(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、前記エンジンと機械的に接続した発電電動機と、前記発電電動機の発電量を制御する発電インバータと、車体を駆動する走行電動機と、前記発電インバータと前記走行電動機と電気的に接続した蓄電装置と、前記車体の進行方向を切り替える前後進切替え手段とを有する電動駆動式作業車両において、
前記蓄電装置の電圧信号を検出する電圧検出手段と、
前記走行電動機の速度信号を検出する速度検出手段と、
前記電圧検出手段で検出した前記蓄電装置の電圧信号と、前記速度検出手段で検出した速度信号とを取込み、前記蓄電装置の電圧信号が最高電圧値以下であり、前記前後進切替え手段による切替えにより、前記走行電動機の速度信号の絶対値が０よりも大きく、かつ予め設定した設定速度以下であるときに、前記発電電動機の発電量を増加する指令を前記発電インバータへ出力する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記走行電動機の走行要求パワーを演算する走行パワー演算手段と、前記前後進切替え手段による指示方向と前記走行電動機の速度信号の方向が異なっているときは、モジュレート動作中であると判定し、前記前後進切替え手段による指示方向と前記走行電動機の速度信号の方向が同じときは、モジュレート非動作であると判定するモジュレート判定手段とを備え、
前記モジュレート判定手段によるモジュレート動作の判定の前段階であって、前記走行パワー演算手段により演算した前記走行電動機の前記走行要求パワーが予め設定したパワー以下であるときに前記発電電動機の発電量を増加する指令を前記発電インバータへ出力する
ことを特徴とする電動駆動式作業車両。
【請求項２】
請求項１記載の電動駆動式作業車両において、
前記制御手段は、前記蓄電装置の電圧が最高電圧値以下であり、前記走行電動機の速度信号の絶対値が０よりも大きく、かつ予め設定した設定速度以下であるときに、前記走行電動機の速度信号の絶対値が０に漸次減少するほど、前記発電電動機の発電量を増大する指令を前記発電インバータへ出力する
ことを特徴とする電動駆動式作業車両。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電動駆動式作業車両において、
前記制御手段は、前記モジュレート判定手段からのモジュレート判定信号を取込み、前記走行電動機の速度信号の絶対値が０よりも大きく、かつ予め設定した設定速度以下であるときに、モジュレート動作中は、モジュレート非動作の時よりも前記発電インバータへ出力する前記発電電動機の発電量の指令を増大する充電要求パワー演算手段とを備えた
ことを特徴とする電動駆動式作業車両。
【請求項４】
請求項１または２に記載の電動駆動式作業車両において、
前記車体を減速するブレーキ操作手段と、
前記走行電動機の電圧信号を検出する第２電圧検出手段と、
前記走行電動機の電流信号を検出する電流検出手段とを備え、
前記制御手段は、前記第２電圧検出手段で検出した前記走行電動機の電圧信号と、前記電流検出手段で検出した前記走行電動機の電流信号とを取込み、前記走行電動機の走行要求パワーを演算する走行パワー取得手段と、
前記ブレーキ操作手段からのブレーキ信号を基にブレーキＯＮ信号又はブレーキＯＦＦ信号を演算するブレーキ判定手段とを有し、
前記ブレーキ判定手段からのブレーキ判定信号を取込み、前記走行パワー取得手段からの走行要求パワーが予め設定した設定パワー以下であるときに、ブレーキＯＦＦのときは、ブレーキＯＮのときよりも前記発電インバータへ出力する前記発電電動機の発電量の指令を増大する第２充電要求パワー演算手段とを備えた
ことを特徴とする電動駆動式作業車両。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電動駆動式作業車両において、
前記制御手段は、前記電圧検出手段が検出した前記蓄電装置の電圧信号が高ければ高いほど、前記０よりも大きく、かつ予め設定した設定速度の値を小さくする
ことを特徴とする電動駆動式作業車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動駆動式作業車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の作業車両には、エンジンと、エンジンの出力軸に機械的に連結された油圧ポンプと、油圧ポンプから供給される作動油によって動作する油圧アクチュエータと、エンジンの出力軸に機械的に連結されたトルクコンバータ（以下、トルコンと記載する）式の自動変速機と、前後進スイッチとを備えたホイールローダ（以下、トルコン車と記載する）がある。
【０００３】
トルコン車は、車両の現在の進行方向と逆側に前後進スイッチを入れることで、車両を減速させるモジュレート機能を有していて、モジュレート時には、トルコンの入力軸と出力軸の回転方向が逆方向になるように自動変速機のギアを切り替え、トルコンの滑りにより制動力を発生させている。このことにより、トルコン車は、油圧ブレーキを使用することなく車両を減速させ、そのまま前後進スイッチの指示する方向へ車両を加速させることができる。
【０００４】
一方、エンジンと、エンジンにより駆動される発電機と油圧ポンプと、発電機の電力により電動式走行モータを介して前後の走行車輪を回転駆動する走行装置と、油圧ポンプの油圧により駆動される荷役装置と機械ブレーキとを備えた電気駆動式荷役車両において、前後進を短時間で切り替えるために、前後進の切り替え時に、車両本体を一旦停止させる全制動トルクに、回生ブレーキの回生制動トルクを割り当て、さらに回生制動トルクだけでは全制動トルクが得られない場合には、不足分を機械ブレーキの機械制動トルクにより補充するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２０１３９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
トルコン車においては、モジュレート時に、車体の運動エネルギをトルコンの滑りによって生じる損失に変換することで制動力を発生させるため、エンジンにはトルコンの滑りを発生させるための負荷がかかり続ける。そのため、モジュレート時においてもエンジンはパワーを出し続けるので、モジュレート後の走行加速に必要なパワーをエンジンから遅れることなく入力軸に供給することができる。その結果、停止状態からの走行加速よりも、モジュレート後の走行加速の方が大きな加速度を得ることができる。
【０００７】
一方、特許文献１に記載されている電動駆動式荷役車両においては、モジュレート時に、車体の運動エネルギを電動式走行モータで電力へ変換することで制動力を発生させていて、電動式走行モータへパワーを供給する必要がないため、エンジンは負荷がかからないアイドル状態となる。このため、モジュレート後の走行加速時には、エンジンの応答遅れが発生し、不足するパワーは蓄電装置の放電によりアシストされる。
【０００８】
そのため、燃料費を低減するために、エンジンを小型化した場合、蓄電装置からアシストするパワーが増加するので、蓄電装置の劣化が早くなる恐れがあった。また、蓄電装置の電圧が低く、アシストできない場合には、モジュレート後の走行加速が遅れる恐れがあった。
【０００９】
本発明は、上述の事柄に基づいてなされたもので、その目的は、モジュレート後の加速において、蓄電装置からアシストするパワーを小さくし、トルコン車と同等以上の加速が得られる電動駆動式作業車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、第１の発明は、エンジンと、前記エンジンと機械的に接続した発電電動機と、前記発電電動機の発電量を制御する発電インバータと、車体を駆動する走行電動機と、前記発電インバータと前記走行電動機と電気的に接続した蓄電装置と、前記車体の進行方向を切り替える前後進切替え手段とを有する電動駆動式作業車両において、前記蓄電装置の電圧信号を検出する電圧検出手段と、前記走行電動機の速度信号を検出する速度検出手段と、前記電圧検出手段で検出した前記蓄電装置の電圧信号と、前記速度検出手段で検出した速度信号とを取込み、前記蓄電装置の電圧信号が最高電圧値以下であり、前記前後進切替え手段による切替えにより、前記走行電動機の速度信号の絶対値が０よりも大きく、かつ予め設定した設定速度以下であるときに、前記発電電動機の発電量を増加する指令を前記発電インバータへ出力する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記走行電動機の走行要求パワーを演算する走行パワー演算手段と、前記前後進切替え手段による指示方向と前記走行電動機の速度信号の方向が異なっているときは、モジュレート動作中であると判定し、前記前後進切替え手段による指示方向と前記走行電動機の速度信号の方向が同じときは、モジュレート非動作であると判定するモジュレート判定手段とを備え、前記モジュレート判定手段によるモジュレート動作の判定の前段階であって、前記走行パワー演算手段により演算した前記走行電動機の前記走行要求パワーが予め設定したパワー以下であるときに前記発電電動機の発電量を増加する指令を前記発電インバータへ出力するものとする。
【００１１】
また、第２の発明は、第１の発明において、前記制御手段は、前記蓄電装置の電圧が最高電圧値以下であり、前記走行電動機の速度信号の絶対値が０よりも大きく、かつ予め設定した設定速度以下であるときに、前記走行電動機の速度信号の絶対値が０に漸次減少するほど、前記発電電動機の発電量を増大する指令を前記発電インバータへ出力することを特徴とする。
【００１２】
更に、第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記制御手段は、前記モジュレート判定手段からのモジュレート判定信号を取込み、前記走行電動機の速度信号の絶対値が０よりも大きく、かつ予め設定した設定速度以下であるときに、モジュレート動作中は、モジュレート非動作の時よりも前記発電インバータへ出力する前記発電電動機の発電量の指令を増大する充電要求パワー演算手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、第４の発明は、第１又は第２の発明において、前記車体を減速するブレーキ操作手段と、前記走行電動機の電圧信号を検出する第２電圧検出手段と、前記走行電動機の電流信号を検出する電流検出手段とを備え、前記制御手段は、前記第２電圧検出手段で検出した前記走行電動機の電圧信号と、前記電流検出手段で検出した前記走行電動機の電流信号とを取込み、前記走行電動機の走行要求パワーを演算する走行パワー取得手段と、前記ブレーキ操作手段からのブレーキ信号を基にブレーキＯＮ信号又はブレーキＯＦＦ信号を演算するブレーキ判定手段とを有し、前記ブレーキ判定手段からのブレーキ判定信号を取込み、前記走行パワー取得手段からの走行要求パワーが予め設定した設定パワー以下であるときに、ブレーキＯＦＦのときは、ブレーキＯＮのときよりも前記発電インバータへ出力する前記発電電動機の発電量の指令を増大する第２充電要求パワー演算手段とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
更に、第５の発明は、第１乃至第４の発明のいずれかにおいて、前記制御手段は、前記電圧検出手段が検出した前記蓄電装置の電圧信号が高ければ高いほど、前記０よりも大きく、かつ予め設定した設定速度の値を小さくすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、電動駆動式作業車両のモジュレート時に、発電電動機の発電量を大きくして、予めエンジン出力パワーを増加するので、電動駆動式作業車両におけるモジュレート後の走行加速において、蓄電装置からアシストするパワーを小さくし、トルコン車と同等以上の加速を得ることができる。その結果、電動駆動式作業車両の前後進切替え動作が速やかになり、土砂などの掘削、積込み、及び運搬の作業性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の電動駆動式作業車両の第１の実施の形態を構成する電動・油圧機器のシステム構成図である。
【図２】本発明の電動駆動式作業車両の第１の実施の形態を適用するホイールローダの側面図である。
【図３】本発明の電動駆動式作業車両の第１の実施の形態を構成するメインコントローラの制御ブロック図である。
【図４】図３のメインコントローラを構成する油圧要求演算部で用いられるポンプ要求流量マップの一例を示す特性図である。
【図５】図３のメインコントローラを構成する走行要求演算部で用いられるアクセル要求トルクマップの一例を示す特性図である。
【図６】図３のメインコントローラを構成する蓄電管理部の構成を示す制御ブロック図である。
【図７】図６の蓄電管理部を構成するモジュレート判定部の演算方法の一例を示す表図である。
【図８】図６の蓄電管理部を構成する第１充電要求パワー演算部で用いられるマップの一例を示す特性図である。
【図９】図６の蓄電管理部を構成する第２充電要求パワー演算部で行う演算のフローを示すフローチャート図である。
【図１０】本発明の電動駆動式作業車両の第１の実施の形態における通常発電処理及び予備発電処理を説明するための特性図である。
【図１１】本発明の電動駆動式作業車両の第１の実施の形態の動作を説明するための特性図を示し、図１１（ａ）は本実施の形態を適用しない場合の特性図、図１１（ｂ）は本実施の形態を適用した場合の特性図である。
【図１２】本発明の電動駆動式作業車両の第２の実施の形態を構成するメインコントローラの制御ブロック図である。
【図１３】図１２のメインコントローラを構成する蓄電管理部の構成を示す制御ブロック図である。
【図１４】図１３の蓄電管理部を構成する第２充電要求パワー演算部で行う演算のフローを示すフローチャート図である。
【図１５】本発明の電動駆動式作業車両の第２の実施の形態における通常発電処理Ｂ及び予備発電処理Ｂを説明するための特性図である。
【図１６】本発明の電動駆動式作業車両の第２の実施の形態の動作を説明するための特性図を示し、図１６（ａ）は第１の実施の形態を適用した場合の特性図、図１６（ｂ）は本実施の形態を適用した場合の特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、電動駆動式作業車両としてハイブリッド式ホイールローダを例にとって本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。なお、本発明は、モジュレート動作を行う車両、例えばハイブリッド式フォークリフトにも適用が可能であり、本発明の適用はハイブリッド式ホイールローダに限定されるものではない。
【実施例１】
【００１９】
図１は本発明の電動駆動式作業車両の第１の実施の形態を構成する電動・油圧機器のシステム構成図である。図１において、ハイブリッド式ホイールローダは、エンジン１と、エンジン１を制御するエンジンコントローラ２と、蓄電装置としてのキャパシタ３と、キャパシタ３の充放電を制御するコンバータ４と、エンジン１と機械的に接続された発電電動機５と、発電電動機５を駆動する発電インバータ６と、発電電動機５およびキャパシタ３から供給される電力によって力行する走行電動機７、７ｂと、走行電動機７、７ｂをそれぞれ駆動する走行インバータ８、８ｂと、メインコントローラ１００とを備えている。
【００２０】
また、ハイブリッド式ホイールローダは、エンジン１および発電電動機５と機械的に接続されたメインポンプ９と、メインポンプ９へ作動油を供給するオイルタンク１０と、メインポンプ９が吐出した作動油を分配するコントロールバルブ１１と、コントロールバルブ１１が分配した作動油により伸縮するステアシリンダ１２とリフトシリンダ１３とバケットシリンダ１４とを備えている。
【００２１】
ここで、コンバータ４と発電インバータ６と走行インバータ８、８ｂとは同一の電力線に接続されており、相互に電力を供給可能である。また、コンバータ４は電力線に取り付けられた図示しない平滑コンデンサの電圧を監視しており、平滑コンデンサの電圧を一定に保つようにキャパシタ３を充放電する。
【００２２】
メインコントローラ１００には、アクセルペダル１０１、ブレーキペダル１０２（ブレーキ操作手段）、前後進スイッチ１０３（前後進切替手段）、走行電動機７の電圧センサ１０４、及び走行電動機７の電流センサ１０５からの各信号線が接続されていて、それぞれ、アクセル信号、ブレーキ信号、前後進スイッチ信号、走行電動機７の電圧信号、走行電動機７の電流信号をメインコントローラ１００へ送る。
【００２３】
メインポンプ９は可変容量型のポンプであり、図示しない傾転角制御弁によって傾転角を調整することで、容量を変えることができ、同一回転数に対する吐出流量を制御できる。
【００２４】
図１では、電動機７、７ｂおよび走行インバータ８、８ｂをそれぞれ２つずつ備える構成を示しているが、本発明はこれに限らず、電動機、走行インバータをそれぞれ１つずつ、または、４つずつ備える構成であってもよく、個数に関して限定はしない。以下、説明の簡略化のため、電動機７および走行インバータ８を１つずつ備える構成について説明を行う。
【００２５】
ハイブリッド式ホイールローダの走行加速時において、走行インバータ８は走行電動機７を力行駆動し、走行電動機７が発生した力行トルクは、プロペラシャフト１５ｆ、１５ｒ、ディファレンシャルギア１６ｆ、１６ｒ、ドライブシャフト１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄを介してタイヤ１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄへと伝えられ、車両を加速させる。
【００２６】
一方、ハイブリッド式ホイールローダの走行制動時において、走行インバータ８は走行電動機７を発電機として駆動し、走行電動機７が発生した回生トルクは、力行トルクと同様にタイヤ１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄへと伝えられ、車両を減速させる。走行電動機７で発生した回生電力は、通常、キャパシタ３へと充電される。また、本実施の形態にかかるハイブリッド式ホイールローダは、図示しない油圧ブレーキ制御弁および油圧ブレーキを備え、必要に応じて油圧ブレーキによって車両を減速させることもできる。
【００２７】
図２は本発明の電動駆動式作業車両の第１の実施の形態を適用するホイールローダの側面図である。図２において、オペレータは運転室１９に搭乗し、図１に示したアクセルペダル１０１、ブレーキペダル１０２、前後進スイッチ１０３を操作することで、タイヤ１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄを駆動して車両を走行させることができる。また、オペレータは、図示しないステアリングホイールを操作することで、ステアシリンダ１２を伸縮させて車両の屈折角を調節し、車両を旋回させることができる。また、図示しないリフトレバー、バケットレバーなどを操作することで、リフトシリンダ１３、バケットシリンダ１４を伸縮させて、バケット２０の高さと傾きを制御し、掘削および荷役作業を行うことができる。
【００２８】
本発明の電動駆動式作業車両の第１の実施の形態は、前後進スイッチ１０３からの前後進スイッチ信号と走行電動機７の回転数からモジュレート中であることを判定し、モジュレート後の走行加速に備えて、走行加速を行う前から予め発電電動機５の発電電力を増加し（予備発電）、発電負荷をかけることでエンジン出力パワーを増加し始める。以下、そのような動作を行うためのコントローラ１００について図３乃至図５を用いて説明する。図３は本発明の電動駆動式作業車両の第１の実施の形態を構成するメインコントローラの制御ブロック図、図４は図３のメインコントローラを構成する油圧要求演算部で用いられるポンプ要求流量マップの一例を示す特性図、図５は図３のメインコントローラを構成する走行要求演算部で用いられるアクセル要求トルクマップの一例を示す特性図である。図３乃至図５において、図１乃至図３に示す符号と同符号のものは同一部分又は相当する部分であるので、その部分の説明を省略する。
【００２９】
図３において、メインコントローラ１００は、蓄電管理部１１０と、油圧要求演算部１２０と、走行要求演算部１３０と、パワー管理部１４０と、エンジン制御部１５０と、発電電動機制御部１６０と、傾転角制御部１７０と、走行電動機・ブレーキ制御部１８０とを備えている。
【００３０】
蓄電管理部１１０では、コンバータ４からキャパシタ３の蓄電電圧を、前後進スイッチ１０３から前後進スイッチ信号を、インバータ８から電動機回転数として走行電動機７の回転数をそれぞれ受信し、充放電要求パワーを演算する。蓄電管理部１１０で行う演算の詳細は後述する。
【００３１】
油圧要求演算部１２０では、リフトレバーおよびバケットレバーからレバー信号を、油圧ポンプ９とコントロールバルブ１１の間に取り付けられた図示しない圧力センサからポンプ圧力をそれぞれ受信し、油圧要求パワーを演算する。なお、ここでは説明の簡略化のため、ステアリングホイールの操作およびステアシリンダ１２の動作を演算に含めないものとして説明する。
【００３２】
まず、レバー信号からポンプ要求流量マップを用いてポンプ要求流量を演算する。ポンプ要求流量マップの一例を図４に示す。ここで、ポンプ要求流量マップは、レバー信号にポンプ要求流量が略比例するように設定している。次にポンプ要求流量qPmpReqと、ポンプ圧PrsPmpとから以下の演算式数１を用いて油圧要求パワーPwrPmpReqを演算する。ただし、ここでは説明の簡略化のため、油圧ポンプ９の効率は演算式数１に含めておらず、以下の演算式も同様に効率を省略して説明する。
【００３３】
【数１】
0005855487.tif 000002
【００３４】
走行要求演算部１３０では、前後進スイッチ１０３から前後進スイッチ信号を、アクセルペダル１０１からアクセル信号を、ブレーキペダル１０２からブレーキ信号を、インバータ８から電動機回転数として走行電動機７の回転数を、電圧センサ１０４から走行電動機７の電圧を、電流センサ１０５から走行電動機７の電流をそれぞれ受信し、走行要求トルク、走行要求パワーを演算する（走行パワー取得手段）。
【００３５】
まず、前後進スイッチ信号、アクセル信号、電動機回転数から予め設定したアクセル要求トルクマップを用いてアクセル要求トルクを演算する。アクセル要求トルクマップの一例を図５に示す。ここで、アクセル要求トルクマップは、走行電動機７の最大トルクカーブを基に、アクセル要求トルクが、アクセル信号に比例し、電動機回転数が正の区間では、電動機回転数に反比例するように設定している。ただし、図５のアクセル要求トルクマップは、前後進スイッチ信号が前進方向を示すときのマップであり、前後進スイッチ信号が後進方向を示す場合は左右を反転させたマップを使用する。次にアクセル要求トルクTrqAccと、前後進スイッチ信号VFNRと、電動機回転数NMtrと、ブレーキ信号VBrkとから、演算式数２を用いて走行要求トルクTrqDrvReqを演算する。
【００３６】
【数２】
0005855487.tif 000003
【００３７】
ただし、signは符号関数で、引数が正の場合は１を、負の場合は−1を、０の場合は０を返す。また、前後進スイッチ信号VFNRは、前後進スイッチが前進方向の場合は１、後進方向の場合は−1、中立の場合は０とする。また、KBrkは比例定数であり、ブレーキペダルの操作によって過不足のない減速が得られるように設定する。
【００３８】
そして、走行要求トルクTrqDrvReqと、電動機回転数NMtrとから、演算式数３を用いて走行要求パワーPwrDrvReqを演算する。
【００３９】
【数３】
0005855487.tif 000004
【００４０】
ここでは、走行要求トルクと電動機回転数とから走行要求パワーを演算したが、例えば、走行電動機７の回転数とトルク推定値またはトルク指令値から走行要求パワーを演算してもよい。また、図３に示すように、走行電動機７の電流、電圧を走行要求演算部１３０に取り込み、走行要求演算部１３０で走行要求パワーを演算してもよい。
【００４１】
パワー管理部１４０では、蓄電管理部１１０から充放電要求パワーを、油圧要求演算部１２０から油圧要求パワーを、走行要求演算部１３０から走行要求パワーを、発電電動機制御部１６０から発電パワー推定値をそれぞれ受信し、走行パワー指令、発電パワー指令、油圧パワー指令、エンジンパワー指令を演算する。
【００４２】
まず、走行要求パワーPwrDrvReqと、充電要求パワーPwrCapReqとから、演算式数４を用いて発電パワー指令PwrGenRefを演算する。
【００４３】
【数４】
0005855487.tif 000005
【００４４】
次に、発電パワー指令PwrGenRefと、油圧要求パワーPwrPmpReqとから演算式数５を用いてエンジンパワー指令PwrEngRefを演算する。
【００４５】
【数５】
0005855487.tif 000006
【００４６】
走行要求パワーPwrDrvReqと、充電要求パワーPwrCapReqと、発電パワー推定値PwrGenとから演算式数６を用いて走行パワー指令PwrDrvRefを演算する。
【００４７】
【数６】
0005855487.tif 000007
【００４８】
油圧要求パワーPwrPmpReqと、発電パワー指令PwrGenRefとから演算式数７を用いて油圧パワー指令PwrPmpRefを演算する。
【００４９】
【数７】
0005855487.tif 000008
【００５０】
ただし、PwrEngMaxはエンジン最大パワーである。
【００５１】
エンジン制御部１５０では、パワー管理部１４０から受信したエンジンパワー指令を基に、図示しないエンジン等燃費マップを用いて最もエンジン効率が高くなる動作点を演算し、その動作点でのエンジン回転数をエンジン回転数指令とする。
【００５２】
発電電動機制御部１６０では、エンジンコントローラ２からエンジン回転数を受信し、エンジン回転数NEngと、発電パワー指令PwrGenRefと、エンジン回転数指令NEngRefとから、演算式数８を用いて発電電動機トルク指令TrqGenRefを演算し、発電インバータ６へ送信する。
【００５３】
【数８】
0005855487.tif 000009
【００５４】
ただし、KEngはエンジン回転数の偏差に対する比例ゲインである。
【００５５】
次にエンジン回転数NEngと、発電電動機トルク指令TrqGenRefとから、演算式数９を用いて発電パワー推定値PwrGenを演算する。
【００５６】
【数９】
0005855487.tif 000010
【００５７】
傾転角制御部１７０では、エンジン回転数NEngと、油圧パワー指令PwrPmpRefと、ポンプ圧力PrsPmpとから、演算式数１０を用いて傾転角制御信号VDpRefを演算し、傾転角制御弁を駆動する。
【００５８】
【数１０】
0005855487.tif 000011
【００５９】
ただし、KDpは比例定数である。
【００６０】
走行電動機・ブレーキ制御部１８０では、走行パワー指令PwrDrvRefと、走行要求パワーPwrDrvReqと、走行要求トルクTrqDrvReqとから、演算式数１１を用いて走行電動機トルク指令TrqMtrtを演算し、走行インバータ８へ送信する。
【００６１】
【数１１】
0005855487.tif 000012
【００６２】
ただし、RDはディファレンシャルギア１６の減速比である。また、走行要求パワーPwrDrvReq＝０のときは走行電動機トルク指令TrqMtrRef＝０とする。
【００６３】
次に、電動機回転数NMtrと、走行要求トルクTrqDrvReqと、走行トルク指令TrqMtrRefとから、演算式数１２を用いてブレーキ制御信号VBrkRefを演算し、油圧ブレーキ制御弁を駆動する。
【００６４】
【数１２】
0005855487.tif 000013
【００６５】
ただし、KBrkは比例定数である。
【００６６】
次に、蓄電管理部１１０の詳細を図６乃至図１０を用いて説明する。図６は図３のメインコントローラを構成する蓄電管理部の構成を示す制御ブロック図、図７は図６の蓄電管理部を構成するモジュレート判定部の演算方法の一例を示す表図、図８は図６の蓄電管理部を構成する第１充電要求パワー演算部で用いられるマップの一例を示す特性図、図９は図６の蓄電管理部を構成する第２充電要求パワー演算部で行う演算のフローを示すフローチャート図、図１０は本発明の電動駆動式作業車両の第１の実施の形態における通常発電処理及び予備発電処理を説明するための特性図である。図６乃至図１０において、図１乃至図５に示す符号と同符号のものは同一部分又は相当する部分であるので、その部分の説明を省略する。
【００６７】
図６において、蓄電管理部１１０は、モジュレート判定部１１１（モジュレート判定手段）と、第１充電要求パワー演算部１１２と、第２充電要求パワー演算部１１３と、合計充電要求パワー演算部１１４とを備えている。
【００６８】
モジュレート判定部１１１では、前後進スイッチ信号と電動機回転数とを基に、モジュレートＯＮ信号を演算する。モジュレートＯＮ信号の演算方法の一例を図７に示す。電動機回転数の絶対値がモジュレート速度閾値以上または前回判定が真（モジュレート中である）、かつ、電動機回転数の極性（方向）と前後進スイッチ信号の方向とが異なる場合に、真（モジュレート中である）と判定する。ここで、モジュレート速度閾値は、車両のクリープ速度（例えば１km/h）に相当する電動機回転数に設定する。
【００６９】
第１充電要求パワー演算部１１２では、蓄電電圧を基に第１充電要求パワーを演算する。蓄電電圧から第１充電要求パワーを演算するマップの一例を図８に示す。図中のVcmin、Vcmaxはそれぞれキャパシタ３の最低電圧、最高電圧であり、通常動作時は、キャパシタ３の電圧がこれらの間に収まるように制御する。そのため、蓄電電圧が低くなるほど第１充電要求パワーを正側（充電側）に大きくし、蓄電電圧が高くなるほど第１充電要求パワーを負側（放電側）に大きくする。
【００７０】
第２充電要求パワー演算部１１３では、蓄電電圧と、モジュレートＯＮ判定と、電動機回転数とを基に第２充電要求パワーを演算する。第２充電要求パワー演算部１１３で行う演算の詳細は後述する。
【００７１】
合計充電要求パワー演算部１１４では、第１充電要求パワーPwrCapReq1と、第２充電要求パワーPwrCapReq2とから、演算式数１３を用いて充電要求パワーPwrCapReqを演算する。
【００７２】
【数１３】
0005855487.tif 000014
【００７３】
このように第１充電要求パワーの符号を優先することによって、過充電、過放電を確実に防止することができる。また、単純に第１充電要求パワーと第２充電要求パワーを足し合わせても良いが、その場合は、充電要求パワーに上下限のリミットを設けることが望ましい。
【００７４】
次に、第２充電要求パワー演算部１１３で行う演算の詳細を図９と図１０を用いて説明する。  
第２充電要求パワー演算部１１３で行う演算のフローチャートを図９に示す。まず、ステップＳ１１３１では、モジュレート中か否かを判断する。モジュレートＯＮ信号が真であればステップＳ１１３２へ、モジュレートＯＮ信号が偽であればステップＳ１１３３へ進む。
【００７５】
ステップＳ１１３２では、予備発電開始速度を演算し、ステップＳ１１３４へ進む。ここで、予備発電とは、前述したようにモジュレート後の走行加速に備えて、走行加速を行う前から予め発電電動機５の発電電力を増加することであり、発電負荷の増加のためにエンジン１の出力パワーを増加させている。
【００７６】
予備発電開始速度は、蓄電電圧を基に演算する。予備発電を開始すると、発電電動機５の発電電力はキャパシタ３を充電する。このため、蓄電電圧がキャパシタ３の最高電圧に達すると予備発電は継続できなくなる。したがって、蓄電電圧が低ければ、キャパシタ３の充電可能容量が大きいため、予備発電開始速度の絶対値は大きくなり、予備発電の開始は早まる。一方、蓄電電圧が高ければ、キャパシタ３の充電可能容量が小さいため、予備発電開始速度の絶対値は小さくなり、予備発電の開始は遅くなる。
【００７７】
ステップＳ１１３４では、車体速度と予備発電開始速度との大小を判断する。実際の車体速度の絶対値が、予備発電開始速度以下であればステップＳ１１３５へ、実際の車体速度の絶対値が、予備発電開始速度よりも大きければステップＳ１１３６へ進む。
【００７８】
ステップＳ１１３５では、予備発電中フラグを真とし、予備発電処理を行い、ステップＳ１１３６では予備発電中フラグを偽とし、通常発電処理を行う。予備発電処理および通常発電処理の第２充電要求パワーの演算方法については後述する。
【００７９】
一方、ステップＳ１１３３では、予備発電中か否かを判断する。予備発電中フラグが真であればステップＳ１１３７へ、予備発電中フラグが偽であればステップＳ１１３６へ進む。
【００８０】
ステップＳ１１３７では、予備発電終了処理を行う。予備発電終了処理では第２充電要求パワーを徐々に０へ減少させ、第２充電要求パワーが０になったときに予備発電中フラグを偽とする。
【００８１】
次に、通常発電処理および予備発電処理について図１０を用いて説明する。なお、図１０のマップは、前後進スイッチ信号が前進方向を示すときのマップであり、前後進スイッチ信号が後進方向を示す場合は、左右を反転させたマップを使用する。
【００８２】
図１０において、横軸は車体速度、縦軸は第２充電要求パワーを示す。図中の太い実線は、通常発電処理で演算される第２充電要求パワーを示し、点線（ａ），（ｂ）は予備発電処理で演算される第２充電要求パワーを示している。
【００８３】
車体速度が負の領域にある場合において、非モジュレート時は、エンジン１に積極的に負荷をかける必要がないため、第２充電要求パワーを０とする通常発電処理が行われる。
【００８４】
一方、車体速度が負の領域にある場合において、モジュレート時は、走行加速に向けてエンジン出力パワーを徐々に増加させる予備発電処理が行われる。ここで、予備発電処理における第２充電要求パワーは、車体速度が予備発電開始速度Ｖａ，Ｖｂよりも小さくなるにつれて（図中の右側に移動する）増加させる。また、モジュレートから走行加速に遷移した後は、予備発電終了処理により、第２充電要求パワーを０へ減少させる。
【００８５】
予備発電を開始すると、発電電動機５の発電電力はキャパシタ３を充電する。このため、蓄電電圧がキャパシタ３の最高電圧に達すると予備発電は継続できなくなる。したがって、蓄電電圧が高ければ、キャパシタ３の充電可能容量が小さいため、予備発電開始速度を小さくし、予備発電の開始を遅らせている。図１０の点線（ｂ），予備発電開始速度Ｖｂと点線（ａ），予備発電開始速度Ｖａとの相違は、蓄電電圧によるものであって、点線（ａ）が所定の蓄電圧の場合を、点線（ｂ）が所定の蓄電圧以上の場合の特性をそれぞれ示している。
【００８６】
また、車体速度が正の領域にある場合において、通常発電処理、予備発電処理に関わらず、車体速度が大きいほど第２充電要求パワーを負側（放電側）に大きくし、走行回生および予備発電による充電に備えている。
【００８７】
次に、上述した本発明の電動駆動式作業車両の第１の実施の形態の動作を図１１を用いて説明する。図１１は本発明の電動駆動式作業車両の第１の実施の形態の動作を説明するための特性図を示し、図１１（ａ）は本実施の形態を適用しない場合の特性図、図１１（ｂ）は本実施の形態を適用した場合の特性図である。
【００８８】
図１１（ａ），（ｂ）において、横軸は時間を示していて、縦軸の（１）〜（３）は上から順に車体速度Ｖ、エンジン１及び走行電動機７のパワーＰｅ，Ｐｍ、キャパシタ３のパワーＰｃ、を示している。また、図の点線は、エンジン１のパワーＰｅを示している。
【００８９】
図１１（ａ）はモジュレート時も予備発電を行わない（本実施の形態を適用しない）場合の例である。説明を簡略化するため、エンジン１にかかる負荷は発電電動機５の負荷トルクのみとし、車体の減速は走行電動機７のみで行うものとする。
【００９０】
時刻Ｔ１までは車体速度が負で、車体が後退している状態を示す。このとき、走行電動機７は走行抵抗に見合ったパワーを出し続け（図中の２段目の実線）、エンジン１は、走行電動機７へパワーを供給するために、走行電動機７と略同等のパワーＰｅを出力する（図中の２段目の点線）。この場合、エンジン１から走行電動機７へ供給されるパワーＰｅに過不足がないため、キャパシタ３のパワーＰｃは０となる。
【００９１】
時刻Ｔ１でオペレータが、前後進スイッチを切り替えてモジュレートを開始すると、車両が一定の減速度で減速し、走行電動機７のパワーＰｍは負（回生側）となり、走行電動機７が回生したパワーＰｍはキャパシタ３へと充電される。このとき、エンジン１は、走行電動機７へとパワーを供給する必要がないため、アイドル状態となってパワーＰｅを出力しない。なお、言うまでもないが、走行電動機７の回生するパワーＰｍは走行電動機７のトルクと回転数の積に略比例するため、走行電動機７の回生パワーＰｍは車体速度と共に徐々に減少する。
【００９２】
時刻Ｔ２で車体速度が正となり、前進方向へ加速するため、走行電動機７は車体を加速させるためのパワーを必要とする。このとき、エンジン１は、走行電動機７へパワーを供給するために出力パワーＰｅを増加させるが、エンジン出力パワーＰｅの増加が遅れるため、キャパシタ３の放電により不足するパワーをアシストする。ここで、キャパシタ３の蓄電電圧が低い場合は、十分なアシストを行うことができず、結果として走行加速が遅れる恐れがある。また、アシストするパワーＰｃが大きいほどキャパシタ３の劣化が早く進む恐れがある。
【００９３】
図１１（ｂ）は本実施の形態を適用した場合の例である。時刻Ｔ１’までの動作は図１１（ａ）と同様である。
【００９４】
本実施の形態を適用したハイブリッド式ホイールローダでは、時刻Ｔ１’で、車体速度の絶対値が予備発電開始速度以下になり予備発電を開始する。そのため、予備発電による発電負荷がエンジン１にかかり、エンジン出力パワーＰｅが徐々に増加する。また、予備発電によって得たパワーＰｅと、走行電動機７の回生するパワーＰｍとがキャパシタ３へ充電される。
【００９５】
時刻Ｔ２で車体速度が正となり、前進方向へ加速するとき、予備発電によってエンジン出力パワーＰｅが既に増加しているため、キャパシタ３からアシストするパワーＰｃが本実施の形態を適用しない場合よりも小さい。そのため、本実施の形態を適用したハイブリッド式ホイールローダでは、キャパシタ３からアシストするパワーＰｃを小さくし、トルコン車同等以上の加速を得ることができる。
【００９６】
上述した本発明の電動駆動式作業車両の第１の実施の形態によれば、電動駆動式作業車両のモジュレート時に、発電電動機５の発電量を大きくして、予めエンジン出力パワーＰｅを増加するので、電動駆動式作業車両におけるモジュレート後の走行加速において、キャパシタ３からアシストするパワーＰｃを小さくし、トルコン車と同等以上の加速を得ることができる。その結果、電動駆動式作業車両の前後進切替え動作が速やかになり、土砂などの掘削、積込み、及び運搬の作業性を向上させることができる。
【００９７】
また、上述した本発明の電動駆動式作業車両の第１の実施の形態によれば、モジュレート時に、キャパシタ３の蓄電電圧が最高電圧以下であって、かつ、車体速度の絶対値が０よりも大きな予備発電開始速度以下である場合に、車体速度の絶対値が０に近付くほど、発電電動機５の発電量を大きくする予備発電を行うので、モジュレート後の走行加速において、キャパシタ３からアシストするパワーＰｃを小さくし、トルコン車と同等以上の加速を得ることができる。
【実施例２】
【００９８】
以下、本発明の電動駆動式作業車両の第２の実施の形態を図面を用いて説明する。図１２は本発明の電動駆動式作業車両の第２の実施の形態を構成するメインコントローラの制御ブロック図、図１３は図１２のメインコントローラを構成する蓄電管理部の構成を示す制御ブロック図、図１４は図１３の蓄電管理部を構成する第２充電要求パワー演算部で行う演算のフローを示すフローチャート図、図１５は本発明の電動駆動式作業車両の第２の実施の形態における通常発電処理Ｂ及び予備発電処理Ｂを説明するための特性図である。図１２乃至図１５において、図１乃至図１１に示す符号と同符号のものは同一部分又は相当する部分であるので、その部分の説明を省略する。
【００９９】
本発明の建設機械の第２の実施の形態は、メインコントローラ１００がメインコントローラ１００ｂに変更された点を除いて、大略第１の実施の形態と同様の電動・油圧機器で構成されている。  
図１２において、メインコントローラ１００ｂは、第１の実施の形態のメインコントローラ１１０の蓄電管理部１１０が蓄電管理部１１０ｂに変わっている。また、蓄電管理部１１０ｂには、走行要求演算部１３０からの走行要求パワーが入力信号に追加され、前後進スイッチ信号に替えて、ブレーキ信号が入力されている。
【０１００】
蓄電管理部１１０ｂの構成を図１３に示す。蓄電管理部１１０ｂは、第１の実施の形態の蓄電管理部１１０のモジュレート判定部１１１と第２充電要求パワー演算部１１３とが、それぞれブレーキ判定部１１１ｂと第２充電要求パワー演算部１１３ｂとに変更されている。
【０１０１】
ブレーキ判定部１１１ｂでは、ブレーキ信号を基に、ブレーキＯＮ信号を演算する（ブレーキ判定手段）。ブレーキ信号が所定の閾値以上、例えばフルブレーキの１０％以上である場合に、ブレーキＯＮ中であると判定してブレーキＯＮ信号を真とし、それ以外の場合に、ブレーキＯＮ中でないと判定してブレーキＯＮ信号を偽とする。
【０１０２】
第２充電要求パワー演算部１１３ｂでは、蓄電電圧と、ブレーキＯＮ判定と、電動機回転数と、走行要求パワーとを基に第２充電要求パワーを演算する。
【０１０３】
次に、第２充電要求パワー演算部１１３ｂで行う演算の詳細を図１４と図１５を用いて説明する。  
第２充電要求パワー演算部１１３ｂで行う演算のフローチャートを図１４に示す。第１の実施の形態のステップＳ１１３１、Ｓ１１３５、Ｓ１１３６が、それぞれ、ステップＳ１１３１ｂ、Ｓ１１３５ｂ、Ｓ１１３６ｂに変わっており、Ｓ１１３４ｂが追加されている。
【０１０４】
まず、ステップＳ１１３１ｂでは、ブレーキＯＮか否かを判断する。ブレーキＯＮ信号が真であればステップＳ１１３３へ、ブレーキＯＮ信号が偽であればステップＳ１１３２へ進む。
【０１０５】
ステップＳ１１３２では、予備発電開始速度を演算し、ステップＳ１１３４へ進む。
【０１０６】
ステップＳ１１３４では、車体速度と予備発電開始速度との大小を判断する。実際の車体速度の絶対値が、予備発電開始速度以下であればステップＳ１１３４ｂへ、実際の車体速度の絶対値が、予備発電開始速度よりも大きければステップＳ１１３６ｂへ進む。
【０１０７】
ステップＳ１１３４ｂでは、走行要求パワーと設定した予備発電開始走行パワーとの大小を判断する。走行要求パワーが予備発電開始走行パワー以下であれば、ステップＳ１１３５ｂへ、走行要求パワーが予備発電開始走行パワーよりも大きければ、ステップＳ１１３６ｂへ進む。なお、予備発電開始走行パワーは、平坦路においてフルアクセルで定速走行中の走行パワー以下に設定する。走行パワーは速度に応じて変化するため、ハイブリッド式ホイールローダにおいてトルコン車の変速段を疑似的に再現する場合は、変速段に応じて予備発電開始走行パワーを変えてもよい。
【０１０８】
ステップＳ１１３５ｂでは、予備発電中フラグを真とし、予備発電処理を行い、ステップＳ１１３６ｂでは予備発電中フラグを偽とし、通常発電処理を行う。予備発電処理および通常発電処理の第２充電要求パワーの演算方法については後述する。
【０１０９】
一方、ステップＳ１１３３では、予備発電中か否かを判断する。予備発電中フラグが真であればステップＳ１１３７へ、予備発電中フラグが偽であればステップＳ１１３６ｂへ進む。
【０１１０】
ステップＳ１１３７では、予備発電終了処理を行う。予備発電終了処理では第２充電要求パワーを徐々に０へ減少させ、第２充電要求パワーが０になったときに予備発電中フラグを偽とする。
【０１１１】
次に、通常発電処理Ｂおよび予備発電処理Ｂについて図１５を用いて説明する。
【０１１２】
図１５において、横軸は車走行要求パワー、縦軸は第２充電要求パワーを示す。図中の太い実線は、通常発電処理Ｂで演算される第２充電要求パワーを示し、点線（ａ），（ｂ）は予備発電処理Ｂで演算される第２充電要求パワーを示している。
【０１１３】
車体速度が負の領域にある場合において、ブレーキＯＮである場合は、オペレータに車両を停止させる意図があると判断し、第２充電要求パワーを０とする通常発電処理Ｂが行われる。
【０１１４】
一方、非ブレーキＯＮであって、走行要求パワーが予備発電開始走行パワー以下である場合は、オペレータが走行加速を行う可能性があると判断し、走行加速に向けてエンジン出力パワーを徐々に増加させる予備発電処理Ｂが行われる。ここで、予備発電処理Ｂにおける第２充電要求パワーは、走行要求パワーが低くなるほど増加させる。
【０１１５】
また、通常発電処理Ｂ、予備発電処理Ｂに関わらず、走行要求パワーが予備発電開始走行パワーより大きいほど第２充電要求パワーを負側（放電側）に大きくし、走行回生および予備発電による充電に備えている。
【０１１６】
車体速度の絶対値が大きい場合、モジュレートを開始してから走行加速に遷移するまでの時間（予備発電処理Ｂの時間）が長くなる。一方、予備発電は、発電電動機５の発電電力でキャパシタ３を充電するので、予備発電処理Ｂの時間内にキャパシタ３の最高電圧に達すると予備発電は継続できなくなる。このため、車体速度の絶対値が大きいほど第２充電要求パワーを小さくして、不要な発電を防止している。図１５の点線（ｂ）と点線（ａ）との相違は、車体速度の絶対値によるものであって、点線（ａ）が所定の車体速度の絶対値の場合を、点線（ｂ）が所定の車体速度の絶対値圧以上の場合の特性をそれぞれ示している。
【０１１７】
モジュレート開始時の車体速度が低い場合、モジュレート開始から走行加速までの時間が非常に短く、モジュレートを判定してから予備発電を行ってもエンジン１の出力パワーの増加が間に合わない恐れがある。しかし、第２の実施の形態におけるハイブリッド式ホイールローダでは、以上のように、走行要求パワーの低下（車体速度の平衡状態）からモジュレート開始を予測し、モジュレート開始前から予備発電を行うことで、エンジン１の出力パワーの遅れを回避することができる。
【０１１８】
次に、上述した本発明の電動駆動式作業車両の第２の実施の形態の動作を図１６を用いて説明する。図１６は本発明の電動駆動式作業車両の第２の実施の形態の動作を説明するための特性図を示し、図１６（ａ）は第１の実施の形態を適用した場合の特性図、図１６（ｂ）は本実施の形態を適用した場合の特性図である。
【０１１９】
図１６（ａ），（ｂ）において、横軸は時間を示していて、縦軸の（１）〜（３）は上から順に車体速度Ｖ、エンジン１及び走行電動機７のパワーＰｅ，Ｐｍ、キャパシタ３のパワーＰｃ、を示している。また、図の点線は、エンジン１のパワーＰｅを示している。
【０１２０】
図１６（ａ）は第１の実施の形態を適用した（本実施の形態を適用しない）場合の例である。説明を簡略化するため、エンジン１にかかる負荷は発電電動機５の負荷トルクのみとする。
【０１２１】
時刻Ｔ１までは車体速度が負で、車体が後退方向に加速している状態を示す。このとき、走行電動機７は走行加速に見合ったパワーＰｍ（図中の２段目の実線）を出力し、一定のピーク値に到達後、車体加速の減少に伴い、パワーＰｍをピーク値から減少させている。このとき、エンジン１は走行電動機７へパワーを供給するために、パワーＰｅ（図中の２段目の点線）を立ち上げるが、走行電動機７のパワーＰｍの立ち上がりに対して遅れている。そして、エンジン出力パワーＰｅの遅れにより不足するパワーをキャパシタ３からの放電によるパワーＰｃでアシストしている（図中の３段目の実線）。キャパシタ３からのパワーＰｃは、立ち上がりのときの走行電動機７のパワーＰｍの立ち上がりに対するエンジン出力パワーＰｅの不足分が最大のときに、ピーク値となり、エンジン出力パワーＰｅが走行電動機７のパワーＰｍに追いついたときに０となる。
【０１２２】
時刻Ｔ１でオペレータが、前後進スイッチを切り替えてモジュレートを開始すると、車両が減速し始め、走行電動機７のパワーＰｍが負（回生側）に切り替わり、走行電動機７が回生したパワーＰｍはキャパシタ３へと充電される。このとき、車体速度の絶対値が予備発電開始速度以下であったとすると、モジュレート開始直後に予備発電が開始され、予備発電による発電負荷がエンジン１にかかり、エンジン出力パワーＰｅ（図中の２段目の点線）が徐々に増加する。
【０１２３】
しかしながら、時刻Ｔ１で車体速度の絶対値が比較的小さい場合は、モジュレートから走行加速へと切り替わるまでの時間（時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの時間）が短いので、車両が前進方向へ加速するときに、エンジン出力パワーＰｅが十分に増加していない場合がある。この場合、車両の前進方向への加速時に、後退方向の場合と同じように走行電動機７のパワーＰｍの立ち上がりに対するエンジン出力パワーＰｅの不足分が大きく生ずるので、キャパシタ３からアシストするパワーＰｃは大きくなってしまう。
【０１２４】
図１６（ｂ）は本実施の形態を適用した場合の例である。時刻Ｔ０までの動作は図１６（ａ）と同様である。時刻Ｔ０は、走行電動機７のパワーＰｍが予備発電開始走行パワー以下となる時刻である。
【０１２５】
本実施の形態を適用したハイブリッド式ホイールローダでは、時刻Ｔ０で、走行電動機７のパワーが予備発電開始パワー以下になり予備発電を開始する。そのため、予備発電による発電負荷がエンジン１にかかり、エンジン出力パワーＰｅが徐々に増加する。予備発電によって得たパワーＰｅは、キャパシタ３へ充電される。
【０１２６】
時刻Ｔ１でオペレータが、前後進スイッチを切り替えてモジュレートを開始すると、車両が減速し始め、走行電動機７のパワーＰｍが負（回生側）に切り替わり、走行電動機７が回生したパワーＰｍはキャパシタ３へと充電される。このときもエンジン出力パワーＰｅは、徐々に増加している。
【０１２７】
時刻Ｔ２で車体速度が正となり、車両を前進方向へ加速するときも、予備発電によってエンジン出力パワーＰｅが既に増加しているため、走行電動機７のパワーＰｍの立ち上がりに対するエンジン出力パワーＰｅの不足分が小さくなる。このことにより、キャパシタ３からアシストするパワーＰｃを、本実施の形態を適用しない場合（第１の実施の形態の場合）よりも小さくすることができる。そのため、本実施の形態を適用したハイブリッド式ホイールローダでは、キャパシタ３からアシストするパワーＰｃを小さくし、トルコン車同等以上の加速を得ることができる。
【０１２８】
上述した本発明の電動駆動式作業車両の第２の実施の形態によれば、上述した第１の実施の形態と同様な効果を得ることができる。
【０１２９】
また、本発明の電動駆動式作業車両の第２の実施の形態によれば、走行要求パワーの低下（車体速度の平衡状態）からモジュレート開始を予測し、モジュレート開始前から予備発電を行うので、モジュレート開始時の車体速度が低い場合、モジュレート開始から走行加速までの時間が非常に短い場合であっても、確実にエンジン１の出力パワーＰｅを増加させることができる。この結果、モジュレート後の走行加速において、キャパシタ３からアシストするパワーＰｃを小さくし、トルコン車と同等以上の加速を得ることができる。
【０１３０】
なお、本実施の形態においては、蓄電装置としてキャパシタ３を適用した例を用いて説明したが、これに限るものではない。蓄電装置としてバッテリ等を適用しても良い。
【符号の説明】
【０１３１】
１        エンジン
２        エンジンコントローラ
３        キャパシタ（蓄電装置）
４        コンバータ
５        発電電動機
６        発電インバータ
７        走行電動機
８        走行インバータ
９        メインポンプ
１００    メインコントローラ
１００ｂ  メインコントローラ
１０２    ブレーキペダル
１０３    前後進スイッチ
１０４    電圧センサ
１０５    電流センサ
１１０    蓄電管理部
１１１    モジュレート判定部（モジュレート判定手段）
１１１ｂ  ブレーキ判定部（ブレーキ判定手段）
１１３    第２充電要求パワー演算部（充電要求パワー演算手段）
１１３ｂ  第２充電要求パワー演算部（第２充電要求パワー演算手段）
【図１】
0005855487.tif 000015
【図２】
0005855487.tif 000016
【図３】
0005855487.tif 000017
【図４】
0005855487.tif 000018
【図５】
0005855487.tif 000019
【図６】
0005855487.tif 000020
【図７】
0005855487.tif 000021
【図８】
0005855487.tif 000022
【図９】
0005855487.tif 000023
【図１０】
0005855487.tif 000024
【図１１】
0005855487.tif 000025
【図１２】
0005855487.tif 000026
【図１３】
0005855487.tif 000027
【図１４】
0005855487.tif 000028
【図１５】
0005855487.tif 000029
【図１６】
0005855487.tif 000030