CN105229282A - 作业车辆及其控制方法 - Google Patents

Abstract

作业车辆的变速箱要求决定部基于加速器操作量决定要求牵引力。工作装置要求决定部基于工作装置操作量决定要求流量。发动机要求决定部基于变速箱要求马力以及工作装置要求马力来决定发动机要求马力，其中，变速箱要求马力基于要求牵引力来决定，工作装置要求马力基于要求流量来决定。要求节气门决定部基于发动机要求马力决定向发动机发出的指令节气门值。泵容量决定部基于要求流量决定液压泵的目标容量。当液压泵的排出压在规定的压力阈值以上时，工作装置要求决定部将要求流量的上限限制为规定的流量限制值。

Description

作业车辆及其控制方法

技术领域

本发明涉及作业车辆及其控制方法。

背景技术

为了在工作装置以高负荷工作时液压泵的排出压不至于变得过高，作业车辆配备有溢流阀。在液压泵的排出压上升，达到规定的溢流压时，溢流阀将会开启。由此，通过从液压泵排出的一部分液压油发生溢流，防止液压泵的排出压上升过高。

但是，由于通过溢流阀溢流的液压油的能量转化为热量，将产生能量损失。因此，从抑制能量损失的方面考虑，优选地，使液压油溢流时的液压泵的排出流量尽量少。

因此，在专利文献1中公开的作业车辆根据液压泵的排出压限制液压油溢流时的发动机转速。即，液压油溢流时通过减小发动机的转速，令液压泵的排出流量减少。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开2009－074405

发明内容

发明要解决的课题

如上所述，从抑制能量损失的方面考虑，优选地，在液压油溢流时，使液压泵的排出流量尽量少。另一方面，从维持工作装置性能的方面考虑，优选将液压泵的排出压维持为规定的压力(例如溢流压附近的压力)。为此，液压油溢流时能够稳定地控制液压泵的排出压与排出流量很重要。

但是，在像前述作业车辆那样通过降低发动机转速来减少液压泵的排出流量的情况下，液压油溢流时让液压泵的排出流量迅速减少并不容易，会产生延迟。因此，液压泵的排出压不稳定，容易产生波动。此外，在液压泵的排出压不稳定的情况下，难以稳定地控制液压泵的排出流量。

进而，在通过降低发动机转速来减少液压泵的排出流量的情况下，难以在维持发动机的高速旋转的同时减少液压泵的排出流量。即，如果通过降低发动机转速来减少液压泵的排出流量，则在驱动工作装置以外的促动器的时候，或者，在需要使车辆行走的驱动力的时候，也会有发动机的旋转速度下降的问题。

本发明的课题在于，提供不依靠发动机转速就能够稳定地控制液压油溢流时液压泵的排出压和排出流量的作业车辆及其控制方法。

用于要解决课题的技术方案

本发明的作业车辆具有发动机、液压泵、工作装置、泵容量控制装置、泵压检测部、溢流阀、行走装置、动力传动装置、加速器操作部件、工作装置操作部件、控制部。液压泵由发动机驱动。液压泵是可变容量式的泵。工作装置由从液压泵排出的液压油驱动。泵容量控制装置控制液压泵的容量。泵压检测部检测液压泵的排出压。当液压泵的排出压为规定的溢流压以上时，溢流阀开启。行走装置使车辆行走。动力传动装置输入有来自发动机的驱动力。动力传动装置输出用于驱动行走装置的驱动力。控制部控制动力传动装置。

控制部具有变速箱要求决定部、工作装置要求决定部、发动机要求决定部、要求节气门决定部、泵容量决定部。变速箱要求决定部基于加速器操作部件的操作量决定要求牵引力。要求牵引力就是行走装置中的目标牵引力。工作装置要求决定部基于工作装置操作部件的操作量决定要求流量。要求流量就是工作装置中的目标流量。发动机要求决定部基于变速箱要求马力以及工作装置要求马力来决定发动机要求马力，其中，变速箱要求马力基于要求牵引力决定，发动机要求马力基于要求流量决定。要求节气门决定部基于发动机要求马力决定向发动机发出的指令节气门值。泵容量决定部基于要求流量决定液压泵的目标容量。当液压泵的排出压在规定的压力阈值以上时，工作装置要求决定部将要求流量的上限限制为规定的流量限制值。

在本实施方式的车辆中，在液压油溢流时，工作装置要求决定部将要求流量的上限限制为规定的流量限制值，从而减少液压泵的排出流量。由此，可减少溢流阀中的能量损失。此外，由于基于要求牵引力来决定向发动机发出的指令节气门值，所以即使在液压油溢流时，在车辆行走需要大驱动力的情况下，通过将要求牵引力设定为大值，能够高速地维持发动机转速。另一方面，在车辆停止或者车辆的行走不需要大驱动力的时候，通过减少发动机要求马力，能够降低发动机转速。这样，不依靠发动机转速就能够稳定地控制液压油溢流时液压泵的排出压和排出流量。

优选地，工作装置要求决定部基于要求流量和液压泵的容量决定工作装置要求发动机转速。要求节气门决定部基于发动机要求马力决定第1节气门值。要求节气门决定部基于工作装置要求发动机转速决定第2节气门值。要求节气门决定部取第1节气门值和第2节气门值中较大一方作为向发动机发出的指令节气门值。

此时，如果驾驶员以大操作量操作工作装置操作部件，发动机转速将会增加。因此，驾驶员可不依靠加速器操作部件的操作，而是通过操作工作装置操作部件，就能够调整工作装置的速度。因此，通过简单的操作就能够调整工作装置的速度和车速。此外，即使驾驶员以大操作量操作工作装置操作部件，由于液压油溢流时将要求流量的上限限制为规定的流量限制值，所以能够抑制能量的损失。此外，由于基于受限的要求流量来决定向发动机发出的指令节气门值，所以能够抑制发动机转速的增加。由此，能够降低油耗。

优选地，作业车辆还具备检测发动机转速的发动机转速检测部。泵容量决定部基于要求流量和发动机转速决定液压泵的目标容量。此时，能够控制液压泵的容量，以使其不依靠发动机转速就能够得到想要的排出流量。

优选地，在车辆进行挖掘作业时，工作装置要求决定部增大规定的流量限制值。此时，在挖掘作业中，液压油溢流时的液压泵排出流量的减少量被抑制成较小量。因此，挖掘作业中，即使工作装置的状态频繁改变，也能够使排出流量迅速恢复。由此，提高工作装置的响应性。

优选地，泵容量控制装置根据输入到泵容量控制装置的指令信号改变液压泵的容量。泵容量决定部根据液压泵的目标容量决定向泵容量控制装置发出的指令信号。此时，基于要求流量决定液压泵的目标容量，根据液压泵的目标容量决定向泵容量控制装置发出的指令信号。由此，能够通过控制液压泵的容量，得到想要的排出流量。

优选地，作业车辆还具备检测液压泵的倾转角的倾转角检测部。泵容量决定部基于与液压泵的倾转角对应的液压泵的实际容量、和液压泵的目标容量进行反馈控制，从而决定向泵容量控制装置发出的指令信号。此时，能够更精确地控制液压泵的排出流量。

优选地，动力传动装置进而具有输入轴、输出轴、马达。动力传动装置通过改变马达的转速来改变输出轴相对于输入轴的转速比。

本发明的其他实施方式的控制方法为作业车辆的控制方法。作业车辆具备发动机、液压泵、工作装置、泵容量控制装置、泵压检测部、溢流阀、行走装置、动力传动装置、加速器操作部件、工作装置操作部件。液压泵由发动机驱动。液压泵是可变容量式泵。工作装置由从液压泵排出的液压油驱动。泵容量控制装置控制液压泵的容量。泵压检测部检测液压泵的排出压。溢流阀在液压泵的排出压为规定的溢流压以上时开启。行走装置使车辆行走。动力传动装置输入有来自发动机的驱动力。动力传动装置输出用于驱动行走装置的驱动力；

本实施方式的控制方法具备第1～第5步骤。

在第1步骤，基于加速器操作部件的操作量决定要求牵引力。要求牵引力是行走装置中的目标牵引力。在第2步骤，基于工作装置操作部件的操作量决定要求流量。要求流量是工作装置中的目标流量。在第3步骤，基于变速箱要求马力以及工作装置要求马力来决定发动机要求马力，其中，变速箱要求马力基于要求牵引力决定，工作装置要求马力基于要求流量决定。在第4步骤，基于发动机要求马力决定向发动机发出的指令节气门值。在第5步骤，基于要求流量决定液压泵的目标容量。此外，在第2步骤中，当液压泵的排出压为规定的压力阈值以上时，将要求流量的上限限制为规定的流量限制值。

在本实施方式的控制方法中，当液压油溢流时，工作装置要求决定部将要求流量的上限限制为规定的流量限制值，从而减少液压泵的排出流量。由此，可降低溢流阀中的能量损失。此外，由于基于要求牵引力来决定向发动机发出的指令节气门值，所以即使在液压油溢流时，在车辆行走需要大驱动力的情况下，通过将要求牵引力设定为大值，能够高速地维持发动机转速。另一方面，在车辆停止或者车辆的行走不需要大驱动力的时候，通过减小发动机要求马力，能够降低发动机转速。这样，不依靠发动机转速就能够稳定地控制液压油溢流时的液压泵的排出压和排出流量。

发明的效果

根据本发明，可提供一种不依靠发动机转速就能够在液压油溢流时稳定地控制液压泵的排出压与排出流量的作业车辆及其控制方法。

附图说明

图1是实施方式中作业车辆的侧视图。

图2是表示作业车辆结构的示意图。

图3是表示与工作装置泵连接的液压回路的示意图。

图4是表示动力传动装置结构的示意图。

图5是表示第1马达及第2马达的转速相对于车速的变化图。

图6是表示向马达发出指令扭矩的决定处理的方框图。

图7是表示变速箱要求决定部所进行的处理的方框图。

图8是表示要求节气门决定部所进行的处理的方框图。

图9是表示工作装置操作量与工作装置泵的排出流量的关系的曲线图。

图10是表示工作装置的速度控制中参数变化的一个例子的时间图。

图11是表示溢流流量限制控制中的处理的控制方框图。

图12是表示流量限制信息的一个例子的图。

图13是表示决定向第1容量控制装置发出的指令信号的处理的控制方框图。

图14是表示溢流流量限制控制中参数变化的一个例子的时间图。

图15是表示第1变形例的动力传动装置的示意图。

图16是表示第2变形例的动力传动装置的示意图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的具体实施方式进行说明。图1是本发明实施方式中的作业车辆的侧视图。如图1所示，作业车辆1具备车体框架2、工作装置3、行走轮4、5、驾驶室6。作业车辆1是轮式装载机，通过旋转驱动行走轮4、5来行走。作业车辆1能够利用工作装置3进行挖掘等工作。

车体框架2上安装着工作装置3及行走轮4、5。工作装置3由来自后述的工作装置泵23(参照图2)的液压油驱动。工作装置3具有大臂11和铲斗12。大臂11装配在车体框架2上。工作装置3具有提升油缸13和铲斗油缸14。提升油缸13和铲斗油缸14为液压缸。提升油缸13的一端安装在车体框架2上。提升油缸13的另一端安装在大臂11上。提升油缸13通过来自工作装置泵23的液压油进行伸缩，使大臂11上下摆动。铲斗12安装在大臂11的前端。铲斗油缸14的一端安装在车体框架2上。铲斗油缸14的另一端通过曲拐15安装在铲斗12上。铲斗油缸14通过来自工作装置泵23的液压油进行伸缩，使铲斗12上下摆动。

车体框架2上安装有驾驶室6。驾驶室6被载置在车体框架2上。驾驶室内配置有驾驶员的坐席及后述的操作装置等。车体框架2具有前框架16、后框架17。前框架16和后框架17可在左右方向上互相转动地安装。

作业车辆1具有转向油缸18。转向油缸18安装在前框架16和后框架17上。转向油缸18是液压缸。转向油缸18通过来自后述的转向泵30的液压油进行伸缩，从而左右改变作业车辆1的行走方向。

图2是表示作业车辆1结构的示意图。如图2所示，作业车辆1具备发动机1、动力输出轴22(下面，称为“PTO22”)、动力传动装置24、行走装置25、操作装置26、控制部27等。

发动机21例如为柴油机。通过调整向发动机21的缸内喷射的燃料量来控制发动机21的输出。燃料量通过由控制部27控制安装于发动机21上的燃料喷射装置28来进行调整。作业车辆1具备发动机转速检测部31。发动机转速检测部31检测发动机转速，将表示发动机转速的检测信号发送到控制部27。

作业车辆1具有工作装置泵23、转向泵30、变速箱泵29。工作装置泵23、转向泵30、变速箱泵29为液压泵。PTO22(PowerTakeoff)将来自发动机21的一部分驱动力传递到所述液压泵23、30、29中。即，PTO22向所述液压泵23、30、29及动力传动装置分配来自发动机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排出的液压油经由工作装置控制阀41供给到所述提升油缸13和铲斗油缸14。作业车辆1具备工作装置泵压检测部32。工作装置泵压检测部32检测来自工作装置泵23的液压油的排出压(下面，称作“工作装置泵压”)，将表示工作装置泵压的检测信号发送到控制部27。

工作装置泵23为可变容量式液压泵。通过改变工作装置泵23的斜盘或者斜轴的倾转角，改变工作装置泵23的容量。另外，工作装置泵23的容量指的是通过每1次旋转从工作装置泵23排出的液压油的量。工作装置泵23的容量对应于倾转角。此外，后述的工作装置泵23的排出流量指的是工作装置泵23在每单位时间排出的液压油的量。

工作装置泵与第1容量控制装置42连接。第1容量控制装置42由控制部27控制，改变工作装置泵23的倾转角。由此，工作装置泵23的容量被控制部27控制。第1容量控制装置42根据从控制部27输入的指令信号改变工作装置泵23的容量。作业车辆1具备第1倾转角检测部33。第1倾转角检测部33检测工作装置泵23的倾转角，将表示倾转角的检测信号向控制部27发送。

具体如图3所示，工作装置控制阀41具有大臂控制阀41a和铲斗控制阀41b。图3为表示与工作装置泵23连接的液压回路的示意图。大臂控制阀41a控制向提升油缸13供给的液压油。铲斗控制阀41b控制向铲斗油缸14供给的液压油。

此外，与工作装置泵23连接的液压回路具有溢流阀48。当工作装置泵压变成规定的溢流压以上时，溢流阀48开启。由此，工作装置泵压被调整为不超过溢流压。

此外，第1容量控制装置具有载荷检测阀46(下面称作“LS阀46”)、泵容量控制阀47(下面称作“PC阀47”)。LS阀46控制工作装置泵23的容量，使工作装置泵23的排出压与大臂控制阀41a、铲斗控制阀41b的出口油压间的压差成为规定值。具体而言，大臂控制阀41a的出口油压与铲斗控制阀41b的出口油压中的最大的出口油压(下面称为“LS压”)被输入到LS阀46。LS阀46控制工作装置泵23的容量，使工作装置泵压与LS压的压差成为规定值。

另外，大臂控制阀41a与铲斗控制阀41b分别在入口侧具备未图示的压力补偿阀。压力补偿阀产生相当于LS压与各出口压的压差的差压。

PC阀47为由来自控制部27的指令信号控制的电磁控制阀。PC阀47输入有工作装置泵压。如后所述，PC阀47能够根据来自控制部27的指令信号，改变工作装置泵23的容量与工作装置泵压间的关系。因此，控制部27能够通过控制PC阀47来控制工作装置泵23的容量。

作业车辆1具有大臂位置检测部38。大臂位置检测部38检测大臂11的位置。例如，大臂位置检测部38通过检测大臂11的角度来检测出大臂11的位置。大臂位置检测部38可以是直接检测出大臂11的角度的传感器。或者，大臂位置检测部38也可以通过检测提升油缸13的行程来检测大臂11的角度。大臂位置检测部38向控制部27输出表示大臂11的位置的检测信号。

作业车辆1具有大臂压检测部39。大臂压检测部39检测提升油缸13的底压。提升油缸13的底压为提升油缸13对面侧的底侧油箱内的液压油压力。提升油缸13伸长时，向提升油缸13的底侧油箱供给液压油。提升油缸13收缩时，从提升油缸13的底侧油箱排出液压油。另外，在大臂11处于保持状态时，与负载相应的保持大臂11的油压作用在提升油缸13的底侧油箱。大臂压检测部39向控制部27输入表示提升油缸13底压的检测信号。

图2所示的转向泵30由来自发动机21的驱动力驱动。从转向泵30排出的液压油经由转向控制阀43供给到所述转向油缸18。作业车辆1具备转向泵压检测部34。转向泵压检测部34检测来自转向泵30的液压油的排出压(下面称作“转向泵压”)，向控制部27发送表示转向泵压的检测信号

转向泵30为可变容量式液压泵。通过改变转向泵30的斜盘或者斜轴的倾转角来改变转向泵30的容量。转向泵30与第2容量控制装置44连接。第2容量控制装置44由控制部27控制，以改变转向泵30的倾转角。由此，转向泵30的容量被控制部27控制。作业车辆1具备第2倾转角检测部35。第2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。

变速箱泵29由来自发动机21的驱动力驱动。变速箱泵29是固定容量式液压泵。从变速箱泵29排出的液压油经由后述的离合器控制阀VF、VR、VL、VH向动力传动装置24的离合器CF、CR、CL、CH供给。

PTO22将来自发动机21的一部分驱动力传递到动力传动装置24。即，动力传动装置24输入有来自发动机21的一部分驱动力。动力传动装置24向行走装置25传递来自发动机21的驱动力。即，动力传动装置24将用于驱动行走装置25的来自发动机21的驱动力变速输出。后面将详细说明动力传动装置24的结构。

行走装置25具有车轴45和行走轮4、5。车轴45向行走轮4、5传递来自动力传动装置24的驱动力。由此，行走轮4、5转动。作业车辆1具备车速检测部37。车速检测部37检测动力传动装置24的输出轴63的转速(下面称作“输出转速”)。由于输出转速与车速对应，车速检测部37通过检测输出转速来检测车速。此外，车速检测部37检测输出轴63的转向。由于输出轴63的转向与作业车辆1的行走方向对应，车速检测部37通过检测输出轴63的转向来检测作业车辆1的行走方向，起到行走方向检测部的作用。车速检测部37向控制部27发送表示输出转速及转向的检测信号。

操作装置26由驾驶员操作。操作装置26具有加速器操作装置51、工作装置操作装置52、变速操作装置53、前后进操作装置54(下面称作“FR操作装置54”)、转向操作装置57、制动操作装置58。

加速器操作装置51具有加速器操作部件51a和加速器操作检测部51b。操作加速器操作部件51a，以设定后述的要求牵引力。通过操作加速器操作部件51a，改变发动机21的转速。加速器操作检测部51b检测加速器操作部件51a的操作量(以下称为“加速器操作量”)。加速器操作检测部51b向控制部27发送表示加速器操作量的检测信号。

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。操作工作装置操作部件52a，以使工作装置3进行动作。工作装置操作检测部52b检测工作装置操作部件52a的位置。工作装置操作检测部52b向控制部27输出表示工作装置操作部件52a的位置的检测信号。工作装置操作检测部52b通过检测工作装置操作部件52a的位置，检测工作装置操作部件52a的操作量(下面称为“工作装置操作量”)。

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。驾驶员通过操作变速操作部件53a，可选择动力传动装置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的位置与例如1速度及2速度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(下面称为“FR操作部件54a”)和前后进位置检测部54b(下面称为“FR位置检测部54b”)。驾驶员通过操作FR操作部件54a，能够切换作业车辆1的前进和后退。FR操作部件54a可选择性地切换到前进位置(F)、中立位置(N)、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向控制部27输出表示FR操作部件54a的位置的检测信号。

转向操作装置57具有转向操作部件57a。转向操作装置57基于转向操作部件57a的操作将先导油压供给到转向控制阀43，由此驱动转向控制阀43。另外，转向操作部件57也可将转向操作部件57a的操作转换为电信号来驱动转向控制阀43。驾驶员通过操作转向操作部件57a，可左右改变作业车辆1的行走方向。

制动操作装置58具有制动操作部件58a和制动操作检测部58b。驾驶员通过操作制动操作部件58a，可操作作业车辆1的制动力。制动操作检测部58b检测制动操作部件58a的操作量(下面称为“制动操作量”)。制动操作检测部58b向控制部27输出表示制动操作量的检测信号。另外，也可采用制动油的压力作为制动操作量。

控制部27具有CPU之类的演算装置、RAM及ROM之类的内存，进行控制作业车辆1的处理。此外，控制部27具有存储部56。存储部56存储用于控制作业车辆1的程序及数据。

控制部27将表示指令节气门值的指令信号发送到燃料喷射装置28，以得到发动机21的规定的目标转速。后面将详细说明利用控制部27进行的对发动机21的控制。

控制部27基于来自工作装置操作检测部52b的检测信号对工作装置控制阀41进行控制，从而控制向油压缸13、14供给的油压。由此，油压缸13、14伸缩，工作装置3进行动作。

具体而言，存储部56存储有工作装置控制阀指令值信息，该工作装置控制阀指令值信息规定工作装置操作量和向工作装置控制阀41发出的指令电流间的关系。例如，工作装置控制阀指令值信息是规定工作装置操作量和向工作装置控制阀41发出的指令电流间关系的映射(マップ)。工作装置控制阀指令信息也可以是表格或算式等与映射不同的形式。根据指令电流值决定工作装置控制阀41的开口面积。工作装置控制阀指令值信息以工作装置控制阀41的开口面积随着工作装置操作量的增大而增大的方式规定指令电流值。控制部27参照工作装置控制阀指令值信息，根据工作装置操作量决定向工作装置控制阀41发出的指令电流值。

此外，控制部27基于来自各检测部的检测信号控制动力传动装置24。后面将详细说明控制部27对动力传动装置24进行的控制。

接下来，详细说明动力传动装置24的结构。图4是表示动力传动装置24的结构的示意图。如图4所示，动力传动装置24具备输入轴61、齿轮机构62、输出轴63、第1马达MG1、第二马达MG2、电容器(キャパシタ)64。输入轴61与前述PTO22连接。来自发送机21的转动通过PTO22输入到输入轴61。齿轮机构62将输入轴61的转动传递到输出轴63。输出轴63与前述行走装置25连接，将来自齿轮机构62的转动传递到所述行走装置25。

齿轮机构62是传递发动机21的驱动力的结构。齿轮机构根据马达MG1、MG2的转速变化，改变输出轴63相对于输入轴61的转速比。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(下面称为“F离合器CF”)、后退用离合器CR(下面称为“R离合器CR”)、及未图示的多种齿轮。F离合器CF和R离合器CR为液压式离合器，向各离合器CF、CR供给来自变速箱泵29的液压油。F离合器控制阀VF控制向F离合器CF供给的液压油。R离合器控制阀VR控制向R离合器CR供给的液压油。来自控制部27的指令信号控制离合器控制阀CF、CR。

通过切换F离合器CF的接合/分离与R离合器CR的接合/分离，能够切换从FR切换机构65输出的旋转方向。具体而言，车辆前进时，F离合器CF接合，R离合器CR分离。车辆后退时，F离合器CF分离，R离合器CR接合。

变速机构66具有传动轴67、第1行星齿轮机构68、第2行星齿轮机构69、Hi/Lo切换机构70、输出齿轮71。传动轴67与FR切换机构65连接。第1行星齿轮机构68及第2行星齿轮机构69与传动轴67同轴布置。

第1行星齿轮机构68具有第1太阳齿轮S1、多个第1行星齿轮P1、支承多个第1行星齿轮P1的第1齿轮架C1、第1环形齿轮R1。第1太阳齿轮S1与传动轴67连接。多个第1行星齿轮P1与第1太阳齿轮S1咬合，被第1齿轮架C1可转动地支承。在第1齿轮架R1的外周部设置了第1齿轮架齿轮Gc1。第1环形齿轮R1可与多个行星齿轮P1咬合着转动。此外，在第1环形齿轮R1的外周设置了第1环形外周齿轮Gr1。

第2行星齿轮机构69具有第2太阳齿轮S2、多个第2行星齿轮P2、支承多个第2行星齿轮的第2齿轮架C2、第2环形齿轮R2。第2太阳齿轮S2与第1齿轮架C1连接。多个第2行星齿轮P2与第2太阳齿轮S2咬合，被第2齿轮架C2可转动地支承。第2环形齿轮R2可与多个行星齿轮P2咬合着转动。在第2环形齿轮R2的外周设置了第2环形外周齿轮Gr2。第2环形外周齿轮Gr2与输出齿轮71咬合，第2环形齿轮R2的旋转通过输出齿轮71向输出轴63输出。

Hi/Lo切换机构70是将动力传动装置24中的驱动力传递路径切换成车速高的高速模式(Hi模式)和车速低的低速模式(Lo模式)的结构。该Hi/Lo切换机构70具有Hi模式时接合的H离合器CH和Lo模式时接合的L离合器CL。H离合器CH可将第1环形齿轮R1与第2齿轮架C2接合或分离。此外，L离合器CL可将第2齿轮架C2与固定端72接合或分离，从而禁止或允许第2齿轮架C2的旋转。

另外，各离合器CH、CL为液压式离合器，变速箱泵29的液压油分别向各离合器CH、CL供给。向H离合器CH供给的液压油由H离合器控制阀VH控制。向L离合器CL供给的液压油由L离合器控制阀VL控制。各离合器控制阀VH、VL由来自控制部27的指令信号控制。

第1马达MG1及第2马达MG2由电能产生驱动力，起到驱动马达的作用。此外，第1马达MG1及第2马达MG2也可利用被输入的驱动力发电，起到发电机的作用。在从控制部27收到指令信号，使与转向相反的转矩作用于第1马达MG1时，第1马达MG1起到发电机的作用。在第1马达MG1的输出轴固定有第1马达齿轮Gm1，第1马达齿轮Gm1与第1齿轮架齿轮Gc1咬合。此外，在第1马达MG1连接有第1逆变器I1，该第1逆变器I1接收由控制部27发出的控制第1马达MG1的马达转矩的指令信号。

第2马达MG2具有与第1马达MG1相同的结构。在第2马达MG2的输出轴固定有第2马达齿轮Gm2，第2马达齿轮Gm2与第1环形外周齿轮Gr1咬合。此外，在第2马达MG2连接有第2逆变器I2，该第2逆变器I2接收由控制部27发出的控制第2马达MG2的马达转矩的指令信号。

电容器64储存由马达MG1、MG2产生的电力，起到能量储存部的作用。即，在马达MG1、MG2的总发电量多时，电容器64储存由马达MG1、MG2产生的电力。另外，在马达MG1、MG2的总耗电量多时，电容器64进行放电。即，各马达MG1、MG2由电容器64储存的电力驱动。或者，电容器64储存的电力也可驱动马达MG1、MG2。另外，也可用电池来代替电容器。

控制部27接收来自各检测部的检测信号，向各逆变器I1、I2发出指令信号，该指令信号表示向马达MG1、MG2发出的指令转矩。另外，控制部27也可输出马达MG1、MG2的转速指令。此时，逆变器I1、I2计算对应于转速指令的指令转矩，对马达MG1、MG2进行控制。此外，控制部27向各离合器控制阀VF、VR、VH、VL发出控制各离合器CF、CR、CH、CL的离合器油压的指令信号。由此，控制动力传动装置24的变速比及输出转矩。下面，对动力传动装置24的动作进行说明。

在此，利用图5，对在发动机21的转速保持一定的情况下车速由0向前进侧加速时的动力传动装置24的概要动作进行说明。图5表示与车速对应的各马达MG1、MG2的转速。在发动机21的转速一定时，车速根据动力传动装置24的转速比而改变。转速比为输出轴63的转速相对于输入轴61的转速的比。因此，图5中车速的变化与动力传动装置24的转速比的变化一致。即，图5表示各马达MG1、MG2的转速与动力传动装置24的转速比间的关系。图5中，实线表示第1马达MG1的转速、虚线表示第2马达MG2的转速。

在车速为0以上V1以下的区域，L离合器CL接合，H离合器CH分离(Lo模式)。该Lo模式下，由于H离合器CH分离，所以第2齿轮架C2与第1环形齿轮R1分离。此外，由于L离合器CL接合，所以第2齿轮架C2被固定。

在Lo模式下，来自发动机21的驱动力经由传动轴67向第1太阳齿轮S1输入，该驱动力从第1齿轮架C1向第2太阳齿轮S2输出。另一方面，被输入到第1太阳齿轮S1的驱动力从第1行星齿轮P1传递到第1环形齿轮R1，经由第1环形外周齿轮Gr1及第2马达齿轮Gm2向第2马达MG2输出。在Lo模式下，第2马达MG2主要起发电机的作用。由第2马达MG2产生的一部分电力被存储在电容器64。此外，由第2马达MG2产生的一部分电力消耗在第1马达MG1的驱动上。

此外，在Lo模式下，第1马达MG1主要起电动马达的作用。第1马达MG1的驱动力以第1马达齿轮Gm1→第1齿轮架齿轮Gc1→第1齿轮架C1→的路径向第2太阳齿轮S2输出。以上述方式向第2太阳齿轮S2输出的驱动力以第2行星齿轮P2→第2环形齿轮R2→第2环形外周齿轮Gr2→输出齿轮71→的路径传递到输出轴63。

在车速超过V1的区域，H离合器CH接合，L离合器CL分离(Hi模式)。在Hi模式下，由于H离合器CH接合，所以第2齿轮架C2与第1环形齿轮R1接合。此外，由于L离合器CL分离，所以第2齿轮架C2分离。因此，第1环形齿轮R1与第2齿轮架C2的转速一致。

在Hi模式下，来自发动机21的驱动力被输入到第1太阳齿轮S1，该驱动力从第1齿轮架C1向第2太阳齿轮S2输出。另外，被输入到第1太阳齿轮S1的驱动力从第1齿轮架C1经由第1齿轮架齿轮Gc1及第1马达齿轮Gm1向第1马达MG1输出。在Hi模式下，由于第1马达MG1主要起发电机的作用，由该第1马达MG1产生的一部分电力被储存在电容器64中。此外，由第1马达MG1产生的一部分电力消耗在第2马达MG2的驱动上。

另外，第2马达MG2的驱动力以第2马达齿轮Gm2→第1环形外周齿轮Gr1→第1环形齿轮R1→H离合器CH→的路径向第2齿轮架C2输出。以上述方式向第2太阳齿轮S2输出的驱动力经由第2行星齿轮P2向第2环形齿轮R2输出，并且，向第2齿轮架C2输出的驱动力经由第2行星齿轮P2输出到第2环形齿轮R2。如此，在第2环形齿轮R2汇合的驱动力经由第2环形外周齿轮Gr2及输出齿轮71传递到输出轴63。

另外，以上说明了前进驱动时，但后退驱动时也有相同的动作。此外，在制动时，第1马达MG1与第2马达MG2所担当的发电机及马达的角色与上述相反。

下面，说明由控制部27对动力传动装置24进行的控制。控制部27通过控制第1马达MG1及第2马达MG2的马达转矩来控制动力传动装置24的输出转矩。即，控制部27通过控制第1马达MG1及第2马达MG2的马达转矩来控制作业车辆1的牵引力。下面，对第1马达MG1及第2马达MG2的指令值(下面称为“指令转矩”)的决定方法进行说明。

图6是表示控制部27所执行的处理的控制方框图。如图6所示，控制部27具有变速箱要求决定部84、能量管理要求决定部85、工作装置要求决定部86。

变速箱要求决定部84基于加速器操作量Aac与输出转速Nout决定要求牵引力Tout。要求牵引力为行走装置25中的目标牵引力。具体而言，变速箱要求决定部84基于存储部56中储存的要求牵引力特性信息D1，根据输出转速Nout决定要求牵引力Tout。要求牵引力特性信息D1为表示要求牵引力特性的数据，规定输出转速Nout与要求牵引力Tout间的关系。

具体而言，如图7所示，存储部56储存有成为标准的表示要求牵引力特性的数据Lout1(下面称为“标准牵引力特性Lout1”)。标准牵引力特性Lout1是加速器操作量Aac为最大值即100％的时候的要求牵引力特性。标准牵引力特性Lout1根据变速操作部件53a所选择的速度范围来决定。变速箱要求决定部84通过将牵引力比率FWR、车速比率VR与标准牵引力特性Lout1相乘，决定当前的要求牵引力特性Lout2。

存储部56储存有牵引力比率信息D2和车速比率信息D3。牵引力比率信息D2规定了对应于加速器操作量Aac的牵引力比率FWR。车速比率信息D3规定了对应于加速器操作量Aac的车速比率VR。变速箱要求决定部84根据加速器操作量Aac决定牵引力比率FWR与车速比率VR。对标准牵引力特性Lout1，变速箱要求决定部84在表示要求牵引力Tout的纵轴方向上乘以牵引力比率FWR，在表示输出转速Nout的横轴方向上乘以车速比率VR，由此来决定对应于加速器操作量Aac的当前的要求牵引力特性信息Lout2。

牵引力比率信息D2规定牵引力比率FWR随着加速器操作量Aac增大而增大。车速比率信息D3规定车速比率VR随着加速器操作量Aac增大而增大。但是，加速器操作量Aac为0时的牵引力比率FWR大于0。同样，加速器操作量Aac为0时的车速比率VR大于0。因此，即使对加速器操作部件不做任何操作，要求牵引力Tout也是大于0的值。即，即使对加速器操作部件不做任何操作，动力传动装置24依然输出牵引力。因此，与扭矩转换器(トルクコンバータ)式变速装置中出现的缓行(クリープ)相同的动作，在EMT式动力传动装置24上也得以实现。

另外，要求牵引力特性信息D1规定要求牵引力Tout随着输出转速Nout的减小而增大。此外，如果操作前述变速操作部件53a，变速箱要求决定部84根据由变速操作部件53a选择的速度范围改变要求牵引力特性。例如，如果通过变速操作部件53a进行降档，如图7所示，要求牵引力特性信息由Lout2变为Lout2’。由此，降低输出转速Nout的上限值。即，车速的上限值被降低。

此外，要求牵引力特性信息D1对于规定速度以上的输出转速Nout规定了负值的要求牵引力Tout。因此，当输出转速Nout比选择的速度范围的输出转速的上限值大时，要求牵引力Tout被定为负值。当要求牵引力Tout为负值时，产生制动力。由此，与扭矩转换器式变速装置中出现的发动机制动相同的动作，在EMT式动力传动装置24上也得以实现。

图6所示的能量管理要求决定部85基于电容器64中的剩余电量决定能量管理要求马力Hem。能量管理要求马力Hem是动力传动装置24给电容器64充电所需的马力。例如，能量管理要求决定部85由电容器64的电压Vca决定当前的电容器充电量。能量管理要求决定部85使能量管理要求马力Hem随着当前的电容器充电量的减少而增大。

工作装置要求决定部86基于工作装置泵压Pwp与工作装置操作部件52a的操作量Awo(下面称为“工作装置操作量Awo”)来决定工作装置要求马力Hpto。在本实施方式中，工作装置要求马力Hpto是分配给工作装置泵23的马力。但是，工作装置要求马力Hpto也可包含分配给转向泵30及/或变速箱泵29的马力。

具体而言，工作装置要求决定部86基于要求流量信息D4，由工作装置操作量Awo决定工作装置泵23的要求流量Qdm。要求流量信息D4存储在存储部56，规定了要求流量Qdm与工作装置操作量Awo间的关系。要求流量信息D4以要求流量Qdm随着工作装置操作量Awo的增大而增大的方式规定了要求流量Qdm与工作装置操作量Awo的关系。工作装置要求决定部86由要求流量Qdm及工作装置泵压Pwp决定工作装置要求马力Hpto。

此外，工作装置要求决定部86基于要求流量Qdm与工作装置泵23的容量决定工作装置要求发动机转速Nedm。具体而言，工作装置要求决定部86将要求流量Qdm除以工作装置泵23的容量，从而决定工作装置要求泵转速。而且，工作装置要求决定部86考虑发动机21与工作装置泵23之间的转动部件的齿数及传递效率等因素，由工作装置要求泵转速决定工作装置要求发动机转速Nedm。

控制部27具有目标输出轴转矩决定部82、目标输入轴转矩决定部81、指令转矩决定部83。

目标输出轴转矩决定部82决定目标输出轴转矩To_ref。目标输出轴转矩To_ref是从动力传动装置24输出的转矩的目标值。目标输出轴转矩决定部82基于由变速箱要求决定部84决定的要求牵引力Tout来决定目标输出轴转矩To_ref。即，以动力传动装置24输出的牵引力遵从要求牵引力特性信息D1中规定的要求牵引力特性的方式决定目标输出轴转矩To_ref。具体而言，在要求牵引力Tout乘以规定的分配率，决定目标输出轴转矩To_ref。规定的分配率例如被设定成使工作装置要求马力Hpto、变速箱要求马力Htm、能量管理要求马力Hem的总和不超过来自发动机21的输出马力。

目标输入轴转矩决定部81决定目标输入轴转矩Te_ref。目标输入轴转矩Te_ref是向动力传动装置24输入的转矩的目标值。目标输入轴转矩决定部81基于变速箱要求马力Htm和能量管理要求马力Hem来决定目标输入轴转矩Te_ref。具体而言，在目标输入轴转矩决定部81，在变速箱要求马力Htm乘以规定的分配率，将所得的值与能量管理要求马力Hem相加，再乘以发动机转速，由此算出目标输入轴转矩Te_ref。另外，变速箱要求马力Htm通过在所述要求牵引力Tout乘以当前的输出转速Nout而算出。

指令转矩决定部83根据目标输入轴转矩Te_ref与目标输出轴转矩To_ref，利用转矩平衡信息决定向马达MG1、MG2发出的指令转矩Tm1_ref、Tm2_ref。转矩平衡信息规定目标输入轴转矩Te_ref与目标输出轴转矩To_ref之间的关系，使之满足动力传动装置24中的转矩平衡。转矩平衡信息存储在存储部56。

如前所述，在Lo模式与Hi模式下，动力传动装置24中的驱动力传递路径不同。因此，指令转矩决定部83在Lo模式与Hi模式下利用不同的转矩平衡信息决定向马达MG1、MG2发出的指令转矩Tm1_ref、Tm2_ref。具体而言，指令转矩决定部83利用下式1中所示的第1转矩平衡信息来决定在Lo模式下向马达MG1、MG2发出的指令转矩Tm1_low、Tm2_low。在本实施方式中，第1转矩平衡信息是动力传动装置24中的转矩平衡式。

[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)

此外，指令转矩决定部83利用下式2中所示的第2转矩平衡信息决定在Hi模式下向马达MG1、MG2发出的指令转矩Tm1_Hi、Tm2_Hi。在本实施方式中，第2转矩平衡信息是动力传动装置24中的转矩平衡式。

[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)

这里，各转矩平衡信息的参数内容如下表1所示。

[表1]

接下来，说明控制部27对发动机21进行的控制。如上所述，控制部27通过将指令信号发送到燃料喷射装置28对发动机21进行控制。下面，说明向燃料喷射装置28发送的指令节气门值的决定方法。控制部27具有发动机要求决定部87和要求节气门决定部89。

发动机要求决定部87基于工作装置要求马力Hpto、变速箱要求马力Htm、能量管理要求马力Hem来决定发动机要求马力Hdm。具体而言，发动机要求决定部87通过将工作装置要求马力Hpto、变速箱要求马力Htm、能量管理要求马力Hem相加，决定发动机要求马力Hdm。

要求节气门决定部89根据发动机要求马力Hdm、加速器操作量Aac、工作装置要求发动机转速Nedm来决定指令节气门值Th_cm。具体而言，如图8所示，存储部56存储有发动机转矩线Let与匹配(マッチング)线Lma。发动机转矩线Let规定了发动机21的输出转矩与发动机转速Ne间的关系。发动机转矩线Let包含调节(レギュレーション)区域La与全负荷区域Lb。调节区域La根据指令节气门值Th_cm的值而改变(参考图8的La’)。全负荷区域Lb包含额定(定格)点Pr和位于比额定点Pr更靠低发动机转速侧的最大转矩点Pm。

匹配线Lma是用于从发动机要求马力Hdm决定第1要求节气门值Th_tm1的信息。匹配线可以随意设定，但在本实施方式中，匹配线Lma被设定成，在发动机转矩线Let的全负荷区域Lb中，通过比额定点Pr更接近最大转矩点Pm的位置。

在发动机21的输出转矩成为与发动机要求马力Hdm相等的转矩的匹配点Pma1上，要求节气门决定部89所决定的第1要求节气门值Th_tm1使发动机转矩线Let与匹配线Lma匹配(マッチング)。即，将与发动机要求马力Hdm相等的等马力线Lhdm与匹配线Lma的交点设为第1匹配点Pma1，要求决定部89所决定的要求节气门值Th_tm1使发动机转矩线Let的调节区域(参考La’)通过第1匹配点Pma1。

在第1要求节气门值Th_tm1和与加速器操作量Aac相等的第2要求节气门值Th_tm2中，要求节气门决定部89将较小的一方定为第3要求节气门值Th_tm3。另外，在后述的通过发动机转速对工作装置3的速度进行控制的情况下，要求节气门决定部89基于工作装置要求发动机转速Nedm来决定第4要求节气门值Th_tm4。具体而言，要求节气门决定部89所决定的第4要求节气门值Th_tm4使发动机转矩线Let的调节区域(参考La”)在等马力线Lhdm上通过发动机转速成为工作装置要求发动机转速Nedm的点Pma2。在第3要求节气门值Th_tm3与第4要求节气门值Th_tm4中，要求节气门决定部89将较大的一方定为指令节气门值Th_cm。另外，在不通过发动机转速对工作装置3的速度进行控制的情况下，要求节气门决定部89将第3要求节气门值Th_tm3定为指令节气门值Th_cm。

接下来，对工作装置3的速度控制进行说明。图9表示工作装置操作量Awo与工作装置泵23的排出流量之间的关系。工作装置3的速度随着工作装置泵23的排出流量增大而增大。因此，图9中工作装置泵23的排出流量的变化表示工作装置3的速度变化。另外，工作装置操作量Awo与工作装置泵的排出流量之间的关系，不要求必须是如图9所示的线性关系，可进行变更。

如图9所示，随着工作装置操作量Awo的增大，控制部27相应地增大工作装置泵23的排出流量。控制部27根据工作装置操作量Awo来决定向工作装置控制阀41发出的指令电流值，从而控制工作装置控制阀41的开口面积。如上所述，第1容量控制装置42利用载荷检测阀(ロードセンシング弁)控制工作装置泵23的容量，使工作装置泵23的排出压与工作装置控制阀41的出口油压间的压差成为规定值。图9中，在工作装置操作量Awo为0以上且不足a1时，与工作装置操作量Awo的增大相应地增大工作装置泵23的容量，从而增大工作装置泵23的排出流量。即，通过控制工作装置泵23的容量来控制工作装置3的速度。

然后，如果工作装置操作量Awo达到a1，工作装置泵23的容量便成为最大容量。如果工作装置操作量Awo变为a1以上，控制部27基于工作装置要求发动机转速Nedm决定指令节气门值Th_cm。即，在工作装置操作量Awo为a1以上时，要求节气门决定部89使发动机转速随着工作装置操作部件52a的操作量的增大而相应地增大。由此，工作装置3的速度增大。另外，当工作装置操作量Awo在a2以上时，排出流量的上限值Qmax为定值。

另外，以上述方式通过发动机转速进行工作装置3的速度控制的情况下，变速箱要求决定部84降低要求牵引力，使其低于基于加速操作部件51a的操作量决定的值。具体而言，如图7所示，变速箱要求决定部84通过在车速比率VR乘以规定的削减率来降低要求牵引力。规定的削减率是小于1的值。规定的削减率率被设定成随着工作装置操作量Awo的增大而相应地增大。或者，规定的削减率也可以是定值。

图10是表示工作装置3速度控制中的参数变化的时间图。如图10(B)所示，加速器操作量保持Aac1不变。当工作装置操作量Awo为如图10(A)所示的0时(时间0～t1)，如图10(D)所示，工作装置3的速度为0。同时，如图10(C)所示，发动机转速保持Ne1不变，如图10(E)所示，牵引力保持F1不变。

如果工作装置操作量Awo由0增大，在工作装置3的排出容量成为最大容量为止，通过控制排出容量来控制工作装置3的速度。因此，发动机转速保持Ne1不变，工作装置3的速度增加(时间t1～t2)。此时，牵引力还是保持F1不变。

如果进一步增大工作装置操作量Awo，从而使工作装置3的排出容量达到最大容量，就通过控制发动机转速来控制工作装置3的速度(时间t2～t3)。此时，发动机转速随着工作装置操作量Awo的增大而增大，由此工作装置3的速度增大。另外，牵引力随着工作装置操作量Awo的增大而减小。

然后，当工作装置操作量Awo达到a2以上时，发动机转速保持Ne2不变。工作装置3的速度保持V1不变。牵引力保持F2不变。

下面，对溢流流量限制控制进行说明。溢流流量限制控制中，当工作装置泵压Pwp在规定的压力阈值以上时，控制部27将工作装置泵23的排出流量上限限制为规定的流量限制值。具体而言，当液压泵的排出压在规定的压力阈值以上时，所述工作装置要求决定部86将要求流量的上限限制为规定的流量限制值。

图11为表示溢流流量限制控制中的处理的控制方框图。如上所述，工作装置要求决定部86基于要求流量信息D4，根据工作装置操作量Awo决定工作装置泵23的要求流量Qdm。此外，如图11所示，工作装置要求决定部86基于流量限制信息D5，根据工作装置泵压Pwp决定工作装置泵23的流量限制值Qdm_limit。流量限制信息D5存储在存储部56，规定了工作装置泵压Pwp与工作装置泵23的流量限制值Qdm_limit之间的关系。

图12是表示流量限制信息D5的一个例子的曲线图。如图12所示，流量限制信息D5具有正常时限制信息D5a和挖掘时限制信息D5b。正常时限制信息在不进行挖掘作业时使用。挖掘时限制信息D5b在进行挖掘作业时使用。在正常时限制信息D5a中，当工作装置泵压Pwp在规定的限制开始压Pwp1以下时，流量限制值Qdm_limit保持规定的第1限制值Q_Low不变。当工作装置泵压Pwp大于规定的限制开始压Pwp1且小于规定的最小限制压Pwp2时，工作装置泵压Pwp越大，流量限制值Qdm_limit越小。当工作装置泵压Pwp在规定的最小限制压Pwp2以上时，流量限制值Qdm_limit保持为小于第1限制值Q_low的规定的第2限制值Q_Hi1不变。

在挖掘时限制信息D5b中，与正常时限制信息D5a相同地，流量限制值Qdm_limit随着工作装置泵压Pwp而相应变化。但是，挖掘时限制信息D5b中的规定的第2限制值Q_Hi2比正常时限制信息D5a中的规定的第2限制值Q_Hi1要大。因此，在车辆进行挖掘作业时，工作装置要求决定部86会增大规定的流量限制值Qdm_limit。

另外，限制开始压Pwp1与最小限制压Pwp2是所述溢流压附近的值。最小限制压Pwp2大于限制开始压Pwp1。优选地，限制开始压Pwp1与最小限制压Pwp2小于溢流阀48的溢流压。

如图11所示，工作装置要求决定部86比较流量限制值Qdm_limit与由工作装置操作量Awo决定的要求流量Qdm，将较小的值定为要求流量Qdm。因此，在由工作装置操作量Awo决定的要求流量Qdm超过流量限制值Qdm_limit时，工作装置要求决定部86将流量限制值Qdm_limit定为要求流量Qdm。即，将要求流量Qdm的上限限制为流量限制值Qdm_limit。另外，工作装置要求决定部86根据由上述方式决定的要求流量Qdm与工作装置泵23的排出容量来决定所述工作装置要求发动机转速Nedm。此外，工作装置要求决定部86根据要求流量Qdm及工作装置泵压Pwp来决定工作装置要求马力Hpto。

下面，对向第1容量控制装置42发出的指令信号的决定方法进行说明。图13为控制方框图，表示为了决定向第1容量控制装置42发出的指令信号而进行的处理。如图13所示，控制部27具有泵容量决定部88。泵容量决定部88基于要求流量Qdm来决定工作装置泵23的目标容量。工作装置泵23的目标容量与工作装置泵23的目标倾转角Ang_target对应。

具体而言，泵容量决定部88基于要求流量Qdm和发动机转速Ne来决定工作装置泵23的目标倾转角Ang_target。更具体地说，泵容量决定部88通过将要求流量Qdm除以发动机转速Ne，算出工作装置泵23的目标容量，根据目标容量决定工作装置泵23的目标倾转角Ang_target。如上所述，PC阀47根据来自控制部27的指令信号相应地改变工作装置泵23的容量与工作装置泵压Pwp之间的关系。泵容量决定部88决定向PC阀47发出的指令值I_epc，该指令值满足与目标倾转角Ang_target对应的目标容量和当前的工作装置泵压Pwp之间的关系。指令值I_epc为向PC阀47发出的指令电流值。

泵容量决定部88基于工作装置泵23的目标倾转角Ang_target和由第1倾转角检测部33检测出的实际倾转角Ang_current，通过反馈控制决定指令信号I_epc。另外，实际的倾转角Ang_current与工作装置泵23的实际容量对应。在本实施方式中，反馈控制采用了PI控制，但也可采用其它的控制方法。

图14是表示溢流流量限制控制中的一个参数变化例的时间图。图14(A)表示车速变化。图14(B)表示工作装置操作量Awo的变化。特别地，在图14(B)中，实线表示大臂11的工作装置操作量Awo的变化，虚线表示铲斗12的工作装置操作量Awo的变化。图14(C)表示液压缸的缸行程(シリンダストローク)的变化。特别地，在图14(C)中，实线表示提升油缸13的缸行程的变化、虚线表示铲斗油缸14的缸行程的变化。图14(D)表示工作装置泵压的变化。图14(E)表示发动机转速的变化。特别地，在图14(E)中，实线表示发动机转速检测部31检测出的实际的发动机转速的变化。图14(E)中，虚线表示工作装置要求决定部86决定的工作装置要求发动机转速Nedm的变化。图14(F)表示工作装置泵23的排出流量的变化。

如图14所示，如果铲斗12铲入作为挖掘对象的沙土等堆积物(时刻T1)，如图14(B)所示，进行提升大臂11的操作(时刻T1～时刻T2)。此时，如图14(D)所示，工作装置泵压随着大臂11的负荷增大而上升。此外，如图14(E)所示，由于工作装置要求发动机转速Nedm增大，实际的发动机转速增大。进而，如图14(F)所示，工作装置泵23的排出流量也增大。

如果大臂11的负荷变大，则无视正在进行提升大臂11的操作，如图14(C)所示，变成大臂11不上升的失速(ストール)状态(时间T2～T3)。此时，如图14(D)所示，由于工作装置泵压上升而达到溢流压P_relief，溢流阀48开启。由此，工作装置泵压被调整为不超过溢流压P_relief。此外，通过执行溢流流量限制控制，如图14(F)所示，工作装置泵23的排出流量被限制为流量限制值Qdm_limit。

另外，在时刻T2至T3，如图14(A)所示，车速降低，作业车辆1处于几乎不行走的行走失速状态。这种情况下，由于输出转速Nout降低，发动机要求马力Hdm减小。由此，由于指令节气门值Th_cm减小，如图14(E)所示，发动机转速降低。由此，能够降低油耗。

同样，在时刻T5～时刻T6及时刻T7～时刻T8，也无视正在进行提升大臂11的操作，如图14(C)所示，变成大臂11不上升的失速状态。该情况下也如图14(D)所示，工作装置泵压达到溢流压P_relief，如图14(F)所示，通过溢流流量限制控制，将工作装置泵23的排出流量限制为流量限制值Qdm_limit。

另外，在时刻T5～时刻T6及时刻T7～时刻T8中，如图14(A)所示，作业车辆1以一定的车速在行走。因此，如图14(E)所示，虽然发动机转速在增大，但该情况下也同时刻T2～时刻T3一样，将工作装置泵23的排出流量限制为流量限制值Qdm_limit。

另外，在时刻T3～时刻T4、时刻T5～时刻T6及时刻T7～时刻T8，进行倾斜铲斗12的动作。即，提升大臂11的操作与提升铲斗12的操作交互进行。对铲斗12的负荷比对大臂11的负荷小。因此，在进行提升铲斗12的操作时，如图14(D)所示，工作装置泵压小于溢流压P_relief。因此，在进行提升铲斗的动作时，如图14(F)所示，通过解除溢流流量限制控制，工作装置泵23的排出流量增大。另外，如时刻T9之后，在缸行程到达行程末端时，执行溢流流量限制控制。

本实施方式中的作业车辆1具有以下特征。

(1)如所述时刻T3之后，在作业车辆1行走且行走需要较大的驱动力的情况下，将要求牵引力Tout设定成较大值。由此，发动机能够维持高转速。另一方面，如时刻T2～T3，在作业车辆1停止时，由于输出转速Nout下降，发动机要求马力Hdm减少。由此，可降低发动机转速。由此，能够降低油耗。

(2)溢流时，工作装置要求决定部86将要求流量Qdm的上限限制为规定的流量限制值Qdm_limit，由此，不依靠发动机转速就能够减少工作装置泵23的排出流量。由此，可以不依靠发动机转速稳定地控制溢流时的工作装置泵压Pwp与工作装置泵23的排出流量。

(3)如果驾驶员以大操作量操作工作装置操作部件52a，由于工作装置要求发动机转速Nedm增大，发动机转速增大。因此，驾驶员可不依靠加速器操作部件51a的操作而是通过进行工作装置操作部件52a的操作来调整工作装置3的速度。由此，通过简单的操作就能够调整工作装置3的速度和车速。

(4)即使驾驶员以大操作量操作工作装置操作部件52a，由于溢流时要求流量Qdm的上限被限制为规定的流量限制值Qdm_limit，所以能够抑制能量的损失。另外，由于基于被限制的要求流量Qdm来决定向发动机21发出的指令节气门值Th_cm，所以可抑制发动机转速的增大。由此，能够降低油耗。

(5)在作业车辆1进行挖掘作业时，工作装置要求决定部86将流量限制值Qdm_limit设定为挖掘时的第2限制值Q_Hi2，其大于正常时的第2限制值Q_Hi1。因此，在进行挖掘作业时，溢流时的工作装置泵23的排出流量的减少量被抑制成小于正常时的减少量。因此，挖掘作业中，即使工作装置3的状态频繁变化，能够迅速地恢复排出流量。由此，可提高工作装置3的响应性。

(6)泵容量决定部88基于要求流量Qdm决定工作装置泵23的目标容量，根据工作装置泵23的目标容量决定向第1容量控制装置42发出的指令信号。因此，可通过控制工作装置泵23的容量得到期望的排出流量。

(7)通过基于与工作装置泵23的目标容量对应的工作装置泵23的目标倾转角和实际倾转角的反馈控制，决定向第1容量控制装置42发出的指令信号。即，通过基于工作装置泵23的实际容量和工作装置泵23的目标容量的反馈控制，决定向第1容量控制装置42发出的指令信号。因此，可更加精确地控制工作装置泵23的排出流量。

本发明不限于上述的实施方式，在不脱离于本发明范围的情况下可进行多种变形或者修正。

本发明不限于前述的轮式装载机，也可适用于推土机、拖拉机、铲车、或者平地机等其它类型的作业车辆。

本发明不限于EMT，也适用于HMT等其它类型的变速装置。该情况下，第1马达MG1起到液压马达及液压泵的作用。同时，第2马达MG2起到液压马达及液压泵的作用。第1马达MG1与第2马达MG2为可变容量型泵/马达，通过控制部27控制斜盘或者斜轴的倾转角，从而控制容量。而且，控制第1马达MG1与第2马达MG2的容量，使其输出按照上述实施方式算出的指令转矩Tm1_ref、Tm2_ref。

动力传动装置24的结构并不限于上述的实施方式中的结构。例如，两个行星齿轮机构68、69的各个部件的连接、布置并不限于上述实施方式的连接、布置。此外，动力传动装置24配备的行星齿轮机构的数目并不限于2个。动力传动装置24也可仅具有1个行星齿轮机构。或者，动力传动装置24也可具有3个以上的行星齿轮机构。

动力传动装置24的控制并不限于上述实施方式的控制。即，上述实施方式中，以可获得牵引力根据车速而连续变化的规定的车速-牵引力特性的方式，决定目标输入轴转矩Te_ref与目标输出轴转矩To_ref。但是，该目标输入轴转矩Te_ref与目标输出轴转矩To_ref可任意地设定。

转矩平衡信息并不限于上述实施方式的转矩平衡算式。例如，转矩平衡信息也可以是表格或者映射等形式。

工作装置泵不限于1个，也可具备2个以上的工作装置泵。该情况下，所述容量为多个工作装置泵容量的总和。

在通过发动机转速的控制对工作装置3的速度进行控制的情况下，也可不减小牵引力。或者，牵引力的减小不限于将车速比率VR乘以规定的削减率的方法，也可利用其它方法。

也可以在工作装置泵23的容量达到最大容量前，通过发动机转速的控制对工作装置3的速度进行控制。

上述实施方式中，在溢流流量限制控制中，流量限制信息D5具有正常时限制信息D5a和挖掘时限制信息D5b，但也可以只具有正常时限制信息D5a及挖掘时限制信息D5b中的一方。

上述实施方式中，是通过反馈控制来决定向泵容量控制装置发出的指令信号，但也可以不通过反馈控制来决定向泵容量控制装置发出的指令信号。

动力传动装置不限于前述的采用行星齿轮机构的所谓分离式装置，也可采用其它方式的装置。例如，图15为表示第1变形例的动力传动装置124的示意图。图15所示的动力传动装置124是所谓连续式动力传动装置。在动力传动装置124中，发动机21只用于第1马达MG1的发电。第2马达MG2利用第1马达MG1产生的电力来驱动行走装置。此外，第2马达MG2在减速时等将能量回收而进行发电。

或者，动力传动装置并不限于前述的利用马达的所谓混合型动力传动装置。例如，图16为表示第2变形例的动力传动装置324的示意图。动力传动装置324是所谓HST(HydroStaticTransmission)式装置。动力传动装置324具有行走用泵301与行走用马达302。行走用泵301由发动机21驱动。行走用泵301为可变容量式液压泵，行走用泵301的容量由泵容量控制装置303控制。行走用马达302由从行走用泵301排出的液压油驱动，以此驱动行走装置。行走用马达302为可变容量式液压马达，行走用马达302的容量由马达容量控制装置304控制。而且，通过对发动机转速、行走用泵301的容量、行走用马达302的容量等的控制来控制车速及牵引力。

另外，在图15、16中对于与所述实施方式相同的结构标注了相同的附图标记，并省略了对其结构的说明。

产业上的利用可能性

根据本发明，能够提供不依靠发动机转速就能够稳定地控制液压油溢流时液压泵的排出压和排出流量的作业车辆及其控制方法。

附图标记说明

21发动机

25行走装置

24动力传动装置

61输入轴

63输出轴

27控制部

3工作装置

23工作装置泵

52a工作装置操作部件

51a加速器操作部件

MG1第1马达

MG2第2马达

42第1容量控制装置

32工作装置泵压检测部

48溢流阀

84变速箱要求决定部

86工作装置要求决定部

87发动机要求决定部

89要求节气门决定部

88泵容量决定部

31发动机转速检测部

33第1倾转角检测部

Claims (8)

1.一种作业车辆，其特征在于，具备：

发动机；

可变容量式的液压泵，由所述发动机驱动；

工作装置，由从所述液压泵排出的液压油驱动；

泵容量控制装置，控制所述液压泵的容量；

泵压检测部，检测所述液压泵的排出压；

溢流阀，当所述液压泵的排出压为规定的溢流压以上时开启；

行走装置，使车辆行走；

动力传动装置，输入有来自所述发动机的驱动力，并输出用于驱动所述行走装置的驱动力；

加速器操作部件；

工作装置操作部件；

控制部，控制所述动力传动装置；

所述控制部具有：

变速箱要求决定部，基于所述加速器操作部件的操作量决定所述行走装置中的目标牵引力即要求牵引力；

工作装置要求决定部，基于所述工作装置操作部件的操作量决定所述工作装置中的目标流量即要求流量；

发动机要求决定部，基于变速箱要求马力以及工作装置要求马力决定发动机要求马力，所述变速箱要求马力基于所述要求牵引力决定，所述工作装置要求马力基于所述要求流量决定；

要求节气门决定部，基于所述发动机要求马力决定向所述发动机发出的指令节气门值；

泵容量决定部，基于所述要求流量决定所述液压泵的目标容量；

当所述液压泵的排出压在规定的压力阈值以上时，所述工作装置要求决定部将所述要求流量的上限限制为规定的流量限制值。

2.如权利要求1所述的作业车辆，其特征在于，

所述工作装置要求决定部基于所述要求流量与所述液压泵的容量决定工作装置要求发动机转速；

所述要求节气门决定部基于所述发动机要求马力决定第1节气门值；

所述要求节气门决定部基于所述工作装置要求发动机转速决定第2节气门值；

所述要求节气门决定部取所述第1节气门值与所述第2节气门值中较大的一方作为向所述发动机发出的指令节气门值。

3.如权利要求1或2所述的作业车辆，其特征在于，

还具备检测发动机转速的发动机转速检测部，

所述泵容量决定部基于所述要求流量与所述发动机转速决定所述液压泵的目标容量。

4.如权利要求1至3中任一项所述的作业车辆，其特征在于，

当车辆进行挖掘作业时，所述工作装置要求决定部增大所述规定的流量限制值。

5.如权利要求1至4中任一项所述的作业车辆，其特征在于，

所述泵容量控制装置根据输入到所述泵容量控制装置的指令信号改变所述液压泵的容量，

所述泵容量决定部根据所述液压泵的目标容量决定向所述泵容量控制装置发出的指令信号。

6.如权利要求5所述的作业车辆，其特征在于，

还具备检测所述液压泵的倾转角的倾转角检测部，

所述泵容量决定部通过反馈控制决定向所述泵容量控制装置发出的指令信号，所述反馈控制基于与所述液压泵的倾转角对应的所述液压泵的实际容量和所述液压泵的目标容量。

7.如权利要求1至6中任一项所述的作业车辆，其特征在于，

所述动力传动装置还具备输入轴、输出轴、马达，

所述动力传动装置构成为，通过改变所述马达的转速，改变所述输出轴对所述输入轴的转速比。

8.一种作业车辆的控制方法，其特征在于，所述作业车辆具备：发动机；可变容量式的液压泵，由所述发动机驱动；工作装置，由从所述液压泵排出的液压油驱动；泵容量控制装置，控制所述液压泵的容量；泵压检测部，检测所述液压泵的排出压；溢流阀，当所述液压泵的排出压为规定的溢流压以上时开启；行走装置，使车辆行走；动力传动装置，输入有来自所述发动机的驱动力，并输出用于驱动所述行走装置的驱动力；加速器操作部件；工作装置操作部件，

所述作业车辆的控制方法包括以下步骤：

基于所述加速器操作部件的操作量决定所述行走装置中的目标牵引力即要求牵引力；

基于所述工作装置操作部件的操作量决定所述工作装置中的目标流量即要求流量；

基于变速箱要求马力以及工作装置要求马力决定发动机要求马力，所述变速箱要求马力基于所述要求牵引力决定，所述工作装置要求马力基于所述要求流量决定；

基于所述发动机要求马力决定向所述发动机发出的指令节气门值；

基于所述要求流量决定所述液压泵的目标容量；

在决定所述要求流量的步骤中，当所述液压泵的排出压为规定的压力阈值以上时，将所述要求流量的上限限制为规定的流量限制值。