作业车辆及作业车辆的控制方法

摘要

本发明提供作业车辆及作业车辆的控制方法。在目标上限速度处于正常速度范围内时，上限速度控制部通过马达容量控制部根据目标上限速度控制马达容量的下限。在目标上限速度处于低速范围内时，上限速度控制部通过先导压控制阀根据目标上限速度控制先导压的上限。另外，在目标上限速度处于低速范围内时，上限速度控制部以驱动回路压力越大则先导压的上限越增大的方式控制先导压控制阀。

权利要求

1.一种作业车辆，其特征在于，具有：

发动机；

液压泵，其由所述发动机驱动；

行驶用液压马达，其由自所述液压泵排出的工作油驱动；

泵容量控制液压缸，其通过变更所述液压泵的倾转角来变更所述液压泵的泵容量；

先导液压源，其供给用于驱动所述泵容量控制液压缸的工作油；

先导压控制阀，其控制自所述先导液压源向所述泵容量控制液压缸供给的工作油的压力即先导压；

马达容量控制部，其通过变更所述行驶用液压马达的倾转角来变更所述行驶用液压马达的马达容量；

驱动回路压力检测部，其检测向所述行驶用液压马达供给的工作油的压力即驱动回路压力；

上限速度设定部，其在将车速上限限制为比最高车速低的速度的上限速度可变控制中，用于设定目标上限速度；

速度范围判定部，其判定所述目标上限速度是处于通过在自最小容量至最大容量之间变更所述马达容量的下限而能够变更车速上限的正常速度范围内，还是处于比所述正常速度范围低的低速范围内；

上限速度控制部，在所述目标上限速度处于所述正常速度范围内时，所述上限速度控制部通过所述马达容量控制部根据所述目标上限速度控制所述马达容量的下限，在所述目标上限速度处于所述低速范围内时，所述上限速度控制部通过所述先导压控制阀根据所述目标上限速度控制所述先导压的上限，在所述目标上限速度处于所述低速范围内时，所述上限速度控制部以所述驱动回路压力越大则所述先导压的上限越增大的方式控制所述先导压控制阀。

2.如权利要求1所述的作业车辆，其特征在于，具有：在所述目标上限速度处于所述低速范围内时，所述上限速度控制部以所述目标上限速度越大则所述先导压的上限越增大的方式控制所述先导压控制阀；

在所述目标上限速度处于所述正常速度范围内时，所述上限速度控制部不进行所述先导压的上限的控制。

3.如权利要求1所述的作业车辆，其特征在于，具有：在所述目标上限速度处于所述正常速度范围内时，所述上限速度控制部不进行与所述目标上限速度相应的所述先导压的上限限制。

4.如权利要求1～3中任一项所述的作业车辆，其特征在于，具有：在所述先导压被固定在规定的先导压力值时，所述泵容量和所述驱动回路压力按照规定所述泵容量和所述驱动回路压力之间的关系的第一泵容量-驱动回路压力特性变化，在所述目标上限速度处于所述低速范围内时，所述上限速度控制部根据所述驱动回路压力变更所述先导压的上限，以使所述泵容量和所述驱动回路压力按照第二泵容量-驱动回路压力特性变化，所述第二泵容量-驱动回路压力特性下的、所述驱动回路压力相对于所述泵容量的变化率的绝对值，比所述第一泵容量-驱动回路压力特性下的、所述驱动回路压力相对于所述泵容量的变化率的绝对值大。

5.如权利要求4所述的作业车辆，其特征在于，具有：在所述目标上限速度处于所述低速范围内时，所述上限速度控制部将所述先导压的上限设定在比规定的第一先导压小的值，所述第一先导压是能够得到所述第一泵容量-驱动回路压力特性的先导压，在所述第一泵容量-驱动回路压力特性中，所述驱动回路压力为平地行驶时的负载相当的压力时的所述泵容量成为所述液压泵的最大容量，若所述驱动回路压力变得比平地行驶时的负载相当的压力大，则所述泵容量相比所述液压泵的最大容量减小。

6.一种作业车辆的控制方法，其特征在于，所述作业车辆具有：发动机；

液压泵，其由所述发动机驱动；

行驶用液压马达，其由自所述液压泵排出的工作油驱动；

泵容量控制液压缸，其通过变更所述液压泵的倾转角来变更所述液压泵的泵容量；

先导液压源，其供给用于驱动所述泵容量控制液压缸的工作油；

先导压控制阀，其控制自所述先导液压源向所述泵容量控制液压缸供给的工作油的压力即先导压；

马达容量控制部，其通过变更所述行驶用液压马达的倾转角来变更所述行驶用液压马达的马达容量；

驱动回路压力检测部，其检测向所述行驶用液压马达供给的工作油的压力即驱动回路压力；

上限速度设定部，其在将车速上限限制在比最高车速低的速度的上限速度可变控制中，用于设定目标上限速度，所述作业车辆的控制方法的特征在于，具有：

判定所述目标上限速度是处于通过在自最小容量至最大容量之间变更所述马达容量的下限而能够变更车速上限的正常速度范围内还是处于比所述正常速度范围低的低速范围内的步骤；

在所述目标上限速度处于所述正常速度范围内时，通过所述马达容量控制部根据所述目标上限速度控制所述马达容量的下限的步骤；

在所述目标上限速度处于所述低速范围内时，通过所述先导压控制阀根据所述目标上限速度控制所述先导压的上限，以所述驱动回路压力越大则所述先导压的上限越增大的方式控制所述先导压控制阀的步骤。

说明书

作业车辆及作业车辆的控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及作业车辆及作业车辆的控制方法。

背景技术

[0002] 作业车辆存在搭载有所谓HST（Hydro Static Transmission：静液压无级变速器）的作业车辆。HST式作业车辆利用发动机驱动液压泵并利用自液压泵排出的工作油驱动行驶用液压马达。由此，作业车辆行驶。在如上所述的HST式作业车辆中，通过控制发动机转速、液压泵的泵容量、行驶用液压马达的马达容量等，可以控制车速及牵引力（参照专利文献1）。

[0003] 上述作业车辆可以进行上限速度可变控制。上限速度可变控制是将车速上限限制在比最高车速低的速度的控制。在上限速度可变控制中，将马达容量的下限限制在比最小容量大的下限容量。由此，车速上限相比最高速度被降低。另外，越增大马达容量的下限，则车速上限越降低。由此，操作者可以将车速上限设定在任意的速度。

[0004] 在先技术文献

[0005] 专利文献

[0006] 专利文献1：日本特开2004-144254号公报

发明内容

[0007] 发明要解决的课题

[0008] 在上述上限速度可变控制中，越增大马达容量的下限，则车速上限越降低。因此，在马达容量的下限达到最大容量时，不能进一步降低车速上限。在以往的作业车辆中，为了进一步降低车速上限，微动踏板被操作。若微动踏板被操作，则根据微动踏板的踩踏量，向控制液压泵的倾转角的泵容量控制液压缸输送的先导压降低。由此，泵容量降低。其结果是，可以降低车速。

[0009] 但是，在根据微动踏板的操作来调节车速的情况下，操作者必须将微动踏板的踩踏量准确地调节到与所希望的车速相应的量。另外，若根据微动踏板的操作使先导压降低，则也存在驱动回路压力减小这样的问题。在图4中，L11~L18表示根据向泵容量控制液压缸输送的先导压被变更的泵容量-驱动回路压力特性。先导压越减小，则泵容量-驱动回路压力特性越发自L11朝向L18被变更。换言之，泵容量-驱动回路压力特性被变更，使得先导压越减小，则相对于驱动回路压力的泵容量越减小。由此，可以降低泵容量。但是，如图4所示，若泵容量-驱动回路压力特性自L11朝向L18被变更，则驱动回路压力的上限也减小。若驱动回路压力减小，则车辆的牵引力降低。在该情况下，因负载增大而导致车速容易降低。若车速处于低速范围内时负载增大，则有可能导致车辆停止。

[0010] 因此，在操作者利用微动踏板使车速降低的情况下，为了得到所希望的车速，操作者必须准确地操作微动踏板的踩踏量，并且，为了防止因负载增大而导致车辆，操作者必须操作微动踏板。如上所述的操作需要操作者的熟练技术，并不容易实现。

[0011] 本发明的课题在于提供一种作业车辆及作业车辆的控制方法，能够容易地进行低速范围内的车速上限的限制，并且能够抑制牵引力降低。

[0012] 用于解决课题的方案

[0013] 本发明第一方案的作业车辆具有：发动机、液压泵、行驶用液压马达、泵容量控制液压缸、先导液压源、先导压控制阀、马达容量控制部、驱动回路压力检测部、上限速度设定部、速度范围判定部、上限速度控制部。液压泵由发动机驱动。行驶用液压马达由自液压泵排出的工作油驱动。泵容量控制液压缸通过变更液压泵的倾转角来变更液压泵的泵容量。先导液压源供给用于驱动泵容量控制液压缸的工作油。先导压控制阀控制先导压。先导压是自先导液压源向泵容量控制液压缸供给的工作油的压力。马达容量控制部通过变更行驶用液压马达的倾转角来变更行驶用液压马达的马达容量。驱动回路压力检测部检测驱动回路压力。驱动回路压力是向行驶用液压马达供给的工作油的压力。上限速度设定部在将车速上限限制在比最高车速低的速度的上限速度可变控制中设定目标上限速度。速度范围判定部判定目标上限速度是处于正常速度范围内还是处于低速范围内。正常速度范围是通过在自最小容量至最大容量之间变更马达容量的下限而能够变更车速上限的速度范围。低速范围是比正常速度范围低的速度范围。在目标上限速度处于正常速度范围内时，上限速度控制部通过马达容量控制部根据目标上限速度控制马达容量的下限。在目标上限速度处于低速范围内时，上限速度控制部通过先导压控制阀根据目标上限速度控制先导压的上限。
在目标上限速度处于低速范围内时，上限速度控制部以驱动回路压力越大则先导压的上限越增大的方式控制先导压控制阀。

[0014] 本发明第二方案的作业车辆在第一方案的作业车辆的基础上，上限速度控制部以目标上限速度越大则先导压的上限越增大的方式控制先导压控制阀。

[0015] 本发明第三方案的作业车辆在第一方案的作业车辆的基础上，在目标上限速度处于正常速度范围内时，上限速度控制部不进行与目标上限速度相应的先导压的上限限制。

[0016] 本发明第四方案的作业车辆在第一~第三方案中任一方案的作业车辆的基础上，在先导压被固定在规定的先导压力值时，泵容量和驱动回路压力按照规定泵容量和驱动回路压力之间的关系的第一泵容量-驱动回路压力特性变化。在目标上限速度处于低速范围内时，上限速度控制部根据所述驱动回路压力变更所述先导压的上限，以使泵容量和驱动回路压力按照第二泵容量-驱动回路压力特性变化。第二泵容量-驱动回路压力特性下的、驱动回路压力相对于泵容量的变化率的绝对值，比第一泵容量-驱动回路压力特性下的、驱动回路压力相对于泵容量的变化率的绝对值大。

[0017] 本发明第五方案的作业车辆在第四方案的作业车辆的基础上，在目标上限速度处于低速范围内时，上限速度控制部将先导压的上限设定在比规定的第一先导压小的值。第一先导压是能够得到第一泵容量-驱动回路压力特性的先导压，在所述第一泵容量-驱动回路压力特性中，驱动回路压力为平地行驶时的负载相当的压力时的泵容量成为液压泵的最大容量，若驱动回路压力变得比平地行驶时的负载相当的压力大，则泵容量相比液压泵的最大容量减小。

[0018] 本发明第六方案的控制方法是作业车辆的控制方法。作业车辆具有：发动机、液压泵、行驶用液压马达、泵容量控制液压缸、先导液压源、先导压控制阀、马达容量控制部、驱动回路压力检测部、上限速度设定部。液压泵由发动机驱动。行驶用液压马达由自液压泵排出的工作油驱动。泵容量控制液压缸通过变更液压泵的倾转角来变更液压泵的泵容量。先导液压源供给用于驱动泵容量控制液压缸的工作油。先导压控制阀控制先导压。先导压是自先导液压源向泵容量控制液压缸供给的工作油的压力。马达容量控制部通过变更行驶用液压马达的倾转角来变更行驶用液压马达的马达容量。驱动回路压力检测部检测驱动回路压力。驱动回路压力是向行驶用液压马达供给的工作油的压力。上限速度设定部在将车速上限限制在比最高车速低的速度的上限速度可变控制中设定目标上限速度。本方案的控制方法具有下述步骤。在第一步骤中，判定目标上限速度是处于正常速度范围内还是处于低速范围内。正常速度范围通过在自最小容量至最大容量之间变更马达容量的下限而能够变更车速上限的速度范围。低速范围是比正常速度范围低的速度范围。在第二步骤中，在目标上限速度处于正常速度范围内时，通过马达容量控制部根据目标上限速度控制马达容量的下限。在第三步骤中，在目标上限速度处于低速范围内时，通过先导压控制阀根据目标上限速度控制先导压的上限。而且，在第三步骤中，以驱动回路压力越大则先导压的上限越增大的方式控制先导压控制阀。

[0019] 发明的效果

[0020] 在本发明第一方案的作业车辆中，在目标上限速度处于低速范围内时，上限速度控制部根据目标上限速度控制先导压的上限。由此，在马达容量的控制中，即便在不能变更车速上限的低速范围内也可以变更车速上限。因此，不像以往的作业车辆那样操作微动踏板即可容易地进行低速范围的车速上限的限制。另外，在目标上限速度处于低速范围内时，上限速度控制部以驱动回路压力越大则先导压的上限越增大的方式控制先导压控制阀。由此，与相对于规定的目标上限速度将先导压的上限固定在规定值的情况相比，可以抑制驱动回路压力减小。因此，可以抑制低速范围的上限速度可变控制中牵引力降低。

[0021] 在本发明第二方案的作业车辆中，上限速度控制部通过增大先导压的上限来增大车速上限。由此，可以将车速上限设定在利用上限速度设定部设定的目标上限速度。

[0022] 在本发明第三方案的作业车辆中，在正常速度范围的上限速度可变控制中不进行先导压的上限限制。由此，可以高精度地进行上限速度可变控制。

[0023] 在本发明第四方案的作业车辆中，在低速范围的上限速度可变控制中，上限速度控制部根据驱动回路压力变更先导压的上限，以使泵容量和驱动回路压力按照第二泵容量-驱动回路压力特性变化。第一泵容量-驱动回路压力特性下的、驱动回路压力相对于泵容量的变化率是根据作业车辆的机械结构而确定的恒定值。因此，在作业车辆的工作中，变更该变化率这种情况实质上不可能实现。于是，在本方案的作业车辆中，表观上，根据驱动回路压力变更先导压的上限，以使泵容量和驱动回路压力按照相比第一泵容量-驱动回路压力特性、变化率的绝对值大的第二泵容量-驱动回路压力特性而变化。由此，可以抑制低速范围的上限速度可变控制中牵引力降低。

[0024] 在本发明第六方案的作业车辆的控制方法中，在目标上限速度处于低速范围内时，先导压的上限根据目标上限速度被控制。由此，在马达容量的控制中，即便在不能变更车速上限的低速范围，也可以变更车速上限。因此，不像以往的作业车辆那样操作微动踏板即可容易地进行低速范围的车速上限的限制。另外，在目标上限速度处于低速范围内时，先导压控制阀以驱动回路压力越大则先导压的上限越增大的方式被控制。由此，与相对于规定的目标上限速度将先导压的上限固定在规定值的情况相比，可以抑制驱动回路压力减小。因此，可以抑制在低速范围的上限速度可变控制中牵引力降低。

附图说明

[0025] 图1是本发明一实施方式的作业车辆的侧视图。

[0026] 图2是表示作业车辆所搭载的液压驱动机构的结构的框图。

[0027] 图3是表示发动机的输出转矩线的图。

[0028] 图4是表示泵容量-驱动回路压力特性的一例的图。

[0029] 图5是表示马达容量-驱动回路压力特性的一例的图。

[0030] 图6是表示作业车辆的车速-牵引力线图的一例的图。

[0031] 图7是表示先导压限制信息的一例的图。

[0032] 图8（a）～（c）是表示与驱动回路压力相应的泵容量-驱动回路压力特性的变化的图。

[0033] 图9是表示第二泵容量-驱动回路压力特性的图。

[0034] 图10是表示上限车速可变控制的处理的流程图。

具体实施方式

[0035] 以下，参照附图说明本发明一实施方式的作业车辆50。图1是作业车辆50的侧视图。作业车辆50是轮式装载机。作业车辆50具有：车体51、作业装置52、多个车轮55、驾驶室56。作业装置52安装在车体51的前部。作业装置52具有：大臂53、铲斗54、提升液压缸19、铲斗液压缸26。大臂53是用于提起铲斗54的部件。大臂53由提升液压缸19驱动。铲斗54安装在大臂53的前端。铲斗54利用铲斗液压缸26进行倾卸及倾斜。驾驶室56载置在车体51上。

[0036] 图2是表示作业车辆50所搭载的液压驱动机构30的结构的框图。液压驱动机构30主要具有：发动机1、第一液压泵4、第二液压泵2、供给泵3、行驶用液压马达10、发动机控制器12a、车体控制器12、驱动液压回路20。在液压驱动机构30中，第一液压泵4由发动机1驱动，从而将工作油排出。行驶用液压马达10由自第一液压泵4排出的工作油驱动。
而且，行驶用液压马达10通过对上述车轮55进行旋转驱动，从而使作业车辆50行驶。即，在液压驱动机构30中，采用所谓1泵1马达的HST系统。

[0037] 发动机1是柴油发动机，由发动机1产生的输出转矩传送到第二液压泵2、供给泵3、第一液压泵4等。在液压驱动机构30设置有检测发动机1的实际转速的发动机转速传感器1a。另外，在发动机1连接有燃料喷射装置1b。后述的发动机控制器12a通过控制燃料喷射装置1b来控制发动机1的输出转矩（以下称为“发动机转矩”）和转速。

[0038] 第一液压泵4由发动机1驱动，从而将工作油排出。第一液压泵4是可变容量型的液压泵。自第一液压泵4排出的工作油经过驱动液压回路20向行驶用液压马达10输送。具体而言，驱动液压回路20具有第一驱动回路20a和第二驱动回路20b。工作油自第一液压泵4经由第一驱动回路20a向行驶用液压马达10供给，从而使行驶用液压马达10向一方向（例如前进方向）被驱动。工作油自第一液压泵4经由第二驱动回路20b向行驶用液压马达10供给，从而使行驶用液压马达10向另一方向（例如后退方向）被驱动。

[0039] 在驱动液压回路20设置有驱动回路压力检测部17。驱动回路压力检测部17对经由第一驱动回路20a或第二驱动回路20b向行驶用液压马达10供给的工作油的压力（以下称为“驱动回路压力”）进行检测。具体而言，驱动回路压力检测部17具有第一驱动回路压力传感器17a和第二驱动回路压力传感器17b。第一驱动回路压力传感器17a检测第一驱动回路20a的液压。第二驱动回路压力传感器17b检测第二驱动回路20b的液压。第一驱动回路压力传感器17a和第二驱动回路压力传感器17b将检测信号输送到车体控制器12。另外，在第一液压泵4连接有泵容量控制液压缸6和用于控制第一液压泵4的排出方向的FR切换部5。

[0040] FR切换部5是基于来自车体控制器12的控制信号切换工作油向泵容量控制液压缸6的供给方向的电磁控制阀。FR切换部5通过切换工作油向泵容量控制液压缸6的供给方向来切换第一液压泵4的排出方向。具体而言，FR切换部5将第一液压泵4的排出方向切换为向第一驱动回路20a排出或向第二驱动回路20b排出。由此，行驶用液压马达10的驱动方向被变更。泵容量控制液压缸6经由泵先导回路32被供给工作油而被驱动，从而变更第一液压泵4的倾转角。由此，泵容量控制液压缸6变更第一液压泵4的容量（以下称为“泵容量”）。

[0041] 在泵先导回路32配置有先导压控制阀7。先导压控制部7将泵容量控制液压缸6与泵先导回路32和工作油箱中的任一方连接。先导压控制阀7是基于来自车体控制器12的控制信号被控制的电磁控制阀。先导压控制阀7通过控制泵容量控制液压缸6内的工作油的压力来调节第一液压泵4的倾转角。这样，先导压控制阀7对泵容量控制液压缸6内的工作油的压力（以下称为“泵先导压”）进行控制。

[0042] 泵先导回路32经由截止阀47与供给回路33和工作油箱连接。截止阀47的先导口经由梭阀46与第一驱动回路20a和第二驱动回路20b连接。梭阀46将第一驱动回路20a的液压和第二驱动回路20b的液压中的较大的一方导入截止阀47的先导口。即，驱动回路压力作用于截止阀47的先导口。在驱动回路压力比规定的截止压低时，截止阀47使供给回路33和泵先导回路32连通。由此，工作油自供给回路33供给到泵先导回路32。在驱动回路压力达到规定的截止压以上时，截止阀47使泵先导回路32与工作油箱连通，从而使泵先导回路32的工作油释放到工作油箱。由此，泵先导回路32的液压、即泵先导压降低，因此，泵容量降低，驱动回路压力的上升被抑制。

[0043] 供给泵3是由发动机1驱动并用于向驱动液压回路20供给工作油的泵。供给泵3与供给回路33连接。供给泵3经由供给回路33向泵先导回路32供给工作油。即，供给泵3与供给用于驱动泵容量控制液压缸6的工作油的先导液压源相当。供给回路33经由第一单向阀41与第一驱动回路20a连接。第一单向阀41允许工作油自供给回路33向第一驱动回路20a流动，但限制工作油自第一驱动回路20a向供给回路33流动。另外，供给回路33经由第二单向阀42与第二驱动回路20b连接。第二单向阀42允许工作油自供给回路33向第二驱动回路20b流动，但限制工作油自第二驱动回路20b向供给回路33流动。
另外，供给回路33经由第一减压阀43与第一驱动回路20a连接。第一减压阀43在第一驱动回路20a的液压比规定的压力大时被打开。供给回路33经由第二减压阀44与第二驱动回路20b连接。第二减压阀44在第二驱动回路20b的液压比规定的压力大时被打开。另外，供给回路33经由低压减压阀45与工作油箱连接。低压减压阀45在供给回路33的液压比规定的释放压大时被打开。由此，驱动回路压力被调节为不超过规定的释放压。另外，低压减压阀45的规定的释放压与第一减压阀43的释放压及第二减压阀44的释放压相比相当低。因此，在驱动回路压力变得比供给回路33的液压低时，经由第一单向阀41或第二单向阀42，工作油自供给回路33向驱动液压回路20供给。

[0044] 第二液压泵2由发动机1驱动。自第二液压泵2排出的工作油经由作业装置用液压回路31向提升液压缸19供给。由此，作业装置52被驱动。第二液压泵2的排出压利用排出压传感器39检测。排出压传感器39将检测信号向车体控制器12发送。在作业装置用液压回路31设置有作业装置控制阀18。作业装置控制阀18根据作业装置操作部件23的操作量被驱动。作业装置控制阀18根据作用于先导口的先导压，控制向提升液压缸19供给的工作油的流量。作用于作业装置控制阀18的先导口的先导压由作业装置操作部件23的先导阀23a控制。先导阀23a将与作业装置操作部件23的操作量相应的先导压作用于作业装置控制阀18的先导口。由此，根据作业装置操作部件23的操作量，提升液压缸19被控制。作用于作业装置控制阀18的先导口的先导压利用PPC压传感器21检测。而且，向提升液压缸19供给的工作油的压力利用大臂压传感器22检测。PPC压传感器21及大臂压传感器22将检测信号输送到车体控制器12。另外，在提升液压缸19设置有大臂角度检测部38。大臂角度检测部38检测后述的大臂角度。大臂角度检测部38是检测大臂53的旋转角度的传感器。或者，大臂角度检测部38也可以检测提升液压缸19的行程量并根据行程量计算大臂53的旋转角度。大臂角度检测部38将检测信号输送到车体控制器12。
另外，铲斗液压缸26也与提升液压缸19同样地由控制阀控制，但在图2中省略了图示。

[0045] 行驶用液压马达10是可变容量型的液压马达。行驶用液压马达10由自第一液压泵4排出的工作油驱动，以产生用于行驶的驱动力。在行驶用液压马达10设置有马达液压缸11a和马达容量控制部11b。马达液压缸11a变更行驶用液压马达10的倾转角。马达容量控制部11b是基于来自车体控制器12的控制信号被控制的电磁控制阀。马达容量控制部11b基于来自车体控制器12的控制信号控制马达液压缸11a。由此，马达容量控制部11b变更行驶用液压马达10的容量（以下称为“马达容量”）。马达液压缸11a和马达容量控制部11b与马达先导回路34连接。马达先导回路34经由单向阀48与第一驱动回路20a连接。单向阀48允许工作油自第一驱动回路20a向马达先导回路34流动，但限制工作油自马达先导回路34向第一驱动回路20a流动。马达先导回路34经由单向阀49与第二驱动回路20b连接。单向阀49允许工作油自第二驱动回路20b向马达先导回路34流动，但限制工作油自马达先导回路34向第二驱动回路20b流动。利用单向阀48、49，第一驱动回路20a和第二驱动回路20b中的较大一方的液压、即驱动回路压力的工作油被供给到马达先导回路34。马达容量控制部11b基于来自车体控制器12的控制信号，切换工作油自马达先导回路34向马达液压缸11a的供给方向及供给流量。由此，车体控制器12可以任意改变马达容量。而且，可以任意设定行驶用液压马达10的上限容量及下限容量。

[0046] 在液压驱动机构30设置有车速传感器16。车速传感器16检测车速。车速传感器16将检测信号输送到车体控制器12。车速传感器16例如通过检测车轮驱动轴的转速来检测车速。

[0047] 作业车辆50具有：加速操作部件13a、前进后退切换操作部件14、上限速度设定部15、微动操作部27。

[0048] 加速操作部件13a是供操作者设定发动机1的目标转速的部件。加速操作部件13a例如是加速踏板，由操作者操作。加速操作部件13a与加速器操作量传感器13连接。加速器操作量传感器13由电位计等构成。加速器操作量传感器13将表示加速操作部件13a的操作量（以下称为“加速器操作量”）的检测信号向发动机控制器12a输送。操作者通过调节加速器操作量，从而可以控制发动机1的转速。

[0049] 前进后退切换操作部件14由操作者操作，被切换到前进位置、后退位置或中立位置。前进后退切换操作部件14将表示前进后退切换操作部件14的位置的检测信号输送到车体控制器12。操作者通过操作前进后退切换操作部件14，从而可以对作业车辆50的前进和后退进行切换。

[0050] 上限速度设定部15例如是旋钮型开关。上限速度设定部15由操作者操作，为了设定上限速度可变控制的目标上限速度而被操作。上限速度可变控制是将作业车辆50的车速上限限制在比最高车速低的速度的控制。上限速度设定部15将表示已被选择的目标上限速度的检测信号输送到车体控制器12。

[0051] 微动操作部27具有微动操作部件27a和微动操作传感器27b。微动操作部件27a由操作者操作。微动操作部件27a例如是踏板。微动操作部件27a如后所述兼具有微动操作的功能和制动操作的功能。微动操作传感器27b检测微动操作部件27a的操作量（以下称为“微动操作量”）并将检测信号发送到车体控制器12。若微动操作部件27a被操作，则车体控制器12基于来自微动操作传感器27b的检测信号控制先导压控制阀7。车体控制器12根据微动操作部件27a的操作量降低泵先导回路32的液压。由此，向第一液压泵4供给的泵先导压降低，第一液压泵4的泵容量降低。其结果是，驱动回路压力降低，行驶用液压马达10的转速降低。微动操作部27在例如虽然想要使发动机1的转速上升但想要抑制行驶速度上升时等情况下被使用。即，若根据加速操作部件13a的操作使发动机1的转速上升，则泵先导回路32的液压也上升。此时，通过操作微动操作部件27a，从而可以对泵先导回路32的液压的上升进行控制。由此，可以抑制泵容量的增大并可以抑制行驶用液压马达
10的转速的上升。换言之，为了不降低发动机转速地降低车速，微动操作部件27a被操作。

[0052] 另外，在微动操作部件27a连结有制动器阀28。制动器阀28对工作油向液压制动器装置29的供给进行控制。微动操作部件27a兼用作液压制动器装置29的操作部件。在微动操作部件27a的操作量达到规定量之前，基于来自微动操作传感器27b的检测信号仅进行上述微动操作。而且，若微动操作部件27a的操作量达到规定量，则开始制动器阀28的操作，由此，在液压制动器装置29产生制动力。在微动操作部件27a的操作量为规定量以上的情况下，根据微动操作部件27a的操作量，液压制动器装置29的制动力被控制。

[0053] 发动机控制器12a是具有CPU等计算装置和各种存储器等的电子控制部。发动机控制器12a控制发动机1以获得所设定的目标转速。图3表示发动机1的输出转矩线。发动机1的输出转矩线表示发动机1的转速和在各转速下发动机1能够输出的最大发动机转矩的大小之间的关系。在图3中，实线L100表示加速器操作量为100%时的发动机输出转矩线。该发动机输出转矩线例如相当于发动机1的额定或最大的功率输出。另外，加速器操作量为100%指的是加速操作部件13a最大地被操作的状态。另外，虚线L75表示加速器操作量为75%时的发动机输出转矩线。发动机控制器12a控制发动机1的输出以使发动机转矩成为发动机输出转矩线以下。该发动机1的输出的控制例如通过控制向发动机1喷射的燃料喷射量的上限值来进行控制。

[0054] 车体控制器12是具有CPU等计算装置和各种存储器等的电子控制部。车体控制器12基于来自各检测部的检测信号对各控制阀进行电子控制，从而控制泵容量和马达容量。

[0055] 具体而言，车体控制器12基于发动机转速传感器1a检测到的发动机转速将指令信号输出到先导压控制阀7。由此，泵容量和驱动回路压力之间的关系被规定。图4表示泵容量-驱动回路压力特性的一例。泵容量-驱动回路压力特性表示泵容量和驱动回路压力之间的关系。图中的L11~L18是表示根据发动机转速而变更的泵容量-驱动回路压力特性的线。具体而言，车体控制器12基于发动机转速来控制先导压控制阀7的流量，于是，泵容量-驱动回路压力特性被变更到L11~L18。由此，泵容量被控制在与发动机转速及驱动回路压力对应的大小。另外，泵容量-驱动回路压力特性L11-L18的倾斜度根据作业车辆50的机械结构来确定。例如，泵容量-驱动回路压力特性L11-L18的倾斜度根据第一液压泵4的机械特性来确定。

[0056] 车体控制器12对来自发动机转速传感器1a及驱动回路压力检测部17的检测信号进行处理，并将马达容量的指令信号输出到马达容量控制部11b。在此，车体控制器12参照存储于车体控制器12的马达容量-驱动回路压力特性，根据发动机转速的值和驱动回路压力的值设定马达容量。车体控制器12将与该设定的马达容量对应的倾转角的变更指令输出到马达容量控制部11b。

[0057] 图5表示马达容量-驱动回路压力特性的一例。图中的实线L21是确定发动机转速为某一值的状态下相对于驱动回路压力的马达容量的线。在此的马达容量对应于行驶用液压马达10的倾转角。在驱动回路压力为某恒定值以下的情况下，倾转角最小（Min）。此后，随着驱动回路压力的上升，倾转角也逐渐增大（实线的倾斜部分L22）。而且，在倾转角成为最大（Max）之后，即便驱动回路压力上升，倾转角也维持最大倾转角（Max）。倾斜部分L22规定驱动回路压力的目标压力。即，在驱动回路压力比目标压力大时，车体控制器12使马达容量增大。另外，在驱动回路压力比目标压力小时，使马达容量降低。另外，目标压力根据发动机转速被确定。即，图5所示的倾斜部分L22被设定为根据发动机转速的增减进行升降。具体而言，若发动机转速低，则倾斜部分L22被控制为：倾转角自驱动回路压力更低的状态增大，在驱动回路压力更低的状态下达到最大倾转角（参照图5中的下侧的虚线的倾斜部分L23）。与此相反，若发动机转速高，则倾斜部分L22被控制为：直至驱动回路压力变得更高为止维持最小倾转角（Min），在驱动回路压力更高的状态达到最大倾转角（Max )(参照图5中的上侧的虚线的倾斜部分L24）。由此，如图6所示，作业车辆50的牵引力和车速无级变化，自车速零至最高速度不进行变速操作即可自动变速。另外，在图5中，为了便于理解，倾斜部分L22对倾斜加以强调地示出，但实际上呈大致水平。因此，若驱动回路压力达到目标压力，则马达容量在最小值（或最小限制值）、最大值（或最大限制值）之间进行切换。但是，并非在驱动回路压力达到目标压力时指令值立刻被变更，而会产生时间延迟。该时间延迟是倾斜部L22存在的理由。

[0058] 车体控制器12通过操作上限速度设定部15，执行上限速度可变控制。如图2所示，车体控制器12具有速度范围判定部61和上限速度控制部62。速度范围判定部61判定利用上限速度设定部15设定的目标上限速度是处于正常速度范围内还是处于低速范围内。

[0059] 在目标上限速度处于正常速度范围内时，上限速度控制部62通过在自最小容量Min至最大容量Max之间变更行驶用液压马达10的下限容量，来变更车速上限。例如如图5所示，上限速度控制部62向马达容量控制部11b输出指令信号，以便将下限容量自最小容量Min变更到Ma、Mb、Mc中的任一个。若下限容量被变更到Ma，则车速-牵引力特性如图6的线Fa所示变化。由此，车速上限被变更到速度Va。即，与作业车辆50的最高速度Vmax相比，车速上限降低。若下限容量被变更到Mb，则车速-牵引力特性如线Fb所示变化。由此，车速上限被变更到比Va小的速度Vb。另外，若下限容量被变更到Mc，则车速-牵引力特性如线Fc所示变化。由此，车速上限被变更到比Vb小的速度Vc。因此，在利用上限速度设定部15已将目标上限速度设定在Va时，上限速度控制部62控制马达容量控制部11b以使下限容量成为Ma。在利用上限速度设定部15已将目标上限速度设定在Vb时，上限速度控制部62控制马达容量控制部11b以使下限容量成为Mb。在利用上限速度设定部15已将目标上限速度设定在Vc时，上限速度控制部62控制马达容量控制部11b以使下限容量成为Mc。

[0060] 若行驶用液压马达10的下限容量被设定在最大容量Max，则马达容量被固定在最大容量Max。行驶用液压马达10的下限容量被设定在最大容量Max时的车速-牵引力特性在图6中用Fd表示。如图6所示，行驶用液压马达10的下限容量被设定在最大容量Max时的车速上限为Vd。如图6所示，正常速度范围为Vd以上Vmax以下的范围。即，正常速度范围为通过在自最小容量Min至最大容量Max之间变更马达容量的下限而能够变更车速上限的速度范围。另一方面，低速范围为比正常速度范围更小的速度范围。即，低速范围为通过变更马达容量的下限不可能变更车速上限的速度范围。具体而言，低速范围为比上述车速Vd更小的速度范围。以下，将速度Vd称为阈值速度Vd。

[0061] 在目标上限速度处于低速范围内时，上限速度控制部62通过先导压控制阀7根据目标上限速度控制泵先导压的上限。图7示出表示目标上限速度、驱动回路压力和先导压限制率之间的关系的先导压限制信息的一例。先导压限制信息存储于车体控制器12。先导压限制信息按照图表或图等的形式存储于车体控制器12。先导压限制率对应于上限速度可变控制中的泵先导压的上限。泵先导压通过控制先导压控制阀7来设定。

[0062] 在图7中，L1表示驱动回路压力为P1时的目标上限速度和先导压限制率之间的关系。L2表示驱动回路压力为比P1大的P2时的目标上限速度和先导压限制率之间的关系。L3表示驱动回路压力为比P2大的P3时的目标上限速度和先导压限制率之间的关系。如图7所示，在先导压限制信息中，在将驱动回路压力设为恒定的情况下，目标上限速度越大，则先导压限制率越增大。因此，上限速度控制部62以目标上限速度越增大则泵先导压的上限越增大的方式控制先导压控制阀7。另外，在目标上限速度为上述阈值速度Vd以上时，先导压限制率为100%。即，在目标上限速度处于正常速度范围内时，上限速度控制部62不进行泵先导压的上限限制。

[0063] 在先导压限制信息中，在将目标上限速度设定恒定的情况下，驱动回路压力越大，则先导压限制率越增大。例如，目标上限速度为Vf且驱动回路压力为P1时的先导压限制率为R1。目标上限速度为Vf且驱动回路压力为P2时的先导压限制率为比R1大的R2。目标上限速度为Vf且驱动回路压力为P3时的先导压限制率为比R2大的R3。因此，在目标上限速度处于低速范围内时，上限速度控制部62以驱动回路压力越大则泵先导压的上限越增大的方式控制先导压控制阀7。

[0064] 图8表示与驱动回路压力相应的泵容量-驱动回路压力特性的变化。具体而言，图8（a）表示目标上限速度为Vf且驱动回路压力为P1时（参照图7的A1）、即先导压限制率被设定在R1时的泵容量-驱动回路压力特性。此时，可得到L16所示的泵容量-驱动回路压力特性。而且，驱动回路压力为P1。因此，在图8（a）中，可以得到如点B1所示那样的泵容量和驱动回路压力之间的关系。图8（b）表示目标上限速度为Vf且驱动回路压力为P2时（参照图7的A2）、即先导压限制率被设定在R2时的泵容量-驱动回路压力特性。此时，可得到L15所示的泵容量-驱动回路压力特性。另外，驱动回路压力为P2。因此，在图8（b）中可以得到如点B2所示那样的泵容量和驱动回路压力之间的关系。图8（c）表示目标上限速度为Vf且驱动回路压力为P3时（参照图7的A3）、即先导压限制率被设定在R3时的泵容量-驱动回路压力特性。此时，可得到L14’所示的泵容量-驱动回路压力特性。
另外，驱动回路压力为P3。因此，在图8（c）中可以得到如点B3所示那样的泵容量和驱动回路压力之间的关系。

[0065] 如图8所示的点B1、B2、B3所示，若使根据驱动回路压力的增大使先导压限制率增大时的泵容量和驱动回路压力之间的关系叠加，则成为图9中Lf所示的泵容量-驱动回路压力特性。同样地，在目标上限速度为Ve时，根据驱动回路压力的增大而使先导压限制率增大时的泵容量和驱动回路压力之间的关系在图9中用Le表示。如图9中Le、Lf所示，将根据驱动回路压力的增大使先导压限制率增大而得到的泵容量和驱动回路压力之间的关系称为第二泵容量-驱动回路压力特性。另外，如上述L11-L18所示，将使泵先导压分别恒定时得到的泵容量-驱动回路压力特性称为第一泵容量-驱动回路压力特性。因此，在泵先导压的上限被固定在规定的先导压力值时，泵容量和驱动回路压力将与规定的先导压力值对应的第一泵容量-驱动回路压力特性作为上限进行变化。如上所述，第一泵容量-驱动回路压力特性L11-L18的倾斜度根据作业车辆50的机械结构来确定。如图9所示，第二泵容量-驱动回路压力特性Le、Lf的倾斜度比第一泵容量-驱动回路压力特性L11-L18的倾斜度更大。即，第二泵容量-驱动回路压力特性下的、驱动回路压力相对于泵容量的变化率的绝对值，比第一泵容量-驱动回路压力特性下的、驱动回路压力相对于泵容量的变化率的绝对值大。因此，在驱动回路压力上升时可以抑制泵容量的降低。

[0066] 另外，在目标上限速度处于低速范围内时，上限速度控制部62将泵先导压的上限设定在比规定的第一先导压小的值。第一先导压是可得到如下所述的第一泵容量-驱动回路压力特性的泵先导压，在该第一泵容量-驱动回路压力特性中，驱动回路压力为平地行驶时的负载相当的压力P’时的泵容量成为液压泵的最大容量Qmax，并且若驱动回路压力变得比P’大，则泵容量相比液压泵的最大容量Qmax减小。即，第一先导压是可得到图9的第一泵容量-驱动回路压力特性L13的泵先导压。若使泵先导压的上限在比第一先导压大的范围降低，则例如第一泵容量-驱动回路压力特性的上限自L11被变更到L12。此时，如图9所示，在驱动回路压力为P’时，即便第一泵容量-驱动回路压力特性自L11被变更到L12，泵容量的上限仍处于第一液压泵4的最大容量Qmax而不变（参照图9的点C1）。另一方面，如上所述，若将泵先导压的上限设定为比第一先导压小的值，则例如第一泵容量-驱动回路压力特性的上限自L12被变更到L15。此时，若驱动回路压力为P’，则泵容量的上限降低到Q’（参照图9的点C2）。由此，可以使车速上限降低。另外，平地行驶时的负载相当的压力P’例如是5MPa左右的值。

[0067] 图10是表示上限速度可变控制的处理的流程图。首先，在步骤S1中，上限速度设定部15设定目标上限速度。上限速度设定部15基于操作者的操作设定目标上限速度。上限速度设定部15将表示由操作者设定的目标上限速度的检测信号输送到车体控制器12。

[0068] 在步骤S2中，驱动回路压力检测部17检测驱动回路压力。驱动回路压力检测部17将表示检测到的驱动回路压力的检测信号输送到车体控制器12。

[0069] 在步骤S3中，速度范围判定部61判定利用上限速度设定部15设定的目标上限速度Vta是否比上述阈值速度Vd小。即，速度范围判定部61判定目标上限速度Vta是处于正常速度范围内还是处于低速范围内。在目标上限速度Vta比上述阈值速度Vd小时，进入步骤S4。即，在目标上限速度在低速范围内时，进入步骤S4。

[0070] 在步骤S4中，上限速度控制部62如上所述控制泵先导压的上限。另外，马达容量被固定在Max。具体而言，上限速度控制部62基于上述先导压限制信息，根据目标上限速度和驱动回路压力计算先导压限制率。接着，上限速度控制部62将与先导压限制率对应的指令信号输送到先导压控制阀7。由此，上限速度控制部62根据驱动回路压力变更泵先导压的上限，以使泵容量和驱动回路压力按照上述第二泵容量-驱动回路压力特性变化。

[0071] 例如，若目标上限速度设定为Vf，则上限速度控制部62变更泵先导压的上限以使泵容量和驱动回路压力按照图9所示的第二泵容量-驱动回路压力特性Lf变化。由此，可得到图6所示的车速-牵引力特性Ff。即，车速上限被限制在目标上限车速Vf。另外，若目标上限速度设定为Ve，则上限速度控制部62变更泵先导压的上限以使泵容量和驱动回路压力按照图9所示的第二泵容量-驱动回路压力特性Le变化。由此，可得到图6所示的车速-牵引力特性Fe。即，车速上限被限制在目标上限车速Ve。

[0072] 在步骤S3中，在目标上限速度Vta不比上述阈值速度Vd小时，进入步骤S5。即，在目标上限速度在正常速度范围内时，进入步骤S5。在步骤S5中，如上所述控制行驶用液压马达10的下限容量。由此，根据设定的目标上限速度，得到图6所示的车速-牵引力特性Va、Vb、Vc。即，车速上限被限制在目标上限车速Va、Vb、Vc。

[0073] 在本实施方式的作业车辆中，在目标上限速度为低速范围内时，上限速度控制部62通过先导压控制阀7根据目标上限速度控制泵先导压的上限。由此，在马达容量的控制中，即便在不能变更车速上限的低速范围，也可以变更车速上限。因此，不像以往的作业车辆那样操作微动操作部件27a即可容易地进行低速范围的车速上限的限制。另外，在目标上限速度在低速范围内时，上限速度控制部62以驱动回路压力越大则泵先导压的上限越增大的方式控制先导压控制阀7。由此，与相对于规定的目标上限速度将泵先导压的上限固定在规定值的情况相比，可以抑制驱动回路压力减小。因此，可以抑制低速范围的上限速度可变控制中牵引力降低。

[0074] 例如，若泵先导压的上限被固定在规定图9的第一泵容量-驱动回路压力特性L16的规定值，则驱动回路压力的上限成为Pfmax’。在该情况下，驱动回路压力与相当于低压减压阀45的释放压的最大驱动回路压力Pmax相比变得非常小。在该情况下，如图6的车速-牵引力特性Ff’所示，牵引力较大地降低。与此相对，若泵先导压的上限被控制以便得到图9的第二泵容量-驱动回路压力特性Lf，则驱动回路压力的上限成为比Pfmax’大的Pfmax。在该情况下，如图6的车速-牵引力特性Ff所示，牵引力的降低被抑制。

[0075] 在本实施方式的作业车辆中，在目标上限车速处于通常车速范围时，上限速度控制部62将先导压限制率设定在100%。即，上限速度控制部62将先导压控制阀7的开度上限设为全开。由此，不受基于加速操作部件13a或微动操作部件27a的操作进行的车速、行驶负载的调节的影响，可以进行上限速度可变控制。

[0076] 以上，说明了本发明的一实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不脱离发明主旨的范围内能够进行各种变更。

[0077] 在上述实施方式中，作为作业车辆，例示了轮式装载机，但也可以是搭载了HST的其他作业车辆。

[0078] 在上述实施方式中，列举搭载了包括一个液压泵和行驶用液压马达10的1泵1马达的HST系统的作业车辆50为例进行了说明。但是，本发明并不限于此。例如对于搭载了包括一个第一液压泵和两个行驶用液压马达的1泵2马达的HST系统的作业车辆，也可以应用本发明。

[0079] 在上述实施方式中，微动操作部件27a兼用作制动器踏板。但是，微动操作部件也可以作为与制动器踏板不同的其他部件而设置。或者，微动操作部件27a可以省略。

[0080] 在上述实施方式中，作为低速范围的目标上限速度，例示了Ve和Vf，但利用上限速度设定部15能够设定的低速范围的目标上限速度的数量不限于两个。上限速度设定部15也可以在低速范围内设定三个以上的目标上限速度。或者，上限速度设定部15也可以在低速范围内仅设定一个目标上限速度。或者，上限速度设定部15也可以在低速范围内将任意的速度设定为目标上限速度。在上述实施方式中，作为正常速度范围的目标上限速度，例示了Va、Vb、Vc、Vd，但利用上限速度设定部15能够设定的正常速度范围的目标上限速度的数量不限于四个。上限速度设定部15也可以在正常速度范围内设定五个以上的目标上限速度。或者，上限速度设定部15也可以在正常速度范围内设定三个以下的目标上限速度。
或者，上限速度设定部15也可以在正常速度范围内将任意的速度设定为目标上限速度。

[0081] 工业实用性

[0082] 根据本发明，可以提供一种作业车辆及作业车辆的控制方法，能够容易地进行低速范围内的车速上限的限制，并且能够抑制牵引力降低。

[0083] 附图标记说明

[0084] 1 发动机

[0085] 3 供给泵

[0086] 4 第一液压泵

[0087] 6 泵容量控制液压缸

[0088] 7 先导压控制阀

[0089] 10 行驶用液压马达

[0090] 11b 马达容量控制部

[0091] 15 上限速度设定部

[0092] 17 驱动回路压力检测部

[0093] 50 作业车辆

[0094] 61 速度范围判定部

[0095] 62 上限速度控制部