CN105246749B - 作业车辆及其控制方法 - Google Patents

Abstract

控制部具有：中立控制判定部、前进后退离合器控制部、以及指令转矩确定部。中立控制判定部在满足模拟中立控制判定条件时确定执行模拟中立控制。模拟中立控制判定条件包括前进后退操作部件位于中立位置。前进后退离合器控制部在模拟中立控制中将前进用离合器或后退用离合器维持在连接状态。指令转矩确定部在模拟中立控制中确定向电机输送的指令转矩以便成为中立状态，在该中立状态下，不论来自发动机的驱动力如何，从传动装置向行驶装置输出的输出转矩都被抑制在规定的值。

Description

作业车辆及其控制方法

技术领域

本发明涉及作业车辆、尤其是混合动力型的作业车辆及其控制方法。

背景技术

作为轮式装载机等作业车辆，具有传动装置(以下称为“变矩器式的变速装置”)的作业装置是公知的，该变矩器式的变速装置具有变矩器和多级式的变速装置。具有变矩器式的变速装置的以往的作业车辆具有用于切换车辆的前进和后退的离合器。例如，在前进后退操作杆位于前进位置时，前进用离合器被连接并且后退用离合器被切断。在前进后退操作杆位于后退位置时，后退用离合器被连接并且前进用离合器被切断。而且，在前进后退操作杆位于中立位置时，前进用离合器和后退用离合器都被切断。由此，发动机的驱动力向行驶装置的传递被切断。

另一方面，近年来提出有如下的混合动力型的作业车辆，在该混合动力型的作业车辆中，作为代替变矩器式的变速装置的传动装置，利用来自发动机的驱动力和来自电机的驱动力进行行驶。作为混合动力型的作业车辆的传动装置，例如在专利文献1中，公开有HMT(液压-机械式变速装置)或者EMT(电气-机械式变速装置)。

HMT具有行星齿轮机构、以及与行星齿轮机构的旋转构件连接的第一泵/电机和第二泵/电机。第一泵/电机和第二泵/电机根据作业车辆的行驶状况，作为液压马达以及液压泵中的任一方发挥作用。HMT构成为，通过使这些泵/电机的转速变化，从而可以使输出轴的转速无级变化。

在EMT中，代替HMT中的液压马达而使用电动马达。即，EMT具有第一发电机/电机和第二发电机/电机。第一发电机/电机和第二发电机/电机根据作业车辆的行驶状况，作为电动马达以及发电机中的任一方发挥作用。与HMT同样地，EMT构成为，通过使这些发电机/电机的转速变化，可以使输出轴的转速无级变化。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-329244号公报

发明内容

发明要解决的课题

在以往的变矩器式的变速装置中，在前进后退操作杆位于中立位置时离合器被切断。因此，在对离合器进行再连接时，用于驱动离合器的液压上升需要花费时间。或者，为了利用离合器连接存在转速差的旋转构件，在半离合状态使转速差缩小需要花费时间。因此，在将传动装置从中立状态切换到前进状态或后退状态时，离合器的再连接花费时间，由此存在不能迅速开始驱动力的传递的问题。

另外，在混合动力型的作业车辆中，在前进后退操作杆位于中立位置时离合器被切断的情况下，通过在对离合器进行再连接时控制电机，可以在使离合器的相对转速同步后将离合器连接。但是，在该情况下，为了使其同步也花费时间，由此存在不能迅速开始驱动力的传递的问题。

本发明的课题在于提供一种作业车辆及其控制方法，在将传动装置从中立状态切换到前进状态或后退状态时，可以迅速开始驱动力的传递。

用于解决课题的方案

本发明的一方案的作业车辆具有：发动机、液压泵、工作装置、行驶装置、传动装置、控制部、以及前进后退操作部件。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。传动装置将来自发动机的驱动力传递到行驶装置。控制部控制传动装置。前进后退操作部件是用于切换车辆的前进、后退以及中立状态的部件，选择性地被切换到前进位置、后退位置以及中立位置。传动装置具有：输入轴、输出轴、齿轮机构、电机、以及前进后退切换机构。齿轮机构具有行星齿轮机构，将输入轴的旋转传递到输出轴。电机与行星齿轮机构的旋转构件连接。前进后退切换机构包括前进用离合器和后退用离合器。在车辆前进时，前进用离合器被连接且后退用离合器被切断。在车辆后退时，前进用离合器被切断且后退用离合器被连接。传动装置构成为，通过使电机的转速变化，从而使输出轴相对于输入轴的转速比变化。控制部具有：中立控制判定部、前进后退离合器控制部、以及指令转矩确定部。中立控制判定部在满足模拟中立控制判定条件时确定执行模拟中立控制。模拟中立控制判定条件包括前进后退操作部件位于中立位置。前进后退离合器控制部在模拟中立控制中，将前进用离合器或后退用离合器维持在连接状态。指令转矩确定部在模拟中立控制中确定向电机输送的指令转矩以便成为中立状态，在该中立状态下，不论来自发动机的驱动力如何，从传动装置向行驶装置输出的输出转矩都被抑制在规定的值。

在本方案的作业车辆中，可以通过模拟中立控制，在将前进用离合器或后退用离合器维持在连接状态的情形下，以模拟方式实现中立状态，在该中立状态下，不论来自发动机的驱动力如何，从传动装置向行驶装置输出的输出转矩都被抑制得小。因此，在模拟中立控制的执行过程中，即便为了驱动工作装置而使发动机的转速上升，也可以维持向行驶装置输出的输出转矩得以抑制的状态。另外，在将传动装置从中立状态切换到前进状态或后退状态时，可以迅速开始驱动力的传递。

优选为，模拟中立控制判定条件还包括车速为规定的速度阈值以上。在该情况下，可以在操作者希望迅速的加速或减速的状况即作业车辆的行驶中迅速开始驱动力的传递。

优选为，中立控制判定部在满足实际中立控制判定条件时确定执行实际中立控制。实际中立控制判定条件包括前进后退操作部件位于中立位置以及车速比规定的速度阈值小。在实际中立控制中，前进后退离合器控制部使前进用离合器以及后退用离合器为切断状态。在该情况下，可以在操作者不希望迅速的加速或减速的状况即作业车辆的停止中或者即将停止之前的状态下更可靠地抑制驱动力的传递。

优选为，在满足实际中立控制判定条件的状态下，在车速从比规定的速度阈值小的值变化到了规定的速度阈值以上的值时，中立控制判定部从实际中立控制切换到模拟中立控制。在该情况下，在车速增大后，在前进后退操作部件从中立位置被切换到了前进位置或后退位置时，可以迅速开始驱动力的传递。

优选为，在从实际中立控制切换到模拟中立控制时，前进后退离合器控制部在使前进用离合器或后退用离合器同步后进行连接。在该情况下，可以抑制离合器连接时产生冲击。

优选为，作业车辆还具有输出转速检测部。输出转速检测部检测传动装置的输出轴的转速即输出转速。控制部还具有存储部。存储部存储对输出转速与要求牵引力之间的关系进行限定的要求牵引力特性信息。指令转矩确定部确定向电机输送的指令转矩，以便能够得到与输出转速对应的要求牵引力。要求牵引力特性信息包括第一要求牵引力特性和第二要求牵引力特性。第一要求牵引力特性对未进行模拟中立控制的通常运转控制中的输出转速与要求牵引力之间的关系进行限定。第二要求牵引力特性对模拟中立控制中的输出转速与要求牵引力之间的关系进行限定。在该情况下，通过控制向电机输送的指令转矩，可以将模拟中立控制中的作业车辆的牵引力抑制得小。由此，不论来自发动机的驱动力如何，都可以将从传动装置向行驶装置输出的输出转矩抑制在规定的中立状态。另外，可以基于与通常运转控制中的第一要求牵引力特性不同的第二要求牵引力特性控制模拟中立控制中的牵引力。

优选为，第二要求牵引力特性被设定为产生作业车辆的减速力。在该情况下，可以控制作业车辆的牵引力以便在模拟中立控制中产生减速力。

优选为，作业车辆还具有加速操作部件和检测加速操作量的加速操作检测部。第一要求牵引力特性与加速操作量相应地变更。第二要求牵引力特性不与加速操作量相应地变更。在该情况下，即便在模拟中立控制中操作者操作加速操作部件，也可以防止产生与加速操作部件的操作相应的驱动力的变化。

优选为，指令转矩确定部在模拟中立控制中使向电机输送的指令转矩为0或用于抵消传动装置的内部惯性的规定值。在该情况下，通过使向电机输送的指令转矩为0或规定值，可以将模拟中立控制中的作业车辆的牵引力抑制得小。由此，不论来自发动机的驱动力如何，都可以将从传动装置向行驶装置输出的输出转矩抑制在规定的中立状态。

优选为，作业车辆还具有蓄电装置。电机根据作业车辆的行驶状况，作为电动马达以及发电机中的任一方发挥作用。蓄电装置蓄积由电机发出的电能。在该情况下，即便在模拟中立控制中，由于前进用离合器或后退用离合器被连接，因此，也可以利用来自发动机的驱动力使电机作为发电机发挥作用。

优选为，前进后退切换机构在驱动力的传递路径中位于发动机与电机之间。在该情况下，即便为了使动力传递机构为中立状态而切断前进用离合器以及后退用离合器，输出轴也与电机连接，因此，电机借助输出轴的旋转而旋转。因此，为了防止电机的过度旋转，需要经常控制电机的转速。相比之下，在本方案的作业车辆中，可以通过模拟中立控制在将前进用离合器或后退用离合器维持在连接状态的情形下实现中立状态。因此，不需要上述那样的用于防止电机的过度旋转的转速的控制，所以，电机的控制容易。

优选为，传动装置还具有用于在高速模式与低速模式之间切换传动装置中的驱动力的传递路径的模式切换离合器。控制部还具有模式切换控制部。模式切换控制部执行与转速比相应地切换模式选择离合器的连接和切断的模式切换控制。模式切换控制部即便在模拟中立控制的执行过程中也执行模式切换控制。在该情况下，即便在模拟中立控制中，与转速比相应的适当的模式也被选择。由此，可以在模拟中立控制中抑制传动装置的电机等结构构件过度旋转。

本发明的其他方案的控制方法是作业车辆的控制方法，该作业车辆具有：发动机、液压泵、工作装置、行驶装置、传动装置、以及前进后退操作部件。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。传动装置将来自发动机的驱动力传递到行驶装置。前进后退操作部件是用于切换车辆的前进、后退以及中立状态的部件，选择性地被切换到前进位置、后退位置以及中立位置。传动装置具有：输入轴、输出轴、齿轮机构、电机、以及前进后退切换机构。齿轮机构具有行星齿轮机构，将输入轴的旋转传递到输出轴。电机与行星齿轮机构的旋转构件连接。前进后退切换机构包括前进用离合器和后退用离合器。在车辆前进时，前进用离合器被连接且后退用离合器被切断。在车辆后退时，前进用离合器被切断且后退用离合器被连接。传动装置构成为，通过使电机的转速变化，从而使输出轴相对于输入轴的转速比变化。本方案的控制方法具有第一～第三步骤。在第一步骤中，在满足模拟中立控制判定条件时，确定执行模拟中立控制。模拟中立控制判定条件包括前进后退操作部件位于中立位置。在第二步骤中，在模拟中立控制中，将前进用离合器或后退用离合器维持在连接状态。在第三步骤中，在模拟中立控制中，确定向电机输送的指令转矩以便成为中立状态，在该中立状态下，不论来自发动机的驱动力如何，从传动装置向行驶装置输出的输出转矩都被抑制在规定的值。

在本方案的作业车辆的控制方法中，可以通过模拟中立控制在将前进用离合器或后退用离合器维持在连接状态的情形下以模拟方式实现中立状态，在该中立状态下，不论来自发动机的驱动力如何，从传动装置向行驶装置输出的输出转矩都被抑制得小。因此，在模拟中立控制的执行过程中，即便为了驱动工作装置而使发动机的转速上升，也可以维持向行驶装置输出的输出转矩得以抑制的状态。另外，在将传动装置从中立状态切换到前进状态或后退状态时，可以迅速开始驱动力的传递。

发明的效果

根据本发明，可以提供一种作业车辆及其控制方法，在将传动装置从中立状态切换到前进状态或后退状态时，可以迅速开始驱动力的传递。

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是表示传动装置的结构的示意图。

图4是表示第一电机以及第二电机的转速相对于车速的变化的图。

图5是表示向电机输送的指令转矩的确定处理的控制框图。

图6是表示要求牵引力特性的一例的曲线图。

图7是表示模拟中立控制以及实际中立控制的执行的判定处理的流程图。

图8是表示要求牵引力特性的一例的曲线图。

图9是表示第一电机以及第二电机的转速相对于车速的变化的图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。图1是本发明的实施方式的作业车辆1的侧视图。如图1所示，作业车辆1具有：车架2、工作装置3、行驶轮4、5、以及驾驶室6。作业车辆1是轮式装载机，通过驱动行驶轮4、5旋转，从而行驶。作业车辆1可以使用工作装置3进行挖掘等作业。

在车架2上安装有工作装置3以及行驶轮4、5。工作装置3由来自后述的工作装置泵23(参照图2)的工作油驱动。工作装置3具有大臂11和铲斗12。大臂11安装于车架2。工作装置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利用来自工作装置泵23的工作油进行伸缩，从而使大臂11上下转动。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的另一端经由直角杠杆(ベルクランク)15安装于铲斗12。铲斗缸14利用来自工作装置泵23的工作油进行伸缩，从而使铲斗12上下转动。

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内配置有操作者落座的座位、后述的操作装置等。车架2具有前架16和后架17。前架16和后架17安装成相互能够向左右方向转动。

作业车辆1具有转向缸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利用来自后述的转向泵30的工作油进行伸缩，从而左右变更作业车辆1的行进方向。

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、动力取出装置22(以下称为“PTO22”)、传动装置24、行驶装置25、操作装置26、以及控制部27等。

发动机21例如是柴油发动机。通过调整向发动机21的气缸内喷射的燃料量来控制发动机21的输出。通过由控制部27控制安装于发动机21的燃料喷射装置28来进行燃料量的调整。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检测发动机转速并将表示发动机转速的检测信号向控制部27发送。

作业车辆1具有：工作装置泵23、转向泵30、以及变速器泵29。工作装置泵23、转向泵30、以及变速器泵29是液压泵。PTO22(Power Take Off：动力输出)将来自发动机21的一部分驱动力传递到这些液压泵23、30、29。即，PTO22将来自发动机21的驱动力分配到这些液压泵23、30、29、以及传动装置24。

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，供给到上述提升缸13和铲斗缸14。作业车辆1具有工作装置泵压力检测部32。工作装置泵压力检测部32检测来自工作装置泵23的工作油的排出压力(以下称为“工作装置泵压力”)，并将表示工作装置泵压力的检测信号向控制部27发送。

工作装置泵23是可变容量型的液压泵。通过变更工作装置泵23的斜盘或者斜轴的倾转角，从而变更工作装置泵23的排出容量。第一容量控制装置42与工作装置泵23连接。第一容量控制装置42由控制部27控制，用于变更工作装置泵23的倾转角。由此，工作装置泵23的排出容量由控制部27控制。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，并将表示倾转角的检测信号向控制部27发送。

转向泵30由来自发动机21的驱动力驱动。从转向泵30排出的工作油经由转向控制阀43供给到上述转向缸18。作业车辆1具有转向泵压力检测部35。转向泵压力检测部35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”)，并将表示转向泵压力的检测信号向控制部27发送。

转向泵30是可变容量型的液压泵。通过变更转向泵30的斜盘或者斜轴的倾转角，从而变更转向泵30的排出容量。第二容量控制装置44与转向泵30连接。第二容量控制装置44由控制部27控制，用于变更转向泵30的倾转角。由此，转向泵30的排出容量由控制部27控制。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检测转向泵30的倾转角并将表示倾转角的检测信号向控制部27发送。

变速器泵29由来自发动机21的驱动力驱动。变速器泵29是固定容量型的液压泵。从变速器泵29排出的工作油经由后述的离合器控制阀VF、VR、VL、VH供给到传动装置24的离合器CF、CR、CL、CH。

PTO22将来自发动机21的一部分驱动力传递到传动装置24。传动装置24将来自发动机21的驱动力传递到行驶装置25。传动装置24将来自发动机21的驱动力变速后输出。关于传动装置24的结构，将在后面详细说明。

行驶装置25具有车轴45和行驶轮4、5。车轴45将来自传动装置24的驱动力传递到行驶轮4、5。由此，行驶轮4、5旋转。作业车辆1具有车速检测部37。车速检测部37检测传动装置24的输出轴63的转速(以下称为“输出转速”)。由于输出转速与车速对应，因此，车速检测部37通过检测输出转速，从而检测车速。另外，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，因此，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发挥作用。车速检测部37将表示输出转速以及旋转方向的检测信号发送到控制部27。

操作装置26由操作者操作。操作装置26具有：加速操作装置51、工作装置操作装置52、变速操作装置53、前进后退操作装置54(以下称为“FR操作装置54”)、转向操作装置57、以及制动操作装置58。

加速操作装置51具有加速操作部件51a和加速操作检测部51b。加速操作部件51a为了设定发动机21的目标转速而被操作。加速操作检测部51b检测加速操作部件51a的操作量(以下称为“加速操作量”)。加速操作检测部51b将表示加速操作量的检测信号向控制部27发送。

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。工作装置操作部件52a为了使工作装置3动作而被操作。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将表示工作装置操作部件52a的位置的检测信号输出到控制部27。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，从而检测工作装置操作部件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。操作者通过操作变速操作部件53a，可以选择传动装置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挡以及2挡等多个速度范围对应。变速操作检测部53b将表示变速操作部件53a的位置的检测信号输出到控制部27。

FR操作装置54具有：前进后退操作部件54a(以下称为“FR操作部件54a”)和前进后退位置检测部54b(以下称为“FR位置检测部54b”)。操作者通过操作FR操作部件54a，可以切换作业车辆1的前进和后退。FR操作部件54a选择性地被切换到前进位置(F)、中立位置(N)以及后退位置(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基于转向操作部件57a的操作将先导液压供给到转向控制阀43，从而驱动转向控制阀43。另外，转向操作部件57也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。操作者通过操作转向操作部件57a，可以左右变更作业车辆1的行进方向。

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。操作者通过操作制动操作部件58a，可以操作作业车辆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(以下称为“制动操作量”)。制动操作检测部58b将表示制动操作量的检测信号输出到控制部27。另外，作为制动操作量，也可以使用制动油的压力。

控制部27具有CPU等运算装置、以及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具有存储部56。存储部56存储有用于控制作业车辆1的各种程序以及数据。

控制部27将表示指令节流值的指令信号发送到燃料喷射装置28，以便得到与加速操作量相应的发动机21的目标转速。关于由控制部27进行的发动机21的控制，将在后面详细说明。

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，对向液压缸13、14供给的液压进行控制。由此，液压缸13、14伸缩以使工作装置3动作。

另外，控制部27基于来自各检测部的检测信号控制传动装置24。关于由控制部27进行的传动装置24的控制，将在后面详细说明。

接着，详细说明传动装置24的结构。图3是表示传动装置24的结构的示意图。如图3所示，传动装置24具有：输入轴61、齿轮机构62、输出轴63、第一电机MG1、第二电机MG2、以及电容器64。输入轴61与上述PTO22连接。来自发动机21的旋转经由PTO22被输入到输入轴61。齿轮机构62将输入轴61的旋转传递到输出轴63。输出轴63与上述行驶装置25连接，将来自齿轮机构62的旋转传递到上述行驶装置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，根据电机MG1、MG2的转速的变化，使输出轴63相对于输入轴61的转速比变化。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在驱动力的传递路径中位于发动机21与第一行星齿轮机构68之间。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”)、以及未图示各种齿轮。F离合器CF和R离合器CR是液压式离合器，来自变速器泵29的工作油被供给到各离合器CF、CR。向F离合器CF供给的工作油由F离合器控制阀VF控制。向R离合器CR供给的工作油由R离合器控制阀VR控制。各离合器控制阀CF、CR由来自控制部27的指令信号控制。

F离合器CF的连接/切断和R离合器CR的连接/切断被切换，从而切换从FR切换机构65输出的旋转的方向。详细而言，如图2所示，控制部27具有前进后退离合器控制部91(以下称为“FR离合器控制部91”)。FR离合器控制部91与FR操作部件54a的位置相应地控制F离合器CF的连接/切断和R离合器CR的连接/切断。在FR操作部件54a处于前进位置时，FR离合器控制部91将F离合器CF连接并将R离合器CR切断。另外，在FR操作部件54a处于后退位置时，FR离合器控制部91将F离合器CF切断并将R离合器CR连接。

变速机构66具有：传递轴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、以及输出齿轮71。传递轴67与FR切换机构65连结。第一行星齿轮机构68以及第二行星齿轮机构69与传递轴67配置在同轴上。

第一行星齿轮机构68具有：第一太阳齿轮S1、多个第一行星齿轮P1、支承多个第一行星齿轮P1的第一行星齿轮架C1、以及第一齿圈R1。第一太阳齿轮S1与传递轴67连结。多个第一行星齿轮P1与第一太阳齿轮S1啮合并能够旋转地支承于第一行星齿轮架C1。在第一行星齿轮架C1的外周部设置有第一行星齿轮架齿轮Gc1。第一齿圈R1与多个行星齿轮P1啮合并且能够旋转。另外，在第一齿圈R1的外周设置有第一外周齿圈Gr1。

第二行星齿轮机构69具有：第二太阳齿轮S2、多个第二行星齿轮P2、支承多个第二行星齿轮P2的第二行星齿轮架C2、以及第二齿圈R2。第二太阳齿轮S2与第一行星齿轮架C1连结。多个第二行星齿轮P2与第二太阳齿轮S2啮合并能够旋转地支承于第二行星齿轮架C2。第二齿圈R2与多个行星齿轮P2啮合并且能够旋转。在第二齿圈R2的外周设置有第二外周齿圈Gr2。第二外周齿圈Gr2与输出齿轮71啮合，第二齿圈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是用于以车速高的高速模式(Hi模式)和车速低的低速模式(Lo模式)切换传动装置24中的驱动力传递路径的机构。该Hi/Lo切换机构70具有在Hi模式时被连接的H离合器CH、以及在Lo模式时被连接的L离合器CL。H离合器CH将第一齿圈R1和第二行星齿轮架C2连接或切断。另外，L离合器CL将第二行星齿轮架C2和固定端72连接或切断，并禁止或允许第二行星齿轮架C2的旋转。

另外，各离合器CH、CL是液压式离合器，来自变速器泵29的工作油分别被供给到各离合器CH、CL。向H离合器CH供给的工作油由H离合器控制阀VH控制。向L离合器CL供给的工作油由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。

第一电机MG1以及第二电机MG2作为利用电能产生驱动力的驱动电机发挥作用。另外，第一电机MG1以及第二电机MG2也作为使用被输入的驱动力产生电能的发电机发挥作用。在指令信号从控制部27提供给第一电机MG1以使与旋转方向相反的方向的转矩作用于第一电机MG1的情况下，第一电机MG1作为发电机发挥作用。在第一电机MG1的输出轴上固定有第一电机齿轮Gm1，第一电机齿轮Gm1与第一行星齿轮架齿轮Gc1啮合。另外，第一变换器I1与第一电机MG1连接，用于控制第一电机MG1的电机转矩的指令信号从控制部27被提供给该第一变换器I1。

第二电机MG2是与第一电机MG1相同的结构。在第二电机MG2的输出轴上固定有第二电机齿轮Gm2，第二电机齿轮Gm2与第一外周齿圈Gr1啮合。另外，第二变换器I2与第二电机MG2连接，用于控制第二电机MG2的电机转矩的指令信号从控制部27提供给该第二变换器I2。

电容器64作为蓄积由电机MG1、MG2产生的能量的能量储存部发挥作用。即，电容器64在各电机MG1、MG2的合计发电量多时，将由各电机MG1、MG2发出的电力蓄积。另外，电容器64在各电机MG1、MG2的合计电力消耗量多时，将电力放出。即，可以利用蓄积于电容器64的电力来驱动各电机MG1、MG2。另外，也可以代替电容器而使用作为别的蓄电机构的蓄电池。

控制部27接收来自各种检测部的检测信号，将表示向电机MG1、MG2输送的指令转矩的指令信号提供给各变换器I1、I2。另外，控制部27也可以输出电机MG1、MG2的转速指令。在该情况下，变换器I1、I2计算与转速指令相应的指令转矩并控制电机MG1、MG2。另外，控制部27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，传动装置24的变速比以及输出转矩被控制。

如图2所示，控制部27具有模式切换控制部92。模式切换控制部92执行与传动装置24的输入轴61和输出轴63的转速比相应地将传动装置24中的驱动力传递路径切换到Hi模式和Lo模式的模式切换控制。在模式切换控制中，模式切换控制部92对H离合器CH以及L离合器CL的连接和切断进行切换，从而切换Hi模式和Lo模式。以下，对模式切换控制中的传动装置24的动作进行说明。在此，使用图4说明在将发动机21的转速保持恒定的状态下车速从0向前进侧加速的情况下的传动装置24的概略动作。

图4示出相对于车速的各电机MG1、MG2的转速。在发动机21的转速恒定的情况下，车速与传动装置24的转速比相应地变化。转速比是输出轴63的转速与输入轴61的转速之比。因此，在图4中，车速的变化与传动装置24的转速比的变化一致。即，图4示出各电机MG1、MG2的转速与传动装置24的转速比之间的关系。在图4中，实线示出第一电机MG1的转速、虚线示出第二电机MG2的转速。在车速为0以上V1以下的区域中，L离合器CL被连接，H离合器CH被切断(Lo模式)。在该Lo模式中，H离合器CH被切断，因此，第二行星齿轮架C2和第一齿圈R1被切断。另外，L离合器CL被连接，因此，第二行星齿轮架C2被固定。

在Lo模式中，来自发动机21的驱动力经由传递轴67被输入到第一太阳齿轮S1，该驱动力从第一行星齿轮架C1被输出到第二太阳齿轮S2。另一方面，输入到了第一太阳齿轮S1的驱动力从第一行星齿轮P1被传递到第一齿圈R1，并经由第一外周齿圈Gr1以及第二电机齿轮Gm2被输出到第二电机MG2。第二电机MG2在Lo模式中主要作为发电机发挥作用，由第二电机MG2发出的一部分电力被蓄积于电容器64。另外，由第二电机MG2发出的一部分电力被消耗以驱动第一电机MG1。即，由第二电机MG2发出的电力主要被第一电机MG1消耗，根据需要，一部分向电容器64蓄积。

另外，在Lo模式中，第一电机MG1主要作为电动马达发挥作用。第一电机MG1的驱动力，按照第一电机齿轮Gm1→第一行星齿轮架齿轮Gc1→第一行星齿轮架C1→的路径被输出到第二太阳齿轮S2。如上所述被输出到了第二太阳齿轮S2的驱动力，按照第二行星齿轮P2→第二齿圈R2→第二外周齿圈Gr2→输出齿轮71的路径被传递到输出轴63。

在车速超过V1的区域中，H离合器CH被连接，L离合器CL被切断(Hi模式)。在该Hi模式中，H离合器CH被连接，因此，第二行星齿轮架C2和第一齿圈R1被连接。另外，L离合器CL被切断，因此，第二行星齿轮架C2被切断。因此，第一齿圈R1和第二行星齿轮架C2的转速一致。

在Hi模式中，来自发动机21的驱动力被输入到第一太阳齿轮S1，该驱动力从第一行星齿轮架C1被输出到第二太阳齿轮S2。另外，被输入到了第一太阳齿轮S1的驱动力，从第一行星齿轮架C1经由第一行星齿轮架齿轮Gc1以及第一电机齿轮Gm1被输出到第一电机MG1。在Hi模式中，第一电机MG1主要作为发电机发挥作用，因此，由该第一电机MG1发出的一部分电力被蓄积于电容器64。另外，由第一电机MG1发出的一部分电力被消耗以驱动第二电机MG2。即，由第一电机MG1发出的电力主要被第二电机MG2消耗，根据需要，一部分向电容器64蓄积。

另外，第二电机MG2的驱动力按照第二电机齿轮Gm2→第一外周齿圈Gr1→第一齿圈R1→H离合器CH的路径被输出到第二行星齿轮架C2。如上所述被输出到了第二太阳齿轮S2的驱动力，经由第二行星齿轮P2被输出到第二齿圈R2，并且，被输出到了第二行星齿轮架C2的驱动力经由第二行星齿轮P2被输出到第二齿圈R2。这样一来在第二齿圈R2中合在一起的驱动力，经由第二外周齿圈Gr2以及输出齿轮71被传递到输出轴63。

另外，以上是前进驱动时的说明，但在后退驱动时也是相同的动作。另外，在制动时，第一电机MG1和第二电机MG2的作为发电机以及电机的作用与上述相反。

接着，对由控制部27进行的传动装置24的控制进行说明。控制部27通过控制第一电机MG1以及第二电机MG2的电机转矩，从而控制传动装置24的输出转矩。即，控制部27通过控制第一电机MG1以及第二电机MG2的电机转矩，从而控制作业车辆1的牵引力或制动力。

首先，对向第一电机MG1以及第二电机MG2输出的电机转矩的指令值(以下称为“指令转矩”)的确定方法进行说明。

图5是表示由控制部27执行的处理的控制框图。如图5所示，控制部27具有：变速器要求确定部84、能量管理要求确定部85、以及工作装置要求确定部86。

变速器要求确定部84基于加速操作量Aac和输出转速Nout，确定要求牵引力Tout。详细而言，变速器要求确定部84基于存储于存储部56的要求牵引力特性信息D1，根据输出转速Nout确定要求牵引力Tout。要求牵引力特性信息D1是表示对输出转速Nout和要求牵引力Tout之间的关系进行限定的要求牵引力特性的数据。另外，要求牵引力特性与加速操作量相应地被变更。要求牵引力特性与规定的车速-牵引力特性对应。变速器要求确定部84使用与加速操作量相应的要求牵引力特性，根据输出转速Nout确定要求牵引力Tout，并利用输出转速Nout和要求牵引力Tout之积来确定变速器要求马力Htm。

详细而言，如图6所示，存储部56存储有表示作为基准的要求牵引力特性的数据Lout1(以下称为“基准牵引力特性Lout1”)。基准牵引力特性Lout1是加速操作量Aac为最大值即100％时的要求牵引力特性。基准牵引力特性Lout1根据由变速操作部件53a选择的速度范围来确定。变速器要求确定部84通过将与加速操作量Aac相应的规定的比率与基准牵引力特性Lout1相乘，从而确定当前的要求牵引力特性Lout2。

要求牵引力特性信息D1对根据输出转速Nout的减少而增大的要求牵引力Tout进行限定。另外，若上述变速操作部件53a被操作，则变速器要求确定部84与由变速操作部件53a选择的速度范围对应地变更要求牵引力特性。例如，若由变速操作部件53a进行降挡，则要求牵引力特性信息从Lout2变更为Lout2’。由此，输出转速Nout的上限值降低。即，车速的上限值降低。

另外，要求牵引力特性信息D1相对于规定速度以上的输出转速Nout对负值的要求牵引力Tout进行限定。因此，在输出转速Nout比所选择的速度范围内的输出转速的上限值大时，要求牵引力Tout被确定为负值。在要求牵引力Tout为负值时，产生制动力。由此，在EMT式的传动装置24中实现与由变矩器式的变速装置产生的发动机制动器相同的动作。

图5所示的能量管理要求确定部85基于电容器64中的电力的剩余量确定能量管理要求马力Hem。能量管理要求马力Hem是为了对电容器64进行充电而在传动装置24所需的马力。例如，能量管理要求确定部85根据电容器64的电压Vca确定当前的电容器充电量。当前的电容器充电量越减少，则能量管理要求确定部85越增大能量管理要求马力Hem。

工作装置要求确定部86基于工作装置泵压力Pwp和工作装置操作部件52a的操作量Awo(以下称为“工作装置操作量Awo”)确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是分配到工作装置泵23的马力。但是，工作装置要求马力Hpto也可以包括分配到转向泵30以及/或者变速器泵29的马力。

详细而言，工作装置要求确定部86基于要求流量信息D2，根据工作装置操作量Awo确定工作装置泵23的要求流量Qdm。要求流量信息D2存储在存储部56中，对要求流量Qdm与工作装置操作量Awo之间的关系进行限定。工作装置要求确定部86根据要求流量Qdm和工作装置泵压力Pwp确定工作装置要求马力Hpto。

控制部27具有：目标输出轴转矩确定部82、目标输入轴转矩确定部81、以及指令转矩确定部83。

目标输出轴转矩确定部82确定目标输出轴转矩To_ref。目标输出轴转矩To_ref是从传动装置24输出的转矩的目标值。目标输出轴转矩确定部82基于由变速器要求确定部84确定的要求牵引力Tout，确定目标输出轴转矩To_ref。详细而言，通过将规定的分配率与要求牵引力Tout相乘，从而确定目标输出轴转矩To_ref。规定的分配率被设定为，例如，工作装置要求马力Hpto、变速器要求马力Htm以及能量管理要求马力Hem的合计不超过来自发动机21的输出马力。

目标输入轴转矩确定部81确定目标输入轴转矩Te_ref。目标输入轴转矩Te_ref是被输入到传动装置24的转矩的目标值。目标输入轴转矩确定部81基于变速器要求马力Htm和能量管理要求马力Hem，确定目标输入轴转矩Te_ref。详细而言，目标输入轴转矩确定部81通过对能量管理要求马力Hem和将规定的分配率与变速器要求马力Htm相乘而得到的值进行合计后与发动机转速相乘，从而算出目标输入轴转矩Te_ref。另外，变速器要求马力Htm通过将当前的输出转速Nout与上述要求牵引力Tout相乘而算出。

指令转矩确定部83根据目标输入轴转矩Te_ref和目标输出轴转矩To_ref，利用转矩平衡信息确定向电机MG1、MG2输送的指令转矩Tm1_ref、Tm2_ref。转矩平衡信息对目标输入轴转矩Te_ref和目标输出轴转矩To_ref之间的关系进行限定，以便满足传动装置24中的转矩的平衡。转矩平衡信息存储在存储部56中。

如上所述，在Lo模式和Hi模式中，传动装置24中的驱动力的传递路径不同。因此，指令转矩确定部83在Lo模式和Hi模式中，使用不同的转矩平衡信息确定向电机MG1、MG2输送的指令转矩Tm1_ref、Tm2_ref。详细而言，指令转矩确定部83使用以下的式1所示的第一转矩平衡信息，确定Lo模式中的向电机MG1、MG2输送的指令转矩Tm1_Low、Tm2_Low。在本实施方式中，第一转矩平衡信息是传动装置24中的转矩的平衡式。

(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)

另外，指令转矩确定部83使用以下的式2所示的第二转矩平衡信息，确定Hi模式中的向电机MG1、MG2输送的指令转矩Tm1_Hi、Tm2_Hi。在本实施方式中，第二转矩平衡信息是传动装置24中的转矩的平衡式。

(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)

在此，各转矩平衡信息的参数的内容如以下的表1所示。

[表1]

接着，对由控制部27进行的发动机21的控制进行说明。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来控制发动机21。以下，对向燃料喷射装置28输送的指令节流值的确定方法进行说明。控制部27具有发动机要求确定部87和要求节流确定部89。

发动机要求确定部87基于工作装置要求马力Hpto、变速器要求马力Htm以及能量管理要求马力Hem，确定发动机要求马力Hdm。详细而言，发动机要求确定部87通过对工作装置要求马力Hpto、变速器要求马力Htm以及能量管理要求马力Hem进行合计，从而确定发动机要求马力Hdm。

要求节流确定部89根据发动机要求马力Hdm和加速操作量Aac，确定指令节流值Th_cm。要求节流确定部89使用存储在存储部56中的发动机转矩线Let和匹配线Lma，确定指令节流值Th_cm。发动机转矩线Let对发动机21的输出转矩和发动机转速Ne之间的关系进行限定。匹配线Lma是用于根据发动机要求马力Hdm确定第一要求节流值的信息。

要求节流确定部89在发动机21的输出转矩成为与发动机要求马力Hdm相当的转矩的匹配点Pma1，确定第一要求节流值以使发动机转矩线Let和匹配线Lma匹配。要求节流确定部89将第一要求节流值和与加速操作量Aac相当的第二要求节流值中的较小的一方确定为指令节流值Th_cm。

接着，对FR操作部件54a被切换到了中立位置时的控制(以下称为“中立控制”)进行说明。如图2所示，控制部27具有中立控制判定部93。中立控制判定部93在满足模拟中立控制判定条件时确定执行模拟中立控制。另外，中立控制判定部93在满足实际中立控制判定条件时，确定执行实际中立控制。在模拟中立控制中，在将F离合器CF或R离合器CR维持在连接状态的情形下，控制向电机MG1、MG2输送的指令转矩，从而以模拟方式实现中立状态，在该中立状态下，不论来自发动机21的驱动力如何，从传动装置24向行驶装置25输出的输出转矩都被抑制在规定值。在实际中立控制中，通过使F离合器CF以及R离合器CR为切断状态，中立状态得以实现。

图7是表示由中立控制判定部93进行的中立控制的处理的流程图。如图7所示，在步骤S101中，判定FR操作部件54a的位置是否为中立位置。在FR操作部件54a的位置不是中立位置时，在步骤S102中进行通常牵引力控制。通常牵引力控制是未执行模拟中立控制以及实际中立控制时的牵引力的控制，使用上述图6所示的基准牵引力特性Lout1控制牵引力。

在步骤S101中，在FR操作部件54a的位置为中立位置时，进入步骤S103。在步骤S103中，判定当前正执行的中立控制是实际中立控制和模拟中立控制中的哪一个。在正执行模拟中立控制的情况下，进入步骤S104。

在步骤S104中，判定车速是否比规定的速度阈值Vth小。在车速不比规定的速度阈值Vth小、即车速为规定的速度阈值Vth以上时，在步骤S105中继续进行模拟中立控制。在步骤S104中，在车速比规定的速度阈值Vth小时，在步骤S106中，结束模拟中立控制，开始实际中立控制。因此，在满足模拟中立控制判定条件的状态下，在车速从规定的速度阈值Vth以上的值变化到了比规定的速度阈值Vth小的值时，中立控制判定部93将中立控制从模拟中立控制切换到实际中立控制。

在步骤S103中，在正执行实际中立控制的情况下，进入步骤S107。在步骤S107中，判定车速是否为规定的速度阈值Vth以上。在车速并不是规定的速度阈值Vth以上、即车速比规定的速度阈值Vth小时，在步骤S108中继续进行实际中立控制。在步骤S107中，在车速为规定的速度阈值Vth以上时，在步骤S109中，结束实际中立控制，开始模拟中立控制。因此，在满足实际中立控制判定条件的状态下，在车速从比规定的速度阈值Vth小的值变化到了规定的速度阈值Vth以上的值时，中立控制判定部93将中立控制从实际中立控制切换到模拟中立控制。此时，FR离合器控制部91在使F离合器CF以及R离合器CR中的向连接状态切换的一方的离合器同步后进行连接。F离合器CF以及R离合器CR中的向连接状态切换的一方的离合器是与车辆的行进方向相当的离合器。另外，离合器的同步例如通过对离合器的液压进行调制并连接来进行。或者，也可以使离合器的相对转速在离合器能够连接的规定转速以内一致(同步)后将离合器连接，从而进行离合器的同步。由此，可以抑制F离合器CF以及R离合器CR连接时产生冲击。

如上所述，模拟中立控制判定条件包括FR操作部件54a位于中立位置以及车速为规定的速度阈值Vth以上。在这些条件都满足时，执行模拟中立控制。在模拟中立控制中，FR离合器控制部91将F离合器CF或R离合器CR维持在连接状态。即，FR离合器控制部91将F离合器CF以及R离合器CR维持在FR操作部件54a被切换到中立位置之前的状态。

在模拟中立控制中，也与通常牵引力控制中同样地，模式切换控制部92执行模式切换控制。另外，在模拟中立控制中，指令转矩确定部83确定向电机MG1、MG2输送的指令转矩，使得不论来自发动机21的驱动力如何，从传动装置24向行驶装置25输出的输出转矩都被抑制在规定值。详细而言，在模拟中立控制中，指令转矩确定部83基于图8所示的第二要求牵引力特性Lout_N，利用上述向电机MG1、MG2输送的指令转矩的确定方法，确定向电机MG1、MG2输送的指令转矩。如图8所示，要求牵引力特性信息D1包括第一要求牵引力特性Lout1和第二要求牵引力特性Lout_N。

第一要求牵引力特性Lout1是上述基准牵引力特性Lout1，对通常运转控制即上述通常牵引力控制中的输出转速与要求牵引力之间的关系进行限定。第二要求牵引力特性Lout_N对模拟中立控制中的输出转速与要求牵引力之间的关系进行限定。如图8所示，第一要求牵引力特性Lout1具有：产生牵引力的区域A(以下称为“牵引力区域A”)、以及产生减速力的区域B(以下称为“发动机制动器区域B”)。由第二要求牵引力特性Lout_N限定的要求牵引力，比在牵引力区域A中由第一要求牵引力特性Lout1限定的要求牵引力小。在第二要求牵引力特性Lout_N中，要求牵引力Tout是负值的微小值。因此，第二要求牵引力特性Lout_N被设定为产生作业车辆1的减速力。优选为，由第二要求牵引力特性Lout_N限定的减速力，比在发动机制动器区域B中由第一要求牵引力特性Lout1限定的减速力小。例如，如图8所示，在由第二要求牵引力特性Lout_N限定的减速力比在发动机制动器区域B中由第一要求牵引力特性Lout1限定的减速力的最大值小的第二要求牵引力特性Lout_N中，要求牵引力Tout不论输出转速Nout如何都是恒定值。另外，如上所述，第一要求牵引力特性Lout1与加速操作量相应地变更，但第二要求牵引力特性Lout_N不与加速操作量相应地变更。另外，在图8中，Nth是与上述速度阈值Vth对应的输出转速。

另一方面，实际中立控制判定条件包括FR操作部件54a位于中立位置以及车速比规定的速度阈值Vth小。在这些条件都满足时，执行实际中立控制。在实际中立控制中，FR离合器控制部91使F离合器CF以及R离合器CR为切断状态。另外，在实际中立控制中，指令转矩确定部83使向第一电机MG1以及第二电机MG2输送的指令转矩为0。

本实施方式的作业车辆1具有以下的特征。

(1)在本实施方式的作业车辆1中，通过模拟中立控制，在将F离合器CF或R离合器CR维持在连接状态的情形下，不论来自发动机21的驱动力如何都将从传动装置24向行驶装置25输出的输出转矩抑制在规定值，从而能够以模拟方式实现中立状态。因此，与F离合器CF、R离合器CR、L离合器CL以及H离合器CH全都被切断的情况相比，不需要花费为了利用液压驱动这些离合器所需的时间、为了进行同步所需的时间。因此，在将传动装置24从中立状态切换到前进状态或后退状态时，可以迅速开始驱动力的传递。

另外，在模拟中立控制中，F离合器CF或R离合器CR被连接，因此，来自发动机21的驱动力被传递到电机MG1、MG2。因此，即便在模拟中立控制中，也可以利用来自发动机21的驱动力使电机MG1、MG2作为发电机发挥作用。另外，可以将发出的电能蓄积到电容器64中。通过在任意时期释放蓄积的电能，可以降低发动机负荷。

并且，在FR切换机构65在驱动力的传递路径中位于输入轴61与第一行星齿轮机构68之间的情况下，即便F离合器CF以及R离合器CR都被切断，电机MG1、MG2也与输出轴63连接。因此，电机MG1、MG2借助输出轴63的旋转而旋转。因此，为了防止电机MG1、MG2的过度旋转，需要经常控制电机MG1、MG2的转速。相比之下，在本实施方式的作业车辆1中，可以通过模拟中立控制在将F离合器CF或R离合器CR维持在连接状态的情形下实现中立状态。因此，不需要上述那样的用于防止电机MG1、MG2的过度旋转的转速的控制，所以，电机MG1、MG2的控制容易。

(2)模拟中立控制判定条件包括车速为规定的速度阈值Vth以上。因此，可以在操作者希望迅速的加速或减速的状况即作业车辆1的行驶中迅速开始驱动力的传递。

(3)在FR操作部件54a被切换到了中立位置时，在车速比规定的速度阈值Vth小的情况下，并非执行模拟中立控制，而是执行实际中立控制。在实际中立控制中，FR离合器控制部91使F离合器CF以及R离合器CR为切断状态。因此，可以在操作者不希望迅速的加速或减速的状况即作业车辆1的停止中或者即将停止之前的状态下更可靠地切断驱动力的传递。

在满足实际中立控制判定条件的状态下，在车速从比规定的速度阈值Vth小的值变化到了规定的速度阈值Vth以上的值时，从实际中立控制切换到模拟中立控制。因此，在车速增大后，在FR操作部件54a从中立位置被切换到了前进位置或后退位置时，可以迅速开始驱动力的传递。

(4)在模拟中立控制中，基于第二要求牵引力特性Lout_N，确定向各电机MG1、MG2输送的指令转矩。因此，可以控制模拟中立控制中的牵引力。另外，第二要求牵引力特性Lout_N被设定为产生作业车辆1的减速力。因此，可以控制作业车辆1的牵引力以便在模拟中立控制中产生减速力。

(5)第一要求牵引力特性Lout1与加速操作量相应地变更，但第二要求牵引力特性Lout_N不与加速操作量相应地变更。因此，即便在模拟中立控制中操作者操作加速操作部件51a，也可以防止产生与加速操作部件51a的操作相应的驱动力的变化。

(6)模式切换控制部92即便在模拟中立控制的执行过程中也执行模式切换控制。因此，即便在模拟中立控制中，与转速比相应的适当的模式也被选择。由此，可以在模拟中立控制中抑制传动装置24的电机MG1、MG2过度旋转。

例如，图9用双点划线的箭头示出在模拟中立控制的执行过程中未进行模式切换控制的情况下的各电机MG1、MG2的转速的变化。例如如箭头Aw1所示，在尽管车速从比V1小的值变化到了V1以上的值、驱动力的传递路径仍被维持在Lo模式的情况下，导致第一电机MG1的转速持续上升。而且，在车速进一步增大时，第一电机MG1成为过度旋转。同样地，如箭头Aw2所示，在尽管车速从V1以上的值变化到了比V1小的值、驱动力的传递路径仍被维持在Hi模式的情况下，导致第一电机MG1的转速持续上升。而且，在车速进一步减少时，第一电机MG1成为过度旋转。

相比之下，在本实施方式的作业车辆1中，通过在模拟中立控制的执行过程中执行模式切换控制，与转速比相应的适当的模式被选择。由此，可以抑制传动装置24的电机MG1、MG2成为过度旋转。

本发明并不限于以上那样的实施方式，在不脱离本发明的范围内可以进行各种变形或修正。

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、或者机动平路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，第一电机MG1作为液压马达以及液压泵发挥作用。另外，第二电机MG2作为液压马达以及液压泵发挥作用。第一电机MG1和第二电机MG2是可变容量型的泵/电机，斜盘或者斜轴的倾转角由控制部27控制，由此，容量被控制。而且，控制第一电机MG1和第二电机MG2的容量，以便输出与上述实施方式同样地算出的指令转矩Tm1_ref、Tm2_ref。

传动装置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。另外，传动装置24所具有的行星齿轮机构的数量不限于两个。传动装置24也可以仅具有一个行星齿轮机构。或者，传动装置24也可以具有三个以上的行星齿轮机构。

传动装置24的控制不限于上述实施方式的控制。即，在上述实施方式中，确定目标输入轴转矩Te_ref和目标输出轴转矩To_ref，以便能够得到牵引力与车速相应地连续变化的规定的车速-牵引力特性。但是，目标输入轴转矩Te_ref和目标输出轴转矩To_ref可以任意设定。

转矩平衡信息不限于上述实施方式那样的转矩的平衡式。例如，转矩平衡信息也可以是表或者映射等形式。

模拟中立控制判定条件不限于上述两个条件。模拟中立控制判定条件也可以仅仅是前进后退操作部件位于中立位置。在该情况下，也可以不进行实际中立控制而仅进行模拟中立控制。或者，模拟中立控制判定条件除上述两个条件之外，也可以进一步追加别的条件。

实际中立控制判定条件不限于上述两个条件。例如，实际中立控制判定条件除上述两个条件之外，也可以进一步追加别的条件。

模拟中立控制中的指令转矩的确定方法不限于上述方法。例如，指令转矩确定部83也可以在模拟中立控制中使向电机MG1、MG2输送的指令转矩为0或用于抵消电机MG1、MG2的内部惯性的规定的微小值。在该情况下，通过使向电机MG1、MG2输送的指令转矩为0或规定的微小值，可以将模拟中立控制中的作业车辆1的牵引力抑制得小。由此，可以实现中立状态，使得不论来自发动机21的驱动力如何，从传动装置24向行驶装置25输出的输出转矩都被抑制在规定值。

第二要求牵引力特性Lout_N不限于产生上述那样的减速力的恒定值，也可以变更。例如，第二要求牵引力特性Lout_N也可以被设定为并非产生减速力，而是产生牵引力。另外，第二要求牵引力特性Lout_N也可以对与输出转速Nout相应地变化的要求牵引力Tout进行限定。

前进后退切换机构的配置不限于上述那样的、驱动力的传递路径中的输入轴61与电机MG1、MG2之间的位置。例如，前进后退切换机构也可以在驱动力的传递路径中位于车轴与电机MG1、MG2之间。

工业实用性

根据本发明，可以提供一种作业车辆及其控制方法，在将传动装置从中立状态切换到前进状态或后退状态时，可以迅速开始驱动力的传递。

附图标记说明

21发动机、25行驶装置25、24传动装置、61输入轴、63输出轴、68第一行星齿轮机构、69第二行星齿轮机构、62齿轮机构、MG1第一电机、MG2第二电机、27控制部、54a FR操作部件、3工作装置、23工作装置泵、93中立控制判定部、91FR离合器控制部、83指令转矩确定部、92模式切换控制部、64电容器、CH H离合器、CL L离合器。

Claims (14)

1.一种作业车辆，其特征在于，具有：

发动机；

液压泵，所述液压泵由所述发动机驱动；

工作装置，所述工作装置由从所述液压泵排出的工作油驱动；

行驶装置，所述行驶装置由所述发动机驱动；

传动装置，所述传动装置将来自所述发动机的驱动力传递到所述行驶装置；

控制部，所述控制部控制所述传动装置；以及

前进后退操作部件，所述前进后退操作部件选择性地被切换到前进位置、后退位置以及中立位置，用于切换车辆的前进、后退以及中立状态，

所述传动装置具有：

输入轴；

输出轴；

齿轮机构，所述齿轮机构具有行星齿轮机构，将所述输入轴的旋转传递到所述输出轴；

电机，所述电机与所述行星齿轮机构的旋转构件连接；以及

前进后退切换机构，所述前进后退切换机构包括前进用离合器和后退用离合器，在车辆前进时，所述前进用离合器被连接且所述后退用离合器被切断，在车辆后退时，所述前进用离合器被切断且所述后退用离合器被连接，

所述传动装置构成为，通过使所述电机的转速变化，从而使所述输出轴相对于所述输入轴的转速比变化，

所述控制部具有：

中立控制判定部，在满足包括所述前进后退操作部件位于所述中立位置在内的模拟中立控制判定条件时，所述中立控制判定部确定执行模拟中立控制；

前进后退离合器控制部，在所述模拟中立控制中，所述前进后退离合器控制部将所述前进用离合器或后退用离合器维持在连接状态；以及

指令转矩确定部，在所述模拟中立控制中，所述指令转矩确定部确定向所述电机输送的指令转矩以便成为中立状态，在该中立状态下，不论来自所述发动机的驱动力如何，从所述传动装置向所述行驶装置输出的输出转矩都被抑制在规定的值。

2.如权利要求1所述的作业车辆，其特征在于，

所述模拟中立控制判定条件还包括车速为规定的速度阈值以上。

3.如权利要求2所述的作业车辆，其特征在于，

所述中立控制判定部在满足实际中立控制判定条件时确定执行实际中立控制，所述实际中立控制判定条件包括所述前进后退操作部件位于所述中立位置以及所述车速比所述规定的速度阈值小，

在所述实际中立控制中，所述前进后退离合器控制部使所述前进用离合器以及所述后退用离合器为切断状态。

4.如权利要求3所述的作业车辆，其特征在于，

在满足所述实际中立控制判定条件的状态下，在所述车速从比所述规定的速度阈值小的值变化到了所述规定的速度阈值以上的值时，所述中立控制判定部从所述实际中立控制切换到所述模拟中立控制。

5.如权利要求4所述的作业车辆，其特征在于，

在从所述实际中立控制切换到所述模拟中立控制时，所述前进后退离合器控制部在使所述前进用离合器或所述后退用离合器同步后进行连接。

6.如权利要求1～5中任一项所述的作业车辆，其特征在于，

还具有输出转速检测部，所述输出转速检测部检测所述传动装置的输出轴的转速即输出转速，

所述控制部还具有存储部，所述存储部存储对所述输出转速与要求牵引力之间的关系进行限定的要求牵引力特性信息，

所述指令转矩确定部确定向所述电机输送的所述指令转矩，以便能够得到与所述输出转速对应的所述要求牵引力，

所述要求牵引力特性信息包括第一要求牵引力特性和第二要求牵引力特性，所述第一要求牵引力特性对未进行所述模拟中立控制的通常运转控制中的所述输出转速与所述要求牵引力之间的关系进行限定，所述第二要求牵引力特性对所述模拟中立控制中的所述输出转速与所述要求牵引力之间的关系进行限定。

7.如权利要求6所述的作业车辆，其特征在于，

所述第二要求牵引力特性被设定为产生所述作业车辆的减速力。

8.如权利要求6所述的作业车辆，其特征在于，

还具有加速操作部件和检测所述加速操作部件的操作量的加速操作检测部，

所述第一要求牵引力特性与所述加速操作部件的所述操作量相应地变更，

所述第二要求牵引力特性不与所述加速操作部件的所述操作量相应地变更。

9.如权利要求7所述的作业车辆，其特征在于，

还具有加速操作部件和检测所述加速操作部件的操作量的加速操作检测部，

所述第一要求牵引力特性与所述加速操作部件的所述操作量相应地变更，

所述第二要求牵引力特性不与所述加速操作部件的所述操作量相应地变更。

10.如权利要求1～5中任一项所述的作业车辆，其特征在于，

所述指令转矩确定部在所述模拟中立控制中使向所述电机输送的所述指令转矩为0或用于抵消所述传动装置的内部惯性的规定值。

11.如权利要求1～5中任一项所述的作业车辆，其特征在于，

还具有蓄电装置，

所述电机根据作业车辆的行驶状况，作为电动马达以及发电机中任一方发挥作用，

所述蓄电装置蓄积由所述电机发出的电能。

12.如权利要求1～5中任一项所述的作业车辆，其特征在于，

所述前进后退切换机构在所述驱动力的传递路径中位于所述发动机与所述电机之间。

13.如权利要求1～5中任一项所述的作业车辆，其特征在于，

所述传动装置还具有用于在高速模式与低速模式之间切换所述传动装置中的驱动力的传递路径的模式切换离合器，

所述控制部还具有模式切换控制部，所述模式切换控制部执行与所述转速比相应地切换所述模式选择离合器的连接和切断的模式切换控制，

所述模式切换控制部即便在所述模拟中立控制的执行过程中也执行所述模式切换控制。

14.一种作业车辆的控制方法，所述作业车辆具有：

发动机；

液压泵，所述液压泵由所述发动机驱动；

工作装置，所述工作装置由从所述液压泵排出的工作油驱动；

行驶装置，所述行驶装置由所述发动机驱动；

传动装置，所述传动装置将来自所述发动机的驱动力传递到所述行驶装置；以及

前进后退操作部件，所述前进后退操作部件选择性地被切换到前进位置、后退位置以及中立位置，用于切换车辆的前进、后退以及中立状态，

所述传动装置具有：

输入轴；

输出轴；

齿轮机构，所述齿轮机构具有行星齿轮机构，将所述输入轴的旋转传递到所述输出轴；

电机，所述电机与所述行星齿轮机构的旋转构件连接；以及

前进后退切换机构，所述前进后退切换机构包括前进用离合器和后退用离合器，在车辆前进时，所述前进用离合器被连接且所述后退用离合器被切断，在车辆后退时，所述前进用离合器被切断且所述后退用离合器被连接，

所述传动装置构成为，通过使所述电机的转速变化，从而使所述输出轴相对于所述输入轴的转速比变化，

所述作业车辆的控制方法的特征在于，具有：

在满足包括所述前进后退操作部件位于所述中立位置在内的模拟中立控制判定条件时，确定执行模拟中立控制的步骤；

在所述模拟中立控制中，将所述前进用离合器或后退用离合器维持在连接状态的步骤；以及

在所述模拟中立控制中，确定向所述电机输送的指令转矩以便成为中立状态的步骤，在所述中立状态下，不论来自所述发动机的驱动力如何，从所述传动装置向所述行驶装置输出的输出转矩都被抑制在规定的值。