WO2014045613A1

WO2014045613A1 - 車両

Info

Publication number: WO2014045613A1
Application number: PCT/JP2013/057227
Authority: WO
Inventors: 松崎優之; 藤本義知; 河野通太; 林繁樹; 新海敦; 西啓四郎; 向井寿生
Original assignee: 株式会社クボタ
Priority date: 2012-09-24
Filing date: 2013-03-14
Publication date: 2014-03-27
Also published as: KR101811975B1; US20160046278A1; KR20140112551A; CN104125904A; EP2899082A1; EP2899082A4; EP2899082B1; US9776615B2; KR101662645B1; CN104125904B; KR20160119257A

Abstract

　バッテリの上がりを回避しながらも、出力の小さな内燃機関で作業装置を用いたスムーズな作業走行が可能となるハイブリッド作業車の提供。　ハイブリッド作業車が、動力伝達手段１を介して走行装置２と作業装置９とに駆動力を供給する内燃機関Ｅ、バッテリＢによって駆動するモータジェネレータ４と、前記内燃機関Ｅが受ける回転負荷の増大を表す負荷情報を生成する負荷情報生成部５１と、前記回転負荷の増大を解消するために、モータアシスト制御を、変速装置１０の変速比を下げることによって内燃機関をアシストする機械アシスト制御に優先して実行させるアシスト制御決定部５０とを備えている。

Description

車両

　本発明は、内燃機関を備えた車両に関する。

[１]モータジェネレータが内燃機関をアシストするハイブリッド作業車では、内燃機関からの動力で車両を走行させるとともに、内燃機関に大きな負荷が生じた時に、モータジェネレータをモータとして動作させ、このモータジェネレータから出力される動力によって車両走行がアシストされる。また、このモータジェネレータはジェネレータとしても動作させることでバッテリを充電する。

　例えば、特許文献１による、車両の発進、加速時に内燃機関をトルクアシストする電動機を備えたハイブリッド動力装置では、バッテリの充電状態を検出し、検出した充電状態に基づいて電動機から内燃機関に供給可能な補助トルク量（アシスト量）を算出し、この補助トルク量から内燃機関に与える燃料量と電動機の負担割合とを変化させる。これにより、充電率が小さくなれば電動機への給電を停止することでバッテリの上がりを防止している。

　また、特許文献２によるハイブリッド動力装置では、内燃機関に対するモータジェネレータのアシストパターン（エンジン回転数とトルクの関係）が異なる２つの制御マップを用意しておき、バッテリ充電容量の状態（ＳＯＣ）、車速、変速機の状態、内燃機関の温度などの状態情報により制御マップを切り替えてアシスト制御が行われる。これにより、小馬力の内燃機関を用いながらも良好な運転性を実現しようとしている。

[２]モータジェネレータが内燃機関をアシストする一般的なハイブリッド車では、内燃機関からの動力で車両を走行させるとともに、走行条件（車速、アクセルペダルの操作量（アクセル開度）、内燃機関の運転状態、走行路面状況、変速段位置、バッテリ残量など）に応じてモータジェネレータをモータとして動作させ、このモータジェネレータから出力される動力で車両走行をアシストする。また、このモータジェネレータはジェネレータとしても動作させることができ、バッテリに給電して充電することも可能である。このモータジェネレータが、モータとして動作されている際には、モータジェネレータの発生トルクを制御して、運転者により要求される車両駆動トルク（目標車両駆動トルク、例えば運転者のアクセルペダル操作等に基づいて求められる）に対する内燃機関とモータジェネレータの負担割合（当該負担割合は走行条件等に基づいて定められる）に応じて、モータジェネレータが負担すべきトルク（アシストトルク）を発生させることができるように構成されている。

　特許文献１による、車両の発進、加速時に内燃機関をトルクアシストする電動機を備えたハイブリッド動力装置では、バッテリの充電状態を検出し、検出した充電状態に基づいて電動機から内燃機関に供給可能な補助トルク量（アシスト量）を算出し、この補助トルク量から内燃機関に与える燃料量と電動機の負担割合とを変化させる。これにより、充電率が小さくなれば電動機への給電を停止してバッテリの上がりを防止している。

　また、特許文献２によるハイブリッド動力装置では、内燃機関に対するモータジェネレータのアシストパターン（エンジン回転数とトルクの関係）が異なる２つの制御マップを用意しておき、バッテリ充電容量の状態（ＳＯＣ）、車速、変速機の状態、内燃機関の温度などの状態情報により制御マップを切り替えてアシスト制御が行われる。これにより、小馬力の内燃機関を用いながらも良好な運転性を維持している。

[３]上記のような車両では、エンジン制御ユニットと変速制御ユニットとを協調制御することにより、低いエンジン回転数においても高いエンジン回転数においても車両速度を一定値に維持することが可能となる。例えば、特許文献３には、無段変速機構を作動させる変速アクチュエータを設け、これを制御することにより走行速度（車両速度）を無段階に変更する移動農機が記載されている。この移動農機では、エンジン回転の検出及び調節を行う回転センサ並びにアクセルアクチュエータが設けられ、所定の走行速度になるように前記各アクチュエータを作動させることで無段変速機構の変速比並びにエンジン回転が相関的（協調的）に制御されている。そして、軽負荷走行時にはエンジンを燃料消費率が低い回転にして経済的に走行させると共に、高負荷走行時にはエンジンを高出力にして所定速度を保って走行させることを意図している。

　車両速度を一定のままエンジン回転数を下げることができると、燃料消費率が低くなり、省エネルギー（以下省エネと略称する）の点から好都合である。しかしながら、エンジントルクに余裕がなくなると、エンジンストールの可能性が高くなり、走行が不安定となる不都合が生じる。エンジントルクの余裕は、車両の走行状態、例えば、道路状況や作業状況によって異なってくる。傾斜の大きな登坂走行や泥道走行では、当然エンジントルクの余裕は小さくなる。このような状況は運転者が把握することができるが、そのような運転者の状況把握を上述したような省エネ運転に結びつけることができるような変速操作系が特許文献３による車両には用意されていない。

　エンジンの余力の運転者感覚を省エネ運転に生かせるような変速操作を実現する車両が特許文献４に開示されている。この車両では、運転者の操作により送出された操作指令に基づいてエンジン制御ユニットで設定されているエンジン回転数を所定量だけ低減させる回転数低下指令がエンジン制御ユニットに与えられるとともに、車両速度を維持するために当該回転数低下指令によるエンジン回転数の低下を補償する変速比の変更を変速制御ユニットに要求する変速比変更指令が与えられる。従って、この公知の車両では、運転者がエンジントルクに余裕があると感じ、省エネ運転等の目的でエンジン回転数を下げたいときには操作器を操作することで、所定量だけエンジン回転数を下げる回転数低下指令をエンジン制御ユニットに与えることができる。しかもこれにより低下するエンジン回転数に見合うだけの変速比が変更され車両速度は維持される。つまり、車両巡航中に、操作器を操作するだけで、車両速度はそのままで、エンジン回転数を下げる運転が実現する。しかしながら、車両速度を維持しながらエンジン回転数を下げ過ぎるとエンジントルクに余裕がなくなり、わずかなエンジン負荷の増大で車両走行が不安定になり、エンジンストールの恐れが生じるので、一旦下げたエンジン回転数を元に復帰させる必要が生じる。特に、熟練者でない場合、エンジン回転数の下げ操作と上げ操作が繰り返されるという不都合が生じる。

[４]上記のような作業車では、エンジン制御ユニットと変速制御ユニットとを協調制御することにより、低いエンジン回転数においても高いエンジン回転数においても作業車速度を一定値に維持することが可能となる。例えば、特許文献３には、無段変速機構を作動させる変速アクチュエータを設け、該アクチュエータ制御により走行速度（作業車速度）を無段階に変更する移動農機が記載されている。この移動農機では、エンジン回転の検出及び調節を行う回転センサ並びにアクセルアクチュエータが設けられ、所定の走行速度になるように前記各アクチュエータを作動させることで無段変速機構の変速比並びにエンジン回転が相関的（協調的）に制御されている。そして、軽負荷走行時にはエンジンを燃料消費率が低い回転にして経済的に走行させると共に、高負荷走行時にはエンジンを高出力にして所定速度を保って走行させることを意図している。

　作業車速度を一定のままエンジン回転数を下げることができると、燃料消費率が低くなり、省エネルギー（以下省エネと略称する）の点から好都合である。しかしながら、エンジントルクに余裕がなくなると、エンジンストールの可能性が高くなり、走行が不安定となる不都合が生じる。また、エンジン回転数が低い場合、エンジンからの動力によって駆動している油圧ポンプの回転数も低いものとなり、その結果油圧ポンプの作動油供給量が減少する。

　エンジンの余力の運転者感覚を省エネ運転に生かせるような変速操作を実現する作業車が特許文献４に開示されている。この作業車では、運転者の操作により送出された操作指令に基づいてエンジン制御ユニットで設定されているエンジン回転数を所定量だけ低減させる回転数低下指令がエンジン制御ユニットに与えられるとともに、作業車速度を維持するために当該回転数低下指令によるエンジン回転数の低下を補償する変速比の変更を変速制御ユニットに要求する変速比変更指令が与えられる。従って、この公知の作業車では、運転者がエンジントルクに余裕があると感じ、省エネ運転等の目的でエンジン回転数を下げたいときには操作器を操作することで、所定量だけエンジン回転数を下げる回転数低下指令をエンジン制御ユニットに与えることができる。しかもこれにより低下するエンジン回転数に見合うだけの変速比が変更され作業車速度は維持される。つまり、作業車巡航中に、操作器を操作するだけで、作業車速度はそのままで、エンジン回転数を下げる運転が実現する。しかしながら、作業車速度を維持しながらエンジン回転数を下げ過ぎるとエンジントルクに余裕がなくなり、わずかなエンジン負荷の増大で作業車走行が不安定になり、エンジンストールの恐れが生じるので、一旦下げたエンジン回転数を元に復帰させる必要が生じる。特に、熟練者でない場合、エンジン回転数の下げ操作と上げ操作が繰り返されるという不都合が生じる。また、走行状態などからエンジンに余力があるかどうかは熟練した運転者であれば把握することができるとしても、油圧駆動機器への作動油供給までは考慮していない。そのため、エンジン回転数の低下により、十分な作動油供給量が確保できずに、油圧駆動機器を用いた作業がスムーズに行なわれなくなるという可能性がでてくる。

特開平４－３２５７３６号公報（段落番号〔０００６－００２１〕、図１、図２）特開２００２－２５２９０４号公報（段落番号〔０００１－００２６〕、図１、図２特開平５‐３３８４７４号公報（段落番号〔０００４〕、図１０）特開２０１２－１６２２４８号公報（段落番号〔００２０－００２２〕、図１、図２）

[１]背景技術[１]に対応する課題は以下の通りである。
　特許文献１や特許文献２で取り扱われているハイブリッド車両は乗用車などの通常の車両であり、一般的には運転者によって操作されるアクセルペダルの踏み込み量などで、内燃機関に対するトルクアシストの必要性を判定することができ、特許文献１や特許文献２ではトルクアシストプロセスはそのように制御されている。これに対して、動力伝達軸を介して走行装置と作業装置とに駆動力を供給する内燃機関と、前記動力伝達軸に動力を出力することで前記内燃機関をアシストするモータジェネレータとを備えた、トラクタなどのハイブリッド作業車では、作業装置が受ける大きな作業負荷が動力伝達軸に、結果的には内燃機関に及ぶので、特許文献１や特許文献２で開示されたアシスト技術をそのまま流用することができない。

　特に、作業装置として対地作業を行う耕耘装置等を装備したトラクタのような作業車の場合、作業負荷が回転負荷として内燃機関にかかる。しかながら、そのような作業負荷を常にモータジェネレータによるアシストで肩代わりしていると、短時間のうちにバッテリの充電量がなくなってしまう。そのために大きな容量のバッテリを搭載することは、省エネルギの観点からも避けなければならない。

　上記実情に鑑み、バッテリの上がりを回避しながらも、出力の小さな内燃機関で作業装置を用いたスムーズな作業走行が可能となるハイブリッド作業車が要望されている。

[２]背景技術[２]に対応する課題は以下の通りである。
　特許文献１や特許文献２で取り扱われているハイブリッド車両は乗用車などの通常の車両であり、一般的には運転者によって操作されるアクセルペダルの踏み込み量だけで、内燃機関に対するトルクアシストの必要性を判定することができるので、特許文献１や特許文献２ではトルクアシストプロセスはそのように制御されている。これに対して、動力伝達軸を介して走行装置と作業装置とに駆動力を供給する内燃機関と、前記動力伝達軸に動力を出力することで前記内燃機関をアシストするモータジェネレータとを備えた、トラクタなどのハイブリッド作業車では、作業装置が受ける大きな作業負荷が動力伝達軸に、結果的には内燃機関に及ぶので、特許文献１や特許文献２で開示されたアシスト技術をそのまま流用することができない。

　特に、作業装置として対地作業を行う耕耘装置等を装備したトラクタのような作業車両の場合、作業負荷が内燃機関にかかることになる。しかながら、そのような作業負荷を常にモータジェネレータによるアシストで肩代わりしていると、短時間のうちにバッテリの充電量がなくなってしまう。そのために大きな容量のバッテリを搭載することは、省エネルギの観点からも避けなければならない。

[３]背景技術[３]に対応する課題は以下の通りである。
　上記実情に鑑み、エンジン回転数をエンジンストールが生じないぎりぎりまで下げながらも、不意に生じるエンジン負荷の増大に対して簡単に対処できる省エネ運転が実現する車両が要望されている。

[４]背景技術[４]に対応する課題は以下の通りである。
　上記実情に鑑み、省エネ運転のためにエンジン回転数をできるだけ下げながらも、油圧駆動機器に対する作動油供給量が適切なものとなる技術が要望されている。

[１]課題[１]に対応する解決手段は以下の通りである。
　本発明によるハイブリッド作業車は、動力伝達手段を介して走行装置と作業装置とに駆動力を供給する内燃機関と、前記動力伝達手段に設けられた変速装置と、前記変速装置の変速比を調整する変速制御ユニットと、前記動力伝達手段に接続されたモータジェネレータと、前記モータジェネレータから前記動力伝達手段に動力を出力することで前記内燃機関をアシストするモータアシスト制御を行うモータ制御ユニットと、前記モータジェネレータによって充電電力を受けるとともに前記モータジェネレータに駆動電力を与えるバッテリと、前記内燃機関が受ける回転負荷の増大を表す負荷情報を生成する負荷情報生成部と、前記回転負荷の増大を解消するために、前記モータアシスト制御を、前記変速制御ユニットを通じて前記変速装置の変速比を調整する（通常は変速比を大きくする）ことによって前記内燃機関をアシストする機械アシスト制御に優先して実行させるアシスト制御決定部とを備えている。

　本発明による上記構成によるハイブリッド作業車では、内燃機関に生じた回転負荷の増大を解消するために２つの方策が用意されている。１つの方策は、モータジェネレータを駆動してモータジェネレータから動力伝達手段に動力を出力することで内燃機関をアシストするモータアシストである。もう１つの方策は、変速制御ユニットを通じて動力伝達手段の変速装置の変速比を調整ことによって内燃機関をアシストする機械アシストである。本発明者の知見によれば、作業装置を用いて作業する作業車の場合、走行作業時や坂道発進時においては突発的にすなわち極めて短時間（数秒程度）だけ突出して高い作業負荷が生じ、それ以外では平均的な作業負荷が続く。突発的な高負荷の発生に対しては、応答性に優れたモータアシストが好適であり、持続する負荷に対してはバッテリ消費がない機械アシストが好適である。従って、負荷の増大が生じた際、先にモータアシストを実行し、さらに負荷の増大が続いている場合には、モータアシストに代えて機械アシストを実行することが適切である。このようにアシスト制御決定部が機械アシスト制御に優先してモータアシスト制御することで、バッテリの上がりを回避しながらも、出力の小さな内燃機関で作業装置を用いたスムーズな作業走行が実現する。

　内燃機関に対してより効果的なアシストを行なうためには、内燃機関にかかっている回転負荷の増大に応じて適切な量のアシストを行う必要がある。このため、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記モータアシスト制御のためのモータアシスト特性を前記負荷情報に基づいて算定するモータアシスト特性算定部と、前記機械アシスト制御のための変速比を算定する機械アシスト変速比算定部が備えられている。

　モータアシストは、突発的な負荷増大に対して有効であるが、長時間のモータアシストの続行はバッテリ消費の観点から避けなければならないので、持続する負荷増大時には所定の短時間の経過後に、機械アシストへ移行することが重要である。このため、モータジェネレータのアシスト駆動挙動を決めるモータアシスト特性にはアシスト量だけでなくそのアシスト時間も規定しておくことが重要である。これにより、突発的な負荷増大だけに適応させることができ、無駄にバッテリを消費することが回避される。

　モータジェネレータによるアシストは、原則的には突発的な負荷増大を対象とした場合、短時間のアシスト過程の終了時に急激にアシストを停止すると搭乗者に違和感を与えることになる。この問題を抑制するため、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記モータアシスト特性が、所定時間一定のアシスト量を維持する初期モータアシスト特性領域とアシスト量を零まで経時的に減少させる終期モータアシスト特性領域とから構成されている。これによりアシストがスムーズに終了することができる。

　走行しながらの耕耘作業などの対地作業では、作業装置が土壌などに突っ込む際や不意に硬い物質に遭遇した際に突発的な負荷増大が生じる。そのような突発的な負荷増大の時間は実験的かつ経験的に調べることができる。従って、そのような調査結果の統計的な評価に基づいてモータアシスト特性を予め決めておくことが好ましい。本発明の好適な実施形態の１つとして、前記初期モータアシスト特性領域が１.５秒から２.５秒の時間間隔を有し、前記終期モータアシスト特性領域が１.５秒から２.５秒の時間間隔を有することが提案される。そのような条件の下で算定された、いくつかのモータアシスト特性はマップ化し、負荷量や作業種で選択できるようにすると好都合である。

　本発明によるハイブリッド作業車では、一般的なハイブリッド車のように回生ブレーキを利用してバッテリを充電することで省エネルギを図るのではなく、突発的な負荷発生時にモータジェネレータでアシストすることで内燃機関を小型化して燃費を改善することを目的にしている。このため、小型のバッテリが搭載されるので、内燃機関の停止を導くバッテリ切れに注意を払わなければならない。この目的のために、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記アシスト制御が実行された後、所定時間の間、次のアシスト制御の実行を禁止するアシスト制御禁止決定部が備えられている。内燃機関に回転負荷の増大が検知されると、まずモータアシスト制御が実行され、その後に機械アシスト制御が実行されるが、回転負荷の増大が短期間の場合、アシスト制御がモータアシスト制御だけで終了するか、機械アシスト制御も短期間で終了することなる。そして、その後に再び内燃機関に回転負荷の増大が検知されると、またモータアシスト制御が実行される。このようなケースでは、モータアシスト制御が短期間で繰り返されることになり、バッテリの消費が激しくなる。このようなモータアシストの短期的な繰り返しは、アシスト制御禁止決定部によるモータアシスト制御に禁止期間を適切に設定することにより、抑制することができる。さらには、このアシスト制御禁止決定部の付加的な機能として、前記バッテリの充電量が所定未満と判定された場合には前記モータジェネレータによる前記内燃機関のアシストを強制的に禁止する機能を備えることができる。

　内燃機関がコモンレール方式で駆動されている場合の、本発明の具体的で好適な実施形態の１つでは、前記負荷情報生成部は、コモンレール制御情報を前記入力パラメータとして前記負荷情報を生成する。つまり、コモンレール制御を実行する制御部は、燃料噴射時期、燃料噴射量、機関回転数などの内燃機関データや、車速などの車両データから、負荷トルクを推定して、所定の機関回転数の維持や所定トルクの維持のために必要な燃料噴射時期や燃料噴射量を算定し、これを実行する機能を有する。従って、これらのコモンレール制御に関するコモンレール制御情報を利用して、機関回転数の突発的な低下検知または推定がおこなわれる。このようにして生成された負荷情報に基づいてモータアシスト特性が決定される。

　本発明の別な実施形態の一つとして、前記内燃機関の回転数挙動を入力パラメータとして前記負荷情報を生成するように、負荷情報生成部を構成してもよい。具体的には、比較的に容易に取得可能な、内燃機関の出力軸や動力伝達軸の回転数を測定した測定データから、所定時間当たりの回転数の変化や回転速度の変化が演算される。この演算結果からマップ等を用いて負荷の増減を算定または推定して負荷情報が生成され、モータアシスト特性の決定に利用される。

[２]課題[２]に対応する解決手段は以下の通りである。
　作業装置を用いて作業する作業車の場合、走行作業時や坂道発進時においては突発的にすなわち極めて短時間（数秒程度）だけ突出して高い作業負荷が生じ、それ以外では平均的な作業負荷が続くことから、本発明は、この突発的な高負荷をクリアできれば比較的小さな出力の内燃機関でも不都合がないという知見に基づいている。

　このことから、本発明によるハイブリッド作業車は、動力伝達手段を介して走行装置と作業装置とに駆動力を供給する内燃機関と、前記伝達手段に動力を出力することで前記内燃機関をアシストするモータジェネレータと、前記モータジェネレータによって充電電力を受けるとともに前記モータジェネレータに駆動電力を与えるバッテリと、前記内燃機関が受ける突発的な回転負荷の増大を表す負荷情報を生成する負荷情報生成部と、前記突発的な回転負荷の増大に対して前記モータジェネレータを用いて前記内燃機関をアシストするアシスト制御におけるアシスト量とアシスト時間を規定するアシスト特性を前記負荷情報に基づいて決定するアシスト特性決定部と、前記モータジェネレータを前記アシスト特性に基づいて制御するモータ制御ユニットとを備えている。

　本発明による上記構成による作業車では、突発的な高い負荷が生じたときには、予め突発的な負荷増大に対処するために設定されているアシスト特性に基づいてモータジェネレータをアシスト駆動させることで、内燃機関をそのような高い負荷による急激な回転低下やエンジンストールから守ることができる。モータジェネレータは素早い応答性をもつことから突発的な負荷増大に確実に対処することができる。また、モータジェネレータのアシスト駆動挙動を決めるアシスト特性にはアシスト量だけでなくそのアシスト時間も規定されているので、突発的な負荷増大だけに適応させることができ、無駄にバッテリを消費することがない。

　本発明によるハイブリッド作業車では、一般的なハイブリッド車のように回生ブレーキを利用してバッテリを充電することで省エネルギを図るのではなく、突発的な負荷発生時にモータジェネレータでアシストすることで内燃機関を小型化して燃費を改善することを目的にしている。このため、小型のバッテリが搭載されるので、内燃機関の停止を導くバッテリ切れに注意を払わなければならない。この目的のために、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記アシスト制御が実行された後、所定時間の間、次のアシスト制御の実行を禁止するアシスト制御禁止決定部が備えられている。これにより、持続的な負荷の発生時にアシスト制御が連続的に実行されバッテリが急速に消費されてしまうことが回避される。さらには、このアシスト制御禁止決定部の付加的な機能として、前記バッテリの充電量が所定未満と判定された場合には前記モータジェネレータによる前記内燃機関のアシストを強制的に禁止する機能を備えることができる。

　上述したように、本発明によるハイブリッド作業車では、モータジェネレータによるアシストは突発的な負荷発生時に限定されているが、作業内容によっては、高い回転負荷がある程度継続することがある。内燃機関の急激な回転低下（回転ドロップ）やエンストは避けるべきである。しかしながら、モータジェネレータによるアシスト時間を長くするとバッテリの消耗が大きくなってしまう。このような問題を解決するため、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記動力伝達手段には変速制御ユニットを通じて変速比の調整が可能な変速装置が含まれており、かつ前記変速制御ユニットには前記回転負荷による前記内燃機関の負荷増大を軽減するように前記変速比を変更する負荷追従変速比制御を実行する負荷追従変速比制御部が含まれており、前記負荷追従変速比制御は前記アシスト制御と選択的に実行されるか、あるいは少なくとも部分的に前記アシスト制御と混在して実行される。これにより、少なくとも部分的には内燃機関にかかる負荷を変速比を変えることで低減させることができるので、バッテリの負担も少なくなる。特に好ましくは、前記アシスト制御が前記負荷追従変速比制御に先立って実行される構成を採用すると、突発的な負荷増大はモータジェネレータによるアシストで対処し、それに続く負荷増大に伴う内燃機関の回転低下は変速比を調整（通常は大きくする）することで対処することができる。

　モータジェネレータによるアシストは、原則的には突発的な負荷増大を対象としているので、短時間のアシスト過程の終了時に急激にアシストを停止すると搭乗者に違和感を与えることになる。この問題を抑制するため、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記アシスト特性が、所定時間一定のアシスト量を維持する初期アシスト特性領域とアシスト量を零まで経時的に減少させる終期アシスト特性領域とから構成されている。これによりアシストがスムーズに終了することができる。

　走行しながらの耕耘作業などの対地作業では、作業装置が土壌などに突っ込む際や不意に硬い物質に遭遇した際に突発的な負荷増大が生じる。そのような突発的な負荷増大の時間は実験的かつ経験的に調べることができる。従って、そのような調査結果の統計的な評価に基づいてアシスト特性を予め決めておくことが好ましい。本発明の好適な実施形態の１つとして、前記初期アシスト特性領域が１.５秒から２.５秒の時間間隔を有し、前記終期アシスト特性領域が１.５秒から２.５秒の時間間隔を有することが提案される。そのような条件の下で算定された、いくつかのアシスト特性はマップ化し、負荷量や作業種で選択できるようにすると好都合である。アシスト特性のマップ化の具体的例の１つは、基準アシスト量に対する比率と経過時間とを変数とする関数をマップ化したもので、前記アシスト特性を表すことである。その際、負荷情報から得られる負荷量によって選択可能に複数用意されており、選択したマップから導出された比率に前記基準アシスト量を乗じることでアシスト量が算定される。これにより、多数のアシスト特性の中から最適なものを選択して使用することが簡単となる。

　内燃機関がコモンレール方式で駆動されている場合の、本発明の具体的で好適な実施形態の１つでは、前記負荷情報生成部は、コモンレール制御情報を前記入力パラメータとして前記負荷情報を生成する。つまり、コモンレール制御を実行する制御部は、燃料噴射時期、燃料噴射量、機関回転数などの内燃機関データや、車速などの車両データから、負荷トルクを推定して、所定の機関回転数の維持や所定トルクの維持のために必要な燃料噴射時期や燃料噴射量を算定し、これを実行する機能を有する。従って、これらのコモンレール制御に関するコモンレール制御情報を利用して、機関回転数の突発的な低下検知または推定がおこなわれる。このようにして生成された負荷情報に基づいてアシスト特性が決定される。

　本発明の別な実施形態の一つとして、前記内燃機関の回転数挙動を入力パラメータとして前記負荷情報を生成するように、負荷情報生成部を構成してもよい。具体的には、比較的に容易に取得可能な、内燃機関の出力軸や動力伝達軸の回転数を測定した測定データから、所定時間当たりの回転数の変化や回転速度の変化が演算される。この演算結果からマップ等を用いて負荷の増減を算定または推定して負荷情報が生成され、アシスト特性の決定に利用される。

[３]課題[３]に対応する解決手段は以下の通りである。
　本発明によるハイブリッド車両は、動力伝達手段を介して走行装置に駆動力を供給するエンジンと、前記エンジンのエンジン回転数を設定するエンジン制御ユニットと、前記動力伝達手段に設けられた変速装置と、前記変速装置の変速比を調整する変速制御ユニットと、前記動力伝達手段に動力を出力することで前記エンジンをアシストするモータ（電動モータ）ユニットと、前記エンジンが受ける回転負荷の増大を表す負荷情報を生成する負荷情報生成部と、前記負荷情報に基づいて前記モータユニットから前記動力伝達手段に動力を出力するアシスト制御を行うモータ制御ユニットと、前記モータユニットに駆動電力を与えるバッテリと、運転者の操作により操作指令を送出する操作器が備えられ、前記操作指令に基づいて前記エンジン制御ユニットで設定されているエンジン回転数を所定量だけ低減させる回転数低下指令を前記エンジン制御ユニットに与えるとともに、車両速度を維持するために当該回転数低下指令によるエンジン回転数の低下を補償するように変速比の変更を前記変速制御ユニットに要求する変速比変更指令を与える変速モジュールを備えた、いわゆるハイブリッド車両である。

　この構成によれば、運転者がエンジントルクに余裕があると感じ、省エネ運転等の目的でエンジン回転数を下げるときには、操作器、例えばボタンやレバーを操作することにより、予め設定されている所定量だけエンジン回転数を下げる回転数低下指令がエンジン制御ユニットに与えられる。同時に、低下するエンジン回転数に見合うだけの変速比を変更して車両速度を維持するように変速制御ユニットに変速比変更指令が与えられる。これにより、一定車速での車両巡航中にあるいは作業走行中に、操作器を操作するだけで、車両速度はそのままで、エンジン回転数を下げる運転操作が簡単に実現する。さらに、何らかの要因でエンジンの回転負荷が増大した場合には、負荷情報生成部が回転負荷の増大を表す負荷情報を生成するので、この負荷情報に基づいて、モータユニットから前記動力伝達手段に動力を出力するアシスト制御がモータ制御ユニットによって実行される。その結果、エンジンの回転低下やエンジンストールが回避される。特に、モータジェネレータは素早い応答性をもつことから突発的な負荷増大に対して確実に対処することができる。

　モータユニットによるエンジンのアシストはバッテリの消費が少なくない。このため、アシスト制御の実行は適切に行なう必要がある。省エネ運転のためにエンジン回転数を下げた場合は、突発的な負荷の増大に対してエンジンストールの可能性が高くなり、アシスト制御の好適な時期である。このため、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記回転数低下指令が前記エンジン制御ユニットに与えられた後に発生する回転負荷の増大に対して、前記アシスト制御が行われる。

　過大なエンジン負荷をモータユニットの駆動によるモータアシストで対処する場合、モータアシストの時間が長くなるとバッテリ消費量が問題となる。このため、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記モータユニットはモータジェネレータとして構成され、前記バッテリは前記モータジェネレータから充電電力を受けることができる。つまり、モータアシストが不必要な場合には、必要に応じてモータユニットをジェネレータとして駆動し、バッテリを充電することにより、バッテリ切れを抑制することができる。

　車両の坂道発進時において、あるいは車両が作業装置を用いて作業する作業車の場合では通常の走行作業時においても、突発的にすなわち極めて短時間だけ突出して高いエンジン負荷の増大が生じ、このような突発的な負荷増大をクリアできれば、比較的小さな出力のエンジンを利用することができる。このことから、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記アシスト制御におけるアシスト量とアシスト時間を規定するアシスト特性を前記負荷情報に基づいて決定するアシスト特性決定部が備えられ、モータ制御ユニットは前記アシスト特性に基づいて前記モータユニットによるアシスト制御を行う。この構成によれば、突発的な高い負荷が生じたときには、予め突発的な負荷増大に対処するために設定されているアシスト特性に基づいてモータジェネレータをアシスト駆動させることで、高負荷による急激な回転低下やエンジンストールからエンジンを守ることができる。モータジェネレータのアシスト駆動挙動を決めるアシスト特性にはアシスト量だけでなくそのアシスト時間も規定されているので、突発的な負荷増大だけに適応させることができ、無駄にバッテリを消費することがない。

　特殊な走行、例えば、車両がオフロード車両とすれば岩場走行、車両が作業車両とすれば耕耘作業はフロントローダ作業などの対地作業走行の場合、予測可能な突発的な負荷増大が生じる。しかしながら、そのような突発的な負荷増大の時間は実験的かつ経験的に調べることができる。従って、そのような調査結果の統計的な評価に基づいてアシスト特性を予め決めておくことが好ましい。本発明の好適な実施形態の１つとして、前記初期アシスト特性領域が１.５秒から２.５秒の時間間隔を有し、前記終期アシスト特性領域が１.５秒から２.５秒の時間間隔を有することが提案される。そのような条件の下で算定された、いくつかのアシスト特性はマップ化し、負荷量や作業種で選択できるようにすると好都合である。

　本発明によるハイブリッド車両では、一般的なハイブリッド車両のように回生ブレーキを利用してバッテリを充電することで省エネルギを図るのではなく、突発的な負荷発生時にモータジェネレータでアシストすることでエンジンを小型化して燃費を改善することを目的にしている。このため、小型のバッテリが搭載されるので、エンジンの停止を導くバッテリ切れに注意を払わなければならない。この目的のために、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記アシスト制御が実行された後、所定時間の間、次のアシスト制御の実行が禁止される。これにより、持続的な負荷の発生時にアシスト制御が連続的に実行されバッテリが急速に消費されてしまうことが回避される。さらに、前記バッテリの充電量が所定未満と判定された場合には前記モータジェネレータによる前記エンジンのアシストを強制的に禁止する機能を備えることも好適である。

　そのようなアシスト制御の禁止期間の間に、再びエンジン負荷が上昇するとエンジントルクに余裕がなくなり、車両走行が不安定になり、エンジンストールの恐れが生じる。これを回避するために、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記負荷情報に基づいてエンジン負荷が所定レベルを超えたかどうかを判定する負荷判定部が備えられ、アシスト制御の禁止期間において前記所定レベルを越えるエンジン負荷が判定された場合、前記操作指令に基づくエンジン回転数の低下及び補償変速比の変更を取り消すための戻し操作指令が出力される。この構成では、アシスト制御の禁止期間中にエンジン負荷の増大が生じた場合は、強制的にエンジン回転数を増加させ、エンジントルクを増大させることができる。

　また、そのようなアシスト制御の禁止期間中のエンジン回転数の増加を運転者にゆだねることも可能である。つまり、前記操作器に、前記操作指令に基づくエンジン回転数の低下及び補償変速比の変更を取り消すための戻し操作指令の送出が可能となる機能を与える。この構成によれば、アシスト制御の禁止期間の間に運転者が車両走行の不安定さを感じた場合、一旦下げたエンジン回転数を簡単な操作で元に復帰させることができる。アシスト制御の禁止期間はランプなどで運転者に報知することが好ましい。

　本発明のその他の特徴、作用及び効果は、以下の図面を用いた本発明の説明によって明らかにされる。

[４]課題[４]に対応する解決手段は以下の通りである。
　本発明による作業車は、動力伝達手段を介して走行装置に動力を供給する、少なくともエンジンを含む原動機ユニットと、前記エンジンのエンジン回転数を設定するエンジン制御ユニットと、前記動力伝達手段に設けられた変速装置と、前記変速装置の変速比を調整する変速制御ユニットと、前記原動機ユニットから供給される動力の回転数によって作動油供給量が変化する油圧ポンプと、前記油圧ポンプから供給される作動油によって駆動する油圧駆動機器と、前記油圧駆動機器を操作する油圧操作具と、前記油圧駆動機器に対する操作情報に基づいて前記油圧駆動機器が必要とする必要作動油量を算定する必要作動油量算定部と、前記必要作動油量に基づいて前記油圧駆動機器に対する作動油供給不足が判定された場合に、前記エンジン制御ユニットで設定されているエンジン回転数を増加させるエンジン回転数増加指令を前記エンジン制御ユニットに与える回転数増加指令生成部と、作業車速度を維持するために前記エンジン回転数増加指令によるエンジン回転数の増加を相殺するように変速比を変更させる変速比変更指令を前記変速制御ユニットに与える変速比変更指令生成部と、を備えている。

　この構成によれば、省エネ運転のためにエンジン回転数をできるだけ下げて作業を行っている際に、作動油供給量が油圧駆動機器に必要とされる作動油量を下回って作動油不足が生じるとみなされた場合には、エンジン回転数が増加され、油圧ポンプの回転数を上げて、その作動油供給量を増大させる。さらに、そのようなエンジン回転数の増加を相殺するように変速比が変更されるので、作業車の急加速が回避される。定速作業や定速走行（クルージング）においては、エンジン回転数の増加をほぼ完全に相殺するように変速比を調整すれば、車速が実質的に変化しないので、好都合である。もちろん、エンジン回転数の増加による作業車の急加速だけを回避する場合には、変速比の調整をエンジン回転数の増加に厳密に対応させなくともよく、急加速を回避する程度にするだけでもよい。

　作業走行時などで、運転者によって操作される油圧駆動機器が必要とする作動油量は、対応する操作具に対する操作挙動によって推定することができる。従って、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記操作情報に含まれている前記油圧操作具の操作入力に基づいて前記必要作動油量が算定される。

　上述したように、エンジン回転数をできるだけ下げて運転することで省エネを図るという観点から、本発明による作業車が、エンジンとこのエンジンをアシストするモータユニットとを搭載したハイブリッド作業車として構成されると、環境対策にも有効となる。

　本発明の好適な実施形態の１つでは、エンジン回転数を低下させても前記作動油供給不足が解消される場合に、前記エンジン回転数増加指令を取り消すエンジン回転数戻し指令が前記エンジン制御ユニットに与えられ、かつ作業車速度を維持するために前記エンジン回転数戻し指令によるエンジン回転数の減少を相殺するように変速比を変更させる変速比変更指令が前記変速制御ユニットに与えられる。この構成では、多量の作動油を必要とする時間は短いが、それが頻繁に生じるような作業に対して、作動油の供給量を増加させるためのエンジン回転数の増加処理と、エンジン回転数を元に戻すためのエンジン回転数の減少処理が自動的に行われるので、省エネ運転を行いながらも、運転者は作業走行操作に集中することができる。

　油圧駆動機器に対する作動油供給量は、油圧駆動機器の種類や油圧作業の種類によって異なり、その要求される作動油供給量もそれぞれ微妙に異なる。その結果、エンジン回転数の調整幅及び変速比の調整幅も細かな段階、可能ならば無段階で行なうことが好ましい。このため、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記変速装置は無段変速装置を含み、前記エンジン回転数増加指令及び前記エンジン回転数戻し指令は前記無段変速装置を対象とするように構成されている。

　油圧駆動機器に対する作動油供給量を増加させるような事象は、実質的には低速の作業走行においてのみ生じる。従って、作業車が作業走行状態であるときにのみ、上述したエンジン回転数の調整とそれに伴う変速比の調整を行なうようにすることが好ましい。そのため、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記変速装置は道路走行用変速段と作業用変速段とを備えた多段変速装置を含み、前記道路走行用変速段に切り換えられている場合、前記エンジン回転数増加指令によるエンジン回転数の増加が禁止されるように構成されている。

本発明の第一実施形態によるハイブリッド作業車における動力システムの基本構成図である。トルクアシストプロセスにおけるデータの流れを示す模式図である。本発明の第一実施形態によるハイブリッド作業車の１つの実施形態である汎用トラクタの斜視図である。トラクタの動力システムを模式的に示す機能ブロック図である。動力制御系の機能ブロック図である。動力管理ユニットの機能ブロック図である。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。充電量とエンジン負荷率（負荷量）とに基づく駆動モードの選択を示す模式図である。本発明の第二実施形態によるハイブリッド作業車における動力システムの基本構成図である。トルクアシストプロセスにおけるデータの流れを示す模式図である。本発明によるハイブリッド作業車の１つの実施形態である汎用トラクタの斜視図である。トラクタの動力システムを模式的に示す機能ブロック図である。動力制御系の機能ブロック図である。動力管理ユニットの機能ブロック図である。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。本発明の第三実施形態によるハイブリッド車両の省エネ運転時における動力制御の基本的な流れを示す模式図である。アシスト制御における基本的な流れを示す模式図である。本発明の第三実施形態による変速制御システムを搭載したトラクタの斜視図である。トラクタの運転部に備えられた各種操作器を含む運転席の俯瞰図である。トラクタの動力システムを模式的に示す機能ブロック図である。省エネ変速モジュールの機能ブロック図である。アシスト制御モジュールの機能ブロック図である。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。省エネ運転時におけるエンジン回転数低下処理とモータアシスト処理の基本的な流れの一例を示すフローチャートである。本発明の第四実施形態による作業車の基本的な構成を説明する模式図である。本発明の第四実施形態による作業車の具体的な実施形態の１つであるトラクタの斜視図である。トラクタの操縦エリアの鳥瞰図である。トラクタの油圧操作系を含む動力系統図である。トラクタのパワートレインを模式化した動力系統図である。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。トラクタに装備された油圧ポンプと油圧駆動機器との関係を模式的に示す油圧回路図である。アシスト制御ユニットの機能ブロック図である。油圧管理ユニットの機能ブロック図である。省エネ変速モジュールの機能ブロック図である。

〔第１実施形態〕
　以下、本発明の第１実施形態によるハイブリッド作業車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動力システムの基本構成を説明する。

　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、車輪やクローラによって構成される走行装置２によって走行しながら、車体に装着された作業装置９を用いて走行作業を行う。駆動源からの動力を伝達するパワートレインである動力伝達手段１には、駆動源からの動力の伝達を入り切りする主クラッチ３１と、作業装置９に動力を伝達するＰＴＯ軸９０と、走行装置２に動力を伝達する動力伝達軸３０と、変速装置１０が含まれている。変速装置１０は、好ましくは無段変速装置として構成され、変速制御ユニット８によってその変速比が調整される。なお、ＰＴＯ軸９０には動力伝達を入り切りするＰＴＯクラッチ９１が介装されている。

　モータジェネレータ４は、バッテリＢを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や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などにおいては、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。

　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。さらに、動力伝達軸３０に対して影響を与えないゼロトルク駆動モードもあれば好都合である。

　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、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。

　動力管理ユニット５は、エンジン制御ユニット６とモータ制御ユニット７に制御指令を与えることで、モータジェネレータ４が内燃機関Ｅに対してアシストするモータアシスト制御を管理する。さらに動力管理ユニット５は、モータジェネレータ４によるアシスト制御に代えて変速装置１０の変速比を調整することで内燃機関Ｅにかかる回転負荷を低減する機械アシスト制御を変速制御ユニット８に要求する。動力管理ユニット５は、アシスト制御決定部５０、負荷情報生成部５１と、モータアシスト特性算定部５２と、バッテリ管理部５４と、運転モード選択部５５を含んでいる。

　定速制御モードにおける内燃機関Ｅの運転自体はよく知られている。その際、作業装置９の作業状況や走行装置２が接地している地面状況によって、急激な負荷が動力伝達軸３０にかかり、結果的に内燃機関Ｅの回転数を低下させる事態が生じと、種々の問題が生じる。例えば、エンジン制御機器６０による定速制御の遅れや、内燃機関Ｅ自体の出力不足などが原因で、内燃機関Ｅの回転数の低下（車速の低下）、極端な場合は内燃機関Ｅの停止（エンジンストール）が生じる。これを回避するために、動力伝達軸３０にかかる負荷、結果的には内燃機関Ｅにかかる回転負荷を検知し、その負荷を少なくとも部分的に相殺すべく、モータアシスト制御または機械アシスト制御が実行される。

　負荷情報生成部５１は、内燃機関Ｅないしは動力伝達軸３０が受ける回転負荷を示す負荷情報を、エンジン制御ユニット６から与えられるエンジン制御情報または、各種センサによる検出情報から取り出される入力パラメータに基づいて生成する機能を有する。負荷情報生成部５１で利用される入力パラメータとしては、内燃機関Ｅの回転数（回転速度）、動力伝達軸３０の回転数（回転速度）、エンジン制御ユニット６によって算定されたエンジントルク、動力伝達軸３０のトルク、車速、作業装置９の作業状態（耕耘深さ、牽引力、ローダーへの作用力など）が挙げられるが、実際に利用される入力パラメータは、作業車に装備されているセンサに依存する。動力伝達軸３０の回転検出センサや車速センサは標準装備されている可能性が高いので、入力パラメータとして、動力伝達軸３０の回転速度変動値や車速変動値を用いると好都合である。これらの入力パラメータは各種センサからの信号を処理する車両状態検出ユニットＳを通じて送られてくる。負荷情報生成部５１は、突発的な回転負荷の増大を検知するために、経時的な回転負荷の微分値または差分値に基づいて突発的な回転負荷の増大を示す負荷情報を生成してもよいが、単にしきい値判定だけでアシスト制御のトリガーとなる回転負荷の増大を示す負荷情報を生成してもよい。

　アシスト制御決定部５０は、負荷情報生成部５１で生成された負荷情報から、内燃機関Ｅに無視できない回転負荷の増大が生じていることが判定されると、モータアシスト制御または機械アシスト制御による内燃機関Ｅのアシストを決定する。その際、応答性に優れたモータアシスト制御を機械アシスト制御に優先して実行させる。但し、バッテリＢの消費をできるだけ少なくするため、モータアシスト制御の実行時間は短時間に限定されている。さらに、バッテリ切れを避けるために、バッテリＢの充電量が所定値以下になれば強制的にモータアシスト制御を中止させるモータアシスト制御禁止決定部５３がアシスト制御決定部５０に含まれている。また、このモータアシスト制御禁止決定部５３は、モータアシスト制御が短期間の間で繰り返し実行されることを避けるために、モータアシスト制御の再実行を所定期間だけ禁止する。

　内燃機関Ｅが突発的な負荷増大に対処できるように、モータアシスト制御においてモータジェネレータ４を短時間だけ駆動させるが、このモータアシスト制御の適切な実行のために、モータアシスト特性算定部５２が機能する。モータアシスト特性算定部５２は、負荷情報生成部５１によって生成された負荷情報に基づいて、モータジェネレータ４を用いた内燃機関Ｅのアシスト制御を実行すべく、アシスト制御におけるアシスト量とアシスト時間を規定するモータアシスト特性を決定する。モータ制御ユニット７は、モータアシスト特性算定部５２で決定されたモータアシスト特性に基づいてインバータ部７０を介してモータジェネレータ４を制御する。

　バッテリ管理部５４はバッテリＢの充電量を算定する。その際、バッテリＢがコンピュータを備えたインテリジェントなバッテリユニットとして構成されていれば、バッテリＢからのバッテリ情報に基づいてバッテリの充電量を算定し、そうでない場合は、バッテリ状態検出センサからの信号を受けた車両状態検出ユニットＳからのバッテリ情報に基づいてバッテリＢの充電量を算定する。

　機械アシスト制御は、アシスト制御決定部５０からの要求に応じて変速制御ユニット８が変速装置１０の変速比を調整して内燃機関Ｅの過剰な回転負荷を抑制する制御である。従って、機械アシスト制御で用いられる目標となる変速比は、現状の変速比と、内燃機関Ｅにかかっている回転負荷によって算定されることになる。この目的のために変速制御ユニット８に、機械アシスト変速比算定部８０が備えられている。

　なお、運転モード選択部５５は、ＰＴＯ軸９０から一定回転数の回転動力を取り出して作業に利用する作業装置９を用いた作業の際や、作業車を所定速度で走行（クルージング走行）させる際に用いられる回転数を一定に維持する定速制御モードを設定する。この定速制御モードが設定されると、エンジン制御ユニット６は内燃機関Ｅの回転数を設定された所定値に維持するようにエンジン制御機器６０を制御する。

　モータアシスト制御及び機械アシスト制御における情報の基本的な流れが図２に示されている。まず、エンジン制御ユニット６は、エンジン制御機器６０にアクセル設定デバイスで設定された設定値に基づくエンジン制御信号を送っている。このエンジン制御信号に基づいて燃料噴射量等が調整され、内燃機関Ｅが駆動される。内燃機関Ｅの回転数の変動は外部因子の変動、つまり走行負荷や作業負荷などの負荷変動によって生じるので、その負荷変動量によって回転数の不測の低下やエンジンストールが生じないように、燃料噴射量等を調整して、トルクを大きくする。しかしながら、内燃機関Ｅの定格出力は通常作業で要求される最大のトルクに合わせているので、不測の突発的な負荷増大が生じた場合、回転数の低下、最悪の場合エンジンストールに至ってしまう。これを避けるために、アシスト制御決定部５０が、まずはモータアシスト制御を実行させて、モータ制御ユニット７がインバータ部７０にアシスト信号を送り、モータジェネレータ４を駆動して内燃機関Ｅをアシストする。その後、過剰な負荷が持続している場合には、モータアシスト制御に代えて機械アシスト制御を実行させて、機械アシスト変速比算定部８０によって設定された変速比に変速装置１０を調整して、内燃機関Ｅをアシストする。

　負荷情報生成部５１は、車両状態検出ユニットＳから送られてくる車両状態情報あるいは、エンジン制御機器６０から送られてくるエンジン状態情報に基づいて負荷量を含む負荷情報を生成して、アシスト制御決定部５０とモータアシスト特性算定部５２、さらには機械アシスト変速比算定部８０に送る。バッテリ管理部５４は、バッテリＢからの充電情報に基づいて、充電量（一般にＳＯＣと呼ばれている）を算定し、この充電量を含むバッテリ情報をアシスト制御決定部５０及びモータアシスト特性算定部５２に送る。

　モータアシスト特性算定部５２は、負荷情報から読み出した負荷量：Ｌと、バッテリ情報から読み出した充電量：ＳＣに基づいて、適切なモータアシスト特性：Ｗ（ｔ）を決定する。このモータアシスト特性は、Ｗ（ｔ）＝Γ〔Ｌ，ＳＣ〕といった一般式から導出されるものである。つまり、モータアシスト特性は、経時的なアシスト量を決めるグラフで表すことできる。実際には、複数のモータアシスト特性をマップ化して格納しておき、負荷量：Ｌと充電量：ＳＣとから最適なモータアシスト特性を選択する構成が好適である。

　モータアシスト特性が決定されると、モータ制御ユニット７がこのモータアシスト特性に基づいてアシスト制御信号を生成し、インバータ部７０を通じてモータジェネレータ４を駆動制御し、動力伝達軸３０に生じた負荷の増大を補償する。電気モータのトルク応答性は早いので、突発的な走行負荷や作業負荷の増大が発生しても、それにより回転数の低下が回避される。

　なお、モータ制御ユニット７は、アシスト制御以外に、発電指令をインバータ部７０に送ることで、モータジェネレータ４をジェネレータとして機能させ、バッテリＢを充電することができる。また、モータ制御ユニット７がゼロトルク制御信号をインバータ部７０に送ることで、モータジェネレータ４はゼロトルク駆動を行う。

　変速制御ユニット８がアシスト制御決定部５０から機械アシストの要求を受けると、機械アシスト変速比算定部８０によって、負荷情報生成部５１からの負荷情報と、変速制御ユニット８で管理している現状の変速比とに基づいて機械アシスト制御における目標となる変速比（機械アシスト変速比）が算定される。機械アシスト変速比が算定されると、その変速比が実現するように変速装置１０に対して変速制御信号が出力される。この機械アシスト制御は、内燃機関Ｅに生じている負荷の増大に対処するために、モータアシスト特性に基づいて短時間のアシスト制御が終了後に実行される。つまり、モータアシスト制御禁止決定部５３によってアシスト制御が禁止されていない限りにおいて、モータアシスト制御はこの機械アシスト制御に先立って実行される。これにより、応答性がアシスト制御に較べて遅い機械アシスト制御が、頻繁に生じる突発的な負荷増大に応答して発生するハンチング現象が抑制される。但し、短期間でのモータアシスト制御の繰り返しを避けるために、モータアシスト制御の終了後の所定時間、次のモータアシスト制御はモータアシスト制御禁止決定部５３によって禁止される。

　次に、本発明の第１実施形態の具体的な実施形態を説明する。この実施形態では、ハイブリッド作業車は、図３に示すような、よく知られた形態の汎用トラクタである。このトラクタの動力システムは、図４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、変速装置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９として耕耘装置が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。

　図４と図５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。変速装置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９０を経てトラクタに装備された耕耘装置９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。

　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１２ａ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。

　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１２ａ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１２ａ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１２ａ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。

　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。

　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１２ａの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１２ａの制御は、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８ａの油圧制御によって実現する。また、上述した油圧駆動式のシリンダや主クラッチ３１や変速クラッチ１０ａなどの油圧アクチュエータの油圧源としての油圧ポンプＰが備えられている。この油圧ポンプＰは動力伝達軸３０から回転動力を受ける機械式ポンプを採用してもよいし、電動モータから回転動力を受ける電動式ポンプを採用してもよい。電動式ポンプの場合、その電動モータは油圧制御ユニット８ａによって制御される。

　変速制御ユニット８には、変速装置１０に対する変速操作（変速比調整操作）を行うための種々の制御機能が構築されているが、特に本発明に関係する機能は、内燃機関Ｅにおける負荷の増大を軽減するように変速比を変更する機械アシスト制御を実行する機能であり。ここでは、この機能を実現するために、機械アシストのための機械アシスト変速比を算定する機械アシスト変速比算定部８０が構築されている。機械アシスト変速比算定部８０の簡単な構築方法の一例は、図５で模式的に示されているが、負荷量と現変速比を入力として機械アシストにおける目標変速比（機械アシスト変速比）を導出するマップを作成することである。つまり、負荷情報生成部５１で生成される負荷情報に含まれる負荷量：Ｌ１と変速制御ユニット８が自ら保持している現変速比：Ｒ１と変数として機械アシスト変速比：ｒを導く関数：ｒ＝Ｇ（Ｌ１，Ｒ１）をマップ化する。

　変速制御ユニット８は、変速装置１０の変速比を機械アシスト変速比算定部８０で算定された機械アシスト変速比に変更する変速制御信号を油圧制御ユニット８ａに与える。具体的には、図５に示すように、変速制御ユニット８は、機械アシスト変速比算定部８０によって算定された変速比を実現するために、ＨＭＴ１２の斜板１２ａの角度を変更する油圧制御信号を油圧制御ユニット８ａに送る。

　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によって行われるが、ここでは、この動力管理ユニット５は、図１と図２を用いて説明した構成を流用している。動力管理ユニット５、エンジン制御ユニット６、車両状態検出ユニットＳも、それぞれ車載ＬＡＮによってデータ伝送可能に接続されている。

　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。

　油圧制御ユニット８ａに制御指令を与える上部の電子デバイスとして、耕耘装置９の操作のための作業装置制御ユニット９９も油圧制御ユニット８ａと接続されている。

　図６に示すように、このモータアシスト特性算定部５２には、アシストマップ格納部５２ａが設けられている。このアシストマップ格納部５２ａは、モータアシスト特性をマップ化したモータアシスト特性マップＭを予め複数作成して格納するか、あるいは必要に応じて適正なモータアシスト特性マップＭを作成して設定する機能を有する。模式的に図示されているように、このモータアシスト特性は、経時的なアシスト量を決めるグラフで表すことできる。図６の例では、横軸が時間で、縦軸がアシストゲインである。アシストゲインは、負荷情報から読み出した負荷量に応じて算定される最大アシスト量（モータトルク）に対する比率であり、０％から１００％の間の数値をとる。つまり、最大アシスト量にこのモータアシスト特性マップＭから得られたアシストゲインを乗算することで、実際にモータジェネレータ４によってアシストされるアシスト量が求められる。この実施形態でのモータアシスト特性は、所定時間一定のアシスト量を維持する初期モータアシスト特性領域Ｓとアシスト量を零まで経時的に減少させる終期モータアシスト特性領域Ｅとからなる。初期モータアシスト特性領域Ｓの時間間隔ｔ1が１.５秒から２.５秒、好ましくは２秒であり、終期モータアシスト特性領域Ｅの時間間隔ｔ2が１.５秒から２.５秒、好ましくは２秒である。図示されたモータアシスト特性マップＭでは、初期モータアシスト特性領域Ｓにおけるアシストゲインは１００％で一定であり、終期モータアシスト特性領域Ｅは線形である。もちろん、その減少傾向は、任意の形状を採用することができる。また、初期モータアシスト特性領域Ｓと終期モータアシスト特性領域Ｅの両方の領域において非線形なグラフを採用することも可能である。

　モータアシスト特性算定部５２は、負荷情報から読み出した負荷量とバッテリ情報から読み出した充電量とから最適なモータアシスト特性マップＭを決定する。その他のモータアシスト特性マップＭでは、初期モータアシスト特性領域Ｓにおけるアシストゲインは１０％程度から１００％未満の範囲の値をとり、終期モータアシスト特性領域Ｅは減少関数となるような、種々のモータアシスト特性が記述されている。つまり、実際にモータジェネレータ４によって生み出されるアシスト量は、負荷量または充電量あるいはそれら両方によってその都度変動する。

　なお、このアシスト特性に基づくモータアシスト制御の短期間での繰り返しは、モータアシスト制御禁止決定部５３によって禁止される。このモータアシスト制御の繰り返し禁止時間は、バッテリＢの充電量によって変更してもよいし、バッテリＢの容量によって予め決めておいても良い。また、作業によって可変されてもよい。いずれにせよ、バッテリ充電量の急激な低下をもたらさないように設定される。

　図７に示すように、エンジンＥの後面側にモータジェネレータ４と主クラッチ３１とを収容するモータハウジング４０が備えられている。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。従って、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。

　図７から明らかなように、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。

　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変速装置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。

　トラクタに搭載されているバッテリＢの容量は限定されたものであり、作業走行中のトルクアシストには、かなりの電力消費が要求されることから、作業中にアシスト制御が繰り返されると、バッテリＢの充電量がすぐになくなってしまう。これを回避するために、モータジェネレータ４によるアシストはバッテリＢの充電量を考慮しながら短時間だけ実行し、バッテリＢの充電量が所定未満となれば、モータアシスト制御は中止することが必要となる。

　このため、この実施形態では、負荷情報生成部５１によって生成された負荷情報に含まれている負荷量（エンジン負荷率、回転数低下量）と、バッテリ管理部５４から送られてくるバッテリ情報に含まれている充電量とに基づいて、モータアシスト制御禁止決定部５３が、アシスト制御の許可と禁止を判定する。その際に用いられる判定マップの一例が図８に示されている。この判定マップから理解できることは、原則的には充電量が十分でない限りアシスト制御は行われないようにしている。例えば、充電量が８０％程度のところをアシスト判定ラインとし、それ以下ではトルクアシストを行わず、バッテリＢが上がってしまうことを避けようしている。しかしながら、エンジン負荷率が１００％に近くなれば、エンジンストールの可能性が出てくるので、充電量が８０％以下でもアシスト制御を許可する。その際に、エンジン負荷率が９０％から１００％にかけてアシスト判定ラインを傾斜させて、つまりエンジン負荷率が所定量（ここでは約９０％以上）において、エンジン負荷率が高いほど充電量が低い状態でもアシスト制御が許可される。エンジン負荷率が１００％では、充電量が３０％程度でもアシスト制御が許可される。この判定マップでは、アシスト判定ラインは帯状となっており、アシスト判定ラインの上側境界線より上の領域は、アシスト駆動領域であり、アシスト制御が許可される。アシスト判定ラインの下側境界線より下の領域は充電駆動領域である。さらに、アシスト判定ラインの上側境界線と下側境界線とに囲まれたアシスト判定帯は、アシスト制御も充電も行わないバッファ領域であり、この実施形態では、このバッファ領域をゼロトルク駆動制御が行われるゼロトルク駆動領域としている。充電駆動領域とゼロトルク駆動領域では、アシスト制御は禁止される。

〔第１実施形態の別実施形態〕
（１）上述した実施形態では、エンジンＥに作用する負荷を検出するためにエンジン回転数ないしは伝動軸回転数を利用していたが、作業装置９に直接負荷検出センサを設けて、この負荷検出信号を用いて、アシスト制御の要否を判定してもよい。

（２）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。

（３）上記実施形態では、変速装置１０にＨＭＴ１２を用いた無段変速が採用されていたが、多段ギヤ式変速装置を用いた多段変速を採用してもよい。

（４）モータアシスト特性として、作業装置９のタイプおよびその使用形態にそれぞれ最適化された個別のモータアシスト特性を予め作成して、それを適切に選択するようにしてもよい。例えば、作業車に装着される作業装置９の種別を検知する作業装置種別検知部あるいは手動の作業装置種別設定部を設け、実際に装着され利用される作業装置９の種別を補助パラメータとしてモータアシスト特性算定部５２に与える。これにより、モータアシスト特性算定部５２は、使用作業装置種により適切なモータアシスト特性を決定することができる。

（５）上述した実施形態では、モータアシスト制御が終了してから機械アシスト制御が開始していたが、モータアシスト制御の途中でモータアシスト制御と機械アシスト制御とを所定のアシスト割合で同時に実行させてもよい。特に、モータアシスト制御から機械アシスト制御への移行時において、モータアシスト制御のアシスト割合を減少させていくとともに機械アシスト制御のアシスト割合を増加させていく混合制御も好適である。また、バッテリ充電量が少ない場合では、モータアシスト制御のアシストを機械アシスト制御のアシストで補うような制御方法も本発明に含まれるものである。つまり、モータアシスト制御が機械アシスト制御に優先するということは、モータアシスト制御が主で機械アシスト制御が従となる混合アシスト制御も含まれるのである。

〔第２実施形態〕　以下、本発明の第２実施形態によるハイブリッド作業車の具体的な実施の形態を説明する前に、図９を用いて本発明で採用されている動力システムの基本構成を説明する。
　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２０４を備え、車輪やクローラによって構成される走行装置２０２によって走行しながら、車体に装着された作業装置２０９を用いて走行作業を行う。駆動源からの動力を伝達するパワートレインである動力伝達手段２０１には、駆動源からの動力の伝達を入り切りする主クラッチ２３１と、作業装置２０９に動力を伝達するＰＴＯ軸２９０と、走行装置２０２に動力を伝達する動力伝達軸２３０と、変速装置２１０が含まれている。なお、ＰＴＯ軸２９０には動力伝達を入り切りするＰＴＯクラッチ２９１が介装されている。

　モータジェネレータ２０４は、バッテリＢを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２０４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。

　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２６０を介してエンジン制御ユニット２０６によって行われる。モータジェネレータ２０４の駆動制御は、インバータ部２７０を介してモータ制御ユニット２０７によって行われる。エンジン制御ユニット２０６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２６０を制御する定速制御機能を有する。モータ制御ユニット２０７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２０４の回転数やトルクを制御するためにインバータ部２７０に制御信号を与える。また、モータ制御ユニット２０７は、モータジェネレータ２０４に対する駆動モードとして、動力伝達軸２３０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。さらに、動力伝達軸２３０に対して影響を与えないゼロトルク駆動モードもあれば好都合である。

　インバータ部２７０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２０４に供給し、モータジェネレータ２０４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２０４にインバータ部２７０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、モータジェネレータ２０４が発電機として動作する際にはモータジェネレータ２０４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。

　動力管理ユニット２０５は、エンジン制御ユニット２０６とモータ制御ユニット２０７に制御指令を与えることで、モータジェネレータ２０４が内燃機関Ｅに対してアシストするアシスト制御を管理するものである。動力管理ユニット２０５は、負荷情報生成部２５１と、アシスト特性決定部２５２と、アシスト制御禁止決定部２５３、バッテリ管理部２５４と、運転モード選択部２５５とを含んでいる。

　定速制御モードでの内燃機関Ｅの運転自体はよく知られているが、作業装置２０９の作業状況や走行装置２０２が接地している地面状況によって、急激な負荷が動力伝達軸２３０にかかり、結果的に内燃機関Ｅの回転数を低下させる事態が生じる。その際、エンジン制御機器２６０による定速制御の遅れや、内燃機関Ｅ自体の出力不足などが原因で、内燃機関Ｅの回転数の低下（車速の低下）、極端な場合は内燃機関Ｅの停止（エンジンストール）が生じる。これを回避するために、動力伝達軸２３０にかかる負荷、結果的には内燃機関Ｅにかかる回転負荷を検知し、その負荷を少なくとも部分的に相殺すべくモータジェネレータ２０４が短時間だけ駆動され、内燃機関Ｅが突発的な負荷増大に対処できるように、内燃機関Ｅをアシストするアシスト制御が実行される。このアシスト制御のために、負荷情報生成部２５１と、アシスト特性決定部２５２とが機能する。

　負荷情報生成部２５１は、内燃機関Ｅないしは動力伝達軸２３０が受ける回転負荷を示す負荷情報を、エンジン制御ユニット２０６から与えられるエンジン制御情報または、各種センサによる検出情報から取り出される入力パラメータに基づいて生成する機能を有する。負荷情報生成部２５１で利用される入力パラメータとしては、内燃機関Ｅの回転数（回転速度）、動力伝達軸２３０の回転数（回転速度）、エンジン制御ユニット２０６によって算定されたエンジントルク、動力伝達軸２３０のトルク、車速、作業装置２０９の作業状態（耕耘深さ、牽引力、ローダーへの作用力など）が挙げられるが、実際に利用される入力パラメータは、作業車に装備されているセンサに依存する。動力伝達軸２３０の回転検出センサや車速センサは標準装備されている可能性が高いので、入力パラメータとして、動力伝達軸２３０の回転速度変動値や車速変動値を用いると好都合である。これらの入力パラメータは各種センサからの信号を処理する車両状態検出ユニットＳを通じて送られてくる。負荷情報生成部２５１は、突発的な回転負荷の増大を検知するために、経時的な回転負荷の微分値または差分値に基づいて突発的な回転負荷の増大を示す負荷情報を生成してもよいが、単にしきい値判定だけでアシスト制御のトリガーとなる回転負荷の増大を示す負荷情報を生成してもよい。

　アシスト特性決定部２５２は、負荷情報生成部２５１によって生成された負荷情報に基づいて、モータジェネレータ２０４を用いた内燃機関Ｅのアシスト制御を実行すべく、アシスト制御におけるアシスト量とアシスト時間を規定するアシスト特性を決定する。モータ制御ユニット２０７は、アシスト特性決定部２５２で決定されたアシスト特性に基づいてインバータ部２７０を介してモータジェネレータ２０４を制御する。アシスト制御が連続的に実行されることを防止するために、アシスト制御禁止決定部２５３は、アシスト特性決定部２５２からのアシスト制御情報に基づき、アシスト制御が実行された後の所定時間の間、次のアシスト制御の実行を禁止する。

　バッテリ管理部２５４はバッテリＢの充電量を算定する。その際、バッテリＢがコンピュータを備えたインテリジェントなバッテリユニットとして構成されていれば、バッテリＢからのバッテリ情報に基づいてバッテリの充電量を算定し、そうでない場合は、バッテリ状態検出センサからの信号を受けた車両状態検出ユニットＳからのバッテリ情報に基づいてバッテリＢの充電量を算定する。アシスト制御禁止決定部２５３は、バッテリ情報に基づいて、バッテリＢの充電量が所定値未満となれば、バッテリ切れを防ぐために、モータジェネレータ２０４による内燃機関Ｅのアシストを禁止する機能も有する。

　運転モード選択部２５５は、ＰＴＯ軸２９０から一定回転数の回転動力を取り出して作業に利用する作業装置２０９を用いた作業の際や、作業車を所定速度で走行（クルージング走行）させる際に用いられる回転数を一定に維持する定速制御モードを設定する。この定速制御モードが設定されると、エンジン制御ユニット２０６は内燃機関Ｅの回転数を設定された所定値に維持するようにエンジン制御機器２６０を制御する。

　モータジェネレータ２０４によるアシスト制御における情報の基本的な流れが図１０に示されている。まず、エンジン制御ユニット２０６は、エンジン制御機器２６０にアクセル設定デバイスで設定された設定値に基づくエンジン制御信号を送っている。このエンジン制御信号に基づいて燃料噴射量等が調整され、内燃機関Ｅが駆動される。内燃機関Ｅの回転数の変動は外部因子の変動、つまり走行負荷や作業負荷などの負荷変動によって生じるので、その負荷変動量によって回転数の不測の低下やエンジンストールが生じないように、燃料噴射量等を調整して、トルクを大きくする。しかしながら、内燃機関Ｅの定格出力は通常作業で要求される最大のトルクに合わせているので、不測の突発的な負荷増大が生じた場合、回転数の低下、最悪の場合エンジンストールに至ってしまう。これを避けるために、モータ制御ユニット２０７がインバータ部２７０にアシスト信号を送り、モータジェネレータ２０４を用いて、負荷増大時に内燃機関Ｅをアシストする。

　負荷情報生成部２５１は、車両状態検出ユニットＳから送られてくる車両状態情報あるいは、エンジン制御機器２６０から送られてくるエンジン状態情報に基づいて負荷量を含む負荷情報を生成して、アシスト特性決定部２５２に送る。バッテリ管理部２５４は、バッテリＢからの充電情報に基づいて、充電量（一般にＳＯＣと呼ばれている）を算定し、この充電量を含むバッテリ情報をアシスト特性決定部２５２及びアシスト制御禁止決定部２５３に送る。

　アシスト特性決定部２５２は、負荷情報から読み出した負荷量：Ｌと、バッテリ情報から読み出した充電量：ＳＣに基づいて、適切なアシスト特性：Ｗ（ｔ）を決定する。このアシスト特性は、Ｗ（ｔ）＝Γ〔Ｌ，ＳＣ〕といった一般式から導出されるものである。つまり、アシスト特性は、経時的なアシスト量を決めるグラフで表すことできる。実際には、複数のアシスト特性をマップ化して格納しておき、負荷量：Ｌと充電量：ＳＣとから最適なアシスト特性を選択する構成が好適である。

　アシスト特性が決定されると、モータ制御ユニット２０７がこのアシスト特性に基づいてアシスト制御信号を生成し、インバータ部２７０を通じてモータジェネレータ２０４を駆動制御し、動力伝達軸２３０に生じた負荷の増大を補償する。電気モータのトルク応答性は早いので、突発的な走行負荷や作業負荷の増大が発生しても、それにより回転数の低下が回避される。負荷増大が持続した場合やバッテリＢの充電量に余裕がない場合には、後述する変速装置２１０における変速比の調整で対処することになる。

　なお、モータ制御ユニット２０７は、アシスト制御以外に、発電指令をインバータ部２７０に送ることで、モータジェネレータ２０４をジェネレータとして機能させ、バッテリＢを充電することができる。また、モータ制御ユニット２０７がゼロトルク制御信号をインバータ部２７０に送ることで、モータジェネレータ２０４はゼロトルク駆動を行う。

　変速制御ユニット２０８には、内燃機関Ｅにおける負荷の増大を軽減するように変速比を変更する負荷追従変速比制御を実行する負荷追従変速比制御部２８０が含まれている。この負荷追従変速比制御は、内燃機関Ｅに生じている負荷の増大に対処するために、アシスト特性に基づいて短時間のアシスト制御が終了後に実行される。つまり、アシスト制御禁止決定部２５３によってアシスト制御が禁止されていない限りにおいて、アシスト制御はこの負荷追従変速比制御に先立って実行される。これにより、応答性がアシスト制御に較べて遅い負荷追従変速比制御が、頻繁に生じる突発的な負荷増大に応答して発生するハンチング現象を避けることができる。但し、連続したアシスト制御を避けるために、負荷増大が持続している場合には、アシスト制御の終了後の所定時間、次のアシスト制御はアシスト制御禁止決定部２５３によって禁止される。

　次に、本発明の第２実施形態の具体的な実施形態を説明する。この実施形態では、ハイブリッド作業車は、図１１に示すような、よく知られた形態の汎用トラクタである。このトラクタの動力システムは、図１２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２０４、油圧駆動式の主クラッチ２３１、変速装置２１０、運転部２２０、及び、走行装置２０２としての左右一対の前輪２０２ａと後輪２０２ｂなどが備えられている。さらに車体の後部に作業装置２０９として耕耘装置が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。

　図１２と図１３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２６０としてコモンレール制御機器を備えている。変速装置２１０は、油圧機械式の無段変速装置（以下、ＨＭＴと略称する）２１２と前後進切換装置２１３と複数段の変速を行うギヤ変速装置２１４、ディファレンシャル機構２１５とを含み、その動力は動力伝達軸２３０を通じて、最終的に駆動車輪（前輪２０２ａまたは後輪２０２ｂあるいはその両方）２０２を回転させる。前後進切換装置２１３とギヤ変速装置２１４のそれぞれには油圧駆動式の変速クラッチ２１０ａ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２０４の回転動力を伝達する動力伝達軸２３０の一部を構成するＰＴＯ軸２９０を経てトラクタに装備された耕耘装置２０９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。

　ＨＭＴ２１２は、エンジンＥ及びモータジェネレータ２０４からの動力を受ける斜板２１２ａ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２１２Ａと、遊星歯車機構２１２Ｂとから構成されている。遊星歯車機構２１２Ｂは、エンジンＥ及びモータジェネレータ２０４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２３０に供給するように構成されている。

　この静油圧式変速機構２１２Ａでは、エンジンＥ及びモータジェネレータ２０４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２１２Ｂに伝達される。静油圧式変速機構２１２Ａは、油圧ポンプの斜板２１２ａ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２１２ａ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２１２Ｂ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２１２Ａは、斜板２１２ａ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２１２Ｂに対する出力を停止する。

　遊星歯車機構２１２Ｂ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２１３に連結している出力軸（動力伝達軸２３０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２３０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。

　上述した構成により、このＨＭＴ２１２は、静油圧式変速機構２１２Ａの斜板２１２ａの角度を変更することにより、駆動車輪である前輪２０２ａまたは後輪２０２ｂ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２１２ａ制御は、変速制御ユニット２０８からの制御指令に基づいて動作する油圧制御ユニット２０８ａの油圧制御によって実現する。また、上述した油圧駆動式のシリンダや主クラッチ２３１や変速クラッチ２１０ａなどの油圧アクチュエータの油圧源としての油圧ポンプＰが備えられている。この油圧ポンプＰは動力伝達軸２３０から回転動力を受ける機械式ポンプを採用してもよいし、電動モータから回転動力を受ける電動式ポンプを採用してもよい。電動式ポンプの場合、その電動モータは油圧制御ユニット２０８ａによって制御される。

　変速制御ユニット２０８には、変速装置２１０に対する変速操作を行うための種々の制御機能が構築されているが、特に本発明に関係する機能は、内燃機関Ｅにおける負荷の増大を軽減するように変速比を変更する負荷追従変速比制御を実行する機能である。その機能は負荷追従変速比制御部２８０によって構築されている。ここでは、図１３に示すように、負荷追従変速比制御部２８０は、ＨＭＴ２１２の斜板２１２ａの角度を変えることで、変速比を変えている。

　この動力システムにおけるモータジェネレータ２０４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２０５によって行われるが、ここでは、この動力管理ユニット２０５は、図９と図１０を用いて説明した構成を流用している。動力管理ユニット２０５、エンジン制御ユニット２０６、車両状態検出ユニットＳも、それぞれ車載ＬＡＮによってデータ伝送可能に接続されている。

　油圧制御ユニット２０８ａに制御指令を与える上部の電子デバイスとして、変速装置２１０における変速操作のための変速制御ユニット２０８や耕耘装置２０９の操作のための作業装置制御ユニット２９９が油圧制御ユニット２０８ａと接続されている。変速制御ユニット２０８や作業装置制御ユニット２９９も車載ＬＡＮにつながっており、その他のユニットとの間でデータ交換が可能である。

　図１４に示すように、このアシスト特性決定部２５２には、アシスト特性マップ格納部２５２ａが設けられている。このアシスト特性マップ格納部２５２ａは、アシスト特性をマップ化したアシスト特性マップＭを予め複数作成して格納するか、あるいは必要に応じて適正なアシスト特性マップＭを作成して設定する機能を有する。模式的に図示されているように、このアシスト特性は、経時的なアシスト量を決めるグラフで表すことできる。図１４の例では、横軸が時間で、縦軸がアシストゲインである。アシストゲインは、負荷情報から読み出した負荷量に応じて算定される最大アシスト量（モータトルク）に対する比率であり、０％から１００％の間の数値をとる。つまり、最大アシスト量にこのアシスト特性マップＭから得られたアシストゲインを乗算することで、実際にモータジェネレータ２０４によってアシストされるアシスト量が求められる。この実施形態でのアシスト特性は、所定時間一定のアシスト量を維持する初期アシスト特性領域Ｓとアシスト量を零まで経時的に減少させる終期アシスト特性領域Ｅとからなる。初期アシスト特性領域Ｓの時間間隔ｔ1が１.５秒から２.５秒、好ましくは２秒であり、終期アシスト特性領域Ｅの時間間隔ｔ2が１.５秒から２.５秒、好ましくは２秒である。図示されたアシスト特性マップＭでは、初期アシスト特性領域Ｓにおけるアシストゲインは１００％で一定であり、終期アシスト特性領域Ｅは線形である。もちろん、その減少傾向は、任意の形状を採用することができる。また、初期アシスト特性領域Ｓと終期アシスト特性領域Ｅの両方の領域において非線形なグラフを採用することも可能である。アシスト特性決定部２５２は、負荷情報から読み出した負荷量とバッテリ情報から読み出した充電量とから最適なアシスト特性マップＭを決定する。その他のアシスト特性マップＭでは、初期アシスト特性領域Ｓにおけるアシストゲインは１０％程度から１００％未満の範囲の値をとり、終期アシスト特性領域Ｅは減少関数となるような、種々のアシスト特性が記述されている。つまり、実際にモータジェネレータ２０４によって生み出されるアシスト量は、負荷量または充電量あるいはそれら両方によってその都度変動する。なお、このアシスト特性に基づくアシスト制御の連続した実行は、アシスト制御禁止決定部２５３によって禁止される。アシスト制御の実行間隔、つまり禁止時間は、バッテリＢの充電量によって変更してもよいし、バッテリＢの容量によって予め決めておいても良い。また、作業によって可変されてもよい。いずれにせよ、バッテリ充電量の急激な低下をもたらさないように設定される。

　図１５に示すように、エンジンＥの後面側にモータジェネレータ２０４と主クラッチ２３１とを収容するモータハウジング２４０が備えられている。モータジェネレータ２０４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。従って、インバータ部２７０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２０４に供給する。また、インバータ部２７０は、モータジェネレータ２０４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。

　図１５から明らかなように、エンジンＥとモータジェネレータ２０４と主クラッチ２３１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２４０ａに対してモータハウジング２４０が連結し、これによりモータハウジング２４０にモータジェネレータ２０４と主クラッチ２３１とが収容されている。

　モータジェネレータ２０４は、永久磁石２４１を外周に備えたロータ２４２と、このロータ２４２を取り囲む位置に配置されたステータ２４３とで構成され、ステータ２４３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２０４のロータ２４２が配置され、このロータ２４２のうち出力軸Ｅｘと反対側の面に主クラッチ２３１のベースプレート２３１ａが配置され、出力軸Ｅｘとロータ２４２と主クラッチ２３１のベースプレート２３１ａとがねじ連結されている。このベースプレート２３１ａ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２０４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２４０は、前部ハウジング２４０Ａと後部ハウジング２４０Ｂ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２０４を組み立てる際には、前部ハウジング２４０Ａの内面にステータ２４３を備えた状態で、この前部ハウジング２４０Ａをリヤエンドプレート２４０ａに連結し、次に、出力軸Ｅｘの後端にロータ２４２が連結される。

　主クラッチ２３１は、ベースプレート２３１ａの後面に連結するクラッチカバー２３１ｂの内部にクラッチディスク２３１ｃと、プレッシャプレート２３１ｄと、ダイヤフラムバネ２３１ｅとを配置し、クラッチディスク２３１ｃからの駆動力が伝えられる、動力伝達軸２３０の１つの構成要素としてのクラッチ軸２３０ａ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２３０ａは、後部ハウジング２４０Ｂ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２３１ｃは、スプライン構造によりクラッチ軸２３０ａ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２３１ｅは、プレッシャプレート２３１ｄ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２３１ｃに作用させる構成を有している。また、クラッチ軸２３０ａの動力は、ギヤ伝動機構を介して変速装置２１０の入力軸となる、動力伝達軸２３０の１つの構成要素としての中間伝動軸２３０ｂに伝えられる。

　エンジンＥとモータジェネレータ２０４の駆動制御は、図９を用いて説明したように、動力管理ユニット２０５によって行われる。エンジン制御機器２６０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ためにエンジン制御ユニット２０６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、インジェクターの作動タイミングを決める制御を行う。このような構成からエンジン制御ユニット２０６は、エンジンＥの負荷率（エンジン負荷率）を算定することも可能である。このエンジン負荷率を負荷情報生成部２５１はアシスト制御のために利用することができる。

　また、負荷情報生成部２５１は、エンジンが受ける回転負荷の増大を検知するため、動力伝達軸２３０の回転数（回転速度）の変動を利用することも可能である。そのような場合、動力伝達軸２３０の回転数の回転数を検出する回転速度センサＳ1は、この実施形態では、モータハウジング２４０の壁面を貫通する孔に挿通され、下端のセンシング部を主クラッチ２３１のベースプレート２３１ａの外周面近くに位置している。つまり、回転速度センサＳ1は、磁束密度の変化からベースプレート２３１ａの回転をカウントするピックアップ型として構成されている。もちろん、回転速度センサＳ1として光学式のものを採用してもよいし、動力伝達軸２３０の回転数を検出する構成を採用してもよい。

　トラクタに搭載されているバッテリＢの容量は限定されたものであり、作業走行中のトルクアシストには、かなりの電力消費が要求されることから、作業中にアシスト制御が繰り返されると、バッテリＢの充電量がすぐになくなってしまう。これを回避するために、モータジェネレータ２０４によるアシストはバッテリＢの充電量を考慮しながら実行することが必要となる。

　このため、この実施形態では、負荷情報生成部２５１によって生成された負荷情報に含まれている負荷量（エンジン負荷率、回転数低下量）と、バッテリ管理部２５４から送られてくるバッテリ情報に含まれている充電量とに基づいて、アシスト制御禁止決定部２５３が、アシスト制御の許可と禁止を判定する。その際に用いられる判定マップの一例が図８に示されている。この判定マップから理解できることは、原則的には充電量が十分でない限りアシスト制御は行われないようにしている。例えば、充電量が８０％程度のところをアシスト判定ラインとし、それ以下ではトルクアシストを行わず、バッテリＢが上がってしまうことを避けようしている。しかしながら、エンジン負荷率が１００％に近くなれば、エンジンストールの可能性が出てくるので、充電量が８０％以下でもアシスト制御を許可する。その際に、エンジン負荷率が９０％から１００％にかけてアシスト判定ラインを傾斜させて、つまりエンジン負荷率が所定量（ここでは約９０％以上）において、エンジン負荷率が高いほど充電量が低い状態でもアシスト制御が許可される。エンジン負荷率が１００％では、充電量が３０％程度でもアシスト制御が許可される。この判定マップでは、アシスト判定ラインは帯状となっており、アシスト判定ラインの上側境界線より上の領域は、アシスト駆動領域であり、アシスト制御が許可される。アシスト判定ラインの下側境界線より下の領域は充電駆動領域である。さらに、アシスト判定ラインの上側境界線と下側境界線とに囲まれたアシスト判定帯は、アシスト制御も充電も行わないバッファ領域であり、この実施形態では、このバッファ領域をゼロトルク駆動制御が行われるゼロトルク駆動領域としている。充電駆動領域とゼロトルク駆動領域では、アシスト制御は禁止される。

〔第２実施形態の別実施形態〕
（１）上述した実施形態では、エンジンＥに作用する負荷を検出するためにエンジン回転数ないしは伝動軸回転数を利用していたが、作業装置２０９に直接負荷検出センサを設けて、この負荷検出信号を用いて、アシスト制御の要否を判定してもよい。
（２）上記実施形態では、エンジンＥとモータジェネレータ２０４とが直結されており、その後に主クラッチ２３１が装着され、動力伝達軸２３０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２０４との間に主クラッチ２３１を装着してもよい。
（３）上記実施形態では、変速装置２１０にＨＭＴ２１２を用いた無段変速が採用されていたが、多段ギヤ式変速装置を用いた多段変速を採用してもよい。
（４）アシスト特性として、作業装置２０９のタイプおよびその使用形態にそれぞれ最適化された個別のアシスト特性を予め作成して、それを適切に選択するようにしてもよい。例えば、作業車に装着される作業装置２０９の種別を検知する作業装置種別検知部あるいは手動の作業装置種別設定部を設け、実際に装着され利用される作業装置２０９の種別を補助パラメータとしてアシスト特性決定部２５２に与える。これにより、アシスト特性決定部２５２は、使用作業装置種により適切なアシスト特性を決定することができる。
（５）上述した実施形態では、モータアシスト制御による電気アシストと負荷追従変速比制御による機械アシストが選択的に実行されていたが、モータアシスト制御による電気アシストと負荷追従変速比制御による機械アシストとを所定のアシスト割合で同時に実行させてもよい。さらに、モータアシスト制御から負荷追従変速比制御へ移行するようなアシスト制御を行う場合には、モータアシスト制御のアシスト割合を減少させていくとともに負荷追従変速比制御のアシスト割合を増加させていく混合制御が好適である。

〔第３実施形態〕　本発明の第３実施の形態を、具体的に説明する前に、図１６の模式図を用いて本発明による省エネ運転時におけるエンジン回転数低下処理とモータアシスト処理の基本的な流れを説明する。
　図１６は、運転者の自発的な操作入力（ここでは省エネボタンとしてのエンジン回転数低下ボタン３９０の操作）をトリガーとして、エンジン回転数を下げるとともに変速比を変更して車両速度（以下単に車速と略称する）を維持する制御の流れを図解している。運転者が作業用車両を運転し一定車速で耕耘作業を行っている際に、例えば、省エネ運転のためにエンジン回転数を低下させたいときには、エンジン回転数低下ボタン３９０（以下単に下げボタンと称する）を押す。なお、図では回転数を２００ｒｐｍ低減させることを意味する「－２００」がボタン操作面に描かれているが、この数値は一例に過ぎない。下げボタン３９０が操作されたことにより、下げ操作指令としての下げ操作信号が省エネ変速モジュール３０７に出力される。この省エネ変速モジュール３０７は下げ操作指令をトリガーとして、回転数低下指令と変速比変更指令とを生成する。回転数低下指令は、現時点のエンジン回転数を基準としてそれから予め設定されている所定のエンジン回転数分だけ低下させた省エネエンジン回転数となるようにエンジン制御ユニット３０５Ａに要求する指令である。変速比変更指令は、現時点の変速装置３１０における変速比を基準として、省エネ運転のために行なわれたエンジン回転数の低下によってもたらされる車速の低下を補償して現車速を維持するための変速比、つまり補償変速比を変速装置３１０が作り出すように変速制御ユニット３２０に要求する指令である。

　この回転数低下指令と変速比変更指令とを出力する省エネ処理は、複数回行うことができる。つまり、運転者がエンジン回転数下げボタン３９０を押す毎に、回転数低下指令と変速比変更指令とが出力され、段階的に低下するエンジン回転を作り出すとともに、その都度、変速装置３１０における変速比を変更して車速が実質的に変わらないようにする。

　図１６は、エンジン回転数をぎりぎりまで低下させた省エネ運転中において生じた突発的なエンジン負荷（回転負荷）の増大に対処するための、エンジンＥに対するモータユニット３０４のアシスト制御の流れも示している。なお、以下の説明では、モータユニット３０４はバッテリを充電するジェネレータとしても機能するモータジェネレータとして構成されているので、以下モータユニット３０４はモータジェネレータ３０４と称する。省エネ運転中において生じる突発的な回転負荷の増大は、エンジンＥの回転数の低下、つまり車速の低下、さらにはエンジンストールを導く。特に定車速で作業走行する作業車両の場合、定速制御モードでのエンジンＥの運転が頻繁に行なわれ、その際、作業状況や接地している地面状況によって、急激な負荷が動力伝達手段にかかり、結果的にエンジンＥの回転数を低下させる事態が生じる。エンジン回転数の低下は車速の低下や作業装置の駆動力不足を導く。これを回避するために、エンジンＥやエンジン動力を伝達する動力伝達手段にかかる回転負荷が検知され、その負荷を少なくとも部分的に補償すべくモータジェネレータ３０４が短時間だけ駆動され、エンジンＥがアシストされる。これが、エンジンＥに対するモータジェネレータ３０４のアシスト制御である。

　このアシスト制御のために、負荷情報生成部３８１とアシスト制御モジュール３０６が機能する。負荷情報生成部３８１は、エンジンＥないしは動力伝達軸や変速装置３１０から構成される動力伝達手段が受ける回転負荷を示す負荷情報を、エンジン制御ユニット３０５Ａから与えられるエンジン制御情報または、各種センサによる検出情報から取り出される入力パラメータに基づいて生成する機能を有する。負荷情報生成部３８１で利用される入力パラメータとしては、エンジンＥの回転数（回転速度）、動力伝達手段の回転数（回転速度）、エンジン制御ユニット３０５Ａによって算定されたエンジントルク、動力伝達手段のトルク、車速、作業装置３０９の作業状態（耕耘深さ、牽引力、ローダーへの作用力など）が挙げられるが、実際に利用される入力パラメータは、作業車に装備されているセンサに依存する。動力伝達軸のための回転検出センサや車速センサは標準装備されている可能性が高いので、入力パラメータとして、動力伝達手段の回転速度変動値や車速変動値を用いると好都合である。これらの入力パラメータは各種センサからの信号を処理する車両状態検出ユニットを通じて送られてくる。負荷情報生成部３８１は、突発的な回転負荷の増大を検知するために、経時的な回転負荷の微分値または差分値に基づいて突発的な回転負荷の増大を示す負荷情報を生成してもよいが、単にしきい値判定だけでアシスト制御のトリガーとなる回転負荷の増大を示す負荷情報を生成してもよい。

　アシスト制御モジュール３０６は、負荷情報生成部３８１によって生成された負荷情報に基づいて、モータジェネレータ３０４を用いたエンジンＥに対するアシスト制御を実行するかどうかを判定する。例えば、バッテリ充電量が所定値以下の場合、アシスト制御の中止、または部分的なアシスト量でのアシスト制御に限定される。さらに、アシスト制御が実行された後、所定時間の間、次のアシスト制御の実行を禁止する。さらに、アシスト制御モジュール３０６は、負荷情報生成部３８１によって生成された負荷情報に基づいて、アシスト制御におけるアシスト量とアシスト時間を規定するアシスト特性を決定する。さらに、アシスト制御モジュール３０６は、決定されたアシスト特性に基づいてアシスト制御信号をモータ制御ユニット３０５Ｂに出力する。モータ制御ユニット３０５Ｂは、アシスト制御信号に基づいてモータ制御信号を出力し、モータジェネレータ３０４を制御する。

　モータジェネレータ３０４によるアシスト制御が禁止されている場合において、あるいは限定的なアシスト量でしかアシスト制御が実行できない場合において、車両走行が不安定であることを運転者が感じた場合には、段階処理されている省エネ処理を一段階ずつ戻すことが必要となる。図１６には、そのために行われる戻し処理の制御の流れも示されている。ここでは、運転者の自発的な操作入力（ここでは省エネボタンとしてのエンジン回転数低下戻しボタン３９１の操作）をトリガーとして、省エネ運転のために下げられたエンジン回転数を段階的に元に戻すとともに変速比を変更して車両速度（以下単に車速と略称する）が維持される。省エネ運転のためのエンジン低下処理を何段階にわたって実施していた場合、まず、エンジン回転数低下戻しボタン（以下単に戻しボタンと称す）３９１を押す。なお、図では回転数を２００ｒｐｍだけ戻す（上げる）ことを意味する「＋２００」がボタン操作面に描かれているが、この数値は一例に過ぎない。戻しボタン３９１が操作されたことにより、戻し操作指令としての戻し操作信号が省エネ変速モジュール３０７に出力される。省エネ変速モジュール３０７は戻し操作指令をトリガーとして、新たな回転数低下指令と変速比変更指令とを生成する。ここでいう回転数低下指令は、最初の省エネ処理における基準エンジン回転数となったエンジン回転数からの低下を意味しており、実質的には、現状のエンジン回転数を増加させる指令である。この回転数低下指令がエンジン制御ユニット３０５Ａに与えられることにより、エンジン回転数は省エネ処理での対応する段階で行われたエンジン低下分が解消され、実質的にはエンジン回転数は増加する。同時に、その解消されたエンジン低下分によるエンジン回転数の変化、結果的には増加によってもたらされる車速の上昇を補償して現車速を維持するための変速比、つまり補償変速比を作り出す必要がある。変速比変更指令は、この目的で、その補償変速比が変速装置３１０で作り出されるように変速制御ユニット３２０に要求するものである。この戻し処理は、基準エンジン回転数に基づいて行われた省エネ処理の処理段階数だけ実行可能である。

　図１７を用いて、上述したモータジェネレータ３０４によるアシスト制御における情報の基本的な流れをさらに詳しく説明する。まず、エンジン制御ユニット３０５Ａは、エンジン制御機器３５０にアクセル設定デバイスで設定された設定値に基づくエンジン制御信号を送っている。このエンジン制御信号に基づいて燃料噴射量等が調整され、エンジンＥが駆動される。エンジンＥの回転数の変動は外部因子の変動、つまり走行負荷や作業負荷などの負荷変動によって生じるので、その負荷変動量によって回転数の不測の低下やエンジンストールが生じないように、燃料噴射量等を調整して、トルクを大きくする。しかしながら、エンジンＥの定格出力は通常作業で要求される最大のトルクに合わせているので、不測の突発的な負荷増大が生じた場合、回転数の低下、最悪の場合エンジンストールに至ってしまう。これを避けるために、モータ制御ユニット３０５Ｂがインバータ部３５１にアシスト信号を送り、モータジェネレータ３０４を用いて、負荷増大時にエンジンＥをアシストする。

　負荷情報生成部３８１は、車両状態検出ユニット３０９から送られてくる車両状態情報あるいは、エンジン制御機器３５０から送られてくるエンジン状態情報に基づいて負荷量を含む負荷情報を生成して、アシスト特性決定部３６１に送る。バッテリ管理部３５４は、バッテリＢからの充電情報に基づいて、充電量（一般にＳＯＣと呼ばれている）を算定し、この充電量を含むバッテリ情報をアシスト制御モジュール３０６に送る。ここでは、アシスト制御モジュール３０６は、２つの機能ブロックとしてアシスト特性決定部３６１とアシスト制御決定部３６２とを備えている。

　アシスト特性決定部３６１は、負荷情報から読み出した負荷量：Ｌと、バッテリ情報から読み出した充電量：ＳＣに基づいて、適切なアシスト特性：Ｗ（ｔ）を決定する。このアシスト特性は、Ｗ（ｔ）＝Γ〔Ｌ，ＳＣ〕といった一般式から導出されるものである。つまり、アシスト特性は、経時的なアシスト量を決めるグラフで表すことできる。実際には、複数のアシスト特性をマップ化して格納しておき、負荷量：Ｌと充電量：ＳＣとから最適なアシスト特性を選択する構成が好適である。

　アシスト特性が決定されると、モータ制御ユニット３０５Ｂがこのアシスト特性に基づいてアシスト制御信号を生成し、インバータ部３５１を通じてモータジェネレータ３０４を駆動制御し、エンジンＥないしは動力伝達手段に生じた負荷の増大を補償する。電気モータのトルク応答性は早いので、突発的な走行負荷や作業負荷の増大が発生しても、それにより回転数の低下が回避される。負荷増大が持続した場合やバッテリＢの充電量に余裕がない場合には、省エネ変速モジュール３０７における変速比の調整で対処することになる。

　なお、モータ制御ユニット３０５Ｂは、アシスト制御以外に、発電指令をインバータ部３５１に送ることで、モータジェネレータ３０４をジェネレータとして機能させ、バッテリＢを充電することができる。また、モータ制御ユニット３０５Ｂがゼロトルク制御信号をインバータ部３５１に送ることで、モータジェネレータ３０４はゼロトルク駆動を行う。

　次に、本発明の具体的な第３実施形態を説明する。この実施形態では、ハイブリッド車両は、図１８と図１９とに示すような、よく知られた形態の汎用トラクタである。このトラクタの動力システムは、図２０に模式化して示されている。トラクタ車体には、エンジンＥ、モータジェネレータ３０４、油圧駆動式の主クラッチ３３１、変速装置３１０、運転部３０３、及び、走行装置３０２としての左右一対の前輪３０２ａと後輪３０２ｂ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。

　図２０に模式的に示されているように、このトラクタのエンジン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であり、エンジン制御機器３５０としてコモンレール制御機器を備えている。変速装置３１０は、油圧機械式の無段変速装置（以下、ＨＭＴと略称する）３１２と前後進切換装置３１３と複数段の変速を行うギヤ変速装置３１４、ディファレンシャル機構３１５とを含み、その動力は動力伝達軸３３０を通じて、最終的に駆動車輪（前輪３０２ａまたは後輪３０２ｂあるいはその両方）３０２を回転させる。前後進切換装置３１３とギヤ変速装置３１４のそれぞれには油圧駆動式の変速クラッチ３１０ａ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３０４の回転動力を伝達する動力伝達軸３３０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。

　ＨＭＴ３１２は、エンジンＥ及びモータジェネレータ３０４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３１２Ａと、遊星歯車機構３１２Ｂとから構成されている。遊星歯車機構３１２Ｂは、エンジンＥ及びモータジェネレータ３０４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３３０に供給するように構成されている。

　この静油圧式変速機構３１２Ａでは、エンジンＥ及びモータジェネレータ３０４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３１２Ｂに伝達される。静油圧式変速機構３１２Ａは、油圧ポンプの斜板３１２ａ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３１２ａ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３１２Ｂ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３１２Ａは、斜板３１２ａ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３１２Ｂに対する出力を停止する。

　遊星歯車機構３１２Ｂ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３１３に連結している出力軸（動力伝達軸３３０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３３０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。

　上述した構成により、このＨＭＴ３１２は、静油圧式変速機構３１２Ａの斜板３１２ａの角度を変更することにより、駆動車輪である前輪３０２ａまたは後輪３０２ｂ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３１２ａの制御は、変速制御ユニット３２０からの制御指令に基づいて動作する油圧制御ユニット３２２の油圧制御によって実現する。また、上述した油圧駆動式のシリンダや主クラッチ３３１や変速クラッチ３１０ａなどの油圧アクチュエータの油圧源としての油圧ポンプＰが備えられている。この油圧ポンプＰは動力伝達軸３３０から回転動力を受ける機械式ポンプを採用してもよいし、電動モータから回転動力を受ける電動式ポンプを採用してもよい。電動式ポンプの場合、その電動モータは油圧制御ユニット３２２によって制御される。

　変速制御ユニット３２０には、変速操作具による変速操作指令や省エネ変速モジュール３０７からの変速比調整指令に基づいて変速装置３１０に対する変速操作を行うための種々の制御機能が構築されている。特に本発明に関係する機能は、省エネ変速モジュール３０７からの指令に基づいて、ＨＭＴ３１２の斜板３１２ａの角度を変えることで、変速比を調節することである。

　変速制御は、人為的な操作による操作信号入力と機械的に生成された操作信号入力の両方で可能であるが、人為的入力のための変速操作具として機能する変速ペダル３２５は、運転操作領域の右側のフロアに配置されている。この変速ペダル３２５は、定車速走行のために任意の位置で保持可能である。また、運転操作領域には、先に説明したが、エンジン回転数を調整するために運転者の操作による操作指令を送出する操作器としてのエンン回転数下げボタン３９０とエンジン回転数戻しボタン３９１、及び変速レバー３２７が備えられている。エンジン回転数下げボタン３９０とエンジン回転数戻しボタン３９１は、この実施形態では図１９に示されているように、後輪フェンダの上部を覆うサイドパネル上に表示ディスプレイ３３９とともに設けられているが、左側のサイドパネルやステアリングハンドルやハンドル前方のフロントパネルなどに設けてもよい。

　この動力システムにおけるモータジェネレータ３０４の制御、つまりエンジンＥに対するアシスト制御はアシスト制御モジュール３０６によって行われるが、ここでは、このアシスト制御モジュール３０６は、図１７を用いて説明した構成を流用している。前述した負荷情報生成部３８１やバッテリ管理部３８２は、動力管理モジュール３０８に構築されている。この実施形態では、エンジン制御ユニット３０５Ａ、モータ制御ユニット３０５Ｂ、アシスト制御モジュール３０６、省エネ変速モジュール３０７、動力管理モジュール３０８、車両状態検出ユニット３０９、変速制御ユニット３２０、作業装置Ｗの操作のための作業装置制御ユニット３２１などの、ＥＣＵと呼ばれる各種制御ユニットはそれぞれ車載ＬＡＮによってデータ伝送可能に接続されている。もちろん、ここでは分割した構成となっている各種制御ユニットを自在に統合することやさらに分割することは可能であるが、この実施形態での構成は本発明での説明を分かり易くすることを優先したものであり、それは、発明を限定するものではない。

　車両状態検出ユニット３０９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。本発明に特に関係するセンサは、先に説明したエンジン回転数下げボタン３９０及びエンジン回転数戻しボタン３９１、変速ペダル３２５を踏み込むことによって生じる変速操作量（ここでは揺動角度）を検出信号として生成するペダルセンサ３９２、変速レバー３２７の操作位置を検出して操作信号を生成するレバーセンサ３９３、エンジン出力軸Ｅｘの回転数を検出する回転数センサ３９４などである。もちろん各種センサやボタンが車両状態検出ユニット９を介さずに直接各制御ユニットに接続される構成を採用してもよい。

　以下、図２０、図２１、図２２を用いて、本発明に関する動力制御をより詳しく説明する。
　エンジン制御ユニット３０５Ａは、よく知られているように、エンジンＥを電子制御するための中核機能部であり、外部操作入力信号及び内部センサ信号等によって推定されるエンジンＥの運転状態に応じて、予め設定されているプログラムに基づく制御、例えば定回転数制御や定トルク制御など種々のタイプのエンジン制御を行う。

　変速制御ユニット３２０は、外部操作入力信号や内部センサ信号等に基づいて前述した変速装置３１０の油圧制御要素を油圧制御ユニット３２２を介して制御して、変速装置３１０の変速比を設定し、トラクタを所望の速度で走行させる。表示制御ユニット３３８は、運転操作領域に設けられている液晶などからなるディスプレイ３３９に各種報知情報を表示するための制御信号を生成する。この実施形態では、ディスプレイ３３９は、図１９に示すように、運転席の手元（右側）領域のサイドパネル上に、エンジン回転数下げボタン３９０とエンジン回転数戻しボタン３９１とからなるスイッチパネルに隣接して配置されているが、これに代えて又はこれに加えて、車速計やタコメータなどを配置しているフロントパネルに組み込むことができる。いずれにしても、このディスプレイ３３９には、車両操作などの種々の情報が表示されるが、本発明に関係するものとしては、次の表示事象が挙げられる。
（１）図１６を用いて説明したエンジン回転数低下処理又はエンジン回転数低下処理の実行中に、エンジン回転低下量の表示を行う。
（２）エンジン回転数低下処理又はエンジン回転数低下処理が行われていることを示す点灯表示を行う。
（３）モータジェネレータ３０４によるアシスト制御が実行されていることを示す。
（４）バッテリＢの充電量を示す。

　省エネ変速モジュール３０７は、一時的なエンジン回転数低下処理を実現する制御モジュールである。省エネ変速モジュール３０７の重要な機能は次の２つである。
（１）この実施形態ではエンジン回転数下げボタン（以下、下げボタンと略称する）３９０とエンジン回転数戻しボタン（以下戻しボタンと略称する）３９１として構成されている、運転者によって操作される操作器から送出される操作指令に基づいて、エンジン制御ユニット３０５Ａで設定されている、定回転数制御のためのエンジン回転数を所定量だけ低減させる回転数低下指令をエンジン制御ユニット３０５Ａに与える。
（２）定速度走行制御中での車両速度を維持するために下げボタン３９０の操作に基づく当該回転数低下指令によるエンジン回転数の低下を補償するように変速比の変更を変速制御ユニット３２０に要求する変速比変更指令を与える操作器が用意されている。この実施形態では、戻しボタン３９１を操作することで、上記戻し操作指令の送出が行われる。
　なお、この実施形態の具体例では、下げボタン３９０を１回操作するごとに、エンジン回転数は、定速度走行制御のために設定された設定回転数：Ｎ0より２００ｒｐｍずつ低下し、戻しボタン３９１を１回操作すると、直前の下げボタン操作によるエンジン回転数の低下及び補償変速比の変更が取り消され、直前の下げボタン操作の前の状態に復帰するように構成されている。
　また、下げボタン３９０によるエンジン回転数の低下回数は、所定回数に制限されることが好ましい。例えば、この実施形態では、この制限回数を４回とすることで、８００ｒｐｍまでのエンジン回転数低下に制限することができる。もちろん、この制限回数は任意の回数に設定可能にすることが好ましい。

　省エネ変速モジュール３０７は、アシスト制御モジュール３０６や動力管理モジュール３０８などとの間でデータ交換が可能なコンピュータによって構築され、主にコンピュータプログラムによってその機能が作り出される。図２１に示すように、省エネ変速モジュール３０７には、上記機能を実現するため、回転数低下指令生成部３７１、変速比変更指令生成部３７２、下げ処理履歴メモリ３７３、負荷判定部３７４、強制戻し制御部３７５が含まれている。

　回転数低下指令生成部３７１は、運転者の下げボタン３９０の押下による操作指令に基づいて現状のエンジン回転数を２００ｒｐｍだけ低下させる回転数低下指令を生成して、エンジン制御ユニット３０５Ａに送り出す。その際、変速比変更指令生成部３７２は、この回転数低下指令によるエンジン回転数の低下が車速の低下を伴わないように、その低下分を補償する変速比の変更値を求め、その変更値に基づいた変速比変更指令を生成し、この変速比変更指令を変速制御ユニット３２０に送り出す。アクセルレバー３３２の操作位置によって設定された基本エンジン回転数を制御目標としてエンジン制御ユニット３０８がエンジンＥの回転数を制御しているが、この回転数低下指令は、その基本エンジン回転数を低下させるものであり、この実施形態では複数回数、例えば４回にわたる回転数低下を指令することができる。つまり、１回目の回転数低下指令で基本エンジン回転数から２００ｒｐｍの低下、２回目の回転数低下指令でさらに２００ｒｐｍつまり基本エンジン回転数から４００ｒｐｍの低下が指令されることになる。もちろん、そのエンジン回転数低下に伴う車速の低下は、その都度の変速比変更指令生成部３７２からの変速比変更指令によって補償される。

　さらに運転者が戻しボタン３９１を押し下げた場合には、戻し操作指令が、省エネ変速モジュール３０７に与えられ、回転数低下指令生成部３７１は、現時点で設定されている回転数低下指令の積算回数を１段階取り消す戻し指令をエンジン制御ユニット３０８に送る。これにより、回転数低下指令が１回設定されているだけの状態なら、その１回分のエンジン回転数低下が取り消され、エンジン制御ユニット３０８でのエンジンＥの目標回転数は、元の基本エンジン回転数となる。回転数低下指令が２回設定されている状態なら、１回分のエンジン回転数低下が取り消され、エンジン制御ユニット３０８でのエンジンＥの目標回転数は、基本エンジン回転数より２００ｒｐｍだけ低下させた回転数となる。回転数低下指令によるエンジン回転数の低下が設定されていない状態で戻しボタン３９１が押し下げられても、回転数低下指令は生成されない。戻しボタン３９１は、回転数低下指令の取消処理を行うだけである。当然ながら、戻しボタン３９１の操作による戻し操作指令によりエンジン回転数低下が修正された場合には、同時に、その修正に伴う車速の増加は、変速比変更指令生成部３７２からの変速比変更指令によって補償され、車速は一定に維持される。

　このため、回転数低下指令生成部３７１によってエンジン制御ユニット３０５Ａに設定される回転数低下指令の回数を記録しておく必要があり、このため下げ処理履歴メモリ３７３が備えられている。下げ処理履歴メモリ３７３はスタックメモリのようなメモリ構造が適しており、回転数低下指令が生成されると回転数低下に関する情報が下げ処理履歴メモリ３７３に書き込まれ（プッシュ）、戻し指令が生成されると最後に書き込まれた回転数低下に関する情報が読み出され消去される（ポップ）。もちろん、回転数低下指令や戻し操作指令を時系列的に記録する履歴メモリのようなメモリ構造を採用してもよい。いずれにしても、回転数低下指令生成部３７１によって、エンジン制御ユニット３０５Ａに回転数低下指令が送られると、１回の下げボタン９０の操作による２００ｒｐｍのエンジン回転数低下の情報が必要に応じて変速比変更の情報も含めて下げ処理履歴メモリ３７３に書き込まれる。そして、下げ処理履歴メモリ３７３にアクセスすれば、現状の下げボタン３９０の操作履歴と現状エンジン制御ユニット３０５Ａに指令しているエンジン回転数の低下量、現状の変速比を知ることができる。

　負荷判定部３７４は、エンジン負荷が所定レベルを超えたかどうかを判定する機能を有し、所定レベルを越えるエンジン負荷が判定された場合、回転数低下指令によって設定されている目標エンジン回転数の低下及び補償変速比の変更を取り消すための戻し指令が生成される。例えば、負荷判定部３７４は、アシスト制御モジュール３０６によるアシスト制御が禁止された禁止期間において所定レベルを越えるエンジン負荷が判定された場合、先に行われたエンジン回転数の低下及び補償変速比の変更を取り消すための戻し操作指令を出力する。

　強制戻し制御部３７５は、エンジン負荷以外でも予め設定しておいた所定取消条件が成立した場合に、戻し操作指令を強制的に出力して、エンジン制御ユニット３０５Ａに設定されたエンジン回転数の低下及び変速制御ユニット３２０に施された補償変速比の変更を取り消す。この取消条件は、定速走行が必要な作業走行のモードから車速を任意に調整しながら走行する必要がある一般路上走行のモードになった場合など、定速走行が不要な状況が検知されるというのが典型的な条件である。また、エンジンキーをオフにして車両運転を終了した場合も、強制的にエンジン回転数の低下を取り消すことが好ましい。

　なお、アクセル操作器を操作することによって基本エンジン回転数が調整されると、エンジン回転数は人為的に変更されるが、その際でも回転数低下指令を引き継ぐように構成されている。これにより、アクセル操作器の操作を頻繁に行ったとしても、省エネ運転が維持できる。同様に、変速操作器である変速ペダル３２５によって変速装置３１０の変速比も人為的に変更されるが、その際でも変速比の変更に伴うエンジン回転数の変更とその後の回転数低下及びその回転数の低下に伴う補償変速比の設定が行われるように構成されている。

　省エネ運転を行なうためにエンジン回転数を下げた場合、エンジンＥが受ける回転負荷が突発的に増大した時にモータジェネレータ３０４を適切に駆動してアシストするアシスト制御モジュール３０６には、図２２に示すように、アシスト特性決定部３６１とアシスト制御決定部３６２が備えられている。このアシスト特性決定部３６１には、アシスト特性マップ格納部３５１ａが設けられている。このアシスト特性マップ格納部３６１ａは、アシスト特性をマップ化したアシスト特性マップＭを予め複数作成して格納するか、あるいは必要に応じて適正なアシスト特性マップＭを作成して設定する機能を有する。模式的に図示されているように、このアシスト特性は、経時的なアシスト量を決めるグラフで表すことできる。図２２の例では、横軸が時間で、縦軸がアシストゲインである。アシストゲインは、負荷情報から読み出した負荷量に応じて算定される最大アシスト量（モータトルク）に対する比率であり、０％から１００％の間の数値をとる。つまり、最大アシスト量にこのアシスト特性マップＭから得られたアシストゲインを乗算することで、実際にモータジェネレータ３０４によってアシストされるアシスト量が求められる。この実施形態でのアシスト特性は、所定時間一定のアシスト量を維持する初期アシスト特性領域Ｓとアシスト量を零まで経時的に減少させる終期アシスト特性領域Ｅとからなる。初期アシスト特性領域Ｓの時間間隔ｔ1が１.５秒から２.５秒、好ましくは２秒であり、終期アシスト特性領域Ｅの時間間隔ｔ2が１.５秒から２.５秒、好ましくは２秒である。図示されたアシスト特性マップＭでは、初期アシスト特性領域Ｓにおけるアシストゲインは１００％で一定であり、終期アシスト特性領域Ｅは線形である。もちろん、その減少傾向は、任意の形状を採用することができる。また、初期アシスト特性領域Ｓと終期アシスト特性領域Ｅの両方の領域において非線形なグラフを採用することも可能である。アシスト特性決定部３６１は、負荷情報から読み出した負荷量とバッテリ情報から読み出した充電量とから最適なアシスト特性マップＭを決定する。その他のアシスト特性マップＭでは、初期アシスト特性領域Ｓにおけるアシストゲインは１０％程度から１００％未満の範囲の値をとり、終期アシスト特性領域Ｅは減少関数となるような、種々のアシスト特性が記述されている。つまり、実際にモータジェネレータ３０４によって生み出されるアシスト量は、負荷量または充電量あるいはそれら両方によってその都度変動する。なお、このアシスト特性に基づくアシスト制御の連続した実行は、アシスト制御決定部３６２によって禁止される。アシスト制御の実行間隔、つまり禁止時間は、バッテリＢの充電量によって変更してもよいし、バッテリＢの容量によって予め決めておいても良い。また、作業によって可変されてもよい。いずれにせよ、バッテリ充電量の急激な低下をもたらさないように設定される。

　動力管理モジュール３０８には、前述した負荷情報生成部３８１、バッテリ管理部３８２、運転モード選択部３８３が備えられている。バッテリ管理部３８２は、バッテリＢからの充電情報に基づいて、充電量を算定し、この充電量を含むバッテリ情報を出力する。運転モード選択部３８３は、ＰＴＯ軸Ｗ０から一定回転数の回転動力を取り出して作業に利用する作業装置Ｗを用いた作業の際や、作業車を所定速度で走行（クルージング走行）させる際に用いられる回転数を一定に維持する定速制御モードを設定する。この定速制御モードが設定されると、エンジン制御ユニット３０５ＡはエンジンＥの回転数を設定された所定値に維持するようにエンジン制御機器３５０を制御する。

　図２３に示すように、エンジンＥの後面側にモータジェネレータ３０４と主クラッチ３３１とを収容するモータハウジング３４０が備えられている。モータジェネレータ３０４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。従って、インバータ部３７０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３０４に供給する。また、インバータ部３７０は、モータジェネレータ３０４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。

　図２３から明らかなように、エンジンＥとモータジェネレータ３０４と主クラッチ３３１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３４０ａに対してモータハウジング３４０が連結し、これによりモータハウジング３４０にモータジェネレータ３０４と主クラッチ３３１とが収容されている。

　モータジェネレータ３０４は、永久磁石３４１を外周に備えたロータ３４２と、このロータ３４２を取り囲む位置に配置されたステータ３４３とで構成され、ステータ３４３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３０４のロータ３４２が配置され、このロータ３４２のうち出力軸Ｅｘと反対側の面に主クラッチ３３１のベースプレート３３１ａが配置され、出力軸Ｅｘとロータ３４２と主クラッチ３３１のベースプレート３３１ａとがねじ連結されている。このベースプレート３３１ａ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３０４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３４０は、前部ハウジング３４０Ａと後部ハウジング３４０Ｂ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３０４を組み立てる際には、前部ハウジング３４０Ａの内面にステータ３４３を備えた状態で、この前部ハウジング３４０Ａをリヤエンドプレート３４０ａに連結し、次に、出力軸Ｅｘの後端にロータ３４２が連結される。

　主クラッチ３３１は、ベースプレート３３１ａの後面に連結するクラッチカバー３３１ｂの内部にクラッチディスク３３１ｃと、プレッシャプレート３３１ｄと、ダイヤフラムバネ３３１ｅとを配置し、クラッチディスク３３１ｃからの駆動力が伝えられる、動力伝達軸３３０の１つの構成要素としてのクラッチ軸３３０ａ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３３０ａは、後部ハウジング３４０Ｂ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３３１ｃは、スプライン構造によりクラッチ軸３３０ａ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３３１ｅは、プレッシャプレート３３１ｄ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３３１ｃに作用させる構成を有している。また、クラッチ軸３３０ａの動力は、ギヤ伝動機構を介して変速装置３１０の入力軸となる、動力伝達軸３３０の１つの構成要素としての中間伝動軸３３０ｂに伝えられる。

　トラクタに搭載されているバッテリＢの容量は限定されたものであり、作業走行中のトルクアシストには、かなりの電力消費が要求されることから、作業中にアシスト制御が繰り返されると、バッテリＢの充電量がすぐになくなってしまう。これを回避するために、モータジェネレータ３０４によるアシストはバッテリＢの充電量を考慮しながら実行することが必要となる。

　このため、この実施形態では、負荷情報生成部３８１によって生成された負荷情報に含まれている負荷量（エンジン負荷率、回転数低下量）と、バッテリ管理部３８２から送られてくるバッテリ情報に含まれている充電量とに基づいて、アシスト制御決定部３５２が、アシスト制御の許可と禁止を判定する。その際に用いられる判定マップの一例が図８に示されている。この判定マップから理解できることは、原則的には充電量が十分でない限りアシスト制御は行われないようにしている。例えば、充電量が８０％程度のところをアシスト判定ラインとし、それ以下ではトルクアシストを行わず、バッテリＢが上がってしまうことを避けようしている。しかしながら、エンジン負荷率が１００％に近くなれば、エンジンストールの可能性が出てくるので、充電量が８０％以下でもアシスト制御を許可する。その際に、エンジン負荷率が９０％から１００％にかけてアシスト判定ラインを傾斜させて、つまりエンジン負荷率が所定量（ここでは約９０％以上）において、エンジン負荷率が高いほど充電量が低い状態でもアシスト制御が許可される。エンジン負荷率が１００％では、充電量が３０％程度でもアシスト制御が許可される。この判定マップでは、アシスト判定ラインは帯状となっており、アシスト判定ラインの上側境界線より上の領域は、アシスト駆動領域であり、アシスト制御が許可される。アシスト判定ラインの下側境界線より下の領域は充電駆動領域である。さらに、アシスト判定ラインの上側境界線と下側境界線とに囲まれたアシスト判定帯は、アシスト制御も充電も行わないバッファ領域であり、この実施形態では、このバッファ領域をゼロトルク駆動制御が行われるゼロトルク駆動領域としている。充電駆動領域とゼロトルク駆動領域では、アシスト制御は禁止される。

　上述したハイブリッドトラクタによって実行される、省エネ運転をもたらす省エネ変速処理の基本的な流れの図２４のフローチャートを用いて説明する。省エネ変速処理には、変速比の調整をともなうエンジン回転数低下処理と、モータアシスト処理とが含まれている。
　運転者が、一定車速での作業走行中にエンジンＥに余裕があると感じた時に、エンジン回転数を落とした省エネ運転を行なうために下げボタン３９０を操作する（＃００）ことで、省エネ変速処理がスタートする。まず、上述したように、エンジン回転数を所定値、例えば２００ｒｐｍだけ低下させる回転数低下処理（＃０２）と、この回転数の低下を相殺する変速比の調整を行なう変速比変更処理（＃０４）とが実行される。続いて、回転数低下に伴ってエンジンＥに所定値以上の回転負荷がかかっていないかどうかがチェックされる（＃０６）。この負荷チェックで現状の回転負荷がまだ問題ないと判定されると（＃０６の負荷小分岐）、その旨の表示と省エネ運転のためのエンジン回転数低下が行なわれていること、例えば、下げボタン３９０の操作回数やそれによる回転数低下量などがディスプレイ３３９に表示される（＃０８）。

　運転者はなおもエンジンＥに余裕があると感じれば、下げボタン３９０をさらに操作することができるし、これで適切と感じれば、この状態を続行することができる。したがって、このルーチンでは、下げボタン３９０が操作されたかどうかチェックし（＃１０）、操作された場合（＃１０のON分岐）、ステップ＃０２に戻って回転数低下処理、変速比変更処理が再度実行される。下げボタン３９０が操作されなければ（＃１０のOFF分岐）、ステップ＃０６に戻ってエンジンＥの回転負荷チェックがなされる。

　ステップ＃０６の負荷チェックでエンジンＥに所定値以上の回転負荷がかかっていると判定されると（＃０６の負荷大分岐）、まずモータジェネレータ３０４を用いたモータアシストが可能かどうかチェックされる（＃１２）。モータアシストが可能ならば（＃１２の可分岐）、前述したようなモータアシスト処理が実行され、負荷量に応じたモータアシストが行われる（＃１４）。そして、ステップ＃０６に戻り、回転負荷がチェックされる。

　前回のモータアシストとの間隔が短く、モータアシストの禁止時間帯であるため、あるいはバッテリＢの充電量が不足しているためなどの理由よりモータアシストが不可能の場合（＃１２の不可分岐）、さらにその回転負荷がすぐにエンジンストールなどをもたらすような過剰負荷であるかどうかチェックされる（＃１６）。過剰負荷でない場合（＃１６のNo分岐）、緊急事態ではないが、回転負荷が高まっていることをディスプレイ３３９に表示し（＃１８）、この回転負荷の高まりを解消すべく戻しボタン３９１を用いて回転数低下を戻す操作が行われるかどうか、つまり戻しボタン３９１の操作がチェックされる（＃２０）。戻しボタン３９１が操作されていない場合（＃２０のOFF分岐）、ステップ＃０６に戻り、回転負荷がチェックされる。戻しボタン３９１が操作された場合（＃２０のON分岐）、上述したように、先の下げボタン３９０による回転数低下を解消すべく、回転数増加処理（＃２２）と変速比変更処理（＃２４）が行われ、ステップ＃０６に戻る。

　ステップ＃１６で過剰負荷と判定された場合（＃１６のYes分岐）、緊急事態なので、下げボタン３９０による回転数低下を強制的に元に戻す強制戻し処理を行う（＃２６）。従って、この強制戻し処理には、回転数増加処理と変速比変更処理が含まれている。
　なお、この省エネ変速処理は、本発明のわかりやすい説明のためのものであり、実際には、各種操作に基づく割り込み処理が頻繁に発生するので、図のフローチャートのように制御が流れるわけでない。

〔第３実施形態の別実施形態〕
（１）上述した実施形態では、エンジンＥに作用する負荷を検出するためにエンジン回転数ないしは伝動軸回転数を利用していたが、作業装置Ｗに直接負荷検出センサを設けて、この負荷検出信号を用いて、アシスト制御の要否を判定してもよい。

（２）上記実施形態では、エンジンＥとモータジェネレータ３０４とが直結されており、その後に主クラッチ３３１が装着され、動力伝達軸３３０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３０４との間に主クラッチ３３１を装着してもよい。

（３）上記実施形態では、変速装置３１０にＨＭＴ３１２を用いた無段変速が採用されていたが、多段ギヤ式変速装置を用いた多段変速を採用してもよい。

（４）アシスト特性として、作業装置Ｗのタイプおよびその使用形態にそれぞれ最適化された個別のアシスト特性を予め作成して、それを適切に選択するようにしてもよい。例えば、作業車に装着される作業装置Ｗの種別を検知する作業装置種別検知部あるいは手動の作業装置種別設定部を設け、実際に装着され利用される作業装置Ｗの種別を補助パラメータとしてアシスト特性決定部３６１に与える。これにより、アシスト特性決定部３６１は、使用作業装置種により適切なアシスト特性を決定することができる。

〔第４実施形態〕　本発明による作業車の具体的な第４実施形態を説明する前に、図２５を用いて本発明を特徴付けている基本的な構成を説明する。
　この作業車は、伝動軸や伝動ギヤなどで構成される動力伝達手段を介して走行装置としての車輪４０２に動力を伝達する原動機ユニット４０１を搭載している。原動機ユニット４０１には内燃機関であるエンジンＥが含まれている。動力伝達手段には原動機ユニット４０１から出力された回転動力を変速する変速装置４１０が含まれている。原動機ユニットから出力される動力の回転数によって作動油供給量が変化する油圧ポンプＰが備えられている。作業装置Ｗが、油圧ポンプＰから供給される作動油によって駆動する油圧駆動機器ＨＤの一例としてのリフトシリンダによって昇降可能に作業車に装備されている。原動機ユニット４０１の出力軸Ｅｘから分岐したＰＴＯ（動力取り出し）軸Ｗ１を介して動力が作業装置Ｗに供給可能である。油圧駆動機器ＨＤを操作する油圧操作具Ｔが備えられている。

　制御系として、設定されるエンジン回転数でエンジンＥを制御するエンジン制御ユニット４０５Ａと、変速装置４１０の変速比を調整する変速制御ユニット４０３と、油圧管理ユニット４０５が備えられている。油圧管理ユニット４０５には、必要作動油量算定機能と回転数増加指令生成機能と変速比変更指令生成機能が、実質的にはコンピュータプログラムで構築されている。必要作動油量算定機能は、油圧駆動機器ＨＤに対する操作情報に基づいて油圧駆動機器ＨＤが必要とする必要作動油量を算定する機能である。回転数増加指令生成機能は、算定された必要作動油量に基づいて油圧駆動機器ＨＤに対する作動油供給不足が判定された場合に、エンジン制御ユニット４０５Ａで設定されているエンジン回転数を増加させるエンジン回転数増加指令を生成して、エンジン制御ユニット４０５Ａに与える機能である。変速比変更指令生成機能は、作業車速度（作業車の走行速度、以下車速と略称する）を維持するために、上記エンジン回転数増加指令によるエンジン回転数の増加を相殺するように変速比を変更させる変速比変更指令を前記変速制御ユニットに与える機能である。

　例えば一定車速で作業車を走行させながら、フロントローダ装置や耕耘装置などの作業装置Ｗを操作して作業走行する際に、省エネ運転を心がけるためには、できるだけ低いエンジン回転数でエンジンＥを駆動させる。その場合、油圧ポンプＰの駆動回転数はエンジン回転数に依存するので、エンジン回転数が低下すると、油圧ポンプＰの駆動回転数の低下、結果的には油圧ポンプＰからの作動油供給量が低下する。油圧駆動機器ＨＤが動作していないか、動作していても大きな作動油量を必要としない場合はよいが、油圧駆動機器ＨＤが大きな動作を行なう際には作動油量の不足が生じ、油圧駆動機器ＨＤの動作に遅れが生じる可能性が生じる。例えば、作業装置を動作させるような油圧駆動機器ＨＤが必要とする必要作動油量は、操作情報の一例である、当該油圧駆動機器ＨＤを操作する操作具Ｔの操作入力に基づいて推定することができる。この場合、作業走行時に、特に省エネ運転時に操作具Ｔが操作されると、その操作入力に関する操作情報から対象となる油圧駆動機器ＨＤが必要とする必要作動油量が算定される。さらに、算定された必要作動油量が現状のエンジン回転数では油圧ポンプＰによって供給できない場合には、エンジン回転数を増加させて、油圧ポンプＰが必要作動油量を供給できるようにする。同時に、そのエンジン回転数の増加を相殺するように、少なくとも作業車の加速が無視できる程度となるように、変速比を調整（通常は大きく）する。これにより、エンジン回転数を増加による急加速が抑制される。また、定速走行が要求される作業走行を行っている場合においても、その定速走行が実質的に維持される。

　操作情報は逐次チェックされており、エンジン回転数を低下させても前記作動油供給不足が解消される場合に、前記エンジン回転数増加指令を取り消す回転数戻し指令が前記エンジン制御ユニット４０５Ａに与えられる。この回転数戻し指令は、先行したエンジン回転数増加を段階的に解消する複数の指令に分割しても良い。同時に、作業車速度を維持するために前記エンジン回転数戻し指令によるエンジン回転数の減少を相殺するように変速比を変更させる変速比変更指令が前記変速制御ユニット４０３に与えられる。これにより、エンジン回転数を減少による急減速が抑制される。また、定速走行が要求される作業走行を行っている場合においても、その定速走行が実質的に維持される。

　次に、図面を用いて、本発明による作業車の具体的な第４実施形態の１つを説明する。ここでは、作業車はよく知られた形態の汎用トラクタであり、図２６は、その斜視図であり、図２７はトラクタ操縦エリアの鳥瞰図である。このトラクタは、左右一対の前輪４０２ａと後輪４０２ｂによって対地支持された車体を備え、その車体の前部に原動機ユニット４０１、その中央部に操縦エリアが配置されている。車体後部には、作業装置Ｗとして耕耘装置が昇降機構によって装着されている。この昇降機構は、図２８で模式的に示されているだけであるが、油圧駆動機器ＨＤの１つである油圧シリンダ１０１によって動作する。図２７に示された操縦エリアには、運転席４２０及び運転席４２０の前方にステアリングホイール４２１が配置されている。運転席４２０に着座した運転者によって操作される操作レバーや操作ボタンは、ステアリングホイール４２１の周辺や運転席４２０の両側に配置されている。本発明に特に関係する操作レバーや操作ボタンとして、昇降機構の油圧シリンダ１０１に対する操作を入力する油圧操作具Ｔとしての昇降レバー４２２、ギャ変速装置４１４の変速段を切り換える変速レバー４２３、省エネ運転のためにエンジン回転数を低減させる下げボタン４２４、低減させたエンジン回転数を戻す戻しボタン４２５、変速（車速制御）ペダル４２６などが挙げられる。操縦エリアには、メータパネル４２７ａやフラットディスプレイ４２７ｂも配置されている。

　図２８で模式的に示されているが、操向輪としての前輪４０２ａは、油圧パワーステアリング装置ＰＳを介してステアリングホイール４２１によって操作される。この油圧パワーステアリング装置ＰＳは、油圧源から供給される作動油をステアリングホイール４２１の操舵量に応じて調節して、油圧駆動機器ＨＤとしてのパワステシリンダ１０２を油圧制御して前輪４０２ａを操舵する。従って、ステアリングホイール４２１は本発明における油圧操作具Ｔとして機能する。例えば、ステアリングホイール４２１を急速に大きな操舵量で操作すると、大量の作動油がパワステシリンダ１０２に供給され、素早い操舵が実現する。

　このトラクタは、図２８と図２９で模式的示された動力系統図から明らかなように、原動機ユニット４０１にエンジンＥとモータユニット４０４とが含まれているハイブリッド車両である。なお、ここでのエンジン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であり、エンジン制御機器４０５ａとしてコモンレール制御機器を備えている。また、ここでのモータユニット４０４はバッテリＢを充電させる発電機としても機能するモータジェネレータ４０４である。

　図３０に示すように、エンジンＥの後面側にモータジェネレータ４０４と主クラッチ４３１とを収容するモータハウジング４４０が備えられている。モータジェネレータ４０４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。従って、インバータ部４７０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４０４に供給する。また、インバータ部４７０は、モータジェネレータ４０４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。

　図３０から明らかなように、エンジンＥとモータジェネレータ４０４と主クラッチ４３１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４４０ａに対してモータハウジング４４０が連結し、これによりモータハウジング４４０にモータジェネレータ４０４と主クラッチ４３１とが収容されている。

　モータジェネレータ４０４は、永久磁石４４１を外周に備えたロータ４４２と、このロータ４４２を取り囲む位置に配置されたステータ４４３とで構成され、ステータ４４３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４０４のロータ４４２が配置され、このロータ４４２のうち出力軸Ｅｘと反対側の面に主クラッチ４３１のベースプレート４３１ａが配置され、出力軸Ｅｘとロータ４４２と主クラッチ４３１のベースプレート４３１ａとがねじ連結されている。このベースプレート４３１ａ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４０４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４４０は、前部ハウジング４４０Ａと後部ハウジング４４０Ｂ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４０４を組み立てる際には、前部ハウジング４４０Ａの内面にステータ４４３を備えた状態で、この前部ハウジング４４０Ａをリヤエンドプレート４４０ａに連結し、次に、出力軸Ｅｘの後端にロータ４４２が連結される。

　主クラッチ４３１は、ベースプレート４３１ａの後面に連結するクラッチカバー４３１ｂの内部にクラッチディスク４３１ｃと、プレッシャプレート４３１ｄと、ダイヤフラムバネ４３１ｅとを配置し、クラッチディスク４３１ｃからの駆動力が伝えられる、動力伝達軸４３０の１つの構成要素としてのクラッチ軸４３０ａ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４３０ａは、後部ハウジング４４０Ｂ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４３１ｃは、スプライン構造によりクラッチ軸４３０ａ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４３１ｅは、プレッシャプレート４３１ｄ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４３１ｃに作用させる構成を有している。また、クラッチ軸４３０ａの動力は、ギヤ伝動機構を介して変速装置４１０の入力軸となる、動力伝達軸４３０の１つの構成要素としての中間伝動軸４３０ｂに伝えられる。

　図２９から明らかなように変速装置４１０は、油圧機械式の無段変速装置（以下、ＨＭＴと略称する）４１２と前後進切換装置４１３と複数段の変速（ここでは、道路走行のための高速段と作業走行のための低速段）を行うギヤ変速装置４１４、ディファレンシャル機構４１５とを含み、その動力は動力伝達軸４３０を通じて、最終的に駆動車輪（前輪４０２ａまたは後輪４０２ｂあるいはその両方）４０２を回転させる。前後進切換装置４１３とギヤ変速装置４１４のそれぞれには油圧駆動式の変速クラッチ４１０ａ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４０４の回転動力を伝達する動力伝達軸４３０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。

　ＨＭＴ４１２は、エンジンＥ及びモータジェネレータ４０４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４１２Ａと、遊星歯車機構４１２Ｂとから構成されている。遊星歯車機構４１２Ｂは、エンジンＥ及びモータジェネレータ４０４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４３０に供給するように構成されている。

　この静油圧式変速機構４１２Ａでは、エンジンＥ及びモータジェネレータ４０４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４１２Ｂに伝達される。静油圧式変速機構４１２Ａは、油圧ポンプの斜板４１２ａ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４１２ａ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４１２Ｂ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４１２Ａは、斜板４１２ａ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４１２Ｂに対する出力を停止する。

　遊星歯車機構４１２Ｂ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４１３に連結している出力軸（動力伝達軸４３０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４３０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。

　上述した構成により、このＨＭＴ４１２は、静油圧式変速機構４１２Ａの斜板４１２ａの角度を変更することにより、駆動車輪である前輪４０２ａまたは後輪４０２ｂ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４１２ａの制御は、変速制御ユニット４０３からの制御指令に基づいて動作する油圧制御ユニット４０８の油圧制御によって実現する。

　本発明における油圧駆動機器ＨＤの油圧源としての油圧ポンプＰが備えられている。この油圧ポンプＰは、原動機ユニット１と変速装置４１０との間に位置する動力伝達軸４３０から回転動力を受ける機械式ポンプであり、そのポンプ軸回転数はエンジン回転数に依存する。つまり、油圧ポンプＰの作動油供給量はエンジン回転数に依存することになる。油圧制御弁などから構成される油圧制御ユニット４０８を介して、この油圧ポンプＰから作動油が供給される油圧駆動機器ＨＤは、図２８や図２９で図示されている限りでは、昇降シリンダ１０１、パワステシリンダ１０２、変速装置４１０の変速クラッチ４１１である。昇降シリンダ１０１に対する油圧操作具Ｔは昇降レバー４２２であり、パワステシリンダ１０２に対する油圧操作具Ｔはステアリングホイール４２１である。なお、トラクタに搭載される作業装置Ｗによってはさらに種々の油圧シリンダや油圧モータが備えられるので、油圧ポンプＰによって作動油が供給される油圧駆動機器ＨＤも増えることになる。あくまで、昇降シリンダ１０１やパワステシリンダ１０２は、油圧ポンプＰによって作動油が供給される油圧駆動機器ＨＤの一例である。

　図３１は、上述した油圧ポンプＰと油圧駆動機器ＨＤと油圧操作具Ｔの関係を模式的に示す油圧回路図である。この油圧回路には、ＨＭＴ４１２を構成する静油圧式変速機構４１２Ａの油圧回路４８０、耕耘装置（作業装置）Ｗを昇降する昇降シリンダ（油圧駆動機器ＨＤ）１０１の油圧回路４８０、油圧パワーステアリング装置ＰＳのパワステ油圧回路４８２が示されているが、主クラッチ４３１や変速クラッチ４１０ａなど、他の油圧回路は省略されている。なお、静油圧式変速機構４１２Ａの油圧回路４８０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４０４の動力によって駆動する斜板制御タイプの油圧ポンプ４８１ａとチャージポンプ４８１ｂとが備えられている。油圧ポンプ４８１ａ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。つまり、静油圧式変速機構４１２Ａの油圧回路４８０は、独自の油圧ポンプ４８１ａを有するものであり、油圧ポンプＰによって直接作動油を供給されるものではない。

　昇降シリンダ１０１の油圧回路４８１及びパワステ油圧回路４８２には、油圧供給源として、油圧ポンプＰが接続されている。油圧回路４８１における必要作動油量は、油圧操作具Ｔである昇降レバー４２２の操作挙動によって決定される。昇降レバー４２２の操作挙動は昇降レバーセンサ４９２によって検出される。パワステ油圧回路４８２における必要作動油量は油圧操作具Ｔであるステアリングホイール４２１の操作挙動によって決定される。ステアリングホイール４２１の操作挙動はステアリングセンサ４９１によって検出される。昇降レバーセンサ４９２やステアリングセンサ４９１は、車両状態検出ユニット４０９に接続されており、車両状態検出ユニット４０９で必要な信号処理が施された後、必要な機能ユニットに転送される。もちろん、車両状態検出ユニット４０９を介さずに直接各センサを機能ユニットに接続してもよい。なお、変速レバー４２３の操作位置を検出する変速レバーセンサ４９３も車両状態検出ユニット４０９に接続されている。

　以下に詳しく述べられるが、昇降シリンダ１０１の油圧回路４８１やパワステ油圧回路４８２における必要作動油量が油圧ポンプＰによって供給可能であるかどうかは、油圧管理ユニット４０５によって判定される。油圧管理ユニット４０５は、作動油の供給不足が生じる場合には、エンジン回転数を増加させて、作動油の供給不足を回避する。

　次に、上述した動力系を制御する電子制御系について説明する。
　このトラクタの電子制御系には、図２８や図２９に示されているように、エンジン制御ユニット４０５Ａ、モータ制御ユニット４０５Ｂ、アシスト制御ユニット４０６、油圧管理ユニット４０５、車両状態検出ユニット４０９、変速制御ユニット４０３、耕耘装置（作業装置）Ｗの操作のための作業装置制御ユニットＷ０などが含まれている。これらのＥＣＵと呼ばれる各種制御ユニットはそれぞれ車載ＬＡＮによってデータ伝送可能に接続されている。もちろん、ここでは分割した構成となっている各種制御ユニットを自在に統合することやさらに分割することは可能であるが、この実施形態での構成は本発明での説明を分かり易くすることを優先したものであり、それは、発明を限定するものではない。

　エンジン制御ユニット４０５Ａは、よく知られているように、エンジンＥを電子制御するための中核機能部であり、外部操作入力信号及び内部センサ信号等によって推定されるエンジンＥの運転状態に応じて、予め設定されているプログラムに基づく制御、例えば定回転数制御や定トルク制御など種々のタイプのエンジン制御を行う。

　変速制御ユニット４０３には、変速ペダル４２６などの変速操作具による変速操作指令や油圧管理ユニット４０５からの変速比変更指令に基づいて変速装置４１０に対する変速操作を行うための制御機能が構築されている。さらに、変速制御ユニット４０３は、油圧管理ユニット４０５からの変速比増加指令や変速比変更指令に基づいて、ＨＭＴ４１２の斜板４１２ａの角度を変位させ、変速比を変更することである。変速制御は、人為的な操作による操作信号入力と機械的に生成された操作信号入力の両方で可能である。車速を変えるために人為的変速操作具として機能する変速ペダル４２６は、定車速走行のために任意の位置で位置保持機構４２６ａによって保持される。変速ペダル４２６の操作位置はペダルセンサ４９０によって検出される。ペダルセンサ４９０も車両状態検出ユニット４０９に接続されている。

　モータジェネレータ４０４の制御、つまりエンジンＥに対するアシスト制御はアシスト制御ユニット４０６によって行われる。特に、このアシスト制御は、エンジン回転数をぎりぎりまで低下させた省エネ運転中において生じた突発的なエンジン負荷（回転負荷）の増大に対処するため用いられる。省エネ運転中において生じる突発的な回転負荷の増大は、エンジンＥの回転数の低下、つまり車速の低下、さらにはエンジンストールを導く。特に定車速で作業走行する作業車両の場合、定速制御モードでのエンジンＥの運転が頻繁に行なわれ、その際、作業状況や接地している地面状況によって、急激な負荷が動力伝達手段にかかり、結果的にエンジンＥの回転数を低下させる事態が生じる。エンジン回転数の低下は車速の低下や作業装置の駆動力不足を導く。これを回避するために、エンジンＥやエンジン動力を伝達する動力伝達手段にかかる回転負荷が検知され、その負荷を少なくとも部分的に補償すべくモータジェネレータ４０４が短時間だけ駆動され、エンジンＥがアシストされる。

　このアシスト制御のために、アシスト制御ユニット４０６は、エンジンＥが受ける回転負荷を示す負荷情報を、エンジン制御ユニット４０５Ａから与えられるエンジン制御情報または、各種センサによる検出情報から取り出される入力パラメータに基づいて生成する機能を有する。負荷情報の生成のために利用される入力パラメータとしては、エンジンＥの回転数（回転速度）、変速装置４１０を構成する動力伝達軸４３０の回転数（回転速度）、エンジン制御ユニット４０５Ａによって算定されたエンジントルク、動力伝達軸４３０のトルク、車速、作業装置Ｗの作業状態（耕耘深さ、牽引力、ローダーへの作用力など）が挙げられるが、実際に利用される入力パラメータは、トラクタに装備されているセンサに依存する。動力伝達軸４３０のための回転検出センサや車速センサは標準装備されている可能性が高いので、入力パラメータとして、動力伝達軸４３０の回転速度変動値や車速変動値を用いると好都合である。これらの入力パラメータは各種センサからの信号を処理する車両状態検出モジュールユニット４０９を通じて送られてくる。突発的な回転負荷の増大を検知するために、経時的な回転負荷の微分値または差分値に基づいて突発的な回転負荷の増大を示す情報を、負荷情報として用いてよい。あるいは、単にしきい値判定だけでアシスト制御のトリガーとなる回転負荷の増大を示す負荷情報を負荷情報として用いてもよい。

　アシスト制御ユニット４０６は、負荷情報に基づいて、モータジェネレータ４０４を用いたエンジンＥに対するアシスト制御を実行するかどうかを判定する。例えば、バッテリ充電量が所定値以下の場合、アシスト制御の中止、または部分的なアシスト量でのアシスト制御に限定される。さらに、アシスト制御が実行された後、所定時間の間、次のアシスト制御の実行を禁止する。さらに、アシスト制御ユニット４０６は、負荷情報に基づいて、アシスト制御におけるアシスト量とアシスト時間を規定するアシスト特性を決定する。さらに、アシスト制御ユニット４０６は、決定されたアシスト特性に基づいてアシスト制御信号をモータ制御ユニット４０５Ｂに出力する。モータ制御ユニット４０５Ｂは、アシスト制御信号に基づいてモータ制御信号をインバータ部４０５ｂに出力し、モータジェネレータ４０４を制御する。なお、モータ制御ユニット４０５Ｂは、アシスト制御以外に、発電指令をインバータ部４０５ｂに送ることで、モータジェネレータ４０４をジェネレータとして機能させ、バッテリＢを充電することができる。また、モータ制御ユニット４０５Ｂがゼロトルク制御信号をインバータ部４０５ｂに送ることで、モータジェネレータ４０４はゼロトルク駆動を行う。

　上述した機能を果たすため、アシスト制御ユニット４０６には図３２に示すように、バッテリ管理部４６０、負荷情報を生成する負荷情報生成部４６１、アシスト特性マップ格納部４６２ａを含むアシスト特性決定部４６２、アシスト制御決定部４６３が構築されている。バッテリ管理部４６０は、バッテリＢからの充電情報に基づいて、充電量を算定し、この充電量を含むバッテリ情報を出力する。

　アシスト特性決定部４６３は、負荷情報から読み出した負荷量：Ｌと、バッテリ情報から読み出した充電量：ＳＣに基づいて、適切なアシスト特性：Ｗ（ｔ）を決定する。このアシスト特性は、Ｗ（ｔ）＝Γ〔Ｌ，ＳＣ〕といった一般式から導出されるものである。つまり、アシスト特性は、経時的なアシスト量を決めるグラフで表すことできる。実際には、以下に述べるように、複数のアシスト特性をマップ化して格納しておき、負荷量：Ｌと充電量：ＳＣとから最適なアシスト特性が選択される。アシスト特性が決定されると、モータ制御ユニット４０５Ｂがこのアシスト特性に基づいてアシスト制御信号を生成し、インバータ部４０５ｂを通じてモータジェネレータ４０４を駆動制御し、エンジンＥないしは動力伝達手段に生じた負荷の増大を補償する。電気モータのトルク応答性は早いので、突発的な走行負荷や作業負荷の増大が発生しても、それにより回転数の低下が回避される。負荷増大が持続した場合やバッテリＢの充電量に余裕がない場合には、省エネ変速モジュール４０７における変速比の調整で対処することになる。

　アシスト特性マップ格納部４６２ａは、上述したようなアシスト特性をマップ化したアシスト特性マップＭを予め複数作成して格納するか、あるいは必要に応じて適正なアシスト特性マップＭを作成して設定する機能を有する。模式的に図示されているように、このアシスト特性は、経時的なアシスト量を決めるグラフで表すことができる。図３２で模式的に図示された例では、横軸が時間で、縦軸がアシストゲインである。アシストゲインは、負荷情報から読み出した負荷量に応じて算定される最大アシスト量（モータトルク）に対する比率であり、０％から１００％の間の数値をとる。つまり、最大アシスト量にこのアシスト特性マップＭから得られたアシストゲインを乗算することで、実際にモータジェネレータ４０４によってアシストされるアシスト量が求められる。この実施形態でのアシスト特性は、所定時間一定のアシスト量を維持する初期アシスト特性領域Ｓとアシスト量を零まで経時的に減少させる終期アシスト特性領域Ｅとからなる。初期アシスト特性領域Ｓの時間間隔ｔ1が１.５秒から２.５秒、好ましくは２秒であり、終期アシスト特性領域Ｅの時間間隔ｔ2が１.５秒から２.５秒、好ましくは２秒である。図示されたアシスト特性マップＭでは、初期アシスト特性領域Ｓにおけるアシストゲインは１００％で一定であり、終期アシスト特性領域Ｅは線形である。もちろん、その減少傾向は、任意の形状を採用することができる。また、初期アシスト特性領域Ｓと終期アシスト特性領域Ｅの両方の領域において非線形なグラフを採用することも可能である。アシスト特性決定部４６２は、負荷情報から読み出した負荷量とバッテリ情報から読み出した充電量とから最適なアシスト特性マップＭを決定する。その他のアシスト特性マップＭでは、初期アシスト特性領域Ｓにおけるアシストゲインは１０％程度から１００％未満の範囲の値をとり、終期アシスト特性領域Ｅは減少関数となるような、種々のアシスト特性が記述されている。つまり、実際にモータジェネレータ４０４によって生み出されるアシスト量は、負荷量または充電量あるいはそれら両方によってその都度変動する。なお、このアシスト特性に基づくアシスト制御の連続した実行は、アシスト制御決定部４６３によって禁止される。アシスト制御の実行間隔、つまり禁止時間は、バッテリＢの充電量によって変更してもよいし、バッテリＢの容量によって予め決めておいても良い。また、作業によって可変されてもよい。いずれにせよ、バッテリ充電量の急激な低下をもたらさないように設定される。

　この実施形態における油圧管理ユニット４０５は、図２５を用いて説明した油圧管理ユニット４０５の機能を備えている。従って、油圧管理ユニット４０５には、図３３で示すように、必要作動油量算定部４５１、回転数増加指令生成部４５２、変速比変更指令生成部４５３、回転数戻し指令生成部４５４が構築されている。必要作動油量算定部４５１は、車両状態検出ユニット４０９から送られてきた、ステアリングホイール４２１の操作挙動や昇降レバー４２２の操作挙動を示す操作情報に基づいてパワステシリンダ１０２やリフトシリンダ１０１が必要とする必要作動油量を算定する。回転数増加指令生成部４５２は、必要作動油量算定部４５１によって算定された必要作動油量に基づいてパワステシリンダ１０２やリフトシリンダ１０１に対する作動油供給不足が判定された場合に、エンジン回転数増加指令を生成する。エンジン回転数増加指令は、エンジン制御ユニット４０５Ａで設定されている現時点のエンジン回転数に対して回転数を増加させる指令である。増加させる回転数の値としては、所定値、例えば２００ｒｐｍでもよいし、そのつど、演算またはマッピングによって求めた回転数であってよい。そのようにして生成されたエンジン回転数増加指令は、エンジン制御ユニット５Ａに与えられることで、エンジンＥの回転数が上昇する。

　回転数戻し指令生成部４５４は、エンジン回転数増加指令によるエンジン回転数増加を行なわなくとも元のエンジン回転数で作動油供給不足が発生しないと判定された場合、先に行ったエンジン回転数増加指令を取り消す回転数戻し指令を生成する。その際、先に行ったエンジン回転数増加指令によるエンジン回転数の増加を複数回に分けて低減するような回転数戻し指令を生成してもよい。いずれにせよ、このエンジン回転数増加指令がエンジン制御ユニット４０５Ａに与えられることで、エンジンＥの回転数が低下する。

　変速比変更指令生成部４５３は、急加速を避けるべくトラクタの車速を維持するために、エンジン回転数増加指令によるエンジン回転数の増加を相殺するように変速比を変更させる変速比変更指令を変速制御ユニット４０３に与える。これにより、変速制御ユニット４０３は油圧制御ユニット４０８を介して静油圧式変速機構４１２Ａの油圧ポンプの斜板４１２ａを調節して、変速比を大きくし、エンジン回転数の増加に伴う車速の上昇を回避する。同様の目的で、変速比変更指令生成部４５３は、エンジン回転数戻し指令によるエンジン回転数の低減を相殺するように変速比を変更させる変速比変更指令を変速制御ユニット４０３に与える。これにより、変速制御ユニット４０３は油圧制御ユニット４０８を介して斜板４１２ａを調節して、変速比を小さくし、エンジン回転数の低下に伴う車速の低下を回避する。

　この油圧管理ユニット４０５による作動油供給量制御機能は、作業走行時に利用されるものであり、道路走行時には原則的には必要ではない。このため、この油圧管理ユニット４０５による作動油供給量制御機能を、道路走行時に限定すると好都合である。そのために、この実施形態では、道路走行用変速段と作業用変速段とを備えたギヤ変速装置４１４の変速段を切り換える変速レバー４２３の操作位置を利用している。つまり、ギヤ変速装置４１４が道路走行用変速段に切り換えられていることを変速レバーセンサ４９３の信号から検出し、その際にはエンジン回転数増加指令によるエンジン回転数の増加を禁止する。

　この実施形態では、上述した変速制御ユニット４０３には、省エネルギー運転のため、運転者の操作に基づいて一時的なエンジン回転数低下処理とこのエンジン回転数低下処理を取り消すエンジン回転数戻し処理とを実現する省エネ変速モジュール４０７が構築されている。このエンジン回転数低下処理及びエンジン回転数戻し処理は、上述したエンジン回転数増加指令によるエンジン回転数の増加処理及びエンジン回転数戻し指令によるエンジン回転数の低減処理と類似するので、共通的に構築することができる利点がある。

　図３４に示すように、省エネ変速モジュール４０７には、上記機能を実現するため、回転数低下指令生成部４７１、変速比変更指令生成部４７２、下げ処理履歴メモリ４７３、負荷判定部４７４、強制戻し制御部４７５が含まれている。

　回転数低下指令生成部４７１は、運転者の下げボタン４２４の押下による操作指令に基づいて現状のエンジン回転数を２００ｒｐｍだけ低下させる回転数低下指令を生成して、エンジン制御ユニット４０５Ａに送り出す。その際、変速比変更指令生成部４７２は、この回転数低下指令によるエンジン回転数の低下が車速の低下を伴わないように、その低下分を補償する変速比の変更値を求め、その変更値に基づいた変速比変更指令を生成し、この変速比変更指令を油圧制御ユニット４０８に送り出す。アクセルレバー４３２の操作位置によって設定された基本エンジン回転数を制御目標としてエンジン制御ユニット４０５ＡがエンジンＥの回転数を制御しているが、この回転数低下指令は、その基本エンジン回転数を低下させるものであり、この実施形態では複数回数、例えば４回にわたる回転数低下を指令することができる。つまり、１回目の回転数低下指令で基本エンジン回転数から２００ｒｐｍの低下、２回目の回転数低下指令でさらに２００ｒｐｍつまり基本エンジン回転数から４００ｒｐｍの低下が指令されることになる。もちろん、そのエンジン回転数低下に伴う車速の低下は、その都度の変速比変更指令生成部４７２からの変速比変更指令によって補償される。

　さらに運転者が戻しボタン４２５を押し下げた場合には、戻し操作指令が、省エネ変速モジュール４０７に与えられ、回転数低下指令生成部４７１は、現時点で設定されている回転数低下指令の積算回数を１段階取り消す戻し指令をエンジン制御ユニット４０５Ａに送る。これにより、回転数低下指令が１回設定されているだけの状態なら、その１回分のエンジン回転数低下が取り消され、エンジン制御ユニット４０５ＡでのエンジンＥの目標回転数は、元の基本エンジン回転数となる。回転数低下指令が２回設定されている状態なら、１回分のエンジン回転数低下が取り消され、エンジン制御ユニット４０５ＡでのエンジンＥの目標回転数は、基本エンジン回転数より２００ｒｐｍだけ低下させた回転数となる。回転数低下指令によるエンジン回転数の低下が設定されていない状態で戻しボタン４２５が押し下げられても、回転数低下指令は生成されない。戻しボタン４２５は、回転数低下指令の取消処理を行うだけである。当然ながら、戻しボタン４２５の操作による戻し操作指令によりエンジン回転数低下が修正された場合には、同時に、その修正に伴う車速の増加は、変速比変更指令生成部４７２からの変速比変更指令によって補償され、車速は一定に維持される。

　このため、回転数低下指令生成部４７１によってエンジン制御ユニット４０５Ａに設定される回転数低下指令の回数を記録しておく必要があり、このため下げ処理履歴メモリ４７３が備えられている。下げ処理履歴メモリ４７３はスタックメモリのようなメモリ構造が適しており、回転数低下指令が生成されると回転数低下に関する情報が下げ処理履歴メモリ４７３に書き込まれ（プッシュ）、戻し指令が生成されると最後に書き込まれた回転数低下に関する情報が読み出され消去される（ポップ）。もちろん、回転数低下指令や戻し操作指令を時系列的に記録する履歴メモリのようなメモリ構造を採用してもよい。いずれにしても、回転数低下指令生成部４７１によって、エンジン制御ユニット４０５Ａに回転数低下指令が送られると、１回の下げボタン４２４の操作による２００ｒｐｍのエンジン回転数低下の情報が必要に応じて変速比変更の情報も含めて下げ処理履歴メモリ４７３に書き込まれる。そして、下げ処理履歴メモリ４７３にアクセスすれば、現状の下げボタン４２４の操作履歴と現状のエンジン制御ユニット４０５Ａに指令しているエンジン回転数の低下量、現状の変速比を知ることができる。

　負荷判定部４７４は、エンジン負荷が所定レベルを超えたかどうかを判定する機能を有し、所定レベルを越えるエンジン負荷が判定された場合、回転数低下指令によって設定されている目標エンジン回転数の低下及び補償変速比の変更を取り消すための戻し指令が生成される。例えば、負荷判定部４７４は、アシスト制御ユニット４０６によるアシスト制御が禁止された禁止期間において所定レベルを越えるエンジン負荷が判定された場合、先に行われたエンジン回転数の低下及び補償変速比の変更を取り消すための戻し操作指令を出力する。

　強制戻し制御部４７５は、エンジン負荷以外でも予め設定しておいた所定取消条件が成立した場合に、戻し操作指令を強制的に出力して、エンジン制御ユニット４０５Ａに設定されたエンジン回転数の低下及び変速制御ユニット４０３に施された補償変速比の変更を取り消す。この取消条件は、定速走行が必要な作業走行のモードから車速を任意に調整しながら走行する必要がある一般路上走行のモードになった場合など、定速走行が不要な状況が検知されるというのが典型的な条件である。また、エンジンキーをオフにして車両運転を終了した場合も、強制的にエンジン回転数の低下を取り消すことが好ましい。

　なお、アクセル操作器を操作することによって基本エンジン回転数が調整されると、エンジン回転数は人為的に変更されるが、その際でも回転数低下指令を引き継ぐように構成されている。これにより、アクセル操作器の操作を頻繁に行ったとしても、省エネ運転が維持できる。同様に、変速操作器である変速ペダル４２６によって変速装置４１０の変速比も人為的に変更されるが、その際でも変速比の変更に伴うエンジン回転数の変更とその後の回転数低下及びその回転数の低下に伴う補償変速比の設定が行われるように構成されている。

〔第４実施形態の別実施形態〕
（１）上述した実施形態では、原動機ユニット４０１がエンジンＥとモータジェネレータ４０４とからなるハイブリッドタイプで構成されていたが、エンジンＥだけでもよい。
（２）上記実施形態では、変速装置４１０にＨＭＴ４１２を用いた無段変速が採用されていたが、多段ギヤ式変速装置を用いた多段変速を採用してもよい。

　本発明は、内燃機関を備え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、乗用型田植機、芝刈機、コンバインなどの農用作業車、さらにはフロントローザなどの土木作業車が挙げられる。

１０：変速装置

３０：動力伝達軸
３１：クラッチ

　４：モータジェネレータ

４０：モータハウジング

　５：動力管理ユニット

５０：アシスト制御決定部

５１：負荷情報生成部

５２：モータアシスト特性算定部

５２ａ：モータアシスト特性マップ格納部

５３：モータアシスト制御禁止決定部

５４：バッテリ管理部

５５：運転モード選択部

　６：エンジン制御ユニット

６０：エンジン制御機器（コモンレール）

　７：モータ制御ユニット

７０：インバータ部

　８：変速制御ユニット

８０：機械アシスト変速比算定部

　９：作業装置

　Ｓ：車両状態検出ユニット

　Ｂ：バッテリ

　Ｅ：内燃機関

Claims

　動力伝達手段を介して走行装置と作業装置とに駆動力を供給する内燃機関と、

　前記動力伝達手段に設けられた変速装置と、

　前記変速装置の変速比を調整する変速制御ユニットと、

　前記動力伝達手段に接続されたモータジェネレータと、

　前記モータジェネレータから前記動力伝達手段に動力を出力することで前記内燃機関をアシストするモータアシスト制御を行うモータ制御ユニットと、

　前記モータジェネレータによって充電電力を受けるとともに前記モータジェネレータに駆動電力を与えるバッテリと、

　前記内燃機関が受ける回転負荷の増大を表す負荷情報を生成する負荷情報生成部と、

　前記回転負荷の増大を解消するために、前記モータアシスト制御を、前記変速制御ユニットを通じて前記変速装置の変速比を下げることによって前記内燃機関をアシストする機械アシスト制御に優先して実行させるアシスト制御決定部と、

を備えた車両。
　前記モータアシスト制御のためのモータアシスト特性を前記負荷情報に基づいて算定するモータアシスト特性算定部と、前記機械アシスト制御のための変速比を算定する機械アシスト変速比算定部が備えられている請求項１に記載の車両。
　前記モータアシスト特性は前記モータアシスト制御におけるアシスト量とアシスト時間を規定しており、かつ前記モータアシスト特性が、所定時間一定のアシスト量を維持する初期モータアシスト特性領域とアシスト量を零まで経時的に減少させる終期モータアシスト特性領域とからなる請求項２に記載の車両。
　前記初期モータアシスト特性領域が１.５秒から２.５秒の時間間隔を有し、前記終期モータアシスト特性領域が１.５秒から２.５秒の時間間隔を有する請求項３に記載の車両。
　前記モータアシスト制御が実行された後、所定時間の間、次のモータアシスト制御の実行を禁止するモータアシスト制御禁止決定部が備えられている請求項１から４のいずれか一項に記載の車両。
　前記内燃機関はコモンレール方式で駆動され、前記負荷情報生成部は、コモンレール制御情報に基づいて前記負荷情報を生成する請求項１から５のいずれか一項に記載の車両。
　前記負荷情報生成部は、前記内燃機関の回転数挙動に基づいて前記負荷情報を生成する請求項１から５のいずれか一項に記載の車両。
　動力伝達手段を介して走行装置と作業装置とに駆動力を供給する内燃機関と、

　前記動力伝達手段に動力を出力することで前記内燃機関をアシストするモータジェネレータと、

　前記モータジェネレータによって充電電力を受けるとともに前記モータジェネレータに駆動電力を与えるバッテリと、

　前記内燃機関が受ける突発的な回転負荷の増大を表す負荷情報を生成する負荷情報生成部と、

　前記突発的な回転負荷の増大に対して前記モータジェネレータを用いて前記内燃機関をアシストするアシスト制御におけるアシスト量とアシスト時間を規定するアシスト特性を前記負荷情報に基づいて決定するアシスト特性決定部と、

　前記モータジェネレータを前記アシスト特性に基づいて制御するモータ制御ユニットとを備えた車両。
　前記アシスト制御が実行された後、所定時間の間、次のアシスト制御の実行を禁止するアシスト制御禁止決定部が備えられている請求項８に記載の車両。
　前記動力伝達手段には変速制御ユニットを通じて変速比の調整が可能な変速装置が含まれており、かつ

　前記変速制御ユニットには前記回転負荷による前記内燃機関の負荷増大を軽減するように前記変速比を変更する負荷追従変速比制御を実行する負荷追従変速比制御部が含まれており、前記負荷追従変速比制御は前記アシスト制御と選択的に実行されるか、あるいは少なくとも部分的に前記アシスト制御と混在して実行される請求項８または９に記載の車両。
　前記アシスト制御は前記負荷追従変速比制御に先立って実行される請求項１０に記載の車両。
　前記アシスト特性が、所定時間一定のアシスト量を維持させる初期アシスト特性領域とアシスト量を零まで経時的に減少させる終期アシスト特性領域とからなる請求項８から１１のいずれか一項に記載の車両。
　前記初期アシスト特性領域が１.５秒から２.５秒の時間間隔を有し、前記終期アシスト特性領域が１.５秒から２.５秒の時間間隔を有する請求項１２に記載の車両。
　前記アシスト特性は基準アシスト量に対する比率と経過時間とを変数とする関数をマップ化したものであり、負荷情報から得られる負荷量によって選択可能に複数用意されており、選択したマップから導出された比率に前記基準アシスト量を乗じることでアシスト量が算定される請求項８から１３のいずれか一項に記載の車両。
　前記内燃機関はコモンレール方式で駆動され、前記負荷情報生成部は、コモンレール制御情報に基づいて前記負荷情報を生成する請求項８から１４のいずれか一項に記載の車両。
　前記負荷情報生成部は、前記内燃機関の回転数挙動に基づいて前記負荷情報を生成する請求項８から１４のいずれか一項に記載の車両。
　動力伝達手段を介して走行装置に駆動力を供給するエンジンと、

　前記エンジンのエンジン回転数を設定するエンジン制御ユニットと、

　前記動力伝達手段に設けられた変速装置と、

　前記変速装置の変速比を調整する変速制御ユニットと、

　前記動力伝達手段に動力を出力することで前記エンジンをアシストするモータユニットと、

　前記エンジンが受ける回転負荷の増大を表す負荷情報を生成する負荷情報生成部と、

　前記負荷情報に基づいて前記モータユニットから前記動力伝達手段に動力を出力するアシスト制御を行うモータ制御ユニットと、

　前記モータユニットに駆動電力を与えるバッテリと、

　運転者の操作により操作指令を送出する操作器が備えられ、

　前記操作指令に基づいて前記エンジン制御ユニットで設定されているエンジン回転数を所定量だけ低減させる回転数低下指令を前記エンジン制御ユニットに与えるとともに、車両速度を維持するために当該回転数低下指令によるエンジン回転数の低下を補償するように変速比の変更を前記変速制御ユニットに要求する変速比変更指令を与える変速モジュールと、

を備えた車両。
　前記回転数低下指令が前記エンジン制御ユニットに与えられた後に発生する回転負荷の増大に対して、前記アシスト制御が行われる請求項１７に記載の車両。
　前記モータユニットはモータジェネレータとして構成され、前記バッテリは前記モータジェネレータから充電電力を受けることができる請求項１７または１８に記載の車両。
　前記アシスト制御におけるアシスト量とアシスト時間を規定するアシスト特性を前記負荷情報に基づいて決定するアシスト特性決定部が備えられ、前記モータ制御ユニットは前記アシスト特性に基づいて前記モータユニットによるアシスト制御を行う請求項１７から１９のいずれか一項に記載の車両。
　前記アシスト特性が、所定時間一定のアシスト量を維持する初期アシスト特性領域とアシスト量を零まで経時的に減少させる終期アシスト特性領域とからなる請求項１７から２０のいずれか一項に記載の車両。
　前記初期アシスト特性領域が１.５秒から２.５秒の時間間隔を有し、前記終期アシスト特性領域が１.５秒から２.５秒の時間間隔を有する請求項２１に記載の車両。
　前記アシスト制御が実行された後、所定時間の間、次のアシスト制御の実行が禁止される請求項１７から２２のいずれか一項に記載の車両。
　前記負荷情報に基づいてエンジン負荷が所定レベルを超えたかどうかを判定する負荷判定部が備えられ、アシスト制御の禁止期間において前記所定レベルを越えるエンジン負荷が判定された場合、前記操作指令に基づくエンジン回転数の低下及び補償変速比の変更を取り消すための戻し操作指令が出力される請求項２３に記載の車両。
　前記操作器は、前記操作指令に基づくエンジン回転数の低下及び補償変速比の変更を取り消すための戻し操作指令の送出が可能である請求項１７から２４のいずれか一項に記載の車両。
　動力伝達手段を介して走行装置に動力を供給する、少なくともエンジンを含む原動機ユニットと、

　前記エンジンのエンジン回転数を設定するエンジン制御ユニットと、

　前記動力伝達手段に設けられた変速装置と、

　前記変速装置の変速比を調整する変速制御ユニットと、

　前記原動機ユニットから供給される動力の回転数によって作動油供給量が変化する油圧ポンプと、

　前記油圧ポンプから供給される作動油によって駆動する油圧駆動機器と、

　前記油圧駆動機器を操作する油圧操作具と、

　前記油圧駆動機器に対する操作情報に基づいて前記油圧駆動機器が必要とする必要作動油量を算定する必要作動油量算定部と、

　前記必要作動油量に基づいて前記油圧駆動機器に対する作動油供給不足が判定された場合に、前記エンジン制御ユニットで設定されているエンジン回転数を増加させるエンジン回転数増加指令を前記エンジン制御ユニットに与える回転数増加指令生成部と、

　作業車速度を維持するために前記エンジン回転数増加指令によるエンジン回転数の増加を相殺するように変速比を変更させる変速比変更指令を前記変速制御ユニットに与える変速比変更指令生成部と、

を備えた車両。
　前記必要作動油量算定部は前記操作情報に含まれている前記油圧操作具の操作入力に基づいて前記必要作動油量を算定する請求項２６に記載の車両。
　エンジン回転数を低下させても前記作動油供給不足が解消される場合に、前記エンジン回転数増加指令を取り消すエンジン回転数戻し指令が前記エンジン制御ユニットに与えられ、かつ

　作業車速度を維持するために前記エンジン回転数戻し指令によるエンジン回転数の減少を相殺するように変速比を変更させる変速比変更指令が前記変速制御ユニットに与えられる請求項２６または２７に記載の車両。
　前記変速装置は無段変速装置を含み、前記エンジン回転数増加指令及び前記エンジン回転数戻し指令は前記無段変速装置を対象とする請求項２６から２８のいずれか一項に記載の車両。
　前記変速装置は道路走行用変速段と作業用変速段とを備えた多段変速装置を含み、前記道路走行用変速段に切り換えられている場合、前記エンジン回転数増加指令によるエンジン回転数の増加が禁止される請求項２６から２９のいずれか一項に記載の車両。
　前記原動機ユニットには、前記エンジンをアシストするモータユニットが備えられている請求項２６から３０のいずれか一項に記載の車両。