作業(yè)車輛以及作業(yè)車輛的控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及作業(yè)車輛、尤其是混合動(dòng)力型的作業(yè)車輛、W及作業(yè)車輛的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，已提出有利用來自發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力和來自電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行行駛的混合 動(dòng)力型的作業(yè)車輛。作為混合動(dòng)力型的作業(yè)車輛的傳動(dòng)裝置，例如在專利文獻(xiàn)1中公開有 HMT(液壓-機(jī)械式變速裝置）或者EMT(電氣-機(jī)械式變速裝置）。
[0003]HMT具有行星齒輪機(jī)構(gòu)、W及與行星齒輪機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件連接的第一累/電機(jī)和 第二累/電機(jī)。第一累/電機(jī)和第二累/電機(jī)根據(jù)作業(yè)車輛的行駛狀況，作為液壓馬達(dá)W 及液壓累中的任一個(gè)發(fā)揮作用。HMT構(gòu)成為，通過使運(yùn)些累/電機(jī)的轉(zhuǎn)速變化，從而可W使 輸出軸的轉(zhuǎn)速無級(jí)變化。
[0004] 在EMT中，代替HMT中的液壓馬達(dá)而使用電動(dòng)馬達(dá)。即，EMT具有第一發(fā)電機(jī)/電 機(jī)和第二發(fā)電機(jī)/電機(jī)。第一發(fā)電機(jī)/電機(jī)和第二發(fā)電機(jī)/電機(jī)根據(jù)作業(yè)車輛的行駛狀況， 作為電動(dòng)馬達(dá)W及發(fā)電機(jī)中的任一個(gè)發(fā)揮作用。與HMT同樣地，EMT構(gòu)成為，通過使運(yùn)些發(fā) 電機(jī)/電機(jī)的轉(zhuǎn)速變化，從而可W使輸出軸的轉(zhuǎn)速無級(jí)變化。
[0005] 上述那樣的混合動(dòng)力型的傳動(dòng)裝置與具有變矩器和多級(jí)式的變速裝置的W往的 傳動(dòng)裝置（W下稱為"變矩器式的變速裝置"）相比，傳動(dòng)裝置的內(nèi)部損失少。因此，混合動(dòng) 力型的傳動(dòng)裝置在將來自發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力傳遞到行駛裝置來獲得牽引力運(yùn)方面效率好，具 有燃料消耗低的優(yōu)點(diǎn)。
[0006] 在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)
[0008] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2006-329244號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 發(fā)明要解決的課題
[0010] 在具有變矩器式的變速裝置的W往的作業(yè)車輛中，可W由發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)器得到制動(dòng) 力。在該情況下，通過制動(dòng)而被吸收的功率下稱為"制動(dòng)功率"）的一部分在變矩器中 作為熱被丟棄，剩下的在發(fā)動(dòng)機(jī)中被吸收。
[0011] 相比之下，如上所述混合動(dòng)力型的傳動(dòng)裝置的效率好，因此，制動(dòng)功率中的作為熱 被丟棄的量少。因此，制動(dòng)功率的大部分回到發(fā)動(dòng)機(jī)。在該情況下，若在發(fā)動(dòng)機(jī)中想要吸收 所有的制動(dòng)功率，則存在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速過剩地上升的可能性。
[001引另外，若限制由發(fā)動(dòng)機(jī)吸收的制動(dòng)功率，則可W抑制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的過剩的上升，但 在該情況下，存在通過發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)器能夠得到的制動(dòng)力變小的問題。
[0013] 另外，在具有電容器等蓄電裝置的混合動(dòng)力型的作業(yè)車輛中，通過利用制動(dòng)功率 使發(fā)電機(jī)/電機(jī)發(fā)電，可W將制動(dòng)功率的一部分作為電能蓄積。但是，若蓄電裝置成為滿充 電狀態(tài)，則不再能夠?qū)⒅苿?dòng)功率的一部分作為電能蓄積，因此，在該情況下也導(dǎo)致通過發(fā)動(dòng) 機(jī)制動(dòng)器能夠得到的制動(dòng)力變小。
[0014] 本發(fā)明的課題在于提供一種混合動(dòng)力型的作業(yè)車輛W及作業(yè)車輛的控制方法，可 W在制動(dòng)時(shí)在抑制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的過剩的上升的同時(shí)得到大的制動(dòng)力。
[0015] 用于解決課題的方案
[0016] 本發(fā)明的一方案的作業(yè)車輛具有：發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓累、行駛裝置、傳動(dòng)裝置、動(dòng)力取出 裝置、W及控制部。液壓累由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。行駛裝置由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。傳動(dòng)裝置將來自發(fā)動(dòng) 機(jī)的驅(qū)動(dòng)力傳遞到行駛裝置。動(dòng)力取出裝置將來自發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力分配到液壓累和傳動(dòng)裝 置。控制部控制液壓累和傳動(dòng)裝置。
[0017] 傳動(dòng)裝置具有：輸入軸、輸出軸、齒輪機(jī)構(gòu)、W及電機(jī)。齒輪機(jī)構(gòu)具有行星齒輪機(jī) 構(gòu)并將輸入軸的旋轉(zhuǎn)傳遞到輸出軸。電機(jī)與行星齒輪機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件連接。傳動(dòng)裝置構(gòu)成 為，通過使電機(jī)的轉(zhuǎn)速變化，從而使輸出軸相對(duì)于輸入軸的轉(zhuǎn)速比變化。
[0018] 控制部具有累制動(dòng)器控制判定部和累制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩控制部。累制動(dòng)器控制判定部在 制動(dòng)時(shí)對(duì)利用液壓累的負(fù)荷產(chǎn)生制動(dòng)力的累制動(dòng)器控制的執(zhí)行進(jìn)行判定。累制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩控 制部在累制動(dòng)器控制中使與液壓累的負(fù)荷相當(dāng)?shù)睦壑苿?dòng)器轉(zhuǎn)矩增大。
[0019] 在該情況下，若執(zhí)行累制動(dòng)器控制，則與液壓累的負(fù)荷相當(dāng)?shù)睦壑苿?dòng)器轉(zhuǎn)矩增大。 因此，在動(dòng)力取出裝置中被分配到液壓累的制動(dòng)功率增大。因此，可W在制動(dòng)時(shí)在抑制發(fā)動(dòng) 機(jī)轉(zhuǎn)速的過剩的上升的同時(shí)得到大的制動(dòng)力。
[0020] 優(yōu)選為，在發(fā)動(dòng)機(jī)再生轉(zhuǎn)矩為規(guī)定的轉(zhuǎn)矩闊值W上時(shí)，累制動(dòng)器控制判定部確定 執(zhí)行累制動(dòng)器控制。發(fā)動(dòng)機(jī)再生轉(zhuǎn)矩是從行駛裝置經(jīng)由傳動(dòng)裝置在發(fā)動(dòng)機(jī)中再生的轉(zhuǎn)矩。
[0021] 在該情況下，在發(fā)動(dòng)機(jī)再生轉(zhuǎn)矩為規(guī)定的轉(zhuǎn)矩闊值W上時(shí)，可W使累制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩 增大。例如，在產(chǎn)生了比發(fā)動(dòng)機(jī)能夠吸收的轉(zhuǎn)矩大的發(fā)動(dòng)機(jī)再生轉(zhuǎn)矩時(shí)，可W使累制動(dòng)器轉(zhuǎn) 矩增大。由此，可W抑制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的過剩的上升。
[0022] 優(yōu)選為，在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為規(guī)定的轉(zhuǎn)速闊值W上時(shí)，累制動(dòng)器控制判定部確定執(zhí)行 累制動(dòng)器控制。在該情況下，可W抑制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的過剩的上升。
[0023] 優(yōu)選為，累制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩控制部基于發(fā)動(dòng)機(jī)再生轉(zhuǎn)矩控制累制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩。在該情況 下，可W根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)再生轉(zhuǎn)矩的大小適當(dāng)?shù)乜刂评壑苿?dòng)器轉(zhuǎn)矩的大小。
[0024] 優(yōu)選為，作業(yè)車輛還具有儲(chǔ)存由電機(jī)再生的能量的能量儲(chǔ)存部。控制部還具有：確 定目標(biāo)制動(dòng)功率的目標(biāo)制動(dòng)功率確定部、W及運(yùn)算能量儲(chǔ)存部中的儲(chǔ)存功率的儲(chǔ)存功率運(yùn) 算部。目標(biāo)制動(dòng)功率確定部確定目標(biāo)制動(dòng)功率。儲(chǔ)存功率運(yùn)算部運(yùn)算能量儲(chǔ)存部中的儲(chǔ)存 功率。累制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩控制部基于目標(biāo)制動(dòng)功率和儲(chǔ)存功率確定發(fā)動(dòng)機(jī)再生轉(zhuǎn)矩。
[0025] 在該情況下，目標(biāo)制動(dòng)功率被確定，從而可W適當(dāng)?shù)乜刂浦苿?dòng)力。另外，通過基于 目標(biāo)制動(dòng)功率和儲(chǔ)存功率確定發(fā)動(dòng)機(jī)再生轉(zhuǎn)矩，從而可W確保能量儲(chǔ)存部所儲(chǔ)存的能量。
[0026] 優(yōu)選為，累制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩控制部控制累制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩，W使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速成為累制動(dòng)器 轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生中的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。在該情況下，可W抑制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的過剩的上升。
[0027] 優(yōu)選為，在車速為規(guī)定的車速闊值W上時(shí)，累制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩控制部使累制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩 增大。在該情況下，在車速成為規(guī)定的車速闊值W上時(shí)，可W使制動(dòng)力增大。由此，可W抑 制車速的過剩的上升。
[0028] 優(yōu)選為，作業(yè)車輛還具有用于選擇對(duì)車速的上限進(jìn)行限定的速度范圍的變速操作 部件。累制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩控制部基于由變速操作部件選擇的速度范圍，確定規(guī)定的車速闊值。 在該情況下，在車速為與所選擇的速度范圍相應(yīng)的車速闊值w上時(shí)，可w使制動(dòng)力增大。由 此，例如，在車速超過所選擇的速度范圍的上限時(shí)，可W使制動(dòng)力增大。
[0029] 優(yōu)選為，作業(yè)車輛還具有用于切換車輛的前進(jìn)和后退的前進(jìn)后退操作部件。累制 動(dòng)器轉(zhuǎn)矩控制部基于由前進(jìn)后退操作部件進(jìn)行的選擇來確定規(guī)定的車速闊值。在該情況 下，在車速為與所選擇的行進(jìn)方向相應(yīng)的車速闊值W上時(shí)，可W使制動(dòng)力增大。
[0030] 優(yōu)選為，作業(yè)車輛還具備具有液壓缸的工作裝置。液壓累排出用于驅(qū)動(dòng)液壓缸的 工作油。在該情況下，通過控制用于驅(qū)動(dòng)工作裝置的液壓累的負(fù)荷，可W控制累制動(dòng)器轉(zhuǎn) 矩。
[0031] 優(yōu)選為，作業(yè)車輛還具有溢流閥和累制動(dòng)器控制閥。溢流閥在液壓回路中與液壓 缸并列設(shè)置。累制動(dòng)器控制閥控制向溢流閥供給的工作油。累制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩控制部通過控制 累制動(dòng)器控制閥，從而使液壓累的負(fù)荷增大。在該情況下，液壓累的負(fù)荷的增量作為溢流閥 中的工作油的熱而被丟棄。因此，可W在抑制給工作裝置的動(dòng)作帶來的影響的同時(shí)使液壓 累的負(fù)荷增大。
[0032] 優(yōu)選為，作業(yè)車輛還具有用于操作工作裝置的工作裝置操作部件。控制部還具有 所需累流量確定部W及工作裝置要求確定部。所需累流量確定部基于累制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩來確定 液壓累的所需流量。工作裝置要求確定部基于工作裝置操作部件的操作量來確定液壓缸的 要求流量。累制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩控制部基于液壓累的所需流量W及液壓缸的要求流量，確定累制 動(dòng)器控制閥中的流量。
[0033] 在該情況下，可W確保工作裝置的動(dòng)作所需的液壓缸的要求流量。另外，為了得到 所希望的累制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩，將對(duì)于液壓缸的要求流量而言不足的量設(shè)為累制動(dòng)器控制閥中的 流量，從而可W抑制累制動(dòng)器控制閥中的流量。由此，可W抑制工作油的溫度上升。
[0034] 優(yōu)選為，作業(yè)車輛還具有用于冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水的冷卻風(fēng)扇、W及用于驅(qū)動(dòng)冷 卻風(fēng)扇的液壓馬達(dá)。液壓累排出用于驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)的工作油。累制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩控制部通過使 液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速增大，從而使液壓累的負(fù)荷增大。在該情況下，通過控制用于驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇電機(jī) 的液壓累的負(fù)荷，從而可W控制累制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩。
[0035] 優(yōu)選為，作業(yè)車輛還具有與液壓累連接的預(yù)熱用液壓回路。累制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩控制部 通過執(zhí)行利用預(yù)熱用液壓回路使工作油的溫度上升的預(yù)熱運(yùn)轉(zhuǎn)，從而使液壓累的負(fù)荷增 大。在該情況下，通過控制用于執(zhí)行預(yù)熱運(yùn)轉(zhuǎn)的液壓累的負(fù)荷，可W控制累制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩。
[0036] 本發(fā)明的其他方案的作業(yè)車輛的控制方法是具有發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓累、行駛裝置、傳動(dòng) 裝置、W及動(dòng)力取出裝置的作業(yè)車輛的控制方法。液壓累由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。行駛裝置由發(fā)動(dòng) 機(jī)驅(qū)動(dòng)。傳動(dòng)裝置將來自發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力傳遞到行駛裝置。動(dòng)力取出裝置將來自發(fā)動(dòng)機(jī)的 驅(qū)動(dòng)力分配到液壓累和傳動(dòng)裝置。
[0037] 傳動(dòng)裝置具有：輸入軸、輸出軸、齒輪機(jī)構(gòu)、W及電機(jī)。齒輪機(jī)構(gòu)具有行星齒輪機(jī) 構(gòu)，將輸入軸的旋轉(zhuǎn)傳遞到輸出軸。電機(jī)與行星齒輪機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件連接。傳動(dòng)裝置構(gòu)成 為，通過使電機(jī)的轉(zhuǎn)速變化，從而使輸出軸相對(duì)于輸入軸的轉(zhuǎn)速比變化。
[0038] 本方案的控制方法具有第一步驟和第二步驟。在第一步驟中，在制動(dòng)時(shí)對(duì)利用液 壓累的負(fù)荷產(chǎn)生制動(dòng)力的累制動(dòng)器控制的執(zhí)行進(jìn)行判定。在第二步驟中，在累制動(dòng)器控制 中，使與液壓累的負(fù)荷相當(dāng)?shù)睦壑苿?dòng)器轉(zhuǎn)矩增大。
[0039] 在該情況下，若執(zhí)行累制動(dòng)器控制，則與液壓累的負(fù)荷相當(dāng)?shù)睦壑苿?dòng)器轉(zhuǎn)矩增大。 因此，在動(dòng)力取出裝置中被分配到液壓累的制動(dòng)功率增大。因此，可w在制動(dòng)時(shí)在抑制發(fā)動(dòng) 機(jī)轉(zhuǎn)速的過剩的上升的同時(shí)得到大的制動(dòng)力。
[0040] 發(fā)明的效果
[0041] 在本發(fā)明的一方案的作業(yè)車輛W及作業(yè)車輛的控制方法中，可W在制動(dòng)時(shí)在抑制 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的過剩的上升的同時(shí)得到大的制動(dòng)力。
【附圖說明】
[0042] 圖1是實(shí)施方式的作業(yè)車輛的側(cè)視圖。
[0043] 圖2是表示作業(yè)車輛的結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0044] 圖3是表示傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0045] 圖4是表示第一電機(jī)W及第二電機(jī)的轉(zhuǎn)速相對(duì)于車速的變化的圖。
[0046] 圖5是表示向電機(jī)輸送的指令轉(zhuǎn)矩的確定處理的控制框圖。
[0047] 圖6是表示要求牽引力特性的一例的曲線圖。
[0048] 圖7是表示在制動(dòng)時(shí)被吸收的制動(dòng)功率的流程的示意圖。
[0049] 圖8是表示在制動(dòng)時(shí)由控制部執(zhí)行的處理的控制框圖。
[0050] 圖9是表示與工作裝置累連接的液壓回路的示意圖。
[0051] 圖10是表示累制動(dòng)器控制的執(zhí)行的判定處理的流程圖。
[0052] 圖11是表示累制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩的確定處理的控制框圖。
[0053] 圖12是表示車速限制制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩信息的一例的曲線圖。
[0054] 圖13是表示向累制動(dòng)器控制閥輸送的指令值的確定處理的控制框圖。
[0055] 圖14是表示第一變形例的作業(yè)車輛具有的液壓回路的一部分的示意圖。
[0056] 圖15是表示第二變形例的作業(yè)車輛的結(jié)構(gòu)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0057] W下，參照【附圖說明】本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式的作業(yè)車輛1的 側(cè)視圖。如圖1所示，作業(yè)車輛1具有：車架2、工作裝置3、行駛輪4、5、W及駕駛室6。作 業(yè)車輛1是輪式裝載機(jī)，通過驅(qū)動(dòng)行駛輪4、5旋轉(zhuǎn)，從而行駛。作業(yè)車輛1可W使用工作裝 置3進(jìn)行挖掘等作業(yè)。