(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、
前記エンジンによって駆動される油圧ポンプと、
前記油圧ポンプから吐出された作動油によって駆動される作業機と、
前記エンジンによって駆動される走行装置と、
前記エンジンからの駆動力を前記走行装置に伝達する動力伝達装置と、
前記動力伝達装置を制御する制御部と、
を備え、
前記動力伝達装置は、入力軸と、出力軸と、歯車機構と、第１モータと、第２モータと、回転軸固定部と、動力伝達部と、可変動力伝達部とを含み、
前記動力伝達装置では、前記第１モータまたは前記第２モータの回転速度が変化することによって、前記入力軸に対する前記出力軸の回転速度比が変化し、
前記歯車機構は、前記入力軸の回転を前記出力軸に伝達し、
前記歯車機構は、第１遊星歯車機構と第２遊星歯車機構とを含み、
前記第１遊星歯車機構は、互いに異なる第１回転要素、第２回転要素、及び、第３回転要素を含み、
前記第２遊星歯車機構は、互いに異なる第４回転要素、第５回転要素、及び、第６回転要素を含み、
前記エンジンは、前記入力軸を介して前記第１回転要素に接続することができ、
前記動力伝達部は、前記第２回転要素の駆動力を前記第４回転要素に伝達することができ、
前記回転軸固定部は、前記第３回転要素の回転軸と前記第５回転要素の回転軸とを一体で動作させることができ、
前記出力軸は、前記第６回転要素に接続され、
前記第１モータと前記第２モータは、それぞれ前記第１遊星歯車機構の異なる回転要素に接続され、
前記可変動力伝達部は、前記エンジンから前記走行装置へ駆動力を伝達する経路上に設けられたクラッチを含み、
前記制御部は、
前記第１モータと前記第２モータの少なくとも一方のモータが異常であることを検出する異常検出部と、
少なくとも前記回転軸固定部により前記第３回転要素の回転軸と前記第５回転要素の回転軸とを一体で動作させることによって、前記少なくとも一方のモータを駆動しなくても前記エンジンの出力を前記出力軸まで伝達できるように前記動力伝達装置内の要素の接続関係を変更する接続変更部と、
前記エンジンの出力を適切な駆動力に変換して前記出力軸に伝達できるように、前記可変動力伝達部を制御する駆動力変換制御部と、
を含む、作業車両。
【請求項２】
前記回転軸固定部は、
固定端と接続または切断することができるＬクラッチと、
前記第３回転要素と前記第５回転要素とを接続または切断することができるＨクラッチとを含む、
請求項１に記載の作業車両。
【請求項３】
前記接続変更部は、前記Ｌクラッチと前記Ｈクラッチとを共に係合状態とする、請求項２に記載の作業車両。
【請求項４】
前記可変動力伝達部は、ＦクラッチとＲクラッチとのうちの一方である第１クラッチを含み、
前記Ｆクラッチは、前進の向きに前記走行装置を駆動させる前記歯車機構に接続され、
前記Ｒクラッチは、後進の向きに前記走行装置を駆動させる前記歯車機構に接続され、
前記駆動力変換制御部は、前記作業車両発進時に、前記第１クラッチのクラッチ圧を徐々に高めるように制御する、請求項３に記載の作業車両。
【請求項５】
前記可変動力伝達部は、前記Ｈクラッチと前記Ｌクラッチとのうちの一方である第２クラッチを含み、
前記駆動力変換制御部は、前記作業車両発進時に、前記Ｈクラッチと前記Ｌクラッチとのうちの他方である第３クラッチを係合した後、前記第２クラッチのクラッチ圧を徐々に高めるように制御する、請求項２に記載の作業車両。
【請求項６】
前記制御部は、前記接続変更部による動作または前記駆動力変換制御部による制御が行われる際には、前記エンジンの回転速度が所定の上限値を越えないように制御する、請求項１から５のいずれかに記載の作業車両。
【請求項７】
少なくとも前記第２モータで発生するエネルギーを蓄え、前記エネルギーを少なくとも前記第２モータに出力可能なエネルギー貯留部をさらに備え、
前記可変動力伝達部は、ＦクラッチとＲクラッチとのうちの一方である第１クラッチを含み、
前記Ｆクラッチは、前進の向きに前記走行装置を駆動させる前記歯車機構に接続され、
前記Ｒクラッチは、後進の向きに前記走行装置を駆動させる前記歯車機構に接続され、
前記第１モータが回転不能である異常を前記異常検出部が検出すると、
前記接続変更部は、少なくとも前記Ｌクラッチを解放状態とし、
前記駆動力変換制御部は、前記第１クラッチのクラッチ圧を高めるように制御し、前記第１クラッチが係合した後に前記第２モータでエネルギーを発生させ、発生されたエネルギーを前記エネルギー貯留部に蓄えさせる、
請求項２に記載の作業車両。
【請求項８】
前記エネルギー貯留部が所定の第１量以上のエネルギーを貯留したときに、
前記接続変更部は、前記Ｌクラッチを解放状態とし、前記Ｈクラッチを係合状態とし、
前記駆動力変換制御部は、前記第１クラッチの係合を解除し、前記エネルギー貯留部に蓄えられたエネルギーを用いて前記第２モータを駆動し、前記出力軸を駆動する、
請求項７に記載の作業車両。
【請求項９】
前記エネルギー貯留部が貯留するエネルギーが前記第１量より小さい所定の第２量を下回ったときに、
前記駆動力変換制御部は、前記第２モータの駆動を終了し、
前記接続変更部は、前記Ｈクラッチを解放状態とし、
前記駆動力変換制御部は、前記第１クラッチのクラッチ圧を高めるように制御し、前記第１クラッチが係合した後に前記エンジンの駆動力によって前記第２モータでエネルギーを発生させ、発生されたエネルギーを前記エネルギー貯留部に蓄えさせる、
請求項８に記載の作業車両。
【請求項１０】
前記駆動力変換制御部は、
前記エネルギー貯留部が貯留するエネルギーが前記第２量より小さい第３量より大きいとき、前記第１クラッチの入出力回転軸の回転を同期させるように前記エネルギー貯留部に蓄えられたエネルギーを用いて前記第２モータを回転させた後で、前記第１クラッチを係合させ、
前記エネルギー貯留部が貯留するエネルギーが前記第３量以下であるとき、前記第１クラッチのクラッチ圧を徐々に高めるように制御し、前記第１クラッチを係合させる、
請求項９に記載の作業車両。
【請求項１１】
作業車両の制御方法であって、
前記作業車両は、エンジンと、前記エンジンによって駆動される油圧ポンプと、前記油圧ポンプから吐出された作動油によって駆動される作業機と、前記エンジンによって駆動される走行装置と、前記エンジンからの駆動力を前記走行装置に伝達する動力伝達装置とを備え、
前記動力伝達装置は、入力軸と、出力軸と、歯車機構と、第１モータと、第２モータと、回転軸固定部と、動力伝達部と、可変動力伝達部とを含み、
前記動力伝達装置では、前記第１モータまたは前記第２モータの回転速度が変化することによって、前記入力軸に対する前記出力軸の回転速度比が変化し、
前記歯車機構は、前記入力軸の回転を前記出力軸に伝達し、
前記歯車機構は、第１遊星歯車機構と第２遊星歯車機構とを含み、
前記第１遊星歯車機構は、互いに異なる第１回転要素、第２回転要素、及び、第３回転要素を含み、
前記第２遊星歯車機構は、互いに異なる第４回転要素、第５回転要素、及び、第６回転要素を含み、
前記エンジンは、前記入力軸を介して前記第１回転要素に接続することができ、
前記動力伝達部は、前記第２回転要素の駆動力を前記第４回転要素に伝達することができ、
前記回転軸固定部は、前記第３回転要素の回転軸と前記第５回転要素の回転軸とを一体で動作させることができ、
前記出力軸は、前記第６回転要素に接続され、
前記第１モータと前記第２モータは、それぞれ前記第１遊星歯車機構の異なる回転要素に接続され、
前記可変動力伝達部は、前記エンジンから前記走行装置へ駆動力を伝達する経路上に設けられたクラッチを含み、
前記制御方法は、
前記作業車両が前記第１モータと前記第２モータの少なくとも一方のモータが異常であることを検出するステップと、
前記作業車両が少なくとも前記回転軸固定部により前記第３回転要素の回転軸と前記第５回転要素の回転軸とを一体で動作させることによって、前記少なくとも一方のモータを駆動しなくても前記エンジンの出力を前記出力軸まで伝達できるように前記動力伝達装置内の要素の接続関係を変更するステップと、
前記作業車両が前記エンジンの出力を適切な駆動力に変換して前記出力軸に伝達できるように、前記可変動力伝達部を制御するステップと、
を含む、
作業車両の制御方法。
【請求項１２】
前記回転軸固定部は、固定端と接続または切断することができるＬクラッチと、前記第３回転要素と前記第５回転要素とを接続または切断することができるＨクラッチとを含み、
前記接続関係を変更するステップにおいて、前記作業車両は、前記Ｌクラッチと前記Ｈクラッチとを共に係合状態とする、
請求項１１に記載の作業車両の制御方法。
【請求項１３】
前記作業車両は、少なくとも前記第２モータで発生するエネルギーを蓄え、前記エネルギーを少なくとも前記第２モータに出力可能なエネルギー貯留部をさらに備え、
前記回転軸固定部は、固定端と接続または切断することができるＬクラッチと、前記第３回転要素と前記第５回転要素とを接続または切断することができるＨクラッチとを含み、
前記可変動力伝達部は、ＦクラッチとＲクラッチとのうちの一方である第１クラッチを含み、
前記Ｆクラッチは、前進の向きに前記走行装置を駆動させる前記歯車機構に接続され、
前記Ｒクラッチは、後進の向きに前記走行装置を駆動させる前記歯車機構に接続され、  前記少なくとも一方のモータが異常であることを検出するステップにおいて、前記作業車両は、第１モータが回転不能である異常を前記作業車両が検出し、
前記接続関係を変更するステップにおいて、前記作業車両は、少なくとも前記Ｌクラッチを解放状態とし、
前記可変動力伝達部を制御するステップにおいて、前記作業車両は、前記第１クラッチのクラッチ圧を高めるように制御し、前記第１クラッチが係合した後に前記第２モータでエネルギーを発生させ、発生されたエネルギーを前記エネルギー貯留部に蓄えさせる、
請求項１１に記載の作業車両の制御方法。
【請求項１４】
前記エネルギー貯留部が所定の第１量以上のエネルギーを貯留したときに、
前記接続関係を変更するステップにおいて、前記作業車両は、前記Ｌクラッチを解放状態とし、前記Ｈクラッチを係合状態とし、
前記可変動力伝達部を制御するステップにおいて、前記作業車両は、前記第１クラッチの係合を解除し、前記エネルギー貯留部に蓄えられたエネルギーを用いて前記第２モータを駆動し、前記出力軸を駆動する、
請求項１３に記載の作業車両の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業車両及び作業車両の緊急走行方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ホイールローダ等の作業車両として、トルクコンバータと多段式の変速装置とを有する動力伝達装置（以下、「トルクコンバータ式の変速装置」と呼ぶ）を備えるものが公知となっている。一方、近年、トルクコンバータ式の変速装置に代わる動力伝達装置として、ＨＭＴ（油圧−機械式変速装置）及びＥＭＴ（電気−機械式変速装置）が知られている。【０００３】
特許文献１に開示されているように、ＨＭＴは、歯車機構と、歯車機構の回転要素に接続されるモータとを有しており、エンジンからの駆動力の一部を油圧に変換して走行装置に伝達するとともに、駆動力の残部を機械的に走行装置に伝達する。【０００４】
ＥＭＴは、無段変速を可能にするために、例えば、遊星歯車機構と電動モータとを備えている。遊星歯車機構のサンギア、キャリア、リングギアの３要素のうちの第１要素が入力軸に連結され、第２要素が出力軸に連結されている。また、第３要素が電動モータに連結されている。電動モータは、作業車両の走行状況に応じて、モータ及び発電機のいずれかとして機能する。ＥＭＴでは、この電動モータの回転速度が変化することによって、出力軸の回転速度比が無段に変化する。【０００５】
また、ＨＭＴでは、ＥＭＴにおける電動モータの代わりに、油圧モータが用いられている。油圧モータは、作業車両の走行状況に応じて、モータ及びポンプのいずれかとして機能する。ＥＭＴと同様に、ＨＭＴでは、この油圧モータの回転速度が変化することによって、入力軸に対する出力軸の回転速度比が無段に変化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６―３２９２４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記ＥＭＴ、ＨＭＴ等が搭載されるハイブリッド型作業車両では、モータが故障すると、速度比を目標値に制御することができない。したがって、モータが故障すると、ハイブリッド車両は、走行自体が困難となる。しかし、稼働中等にモータに異常が発生した際に、少なくとも他の作業車両の稼動に影響のない場所まで移動できることが望ましい。【０００８】
本発明の目的は、ハイブリッド型作業車両において、内部の機器（特に、モータ）に異常が発生した際に、緊急走行を行うことが可能な作業車両及び作業車両の緊急走行方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の態様に係る作業車両は、エンジンと、油圧ポンプと、作業機と、走行装置と、動力伝達装置と、制御部とを備える。油圧ポンプは、エンジンによって駆動される。作業機は、油圧ポンプから吐出された作動油によって駆動される。走行装置は、エンジンによって駆動される。動力伝達装置は、エンジンからの駆動力を走行装置に伝達する。制御部は、動力伝達装置を制御する。動力伝達装置は、入力軸と、出力軸と、歯車機構と、第１モータと、第２モータと、回転軸固定部と、動力伝達部と、可変動力伝達部とを含む。歯車機構は、入力軸の回転を出力軸に伝達する。歯車機構は、第１遊星歯車機構と第２遊星歯車機構とを含む。第１遊星歯車機構は、互いに異なる第１回転要素、第２回転要素、及び、第３回転要素を含む。第２遊星歯車機構は、互いに異なる第４回転要素、第５回転要素、及び、第６回転要素を含む。エンジンは、入力軸を介して第１回転要素に接続することができる。動力伝達部は、第２回転要素の駆動力を第４回転要素に伝達することができる。回転軸固定部は、第３回転要素の回転軸と第５回転要素の回転軸とを一体で動作させることができる。出力軸は、第６回転要素に接続される。可変動力伝達部は、駆動力を入力する入力部と、入力した駆動力以下の駆動力を出力する出力部とを含む。制御部は、異常検出部と、接続変更部と、駆動力変換制御部とを含む。異常検出部は、第１モータと第２モータの少なくとも一方のモータが異常であることを検出する。接続変更部は、少なくとも回転軸固定部により第３回転要素の回転軸と第５回転要素の回転軸とを一体で動作させることによって、少なくとも一方のモータを駆動しなくてもエンジンの出力を出力軸まで伝達できるように動力伝達装置内の要素の接続関係を変更する。駆動力変換制御部は、エンジンの出力を適切な駆動力に変換して出力軸に伝達できるように、可変動力伝達部を制御する。【００１０】
回転軸固定部は、Ｌクラッチと、Ｈクラッチとを含むとよい。Ｌクラッチは、固定端と接続または切断することができる。Ｈクラッチは、第３回転要素と第５回転要素とを接続または切断することができる。【００１１】
接続変更部は、ＬクラッチとＨクラッチとを共に係合状態とするとよい。【００１２】
可変動力伝達部は、ＦクラッチとＲクラッチとのうちの一方である第１クラッチを含むとよい。Ｆクラッチは、前進の向きに走行装置を駆動させる歯車機構に接続されるとよい。Ｒクラッチは、後進の向きに走行装置を駆動させる歯車機構に接続されるとよい。駆動力変換制御部は、作業車両発進時に、第１クラッチのクラッチ圧を徐々に高めるように制御するとよい。【００１３】
可変動力伝達部は、ＨクラッチとＬクラッチとのうちの一方である第２クラッチを含むとよい。駆動力変換制御部は、作業車両発進時に、ＨクラッチとＬクラッチとのうちの他方である第３クラッチを係合した後、第２クラッチのクラッチ圧を徐々に高めるように制御するとよい。【００１４】
制御部は、接続変更部による動作または駆動力変換制御部による制御が行われる際には、エンジンの回転速度が所定の上限値を越えないように制御するとよい。【００１５】
当該作業車両は、少なくとも第２モータで発生するエネルギーを蓄え、エネルギーを少なくとも第２モータに出力可能なエネルギー貯留部をさらに備えるとよい。可変動力伝達部は、ＦクラッチとＲクラッチとのうちの一方である第１クラッチを含むとよい。Ｆクラッチは、前進の向きに走行装置を駆動させる歯車機構に接続される。Ｒクラッチは、後進の向きに走行装置を駆動させる歯車機構に接続される。第１モータが回転不能である異常を異常検出部が検出すると、接続変更部は、少なくともＬクラッチを解放状態とするとよい。さらに、駆動力変換制御部は、第１クラッチのクラッチ圧を高めるように制御し、第１クラッチが係合した後に第２モータでエネルギーを発生させ、発生されたエネルギーをエネルギー貯留部に蓄えさせるとよい。【００１６】
エネルギー貯留部が所定の第１量以上のエネルギーを貯留したときに、接続変更部は、Ｌクラッチを解放状態とし、Ｈクラッチを係合状態とするとよい。駆動力変換制御部は、第１クラッチの係合を解除し、エネルギー貯留部に蓄えられたエネルギーを用いて第２モータを駆動し、出力軸を駆動するとよい。【００１７】
エネルギー貯留部が貯留するエネルギーが第１量より小さい所定の第２量を下回ったときに、駆動力変換制御部は、第２モータの駆動を終了するとよい。接続変更部は、Ｈクラッチを解放状態とするとよい。駆動力変換制御部は、第１クラッチのクラッチ圧を高めるように制御するとよい。そして、駆動力変換制御部は、第１クラッチが係合した後にエンジンの駆動力によって第２モータでエネルギーを発生させ、発生されたエネルギーをエネルギー貯留部に蓄えさせるとよい。【００１８】
エネルギー貯留部が貯留するエネルギーが第２量より小さい第３量以上であるとき、駆動力変換制御部は、第１クラッチの入出力回転軸の回転を同期させるようにエネルギー貯留部に蓄えられたエネルギーを用いて第２モータを回転させた後で、第１クラッチを係合させるとよい。エネルギー貯留部が貯留するエネルギーが第３量より小さいとき、駆動力変換制御部は、第１クラッチのクラッチ圧を徐々に高めるように制御し、第１クラッチを係合させるとよい。【００１９】
本発明の第２の態様に係る作業車両の制御方法は、以下に述べる作業車両の制御方法である。当該作業車両は、エンジンと、油圧ポンプと、作業機と、走行装置と、動力伝達装置とを備える。油圧ポンプは、エンジンによって駆動される。作業機は、油圧ポンプから吐出された作動油によって駆動される。走行装置は、エンジンによって駆動される。動力伝達装置は、エンジンからの駆動力を走行装置に伝達する。動力伝達装置は、入力軸と、出力軸と、歯車機構と、第１モータと、第２モータと、回転要素接続部と、動力伝達部と、可変動力伝達部とを含む。動力伝達装置では、第１モータまたは第２モータの回転速度が変化することによって、入力軸に対する出力軸の回転速度比が変化する。歯車機構は、入力軸の回転を出力軸に伝達する。歯車機構は、第１遊星歯車機構と第２遊星歯車機構とを含む。第１遊星歯車機構は、互いに異なる第１回転要素、第２回転要素、及び、第３回転要素を含む。第２遊星歯車機構は、互いに異なる第４回転要素、第５回転要素、及び、第６回転要素を含む。エンジンは、入力軸を介して第１回転要素に接続することができる。動力伝達部は、第２回転要素の駆動力を第４回転要素に伝達することができる。回転軸固定部は、第３回転要素の回転軸と第５回転要素の回転軸とを一体で動作させることができる。出力軸は、第６回転要素に接続される。可変動力伝達部は、駆動力を入力する入力部と、入力した駆動力以下の駆動力を出力する出力部とを含む。当該制御方法は、第１ステップと、第２ステップと、第３ステップとを含む。第１ステップでは、作業車両が第１モータと第２モータの少なくとも一方のモータが異常であることを検出する。第２ステップでは、作業車両が少なくとも回転軸固定部により第３回転要素の回転軸と第５回転要素の回転軸とを一体で動作させることによって、少なくとも一方のモータを駆動しなくてもエンジンの出力を出力軸まで伝達できるように動力伝達装置内の要素の接続関係を変更する。第３ステップでは、作業車両がエンジンの出力を適切な駆動力に変換して出力軸に伝達できるように、可変動力伝達部を制御する。【００２０】
回転軸固定部は、固定端と接続または切断することができるＬクラッチと、第３回転要素と第５回転要素とを接続または切断することができるＨクラッチとを含むとよい。そして、接続関係を変更するステップにおいて、作業車両は、ＬクラッチとＨクラッチとを共に係合状態とするとよい。【００２１】
当該作業車両は、少なくとも第２モータで発生するエネルギーを蓄え、エネルギーを少なくとも第２モータに出力可能なエネルギー貯留部をさらに備えるとよい。回転軸固定部は、固定端と接続または切断することができるＬクラッチと、第３回転要素と第５回転要素とを接続または切断することができるＨクラッチとを含むとよい。可変動力伝達部は、ＦクラッチとＲクラッチとのうちの一方である第１クラッチを含むとよい。Ｆクラッチは、前進の向きに走行装置を駆動させる歯車機構に接続されるとよい。Ｒクラッチは、後進の向きに走行装置を駆動させる歯車機構に接続されるとよい。少なくとも一方のモータが異常であることを検出するステップにおいて、作業車両は、第１モータが回転不能である異常を作業車両が検出するとよい。接続関係を変更するステップにおいて、作業車両は、少なくともＬクラッチを解放状態とするとよい。可変動力伝達部を制御するステップにおいて、作業車両は、第１クラッチのクラッチ圧を高めるように制御するとよい。さらに、作業車両は、第１クラッチが係合した後に第２モータでエネルギーを発生させ、発生されたエネルギーをエネルギー貯留部に蓄えさせるとよい。【００２２】
エネルギー貯留部が所定の第１量以上のエネルギーを貯留したときに、接続関係を変更するステップにおいて、作業車両は、Ｌクラッチを解放状態とし、Ｈクラッチを係合状態とするとよい。可変動力伝達部を制御するステップにおいて、作業車両は、第１クラッチの係合を解除し、エネルギー貯留部に蓄えられたエネルギーを用いて第２モータを駆動し、出力軸を駆動するとよい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る作業車両及び作業車両の制御方法では、第１モータと第２モータの少なくとも一方が異常であることを検出されると、接続変更部により少なくとも一方のモータを駆動しなくてもエンジンの駆動力を出力軸まで伝達できるように動力伝達装置内の要素の接続関係を変更される。このように接続関係が変更されると、速度比は固定させられることとなるが、駆動力変換制御部により、エンジンからの駆動力を適切な駆動力に変換して出力軸に伝達できるように、可変動力伝達部が制御される。したがって、当該作業車両は、内部の機器（特に、モータ）に異常が発生した際に、緊急走行を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、作業車両の側面図である。
【図２】図２は、作業車両の構成を示す模式図である。
【図３】図３は、実施形態に係る動力伝達装置の構成を示す模式図である。
【図４】図４は、実施形態に係る制御部の内部構成を示す図である。
【図５Ａ】図５Ａは、第１の実施形態に係る制御部の概略動作を示すフローチャートである。
【図５Ｂ】図５Ｂは、第１の実施形態に係る制御部の概略動作を示すフローチャートである。
【図５Ｃ】図５Ｃは、第１の実施形態に係る制御部の概略動作を示すフローチャートである。
【図６Ａ】図６Ａは、第２の実施形態に係る制御部の概略動作を示すフローチャートである。
【図６Ｂ】図６Ｂは、第２の実施形態に係る制御部の概略動作を示すフローチャートである。
【図６Ｃ】図６Ｃは、第２の実施形態に係る制御部の概略動作を示すフローチャートである。
【図６Ｄ】図６Ｄは、第２の実施形態に係る制御部の概略動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
［第１の実施形態］
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る作業車両１の側面図である。図１に示すように、作業車両１は、車体フレーム２と、作業機３と、走行輪４、５と、運転室６とを備えている。作業車両１は、ホイールローダであり、走行輪４、５が回転駆動されることにより走行する。作業車両１は、作業機３を用いて掘削等の作業を行うことができる。
【００２６】
車体フレーム２は、前フレーム１６と後フレーム１７とを有する。前フレーム１６と後フレーム１７とは互いに左右方向に傾動可能に取り付けられている。前フレーム１６には、作業機３および走行輪４、５が取り付けられている。作業機３は、後述する作業機ポンプ２３（図２参照）からの作動油によって駆動される。作業機３は、ブーム１１とバケット１２とを有する。ブーム１１は、車体フレーム２に装着されている。作業機３は、リフトシリンダ１３とバケットシリンダ１４とを有している。リフトシリンダ１３とバケットシリンダ１４とは、油圧シリンダである。リフトシリンダ１３の一端は前フレーム１６に取り付けられている。リフトシリンダ１３の他端はブーム１１に取り付けられている。リフトシリンダ１３が作業機ポンプ２３からの作動油によって伸縮することによって、ブーム１１が上下に回動する。バケット１２は、ブーム１１の先端に取り付けられている。バケットシリンダ１４の一端は車体フレーム２に取り付けられている。バケットシリンダ１４の他端はベルクランク１５を介してバケット１２に取り付けられている。バケットシリンダ１４が、作業機ポンプ２３からの作動油によって伸縮することによって、バケット１２が上下に回動する。
【００２７】
後フレーム１７には、運転室６及び走行輪５が取り付けられている。運転室６は、車体フレーム２上に載置されている。運転室６内には、オペレータが着座するシート、オペレータに作業車両１内の各種状態を表示するモニタ、後述する操作装置などが配置されている。
【００２８】
作業車両１は、ステアリングシリンダ１８を有している。ステアリングシリンダ１８は、前フレーム１６と後フレーム１７とに取り付けられている。ステアリングシリンダ１８は、油圧シリンダである。ステアリングシリンダ１８が、後述するステアリングポンプ２８からの作動油によって伸縮することによって、作業車両１の進行方向が左右に変更される。
【００２９】
図２は、本発明の実施形態に係る作業車両１の構成を示す模式図である。図２に示すように、作業車両１は、エンジン２１、ＰＴＯ２２、動力伝達装置２４、走行装置２５、操作装置２６、制御部２７などを備えている。
【００３０】
エンジン２１は、例えばディーゼルエンジンである。エンジン２１の出力は、エンジン２１のシリンダ内に噴射する燃料量及び空気量を調整することにより制御される。燃料量の調整は、エンジン２１に取り付けられた燃料噴射装置２１ａを制御部２７が制御することで行われる。作業車両１は、エンジン回転速度検出部３１を備えている。エンジン回転速度検出部３１は、エンジン回転速度を検出し、エンジン回転速度を示す検出信号を制御部２７へ送る。
【００３１】
作業車両１は、作業機ポンプ２３と、ステアリングポンプ２８と、トランスミッションポンプ２９とを有するとよい。作業機ポンプ２３と、ステアリングポンプ２８と、トランスミッションポンプ２９とは、油圧ポンプである。ＰＴＯ２２は、これらの油圧ポンプ２３、２８、２９に、エンジン２１からの駆動力の一部を伝達する。すなわち、ＰＴＯ２２は、これらの油圧ポンプ２３、２８、２９と、動力伝達装置２４とにエンジン２１からの駆動力を分配する。
【００３２】
作業機ポンプ２３は、エンジン２１からの駆動力によって駆動される。作業機ポンプ２３から吐出された作動油は、作業機制御弁４１を介して、上述したリフトシリンダ１３とバケットシリンダ１４とに供給される。作業車両１は、作業機ポンプ圧検出部３２を備えている。作業機ポンプ圧検出部３２は、作業機ポンプ２３からの作動油の吐出圧（以下、「作業機ポンプ圧」と呼ぶ）を検出し、作業機ポンプ圧を示す検出信号を制御部２７へ送る。
【００３３】
作業機ポンプ２３は、可変容量型の油圧ポンプである。作業機ポンプ２３の斜板或いは斜軸の傾転角が変更されることにより、作業機ポンプ２３の吐出容量が変更される。作業機ポンプ２３には、第１容量制御装置４２が接続されている。第１容量制御装置４２は、制御部２７によって制御され、作業機ポンプ２３の傾転角を変更する。これにより、作業機ポンプ２３の吐出容量が制御部２７によって制御される。例えば、第１容量制御装置４２は、作業機制御弁４１の前後での差圧が一定になるように、作業機ポンプ２３の傾転角を調整する。また、第１容量制御装置４２は、制御部２７からの指令信号に応じて、作業機ポンプ２３の傾転角を任意に変更することができる。詳細には、第１容量制御装置４２は、図示しない第１バルブと第２バルブとを含む。上述した作業機制御弁４１によって作業機３に供給される作動油が変更されると、作業機制御弁４１の開度の変更に応じて作業機ポンプ２３の吐出圧と作業機制御弁４１の通過後の圧力との間に差圧が発生する。第１バルブは、制御部２７によって制御されることで、作業機３の負荷が変動しても作業機制御弁４１の前後での差圧を一定にするように作業機ポンプ２３の傾転角を調整する。また、第２バルブは、制御部２７によって制御されることで、作業機ポンプ２３の傾転角をさらに変更することができる。作業車両１は、第１傾転角検出部３３を備えている。第１傾転角検出部３３は、作業機ポンプ２３の傾転角を検出し、傾転角を示す検出信号を制御部２７へ送る。
【００３４】
ステアリングポンプ２８は、エンジン２１からの駆動力によって駆動される。ステアリングポンプ２８から吐出された作動油は、ステアリング制御弁４３を介して、上述したステアリングシリンダ１８に供給される。作業車両１は、ステアリングポンプ圧検出部３５を備えている。ステアリングポンプ圧検出部３５は、ステアリングポンプ２８からの作動油の吐出圧（以下、「ステアリングポンプ圧」と呼ぶ）を検出し、ステアリングポンプ圧を示す検出信号を制御部２７へ送る。
【００３５】
ステアリングポンプ２８は、可変容量型の油圧ポンプである。ステアリングポンプ２８の斜板或いは斜軸の傾転角が変更されることにより、ステアリングポンプ２８の吐出容量が変更される。ステアリングポンプ２８には、第２容量制御装置４４が接続されている。第２容量制御装置４４は、制御部２７によって制御され、ステアリングポンプ２８の傾転角を変更する。これにより、ステアリングポンプ２８の吐出容量が制御部２７によって制御される。作業車両１は、第２傾転角検出部３４を備えている。第２傾転角検出部３４は、ステアリングポンプ２８の傾転角を検出し、傾転角を示す検出信号を制御部２７へ送る。
【００３６】
トランスミッションポンプ２９は、エンジン２１からの駆動力によって駆動される。トランスミッションポンプ２９は、固定容量型の油圧ポンプである。トランスミッションポンプ２９から吐出された作動油は、後述するクラッチ制御弁ＶＦ、ＶＲ、ＶＬ、ＶＨを介して動力伝達装置２４のクラッチＣＦ、ＣＲ、ＣＬ、ＣＨに供給される。トランスミッションポンプ圧検出部３６は、トランスミッションポンプ２９からの作動油の吐出圧（以下、「トランスミッションポンプ圧」と呼ぶ）を検出し、トランスミッションポンプ圧を示す検出信号を制御部２７へ送る。
【００３７】
ＰＴＯ２２は、エンジン２１からの駆動力の一部を動力伝達装置２４に伝達する。動力伝達装置２４は、エンジン２１からの駆動力を走行装置２５に伝達する。動力伝達装置２４は、エンジン２１からの駆動力を変速して出力する。動力伝達装置２４の構成については後に詳細に説明する。
【００３８】
走行装置２５は、アクスル４５と、走行輪４、５とを有する。走行装置２５は、エンジン２１によって駆動される。アクスル４５は、動力伝達装置２４からの駆動力を走行輪４、５に伝達する。これにより、走行輪４、５が回転する。作業車両１は、出力回転速度検出部３７と入力回転速度検出部３８とを備えている。出力回転速度検出部３７は、動力伝達装置２４の出力軸６３の回転速度（以下、「出力回転速度」と呼ぶ）を検出する。出力回転速度は車速に対応しているため、出力回転速度検出部３７は、出力回転速度を検出することで走行装置２５の車速を検出する。入力回転速度検出部３８は、動力伝達装置２４の入力軸６１の回転速度（以下、「入力回転速度」と呼ぶ）を検出する。出力回転速度検出部３７は、出力回転速度を示す検出信号を制御部２７に送る。入力回転速度検出部３８は、入力回転速度を示す検出信号を制御部２７に送る。
【００３９】
なお、出力回転速度検出部３７、入力回転速度検出部３８に代えて、動力伝達装置２４の内部の回転部品の回転速度を検出し、制御部２７に送る回転速度検出部を別途設けて、制御部２７がその回転部品の回転速度から入力回転速度、出力回転速度を算出してもよい。
【００４０】
操作装置２６は、オペレータによって操作される。操作装置２６は、ブレーキ操作装置５０と、アクセル操作装置５１と、作業機操作装置５２と、前後進切換操作装置５４と、ステアリング操作装置５７と、を有する。なお、操作装置２６は、変速操作装置５３や、後述する緊急走行モードを選択するための操作部材（図示せず）をさらに有してもよい。
【００４１】
アクセル操作装置５１は、アクセル操作部材５１ａと、アクセル操作検出部５１ｂとを有する。アクセル操作部材５１ａは、エンジン２１の目標回転速度を設定するために操作される。アクセル操作検出部５１ｂは、アクセル操作装置５１の操作量（以下、「アクセル操作量」と呼ぶ）を検出する。アクセル操作検出部５１ｂは、アクセル操作量を示す検出信号を制御部２７へ送る。
【００４２】
作業機操作装置５２は、作業機操作部材５２ａと作業機操作検出部５２ｂとを有する。作業機操作部材５２ａは、作業機３を動作させるために操作される。作業機操作検出部５２ｂは、作業機操作部材５２ａの位置を検出する。作業機操作検出部５２ｂは、作業機操作部材５２ａの位置を示す検出信号を制御部２７に出力する。
【００４３】
変速操作装置５３は、変速操作部材５３ａと変速操作検出部５３ｂとを有する。オペレータは、変速操作部材５３ａを操作することにより、動力伝達装置２４の変速パターンを選択することができる。変速操作検出部５３ｂは、変速操作部材５３ａの位置を検出する。変速操作検出部５３ｂは、変速操作部材５３ａの位置を示す検出信号を制御部２７に出力する。
【００４４】
前後進切換操作装置５４は、前後進切換操作部材５４ａと前後進切換操作検出部５４ｂとを有する。以降の説明では、前後進切換操作装置５４をＦＲ操作装置５４と呼び、前後進切換操作部材５４ａをＦＲ操作部材５４ａと呼び、前後進切換操作検出部５４ｂをＦＲ操作検出部５４ｂと呼ぶ。ＦＲ操作装置５４は、前進位置（Ｆ）と中立位置（Ｎ）と後進位置（Ｒ）とに選択的に切り換えられる。ＦＲ操作検出部５４ｂは、ＦＲ操作部材５４ａの位置を検出する。ＦＲ操作検出部５４ｂは、ＦＲ操作部材５４ａの位置を示す検出信号（ＦＲ検出信号）を制御部２７に出力する。
【００４５】
ステアリング操作装置５７は、ステアリング操作部材５７ａを有する。ステアリング操作装置５７は、ステアリング操作部材５７ａの操作に基づきパイロット油圧をステアリング制御弁４３に供給することにより、ステアリング制御弁４３を駆動する。オペレータは、ステアリング操作部材５７ａを操作することにより、作業車両１の進行方向を左右に変更することができる。なお、ステアリング操作装置５７はステアリング操作部材５７ａの操作を電気信号に変換してステアリング制御弁４３を駆動してもよい。
【００４６】
ブレーキ操作装置５０は、ブレーキ操作部材５０ａとブレーキ操作検出部５０ｂとを有する。オペレータは、ブレーキ操作部材５０ａを操作することにより、ブレーキ装置を動作させて、作業車両１に制動力を生じさせる。ブレーキ操作検出部５０ｂは、ブレーキ操作部材５０ａの位置を検出する。ブレーキ操作検出部５０ｂは、ブレーキ操作部材５０ａの位置を示す検出信号を制御部２７に出力する。ブレーキ操作部材５０ａは、後述するパーキングブレーキＰＢを作動させるために操作されるパーキングブレーキ操作部材も含む。パーキングブレーキ操作部材は、例えばパーキングスイッチ或いはパーキングレバーであり、オペレータによって操作される。パーキングブレーキＰＢは、パーキングブレーキ操作部材の操作に基づきパイロット油圧をパーキングブレーキ制御弁ＶＢに供給することにより、パーキングブレーキ制御弁ＶＢを駆動する。パーキングブレーキ操作部材が操作されると、操作信号が制御部２７に出力される。
【００４７】
制御部２７は、ＣＰＵなどの演算装置と、ＲＡＭ及びＲＯＭなどのメモリとを有しており、作業車両１を制御するための各種の処理を行う。また、制御部２７は、記憶部５６を有する。記憶部５６は、作業車両１を制御するための各種のプログラム及びデータを記憶している。
【００４８】
制御部２７は、アクセル操作量に応じたエンジン２１の目標回転速度が得られるように、指令スロットル値を示す指令信号を燃料噴射装置２１ａに送る。また、制御部２７は、アクセル操作量に応じたエンジン２１のトルク特性を出力するための燃料噴射及び空気流入量に関する指令信号を燃料噴射装置２１ａに送ってもよい。制御部２７は、作業機操作検出部５２ｂからの検出信号に基づいて作業機制御弁４１を制御することにより、油圧シリンダ１３、１４に供給される油圧を制御する。これにより、油圧シリンダ１３、１４が伸縮して、作業機３が動作する。
【００４９】
次に、動力伝達装置２４の構成について詳細に説明する。図３は、動力伝達装置２４の構成を示す模式図である。図３に示すように、動力伝達装置２４は、入力軸６１と、歯車機構６２と、出力軸６３と、第１モータＭＧ１と、第２モータＭＧ２と、インバータ６０と、キャパシタ６４と、を備えている。動力伝達装置２４では、第１モータＭＧ１または第２モータＭＧ２の回転速度が変化することによって、入力軸６１に対する出力軸６３の回転速度比が変化する。入力軸６１は、上述したＰＴＯ２２に接続されている。入力軸６１には、ＰＴＯ２２を介してエンジン２１からの回転が入力される。すなわち、入力軸６１は、エンジン２１の出力軸と接続する。歯車機構６２は、入力軸６１の回転を出力軸６３に伝達する。出力軸６３は、上述した走行装置２５に接続されており、歯車機構６２からの回転を上述した走行装置２５に伝達する。
【００５０】
歯車機構６２は、エンジン２１からの駆動力を伝達する機構である。歯車機構６２によって、第１モータＭＧ１または第２モータＭＧ２の回転速度が変化すると、入力軸６１に対する出力軸６３の速度比が変化する。歯車機構６２は、ＦＲ切換機構６５と、変速機構６６と、を有する。
【００５１】
ＦＲ切換機構６５は、ＦクラッチＣＦと、ＲクラッチＣＲと、Ｆクラッチ出力軸６１ｆと、Ｒクラッチ出力軸６１ｒと、第１ＦクラッチギアＧｆ１と、第２ＦクラッチギアＧｆ２と、第１ＲクラッチギアＧｒ１と、第２ＲクラッチギアＧｒ２と、第３ＲクラッチギアＧｒ３とを有している。ＦクラッチＣＦは、Ｆクラッチ出力軸６１ｆと入力軸６１（Ｆクラッチ入力軸）とを接続又は切断する。ＲクラッチＣＲは、Ｒクラッチ出力軸６１ｒと入力軸６１（Ｒクラッチ入力軸）とを接続又は切断する。Ｆクラッチ出力軸６１ｆには、第１ＦクラッチギアＧｆ１が接続している。Ｒクラッチ出力軸６１ｒには、第１ＲクラッチギアＧｒ１が接続している。第２ＦクラッチギアＧｆ２は、伝達軸６７に連結されており、第１ＦクラッチギアＧｆ１と噛み合っている。第３ＲクラッチギアＧｒ３は、伝達軸６７に連結されており、第２ＲクラッチギアＧｒ２と噛み合っている。第２ＲクラッチギアＧｒ２は、第１ＲクラッチギアＧｒ１と第３ＲクラッチギアＧｒ３とに噛み合っている。第２ＦクラッチギアＧｆ２及び第３ＲクラッチギアＧｒ３は、後述する伝達軸６７、第１サンギアＳ１、第１遊星ギアＰ１、第１リングギアＲ１、及び第１リング外周ギアＧｏ１を介して第２モータＭＧ２の出力軸に接続している。すなわち、Ｆクラッチ出力軸６１ｆ及びＲクラッチ出力軸６１ｒは、第１遊星歯車機構の少なくとも１つの回転要素を介して第２モータＭＧ２の出力軸と接続する。
【００５２】
図３に示されている第１、第２ＦクラッチギアＧｆ１、Ｇｆ２と、第１〜第３ＲクラッチギアＧｒ１〜Ｇｒ３は、あくまで一例であり、ＦクラッチＣＦが接続される場合の伝達軸６７の回転方向と、ＲクラッチＣＦが接続される場合の伝達軸６７の回転方向とが互いに反対となっていれば、どのような構成であってもよい。
【００５３】
ＦクラッチＣＦとＲクラッチＣＲとは、油圧式クラッチであり、各クラッチＣＦ、ＣＲには、トランスミッションポンプ２９からの作動油が供給される。ＦクラッチＣＦへの作動油は、Ｆクラッチ制御弁ＶＦによって制御される。ＲクラッチＣＲへの作動油は、Ｒクラッチ制御弁ＶＲによって制御される。ＦクラッチＣＦとＲクラッチＣＲとは、それぞれのクラッチ制御弁ＶＦ、ＶＲが操作されることによって、それぞれのクラッチの圧力（クラッチ圧）が変化する。クラッチ圧が弱いと、クラッチの入力軸に対し、クラッチの出力軸が滑りながら接続することになる。そして、クラッチ圧が所定の圧力（係合圧）に到達すると、クラッチの入力軸に対し、クラッチの出力軸が滑らずに接続することとなる。このように、クラッチの入力軸に対し、クラッチの出力軸が滑らずに接続することをクラッチが係合するという。
【００５４】
各クラッチ制御弁ＶＦ、ＶＲは、制御部２７からの指令信号によって制御される。ＦクラッチＣＦのオン（係合）／オフ（切断）とＲクラッチＣＲのオン（係合）／オフ（切断）とが切り換えられることによって、ＦＲ切換機構６５から出力される回転の方向が切り換えられる。つまり、ＦクラッチＣＦは、前進の向きに走行装置２５を駆動させる歯車機構６２（具体的には、第１ＦクラッチギアＧｆ１）に接続される。ＲクラッチＣＲは後進の向きに走行装置２５を駆動させる歯車機構６２（具体的には、第１ＲクラッチギアＧｒ１）に接続される。
【００５５】
変速機構６６は、伝達軸６７と、第１遊星歯車機構６８と、第２遊星歯車機構６９と、Ｈｉ／Ｌｏ切換機構７０と、出力ギア７１と、を有している。伝達軸６７は、ＦＲ切換機構６５に連結されている。
【００５６】
第１遊星歯車機構６８は、第１サンギアＳ１と、複数の第１遊星ギアＰ１と、複数の第１遊星ギアＰ１を支持する第１キャリアＣ１と、第１リングギアＲ１とを有している。第１サンギアＳ１は、伝達軸６７に連結されている。ここで、説明の便宜上、入力軸６１を介してエンジン２１に接続する第１遊星歯車機構６８の回転要素を第１回転要素と呼ぶ。つまり、エンジン２１は、入力軸６１を介して第１遊星歯車機構６８の第１回転要素に接続することができる。複数の第１遊星ギアＰ１は、第１サンギアＳ１と噛み合い、第１キャリアＣ１に回転可能に支持されている。第１キャリアＣ１の外周部には、第１キャリアギアＧｃ１が設けられている。第１リングギアＲ１は、複数の第１遊星ギアＰ１に噛み合うとともに回転可能である。また、第１リングギアＲ１の外周には、第１リング外周ギアＧｏ１が設けられている。ここで、第１遊星歯車機構６８の１回転要素の駆動力を、第２遊星歯車機構６９の１回転要素に伝達するものを動力伝達部ＰＴと呼ぶ。本実施形態では、第１キャリアＣ１が動力伝達部ＰＴに相当する。そして、動力伝達部ＰＴに接続する第１遊星歯車機構６８の回転要素を第２回転要素と呼ぶ。本実施形態では、第１遊星ギアＰ１が第２回転要素に相当する。
【００５７】
第２遊星歯車機構６９は、第２サンギアＳ２と、複数の第２遊星ギアＰ２と、複数の第２遊星ギアＰ２を支持する第２キャリアＣ２と、第２リングギアＲ２とを有している。第２サンギアＳ２は第１キャリアＣ１に連結されている。複数の第２遊星ギアＰ２は、第２サンギアＳ２と噛み合い、第２キャリアＣ２に回転可能に支持されている。第２リングギアＲ２は、複数の第２遊星ギアＰ２に噛み合うとともに回転可能である。第２リングギアＲ２の外周には、第２リング外周ギアＧｏ２が設けられている。第２リング外周ギアＧｏ２は出力ギア７１に噛み合っており、第２リングギアＲ２の回転は出力ギア７１を介して出力軸６３に出力される。ここで、動力伝達部ＰＴに接続する第２遊星歯車機構６９の回転要素を第４回転要素と呼ぶ。つまり、第２サンギアＳ２は、第４回転要素に相当する。したがって、動力伝達部ＰＴは、第２回転要素の駆動力を第４回転要素に伝達している。
また、出力軸６３に接続される第２遊星歯車機構６９の回転要素を第６回転要素と呼ぶ。つまり、第２リングギアＲ２は、第６回転要素に相当する。
【００５８】
Ｈｉ／Ｌｏ切換機構７０は、動力伝達装置２４における駆動力伝達経路を第１モードと第２モードとで選択的に切り換えるための機構である。本実施形態において、第１モードは、速度比が低い場合に選択されるＬｏモードであり、第２モードは、速度比が高い場合に選択されるＨｉモードである。このＨｉ／Ｌｏ切換機構７０は、Ｈｉモード時にオンにされるＨクラッチＣＨと、Ｌｏモード時にオンにされるＬクラッチＣＬとを有している。ＨクラッチＣＨは、第１リングギアＲ１と第２キャリアＣ２とを接続又は切断する。また、ＬクラッチＣＬは、第２キャリアＣ２と固定端７２とを接続又は切断し、第２キャリアＣ２の回転を禁止又は許容する。
【００５９】
各クラッチＣＨ、ＣＬは油圧式クラッチであり、各クラッチＣＨ、ＣＬには、それぞれトランスミッションポンプ２９からの作動油が供給される。ＨクラッチＣＨへの作動油は、Ｈクラッチ制御弁ＶＨによって制御される。ＬクラッチＣＬへの作動油は、Ｌクラッチ制御弁ＶＬによって制御される。ＦクラッチＣＦとＲクラッチＣＲと同様に、クラッチ制御弁ＶＨ、ＶＬが操作されることによって、各クラッチＣＨ、ＣＬの圧力（クラッチ圧）が変化する。各クラッチ制御弁ＶＨ、ＶＬは制御部２７からの指令信号によって制御される。
【００６０】
ＨクラッチＣＨを係合状態とすると、第１遊星歯車機構６８の１回転要素（第１リングギアＲ１）の回転軸と、第２遊星歯車機構６９の１回転要素（第２遊星ギアＰ２）の回転軸とが一体で回転する。さらに、ＬクラッチＣＬを係合状態（クラッチの出力軸がクラッチの入力軸に対して滑らずに接続している状態）とすると、第１リングギアＲ１の回転軸、第２キャリアＣ２及び第２遊星ギアＰ２の回転軸が固定される。このように、第１遊星歯車機構６８の１回転要素の回転軸と、第２遊星歯車機構６９の１回転要素の回転軸とを一体で動作させることができるものを、回転軸固定部ＲＡＦと呼ぶ。本実施形態では、回転軸固定部ＲＡＦは、ＨクラッチＣＨ、及びＬクラッチＣＬを含む。ここで、回転軸固定部ＲＡＦに接続する第１遊星歯車機構６８の回転要素を第３回転要素と呼び、回転軸固定部ＲＡＦに接続する第２遊星歯車機構６９の回転要素を第５回転要素と呼ぶ。本実施形態では、第１リングギアＲ１が第３回転要素に相当し、第２遊星ギアＰ２が第５回転要素に相当する。この定義によれば、ＨクラッチＣＨは第３回転要素と第５回転要素とを接続又は切断することができると言える。また、第１回転要素、第２回転要素、第３回転要素は互いに異なり、第４回転要素、第５回転要素、第６回転要素は互いに異なる。
【００６１】
ＨクラッチＣＨとＬクラッチＣＬを共に係合状態であるときに、ＦクラッチＣＦまたはＲクラッチＣＲが接続されると、エンジン２１からの駆動力が固定の速度比で出力軸に伝達される。ここで、ＦクラッチＣＦまたはＲクラッチＣＲのうち、接続されるほうのクラッチを第１クラッチと呼ぶ。この場合、第１クラッチは、ＦＲ検出信号に基づいて決定される。第１クラッチは、接続の際に、エンジン２１が停止（ｓｔａｌｌ）しないように、第１クラッチのクラッチ圧を徐々に上昇させることによって、第１クラッチの出力軸が接続対象クラッチの入力軸に対して滑りながら接続させることが望ましい。第１クラッチは、エンジン２１からの駆動力が伝達される入力軸（以下、入力部と呼ぶ）と、入力軸の駆動力の一部を出力する出力軸（以下、出力部と呼ぶ）を含んでいる。このように、駆動力を入力する入力部と、入力した駆動力以下の駆動力を出力する出力部とを含むものを、可変動力伝達部ＶＰＦと呼ぶ。この場合、第１クラッチが可変動力伝達部ＶＰＦに相当する。
【００６２】
図３では、ＦクラッチＣＦを可変動力伝達部ＶＰＦとして図示しているが、必ずしもそれに限られない。本実施形態では、可変動力伝達部ＶＰＦは、ＦクラッチＣＦ、ＲクラッチＣＲ、ＨクラッチＣＨ、及びＬクラッチＣＬのうちの１つのクラッチを意味する。例えば、ＦＲ検出信号に基づいてＦクラッチＣＦまたはＲクラッチＣＲを係合した後、制御部２７は、ＨクラッチＣＨ及びＬクラッチＣＬのうちの一方（以下、第３クラッチと呼ぶ）を係合させ、ＨクラッチＣＨ及びＬクラッチＣＬのうちの他方（以下、第２クラッチと呼ぶ）を滑りながら接続させてもよい。この場合、第２クラッチが可変動力伝達部ＶＰＦに相当する。
【００６３】
第１モータＭＧ１及び第２モータＭＧ２は、電気エネルギーによって駆動力を発生させる駆動モータとして機能する。また、第１モータＭＧ１及び第２モータＭＧ２は、入力される駆動力を用いて電気エネルギーを発生させるジェネレータとしても機能する。第１モータＭＧ１に回転方向と逆方向のトルクが作用するように制御部２７から指令信号が与えられた場合は、第１モータＭＧ１はジェネレータとして機能する。第１モータＭＧ１の出力軸には第１モータギアＧｍ１が固定されており、第１モータギアＧｍ１は第１キャリアギアＧｃ１に噛み合っている。つまり、第１モータＭＧ１は、第１遊星歯車機構６８の第１キャリアＣ１に接続されている。
【００６４】
第１モータＭＧ１にはインバータ６０が接続されており、このインバータ６０に、第１モータＭＧ１のモータトルクを制御するための指令信号が制御部２７から与えられる。第１モータＭＧ１の回転速度は、第１モータ回転速度検出部７５によって検出される。第１モータ回転速度検出部７５は、第１モータＭＧ１の回転速度を示す検出信号を制御部２７に送る。
【００６５】
第２モータＭＧ２は、第１モータＭＧ１と同様の構成である。第２モータＭＧ２の出力軸には第２モータギアＧｍ２が固定されており、第２モータギアＧｍ２は第１リング外周ギアＧｏ１に噛み合っている。つまり、第２モータＭＧ２は、第１遊星歯車機構６８の第１リング外周ギアＧｏ１（つまり、第１リングギアＲ１）に接続されている。
【００６６】
第１モータＭＧ１、第２モータＭＧ２は、駆動モータとして機能し、回転速度が０になるように制御されると、それぞれ、第１キャリアＣ１、第１リング外周ギアＧｏ１（つまり、第１リングギアＲ１）を固定することができる。
【００６７】
第２モータＭＧ２にはインバータ６０が接続されており、インバータ６０に、第２モータＭＧ２のモータトルクを制御するための指令信号が制御部２７から与えられる。本実施形態では、インバータ６０は、第１モータＭＧ１と第２モータＭＧ２の両方の駆動に使用される一体型インバータを例示しているが、第１モータＭＧ１と第２モータＭＧ２とのそれぞれに対して、別々のインバータが使用されてもよい。第２モータＭＧ２の回転速度は、第２モータ回転速度検出部７６によって検出される。第２モータ回転速度検出部７６は、第２モータＭＧ２の回転速度を示す検出信号を制御部２７に送る。
【００６８】
キャパシタ６４は、モータＭＧ１、ＭＧ２の少なくとも一方で発生するエネルギーを蓄えるエネルギー貯留部として機能する。すなわち、キャパシタ６４は、各モータＭＧ１、ＭＧ２の合計発電量が各モータＭＧ１、ＭＧ２の合計電力消費量より大きいときに、各モータＭＧ１、ＭＧ２で発電された電力を蓄電する。また、キャパシタ６４は、各モータＭＧ１、ＭＧ２の合計電力消費量が各モータＭＧ１、ＭＧ２の合計発電量により大きいときに、電力を放電する。すなわち、各モータＭＧ１、ＭＧ２は、キャパシタ６４に蓄えられた電力によって駆動される。なお、キャパシタ６４に代えて、バッテリーが他の蓄電手段として用いられてもよい。また、モータＭＧ１，ＭＧ２のうちの一方が発電し、他方が給電することによって、モータＭＧ１，ＭＧ２の各々が駆動可能である場合は、キャパシタ６４は省略されてもよい。
【００６９】
制御部２７は、一般的には、各種の検出部からの検出信号を受けて、モータＭＧ１、ＭＧ２への指令トルクまたは指令回転速度を示す指令信号をインバータ６０に与える。また、制御部２７は、一般的には、各クラッチＣＦ、ＣＲ、ＣＨ、ＣＬのクラッチ油圧を制御するための指令信号を各クラッチ制御弁ＶＦ、ＶＲ、ＶＨ、ＶＬに与える。ただし、第１の実施形態では、特に、制御部２７は、第１モータＭＧ１と第２モータＭＧ２との少なくとも一方が異常であることが検出した場合、回転軸固定部ＲＡＦによって、クラッチＣＨ、ＣＬを係合させ、モータＭＧ１、ＭＧ２の制御を停止させた状態で、作業車両１を走行させる。このような作業車両１の走行形態を「緊急走行モード」と呼ぶ。以降の説明では、「緊急走行モード」を実現するための制御部２７の構成及び動作について詳細に説明する。
【００７０】
図４は、本実施形態に係る制御部２７の内部構成の詳細を示すブロック図である。図４に示すように、制御部２７は、異常検出部８１と、接続変更部８２と、駆動力変換制御部８３とをさらに含む。図４においては、記憶部５６の記載は省略されている。
【００７１】
異常検出部８１は、第１モータＭＧ１，第２モータＭＧ２に接続される各種センサ（第１モータ回転速度検出部７５、第２モータ回転速度検出部７６など）、インバータ６０、キャパシタ６４において測定される電流値・電圧値などに基づいて、第１モータＭＧ１及び第２モータＭＧ２の少なくとも一方のモータで生じた異常を検出する。第１の実施形態では、特に、異常検出部８１は、第１モータＭＧ１及び第２モータＭＧ２の少なくとも一方が回転可能ではあるものの、制御部２７からの指令信号に応じて正常に動作しない異常を検出する。この異常は、例えば、モータのコイル等の回路が短絡する、または、モータの回路と外部との間に異常な接触が生じてしまうことにより過電流が生じていることがインバータ６０を流れる電流等によって検出することによって、検出される。また、第１モータ回転速度検出部７５、第２モータ回転速度検出部７６において、２相の出力信号の一方が出力できない場合、異常検出部８１は、当該モータ回転速度検出部に係るモータの異常を検出することができる。異常検出部８１は、異常を検出したモータの情報を含む異常検出信号を接続変更部８２と、駆動力変換制御部８３に出力する。
【００７２】
接続変更部８２は、少なくとも回転軸固定部ＲＡＦにより第３回転要素（第１リングギアＲ１）の回転軸と第５回転要素（第２遊星ギアＰ２）の回転軸とを一体で動作させることによって、異常検出部８１によって異常が検出されたモータを駆動しなくても、エンジン２１の出力を出力軸６３まで伝達できるように動力伝達装置２４内の要素の接続関係を変更する。具体的には、接続変更部８２は、ＨクラッチＣＨとＬクラッチＣＬとを共に係合状態とする。
【００７３】
駆動力変換制御部８３は、エンジン２１の出力を適切な駆動力に変換して出力軸６３に伝達できるように、可変動力伝達部ＶＰＦを制御する。具体的には、上述する第１クラッチが可変動力伝達部ＶＰＦである場合、駆動力変換制御部８３は、ＦＲ検出信号に基づいて、ＦクラッチＣＦとＲクラッチＣＲとのうち、どちらが第１クラッチかを決定し、エンジン回転速度に基づいて、エンジン２１が停止しないように、作業車両１発進時に、第１クラッチのクラッチ圧を徐々に高めるように制御する。上述する第２クラッチが可変動力伝達部ＶＰＦである場合、駆動力変換制御部８３は、ＦＲ検出信号に基づいてＦクラッチＣＦとＲクラッチＣＲのいずれかを係合させる。つぎに、駆動力変換制御部８３は、ＨクラッチＣＨとＬクラッチＣＬとのうち一方を第２クラッチとして選択し、他方を第３クラッチとして選択した上で、第３クラッチを先に係合させる。最後に、駆動力変換制御部８３は、エンジン回転速度に基づいて、エンジン２１が停止しないように、作業車両１発進時に、第２クラッチのクラッチ圧を徐々に高めるように制御する。なお、上述する第２クラッチが可変動力伝達部ＶＰＦである場合、接続変更部８２の処理と、駆動力変換制御部８３の処理が、同時に進められることとなる。以下に、これらの動作の詳細を説明する。
【００７４】
図５Ａ〜５Ｃは、第１の実施形態に係る制御部２７の概略動作を示すフローチャートである。図５Ａは、第１クラッチが可変動力伝達部ＶＰＦである場合、及び、第２クラッチが可変動力伝達部ＶＰＦである場合について、制御部２７が行う共通の動作を示す。図５Ｂは、第１クラッチが可変動力伝達部ＶＰＦである場合における制御部２７が行う動作を示す。図５Ｃは、第２クラッチが可変動力伝達部ＶＰＦである場合における制御部２７が行う動作を示す。図５Ｂと図５Ｃにおいて、同じ動作を表すものは、同じ符号を付しており、詳細な説明を省略する。
【００７５】
作業車両１起動後、作業車両１が通常走行を行っている（ステップＳ１０）ときに、異常検出部８１が第１モータＭＧ１及び第２モータＭＧ２の少なくとも一方のモータで生じた異常を検出したとする（ステップＳ２０でＹｅｓ）。このとき、作業車両１は走行を停止し、オペレータに異常が生じたことを運転室６内のモニタに表示するなどして通知する（ステップＳ３０）。このとき、制御部２７は、第１モータＭＧ１及び第２モータＭＧ２の制御を停止し、全てのクラッチを解放させるとよい。また、オペレータへの通知は、モニタ表示だけでなく、音声通知など他の通知手段であってもよい。異常検出部８１が異常を検出していない場合（ステップＳ２０でＮｏ）、作業車両１は通常走行を継続する（ステップＳ１０）。
【００７６】
オペレータへの異常通知があると、オペレータが緊急走行モードを選択するか否かを決定する（ステップＳ４０）。緊急走行モードを選択するための操作部材が操作されるなどによって、オペレータが緊急走行モードを選択すると（ステップＳ４０でＹｅｓ）、制御部２７は、ＦＲ検出信号が中立位置（Ｎ）を表す信号であるか否か判定する（ステップＳ４５）。ＦＲ検出信号が中立位置（Ｎ）を表す信号である場合（ステップＳ４５でＹｅｓ）、制御部２７は、緊急走行モードを起動する（ステップＳ５０）。オペレータが緊急走行モードを選択しない場合（ステップＳ４０でＮｏ）、または、ＦＲ検出信号が中立位置（Ｎ）以外を表す信号である場合（ステップＳ４５でＮｏ）、作業車両１はそのまま停止する。
【００７７】
緊急走行モードが起動された場合、制御部２７は、エンジン回転速度が所定の上限値Ｎｌｍｔ３を超えないように制御する（ステップＳ５３）。これにより、以降のステップＳ９０〜Ｓ１７０、Ｓ１９０、Ｓ１９１、Ｓ２００、Ｓ２１０、Ｓ２２０、Ｓ２３０の実行中は、ステップＳ５３によって、制御部２７は、エンジン回転速度が所定の上限値Ｎｌｍｔ３を超えないように制御している。つぎに、制御部２７は、緊急走行モードを選択するための操作部材が通常走行時の状態に戻されたかどうか等に基づいて、オペレータによる緊急走行モード終了指示があるかどうか判定する（ステップＳ５７）。緊急走行モード終了指示があると（ステップＳ５７でＹｅｓ）、制御部２７が全てのクラッチを解放する指令信号を各クラッチに対応する制御弁に出力し、ステップＳ５３によるエンジン回転速度の制限を解除する（ステップＳ７１）。そして、作業車両１は停止する。
【００７８】
緊急走行モード終了指示がないと（ステップＳ５７でＮｏ）、制御部２７は、緊急走行可能かどうか判定する（ステップＳ６０）。具体的には、制御部２７は、「緊急走行モード」で走行するために必要な動力伝達装置２４の要素が全て動作可能かどうかを判定する。第１の実施形態では、制御部２７は、クラッチＣＦ、ＣＲ、ＣＨ、ＣＬが動作可能かどうかを判定する。緊急走行不可能と制御部２７が判定する場合（ステップＳ６０でＮｏ）、制御部２７は、全てのクラッチを解放する指令信号を各クラッチに対応する制御弁に出力し、ステップＳ５３によるエンジン回転速度の制限を解除した上で（ステップＳ７０）、オペレータに緊急走行モードの走行が不可能であることを通知する（ステップＳ８０）。この場合でも、モニタ表示、音声通知などの各種通知手段を利用可能である。
【００７９】
つぎに、第１クラッチが可変動力伝達部ＶＰＦである場合における制御部２７が行う動作について説明する。緊急走行が可能であると制御部２７が判定した場合（ステップＳ６０でＹｅｓ）、接続変更部８２は、ＨクラッチＣＨのクラッチ圧を係合圧とするための指令信号をＨクラッチ制御弁ＶＨに出力し、ＬクラッチＣＬのクラッチ圧を係合圧とするための指令信号をＬクラッチ制御弁ＶＬに出力する（図５ＢのステップＳ９０）。これによって、ＨクラッチＣＨとＬクラッチＣＬがともに係合される。さらに、第１遊星歯車機構６８の第３回転要素（第１リングギアＲ１）の回転軸と、第２遊星歯車機構６９の第５回転要素（第２遊星ギアＰ２）の回転軸とが固定される。
【００８０】
つぎに、駆動力変換制御部８３は、ＦＲ検出信号が中立位置（Ｎ）を表す信号であれば（ステップＳ１００でＹｅｓ）、クラッチＣＨ、ＣＬを解放する指令信号をクラッチ制御弁ＶＨ、ＶＬに出力し（ステップＳ１１０）、ステップＳ５７の処理を再度実行する。ＦＲ検出信号が中立位置（Ｎ）を表す信号でなければ（ステップＳ１００でＮｏ）、ステップＳ１２０の処理を実行する。
【００８１】
ステップＳ１２０では、駆動力変換制御部８３は、エンジン回転速度Ｎｅｎｇが所定の回転速度Ｎｌｍｔ２より小さいか否かを判定する。回転速度Ｎｌｍｔ２より小さい回転速度は、エンジン２１が停止（ｓｔａｌｌ）する回転速度まで減少する恐れが高い回転速度である。エンジン回転速度Ｎｅｎｇが回転速度Ｎｌｍｔ２より小さいと（ステップＳ１２０でＹｅｓ）、駆動力変換制御部８３は、クラッチＣＦ、ＣＲを解放するための指令信号をＦクラッチ制御弁ＶＦとＲクラッチ制御弁ＶＲとに出力する（ステップＳ１１０）。これにより、エンストが防止される。その後、ステップＳ５７の処理が再度実行される。
【００８２】
エンジン回転速度Ｎｅｎｇが回転速度Ｎｌｍｔ２以上であると（ステップＳ１２０でＮｏ）、駆動力変換制御部８３は、エンジン回転速度Ｎｅｎｇが所定の回転速度Ｎｌｍｔ１より小さいか否かを判定する（ステップＳ１３０）。回転速度Ｎｌｍｔ１より小さい回転速度は、回転速度Ｎｌｍｔ２まで減少する可能性の高い回転速度である。エンジン回転速度Ｎｅｎｇが回転速度Ｎｌｍｔ１より小さい場合（ステップＳ１３０でＹｅｓ）、駆動力変換制御部８３は、クラッチＣＦ、ＣＲのクラッチ圧を維持するための指令信号をＦクラッチ制御弁ＶＦとＲクラッチ制御弁ＶＲとに出力する（ステップＳ１４０）。その後、ステップＳ５７の処理が再度実行される。
【００８３】
エンジン回転速度Ｎｅｎｇが回転速度Ｎｌｍｔ１以上であると（ステップＳ１３０でＮｏ）、駆動力変換制御部８３は、ＦＲ検出信号が前進位置（Ｆ）を表す信号であるか否かを判定する（ステップＳ１５０）。ＦＲ検出信号が前進位置（Ｆ）を表す信号である場合（ステップＳ１５０でＹｅｓ）、駆動力変換制御部８３は、ＲクラッチＣＲを解放するための指令信号をＲクラッチ制御弁ＶＲに出力し（ステップＳ１６０）、ＦクラッチＣＦのクラッチ圧が係合圧となるまで（ステップＳ１７０でＮｏ）、ＦクラッチＣＦのクラッチ圧を所定圧（ΔＰ）だけ増加させる（ステップＳ１８０）。ＦクラッチＣＦのクラッチ圧が係合圧となると（ステップＳ１７０でＹｅｓ）、ステップＳ５３によるエンジン回転速度の制限を解除する（ステップＳ１７５）。ステップＳ１７５またはＳ１８０が実行されると、ステップＳ５７の処理が再度実行される。
【００８４】
ＦＲ検出信号が後進位置（Ｒ）を表す信号である場合（ステップＳ１５０でＮｏ）、駆動力変換制御部８３は、ＦクラッチＣＦを解放するための指令信号をＦクラッチ制御弁ＶＦに出力し（ステップＳ１９０）、ＲクラッチＣＲのクラッチ圧が係合圧となるまで（ステップＳ２００でＮｏ）、ＲクラッチＣＲのクラッチ圧を所定圧（ΔＰ）だけ増加させる（ステップＳ２１０）。ＲクラッチＣＲのクラッチ圧が係合圧となると（ステップＳ２００でＹｅｓ）、ステップＳ５３によるエンジン回転速度の制限を解除する（ステップＳ２０５）。ステップＳ２０５またはＳ２１０が実行されると、ステップＳ５７の処理が再度実行される。
【００８５】
つぎに、第２クラッチが可変動力伝達部ＶＰＦである場合における制御部２７が行う動作について説明する。緊急走行が可能であると制御部２７が判断した場合（ステップＳ６０でＹｅｓ）、駆動力変換制御部８３は、ＦＲ検出信号が中立位置（Ｎ）を表す信号であれば（図５ＣのステップＳ１００でＹｅｓ）、全クラッチを解放する指令信号を各クラッチに対応するクラッチ制御弁に出力し（ステップＳ１１１）、ステップＳ５７の処理を再度実行する。ＦＲ検出信号が中立位置（Ｎ）を表す信号でなければ（ステップＳ１００でＮｏ）、ステップＳ１２０の処理を実行する。この関係で、エンジン回転速度Ｎｅｎｇが回転速度Ｎｌｍｔ２より小さい場合（ステップＳ１２０でＹｅｓ）、駆動力変換制御部８３は、全クラッチを解放する指令信号を各クラッチに対応するクラッチ制御弁に出力する（ステップＳ１１１）。
【００８６】
エンジン回転速度Ｎｅｎｇが回転速度Ｎｌｍｔ２以上であり（ステップＳ１２０でＮｏ）、エンジン回転速度Ｎｅｎｇが回転速度Ｎｌｍｔ１より小さい場合（ステップＳ１３０でＹｅｓ）、駆動力変換制御部８３は、全クラッチのクラッチ圧を維持するための指令信号を各クラッチに対応するクラッチ制御弁に出力する（ステップＳ１４１）。エンジン回転速度Ｎｅｎｇが回転速度Ｎｌｍｔ１以上であると（ステップＳ１３０でＮｏ）、駆動力変換制御部８３は、ＦＲ検出信号が前進位置（Ｆ）を表す信号であるか否かを判定する（ステップＳ１５０）。ＦＲ検出信号が前進位置（Ｆ）を表す信号である場合（ステップＳ１５０でＹｅｓ）、駆動力変換制御部８３は、ＦクラッチＣＦを係合するための指令信号、ＲクラッチＣＲを解放するための指令信号、第３クラッチ（ＨクラッチＣＨ、ＬクラッチＣＬのいずれか）を係合させるための指令信号を、各クラッチに対応するクラッチ制御弁に出力する（ステップＳ１６１）。ＦＲ検出信号が後進位置（Ｒ）を表す信号である場合（ステップＳ１５０でＮｏ）、駆動力変換制御部８３及び接続変更部８２は、ＦクラッチＣＦを解放するための指令信号、ＲクラッチＣＲを係合するための指令信号、第３クラッチ（ＨクラッチＣＨ、ＬクラッチＣＬのいずれか）を係合させるための指令信号を、各クラッチに対応するクラッチ制御弁に出力する（ステップＳ１９１）。
【００８７】
ステップＳ１６１またはステップＳ１９１が終了すると、駆動力変換制御部８３及び接続変更部８２は、第２クラッチ（ＨクラッチＣＨとＬクラッチＣＬのうち、第３クラッチでない方のクラッチ）のクラッチ圧が係合圧となるまで（ステップＳ２２０でＮｏ）、第２クラッチのクラッチ圧を所定圧（ΔＰ）だけ増加させる（ステップＳ２３０）。第２クラッチのクラッチ圧が係合圧となると（ステップＳ２２０でＹｅｓ）、ステップＳ５３によるエンジン回転速度の制限を解除する（ステップＳ２２５）。ステップＳ１１１、Ｓ１４１、Ｓ２２５、またはＳ２３０が実行されると、ステップＳ５７の処理が再度実行される。
【００８８】
上述する所定圧ΔＰ、エンジン回転速度の閾値Ｎｌｍｔ１、Ｎｌｍｔ２、Ｎｌｍｔ３は、予め定められ、記憶部５６に記憶されている。なお、Ｎｌｍｔ２＜Ｎｌｍｔ１＜Ｎｌｍｔ３である。なお、上述する第２クラッチと第３クラッチをＨクラッチＣＨとＬクラッチＣＬのどちらにするかは、任意である。つまり、ＨクラッチＣＨが第２クラッチであり、ＬクラッチＣＬが第３クラッチであってもよい。あるいは、ＨクラッチＣＨが第３クラッチであり、ＬクラッチＣＬが第２クラッチであってもよい。
【００８９】
なお、上述するステップＳ９０、ステップＳ１６１及びＳ１９１は、作業車両１が少なくとも回転軸固定部ＲＡＦにより、第３回転要素（第１リングギアＲ１）の回転軸と第５回転要素（第２遊星ギアＰ２）の回転軸とを一体で動作させることによって、少なくとも一方のモータを駆動しなくてもエンジン２１の出力を出力軸６３まで伝達できるように動力伝達装置２４内の要素の接続関係を変更するステップに相当する。また、ステップＳ１７０〜Ｓ１８０、Ｓ２００〜２１０、Ｓ２２０〜２３０は、作業車両１がエンジン２１の出力を適切な駆動力に変換して出力軸６３に伝達できるように、可変動力伝達部ＶＰＦを制御するステップに相当する。
【００９０】
また、ステップＳ９０〜Ｓ２３０、Ｓ６０において、エンジン２１は、アクセル操作量に応じてエンジン回転速度Ｎｅｎｇ及び出力トルクを変化させる。オペレータがアクセルを踏んでいない状態では、エンジン回転速度Ｎｅｎｇはアイドリングをするための回転速度を維持する。そして、無負荷状態においては、オペレータのアクセル操作量が大きいほど、エンジン回転速度Ｎｅｎｇが大きくなる。緊急走行モードにおいて、第１クラッチや第２クラッチが接続されると、エンジン２１の回転軸には路面抵抗等による減速トルクを受けることとなり、この減速トルクがエンジン出力トルクより高いと、エンジン回転速度Ｎｅｎｇが低下する。ステップＳ１２０やステップＳ１３０では、このようなエンジン回転速度の低下によりエンジンが停止する危険性が高くなっているか否かを駆動力変換制御部８３は判定し、必要に応じてクラッチ圧の増加の中止、もしくはクラッチ圧の低下を行っている。
【００９１】
［第２の実施形態］
第１の実施形態では、第１モータＭＧ１及び第２モータＭＧ２の少なくとも一方が制御不能であり、第１モータＭＧ１及び第２モータＭＧ２の両方が回転可能である場合についての緊急走行について説明した。しかし、モータ出力軸が軸受ベアリングとの間で一体化して動かなくなるモータ固着による異常も存在する。これは、軸受に潤滑油が不足したときにベアリングがモータ軸及び軸受に焼きつき、焼きついたベアリングが溶解し、溶解したベアリングが冷めるとモータ軸及び軸受と一体化することによって生じる。第２の実施形態では、特に、第１モータＭＧ１が固着する異常が生じた場合における緊急走行方法について説明する。
【００９２】
第２の実施形態における作業車両及び動力伝達装置の構成は、図２及び図３に示される第１の実施形態と同じである。ただし、第２の実施形態においては、キャパシタ６４は、特に、少なくとも第２モータＭＧ２で発生するエネルギーを蓄えるエネルギー貯留部として機能する。すなわち、第２モータＭＧ２によって発電された電力は、キャパシタ６４に蓄えられる。また、キャパシタ６４は、キャパシタ６４に蓄えられた電力を少なくとも第２モータＭＧ２に出力可能である。なお、キャパシタ６４に代えて、バッテリーが他の蓄電手段として用いられてもよい。また、第２の実施形態では、可変動力伝達部ＶＰＦは、上述する第１クラッチである。
【００９３】
第２の実施形態における制御部２７の構成は、図４に示される、異常検出部８１、接続変更部８２、及び、駆動力変換制御部８３を含む。しかし、異常検出部８１、接続変更部８２、及び、駆動力変換制御部８３の各部の詳細な動作は、第１の実施形態と異なる。
【００９４】
異常検出部８１は、第１モータＭＧ１及び第２モータＭＧ２の少なくとも一方のモータで生じた異常を検出する。第２の実施形態では、異常検出部８１は、特に、第１モータＭＧ１が固着しているか否かを検出する。すなわち、異常検出部８１は、第１モータＭＧ１が回転不能である異常を検出する。具体的には、オペレータが第１モータ固着点検モードを起動することによって異常検出部８１が実行される。第１モータ固着点検モードが起動されると、異常検出部８１は、全てのクラッチを解放する。そして、異常検出部８１は、第１モータＭＧ１にトルクをかけて、第１モータ回転速度検出部７５によって検出される第１モータＭＧ１の回転速度Ｎｍ１を取得する。この回転速度の絶対値｜Ｎｍ１｜が所定の閾値Ｎｂｏｎｄ（ただし、Ｎｂｏｎｄ＞０）以下である状態が所定の時間Ｔｂｏｎｄ以上継続するとき、異常検出部８１は、第１モータＭＧ１が回転不能である異常が生じていると判定する。
【００９５】
異常検出部８１は、さらに第２モータＭＧ２についても同様にトルクをかけて第２モータ回転速度検出部７６によって検出される第２モータＭＧ２の回転速度Ｎｍ２を取得する。この回転速度の絶対値｜Ｎｍ２｜が所定の閾値Ｎｂｏｎｄ以下である状態が所定の時間Ｔｂｏｎｄ以上継続していないことを確認する。つまり、異常検出部８１は、第１モータＭＧ１が回転不能である異常が生じていないことを確認する。また、異常検出部８１は、ＬクラッチＣＬが解放されている、または正常に動作すること、第２モータＭＧ２が接続するインバータ６０、キャパシタ６４、ＨクラッチＣＨ及び上述する第１クラッチが正常に動作していることを確認する。
【００９６】
異常検出部８１は、第１モータＭＧ１が固着していて、第２モータＭＧ２が固着していないこと、各クラッチが正常に動作していること等を検出すると、これらのモータの情報を含む異常検出信号を接続変更部８２と、駆動力変換制御部８３とに出力する。接続変更部８２及び駆動力変換制御部８３は、このような異常検出信号を受信すると、以下のような動作を行う。
【００９７】
まず、接続変更部８２は、キャパシタ６４が所定の満充電判定閾値Ｖｃｈｇ＿ｆ以上の電気エネルギーが充電されているか否か検出する。満充電判定閾値Ｖｃｈｇ＿ｆとは、キャパシタ６４の電気エネルギーの最大充電量近傍の値である。さらに、Ｖｃｈｇ＿ｆは、作業車両１の走行に支障とならない程度の充電量である。キャパシタ６４が満充電判定閾値Ｖｃｈｇ＿ｆ以上の電気エネルギーが充電されていない場合、接続変更部８２は、少なくともＬクラッチＣＬを解放状態とする。通常、接続変更部８２は、ＨクラッチＣＨとＬクラッチＣＬとを共に解放状態とする。キャパシタ６４が満充電判定閾値Ｖｃｈｇ＿ｆ以上の電気エネルギーが充電されている場合、接続変更部８２は、ＨクラッチＣＨを係合状態とし、ＬクラッチＣＬを解放状態とする。
【００９８】
駆動力変換制御部８３は、接続変更部８２によってＨクラッチＣＨとＬクラッチＣＬとが共に解放状態とされるとき、エンジン２１の出力を第２モータＭＧ２の回転軸に伝達できるように、可変動力伝達部ＶＰＦ（第１クラッチ）を制御する。具体的には、駆動力変換制御部８３は、エンジン２１が停止しないように、エンジン回転速度に基づいて第１クラッチのクラッチ圧を高めるように制御する。これによって、第１クラッチが係合される。第１クラッチが係合された後に、駆動力変換制御部８３は、エンジン２１の回転速度を上昇させるなどして、第２モータＭＧ２において電気エネルギーを発生させる。発生された電気エネルギーは、キャパシタ６４に蓄えられる。
【００９９】
駆動力変換制御部８３は、接続変更部８２によってＨクラッチＣＨが係合状態とされ、ＬクラッチＣＬが解放状態とされるとき、第１クラッチの係合を解除する。このとき、ＦクラッチＣＦまたはＲクラッチＣＲのうち第１クラッチでない方のクラッチも解放されている。そして、駆動力変換制御部８３は、キャパシタ６４に蓄えられたエネルギーを用いて第２モータＭＧ２を駆動し、出力軸６３を駆動する。
【０１００】
つぎに、第２の実施形態の制御部２７の動作の詳細を説明する。図６Ａ〜６Ｄは、第２の実施形態に係る制御部２７の概略動作を示すフローチャートである。作業車両１起動後、作業車両１が通常走行を行っている（ステップＳ１０）ときに、オペレータがアクセルを踏んでも進まないなど、作業車両１の走行異常がオペレータによって認識されたとする。このとき、オペレータは、第１モータ固着点検モードを起動する（ステップＳ１６）。つぎに、異常検出部８１は、第１モータＭＧ１が回転不能であるか否かを検出する（ステップＳ２２）。
【０１０１】
ステップＳ２２においては、異常検出部８１は、第１モータＭＧ１にトルクをかけて、第１モータ回転速度検出部７５によって検出される第１モータＭＧ１の回転速度Ｎｍ１を取得する。そして、取得した回転速度の絶対値｜Ｎｍ１｜が所定の閾値Ｎｂｏｎｄ以下である状態が所定の時間Ｔｂｏｎｄ以上継続するとき、異常検出部８１は、第１モータＭＧ１が固着することにより、回転不能である異常が生じていると判定する。第１モータＭＧ１が回転不能である場合（ステップＳ２２でＮｏ）、ステップＳ１０に戻る。第１モータＭＧ１が回転不能である場合（ステップＳ２２でＹｅｓ）、ステップ３１０に進む。
【０１０２】
ステップＳ３１０において、制御部２７（接続変更部８２）は、キャパシタ６４の電圧Ｖｃａｐが満充電判定閾値Ｖｃｈｇ＿ｆより低いか否か判定する。キャパシタ電圧Ｖｃａｐが満充電判定閾値Ｖｃｈｇ＿ｆ以上である場合（ステップＳ３１０でＮｏ）、制御部２７（接続変更部８２）は後述するステップ５５０に進む（図６Ａ及び図６Ｄ参照）。なお、満充電判定閾値Ｖｃｈｇ＿ｆは、キャパシタ６４の電気エネルギーの最大充電量近傍の値である。
【０１０３】
キャパシタ電圧Ｖｃａｐが満充電判定閾値Ｖｃｈｇ＿ｆより低い場合（ステップＳ３１０でＹｅｓ）、制御部２７（接続変更部８２）は、ＦクラッチＣＦ及びＲクラッチＣＲがともにリリース（解放）されているか否かを判定する（ステップＳ３２０）。ＦクラッチＣＦまたはＲクラッチＣＲのいずれかが接続されている場合（ステップＳ３２０でＮｏ）、制御部２７は充電ができないものとして本制御を終了させる（図６Ａ及び図６Ｄ参照）。ＦクラッチＣＦ及びＲクラッチＣＲがともに解放されている場合（ステップＳ３２０でＹｅｓ）、制御部２７（接続変更部８２）は、第１モータＭＧ１の回転速度を０ｒｐｍとするように第１モータＭＧ１を制御する（ステップＳ３３０）。第１モータＭＧ１の回転軸は固着されているため、通常回転が生じないが、本制御は、後述の処理において第１モータＭＧ１の回転軸が確実に回転しないようにするために行われる。これによって、第２回転要素（第１遊星ギアＰ１）の回転軸と、第４回転要素（第２サンギアＳ２）の回転軸とが固定される。
【０１０４】
つぎに、ステップＳ３４０において、制御部２７（接続変更部８２）は、少なくともＬクラッチＣＬが解放状態となるようにＬクラッチ制御弁ＶＬを制御する。通常、制御部２７（接続変更部８２）は、ＨクラッチＣＨ及びＬクラッチＣＬがともに解放されるように、Ｈクラッチ制御弁ＶＨ及びＬクラッチ制御弁ＶＬを制御する。つまり、制御部２７（接続変更部８２）は、ＨクラッチＣＨ及びＬクラッチＣＬをともに解放する指令信号を、Ｈクラッチ制御弁ＶＨ及びＬクラッチ制御弁ＶＬに出力する。これにより、出力軸６３は自由に回転できるので、作業車両１は、ニュートラルにおける一般的な車両の動作と同じ動作を行う。つまり、作業車両１が走行状態にある場合にステップＳ３４０の動作が実行されると、作業車両１は、慣性によって走行を行う。また、作業車両１が傾斜面上に位置するときは、重力の斜面に平行な方向の成分が動力伝達装置２４等の作業車両１内部の摩擦力よりも大きいときは、作業車両１は斜面を下る方向に加速する。
【０１０５】
ステップＳ３４０が終了後、図６ＢのステップＳ３５０において、制御部２７（駆動力変換制御部８３）は、キャパシタ電圧Ｖｃａｐがクラッチ同期制御閾値Ｖｌｓｔ１より高いか否か判定する。キャパシタ電圧Ｖｃａｐがクラッチ同期制御閾値Ｖｌｓｔ１以下である場合、第２モータＭＧ２を制御して第１クラッチの入力軸の回転と第１クラッチの出力軸の回転とを同期させるために十分な電力がキャパシタ６４にないことを意味する。キャパシタ電圧Ｖｃａｐがクラッチ同期制御閾値Ｖｌｓｔ１以下である場合（ステップＳ３５０でＮｏ）、後述するステップＳ４１０に進む。キャパシタ電圧Ｖｃａｐがクラッチ同期制御閾値Ｖｌｓｔ１より大きい場合（ステップＳ３５０でＹｅｓ）、制御部２７（駆動力変換制御部８３）は、第１クラッチの入力軸６１の回転速度に対する出力軸６１ｆ，６１ｒの回転速度（第１クラッチの相対回転速度）を０に近づけるように、第２モータＭＧ２の回転速度Ｎｍ２を制御する（ステップＳ３６０）。つまり、制御部２７（駆動力変換制御部８３）は、第１クラッチの出力軸６１ｆ，６１ｒの回転と、第１クラッチの入力軸６１の回転とを同期させるように、キャパシタ６４に蓄えられたエネルギーを用いて第２モータＭＧ２を回転させる。
【０１０６】
つぎに、第２モータＭＧ２の制御中に、制御部２７（駆動力変換制御部８３）は、キャパシタ電圧Ｖｃａｐがクラッチ同期制御閾値Ｖｌｓｔ１より高いか否か判定する（ステップＳ３７０）。もし、キャパシタ電圧Ｖｃａｐがクラッチ同期制御閾値Ｖｌｓｔ１以下となれば（ステップＳ３７０でＮｏ）、第２モータＭＧ２の回転速度Ｎｍ２の制御を中止し（ステップＳ３８０）、ステップＳ３５０へ戻る。キャパシタ電圧Ｖｃａｐがクラッチ同期制御閾値Ｖｌｓｔ１より高い場合（ステップＳ３７０でＹｅｓ）、制御部２７は、第１クラッチの相対回転速度ＲＳの絶対値が所定の閾値Ｒｔｈ（ただし、Ｒｔｈは正の値）より下回っているかどうか判定する（ステップＳ３９０）。なお、ステップＳ３９０においては、制御部２７は、−Ｒｔｈ＜ＲＳ＜Ｒｔｈであるか否かを判定してもよい。
【０１０７】
第１クラッチの相対回転速度ＲＳの絶対値が所定の閾値Ｒｔｈ以上である場合（ステップＳ３９０でＮｏ）、ステップＳ３６０に進む。第１クラッチの相対回転速度ＲＳの絶対値が所定の閾値Ｒｔｈより小さい場合（ステップＳ３９０でＹｅｓ）、制御部２７（駆動力変換制御部８３）は、第１クラッチを滑らないように係合するように、第１クラッチのクラッチ圧を高めるように第１クラッチのクラッチ制御弁を制御する（ステップＳ４００）。すなわち、制御部２７（駆動力変換制御部８３）は、第１クラッチを滑らないように係合するための指令信号を第１クラッチのクラッチ制御弁に出力する。つまり、制御部２７（駆動力変換制御部８３）は、第１クラッチの入出力回転軸の回転を同期させた後に第１クラッチを係合させる。これにより、第１クラッチの回転速度の差を減らした上で第１クラッチを係合させるので、第１クラッチの磨耗が軽減される。なお、このときの第１クラッチのクラッチ圧を係合圧と呼ぶ。
【０１０８】
一方、キャパシタ電圧Ｖｃａｐがクラッチ同期制御閾値Ｖｌｓｔ１以下である場合（ステップＳ３５０でＮｏ）、制御部２７（駆動力変換制御部８３）は、第１クラッチのクラッチ圧を所定の増分だけ増加させるように、第１クラッチのクラッチ制御弁を制御する（図６ＣのステップＳ４１０）。つまり、制御部２７（駆動力変換制御部８３）は、第１クラッチのクラッチ圧を所定の増分だけ増加させる指令信号を第１クラッチのクラッチ制御弁に出力する。制御部２７（駆動力変換制御部８３）は、第１クラッチのクラッチ圧を徐々に高めることによって、第１クラッチの２つの回転軸を滑らしながら接続させる。これによって、制御部２７（駆動力変換制御部８３）は、第１クラッチの２つの回転軸の回転速度を近づける。そして、制御部２７（駆動力変換制御部８３）は、第１クラッチが係合したかどうか判定する（ステップＳ４２０）。具体的には、制御部２７（駆動力変換制御部８３）は、第１クラッチのクラッチ圧が係合圧に達したかどうかを判定する。駆動力変換制御部８３が第１クラッチのクラッチ制御弁に出力する指令信号の電流の大きさなどによって、係合圧に達したかどうかが判定されてもよい。第１クラッチが係合しているときは、第１クラッチの２つの回転軸の回転速度が一致している。
【０１０９】
第１クラッチのクラッチ圧が係合圧に達していない場合（ステップＳ４２０でＮｏ）、制御部２７（駆動力変換制御部８３）は、エンジン回転速度Ｎｅｎｇが上述する回転速度Ｎｌｍｔ１より下回っていないか否か判定する（ステップＳ４３０）。回転速度Ｎｌｍｔ１より小さい回転速度は、クラッチを係合した場合、上述するエンジン回転速度Ｎｌｍｔ２まで減少する可能性の高い回転速度である。エンジン回転速度Ｎｅｎｇが所定の回転速度Ｎｌｍｔ１以上である場合（ステップＳ４３０でＮｏ）、ステップＳ４１０に戻る。エンジン回転速度Ｎｅｎｇが所定の回転速度Ｎｌｍｔ１より下回っている場合（ステップＳ４３０でＹｅｓ）、制御部２７（駆動力変換制御部８３）は、エンジン回転速度Ｎｅｎｇが所定の回転速度Ｎｌｍｔ２より下回っていないか否か判定する（ステップＳ４４０）。回転速度Ｎｌｍｔ２より小さい回転速度は、エンジン２１が停止（ｓｔａｌｌ）する回転速度まで減少する恐れが高い回転速度である。
【０１１０】
エンジン回転速度Ｎｅｎｇが所定の回転速度Ｎｌｍｔ２以上である場合（ステップＳ４４０でＮｏ）、制御部２７（駆動力変換制御部８３）は、第１クラッチのクラッチ圧を維持するように第１クラッチのクラッチ制御弁を制御する（ステップＳ４５０）。すなわち、制御部２７（駆動力変換制御部８３）は、第１クラッチのクラッチ圧を維持する指令信号を第１クラッチのクラッチ制御弁に出力する。エンジン回転速度Ｎｅｎｇが所定の回転速度Ｎｌｍｔ２を下回った場合（ステップＳ４４０でＹｅｓ）、制御部２７（駆動力変換制御部８３）は、第１クラッチを解放するように第１クラッチのクラッチ制御弁を制御する（ステップＳ４６０）。すなわち、駆動力変換制御部８３は、第１クラッチを解放する指令信号を第１クラッチのクラッチ制御弁に出力する。
【０１１１】
ステップＳ４５０又はＳ４６０の終了後、制御部２７は、エンジン回転速度Ｎｅｎｇが回転速度Ｎｌｍｔ４より上回ったかどうか判定する（ステップＳ４７０）。回転速度Ｎｌｍｔ４は、アクセルオフ、且つ無負荷のときのエンジン２１の回転速度付近の値である。エンジン回転速度Ｎｅｎｇが回転速度Ｎｌｍｔ４より上回った場合（ステップＳ４７０でＹｅｓ）、ステップＳ４１０に戻る。エンジン回転速度Ｎｅｎｇが回転速度Ｎｌｍｔ４以下である場合（ステップＳ４７０でＮｏ）、ステップＳ４４０に戻る。
【０１１２】
第１クラッチが係合された後（ステップＳ４００の後、若しくは、ステップＳ４２０でＹｅｓのとき）、制御部２７（駆動力変換制御部８３）は、エンジン２１の駆動力により第２モータＭＧ２を回転させることによってキャパシタ６４を充電する動作（Ｓ５００）を行う。つまり、制御部２７（駆動力変換制御部８３）は、第２モータＭＧ２でエネルギーを発生させ、発生されたエネルギーをキャパシタ６４に蓄えさせる。
【０１１３】
つぎに、制御部２７（駆動力変換制御部８３）は、キャパシタ６４の電圧Ｖｃａｐが満充電判定閾値Ｖｃｈｇ＿ｆより低いか否か判定する（ステップＳ５１０）。キャパシタ６４の電圧Ｖｃａｐが満充電判定閾値Ｖｃｈｇ＿ｆより低い場合（ステップＳ５１０でＹｅｓ）、ステップＳ５００に戻る。キャパシタ６４の電圧Ｖｃａｐが満充電判定閾値Ｖｃｈｇ＿ｆ以上である場合（ステップＳ２２０でＮｏ）、制御部２７（駆動力変換制御部８３）は、第１クラッチの係合を解除するように第１クラッチのクラッチ制御弁を制御する（ステップＳ５２０）。つぎに、制御部２７（駆動力変換制御部８３）は、第２モータＭＧ２の回転速度を０ｒｐｍとするように第２モータＭＧ２を制御する（ステップＳ５３０）。制御部２７（駆動力変換制御部８３）は、第２モータ回転速度検出部７６によって検出される第２モータＭＧ２の回転速度から第２モータＭＧ２が停止したかどうか判定する（ステップＳ５４０）。第２モータＭＧ２が停止していない場合（ステップＳ５４０でＮｏ）、ステップＳ５３０に戻る。第２モータＭＧ２が停止している場合（ステップＳ５５０でＮｏ）、ステップＳ５５０に進む。
【０１１４】
ステップＳ５５０とＳ５６０では、キャパシタ６４は、最大値付近まで充電されているため、制御部２７は、キャパシタ６４に蓄えられたエネルギーを使用して、作業車両１を走行させる。具体的には、ステップＳ５５０において、制御部２７（接続変更部８２）は、ＨクラッチＣＨを係合させる。つまり、制御部２７（接続変更部８２）は、ＬクラッチＣＬを解放状態とし、ＨクラッチＣＨを係合状態とする。これによって、第１遊星歯車機構６８の１回転要素（第１リングギアＲ１）の回転軸と、第２遊星歯車機構６９の１回転要素（第２遊星ギアＰ２）の回転軸とが一体となって動作する。
【０１１５】
そして、ステップＳ５６０において、制御部２７（駆動力変換制御部８３）は、アクセル操作検出部５１ｂによって検出されたアクセル踏み込み量とは無関係に予め定められたトルクを出力する。このトルクは、記憶部５６に格納されている。ただし、制御部２７（駆動力変換制御部８３）は、アクセル操作検出部５１ｂによって検出されたアクセル踏み込み量に応じたトルクを第２モータＭＧ２に出力させるように制御してもよい。この場合、例えば、アクセル踏み込み量に対応するトルクの大きさはテーブルとして記憶部５６に格納されている。もしくは、駆動力変換制御部８３は、数式に基づき、アクセル踏み込み量からトルクを算出してもよい。このように、制御部２７（駆動力変換制御部８３）は、第２モータＭＧ２を駆動し、出力軸６３を駆動する。
【０１１６】
つぎに、ステップＳ５５０において、制御部２７（駆動力変換制御部８３）は、キャパシタ電圧Ｖｃａｐが充電開始閾値Ｖｃｈｇ＿ｓより小さいか否か判定する。キャパシタ電圧Ｖｃａｐが充電開始閾値Ｖｃｈｇ＿ｓ以上であるとき（ステップＳ５７０でＮｏ）、ステップＳ５５０に戻る。キャパシタ電圧Ｖｃａｐが充電開始閾値Ｖｃｈｇ＿ｓよりも小さいとき（ステップＳ５７０でＹｅｓ）、制御部２７（駆動力変換制御部８３）は、第２モータＭＧ２の回転速度を０ｒｐｍとするように第２モータＭＧ２を制御する（ステップＳ５８０）。つまり、制御部２７（駆動力変換制御部８３）は、第２モータＭＧ２の駆動を終了する。制御部２７（駆動力変換制御部８３）は、第２モータ回転速度検出部７６によって検出される第２モータＭＧ２の回転速度から第２モータＭＧ２が停止したかどうか判定する（ステップＳ５９０）。第２モータＭＧ２が停止していない場合（ステップＳ５９０でＮｏ）、ステップＳ５８０に戻る。第２モータＭＧ２が停止している場合（ステップＳ５９０でＹｅｓ）、ステップＳ６００において、制御部２７（接続変更部８２）は、ＨクラッチＣＨを解放状態とする。ステップＳ６００が終了後、ステップＳ３２０に戻る。
【０１１７】
上述するキャパシタ６４を充電する動作において、回転速度閾値Ｎｂｏｎｄ、時間閾値Ｔｂｏｎｄ、クラッチ同期制御閾値Ｖｌｓｔ１、充電開始閾値Ｖｃｈｇ＿ｓ、回転速度閾値Ｎｌｍｔ４、クラッチ同期制御閾値Ｖｌｓｔ１、相対回転速度閾値Ｒｔｈ、回転速度閾値Ｎｌｍｔ１、回転速度閾値Ｎｌｍｔ２、満充電判定閾値Ｖｃｈｇ＿ｆは、予め定められ、記憶部５６に記憶されている。また、Ｖｌｓｔ１、Ｖｃｈｇ＿ｓ、Ｖｃｈｇ＿ｆは、（式１）の関係が成り立つ。さらに、Ｎｌｍｔ４、Ｎｌｍｔ１、Ｎｌｍｔ２は、（式２）の関係が成り立つ。
Ｖｌｓｔ１ ＜Ｖｃｈｇ＿ｓ ＜Ｖｃｈｇ＿ｆ…（式１）
Ｎｌｍｔ２ ＜ Ｎｌｍｔ１ ＜ Ｎｌｍｔ４…（式２）
【０１１８】
なお、上述するステップＳ２２は、作業車両１が第１モータＭＧ１と第２モータＭＧ２の少なくとも一方が以上であることを検出するステップに相当する。上述するステップＳ３４０及びＳ５５０、Ｓ６００は、作業車両１が少なくとも回転軸固定部ＲＡＦにより、第３回転要素（第１リングギアＲ１）の回転軸と第５回転要素（第２遊星ギアＰ２）の回転軸とを一体で動作させることによって、少なくとも一方のモータを駆動しなくてもエンジン２１の出力を出力軸６３まで伝達できるように動力伝達装置２４内の要素の接続関係を変更するステップに相当する。また、ステップＳ３５０〜Ｓ５４０、Ｓ５６０は、作業車両１がエンジン２１の出力を適切な駆動力に変換して出力軸６３に伝達できるように、可変動力伝達部ＶＰＦを制御するステップに相当する。
【０１１９】
［特徴］
本実施形態に係る作業車両１は、以下の特徴を有する。
【０１２０】
（１）第１の実施形態において、異常検出部８１が第１モータＭＧ１と第２モータＭＧ２の少なくとも一方が異常であることを検出する。そして、接続変更部８２が、回転軸固定部ＲＡＦによって第１遊星歯車機構６８の１回転要素（第１リングギアＲ１）の回転軸と、第２遊星歯車機構６９の１回転要素（第２遊星ギアＰ２）の回転軸とを固定する。したがって、異常が検出されたモータを駆動しなくてもエンジン２１の駆動力を出力軸６３まで伝達できるように動力伝達装置２４内の要素の接続関係を変更される。このように接続関係が変更されると、速度比は固定させられることとなる。しかし、駆動力変換制御部８３が、エンジン２１からの駆動力を適切な駆動力に変換して出力軸６３に伝達できるように、可変動力伝達部ＶＰＦを制御する。したがって、作業車両１は、モータＭＧ１，ＭＧ２に異常が発生した際に、緊急走行を行うことが可能である。さらに、可変動力伝達部ＶＰＦにおいて入力部と同じ駆動力を出力部が出力するとき、作業車両１は、オペレータの増速意思に従い、エンジン回転速度を増加させることによって、車速を増加させることができる。
【０１２１】
（２）第１の実施形態において、回転軸固定部ＲＡＦは、ＨクラッチＣＨとＬクラッチＣＬとを含む。そして、接続変更部８２は、ＨクラッチＣＨとＬクラッチＣＬとを共に係合状態とする。その結果、第１遊星歯車機構６８の１回転要素（第１リングギアＲ１）の回転軸と、第２遊星歯車機構６９の１回転要素（第２遊星ギアＰ２）の回転軸とが固定される。
【０１２２】
（３）第１の実施形態において、可変動力伝達部ＶＰＦは、ＦクラッチＣＦとＲクラッチＣＲとのうちの一方である第１クラッチを含む。駆動力変換制御部８３は、作業車両１発進時に、第１クラッチのクラッチ圧を徐々に高めるように制御する。これによって、第１クラッチ接続時のエンジン負荷の急激な上昇が避けられるため、エンストを抑止することができる。さらに、エンジン回転速度が、エンジンが停止する危険性が高くなる程度まで低下すると、駆動力変換制御部８３は、クラッチ圧の増加の中止、もしくはクラッチ圧の低下を行うため、エンストがさらに抑止される。
【０１２３】
（４）第１の実施形態において、可変動力伝達部ＶＰＦは、ＨクラッチＣＨとＬクラッチＣＬとのうちの一方である第２クラッチを含む。駆動力変換制御部８３は、作業車両１発進時に、第２クラッチのクラッチ圧を徐々に高めるように制御する。これによって、第２クラッチ接続時のエンジン負荷の急激な上昇が避けられるため、エンストを抑止することができる。さらに、エンジン回転速度が、エンジンが停止する危険性が高くなる程度まで低下すると、駆動力変換制御部８３は、クラッチ圧の増加の中止、もしくはクラッチ圧の低下を行うため、エンストがさらに抑止される。
【０１２４】
（５）第１の実施形態において、制御部２７は、接続変更部８２による動作または駆動力変換制御部８３による制御が行われる際には、エンジン２１の回転速度が所定の上限値Ｎｌｍｔ３を越えないように制御する。エンジン回転速度が大きいと、可変動力伝達部ＶＰＦの入力部と出力部との速度差が大きくなり、入力部と出力部とが滑りながら接続する際の発熱量が大きくなる。エンジン２１の回転速度が所定の上限値Ｎｌｍｔ３を越えないように制御されることによって、発熱量が抑えられるので、可変動力伝達部ＶＰＦの磨耗を抑え、可変動力伝達部ＶＰＦの焼付けを防止することができる。
【０１２５】
（６）第２の実施形態において、第１モータＭＧ１が回転不能であることを異常検出部８１が検出すると、接続変更部８２は、少なくともＬクラッチＣＬを解放状態とする。好ましくは、接続変更部８２は、ＨクラッチＣＨとＬクラッチＣＬとを共に解放状態とする。そして、駆動力変換制御部８３は、ＦクラッチＣＦとＲクラッチＣＲとのうちの一方である第１クラッチのクラッチ圧を高めるように制御する。そして、駆動力変換制御部８３は、第１クラッチが係合した後に第２モータＭＧ２でエネルギーを発生させ、発生されたエネルギーをキャパシタ６４に蓄えさせる。これによって、作業車両１は、第２モータＭＧ２を駆動するエネルギーをキャパシタ６４に蓄積させることが可能となる。
【０１２６】
（７）第２の実施形態において、キャパシタ６４が所定の満充電判定閾値Ｖｃｈｇ＿ｆ以上のエネルギーを貯留したときに、接続変更部８２は、ＬクラッチＣＬを解放し、ＨクラッチＣＨを係合する。駆動力変換制御部８３は、第１クラッチの係合を解除し、キャパシタ６４に蓄えられたエネルギーを用いて第２モータＭＧ２を駆動し、出力軸６３を駆動する。これによって、作業車両１は、キャパシタ６４に蓄えられたエネルギーによって第２モータＭＧ２を駆動して走行することが可能となる。
【０１２７】
（８）第２の実施形態において、キャパシタ６４が所定の充電開始閾値Ｖｃｈｇ＿ｓを下回ったときに、駆動力変換制御部８３は、第２モータＭＧ２の駆動を停止する。接続変更部８２は、ＨクラッチＣＨを解放状態とする。駆動力変換制御部８３は、第１クラッチのクラッチ圧を高めるように制御する。そして、駆動力変換制御部８３は、第１クラッチが係合した後に第２モータＭＧ２でエネルギーを発生させ、発生されたエネルギーをキャパシタ６４に蓄えさせる。これによって、作業車両１は、間欠的に所望の距離だけ走行することができる。
【０１２８】
（９）第２の実施形態において、キャパシタ６４が貯留するエネルギーが充電開始閾値Ｖｃｈｇ＿ｓより小さいクラッチ同期制御閾値Ｖｌｓｔ１より大きいとき、駆動力変換制御部８３は、第１クラッチの入出力回転軸の回転を同期させるようにキャパシタ６４に蓄えられたエネルギーを用いて第２モータＭＧ２を回転させた後で、第１クラッチを係合させる。そして、キャパシタ６４が貯留するエネルギーがクラッチ同期制御閾値Ｖｌｓｔ１以下であるとき、駆動力変換制御部８３は、第１クラッチのクラッチ圧を徐々に高めるように制御し、第１クラッチを係合させる。これによって、作業車両１が一度走行した後の充電においては、第２モータＭＧ２の回転によって第１クラッチの入出力回転軸の回転を同期された後で第１クラッチが係合されるので、第１クラッチの損傷が抑止される。また、作業車両１走行前にキャパシタ６４のエネルギー量が少ない場合であっても、第１クラッチのクラッチ圧を徐々に上昇させることによって第１クラッチを係合させることが可能となる。
【０１２９】
［変形例］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【０１３０】
本発明は、上述したホイールローダに限らず、ブルドーザ、トラクタ、フォークリフト、或いはモータグレーダ等の他の種類の作業車両に適用されてもよい。
【０１３１】
本発明は、ＥＭＴに限らずＨＭＴなどの他の種類の変速装置に適用されてもよい。この場合、第１モータＭＧ１は、油圧モータ及び油圧ポンプとして機能する。また、第２モータＭＧ２は、油圧モータ及び油圧ポンプとして機能する。第１モータＭＧ１と第２モータＭＧ２とは、可変容量型のポンプ／モータであり、斜板或いは斜軸の傾転角が制御部２７によって制御されることにより、容量が制御される。本発明をＨＭＴに適用する場合、アキュムレータをキャパシタ６４の代わりのエネルギー貯留部として利用するとよい。すなわち、第２モータＭＧ２で発生した油圧エネルギーは、アキュムレータによって蓄圧され、蓄圧された油圧エネルギーが第２モータＭＧ２で消費されてもよい。
【０１３２】
本実施形態では、第１〜第６回転要素を、それぞれ、第１サンギアＳ１、第１遊星ギアＰ１、第１リングギアＲ１、第２サンギアＳ２、第２遊星ギアＰ２、第２リングギアＲ２としている。しかし、第１〜第３要素は、第１遊星歯車機構６８の互いに異なる回転要素であれば、どのような組み合わせであってもよい。第４〜第６要素は、第２遊星歯車機構６９の互いに異なる回転要素であれば、どのような組み合わせであってもよい。また、第１遊星歯車機構６８及び第２遊星歯車機構６９における第１キャリアＣ１及び第２キャリアＣ２の位置関係が逆であってもよい。同様に、第１モータＭＧ１、第２モータＭＧ２も、それぞれのモータを区別するために設けた名称であって、本実施形態で第１モータＭＧ１と呼ぶものを第２モータＭＧ２と呼び、第２モータＭＧ２と呼ぶものを第１モータＭＧ１と呼んでもよい。
【０１３３】
上述の実施形態では、ステップＳ１６、Ｓ３０〜Ｓ４５、Ｓ５３、Ｓ５７、Ｓ７０〜Ｓ８０、Ｓ６００は、適宜省略可能である。
【０１３４】
上述の実施形態では、動力伝達装置が備える遊星歯車機構の数が２つの例を示しているが、動力伝達装置が備える遊星歯車機構の数は、３つ以上であってもよい。
【０１３５】
上述したＦＲ切換機構６５は、エンジン２１と変速機構６６，６６ａとの間に設けられているが、変速機構６６，６６ａとアクスル４５との間に設けられてもよい。この場合においても、上述する緊急走行モードにおける制御部２７による制御方法は変わらない。
【０１３６】
第２の実施形態において、キャパシタ６４において充電中に、作業車両１は、第１クラッチとＨクラッチＣＨを係合させて走行してもよい。ただし、この場合の作業車両１の速度は、エンジン２１が停止（ｓｔａｌｌ）しない程度にエンジン２１が回転して走行できる速度となる。
【産業上の利用可能性】
【０１３７】
本発明に係るハイブリッド型作業車両は、内部の機器（特に、モータ）に異常が発生した際に、緊急走行を行うことができる。
【図１】
0006514118.tif 000002
【図２】
0006514118.tif 000003
【図３】
0006514118.tif 000004
【図４】
0006514118.tif 000005
【図５Ａ】
0006514118.tif 000006
【図５Ｂ】
0006514118.tif 000007
【図５Ｃ】
0006514118.tif 000008
【図６Ａ】
0006514118.tif 000009
【図６Ｂ】
0006514118.tif 000010
【図６Ｃ】
0006514118.tif 000011
【図６Ｄ】
0006514118.tif 000012