CN105102729A - 作业车辆及其控制方法 - Google Patents

Abstract

控制部具有马达切换控制部和马达指令确定部。在第一旋转速度比第二旋转速度小时，马达切换控制部对马达切换机构进行控制，使第三马达与第一马达连接。第一旋转速度是第一马达的旋转速度的与第三马达的旋转轴对应的旋转速度。第二旋转速度是第二马达的旋转速度的与第三马达的旋转轴对应的旋转速度。在第三马达与第一马达连接时，马达指令确定部确定对第一马达及第三马达的指令扭矩，以使对第三马达的指令扭矩在对第一马达的指令扭矩以下。

Description

作业车辆及其控制方法

技术领域

本发明涉及作业车辆，特别是涉及混合动力型作业车辆及其控制方法。

背景技术

近年来，提出了利用来自发动机的驱动力和来自马达的驱动力而行驶的混合动力型作业车辆。作为混合动力型作业车辆的动力传递装置，例如在专利文献1中，公开了HMT(液压－机械式变速装置)或EMT(电气－机械式变速装置)。

HMT具有行星齿轮机构和与该行星齿轮机构的旋转构件连接的第一泵/马达、第二泵/马达。第一泵/马达和第二泵/马达根据作业车辆的行驶状况，作为液压马达及液压泵中的任一个发挥功能。HMT构成为能够通过使这些泵/马达的旋转速度变化，来使输出轴的旋转速度无极地变化。并且，HMT具有第三泵/马达。第三泵/马达对第一泵/马达和第二泵/马达中的任一个进行辅助。被第三泵/马达辅助的泵/马达能够根据车速的速度范围进行切换。

在EMT中，使用电动马达来代替HMT中的液压马达。即，EMT具有第一发电机/马达、第二发电机/马达和第三发电机/马达。第一发电机/马达和第二发电机/马达根据作业车辆的行驶状况作为电动马达及发电机中的任一个发挥功能。并且，第三发电机/马达对第一发电机/马达和第二发电机/马达中的任一个进行辅助。与HMT相同，EMT构成为能够通过使这些发电机/马达的旋转速度变化来使输出轴的旋转速度无极地变化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开2006－329244号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

像上述HMT或EMT那样，通过利用第三马达对第一马达和第二马达进行辅助，能够降低各马达所需的最大扭矩。由此，能够使马达小型化。然而，从降低成本或动力传递装置的轻量化的观点出发，优选使马达进一步小型化。

本发明的课题在于提供一种能够使马达小型化的混合动力型作业车辆及其控制方法。

用于解决技术问题的技术方案

本发明的一个形态的作业车辆具备发动机、液压泵、作业装置、行驶装置、动力传递装置和控制部。液压泵被发动机驱动。作业装置被从液压泵排出的工作油驱动。行驶装置被发动机驱动。动力传递装置将来自发动机的驱动力传递给行驶装置。控制部对动力传递装置进行控制。

动力传递装置具有输入轴、输出轴、齿轮机构、第一马达、第二马达、第三马达和马达切换机构。齿轮机构具有行星齿轮机构，将输入轴的旋转传递给输出轴。第一马达与行星齿轮机构的第一旋转构件连接。第二马达与行星齿轮机构的第二旋转构件连接。第三马达对第一马达和第二马达进行辅助。马达切换机构能够使第三马达选择性地与第一马达和第二马达连接。动力传递装置构成为通过使第一马达、第二马达和第三马达的旋转速度变化，来使输出轴相对于输入轴的旋转速度比变化。

控制部具有马达切换控制部和马达指令确定部。在第一旋转速度比第二旋转速度小时，马达切换控制部对第三马达进行控制使其与第一马达连接。第一旋转速度是第一马达的旋转速度的与第三马达的旋转轴对应的旋转速度。第二旋转速度是第二马达的旋转速度的与第三马达的旋转轴对应的旋转速度。在第三马达与第一马达连接时，马达指令确定部确定对第一马达及第三马达的指令扭矩，以使对第三马达的指令扭矩在对第一马达的指令扭矩以下。

在这种情况下，在第一马达的第一旋转速度比第二马达的第二旋转速度小时，第三马达对第一马达进行辅助。即，由于旋转速度小的一方需要大的扭矩，第三马达对需要大的扭矩的第一马达进行辅助。由此，能够降低第一马达所需的最大扭矩，能够使第一马达小型化。并且，对第三马达的指令扭矩被确定为对第一马达的指令扭矩以下的值。因此，能够使第三马达小型化。

优选马达切换机构具有第一离合器和第二离合器。第一离合器切换第一马达与第三马达之间的连接和断开。第二离合器切换第二马达与第三马达之间的连接和断开。控制部还具有预测速度运算部。预测速度运算部对第一预测旋转速度和第二预测旋转速度进行运算。第一预测旋转速度是从当前时刻开始经过规定的第一预测时间后的第一旋转速度的预测值。第二预测旋转速度是从当前时刻开始经过规定的第一预测时间后的第二旋转速度的预测值。马达切换控制部在第一预测旋转速度从比第二预测旋转速度大的值减少到第二预测旋转速度时，对马达切换机构进行控制以使第三马达的连接对象从第二马达切换为第一马达。

在这种情况下，根据第一预测旋转速度和第二预测旋转速度来确定第三马达的连接对象的切换。因此，考虑第一离合器及第二离合器的切换所需的时间，能够在第一马达的第一旋转速度与第二马达的第二旋转速度相近的时刻，使第三马达的连接对象从第二马达切换为第一马达。由此，能够将第三马达的旋转速度的变动抑制得小，因此能够减轻由切换引起的冲击。

优选在从第一预测旋转速度达到第二预测旋转速度的时刻开始直到经过规定的第二预测时间为止期间，马达指令确定部使对第三马达的指令扭矩为规定的待机指令值。例如，规定的第二预测时间是直到第一离合器的连接完成为止的预测时间。在这种情况下，在第一离合器及第二离合器的切换完成为止期间，对第三马达的指令扭矩成为规定的待机指令值。因此，通过使规定的待机指令值为零或小的值，能够减少在第三马达处的扭矩的损失。并且，通过防止第三马达的旋转速度在切换动作中急剧变化，能够减轻切换的冲击。

优选在第三马达与第一马达连接时，马达指令确定部确定对第一马达及第三马达的指令扭矩，以使对第三马达的指令扭矩与对第一马达的指令扭矩相同。

在这种情况下，第三马达输出与第一马达相同大小的扭矩，因此能够降低第一马达的输出扭矩。由此，在动力传递装置中，能够抑制用于传递第一马达的输出扭矩的部件的消耗。

优选马达指令确定部确定对第一马达的要求扭矩。第三马达与第一马达连接，在要求扭矩在规定的极限扭矩以下时，马达指令确定部将要求扭矩确定为第一马达的指令扭矩，并且使第三马达的指令扭矩为规定的待机指令值。第三马达与第一马达连接，在要求扭矩比规定的极限扭矩大时，将极限扭矩确定为第一马达指令扭矩，并且根据要求扭矩与极限扭矩的差来确定第三马达的指令扭矩。

在这种情况下，在要求扭矩比规定的极限扭矩大时，能够利用第三马达对第一马达进行辅助。并且，在要求扭矩在规定的极限扭矩以下时，第三马达的指令扭矩为规定的待机指令值，因此即使进行第三马达的连接的切换，也能够抑制冲击的产生。

优选马达指令确定部确定对第一马达的要求扭矩。第三马达与第一马达连接，在要求扭矩在规定的扭矩阈值以下时，马达指令确定部将要求扭矩确定为第一马达的指令扭矩，并且使第三马达的指令扭矩为规定的待机指令值。第三马达与第一马达连接，在要求扭矩比规定的扭矩阈值大、第三马达的指令扭矩在扭矩阈值以下时，确定扭矩阈值作为第一马达的指令扭矩，并且根据要求扭矩与扭矩阈值的差来确定第三马达的指令扭矩。第三马达与第一马达连接，在要求扭矩比规定的扭矩阈值大、第三马达的指令扭矩比扭矩阈值大时，确定对第一马达及第三马达的指令扭矩，以使第一马达的指令扭矩与第三马达的指令扭矩相同。

在这种情况下，在要求扭矩在规定的扭矩阈值以下时，第三马达的指令扭矩为规定的待机指令值，因此即使进行第三马达的连接的切换，也能够抑制冲击的产生。并且，在要求扭矩比规定的扭矩阈值大、第三马达的指令扭矩在扭矩阈值以下时，能够利用第三马达对第一马达进行辅助。另外，在要求扭矩比规定的扭矩阈值大、第三马达的指令扭矩比扭矩阈值大时，第三马达输出与第一马达相同大小的扭矩，因此利用第三马达进行辅助的扭矩变大。由此，能够降低第一马达的输出扭矩，在动力传递装置中，能够抑制用于传递第一马达的输出扭矩的部件的消耗。

优选在第二旋转速度比第一旋转速度小时，马达切换控制部对马达切换机构进行控制，以使第三马达与第二马达连接。在第三马达与第二马达连接时，马达指令确定部确定对第二马达及第三马达的指令扭矩，以使对第三马达的指令扭矩在对第二马达的指令扭矩以下。

在这种情况下，在第二马达的第二旋转速度比第一马达的第一旋转速度小时，第三马达对第二马达进行辅助。即，由于旋转速度小的一方需要大的扭矩，第三马达对需要大的扭矩的第二马达进行辅助。因此，能够降低第二马达所需的最大扭矩，能够使第二马达小型化。并且，对第三马达的指令扭矩被确定为在对第二马达的指令扭矩以下的值。因此，能够使第三马达小型化。

优选马达切换控制部在第二预测旋转速度从比第一预测旋转速度大的值减少到第一预测旋转速度时，对马达切换机构进行控制，以使第三马达的连接对象从第一马达切换为第二马达。

在这种情况下，根据第一预测旋转速度和第二预测旋转速度来确定第三马达的连接对象的切换。因此，考虑第一离合器及第二离合器的切换所需的时间，第二马达的第二旋转速度与第一马达的第一旋转速度相近的时刻，能够将第三马达的连接对象从第一马达切换为第二马达。

优选第二预测旋转速度在从达到第一预测旋转速度的时刻开始直到经过规定的第三预测时间为止期间，马达指令确定部使对第三马达的指令扭矩为规定的待机指令值。例如，规定的第三预测时间是第二离合器的连接完成为止的预测时间。此外，第三预测时间可以与第二预测时间为相同的值，也可以是不同的值。在这种情况下，在第一离合器及第二离合器的切换完成为止期间，对第三马达的指令扭矩成为规定的待机指令值。因此，通过使规定的待机指令值为零或小的值，能够减少在第三马达处的扭矩的损失。

优选在第三马达与第二马达连接时，马达指令确定部确定对第二马达及第三马达的指令扭矩，以使对第三马达的指令扭矩与对第二马达的指令扭矩相同。

在这种情况下，第三马达输出与第二马达相同大小的扭矩，因此能够降低第二马达的输出扭矩。由此，在动力传递装置中，能够抑制用于传递第二马达的输出扭矩的部件的消耗。

优选马达指令确定部确定对第二马达的要求扭矩。第三马达与第二马达连接，在要求扭矩在规定的极限扭矩以下时，马达指令确定部将要求扭矩确定为第二马达的指令扭矩，并且使第三马达的指令扭矩为规定的待机指令值。第三马达与第二马达连接，在要求扭矩比规定的极限扭矩大时，将极限扭矩确定为第二马达的指令扭矩，并且根据要求扭矩与极限扭矩的差来确定第三马达的指令扭矩。

在这种情况下，在要求扭矩比规定的极限扭矩大时，能够利用第三马达对第二马达进行辅助。并且，在要求扭矩在规定的极限扭矩以下时，第三马达的指令扭矩为规定的待机指令值，因此即使进行第三马达的连接的切换，也能够抑制冲击的产生。

优选马达指令确定部确定对第二马达的要求扭矩。第三马达与第二马达连接，在要求扭矩在规定的扭矩阈值以下时，马达指令确定部将要求扭矩确定为第二马达的指令扭矩，并且使第三马达的指令扭矩为规定的待机指令值。第三马达与第二马达连接，在要求扭矩比规定的扭矩阈值大、第三马达的指令扭矩在扭矩阈值以下时，确定扭矩阈值作为第二马达的指令扭矩，并且根据要求扭矩与扭矩阈值的差来确定第三马达的指令扭矩。第三马达与第二马达连接，在要求扭矩比规定的扭矩阈值大、第三马达的指令扭矩比扭矩阈值大时，确定对第二马达及第三马达的指令扭矩，以使第二马达的指令扭矩与第三马达的指令扭矩相同。

在这种情况下，在要求扭矩在规定的扭矩阈值以下时，第三马达的指令扭矩为规定的待机指令值，因此即使进行第三马达的连接的切换，也能够抑制冲击的产生。并且，在要求扭矩比规定的扭矩阈值大、第三马达的指令扭矩在扭矩阈值以下时，能够利用第三马达对第二马达进行辅助。另外，在要求扭矩比规定的扭矩阈值大、第三马达的指令扭矩比扭矩阈值大时，第三马达输出与第二马达相同大小的扭矩，因此利用第三马达进行辅助的扭矩变大。由此，能够降低第二马达的输出扭矩，在动力传递装置中，能够抑制用于传递第二马达的输出扭矩的部件的消耗。

优选第一马达的旋转速度比第一旋转速度小。在这种情况下，使第三马达与第一马达连接并对其加速，能够使第一马达及第三马达进一步小型化。

优选第二马达的旋转速度比第二旋转速度小。在这种情况下，使第三马达与第二马达连接并使其加速，能够使第二马达及第三马达进一步小型化。

本发明其他形态的控制方法是具备发动机、液压泵、作业装置、行驶装置和动力传递装置的作业车辆的控制方法。液压泵被发动机驱动。作业装置被从液压泵排出的工作油驱动。行驶装置被发动机驱动。动力传递装置将来自发动机的驱动力传递给行驶装置。

动力传递装置具有输入轴、输出轴、齿轮机构、第一马达、第二马达、第三马达和马达切换机构。齿轮机构具有行星齿轮机构，将输入轴的旋转传递给输出轴。第一马达与行星齿轮机构的第一旋转构件连接。第二马达与行星齿轮机构的第二旋转构件连接。第三马达对第一马达和第二马达进行辅助。马达切换机构能够使第三马达选择性地与第一马达和第二马达连接。动力传递装置构成为通过使第一马达、第二马达和第三马达的旋转速度变化，来使输出轴相对于输入轴的旋转速度比变化。

本形态的控制方法具备第一步骤和第二步骤。在第一步骤中，在第一旋转速度比第二旋转速度小时，对马达切换机构进行控制以使第三马达与第一马达连接。第一旋转速度是第一马达的旋转速度的与第三马达的旋转轴对应的旋转速度。第二旋转速度是第二马达的旋转速度的与第三马达的旋转轴对应的旋转速度。在第二步骤中，在第三马达与第一马达连接时，确定对第一马达及第三马达的指令扭矩，以使对第三马达的指令扭矩在对第一马达的指令扭矩以下。

在这种情况下，在第一马达的第一旋转速度比第二马达的第二旋转速度小时，第三马达对第一马达进行辅助。即，由于旋转速度小的一方需要大的扭矩，第三马达对需要大的扭矩的第一马达进行辅助。由此，能够降低第一马达所需的最大扭矩，能够使第一马达小型化。并且，对第三马达的指令扭矩被确定为对第一马达的指令扭矩以下的值。因此，能够使第三马达小型化。

发明的效果

根据本发明，在混合动力型作业车辆中能够使马达小型化。

附图说明

图1是本发明实施方式的作业车辆的侧面图。

图2是表示作业车辆的结构的示意图。

图3是表示动力传递装置的结构的示意图。

图4是第一马达、第二马达和第三马达的旋转速度相对于旋转速度比的变化的图。

图5是表示利用控制部所执行的处理的控制框图。

图6是表示利用控制部所执行的处理的控制框图。

图7是表示将第三马达从断开状态切换为连接状态时的处理的流程图。

图8是表示第二连接判定条件的判定方法的流程图。

图9是表示第三马达的同步控制的处理的流程图。

图10是表示同步控制中第一旋转速度、第一预测旋转速度与第三马达的旋转速度的变化的图。

图11是表示将第三马达从连接状态切换为断开状态时的处理的流程图。

图12是表示将第三马达的连接对象从第二马达切换为第一马达时的处理的流程图。

图13是表示切换控制中第一旋转速度与第二旋转速度的变化的图。

图14是表示相对于要求扭矩的对第一马达和第三马达的指令扭矩的分配的图。

图15是表示本实施方式中第一马达、第二马达与第三马达的旋转速度及指令扭矩的变化的图。

图16是表示比较例中相对于旋转速度比的第一马达与第二马达的旋转速度及指令扭矩的变化的图。

图17是表示其他实施方式利用控制部所执行的处理的控制框图。

图18是表示第一变形例对第一马达和第三马达的指令扭矩的分配的图。

图19是表示第二变形例对第一马达和第三马达的指令扭矩的分配的图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。图1是本发明实施方式的作业车辆1的侧面图。如图1所示，作业车辆1具备车架2、作业装置3、行驶轮4、5和驾驶室6。作业车辆1是轮式装载机，通过使行驶轮4、5被旋转驱动来行驶。作业车辆1能够使用作业装置3进行挖掘等作业。

在车架2上安装有作业装置3及行驶轮4、5。作业装置3利用来自后述作业装置泵23(参照图2)的工作油而驱动。作业装置3具有大臂11和铲斗12。大臂11安装于车架2。作业装置3具有提升缸13和铲斗缸14。提升缸13和铲斗缸14是液压缸。提升缸13的一端安装于车架2。提升缸13的另一端安装于大臂11。提升缸13利用来自作业装置泵23的工作油而伸缩，从而使大臂11上下摆动。铲斗12安装在大臂11的前端。铲斗缸14的一端安装于车架2。铲斗缸14的另一端经由曲拐15安装于铲斗12。铲斗缸14利用来自作业装置泵23的工作油而伸缩，从而使铲斗12上下摆动。

在车架2上安装有驾驶室6。驾驶室6载置在车架2上。在驾驶室6内配置有供操作者乘坐的座椅、后述操作装置等。车架2具有前框架16和后框架17。前框架16与后框架17能够在左右方向上相互摆动地安装。

作业车辆1具有转向缸18。转向缸18安装于前框架16和后框架17。转向缸18是液压缸。转向缸18利用来自后述转向泵30的工作油而伸缩，从而使作业车辆1的行进方向左右改变。

图2是表示作业车辆1的结构的示意图。如图2所示，作业车辆1具备发动机21、PTO22、动力传递装置24、行驶装置25、操作装置26和控制部27等。

发动机21是例如柴油发动机。通过调整向发动机21的气缸内喷射的燃料量能够对发动机21的输出进行控制。通过控制部27对安装于发动机21的燃料喷射装置28进行控制能够进行燃料量的调整。作业车辆1具备发动机旋转速度检测部31。发动机旋转速度检测部31检测发动机旋转速度，向控制部27发送表示发动机旋转速度的检测信号。

作业车辆1具有作业装置泵23、转向泵30和传动机构泵29。作业装置泵23、转向泵30和传动机构泵29是液压泵。PTO(PowerTakeOff)22将来自发动机21的驱动力的一部分传递给液压泵23、30、29。即，PTO22将来自发动机21的驱动力分配给这些液压泵23、30、29和动力传递装置24。

作业装置泵23利用来自发动机21的驱动力而驱动。从作业装置泵23排出的工作油经由作业装置控制阀41被供给到上述提升缸13和铲斗缸14。作业车辆1具备作业装置泵压力检测部32。作业装置泵压力检测部32检测来自作业装置泵23的工作油的排出压力(以下，称为“作业装置泵压力”)，向控制部27发送表示作业装置泵压力的检测信号。

作业装置泵23是可变容量型液压泵。通过改变作业装置泵23的斜板或斜轴的倾转角，能够改变作业装置泵23的排出容量。作业装置泵23与第一容量控制装置42连接。第一容量控制装置42被控制部27控制，并且改变作业装置泵23的倾转角。由此，作业装置泵23的排出容量被控制部27控制。作业车辆1具备第一倾转角检测部33。第一倾转角检测部33检测作业装置泵23的倾转角，向控制部27发送表示倾转角的检测信号。

转向泵30利用来自发动机21的驱动力而驱动。从转向泵30排出的工作油经由转向控制阀43，被供给到上述转向缸18。作业车辆1具备转向泵压力检测部34。转向泵压力检测部34检测来自转向泵30的工作油的排出压力(以下，称为“转向泵压力”)，向控制部27发送表示转向泵压力的检测信号。

转向泵30是可变容量型液压泵。通过改变转向泵30的斜板或斜轴的倾转角，能够改变转向泵30的排出容量。转向泵30与第二容量控制装置44连接。第二容量控制装置44被控制部27控制，并且改变转向泵30的倾转角。由此，转向泵30的排出容量被控制部27控制。作业车辆1具备第二倾转角检测部35。第二倾转角检测部35检测转向泵30的倾转角，向控制部27发送表示倾转角的检测信号。

传动机构泵29利用来自发动机21的驱动力而驱动。传动机构泵29是固定容量型液压泵。从传动机构泵29排出的工作油经由离合器控制阀38供给到后述动力传递装置24的离合器CF、CR、CL、CH、Cm1、Cm2。

PTO22将来自发动机21的驱动力的一部分传递给动力传递装置24。动力传递装置24将来自发动机21的驱动力传递给行驶装置25。动力传递装置24对来自发动机21的驱动力进行变速而将其输出。后面将对动力传递装置24的结构详细地进行说明。

行驶装置25具有车轴45和行驶轮4、5。车轴45将来自动力传递装置24的驱动力传递给行驶轮4、5。由此，行驶轮4、5旋转。作业车辆1具备车速检测部37。车速检测部37检测动力传递装置24的输出轴63的旋转速度(以下，称为“输出旋转速度”)。输出旋转速度与车速对应，因此车速检测部37通过检测输出旋转速度来检测车速。并且，车速检测部37检测输出轴63的旋转方向。输出轴63的旋转方向与作业车辆1的行进方向对应，车速检测部37作为通过检测输出轴63的旋转方向来检测作业车辆1的行进方向的行进方向检测部而发挥功能。车速检测部37向控制部27发送表示输出旋转速度及旋转方向的检测信号。

操作者对操作装置26进行操作。操作装置26具有加速踏板操作装置51、作业装置操作装置52、变速操作装置53、前后进操作装置54(以下，称为“FR操作装置54”)、转向操作装置57和制动器操作装置58。

加速踏板操作装置51具有加速踏板操作部件51a和加速踏板操作检测部51b。为了设定发动机21的目标旋转速度而对加速踏板操作部件51a进行操作。加速踏板操作检测部51b检测加速踏板操作部件51a的操作量(以下，称为“加速踏板操作量”)。加速踏板操作检测部51b向控制部27发送表示加速踏板操作量的检测信号。

作业装置操作装置52具有作业装置操作部件52a和作业装置操作检测部52b。对作业装置操作部件52a进行操作以使作业装置3动作。作业装置操作检测部52b检测作业装置操作部件52a的位置。作业装置操作检测部52b将表示作业装置操作部件52a的位置的检测信号输出到控制部27。作业装置操作检测部52b通过检测作业装置操作部件52a的位置，来检测作业装置操作部件52a的操作量。

变速操作装置53具有变速操作部件53a和变速操作检测部53b。变速操作部件53a是用于选择规定车速上限的速度范围的部件。操作者通过对变速操作部件53a进行操作，能够选择动力传递装置24的速度范围。变速操作检测部53b检测变速操作部件53a的位置。变速操作部件53a的位置例如与1速及2速等多个速度范围对应。变速操作检测部53b向控制部27输出表示变速操作部件53a的位置的检测信号。

FR操作装置54具有前后进操作部件54a(以下，称为“FR操作部件54a”)和前后进位置检测部54b(以下，称为“FR位置检测部54b”)。操作者通过对FR操作部件54a进行操作，能够切换作业车辆1的前进与后退。FR操作部件54a选择性地切换前进位置(F)、中立位置(N)和后退位置(R)。FR位置检测部54b检测FR操作部件54a的位置。FR位置检测部54b将表示FR操作部件54a的位置的检测信号输出到控制部27。

转向操作装置57具有转向操作部件57a。转向操作装置57通过基于转向操作部件57a的操作来向转向控制阀43供给先导液压，从而驱动转向控制阀43。此外，转向操作装置57可以将转向操作部件57a的操作转换为电信号来驱动转向控制阀43。操作者通过对转向操作部件57a进行操作，能够使作业车辆1的行进方向左右改变。

制动器操作装置58具有制动器操作部件58a和制动器操作检测部58b。操作者通过对制动器操作部件58a进行操作，能够对作业车辆1的减速力进行操作。制动器操作检测部58b检测制动器操作部件58a的操作量(以下，称为“制动器操作量”)。制动器操作检测部58b将表示制动器操作量的检测信号输出到控制部27。此外，作为制动器操作量，可以使用制动液的压力。

控制部27具有CPU等运算装置和RAM及ROM等存储器，进行用于控制作业车辆1的处理。并且，控制部具有存储部56。存储部56存储用于对作业车辆1进行控制的程序及数据。

为了得到与加速踏板操作量对应的发动机21的目标旋转速度，控制部27将表示指令节气门值的指令信号发送给燃料喷射装置28。后面将详细地说明控制部27对发动机21的控制。

控制部27通过基于来自作业装置操作检测部52b的检测信号控制作业装置控制阀41，从而对供给到液压缸13、14的液压进行控制。由此，液压缸13、14伸缩，作业装置3动作。

并且，控制部27基于来自各检测部的检测信号，对动力传递装置24进行控制。后面将详细地说明控制部27对动力传递装置24的控制。

接着，对动力传递装置24的结构详细地进行说明。图3是表示动力传递装置24的结构的示意图。如图3所示，动力传递装置24具备输入轴61、齿轮机构62、输出轴63、第一马达MG1、第二马达MG2、第三马达MG3和电容器64。输入轴61与上述PTO22连接。输入轴61经由PTO22输入有来自发动机21的旋转。齿轮机构62将输入轴61的旋转传递给输出轴63。输出轴63与上述行驶装置25连接，将来自齿轮机构62的旋转传递给上述行驶装置25。

齿轮机构62是传递来自发动机21的驱动力的机构。齿轮机构构成为与马达MG1、MG2、MG3的旋转速度的变化对应地使输出轴63相对于输入轴61的旋转速度比变化。齿轮机构62具有FR切换机构65和变速机构66。

FR切换机构65具有前进用离合器CF(以下，称为“F离合器CF”)、后退用离合器CR(以下，称为“R离合器CR”)和未图示的各种齿轮。F离合器CF和R离合器CR是液压式离合器，各离合器CF、CR中供给有来自传动机构泵29的工作油。利用图2所示的离合器控制阀38对向F离合器CF供给的工作油进行控制。利用离合器控制阀38对向R离合器CR供给的工作油进行控制。利用来自控制部27的指令信号对离合器控制阀38进行控制。

通过切换F离合器CF的连接/断开和R离合器CR的连接/断开，来切换从FR切换机构65输出的旋转的方向。详细地说，在车辆的前进时，F离合器CF被连接，R离合器CR被断开。在车辆的后退时，F离合器CF被断开，R离合器CR被连接。

变速机构66具有传递轴67、第一行星轮机构68、第二行星轮机构69、Hi/Lo切换机构70和输出齿轮71。传递轴67连结于FR切换机构65。第一行星轮机构68及第二行星轮机构69与传递轴67在同轴上配置。

第一行星轮机构68具有第一太阳轮S1、多个第一行星轮P1、支承多个第一行星轮P1的第一行星架C1、以及第一内齿圈R1。第一太阳轮S1连结于传递轴67。多个第一行星轮P1与第一太阳轮S1啮合，能够旋转地支承于第一行星架C1。在第一行星架C1的外周部设有第一行星架齿轮Gc1。第一内齿圈R1与多个行星齿轮P1啮合并且能够旋转。并且，在第一内齿圈R1的外周，设有第一外齿圈Gr1。

第二行星轮机构69具有第二太阳轮S2、多个第二行星轮P2、支承多个第二行星轮P2的第二行星架C2、以及第二内齿圈R2。第二太阳轮S2连结于第一行星架C1。多个第二行星轮P2与第二太阳轮S2啮合，能够旋转地支承于第二行星架C2。第二内齿圈R2与多个行星齿轮P2啮合并且能够旋转。在第二内齿圈R2的外周设有第二外齿圈Gr2。第二外齿圈Gr2与输出齿轮71啮合，第二内齿圈R2的旋转经由输出齿轮71输出到输出轴63。

Hi/Lo切换机构70是用于将动力传递装置24中的驱动力传递路径在车速高的高速模式(Hi模式)和车速低的低速模式(Lo模式)之间进行切换的机构。该Hi/Lo切换机构70具有在Hi模式时连接的H离合器CH和在Lo模式时连接的L离合器CL。H离合器CH连接或断开第一内齿圈R1与第二行星架C2。并且，L离合器CL连接或断开第二行星架C2与固定端72，禁止或容许第二行星架C2的旋转。

此外，各离合器CH、CL是液压式离合器，在各离合器CH、CL中分别供给有来自传动机构泵29的工作油。利用离合器控制阀38对向H离合器CH供给的工作油进行控制。利用离合器控制阀38对向L离合器CL供给的工作油进行控制。

第一马达MG1及第二马达MG2作为利用电能产生驱动力的驱动马达而发挥功能。或者，第一马达MG1及第二马达MG2作为使用所输入的驱动力来产生电能的发电机而发挥功能。在从控制部27发出指令信号以向第一马达MG1作用与旋转方向相反方向的扭矩的情况下，第一马达MG1作为发电机而发挥功能。在第一马达MG1的旋转轴Sm1上固定有第一马达齿轮Gm1，第一马达齿轮Gm1与第一行星架齿轮Gc1啮合。

第二马达MG2与第一马达MG1是同样的结构。在第二马达MG2的旋转轴Sm2上固定有第二马达齿轮Gm2，第二马达齿轮Gm2与第一外齿圈Gr1啮合。

第三马达MG3对第一马达MG1和第二马达MG2进行辅助。第三马达MG3与第一马达MG1及第二马达MG2是同样的结构。变速机构66具有马达切换机构73，马达切换机构73选择性地将第三马达MG3的辅助对象切换为第一马达MG1、第二马达MG2。

详细地说，马达切换机构73具有第一马达离合器Cm1、第二马达离合器Cm2、第一连接齿轮Ga1和第二连接齿轮Ga2。在第三马达MG3的旋转轴Sm3上连接有第三马达齿轮Gm3，第三马达齿轮Gm3与第一连接齿轮Ga1啮合。第一马达离合器Cm1切换第一马达MG1的旋转轴Sm1与第一连接齿轮Ga1的连接及断开。第一连接齿轮Ga1与第二连接齿轮Ga2啮合。第二马达离合器Cm2切换第二马达MG2的旋转轴Sm2与第二连接齿轮Ga2的连接及断开。

第一马达离合器Cm1和第二马达离合器Cm2是液压式离合器。向各马达离合器Cm1、Cm2中分别供给有来自传动机构泵29的工作油。利用离合器控制阀38对向各马达离合器Cm1、Cm2供给的工作油进行控制。

马达切换机构73能够将第三马达MG3切换为第一连接状态、第二连接状态、断开状态。在第一连接状态下，第一马达离合器Cm1被连接，并且第二马达离合器Cm2被断开。即，在第一连接状态下，第三马达MG3与第一马达MG1连接，并且对第一马达MG1进行辅助。在第二连接状态下，第二马达离合器Cm2被连接，并且第一马达离合器Cm1被断开。即，在第二连接状态下，第三马达MG3与第二马达MG2连接，对第二马达MG2进行辅助。在断开状态下，第一马达离合器Cm1和第二马达离合器Cm2被断开。即，在断开状态下，第三马达与第一马达和第二马达的连接都被断开，对第一马达和第二马达都不进行辅助。

第一马达MG1经由第一变频器I1与电容器64连接。第二马达MG2经由第二变频器I2与电容器64。第三马达MG3经由第三变频器I3与电容器64连接。

电容器64作为储存马达MG1、MG2、MG3所产生的能量的能量贮存部而发挥功能。即，电容器64在各马达MG1、MG2的总发电量多时，存储各马达MG1、MG2、MG3所发出的电能。并且，电容器64在各马达MG1、MG2、MG3的总耗电量多时，放出电能。即，各马达MG1、MG2、MG3被存储在电容器64中的电能驱动。或者，能够利用存储在电容器64中的电能来驱动各马达MG1、MG2、MG3。此外，可以使用蓄电池来代替电容器作为蓄电手段。并且，在蓄电手段与变频器之间，可以配置用于调整电压的升压器。

控制部27接收来自各种检测部的检测信号，将表示对马达MG1、MG2、MG3的指令扭矩的指令信号发送给各变频器I1、I2、I3。此外，控制部27可以输出马达MG1、MG2、MG3的旋转速度指令。在这种情况下，变频器I1、I2、I3计算与旋转速度指令对应的指令扭矩而对马达MG1、MG2、MG3进行控制。并且，控制部27将用于对各离合器CF、CR、CH、CL、Cm1、Cm2的离合器液压进行控制的指令信号发送给离合器控制阀38。离合器控制阀38包括多个用于控制各离合器CF、CR、CH、CL、Cm1、Cm2的阀。

通过利用来自控制部27的指令信号对马达MG1、MG2、MG3及离合器CF、CR、CH、CL、Cm1、Cm2进行控制，能够对动力传递装置24的变速比及输出扭矩进行控制。以下，对动力传递装置24的动作进行说明。

在这里，利用图4说明使发动机21的旋转速度保持一定而车速从0向前进侧加速的情况下的动力传递装置24的概略动作。图4表示各马达MG1、MG2、MG3的旋转速度与动力传递装置24的旋转速度比的关系。在发动机21的旋转速度一定的情况下，车速与动力传递装置24的旋转速度比对应地变化。旋转速度比是输出轴63的旋转速度相对于输入轴61的旋转速度的比。因此，在图4中，动力传递装置24的旋转速度比的变化与车速的变化一致。即，图4表示相对于车速的各马达MG1、MG2、MG3的旋转速度。在图4中，点划线La_m1表示第一马达MG1的旋转速度，点划线La_m2表示第二马达MG2的旋转速度。实线La_m3及虚线La_m3’表示第三马达MG3的旋转速度。此外，在图4中，纵轴的各马达MG1、MG2、MG3的旋转速度可以是各马达MG1、MG2、MG3的旋转速度相对于发动机21的旋转速度的比。

并且，图4表示第一马达离合器Cm1和第二马达离合器Cm2的连接(接合)状态和断开(分离)状态。在图4中，实线La_cm1和虚线实线La_cm1’表示对第一马达离合器Cm1的指令信号的变化。实线La_cm2表示对第二马达离合器Cm2的指令信号的变化。

在旋转速度比为从0到规定的阈值RSth1之间的值时，动力传递装置24的动力传递路径为Lo模式。在Lo模式下，L离合器CL被连接，H离合器CH被断开。在Lo模式下，由于H离合器CH被断开，因此第二行星架C2和第一内齿圈R1被断开。并且，由于L离合器CL被连接，因此第二行星架C2被固定。

在Lo模式下，来自发动机21的驱动力经由传递轴67输入到第一太阳轮S1，该驱动力从第一行星架C1输出到第二太阳轮S2。另一方面，输入到第一太阳轮S1的驱动力从第一行星轮P1传递到第一内齿圈R1，经由第一外齿圈Gr1及第二马达齿轮Gm2输出到第二马达MG2。第二马达MG2在该Lo模式下，主要作为发电机而发挥功能，第二马达MG2所发出的电能的一部分存储于电容器64。并且，第二马达MG2所发出的电能的一部分被第一马达MG1的驱动所消耗。

并且，在Lo模式下，第一马达MG1主要作为电动马达而发挥功能。第一马达MG1的驱动力以第一马达齿轮Gm1→第一行星架齿轮Gc1→第一行星架C1→的路径输出到第二太阳轮S2。此时从第二马达MG2或者根据需要从电容器64供给用于驱动第一马达MG1的电能。通过以上方式输出到第二太阳轮S2的驱动力以第二行星轮P2→第二内齿圈R2→第二外齿圈Gr2→输出齿轮71的路径传递到输出轴63。

在Lo模式下，在判定为需要第三马达MG3的辅助的情况下，第三马达MG3与第一马达MG1或第二马达MG2连接。在判定不需要第三马达MG3的辅助的情况下，第三马达MG3不与第一马达MG1和第二马达MG2中的任一个连接而处于断开状态。在不需要第三马达MG3的辅助的情况下，第一马达离合器Cm1和第二马达离合器Cm2被断开。此外，在图4中，Lo模式下的实线La_m3表示不需要第三马达MG3的辅助的情况下的第三马达MG3的旋转速度。

在Lo模式下第三马达MG3对第一马达MG1进行辅助的情况下，第一马达离合器Cm1被连接，第二马达离合器Cm2被断开。因此，第一连接齿轮Ga1与第一马达MG1的旋转轴Sm3连接，第二连接齿轮Ga2被从第二马达MG2的旋转轴Sm2断开。由此，第三马达MG3经由第三马达齿轮Gm3、第一连接齿轮Ga1和第一马达离合器Cm1与第一马达MG1连接。并且，由于第二马达离合器Cm2被断开，因此第三马达MG3被从第二马达MG2断开。此外，在图4中，Lo模式下的虚线La_m3’表示利用第三马达MG3对第一马达MG1进行辅助的情况下的第三马达MG3的旋转速度。

在Lo模式下，在第三马达MG3对第二马达MG2进行辅助的情况下，第一马达离合器Cm1被断开，第二马达离合器Cm2被连接。因此，第二连接齿轮Ga2与第二马达MG2的旋转轴Sm2连接，第一连接齿轮Ga1被从第一马达MG1的旋转轴Sm1断开。由此，第三马达MG3经由第三马达齿轮Gm3、第一连接齿轮Ga1、第二连接齿轮Ga2、第二马达离合器Cm2与第二马达MG2连接。并且，由于第一马达离合器Cm1被断开，因此第三马达MG3被从第一马达MG1断开。

在旋转速度比为超过RSth1的值时，使动力传递装置24的动力传递路径为Hi模式。在Hi模式下，H离合器CH被连接，L离合器CL被断开。在Hi模式下，由于H离合器CH被连接，因此第二行星架C2和第一内齿圈R1被连接。并且，由于L离合器CL被断开，因此第二行星架C2被断开。因此，第一内齿圈R1与第二行星架C2的旋转速度一致。

在Hi模式下，来自发动机21的驱动力输入到第一太阳轮S1，该驱动力从第一行星架C1输出到第二太阳轮S2。并且，输入到第一太阳轮S1的驱动力从第一行星架C1经由第一行星架齿轮Gc1及第一马达齿轮Gm1输出到第一马达MG1。在该Hi模式下，第一马达MG1主要作为发电机而发挥功能，因此该第一马达MG1所发出的电能的一部分存储在电容器64中。并且，第一马达MG1所发出的电能的一部分被第二马达MG2的驱动所消耗。

并且，第二马达MG2的驱动力以第二马达齿轮Gm2→第一外齿圈Gr1→第一内齿圈R1→H离合器CH的路径输出到第二行星架C2。此时从第一马达MG1或根据需要从电容器64供给用于驱动第二马达MG2的电能。以上述方式输出到第二太阳轮S2的驱动力经由第二行星轮P2输出到第二内齿圈R2，并且输出到第二行星架C2的驱动力经由第二行星轮P2输出到第二内齿圈R2。以这种方式在第二内齿圈R2耦合的驱动力经由第二外齿圈Gr2及输出齿轮71传递给输出轴63。

在Hi模式下，第三马达MG3与第一马达MG1和第二马达MG2中的任一个连接。在Hi模式下第三马达MG3对第一马达MG1进行辅助的情况下，与Lo模式相同，第一马达离合器Cm1被连接，第二马达离合器Cm2被断开。因此，第一连接齿轮Ga1与第一马达MG1的旋转轴Sm3连接，第二连接齿轮Ga2被从第二马达MG2的旋转轴Sm2断开。由此，第三马达MG3经由第三马达齿轮Gm3、第一连接齿轮Ga1、第一马达离合器Cm1与第一马达MG1连接。并且，由于第二马达离合器Cm2被断开，因此第三马达MG3被从第二马达MG2断开。

在Hi模式下第三马达MG3对第二马达MG2进行辅助的情况下，第一马达离合器Cm1被断开，第二马达离合器Cm2被连接。因此，第二连接齿轮Ga2与第二马达MG2的旋转轴Sm2连接，第一连接齿轮Ga1被从第一马达MG1的旋转轴Sm1断开。由此，第三马达MG3经由第三马达齿轮Gm3、第一连接齿轮Ga1、第二连接齿轮Ga2、第二马达离合器Cm2与第二马达MG2连接。并且，由于第一马达离合器Cm1被断开，因此第三马达MG3被从第一马达MG1断开。

此外，以上是前进驱动时的说明，在后退驱动时也是同样的动作。并且，制动时，第一马达MG1和第二马达MG2作为发电机及马达的功能与上述相反。

接着，说明控制部27对动力传递装置24的控制。控制部27通过对第一马达MG1、第二马达MG2和第三马达MG3的马达扭矩进行控制，来对动力传递装置24的输出扭矩进行控制。即，控制部27通过对第一马达MG1、第二马达MG2和第三马达MG3的马达扭矩进行控制，来对作业车辆1的牵引力进行控制。

首先，说明对第一马达MG1及第二马达MG2的指令扭矩的确定方法。图5是表示利用控制部27所执行的处理的控制框图。如图5所示，控制部27具有传动机构要求确定部84、能源管理要求确定部85和作业装置要求确定部86。

传动机构要求确定部84基于加速踏板操作量Aac和输出旋转速度Nout来确定要求牵引力Tout。详细地说，传动机构要求确定部84基于在存储部56中存储的要求牵引力特性信息D1，根据输出旋转速度Nout来确定要求牵引力Tout。要求牵引力特性信息D1是表示规定输出旋转速度Nout与要求牵引力Tout的关系的要求牵引力特性的数据。并且，要求牵引力特性根据加速踏板操作量Aac而改变。要求牵引力特性与规定的车速－牵引力特性对应。传动机构要求确定部84使用与加速踏板操作量Aac对应的要求牵引力特性，根据输出旋转速度Nout来确定要求牵引力Tout，利用输出旋转速度Nout与要求牵引力Tout的积来确定传动机构要求马力Htm。

能源管理要求确定部85基于电容器64中的电能剩余量来确定能源管理要求马力Hem。能源管理要求马力Hem是为了对电容器64进行充电动力传递装置24所需的马力。例如，能源管理要求确定部85根据电容器64的电压Vca来确定当前的电容器充电量。当前的电容器充电量越少，能源管理要求确定部85使能源管理要求马力Hem越大。

作业装置要求确定部86基于作业装置泵压力Pwp和作业装置操作部件52a的操作量Awo(以下，称为“作业装置操作量Awo”)来确定作业装置要求马力Hpto。在本实施方式中，作业装置要求马力Hpto是分配到作业装置泵23的马力。其中，作业装置要求马力Hpto可以包括分配到转向泵30及/或传动机构泵29的马力。详细地说，作业装置要求确定部86基于要求流量信息D2，根据作业装置操作量Awo来确定作业装置泵23的要求流量Qdm。要求流量信息D2存储于存储部56，规定要求流量Qdm与作业装置操作量Awo的关系。作业装置要求确定部86根据要求流量Qdm和作业装置泵压力Pwp来确定作业装置要求马力Hpto。

控制部27具有目标输出轴扭矩确定部82、目标输入轴扭矩确定部81和马达指令确定部83。

目标输出轴扭矩确定部82确定目标输出轴扭矩To_ref。目标输出轴扭矩To_ref是从动力传递装置24输出的扭矩的目标值。目标输出轴扭矩确定部82基于利用传动机构要求确定部84所确定的要求牵引力Tout，来确定目标输出轴扭矩To_ref。详细地说，通过将要求牵引力Tout与规定的分配率相乘，来确定目标输出轴扭矩To_ref。规定的分配率被设定为例如，作业装置要求马力Hpto、传动机构要求马力Htm与能源管理要求马力Hem的和不超过来自发动机21的输出马力。

目标输入轴扭矩确定部81确定目标输入轴扭矩Te_ref。目标输入轴扭矩Te_ref是输入到动力传递装置24的扭矩的目标值。目标输入轴扭矩确定部81基于传动机构要求马力Htm和能源管理要求马力Hem来确定目标输入轴扭矩Te_ref。详细地说，目标输入轴扭矩确定部81通过将传动机构要求马力Htm与规定的分配率相乘的值与能源管理要求马力Hem相加再与发动机旋转速度Ne相乘，来算出目标输入轴扭矩Te_ref。此外，传动机构要求马力Htm能够通过将上述要求牵引力Tout与当前的输出旋转速度Nout相乘而算出。

马达指令确定部83根据目标输入轴扭矩Te_ref和目标输出轴扭矩To_ref，利用扭矩平衡信息，确定对马达MG1、MG2的指令扭矩Tm1_ref、Tm2_ref。扭矩平衡信息规定目标输入轴扭矩Te_ref与目标输出轴扭矩To_ref的关系，从而满足动力传递装置24中的扭矩的均衡。扭矩平衡信息存储于存储部56。

如上所述，在Lo模式和Hi模式，动力传递装置24中的驱动力的传递路径不同。因此，马达指令确定部83在Lo模式和Hi模式下，使用不同的扭矩平衡信息来确定对马达MG1、MG2的指令扭矩Tm1_ref、Tm2_ref。详细地说，马达指令确定部83使用以下式1所示的第一扭矩平衡信息来确定Lo模式下的对马达MG1、MG2的指令扭矩Tm1_Low、Tm2_Low。在本实施方式中，第一扭矩平衡信息是动力传递装置24中的扭矩的均衡的算式。

【式1】

Ts1_Low＝Te_ref×r_fr

Tc1_Low＝Ts1_Low×(－1)×((Zr1/Zs1)+1)

Tr2_Low＝To_ref×(Zod/Zo)

Ts2_Low＝Tr2_Low×(Zs2/Zr2)

Tcp1_Low＝Tc1_Low+Ts2_Low

Tm1_Low＝Tcp1_Low×(－1)×(Zp1/Zp1d)

Tr1_Low＝Ts1_Low×(Zr1/Zs1)

Tm2_Low＝Tr1_Low×(－1)×(Zp2/Zp2d)

并且，马达指令确定部83使用以下式2所示的第二扭矩平衡信息来确定Hi模式下的对马达MG1、MG2的指令扭矩Tm1_Hi、Tm2_Hi。在本实施方式中，第二扭矩平衡信息是动力传递装置24中的扭矩的均衡的算式。

【式2】

Ts1_Hi＝Te_ref×r_fr

Tc1_Hi＝Ts1_Hi×(－1)×((Zr1/Zs1)+1)

Tr2_Hi＝To_ref×(Zod/Zo)

Ts2_Hi＝Tr2_Hi×(Zs2/Zr2)

Tcp1_Hi＝Tc1_Hi+Ts2_Hi

Tm1_Hi＝Tcp1_Hi×(－1)×(Zp1/Zp1d)

Tr1_Hi＝Ts1_Hi×(Zr1/Zs1)

Tc2_Hi＝Tr2_Hi×(－1)×((Zs2/Zr2)+1)

Tcp2_Hi＝Tr1_Hi+Tc2_Hi

Tm2_Hi＝Tcp2_Hi×(－1)×(Zp2/Zp2d)

在这里，各扭矩平衡信息的参数的内容如以下表1所示。

【表1】

接着，说明控制部27对发动机21的控制。如上所述，控制部27通过向燃料喷射装置28发送指令信号来对发动机21进行控制。以下，说明对燃料喷射装置28的指令节气门值的确定方法。控制部27具有发动机要求确定部87和要求节气门确定部89。

发动机要求确定部87基于作业装置要求马力Hpto、传动机构要求马力Htm和能源管理要求马力Hem，来确定发动机要求马力Hdm。详细地说，发动机要求确定部87通过将作业装置要求马力Hpto、传动机构要求马力Htm与能源管理要求马力Hem相加，来确定发动机要求马力Hdm。

要求节气门确定部89根据发动机要求马力Hdm和加速踏板操作量Aac来确定指令节气门值Th_cm。要求节气门确定部89使用在存储部56中存储的发动机扭矩线Let和匹配线Lma来确定指令节气门值Th_cm。发动机扭矩线Let规定发动机21的输出扭矩与发动机旋转速度Ne的关系。匹配线Lma是用于根据发动机要求马力Hdm来确定第一要求节气门值的信息。

要求节气门确定部89在发动机21的输出扭矩达到与发动机要求马力Hdm对应的扭矩的匹配点Pma1，确定第一要求节气门值以使发动机扭矩线Let与匹配线Lma匹配。要求节气门确定部89将第一要求节气门值和与加速踏板操作量Aac对应的第二要求节气门值中较小的一个确定为指令节气门值Th_cm。

如上所述，在Lo模式下，第三马达MG3在连接状态与断开状态之间切换。在连接状态下，第三马达MG3与第一马达MG1和第二马达MG2中的任一个连接。在断开状态下，第三马达MG3均从第一马达MG1和第二马达MG2断开。以下，对第三马达MG3的连接/断开控制进行说明。

此外，在以下的说明中，Tm1_ref在Lo模式下为Tm1_Low，在Hi模式下为Tm1_Hi。Tm2_ref在Lo模式下为Tm2_Low，在Hi模式下为Tm2_Hi。

并且，在以下的说明中，旋转速度及扭矩的大小关系表示绝对值的大小关系。例如，以作业车辆1向前进方向的第一马达MG1的旋转速度为正，以作业车辆1向前进方向的第二马达MG2的旋转速度为负，第二马达MG2的旋转速度的大小关系表示第二马达MG2的旋转速度的绝对值的大小关系。

如图6所示，控制部27具有连接判定部91、马达切换控制部92和预测速度运算部93。连接判定部91判定是否需要第三马达MG3的辅助。即，连接判定部91对从第三马达MG3的断开状态向连接状态的切换和从第三马达MG3的连接状态向断开状态的切换进行判定。

首先，对使第三马达MG3从断开状态切换为连接状态时的处理进行说明。图7是表示使第三马达MG3从断开状态切换为连接状态时的处理的流程图。

如图7所示，在步骤S101中，连接判定部91判定是否选择了第一速作为速度范围(第一连接判定条件)。连接判定部91利用来自变速操作检测部53b的检测信号来判定是否选择了第一速。

在步骤S102中，连接判定部91判定根据第一马达MG1的输出扭矩和第二马达MG2的输出扭矩得到的动力传递装置24的牵引力是否不足要求牵引力(第二连接判定条件)。也就是说，在步骤S102中，判定在没有第三马达MG3的辅助的情况下得到的牵引力是否不足要求牵引力。

图8是表示第二连接判定条件的判定方法的流程图。如图8所示，在步骤S201中，连接判定部91比较对第一马达MG1的指令扭矩Tm1_ref和马达输出限制值Tm1_limit，将较小的值确定为Tm1’。此外，在附图中“Min”表示选择所输入的数值中的最小值。即，在Tm1_ref超过马达输出限制值Tm1_limit的情况下，使马达输出限制值Tm1_limit为Tm1’的上限值。

在步骤S202中，连接判定部91比较对第二马达MG2的指令扭矩Tm2_ref和马达输出限制值Tm2_limit，将较小的值确定为Tm2’。马达输出限制值Tm1_limit、Tm2_limit是例如各马达MG1,MG2的最大扭矩。或者，马达输出限制值Tm1_limit、Tm2_limit可以是根据各马达MG1,MG2的旋转速度而确定的上限扭矩。

在步骤S203中，连接判定部91根据Tm1’及Tm2’，利用上述扭矩平衡信息，确定反算出来的目标输入轴扭矩Te’和目标输出轴扭矩To’。然后，在步骤S204中，连接判定部91对目标输出轴扭矩To_ref和反算出来的目标输出轴扭矩To’进行比较，判定To’相对于To_ref的比例r1是否没有达到规定的阈值Rth。

在比例r1没有达到规定的阈值Rth时，在步骤S205中，连接判定部91判定如果没有第三马达MG3的辅助则牵引力不足。即，连接判定部91判定满足第二连接判定条件。在比例r1在规定的阈值Rth以上时，在步骤S206中，连接判定部91判定即使没有第三马达MG3的辅助牵引力也足够。即，连接判定部91判定不满足第二连接判定条件。

阈值Rth为100％。即，在To’没有达到To_ref时，连接判定部91判定满足第二连接判定条件。其中，阈值Rth可以是比100％小的值。在这种情况下，与阈值Rth为100％时相比，牵引力比要求牵引力小，所以满足连接判定，牵引力的产生延迟，但由于在连接判定与后述断开判定之间设有迟滞区间，能够抑制连接判定与断开判定的抖动(日文：ハンチング)。

如图7所示，在均满足步骤S101的第一连接判定条件和步骤S102的第二连接判定条件时，在步骤S103中，马达切换控制部92使第三马达MG3处于连接状态。在这里，马达切换控制部92使第三马达MG3与第一马达MG1和第二马达MG2中旋转速度小的一个连接。此外，在以下说明中表示使第三马达MG3与第一马达MG1连接的情况下的处理。

在均不满足步骤S101的第一连接判定条件和步骤S102的第二连接判定条件时，在步骤S104中，马达切换控制部92使第三马达MG3维持断开状态。在第三马达MG3处于断开状态时，马达指令确定部83使对第三马达MG3的旋转速度的指令值为规定的第一待机指令值(以下，将该状态称为“待机状态”)。在本实施方式中规定的第一待机指令值为零。其中，可以设定零之外的极小值作为规定的第一待机指令值。优选该极小值是使第三马达MG3以零转速待机时，使其从某一转速成为零转速的扭矩。例如，微小值是用于在离合器断开状态下抵消所传递的随动旋转扭矩，防止第三马达旋转的扭矩。

在马达切换控制部92使第三马达MG3从断开状态切换为连接状态时，马达指令确定部83进行第三马达MG3的同步。在这里，马达指令确定部83确定对第三马达MG3的指令值，以使第三马达MG3的旋转速度与第一马达MG1及第二马达中与第三马达MG3连接的马达的旋转速度同步。即，马达指令确定部83确定对第三马达MG3的指令扭矩，以使第三马达MG3的旋转速度与第一马达MG1的旋转速度接近。以下，对使第三马达MG3从断开状态与第一马达MG1连接时的同步控制进行说明。

图9是表示第三马达MG3的同步控制的处理的流程图。如图9所示，在步骤S301中，预测速度运算部93检测第一马达MG1的旋转速度。在步骤S302中，预测速度运算部93检测第三马达MG3的旋转速度。在这里，预测速度运算部93基于来自变频器I1、I3的信号来检测各马达MG1、MG3的旋转速度。

在步骤S303中，预测速度运算部93对第一预测旋转速度进行运算。第一预测旋转速度是从当前时刻开始经过规定的第一预测时间后的第一马达MG1的第一旋转速度的预测值。第一旋转速度是第一马达MG1的旋转速度的相对于第三马达MG3的旋转轴的旋转速度。此外，后述第二旋转速度是第二马达MG2的旋转速度的与第三马达MG3的旋转轴对应的旋转速度。与第三马达MG3的旋转轴对应的旋转速度是将第一马达MG1或第二马达MG2的旋转速度替换为第三马达MG3的旋转轴的旋转速度的旋转速度。

图10表示同步控制中第一旋转速度、第一预测旋转速度、第三马达MG3的旋转速度的变化。预测速度运算部93每隔规定时间记录第一马达MG1的旋转速度，根据记录的旋转速度求出旋转速度的变化率。在图10中实线Lb_m1表示根据记录的第一马达MG1的旋转速度求出的第一旋转速度的变化率。虚线Lb_m1’表示第一预测旋转速度的变化。预测速度运算部93通过根据第一旋转速度的变化率算出经过第一预测时间Tth1后的旋转速度，来确定第一预测旋转速度。即，求出所记录的第一马达MG1的旋转速度中最近的多个记录值作为第一旋转速度的变化率，认为该变化率持续第一预测时间Tth1，算出第一预测旋转速度。此外，在使用变化率的平均值的情况下，可以在时间序列上加权，或者认为变化率的变化量持续，来求出变化率。在图10中实线Lb_m3表示第三马达MG3的旋转速度的变化。

并且，图10表示第一马达离合器Cm1的连接(接合)状态和断开(分离)状态。在图10中，实线Lb_cm1表示对第一马达离合器Cm1的指令信号的变化。虚线Lb_cm1’表示第一马达离合器Cm1的实际的液压的变化。

如图9所示，在步骤S304中，连接判定部91判定第一预测旋转速度与第三马达MG3的旋转速度的差d1是否在规定的切换阈值Dth以下。如果第一预测旋转速度与第三马达MG3的旋转速度的差d1在规定的切换阈值Dth以下，在步骤S305中，马达切换控制部92开始进行第一马达离合器Cm1的连接。即，马达切换控制部92对离合器控制阀38输出指令信号，以使第一马达离合器Cm1连接。

如果第一马达离合器Cm1的连接开始，则在步骤S306中，使计时器Tm1的计时开始。并且，在步骤S307中，马达指令确定部83使对第三马达MG3的指令扭矩为规定的待机指令值。

在步骤S308中，连接判定部91判定从第一马达离合器Cm1的连接开始时刻开始是否经过规定的第二预测时间Tth2。在从第一马达离合器Cm1的连接开始时刻开始没有经过规定的第二预测时间Tth2时，马达指令确定部83将对第三马达MG3的指令扭矩维持在规定的待机指令值。即，在从第一马达离合器Cm1的连接开始时刻开始经过规定的第二预测时间Tth2为止，马达指令确定部83使对第三马达MG3的指令扭矩为规定的待机指令值。

在本实施方式中待机指令值为零，但也可以是零之外的值。并且，第二预测时间Tth2和上述第一预测时间Tth1是例如从第一马达离合器Cm1的连接开始时刻到连接完成为止的推定时间。或者，第二预测时间Tth2和第一预测时间Tth1可以是考虑了第一马达MG1及第三马达MG3的旋转速度的检测信号及对第一马达MG1及第三马达MG3的指令信号的传递延迟时间的时间。第二预测时间Tth2和第一预测时间Tth1不一定是相同的值。例如，第二预测时间Tth2可以比第一预测时间Tth1长。

如果从第一马达离合器Cm1的连接开始时刻开始经过第二预测时间Tth2，在步骤S309中，马达指令确定部83确定对第一马达MG1和第三马达MG3的指令扭矩。即，判定为第三马达MG3与第一马达MG1的连接完成，进行对第三马达MG3的扭矩分配。这里的扭矩分配的方法将在后面进行说明。

此外，在使第三马达MG3从待机状态切换为连接状态的情况下，在第三马达MG3的旋转速度及第三马达MG3的连接对象的马达的旋转速度为0时，不进行上述同步控制。例如，在Lo模式与Hi模式的切换点(阈值RSth1)，第二马达MG2的旋转速度为0。因此，在Lo模式与Hi模式的切换点，在从旋转速度为0的待机状态使第三马达MG3与第二马达MG2连接时，不进行同步控制。

接着，对使第三马达MG3从连接状态切换为断开状态时的处理进行说明。图11是表示使第三马达MG3从连接状态切换为断开状态时的处理的流程图。

在步骤S401中，连接判定部91判定是否选择了第一速之外的速度范围(第一断开判定条件)。在这里，连接判定部91根据来自变速操作检测部53b的检测信号，判定是否选择了第一速之外的速度范围。

在步骤S402中，连接判定部91判定根据第一马达MG1的输出扭矩和第二马达的输出扭矩得到的动力传递装置的牵引力是否达到要求牵引力(第二断开判定条件)。在这里，连接判定部91利用与上述图8所示的第二连接判定条件同样的方法，对第二断开判定条件进行判定。其中，第二断开判定条件中的Rth可以与连接判定条件中的Rth不同。优选断开判定条件的Rth为100％。通过使断开判定条件的Rth为100％，能够防止断开时的牵引力的降低。

在满足步骤S401的第一断开判定条件与步骤S402的第二断开判定条件时，在步骤S403中，马达切换控制部92使第三马达MG3处于断开状态。在第三马达MG3处于断开状态时，马达指令确定部83使第三马达MG3处于待机状态。

步骤S404中，连接判定部91判定第三马达MG3的旋转速度RS3是否比规定的上限值RS3_limit大(第三断开判定条件)。在第三马达MG3的旋转速度比规定的上限值RS3_limit大时，在步骤S403中，马达切换控制部92使第三马达MG3处于断开状态。即，在满足步骤S401的第一断开判定条件和步骤S402的第二断开判定条件，或，在满足步骤S405的第三断开判定条件时，马达切换控制部92使第三马达MG3处于断开状态。

在均不满足步骤S401的第一断开判定条件和步骤S402的第二断开判定条件，并且，不满足步骤S405的第三断开判定条件时，在步骤S405中，马达切换控制部92使第三马达MG3维持在连接状态。

此外，即使满足上述连接判定条件，但在与第一马达MG1连接后的第三马达MG3的第一旋转速度超过规定的上限旋转速度的情况下，以第三马达MG3的旋转速度的指令值作为第二待机指令值，使第三马达MG3处于待机状态。此外，第二待机指令值在规定的上限旋转速度以下。第二待机指令值比上述第一待机指令值大。优选规定的上限旋转速度在上述第三断开判定条件的规定的上限值RS3_limit以下。更优选的是规定的上限旋转速度比规定的上限值RS3_limit小。

并且，在第三马达MG3的连接中，在第一旋转速度超过规定的上限值RS3_limit而使第三马达MG3切换为断开状态的情况下，以及在继续满足连接判定条件的情况下，以第三马达MG3的旋转速度的指令值作为第二待机指令值，使第三马达MG3处于待机状态。

在这些情况下，通过使第三马达MG3以第二待机指令值待机，在挖掘时等第一旋转速度从高旋转速度逐渐降低时，能够更迅速地连接第三马达MG3，能够立即产生要求牵引力。此外，即使满足使上述第三马达MG3以第二待机指令值待机的条件，在相对于Lo模式与Hi模式的切换的阈值RSth1的速度比的比例在规定的比例以上时，可以将第三马达MG3的旋转速度的指令值设定为第一待机指令值。也就是说，如果在Lo模式下速度比接近Lo模式与Hi模式的切换阈值RSth1，而且，速度比相对于阈值RSth1达到规定的比例以上，则能够使对第三马达MG的旋转速度的指令值改变为第一待机指令值。由此，能够使第三马达MG3以第一待机指令值待机以准备从Lo模式切换到Hi模式。

以上，对第三马达MG3与第一马达MG1之间的连接及断开的控制进行了说明，对于第三马达MG3与第二马达MG2之间的连接及断开的控制与上述相同。

在Hi模式下，第三马达MG3一直与第一马达MG1和第二马达MG2中的任一个连接。在这种情况下，使第三马达MG3的连接对象在第一马达MG1与第二马达MG2之间切换。以下，对第三马达MG3的连接对象的切换控制进行说明。

如图6所示，控制部27具有切换判定部94。切换判定部94判定第三马达MG3的连接对象的马达的切换。切换判定部94使第三马达MG3与第一马达MG1和第二马达MG2中旋转速度小的一个连接。详细地说，在第一旋转速度比第二旋转速度小时，切换判定部94使第三马达MG3与第一马达MG1连接。在第二旋转速度比第一旋转速度小时，切换判定部94使第三马达MG3与第二马达MG2连接。

图12是表示将第三马达MG3的连接对象从第二马达MG2切换为第一马达MG1时的处理的流程图。如图12所示，在步骤S501中，预测速度运算部93检测第一马达MG1的旋转速度。在步骤S502中，预测速度运算部93检测第二马达MG2的旋转速度。在这里，预测速度运算部93基于来自变频器I1、I2的信号来检测各马达MG1、MG2的旋转速度。此外，可以利用来自检测各马达MG1、MG2的旋转速度的传感器的信号，来检测马达MG1、MG2的旋转速度。

在步骤S503中，预测速度运算部93对第一预测旋转速度RS_m1’进行运算。在步骤S504中，预测速度运算部93对第二预测旋转速度RS_m2’进行运算。第一预测旋转速度RS_m1’是从当前时刻开始经过规定的第一预测时间Tth1后的第一马达MG1的旋转速度的预测值。第二预测旋转速度RS_m2’是从当前时刻开始经过规定的第一预测时间Tth1后的第二马达MG2的旋转速度的预测值。在这里，预测速度运算部93利用与上述同步控制步骤S303同样的方法，对第一预测旋转速度RS_m1’和第二预测旋转速度RS_m2’进行运算。

图13表示切换控制中第一旋转速度与第二旋转速度的变化。在图13中实线Lc_m1表示根据记录的旋转速度求出的第一旋转速度的变化率。虚线Lc_m1’表示第一预测旋转速度RS_m1’的变化。实线Lc_m2表示根据记录旋转速度求出的第二旋转速度的变化率。虚线Lc_m2’表示第二预测旋转速度RS_m2’的变化。

并且，图13表示第一马达离合器Cm1和第二马达离合器Cm2的连接(接合)状态和断开(分离)状态。在图10中，实线Lc_cm1表示对第一马达离合器Cm1的指令信号的变化。虚线Lc_cm1’表示第一马达离合器Cm1的实际的液压的变化。实线Lc_cm2表示对第二马达离合器Cm2的指令信号的变化。虚线Lc_cm2’表示第二马达离合器Cm2的实际的液压的变化。

在图12所示的步骤S505中，切换判定部94判定第一预测旋转速度RS_m1’是否从比第二预测旋转速度RS_m2’大的值减少到第二预测旋转速度RS_m2’。在图13中，在虚线Lc_m1’与虚线Lc_m2’交叉时，判定从比第二预测旋转速度RS_m2’大的值减少到第二预测旋转速度RS_m2’。

在第一预测旋转速度RS_m1’从比第二预测旋转速度RS_m2’大的值减少到第二预测旋转速度RS_m2’时，在步骤S506中，马达切换控制部92对马达切换机构73进行控制，以使第三马达MG3的连接对象从第二马达MG2切换为第一马达MG1。即，马达切换控制部92使第一马达离合器Cm1连接，使第二马达离合器Cm2断开。

如果开始进行第一马达离合器Cm1的连接，在步骤S507中，开始进行计时器Tm2的计时。并且，在步骤S508中，马达指令确定部83使对第三马达MG3的指令扭矩为规定的待机指令值。由此，使第三马达MG3处于待机状态。即，在开始进行第一马达离合器Cm1的连接及第二马达离合器Cm2的断开的时刻使第三马达MG3处于待机状态。此外，不限于与开始进行第一马达离合器Cm1的连接及第二马达离合器Cm2的断开的时刻同时，也可以在之后立即使第三马达MG3处于待机状态。

接着，在步骤S509中，切换判定部94判定从第一马达离合器Cm1的连接开始时刻开始是否经过规定的第二预测时间Tth2。在从第一马达离合器Cm1的连接开始时刻开始没有经过规定的第二预测时间Tth2时，马达指令确定部83将对第三马达MG3的指令扭矩维持在规定的待机指令值。即，在从第一马达离合器Cm1的连接开始时刻开始直到经过规定的第二预测时间Tth2为止，马达指令确定部83使对第三马达MG3的指令扭矩为规定的待机指令值。

如果从第一马达离合器Cm1的连接开始时刻开始经过第二预测时间Tth2，则在步骤S510中，马达指令确定部83确定对第一马达MG1和第三马达MG3的指令扭矩。即，判定第三马达MG3与第一马达MG1的连接完成，进行对第三马达MG3的扭矩分配。这里的扭矩分配的方法将在后面说明。

以上，对使第三马达MG3的连接对象从第二马达MG2切换为第一马达MG1的情况下的控制进行了说明，对于使第三马达MG3的连接对象从第一马达MG1切换为第二马达MG2的情况下的控制，与上述情况相同。即，马达切换控制部92在第二预测旋转速度RS_m2’从比第一预测旋转速度RS_m1’大的值减少到第一预测旋转速度RS_m1’时，对马达切换机构73进行控制，以使第三马达MG3的连接对象从第一马达MG1切换为第二马达MG2。在从第二预测旋转速度达到第一预测旋转速度的时刻开始直到经过规定的第三预测时间为止期间，马达指令确定部83使对第三马达MG3的指令扭矩为规定的待机指令值。在本实施方式中，第三预测时间与第二预测时间是相同的值，但也可以是不同的值。

接着，说明对第三马达MG3的扭矩分配的处理。

在第三马达MG3与第一马达MG1连接时，马达指令确定部83以上述Tm1_ref作为对第三马达MG3及第一马达MG1的要求扭矩，将其一部分分配给第三马达MG3。在第三马达MG3与第二马达MG2连接时，马达指令确定部83以上述Tm2_ref作为对第三马达MG3及第二马达MG2的要求扭矩，将其一部分分配给第三马达MG3。以下，对第三马达MG3与第一马达MG1连接，将Tm1_ref分配给第一马达MG1和第三马达MG3的情况下的处理进行说明。

图14表示相对于要求扭矩的对各马达的指令扭矩的图。图14中，实线Ld_m1表示相对于要求扭矩的对第一马达MG1的指令扭矩。虚线Ld_m3表示相对于要求扭矩的对第三马达MG3的指令扭矩。如图14所示，马达指令确定部83确定对第一马达MG1及第三马达MG3的指令扭矩，以使对第三马达MG3的指令扭矩与对第一马达MG1的指令扭矩相同。此外，在图14中，为了易于理解使实线Ld_m1与虚线Ld_m3稍微分开，准确地说实线Ld_m1与虚线Ld_m3一致。

在这种情况下，对第一马达MG1的指令扭矩Tm1及对第三马达MG3的指令扭矩Tm3如以下式3式所示。

【式3】

Tm1＝Tm3＝Tm1_ref/(1+r)

此外，r是相对于第一马达MG1的第三马达MG3的增速比。即，第三马达MG3的旋转速度是第一马达MG1的旋转速度的r倍。并且，第三马达MG3的扭矩成为r倍而传递给第一马达MG1的旋转轴。此外，如果r＞1则第三马达MG3的扭矩成为r倍而对第一马达MG1进行辅助，能够使马达进一步小型化。

以上，对将Tm1_ref分配给第一马达MG1和第三马达MG3的情况下的处理进行了说明，将Tm2_ref分配给第二马达MG2和第三马达MG3的情况下的处理也与上述情况相同。

此外，在上述式3式中，将扭矩均等地分配为对第一马达MG1的指令扭矩Tm1和对第三马达MG3的指令扭矩Tm3。然而，在第一马达MG1与第三马达MG3存在旋转速度差的情况下，可以从均等分配偏向一方地对扭矩进行分配。例如，第一马达MG1的旋转速度Nm1与第三马达MG3的旋转速度Nm3的关系可以是|Nm1|<|Nm3|或|Tm1|＞|Tm3|。在电机、发电机中，如果扭矩相同，则旋转速度高的一方的电力负荷高。因此，如上所述，通过使对旋转速度高的马达的指令扭矩降低地进行扭矩分配，能够降低对旋转速度高的马达的电力负荷，能够使耐久性提高。

图15是表示本实施方式中的相对于旋转速度比的第一马达MG1、第二马达MG2、第三马达MG3的旋转速度的变化的图。在图15中，与图4相同，点划线La_m1表示第一马达MG1的旋转速度，点划线La_m2表示第二马达MG2的旋转速度。实线La_m3表示第三马达MG3的旋转速度。此外，在Lo模式下，第三马达MG3仅与第一马达MG1连接，即使在第二马达Gm2的旋转速度比第一马达MG1的旋转速度小时，也不与第二马达Gm2连接，而是处于断开状态。

并且，图15表示进行上述扭矩分配的情况下的、对各马达MG1、MG2、MG3的指令扭矩的变化。在图15中，点划线Le_m1表示对第一马达MG1的指令扭矩，点划线Le_m2表示对第二马达MG2的指令扭矩。实线Le_m3表示对第三马达MG3的指令扭矩。并且，图15表示第一马达离合器Cm1和第二马达离合器Cm2的连接(接合)状态和断开(分离)状态的变化。在图15中，与图4相同，实线La_cm1表示对第一马达离合器Cm1的指令信号的变化。实线La_cm2表示对第二马达离合器Cm2的指令信号的变化。

图16是表示比较例中相对于旋转速度比的第一马达MG1和第二马达MG2的旋转速度的变化的图。在比较例中，不进行第三马达MG3的辅助。在图16中，点划线La_m1’表示比较例中的第一马达MG1的旋转速度，点划线La_m2’表示比较例中的第二马达MG2的旋转速度。并且，图16表示比较例中的对各马达MG1,MG2的指令扭矩的变化。在图16中，点划线Le_m1’表示对第一马达MG1的指令扭矩，点划线Le_m2’表示对第二马达MG2的指令扭矩。

如图16所示，在马达的旋转速度小时，马达的扭矩变大。因此，如图16所示，在比较例中，在第一马达MG1的旋转速度为接近0的小的值时(区域A)，对第一马达MG1的指令扭矩超过极限扭矩Tlim1。并且，在第二马达MG2的旋转速度为接近0的小的值时(区域B)，对第二马达MG2的指令扭矩超过极限扭矩Tlim2。

与此相对，如图15所示，在本实施方式中，在Lo模式下，在第一马达MG1的旋转速度比第二马达MG2的旋转速度小时(区域A1)，第三马达MG3与第一马达MG1连接，要求扭矩均等地分配到第一马达MG1和第三马达MG3。由此，对第一马达MG1的指令扭矩及对第三马达MG3的指令扭矩被设定为不超过极限扭矩Tlim1。

此外，在Lo模式下，即使第二马达MG2的旋转速度比第一马达MG1的旋转速度小(区域A2)，第三马达MG3不与第二马达MG2连接，而是处于待机状态。此外，即使在这种情况下，对第二马达MG2的要求扭矩不超过极限扭矩Tlim2，因此对第二马达MG2的指令扭矩不超过极限扭矩Tlim2。

在Hi模式下，在第二马达MG2的旋转速度比第一马达MG1的旋转速度小时(区域B1)，第三马达MG3与第二马达MG2连接，要求扭矩均等地分配到第二马达MG2和第三马达MG3。由此，对第二马达MG2的指令扭矩及对第三马达MG3的指令扭矩被设定为不超过极限扭矩Tlim2。

并且，在Hi模式下，在第一马达MG1的旋转速度比第二马达MG2的旋转速度小时(区域B2)，第三马达MG3与第一马达MG1连接，要求扭矩均等地分配给第一马达MG1和第三马达MG3。由此，对第一马达MG1的指令扭矩及对第三马达MG3的指令扭矩被设定为不超过极限扭矩Tlim1。

本实施方式的作业车辆具有以下特征。

第三马达MG3对第一马达MG1与第二马达MG2中旋转速度小的一方进行辅助。即，由于旋转速度小的一方需要大的扭矩，第三马达MG3对需要大的扭矩的马达进行辅助。因此，能够降低第一马达MG1及第二马达MG2所需的最大扭矩，能够使第一马达MG1及第二马达MG2小型化。

并且，对第三马达MG3的指令扭矩被确定为与对连接于第三马达MG3的马达的指令扭矩相同的值。因此，能够降低对第一马达MG1及第二马达MG2的输出扭矩。由此，能够使第一马达MG1及第二马达MG2小型化。并且，在动力传递装置24中，能够抑制用于传递第一马达MG1及第二马达MG2的输出扭矩的部件的消耗以及变频器I1－I3等电子部件的劣化。

第三马达MG3的连接对象的切换是根据第一预测旋转速度和第二预测旋转速度确定的。因此，考虑第一马达离合器Cm1及第二马达离合器Cm2的切换所需的时间，在第一马达MG1的第一旋转速度与第二马达MG2的第二旋转速度接近的时刻，能够切换第三马达MG3的连接对象。

在第一马达离合器Cm1及第二马达离合器Cm2的切换完成为止期间，对第三马达MG3的指令扭矩为规定的待机指令值。由此，在第一马达离合器Cm1及第二马达离合器Cm2的切换完成为止期间，能够防止扭矩分配状态多次改变，防止第一马达MG1、第二马达MG2及第三马达MG3的扭矩多次急剧变化。由此能够防止牵引力发生波动而对车体产生冲击。

以上，对本发明的一个实施方式进行了说明，但本发明不限于上述实施方式，在不脱离发明主旨的范围内能够进行各种变更。

本发明不限于EMT，可以适用于HMT等其他种类的变速装置。在这种情况下，第一马达MG1、第二马达MG2和第三马达MG3作为液压马达及液压泵发挥功能。第一马达MG1、第二马达MG2和第三马达MG3是可变容量型的泵/马达，其容量被控制部27控制。

上述实施方式的第一马达MG1和第二马达MG2仅为本发明的第一马达及第二马达的一个例子，不限于本发明的第一马达的一个例子是第一马达MG1、本发明的第二马达的一个例子是第二马达MG2的情况，本发明的第一马达的一个例子可以是第二马达MG2，本发明的第二马达的一个例子可以是第一马达MG1。

动力传递装置24的结构不限于上述实施方式的结构。例如，两个行星齿轮机构68、69的各构件的连结、配置不限于上述实施方式的连结、配置。行星齿轮机构的数量不限于两个。例如，动力传递装置24可以具备一个行星齿轮机构。

在上述实施方式中，利用第一预测旋转速度和第二预测旋转速度对第三马达MG3的连接对象的切换进行判定，但也可以利用第一旋转速度和第二旋转速度对第三马达MG3的连接对象的切换进行判定。

在Lo模式下，第三马达MG3可以与第二马达MG2连接。在Lo模式下，第三马达MG3可以一直与第一马达MG1和第二马达MG2中的任一个连接。

在上述实施方式中，连接判定部91及切换判定部94根据第二预测时间Tth2来推定第一马达离合器Cm1或第二马达离合器的连接完成的时刻，但也可以根据来自图17所示的离合器充填检测部39的检测信号来判定第一马达离合器Cm1或第二马达离合器Cm2的连接完成。离合器充填检测部39检测从离合器控制阀38排出的工作油向第一马达离合器Cm1和第二马达离合器Cm2充填完成。离合器充填检测部39是例如在各马达离合器Cm1、Cm2设置的反映离合器板的动作的开关。或者，离合器充填检测部39可以是检测各马达离合器Cm1、Cm2的液压的压力开关或压力传感器。

在上述实施方式中，在对第三马达MG3的扭矩分配中，对第三马达MG3的指令扭矩被设定为与对第三马达MG3的连接对象马达、例如第一马达MG1的指令扭矩相同。然而，马达指令确定部83确定对第一马达MG1及第三马达MG3的指令扭矩，使对第三马达MG3的指令扭矩在对第一马达MG1的指令扭矩以下即可，对第三马达MG3的扭矩分配不限于上述实施方式的方法。在r＞1的情况下，第三马达MG3的旋转速度是第一马达MG1的旋转速度的r倍。在这种情况下，在扭矩相等的状态下，第三马达MG3的旋转速度高，因此第三马达MG3的负荷高。因此，为使对各马达的负荷平均化而使耐久时间成为同等程度，优选使第三马达MG3的扭矩与第一马达MG1为同等或在其之下。

例如，图18是表示第一变形例中对第三马达MG3的扭矩分配的图。图18表示在第三马达MG3与第一马达MG1连接的情况下，相对于要求扭矩的对第一马达MG1的指令扭矩和对第三马达MG3的指令扭矩。在图18中，虚线Lf_m1表示相对于要求扭矩的对第一马达MG1的指令扭矩。实线Lf_m3表示相对于要求扭矩的对第三马达MG3的指令扭矩。

如图18所示，在要求扭矩在规定的极限扭矩Tlim1以下时，马达指令确定部83将要求扭矩确定为第一马达MG1的指令扭矩，并且使第三马达MG3的指令扭矩为规定的待机指令值(在本变形例中为零)。在要求扭矩比规定的极限扭矩Tlim1大时，将极限扭矩Tlim1确定为第一马达MG1的指令扭矩，并且将要求扭矩与极限扭矩Tlim1的差确定为第三马达MG3的指令扭矩。在这种情况下，对第一马达MG1的指令扭矩Tm1及对第三马达MG3的指令扭矩Tm3如以下式4所示。

【式4】

在Tm1_ref≤Tlim1时，

Tm1＝Tm1_ref

Tm3＝0

在Tm1_ref＞Tlim1时，

Tm1＝Tlim1

Tm3＝(Tm1_ref－Tlim1)/r

在第一变形例的对第三马达MG3的扭矩分配方法中，在要求扭矩比规定的极限扭矩Tlim1大时，能够利用第三马达MG3对第一马达MG1进行辅助。并且，在要求扭矩在规定的极限扭矩Tlim1以下时，第三马达MG3的指令扭矩为规定的待机指令值，因此即使进行第三马达MG3的连接的切换，也能够抑制冲击的产生。此外，在第三马达MG3与第二马达MG2连接的情况下，与对上述第一马达MG1的指令扭矩同样地确定对第二马达MG2的指令扭矩。

图19是表示第二变形例中对第三马达MG3的扭矩分配的图。图19表示在第三马达MG3与第一马达MG1连接的情况下，相对于要求扭矩的对第一马达MG1的指令扭矩和对第三马达MG3的指令扭矩。在图19中，虚线Lg_m1表示相对于要求扭矩的对第一马达MG1的指令扭矩。实线Lg_m3表示相对于要求扭矩的对第三马达MG3的指令扭矩。

如图19所示，在要求扭矩在规定的扭矩阈值Tqth1以下时，马达指令确定部83将要求扭矩确定为第一马达MG1的指令扭矩，并且使第三马达MG3的指令扭矩为规定的待机指令值(在本变形例中为零)。在要求扭矩比规定的扭矩阈值Tqth1大、第三马达MG3的指令扭矩在扭矩阈值Tqth1以下时，将扭矩阈值Tqth1确定为第一马达MG1的指令扭矩，并且，将要求扭矩与扭矩阈值Tqth1的差确定为第三马达MG3的指令扭矩。在要求扭矩比规定的扭矩阈值Tqth1大、第三马达MG3的指令扭矩比扭矩阈值Tqth1大时，确定对第一马达MG1及第三马达MG3的指令扭矩，以使对第一马达MG1的指令扭矩和第三马达MG3的指令扭矩相同。在这种情况下，对第一马达MG1的指令扭矩Tm1及对第三马达MG3的指令扭矩Tm3如以下式5式所示。

【式5】

Tm1_ref≤Tlim1时，

Tm1＝Tm1_ref

Tm3＝0

在Tlim1<Tm1_ref≤Tlim1×(1+r)时

Tm1＝Tlim1

Tm3＝(Tm1_ref－Tlim1)/r

Tlim1×(1+r)<Tm1_ref时，

Tm1＝Tm3＝Tm1_ref/(1+r)

在第二变形例对第三马达MG3的扭矩分配方法中，在要求扭矩在规定的扭矩阈值Tqth1以下时，第三马达MG3的指令扭矩为规定的待机指令值，因此即使进行第三马达MG3的连接的切换，也能够抑制冲击的产生。并且，在要求扭矩比规定的扭矩阈值Tqth1大、第三马达MG3的指令扭矩在扭矩阈值Tqth1以下时，能够利用第三马达MG3对第一马达MG1进行辅助。另外，在要求扭矩比规定的扭矩阈值Tqth1大、第三马达MG3的指令扭矩比扭矩阈值Tqth1大时，第三马达MG3输出与第一马达MG1相同大小的扭矩，因此利用第三马达MG3进行辅助的扭矩变大。由此，能够降低第一马达MG1的输出扭矩，在动力传递装置24中，能够抑制用于传递第一马达MG1的输出扭矩的部件的消耗。此外，在第三马达MG3与第二马达MG2连接的情况下，与上述对第一马达MG1的指令扭矩同样地确定对第二马达MG2的指令扭矩。

第二连接判定条件的判定方法不限于上述实施方式的判定方法，可以进行改变。例如，连接判定部91在rm1≥Rm1th时，判定满足相对于第一马达MG1的第二连接判定条件，rm1＝(Tm1_ref/Tm1_limit)。同样，连接判定部91在rm2≥Rm2th时，可以判定满足相对于第二马达MG2的第二连接判定条件。此外，在同时满足相对于第一马达MG1的第二连接判定条件和相对于第二马达MG2的第二连接判定条件的情况下，对上述第一旋转速度和第二旋转速度进行比较，可以使第三马达MG3与对应于较低旋转速度的马达连接。

例如，Rm1th＝1。在这种情况下，能够产生要求牵引力。或者，Rm1th可以是比1小的值。在这种情况下，在要求牵引力接近限制值时，满足第二连接判定条件。由此，由于能够在要求牵引力达到限制值前开始进行第三马达MG3的同步及连接，因此能够更迅速地产生要求牵引力。或者，Rm1th可以是比1大的值。在这种情况下，虽然不是一定能够产生要求牵引力，但是通过使第三马达MG3的连接频度降低，能够抑制齿轮等机械构件、变频器等电子部件的消耗及劣化。

代替上述第二断开判定条件的判定方法，连接判定部91可以在rm1＜Rm1th时，判定满足相对于第一马达MG1的第二断开判定条件。在这种情况下，优选断开判定条件中的Rm1th在连接判定条件中的Rm1th以下。更优选的是，断开判定条件中的Rm1th没有达到连接判定条件中的Rm1th。在这种情况下，在断开连接条件与连接判定条件之间设有迟滞区间，因此能够抑制连接及断开的切换的抖动而使连接和断开稳定。

工业实用性

根据本发明，在混合动力型作业车辆中能够使马达小型化。

附图标记说明

21…发动机、25…行驶装置、24…动力传递装置、61…输入轴、63…输出轴、67…中间轴、68…第一行星轮机构、69…第二行星轮机构、62…齿轮机构、MG1…第一马达MG1、MG2…第二马达MG2、MG3…第三马达MG3、27…控制部、92…马达切换控制部、83…马达指令确定部。

Claims (16)

1.一种作业车辆，其特征在于，具备：

发动机；

被所述发动机驱动的液压泵；

被从所述液压泵排出的工作油驱动的作业装置；

被所述发动机驱动的行驶装置；

将来自所述发动机的驱动力传递给所述行驶装置的动力传递装置；

对所述动力传递装置进行控制的控制部；

所述动力传递装置具有：

输入轴；

输出轴；

齿轮机构，其具有行星齿轮机构，将所述输入轴的旋转传递给所述输出轴；

第一马达，其与所述行星齿轮机构的第一旋转构件连接；

第二马达，其与所述行星齿轮机构的第二旋转构件连接；

第三马达，其对所述第一马达和所述第二马达进行辅助；

马达切换机构，其能够使所述第三马达选择性地与所述第一马达和所述第二马达连接；

所述动力传递装置构成为通过使所述第一马达、所述第二马达和所述第三马达的旋转速度变化，来使所述输出轴相对于所述输入轴的旋转速度比变化，

所述控制部具有：

马达切换控制部，其在所述第一马达的旋转速度的与所述第三马达的旋转轴对应的旋转速度即第一旋转速度，比所述第二马达的与所述第三马达的旋转轴对应的旋转速度即第二旋转速度小时，对所述马达切换机构进行控制以使所述第三马达与所述第一马达连接；

马达指令确定部，其在所述第三马达与所述第一马达连接时，确定对所述第一马达及所述第三马达的指令扭矩，以使对所述第三马达的指令扭矩在对所述第一马达的指令扭矩以下。

2.根据权利要求1所述的作业车辆，其特征在于，

所述马达切换机构具有：

第一离合器，其切换所述第一马达与所述第三马达之间的连接和断开；

第二离合器，其切换所述第二马达与所述第三马达之间的连接和断开；

所述控制部还具有预测速度运算部，该预测速度运算部对从当前时刻开始经过规定的第一预测时间后的所述第一旋转速度的预测值即第一预测旋转速度、以及从当前时刻开始经过所述第一预测时间后的所述第二旋转速度的预测值即第二预测旋转速度进行运算，

所述马达切换控制部在所述第一预测旋转速度从比所述第二预测旋转速度大的值减少到所述第二预测旋转速度时，对所述马达切换机构进行控制，以使所述第三马达的连接对象从所述第二马达切换为所述第一马达。

3.根据权利要求2所述的作业车辆，其特征在于，

在从所述第一预测旋转速度达到所述第二预测旋转速度的时刻开始直到经过规定的第二预测时间为止期间，所述马达指令确定部使对所述第三马达的指令扭矩为规定的待机指令值。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的作业车辆，其特征在于，

在所述第三马达与所述第一马达连接时，所述马达指令确定部确定对所述第一马达及所述第三马达的指令扭矩，以使对所述第三马达的指令扭矩与对所述第一马达的指令扭矩相同。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的作业车辆，其特征在于，

所述马达指令确定部确定对所述第一马达的要求扭矩，

所述第三马达与所述第一马达连接，在所述要求扭矩在规定的极限扭矩以下时，所述马达指令确定部将所述要求扭矩确定为对所述第一马达的指令扭矩，并且使对所述第三马达的指令扭矩为规定的待机指令值，

所述第三马达与所述第一马达连接，在所述要求扭矩比所述极限扭矩大时，将所述极限扭矩确定为对所述第一马达的指令扭矩，并且根据所述要求扭矩与所述极限扭矩的差确定对所述第三马达的指令扭矩。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的作业车辆，其特征在于，

所述马达指令确定部确定对所述第一马达的要求扭矩，

所述第三马达与所述第一马达连接，在所述要求扭矩在规定的扭矩阈值以下时，所述马达指令确定部将所述要求扭矩确定为对所述第一马达的指令扭矩，并且使对所述第三马达的指令扭矩为规定的待机指令值，

所述第三马达与所述第一马达连接，在所述要求扭矩比所述扭矩阈值大、对所述第三马达的指令扭矩在所述扭矩阈值以下时，将所述扭矩阈值确定为对所述第一马达的指令扭矩，并且根据所述要求扭矩与所述扭矩阈值的差来确定对所述第三马达的指令扭矩，

所述第三马达与所述第一马达连接，在所述要求扭矩比所述扭矩阈值大、对所述第三马达的指令扭矩比所述扭矩阈值大时，确定对所述第一马达及所述第三马达的指令扭矩，以使对所述第一马达的指令扭矩与对所述第三马达的指令扭矩相同。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的作业车辆，其特征在于，

在所述第二旋转速度比所述第一旋转速度小时，所述马达切换控制部对所述马达切换机构进行控制，以使所述第三马达与所述第二马达连接，

在所述第三马达与所述第二马达连接时，所述马达指令确定部确定对所述第二马达及所述第三马达的指令扭矩，以使对所述第三马达的指令扭矩在对所述第二马达的指令扭矩以下。

8.根据权利要求2所述的作业车辆，其特征在于，

所述马达切换控制部在所述第二预测旋转速度从比所述第一预测旋转速度大的值减少到所述第一预测旋转速度时，对所述马达切换机构进行控制，以使所述第三马达的连接对象从所述第一马达切换为所述第二马达。

9.根据权利要求8所述的作业车辆，其特征在于，

在从所述第二预测旋转速度达到所述第一预测旋转速度的时刻开始经过规定的第三预测时间为止的期间，所述马达指令确定部使对所述第三马达的指令扭矩为规定的待机指令值。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的作业车辆，其特征在于，

在所述第三马达与所述第二马达连接时，所述马达指令确定部确定对所述第二马达及所述第三马达的指令扭矩，以使对所述第三马达的指令扭矩与对所述第二马达的指令扭矩相同。

11.根据权利要求7至9中任一项所述的作业车辆，其特征在于，

所述马达指令确定部确定对所述第二马达的要求扭矩，

所述第三马达与所述第二马达连接，在所述要求扭矩在规定的极限扭矩以下时，所述马达指令确定部将所述要求扭矩确定为对所述第二马达的指令扭矩，并且使对所述第三马达的指令扭矩为规定的待机指令值，

所述第三马达与所述第二马达连接，在所述要求扭矩比所述极限扭矩大时，将所述极限扭矩确定为对所述第二马达的指令扭矩，并且根据所述要求扭矩与所述极限扭矩的差确定对所述第三马达的指令扭矩。

12.根据权利要求7至9中任一项所述的作业车辆，其特征在于，

所述马达指令确定部确定对所述第二马达的要求扭矩，

所述第三马达与所述第二马达连接，在所述要求扭矩在规定的扭矩阈值以下时，所述马达指令确定部将所述要求扭矩确定为对所述第二马达的指令扭矩，并且使对所述第三马达的指令扭矩为规定的待机指令值，

所述第三马达与所述第二马达连接，在所述要求扭矩比所述扭矩阈值大、对所述第三马达的指令扭矩在所述扭矩阈值以下时，将所述扭矩阈值确定为对所述第二马达的指令扭矩，并且根据所述要求扭矩与所述扭矩阈值的差来确定对所述第三马达的指令扭矩，

所述第三马达与所述第二马达连接，在所述要求扭矩比所述扭矩阈值大、且对所述第三马达的指令扭矩比所述扭矩阈值大时，确定对所述第二马达及所述第三马达的指令扭矩，以使对所述第二马达的指令扭矩与对所述第三马达的指令扭矩相同。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的作业车辆，其特征在于，

所述第一马达的旋转速度比所述第一旋转速度小。

14.根据权利要求7所述的作业车辆，其特征在于，

所述第二马达的旋转速度比所述第二旋转速度小。

15.根据权利要求1所述的作业车辆，其特征在于，

所述马达切换机构具有：

第一离合器，其切换所述第一马达与所述第三马达之间的连接和断开；

第二离合器，其切换所述第二马达与所述第三马达之间的连接和断开；

所述控制部还具有预测速度运算部，该预测速度运算部对从当前时刻开始经过规定的第一预测时间后的所述第一旋转速度的预测值即第一预测旋转速度、以及从当前时刻开始经过所述第一预测时间后的所述第二旋转速度的预测值即第二预测旋转速度进行运算，

所述马达切换控制部在所述第一预测旋转速度从比所述第二预测旋转速度大的值减少到所述第二预测旋转速度时，对所述马达切换机构进行控制，以使所述第三马达的连接对象从所述第二马达切换为所述第一马达，

在从所述第一预测旋转速度达到所述第二预测旋转速度的时刻开始直到经过规定的第二预测时间为止期间，所述马达指令确定部将对所述第三马达的指令扭矩设定为规定的待机指令值，

在所述第三马达与所述第一马达连接时，所述马达指令确定部确定对所述第一马达及所述第三马达的指令扭矩，以使对所述第三马达的指令扭矩与对所述第一马达的指令扭矩相同，

所述马达切换控制部在所述第二预测旋转速度从比所述第一预测旋转速度大的值减少到所述第一预测旋转速度时，对所述马达切换机构进行控制，以使所述第三马达的连接对象从所述第一马达切换为所述第二马达，

在从所述第二预测旋转速度达到所述第一预测旋转速度的时刻开始经过规定的第三预测时间为止的期间，所述马达指令确定部将对所述第三马达的指令扭矩设定为规定的待机指令值，

在所述第三马达与所述第二马达连接时，所述马达指令确定部确定对所述第二马达及所述第三马达的指令扭矩，以使对所述第三马达的指令扭矩与对所述第二马达的指令扭矩相同。

16.一种作业车辆的控制方法，该作业车辆具备：

发动机；

被所述发动机驱动的液压泵；

被从所述液压泵排出的工作油驱动的作业装置；

被所述发动机驱动的行驶装置；

将来自所述发动机的驱动力传递给所述行驶装置的动力传递装置；

该作业车辆的控制方法的特征在于，

所述动力传递装置具有：

输入轴；

输出轴；

齿轮机构，其具有行星齿轮机构，将所述输入轴的旋转传递给所述输出轴；

第一马达，其与所述行星齿轮机构的第一旋转构件连接；

第二马达，其与所述行星齿轮机构的第二旋转构件连接；

第三马达，其对所述第一马达和所述第二马达进行辅助；

马达切换机构，其能够使所述第三马达选择性地与所述第一马达和所述第二马达连接；

所述动力传递装置构成为通过使所述第一马达、所述第二马达和所述第三马达的旋转速度变化，来使所述输出轴相对于所述输入轴的旋转速度比变化，

并且包括以下步骤：

在所述第一马达的旋转速度的与所述第三马达的旋转轴对应的旋转速度即第一旋转速度比所述第二马达的与所述第三马达的旋转轴对应的旋转速度即第二旋转速度小时，对所述马达切换机构进行控制，以使所述第三马达与所述第一马达连接；

在所述第三马达与所述第一马达连接时，确定对所述第一马达及所述第三马达的指令扭矩，以使对所述第三马达的指令扭矩在对所述第一马达的指令扭矩以下。