JP2013203377A - Vehicle - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicle including a hydraulic vehicle operation device that performs motor-driven pump control more effective in battery consumption.SOLUTION: A vehicle includes: a hydraulic vehicle operation device 9 formed of a motor-driven hydraulic pump 93 for supplying oil pressure to a hydraulic actuator 92; a battery B which supplies electric power to the motor-driven hydraulic pump 93; an operation tool 21 which applies a manipulated variable for the vehicle operation device 9; a pump rotating speed calculation part 55 which calculates a rotating speed of the motor-driven hydraulic pump 93 required to supply the oil pressure to the hydraulic actuator 92 by using operation information on the manipulated variable as an input parameter; and a hydraulic pump control part 56 which outputs a control signal to the motor-driven hydraulic pump 93 so as to drive the motor-driven hydraulic pump 93 at the calculated pump rotating speed.

Description

本発明は、油圧アクチュエータと、前記油圧アクチュエータに油圧を供給する電動油圧ポンプとを組み込んだ油圧式車両操作装置を備えた車両に関する。   The present invention relates to a vehicle including a hydraulic vehicle operation device incorporating a hydraulic actuator and an electric hydraulic pump that supplies hydraulic pressure to the hydraulic actuator.

油圧式車両操作装置として変速機の油圧操作機構を採用した車両として、変速機に設けた変速用油圧ポンプを走行駆動用電動モータで駆動し、また、この変速用油圧ポンプから供給される変速油圧をコントローラで制御して所望の変速比を実現するものがある。このような変速用油圧ポンプを電動モータで駆動する変速機では、変速油圧の立ち上がりが遅延することでスムーズな変速ができなくなることを避けるために、電動モータを常時回転させておくことで、変速機に対して変速油圧を常に供給するようにしている。しかし、電動モータを常時回転させておくと、バッテリが無駄に消費され、不経済である。この問題を解決するために、特許文献１による変速機の油圧制御装置では、変速用油圧ポンプを駆動する電動モータを、シフトレバーがパーキングレンジ又はニュートラルレンジにセットされ且つハンドブレーキが引かれているとともにアクセルペダルが未踏状態のときに停止させ、またシフトレバーがパーキングレンジ又はニュートラルレンジにセットされた状態で、少なくともハンドブレーキが戻され或はアクセルペダルが踏まれたときに上記電動モータを起動させている。つまり、電動油圧ポンプのＯＮ・ＯＦＦ制御のタイミングを車両操作状態に応じて決定することで、電動油圧ポンプ、つまりポンプを駆動する電動モータが無駄に回転することを抑制し、バッテリの消費を抑えている。この油圧式車両操作装置では、電動油圧ポンプのＯＮ・ＯＦＦを油圧が必要なタイミングで制御することでバッテリ消費を抑制しているが、油圧ポンプの回転数を調整することによりその油圧量を最適にするような制御までは考慮されていない。   As a vehicle that employs a transmission hydraulic operation mechanism as a hydraulic vehicle operation device, a transmission hydraulic pump provided in the transmission is driven by an electric motor for driving, and a transmission hydraulic pressure supplied from the transmission hydraulic pump is also provided. Is controlled by a controller to achieve a desired gear ratio. In a transmission in which such a transmission hydraulic pump is driven by an electric motor, in order to avoid a situation where a smooth shift cannot be performed due to a delay in the rise of the shift hydraulic pressure, the electric motor is constantly rotated to change the speed. The transmission hydraulic pressure is always supplied to the machine. However, if the electric motor is always rotated, the battery is wasted and it is uneconomical. In order to solve this problem, in the hydraulic control device for a transmission according to Patent Document 1, the shift lever is set to the parking range or the neutral range, and the hand brake is applied to the electric motor that drives the transmission hydraulic pump. In addition, the electric motor is stopped when the accelerator pedal is not depressed, and the electric motor is activated when at least the handbrake is returned or the accelerator pedal is depressed with the shift lever set to the parking range or the neutral range. ing. In other words, by determining the ON / OFF control timing of the electric hydraulic pump according to the vehicle operation state, the electric hydraulic pump, that is, the electric motor that drives the pump is prevented from rotating unnecessarily, and the battery consumption is suppressed. ing. In this hydraulic vehicle operation device, the battery consumption is suppressed by controlling the ON / OFF of the electric hydraulic pump at the timing when the hydraulic pressure is required. However, the hydraulic pressure is optimized by adjusting the rotation speed of the hydraulic pump. It is not taken into consideration to control such as.

また、油圧式車両操作装置として、電動油圧ポンプを用いた車両用電動油圧式パワーステアリング装置を搭載した車両が特許文献２に記載されている。この車両用電動油圧式パワーステアリング装置では、ステアリングホイールを操作すると、ステアリング機構を通じて、この操作に応じて操舵輪が操舵される。このとき、電動油圧ポンプが電動機を駆動源として作動して、作動油を駆動し、この作動油が油圧回路を通じて、ピストン機構に供給され、このピストン機構により、このステアリング機構における操舵が助勢される。この電動油圧ポンプの作動は、ポンプ制御手段により、操舵角検出手段からの検出信号に基づき制御され、特に、直進判定手段により、該操舵角検出手段で検出された操舵角が所定量以下であって操舵状態の変化頻度が所定以上の場合に該車両が直進走行モードにあると判定されると、ポンプ制御手段に設けられたポンプ停止手段により、電動油圧ポンプの作動が停止される。直進走行で操向角が一定の場合は電動油圧ポンプを停止することでバッテリの消費を抑制しているが、特に大きな操向角で操作されるトラクタなどの作業車では、種々の操向過程においても油圧回路に供給されるべき必要油圧量が異なるので、単純に直進走行と旋回走行だけを条件として電動油圧ポンプのＯＮ・ＯＦＦ制御を行っても不十分である。   Further, Patent Document 2 discloses a vehicle equipped with a vehicle electrohydraulic power steering device using an electric hydraulic pump as a hydraulic vehicle operating device. In this vehicle electrohydraulic power steering apparatus, when the steering wheel is operated, the steering wheel is steered through the steering mechanism in accordance with this operation. At this time, the electric hydraulic pump operates using the electric motor as a drive source to drive the hydraulic oil, and this hydraulic oil is supplied to the piston mechanism through the hydraulic circuit, and the steering in the steering mechanism is assisted by the piston mechanism. . The operation of this electric hydraulic pump is controlled by the pump control means based on the detection signal from the steering angle detection means. In particular, the steering angle detected by the straight angle determination means by the steering angle detection means is less than a predetermined amount. If it is determined that the vehicle is in the straight traveling mode when the change frequency of the steering state is equal to or greater than a predetermined value, the operation of the electric hydraulic pump is stopped by the pump stop means provided in the pump control means. If the steering angle is constant during straight running, battery consumption is suppressed by stopping the electric hydraulic pump. However, in the case of a work vehicle such as a tractor that is operated at a large steering angle, various steering processes In this case, since the required hydraulic amount to be supplied to the hydraulic circuit is different, it is not sufficient to simply perform the ON / OFF control of the electric hydraulic pump on the condition of straight traveling and turning traveling.

特開平０７−１７４２１８号公報Japanese Patent Laid-Open No. 07-174218 特開平０６−１０７２１５号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-107215

上記実情に鑑み、バッテリ消費に関してより効果的な電動ポンプ制御が行われる油圧式車両操作装置を備えた車両が望まれている。   In view of the above circumstances, there is a demand for a vehicle including a hydraulic vehicle operation device that performs more effective electric pump control with respect to battery consumption.

上記課題を解決するため、本発明の車両は、油圧アクチュエータと、前記油圧アクチュエータに油圧を供給する電動油圧ポンプとを組み込んだ油圧式車両操作装置と、前記電動油圧ポンプに電力を供給するバッテリと、前記油圧式車両操作装置に対する操作量を与える操作具と、前記操作量を検出する操作量検出部と、前記操作量に関する操作情報を入力パラメータとして前記油圧アクチュエータへの油圧供給に必要となる前記電動油圧ポンプのポンプ回転数を算定するポンプ回転数算定部と、前記ポンプ回転数算定部で算定されたポンプ回転数で前記電動油圧ポンプが駆動するように前記電動油圧ポンプに制御信号を出力する油圧ポンプ制御部とを備えている。   In order to solve the above-described problems, a vehicle according to the present invention includes a hydraulic vehicle operating device incorporating a hydraulic actuator, an electric hydraulic pump that supplies hydraulic pressure to the hydraulic actuator, and a battery that supplies electric power to the electric hydraulic pump. An operation tool that provides an operation amount for the hydraulic vehicle operation device, an operation amount detection unit that detects the operation amount, and operation information related to the operation amount that is necessary for supplying hydraulic pressure to the hydraulic actuator as input parameters. A pump rotation number calculation unit that calculates the pump rotation number of the electric hydraulic pump, and a control signal is output to the electric hydraulic pump so that the electric hydraulic pump is driven at the pump rotation number calculated by the pump rotation number calculation unit And a hydraulic pump control unit.

この構成により、油圧式車両操作装置のための操作具の操作量に応じて、その操作によって必要となる油圧を満たすべき電動油圧ポンプのポンプ回転数が算定され、その算定されたポンプ回転数を目標として電動油圧ポンプが駆動制御される。これにより、単なる電動油圧ポンプのＯＮ・ＯＦＦ制御に比べ、バッテリ消費に関してより効果的な電動ポンプ制御が実現する。   With this configuration, the pump rotation speed of the electric hydraulic pump that should satisfy the hydraulic pressure required by the operation is calculated according to the operation amount of the operation tool for the hydraulic vehicle operation device, and the calculated pump rotation speed is calculated. The electric hydraulic pump is driven and controlled as a target. Thereby, compared with simple ON / OFF control of the electric hydraulic pump, more effective electric pump control with respect to battery consumption is realized.

バッテリが上がってしまうと、バッテリの品質保持に悪影響を及ぼすため、また車両が動かなくなるという不都合も生じえるので、バッテリが上がってしまうことは回避しなければならない。このことから、油圧式車両操作装置の操作性だけから電動油圧ポンプの回転数を制御するのでなく、バッテリの充電量も考慮することが好ましい。このため、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記バッテリの充電量を算定する充電量算定部が備えられ、前記充電量が追加的な入力パラメータとして前記ポンプ回転数算定部におけるポンプ回転数の算定に用いられる。   If the battery rises, it will adversely affect the quality maintenance of the battery, and the vehicle may become inoperable. Therefore, it is necessary to prevent the battery from going up. For this reason, it is preferable not only to control the rotational speed of the electric hydraulic pump only from the operability of the hydraulic vehicle operating device but also to consider the charge amount of the battery. For this reason, in a preferred embodiment of the present invention, a charge amount calculation unit for calculating the charge amount of the battery is provided, and the charge amount is an additional input parameter. Used to calculate numbers.

本発明の好適な実施形態の１つでは、前記操作具がステアリングホイールで、前記油圧式車両操作装置がパワーステアリング装置であり、前記操作量に関する操作情報が、操向角度または操向角速度あるいはその両方である。作業車両などでは、大きな操向角をもった操向操作が頻繁に行われるので、パワーステアリング装置の油圧回路には適切な油圧量の供給が重要である。また、ステアリングホイールの操作では、その操向角の角度値によって、またその操作中の操作速度、つまり操向角速度によっても必要とされる油圧量も異なる。従って、電動油圧ポンプの回転数が操向角度や操向角速度に基づいて算定されると好都合である。   In one preferred embodiment of the present invention, the operation tool is a steering wheel, the hydraulic vehicle operation device is a power steering device, and the operation information related to the operation amount is a steering angle or a steering angular velocity or a steering angle velocity thereof. Both. In a work vehicle or the like, a steering operation with a large steering angle is frequently performed. Therefore, it is important to supply an appropriate hydraulic pressure to the hydraulic circuit of the power steering apparatus. In the operation of the steering wheel, the amount of hydraulic pressure required also varies depending on the angle value of the steering angle and the operating speed during the operation, that is, the steering angular speed. Therefore, it is convenient if the rotation speed of the electric hydraulic pump is calculated based on the steering angle and the steering angular velocity.

上述した油圧式車両操作装置の電動油圧ポンプ制御は、バッテリ消費量が最適に抑制されるので、ハイブリッド車両のようにバッテリ消費に関して厳しい制約がある車両においては特に利点がある。このため、本発明による車両の好適な適用例は、前記バッテリが走行駆動用モータジェネレータと兼用であるような電動駆動タイプの車両である。   The electric hydraulic pump control of the hydraulic vehicle operating device described above is particularly advantageous in a vehicle that has severe restrictions on battery consumption, such as a hybrid vehicle, because the battery consumption is optimally suppressed. Therefore, a preferred application example of the vehicle according to the present invention is an electrically driven vehicle in which the battery is also used as a travel drive motor generator.

本発明で採用されている油圧式車両操作装置の基本原理を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the basic principle of the hydraulic vehicle operating device employ | adopted by this invention. 図１によるパワーステアリング装置における具体的な制御構造とその制御の流れを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the specific control structure and its control flow in the power steering apparatus by FIG. 操向角とその操向角から推定される必要ポンプ回転数の関係を示すグラフ図である。It is a graph which shows the relationship between the steering angle and the required pump rotation speed estimated from the steering angle. 操向角速度とその操向角速度から推定される必要ポンプ回転数の関係を示すグラフ図である。It is a graph which shows the relationship between steering angular velocity and the required pump rotation speed estimated from the steering angular velocity. 本発明による車両の１つの実施形態である汎用トラクタの斜視図である。1 is a perspective view of a general-purpose tractor that is one embodiment of a vehicle according to the present invention. トラクタの動力システムを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the power system of a tractor. トラクタに装備されたモータジェネレータの断面図である。It is sectional drawing of the motor generator with which the tractor was equipped. トラクタのパワーステアリング装置の概要を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the outline | summary of the power steering apparatus of a tractor. トラクタの油圧システムの概略を示す油圧回路図である。It is a hydraulic circuit diagram which shows the outline of the hydraulic system of a tractor.

以下、本発明による、油圧式車両操作装置を備えた車両の具体的な実施の形態を説明する前に、図１を用いて本発明で採用されている油圧式車両操作装置の基本原理を説明する。図１に例示された車両はハイブリッド作業車であり、油圧式車両操作装置としてパワーステアリング装置９が取り扱われている。   Before explaining a specific embodiment of a vehicle equipped with a hydraulic vehicle operating device according to the present invention, the basic principle of the hydraulic vehicle operating device employed in the present invention will be described with reference to FIG. To do. The vehicle illustrated in FIG. 1 is a hybrid work vehicle, and a power steering device 9 is handled as a hydraulic vehicle operation device.

このパワーステアリング装置９は、ハンドルポスト２２の上方に配置されたステアリングホイール２１と、このステアリングホイール２１による操向操作を入力として操向輪２ａの操向角を変更するパワステ油圧回路９０とを備えている。パワステ油圧回路９０は、ステアリングホイール２１の回転変位を操作入力とするパワステ制御弁として機能するパワステ油圧制御ユニット９１と、操向輪２ａの操向角を変更する油圧アクチュエータとしてのパワステ油圧シリンダ９２と、油圧供給源としてのパワステ電動油圧ポンプ９３とを含み、それぞれは油圧配管によって接続されている。パワステ電動油圧ポンプ（以下単に電動油圧ポンプと称する）９３は、ポンプ部とこのポンプ部に回転動力を与えるモータ部とからなる。この電動油圧ポンプ９３、正確にはそのモータ部への駆動電力の供給はドライバ７１によって行われ、その給電量によって、モータ部つまり電動油圧ポンプ９３の回転数（時間当たりの回転数；回転速度）が変化する。   The power steering device 9 includes a steering wheel 21 disposed above the handle post 22 and a power steering hydraulic circuit 90 that changes the steering angle of the steering wheel 2a using the steering operation by the steering wheel 21 as an input. ing. The power steering hydraulic circuit 90 includes a power steering hydraulic control unit 91 that functions as a power steering control valve that receives the rotational displacement of the steering wheel 21 as an operation input, and a power steering hydraulic cylinder 92 as a hydraulic actuator that changes the steering angle of the steering wheel 2a. And a power steering electric hydraulic pump 93 as a hydraulic supply source, and each is connected by a hydraulic pipe. A power steering electric hydraulic pump (hereinafter simply referred to as an electric hydraulic pump) 93 includes a pump unit and a motor unit that provides rotational power to the pump unit. The electric power is supplied to the electric hydraulic pump 93, more precisely, the motor unit by the driver 71, and the motor unit, that is, the electric hydraulic pump 93 is rotated at a rotational speed (rotational speed per hour; rotational speed) depending on the amount of power supplied. Changes.

実質的にコンピュータシステムとして構築されるこの車両の動力管理ユニット５には、パワーステアリング装置９に関係する機能部として、ポンプ回転数算定部５５と油圧ポンプ制御部５６が含まれている。この動力管理ユニット５に各種センサやスイッチなどの信号が入力される車両状態検出ユニットＳが接続されており、動力管理ユニット５は、ステアリングホイール２１の操作量としての回転角、つまり操向輪２ａの操向角を検出する操作量検出部としての操向角センサＳ1からの操向角に関する操向角情報も車両状態検出ユニットＳを介して受け取ることができる。   The vehicle power management unit 5 substantially constructed as a computer system includes a pump rotation number calculation unit 55 and a hydraulic pump control unit 56 as functional units related to the power steering device 9. The power management unit 5 is connected to a vehicle state detection unit S to which signals such as various sensors and switches are input. The power management unit 5 is a rotation angle as an operation amount of the steering wheel 21, that is, a steered wheel 2a. Steering angle information related to the steering angle from the steering angle sensor S1 as an operation amount detection unit that detects the steering angle of the vehicle can also be received via the vehicle state detection unit S.

ポンプ回転数算定部５５は、操向角情報を入力パラメータとしてパワステ油圧シリンダ９２への油圧供給に必要となる電動油圧ポンプ９３のポンプ回転数を算定する。油圧ポンプ制御部５６は、ポンプ回転数算定部５５で算定されたポンプ回転数で電動油圧ポンプ９３が駆動するようにドライバ７１に制御信号を出力する。この制御信号に基づいてドライバ７１が必要な電力量をバッテリＢから電動油圧ポンプ９３に供給することで、電動油圧ポンプ９３は所望の回転数で駆動し、適正な量の油圧がパワステ油圧回路９０に供給されることになる。   The pump rotation speed calculation unit 55 calculates the pump rotation speed of the electric hydraulic pump 93 required for supplying hydraulic pressure to the power steering hydraulic cylinder 92 using the steering angle information as an input parameter. The hydraulic pump control unit 56 outputs a control signal to the driver 71 so that the electric hydraulic pump 93 is driven at the pump rotation number calculated by the pump rotation number calculation unit 55. Based on this control signal, the driver 71 supplies the necessary amount of power from the battery B to the electric hydraulic pump 93, so that the electric hydraulic pump 93 is driven at a desired rotational speed, and an appropriate amount of hydraulic pressure is supplied to the power steering hydraulic circuit 90. Will be supplied.

なお、このハイブリッド作業車は、駆動源として、内燃機関Ｅ及びモータジェネレータ４を備え、後輪２ｂを少なくとも駆動車輪として走行する。モータジェネレータ４は、バッテリＢからの電力供給源として回転動力を生み出し、内燃機関Ｅと協働してハイブリッド作業車を走行させるものであるが、内燃機関Ｅによって駆動される状況下、あるいは、ハイブリッド作業車が減速している状況下、あるいは下り坂を慣性走行している状況下においては、このモータジェネレータ４はバッテリＢに電力を供給する発電機として機能することができる。   This hybrid work vehicle includes an internal combustion engine E and a motor generator 4 as drive sources, and travels with at least the rear wheels 2b as drive wheels. The motor generator 4 generates rotational power as a power supply source from the battery B and runs the hybrid work vehicle in cooperation with the internal combustion engine E. However, the motor generator 4 is driven by the internal combustion engine E or is hybrid. The motor generator 4 can function as a generator for supplying electric power to the battery B under a situation where the work vehicle is decelerating or under an inertia traveling downhill.

内燃機関Ｅの回転制御は、電子ガバナ機構やコモンレール機構などのエンジン制御機器６０を介してエンジン制御ユニット６によって行われる。モータジェネレータ４の駆動制御は、インバータ部７０を介してモータ制御ユニット７によって行われる。エンジン制御ユニット６は、内燃機関Ｅの燃料噴射量などを制御するためのコンピュータユニットであり、内燃機関Ｅの回転数を一定に維持するようにエンジン制御機器６０を制御する定速制御機能を有する。モータ制御ユニット７も同様にコンピュータユニットであり、モータジェネレータ４の回転数やトルクを制御するためにインバータ部７０に制御信号を与える。また、モータ制御ユニット７は、モータジェネレータ４に対する駆動モードとして、動力伝達軸３０に動力を出力するアシスト駆動モードと、バッテリＢに充電電力を出力する充電駆動モードとを備えている。インバータ部７０は、よく知られているように、バッテリＢの直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータ４に供給し、モータジェネレータ４が発電機として動作する際には、バッテリＢに直流電圧を供給するための整流器および電圧調整装置としての機能も果たす。つまり、バッテリＢは、モータジェネレータ４にインバータ部７０を介して電力を供給する放電プロセスで動作するとともにと、モータジェネレータ４が発電機として動作する際にはモータジェネレータ４が発電する電力によって充電される充電プロセスで動作する。   The rotation control of the internal combustion engine E is performed by the engine control unit 6 via an engine control device 60 such as an electronic governor mechanism or a common rail mechanism. The drive control of the motor generator 4 is performed by the motor control unit 7 via the inverter unit 70. The engine control unit 6 is a computer unit for controlling the fuel injection amount of the internal combustion engine E and has a constant speed control function for controlling the engine control device 60 so as to maintain the rotation speed of the internal combustion engine E constant. . The motor control unit 7 is also a computer unit, and gives a control signal to the inverter unit 70 in order to control the rotation speed and torque of the motor generator 4. Further, the motor control unit 7 includes an assist drive mode for outputting power to the power transmission shaft 30 and a charge drive mode for outputting charging power to the battery B as drive modes for the motor generator 4. As is well known, the inverter unit 70 converts the DC voltage of the battery B into an AC voltage and supplies it to the motor generator 4. When the motor generator 4 operates as a generator, the inverter unit 70 applies the DC voltage to the battery B. It also functions as a rectifier and a voltage regulator for supplying. That is, the battery B operates in a discharging process for supplying electric power to the motor generator 4 via the inverter unit 70, and is charged by the electric power generated by the motor generator 4 when the motor generator 4 operates as a generator. It works with the charging process.

次に図２を用いて、上述した基本原理で動作するパワーステアリング装置９における具体的な制御構造とその制御の流れを説明する。
ステアリングホイール２１が運転者によって操作されると、その操作量である操向角（図２ではθで示されている）が操向角センサＳ１によって検出される。検出された操向角を示す操向角検出信号は、車両状態検出ユニットＳに送られ、必要な前処理が行われる。ここでは、車両状態検出ユニットＳは、経時的に送られてくる操向角検出信号から操向角と、操向角速度（図２ではｄθ／ｄｔで示されている）が生成され、ポンプ回転数算定部５５に送られる。ポンプ回転数算定部５５は、操向角と操向角速度を用いて、パワステ油圧回路３を構成する電動油圧ポンプ９３の制御目標となるポンプ回転数を算定する。その際、操向角：θと操向角速度：ｄθ／ｄｔとをパラメータ（変数）とする重み演算で毎分のポンプ回転数：ｒｐｍが算定されており、その重み演算式の一例は、
ｒｐｍ＝1200＋θ×α＋ｄθ／ｄｔ×β
ここで、αは操向角の重み係数、βは操向角速度の重み係数である。
定数項である「1200」は基本回転数であり、例えば、ステアリングホイール２１の中立領域に位置している際のポンプ回転数である。この基本回転数での電動油圧ポンプの駆動により、対象となるパワステ油圧回路９０に最低限必要な油圧量が確保され、例えばギヤ式ポンプであれば、ギヤの潤滑に要求される油圧の供給が実現する。 Next, a specific control structure and control flow in the power steering device 9 operating on the basic principle described above will be described with reference to FIG.
When the steering wheel 21 is operated by the driver, the steering angle (indicated by θ in FIG. 2), which is the operation amount, is detected by the steering angle sensor S1. A steering angle detection signal indicating the detected steering angle is sent to the vehicle state detection unit S, and necessary preprocessing is performed. Here, the vehicle state detection unit S generates a steering angle and a steering angular velocity (shown as dθ / dt in FIG. 2) from the steering angle detection signal sent over time, and rotates the pump. It is sent to the number calculation unit 55. The pump rotation speed calculation unit 55 calculates a pump rotation speed that is a control target of the electric hydraulic pump 93 that constitutes the power steering hydraulic circuit 3 using the steering angle and the steering angular velocity. At that time, the pump rotation speed: rpm per minute is calculated by weight calculation using the steering angle: θ and the steering angular speed: dθ / dt as parameters (variables), and an example of the weight calculation formula is as follows:
rpm = 1200 + θ × α + dθ / dt × β
Here, α is a steering angle weighting factor, and β is a steering angular velocity weighting factor.
The constant term “1200” is the basic rotational speed, for example, the pump rotational speed when the steering wheel 21 is positioned in the neutral region. By driving the electric hydraulic pump at this basic rotational speed, the minimum required hydraulic amount is secured in the target power steering hydraulic circuit 90. For example, in the case of a gear-type pump, the hydraulic pressure required for gear lubrication is not supplied. Realize.

上記重み演算式から理解できるように、ステアリングホイール２１の操向角（切れ角）と操向角速度との２つの変数から必要油圧（流量）を推定して、要求されるポンプ回転数を求めている。それぞれの重み係数は、それぞれ操向角と操向角速度の関数とした方が正確なポンプ回転数が得られる。   As can be understood from the above weight calculation formula, the required hydraulic pressure (flow rate) is estimated from the two variables of the steering angle (cutting angle) and the steering angular speed of the steering wheel 21, and the required pump rotation speed is obtained. Yes. Each weighting factor is a function of the steering angle and the steering angular velocity, so that an accurate pump speed can be obtained.

操向角とその操向角から推定される必要ポンプ回転数の関係が図３に例示されている。また、操向角速度とその操向角速度から推定される必要ポンプ回転数の関係が図４に例示されている。このような関係に基づいて、操向角と操向角速度とからポンプ回転数を読み出すテーブルを作成しておいて、ポンプ回転数算定部５５に設定しておくと好都合である。   The relationship between the steering angle and the required pump speed estimated from the steering angle is illustrated in FIG. Further, FIG. 4 illustrates the relationship between the steering angular velocity and the necessary pump rotational speed estimated from the steering angular velocity. It is convenient to create a table for reading the pump rotation speed from the steering angle and the steering angular velocity based on such a relationship and set it in the pump rotation speed calculation unit 55.

この重み演算によって最終的に算定されたポンプ回転数は、ポンプ制御部５６に送られる。ポンプ制御部５６は、受け取ったポンプ回転数を目標回転数として電動油圧ポンプ９３が駆動するように、ドライバ７１を介して制御信号を電動油圧ポンプ９３のモータに送る。これにより、パワーステアリング装置９のパワステ油圧回路９０には、ステアリングホイール２１の操作量に適した油圧が供給される。   The pump speed finally calculated by this weight calculation is sent to the pump control unit 56. The pump control unit 56 sends a control signal to the motor of the electric hydraulic pump 93 via the driver 71 so that the electric hydraulic pump 93 is driven with the received pump rotation speed as the target rotation speed. As a result, the hydraulic pressure suitable for the amount of operation of the steering wheel 21 is supplied to the power steering hydraulic circuit 90 of the power steering device 9.

ポンプ回転数算定部５５においてポンプ回転数を算定する際の追加的なパラメータとして、充電量算定部５４で算定されたバッテリＢの充電量（ＳＯＣ）を用いることも有益である。つまり、充電量が少なくなっている場合には、目標ポンプ回転数または基本回転数あるいはその両方を下げるようなパラメータとして充電量が用いられることで、バッテリＢの上がり防止を考慮しながら、適正な電動油圧ポンプ９３の使用が実現する。   It is also useful to use the charge amount (SOC) of the battery B calculated by the charge amount calculation unit 54 as an additional parameter when the pump rotation number calculation unit 55 calculates the pump rotation number. In other words, when the charge amount is low, the charge amount is used as a parameter for lowering the target pump rotation speed and / or the basic rotation speed. Use of the electric hydraulic pump 93 is realized.

次に、本発明による、油圧式車両操作装置を備えた車両の具体的な実施形態を説明する。この実施形態では、車両は、図５に示すような、ハイブリッド駆動方式を取り入れた汎用トラクタである。このトラクタの動力システムは、図６に模式化して示されている。トラクタ車体には、内燃機関Ｅ、モータジェネレータ４、油圧駆動式の主クラッチ３１、トランスミッション１０、運転部２０、及び、走行装置２としての左右一対の前輪２ａと後輪２ｂなどが備えられている。さらに車体の後部に作業装置Ｗとして耕耘装置が図示されていない昇降機構によって装着されている。昇降機構は油圧シリンダによって動作する。   Next, a specific embodiment of a vehicle provided with a hydraulic vehicle operating device according to the present invention will be described. In this embodiment, the vehicle is a general-purpose tractor incorporating a hybrid drive system as shown in FIG. The power system of this tractor is schematically shown in FIG. The tractor vehicle body includes an internal combustion engine E, a motor generator 4, a hydraulically driven main clutch 31, a transmission 10, a driving unit 20, a pair of left and right front wheels 2a and a rear wheel 2b as the traveling device 2. . Further, a tilling device is mounted as a working device W at the rear portion of the vehicle body by a lifting mechanism (not shown). The lifting mechanism is operated by a hydraulic cylinder.

図６に模式的に示されているように、このトラクタの内燃機関Ｅはコモンレール方式で回転制御されるディーゼルエンジン（以下、エンジンＥと略称する）であり、エンジン制御機器６０としてコモンレール制御機器を備えている。トランスミッション１０は、油圧機械式の無段変速装置（以下、ＨＭＴと略称する）１２と前後進切換装置１３と複数段の変速を行うギヤ変速装置１４、ディファレンシャル機構１５とを含み、その動力は動力伝達軸３０を通じて、最終的に駆動車輪（前輪２ａまたは後輪２ｂあるいはその両方）２を回転させる。前後進切換装置１３とギヤ変速装置１４のそれぞれには油圧駆動式の変速クラッチ１０ａが備えられている。さらに、このエンジンＥ及びモータジェネレータ４の回転動力を伝達する動力伝達軸３０の一部を構成するＰＴＯ軸Ｗ１を経てトラクタに装備された耕耘装置Ｗは回転動力を受けることができ、これにより耕耘ロータが所定の耕耘深さで回転駆動する。   As schematically shown in FIG. 6, the internal combustion engine E of this tractor is a diesel engine (hereinafter abbreviated as “engine E”) whose rotation is controlled by a common rail system, and a common rail control device is used as the engine control device 60. I have. The transmission 10 includes a hydraulic mechanical continuously variable transmission (hereinafter abbreviated as HMT) 12, a forward / reverse switching device 13, a gear transmission 14 that performs a multi-stage shift, and a differential mechanism 15. The drive wheel (front wheel 2a and / or rear wheel 2b or both) 2 is finally rotated through the transmission shaft 30. Each of the forward / reverse switching device 13 and the gear transmission 14 is provided with a hydraulically driven transmission clutch 10a. Further, the cultivator W mounted on the tractor can receive the rotational power via the PTO shaft W1 that constitutes a part of the power transmission shaft 30 that transmits the rotational power of the engine E and the motor generator 4, and thus the tillage power can be received. The rotor is driven to rotate at a predetermined tilling depth.

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

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

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

上述した構成により、このＨＭＴ１２は、静油圧式変速機構１２Ａの斜板角度を変更することにより、駆動車輪である前輪２ａまたは後輪２ｂあるいはその両方への動力伝達を、無段階で変速することができる。この斜板制御は、変速制御ユニット８からの制御指令に基づいて動作する油圧制御ユニット８０の油圧制御によって実現する。   With the above-described configuration, the HMT 12 changes the power transmission to the front wheels 2a and / or the rear wheels 2b that are driving wheels steplessly by changing the swash plate angle of the hydrostatic transmission mechanism 12A. Can do. This swash plate control is realized by hydraulic control of a hydraulic control unit 80 that operates based on a control command from the transmission control unit 8.

この動力システムにおけるモータジェネレータ４の制御、つまりエンジンＥに対するトルクアシストは、動力管理ユニット５に構築されたモータ制御ユニット７よって行われる。なお、この動力管理ユニット５には、図１を用いて説明した、パワーステアリング装置９のための制御機能部、つまり、充電量算定部５４、ポンプ回転数算定部５５、ポンプ制御部５６も構築されている。動力管理ユニット５は、上述した車両状態検出ユニットＳ、トランスミッション１０における変速操作のための変速制御ユニット８、耕耘装置Ｗの操作のための作業装置制御ユニット９９などと、車載ＬＡＮによってデータ伝送可能に接続されている。変速制御ユニット８や作業装置制御ユニット９９は、油圧制御ユニット８０を介して、油圧機器を制御する。このことから、パワーステアリング装置９のための制御機能部としてのポンプ回転数算定部５５やポンプ制御部５６も変速制御ユニット８または作業装置制御ユニット９９ないに構築してもよいし、これらから独立したユニットに構築してもよい。   Control of the motor generator 4 in this power system, that is, torque assist for the engine E is performed by a motor control unit 7 constructed in the power management unit 5. The power management unit 5 also includes the control function unit for the power steering device 9 described with reference to FIG. 1, that is, the charge amount calculation unit 54, the pump rotation number calculation unit 55, and the pump control unit 56. Has been. The power management unit 5 can transmit data with the vehicle state detection unit S, the shift control unit 8 for shifting operation in the transmission 10, the work device control unit 99 for operating the tilling device W, and the like via an in-vehicle LAN. It is connected. The transmission control unit 8 and the work device control unit 99 control the hydraulic equipment via the hydraulic control unit 80. Therefore, the pump rotation speed calculation unit 55 and the pump control unit 56 as the control function unit for the power steering device 9 may also be constructed without the transmission control unit 8 or the work device control unit 99, and independent from them. You may build it into a unit.

車両状態検出ユニットＳは、トラクタに配備されている種々のセンサからの信号や、運転者によって操作される操作器（クラッチペダルやブレーキペダル）の状態を示す操作入力信号を入力し、必要に応じて信号変換や評価演算を行い、得られた信号やデータを車載ＬＡＮに送り出す。   The vehicle state detection unit S inputs signals from various sensors arranged in the tractor and operation input signals indicating the state of an operating device (clutch pedal or brake pedal) operated by the driver, and if necessary Then, signal conversion and evaluation calculation are performed, and the obtained signals and data are sent to the in-vehicle LAN.

モータジェネレータ４は、エンジンＥの駆動力により発電を行う三相交流発電機の機能と、外部から供給される電力により回転作動する三相交流モータの機能とを併せ持つ。インバータ部７０がバッテリＢからの直流電力を三相交流電力に変換してモータジェネレータ４に供給する。また、インバータ部７０は、モータジェネレータ４で発電された三相交流電流を直流電流に変換し昇圧してバッテリＢに供給する。   The motor generator 4 has both a function of a three-phase AC generator that generates electric power by the driving force of the engine E and a function of a three-phase AC motor that rotates by electric power supplied from the outside. Inverter unit 70 converts DC power from battery B into three-phase AC power and supplies it to motor generator 4. The inverter unit 70 converts the three-phase alternating current generated by the motor generator 4 into a direct current, boosts it, and supplies it to the battery B.

図７に示すように、エンジンＥとモータジェネレータ４と主クラッチ３１とが、この順序で備えられ、エンジンＥの後部に連結したリヤエンドプレート４０ａに対してモータハウジング４０が連結し、これによりモータハウジング４０にモータジェネレータ４と主クラッチ３１とが収容されている。モータジェネレータ４は、永久磁石４１を外周に備えたロータ４２と、このロータ４２を取り囲む位置に配置されたステータ４３とで構成され、ステータ４３は、ステータコアの複数のティース部（図示せず）にコイルを巻回した構造を有している。エンジンＥの出力軸Ｅｘ（クランク軸）の軸端に対向して、この出力軸Ｅｘの回転軸芯Ｘと同軸芯で、モータジェネレータ４のロータ４２が配置され、このロータ４２のうち出力軸Ｅｘと反対側の面に主クラッチ３１のベースプレート３１ａが配置され、出力軸Ｅｘとロータ４２と主クラッチ３１のベースプレート３１ａとがねじ連結されている。このベースプレート３１ａはフライホイールとしての機能も有するが、上述したように、モータジェネレータ４は、フライホイールが果たしていた慣性力機能を部分的に実行するので、従来に比べ軽量化されている。モータハウジング４０は、前部ハウジング４０Ａと後部ハウジング４０Ｂとを分離可能に連結した構造を有しており、モータジェネレータ４を組み立てる際には、前部ハウジング４０Ａの内面にステータ４３を備えた状態で、この前部ハウジング４０Ａをリヤエンドプレート４０ａに連結し、次に、出力軸Ｅｘの後端にロータ４２が連結される。   As shown in FIG. 7, the engine E, the motor generator 4 and the main clutch 31 are provided in this order, and the motor housing 40 is connected to the rear end plate 40a connected to the rear portion of the engine E. 40 includes a motor generator 4 and a main clutch 31. The motor generator 4 includes a rotor 42 having a permanent magnet 41 on the outer periphery, and a stator 43 disposed at a position surrounding the rotor 42. The stator 43 is formed on a plurality of teeth (not shown) of the stator core. It has a structure in which a coil is wound. Opposite the shaft end of the output shaft Ex (crankshaft) of the engine E, the rotor 42 of the motor generator 4 is arranged coaxially with the rotational axis X of the output shaft Ex, and of the rotor 42, the output shaft Ex The base plate 31a of the main clutch 31 is disposed on the opposite surface, and the output shaft Ex, the rotor 42, and the base plate 31a of the main clutch 31 are screw-connected. Although the base plate 31a also has a function as a flywheel, as described above, the motor generator 4 partially performs the inertial force function that the flywheel has performed, and thus is lighter than the conventional one. The motor housing 40 has a structure in which the front housing 40A and the rear housing 40B are connected in a separable manner. When the motor generator 4 is assembled, the stator 43 is provided on the inner surface of the front housing 40A. The front housing 40A is connected to the rear end plate 40a, and then the rotor 42 is connected to the rear end of the output shaft Ex.

主クラッチ３１は、ベースプレート３１ａの後面に連結するクラッチカバー３１ｂの内部にクラッチディスク３１ｃと、プレッシャプレート３１ｄと、ダイヤフラムバネ３１ｅとを配置し、クラッチディスク３１ｃからの駆動力が伝えられる、動力伝達軸３０の１つの構成要素としてのクラッチ軸３０ａとを備えており、図示されていないクラッチペダルによって操作される。クラッチ軸３０ａは、後部ハウジング４０Ｂに対して回転軸芯Ｘを中心にして回転自在に支持され、クラッチディスク３１ｃは、スプライン構造によりクラッチ軸３０ａに対してトルク伝動自在、かつ、回転軸芯Ｘに沿って変位自在に支持され、ダイヤフラムバネ３１ｅは、プレッシャプレート３１ｄを介してクラッチ入り方向への付勢力をクラッチディスク３１ｃに作用させる構成を有している。また、クラッチ軸３０ａの動力は、ギヤ伝動機構を介してトランスミッション１０の入力軸となる、動力伝達軸３０の１つの構成要素としての中間伝動軸３０ｂに伝えられる。   The main clutch 31 includes a clutch disk 31c, a pressure plate 31d, and a diaphragm spring 31e disposed in a clutch cover 31b connected to the rear surface of the base plate 31a, and a power transmission shaft that transmits the driving force from the clutch disk 31c. 30 and a clutch shaft 30a as one component, and is operated by a clutch pedal (not shown). The clutch shaft 30a is supported so as to be rotatable about the rotational axis X with respect to the rear housing 40B, and the clutch disk 31c is capable of transmitting torque to the clutch shaft 30a by a spline structure, and is connected to the rotational axis X. The diaphragm spring 31e has a configuration in which a biasing force in the clutch engagement direction is applied to the clutch disk 31c via the pressure plate 31d. The power of the clutch shaft 30a is transmitted to an intermediate transmission shaft 30b as one component of the power transmission shaft 30 that serves as an input shaft of the transmission 10 via a gear transmission mechanism.

エンジンＥとモータジェネレータ４の駆動制御は、エンジン制御ユニット６と走行モータ制御ユニット７によって行われる。エンジン制御ユニット６は、アクセルペダルセンサからの信号、エンジン回転信号、コモンレール内の燃料圧力信号、吸気部位の吸気圧信号等を取得し、エンジン制御機器６０としてのコモンレール式の燃料噴射機器による燃料噴射を制御する。   Drive control of the engine E and the motor generator 4 is performed by the engine control unit 6 and the traveling motor control unit 7. The engine control unit 6 acquires a signal from an accelerator pedal sensor, an engine rotation signal, a fuel pressure signal in a common rail, an intake pressure signal of an intake portion, and the like, and fuel injection by a common rail fuel injection device as the engine control device 60 To control.

エンジン制御ユニット６は、燃費を良くするためにエンジンＥを燃費の良い低速領域で稼動させているが、エンジンＥに作用する負荷が閾値を超えているとみなされた場合には、走行モータ制御ユニット７からの制御信号に基づいて、バッテリＢからの電力がインバータ部７０によって三相交流電力に変換され、モータジェネレータ４に供給される。これによるモータジェネレータ４の駆動力でエンジンＥがアシストされる。特に、定速作業時における、突発的なエンジン負荷の増大によりエンジン回転数の低下が検知されると、走行モータ制御ユニット７は、このエンジン負荷の増大を少なくとも部分的に補償するようにモータジェネレータ４を用いたトルクアシストプロセスを実行し、エンジン回転数の不測の低下やエンジンストールが回避される。さらに、走行モータ制御ユニット７は、エンジンＥに作用する負荷が閾値未満であるとみなされた場合には、モータジェネレータ４からの発電電力がインバータ部７０を介してバッテリＢに供給してバッテリＢを充電する制御を実行する。   The engine control unit 6 operates the engine E in a low speed region with good fuel efficiency in order to improve fuel efficiency, but when it is considered that the load acting on the engine E exceeds the threshold value, the motor control unit 6 Based on the control signal from the unit 7, the power from the battery B is converted into three-phase AC power by the inverter unit 70 and supplied to the motor generator 4. The engine E is assisted by the driving force of the motor generator 4 thereby. In particular, when a decrease in engine speed is detected due to a sudden increase in engine load during constant speed work, the traveling motor control unit 7 causes the motor generator to compensate at least partially for the increase in engine load. The torque assist process using 4 is executed, so that an unexpected decrease in engine speed and engine stall are avoided. Further, when it is considered that the load acting on the engine E is less than the threshold value, the traveling motor control unit 7 supplies the generated power from the motor generator 4 to the battery B via the inverter unit 70 and supplies the battery B Execute the control to charge.

図８で模式的に示されているが、このトラクタのパワーステアリング装置９は、図１で説明されたものと実質的に同じである。ハンドルポスト２２は、車体横断方向に延びた車体に取り付けられる固定ポスト部２２ｂとこの固定ポスト部２２ｂにチルト機構２３を介して揺動軸心周りで揺動可能に連結された揺動ポスト部２２ａとからなる。固定ポスト部２２ｂと揺動ポスト部２２ａとはパネル構造であり、固定ポスト部２２ｂは側板からなる四角形断面の筒体であり、揺動ポスト部２２ａは側板と天板とからなる上部をカバーされた筒体である。このパワステ油圧回路９０の構成とその制御は図１と図２とを用いて説明した基本原理がそのまま流用されている。パワステ油圧シリンダ９２は作業車の操向輪である前輪２ａの操向機構に組み込まれている。   Although schematically shown in FIG. 8, the power steering device 9 of this tractor is substantially the same as that described in FIG. The handle post 22 has a fixed post portion 22b attached to the vehicle body extending in the transverse direction of the vehicle body, and a swing post portion 22a connected to the fixed post portion 22b through a tilt mechanism 23 so as to be swingable about the swing axis. It consists of. The fixed post portion 22b and the swing post portion 22a have a panel structure, the fixed post portion 22b is a cylinder having a quadrangular cross section formed of a side plate, and the swing post portion 22a is covered with an upper portion formed of the side plate and the top plate. Cylinder. The basic principle described with reference to FIGS. 1 and 2 is applied to the configuration and control of the power steering hydraulic circuit 90 as it is. The power steering hydraulic cylinder 92 is incorporated in the steering mechanism of the front wheel 2a which is the steering wheel of the work vehicle.

図９は、このトラクタの油圧回路システムの油圧回路図であり、ＨＭＴ１２を構成する静油圧式変速機構１２Ａの油圧回路８１、作業装置Ｗを昇降する昇降機構の油圧回路８２、上述したパワステ油圧回路９０が示されているが、主クラッチ３１や変速クラッチ１０ａの油圧回路は省略されている。静油圧式変速機構１２Ａの油圧回路８１には、油圧供給源として、エンジンＥ及びモータジェネレータ４の動力によって駆動する斜板制御タイプの油圧ポンプ８１ａとチャージポンプ８２ｂとが備えられている。油圧ポンプ８１ａから供給される作動油によって回転する油圧モータの正転及び逆転での回転速度は、斜板制御弁を含む斜板調整機構による油圧ポンプの斜板角調整によって変更される。昇降機構の油圧回路８２には、油圧供給源として、電動モータＭによって駆動される昇降用電動油圧ポンプ８２ａが備えられ、操作具として昇降レバー２５が備えられている。この昇降機構の油圧回路８２においても、昇降レバー２５の操作量に基づいて必要量の油圧だけが供給されるように、昇降用電動油圧ポンプ８２ａの回転量が算定される制御を行ってもよい。   FIG. 9 is a hydraulic circuit diagram of the hydraulic circuit system of the tractor. The hydraulic circuit 81 of the hydrostatic transmission mechanism 12A constituting the HMT 12, the hydraulic circuit 82 of the lifting mechanism that lifts and lowers the work device W, and the power steering hydraulic circuit described above. Although 90 is shown, the hydraulic circuit of the main clutch 31 and the transmission clutch 10a is omitted. The hydraulic circuit 81 of the hydrostatic transmission mechanism 12 </ b> A includes a swash plate control type hydraulic pump 81 a and a charge pump 82 b that are driven by the power of the engine E and the motor generator 4 as hydraulic supply sources. The rotational speed of the hydraulic motor rotated by the hydraulic oil supplied from the hydraulic pump 81a in the normal rotation and reverse rotation is changed by adjusting the swash plate angle of the hydraulic pump by the swash plate adjusting mechanism including the swash plate control valve. The hydraulic circuit 82 of the elevating mechanism includes an elevating electric hydraulic pump 82a driven by an electric motor M as a hydraulic supply source, and an elevating lever 25 as an operation tool. Also in the hydraulic circuit 82 of the lifting mechanism, control for calculating the rotation amount of the lifting electric hydraulic pump 82a may be performed so that only a necessary amount of hydraulic pressure is supplied based on the operation amount of the lifting lever 25. .

なお、油圧回路システムに含まれる各油圧回路では、各油圧ポンプ８１ａ、８２ａ、９３によって供給される作動油は、ギヤなどの潤滑油としても使用されているので、各操作具による操作量がゼロないしはゼロ付近であっても、一定量（潤滑目的等で必要な量）の油圧が油圧回路内で確保される程度には、各油圧ポンプを回転させており、完全停止による不都合を避けている。   In each hydraulic circuit included in the hydraulic circuit system, the hydraulic oil supplied by the hydraulic pumps 81a, 82a, and 93 is also used as lubricating oil for gears and the like, so that the amount of operation by each operating tool is zero. Even if it is near zero, each hydraulic pump is rotated to the extent that a certain amount of oil pressure (necessary for lubrication purposes) is secured in the hydraulic circuit, avoiding inconvenience due to complete stop. .

〔その他の実施形態〕
（１）上述した実施形態は、操作具（ステアリングホイール２１や昇降レバー２５など）の操作量をセンサによって検出していたが、操作具によって変位する他の部材、例えば制御弁のスプールなどの変位を検出するような、間接的な操作量検出を採用してもよい。
（２）ポンプ回転数算定部５５における操向角度に基づくポンプ回転数導出において、その入力パラメータとして、車両走行速度を追加的に採用してもよい。より具体的には、入力パラメータを操向角と操向角速度とし、ポンプ回転数が導かれるマップ（テーブル）が使用されている場合では、車両走行速度や使用変速位置に応じてマップを変更するような構成を採用することができる。
（３）上記実施形態では、エンジンＥとモータジェネレータ４とが直結されており、その後に主クラッチ３１が装着され、動力伝達軸３０に動力が伝達されていたが、これに代えて、エンジンＥとモータジェネレータ４との間に主クラッチ３１を装着してもよい。
（４）上記実施形態では、車両としてハイブリッド駆動方式のトラクタが取り上げられたが、エンジンのみで駆動するトラクタやその他の車両であってもよい。 [Other Embodiments]
(1) In the above-described embodiment, the operation amount of the operation tool (such as the steering wheel 21 and the lift lever 25) is detected by the sensor. Indirect manipulated variable detection, such as detecting, may be employed.
(2) In the pump rotation speed derivation based on the steering angle in the pump rotation speed calculation unit 55, the vehicle travel speed may be additionally employed as the input parameter. More specifically, when the map (table) in which the input parameters are the steering angle and the steering angular speed and the pump rotation speed is derived is used, the map is changed according to the vehicle traveling speed and the used shift position. Such a configuration can be adopted.
(3) In the above-described embodiment, the engine E and the motor generator 4 are directly connected, and the main clutch 31 is then mounted and the power is transmitted to the power transmission shaft 30. The main clutch 31 may be mounted between the motor generator 4 and the motor generator 4.
(4) Although the hybrid drive tractor is taken up as a vehicle in the above-described embodiment, a tractor or other vehicle driven only by the engine may be used.

本発明は、油圧アクチュエータと、前記油圧アクチュエータに油圧を供給する電動油圧ポンプとを組み込んだ油圧式車両操作装置を搭載した、種々の車両に適用可能である。例えば、そのような車両としてトラクタ以外に、乗用田植機や芝刈機やコンバインなどの作業車、あるいはバスやトラックなどが挙げられる。   The present invention can be applied to various vehicles equipped with a hydraulic vehicle operation device incorporating a hydraulic actuator and an electric hydraulic pump that supplies hydraulic pressure to the hydraulic actuator. For example, in addition to a tractor, examples of such a vehicle include a riding rice transplanter, a lawn mower, a work vehicle such as a combine, or a bus or a truck.

２ａ：前輪（操向車輪・駆動車輪）
２ｂ：後輪（駆動車輪）
１０：トランスミッション
１６：変速クラッチ
２０：運転部
２１：ステアリングホイール(操作具)
４：モータジェネレータ（走行駆動用モータジェネレータ）
３０：動力伝達軸
３１：クラッチ
５：車両制御ユニット
５４：充電量算定部
５５：ポンプ回転数算定部
５６：ポンプ制御部（油圧ポンプ制御部）
６：エンジン制御ユニット
７：モータ制御ユニット
７０：インバータ部
９：パワーステアリング装置（油圧式車両操作装置）
９０：パワステ油圧回路
９１：パワステ制御ユニット
９２：パワステ油圧シリンダ（油圧アクチュエータ）
９３：パワステ電動油圧ポンプ（電動油圧ポンプ）
Ｗ：作業装置
Ｗ１：ＰＴＯ軸
Ｗ２：ＰＴＯクラッチ
Ｓ：車両状態検出ユニット
Ｓ１：操向角センサ（操作量検出部）
Ｂ：バッテリ
Ｅ：内燃機関 2a: Front wheel (steering wheel / drive wheel)
2b: Rear wheel (drive wheel)
10: Transmission 16: Shift clutch 20: Driving unit 21: Steering wheel (operating tool)
4: Motor generator (motor generator for driving)
30: Power transmission shaft 31: Clutch 5: Vehicle control unit 54: Charge amount calculation unit 55: Pump rotation speed calculation unit 56: Pump control unit (hydraulic pump control unit)
6: Engine control unit 7: Motor control unit 70: Inverter unit 9: Power steering device (hydraulic vehicle operation device)
90: Power steering hydraulic circuit 91: Power steering control unit 92: Power steering hydraulic cylinder (hydraulic actuator)
93: Power steering electric hydraulic pump (electric hydraulic pump)
W: Work device W1: PTO shaft W2: PTO clutch S: Vehicle state detection unit S1: Steering angle sensor (operation amount detection unit)
B: Battery E: Internal combustion engine

Claims (4)

油圧アクチュエータと、前記油圧アクチュエータに油圧を供給する電動油圧ポンプとを組み込んだ油圧式車両操作装置と、
前記電動油圧ポンプに電力を供給するバッテリと、
前記油圧式車両操作装置に対する操作量を与える操作具と、
前記操作量を検出する操作量検出部と、
前記操作量に関する操作情報を入力パラメータとして前記油圧アクチュエータへの油圧供給に必要となる前記電動油圧ポンプのポンプ回転数を算定するポンプ回転数算定部と、
前記ポンプ回転数算定部で算定されたポンプ回転数で前記電動油圧ポンプが駆動するように前記電動油圧ポンプに制御信号を出力する油圧ポンプ制御部と、
を備えた車両。 A hydraulic vehicle operating device incorporating a hydraulic actuator and an electric hydraulic pump for supplying hydraulic pressure to the hydraulic actuator;
A battery for supplying electric power to the electric hydraulic pump;
An operating tool for giving an operation amount to the hydraulic vehicle operating device;
An operation amount detection unit for detecting the operation amount;
A pump rotation number calculation unit for calculating a pump rotation number of the electric hydraulic pump required for supplying hydraulic pressure to the hydraulic actuator using operation information related to the operation amount as an input parameter;
A hydraulic pump controller that outputs a control signal to the electric hydraulic pump such that the electric hydraulic pump is driven at the pump rotational speed calculated by the pump rotational speed calculator;
Vehicle equipped with. 前記バッテリの充電量を算定する充電量算定部が備えられ、前記充電量が追加的な入力パラメータとして前記ポンプ回転数算定部におけるポンプ回転数の算定に用いられる請求項１に記載の車両。   The vehicle according to claim 1, further comprising a charge amount calculation unit that calculates a charge amount of the battery, wherein the charge amount is used as an additional input parameter for calculating the pump rotation number in the pump rotation number calculation unit. 前記操作具がステアリングホイールで、前記油圧式車両操作装置がパワーステアリング装置であり、前記操作量に関する操作情報が、操向角度または操向角速度あるいはその両方である請求項１または２に記載の車両。   The vehicle according to claim 1, wherein the operation tool is a steering wheel, the hydraulic vehicle operation device is a power steering device, and the operation information regarding the operation amount is a steering angle and / or a steering angular velocity. . 前記バッテリが走行駆動用モータジェネレータと兼用である請求項１から３のいずれか一項に記載の車両。   The vehicle according to any one of claims 1 to 3, wherein the battery is also used as a travel drive motor generator.
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