[发明专利]作业用车辆的驱动控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及作业用车辆的驱动控制装置，尤其是关于适合应用于混合动力系统的作业用车辆的控制的作业用车辆的驱动控制装置。

背景技术

近年来，从环境问题、原油飞涨等方面来看，对于各工业产品的节能愿望越来越强烈。这样的倾向也存在于到目前为止以基于柴油发动机的液压驱动系统为中心的工程车辆、作业用车辆等领域中，电动化带来的高效率化、节能化的事例越来越多。

使车辆的驱动部分电动化，即将电动马达(电动机)作为动力源的情况下，不仅尾气减少，还能够期待发动机的高效率驱动(混合动力的情况)、传动效率提高、再生电力回收等节能效果。在前述工程车辆、作业用车辆等领域中，叉车正在迅速地进行电动化，使用电瓶电力来驱动电动机的“电瓶叉车”已先于其他车辆被实用化。接着，最近，在液压挖掘机、发动机式叉车等中，将柴油发动机和电动马达组合而成的“混合动力车辆”开始商品化。

另外，在像这样发展环境对策的工程机械、作业用车辆中，对于可以预见到能够较大促进混合动力化情况下的效果的车辆，有轮式装载机。轮式装载机是将发动机的动力通过转矩变换器(变矩器)及变速器(T/M)传递到轮胎而进行行驶、并利用前部的液压作业装置的铲斗部分搬运沙土等的作业用车辆，由于在作业中频繁地反复进行启动、停止的行驶动作，所以在将行驶驱动部分电动化的情况下能够预期从驱动用电动机回收制动时的再生电力。

在这样的作业用车辆的混合动力系统中公知有如下结构，作业用车辆的驱动单元具有：发动机和车轴机械连结而成的单元、以及由液压泵(或发电机)和液压马达(或电动机)构成的单元，使用上述两个单元进行行驶用车轴的驱动(例如参照专利文献1)。由于该驱动单元具有传动效率特性不同的两个单元，所以根据车辆的速度区域选择性地使用两个单元，由此能够提高车辆的行驶效率。

现有技术文献

专利文献1：日本特开平6-211061号公报

但是，在专利文献1记载的发明中，并没有涉及如下方面的记载，即：车辆行驶时，实际进行的两个单元之间的具体切换方法。在驱动方式的构成不同的两个单元之间，在驱动轴的传递动力或发动机动力不产生变动的情况下顺畅地切换是不容易的。尤其是，在一方的行驶驱动装置采用变矩器的情况下，由于变矩器的转矩特性根据输入输出速度比而唯一确定，所以如前述的轮式装载机那样，当由于位于车辆前部的液压作业装置而发动机已经在额定区域附近运转的状态下，切换到变矩器驱动时，可以预见到会产生大的驱动力变动。

发明内容

本发明的目的在于提供一种作业用车辆的驱动控制装置，在如轮式装载机那样具有前部的液压作业装置、基于变矩器的行驶驱动装置和基于电动机的行驶驱动装置的作业用车辆用混合动力行驶驱动控制装置中，在行驶驱动装置的切换时，也不会产生动力的变动，并且具有高效率特性。

(1)为实现上述目的，本发明的作业用车辆的驱动控制装置，用于作业用车辆中，所述作业用车辆具有：发动机；被该发动机驱动的发电机；被所述发动机驱动且成为作业装置的驱动源的液压泵；第一行驶驱动装置，其通过转矩变换器及变速器将所述发动机的动力向驱动轮传递而行驶；第二行驶驱动装置，其通过由所述发电机输出的电力驱动电动机而行驶，所述作业用车辆的驱动控制装置具有对所述第一行驶驱动装置和所述第二行驶驱动装置进行切换的驱动力切换机构，所述驱动力切换机构具有行驶机构切换部，其能够根据车辆的行驶速度以在高速区域通过所述第一行驶驱动装置驱动、而在低速区域能够所述第二行驶驱动装置驱动的方式进行切换，使车辆行驶。

根据上述结构，在如轮式装载机那样具有前部的液压作业装置、基于变矩器的行驶驱动装置和基于电动机的行驶驱动装置的作业用车辆用混合动力行驶驱动控制装置中，在行驶驱动装置的切换时，也不会产生动力的变动，并且具有高效率特性。

(2)在上述(1)中，优选的是，所述行驶机构切换部，在从所述第二行驶驱动装置向所述第一行驶驱动装置切换时，至少进行基于所述发电机的所述发动机的转速控制、所述电动机的转矩控制及所述液压泵的流量控制，从而抑制所述发动机的旋转变动、所述作业用车辆的行驶驱动力的变动以及所述作业装置的驱动力的变动。

(3)在上述(1)中，优选的是，所述驱动力切换机构具有驾驶状态检测部，该驾驶状态检测部至少基于油门开度、制动器开度、作业装置用杆操作量、所述液压泵的压力和流量、所述发动机的转速、所述电动机的转速和转矩、以及车速的信息，检测当前的行驶驱动动作点、发动机动作点及作业装置的动力。