作業車両のエンジンの負荷制御装置
【課題】
ホイールローダ等の作業車両において、車体性能のダウンや、エネルギーの無駄等の問題を生じさせることなく、高い走行負荷がかかった場合に、十分な牽引力を得られるようにし、短時間で車速を上昇させることができるようにする。
【解決手段】
可変容量型油圧ポンプ７、８、９に、吸収トルクを変化させる吸収トルク変化手段１９または２２が設けられる。コントローラ１８では、走行負荷が高い状態であるか否かが判断され、走行負荷が高い状態であると判断された場合に、油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを低下させる制御を実行する。この制御は、例えば、パワーモードスイッチ３１によって「パワーモード」が選択されていることを条件に、実行される。走行負荷が高い状態であるとの判断は、ホイールローダ１００が加速状態にあることを判断することによって、行うことができる。
ホイールローダ等の作業車両において、車体性能のダウンや、エネルギーの無駄等の問題を生じさせることなく、高い走行負荷がかかった場合に、十分な牽引力を得られるようにし、短時間で車速を上昇させることができるようにする。
【解決手段】
可変容量型油圧ポンプ７、８、９に、吸収トルクを変化させる吸収トルク変化手段１９または２２が設けられる。コントローラ１８では、走行負荷が高い状態であるか否かが判断され、走行負荷が高い状態であると判断された場合に、油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを低下させる制御を実行する。この制御は、例えば、パワーモードスイッチ３１によって「パワーモード」が選択されていることを条件に、実行される。走行負荷が高い状態であるとの判断は、ホイールローダ１００が加速状態にあることを判断することによって、行うことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業車両のエンジンの負荷制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ホイールローダは、エンジンを駆動源としてトルクコンバータを介して駆動輪（車輪）が駆動され、走行される。つまりエンジン出力は、走行負荷に使用される。また、エンジンは、ステアリング機構やローダ等の作業機の駆動源となっている。すなわち、エンジンによってステアリング用油圧ポンプが駆動され、ステアリング用油圧ポンプから吐出された圧油が、ステアリング用油圧シリンダに供給され、これに応じてステアリング機構が作動される。また、エンジンによってローダ用油圧ポンプが駆動され、ローダ用油圧ポンプから吐出された圧油が、ローダ用油圧シリンダに供給され、これに応じてローダが作動される。ステアリング用油圧ポンプ、ローダ用油圧ポンプには、容量が一定の固定容量型油圧ポンプが使用されている。このようにエンジン出力は、走行負荷のみならず作業油圧負荷にも使用される。
【０００３】
ホイールローダの走行速度は、アクセルペダルの踏み込み量に応じて変化する。すなわち、アクセルペダルの踏み込み量に応じて、エンジンの回転数が変化され、それに応じて車速が変化する。
【０００４】
そして、ホイールローダは、走行負荷と作業油圧負荷の双方がかかる状況下、たとえば走行しながら、ローダを上下動させたりする状況下、で作業を行う機会が、他の油圧ショベル等の作業車両に比べて多い。
【０００５】
ここで、油圧ショベルに関しては、各種作業モードに応じて、可変容量型油圧ポンプの最大吸収トルクや容量を変化させるという発明が、下記に例示する各特許文献により既に公知となっている。
【特許文献１】特開昭６２−５８０３３号公報
【特許文献２】特許第２７１１８３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このようにホイールローダでは、１つのエンジンの出力が、走行負荷、作業油圧負荷の双方に用いられる。このため作業油圧負荷の大きさ如何によって走行に使用することができるエンジン出力が左右される。
【０００７】
図３は、エンジン回転数ＮとエンジントルクＴeとの関係を示している。図３において、トルコンマッチングカーブＬtは、トルクコンバータの吸収トルク線であり、走行負荷を示している。矢印Ａに示すように、アクセルペダルを踏み込むにつれて、エンジン回転数ＮとエンジントルクＴeが上昇する。ローダやステアリング機構が作動していない状況、つまり作業油圧負荷がない状態では、最大トルク線Ｒ1上のマッチング点Ｖ1でトルコン吸収馬力とエンジン出力がマッチングし、エンジン出力のすべてを走行負荷に使用することができる。このため、大きな牽引力が必要なときや、坂道で加速が必要なときに、十分な牽引力を得ることができ、車速を短時間で上昇させることができる。
【０００８】
しかし、走行しながら、ローダやステアリング機構を作動させる状況、つまり作業油圧負荷が生じている状況下では、同図３に斜線で示すエンジン出力が作業油圧負荷として消費されるため、それを差し引いたエンジン出力分しか走行負荷に使用することができなくなる。
【０００９】
このためトルコン吸収馬力とエンジン出力とのマッチング点は、Ｖ2に下降し、走行に使用することができるエンジン出力が低下してしまい、作業を行いながら、しかも高い走行負荷にも対処しなければならない状況下では、高い走行負荷に必要なエンジン出力が得られず、このため十分な牽引力が得られなかったり、長時間を要しても車速を上昇させることができなくなることがある。
【００１０】
そこで、このような問題を解決するために、作業機用油圧ポンプで吸収されるトルク自体を減らすこと、つまり、ステアリング用油圧ポンプなどの固定容量型油圧ポンプの容量を小さく設定することが考えられる。しかし、ステアリング用油圧ポンプの容量を小さく設定すると、エンジン回転数が低いローアイドル時にステアリングが十分に切れなくなるという問題が発生する。ホイールローダでは、エンジンがアイドリング状態（ローアイドル回転時）にあっても、十分にステアリングが切れることが要求される。エンジン回転数が低いローアイドル回転時であっても、ステアリング用油圧シリンダに多くの流量の圧油が流れるようにするためには、ポンプの容量は一定レベル以上確保することが必要となる。仮にポンプ容量を小さくすれば、エンジン回転数が低いローアイドル回転時に油圧シリンダに供給され得る最大流量が減り、ステアリングを切る速度が遅くなるという問題が生じる。また、ローダ用油圧ポンプの容量を小さく設定すれば、同じく流量が減り、ローダを上げ下げする速度が遅くなり、作業効率が損なわれる。このように固定容量型油圧ポンプの容量を減らすことは、車体性能のダウンにつながる。
【００１１】
当然、エンジンを大型化してエンジントルクに余裕を持たせることで、高い走行負荷に対処することも考えられるが、「作業を行いながら、しかも大きな牽引力や坂道で加速が必要な状況」となるのは、実際の作業時間のうち僅かな時間であり、そのためだけに、エンジンを大型化することは、コスト上昇を招くとともに、燃費が悪化しエネルギーの無駄となる。
【００１２】
また、走行と作業を同時に操作しているときに、ローダ用操作レバーの操作を加減して、エンジン出力のうち走行負荷に回せる分を大きくするように調整することも考えられるが、そのような複雑な操作はオペレータに大きな負担を課すことになるとともに、実際にそのような調整を行うことは難しい。
【００１３】
本発明はこうした実状に鑑みてなされたものであり、ホイールローダ等の作業車両において、車体性能のダウンや、エネルギーの無駄等の問題を生じさせることなく、高い走行負荷がかかった場合に、十分な牽引力を得られるようにし、短時間で車速を上昇させることができるようにすることを解決課題とするものである。
【００１４】
なお、上記特許文献１、２には、各種作業モードに応じて、可変容量型油圧ポンプの最大吸収トルクや容量を変化させるということは記載されてはいるが、各種モードに応じて、走行負荷と作業負荷へのエンジン出力の配分を変えるという技術思想、つまり複数の可変容量型油圧ポンプを、走行用の油圧ポンプと作業用の油圧ポンプに分けて、各種モードに応じて、走行用油圧ポンプと作業用油圧ポンプとで、最大吸収トルクの大きさや容量の大きさを異ならせるという技術思想は何ら記載されていない。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
第１発明は、
エンジン（１）の出力が駆動輪（５）に伝達されるとともに、エンジン（１）の出力が可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）を介して作業機に伝達される作業車両のエンジンの負荷制御装置であって、
可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）の吸収トルクを変化させる吸収トルク変化手段（１９、２２）と、
走行負荷が高い状態にあることを判断する走行負荷状態判断手段（１８）と、
走行負荷状態判断手段（１８）によって、走行負荷が高い状態にあると判断された場合に、可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）の吸収トルクを低下させる制御手段（１８）と
を備えた作業車両のエンジンの負荷制御装置であることを特徴とする。
【００１６】
第２発明は、
エンジン（１）の出力が駆動輪（５）に伝達されるとともに、エンジン（１）の出力が可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）を介して作業機に伝達される作業車両のエンジンの負荷制御装置であって、
可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）の吸収トルクを変化させる吸収トルク変化手段（１９、２２）と、
作業車両が加速状態にあることを判断する加速状態判断手段（１８）と、
加速状態判断手段（１８）によって、作業車両が加速状態にあると判断された場合に、可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）の吸収トルクを低下させる制御手段（１８）と
を備えた作業車両のエンジンの負荷制御装置であることを特徴とする。
【００１７】
第３発明は、第２発明において、
加速状態判断手段（１８）は、
作業車両の加速度を検出する加速度検出手段と、
加速度検出手段によって検出された作業車両の加速度が所定のしきい値以上であることを判断する手段と
からなることを特徴とする。
【００１８】
第４発明は、第２発明において、
加速状態判断手段（１８）は、
走行用操作子（１７）の操作量を検出する操作量検出手段（１７ａ）と、
操作量検出手段（１７ａ）によって検出された走行用操作子（１７）の操作量が所定のしきい値以上であることを判断する手段と
からなることを特徴とする。
【００１９】
第５発明は、第２発明において、
加速状態判断手段（１８）は、
エンジン（１）の目標回転数と実際のエンジン回転数との差を演算する回転数差演算手段と、
回転数差演算手段によって演算された回転数差が所定のしきい値以上であることを判断する手段と
からなることを特徴とする。
【００２０】
第６発明は、
エンジン（１）の出力が駆動輪（５）に伝達されるとともに、エンジン（１）の出力が可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）を介して作業機に伝達される作業車両のエンジンの負荷制御装置であって、
可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）の吸収トルクを変化させる吸収トルク変化手段（１９、２２）と、
駆動輪（５）に伝達される走行負荷を計測する走行負荷計測手段（１８）と、
走行負荷計測手段によって計測された走行負荷が所定のしきい値以上である場合に、可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）の吸収トルクを低下させる制御手段（１８）と
を備えた作業車両のエンジンの負荷制御装置であることを特徴とする。
【００２１】
第７発明は、第６発明において、
エンジン（１）の出力がトルクコンバータ（２）、トランスミッション（３）を介して駆動輪（５）に伝達される作業車両のエンジンの負荷制御装置であって、
走行負荷計測手段（１８）は、
トルクコンバータ（２）の入力軸回転数と、トランスミッション（３）の出力軸回転数と、トランスミッション（３）で現在選択されている速度段とに基づいて走行負荷を演算するものであること
を特徴とする。
【００２２】
第８発明は、第１発明〜第７発明のいずれかにおいて、
作業車両が減速状態であることを検出する減速状態検出手段と、
減速状態検出手段によって作業車両が減速状態であることが検出された場合に、可変容量型油圧ポンプの吸収トルクを低下させる制御を解除する解除手段（１８）と
を備えたことを特徴とする。
【００２３】
第９発明は、
第１発明〜第７発明のいずれかに記載の作業車両のエンジンの負荷制御装置において、
高い走行負荷で走行するパワーモードを選択する選択手段（３１）をさらに備え、
前記制御手段（１８）は、前記選択手段（３１）によってパワーモードが選択されていることを、可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）の吸収トルクを低下させる制御を実行する条件とすること
を特徴とする。
【００２４】
第１０発明は、第３発明〜第６発明のいずれかにおいて、
複数の走行モードを選択する走行モード選択手段（３１）と、
走行モード選択手段（３１）で選択された走行モードの種類に応じて、前記しきい値を、選択された作業モードに対応づけられた大きさに変化させること
を特徴とする。
【００２５】
第１１発明は、
エンジン（１）の出力が駆動輪（５）に伝達されるとともに、エンジン（１）の出力が可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）を介して作業機に伝達される作業車両のエンジンの負荷制御装置であって、
可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）の吸収トルクを変化させる吸収トルク変化手段（１９、２２）と、
複数の走行モードを選択する走行モード選択手段（３１）と、
走行モード選択手段（３１）で走行モードの種類に応じて、可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）の吸収トルクの大きさを変化させる制御手段と
を備えた作業車両のエンジンの負荷制御装置であることを特徴とする。
【００２６】
第１２発明は、
エンジン（１）の出力が走行用油圧ポンプを介して駆動輪（５）に伝達されるとともに、エンジン（１）の出力が作業機用可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）を介して作業機に伝達される作業車両のエンジンの負荷制御装置であって、
作業機用可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）の吸収トルクを変化させる吸収トルク変化手段（１９、２２）と、
走行負荷が高い状態にあることを判断する走行負荷状態判断手段（１８）と、
走行負荷状態判断手段（１８）によって、走行負荷が高い状態にあると判断された場合に、作業機用可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）の吸収トルクを低下させる制御手段（１８）と
を備えた作業車両のエンジンの負荷制御装置であることを特徴とする。
【００２７】
本発明の作用、効果について、図面を参照しながら説明する。
【００２８】
すなわち、図６または図７に示すように、可変容量型油圧ポンプ７、８、９に、吸収トルクを変化させる吸収トルク変化手段１９または２２が設けられる。コントローラ１８では、走行負荷が高い状態であるか否かが判断され、走行負荷が高い状態であると判断された場合に、油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを低下させる制御を実行する。この制御は、例えば、パワーモードスイッチ３１によって「パワーモード」が選択されていることを条件に、実行される（第９発明）。
【００２９】
図２において、トルコンマッチングカーブＬtは、トルクコンバータ２の吸収トルク線であり、走行負荷を示している。矢印Ａに示すように、アクセルペダル１７を踏み込むにつれて、エンジン回転数ＮとエンジントルクＴeが上昇し、トルコン吸収馬力が上昇する。
【００３０】
トルコン吸収馬力は、エンジン出力から可変容量型油圧ポンプ７、８、９のポンプ吸収馬力を差し引いたものとなる。作業油圧負荷が高くなると、走行負荷は相対的に少なくなり、牽引力、加速が小さくなる。
【００３１】
走行負荷が低い状態であると判断された場合には、同図２の最大トルク線Ｒ1から、作業油圧負荷を差し引いたトルク線Ｒ2上のトルクが走行負荷に使用される。トルコン吸収馬力とエンジン出力とのマッチング点は、トルク線Ｒ2上のＶ2点となる。
【００３２】
走行負荷が高い状態であると判断された場合には、可変容量型油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクが小さな値に変化される。これにより作業油圧負荷が小さくなり、同図２の最大トルク線Ｒ1から、小さな作業油圧負荷を差し引いたトルク線Ｒ3上のトルクが走行負荷に使用される。トルコン吸収馬力とエンジン出力とのマッチング点は、トルク線Ｒ3上のＶ3点となる。
【００３３】
このように走行負荷が高い状態であると判断された場合には、そうでない場合と較べて、マッチング点が、Ｖ2から、よりトルコン吸収馬力の大きな点Ｖ3に移動するため、作業を行いながら、走行中に高負荷となった場合、例えば大きな牽引力や、坂道で加速が必要になったときに、大きな牽引力を得ることができ、車速を短時間で上昇させることができる。
【００３４】
いいかえれば、従来は、図３に示すように、走行負荷が高いときでも走行負荷が低いときと同様に一律に、同図３に斜線で示すエンジン出力が作業油圧負荷が配分されており、走行負荷に回せるエンジン出力は小さかったため（マッチング点Ｖ2）、作業を行いながら、走行中に高負荷となった場合、例えば大きな牽引力や、坂道で加速が必要になったときに、十分な牽引力を得られなかったり、長時間かけても車速を上昇させることができなかったが、本実施例によれば、図２に示すように、走行負荷が高いときには、同図２に斜線で示す、より小さいエンジン出力を作業油圧負荷に配分するようにして、走行負荷に回せるエンジン出力を相対的に大きくしたので（マッチング点Ｖ3）、従来と比較して、作業を行いながら、走行中に高負荷となった場合、例えば大きな牽引力や、坂道で加速が必要になったときに、より大きな牽引力を得ることができ、車速をより短時間で上昇させることができるようになる。
【００３５】
なお、ローダやステアリング機構が作動していない状態、つまり作業油圧負荷がなく、走行負荷が高い状態では、最大トルク線Ｒ1上のマッチング点Ｖ1でトルコン吸収馬力とエンジン出力がマッチングし、エンジン出力のすべてを走行負荷に使用することができる。このため、大きな牽引力が必要なときや、坂道で加速が必要なときに、十分な牽引力を得ることができ、車速を短時間で上昇させることができる。
【００３６】
以上のように本発明によれば、高い走行負荷がかかった場合に、十分な牽引力が得られ、短時間で車速を上昇させることができるようになる。しかも、固定容量型油圧ポンプの容量を一律に低く設定しているわけではなく、可変容量型油圧ポンプの容量あるいは最大吸収トルクを、走行負荷が高い状態のときに一時的に低下させているだけであるので、車体性能のダウンを招くことがない。しかも、エンジン出力を増大させるためにエンジンを大型化する必要もないので、燃費悪化、エネルギーの無駄という問題を生じさせることもない。
【００３７】
走行負荷が高い状態であるとの判断は、ホイールローダ１００が加速状態にあることを判断することによって、行うことができる（第２発明）。
【００３８】
具体的には、コントローラ１８で、車体の加速度が所定のしきい値以上であるか否かを判断し、車体の加速度が所定のしきい値以上であると判断された場合に、油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを小さくして、相対的に、トルコン吸収トルクを大きくする（第３発明）。
【００３９】
また、コントローラ１８で、アクセルペダル１７の踏み込み量が所定のしきい値以上であるか否かを判断し、アクセルペダル１７の踏み込み量が所定のしきい値以上であると判断された場合に、油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを小さくして、相対的に、トルコン吸収トルクを大きくしてもよい（第４発明）。
【００４０】
また、コントローラ１８で、エンジン１の目標回転数と実際のエンジン回転数Ｎrとの差を演算し、この回転数差が所定のしきい値以上であるか否かを判断し、回転数差が所定のしきい値以上である判断された場合に、油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを小さくして、相対的に、トルコン吸収トルクを大きくしてもよい（第５発明）。
【００４１】
走行負荷が高い状態であるとの判断は、駆動輪５に伝達される走行負荷を実際に計測し、計測された走行負荷が所定のしきい値以上であることを判断することによって、行うことができる（第６発明）。
【００４２】
具体的には、コントローラ１８で、トルコン入力軸回転数Ｎ1と、トランスミッション出力軸回転数Ｎ2と、トランスミッション３で現在選択されている速度段とに基づいて走行負荷を演算し、この演算した走行負荷が所定のしきい値以上であるか否かを判断し、演算した走行負荷が所定のしきい値以上であると判断された場合に、油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを小さくして、相対的に、トルコン吸収トルクを大きくすればよい（第７発明）。
【００４３】
また、車体が減速状態であるか否かを判断し、車体が減速状態にあると判断された場合に、油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを小さくする制御を解除してもよい。すなわち、車体が減速状態にあると判断されると、図４において、油圧ポンプの最大吸収トルクを矢印Ｄ方向に低下させる制御を解除するか、図５において、油圧ポンプの容量を矢印Ｅ方向に低下させる制御を解除して、図２に示すように、作業油圧負荷が小さくなる（走行負荷が大きくなる）マッチング点Ｖ3から、作業油圧負荷が大きくなる（走行負荷が小さくなる）マッチング点Ｖ2に戻すようにする（第８発明）。
【００４４】
上述した各しきい値は、選択した走行モードによって変更してもよい。すなわち、「パワーモード」が選択された場合は、オペレータが高い走行負荷で走行しようとする意思をもっている場合であるので、しきい値を低い値に設定する。たとえばアクセルペダル１７の踏み込み量のしきい値を低い値に設定して、アクセルペダル踏み込み量が少ない状態でも、即座に、油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを小さくして、相対的に、トルコン吸収トルクを大きくする制御を実行する。これにより、高い走行負荷に早めに対応することができる。逆に、「通常モード」が選択された場合は、オペレータはそれほど高い走行負荷で走行しようとする意思はもっていない場合であるので、しきい値を高い値に設定する。たとえばアクセルペダル１７の踏み込み量のしきい値を高い値に設定して、アクセルペダル踏み込み量が大きく踏み込まれたときをもって、油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを小さくして、相対的に、トルコン吸収トルクを大きくする制御を実行する。これにより、作業油圧負荷を優先しながら、高い走行負荷にも対応することができる（第１０発明）。
【００４５】
また、操作盤３０上のスイッチ操作のみで、油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを小さくする制御を実行してもよい。すなわち、「パワーモード」が選択されると、図４において、油圧ポンプの最大吸収トルクを矢印Ｄ方向に低下させる制御を実行するか、図５において、油圧ポンプの容量を矢印Ｅ方向に低下させる制御を実行して、図２に示すように、作業油圧負荷が小さくなる（走行負荷が大きくなる）マッチング点Ｖ3に、移行させる。
【００４６】
一方、「通常モード」が選択されると、図４において、油圧ポンプの最大吸収トルクを矢印Ｄ方向に低下させる制御を解除するか、図５において、油圧ポンプの容量を矢印Ｅ方向に低下させる制御を解除して、図２に示すように、作業油圧負荷が小さくなる（走行負荷が大きくなる）マッチング点Ｖ3から、作業油圧負荷が大きくなる（走行負荷が小さくなる）マッチング点Ｖ2に戻すようにする（第１１発明）。
【００４７】
ところで、作業車両の種類によっては、エンジン１の出力がトルクコンバータ２、トランスミッション３を介して駆動輪５に伝達される構成ではなく、エンジン１の出力が走行用油圧ポンプ、走行用油圧モータを介して駆動輪５に伝達される構成のものもある。このような構成の作業車両に対しても、本発明を適用することができる（第１２発明）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
以下図面を参照して本発明に係る作業車両のエンジン負荷制御装置の実施の形態について説明する。
【００４９】
図１は、実施形態のホイールローダの構成を、本発明に係る部分について示している。
【００５０】
同図１に示すように、ホイールローダ１００のエンジン１の出力軸は、ＰＴＯ軸６に連結されている。ＰＴＯ軸６は、トルクコンバータ２に連結されているとともに、ステアリング用油圧ポンプ７、ローダ用油圧ポンプ８、ファン用油圧ポンプ９、トルコン潤滑用油圧ポンプ１０に連結されている。
【００５１】
ステアリング用油圧ポンプ７、ローダ用油圧ポンプ８、ファン用油圧ポンプ９
は、可変容量型油圧ポンプであり、それぞれ斜板７ａ、８ａ、９ａの傾転角が変化されることにより、ポンプ容量ｑ（ｃｃ/ｒｅｖ）が変化される。
【００５２】
エンジン１の出力は、トルクコンバータ２、トランスミッション３、ディファレンシャルギア４を介して駆動輪５に伝達される。トランスミッション３は、前進用油圧クラッチ、後進用油圧クラッチ、速度段クラッチ、つまり１速用油圧クラッチ、２速用油圧クラッチ、３速用油圧クラッチ、４速用油圧クラッチからなり、車速等に応じて、前進用油圧クラッチ、後進用油圧クラッチのいずれかが選択されるとともに、速度段クラッチのいずれかのクラッチが選択されて、変速が行われる。
【００５３】
また、エンジン１の出力は、ステアリング用油圧ポンプ７、ローダ用油圧ポンプ８、ファン用油圧ポンプ９、トルコン潤滑用油圧ポンプ１０に伝達される。
【００５４】
ステアリング用油圧ポンプ７が駆動されると、吐出圧油がステアリング用制御弁１１を介してステアリング用油圧シリンダ１３に供給される。
【００５５】
ステアリング用油圧シリンダ１３はステアリング機構に接続されている。ステアリング用油圧シリンダ１３に圧油が供給されると、ステアリング機構が作動し、車体が旋回される。ステアリング用制御弁１１のスプールは、図示しないステアリングハンドルの操作に応じて、移動され、それに応じて制御弁１１の開口面積が変化し、ステアリング用油圧シリンダ１３に供給される流量が変化される。
【００５６】
ローダ用油圧ポンプ８が駆動されると、吐出圧油がローダ用制御弁１２を介してローダ用油圧シリンダ１４に供給される。
【００５７】
ローダ用油圧シリンダ１４は、車体前部のローダに接続されている。ローダ用油圧シリンダ１４に圧油が供給されると、ローダが作動される。つまり、ローダを構成するブームが上昇ないしは下降し、バケットがチルトする。ローダ用制御弁１２のスプールは、図示しないローダ用操作レバーの操作に応じて、移動され、それに応じて制御弁１２の開口面積が変化し、ローダ用油圧シリンダ１４に供給される流量が変化される。
【００５８】
ファン用油圧ポンプ９が駆動されると、吐出圧油がファン用油圧モータ１５に供給され、冷却用ファン１６が作動される。
【００５９】
トルコン潤滑用油圧ポンプ１０が駆動されると、吐出圧油がトルクコンバータ２に供給され、トルクコンバータ２が潤滑される。
【００６０】
エンジン１の出力軸には、エンジン１の実際の回転数Ｎrを検出するエンジン回転数検出センサ１ａが設けられている。エンジン回転数検出センサ１ａで検出されたエンジン回転数Ｎrは、コントローラ１８に入力される。
【００６１】
トルクコンバータ２の入力軸（エンジン１の出力軸）には、トルクコンバータ２の入力軸の回転数Ｎ1を検出するトルコン入力軸回転数検出センサ２ａが設けられている。トルコン入力軸回転数検出センサ２ａで検出された回転数Ｎ1は、コントローラ１８に入力される。
【００６２】
トランスミッション３の出力軸には、トランスミッション３の出力軸の回転数Ｎ2を検出するトランスミッション出力軸回転数検出センサ３ａが設けられている。トランスミッション出力軸回転数検出センサ３ａで検出された回転数Ｎ2は、コントローラ１８に入力される。
【００６３】
アクセルペダル１７は、オペレータによって操作され、アクセルペダル１７に設けられたストロークセンサ１７ａによって操作量（踏み込み量）が検出され、操作量を示す信号がコントローラ１８に入力される。
【００６４】
駆動輪５には、駆動輪５を制動する油圧ブレーキが設けられている。ブレーキペダル２９は、オペレータによって操作され、ブレーキペダル２９に設けられたストロークセンサ２９ａによって操作量（踏み込み量）が検出され、操作量を示す信号がコントローラ１８に入力される。コントローラ１８は、ブレーキペダル２９の踏み込み量に応じたブレーキ圧となるように、油圧ブレーキを制御する。
【００６５】
コントローラ１８は、アクセルペダル１７の操作量に応じた目標回転数となるようにエンジン１を制御する。
【００６６】
操作盤３０には、パワーモードスイッチ３１、変速モードスイッチ３２、前後進スイッチ３３、速度段スイッチ３４が設けられている。
【００６７】
変速モードスイッチ３２は、トランスミッション３の自動変速のタイミングを選択するスイッチであり、前後進スイッチ３３は、トランスミッション３の前進用油圧クラッチ、後進用油圧クラッチを選択するスイッチであり、速度段スイッチ３４は、速度段クラッチ（１速用油圧クラッチ、２速用油圧クラッチ、３速用油圧クラッチ、４速用油圧クラッチ）を選択するスイッチである。
【００６８】
コントローラ１８は、変速モードスイッチ３２で選択された変速タイミングで速度段が変化するように、トランスミッション３を制御する。また、コントローラ１８は、前後進スイッチ３３で選択された前進方向または後進方向に、速度段スイッチ３４で選択された速度段の範囲で自動変速するように、トランスミッション３を制御する。
【００６９】
パワーモードスイッチ３１は、走行負荷が高く、走行に対して大きなエンジン出力を必要とする走行状態（パワーモード）を選択するスイッチである。パワーモードスイッチ３１で「パワーモード」が選択されていない場合（スイッチオフ時）には、走行負荷が低く、走行にそれほど大きなエンジン出力を必要としない走行状態（通常モード）が選択される。
【００７０】
エンジン１はディーゼルエンジンであり、その出力の制御は、シリンダ内に噴射する燃料量を調整することで行われる。この調整はエンジン１の燃料噴射ポンプに付設したガバナを制御することで行われる。ガバナとしては、一般的にオールスピード制御方式のガバナが用いられ、アクセルペダル踏み込み量に応じた目標回転数となるように、負荷に応じてエンジン回転数と燃料噴射量とを調整する。すなわちガバナは目標回転数と実際のエンジン回転数との差がなくなるよう燃料噴射量を増減する。エンジン１の出力特性は、図２で表される。図２の横軸は、エンジン回転数Ｎであり、縦軸がエンジントルクＴeである。
【００７１】
図２において最大トルク線Ｒ1で規定される領域がエンジン１が出し得る性能を示す。ガバナはトルクが最大トルク線Ｒ1を超えて排気煙限界とならないように、またエンジン回転数Ｎがハイアイドル回転数ＮHを超えて過回転とならないようにエンジン１を制御する。
【００７２】
（第１実施例）
本実施例では、可変容量型油圧ポンプ７、８、９に、吸収トルクを変化させる吸収トルク変化手段が設けられる。コントローラ１８では、走行負荷が高い状態であるか否かが判断され、走行負荷が高い状態であると判断された場合に、可変容量型油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを低下させる制御を実行する。この制御は、パワーモードスイッチ３１によって「パワーモード」が選択されていることを条件に、実行される。
【００７３】
図２において、トルコンマッチングカーブＬtは、トルクコンバータ２の吸収トルク線であり、走行負荷を示している。矢印Ａに示すように、アクセルペダル１７を踏み込むにつれて、エンジン回転数ＮとエンジントルクＴeが上昇し、トルコン吸収馬力が上昇する。
【００７４】
トルコン吸収馬力は、エンジン出力から、可変容量型油圧ポンプ７、８、９（更にはトルコン潤滑用油圧ポンプ１０を含む）のポンプ吸収馬力を差し引いたものとなる。作業油圧負荷が高くなると、走行負荷は相対的に少なくなり、牽引力、加速が小さくなる。
【００７５】
走行負荷が低い状態であると判断された場合には、同図２の最大トルク線Ｒ1から、作業油圧負荷を差し引いたトルク線Ｒ2上のトルクが走行負荷に使用される。トルコン吸収馬力とエンジン出力とのマッチング点は、トルク線Ｒ2上のＶ2点となる。
【００７６】
走行負荷が高い状態であると判断された場合には、可変容量型油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクが小さな値に変化される。これにより作業油圧負荷が小さくなり、同図２の最大トルク線Ｒ1から、小さな作業油圧負荷を差し引いたトルク線Ｒ3上のトルクが走行負荷に使用される。トルコン吸収馬力とエンジン出力とのマッチング点は、トルク線Ｒ3上のＶ3点となる。
【００７７】
このように走行負荷が高い状態であると判断された場合には、そうでない場合と較べて、マッチング点が、Ｖ2から、よりトルコン吸収馬力の大きな点Ｖ3に移動するため、作業を行いながら、走行中に高負荷となった場合、例えば大きな牽引力や、坂道で加速が必要になったときに、大きな牽引力を得ることができ、車速を短時間で上昇させることができる。
【００７８】
いいかえれば、従来は、図３に示すように、走行負荷が高いときでも走行負荷が低いときと同様に一律に、同図３に斜線で示すエンジン出力が作業油圧負荷が配分されており、走行負荷に回せるエンジン出力は小さかったため（マッチング点Ｖ2）、作業を行いながら、走行中に高負荷となった場合、例えば大きな牽引力や、坂道で加速が必要になったときに、十分な牽引力を得られなかったり、長時間かけても車速を上昇させることができなかったが、本実施例によれば、図２に示すように、走行負荷が高いときには、同図２に斜線で示す、より小さいエンジン出力を作業油圧負荷に配分するようにして、走行負荷に回せるエンジン出力を相対的に大きくしたので（マッチング点Ｖ3）、従来と比較して、作業を行いながら、走行中に高負荷となった場合、例えば大きな牽引力や、坂道で加速が必要になったときに、より大きな牽引力を得ることができ、車速をより短時間で上昇させることができるようになる。
【００７９】
なお、ローダやステアリング機構が作動していない状態、つまり作業油圧負荷がなく、走行負荷が高い状態では、最大トルク線Ｒ1上のマッチング点Ｖ1でトルコン吸収馬力とエンジン出力がマッチングし、エンジン出力のすべてを走行負荷に使用することができる。このため、大きな牽引力が必要なときや、坂道で加速が必要なときに、十分な牽引力を得ることができ、車速を短時間で上昇させることができる。
【００８０】
つぎに、油圧ポンプの吸収トルクを変化させる手段の具体的な構成例について、説明する。
【００８１】
図６は、ローダ用油圧ポンプ８をＰＣ制御するための構成を示している。図６では、ローダ用油圧ポンプ８を代表させて示しているが、他の可変容量型油圧ポンプ７、９をＰＣ制御する場合も同様に構成される。
【００８２】
ＰＣ弁１９は、油圧ポンプ８の吐出圧Ｐp（ｋｇ/ｃｍ2）と油圧ポンプ８の容量ｑ（ｃｃ/ｒｅｖ）の積が一定トルクを超えないように、油圧ポンプ８の斜板７ａの傾転角を制御する。エンジン１の回転数が一定であれば、油圧ポンプ８の吐出圧Ｐp（ｋｇ/ｃｍ2）と油圧ポンプ８の流量Ｑ（ｌ/ｍｉｎ）の積が一定の馬力を超えないように、油圧ポンプ８の斜板８ａを制御することになる。
【００８３】
また、油圧ポンプ７、８、９をまとめてＰＣ制御する場合は、これらポンプ７、８、９の吐出圧の平均値がＰＣ弁１９に入力される。
【００８４】
ＰＣ弁１９は、油圧ポンプ８の吐出圧Ｐpをパイロット圧として入力し、吐出圧Ｐpに応じた駆動圧油をサーボ弁２０に供給することで、油圧ポンプ８の容量ｑを制御する。
【００８５】
ＰＣ制御の内容は、図４を用いて説明される。図４の横軸は油圧ポンプ８の吐出圧Ｐp（ｋｇ/ｃｍ2）であり、縦軸は油圧ポンプ８の容量ｑ（ｃｃ/ｒｅｖ）、つまり斜板８ａの傾転角である。
【００８６】
同図４に示すように、油圧ポンプ８の吐出圧Ｐpが一定圧以下であれば、油圧ポンプ８の斜板８ａの傾転角が最大に設定され、最大容量ｑmaxとなっている。作業油圧負荷が大きくなり、ポンプ吐出圧Ｐpが一定圧を超えると、特性ＬＮ１にしたがいポンプ容量ｑを減少させて、斜板傾転角を最小、最小容量ｑminにする。
【００８７】
以上のようにして、油圧ポンプ８では、作業油圧負荷、つまり吸収トルクが、最大吸収トルクＴp1を超えない範囲で、ポンプ吐出圧Ｐpに応じてポンプ容量ｑが制御される。
【００８８】
ＰＣ弁１９には、コントローラ１８から制御信号ｉ1が加えられており、この制御信号ｉ1に応じて、最大吸収トルクが変化される。
【００８９】
今、走行負荷が低い状態であると判断された場合には、油圧ポンプ８の最大吸収トルクがＴp1という大きな値に設定され、油圧ポンプ８は、特性ＬＮ１にしたがい、制御される。また、走行負荷が高い状態にあると判断された場合には、矢印Ｄに示すように、特性ＬＮ１から特性ＬＮ２に変化して、ポンプ容量の減少を開始するポンプ吐出圧の値が小さくなり、最大吸収トルク値が小さな値Ｔp2に設定される。
【００９０】
図７（ａ）は、ローダ用油圧ポンプ８をＬＳ制御するための構成を示している。図７（ａ）では、ローダ用油圧ポンプ８を代表させて示しているが、他の可変容量型油圧ポンプ７、９をＬＳ制御する場合も同様に構成される。
【００９１】
ＬＳ弁２２は、油圧ポンプ８の吐出圧Ｐpと、ローダ用油圧シリンダ１４の負荷圧ＰLSとの差圧ΔＰが一定差圧ΔＰLSとなるように、油圧ポンプ８の斜板８ａの傾転角を制御する。
【００９２】
ＬＳ弁２２には、一定差圧ΔＰLSを設定するバネが付与されている。ＬＳ弁２２のバネ側と反対側のパイロットポートには、油圧ポンプ８の吐出圧Ｐpがパイロット圧として加えられ、バネ側のパイロットポートには、ローダ用油圧シリンダ１４の負荷圧ＰLSがパイロット圧として加えられる。ＬＳ弁２２から駆動圧油がサーボ弁２０に供給されることで、油圧ポンプ８の容量ｑが制御される。
【００９３】
ローダ用制御弁１２の開口面積をＡ、抵抗係数をｃとすると、油圧ポンプ８の吐出流量Ｑは、
Ｑ＝ｃ・Ａ・√（ΔＰ）
で表される。差圧ΔＰは、ＬＳ弁２２により一定になるのでポンプ流量Ｑは制御弁１２のスプールの開口面積Ａによってのみ変化する。
【００９４】
ローダ用操作レバーを操作すると操作量に応じてローダ用制御弁１２の開口面積Ａが増加し、開口面積Ａの増加に応じてポンプ流量Ｑが増加する。このときポンプ流量Ｑは作業油圧負荷の影響を受けずローダ用操作レバーの操作量のみによって定まる。このようにＬＳ弁２２を設けたことにより、ポンプ流量Ｑは作業油圧負荷によって増減することなくオペレータの意思通りに（ローダ用操作レバーの操作位置に応じて）変化しファインコントロール性つまり中間操作領域における操作性が向上する。
【００９５】
しかし、ファインコントロール時など、油圧ポンプ８の最大流量を超えない領域でも、常にローダ用油圧シリンダ１４が要求する通りの流量を供給するために、エンジン１が低回転域でも高回転域と同じ吐出流量となってしまう。
【００９６】
このためコントローラ１８では、エンジン１の回転数が低い場合には、差圧設定値ΔＰLSを下げて、吐出流量を下げる制御が行われる。ＬＳ弁２２には、バネの設定バネ力を変化させる差圧設定部２３が付設され、コントローラ１８から差圧設定部２３に対して制御信号ｉ2を出力すると、差圧設定部２３は、ＬＳ弁２２のバネの設定バネ力を変化させ、差圧設定値ΔＰLSを変更する。
【００９７】
なお、図７（ｂ）に示すように、ＬＳ弁２２の電磁ソレノイドに制御信号ｉ2を加えることで、ＬＳ弁２２のバネの設定バネ力を変化させ、差圧設定値ΔＰLSを変更してもよい。
【００９８】
このような差圧設定値変更制御の内容は、図５を用いて説明される。図５の横軸は油圧ポンプ８の吐出圧Ｐp（ｋｇ/ｃｍ2）であり、縦軸は油圧ポンプ８の容量ｑ（ｃｃ/ｒｅｖ）、つまり斜板８ａの傾転角である。
【００９９】
同図５に示すように、油圧ポンプ８の吐出圧Ｐpが、ある値Ｐp1になっており、ポンプ容量ｑが最大値ｑmaxとなっているときに、差圧設定値ΔＰLSを小さい値に変更すると、上記式（Ｑ＝ｃ・Ａ・√（ΔＰ））の右辺が小さくなったことに相当し、これにより矢印Ｅに示すように、ポンプ容量ｑは、最大値ｑmaxから小さな値ｑ1に変更される。ポンプ容量ｑが小さくなることで、油圧ポンプ８の吸収トルク、つまり作業油圧負荷が小さくなる。
【０１００】
コントローラ１８は、走行負荷が低い状態であると判断した場合には、ＬＳ弁２２に対して、差圧設定値ΔＰLSを大きな値に設定し油圧ポンプ８の吸収トルクを大きくする制御信号ｉ2を出力する。また、走行負荷が高い状態であると判断した場合には、ＬＳ弁２２に対して、差圧設定値ΔＰLSを小さな値に設定し油圧ポンプ８の吸収トルクを小さくする制御信号ｉ2を出力する。
【０１０１】
なお、図４に示す油圧ポンプの最大吸収トルクを変更する制御と、図５に示す油圧ポンプのポンプ容量を変更する制御を組み合わせて、作業油圧負荷が高い状態である場合に油圧ポンプの吸収トルクを低下させる制御を実施してもよい。
【０１０２】
なお、全ての可変容量型油圧ポンプ７、８、９について、最大吸収トルクまたは容量を小さくしてもよく、可変容量形油圧ポンプ７、８、９のうちの１つまたは２つの可変容量型油圧ポンプについて、最大吸収トルクまたは容量を小さくしてもよい。
【０１０３】
以上のように本実施例によれば、高い走行負荷がかかった場合に、十分な牽引力が得られ、短時間で車速を上昇させることができるようになる。しかも、固定容量型油圧ポンプの容量を一律に低く設定しているわけではなく、可変容量型油圧ポンプの容量あるいは最大吸収トルクを、走行負荷が高い状態のときに一時的に低下させているだけであるので、車体性能のダウンを招くことがない。しかも、エンジン出力を増大させるためにエンジンを大型化する必要もないので、燃費悪化、エネルギーの無駄という問題を生じさせることもない。
【０１０４】
（第２実施例）
第１実施例では、走行負荷が高い状態であると判断された場合に、油圧ポンプの吸収トルクを小さくして、相対的にトルコン吸収トルクを大きくしているが、走行負荷が高い状態であるとの判断は、ホイールローダ１００が加速状態にあることを判断することによって、行うことができる。
【０１０５】
具体的には、コントローラ１８で、車体の加速度が所定のしきい値以上であるか否かを判断し、車体の加速度が所定のしきい値以上であると判断された場合に、油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを小さくして、相対的に、トルコン吸収トルクを大きくする。車体の加速度は、エンジン回転数検出センサ１ａまたはトルコン入力軸回転数センサ２ａまたはトランスミッション出力軸回転数センサ３ａで検出される回転数の単位時間当たりの変化量として演算してもよく、車体に加速度センサを設け、その加速度センサの出力として得るようにしてもよい。
【０１０６】
また、コントローラ１８で、車体の加速度が所定のしきい値以上であるか否かを判断するとともに、車体が減速状態にないか否かを判断し、車体の加速度が所定のしきい値以上であり、かつ車体が減速状態にないと判断された場合に、油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを小さくして、相対的に、トルコン吸収トルクを大きくしてもよい。車体が減速状態にないか否かは、ブレーキペダル２９が踏み込まれていないか否かで、あるいはブレーキペダル２９の踏み込み量が所定のしきい値以下であるか否かで判断すればよい。また、油圧ブレーキの作動油の圧力を検出して、油圧が所定のしきい値以下であることをもって、車体が減速状態にはないと判断してもよい。
【０１０７】
また、コントローラ１８で、アクセルペダル１７の踏み込み量が所定のしきい値以上であるか否かを判断し、アクセルペダル１７の踏み込み量が所定のしきい値以上であると判断された場合に、油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを小さくして、相対的に、トルコン吸収トルクを大きくしてもよい。
【０１０８】
また、コントローラ１８で、アクセルペダル１７の踏み込み量が所定のしきい値以上であるか否かを判断するとともに、車体が減速状態にないか否かを判断し、アクセルペダル１７の踏み込み量が所定のしきい値以上であり、かつ車体が減速状態にないと判断された場合に、油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを小さくして、相対的に、トルコン吸収トルクを大きくしてもよい。
【０１０９】
また、コントローラ１８で、エンジン１の目標回転数と実際のエンジン回転数Ｎrとの差を演算し、この回転数差が所定のしきい値以上であるか否かを判断し、回転数差が所定のしきい値以上である判断された場合に、油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを小さくして、相対的に、トルコン吸収トルクを大きくしてもよい。
【０１１０】
また、コントローラ１８で、エンジン１の目標回転数と実際のエンジン回転数Ｎrとの差を演算し、この回転数差が所定のしきい値以上であるか否かを判断するとともに、車体が減速状態にないか否かを判断し、回転数差が所定のしきい値以上であり、かつ車体が減速状態にないと判断された場合に、油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを小さくして、相対的に、トルコン吸収トルクを大きくしてもよい。
【０１１１】
（第３実施例）
第１実施例では、走行負荷が高い状態であると判断された場合に、油圧ポンプの吸収トルクを小さくして、相対的にトルコン吸収トルクを大きくしているが、走行負荷が高い状態であるとの判断は、駆動輪５に伝達される走行負荷を実際に計測し、計測された走行負荷が所定のしきい値以上であることを判断することによって、行うことができる。
【０１１２】
具体的には、コントローラ１８で、トルコン入力軸回転数Ｎ1と、トランスミッション出力軸回転数Ｎ2と、トランスミッション３で現在選択されている速度段とに基づいて走行負荷を演算し、この演算した走行負荷が所定のしきい値以上であるか否かを判断し、演算した走行負荷が所定のしきい値以上であると判断された場合に、油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを小さくして、相対的に、トルコン吸収トルクを大きくすればよい。
【０１１３】
また、コントローラ１８で、トルコン入力軸回転数Ｎ1と、トランスミッション出力軸回転数Ｎ2と、トランスミッション３で現在選択されている速度段とに基づいて走行負荷を演算し、この演算した走行負荷が所定のしきい値以上であるか否かを判断するとともに、車体が減速状態にないか否かを判断し、演算した走行負荷が所定のしきい値以上であり、かつ車体が減速状態にないと判断された場合に、油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを小さくして、相対的に、トルコン吸収トルクを大きくしてもよい。
【０１１４】
なお、走行負荷を上述したように演算によって求めてもよく、トルクコンバータ２の出力軸、トランスミッション３の出力軸等に、応力ゲージ等を取り付けて、直接、走行負荷を検出してもよい。
【０１１５】
（第４実施例）
以上の実施例では、油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを小さくする制御を実行する条件について説明したが、逆に、車体が減速状態であるか否かを判断し、車体が減速状態にあると判断された場合に、油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを小さくする制御を解除してもよい。すなわち、車体が減速状態にあると判断されると、図４において、油圧ポンプの最大吸収トルクを矢印Ｄ方向に低下させる制御を解除するか、図５において、油圧ポンプの容量を矢印Ｅ方向に低下させる制御を解除して、図２に示すように、作業油圧負荷が小さくなる（走行負荷が大きくなる）マッチング点Ｖ3から、作業油圧負荷が大きくなる（走行負荷が小さくなる）マッチング点Ｖ2に戻すようにする。
【０１１６】
（第５実施例）
上述した第１実施例〜第４実施例では、油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを小さくする制御を、パワーモードスイッチ３１によって「パワーモード」が選択されていることを条件に、実行するものとして説明した。しかし、パワーモードスイッチ３１によって「パワーモード」が選択されていない場合であっても（「通常モード」が選択されている場合であっても）、走行負荷が高い状態であると判断されれば（車体が加速状態にあると判断されるか、あるいは計測した走行負荷が高いと判断されれば）、油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを低下させるようにしてもよい。
【０１１７】
（第６実施例）
上述した第２実施例、第３実施例では、しきい値以上になったことをもって、油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを小さくする制御を実行するようにしているが、しきい値の大きさは、選択した走行モードの種類に応じて変更してもよい。
【０１１８】
この実施例では、「パワーモード」が選択された場合、「通常モード」が選択された場合のいずれの場合でも、油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを小さくする制御を実行するものとする。ただし、「パワーモード」が選択された場合と、「通常モード」が選択された場合とで、しきい値の大きさを、変化させるようにする。「パワーモード」が選択された場合は、オペレータが高い走行負荷で走行しようとする意思をもっている場合であるので、しきい値を低い値に設定する。たとえばアクセルペダル１７の踏み込み量のしきい値を低い値に設定して、アクセルペダル踏み込み量が少ない状態でも、即座に、油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを小さくして、相対的に、トルコン吸収トルクを大きくする制御を実行する。これにより、高い走行負荷に早めに対応することができる。逆に、「通常モード」が選択された場合は、オペレータはそれほど高い走行負荷で走行しようとする意思はもっていない場合であるので、しきい値を高い値に設定する。たとえばアクセルペダル１７の踏み込み量のしきい値を高い値に設定して、アクセルペダル踏み込み量が大きく踏み込まれたときをもって、油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを小さくして、相対的にトルコン吸収トルクを大きくする制御を実行する。これにより、作業油圧負荷を優先しながら、走行負荷にも対応することができる。
【０１１９】
（第７実施例）
以上説明した実施例では、走行負荷が高い状態であると判断された場合（車体が加速状態にあると判断された場合あるいは計測した走行負荷が高いと判断された場合）に、はじめて、油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを小さくして、相対的に、トルコン吸収トルクを大きくする制御を実行するものとして説明したが、このような判断自体を省略して、操作盤３０上のスイッチ操作のみで、油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを小さくする制御を実行してもよい。
【０１２０】
この実施例では、「パワーモード」が選択されると、図４において、油圧ポンプの最大吸収トルクを矢印Ｄ方向に低下させる制御を実行するか、図５において、油圧ポンプの容量を矢印Ｅ方向に低下させる制御を実行して、図２に示すように、作業油圧負荷が小さくなる（走行負荷が大きくなる）マッチング点Ｖ3に、移行させる。
【０１２１】
一方、「通常モード」が選択されると、図４において、油圧ポンプの最大吸収トルクを矢印Ｄ方向に低下させる制御を解除するか、図５において、油圧ポンプの容量を矢印Ｅ方向に低下させる制御を解除して、図２に示すように、作業油圧負荷が小さくなる（走行負荷が大きくなる）マッチング点Ｖ3から、作業油圧負荷が大きくなる（走行負荷が小さくなる）マッチング点Ｖ2に戻すようにする。
【０１２２】
なお、上述した第２実施例、第３実施例で説明した各種判断手法は適宜組み合わせてよい。たとえば、アクセルペダル１７の踏み込み量が所定のしきい値以上であることと、計測した走行負荷が所定のしきい値以上であることの２つの条件が揃ってはじめて、油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを小さくする制御を実行するようにしてもよい。
【０１２３】
また、上述した実施例では、走行モードが「パワーモード」、「通常モード」の２種類の場合を例にとり説明したが、走行モードを３種類以上として、各走行モードに応じて制御内容、しきい値の大きさを変更するようにしてもよい。
【０１２４】
ところで、作業車両の種類によっては、エンジン１の出力がトルクコンバータ２、トランスミッション３を介して駆動輪５に伝達される構成ではなく、エンジン１の出力が走行用油圧ポンプ、走行用油圧モータを介して駆動輪５に伝達される構成のものもある。このような構成の作業車両に対しても、本発明を適用することができる。この場合、各実施例の「走行負荷」を、走行油圧負荷に置き換えて、同様に、各実施例の制御を行えばよい。すなわち、走行油圧負荷が高い状態であると判断された場合（車体が加速状態にあると判断された場合あるいは計測した走行油圧負荷が高いと判断された場合）に、作業用油圧ポンプ７、８、９の吸収トルク（作業油圧負荷）を小さくして、相対的に、走行用油圧ポンプの吸収トルク（走行油圧負荷）を大きくする制御を実行すればよい。
【産業上の利用可能性】
【０１２５】
本発明は、ホイールローダに限定されることなく、エンジン出力（エンジントルク）が、走行負荷と作業油圧負荷の双方に配分される作業車両であれば、同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】図１は、実施形態の作業車両の構成を示す図である。
【図２】図２はエンジン回転数とエンジントルクとの関係を示す図である。
【図３】図３は従来技術を説明する図で、図２に対応する図である。
【図４】図４は油圧ポンプの最大吸収トルクを変更する制御を説明する図である。
【図５】図５は油圧ポンプの容量を変更する制御を説明する図である。
【図６】図６はＰＣ制御を行うための構成例を示した図である。
【図７】図７はＬＳ制御を行うための構成例を示した図である。
【符号の説明】
【０１２７】
１ エンジン １ａ エンジン回転数検出センサ ２ トルクコンバータ ３ トランスミッション ２ａ トルコン入力軸回転数検出センサ ３ａ トランスミッション出力軸回転数センサ ５ 駆動輪 ７、８、９ 可変容量型油圧ポンプ １７ アクセルペダル １８ コントローラ １９ ＰＣ弁 ２２ ＬＳ弁 ２９ ブレーキペダル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業車両のエンジンの負荷制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ホイールローダは、エンジンを駆動源としてトルクコンバータを介して駆動輪（車輪）が駆動され、走行される。つまりエンジン出力は、走行負荷に使用される。また、エンジンは、ステアリング機構やローダ等の作業機の駆動源となっている。すなわち、エンジンによってステアリング用油圧ポンプが駆動され、ステアリング用油圧ポンプから吐出された圧油が、ステアリング用油圧シリンダに供給され、これに応じてステアリング機構が作動される。また、エンジンによってローダ用油圧ポンプが駆動され、ローダ用油圧ポンプから吐出された圧油が、ローダ用油圧シリンダに供給され、これに応じてローダが作動される。ステアリング用油圧ポンプ、ローダ用油圧ポンプには、容量が一定の固定容量型油圧ポンプが使用されている。このようにエンジン出力は、走行負荷のみならず作業油圧負荷にも使用される。
【０００３】
ホイールローダの走行速度は、アクセルペダルの踏み込み量に応じて変化する。すなわち、アクセルペダルの踏み込み量に応じて、エンジンの回転数が変化され、それに応じて車速が変化する。
【０００４】
そして、ホイールローダは、走行負荷と作業油圧負荷の双方がかかる状況下、たとえば走行しながら、ローダを上下動させたりする状況下、で作業を行う機会が、他の油圧ショベル等の作業車両に比べて多い。
【０００５】
ここで、油圧ショベルに関しては、各種作業モードに応じて、可変容量型油圧ポンプの最大吸収トルクや容量を変化させるという発明が、下記に例示する各特許文献により既に公知となっている。
【特許文献１】特開昭６２−５８０３３号公報
【特許文献２】特許第２７１１８３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このようにホイールローダでは、１つのエンジンの出力が、走行負荷、作業油圧負荷の双方に用いられる。このため作業油圧負荷の大きさ如何によって走行に使用することができるエンジン出力が左右される。
【０００７】
図３は、エンジン回転数ＮとエンジントルクＴeとの関係を示している。図３において、トルコンマッチングカーブＬtは、トルクコンバータの吸収トルク線であり、走行負荷を示している。矢印Ａに示すように、アクセルペダルを踏み込むにつれて、エンジン回転数ＮとエンジントルクＴeが上昇する。ローダやステアリング機構が作動していない状況、つまり作業油圧負荷がない状態では、最大トルク線Ｒ1上のマッチング点Ｖ1でトルコン吸収馬力とエンジン出力がマッチングし、エンジン出力のすべてを走行負荷に使用することができる。このため、大きな牽引力が必要なときや、坂道で加速が必要なときに、十分な牽引力を得ることができ、車速を短時間で上昇させることができる。
【０００８】
しかし、走行しながら、ローダやステアリング機構を作動させる状況、つまり作業油圧負荷が生じている状況下では、同図３に斜線で示すエンジン出力が作業油圧負荷として消費されるため、それを差し引いたエンジン出力分しか走行負荷に使用することができなくなる。
【０００９】
このためトルコン吸収馬力とエンジン出力とのマッチング点は、Ｖ2に下降し、走行に使用することができるエンジン出力が低下してしまい、作業を行いながら、しかも高い走行負荷にも対処しなければならない状況下では、高い走行負荷に必要なエンジン出力が得られず、このため十分な牽引力が得られなかったり、長時間を要しても車速を上昇させることができなくなることがある。
【００１０】
そこで、このような問題を解決するために、作業機用油圧ポンプで吸収されるトルク自体を減らすこと、つまり、ステアリング用油圧ポンプなどの固定容量型油圧ポンプの容量を小さく設定することが考えられる。しかし、ステアリング用油圧ポンプの容量を小さく設定すると、エンジン回転数が低いローアイドル時にステアリングが十分に切れなくなるという問題が発生する。ホイールローダでは、エンジンがアイドリング状態（ローアイドル回転時）にあっても、十分にステアリングが切れることが要求される。エンジン回転数が低いローアイドル回転時であっても、ステアリング用油圧シリンダに多くの流量の圧油が流れるようにするためには、ポンプの容量は一定レベル以上確保することが必要となる。仮にポンプ容量を小さくすれば、エンジン回転数が低いローアイドル回転時に油圧シリンダに供給され得る最大流量が減り、ステアリングを切る速度が遅くなるという問題が生じる。また、ローダ用油圧ポンプの容量を小さく設定すれば、同じく流量が減り、ローダを上げ下げする速度が遅くなり、作業効率が損なわれる。このように固定容量型油圧ポンプの容量を減らすことは、車体性能のダウンにつながる。
【００１１】
当然、エンジンを大型化してエンジントルクに余裕を持たせることで、高い走行負荷に対処することも考えられるが、「作業を行いながら、しかも大きな牽引力や坂道で加速が必要な状況」となるのは、実際の作業時間のうち僅かな時間であり、そのためだけに、エンジンを大型化することは、コスト上昇を招くとともに、燃費が悪化しエネルギーの無駄となる。
【００１２】
また、走行と作業を同時に操作しているときに、ローダ用操作レバーの操作を加減して、エンジン出力のうち走行負荷に回せる分を大きくするように調整することも考えられるが、そのような複雑な操作はオペレータに大きな負担を課すことになるとともに、実際にそのような調整を行うことは難しい。
【００１３】
本発明はこうした実状に鑑みてなされたものであり、ホイールローダ等の作業車両において、車体性能のダウンや、エネルギーの無駄等の問題を生じさせることなく、高い走行負荷がかかった場合に、十分な牽引力を得られるようにし、短時間で車速を上昇させることができるようにすることを解決課題とするものである。
【００１４】
なお、上記特許文献１、２には、各種作業モードに応じて、可変容量型油圧ポンプの最大吸収トルクや容量を変化させるということは記載されてはいるが、各種モードに応じて、走行負荷と作業負荷へのエンジン出力の配分を変えるという技術思想、つまり複数の可変容量型油圧ポンプを、走行用の油圧ポンプと作業用の油圧ポンプに分けて、各種モードに応じて、走行用油圧ポンプと作業用油圧ポンプとで、最大吸収トルクの大きさや容量の大きさを異ならせるという技術思想は何ら記載されていない。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
第１発明は、
エンジン（１）の出力が駆動輪（５）に伝達されるとともに、エンジン（１）の出力が可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）を介して作業機に伝達される作業車両のエンジンの負荷制御装置であって、
可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）の吸収トルクを変化させる吸収トルク変化手段（１９、２２）と、
走行負荷が高い状態にあることを判断する走行負荷状態判断手段（１８）と、
走行負荷状態判断手段（１８）によって、走行負荷が高い状態にあると判断された場合に、可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）の吸収トルクを低下させる制御手段（１８）と
を備えた作業車両のエンジンの負荷制御装置であることを特徴とする。
【００１６】
第２発明は、
エンジン（１）の出力が駆動輪（５）に伝達されるとともに、エンジン（１）の出力が可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）を介して作業機に伝達される作業車両のエンジンの負荷制御装置であって、
可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）の吸収トルクを変化させる吸収トルク変化手段（１９、２２）と、
作業車両が加速状態にあることを判断する加速状態判断手段（１８）と、
加速状態判断手段（１８）によって、作業車両が加速状態にあると判断された場合に、可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）の吸収トルクを低下させる制御手段（１８）と
を備えた作業車両のエンジンの負荷制御装置であることを特徴とする。
【００１７】
第３発明は、第２発明において、
加速状態判断手段（１８）は、
作業車両の加速度を検出する加速度検出手段と、
加速度検出手段によって検出された作業車両の加速度が所定のしきい値以上であることを判断する手段と
からなることを特徴とする。
【００１８】
第４発明は、第２発明において、
加速状態判断手段（１８）は、
走行用操作子（１７）の操作量を検出する操作量検出手段（１７ａ）と、
操作量検出手段（１７ａ）によって検出された走行用操作子（１７）の操作量が所定のしきい値以上であることを判断する手段と
からなることを特徴とする。
【００１９】
第５発明は、第２発明において、
加速状態判断手段（１８）は、
エンジン（１）の目標回転数と実際のエンジン回転数との差を演算する回転数差演算手段と、
回転数差演算手段によって演算された回転数差が所定のしきい値以上であることを判断する手段と
からなることを特徴とする。
【００２０】
第６発明は、
エンジン（１）の出力が駆動輪（５）に伝達されるとともに、エンジン（１）の出力が可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）を介して作業機に伝達される作業車両のエンジンの負荷制御装置であって、
可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）の吸収トルクを変化させる吸収トルク変化手段（１９、２２）と、
駆動輪（５）に伝達される走行負荷を計測する走行負荷計測手段（１８）と、
走行負荷計測手段によって計測された走行負荷が所定のしきい値以上である場合に、可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）の吸収トルクを低下させる制御手段（１８）と
を備えた作業車両のエンジンの負荷制御装置であることを特徴とする。
【００２１】
第７発明は、第６発明において、
エンジン（１）の出力がトルクコンバータ（２）、トランスミッション（３）を介して駆動輪（５）に伝達される作業車両のエンジンの負荷制御装置であって、
走行負荷計測手段（１８）は、
トルクコンバータ（２）の入力軸回転数と、トランスミッション（３）の出力軸回転数と、トランスミッション（３）で現在選択されている速度段とに基づいて走行負荷を演算するものであること
を特徴とする。
【００２２】
第８発明は、第１発明〜第７発明のいずれかにおいて、
作業車両が減速状態であることを検出する減速状態検出手段と、
減速状態検出手段によって作業車両が減速状態であることが検出された場合に、可変容量型油圧ポンプの吸収トルクを低下させる制御を解除する解除手段（１８）と
を備えたことを特徴とする。
【００２３】
第９発明は、
第１発明〜第７発明のいずれかに記載の作業車両のエンジンの負荷制御装置において、
高い走行負荷で走行するパワーモードを選択する選択手段（３１）をさらに備え、
前記制御手段（１８）は、前記選択手段（３１）によってパワーモードが選択されていることを、可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）の吸収トルクを低下させる制御を実行する条件とすること
を特徴とする。
【００２４】
第１０発明は、第３発明〜第６発明のいずれかにおいて、
複数の走行モードを選択する走行モード選択手段（３１）と、
走行モード選択手段（３１）で選択された走行モードの種類に応じて、前記しきい値を、選択された作業モードに対応づけられた大きさに変化させること
を特徴とする。
【００２５】
第１１発明は、
エンジン（１）の出力が駆動輪（５）に伝達されるとともに、エンジン（１）の出力が可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）を介して作業機に伝達される作業車両のエンジンの負荷制御装置であって、
可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）の吸収トルクを変化させる吸収トルク変化手段（１９、２２）と、
複数の走行モードを選択する走行モード選択手段（３１）と、
走行モード選択手段（３１）で走行モードの種類に応じて、可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）の吸収トルクの大きさを変化させる制御手段と
を備えた作業車両のエンジンの負荷制御装置であることを特徴とする。
【００２６】
第１２発明は、
エンジン（１）の出力が走行用油圧ポンプを介して駆動輪（５）に伝達されるとともに、エンジン（１）の出力が作業機用可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）を介して作業機に伝達される作業車両のエンジンの負荷制御装置であって、
作業機用可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）の吸収トルクを変化させる吸収トルク変化手段（１９、２２）と、
走行負荷が高い状態にあることを判断する走行負荷状態判断手段（１８）と、
走行負荷状態判断手段（１８）によって、走行負荷が高い状態にあると判断された場合に、作業機用可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）の吸収トルクを低下させる制御手段（１８）と
を備えた作業車両のエンジンの負荷制御装置であることを特徴とする。
【００２７】
本発明の作用、効果について、図面を参照しながら説明する。
【００２８】
すなわち、図６または図７に示すように、可変容量型油圧ポンプ７、８、９に、吸収トルクを変化させる吸収トルク変化手段１９または２２が設けられる。コントローラ１８では、走行負荷が高い状態であるか否かが判断され、走行負荷が高い状態であると判断された場合に、油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを低下させる制御を実行する。この制御は、例えば、パワーモードスイッチ３１によって「パワーモード」が選択されていることを条件に、実行される（第９発明）。
【００２９】
図２において、トルコンマッチングカーブＬtは、トルクコンバータ２の吸収トルク線であり、走行負荷を示している。矢印Ａに示すように、アクセルペダル１７を踏み込むにつれて、エンジン回転数ＮとエンジントルクＴeが上昇し、トルコン吸収馬力が上昇する。
【００３０】
トルコン吸収馬力は、エンジン出力から可変容量型油圧ポンプ７、８、９のポンプ吸収馬力を差し引いたものとなる。作業油圧負荷が高くなると、走行負荷は相対的に少なくなり、牽引力、加速が小さくなる。
【００３１】
走行負荷が低い状態であると判断された場合には、同図２の最大トルク線Ｒ1から、作業油圧負荷を差し引いたトルク線Ｒ2上のトルクが走行負荷に使用される。トルコン吸収馬力とエンジン出力とのマッチング点は、トルク線Ｒ2上のＶ2点となる。
【００３２】
走行負荷が高い状態であると判断された場合には、可変容量型油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクが小さな値に変化される。これにより作業油圧負荷が小さくなり、同図２の最大トルク線Ｒ1から、小さな作業油圧負荷を差し引いたトルク線Ｒ3上のトルクが走行負荷に使用される。トルコン吸収馬力とエンジン出力とのマッチング点は、トルク線Ｒ3上のＶ3点となる。
【００３３】
このように走行負荷が高い状態であると判断された場合には、そうでない場合と較べて、マッチング点が、Ｖ2から、よりトルコン吸収馬力の大きな点Ｖ3に移動するため、作業を行いながら、走行中に高負荷となった場合、例えば大きな牽引力や、坂道で加速が必要になったときに、大きな牽引力を得ることができ、車速を短時間で上昇させることができる。
【００３４】
いいかえれば、従来は、図３に示すように、走行負荷が高いときでも走行負荷が低いときと同様に一律に、同図３に斜線で示すエンジン出力が作業油圧負荷が配分されており、走行負荷に回せるエンジン出力は小さかったため（マッチング点Ｖ2）、作業を行いながら、走行中に高負荷となった場合、例えば大きな牽引力や、坂道で加速が必要になったときに、十分な牽引力を得られなかったり、長時間かけても車速を上昇させることができなかったが、本実施例によれば、図２に示すように、走行負荷が高いときには、同図２に斜線で示す、より小さいエンジン出力を作業油圧負荷に配分するようにして、走行負荷に回せるエンジン出力を相対的に大きくしたので（マッチング点Ｖ3）、従来と比較して、作業を行いながら、走行中に高負荷となった場合、例えば大きな牽引力や、坂道で加速が必要になったときに、より大きな牽引力を得ることができ、車速をより短時間で上昇させることができるようになる。
【００３５】
なお、ローダやステアリング機構が作動していない状態、つまり作業油圧負荷がなく、走行負荷が高い状態では、最大トルク線Ｒ1上のマッチング点Ｖ1でトルコン吸収馬力とエンジン出力がマッチングし、エンジン出力のすべてを走行負荷に使用することができる。このため、大きな牽引力が必要なときや、坂道で加速が必要なときに、十分な牽引力を得ることができ、車速を短時間で上昇させることができる。
【００３６】
以上のように本発明によれば、高い走行負荷がかかった場合に、十分な牽引力が得られ、短時間で車速を上昇させることができるようになる。しかも、固定容量型油圧ポンプの容量を一律に低く設定しているわけではなく、可変容量型油圧ポンプの容量あるいは最大吸収トルクを、走行負荷が高い状態のときに一時的に低下させているだけであるので、車体性能のダウンを招くことがない。しかも、エンジン出力を増大させるためにエンジンを大型化する必要もないので、燃費悪化、エネルギーの無駄という問題を生じさせることもない。
【００３７】
走行負荷が高い状態であるとの判断は、ホイールローダ１００が加速状態にあることを判断することによって、行うことができる（第２発明）。
【００３８】
具体的には、コントローラ１８で、車体の加速度が所定のしきい値以上であるか否かを判断し、車体の加速度が所定のしきい値以上であると判断された場合に、油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを小さくして、相対的に、トルコン吸収トルクを大きくする（第３発明）。
【００３９】
また、コントローラ１８で、アクセルペダル１７の踏み込み量が所定のしきい値以上であるか否かを判断し、アクセルペダル１７の踏み込み量が所定のしきい値以上であると判断された場合に、油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを小さくして、相対的に、トルコン吸収トルクを大きくしてもよい（第４発明）。
【００４０】
また、コントローラ１８で、エンジン１の目標回転数と実際のエンジン回転数Ｎrとの差を演算し、この回転数差が所定のしきい値以上であるか否かを判断し、回転数差が所定のしきい値以上である判断された場合に、油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを小さくして、相対的に、トルコン吸収トルクを大きくしてもよい（第５発明）。
【００４１】
走行負荷が高い状態であるとの判断は、駆動輪５に伝達される走行負荷を実際に計測し、計測された走行負荷が所定のしきい値以上であることを判断することによって、行うことができる（第６発明）。
【００４２】
具体的には、コントローラ１８で、トルコン入力軸回転数Ｎ1と、トランスミッション出力軸回転数Ｎ2と、トランスミッション３で現在選択されている速度段とに基づいて走行負荷を演算し、この演算した走行負荷が所定のしきい値以上であるか否かを判断し、演算した走行負荷が所定のしきい値以上であると判断された場合に、油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを小さくして、相対的に、トルコン吸収トルクを大きくすればよい（第７発明）。
【００４３】
また、車体が減速状態であるか否かを判断し、車体が減速状態にあると判断された場合に、油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを小さくする制御を解除してもよい。すなわち、車体が減速状態にあると判断されると、図４において、油圧ポンプの最大吸収トルクを矢印Ｄ方向に低下させる制御を解除するか、図５において、油圧ポンプの容量を矢印Ｅ方向に低下させる制御を解除して、図２に示すように、作業油圧負荷が小さくなる（走行負荷が大きくなる）マッチング点Ｖ3から、作業油圧負荷が大きくなる（走行負荷が小さくなる）マッチング点Ｖ2に戻すようにする（第８発明）。
【００４４】
上述した各しきい値は、選択した走行モードによって変更してもよい。すなわち、「パワーモード」が選択された場合は、オペレータが高い走行負荷で走行しようとする意思をもっている場合であるので、しきい値を低い値に設定する。たとえばアクセルペダル１７の踏み込み量のしきい値を低い値に設定して、アクセルペダル踏み込み量が少ない状態でも、即座に、油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを小さくして、相対的に、トルコン吸収トルクを大きくする制御を実行する。これにより、高い走行負荷に早めに対応することができる。逆に、「通常モード」が選択された場合は、オペレータはそれほど高い走行負荷で走行しようとする意思はもっていない場合であるので、しきい値を高い値に設定する。たとえばアクセルペダル１７の踏み込み量のしきい値を高い値に設定して、アクセルペダル踏み込み量が大きく踏み込まれたときをもって、油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを小さくして、相対的に、トルコン吸収トルクを大きくする制御を実行する。これにより、作業油圧負荷を優先しながら、高い走行負荷にも対応することができる（第１０発明）。
【００４５】
また、操作盤３０上のスイッチ操作のみで、油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを小さくする制御を実行してもよい。すなわち、「パワーモード」が選択されると、図４において、油圧ポンプの最大吸収トルクを矢印Ｄ方向に低下させる制御を実行するか、図５において、油圧ポンプの容量を矢印Ｅ方向に低下させる制御を実行して、図２に示すように、作業油圧負荷が小さくなる（走行負荷が大きくなる）マッチング点Ｖ3に、移行させる。
【００４６】
一方、「通常モード」が選択されると、図４において、油圧ポンプの最大吸収トルクを矢印Ｄ方向に低下させる制御を解除するか、図５において、油圧ポンプの容量を矢印Ｅ方向に低下させる制御を解除して、図２に示すように、作業油圧負荷が小さくなる（走行負荷が大きくなる）マッチング点Ｖ3から、作業油圧負荷が大きくなる（走行負荷が小さくなる）マッチング点Ｖ2に戻すようにする（第１１発明）。
【００４７】
ところで、作業車両の種類によっては、エンジン１の出力がトルクコンバータ２、トランスミッション３を介して駆動輪５に伝達される構成ではなく、エンジン１の出力が走行用油圧ポンプ、走行用油圧モータを介して駆動輪５に伝達される構成のものもある。このような構成の作業車両に対しても、本発明を適用することができる（第１２発明）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
以下図面を参照して本発明に係る作業車両のエンジン負荷制御装置の実施の形態について説明する。
【００４９】
図１は、実施形態のホイールローダの構成を、本発明に係る部分について示している。
【００５０】
同図１に示すように、ホイールローダ１００のエンジン１の出力軸は、ＰＴＯ軸６に連結されている。ＰＴＯ軸６は、トルクコンバータ２に連結されているとともに、ステアリング用油圧ポンプ７、ローダ用油圧ポンプ８、ファン用油圧ポンプ９、トルコン潤滑用油圧ポンプ１０に連結されている。
【００５１】
ステアリング用油圧ポンプ７、ローダ用油圧ポンプ８、ファン用油圧ポンプ９
は、可変容量型油圧ポンプであり、それぞれ斜板７ａ、８ａ、９ａの傾転角が変化されることにより、ポンプ容量ｑ（ｃｃ/ｒｅｖ）が変化される。
【００５２】
エンジン１の出力は、トルクコンバータ２、トランスミッション３、ディファレンシャルギア４を介して駆動輪５に伝達される。トランスミッション３は、前進用油圧クラッチ、後進用油圧クラッチ、速度段クラッチ、つまり１速用油圧クラッチ、２速用油圧クラッチ、３速用油圧クラッチ、４速用油圧クラッチからなり、車速等に応じて、前進用油圧クラッチ、後進用油圧クラッチのいずれかが選択されるとともに、速度段クラッチのいずれかのクラッチが選択されて、変速が行われる。
【００５３】
また、エンジン１の出力は、ステアリング用油圧ポンプ７、ローダ用油圧ポンプ８、ファン用油圧ポンプ９、トルコン潤滑用油圧ポンプ１０に伝達される。
【００５４】
ステアリング用油圧ポンプ７が駆動されると、吐出圧油がステアリング用制御弁１１を介してステアリング用油圧シリンダ１３に供給される。
【００５５】
ステアリング用油圧シリンダ１３はステアリング機構に接続されている。ステアリング用油圧シリンダ１３に圧油が供給されると、ステアリング機構が作動し、車体が旋回される。ステアリング用制御弁１１のスプールは、図示しないステアリングハンドルの操作に応じて、移動され、それに応じて制御弁１１の開口面積が変化し、ステアリング用油圧シリンダ１３に供給される流量が変化される。
【００５６】
ローダ用油圧ポンプ８が駆動されると、吐出圧油がローダ用制御弁１２を介してローダ用油圧シリンダ１４に供給される。
【００５７】
ローダ用油圧シリンダ１４は、車体前部のローダに接続されている。ローダ用油圧シリンダ１４に圧油が供給されると、ローダが作動される。つまり、ローダを構成するブームが上昇ないしは下降し、バケットがチルトする。ローダ用制御弁１２のスプールは、図示しないローダ用操作レバーの操作に応じて、移動され、それに応じて制御弁１２の開口面積が変化し、ローダ用油圧シリンダ１４に供給される流量が変化される。
【００５８】
ファン用油圧ポンプ９が駆動されると、吐出圧油がファン用油圧モータ１５に供給され、冷却用ファン１６が作動される。
【００５９】
トルコン潤滑用油圧ポンプ１０が駆動されると、吐出圧油がトルクコンバータ２に供給され、トルクコンバータ２が潤滑される。
【００６０】
エンジン１の出力軸には、エンジン１の実際の回転数Ｎrを検出するエンジン回転数検出センサ１ａが設けられている。エンジン回転数検出センサ１ａで検出されたエンジン回転数Ｎrは、コントローラ１８に入力される。
【００６１】
トルクコンバータ２の入力軸（エンジン１の出力軸）には、トルクコンバータ２の入力軸の回転数Ｎ1を検出するトルコン入力軸回転数検出センサ２ａが設けられている。トルコン入力軸回転数検出センサ２ａで検出された回転数Ｎ1は、コントローラ１８に入力される。
【００６２】
トランスミッション３の出力軸には、トランスミッション３の出力軸の回転数Ｎ2を検出するトランスミッション出力軸回転数検出センサ３ａが設けられている。トランスミッション出力軸回転数検出センサ３ａで検出された回転数Ｎ2は、コントローラ１８に入力される。
【００６３】
アクセルペダル１７は、オペレータによって操作され、アクセルペダル１７に設けられたストロークセンサ１７ａによって操作量（踏み込み量）が検出され、操作量を示す信号がコントローラ１８に入力される。
【００６４】
駆動輪５には、駆動輪５を制動する油圧ブレーキが設けられている。ブレーキペダル２９は、オペレータによって操作され、ブレーキペダル２９に設けられたストロークセンサ２９ａによって操作量（踏み込み量）が検出され、操作量を示す信号がコントローラ１８に入力される。コントローラ１８は、ブレーキペダル２９の踏み込み量に応じたブレーキ圧となるように、油圧ブレーキを制御する。
【００６５】
コントローラ１８は、アクセルペダル１７の操作量に応じた目標回転数となるようにエンジン１を制御する。
【００６６】
操作盤３０には、パワーモードスイッチ３１、変速モードスイッチ３２、前後進スイッチ３３、速度段スイッチ３４が設けられている。
【００６７】
変速モードスイッチ３２は、トランスミッション３の自動変速のタイミングを選択するスイッチであり、前後進スイッチ３３は、トランスミッション３の前進用油圧クラッチ、後進用油圧クラッチを選択するスイッチであり、速度段スイッチ３４は、速度段クラッチ（１速用油圧クラッチ、２速用油圧クラッチ、３速用油圧クラッチ、４速用油圧クラッチ）を選択するスイッチである。
【００６８】
コントローラ１８は、変速モードスイッチ３２で選択された変速タイミングで速度段が変化するように、トランスミッション３を制御する。また、コントローラ１８は、前後進スイッチ３３で選択された前進方向または後進方向に、速度段スイッチ３４で選択された速度段の範囲で自動変速するように、トランスミッション３を制御する。
【００６９】
パワーモードスイッチ３１は、走行負荷が高く、走行に対して大きなエンジン出力を必要とする走行状態（パワーモード）を選択するスイッチである。パワーモードスイッチ３１で「パワーモード」が選択されていない場合（スイッチオフ時）には、走行負荷が低く、走行にそれほど大きなエンジン出力を必要としない走行状態（通常モード）が選択される。
【００７０】
エンジン１はディーゼルエンジンであり、その出力の制御は、シリンダ内に噴射する燃料量を調整することで行われる。この調整はエンジン１の燃料噴射ポンプに付設したガバナを制御することで行われる。ガバナとしては、一般的にオールスピード制御方式のガバナが用いられ、アクセルペダル踏み込み量に応じた目標回転数となるように、負荷に応じてエンジン回転数と燃料噴射量とを調整する。すなわちガバナは目標回転数と実際のエンジン回転数との差がなくなるよう燃料噴射量を増減する。エンジン１の出力特性は、図２で表される。図２の横軸は、エンジン回転数Ｎであり、縦軸がエンジントルクＴeである。
【００７１】
図２において最大トルク線Ｒ1で規定される領域がエンジン１が出し得る性能を示す。ガバナはトルクが最大トルク線Ｒ1を超えて排気煙限界とならないように、またエンジン回転数Ｎがハイアイドル回転数ＮHを超えて過回転とならないようにエンジン１を制御する。
【００７２】
（第１実施例）
本実施例では、可変容量型油圧ポンプ７、８、９に、吸収トルクを変化させる吸収トルク変化手段が設けられる。コントローラ１８では、走行負荷が高い状態であるか否かが判断され、走行負荷が高い状態であると判断された場合に、可変容量型油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを低下させる制御を実行する。この制御は、パワーモードスイッチ３１によって「パワーモード」が選択されていることを条件に、実行される。
【００７３】
図２において、トルコンマッチングカーブＬtは、トルクコンバータ２の吸収トルク線であり、走行負荷を示している。矢印Ａに示すように、アクセルペダル１７を踏み込むにつれて、エンジン回転数ＮとエンジントルクＴeが上昇し、トルコン吸収馬力が上昇する。
【００７４】
トルコン吸収馬力は、エンジン出力から、可変容量型油圧ポンプ７、８、９（更にはトルコン潤滑用油圧ポンプ１０を含む）のポンプ吸収馬力を差し引いたものとなる。作業油圧負荷が高くなると、走行負荷は相対的に少なくなり、牽引力、加速が小さくなる。
【００７５】
走行負荷が低い状態であると判断された場合には、同図２の最大トルク線Ｒ1から、作業油圧負荷を差し引いたトルク線Ｒ2上のトルクが走行負荷に使用される。トルコン吸収馬力とエンジン出力とのマッチング点は、トルク線Ｒ2上のＶ2点となる。
【００７６】
走行負荷が高い状態であると判断された場合には、可変容量型油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクが小さな値に変化される。これにより作業油圧負荷が小さくなり、同図２の最大トルク線Ｒ1から、小さな作業油圧負荷を差し引いたトルク線Ｒ3上のトルクが走行負荷に使用される。トルコン吸収馬力とエンジン出力とのマッチング点は、トルク線Ｒ3上のＶ3点となる。
【００７７】
このように走行負荷が高い状態であると判断された場合には、そうでない場合と較べて、マッチング点が、Ｖ2から、よりトルコン吸収馬力の大きな点Ｖ3に移動するため、作業を行いながら、走行中に高負荷となった場合、例えば大きな牽引力や、坂道で加速が必要になったときに、大きな牽引力を得ることができ、車速を短時間で上昇させることができる。
【００７８】
いいかえれば、従来は、図３に示すように、走行負荷が高いときでも走行負荷が低いときと同様に一律に、同図３に斜線で示すエンジン出力が作業油圧負荷が配分されており、走行負荷に回せるエンジン出力は小さかったため（マッチング点Ｖ2）、作業を行いながら、走行中に高負荷となった場合、例えば大きな牽引力や、坂道で加速が必要になったときに、十分な牽引力を得られなかったり、長時間かけても車速を上昇させることができなかったが、本実施例によれば、図２に示すように、走行負荷が高いときには、同図２に斜線で示す、より小さいエンジン出力を作業油圧負荷に配分するようにして、走行負荷に回せるエンジン出力を相対的に大きくしたので（マッチング点Ｖ3）、従来と比較して、作業を行いながら、走行中に高負荷となった場合、例えば大きな牽引力や、坂道で加速が必要になったときに、より大きな牽引力を得ることができ、車速をより短時間で上昇させることができるようになる。
【００７９】
なお、ローダやステアリング機構が作動していない状態、つまり作業油圧負荷がなく、走行負荷が高い状態では、最大トルク線Ｒ1上のマッチング点Ｖ1でトルコン吸収馬力とエンジン出力がマッチングし、エンジン出力のすべてを走行負荷に使用することができる。このため、大きな牽引力が必要なときや、坂道で加速が必要なときに、十分な牽引力を得ることができ、車速を短時間で上昇させることができる。
【００８０】
つぎに、油圧ポンプの吸収トルクを変化させる手段の具体的な構成例について、説明する。
【００８１】
図６は、ローダ用油圧ポンプ８をＰＣ制御するための構成を示している。図６では、ローダ用油圧ポンプ８を代表させて示しているが、他の可変容量型油圧ポンプ７、９をＰＣ制御する場合も同様に構成される。
【００８２】
ＰＣ弁１９は、油圧ポンプ８の吐出圧Ｐp（ｋｇ/ｃｍ2）と油圧ポンプ８の容量ｑ（ｃｃ/ｒｅｖ）の積が一定トルクを超えないように、油圧ポンプ８の斜板７ａの傾転角を制御する。エンジン１の回転数が一定であれば、油圧ポンプ８の吐出圧Ｐp（ｋｇ/ｃｍ2）と油圧ポンプ８の流量Ｑ（ｌ/ｍｉｎ）の積が一定の馬力を超えないように、油圧ポンプ８の斜板８ａを制御することになる。
【００８３】
また、油圧ポンプ７、８、９をまとめてＰＣ制御する場合は、これらポンプ７、８、９の吐出圧の平均値がＰＣ弁１９に入力される。
【００８４】
ＰＣ弁１９は、油圧ポンプ８の吐出圧Ｐpをパイロット圧として入力し、吐出圧Ｐpに応じた駆動圧油をサーボ弁２０に供給することで、油圧ポンプ８の容量ｑを制御する。
【００８５】
ＰＣ制御の内容は、図４を用いて説明される。図４の横軸は油圧ポンプ８の吐出圧Ｐp（ｋｇ/ｃｍ2）であり、縦軸は油圧ポンプ８の容量ｑ（ｃｃ/ｒｅｖ）、つまり斜板８ａの傾転角である。
【００８６】
同図４に示すように、油圧ポンプ８の吐出圧Ｐpが一定圧以下であれば、油圧ポンプ８の斜板８ａの傾転角が最大に設定され、最大容量ｑmaxとなっている。作業油圧負荷が大きくなり、ポンプ吐出圧Ｐpが一定圧を超えると、特性ＬＮ１にしたがいポンプ容量ｑを減少させて、斜板傾転角を最小、最小容量ｑminにする。
【００８７】
以上のようにして、油圧ポンプ８では、作業油圧負荷、つまり吸収トルクが、最大吸収トルクＴp1を超えない範囲で、ポンプ吐出圧Ｐpに応じてポンプ容量ｑが制御される。
【００８８】
ＰＣ弁１９には、コントローラ１８から制御信号ｉ1が加えられており、この制御信号ｉ1に応じて、最大吸収トルクが変化される。
【００８９】
今、走行負荷が低い状態であると判断された場合には、油圧ポンプ８の最大吸収トルクがＴp1という大きな値に設定され、油圧ポンプ８は、特性ＬＮ１にしたがい、制御される。また、走行負荷が高い状態にあると判断された場合には、矢印Ｄに示すように、特性ＬＮ１から特性ＬＮ２に変化して、ポンプ容量の減少を開始するポンプ吐出圧の値が小さくなり、最大吸収トルク値が小さな値Ｔp2に設定される。
【００９０】
図７（ａ）は、ローダ用油圧ポンプ８をＬＳ制御するための構成を示している。図７（ａ）では、ローダ用油圧ポンプ８を代表させて示しているが、他の可変容量型油圧ポンプ７、９をＬＳ制御する場合も同様に構成される。
【００９１】
ＬＳ弁２２は、油圧ポンプ８の吐出圧Ｐpと、ローダ用油圧シリンダ１４の負荷圧ＰLSとの差圧ΔＰが一定差圧ΔＰLSとなるように、油圧ポンプ８の斜板８ａの傾転角を制御する。
【００９２】
ＬＳ弁２２には、一定差圧ΔＰLSを設定するバネが付与されている。ＬＳ弁２２のバネ側と反対側のパイロットポートには、油圧ポンプ８の吐出圧Ｐpがパイロット圧として加えられ、バネ側のパイロットポートには、ローダ用油圧シリンダ１４の負荷圧ＰLSがパイロット圧として加えられる。ＬＳ弁２２から駆動圧油がサーボ弁２０に供給されることで、油圧ポンプ８の容量ｑが制御される。
【００９３】
ローダ用制御弁１２の開口面積をＡ、抵抗係数をｃとすると、油圧ポンプ８の吐出流量Ｑは、
Ｑ＝ｃ・Ａ・√（ΔＰ）
で表される。差圧ΔＰは、ＬＳ弁２２により一定になるのでポンプ流量Ｑは制御弁１２のスプールの開口面積Ａによってのみ変化する。
【００９４】
ローダ用操作レバーを操作すると操作量に応じてローダ用制御弁１２の開口面積Ａが増加し、開口面積Ａの増加に応じてポンプ流量Ｑが増加する。このときポンプ流量Ｑは作業油圧負荷の影響を受けずローダ用操作レバーの操作量のみによって定まる。このようにＬＳ弁２２を設けたことにより、ポンプ流量Ｑは作業油圧負荷によって増減することなくオペレータの意思通りに（ローダ用操作レバーの操作位置に応じて）変化しファインコントロール性つまり中間操作領域における操作性が向上する。
【００９５】
しかし、ファインコントロール時など、油圧ポンプ８の最大流量を超えない領域でも、常にローダ用油圧シリンダ１４が要求する通りの流量を供給するために、エンジン１が低回転域でも高回転域と同じ吐出流量となってしまう。
【００９６】
このためコントローラ１８では、エンジン１の回転数が低い場合には、差圧設定値ΔＰLSを下げて、吐出流量を下げる制御が行われる。ＬＳ弁２２には、バネの設定バネ力を変化させる差圧設定部２３が付設され、コントローラ１８から差圧設定部２３に対して制御信号ｉ2を出力すると、差圧設定部２３は、ＬＳ弁２２のバネの設定バネ力を変化させ、差圧設定値ΔＰLSを変更する。
【００９７】
なお、図７（ｂ）に示すように、ＬＳ弁２２の電磁ソレノイドに制御信号ｉ2を加えることで、ＬＳ弁２２のバネの設定バネ力を変化させ、差圧設定値ΔＰLSを変更してもよい。
【００９８】
このような差圧設定値変更制御の内容は、図５を用いて説明される。図５の横軸は油圧ポンプ８の吐出圧Ｐp（ｋｇ/ｃｍ2）であり、縦軸は油圧ポンプ８の容量ｑ（ｃｃ/ｒｅｖ）、つまり斜板８ａの傾転角である。
【００９９】
同図５に示すように、油圧ポンプ８の吐出圧Ｐpが、ある値Ｐp1になっており、ポンプ容量ｑが最大値ｑmaxとなっているときに、差圧設定値ΔＰLSを小さい値に変更すると、上記式（Ｑ＝ｃ・Ａ・√（ΔＰ））の右辺が小さくなったことに相当し、これにより矢印Ｅに示すように、ポンプ容量ｑは、最大値ｑmaxから小さな値ｑ1に変更される。ポンプ容量ｑが小さくなることで、油圧ポンプ８の吸収トルク、つまり作業油圧負荷が小さくなる。
【０１００】
コントローラ１８は、走行負荷が低い状態であると判断した場合には、ＬＳ弁２２に対して、差圧設定値ΔＰLSを大きな値に設定し油圧ポンプ８の吸収トルクを大きくする制御信号ｉ2を出力する。また、走行負荷が高い状態であると判断した場合には、ＬＳ弁２２に対して、差圧設定値ΔＰLSを小さな値に設定し油圧ポンプ８の吸収トルクを小さくする制御信号ｉ2を出力する。
【０１０１】
なお、図４に示す油圧ポンプの最大吸収トルクを変更する制御と、図５に示す油圧ポンプのポンプ容量を変更する制御を組み合わせて、作業油圧負荷が高い状態である場合に油圧ポンプの吸収トルクを低下させる制御を実施してもよい。
【０１０２】
なお、全ての可変容量型油圧ポンプ７、８、９について、最大吸収トルクまたは容量を小さくしてもよく、可変容量形油圧ポンプ７、８、９のうちの１つまたは２つの可変容量型油圧ポンプについて、最大吸収トルクまたは容量を小さくしてもよい。
【０１０３】
以上のように本実施例によれば、高い走行負荷がかかった場合に、十分な牽引力が得られ、短時間で車速を上昇させることができるようになる。しかも、固定容量型油圧ポンプの容量を一律に低く設定しているわけではなく、可変容量型油圧ポンプの容量あるいは最大吸収トルクを、走行負荷が高い状態のときに一時的に低下させているだけであるので、車体性能のダウンを招くことがない。しかも、エンジン出力を増大させるためにエンジンを大型化する必要もないので、燃費悪化、エネルギーの無駄という問題を生じさせることもない。
【０１０４】
（第２実施例）
第１実施例では、走行負荷が高い状態であると判断された場合に、油圧ポンプの吸収トルクを小さくして、相対的にトルコン吸収トルクを大きくしているが、走行負荷が高い状態であるとの判断は、ホイールローダ１００が加速状態にあることを判断することによって、行うことができる。
【０１０５】
具体的には、コントローラ１８で、車体の加速度が所定のしきい値以上であるか否かを判断し、車体の加速度が所定のしきい値以上であると判断された場合に、油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを小さくして、相対的に、トルコン吸収トルクを大きくする。車体の加速度は、エンジン回転数検出センサ１ａまたはトルコン入力軸回転数センサ２ａまたはトランスミッション出力軸回転数センサ３ａで検出される回転数の単位時間当たりの変化量として演算してもよく、車体に加速度センサを設け、その加速度センサの出力として得るようにしてもよい。
【０１０６】
また、コントローラ１８で、車体の加速度が所定のしきい値以上であるか否かを判断するとともに、車体が減速状態にないか否かを判断し、車体の加速度が所定のしきい値以上であり、かつ車体が減速状態にないと判断された場合に、油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを小さくして、相対的に、トルコン吸収トルクを大きくしてもよい。車体が減速状態にないか否かは、ブレーキペダル２９が踏み込まれていないか否かで、あるいはブレーキペダル２９の踏み込み量が所定のしきい値以下であるか否かで判断すればよい。また、油圧ブレーキの作動油の圧力を検出して、油圧が所定のしきい値以下であることをもって、車体が減速状態にはないと判断してもよい。
【０１０７】
また、コントローラ１８で、アクセルペダル１７の踏み込み量が所定のしきい値以上であるか否かを判断し、アクセルペダル１７の踏み込み量が所定のしきい値以上であると判断された場合に、油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを小さくして、相対的に、トルコン吸収トルクを大きくしてもよい。
【０１０８】
また、コントローラ１８で、アクセルペダル１７の踏み込み量が所定のしきい値以上であるか否かを判断するとともに、車体が減速状態にないか否かを判断し、アクセルペダル１７の踏み込み量が所定のしきい値以上であり、かつ車体が減速状態にないと判断された場合に、油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを小さくして、相対的に、トルコン吸収トルクを大きくしてもよい。
【０１０９】
また、コントローラ１８で、エンジン１の目標回転数と実際のエンジン回転数Ｎrとの差を演算し、この回転数差が所定のしきい値以上であるか否かを判断し、回転数差が所定のしきい値以上である判断された場合に、油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを小さくして、相対的に、トルコン吸収トルクを大きくしてもよい。
【０１１０】
また、コントローラ１８で、エンジン１の目標回転数と実際のエンジン回転数Ｎrとの差を演算し、この回転数差が所定のしきい値以上であるか否かを判断するとともに、車体が減速状態にないか否かを判断し、回転数差が所定のしきい値以上であり、かつ車体が減速状態にないと判断された場合に、油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを小さくして、相対的に、トルコン吸収トルクを大きくしてもよい。
【０１１１】
（第３実施例）
第１実施例では、走行負荷が高い状態であると判断された場合に、油圧ポンプの吸収トルクを小さくして、相対的にトルコン吸収トルクを大きくしているが、走行負荷が高い状態であるとの判断は、駆動輪５に伝達される走行負荷を実際に計測し、計測された走行負荷が所定のしきい値以上であることを判断することによって、行うことができる。
【０１１２】
具体的には、コントローラ１８で、トルコン入力軸回転数Ｎ1と、トランスミッション出力軸回転数Ｎ2と、トランスミッション３で現在選択されている速度段とに基づいて走行負荷を演算し、この演算した走行負荷が所定のしきい値以上であるか否かを判断し、演算した走行負荷が所定のしきい値以上であると判断された場合に、油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを小さくして、相対的に、トルコン吸収トルクを大きくすればよい。
【０１１３】
また、コントローラ１８で、トルコン入力軸回転数Ｎ1と、トランスミッション出力軸回転数Ｎ2と、トランスミッション３で現在選択されている速度段とに基づいて走行負荷を演算し、この演算した走行負荷が所定のしきい値以上であるか否かを判断するとともに、車体が減速状態にないか否かを判断し、演算した走行負荷が所定のしきい値以上であり、かつ車体が減速状態にないと判断された場合に、油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを小さくして、相対的に、トルコン吸収トルクを大きくしてもよい。
【０１１４】
なお、走行負荷を上述したように演算によって求めてもよく、トルクコンバータ２の出力軸、トランスミッション３の出力軸等に、応力ゲージ等を取り付けて、直接、走行負荷を検出してもよい。
【０１１５】
（第４実施例）
以上の実施例では、油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを小さくする制御を実行する条件について説明したが、逆に、車体が減速状態であるか否かを判断し、車体が減速状態にあると判断された場合に、油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを小さくする制御を解除してもよい。すなわち、車体が減速状態にあると判断されると、図４において、油圧ポンプの最大吸収トルクを矢印Ｄ方向に低下させる制御を解除するか、図５において、油圧ポンプの容量を矢印Ｅ方向に低下させる制御を解除して、図２に示すように、作業油圧負荷が小さくなる（走行負荷が大きくなる）マッチング点Ｖ3から、作業油圧負荷が大きくなる（走行負荷が小さくなる）マッチング点Ｖ2に戻すようにする。
【０１１６】
（第５実施例）
上述した第１実施例〜第４実施例では、油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを小さくする制御を、パワーモードスイッチ３１によって「パワーモード」が選択されていることを条件に、実行するものとして説明した。しかし、パワーモードスイッチ３１によって「パワーモード」が選択されていない場合であっても（「通常モード」が選択されている場合であっても）、走行負荷が高い状態であると判断されれば（車体が加速状態にあると判断されるか、あるいは計測した走行負荷が高いと判断されれば）、油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを低下させるようにしてもよい。
【０１１７】
（第６実施例）
上述した第２実施例、第３実施例では、しきい値以上になったことをもって、油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを小さくする制御を実行するようにしているが、しきい値の大きさは、選択した走行モードの種類に応じて変更してもよい。
【０１１８】
この実施例では、「パワーモード」が選択された場合、「通常モード」が選択された場合のいずれの場合でも、油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを小さくする制御を実行するものとする。ただし、「パワーモード」が選択された場合と、「通常モード」が選択された場合とで、しきい値の大きさを、変化させるようにする。「パワーモード」が選択された場合は、オペレータが高い走行負荷で走行しようとする意思をもっている場合であるので、しきい値を低い値に設定する。たとえばアクセルペダル１７の踏み込み量のしきい値を低い値に設定して、アクセルペダル踏み込み量が少ない状態でも、即座に、油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを小さくして、相対的に、トルコン吸収トルクを大きくする制御を実行する。これにより、高い走行負荷に早めに対応することができる。逆に、「通常モード」が選択された場合は、オペレータはそれほど高い走行負荷で走行しようとする意思はもっていない場合であるので、しきい値を高い値に設定する。たとえばアクセルペダル１７の踏み込み量のしきい値を高い値に設定して、アクセルペダル踏み込み量が大きく踏み込まれたときをもって、油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを小さくして、相対的にトルコン吸収トルクを大きくする制御を実行する。これにより、作業油圧負荷を優先しながら、走行負荷にも対応することができる。
【０１１９】
（第７実施例）
以上説明した実施例では、走行負荷が高い状態であると判断された場合（車体が加速状態にあると判断された場合あるいは計測した走行負荷が高いと判断された場合）に、はじめて、油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを小さくして、相対的に、トルコン吸収トルクを大きくする制御を実行するものとして説明したが、このような判断自体を省略して、操作盤３０上のスイッチ操作のみで、油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを小さくする制御を実行してもよい。
【０１２０】
この実施例では、「パワーモード」が選択されると、図４において、油圧ポンプの最大吸収トルクを矢印Ｄ方向に低下させる制御を実行するか、図５において、油圧ポンプの容量を矢印Ｅ方向に低下させる制御を実行して、図２に示すように、作業油圧負荷が小さくなる（走行負荷が大きくなる）マッチング点Ｖ3に、移行させる。
【０１２１】
一方、「通常モード」が選択されると、図４において、油圧ポンプの最大吸収トルクを矢印Ｄ方向に低下させる制御を解除するか、図５において、油圧ポンプの容量を矢印Ｅ方向に低下させる制御を解除して、図２に示すように、作業油圧負荷が小さくなる（走行負荷が大きくなる）マッチング点Ｖ3から、作業油圧負荷が大きくなる（走行負荷が小さくなる）マッチング点Ｖ2に戻すようにする。
【０１２２】
なお、上述した第２実施例、第３実施例で説明した各種判断手法は適宜組み合わせてよい。たとえば、アクセルペダル１７の踏み込み量が所定のしきい値以上であることと、計測した走行負荷が所定のしきい値以上であることの２つの条件が揃ってはじめて、油圧ポンプ７、８、９の吸収トルクを小さくする制御を実行するようにしてもよい。
【０１２３】
また、上述した実施例では、走行モードが「パワーモード」、「通常モード」の２種類の場合を例にとり説明したが、走行モードを３種類以上として、各走行モードに応じて制御内容、しきい値の大きさを変更するようにしてもよい。
【０１２４】
ところで、作業車両の種類によっては、エンジン１の出力がトルクコンバータ２、トランスミッション３を介して駆動輪５に伝達される構成ではなく、エンジン１の出力が走行用油圧ポンプ、走行用油圧モータを介して駆動輪５に伝達される構成のものもある。このような構成の作業車両に対しても、本発明を適用することができる。この場合、各実施例の「走行負荷」を、走行油圧負荷に置き換えて、同様に、各実施例の制御を行えばよい。すなわち、走行油圧負荷が高い状態であると判断された場合（車体が加速状態にあると判断された場合あるいは計測した走行油圧負荷が高いと判断された場合）に、作業用油圧ポンプ７、８、９の吸収トルク（作業油圧負荷）を小さくして、相対的に、走行用油圧ポンプの吸収トルク（走行油圧負荷）を大きくする制御を実行すればよい。
【産業上の利用可能性】
【０１２５】
本発明は、ホイールローダに限定されることなく、エンジン出力（エンジントルク）が、走行負荷と作業油圧負荷の双方に配分される作業車両であれば、同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】図１は、実施形態の作業車両の構成を示す図である。
【図２】図２はエンジン回転数とエンジントルクとの関係を示す図である。
【図３】図３は従来技術を説明する図で、図２に対応する図である。
【図４】図４は油圧ポンプの最大吸収トルクを変更する制御を説明する図である。
【図５】図５は油圧ポンプの容量を変更する制御を説明する図である。
【図６】図６はＰＣ制御を行うための構成例を示した図である。
【図７】図７はＬＳ制御を行うための構成例を示した図である。
【符号の説明】
【０１２７】
１ エンジン １ａ エンジン回転数検出センサ ２ トルクコンバータ ３ トランスミッション ２ａ トルコン入力軸回転数検出センサ ３ａ トランスミッション出力軸回転数センサ ５ 駆動輪 ７、８、９ 可変容量型油圧ポンプ １７ アクセルペダル １８ コントローラ １９ ＰＣ弁 ２２ ＬＳ弁 ２９ ブレーキペダル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン（１）の出力が駆動輪（５）に伝達されるとともに、エンジン（１）の出力が可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）を介して作業機に伝達される作業車両のエンジンの負荷制御装置であって、
可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）の吸収トルクを変化させる吸収トルク変化手段（１９、２２）と、
走行負荷が高い状態にあることを判断する走行負荷状態判断手段（１８）と、
走行負荷状態判断手段（１８）によって、走行負荷が高い状態にあると判断された場合に、可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）の吸収トルクを低下させる制御手段（１８）と
を備えたことを特徴とする作業車両のエンジンの負荷制御装置。
【請求項２】
エンジン（１）の出力が駆動輪（５）に伝達されるとともに、エンジン（１）の出力が可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）を介して作業機に伝達される作業車両のエンジンの負荷制御装置であって、
可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）の吸収トルクを変化させる吸収トルク変化手段（１９、２２）と、
作業車両が加速状態にあることを判断する加速状態判断手段（１８）と、
加速状態判断手段（１８）によって、作業車両が加速状態にあると判断された場合に、可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）の吸収トルクを低下させる制御手段（１８）と
を備えたことを特徴とする作業車両のエンジンの負荷制御装置。
【請求項３】
加速状態判断手段（１８）は、
作業車両の加速度を検出する加速度検出手段と、
加速度検出手段によって検出された作業車両の加速度が所定のしきい値以上であることを判断する手段と
からなることを特徴とする請求項２記載の作業車両のエンジンの負荷制御装置。
【請求項４】
加速状態判断手段（１８）は、
走行用操作子（１７）の操作量を検出する操作量検出手段（１７ａ）と、
操作量検出手段（１７ａ）によって検出された走行用操作子（１７）の操作量が所定のしきい値以上であることを判断する手段と
からなることを特徴とする請求項２記載の作業車両のエンジンの負荷制御装置。
【請求項５】
加速状態判断手段（１８）は、
エンジン（１）の目標回転数と実際のエンジン回転数との差を演算する回転数差演算手段と、
回転数差演算手段によって演算された回転数差が所定のしきい値以上であることを判断する手段と
からなることを特徴とする請求項２記載の作業車両のエンジンの負荷制御装置。
【請求項６】
エンジン（１）の出力が駆動輪（５）に伝達されるとともに、エンジン（１）の出力が可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）を介して作業機に伝達される作業車両のエンジンの負荷制御装置であって、
可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）の吸収トルクを変化させる吸収トルク変化手段（１９、２２）と、
駆動輪（５）に伝達される走行負荷を計測する走行負荷計測手段（１８）と、
走行負荷計測手段によって計測された走行負荷が所定のしきい値以上である場合に、可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）の吸収トルクを低下させる制御手段（１８）と
を備えたことを特徴とする作業車両のエンジンの負荷制御装置。
【請求項７】
エンジン（１）の出力がトルクコンバータ（２）、トランスミッション（３）を介して駆動輪（５）に伝達される作業車両のエンジンの負荷制御装置であって、
走行負荷計測手段（１８）は、
トルクコンバータ（２）の入力軸回転数と、トランスミッション（３）の出力軸回転数と、トランスミッション（３）で現在選択されている速度段とに基づいて走行負荷を演算するものであること
を特徴とする請求項６記載の作業車両のエンジンの負荷制御装置。
【請求項８】
作業車両が減速状態であることを検出する減速状態検出手段と、 減速状態検出手段によって作業車両が減速状態であることが検出された場合に、可変容量型油圧ポンプの吸収トルクを低下させる制御を解除する解除手段（１８）と
を備えたことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の作業車両のエンジンの負荷制御装置。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれかに記載の作業車両のエンジンの負荷制御装置において、
高い走行負荷で走行するパワーモードを選択する選択手段（３１）をさらに備え、
前記制御手段（１８）は、前記選択手段（３１）によってパワーモードが選択されていることを、可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）の吸収トルクを低下させる制御を実行する条件とすること
を特徴とする作業車両のエンジンの負荷制御装置。
【請求項１０】
複数の走行モードを選択する走行モード選択手段（３１）と、
走行モード選択手段（３１）で選択された走行モードの種類に応じて、前記しきい値を、選択された作業モードに対応づけられた大きさに変化させること
を特徴とする請求項３〜６のいずれかに記載の作業車両のエンジンの負荷制御装置。
【請求項１１】
エンジン（１）の出力が駆動輪（５）に伝達されるとともに、エンジン（１）の出力が可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）を介して作業機に伝達される作業車両のエンジンの負荷制御装置であって、
可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）の吸収トルクを変化させる吸収トルク変化手段（１９、２２）と、
複数の走行モードを選択する走行モード選択手段（３１）と、
走行モード選択手段（３１）で走行モードの種類に応じて、可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）の吸収トルクの大きさを変化させる制御手段と
を備えたことを特徴とする作業車両のエンジンの負荷制御装置。
【請求項１２】
エンジン（１）の出力が走行用油圧ポンプを介して駆動輪（５）に伝達されるとともに、エンジン（１）の出力が作業機用可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）を介して作業機に伝達される作業車両のエンジンの負荷制御装置であって、
作業機用可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）の吸収トルクを変化させる吸収トルク変化手段（１９、２２）と、
走行負荷が高い状態にあることを判断する走行負荷状態判断手段（１８）と、
走行負荷状態判断手段（１８）によって、走行負荷が高い状態にあると判断された場合に、作業機用可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）の吸収トルクを低下させる制御手段（１８）と
を備えたことを特徴とする作業車両のエンジンの負荷制御装置。
【請求項１】
エンジン（１）の出力が駆動輪（５）に伝達されるとともに、エンジン（１）の出力が可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）を介して作業機に伝達される作業車両のエンジンの負荷制御装置であって、
可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）の吸収トルクを変化させる吸収トルク変化手段（１９、２２）と、
走行負荷が高い状態にあることを判断する走行負荷状態判断手段（１８）と、
走行負荷状態判断手段（１８）によって、走行負荷が高い状態にあると判断された場合に、可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）の吸収トルクを低下させる制御手段（１８）と
を備えたことを特徴とする作業車両のエンジンの負荷制御装置。
【請求項２】
エンジン（１）の出力が駆動輪（５）に伝達されるとともに、エンジン（１）の出力が可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）を介して作業機に伝達される作業車両のエンジンの負荷制御装置であって、
可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）の吸収トルクを変化させる吸収トルク変化手段（１９、２２）と、
作業車両が加速状態にあることを判断する加速状態判断手段（１８）と、
加速状態判断手段（１８）によって、作業車両が加速状態にあると判断された場合に、可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）の吸収トルクを低下させる制御手段（１８）と
を備えたことを特徴とする作業車両のエンジンの負荷制御装置。
【請求項３】
加速状態判断手段（１８）は、
作業車両の加速度を検出する加速度検出手段と、
加速度検出手段によって検出された作業車両の加速度が所定のしきい値以上であることを判断する手段と
からなることを特徴とする請求項２記載の作業車両のエンジンの負荷制御装置。
【請求項４】
加速状態判断手段（１８）は、
走行用操作子（１７）の操作量を検出する操作量検出手段（１７ａ）と、
操作量検出手段（１７ａ）によって検出された走行用操作子（１７）の操作量が所定のしきい値以上であることを判断する手段と
からなることを特徴とする請求項２記載の作業車両のエンジンの負荷制御装置。
【請求項５】
加速状態判断手段（１８）は、
エンジン（１）の目標回転数と実際のエンジン回転数との差を演算する回転数差演算手段と、
回転数差演算手段によって演算された回転数差が所定のしきい値以上であることを判断する手段と
からなることを特徴とする請求項２記載の作業車両のエンジンの負荷制御装置。
【請求項６】
エンジン（１）の出力が駆動輪（５）に伝達されるとともに、エンジン（１）の出力が可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）を介して作業機に伝達される作業車両のエンジンの負荷制御装置であって、
可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）の吸収トルクを変化させる吸収トルク変化手段（１９、２２）と、
駆動輪（５）に伝達される走行負荷を計測する走行負荷計測手段（１８）と、
走行負荷計測手段によって計測された走行負荷が所定のしきい値以上である場合に、可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）の吸収トルクを低下させる制御手段（１８）と
を備えたことを特徴とする作業車両のエンジンの負荷制御装置。
【請求項７】
エンジン（１）の出力がトルクコンバータ（２）、トランスミッション（３）を介して駆動輪（５）に伝達される作業車両のエンジンの負荷制御装置であって、
走行負荷計測手段（１８）は、
トルクコンバータ（２）の入力軸回転数と、トランスミッション（３）の出力軸回転数と、トランスミッション（３）で現在選択されている速度段とに基づいて走行負荷を演算するものであること
を特徴とする請求項６記載の作業車両のエンジンの負荷制御装置。
【請求項８】
作業車両が減速状態であることを検出する減速状態検出手段と、 減速状態検出手段によって作業車両が減速状態であることが検出された場合に、可変容量型油圧ポンプの吸収トルクを低下させる制御を解除する解除手段（１８）と
を備えたことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の作業車両のエンジンの負荷制御装置。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれかに記載の作業車両のエンジンの負荷制御装置において、
高い走行負荷で走行するパワーモードを選択する選択手段（３１）をさらに備え、
前記制御手段（１８）は、前記選択手段（３１）によってパワーモードが選択されていることを、可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）の吸収トルクを低下させる制御を実行する条件とすること
を特徴とする作業車両のエンジンの負荷制御装置。
【請求項１０】
複数の走行モードを選択する走行モード選択手段（３１）と、
走行モード選択手段（３１）で選択された走行モードの種類に応じて、前記しきい値を、選択された作業モードに対応づけられた大きさに変化させること
を特徴とする請求項３〜６のいずれかに記載の作業車両のエンジンの負荷制御装置。
【請求項１１】
エンジン（１）の出力が駆動輪（５）に伝達されるとともに、エンジン（１）の出力が可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）を介して作業機に伝達される作業車両のエンジンの負荷制御装置であって、
可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）の吸収トルクを変化させる吸収トルク変化手段（１９、２２）と、
複数の走行モードを選択する走行モード選択手段（３１）と、
走行モード選択手段（３１）で走行モードの種類に応じて、可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）の吸収トルクの大きさを変化させる制御手段と
を備えたことを特徴とする作業車両のエンジンの負荷制御装置。
【請求項１２】
エンジン（１）の出力が走行用油圧ポンプを介して駆動輪（５）に伝達されるとともに、エンジン（１）の出力が作業機用可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）を介して作業機に伝達される作業車両のエンジンの負荷制御装置であって、
作業機用可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）の吸収トルクを変化させる吸収トルク変化手段（１９、２２）と、
走行負荷が高い状態にあることを判断する走行負荷状態判断手段（１８）と、
走行負荷状態判断手段（１８）によって、走行負荷が高い状態にあると判断された場合に、作業機用可変容量型油圧ポンプ（７、８、９）の吸収トルクを低下させる制御手段（１８）と
を備えたことを特徴とする作業車両のエンジンの負荷制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−５２６７３（Ｐ２００６−５２６７３Ａ）
【公開日】平成１８年２月２３日（２００６．２．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２３４６４６（Ｐ２００４−２３４６４６）
【出願日】平成１６年８月１１日（２００４．８．１１）
【出願人】（０００００１２３６）株式会社小松製作所 (1,686)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月２３日（２００６．２．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年８月１１日（２００４．８．１１）
【出願人】（０００００１２３６）株式会社小松製作所 (1,686)
【Ｆターム（参考）】
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