CN103732466B - 作业车辆 - Google Patents

Abstract

本发明为作业车辆，在液压要求功率和行驶要求功率的合计值比发动机（1）能够输出的发动机功率和蓄电装置（3）能够放电的放电功率的合计大时，使液压泵（9）的实际的功率从要求时的值向着所述液压要求功率边设置规定的限制边增加，并且，在对液压泵的功率设置该规定的限制期间，使行驶电动机的实际的功率从要求时的值减少该规定的限制的大小以下的值的量。由此，防止因向液压泵和行驶电动机的功率分配引起的乘坐感觉恶化。

Description

作业车辆

技术领域

本发明涉及作业车辆，尤其涉及复合动作时的功率分配。

背景技术

在以往的作业车辆中，有一种轮式装载机（以下，记载为液力变矩器车），具有：发动机、机械地连结于发动机的输出轴的液压泵、通过从液压泵供给的工作油进行动作的液压执行机构、机械地连接于发动机的输出轴的液力变矩器（以下，称作液力变矩器）式的自动变速器。液力变矩器车中，将发动机动力经由自动变速器、

传动轴、差速齿轮、驱动轴传递至车轮进行行驶。另外，通过液压执行机构的伸缩使前部机构动作，通过铲斗进行砂土等的挖掘、装载以及搬运。

在液力变矩器车中，在行驶中液压泵的消耗功率（液压泵施加在发动机上的负载的功率）增加、且发动机功率不足的情况下，由于发动机转速减少，所以，基于液力变矩器的特性，液力变矩器的消耗功率（液力变矩器施加在发动机上的负载的功率）自动地减少。因此，发动机的功率（供给功率）和液压泵、液力变矩器的合计功率（消耗功率）在某个发动机动作点中会实现平衡。另外，此时，由于液力变矩器的消耗功率减少，所以，行驶功率也减少，但在发动机转速变化的过渡状态下，发动机的输出轴的旋转能量发挥缓冲器的作用，能够避免行驶功率的急剧的减少。

另一方面，近年来，提出了一种混合动力工程机械，其具有：发动机、机械地连结于发动机的输出轴的液压泵、通过从液压泵供给的工作油进行动作的液压执行机构、机械地连接于发动机的输出轴的发电电动机、通过从发电电动机供给的电力进行动作的电动机、进行与发电电动机以及电动机的电力的供给接收的蓄电装置。这样的混合动力工程机械构成为将从发动机以及蓄电装置供给的功率通过液压泵以及电动机消耗的2输入2输出的系统。因此，控制来自发动机和蓄电装置的供给功率的分配与液压泵和电动机的消耗功率的分配的功率控制机构成为决定燃耗性能以及操作性能的重要因素。

在日本特开2007－247230号公报中记载了一种混合动力工程机械，以防止动力不足为目的，检测液压泵及电动机各自的消耗功率（以下，记载为消耗功率），以使检测的消耗功率的和不超过能够从发动机和蓄电装置供给的总供给功率（以下，记载为合计供给功率）的方式，控制液压泵及电动机的功率。

另外，在日本特开2009－216058号公报中，记载了一种控制机构，其以适当地维持发动机的运转条件作为目的，将发动机的输出功率的增加率（以下，记载为增加速度）设定成规定值，并以使从增加速度求出的发动机的输出功率上限值不超过液压泵的要求功率的方式进行控制（具体来说，通过发电电动机的输出功率对超出部分的功率进行补充）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007－247230号公报

专利文献2：日本特开2009－216058号公报

发明的概要

发明欲解决的课题

但是，在日本特开2007－247230号公报中记载的混合动力工程机械中，未必充分考虑供给功率及消耗功率的变化速度，在液压泵和电动机的某一方先开始动作时，另一方的消耗功率增加从而合计供给功率不足的情况下，存在先动作的一方的功率急剧减少的可能性。将这种情况应用于轮式装载机进行考虑的话，在行驶中使液压执行机构动作的情况下，存在发生现有的轮式装载机中所没有的行驶功率急剧减少的可能性，由此，存在乘坐感觉恶化的可能性。

另外，在具有日本特开2009－216058号公报记载的控制机构的混合动力工程机械中，对将发电电动机主要作为发动机辅助用的电动机进行使用的情况进行了记述，关于液压泵和电动机的复合动作的情况未必充分记述。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够抑制因向液压泵和电动机的功率分配而引起的乘坐感觉恶化的作业车辆。

用于解决课题的手段

本发明为了实现上述目的，为作业车辆，具有：发动机；机械地连接于该发动机的液压泵；机械地连接于所述发动机的发电电动机；电连接于该发电电动机的行驶电动机；电连接于所述发电电动机及所述行驶电动机的蓄电装置；控制所述液压泵及所述行驶电动机的功率的控制机构，所述控制机构，对所述液压泵所要求的液压要求功率及所述行驶电动机所要求的行驶要求功率进行运算，在该液压要求功率和该行驶要求功率的合计值比所述发动机能够输出的发动机功率和所述蓄电装置能够放电的放电功率的合计大时，使所述液压泵的实际的功率从要求时的值向着所述液压要求功率边设置规定的限制边增加，并且，在对所述液压泵的功率设置该规定的限制期间，使所述行驶电动机的实际的功率从要求时的值减少该规定的限制的大小以下的值的量。

发明的效果

根据本发明，能够防止因向液压泵和行驶电动机的功率分配引起的乘坐感觉恶化。

附图说明

图1是本发明的实施方式的作业车辆的构成图。

图2是本发明的实施方式的作业车辆的侧视图。

图3是本发明的实施方式的主控制器100的构成图。

图4是本发明的实施方式的放电功率上限图的一例。

图5是本发明的实施方式的泵要求流量图的一例。

图6是本发明的实施方式的加速要求扭矩图的一例。

图7是本发明的实施方式的功率管理部140的构成图。

图8是本发明的实施方式的液压功率指令运算部142进行的运算的流程图。

图9A是说明本发明的实施方式的比较例的作业车辆的动作的图。

图9B是说明本发明的实施方式的作业车辆的动作的图。

具体实施方式

以下，利用附图说明本发明的实施方式。图1是本发明的实施方式的作业车辆的构成图。

该图所示的作业车辆具有：主控制器（主控制装置）100；发动机1；控制发动机1的发动机控制器（发动机控制装置）2；作为蓄电装置的电容器3；控制电容器3的充放电的换流器4；机械地连接于发动机1且电连接于电容器3的发电电动机5；用于驱动发电电动机5的发电逆变器6；电连接于发电电动机5及电容器3、通过从发电电动机5及电容器3供给的电力进行动力运转的行驶电动机7、7b；分别对行驶电动机7、7b进行驱动控制的行驶逆变器8、8b。

另外，本实施方式的作业车辆具有：机械地连接于发动机1及发电电动机5的主泵（液压泵）9；向主泵9供给工作油的油箱10；对主泵9排出的工作油进行分配的控制阀11；通过控制阀11分配的工作油而进行伸缩的转向缸（液压缸）12；抬升缸（液压缸）13；及铲斗缸（液压缸）14。

这里，换流器4、发电逆变器6及行驶逆变器8、8b连接在同一电力线上，能够相互供给电力。另外，换流器4对安装在电力线上的未图示的平滑电容器的DC电压进行监视，以使平滑电容器的DC电压保持恒定的方式对电容器3进行充放电。

主泵9是可变容量型的液压泵，通过未图示的倾转角控制阀对倾转角进行调整，由此能够改变容量，能够对与转速相对应的排出流量进行控制。

另外，这里为分别各具有两个电动机7、7b及行驶逆变器8、8b的构成，但本发明不限于此，还可以为分别各具有一个电动机、行驶逆变器，或分别各具有四个的构成，关于个数没有限定。以下，为了说明的简化，对各具有一个电动机7及行驶逆变器8的构成进行说明。

在行驶加速时，行驶逆变器8对行驶电动机7进行动力运转驱动，行驶电动机7产生的动力运转扭矩经由传动轴15f、15r、差速齿轮16f、16r、驱动轴17a、17b、17c、17d向车轮18a、18b、18c、18d传递，使车辆加速。行驶制动时，行驶逆变器8将行驶电动机7作为发电机进行驱动，行驶电动机7产生的再生扭矩与动力运转扭矩同样地向车轮18a、18b、18c、18d传递，使车辆减速。由行驶电动机7产生的再生电力通常被向电容器3充电。另外，本实施方式的作业车辆具有未图示的液压制动器控制阀及液压制动器，根据需要能够通过液压制动器使车辆减速。

本发明的实施方式的作业车辆的侧视图如图2所示。驾驶员乘坐在驾驶室19中，通过对未图示的加速踏板、制动器踏板、前进后退开关进行操作，能够驱动车轮18a、18b、18c、18d而使车辆行驶。另外，驾驶员通过对未图示的操向轮进行操作，使转向缸12伸缩从而调节车辆的曲折角，能够使车辆转向。另外，通过对未图示的抬升杆、铲斗杆等进行操作，使抬升缸13、铲斗缸14伸缩，控制铲斗20的高度和倾斜度，并能够进行挖掘及装卸作业。

主控制器（主控制装置）100的构成如图3所示。主控制器100构成为包括：蓄电管理部110、液压要求运算部120、行驶要求运算部130、功率管理部140、发动机控制部150、发电电动机控制部160、倾转角控制部170、行驶电动机·制动器控制部180。

蓄电管理部110中，从换流器4接收电容器3的蓄电电压，利用公知的PI控制，以使得蓄电电压与目标电压一致的方式对充放电要求功率P_{wr_Cap_Req}进行运算。但是，目标电压被设定在电容器的耐压以下。另外，蓄电管理部110利用蓄电电压和放电功率上限图，对电容器3能够放电的放电功率的上限值（放电功率上限）进行运算。

放电功率上限图的一例如图4所示。V_cmin、V_cmax分别为表示电容器3不容易劣化的使用范围的最低电压、最高电压，通常运转时以蓄电电压不低于最低电压V_cmin的方式，且以放电功率上限在最低电压V_cmin附近为0以下的方式设定放电功率上限图。另一方面，I_cmax为基于换流器4的最大限制电流的线，以放电电流不超过最大限制电流的方式、且以蓄电电压越低放电功率上限变得越小的方式设定放电功率上限图。

液压要求运算部120中，从抬升杆及铲斗杆接收杆信号，且接收由安装在液压泵9和控制阀11之间的压力传感器（压力取得机构）31取得的泵9的排出压力（泵压力信号），运算泵要求流量及液压要求功率。此外，这里为了说明的简化，对在运算中不包含操向轮的操作及转向缸12的动作的情况进行说明。

在液压要求运算部120中，首先，根据杆信号并利用泵要求流量图运算泵要求流量。泵要求流量图的一例如图5所示。如该图所示，以泵要求流量相对于杆信号大致成比例的方式设定泵要求流量图。接下来，根据泵要求流量q_{Pmp_Req}、来自压力传感器31的泵压P_{rs_Pmp}并利用下式运算液压要求功率P_{wr_Pmp_Req}。但是，这里为了说明的简化，在计算式中不包含液压泵9的效率，以下的各计算式也同样地省略效率进行说明。

[数1]

P_{wr_Pmp_Req}＝q_{Pmp_Req}·P_{rs_Pmp} (1)

行驶要求运算部130中，从前进后退开关接收前进后退开关信号，从加速踏板接收加速信号，从制动器踏板接收制动器信号，从逆变器（转速取得机构）8将行驶电动机7的转速作为电动机转速进行接收，从而运算行驶要求扭矩、行驶要求功率。首先，根据加速信号、电动机转速并利用预先设定的加速要求扭矩图运算加速要求扭矩。加速要求扭矩图的一例如图6所示。基于行驶电动机7的最大扭矩曲线，以加速要求扭矩与加速信号成比例，且与电动机转速的绝对值成反比的方式设定加速要求扭矩图。然后，根据加速要求扭矩T_{rq_Acc}、前进后退开关信号V_FNR、电动机转速N_Mtr、制动器信号V_Brk，并利用下式运算行驶要求扭矩T_{rq_Drv_Req}。

[数2]

T_{rq_Drv_Req}＝sign(V_FNR)·T_{rq_Acc}-sign(N_Mtr)·K_Brk·V_Brk (2)

但是，在上述（2）式中，sign为符号函数，自变量为正的情况下为1，在负的情况下为－1，在0的情况下为0。另外，前进后退开关信号V_FNR在前进后退开关为前进方向的情况下为1，在后退方向的情况下为－1，在中立的情况下为0。另外，K_Brk为比例常数，通过制动器踏板的操作，以得到没有盈亏的减速的方式预先设定。

而且，根据行驶要求扭矩T_{rq_Req}、电动机转速N_Mtr，并利用下式运算行驶要求功率P_{wr_Drv_Req}。

[数3]

P_{wr_Drv_Req}＝T_{rq_Req}·N_Mtr (3)

功率管理部140中，从蓄电管理部110接收充放电要求功率、放电功率上限，从液压要求运算部120接收液压要求功率，从行驶要求运算部130接收行驶要求功率，从发电电动机控制部160接收发电功率推定值，运算液压功率指令、行驶功率指令、发电功率指令、发动机功率指令。在功率管理部140中进行的运算的详情后述。

发动机控制部150中基于发动机功率指令，利用发动机等燃耗图运算发动机效率最高的动作点，将该动作点的发动机转速作为发动机转速指令进行运算。

发电电动机控制部160中，根据发动机转速N_Eng、发电功率指令P_{wr_Gen_Ref}、发动机转速指令N_{Eng_t}，并利用下式运算发电电动机扭矩指令T_{rq_Gen_t}，向发电逆变器发送。

[数4]

$T_{\mathrm{rq}\_\mathrm{Gen}\_t}=\max \{K_{\mathrm{Eng}}(N_{\mathrm{Eng}\_t}-N_{\mathrm{Eng}}),0\}-\frac{P_{\mathrm{wr}\_\mathrm{Gen}\_\mathrm{Ref}}}{N_{\mathrm{Eng}}}---\left(4\right)$

但是，上述（4）式中，K_Eng是相对于发动机转速的偏差的比例增益。另外，发电功率指令P_{wr_Gen_Ref}的符号为正时表示发电电动机5的发电，为负时表示发电电动机5的动力运转。

接下来，根据发动机转速N_Eng、发电电动机扭矩指令T_{rq_Gen_t}，并利用下式运算发电功率推定值。

[数5]

P_{wr_Gen}＝N_Eng·T_{rq_Gen_t} (5)

倾转角控制部170中，利用发动机转速N_Eng、液压功率指令P_{wr_Pmp_Ref}、泵压力P_{rs_Pmp}运算倾转角控制信号V_{Dp_t}，利用该倾转角控制信号V_{Dp_t}驱动液压泵9的倾转角控制阀。但是，下式中的K_Dp为比例常数，泵压力P_{rs_Pmp}为从压力传感器31输入的值。

如下式所示，倾转角控制信号V_{Dp_t}，在发动机转速N_Eng及液压功率指令P_{wr_Pmp_Ref}恒定时，泵压力P_{rs_Pmp}越高变得越小。由此，液压泵9的容量以泵压力P_{rs_Pmp}越高而变得越小的方式受到控制。

[数6]

$V_{\mathrm{Dp}\_t}=K_{\mathrm{Dp}}\frac{P_{\mathrm{wr}\_\mathrm{Pmp}\_\mathrm{Ref}}}{P_{\mathrm{rs}\_\mathrm{Pmp}}\·N_{\mathrm{Eng}}}---\left(6\right)$

行驶电动机·制动器控制部180中，运算行驶电动机扭矩指令T_{rq_Mtr_t}，并向行驶逆变器8发送。本实施方式中，根据行驶功率指令P_{wr_Drv_Ref}、行驶要求功率P_{wr_Drv_Req}、行驶要求扭矩T_{rq_Drv_Req}，并利用下式运算行驶电动机扭矩指令T_{rq_Mtr_t}。但是，下式中，R_D为差速齿轮16的减速比。另外，在行驶要求功率P_{wr_Drv_Req}＝0时，行驶电动机扭矩指令T_{rq_Mtr_t}＝0。

[数7]

$T_{\mathrm{rq}\_\mathrm{Mtr}\_t}=\frac{T_{\mathrm{rq}\_\mathrm{Drv}\_\mathrm{Req}}}{R_D}\frac{P_{\mathrm{wr}\_\mathrm{Drv}\_\mathrm{Ref}}}{P_{\mathrm{wr}\_\mathrm{Drv}\_\mathrm{Req}}}---\left(7\right)$

在上述（7）式的行驶要求扭矩T_{rq_Req}中代入（3）式后成为下式，因此，在行驶功率指令P_{wr_Drv_Ref}恒定时，电动机转速N_Mtr越高，行驶电动机扭矩指令T_{rq_Mtr_t}越小。由此，行驶电动机5的扭矩以电动机转速N_Mtr越高而变得越小的方式受到控制。

[数8]

$T_{\mathrm{rq}\_\mathrm{Mtr}\_t}=\frac{1}{R_D}\frac{P_{\mathrm{wr}\_\mathrm{Drv}\_\mathrm{Ref}}}{N_{\mathrm{Mtr}}}---\left(8\right)$

接下来，根据电动机转速N_Mtr、行驶要求扭矩T_{rq_Drv_Req}、行驶扭矩指令T_{rq_Mtr_t}，并利用下式运算制动器控制信号V_{Brk_t}，驱动液压制动器控制阀（未图示）。但是，下式中的K_Brk为比例常数。

[数9]

V_{Brk_t}＝K_Brk·max{-sign(N_Mtr)·(T_{rq_Drv_Req}-R_D·T_{rq_Mtr_t})0} (9)

功率管理部140的构成如图7所示。功率管理部140构成为包括：发动机最大功率运算部141、液压功率指令运算部142、行驶功率指令运算部143、发电功率指令运算部144、发动机功率指令运算部145。

发动机最大功率运算部141是对发动机1能够输出的最大功率（发动机最大功率）进行运算的部分。本实施方式中，将通过公知的低通滤波器对发动机功率指令P_{wr_Eng_Ref}进行过滤后而运算的发动机最大功率推定值P_{wr_Eng_Max}作为发动机最大功率。此外，该运算中所利用的发动机功率指令P_{wr_Eng_Ref}，使用1控制周期前由发动机功率指令运算部145运算的值。低通滤波器的时间常数根据发动机的响应特性设定。这里，利用1控制周期前的发动机功率指令P_{wr_Eng_Ref}运算发动机最大功率推定值P_{wr_Eng_Max}，但还可以根据发动机转速N_Eng和发动机的燃料喷射量运算发动机最大功率推定值P_{wr_Eng_Max}，并根据1控制周期前的发动机功率指令P_{wr_Eng_Ref}及发动机最大功率推定值P_{wr_Eng_Max}，利用下式运算发动机最大功率推定值P_{wr_Eng_Max}。

[数10]

P_{wr_Eng_Max}＝min(P_{wr_Eng_Ref}，P_{wr_Eng_Max}+d_{Pwr_Eng_Up}) (10)

上述（10）式中，右边的发动机最大功率推定值P_{wr_Eng_Max}也为1控制周期前的值。另外，dP_{wr_Eng_Up}表示1控制周期期间发动机功率增加的最大值（发动机功率增加量最大值）。该发动机功率增加量最大值是在发动机1的功率的增加速度的最大值（发动机功率增加速度最大值（Ve））上乘以单位控制周期后得到的值（即，发动机功率增加量最大值＝发动机功率增加速度最大值×单位控制周期），根据发动机的响应特性被设定。

液压功率指令运算部142中，根据发动机最大功率推定值P_{wr_Eng_Max}、放电功率上限P_{wr_Cap_Max}、行驶要求功率P_{wr_Drv_Req}、液压要求功率P_{wr_Pmp_Req}、行驶功率指令P_{wr_Drv_Ref}运算液压功率指令P_{wr_Pmp_Ref}。由液压功率指令运算部142进行的运算的详情后述。

行驶功率指令运算部143中，根据发动机最大功率推定值P_{wr_Eng_Max}、放电功率上限P_{wr_Cap_Max}、液压功率指令P_{wr_Pmp_Ref}，并利用下式运算行驶功率上限P_{wr_Drv_Max}。

[数11]

P_{wr_Drv_Max}＝P_{wr_Eng_Max}-P_{wr_Pmp_Ref}+P_{wr_Cap_Max} (11)

或者，还可以根据发电功率推定值P_{wr_Gen}、放电功率上限P_{wr_Cap_Max}，并利用下式运算行驶功率上限P_{wr_Drv_Max}。

[数12]

P_{wr_Drv_Max}＝P_{wr_Gen}+P_{wr_Cap_Max} (12)

这里，从发动机1的输出功率（发动机最大功率推定值P_{wr_Eng_Max}）减去液压泵9的消耗功率（液压功率指令P_{wr_Pmp_Ref}）后的功率作为发电功率（发电功率推定值P_{wr_Gen}）被使用，因此，上述的2式等价，对于发动机1的输出功率，与发电电动机5（行驶电动机7）的消耗相比，液压泵9的消耗优先。然后根据行驶要求功率P_{wr_Drv_Req}、行驶功率上限P_{wr_Drv_Max}，并利用下式运算行驶功率指令P_{wr_Drv_Ref}。即，行驶要求功率P_{wr_Drv_Req}及行驶功率上限P_{wr_Drv_Max}中小的一方成为行驶功率指令P_{wr_Drv_Ref}。算出的行驶功率指令P_{wr_Drv_Ref}被向行驶电动机·制动器控制部180输出。

[数13]

P_{wr_Drv_Ref}＝min(P_{wr_Drv_Req}，P_{wr_Drv_Ma}) (13)

发电功率指令运算部144中，根据行驶要求功率P_{wr_Drv_Req}、充放电要求功率P_{wr_Cap_Req}，并利用下式运算发电功率指令P_{wr_Gen_Ref}。但是，下式中，充放电要求功率P_{wr_Cap_Req}为正表示放电，负表示充电。

[数14]

P_{wr_Gen_Ref}＝max(P_{wr_Drv_Req}，0)-P_{wr_Cap_Req} (14)

发动机功率指令运算部145中，根据发电功率指令P_{wr_Gen_Ref}、液压要求功率P_{wr_Pmp_Req}，利用下式运算发动机功率指令P_{wr_Eng_Ref}。

[数15]

P_{wr_Eng_Ref}＝P_{wr_Gen_Ref}+P_{wr_Pmp_Req} (15)

利用图8所示的流程图说明由液压功率指令运算部142进行的运算的详细。

步骤1421中进行行驶动力运转判定。步骤1421中，行驶要求功率P_{wr_Drv_Req}（参照上述（3）式）若为正的值则判定为行驶动力运转中而进入步骤1422，若为负的值则判定为不在行驶动力运转中而进入步骤1424。

在步骤1422中，对行驶电动机7的实际的功率（行驶功率）的下限值即行驶功率下限P_{wr_Drv_Min}进行运算。本实施方式中，根据行驶要求功率P_{wr_Drv_Req}、行驶功率指令P_{wr_Drv_Ref}，并利用下式运算行驶功率下限P_{wr_Drv_Min}。即，在本实施方式中，对从1控制周期前的行驶功率指令P_{wr_Drv_Ref}减去行驶功率变化量限制值dP_{wr_Drv_Dwn}后的值和行驶要求功率P_{wr_Drv_Req}进行比较，将小的一方的值作为行驶功率下限P_{wr_Drv_Min}。但是，行驶功率指令P_{wr_Drv_Ref}是1控制周期前由行驶功率指令运算部143运算的值，dP_{wr_Drv_Dwn}表示1控制周期期间行驶功率指令减少的值（行驶功率变化量限制值）。该行驶功率变化量限制值是在对行驶功率的减少速度设定的限制值（行驶功率变化速度限制值（Vm））上乘以单位控制周期而得到的值（即，行驶功率变化量限制值＝行驶功率变化速度限制值×单位控制周期时间），被设定为不会在因行驶中的杆操作引起的车辆减速时使驾驶员感到不适感的值。

[数16]

P_{wr_Drv_Min}＝min(P_{wr_Drv_Req}，P_{wr_Drv_Ref}-dP_{wr_Drv_Dwn}) (16)

因此，本实施方式中的行驶功率下限P_{wr_Drv_Min}，除了行驶要求功率较大地减少的情况，与1控制周期前的行驶功率指令相比减少行驶功率变化量限制值dP_{wr_Drv_Dwn}的量。即，行驶功率下限P_{wr_Drv_Min}每1控制周期减少行驶功率变化量限制值dP_{wr_Drv_Dwn}的量。结束了行驶功率下限P_{wr_Drv_Min}的计算后进入步骤1423。

在步骤1423中运算发电功率下限P_{wr_Gen_Min}。本实施方式中，根据行驶功率下限P_{wr_Drv_Min}、放电功率上限P_{wr_Cap_Max}，并利用下式运算发电功率下限P_{wr_Gen_Min}。结束了发电功率下限P_{wr_Gen_Min}的计算后进入步骤1424。

[数17]

P_{wr_Gen_Min}＝max(P_{wr_Drv_Min}-P_{wr_Cap_Max}，0） (17)

步骤1424中，对液压泵9的实际的功率（液压功率）的上限值即液压功率上限P_{wr_Pmp_Max}进行运算。本实施方式中，根据发动机最大功率推定值P_{wr_Eng_Max}、发电功率下限P_{wr_Gen_Min}，并利用下式运算液压功率上限P_{wr_Pmp_Max}。即，将从发动机最大功率推定值P_{wr_Eng_Max}减去发电功率下限P_{wr_Gen_Min}后的值作为液压功率上限P_{wr_Pmp_Max}。结束了液压功率上限P_{wr_Pmp_Max}的计算后进入步骤1425。

[数18]

P_{wr_Pmp_Max}＝P_{wr_Eng_Max}-P_{wr_Gen_Min} (18)

但是，上述（18）式中，在不处于行驶动力运转中的情况下（即，在从步骤1421直接进入步骤1424的情况下），由于发电功率下限P_{wr_Gen_Min}没被算出，所以，将发电功率下限P_{wr_Gen_Min}作为0进行运算。

步骤1425中对液压功率指令P_{wr_Pmp_Ref}进行运算。本实施方式中，利用液压要求功率P_{wr_Pmp_Req}、液压功率上限P_{wr_Pmp_Max}，根据下式运算液压功率指令P_{wr_Pmp_Ref}。即，将液压要求功率P_{wr_Pmp_Req}及液压功率上限P_{wr_Pmp_Max}中的较小的一方作为液压功率指令P_{wr_Pmp_Ref}进行选择。

[数19]

P_{wr_Pmp_Ref}＝min(P_{wr_Pmp_Req}，P_{wr_Pmp_Max}) (19)

这里，假定行驶要求功率为充分大的值并根据上述（16）式将（18）式以下式的方式进行总结可知，通过从发动机最大功率推定值P_{wr_Eng_Max}和放电功率上限P_{wr_Cap_Max}的合计值减去1控制周期前的行驶功率指令P_{wr_Drv_Ref}，并进一步加上行驶功率变化量限制值dP_{wr_Drv_Dwn}，由此运算液压功率上限P_{wr_Pmp_Max}。

[数20]

P_{wr_Pmp_max}＝P_{wr_Eng}+P_{wr_Cap_Max}-P_{wr_Drv_Ref}+dP_{wr_Drv_Dwn} (20)

即，此时的液压功率指令P_{wr_Pmp_Ref}（即，液压功率上限P_{wr_Pmp_Max}（参照（19）式））每1控制周期增加行驶功率变化量限制值dP_{wr_Drv_Dwn}的量。另一方面，根据上述（11）式，由于从发动机最大功率推定值P_{wr_Eng_Max}和放电功率上限P_{wr_Cap_Max}的合计值减去液压功率指令P_{wr_Pmp_Ref}后的值被分配给行驶功率指令P_{wr_Drv_Ref}（即，行驶功率上限P_{wr_Drv_Max}（参照（13）式）），所以，行驶功率指令P_{wr_Drv_Ref}（即，行驶功率上限P_{wr_Drv_Max}（参照（13）式））每1控制周期减少行驶功率变化量限制值dP_{wr_Drv_Dwn}的量。

通过以上所述，根据本实施方式，即使在行驶动力运转中进行杆操作（驱动液压缸13、14而进行的作业）的情况下，调节行驶功率变化量限制值dP_{wr_Drv_Dwn}，从而使液压功率逐渐增加且使行驶功率逐渐减少，由此，能够不使驾驶员感到不适感。此外，此时，行驶功率变化量限制值希望与在液力变矩器车（现有车）中进行同样操作的情况下的行驶功率的变化量一致。通过这样控制液压功率和行驶功率，能够避免驾驶员不希望的行驶功率急剧减少。另外，在电容器3的蓄电电压高的情况下，由于放电功率上限变得较大，因此，能够尽可能快地升高液压功率。

下面利用图9A及图9B说明本实施方式的作业车辆的动作。图9（a）是不考虑行驶功率的变化速度（减少速度）的（不适用本发明）情况下的例子（比较例），图9B是考虑行驶功率的变化速度的（适用本发明）情况下的例子。此外，为了简化说明，使行驶要求功率、放电功率上限、发动机功率增加速度的最大值（Ve）恒定地进行说明。

首先，对图9A的情况进行说明。在行驶动力运转中的时刻T1，通过驾驶员的杆操作，液压要求功率（液压功率）以阶梯状急剧增加，发动机功率指令增加，液压要求功率和行驶要求功率的合计值变得比发动机最大功率推定值和放电功率上限的合计值大。该情况下，由于发动机功率只是逐渐增加，所以，虽然通过电容器放电（放电功率）进行了辅助（相当于图9A的“电容器功率”），但由于发动机功率及放电功率优先地被利用于液压功率，所以，行驶功率会急剧减少。T₁以后，根据发动机功率的增加，行驶功率也逐渐恢复。时刻T₂由于发动机功率达到最大功率（发动机功率指令值），所以，行驶功率成为恒定。时刻T₃基于驾驶员进行的杆操作结束，液压要求功率减少从而液压功率减少，行驶功率急剧增加从而与行驶要求功率一致。

下面说明图9B的情况。通过驾驶员的杆操作，在时刻T₁，液压要求功率以阶梯状增加，则与之相应地，发动机功率指令与图9A的情况同样地增加。但是，本实施方式中，由于对于液压功率的增加，设置了根据从增加开始时的经过时间的增加而其大小变小的限制，所以，实际的液压功率从要求时的值开始随着时间经过而向着液压要求功率逐渐增加。具体来说，从时刻T₁到T₁'的液压功率的斜率的大小与发动机功率的增加速度的最大值Ve和行驶功率变化速度限制值Vm的合计值一致，期间，液压功率逐渐增加。另一方面，从时刻T₁到T₁'，在液压功率中设置限制期间，实际的行驶功率从要求时的值逐渐减少。此时的行驶功率的斜率的大小与行驶功率变化速度限制值Vm一致。因此，根据本实施方式，能够避免伴随行驶中的杆操作的行驶功率的急剧的减少，因此，能够抑制这种情况下的驾驶员的乘坐感觉恶化。

然后，若液压功率增加，在时刻T₁'与液压要求功率一致，则从时刻T₁减少的行驶功率逐渐开始恢复。在时刻T₂在发动机功率达到最大功率后，行驶功率成为恒定。在时刻T₃在液压要求功率减少从而液压功率减少后，行驶功率增加从而与行驶要求功率一致。

另外，本实施方式中，如式（20）所示，在液压功率指令P_{wr_Pmp_Ref}（液压功率上限P_{wr_Pmp_Max}）上加上放电功率上限P_{wr_Cap_Max}，由于液压功率以该放电功率上限的量较快地增加，所以，能够使液压功率的响应尽可能快。

此外，在液压要求功率急剧减少的时刻T₃，如图9A所示，存在行驶功率急剧增加而对驾驶员的乘坐感觉产生不良影响的可能。因此，本实施方式中，与已述的行驶功率的减少时同样地，对于行驶功率的增加时也设定上限值。因此，如图9B所示，时刻T₃以后，直到达到行驶要求功率，能够使行驶功率逐渐增加。此外，通过对液压功率的减少速度设置限制值，当然也可以在行驶功率的增加速度上设置限制。

上述的实施方式中，说明了以发动机功率增加速度最大值（Ve）和行驶功率变化速度限制值（Vm）的合计值的速度增加液压功率的情况，但还可以以该合计值以下的速度增加液压功率。另外，同样地，上述说明了以行驶功率变化速度限制值（Vm）的速度减少行驶功率的情况，但还可以以该限制值以下的速度减少行驶功率。

另外，本实施方式中，从简化控制的观点考虑，利用每1控制周期使液压功率指令增加设定值（行驶功率变化量限制值dP_{wr_Drv_Dwn}）的量，且使行驶功率指令减少该设定值的量的控制，但在液压功率指令的增加及行驶功率指令的减少时，还可以施加其他的规定的限制。作为施加这种其他的限制的方法，有根据从液压功率的增加开始时的经过时间，定义行驶功率变化量限制值的大小的方法，或根据液压要求功率与实际的功率的偏差定义行驶功率变化量限制值的大小的方法。

而且，本实施方式中，液压功率指令的增加和行驶功率指令的减少利用同一设定值（行驶功率变化量限制值dP_{wr_Drv_Dwn}），因此，“液压功率指令的增加量的大小”与“行驶功率指令的减少量的大小”相等。但是，只要与“液压功率指令的增加量的大小”相比，“行驶功率的减少量的大小”较小，由于能够保持功率收支的平衡，就能够与本实施方式同样地发挥抑制乘坐感觉的恶化的效果。即，行驶功率指令的减少量的大小只要为液压功率指令的增加量的大小以下即可。

另外，上述的实施方式中，作为蓄电装置示出了适用电容器3的例子，但本发明不限于此，作为蓄电装置还可以适用电池等。

附图标记的说明

1…发动机，2…发动机控制器，3…电容器（蓄电装置），4…换流器，5…发电电动机，6…发电逆变器，7…行驶电动机，8…行驶逆变器，9…主泵（液压泵），100…主控制器（控制装置）。

Claims (5)

1.一种作业车辆，具有：发动机；机械地连接于所述发动机的液压泵；机械地连接于所述发动机的发电电动机；电连接于所述发电电动机的行驶电动机；电连接于所述发电电动机及所述行驶电动机的蓄电装置；控制所述液压泵及所述行驶电动机的功率的控制机构，其特征在于：

所述控制机构，

对所述液压泵所要求的液压要求功率及所述行驶电动机所要求的行驶要求功率进行运算，

在所述液压要求功率和所述行驶要求功率的合计值比所述发动机能够输出的发动机功率和所述蓄电装置能够放电的放电功率的合计大时，

边使所述发动机功率增加边对所述液压泵的功率设置规定的限制，使所述液压泵的实际的功率从要求时的值向着所述液压要求功率逐渐增加，在对所述液压泵的功率设置所述规定的限制期间，使所述行驶电动机的实际的功率从要求时的值减少所述规定的限制的大小以下的值的量。

2.如权利要求1所述的作业车辆，其特征在于，

所述控制机构，

在所述液压要求功率和所述行驶要求功率的合计值比所述发动机功率和所述放电功率的合计大时，

以所述发动机的功率的增加速度的最大值(Ve)和对所述行驶电动机的功率的减少速度设定的限制值(Vm)的合计值(Ve+Vm)以下的速度使所述液压泵的实际的功率从要求时的值向所述液压要求功率增加，并且，

以所述限制值(Vm)以下的速度使所述行驶电动机的实际的功率从要求时的值减少。

3.如权利要求1或2所述的作业车辆，其特征在于，

所述规定的限制的大小从所述液压泵的功率增加开始时根据经过时间的增加而减少。

4.如权利要求2所述的作业车辆，其特征在于，

所述发动机功率为所述发动机能够输出的发动机最大功率，

所述放电功率为所述蓄电装置能够放电的放电功率上限，

所述发动机最大功率及所述放电功率上限通过所述控制机构算出。

5.如权利要求4所述的作业车辆，其特征在于，

还具有：

用于取得所述行驶电动机的转速的转速取得机构；

用于取得所述液压泵的排出压的压力取得机构，

所述液压泵为可变容量型泵，

所述控制机构，

在所述液压要求功率和所述行驶要求功率的合计值比所述发动机最大功率和所述放电功率上限的合计大时，

从所述发动机最大功率和所述放电功率上限的合计值减去在1控制周期前运算出的所述行驶电动机的功率指令，然后加上所述限制值由此算出所述液压泵的液压功率上限，且以将所述液压泵的实际的功率保持在所述液压功率上限以下的方式，所述排出压越高将所述液压泵的容量控制得越小，

且从所述发动机最大功率和所述放电功率上限的合计值减去所述液压泵的实际的功率从而算出所述行驶电动机的行驶功率上限，并以将所述行驶电动机的实际的功率保持在所述行驶功率上限以下的方式，所述转速越高将所述行驶电动机的扭矩控制得越小。