作业车辆及其控制方法_4

文档序号:9529052阅读:来源:国知局
决定工作装置要求栗转速Nedm。
[0103] 控制部27具有目标输出轴转矩决定部82、目标输入轴转矩决定部81和指令转矩 决定部83。
[0104] 目标输出轴转矩决定部82决定目标输出轴转矩To_ref。目标输出轴转矩To_ref 是从动力传递装置24输出的转矩的目标值。目标输出轴转矩决定部82基于由传动要求决 定部84决定的要求牵引力Tout,决定目标输出轴转矩To_ref。即,以从动力传递装置24 输出的牵引力符合由要求牵引力特性信息D1规定的要求牵引力特性的方式决定目标输出 轴转矩To_ref。详细而言,通过使要求牵引力Tout乘以规定的分配率,来决定目标输出轴 转矩To_ref。规定的分配率例如被设定为工作装置要求马力Hpto、传动要求马力Htm和能 量管理要求马力Hem的合计值不超过来自发动机21的输出马力。
[0105] 目标输入轴转矩决定部81决定目标输入轴转矩Te_ref。目标输入轴转矩Te_ref 是输入至动力传递装置24的转矩的目标值。目标输入轴转矩决定部81基于传动要求马力 Htm和能量管理要求马力Hem,决定目标输入轴转矩Te_ref。详细而言,目标输入轴转矩决 定部81通过算出传动要求马力Htm乘以规定的分配率而得到的值与能量管理要求马力Hem 的合计值,再乘以发动机转速,来算出目标输入轴转矩Te_ref。注意,传动要求马力Htm是 通过使上述要求牵引力Tout乘以当前的输出转速Nout而算出的。
[0106] 指令转矩决定部83根据目标输入轴转矩Te_ref和目标输出轴转矩To_ref利用 转矩平衡信息决定对马达MG1、MG2的指令转矩Tml_ref、Tm2_ref。转矩平衡信息规定目标 输入轴转矩Te_ref与目标输出轴转矩To_ref的关系以满足动力传递装置24中的转矩的 平衡。转矩平衡信息存储于存储部56。
[0107] 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,指令转矩决定部83在Lo模式和Hi模式下使用不同的转矩平衡信息决定对马达MG1、 MG2的指令转矩Tml_ref、Tm2_ref。详细而言,指令转矩决定部83使用以下的数学式1所 示的第一转矩平衡信息决定Lo模式下的对马达MG1、MG2的指令转矩Tml_Low、Tm2_Low。在 本实施方式中,第一转矩平衡信息是动力传递装置24中的转矩的平衡的式子。
[0108] [数学式1]
[0117] 另外,指令转矩决定部83使用以下的数学式2所示的第二转矩平衡信息决定Hi 模式下的对马达MG1、MG2的指令转矩Tml_Hi、Tm2_Hi。在本实施方式中,第二转矩平衡信 息是动力传递装置24中的转矩的平衡的式子。
[0118] [数学式2]

[0129] 在此,各转矩平衡信息的参数的内容如以下的表1所示。
[0133] 接下来,说明控制部27对发动机21的控制。如上所述,控制部27通过将指令信 号传送至燃料喷射装置28来控制发动机21。以下,说明对燃料喷射装置28的指令节流值 的决定方法。控制部27具有发动机要求决定部87和要求节流决定部89。
[0134] 发动机要求决定部87基于工作装置要求马力Hpto、传动要求马力Htm和能量管理 要求马力Hem,决定发动机要求马力Hdm。详细而言,发动机要求决定部87通过算出工作装 置要求马力Hpto、传动要求马力Htm和能量管理要求马力Hem的合计值,决定发动机要求马 力 Hdm〇
[0135] 要求节流决定部89根据发动机要求马力Hdm、油门操作量Aac和工作装置要求发 动机转速Nedm,决定指令节流值Th_cm。详细而言,如图7所示,存储部56存储有发动机转 矩线Let和匹配线Lma。发动机转矩线Let规定发动机21的输出转矩与发动机转速Ne的 关系。发动机转矩线Let包括调节区域La和全负荷区域Lb。调节区域La根据指令节流值 Th_cm而变化(参照图7的La')。全负荷区域Lb包括额定点Pr和与额定点Pr相比更加 位于发动机低转速侧的最大转矩点Pm。
[0136] 匹配线Lma是用于根据发动机要求马力Hdm决定第一要求节流值Th_tml的信息。 匹配线Lma可以任意地设定,但在本实施方式中,匹配线Lma被设定为,在发动机转矩线Let 的全负荷区域Lb内在与额定点Pr相比更加靠近最大转矩点Pm的位置通过。
[0137] 要求节流决定部89以使发动机转矩线Let与匹配线Lma在发动机21的输出转矩 变为与发动机要求马力Hdm相当的转矩的匹配点Pmal处相匹配的方式,决定第一要求节流 值Th_tml。即,匹配线Lma与相当于发动机要求马力Hdm的等马力线Lhdm的交点被设定为 第一匹配点Pmal,要求节流决定部89以发动机转矩线Let的调节区域(参照La')通过第 一匹配点Pmal的方式,决定第一要求节流值Th_tml。
[0138] 要求节流决定部89将第一要求节流值Th_tml和与油门操作量Aac相当的第二要 求节流值Th_tm2中较小的一方决定为第三要求节流值Th_tm3。另外,在利用发动机转速进 行工作装置3的后述速度控制的情况下,要求节流决定部89基于工作装置要求发动机转速 Nedm决定第四要求节流值Th_tm4。详细而言,要求节流决定部89以发动机转矩线Let的 调节区域(参照La")在等马力线Lhdm上通过发动机转速变为工作装置要求发动机转速 Nedm的点Pma2的方式,决定第四要求节流值Th_tm4。要求节流决定部89将第三要求节流 值Th_tm3和第四要求节流值Th_tm4中的较大的一方决定为指令节流值Th_cm。注意,在不 利用发动机转速进行工作装置3的后述速度控制的情况下,要求节流决定部89将第三要求 节流值Th_tm3决定为指令节流值Th_cm。
[0139] 接下来,对工作装置3的速度控制进行说明。图8是表示工作装置操作量与工作 装置栗23的排出流量的关系的曲线图。工作装置栗23的排出流量越增大,工作装置3的 速度越增大。因此,在图8中,工作装置栗23的排出流量的变化表示工作装置3的速度变 化。注意,工作装置操作量与工作装置栗的排出流量的关系并非一定如图8所示地是线形, 也可以改变。
[0140] 如图8所示,控制部27使工作装置栗23的排出流量根据工作装置操作量的增大 而增大。控制部27通过根据工作装置操作量决定对工作装置控制阀41的指令电流值,来 控制工作装置控制阀41的开口面积。如上所述,第一容量控制装置42利用感载阀46以使 工作装置栗23的排出压与工作装置控制阀41的出口液压的压差变为规定值的方式控制作 业机栗23的排出容量。在图8中,在工作装置操作量为0以上且不足al时,通过使工作装 置栗23的排出容量根据工作装置操作量的增大而增大,来使工作装置栗23的排出流量增 大。即,通过控制工作装置栗23的排出容量,来控制工作装置3的速度。
[0141] 并且,若工作装置操作量达到al,则工作装置栗23的排出容量变为最大容量。若 工作装置操作量变为al以上,则控制部27基于工作装置要求发动机转速Nedm,决定指令节 流值Th_cm。即,在工作装置操作量为al以上时,要求节流决定部89使发动机转速根据工 作装置操作部件52a的操作量的增大而增大。由此,工作装置3的速度增大。注意,在工作 装置操作量为a2以上时,排出流量恒定于上限值Qmax。
[0142] 注意,在利用发动机转速进行工作装置3的以上那样的速度控制的情况下,传动 要求决定部84使要求牵引力降低为比基于油门操作部件51a的操作量决定的值低。详细 而言,如图6所示,传动要求决定部84通过使车速比率VR乘以规定的削减率,来降低要求 牵引力。规定的削减率是比1小的值。规定的削减率被设定为根据工作装置操作量的增大 而增大。或者,规定的削减率也可以是一定值。
[0143] 图9是表示工作装置3的速度控制中的参数的变化的时序图。如图9(B)所示,油 门操作量恒定于Aacl。如图9(A)所示,在工作装置操作量是0时(时刻0~tl),如图9(D) 所示,工作装置3的速度是0。另外,如图9(C)所示,发动机转速恒定于Nel,如图9(E)所 示,牵引力恒定于F1。
[0144] 若工作装置操作量从0开始增大,则在工作装置3的排出容量变为最大容量之前, 通过排出容量的控制对工作装置3的速度进行控制。因此,发动机转速恒定于Nel,但工作 装置3的速度增大(时刻tl~t2)。此时,牵引力也恒定于F1。
[0145] 若工作装置操作量进一步增大,使工作装置3的排出容量达到最大容量,则通过 控制发动机转速,来控制工作装置3的速度(时刻t2~t3)。此时,工作装置操作量越增 大,则发动机转速越增大,工作装置3的速度越增大。另外,工作装置操作量越增大,牵引力 越降低。
[0146] 并且,若工作装置操作量达到a2以上,则发动机转速恒定于Ne2。工作装置3的速 度恒定于VI。牵引力恒定于F2。
[0147] 本实施方式的作业车辆1具有以下特征。
[0148] 若操作人员操作工作装置操作部件52a,则通过上述工作装置3的速度控制而发 动机转速自动地增大。因此,操作人员能够不通过油门操作部件51a而通过工作装置操作 部件52a的操作来调整工作装置3的速度。
[0149] 另外,以作业车辆1的牵引力变为由要求牵引力特性确定的牵引力的方式,决定 对马达MG1、MG2的指令转矩。因此,即使通过工作装置3的速度控制而使发动机转速增大, 牵引力的增大也会被抑制。因此,操作人员不操作制动操作部件58a,就能够抑制车速的增 大。如上所述,在本实施方式的作业车辆1中,能够以容易的操作调整工作装置3的速度和 车速。
[0150] 要求牵引力是基于油门操作量决定的。并且,以使作业车辆1的牵引力变为要求 牵引力的方式,决定对马达MG1、MG2的指令转矩。因此,可输出与油门操作量对应的牵引 力。因此,即使通过工作装置3的速度控制而使发动机转速增大,也能够根据油门操作量调 整车速。
[0151] 在工作装置栗23的排出容量变为最大容量之前,通过控制排出容量来控制工作 装置3的速度。并且,在工作装置栗23的排出容量达到最大容量时,利用发动机转速进行 工作装置3的速度控制。由此,能够提高燃烧效率。
[0152] 注意,在作业车辆1以较高的发动机转速行驶的过程中对工作装置操作部件52a 操作了规定量时的工作装置3的速度、与在作业车辆1以较低的发动机转速行驶的过程中 对工作装置操作部件52a操作了与上述规定量相同的操作量时的工作装置3的速度是相同 的。即,工作装置操作量与工作装置3的速度的关系无论发动机转速高低都是相同的。
[0153] 在利用发动机转速进行工作装置3的速度控制时,要求牵引力被降低为比基于油 门操作量决定的值低。由此,能够实现接近以往的作业车辆的动作。即,在以往的作业车辆 中,若操作人员为了使工作装置3的速度增大而操作工作装置操作部件52a,则分配给工作 装置栗23的驱动力增大,由此将导致分配给行驶装置25的驱动力降低。因此,若操作人员 操作工作装置操作部件52a,则在车辆中将表现出牵引力减小这样的动作。在本实施方式的 作业车辆1中,通过实现这样的接近以往的作业车辆的动作,能够抑制给操作人员带来的 不舒适感。
[0154] 本发明并不限定于以上的实施方式,不脱离本发明的范围就能够进行各种变形或 修正。
[0155] 本发明并不限于
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