作业车辆和作业车辆的充电控制方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及作业车辆和作业车辆的充电控制方法。
【背景技术】
[0002]作为轮式装载机等作业车辆，公知的是具有扭力转换器和多级式的变速装置的动力传递装置(以下，称为“扭力转换式的变速装置”)。另一方面，近年来，作为代替扭力转换式的变速装置的动力传递装置，公知的是HMT (液压-机械式变速装置)和EMT (电气-机械式变速装置)。
[0003]如专利文献1所公开的，HMT具有齿轮机构、与齿轮机构的旋转元件连接的马达，并且将来自发动机的驱动力的一部分变换为液压传递到行驶装置，同时将驱动力的剩余部分机械地传递到行驶装置。
[0004]EMT例如具有行星齿轮机构和电动马达，以能够进行无级变速。行星齿轮机构的太阳齿轮、行星架、齿圈这三种元件中的第一元件与输入轴连结，第二元件与输出轴连结。另夕卜，第三元件与电动马达连结。电动马达根据作业车辆的行驶状况，作为马达和发电机中的任一种发挥作用。在EMT中，根据该电动马达的转速变化，而使输出轴的转速无级地变化。
[0005]另外，在HMT中，使用液压马达代替EMT中的电动马达。液压马达根据作业车辆的行驶状况，作为马达和栗中的任一种发挥作用。与EMT同样地，在HMT中，根据该液压马达的转速比变化，而使输出轴相对于输入轴的转速比无级地变化。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:(日本)特开2006-329244号公报
【发明内容】
[0009]发明要解决的技术课题
[0010]在搭载有上述EMT、HMT等的混合动力车辆所具有的动力传递装置中，根据发动机、马达/发电机、行星齿轮机构及输出轴的位置关系，具有串联方式、并联方式、分割方式的动力传递装置。另外，分割方式包括:输入分割(input split)方式、输出分割(output split)方式、多列(compound split)方式。输入分割方式的动力传递装置在变速装置的输入轴(发动机的输出轴)侧具有一个行星齿轮机构。输出分割方式的动力传递装置在变速装置的输出轴(车轴)侧具有一个行星齿轮机构。多列方式的动力传递装置在变速装置的输入轴侧和输出轴侧双方具有两个以上行星齿轮机构。
[0011]搭载EMT的车辆搭载电池、电容器，以驱动电动马达。并且，在空档状态、切断状态(通过将钥匙旋转到关闭来使发动机停止的状态)下待机时，电池、电容器的电力因自然放电的影响等，比正常蓄电量低。在蓄电量低的状态下，档杆被切换到F或者R并启动时，该车辆通过发动机的驱动使作为发电机发挥作用的马达旋转，进行用于恢复正常蓄电量的充电。其结果是，该车辆在加速时会利用发动机的驱动力进行充电，加速变差。因此，优选的是，在停止时或不需要加速的空档状态下，如果蓄电量降低，适当地进行电池、电容器的充电。在此，串联方式、并联方式、输出分割方式的车辆能够不经由行星齿轮机构而将发动机的输出轴和马达/发电机的旋转轴连接起来，因此通过发动机的旋转使发电机旋转，能够容易地对混合动力车辆的电池等充电。但是，由于输入分割方式、多列方式的车辆经由行星齿轮机构将发动机的输出轴和马达/发电机的旋转轴连接起来，因此如果不调节行星齿轮机构的旋转元件的一部分，则不能够进行期望的充电。因此，在停止时或空档状态时，在输入分割方式、多列方式的车辆中进行充电比其他方式的车辆困难。
[0012]本发明的课题在于提供一种作业车辆和作业车辆的充电控制方法，即便该作业车辆为搭载有经由行星齿轮机构将发动机的输出轴和马达/发电机的旋转轴连接起来的动力传递装置的作业车辆，也能够进行充电。
[0013]用于解决技术课题的技术方案
[0014]本发明的第一方式的作业车辆具有:发动机、液压栗、工作装置、行驶装置、动力传递装置、控制部、能量储存部。液压栗由发动机驱动。工作装置由从液压栗排出的工作油驱动。行驶装置由发动机驱动。动力传递装置将来自发动机的驱动力传递到行驶装置。动力传递装置具有:输入轴、输出轴、齿轮机构、规定的控制用旋转元件、能量生成用马达以及与控制用旋转元件连接的连接马达。齿轮机构包括第一行星齿轮机构，将输入轴的旋转传递到输出轴。第一行星齿轮机构包括互不相同的第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件。发动机与第一旋转元件连接。连接马达与第二旋转元件连接。能量生成用马达与第三旋转元件连接。控制用旋转元件为第二旋转元件与连接马达之间的至少一个旋转元件。在动力传递装置中，通过使能量生成用马达或者连接马达的转速变化，来使输出轴相对于输入轴的转速比变化。能量储存部储存由能量生成用马达产生的能量。控制部控制动力传递装置。控制部通过固定控制用旋转元件的控制来固定第二旋转元件，通过利用发动机的驱动力使能量生成用马达旋转来将能量储存在能量储存部。
[0015]动力传递装置也可以还具有旋转元件固定部件。齿轮机构也可以还包括与第一行星齿轮机构不同的第二行星齿轮机构。第二行星齿轮机构包括互不相同的第四旋转元件、第五旋转元件和第六旋转元件。第四旋转元件也可以与第二旋转元件和第三旋转元件中的一方连接。旋转元件固定部件也可以构成为能够限制第五旋转元件的动作或者解除第五旋转元件的动作的限制。第六旋转元件也可以与输出轴连接。控制部也可以通过固定控制用旋转元件的控制来固定第二旋转元件，并且通过使旋转元件固定部件解除第五旋转元件的动作的限制，并利用发动机的驱动力使第二马达旋转来将能量储存在能量储存部。
[0016]在储存于能量储存部的能量比规定的第一量大时，控制部也可以通过控制连接马达以使连接马达的转速成为0，来固定控制用旋转元件。
[0017]动力传递装置也可以还具有用于对输出轴进行制动的停车制动器。并且，在储存于能量储存部的能量为规定的第一量以下时，控制部也可以通过使停车制动器卡合，来固定第二旋转元件。
[0018]至少一个离合器也可以包括固定第五旋转元件或者释放第五旋转元件的第一离合器。第四旋转元件也可以与第二旋转元件连接。动力传递装置也可以还具有用于对输出轴进行制动的停车制动器。在储存于能量储存部的能量为规定的第一量以下时，控制部也可以通过使停车制动器卡合并利用第一离合器固定第五旋转元件，来固定第二旋转元件。
[0019]在储存于能量储存部的能量比规定的第二量大的情况下，在将能量储存于能量储存部时，控制部也可以利用储存于能量储存部的能量驱动能量生成用马达，以使妨碍发动机的驱动力所引起的旋转的方向上产生转矩。
[0020]能量储存部也可以为电容器。
[0021]控制部也可以在使第一离合器卡合后使发动机的转速增大。
[0022 ]本发明的第二方式的作业车辆的控制方法为以下所述的作业车辆的控制方法。该作业车辆具有:发动机、液压栗、工作装置、行驶装置、动力传递装置、能量储存部。液压栗由发动机驱动。工作装置由从液压栗排出的工作油驱动。行驶装置由发动机驱动。动力传递装置将来自发动机的驱动力传递到行驶装置。动力传递装置具有:输入轴、输出轴、齿轮机构、规定的控制用旋转元件、能量生成用马达和与控制用旋转元件连接的连接马达。齿轮机构包括第一行星齿轮机构，将输入轴的旋转传递到输出轴。第一行星齿轮机构包括互不相同的第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件。发动机与第一旋转元件连接。连接马达与第二旋转元件连接。能量生成用马达与第三旋转元件连接。控制用旋转元件为第二旋转元件和连接马达之间的至少一个旋转元件。在动力传递装置中，通过使能量生成用马达或者连接马达的转速变化，来使输出轴相对于输入轴的转速比变化。能量储存部储存由能量生成用马达产生的能量。该控制方法包括通过进行固定控制用旋转元件的控制来固定第二旋转元件的步骤、通过利用发动机的驱动力使能量生成用马达旋转来将能量储存在能量储存部的步骤。
[0023]发明效果
[0024]在本发明的作业车辆和作业车辆的控制方法中，发动机、连接马达和能量生成用马达分别与行星齿轮机构的第一旋转元件、第二旋转元件、第三旋转元件连接。通过固定控制用旋转元件来固定第二旋转元件。
[0025]并且，发动机通过使能量生成用马达旋转来将能量储存于能量储存部。因此，能够提供一种作业车辆和作业车辆的控制方法，即便该作业车辆为搭载有经由行星齿轮机构将发动机的输出轴和马达/发电机的旋转轴连接起来的动力传递装置的作业车辆，也能够进行充电。
【附图说明】
[0026]图1是作业车辆的侧视图。
[0027]图2是表示作业车辆结构的示意图。
[0028]图3是表示第一实施方式的动力传递装置的结构的示意图。
[0029]图4是表示变换器的详细的内部结构的图。
[0030]图5A是表示第一实施方式的动力传递装置的概略动作的流程图。
[0031]图5B是表示第一实施方式的动力传递装置的概略动作的流程图。
[0032]图5C是表示第一实施方式的动力传递装置的概略动作的流程图。
[0033]图6是表示在电容器充电时变换器所进行的动作的详细的流程图。
[0034]图7是表示第二实施方式的动力传递装置的结构的示意图。
[0035]图8是表示第二实施方式的动力传递装置的概略动作的流程图。
[0036]图9是表示动力传递装置的第一变形例的结构的示意图。
[0037]图10是表示动力传递装置的第一变形例的结构的示意图。
[0038]图11是表示第一变形例的动力传递装置的概略动作的流程图。
[0039]图12是表示第二变形例的动力传递装置的概略动作的流程图。
【具体实施方式】
[0040][第一实施方式]
[0041]以下，参照附图，说明本发明的实施方式。图1是本发明的实施方式的作业车辆1的侧视图。如图1所示，作业车辆1具有:车架2、工作装置3、行驶轮4、5、驾驶室6。作业车辆1为轮式装载机，通过旋转驱动行驶轮4、5来行驶。作业车辆1能够利用工作装置3进行挖掘等作业。
[0042]车架2具有前架16和后架17。前架16和后架17安装为能够在左右方向上彼此倾斜移动。在前架16上安装有工作装置3和行驶轮4、5。工作装置3由来自后述工作装置栗23(参照图2)的工作油驱动。工作装置3具有大臂11和铲斗12。大臂11安装在车架2上。工作装置3具有提升液压缸13和铲斗缸14。提升液压缸13和铲斗缸14为液压缸。提升液压缸13的一端安装在前架16上。提升液压缸13的另一端安装在大臂11上。提升液压缸13利用来自工作装置栗23的工作油伸缩，而使大臂11上下摆动。铲斗12安装在大臂11的前端。铲斗缸14的一端安装在车架2上。铲斗缸14的另一端经由曲拐15安装在铲斗12上。铲斗缸14利用来自工作装置栗23的工作油伸缩，而使铲斗12上下摆动。
[0043]在后架17上安装有驾驶室6和行驶轮5。驾驶室6搭载在车架2上。在驾驶室6内配置有供操作人员乘坐的座椅、后述操作装置等。
[0044]作业车辆1具有转向缸18。转向缸18安装在前架16和后架17上。转向缸18为液压缸。转向缸18利用来自后述转向栗28的工作油伸缩，而作业车辆1的行进方向向左右变更。
[0045]图2是表示本发明的实施方式的作业车辆1的结构的示意图。如图2所示，作业车辆1具有:发动机21、PT022、动力传递装置24、行驶装置25、操作装置26、控制部27等。
[0046]发动机21例如为柴油发动机。发动机21的输出通过调节向发动机21的气缸内喷射的燃料量来控制。燃料量的调节通过控制部27控制安装在发动机21上的燃料喷射装置21a来进行。作业车辆1具有发动机转速检测部31。发动机转速检测部31检测发动机转速，将表示发动机转速的检测信号向控制部27传送。
[0047]作业车辆1也可以具有工作装置栗23、转向栗28、变速器栗29。工作装置栗23、转向栗28、变速器栗29为液压栗。PT022将来自发动机21的驱动力的一部分传递到这些液压栗
23、28、29。即，PT022将来自发动机21的驱动力分配到这些液压栗23、28、29和动力传递装置24。
[0048]工作装置栗23由来自发动机21的驱动力驱动。从工作装置栗23排出的工作油经由工作装置控制阀41供给到上述提升液压缸13和铲斗缸14。作业车辆1具有工作装置栗压检测部32。工作装置栗压检测部32检测来自工作装置栗23的工作油的排出压(以下，称为“工作装置栗压”)，将表示工作装置栗压的检测信号向控制部27传送。
[0049]工作装置栗23为可变容量型的液压栗。通过变更工作装置栗23的斜板或者斜轴的倾转角，变更工作装置栗23的排出容量。第一容量控制装置42与工作装置栗23连接。第一容量控制装置42由控制部27控制，变更工作装置栗23的倾转角。由此，工作装置栗23的排出容量由控制部27控制。例如，第一容量控制装