[发明专利]作业车辆及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及作业车辆，特别是涉及混合动力型作业车辆及其控制方法。

背景技术

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

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

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

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开2006－329244号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

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

本发明的课题在于提供一种能够使马达小型化的混合动力型作业车辆及其控制方法。

用于解决技术问题的技术方案

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

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

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

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

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