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車輛的制作方法

文檔序號:3880330閱讀:228來源:國知局
車輛的制作方法
【專利摘要】提供一種混合作業(yè)車,其避免電池的缺電,并且以輸出小的內(nèi)燃機(jī)實現(xiàn)利用作業(yè)裝置的平穩(wěn)的作業(yè)行駛?;旌献鳂I(yè)車具備:內(nèi)燃機(jī)(E),其經(jīng)由動力傳遞部件(1)對行駛裝置(2)和作業(yè)裝置(9)供給驅(qū)動力;馬達(dá)發(fā)電機(jī)(4),其通過電池(B)來進(jìn)行驅(qū)動;負(fù)載信息生成部(51),其生成負(fù)載信息,該負(fù)載信息表示所述內(nèi)燃機(jī)(E)受到的旋轉(zhuǎn)負(fù)載的增大;以及協(xié)助控制決定部(50),其為了消除所述旋轉(zhuǎn)負(fù)載的增大,使馬達(dá)協(xié)助控制優(yōu)先于機(jī)械協(xié)助控制執(zhí)行,機(jī)械協(xié)助控制通過下調(diào)變速裝置(10)的變速比來協(xié)助內(nèi)燃機(jī)。
【專利說明】車輛

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及具備內(nèi)燃機(jī)的車輛。

【背景技術(shù)】
[0002] [1]在馬達(dá)發(fā)電機(jī)協(xié)助內(nèi)燃機(jī)的混合作業(yè)車中,利用來自內(nèi)燃機(jī)的動力使車輛行 駛,并且在較大的負(fù)載產(chǎn)生于內(nèi)燃機(jī)時,使馬達(dá)發(fā)電機(jī)作為馬達(dá)工作,利用從該馬達(dá)發(fā)電機(jī) 輸出的動力來協(xié)助車輛行駛。另外,該馬達(dá)發(fā)電機(jī)還能夠作為發(fā)電機(jī)工作來對電池充電。
[0003] 例如,在根據(jù)專利文獻(xiàn)1的,具備在車輛的出發(fā)、加速時內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩協(xié)助的電 動機(jī)的混合動力裝置中,檢測電池的充電狀態(tài),不能夠基于檢測到的充電狀態(tài)來計算能夠 從電動機(jī)對內(nèi)燃機(jī)供給的輔助轉(zhuǎn)矩量(協(xié)助量),通過該輔助轉(zhuǎn)矩量來使對內(nèi)燃機(jī)提供的 燃料量和電動機(jī)的負(fù)擔(dān)比例變化。由此,若充電率變小,則停止對電動機(jī)的供電,從而防止 電池的缺電(上# >9 )。
[0004] 另外,在根據(jù)專利文獻(xiàn)2的混合動力裝置中,預(yù)先準(zhǔn)備馬達(dá)發(fā)電機(jī)對內(nèi)燃機(jī)的協(xié) 助模式(發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)和轉(zhuǎn)矩的關(guān)系)不同的2個控制映象(map),根據(jù)電池充電容量的狀態(tài) (S0C)、車速、變速機(jī)的狀態(tài)、內(nèi)燃機(jī)的溫度等狀態(tài)信息來切換控制映象并進(jìn)行協(xié)助控制。由 此,欲在使用小馬力的內(nèi)燃機(jī)的同時仍實現(xiàn)良好的運轉(zhuǎn)性。
[0005] [2]在馬達(dá)發(fā)電機(jī)協(xié)助內(nèi)燃機(jī)的一般的混合車中,利用來自內(nèi)燃機(jī)的動力來使車 輛行駛,并且與行駛條件(車速、加速器踏板的操作量(加速器)、內(nèi)燃機(jī)的運轉(zhuǎn)狀態(tài)、行駛 路面狀況、變速級位置、電池余量等)對應(yīng)地使馬達(dá)發(fā)電機(jī)作為馬達(dá)工作,利用從該馬達(dá)發(fā) 電機(jī)輸出的動力來協(xié)助車輛行駛。另外,該馬達(dá)發(fā)電機(jī)還能夠作為發(fā)電機(jī)來工作,還能夠?qū)?電池供電以充電。以如下方式構(gòu)成,即,在該馬達(dá)發(fā)電機(jī)作為馬達(dá)工作時,能夠控制馬達(dá)發(fā) 電機(jī)的發(fā)生轉(zhuǎn)矩,與根據(jù)相對于由操縱者要求的車輛驅(qū)動轉(zhuǎn)矩(目標(biāo)車輛驅(qū)動轉(zhuǎn)矩,例如 基于操縱者的加速器踏板操作等來求)的內(nèi)燃機(jī)與馬達(dá)發(fā)電機(jī)的負(fù)擔(dān)比例(該負(fù)擔(dān)比例基 于行駛條件等來決定)對應(yīng)地,使其發(fā)生馬達(dá)發(fā)電機(jī)應(yīng)負(fù)擔(dān)的轉(zhuǎn)矩(協(xié)助轉(zhuǎn)矩)。
[0006] 在根據(jù)專利文獻(xiàn)1的,具備在車輛的出發(fā)、加速時內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩協(xié)助的電動機(jī) 的混合動力裝置中,檢測電池的充電狀態(tài),不能夠基于檢測到的充電狀態(tài)來計算能夠從電 動機(jī)對內(nèi)燃機(jī)供給的輔助轉(zhuǎn)矩量(協(xié)助量),通過該輔助轉(zhuǎn)矩量來使對內(nèi)燃機(jī)提供的燃料 量和電動機(jī)的負(fù)擔(dān)比例變化。由此,若充電率變小則停止對電動機(jī)的供電,以防止電池的缺 電。
[0007] 另外,在根據(jù)專利文獻(xiàn)2的混合動力裝置中,預(yù)先準(zhǔn)備馬達(dá)發(fā)電機(jī)對內(nèi)燃機(jī)的 協(xié)助模式(發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)和轉(zhuǎn)矩的關(guān)系)不同的2個控制映象,根據(jù)電池充電容量的狀態(tài) (S0C)、車速、變速機(jī)的狀態(tài)、內(nèi)燃機(jī)的溫度等狀態(tài)信息來切換控制映象并進(jìn)行協(xié)助控制。由 此,在使用小馬力的內(nèi)燃機(jī)的同時仍維持良好的運轉(zhuǎn)性。
[0008] [3]在如上所述的車輛中,通過協(xié)調(diào)控制發(fā)動機(jī)控制單元與變速控制單元,不管是 在低發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)下還是高發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)下都能夠?qū)④囕v速度維持為一定值。例如,在專利文 獻(xiàn)3中,記載有設(shè)置使無級變速機(jī)構(gòu)動作的變速促動器,通過對其進(jìn)行控制來使行駛速度 (車輛速度)無級地變更的移動農(nóng)機(jī)。在該移動農(nóng)機(jī)中,設(shè)有進(jìn)行發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)的檢測以及調(diào) 節(jié)的旋轉(zhuǎn)傳感器以及加速器促動器,通過以變?yōu)榧榷ǖ男旭偹俣鹊姆绞絹硎顾龈鞔賱悠?動作來相關(guān)地(協(xié)調(diào)地)控制無級變速機(jī)構(gòu)的變速比以及發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)。而且,意圖在輕負(fù) 載行駛時使發(fā)動機(jī)為燃料消耗率低的旋轉(zhuǎn)以使其經(jīng)濟(jì)地行駛,并且在高負(fù)載行駛時使發(fā)動 機(jī)為高輸出并使其保持既定速度行駛。
[0009] 若能夠在使車輛速度保持一定的情況下下調(diào)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù),則燃料消耗率變低,從 節(jié)省能量(以下簡稱為節(jié)能)的觀點來看是合乎需要的。然而,若發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩變得沒有富 余,貝 1J發(fā)動機(jī)熄火(engine stall)的可能性變高,產(chǎn)生行駛變得不穩(wěn)定的故障。發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn) 矩的富余根據(jù)車輛的行駛狀態(tài),例如道路狀況、作業(yè)狀況而不同。在傾斜較大的上坡行駛、 泥路行駛中,發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩的富余當(dāng)然變小。雖然操縱者能夠掌握此種狀態(tài),但在根據(jù)專利文 獻(xiàn)3的車輛中,未準(zhǔn)備如能夠?qū)⒋朔N操縱者的狀況掌握聯(lián)系到如上所述的節(jié)能運轉(zhuǎn)的變速 操作系統(tǒng)。
[0010] 在專利文獻(xiàn)4中公開有實現(xiàn)如下變速操作的車輛,該變速操作能夠?qū)l(fā)動機(jī)余力 的操縱者感覺有效地利用于節(jié)能運轉(zhuǎn)。在該車輛中,基于通過操縱者的操作而送出的操作 指令對發(fā)動機(jī)控制單元提供轉(zhuǎn)數(shù)降低指令,該轉(zhuǎn)數(shù)降低指令使利用發(fā)動機(jī)控制單元設(shè)定的 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)降低既定量,并且為了維持車輛速度,提供變速比變更指令,該變速比變更指令 對變速控制單元要求對由該轉(zhuǎn)數(shù)降低指令引起的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的降低進(jìn)行補償。因而,在該 公知的車輛中,當(dāng)操縱者感覺發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩有富余,出于節(jié)能運轉(zhuǎn)等目的而欲下調(diào)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn) 數(shù)時,通過操作操作器,能夠?qū)Πl(fā)動機(jī)控制單元提供使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)下調(diào)既定量的轉(zhuǎn)數(shù)降低 指令。而且由此,變更與降低的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)相符的變速比,車輛速度得到維持。即,在車輛巡 航中,僅通過操作操作器就實現(xiàn)在車輛速度保持不變的情況下下調(diào)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的運轉(zhuǎn)。然 而,若在維持車輛速度的同時過度下調(diào)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù),則發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩變得沒有富余,車輛行駛 因微小的發(fā)動機(jī)負(fù)載增大而變得不穩(wěn)定,產(chǎn)生發(fā)動機(jī)熄火的風(fēng)險,因而需要將暫時下調(diào)的 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)恢復(fù)原狀。特別地,在不是熟練者的情況下,產(chǎn)生反復(fù)進(jìn)行發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的下調(diào)操 作和上調(diào)操作的不良狀況。
[0011] [4]在如上所述的作業(yè)車中,通過協(xié)調(diào)控制發(fā)動機(jī)控制單元與變速控制單元,不管 是在低發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)下還是高發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)下都能夠?qū)⒆鳂I(yè)車速度維持為一定值。例如,在專 利文獻(xiàn)3中,記載有設(shè)置使無級變速機(jī)構(gòu)動作的變速促動器,通過該促動器控制來使行駛 速度(作業(yè)車速度)無級地變更的移動農(nóng)機(jī)。在該移動農(nóng)機(jī)中,設(shè)有進(jìn)行發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)的檢 測以及調(diào)節(jié)的旋轉(zhuǎn)傳感器以及加速器促動器,通過以變?yōu)榧榷ǖ男旭偹俣鹊姆绞絹硎顾?各促動器動作來相關(guān)地(協(xié)調(diào)地)控制無級變速機(jī)構(gòu)的變速比以及發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)。而且,意 圖在輕負(fù)載行駛時使發(fā)動機(jī)為燃料消耗率低的旋轉(zhuǎn)以使其經(jīng)濟(jì)地行駛,并且在高負(fù)載行駛 時使發(fā)動機(jī)為高輸出并使其保持既定速度行駛。
[0012] 若能夠在使作業(yè)車速度保持一定的情況下下調(diào)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù),則燃料消耗率變低, 從節(jié)省能量(以下簡稱為節(jié)能)的觀點來看是合乎需要的。然而,若發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩變得沒有 富余,則發(fā)動機(jī)熄火的可能性變高,產(chǎn)生行駛變得不穩(wěn)定的故障。另外,在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)低的 情況下,通過來自發(fā)動機(jī)的動力驅(qū)動的油壓泵的轉(zhuǎn)數(shù)也較低,其結(jié)果,油壓泵的工作油供給 量減少。
[0013] 在專利文獻(xiàn)4中公開有實現(xiàn)如下變速操作的作業(yè)車,該變速操作能夠?qū)l(fā)動機(jī)余 力的操縱者感覺有效地利用于節(jié)能運轉(zhuǎn)。在該作業(yè)車中,基于通過操縱者的操作而送出的 操作指令對發(fā)動機(jī)控制單元提供轉(zhuǎn)數(shù)降低指令,該轉(zhuǎn)數(shù)降低指令使利用發(fā)動機(jī)控制單元設(shè) 定的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)降低既定量,并且為了維持作業(yè)車速度,提供變速比變更指令,該變速比變 更指令對變速控制單元要求對由該轉(zhuǎn)數(shù)降低指令引起的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的降低進(jìn)行補償。因 而,在該公知的作業(yè)車中,當(dāng)操縱者感覺發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩有富余,出于節(jié)能運轉(zhuǎn)等目的而欲下調(diào) 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)時,通過操作操作器,能夠?qū)Πl(fā)動機(jī)控制單元提供使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)下調(diào)既定量的 轉(zhuǎn)數(shù)降低指令。而且由此,變更與降低的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)相符的變速比,作業(yè)車速度得到維持。 艮P,在作業(yè)車巡航中,僅通過操作操作器就實現(xiàn)在作業(yè)車速度保持不變的情況下下調(diào)發(fā)動 機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的運轉(zhuǎn)。然而,若在維持作業(yè)車速度的同時過度下調(diào)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù),則發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩變得 沒有富余,作業(yè)車行駛因微小的發(fā)動機(jī)負(fù)載增大而變得不穩(wěn)定,產(chǎn)生發(fā)動機(jī)熄火的風(fēng)險,因 而需要將暫時下調(diào)的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)恢復(fù)原狀。特別地,在不是熟練者的情況下,產(chǎn)生反復(fù)進(jìn)行 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的下調(diào)操作和上調(diào)操作的不良狀況。另外,即使若為熟練的操縱者則能夠根據(jù) 行駛狀態(tài)等來掌握發(fā)動機(jī)是否有余力,也未考慮對油壓驅(qū)動設(shè)備的工作油供給。因此,由于 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的降低,不能夠確保充分的工作油供給量,產(chǎn)生不平穩(wěn)地進(jìn)行利用油壓驅(qū)動設(shè) 備的作業(yè)的可能性。
[0014] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)1 :日本特開平4-325736號公報(段落編號[0006-0021],圖1、圖2); 專利文獻(xiàn)2 :日本特開2002-252904號公報(段落編號[0001-0026],圖1、圖2 ; 專利文獻(xiàn)3 :日本特開平5-338474號公報(段落編號[0004],圖10); 專利文獻(xiàn)4:日本特開2012-162248號公報(段落編號[0020-0022],圖1、圖2)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0015] 發(fā)明要解決的問題
[1]與【背景技術(shù)】[1]對應(yīng)的課題如下。
[0016] 在專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2中討論的混合車輛為轎車等通常的車輛,一般而言能夠 通過由操縱者操作的加速器踏板的踩踏量等來判定對內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)矩協(xié)助的必要性,在專利 文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2中,轉(zhuǎn)矩協(xié)助過程如此受到控制。與此相對,在具備經(jīng)由動力傳遞軸對行 駛裝置和作業(yè)裝置供給驅(qū)動力的內(nèi)燃機(jī),以及通過對所述動力傳遞軸輸出動力來協(xié)助所述 內(nèi)燃機(jī)的馬達(dá)發(fā)電機(jī)的拖拉機(jī)等混合作業(yè)車中,作業(yè)裝置受到的較大作業(yè)負(fù)載到達(dá)動力傳 遞軸,從結(jié)果上而言到達(dá)內(nèi)燃機(jī),因而不能夠直接沿用在專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2中公開的 協(xié)助技術(shù)。
[0017] 特別地,在作為作業(yè)裝置而裝備有進(jìn)行對地作業(yè)的耕耘裝置的拖拉機(jī)那樣的作業(yè) 車的情況下,作業(yè)負(fù)載作為旋轉(zhuǎn)負(fù)載施加于內(nèi)燃機(jī)。然而,若始終通過由馬達(dá)發(fā)電機(jī)進(jìn)行的 協(xié)助來轉(zhuǎn)移此種作業(yè)負(fù)載,則電池的充電量在短時間內(nèi)耗盡。因此,從節(jié)能能量的觀點來 看,也必須避免搭載大容量的電池。
[0018] 鑒于上述實際情況,期望一種混合作業(yè)車,其避免電池的缺電,并且以輸出小的內(nèi) 燃機(jī)實現(xiàn)利用作業(yè)裝置的平穩(wěn)的作業(yè)行駛。
[0019] [2]與【背景技術(shù)】[2]對應(yīng)的課題如下。
[0020] 在專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2中處理的混合車輛為轎車等通常的車輛,一般而言僅通 過由操縱者操作的加速器踏板的踩踏量,就能夠判定對內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)矩協(xié)助的必要性,因而 在專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2中,轉(zhuǎn)矩協(xié)助過程如此受到控制。與此相對,在具備經(jīng)由動力傳遞 軸對行駛裝置和作業(yè)裝置供給驅(qū)動力的內(nèi)燃機(jī),以及通過對所述動力傳遞軸輸出動力來協(xié) 助所述內(nèi)燃機(jī)的馬達(dá)發(fā)電機(jī)的拖拉機(jī)等混合作業(yè)車中,作業(yè)裝置受到的較大作業(yè)負(fù)載到達(dá) 動力傳遞軸,從結(jié)果上而言到達(dá)內(nèi)燃機(jī),因而不能夠直接沿用在專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2中 公開的協(xié)助技術(shù)。
[0021] 特別地,在作為作業(yè)裝置而裝備有進(jìn)行對地作業(yè)的耕耘裝置的拖拉機(jī)那樣的作業(yè) 車輛的情況下,作業(yè)負(fù)載施加于內(nèi)燃機(jī)。然而,若始終通過由馬達(dá)發(fā)電機(jī)進(jìn)行的協(xié)助來轉(zhuǎn)移 此種作業(yè)負(fù)載,則電池的充電量在短時間內(nèi)耗盡。因此,從節(jié)能能量的觀點來看,也必須避 免搭載大容量的電池。
[0022] 鑒于上述實際情況,期望一種混合作業(yè)車,其避免電池的缺電,并且以輸出小的內(nèi) 燃機(jī)實現(xiàn)利用作業(yè)裝置的平穩(wěn)的作業(yè)行駛。
[0023] [3]與【背景技術(shù)】[3]對應(yīng)的課題如下。
[0024] 鑒于上述實際情況,期望將發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)下調(diào)到不產(chǎn)生發(fā)動機(jī)熄火的極限程度,并 且能夠簡單地應(yīng)付意外地發(fā)生的發(fā)動機(jī)負(fù)載增大的實現(xiàn)節(jié)能運轉(zhuǎn)的車輛。
[0025] [4]與【背景技術(shù)】[4]對應(yīng)的課題如下。
[0026] 鑒于上述實際情況,期望盡量下調(diào)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)以用于節(jié)能運轉(zhuǎn),并且工作油供給 量對油壓驅(qū)動設(shè)備而言變得適當(dāng)?shù)募夹g(shù)。
[0027] 用于解決問題的方案
[1]與課題[1]對應(yīng)的解決方案如下。
[0028] 根據(jù)本發(fā)明的混合作業(yè)車具備:內(nèi)燃機(jī),其經(jīng)由動力傳遞部件對行駛裝置和作業(yè) 裝置供給驅(qū)動力;變速裝置,其設(shè)于所述動力傳遞部件;變速控制單元,其調(diào)整所述變速裝 置的變速比;馬達(dá)發(fā)電機(jī),其連接于所述動力傳遞部件;馬達(dá)控制單元,其進(jìn)行馬達(dá)協(xié)助控 制,所述馬達(dá)協(xié)助控制通過從所述馬達(dá)發(fā)電機(jī)對所述動力傳遞部件輸出動力來協(xié)助所述內(nèi) 燃機(jī);電池,其通過所述馬達(dá)發(fā)電機(jī)來接受充電電力,并且對所述馬達(dá)發(fā)電機(jī)提供驅(qū)動電 力;負(fù)載信息生成部,其生成負(fù)載信息,該負(fù)載信息表示所述內(nèi)燃機(jī)受到的旋轉(zhuǎn)負(fù)載的增 大;以及協(xié)助控制決定部,其為了消除所述旋轉(zhuǎn)負(fù)載的增大,使所述馬達(dá)協(xié)助控制優(yōu)選于機(jī) 械協(xié)助控制來執(zhí)行,所述機(jī)械協(xié)助控制通過所述變速控制單元調(diào)整所述變速裝置的變速比 (通常為增大變速比)來協(xié)助所述內(nèi)燃機(jī)。
[0029] 在根據(jù)本發(fā)明的上述構(gòu)成的混合作業(yè)車中,為了消除產(chǎn)生于內(nèi)燃機(jī)的旋轉(zhuǎn)負(fù)載增 大,準(zhǔn)備有2個方案。一個方案是驅(qū)動馬達(dá)發(fā)電機(jī)以從馬達(dá)發(fā)電機(jī)將動力輸出到動力傳遞 部件從而協(xié)助內(nèi)燃機(jī)的馬達(dá)協(xié)助。另一個方案是通過變速控制單元來調(diào)整動力傳遞部件的 變速裝置的變速比從而協(xié)助內(nèi)燃機(jī)的機(jī)械協(xié)助。根據(jù)本發(fā)明人的見解,在使用作業(yè)裝置進(jìn) 行作業(yè)的作業(yè)車的情況下,在行駛作業(yè)時、坡道出發(fā)時,產(chǎn)生突發(fā)地即僅極短時間地突出的 高作業(yè)負(fù)載,除此之外,持續(xù)平均的作業(yè)負(fù)載。對于突發(fā)的高負(fù)載的發(fā)生,優(yōu)選響應(yīng)性優(yōu)秀 的馬達(dá)協(xié)助,對于持續(xù)的負(fù)載,優(yōu)選沒有電池消耗的機(jī)械協(xié)助。因而,在產(chǎn)生負(fù)載增大時,首 先執(zhí)行馬達(dá)協(xié)助,在負(fù)載增大進(jìn)一步持續(xù)時,適當(dāng)?shù)氖谴骜R達(dá)協(xié)助來執(zhí)行機(jī)械協(xié)助。如 此,通過協(xié)助控制決定部優(yōu)選于機(jī)械協(xié)助控制來進(jìn)行馬達(dá)協(xié)助控制,避免電池的缺電,并且 以輸出小的內(nèi)燃機(jī)實現(xiàn)了使用作業(yè)裝置的平穩(wěn)的作業(yè)行駛。
[0030] 為了對內(nèi)燃機(jī)更有效地進(jìn)行協(xié)助,需要根據(jù)施加于內(nèi)燃機(jī)的旋轉(zhuǎn)負(fù)載的增大來進(jìn) 行適當(dāng)?shù)牧康膮f(xié)助。因此,本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中的一個具備:馬達(dá)協(xié)助特性算定部,其 基于所述負(fù)載信息來算定用于所述馬達(dá)協(xié)助控制的馬達(dá)協(xié)助特性;以及機(jī)械協(xié)助變速比算 定部,其算定用于所述機(jī)械協(xié)助控制的變速比。
[0031] 馬達(dá)協(xié)助雖然對突發(fā)的負(fù)載增大有效,但長時間的馬達(dá)協(xié)助的持續(xù)進(jìn)行從電池消 耗的觀點來看是不得不避免的,因而在持續(xù)的負(fù)載增大時,重要的是在經(jīng)過既定的短時間 之后過渡到機(jī)械協(xié)助。因此,重要的是在決定馬達(dá)發(fā)電機(jī)的協(xié)助驅(qū)動舉動的馬達(dá)協(xié)助特性 中,不僅預(yù)先僅規(guī)定協(xié)助量,還規(guī)定其協(xié)助時間。由此,能夠只適應(yīng)突發(fā)的負(fù)載增大,避免浪 費地消耗電池。
[0032] 在通過馬達(dá)發(fā)電機(jī)進(jìn)行的協(xié)助原則上將突發(fā)的負(fù)載增大作為對象的情況下,在短 時間的協(xié)助過程結(jié)束時,若驟然停止協(xié)助,則給搭乘者帶來不適感。為了抑制該問題,在本 發(fā)明的優(yōu)選實施方式中的一個中,所述馬達(dá)協(xié)助特性由以既定時間維持一定的協(xié)助量的初 期馬達(dá)協(xié)助特性區(qū)域和使協(xié)助量隨時間變化而減少到零的末期馬達(dá)協(xié)助特性區(qū)域構(gòu)成。由 此,協(xié)助能夠平穩(wěn)地結(jié)束。
[0033] 在與行駛同時進(jìn)行的耕耘作業(yè)等對地作業(yè)中,在作業(yè)裝置扎入土壤等時、意外地 遭遇較硬物質(zhì)時,產(chǎn)生突發(fā)的負(fù)載增大。此種突發(fā)的負(fù)載增大的時間能夠通過實驗和經(jīng)驗 來研究。因而,優(yōu)選為基于此種調(diào)查結(jié)果的統(tǒng)計性評價來預(yù)先決定馬達(dá)協(xié)助特性。作為本發(fā) 明的優(yōu)選實施方式中的一個,提出所述初期馬達(dá)協(xié)助特性區(qū)域具有從1. 5秒到2. 5秒的時 間間隔,所述末期馬達(dá)協(xié)助特性區(qū)域具有從1. 5秒到2. 5秒的時間間隔。若在此種條件下 算定的若干馬達(dá)協(xié)助特性映象化,且能夠通過負(fù)載量、作業(yè)種類來選擇,則是合乎需要的。 [0034] 在根據(jù)本發(fā)明的混合作業(yè)車中,目的不是像一般的混合車那樣利用再生制動來對 電池充電從而謀求節(jié)省能量,而是在突發(fā)的負(fù)載發(fā)生時利用馬達(dá)發(fā)電機(jī)進(jìn)行協(xié)助,從而使 內(nèi)燃機(jī)小型化以改善燃料消耗。因此搭載小型的電池,因而必須注意導(dǎo)致內(nèi)燃機(jī)停止的電 池用盡。為此,在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中的一個中,具備協(xié)助控制禁止決定部,其在執(zhí)行 所述協(xié)助控制之后,在既定時間期間禁止執(zhí)行下個協(xié)助控制。若在內(nèi)燃機(jī)檢測到旋轉(zhuǎn)負(fù)載 增大,則首先執(zhí)行馬達(dá)協(xié)助控制,之后執(zhí)行機(jī)械協(xié)助控制,但在旋轉(zhuǎn)負(fù)載增大為較短期間的 情況下,協(xié)助控制僅進(jìn)行馬達(dá)協(xié)助控制就結(jié)束,或者機(jī)械協(xié)助控制也在較短期間內(nèi)結(jié)束。然 后,若之后再次在內(nèi)燃機(jī)檢測到旋轉(zhuǎn)負(fù)載增大,則再次執(zhí)行馬達(dá)協(xié)助控制。在此種情況下, 在較短期間內(nèi)反復(fù)進(jìn)行馬達(dá)協(xié)助控制,電池的消耗變快。此種馬達(dá)協(xié)助的短期的反復(fù)進(jìn)行 能夠由馬達(dá)控制禁止決定部對馬達(dá)協(xié)助控制適當(dāng)?shù)卦O(shè)定禁止期間來進(jìn)行抑制。而且,作為 該協(xié)助控制禁止決定部的附加功能,還能夠具備在所述電池的充電量判定為小于既定量的 情況下強制地禁止通過所述馬達(dá)發(fā)電機(jī)進(jìn)行的所述內(nèi)燃機(jī)的協(xié)助的功能。
[0035] 在內(nèi)燃機(jī)通過共軌(common rail)方式受驅(qū)動的情況下的本發(fā)明的具體且優(yōu)選的 實施方式中的一個中,所述負(fù)載信息生成部將共軌控制信息作為所述輸入?yún)?shù)來生成所述 負(fù)載信息。即,執(zhí)行共軌控制的控制部具有根據(jù)燃料噴射時期、燃料噴射量、機(jī)關(guān)轉(zhuǎn)數(shù)等內(nèi) 燃機(jī)數(shù)據(jù)、車速等車輛數(shù)據(jù)來推定負(fù)載轉(zhuǎn)矩,并算定維持既定的機(jī)關(guān)轉(zhuǎn)數(shù)、維持既定轉(zhuǎn)矩所 需的燃料噴射時期、燃料噴射量,并執(zhí)行其的功能。因而,利用這些與共軌控制有關(guān)的共軌 控制信息來進(jìn)行機(jī)關(guān)轉(zhuǎn)數(shù)的突發(fā)降低檢測或推定。基于如此生成的負(fù)載信息來決定馬達(dá)協(xié) 助特性。
[0036] 作為本發(fā)明的其他實施方式中的一個,還可以以將所述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)舉動作為輸 入?yún)?shù)來生成所述負(fù)載信息的方式構(gòu)成負(fù)載信息生成部。具體而言,根據(jù)能夠比較容易地 取得的,測定內(nèi)燃機(jī)的輸出軸、動力傳遞軸的轉(zhuǎn)數(shù)而得到的測定數(shù)據(jù)來運算每個既定時間 的轉(zhuǎn)數(shù)變化、旋轉(zhuǎn)速度變化。根據(jù)該運算結(jié)果,利用映象等算定或推定負(fù)載的增減并生成負(fù) 載信息,并用于馬達(dá)協(xié)助特性的決定。
[0037] [2]與課題[2]對應(yīng)的解決方案如下。
[0038] 在使用作業(yè)裝置進(jìn)行作業(yè)的作業(yè)車的情況下,在行駛作業(yè)時、坡道出發(fā)時,產(chǎn)生突 發(fā)地即僅極短時間(數(shù)秒左右)地突出的高作業(yè)負(fù)載,除此之外,持續(xù)平均的作業(yè)負(fù)載,因 而本發(fā)明基于如下見解,即若能夠消除該突發(fā)的高負(fù)載,則在輸出比較小的內(nèi)燃機(jī)中也不 會產(chǎn)生不良情況。
[0039] 因此,根據(jù)本發(fā)明的混合作業(yè)車,具備:內(nèi)燃機(jī),其經(jīng)由動力傳遞部件對行駛裝置 和作業(yè)裝置供給驅(qū)動力;馬達(dá)發(fā)電機(jī),其通過對所述動力傳遞部件輸出動力來協(xié)助所述內(nèi) 燃機(jī);電池,其通過所述馬達(dá)發(fā)電機(jī)來接受充電電力,并且對所述馬達(dá)發(fā)電機(jī)提供驅(qū)動電 力;負(fù)載信息生成部,其生成負(fù)載信息,該負(fù)載信息表示所述內(nèi)燃機(jī)受到的突發(fā)的旋轉(zhuǎn)負(fù)載 增大;協(xié)助特性決定部,其基于所述負(fù)載信息來決定規(guī)定協(xié)助控制中的協(xié)助量和協(xié)助時間 的協(xié)助特性,所述協(xié)助控制對于所述突發(fā)的旋轉(zhuǎn)負(fù)載增大,利用所述馬達(dá)發(fā)電機(jī)來協(xié)助所 述內(nèi)燃機(jī);以及馬達(dá)控制單元,其基于所述協(xié)助特性來控制所述馬達(dá)發(fā)電機(jī)。
[0040] 在根據(jù)本發(fā)明的上述構(gòu)成的作業(yè)車中,在產(chǎn)生了突發(fā)的高負(fù)載時,基于預(yù)先為了 應(yīng)對突發(fā)的負(fù)載增大而設(shè)定的協(xié)助特性來使馬達(dá)發(fā)電機(jī)進(jìn)行協(xié)助驅(qū)動,從而能夠保護(hù)內(nèi)燃 機(jī)免遭此種高負(fù)載引起的驟然的旋轉(zhuǎn)降低、發(fā)動機(jī)熄火。由于馬達(dá)發(fā)電機(jī)具有快速響應(yīng)性, 故能夠可靠地應(yīng)對突發(fā)的負(fù)載增大。另外,在決定馬達(dá)發(fā)電機(jī)的協(xié)助驅(qū)動舉動的協(xié)助特性 中,不僅是協(xié)助量,還規(guī)定有其協(xié)助時間,因而能夠適應(yīng)突發(fā)的負(fù)載增大,不會浪費地消耗 電池。
[0041] 在根據(jù)本發(fā)明的混合作業(yè)車中,目的不是像一般的混合車那樣利用再生制動來對 電池充電從而謀求節(jié)省能量,而是在突發(fā)的負(fù)載發(fā)生時利用馬達(dá)發(fā)電機(jī)進(jìn)行協(xié)助,從而使 內(nèi)燃機(jī)小型化以改善燃料消耗。因此搭載小型的電池,因而必須注意導(dǎo)致內(nèi)燃機(jī)停止的電 池用盡。為此,在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中的一個中,具備協(xié)助控制禁止決定部,其在執(zhí)行 所述協(xié)助控制之后,在既定時間期間禁止執(zhí)行下個協(xié)助控制。由此,在發(fā)生持續(xù)的負(fù)載時, 避免連續(xù)地執(zhí)行協(xié)助控制而急速地消耗電池。而且,作為該協(xié)助控制禁止決定部的附加功 能,還能夠具備在所述電池的充電量判定為小于既定量的情況下強制地禁止通過所述馬達(dá) 發(fā)電機(jī)進(jìn)行的所述內(nèi)燃機(jī)的協(xié)助的功能。
[0042] 如上所述,在根據(jù)本發(fā)明的混合作業(yè)車中,通過馬達(dá)發(fā)電機(jī)進(jìn)行的協(xié)助限定為突 發(fā)的負(fù)載發(fā)生時,但根據(jù)作業(yè)內(nèi)容,高旋轉(zhuǎn)負(fù)載有時會某種程度地持續(xù)。內(nèi)燃機(jī)的驟然的旋 轉(zhuǎn)降低(旋轉(zhuǎn)下降)、失速是應(yīng)當(dāng)避免的。然而,若延長通過馬達(dá)發(fā)電機(jī)進(jìn)行的協(xié)助時間則 電池的消耗變大。為了解決此種問題,在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的一個中,在所述動力傳遞 部件含有能夠通過變速控制單元來調(diào)整變速比的變速裝置,并且在所述變速控制單元含有 執(zhí)行負(fù)載追隨變速比控制的負(fù)載追隨變速比控制部,該負(fù)載追隨變速比控制以減輕由所述 旋轉(zhuǎn)負(fù)載引起的所述內(nèi)燃機(jī)的負(fù)載增大的方式變更所述變速比,所述負(fù)載追隨變速比控制 與所述協(xié)助控制選擇性地執(zhí)行,或者至少部分地與所述協(xié)助控制共存地執(zhí)行。由此,能夠通 過改變變速比來至少部分地降低施加于內(nèi)燃機(jī)的負(fù)載,因而電池的負(fù)擔(dān)也變少。特別優(yōu)選 地,若采用在所述負(fù)載追隨變速比控制之前執(zhí)行所述協(xié)助控制的構(gòu)成,則突發(fā)的負(fù)載增大 能夠利用通過馬達(dá)發(fā)電機(jī)進(jìn)行的協(xié)助來應(yīng)對,隨后的負(fù)載增大所伴隨的內(nèi)燃機(jī)的旋轉(zhuǎn)降低 能夠通過調(diào)整(通常是增大)變速比來應(yīng)對。
[0043] 由于通過馬達(dá)發(fā)電機(jī)進(jìn)行的協(xié)助原則上將突發(fā)的負(fù)載增大作為對象,故在短時間 的協(xié)助過程結(jié)束時,若驟然停止協(xié)助,則給搭乘者帶來不適感。為了抑制該問題,在本發(fā)明 的優(yōu)選實施方式中的一個中,所述協(xié)助特性由以既定時間維持一定的協(xié)助量的初期協(xié)助特 性區(qū)域和使協(xié)助量隨時間變化而減少到零的末期協(xié)助特性區(qū)域構(gòu)成。由此,協(xié)助能夠平穩(wěn) 地結(jié)束。
[0044] 在與行駛同時進(jìn)行的耕耘作業(yè)等對地作業(yè)中,在作業(yè)裝置扎入土壤等時、意外地 遭遇較硬物質(zhì)時,產(chǎn)生突發(fā)的負(fù)載增大。此種突發(fā)的負(fù)載增大的時間能夠通過實驗和經(jīng)驗 來研究。因而,優(yōu)選為基于此種調(diào)查結(jié)果的統(tǒng)計性評價來預(yù)先決定協(xié)助特性。作為本發(fā)明 的優(yōu)選實施方式中的一個,提出所述初期協(xié)助特性區(qū)域具有從1. 5秒到2. 5秒的時間間隔, 所述末期協(xié)助特性區(qū)域具有從1. 5秒到2. 5秒的時間間隔。若在此種條件下算定的若干協(xié) 助特性映象化,且能夠通過負(fù)載量、作業(yè)種類來選擇,則是合乎需要的。協(xié)助特性的映象化 的一個具體例子是利用使將相對于基準(zhǔn)協(xié)助量的比例和經(jīng)過時間作為變量的函數(shù)映象化 來表示所述協(xié)助特性。此時,對從根據(jù)負(fù)載信息獲得的負(fù)載量可選擇地準(zhǔn)備多個并選擇的 映象導(dǎo)出的比例乘以所述基準(zhǔn)協(xié)助量來算定協(xié)助量。由此,從多個協(xié)助特性中選擇最佳的 協(xié)助特性來進(jìn)行使用變得簡單。
[0045] 在內(nèi)燃機(jī)通過共軌方式受驅(qū)動的情況下的本發(fā)明的具體且優(yōu)選的實施方式中的 一個中,所述負(fù)載信息生成部將共軌控制信息作為所述輸入?yún)?shù)來生成所述負(fù)載信息。即, 執(zhí)行共軌控制的控制部具有根據(jù)燃料噴射時期、燃料噴射量、機(jī)關(guān)轉(zhuǎn)數(shù)等內(nèi)燃機(jī)數(shù)據(jù)、車速 等車輛數(shù)據(jù)來推定負(fù)載轉(zhuǎn)矩,并算定維持既定的機(jī)關(guān)轉(zhuǎn)數(shù)、維持既定轉(zhuǎn)矩所需的燃料噴射 時期、燃料噴射量,并執(zhí)行其的功能。因而,利用這些與共軌控制有關(guān)的共軌控制信息來進(jìn) 行機(jī)關(guān)轉(zhuǎn)數(shù)的突發(fā)降低檢測或推定?;谌绱松傻呢?fù)載信息來決定協(xié)助特性。
[0046] 作為本發(fā)明的其他實施方式中的一個,還可以以將所述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)舉動作為輸 入?yún)?shù)來生成所述負(fù)載信息的方式構(gòu)成負(fù)載信息生成部。具體而言,根據(jù)能夠比較容易地 取得的,測定內(nèi)燃機(jī)的輸出軸、動力傳遞軸的轉(zhuǎn)數(shù)而得到的測定數(shù)據(jù)來運算每個既定時間 的轉(zhuǎn)數(shù)變化、旋轉(zhuǎn)速度變化。根據(jù)該運算結(jié)果,利用映象等算定或推定負(fù)載的增減并生成負(fù) 載信息,并用于協(xié)助特性的決定。
[0047] [3]與課題[3]對應(yīng)的解決方案如下。
[0048] 根據(jù)本發(fā)明的混合車輛為具備以下部分的所謂混合車輛:發(fā)動機(jī),其經(jīng)由動力傳 遞部件對行駛裝置供給驅(qū)動力;發(fā)動機(jī)控制單元,其設(shè)定所述發(fā)動機(jī)的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù);變速 裝置,其設(shè)于所述動力傳遞部件;變速控制單元,其調(diào)整所述變速裝置的變速比;馬達(dá)(電 動馬達(dá))單元,其通過對所述動力傳遞部件輸出動力來協(xié)助所述發(fā)動機(jī);負(fù)載信息生成部, 其生成表示所述發(fā)動機(jī)受到的旋轉(zhuǎn)負(fù)載的增大的負(fù)載信息;馬達(dá)控制單元,其基于所述負(fù) 載信息進(jìn)行協(xié)助控制,所述協(xié)助控制從所述馬達(dá)單元對所述動力傳遞部件輸出動力;電池, 其對所述馬達(dá)單元提供驅(qū)動電力;操作器,其通過操縱者的操作來送出操作指令,且具備: 變速模塊,其基于所述操作指令對所述發(fā)動機(jī)控制單元提供轉(zhuǎn)數(shù)降低指令,所述轉(zhuǎn)數(shù)降低 指令使利用所述發(fā)動機(jī)控制單元設(shè)定的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)降低既定量,并且,為了維持車輛速度, 提供變速比變更指令,該變速比變更指令要求所述變速控制單元以補償由該轉(zhuǎn)數(shù)降低指令 引起的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)降低的方式變更變速比。
[0049] 根據(jù)該構(gòu)成,當(dāng)操縱者感覺發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩有富余,出于節(jié)能運轉(zhuǎn)等目的而下調(diào)發(fā)動 機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)時,通過操作操作器(例如按鈕、桿),對發(fā)動機(jī)控制單元提供使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)下調(diào)預(yù) 先設(shè)定的既定量的轉(zhuǎn)數(shù)降低指令。同時,以變更與降低的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)相符的變速比以維持 車輛速度的方式對變速控制單元提供變速比變更指令。由此,在一定車速下的車輛巡航中 或作業(yè)行駛中,僅通過操作操作器就簡單地實現(xiàn)在車輛速度保持不變的情況下下調(diào)發(fā)動機(jī) 轉(zhuǎn)數(shù)的運轉(zhuǎn)。而且,在發(fā)動機(jī)的旋轉(zhuǎn)負(fù)載由于某種原因而增大的情況下,負(fù)載信息生成部生 成表示旋轉(zhuǎn)負(fù)載增大的負(fù)載信息,因而基于該負(fù)載信息,從馬達(dá)單元對所述動力傳遞部件 輸出動力的協(xié)助控制由馬達(dá)控制單元執(zhí)行。其結(jié)果,避免發(fā)動機(jī)的旋轉(zhuǎn)降低、發(fā)動機(jī)熄火。 特別地,由于馬達(dá)發(fā)電機(jī)具有快速響應(yīng)性,故能夠可靠地應(yīng)對突發(fā)的負(fù)載增大。
[0050] 通過馬達(dá)單元進(jìn)行的發(fā)電機(jī)的協(xié)助的電池消耗不少。因此,需要適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行協(xié)助 控制的執(zhí)行。在為了進(jìn)行節(jié)能運轉(zhuǎn)而下調(diào)了發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的情況下,對于突發(fā)的負(fù)載增大,發(fā) 動機(jī)熄火的可能性變高,是協(xié)助控制的適宜的時期。因此,在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的一個 中,對于在對所述發(fā)電機(jī)控制單元提供所述轉(zhuǎn)數(shù)降低指令之后發(fā)生的旋轉(zhuǎn)負(fù)載增大,進(jìn)行 所述協(xié)助控制。
[0051] 在利用通過馬達(dá)單元的驅(qū)動進(jìn)行的馬達(dá)協(xié)助應(yīng)對過大的發(fā)動機(jī)負(fù)載的情況下, 若馬達(dá)協(xié)助的時間變長,則電池消耗量成為問題。因此,在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中的一 個中,所述馬達(dá)單元作為馬達(dá)發(fā)電機(jī)構(gòu)成,所述電池能夠從所述馬達(dá)發(fā)電機(jī)接受充電電力。 艮P,在不需要馬達(dá)協(xié)助的情況下,能夠根據(jù)需要來將馬達(dá)單元作為發(fā)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動,以對電 池充電,從而抑制電池用盡。
[0052] 在車輛的坡道出發(fā)時,或者在車輛為利用作業(yè)裝置進(jìn)行作業(yè)的作業(yè)車的情況下在 通常的行駛作業(yè)時也突發(fā)地即極短時間突出地產(chǎn)生較高的發(fā)動機(jī)負(fù)載增大,若能夠消除此 種突發(fā)的負(fù)載增大,則能夠利用輸出比較小的發(fā)動機(jī)。因此,本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中的一 個具備協(xié)助特性決定部,該協(xié)助特性決定部基于所述負(fù)載信息來決定規(guī)定所述協(xié)助控制中 的協(xié)助量和協(xié)助時間的協(xié)助特性,馬達(dá)控制單元基于所述協(xié)助特性來進(jìn)行通過所述馬達(dá)單 元進(jìn)行的協(xié)助控制。根據(jù)此種構(gòu)成,在產(chǎn)生了突發(fā)的高負(fù)載時,基于預(yù)先為了應(yīng)對突發(fā)的負(fù) 載增大而設(shè)定的協(xié)助特性來使馬達(dá)發(fā)電機(jī)進(jìn)行協(xié)助驅(qū)動,從而能夠保護(hù)內(nèi)燃機(jī)免遭高負(fù)載 引起的驟然的旋轉(zhuǎn)降低、發(fā)動機(jī)熄火。在決定馬達(dá)發(fā)電機(jī)的協(xié)助驅(qū)動舉動的協(xié)助特性中,不 僅是協(xié)助量,還規(guī)定有其協(xié)助時間,因而能夠適應(yīng)突發(fā)的負(fù)載增大,不會浪費地消耗電池。
[0053] 由于通過馬達(dá)發(fā)電機(jī)進(jìn)行的協(xié)助原則上將突發(fā)的負(fù)載增大作為對象,故在短時間 的協(xié)助過程結(jié)束時,若驟然停止協(xié)助,則給搭乘者帶來不適感。為了抑制該問題,在本發(fā)明 的優(yōu)選實施方式中的一個中,所述協(xié)助特性由以既定時間維持一定的協(xié)助量的初期協(xié)助特 性區(qū)域和使協(xié)助量隨時間變化而減少到零的末期協(xié)助特性區(qū)域構(gòu)成。由此,協(xié)助能夠平穩(wěn) 地結(jié)束。
[0054] 在特殊的行駛(例如,若車輛為越野車輛則為巖地行駛,若車輛為作業(yè)車輛則為 耕耘作業(yè)為沿岸作業(yè)等對地作業(yè)行駛)的情況下,產(chǎn)生能夠暈測的突發(fā)的負(fù)載增大。然而, 此種突發(fā)的負(fù)載增大的時間能夠通過實驗和經(jīng)驗來研究。因而,優(yōu)選為基于此種調(diào)查結(jié)果 的統(tǒng)計性評價來預(yù)先決定協(xié)助特性。作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中的一個,提出所述初期 協(xié)助特性區(qū)域具有從1. 5秒到2. 5秒的時間間隔,所述末期協(xié)助特性區(qū)域具有從1. 5秒到 2. 5秒的時間間隔。若在此種條件下算定的若干協(xié)助特性映象化,且能夠通過負(fù)載量、作業(yè) 種類來選擇,則是合乎需要的。
[0055] 在根據(jù)本發(fā)明的混合車兩中,目的不是像一般的混合車輛那樣利用再生制動來對 電池充電從而謀求節(jié)省能量,而是在突發(fā)的負(fù)載發(fā)生時利用馬達(dá)發(fā)電機(jī)進(jìn)行協(xié)助,從而使 發(fā)動機(jī)小型化以改善燃料消耗。因此搭載小型的電池,因而必須注意導(dǎo)致發(fā)動機(jī)停止的電 池用盡。為此,在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中的一個中,在執(zhí)行所述協(xié)助控制之后,在既定時 間期間禁止執(zhí)行下個協(xié)助控制。由此,在發(fā)生持續(xù)的負(fù)載時,避免連續(xù)地執(zhí)行協(xié)助控制而急 速地消耗電池。而且,優(yōu)選地,還具備在所述電池的充電量判定為小于既定量的情況下強制 地禁止通過所述馬達(dá)發(fā)電機(jī)進(jìn)行的所述發(fā)動機(jī)的協(xié)助的功能。
[0056] 在此種協(xié)助控制的禁止期間,若發(fā)動機(jī)負(fù)載再次上升,則發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩變得沒有富 余,車輛行駛變得不穩(wěn)定,產(chǎn)生發(fā)動機(jī)熄火的風(fēng)險。為了避免該情況,在本發(fā)明的優(yōu)選實施 方式中的一個中,具備負(fù)載判定部,所述負(fù)載判定部基于所述負(fù)載信息來判定發(fā)動機(jī)負(fù)載 是否超過了既定水平,在協(xié)助控制的禁止期間判定為超過所述既定水平的發(fā)動機(jī)負(fù)載的情 況下,輸出回退操作指令,所述回退操作指令用于取消基于所述操作指令的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的 降低以及補償變速比的變更。在該構(gòu)成中,在于協(xié)助控制的禁止期間中產(chǎn)生發(fā)動機(jī)負(fù)載增 大的情況下,能夠強制地增加發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù),以增大發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩。
[0057]另外,還能夠?qū)⒋朔N協(xié)助控制的禁止期間中的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的增加委托給操縱者。 艮P,對所述操作器提供以下功能:能夠送出回退操作指令,所述回退操作指令用于取消基于 所述操作指令的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的降低以及補償變速比的變更。根據(jù)該構(gòu)成,在操縱者在協(xié)助 控制的禁止期間感到車輛行駛的不穩(wěn)定的情況下,能夠以簡單的操作使暫時下調(diào)的發(fā)動機(jī) 轉(zhuǎn)數(shù)復(fù)原。協(xié)助控制的禁止期間優(yōu)選為通過燈等通知操縱者。
[0058] 本發(fā)明的其他特征、作用以及效果通過以下利用附圖的本發(fā)明的說明而變得清 楚。
[0059] [4]與課題[4]對應(yīng)的解決方案如下。
[0060] 根據(jù)本發(fā)明的作業(yè)車具備:原動機(jī)單元,其經(jīng)由動力傳遞部件對行駛裝置供給動 力,且至少包含發(fā)動機(jī);發(fā)動機(jī)控制單元,其設(shè)定所述發(fā)動機(jī)的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù);變速裝置,其 設(shè)于所述動力傳遞部件;變速控制單元,其調(diào)整所述變速裝置的變速比;油壓泵,其工作油 供給量根據(jù)從所述原動機(jī)單元供給的動力的轉(zhuǎn)數(shù)而變化;油壓驅(qū)動設(shè)備,其通過從所述油 壓泵供給的工作油來進(jìn)行驅(qū)動;油壓操作件,其操作所述油壓驅(qū)動設(shè)備;必要工作油量算 定部,其基于對所述油壓驅(qū)動設(shè)備的操作信息來算定所述油壓驅(qū)動設(shè)備所需的必要工作油 量;轉(zhuǎn)數(shù)增加指令生成部,其在基于所述必要工作油量判定為對所述油壓驅(qū)動設(shè)備的工作 油供給不足的情況下,對所述發(fā)動機(jī)控制單元提供發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)增加指令,所述發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù) 增加指令使利用所述發(fā)動機(jī)控制單元設(shè)定的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)增加;以及變速比變更指令生成 部,其為了維持作業(yè)車速度,對所述變速控制單元提供變速比變更指令,所述變速比變更指 令以抵消因所述發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)增加指令引起的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的增加的方式變更變速比。
[0061] 根據(jù)此種構(gòu)成,在為了進(jìn)行節(jié)能運轉(zhuǎn)而盡量下調(diào)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)來進(jìn)行作業(yè)時,工作 油供給量低于油壓驅(qū)動設(shè)備所需的工作油量,而視作發(fā)生工作油不足的情況下,增加發(fā) 動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù),提高油壓泵的轉(zhuǎn)數(shù),以增大該工作油供給量。而且,由于以抵消此種發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn) 數(shù)的增加的方式來變更變速比,故避免作業(yè)車的急加速。在定速作業(yè)、定速行駛(巡航 (cruising))中,若以幾乎完全地抵消發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的增加的方式調(diào)整變速比,則車速實質(zhì)上 不變化,因而是合乎需要的。當(dāng)然,在僅避免因發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的增加引起的作業(yè)車的急加速的 情況下,也可以不使變速比的調(diào)整嚴(yán)密地對應(yīng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的增加,僅為避免急加速的程度 即可。
[0062] 在作業(yè)行駛時等,由操縱者操作的油壓驅(qū)動設(shè)備所需要的工作油量能夠?qū)λ鶎?yīng) 的操作件的操作舉動來推定。因而,在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的一個中,基于所述操作信息 所包含的所述油壓操作件的操作輸入來算定所述必要工作油量。
[0063] 如上所述,從盡量下調(diào)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)來運轉(zhuǎn)以謀求節(jié)能的觀點來看,若根據(jù)本發(fā)明 的作業(yè)車作為搭載有發(fā)動機(jī)和協(xié)助該發(fā)動機(jī)的馬達(dá)單元的混合作業(yè)車而構(gòu)成,則對環(huán)境對 策也是有效的。
[0064] 在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中的一個中,在降低發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)也消除所述工作油供給 不足的情況下,對所述發(fā)動機(jī)控制單元提供取消所述發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)增加指令的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)回 退指令,并且為了維持作業(yè)車速度而對所述變速控制單元提供變速比變更指令,所述變速 比變更指令以抵消由所述發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)回退指令引起的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的減少的方式變更變速 比。在該構(gòu)成中,需要大量工作油的時間短,但對于像其頻繁地發(fā)生的作業(yè),自動地進(jìn)行用 于增加工作油供給量的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的增加處理、以及用于使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)復(fù)原的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù) 的減少處理,因而能夠進(jìn)行節(jié)能運轉(zhuǎn)并且操縱者集中于作業(yè)行駛操作。
[0065] 對油壓驅(qū)動設(shè)備的工作油供給量根據(jù)油壓驅(qū)動設(shè)備的種類、油壓作業(yè)的種類而不 同,其要求的工作油供給量也分別微妙地不同。其結(jié)果,優(yōu)選地,發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的調(diào)整范圍以 及變速比的調(diào)整范圍也以細(xì)微的階段進(jìn)行,若可能,則無級地進(jìn)行。因此,在本發(fā)明的優(yōu)選 實施方式中的一個中,所述變速裝置包含無級變速裝置,所述發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)增加指令以及所 述發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)回退指令以將所述無級變速裝置作為對象的方式構(gòu)成。
[0066] 像增加對油壓驅(qū)動設(shè)備的工作油供給量那樣的現(xiàn)象實質(zhì)上僅在低速的作業(yè)行駛 時發(fā)生。因而,優(yōu)選地,僅在作業(yè)車為作業(yè)行駛狀態(tài)時進(jìn)行上述發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的調(diào)整和與其相 伴的變速比的調(diào)整。因此,在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中的一個中,所述變速裝置包含多級變 速裝置,該多級變速裝置具備道路行駛用變速級和作業(yè)用變速級,且以在切換至所述道路 行駛用變速級的情況下禁止由所述發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)增加指令引起的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的增加的方式 構(gòu)成。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0067] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的混合作業(yè)車的動力系統(tǒng)的基本構(gòu)成圖。
[0068] 圖2是示出轉(zhuǎn)矩協(xié)助過程中的數(shù)據(jù)流程的示意圖。
[0069] 圖3是根據(jù)為本發(fā)明的第一實施方式的混合作業(yè)車的一個實施方式的通用拖拉 機(jī)的立體圖。
[0070] 圖4是示意性地示出拖拉機(jī)的動力系統(tǒng)的功能框圖。
[0071] 圖5是動力控制系統(tǒng)的功能框圖。
[0072] 圖6是動力管理單元的功能框圖。
[0073] 圖7是裝備于拖拉機(jī)的馬達(dá)發(fā)電機(jī)的截面圖。
[0074] 圖8是示出基于充電量和發(fā)動機(jī)負(fù)載率(負(fù)載量)的驅(qū)動模式的選擇的示意圖。
[0075] 圖9是根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的混合作業(yè)車的動力系統(tǒng)的基本構(gòu)成圖。
[0076] 圖10是示出轉(zhuǎn)矩協(xié)助過程中的數(shù)據(jù)流程的示意圖。
[0077] 圖11是根據(jù)為本發(fā)明的混合作業(yè)車的一個實施方式的通用拖拉機(jī)的立體圖。
[0078] 圖12是示意性地示出拖拉機(jī)的動力系統(tǒng)的功能框圖。
[0079] 圖13是動力控制系統(tǒng)的功能框圖。
[0080] 圖14是動力管理單元的功能框圖。
[0081] 圖15是裝備于拖拉機(jī)的馬達(dá)發(fā)電機(jī)的截面圖。
[0082] 圖16是示出根據(jù)本發(fā)明的第三實施方式的混合車輛的節(jié)能運轉(zhuǎn)時的動力控制的 基本流程的示意圖。
[0083] 圖17是示出協(xié)助控制中的基本流程的示意圖。
[0084] 圖18是搭載有根據(jù)本發(fā)明的第三實施方式的變速控制系統(tǒng)的拖拉機(jī)的立體圖。
[0085] 圖19是操縱席的俯瞰圖,操縱席包含設(shè)于拖拉機(jī)操縱部的各種操作器。
[0086] 圖20是示意性地示出拖拉機(jī)的動力系統(tǒng)的功能框圖。
[0087] 圖21是節(jié)能變速模塊的功能框圖。
[0088] 圖22是協(xié)助控制模塊的功能框圖。
[0089] 圖23是裝備于拖拉機(jī)的馬達(dá)發(fā)電機(jī)的截面圖。
[0090] 圖24是示出節(jié)能運轉(zhuǎn)時的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)降低處理和馬達(dá)協(xié)助處理的基本流程的一 例的流程圖。
[0091] 圖25是說明根據(jù)本發(fā)明的第四實施方式的作業(yè)車的基本構(gòu)成的示意圖。
[0092] 圖26是為根據(jù)本發(fā)明的第四實施方式的作業(yè)車的【具體實施方式】的一個的拖拉機(jī) 的立體圖。
[0093] 圖27是拖拉機(jī)的操縱區(qū)域的鳥瞰圖。
[0094] 圖28是拖拉機(jī)的包含油壓操作系統(tǒng)的動力系統(tǒng)圖。
[0095] 圖29是將拖拉機(jī)的動力管線示意化的動力系統(tǒng)圖。
[0096] 圖30是裝備于拖拉機(jī)的馬達(dá)發(fā)電機(jī)的截面圖。
[0097] 圖31是示意性地示出裝備于拖拉機(jī)的油壓泵和油壓驅(qū)動設(shè)備的關(guān)系的油壓回路 圖。
[0098] 圖32是協(xié)助控制單元的功能框圖。
[0099] 圖33是油壓管理單元的功能框圖。
[0100] 圖34是節(jié)能變速模塊的功能框圖。

【具體實施方式】
[0101][第一實施方式] 以下,在說明根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的混合作業(yè)車的【具體實施方式】之前,使用圖1 來說明在本發(fā)明中采用的動力系統(tǒng)的基本構(gòu)成。
[0102] 該混合作業(yè)車作為驅(qū)動源而具備內(nèi)燃機(jī)E以及馬達(dá)發(fā)電機(jī)4,利用由車輪、履帶 (crawler)構(gòu)成的行駛裝置2來行駛,并且利用安裝于車體的作業(yè)裝置9來進(jìn)行行駛作業(yè)。 在為傳遞來自驅(qū)動源的動力的動力管線的動力傳遞部件1,包含對來自驅(qū)動源的動力的傳 遞進(jìn)行離合的主離合器31、對作業(yè)裝置9傳遞動力的PTO軸90、對行駛裝置2傳遞動力的 動力傳遞軸30、以及變速裝置10。變速裝置10優(yōu)選地作為無級變速裝置構(gòu)成,利用變速控 制單元8來調(diào)整其變速比。此外,在PTO軸90間置安裝有對動力傳遞進(jìn)行開關(guān)的PTO離合 器91。
[0103] 馬達(dá)發(fā)電機(jī)4將電池 B作為電力供給源來生出旋轉(zhuǎn)動力,并與內(nèi)燃機(jī)E協(xié)作地使 混合作業(yè)車行駛,但在由內(nèi)燃機(jī)E驅(qū)動的狀況下、混合作業(yè)車減速的狀況下、或者沿下坡慣 性行駛的狀況下等,該馬達(dá)發(fā)電機(jī)4能夠作為對電池 B供給電力的發(fā)電機(jī)起作用。
[0104] 內(nèi)燃機(jī)E的旋轉(zhuǎn)控制經(jīng)由電子調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、共軌機(jī)構(gòu)等發(fā)動機(jī)控制設(shè)備60由發(fā)動機(jī) 控制單元6進(jìn)行。馬達(dá)發(fā)電機(jī)4的驅(qū)動控制經(jīng)由變換器(inverter)部70由馬達(dá)控制單元 7進(jìn)行。發(fā)動機(jī)控制單元6為用于控制內(nèi)燃機(jī)E的燃料噴射量等的計算機(jī)單元,具有以將內(nèi) 燃機(jī)E的轉(zhuǎn)數(shù)維持為一定的方式控制發(fā)動機(jī)控制設(shè)備60的定速控制功能。馬達(dá)控制單元 7也同樣地為計算機(jī)單元,對變換器部70提供控制信號以控制馬達(dá)發(fā)電機(jī)4的轉(zhuǎn)數(shù)、轉(zhuǎn)矩。 另外,馬達(dá)控制單元7作為對馬達(dá)發(fā)電機(jī)4的驅(qū)動模式而具備對動力傳遞軸30輸出動力的 協(xié)助驅(qū)動模式和對電池 B輸出充電電力的充電驅(qū)動模式。而且,若還有不對動力傳遞軸30 造成影響的零轉(zhuǎn)矩驅(qū)動模式,則是合乎需要的。
[0105] 如眾所周知的,變換器部70將電池 B的直流電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓并供給到馬達(dá)發(fā) 電機(jī)4,在馬達(dá)發(fā)電機(jī)4作為發(fā)動機(jī)而工作時,還發(fā)揮作為用于對電池 B供給直流電壓的整 流器以及電壓調(diào)整裝置的功能。即,電池 B以經(jīng)由變換器部70對馬達(dá)發(fā)電機(jī)4供給電力的 放電過程來工作,并且在馬達(dá)發(fā)電機(jī)4作為發(fā)動機(jī)工作時以利用馬達(dá)發(fā)電機(jī)4發(fā)電的電力 充電的充電過程來動作。
[0106] 動力管理單元5對發(fā)動機(jī)控制單元6和馬達(dá)控制單元7提供控制指令,從而管理 馬達(dá)發(fā)電機(jī)5對內(nèi)燃機(jī)E進(jìn)行協(xié)助的馬達(dá)協(xié)助控制。而且動力管理單元5通過代替通過馬 達(dá)發(fā)電機(jī)4進(jìn)行的協(xié)助控制而對變速控制單元8要求通過調(diào)整變速裝置10的變速比來降 低施加于內(nèi)燃機(jī)E的旋轉(zhuǎn)負(fù)載的機(jī)械協(xié)助控制。動力管理單元5包含協(xié)助控制決定部50、 負(fù)載信息生成部51、馬達(dá)協(xié)助特性算定部52、電池管理部54、以及運轉(zhuǎn)模式選擇部55。
[0107] 定速控制模式中的內(nèi)燃機(jī)E的運轉(zhuǎn)自身眾所周知。此時,由于作業(yè)裝置9的作業(yè) 狀況、行駛裝置2接地的地面狀況,急劇的負(fù)載施加于動力傳遞軸30,結(jié)果產(chǎn)生使內(nèi)燃機(jī)E 的轉(zhuǎn)數(shù)降低的事態(tài),產(chǎn)生種種問題。例如,通過發(fā)動機(jī)控制設(shè)備60進(jìn)行的定速控制的延遲、 內(nèi)燃機(jī)E自身的輸出不足等導(dǎo)致內(nèi)燃機(jī)E的轉(zhuǎn)數(shù)的降低(車速的降低),在極端的情況下產(chǎn) 生內(nèi)燃機(jī)E的停止(發(fā)動機(jī)熄火)。為了避免該情況,檢測施加于動力傳遞軸30的負(fù)載,從 結(jié)果而言檢測施加于內(nèi)燃機(jī)E的旋轉(zhuǎn)負(fù)載,為了使該負(fù)載至少部分地抵消,執(zhí)行馬達(dá)協(xié)助 控制或機(jī)械協(xié)助控制。
[0108] 負(fù)載信息生成部51具有基于從由發(fā)動機(jī)控制單元6提供的發(fā)動機(jī)控制信息或由 各種傳感器獲得的檢測信息取出的輸入?yún)?shù)來生成表示內(nèi)燃機(jī)E或動力傳遞軸30受到的 旋轉(zhuǎn)負(fù)載的負(fù)載信息。作為在負(fù)載信息生成部51中利用的輸入?yún)?shù),能夠列舉內(nèi)燃機(jī)E的 轉(zhuǎn)數(shù)(旋轉(zhuǎn)速度)、動力傳遞軸30的轉(zhuǎn)數(shù)(旋轉(zhuǎn)速度)、由發(fā)動機(jī)控制單元6算定的發(fā)動機(jī) 轉(zhuǎn)矩、動力傳遞軸30的轉(zhuǎn)矩、車速、作業(yè)裝置9的作業(yè)狀態(tài)(耕耘深度、牽引力、對裝載機(jī)的 作用力等),但實際利用的輸入?yún)?shù)依賴于作業(yè)車所裝備的傳感器。由于動力傳遞軸30的 旋轉(zhuǎn)檢測傳感器、車速傳感器被標(biāo)準(zhǔn)裝備的可能性高,故作為輸入?yún)?shù),若使用動力傳遞軸 30的旋轉(zhuǎn)速度變動值、車速變動值,則是合乎需要的。這些輸入?yún)?shù)通過處理來自各種傳 感器的信號的車輛狀態(tài)檢測單元S送來。負(fù)載信息生成部51為了檢測突發(fā)的旋轉(zhuǎn)負(fù)載增 大,還可以基于隨時間變化的旋轉(zhuǎn)負(fù)載的微分值或差分值生成表示突發(fā)的旋轉(zhuǎn)負(fù)載增大的 負(fù)載信息,但還可以僅通過閾值判定來生成表示旋轉(zhuǎn)負(fù)載增大的負(fù)載信息,該旋轉(zhuǎn)負(fù)載增 大為協(xié)助控制的觸發(fā)事件。
[0109] 若協(xié)助控制決定部50根據(jù)由負(fù)載信息生成部51生成的負(fù)載信息判定在內(nèi)燃機(jī)E 產(chǎn)生了無法忽視的旋轉(zhuǎn)負(fù)載增大,則決定通過馬達(dá)協(xié)助控制或機(jī)械協(xié)助控制進(jìn)行的內(nèi)燃機(jī) E的協(xié)助。此時,使響應(yīng)性優(yōu)秀的馬達(dá)協(xié)助控制優(yōu)選于機(jī)械協(xié)助控制地執(zhí)行。但是為了盡量 減少電池 B的消耗,將馬達(dá)協(xié)助控制的執(zhí)行時間限定為短時間。而且,為了避免電池用盡, 在協(xié)助控制決定部50包含有若電池 B的充電量變?yōu)榧榷ㄖ狄韵聞t強制地中止馬達(dá)協(xié)助控 制的馬達(dá)協(xié)助控制禁止決定部53。另外,該馬達(dá)協(xié)助控制禁止決定部53為了避免在較短期 間之內(nèi)反復(fù)執(zhí)行馬達(dá)協(xié)助控制,以既定期間禁止馬達(dá)協(xié)助控制的再次執(zhí)行。
[0110] 為了使內(nèi)燃機(jī)E能夠應(yīng)對突發(fā)的負(fù)載增大,在馬達(dá)協(xié)助控制中,使馬達(dá)發(fā)電機(jī)4僅 驅(qū)動較短時間,但為了該馬達(dá)協(xié)助控制的適當(dāng)?shù)膱?zhí)行,馬達(dá)協(xié)助特性算定部52發(fā)揮作用。 馬達(dá)協(xié)助特性算定部52基于由負(fù)載信息生成部51生成的負(fù)載信息來決定規(guī)定協(xié)助控制中 的協(xié)助量和協(xié)助時間的馬達(dá)協(xié)助特性,以執(zhí)行利用馬達(dá)發(fā)電機(jī)4的內(nèi)燃機(jī)E的協(xié)助控制。馬 達(dá)控制單元7基于由馬達(dá)協(xié)助特性算定部52決定的馬達(dá)協(xié)助特性來經(jīng)由變換器部70控制 馬達(dá)發(fā)電機(jī)4。
[0111] 電池管理部54算定電池 B的充電量。此時,若電池 B作為具備計算機(jī)的智能電池 單元構(gòu)成,則基于來自電池 B的電池信息算定電池的充電量,若并非如此,則基于來自接收 電池狀態(tài)檢測傳感器的信號的車輛狀態(tài)檢測單元S的電池信息來算定電池 B的充電量。
[0112] 機(jī)械協(xié)助控制是變速控制單元8根據(jù)來自協(xié)助控制決定部50的要求調(diào)整變速裝 置10的變速比以抑制內(nèi)燃機(jī)E的過剩的旋轉(zhuǎn)負(fù)載的控制。因而,在機(jī)械協(xié)助控制中利用的 為目標(biāo)的變速比由現(xiàn)狀的變速比和施加于內(nèi)燃機(jī)E的旋轉(zhuǎn)負(fù)載來算定。為了此目的,在變 速控制單元8具備機(jī)械協(xié)助變速比算定部80。
[0113] 此外,運轉(zhuǎn)模式選擇部55在從ΡΤ0軸90取出一定轉(zhuǎn)數(shù)的旋轉(zhuǎn)動力以用于作業(yè)的 作業(yè)裝置9的作業(yè)時、使作業(yè)車以既定速度行駛(巡航行駛)時設(shè)定將利用的轉(zhuǎn)數(shù)維持為 一定的定速控制模式。若設(shè)定該定速控制模式,則發(fā)動機(jī)控制單元6以將內(nèi)燃機(jī)E的轉(zhuǎn)數(shù) 維持為所設(shè)定的既定值的方式控制發(fā)動機(jī)控制設(shè)備60。
[0114] 馬達(dá)協(xié)助控制以及機(jī)械協(xié)助控制中的信息的基本流程在圖2中示出。首先,發(fā)動 機(jī)控制單元6對發(fā)動機(jī)控制設(shè)備60送出基于利用加速器設(shè)定器件設(shè)定的設(shè)定值的發(fā)動機(jī) 控制信號?;谠摪l(fā)動機(jī)控制信號來調(diào)整燃料噴射量等,以驅(qū)動內(nèi)燃機(jī)E。內(nèi)燃機(jī)E的轉(zhuǎn)數(shù) 的變動因外部因素的變動、即行駛負(fù)載、作業(yè)負(fù)載等負(fù)載變動而產(chǎn)生,因而以使不因該負(fù)載 變動量而產(chǎn)生轉(zhuǎn)數(shù)的意外降低、發(fā)動機(jī)熄火的方式調(diào)整燃料噴射量等,增大轉(zhuǎn)矩。然而,內(nèi) 燃機(jī)E的額定輸出配合在通常作業(yè)中要求的最大轉(zhuǎn)矩,因而在產(chǎn)生意外的突發(fā)負(fù)載增大的 情況下,導(dǎo)致轉(zhuǎn)數(shù)的降低,在最差的情況下導(dǎo)致發(fā)動機(jī)熄火。為了避免該情況,協(xié)助控制決 定部50首先執(zhí)行馬達(dá)協(xié)助控制,馬達(dá)控制單元7對變換器部70送出協(xié)助信號,驅(qū)動馬達(dá)發(fā) 電機(jī)4以協(xié)助內(nèi)燃機(jī)E。之后,在過程的負(fù)載持續(xù)的情況下,替代馬達(dá)協(xié)助控制來執(zhí)行機(jī)械 協(xié)助控制,將變速裝置10調(diào)整為由機(jī)械協(xié)助變速比算定部80設(shè)定的變速比,以協(xié)助內(nèi)燃機(jī) E〇
[0115] 負(fù)載信息生成部51基于從車輛狀態(tài)檢測單元S送來的車輛狀態(tài)信息或從發(fā)動機(jī) 控制設(shè)備60送來的發(fā)動機(jī)狀態(tài)信息來生成包含負(fù)載量的負(fù)載信息,并送到協(xié)助控制決定 部50和馬達(dá)協(xié)助特性算定部52、還有機(jī)械協(xié)助變速比算定部80。電池管理部54基于來自 電池 B的充電信息來算定充電量(一般稱為S0C),并將包含該充電量的電池信息送到協(xié)助 控制決定部50以及馬達(dá)協(xié)助特性算定部52。
[0116] 馬達(dá)協(xié)助特性算定部52基于從負(fù)載信息讀出的負(fù)載量:L、以及從電池信息讀出 的充電量:SC來決定適當(dāng)?shù)鸟R達(dá)協(xié)助特性:W(t)。該馬達(dá)協(xié)助特性是由W(t) = r[L,SC] 等一般公式導(dǎo)出的。即,馬達(dá)協(xié)助特性能夠以決定隨時間變化的協(xié)助量的圖表來表示。實 際上,優(yōu)選的是映象化并存放多個馬達(dá)協(xié)助特性,并根據(jù)負(fù)載量:L和充電量:SC來選擇最 佳的馬達(dá)協(xié)助特性的構(gòu)成。
[0117] 若決定了馬達(dá)協(xié)助特性,則馬達(dá)控制單元7基于該馬達(dá)協(xié)助特性來生成協(xié)助控制 信號,并通過變換器部70來驅(qū)動控制馬達(dá)發(fā)電機(jī)4,以補償產(chǎn)生于動力傳遞軸30的負(fù)載增 大。由于電氣馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)性快,故即使發(fā)生突發(fā)的行駛負(fù)載、作業(yè)負(fù)載的增大,也由此 避免轉(zhuǎn)數(shù)的降低。
[0118] 此外,馬達(dá)控制單元7通過在協(xié)助控制以外對變換器部70送出發(fā)電指令,能夠使 馬達(dá)發(fā)電機(jī)4作為發(fā)電機(jī)發(fā)揮作用,以對電池 B充電。另外,通過馬達(dá)控制單元7對變換器 部70送出零轉(zhuǎn)矩控制信號,馬達(dá)發(fā)電機(jī)4進(jìn)行零轉(zhuǎn)矩驅(qū)動。
[0119] 若變速控制單元8從協(xié)助控制決定部50接收到機(jī)械協(xié)助的要求,則利用機(jī)械協(xié)助 變速比算定部80基于來自負(fù)載信息生成部51的負(fù)載信息、以及由變速控制單元8管理的 現(xiàn)狀的變速比來算定在機(jī)械協(xié)助控制中為目標(biāo)的變速比(機(jī)械協(xié)助變速比)。若算定了機(jī) 械協(xié)助變速比,則以實現(xiàn)該變速比的方式對變速裝置10輸出變速控制信號。該機(jī)械協(xié)助控 制為了應(yīng)對在內(nèi)燃機(jī)E產(chǎn)生的負(fù)載增大,基于馬達(dá)協(xié)助特性,在短時間的協(xié)助控制結(jié)束后 執(zhí)行。即,只要不由馬達(dá)協(xié)助控制禁止決定部53禁止了協(xié)助控制,馬達(dá)協(xié)助控制就在該機(jī) 械協(xié)助控制之前執(zhí)行。由此,響應(yīng)性與協(xié)助控制相比較慢的機(jī)械協(xié)助控制抑制了響應(yīng)頻繁 發(fā)生的突發(fā)負(fù)載增大而發(fā)生的振蕩(hunting)現(xiàn)象。但是為了避免較短期間內(nèi)馬達(dá)協(xié)助控 制的反復(fù)進(jìn)行,在馬達(dá)協(xié)助控制的結(jié)束后的既定期間,由馬達(dá)協(xié)助控制禁止決定部53來禁 止下個馬達(dá)協(xié)助控制。
[0120] 接著,說明本發(fā)明的第一實施方式的【具體實施方式】。在該實施方式中,混合作業(yè)車 為如圖3所示的眾所周知的形態(tài)的通用拖拉機(jī)。該拖拉機(jī)的動力系統(tǒng)在圖4中示意化地示 出。在拖拉機(jī)車體,具備內(nèi)燃機(jī)E、馬達(dá)發(fā)電機(jī)4、油壓驅(qū)動式的主離合器31、變速裝置10、 操縱部20、以及作為行駛裝置2的左右一對的前輪2a和后輪2b等。在車體后部,作為作業(yè) 裝置9,還通過升降機(jī)構(gòu)安裝有耕耘裝置。升降機(jī)構(gòu)通過油壓缸而工作。
[0121] 如圖4和圖5中示意性地示出的,該拖拉機(jī)的內(nèi)燃機(jī)E為以共軌方式受到旋轉(zhuǎn)控 制的柴油發(fā)動機(jī)(以下簡稱為發(fā)動機(jī)E),作為發(fā)動機(jī)控制設(shè)備60具備共軌控制設(shè)備。變 速裝置10包含油壓機(jī)械式的無級變速裝置(以下,簡稱為HMT) 12和前后進(jìn)切換裝置13和 進(jìn)行多級變速的齒輪變速裝置14、差速機(jī)構(gòu)15,其動力通過動力傳遞軸30最終使驅(qū)動車輪 (前輪2a或后輪2b或雙方)2旋轉(zhuǎn)。前后進(jìn)切換裝置13和齒輪變速裝置14分別具備油壓 驅(qū)動式的變速離合器l〇a。而且,裝備于拖拉機(jī)的耕耘裝置9能夠經(jīng)由PTO軸90來接受旋 轉(zhuǎn)動力,由此耕耘轉(zhuǎn)子以既定的耕耘深度來旋轉(zhuǎn)驅(qū)動,PTO軸90構(gòu)成傳遞該發(fā)動機(jī)E以及 馬達(dá)發(fā)電機(jī)4的旋轉(zhuǎn)動力的動力傳遞軸30的一部分。
[0122] HMT12由靜油壓式變速機(jī)構(gòu)12A和行星齒輪機(jī)構(gòu)12B構(gòu)成,靜油壓式變速機(jī)構(gòu)12A 包括接受來自發(fā)動機(jī)E以及馬達(dá)發(fā)電機(jī)4的動力的斜板12a式可變吐出型油壓泵和利用來 自該油壓泵的油壓旋轉(zhuǎn)以輸出動力的油壓馬達(dá)。行星齒輪機(jī)構(gòu)12B以將來自發(fā)動機(jī)E以及 馬達(dá)發(fā)電機(jī)4的動力和來自油壓馬達(dá)的動力作為輸入,并將其變速輸出供給至后級的動力 傳遞軸30的方式構(gòu)成。
[0123] 在該靜油壓式變速機(jī)構(gòu)12A中,通過來自發(fā)動機(jī)E以及馬達(dá)發(fā)電機(jī)4的動力輸入 到泵軸,從油壓泵對油壓馬達(dá)供給壓力油,油壓馬達(dá)由來自油壓泵的油壓旋轉(zhuǎn)驅(qū)動并使馬 達(dá)軸旋轉(zhuǎn)。油壓馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)通過馬達(dá)軸傳遞至行星齒輪機(jī)構(gòu)12B。靜油壓式變速機(jī)構(gòu)12A 通過使與油壓泵的斜板12a連動的缸位移來進(jìn)行該斜板12a的角度變更,變速為正旋轉(zhuǎn)狀 態(tài)、逆旋轉(zhuǎn)狀態(tài)、以及位于正旋轉(zhuǎn)狀態(tài)與逆旋轉(zhuǎn)狀態(tài)之間的中立狀態(tài),并且不管是在變速為 正旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下還是在變速為逆旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下,都無級地變更油壓泵的旋轉(zhuǎn)速度 以無級地變更油壓馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度(單位時間的轉(zhuǎn)數(shù))。其結(jié)果,無級地變更從油壓馬達(dá)輸 出到行星齒輪機(jī)構(gòu)12B的動力的旋轉(zhuǎn)速度。靜油壓式變速機(jī)構(gòu)12A通過斜板12a位于中立 狀態(tài)來停止因油壓泵引起的油壓馬達(dá)的旋轉(zhuǎn),從結(jié)果上說,停止從油壓馬達(dá)對行星齒輪機(jī) 構(gòu)12B的輸出。
[0124] 行星齒輪機(jī)構(gòu)12B具備:恒星齒輪、在該恒星齒輪的周圍以等間隔分散而配置的3 個行星齒輪、旋轉(zhuǎn)自如地支承各行星齒輪的支架、與三個行星齒輪嚙合的環(huán)齒輪、以及與前 后進(jìn)切換裝置13連結(jié)的輸出軸(動力傳遞軸30中的一個)。此外,在該實施方式中,支架 在外周形成有齒輪部,并且相對旋轉(zhuǎn)自如地由恒星齒輪的軸套部支承,該齒輪部與安裝于 發(fā)動機(jī)E側(cè)的動力傳遞軸30的輸出齒輪嚙合。
[0125] 根據(jù)上述構(gòu)成,該HMT12能夠通過變更靜油壓式變速機(jī)構(gòu)12A的斜板12a的角度, 使去往為驅(qū)動車輪的前輪2a或后輪2b或其雙方的動力傳遞無級地變速。該斜板12a的控 制利用基于來自變速控制單元8的控制指令而工作的油壓控制單元8a的油壓控制來實現(xiàn)。 另外,具備作為上述油壓驅(qū)動式的缸、主離合器31、變速離合器10a等油壓促動器的油壓源 的油壓泵P。該油壓泵P可以采用從動力傳遞軸30接受旋轉(zhuǎn)動力的機(jī)械式泵,還可以采用 從電動馬達(dá)接受旋轉(zhuǎn)動力的電動式泵。在電動式泵的情況下,其電動馬達(dá)由油壓控制單元 8a控制。
[0126] 在變速控制單元8,構(gòu)筑有用于進(jìn)行對變速裝置10的變速操作(變速比調(diào)整操 作)的種種控制功能,但特別與本發(fā)明相關(guān)的功能是執(zhí)行以減輕內(nèi)燃機(jī)E的負(fù)載增大的方 式變更變速比的機(jī)械協(xié)助控制的功能。在此,為了實現(xiàn)該功能,構(gòu)筑有算定用于機(jī)械協(xié)助的 機(jī)械協(xié)助變速比的機(jī)械協(xié)助變速比算定部80。機(jī)械協(xié)助變速比算定部80的簡單的構(gòu)造方 法的一例在圖5中示意性地示出,其編制將負(fù)載量和當(dāng)前變速比作為輸入來導(dǎo)出機(jī)械協(xié)助 中的目標(biāo)變速比(機(jī)械協(xié)助變速比)的映象。即,使將由負(fù)載信息生成部51生成的負(fù)載信 息所包含的負(fù)載量:L1和變速控制單元8自身保持的當(dāng)前變速比:R1作為變量導(dǎo)出機(jī)械協(xié) 助變速比:r的函數(shù):r = G(L1,R1)映象化。
[0127] 變速控制單元8對油壓控制單元8a提供變速控制信號,該變速控制信號將變速裝 置10的變速比變更為由機(jī)械協(xié)助變速比算定部80算定的機(jī)械協(xié)助變速比。具體而言,如圖 5所示,變速控制單元8為了實現(xiàn)由機(jī)械協(xié)助變速比算定部80算定的變速比,將變更HMT12 的斜板12a的角度的油壓控制信號送到油壓控制單元8a。
[0128] 該動力系統(tǒng)中的馬達(dá)發(fā)電機(jī)4的控制、即對發(fā)動機(jī)E的轉(zhuǎn)矩協(xié)助由動力管理單元5 來進(jìn)行,但在此,該動力管理單元5沿用在圖1和圖2中說明的構(gòu)成。動力管理單元5、發(fā)動 機(jī)控制單元6、車輛狀態(tài)檢測單元S也分別以能夠通過車載LAN進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送的方式連接。
[0129] 車輛狀態(tài)檢測單元S輸入來自配備于拖拉機(jī)的各種傳感器的信號、表示由操縱者 操作的操作器(離合器踏板、制動踏板)的狀態(tài)的操作輸入信號,根據(jù)需要來進(jìn)行信號轉(zhuǎn) 換、評價運算,將獲得的信號、數(shù)據(jù)送出到車載LAN。
[0130] 作為對油壓控制單元8a提供控制指令的上部的電子器件,用于耕耘裝置9的操作 的作業(yè)裝置控制單元99也與油壓控制單元8a連接。
[0131] 如圖6所示,在該馬達(dá)協(xié)助特性算定部52,設(shè)有協(xié)助映象存放部52a。該協(xié)助映象 存放部52a具有如下功能,即預(yù)先編制并存放多個使馬達(dá)協(xié)助特性映象化的馬達(dá)協(xié)助特性 映象M,或者根據(jù)需要編制并設(shè)定適當(dāng)?shù)鸟R達(dá)協(xié)助特性映象M。如示意性地圖示的,該馬達(dá) 協(xié)助特性能夠以決定隨時間變化的協(xié)助量的圖表來表示。在圖6的例子中,橫軸為時間,縱 軸為協(xié)助增益。協(xié)助增益是相對于根據(jù)從負(fù)載信息讀出的負(fù)載量來算定的最大協(xié)助量(馬 達(dá)轉(zhuǎn)矩)的比例,取0%到100%之間的數(shù)值。即,通過對最大協(xié)助量乘以從該馬達(dá)協(xié)助特性 映象Μ得到的協(xié)助增益來求實際上由馬達(dá)發(fā)電機(jī)4協(xié)助的協(xié)助量。該實施方式中的馬達(dá)協(xié) 助特性包括以既定時間維持一定的協(xié)助量的初期馬達(dá)協(xié)助特性區(qū)域S和使協(xié)助量隨時間 變化而減少到零的末期馬達(dá)協(xié)助特性區(qū)域Ε。初期馬達(dá)協(xié)助特性區(qū)域S的時間間隔tl為 1. 5秒到2. 5秒,優(yōu)選地為2秒,末期馬達(dá)協(xié)助特性區(qū)域E的時間間隔t2為1. 5秒到2. 5 秒,優(yōu)選地為2秒。在圖示的馬達(dá)協(xié)助特性映象Μ中,初期馬達(dá)協(xié)助特性區(qū)域S中的協(xié)助增 益為100%且是一定的,末期馬達(dá)協(xié)助特性區(qū)域Ε是線性的。當(dāng)然,其減少傾向能夠采用任 意形狀。另外,在初期馬達(dá)協(xié)助特性區(qū)域S和末期馬達(dá)協(xié)助特性區(qū)域Ε這兩個區(qū)域中,還能 夠采用非線性的圖表。
[0132] 馬達(dá)協(xié)助特性算定部52根據(jù)從負(fù)載信息讀出的負(fù)載量和從電池信息讀出的充電 量來決定最佳的馬達(dá)協(xié)助特性映象Μ。在其他馬達(dá)協(xié)助特性映象Μ中,初期馬達(dá)協(xié)助特性區(qū) 域S中的協(xié)助增益取10%左右到小于100%的范圍的值,末期馬達(dá)協(xié)助特性區(qū)域Ε記述有成 為減少函數(shù)那樣的各種馬達(dá)協(xié)助特性。即,實際上由馬達(dá)發(fā)電機(jī)4生出的協(xié)助量因負(fù)載量 或充電量或它們雙方而每次都變動。
[0133] 此外,基于該協(xié)助特性的馬達(dá)協(xié)助控制的短期間內(nèi)的反復(fù)進(jìn)行由馬達(dá)協(xié)助控制禁 止決定部53來禁止。該馬達(dá)協(xié)助控制的反復(fù)禁止時間可以根據(jù)電池 Β的充電量來變更,也 可以根據(jù)電池 Β的容量來預(yù)先決定。另外,還可以根據(jù)作業(yè)為可變的。不管怎樣,都以不招 致電池充電量的急劇降低的方式設(shè)定。
[0134] 如圖7所示,在發(fā)動機(jī)Ε的背面?zhèn)染邆漶R達(dá)外罩40,馬達(dá)外罩40容納馬達(dá)發(fā)電機(jī) 4和主離合器31。馬達(dá)發(fā)電機(jī)4兼具利用發(fā)動機(jī)Ε的驅(qū)動力來進(jìn)行發(fā)電的三相交流發(fā)電機(jī) 的功能、以及利用從外部供給的電力來旋轉(zhuǎn)工作的三相交流馬達(dá)的功能。因而,變換器部70 將來自電池 Β的直流電力轉(zhuǎn)換為三相交流電力并供給到馬達(dá)發(fā)電機(jī)4。另外,變換器部70 將利用馬達(dá)發(fā)電機(jī)4發(fā)電的三相交流電流轉(zhuǎn)換為直流電流并升壓以供給到電池 B。
[0135] 由圖7可知,發(fā)動機(jī)E、馬達(dá)發(fā)電機(jī)4和主離合器31以此順序設(shè)置,馬達(dá)外罩40連 結(jié)于與發(fā)動機(jī)E后部連結(jié)的后端板40a,由此,馬達(dá)發(fā)電機(jī)4和主離合器31容納于馬達(dá)外罩 40。
[0136] 馬達(dá)發(fā)電機(jī)4由在外周具備永久磁石41的轉(zhuǎn)子42、以及配置于包圍該轉(zhuǎn)子42的 位置的定子43構(gòu)成,定子43具有將線圈纏繞于定子芯的多個齒部(未圖示)的構(gòu)造。與 發(fā)動機(jī)E的輸出軸Ex (曲軸)的軸端相向地,且在與該輸出軸Ex的旋轉(zhuǎn)軸芯X為相同軸芯 的情況下配置有馬達(dá)發(fā)電機(jī)4的轉(zhuǎn)子42,在該轉(zhuǎn)子42中與輸出軸Ex為相反側(cè)的面配置主 離合器31的基板31a,輸出軸Ex和轉(zhuǎn)子42以及主離合器31的基板31a螺紋連結(jié)。該基板 31a雖然還具有作為飛輪的功能,但如上所述,馬達(dá)發(fā)電機(jī)4部分地執(zhí)行飛輪實現(xiàn)的慣性力 功能,因而與以往相比輕量化。
[0137] 馬達(dá)外罩40具有將前部外罩40A和后部外罩40B可分離地連結(jié)的構(gòu)造,在組裝馬 達(dá)發(fā)電機(jī)4時,在于前部外罩40A的內(nèi)面具備定子43的狀態(tài)下,將該前部外罩40A連結(jié)于 后端板40a,接著,將轉(zhuǎn)子42連結(jié)于輸出軸Ex的后端。
[0138] 主離合器31在連結(jié)于基板31a背面的離合器蓋31b內(nèi)部配置離合器盤31c、壓板 31d、膜片彈簧31e,具備傳遞來自離合器盤31c的驅(qū)動力的作為動力傳遞軸30的一個構(gòu)成 要素的離合器軸30a,通過未圖示的離合器踏板來操作。
[0139] 離合器軸30a相對于后部外罩40B將旋轉(zhuǎn)軸芯X作為中心旋轉(zhuǎn)自如地受到支承, 離合器盤31c通過花鍵構(gòu)造相對于離合器軸30a傳動自如地,并且沿旋轉(zhuǎn)軸芯X位移自如 地受到支承,膜片彈簧31e具有經(jīng)由壓板31d使向離合器接合方向的作用力作用于離合器 盤31c的構(gòu)成。另外,離合器軸30a的動力經(jīng)由齒輪傳動機(jī)構(gòu)傳遞到為變速裝置10的輸入 軸的,作為動力傳遞軸30的一個構(gòu)成要素的中間傳動軸30b。
[0140] 搭載于拖拉機(jī)的電池 B的容量受到限定,在作業(yè)行駛中的轉(zhuǎn)矩協(xié)助中,要求相當(dāng) 多的電力消耗,因而若在作業(yè)中反復(fù)進(jìn)行協(xié)助控制,則電池 B的充電量很快耗盡。為了避免 該情況,需要在考慮電池 B的充電量的同時僅短時間地執(zhí)行通過馬達(dá)發(fā)電機(jī)4進(jìn)行的協(xié)助, 若電池 B的充電量小于既定量,則中止馬達(dá)協(xié)助控制。
[0141] 因此,在該實施方式中,馬達(dá)協(xié)助控制禁止決定部53基于由負(fù)載信息生成部51生 成的負(fù)載信息所包含的負(fù)載量(發(fā)動機(jī)負(fù)載率、轉(zhuǎn)數(shù)降低量)、以及從電池管理部54送來 的電池信息所包含的充電量來判定協(xié)助控制的許可和禁止。此時使用的判定映象的一例在 圖8中示出。從該判定映象能夠理解的是,原則上只要充電量不充分,就不進(jìn)行協(xié)助控制。 例如,將充電量為80%左右的情況作為協(xié)助判定線,在其以下不進(jìn)行轉(zhuǎn)矩協(xié)助,以避免電池 B缺電。然而,若發(fā)動機(jī)負(fù)載率接近100%,則產(chǎn)生發(fā)動機(jī)熄火的可能性,在充電量為80%以 下的情況下也許可協(xié)助控制。此時,使協(xié)助判定線從發(fā)動機(jī)負(fù)載率為90%傾斜到100%,即在 發(fā)動機(jī)負(fù)載率為既定量(在此約為90%以上)的情況下,發(fā)動機(jī)負(fù)載率越高,則在充電量低 的狀態(tài)下也越許可協(xié)助控制。在發(fā)動機(jī)負(fù)載率為100%的情況下,在充電量為30%左右的情 況下也許可協(xié)助控制。在該判定映象中,協(xié)助判定線為帶狀,協(xié)助判定線的上側(cè)邊界線之上 的區(qū)域為協(xié)助驅(qū)動區(qū)域,許可協(xié)助控制。協(xié)助判定線的下側(cè)邊界線下方的區(qū)域為充電驅(qū)動 區(qū)域。而且,由協(xié)助判定線的上側(cè)邊界線與下側(cè)邊界線包圍的協(xié)助判定帶為既不進(jìn)行協(xié)助 控制也不進(jìn)行充電的緩沖區(qū)域,在該實施方式中,將該緩沖區(qū)域作為進(jìn)行零轉(zhuǎn)矩驅(qū)動控制 的零轉(zhuǎn)矩驅(qū)動區(qū)域。在充電驅(qū)動區(qū)域和零轉(zhuǎn)矩驅(qū)動區(qū)域中禁止協(xié)助控制。
[0142] [第一實施方式的其他實施方式] (1)雖然在上述實施方式中,為了檢測作用于發(fā)動機(jī)E的負(fù)載而利用發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)或傳 動軸轉(zhuǎn)數(shù),但還可以直接在作業(yè)裝置9設(shè)置負(fù)載檢測傳感器,并利用該負(fù)載檢測信號來判 定是否需要協(xié)助控制。
[0143] (2)雖然在上述實施方式中,發(fā)動機(jī)E與馬達(dá)發(fā)電機(jī)4直接連結(jié),之后安裝主離合 器31,使動力傳遞到動力傳遞軸30,但還可以作為代替,在發(fā)動機(jī)E與馬達(dá)發(fā)電機(jī)4之間安 裝主離合器31。
[0144] (3)雖然在上述實施方式中,采用在變速裝置10中利用HMT12的無級變速,但還可 以采用利用多級齒輪式變速裝置的多級變速。
[0145] (4)作為馬達(dá)協(xié)助特性,還可以預(yù)先編制與作業(yè)裝置9的類型及其使用形態(tài)分別 最佳化的個別的馬達(dá)協(xié)助特性,并適當(dāng)?shù)貙ζ溥M(jìn)行選擇。例如,設(shè)置檢測安裝于作業(yè)車的作 業(yè)裝置9的類別的作業(yè)裝置類別檢測部或手動的作業(yè)裝置類別設(shè)定部,將實際安裝并利用 的作業(yè)裝置9的類別作為輔助參數(shù)提供給馬達(dá)協(xié)助特性算定部52。由此,馬達(dá)協(xié)助特性算 定部52能夠根據(jù)使用作業(yè)裝置種類來決定適當(dāng)?shù)鸟R達(dá)協(xié)助特性。
[0146] (5)雖然在上述實施方式之中,在馬達(dá)協(xié)助控制結(jié)束之后開始機(jī)械協(xié)助控制,但還 可以在馬達(dá)協(xié)助控制的中途以既定的協(xié)助比例來同時執(zhí)行馬達(dá)協(xié)助控制和機(jī)械協(xié)助控制。 特別是在從馬達(dá)協(xié)助控制向機(jī)械協(xié)助控制過渡時,減少馬達(dá)協(xié)助控制的協(xié)助比例并且增加 機(jī)械協(xié)助控制的協(xié)助比例也是適宜的。另外,在電池充電量少的情況下,以利用機(jī)械協(xié)助控 制的協(xié)助來補充馬達(dá)協(xié)助控制的協(xié)助那樣的控制方法也包含于本發(fā)明。即,馬達(dá)協(xié)助控制 優(yōu)先于機(jī)械協(xié)助控制也包含馬達(dá)協(xié)助控制為主,機(jī)械協(xié)助控制為從的混合協(xié)助控制。
[0147] [第二實施方式]以下,在說明根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的混合作業(yè)車的具體 實施方式之前,使用圖9來說明在本發(fā)明中采用的動力系統(tǒng)的基本構(gòu)成。
[0148] 該混合作業(yè)車作為驅(qū)動源而具備內(nèi)燃機(jī)E以及馬達(dá)發(fā)電機(jī)204,利用由車輪、履帶 構(gòu)成的行駛裝置202來行駛,并且利用安裝于車體的作業(yè)裝置209來進(jìn)行行駛作業(yè)。在為 傳遞來自驅(qū)動源的動力的動力管線的動力傳遞部件201,包含對來自驅(qū)動源的動力的傳遞 進(jìn)行離合的主離合器231、對作業(yè)裝置209傳遞動力的ΡΤ0軸290、對行駛裝置202傳遞動 力的動力傳遞軸230、以及變速裝置210。此外,在ΡΤ0軸290間置安裝有對動力傳遞進(jìn)行 開關(guān)的ΡΤ0離合器291。
[0149] 馬達(dá)發(fā)電機(jī)204將電池 B作為電力供給源來生出旋轉(zhuǎn)動力,并與內(nèi)燃機(jī)E協(xié)作地 使混合作業(yè)車行駛,但在由內(nèi)燃機(jī)E驅(qū)動的狀況下、或者混合作業(yè)車減速的狀況下、或者沿 下坡慣性行駛的狀況下,該馬達(dá)發(fā)電機(jī)204能夠作為對電池 B供給電力的發(fā)電機(jī)起作用。
[0150] 內(nèi)燃機(jī)E的旋轉(zhuǎn)控制經(jīng)由電子調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、共軌機(jī)構(gòu)等發(fā)動機(jī)控制設(shè)備260由發(fā)動 機(jī)控制單元206進(jìn)行。馬達(dá)發(fā)電機(jī)204的驅(qū)動控制經(jīng)由變換器部270由馬達(dá)控制單元207 進(jìn)行。發(fā)動機(jī)控制單元206為用于控制內(nèi)燃機(jī)E的燃料噴射量等的計算機(jī)單元,具有以將 內(nèi)燃機(jī)E的轉(zhuǎn)數(shù)維持為一定的方式控制發(fā)動機(jī)控制設(shè)備260的定速控制功能。馬達(dá)控制單 元207也同樣地為計算機(jī)單元,對變換器部270提供控制信號以控制馬達(dá)發(fā)電機(jī)204的轉(zhuǎn) 數(shù)、轉(zhuǎn)矩。另外,馬達(dá)控制單元207作為對馬達(dá)發(fā)電機(jī)204的驅(qū)動模式而具備對動力傳遞軸 230輸出動力的協(xié)助驅(qū)動模式和對電池 B輸出充電電力的充電驅(qū)動模式。而且,若還有不對 動力傳遞軸230造成影響的零轉(zhuǎn)矩驅(qū)動模式,則是合乎需要的。
[0151] 如眾所周知的,變換器部270將電池 B的直流電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓并供給到馬達(dá) 發(fā)電機(jī)204,在馬達(dá)發(fā)電機(jī)204作為發(fā)動機(jī)而工作時,還發(fā)揮作為用于對電池 B供給直流電 壓的整流器以及電壓調(diào)整裝置的功能。即,電池 B以經(jīng)由變換器部270對馬達(dá)發(fā)電機(jī)204 供給電力的放電過程來工作,并且在馬達(dá)發(fā)電機(jī)204作為發(fā)動機(jī)工作時以利用馬達(dá)發(fā)電機(jī) 204發(fā)電的電力充電的充電過程來動作。
[0152] 動力管理單元205對發(fā)動機(jī)控制單元206和馬達(dá)控制單元207提供控制指令,從 而管理馬達(dá)發(fā)電機(jī)204對內(nèi)燃機(jī)E進(jìn)行協(xié)助的協(xié)助控制。動力管理單元205包含負(fù)載信息 生成部251、協(xié)助特性決定部252、協(xié)助控制禁止決定部253、電池管理部254、以及運轉(zhuǎn)模式 選擇部255。
[0153] 雖然定速控制模式下的內(nèi)燃機(jī)E的運轉(zhuǎn)是自身眾所周知的,但由于作業(yè)裝置209 的作業(yè)狀況、行駛裝置202接地的地面狀況,急劇的負(fù)載施加于動力傳遞軸230,結(jié)果產(chǎn)生 使內(nèi)燃機(jī)E的轉(zhuǎn)數(shù)降低的事態(tài)。此時,通過發(fā)動機(jī)控制設(shè)備260進(jìn)行的定速控制的延遲、內(nèi) 燃機(jī)E自身的輸出不足等導(dǎo)致內(nèi)燃機(jī)E的轉(zhuǎn)數(shù)的降低(車速的降低),在極端的情況下產(chǎn)生 內(nèi)燃機(jī)E的停止(發(fā)動機(jī)熄火)。為了避免該情況,檢測施加于動力傳遞軸230的負(fù)載,從 結(jié)果而言檢測施加于內(nèi)燃機(jī)E的旋轉(zhuǎn)負(fù)載,為了使該負(fù)載至少部分地抵消而僅短時間地驅(qū) 動馬達(dá)發(fā)電機(jī)204,以內(nèi)燃機(jī)E能夠應(yīng)對突發(fā)的負(fù)載增大的方式執(zhí)行協(xié)助內(nèi)燃機(jī)E的協(xié)助控 制。負(fù)載信息生成部251和協(xié)助特性決定部252發(fā)揮作用,以進(jìn)行該協(xié)助控制。
[0154] 負(fù)載信息生成部251具有基于從由發(fā)動機(jī)控制單元206提供的發(fā)動機(jī)控制信息或 由各種傳感器獲得的檢測信息取出的輸入?yún)?shù)來生成表示內(nèi)燃機(jī)E或動力傳遞軸230受到 的旋轉(zhuǎn)負(fù)載的負(fù)載信息。作為在負(fù)載信息生成部251中利用的輸入?yún)?shù),能夠列舉內(nèi)燃機(jī)E 的轉(zhuǎn)數(shù)(旋轉(zhuǎn)速度)、動力傳遞軸230的轉(zhuǎn)數(shù)(旋轉(zhuǎn)速度)、由發(fā)動機(jī)控制單元206算定的 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩、動力傳遞軸230的轉(zhuǎn)矩、車速、作業(yè)裝置209的作業(yè)狀態(tài)(耕耘深度、牽引力、 對裝載機(jī)的作用力等),但實際利用的輸入?yún)?shù)依賴于作業(yè)車所裝備的傳感器。由于動力傳 遞軸230的旋轉(zhuǎn)檢測傳感器、車速傳感器被標(biāo)準(zhǔn)裝備的可能性高,故作為輸入?yún)?shù),若使用 動力傳遞軸230的旋轉(zhuǎn)速度變動值、車速變動值,則是合乎需要的。這些輸入?yún)?shù)通過處理 來自各種傳感器的信號的車輛狀態(tài)檢測單元S送來。負(fù)載信息生成部251為了檢測突發(fā)的 旋轉(zhuǎn)負(fù)載增大,還可以基于隨時間變化的旋轉(zhuǎn)負(fù)載的微分值或差分值生成表示突發(fā)的旋轉(zhuǎn) 負(fù)載增大的負(fù)載信息,但還可以僅通過閾值判定來生成表示旋轉(zhuǎn)負(fù)載增大的負(fù)載信息,該 旋轉(zhuǎn)負(fù)載增大為協(xié)助控制的觸發(fā)事件。
[0155] 協(xié)助特性決定部252基于由負(fù)載信息生成部251生成的負(fù)載信息來決定規(guī)定協(xié)助 控制中的協(xié)助量和協(xié)助時間的協(xié)助特性,以執(zhí)行利用馬達(dá)發(fā)電機(jī)204的內(nèi)燃機(jī)E的協(xié)助控 制。馬達(dá)控制單元207基于由協(xié)助特性決定部252決定的協(xié)助特性來經(jīng)由變換器部270控 制馬達(dá)發(fā)電機(jī)204。為了防止連續(xù)地執(zhí)行協(xié)助控制,協(xié)助控制禁止決定部253基于來自協(xié)助 特性決定部252的協(xié)助控制信息,在執(zhí)行了協(xié)助控制之后的既定時間期間禁止下個協(xié)助控 制的執(zhí)行。
[0156] 電池管理部254算定電池 B的充電量。此時,若電池 B作為具備計算機(jī)的智能電 池單元構(gòu)成,則基于來自電池 B的電池信息算定電池的充電量,若并非如此,則基于來自接 收電池狀態(tài)檢測傳感器的信號的車輛狀態(tài)檢測單元S的電池信息來算定電池 B的充電量。 協(xié)助控制禁止決定部253具有如下功能,即基于電池信息,若電池 B的充電量小于既定值, 則為了防止電池用盡,禁止通過馬達(dá)發(fā)電機(jī)204進(jìn)行的內(nèi)燃機(jī)E的協(xié)助。
[0157] 運轉(zhuǎn)模式選擇部255在從ΡΤ0軸290取出一定轉(zhuǎn)數(shù)的旋轉(zhuǎn)動力以用于作業(yè)的作業(yè) 裝置209的作業(yè)時、使作業(yè)車以既定速度行駛(巡航行駛)時設(shè)定將利用的轉(zhuǎn)數(shù)維持為一 定的定速控制模式。若設(shè)定該定速控制模式,則發(fā)動機(jī)控制單元206以將內(nèi)燃機(jī)E的轉(zhuǎn)數(shù) 維持為所設(shè)定的既定值的方式控制發(fā)動機(jī)控制設(shè)備260。
[0158] 通過馬達(dá)發(fā)電機(jī)204進(jìn)行的協(xié)助控制中的信息的基本流程在圖10中示出。首先, 發(fā)動機(jī)控制單元206對發(fā)動機(jī)控制設(shè)備260送出基于利用加速器設(shè)定器件設(shè)定的設(shè)定值的 發(fā)動機(jī)控制信號?;谠摪l(fā)動機(jī)控制信號來調(diào)整燃料噴射量等,以驅(qū)動內(nèi)燃機(jī)E。內(nèi)燃機(jī)E 的轉(zhuǎn)數(shù)的變動因外部因素的變動、即行駛負(fù)載、作業(yè)負(fù)載等負(fù)載變動而產(chǎn)生,因而以使不因 該負(fù)載變動量而產(chǎn)生轉(zhuǎn)數(shù)的意外降低、發(fā)動機(jī)熄火的方式調(diào)整燃料噴射量等,增大轉(zhuǎn)矩。然 而,內(nèi)燃機(jī)E的額定輸出配合在通常作業(yè)中要求的最大轉(zhuǎn)矩,因而在產(chǎn)生意外的突發(fā)負(fù)載 增大的情況下,導(dǎo)致轉(zhuǎn)數(shù)的降低,在最差的情況下導(dǎo)致發(fā)動機(jī)熄火。為了避免該情況,馬達(dá) 控制單元207對變換器部270送出協(xié)助信號,利用馬達(dá)發(fā)電機(jī)4在負(fù)載增大時協(xié)助內(nèi)燃機(jī) E〇
[0159] 負(fù)載信息生成部251基于從車輛狀態(tài)檢測單元S送來的車輛狀態(tài)信息或從發(fā)動機(jī) 控制設(shè)備260送來的發(fā)動機(jī)狀態(tài)信息來生成包含負(fù)載量的負(fù)載信息,并送到協(xié)助控制決定 部252。電池管理部254基于來自電池 B的充電信息來算定充電量(一般稱為S0C),并將 包含該充電量的電池信息送到協(xié)助特性決定部252以及協(xié)助控制禁止決定部253。
[0160] 協(xié)助特性決定部252基于從負(fù)載信息讀出的負(fù)載量:L、以及從電池信息讀出的充 電量:SC來決定適當(dāng)?shù)膮f(xié)助特性:W(t)。該協(xié)助特性是由W(t) = Γ [L,SC]等一般公式導(dǎo) 出的。即,協(xié)助特性能夠以決定隨時間變化的協(xié)助量的圖表來表示。實際上,優(yōu)選的是映象 化并存放多個協(xié)助特性,并根據(jù)負(fù)載量:L和充電量:SC來選擇最佳的協(xié)助特性的構(gòu)成。
[0161] 若決定了協(xié)助特性,則馬達(dá)控制單元207基于該協(xié)助特性來生成協(xié)助控制信號, 并通過變換器部270來驅(qū)動控制馬達(dá)發(fā)電機(jī)204,以補償產(chǎn)生于動力傳遞軸230的負(fù)載增 大。由于電氣馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)性快,故即使發(fā)生突發(fā)的行駛負(fù)載、作業(yè)負(fù)載的增大,也由此 避免轉(zhuǎn)數(shù)的降低。在負(fù)載增大持續(xù)的情況、電池 B的充電量沒有富余的情況下,利用后述變 速裝置210的變速比調(diào)整來應(yīng)對。
[0162] 此外,馬達(dá)控制單元207通過在協(xié)助控制以外對變換器部270送出發(fā)電指令,能夠 使馬達(dá)發(fā)電機(jī)204作為發(fā)電機(jī)發(fā)揮作用,以對電池 B充電。另外,通過馬達(dá)控制單元207對 變換器部270送出零轉(zhuǎn)矩控制信號,馬達(dá)發(fā)電機(jī)204進(jìn)行零轉(zhuǎn)矩驅(qū)動。
[0163] 在負(fù)載控制單元208包含負(fù)載追隨變速比控制部280,負(fù)載追隨變速比控制部280 執(zhí)行以減輕內(nèi)燃機(jī)E的負(fù)載增大的方式變更變速比的負(fù)載追隨變速比控制。該負(fù)載追隨變 速比控制為了應(yīng)對在內(nèi)燃機(jī)E產(chǎn)生的負(fù)載增大,基于協(xié)助特性,在短時間的協(xié)助控制結(jié)束 后執(zhí)行。即,只要不由協(xié)助控制禁止決定部253禁止了協(xié)助控制,協(xié)助控制就在該負(fù)載追隨 變速比控制之前執(zhí)行。由此,響應(yīng)性與協(xié)助控制相比較慢的負(fù)載追隨變速比控制能夠避免 響應(yīng)頻繁發(fā)生的突發(fā)負(fù)載增大而發(fā)生的振蕩現(xiàn)象。但是為了避免連續(xù)的協(xié)助控制,在負(fù)載 增大持續(xù)的情況下,在協(xié)助控制結(jié)束后的既定時間,由協(xié)助控制禁止決定部253來禁止下 個協(xié)助控制。
[0164] 接著,說明本發(fā)明的第二實施方式的【具體實施方式】。在該實施方式中,混合作業(yè)車 為如圖11所示的眾所周知的形態(tài)的通用拖拉機(jī)。該拖拉機(jī)的動力系統(tǒng)在圖12中示意化地 示出。在拖拉機(jī)車體,具備內(nèi)燃機(jī)E、馬達(dá)發(fā)電機(jī)204、油壓驅(qū)動式的主離合器231、變速裝置 210、操縱部220、以及作為行駛裝置202的左右一對的前輪202a和后輪202b等。在車體后 部,作為作業(yè)裝置209,還通過升降機(jī)構(gòu)安裝有耕耘裝置。升降機(jī)構(gòu)通過油壓缸而工作。
[0165] 如圖12和圖13中示意性地示出的,該拖拉機(jī)的內(nèi)燃機(jī)E為以共軌方式受到旋轉(zhuǎn) 控制的柴油發(fā)動機(jī)(以下簡稱為發(fā)動機(jī)E),作為發(fā)動機(jī)控制設(shè)備260具備共軌控制設(shè)備。 變速裝置210包含油壓機(jī)械式的無級變速裝置(以下,簡稱為HMT) 212和前后進(jìn)切換裝置 213和進(jìn)行多級變速的齒輪變速裝置214、差速機(jī)構(gòu)215,其動力通過動力傳遞軸230最終使 驅(qū)動車輪(前輪202a或后輪202b或雙方)202旋轉(zhuǎn)。前后進(jìn)切換裝置213和齒輪變速裝 置214分別具備油壓驅(qū)動式的變速離合器210a。而且,裝備于拖拉機(jī)的耕耘裝置209能夠 經(jīng)由ΡΤ0軸290來接受旋轉(zhuǎn)動力,由此耕耘轉(zhuǎn)子以既定的耕耘深度來旋轉(zhuǎn)驅(qū)動,ΡΤ0軸構(gòu)成 傳遞該發(fā)動機(jī)E以及馬達(dá)發(fā)電機(jī)204的旋轉(zhuǎn)動力的動力傳遞軸230的一部分。
[0166] HMT212由靜油壓式變速機(jī)構(gòu)212A和行星齒輪機(jī)構(gòu)212B構(gòu)成,靜油壓式變速機(jī)構(gòu) 212A包括接受來自發(fā)動機(jī)E以及馬達(dá)發(fā)電機(jī)204的動力的斜板212a式可變吐出型油壓泵 和利用來自該油壓泵的油壓旋轉(zhuǎn)以輸出動力的油壓馬達(dá)。行星齒輪機(jī)構(gòu)212B以將來自發(fā) 動機(jī)E以及馬達(dá)發(fā)電機(jī)204的動力和來自油壓馬達(dá)的動力作為輸入,并將其變速輸出供給 至后級的動力傳遞軸230的方式構(gòu)成。
[0167] 在該靜油壓式變速機(jī)構(gòu)212A中,通過來自發(fā)動機(jī)E以及馬達(dá)發(fā)電機(jī)204的動力輸 入到泵軸,從油壓泵對油壓馬達(dá)供給壓力油,油壓馬達(dá)由來自油壓泵的油壓旋轉(zhuǎn)驅(qū)動并使 馬達(dá)軸旋轉(zhuǎn)。油壓馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)通過馬達(dá)軸傳遞至行星齒輪機(jī)構(gòu)212B。靜油壓式變速機(jī)構(gòu) 212A通過使與油壓泵的斜板212a連動的缸位移來進(jìn)行該斜板212a的角度變更,變速為正 旋轉(zhuǎn)狀態(tài)、逆旋轉(zhuǎn)狀態(tài)、以及位于正旋轉(zhuǎn)狀態(tài)與逆旋轉(zhuǎn)狀態(tài)之間的中立狀態(tài),并且不管是在 變速為正旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下還是在變速為逆旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下,都無級地變更油壓泵的旋 轉(zhuǎn)速度以無級地變更油壓馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度(單位時間的轉(zhuǎn)數(shù))。其結(jié)果,無級地變更從油壓 馬達(dá)輸出到行星齒輪機(jī)構(gòu)212B的動力的旋轉(zhuǎn)速度。靜油壓式變速機(jī)構(gòu)212A通過斜板212a 位于中立狀態(tài)來停止因油壓泵引起的油壓馬達(dá)的旋轉(zhuǎn),從結(jié)果上說,停止從油壓馬達(dá)對行 星齒輪機(jī)構(gòu)212B的輸出。
[0168] 行星齒輪機(jī)構(gòu)212B具備:恒星齒輪、在該恒星齒輪的周圍以等間隔分散而配置的 3個行星齒輪、旋轉(zhuǎn)自如地支承各行星齒輪的支架、與三個行星齒輪嚙合的環(huán)齒輪、以及與 前后進(jìn)切換裝置213連結(jié)的輸出軸(動力傳遞軸230中的一個)。此外,在該實施方式中, 支架在外周形成有齒輪部,并且相對旋轉(zhuǎn)自如地由恒星齒輪的軸套部支承,該齒輪部與安 裝于發(fā)動機(jī)E側(cè)的動力傳遞軸230的輸出齒輪嚙合。
[0169] 根據(jù)上述構(gòu)成,該HMT212能夠通過變更靜油壓式變速機(jī)構(gòu)212A的斜板212a的角 度,使去往為驅(qū)動車輪的前輪202a或后輪202b或其雙方的動力傳遞無級地變速。該斜板 212a的控制利用基于來自變速控制單元208的控制指令而工作的油壓控制單元208a的油 壓控制來實現(xiàn)。另外,具備作為上述油壓驅(qū)動式的缸、主離合器231、變速離合器210a等油 壓促動器的油壓源的油壓泵P。該油壓泵P可以采用從動力傳遞軸230接受旋轉(zhuǎn)動力的機(jī) 械式泵,還可以采用從電動馬達(dá)接受旋轉(zhuǎn)動力的電動式泵。在電動式泵的情況下,其電動馬 達(dá)由油壓控制單元208a控制。
[0170] 在變速控制單元208,構(gòu)筑有用于進(jìn)行對變速裝置210的變速操作的種種控制功 能,但特別與本發(fā)明相關(guān)的功能是執(zhí)行以減輕內(nèi)燃機(jī)E的負(fù)載增大的方式變更變速比的負(fù) 載追隨變速比控制的功能。該功能由負(fù)載追隨變速比控制部280構(gòu)筑。在此,如圖13所示, 負(fù)載追隨變速比控制部280通過改變HMT212的斜板212a的角度來改變變速比。
[0171] 該動力系統(tǒng)中的馬達(dá)發(fā)電機(jī)204的控制、即對發(fā)動機(jī)E的轉(zhuǎn)矩協(xié)助由動力管理單 元205來進(jìn)行,但在此,該動力管理單元205沿用在圖9和圖10中說明的構(gòu)成。動力管理 單元205、發(fā)動機(jī)控制單元206、車輛狀態(tài)檢測單元S也分別以能夠通過車載LAN進(jìn)行數(shù)據(jù) 傳送的方式連接。
[0172] 車輛狀態(tài)檢測單元S輸入來自配備于拖拉機(jī)的各種傳感器的信號、表示由操縱者 操作的操作器(離合器踏板、制動踏板)的狀態(tài)的操作輸入信號,根據(jù)需要來進(jìn)行信號轉(zhuǎn) 換、評價運算,將獲得的信號、數(shù)據(jù)送出到車載LAN。
[0173] 作為對油壓控制單元208a提供控制指令的上部的電子器件,用于變速裝置210的 變速操作的變速控制單元208、用于耕耘裝置209的操作的作業(yè)裝置控制單元299也與油壓 控制單元208a連接。變速控制單元208、作業(yè)裝置控制單元299也連接于車載LAN,能夠在 與其他單元之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
[0174] 如圖14所示,在該協(xié)助特性決定部252,設(shè)有協(xié)助特性映象存放部252a。該協(xié)助 特性映象存放部252a具有如下功能,即預(yù)先編制并存放多個使協(xié)助特性映象化的協(xié)助特 性映象M,或者根據(jù)需要編制并設(shè)定適當(dāng)?shù)膮f(xié)助特性映象M。如示意性地圖示的,該協(xié)助特 性能夠以決定隨時間變化的協(xié)助量的圖表來表示。在圖14的例子中,橫軸為時間,縱軸為 協(xié)助增益。協(xié)助增益是相對于根據(jù)從負(fù)載信息讀出的負(fù)載量來算定的最大協(xié)助量(馬達(dá)轉(zhuǎn) 矩)的比例,取0%到100%之間的數(shù)值。即,通過對最大協(xié)助量乘以從該協(xié)助特性映象Μ得 到的協(xié)助增益來求實際上由馬達(dá)發(fā)電機(jī)204協(xié)助的協(xié)助量。該實施方式中的協(xié)助特性包括 以既定時間維持一定的協(xié)助量的初期協(xié)助特性區(qū)域S和使協(xié)助量隨時間變化而減少到零 的末期協(xié)助特性區(qū)域Ε。初期協(xié)助特性區(qū)域S的時間間隔tl為1. 5秒到2. 5秒,優(yōu)選地為 2秒,末期協(xié)助特性區(qū)域E的時間間隔t2為1. 5秒到2. 5秒,優(yōu)選地為2秒。在圖示的協(xié)助 特性映象Μ中,初期協(xié)助特性區(qū)域S中的協(xié)助增益為100%且是一定的,末期協(xié)助特性區(qū)域 Ε是線性的。當(dāng)然,其減少傾向能夠采用任意形狀。另外,在初期協(xié)助特性區(qū)域S和末期協(xié) 助特性區(qū)域Ε這兩個區(qū)域中,還能夠采用非線性的圖表。協(xié)助特性決定部252根據(jù)從負(fù)載 信息讀出的負(fù)載量和從電池信息讀出的充電量來決定最佳的協(xié)助特性映象Μ。在其他協(xié)助 特性映象Μ中,初期協(xié)助特性區(qū)域S中的協(xié)助增益取10%左右到小于100%的范圍的值,末 期協(xié)助特性區(qū)域Ε記述有成為減少函數(shù)那樣的各種協(xié)助特性。即,實際上由馬達(dá)發(fā)電機(jī)204 生出的協(xié)助量因負(fù)載量或充電量或它們雙方而每次都變動。此外,基于該協(xié)助特性的協(xié)助 控制的連續(xù)執(zhí)行由協(xié)助控制禁止決定部253來禁止。協(xié)助控制的執(zhí)行間隔即禁止時間可以 根據(jù)電池 Β的充電量來變更,也可以根據(jù)電池 Β的容量來預(yù)先決定。另外,還可以根據(jù)作業(yè) 為可變的。不管怎樣,都以不招致電池充電量的急劇降低的方式設(shè)定。
[0175] 如圖15所示,在發(fā)動機(jī)Ε的背面?zhèn)染邆漶R達(dá)外罩240,馬達(dá)外罩240容納馬達(dá)發(fā) 電機(jī)204和主離合器231。馬達(dá)發(fā)電機(jī)204兼具利用發(fā)動機(jī)Ε的驅(qū)動力來進(jìn)行發(fā)電的三相 交流發(fā)電機(jī)的功能、以及利用從外部供給的電力來旋轉(zhuǎn)工作的三相交流馬達(dá)的功能。因而, 變換器部270將來自電池 B的直流電力轉(zhuǎn)換為三相交流電力并供給到馬達(dá)發(fā)電機(jī)204。另 夕卜,變換器部270將利用馬達(dá)發(fā)電機(jī)204發(fā)電的三相交流電流轉(zhuǎn)換為直流電流并升壓以供 給到電池 B。
[0176] 由圖15可知,發(fā)動機(jī)E、馬達(dá)發(fā)電機(jī)204和主離合器231以此順序設(shè)置,馬達(dá)外罩 240連結(jié)于與發(fā)動機(jī)E后部連結(jié)的后端板240a,由此,馬達(dá)發(fā)電機(jī)204和主離合器231容納 于馬達(dá)外罩240。
[0177] 馬達(dá)發(fā)電機(jī)204由在外周具備永久磁石241的轉(zhuǎn)子242、以及配置于包圍該轉(zhuǎn)子 242的位置的定子243構(gòu)成,定子243具有將線圈纏繞于定子芯的多個齒部(未圖示)的構(gòu) 造。與發(fā)動機(jī)E的輸出軸Ex(曲軸)的軸端相向地,且在與該輸出軸Ex的旋轉(zhuǎn)軸芯X為相 同軸芯的情況下配置有馬達(dá)發(fā)電機(jī)204的轉(zhuǎn)子242,在該轉(zhuǎn)子242中與輸出軸Ex為相反側(cè) 的面配置主離合器231的基板231a,輸出軸Ex和轉(zhuǎn)子242以及主離合器231的基板231a 螺紋連結(jié)。該基板231a雖然還具有作為飛輪的功能,但如上所述,馬達(dá)發(fā)電機(jī)204部分地 執(zhí)行飛輪實現(xiàn)的慣性力功能,因而與以往相比輕量化。
[0178] 馬達(dá)外罩240具有將前部外罩240A和后部外罩240B可分離地連結(jié)的構(gòu)造,在組 裝馬達(dá)發(fā)電機(jī)204時,在于前部外罩240A的內(nèi)面具備定子243的狀態(tài)下,將該前部外罩 240A連結(jié)于后端板240a,接著,將轉(zhuǎn)子242連結(jié)于輸出軸Ex的后端。
[0179] 主離合器231在連結(jié)于基板231a背面的離合器蓋231b內(nèi)部配置離合器盤231c、 壓板231d、膜片彈簧231e,具備傳遞來自離合器盤231c的驅(qū)動力的作為動力傳遞軸230的 一個構(gòu)成要素的離合器軸230a,通過未圖示的離合器踏板來操作。
[0180] 離合器軸230a相對于后部外罩240B將旋轉(zhuǎn)軸芯X作為中心旋轉(zhuǎn)自如地受到支 承,離合器盤231c通過花鍵構(gòu)造相對于離合器軸230a傳動自如地,并且沿旋轉(zhuǎn)軸芯X位移 自如地受到支承,膜片彈簧231e具有經(jīng)由壓板231d使向離合器接合方向的作用力作用于 離合器盤231c的構(gòu)成。另外,離合器軸230a的動力經(jīng)由齒輪傳動機(jī)構(gòu)傳遞到為變速裝置 210的輸入軸的,作為動力傳遞軸230的一個構(gòu)成要素的中間傳動軸230b。
[0181] 發(fā)動機(jī)E和馬達(dá)發(fā)電機(jī)204的驅(qū)動控制如利用圖9說明的那樣,由動力管理單元 205進(jìn)行。用于控制由作為發(fā)動機(jī)控制設(shè)備260的共軌式的燃料噴射設(shè)備進(jìn)行的燃料噴射 的發(fā)動機(jī)控制單元206取得來自加速器踏板傳感器的信號、發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)信號、共軌內(nèi)的燃 料壓力信號、吸氣部位的吸氣壓力信號等,以進(jìn)行噴射器的動作定時。根據(jù)此種構(gòu)成,發(fā)動 機(jī)控制單元206能夠算定發(fā)動機(jī)E的負(fù)載率(發(fā)動機(jī)負(fù)載率)。負(fù)載信息生成部251能夠 將該發(fā)動機(jī)負(fù)載率利用于協(xié)助控制。
[0182] 另外,負(fù)載信息生成部251為了檢測發(fā)動機(jī)受到的旋轉(zhuǎn)負(fù)載的增大,還能夠利用 動力傳遞軸230的轉(zhuǎn)數(shù)(旋轉(zhuǎn)速度)。在此種情況下,檢測動力傳遞軸230的轉(zhuǎn)數(shù)的轉(zhuǎn)數(shù)的 旋轉(zhuǎn)速度傳感器S1在本實施方式中,貫通插入于貫通馬達(dá)外罩240避免的孔,并使下端的 傳感器部位于主離合器231的基板231a的外周面附近。即,旋轉(zhuǎn)速度傳感器S1作為根據(jù) 磁通量密度的變化來將基板231a的旋轉(zhuǎn)累加的拾取型。當(dāng)然,作為旋轉(zhuǎn)速度傳感器S1,可 以采用光學(xué)式的傳感器,還可以采用檢測動力傳遞軸230的轉(zhuǎn)數(shù)的構(gòu)成。
[0183] 搭載于拖拉機(jī)的電池 B的容量受到限定,在作業(yè)行駛中的轉(zhuǎn)矩協(xié)助中,要求相當(dāng) 多的電力消耗,因而若在作業(yè)中反復(fù)進(jìn)行協(xié)助控制,則電池 B的充電量很快耗盡。為了避免 該情況,需要在考慮電池 B的充電量的同時執(zhí)行通過馬達(dá)發(fā)電機(jī)204進(jìn)行的協(xié)助。
[0184] 因此,在該實施方式中,協(xié)助控制禁止決定部253基于由負(fù)載信息生成部251生成 的負(fù)載信息所包含的負(fù)載量(發(fā)動機(jī)負(fù)載率、轉(zhuǎn)數(shù)降低量)、以及從電池管理部254送來的 電池信息所包含的充電量來判定協(xié)助控制的許可和禁止。此時使用的判定映象的一例在圖 8中示出。從該判定映象能夠理解的是,原則上只要充電量不充分,就不進(jìn)行協(xié)助控制。例 如,將充電量為80%左右的情況作為協(xié)助判定線,在其以下不進(jìn)行轉(zhuǎn)矩協(xié)助,以避免電池 B 缺電。然而,若發(fā)動機(jī)負(fù)載率接近100%,則產(chǎn)生發(fā)動機(jī)熄火的可能性,在充電量為80%以下 的情況下也許可協(xié)助控制。此時,使協(xié)助判定線從發(fā)動機(jī)負(fù)載率為90%傾斜到100%,即在發(fā) 動機(jī)負(fù)載率為既定量(在此約為90%以上)的情況下,發(fā)動機(jī)負(fù)載率越高,則在充電量低的 狀態(tài)下也越許可協(xié)助控制。在發(fā)動機(jī)負(fù)載率為100%的情況下,在充電量為30%左右的情況 下也許可協(xié)助控制。在該判定映象中,協(xié)助判定線為帶狀,協(xié)助判定線的上側(cè)邊界線之上的 區(qū)域為協(xié)助驅(qū)動區(qū)域,許可協(xié)助控制。協(xié)助判定線的下側(cè)邊界線下方的區(qū)域為充電驅(qū)動區(qū) 域。而且,由協(xié)助判定線的上側(cè)邊界線與下側(cè)邊界線包圍的協(xié)助判定帶為既不進(jìn)行協(xié)助控 制也不進(jìn)行充電的緩沖區(qū)域,在該實施方式中,將該緩沖區(qū)域作為進(jìn)行零轉(zhuǎn)矩驅(qū)動控制的 零轉(zhuǎn)矩驅(qū)動區(qū)域。在充電驅(qū)動區(qū)域和零轉(zhuǎn)矩驅(qū)動區(qū)域中禁止協(xié)助控制。
[0185] [第二實施方式的其他實施方式] (1)在上述實施方式中,為了檢測作用于發(fā)動機(jī)E的負(fù)載而利用發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)或傳動軸 轉(zhuǎn)數(shù),但還可以直接在作業(yè)裝置209設(shè)置負(fù)載檢測傳感器,并利用該負(fù)載檢測信號來判定 是否需要協(xié)助控制。
[0186] (2)在上述實施方式中,發(fā)動機(jī)E與馬達(dá)發(fā)電機(jī)204直接連結(jié),之后安裝主離合器 231,使動力傳遞到動力傳遞軸230,但還可以作為代替,在發(fā)動機(jī)E與馬達(dá)發(fā)電機(jī)204之間 安裝主離合器231。
[0187] (3)雖然在上述實施方式中,采用在變速裝置210中利用HMT212的無級變速,但還 可以采用利用多級齒輪式變速裝置的多級變速。
[0188] (4)作為協(xié)助特性,還可以預(yù)先編制與作業(yè)裝置209的類型及其使用形態(tài)分別最 佳化的個別的協(xié)助特性,并適當(dāng)?shù)貙ζ溥M(jìn)行選擇。例如,設(shè)置檢測安裝于作業(yè)車的作業(yè)裝置 209的類別的作業(yè)裝置類別檢測部或手動的作業(yè)裝置類別設(shè)定部,將實際安裝并利用的作 業(yè)裝置209的類別作為輔助參數(shù)提供給協(xié)助特性決定部252。由此,協(xié)助特性決定部252能 夠根據(jù)使用作業(yè)裝置種類來決定適當(dāng)?shù)膮f(xié)助特性。
[0189] (5)雖然在上述實施方式之中,在馬選擇性地執(zhí)行通過馬達(dá)協(xié)助控制進(jìn)行的電氣 協(xié)助和通過負(fù)載追隨變速比控制進(jìn)行的機(jī)械協(xié)助,但還可以以既定的協(xié)助比例來同時執(zhí)行 通過馬達(dá)協(xié)助控制進(jìn)行的電氣協(xié)助和通過負(fù)載追隨變速比控制進(jìn)行的機(jī)械協(xié)助。而且,在 進(jìn)行從馬達(dá)協(xié)助控制向負(fù)載追隨變速比控制過渡那樣的協(xié)助控制時,減少馬達(dá)協(xié)助控制的 協(xié)助比例并且增加負(fù)載追隨變速比控制的協(xié)助比例是適宜的。
[0190] [第三實施方式]在具體地說明本發(fā)明的第三實施方式之前,利用圖16的示意圖 來說明根據(jù)本發(fā)明的節(jié)能運轉(zhuǎn)時的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)降低處理和馬達(dá)協(xié)助處理的基本流程。
[0191] 圖16圖解出將操縱者的自發(fā)的操作輸入(再次為作為節(jié)能按鈕的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)降 低按鈕390的操作)作為觸發(fā)事件,下調(diào)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)并變更變速比以維持車輛速度(以下 僅簡稱為車速)的控制流程。在操縱者操縱作業(yè)用車輛并以一定車速進(jìn)行耕耘作業(yè)時,例 如,在為了進(jìn)行節(jié)能運轉(zhuǎn)而欲下調(diào)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)時,按下發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)降低按鈕390 (以下僅稱 為下調(diào)按鈕)。此外,雖然在圖中意味著使轉(zhuǎn)數(shù)降低200rpm的"-200"畫在按鈕操作面上, 但該數(shù)值只不過是一例。通過操作下調(diào)按鈕390,作為下調(diào)操作指令的下調(diào)操作信號輸出到 節(jié)能變速模塊307。該節(jié)能變速模塊307將下調(diào)操作指令作為觸發(fā)事件,生成轉(zhuǎn)數(shù)降低指 令和變速比變更指令。轉(zhuǎn)數(shù)降低指令以變?yōu)閷?dāng)前時間的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)作為基準(zhǔn)并從其降低 預(yù)先設(shè)定的既定發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的量的節(jié)能發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的方式對發(fā)動機(jī)控制單元305A進(jìn)行要 求的指令。變速比變更指令是以變速裝置310將當(dāng)前時間的變速裝置310的變速比作為基 準(zhǔn),作出用于補償為了節(jié)能運轉(zhuǎn)而進(jìn)行的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的降低導(dǎo)致的車速降低以維持當(dāng)前車 速的變速比,即補償變速比的方式對變速控制單元320要求的指令。
[0192] 輸出該轉(zhuǎn)數(shù)降低指令和變速比變更指令的的節(jié)能處理能夠進(jìn)行多次。即,操縱 者每次按壓發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)下調(diào)按鈕390時,輸出轉(zhuǎn)數(shù)降低指令和變速比變更指令,以作出階 段性地降低的發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn),并且每次都變更變速裝置310的變速比以使車速不實質(zhì)性地變 化。
[0193] 圖16示出用于應(yīng)對在使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)降低到極限的節(jié)能運轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的突發(fā)的發(fā)動 機(jī)負(fù)載(旋轉(zhuǎn)負(fù)載)增大的,馬達(dá)單元304對發(fā)動機(jī)E的協(xié)助控制的流程。此外,在以下的 說明中,馬達(dá)單元304作為馬達(dá)發(fā)電機(jī)構(gòu)成,該馬達(dá)發(fā)電機(jī)也作為對電池充電的發(fā)電機(jī)發(fā) 揮作用,因而以下馬達(dá)單元304稱為馬達(dá)發(fā)電機(jī)304。在節(jié)能運轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的突發(fā)的旋轉(zhuǎn)負(fù)載 增大導(dǎo)致發(fā)動機(jī)E的轉(zhuǎn)數(shù)降低,即車速降低,而且還導(dǎo)致發(fā)動機(jī)熄火。特別是在以恒定車速 進(jìn)行作業(yè)行駛的作業(yè)車輛的情況下,頻繁地進(jìn)行定速控制模式下的發(fā)動機(jī)E的運轉(zhuǎn),此時, 由于作業(yè)狀況、接地的地面狀況,急劇的負(fù)載施加于動力傳遞部件,結(jié)果產(chǎn)生使發(fā)動機(jī)E的 轉(zhuǎn)數(shù)降低的事態(tài)。發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的降低導(dǎo)致車速的降低、作業(yè)裝置的驅(qū)動力不足。為了避免 該情況,檢測施加于發(fā)動機(jī)E、傳遞發(fā)動機(jī)動力的動力傳遞部件的旋轉(zhuǎn)負(fù)載,為了至少部分 地補償該負(fù)載,僅短時間地驅(qū)動馬達(dá)發(fā)電機(jī)304,以協(xié)助發(fā)動機(jī)E。這是馬達(dá)發(fā)電機(jī)304對 發(fā)動機(jī)E的協(xié)助控制。
[0194] 負(fù)載信息生成部381和協(xié)助控制模塊306發(fā)揮作用,以進(jìn)行該協(xié)助控制。負(fù)載信 息生成部381具有基于從由發(fā)動機(jī)控制單元305A提供的發(fā)動機(jī)控制信息或由各種傳感器 獲得的檢測信息取出的輸入?yún)?shù)來生成表示發(fā)動機(jī)E或由動力傳遞軸、變速裝置310構(gòu)成 的動力傳遞部件受到的旋轉(zhuǎn)負(fù)載的負(fù)載信息。作為在負(fù)載信息生成部381中利用的輸入?yún)?數(shù),能夠列舉發(fā)動機(jī)E的轉(zhuǎn)數(shù)(旋轉(zhuǎn)速度)、動力傳遞部件的轉(zhuǎn)數(shù)(旋轉(zhuǎn)速度)、由發(fā)動機(jī)控 制單元305A算定的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩、動力傳遞部件的轉(zhuǎn)矩、車速、作業(yè)裝置309的作業(yè)狀態(tài)(耕 耘深度、牽引力、對裝載機(jī)的作用力等),但實際利用的輸入?yún)?shù)依賴于作業(yè)車所裝備的傳 感器。由于用于動力傳遞軸的旋轉(zhuǎn)檢測傳感器、車速傳感器被標(biāo)準(zhǔn)裝備的可能性高,故作為 輸入?yún)?shù),若使用動力傳遞部件的旋轉(zhuǎn)速度變動值、車速變動值,則是合乎需要的。這些輸 入?yún)?shù)通過處理來自各種傳感器的信號的車輛狀態(tài)檢測單元送來。負(fù)載信息生成部381為 了檢測突發(fā)的旋轉(zhuǎn)負(fù)載增大,還可以基于隨時間變化的旋轉(zhuǎn)負(fù)載的微分值或差分值生成表 示突發(fā)的旋轉(zhuǎn)負(fù)載增大的負(fù)載信息,但還可以僅通過閾值判定來生成表示旋轉(zhuǎn)負(fù)載增大的 負(fù)載信息,該旋轉(zhuǎn)負(fù)載增大為協(xié)助控制的觸發(fā)事件。
[0195] 協(xié)助控制模塊306基于由負(fù)載信息生成部381生成的負(fù)載信息來判定是否執(zhí)行利 用馬達(dá)發(fā)電機(jī)304對發(fā)動機(jī)E的協(xié)助控制。例如,在電池充電量為既定值以下的情況下,限 定為協(xié)助控制的中止、或以部分的協(xié)助量進(jìn)行的協(xié)助控制。而且,在執(zhí)行協(xié)助控制之后,在 既定時間期間禁止執(zhí)行下個協(xié)助控制。而且,協(xié)助控制模塊306基于由負(fù)載信息生成部381 生成的負(fù)載信息來決定規(guī)定協(xié)助控制中的協(xié)助量和協(xié)助時間的協(xié)助特性。而且,協(xié)助控制 模塊306基于決定的協(xié)助特性將協(xié)助控制信號輸出到馬達(dá)控制單元305B。馬達(dá)控制單元 305B基于協(xié)助控制信號來輸出馬達(dá)控制信號,以控制馬達(dá)發(fā)電機(jī)304。
[0196] 在禁止通過馬達(dá)發(fā)電機(jī)304進(jìn)行的協(xié)助控制的情況下,或者只能夠以限定性的協(xié) 助量執(zhí)行協(xié)助控制的情況下,當(dāng)使操縱者感覺車輛行駛不穩(wěn)定時,需要將階段處理的節(jié)能 處理一個階段一個階段地回退。在圖16中,還示出為此進(jìn)行的回退處理的控制流程。在 此,將操縱者的自發(fā)的操作輸入(在此為作為節(jié)能按鈕的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)降低回退按鈕391的 操作)作為觸發(fā)事件,將為了進(jìn)行節(jié)能運轉(zhuǎn)而下調(diào)的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)階段性地復(fù)原,并且變更 變速比以維持車輛速度(以下僅簡稱為車速)。在遍及若干階段實施用于節(jié)能運轉(zhuǎn)的發(fā)動 機(jī)降低處理的情況下,首先按壓發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)降低回退按鈕(以下僅稱為回退按鈕)391。此 夕卜,雖然在圖中意味著使轉(zhuǎn)數(shù)回退(上調(diào))200rpm的"+200畫在按鈕操作面上,但該數(shù)值只 不過是一例。通過操作回退按鈕391,作為回退操作指令的回退操作信號輸出到節(jié)能變速模 塊307。節(jié)能變速模塊307將回退操作指令作為觸發(fā)事件,生成新的轉(zhuǎn)數(shù)降低指令和變速 比變更指令。在此所說的轉(zhuǎn)數(shù)降低指令,意味著從為最初的節(jié)能處理中的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的發(fā) 動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的降低,實質(zhì)上是使現(xiàn)狀的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)增加的指令。通過將該轉(zhuǎn)數(shù)降低指令提供 給發(fā)動機(jī)控制單元305A,發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)消除了節(jié)能處理中的對應(yīng)階段中進(jìn)行的發(fā)動機(jī)降低的 量,發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)實質(zhì)上增加。同時,需要作出補償由該消除的發(fā)動機(jī)降低量引起的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn) 數(shù)的變化(從結(jié)果上說為增加)導(dǎo)致的車速的上升以維持當(dāng)前車速的變速比,即補償變速 t匕。變速比變更指令出于此目的以由變速裝置310作出該補償變速比的方式要求變速控制 單元320。該回退處理能夠執(zhí)行基于基準(zhǔn)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行的節(jié)能處理的處理階段數(shù)。
[0197] 利用圖17來更詳細(xì)地說明通過上述馬達(dá)發(fā)電機(jī)304進(jìn)行的協(xié)助控制中的信息的 基本流程。首先,發(fā)動機(jī)控制單元305A對發(fā)動機(jī)控制設(shè)備350送出基于利用加速器設(shè)定器 件設(shè)定的設(shè)定值的發(fā)動機(jī)控制信號。基于該發(fā)動機(jī)控制信號來調(diào)整燃料噴射量等,以驅(qū)動 發(fā)動機(jī)E。發(fā)動機(jī)E的轉(zhuǎn)數(shù)的變動因外部因素的變動、即行駛負(fù)載、作業(yè)負(fù)載等負(fù)載變動而 產(chǎn)生,因而以使不因該負(fù)載變動量而產(chǎn)生轉(zhuǎn)數(shù)的意外降低、發(fā)動機(jī)熄火的方式調(diào)整燃料噴 射量等,增大轉(zhuǎn)矩。然而,發(fā)動機(jī)E的額定輸出配合在通常作業(yè)中要求的最大轉(zhuǎn)矩,因而在 產(chǎn)生意外的突發(fā)負(fù)載增大的情況下,導(dǎo)致轉(zhuǎn)數(shù)的降低,在最差的情況下導(dǎo)致發(fā)動機(jī)熄火。為 了避免該情況,馬達(dá)控制單元305B對變換器部351送出協(xié)助信號,利用馬達(dá)發(fā)電機(jī)304在 負(fù)載增大時協(xié)助發(fā)動機(jī)E。
[0198] 負(fù)載信息生成部381基于從車輛狀態(tài)檢測單元309送來的車輛狀態(tài)信息或從發(fā)動 機(jī)控制設(shè)備350送來的發(fā)動機(jī)狀態(tài)信息來生成包含負(fù)載量的負(fù)載信息,并送到協(xié)助控制決 定部361。電池管理部354基于來自電池 B的充電信息來算定充電量(一般稱為S0C),并 將包含該充電量的電池信息送到協(xié)助控制模塊306。在此,協(xié)助控制模塊306作為兩個功能 塊具備協(xié)助特性決定部361和協(xié)助控制決定部362。
[0199] 協(xié)助特性決定部361基于從負(fù)載信息讀出的負(fù)載量:L、以及從電池信息讀出的充 電量:SC來決定適當(dāng)?shù)膮f(xié)助特性:W(t)。該協(xié)助特性是由W(t) = Γ [L,SC]等一般公式導(dǎo) 出的。即,協(xié)助特性能夠以決定隨時間變化的協(xié)助量的圖表來表示。實際上,優(yōu)選的是映象 化并存放多個協(xié)助特性,并根據(jù)負(fù)載量:L和充電量:SC來選擇最佳的協(xié)助特性的構(gòu)成。
[0200] 若決定了協(xié)助特性,則馬達(dá)控制單元305B基于該協(xié)助特性來生成協(xié)助控制信號, 并通過變換器部351來驅(qū)動控制馬達(dá)發(fā)電機(jī)304,以補償產(chǎn)生于發(fā)動機(jī)E或動力傳遞部件的 負(fù)載增大。由于電氣馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)性快,故即使發(fā)生突發(fā)的行駛負(fù)載、作業(yè)負(fù)載的增大, 也由此避免轉(zhuǎn)數(shù)的降低。在負(fù)載增大持續(xù)的情況、電池 B的充電量沒有富余的情況下,利用 節(jié)能變速模塊307的變速比調(diào)整來應(yīng)對。
[0201] 此外,馬達(dá)控制單元305B通過在協(xié)助控制以外對變換器部351送出發(fā)電指令,能 夠使馬達(dá)發(fā)電機(jī)304作為發(fā)電機(jī)發(fā)揮作用,以對電池 B充電。另外,通過馬達(dá)控制單元305B 對變換器部351送出零轉(zhuǎn)矩控制信號,馬達(dá)發(fā)電機(jī)304進(jìn)行零轉(zhuǎn)矩驅(qū)動。
[0202] 接著,說明本發(fā)明的具體的第三實施方式。在該實施方式中,混合車輛為如圖18 和圖19所示的眾所周知的形態(tài)的通用拖拉機(jī)。該拖拉機(jī)的動力系統(tǒng)在圖20中示意化地示 出。在拖拉機(jī)車體,具備發(fā)動機(jī)E、馬達(dá)發(fā)電機(jī)304、油壓驅(qū)動式的主離合器331、變速裝置 310、操縱部303、以及作為行駛裝置302的左右一對的前輪302a和后輪302b等。在車體后 部,作為作業(yè)裝置W,還通過升降機(jī)構(gòu)安裝有耕耘裝置。升降機(jī)構(gòu)通過油壓缸而工作。
[0203] 如圖20中示意性地示出的,該拖拉機(jī)的發(fā)動機(jī)E為以共軌方式受到旋轉(zhuǎn)控制的 柴油發(fā)動機(jī),作為發(fā)動機(jī)控制設(shè)備350具備共軌控制設(shè)備。變速裝置310包含油壓機(jī)械式 的無級變速裝置(以下,簡稱為HMT) 312和前后進(jìn)切換裝置313和進(jìn)行多級變速的齒輪變 速裝置314、差速機(jī)構(gòu)315,其動力通過動力傳遞軸330最終使驅(qū)動車輪(前輪302a或后輪 302b或雙方)302旋轉(zhuǎn)。前后進(jìn)切換裝置313和齒輪變速裝置314分別具備油壓驅(qū)動式的 變速離合器310a而且,裝備于拖拉機(jī)的耕耘裝置W能夠經(jīng)由ΡΤ0軸W1來接受旋轉(zhuǎn)動力,由 此耕耘轉(zhuǎn)子以既定的耕耘深度來旋轉(zhuǎn)驅(qū)動,ΡΤ0軸W1構(gòu)成傳遞該發(fā)動機(jī)E以及馬達(dá)發(fā)電機(jī) 304的旋轉(zhuǎn)動力的動力傳遞軸330的一部分。
[0204] HMT312由靜油壓式變速機(jī)構(gòu)312A和行星齒輪機(jī)構(gòu)312B構(gòu)成,靜油壓式變速機(jī)構(gòu) 312A包括接受來自發(fā)動機(jī)E以及馬達(dá)發(fā)電機(jī)304的動力的斜板式可變吐出型油壓泵和利用 來自該油壓泵的油壓旋轉(zhuǎn)以輸出動力的油壓馬達(dá)。行星齒輪機(jī)構(gòu)312B以將來自發(fā)動機(jī)E 以及馬達(dá)發(fā)電機(jī)304的動力和來自油壓馬達(dá)的動力作為輸入,并將其變速輸出供給至后級 的動力傳遞軸330的方式構(gòu)成。
[0205] 在該靜油壓式變速機(jī)構(gòu)312A中,通過來自發(fā)動機(jī)E以及馬達(dá)發(fā)電機(jī)304的動力輸 入到泵軸,從油壓泵對油壓馬達(dá)供給壓力油,油壓馬達(dá)由來自油壓泵的油壓旋轉(zhuǎn)驅(qū)動并使 馬達(dá)軸旋轉(zhuǎn)。油壓馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)通過馬達(dá)軸傳遞至行星齒輪機(jī)構(gòu)312B。靜油壓式變速機(jī)構(gòu) 312A通過使與油壓泵的斜板312a連動的缸位移來進(jìn)行該斜板312a的角度變更,變速為正 旋轉(zhuǎn)狀態(tài)、逆旋轉(zhuǎn)狀態(tài)、以及位于正旋轉(zhuǎn)狀態(tài)與逆旋轉(zhuǎn)狀態(tài)之間的中立狀態(tài),并且不管是在 變速為正旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下還是在變速為逆旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下,都無級地變更油壓泵的旋 轉(zhuǎn)速度以無級地變更油壓馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度(單位時間的轉(zhuǎn)數(shù))。其結(jié)果,無級地變更從油壓 馬達(dá)輸出到行星齒輪機(jī)構(gòu)312B的動力的旋轉(zhuǎn)速度。靜油壓式變速機(jī)構(gòu)312A通過斜板312a 位于中立狀態(tài)來停止因油壓泵引起的油壓馬達(dá)的旋轉(zhuǎn),從結(jié)果上說,停止從油壓馬達(dá)對行 星齒輪機(jī)構(gòu)312B的輸出。
[0206] 行星齒輪機(jī)構(gòu)312B具備:恒星齒輪、在該恒星齒輪的周圍以等間隔分散而配置的 3個行星齒輪、旋轉(zhuǎn)自如地支承各行星齒輪的支架、與三個行星齒輪嚙合的環(huán)齒輪、以及與 前后進(jìn)切換裝置313連結(jié)的輸出軸(動力傳遞軸330中的一個)。此外,在該實施方式中, 支架在外周形成有齒輪部,并且相對旋轉(zhuǎn)自如地由恒星齒輪的軸套部支承,該齒輪部與安 裝于發(fā)動機(jī)E側(cè)的動力傳遞軸330的輸出齒輪嚙合。
[0207] 根據(jù)上述構(gòu)成,該HMT312能夠通過變更靜油壓式變速機(jī)構(gòu)312A的斜板312a的角 度,使去往為驅(qū)動車輪的前輪302a或后輪302b或其雙方的動力傳遞無級地變速。該斜板 312a的控制利用基于來自變速控制單元320的控制指令而工作的油壓控制單元322的油壓 控制來實現(xiàn)。另外,具備作為上述油壓驅(qū)動式的缸、主離合器331、變速離合器310a等油壓 促動器的油壓源的油壓泵P。該油壓泵P可以采用從動力傳遞軸330接受旋轉(zhuǎn)動力的機(jī)械 式泵,還可以采用從電動馬達(dá)接受旋轉(zhuǎn)動力的電動式泵。在電動式泵的情況下,其電動馬達(dá) 由油壓控制單兀322控制。
[0208] 在變速控制單元320,構(gòu)筑有用于基于來自變速操作件的變速操作指令、節(jié)能變速 模塊307的變速比調(diào)整指令來進(jìn)行對變速裝置310的變速操作的各種控制功能。特別地,本 發(fā)明所涉及的功能基于來自節(jié)能變速模塊307的指令來變更HMT312的斜板312a的角度, 從而調(diào)節(jié)變速比。
[0209] 變速控制能夠進(jìn)行通過人為操作進(jìn)行的操作信號輸入和機(jī)械地生成的操作信號 輸入雙方,但作為人為輸入的變速操作件發(fā)揮作用的變速踏板325配置于駕駛操作區(qū)域的 右側(cè)的地面。該變速踏板325能夠保持在任意位置處以進(jìn)行恒定車速行駛。另外,在駕駛操 作區(qū)域,如先前說明的,具備發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)下調(diào)按鈕390和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)回退按鈕391、以及變 速桿327,它們作為用于調(diào)整發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)而送出由操縱者的操作引起的操作指令的操作器。 在該實施方式中,如圖19所示,發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)下調(diào)按鈕390和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)回退按鈕391與顯 示器339 -同設(shè)于覆蓋后輪擋板上部的側(cè)面板,但還可以設(shè)于左側(cè)的側(cè)面板、轉(zhuǎn)向手柄前 方的前面板。
[0210] 該動力系統(tǒng)中的馬達(dá)發(fā)電機(jī)304的控制、即對發(fā)動機(jī)E的協(xié)助控制由協(xié)助控制模 塊306來進(jìn)行,但在此,該協(xié)助控制模塊306沿用利用圖17說明的構(gòu)成。前述負(fù)載信息生成 部381、電池管理部382構(gòu)筑于動力管理模塊308。在該實施方式中,發(fā)動機(jī)控制單元305A、 馬達(dá)控制單元305B、協(xié)助控制模塊306、節(jié)能變速模塊307、動力管理模塊308、車輛狀態(tài)檢 測單元309、變速控制單元320、用于作業(yè)裝置W的操作的作業(yè)裝置控制單元321等稱為EOT 的各種控制單元分別通過車載LAN以能夠傳送數(shù)據(jù)的方式連接。當(dāng)然,在此能夠自由地合 并、進(jìn)一步分割為分割的構(gòu)成的各種控制單元,但本實施方式中的構(gòu)成優(yōu)先簡化本發(fā)明中 的說明,其并不限定發(fā)明。
[0211] 車輛狀態(tài)檢測單元309輸入來自配備于拖拉機(jī)的各種傳感器的信號、表示由操縱 者操作的操作器的狀態(tài)的操作輸入信號,根據(jù)需要來進(jìn)行信號轉(zhuǎn)換、評價運算,將獲得的信 號、數(shù)據(jù)送出到車載LAN。與本發(fā)明尤其相關(guān)的傳感器為將通過之前說明的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)下調(diào) 按鈕390以及發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)回退按鈕391、踩踏變速踏板325而產(chǎn)生的變速操作量(在此為搖 動角度)作為檢測信號生成的踏板傳感器392、檢測變速桿327的操作位置并生成操作信號 的桿傳感器393、檢測發(fā)動機(jī)輸出軸Ex的轉(zhuǎn)數(shù)的轉(zhuǎn)數(shù)傳感器394。當(dāng)然,還可以采用各種傳 感器、按鈕不經(jīng)由車輛狀態(tài)檢測單元9直接連接于各控制單元的構(gòu)成。
[0212] 以下,使用圖20、圖21、圖22更詳細(xì)地說明本發(fā)明所涉及的動力控制。
[0213] 如眾所周知的,發(fā)動機(jī)控制單元305A為用于對發(fā)動機(jī)E進(jìn)行電子控制的核心功能 部分,根據(jù)由外部操作輸入信號以及內(nèi)部傳感器信號等推定的發(fā)動機(jī)E的運轉(zhuǎn)狀態(tài)來進(jìn)行 基于預(yù)先設(shè)定的程序的控制,例如恒定轉(zhuǎn)數(shù)控制、恒定轉(zhuǎn)矩控制等各種類型的發(fā)動機(jī)控制。
[0214] 變速控制單元320基于外部操作輸入信號、內(nèi)部傳感器信號等來經(jīng)由油壓控制單 元322控制前述變速裝置310的油壓控制要素,設(shè)定變速裝置310的變速比,以使拖拉機(jī)以 所期望的速度行駛。顯示控制單元338生成用于在設(shè)于駕駛操作區(qū)域設(shè)置的由液晶等形成 的顯示器339顯示各種通知信息的控制信號。在該實施方式中,如圖19所示,顯示器339 在操縱席的附近(右側(cè))區(qū)域的側(cè)面板上與包括發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)下調(diào)按鈕390和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)回 退按鈕391的開關(guān)面板鄰接地配置,但能夠作為其代替或除此之外,裝入配置有車速計、轉(zhuǎn) 數(shù)計等的前面板。不管怎樣,在該顯示器339顯示車輛操作等各種信息,但作為本發(fā)明所涉 及的信息,可以列舉下列顯示狀態(tài)。
[0215] (1)在使用圖16說明的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)降低處理或發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)降低處理的執(zhí)行中,進(jìn) 行發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)降低量的顯示。
[0216] (2)進(jìn)行表示正在進(jìn)行發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)降低處理或發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)降低處理的情況的亮燈 顯不。
[0217] (3)表示通過馬達(dá)發(fā)電機(jī)304進(jìn)行的協(xié)助控制正在執(zhí)行的情況。
[0218] (4)表示電池 B的充電量。
[0219] 節(jié)能變速模塊307為實現(xiàn)暫時的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)降低處理的控制模塊。節(jié)能變速模塊 307的重要功能為下列兩項。
[0220] (1)在本實施方式中,基于從由發(fā)動轉(zhuǎn)數(shù)下調(diào)按鈕(以下簡稱為下調(diào)按鈕)390和 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)回退按鈕(以下簡稱為回退按鈕)391構(gòu)成的,由操縱者操作的操作器送出的操 作指令,對發(fā)動機(jī)控制單元305A提供轉(zhuǎn)數(shù)降低指令,該轉(zhuǎn)數(shù)降低指令使利用發(fā)動機(jī)控制單 元305A設(shè)定的,用于恒定轉(zhuǎn)數(shù)控制的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)降低既定量。
[0221] (2)準(zhǔn)備有操作器,該操作器對變速控制單元320提供所要求的變速比變更指令, 變速控制單元320以補償由基于下調(diào)按鈕390的操作的該轉(zhuǎn)數(shù)降低指令引起的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù) 的降低,以維持恒定速度行駛控制中的車輛速度的方式變更變速比。在本實施方式中,通過 操作回退按鈕391,進(jìn)行上述回退操作指令的送出。
[0222] 此外,在該實施方式的具體例中,以如下方式構(gòu)成,S卩,在每次對下調(diào)按鈕390 進(jìn)行一次操作時,發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)從為了恒定速度行駛控制而設(shè)定的設(shè)定轉(zhuǎn)數(shù):N0降低各 200rpm,若對回退按鈕391進(jìn)行一次操作,則取消由緊前的下調(diào)按鈕操作引起的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn) 數(shù)的降低以及補償變速比的變更,以恢復(fù)到緊前的下調(diào)按鈕操作之前的狀態(tài)。
[0223] 另外,優(yōu)選地,由下調(diào)按鈕390引起的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的降低次數(shù)限制為既定次數(shù)。例 如,在本實施方式中,通過使該限制次數(shù)為4次,能夠限制為直到800rpm的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)降 低。當(dāng)然,優(yōu)選地,該限制次數(shù)能夠設(shè)定為任意次數(shù)。
[0224] 節(jié)能變速模塊307由能夠在與協(xié)助控制模塊306、動力管理模塊308等之間進(jìn)行 數(shù)據(jù)交換的計算機(jī)構(gòu)筑,主要通過計算機(jī)程序來作出該功能。如圖21所示,在節(jié)能變速模 塊307,為了實現(xiàn)上述功能,包含轉(zhuǎn)數(shù)降低指令生成部371、變速變更指令生成部372、下調(diào) 處理歷史存儲器373、負(fù)載判定部374、強制回退控制部375。
[0225] 轉(zhuǎn)數(shù)降低指令生成部371生成基于由操縱者按壓下調(diào)按鈕390引起的操作指令使 現(xiàn)狀的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)降低200rpm的轉(zhuǎn)數(shù)降低指令,并送出到發(fā)動機(jī)控制單元305A。此時,變 速比變更指令生成部372求以由該轉(zhuǎn)數(shù)降低指令引起的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)降低不伴隨車速降低 的方式補償該降低量的變速比變更值,并基于該變更值來生成變速比變更指令,且將該變 速比變更指令送出到變速控制單元320。發(fā)動機(jī)控制單元308將根據(jù)加速桿332的操作位 置設(shè)定的基本發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)作為控制目標(biāo)來控制發(fā)動機(jī)E的轉(zhuǎn)數(shù),但該轉(zhuǎn)數(shù)降低指令是使該 基本發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)降低的指令,在本實施方式中能夠多次指令轉(zhuǎn)數(shù)降低,例如四次。即,在第 一次的轉(zhuǎn)數(shù)降低指令下,指令從基本發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)開始200rpm的降低,在第二次的轉(zhuǎn)數(shù)降低 指令下,進(jìn)一步指令200rpm,即從基本發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)開始400rpm的降低。當(dāng)然,該發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù) 降低所伴隨的車速降低通過每次來自變速比變更指令生成部372的變速比變更指令而得 到補償。
[0226] 而且在操縱者按下回退按鈕391的情況下,回退操作指令提供到節(jié)能變速模塊 307,轉(zhuǎn)數(shù)降低指令生成部371將使在當(dāng)前時間設(shè)定的轉(zhuǎn)數(shù)降低指令的累積次數(shù)取消一個 階段的回退指令送至發(fā)動機(jī)控制單元308。由此,若為轉(zhuǎn)數(shù)降低指令僅設(shè)定了一次的狀態(tài), 則該一次的量的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)降低被取消,發(fā)動機(jī)控制單元308中的發(fā)動機(jī)E的目標(biāo)轉(zhuǎn)數(shù)成 為原本的基本發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)。若為轉(zhuǎn)數(shù)降低指令設(shè)定了兩次的狀態(tài),則一次的量的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn) 數(shù)降低被取消,發(fā)動機(jī)控制單元308中的發(fā)動機(jī)E的目標(biāo)轉(zhuǎn)數(shù)成為從基本發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)降低 了 200rpm的轉(zhuǎn)數(shù)。在未設(shè)定由轉(zhuǎn)數(shù)降低指令引起的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的降低的狀態(tài)下,即使按下 回退按鈕391,也不生成轉(zhuǎn)數(shù)降低指令。回退按鈕391僅進(jìn)行轉(zhuǎn)數(shù)降低指令的取消處理。當(dāng) 然,在通過由回退按鈕391的操作引起的回退操作指令修正了發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)降低的情況下, 同時,伴隨該修正的車速增加由來自變速比變更指令生成部372的變速比變更指令補償, 車速維持為一定的。
[0227] 因此,需要記錄由轉(zhuǎn)數(shù)降低指令生成部371對發(fā)動機(jī)控制單元305A設(shè)定的轉(zhuǎn)數(shù)降 低指令的次數(shù),為此具備下調(diào)處理歷史存儲器373。下調(diào)處理歷史存儲器373適合棧存儲器 那樣的存儲器構(gòu)造,若生成轉(zhuǎn)數(shù)降低指令則與轉(zhuǎn)數(shù)降低有關(guān)的信息寫入(壓入)下調(diào)處理 歷史存儲器373,若生成回退指令則與最后寫入的轉(zhuǎn)數(shù)降低有關(guān)的信息被讀出并消除(彈 出)。當(dāng)然,還可以采用時序地記錄轉(zhuǎn)數(shù)降低指令、回退操作指令的歷史存儲器那樣的存儲 器構(gòu)造。不管怎樣,若通過轉(zhuǎn)數(shù)降低指令生成部371對發(fā)動機(jī)控制單元305A送出轉(zhuǎn)數(shù)降 低指令,則由一次下調(diào)按鈕90的操作引起的200rpm的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)降低的信息根據(jù)需要也 包含變速比變更的信息寫入下調(diào)處理歷史存儲器373。而且,若訪問下調(diào)處理歷史處理器 373,則能夠知道現(xiàn)狀的下調(diào)按鈕390的操作歷史和現(xiàn)狀的對發(fā)動機(jī)控制單元305A指令的 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的降低量、現(xiàn)狀的變速比。
[0228] 負(fù)載判定部374具有判定發(fā)動機(jī)負(fù)載是否超過了既定水平的功能,在判定為發(fā)動 機(jī)負(fù)載超過既定水平的情況下,生成用于取消通過轉(zhuǎn)數(shù)降低指令設(shè)定的目標(biāo)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的 降低以及補償變速比的變更的回退指令。例如,負(fù)載判定部374在禁止通過協(xié)助控制模塊 306進(jìn)行的協(xié)助控制的禁止期間,判定為發(fā)動機(jī)負(fù)載超過既定水平的情況下,輸出回退操作 指令,該回退操作指令用于取消先前進(jìn)行的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的降低以及補償變速比的變更。
[0229] 強制回退控制部375在發(fā)動機(jī)負(fù)載以外也在預(yù)先設(shè)定的既定取消條件成立時強 制地輸出回退操作指令,以取消在發(fā)動機(jī)控制單元305A設(shè)定的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的降低以及對 變速控制單元320實施的補償變速比變更。關(guān)于該取消條件,從需要定速行駛的作業(yè)行駛 的模式開始變?yōu)樾枰贿吶我獾卣{(diào)整車速一邊行駛的一般路上行駛的模式的情況等檢測 到不需要定速行駛的狀況為典型的條件。另外,優(yōu)選地,在關(guān)閉發(fā)動機(jī)鑰匙以結(jié)束車輛運轉(zhuǎn) 的情況下,也強制地取消發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的降低。
[0230] 此外,若通過操作加速器操作器來調(diào)整基本發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù),則人為地變更發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn) 數(shù),此時也延續(xù)轉(zhuǎn)數(shù)降低指令。由此,即使頻繁地進(jìn)行加速器操作器,也能夠維持節(jié)能運轉(zhuǎn)。 同樣地,雖然變速裝置310的變速比也利用為變速操作器的變速踏板325來人為地變更,但 此時也以進(jìn)行變速比的變更所伴隨的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的變更和之后的轉(zhuǎn)數(shù)降低以及該轉(zhuǎn)數(shù)的 降低所伴隨的補償變速比的設(shè)定的方式構(gòu)成。
[0231] 如圖22所示,在協(xié)助控制模塊301具有協(xié)助特性決定部361和協(xié)助控制決定部 362,協(xié)助控制模塊301在為了進(jìn)行節(jié)能運轉(zhuǎn)而下調(diào)了發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的情況下,發(fā)動機(jī)E受到 的旋轉(zhuǎn)負(fù)載突發(fā)地增大時適當(dāng)?shù)仳?qū)動馬達(dá)發(fā)電機(jī)304以進(jìn)行協(xié)助。在該協(xié)助特性決定部 361,設(shè)有協(xié)助特性映象存放部351a。該協(xié)助特性映象存放部361a具有如下功能,即預(yù)先編 制并存放多個使協(xié)助特性映象化的協(xié)助特性映象M,或者根據(jù)需要編制并設(shè)定適當(dāng)?shù)膮f(xié)助 特性映象M。如示意性地圖示的,該協(xié)助特性能夠以決定隨時間變化的協(xié)助量的圖表來表 示。在圖22的例子中,橫軸為時間,縱軸為協(xié)助增益。協(xié)助增益是相對于根據(jù)從負(fù)載信息 讀出的負(fù)載量來算定的最大協(xié)助量(馬達(dá)轉(zhuǎn)矩)的比例,取〇%到100%之間的數(shù)值。即,通 過對最大協(xié)助量乘以從該協(xié)助特性映象Μ得到的協(xié)助增益來求實際上由馬達(dá)發(fā)電機(jī)304協(xié) 助的協(xié)助量。該實施方式中的協(xié)助特性包括以既定時間維持一定的協(xié)助量的初期協(xié)助特性 區(qū)域S和使協(xié)助量隨時間變化而減少到零的末期協(xié)助特性區(qū)域Ε。初期協(xié)助特性區(qū)域S的 時間間隔tl為1. 5秒到2. 5秒,優(yōu)選地為2秒,末期協(xié)助特性區(qū)域Ε的時間間隔t2為1. 5 秒到2. 5秒,優(yōu)選地為2秒。在圖示的協(xié)助特性映象Μ中,初期協(xié)助特性區(qū)域S中的協(xié)助增 益為100%且是一定的,末期協(xié)助特性區(qū)域Ε是線性的。當(dāng)然,其減少傾向能夠采用任意形 狀。另外,在初期協(xié)助特性區(qū)域S和末期協(xié)助特性區(qū)域Ε這兩個區(qū)域中,還能夠采用非線性 的圖表。協(xié)助特性決定部361根據(jù)從負(fù)載信息讀出的負(fù)載量和從電池信息讀出的充電量來 決定最佳的協(xié)助特性映象Μ。在其他協(xié)助特性映象Μ中,初期協(xié)助特性區(qū)域S中的協(xié)助增 益取10%左右到小于100%的范圍的值,末期協(xié)助特性區(qū)域Ε記述有成為減少函數(shù)那樣的各 種協(xié)助特性。即,實際上由馬達(dá)發(fā)電機(jī)304生出的協(xié)助量因負(fù)載量或充電量或它們雙方而 每次都變動。此外,基于該協(xié)助特性的協(xié)助控制的連續(xù)執(zhí)行由協(xié)助控制決定部362來禁止。 協(xié)助控制的執(zhí)行間隔即禁止時間可以根據(jù)電池 Β的充電量來變更,也可以根據(jù)電池 Β的容 量來預(yù)先決定。另外,還可以根據(jù)作業(yè)為可變的。不管怎樣,都以不招致電池充電量的急劇 降低的方式設(shè)定。
[0232] 在動力管理模塊308,具備前述負(fù)載信息生成部381、電池管理部382、運轉(zhuǎn)模式選 擇部383。電池管理部382基于來自電池 Β的充電信息來算定充電量,并輸出包含該充電量 的電池信息。運轉(zhuǎn)模式選擇部383在從ΡΤ0軸W0取出一定轉(zhuǎn)數(shù)的旋轉(zhuǎn)動力以用于作業(yè)的 作業(yè)裝置W的作業(yè)時、使作業(yè)車以既定速度行駛(巡航行駛)時設(shè)定將利用的轉(zhuǎn)數(shù)維持為 一定的定速控制模式。若設(shè)定該定速控制模式,則發(fā)動機(jī)控制單元305Α以將發(fā)動機(jī)Ε的轉(zhuǎn) 數(shù)維持為所設(shè)定的既定值的方式控制發(fā)動機(jī)控制設(shè)備350。
[0233] 如圖23所示,在發(fā)動機(jī)Ε的背面?zhèn)染邆漶R達(dá)外罩340,馬達(dá)外罩340容納馬達(dá)發(fā) 電機(jī)304和主離合器331。馬達(dá)發(fā)電機(jī)304兼具利用發(fā)動機(jī)Ε的驅(qū)動力來進(jìn)行發(fā)電的三相 交流發(fā)電機(jī)的功能、以及利用從外部供給的電力來旋轉(zhuǎn)工作的三相交流馬達(dá)的功能。因而, 變換器部370將來自電池 Β的直流電力轉(zhuǎn)換為三相交流電力并供給到馬達(dá)發(fā)電機(jī)304。另 夕卜,變換器部370將利用馬達(dá)發(fā)電機(jī)304發(fā)電的三相交流電流轉(zhuǎn)換為直流電流并升壓以供 給到電池 B。
[0234] 由圖23可知,發(fā)動機(jī)E、馬達(dá)發(fā)電機(jī)304和主離合器331以此順序設(shè)置,馬達(dá)外罩 340連結(jié)于與發(fā)動機(jī)E后部連結(jié)的后端板340a,由此,馬達(dá)發(fā)電機(jī)304和主離合器331容納 于馬達(dá)外罩340。
[0235] 馬達(dá)發(fā)電機(jī)304由在外周具備永久磁石341的轉(zhuǎn)子342、以及配置于包圍該轉(zhuǎn)子 342的位置的定子343構(gòu)成,定子343具有將線圈纏繞于定子芯的多個齒部(未圖示)的構(gòu) 造。與發(fā)動機(jī)E的輸出軸Ex(曲軸)的軸端相向地,且在與該輸出軸Ex的旋轉(zhuǎn)軸芯X為相 同軸芯的情況下配置有馬達(dá)發(fā)電機(jī)304的轉(zhuǎn)子342,在該轉(zhuǎn)子342中與輸出軸Ex為相反側(cè) 的面配置主離合器331的基板331a,輸出軸Ex和轉(zhuǎn)子342以及主離合器331的基板331a 螺紋連結(jié)。該基板331a雖然還具有作為飛輪的功能,但如上所述,馬達(dá)發(fā)電機(jī)304部分地 執(zhí)行飛輪實現(xiàn)的慣性力功能,因而與以往相比輕量化。
[0236] 馬達(dá)外罩340具有將前部外罩340A和后部外罩340B可分離地連結(jié)的構(gòu)造,在組 裝馬達(dá)發(fā)電機(jī)304時,在于前部外罩340A的內(nèi)面具備定子343的狀態(tài)下,將該前部外罩 340A連結(jié)于后端板340a,接著,將轉(zhuǎn)子342連結(jié)于輸出軸Ex的后端。
[0237] 主離合器331在連結(jié)于基板331a背面的離合器蓋331b內(nèi)部配置離合器盤331c、 壓板331d、膜片彈簧331e,具備傳遞來自離合器盤331c的驅(qū)動力的作為動力傳遞軸330的 一個構(gòu)成要素的離合器軸330a,通過未圖示的離合器踏板來操作。
[0238] 離合器軸330a相對于后部外罩340B將旋轉(zhuǎn)軸芯X作為中心旋轉(zhuǎn)自如地受到支 承,離合器盤31c通過花鍵構(gòu)造相對于離合器軸330a傳動自如地,并且沿旋轉(zhuǎn)軸芯X位移 自如地受到支承,膜片彈簧331e具有經(jīng)由壓板331d使向離合器接合方向的作用力作用于 離合器盤331c的構(gòu)成。另外,離合器軸330a的動力經(jīng)由齒輪傳動機(jī)構(gòu)傳遞到為變速裝置 310的輸入軸的,作為動力傳遞軸330的一個構(gòu)成要素的中間傳動軸330b。
[0239] 搭載于拖拉機(jī)的電池 B的容量受到限定,在作業(yè)行駛中的轉(zhuǎn)矩協(xié)助中,要求相當(dāng) 多的電力消耗,因而若在作業(yè)中反復(fù)進(jìn)行協(xié)助控制,則電池 B的充電量很快耗盡。為了避免 該情況,需要在考慮電池 B的充電量的同時執(zhí)行通過馬達(dá)發(fā)電機(jī)304進(jìn)行的協(xié)助。
[0240] 因此,在該實施方式中,協(xié)助控制決定部381基于由負(fù)載信息生成部352生成的負(fù) 載信息所包含的負(fù)載量(發(fā)動機(jī)負(fù)載率、轉(zhuǎn)數(shù)降低量)、以及從電池管理部382送來的電池 信息所包含的充電量來判定協(xié)助控制的許可和禁止。此時使用的判定映象的一例在圖8中 示出。從該判定映象能夠理解的是,原則上只要充電量不充分,就不進(jìn)行協(xié)助控制。例如,將 充電量為80%左右的情況作為協(xié)助判定線,在其以下不進(jìn)行轉(zhuǎn)矩協(xié)助,以避免電池 B缺電。 然而,若發(fā)動機(jī)負(fù)載率接近100%,則產(chǎn)生發(fā)動機(jī)熄火的可能性,在充電量為80%以下的情況 下也許可協(xié)助控制。此時,使協(xié)助判定線從發(fā)動機(jī)負(fù)載率為90%傾斜到100%,即在發(fā)動機(jī)負(fù) 載率為既定量(在此約為90%以上)的情況下,發(fā)動機(jī)負(fù)載率越高,則在充電量低的狀態(tài)下 也越許可協(xié)助控制。在發(fā)動機(jī)負(fù)載率為100%的情況下,在充電量為30%左右的情況下也許 可協(xié)助控制。在該判定映象中,協(xié)助判定線為帶狀,協(xié)助判定線的上側(cè)邊界線之上的區(qū)域為 協(xié)助驅(qū)動區(qū)域,許可協(xié)助控制。協(xié)助判定線的下側(cè)邊界線下方的區(qū)域為充電驅(qū)動區(qū)域。而 且,由協(xié)助判定線的上側(cè)邊界線與下側(cè)邊界線包圍的協(xié)助判定帶為既不進(jìn)行協(xié)助控制也不 進(jìn)行充電的緩沖區(qū)域,在該實施方式中,將該緩沖區(qū)域作為進(jìn)行零轉(zhuǎn)矩驅(qū)動控制的零轉(zhuǎn)矩 驅(qū)動區(qū)域。在充電驅(qū)動區(qū)域和零轉(zhuǎn)矩驅(qū)動區(qū)域中禁止協(xié)助控制。
[0241] 利用由上述混合拖拉機(jī)執(zhí)行的,實現(xiàn)節(jié)能運轉(zhuǎn)的節(jié)能變速處理的基本流程的圖24 的流程圖進(jìn)行說明在節(jié)能變速處理中,包含伴隨變速比調(diào)整的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)降低處理、以及 馬達(dá)協(xié)助處理。
[0242] 操縱者在一定車速下的作業(yè)行駛中感覺發(fā)動機(jī)E有富余時,通過為了進(jìn)行降低發(fā) 動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的節(jié)能運轉(zhuǎn)而操作下調(diào)按鈕390 (#00),從而開始節(jié)能變速處理。首先,如上所述, 執(zhí)行使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)降低既定值,例如僅200rpm的轉(zhuǎn)數(shù)降低處理(#02)、以及進(jìn)行抵消該轉(zhuǎn) 數(shù)降低的變速比調(diào)整的變速比變更處理(#04)。接著,檢查伴隨轉(zhuǎn)數(shù)降低,既定值以上的旋 轉(zhuǎn)負(fù)載是否施加于發(fā)動機(jī)E (#06)。若通過該負(fù)載檢查判定為現(xiàn)狀的旋轉(zhuǎn)負(fù)載還沒有問題 (#06的負(fù)載小分支),該情況的顯示和正在進(jìn)行用于節(jié)能運轉(zhuǎn)的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)降低的情況, 例如,下調(diào)按鈕390的操作次數(shù)、因其導(dǎo)致的轉(zhuǎn)數(shù)降低量等顯示于顯示器339 (#08)。
[0243] 若操縱者仍然感覺發(fā)動機(jī)E有富余,則能夠進(jìn)一步操作下調(diào)按鈕390,而且若 感覺這樣是適當(dāng)?shù)?,則能夠使該狀態(tài)持續(xù)。因而,在該手續(xù)中,檢查是否操作了下調(diào)按鈕 390(#10),在操作了的情況下(#10的打開分支),返回步驟#02以再次執(zhí)行轉(zhuǎn)數(shù)降低處理、 變速比變更處理。若未操作下調(diào)按鈕390 (#10的關(guān)閉分支),則返回步驟#06以進(jìn)行發(fā)動機(jī) E的旋轉(zhuǎn)負(fù)載檢查。
[0244] 若通過步驟#06的負(fù)載檢查判定為既定值以上的旋轉(zhuǎn)負(fù)載施加于發(fā)動機(jī)E(#06的 負(fù)載大分支),則首先檢查能夠進(jìn)行利用馬達(dá)發(fā)電機(jī)304的馬達(dá)協(xié)助(#12)。若能夠進(jìn)行馬 達(dá)協(xié)助(#12的可分支),則執(zhí)行如前所述的馬達(dá)協(xié)助處理,進(jìn)行與負(fù)載量對應(yīng)的馬達(dá)協(xié)助 (#14)。而且,返回步驟#06,檢查旋轉(zhuǎn)負(fù)載。
[0245] 在由于與上次的馬達(dá)協(xié)助的間隔短,為馬達(dá)協(xié)助的禁止時間帶,或者電池 B的充 電量不足等理由導(dǎo)致不能夠進(jìn)行馬達(dá)協(xié)助的情況下(#12的不可分支),進(jìn)一步檢查該旋轉(zhuǎn) 負(fù)載是否為立刻導(dǎo)致發(fā)動機(jī)熄火那樣的過剩負(fù)載(#16)。在不是過剩負(fù)載的情況下(#16的 否分支),將雖然不是緊急事態(tài),但旋轉(zhuǎn)負(fù)載變高的情況顯示于顯示器339 (#18),檢查是否 為了消除該旋轉(zhuǎn)負(fù)載的變高而利用回退按鈕391進(jìn)行了回退轉(zhuǎn)數(shù)降低的操作,即檢查回退 按鈕391的操作(#20)。在未操作回退按鈕391的情況下(#20的關(guān)閉分支),則返回步驟 #06,檢查旋轉(zhuǎn)負(fù)載。在操作了回退按鈕391的情況下(#20的打開分支),如上所述,為了 消除由先前的下調(diào)按鈕390引起的轉(zhuǎn)數(shù)降低,進(jìn)行轉(zhuǎn)數(shù)增加處理(#22)和變速比變更處理 (#24),返回步驟#06。
[0246] 在通過步驟#16判定為過剩負(fù)載的情況下(#16的是分支),由于為緊急事態(tài),故進(jìn) 行將由下調(diào)按鈕390引起的轉(zhuǎn)數(shù)降低強制地復(fù)原的強制回退處理。因而,在該強制回退處 理,包含轉(zhuǎn)數(shù)增加處理和變速比變更處理。
[0247] 此外,該節(jié)能變速處理用于容易理解地說明本發(fā)明,實際上頻繁地發(fā)生基于各種 操作的中斷處理,因而控制并非像圖中的流程圖那樣進(jìn)行。
[0248] [第三實施方式的其他實施方式] (1)在上述實施方式中,為了檢測作用于發(fā)動機(jī)E的負(fù)載而利用發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)或傳動軸 轉(zhuǎn)數(shù),但還可以直接在作業(yè)裝置W設(shè)置負(fù)載檢測傳感器,并利用該負(fù)載檢測信號來判定是 否需要協(xié)助控制。
[0249] (2)在上述實施方式中,發(fā)動機(jī)E與馬達(dá)發(fā)電機(jī)304直接連結(jié),之后安裝主離合器 331,使動力傳遞到動力傳遞軸330,但還可以作為代替,在發(fā)動機(jī)E與馬達(dá)發(fā)電機(jī)304之間 安裝主離合器331。
[0250] (3)雖然在上述實施方式中,采用在變速裝置310中利用HMT312的無級變速,但還 可以采用利用多級齒輪式變速裝置的多級變速。
[0251] (4)作為協(xié)助特性,還可以預(yù)先編制與作業(yè)裝置W的類型及其使用形態(tài)分別最佳 化的個別的協(xié)助特性,并適當(dāng)?shù)貙ζ溥M(jìn)行選擇。例如,設(shè)置檢測安裝于作業(yè)車的作業(yè)裝置W 的類別的作業(yè)裝置類別檢測部或手動的作業(yè)裝置類別設(shè)定部,將實際安裝并利用的作業(yè)裝 置W的類別作為輔助參數(shù)提供給協(xié)助特性決定部361。由此,協(xié)助特性決定部361能夠根據(jù) 使用作業(yè)裝置種類來決定適當(dāng)?shù)膮f(xié)助特性。
[0252] [第四實施方式]在說明根據(jù)本發(fā)明的作業(yè)車的具體的第四實施方式之前,使用 圖25來說明使本發(fā)明具有特征的基本構(gòu)成。
[0253] 該作業(yè)車搭載有原動機(jī)單元401,原動機(jī)單元401經(jīng)由由傳動軸、傳動齒輪等構(gòu)成 的動力傳遞部件來對作為行駛裝置的車輪402傳遞動力。在原動機(jī)單元401中含有為內(nèi)燃 機(jī)的發(fā)動機(jī)E。在動力傳遞部件中包含有變速裝置410,變速裝置410使從原動機(jī)單元401 輸出的旋轉(zhuǎn)動力變速。具備油壓泵P,油壓泵P的工作油供給量根據(jù)從原動機(jī)單元輸出的動 力的轉(zhuǎn)數(shù)而變化。作業(yè)裝置W通過提升缸可升降地裝備于作業(yè)車,該提升缸作為通過從油 壓泵P供給的工作油驅(qū)動的油壓驅(qū)動設(shè)備HD的一例。動力能夠經(jīng)由從原動機(jī)單元401的 輸出軸Ex分支的ΡΤ0 (動力取出)軸W1供給到作業(yè)裝置W。具備操作油壓驅(qū)動設(shè)備HD的 油壓操作件T。
[0254] 作為控制系統(tǒng),具備以設(shè)定的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)控制發(fā)動機(jī)E的發(fā)動機(jī)控制單元405A、 調(diào)整變速裝置410的變速比的變速控制單元403、以及油壓管理單元405。在油壓管理單元 405,實質(zhì)上通過計算機(jī)程序構(gòu)筑必要工作油量算定功能和轉(zhuǎn)數(shù)增加指令生成功能以及變 速比變更指令生成功能。必要工作油量算定功能是基于對油壓驅(qū)動設(shè)備HD的操作信息算 定油壓驅(qū)動設(shè)備HD所需的必要工作油量的功能。轉(zhuǎn)數(shù)增加指令生成功能是在基于算定的 必要工作油量判定為對油壓驅(qū)動設(shè)備HD的工作油供給不足的情況下,生成使利用發(fā)動機(jī) 控制單元405A設(shè)定的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)增加的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)增加指令,并提供給發(fā)動機(jī)控制單元 405A的功能。變速比變更指令生成功能是為了維持作業(yè)車速度(作業(yè)車的行駛速度,以下 簡稱為車速),對所述變速控制單元提供變速比變更指令的功能,該變速比變更指令以抵消 因上述發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)增加指令引起的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)增加的方式變更變速比。
[0255] 例如在以一定車速使作業(yè)車行駛,同時操作前端裝載裝置、耕耘裝置等作業(yè)裝置W 來作業(yè)行駛時,為了注意節(jié)能運轉(zhuǎn),以盡量低的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)使發(fā)動機(jī)E進(jìn)行驅(qū)動。在該情況 下,油壓泵P的驅(qū)動轉(zhuǎn)數(shù)依賴于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù),因而若發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)降低,則油壓泵的驅(qū)動轉(zhuǎn)數(shù) 降低,從結(jié)果上來說,來自油壓泵P的工作油供給量降低。在油壓驅(qū)動設(shè)備HD未動作,或者 即使動作也不需要大的工作油量的情況下是沒有問題的,但在油壓驅(qū)動設(shè)備HD進(jìn)行較大 動作時,產(chǎn)生工作油量的不足,有油壓驅(qū)動設(shè)備HD的動作產(chǎn)生延遲的可能性。例如,使作業(yè) 裝置動作那樣的油壓驅(qū)動設(shè)備HD所需的必要工作油量能夠基于為操作信息的一例,操作 該油壓驅(qū)動設(shè)備HD的操作件T的操作輸入來推定。此時,若在作業(yè)行駛時,特別是在節(jié)能 運轉(zhuǎn)時操作操作件T,則根據(jù)與該操作輸入相關(guān)的操作信息算定為對象的油壓驅(qū)動設(shè)備HD 所需的必要工作油量。而且,在不能夠通過現(xiàn)狀的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)由油壓泵P供給算定的必要 工作油量的情況下,增加發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù),以使油壓泵P能夠供給必要工作油量。同時,為了抵 消該發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的增加,以至少為能夠無視作業(yè)車的加速的程度的方式調(diào)整(增大)變速 t匕。由此,抑制因發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的增加引起的急加速。另外,在進(jìn)行要求定速行駛的作業(yè)行駛 的情況下,實質(zhì)上維持該定速行駛。
[0256] 依次檢查操作信息,在即使降低發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)也消除所述工作油供給不足的情況 中,對所述發(fā)動機(jī)控制單元405A提供取消所述發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)增加指令的轉(zhuǎn)數(shù)回退指令。該轉(zhuǎn) 數(shù)回退指令還可以分割為使之前進(jìn)行的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)增加階段性地消除的多個指令。同時, 對變速控制單元403提供變速比變更指令,該變速比變更指令以抵消因所述發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)回 退指令引起的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)減少的方式變更變速比,以維持作業(yè)車速度。由此,抑制因發(fā)動機(jī) 轉(zhuǎn)數(shù)的減少引起的急減速。另外,在進(jìn)行要求定速行駛的作業(yè)行駛的情況下,實質(zhì)上維持該 定速行駛。
[0257] 接著,使用附圖,說明根據(jù)本發(fā)明的作業(yè)車的具體的第四實施方式中的一個。在 此,作業(yè)車為眾所周知的形態(tài)的通用拖拉機(jī),圖26是其立體圖,圖27是拖拉機(jī)操縱區(qū)域的 鳥瞰圖。該拖拉機(jī)具備由左右一對的前輪402a和后輪402b對地支承的車體,在該車體的 前部配置有原動機(jī)單元401,在其中央部配置有操縱區(qū)域。在車體后部,作為作業(yè)裝置W,通 過升降機(jī)構(gòu)安裝有耕耘裝置。該升降機(jī)構(gòu)雖然僅在圖28中示意性地示出,但通過為油壓驅(qū) 動設(shè)備HD中的一個的油壓缸101而動作。在圖27所示的操縱區(qū)域,在操縱席420以及操 縱席420前方配置有方向盤421。由就坐于操縱席420的操縱者操作的操作桿、操作按鈕配 置于方向盤421周邊、操縱席420兩側(cè)。作為與本發(fā)明尤其相關(guān)的操作桿、操作按鈕,可以 列舉作為輸入對升降機(jī)構(gòu)的油壓缸101的操作的油壓操作件T的升降桿422、切換齒輪變速 裝置414的變速級的變速桿423、降低發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)以用于節(jié)能運轉(zhuǎn)的下調(diào)按鈕424、使降低 的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)回退的回退按鈕425、變速(車速控制)踏板426。在操縱區(qū)域,還配置有儀 表面板427a、平板顯不器427b。
[0258] 雖然在圖28中示意性地示出,但作為操作方向輪的前輪402a經(jīng)由油壓動力轉(zhuǎn)向 裝置PS由方向盤421操作。該油壓動力轉(zhuǎn)向裝置PS根據(jù)方向盤421的操舵量來調(diào)節(jié)從油 壓源供給的工作油,對作為油壓驅(qū)動設(shè)備HD的動力轉(zhuǎn)向缸102以對前輪402a進(jìn)行操舵。因 而,方向盤421作為本發(fā)明中的油壓操作件T發(fā)揮功能。例如,若急速地以較大的操舵量操 作方向盤421,則大量的工作油供給到動力轉(zhuǎn)向缸102,實現(xiàn)快速的操舵。
[0259] 該拖拉機(jī)由通過圖28和圖29示意性遞示出的動力系統(tǒng)圖可知,為在原動機(jī)單元 401中包含發(fā)動機(jī)E和馬達(dá)單元404的混合車輛。此外,此處的發(fā)動機(jī)E為通過共軌方式旋 轉(zhuǎn)控制的柴油發(fā)動機(jī),作為發(fā)動機(jī)控制設(shè)備405a具備共軌控制設(shè)備。另外,此處的馬達(dá)單 元404為還作為對電池 B充電的發(fā)電機(jī)發(fā)揮功能的馬達(dá)發(fā)電機(jī)404。
[0260] 如圖30所示,在發(fā)動機(jī)E的背面?zhèn)染邆漶R達(dá)外罩440,馬達(dá)外罩440容納馬達(dá)發(fā) 電機(jī)404和主離合器431。馬達(dá)發(fā)電機(jī)404兼具利用發(fā)動機(jī)E的驅(qū)動力來進(jìn)行發(fā)電的三相 交流發(fā)電機(jī)的功能、以及利用從外部供給的電力來旋轉(zhuǎn)工作的三相交流馬達(dá)的功能。因而, 變換器部470將來自電池 B的直流電力轉(zhuǎn)換為三相交流電力并供給到馬達(dá)發(fā)電機(jī)404。另 夕卜,變換器部470將利用馬達(dá)發(fā)電機(jī)404發(fā)電的三相交流電流轉(zhuǎn)換為直流電流并升壓以供 給到電池 B。
[0261] 由圖30可知,發(fā)動機(jī)E、馬達(dá)發(fā)電機(jī)404和主離合器431以此順序設(shè)置,馬達(dá)外罩 440連結(jié)于與發(fā)動機(jī)E后部連結(jié)的后端板440a,由此,馬達(dá)發(fā)電機(jī)404和主離合器431容納 于馬達(dá)外罩440。
[0262] 馬達(dá)發(fā)電機(jī)404由在外周具備永久磁石441的轉(zhuǎn)子442、以及配置于包圍該轉(zhuǎn)子 442的位置的定子443構(gòu)成,定子443具有將線圈纏繞于定子芯的多個齒部(未圖示)的構(gòu) 造。與發(fā)動機(jī)E的輸出軸Ex(曲軸)的軸端相向地,且在與該輸出軸Ex的旋轉(zhuǎn)軸芯X為相 同軸芯的情況下配置有馬達(dá)發(fā)電機(jī)404的轉(zhuǎn)子442,在該轉(zhuǎn)子442中與輸出軸Ex為相反側(cè) 的面配置主離合器431的基板431a,輸出軸Ex和轉(zhuǎn)子442以及主離合器431的基板431a 螺紋連結(jié)。該基板431a雖然還具有作為飛輪的功能,但如上所述,馬達(dá)發(fā)電機(jī)404部分地 執(zhí)行飛輪實現(xiàn)的慣性力功能,因而與以往相比輕量化。
[0263] 馬達(dá)外罩440具有將前部外罩440A和后部外罩440B可分離地連結(jié)的構(gòu)造,在組 裝馬達(dá)發(fā)電機(jī)404時,在于前部外罩440A的內(nèi)面具備定子443的狀態(tài)下,將該前部外罩 440A連結(jié)于后端板440a,接著,將轉(zhuǎn)子442連結(jié)于輸出軸Ex的后端。
[0264] 主離合器431在連結(jié)于基板431a背面的離合器蓋431b內(nèi)部配置離合器盤431c、 壓板431d、膜片彈簧431e,具備傳遞來自離合器盤431c的驅(qū)動力的作為動力傳遞軸430的 一個構(gòu)成要素的離合器軸430a,通過未圖示的離合器踏板來操作。
[0265] 離合器軸430a相對于后部外罩440B將旋轉(zhuǎn)軸芯X作為中心旋轉(zhuǎn)自如地受到支 承,離合器盤431c通過花鍵構(gòu)造相對于離合器軸430a傳動自如地,并且沿旋轉(zhuǎn)軸芯X位移 自如地受到支承,膜片彈簧431e具有經(jīng)由壓板431d使向離合器接合方向的作用力作用于 離合器盤431c的構(gòu)成。另外,離合器軸430a的動力經(jīng)由齒輪傳動機(jī)構(gòu)傳遞到為變速裝置 410的輸入軸的,作為動力傳遞軸430的一個構(gòu)成要素的中間傳動軸430b。
[0266] 由圖29可知,變速裝置410包含油壓機(jī)械式的無級變速裝置(以下,簡稱為 HMT)412和前后進(jìn)切換裝置413和進(jìn)行多級變速(在此為用于道路行駛的高速級和用于作 業(yè)行駛的低速級)的齒輪變速裝置414、差速機(jī)構(gòu)415,其動力通過動力傳遞軸430最終使 驅(qū)動車輪(前輪402a或后輪402b或雙方)402旋轉(zhuǎn)。前后進(jìn)切換裝置413和齒輪變速裝 置414分別具備油壓驅(qū)動式的變速離合器410a。而且,裝備于拖拉機(jī)的耕耘裝置W能夠經(jīng) 由ΡΤ0軸W1來接受旋轉(zhuǎn)動力,由此耕耘轉(zhuǎn)子以既定的耕耘深度來旋轉(zhuǎn)驅(qū)動,ΡΤ0軸W1構(gòu)成 傳遞該發(fā)動機(jī)E以及馬達(dá)發(fā)電機(jī)404的旋轉(zhuǎn)動力的動力傳遞軸430的一部分。
[0267] HMT412由靜油壓式變速機(jī)構(gòu)412A和行星齒輪機(jī)構(gòu)412B構(gòu)成,靜油壓式變速機(jī)構(gòu) 412A包括接受來自發(fā)動機(jī)E以及馬達(dá)發(fā)電機(jī)404的動力的斜板式可變吐出型油壓泵和利用 來自該油壓泵的油壓旋轉(zhuǎn)以輸出動力的油壓馬達(dá)。行星齒輪機(jī)構(gòu)412B以將來自發(fā)動機(jī)E 以及馬達(dá)發(fā)電機(jī)404的動力和來自油壓馬達(dá)的動力作為輸入,并將其變速輸出供給至后級 的動力傳遞軸430的方式構(gòu)成。
[0268] 在該靜油壓式變速機(jī)構(gòu)412A中,通過來自發(fā)動機(jī)E以及馬達(dá)發(fā)電機(jī)404的動力輸 入到泵軸,從油壓泵對油壓馬達(dá)供給壓力油,油壓馬達(dá)由來自油壓泵的油壓旋轉(zhuǎn)驅(qū)動并使 馬達(dá)軸旋轉(zhuǎn)。油壓馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)通過馬達(dá)軸傳遞至行星齒輪機(jī)構(gòu)412B。靜油壓式變速機(jī)構(gòu) 412A通過使與油壓泵的斜板412a連動的缸位移來進(jìn)行該斜板412a的角度變更,變速為正 旋轉(zhuǎn)狀態(tài)、逆旋轉(zhuǎn)狀態(tài)、以及位于正旋轉(zhuǎn)狀態(tài)與逆旋轉(zhuǎn)狀態(tài)之間的中立狀態(tài),并且不管是在 變速為正旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下還是在變速為逆旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下,都無級地變更油壓泵的旋 轉(zhuǎn)速度以無級地變更油壓馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度(單位時間的轉(zhuǎn)數(shù))。其結(jié)果,無級地變更從油壓 馬達(dá)輸出到行星齒輪機(jī)構(gòu)412B的動力的旋轉(zhuǎn)速度。靜油壓式變速機(jī)構(gòu)412A通過斜板412a 位于中立狀態(tài)來停止因油壓泵引起的油壓馬達(dá)的旋轉(zhuǎn),從結(jié)果上說,停止從油壓馬達(dá)對行 星齒輪機(jī)構(gòu)412B的輸出。
[0269] 行星齒輪機(jī)構(gòu)412B具備:恒星齒輪、在該恒星齒輪的周圍以等間隔分散而配置的 3個行星齒輪、旋轉(zhuǎn)自如地支承各行星齒輪的支架、與三個行星齒輪嚙合的環(huán)齒輪、以及與 前后進(jìn)切換裝置413連結(jié)的輸出軸(動力傳遞軸430中的一個)。此外,在該實施方式中, 支架在外周形成有齒輪部,并且相對旋轉(zhuǎn)自如地由恒星齒輪的軸套部支承,該齒輪部與安 裝于發(fā)動機(jī)E側(cè)的動力傳遞軸430的輸出齒輪嚙合。
[0270] 根據(jù)上述構(gòu)成,該HMT412能夠通過變更靜油壓式變速機(jī)構(gòu)412A的斜板412a的角 度,使去往為驅(qū)動車輪的前輪402a或后輪402b或其雙方的動力傳遞無級地變速。該斜板 412a的控制利用基于來自變速控制單元403的控制指令而工作的油壓控制單元408的油壓 控制來實現(xiàn)。
[0271] 具備作為本發(fā)明的油壓驅(qū)動設(shè)備HD的油壓源的油壓泵P。該油壓泵P為從位于 原動機(jī)單元1與變速裝置410之間的動力傳遞軸430接受旋轉(zhuǎn)動力的機(jī)械式泵,其泵軸轉(zhuǎn) 數(shù)依賴于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)。即,油壓泵P的工作油供給量依賴于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)。經(jīng)由由油壓控制 閥等構(gòu)成的油壓控制單元408,被從該油壓泵P供給工作油的油壓驅(qū)動設(shè)備HD在以圖28、 圖29所示的情況下,為升降缸101、動力轉(zhuǎn)向缸102、變速裝置410的變速離合器411。升 降缸101的油壓操作件T為升降桿422,動力轉(zhuǎn)向缸102的油壓操作件T為方向盤421。此 夕卜,取決于搭載于拖拉機(jī)的作業(yè)裝置W,還具備各種油壓缸、油壓馬達(dá),因而還多了通過油壓 泵P被供給工作油的油壓驅(qū)動設(shè)備HD。升降缸101、動力轉(zhuǎn)向缸102畢竟只是通過油壓泵 P被供給工作油的油壓驅(qū)動設(shè)備HD的一例。
[0272] 圖31是示意性地示出上述油壓泵P和油壓驅(qū)動設(shè)備HD以及油壓操作件T的關(guān) 系的油壓回路圖。雖然在該油壓回路中,示出構(gòu)成HMT412的靜油壓式變速機(jī)構(gòu)412A的油 壓回路480、使耕耘裝置(作業(yè)裝置)W升降的升降缸(油壓驅(qū)動設(shè)備HD) 101的油壓回路 480、油壓動力轉(zhuǎn)向裝置PS的動力轉(zhuǎn)向油壓回路482,但省略了主離合器431、變速離合器 41〇 a等其他油壓回路。此外,在靜油壓式變速機(jī)構(gòu)412A的油壓回路480,作為油壓供給源, 具備通過發(fā)動機(jī)E以及馬達(dá)發(fā)電機(jī)404的動力驅(qū)動的斜板控制類型的油壓泵481a和供給 泵(charge pump)481b。通過從油壓泵481a供給的工作油旋轉(zhuǎn)的油壓馬達(dá)的正轉(zhuǎn)以及逆轉(zhuǎn) 下的旋轉(zhuǎn)速度通過由包含斜板控制閥的斜板調(diào)整機(jī)構(gòu)進(jìn)行的油壓泵的斜板角調(diào)整來變更。 艮P,靜油壓式變速機(jī)構(gòu)412A的油壓回路480具有獨自的油壓泵481a,而不是通過油壓泵P 直接被供給工作油。
[0273] 在升降缸101的油壓回路481以及動力轉(zhuǎn)向油壓回路482,作為油壓供給源,連接 有油壓泵P。油壓回路481的必要工作油量由為油壓操作件T的升降桿422的操作舉動來 決定。由升降桿傳感器492檢測升降桿422的操作舉動。動力轉(zhuǎn)向油壓回路482的必要工 作油量由為油壓操作件T的方向盤421的操作舉動來決定。由轉(zhuǎn)向傳感器491檢測方向盤 421的操作舉動。升降桿傳感器492、轉(zhuǎn)向傳感器491連接于車輛狀態(tài)檢測單元409,在利用 車輛狀態(tài)檢測單元409實施必要的信號處理之后,轉(zhuǎn)送到必要的功能單元。當(dāng)然,還可以不 經(jīng)由車輛狀態(tài)檢測單元409將各傳感器直接連接于功能單元。此外,檢測變速桿423的操 作位置的變速桿傳感器493也連接于車輛狀態(tài)檢測單元409。
[0274] 以下詳細(xì)地說明,由油壓管理單元405判定是否能夠通過油壓泵P供給升降缸101 的油壓回路481、動力轉(zhuǎn)向油壓回路482的必要工作油量。油壓管理單元405在發(fā)生工作油 的供給不足的情況下,增加發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù),以避免工作油的供給不足。
[0275] 接著,說明控制上述動力系統(tǒng)的電子控制系統(tǒng)。
[0276] 如圖28、圖29所示,在該拖拉機(jī)的電子控制系統(tǒng)中,包含發(fā)動機(jī)控制單元405A、馬 達(dá)控制單元405B、協(xié)助控制單元406、油壓管理單元405、車輛狀態(tài)檢測單元409、變速控制 單元403、用于耕耘裝置(作業(yè)裝置)W的操作的作業(yè)裝置控制單元W0等。這些稱為E⑶的 各種控制單元分別通過車載LAN以能夠傳送數(shù)據(jù)的方式連接。當(dāng)然,在此能夠自由地合并、 進(jìn)一步分割為分割的構(gòu)成的各種控制單元,但本實施方式中的構(gòu)成優(yōu)先簡化本發(fā)明中的說 明,其并不限定發(fā)明。
[0277] 如眾所周知的,發(fā)動機(jī)控制單元405A為用于對發(fā)動機(jī)E進(jìn)行電子控制的核心功能 部分,根據(jù)由外部操作輸入信號以及內(nèi)部傳感器信號等推定的發(fā)動機(jī)E的運轉(zhuǎn)狀態(tài)來進(jìn)行 基于預(yù)先設(shè)定的程序的控制,例如恒定轉(zhuǎn)數(shù)控制、恒定轉(zhuǎn)矩控制等各種類型的發(fā)動機(jī)控制。
[0278] 在變速控制單元403,構(gòu)筑有用于基于來自變速踏板426等變速操作件的變速操 作指令、來自油壓管理單元405的變速比變更指令來進(jìn)行對變速裝置410的變速操作的控 制功能。而且,變速控制單元403基于來自油壓管理單元405的變速比增加指令、變速比變 更指令使HMT412的斜板412a的角度位移,以變更變速比。變速控制能夠進(jìn)行通過人為操 作進(jìn)行的操作信號輸入和機(jī)械地生成的操作信號輸入雙方。為了改變車速而作為人為變速 操作件發(fā)揮作用的變速踏板426為了恒定車速行駛而在任意位置處由位置保持機(jī)構(gòu)426a 保持。由踏板傳感器490檢測變速踏板426的操作位置。踏板傳感器490也連接于車輛狀 態(tài)檢測單元409。
[0279] 馬達(dá)發(fā)電機(jī)404的控制,即對發(fā)動機(jī)E的協(xié)助控制由協(xié)助控制單元406進(jìn)行。特 別地,該協(xié)助控制用于應(yīng)對在使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)降低到極限的節(jié)能運轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的突發(fā)的發(fā)動機(jī) 負(fù)載(旋轉(zhuǎn)負(fù)載)增大。在節(jié)能運轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的突發(fā)的旋轉(zhuǎn)負(fù)載增大導(dǎo)致發(fā)動機(jī)E的轉(zhuǎn)數(shù)降 低,即車速降低,而且還導(dǎo)致發(fā)動機(jī)熄火。特別是在以恒定車速進(jìn)行作業(yè)行駛的作業(yè)車輛的 情況下,頻繁地進(jìn)行定速控制模式下的發(fā)動機(jī)E的運轉(zhuǎn),此時,由于作業(yè)狀況、接地的地面 狀況,急劇的負(fù)載施加于動力傳遞部件,結(jié)果產(chǎn)生使發(fā)動機(jī)E的轉(zhuǎn)數(shù)降低的事態(tài)。發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn) 數(shù)的降低導(dǎo)致車速的降低、作業(yè)裝置的驅(qū)動力不足。為了避免該情況,檢測施加于發(fā)動機(jī)E、 傳遞發(fā)動機(jī)動力的動力傳遞部件的旋轉(zhuǎn)負(fù)載,為了至少部分地補償該負(fù)載,僅短時間地驅(qū) 動馬達(dá)發(fā)電機(jī)404,以協(xié)助發(fā)動機(jī)E。
[0280] 為了該協(xié)助控制,協(xié)助控制單元406具有基于從由發(fā)動機(jī)控制單元405A提供的 發(fā)動機(jī)控制信息或由各種傳感器獲得的檢測信息取出的輸入?yún)?shù)來生成表示內(nèi)燃機(jī)E受 到的旋轉(zhuǎn)負(fù)載的負(fù)載信息。作為用于生成負(fù)載信息的輸入?yún)?shù),能夠列舉發(fā)動機(jī)E的轉(zhuǎn)數(shù) (旋轉(zhuǎn)速度)、構(gòu)成變速裝置410的動力傳遞軸430的轉(zhuǎn)數(shù)(旋轉(zhuǎn)速度)、由發(fā)動機(jī)控制單 元405A算定的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩、動力傳遞軸430的轉(zhuǎn)矩、車速、作業(yè)裝置W的作業(yè)狀態(tài)(耕耘深 度、牽引力、對裝載機(jī)的作用力等),但實際利用的輸入?yún)?shù)依賴于作業(yè)車所裝備的傳感器。 由于用于動力傳遞軸430的旋轉(zhuǎn)檢測傳感器、車速傳感器被標(biāo)準(zhǔn)裝備的可能性高,故作為 輸入?yún)?shù),若使用動力傳遞軸430的旋轉(zhuǎn)速度變動值、車速變動值,則是合乎需要的。這些 輸入?yún)?shù)通過處理來自各種傳感器的信號的車輛狀態(tài)檢測模塊單元409送來。為了檢測突 發(fā)的旋轉(zhuǎn)負(fù)載增大,還可以基于隨時間變化的旋轉(zhuǎn)負(fù)載的微分值或差分值將表示突發(fā)的旋 轉(zhuǎn)負(fù)載增大的信息用作負(fù)載信息。或者僅通過閾值判定將表示為協(xié)助控制的觸發(fā)事件的旋 轉(zhuǎn)負(fù)載增大的負(fù)載信息用作負(fù)載信息。
[0281] 協(xié)助控制單元406基于負(fù)載信息來判定是否執(zhí)行利用馬達(dá)發(fā)電機(jī)404對發(fā)動機(jī)E 的協(xié)助控制。例如,在電池充電量為既定值以下的情況下,限定為協(xié)助控制的中止、或以部 分的協(xié)助量進(jìn)行的協(xié)助控制。而且,在執(zhí)行協(xié)助控制之后,在既定時間期間禁止執(zhí)行下個協(xié) 助控制。而且,協(xié)助控制單元406基于負(fù)載信息來決定規(guī)定協(xié)助控制中的協(xié)助量和協(xié)助時 間的協(xié)助特性。而且,協(xié)助控制單元406基于決定的協(xié)助特性將協(xié)助控制信號輸出到馬達(dá) 控制單元405B。馬達(dá)控制單元405B基于協(xié)助控制信號來對變換器部405b輸出馬達(dá)控制 信號,以控制馬達(dá)發(fā)電機(jī)404。此外,馬達(dá)控制單元405B通過在協(xié)助控制以外對變換器部 405b送出發(fā)電指令,能夠使馬達(dá)發(fā)電機(jī)404作為發(fā)電機(jī)發(fā)揮作用,以對電池 B充電。另外, 通過馬達(dá)控制單元405B對變換器部405b送出零轉(zhuǎn)矩控制信號,馬達(dá)發(fā)電機(jī)404進(jìn)行零轉(zhuǎn) 矩驅(qū)動。
[0282] 為了實現(xiàn)上述功能,如圖32所示,在協(xié)助控制單元406,構(gòu)筑有電池管理部460、生 成負(fù)載信息的負(fù)載信息生成部461、包含協(xié)助特性映象存放部462a的協(xié)助特性決定部462、 協(xié)助控制決定部463。電池管理部460基于來自電池 B的充電信息來算定充電量,并輸出包 含該充電量的電池信息。
[0283] 協(xié)助特性決定部463基于從負(fù)載信息讀出的負(fù)載量:L、以及從電池信息讀出的充 電量:SC來決定適當(dāng)?shù)膮f(xié)助特性:W(t)。該協(xié)助特性是由W(t) = Γ [L,SC]等一般公式導(dǎo) 出的。即,協(xié)助特性能夠以決定隨時間變化的協(xié)助量的圖表來表示。實際上,如下所述,映 象化并存放多個協(xié)助特性,并根據(jù)負(fù)載量:L和充電量:SC來選擇最佳的協(xié)助特性。若決定 了協(xié)助特性,則馬達(dá)控制單元405B基于該協(xié)助特性來生成協(xié)助控制信號,并通過變換器部 405b來驅(qū)動控制馬達(dá)發(fā)電機(jī)404,以補償產(chǎn)生于發(fā)動機(jī)E或動力傳遞部件的負(fù)載增大。由 于電氣馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)性快,故即使發(fā)生突發(fā)的行駛負(fù)載、作業(yè)負(fù)載的增大,也由此避免轉(zhuǎn) 數(shù)的降低。在負(fù)載增大持續(xù)的情況、電池 B的充電量沒有富余的情況下,利用節(jié)能變速模塊 407的變速比調(diào)整來應(yīng)對。
[0284] 協(xié)助特性映象存放部462a具有如下功能,即預(yù)先編制并存放多個使如上所述的 協(xié)助特性映象化的協(xié)助特性映象M,或者根據(jù)需要編制并設(shè)定適當(dāng)?shù)膮f(xié)助特性映象M。如示 意性地圖示的,該協(xié)助特性能夠以決定隨時間變化的協(xié)助量的圖表來表示。在圖32示意性 地圖示的例子中,橫軸為時間,縱軸為協(xié)助增益。協(xié)助增益是相對于根據(jù)從負(fù)載信息讀出的 負(fù)載量來算定的最大協(xié)助量(馬達(dá)轉(zhuǎn)矩)的比例,取〇%到100%之間的數(shù)值。即,通過對最 大協(xié)助量乘以從該協(xié)助特性映象Μ得到的協(xié)助增益來求實際上由馬達(dá)發(fā)電機(jī)404協(xié)助的 協(xié)助量。該實施方式中的協(xié)助特性包括以既定時間維持一定的協(xié)助量的初期協(xié)助特性區(qū) 域S和使協(xié)助量隨時間變化而減少到零的末期協(xié)助特性區(qū)域Ε。初期協(xié)助特性區(qū)域S的時 間間隔tl為1. 5秒到2. 5秒,優(yōu)選地為2秒,末期協(xié)助特性區(qū)域Ε的時間間隔t2為1. 5秒 到2. 5秒,優(yōu)選地為2秒。在圖示的協(xié)助特性映象Μ中,初期協(xié)助特性區(qū)域S中的協(xié)助增益 為100%且是一定的,末期協(xié)助特性區(qū)域Ε是線性的。當(dāng)然,其減少傾向能夠采用任意形狀。 另外,在初期協(xié)助特性區(qū)域S和末期協(xié)助特性區(qū)域Ε這兩個區(qū)域中,還能夠采用非線性的圖 表。協(xié)助特性決定部462根據(jù)從負(fù)載信息讀出的負(fù)載量和從電池信息讀出的充電量來決定 最佳的協(xié)助特性映象Μ。在其他協(xié)助特性映象Μ中,初期協(xié)助特性區(qū)域S中的協(xié)助增益取 10%左右到小于100%的范圍的值,末期協(xié)助特性區(qū)域E記述有成為減少函數(shù)那樣的各種協(xié) 助特性。即,實際上由馬達(dá)發(fā)電機(jī)404生出的協(xié)助量因負(fù)載量或充電量或它們雙方而每次 都變動。此外,基于該協(xié)助特性的協(xié)助控制的連續(xù)執(zhí)行由協(xié)助控制決定部463來禁止。協(xié) 助控制的執(zhí)行間隔即禁止時間可以根據(jù)電池 B的充電量來變更,也可以根據(jù)電池 B的容量 來預(yù)先決定。另外,還可以根據(jù)作業(yè)為可變的。不管怎樣,都以不招致電池充電量的急劇降 低的方式設(shè)定。
[0285] 該實施方式中的油壓管理單元405具備利用圖25說明的油壓管理單元405的功 能。因而,如圖33所示,在油壓管理單元405,構(gòu)筑右必要工作油量算定部451、轉(zhuǎn)數(shù)增加指 令生成部452、變速比變更指令生成部453、轉(zhuǎn)數(shù)回退指令生成部454。必要工作油量算定 部451基于從車輛狀態(tài)檢測單元409送來的方向盤421的操作舉動、表示升降桿422的操 作舉動的操作信息來算定動力轉(zhuǎn)向缸102、提升缸101所需要的必要工作油量。轉(zhuǎn)數(shù)增加指 令生成部452基于通過必要工作油量算定部451算定的必要工作油量,在判定為對動力轉(zhuǎn) 向缸102、提升缸101的工作由供給不足的情況下,生成發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)增加指令。發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù) 增加指令是使轉(zhuǎn)數(shù)相對于利用發(fā)動機(jī)控制單元405A設(shè)定的當(dāng)前時間的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)增加的 指令。作為增加的轉(zhuǎn)數(shù)的值,還可以是既定值,例如200rpm,還可以是每次通過運算或映射 來求的轉(zhuǎn)數(shù)。由此生成的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)增加指令提供給發(fā)動機(jī)控制單元5A,從而發(fā)動機(jī)E的 轉(zhuǎn)數(shù)上升。
[0286] 在判定為不進(jìn)行通過發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)增加指令實現(xiàn)的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)增加的情況下,在原 本的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)下也不發(fā)生工作油供給不足的情況下,轉(zhuǎn)數(shù)回退指令生成部454生成取消 先前進(jìn)行的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)增加指令的轉(zhuǎn)數(shù)回退指令。此時,還可以分為數(shù)次來降低因先前進(jìn) 行的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)增加指令引起的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)增加的轉(zhuǎn)數(shù)回退指令。不管怎樣,該發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn) 數(shù)增加指令提供給發(fā)動機(jī)控制單元405A,從而發(fā)動機(jī)E的轉(zhuǎn)數(shù)降低。
[0287] 變速比變更指令生成部453為了維持拖拉機(jī)的車速以避免急加速,對變速控制單 元403提供變速比變更指令,該變速比變更指令以抵消因發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)增加指令引起的發(fā)動 機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)增加的方式變更變速比。由此,變速控制單元403經(jīng)由油壓控制單元408來調(diào)節(jié)靜 油壓式變速機(jī)構(gòu)412A的油壓泵的斜板412a,以增大變速比,從而避免發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)增加所伴 隨的車速上升。出于同樣的目的,變速比變更指令生成部453對變速控制單元403提供變 速比變更指令,該變速比變更指令以抵消因發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)回退指令引起的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)降低的 方式變更變速比。由此,變速控制單元403經(jīng)由油壓控制單元408來調(diào)節(jié)斜板412a,以減小 變速比,從而避免發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)降低所伴隨的車速降低。
[0288] 通過該油壓管理單元405實現(xiàn)的工作油供給量控制功能是在作業(yè)行駛時利用的 功能,在道路行駛時,原則上是不需要的。因此,若將通過該油壓管理單元405實現(xiàn)的工作 油供給量控制功能限定在道路行駛時,則是合乎需要的。因此,在該實施方式中,利用變速 桿423的操作位置,變速桿423切換具備道路行駛用變速級和作業(yè)用變速級的齒輪變速裝 置414的變速級。即,根據(jù)變速桿傳感器493的信號檢測齒輪變速裝置414切換為道路行 駛用變速級的情況,此時禁止由發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)增加指令引起的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)。
[0289] 在該實施方式中,在上述變速控制單元403,為了節(jié)省能源運轉(zhuǎn),構(gòu)筑右節(jié)能變速 模塊407,節(jié)能變速模塊407基于操縱者的操作實現(xiàn)暫時的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)降低處理和取消該 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)降低處理的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)回退處理。該發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)降低處理以及發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)回退 處理與上述通過發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)增加指令實現(xiàn)的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的增加處理以及通過發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù) 回退指令實現(xiàn)的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的降低處理類似,因而具有能夠共通遞構(gòu)筑的優(yōu)點。
[0290] 如圖34所示,在節(jié)能變速模塊407,為了實現(xiàn)上述功能,包含轉(zhuǎn)數(shù)降低指令生成部 471、變速變更指令生成部472、下調(diào)處理歷史存儲器473、負(fù)載判定部474、強制回退控制部 475。
[0291] 轉(zhuǎn)數(shù)降低指令生成部471生成基于由操縱者按壓下調(diào)按鈕424引起的操作指令使 現(xiàn)狀的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)降低200rpm的轉(zhuǎn)數(shù)降低指令,并送出到發(fā)動機(jī)控制單元405A。此時,變 速比變更指令生成部472求以由該轉(zhuǎn)數(shù)降低指令引起的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)降低不伴隨車速降低 的方式補償該降低量的變速比變更值,并基于該變更值來生成變速比變更指令,且將該變 速比變更指令送出到油壓控制單元408。發(fā)動機(jī)控制單元405A將根據(jù)加速桿432的操作位 置設(shè)定的基本發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)作為控制目標(biāo)來控制發(fā)動機(jī)E的轉(zhuǎn)數(shù),但該轉(zhuǎn)數(shù)降低指令是使該 基本發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)降低的指令,在本實施方式中能夠多次指令轉(zhuǎn)數(shù)降低,例如四次。即,在第 一次的轉(zhuǎn)數(shù)降低指令下,指令從基本發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)開始200rpm的降低,在第二次的轉(zhuǎn)數(shù)降低 指令下,進(jìn)一步指令200rpm,即從基本發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)開始400rpm的降低。當(dāng)然,該發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù) 降低所伴隨的車速降低通過每次來自變速比變更指令生成部472的變速比變更指令而得 到補償。
[0292] 而且在操縱者按下回退按鈕425的情況下,對節(jié)能變速模塊407提供回退操作指 令,轉(zhuǎn)數(shù)降低指令生成部471將使在當(dāng)前時間設(shè)定的轉(zhuǎn)數(shù)降低指令的累積次數(shù)取消一個階 段的回退指令送至發(fā)動機(jī)控制單元405A。由此,若為轉(zhuǎn)數(shù)降低指令僅設(shè)定了一次的狀態(tài),則 該一次的量的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)降低被取消,發(fā)動機(jī)控制單元405A中的發(fā)動機(jī)E的目標(biāo)轉(zhuǎn)數(shù)成為 原本的基本發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)。若為轉(zhuǎn)數(shù)降低指令設(shè)定了兩次的狀態(tài),則一次的量的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù) 降低被取消,發(fā)動機(jī)控制單元405A中的發(fā)動機(jī)E的目標(biāo)轉(zhuǎn)數(shù)成為從基本發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)降低了 200rpm的轉(zhuǎn)數(shù)。在未設(shè)定由轉(zhuǎn)數(shù)降低指令引起的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的降低的狀態(tài)下,即使按下回 退按鈕425,也不生成轉(zhuǎn)數(shù)降低指令?;赝税粹o425僅進(jìn)行轉(zhuǎn)數(shù)降低指令的取消處理。當(dāng) 然,在通過由回退按鈕425的操作引起的回退操作指令修正了發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)降低的情況下, 同時,伴隨該修正的車速增加由來自變速比變更指令生成部472的變速比變更指令補償, 車速維持為一定的。
[0293] 因此,需要記錄由轉(zhuǎn)數(shù)降低指令生成部471對發(fā)動機(jī)控制單元405A設(shè)定的轉(zhuǎn)數(shù)降 低指令的次數(shù),為此具備下調(diào)處理歷史存儲器473。下調(diào)處理歷史存儲器473適合棧存儲器 那樣的存儲器構(gòu)造,若生成轉(zhuǎn)數(shù)降低指令則與轉(zhuǎn)數(shù)降低有關(guān)的信息寫入(壓入)下調(diào)處理 歷史存儲器473,若生成回退指令則與最后寫入的轉(zhuǎn)數(shù)降低有關(guān)的信息被讀出并消除(彈 出)。當(dāng)然,還可以采用時序地記錄轉(zhuǎn)數(shù)降低指令、回退操作指令的歷史存儲器那樣的存儲 器構(gòu)造。不管怎樣,若通過轉(zhuǎn)數(shù)降低指令生成部471對發(fā)動機(jī)控制單元405A送出轉(zhuǎn)數(shù)降低 指令,則由一次下調(diào)按鈕424的操作引起的200rpm的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)降低的信息根據(jù)需要也 包含變速比變更的信息寫入下調(diào)處理歷史存儲器473。而且,若訪問下調(diào)處理歷史處理器 473,則能夠知道現(xiàn)狀的下調(diào)按鈕424的操作歷史和現(xiàn)狀的對發(fā)動機(jī)控制單元405A指令的 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的降低量、現(xiàn)狀的變速比。
[0294] 負(fù)載判定部474具有判定發(fā)動機(jī)負(fù)載是否超過了既定水平的功能,在判定為發(fā)動 機(jī)負(fù)載超過既定水平的情況下,生成用于取消通過轉(zhuǎn)數(shù)降低指令設(shè)定的目標(biāo)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的 降低以及補償變速比的變更的回退指令。例如,負(fù)載判定部474在禁止了通過協(xié)助控制單 元406進(jìn)行的協(xié)助控制的禁止期間,判定為發(fā)動機(jī)負(fù)載超過既定水平的情況下,輸出回退 操作指令,該回退操作指令用于取消先前進(jìn)行的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的降低以及補償變速比的變 更。
[0295] 強制回退控制部475在發(fā)動機(jī)負(fù)載以外也在預(yù)先設(shè)定的既定取消條件成立時強 制地輸出回退操作指令,以取消在發(fā)動機(jī)控制單元405A設(shè)定的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的降低以及對 變速控制單元403實施的補償變速比變更。關(guān)于該取消條件,從需要定速行駛的作業(yè)行駛 的模式開始變?yōu)樾枰贿吶我獾卣{(diào)整車速一邊行駛的一般路上行駛的模式的情況等檢測 到不需要定速行駛的狀況為典型的條件。另外,優(yōu)選地,在關(guān)閉發(fā)動機(jī)鑰匙以結(jié)束車輛運轉(zhuǎn) 的情況下,也強制地取消發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的降低。
[0296] 此外,若通過操作加速器操作器來調(diào)整基本發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù),則人為地變更發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn) 數(shù),此時也延續(xù)轉(zhuǎn)數(shù)降低指令。由此,即使頻繁地進(jìn)行加速器操作器,也能夠維持節(jié)能運轉(zhuǎn)。 同樣地,雖然變速裝置410的變速比也利用為變速操作器的變速踏板426來人為地變更,但 此時也以進(jìn)行變速比的變更所伴隨的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的變更和之后的轉(zhuǎn)數(shù)降低以及該轉(zhuǎn)數(shù)的 降低所伴隨的補償變速比的設(shè)定的方式構(gòu)成。
[0297] [第四實施方式的其他實施方式] (1)在上述實施方式中,原動機(jī)單元401由包括發(fā)動機(jī)E和馬達(dá)發(fā)電機(jī)404的混合類型 構(gòu)成,但也可以僅有發(fā)動機(jī)E。
[0298] (2)雖然在上述實施方式中,采用在變速裝置410中利用HMT412的無級變速,但還 可以采用利用多級齒輪式變速裝置的多級變速。
[0299] 產(chǎn)業(yè)上的利用可能性 本發(fā)明能夠適用于具備內(nèi)燃機(jī)的各種車輛。例如,作為此種車輛,在拖拉機(jī)之外,還可 以列舉乘用型插秧機(jī)、剪草機(jī)、聯(lián)合收割機(jī)等農(nóng)用作業(yè)車,以及前端裝載機(jī)等土木作業(yè)車。
[0300] 符號說明 10 :變速裝置;30 :動力傳遞軸;31 :離合器;4 :馬達(dá)發(fā)電機(jī);40 :馬達(dá)外罩;5 :動力管 理單元;50 :協(xié)助控制決定部;51 :負(fù)載信息生成部;52 :馬達(dá)協(xié)助特性算定部;52 :馬達(dá)協(xié) 助特性映象存放部;53 :馬達(dá)協(xié)助控制禁止決定部;54 :電池管理部;55 :運轉(zhuǎn)模式選擇部; 6 :發(fā)動機(jī)控制單元;60 :發(fā)動機(jī)控制設(shè)備(共軌);7 :馬達(dá)控制單元;70 :變換器部;8 :變速 控制單元;80 :機(jī)械協(xié)助變速比算定部;9 :作業(yè)裝置;S :車輛狀態(tài)檢測單元;B :電池 ;E :內(nèi) 燃機(jī)。
【權(quán)利要求】
1. 一種車輛,具備: 內(nèi)燃機(jī),其經(jīng)由動力傳遞部件對行駛裝置和作業(yè)裝置供給驅(qū)動力; 變速裝置,其設(shè)于所述動力傳遞部件; 變速控制單元,其調(diào)整所述變速裝置的變速比; 馬達(dá)發(fā)電機(jī),其連接于所述動力傳遞部件; 馬達(dá)控制單元,其進(jìn)行馬達(dá)協(xié)助控制,所述馬達(dá)協(xié)助控制通過從所述馬達(dá)發(fā)電機(jī)對所 述動力傳遞部件輸出動力來協(xié)助所述內(nèi)燃機(jī); 電池,其通過所述馬達(dá)發(fā)電機(jī)來接受充電電力,并且對所述馬達(dá)發(fā)電機(jī)提供驅(qū)動電 力; 負(fù)載信息生成部,其生成負(fù)載信息,該負(fù)載信息表示所述內(nèi)燃機(jī)受到的旋轉(zhuǎn)負(fù)載的增 大;以及 協(xié)助控制決定部,其為了消除所述旋轉(zhuǎn)負(fù)載的增大,使所述馬達(dá)協(xié)助控制優(yōu)選于機(jī)械 協(xié)助控制來執(zhí)行,所述機(jī)械協(xié)助控制通過所述變速控制單元下調(diào)所述變速裝置的變速比來 協(xié)助所述內(nèi)燃機(jī)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛,具備: 馬達(dá)協(xié)助特性算定部,其基于所述負(fù)載信息來算定用于所述馬達(dá)協(xié)助控制的馬達(dá)協(xié)助 特性;以及機(jī)械協(xié)助變速比算定部,其算定用于所述機(jī)械協(xié)助控制的變速比。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛,其中, 所述馬達(dá)協(xié)助特性規(guī)定所述馬達(dá)協(xié)助控制中的協(xié)助量和協(xié)助時間,并且所述馬達(dá)協(xié)助 特性包括以既定時間維持一定的協(xié)助量的初期馬達(dá)協(xié)助特性區(qū)域和使協(xié)助量隨時間變化 而減少到零的末期馬達(dá)協(xié)助特性區(qū)域。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的車輛,其中, 所述初期馬達(dá)協(xié)助特性區(qū)域具有從1. 5秒到2. 5秒的時間間隔,所述末期馬達(dá)協(xié)助特 性區(qū)域具有從1. 5秒到2. 5秒的時間間隔。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項所述的車輛,具備: 馬達(dá)協(xié)助控制禁止決定部,所述馬達(dá)協(xié)助控制禁止決定部在執(zhí)行所述馬達(dá)協(xié)助控制之 后,在既定時間期間禁止執(zhí)行下個馬達(dá)協(xié)助控制。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項所述的車輛,其中, 所述內(nèi)燃機(jī)通過共軌方式被驅(qū)動,所述負(fù)載信息生成部基于共軌控制信息來生成所述 負(fù)載信息。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項所述的車輛,其中, 所述負(fù)載信息生成部基于所述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)舉動來生成所述負(fù)載信息。
8. -種車輛,具備: 內(nèi)燃機(jī),其經(jīng)由動力傳遞部件對行駛裝置和作業(yè)裝置供給驅(qū)動力; 馬達(dá)發(fā)電機(jī),其通過對所述動力傳遞部件輸出動力來協(xié)助所述內(nèi)燃機(jī); 電池,其通過所述馬達(dá)發(fā)電機(jī)來接受充電電力,并且對所述馬達(dá)發(fā)電機(jī)提供驅(qū)動電 力; 負(fù)載信息生成部,其生成負(fù)載信息,該負(fù)載信息表示所述內(nèi)燃機(jī)受到的突發(fā)的旋轉(zhuǎn)負(fù) 載增大; 協(xié)助特性決定部,其基于所述負(fù)載信息來決定規(guī)定協(xié)助控制中的協(xié)助量和協(xié)助時間的 協(xié)助特性,所述協(xié)助控制對于所述突發(fā)的旋轉(zhuǎn)負(fù)載增大,利用所述馬達(dá)發(fā)電機(jī)來協(xié)助所述 內(nèi)燃機(jī);以及 馬達(dá)控制單元,其基于所述協(xié)助特性來控制所述馬達(dá)發(fā)電機(jī)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的車輛,具備: 協(xié)助控制禁止決定部,所述協(xié)助控制禁止決定部在執(zhí)行所述協(xié)助控制之后,在既定時 間期間禁止執(zhí)行下個協(xié)助控制。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的車輛,其中, 在所述動力傳遞部件含有能夠通過變速控制單元來調(diào)整變速比的變速裝置,并且 在所述變速控制單元含有執(zhí)行負(fù)載追隨變速比控制的負(fù)載追隨變速比控制部,所述負(fù) 載追隨變速比控制以減輕由所述旋轉(zhuǎn)負(fù)載引起的所述內(nèi)燃機(jī)的負(fù)載增大的方式變更所述 變速比,所述負(fù)載追隨變速比控制與所述協(xié)助控制選擇性地執(zhí)行,或者至少部分地與所述 協(xié)助控制共存地執(zhí)行。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的車輛,其中, 所述協(xié)助控制在所述負(fù)載追隨變速比控制之前執(zhí)行。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8至11中的任一項所述的車輛,其中, 所述協(xié)助特性包括以既定時間維持一定的協(xié)助量的初期協(xié)助特性區(qū)域和使協(xié)助量隨 時間變化而減少到零的末期協(xié)助特性區(qū)域。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的車輛,其中, 所述初期協(xié)助特性區(qū)域具有從1. 5秒到2. 5秒的時間間隔,所述末期協(xié)助特性區(qū)域具 有從1. 5秒到2. 5秒的時間間隔。
14. 根據(jù)權(quán)利要求8至13中的任一項所述的車輛,其中, 所述協(xié)助特性是使將相對于基準(zhǔn)協(xié)助量的比率和經(jīng)過時間作為變量的函數(shù)映象化的 特性,以能夠通過從負(fù)載信息得到的負(fù)載量來選擇的方式準(zhǔn)備多個,對從所選擇的映象導(dǎo) 出的比率乘以所述基準(zhǔn)協(xié)助量來算定協(xié)助量。
15. 根據(jù)權(quán)利要求8至14中的任一項所述的車輛,其中, 所述內(nèi)燃機(jī)通過共軌方式被驅(qū)動,所述負(fù)載信息生成部基于共軌控制信息來生成所述 負(fù)載信息。
16. 根據(jù)權(quán)利要求8至14中的任一項所述的車輛,其中, 所述負(fù)載信息生成部基于所述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)舉動來生成所述負(fù)載信息。
17. -種車輛,具備: 發(fā)動機(jī),其經(jīng)由動力傳遞部件對行駛裝置供給驅(qū)動力; 發(fā)動機(jī)控制單元,其設(shè)定所述發(fā)動機(jī)的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù); 變速裝置,其設(shè)于所述動力傳遞部件; 變速控制單元,其調(diào)整所述變速裝置的變速比; 馬達(dá)單元,其通過對所述動力傳遞部件輸出動力來協(xié)助所述發(fā)動機(jī); 負(fù)載信息生成部,其生成負(fù)載信息,該負(fù)載信息表示所述發(fā)動機(jī)受到的旋轉(zhuǎn)負(fù)載的增 大; 馬達(dá)控制單元,其基于所述負(fù)載信息進(jìn)行協(xié)助控制,所述協(xié)助控制從所述馬達(dá)單元對 所述動力傳遞部件輸出動力; 電池,其對所述馬達(dá)單元提供驅(qū)動電力; 操作器,其通過操縱者的操作來送出操作指令, 且具備: 變速模塊,其基于所述操作指令對所述發(fā)動機(jī)控制單元提供轉(zhuǎn)數(shù)降低指令,所述轉(zhuǎn)數(shù) 降低指令使利用所述發(fā)動機(jī)控制單元設(shè)定的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)降低既定量,并且,為了維持車輛 速度,提供變速比變更指令,該變速比變更指令要求所述變速控制單元以補償由該轉(zhuǎn)數(shù)降 低指令引起的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)降低的方式變更變速比。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的車輛,其中, 對于在對所述發(fā)電機(jī)控制單元提供所述轉(zhuǎn)數(shù)降低指令之后發(fā)生的旋轉(zhuǎn)負(fù)載增大,進(jìn)行 所述協(xié)助控制。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的車輛,其中, 所述馬達(dá)單元作為馬達(dá)發(fā)電機(jī)構(gòu)成,所述電池能夠從所述馬達(dá)發(fā)電機(jī)接受充電電力。
20. 根據(jù)權(quán)利要求17至19中的任一項所述的車輛,具備: 協(xié)助特性決定部,所述協(xié)助特性決定部基于所述負(fù)載信息來決定規(guī)定所述協(xié)助控制中 的協(xié)助量和協(xié)助時間的協(xié)助特性,所述馬達(dá)控制單元基于所述協(xié)助特性來進(jìn)行通過所述 馬達(dá)單元進(jìn)行的協(xié)助控制。
21. 根據(jù)權(quán)利要求17至20中的任一項所述的車輛,其中, 所述協(xié)助特性包括以既定時間維持一定的協(xié)助量的初期協(xié)助特性區(qū)域和使協(xié)助量隨 時間變化而減少到零的末期協(xié)助特性區(qū)域。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的車輛,其中, 所述初期協(xié)助特性區(qū)域具有從1. 5秒到2. 5秒的時間間隔,所述末期協(xié)助特性區(qū)域具 有從1. 5秒到2. 5秒的時間間隔。
23. 根據(jù)權(quán)利要求17至22中的任一項所述的車輛,其中, 在執(zhí)行所述協(xié)助控制之后,在既定時間期間禁止執(zhí)行下個協(xié)助控制。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的車輛,具備: 負(fù)載判定部,所述負(fù)載判定部基于所述負(fù)載信息來判定發(fā)動機(jī)負(fù)載是否超過了既定水 平,在協(xié)助控制的禁止期間判定為超過所述既定水平的發(fā)動機(jī)負(fù)載的情況下,輸出回退操 作指令,所述回退操作指令用于取消基于所述操作指令的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的降低以及補償變速 比的變更。
25. 根據(jù)權(quán)利要求17至24中的任一項所述的車輛,其中, 所述操作器能夠送出回退操作指令,所述回退操作指令用于取消基于所述操作指令的 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的降低以及補償變速比的變更。
26. -種車輛,具備: 原動機(jī)單元,其經(jīng)由動力傳遞部件對行駛裝置供給動力,且至少包含發(fā)動機(jī); 發(fā)動機(jī)控制單元,其設(shè)定所述發(fā)動機(jī)的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù); 變速裝置,其設(shè)于所述動力傳遞部件; 變速控制單元,其調(diào)整所述變速裝置的變速比; 油壓泵,其工作油供給量根據(jù)從所述原動機(jī)單元供給的動力的轉(zhuǎn)數(shù)而變化; 油壓驅(qū)動設(shè)備,其通過從所述油壓泵供給的工作油來進(jìn)行驅(qū)動; 油壓操作件,其操作所述油壓驅(qū)動設(shè)備; 必要工作油量算定部,其基于對所述油壓驅(qū)動設(shè)備的操作信息來算定所述油壓驅(qū)動設(shè) 備所需的必要工作油量; 轉(zhuǎn)數(shù)增加指令生成部,其在基于所述必要工作油量判定為對所述油壓驅(qū)動設(shè)備的工作 油供給不足的情況下,對所述發(fā)動機(jī)控制單元提供發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)增加指令,所述發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù) 增加指令使利用所述發(fā)動機(jī)控制單元設(shè)定的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)增加;以及 變速比變更指令生成部,其為了維持作業(yè)車速度,對所述變速控制單元提供變速比變 更指令,所述變速比變更指令以抵消因所述發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)增加指令引起的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)增加的 方式變更變速比。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的車輛,其中, 所述必要工作油量算定部基于所述操作信息所包含的所述油壓操作件的操作輸入來 算定所述必要工作油量。
28. 根據(jù)權(quán)利要求26或27所述的車輛,其中, 在即使降低發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)也消除所述工作油供給不足的情況下,對所述發(fā)動機(jī)控制單元 提供取消所述發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)增加指令的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)回退指令,并且 為了維持作業(yè)車速度,對所述變速控制單元提供變速比變更指令,所述變速比變更指 令以抵消由所述發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)回退指令引起的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)減少的方式變更變速比。
29. 根據(jù)權(quán)利要求26到28中的任一項所述的車輛,其中, 所述變速裝置包含無級變速裝置,所述發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)增加指令以及所述發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)回退 指令將所述無級變速裝置作為對象。
30. 根據(jù)權(quán)利要求26至29中的任一項所述的車輛,其中, 所述變速裝置包含多級變速裝置,所述多級變速裝置具備道路行駛用變速級和作業(yè)用 變速級,在切換至所述道路行駛用變速級的情況下,禁止由所述發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)增加指令引起 的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)增加。
31. 根據(jù)權(quán)利要求26到30中的任一項所述的車輛,其中, 在所述原動機(jī)單元具備協(xié)助所述發(fā)動機(jī)的馬達(dá)單元。
【文檔編號】B60W10/06GK104125904SQ201380011171
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2013年3月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月24日
【發(fā)明者】松崎優(yōu)之, 藤本義知, 河野通太, 林繁樹, 新海敦, 西啟四郎, 向井壽生 申請人:株式會社久保田
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