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作业车辆及其控制方法

阅读:241发布:2023-01-22

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1.一种作业车辆,具备:
发动机
液压,其通过所述发动机进行驱动;
工作装置,其通过从所述液压泵排出的工作油进行驱动;
行驶装置,其通过所述发动机进行驱动;
传递装置,其将来自所述发动机的驱动力传递至所述行驶装置;
控制部,其控制所述动力传递装置;
所述动力传递装置具有:
输入轴
输出轴
齿轮机构,其具有行星齿轮机构,将所述输入轴的旋转传递至所述输出轴;
第一电动机,其与所述行星齿轮机构的第一旋转构件连接;
第二电动机,其与所述行星齿轮机构的第二旋转构件连接;
第三电动机,其用于辅助所述第一电动机和所述第二电动机;
电动机切换机构,其能够将连接状态和切断状态选择性地进行切换,在所述连接状态,所述第三电动机与所述第一电动机或所述第二电动机连接,在所述切断状态,所述第三电动机与所述第一电动机及所述第二电动机的任一方均切断;
所述动力传递装置构成为,通过改变所述第一电动机、所述第二电动机和所述第三电动机的转速,改变所述输出轴相对于所述输入轴的转速比,
所述控制部具有:
连接判定部,其判定是否需要所述第三电动机的辅助;
电动机切换控制部,其控制所述电动机切换机构,在所述连接判定部判定为需要所述第三电动机的辅助时,使所述第三电动机处于所述连接状态,在所述连接判定部判定为不需要所述第三电动机的辅助时,使所述第三电动机处于所述切断状态。
2.如权利要求1所述的作业车辆,其中,
所述控制部还具备电动机指令值决定部,该电动机指令值决定部决定对所述第三电动机的扭矩或转速的指令值,
在所述第三电动机处于所述切断状态时,所述电动机指令值决定部将对所述第三电动机的扭矩或转速的指令值设定为规定的第一待机指令值。
3.如权利要求2所述的作业车辆,其中,
将所述第三电动机从所述切断状态切换到所述连接状态时,所述电动机指令值决定部决定对所述第三电动机的所述指令值,以使所述第三电动机的转速与所述第一电动机及所述第二电动机中连接所述第三电动机的电动机的转速同步。
4.如权利要求3所述的作业车辆,其中,
所述电动机切换机构具有离合器,该离合器切换所述第一电动机或所述第二电动机与所述第三电动机之间的连接和切断,
通过所述离合器从切断状态切换到连接状态,所述第三电动机从切断状态切换到连接状态,
控制部具有预测速度运算部,该预测速度运算部运算从当前时刻经过规定的第一预测时间后的所述第一电动机或所述第二电动机的转速的预测值即预测转速,如果所述预测转速的相当于所述第三电动机的旋转轴的转速与所述第三电动机的转速的差成为规定的切换阈值以下,所述电动机切换控制部开始所述离合器的连接。
5.如权利要求4所述的作业车辆,其中,
从所述离合器的连接开始时刻到经过规定的第二预测时间为止,所述电动机指令值决定部将对所述第三电动机的指令扭矩设定为规定的待机指令值。
6.如权利要求5所述的作业车辆,其中,
所述电动机指令值决定部决定对连接所述第三电动机的电动机的请求指令扭矩,在从所述离合器的连接开始时刻经过了所述第二预测时间时,所述电动机指令值决定部基于所述请求指令扭矩决定对连接所述第三电动机的电动机和所述第三电动机的指令扭矩。
7.如权利要求4所述的作业车辆,其中,
还具备离合器填充检测部,其检测对所述离合器的工作油填充的结束,
从所述离合器的连接开始时刻到所述离合器填充检测部检测到所述填充结束为止,所述电动机指令值决定部将对所述第三电动机的指令扭矩设定为规定的待机指令值。
8.如权利要求7所述的作业车辆,其中,
所述电动机指令值决定部决定对连接所述第三电动机的电动机的请求指令扭矩,所述离合器的连接开始后,当所述离合器填充检测部检测到所述填充结束时,所述电动机指令值决定部基于所述请求指令扭矩决定对连接所述第三电动机的电动机和所述第三电动机的指令扭矩。
9.如权利要求1~8中任一项所述的作业车辆,其中,
还具备变速操作部件,其用于选择规定车速上限的速度范围,
在满足规定的连接判定条件时,所述连接判定部判定为需要所述第三电动机的辅助,所述规定的连接判定条件包含由所述变速操作部件选择了最低速的所述速度范围。
10.如权利要求1~8中任一项所述的作业车辆,其中,
还具备:
检测车速的车速检测部、
加速操作部件,
所述控制部还具有变速请求决定部,该变速请求决定部基于所述车速和所述加速操作部件的操作量决定所述动力传递装置的请求牵引力
在满足规定的连接判定条件时,所述连接判定部判定为需要所述第三电动机的辅助,所述规定的连接判定条件包含,根据所述第一电动机的输出扭矩和所述第二电动机的输出扭矩而得到的牵引力对于所述请求牵引力不足。
11.如权利要求1~8中任一项所述的作业车辆,其中,
还具备:
变速操作部件,其用于选择规定车速上限的速度范围;
车速检测部,其检测车速;
加速操作部件;
所述控制部还具有变速请求决定部,该变速请求决定部基于所述车速和所述加速操作部件的操作量决定所述动力传递装置的请求牵引力,
在满足规定的切断判定条件时,所述连接判定部判定为不需要所述第三电动机的辅助,
所述规定的切断判定条件包含,由所述变速操作部件选择了最低速的所述速度范围以外的速度范围,并且,根据所述第一电动机的输出扭矩和所述第二电动机的输出扭矩而得到的牵引力对于所述请求牵引力充分。
12.如权利要求1~8中任一项所述的作业车辆,其中,
在所述第三电动机的转速比规定的上限值大时,所述电动机切换控制部控制所述电动机切换机构,以使第三电动机成为所述切断状态。
13.如权利要求2或3所述的作业车辆,其中,
在使所述第三电动机成为所述连接状态之后的所述第三电动机的转速超过了规定的上限转速的情况下,所述电动机切换控制部将所述第三电动机切换成所述切断状态,所述电动机指令值决定部将所述第三电动机的转速的指令值设定为比所述第一待机指令值大的规定的第二待机指令值。
14.如权利要求10所述的作业车辆,其中,
所述连接判定部在为了产生所述请求牵引力而所需的所述第一电动机的输出扭矩或所述第二电动机的输出扭矩为规定的上限阈值以上时,判定为根据所述第一电动机的输出扭矩和所述第二电动机的输出扭矩而得到的牵引力对于所述请求牵引力不足。
15.如权利要求1所述的作业车辆,其中,
所述电动机切换机构具有离合器,该离合器切换所述第一电动机或所述第二电动机与所述第三电动机之间的连接和遮断,
通过所述离合器从切断状态切换到连接状态,所述第三电动机从所述切断状态切换到所述连接状态,
所述控制部还具有:
电动机指令值决定部,其决定对所述第三电动机的扭矩或转速的指令值和对连接所述第三电动机的电动机的请求指令扭矩;
预测速度运算部,其运算从当前时刻经过规定的第一预测时间后的所述第一电动机或所述第二电动机的转速的预测值即预测转速;
当所述第三电动机处于所述切断状态时,所述电动机指令值决定部将对所述第三电动机的扭矩或转速的指令值设定成规定的第一待机指令值,
在将所述第三电动机从所述切断状态切换到所述连接状态时,所述电动机指令值决定部决定对所述第三电动机的所述指令值,以使所述第三电动机的转速与所述第一电动机及所述第二电动机中连接所述第三电动机的电动机的转速同步,
如果所述预测转速的相当于所述第三电动机的旋转轴的转速与所述第三电动机的转速的差成为规定的切换阈值以下,所述电动机切换控制部开始所述离合器的连接,从所述离合器的连接开始时刻到经过规定的第二预测时间为止,所述电动机指令值决定部将对所述第三电动机的指令扭矩设定成规定的待机指令值,
在从所述离合器的连接开始时刻经过了所述第二预测时间时,所述电动机指令值决定部基于所述请求指令扭矩决定对连接所述第三电动机的电动机和所述第三电动机的指令扭矩,
在使所述第三电动机成为所述连接状态后的所述第三电动机的转速超过了规定的上限转速的情况下,所述电动机切换控制部将所述第三电动机切换成所述切断状态,所述电动机指令值决定部将所述第三电动机的转速的指令值设定成比所述第一待机指令值大的规定的第二待机指令值。
16.如权利要求1或15所述的作业车辆,其中,
还具备:
变速操作部件,其用于选择规定车速上限的速度范围;
车速检测部,其检测车速;
加速操作部件;
所述控制部还具有变速请求决定部,该变速请求决定部基于所述车速和所述加速操作部件的操作量决定所述动力传递装置的请求牵引力,
在满足规定的连接判定条件时,所述连接判定部判定为需要所述第三电动机的辅助,所述规定的连接判定条件是,由所述变速操作部件选择了最低速的所述速度范围,或者,根据为了产生所述请求牵引力而所需的所述第一电动机的输出扭矩或所述第二电动机的输出扭矩为规定的上限阈值以上的所述第一电动机的输出扭矩和所述第二电动机的输出扭矩而得到的牵引力对于所述请求牵引力不足,
在满足规定的切断判定条件时,所述连接判定部判定为不需要所述第三电动机的辅助,
所述规定的切断判定条件包含,由所述变速操作部件选择了最低速的所述速度范围以外的速度范围,并且,根据所述第一电动机的输出扭矩和所述第二电动机的输出扭矩而得到的牵引力对于所述请求牵引力充分,
在即使不满足所述规定的切断判定条件,所述第三电动机的转速也比规定的上限值大时,所述电动机切换控制部控制所述电动机切换机构,以使第三电动机成为所述切断状态。
17.如权利要求2所述的作业车辆,其特征在于,
还具备:
模式切换机构,其用于在多个模式间切换所述动力传递装置的驱动力传递路径;
变速操作部件,其用于选择规定车速上限的速度范围,
在所述第三电动机处于所述切断状态时,所述电动机指令值决定部决定对所述第三电动机的扭矩或转速的指令值,使所述第三电动机以与被选择的所述模式和所述速度范围对应的规定转速成为待机状态。
18.一种作业车辆的控制方法,所述作业车辆具备:
发动机;
液压泵,其通过所述发动机进行驱动;
工作装置,其通过从所述液压泵排出的工作油进行驱动;
行驶装置,其通过所述发动机进行驱动;
动力传递装置,其将来自所述发动机的驱动力传递至所述行驶装置;
所述动力传递装置具有:
输入轴;
输出轴;
齿轮机构,其具有行星齿轮机构,将所述输入轴的旋转传递至所述输出轴;
第一电动机,其与所述行星齿轮机构的第一旋转构件连接;
第二电动机,其与所述行星齿轮机构的第二旋转构件连接;
第三电动机,其用于辅助所述第一电动机和所述第二电动机;
电动机切换机构,其能够将连接状态和切断状态选择性地进行切换,在所述连接状态,所述第三电动机与所述第一电动机或所述第二电动机连接,在所述切断状态,所述第三电动机与所述第一电动机及所述第二电动机的任一方均切断;
所述动力传递装置构成为,通过改变所述第一电动机、所述第二电动机和所述第三电动机的转速,改变所述输出轴相对于所述输入轴的转速比,
所述控制方法包括:
判定是否需要所述第三电动机的辅助的步骤;
在判定为需要所述第三电动机的辅助时,控制所述电动机切换机构,以使所述第三电动机成为所述连接状态的步骤;
在判定为不需要所述第三电动机的辅助时,控制所述电动机切换机构,以使所述第三电动机成为所述切断状态步骤。

说明书全文

作业车辆及其控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及作业车辆、特别是混合动型作业车辆及其控制方法。

背景技术

[0002] 近年来,出现了通过来自发动机的驱动力和来自电动机的驱动力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,例如专利文献1公开有HMT(液压-机械式变速装置)或EMT(电-机械式变速装置)。
[0003] HMT具有行星齿轮机构、与行星齿轮机构的旋转构件连接的第一/电动机和第二泵/电动机。第一泵/电动机和第二泵/电动机根据作业车辆的行驶状况,作为液压电动机及液压泵的某一项发挥作用。HMT通过改变这些泵/电动机的转速,能够连续地改变输出轴的转速。另外,HMT还具有第三泵/电动机。第三泵/电动机被设置成辅助第一泵/电动机和第二泵/电动机中的某一方。根据车速的速度范围切换由第三泵/电动机辅助的泵/电动机。
[0004] 在EMT中,使用电动机代替HMT中的液压电动机。即,EMT具有第一发电机/电动机、第二发电机/电动机和第三发电机/电动机。第一发电机/电动机和第二发电机/电动机根据作业车辆的行驶状况,作为电动机及发电机的某一项发挥作用。另外,第三发电机/电动机与上述第三泵/电动机一样,被设置成辅助第一发电机/电动机和第二发电机/电动机中的某一方。与HMT一样,EMT通过改变这些发电机/电动机的转速,能够连续地改变输出轴的转速。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1:(日本)特开2006-329244号公报

发明内容

[0008] 发明所要解决的课题
[0009] 如上述的HMT或EMT,通过利用第三电动机辅助第一电动机和第二电动机,可降低各电动机所需要的最大扭矩。由此,能够使电动机小型化。
[0010] 但是,在上述的HMT或EMT中,第三电动机总是与第一电动机和第二电动机中的任一方连接。因此,即使在只靠第一电动机或第二电动机的扭矩也充分的情况下,第三电动机还是与第一电动机或第二电动机连接。因此,第三电动机中产生的机械性损耗成为降低动力传递装置中的动力传递效率的重要原因。
[0011] 本发明的课题在于,提供一种可提高动力传递装置中的动力传递效率的混合动力型作业车辆及其控制方法。
[0012] 用于解决课题的技术方案
[0013] 本发明的一方式提供一种作业车辆具备:发动机、液压泵、工作装置、行驶装置、动力传递装置、控制部。液压泵通过发动机进行驱动。工作装置通过从液压泵排出的工作油进行驱动。行驶装置通过发动机进行驱动。动力传递装置将来自发动机的驱动力传递至行驶装置。控制部控制动力传递装置。动力传递装置具有:输入轴、输出轴、齿轮机构、第一电动机、第二电动机、第三电动机、电动机切换机构。齿轮机构具有行星齿轮机构,向输出轴传递输入轴的旋转。第一电动机与行星齿轮机构的第一旋转构件连接。第二电动机与行星齿轮机构的第二旋转构件连接。第三电动机辅助第一电动机和第二电动机。电动机切换机构能够将连接状态和切断状态选择性地进行切换,在所述连接状态,第三电动机与第一电动机或第二电动机连接,在所述切断状态,第三电动机与第一电动机及第二电动机的任一方均切断。动力传递装置构成为,通过改变第一电动机、第二电动机和第三电动机的转速,改变输出轴相对于输入轴的转速比。控制部具有连接判定部和电动机切换控制部。连接判定部判定是否需要第三电动机的辅助。在连接判定部判定为需要第三电动机的辅助时,电动机切换控制部使第三电动机成为连接状态。在连接判定部判定为不需要第三电动机的辅助时,电动机切换控制部控制电动机切换机构,以使第三电动机成为切断状态。
[0014] 在该情况下,在不需要第三电动机的辅助时,成为第三电动机与第一电动机及第二电动机的任一方均切断的切断状态。由此,能够抑制第三电动机中的损耗产生,提高动力传递装置中的动力传递效率。
[0015] 优选地,控制部还具备电动机指令决定部。电动机指令决定部决定对第三电动机的扭矩或转速的指令值。在第三电动机处于切断状态时,电动机指令决定部将对第三电动机的扭矩或转速的指令值设定为规定的第一待机指令值。
[0016] 在该情况下,通过将规定的第一待机指令值设定为零或较小的值,能够进一步抑制第三电动机中的损耗产生。
[0017] 优选地,在将第三电动机从切断状态切换到连接状态时,电动机指令决定部决定对第三电动机的指令值,以使第三电动机的转速与第一电动机及第二电动机中连接第三电动机的电动机的转速同步。
[0018] 在该情况下,能够流畅地进行第三电动机和第一电动机或第二电动机的连接。由此,能够抑制连接时的冲击产生。
[0019] 优选地,电动机切换机构具有离合器。离合器切换第一电动机或第二电动机与第三电动机之间的连接和切断。通过离合器从切断状态切换成连接状态,第三电动机从切断状态切换成连接状态。控制部还具有预测速度运算部。预测速度运算部运算预测转速。预测转速是从当前时刻经过规定的第一预测时间后的第一电动机或第二电动机的转速的预测值。如果预测转速的相当于第三电动机的旋转轴的转速和第三电动机的转速之差成为规定的切换阈值以下,电动机切换控制部开始离合器的连接。
[0020] 在该情况下,考虑到切换离合器所需要的时间,可在第一电动机或第二电动机的相当于第三电动机的旋转轴的转速和第三电动机的转速接近的时刻,将第三电动机从切断状态切换成连接状态。由此,能够抑制连接时的冲击产生。
[0021] 优选地,从离合器的连接开始时刻到经过规定的第二预测时间为止,电动机指令决定部将对第三电动机的指令扭矩设定为规定的待机指令值。在该情况下,直到离合器的连接结束的期间,对第三电动机的指令扭矩成为规定的待机指令值。因此,通过将规定的待机指令值设定为零或较小的值,能够降低第三电动机中的损耗。
[0022] 优选地,电动机指令决定部决定对连接第三电动机的电动机的请求指令扭矩。在从离合器的连接开始时刻经过了第二预测时间时,电动机指令决定部基于请求指令扭矩决定对连接第三电动机的电动机和第三电动机的指令扭矩。在该情况下,可在接近离合器的连接结束时刻的时刻,开始第三电动机的辅助。
[0023] 优选地,作业车辆还具备离合器填充检测部。离合器填充检测部检测对离合器的工作油填充的结束。从离合器的连接开始时刻到离合器填充检测部检测到填充结束为止,电动机指令决定部将对第三电动机的指令扭矩设定为规定的待机指令值。在该情况下,直到离合器的连接结束为止的期间,对第三电动机的指令扭矩成为规定的待机指令值。因此,通过将规定的待机指令值设定为零或较小的值,能够降低第三电动机中的损耗。
[0024] 优选地,电动机指令决定部决定对连接第三电动机的电动机的请求指令扭矩。离合器的连接开始后,在离合器填充检测部检测到填充结束时,电动机指令决定部基于请求指令扭矩决定对连接第三电动机的电动机和第三电动机的指令扭矩。在该情况下,能够在接近离合器的连接结束时刻的时刻,开始第三电动机的辅助。
[0025] 优选地,作业车辆还具备变速操作部件。变速操作部件是用于选择规定车速上限的速度范围的部件。在满足规定的连接判定条件时,连接判定部判定为需要第三电动机的辅助。规定的连接判定条件包含,由变速操作部件选择了最低速的速度范围。
[0026] 在该情况下,在驾驶员因需要大的扭矩而选择最低速的速度范围时,第三电动机成为连接状态。由此,通过第三电动机辅助第一电动机或第二电动机,能够得到大的扭矩。
[0027] 优选地,作业车辆还具备检测车速的车速检测部和加速操作部件。控制部还具有变速请求决定部。变速请求决定部基于车速和加速操作部件的操作量,决定动力传递装置的请求牵引力。在满足规定的连接判定条件时,连接判定部判定为需要第三电动机的辅助。规定的连接判定条件包含,根据第一电动机的输出扭矩和第二电动机的输出扭矩而得到的动力传递装置的牵引力对于请求牵引力不足。
[0028] 在该情况下,为了得到请求牵引力而需要第三电动机的辅助时,第三电动机成为连接状态。由此,通过第三电动机辅助第一电动机或第二电动机,能够得到请求牵引力。
[0029] 优选地,作业车辆还具备变速操作部件、车速检测部、加速操作部件。变速操作部件是用于选择规定车速上限的速度范围的部件。车速检测部检测车速。控制部还具有变速请求决定部。变速请求决定部基于车速和加速操作部件的操作量,决定动力传递装置的请求牵引力。在满足规定的切断判定条件时,连接判定部判定为不需要第三电动机的辅助。规定的切断判定条件包含,由变速操作部件选择了最低速的速度范围以外的速度范围,并且,根据第一电动机的输出扭矩和第二电动机的输出扭矩而得到的牵引力对于请求牵引力充分。
[0030] 在该情况下,在驾驶员因不需要较大的扭矩而选择了最低速的速度范围以外的速度范围,且根据第一电动机的输出扭矩和第二电动机的输出扭矩而得到的牵引力对于请求牵引力充分时,使第三电动机成为切断状态。由此,能够抑制第三电动机中的损耗产生,从而提高燃料效率。
[0031] 优选地,在第三电动机的转速比规定的上限值大时,电动机切换控制部控制电动机切换机构,使第三电动机成为切断状态。在该情况下,通过防止第三电动机的过旋转,能够保护第三电动机。
[0032] 优选地,在使第三电动机成为连接状态之后的第三电动机的转速超过了规定的上限转速的情况下,电动机切换控制部将第三电动机切换成切断状态,电动机指令值决定部将第三电动机的转速的指令值设定为比第一待机指令值大的规定的第二待机指令值。在该情况下,通过使第三电动机MG3以第二待机指令值待机,能够更迅速地连接第三电动机MG3。
[0033] 优选地,在为了产生请求牵引力而所需的第一电动机的输出扭矩或第二电动机的输出扭矩为规定的上限阈值以上时,连接判定部判定为根据第一电动机的输出扭矩和第二电动机的输出扭矩而得到的牵引力对于请求牵引力不足。由此,能够高精度地判定牵引力对于请求牵引力不足。
[0034] 优选地,作业车辆还具备模式切换机构和变速操作部件。模式切换机构是用于在多个模式间切换动力传递装置的驱动力传递路径的机构。变速操作部件是用于选择规定车速上限的速度范围的部件。在第三电动机处于切断状态时,电动机指令值决定部决定对第三电动机的扭矩或转速的指令值,使第三电动机以与被选择的模式和速度范围相应的规定转速成为待机状态。在该情况下,能够使第三电动机以适于被选择的模式和速度范围的转速待机。例如,在根据被选择的模式和速度范围预测连接第三电动机的电动机的转速较高的情况下,通过使第三电动机以高转速待机,能够迅速地进行第三电动机的连接。
[0035] 本发明的另一方式提供一种作业车辆的控制方法,该作业车辆具备发动机、液压泵、工作装置、行驶装置、动力传递装置。液压泵通过发动机进行驱动。工作装置通过从液压泵排出的工作油进行驱动。行驶装置通过发动机进行驱动。动力传递装置将来自发动机的驱动力传递至行驶装置。动力传递装置具有输入轴、输出轴、齿轮机构、第一电动机、第二电动机、第三电动机、电动机切换机构。齿轮机构具有行星齿轮机构,向输出轴传递输入轴的旋转。第一电动机与行星齿轮机构的第一旋转构件连接。第二电动机与行星齿轮机构的第二旋转构件连接。第三电动机辅助第一电动机和第二电动机。电动机切换机构能够将连接状态和切断状态选择性地进行切换,在所述连接状态,第三电动机与第一电动机或第二电动机连接,在所述切断状态,第三电动机与第一电动机及第二电动机的任一方均切断。动力传递装置构成为,通过改变第一电动机、第二电动机和第三电动机的转速,改变输出轴相对于输入轴的转速比。本方式的控制方法具备第一步骤、第二步骤和第三步骤。在第一步骤中,判定是否需要第三电动机的辅助。在第二步骤中,在判定为需要第三电动机的辅助时,控制电动机切换机构,使第三电动机成为连接状态。在第三步骤中,在判定为不需要第三电动机的辅助时,控制电动机切换机构,使第三电动机成为切断状态。
[0036] 发明效果
[0037] 根据本发明,在混合动力型作业车辆中,能够提高动力传递装置的动力传递效率。附图说明
[0038] 图1是本发明实施方式的作业车辆的侧视图;
[0039] 图2是表示作业车辆的结构的示意图;
[0040] 图3是表示动力传递装置的结构的示意图;
[0041] 图4是表示第一电动机、第二电动机和第三电动机的转速相对于转速比的变化的图;
[0042] 图5是表示由控制部执行的处理的控制方框图
[0043] 图6是表示由控制部执行的处理的控制方框图;
[0044] 图7是表示将第三电动机从切断状态切换成连接状态时的处理的流程图
[0045] 图8是表示第二连接判定条件的判定方法的流程图;
[0046] 图9是表示第三电动机的同步控制的处理的流程图;
[0047] 图10是表示同步控制中的第一转速、第一预测转速和第三电动机的转速的变化的图;
[0048] 图11是表示将第三电动机从连接状态切换成切断状态时的处理的流程图;
[0049] 图12是表示使第三电动机以第一待机模式和第二待机模式待机时的第一电动机、第二电动机和第三电动机的转速的变化的图;
[0050] 图13是表示将第三电动机的连接对象从第二电动机切换成第一电动机时的处理的流程图;
[0051] 图14是表示切换控制中的第一转速和第二转速的变化的图;
[0052] 图15是表示相对于请求扭矩的对第一电动机和第三电动机的指令扭矩的分配的图;
[0053] 图16是表示本实施方式中的第一电动机、第二电动机和第三电动机的转速及指令扭矩的变化的图;
[0054] 图17是表示比较例中相对于转速比的第一电动机和第二电动机的转速及指令扭矩的变化的图;
[0055] 图18是表示由另一实施方式的控制部执行的处理的控制方框图;
[0056] 图19是表示第一变形例的对第一电动机和第三电动机的指令扭矩的分配的图;
[0057] 图20是表示第二变形例的对第一电动机和第三电动机的指令扭矩的分配的图。

具体实施方式

[0058] 以下,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具备车身框架2、工作装置3、行驶轮4、5、驾驶室6。作业车辆1为轮式装载机,通过旋转驱动行驶轮4、5而行驶。作业车辆1可以使用工作装置3进行挖掘等作业。
[0059] 车身框架2上安装有工作装置3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安装于车身框架2上。工作装置3具有提升油缸13和铲斗油缸14。提升油缸13和铲斗油缸14为液压缸。提升油缸13的一端安装于车身框架2上。提升油缸13的另一端安装于大臂11上。提升油缸13利用来自工作装置泵23的工作油进行伸缩,由此,大臂11上下摆动。铲斗12安装于大臂11的前端。铲斗油缸14的一端安装于车身框架2上。铲斗油缸14的另一端经由曲拐15安装于铲斗12上。铲斗油缸14利用来自工作装置泵23的工作油进行伸缩,由此,铲斗12上下摆动。
[0060] 在车身框架2上安装有驾驶室6。驾驶室6被载置于车身框架2上。在驾驶室6内配置有驾驶员就座的座椅及后述的操作装置等。车身框架2具有前框架16和后框架17。前框架16和后框架17可相互在左右方向上摆动地安装。
[0061] 作业车辆1具有转向油缸18。转向油缸18安装于前框架16和后框架17上。转向油缸18为液压缸。转向油缸18利用来自后述的转向泵30的工作油进行伸缩,由此,作业车辆1的前进方向朝向左右改变。
[0062] 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、行驶装置25、操作装置26、控制部27等。
[0063] 发动机21例如是柴油发动机。通过调整向发动机21的缸内喷射的燃料量而控制发动机21的输出。燃料量的调整通过控制部27控制安装于发动机21的燃料喷射装置28而进行。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
[0064] 作业车辆1具有工作装置泵23、转向泵30和变速泵29。工作装置泵23、转向泵30、变速泵29为液压泵。PTO(Power Take Off)22向这些液压泵23、30、29传递来自发动机
21的驱动力中的一部分。即,PTO22向这些液压泵23、30、29和动力传递装置24分配来自发动机21的驱动力。
[0065] 工作装置泵23通过来自发动机21的驱动力进行驱动。从工作装置泵23排出的工作油经由工作装置控制41向上述的提升油缸13和铲斗油缸14供给。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的工作油的排出压(以下,称为“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。
[0066] 工作装置泵23为可变容量式液压泵。通过改变工作装置泵23的斜板或斜轴的倾斜度,改变工作装置泵23的排出容量。在工作装置泵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,改变工作装置泵23的倾斜角度。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具备第一倾斜角度检测部33。第一倾斜角度检测部33检测工作装置泵23的倾斜角度,向控制部27发送表示倾斜角度的检测信号。
[0067] 转向泵30通过来自发动机21的驱动力进行驱动。从转向泵30排出的工作油经由转向控制阀43向上述的转向油缸18供给。作业车辆1具备转向泵压检测部34。转向泵压检测部34检测来自转向泵30的工作油的排出压(以下,称为“转向泵压”),向控制部27发送表示转向泵压的检测信号。
[0068] 转向泵30为可变容量式液压泵。通过改变转向泵30的斜板或斜轴的倾斜角度,改变转向泵30的排出容量。在转向泵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,改变转向泵30的倾斜角度。由此,转向泵30的排出容量由控制部27控制。作业车辆1具备第二倾斜角度检测部35。第二倾斜角度检测部35检测转向泵30的倾斜角度,向控制部27发送表示倾斜角度的检测信号。
[0069] 变速泵29通过来自发动机21的驱动力进行驱动。变速泵29是固定容量式液压泵。从变速泵29排出的工作油经由离合器控制阀38向后述的动力传递装置24的离合器CF、CR、CL、CH、Cm1、Cm2供给。
[0070] PTO22将来自发动机21的驱动力中的一部分向动力传递装置24传递。动力传递装置24将来自发动机21的驱动力向行驶装置25传递。动力传递装置24对来自发动机21的驱动力进行变速而输出。后面将对动力传递装置24的结构进行详细说明。
[0071] 行驶装置25具有车轴45和行驶轮4、5。车轴45将来自动力传递装置24的驱动力传递至行驶轮4、5。由此,行驶轮4、5进行旋转。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(以下,称为“输出转速”)。输出转速与车速对应,因此,车速检测部37通过检测输出转速来检测车速。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的前进方向对应,因此,车速检测部37通过检测输出轴63的旋转方向而起到检测作业车辆1的前进方向的前进方向检测部的作用。车速检测部37将表示输出转速及旋转方向的检测信号发送至控制部27。
[0072] 操作装置26由驾驶员操作。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、制动操作装置58。
[0073] 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。操作加速操作部件51a,从而设定发动机21的目标转速。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发送至控制部27。
[0074] 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,从而使工作装置3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将表示工作装置操作部件52a的位置的检测信号输出至控制部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,检测工作装置操作部件52a的操作量。
[0075] 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。变速操作部件53a是用于选择规定车速上限的速度范围的部件。驾驶员通过操作变速操作部件53a,可选择动力传递装置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的位置与例如1速及2速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至控制部27。
[0076] 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”)。驾驶员通过操作FR操作部件54a,可切换作业车辆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)和后退位置(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至控制部27。
[0077] 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至转向控制阀43,由此,驱动转向控制阀43。此外,转向操作装置57也可将转向操作部件57a的操作转换成电信号来驱动转向控制阀43。驾驶员通过操作转向操作部件57a,可将作业车辆1的前进方朝向左右改变。
[0078] 制动操作装置58具有制动操作部件58a和制动操作检测部58b。驾驶员通过操作制动操作部件58a,可操作作业车辆1的减速力。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至控制部27。此外,作为制动操作量,可采用制动油的压力。
[0079] 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的程序及数据。
[0080] 控制部27将表示指令节气值的指令信号发送至燃料喷射装置28,以得到与加速操作量相应的发动机21的目标转速。后面将对控制部27进行的发动机21的控制进行详细说明。
[0081] 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。
[0082] 另外,控制部27基于来自各检测部的检测信号控制动力传递装置24。后面将对控制部27进行的动力传递装置24的控制进行详细说明。
[0083] 接着,对动力传递装置24的结构进行详细说明。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、第一电动机MG1、第二电动机MG2、第三电动机MG3、电容器64。输入轴61与上述的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的旋转传递至输出轴63。输出轴63与上述的行驶装置25连接,将来自齿轮机构62的旋转传递至上述的行驶装置25。
[0084] 齿轮机构62是传递来自发动机21的驱动力的机构。齿轮机构根据电动机MG1、MG2、MG3的转速的变化,改变输出轴63相对于输入轴61的转速比。齿轮机构62具有FR切换机构65和变速机构66。
[0085] 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”)、以及未图示的各种齿轮。F离合器CF和R离合器CR为液压式离合器,向各离合器CF、CR供给来自变速泵29的工作油。向F离合器CF供给的工作油由图2所示的离合器控制阀38控制。向R离合器CR供给的工作油由离合器控制阀38控制。离合器控制阀38由来自控制部27的指令信号进行控制。
[0086] 通过切换F离合器CF的连接/切断和R离合器CR的连接/切断,可切换从FR切换机构65输出的旋转的方向。详细而言,在车辆前进时,连接F离合器CF,并切断R离合器CR。在车辆后退时,切断F离合器CF,并连接R离合器CR。
[0087] 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、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及第二行星齿轮机构69与传递轴67同轴配置。
[0088] 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,且被可旋转地支承于第一齿轮架C1。在第一齿轮架C1的外周部设有第一齿轮架齿轮Gc1。第一齿圈R1可与多个行星齿轮P1啮合,并且能够旋转。另外,在第一齿圈R1的外周设有第一环形外周齿轮Gr1。
[0089] 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、第二齿圈R2。第二太阳齿轮S2与第一齿轮架C1连结。多个第二行星齿轮P2与第二太阳齿轮S2啮合,且被可旋转地支承于第二齿轮架C2上。第二齿圈R2可与多个行星齿轮P2啮合,并且能够旋转。在第二齿圈R2的外周设有第二环形外周齿轮Gr2。第二环形外周齿轮Gr2与输出齿轮71啮合,第二齿圈R2的旋转经由输出齿轮71向输出轴63输出。
[0090] Hi/Lo切换机构70是用于将动力传递装置24中的驱动力传递路径切换成车速高的高速模式(Hi模式)和车速低的低速模式(Lo模式)的机构。该Hi/Lo切换机构70具有Hi模式时连接的H离合器CH和Lo模式时连接的L离合器CL。H离合器CH与第一齿圈R1和第二齿轮架C2连接或切断。另外,L离合器CL与第二齿轮架C2和固定端72连接或切断,禁止或允许第二齿轮架C2的旋转。
[0091] 此外,各离合器CH、CL为液压式离合器,向各离合器CH、CL分别供给来自变速泵29的工作油。向H离合器CH供给的工作油由离合器控制阀38控制。向L离合器CL供给的工作油由离合器控制阀38控制。
[0092] 第一电动机MG1及第二电动机MG2作为通过电能产生驱动力的驱动电动机发挥作用。另外,第一电动机MG1及第二电动机MG2还作为利用被输入的驱动力产生电能的发电机发挥作用。在从控制部27对第一电动机MG1赋予指令信号,以使与旋转方向相反方向的扭矩作用的情况下,第一电动机MG1作为发电机发挥作用。在第一电动机MG1的旋转轴Sm1上固定有第一电动机齿轮Gm1,第一电动机齿轮Gm1与第一齿轮架齿轮Gc1啮合。
[0093] 第二电动机MG2具有与第一电动机MG1相同的结构。在第二电动机MG2的旋转轴Sm2上固定有第二电动机齿轮Gm2,第二电动机齿轮Gm2与第一环形外周齿轮Gr1啮合。
[0094] 第三电动机MG3辅助第一电动机MG1和第二电动机MG2。第三电动机MG3具有与第一电动机MG1及第二电动机MG2相同的结构。变速机构66具有电动机切换机构73,电动机切换机构73将第三电动机MG3的辅助对象选择性地切换成第一电动机MG1和第二电动机MG2。
[0095] 详细而言,电动机切换机构73具有第一电动机离合器Cm1、第二电动机离合器Cm2、第一连接齿轮Ga1、第二连接齿轮Ga2。在第三电动机MG3的旋转轴Sm3上连接有第三电动机齿轮Gm3,第三电动机齿轮Gm3与第一连接齿轮Ga1啮合。第一电动机离合器Cm1切换第一电动机MG1的旋转轴Sm1与第一连接齿轮Ga1的连接及切断。第一连接齿轮Ga1与第二连接齿轮Ga2啮合。第二电动机离合器Cm2切换第二电动机MG2的旋转轴Sm2与第二连接齿轮Ga2的连接及切断。
[0096] 第一电动机离合器Cm1和第二电动机离合器Cm2为液压式离合器。向各电动机离合器Cm1、Cm2分别供给来自变速泵29的工作油。向各电动机离合器Cm1、Cm2供给的工作油由离合器控制阀38控制。
[0097] 电动机切换机构73可将第三电动机MG3切换成第一连接状态、第二连接状态、以及切断状态。第一连接状态下,连接第一电动机离合器Cm1,并切断第二电动机离合器Cm2。即,在第一连接状态下,第三电动机MG3与第一电动机MG1连接,从而辅助第一电动机MG1。
在第二连接状态下,连接第二电动机离合器Cm2,并切断第一电动机离合器Cm1。即,在第二连接状态下,第三电动机MG3与第二电动机MG2连接,从而辅助第二电动机MG2。在切断状态下,切断第一电动机离合器Cm1和第二电动机离合器Cm2。即,在切断状态下,第三电动机与第一电动机和第二电动机均切断,对第一电动机和第二电动机均不进行辅助。
[0098] 第一电动机MG1经由第一逆变器I1与电容器64连接。第二电动机MG2经由第二逆变器I2与电容器64连接。第三电动机MG3经由第三逆变器I3与电容器64连接。
[0099] 电容器64作为存储在电动机MG1、MG2、MG3中产生的能量的能量存储部而发挥作用。即,在各电动机MG1、MG2的总发电量多时,电容器64对在各电动机MG1、MG2、MG3中发电的电力进行蓄电。另外,在各电动机MG1、MG2、MG3的总耗电量多时,电容器64释放电力。即,各电动机MG1、MG2、MG3通过存储于电容器64的电力进行驱动。或者,也可以通过存储于电容器64的电力来驱动各电动机MG1、MG2、MG3。此外,也可以使用电池作为蓄电装置,以代替电容器。另外,也可以在蓄电装置和逆变器之间配置用于调整电压的升压器。
[0100] 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、I3赋予表示对电动机MG1、MG2、MG3的指令扭矩的指令信号。此外,控制部27也可以输出电动机MG1、MG2、MG3的转速指令。在该情况下,逆变器I1、I2、I3计算与转速指令相应的指令扭矩,控制电动机MG1、MG2、MG3。另外,控制部27对离合器控制阀38赋予用于控制各离合器CF、CR、CH、CL、Cm1、Cm2的离合器液压的指令信号。离合器控制阀38包含用于控制各离合器CF、CR、CH、CL、Cm1、Cm2的多个阀。
[0101] 根据来自控制部27的指令信号控制电动机MG1、MG2、MG3及离合器CF、CR、CH、CL、Cm1、Cm2,由此,控制动力传递装置24的变速比及输出扭矩。以下,对动力传递装置24的动作进行说明。
[0102] 在此,使用图4说明在将发动机21的转速保持一定的状态下,车速从零向前进侧加速时的动力传递装置24的概略动作。图4表示各电动机MG1、MG2、MG3的转速和动力传递装置24的转速比之间的关系。在发动机21的转速一定的情况下,车速根据动力传递装置24的转速比而变化。转速比是输出轴63的转速相对于输入轴61的转速的比。因此,在图
4中,动力传递装置24的转速比的变化与车速变化一致。即,图4表示各电动机MG1、MG2、MG3相对于车速的转速。在图4中,单点划线La_m1表示第一电动机MG1的转速,单点划线La_m2表示第二电动机MG2的转速。实线La_m3及虚线La_m3’表示第三电动机MG3的转速。此外,在图4中,纵轴的各电动机MG1、MG2、MG3的转速也可以是各电动机MG1、MG2、MG3的转速相对于发动机21的转速的比。
[0103] 另外,图4表示第一电动机离合器Cm1和第二电动机离合器Cm2的连接(ON)状态和切断(OFF)状态。在图4中,实线La_cm1和虚线实线La_cm1’表示对第一电动机离合器Cm1施加的指令信号的变化。实线La_cm2表示对第二电动机离合器Cm2施加的指令信号的变化。
[0104] 在转速比为从零至规定的阈值RSth1之间的值时,动力传递装置24的动力传递路径成为Lo模式。在Lo模式下,连接L离合器CL,并切断H离合器CH。在Lo模式下,由于切断了H离合器CH,因此,第二齿轮架C2与第一齿圈R1被切断。另外,由于连接了L离合器CL,因此,第二齿轮架C2被固定。
[0105] 在Lo模式下,来自发动机21的驱动力经由传递轴67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。另一方面,输入到第一太阳齿轮S1的驱动力从第一行星齿轮P1传递至第一齿圈R1,经由第一环形外周齿轮Gr1及第二电动机齿轮Gm2向第二电动机MG2输出。在该Lo模式下,第二电动机MG2主要作为发电机而发挥作用,由第二电动机MG2产生的电力的一部分在电容器64中蓄电。另外,由第二电动机MG2产生的电力的一部分在第一电动机MG1的驱动中被消耗。
[0106] 另外,在Lo模式下,第一电动机MG1主要作为电动机而发挥作用。第一电动机MG1的驱动力以第一电动机齿轮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。此时,用于驱动第一电动机MG1的电力从第二电动机MG2供给,或根据需要从电容器64供给。这样,输出到第二太阳齿轮S2的驱动力以第二行星齿轮P2→第二齿圈R2→第二环形外周齿轮Gr2→输出齿轮71的路径向输出轴63传递。
[0107] 在Lo模式下,在判定为需要第三电动机MG3的辅助的情况下,第三电动机MG3与第一电动机MG1或第二电动机MG2连接。在判定为不需要第三电动机MG3的辅助的情况下,第三电动机MG3与第一电动机MG1和第二电动机MG2均不连接,成为切断状态。在不需要第三电动机MG3的辅助的情况下,切断第一电动机离合器Cm1和第二电动机离合器Cm2。此外,在图4中,Lo模式下的实线La_m3表示不需要第三电动机MG3的辅助时的第三电动机MG3的转速。
[0108] 在Lo模式下,在第三电动机MG3辅助第一电动机MG1的情况下,连接第一电动机离合器Cm1,并切断第二电动机离合器Cm2。因此,第一连接齿轮Ga1与第一电动机MG1的旋转轴Sm3连接,第二连接齿轮Ga2从第二电动机MG2的旋转轴Sm2被切断。由此,经由第三电动机齿轮Gm3、第一连接齿轮Ga1、第一电动机离合器Cm1,第三电动机MG3与第一电动机MG1连接。另外,由于第二电动机离合器Cm2被切断,因此,第三电动机MG3从第二电动机MG2被切断。此外,在图4中,在Lo模式下的虚线La_m3’表示第三电动机MG3辅助第一电动机MG1时的第三电动机MG3的转速。
[0109] 在Lo模式下,在第三电动机MG3辅助第二电动机MG2的情况下,切断第一电动机离合器Cm1,并连接第二电动机离合器Cm2。因此,第二连接齿轮Ga2与第二电动机MG2的旋转轴Sm2连接,第一连接齿轮Ga1从第一电动机MG1的旋转轴Sm1被切断。由此,经由第三电动机齿轮Gm3、第一连接齿轮Ga1、第二连接齿轮Ga2、第二电动机离合器Cm2,第三电动机MG3与第二电动机MG2连接。另外,由于第一电动机离合器Cm1被切断,第三电动机MG3从第一电动机MG1被切断。
[0110] 在转速比是超过RSth1的值时,动力传递装置24的动力传递路径成为Hi模式。在Hi模式下,H离合器CH被连接,并且L离合器CL被切断。在Hi模式下,连接H离合器CH,因此,第二齿轮架C2与第一齿圈R1连接。另外,由于L离合器CL被切断,因此,第二齿轮架C2被切断。因此,第一齿圈R1和第二齿轮架C2的转速一致。
[0111] 在Hi模式下,来自发动机21的驱动力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,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及第一电动机齿轮Gm1向第一电动机MG1输出。该Hi模式下,第一电动机MG1主要作为发电机而发挥作用,因此,由该第一电动机MG1产生的电力的一部分被存储在电容器64中。另外,由第一电动机MG1产生的电力的一部分在第二电动机MG2的驱动中被消耗。
[0112] 另外,第二电动机MG2的驱动力以第二电动机齿轮Gm2→第一环形外周齿轮Gr1→第一齿圈R1→H离合器CH的路径向第二齿轮架C2输出。此时,用于驱动第二电动机MG2的电力由第一电动机MG1供给,或者根据需要由电容器64供给。这样,输出到第二太阳齿轮S2的驱动力经由第二行星齿轮P2向第二齿圈R2输出,并且输出到第二齿轮架C2的驱动力经由第二行星齿轮P2向第二齿圈R2输出。这样,在第二齿圈R2合并的驱动力经由第二环形外周齿轮Gr2及输出齿轮71向输出轴63传递。
[0113] 在Hi模式下,第三电动机MG3与第一电动机MG1和第二电动机MG2中的某一个连接。在Hi模式下,在第三电动机MG3辅助第一电动机MG1的情况下,与Lo模式同样地,第一电动机离合器Cm1被连接,且第二电动机离合器Cm2被切断。因此,第一连接齿轮Ga1与第一电动机MG1的旋转轴Sm3连接,且第二连接齿轮Ga2从第二电动机MG2的旋转轴Sm2被切断。由此,经由第三电动机齿轮Gm3、第一连接齿轮Ga1、第一电动机离合器Cm1,第三电动机MG3与第一电动机MG1连接。另外,由于第二电动机离合器Cm2被切断,因此,第三电动机MG3从第二电动机MG2被切断。
[0114] 在Hi模式下,在第三电动机MG3辅助第二电动机MG2的情况下,第一电动机离合器Cm1被切断,且第二电动机离合器Cm2被连接。因此,第二连接齿轮Ga2与第二电动机MG2的旋转轴Sm2连接,并且,第一连接齿轮Ga1从第一电动机MG1的旋转轴Sm1被切断。由此,经由第三电动机齿轮Gm3、第一连接齿轮Ga1、第二连接齿轮Ga2、第二电动机离合器Cm2,第三电动机MG3与第二电动机MG2连接。另外,由于第一电动机离合器Cm1被切断,因此,第三电动机MG3从第一电动机MG1被切断。
[0115] 此外,以上是前进驱动时的情况,但在后退驱动时,也是同样的动作。另外,在制动时,第一电动机MG1及第二电动机MG2作为发电机及电动机的作用与上述情况相反。
[0116] 接着,对控制部27进行的动力传递装置24的控制进行说明。控制部27通过控制第一电动机MG1、第二电动机MG2、第三电动机MG3的电动机扭矩,控制动力传递装置24的输出扭矩。即,控制部27通过控制第一电动机MG1、第二电动机MG2和第三电动机MG3的电动机扭矩,控制作业车辆1的牵引力。
[0117] 首先,说明对第一电动机MG1及第二电动机MG2赋予的指令扭矩的决定方法。图5是表示由控制部27执行的处理的控制方框图。如图5所示,控制部27具有:变速请求决定部84、能量管理请求决定部85、工作装置请求决定部86。
[0118] 变速请求决定部84基于加速操作量Aac和输出转速Nout来决定请求牵引力Tout。详细而言,变速请求决定部84基于存储在存储部56的请求牵引力特性信息D1,根据输出转速Nout决定请求牵引力Tout。请求牵引力特性信息D1是表示规定输出转速Nout与请求牵引力Tout之间的关系的请求牵引力特性的数据。另外,请求牵引力特性根据加速操作量Aac而改变。请求牵引力特性与规定的车速-牵引力特性对应。变速请求决定部84采用与加速操作量Aac相应的请求牵引力特性,根据输出转速Nout来决定请求牵引力Tout,并根据输出转速Nout和请求牵引力Tout的乘积来决定变速请求力Htm。
[0119] 能量管理请求决定部85基于电容器64中的电力余量来决定能量管理请求马力Hem。能量管理请求马力Hem是动力传递装置24为了对电容器64进行充电而所需的马力。例如,能量管理请求决定部85根据电容器64的电压Vca来决定当前的电容器充电量。当前的电容器充电量越少,能量管理请求决定部85就越增大能量管理请求马力Hem。
[0120] 工作装置请求决定部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(以下,称为“工作装置操作量Awo”)来决定工作装置请求马力Hpto。在本实施方式中,工作装置请求马力Hpto是向工作装置泵23分配的马力。但是,工作装置请求马力Hpto也可以包含向转向泵30及/或变速泵29分配的马力。详细而言,工作装置请求决定部86基于请求流量信息D2,根据工作装置操作量Awo来决定工作装置泵23的请求流量Qdm。请求流量信息D2存储在存储部56中,规定请求流量Qdm与工作装置操作量Awo之间的关系。工作装置请求决定部86根据请求流量Qdm和工作装置泵压Pwp来决定工作装置请求马力Hpto。
[0121] 控制部27具有目标输出轴扭矩决定部82、目标输入轴扭矩决定部81、电动机指令决定部83。
[0122] 目标输出轴扭矩决定部82决定目标输出轴扭矩To_ref。目标输出轴扭矩To_ref是从动力传递装置24输出的扭矩的目标值。目标输出轴扭矩决定部82基于由变速请求决定部84决定的请求牵引力Tout,决定目标输出轴扭矩To_ref。详细而言,通过在请求牵引力Tout乘上规定的分配率,决定目标输出轴扭矩To_ref。规定的分配率例如被设定成,工作装置请求马力Hpto、变速请求马力Htm、能量管理请求马力Hem的总和不超过来自发动机21的输出马力。
[0123] 目标输入轴扭矩决定部81决定目标输入轴扭矩Te_ref。目标输入轴扭矩Te_ref是向动力传递装置24输入的扭矩的目标值。目标输入轴扭矩决定部81基于变速请求马力Htm和能量管理请求马力Hem,决定目标输入轴扭矩Te_ref。详细而言,目标输入轴扭矩决定部81将在变速请求马力Htm乘上规定的分配率的值和能量管理请求马力Hem相加,再乘上发动机转速Ne,由此,算出目标输入轴扭矩Te_ref。此外,变速请求马力Htm通过在上述的请求牵引力Tout乘上当前的输出转速Nout而算出。
[0124] 电动机指令决定部83根据目标输入轴扭矩Te_ref和目标输出轴扭矩To_ref,通过扭矩平衡信息,决定对电动机MG1、MG2赋予的指令扭矩Tm1_ref、Tm2_ref。扭矩平衡信息规定满足动力传递装置24中的扭矩均衡的目标输入轴扭矩Te_ref和目标输出轴扭矩To_ref之间的关系。扭矩平衡信息存储在存储部56。
[0125] 如上所述,在Lo模式和Hi模式下,动力传递装置24中的驱动力的传递路径不同。因此,电动机指令决定部83在Lo模式和Hi模式下,使用不同的扭矩平衡信息决定对电动机MG1、MG2赋予的指令扭矩Tm1_ref、Tm2_ref。详细而言,电动机指令决定部83使用下面的式1所示的第一扭矩平衡信息来决定在Lo模式下对电动机MG1、MG2赋予的指令扭矩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中扭矩均衡的式子。
[0126] [式1]
[0127] Ts1_Low=Te_ref*r_fr
[0128] Tc1_Low=Ts1_Low*(-1)*((Zr1/Zs1)+1)
[0129] Tr2_Low=To_ref*(Zod/Zo)
[0130] Ts2_Low=Tr2_Low*(Zs2/Zr2)
[0131] Tcp1_Low=Tc1_Low+Ts2_Low
[0132] Tm1_Low=Tcp1_Low*(-1)*(Zp1/Zp1d)
[0133] Tr1_Low=Ts1_Low*(Zr1/Zs1)
[0134] Tm2_Low=Tr1_Low*(-1)*(Zp2/Zp2d)
[0135] 另外,电动机指令决定部83使用下面的式2所示的第二扭矩平衡信息,决定在Hi模式下对电动机MG1、MG2赋予的指令扭矩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中扭矩均衡的式子。
[0136] [式2]
[0137] Ts1_Hi=Te_ref*r_fr
[0138] Tc1_Hi=Ts1_Hi*(-1)*((Zr1/Zs1)+1)
[0139] Tr2_Hi=To_ref*(Zod/Zo)
[0140] Ts2_Hi=Tr2_Hi*(Zs2/Zr2)
[0141] Tcp1_Hi=Tc1_Hi+Ts2_Hi
[0142] Tm1_Hi=Tcp1_Hi*(-1)*(Zp1/Zp1d)
[0143] Tr1_Hi=Ts1_Hi*(Zr1/Zs1)
[0144] Tc2_Hi=Tr2_Hi*(-1)*((Zs2/Zr2)+1)
[0145] Tcp2_Hi=Tr1_Hi+Tc2_Hi
[0146] Tm2_Hi=Tcp2_Hi*(-1)*(Zp2/Zp2d)
[0147] 在此,各扭矩平衡信息的参数的内容如下面的表1所示。
[0148] [表1]
[0149]
[0150] 接着,对控制部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至燃料喷射装置28来控制发动机21。以下,说明对燃料喷射装置28赋予的指令节气门值的决定方法。控制部27具有发动机请求决定部87和请求节气门决定部89。
[0151] 发动机请求决定部87基于工作装置请求马力Hpto、变速请求马力Htm、能量管理请求马力Hem,决定发动机请求马力Hdm。详细而言,发动机请求决定部87通过将工作装置请求马力Hpto、变速请求马力Htm、能量管理请求马力Hem相加,决定发动机请求马力Hdm。
[0152] 请求节气门决定部89根据发动机请求马力Hdm和加速操作量Aac,决定指令节气门值Th_cm。请求节气门决定部89使用存储在存储部56的发动机扭矩线Let和匹配线Lma来决定指令节气门值Th_cm。发动机扭矩线Let规定发动机21的输出扭矩与发动机转速Ne之间的关系。匹配线Lma是用于根据发动机请求马力Hdm来决定第一请求节气门值的信息。
[0153] 请求节气门决定部89决定第一请求节气门值,以使在发动机21的输出扭矩成为相当于发动机请求马力Hdm的扭矩的匹配点Pma1上,发动机扭矩线Let与匹配线Lma匹配。在第一请求节气门值和相当于加速操作量Aac的第二请求节气门值中,请求节气门决定部
89将较小的一方作为指令节气门值Th_cm决定。
[0154] 如上所述,在Lo模式下,第三电动机MG3切换成连接状态和切断状态。在连接状态下,第三电动机MG3与第一电动机MG1和第二电动机MG2中的某一个连接。在切断状态下,第三电动机MG3从第一电动机MG1和第二电动机MG2被切断。下面,对第三电动机MG3的连接/切断控制进行说明。
[0155] 此外,在以下的说明中,Tm1_ref在Lo模式下是指Tm1_Low,在Hi模式下是指Tm1_Hi。Tm2_ref在Lo模式下是指Tm2_Low,在Hi模式下是指Tm2_Hi。
[0156] 另外,在以下的说明中,转速及扭矩的大小关系是指绝对值的大小关系。例如,当将作业车辆1的向前进方向的第一电动机MG1的转速设为正时,作业车辆1的向前进方向的第二电动机MG2的转速成为负,但第二电动机MG2的转速的大小关系是指第二电动机MG2的转速的绝对值的大小关系。
[0157] 如图6所示,控制部27具有连接判定部91、电动机切换控制部92和预测速度运算部93。连接判定部91判定是否需要第三电动机MG3的辅助。即,连接判定部91判定第三电动机MG3从切断状态向连接状态的切换和第三电动机MG3从连接状态向切断状态的切换。
[0158] 首先,对将第三电动机MG3从切断状态切换成连接状态时的处理进行说明。图7是表示将第三电动机MG3从切断状态切换成连接状态时的处理的流程图。
[0159] 如图7所示,在步骤S101中,连接判定部91判定作为速度范围是否已选择了第一速度(第一连接判定条件)。连接判定部91根据来自变速操作检测部53b的检测信号,判定是否选择了第一速度。
[0160] 在步骤S102中,连接判定部91判定根据第一电动机MG1的输出扭矩和第二电动机MG2的输出扭矩而得到的动力传递装置24的牵引力是否对于请求牵引力不足(第二连接判定条件)。即,在步骤S102中,判定没有第三电动机MG3的辅助而得到的牵引力对于请求牵引力是否不足。
[0161] 图8是表示第二连接判定条件的判定方法的流程图。如图8所示,在步骤S201中,连接判定部91比较对第一电动机MG1赋予的指令扭矩Tm1_ref和电动机输出限制值Tm1_limit,将较小的一方的值决定为Tm1’。此外,附图中的“Min”是指选择输入的数值中的最小值。即,在Tm1_ref超过电动机输出限制值Tm1_limit的情况下,将电动机输出限制值Tm1_limit作为Tm1’的上限值。
[0162] 在步骤S202中,连接判定部91比较对第二电动机MG2赋予的指令扭矩Tm2_ref和电动机输出限制值Tm2_limit,将较小的一方的值决定为Tm2’。电动机输出限制值Tm1_limit、Tm2_limit例如是各电动机MG1、MG2的最大扭矩。或者,电动机输出限制值Tm1_limit、Tm2_limit也可以是根据各电动机MG1、MG2的转速来决定的上限扭矩。
[0163] 在步骤S203中,连接判定部91根据Tm1’及Tm2’,通过前述的扭矩平衡信息,决定逆运算的目标输入轴扭矩Te’和目标输出轴扭矩To’。然后,在步骤S204中,连接判定部91比较目标输出轴扭矩To_ref和逆运算的目标输出轴扭矩To’,判定To’相对于To_ref的比例r1是否低于规定的阈值Rth。
[0164] 在比例r1低于规定的阈值Rth时,在步骤S205中,连接判定部91判定为,如果没有第三电动机MG3的辅助,牵引力将会不足。即,连接判定部91判定为满足第二连接判定条件。在比例r1为规定的阈值Rth以上时,在步骤S206中,连接判定部91判定为,即使没有第三电动机MG3的辅助,牵引力也会充分。即,连接判定部91判定为不满足第二连接判定条件。
[0165] 阈值Rth为100%。即,To’低于To_ref时,连接判定部91判定为满足第二连接判定条件。但是,阈值Rth也可以是比100%小的值。在该情况下,与阈值Rth为100%时相比,在牵引力变得比请求牵引力小之后才满足连接判定,因此,牵引力的产生会延迟,但由于在连接判定和后述的切断判定之间设置了滞后,可抑制连接判定和切断判定之间的跳动。
[0166] 如图7所示,在满足步骤S101的第一连接判定条件和步骤S102的第二连接判定条件中的任一项时,在步骤S103中,电动机切换控制部92使第三电动机MG3成为连接状态。在此,电动机切换控制部92将第三电动机MG3与第一电动机MG1和第二电动机MG2中转速较小的一方连接。此外,在下面的说明中,表示将第三电动机MG3与第一电动机MG1连接时的处理。
[0167] 在均不满足步骤S101的第一连接判定条件和步骤S102的第二连接判定条件时,在步骤S104中,电动机切换控制部92将第三电动机MG3维持成切断状态。在第三电动机MG3处于切断状态时,电动机指令决定部83将对第三电动机MG3赋予的转速的指令值设定成规定的第一待机指令值(以下,将该状态称为“待机状态”)。在本实施方式中,规定的第一待机指令值是零。但是,作为规定的第一待机指令值,也可以设定成零以外的微小值。在使第三电动机MG3以零旋转待机时,该微小值优选为有助于从某个转速成为零旋转的扭矩。例如,微小值是将在离合器切断状态下也被传递的连动旋转扭矩抵消,防止第三电动机旋转的扭矩。
[0168] 在电动机切换控制部92将第三电动机MG3从切断状态切换成连接状态时,电动机指令决定部83进行第三电动机MG3的同步。在此,电动机指令决定部83决定对第三电动机MG3赋予的指令值,使第三电动机MG3的转速与第一电动机MG1及第二电动机中连接第三电动机MG3的电动机的转速同步。即,电动机指令决定部83决定对第三电动机MG3赋予的指令扭矩,使第三电动机MG3的转速接近第一电动机MG1的转速。以下,对将第三电动机MG3从切断状态连接至第一电动机MG1时进行的同步控制进行说明。
[0169] 图9是表示第三电动机MG3的同步控制的处理的流程图。如图9所示,在步骤S301中,预测速度运算部93检测第一电动机MG1的转速。在步骤S302中,预测速度运算部93检测第三电动机MG3的转速。在此,预测速度运算部93基于来自逆变器I1、I3的信号,检测各电动机MG1、MG3的转速。
[0170] 在步骤S303中,预测速度运算部93运算第一预测转速。第一预测转速是从当前时刻经过了规定的第一预测时间后的第一电动机MG1的第一转速的预测值。第一转速是第一电动机MG1的转速的相当于第三电动机MG3的旋转轴的转速。此外,后述的第二转速是第二电动机MG2的转速的相当于第三电动机MG3的旋转轴的转速。相当于第三电动机MG3的旋转轴的转速是指,将第一电动机MG1或第二电动机MG2的转速换算成第三电动机MG3的旋转轴转速的转速。
[0171] 图10表示同步控制中的第一转速、第一预测转速、第三电动机MG3的转速的变化。预测速度运算部93每隔规定时间记录第一电动机MG1的转速,根据记录的转速求得转速的变化率。在图10中,实线Lb_m1表示根据记录的第一电动机MG1的转速求得的第一转速的变化率。虚线Lb_m1’表示第一预测转速的变化。预测速度运算部93根据第一转速的变化率算出经过了第一预测时间Tth1后的转速,由此,决定第一预测转速。即,将在记录的第一电动机MG1的转速中最新的多个记录值作为第一转速的变化率求得,认为该变化率在第一预测时间Tth1的期间继续,从而算出第一预测转速。此外,在采用变化率的平均的情况下,也可以对时序实施加权,或者认为变化率的变化量继续,从而算出变化率。在图10中,实线Lb_m3表示第三电动机MG3的转速的变化。
[0172] 另外,图10表示第一电动机离合器Cm1的连接(ON)状态和切断(OFF)状态。在图10中,实线Lb_cm1表示对第一电动机离合器Cm1赋予的指令信号的变化。虚线Lb_cm1’表示第一电动机离合器Cm1的实际液压的变化。
[0173] 如图9所示,在步骤S304中,连接判定部91判定第一预测转速和第三电动机MG3的转速的差d1是否在规定的切换阈值Dth以下。当第一预测转速和第三电动机MG3的转速的差d1变成规定的切换阈值Dth以下时,在步骤S305中,电动机切换控制部92开始第一电动机离合器Cm1的连接。即,电动机切换控制部92向离合器控制阀38输出指令信号,以连接第一电动机离合器Cm1。
[0174] 开始第一电动机离合器Cm1的连接时,在步骤S306中,开始计时器Tm1的计数。另外,在步骤S307中,电动机指令决定部83将对第三电动机MG3赋予的指令扭矩设定成规定的待机指令值。
[0175] 在步骤S308中,连接判定部91判定从第一电动机离合器Cm1的连接开始时刻是否经过了规定的第二预测时间Tth2。在从第一电动机离合器Cm1的连接开始时刻未经过规定的第二预测时间Tth2时,电动机指令决定部83将对第三电动机MG3赋予的指令扭矩维持成规定的待机指令值。即,从第一电动机离合器Cm1的连接开始时刻到经过规定的第二预测时间Tth2为止,电动机指令决定部83将对第三电动机MG3赋予的指令扭矩设定成规定的待机指令值。
[0176] 在本实施方式中,待机指令值为零,但也可以是零以外的值。另外,第二预测时间Tth2和上述的第一预测时间Tth1例如是从第一电动机离合器Cm1的连接开始时刻到连接结束为止的推定时间。或者,第二预测时间Tth2和第一预测时间Tth1也可以是考虑了第一电动机MG1及第三电动机MG3的转速的检测信号及对第一电动机MG1及第三电动机MG3赋予的指令信号的传递延迟时间的时间。第二预测时间Tth2和第一预测时间Tth1未必是相同的值。例如,第二预测时间Tth2可以比第一预测时间Tth1长。
[0177] 从第一电动机离合器Cm1的连接开始时刻经过了第二预测时间Tth2时,在步骤S309中,电动机指令决定部83决定对第一电动机MG1和第三电动机MG3赋予的指令扭矩。即,判定为第三电动机MG3向第一电动机MG1的连接结束,对第三电动机MG3分配扭矩。对这里的扭矩分配的方法,在后面进行说明。
[0178] 此外,在将第三电动机MG3从待机状态切换成连接状态的情况下,在第三电动机MG3的转速及作为第三电动机MG3的连接对象的电动机的转速为零时,不进行上述的同步控制。例如,在Lo模式和Hi模式的切换点(阈值RSth1),第二电动机MG2的转速为零。因此,在Lo模式和Hi模式的切换点将第三电动机MG3从转速为零的待机状态与第二电动机MG2连接时,不进行同步控制。
[0179] 接着,对将第三电动机MG3从连接状态切换成切断状态时的处理进行说明。图11是表示将第三电动机MG3从连接状态切换成切断状态时的处理的流程图。
[0180] 在步骤S401中,连接判定部91判定是否已选择了第一速度以外的速度范围(第一切断判定条件)。在此,连接判定部91根据来自变速操作检测部53b的检测信号,判定是否已选择了第一速度以外的速度范围。
[0181] 在步骤S402中,连接判定部91判定根据第一电动机MG1的输出扭矩和第二电动机的输出扭矩而得到的动力传递装置的牵引力对于请求牵引力是否充分(第二切断判定条件)。在此,连接判定部91通过与前述的图8所示的第二连接判定条件相同的方法来判定第二切断判定条件。但是,第二切断判定条件中的Rth也可以与连接判定条件中的Rth不同。切断判定条件的Rth优选为100%。通过将切断判定条件的Rth设定为100%,可防止切断时的牵引力下降。
[0182] 在满足步骤S401的第一切断判定条件和步骤S402的第二切断判定条件时,在步骤S403中,电动机切换控制部92使第三电动机MG3成为切断状态。在第三电动机MG3处于切断状态时,电动机指令决定部83使第三电动机MG3处于待机状态。
[0183] 在步骤S404中,连接判定部91判定第三电动机MG3的转速RS3是否比规定的上限值RS3_limit大(第三切断判定条件)。在第三电动机MG3的转速比规定的上限值RS3_limit大时,在步骤S403中,电动机切换控制部92使第三电动机MG3成为切断状态。即,在满足步骤S401的第一切断判定条件和步骤S402的第二切断判定条件,或者,在满足步骤S405的第三切断判定条件时,电动机切换控制部92使第三电动机MG3成为切断状态。
[0184] 在不满足步骤S401的第一切断判定条件和步骤S402的第二切断判定条件的任一项,并且,不满足步骤S405的第三切断判定条件时,在步骤S405中,电动机切换控制部92将第三电动机MG3维持成连接状态。
[0185] 此外,如图12所示,即使满足上述的连接判定条件,在与第一电动机MG1连接后的第三电动机MG3的第一转速超过规定的上限转速RS3_limit’的情况下,也可以在第二待机模式下使第三电动机MG3成为待机状态。在第二待机模式下,将第三电动机MG3的转速的指令值作为第二待机指令值,使第三电动机MG3成为待机状态。
[0186] 此外,第二待机指令值为规定的上限转速RS3_limit’以下。第二待机指令值比上述的第一待机指令值大。规定的上限转速RS3_limit’优选为上述的第三切断判定条件的规定的上限值RS3_limit以下。更优选为,规定的上限转速RS3_limit’比规定的上限值RS3_limit小。
[0187] 另外,在第三电动机MG3在连接中因第一转速超过了规定的上限值RS3_limit而被切换成切断状态的情况下,如果连接判定条件继续满足,则将第三电动机MG3的转速的指令值作为第二待机指令值,在第二待机模式下使第三电动机MG3成为待机状态。
[0188] 换言之,在第三电动机MG3处于切断状态,驱动力传递路径为Lo模式,且作为速度范围选择了第一速度时,以第二待机模式使第三电动机MG3待机。由此,在挖掘时等第一转速从高转速降低时,能够更迅速地连接第三电动机MG3,迅速地产生请求牵引力。
[0189] 此外,如图12所示,即使满足使上述的第三电动机MG3以第二待机模式待机的条件,速度比相对于切换Lo模式和Hi模式的阈值RSth1的比例成为规定的比例以上时,也可以在第一待机模式下使第三电动机MG3成为待机状态。在第一待机模式下,将第三电动机MG3的转速的指令值设定成第一待机指令值。即,在Lo模式下速度比接近切换Lo模式和Hi模式的阈值RSth1,且速度比相对于阈值RSth1成为规定的比例以上时,将第三电动机MG3从第二待机模式切换到第一待机模式。由此,对第三电动机MG赋予的转速的指令值从第二待机指令值改变成第一待机指令值。由此,应付从Lo模式向Hi模式的切换,使第三电动机MG3以第一待机指令值待机。
[0190] 此外,如图12所示,也可以在第一待机模式和第二待机模式的切换中设置滞后。由此,可抑制在第三电动机MG3的待机状态下因转速频繁地改变,第三电动机MG3及第三逆变器I3的负担增大。或者,也可以代替设置滞后,在第一待机模式和第二待机模式之间,根据转速比设置使第三电动机MG3的待机状态下的转速逐渐变化的过渡区域。
[0191] 以上,对第三电动机MG3和第一电动机MG1之间的连接及切断的控制进行了说明,但第三电动机MG3和第二电动机MG2之间的连接及切断的控制也与上述一样。
[0192] 在Hi模式下,第三电动机MG3总是与第一电动机MG1和第二电动机MG2中的某一个连接。在该情况下,第三电动机MG3的连接对象在第一电动机MG1和第二电动机MG2之间切换。以下,对第三电动机MG3的连接对象的切换控制进行说明。
[0193] 如图6所示,控制部27具有切换判定部94。切换判定部94判定第三电动机MG3的连接对象的电动机的切换。切换判定部94使第三电动机MG3与第一电动机MG1和第二电动机MG2中转速较小的一方连接。详细而言,在第一转速比第二转速小时,切换判定部94将第三电动机MG3与第一电动机MG1连接。在第二转速比第一转速小时,切换判定部94将第三电动机MG3与第二电动机MG2连接。
[0194] 图13是表示将第三电动机MG3的连接对象从第二电动机MG2切换成第一电动机MG1时的处理的流程图。如图13所示,在步骤S501中,预测速度运算部93检测第一电动机MG1的转速。在步骤S502中,预测速度运算部93检测第二电动机MG2的转速。在此,预测速度运算部93基于来自逆变器I1、I2的信号检测各电动机MG1、MG2的转速。此外,也可以根据来自检测各电动机MG1、MG2的转速的传感器的信号,检测电动机MG1、MG2的转速。
[0195] 在步骤S503中,预测速度运算部93计算第一预测转速RS_m1’。在步骤S504中,预测速度运算部93计算第二预测转速RS_m2’。第一预测转速RS_m1’是从当前时刻经过了规定的第一预测时间Tth1后的第一电动机MG1的转速的预测值。第二预测转速RS_m2’是从当前时刻经过了规定的第一预测时间Tth1后的第二电动机MG2的转速的预测值。在此,通过与上述的同步控制的步骤S303相同的方法,预测速度运算部93计算第一预测转速RS_m1’和第二预测转速RS_m2’。
[0196] 图14表示切换控制中的第一转速和第二转速的变化。图14中,实线Lc_m1表示根据记录的转速求得的第一转速的变化率。虚线Lc_m1’表示第一预测转速RS_m1’的变化。实线Lc_m2表示根据记录的转速求得的第二转速的变化率。虚线Lc_m2’表示第二预测转速RS_m2’的变化。
[0197] 另外,图14表示第一电动机离合器Cm1和第二电动机离合器Cm2的连接(ON)状态和切断(OFF)状态。图10中,实线Lc_cm1表示对第一电动机离合器Cm1赋予的指令信号的变化。虚线Lc_cm1’表示第一电动机离合器Cm1的实际液压的变化。实线Lc_cm2表示对第二电动机离合器Cm2赋予的指令信号的变化。虚线Lc_cm2’表示第二电动机离合器Cm2的实际液压的变化。
[0198] 在图13所示的步骤S505中,切换判定部94判定第一预测转速RS_m1’是否从比第二预测转速RS_m2’大的值减少到第二预测转速RS_m2’。在图14中,当虚线Lc_m1’和虚线Lc_m2’交叉时,判定为从比第二预测转速RS_m2’大的值减少到第二预测转速RS_m2’。
[0199] 在第一预测转速RS_m1’从比第二预测转速RS_m2’大的值减少到第二预测转速RS_m2’时,在步骤S506中,电动机切换控制部92控制电动机切换机构73,使第三电动机MG3的连接对象从第二电动机MG2切换成第一电动机MG1。即,电动机切换控制部92使第一电动机离合器Cm1连接,并使第二电动机离合器Cm2切断。
[0200] 开始第一电动机离合器Cm1的连接时,在步骤S507中开始计时器Tm2的计数。另外,在步骤S508中,电动机指令决定部83将对第三电动机MG3赋予的指令扭矩设定为规定的待机指令值。由此,第三电动机MG3成为待机状态。即,在开始第一电动机离合器Cm1的连接及第二电动机离合器Cm2的切断的时刻,第三电动机MG3成为待机状态。此外,不限于与开始第一电动机离合器Cm1的连接及第二电动机离合器Cm2的切断的时刻同时,也可以在之后迅速地将第三电动机MG3切换成待机状态。
[0201] 接着,在步骤S509中,切换判定部94判定是否从第一电动机离合器Cm1的连接开始时刻经过了规定的第二预测时间Tth2。在从第一电动机离合器Cm1的连接开始时刻未经过规定的第二预测时间Tth2时,电动机指令决定部83将对第三电动机MG3赋予的指令扭矩维持成规定的待机指令值。即,从第一电动机离合器Cm1的连接开始时刻到经过规定的第二预测时间Tth2为止,电动机指令决定部83将对第三电动机MG3赋予的指令扭矩设定成规定的待机指令值。
[0202] 当从第一电动机离合器Cm1的连接开始时刻经过了第二预测时间Tth2时,在步骤S510中,电动机指令决定部83决定对第一电动机MG1和第三电动机MG3赋予的指令扭矩。即,判定为第三电动机MG3与第一电动机MG1的连接结束,向第三电动机MG3分配扭矩。对这里的扭矩分配的方法进行后述。
[0203] 以上,对将第三电动机MG3的连接对象从第二电动机MG2切换成第一电动机MG1时的控制进行了说明,但将第三电动机MG3的连接对象从第一电动机MG1切换成第二电动机MG2时的控制也与上述一样。即,在第二预测转速RS_m2’从比第一预测转速RS_m1’大的值减少到第一预测转速RS_m1’时,电动机切换控制部92控制电动机切换机构73,使第三电动机MG3的连接对象从第一电动机MG1切换成第二电动机MG2。在从第二预测转速达到第一预测转速的时刻起经过规定的第三预测时间为止的期间,电动机指令决定部83将对第三电动机MG3赋予的指令扭矩设定成规定的待机指令值。在本实施方式中,第三预测时间是与第二预测时间相同的值,但也可以是不同的值。
[0204] 接着,说明向第三电动机MG3分配扭矩的处理。
[0205] 在第三电动机MG3与第一电动机MG1连接时,电动机指令决定部83将上述的Tm1_ref设为对第三电动机MG3及第一电动机MG1的请求扭矩,将其一部分分配给第三电动机MG3。在第三电动机MG3与第二电动机MG2连接时,电动机指令决定部83将上述的Tm2_ref设为对第三电动机MG3及第二电动机MG2的请求扭矩,将其一部分分配给第三电动机MG3。以下,对第三电动机MG3与第一电动机MG1连接,将Tm1_ref分配给第一电动机MG1和第三电动机MG3时的处理进行说明。
[0206] 图15表示针对请求扭矩的对各电动机的指令扭矩。在图15中,实线Ld_m1表示对于请求扭矩向第一电动机MG1赋予的指令扭矩。虚线Ld_m3表示对于请求扭矩向第三电动机MG3赋予的指令扭矩。如图15所示,电动机指令决定部83决定对第一电动机MG1及第三电动机MG3的指令扭矩,以使对第三电动机MG3赋予的指令扭矩与对第一电动机MG1赋予的指令扭矩相同。此外,在图15中,为了便于理解,将实线Ld_m1和虚线Ld_m3稍微分开表示,但准确而言,实线Ld_m1和虚线Ld_m3一致。
[0207] 在该情况下,对第一电动机MG1赋予的指令扭矩Tm1及对第三电动机MG3赋予的指令扭矩Tm3如下面的式3所示。
[0208] [式3]
[0209] Tm1=Tm3=Tm1_ref/(1+r)
[0210] r是第三电动机MG3相对于第一电动机MG1的增速比。即,第三电动机MG3的转速是第一电动机MG1的转速的r倍。另外,第三电动机MG3的扭矩变成r倍传递至第一电动机MG1的旋转轴。此外,如果r>1,则第三电动机MG3的扭矩变成r倍来辅助第一电动机MG1,可使电动机进一步小型化。
[0211] 以上,对于将Tm1_ref分配给第一电动机MG1和第三电动机MG3时的处理进行了说明,但将Tm2_ref分配给第二电动机MG2和第三电动机MG3时的处理也与上述相同。
[0212] 图16是表示本实施方式中第一电动机MG1、第二电动机MG2、第三电动机MG3的转速相对于转速比的变化的图。在图16中,与图4一样,单点划线La_m1表示第一电动机MG1的转速,单点划线La_m2表示第二电动机MG2的转速。实线La_m3表示第三电动机MG3的转速。此外,在Lo模式下,第三电动机MG3只与第一电动机MG1连接,即使在第二电动机Gm2的转速比第一电动机MG1的转速小时,也不与第二电动机Gm2连接,而成为切断状态。
[0213] 另外,图16表示进行上述的扭矩分配时对各电动机MG1、MG2、MG3赋予的指令扭矩的变化。在图16中,单点划线Le_m1表示对第一电动机MG1赋予的指令扭矩,单点划线Le_m2表示对第二电动机MG2赋予的指令扭矩。实线Le_m3表示对第三电动机MG3赋予的指令扭矩。另外,图16表示第一电动机离合器Cm1和第二电动机离合器Cm2的连接(ON)状态和切断(OFF)状态的变化。在图16中,与图4一样,实线La_cm1表示对第一电动机离合器Cm1赋予的指令信号的变化。实线La_cm2表示对第二电动机离合器Cm2赋予的指令信号的变化。
[0214] 图17是表示比较例中的第一电动机MG1和第二电动机MG2的转速相对于转速比的变化的图。在比较例中,不进行第三电动机MG3的辅助。在图17中,单点划线La_m1’表示比较例中的第一电动机MG1的转速,单点划线La_m2’表示比较例中的第二电动机MG2的转速。另外,图17表示比较例中对各电动机MG1、MG2赋予的指令扭矩的变化。在图17中,单点划线Le_m1’表示对第一电动机MG1赋予的指令扭矩,单点划线Le_m2’表示对第二电动机MG2赋予的指令扭矩。
[0215] 如图17所示,在电动机的转速小时,电动机的扭矩变大。因此,如图17所示,在比较例中,在第一电动机MG1的转速为接近零的较小的值时(区域A),对第一电动机MG1赋予的指令扭矩超过极限扭矩Tlim1。另外,在第二电动机MG2的转速为接近零的较小的值时(区域B),对第二电动机MG2赋予的指令扭矩超过极限扭矩Tlim2。
[0216] 与之相对地,如图16所示,在本实施方式中,在Lo模式下,在第一电动机MG1的转速比第二电动机MG2的转速小时(区域A1),第三电动机MG3与第一电动机MG1连接,将请求扭矩均等地分配给第一电动机MG1和第三电动机MG3。由此,对第一电动机MG1赋予的指令扭矩及对第三电动机MG3赋予的指令扭矩被设定成不超过极限扭矩Tlim1。
[0217] 此外,在Lo模式下,即使第二电动机MG2的转速比第一电动机MG1的转速小(区域A2),第三电动机MG3也不与第二电动机MG2连接,而成为待机状态。但是,即使在该情况下,对第二电动机MG2赋予的请求扭矩也不超过极限扭矩Tlim2,因此,对第二电动机MG2赋予的指令扭矩不超过极限扭矩Tlim2。
[0218] 在Hi模式下,在第二电动机MG2的转速比第一电动机MG1的转速小时(区域B1),第三电动机MG3与第二电动机MG2连接,将请求扭矩均等地分配给第二电动机MG2和第三电动机MG3。由此,对第二电动机MG2赋予的指令扭矩及对第三电动机MG3赋予的指令扭矩被设定成不超过极限扭矩Tlim2。
[0219] 另外,在Hi模式下,在第一电动机MG1的转速比第二电动机MG2的转速小时(区域B2),第三电动机MG3与第一电动机MG1连接,将请求扭矩均等地分配给第一电动机MG1和第三电动机MG3。由此,对第一电动机MG1赋予的指令扭矩及对第三电动机MG3赋予的指令扭矩被设定成不超过极限扭矩Tlim1。
[0220] 本实施方式的作业车辆具有以下特征。
[0221] 在不需要第三电动机MG3的辅助时,第三电动机MG3成为与第一电动机MG1和第二电动机MG2均被切断的切断状态。由此,可抑制在第三电动机MG3中产生损耗,能够提高动力传递装置24中的动力传递效率。
[0222] 在第三电动机MG3处于切断状态时,电动机指令决定部83将对第三电动机MG3赋予的转速的指令值设定成规定的待机指令值。由此,可进一步抑制在第三电动机MG3中产生损耗。此外,在第三电动机MG3处于切断状态时,也可以将扭矩的指令值设定成规定的待机指令值,而不是第三电动机MG3的转速。
[0223] 在将第三电动机MG3从切断状态切换成第一连接状态时,电动机指令决定部83决定对第三电动机MG3赋予的指令值,使第三电动机MG3的转速与第一电动机MG1的转速同步。因此,可以流畅地进行第三电动机MG3和第一电动机MG1的连接。另外,在将第三电动机MG3从切断状态切换成第二连接状态时,电动机指令决定部83决定对第三电动机MG3赋予的指令值,使第三电动机MG3的转速与第二电动机MG2的转速同步。由此,可抑制连接时产生冲击。
[0224] 在将第三电动机MG3的连接对象从第二电动机MG2切换成第一电动机MG1的情况下,在第一预测转速和第三电动机MG3的转速的差成为规定的切换阈值以下时,电动机切换控制部92开始第一电动机离合器Cm1的连接。另外,电动机切换控制部92切断第二电动机离合器Cm2。因此,考虑到连接第一电动机离合器Cm1所需的时间,可在第一转速与第三电动机MG3的转速接近的时刻,将第三电动机MG3从切断状态切换成第一连接状态。同样,在将第三电动机MG3的连接对象从第一电动机MG1切换成第二电动机MG2的情况下,在第二预测转速和第三电动机MG3的转速的差成为规定的切换阈值以下时,电动机切换控制部92开始第二电动机离合器Cm2的连接。另外,电动机切换控制部92切断第一电动机离合器Cm1。因此,考虑到连接第二电动机离合器Cm2所需的时间,可在第二转速与第三电动机MG3的转速接近的时刻,将第三电动机MG3从切断状态切换成第二连接状态。由此,可抑制连接时产生冲击。此外,各电动机离合器Cm1、Cm2进行连接和切断的顺序,可以是任一个在前,也可以是同时。
[0225] 从第一电动机离合器Cm1或第二电动机离合器Cm2的连接开始时刻到经过规定的第二预测时间为止,电动机指令决定部83将对第三电动机MG3赋予的指令扭矩设定为规定的待机指令值。因此,在直到第一电动机离合器Cm1或第二电动机离合器Cm2的连接结束为止的期间,对第三电动机MG3赋予的指令扭矩是规定的待机指令值。因此,第三电动机MG3的转速因离合器连接时的扭矩传递而变动时,可预防第三电动机MG3为了恢复转速而输出不必要的扭矩。由此,可进一步抑制离合器连接时的冲击产生。
[0226] 在将第三电动机MG3与第一电动机MG1连接的情况下,在从第一电动机离合器Cm1的连接开始时刻经过第二预测时间时,电动机指令决定部83基于请求指令扭矩决定对第一电动机MG1和第三电动机MG3赋予的指令扭矩。因此,可在接近第一电动机离合器Cm1的连接结束时刻的时刻,开始第三电动机MG3的辅助。另外,在将第三电动机MG3与第二电动机MG2连接的情况下,在从第二电动机离合器Cm2的连接开始时刻经过第二预测时间时,电动机指令决定部83基于请求指令扭矩,决定对第二电动机MG2和第三电动机MG3赋予的指令扭矩。因此,可在接近第二电动机离合器Cm2的连接结束时刻的时刻,开始第三电动机MG3的辅助。
[0227] 用于判定是否需要第三电动机MG3的辅助的第一连接判定条件是,通过变速操作部件53a选择了第一速度的速度范围。因此,在驾驶员因需要大的扭矩而选择第一速度的速度范围时,第三电动机MG3成为连接状态。由此,通过第三电动机MG3辅助第一电动机MG1或第二电动机MG2,可得到较大的扭矩。
[0228] 用于判定是否需要第三电动机MG3的辅助的第二连接判定条件是,根据第一电动机MG1的输出扭矩和第二电动机MG2的输出扭矩而得到的动力传递装置24的牵引力对于请求牵引力是否不足。因此,在为了得到请求牵引力而需要第三电动机MG3的辅助的情况下,第三电动机MG3成为连接状态。由此,通过第三电动机MG3辅助第一电动机MG1或第二电动机MG2,能够得到请求牵引力。
[0229] 以上,对本发明的一实施方式进行了说明,但本发明不限于上述实施方式,可在不脱离发明宗旨的范围内进行各种变更。
[0230] 本发明不限于EMT,也可适用于HMT等其它种类的变速装置。在该情况下,第一电动机MG1、第二电动机MG2、第三电动机MG3作为液压电动机及液压泵而发挥作用。第一电动机MG1、第二电动机MG2、第三电动机MG3为可变容量式的泵/电动机,由控制部27控制容量。
[0231] 动力传递装置24的结构不限于上述实施方式。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。行星齿轮机构的数量不限于两个。例如,动力传递装置24也可以具备1个行星齿轮机构。
[0232] 在上述实施方式中,根据第一预测转速和第二预测转速判定第三电动机MG3的连接对象的切换,但也可以根据第一转速和第二转速判定第三电动机MG3的连接对象的切换。
[0233] 在Lo模式下,第三电动机MG3也可以与第二电动机MG2连接。在Lo模式下,第三电动机MG3也可以总是与第一电动机MG1和第二电动机MG2的某一方连接。
[0234] 在上述实施方式中,连接判定部91及切换判定部94根据第二预测时间Tth2来推定第一电动机离合器Cm1或第二电动机离合器Cm2的连接结束的时刻,但也可以根据图18所示的来自离合器填充检测部39的检测信号来判定第一电动机离合器Cm1或第二电动机离合器Cm2的连接结束。离合器填充检测部39检测从离合器控制阀38排出的工作油对第一电动机离合器Cm1和第二电动机离合器Cm2的填充结束。离合器填充检测部39是例如对设置在各电动机离合器Cm1、Cm2的离合器板的动作做出反应的开关。或者,离合器填充检测部39也可以是检测各电动机离合器Cm1、Cm2的液压的压力开关或压力传感器
[0235] 在该情况下,从第一电动机离合器Cm1或第二电动机离合器Cm2的连接开始时刻到离合器填充检测部39检测到填充结束为止,电动机指令决定部83将对第三电动机MG3赋予的指令扭矩设定成规定的待机指令值。另外,在第一电动机离合器Cm1或第二电动机离合器Cm2的连接开始后,在离合器填充检测部39检测到填充结束时,电动机指令决定部83基于请求指令扭矩决定对第一电动机MG1或第二电动机MG2、以及第三电动机MG3赋予的指令扭矩。
[0236] 在上述实施方式中,在向第三电动机MG3分配扭矩时,对第三电动机MG3赋予的指令扭矩被设定成与对第三电动机MG3的连接对象的电动机例如第一电动机MG1赋予的指令扭矩相同。但是,电动机指令决定部83只要以对第三电动机MG3赋予的指令扭矩处于对第一电动机MG1赋予的指令扭矩以下的方式决定对第一电动机MG1及第三电动机MG3的指令扭矩即可,对第三电动机MG3的扭矩分配不限于上述实施方式的方法。
[0237] 例如,图19表示第一变形例的对第三电动机MG3的扭矩分配。图19表示在第三电动机MG3与第一电动机MG1连接的情况下,相对于请求扭矩的向第一电动机MG1赋予的指令扭矩和向第三电动机MG3赋予的指令扭矩。在图19中,虚线Lf_m1表示相对于请求扭矩的向第一电动机MG1赋予的指令扭矩。实线Lf_m3表示相对于请求扭矩的向第三电动机MG3赋予的指令扭矩。
[0238] 如图19所示,请求扭矩为规定的极限扭矩Tlim1以下时,电动机指令决定部83将请求扭矩决定为第一电动机MG1的指令扭矩,并且,将第三电动机MG3的指令扭矩设定成规定的待机指令值(本变形例中为零)。在请求扭矩比规定的极限扭矩Tlim1大时,将极限扭矩Tlim1决定为第一电动机MG1的指令扭矩,并且将请求扭矩和极限扭矩Tlim1的差决定为第三电动机MG3的指令扭矩。在该情况下,对第一电动机MG1赋予的指令扭矩Tm1及对第三电动机MG3赋予的指令扭矩Tm3如下面的式4所示。
[0239] [式4]
[0240] Tm1_ref≦Tlim1时,
[0241] Tm1=Tm1_ref
[0242] Tm3=0
[0243] Tm1_ref>Tlim1时,
[0244] Tm1=Tlim1
[0245] Tm3=(Tm1_ref-Tlim1)/r
[0246] 在第一变形例中的向第三电动机MG3的扭矩分配方法中,在请求扭矩比规定的极限扭矩Tlim1大时,可通过第三电动机MG3辅助第一电动机MG1。另外,在请求扭矩为规定的极限扭矩Tlim1以下时,由于第三电动机MG3的指令扭矩为规定的待机指令值,因此,即使进行了连接第三电动机MG3的切换,也能够抑制冲击产生。此外,在第三电动机MG3与第二电动机MG2连接的情况下,与上述的对第一电动机MG1赋予的指令扭矩同样地决定对第二电动机MG2赋予的指令扭矩。
[0247] 图20是表示第二变形例中对第三电动机MG3的扭矩分配。图20表示在第三电动机MG3与第一电动机MG1连接的情况下,相对于请求扭矩的向第一电动机MG1赋予的指令扭矩和向第三电动机MG3赋予的指令扭矩。在图20中,虚线Lg_m1表示相对于请求扭矩的向第一电动机MG1赋予的指令扭矩。实线Lg_m3表示相对于请求扭矩的向第三电动机MG3赋予的指令扭矩。
[0248] 如图20所示,在请求扭矩为规定的扭矩阈值Tqth1以下时,电动机指令决定部83将请求扭矩决定为第一电动机MG1的指令扭矩,并且将第三电动机MG3的指令扭矩设定成规定的待机指令值(本变形例中为零)。在请求扭矩比规定的扭矩阈值Tqth1大且第三电动机MG3的指令扭矩为扭矩阈值Tqth1以下时,将扭矩阈值Tqth1决定为第一电动机MG1的指令扭矩,并且将请求扭矩和扭矩阈值Tqth1的差决定为第三电动机MG3的指令扭矩。在请求扭矩比规定的扭矩阈值Tqth1大,且第三电动机MG3的指令扭矩比扭矩阈值Tqth1大时,以使第一电动机MG1的指令扭矩和第三电动机MG3的指令扭矩相同的方式决定对第一电动机MG1及第三电动机MG3的指令扭矩。在该情况下,对第一电动机MG1赋予的指令扭矩Tm1及对第三电动机MG3赋予的指令扭矩Tm3如下面的式5所示。
[0249] [式5]
[0250] Tm1_ref≦Tlim1时,
[0251] Tm1=Tm1_ref
[0252] Tm3=0
[0253] Tlim1
[0254] Tm1=Tlim1
[0255] Tm3=(Tm1_ref-Tlim1)/r
[0256] Tlim1*(1+r)
[0257] Tm1=Tm3=Tm1_ref/(1+r)
[0258] 在第二变形例中对第三电动机MG3的扭矩分配方法中,在请求扭矩为规定的扭矩阈值Tqth1以下时,由于第三电动机MG3的指令扭矩为规定的待机指令值,因此,即使进行连接第三电动机MG3的切换,也能够抑制冲击产生。另外,在请求扭矩比规定的扭矩阈值Tqth1大且第三电动机MG3的指令扭矩为扭矩阈值Tqth1以下时,可通过第三电动机MG3辅助第一电动机MG1。另外,在请求扭矩比规定的扭矩阈值Tqth1大且第三电动机MG3的指令扭矩比扭矩阈值Tqth1大时,由于第三电动机MG3输出与第一电动机MG1相同大小的扭矩,因此,由第三电动机MG3辅助的扭矩变大。由此,可降低第一电动机MG1的输出扭矩,在动力传递装置24中,能够抑制传递第一电动机MG1的输出扭矩造成的部件消耗。此外,在第三电动机MG3与第二电动机MG2连接的情况下,与上述的对第一电动机MG1赋予的指令扭矩同样地决定对第二电动机MG2赋予的指令扭矩。
[0259] 第二连接判定条件的判定方法不限于上述实施方式的判定方法,也可以进行变更。例如,连接判定部91也可以在rm1≧Rm1th时,判定为满足对于第一电动机MG1的第二连接判定条件。rm1=(Tm1_ref/Tm1_limit)。因此,连接判定部91也可以在Tm1_ref为规定的上限阈值(Rm1th*Tm1_limit)以上时,判定为满足对于第一电动机MG1的第二连接判定条件。
[0260] 同样地,连接判定部91也可以在rm2≧Rm2th时,判定为满足对于第二电动机MG2的第二连接判定条件。此外,在同时满足对于第一电动机MG1的第二连接判定条件和对于第二电动机MG2的第二连接判定条件的情况下,可比较上述的第一转速和第二转速,使第三电动机MG3与对应于较低一方的转速的电动机连接。
[0261] 例如,Rm1th=1。在该情况下,能够产生请求牵引力。或者,Rm1th也可以是比1小的值。在该情况下,在请求牵引力接近限制值时,满足第二连接判定条件。由此,可在请求牵引力达到限制值之前开始第三电动机MG3的同步及连接,因此,能够更迅速地产生请求牵引力。或者,Rm1th也可以是比1大的值。在该情况下,不一定能够产生请求牵引力,但通过减少第三电动机MG3的连接频率,可抑制齿轮等机械构件或逆变器等电构件的消耗及劣化。
[0262] 也可以代替上述的第二切断判定条件的判定方法,在rm1<Rm1th时,连接判定部91判定为满足对于第一电动机MG1的第二切断判定条件。即,也可以在Tm1_ref比规定的上限阈值(Rm1th*Tm1_limit)小时,连接判定部91判定为满足对于第一电动机MG1的第二切断判定条件。在该情况下,切断判定条件中的Rm1th优选为连接判定条件中的Rm1th以下。更优选地,切断判定条件中的Rm1th低于连接判定条件中的Rm1th。在该情况下,在切断连接条件和连接判定条件之间设置滞后,因此,可抑制切换连接及切断时的跳动,使之稳定。
[0263] 产业上的可利用性
[0264] 根据本发明,提供能够提高动力传递装置中的动力传递效率的混合动力型作业车辆及其控制方法。
[0265] 附图标记说明
[0266] 21 发动机
[0267] 25 行驶装置
[0268] 24 动力传递装置
[0269] 61 输入轴
[0270] 63 输出轴
[0271] 67 中间轴
[0272] 68 第一行星齿轮机构
[0273] 69 第二行星齿轮机构
[0274] 62 齿轮机构
[0275] MG1 第一电动机
[0276] MG2 第二电动机
[0277] MG3 第三电动机
[0278] 27 控制部
[0279] 91 连接判定部
[0280] 92 电动机切换控制部
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