CN104114429A - 混合动力式作业车辆 - Google Patents

Abstract

混合动力式作业车辆具备：作业装置；行驶驱动装置；用于检测为了控制作业装置而操作的控制杆的杆操作量的杆操作量检测部；用于检测作业装置的动作状态及非动作状态的动作状态检测部；用于检测油门踏板的踏板操作量的踏板操作量检测部；用于检测行驶驱动装置的行驶状态及非行驶状态的行驶状态检测部；基于动作状态及非动作状态的不同和行驶状态及非行驶状态的不同基于杆操作量及踏板操作量中的至少一方控制发动机转速的发动机控制部。

Description

混合动力式作业车辆

技术领域

本发明涉及混合动力式作业车辆。

背景技术

以往，存在有包含经由液力变矩器将发动机的旋转向车轮传递的行驶驱动装置的轮式装载机(参照专利文献1)。专利文献1所记载的轮式装载机是根据油门踏板的操作量来控制发动机转速的作业车辆。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开WO2010/147232

发明内容

发明要解决的课题

在轮式装载机等作业车辆中，为了进行挖掘、装载作业等各种各样的作业及行驶，而分别单独地或复合地操作作业装置和行驶驱动装置。在专利文献1所记载的作业车辆那样的以往的具有液力变矩器的作业车辆中，行驶负荷及作业负荷直接施加于发动机，因此，发动机的负荷变动较大。考虑到该负荷变动，需要使转矩具有富余，存在未作用有作业负荷时的发动机转速设定得比与行驶负荷相应的发动机转速高这样的问题。

用于解决课题的手段

根据本发明的第1方案，混合动力式作业车辆具备：作业装置，其由来自被发动机驱动的液压泵的压力油驱动；行驶驱动装置，其由利用电力进行驱动的行驶马达来驱动；杆操作量检测部，其检测为了控制作业装置而操作的控制杆的杆操作量；动作状态检测部，其检测作业装置的动作状态及非动作状态；踏板操作量检测部，其检测油门踏板的踏板操作量；行驶状态检测部，其检测行驶驱动装置的行驶状态及非行驶状态；和发动机控制部，其根据由动作状态检测部检测出的动作状态及非动作状态的不同和由行驶状态检测部检测出的行驶状态及非行驶状态的不同，基于杆操作量及踏板操作量中的至少一方来控制发动机转速。

根据本发明的第2方案，以第1方案的混合动力式作业车辆为基础，该混合动力式作业车辆还具备：第1旋转电机，其由发动机驱动而产生第1交流电力；第1电力转换部，其将第1旋转电机所产生的第1交流电力转换为第1直流电力；蓄电部，其输出第2直流电力；第2电力转换部，其将由第1电力转换部转换来的第1直流电力和从蓄电部输出的第2直流电力中的至少一方转换为第2交流电力；和第2旋转电机，其为行驶马达，由利用第2电力转换部转换来的第2交流电力驱动。

根据本发明的第3方案，以第1或第2方案的混合动力式作业车辆为基础，发动机控制部在利用动作状态检测部检测到非动作状态且利用行驶状态检测部检测到行驶状态时，基于踏板操作量来控制发动机转速；发动机控制部在利用动作状态检测部检测到动作状态且利用行驶状态检测部检测到非行驶状态时，基于杆操作量来控制发动机转速。

根据本发明的第4方案，以第2或第3方案的混合动力式作业车辆为基础，该混合动力式作业车辆还具备辅助/抑制控制部，该辅助/抑制控制部基于第2直流电力的大小抑制第1交流电力，在利用行驶状态检测部检测到行驶状态、且利用动作状态检测部检测到非动作状态、利用发动机控制部基于踏板操作量控制为发动机转速的状态下，利用动作状态检测部检测到动作状态时，第2电力转换部将对第2直流电力和第1直流电力进行合算得到的电力转换为第2交流电力。

根据本发明的第5方案，其以第2～第4方案中的任一方案的混合动力式作业车辆为基础，在利用行驶状态检测部检测到行驶状态、且利用动作状态检测部检测到非动作状态的状态下，在利用杆操作量检测部检测到规定值以上的杆操作量时，发动机控制部使发动机转速比基于踏板操作量的目标转速进一步上升。

根据本发明的第6方案，以第2～第5方案中的任一方案的混合动力式作业车辆为基础，液压泵是能通过改变倾转而改变容量的可变容量型液压泵，所述混合动力式作业车辆还具备：使液压泵的倾转与杆操作量相应地增减的倾转控制部；和判定混合动力式作业车辆是否为挖掘作业状态的作业状态判定部，倾转控制部在利用作业状态判定部判定为混合动力式作业车辆为挖掘作业状态时，将倾转限制为规定值。

根据本发明的第7方案，以第6方案的混合动力式作业车辆为基础，作业装置包括能沿上下方向转动地与车身连结的动臂；驱动动臂的动臂油缸，控制杆至少输出动臂的上升指令及下降指令，混合动力式作业车辆还包括：检测动臂的角度的动臂角度检测部；和输出指示混合动力式作业车辆的前进的前进指令及指示混合动力式作业车辆的后退的后退指令的前进/后退指令部，在利用控制杆输出上升指令、且利用前进/后退指令部输出前进指令、且利用动臂角度检测部检测到角度不足规定值时，作业状态判定部判定为混合动力式作业车辆为挖掘作业状态。

根据本发明的第8方案，以第2～第7方案中的任一方案的混合动力式作业车辆为基础，行驶状态检测部包括踏板操作量检测部，在利用踏板操作量检测部检测到第1规定值以上的踏板操作量时检测为行驶状态，在利用踏板操作量检测部检测到不足第1规定值的踏板操作量时检测为非行驶状态。

根据本发明的第9方案，以第2～第7方案中的任一方案的混合动力式作业车辆为基础，行驶状态检测部包括检测车辆速度的车速传感器，在利用车速传感器检测到规定速度以上的车速时检测为行驶状态，在利用车速传感器检测到不足规定速度的车速时检测为非行驶状态。

根据本发明的第10方案，以第2～第9方案中的任一方案的混合动力式作业车辆为基础，动作状态检测部包括杆操作量检测部，在利用杆操作量检测部检测到第2规定值以上的杆操作量时检测为动作状态，在利用杆操作量检测部检测到不足第2规定值的杆操作量时检测为非动作状态。

根据本发明的第11方案，以第2～第9方案中的任一方案的混合动力式作业车辆为基础，动作状态检测部包括检测液压泵的排出压力的压力传感器，在利用压力传感器检测到规定压力以上的压力时检测为动作状态，在利用压力传感器检测到不足规定压力的压力时检测为非动作状态。

发明效果

根据本发明，能提供能根据作业形态进行高效率的运转的混合动力式作业车辆

附图说明

图1是作为本发明的混合动力式作业车辆的一例的轮式装载机的侧视图。

图2是表示本发明的实施方式涉及的轮式装载机的结构的一例的图。

图3是表示动臂杆的杆操作量和先导压力的关系的图。

图4是表示马达要求转矩图表(马达特性)的图。

图5(a)是表示发电量图表的图，图5(b)是表示行驶驱动装置用的发动机控制图表的图。

图6是表示作业装置用的发动机控制图表的图。

图7是表示复合作业用的发动机转速修正图表的图。

图8是表示仅作业装置进行的单独动作用的倾转控制图表的图。

图9(a)是表示挖掘作业用的倾转控制图表的图，图9(b)是表示复合动作用的倾转控制图表的图。

图10是表示调节器的详细的图。

图11是表示目标驱动电流和泵倾转的关系的曲线图。

图12是表示将砂土等向自卸车装载的方法之一的V形装载的图。

图13是表示轮式装载机的挖掘作业的图。

图14是表示轮式装载机进行的搬运及装载作业的图。

图15是表示主控制器的动作处理的一例的流程图。

图16是表示挖掘作业模式中的主控制器的动作处理的一例的流程图。

图17是表示仅行驶驱动装置进行的单独动作的模式中的主控制器的动作处理的一例的流程图。

图18是表示向复合动作过渡的模式中的主控制器的动作处理的一例的流程图。

图19是表示行驶驱动装置及作业装置进行的复合动作的模式中的主控制器的动作处理的一例的流程图。

图20是表示仅作业装置进行的单独动作的模式中的主控制器的动作处理的一例的流程图。

图21是用于说明辅助控制时的能量分配方法的图。

具体实施方式

―第1实施方式―

以下，参照附图说明本发明的混合动力式作业车辆的一实施方式。

图1是作为本发明的混合动力式作业车辆的一例的轮式装载机100的侧视图。轮式装载机100由前部车身110和后部车身120构成。前部车身110具有动臂111、铲斗112及前轮113等。后部车身120具有驾驶室121、发动机室122及后轮123等。

在前部车身110，能沿上下方向转动地连结有动臂111，动臂111被动臂油缸117驱动而沿上下方向转动(俯仰动作)。在动臂111的前端，能沿上下方向转动地连结有铲斗112，铲斗112被铲斗作动缸115驱动而沿上下方向转动(收回(crowd)或倾翻)。前部车身110和后部车身120经由中央销101相互连结为转动自如，利用转向作动缸(未图示)的伸缩，将前部车身110操纵为相对于后部车身120向左右弯折。

在动臂111的转动部设有用于检测动臂111相对于前部车身110的转动角度的动臂角度传感器54(参照图2)。动臂角度传感器54例如是旋转电位计。

图2是表示轮式装载机100的结构的一例的图。轮式装载机100包括主控制器20、发动机1、发动机控制器21、行驶电动装置100E、液压泵10、泵控制器60、作业装置100H和行驶驱动装置100D。作业装置100H例如是作业液压装置。

作业装置100H包括图1所示的动臂111及铲斗112和图2所示的动臂油缸117及铲斗作动缸115，被来自液压泵10的压力油驱动。

液压泵10与发动机1机械连接，被发动机1驱动而排出压力油。液压泵10是通过改变后述的斜盘10a的倾转角而能改变容量的可变容量型液压泵。液压泵10的斜盘10a的倾转角也简称作液压泵10的倾转或泵倾转。液压泵10将油箱90内的工作油经由控制阀11向动臂油缸117和铲斗作动缸115供给。倾转角能通过调节器6来调整。通过调整液压泵10的倾转角来改变泵排出容量，从而能控制相对于转速的排出流量。

来自液压泵10的压力油经由控制阀11被向作为作业用液压执行机构的动臂油缸117、铲斗作动缸115引导，从而执行机构被驱动。控制阀11通过从设置于驾驶室121内的控制杆等操作装置输出的液压信号或电信号来控制。通过液压泵10供给至控制阀11的工作油根据操作装置的操作而适当地分配至各液压执行机构。由此，操作员通过操作控制杆而能控制各液压执行机构的伸缩。

设置于驾驶室121内的操作装置包括：作为使动臂油缸117进行伸缩时使用的控制杆的动臂杆57、作为使铲斗作动缸115进行伸缩时使用的控制杆的铲斗杆58、使转向作动缸(未图示)进行伸缩时使用的转向盘(未图示)等。在驾驶室121内设置有为了切换轮式装载机100的前进和后退而被操作的前进/后退切换开关51、油门踏板(未图示)、制动踏板(未图示)。

动臂杆57是操作动臂111的控制杆，输出动臂111的上升/下降指令。动臂杆57是液压先导式操作杆。如图3所示，根据动臂杆57的杆操作量(杆行程)输出先导压力。在杆操作量L不足规定值La时，先导压力p不上升，在杆操作量L到达规定值La时，先导压力p上升至规定值pa。

若杆操作量L处于值La～Lb的范围内，则先导压力p与杆操作量L成比例地增加。铲斗杆58是与动臂杆57同样的液压先导式操作杆，输出铲斗112的收回/倾倒指令。

操作员通过操作转向盘而使转向作动缸(未图示)伸缩来调节车辆的转向角，能使车辆回旋。操作员通过操作动臂杆57和铲斗杆58，来使动臂油缸117和铲斗作动缸115伸缩，从而控制动臂111的高度和铲斗112的倾斜，能进行挖掘及装卸作业。

如图2所示，行驶电动装置100E包括马达/发电机(M/G)5、M/G变换器25、行驶马达4、行驶变换器24、蓄电元件7和转换器27。蓄电元件7例如是电容器。行驶驱动装置100D包括驱动轴40F及40R、差动装置41F及41R、车轴42F及42R、一对前轮113及一对后轮123，被行驶马达4驱动。前轮侧驱动轴40F和后轮侧驱动轴40R经由连结部45相互连结。

一对前轮113分别与前轮侧车轴42F连结。前轮侧车轴42F经由差动装置41F与前轮侧驱动轴40F相连结。一对后轮123分别与后轮侧车轴42R相连结。后轮侧车轴42R经由差动装置41R与后轮侧驱动轴40R相连结。在后轮侧驱动轴40R的轴上安装有行驶马达4。

马达/发电机5与发动机1的输出轴相连结，被发动机1驱动而作为发电机起作用，产生3相交流电力。该3相交流电力经由M/G变换器25转换为直流电力而向行驶变换器24供给。在蓄电元件7的充电率降低至规定值的情况下，由M/G变换器25转换来的直流电力经由转换器27也向蓄电元件7供给。这样，蓄电元件7被充电。

M/G变换器25及行驶变换器24用于将直流电力转换为交流电力或将交流电力转换为直流电力。M/G变换器25及行驶变换器24经由转换器27与蓄电元件7相连接。转换器27使蓄电元件7的充放电电压升压或降压。

蓄电元件7是蓄积由某种程度的电功(例如以数10kW进行几秒左右的功)产生的电力、且能将蓄电的电荷在期望的时期放电的、双电荷层电容器。蓄电元件7利用由行驶变换器24、M/G变换器25转换来的直流电力充电。

由M/G变换器25转换来的直流电力及/或从蓄电元件7输出的直流电力利用行驶变换器24转换为3相交流电力。行驶马达4被由行驶变换器24进行转换而得到的3相交流电力驱动而产生旋转转矩。由行驶马达4产生的旋转转矩经由行驶驱动装置100D向车轮传递。

另一方面，在进行再生制动的运转时，利用从车轮传递的旋转转矩而使行驶马达4旋转，从而产生3相交流电力。由行驶马达4的旋转产生的3相交流电力利用行驶变换器24转换为直流电力，经由转换器27供给至蓄电元件7。蓄电元件7被利用行驶变换器24的转换获得的直流电力充电。

主控制器20及发动机控制器21分别包含运算处理装置。各运算处理装置具有CPU、作为存储装置的ROM及RAM、其他周边电路等。主控制器20进行包含轮式装载机100的行驶系统及液压作业系统的系统整体的控制，以使系统整体发挥最高的性能的方式控制各部。

在主控制器20输入有分别来自前进/后退切换开关51、油门踏板传感器52、车速传感器53、动臂角度传感器54、泵压传感器55、先导压力传感器56、发动机转速传感器50以及行驶马达转速传感器59的信号。

前进/后退切换开关51将基于行驶驱动装置100D的指示轮式装载机100的前进的前进指令信号及基于行驶驱动装置100D的指示轮式装载机100的后退的后退指令信号向主控制器20输出。油门踏板传感器52检测油门踏板(未图示)的踏板操作量，将表示油门踏板的踏板操作量的油门信号向主控制器20输出。车速传感器53检测轮式装载机100的车速，将表示轮式装载机100的车速的车速信号向主控制器20输出。动臂角度传感器54检测动臂111的角度，将表示动臂111的角度的角度信号向主控制器20输出。

泵压传感器55检测液压泵10的排出压力，而将表示液压泵10的排出压力的泵压信号向主控制器20输出。先导压力传感器56检测表示动臂杆57的杆操作量的先导压力，而将表示先导压力的杆信号向主控制器20输出。由先导压力传感器56输出杆信号也简称作从动臂杆57输出指令。发动机转速传感器50检测发动机1的实际转速，将表示发动机1的实际转速的实际转速信号向主控制器20输出。行驶马达转速传感器59检测行驶马达4的转速，将表示行驶马达4的转速的马达转速信号向主控制器20输出。

主控制器20基于控制杆的杆操作量及/或油门踏板(未图示)的踏板操作量设定适于作业形态的发动机1的目标转速，将表示设定的发动机1的目标转速的目标转速指令向发动机控制器21输出。

主控制器20例如以使行驶马达4输出与油门踏板(未图示)的踏板操作量相应的要求转矩的方式控制发动机1及变换器24及25。主控制器20以使马达/发电机5产生行驶马达4所需要的电力的方式设定发动机1的目标转速，将表示设定的发动机1的目标转速的目标转速指令向发动机控制器21输出。

主控制器20运算行驶时行驶马达4所要求的转矩即马达要求转矩。图4是表示马达要求转矩图表(马达特性)的图。马达要求转矩图表是表示行驶马达4的转矩曲线的图表。马达要求转矩图表设定为马达要求转矩Tr与油门信号成比例且与行驶马达4的转速成反比例。马达要求转矩图表存储于主控制器20内的存储装置。

在主控制器20，以与从油门踏板传感器52输入的油门信号的增减相应地使行驶马达4的输出增减的方式设定油门信号和行驶马达4的输出的关系。主控制器20决定与油门信号相应的转矩曲线，参照该转矩曲线，来决定与此时的行驶马达4的转速对应的马达要求转矩Tr。

例如，油门踏板被完全操作时，主控制器20将行驶马达4的最大输出决定为图4所示的100％的特性。主控制器20基于该100％的最大输出特性和此时的行驶马达4的转速求出与该转速对应的马达要求转矩Tr。主控制器20基于该马达要求转矩Tr，通过周知的方法生成马达驱动信号，将生成的马达驱动信号向行驶变换器24输出。

主控制器20运算使马达/发电机5产生的电力的发电量。图5(a)是表示发电量图表的图。发电量图表设定为发电量Pe在马达要求转矩Tr＝Tr-min～Tr-max的范围内与马达要求转矩Tr成比例。发电量图表存储于主控制器20内的存储装置。主控制器20参照该发电量图表，基于运算出的马达要求转矩Tr运算发电量Pe。这样，主控制器20为了使马达/发电机5产生发电量Pe的电力，而基于后述的发动机目标转速将发动机驱动控制信号向发动机控制器21输出。并且，主控制器20将用于将马达/发电机5发电的3相交流电力转换为直流电力的驱动信号向M/G变换器25输出。发电量Pe和马达要求转矩Tr的关系也可以不是直线比例。例如，可以是二次曲线的比例关系，也可以是逐级增大的关系。

主控制器20基于运算出的发电量Pe运算发动机1的目标转速。图5(b)是表示行驶驱动装置用的发动机控制图表的图。行驶驱动装置用的发动机控制图表设定为发动机目标转速Nt在发电量Pe＝Pe-min～Pe-max的范围内与发电量Pe成比例。行驶驱动装置用的发动机控制图表存储于主控制器20内的存储装置。主控制器20参照该行驶驱动装置用的发动机控制图表，基于运算出的发电量Pe运算发动机1的目标转速Nt。主控制器20将表示目标转速Nt的信号向发动机控制器21输出。发动机1的目标转速Nt和发电量Pe的关系也可以不是直线比例。例如，可以是二次曲线的比例关系，也可以是逐级增大的关系。

如上所述，在本实施方式中，能与动臂杆57相应地使发动机转速增减。主控制器20在使作业装置100H单独驱动时，根据杆操作量L运算发动机1的目标转速。图6是表示作业装置用的发动机控制图表的图。作业装置用的发动机控制图表设定为发动机目标转速Nt在先导压力p＝pa～pb的范围内与先导压力p成比例。作业装置用的发动机控制图表存储于主控制器20内的存储装置。在先导压力p＝pa时，发动机转速由最小转速Nt-min控制，在先导压力p＝pb时，发动机转速由最大转速Nt-max控制。主控制器20参照该作业装置用的发动机控制图表，基于作为输入的杆信号的先导压力p运算发动机1的目标转速Nt。主控制器20将表示发动机目标转速Nt的信号向发动机控制器21输出。发动机目标转速Nt和先导压力p的关系也可以不是直线比例。例如，可以是二次曲线的比例关系，也可以是逐级地增大的关系。

装载机100进行一边行驶一边使动臂111上升或进行挖掘作业等的复合作业。此时，通过操作员踏入油门踏板且操作控制杆，从而行驶驱动装置100D及作业装置100H同时动作。主控制器20在使行驶驱动装置100D及作业装置100H驱动时，基于油门踏板的踏板操作量和控制杆的杆操作量L运算发动机1的目标转速Nt。在主控制器20的存储装置存储有复合作业用的发动机转速修正图表。

图7是表示复合作业用的发动机转速修正图表的图。复合作业用的发动机转速修正图表设定为修正转速ΔN在先导压力p＝p1～pb的范围内与先导压力p成比例。也就是说，复合作业用的发动机转速修正图表设定为随着先导压力p大于规定值p1而发动机转速上升。主控制器20在行驶驱动装置100D及作业装置100H的复合动作时，通过在发动机目标转速Nt上加上修正转速ΔN来运算发动机目标转速Ntc(Ntc＝Nt+ΔN)，将这样获得的表示修正后的发动机目标转速Ntc的信号向发动机控制器21输出。修正前的发动机目标转速Nt参照图5(b)所示的行驶驱动装置用的发动机控制图表，基于发电量Pe运算。修正转速ΔN参照图7所示的复合作业用的发动机转速修正图表，基于先导压力p运算。修正转速ΔN和先导压力p的关系也可以不是直线比例。例如，可以是二次曲线的比例关系，也可以是逐级增大的关系。

发动机控制器21对由发动机转速传感器50检测出的发动机的实际转速Na和由主控制器20输出的发动机目标转速Nt或修正后的发动机目标转速Ntc进行比较，控制燃料喷射装置(未图示)以使发动机的实际转速Na接近发动机目标转速Nt或修正后的发动机目标转速Ntc。

主控制器20以使蓄电元件7的充电率(SOC：State OfCharge)处于规定范围内的方式进行蓄电元件7的充放电控制。

主控制器20基于输入的动臂角度信号和存储于存储装置的动臂角度的阈值判定动臂111的角度是否不足阈值。判定动臂111的角度是否不足阈值相当于判定动臂111的高度是否低于距离行驶面的规定高度。动臂角度的阈值为动臂111的高度处于例如距离行驶面300mm左右的高度时的转动角度。也可以根据存储于主控制器20的存储装置的轮式装载机100的几何学信息和由动臂角度传感器54检测出的角度运算动臂111的高度，判定运算出的动臂111的高度是否不足规定值。

主控制器20根据作业形态选择预先设定的多个倾转控制图表的任一个，参照选择出的倾转控制图表，基于先导压力p运算液压泵10的目标倾转q。图8是表示仅作业装置进行的单独动作用的倾转控制图表的图。仅作业装置进行的单独动作用的倾转控制图表设定为在杆信号所表示的先导压力p＝pa～pb的范围内倾转q与先导压力p成比例。仅作业装置进行的单独动作用的倾转控制图表存储于主控制器20内的存储装置。

先导压力p＝pa与考虑了控制杆的死角的最小杆操作量La相对应。在先导压力p为规定值pa以上时，进行控制阀11的切换动作。先导压力p＝pb是与控制杆的最大杆操作量Lb相对应的压力(参照图3)。

图9(a)是表示挖掘作业用的倾转控制图表的图。所谓挖掘作业是轮式装载机100深入砂土、用铲斗112挖掘砂土时的掏挖作业。挖掘作业用的倾转控制图表设定为在杆信号所表示的先导压力p＝pa～p2的范围内倾转q与先导压力p成比例。挖掘作业用的倾转控制图表存储于主控制器20内的存储装置。

如图9(a)所示，在先导压力p超过了规定值p2的杆行程中，倾转q为恒定值q-L。这样地限制液压泵10的输入转矩是为了在轮式装载机100前进而铲斗112深入砂土挖掘砂土时使牵引力优先。

图9(b)是表示复合动作用的倾转控制图表的图。在此所说的复合动作包含轮式装载机100一边使动臂111上升一边行驶等上述挖掘作业之外的复合动作。复合动作用的倾转控制图表设定为倾转q在杆信号所表示的先导压力p＝p2～pb的范围内与先导压力p成比例。复合动作用的倾转控制图表存储于主控制器20内的存储装置。

表示先导压力的信号(杆信号)作为目标驱动电流经由泵控制器60向调节器6输出。调节器6用于调节液压泵10的倾转。液压泵10的倾转与排出容积相对应。以下，关于泵控制器60和调节器6进行的倾转控制，将基于图8所示的仅作业装置进行的单独动作用的倾转控制图表的倾转控制作为一例进行详细说明。

图10是表示调节器6的详细的图。调节器6基于由泵控制器60输出的目标驱动电流i0将液压泵10的倾转角控制为与和目标驱动电流i0相对应的目标泵倾转角一致。调节器6具有电磁比例减压阀64、伺服阀61和伺服活塞62。电磁比例减压阀64在由泵控制器60输出的目标驱动电流i0输入到电磁比例减压阀64时，将与该目标驱动电流i0成比例的指令压力向伺服阀61输出。伺服阀61利用该指令压力进行动作来控制伺服活塞62的位置。伺服活塞62驱动液压泵10的斜盘10a，来控制其倾转角。

液压泵10的排出压力经由单向阀63向伺服阀61的输入口引导，并且经由通路65总是作用于伺服活塞62的小径室62a。先导泵66的排出压力向电磁比例减压阀64的输入口引导，电磁比例减压阀64进行动作，从而该被引导的排出压力被减压而成为指令压力。该指令压力通过通路67作用于伺服阀61的先导活塞61a。在液压泵10的排出压力低于先导泵66的排出压力时，先导泵66的排出压力作为伺服辅助压力经由单向阀69向伺服阀61的输入口引导。

图11表示对电磁比例减压阀64施加的目标驱动电流i0和液压泵10的斜盘10a的倾转角的关系。图11所示的关系与图8所示的倾转控制图表相对应。

在目标驱动电流i0为值R1以下时，电磁比例减压阀64不进行动作，来自电磁比例减压阀64的指令压力为0。因此，伺服阀61的滑柱61b被弹簧61c向图10中的纸面的左方向按压。在该情况下，液压泵10的排出压力(或先导泵66的排出压力)通过单向阀63、套筒61d及滑柱61b作用于伺服活塞62的大径室62b。液压泵10的排出压力通过通路65也作用于伺服活塞62的小径室62a，但由于面积差，伺服活塞62朝向图10中的纸面的右方移动。

在伺服活塞62向图10中的纸面的右方移动时，反馈杆71以销72为支点向图10中的纸面的逆时针方向旋转。反馈杆71的前端利用销73与套筒61d连结，因此，套筒61d向图10中的纸面的左方向移动。伺服活塞62的移动进行至套筒61d的开口部与滑柱61b的缺口被隔断，其被完全地隔断时，伺服活塞62停止。

经由上述的动作，液压泵10的倾转角成为最小值qmin，液压泵10的排出流量成为最少。

在图11中，目标驱动电流i0大于值R1、电磁比例减压阀64进行动作时，与电磁比例减压阀64的动作量相应的指令压力通过通路67作用于伺服阀61的先导活塞61a。在该情况下，滑柱61b向图10中的纸面的右方移动至与弹簧61c的力平衡的位置。在滑柱61b进行移动时，伺服活塞62的大径室62b经由滑柱61b内部的通路而与油箱90相连。在伺服活塞62的小径室62a，通过通路65总是作用有液压泵10的排出压力(或先导泵66的排出压力)，因此，伺服活塞62向图10中的纸面的左方移动，大径室62b的工作油返回油箱90。

在伺服活塞62向图10中的纸面的左方移动时，反馈杆71以销72为支点向图10中的纸面的顺时针方向旋转，伺服阀61的套筒61d向图10中的纸面的右方向移动。伺服活塞62的移动进行至套筒61d的开口部与滑柱61b的缺口被隔断，其被完全隔断时，伺服活塞62停止。

经由上述的动作，液压泵10的倾转角变大，液压泵10的排出流量增加。液压泵10的排出流量的增加量与指令压力的上升量、即目标驱动电流i0的增加量成比例。

在目标驱动电流i0降低、来自电磁比例减压阀64的指令压力降低时，伺服阀61的滑柱61b向图10中的纸面的左方返回至与弹簧61c的力平衡的位置。液压泵10的排出压力(或先导泵66的排出压力)通过伺服阀61的套筒61d及滑柱61b作用于伺服活塞62的大径室62b，由于与小径室62a的面积差，伺服活塞62向图10中的纸面的右方移动。

伺服活塞62向图10中的纸面的右方移动时，反馈杆71以销72为支点向图10中的纸面的逆时针方向旋转，伺服阀61的套筒61d向图10中的纸面的左方向移动。伺服活塞62的移动进行至套筒61d的开口部与滑柱61b的缺口被隔断，其被完全隔断时，伺服活塞62停止。

经由上述的动作，液压泵10的倾转角减小，液压泵10的排出流量减少。液压泵10的排出流量的减少量与指令压力的降低量、即目标驱动电流i0的降低量成比例。

图12是表示作为将砂土等向自卸车装载的方法之一的V形装载的图。在V形装载中，首先，如箭头a所示，轮式装载机100前进而掏挖砂土等。

在轮式装载机100进行的砂土等的掏挖作业、即上述的挖掘作业中，一般而言，操作员如图13所示那样使铲斗112贯入砂土等的山堆130，操作铲斗112后对动臂111进行提升操作或同时操作铲斗112和动臂111而在最后仅对动臂111进行提升操作。

在挖掘作业结束时，如图12的箭头b所示，轮式装载机100暂时后退。在该实施方式中，操作员将前进/后退切换开关51切换为后退时判定为挖掘结束。如箭头c所示，轮式装载机100朝向自卸车前进，在自卸车的跟前停止。

轮式装载机100朝向自卸车前进行驶时，如图14所示，使动臂111上升。轮式装载机100在自卸车的跟前停止时，若铲斗112上升至装载高度，则能立即将掏挖的砂土等装载于自卸车。因此，在朝向自卸车的轮式装载机100的前进行驶时，期望能获得适当的动臂111的上升速度。因此，此时，进行上述的复合动作。

在本实施方式中，操作员能调整行驶驱动装置100D和作业装置100H的负荷分配。因此，例如，操作员通过使油门踏板的踏板操作量为一半左右(一半油门)、且使动臂杆57电磁保持(制动锁定)在上升位置，能够使液压作业系统比行驶系统优先。由此，轮式装载机100在前进行驶中使动臂111以适度的速度上升，在到达自卸车的跟前时，容易使铲斗112上升至装载高度，能提高作业效率。

装载作业结束时，如图12的箭头d所示，轮式装载机100后退至原来的位置。以上是基于V形装载的装载方法的基本的动作的说明。

图15～图20是表示主控制器20的动作处理的一例的流程图。该流程图所示的处理例如通过未图示的发动机钥匙开关的接通开始。需要说明的是，关于液压作业，说明仅动臂杆57被操作的情况，关于SOC控制，省略图示及说明。

如图15所示，在步骤S1中，主控制器20读入来自各种传感器、杆及开关的信号。主控制器20根据读入的检测值来判定轮式装载机100的作业形态，与作业形态相应地控制发动机1、行驶马达4及/或液压泵10等的各部的驱动。

主控制器20判定轮式装载机100的状态处于仅驱动作业装置100H的状态、还是处于仅驱动行驶驱动装置100D的状态、还是处于驱动作业装置100H及行驶驱动装置100D双方的复合动作状态。本实施方式的主控制器20关于复合动作状态中的、挖掘作业状态分别进行判定。

在步骤S2中，主控制器20判定是否进行挖掘作业。即，主控制器20判定下述情况是否均满足：动臂杆57被操作至“提升”的电磁保持位置而从动臂杆57输出动臂111的上升指令；前进/后退切换开关51被操作至前进位置而从前进/后退切换开关51输出相对于行驶驱动装置100D的前进指令；基于来自动臂角度传感器54的信号判定动臂111的角度θ不足规定值θ1。在动臂111的角度θ不足规定值θ1时，动臂111的高度h不足规定值h1。在图1所示的步骤S2中，判定为肯定时，主控制器20判定为轮式装载机100的状态为挖掘作业状态，本处理进入步骤S3而进入挖掘作业模式，在步骤S2中判定为否定时，本处理向步骤S4进行。

在步骤S4中，主控制器20基于来自油门踏板传感器52的油门信号判定油门踏板是否被踏入操作。在步骤S4中，在利用油门踏板传感器52检测到规定值以上的踏板操作量时，主控制器20判定为有踏板踏入，在利用油门踏板传感器52检测到不足规定值的踏板操作量时，主控制器20判定为无踏板踏入。

在步骤S4中判定为肯定时，主控制器20判定为轮式装载机100的状态为行驶驱动装置100D进行驱动的行驶状态。本处理向步骤S5进行，主控制器20基于来自先导压力传感器56的先导压力信号，判定先导压力p是否不足规定值p1。在步骤S5中判定为肯定时，主控制器20判定为轮式装载机100的状态为作业装置100H未进行驱动的非动作状态。本处理向步骤S6进行而进入仅行驶驱动装置进行的单独动作的模式。在步骤S5中判定为否定时，主控制器20判定为轮式装载机100的状态为行驶驱动装置100D进行驱动的行驶状态且为作业装置100H进行驱动的动作状态。本处理向步骤S7进行而进入行驶驱动装置100D及作业装置100H进行的复合动作的模式。

在步骤S4中判定为否定时，主控制器20判定为轮式装载机100的状态为行驶驱动装置100D未进行驱动的非行驶状态。本处理向步骤S8进行，主控制器20基于来自先导压力传感器56的检测信号判定先导压力p是否为规定值p1以上。在步骤S8中判定为肯定时，主控制器20判定为轮式装载机100的状态为作业装置100H进行驱动的作业状态。本处理向步骤S9进行而进入仅作业装置进行的单独动作的模式。

参照图16，说明挖掘作业模式中的主控制器20的动作处理的流程。如图16所示，在挖掘作业模式的步骤S301中，主控制器20读入挖掘作业用的倾转控制图表(参照图9(a))。在步骤S303中，主控制器20读入行驶驱动装置用的发动机控制图表(参照图5(b))、发电量图表(参照图5(a))、马达要求转矩图表(参照图4)，本处理向步骤S305进行。在步骤S305中，主控制器20读入复合作业用的发动机转速修正图表(参照图7)，本处理向步骤S306进行。在步骤S306中，主控制器20读入油门信号、杆信号及马达转速信号，本处理向步骤S311进行。

在步骤S311中，主控制器20基于读入的油门信号和马达转速信号，参照马达要求转矩图表(参照图4)来运算马达要求转矩Tr，本处理向步骤S316进行。在步骤S316中，主控制器20参照发电量图表(参照图5(a))，基于马达要求转矩Tr来运算发电量Pe，本处理向步骤S321进行。在步骤S321中，主控制器20参照行驶驱动装置用的发动机控制图表(参照图5(b))，基于发电量Pe来运算发动机1的目标转速Nt，本处理向步骤S326进行。

在步骤S326中，主控制器20参照复合作业用的发动机转速修正图表(参照图7)，基于杆信号来运算修正转速ΔN。主控制器20通过将这样运算出的修正转速ΔN与发动机1的目标转速Nt加在一起来运算发动机1的修正后的目标转速Ntc，将发动机1的修正后的目标转速Ntc向发动机控制器21输出。发动机控制器21对发动机1的实际转速Na和修正后的目标转速Ntc进行比较，以使发动机1的实际转速Na接近修正后的目标转速Ntc的方式控制燃料喷射装置。

在步骤S331中，控制器20向M/G变换器25输出用于将在步骤S316中运算出的发电量Pe的交流电力转换为直流电力的驱动信号。马达/发电机5所产生的3相交流电力经由M/G变换器25转换为直流电力，向行驶变换器24供给发电量Pe的直流电力。

在步骤S336中，主控制器20向行驶变换器24输出用于将从M/G变换器25供给来的直流电力转换为3相交流电力的驱动信号。行驶变换器24将利用M/G变换器25对来自马达/发电机5的3相交流信号进行直流化而获得的直流电力转换为3相交流电力而向行驶马达4供给。当通过3相交流电力的供给而行驶马达4进行旋转驱动时，产生与在步骤S311中运算出的马达要求转矩Tr相应的旋转转矩，利用该旋转转矩来驱动行驶驱动装置100D。

在步骤S341中，主控制器20参照挖掘作业用的倾转控制图表(参照图9(a))，基于杆信号输出对调节器6的电磁比例减压阀64进行控制的信号。在挖掘作业时，液压泵10的倾转被限制为不会比规定值q-L增加。规定值q-L例如是最大倾转q-max的30％左右。

在步骤S346中，进行与上述的步骤S2同样的判定处理。即，主控制器20判定是否检测到下述情况：动臂杆57被操作至“提升”的电磁保持位置；前进/后退切换开关51被操作至前进位置；动臂111的高度h不足规定值h1。

在步骤S346中，判断为肯定时，本处理返回步骤S306而继续挖掘作业模式，判定为否定时，挖掘作业模式结束，本处理向步骤S1返回。

这样，在挖掘作业模式中，基于挖掘作业用的倾转控制图表(参照图9(a))来控制液压泵10的倾转，并且基于油门踏板的踏板操作量来控制行驶马达4的驱动。基于油门踏板的踏板操作量及动臂杆57的杆操作量来控制发动机转速。由于动臂杆57被操作至“提升”位置且油门踏板被踏入，因此，发动机转速上升。但是，在杆操作量为规定值(先导压力p2)以上的区域中，液压泵10的倾转被限制，因此，最大排出量被抑制。也就是说，在挖掘作业时(参照图13)，与作业负荷相比，行驶负荷、即牵引力优先。

在以往的具有液力变矩器的作业车辆中，在挖掘作业若动臂111的上升速度过大，则铲斗112不能充分侵入作为挖掘对象物的砂土，因此，挖掘量变小。在挖掘作业时若动臂111的上升速度过小，则铲斗112过度侵入砂土而前轮113产生打滑(空转)。与此相对，在本实施方式中，如图9(a)所示那样控制挖掘作业时的泵倾转而限制动臂上升速度，并且，由行驶马达4输出与油门踏板踏入量相应的要求转矩，从而能产生较高的牵引力。因此，能高效率地进行挖掘作业。

参照图17，说明仅行驶驱动装置进行的单独动作的模式中的主控制器20的动作处理的流程。如图17所示，在仅行驶驱动装置进行的单独动作的模式中进行的处理开始时，在步骤S503中，主控制器20读入行驶驱动装置用的发动机控制图表(参照图5(b))、发电量图表(参照图5(a))及马达要求转矩图表(参照图4)，本处理向步骤S506进行。在步骤S506中，主控制器20读入油门信号、杆信号及马达转速信号，本处理向步骤S511进行。

在步骤S511中，主控制器20基于读入的油门信号和马达转速信号，参照马达要求转矩图表(参照图4)运算马达要求转矩Tr，本处理向步骤S516进行。在步骤S516中，主控制器20参照发电量图表(参照图5(a))，基于马达要求转矩Tr运算发电量Pe，本处理向步骤S521进行。

在步骤S521中，主控制器20参照行驶驱动装置用的发动机控制图表(参照图5(b))，基于发电量Pe运算发动机1的目标转速Nt，将发动机1的目标转速Nt向发动机控制器21输出。发动机控制器21对发动机1的实际转速Na和目标转速Nt进行比较，以使发动机1的实际转速Na接近目标转速Nt的方式控制燃料喷射装置。

在步骤S531中，主控制器20向M/G变换器25输出用于将在步骤S516中运算出的发电量Pe的交流电力转换为直流电力的驱动信号。马达/发电机5所产生的3相交流电力经由M/G变换器25转换为直流电力，向行驶变换器24供给发电量Pe的直流电力。

在步骤S536中，主控制器20向行驶变换器24输出用于将从M/G变换器25供给的直流电力转换为3相交流电力的驱动信号。行驶变换器24将利用M/G变换器25对来自马达/发电机5的3相交流信号进行直流化而得到的直流电力转换为3相交流电力而向行驶马达4供给。在通过3相交流电力的供给而行驶马达4进行旋转驱动时，产生与在步骤S511中运算出的马达要求转矩Tr相应的旋转转矩，利用该旋转转矩来驱动行驶驱动装置100D。

在步骤S541中，主控制器20判定先导压力p是否为规定值p1以上。在步骤S541中判定为肯定时，主控制器20判定为轮式装载机100的状态为作业装置100H进行驱动的作业状态。本处理向步骤S550进行而进入向复合动作过渡的模式。在步骤S541中判定为否定时，本处理向步骤S546前进。

在步骤S546中，主控制器20基于来自油门踏板传感器52的油门信号判定油门踏板是否被踏入操作规定值以上的踏板操作量。利用油门踏板传感器52检测到规定值以上的踏板操作量的结果是在步骤S546中判定为肯定时，本处理返回步骤S506，而继续仅行驶驱动装置进行的单独动作的模式。利用油门踏板传感器52检测到不足规定值的踏板操作量的结果是在步骤S546中判定为否定时，仅行驶驱动装置进行的单独动作的模式结束，本处理向步骤S1返回。

需要说明的是，虽未图示，但在行驶中，与蓄电元件7的充电率的降低相应地，主控制器20及发动机控制器21使发动机转速增加，将由此获得的剩余电力向蓄电元件7充电。

这样，在轮式装载机100的状态为作业装置100H不进行驱动的非动作状态、且行驶驱动装置100D进行驱动的行驶状态时设定的动作模式、即仅行驶驱动装置进行的单独动作的模式中，基于由油门踏板传感器52检测到的踏板操作量，来控制行驶马达4及发动机1的转速。例如，在向图12的箭头所示的土堆130接近时，由于作业装置100H不进行动作，因此，发动机转速基于使行驶马达4旋转所需要的发电量Pe来控制。

参照图18，说明向复合动作过渡的模式中的主控制器20的动作处理的流程。在以往的具有液力变矩器的作业车辆中，在行驶中作用有作业负荷时，为了避免发动机停止而预先以较高的转速控制发动机。与此相对，在本实施方式涉及的轮式装载机100中，利用在向复合动作过渡的模式中进行的处理能防止发动机1停止，在仅行驶驱动装置进行的单独动作的模式中，发动机转速不需要较多富余。也就是说，根据本实施方式，能有效地控制发动机1的转速，能谋求燃料消耗率、废气、噪音的降低。

如图18所示，在向复合动作过渡的模式中进行的处理开始时，在步骤S551中，主控制器20读入复合动作用的倾转控制图表(参照图9(b))，本处理向步骤S553前进。

在步骤S553中，主控制器20读入复合作业用的发动机转速修正图表(参照图7)，本处理向步骤S555进行。在步骤S555中，主控制器20读入辅助信号、杆信号及马达转速信号，本处理向步骤S557前进。在步骤S557中，主控制器20基于读入的辅助信号和马达转速信号，参照马达要求转矩图表(参照图4)运算马达要求转矩Tr，本处理向步骤S559前进。

在步骤S559中，主控制器20将行驶马达辅助指令向转换器27及行驶变换器24输出。转换器27使蓄电元件7的直流电力升压而与来自M/G变换器25的直流电力加算。加算出的直流电力被行驶变换器24转换为3相交流电力而向行驶马达4供给，由此，行驶马达4进行旋转驱动。当行驶马达4进行旋转驱动时，行驶驱动装置100D被驱动。

在步骤S561中，利用主控制器20接通发电量抑制标志，本处理向步骤S566前进。在步骤S566中，主控制器20参照发电量图表(参照图5(a))，基于马达要求转矩Tr运算发电量Pe，本处理向步骤S571前进。在步骤S571中，主控制器20参照行驶驱动装置用的发动机控制图表(参照图5(b)参照)，基于发电量Pe运算发动机1的目标转速Nt，本处理向步骤S573前进。

在步骤S573中，主控制器20将从步骤S566中运算出的发电量Pe减去蓄电元件7的辅助发电量ΔPe而得到的差设定为修正后的发电量Pec＝Pe－ΔPe，本处理向步骤S576前进。主控制器20基于泵倾转角和泵排出压力运算所需要的发动机输出，将与该输出同等的发电量决定为辅助发电量ΔPe。

在步骤S576中，主控制器20参照复合作业用的发动机转速修正图表(参照图7)，基于杆信号运算修正转速ΔN。主控制器20将这样运算出的修正转速ΔN与发动机1的目标转速Nt加在一起而运算发动机1的修正后的目标转速Ntc，将发动机1的修正后的目标转速Ntc向发动机控制器21输出。发动机控制器21对发动机1的实际转速Na和修正后的目标转速Ntc进行比较，以使发动机1的实际转速Na接近修正后的目标转速Ntc的方式控制燃料喷射装置。

在步骤S581中，将用于获得在步骤S566中运算出的发电量Pec＝Pe－ΔPe的直流电力的驱动信号向M/G变换器25输出。即，马达/发电机5所产生的交流电力的输出被抑制为与上述的辅助发电量ΔPe相等的量。马达/发电机5所产生的3相交流电力(Pec＝Pe－ΔPe)被M/G变换器25转换为直流电力(Pec)。将该直流电力(Pec)与作为来自蓄电元件7的辅助发电量的直流电力(ΔPe)合算的得到的直流电力(Pe)向行驶变换器24供给。

在步骤S586中，主控制器20向行驶变换器24输出用于将直流电力转换为3相交流电力的驱动信号。行驶变换器24将被供给至行驶变换器24的直流电力(Pe)转换为3相交流电力而向行驶马达4供给。在由于3相交流电力的供给而行驶马达4进行旋转驱动时，参照与在步骤S557中运算出的马达要求转矩Tr相应的旋转转矩，利用该旋转转矩来驱动行驶驱动装置100D。

在步骤S591中，主控制器20参照复合动作用的倾转控制图表(参照图9(b))，基于杆信号输出用于控制调节器6的电磁比例减压阀64的信号。在向复合动作过渡的模式时，液压泵10的倾转在先导压力p为规定值p2以上时增加。即，在从仅行驶驱动装置进行的单独动作的模式向复合动作的模式过渡时，与上述的挖掘作业时及后述的仅作业装置进行的单独动作时相比，倾转相对于杆操作量的增加时刻较慢。在仅行驶驱动装置进行的单独动作的模式中未产生的作业负荷在由于杆操作而先导压力p到达规定值p1而向复合动作的模式过渡之后一直到先导压力p到达规定值p2都未产生，因此，能防止发动机1停止。

在步骤S596中，主控制器20判定发动机的实际转速Na是否接近目标转速Nt。主控制器20在发动机1的实际转速Na和修正后的目标转速Ntc的差不足规定值的情况下，判断为实际转速Na≒目标转速Ntc。在步骤S596中判断为肯定时，向复合动作过渡的模式结束，本处理向步骤S1返回。在向复合动作过渡的模式结束时，主控制器20使发电量抑制标志复位。在步骤S596中判断为否定时，本处理向步骤S555返回，向复合动作过渡的模式继续。

这样，在向复合动作过渡的模式中，基于复合动作用的倾转控制图表(参照图9(b))来控制液压泵10的倾转，并且基于油门踏板的踏板操作量来控制行驶马达4的驱动。基于油门踏板的踏板操作量及动臂杆57的杆操作量来控制发动机转速。

在行驶中操作员对动臂杆57进行操作时，发动机转速被修正为与杆信号相应地上升，但发动机1的实际转速Na不会立即上升至修正后的目标转速Ntc。在本实施方式中，由于过剩地蓄电元件7的电力而行驶马达4被辅助，发电量与辅助对应地被抑制，从而能抑制发电负荷。因此，能防止无意图的发动机1的停止、即发动机熄火。

例如，如图21的概念图所示，在从M/G变换器25向行驶变换器24供给的电力Pge＝50kw、从转换器27向行驶变换器24供给的电力Pce＝0kw的状态(仅行驶驱动装置进行的单独动作的模式)时，认为是施加有作业负荷的状态。

在检测到作业装置100H的动作时，主控制器20成为上述的向复合动作过渡的模式。例如，如图21的概念图所示，使从M/G变换器25向行驶变换器24供给的电力Pge减少至30kw，使从转换器27向行驶变换器24供给的电力Pce增加至20kw。由于作用于发动机1的负荷Pem为发电负荷Pgm与作业负荷Ppm之和，因此，能够利用辅助控制与电力Pge的减少对应地使作业负荷Ppm增加与发电负荷Pgm减少相应的量，能使作业负荷有富余。

因此，在本实施方式中，如图14所示，在行驶中为了使动臂111上升，操作员通过将动臂杆57操作至“提升”位置等，即使在行驶中施加有作业负荷，发动机1也不会发生发动机熄火。在本实施方式中，在步骤S559中，行驶马达4被辅助，并且在步骤S576中，发动机1的转速被修正为比在杆操作初期阶段(先导压力p＝p1)基于踏板操作量决定的目标转速Nt进一步上升的目标转速Ntc。在行驶中施加有作业负荷时的杆操作初期阶段(先导压力p＝p1)，作业负荷还未起作用。也就是说，在本实施方式中，在作用有作业负荷的前阶段预先使发动机1的转速上升，因此能可靠地防止发动机熄火。

参照图19，说明行驶驱动装置及作业装置进行的复合动作的模式中的主控制器20的动作处理的流程。如图19所示，在行驶驱动装置及作业装置进行的复合动作的模式中进行的处理开始时，在步骤S701中，主控制器20读入复合动作用的倾转控制图表(参照图9(b))，本处理向步骤S703进行。在步骤S703中，主控制器20读入行驶驱动装置用的发动机控制图表(参照图5(b))、发电量图表(参照图5(a))及马达要求转矩图表(参照图4)，本处理向步骤S705进行。

在步骤S705中，主控制器20读入复合作业用的发动机转速修正图表(参照图7)，本处理向步骤S706进行。在步骤S706中，主控制器20读入油门信号、杆信号及马达转速信号，本处理向步骤S711进行。

在步骤S711中，主控制器20基于读入的油门信号和马达转速信号，参照马达要求转矩图表(参照图4)运算马达要求转矩Tr，本处理向步骤S716进行。在步骤S716中，主控制器20参照发电量图表(参照图5(a))，基于马达要求转矩Tr运算发电量Pe，本处理向步骤S721进行。在步骤S721中，主控制器20参照行驶驱动装置用的发动机控制图表(参照图5(b))，基于发电量Pe运算发动机1的目标转速Nt，本处理向步骤S726进行。

在步骤S726中，主控制器20参照复合作业用的发动机转速修正图表(参照图7)，基于杆信号运算修正转速ΔN。主控制器20将这样运算出的修正转速ΔN与发动机1的目标转速Nt加在一起而运算发动机1的修正后的目标转速Ntc，将发动机1的修正后的目标转速Ntc向发动机控制器21输出。发动机控制器21对发动机1的实际转速Na和修正后的目标转速Ntc进行比较，以使发动机1的实际转速Na接近修正后的目标转速Ntc的方式控制燃料喷射装置。

在步骤S731中，主控制器20向M/G变换器25输出用于将在步骤S716中运算出的发电量Pe的交流电力转换为直流电力的驱动信号。马达/发电机5所产生的3相交流电力被M/G变换器25转换为直流电力，向行驶变换器24供给发电量Pe的直流电力。

在步骤S736中，主控制器20向行驶变换器24输出用于将从M/G变换器25供给来的直流电力转换为3相交流电力的驱动信号。行驶变换器24将利用M/G变换器25对来自马达/发电机5的3相交流信号进行直流化而得到的直流电力转换为3相交流电力而向行驶马达4供给。在由于3相交流电力的供给而行驶马达4进行旋转驱动时，产生与在步骤S711中运算出的马达要求转矩Tr相应的旋转转矩，利用该旋转转矩来控制行驶驱动装置100D。

在步骤S741中，主控制器20参照复合动作用的倾转控制图表(参照图9(b))，基于杆信号输出用于控制调节器6的电磁比例减压阀64的信号。复合动作时，液压泵10的倾转在先导压力p为规定值p2以上的情况下增加。

在步骤S746中，判定是否为油门踏板的踏入操作且先导压力p是否为规定值p1以上。

在步骤S746中，判定为肯定时，本处理向步骤S706返回而行驶驱动装置及作业装置进行的复合动作的模式继续，判定为否定时，行驶驱动装置及作业装置进行的复合动作的模式结束，本处理向步骤S1返回。

这样，在行驶驱动装置及作业装置进行的复合动作的模式中，基于复合动作用的倾转控制图表(参照图9(b))来控制液压泵10的倾转，并且基于油门踏板的踏板操作量来控制行驶马达4的驱动。基于油门踏板的踏板操作量及动臂杆57的杆操作量控制发动机转速。由此，操作员通过动臂杆57的操作和油门踏板的操作来调整行驶驱动装置100D和作业装置100H的负荷分配，能高效率地进行行驶驱动装置100D及作业装置100H的复合作业。

例如，如图14所示，在使动臂111上升且进行行驶的作业形态中，操作员通过将动臂杆57操作至“提升”的电磁保持位置而使电磁保持、抑制油门踏板的踏入，从而相对于行驶系统而言能使液压作业系统的驱动优先。动臂111的上升速度能通过操作员的意思来调整，因此，在轮式装载机100到达自卸车跟前时，能容易地使铲斗112上升至装载高度，能谋求提高作业效率。

参照图20，说明仅作业装置进行的单独动作的模式中的主控制器20的动作处理的流程。如图20所示，在仅作业装置进行的单独动作的模式中进行的处理开始时，在步骤S901中，主控制器20读入仅作业装置进行的单独动作用的倾转控制图表(参照图8)，本处理向步骤S903进行。

在步骤S903中，主控制器20读入作业装置用的发动机控制图表(参照图6)，本处理向步骤S906进行。在步骤S906中，主控制器20读入油门信号及杆信号，本处理向步骤S921进行。

在步骤S921中，主控制器20参照作业装置用的发动机控制图表(参照图6)，基于先导压力p运算发动机1的目标转速Nt，将发动机1的目标转速Nt向发动机控制器21输出。发动机控制器21对发动机1的实际转速Na和目标转速Nt进行比较，以使发动机1的实际转速Na接近目标转速Nt的方式控制燃料噴射装置。

在步骤S941中，主控制器20参照仅作业装置进行的单独动作用的倾转控制图表(参照图8)，基于杆信号输出用于控制调节器6的电磁比例减压阀64的信号。

在步骤S946中，主控制器20判定是否为没有油门踏板的踏入操作、且先导压力p为p1以上。

在步骤S946中，判定为肯定时，本处理向步骤S906返回而仅作业装置进行的单独动作的模式继续，判定为否定时，仅作业装置进行的单独动作的模式结束，本处理向步骤S1返回。

这样，在轮式装载机100的状态为作业装置100H进行驱动的动作状态、且为行驶驱动装置100D不进行驱动的非行驶状态时设定的动作模式、即仅作业装置进行的单独动作的模式中，主控制器20参照仅作业装置进行的单独动作用的倾转控制图表(参照图8)。此时，基于动臂杆57的杆操作量来控制液压泵10的倾转。并且，主控制器20参照作业装置100H用的发动机控制图表(参照图6)。此时，基于动臂杆57的杆操作量来控制发动机转速。例如，如图14所示，在向自卸车的装载作业时，发动机1即使在油门踏板为非操作时也被以与动臂杆57相应的发动机转速控制。在该情况下，能使动臂111以与动臂杆57相应的上升速度上升。

在以往的具有液力变矩器的作业车辆中，在装载作业时，操作员最大限度地操作制动踏板和油门踏板，从而使发动机转速上升且使作业装置100H动作。因此，难以控制为适于作业形态的发动机的转速。与此相对，在本实施方式中，能利用控制杆控制发动机1的转速，因此，能容易地控制为适于作业形态的发动机转速。

如上所述，在流程图中省略了SOC控制，但主控制器20为了避免蓄电元件7的充电率低于规定的下限值且避免蓄电元件7的充电率高于规定的上限值，与车辆的运转状况及充电率等相应地控制发动机1、M/G变换器25及行驶变换器24、转换器27等。车辆的运转状况例如由车速信息及/或油门踏板的踏板操作量等表示。

以上说明的本实施方式中的轮式装载机100能起到以下那样的作用效果。

(1)与作业装置100H的动作/非动作状态及行驶驱动装置100D的行驶/非行驶状态相应地，基于杆操作量及/或踏板操作量来控制发动机1的转速。由此，操作员根据作业状态调整行驶驱动装置100D和作业装置100H的负荷分配，从而能高效率地进行行驶驱动装置100D及作业装置100H的复合作业。与发动机的转速仅由油门踏板的操作量来控制的以往的作业车辆不同，能提供能根据作业形态进行高效率地运转的混合动力式作业车辆。

(2)与油门踏板的踏板操作量相应地行驶马达4被旋转驱动，从而行驶驱动装置100D被驱动。在这样的轮式装载机100中，利用控制杆控制发动机转速及倾转，并且利用控制杆控制控制阀11，从而作业装置100H进行动作。由此，不需要操作油门踏板，能仅利用控制杆操作对作业装置100H进行操作。

在以往的具有液力变矩器的作业车辆中，利用油门踏板的操作使发动机转速上升且利用控制杆来控制控制阀，从而对作业装置进行操作。与此相对，在本实施方式中，能利用控制杆控制发动机转速，因此，发动机转速的调整容易，能谋求燃料消耗率、废气、噪音的降低。

(3)在以往的具有液力变矩器的作业车辆中，在行驶时作用有作业负荷的情况下，为了防止发动机停止，在未作用有作业负荷时，预先将发动机转速设定得较高。与此相对，在本实施方式中，在行驶中作用有作业负荷时，利用来自蓄电元件7的电力辅助行驶马达4，马达/发电机5的发电量与辅助相对应地被抑制，从而能降低发电负荷，因此，能防止发动机停止。其结果是，不需要预先将发动机转速设定得较高，能谋求发动机1的小型化，并且能在行驶时降低燃料消耗率、废气、噪音。

(4)在本实施方式中，在仅作业装置进行的单独动作的模式以外的动作模式中，在先导压力p成为低于规定值pa的规定值p1时，使发动机转速上升。由于能在行驶中作用有作业负荷之前预先使发动机转速上升，因此，能可靠地防止发动机1停止。在先导压力p不足规定值p1的情况下，不需要使发动机转速额外地上升，因此，能抑制燃料消耗率、废气、噪音。

(5)在挖掘作业模式中，限制液压泵10的倾转的增加，使牵引力优先。即使在控制杆的操作量较大而液压泵10的排出压力上升了的情况下，也能限制液压泵10的倾转的增加，从而能抑制排出量，能将动臂111的上升速度控制为不过大且不过小。在以往的具有液力变矩器的作业车辆中，若挖掘作业时动臂111的上升速度过大，则铲斗112无法充分侵入作为挖掘对象物的砂土中，因此，挖掘量变小。若挖掘作业时动臂111的上升速度过小，则铲斗112过于侵入砂土而前轮113发生打滑(空转)。与此相对，在本实施方式中，如图9(a)所示地控制挖掘作业时的泵倾转而限制动臂上升速度，并且通过行驶马达4输出与油门踏板踏入量相应的要求转矩，从而能产生较高的牵引力，因此，能高效率地进行挖掘作业。

如下那样的变形也在本发明的范围内，也可以将变形例的一个或几个与上述的实施方式组合。

―变形例―

(1)在上述的实施方式中，关于在仅行驶驱动装置进行的单独动作的模式时动臂杆57被操作时、利用来自蓄电元件7的电力对行驶马达4进行辅助的控制，但本发明并不限定于此，也可以为，在仅作业装置进行的单独动作的模式时油门踏板被操作时、利用来自蓄电元件7的电力对行驶马达4进行辅助的控制。

(2)在上述的实施方式中，利用来自蓄电元件7的电力对行驶马达4进行辅助的时刻为检测到先导压力p＝p1时，但本发明は并不限定于此。例如，在检测到先导压力p＝pa时，也可以执行辅助控制。而且，如图9(b)的虚线所示，复合动作用的倾转控制图表也可以设定为倾转q在杆信号所表示的先导压力p＝pa～pb的范围内与先导压力p成比例。在该情况下，在检测到先导压力p＝pa时，也可以为，与发动机旋转加快相应地提高排出量。

(3)在上述的实施方式中，说明了在向复合动作过渡时及复合动作时的任意时都使用同一图9(b)的倾转控制图表和同一图7的发动机转速修正图表，但本发明并不限定于此。在向复合动作过渡时及复合动作时，也可以分别使用不同的倾转控制图表和不同的发动机修正转速图表。

(4)在上述的实施方式中，说明了通过踏板的踏入的有/无来检测是否为行驶驱动装置100D进行驱动的状态、即行驶状态，通过杆操作的有/无来检测是否为作业装置100H进行驱动的状态、即动作状态，但本发明并不限定于此。也可以为，在利用车速传感器53检测规定值以上的车速时，检测为行驶状态，在利用车速传感器53检测到不足规定值的车速时，检测为非行驶状态。在利用泵压传感器55检测到规定值以上的压力(排出压力)时，检测为动作状态，在利用泵压传感器55检测到不足规定值的压力(排出压力)时，检测为非动作状态。

(5)在上述实施方式中，在除了挖掘作业的行驶驱动装置100D和作业装置100H的复合动作时，液压泵10的倾转从到达大于规定值pa的规定值p2时开始增加(参照图9(b))，但本发明并不限定于此。也可以为，在复合动作中特别是作业负荷较高的情况下，控制为抑制泵倾转的增加。即，也可以为，在作业负荷较低的情况下，基于图8的仅作业装置进行的单独动作用的倾转控制图表控制泵倾转，但仅在判定为由泵压传感器55检测出的泵排出压力为规定值以上时，基于图9(b)的复合动作用的倾转控制图表控制泵倾转。

(6)在上述实施方式中，在包含挖掘作业的复合作业时，对基于发电量Pe运算出的发动机目标转速Nt(参照图5(b))和基于先导压力p运算出的修正转速ΔN(参照图7)进行加算，从而运算修正后的发动机目标转速Ntc(Ntc＝Nt+ΔN)，向发动机控制器21输出修正后的发动机目标转速Ntc的信号，但本发明并不限定于此。也可以为选择分别参照行驶驱动装置用的发动机控制图表及作业装置用的发动机控制图表算出的发动机目标转速的最大值，而将选择出的目标转速的信号向发动机控制器21输出。

(7)作为作业车辆，以轮式装载机100为例进行了说明，但本发明并不限定于此，例如也可以为叉车、伸缩臂叉车、升降火车等其他的作业车辆。

(8)在上述实施方式中，考虑到搭载空间、成本、充放电的应答速度等，说明了使用大容量的双电荷层电容器作为蓄电元件7的例子，但本发明并不限定于此。也可以采用能反复充放电的镍铬电池、镍氢电池、锂离子电池等二次电池构成的蓄电元件。

(9)控制部的结构不限定于上述的实施方式。也可以为，通过主控制器20具有发动机控制器21的功能，而省略发动机控制器21，也可以为，通过将主控制器20的功能细分化，而将与细分化的各功能相应地分别设置的微机置换为主控制器20。

(10)在上述的实施方式中，在利用动臂杆57输出动臂的上升指令、利用前进/后退切换开关51输出相对于行驶驱动装置100D的前进指令、基于来自动臂角度传感器54的信号检测出的动臂111的角度不足规定值均满足时，主控制器20判定为轮式装载机100的状态为挖掘作业状态，但本发明并不限定于此。例如，也可以为，主控制器20在基于来自车速传感器53的信号检测出的车速不足规定值、基于来自油门踏板传感器52的信号检测出的踏板操作量为规定值以上均满足时，判定为轮式装载机100的状态为挖掘作业状态。

(11)在上述的实施方式中，关于将行驶马达4设于后轮侧驱动轴40R的轴上的例子进行了说明，但本发明并不限定于此。也可以将行驶马达4设于前轮侧驱动轴40F的轴上。

(12)在本发明中，也不限定于仅设置1台行驶马达4的情况。例如，也可以为在前轮侧驱动轴40F的轴上设置前轮侧行驶马达，在后轮侧驱动轴40R的轴上设置后轮侧行驶马达。

本发明并不限定于上述的实施方式，能在不脱离发明的要旨的范围内自由地变更、改良。

下面的优先权基础申请的公开内容作为引用文编入。

日本国特许出愿2012年第31149号(2012年2月15日申请)

Claims (11)

1.一种混合动力式作业车辆，其具备：

作业装置，其由液压泵的压力油驱动，所述液压泵被发动机驱动；

行驶驱动装置，其由利用电力进行驱动的行驶马达来驱动；

杆操作量检测部，其检测为了控制所述作业装置而操作的控制杆的杆操作量；

动作状态检测部，其检测所述作业装置的动作状态及非动作状态；

踏板操作量检测部，其检测油门踏板的踏板操作量；

行驶状态检测部，其检测所述行驶驱动装置的行驶状态及非行驶状态；和

发动机控制部，其根据由所述动作状态检测部检测出的所述动作状态及所述非动作状态的不同和由所述行驶状态检测部检测出的所述行驶状态及所述非行驶状态的不同，基于所述杆操作量及所述踏板操作量中的至少一方来控制所述发动机转速。

2.根据权利要求1所述的混合动力式作业车辆，其中，

该混合动力式作业车辆还具备：

第1旋转电机，其由所述发动机驱动而产生第1交流电力；

第1电力转换部，其将所述第1旋转电机所产生的所述第1交流电力转换为第1直流电力；

蓄电部，其输出第2直流电力；

第2电力转换部，其将由所述第1电力转换部转换来的所述第1直流电力和从所述蓄电部输出的所述第2直流电力中的至少一方转换为第2交流电力；和

第2旋转电机，其为所述行驶马达，由利用所述第2电力转换部转换来的所述第2交流电力驱动。

3.根据权利要求1或2所述的混合动力式作业车辆，其中，

所述发动机控制部在利用所述动作状态检测部检测到所述非动作状态且利用所述行驶状态检测部检测到所述行驶状态时，基于所述踏板操作量来控制所述发动机转速；

所述发动机控制部在利用所述动作状态检测部检测到所述动作状态且利用所述行驶状态检测部检测到所述非行驶状态时，基于所述杆操作量来控制所述发动机转速。

4.根据权利要求2或3所述的混合动力式作业车辆，其中，

该混合动力式作业车辆还具备辅助/抑制控制部，该辅助/抑制控制部基于所述第2直流电力的大小抑制所述第1交流电力，

在利用所述行驶状态检测部检测到所述行驶状态、且利用所述动作状态检测部检测到所述非动作状态、利用所述发动机控制部控制为基于所述踏板操作量的所述发动机转速的状态下，当利用所述动作状态检测部检测到所述动作状态时，所述第2电力转换部将对所述第2直流电力和所述第1直流电力合计得到的电力转换为所述第2交流电力。

5.根据权利要求2～4中任一项所述的混合动力式作业车辆，其中，

在利用所述行驶状态检测部检测到所述行驶状态、且利用所述动作状态检测部检测到所述非动作状态的状态下，当利用所述杆操作量检测部检测到规定值以上的所述杆操作量时，所述发动机控制部使发动机转速比基于所述踏板操作量的目标转速进一步上升。

6.根据权利要求2～5中任一项所述的混合动力式作业车辆，其中，

所述液压泵是能通过改变倾转而改变容量的可变容量型液压泵，

所述混合动力式作业车辆还具备：

使所述液压泵的倾转与所述杆操作量相应地增减的倾转控制部；和

判定所述混合动力式作业车辆是否为挖掘作业状态的作业状态判定部，

所述倾转控制部在利用所述作业状态判定部判定为所述混合动力式作业车辆为挖掘作业状态时，将所述倾转限制为规定值。

7.根据权利要求6所述的混合动力式作业车辆，其中，

所述作业装置包括能沿上下方向转动地与车身连结的动臂；用于驱动所述动臂的动臂油缸，

所述控制杆至少输出所述动臂的上升指令及下降指令，

所述混合动力式作业车辆还包括：

检测所述动臂的角度的动臂角度检测部；和

输出指示所述混合动力式作业车辆的前进的前进指令及指示所述混合动力式作业车辆的后退的后退指令的前进/后退指令部，

在利用所述控制杆输出所述上升指令、且利用所述前进/后退指令部输出所述前进指令、且利用所述动臂角度检测部检测到所述角度不足规定值时，所述作业状态判定部判定为所述混合动力式作业车辆为挖掘作业状态。

8.根据权利要求2～7中任一项所述的混合动力式作业车辆，其中，

所述行驶状态检测部包括所述踏板操作量检测部，在利用所述踏板操作量检测部检测到第1规定值以上的所述踏板操作量时检测为所述行驶状态，在利用所述踏板操作量检测部检测到不足所述第1规定值的所述踏板操作量时检测为所述非行驶状态。

9.根据权利要求2～7中任一项所述的混合动力式作业车辆，其中，

所述行驶状态检测部包括检测车辆速度的车速传感器，在利用所述车速传感器检测到规定速度以上的车速时检测为所述行驶状态，在利用所述车速传感器检测到不足所述规定速度的车速时检测为所述非行驶状态。

10.根据权利要求2～9中任一项所述的混合动力式作业车辆，其中，

所述动作状态检测部包括所述杆操作量检测部，在利用所述杆操作量检测部检测到第2规定值以上的杆操作量时检测为所述动作状态，在利用所述杆操作量检测部检测到不足所述第2规定值的杆操作量时检测为所述非动作状态。

11.根据权利要求2～9中任一项所述的混合动力式作业车辆，其中，

所述动作状态检测部包括检测所述液压泵的排出压力的压力传感器，在利用所述压力传感器检测到规定压力以上的压力时检测为所述动作状态，在利用所述压力传感器检测到不足所述规定压力的压力时检测为所述非动作状态。