CN105190120B - 作业车辆及作业车辆的控制方法 - Google Patents

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Abstract

动力传递装置包括用于切换动力传递装置中的驱动力的传递路径的第一离合器及第二离合器。若速度比参数达到模式切换阈值,则作业车辆所具有的离合器控制部将传递路径从第一模式及第二模式中的任意的一个模式向另一个模式切换。当从切换起的经过时间在具有规定的初始值的切换禁止期间内时,即使速度比参数再次达到模式切换阈值,该离合器控制部也仍维持另一个模式直到切换禁止期间结束。车辆所具有的触发检测部若在切换禁止期间内检测到规定的操作,则使切换禁止期间结束。

Description

作业车辆及作业车辆的控制方法
技术领域
本发明涉及作业车辆及作业车辆的控制方法。
背景技术
作为轮式装载机等作业车辆,公知具有动力传递装置(以下,称作“变矩式变速装置”)的作业车辆,该动力传递装置具有变矩器和多级式变速装置。另一方面,近年来,作为代替变矩式变速装置的动力传递装置,已知HMT(液压-机械式变速装置)及EMT(电气-机械式变速装置)。
如专利文献1所公开地,HMT包括齿轮机构和与齿轮机构的旋转构件连接的马达,该HMT将来自发动机的驱动力的一部分转换成液压并传递至行驶装置,并且将驱动力的剩余部分机械地传递至行驶装置。
HMT为了能够无级变速而具有例如行星齿轮机构和液压马达。行星齿轮机构的太阳轮、行星架、齿圈这三个这构件中的第一构件与输入轴连结,第二构件与输出轴连结。另外,第三构件与液压马达连结。液压马达根据作业车辆的行驶状况,作为马达及泵中的任一者来发挥功能。在HMT中,通过使该液压马达的转速变化,使输出轴的转速无级地变化。
另外,在EMT中,使用电动马达来代替HMT中的液压马达。电动马达根据作业车辆的行驶状况,作为马达及发电机中的任一者来发挥功能。与HMT相同,在EMT中,通过使该电动马达的转速变化,使输出轴的转速无级地变化。
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
在HMT或EMT中,也存在动力的传递路径被切换成两个模式的HMT 或EMT。一般所知的是,这种切换多个模式的形式的HMT或EMT能够利用比较小的动力传递装置实现宽的速度比。两个模式中的一方是低速行驶时的模式(以下,称作“低速(Lo)模式”),另一方是高速行驶时的模式(以下,称作“高速(Hi)模式”)。一般而言,通过用于连接到各传递路径的离合器的卡合/切断,进行模式的切换。模式的切换例如根据动力传递装置的速度比进行。当速度比在规定的模式切换阈值以下时,设定为Lo模式。当速度比大于模式切换阈值时,设定为Hi模式。
此时,在上述离合器的卡合/切断的影响下,作业车辆的速度比有时会在模式切换阈值附近变动。图16表示这样的情况下的动力传递路径的模式的变化。在图16的例子中,在时间t1处,切断与Hi模式对应的离合器,并连接与Lo模式对应的离合器。由于该离合器切换时的冲击,发生齿轮机构内部的轴的扭转量的急剧变化、齿轮的齿隙(Backlash:齿隙)导致的角度变化、轮胎的扭转量变化。其结果为,在时间t1之后发生速度比的变动。
在图16的例子中,在时间t1之前,速度比在模式切换阈值Rs_th1以上,因此被设定为Hi模式。在时间t1~t2之间,速度比在模式切换阈值Rs_th1以下,因此被设定为Lo模式。在时间t2~t3之间,速度比在模式切换阈值Rs_th1以上,因此被设定为Hi模式。在时间t3之后,速度比在模式切换阈值Rs_th1以下,因此被设定为Lo模式。
这样,由于通过动力传递装置的传输扭矩的变动和在离合器卡合时离合器相对转速急剧变成0,引发车体的摇晃。其结果为,操作人员受到的不舒适感增大。
本发明的技术问题在于,在HMT或EMT式动力传递装置的驱动力的传递路径为多个的作业车辆中,提供一种对频繁进行传递路径的切换的猎振进行抑制的作业车辆及作业车辆的控制方法。
用于解决技术问题的手段
本发明的第一方式的作业车辆具有发动机、液压泵、工作装置、行驶装置、动力传递装置、控制部和操作装置。液压泵由发动机驱动。工作装置由从液压泵排出的工作油驱动。行驶装置由发动机驱动。动力传递装置将来自发动机的驱动力传递至行驶装置。控制部控制动力传递装置。操作装置由操作人员操作。
动力传递装置包括输入轴、输出轴、齿轮机构、马达、第一离合器和第 二离合器。齿轮机构包括行星齿轮机构,将输入轴的旋转传递至输出轴。马达与行星齿轮机构的旋转构件连接。第一离合器将动力传递装置中的驱动力的传递路径切换成第一模式。第二离合器将动力传递装置中的驱动力的传递路径切换成第二模式。当传递路径是第一模式时,第一离合器是连接状态,第二离合器是切断状态。当传递路径是第二模式时,第二离合器是连接状态,第一离合器是切断状态。
在动力传递装置中,通过使马达的转速变化,使输出轴相对于输入轴的速度比变化。优选的是,当与速度比对应的速度比参数是规定的模式切换阈值时,第一模式下的马达相对于输入轴的转速比与第二模式下的马达相对于输入轴的转速比相等。
控制部包括触发操作检测部、计时器和离合器控制部。若速度比参数达到模式切换阈值,则离合器控制部将传递路径从第一模式及第二模式中的任意的一个模式向另一个模式切换。触发操作检测部对操作人员是否正在进行规定的操作进行检测。计时器对从传递路径被切换成另一个模式的第一时间起经过的时间进行计测。当经过的时间在具有规定的初始值的切换禁止期间内时,即使速度比参数再次达到模式切换阈值,离合器控制部也仍维持另一个模式直到切换禁止期间结束。触发检测部若在切换禁止期间内检测到规定的操作,则使切换禁止期间结束。
可以将速度比参数在模式切换阈值以上的第一范围及速度比参数在模式切换阈值以下的第二范围中的任意的一个范围定为适当范围,并将另一个范围定为非适当范围。并且,在切换禁止期间结束的第二时间,在速度比参数属于非适当范围的情况下,控制部可以进行控制以使速度比参数与模式切换阈值一致。并且,若速度比参数为模式切换阈值,则离合器控制部可以向一个模式切换。
操作装置可以包括制动操作部件。并且,规定的操作可以是使制动操作部件的操作量变化规定的第一变化量以上的操作。
操作装置可以包括油门操作部件。并且,规定的操作可以是使油门操作部件的操作量变化规定的第二变化量以上的操作。
操作装置可以包括前进后退切换操作部件。并且,规定的操作可以是使前进后退切换操作部件移动至与第一时间的前进后退切换操作部件的位置不同的位置的操作。
操作装置可以包括变速操作部件。并且,规定的操作可以是为了变更成与第一时间的变速挡不同的变速挡而操作变速操作部件的操作。
变速操作部件可以是变速杆。并且,规定的操作可以是使变速杆移动至与第一时间的变速杆的位置不同的位置的操作。
变速操作部件可以是降挡按钮。并且,规定的操作可以是按下降挡按钮的操作。
本发明的第二方式的作业车辆具有发动机、液压泵、工作装置、行驶装置、动力传递装置和控制部。液压泵由发动机驱动。工作装置由从液压泵排出的工作油驱动。行驶装置由发动机驱动。动力传递装置将来自发动机的驱动力传递至行驶装置。控制部控制动力传递装置。
动力传递装置包括输入轴、输出轴、齿轮机构、马达、第一离合器和第二离合器。齿轮机构包括行星齿轮机构,将输入轴的旋转传递至输出轴。马达与行星齿轮机构的旋转构件连接。第一离合器将动力传递装置中的驱动力的传递路径切换成第一模式。第二离合器将动力传递装置中的驱动力的传递路径切换成第二模式。当传递路径是第一模式时,第一离合器是连接状态,第二离合器是切断状态。当传递路径是第二模式时,第二离合器是连接状态,第一离合器是切断状态。
在动力传递装置中,通过使马达的转速变化,使输出轴相对于输入轴的速度比变化。优选的是,当与速度比对应的速度比参数是规定的模式切换阈值时,第一模式下的马达相对于输入轴的转速比与第二模式下的马达相对于输入轴的转速比相等。
控制部包括计时器、速度比变化检测部和离合器控制部。若速度比参数达到模式切换阈值,则离合器控制部将传递路径从第一模式及第二模式中的任意的一个模式向另一个模式切换。计时器对从传递路径被切换成另一个模式的第一时间起经过的时间进行计测。速度比变化检测部对速度比参数是否从包括模式切换阈值的规定的第三范围脱离进行检测。当经过的时间在具有规定的初始值的切换禁止期间内时,即使速度比参数再次达到模式切换阈值,离合器控制部也仍维持另一个模式直到切换禁止期间结束。速度比变化检测部若检测到速度比参数从包括模式切换阈值的第三范围脱离,则使切换禁止期间结束。
在切换禁止期间因速度比参数从第三范围脱离而结束后,控制部可以进 行控制以使速度比参数与模式切换阈值一致。并且,若速度比参数为模式切换阈值,则离合器控制部可以向一个模式切换。
可以将速度比参数在模式切换阈值以上的第一范围即速度比参数在模式切换阈值以下的第二范围中的任意的一个范围定为适当范围,并将另一个范围定为非适当范围。并且,当第一范围被定为适当范围时,速度比变化检测部可以将比模式切换阈值小规定值的值以上的范围设定为第三范围。另外,当所述第二范围被定为所述适当范围时,速度比变化检测部可以将从比模式切换阈值大规定值的值以下的范围设定为第三范围。
在本发明的第二方式的作业车辆中,可以将速度比参数在模式切换阈值以上的第一范围及速度比参数在模式切换阈值以下的第二范围中的任意的一个范围定为适当范围,并将另一个范围定为非适当范围。并且,在切换禁止期间结束的第二时间,在速度比参数属于非适当范围的情况下,控制部可以进行控制以使速度比参数与模式切换阈值一致。并且,若速度比参数为模式切换阈值,则离合器控制部可以向一个模式切换。
本发明的第三方式的控制方法是具有动力传递装置的作业车辆的控制方法。动力传递装置包括输入轴、输出轴、齿轮机构、马达、第一离合器和第二离合器。齿轮机构包括行星齿轮机构,将输入轴的旋转传递至输出轴。马达与行星齿轮机构的旋转构件连接。第一离合器将动力传递装置中的驱动力的传递路径切换成第一模式。第二离合器将动力传递装置中的驱动力的传递路径切换成第二模式。当传递路径是第一模式时,第一离合器是连接状态,第二离合器是切断状态。当传递路径是第二模式时,第二离合器是连接状态,第一离合器是切断状态。
在动力传递装置中,通过使马达的转速变化,使输出轴相对于输入轴的速度比变化。优选的是,当与速度比对应的速度比参数是规定的模式切换阈值时,第一模式下的马达相对于输入轴的转速比与第二模式下的马达相对于输入轴的转速比相等。
控制方法包括以下的五个动作。第一动作是如下动作:若速度比参数达到模式切换阈值,则将传递路径从第一模式及第二模式的任意的一个模式向另一个模式切换。第二动作是如下动作:对操作人员是否正在进行规定的操作进行检测。第三动作是如下动作:对从传递路径被切换成另一个模式的第一时间起经过的时间进行计测。第四动作是如下动作:当经过的时间在具有 规定的初始值的切换禁止期间内时,即使速度比参数再次达到模式切换阈值,也仍维持另一个模式直到切换禁止期间结束。第五动作是如下动作:若在切换禁止期间内检测到规定的操作,则使切换禁止期间结束。
本发明的第四方式的控制方法是具有动力传递装置的作业车辆的控制方法。动力传递装置包括输入轴、输出轴、齿轮机构、马达、第一离合器和第二离合器。齿轮机构包括行星齿轮机构,将输入轴的旋转传递至输出轴。马达与行星齿轮机构的旋转构件连接。第一离合器将动力传递装置中的驱动力的传递路径切换成第一模式。第二离合器将动力传递装置中的驱动力的传递路径切换成第二模式。当传递路径是第一模式时,第一离合器是连接状态,第二离合器是切断状态。当传递路径是第二模式时,第二离合器是连接状态,第一离合器是切断状态。
在动力传递装置中,通过使马达的转速变化,使输出轴相对于输入轴的速度比变化。优选的是,当与速度比对应的速度比参数是规定的模式切换阈值时,第一模式下的马达相对于输入轴的转速比与第二模式下的马达相对于输入轴的转速比相等。
控制方法包括以下的五个动作。第一动作是如下动作:若速度比参数达到模式切换阈值,则将传递路径从第一模式及第二模式的任意的一个模式向另一个模式切换。第二动作是如下动作:对从传递路径被切换成另一个模式的第一时间起经过的时间进行计测。第三动作是如下动作:对速度比参数是否从包括模式切换阈值的规定的第三范围脱离进行检测。第四动作是如下动作:当经过的时间在具有规定的初始值的切换禁止期间内时,即使速度比参数再次达到模式切换阈值,也仍维持另一个模式直到切换禁止期间结束。第五动作是如下动作:若检测到速度比参数从包括模式切换阈值的第三范围脱离,则使切换禁止期间结束。
发明效果
根据本发明,在切换禁止期间内即使速度比参数达到模式切换阈值,离合器控制部也仍维持另一个模式直到切换禁止期间结束。因此,即使是在短时间内速度比在模式切换阈值附近变化这样的状态下,也可以抑制频繁进行模式切换。因此,能够在HMT或EMT式动力传递装置的驱动力的传递路径为多个的作业车辆中,提供一种对频繁进行传递路径的切换的猎振进行抑制的作业车辆及作业车辆的控制方法。
附图说明
图1是实施方式的作业车辆的侧视图。
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是表示作业车辆的各变速挡的行驶性能曲线的一例的图。
图5是表示第一马达及第二马达的转速相对于动力传递装置的速度比的变化的图。
图6是表示第一行星齿轮机构和第二行星齿轮机构的各构件的转速和齿数的关系的列线图。
图7是表示第一实施方式的控制部的内部结构的详细情况的框图。
图8是表示在Lo模式下由机械构件传递的动力与由电气构件传递的动力的关系的图。
图9是表示在Hi模式下由机械构件传递的动力与由电气构件传递的动力的关系的图。
图10是表示未检出到触发操作的情况下的速度比及模式的时间变化的一例的曲线图。
图11是表示检出到触发操作的情况下的速度比及模式的时间变化的一例的曲线图。
图12是表示第二实施方式的控制部的内部结构的详细情况的框图。
图13是表示检测到速度比从第三范围脱离的情况下的速度比及模式的时间变化的一例的曲线图。
图14表示其他实施方式的动力传递装置的结构的示意图。
图15表示其他实施方式的第一马达及第二马达的转速相对于动力传递装置的速度比的变化的图。
图16是表示现有技术中的动力传递路径的模式的变化的图。
具体实施方式
<第一实施方式>
以下,参照附图,对本发明的实施方式进行说明。图1是本发明的实施方式的作业车辆1的侧视图。如图1所示,作业车辆1具有车体架2、工作装 置3、行驶轮4、5和驾驶室6。作业车辆1是轮式装载机,通过驱动行驶轮4、5旋转来行驶。作业车辆1能够使用工作装置3进行挖掘等作业。
车体架2具有前架16和后架17。前架16和后架17被安装成彼此能够向左右方向摆动。在前架16上安装有工作装置3及行驶轮4。工作装置3由来自后述工作装置泵23(参照图2)的工作油驱动。工作装置3具有起重臂11和铲斗12。起重臂11安装于车体架2。工作装置3包括提升缸13和铲斗缸14。提升缸13和铲斗缸14是液压缸。提升缸13的一端安装于前架16。提升缸13的另一端安装于起重臂11。提升缸13借助来自工作装置泵23的工作油进行伸缩,由此起重臂11上下转动。铲斗12安装于起重臂11的前端。铲斗缸14的一端安装于车体架2。铲斗缸14的另一端经由双臂曲柄15安装于铲斗12。铲斗缸14借助来自工作装置泵23的工作油进行伸缩,由此铲斗12上下转动。
在后架17上安装有驾驶室6及行驶轮5。驾驶室6载置在车体架2上。在驾驶室6内配置有供操作人员落座的座椅和后述操作装置等。
作业车辆1包括转向缸18。转向缸18安装于前架16和后架17。转向缸18是液压缸。转向缸18借助来自后述转向泵28的工作油进行伸缩,由此使作业车辆1的行进方向向左右变更。
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具有发动机21、PTO22、动力传递装置24、行驶装置25、操作装置26、控制部27等。
发动机21是例如柴油发动机。发动机21的输出是通过调整向发动机21的气缸内喷射的燃料量而被控制的。燃料量的调整是通过控制部27对安装于发动机21的燃料喷射装置21C进行控制来进行的。作业车辆1具有发动机转速检测部31。发动机转速检测部31对发动机转速进行检测,并向控制部27发送表示发动机转速的检测信号。
作业车辆1具有工作装置泵23、转向泵28和传动泵29。工作装置泵23、转向泵28和传动泵29是液压泵。PTO22向这些液压泵23、28、29传递来自发动机21的驱动力的一部分。即,PTO22向这些液压泵23、28、29和动力传递装置24分配来自发动机21的驱动力。
工作装置泵23由来自发动机21的驱动力驱动。从工作装置泵23排出的工作油经由工作装置控制阀41被供给到上述提升缸13和铲斗缸14。作业车 辆1具有工作装置泵压检测部32。工作装置泵压检测部32对来自工作装置泵23的工作油的排出压(以下,称作“工作装置泵压”)进行检测,并向控制部27发送表示工作装置泵压的检测信号。
工作装置泵23是可变容量型液压泵。通过变更工作装置泵23的斜盘或斜轴的倾转角,来变更工作装置泵23的排出容量。在工作装置泵23上连接有第一容量控制装置42。第一容量控制装置42由控制部27控制,变更工作装置泵23的倾转角。由此,利用控制部27控制工作装置泵23的排出容量。例如,第一容量控制装置42调整工作装置泵23的倾转角以使工作装置控制阀41前后的压差一定。另外,第一容量控制装置42能够根据来自控制部27的指令信号,任意地变更工作装置泵23的倾转角。详细而言,第一容量控制装置42包括未图示的第一阀和第二阀。若向工作装置3供给的工作油被上述工作装置控制阀41变更,则根据工作装置控制阀41的开度的变更,在工作装置泵23的排出压和通过工作装置控制阀41后的压力之间产生压差。通过由控制部27控制,即使工作装置3的负荷变动,第一阀也将工作装置泵23的倾转角调整为工作装置控制阀41前后的压差一定。另外,第二阀能够通过由控制部27控制来进一步变更工作装置泵23的倾转角。作业车辆1具有第一倾转角检测部33。第一倾转角检测部33检测工作装置泵23的倾转角,并向控制部27发送表示倾转角的检测信号。
转向泵28由来自发动机21的驱动力驱动。从转向泵28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具有转向泵压检测部35。转向泵压检测部35对来自转向泵28的工作油的排出压(以下,称作“转向泵压”)进行检测,并向控制部27发送表示转向泵压的检测信号。
转向泵28是可变容量型液压泵。通过变更转向泵28的斜盘或斜轴的倾转角,来变更转向泵28的排出容量。在转向泵28上连接有第二容量控制装置44。第二容量控制装置44由控制部27控制,变更转向泵28的倾转角。由此,利用控制部27控制转向泵28的排出容量。作业车辆1具有第二倾转角检测部34。第二倾转角检测部34对转向泵28的倾转角进行检测,并向控制部27发送表示倾转角的检测信号。
传动泵29由来自发动机21的驱动力驱动。传动泵29是固定容量型液压泵。从传动泵29排出的工作油经由后述离合器控制阀VF、VR、VL、VH被供给到动力传递装置24的离合器CF、CR、CL、CH。作业车辆1可以具有 传动泵压检测部36。传动泵压检测部36检测来自传动泵29的工作油的排出压(以下,称作“传动泵压”),并向控制部27发送表示传动泵压的检测信号。
PPTO22将来自发动机21的驱动力的一部分传递至动力传递装置24。动力传递装置24将来自发动机21的驱动力传递至行驶装置25。动力传递装置24对来自发动机21的驱动力进行变速并将其输出。对于动力传递装置24的结构,将在后面进行详细说明。
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的驱动力传递至行驶轮4、5。由此,行驶轮4、5旋转。作业车辆1具有输出转速检测部37和输入转速检测部38。输出转速检测部37对动力传递装置24的输出轴63的转速(以下,称作“输出转速”)进行检测。输出转速与车速是对应的,因此,输出转速检测部37通过检测输出转速来检测车速。输入转速检测部38对动力传递装置24的输入轴61的转速(以下,称作“输入转速”)进行检测。输出转速检测部37将表示输出转速的检测信号发送至控制部27。输入转速检测部38将表示输入转速的检测信号发送至控制部27。
注意,也可以另行设置对动力传递装置24的内部的旋转部件的转速进行检测并将其发送至控制部27的转速检测部来代替输出转速检测部37、输入转速检测部38,控制部27从该旋转部件的转速算出输入转速、输出转速。
操作装置26由操作人员操作。操作装置26具有油门操作装置51、工作装置操作装置52、变速操作装置53、前进后退切换操作装置54、转向操作装置57和制动操作装置59。
油门操作装置51具有油门操作部件51a和油门操作检测部51b。为了设定发动机21的目标转速而操作油门操作部件51a。油门操作检测部51b对油门操作装置51a的操作量(以下,称作“油门操作量”)进行检测。所谓油门操作量,表示油门操作部件51a的踏入量。油门操作检测部51b向控制部27发送表示油门操作量的检测信号。
工作装置操作装置52具有工作装置操作部件52a和工作装置操作检测部52b。为了使工作装置3动作而操作工作装置操作部件52a。工作装置操作检测部52b对工作装置操作部件52a的位置进行检测。例如,工作装置操作检测部52b通过转换成与工作装置操作部件52a的倾转角对应的电信号,来对工作装置操作部件52a的位置进行检测。工作装置操作检测部52b将表示工作装置操作部件52a的位置的检测信号输出至控制部27。
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。操作人员能够通过操作变速操作部件53a来选择动力传递装置24的变速挡(gear stage:挡位)。变速操作检测部53b对变速操作部件53a所指定的变速挡进行检测。变速操作检测部53b将表示变速操作部件53a所指定的变速挡的检测信号输出至控制部27。
变速操作部件53a具有变速杆531及降挡按钮532中的至少一个。变速操作检测部53b基于变速杆531的位置,对是否指定了1速~N速(N为自然数)中的任一个变速挡进行检测,并将表示变速杆531所指定的变速挡的检测信号输出至控制部27。变速操作检测部53b若检测到降挡按钮532的按下,则向控制部27输出表示比当前变速杆531指定的变速挡低一挡的变速挡的检测信号规定时间。在经过规定时间后,变速操作检测部53b将表示变速杆531所指定的变速挡的检测信号输出至控制部27。注意,在作业车辆1的车速小于规定的阈值的情况下,也可以向控制部27输出指定1速的检测信号规定时间,而不是比当前变速杆531指定的变速挡低一挡的变速挡。注意,对于各变速挡与作业车辆1的牵引力/车速的关系,见后述。
前进后退切换操作装置54具有前进后退切换操作部件54a和前进后退切换操作检测部54b。操作人员能够通过操作前进后退切换操作部件54a来切换作业车辆1的前进和后退。前进后退切换操作检测部54b检测前进后退切换操作部件54a的位置。前进后退切换操作检测部54b将表示基于前进后退切换操作部件54a位置的前进指令/后退指令的检测信号输出至控制部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的操作向转向控制阀43供给先导液压,来驱动转向控制阀43。操作人员能够通过操作转向操作部件57a,向左右变更作业车辆1的行进方向。注意,转向操作装置57也可以将转向操作部件57a的操作转换成电信号来驱动转向控制阀43。
制动操作装置59具有制动操作部件59a和制动操作检测部59b。操作人员通过操作制动操作部件59a,使未图示的制动装置动作,对作业车辆1产生制动力。制动操作检测部59b检测制动操作部件59a的操作量(以下,称作“制动操作量”)。所谓制动操作量,表示制动操作部件59a的踏入量。制动操作检测部59b将表示制动操作部件59a的操作量的检测信号输出至控制部27。
控制部27包括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的各种处理。另外,控制部27具有用于控制动力传递装置24的马达控制部55及离合器控制部58、以及存储部56。对于动力传递装置24的控制,将在后面进行详细说明。存储部56存储用于控制作业车辆1的各种程序及数据。
控制部27将表示指令节流值的指令信号发送至燃料喷射装置21C,以得到与油门操作量对应的发动机21的目标转速。控制部27通过基于来自工作装置操作检测部52b的检测信号控制工作装置控制阀41,控制向液压缸13、14供给的液压。由此,液压缸13、14伸缩,工作装置3动作。
接下来,对动力传递装置24的结构进行详细说明。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具有输入轴61、齿轮机构62、输出轴63、第一马达MG1、第二马达MG2和电容器64。输入轴61与上述PTO22连接。经由PTO22向输入轴61输入来自发动机21的旋转。齿轮机构62将输入轴61的旋转传递至输出轴63。输出轴63与上述行驶装置25连接,将来自齿轮机构62的旋转传递至上述行驶装置25。
齿轮机构62是传递来自发动机21的驱动力的机构。通过齿轮机构62,若马达MG1、MG2的转速变化,则输出轴63相对于输入轴61的转速比变化。齿轮机构62具有前进后退切换机构65和变速机构66。
前进后退切换机构65包括F离合器CF、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,向各离合器CF、CR供给来自传动泵29的工作油。向F离合器CF的工作油是由F离合器控制阀VF控制的。向R离合器CR的工作油是由R离合器控制阀VR控制的。各离合器控制阀VF、VR是由来自离合器控制部58的指令信号控制的。通过切换F离合器CF的连接/切断和R离合器CR的连接/切断,来切换从前进后退切换机构65输出的旋转的方向。
变速机构66包括传动轴67、第一行星齿轮机构68、第二行星齿轮机构69、Hi/Lo切换机构70和输出齿轮71。传动轴67与前进后退切换机构65连结。
第一行星齿轮机构68包括第一太阳轮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和第一齿圈R1。第一太阳轮S1与传动轴67连结。多个第一行星轮P1与第一太阳轮S1啮合,并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 齿圈R1啮合于多个行星轮P1并且能够旋转。另外,在第一齿圈R1的外周,设有第一齿圈外周齿轮Gr1。
第二行星齿轮机构69包括第二太阳轮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和第二齿圈R2。第二太阳轮S2与第一行星架C1连结。多个第二行星轮P2与第二太阳轮S2啮合,并能够旋转地支承于第二行星架C2。第二齿圈R2啮合于多个第二行星轮P2并且能够旋转。在第二齿圈R2的外周设有第二齿圈外周齿轮Gr2。第二齿圈外周齿轮Gr2啮合于输出齿轮71,第二齿圈R2的旋转经由输出齿轮71输出至输出轴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第一模式和第二模式之间选择性地切换的机构。在本实施方式中,第一模式是车速高的高速模式(Hi模式),第二模式是车速低的低速模式(Lo模式)。该Hi/Lo切换机构70包括在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将第一齿圈R1和第二行星架C2连接或者切断。另外,L离合器CL将第二行星架C2和固定端72连接或者切断,禁止或者允许第二行星架C2的旋转。
注意,各离合器CH、CL是液压式离合器,向各离合器CH、CL分别供给来自传动泵29的工作油。向H离合器CH的工作油是由H离合器控制阀VH控制的。向L离合器CL的工作油是由L离合器控制阀VL控制的。各离合器控制阀VH、VL是由来自离合器控制部58的指令信号控制的。
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发挥功能。另外,第一马达MG1及第二马达MG2也作为使用被输入的驱动力产生电能的发电机发挥功能。在从马达控制部55向第一马达MG1发出指令信号以使与旋转方向相反的方向的转矩作用于第一马达MG1的情况下,第一马达MG1作为发电机发挥功能。在第一马达MG1的输出轴上固定有第一马达齿轮Gm1,第一马达齿轮Gm1啮合于第一行星架齿轮Gc1。也就是说,第一马达MG1与第一行星齿轮机构68的旋转构件连接。
在第一马达MG1上连接有第一转换器I1,从马达控制部55向该第一转换器I1发出用于控制第一马达MG1的马达转矩的马达指令信号。第一马达MG1的转速由第一马达转速检测部75检测。第一马达转速检测部75将表示第一马达MG1的转速的检测信号发送至控制部27。
第二马达MG2是与第一马达MG1相同的结构。在第二马达MG2的输出轴上固定有第二马达齿轮Gm2,第二马达齿轮Gm2啮合于第一齿圈外周齿轮Gr1。也就是说,第二马达MG2与第一行星齿轮机构68的旋转构件连接。另外,在第二马达MG2上连接有第二转换器I2,从马达控制部55向该第二转换器I2发出用于控制第二马达MG2的马达转矩的马达指令信号。第二马达MG2的转速由第二马达转速检测部76检测。第二马达转速检测部76将表示第二马达MG2的转速的检测信号发送至控制部27。
电容器64作为储存由马达MG1、MG2发电产生的能量的能量储存部发挥功能。即,电容器64在各马达MG1、MG2作为发电机发挥功能时,储存由各马达MG1、MG2发电产生的电能。注意,也可以使用作为其他的蓄电设备的电池来代替电容器。注意,在通过使马达MG1、MG2中的一方发电且另一方供电能够驱动各个马达MG1、MG2的情况下,也可以省略电容器64。
马达控制部55接收来自各种检测部的检测信号,并将表示对马达MG1、MG2的指令转矩的指令信号提供给各转换器I1、I2。另外,离合器控制部58将用于控制各离合器CF、CR、CH、CL的离合器液压的指令信号提供给各离合器控制阀VF、VR、VH、VL。由此,使动力传递装置24的变速比及输出转矩得到控制。以下,对动力传递装置24的动作进行说明。
接下来,对各变速挡与作业车辆1的牵引力/车速的关系进行说明。图4是表示作业车辆1的各变速挡的行驶性能曲线的一例的图。图4中的GS1、GS2、GS3分别表示1速、2速、3速的变速挡下的最大牵引力。图4例示了作业车辆1具有3挡的变速挡的情况。在具有4挡以上的变速挡的情况下,随着挡数提高为4速、5速,该变速挡的行驶性能曲线以速度0处的牵引力变小、且牵引力0处的速度变大的方式变化。注意,作业车辆1的变速挡的数量不限于图4所图示的数量,还可以是2挡,也可以是4挡以上。在图4中,在牵引力为负的情况下,表示作用有用于使车速减速的力(所谓的发动机制动或再生制动)。另外,各变速挡下的牵引力根据油门的踏入量在最大牵引力以下的范围内增减。图4中的GS1-0表示1速的变速挡下的油门的踏入量为0时的牵引力。在图4中,随着油门的踏入量增加,牵引力曲线从GS1-0朝向GS1移动。在2速、3速时也相同。
控制部27存储图4所示的各变速挡的行驶性能曲线的数据,并且控制部27控制马达MG1、MG2、H离合器CH及L离合器CL以便能够发挥符合该行驶性能曲线的行驶性能。
接下来,使用图5对在保持发动机21的转速为一定的状态下将车速从0向前进侧加速的情况下的动力传递装置24的概略动作进行说明。图5是表示相对于动力传递装置24的速度比的各马达MG1、MG2的转速比的图。速度比是输出轴63的转速相对于输入轴61的转速的比的绝对值。所谓马达MG1的转速比,是马达MG1的输出轴的转速相对于输入轴61的转速的比。所谓马达MG2的转速比,是马达MG2的输出轴的转速相对于输入轴61的转速的比。在发动机21的转速一定的情况下,车速根据动力传递装置24的速度比而变化。因此,在图5中,动力传递装置24的速度比的变化与车速的变化对应。即,图5表示各马达MG1、MG2的转速与车速的关系。在图5中,实线Lm1表示第一马达MG1的转速,虚线Lm2表示第二马达MG2的转速。
在速度比为0以上且第一阈值Rs_th1以下的Lo区域(Lo模式)内,L离合器CL连接,H离合器CH切断。第一阈值Rs_th1是用于判定模式的切换的模式切换阈值。在Lo区域内,H离合器CH切断,因此第二行星架C2和第一齿圈R1切断。另外,L离合器CL连接,因此第二行星架C2固定。
在该Lo区域内,来自发动机21的驱动力经由传递轴67输入至第一太阳轮S1,该驱动力从第一行星架C1输出至第二太阳轮S2。另一方面,输入到第一太阳轮S1的驱动力从第一行星齿轮P1传递至第一齿圈R1,并经由第一齿圈外周齿轮Gr1及第二马达齿轮Gm2输出至第二马达MG2。在作业车辆1的动力运行时,第二马达MG2在该Lo区域内作为发电机发挥功能,由第二马达MG2发电产生的电能的一部分也可以供给到第一马达MG1。或者,由第二马达MG2发电产生的电能的一部分也可以储存到电容器64中。
在作业车辆1的动力运行时,并且,在Lo区域内,第一马达MG1作为利用从第二马达MG2或电容器64供给来的电能进行驱动的电动马达发挥功能。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的路径输出至第二太阳轮S2。以如上方式输出至第二太阳轮S2的驱动力以第二行星轮P2→第二齿圈R2→第二齿圈外周齿轮Gr2→输出齿轮71的路径传递至输出轴63。
并且,在第一阈值Rs_th1处,第二马达MG2的转速变为“0”。即,第二马达MG2停止。
在速度比为第一阈值Rs_th1以上的Hi区域(Hi模式)内,H离合器CH连接,L离合器CL切断。在该Hi区域内,H离合器CH连接,因此第二行 星架C2和第一齿圈R1连接。另外,L离合器CL切断,因此第二行星架C2被放开。因此,第一齿圈R1与第二行星架C2的转速一致。
在Hi区域内,来自发动机21的驱动力输入至第一太阳轮S1,该驱动力从第一行星架C1输出至第二太阳轮S2。另外,输入至第一太阳轮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输出至第一马达MG1。在作业车辆1的动力运行时,在该Hi区域内,第一马达MG1作为发电机发挥功能,因此由该第一马达MG1发电产生的电能的一部分也可以供给到第二马达MG2。或者,由该第一马达MG1发电产生的电能的一部分也可以储存到电容器64中。
另外,在作业车辆1的动力运行时,第二马达MG2根据需要作为利用从第一马达MG1或电容器64供给来的电能进行驱动的电动马达发挥功能。第二马达MG2的驱动力以第二马达齿轮Gm2→第一齿圈外周齿轮Gr1→第一齿圈R1→H离合器CH的路径输出至第二行星架C2。以如上方式输出到第二太阳轮S2的驱动力经由第二行星齿轮P2输出到第二齿圈R2,并且输出到第二行星架C2的驱动力经由第二行星齿轮P2输出至第二齿圈R2。这样,在第二齿圈R2合并的驱动力经由第二齿圈外周齿轮Gr2及输出齿轮71传递至输出轴63。
并且,在速度比为第二阈值Rs_th2时,第一马达MG1的转速变为“0”,即,第一马达MG1的旋转停止。注意,在作业车辆1的制动时,第一马达MG1和第二马达MG2的作用变为相反。以上是前进时的说明,在后退时也是相同的动作。另外,第一阈值Rs_th1、第二阈值Rs_th2存储于存储部56。
接下来,使用列线图对动力传递装置24的概略动作进行说明。设第一行星齿轮机构68的第一太阳轮S1的转速为Ns1,齿数为Zs1。设第一行星架C1的转速为Nc1。设第一齿圈R1的转速为Nr1,齿数为Zr1。另外,设第二行星齿轮机构69的第二太阳轮S2的转速为Ns2,齿数为Zs2。设第二行星架C2的转速为Nc2。设第二齿圈R2的转速为Nr2,齿数为Zr2。在该情况下,若用列线图来表示出第一行星齿轮机构68和第二行星齿轮机构69的各构件的转速和齿数的关系,则如图6所示。
在列线图中,行星齿轮机构的各构件的转速的关系由直线表示。因此,如图6所示,Ns1、Nc1和Nr1排列在一条直线上。另外,Ns2、Nc2和Nr2也排列在一条直线上。注意,在图6中,实线Lp1表示第一行星齿轮机构68 的各构件的转速的关系。虚线Lp2表示第二行星齿轮机构69的各构件的转速的关系。
图6(a)表示Lo模式下的各构件的转速。如上所述,若为了说明的方便而使发动机21的转速一定,则Ns1是一定的。在此,若设发动机的旋转方向为正,则转速Ns1为正。在后述模式切换点处,第二马达MG2的转速变为0,因此当旋转构件位于在图中用单点划线表示的模式切换点上时,该旋转构件的转速为0。当旋转构件位于模式切换点的单点划线以下的区域时,该旋转构件的转速为负。在Lo模式下,通过使第一马达MG1的转速增加,使Nc1增加。若Nc1增加,则Nr1增加。由此,第二马达MG2的转速增加。另外,在动力传递装置24中,第一行星架C1与第二太阳轮S2连接。因此,Nc1与Ns2一致。因此,伴随着Nc1的增加,Ns2也增加。在Lo模式下,第二行星架C2固定于固定端72。因此,Nc2维持为0。因此,通过使Ns2增加,使Nr2减少。由此,动力传递装置24的速度比增加。这样,在Lo模式下,伴随着第一马达MG1的转速的增加,动力传递装置24的速度比增加。
如图6(b)所示,若动力传递装置24的速度比达到上述第一阈值Rs_th1,则Nr1变为0。因此,第二马达MG2的转速变为0。此时,进行从Lo模式向Hi模式的切换。即,L离合器CL从连接状态切换成切断状态。由此,第二行星架C2从固定端72离开,变为能够旋转。另外,H离合器CH从切断状态切换成连接状态。由此,第一齿圈R1和第二行星架C2连接。
图6(c)表示Hi模式下的各构件的转速。在Hi模式下,第一齿圈R1和第二行星架C2连接,因此Nr1与Nc2一致。另外,如上所述,第一行星架C1与第二太阳轮S2连接,因此Nc1与Ns2一致。因此,通过使第二马达MG2的转速减少,使Nr1及Nc2减少。另外,通过使Nc2减少,使Nr2减少。由此,动力传递装置24的速度比增加。这样,伴随着第二马达MG2的转速的减少,动力传递装置24的速度比增加。另外,通过使Nr1和Nc2减少,使Ns2及Nc1减少。由此,第一马达MG1的转速减少。并且,若动力传递装置24的速度比达到上述第二阈值Rs_th2,则Ns2及Nc1变为0。由此,第一马达MG1的转速变为0。注意,上面说明的是从Lo模式向Hi模式切换时的动作,从Hi模式向Lo模式切换时的动作是与上述动作相反的步骤。
如上所述,若使发动机21的转速一定、即使输入轴61的转速一定,则在Lo模式下,对应速度比的增加,第一马达MG1的转速增加。另外,在Hi 模式下,对应速度比的增加,第一马达MG1的转速减少。因此,如图5所示,速度比在Lo模式下相对于第一马达MG1的转速比以变化率R1_Lo变化。但是,在Hi模式下,速度比相对于第一马达MG1的转速比以与Lo模式的变化率R1_Lo不同的变化率R1_Hi变化。详细而言,Hi模式下的变化率R1_Hi与Lo模式下的变化率R1_Lo正负不同。另外,当速度比是第一阈值Rs_th1时,Lo模式下的第一马达MG1的转速比与Hi模式下的第一马达MG1的转速比相等。
另外,若使发动机21的转速一定、即使输入轴61的转速一定,则在Lo模式下,对应速度比的增加,第二马达MG2的转速增加。在Hi模式下,对应速度比的增加,第二马达MG2的转速减少。因此,如图5所示,速度比在Lo模式下相对于第二马达MG2的转速比以变化率R2_Lo变化。但是,在Hi模式下,速度比相对于第二马达MG2的转速比以与Lo模式的变化率R2_Lo不同的变化率R2_Hi变化。详细而言,Hi模式下的变化率R2_Hi与Lo模式下的变化率R2_Lo正负不同。另外,当速度比是第一阈值Rs_th1时,Lo模式下的第二马达MG2的转速比与Hi模式下的第二马达MG2的转速比相等。
如上所述,离合器控制部58进行Lo模式与Hi模式的切换。离合器控制部58通过将离合器指令信号发送至H离合器控制阀VH和L离合器控制阀VL,进行H离合器CH和L离合器CL的切换。以下,对Hi模式和Lo模式的切换控制进行详细说明。
图7是表示第一实施方式的控制部27的内部结构的详细情况的框图。在图7中,省略了对存储部56的记载。如图7所示,控制部27还包括速度比运算部81、计时器83和触发操作检测部84。
速度比运算部81根据动力传递装置24的输入转速和输出转速算出动力传递装置24的速度比。输入转速由输入转速检测部38检测。输出转速由输出转速检测部37检测。
离合器控制部58取得由速度比运算部81算出的速度比,若速度比达到第一阈值Rs_th1,则将传递路径从Lo模式及Hi模式中的任意的一个模式切换成另一个模式。通常,在切换后的速度比变化为第一阈值Rs_th1以上的情况下,离合器控制部58将传递路径切换成Hi模式。并且,在切换后的速度比变化为第一阈值Rs_th1以下的情况下,离合器控制部58将传递路径切换成Lo模式。在此,将上述Hi区域(速度比在第一阈值Rs_th1以上的区域) 称作第一范围,将上述Lo区域(速度比在第一阈值Rs_th1以下的区域)称作第二范围。而且,将在Hi模式/Lo模式各个的模式下适合作为速度比所落入的范围的范围称为适当范围,并将除此之外的范围称为非适当范围。在该情况下,可以如下述[表1]那样确定适当范围、非适当范围。
[表1]
Hi模式 Lo模式
第一范围 适当范围 非适当范围
第二范围 非适当范围 适当范围
在此,是上述适当范围还是非适当范围的基准,是基于是否在动力传递装置内产生动力循环而决定的。在Lo模式下,在速度比在Lo区域(第二范围)内的情况下,如上所述,第一马达MG1作为电动马达发挥功能,第二马达MG2作为发电机发挥功能。但是,在Lo模式下,为了在动力运行时使速度比上升至Hi区域(第一范围)的值,在原理上,需要使第一马达MG1作为发电机发挥功能,且使第二马达MG2作为电动马达发挥功能。在该情况下,来自发动机21的驱动力和来自第二马达MG2的驱动力中的一部分以第一行星架C1→第一行星架齿轮Gc1→第一马达齿轮Gm1的路径被第一马达MG1吸收。并且,剩余的驱动力以第一行星架C1→第二太阳轮S2→第二行星轮P2→第二齿圈R2→第二齿圈外周齿轮Gr2→输出齿轮71的路径传递至输出轴63。因此,驱动力以第一行星架C1→第一行星架齿轮Gc1→第一马达齿轮Gm1→第一马达MG1→(电容器64→)第二马达MG2→第二马达齿轮Gm2→第一齿圈外周齿轮Gr1→第一齿圈R1→第一行星轮P1→第一行星架C1的路径产生动力循环。
图8是表示Lo模式下的由机械构件传递的动力与由电气构件传递的动力的关系的图。在此,由机械构件传递的动力表示发动机输出动力中由齿轮机构62传递的动力。另外,由电气构件传递的动力表示通过使马达MG1、MG2中作为发电机发挥功能的马达发电、并使马达MG1、MG2中作为电动马达发挥功能的马达进行驱动而传递的动力。在图8中,不考虑电容器64吸收发动机输出动力的一部分,假设与发动机输出动力相同大小的动力作用于输出轴63。图8的正值表示在向输出轴63输出的动力中,由机械构件传递的动力与由电气构件传递的动力分别占有的比例。图8的负值表示除了向输出轴63输 出的动力之外,为了在动力传递装置24内循环而额外需要的动力。
如图8所示,在与第二范围对应的Lo区域,速度比越小,由电气构件传递的动力就越增加,但不产生动力循环。但是,在与第一范围对应的Hi区域,在由机械构件传递的动力全部传递至输出轴63的基础上,还额外需要由电气构件传递的动力。而且,若速度比增加,则由电气构件传递的动力增加。因此,为了能够增大速度比,需要容量大的马达/发电机。这样不仅动力传递装置24大型化,动力传递装置24的内部的能量损失也增加。而且,图8所示的由机械构件传递的动力加上由电气构件传递的动力后的动力输出至第一行星架C1,因此若速度比变高,则第一行星架C1的负荷变大。为了对此进行应对,需要使第一行星架C1大型化。因此,为了避免这些问题,在模式切换阈值Rs_th1处对动力传递装置24的模式进行切换。然而,如果在Lo模式下速度比属于第一范围(Hi区域),则那意味着模式本来应该切换但未被切换的状态。因此,在Lo模式下速度比属于第一范围(Hi区域)并不适当。因此,在Lo模式下,将第一范围设为非适当范围,将第二范围设为适当范围。
接下来,在Hi模式下,在速度比在Hi区域(第一范围)内的情况下,如上所述,第二马达MG2作为电动马达发挥功能,第一马达MG1作为发电机发挥功能。但是,在Hi模式下,为了在动力运行时使速度比下降至Lo区域(第二范围)的值,在原理上,需要使第二马达MG2作为发电机发挥功能,并使第一马达MG1作为电动马达发挥功能。在该情况下,来自发动机21的驱动力和来自第一马达MG1的驱动力中的一部分以第一行星架C1→第二太阳轮S2→第二行星轮P2→第二行星架C2→第一齿圈R1→第一齿圈外周齿轮Gr1→第二马达齿轮Gm2的路径被第二马达MG2吸收。并且,剩余的驱动力以第二行星轮P2→第二齿圈R2→第二齿圈外周齿轮Gr2→输出齿轮71的路径传递至输出轴63。因此,驱动力以第一行星架C1→第二太阳轮S2→第二行星轮P2→第二行星架C2→第一齿圈R1→第一齿圈外周齿轮Gr1→第二马达齿轮Gm2→第二马达MG2→(电容器64→)第一马达MG1→第一马达齿轮Gm1→第一行星架齿轮Gc1→第一行星架C1的路径产生动力循环。
图9是表示Hi模式下的由机械构件传递的动力与由电气构件传递的动力的关系的图。由机械构件传递的动力及由电气构件传递的动力以与图8相同的含义进行定义。在图9中,也不考虑电容器64吸收发动机输出动力的一部分,假设与发动机输出动力相同大小的动力作用于输出轴63。另外,图9的 纵轴的正负也表示与图8的纵轴的正负相同的内容。
如图9所示,在与第一范围对应的Hi区域,由电气构件传递的动力根据速度比的值发生变化,但不产生动力循环。但是,在与第二范围对应的Lo区域,在由机械构件传递的动力的基础上,还需要由电气构件传递的动力。另外,若速度比减少,则由电气构件传递的动力增加。因此,为了能够增大速度比,需要容量大的马达/发电机。这样不仅动力传递装置24大型化,动力传递装置24的内部的能量损失也增加。而且,图9所示的由机械构件传递的动力加上由电气构件传递的动力后的动力输出至第一行星架C1,因此若速度比变高,则第一行星架C1的负荷变大。为了对此进行应对,需要使第一行星架C1大型化。因此,为了避免这些问题,在模式切换阈值Rs_th1处对动力传递装置24的模式进行切换。然而,如果在Hi模式下速度比属于第二范围(Lo区域),则那意味着模式本来应该切换但未被切换的状态。因此,在Hi模式下速度比属于第二范围(Lo区域)并不适当。因此,在Hi模式下,将第一范围设为适当范围,将第二范围设为非适当范围。
计时器83对从传递路径被切换成上述另一个模式的第一时间t1起的经过时间进行计测。第一时间t1具体是下述(a)、(b)中的任一个时间。若达到第一时间t1,则离合器控制部58重置计时器83,并向计时器83输出设定信号,以开始时间的测量。
(a)为了将传递路径切换成Hi模式,将切断L离合器CL的指令信号输出至L离合器控制阀VL,并且/或者,将连接H离合器CH的指令信号输出至H离合器控制阀VH之后
(b)为了将传递路径切换成Lo模式,将切断H离合器CH的指令信号输出至H离合器控制阀VH,并且/或者,将连接L离合器CL的指令信号输出至L离合器控制阀VL之后
计时器83接收来自离合器控制部58的设定信号而被重置,对从第一时间t1起的经过时间进行计测。若经过时间超过规定时间,则计时器83将通知规定时间已经结束的结束信号输出至离合器控制部58。在之后的说明中,将经过时间超过规定时间之前的期间称作切换禁止期间。切换禁止期间的初始值是预先设定的,被存储于存储部56。
触发操作检测部84基于从操作装置26发送来的检测信号对操作人员是否正在进行规定的操作进行检测。在之后的说明中,将该规定的操作称作触 发操作。触发操作为以下四种。
(1)在上述切换禁止期间内,使制动操作部件59a的操作量(制动操作量)变化规定的第一变化量ΔD1以上的操作
(2)在上述切换禁止期间内,使油门操作部件51a的操作量(油门操作量)变化规定的第二变化量ΔD2以上的操作
(3)在切换禁止期间内,使前进后退切换操作部件54a移动至与上述第一时间t1的前进后退切换操作部件54a的位置不同的位置的操作
(4)在切换禁止期间内,为了变更成与上述第一时间t1的变速挡不同的变速挡而操作变速操作部件53a的操作,具体是在切换禁止期间内,使变速杆531移动至与上述第一时间t1的变速杆531的位置不同的位置的操作,或者,在切换禁止期间内,按下降挡按钮532的操作
注意,上述第一变化量ΔD1、第二变化量ΔD2是预先设定的,被存储于存储部56。触发操作检测部84若检测到触发操作,则将触发操作信号输出至计时器83。计时器83若接收到触发操作信号,则使切换禁止期间结束,并将结束信号输出至离合器控制部58。注意,也可以如下:触发操作检测部84若检测到触发操作,则将触发操作信号输出至离合器控制部58。在该情况下,即使没有来自计时器83的结束信号,离合器控制部58也判定为切换禁止期间已经结束即可。也就是说,触发操作检测部84若在切换禁止期间内检测到上述规定的操作,则使切换禁止期间结束。
当经过时间在切换禁止期间内时,即使速度比再次达到第一阈值Rs_th1,离合器控制部58也仍将传递路径维持在上述另一个模式。也就是说,当另一个模式是Lo模式时,离合器控制部58继续向L离合器控制阀VL输出用于使L离合器CL卡合的离合器指令信号,并继续向H离合器控制阀VH输出用于切断H离合器CH的离合器指令信号。另外,当另一个模式是Hi模式时,离合器控制部58继续向H离合器控制阀VH输出用于使H离合器CH卡合的离合器指令信号,并继续向L离合器控制阀VL输出用于切断L离合器CL的离合器指令信号。并且,当切换禁止期间结束时,进行如下所述的控制。
在切换禁止期间结束的第二时间,在速度比属于非适当范围的情况下,控制部27进行控制以使速度比与第一阈值Rs_th1一致。为了使速度比与第一阈值Rs_th1一致,例如,离合器控制部58也可以通过使与预定切换的模式(上述一个模式)对应的离合器缓慢卡合,来产生H离合器CH和L离合 器CL中的一方不滑动地连接、另一方滑动同时连接的状态。此时,逐渐调整第一马达MG1和第二马达MG2的转速,最终使速度比与第一阈值Rs_th1一致。或者,马达控制部55也可以控制第一马达MG1、第二马达MG2的转速,以使速度比与第一阈值Rs_th1一致。
而且,马达控制部55也可以控制第一马达MG1、第二马达MG2的转速,直到当前的速度比与第一阈值Rs_th1之差在规定的范围内。并且,若该差在规定的范围内,离合器控制部58也可以使与预定切换的模式(一个模式)对应的离合器缓慢卡合。或者,离合器控制部58也可以使H离合器CH和L离合器CL双方不滑动地连接,迅速使速度比与第一阈值Rs_th1一致。
若通过以上处理,速度比达到第一阈值Rs_th1,则离合器控制部58向一个模式切换。具体而言,离合器控制部58将用于切断与另一个模式对应的离合器的离合器指令信号输出至该离合器的离合器控制阀。并且,离合器控制部58将用于使与一个模式对应的离合器不滑动地连接的(用于使离合器压为规定压以上的)离合器指令信号输出至该离合器的离合器控制阀。
接下来,参照附图对本实施方式的离合器控制部58的动作进行详细说明。图10是表示未检出到触发操作的情况下的速度比及模式的时间变化的一例的曲线图。图10(a)图示了在传递路径被切换成Lo模式之后,在切换禁止期间结束的时刻,速度比小于第一阈值Rs_th1的情况,图10(b)图示了在传递路径被切换成Lo模式之后,在切换禁止期间结束的时刻,速度比大于第一阈值Rs_th1的情况。
在图10(a)、图10(b)中,均是在时间t1处,速度比下降至第一阈值Rs_th1。若假设在时间t1之前变为Hi模式,而后又经过了切换禁止期间,则在时间t1处,离合器控制部58将切断H离合器CH的指令信号输出至H离合器控制阀VH,并且,将使L离合器CL连接的指令信号输出至L离合器控制阀VL,以迅速将动力传递装置24切换成Lo模式。其结果为,在动力传递装置24中实际设定的模式变为Lo模式。
接下来,在图10(a)的例子中,在时间t2~t3之间,速度比暂时上升,在时间t2和t3之间,速度比超过第一阈值Rs_th1。在该情况下,如果仅基于速度比进行模式切换,则传递路径变为Hi模式。但是,由于时间t2和t3之间是切换禁止期间内,因此,离合器控制部58为了继续将动力传递装置24维持在Lo模式,向L离合器控制阀VL继续输出使L离合器CL连接的指令 信号。离合器控制部58这样向L离合器控制阀VL继续输出使L离合器CL连接的指令信号,直到切换禁止期间结束的时间t4。并且,在时间t4处,速度比低于第一阈值Rs_th1。也就是说,速度比属于适当范围。因此,离合器控制部58在时间t4之后也向L离合器控制阀VL继续输出使L离合器CL连接的指令信号。其结果为,传递路径在时间t1之后连续为Lo模式。
另一方面,在图10(b)的例子中,在时间t2~切换禁止期间结束的时间t4之间,速度比高于第一阈值Rs_th1。但是,时间t2和t4之间在切换禁止期间内,因此离合器控制部58为了继续将动力传递装置24维持在Lo模式,向L离合器控制阀VL继续输出使L离合器CL连接的指令信号。离合器控制部58这样向L离合器控制阀VL继续输出使L离合器CL连接的指令信号,直到切换禁止期间结束的时间t4。
但是,在时间t4处,速度比高于第一阈值Rs_th1,但实际的动力传递路径是Lo模式。也就是说,速度比属于非适当范围。因此,控制部27在时间t4之后进行以下控制以使速度比与第一阈值Rs_th1一致。
离合器控制部58可以通过将用于使H离合器CH不滑动地连接(使H离合器CH的离合器压为规定压力)的指令信号输出至H离合器控制阀VH,使速度比迅速回到模式切换阈值Rs_th1。或者,离合器控制部58也可以在使H离合器CH缓慢连接之后,通过在H离合器CH的两个旋转轴的相对转速进入规定的速度范围之后,使H离合器CH不滑动地(以规定的离合器压)连接,来使速度比回到模式切换阈值Rs_th1。也就是说,离合器控制部58也可以将使H离合器CH缓慢连接的指令信号输出至H离合器控制阀VH,在H离合器CH的相对转速进入规定的速度范围之后,将用于使H离合器CH不滑动地连接的指令信号输出至H离合器控制阀VH。其结果为,在时间t5处,速度比达到第一阈值Rs_th1。注意,从时间t4至t5,由本离合器控制部进行的模式切换之所以显示为阴影线,是因为:由于L离合器CL和H离合器CH均卡合,因此传递路径既不是Lo模式,也不是Hi模式。注意,马达控制部55也可以从速度比运算部81输入速度比,并输出马达指令信号以使该速度比变为第一阈值Rs_th1,以此来代替上述离合器控制部58的控制。即,马达控制部55也可以控制马达MG1、MG2的转速以使速度比变为第一阈值Rs_th1。在通过进行这样的反馈控制而使速度比变为第一阈值Rs_th1的情况下,从时间t4至t5的传递路径为Lo模式。
在图10(b)的例子中,在时间t5处,速度比变为第一阈值Rs_th1。若达到速度比变为第一阈值Rs_th1的时间t5,则离合器控制部58为了迅速将动力传递装置24切换成Hi模式(在时间t1处切换之前的模式),将切断L离合器CL的指令信号输出至L离合器控制阀VL。其结果为,传递路径在时间t5处被切换成Hi模式。
注意,图10(b)这样的速度比的变化在作业车辆1通常行驶时是很难发生的。接下来,参照附图,对在切换禁止期间内检测到触发操作的情况下的离合器控制部58的动作进行详细说明。
当没有操作人员的操作时,大致可以通过图10的应对来防止猎振。但是,反之,当存在操作人员的操作时,存在进入从与当前模式对应的速度比的范围(上述第一范围或第二范围)大幅度脱离的动力循环的情况,当在切换禁止期间结束时进行模式切换时诱发冲击。因此,当存在操作人员的操作时,期望使切换禁止期间结束,根据需要对动力传递装置24迅速进行模式切换。
图11是表示检出到触发操作的情况下的速度比及模式的时间变化的一例的曲线图。图11(a)图示了速度比在检测到触发操作后变成第一阈值Rs_th1的情况,图11(b)图示了在变成第一阈值Rs_th1后检测到触发操作的情况。注意,为了容易与图10(b)的动作进行对比,在图11(a)、(b)中用虚线表示图10(b)的速度比的变化。注意,在图11(a)、(b)的例子中,假设在时间t2之前速度比与图10(b)相同地变化的情况,进行以下说明。
在图11(a)的例子中,从传递路径切换成Lo模式的时间t1至时间t4是被设定为初始值的切换禁止期间。在速度比变为第一阈值Rs_th1的时间t2之前的时间t6处,油门操作量的变化量(|时间t6处的油门操作量―时间t1处的油门操作量|)是ΔD2。也就是说,在切换禁止期间内的第二时间t6处,触发操作检测部84检测到触发操作,并将触发操作信号输出至计时器83。计时器83若接收到触发操作信号,则使切换禁止期间结束。因此,切换禁止期间缩短为从时间t1至t6。因此,在时间t6之后,离合器控制部58进行通常的处理。因此,在时间t2处,速度比达到第一阈值Rs_th1,因此离合器控制部58为了将动力传递装置24切换成Hi模式,将切断L离合器CL的指令信号输出至L离合器控制阀VL,并且,将使H离合器CH连接的指令信号输出至H离合器控制阀VH。其结果为,传递路径在时间t2处切换成Hi模式。
因此,在图11(a)的例子中,若与图10(b)的例子进行比较,则由于 在切换禁止期间结束的时间t4之后不减速,因此具有难以发生急剧的速度比变化所导致的车体摇晃的优点。
另一方面,在图11(b)的例子中,在时间t2与油门操作量的变化量变成ΔD2的时间t7之间,离合器控制部58执行切换禁止期间内的处理。也就是说,在时间t7之前,离合器控制部58为了继续将动力传递装置24维持在Lo模式,向L离合器控制阀VL继续输出使L离合器CL连接的指令信号。
在触发操作检测部84检测到触发操作的时间t7处,速度比高于第一阈值Rs_th1,但实际的动力传递路径是Lo模式。也就是说,速度比属于非适当范围。因此,控制部27在时间t7之后进行以下控制以使速度比与第一阈值Rs_th1一致。
离合器控制部58可以通过将用于使H离合器CH不滑动地连接(使H离合器CH的离合器压为规定压力)的指令信号输出至H离合器控制阀VH,使速度比迅速回到模式切换阈值Rs_th1。或者,离合器控制部58也可以在使H离合器CH缓慢连接之后,通过在H离合器CH的两个旋转轴的相对转速进入规定的速度范围之后,使H离合器CH不滑动地(以规定的离合器压)连接,来使速度比回到模式切换阈值Rs_th1。也就是说,离合器控制部58也可以将使H离合器CH缓慢连接的指令信号输出至H离合器控制阀VH,在H离合器CH的相对转速进入规定的速度范围之后,将用于使H离合器CH不滑动地连接的指令信号输出至H离合器控制阀VH。其结果为,在时间t8处,速度比达到第一阈值Rs_th1。注意,从时间t7至t8,由本离合器控制部进行的模式切换之所以显示为阴影,是因为由于L离合器CL和H离合器CH均卡合,因此传递路径既不是Lo模式也不是Hi模式。
注意,马达控制部55也可以从速度比运算部81输入速度比,并输出马达指令信号以使该速度比变为第一阈值Rs_th1,以此来代替上述离合器控制部58的控制。即,马达控制部55也可以控制马达MG1、MG2的转速以使速度比变为第一阈值Rs_th1。在通过进行这样的反馈控制而使速度比变为第一阈值Rs_th1的情况下,从时间t7至t8的传递路径为Lo模式。
在图11(b)的例子中,在时间t8处,速度比变为第一阈值Rs_th1。若达到速度比变为第一阈值Rs_th1的时间t8,则离合器控制部58为了迅速将动力传递装置24切换成Hi模式(在时间t1处切换之前的模式),将切断L离合器CL的指令信号输出至L离合器控制阀VL。其结果为,传递路径在时 间t8处切换成Hi模式。
因此,在图11(b)的例子中,若与图10(b)的例子进行比较,则通过使切换禁止期间提前结束,可以使用于模式切换的速度比的变更较小,因此具有降低模式切换时的冲击的优点。注意,若油门操作量的变化量的阈值ΔD2过小,则简单地解除切换禁止期间。由此,即使在模式切换后速度比在模式切换阈值附近变动,也难以抑制该变动所导致的进一步的模式切换。其结果为,容易发生猎振。另一方面,若阈值ΔD2过大,则切换禁止期间难以解除。由此,通过操作人员的操作,会从与当前模式对应的速度比的范围(上述第一范围或第二范围)大幅度脱离,模式切换时的冲击增强的危险性变高。因此,为了降低猎振和冲击,阈值ΔD2的大小期望定为适当的值。
图11(a)、(b)例示了速度比减少,故而通过踩踏油门来提升速度比的情况。与此相反,也存在速度比增加,故而通过踩踏制动器来减少速度比的情况。在该情况下,也通过与图11(a)、(b)相同的方法,执行离合器控制部58与马达控制部55的控制。为了降低上述猎振和冲击,制动操作量的变化量的阈值ΔD1也期望定为适当的值。
接下来,对操作前进后退切换操作部件54a的情况进行说明。若使前进后退切换操作部件54a移动至与时间t1的前进后退切换操作部件54a的位置不同的位置,则离合器控制部58和马达控制部55有时会进行动作以使作业车辆1的车速的方向相反。即,在操作前进后退切换操作部件54a之后,速度比有时会急剧变化。因此,若使前进后退切换操作部件54a移动至与时间t1的前进后退切换操作部件54a的位置不同的位置,则触发操作检测部84通过将触发操作信号输出至计时器83,使切换禁止期间结束。因此,与操作前进后退切换操作部件54a后产生的速度比的急剧变化对应的模式被设定于动力传递装置24。因此,即使操作前进后退切换操作部件54a也可立即结束切换禁止期间,因此通过操作人员的操作,可在从与当前模式对应的速度比的范围(上述第一范围或第二范围)大幅度脱离之前进行模式切换。因此,其结果为,降低了切换禁止期间结束后的模式切换导致的冲击。
接下来,对操作变速操作部件53a的情况进行说明。若操作变速操作部件53a,变速挡变化,则控制部27控制马达MG1、MG2、H离合器CH及L离合器CL,以使作业车辆1能够如图4所示那样发挥与根据变速挡的不同而不同的行驶性能曲线相符的行驶性能。若操作变速操作部件53a,则控制部 27控制马达MG1、MG2、H离合器CH及L离合器CL,以能够发挥与操作前的车速对应的切换后的变速挡的牵引力。但是,在牵引力和与行驶面的摩擦力及重力等导致的对作业车辆1的阻力不平衡的情况下,变化至能够发挥与阻力平衡的牵引力的切换后的变速挡所对应的行驶性能曲线上的点。
例如,假设油门的踏入量最大,并且,切换前的变速挡为3速,作业车辆1以图4中的车速v1、牵引力T1行驶。假设在该状态下变速挡切换成2速。在该情况下,牵引力下降至与车速v1对应的2速的牵引力T0。其结果为,减速至与同外力T1平衡的牵引力T1对应的车速v2。反之,在该状态下,在将变速挡从2挡切换成3挡的情况下,与外力T1相比牵引力T2大,因此加速至与同外力T1平衡的牵引力T1对应的车速v1。
这样,若操作变速操作部件53a,则之后多为车速急剧变化,速度比随之大幅度变动。因此,若为了变更成与时间t1的变速挡不同的变速挡而操作变速操作部件53a,则触发操作检测部84将触发操作信号输出至计时器83,使切换禁止期间结束。因此,与操作变速操作部件53a后产生的速度比的急剧变化对应的模式被设定于动力传递装置24。因此,即使操作变速操作部件53a也可立即结束切换禁止期间,因此通过操作人员的操作,可在从与当前模式对应的速度比的范围(上述第一范围或第二范围)大幅度脱离之前进行模式切换。因此,其结果为,降低了切换禁止期间结束后的模式切换导致的冲击。
<第二实施方式>
图12是表示第二实施方式的控制部27的内部结构的详细情况的框图。在图12中,省略了对存储部56的记载。参照图12,在第二实施方式中,控制部27包括速度比变化检测部85,来代替第一实施方式的触发操作检测部84。在此,速度比运算部81a、计时器83a进行与第一实施方式大致相同的动作,因此对于这些结构构件,仅说明与第一实施方式的区别。另外,离合器控制部58进行与第一实施方式实质上相同的动作,因此省略详细的说明。
速度比运算部81a不仅是向离合器控制部58,还向速度比变化检测部85输出速度比。
速度比变化检测部85输入从速度比运算部81a输出的速度比,并且对速度比是否从包括第一阈值Rs_th1的规定的第三范围脱离进行检测。在当前的模式是Hi模式时,该第三范围是比第一阈值Rs_th1小规定值的值(Rs_th1―R)以上的范围(参照图13(a))。另外,在当前的模式是Lo模式时,第 三范围是比第一阈值Rs_th1大规定值的值(Rs_th1+R)以下的范围(参照图13(b))。换言之,当上述第一范围被定为适当范围时,将比第一阈值Rs_th1小规定值的值(Rs_th1―R)以上的范围设定为第三范围。另外,当上述第二范围被定为适当范围时,将比第一阈值Rs_th1大规定值的值(Rs_th1+R)以下的范围设定为第三范围。
上述第三范围是预先设定的,被存储于存储部56。速度比变化检测部85若检测到速度比从第三范围脱离,则将变化检测信号输出至计时器83a。而且,速度比变化检测部85若检测到速度比从第三范围脱离,则也可以将变化检测信号输出至离合器控制部58。在该情况下,即使没有来自计时器83a的结束信号,离合器控制部58也判定为切换禁止期间已经结束即可。也就是说,速度比变化检测部85若检测到速度比从第三范围脱离,则使切换禁止期间结束。
速度比在经过切换禁止期间之后达到第一阈值Rs_th1的情况下的离合器控制部58的动作与第一实施方式的离合器控制部58的动作相同。另外,在即使速度比在切换禁止期间中达到了第一阈值Rs_th1,也没有检测到速度比从第三范围脱离的情况下,离合器控制部58的动作也与第一实施方式的离合器控制部58的动作(图10(a)、(b)的动作)相同。
接下来,参照附图,对在切换禁止期间中检测到速度比从第三范围脱离的情况下的离合器控制部58的动作进行详细说明。在该情况下,传递路径迅速切换成与速度比从第三范围脱离的时刻的速度比对应的模式。
图13是表示检测到速度比从第三范围脱离的情况下的速度比及模式的时间变化的一例的曲线图。图13(a)图示了速度比暂时超过第一阈值Rs_th1的情况的例子,图13(b)图示了速度比暂时低于第一阈值Rs_th1的情况的例子。注意,为了容易理解本实施方式的效果,在图13(a)、(b)中,用虚线表示了离合器控制部58未进行本实施方式的动作的情况下的速度比的变化。另外,在图13(a)、(b)中,虽然为了方便说明,对表示时间的标记相对于第一实施方式做出了变更,但时间s1、s4使用与第一实施方式中的时间t1、切换禁止期间结束的时间t4相同的意思。
在图13(a)的例子中,在时间s1处,速度比增加至第一阈值Rs_th1。若假设在时间s1之前变为Lo模式,而后又经过了切换禁止期间,则在时间s1处,离合器控制部58将切断L离合器CL的指令信号输出至L离合器控制阀VL,并且,将使H离合器CH连接的指令信号输出至H离合器控制阀VH, 以迅速将动力传递装置24切换成Hi模式。其结果为,在动力传递装置24中实际设定的模式是Hi模式。
在时间s1~s2之间,速度比在第一阈值Rs_th1以上。但是,在时间s2之后,速度比低于第一阈值Rs_th1。在该情况下,如果仅基于速度比进行模式切换,则传递路径变为Lo模式。但是,由于时间s2和速度比从第三范围脱离的时间s3之间是切换禁止期间内,因此,离合器控制部58为了继续将动力传递装置24维持在Hi模式,向H离合器控制阀VH继续输出使H离合器CH连接的指令信号。并且,在时间s3处,速度比低于第三范围的下限Rs_th1―R。因此,速度比变化检测部85在时间s3处检测到速度比从第三范围脱离,将变化检测信号输出至计时器83a。其结果为,切换禁止期间结束。速度比从第三范围脱离,这表示速度比属于非适当区域。因此,控制部27在时间s3之后进行以下控制以使速度比与第一阈值Rs_th1一致。
离合器控制部58可以通过将用于使L离合器CL不滑动地连接(使L离合器CL的离合器压为规定压力)的指令信号输出至L离合器控制阀VL,使速度比迅速回到模式切换阈值Rs_th1。或者,离合器控制部58也可以在使L离合器CL缓慢连接之后,通过在L离合器CL的两个旋转轴的相对转速进入规定的速度范围之后,使L离合器CL不滑动地(以规定的离合器压)连接,来使速度比回到模式切换阈值Rs_th1。也就是说,离合器控制部58也可以将使L离合器CL缓慢连接的指令信号输出至L离合器控制阀VL,在L离合器CL的相对转速进入规定的速度范围之后,将用于使L离合器CL不滑动地连接的指令信号输出至L离合器控制阀VL。其结果为,在时间s5处,速度比达到第一阈值Rs_th1。注意,从时间s3至s5,由本离合器控制部进行的模式切换之所以显示为阴影线,是因为:由于L离合器CL和H离合器CH均卡合,因此传递路径既不是Lo模式,也不是Hi模式。另外,马达控制部55也可以从速度比运算部81a输入速度比,并输出马达指令信号以使该速度比变为第一阈值Rs_th1,以此来代替上述离合器控制部58的控制。即,马达控制部55也可以控制马达MG1、MG2的转速以使速度比变为第一阈值Rs_th1。在通过进行这样的反馈控制而使速度比变为第一阈值Rs_th1的情况下,从时间s3至s5的传递路径为Hi模式。
在图13(a)的例子中,在时间s5处,速度比变为第一阈值Rs_th1。若达到速度比变为第一阈值Rs_th1的时间s5,则离合器控制部58为了迅速将 动力传递装置24切换成Lo模式(在时间s1处切换之前的模式),将切断H离合器CH的指令信号输出至H离合器控制阀VH。并且,离合器控制部58在速度比变成第一阈值Rs_th1的时间s5,开始输出用于使L离合器CL连接的离合器指令信号。其结果为,传递路径在时间s5处被切换成Lo模式。
如果不进行本实施方式的控制,则控制部27在从时间s4至s6的由阴影线表示的时间带内,进行使速度比与第一阈值Rs_th1一致的控制。如果在时间s3处不进行离合器控制部58或马达控制部55的控制,则也考虑到在时间s4处,速度比变为比Rs_th1―R低的Rs_th1―D(D>R)的可能性。在该情况下,速度比的变化变大,相应地,因控制部27进行使速度比为第一阈值Rs_th1的控制而产生的车体的摇晃变大。
在图13(b)的例子中,在时间s1处,速度比减少至第一阈值Rs_th1。若假设在时间s1之前变为Hi模式,而后又经过了切换禁止期间,则在时间s1处,离合器控制部58将切断H离合器CH的指令信号输出至H离合器控制阀VH,并且,将使L离合器CL连接的指令信号输出至L离合器控制阀VL,以迅速将动力传递装置24切换成Lo模式。其结果为,在动力传递装置24中实际设定的模式变为Lo模式。
在时间s1~s2之间,速度比在第一阈值Rs_th1以下。但是,在时间s2之后,速度比超过第一阈值Rs_th1。在该情况下,如果仅基于速度比进行模式切换,则传递路径变为Hi模式。但是,由于时间s2和速度比从第三范围脱离的时间s7之间是切换禁止期间内,因此,离合器控制部58为了继续将动力传递装置24维持在Lo模式,向L离合器控制阀VL继续输出使L离合器CL连接的指令信号。并且,在时间s7处,速度比高于第三范围的上限Rs_th1+R。因此,速度比变化检测部85在时间s7处检测到速度比从第三范围脱离,将变化检测信号输出至计时器83a。其结果为,切换禁止期间结束。速度比从第三范围脱离,这表示速度比属于非适当区域。因此,控制部27在时间s7之后进行以下控制以使速度比与第一阈值Rs_th1一致。
离合器控制部58可以通过将用于使H离合器CH不滑动地连接(使H离合器CH的离合器压为规定压力)的指令信号输出至H离合器控制阀VH,使速度比迅速回到模式切换阈值Rs_th1。或者,离合器控制部58也可以在使H离合器CH缓慢连接之后,通过在H离合器CH的两个旋转轴的相对转速进入规定的速度范围之后,使H离合器CH不滑动地(以规定的离合器压) 连接,来使速度比回到模式切换阈值Rs_th1。也就是说,离合器控制部58也可以将使H离合器CH缓慢卡合的指令信号输出至H离合器控制阀VH,在H离合器CH的相对转速进入规定的速度范围之后,将用于使H离合器CH不滑动地连接的指令信号输出至H离合器控制阀VH。其结果为,在时间s8处,速度比达到第一阈值Rs_th1。注意,从时间s7至s8,由本离合器控制部进行的模式切换之所以显示为阴影线,是因为:由于L离合器CL和H离合器CH均卡合,因此传递路径既不是Lo模式,也不是Hi模式。注意,马达控制部55也可以从速度比运算部81a输入速度比,并输出马达指令信号以使该速度比变为第一阈值Rs_th1,以此来代替上述离合器控制部58的控制。即,马达控制部55也可以控制马达MG1、MG2的转速以使速度比变为第一阈值Rs_th1。在通过进行这样的反馈控制而使速度比变为第一阈值Rs_th1的情况下,从时间s7至s8的传递路径为Lo模式。
在图13(b)的例子中,在时间s8处,速度比变为第一阈值Rs_th1。若达到速度比变为第一阈值Rs_th1的时间s8,则离合器控制部58为了迅速将动力传递装置24切换成Hi模式(在时间s1处切换之前的模式),将切断L离合器CL的指令信号输出至L离合器控制阀VL。另外,离合器控制部58在速度比变为第一阈值Rs_th1的时间s8处,开始输出用于使H离合器CH连接的离合器指令信号。其结果为,传递路径在时间s8处切换成Hi模式。
如果不进行本实施方式的控制,则控制部27在从时间s4至s9的由阴影线表示的时间带内,进行使速度比与第一阈值Rs_th1一致的控制。如果在时间s7处不进行离合器控制部58或马达控制部55的控制,则也考虑到在时间s4处,速度比变为比Rs_th1+R高的Rs_th1+D(D>R)的可能性。在该情况下,速度比的变化变大,相应地,因控制部27进行使速度比变为第一阈值Rs_th1的控制而产生的车体的摇晃变大。
<特征>
本实施方式的作业车辆1的特征如下。
(1)即使在切换禁止期间内速度比达到第一阈值Rs_th1,离合器控制部58也不会进行新的模式切换,直到切换禁止期间结束。因此,即使是在短时间内速度比在模式切换阈值Rs_th1附近变化这样的状态下,也可抑制频繁进行模式切换。因此,能够抑制因频繁进行传递路径的切换而产生的猎振。
(2)在第一实施方式的作业车辆1中,在触发操作检测部84检测到规定 的操作的情况下,使切换禁止期间结束。这些规定的动作是指踩踏油门、踩踏制动器、切换前进后退、切换速度挡这样的操作人员想要使车速大幅度变化的操作。在这样的情况下,通过使切换禁止期间结束,动力传递装置24能够迅速进行符合操作人员的操作意图的模式切换。而且,若进行这些操作,则有可能从与当前模式对应的速度比的范围大幅度脱离,使之后的模式切换时的冲击变大。因此,通过在这些操作后迅速使切换禁止期间结束,减轻了在切换禁止期间结束时进行模式切换时产生的冲击。
(3)在第一实施方式的作业车辆1中,在切换禁止期间结束的第二时间,在第二时间的速度比属于非适当范围的情况下,控制部27进行控制以使速度比与模式切换阈值Rs_th1一致。并且,若速度比变为模式切换阈值Rs_th1,则离合器控制部58切换成与第二时间的速度比对应的模式。由此,能够减轻因在切换禁止期间结束时进行模式切换而产生的冲击。
(4)上述触发操作是:
(a)使制动操作部件59a的操作量变化规定的第一变化量ΔD1以上的操作
(b)使油门操作部件51a的操作量变化规定的第二变化量ΔD2以上的操作
(c)使前进后退切换操作部件54a移动至与时间t1、s1的前进后退切换操作部件54a的位置不同的位置的操作
(d)为了变更成与时间t1、s1的变速挡不同的变速挡而操作变速操作部件53a的操作,具体是使变速杆531移动至与时间t1、s1的变速杆531的位置不同的位置的操作、或者按下降挡按钮532的操作。
若进行这些触发操作,则在多数的情况下作业车辆1的车速大幅度变化。在本作业车辆1中,若进行触发操作,则迅速进行模式切换,因此能够迅速进行与操作后的车速的变化对应的模式切换。
(5)在第二实施方式的作业车辆1中,在速度比变化检测部85在切换禁止期间内检测到速度比从第三范围脱离的情况下,使切换禁止期间结束。并且,若检测到速度比从第三范围脱离,则控制部27进行控制以使速度比变为模式切换阈值Rs_th1。并且,若速度比变为模式切换阈值Rs_th1,则离合器控制部58切换成与从第三范围脱离时的速度比对应的模式。由此,控制部27不需要以使速度比从大幅度脱离模式切换阈值Rs_th1的值变成与模式切换阈 值Rs_th1一致的方式进行控制。因此,能够减轻因在切换禁止期间结束时进行模式切换而产生的车体的摇晃。
(6)在传递路径被切换成Hi模式的情况下,速度比变化检测部85将比模式切换阈值Rs_th1小规定值R的值以上的范围设定为第三范围。并且,在传递路径被切换成Lo模式的情况下,速度比变化检测部85将比模式切换阈值Rs_th1大规定值R的值以下的范围设定为第三范围。由此,在速度比从Hi模式/Lo模式中的速度比本应落入的适当范围大幅度脱离的情况下,控制部27进行使速度比与模式切换阈值Rs_th1一致的控制。因此,能够进一步减轻因在切换禁止期间结束时进行模式切换而产生的车体的摇晃。
(7)在第二实施方式的作业车辆1中,在切换禁止期间结束的第二时间,在第二时间的速度比属于非适当范围的情况下,控制部27进行控制以使速度比与模式切换阈值Rs_th1一致。并且,若速度比变为模式切换阈值Rs_th1,则离合器控制部58切换成与第二时间的速度比对应的模式。由此,能够减轻因在切换禁止期间结束时进行模式切换而产生的冲击。
<变形例>
以上对本发明一实施方式进行了说明,但本发明并不限定于上述实施方式,在不脱离发明主旨的范围内能够进行各种变更。
本发明不限于上述轮式装载机,也可以应用于推土机、拖拉机、叉车或机动平地机等其他种类的作业车辆。
本发明不限于EMT,也可以应用于HMT等其他种类的变速装置。在该情况下,第一马达MG1作为液压马达及液压泵发挥功能。另外,第二马达MG2作为液压马达及液压泵发挥功能。第一马达MG1和第二马达MG2是可变容量型的泵/马达,通过利用控制部27控制斜盘或斜轴的倾转角来控制容量。并且,对第一马达MG1和第二马达MG2的容量进行控制,以输出与上述的实施方式相同地算出的指令转矩。
速度比运算部81、81a不仅可以从当前的输入转速、输出转速算出当前的速度比,也可以从其他参数算出速度比。例如,速度比运算部81、81a也可以从L离合器CL和H离合器CH的转速算出动力传递装置24的速度比。或者,速度比运算部81、81a也可以从第一马达MG1的转速和第二马达MG2的转速算出动力传递装置24的速度比。
而且,速度比运算部81、81a也可以算出与速度比对应的其他参数。将 这样的参数称作速度比参数。离合器控制部58、计时器83、83a、速度比变化检测部85、马达控制部55也可以利用该速度比参数。参照图5,如果知道是Hi模式、Lo模式中的哪一个这一信息和马达MG1、MG2中的任一者的转速比,就能导出速度比,因此所谓速度比参数,可以利用例如马达MG1的转速比、马达MG2的转速比、依存于马达MG1、MG2中的任一者的转速的动力传递装置24的轴或齿轮的转速与输入轴61的转速之比等。通过利用与上述模式切换阈值Rs_th1、第一范围/第二范围/第三范围的边界值对应的速度比参数进行上述处理,控制部27能够执行与上述实施方式相同的处理。
根据用作速度比参数的参数的不同,如表1所示,也存在适当范围和非适当范围不根据模式的不同而改变的情况。例如,在采用马达MG2的转速比作为速度比参数的情况下,如图5所示,模式切换阈值变为0,马达转速比本应落入的适当范围,无论模式如何,都变为0以下的范围,非适当范围变为正的范围。在该情况下,速度比参数是非适当范围,因此期望在速度比参数被变更成模式切换阈值的情况下,切换模式。
而且,速度比运算部81、81a也可以从离合器的油温、发动机的转速算出离合器连接所需要的离合器预测连接时间,根据该预测连接时间输出将来要预测的速度比。
Lo模式和Hi模式之间的切换也可以不必在第一阈值Rs_th1处进行。不过,在Lo模式和Hi模式之间的切换在第一阈值Rs_th1以外的值处进行的情况下,在模式切换时,马达转速会急剧变化,在其影响下,还存在输入输出轴的旋转急剧变化、或者离合器的寿命变短的缺点。因此,Lo模式和Hi模式之间的切换优选在第一阈值Rs_th1进行。
也可以在离合器CF、CR上设置压力开关TL、TH。当L离合器CL的离合器压达到规定的压力时,压力开关TL可以将检测信号发送至控制部27。当H离合器CH的离合器压达到规定的压力时,压力开关TH可以将检测信号发送至控制部27。规定的压力是与完成工作油向L离合器CL、H离合器CH的加注时的压力(加注压)相当的值。因此,压力开关TL、TH可以对加注完成进行检测,向控制部27输出检测信号。此时,离合器控制部58除了上述(a)、(b)之外,也可以在下述(c)、(d)中的任一个时间,也重置计时器83,并向计时器83输出设定信号以开始时间的计测。
(c)控制部27接收检测到L离合器CL变为不是加注压的检测信号,并 且/或者,控制部27接收检测到H离合器CH变为加注压的检测信号之后
(d)控制部27接收检测到H离合器CH变为不是加注压的检测信号,并且/或者,控制部27接收检测到L离合器CL变为加注压的检测信号之后
以上,第一实施方式及第二实施方式既可以分别单独使用,或者,也可以组合使用。通过组合第一实施方式和第二实施方式,能够组合图11(b)的处理和图13的处理,因此能够使因控制部27进行使速度比变为第一阈值Rs_th1的控制而产生的车体的摇晃更小。
另外,上述实施方式对存在Hi模式/Lo模式这两种模式的情况进行了例示,但也可以将本发明应用于除了H离合器CH、L离合器CL之外还设置第三离合器、存在三种以上的模式的动力传递装置。
上述动力传递装置24包括第一行星齿轮机构68和第二行星齿轮机构69。但是,动力传递装置所具有的行星齿轮机构的数量不限于两个。动力传递装置也可以仅包括一个行星齿轮机构。或者,动力传递装置也可以包括三个以上的行星齿轮机构。图14是表示其他实施方式的作业车辆所具有的动力传递装置124的结构的示意图。其他实施方式的作业车辆的其他结构与上述实施方式的作业车辆1相同,因此省略详细的说明。另外,在图14中,对与上述实施方式的动力传递装置24相同的结构,标以相同的附图标记。
如图14所示,动力传递装置124具有变速机构166。变速机构166包括行星齿轮机构168、第一传动轴167、第二传动轴191和第二传动轴齿轮192。第一传动轴167与前进后退切换机构65连结。行星齿轮机构168和第二传动轴齿轮192与第一传动轴167及第二传动轴191同轴配置。
行星齿轮机构168包括太阳轮S1、多个行星轮P1、支承多个行星轮P1的行星架C1和齿圈R1。太阳轮S1与第一传动轴167连结。多个行星轮P1与太阳轮S1啮合,并能够旋转地支承于行星架C1。行星架C1固定于第二传动轴191。齿圈R1啮合于多个行星轮P1并且能够旋转。另外,在齿圈R1的外周设有齿圈外周齿轮Gr1。在第二马达MG2的输出轴固定有第二马达齿轮Gm2,第二马达齿轮Gm2啮合于齿圈外周齿轮Gr1。
第二传动轴齿轮192与第二传动轴191连结。第二传动轴齿轮192啮合于输出齿轮71,第二传动轴齿轮192的旋转经由输出齿轮71输出到输出轴63。
变速机构166具有第一高速用齿轮(以下,称作“第一H齿轮GH1”)、 第二高速用齿轮(以下,称作“第二H齿轮GH2”)、第一低速用齿轮(以下,称作“第一L齿轮GL1”)、第二低速用齿轮(以下,称作“第二L齿轮GL2”)、第三传动轴193和Hi/Lo切换机构170。
第一H齿轮GH1和第一L齿轮GL1与第一传动轴167及第二传动轴191同轴配置。第一H齿轮GH1与第一传动轴167连结。第一L齿轮GL1与第二传动轴191连结。第二H齿轮GH2与第一H齿轮GH1啮合。第二L齿轮GL2与第一L齿轮GL1啮合。第二H齿轮GH2和第二L齿轮GL2与第三传动轴193同轴配置,第二H齿轮GH2和第二L齿轮GL2配置成相对于第三传动轴193能够旋转。第三传动轴193与第一马达MG1的输出轴连结。
Hi/Lo切换机构170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)之间切换的机构。该Hi/Lo切换机构170包括在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将第二H齿轮GH2和第三传动轴193连接或者切断。另外,L离合器CL将第二L齿轮GL2和第三传动轴193连接或者切断。
接下来,对动力传递装置124的动作进行说明。图15是表示相对于动力传递装置124中的速度比的各马达MG1、MG2的转速比的图。在图15中,实线表示第一马达MG1的转速比,虚线表示第二马达MG2的转速比。在速度比为0以上且Rs_th1以下的Lo区域(Lo模式)内,L离合器CL连接,H离合器CH切断。在该Lo区域内,由于H离合器CH切断,因此第二H齿轮GH2和第三传递轴193切断。另外,由于L离合器CL连接,因此第二L齿轮GL2和第三传动轴193连接。
在该Lo区域内,来自发动机21的驱动力经由传递轴167输入至太阳轮S1,该驱动力从行星架C1输出至第二传动轴191。另一方面,输入至太阳轮S1的驱动力从行星轮P1传递至齿圈R1,并经由齿圈外周齿轮Gr1及第二马达齿轮Gm2输出至第二马达MG2。第二马达MG2在该Lo区域内作为发电机发挥功能,由第二马达MG2发电产生的电能的一部分储存在电容器64中。
另外,在Lo区域内,第一马达MG1作为电动马达发挥功能。第一马达MG1的驱动力以第三传动轴193→第二L齿轮GL2→第一L齿轮GL1的路径输出至第二传动轴191。这样在第二传动轴191合并的驱动力经由第二传动轴齿轮192及输出齿轮71传递至输出轴63。
在速度比在Rs_th1以上的Hi区域(Hi模式)内,H离合器CH连接,L离合器CL切断。在该Hi区域内,由于H离合器CH连接,因此第二H齿轮GH2和第三传递轴193连接。另外,由于L离合器CL切断,因此第二L齿轮GL2和第三传动轴193切断。
在该Hi区域内,来自发动机21的驱动力输入至太阳轮S1,该驱动力从行星架C1输出至第二传递轴191。另外,来自发动机21的驱动力从第一H齿轮GH1经由第二H齿轮GH2及第三传动轴193输出至第一马达MG1。在该Hi区域内,第一马达MG1作为发电机发挥功能,因此由该第一马达MG1发电产生的电能的一部分储存在电容器64中。
另外,第二马达MG2的驱动力以第二马达齿轮Gm2→齿圈外周齿轮Gr1→齿圈R1→行星架C1的路径输出至第二传动轴191。这样在第二传动轴191合并的驱动力经由第二传动轴齿轮192及输出齿轮71传递至输出轴63。
其他实施方式的作业车辆中的动力传递装置124的控制与上述实施方式的动力传递装置24的控制相同。
工业实用性
根据本发明,能够在HMT或EMT式动力传递装置的驱动力的传递路径为多个的作业车辆中,提供一种对因频繁进行传递路径的切换而产生的猎振进行抑制的作业车辆及作业车辆的控制方法。

Claims (20)

1.一种作业车辆,其特征在于,具有:
发动机;
液压泵,其由所述发动机驱动;
工作装置,其由从所述液压泵排出的工作油驱动;
行驶装置,其由所述发动机驱动;
动力传递装置,其将来自所述发动机的驱动力传递至所述行驶装置;
控制部,其控制所述动力传递装置;
操作装置,其由操作人员操作;
所述动力传递装置包括:
输入轴;
输出轴;
齿轮机构,其包括行星齿轮机构,将所述输入轴的旋转传递至所述输出轴;
马达,其与所述行星齿轮机构的旋转构件连接;
第一离合器,其用于将所述动力传递装置中的驱动力的传递路径切换成第一模式;
第二离合器,其用于将所述动力传递装置中的驱动力的传递路径切换成第二模式;
当所述传递路径是所述第一模式时,所述第一离合器是连接状态,所述第二离合器是切断状态,
当所述传递路径是所述第二模式时,所述第二离合器是连接状态,所述第一离合器是切断状态,
在所述动力传递装置中,通过使所述马达的转速变化,使所述输出轴相对于所述输入轴的速度比变化,
当与所述速度比对应的速度比参数是规定的模式切换阈值时,所述第一模式下的所述马达相对于所述输入轴的转速比与所述第二模式下的所述马达相对于所述输入轴的转速比相等,
所述控制部包括:
离合器控制部,若所述速度比参数达到所述模式切换阈值,则该离合器控制部将所述传递路径从所述第一模式及所述第二模式中的任意的一个模式向另一个模式切换;
触发操作检测部,其对操作人员是否正在进行规定的操作进行检测;
计时器,其对从所述传递路径被切换成所述另一个模式的第一时间起经过的时间进行计测;
当所述经过的时间在具有规定的初始值的切换禁止期间内时,即使所述速度比参数再次达到所述模式切换阈值,所述离合器控制部也仍维持所述另一个模式直到所述切换禁止期间结束,
所述触发检测部若在所述切换禁止期间中检测到所述规定的操作,则使所述切换禁止期间结束。
2.根据权利要求1所述的作业车辆,其特征在于,
所述操作装置包括制动操作部件,
所述规定的操作是使所述制动操作部件的操作量变化规定的第一变化量以上的操作。
3.根据权利要求1所述的作业车辆,其特征在于,
所述操作装置包括油门操作部件,
所述规定的操作是使所述油门操作部件的操作量变化规定的第二变化量以上的操作。
4.根据权利要求1所述的作业车辆,其特征在于,
所述操作装置包括前进后退切换操作部件,
所述规定的操作是使所述前进后退切换操作部件移动至与所述第一时间的所述前进后退切换操作部件的位置不同的位置的操作。
5.根据权利要求1所述的作业车辆,其特征在于,
所述操作装置包括变速操作部件,
所述规定的操作是为了变更成与所述第一时间的变速挡不同的变速挡而操作所述变速操作部件的操作。
6.根据权利要求5所述的作业车辆,其特征在于,
所述变速操作部件是变速杆,
所述规定的操作是使所述变速杆移动至与所述第一时间的所述变速杆的位置不同的位置的操作。
7.根据权利要求5所述的作业车辆,其特征在于,
所述变速操作部件是降挡按钮,
所述规定的操作是按下所述降挡按钮的操作。
8.一种作业车辆,其特征在于,具有:
发动机;
液压泵,其由所述发动机驱动;
工作装置,其由从所述液压泵排出的工作油驱动;
行驶装置,其由所述发动机驱动;
动力传递装置,其将来自所述发动机的驱动力传递至所述行驶装置;
控制部,其控制所述动力传递装置;
操作装置,其由操作人员操作;
所述动力传递装置包括:
输入轴;
输出轴;
齿轮机构,其包括行星齿轮机构,将所述输入轴的旋转传递至所述输出轴;
马达,其与所述行星齿轮机构的旋转构件连接;
第一离合器,其用于将所述动力传递装置中的驱动力的传递路径切换成第一模式;
第二离合器,其用于将所述动力传递装置中的驱动力的传递路径切换成第二模式;
当所述传递路径是所述第一模式时,所述第一离合器是连接状态,所述第二离合器是切断状态,
当所述传递路径是所述第二模式时,所述第二离合器是连接状态,所述第一离合器是切断状态,
在所述动力传递装置中,通过使所述马达的转速变化,使所述输出轴相对于所述输入轴的速度比变化,
当与所述速度比对应的速度比参数是规定的模式切换阈值时,所述第一模式下的所述马达相对于所述输入轴的转速比与所述第二模式下的所述马达相对于所述输入轴的转速比相等,
所述控制部包括:
离合器控制部,若所述速度比参数达到所述模式切换阈值,则该离合器控制部将所述传递路径从所述第一模式及所述第二模式中的任意的一个模式向另一个模式切换;
触发操作检测部,其对操作人员是否正在进行规定的操作进行检测;
计时器,其对从所述传递路径被切换成所述另一个模式的第一时间起经过的时间进行计测;
当所述经过的时间在具有规定的初始值的切换禁止期间内时,即使所述速度比参数再次达到所述模式切换阈值,所述离合器控制部也仍维持所述另一个模式直到所述切换禁止期间结束,
所述触发检测部若在所述切换禁止期间中检测到所述规定的操作,则使所述切换禁止期间结束,
将所述速度比参数在所述模式切换阈值以上的第一范围及所述速度比参数在所述模式切换阈值以下的第二范围中的任意的一个范围定为适当范围,并将另一个范围定为非适当范围,
在所述切换禁止期间结束的第二时间,在所述速度比参数属于所述非适当范围的情况下,所述控制部进行控制以使所述速度比参数与所述模式切换阈值一致,
若所述速度比参数为所述模式切换阈值,则所述离合器控制部向所述一个模式切换。
9.根据权利要求8所述的作业车辆,其特征在于,
所述操作装置包括制动操作部件,
所述规定的操作是使所述制动操作部件的操作量变化规定的第一变化量以上的操作。
10.根据权利要求8所述的作业车辆,其特征在于,
所述操作装置包括油门操作部件,
所述规定的操作是使所述油门操作部件的操作量变化规定的第二变化量以上的操作。
11.根据权利要求8所述的作业车辆,其特征在于,
所述操作装置包括前进后退切换操作部件,
所述规定的操作是使所述前进后退切换操作部件移动至与所述第一时间的所述前进后退切换操作部件的位置不同的位置的操作。
12.根据权利要求8所述的作业车辆,其特征在于,
所述操作装置包括变速操作部件,
所述规定的操作是为了变更成与所述第一时间的变速挡不同的变速挡而操作所述变速操作部件的操作。
13.根据权利要求12所述的作业车辆,其特征在于,
所述变速操作部件是变速杆,
所述规定的操作是使所述变速杆移动至与所述第一时间的所述变速杆的位置不同的位置的操作。
14.根据权利要求12所述的作业车辆,其特征在于,
所述变速操作部件是降挡按钮,
所述规定的操作是按下所述降挡按钮的操作。
15.一种作业车辆,其特征在于,具有:
发动机;
液压泵,其由所述发动机驱动;
工作装置,其由从所述液压泵排出的工作油驱动;
行驶装置,其由所述发动机驱动;
动力传递装置,其将来自所述发动机的驱动力传递至所述行驶装置;
控制部,其控制所述动力传递装置;
所述动力传递装置包括:
输入轴;
输出轴;
齿轮机构,其包括行星齿轮机构,将所述输入轴的旋转传递至所述输出轴;
马达,其与所述行星齿轮机构的旋转构件连接;
第一离合器,其用于将所述动力传递装置中的驱动力的传递路径切换成第一模式;
第二离合器,其用于将所述动力传递装置中的驱动力的传递路径切换成第二模式;
当所述传递路径是所述第一模式时,所述第一离合器是连接状态,所述第二离合器是切断状态,
当所述传递路径是所述第二模式时,所述第二离合器是连接状态,所述第一离合器是切断状态,
在所述动力传递装置中,通过使所述马达的转速变化,使所述输出轴相对于所述输入轴的速度比变化,
当与所述速度比对应的速度比参数是规定的模式切换阈值时,所述第一模式下的所述马达相对于所述输入轴的转速比与所述第二模式下的所述马达相对于所述输入轴的转速比相等,
所述控制部包括:
离合器控制部,若所述速度比参数达到所述模式切换阈值,则该离合器控制部将所述传递路径从所述第一模式及所述第二模式中的任意的一个模式向另一个模式切换;
计时器,其对从所述传递路径被切换成所述另一个模式的第一时间起经过的时间进行计测;
速度比变化检测部,其对所述速度比参数是否从包括所述模式切换阈值的第三范围脱离进行检测;
当所述经过的时间在具有规定的初始值的切换禁止期间内时,即使所述速度比参数再次达到所述模式切换阈值,所述离合器控制部也仍维持所述另一个模式直到所述切换禁止期间结束,
所述速度比变化检测部若检测到所述速度比参数从包括所述模式切换阈值的第三范围脱离,则使所述切换禁止期间结束。
16.根据权利要求15所述的作业车辆,其特征在于,
在所述切换禁止期间因所述速度比参数从所述第三范围脱离而结束后,所述控制部进行控制以使所述速度比参数与所述模式切换阈值一致,
若所述速度比参数为所述模式切换阈值,则所述离合器控制部向所述一个模式切换。
17.根据权利要求15或16所述的作业车辆,其特征在于,
将所述速度比参数在所述模式切换阈值以上的第一范围及所述速度比参数在所述模式切换阈值以下的第二范围中的任意的一个范围定为适当范围,并将另一个范围定为非适当范围,
当所述第一范围被定为所述适当范围时,所述速度比变化检测部将比所述模式切换阈值小规定值的值以上的范围设定为所述第三范围,
当所述第二范围被定为所述适当范围时,所述速度比变化检测部将比所述模式切换阈值大规定值的值以下的范围设定为所述第三范围。
18.根据权利要求15所述的作业车辆,其特征在于,
将所述速度比参数在所述模式切换阈值以上的第一范围及所述速度比参数在所述模式切换阈值以下的第二范围中的任意的一个范围定为适当范围,并将另一个范围定为非适当范围,
在所述切换禁止期间结束的第二时间,在所述速度比参数属于所述非适当范围的情况下,所述控制部进行控制以使所述速度比参数与所述模式切换阈值一致,
若所述速度比参数为所述模式切换阈值,则所述离合器控制部向所述一个模式切换。
19.一种作业车辆的控制方法,该作业车辆具有动力传递装置,该作业车辆的控制方法的特征在于,
所述动力传递装置包括:
输入轴;
输出轴;
齿轮机构,其包括行星齿轮机构,将所述输入轴的旋转传递至所述输出轴;
马达,其与所述行星齿轮机构的旋转构件连接;
第一离合器,其用于将所述动力传递装置中的驱动力的传递路径切换成第一模式;
第二离合器,其用于将所述动力传递装置中的驱动力的传递路径切换成第二模式;
当所述传递路径是所述第一模式时,所述第一离合器是连接状态,所述第二离合器是切断状态,
当所述传递路径是所述第二模式时,所述第二离合器是连接状态,所述第一离合器是切断状态,
在所述动力传递装置中,通过使所述马达的转速变化,使所述输出轴相对于所述输入轴的速度比变化,
当与所述速度比对应的速度比参数是规定的模式切换阈值时,所述第一模式下的所述马达相对于所述输入轴的转速比与所述第二模式下的所述马达相对于所述输入轴的转速比相等,
所述控制方法为:
若所述速度比参数达到所述模式切换阈值,则将所述传递路径从所述第一模式及所述第二模式中的任意的一个模式向另一个模式切换;
对操作人员是否正在进行规定的操作进行检测;
对从所述传递路径被切换成所述另一个模式的第一时间起经过的时间进行计测;
当所述经过的时间在具有规定的初始值的切换禁止期间内时,即使所述速度比参数再次达到所述模式切换阈值,也仍维持所述另一个模式直到所述切换禁止期间结束,
若在所述切换禁止期间中检测到所述规定的操作,则使所述切换禁止期间结束。
20.一种作业车辆的控制方法,该作业车辆具有动力传递装置,该作业车辆的控制方法的特征在于,
所述动力传递装置包括:
输入轴;
输出轴;
齿轮机构,其包括行星齿轮机构,将所述输入轴的旋转传递至所述输出轴;
马达,其与所述行星齿轮机构的旋转构件连接;
第一离合器,其用于将所述动力传递装置中的驱动力的传递路径切换成第一模式;
第二离合器,其用于将所述动力传递装置中的驱动力的传递路径切换成第二模式;
当所述传递路径是所述第一模式时,所述第一离合器是连接状态,所述第二离合器是切断状态,
当所述传递路径是所述第二模式时,所述第二离合器是连接状态,所述第一离合器是切断状态,
在所述动力传递装置中,通过使所述马达的转速变化,使所述输出轴相对于所述输入轴的速度比变化,
当与所述速度比对应的速度比参数是规定的模式切换阈值时,所述第一模式下的所述马达相对于所述输入轴的转速比与所述第二模式下的所述马达相对于所述输入轴的转速比相等,
所述控制方法为:
若所述速度比参数达到所述模式切换阈值,则将所述传递路径从所述第一模式及所述第二模式中的任意的一个模式向另一个模式切换;
对从所述传递路径被切换成所述另一个模式的第一时间起经过的时间进行计测;
对所述速度比参数是否从包括所述模式切换阈值的规定的第三范围脱离进行检测;
当所述经过的时间在具有规定的初始值的切换禁止期间内时,即使所述速度比参数再次达到所述模式切换阈值,也仍维持所述另一个模式直到所述切换禁止期间结束,
若检测到所述速度比参数从包括所述模式切换阈值的第三范围脱离,则使所述切换禁止期间结束。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102130179B1 (ko) * 2014-01-16 2020-07-03 두산인프라코어 주식회사 하이브리드 건설기계의 휠 구동장치 및 휠 구동방법
WO2018074629A1 (ko) * 2016-10-20 2018-04-26 볼보 컨스트럭션 이큅먼트 에이비 건설기계용 주행 제어 시스템
US11616418B2 (en) 2017-12-15 2023-03-28 Rivian Ip Holdings, Llc Electric vehicle drive units
CN111335396B (zh) * 2020-03-16 2021-09-17 盐城工业职业技术学院 一种基于回声状态网络的电传挖掘机位置闭环控制装置和方法
CN112664650B (zh) * 2021-01-05 2023-01-06 潍柴动力股份有限公司 一种用于静液压自动at变速箱的换档控制方法及系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101184938A (zh) * 2005-05-24 2008-05-21 株式会社小松制作所 变速装置
CN103180640A (zh) * 2010-09-10 2013-06-26 卡特彼勒公司 用于防止传动系统中的换挡振荡的系统和方法

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02261952A (ja) 1989-03-31 1990-10-24 Komatsu Ltd 2パスハイドロメカニカルトランスミッション装置およびその制御方法
JP2004353685A (ja) 2003-05-27 2004-12-16 Komatsu Ltd 油圧機械式変速装置
JP4453297B2 (ja) * 2003-05-27 2010-04-21 トヨタ自動車株式会社 車両用遊星歯車式多段変速機
US7186203B2 (en) * 2003-07-22 2007-03-06 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Planetary gear type multistage transmission for vehicle
JP2005119645A (ja) 2003-09-26 2005-05-12 Komatsu Ltd 車両制御装置
WO2006095720A1 (ja) * 2005-03-07 2006-09-14 Iseki & Co., Ltd. 作業用車両
DE102005041391A1 (de) 2005-09-01 2006-02-23 Daimlerchrysler Ag Steuerungseinrichtung eines automatischen Stufengetriebes und Verfahren zur Steuerung eines automatischen Stufengetriebes
JP4609390B2 (ja) * 2005-09-30 2011-01-12 株式会社豊田自動織機 フォークリフトの走行制御装置
JP4528238B2 (ja) * 2005-09-30 2010-08-18 株式会社クボタ 作業車の車速制御構造
US7686737B2 (en) * 2005-09-30 2010-03-30 Kubota Corporation Speed control structure and method for work vehicle
US7625313B2 (en) * 2005-12-06 2009-12-01 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Shift control device and shift control method of vehicular automatic transmission
CN101432551B (zh) * 2006-07-06 2011-11-16 株式会社久保田 变速传动装置
US7568990B2 (en) * 2006-08-04 2009-08-04 Gm Global Technology Operations, Inc. Method and apparatus to control operation of a hydraulic control circuit for an electro-mechanical transmission
US7660657B2 (en) * 2007-06-29 2010-02-09 Caterpillar Inc. Anti-hunt system and method for parallel path variable transmission
US9145127B2 (en) * 2008-12-26 2015-09-29 Komatsu Ltd. Traction control device
JP5503954B2 (ja) * 2009-12-14 2014-05-28 日立建機株式会社 作業車両のクラッチ制御装置
JP5503955B2 (ja) * 2009-12-14 2014-05-28 日立建機株式会社 作業車両の変速制御装置
JP5413211B2 (ja) * 2010-01-19 2014-02-12 井関農機株式会社 トラクタのエンジン制御装置
JP5702097B2 (ja) * 2010-09-16 2015-04-15 ヤンマー株式会社 作業車両の駆動系制御装置
JP5788158B2 (ja) * 2010-09-27 2015-09-30 ヤンマー株式会社 作業車両の駆動系制御装置
US9194475B2 (en) * 2011-06-17 2015-11-24 Kubota Corporation Work vehicle
JP5927895B2 (ja) * 2011-12-16 2016-06-01 アイシン精機株式会社 ハイブリッド車両用駆動装置の制御装置
JP5668794B2 (ja) * 2013-06-19 2015-02-12 井関農機株式会社 トラクタ
JP6297821B2 (ja) * 2013-11-15 2018-03-20 株式会社小松製作所 作業車両
JP6630030B2 (ja) * 2014-01-31 2020-01-15 株式会社小松製作所 ホイールローダ及びホイールローダの制御方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101184938A (zh) * 2005-05-24 2008-05-21 株式会社小松制作所 变速装置
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