｐｍｐ２との積を加算した油圧要求出力値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_ｃｎｓ}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}は油圧要求出力値Ｐ_{ｗｒ_ｐｍｐ_ｒｅｑ}に走行要求出力値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}は油圧要求出力値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で算出されたエンジン出力指令Ｐ_{ｗｒ_ｅｎｇ_ｔ}が正の場合、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。また、Ｐ_{ｗｒ＿ｅｎｇ}が負の場合、エンジン指示回転数がそのまま目標値となる。ただし、エンジン指示回転数Ｎ_ｅｎｇが第２設定閾値Ｎ_{ｅｎｇ＿ｔｈ２}を超える場合、第２設定閾値Ｎ_{ｅｎｇ＿ｔｈ２}がそのままエンジンコントローラ２へ送信される。

−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からの実エンジン回転数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。発電電機制御部１６０は、これらの値を用いて、以下の（１０）式によって発電電動機トルク指令値Ｔ_{ｒｑ_ｇｅｎ_ｔ}を算出する。
Ｔ_{ｒｑ_ｇｅｎ_ｔ}＝Ｋ_ｐ（Ｎ_{ｅｎｇ_ｔ}−Ｎ_ｅｎｇ）
−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値Ｔ_{ｒｑ_ｇｅｎ_ｔ}を発電インバータ６に送信する。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値Ｔ_{ｒｑ＿ｇｅｎ＿ｔ}をまとめると以下のとおりである。
エンジン回転数指令Ｎ_{ｅｎｇ＿ｔ}がエンジン回転数Ｎ_ｅｎｇより高い場合というのは、エンジン回転数Ｎ_ｅｎｇがラグダウンしている状況である。これを放置すると、最悪の場合エンジンストールしてしまうため、発電電動機制御部１６０は、エンジン回転数Ｎ_{ｅｎｇ＿ｔ}とエンジン実回転数Ｎ_ｅｎｇの偏差量に応じて発電電動機５のトルク指令Ｔ_{ｒｑ＿ｇｅｎ＿ｔ}を低減し、ラグダウンを抑える制御を行う。
一方、エンジン回転数指令Ｎ_{ｅｎｇ＿ｔ}がエンジン回転数Ｎ_ｅｎｇより低い場合は、エンジン回転数がオーバーシュートしている状況である。今度は、エンジンが過回転になる虞があり、これを防止するため、トルク指令Ｔ_{ｒｑ＿ｇｅｎ＿ｔ}を増大させ、オーバーシュートを抑える制御を行う。

−傾転角制御部１７０−
傾転角制御部１７０は、下記の（１１）式に基づいて、傾転角制御信号Ｖ_{Ｄｐ１_ｔ}を算出して、この傾転角制御信号に基づいて第１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、第１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からの第１ポンプ要求流量ｑ_{ｐｍｐ１_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（傾転角制御指令）Ｖ_{Ｄｐ１_ｔ}を算出する。
Ｖ_{Ｄｐ１_ｔ}＝Ｋ_Ｄｐ１｛（ｑ_{ｐｍ１ｐ_ｒｅｑ}／Ｎ_ｅｎｇ）＋ｄＤ_{ｐｍｐ１_ｔ}｝ …（１１）
なお、Ｋ_Ｄｐは、第１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、第１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、第１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、第１油圧ポンプ９の傾転角は、第１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または第１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。

また、傾転角制御部１７０は、下記の（１１Ａ）式に基づいて、傾転角制御信号Ｖ_{Ｄｐ２_ｔ}を算出して、この傾転角制御信号に基づいて第２油圧ポンプ３０１の図示しないレギュレータを駆動することによって、第２油圧ポンプ３０１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からの第２ポンプ要求流量ｑ_{ｐｍｐ２_ｒｅｑ}とを用いて、以下の式（１１Ａ）によって傾転角制御信号Ｖ_{Ｄｐ２_ｔ}を算出する。
Ｖ_{Ｄｐ２_ｔ}＝Ｋ_Ｄｐ２｛ｑ_{ｐｍｐ２_ｒｅｑ}／Ｎ_ｅｎｇ） …（１１Ａ）
なお、Ｋ_Ｄｐ２は、第２油圧ポンプ３０１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。

−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_ｄｒｖ_ｒｅｑ}と、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値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（１２）式によって走行電動機トルク指令値Ｔ_{ｒｑ_ｍｏｔ_ｔ}を算出する。
Ｔ_{ｒｑ_ｍｏｔ_ｔ}＝Ｔ_{ｒｑ＿ｄｒｖ＿ｒｅｑ}＋ｄＰ_{ｗｒ＿ｍｏｔ＿ｔ}／Ｎ_ｍｏｔ …（１２）

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値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_ｄｒｖ_ｒｅｑ}の絶対値を算出する。力行運転時、走行要求トルクＴ_{ｒｑ_ｄｒｖ_ｒｅｑ}は正、回生電力低減指令値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値Ｔ_{ｒｑ_ｍｏｔ_ｔ}は走行要求トルクＴ_{ｒｑ_ｄｒｖ_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Ｔ_{ｒｑ_drv_ｒｅｑ}から、回生電力低減指令値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する。この減算結果は、走行要求トルクＴ_{ｒｑ_drv_ｒｅｑ}が負のときは負の値となり、負の値を有する走行電動機トルク指令値Ｔ_{ｒｑ_ｍｏｔ_ｔ、}すなわち、回生制動トルク指令となる。

また、走行電動機・ブレーキ制御部１８０は、（１２）式から算出した走行電動機トルク指令値Ｔ_{ｒｑ_ｍｏｔ_ｔ}と、走行要求トルクＴ_{ｒｑ_ｄｒｖ_ｒｅｑ}と、走行電動機回転数Ｎ_ｍｏｔとを用いて、以下の（１３）式により制動トルク指令値Ｔ_{ｒｑ_ｂｒｋ_ｔ}を算出する。制動トルク指令値Ｔ_{ｒｑ_ｂｒｋ_ｔ}はブレーキ制御部１９０に出力される。
Ｔ_{ｒｑ_ｂｒｋ_ｔ}＝ｄＰ_{ｗｒ＿ｍｏｔ＿ｔ}／｜Ｎ_ｍｏｔ｜ …（１３）

力行時、回生電力低減指令値ｄＰ_{ｗｒ＿ｍｏｔ＿ｔ}は０のため、制動トルク指令値も０となる。一方、回生時にてキャパシタ３の充電分および発電電動機５における消費電力Ｐ_{ｗｒ＿ｃｎｓ}を超える回生制動パワーが必要とされる場合、すなわち回生電力低減指令値ｄＰ_{ｗｒ＿ｍｏｔ＿ｔ}が０でない場合、回生制動のパワーの不足分を不足トルク分として演算する。具体的には、回生電力低減指令値をモータ回転数で除算することで、制動トルク指令値Ｔ_{ｒｑ＿ｂｒｋ＿ｔ}を算出する。

−ブレーキ制御部１９０−
ブレーキ制御部１９０は、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値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_ｂｒｋＴ_{ｒｑ_ｂｒｋ_ｔ} …（１４）
ただし、Ｋ_ｂｒｋは、制動トルク指令値Ｔ_{ｒｑ_ｂｒｋ_ｔ}と油圧ブレーキの実際の制動トルクと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３６ａ、３６ｂを駆動して油圧ブレーキ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値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値Ｔ_{ｒｑ_ｍｏｔ_ｔ}は（１２）式から算出される。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値Ｔ_{ｒｑ_ｍｏｔ_ｔ}として、走行要求トルク指令Ｔ_{ｒｑ_ｄｒｖ_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_ｄｒｖ_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値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（１３）式により制動トルク指令値Ｔ_{ｒｑ_ｂｒｋ_ｔ}を算出する。上述したように、力行運転時、（１３）式から算出され制動トルク指令値Ｔ_{ｒｑ_ｂｒｋ_ｔ}はゼロである。

−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値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値Ｔ_{ｒｑ_ｍｏｔ_ｔ}は（１２）式から算出される。回生時、走行要求トルクＴ_{ｒｑ_ｄｒｖ_ｒｅｑ}は負であり、回生電力低減指令値ｄＰ_{ｗｒ_ｍｏｔ_ｔ}が所定値となる。走行要求トルクの絶対値｜Ｔ_{ｒｑ_ｄｒｖ_ｒｅｑ}｜から、回生電力低減指令値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値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。

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値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値Ｐ_{ｗｒ_ｇｅｎ_ｔ}、（９）式によりエンジン出力指令値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。発電出力指令値Ｐ_{ｗｒ_ｇｅｎ_ｔ}により発電電動機６が駆動され、エンジン出力指令値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（４）式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、（１０）式にしたがって、発電電動機トルク指令値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値Ｔ_{ｒｑ_ｇｅｎ_ｔ}は、エンジン回転数指令値Ｎ_{ｅｎｇ_ｔ}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、発電出力指令値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（１０）式で算出された発電電動機トルク指令値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（７）式から消費電力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（８）式を用いて発電出力指令値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と、出力管理部１４０により算出された発電出力指令値Ｐ_{ｗｒ_ｇｅｎ_ｔ}と、エンジン回転数指令値Ｎ_{ｅｎｇ_ｔ}とを用いて、上記の（１０）式によって発電電動機トルク指令値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値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。

発電出力指令値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値Ｐ_{ｗｒ_ｐｍｐ_ｒｅｑ}と、発電出力指令値Ｐ_{ｗｒ_ｇｅｎ_ｔ}とを用いて、上記の（９）式によりエンジン出力指令値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値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値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値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値が示すエンジン回転数でエンジン１を回転させる。

（油圧モータ３０４の回転数増加）
回生運転中の走行電動機７Ｆ，７Ｒによる回生電力がキャパシタ３に充電可能な許容充電電力を上回っている場合、すなわち、回生運転中にキャパシタ３に充電できない場合、上述したように、走行電動機７Ｆ，７Ｒの発電電力で発電電動機５を駆動して回生電力を消費する。また、第１油圧ポンプ９の傾転量を大きくする制御を行って、エンジン１の負荷を大きくして発電電動機５の消費電力を大きくする。さらに、本発明によるハイブリッド式作業車両の第１の実施形態においては、冷却モータ用油圧ポンプ３０１の傾転量を大きくしてポンプ吸収馬力を大きくし、これにより、発電電動機５の負荷を大きする。その結果、発電電動機５で消費する回生電力を増加させることができ、回生ブレーキ力を増大化することができる。

出力管理部１４０により、回生運転中に算出した余剰電力Ｐ_{ｗｒ_ｓｕｐ}が０以外の場合にキャパシタ３への充電ができないと判断されたとき、メインコントローラ１００は上記（２）式で算出された走行要求トルクＴ_{ｒｑ_ｄｒｖ_ｒｅｑ}、すなわち、要求回生制動力が所定の閾値Ｔ_{ｒｑ＿ｄｒｖ＿ｔｈ１}を超えるか否かを判定する。要求回生制動力が閾値Ｔ_{ｒｑ＿ｄｒｖ＿ｔｈ１}以上のときには、油温センサ３０７により検出された作動油の温度に関わらず、メインコントローラ１００は、冷却ファン３０５が最大回転数Ｍａｘとなるように、第２油圧ポンプ３０１の傾転量（容量）を制御する。要求回生制動力が閾値Ｔ_{ｒｑ＿ｄｒｖ＿ｔｈ１}を超えない場合には、上述したように、油温センサ３０７により検出された作動油の温度に応じて、メインコントローラ１００は、冷却ファン３０５の回転数が制御されるように、第２油圧ポンプ３０１の傾転量を制御する。
なお、上記の閾値Ｔ_{ｒｑ＿ｄｒｖ＿ｔｈ１}は、発電電動機５の最大吸収馬力に相当する回生制動力の値として設定され、予めメモリ（不図示）等に格納されている。すなわち、走行電動機７Ｆ，７Ｒからの回生電力が発電電動機５の最大消費電力を超えるときは、冷却モータ用油圧ポンプ３０１の傾転量を増加させて回生電力消費量を増加させる。

図９に、作動油の温度と要求回生制動力とに応じて上記のようにして制御される冷却ファン３０５の回転数を示す。図に示すように、要求回生制動力が閾値Ｔ_{ｒｑ＿ｄｒｖ＿ｔｈ１}以上の場合には、検出された作動油の温度によることなく冷却ファン３０５が最大回転数Ｍａｘで駆動されるように制御される。これに対して、要求回生制動力が閾値Ｔ_{ｒｑ＿ｄｒｖ＿ｔｈ１}未満の場合、または要求回生制動力が０の場合には、図５と図９に示すように検出された作動油の温度の上昇に比例して冷却ファン３０５の回転数が増加するように制御される。

その結果、出力管理部１４０により、回生運転中に算出した余剰電力Ｐ_{ｗｒ_ｓｕｐ}が０以外の場合にキャパシタ３への充電ができないと判断されたとき、メインコントローラ１００は、第２油圧ポンプ３０１の油圧負荷を増加させる。その結果、余剰電力で駆動されて発電電動機５の負荷が大きくなり、回生時のブレーキ力を大きくすることができる。

図１０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１０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、走行電動機７Ｆ，７Ｒが回生運転中であるか否かを判定する。走行要求演算部１３０で算出された走行要求出力値Ｐ_{ｗｒ_ｄｒｖ_ｒｅｑ}が０以上の場合、すなわち走行電動機７Ｆ，７Ｒが力行運転中の場合には、ステップＳ１が肯定判定されてステップＳ２へ進む。ステップＳ２では、走行電動機駆動制御を行い、ステップＳ２Ａへ進む。ステップＳ２Ａでは、油温センサ３０７により検出された作動油の温度に応じて第２油圧ポンプ３０１の傾転量を制御して、冷却ファン３０５を駆動させて後述するステップＳ１４へ進む。処理を終了する。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に必要な電力を供給するために、発電出力指令値およびエンジン出力指令値を算出し、メインコントローラ１００から発電電動機５には発電電動機トルク指令値を、エンジン１にはエンジン回転数指令値を出力し、発電電動機５とエンジン１の駆動を制御する。

走行要求演算部１３０で算出された走行要求出力値Ｐ_{ｗｒ_ｄｒｖ_ｒｅｑ}が０未満の場合、すなわち走行電動機７Ｆ，７Ｒが回生運転中の場合には、ステップＳ１が否定判定されてステップＳ１Ａへ進む。ステップＳ１Ａでは、キャパシタ３への充電が行われてステップＳ３へ進む。ステップＳ３では、回生電力をキャパシタ３で充電可能か否かを判定する。キャパシタ３が充電可能な場合、すなわち余剰電力Ｐ_{ｗｒ_ｓｕｐ}が０の場合、ステップＳ３が肯定判定されて、後述するステップＳ２Ａへ進む。キャパシタ３が充電不可である場合、すなわち余剰電力Ｐ_{ｗｒ_ｓｕｐ}が０より大きい場合、ステップＳ３が否定判定されて、ステップＳ４へ進む。

ステップＳ４では、エンジン１が低回転モードか否かを判定する。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}以下の場合には、ステップＳ４が肯定判定されて後述するステップＳ１１Ａへ進む。エンジン１が低回転モードではない場合は、ステップＳ４が否定判定されてステップＳ５へ進む。

ステップＳ５では、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のうち何れかが動作中であるか否かを判定する。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が動作中ではない場合には、ステップＳ５が否定判定されてステップＳ６へ進む。ステップＳ６では、上述した傾転角増加処理を行ってステップＳ７へ進む。

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のうち何れかが動作中の場合には、ステップＳ５が肯定判定されてステップＳ７へ進む。ステップＳ７では、エンジン１が回生電力抑制モードか否かを判定する。エンジン１が回転抑制モードの場合、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}より大きく第２設定閾値Ｎ_{ｅｎｇ_ｔｈ２}以下の場合には、ステップＳ７が肯定判定されてステップＳ７Ａへ進む。ステップＳ７Ａでは、上述したステップＳ２Ａと同様に、油温センサ３０７により検出された作動油の温度に応じて第２油圧ポンプ３０１の傾転量を制御して、冷却ファン３０５を駆動させて後述するステップＳ１２へ進む。エンジン１が高回転モードの場合、すなわちエンジン１の回転数Ｎ_ｅｎｇが第２設定閾値Ｎ_{ｅｎｇ_ｔｈ２}以上の場合には、ステップＳ７が否定判定されてステップＳ８へ進む。

ステップＳ８において、要求回生制動力が閾値Ｔｒｑ＿ｄｒｖ＿ｔｈ１を超えると判定される場合には、ステップＳ８が肯定判定されてステップＳ９へ進む。ステップＳ９では、第２油圧ポンプ３０１の傾転量を制御して、冷却ファン３０５を最大回転数Ｍａｘにて駆動させてステップＳ１１へ進む。要求回生制動力が閾値Ｔｒｑ＿ｄｒｖ＿ｔｈ１を超えない場合には、ステップＳ８が否定判定されてステップＳ１０へ進む。ステップＳ１０では、上述したステップＳ７Ａと同様の処理を行ってステップＳ１１へ進む。ステップＳ１１では、回生電力低減処理を行ってステップＳ１１Ａへ進む。ステップＳ１１Ａでは、油圧ブレーキを作動させてステップＳ１２へ進む。ステップＳ１２では、余剰電力Ｐ_{ｗｒ_ｓｕｐ}のうち発電電動機５で消費される消費電力Ｐ_{ｗｒ_ｃｎｓ}を算出してステップＳ１３へ進む。

ステップＳ１３では、発電電動機５を制御してステップＳ１４へ進む。この場合、発電電動機制御部１６０は、エンジン回転数Ｎ_ｅｎｇと、出力管理部１４０によって上記の（８）式を用いて算出された発電出力指令値Ｐ_{ｗｒ_ｇｅｎ_ｔ}と、エンジン回転数指令値Ｎ_{ｅｎｇ_ｔ}とを用いて、発電電動機トルク指令値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値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。

ステップＳ１４では、エンジンコントローラ２を介してエンジン１の回転数を制御して処理を終了する。この場合、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値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値Ｎ_{ｅｎｇ_ｔ}を算出し、エンジンコントローラ２へ出力する。その結果、算出されたエンジン回転数指令値Ｎ_{ｅｎｇ_ｔ}が示すエンジン回転数でエンジン１が回転する。

上述した第１の実施の形態によるハイブリッド式作業車両によれば、次の作用効果が得られる。
（１）第１の実施の形態のハイブリッド式作業車両は、蓄電装置であるキャパシタ３と、エンジン１によって駆動される発電電動機５と、発電電動機５によって駆動される第１可変容量油圧ポンプである掘削用の第１油圧ポンプ９と、第１油圧ポンプ９から供給される圧油によって駆動される第１油圧アクチュエータであるステアリングシリンダ１２，リフトシリンダ１３，バケットシリンダ１４と、発電電動機５によって駆動される第２可変容量油圧ポンプである第２油圧ポンプ３０１と、第２油圧ポンプ３０１から供給される圧油によって駆動される第２油圧アクチュエータである油圧モータ３０４と、蓄電装置３および発電電動機５と電気的に接続され、蓄電装置３および発電電動機５からの電力で駆動されて車輪１８に走行駆動力を与える走行電動機７Ｆ，７Ｒとを備え、走行電動機７Ｆ，７Ｒが回生制動時に発生する回生電力で蓄電装置３を充電するようにしている。そして、走行電動機７Ｆ，７Ｒからの回生電力が蓄電装置３の充電可能電力を超えているとき、発電電動機５の負荷が大きくなるように第２油圧ポンプ３０１の傾転量を制御する制御手段であるメインコントローラ１００を備える。
したがって、第２油圧ポンプ３０１を駆動している発電電動機５の負荷が大きくなり、回生時のブレーキ力を大きくすることができる。第１および第２油圧ポンプと第１および第２油圧アクチュエータは作業車両に必須の構成である。したがって、既存の構成を用いて回生時のブレーキ力の増加を実現することができるので、製造コストの増加を抑制できる。

（２）上記油圧モータ３０４は冷却ファン３０５を駆動するために設けられている。メインコントローラ１００は、要求回生制動力が所定制動力以上の場合には、作動油の温度に関わらず、第２油圧ポンプ３０１の傾転量を最大値とするとともに、要求回生制動力が所定制動力未満の場合には、作動油の温度が高いほど第２油圧ポンプ３０１の傾転量を大きくするようにした。したがって、要求回生制動力が所定制動力以上の場合に作動油を効果的に冷却できるので、重掘削作業により上昇する作動油の温度を低減することができる。

（３）メインコントローラ１００はまた、走行電動機７Ｆ，７Ｒからの回生電力が蓄電装置３の充電可能電力を超えているとき、かつ、油圧アクチュエータ１２，１３，１４が駆動されていないことを含む所定の条件が成立している場合は、発電電動機５の負荷が大きくなるように第１油圧ポンプ９の傾転量をさらに制御するようにした。したがって、第１油圧ポンプ９と第２油圧ポンプ３０１の負荷を発電電動機５に作用させることができるので、回生制動力をより大きくすることができる。

−第２の実施の形態−
図面を参照して、本発明によるハイブリッド式作業車両の第２の実施の形態を説明する。第２の実施の形態による作業車両は、コントロールバルブ１１の戻り油路に固定絞り３１０を設け、回生制動時に第１油圧ポンプ９の負荷をさらに大きくするものである。
以下の説明では、第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１の実施の形態と同じである。本実施の形態では、油圧回路に固定容量式流量制御弁を設ける点で第１の実施の形態とは異なる。

図１１は、第２の実施の形態による油圧回路ＨＣ２の回路図である。図に示すように、油圧回路ＨＣ２には、コントロールバルブ１１の下流側の第１管路４００上に、すなわち、タンク１０への戻り流路に固定容量式流量制御弁（以下、固定絞りと呼ぶ）３１０が設けられている。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）に応じてコントロールバルブ１１を構成する第１方向制御弁３０８と、第２方向制御弁３０９とが中立位置に制御されると、第１油圧ポンプ９からの圧油は固定絞り３１０を通過してタンク１０に戻る。

上述したように、メインコントローラ１００は、上記の（１１）式を用いて算出した傾転角制御信号Ｖ_{Ｄｐ_ｔ}に基づいて第１油圧ポンプ９の傾転角制御弁を駆動することによって、第１油圧ポンプ９の傾転角、すなわち容量を制御する。第１油圧ポンプ９から吐出され、固定絞り３１０を通過する圧油の流量Ｑは、以下の式（１５）により表される。
Ｑ＝ｋｄ^２｛（Ｐ１−Ｐ２）／ρ｝^１／２ …（１５）
なお、ｄは固定絞り３１０の直径、Ｐ１は固定絞り３１０の上流側の圧力、Ｐ２は固定絞り３１０の下流側の圧力、ρは流体の単位体積重量を表す。

固定絞り３１０では、圧油が、上記の（１５）式で表す流量Ｑに制限されて通過することにより、以下の（１６）式で表される制動力Ｆに相当するエネルギーが熱量として消費される。すなわち、この制動力Ｆが第１油圧ポンプ９に油圧負荷を与える。その結果、余剰電力で駆動されて第１油圧ポンプ９を駆動している発電電動機５の負荷が大きくなり、回生時のブレーキ力を大きくすることができる。なお、固定絞り３１０で発生する制動力Ｆに相当する熱は、冷却ファン３０５によって冷却される。
Ｆ＝Ｐ１Ｑ＝ｋｄ^２｛Ｐ１^２（Ｐ１−Ｐ２）／ρ｝^１／２ …（１６）

上述した第２の実施の形態によるハイブリッド式作業車両によれば、次の作用効果が得られる。
走行電動機７Ｆ，７Ｒが回生制動時に発生する回生電力でキャパシタ３を充電するようにしたハイブリッド式作業車両２００が有するメインコントローラ１００は、走行電動機７Ｆ，７Ｒによって発生する回生電力を消費する発電電動機５の負荷を増大させるために、可変容量式の第１油圧ポンプ９の容量を制御するとともに、第２油圧ポンプ３０１の傾転量を最大値にして圧油を油圧モータ３０４に供給するようにした。また、第１油圧ポンプ９から吐出された圧油の戻り流路に固定絞り３１０を設けるようにした。したがって、余剰電力の一部が固定絞り３１０にて消費され、第１油圧ポンプ９の負荷をさらに増大することができる。したがって、第１油圧ポンプ９と第２油圧ポンプ３０１を駆動している発電電動機５の負荷をより大きくすることができるので、第１の実施の形態の場合と比べて、さらに回生時のブレーキ力を大きくすることができる。

−第３の実施の形態−
図面を参照して、本発明によるハイブリッド式作業車両の第３の実施の形態を説明する。第３の実施の形態による作業車両は、第１の実施の形態の作業車両に対して、第１および第２油圧ポンプ９，３０１を固定容量型のポンプとし、固定絞り３１０を可変絞り３１３に変更したものである。
以下の説明では、第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１の実施の形態と同じである。本実施の形態では、油圧回路に可変容量式流量制御弁を設けるとともに、油圧回路に設けられた油圧ポンプは固定容量式のものを用いる点で第１の実施の形態とは異なる。

図１２は、第３の実施の形態による油圧回路ＨＣ３の回路図である。図に示すように、油圧回路ＨＣ３には、第３油圧ポンプ３１１と、第４油圧ポンプ３１２と、可変容量式流量制御弁（以下、可変絞りと呼ぶ）３１３とが設けられている。第１管路４００には、オイルタンク１０を上流側として、第３油圧ポンプ３１１と、コントロールバルブ１１と、可変絞り３１３とが、この順序で接続されている。第２管路４０１には、オイルタンク１０を上流側として、第４油圧ポンプ３１２と、油圧モータ３０４と、冷却コア３０６とが。この順序で接続されている。

第３油圧ポンプ３１１は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に圧油を供給する固定容量型油圧ポンプである。第４油圧ポンプ３１２の回転軸はエンジン１の駆動軸と同軸で連結され、エンジン１により駆動されると、オイルタンク１０の作動油を油圧モータ３０４へ供給して油圧モータ３０４を駆動させる固定容量型油圧ポンプである。

コントロールバルブ１１の下流側に設けられた可変流量制御弁、すなわち、可変絞り３１３は、メインコントローラ１００により絞り量、すなわち可変絞り３１３の直径、すなわち、絞り面積が変更可能に制御される。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）に応じてコントロールバルブ１１を構成する第１方向制御弁３０８と、第２方向制御弁３０９とが中立位置に制御されると、第１油圧ポンプ９からの圧油は可変絞り３１３を通ってタンク１０へ戻る。メインコントローラ１００は、上記の（２）式で算出された要求回生制動力（走行要求トルクＴ_{ｒｑ_ｄｒｖ_ｒｅｑ）}が所定の閾値Ｔ_{ｒｑ＿ｄｒｖ＿ｔｈ１}を超えるか否かを判定し、閾値Ｔ_{ｒｑ＿ｄｒｖ＿ｔｈ１}を超える場合には、回生制動力に応じて可変絞り３１３の直径が小さくなるように制御する。

要求回生制動力に対応する可変絞り３１３の直径は、予め実験等により算出され、たとえばテーブル等の形式によりメモリ（不図示）等に記録されている。メインコントローラ１００は、このテーブルを参照することにより、算出した要求回生制動力に対応させて可変絞り３１３の直径を制御する。その結果、余剰電力で駆動されて第１油圧ポンプ９を駆動している発電電動機５の負荷が大きくなり、回生時のブレーキ力を大きくすることができる。
なお、上記の閾値Ｔ_{ｒｑ＿ｄｒｖ＿ｔｈ１}は、発電電動機５の最大吸収馬力に相当する回生制動力の値として設定され、予めメモリ（不図示）等に格納されている。すなわち、走行電動機７Ｆ，７Ｒからの回生電力が発電電動機５の最大消費電力を超えるときは、可変絞り３１３の絞り面積を小さくして回生電力消費量を増加させる。

図１３に、可変絞り３１３の直径と制動力との関係を示す。図に示すように、可変絞り３１３の直径が最大径ｄｍａｘから図の矢印Ａｒの方向に減少するほど、制動力がＦ０から二次関数的に増加する。これは、可変絞り３１３の直径が小さくなることにより、可変絞り３１３における圧力損失が大きくなり、結果的に第３油圧ポンプ３１１の吐出圧が高くなる。これにより、第３油圧ポンプ３１１の負荷が大きくなり、発電電動機５の負荷をより大きくすることができるので、可変絞り３１３にて上記の（１６）式で表される制動力Ｆに相当するエネルギーが消費される。したがって、エンジン１、第３油圧ポンプ３１１、冷却ファン３０５の駆動による発電電動機５の負荷に応じた制動力Ｆ０に加えて、すなわち可変絞り３１３で消費される制動力Ｆに相当するエネルギーが負荷となることによって、回生制動力を増大させることができる。

なお、可変絞り３１３の直径がｄ１０よりも小さくなると、第１管路４００の圧力が高まることによりリリーフ弁が作動するので、可変絞り３１３により消費される制動力Ｆに相当するエネルギーは一定となる。この結果、回生制動力はＦｌｉｍが上限となる。
なお、第２油圧ポンプ３０１は固定容量であり、油温に応じて冷却ファン速を速くすることはできない。すなわち、図９に示したような油温に応じた傾転制御は行わない。

上述した第３の実施の形態によるハイブリッド式作業車両によれば、次の作用効果が得られる。
走行電動機７Ｆ，７Ｒが回生制動時に発生する回生電力でキャパシタ３を充電するようにしたハイブリッド式作業車両２００が有するメインコントローラ１００は、走行電動機７Ｆ，７Ｒによって発生する回生電力を増大させるために、可変絞り３１３を制御して、固定容量式の第３油圧ポンプ３１１から吐出された作動油の圧力を変更可能に制御するようにした。したがって、余剰電力で駆動されて第３油圧ポンプ３１１を駆動している発電電動機５の負荷が大きくなり、回生時のブレーキ力を大きくすることができる。

第３実施の形態を次のように変形して実施することもできる。すなわち、第２油圧ポンプ３０１を可変容量油圧ポンプにし、第１の実施の形態のように図９に示すごとく傾転量制御を行ってもよい。

以上で説明した第１〜第３の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）実施形態の作業車両２００では、一対の走行電動機７Ｆ，７Ｒを使用しているが、一つの走行電動機を使用した作業車両でもよい。
（２）ステアリングシリンダ１２を、第２油圧ポンプ３０１の圧油で駆動するようにし、ステアリングシリンダ１２の戻り油で油圧モータ３０４を駆動するようにしてもよい。
（３）エンジン１により駆動された発電電動機５によって走行電動機７Ｆ，７Ｒ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により走行駆動力を得るとともに、エンジン１により駆動された発電電動機５による電力で駆動される走行電動機によって走行駆動力を得るようにしたパラレルハイブリッド式を用いてもよい。

（４）第１および第２の実施形態の作業車両はホイールローダで説明したが、回生電力が蓄電装置３の充電可能電力を超えているとき、発電電動機５の負荷が大きくなるように第２可変容量油圧ポンプ３０１の傾転量を制御する種々のハイブリッド式作業車両にも本発明を適用できる。
（５）第３の実施形態の作業車両はホイールローダで説明したが、回生電力が蓄電装置３の充電可能電力を超えているとき、発電電動機５の負荷が大きくなるように可変絞り３１３の絞り量を制御する種々のハイブリッド式作業車両にも本発明を適用できる。

（６）第１〜第３の実施の形態で説明したメインコントローラ１００は一例であり、本発明は実施の形態に限定されない。たとえば、上記（１）式〜（１４）式の演算処理も本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。
たとえば、第１および第２可変容量油圧ポンプと、それらのポンプから吐出される圧油で駆動される第１および第２油圧アクチュエータとを必須の構成部品として備え、回生電力を蓄電装置に充電できないとき、第２可変容量油圧ポンプの傾転量を大きくして回生制動力を大きくするようにした、種々のハイブリッド式作業車両にも本発明を適用できる。
すなわち、本発明は、要求回生制動力の大きさにかかわらず、第２可変容量油圧ポンプの傾転量を大きくして回生制動力を増大させるものでもよい。
あるいは、第１および第２固定容量油圧ポンプと、それらのポンプから吐出される圧油で駆動される第１および第２油圧アクチュエータとを必須の構成部品として備え、回生電力を蓄電装置に充電できないときであって、要求回生制動力が所定の閾値以上のときは、その大きさに応じて第１固定容量油圧ポンプの戻り油路を絞り、第１固定容量油圧ポンプの負荷を大きくして回生制動力を大きくするようにした、種々のハイブリッド式作業車両にも本発明を適用できる。

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。

１…エンジン、 ３…蓄電装置、
５…発電電動機、 ７Ｆ，７Ｒ…走行電動機、
９…第１油圧ポンプ、 １２…ステアリングシリンダ、
１３…リフトシリンダ、 １４…バケットシリンダ、
１００…メインコントローラ、 １１０…蓄電管理部、
１２０…油圧要求演算部、 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、 １７０…傾転角制御部、
１８０…走行電動機・ブレーキ制御部、 ２００…ハイブリッド式作業車両、
２９３，２９４…圧力センサ、 ３００…冷却装置
３０１…第２油圧ポンプ、 ３０４…油圧モータ、
３０５…冷却ファン、 ３０７…油温センサ、
３１０…固定容量式流量制御弁（固定絞り）、 ３１１…第３油圧モータ、
３１２…第４油圧モータ、 ３１３…流量制御弁（可変絞り）

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、
   前記エンジンによって駆動され、前記発電電動機の回転軸と直接または間接的に連結された可変容量油圧ポンプと、
   前記可変容量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アクチュエータと、
   前記蓄電装置および前記発電電動機と電気的に接続され、前記蓄電装置および前記発電電動機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を備え、
   前記走行電動機が回生制動時に発生する回生電力で前記蓄電装置を充電するようにしたハイブリッド式作業車両において、
   前記走行電動機からの回生電力が前記蓄電装置の充電可能電力を超えているとき、前記発電電動機の負荷が大きくなるように前記可変容量油圧ポンプの傾転量を制御する制御手段を備えることを特徴とす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、
   前記可変容量油圧ポンプは、前記発電電動機の回転軸と連結された第１可変容量油圧ポンプと、前記発電電動機の回転軸と直接または間接的に連結された第２可変容量油圧ポンプとを含み、
   前記油圧アクチュエータは、前記第１可変容量油圧ポンプから供給される圧油によって駆動される第１油圧アクチュエータと、前記第２可変容量油圧ポンプから供給される圧油によって駆動される第２油圧アクチュエータとを含み、
   前記制御手段は、前記走行電動機からの回生電力が前記蓄電装置の充電可能電力を超えているとき、前記発電電動機の負荷が大きくなるように前記第２可変容量油圧ポンプの傾転量を制御することを特徴とするハイブリッド式作業車両。
3. 請求項２に記載のハイブリッド式作業車両において、
   前記第２油圧アクチュエータは作動油冷却ファンを駆動するための油圧モータであり、
   前記制御手段は、要求回生制動力が所定制動力以上の場合には、作動油の温度に関わらず、前記第２可変容量油圧ポンプの傾転量を所定制動力未満の場合の前記第２可変容量油圧ポンプの傾転量より大きい値に設定するとともに、前記要求回生制動力が所定制動力未満の場合には、作動油の温度に対応して前記第２可変容量油圧ポンプの傾転量を大きくすることを特徴とするハイブリッド式作業車両。
4. 請求項２または３に記載のハイブリッド式作業車両において、
   前記制御手段は、前記走行電動機からの回生電力が前記蓄電装置の充電可能電力を超えているとき、かつ、前記第１油圧アクチュエータが駆動されていないことを含む所定の条件が成立している場合は、前記発電電動機の負荷が大きくなるように前記第１可変容量油圧ポンプの傾転量を制御することを特徴とするハイブリッド式作業車両。
5. 請求項４に記載のハイブリッド式作業車両において、
   前記制御手段は、
   前記走行電動機に要求される走行要求出力を算出し、
   前記第１油圧アクチュエータおよび前記第２油圧アクチュエータを駆動するために要求される油圧要求出力を算出し、
   前記走行電動機からの回生電力を前記蓄電装置に充電できない余剰電力を発電電動機の消費電力として算出し、
   走行要求出力と油圧要求出力と消費電力とに基づいて前記発電電動機の発電出力を算出し、
   前記発電出力に応じて前記エンジンの回転数を演算し、
   前記演算された回転数となるように前記エンジンを制御し、
   前記所定の条件は、回生時に前記エンジンが所定回転数内で駆動されていることをさらに含むことを特徴とするハイブリッド式作業車両。
6. 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る固定容量油圧ポンプと、
   前記固定容量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アクチュエータと、
   前記蓄電装置および前記発電電動機と電気的に接続され、前記蓄電装置および前記発電電動機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を備え、
   前記走行電動機が回生制動時に発生する回生電力で前記蓄電装置を充電するようにしたハイブリッド式作業車両において、
   前記固定容量油圧ポンプの吐出圧油を前記油圧アクチュエータに導いてその駆動を制御する制御弁と、
   前記制御弁が中立位置に切り替えられたときに前記固定容量油圧ポンプの吐出圧をタンクへ戻す戻り通路に設けられ、前記戻り通路を流れる吐出油の流量を制御する流量制御弁と、
   前記走行電動機からの回生電力が前記蓄電装置の充電可能電力を超えているときであって、要求回生制動力が所定の閾値以上のときは、その大きさに応じて、油圧回路内の圧損を調整し、前記固定容量油圧ポンプの吐出圧を調節する前記制御弁を制御する制御手段とを備えることを特徴とするハイブリッド式作業車両。

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