作业车辆及作业车辆的控制方法_4

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o模式下相对于第二马达MG2的转速以变化率R2_Lo变化。但是,在Hi模式下,速度比相对于第二马达MG2的转速以与Lo模式的变化率R2_Lo不同的变化率R2_Hi变化。详细而言,Hi模式下的变化率R2_Hi和Lo模式下的变化率R2_Lo的正负不同。另外,在速度比为第一阈值Rs_thl时,Lo模式下的第二马达MG2的转速和Hi模式下的第二马达MG2的转速相等。换言之,在速度比为第一阈值Rs_thl时,Lo模式下的第二马达MG2相对于输入轴61的转速比与Hi模式下的第二马达MG2相对于输入轴61的转速比相等。
[0103]如上所述,离合器控制部58进行Lo模式和Hi模式间的切换。离合器控制部58通过向H离合器控制阀VH和L离合器控制阀VL发送离合器指令信号,进行H离合器CH和L离合器CL的切换。以下,详细说明Hi模式和Lo模式的切换控制。
[0104]图6是表示第一实施方式的控制部27所执行的处理的控制方框图。控制部27在从Hi模式向Lo模式切换时执行速度比预测控制。详细而言,如图6所示,控制部27具有速度比参数运算部81、预测接合时间决定部82、速度比参数推定部83。
[0105]速度比参数运算部81根据动力传递装置24的输入转速和输出转速计算出动力传递装置24的速度比。输入转速由输入转速检测部38检测。输出转速由输出转速检测部37检测。
[0106]预测接合时间决定部82决定预测接合时间。预测接合时间是从L离合器CL的接合开始到接合完成为止所需要的时间的预测值。预测接合时间决定部82基于L离合器油温、发动机转速、预测接合时间信息来决定预测接合时间。L离合器油温由第一油温检测部73检测。发动机转速由发动机转速检测部检测。预测接合时间信息是规定L离合器油温、发动机转速、预测接合时间之间的关系的数据,以映射或表格等形式存储于存储部56。通常,油温高时,液压油的粘性变低。由此,离合器能够快速切换。因此,预测接合时间信息也可以规定油温高时预测接合时间短。另外,离合器油温设为L离合器油温、H离合器油温,但也可以代用向被供给离合器供给液压油的栗附近的温度。
[0107]速度比参数推定部83决定从当前时刻经过了预测接合时间后的速度比的推定值即推定速度比。图7是表示速度比参数推定部83进行的推定速度比的决定方法的图,表示作业车辆I减速而从Hi模式向Lo模式切换时的速度比的变化。速度比参数推定部83每隔规定时间记录速度比参数运算部81算出的速度比,从记录的速度比求得速度比的变化率。在图7中,实线Lsl表示从记录的速度比求得的速度比的变化率。而且,速度比参数推定部83从速度比的变化率算出经过预测接合时间后的速度比,由此,决定推定速度比。在图7中,虚线Ls2表示推定速度比。
[0108]在推定速度比达到第一阈值Rs_thl时,离合器控制部58输出用于使L离合器CL接合的离合器指令信号。例如,在图7中,如果设在时刻tl的实际的速度比为Rsl,则速度比参数推定部83决定推定速度比为Rs_esl。Rs_esl比第一阈值RS_thl大,因此,在时刻tl,离合器控制部58不进行模式的切换,而是维持Hi模式。
[0109]然后,当速度比减小,在时刻t2的实际的速度比成为Rs2时,速度比参数推定部83决定推定速度比为Rs_es2。Rs_es2与第一阈值RS_thl —致。因此,离合器控制部58在时刻t2输出用于接合L离合器CL的离合器指令信号。L离合器CL在从时刻t2经过了预测接合时间的时刻t3完成接合。在时刻t3,实际的速度比与第一阈值RS_thl大致一致。因此,在速度比达到第一阈值RS_thl时,能够迅速地完成L离合器CL的接合。
[0110]如上所述,在速度比预测控制中,考虑到预测接合时间,在速度比达到第一阈值RS_thl之前输出离合器指令信号。因此,在速度比大致达到第一阈值RS_thl的时刻,能够接合L离合器CL。由此,在速度比达到第一阈值RS_thl时,能够迅速地从Hi模式向Lo模式进行切换。此外,在本实施方式中,以从Hi模式向Lo模式的切换为例进行了说明,因此,参照了对接合时间造成影响的L离合器的油温。从Lo模式向Hi模式进行切换时,通过参照H离合器的油温,可得到相同的效果。
[0111]图8是表示第二实施方式的控制部27所执行的处理的控制方框图。在第二实施方式中,在从Hi模式向Lo模式切换时,控制部27执行外力修正控制。详细而言,如图8所示,控制部27还具有目标轨迹决定部84。目标轨迹决定部84决定目标轨迹。
[0112]图9表示目标轨迹Ls_target的一个例子。目标轨迹Ls_target是从离合器指令信号的输出时刻Pa到经过了预测接合时间的时刻Pb为止的速度比变化的目标轨迹。目标轨迹Ls_target被设定成,平滑地连接输出离合器指令信号的时刻Pa的速度比和经过了预测接合时间的时刻Pb的推定速度比Rs_esa。在本实施方式中,目标轨迹Ls_target是连接输出离合器指令信号的时刻Pa的速度比和经过了预测接合时间的时刻Pb的推定速度比Rs_esa的直线状的轨迹。
[0113]马达控制部55控制第二马达MG2,以使速度比在从离合器指令信号的输出时刻到经过了预测接合时间为止的期间按照目标轨迹Lsjarget变化。详细而言,在从离合器指令信号的输出时刻到经过了预测接合时间为止的期间,马达控制部55将第二马达MG2的控制从上述扭矩控制向转速控制切换。马达控制部55根据下式I决定目标速度比Ltg,以速度比成为目标速度比Ltg的方式进行第二马达MG2的转速的反馈控制。
[0114][式I]
[0115]Ltg = Li — (Li 一 Lo)*dt/tf
[0116]Ltg是距离合器指令信号的输出时刻Pa的经过时间为dt时的目标速度比。Li是输出离合器指令信号的时刻Pa的速度比。Lo是经过了预测接合时间的时刻Pb的目标速度比。在经过了预测接合时间的时刻Pb的目标速度比从目标轨迹Lsjarget取得。Tf是预测接合时间。马达控制部55将与目标速度比Ltg相对应的第二马达MG2的转速定为目标转速Ntarget。而且,马达控制部55将表示目标转速Ntarget的指令信号发送至第二逆变器12。此外,在预测接合时间比规定的阈值小时,也可以将第二马达MG2的目标转速设为Oo这是由于,在第二马达MG2的转速为O时,速度比与模式切换点处的速度比一致。
[0117]如上所述,在外力修正控制中,即使在输出离合器指令信号后对作业车辆的外力急剧变化,通过控制第二马达MG2的转速,也能够将速度比修正为追随目标轨迹Ls_target ο
[0118]例如在输出离合器指令信号后实施了制动或开始了挖掘等情况下,有时作用于作业车辆I的外力会大幅变化。图10表示在输出离合器指令信号的时刻Pa之后外力大幅变化时的速度比的变化。如图10所示,如果作业车辆I因外力而快速减速,经过了预测接合时间的时刻Pb的速度比与速度比参数推定部83决定的推定速度比Rs_esa差异很大。在该情况下,在速度比达到第一阈值Rs_thl时,将难以进行L离合器CL的切换。
[0119]相比之下,如本实施方式,如果进行外力修正控制,则由于通过控制第二马达MG2修正了速度比,能够缓和外力引起的对速度比的影响。因此,可抑制速度比变得与速度比参数推定部83所进行的推定差异很大。因此,如图9所示,经过了预测接合时间的时刻Pb’的实际的速度比与速度比参数推定部83推定的推定速度比Rs_esa大体一致。由此,即使作用于作业车辆I的外力急剧变化,在速度比达到第一阈值Rs_thl时,也能够及时地进行离合器的切换。
[0120]以上,对本发明的实施方式进行了说明,但本发明不限于上述实施方式,可以在不脱离发明宗旨的范围内进行各种变更。
[0121]本发明不限于上述的轮式装载机,也可适用于推土机、拖拉机、铲车、或平地机等其它种类的作业车辆。
[0122]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,第一马达MGl起到液压马达及液压栗的作用。另外,第二马达MG2起到液压马达及液压栗的作用。第一马达MGl和第二马达MG2为可变容量式的栗/马达,斜板或斜轴的倾转角由控制部27控制,由此控制容量。而且,控制第一马达MGl和第二马达MG2的容量,以输出与上述实施方式相同方式算出的指令扭矩Tml_ref、Tm2_ref。
[0123]在上述实施方式中,作为速度比参数采用输出轴63相对于输入轴61的速度比,但也可以采用与速度比相应的其它参数。例如,相对于输入轴61的第一马达MGl的转速比或第二马达MG2转速比也可以用作速度比参数。或第一马达MGl的转速或第二马达MG2的转速本身也可以用作速度比参数。
[0124]在上述实施方式中,第一模式为Hi模式,第二模式为Lo模式,相反地,也可以是第一模式为Lo模式,第二模式为Hi模式。S卩,在上述实施方式中,速度比预测控制、外力修正控制及离合器切断控制在从Hi模式向Lo模式的切换中进行,但也可以在从Lo模式向Hi模式的切换中进行。或者,速度比预测控制、外力修正控制及离合器切断控制也可以在从Hi模式向Lo模式的切换和从Lo模式向Hi模式的切换中均进行。
[0125]接合时间参数不限于油温和发动机转速。例如,也可以将传动栗29的转速用作接合时间参数,以代替发动机转速。或者,也可以将传动栗29的排出流量用作接合时间参数,以代替发动机转速。或者,作为接合时间参数,也可以使用离合器切断时间。离合器切断时间是从离合器切断开始后经过的时间。当开始离合器的切断时,液压油从离合器内流出。此时,如果在离合器变空之前再次输出离合器接合指令,则由于通过比通常更短的时间内向离合器中充满液压油,因而使接合时间变短。因此,作为接合时间参数,通过使用离合器切断时间,可更精确地推定离合器接合时间。此外,优选地,在油温的基础上将离合器切断时间用作接合时间参数。
[0126]在动力传递装置24的速度比的运算中,使用输入转速和输出转速,但也可以使用其它参数。例如,速度比参数运算部81也可以根据L离合器CL和H离合器CH的转速算出动力传递装置24的速度比。或者,速度比参数运算部81也可以根据第一马达MGl的转速和第二马达MG2的转速算出动力传递装置24的速度比。
[0127]在第一实施方式及第二实施方式中说明的实施方式可分别单独使用,或者,也可以组合使用。
[0128]上述动力传递装置24具有第一行星齿轮机构68和第二行星齿轮机构69。但是,动力传递装置所具备的行星齿轮机构的数量不限于两个。动力传递装置也可以仅具有I个行星齿轮机构。或者,动力传递装置也可以具有3个以上的行星齿轮机构。图11是表示另一实施方式的作业车辆所具备的动力传递装置124的结构的示意图。另一实施方式的作业车辆的其他结构与上述实施方式的作业车辆I相同,因此,省略详细的说明。另外,图11中,对与上述实施方式的动力传递装置24相同的结构标注了相同的符号。
[0129]如图11所示,动力传递装置124具有变速机构166。变速机构166具有行星齿轮机构168、第一传动轴167、第二传动轴191、第二传动轴齿轮192。第一传动轴167与FR切
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