作业车辆及其控制方法技术

本发明专利技术提供一种作业车辆及其控制方法。要求牵引力确定部基于要求牵引力特性确定与输出转速对应的要求牵引力。指令扭矩确定部确定向马达输送的指令扭矩，以获得要求牵引力。逆行判定部在向与前进后退操作部件的位置对应的行进方向的逆向的车速为规定的速度阈值以上时，判定车辆正在逆行。牵引力辅助部在判定车辆正在逆行时，进行牵引力辅助控制。牵引力辅助部在牵引力辅助控制中，使向与前进后退操作部件的位置对应的行进方向的要求牵引力增大。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】作业车辆及其控制方法
本专利技术涉及一种作业车辆，特别涉及一种混合动力型作业车辆及其控制方法。
技术介绍
作为轮式装载机等作业车辆，公知的是设置有具有液力变矩器和多级式变速装置的动力传递装置(以下，称为“液力变矩式变速装置”)的作业车辆。另一方面，近年来，作为代替液力变矩式变速装置的动力传递装置，提出了利用来自发动机的驱动力和来自马达的驱动力来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)，或者，EMT(电子-机械式变速装置)。HMT具有：行星齿轮机构、与行星齿轮机构的旋转元件连接的第一泵/马达和第二泵/马达。第一泵/马达和第二泵/马达根据作业车辆的行驶状况，作为液压马达和液压泵中的任一个而发挥作用。HMT构成为通过使这些泵/马达的转速发生变化，而能够使输出轴的转速无级地变化。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/马达和第二发电机/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，作为电动马达和发电机中的任一个发挥作用。与HMT同样地，EMT构成为通过使这些发电机/马达的转速发生变化，而能够使输出轴的转速无级地变化。现有技术文献专利文献专利文献1：(日本)特开2006-329244号公报
技术实现思路
作业车辆具有前进后退操作部件，操作人员通过将前进后退操作部件的位置切换至前进位置和后退位置，从而切换作业车辆的前进和后退。即，在前进后退操作部件位于前进位置时，作业车辆前进，在前进后退操作部件位于后退位置时，作业车辆后退。但是，在作业车辆上坡中，操作人员松开加速踏板时，或者，作业车辆在坡道停车中，从踩制动踏板变换为踩加速踏板时，有时会产生作业车辆向与前进后退操作部件的位置对应的行进方向相反的方向行进的状况(以下，称为“逆行”)。在上述混合动力型作业车辆中，在由于逆行而使动力传递装置的输出轴旋转时，其旋转会传递到马达。因此，在作业车辆以一定速度以上逆行时，马达可能会过旋转而受到损伤。另外，如上所述的逆行能够通过操作人员适当进行加速操作和制动操作来防止。但是，这需要相当纯熟的技艺，并不是对于所有操作人员来说都是轻而易举的。本专利技术的课题在于提供一种能够容易地防止由于逆行而导致马达过旋转的作业车辆及其控制方法。用于解决技术课题的技术方案本专利技术一方式的作业车辆具有：发动机、液压泵、工作装置、行驶装置、动力传递装置、控制部、前进后退操作部件、加速操作部件、加速操作量检测部、车速检测部。液压泵被发动机驱动。工作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到行驶装置。控制部控制动力传递装置。前进后退操作部件是用于切换车辆的前进和后退的部件，至少被有选择性地切换到前进位置和后退位置。加速操作检测部检测加速操作部件的操作量。车速检测部检测车速。动力传递装置具有：输入轴、输出轴、齿轮机构、马达。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。马达与行星齿轮机构的旋转元件连接。动力传递装置构成为通过使马达的转速变化，使相对于输入轴的输出轴的转速比变化。控制部具有：存储部、要求牵引力确定部、指令扭矩确定部、逆行判定部、牵引力辅助部。存储部存储有要求牵引力特性。要求牵引力特性规定输出转速与要求牵引力的关系。输出转速为动力传递装置的输出轴的转速。要求牵引力特性被设定为根据加速操作部件的操作量的增大而增大要求牵引力。要求牵引力确定部基于要求牵引力特性确定与输出转速对应的要求牵引力。指令扭矩确定部确定向马达输送的指令扭矩，以获得要求牵引力。逆行判定部在向与前进后退操作部件的位置对应的行进方向的逆向的车速为规定的速度阈值以上时，判定车辆正在逆行。牵引力辅助部在判定车辆正在逆行时，进行牵引力辅助控制。在牵引力辅助控制中，牵引力辅助部使向与前进后退操作部件的位置对应的行进方向的要求牵引力增大。本方式的作业车辆在以规定的速度阈值以上的车速逆行时，利用牵引力辅助控制使要求牵引力增大。由此，自动降低逆行的车速，能够容易地防止因逆行而导致的马达的过旋转。优选的是，马达是与行星齿轮机构的第一旋转元件连接的第一马达。动力传递装置还具有与行星齿轮机构的第二旋转元件连接的第二马达。在车速为0时，第二马达的转速比第一马达的转速大。另外，在车辆逆行时，向逆向的车速越大，则第二马达的转速越大。指令扭矩确定部确定向第一马达输送的指令扭矩和向第二马达输送的指令扭矩，以获得要求牵引力。在这种情况下，在第一马达再生的能量的一部分能够在第二马达消耗，该能量的其他一部分能够返回发动机。由此，能够降低发动机的油耗。优选的是，作业车辆还具有：辅助马达、马达切换机构、倾斜角检测部。辅助马达是用于辅助马达的马达。马达切换机构是用于将辅助马达切换为辅助马达的状态和不辅助马达的状态的机构。倾斜角检测部检测车辆的倾斜角。控制部还具有：马达辅助判定部、马达切换控制部。马达辅助判定部判定车辆的倾斜角是否为规定的角度阈值以上。马达切换控制部是在车辆的倾斜角为规定的角度阈值以上时控制马达切换机构而使辅助马达成为对马达进行辅助的状态。在这种情况下，在作业车辆在陡斜面上逆行时，辅助马达辅助第一马达。因此，在陡斜面上，能够迅速产生用于抑制逆行的牵引力。优选的是，在牵引力辅助控制中，牵引力辅助部根据向逆向的车速的增大而使要求牵引力增大。在这种情况下，逆行的速度越大，产生越大的牵引力，从而能够迅速抑制逆行。优选的是，从牵引力辅助控制开始、到向逆向的车速成为规定的速度范围以内时，与向逆向的车速比规定的速度范围大时相比，要求牵引力缓慢增大。在这种情况下，抑制牵引力辅助控制的开始时的牵引力的大的变动。由此，能够抑制作业车辆产生振动。优选的是，逆行判定部在前进后退操作部件的位置位于前进位置、向后方的车速为规定的速度阈值以上时，判定车辆正在逆行。在这种情况下，能够容易地抑制向后方的逆行。优选的是，逆行判定部在前进后退操作部件的位置位于后退位置、并且向前方的车速为规定的速度阈值以上时，判定车辆正在逆行。在这种情况下，能够容易地抑制向前方的逆行。本专利技术其他方式的作业车辆的控制方法为具有发动机、液压泵、工作装置、行驶装置、动力传递装置、前进后退操作部件、加速操作部件、加速操作量检测部、车速检测部的作业车辆的控制方法。液压泵被发动机驱动。工作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到行驶装置。前进后退操作部件是用于切换车辆的前进和后退的部件，至少被有选择性地切换到前进位置和后退位置。加速操作检测部检测加速操作部件的操作量。车速检测部检测车速。动力传递装置具有输入轴、输出轴、齿轮机构、马达。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。马达与行星齿轮机构的旋转元件连接。动力传递装置构成为通过使马达的转速变化，使相对于输入轴的输出轴的转速比变化。本方式的控制方法具有：第一步骤、第二步骤、第三步骤、第四步骤。在第一步骤中，基于要求牵引力特性确定与输出转速对应的要求牵引力。要求牵引力特性规定输出转速与要求牵引力之间的关系。输出转速为动力传递装置的输出轴的转速。要求牵引力特性被设定为根据加速操作部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种作业车辆，其特征在于，具有：发动机；被所述发动机驱动的液压泵；被从所述液压泵排出的工作油驱动的工作装置；被所述发动机驱动的行驶装置；将来自所述发动机的驱动力传递到所述行驶装置的动力传递装置；控制所述动力传递装置的控制部；至少被有选择性地切换于前进位置和后退位置，并且用于切换车辆的前进和后退的前进后退操作部件；加速操作部件；检测所述加速操作部件的操作量的加速操作检测部；检测车速的车速检测部，所述动力传递装置具有：输入轴；输出轴；具有行星齿轮机构并将所述输入轴的旋转传递到所述输出轴的齿轮机构；与所述行星齿轮机构的旋转元件连接的马达，所述动力传递装置构成为，通过使所述马达的转速变化，使相对于所述输入轴的所述输出轴的转速比变化，所述控制部具有：存储部，其存储要求牵引力特性，该要求牵引力特性被设定为规定所述动力传递装置的所述输出轴的转速即输出转速与要求牵引力之间的关系，并根据所述加速操作部件的所述操作量的增大来增大所述要求牵引力；要求牵引力确定部，其基于所述要求牵引力特性确定与所述输出转速对应的所述要求牵引力；马达指令确定部，其确定向所述马达输送的指令扭矩，以获得所述要求牵引力；逆行判定部，其在向与所述前进后退操作部件的位置对应的行进方向的逆向的车速成为规定的速度阈值以上时，判定车辆正在逆行；牵引力辅助部，其进行牵引力辅助控制，该牵引力辅助控制在判定所述车辆正在逆行时，使向与所述前进后退操作部件的位置对应的行进方向的所述要求牵引力增大。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.13 JP 2013-2579681.一种作业车辆，其特征在于，具有：发动机；被所述发动机驱动的液压泵；被从所述液压泵排出的工作油驱动的工作装置；被所述发动机驱动的行驶装置；将来自所述发动机的驱动力传递到所述行驶装置的动力传递装置；控制所述动力传递装置的控制部；至少被有选择性地切换于前进位置和后退位置，并且用于切换车辆的前进和后退的前进后退操作部件；加速操作部件；检测所述加速操作部件的操作量的加速操作检测部；检测车速的车速检测部，所述动力传递装置具有：输入轴；输出轴；具有行星齿轮机构并将所述输入轴的旋转传递到所述输出轴的齿轮机构；与所述行星齿轮机构的旋转元件连接的马达，所述动力传递装置构成为，通过使所述马达的转速变化，使相对于所述输入轴的所述输出轴的转速比变化，所述控制部具有：存储部，其存储要求牵引力特性，该要求牵引力特性被设定为规定所述动力传递装置的所述输出轴的转速即输出转速与要求牵引力之间的关系，并根据所述加速操作部件的所述操作量的增大来增大所述要求牵引力；要求牵引力确定部，其基于所述要求牵引力特性确定与所述输出转速对应的所述要求牵引力；马达指令确定部，其确定向所述马达输送的指令扭矩，以获得所述要求牵引力；逆行判定部，其在向与所述前进后退操作部件的位置对应的行进方向的逆向的车速成为规定的速度阈值以上时，判定车辆正在逆行；牵引力辅助部，其进行牵引力辅助控制，该牵引力辅助控制在判定所述车辆正在逆行时，使向与所述前进后退操作部件的位置对应的行进方向的所述要求牵引力增大为所述要求牵引力确定部通过在不进行该牵引力辅助控制的通常控制时的要求牵引力上加上辅助牵引力而确定的要求牵引力。2.如权利要求1所述的作业车辆，其特征在于，所述马达是与所述行星齿轮机构的第一旋转元件连接的第一马达，所述动力传递装置还具有与所述行星齿轮机构的第二旋转元件连接的第二马达，在车速为0时，所述第二马达的转速比所述第一马达的转速大，在所述车辆逆行时，向所述逆向的车速越大，所述第二马达的转速越大，所述马达指令确定部确定向所述第一马达输送的指令扭矩和向所述第二马达输送的指令扭矩，以获得所述要求牵引力。3.如权利要求1所述的作业车辆，其特征在于，还具有：用于辅助所述马达的辅助马达；用于将所述辅助马达切换为辅助所述马达的状态和不辅助所述马达的状态的马达切换机构；检测车辆的倾斜角的倾斜角检测部，所述控制部还具有：马达辅助判定部，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉泽正雄，藤原康夫，宫本俊辅，
申请(专利权)人：株式会社小松制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP