CN105307888A - 作业车辆及作业车辆的控制方法 - Google Patents

作业车辆及作业车辆的控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105307888A
CN105307888A CN201480031605.5A CN201480031605A CN105307888A CN 105307888 A CN105307888 A CN 105307888A CN 201480031605 A CN201480031605 A CN 201480031605A CN 105307888 A CN105307888 A CN 105307888A
Authority
CN
China
Prior art keywords
power
equipment
gear box
speed
torque
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201480031605.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105307888B (zh
Inventor
山田贤一
宫本俊辅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Komatsu Ltd filed Critical Komatsu Ltd
Publication of CN105307888A publication Critical patent/CN105307888A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105307888B publication Critical patent/CN105307888B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2246Control of prime movers, e.g. depending on the hydraulic load of work tools
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/44Series-parallel type
    • B60K6/445Differential gearing distribution type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K25/00Auxiliary drives
    • B60K25/02Auxiliary drives directly from an engine shaft
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/28Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the electric energy storing means, e.g. batteries or capacitors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/36Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings
    • B60K6/365Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings with the gears having orbital motion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/38Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches
    • B60K6/387Actuated clutches, i.e. clutches engaged or disengaged by electric, hydraulic or mechanical actuating means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/50Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/50Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/54Transmission for changing ratio
    • B60K6/547Transmission for changing ratio the transmission being a stepped gearing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/10Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of change-speed gearings
    • B60W10/101Infinitely variable gearings
    • B60W10/105Infinitely variable gearings of electric type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/30Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of auxiliary equipment, e.g. air-conditioning compressors or oil pumps
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/2058Electric or electro-mechanical or mechanical control devices of vehicle sub-units
    • E02F9/2062Control of propulsion units
    • E02F9/2066Control of propulsion units of the type combustion engines
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/2058Electric or electro-mechanical or mechanical control devices of vehicle sub-units
    • E02F9/2062Control of propulsion units
    • E02F9/2075Control of propulsion units of the hybrid type
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/2058Electric or electro-mechanical or mechanical control devices of vehicle sub-units
    • E02F9/2079Control of mechanical transmission
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2253Controlling the travelling speed of vehicles, e.g. adjusting travelling speed according to implement loads, control of hydrostatic transmission
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2278Hydraulic circuits
    • E02F9/2289Closed circuit
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2278Hydraulic circuits
    • E02F9/2292Systems with two or more pumps
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2278Hydraulic circuits
    • E02F9/2296Systems with a variable displacement pump
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D29/00Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto
    • F02D29/04Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto peculiar to engines driving pumps
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/38Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches
    • B60K2006/381Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches characterized by driveline brakes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2300/00Indexing codes relating to the type of vehicle
    • B60W2300/17Construction vehicles, e.g. graders, excavators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/06Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2510/0638Engine speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/06Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2510/0666Engine power
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/10Change speed gearings
    • B60W2510/1035Input power
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/24Energy storage means
    • B60W2510/242Energy storage means for electrical energy
    • B60W2510/244Charge state
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/30Auxiliary equipments
    • B60W2510/305Power absorbed by auxiliaries
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/10Longitudinal speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/12Lateral speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/10Accelerator pedal position
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/16Ratio selector position
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/06Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2710/0666Engine torque
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/08Electric propulsion units
    • B60W2710/083Torque
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/10Change speed gearings
    • B60W2710/1005Transmission ratio engaged
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/10Change speed gearings
    • B60W2710/1022Input torque
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/10Change speed gearings
    • B60W2710/105Output torque
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/10Change speed gearings
    • B60W2710/1061Output power
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/30Auxiliary equipments
    • B60W2710/305Auxiliary equipments target power to auxiliaries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/93Conjoint control of different elements

Abstract

一种能够再现与扭矩转换式作业车辆相同的操作感的作业车辆及作业车辆的控制方法。控制部具有工作装置要求决定部、变速箱要求决定部、分配率决定部。工作装置要求决定部基于工作装置操作部件的操作量和工作装置泵压来决定工作装置要求功率。变速箱要求决定部基于车速和加速器操作部件的操作量来决定变速箱要求功率。在工作装置要求功率和变速箱要求功率之和比第一可分配功率大的情况下,分配率决定部将变速箱保障功率与变速箱需求功率之中较小一方的功率分配给动力传递装置,将第一可分配功率的剩余功率分配给工作装置泵和动力电压装置,所述第一可分配功率等于从发送机负荷上限功率减去规定的优先分配功率。

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,已知有具备了具有扭矩转换器和多档式变速装置的动力传递装置(下面,称为“扭矩转换式变速装置”)的车辆。另一方面,近年来,HMT(液压-机械式变速装置)作为代替扭矩转换式变速装置的动力传递装置被大众所知。如专利文献1中公开,HMT具有齿轮机构和连接在齿轮机构的旋转部件的马达,将来自发动机的一部分驱动力转换为液压向行走装置传递,并且将驱动力的剩余部分机械地向行走装置传递。
为了能够进行无级变速,HMT例如配备有行星齿轮机构和液压马达。在行星齿轮机构的太阳齿轮、齿轮架、环形齿轮这三部件中的第一部件与输入轴连接,第二部件与输出轴连接。另外,第三部件与液压马达连接。根据作业车辆的行走状况,液压马达起到马达及泵中的任一作用。通过改变液压马达的转速,HMT能够无级地改变输出轴的转速。
另外,作为类似于HMT的技术,还提出有EMT(电气-机械式变速装置)。EMT利用电动马达代替HMT中的液压马达。根据作业车辆的行走状况,电动马达起到马达及发电机中的任一作用。与HMT相同地,通过改变电动马达的转速,EMT能够无级地改变输出轴的转速。
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
发明要解决的课题
具备HMT、EMT等变速装置的作业车辆也具备用于控制工作装置的工作装置泵。作为该工作装置泵,一般使用液压油的排出容量可变的可变容量式液压泵。如此,如果作业车辆采用无级变速器和可变容量式工作装置泵,能够将来自发动机的驱动力分配到车辆的行走和工作装置的驱动,并自由分配成用于驱动车辆行走所使用的马达的驱动力。
另一方面,现有的扭矩转换式变速装置将来自发动机的驱动力机械地分配给扭矩转换器和工作装置泵。由于习惯于操作搭载有现有的扭矩转换式变速装置的作业车辆(扭矩转换式作业车辆)的操作员很多,所以再现与扭矩转换式作业车辆相同的操作感而分配来自发动机的驱动力,在提高作业效率方面很重要。
本发明的目的在于,提供一种作业车辆及作业车辆的控制方法,能够以再现与扭矩转换式作业车辆相同的操作感的方式将来自发动机的驱动力分配成用于车辆行走的驱动力和工作装置的驱动力。
用于解决课题的技术方案
本发明的第一方式的作业车辆具有发动机、工作装置泵、工作装置、行走装置、动力传递装置、车速检测部、工作装置泵压检测部、工作装置操作部件、工作装置操作检测部、加速器操作部件、加速器操作检测部、控制部。工作装置泵由发动机驱动。工作装置由从发动机排出的液压油驱动。行走装置由发动机驱动。动力传递装置至少包括输入来自发动机的驱动力的输入轴、输出向行走装置传递的驱动力的输出轴、马达。车速检测部检测车速。工作装置泵压检测部检测工作装置泵的工作装置泵压。工作装置操作部件是用于操作工作装置的部件。工作装置操作检测部检测工作装置操作部件的操作量。加速器操作检测部检测加速器操作部件的操作量。控制部控制动力传递装置。在动力传递装置,通过马达的转速发生变化,输出轴相对于输入轴的转速比发生变化。
控制部具有工作装置要求决定部、变速箱要求决定部、分配率决定部。工作装置要求决定部基于工作装置操作部件的操作量与工作装置泵压来决定工作装置要求功率。变速箱要求决定部基于车速和加速器操作部件的操作量来决定变速箱要求功率。分配率决定部决定变速箱输出率和工作装置输出率,所述变速箱输出率是由发动机实际向动力传递装置供给的驱动力除以变速箱要求功率所得到的值,所述工作装置输出率是由发动机实际向工作装置泵供给的驱动力除以工作装置要求功率所得到的值。在第一种情况下,分配率决定部将变速箱保障功率和变速箱要求功率之中较小一方的功率分配给所述动力传递装置,将第一可分配功率的剩余功率分配给工作装置泵和动力传递装置,由此,决定分配给工作装置泵的第一工作装置分配功率和分配给动力传递装置的第一变速箱分配功率,所述第一种情况是:发动机以第一转速以上的转速旋转,并且,工作装置要求功率和变速箱要求功率之和比第一可分配功率大,所述第一转速是上限目标输入扭矩线和发动机扭矩线的交点即最大匹配点上的发动机的转速,所述第一可分配功率等于从第一转速下的发动机的负荷上限功率减去规定的优先分配功率。
在第一种情况下,分配率决定部将第一可分配功率的剩余功率比动力传递装置更优先分配给工作装置泵,以便能够优先确保工作装置要求功率。
在发动机以比第一转速低的第二转速旋转的情况下,基于第二转速下的上限目标输入扭矩线的扭矩值算出第二转速下的发动机的负荷上限功率。进而,在第二种情况下,分配率决定部将缓行功率与变速箱要求功率之中较小一方的功率分配给动力传递装置,将第二可分配功率的剩余功率分配给工作装置泵和动力传递装置,由此,决定给工作装置泵分配的第二工作装置分配功率和给动力传递装置分配的第二变速箱分配功率,所述缓行功率是动力传递装置为使作业车辆进行最低限度的行走而所需的功率,所述第二种情况是:发动机以第二转速旋转,并且,工作装置要求功率与变速箱要求功率之和比第二可分配功率大,所述第二可分配功率等于从第二转速下的发动机的负荷上限功率减去优先分配功率。
在第二种情况下,分配率决定部可以假定发动机以第一转速旋转,从而决定第一工作装置分配功率和第一变速箱分配功率。分配率决定部可以决定工作装置比例分配功率,使第一变速箱分配功率相对于第一工作装置分配功率的比与变速箱比例分配功率相对于工作装置比例分配功率的比变得相等,并且,使工作装置比例分配功率与变速箱比例分配功率之和成为第二可分配功率。分配率决定部可将第二可分配功率的剩余功率比动力传递装置更优先分配给工作装置泵,以便能够优先确保工作装置要求功率与工作装置比例分配功率之中较小一方的功率。
优选地,该作业车辆还可具备存储马达中产生的能量的能量存储部。控制部还可具有基于能量存储部中的能量的剩余量决定能量管理要求功率的能量管理要求决定部。优先分配功率可包含能量管理要求功率。
在车速的绝对值从零到第一速度为止,变速箱保障功率可以是规定的第一功率。在车速的绝对值从第一速度到比第一速度大的第二速度为止,随着车速的绝对值变得越大,变速箱保障功率可越变得比所述第一功率小。如果车速的绝对值在第二速度以上,变速箱保障功率可成为比第一功率小的规定的第二功率。
优选地,该作业车辆还可具备变速操作部件和变速操作检测部。变速操作检测部检测变速操作部件的位置。进而,可根据由变速操作检测部所检测的变速档来设定第一速度及第二速度。
优选地,控制部还可具有目标输入扭矩决定部、目标输出扭矩决定部、存储部、指令扭矩决定部。目标输入扭矩决定部决定目标输入扭矩。目标输入扭矩是输入到动力传递装置的扭矩的目标值。目标输出扭矩决定部决定目标输出扭矩。目标输出扭矩是从动力传递装置输出的扭矩的目标值。存储部存储有扭矩平衡信息。扭矩平衡信息规定目标输入扭矩和目标输出扭矩之间的关系,以满足动力传递装置中的扭矩平衡。指令扭矩决定部从目标输入扭矩和目标输出扭矩,利用扭矩平衡信息,决定向马达发出的指令扭矩。
本发明的第二方式的控制方法是作业车辆的控制方法。作业车辆具备发动机、工作装置泵、工作装置、行走装置、动力传递装置、车速检测部、工作装置泵压检测部、工作装置操作部件、工作装置操作检测部、加速器操作部件、加速器操作检测部。工作装置泵由发动机驱动。工作装置由从工作装置泵排出的液压油驱动。行走装置由发动机驱动。动力传递装置至少包括输入来自发动机的驱动力的输入轴、输出向行走装置传递的驱动力的输出轴、马达。在动力传递装置,通过马达的转速发生变化,输出轴相对于输入轴的转速比发生变化。车速检测部检测车速。工作装置泵压检测部检测工作装置泵的工作装置泵压。工作装置操作部件是用于操作工作装置的部件。工作装置操作检测部检测工作装置操作部件的操作量。加速器操作检测部检测加速器操作部件的操作量。本方式的控制方法具备以下步骤。在第一步骤中,基于工作装置操作部件的操作量和工作装置泵压决定工作装置要求功率。在第二步骤中,基于车速和加速器操作部件的操作量决定变速箱要求功率。在第三步骤中,决定变速箱输出率和工作装置输出率。变速箱输出率是由发动机实际向动力传递装置供给的驱动力除以变速箱要求功率所得到的值。工作装置输出率是由发动机实际向工作装置泵供给的驱动力除以工作装置要求功率所得到的值。第三步骤的特征在于,在第一种情况下,将变速箱保障功率和变速箱要求功率之中较小一方的功率分配给动力传递装置,将第一可分配功率的剩余功率分配给工作装置泵和动力传递装置,由此,决定分配给工作装置泵的第一工作装置分配功率和分配给动力传递装置的第一变速箱分配功率,所述第一种情况是:发动机以第一转速以上的转速旋转,并且,工作装置要求功率和变速箱要求功率之和比第一可分配功率大,所述第一转速是上限目标输入扭矩线和发动机扭矩线的交点即最大匹配点上的发动机的转速,所述第一可分配功率等于从第一转速下的发动机的负荷上限功率减去规定的优先分配功率。
发明的效果
根据本发明,在发动机的驱动力无法满足作业车辆整体的要求功率且变速箱要求功率比变速箱保障功率大的情况下,将变速箱保障功率优先分配给动力传递装置。变速箱保障功率模拟着扭矩转换器所吸收的功率。因此,根据本发明,提供一种作业车辆及作业车辆的控制方法,其能够以可再现与扭矩转换式作业车辆相同的操作感的方式将来自发动机的驱动力分配成用于车辆行走的驱动力和工作装置的驱动力。
附图说明
图1是本发明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是表示动力传递装置结构的示意图。
图4是表示相对于车速的第一马达及第二马达的转速变化的图。
图5是表示由控制部执行的处理的整体大致情况的控制方框图。
图6是表示由控制部执行的处理的控制方框图。
图7是表示由控制部执行的处理的控制方框图。
图8是表示由控制部执行的处理的控制方框图。
图9是表示由控制部执行的处理的控制方框图。
图10是表示由控制部执行的处理的控制方框图。
图11是表示由控制部执行的处理的控制方框图。
图12是表示由控制部执行的处理的控制方框图。
图13是表示由控制部执行的处理的控制方框图。
图14是表示相对于车速的变速箱保障功率的变化的图。
图15是表示来自发动机的输出功率的分配方法的图。
图16是表示来自发动机的输出功率的分配方法的图。
图17是表示第一变形例中动力传递装置的示意图。
图18是表示第二变形例中动力传递装置的示意图。
图19是表示第三变形例中动力传递装置的示意图。
具体实施方式
下面,参照附图,对本发明的实施方式进行说明。图1是本发明实施方式的作业车辆1的侧视图。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能够使用工作装置3进行挖掘等作业。
车体框架2上安装有工作装置3和行走轮4。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安装在车体框架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是液压缸。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的另一端经由曲拐15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和行走轮5。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和后框架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具备发动机21、PTO22、动力传递装置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,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,动力输出装置)向这些液压泵23、30、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、30、29及动力传递装置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。工作装置控制阀41与后述的工作装置操作部件52a的操作相应地改变向提升油缸13和铲斗油缸14供给的液压油的流量。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”),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的排出容量。另外,排出容量表示工作装置泵23每转一周排出的液压油的量。工作装置泵23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,来改变工作装置泵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具备第一倾转角检测部33。第一倾转角检测部33检测工作装置泵23的倾转角,向控制部27发送表示倾转角的检测信号。
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35。转向泵压检测部35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,改变转向泵30的排出容量。转向泵30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,来改变转向泵30的倾转角。由此,转向泵30的容量由控制部27控制。作业车辆1具备第二倾转角检测部34。第二倾转角检测部34检测转向泵30的倾转角,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向动力传递装置24的离合器CF、CR、CL、CH供给。作业车辆1具备变速箱泵压检测部36。变速箱泵压检测部36检测来自变速箱泵29的液压油的排出压(下面,称作“变速箱泵压”),向控制部27发送表示变速箱泵压的检测信号。
PTO22将来自发动机21的驱动力的一部分传递到动力传递装置24。动力传递装置24将来自发动机21的驱动力传递到行走装置25。动力传递装置24将来自发动机21的驱动力变速输出。后面将详细说明动力传递装置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传递来自动力传递装置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检测动力传递装置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的行进方向对应,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的行进方向。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、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,以设定发动机21的目标转速。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,检测用于操作大臂11的工作装置操作部件52a的操作量(下面,称为“大臂操作量”)和用于操作铲斗14的工作装置操作部件52a的操作量(下面,称为“铲斗操作量”)。另外,工作装置操作部件52a可以由例如1个控制杆构成,将大臂11的操作和铲斗14的操作分配在控制杆的各个操作方向上。或者,工作装置操作部件52a也可由例如2个控制杆构成,将大臂11的操作和铲斗14的操作分配给各个操作杆。
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。操作员通过操作变速操作部件53a,能够选择动力传递装置24的速度范围。变速操作检测部53b检测变速操作部件53a的位置。变速操作部件53a的位置例如与1档及2档等多个速度范围对应。在此,将由变速操作部件53a决定的速度范围(1档、2档等)称作变速档。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。即,变速操作检测部53b检测变速档,向控制部27输出表示变速档的检测信号。
FR操作装置54具有FR操作部件54a和FR操作检测部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操作检测部54b检测FR操作部件54a的位置。FR操作检测部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和转向操作检测部57b。操作员通过操作转向操作部件57a,能够左右改变作业车辆1的行进方向。转向操作检测部57b检测转向操作部件57a的位置。转向操作检测部57b向控制部27输出表示转向操作部件57a位置的检测信号。
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,使未图示的制动装置进行动作,对作业车辆1产生制动力。制动操作检测部58b检测制动操作部件58a的位置。制动操作检测部58b向控制部27输出表示制动操作部件58a的位置的检测信号。
控制部27具有CPU等运算装置和RAM及ROM等存储器,进行用于控制作业车辆1的各种处理。另外,控制部具有存储部56。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将表示指令节气门值的指令信号发送给燃料喷射装置28,以得到对应于加速器操作量的发动机21的目标转速。后面将详细说明控制部27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的检测信号控制工作装置控制阀41,由此,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进行动作。
控制部27基于来自转向操作检测部52b的检测信号控制转向控制阀43,由此,控制向转向油缸18供给的液压。由此,转向缸18伸缩,工作装置1的行进方向被改变。
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了工作装置操作量和向工作装置控制阀41发出的指令电流之间的关系。例如,工作装置控制阀指令信息是规定了工作装置操作量和向工作装置控制阀41发出的指令电流之间的关系的映射。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使工作装置控制阀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来控制动力传递装置24。后面将详细说明控制部27对动力传递装置24进行的控制。
接下来,详细说明动力传递装置24的结构。图3是表示动力传递装置24的结构的示意图。如图3所示,动力传递装置24具备输入轴61、齿轮机构62、输出轴63、第一马达MG1、第二马达MG2、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的转动经由PTO22输入到输入轴61。齿轮机构62将输入轴61的转动向输出轴63传递。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是传递来自发动机21的驱动力的结构。齿轮机构62与马达MG1、MG2的转速变化相应地改变输出轴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、后退用离合器CR、以及未图示的多种齿轮。前进用离合器CF和后退用离合器CR为液压式离合器,各离合器CF、CR供给有来自变速箱泵29的液压油。F离合器控制阀VF控制向前进用离合器CF供给的液压油。R离合器控制阀VR控制向后退用离合器CR供给的液压油。来自控制部27的指令信号控制各离合器控制阀VF、VR。通过切换前进用离合器CF的开启(接合)/关闭(分离)与后退用离合器CR的开启(接合)/关闭(分离),能够切换从FR切换机构65输出的旋转方向。
变速机构66具有传动轴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、输出齿轮71。传动轴67与FR切换机构65连接。第一行星齿轮机构68及第二行星齿轮机构69与传动轴67同轴配置。
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的第一齿轮架C1、第一环形齿轮R1。第一太阳齿轮S1与传动轴67连接。多个第一行星齿轮P1与第一太阳齿轮S1啮合,被第一齿轮架C1可转动地支承。在第一齿轮架R1的外周部设置了第一齿轮架齿轮Gc1。第一环形齿轮R1与多个行星齿轮P1啮合,并且能够转动。此外,在第一环形齿轮R1的外周设置了第一环形外周齿轮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的第二齿轮架C2、第二环形齿轮R2。第二太阳齿轮S2与第一齿轮架C1连接。多个第二行星齿轮P2与第二太阳齿轮S2啮合,被第二齿轮架C2可转动地支承。第二环形齿轮R2与多个行星齿轮P2啮合,并且能够转动。在第二环形齿轮R2的外周设置了第二环形外周齿轮Gr2。第二环形外周齿轮Gr2与输出齿轮71啮合,第二环形齿轮R2的旋转经由输出齿轮71向输出轴63输出。
Hi/Lo切换机构70是将动力传递装置24中的驱动力传递路径切换成高车速的高速模式(Hi模式)和低车速的低速模式(Lo模式)的结构。该Hi/Lo切换机构70具有Hi模式时开启的H离合器CH和Lo模式时开启的的L离合器CL。H离合器CH可将第一环形齿轮R1与第二齿轮架C2接合或分离。此外,L离合器CL可将第二齿轮架C2与固定端72接合或分离,从而禁止或允许第二齿轮架C2的旋转。
另外,各离合器CH、CL为液压式离合器,来自变速箱泵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。
第一马达MG1及第二马达MG2起到由电能产生驱动力的驱动马达的作用。此外,第一马达MG1及第二马达MG2还起到利用被输入的驱动力产生电能的发电机的作用。在从控制部27收到指令信号,使与转向相反的扭矩作用于第一马达MG1时,第一马达MG1起到发电机的作用。在第一马达MG1的输出轴固定有第一马达齿轮Gm1,第一马达齿轮Gm1与第一齿轮架齿轮Gc1啮合。此外,在第一马达MG1连接有第一逆变器I1,该第一逆变器I1接收由控制部27发出的控制第一马达MG1的马达扭矩的指令信号。
第二马达MG2具有与第一马达MG1相同的结构。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与第一环形外周齿轮Gr1啮合。此外,在第二马达MG2连接有第二逆变器I2,该第二逆变器I2接收由控制部27发出的控制第二马达MG2的马达扭矩的指令信号。
作为能量存储部的电容器64存储由马达MG1、MG2产生的能量。即,在马达MG1、MG2的总发电量多时,电容器64存储由马达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存储的电力驱动。另外,电池作为其它的储电方式也可以用来代替电容器。
控制部27接收来自各种检测部的检测信号,向各逆变器I1、I2发出表示向各马达MG1、MG2发出的指令扭矩的指令信号。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的离合器液压的指令信号。由此,控制动力传递装置24的变速比及输出扭矩。下面,对动力传递装置24的动作进行说明。
在此,利用图4,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递装置24的概要动作进行说明。图4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,车速根据动力传递装置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4中车速的变化与动力传递装置24的转速比的变化一致。即,图4表示各马达MG1、MG2的转速与动力传递装置24的转速比之间的关系。图4中,实线表示第一马达MG1的转速、虚线表示第二马达MG2的转速。
在车速为0至V1的A区域(Lo模式)中,L离合器CL开启(接合),H离合器CH关闭(分离)。该A区域中,由于H离合器CH关闭,所以第二齿轮架C2与第一环形齿轮R1分离。此外,由于L离合器CL开启,所以第二齿轮架C2被固定。
在该A区域中,来自发动机21的驱动力经由传动轴67向第一太阳齿轮S1输入,该驱动力从第一齿轮架C1向第二太阳齿轮S2输出。另一方面,被输入到第一太阳齿轮S1的驱动力从第一行星齿轮P1传递到第一环形齿轮R1,经由第一环形外周齿轮Gr1及第二马达齿轮Gm2向第二马达MG2输出。该A区域中,第二马达MG2主要起发电机的作用。由第二马达MG2产生的电力向第一马达MG1供给,另外,根据需要存储在电容器64中。
此外,在A区域中,第一马达MG1主要起电动马达的作用。第一马达MG1的驱动力以第一马达齿轮Gm1→第一齿轮架齿轮Gc1→第一齿轮架C1→的路径向第二太阳齿轮S2输出。以上述方式向第二太阳齿轮S2输出的驱动力以第二行星齿轮P2→第二环形齿轮R2→第二环形外周齿轮Gr2→输出齿轮71→的路径传递到输出轴63。
在车速超过V1的B区域(Hi模式)中,H离合器CH开启(接合),L离合器CL关闭(分离)。在该B区域中,由于H离合器CH开启,所以第二齿轮架C2与第一环形齿轮R1接合。此外,由于L离合器CL关闭,所以第二齿轮架C2被解放。因此,第一环形齿轮R1与第二齿轮架C2的转速一致。
在该B区域中,来自发动机21的驱动力被输入到第一太阳齿轮S1,该驱动力从第一齿轮架C1向第二太阳齿轮S2输出。另外,被输入到第一太阳齿轮S1的驱动力从第一齿轮架C1经由第一齿轮架齿轮Gc1及第一马达齿轮Gm1向第一马达MG1输出。在该B区域中,由于第一马达MG1主要起发电机的作用,该第一马达MG1产生的电力供给于第一马达MG1,另外,根据需要存储在电容器64中。
另外,第二马达MG2的驱动力以第二马达齿轮Gm2→第一环形外周齿轮Gr1→第一环形齿轮R1→H离合器CH→的路径向第二齿轮架C2输出。以上述方式向第二太阳齿轮S2输出的驱动力经由第二行星齿轮P2向第二环形齿轮R2输出,并且,向第二齿轮架C2输出的驱动力经由第二行星齿轮P2输出到第二环形齿轮R2。如此,在第二环形齿轮R2汇合的驱动力经由第二环形外周齿轮Gr2及输出齿轮71传递到输出轴63。
另外,以上是前进驱动时的说明,后退驱动时也有相同的动作。此外,在制动时,第一马达MG1与第二马达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对动力传递装置24进行的控制。控制部27通过控制第一马达MG1及第二马达MG2的马达扭矩来控制动力传递装置24的输出扭矩。即,控制部27通过控制第一马达MG1及第二马达MG2的马达扭矩来控制作业车辆1的牵引力。
下面,对第一马达MG1及第二马达MG2发出的马达扭矩的指令值(下面称为“指令扭矩”)的决定方法进行说明。图5~13是表示由控制部27执行的处理的控制方框图。如图5和图6所示,控制部27具有目标输入扭矩决定部81、目标输出扭矩决定部82、指令扭矩决定部83。
目标输入扭矩决定部81决定目标输入扭矩Te_ref。目标输入扭矩Te_ref是输入到动力传递装置24的扭矩的目标值。目标输出扭矩决定部82决定目标输出扭矩To_ref。目标输出扭矩To_ref是从动力传递装置24输出的扭矩的目标值。指令扭矩决定部83根据目标输入扭矩Te_ref与目标输出扭矩To_ref,利用扭矩平衡信息决定向马达MG1、MG2发出的指令扭矩Tm1_ref、Tm2_ref。扭矩平衡信息规定目标输入扭矩Te_ref与目标输出扭矩To_ref之间的关系,使之满足动力传递装置24中的扭矩平衡。扭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,动力传递装置24中的驱动力传递路径不同。因此,指令扭矩决定部83在Lo模式与Hi模式下利用不同的扭矩平衡信息决定向马达MG1、MG2发出的指令扭矩Tm1_ref、Tm2_ref。具体而言,指令扭矩决定部83利用下式1中所示的第一扭矩平衡信息来决定在Lo模式下向马达MG1、MG2发出的指令扭矩Tm1_low、Tm2_low。在本实施方式中,第一扭矩平衡信息是动力传递装置24中的扭矩平衡式。
(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,指令扭矩决定部83利用下式2中所示的第二扭矩平衡信息决定在Hi模式下向马达MG1、MG2发出的指令扭矩Tm1_Hi、Tm2_Hi。在本实施方式中,第二扭矩平衡信息是动力传递装置24中的扭矩平衡式。
(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,各扭矩平衡信息的参数内容如下表1所示。
[表1]
接下来,说明目标输入扭矩Te_ref和目标输出扭矩To_ref的决定方法。目标输入扭矩Te_ref和目标输出扭矩To_ref可任意设定,但在本实施方式中,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扭矩Te_ref与目标输出轴扭矩To_ref。
图7表示用于决定目标输出扭矩To_ref的处理。如图7所示,控制部27具有变速箱要求决定部84。变速箱要求决定部84基于加速器操作量Aac和输出转速Nout决定要求牵引力Tout。加速器操作量Aac由加速器操作检测部51b检测。输出转速Nout由车速检测部37检测。
变速箱要求决定部84基于存储部56所存储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。目标输出扭矩决定部82基于要求牵引力Tout决定目标输出扭矩To_ref。具体来说,目标输出扭矩决定部82通过在要求牵引力Tout乘以变速箱输出率Rtm来决定目标输出扭矩To_ref。另外,后面会说明变速箱输出率Rtm。
要求牵引力特性信息D1是表示规定输出转速Nout和要求牵引力Tout之间的关系的要求牵引力特性的数据。要求牵引力与上述规定的车速-牵引力特性对应。即,从动力传递装置24输出的牵引力以遵从在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扭矩To_ref。
具体而言,如图8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(下面,称为“基准牵引力特性Lout1”)。基准牵引力特性Lout1是加速器操作量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与基准牵引力特性Lout1相乘,决定当前的要求牵引力特性Lout2。
存储部56存储有牵引力比率信息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。对基准牵引力特性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。同样地,加速器操作量Aac为0时的车速比率VR大于0。因此,即使在对加速器操作部件不做操作时,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操作,从动力传递装置24依然输出牵引力。由此,在EMT式动力传递装置24上也能够实现与扭矩转换器式变速装置中出现的缓行相同的动作。
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8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大于所选择的速度范围的输出转速的上限值时,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,在EMT式动力传递装置24上也能够实现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。
图9表示用于决定目标输入扭矩Te_ref的处理。目标输入扭矩决定部81基于变速箱要求功率Htm和能量管理要求功率Hem决定目标输入扭矩Te_ref。具体而言,目标输入扭矩决定部81,将变速箱要求功率Htm乘以变速箱输出率Rtm所得到的值与能量管理要求功率Hem相加,算出变速箱要求输入功率Htm_in。变速箱要求功率Htm是动力传递装置24为了实现上述要求牵引力特性而所需的功率,由上述要求牵引力Tout乘以当前的输出转速Nout而算出(参照图8)。能量管理要求功率Hem是动力传递装置24以后述方式给电容器64充电所需的功率。因此,变速箱要求输入功率Htm_in是用于从动力传递装置24输出期望的牵引力及在动力传递装置24中给电容器64充电所需的功率。但是,Hem为负值的时候,表示要求电容器64放电。
然后,目标输入扭矩决定部81将变速箱要求输入功率Htm_in换算为扭矩,以不超过规定的上限目标输入扭矩Max_Te的方式,决定目标输入扭矩Te_ref。具体而言,目标输入扭矩决定部81通过将变速箱要求输入功率Htm_in除以当前的发动机转速Ne,算出变速箱要求输入扭矩Tin。然后,目标输入扭矩决定部81将变速箱要求输入扭矩Tin和上限目标输入扭矩Max_Te中较小的一方决定为目标输入扭矩Te_ref。
图10表示决定上限目标输入扭矩Max_Te的处理。如图10所示,上限目标输入扭矩Max_Te由上限目标输入扭矩线Lmax_Te+Tpto规定。具体而言,目标输入扭矩决定部81根据上限目标输入扭矩线Lmax_Te+Tpto和当前的发动机转速Ne来决定上限目标输入扭矩Max_Te+Tpto。
上限目标输入扭矩线Lmax_Te+Tpto由存储部56存储,规定上限目标输入扭矩Max_Te+Tpto和发动机转速Ne间的关系。上限目标输入扭矩线Lmax_Te+Tpto可任意设定,但在本实施方式中,上限目标输入扭矩线Lmax_Te+Tpto被规定为使上限目标输入扭矩Max_Te+Tpto小于发动机21的目标输出扭矩Ten,所述发动机21的目标输出扭矩Ten由变速箱要求输入功率Htm_in和当前的发动机转速Ne决定。
从上限目标输入扭矩线Lmax_Te+Tpto求出的上限目标输入扭矩Max_Te+Tpto规定了目标输入扭矩的上限值,该目标输入扭矩的上限值不仅包括变速箱要求输入扭矩Tin,还包括工作装置负荷扭矩Tpto。工作装置负荷扭矩Tpto是以后述方式经由PT022被分配给工作装置泵23的扭矩。因此,目标输入扭矩决定部81通过从由上限目标输入扭矩线Lmax_Te+Tpto求出的上限目标输入扭矩Max_Te+Tpto减去工作装置负荷扭矩Tpto,算出作为目标输入扭矩Te_ref的上限值的上限目标输入扭矩Max_Te。
存储部56存储有发动机扭矩线Let。发动机扭矩线Let规定了发动机21的输出扭矩和发动机转速Ne间的关系。发动机扭矩线Let包含调节区域La和全负荷区域Lb。后面将说明调节区域La。全负荷区域Lb表示在各发动机转速Ne下发动机能够输出的最大扭矩。在此,将上限目标输入扭矩线Lmax_Te+Tpto和发动机扭矩线Let(具体而言,是全负荷区域Lb)的交点Plmax称作最大匹配点。并且,将与最大匹配点Plmax对应的发动机转速Ne称作第一转速Ne_th。
下面,说明能量管理要求功率Hem的决定方法。如图9所示,控制部27具有能量管理要求决定部85。能量管理要求决定部85基于电容器64中的电力余量决定能量管理要求功率Hem。
具体而言,存储部56存储有目标电容器容量信息D4。目标电容器容量信息D4规定了输出转速Nout和目标电容器容量Cp_target间的关系。具体而言,能量管理要求决定部85规定目标电容器容量Cp_target随着输出转速Nout的增大而减小。能量管理要求决定部85参照目标电容器容量信息D4,根据输出转速Nout决定目标电容器容量Cp_target。另外,能量管理要求决定部85根据电容器64的电压Vca决定当前的电容器容量Cp_current。然后,能量管理要求决定部85利用下式3决定能量管理要求功率Hem。
(式3)
Hem=(Cp_target–Cp_current)*P_gain
P_gain是规定的系数。能量管理要求决定部85使能量管理要求功率Hem随着当前的电容器容量Cp_current减小而增大。另外,能量管理要求决定部85使能量管理要求功率Hem随着目标电容器容量Cp_target增大而增大。
下面,说明由控制部27进行的发动机21的控制。如上所述,控制部27通过将指令信号发送给燃料喷射装置28来控制发动机21。下面,说明向燃料喷射装置28发出的指令节气门值的决定方法。
基于发动机21中所需的发动机要求功率Hdm决定指令节气门值Th_cm(参照图12)。如上所述,来自发动机21的驱动力的一部分被分配给动力传递装置24和工作装置泵23等。由此,除了上述变速箱要求功率Htm和能量管理要求功率Hem之外,控制部27还基于分配给工作装置泵23的功率即工作装置要求功率Hpto,决定发动机要求功率。
如图11所示,控制部27具有工作装置要求决定部86。工作装置要求决定部86基于工作装置泵压Pwp和工作装置操作部件52a的操作量Awo(下面,称作“工作装置操作量Awo”)决定工作装置要求功率Hpto。在本实施方式中,工作装置要求功率Hpto是分配给工作装置泵23的功率。
具体而言,工作装置要求决定部86基于要求流量信息D5,根据工作装置操作量Awo决定工作装置泵23的要求流量Qdm。要求流量信息D5由存储部56存储,规定要求流量Qdm和工作装置操作量Awo间的关系。工作装置要求决定部86根据要求流量Qdm和工作装置泵压Pwp决定工作装置要求功率Hpto。具体而言,工作装置要求决定部86利用下式4决定工作装置要求功率Hpto。
(式4)
Hpto=Qdm/ηv*Pwp/ηt
ηv是容积效率。ηt是扭矩效率。容积效率ηv及扭矩效率ηt是根据工作装置泵23的特性规定的固定值。工作装置泵压Pwp由工作装置泵压检测部32检测。
另外,工作装置要求决定部86基于工作装置泵压Pwp和工作装置输出流量Qwo决定上述工作装置负荷扭矩Tpto。另外,工作装置泵压Pwp也可以以释放压等最大压力来规定。具体而言,工作装置要求决定部86由下式5决定工作装置负荷扭矩Tpto。
(式5)
Tpto=Qwp*Pwp/ηt
Qwp是工作装置泵排量(押しのけ)容积。工作装置泵排量容积Qwp由第一倾转角检测部33检测的倾转角算出。
另外,工作装置要求决定部86基于工作装置操作量Awo决定工作装置输出流量Qwo。具体而言,工作装置要求决定部86通过将上述要求流量Qdm乘以工作装置输出率Rpto,决定工作装置输出流量Qwo。后面将说明工作装置输出率Rpto。控制部27根据以上述方式决定的工作装置输出流量Qwo,控制工作装置泵23的排出容量。
此外,工作装置要求决定部86基于要求流量Qdm和工作装置泵23的排出容量,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基于要求流量Qdm、工作装置泵的最大排出容量Qmax、容积效率ηv,通过下式6决定工作装置要求发动机转速Nedm。
(式6)
Nedm=Qdm/(Qmax/ηv)
如图12所示,控制部27具有发动机要求决定部87。发动机要求决定部87基于工作装置要求功率Hpto、变速箱要求功率Htm、能量管理要求功率Hem,决定发动机要求功率Hdm。具体而言,发动机要求决定部87通过将工作装置要求功率Hpto、变速箱要求功率Htm、能量管理要求功率Hem相加,决定发动机要求功率Hdm。
如图13所示,控制部27具有要求节气门决定部89。要求节气门决定部89根据发动机要求功率Hdm、加速器操作量Aac、工作装置要求发动机转速Nedm决定指令节气门值Th_cm。
具体而言,存储部56存储有发动机扭矩线Let与匹配线Lma。发动机扭矩线Let规定了发动机21的输出扭矩与发动机转速Ne间的关系。发动机扭矩线Let包含调节区域La与全负荷区域Lb。调节区域La根据指令节气门值Th_cm而改变(参照图13的La’)。全负荷区域Lb包含额定点Pr和位于比额定点Pr更靠低发动机转速侧的最大扭矩点Pm。
匹配线Lma是用于从发动机要求功率Hdm决定第一要求节气门值Th_tm1的信息。匹配线可随意设定,但在本实施方式中,匹配线Lma被设定成在发动机扭矩线Let的全负荷区域Lb中,经过比额定点Pr更接近最大扭矩点Pm的位置。
在发动机21的输出扭矩成为与发动机要求功率Hdm相当的扭矩的匹配点Pma1上,要求节气门决定部89所决定的第一要求节气门值Th_tm1使发动机扭矩线Let与匹配线Lma匹配。即,将与发动机要求功率Hdm相当的等功率线Lhdm与匹配线Lma的交点设为第一匹配点Pma1,要求决定部89所决定的要求节气门值Th_tm1使发动机扭矩线Let的调节区域(参考La’)经过第一匹配点Pma1。
在第一要求节气门值Th_tm1和与加速器操作量Aac相当的第二要求节气门值Th_tm2中,要求节气门决定部89将较小的一方定为第三要求节气门值Th_tm3。另外,在工作装置操作量Awo超过工作装置泵23的排出容量成为最大容量的规定阈值的情况下,为了增大工作装置的速度,要求节气门决定部89基于工作装置要求发动机转速Nedm来决定第四要求节气门值Th_tm4。具体而言,要求节气门决定部89所决定的第四要求节气门值Th_tm4使发动机扭矩线Let的调节区域(参照La”)经过在发动机要求功率Hdm下发动机转速成为工作装置要求发动机转速Nedm的点Pma2。在第三要求节气门值Th_tm3与第四要求节气门值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,在工作装置操作量Awo不超过规定阈值的情况下,要求节气门决定部89将第三要求节气门值Th_tm3定为指令节气门值Th_cm。
下面,说明所述变速箱输出率Rtm和工作装置输出率Rpto的决定方法。如图12所示,控制部27具有分配率决定部88。分配率决定部88基于工作装置要求功率Hpto、变速箱要求功率Htm、能量管理要求功率Hem、PTO固定功率Hfix、发动机21的负荷上限功率Hmax,决定变速箱输出率Rtm和工作装置输出率Rpto。后面将说明发动机21的负荷上限功率Hmax。所谓PTO固定功率Hfix是用于驱动辅助用液压泵的功率。例如,包含分配给转向泵39及/或变速箱泵29的功率。或者,在作业车辆1具备用于冷却发动机21的冷却风扇、用于驱动冷却风扇的风扇马达、用于驱动风扇马达的风扇泵的情况下,辅助用液压泵也可以是风扇泵。该情况下,PTO固定功率Hfix也可包含用于驱动风扇泵的功率。此外,PTO固定功率Hfix也可包含用于润滑的功率。基于发动机转速、转向操作部件57a的操作量决定PTO固定功率Hfix。
来自发动机21的输出功率,由PT022分配给工作装置泵23等液压泵和动力传递装置24。向动力传递装置24输出的输出功率被分配为动力传递装置24的牵引力用功率和向电容器64充电用的功率。但是,工作装置要求功率Hpto、变速箱要求功率Htm、能量管理要求功率Hem之和如果大于来自发动机21的输出功率,就不能按照各要求值分配发送机21的输出功率。因此,通过向工作装置要求功率Hpto和变速箱要求功率Htm各自乘以输出率Rpto、Rtm,以限制成使各要求值之和不超过来自发动机21的输出功率。
具体而言,当工作装置要求功率Hpto、变速箱要求功率Htm、能量管理要求功率Hem、PTO固定功率Hfix之和在负荷上限功率Hmax以下时,变速箱输出率Rtm和工作装置输出率Rpto被各自设定为“1”。即,发动机21的输出功率按照工作装置要求功率Hpto、变速箱要求功率Htm、能量管理要求功率Hem的各要求值被分配。当工作装置要求功率Hpto、变速箱要求功率Htm、能量管理要求功率Hem、PTO固定功率Hfix之和比负荷上限功率Hmax大时,分配率决定部88将变速箱输出率Rtm及工作装置输出率Rpto中的至少一方设定为比“1”小的值。
另外,在发动机转速Ne小于第一转速Ne_th时,基于当前的发动机转速Ne决定发动机21的负荷上限功率Hmax。具体而言,如图10所示,负荷上限功率Hmax由所述上限目标输入扭矩Max_Te+Tpto和当前的发动机转速Ne决定。即,基于当前的发动机转速Ne下的上限目标输入扭矩Max_Te+Tpto的扭矩值算出负荷上限功率Hmax。另外,通过上述发动机旋转控制将发动机转速Ne设为工作装置要求发动机转速Nedm时(参照图13),发动机转速Ne就会超过第一转速Ne_th。该情况下,最大匹配点Plmax的负荷上限功率Hplmax被当作发动机21的负荷上限功率Hmax。另外,如图10所示,在发动机转速Ne超过第一转速Ne_th的范围,全负荷区域Lb上的扭矩×发动机转速Ne超过最大匹配点Plmax的负荷上限功率Hplmax。因此,即使最大匹配点Plmax的负荷上限功率Hplmax被当作负荷上限功率Hmax,也不会产生发动机熄火。
下面,分配率决定部88根据式7算出优先分配功率Hprior。
(式7)
Hprior=Hem+Hfix
然后,分配率决定部88决定从负荷上限功率Hmax减去算出的优先分配功率Hprior的可分配功率Hdiv。可分配功率如下式8所示。
(式8)
Hdiv=Max(0,Hmax–Hprior)
在此,Max(A,B)表示在A和B中取最大值。
接下来,算出变速箱保障功率Htc。变速箱保障功率Htc模拟扭矩转换器的吸收功率。扭矩转换器的吸收扭矩与基础扭矩(プライマリトルク)系数和扭矩转换器的输入转速的平方成正比,所述基础扭矩系数由扭矩转换器的输入转速与输出转速的比决定。因此,在没有工作装置的驱动,作业车辆以一定的车速行走的情况下,扭矩转换器的吸收功率随着发动机转速的升高而增大。换句话说,即使发动机转速相同,车速越高吸收功率越小,分配给工作装置的功率增加。因此,假设在作业车辆以一定的车速行走时工作装置的负荷增加,发动机转速缓慢下降,吸收功率减少。鉴于扭矩转换器的这种性质,如图14所示,模拟变速箱保障功率Htc。图14是表示变速箱保障功率根据车速的变化的图。
图14中,车速Vveh由输出转速Nout算出。在车速Vveh的绝对值为0至第一速度Vth1时,变速箱保障功率Htc是第一功率Htc_max。车速Vveh的绝对值在第二速度Vth2以上时,变速箱保障功率Htc是第二功率Htc_min。第一功率Htc_max及第二功率Htc_min是固定值,预先存储在存储部56中。第二功率Htc_min比第一功率Htc_max小。根据由变速操作检测部53b检测的变速档设定第一速度Vth1及第二速度Vth2。后面将详细说明第一速度Vth1及第二速度Vth2。
车速Vveh的绝对值在第一速度Vth1至第二速度Vth2之间时,变速箱保障功率Htc如下式9所示,
(式9)
Htc=Htc_max–(Htc_max–Htc_min)/(Vth2–Vth1)*(|Vveh|–Vth1)
即,车速Vveh的绝对值在第一速度Vth1至第二速度Vth2之间时,随着车速Vveh的绝对值增大,变速箱保障功率Htc越变得比第一功率Htc_max小。
接下来,说明第一速度Vth1和第二速度Vth2的设定方法。第一速度Vth1和第二速度Vth2分别是在规定的初始值Vth1_org、Vth2_org(但是Vth2_org>Vth1_org)乘以根据变速档的系数Km(m是自然数,1档的时候m=1,2档的时候m=2,…以此类推)所得到的值。即,第一速度Vth1及第二速度Vth2如下式10所示。
(式10)
Vth1=Km*Vth1_org
Vth2=Km*Vth1_org
在此,变速档的档数m越大,系数Km越大。即,2档的系数K2比1档的系数K1大。3档的系数K3比2档的系数K2大。4档的系数K4比3档的系数K3大。
接下来,在发动机21的负荷上限功率Hmax是最大匹配点Plmax上的负荷上限功率Hplmax,即,发动机转速Ne在第一转速Ne_th以上,并且,工作装置要求功率Hpto和变速箱要求功率Htm之和大于可分配功率Hdiv的情况下,分配率决定部88进行以下处理。
首先根据下式11,分配率决定部88算出变速箱优先分配功率Hpta。
(式11)
Htpa=Min(Hdiv,Htm,Htc)
在此,Min(A,B,C)表示A、B、C之中最小的值。另外,在接下来的说明中,当表述为Min(A,B)的时候,表示A、B之间的最小值。
变速箱优先分配功率Htpa被分配给动力传送装置24。即,分配率决定部88将变速箱保障功率Htc和变速箱要求功率Htm之中较小一方的功率分配给动力传递装置24。
接下来,分配率决定部88根据下式12算出工作装置分配功率Hla。
(式12)
Hla=Min(Hdiv–Htpa,Hpto)
然后,分配率决定部88根据下式13算出变速箱追加分配功率Htaa。
(式13)
Htaa=Min(Hdiv–Htpa–Hla,Htm–Htpa)
最终,分配率决定部88根据下式14算出变速箱分配功率Hta。
(式14)
Hta=Htpa+Htaa
以上述方式,分配率决定部88将功率Hdiv–Min(Htc,Htm)分配给工作装置泵23和动力传递装置24,所述功率Hdiv–Min(Htc,Htm)是从可分配功率Hdiv减去变速箱保障功率Htc和变速箱要求功率Htm之中较小一方的功率的剩余功率。由此,分配率决定部88决定分配给工作装置泵23的工作装置分配功率Hla和分配给动力传递装置24的变速箱分配功率Hta。另外,分配率决定部88在决定变速箱分配功率Hta之前,先决定工作装置分配功率Hla。因此,分配率决定部88将可分配功率的剩余功率Hdiv–Min(Htc,Htm)比动力传递装置24更优先分配给工作装置泵23,以使能够优先确保工作装置要求功率Hpto。
最后,分配率决定部88根据下式15决定变速箱输出率Rtm和工作装置输出率Rpto。
(式15)
Rtm=Hta/Htm
Rpto=Hla/Hpto
接下来,基于具体例,说明分配率决定部88的动作。例如,如图15所示,在优先分配功率Hprior、工作装置要求功率Hpto、变速箱要求功率Htm之和(Hprior+Hpto+Htm)大于负荷上限功率Hmax,但优先分配功率Hprior、工作装置要求功率Hpto、变速箱保障功率Htc(但是,变速箱保障功率Htc小于变速箱要求功率Htm)之和小于负荷上限功率Hmax的情况下,将变速箱要求功率Htm修正为比Htm小的Htm’,以使该总和小于等于负荷上限功率Hmax。然后,将修正后变速箱要求功率Htm’(由发动机21实际向动力传递装置24供给的驱动力)相对于修正前变速箱要求功率Htm的比值决定为变速箱输出率Rtm。该情况下,工作装置输出率Rpto被设定为“1”。
接下来,在发动机21的负荷上限功率Hmax比最大匹配点Plmax上的负荷上限功率Hplmax小,即,发动机转速Ne比第一转速Ne_th小,并且,工作装置要求功率Hpto与变速箱要求功率Htm的总和比可分配功率Hdiv大的情况下,分配率决定部88进行下面的处理。
该情况下,分配率决定部88也是基于式8~式10决定可分配功率Hdiv、变速箱保障功率Htc。接下来,分配率决定部88假定发动机21的负荷上限功率Hmax是最大匹配点Plmax上的负荷上限功率Hplmax,根据式11~式15算出假想工作装置分配功率Hla_tmp及假想变速箱分配功率Hta_tmp。
接下来,分配率决定部88根据下式16算出第二变速箱优先分配功率Htpa2。
(式16)
Htpa2=Min(Hcrp,Htm)
在此,Hcrp表示缓行功率。缓行功率Hcrp是动力传递装置24为了使作业车辆进行缓行而所需的功率。即,缓行功率Hcrp是作业车辆1的行走所需的最小限度的功率。
第二变速箱优先分配功率Htpa2被分配给动力传递装置24。即,分配率决定部88将缓行功率Hcrp和变速箱要求功率Htm之中较小一方的功率分配给动力传递装置24。
接下来,分配率决定部88根据下式17算出工作装置比例分配功率Hla_prop。
(式17)
Hla_prop=Hdiv*Hla_tmp/(Hla_tmp+Hta_tmp)
即,分配率决定部88决定工作装置比例分配功率Hla_prop,使假想变速箱分配功率Hta_tmp相对于假想工作装置分配功率Hla_tmp的比与变速箱比例分配功率Hta_prop相对于工作装置比例分配功率Hla_prop的比相等,并且,使工作装置比例分配功率Hla_prop与变速箱比例分配功率Hta_prop之和成为可分配功率Hdiv。
接下来,根据下式18算出第二工作装置分配功率Hla2。
(式18)
Hla2=Min(Max(Hdiv–Htpa2,0),Hpto,Hla_prop)
然后,分配率决定部88根据下式19算出第二变速箱追加分配功率Htaa2。
(式19)
Htaa2=Min(Max(Hdiv–Htpa2–Hla2,0),Htm–Htpa2)
最终,分配率决定部88根据下式20算出第二变速箱分配功率Hta2。
(式20)
Hta2=Htpa2+Htaa2
如上所述,分配率决定部88将功率Hdiv–Min(Hcrp,Htm)分配给工作装置泵23和动力传递装置24,所述功率Hdiv–Min(Hcrp,Htm)是从可分配功率Hdiv减去缓行功率Hcrp和变速箱要求功率Htm之中较小一方的功率的剩余功率。由此,分配率决定部88决定分配给工作装置泵23的第二工作装置分配功率Hla2和分配给动力传递装置24的第二变速箱分配功率Hta2。另外,分配率决定部88在决定第二变速箱分配功率Hta2之前,先决定第二工作装置分配功率Hla2。因此,分配率决定部88将可分配功率的剩余功率Hdiv–Min(Hcrp,Htm)比动力传递装置24更优先分配给工作装置泵23,以使能够优先确保工作装置要求功率Hpto和工作装置比例分配功率Hla_prop之中较小一方的功率。
最后,分配率决定部88根据下式21决定变速箱输出率Rtm和工作装置输出率Rpto。
(式21)
Rtm=Hta2/Htm
Rpto=Hla2/Hpto
接下来,基于具体例,说明分配率决定部88的动作。例如,如图16所示,在优先分配功率Hprior、工作装置要求功率Hpto、变速箱要求功率Htm的总和(Hprior+Hpto+Htm)大于负荷上限功率Hmax,但优先分配功率Hprior、工作装置比例分配功率Hla_prop(但是,工作装置比例分配功率Hla_prop小于工作装置要求功率Hpto)、缓行功率Hcrp(但是缓行功率Hcrp小于变速箱要求功率Htm)之和小于负荷上限功率Hmax的情况下,将变速箱要求功率Htm修正为比Htm小的Htm”’并将工作装置要求功率Hpto修正为小于Hpto的Hpto”,以使该总和小于等于负荷上限功率Hmax。然后,将修正后的变速箱要求功率Htm”(由发动机21实际向动力传递装置24供给的驱动力)相对于修正前的变速箱要求功率Htm的比值决定为变速箱输出率Rtm。并且,将修正后的工作装置要求功率Hpto”(由发动机21实际向工作装置泵23供给的驱动力)相对于修正前的工作装置要求功率Hpto的比值决定为工作装置输出率Rpto。
本实施方式的作业车辆1具有以下特征。(1)在发动机21的驱动力不满足整个作业车辆1的要求功率(Htm+Hpto+Hprior),且变速箱要求功率Htm大于变速箱保障功率Htc的情况下,控制部27(分配率决定部88)将变速箱保障功率Htc优先分配给动力传递装置24。变速箱保障功率Htc模拟扭矩转换器所吸收的功率。因此,控制部27能够以与搭载有扭矩转换式变速装置的作业车辆类似的方法将来自发动机21的驱动力分配成用于车辆行走的驱动力和工作装置的驱动力。
(2)如果将变速箱保障功率Htc优先分配给动力传递装置24,为了能够优先确保工作装置要求功率Hpto,控制部27(分配率决定部88)将可分配功率的剩余功率Hdiv–Min(Htc,Htm)比动力传递装置24更优先分配给工作装置泵23。具有扭矩转换式变速装置的作业车辆在停止工作装置操作后的加速操作上要消耗时间。这是因为,在操作工作装置时发动机的驱动力被分给工作装置,所以发动机转速下降,需要为了产生之后加速中的牵引力而提高发动机转速的时间。但是,在本作业车辆1中,即使工作装置要求功率Hpto骤然降低,也能够迅速地将相当于工作装置要求功率Hpto的驱动力分配给动力传递装置24。因此,能够实现尽可能快地反映操作员的操作想法的行走装置25的动作。
(3)在发动机21的转速Ne小于第一转速Ne_th的情况下,发动机21的负荷上限功率Hmax变得比最大匹配点Plmax上的功率Hplmax小。如此,即使负荷上限功率Hmax变小,控制部27(分配率决定部88)也优先将缓行功率Hcrp分配给动力传递装置24。缓行功率Hcrp是作业车辆1的行走所需要的最小限度功率。因此,在负荷上限功率Hmax小的情况下,控制部27能够在保证将工作装置1的行走所需要的最小限度功率向动力传递装置24供给的同时,将来自发动机21的驱动力分配成用于车辆行走的驱动力和工作装置的驱动力。在此情况下,在作业车辆1中,即使工作装置要求功率Hpto骤然减小,也能够迅速地将相当于修正后的工作装置要求功率Hpto”的驱动力分配给动力传递装置24。因此,能够实现尽可能快地反映操作员对工作装置3的操作想法的行走装置25的动作。
(4)如果将缓行功率Hcrp优先分配给动力传递装置24,控制部27(分配率决定部88)就将可分配功率的剩余功率Hdiv–Min(Hcrp,Htm)比动力传递装置24更优先分配给工作装置泵23,以使能够优先确保工作装置要求功率Hpto和工作装置比例分配功率Hla_prop之中较小一方的功率。因此,在本作业车辆1中,即使发动机21的负荷上限功率Hmax小,也能够将负荷上限功率Hmax尽可能均衡地分配给动力传递装置24和工作装置泵23。因此,能够实现尽可能反映操作员对工作装置3的操作想法的工作装置3的动作。
(5)优先分配功率Hprior包含能量管理要求功率Hem。因此,最优先进行对电容器64的充电。因此,在搭载有EMT变速装置的作业车辆1中能够稳定地进行能量管理。
(6)当车速Vveh的绝对值为0至第一速度Vth1时,变速箱保障功率Htc是第一功率Htc_max,当车速Vveh的绝对值在第一速度Vth1至第二速度Vth2时,随着车速Vveh的绝对值的增大,变速箱保障功率Htc越变得比第一功率Htc_max小,如果车速Vveh的绝对值在第二速度Vth2以上,变速箱保障功率Htc是第二功率Htc_min。因此,变速箱保障功率Htc按照下述的扭矩转换器的吸收功率的特性被模拟,即,在发动机转速相同的时候,车速越高吸收功率越小,分配给工作装置的功率增加。
(7)由变速操作检测部53b检测出的变速档越大,第一速度Vth1和第二速度Vth2就被设定为越大的值。如果变速档变大,在动力传递装置24中,速度比就被设定成输出转速Nout相对于发动机转速Ne的比值增大。上述第一速度Vth1和第二速度Vth2相对于变速档的变化,与该速度比的变化相对应。
(8)控制部27通过动力传递装置24中的扭矩平衡决定向马达MG1、MG2发出的指令扭矩Tm1_ref、Tm2_ref,由此,能够得到向动力传递装置24输入的期望的输入扭矩、和来自动力传递装置24的期望的输出扭矩。因此,特别是在搭载了EMT或HMT变速装置的作业车辆1上,能够得到精确的牵引力特性。一般来说,要求作业车辆在大幅度地改变着牵引力和对工作装置施加的负担的情况下进行作业。因此,为了保持工作装置的动作和驱动力之间的平衡,优选能够将向动力传递装置输入的输入扭矩及输出扭矩调整为期望值。在本实施方式中的作业车辆1,通过调整目标输入扭矩Te_ref和目标输出扭矩To_ref,能够得到向动力传递装置24输入的期望的输入扭矩和来自动力传递装置24的期望的输出扭矩。由此,能够实现同时满足作业能力和行走能力的作业车辆。
本发明的不限于上述的实施方式,在不脱离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、叉车、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,第一马达MG1起到液压马达及液压泵的作用。同时,第二马达MG2起到液压马达及液压泵的作用。第一马达MG1与第二马达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,控制第一马达MG1与第二马达MG2的容量,使其输出按照上述实施方式算出的指令扭矩Tm1_ref、Tm2_ref。
动力传递装置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、配置并不限于上述实施方式的连接、配置。此外,动力传递装置24配备的行星齿轮机构的数目并不限于2个。动力传递装置24也可仅具有1个行星齿轮机构。或者,动力传递装置24也可具有3个以上的行星齿轮机构。
扭矩平衡信息并不限于上述实施方式的扭矩平衡式。例如,扭矩平衡信息也可以是表格或者映射等形式。扭矩平衡信息不限于上述第一扭矩平衡信息和第二扭矩平衡信息。具有3种以上模式的动力传递装置24中的驱动力传递路径的时候,也可以与可选择的模式数相应地使用3种以上扭矩平衡信息。或者,动力传递装置24中的驱动力的传递路径只有1种的时候,也可只使用1种扭矩平衡信息。
变速操作部件53a也可具有降档开关。降档开关是用于将动力传递装置24的速度范围从当前的速度范围下降1档或者多档的操作部件。操作员通过操作降档开关,能够将动力传递装置24的速度范围从当前的速度范围下降到低速速度范围。
变速箱保障功率Htc的模型不限于图14所示的模型。只要是扭矩转换器的吸收扭矩基于由扭矩转换器的输入转速和输出转速之比所决定的扭矩转换器的性质的模型,也可采用其他变速箱保障功率Htc的模型。
动力传递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17为表示第一变形例的动力传递装置124的示意图。图17所示的动力传递装置124是所谓连续式动力传递装置。在动力传递装置124中,发动机21只用于第一马达MG1中的发电。第二马达MG2利用第一马达MG1产生的电力来驱动行走装置。此外,第二马达MG2在减速时等将能量回收而进行发电。
或者,也可采用如图18所示的并联方式的动力传递装置224。图18是表示第二变形例的动力传递装置224的示意图。动力传递装置224中,发动机21的驱动力经由齿轮机构传递到输出轴62。另外,输出轴62还由来自马达MG1的驱动力驱动。此外,在减速等时候,马达MG1通过回收能量进行发电。
或者,动力传递装置不限于前述的利用马达的所谓混合型动力传递装置。例如,图19为表示第三变形例的动力传递装置324的示意图。动力传递装置324是所谓HST(HydroStaticTransmission)式装置。动力传递装置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是可变容量式液压泵,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17、18、19中,对于与前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。
另外,在作业车辆1的变速装置是HST或HMT的情况下,作业车辆1也可以不具有逆变器I1、I2、电容器64、能量管理要求决定部85。因此,优先分配功率Hprior中也可不含有能量管理要求功率Hem。
产业上的利用可能性
本发明具有能够以类似于搭载有扭矩转换式变速装置的作业车辆的方法将来自发动机的驱动力分配成用于车辆行走的驱动力和工作装置的驱动力的效果。因此,本发明作为具备HMT、EMT、HST等变速装置的作业车辆及作业车辆的控制方法是有用的。
附图标记说明
21发动机
23工作装置泵
3工作装置
25行走装置
24,124动力传递装置
27控制部
37车速检测部
51a加速器操作部件
51b加速器操作检测部
52a工作装置操作部件
53a变速操作部件
53b变速操作检测部
56存储部
61输入轴
63输出轴
64电容器(能量存储部)
MG1第一马达
MG2第二马达
81目标输入扭矩决定部
82目标输出扭矩决定部
83指令扭矩决定部
84变速箱要求决定部
85能量管理要求决定部
86工作装置要求决定部
87发动机要求决定部
88分配率决定部

Claims (9)

1.一种作业车辆,其特征在于,具备:
发动机;
工作装置泵,由所述发动机驱动;
工作装置,由从所述工作装置泵排出的液压油驱动;
行走装置,由所述发动机驱动;
动力传递装置,至少包括输入来自所述发动机的驱动力的输入轴、输出向所述行走装置传递的驱动力的输出轴、马达;
车速检测部,检测车速;
工作装置泵压检测部,检测所述工作装置泵的工作装置泵压;
工作装置操作部件,用于操作所述工作装置;
工作装置操作检测部,检测所述工作装置操作部件的操作量;
加速器操作部件;
加速器操作检测部,检测所述加速器操作部件的操作量;
控制部,控制所述动力传递装置;
在所述动力传递装置中,通过所述马达的转速发生变化,所述输出轴相对于所述输入轴的转速比发生变化;
所述控制部具有:
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和所述工作装置泵压决定工作装置要求功率;
变速箱要求决定部,基于所述车速和所述加速器操作部件的操作量决定变速箱要求功率;
分配率决定部,决定变速箱输出率和工作装置输出率,所述变速箱输出率是由所述发动机实际向所述动力传递装置供给的驱动力除以所述变速箱要求功率所得到的值,所述工作装置输出率是由所述发动机实际向所述工作装置泵供给的驱动力除以所述工作装置要求功率所得到的值;
在第一种情况下,所述分配率决定部将变速箱保障功率和所述变速箱要求功率之中较小一方的功率分配给所述动力传递装置,将第一可分配功率的剩余功率分配给所述工作装置泵和所述动力传递装置,由此,决定分配给所述工作装置泵的第一工作装置分配功率和分配给所述动力传递装置的第一变速箱分配功率,所述第一种情况是:所述发动机以第一转速以上的转速旋转,并且,所述工作装置要求功率和所述变速箱要求功率之和比第一可分配功率大,所述第一转速是上限目标输入扭矩线和发动机扭矩线的交点即最大匹配点上的所述发动机的转速,所述第一可分配功率等于从所述第一转速下的发动机的负荷上限功率减去规定的优先分配功率。
2.如权利要求1所述的作业车辆,其特征在于,
在所述第一种情况下,所述分配率决定部将所述第一可分配功率的所述剩余功率比所述动力传递装置更优先分配给所述工作装置泵,以便能够优先确保所述工作装置要求功率。
3.如权利要求1或2所述的作业车辆,其特征在于,
在所述发动机以比所述第一转速低的第二转速旋转的情况下,基于所述第二转速下的所述上限目标输入扭矩线的扭矩值算出所述第二转速下的所述发动机的负荷上限功率,
在第二种情况下,所述分配率决定部将缓行功率与所述变速箱要求功率之中较小一方的功率分配给所述动力传递装置,将第二可分配功率的剩余功率分配给所述工作装置泵和所述动力传递装置,由此,决定给所述工作装置泵分配的第二工作装置分配功率和给所述动力传递装置分配的第二变速箱分配功率,所述缓行功率是所述动力传递装置为使所述作业车辆进行最低限度的行走而所需的功率,所述第二种情况是:所述发动机以所述第二转速旋转,并且,所述工作装置要求功率与所述变速箱要求功率之和比第二可分配功率大,所述第二可分配功率等于从所述第二转速下的所述发动机的负荷上限功率减去所述优先分配功率。
4.如权利要求3所述的作业车辆,其特征在于,
在所述第二种情况下,所述分配率决定部:
假定所述发动机以所述第一转速旋转,从而决定所述第一工作装置分配功率和所述第一变速箱分配功率,
决定所述工作装置比例分配功率,使所述第一变速箱分配功率相对于所述第一工作装置分配功率的比与变速箱比例分配功率相对于工作装置比例分配功率的比变得相等,并且,使所述工作装置比例分配功率与所述变速箱比例分配功率之和成为所述第二可分配功率,
将所述第二可分配功率的所述剩余功率比所述动力传递装置更优先分配给所述工作装置泵,以便能够优先确保所述工作装置要求功率与所述工作装置比例分配功率之中较小一方的功率。
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,
还具备存储所述马达中产生的能量的能量存储部,
所述控制部还具有基于所述能量存储部中的能量的剩余量决定能量管理要求功率的能量管理要求决定部,
所述优先分配功率包含所述能量管理要求功率。
6.如权利要求1至5中任一项所述的作业车辆,其特征在于,
在车速的绝对值从零到第一速度为止,所述变速箱保障功率是规定的第一功率,
在车速的绝对值从所述第一速度到比所述第一速度大的第二速度为止,随着车速的绝对值变得越大,所述变速箱保障功率越变得比所述第一功率小,
如果车速的绝对值在所述第二速度以上,所述变速箱保障功率就成为比所述第一功率小的规定的第二功率。
7.如权利要求6所述的作业车辆,其特征在于,
还具备变速操作部件和检测所述变速操作部件的位置的变速操作检测部,
根据由所述变速操作检测部所检测的变速档来设定所述第一速度及所述第二速度。
8.如权利要求1至7中任一项所述的作业车辆,其特征在于,
所述控制部还具有:
目标输入扭矩决定部,决定输入到所述动力传递装置的扭矩的目标值即目标输入扭矩;
目标输出扭矩决定部,决定从所述动力传递装置输出的扭矩的目标值即目标输出扭矩;
存储部,存储扭矩平衡信息,所述扭矩平衡信息规定所述目标输入扭矩和所述目标输出扭矩之间的关系,以满足在所述动力传递装置中的扭矩的平衡;
指令扭矩决定部,从所述目标输入扭矩和所述目标输出扭矩,利用所述扭矩平衡信息,决定向所述马达发出的指令扭矩。
9.一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;工作装置泵,由所述发动机驱动;工作装置,由从所述工作装置泵排出的液压油驱动;行走装置,由所述发动机驱动;动力传递装置,至少包括输入来自所述发动机的驱动力的输入轴、输出向所述行走装置传递的驱动力的输出轴、马达;车速检测部,检测车速;工作装置泵压检测部,检测所述工作装置泵的工作装置泵压;工作装置操作部件,用于操作所述工作装置;工作装置操作检测部,检测所述工作装置操作部件的操作量;加速器操作部件;加速器操作检测部,检测所述加速器操作部件的操作量;
在所述动力传递装置中,通过所述马达的转速发生变化,所述输出轴相对于所述输入轴的转速比发生变化;
所述作业车辆的控制方法包含以下步骤:
基于所述工作装置操作部件的操作量和所述工作装置泵压决定工作装置要求功率;
基于所述车速和所述加速器操作部件的操作量决定变速箱要求功率;
决定变速箱输出率和工作装置输出率,所述变速箱输出率是由所述发动机实际向所述动力传递装置供给的驱动力除以所述变速箱要求功率所得到的值,所述工作装置输出率是由所述发动机实际向所述工作装置泵供给的驱动力除以所述工作装置要求功率所得到的值;
在第一种情况下,决定所述变速箱输出率和所述工作装置输出率的步骤将变速箱保障功率和所述变速箱要求功率之中较小一方的功率分配给所述动力传递装置,将第一可分配功率的剩余功率分配给所述工作装置泵和所述动力传递装置,由此,决定分配给所述工作装置泵的第一工作装置分配功率和分配给所述动力传递装置的第一变速箱分配功率,所述第一种情况是:所述发动机以第一转速以上的转速旋转,并且,所述工作装置要求功率和所述变速箱要求功率之和比第一可分配功率大,所述第一转速是上限目标输入扭矩线和发动机扭矩线的交点即最大匹配点上的所述发动机的转速,所述第一可分配功率等于从所述第一转速下的发动机的负荷上限功率减去规定的优先分配功率。
CN201480031605.5A 2014-01-15 2014-12-17 作业车辆及作业车辆的控制方法 Active CN105307888B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014005028A JP6403386B2 (ja) 2014-01-15 2014-01-15 作業車両及び作業車両の制御方法
JP2014-005028 2014-03-10
PCT/JP2014/083411 WO2015107829A1 (ja) 2014-01-15 2014-12-17 作業車両及び作業車両の制御方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105307888A true CN105307888A (zh) 2016-02-03
CN105307888B CN105307888B (zh) 2017-11-28

Family

ID=53542731

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480031605.5A Active CN105307888B (zh) 2014-01-15 2014-12-17 作业车辆及作业车辆的控制方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9593468B2 (zh)
EP (1) EP2993098B1 (zh)
JP (1) JP6403386B2 (zh)
CN (1) CN105307888B (zh)
WO (1) WO2015107829A1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106284179A (zh) * 2016-08-31 2017-01-04 江苏天嘉车辆技术有限公司 基于除雪车工作速度的滚刷转速跟随控制系统及其控制方法
CN106740855A (zh) * 2016-12-28 2017-05-31 潍柴动力股份有限公司 一种移动作业车辆的功率分配控制方法和装置
CN108666498A (zh) * 2018-08-11 2018-10-16 深圳市道通科技股份有限公司 一种汽车诊断仪及其电池仓组件
CN115289212A (zh) * 2022-08-31 2022-11-04 潍柴动力股份有限公司 变速箱输入扭矩的确定方法、确定装置、处理器以及车辆

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6364194B2 (ja) * 2014-01-29 2018-07-25 株式会社小松製作所 作業車両及びその制御方法
CN107306500B (zh) * 2016-02-29 2020-07-10 株式会社小松制作所 作业机械的控制装置、作业机械以及作业机械的控制方法
US10619330B2 (en) * 2016-11-08 2020-04-14 Guangxi Liugong Machinery Co., Ltd. Multiple level work hydraulics anti-stall
WO2018185918A1 (ja) * 2017-04-06 2018-10-11 株式会社小松製作所 作業車両及び作業車両の制御方法
EP3553348B1 (en) * 2017-06-27 2021-08-04 Komatsu Ltd. Work vehicle and method for controlling work vehicle
WO2020183665A1 (ja) * 2019-03-13 2020-09-17 日立建機株式会社 荷役作業車両
WO2020192905A1 (en) * 2019-03-27 2020-10-01 Volvo Truck Corporation A method for controlling a vehicle
JP7357455B2 (ja) * 2019-03-28 2023-10-06 株式会社小松製作所 作業機械、及び作業機械の制御方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006205777A (ja) * 2005-01-25 2006-08-10 Komatsu Ltd 走行作業機械
JP2007290607A (ja) * 2006-04-26 2007-11-08 Kobelco Contstruction Machinery Ltd ハイブリッド式作業機械の動力源装置
CN101184938A (zh) * 2005-05-24 2008-05-21 株式会社小松制作所 变速装置
CN101568751A (zh) * 2007-09-20 2009-10-28 株式会社久保田 变速传动装置
CN103189576A (zh) * 2010-10-15 2013-07-03 日立建机株式会社 工程机械

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5980410A (en) * 1998-09-28 1999-11-09 Caterpillar Inc. Electro-mechanical transmission
US6319170B1 (en) * 2000-05-19 2001-11-20 General Motors Corporation Model-based engine torque control for power-on downshifting in an automatic transmission
JP4368117B2 (ja) * 2003-02-12 2009-11-18 株式会社小松製作所 作業車両の変速装置
DE102007062888A1 (de) * 2007-12-28 2009-07-02 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Steuern eines hydrostatischen Antriebs
WO2010110086A1 (ja) * 2009-03-27 2010-09-30 株式会社小松製作所 作業車両の省燃費制御装置および作業車両の省燃費制御方法
JP5249857B2 (ja) * 2009-05-29 2013-07-31 株式会社神戸製鋼所 制御装置及びこれを備えた作業機械
JP5351918B2 (ja) * 2011-03-15 2013-11-27 日立建機株式会社 建設機械
US8858395B2 (en) * 2012-04-30 2014-10-14 Caterpillar Inc. Torque control system
JP5873458B2 (ja) * 2013-04-15 2016-03-01 住友建機株式会社 ショベル及びショベルの旋回制御方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006205777A (ja) * 2005-01-25 2006-08-10 Komatsu Ltd 走行作業機械
CN101184938A (zh) * 2005-05-24 2008-05-21 株式会社小松制作所 变速装置
JP2007290607A (ja) * 2006-04-26 2007-11-08 Kobelco Contstruction Machinery Ltd ハイブリッド式作業機械の動力源装置
CN101568751A (zh) * 2007-09-20 2009-10-28 株式会社久保田 变速传动装置
CN103189576A (zh) * 2010-10-15 2013-07-03 日立建机株式会社 工程机械

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106284179A (zh) * 2016-08-31 2017-01-04 江苏天嘉车辆技术有限公司 基于除雪车工作速度的滚刷转速跟随控制系统及其控制方法
CN106740855A (zh) * 2016-12-28 2017-05-31 潍柴动力股份有限公司 一种移动作业车辆的功率分配控制方法和装置
CN106740855B (zh) * 2016-12-28 2019-03-29 潍柴动力股份有限公司 一种移动作业车辆的功率分配控制方法和装置
CN108666498A (zh) * 2018-08-11 2018-10-16 深圳市道通科技股份有限公司 一种汽车诊断仪及其电池仓组件
CN115289212A (zh) * 2022-08-31 2022-11-04 潍柴动力股份有限公司 变速箱输入扭矩的确定方法、确定装置、处理器以及车辆

Also Published As

Publication number Publication date
CN105307888B (zh) 2017-11-28
JP2015131606A (ja) 2015-07-23
EP2993098B1 (en) 2020-10-07
JP6403386B2 (ja) 2018-10-10
US20160097186A1 (en) 2016-04-07
US9593468B2 (en) 2017-03-14
EP2993098A4 (en) 2017-04-12
EP2993098A1 (en) 2016-03-09
WO2015107829A1 (ja) 2015-07-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105307888A (zh) 作业车辆及作业车辆的控制方法
CN104870230B (zh) 作业车辆及作业车辆的控制方法
US9790663B2 (en) Work vehicle having a work implement
CN104918835B (zh) 作业车辆及作业车辆的控制方法
CN104968865A (zh) 作业车辆及其控制方法
CN105229282A (zh) 作业车辆及其控制方法
CN105358394A (zh) 作业车辆及作业车辆的控制方法
CN105658493A (zh) 作业车辆及作业车辆的控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant