JP6167387B2 - Hybrid work vehicle - Google Patents

Hybrid work vehicle Download PDF

Info

Publication number
JP6167387B2
JP6167387B2 JP2013251007A JP2013251007A JP6167387B2 JP 6167387 B2 JP6167387 B2 JP 6167387B2 JP 2013251007 A JP2013251007 A JP 2013251007A JP 2013251007 A JP2013251007 A JP 2013251007A JP 6167387 B2 JP6167387 B2 JP 6167387B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
idle stop
engine
stop control
control state
motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013251007A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2015107711A (en
JP2015107711A5 (en
Inventor
真史 日田
真史 日田
昇也 牧原
昇也 牧原
博之 野口
博之 野口
裕章 柳本
裕章 柳本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Construction Machinery Co Ltd filed Critical Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority to JP2013251007A priority Critical patent/JP6167387B2/en
Publication of JP2015107711A publication Critical patent/JP2015107711A/en
Publication of JP2015107711A5 publication Critical patent/JP2015107711A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6167387B2 publication Critical patent/JP6167387B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Description

本発明は、例えばエンジン、発電機および電動機を備えたハイブリッド式作業車両に関する。   The present invention relates to a hybrid work vehicle including, for example, an engine, a generator, and an electric motor.

ハイブリッド式作業車両として、所定条件でエンジンのアイドリングを停止するアイドルストップ機能を有するものが知られている（特許文献１参照）。例えば特許文献１に開示された作業車両は、エンジンと、エンジンの出力で駆動する油圧ポンプと、エンジンの出力で発電を行う発電機と、発電機による電力を蓄える蓄電装置と、発電機による電力または蓄電装置による電力によって駆動する走行電動機とを備えている。   As a hybrid work vehicle, one having an idle stop function for stopping engine idling under a predetermined condition is known (see Patent Document 1). For example, a work vehicle disclosed in Patent Document 1 includes an engine, a hydraulic pump that is driven by the output of the engine, a generator that generates power using the output of the engine, a power storage device that stores power generated by the generator, and power generated by the generator. Alternatively, a traveling motor driven by electric power from the power storage device is provided.

この作業車両は、アクセルペダルが無操作の状態で一定時間が経過すると、エンジンを停止させてアイドルストップ制御状態に切換える。このようなアイドルストップ制御状態では、蓄電装置の電力を発電機に供給し、発電機を電動機として機能させて油圧ポンプを駆動する。これにより、油圧ポンプからの圧油をフロント（作業装置）の油圧アクチュエータに供給し、フロントを動作される。また、アクセルペダルが踏込まれた場合、またはフロント動作によって蓄電装置の蓄電量が少なくなった場合には、エンジンを再始動させてアイドルストップ制御状態を解除する。   This work vehicle stops the engine and switches to the idle stop control state when a certain period of time elapses with the accelerator pedal not operated. In such an idle stop control state, the power of the power storage device is supplied to the generator, and the hydraulic pump is driven by causing the generator to function as an electric motor. Thereby, the pressure oil from the hydraulic pump is supplied to the hydraulic actuator of the front (working device), and the front is operated. Further, when the accelerator pedal is depressed, or when the amount of power stored in the power storage device decreases due to the front operation, the engine is restarted to release the idle stop control state.

特開２００５−１３３３１９号公報JP 2005-133319 A

ところで、特許文献１に記載された作業車両では、アイドルストップ制御状態におけるエンジンの駆動摩擦による動力損失を考慮して、エンジンの停止時には電磁クラッチによってエンジンと発電機とを切り離している。このため、アイドルストップ制御状態でアクセルペダルが踏込まれたときには、エンジンの再始動を行うものの、電磁クラッチによってエンジンと発電機が接続されるまでの間は、発電機によって発電を行うことができない。この結果、アクセルペダルの踏込み操作に応じて走行電動機を動作させるときに、電力不足が生じ、アイドルストップ制御状態では車両の走行開始時に走行電動機の駆動が不安定になる可能性がある。   By the way, in the work vehicle described in Patent Document 1, in consideration of power loss due to engine drive friction in the idle stop control state, the engine and the generator are separated by an electromagnetic clutch when the engine is stopped. For this reason, when the accelerator pedal is depressed in the idle stop control state, the engine is restarted, but power cannot be generated by the generator until the engine and the generator are connected by the electromagnetic clutch. As a result, when the traveling motor is operated according to the depression operation of the accelerator pedal, power shortage occurs, and the driving of the traveling motor may become unstable at the start of traveling of the vehicle in the idle stop control state.

本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、アイドルストップ制御状態にある電動機を速やかに駆動させることができるハイブリッド式作業車両を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a hybrid work vehicle capable of quickly driving an electric motor in an idle stop control state.

上述した課題を解決するため、請求項１の発明によるハイブリッド式作業車両は、自走可能な車体に搭載されたエンジンと、該エンジンによって駆動され電力を発生する発電機と、該発電機により発電された電力によって駆動され、走行操作装置の操作に応じて回転トルクを発生させて前記車体の車輪を駆動する走行電動機と、前記発電機により発電された電力を蓄える蓄電装置と、前記エンジンが駆動した通常制御状態と、前記エンジンが停止したアイドルストップ制御状態とを切換えるアイドルストップ制御装置とを備え、前記アイドルストップ制御装置は、前記通常制御状態であって前記走行電動機が停止状態で予め決められたアイドルストップ開始条件を満たすときに、前記エンジンを停止させて前記アイドルストップ制御状態に切換え、前記アイドルストップ制御状態であって前記走行電動機を駆動するときに、前記エンジンを再始動させて前記発電機による発電を行い前記通常制御状態に切換えると共に、前記蓄電装置の電力によって前記走行電動機の駆動を行う構成とし、前記アイドルストップ制御装置は、前記アイドルストップ制御状態から前記通常制御状態に切換えて前記走行電動機の再始動と共に前記エンジンの再始動を行うときに、前記蓄電装置の出力に応じて前記走行電動機の要求出力を制限する走行出力制限部を有することを特徴としている。 In order to solve the above-described problems, a hybrid work vehicle according to the invention of claim 1 includes an engine mounted on a self-propelled vehicle body, a generator driven by the engine to generate electric power, and power generation by the generator. Driven by the generated electric power , generating a rotational torque in accordance with the operation of the traveling operation device to drive the wheels of the vehicle body, a power storage device for storing the electric power generated by the generator, and the engine driving An idle stop control device that switches between the normal control state and the idle stop control state in which the engine is stopped. The idle stop control device is in the normal control state and the traveling motor is predetermined in the stop state. When the idle stop start condition is satisfied, the engine is stopped to enter the idle stop control state. For example, when driving the travel motor be the idle stop control state, the the engine is restarted by switching to the normal control state to generate electricity by the generator, the traveling motor by the power of said power storage device The idle stop control device switches the output from the idle stop control state to the normal control state, and restarts the engine along with restarting the traveling motor. Accordingly, a travel output limiting unit that limits the required output of the travel motor is provided.

請求項２の発明によるハイブリッド式作業車両は、自走可能な車体に搭載されたエンジンと、該エンジンによって駆動され電力を発生する発電機と、該発電機により発電された電力によって駆動され、走行操作装置の操作に応じて回転トルクを発生させて前記車体の車輪を駆動する走行電動機と、前記発電機により発電された電力を蓄える蓄電装置と、前記エンジンが駆動した通常制御状態と、前記エンジンが停止したアイドルストップ制御状態とを切換えるアイドルストップ制御装置とを備え、前記アイドルストップ制御装置は、前記通常制御状態であって前記走行電動機が停止状態で予め決められたアイドルストップ開始条件を満たすときに、前記エンジンを停止させて前記アイドルストップ制御状態に切換え、前記アイドルストップ制御状態であって前記走行操作装置を予め決められた所定の走行開始手順で操作したときに、前記エンジンを再始動させて前記発電機による発電を行い前記通常制御状態に切換えると共に、前記蓄電装置の電力によって前記走行電動機の駆動を行う構成とし、前記走行操作装置は、前記車体の前進、後進、中立のいずれかに切り換える前後進切換え操作装置と、前記車体の制動操作を行うブレーキ操作装置とを含み、前記アイドルストップ制御装置は、前記前後進切換え操作装置が前進または後進に切換えられ、かつ前記ブレーキ操作装置によって制動操作が行われたときに、前記所定の走行開始手順で操作されたものと判定することを特徴としている。 A hybrid work vehicle according to a second aspect of the invention includes an engine mounted on a self-propelled vehicle body, a generator driven by the engine to generate electric power, and driven by electric power generated by the generator. A traveling motor that generates rotational torque in response to an operation of the operating device to drive the wheels of the vehicle body, a power storage device that stores electric power generated by the generator, a normal control state that is driven by the engine, and the engine An idle stop control device that switches between an idle stop control state in which the vehicle has stopped, and the idle stop control device is in the normal control state when the traveling motor satisfies a predetermined idle stop start condition in the stopped state. on, the engine is stopped switched to the idle stop control state, the idle stop system When operated in a predetermined predetermined running start procedure the traveling manipulator in a state, the switching to the normal control state to generate electricity by the generator by restarting the engine, the power storage device The traveling motor is driven by electric power, and the traveling operation device includes a forward / reverse switching operation device that switches between forward, backward, and neutral of the vehicle body, and a brake operation device that performs a braking operation of the vehicle body. The idle stop control device is operated according to the predetermined travel start procedure when the forward / reverse switching operation device is switched to forward or reverse and a braking operation is performed by the brake operation device. It is characterized by judging .

請求項３の発明では、前記エンジンによって駆動され油圧アクチュエータに圧油を供給する油圧ポンプをさらに備え、前記アイドルストップ制御装置は、前記通常制御状態であって前記走行電動機と前記油圧アクチュエータの両方が停止状態で前記アイドルストップ開始条件を満たすときに、前記エンジンを停止させて前記アイドルストップ制御状態に切換え、前記アイドルストップ制御状態であって前記油圧アクチュエータを駆動するときに、前記エンジンを再始動させて前記通常制御状態に切換える構成としている。 According to a third aspect of the present invention, the hydraulic pump further includes a hydraulic pump that is driven by the engine and supplies pressure oil to the hydraulic actuator. The idle stop control device is in the normal control state, and both the traveling motor and the hydraulic actuator are When the idle stop start condition is satisfied in the stop state, the engine is stopped and switched to the idle stop control state, and when the hydraulic actuator is driven in the idle stop control state, the engine is restarted. To the normal control state.

請求項１の発明によれば、アイドルストップ制御装置は、通常制御状態であって走行電動機が停止状態で予め決められたアイドルストップ開始条件を満たすときに、エンジンを停止させてアイドルストップ制御状態に切換える。このため、不要なエンジンの駆動を抑制して、燃費を向上させることができる。また、アイドルストップ制御装置は、アイドルストップ制御状態であって走行電動機を駆動するときに、エンジンを再始動させて発電機による発電を行い通常制御状態に切換えると共に、蓄電装置の電力によって走行電動機の駆動を行う。このため、蓄電装置からの電力によって走行電動機を速やかに駆動することができる。これに加えて、走行電動機の駆動と一緒にエンジンを再始動し、発電機からの電力を走行電動機に供給することができる。この結果、アイドルストップ制御状態から通常制御状態に切換わるときには、蓄電装置による電力に加えて、発電機による電力を走行電動機に供給することができ、電力不足を抑制しつつ走行電動機を速やかに駆動することができる。
また、請求項１の発明によれば、アイドルストップ制御装置は走行出力制限部を有する。アイドルストップ制御状態から通常制御状態に切換えるときには、走行電動機の再始動とエンジンの再始動を一緒に行う。このとき、エンジンの起動が完了するまでの間は、発電機から供給される電力が変動し、走行電動機の駆動状態が不安定になる虞れがある。これに対し、走行出力制限部は、走行電動機の再始動時には、蓄電装置の出力に応じて走行電動機の要求出力を制限するから、蓄電装置からの電力によって走行電動機を安定して再始動させることができる。 According to the first aspect of the present invention, the idle stop control device stops the engine and enters the idle stop control state when the traveling motor is in the normal control state and the predetermined idle stop start condition is satisfied in the stop state. Switch. For this reason, unnecessary driving of the engine can be suppressed and fuel consumption can be improved. Further, the idle stop control apparatus, when driving the travel motor be idle stop control state, the switching to the normal control state performs power generation by the generator to restart the engine, the traveling motor by the power of the power storage device Drive. For this reason, a driving | running | working motor can be rapidly driven with the electric power from an electrical storage apparatus. In addition to this, the engine is restarted with the driving of the traveling motor, it is possible to supply electric power from the generator to the traveling motor. Consequently, when switching from the idle stop control state to the normal control state, in addition to the power by the power storage device can be powered by the generator to the traveling motor, rapidly drive the traveling motor while suppressing the power shortage can do.
According to the first aspect of the present invention, the idle stop control device has the travel output limiting unit. When switching from the idle stop control state to the normal control state, the traveling motor is restarted and the engine is restarted at the same time. At this time, until the start of the engine is completed, the electric power supplied from the generator may fluctuate, and the driving state of the traveling motor may become unstable. On the other hand, since the travel output limiting unit limits the required output of the travel motor according to the output of the power storage device when the travel motor is restarted, the travel motor is stably restarted by the power from the power storage device. Can do.

請求項２の発明によれば、アイドルストップ制御装置は、通常制御状態であって走行電動機が停止状態で予め決められたアイドルストップ開始条件を満たすときに、エンジンを停止させてアイドルストップ制御状態に切換える。このため、不要なエンジンの駆動を抑制して、燃費を向上させることができる。また、アイドルストップ制御装置は、アイドルストップ制御状態であって走行電動機を駆動するときに、エンジンを再始動させて発電機による発電を行い通常制御状態に切換えると共に、蓄電装置の電力によって走行電動機の駆動を行う。このため、蓄電装置からの電力によって走行電動機を速やかに駆動することができる。これに加えて、走行電動機の駆動と一緒にエンジンを再始動し、発電機からの電力を走行電動機に供給することができる。この結果、アイドルストップ制御状態から通常制御状態に切換わるときには、蓄電装置による電力に加えて、発電機による電力を走行電動機に供給することができ、電力不足を抑制しつつ走行電動機を速やかに駆動することができる。
また、請求項２の発明によれば、アイドルストップ制御装置は、走行操作装置を予め決められた所定の走行開始手順で操作したときに、アイドルストップ制御状態から通常制御状態に切換える。このため、アイドルストップ制御装置は、アイドルストップ制御状態で走行操作装置を操作したときでも、所定の走行開始手順と異なるときには、アイドルストップ制御状態を解除しない。従って、オペレータが明確な意思をもって走行操作装置を操作したときに限ってアイドルストップ制御状態を解除して走行電動機を駆動することができ、走行電動機の誤作動を防止することができる。
さらに、請求項２の発明によれば、アイドルストップ制御装置は、前後進切換え操作装置が前進または後進に切換えられ、かつブレーキ操作装置によって制動操作が行われたときに、所定の走行開始手順で操作されたものと判定する。即ち、アイドルストップ制御装置は、前後進切換え操作装置の切換え操作とブレーキ操作装置の制動操作との２つの操作が行われたときに、アイドルストップ制御状態を解除する。このため、オペレータが明確な意思をもって走行開始の操作を行ったときに、エンジンを再始動すると共に走行電動機を再始動することができる。 According to the second aspect of the invention, the idle stop control device stops the engine and enters the idle stop control state when the traveling motor is stopped and the predetermined idle stop start condition is satisfied in the normal control state. Switch. For this reason, unnecessary driving of the engine can be suppressed and fuel consumption can be improved. Further, the idle stop control device, when in the idle stop control state and driving the traveling motor, restarts the engine, generates power by the generator, switches to the normal control state, and uses the power of the power storage device to Drive. For this reason, a traveling motor can be rapidly driven with the electric power from an electrical storage apparatus. In addition, the engine can be restarted together with the driving of the traveling motor, and the electric power from the generator can be supplied to the traveling motor. As a result, when switching from the idle stop control state to the normal control state, in addition to the power from the power storage device, the power from the generator can be supplied to the traveling motor, and the traveling motor can be driven quickly while suppressing power shortage. can do.
Further, according to the invention of claim 2, an idle stop control apparatus, when operating the traveling manipulator in a predetermined predetermined running start procedure, switching from an idle stop control state to the normal control state. For this reason, the idle stop control device does not cancel the idle stop control state when the travel operation device is operated in the idle stop control state, but different from a predetermined travel start procedure. Therefore, only when the operator operates the travel operation device with a clear intention, the idle stop control state can be canceled and the travel motor can be driven, and malfunction of the travel motor can be prevented.
Furthermore, according to the invention of claim 2, the idle stop control device performs a predetermined traveling start procedure when the forward / reverse switching operation device is switched to forward or reverse and a braking operation is performed by the brake operation device. It is determined that it has been operated. That is, the idle stop control device cancels the idle stop control state when two operations, a switching operation of the forward / reverse switching operation device and a braking operation of the brake operation device, are performed. For this reason, when the operator performs an operation to start traveling with a clear intention, the traveling motor can be restarted while restarting the engine.

請求項３の発明によれば、アイドルストップ制御装置は、通常制御状態であって走行電動機と油圧アクチュエータの両方が停止状態で予め決められたアイドルストップ開始条件を満たすときに、アイドルストップ制御状態に切換える。このため、走行電動機と油圧アクチュエータの両方が停止状態となったときに、エンジンを停止させることができる。また、アイドルストップ制御装置は、アイドルストップ制御状態であって油圧アクチュエータを駆動するときに、エンジンを再始動させて通常制御状態に切換える。このため、アイドルストップ制御状態で油圧アクチュエータを駆動するときには、エンジンを再始動させて油圧ポンプを駆動することができ、油圧ポンプからの圧油を油圧アクチュエータに供給することができる。 According to the invention of claim 3 , the idle stop control device is in the idle stop control state when it is in the normal control state and both the traveling motor and the hydraulic actuator satisfy the predetermined idle stop start condition in the stopped state. Switch. For this reason, the engine can be stopped when both the traveling motor and the hydraulic actuator are stopped. The idle stop control device restarts the engine and switches to the normal control state when the hydraulic actuator is driven in the idle stop control state. Therefore, when driving the hydraulic actuator in the idle stop control state, the engine can be restarted to drive the hydraulic pump, and the pressure oil from the hydraulic pump can be supplied to the hydraulic actuator.

本発明の第１の実施の形態に適用されるホイールローダを示す正面図である。It is a front view which shows the wheel loader applied to the 1st Embodiment of this invention. 第１の実施の形態によるホイールローダに搭載される油圧システムと電動システムを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the hydraulic system and electric system which are mounted in the wheel loader by 1st Embodiment. 第１の実施の形態によるハイブリッドコントロールユニットを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the hybrid control unit by 1st Embodiment. 図３中の踏込み量制限部を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram illustrating a stepping amount restriction unit in FIG. 3. 図４中の上限値出力部から出力される踏込み量上限値の時間変化を示す特性線図である。FIG. 5 is a characteristic diagram illustrating a change over time in an upper limit value of a depression amount output from an upper limit value output unit in FIG. 4. 図３中のアイドルストップ制御装置による通常制御処理を示す流れ図である。It is a flowchart which shows the normal control process by the idle stop control apparatus in FIG. 図３中のアイドルストップ制御装置によるアイドルストップ制御処理を示す流れ図である。It is a flowchart which shows the idle stop control process by the idle stop control apparatus in FIG. 車体速度の時間変化を示す特性線図である。It is a characteristic diagram which shows the time change of vehicle body speed. 第２の実施の形態によるハイブリッドコントロールユニットを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the hybrid control unit by 2nd Embodiment. 図９中のアイドルストップ制御装置による通常制御処理を示す流れ図である。10 is a flowchart showing normal control processing by the idle stop control device in FIG. 9. 図９中のアイドルストップ制御装置によるアイドルストップ制御処理を示す流れ図である。10 is a flowchart showing idle stop control processing by the idle stop control device in FIG. 9.

以下、本発明の実施の形態に係るハイブリッド式作業車両としてハイブリッド式のホイールローダを例に挙げ、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。   Hereinafter, a hybrid wheel loader will be described as an example of a hybrid work vehicle according to an embodiment of the present invention, and will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図１ないし図８は、本発明の第１の実施の形態を示している。図において、１はハイブリッド式のホイールローダを示している。このホイールローダ１は、左，右の前車輪２が設けられた前部車体３と、左，右の後車輪４が設けられた後部車体５とを有する。このとき、前車輪２と後車輪４が、本発明の車輪を構成し、前部車体３と後部車体５が、本発明の車体を構成している。前部車体３と後部車体５とは、連結機構６を介して左，右方向に屈曲可能に連結されている。   1 to 8 show a first embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes a hybrid wheel loader. The wheel loader 1 includes a front vehicle body 3 provided with left and right front wheels 2 and a rear vehicle body 5 provided with left and right rear wheels 4. At this time, the front wheel 2 and the rear wheel 4 constitute the wheel of the present invention, and the front vehicle body 3 and the rear vehicle body 5 constitute the vehicle body of the present invention. The front vehicle body 3 and the rear vehicle body 5 are coupled via a coupling mechanism 6 so as to be bent leftward and rightward.

前部車体３と後部車体５との間にはステアリングシリンダ７が設けられている。このステアリングシリンダ７を伸長または縮小させることにより、前部車体３と後部車体５とが連結機構６を中心として屈曲する。ホイールローダ１は、前部車体３と後部車体５とが連結機構６を中心として左，右方向に屈曲することにより、走行時の舵取りを行うアーティキュレート式の作業車両として構成されている。   A steering cylinder 7 is provided between the front vehicle body 3 and the rear vehicle body 5. By extending or reducing the steering cylinder 7, the front vehicle body 3 and the rear vehicle body 5 are bent around the connection mechanism 6. The wheel loader 1 is configured as an articulated work vehicle that performs steering during traveling by bending the front vehicle body 3 and the rear vehicle body 5 in the left and right directions around the coupling mechanism 6.

前部車体３には、左，右方向に延びる前車軸８が設けられ、前車軸８の両端側には前車輪２が取付けられている。前車軸８の中間部にはデファレンシャル機構８Ａが設けられ、このデファレンシャル機構８Ａは、プロペラシャフト９を介して後述のリアモータ４３およびフロントモータ４６に接続されている。   The front vehicle body 3 is provided with a front axle 8 extending leftward and rightward, and front wheels 2 are attached to both ends of the front axle 8. A differential mechanism 8A is provided at an intermediate portion of the front axle 8. The differential mechanism 8A is connected to a rear motor 43 and a front motor 46, which will be described later, via a propeller shaft 9.

一方、後部車体５には、左，右方向に延びる後車軸１０が設けられ、後車軸１０の両端側には後車輪４が取付けられている。後車軸１０の中間部にはデファレンシャル機構１０Ａが設けられ、このデファレンシャル機構１０Ａは、プロペラシャフト９を介してリアモータ４３およびフロントモータ４６に接続されている。   On the other hand, the rear vehicle body 5 is provided with a rear axle 10 extending leftward and rightward, and rear wheels 4 are attached to both ends of the rear axle 10. A differential mechanism 10 </ b> A is provided at an intermediate portion of the rear axle 10, and the differential mechanism 10 </ b> A is connected to the rear motor 43 and the front motor 46 via the propeller shaft 9.

従って、モータ４３，４６によってプロペラシャフト９が回転すると、プロペラシャフト９の回転が、デファレンシャル機構８Ａを介して前車軸８に伝達されると共に、デファレンシャル機構１０Ａを介して後車軸１０に伝達される。これにより、左，右の前車輪２と左，右の後車輪４とが同時に回転駆動され、ホイールローダ１は４輪駆動の状態で走行動作を行う。   Therefore, when the propeller shaft 9 is rotated by the motors 43 and 46, the rotation of the propeller shaft 9 is transmitted to the front axle 8 through the differential mechanism 8A and to the rear axle 10 through the differential mechanism 10A. Thereby, the left and right front wheels 2 and the left and right rear wheels 4 are simultaneously driven to rotate, and the wheel loader 1 performs a traveling operation in a four-wheel drive state.

１１は前部車体３に設けられた作業装置（フロント）を示し、この作業装置１１は、前部車体３に俯仰動可能に取付けられた左，右のアーム１２と、各アーム１２の先端側に回動可能に取付けられたローダバケット１３と、前部車体３に対してアーム１２を俯仰動させるアームシリンダ１４と、アーム１２に対してローダバケット１３を回動させるバケットシリンダ１５とにより大略構成されている。作業装置１１は、アームシリンダ１４によってアーム１２を俯仰動させると共に、バケットシリンダ１５によってローダバケット１３を回動させることにより、ローダバケット１３によって掬った土砂等をダンプトラックの荷台等に排出する土木作業を行う。   Reference numeral 11 denotes a work device (front) provided on the front vehicle body 3. The work device 11 includes left and right arms 12 that are attached to the front vehicle body 3 so as to be able to move up and down, and the front end side of each arm 12. The loader bucket 13 is pivotally attached to the front body 3, the arm cylinder 14 moves the arm 12 up and down with respect to the front vehicle body 3, and the bucket cylinder 15 rotates the loader bucket 13 relative to the arm 12. Has been. The work device 11 moves the arm 12 up and down by the arm cylinder 14 and rotates the loader bucket 13 by the bucket cylinder 15, thereby discharging the earth and sand collected by the loader bucket 13 to the loading platform of the dump truck and the like. I do.

１６は後部車体５に設けられたキャブを示し、このキャブ１６は、ホイールローダ１を運転するオペレータの運転室を画成する。キャブ１６内には、オペレータが着席する運転席（図示せず）に加えて、例えばオペレータによって操作されるステアリングホイール（図示せず）、前後進切換えレバー１７、アクセルペダル１８およびブレーキペダル１９が設けられている。前後進切換えレバー１７、アクセルペダル１８およびブレーキペダル１９は、車両の走行を操作する走行操作装置２０を構成している。また、キャブ１６内には、作業装置１１を操作するための作業用の操作レバー２１，２２が設けられている。   Reference numeral 16 denotes a cab provided in the rear vehicle body 5, and the cab 16 defines a driver's cab for operating the wheel loader 1. In the cab 16, in addition to a driver seat (not shown) where an operator is seated, for example, a steering wheel (not shown) operated by the operator, a forward / reverse switching lever 17, an accelerator pedal 18 and a brake pedal 19 are provided. It has been. The forward / reverse switching lever 17, the accelerator pedal 18, and the brake pedal 19 constitute a traveling operation device 20 that operates traveling of the vehicle. In the cab 16, operation levers 21 and 22 are provided for operating the work device 11.

前後進切換えレバー１７は、車両の前進と後進を切換える前後進切換え操作装置を構成し、車両を前進させる前進位置と、車両を後進させる後進位置と、前進と後輪のいずれも行わない中立位置とに切換わる。前後進切換えレバー１７には、前進位置、後進位置、中立位置のいずれの位置にあるかを検出する前後進切換えレバーセンサ１７Ａが設けられている。前後進切換えレバーセンサ１７Ａは、前後進切換えレバー１７の操作位置Ｓ1を検出し、その検出結果をハイブリッドコントロールユニット５０（以下、ＨＣＵ５０という）に出力する。なお、前後進切換え操作装置は、前後進切換えレバー１７に限らず、例えば切換えペダル、切換えスイッチ等によって構成してもよい。   The forward / reverse switching lever 17 constitutes a forward / reverse switching operation device that switches between forward and reverse movement of the vehicle. The forward position for moving the vehicle forward, the reverse position for moving the vehicle backward, and the neutral position for performing neither forward nor rear wheel. Switch to. The forward / reverse switching lever 17 is provided with a forward / reverse switching lever sensor 17A for detecting whether the position is a forward position, a reverse position, or a neutral position. The forward / reverse switching lever sensor 17A detects the operation position S1 of the forward / reverse switching lever 17 and outputs the detection result to the hybrid control unit 50 (hereinafter referred to as the HCU 50). Note that the forward / reverse switching operation device is not limited to the forward / reverse switching lever 17 and may be configured by, for example, a switching pedal, a switching switch, or the like.

アクセルペダル１８は、車両の加速を操作するアクセル操作装置を構成する。このため、ホイールローダ１は、アクセルペダル１８の踏込み量に応じて、走行トルクを発生させる。アクセルペダル１８には、その踏込み量を検出するアクセルペダル踏込み量センサ１８Ａが設けられている。アクセルペダル踏込み量センサ１８Ａは、アクセルペダル踏込み量Ｓ2を検出して、その検出結果をＨＣＵ５０に出力する。なお、アクセル操作装置は、足踏み操作を行うアクセルペダル１８に限らず、例えば手動操作を行うアクセルレバー等によって構成してもよい。   The accelerator pedal 18 constitutes an accelerator operating device that operates acceleration of the vehicle. For this reason, the wheel loader 1 generates a running torque according to the depression amount of the accelerator pedal 18. The accelerator pedal 18 is provided with an accelerator pedal depression amount sensor 18A for detecting the depression amount. The accelerator pedal depression amount sensor 18A detects the accelerator pedal depression amount S2, and outputs the detection result to the HCU 50. The accelerator operating device is not limited to the accelerator pedal 18 that performs the stepping operation, and may be configured by an accelerator lever that performs a manual operation, for example.

ブレーキペダル１９は、車両の制動を操作するブレーキ操作装置を構成する。このため、ホイールローダ１は、ブレーキペダル１９の踏込み量に応じて、制動力を発生させる。ブレーキペダル１９には、その踏込み量を検出するブレーキペダル踏込み量センサ１９Ａが設けられている。ブレーキペダル踏込み量センサ１９Ａは、ブレーキペダル踏込み量Ｓ3を検出して、その検出結果をＨＣＵ５０に出力する。なお、ブレーキ操作装置は、足踏み操作を行うブレーキペダル１９に限らず、例えば手動操作を行うブレーキレバー等によって構成してもよい。   The brake pedal 19 constitutes a brake operation device that operates braking of the vehicle. For this reason, the wheel loader 1 generates a braking force according to the depression amount of the brake pedal 19. The brake pedal 19 is provided with a brake pedal depression amount sensor 19A for detecting the depression amount. The brake pedal depression amount sensor 19A detects the brake pedal depression amount S3 and outputs the detection result to the HCU 50. The brake operation device is not limited to the brake pedal 19 that performs the stepping operation, and may be configured by a brake lever that performs a manual operation, for example.

操作レバー２１，２２は、作業装置１１が回動動作する操作位置と、作業装置１１を停止させる停止位置とに切換わる。操作レバー２１は、アーム１２の俯仰動を操作するものである。操作レバー２２は、ローダバケット１３の回動を操作するものである。操作レバー２１，２２には、操作位置と停止位置のいずれの位置にあるかを検出する操作レバーセンサ２１Ａ，２２Ａがそれぞれ設けられている。操作レバーセンサ２１Ａ，２２Ａは、操作レバー２１，２２の操作量Ｓ4，Ｓ5を検出し、その検出結果をＨＣＵ５０に出力する。   The operation levers 21 and 22 are switched between an operation position where the work device 11 rotates and a stop position where the work device 11 is stopped. The operation lever 21 is used to operate the arm 12 to move up and down. The operation lever 22 is for operating the rotation of the loader bucket 13. The operation levers 21 and 22 are provided with operation lever sensors 21A and 22A, respectively, for detecting which position is the operation position or the stop position. The operation lever sensors 21A and 22A detect the operation amounts S4 and S5 of the operation levers 21 and 22, and output the detection results to the HCU 50.

ここで、ハイブリッド式のホイールローダ１は、前部車体３および後部車体５の走行動作を制御する電動システムと、作業装置１１の動作を制御する油圧システムとを搭載している。以下、ホイールローダ１のシステム構成について図２ないし図７を参照して説明する。   Here, the hybrid wheel loader 1 is equipped with an electric system that controls the traveling operation of the front vehicle body 3 and the rear vehicle body 5 and a hydraulic system that controls the operation of the work device 11. Hereinafter, the system configuration of the wheel loader 1 will be described with reference to FIGS. 2 to 7.

３１は後部車体５に搭載されたエンジンを示し、このエンジン３１は、例えばディーゼルエンジン等の内燃機関によって構成される。エンジン３１の出力側には、後述の油圧ポンプ３３とモータジェネレータ３６とが機械的に直列接続して取付けられ、これら油圧ポンプ３３とモータジェネレータ３６とは、エンジン３１によって駆動される。ここで、エンジン３１の作動はエンジンコントロールユニット３２（以下、ＥＣＵ３２という）によって制御され、ＥＣＵ３２は、ＨＣＵ５０からの指令信号Ｓeに基づいて、エンジン３１の回転速度（エンジン回転数）を制御する。また、エンジン３１には、エンジン回転数ωe0を検出するエンジン回転数センサ３１Ａが取付けられている。エンジン回転数センサ３１Ａは、エンジン回転数ωe0を検出して、その検出結果をＨＣＵ５０に出力する。   Reference numeral 31 denotes an engine mounted on the rear vehicle body 5, and the engine 31 is constituted by an internal combustion engine such as a diesel engine. A hydraulic pump 33 and a motor generator 36 (described later) are mechanically connected in series on the output side of the engine 31, and the hydraulic pump 33 and the motor generator 36 are driven by the engine 31. Here, the operation of the engine 31 is controlled by an engine control unit 32 (hereinafter referred to as ECU 32), and the ECU 32 controls the rotational speed (engine speed) of the engine 31 based on a command signal Se from the HCU 50. The engine 31 is provided with an engine speed sensor 31A for detecting the engine speed ωe0. The engine speed sensor 31A detects the engine speed ωe0 and outputs the detection result to the HCU 50.

３３はエンジン３１によって駆動される油圧ポンプを示し、この油圧ポンプ３３は、タンク３４内に貯溜された作動油を加圧し、ステアリングシリンダ７、作業装置１１のアームシリンダ１４、バケットシリンダ１５等に圧油として吐出する。   Reference numeral 33 denotes a hydraulic pump driven by the engine 31. The hydraulic pump 33 pressurizes the hydraulic oil stored in the tank 34 and pressurizes the steering cylinder 7, the arm cylinder 14 of the work device 11, the bucket cylinder 15 and the like. Discharge as oil.

油圧ポンプ３３およびタンク３４と各シリンダ７，１４，１５との間を接続する主管路の途中には、コントロールバルブ３５が設けられている。コントロールバルブ３５は、キャブ１６内に配置されたステアリングホイールや作業用の操作レバー２１，２２に対する操作に応じて、油圧ポンプ３３から吐出した圧油を各シリンダ７，１４，１５に選択的に供給または排出する。   A control valve 35 is provided in the middle of the main pipeline connecting the hydraulic pump 33 and the tank 34 and the cylinders 7, 14, and 15. The control valve 35 selectively supplies the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 33 to the cylinders 7, 14, and 15 in response to operations on the steering wheel and work operation levers 21 and 22 disposed in the cab 16. Or discharge.

３６はエンジン３１によって駆動されるモータジェネレータ（ＭＧ）を示し、このモータジェネレータ３６は、例えば同期電動機等によって構成される。このモータジェネレータ３６は、エンジン３１を動力源に発電機として働きキャパシタ４０やモータ４３，４６への電力供給を行う回生と、キャパシタ４０の電力を動力源にモータとして働きエンジン３１の駆動をアシストする力行との２通りの役割を果たす。従って、作業装置１１の動作は、エンジン３１のトルクと、状況に応じてモータジェネレータ３６のアシストトルクによる油圧ポンプ３３の駆動によって行われる。また、車両の走行は、モータジェネレータ３６の発電電力とキャパシタ４０の電力を用いたモータ４３，４６のトルクによって行われる。   Reference numeral 36 denotes a motor generator (MG) driven by the engine 31. The motor generator 36 is constituted by, for example, a synchronous motor. The motor generator 36 acts as a generator using the engine 31 as a power source and regenerates power supply to the capacitor 40 and the motors 43 and 46, and works as a motor using the electric power of the capacitor 40 as a power source to assist the drive of the engine 31. It plays two roles with power running. Therefore, the operation of the working device 11 is performed by driving the hydraulic pump 33 by the torque of the engine 31 and the assist torque of the motor generator 36 according to the situation. The vehicle travels by the torque of the motors 43 and 46 using the power generated by the motor generator 36 and the power of the capacitor 40.

図２に示すように、モータジェネレータ３６は、モータジェネレータ用インバータ３７（以下、ＭＧ−ＩＮＶ３７という）を介して一対の直流母線３８Ａ，３８Ｂに接続されている。モータジェネレータ３６は、エンジン３１によって駆動されることにより発電し、発電した電力を直流母線３８Ａ，３８Ｂに供給する。   As shown in FIG. 2, the motor generator 36 is connected to a pair of DC buses 38A and 38B via a motor generator inverter 37 (hereinafter referred to as MG-INV 37). The motor generator 36 generates power by being driven by the engine 31, and supplies the generated power to the DC buses 38A and 38B.

ＭＧ−ＩＮＶ３７は、例えばトランジスタ、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）等からなる複数のスイッチング素子を用いて構成され、モータジェネレータコントロールユニット３９（以下、ＭＧＣＵ３９という）によって各スイッチング素子のオン／オフが制御される。直流母線３８Ａ，３８Ｂは、正極側と負極側とで対をなし、例えば数百Ｖ程度の直流電圧が印加されている。   The MG-INV 37 is configured by using a plurality of switching elements such as transistors, insulated gate bipolar transistors (IGBTs), and the like, and on / off of each switching element is controlled by a motor generator control unit 39 (hereinafter referred to as MGCU39). The The DC buses 38A and 38B are paired on the positive electrode side and the negative electrode side, and for example, a DC voltage of about several hundred volts is applied.

モータジェネレータ３６の発電時には、ＭＧ−ＩＮＶ３７は、モータジェネレータ３６からの交流電力を直流電力に変換してモータ４３，４６に供給する。そして、ＭＧＣＵ３９は、ＨＣＵ５０からのＭＧトルク指令値Ｔmgに基づいて、ＭＧ−ＩＮＶ３７の各スイッチング素子のオン／オフを制御する。これにより、ＭＧＣＵ３９は、モータジェネレータ３６の出力を制御する。   During power generation by the motor generator 36, the MG-INV 37 converts AC power from the motor generator 36 into DC power and supplies it to the motors 43 and 46. And MGCU39 controls ON / OFF of each switching element of MG-INV37 based on MG torque command value Tmg from HCU50. Thereby, the MGCU 39 controls the output of the motor generator 36.

４０はモータジェネレータ３６によって発電された電力を蓄える蓄電装置としてのキャパシタを示している。このキャパシタ４０は、例えば電気二重層のキャパシタによって構成され、チョッパ４１を介して直流母線３８Ａ，３８Ｂに接続されている。また、キャパシタ４０の出力端子には、電圧センサ４０Ａが接続して設けられる。電圧センサ４０Ａは、キャパシタ４０の端子電圧（キャパシタ電圧Ｖc）を検出し、検出結果をＨＣＵ５０に出力する。   Reference numeral 40 denotes a capacitor as a power storage device that stores electric power generated by the motor generator 36. The capacitor 40 is constituted by an electric double layer capacitor, for example, and is connected to the DC buses 38A and 38B via a chopper 41. A voltage sensor 40 </ b> A is connected to the output terminal of the capacitor 40. The voltage sensor 40 </ b> A detects the terminal voltage (capacitor voltage Vc) of the capacitor 40 and outputs the detection result to the HCU 50.

ここで、キャパシタ４０は、モータジェネレータ３６の回生時（発電時）にはモータジェネレータ３６から供給される電力を充電し、モータジェネレータ３６の力行時（アシスト駆動時）にはモータジェネレータ３６に向けて駆動電力を供給する。また、キャパシタ４０は、モータ４３，４６の回生時にはモータ４３，４６から供給される回生電力を充電し、モータ４３，４６の力行時にはモータ４３，４６に向けて駆動電力を供給する。このように、キャパシタ４０は、モータジェネレータ３６によって発電された電力を蓄電することに加え、ホイールローダ１の制動時にモータ４３，４６が発生した回生電力を吸収し、直流母線３８Ａ，３８Ｂの電圧を一定に保つ。   Here, the capacitor 40 is charged with electric power supplied from the motor generator 36 at the time of regeneration of the motor generator 36 (at the time of power generation), and directed toward the motor generator 36 at the time of power running of the motor generator 36 (at the time of assist driving). Supply drive power. The capacitor 40 charges regenerative power supplied from the motors 43 and 46 when the motors 43 and 46 are regenerated, and supplies drive power to the motors 43 and 46 when the motors 43 and 46 are powered. As described above, the capacitor 40 stores the electric power generated by the motor generator 36, absorbs the regenerative power generated by the motors 43 and 46 during braking of the wheel loader 1, and reduces the voltage of the DC buses 38A and 38B. Keep constant.

チョッパ４１は、ＩＧＢＴ等からなる複数のスイッチング素子とリアクトルを用いたチョッパ回路によって構成され、各スイッチング素子のオン／オフは、キャパシタコントロールユニット４２（以下、ＣＣＵ４２という）によって制御される。ＣＣＵ４２は、ＨＣＵ５０から指令信号に応じて、チョッパ４１を降圧回路または昇圧回路として機能させる。これにより、チョッパ４１の充電または放電を行うことができる。   The chopper 41 is configured by a chopper circuit using a plurality of switching elements made of IGBT or the like and a reactor, and ON / OFF of each switching element is controlled by a capacitor control unit 42 (hereinafter referred to as CCU 42). The CCU 42 causes the chopper 41 to function as a step-down circuit or a step-up circuit in response to a command signal from the HCU 50. Thereby, the chopper 41 can be charged or discharged.

なお、蓄電装置は、キャパシタ４０に限らず、例えばリチウムイオン電池等の充電池（二次電池）によって構成してもよい。この場合、チョッパ４１は、必ずしも蓄電装置に接続する必要はなく、省いてもよい。   Note that the power storage device is not limited to the capacitor 40 and may be configured by a rechargeable battery (secondary battery) such as a lithium ion battery, for example. In this case, the chopper 41 is not necessarily connected to the power storage device, and may be omitted.

４３はモータジェネレータ３６またはキャパシタ４０からの電力によって駆動される走行電動機としてのリアモータ（ＲＭ）を示し、このリアモータ４３は、例えば三相誘導電動機によって構成され、後部車体５に設けられている。リアモータ４３には、その回転速度（モータ回転数ωm0）を検出するモータ回転数センサ４３Ａが取付けられている。モータ回転数センサ４３Ａは、リアモータ４３のモータ回転数ωm0を検出し、その検出結果をＨＣＵ５０に出力する。   Reference numeral 43 denotes a rear motor (RM) as a traveling motor driven by electric power from the motor generator 36 or the capacitor 40, and the rear motor 43 is constituted by, for example, a three-phase induction motor and is provided in the rear vehicle body 5. The rear motor 43 is provided with a motor rotational speed sensor 43A for detecting the rotational speed (motor rotational speed ωm0). The motor rotation speed sensor 43A detects the motor rotation speed ωm0 of the rear motor 43 and outputs the detection result to the HCU 50.

図２に示すように、リアモータ４３は、リアモータ用インバータ４４（以下、ＲＭ−ＩＮＶ４４という）を介して直流母線３８Ａ，３８Ｂに接続されている。リアモータ４３は、キャパシタ４０やモータジェネレータ３６からの電力を受けて加速する力行と、制動時の余分なトルクで発電してキャパシタ４０を蓄電する回生との２通りの役割を果たす。このため、力行時のリアモータ４３には、モータジェネレータ３６等からの電力が直流母線３８Ａ，３８Ｂを介して供給される。これにより、リアモータ４３は、走行操作装置２０の操作に応じて回転トルクを発生させて、前車輪２および後車輪４を駆動し、ホイールローダ１を走行させる。   As shown in FIG. 2, the rear motor 43 is connected to the DC buses 38A and 38B via a rear motor inverter 44 (hereinafter referred to as RM-INV 44). The rear motor 43 plays two roles: power running that accelerates by receiving electric power from the capacitor 40 and the motor generator 36, and regeneration that accumulates the capacitor 40 by generating electric power with extra torque during braking. For this reason, power from the motor generator 36 and the like is supplied to the rear motor 43 during power running via the DC buses 38A and 38B. As a result, the rear motor 43 generates rotational torque in accordance with the operation of the travel operation device 20, drives the front wheels 2 and the rear wheels 4, and causes the wheel loader 1 to travel.

ＲＭ−ＩＮＶ４４は、ＭＧ−ＩＮＶ３７と同様に、複数のスイッチング素子を用いて構成される。ＲＭ−ＩＮＶ４４は、リアモータコントロールユニット４５（以下、ＲＭＣＵ４５という）によって各スイッチング素子のオン／オフが制御されることにより、直流母線３８Ａ，３８Ｂの直流電力から三相交流電力を生成し、この三相交流電力をリアモータ４３に供給する。   Similar to the MG-INV 37, the RM-INV 44 is configured using a plurality of switching elements. The RM-INV 44 generates three-phase AC power from the DC power of the DC buses 38A and 38B by controlling on / off of each switching element by a rear motor control unit 45 (hereinafter referred to as RMCU 45). Phase AC power is supplied to the rear motor 43.

ＲＭＣＵ４５は、ＨＣＵ５０からのトルク指令値Ｔrmに基づいて、ＲＭ−ＩＮＶ４４の各スイッチング素子のオン／オフを制御する。これにより、ＲＭＣＵ４５は、リアモータ４３の出力トルクを制御する。   The RMCU 45 controls on / off of each switching element of the RM-INV 44 based on the torque command value Trm from the HCU 50. Thereby, the RMCU 45 controls the output torque of the rear motor 43.

４６はモータジェネレータ３６またはキャパシタ４０からの電力によって駆動される走行電動機としてのフロントモータ（ＦＭ）を示し、このフロントモータ４６は、例えば三相誘導電動機によって構成され、前部車体３に設けられている。フロントモータ４６も、リアモータ４３と同様に、走行操作装置２０の操作に応じて回転トルクを発生させて、前車輪２および後車輪４を駆動し、ホイールローダ１を走行させる。   Reference numeral 46 denotes a front motor (FM) as a traveling motor driven by electric power from the motor generator 36 or the capacitor 40. The front motor 46 is constituted by, for example, a three-phase induction motor and is provided in the front vehicle body 3. Yes. Similarly to the rear motor 43, the front motor 46 also generates rotational torque in accordance with the operation of the travel operation device 20, drives the front wheels 2 and the rear wheels 4, and causes the wheel loader 1 to travel.

フロントモータ４６とリアモータ４３は、いずれもプロペラシャフト９を回転させるものであり、両者の回転速度（モータ回転数）はほぼ同じ値になる。このため、フロントモータ４６の回転速度は、リアモータ４３のモータ回転数センサ４３Ａによって検出することができる。なお、フロントモータ４６の回転速度は、リアモータ４３の回転速度とは別個に検出してもよい。   Both the front motor 46 and the rear motor 43 rotate the propeller shaft 9, and the rotational speeds (motor rotation speeds) of both become substantially the same value. For this reason, the rotational speed of the front motor 46 can be detected by the motor rotational speed sensor 43 </ b> A of the rear motor 43. Note that the rotational speed of the front motor 46 may be detected separately from the rotational speed of the rear motor 43.

フロントモータ４６は、フロントモータ用インバータ４７（以下、ＦＭ−ＩＮＶ４７という）を介して直流母線３８Ａ，３８Ｂに接続されている。フロントモータ４６は、リアモータ４３と同様に、力行と回生との２通りの役割を果たす。フロントモータ４６の回転軸は、プロペラシャフト９の回転軸と同軸である。このため、フロントモータ４６は、例えばリアモータ４３の牽引力が不足した場合に、キャパシタ４０やモータジェネレータ３６からの電力により作動し、リアモータ４３をアシストする。   The front motor 46 is connected to the DC buses 38A and 38B via a front motor inverter 47 (hereinafter referred to as FM-INV 47). Similar to the rear motor 43, the front motor 46 plays two roles of power running and regeneration. The rotation axis of the front motor 46 is coaxial with the rotation axis of the propeller shaft 9. For this reason, for example, when the traction force of the rear motor 43 is insufficient, the front motor 46 is operated by the power from the capacitor 40 and the motor generator 36 to assist the rear motor 43.

ＦＭ−ＩＮＶ４７は、ＲＭ−ＩＮＶ４４とほぼ同様に構成される。ＦＭ−ＩＮＶ４７は、フロントモータコントロールユニット４８（以下、ＦＭＣＵ４８という）によって各スイッチング素子のオン／オフが制御されることにより、直流母線３８Ａ，３８Ｂの直流電力から三相交流電力を生成し、この三相交流電力をフロントモータ４６に供給する。   The FM-INV 47 is configured in substantially the same manner as the RM-INV 44. The FM-INV 47 generates three-phase AC power from the DC power of the DC buses 38A and 38B by controlling on / off of each switching element by a front motor control unit 48 (hereinafter referred to as FMCU 48). Phase AC power is supplied to the front motor 46.

ＦＭＣＵ４８は、ＨＣＵ５０からのトルク指令値Ｔfmに基づいて、ＦＭ−ＩＮＶ４７の各スイッチング素子のオン／オフを制御する。これにより、ＦＭＣＵ４８は、フロントモータ４６の出力トルクを制御する。   The FMCU 48 controls on / off of each switching element of the FM-INV 47 based on the torque command value Tfm from the HCU 50. As a result, the FMCU 48 controls the output torque of the front motor 46.

５０はハイブリッドコントロールユニット（ＨＣＵ）を示し、このＨＣＵ５０は、例えばマイクロコンピュータによって構成されると共に、ＣＡＮ（Controller Area Network）等を用いてＥＣＵ３２、ＣＣＵ４２、ＭＧＣＵ３９、ＲＭＣＵ４５、ＦＭＣＵ４８に電気的に接続されている。また、ＨＣＵ５０には、前後進切換えレバーセンサ１７Ａ、アクセルペダル踏込み量センサ１８Ａ、ブレーキペダル踏込み量センサ１９Ａ、操作レバーセンサ２１Ａ，２２Ａ、エンジン回転数センサ３１Ａ、電圧センサ４０Ａ、モータ回転数センサ４３Ａが接続されると共に、ホイールローダ１の車体速度ｖを検出する車体速度センサ４９に接続されている。これにより、ＨＣＵ５０には、前後進切換えレバー１７の操作位置Ｓ1、アクセルペダル踏込み量Ｓ2、ブレーキペダル踏込み量Ｓ3、操作レバー２１，２２の操作量Ｓ4，Ｓ5、エンジン回転数ωe0、キャパシタ電圧Ｖc、リアモータ４３のモータ回転数ωm0、車体速度ｖが入力される。なお、車体速度ｖは、モータ回転数センサ４３Ａによって検出されたモータ回転数に基づいて算出してもよい。   Reference numeral 50 denotes a hybrid control unit (HCU). The HCU 50 is configured by a microcomputer, for example, and is electrically connected to the ECU 32, CCU 42, MGCU 39, RMCU 45, FMCU 48 using a CAN (Controller Area Network) or the like. Yes. The HCU 50 includes a forward / reverse switching lever sensor 17A, an accelerator pedal depression amount sensor 18A, a brake pedal depression amount sensor 19A, operation lever sensors 21A and 22A, an engine rotation speed sensor 31A, a voltage sensor 40A, and a motor rotation speed sensor 43A. It is connected to a vehicle body speed sensor 49 that detects the vehicle body speed v of the wheel loader 1. As a result, the operation position S1 of the forward / reverse switching lever 17, the accelerator pedal depression amount S2, the brake pedal depression amount S3, the operation amounts S4 and S5 of the operation levers 21 and 22, the engine speed ωe0, the capacitor voltage Vc, The motor speed ωm0 and the vehicle body speed v of the rear motor 43 are input. The vehicle body speed v may be calculated based on the motor speed detected by the motor speed sensor 43A.

図３に示すように、ＨＣＵ５０は、走行出力演算部５１、ポンプ出力演算部５２、キャパシタ要求出力演算部５３、ＭＧ要求発電電力演算部５４、エンジン回転数指令演算部５５、ＭＧトルク指令演算部５６、走行トルク演算部５７、トルク分配演算部５８を備える。これらの演算部５１〜５８は、エンジン３１が駆動した通常状態での制御を行う通常制御部５９を構成している。   As shown in FIG. 3, the HCU 50 includes a travel output calculation unit 51, a pump output calculation unit 52, a capacitor request output calculation unit 53, an MG request generated power calculation unit 54, an engine speed command calculation unit 55, and an MG torque command calculation unit. 56, a running torque calculator 57, and a torque distribution calculator 58. These calculation units 51 to 58 constitute a normal control unit 59 that performs control in a normal state in which the engine 31 is driven.

走行出力演算部５１は、現在の車体速度ｖとアクセルペダル踏込み量Ｓ2に基づいて走行要求出力Ｐtを演算する。ポンプ出力演算部５２は、エンジン回転数ωe0に基づいてエンジン３１によって現在出力可能な出力を演算する。その上で、ポンプ出力演算部５２は、その出力値を、操作レバー２１，２２の操作量Ｓ4，Ｓ5によって決まるポンプ要求出力と走行要求出力Ｐtに基づいて、油圧ポンプ３３の駆動用と走行用とに分配し、ポンプ出力指令Ｐ1と走行出力指令Ｐ2を出力する。   The travel output calculation unit 51 calculates a travel request output Pt based on the current vehicle body speed v and the accelerator pedal depression amount S2. The pump output calculation unit 52 calculates an output that can be currently output by the engine 31 based on the engine speed ωe0. In addition, the pump output calculation unit 52 uses the output value for driving and driving the hydraulic pump 33 based on the pump request output and the travel request output Pt determined by the operation amounts S4 and S5 of the operation levers 21 and 22. And a pump output command P1 and a travel output command P2 are output.

キャパシタ要求出力演算部５３は、走行要求出力Ｐtと現在のキャパシタ電圧Ｖcに基づいて走行要求出力Ｐtのうちキャパシタ４０の担当分をキャパシタ要求出力Ｐcとして演算する。ＭＧ要求発電電力演算部５４は、走行出力指令Ｐ2とキャパシタ要求出力Ｐcとの差分を演算し、その演算結果をＭＧ要求発電電力Ｐmgとして出力する。このとき、ＭＧ要求発電電力Ｐmgはモータジェネレータ３６に要求される発電電力に相当する。   Based on the travel request output Pt and the current capacitor voltage Vc, the capacitor request output calculation unit 53 calculates the charge of the capacitor 40 as the capacitor request output Pc from the travel request output Pt. The MG required generated power calculating unit 54 calculates the difference between the travel output command P2 and the capacitor required output Pc, and outputs the calculation result as the MG required generated power Pmg. At this time, the MG required generated power Pmg corresponds to the generated power required for the motor generator 36.

エンジン回転数指令演算部５５は、ポンプ出力指令Ｐ1とＭＧ要求発電電力Ｐmgの合計値をエンジン３１の必要出力として、その値に基づいてエンジン回転数指令ωeを演算し、ＥＣＵ３２に出力する。ＭＧトルク指令演算部５６は、ＭＧ要求発電電力Ｐmgとエンジン回転数指令ωeとに基づいて、モータジェネレータ３６に要求されるＭＧトルク指令値Ｔmgを演算し、この演算結果をＭＧＣＵ３９に出力する。   The engine speed command calculation unit 55 calculates the engine speed command ωe based on the total value of the pump output command P1 and the MG required generated power Pmg as a required output of the engine 31 and outputs it to the ECU 32. The MG torque command calculation unit 56 calculates the MG torque command value Tmg required for the motor generator 36 based on the MG required generated power Pmg and the engine speed command ωe, and outputs the calculation result to the MGCU 39.

走行トルク演算部５７は、走行要求出力Ｐtに基づいてリアモータ４３およびフロントモータ４６に要求される走行要求トルクＴtを演算する。トルク分配演算部５８は、現在のモータ回転数ωm0に基づいて、走行要求トルクＴtをリアモータ４３とフロントモータ４６に分配し、リアモータ４３側のトルク指令値ＴrmをＲＭＣＵ４５に出力し、フロントモータ４６側のトルク指令値ＴfmをＦＭＣＵ４８に出力する。   The travel torque calculator 57 calculates a travel request torque Tt required for the rear motor 43 and the front motor 46 based on the travel request output Pt. The torque distribution calculation unit 58 distributes the travel request torque Tt to the rear motor 43 and the front motor 46 based on the current motor rotational speed ωm0, and outputs the torque command value Trm on the rear motor 43 side to the RMCU 45. Torque command value Tfm is output to the FMCU 48.

ＨＣＵ５０は、エンジン３１が駆動した通常制御状態と、エンジン３１が停止したアイドルストップ制御状態とを切換えるアイドルストップ制御装置６０を備える。   The HCU 50 includes an idle stop control device 60 that switches between a normal control state in which the engine 31 is driven and an idle stop control state in which the engine 31 is stopped.

アイドルストップ制御装置６０は、通常制御状態であってリアモータ４３およびフロントモータ４６が停止状態で予め決められた所定条件（アイドルストップ開始条件）を満たすときに、エンジン３１を停止させてアイドルストップ制御状態に切換える。   The idle stop control device 60 stops the engine 31 when the rear motor 43 and the front motor 46 satisfy the predetermined condition (idle stop start condition) when the rear motor 43 and the front motor 46 are stopped. Switch to.

一方、アイドルストップ制御装置６０は、アイドルストップ制御状態であってリアモータ４３およびフロントモータ４６を駆動するときに、エンジン３１を再始動させて通常制御状態に切換えると共に、キャパシタ４０の電力によってモータ４３，４６の駆動を行う。   On the other hand, when the idle stop control device 60 is in the idle stop control state and drives the rear motor 43 and the front motor 46, the engine 31 is restarted to switch to the normal control state, and the motor 43, 46 is driven.

具体的には、アイドルストップ制御装置６０は、通常制御状態では、図６に示す通常制御処理を行い、アイドルストップ制御状態では、図７に示すアイドルストップ制御処理を行う。   Specifically, the idle stop control device 60 performs the normal control process shown in FIG. 6 in the normal control state, and performs the idle stop control process shown in FIG. 7 in the idle stop control state.

また、アイドルストップ制御装置６０は、モータ４３，４６の要求出力を制限するために、アクセルペダル踏込み量Ｓ2を制限する踏込み量制限部６１を有する。この踏込み量制限部６１は、走行出力制限部を構成し、走行出力演算部５１の前段に設けられている。踏込み量制限部６１は、アイドルストップ制御状態から通常制御状態に切換えてエンジン３１の再始動と共にリアモータ４３またはフロントモータ４６の再始動を行うときに、キャパシタ４０の出力に応じてモータ４３，４６に供給する電力を制限する。 Further, the idle stop control device 60 includes a depression amount restriction unit 61 that restricts the accelerator pedal depression amount S2 in order to restrict the required outputs of the motors 43 and 46. The stepping amount restriction unit 61 constitutes a travel output restriction unit, and is provided in a stage preceding the travel output calculation unit 51. The depressing amount restriction unit 61 switches the motor from the idle stop control state to the normal control state and restarts the rear motor 43 or the front motor 46 together with the restart of the engine 31 according to the output of the capacitor 40. Limit power supply.

踏込み量制限部６１は、踏込み量上限値Ｓlimを出力する上限値出力部６１Ａと、踏込み量上限値Ｓlimと実際のアクセルペダル踏込み量Ｓ2とのうち小さい方の値を選択して選択値Ｓ21として出力する比較器６１Ｂとを備える。ここで、踏込み量上限値Ｓlimは、アクセルペダル踏込み量Ｓ2の上限値を制限するものであり、時間経過やエンジン３１の始動状況に応じて徐々に制限が緩くなる。例えば図５に示すように、アイドルストップ解除のタイミング、即ちエンジン３１の再始動のタイミングからの時間経過に比例して、踏込み量上限値Ｓlimは、アクセルペダル踏込み量Ｓ2の上限値の０％から徐々に増加する。そして、踏込み量制限部６１は、アイドルストップ解除のタイミングから所定時間が経過すると、エンジン３１が完全に立ち上がった状態になったものと判断し、踏込み量上限値Ｓlimは、アクセルペダル踏込み量Ｓ2の上限値の１００％になり、制限を解除する。   The depression amount restriction unit 61 selects an upper limit value output unit 61A that outputs the depression amount upper limit value Slim, and selects the smaller one of the depression amount upper limit value Slim and the actual accelerator pedal depression amount S2 as the selection value S21. And a comparator 61B for outputting. Here, the depression amount upper limit value Slim restricts the upper limit value of the accelerator pedal depression amount S2, and the restriction gradually decreases according to the passage of time or the start condition of the engine 31. For example, as shown in FIG. 5, in proportion to the time elapsed from the idle stop release timing, that is, the engine 31 restart timing, the depression amount upper limit value Slim is from 0% of the upper limit value of the accelerator pedal depression amount S2. Increase gradually. Then, when a predetermined time elapses from the timing of releasing the idle stop, the depression amount restriction unit 61 determines that the engine 31 has completely started up, and the depression amount upper limit value Slim is the accelerator pedal depression amount S2. It becomes 100% of the upper limit, and the restriction is released.

なお、踏込み量上限値Ｓlimがアクセルペダル踏込み量Ｓ2の上限値の１００％に到達する前に、エンジン３１の立ち上がりが完了することがある。この場合でも、アクセルペダル踏込み量Ｓ2の制限を急に解除すると、急加速が生じて、車両が不安定になる可能性がある。このため、踏込み量制限部６１は、アクセルペダル１８の踏込みを継続している間は、アクセルペダル踏込み量Ｓ2の制限を継続し、踏込み量上限値Ｓlimを徐々に増加させる。   The start-up of the engine 31 may be completed before the depression amount upper limit value Slim reaches 100% of the upper limit value of the accelerator pedal depression amount S2. Even in this case, if the restriction on the accelerator pedal depression amount S2 is suddenly released, sudden acceleration may occur and the vehicle may become unstable. For this reason, the depression amount restriction unit 61 continues to restrict the depression amount S2 of the accelerator pedal while the depression of the accelerator pedal 18 is continued, and gradually increases the depression amount upper limit value Slim.

但し、オペレータがアクセルペダル１８の踏込みを解除した後にアクセルペダル１８を再度踏込んだときには、車両が急加速する可能性は低くなる。このため、図５中の破線で示すように、アクセルペダル１８の踏込みを解除してアクセルペダル踏込み量Ｓ2がゼロになったときに、エンジン３１の立ち上がりが完了していれば、所定時間の経過前であっても、踏込み量制限部６１は、アクセルペダル踏込み量Ｓ2の制限を解除する。   However, when the operator depresses the accelerator pedal 18 after depressing the accelerator pedal 18, the possibility that the vehicle suddenly accelerates is reduced. For this reason, as shown by the broken line in FIG. 5, if the start-up of the engine 31 is completed when the accelerator pedal 18 is released and the accelerator pedal depression amount S2 becomes zero, the predetermined time has elapsed. Even before, the depression amount restriction unit 61 releases the restriction of the accelerator pedal depression amount S2.

次に、アイドルストップ制御装置６０による通常制御処理について、図６を参照しつつ説明する。   Next, normal control processing by the idle stop control device 60 will be described with reference to FIG.

ステップ１では、アイドルストップ開始条件を満たすか否かを判定する。具体的には、前後進切換えレバー１７が中立位置にあり、かつ操作レバー２１，２２とアクセルペダル１８の操作がないときに、アイドルストップ制御装置６０は、予め決められた所定のアイドルストップ開始条件を満たすものとして、「ＹＥＳ」と判定する。逆に、前後進切換えレバー１７が前進位置または後進位置にあるとき、または操作レバー２１，２２とアクセルペダル１８のうち少なくともいずれか１つが操作されているときには、アイドルストップ開始条件を満たさないものとして、「ＮＯ」と判定する。   In step 1, it is determined whether or not an idle stop start condition is satisfied. Specifically, when the forward / reverse switching lever 17 is in the neutral position and the operation levers 21 and 22 and the accelerator pedal 18 are not operated, the idle stop control device 60 determines a predetermined idle stop start condition determined in advance. It is determined that “YES” is satisfied. On the contrary, when the forward / reverse switching lever 17 is in the forward drive position or the reverse drive position, or when at least one of the operation levers 21 and 22 and the accelerator pedal 18 is operated, the idle stop start condition is not satisfied. , “NO” is determined.

ステップ１で「ＹＥＳ」と判定したときには、ステップ２に移行してアイドルストップ開始条件を満たしている間の時間を計測するためにタイムカウントを行い、ステップ５に移行する。   If “YES” is determined in step 1, the process proceeds to step 2, a time count is performed to measure the time while the idle stop start condition is satisfied, and the process proceeds to step 5.

一方、ステップ１で「ＮＯ」と判定したときには、ステップ３に移行してタイムカウントをリセットする。その後、ステップ４で通常時の走行トルク制御処理を行い、ステップ１に戻る。この通常時の走行トルク制御処理では、通常制御部５９は、エンジン３１が駆動した状態で、走行操作装置２０の操作に応じて、エンジン３１、モータジェネレータ３６、リアモータ４３およびフロントモータ４６を制御する。   On the other hand, if “NO” is determined in Step 1, the process proceeds to Step 3 to reset the time count. Thereafter, a normal running torque control process is performed in step 4, and the process returns to step 1. In the normal travel torque control process, the normal control unit 59 controls the engine 31, the motor generator 36, the rear motor 43, and the front motor 46 in accordance with the operation of the travel operation device 20 while the engine 31 is driven. .

ステップ５では、タイムカウントの値が予め決められた一定値（閾値）を超えたか否かを判定する。このとき、アイドルストップを行うか否かを決める一定値は、車両の使用状況等を考慮して適宜設定されるものであり、例えば数秒程度でもよく、完全な休止状態を検出する場合には数十秒程度でもよい。   In step 5, it is determined whether or not the time count value exceeds a predetermined value (threshold value). At this time, the fixed value for determining whether or not to perform the idle stop is appropriately set in consideration of the use state of the vehicle, and may be, for example, about several seconds. It may be about ten seconds.

ステップ５で「ＮＯ」と判定したときには、タイムカウントの値がアイドルストップを行うために必要な一定値に到達しておらず、車両の停止状態の継続が不十分だから、ステップ１に戻る。   When it is determined as “NO” in Step 5, the time count value has not reached the constant value necessary for performing the idle stop, and the vehicle is not continuously maintained in the stop state, so the process returns to Step 1.

一方、ステップ５で「ＹＥＳ」と判定したときには、タイムカウントの値がアイドルストップを行うために必要な一定値を超えており、車両の停止状態が十分に継続していると考えられる。このため、ステップ６に移行してアイドルストップを実行する。具体的には、アイドルストップ制御装置６０は、ＥＣＵ３２に向けてアイドルストップを行うための信号Ｓirを出力し、ＥＣＵ３２はエンジン３１に対する燃料噴射を停止する。その後、ステップ７では、アクセルペダル踏込み量Ｓ2に拘らず、ＲＭＣＵ４５およびＦＭＣＵ４８に向けてゼロトルク指令（ゼロとなったトルク指令Ｔrm，Ｔfm）を出力し、ステップ８に移行して、後述するアイドルストップ制御処理を実行する。   On the other hand, when “YES” is determined in Step 5, the value of the time count exceeds a certain value necessary for performing the idle stop, and it is considered that the vehicle is in a sufficiently stopped state. For this reason, the process proceeds to step 6 to execute idle stop. Specifically, the idle stop control device 60 outputs a signal Sir for performing an idle stop to the ECU 32, and the ECU 32 stops fuel injection to the engine 31. Thereafter, in step 7, regardless of the accelerator pedal depression amount S2, zero torque commands (torque commands Trm and Tfm that have become zero) are output to the RMCU 45 and FMCU 48, and the process proceeds to step 8 for idle stop control to be described later. Execute the process.

次に、アイドルストップ制御装置６０によるアイドルストップ制御処理について、図７を参照しつつ説明する。   Next, idle stop control processing by the idle stop control device 60 will be described with reference to FIG.

ステップ１１では、所定の走行操作手順を満たすか否かを判定する。具体的には、前後進切換えレバー１７の操作位置Ｓ1が前進位置または後進位置にあり、かつブレーキペダル踏込み量Ｓ2が一定値を超えて制動操作が行われているときに、アイドルストップ制御装置６０は、所定の走行操作手順を満たすものとして、「ＹＥＳ」と判定する。逆に、前後進切換えレバー１７が中立位置にあるとき、またはブレーキペダル踏込み量Ｓ3が一定値に到達していないとき、所定の走行操作手順を満たさないものとして、「ＮＯ」と判定する。   In step 11, it is determined whether or not a predetermined traveling operation procedure is satisfied. Specifically, when the operation position S1 of the forward / reverse switching lever 17 is in the forward position or the reverse position and the brake pedal depression amount S2 exceeds a certain value, the braking operation is being performed. Determines “YES” as satisfying a predetermined traveling operation procedure. Conversely, when the forward / reverse switching lever 17 is in the neutral position, or when the brake pedal depression amount S3 has not reached a certain value, it is determined that the predetermined traveling operation procedure is not satisfied, and “NO” is determined.

ステップ１１で「ＮＯ」と判定したときには、車両の停止状態を維持し、ステップ１１を繰り返す。一方、ステップ１１で「ＹＥＳ」と判定したときには、ステップ１２に移行する。このステップ１２では、モータジェネレータ３６を用いてエンジン３１を再始動するために、ＭＧＣＵ３９にトルク指令を出力すると共に、ＥＣＵ３２に再始動用の信号Ｓrsを出力して、エンジン３１に対する燃料噴射を再開する。その後のステップ１３では、ＲＭＣＵ４５およびＦＭＣＵ４８に対するゼロトルク指令を解除する。   If "NO" is determined in the step 11, the vehicle is kept stopped and the step 11 is repeated. On the other hand, when it is determined “YES” in step 11, the process proceeds to step 12. In step 12, in order to restart the engine 31 using the motor generator 36, a torque command is output to the MGCU 39 and a restart signal Srs is output to the ECU 32 to restart fuel injection to the engine 31. . In subsequent step 13, the zero torque command for RMCU 45 and FMCU 48 is canceled.

続くステップ１４では、走行トルク制限が解除可能か否かを判定する。具体的には、アクセルペダル踏込み量Ｓ2がゼロであり、かつエンジン３１の立ち上がりが完了してエンジン回転数ωe0が一定値を超えているときに、アイドルストップ制御装置６０は、走行トルク制限の解除条件を満たすものとして、「ＹＥＳ」と判定する。逆に、アクセルペダル踏込み量Ｓ2がゼロよりも大きいとき、またはエンジン回転数ωe0が一定値を超えていないときには、走行トルク制限の解除条件を満たさないものとして、「ＮＯ」と判定する。   In the following step 14, it is determined whether or not the travel torque limit can be canceled. Specifically, when the accelerator pedal depression amount S2 is zero and the start-up of the engine 31 is completed and the engine speed ωe0 exceeds a certain value, the idle stop control device 60 cancels the travel torque limit. “YES” is determined as satisfying the condition. On the contrary, when the accelerator pedal depression amount S2 is larger than zero, or when the engine speed ωe0 does not exceed a certain value, it is determined as “NO” as not satisfying the release condition of the running torque limit.

ステップ１４で「ＮＯ」と判定したときには、ステップ１５に移行して、踏込み量制限部６１によってアクセルペダル踏込み量ωe0の上限値を制限し、ステップ１４に戻る。   If “NO” is determined in step 14, the process proceeds to step 15 where the upper limit value of the accelerator pedal depression amount ωe 0 is limited by the depression amount restriction unit 61, and the process returns to step 14.

一方、ステップ１４で「ＹＥＳ」と判定したときには、ステップ１６に移行して、通常制御処理に復帰する。   On the other hand, if “YES” is determined in step 14, the process proceeds to step 16 to return to the normal control process.

本実施の形態によるハイブリッド式のホイールローダ１は、上述の如き構成を有するもので、以下、その動作について説明する。   The hybrid wheel loader 1 according to the present embodiment has the above-described configuration, and the operation thereof will be described below.

まず、オペレータは、キャブ１６に搭乗して運転席に着席し、イグニッションキー（図示せず）を操作することによって、エンジン３１の駆動を開始する。このとき、アイドルストップ制御装置６０は通常制御処理を実行する。このため、オペレータが前後進切換えレバー１７、アクセルペダル１８等を操作することにより、エンジン３１によって油圧ポンプ３３から圧油が吐出されると共に、モータジェネレータ３６は発電駆動する。   First, the operator gets on the cab 16 and sits in the driver's seat and operates an ignition key (not shown) to start driving the engine 31. At this time, the idle stop control device 60 executes normal control processing. Therefore, when the operator operates the forward / reverse switching lever 17, the accelerator pedal 18, and the like, the engine 31 discharges the pressure oil from the hydraulic pump 33, and the motor generator 36 is driven to generate electricity.

これにより、モータジェネレータ３６からの電力が直流母線３８Ａ，３８Ｂを介してリアモータ４３およびフロントモータ４６に供給され、モータ４３，４６はプロペラシャフト９を回転駆動する。プロペラシャフト９の回転は、デファレンシャル機構８Ａを介して前車軸８に伝達されると共に、デファレンシャル機構１０Ａを介して後車軸１０に伝達される。これにより、ホイールローダ１は、左，右の前車輪２と左，右の後車輪４とが同時に回転する４輪駆動の状態で走行動作を行う。   As a result, electric power from the motor generator 36 is supplied to the rear motor 43 and the front motor 46 via the DC buses 38A and 38B, and the motors 43 and 46 drive the propeller shaft 9 to rotate. The rotation of the propeller shaft 9 is transmitted to the front axle 8 via the differential mechanism 8A and also transmitted to the rear axle 10 via the differential mechanism 10A. As a result, the wheel loader 1 performs a traveling operation in a four-wheel drive state in which the left and right front wheels 2 and the left and right rear wheels 4 rotate simultaneously.

この状態で、オペレータがステアリングホイール（図示せず）を操舵することにより、油圧ポンプ３３から吐出された圧油が、コントロールバルブ３５を介してステアリングシリンダ７に供給される。これにより、ホイールローダ１は、前部車体３と後部車体５とが連結機構６を中心として左，右方向に屈曲し、旋回走行を行うことができる。   In this state, when the operator steers a steering wheel (not shown), the pressure oil discharged from the hydraulic pump 33 is supplied to the steering cylinder 7 via the control valve 35. Thus, the wheel loader 1 can turn while the front vehicle body 3 and the rear vehicle body 5 bend leftward and rightward with the coupling mechanism 6 as the center.

一方、オペレータがホイールローダ１の走行操作および作業装置１１の駆動操作を一定時間に亘って行わないときには、アイドルストップ制御装置６０は、通常制御状態からアイドルストップ制御状態に切換える。このとき、ＨＣＵ５０は、ＥＣＵ３２を通じてエンジン３１を停止させると共に、リアモータ４３のＲＭＣＵ４５およびフロントモータ４６のＦＭＣＵ４８にゼロトルク指令を出力する。これにより、ホイールローダ１は、次なる走行操作が行われるまで、エンジン３１が停止した状態で待機する。   On the other hand, when the operator does not perform the traveling operation of the wheel loader 1 and the driving operation of the work device 11 for a certain period of time, the idle stop control device 60 switches from the normal control state to the idle stop control state. At this time, the HCU 50 stops the engine 31 through the ECU 32 and outputs a zero torque command to the RMCU 45 of the rear motor 43 and the FMCU 48 of the front motor 46. Thereby, the wheel loader 1 stands by with the engine 31 stopped until the next traveling operation is performed.

この状態で、オペレータが予め決められた走行操作装置２０の手順として、ブレーキペダル１９を踏み込んだ状態で前後進切換えレバー１７を中立位置から前進位置または後進位置に切り換えると、この操作をトリガーとして、アイドルストップ制御装置６０は、アイドルストップ制御状態から通常制御状態に切換える。このとき、ＨＣＵ５０は、エンジン３１が再始動させると共に、ＲＭＣＵ４５およびＦＭＣＵ４８に対するゼロトルク指令の出力を停止する。これにより、オペレータがアクセルペダル１８を踏込むと、アクセルペダル踏込み量Ｓ2に応じてキャパシタ４０およびモータジェネレータ３６からの電力がモータ４３，４６に供給され、ホイールローダ１は走行駆動する。   In this state, when the operator switches the forward / reverse switching lever 17 from the neutral position to the forward position or the reverse position with the brake pedal 19 depressed, the operation is set as a trigger. The idle stop control device 60 switches from the idle stop control state to the normal control state. At this time, the HCU 50 restarts the engine 31 and stops outputting zero torque commands to the RMCU 45 and the FMCU 48. Thus, when the operator depresses the accelerator pedal 18, the electric power from the capacitor 40 and the motor generator 36 is supplied to the motors 43 and 46 according to the accelerator pedal depression amount S2, and the wheel loader 1 is driven to travel.

かくして、第１の実施の形態では、アイドルストップ制御装置６０は、通常制御状態であってリアモータ４３およびフロントモータ４６が停止状態で予め決められたアイドルストップ開始条件を満たすときに、エンジン３１を停止させてアイドルストップ制御状態に切換える。このため、不要なエンジン３１の駆動を抑制して、燃費を向上させることができる。また、アイドルストップ制御装置６０は、アイドルストップ制御状態であってリアモータ４３およびフロントモータ４６を駆動するときに、エンジン３１を再始動させてモータジェネレータ３６による発電を行い通常制御状態に切換えると共に、キャパシタ４０の電力によってモータ４３，４６の駆動を行う。このため、キャパシタ４０からの電力によってモータ４３，４６を速やかに駆動することができる。これに加えて、モータ４３，４６の駆動と一緒にエンジン３１を再始動し、モータジェネレータ３６からの電力をモータ４３，４６に供給することができる。この結果、アイドルストップ制御状態から通常制御状態に切換わるときには、キャパシタ４０による電力に加えて、モータジェネレータ３６による電力をモータ４３，４６に供給することができ、電力不足を抑制しつつモータ４３，４６を速やかに駆動することができる。   Thus, in the first embodiment, the idle stop control device 60 stops the engine 31 when the normal control state is satisfied and the rear motor 43 and the front motor 46 are in the stopped state and the predetermined idle stop start condition is satisfied. To switch to the idle stop control state. For this reason, unnecessary driving of the engine 31 can be suppressed and fuel consumption can be improved. Further, when the idle stop control device 60 is in the idle stop control state and drives the rear motor 43 and the front motor 46, the engine 31 is restarted to generate power by the motor generator 36 and switch to the normal control state. The motors 43 and 46 are driven by 40 electric power. For this reason, the motors 43 and 46 can be quickly driven by the electric power from the capacitor 40. In addition, the engine 31 is restarted together with the driving of the motors 43 and 46, and the electric power from the motor generator 36 can be supplied to the motors 43 and 46. As a result, when switching from the idle stop control state to the normal control state, in addition to the electric power from the capacitor 40, the electric power from the motor generator 36 can be supplied to the motors 43 and 46, and the motor 43, 46 can be driven quickly.

また、アイドルストップ制御装置６０は、走行操作装置２０を予め決められた所定の走行開始手順で操作したときに、アイドルストップ制御状態から通常制御状態に切換える。具体的には、アイドルストップ制御装置６０は、前後進切換えレバー１７が前進位置または後進位置に切換えられ、かつブレーキペダル１９によって制動操作が行われたときに、所定の走行開始手順で操作されたものと判定する。即ち、アイドルストップ制御装置６０は、前後進切換えレバー１７の切換え操作とブレーキペダル１９の制動操作との２つの操作が行われたときに、アイドルストップ制御状態を解除する。   Further, the idle stop control device 60 switches from the idle stop control state to the normal control state when the traveling operation device 20 is operated in a predetermined traveling start procedure. Specifically, the idle stop control device 60 is operated according to a predetermined traveling start procedure when the forward / reverse switching lever 17 is switched to the forward position or the reverse position and the braking operation is performed by the brake pedal 19. Judge that it is. That is, the idle stop control device 60 cancels the idle stop control state when two operations, the switching operation of the forward / reverse switching lever 17 and the braking operation of the brake pedal 19, are performed.

このため、アイドルストップ制御装置６０は、アイドルストップ制御状態で走行操作装置２０を操作したときでも、所定の走行開始手順と異なるときには、アイドルストップ制御状態を解除せずに、そのままの状態を維持する。従って、オペレータが明確な意思をもって走行操作装置２０を操作したときに限って、アイドルストップ制御状態を解除してエンジン３１を再始動すると共に、走行用のリアモータ４３およびフロントモータ４６を再始動することができ、モータ４３，４６の誤作動を防止することができる。 For this reason, even when the travel operation device 20 is operated in the idle stop control state, the idle stop control device 60 maintains the state as it is without releasing the idle stop control state when it is different from the predetermined travel start procedure. . Therefore, only when the operator operates the traveling operation device 20 with a clear intention, the idle stop control state is canceled and the engine 31 is restarted, and the traveling rear motor 43 and the front motor 46 are restarted. And malfunction of the motors 43 and 46 can be prevented.

また、エンジン３１の再始動時には、走行要求出力Ｐtのほぼ全てをキャパシタ４０の電力で負担するが、アクセルペダル踏込み量Ｓ2が大きいときには、キャパシタ４０単独の出力では不十分である。例えばアクセルペダル踏込み量Ｓ2が最大の状態で車両を始動する場合、エンジン３１が駆動した通常制御状態では、図８中に一点鎖線で示すように、車体速度ｖは滑らかに増加する。一方、アイドルストップ制御状態では、エンジン３１の始動とモータ４３，４６の駆動を一緒に行うから、アクセルペダル踏込み量Ｓ2に比べて、モータジェネレータ３６からの電力供給が不足して、車体速度ｖは、図８中に破線で示すように、不安定になることがある。   Further, when the engine 31 is restarted, almost all of the travel request output Pt is borne by the power of the capacitor 40, but when the accelerator pedal depression amount S2 is large, the output of the capacitor 40 alone is insufficient. For example, when the vehicle is started with the accelerator pedal depression amount S2 being maximized, the vehicle body speed v increases smoothly as indicated by a one-dot chain line in FIG. 8 in the normal control state in which the engine 31 is driven. On the other hand, since the engine 31 is started and the motors 43 and 46 are driven together in the idle stop control state, the power supply from the motor generator 36 is insufficient compared to the accelerator pedal depression amount S2, and the vehicle body speed v is As shown by the broken line in FIG.

これに対し、踏込み量制限部６１は、エンジン３１の再始動と共にモータ４３，４６の再始動を行うときに、アクセルペダル踏込み量Ｓ2の上限値を制限して、走行要求出力Ｐtを制限する。このため、アイドルストップ制御状態から通常制御状態に切換えるときに、モータ４３，４６の再始動とエンジン３１の再始動を一緒に行っても、キャパシタ４０からの電力によってモータ４３，４６を安定して再始動させることができる。この結果、走行再始動時の加速の不安定さを解消することができ、図８中に実線で示すように、車体速度ｖを滑らかに増加させることができる。 In contrast, when the engine 31 is restarted and the motors 43 and 46 are restarted , the depression amount restriction unit 61 restricts the upper limit value of the accelerator pedal depression amount S2 and restricts the travel request output Pt. For this reason, even when restarting the motors 43 and 46 and restarting the engine 31 are performed together when switching from the idle stop control state to the normal control state, the motors 43 and 46 are stabilized by the electric power from the capacitor 40. Can be restarted. As a result, the instability of acceleration at the time of restarting traveling can be eliminated, and the vehicle body speed v can be increased smoothly as shown by the solid line in FIG.

次に、図９ないし図１１は本発明の第２の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、アイドルストップ制御装置は、アイドルストップ制御状態であって油圧駆動の作業装置を駆動するときに、エンジンを再始動させて通常制御状態に切換える構成としたことにある。なお、第２の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。   Next, FIGS. 9 to 11 show a second embodiment of the present invention. The feature of the present embodiment is that the idle stop control device is configured to restart the engine and switch to the normal control state when driving the hydraulically-driven work device in the idle stop control state. In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

７１は第２の実施の形態によるハイブリッドコントロールユニット（ＨＣＵ）を示し、このハイブリッドコントロールユニット７１（以下、ＨＣＵ７１という）は、第１の実施の形態によるＨＣＵ５０とほぼ同様に構成される。このため、ＨＣＵ７１は、ＥＣＵ３２、ＣＣＵ４２、ＭＧＣＵ３９、ＲＭＣＵ４５、ＦＭＣＵ４８に電気的に接続されている。また、ＨＣＵ７１には、前後進切換えレバーセンサ１７Ａ、アクセルペダル踏込み量センサ１８Ａ、ブレーキペダル踏込み量センサ１９Ａ、操作レバーセンサ２１Ａ，２２Ａ、エンジン回転数センサ３１Ａ、電圧センサ４０Ａ、モータ回転数センサ４３Ａ、車体速度センサ４９に加えて、フロントロックスイッチ７２に接続されている。   Reference numeral 71 denotes a hybrid control unit (HCU) according to the second embodiment, and this hybrid control unit 71 (hereinafter referred to as HCU 71) is configured in substantially the same manner as the HCU 50 according to the first embodiment. For this reason, the HCU 71 is electrically connected to the ECU 32, the CCU 42, the MGCU 39, the RMCU 45, and the FMCU 48. The HCU 71 includes a forward / reverse switching lever sensor 17A, an accelerator pedal depression amount sensor 18A, a brake pedal depression amount sensor 19A, operation lever sensors 21A and 22A, an engine rotation speed sensor 31A, a voltage sensor 40A, a motor rotation speed sensor 43A, In addition to the vehicle speed sensor 49, it is connected to a front lock switch 72.

このフロントロックスイッチ７２は、例えばキャブ１６内に設けられ、オペレータの手動操作によって、作業装置１１を駆動不能なロック状態と駆動可能なロック解除状態とに切換わる。フロントロックスイッチ７２は、外部からの信号（指令）によって操作が可能な例えば電気制御式のものが適用される。このため、フロントロックスイッチ７２は、オペレータの手動操作に加えて、ＨＣＵ７１からの指令によってロック解除状態からロック状態に切換わる。   The front lock switch 72 is provided, for example, in the cab 16 and is switched between a locked state in which the work device 11 cannot be driven and a unlocked state in which the work device 11 can be driven by a manual operation of the operator. As the front lock switch 72, for example, an electric control type that can be operated by an external signal (command) is applied. For this reason, the front lock switch 72 is switched from the unlocked state to the locked state by a command from the HCU 71 in addition to the manual operation of the operator.

また、ＨＣＵ７１は、通常制御部５９を備えると共に、エンジン３１が駆動した通常制御状態と、エンジン３１が停止したアイドルストップ制御状態とを切換えるアイドルストップ制御装置７３を備える。   The HCU 71 includes a normal control unit 59 and an idle stop control device 73 that switches between a normal control state in which the engine 31 is driven and an idle stop control state in which the engine 31 is stopped.

アイドルストップ制御装置７３は、通常制御状態であってリアモータ４３およびフロントモータ４６が停止状態で予め決められた所定条件を満たすときに、エンジン３１を停止させてアイドルストップ制御状態に切換える。   The idle stop control device 73 stops the engine 31 and switches to the idle stop control state when the rear motor 43 and the front motor 46 are in the normal control state and satisfy a predetermined condition while being in the stop state.

一方、アイドルストップ制御装置７３は、アイドルストップ制御状態であって作業装置１１を駆動するときに、エンジン３１を再始動させて通常制御状態に切換える。具体的には、アイドルストップ制御装置７３は、通常制御状態では、図１０に示す通常制御処理を行い、アイドルストップ制御状態では、図１１に示すアイドルストップ制御処理を行う。   On the other hand, when the idle stop control device 73 is in the idle stop control state and drives the work device 11, the engine 31 is restarted and switched to the normal control state. Specifically, the idle stop control device 73 performs the normal control process shown in FIG. 10 in the normal control state, and performs the idle stop control process shown in FIG. 11 in the idle stop control state.

次に、アイドルストップ制御装置７３による通常制御処理について、図１０を参照しつつ説明する。   Next, normal control processing by the idle stop control device 73 will be described with reference to FIG.

アイドルストップ制御装置７３による通常制御処理は、第１の実施の形態とほぼ同様である。但し、ステップ１でアイドルストップ解除条件を満たさないときに、ステップ４に示す通常時の走行トルク制御処理に加えて、ステップ２１に示す通常時の作業装置制御処理を行う点で、第１の実施の形態とは異なる。この通常時の作業装置制御処理では、通常制御部５９は、エンジン３１が駆動した状態で、操作レバー２１，２２の操作量Ｓ4，Ｓ5に応じて、エンジン３１およびモータジェネレータ３６を制御する。そして、ステップ２１が終了すると、ステップ１に戻る。   The normal control process by the idle stop control device 73 is almost the same as that in the first embodiment. However, in the case where the idle stop release condition is not satisfied in Step 1, in addition to the normal running torque control process shown in Step 4, the normal work device control process shown in Step 21 is performed. It is different from the form. In the normal work device control process, the normal control unit 59 controls the engine 31 and the motor generator 36 according to the operation amounts S4 and S5 of the operation levers 21 and 22 while the engine 31 is driven. When step 21 ends, the process returns to step 1.

また、ステップ５で「ＹＥＳ」と判定し、アイドルストップ制御状態に移行するときには、ステップ６でアイドルストップを実行し、ステップ７でゼロトルク指令を出力するのに加えて、ステップ２２でフロントロックスイッチ７２をロック状態に切換える。その後、ステップ８に移行して、アイドルストップ制御処理を実行する。   When it is determined as “YES” in Step 5 and the state is shifted to the idle stop control state, the idle stop is executed in Step 6 and the zero torque command is output in Step 7, and the front lock switch 72 is output in Step 22. To the locked state. Thereafter, the process proceeds to step 8 to execute the idle stop control process.

次に、アイドルストップ制御装置７３によるアイドルストップ制御処理について、図１１を参照しつつ説明する。   Next, idle stop control processing by the idle stop control device 73 will be described with reference to FIG.

アイドルストップ制御装置７３によるアイドルストップ制御処理は、第１の実施の形態によるアイドルストップ制御処理を含む。即ち、ステップ１１〜１５の処理を行い、走行操作装置２０の操作に応じてアイドルストップ制御状態を解除し、ステップ３５に移行して通常制御状態に切り換わる。但し、作業装置１１の操作に応じて、アイドルストップ制御状態を解除する点が、第１の実施の形態とは異なる。   The idle stop control process by the idle stop control device 73 includes the idle stop control process according to the first embodiment. That is, the processing of steps 11 to 15 is performed, the idle stop control state is canceled according to the operation of the travel operation device 20, and the process proceeds to step 35 to switch to the normal control state. However, the point which cancels | releases an idle stop control state according to operation of the working apparatus 11 differs from 1st Embodiment.

即ち、ステップ１１で「ＮＯ」と判定したときに、ステップ３１に移行して、所定のフロント操作手順を満たすか否かとして、フロントロックスイッチ７２がロック解除状態か否かを判定する。ステップ３１で「ＮＯ」と判定したときには、フロントロックスイッチ７２がロック状態を保持しているので、ステップ１１に戻る。   That is, when “NO” is determined in Step 11, the process proceeds to Step 31 to determine whether or not the front lock switch 72 is in the unlocked state as to whether or not a predetermined front operation procedure is satisfied. If "NO" is determined in the step 31, the front lock switch 72 holds the locked state, and the process returns to the step 11.

一方、ステップ３１で「ＹＥＳ」と判定したときには、ステップ３２に移行して、モータジェネレータ３６を用いてエンジン３１を再始動するために、ＭＧＣＵ３９にトルク指令を出力すると共に、ＥＣＵ３２に再始動用の信号Ｓrsを出力して、エンジン３１に対する燃料噴射を再開する。   On the other hand, when “YES” is determined in step 31, the process proceeds to step 32 to output a torque command to the MGCU 39 and restart the ECU 32 for restarting the engine 31 using the motor generator 36. The signal Srs is output, and fuel injection to the engine 31 is resumed.

続くステップ３３では、ポンプトルク制限を解除するか否かを判定する。具体的には、操作レバー２１，２２の操作量Ｓ4，Ｓ5がゼロであり、かつエンジン３１の立ち上がりが完了してエンジン回転数ωe0が一定値を超えているときに、アイドルストップ制御装置７３は、ポンプトルク制限の解除条件を満たすものとして、「ＹＥＳ」と判定する。逆に、操作レバー２１，２２の操作量Ｓ4，Ｓ5がゼロよりも大きいとき、またはエンジン回転数ωe0が一定値を超えていないときには、ポンプトルク制限の解除条件を満たさないものとして、「ＮＯ」と判定する。   In the following step 33, it is determined whether or not the pump torque limit is to be released. Specifically, when the operation amounts S4 and S5 of the operation levers 21 and 22 are zero, and when the start-up of the engine 31 is completed and the engine speed ωe0 exceeds a certain value, the idle stop control device 73 is Then, “YES” is determined as satisfying the release condition of the pump torque limit. Conversely, when the operation amounts S4 and S5 of the operation levers 21 and 22 are larger than zero, or when the engine speed ωe0 does not exceed a certain value, it is determined that the condition for releasing the pump torque limit is not satisfied, and “NO” Is determined.

ステップ３３で「ＮＯ」と判定したときには、ステップ３４に移行して、ポンプトルクを制限する。具体的には、ＨＣＵ７１は、エンジン回転数ωe0に応じて制限されたポンプ要求出力Ｐ1をポンプ出力演算部５２が出力すると共に、モータジェネレータ３６をキャパシタ４０からの電力によって力行させることによって、エンジン３１によって不足する出力を補う。例えばエンジン３１の再始動中に操作レバー２１，２２が操作されたときには、操作量Ｓ4，Ｓ5に応じてキャパシタ４０からの電力によってモータジェネレータ３６に力行させて、エンジン３１の駆動をアシストする。これにより、エンジン３１の再始動時でも、操作レバー２１，２２の操作量Ｓ4，Ｓ5に応じて作業装置１１を動作させることができる。ステップ３４の処理が終了すると、ステップ３３に戻り、エンジン回転数ωe0が一定値に達するまで、ポンプトルク制限を継続する。   If "NO" is determined in the step 33, the process proceeds to a step 34 to limit the pump torque. Specifically, the HCU 71 outputs the pump request output P1 limited in accordance with the engine speed ωe0 by the pump output calculation unit 52 and causes the motor generator 36 to be powered by the electric power from the capacitor 40, whereby the engine 31 Make up for the missing output. For example, when the operation levers 21 and 22 are operated during the restart of the engine 31, the motor generator 36 is powered by the electric power from the capacitor 40 in accordance with the operation amounts S4 and S5 to assist the drive of the engine 31. Thereby, even when the engine 31 is restarted, the work device 11 can be operated according to the operation amounts S4 and S5 of the operation levers 21 and 22. When the process of step 34 is completed, the process returns to step 33, and the pump torque limit is continued until the engine speed ωe0 reaches a constant value.

一方、ステップ３３で「ＹＥＳ」と判定したときには、エンジン３１の立ち上りが完了しているから、ステップ３５に移行して、通常制御処理に復帰する。   On the other hand, if “YES” is determined in step 33, the start-up of the engine 31 has been completed, so the process proceeds to step 35 and returns to the normal control process.

かくして、このように構成された第２の実施の形態においても、前述した第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。第２の実施の形態では、アイドルストップ制御装置７３は、通常制御状態であってモータ４３，４６と作業装置１１（シリンダ１４，１５）の両方が停止状態で予め決められたアイドルストップ開始条件を満たすときに、アイドルストップ制御状態に切換える。このため、モータ４３，４６と作業装置１１の両方が停止状態となったときに、エンジン３１を停止させることができる。また、アイドルストップ制御装置７３は、アイドルストップ制御状態であって作業装置１１を駆動するときに、エンジン３１を再始動させて通常制御状態に切換える。このため、作業装置１１の駆動時には、エンジン３１によって油圧ポンプ３３を駆動して、油圧ポンプ３３からの圧油を作業装置１１のシリンダ１４，１５に供給することができる。   Thus, also in the second embodiment configured as described above, it is possible to obtain substantially the same operational effects as those of the first embodiment described above. In the second embodiment, the idle stop control device 73 is in the normal control state, and the idle stop start condition determined in advance when both the motors 43 and 46 and the work device 11 (cylinders 14 and 15) are in the stop state is set. When satisfied, switch to idle stop control state. For this reason, the engine 31 can be stopped when both the motors 43 and 46 and the work device 11 are stopped. Further, when the idle stop control device 73 is in the idle stop control state and drives the work device 11, the engine 31 is restarted and switched to the normal control state. For this reason, when the working device 11 is driven, the hydraulic pump 33 can be driven by the engine 31 to supply the pressure oil from the hydraulic pump 33 to the cylinders 14 and 15 of the working device 11.

さらに、エンジン３１の再始動中に操作レバー２１，２２が操作されたときには、操作量Ｓ4，Ｓ5に応じてキャパシタ４０からの電力によってモータジェネレータ３６に力行させて、エンジン３１の駆動をアシストする。これにより、エンジン３１の再始動中であっても、油圧ポンプ３３を駆動して、作業装置１１を動作させることができる。   Further, when the operation levers 21 and 22 are operated while the engine 31 is restarted, the motor generator 36 is powered by the electric power from the capacitor 40 in accordance with the operation amounts S4 and S5 to assist the drive of the engine 31. Thereby, even if the engine 31 is being restarted, the hydraulic pump 33 can be driven and the working device 11 can be operated.

また、アイドルストップ制御装置７３は、フロントロックスイッチ７２がロック解除状態に切換わったときに、エンジン３１を再始動させる。このため、オペレータが明確な意思をもって作業装置１１の操作を行ったときに、作業装置１１を駆動させることができ、作業装置１１の誤作動を防止することができる。   Further, the idle stop control device 73 restarts the engine 31 when the front lock switch 72 is switched to the unlocked state. For this reason, when the operator operates the work device 11 with a clear intention, the work device 11 can be driven, and malfunction of the work device 11 can be prevented.

なお、前記各実施の形態では、前後進切換えレバー１７が中立位置にあり、かつ操作レバー２１，２２とアクセルペダル１８の操作がないときに、通常制御状態からアイドル制御状態に切換えるときの所定条件（アイドルストップ開始条件）を満たすものとした。しかし、本発明はこれに限らず、車両の走行動作と油圧アクチュエータの駆動が両方とも停止している状態であれば、所定条件を満たすものとしてよい。また、油圧アクチュエータを省いた作業車両では、車両の走行動作が停止している状態であれば、所定条件を満たすものとしてよい。   In each of the embodiments described above, the predetermined condition for switching from the normal control state to the idle control state when the forward / reverse switching lever 17 is in the neutral position and the operation levers 21 and 22 and the accelerator pedal 18 are not operated. (Idle stop start condition) was satisfied. However, the present invention is not limited to this, and the predetermined condition may be satisfied as long as both the traveling operation of the vehicle and the drive of the hydraulic actuator are stopped. Further, in a work vehicle that does not include the hydraulic actuator, the predetermined condition may be satisfied as long as the traveling operation of the vehicle is stopped.

前記各実施の形態では、前後進切換えレバー１７の操作位置Ｓ1が前進位置または後進位置にあり、かつブレーキペダル踏込み量Ｓ2が一定値を超えて制動操作が行われているときに、所定の走行操作手順を満たすものとした。しかし、本発明はこれに限らず、オペレータによる明確な走行開始の意思が確認できる手順であればよく、例えば走行ロックスイッチを設け、この走行ロックスイッチをオペレータがロック解除状態に切換えたときに、所定の走行操作手順を満たすものとしてよい。   In each of the embodiments described above, when the operation position S1 of the forward / reverse switching lever 17 is in the forward position or the reverse position and the brake pedal depression amount S2 exceeds a certain value, the braking operation is performed. The operating procedure was satisfied. However, the present invention is not limited to this, and any procedure may be used as long as the operator can confirm a clear intention to start traveling.For example, when a traveling lock switch is provided and the traveling lock switch is switched to the unlocked state by the operator, A predetermined traveling operation procedure may be satisfied.

前記各実施の形態では、アクセルペダル踏込み量Ｓ2の上限値を制限する踏込み量制限部６１によって走行出力制限部を構成するものとした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば走行出力制限部は、キャパシタ４０の出力に応じて走行要求出力Ｐtを制限する構成としてもよい。   In each of the above-described embodiments, the travel output restriction unit is configured by the depression amount restriction unit 61 that restricts the upper limit value of the accelerator pedal depression amount S2. However, the present invention is not limited to this. For example, the travel output limiting unit may limit the travel request output Pt according to the output of the capacitor 40.

前記各実施の形態では、アイドルストップ制御状態でのエンジン３１の再始動にはモータジェネレータ３６を用いるものとした。しかし、本発明はこれに限らず、例えばモータジェネレータとは別個に設けたスタータモータを用いてエンジンを再始動してもよい。   In each of the above embodiments, the motor generator 36 is used to restart the engine 31 in the idle stop control state. However, the present invention is not limited to this, and the engine may be restarted using, for example, a starter motor provided separately from the motor generator.

前記各実施の形態では、産業車両としてホイールローダ１を例示している。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば走行電動機を用いてホイールを走行駆動するホイール式油圧ショベル、ダンプトラック、フォークリフト、テレハンドラー、リフトトラック等のような他の作業車両に適用してもよい。   In each said embodiment, the wheel loader 1 is illustrated as an industrial vehicle. However, the present invention is not limited to this, and is applied to other work vehicles such as a wheeled hydraulic excavator, a dump truck, a forklift, a telehandler, a lift truck, etc. Also good.

前記各実施の形態では、左，右の前車輪２と左，右の後車輪４に動力を伝達するプロペラシャフト９を駆動するため、２個のモータ４３，４６を備えた場合を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、例えば１個の走行電動機によって、４輪全てを駆動する構成としてもよい。さらに、左，右の前車輪をそれぞれ独立に駆動する２個の走行電動機と、左，右の後車輪をそれぞれ独立に駆動する他の２個との合計４個の走行電動機を備える構成としてもよい。   In each of the above-described embodiments, a case in which two motors 43 and 46 are provided to drive the propeller shaft 9 that transmits power to the left and right front wheels 2 and the left and right rear wheels 4 is exemplified. Yes. However, the present invention is not limited to this. For example, all four wheels may be driven by one traveling motor. Furthermore, the configuration may include a total of four traveling motors, two traveling motors that independently drive the left and right front wheels, and two other traveling motors that independently drive the left and right rear wheels, respectively. Good.

１ ホイールローダ
２ 前車輪（車輪）
３ 前部車体（車体）
４ 後車輪（車輪）
５ 後部車体（車体）
１１ 作業装置
１４ アームシリンダ（油圧アクチュエータ）
１５ バケットシリンダ（油圧アクチュエータ）
１７ 前後進切換えレバー（前後進切換え操作装置）
１８ アクセルペダル（アクセル操作装置）
１９ ブレーキペダル（ブレーキ操作装置）
２０ 走行操作装置
２１，２２ 操作レバー
３１ エンジン
３３ 油圧ポンプ
３６ モータジェネレータ（発電機）
４０ キャパシタ（蓄電装置）
４３ リアモータ（走行電動機）
４６ フロントモータ（走行電動機）
５０，７１ ハイブリッドコントロールユニット（ＨＣＵ）
６０，７３ アイドルストップ制御装置
６１ 踏込み量制限部（走行出力制限部）
７２ フロントロックスイッチ 1 Wheel loader 2 Front wheel
3 Front car body
4 Rear wheels
5 Rear body (body)
11 Working device 14 Arm cylinder (hydraulic actuator)
15 Bucket cylinder (hydraulic actuator)
17 Forward / reverse switching lever (forward / reverse switching operation device)
18 Accelerator pedal (accelerator operating device)
19 Brake pedal (brake operating device)
20 Traveling operation device 21, 22 Operation lever 31 Engine 33 Hydraulic pump 36 Motor generator (generator)
40 capacitor (power storage device)
43 Rear motor (traveling motor)
46 Front motor (travel motor)
50, 71 Hybrid control unit (HCU)
60, 73 Idle stop control device 61 Depression amount limiter (running output limiter)
72 Front lock switch

Claims (3)

自走可能な車体に搭載されたエンジンと、
該エンジンによって駆動され電力を発生する発電機と、
該発電機により発電された電力によって駆動され、走行操作装置の操作に応じて回転トルクを発生させて前記車体の車輪を駆動する走行電動機と、
前記発電機により発電された電力を蓄える蓄電装置と、
前記エンジンが駆動した通常制御状態と、前記エンジンが停止したアイドルストップ制御状態とを切換えるアイドルストップ制御装置とを備え、
前記アイドルストップ制御装置は、前記通常制御状態であって前記走行電動機が停止状態で予め決められたアイドルストップ開始条件を満たすときに、前記エンジンを停止させて前記アイドルストップ制御状態に切換え、
前記アイドルストップ制御状態であって前記走行電動機を駆動するときに、前記エンジンを再始動させて前記発電機による発電を行い前記通常制御状態に切換えると共に、前記蓄電装置の電力によって前記走行電動機の駆動を行う構成とし、
前記アイドルストップ制御装置は、前記アイドルストップ制御状態から前記通常制御状態に切換えて前記走行電動機の再始動と共に前記エンジンの再始動を行うときに、前記蓄電装置の出力に応じて前記走行電動機の要求出力を制限する走行出力制限部を有することを特徴とするハイブリッド式作業車両。 An engine mounted on a self-propelled vehicle body,
A generator driven by the engine to generate electric power;
A traveling motor driven by the electric power generated by the generator and generating rotational torque in response to an operation of the traveling operation device to drive the wheels of the vehicle body ;
A power storage device for storing electric power generated by the generator;
An idle stop control device that switches between a normal control state in which the engine is driven and an idle stop control state in which the engine is stopped;
The idle stop control device is the normal control state, and when the traveling motor satisfies a predetermined idle stop start condition in the stopped state, the engine is stopped and switched to the idle stop control state,
When the traveling motor is driven in the idle stop control state, the engine is restarted to generate power by the generator and switch to the normal control state, and the traveling motor is driven by electric power of the power storage device. And
When the idle stop control device switches from the idle stop control state to the normal control state and restarts the engine along with the restart of the travel motor, the request for the travel motor is made according to the output of the power storage device. A hybrid work vehicle having a travel output limiting unit for limiting output . 自走可能な車体に搭載されたエンジンと、
該エンジンによって駆動され電力を発生する発電機と、
該発電機により発電された電力によって駆動され、走行操作装置の操作に応じて回転トルクを発生させて前記車体の車輪を駆動する走行電動機と、
前記発電機により発電された電力を蓄える蓄電装置と、
前記エンジンが駆動した通常制御状態と、前記エンジンが停止したアイドルストップ制御状態とを切換えるアイドルストップ制御装置とを備え、
前記アイドルストップ制御装置は、前記通常制御状態であって前記走行電動機が停止状態で予め決められたアイドルストップ開始条件を満たすときに、前記エンジンを停止させて前記アイドルストップ制御状態に切換え、
前記アイドルストップ制御状態であって前記走行操作装置を予め決められた所定の走行開始手順で操作したときに、前記エンジンを再始動させて前記発電機による発電を行い前記通常制御状態に切換えると共に、前記蓄電装置の電力によって前記走行電動機の駆動を行う構成とし、
前記走行操作装置は、前記車体の前進、後進、中立のいずれかに切り換える前後進切換え操作装置と、前記車体の制動操作を行うブレーキ操作装置とを含み、
前記アイドルストップ制御装置は、前記前後進切換え操作装置が前進または後進に切換えられ、かつ前記ブレーキ操作装置によって制動操作が行われたときに、前記所定の走行開始手順で操作されたものと判定することを特徴とするハイブリッド式作業車両。 An engine mounted on a self-propelled vehicle body,
A generator driven by the engine to generate electric power;
Is driven by electric power generated by the generator, a traveling motor for driving the wheels of the vehicle body by generating a rotating torque in accordance with the operation of the traveling manipulator,
A power storage device for storing electric power generated by the generator;
An idle stop control device that switches between a normal control state in which the engine is driven and an idle stop control state in which the engine is stopped;
The idle stop control device is the normal control state, and when the traveling motor satisfies a predetermined idle stop start condition in the stopped state, the engine is stopped and switched to the idle stop control state,
When in the idle stop control state and the travel operation device is operated in a predetermined travel start procedure determined in advance, the engine is restarted to generate power by the generator and switch to the normal control state , The driving motor is driven by electric power of the power storage device,
The travel operation device includes a forward / reverse switching operation device that switches between forward, reverse, and neutral of the vehicle body, and a brake operation device that performs a braking operation of the vehicle body,
The idle stop control device determines that the forward / reverse switching operation device is operated in the predetermined traveling start procedure when the forward / reverse switching operation device is switched to forward or reverse and a braking operation is performed by the brake operation device. A hybrid work vehicle characterized by that . 前記エンジンによって駆動され油圧アクチュエータに圧油を供給する油圧ポンプをさらに備え、
前記アイドルストップ制御装置は、前記通常制御状態であって前記走行電動機と前記油圧アクチュエータの両方が停止状態で前記アイドルストップ開始条件を満たすときに、前記エンジンを停止させて前記アイドルストップ制御状態に切換え、
前記アイドルストップ制御状態であって前記油圧アクチュエータを駆動するときに、前記エンジンを再始動させて前記通常制御状態に切換えることを特徴とする請求項１または２に記載のハイブリッド式作業車両。 A hydraulic pump that is driven by the engine and supplies pressure oil to a hydraulic actuator;
The idle stop control device is configured to stop the engine and switch to the idle stop control state when the normal control state is satisfied and the traveling motor and the hydraulic actuator are both stopped and the idle stop start condition is satisfied. ,
Wherein when a idle stop control state to drive the hydraulic actuator, the hybrid type working vehicle according to claim 1 or 2, said engine is restarted you characterized in that switching to the normal control state.
JP2013251007A 2013-12-04 2013-12-04 Hybrid work vehicle Active JP6167387B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013251007A JP6167387B2 (en) 2013-12-04 2013-12-04 Hybrid work vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013251007A JP6167387B2 (en) 2013-12-04 2013-12-04 Hybrid work vehicle

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2015107711A JP2015107711A (en) 2015-06-11
JP2015107711A5 JP2015107711A5 (en) 2016-03-31
JP6167387B2 true JP6167387B2 (en) 2017-07-26

Family

ID=53438454

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013251007A Active JP6167387B2 (en) 2013-12-04 2013-12-04 Hybrid work vehicle

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6167387B2 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103899425B (en) * 2012-12-28 2016-08-03 上海申龙客车有限公司 A kind of hybrid power system idling start stop apparatus
JP6269624B2 (en) * 2015-09-08 2018-01-31 トヨタ自動車株式会社 Control device for hybrid vehicle
JP6544285B2 (en) * 2016-04-05 2019-07-17 株式会社豊田自動織機 Industrial vehicle
JP6946715B2 (en) * 2017-04-28 2021-10-06 スズキ株式会社 Accelerator control device for electric vehicles
JP7262358B2 (en) * 2019-09-30 2023-04-21 株式会社小松製作所 motor grader
JP7567732B2 (en) * 2021-09-24 2024-10-16 トヨタ自動車株式会社 Hybrid Vehicles

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4386256B2 (en) * 2003-10-28 2009-12-16 日立建機株式会社 Hybrid construction vehicle
JP5764310B2 (en) * 2010-10-27 2015-08-19 ヤンマー株式会社 Power transmission device
JP5783255B2 (en) * 2011-09-02 2015-09-24 トヨタ自動車株式会社 Control device for vehicle engine
JP5929077B2 (en) * 2011-09-29 2016-06-01 スズキ株式会社 Drive controller for series hybrid vehicle
JP2014159189A (en) * 2013-02-19 2014-09-04 Gkn Driveline Japan Ltd Drive system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015107711A (en) 2015-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6167387B2 (en) Hybrid work vehicle
JP5154578B2 (en) Hybrid construction machine
US8798876B2 (en) Hybrid working machine and controlling method thereof
JP4386256B2 (en) Hybrid construction vehicle
US9008875B2 (en) Hybrid working machine and servo control system
US8634977B2 (en) Drive controller for cargo handling vehicle
JP5725037B2 (en) Vehicle and vehicle control method
JP3156582U (en) Hybrid industrial vehicle
JP6247516B2 (en) Hybrid work vehicle
WO2016088827A1 (en) Construction machine
WO2016117547A1 (en) Hybrid construction machine
US20200040552A1 (en) Construction Machine
US20210188254A1 (en) Electric vehicle and control method for electric vehicle
JP2006233843A (en) Wheel system working vehicle of hybrid drive type
JP2010242444A (en) Hybrid type construction machine
EP2770120B1 (en) Shovel and method of controlling shovel
JP5682258B2 (en) Vehicle control device
WO2019039608A1 (en) Electromotive drive type work vehicle
JP2013091378A (en) Hybrid working vehicle
JP6735698B2 (en) Work vehicle
JP5652546B2 (en) Vehicle and vehicle control method
JP7385454B2 (en) Vehicle control device
JP7206120B2 (en) working machine
JP5895445B2 (en) Vehicle control device
JP2012046106A (en) Hybrid vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160210

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160210

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20161012

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20161018

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161213

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170530

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170605

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6167387

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150