CN101835968B - 作业车辆的原动机控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种作业车辆的原动机控制装置，该作业车辆的原动机控制装置包括：踏板操作量检测部(12)，检测加速踏板(11)的操作量(s)；速度比检测部(14、15)，检测液力变矩器(2)的输入轴与输出轴的速度比(e)；负荷压力检测部(16)，检测液压泵(6)的负荷压力(P)；速度级检测部(18)，检测能够将速度级改变到低速度级和高速度级的变速器(3)的低速度级；以及速度限制部(10)，当速度限制条件成立时将原动机(1)的最高转速限制在低速侧，所述速度限制条件至少是以下状态：即，踏板操作量(s)在规定值(s1)以上，且速度比(e)在规定值(ea)以下，且泵负荷压力(P)在规定值(Pa)以上，且变速器(3)的低速度级被检测出。

Description

作业车辆的原动机控制装置
技术领域
本发明涉及轮式装载机等作业车辆的原动机控制装置。
背景技术
一直以来，公知有根据作业量模式和节省燃料模式的模式选择来改变发动机输出转矩特性的装置(例如参照专利文献1)。在该专利文献1记载的装置中，当选择节省燃料模式时，与选择作业量模式时相比，将高旋转区域中的发动机输出转矩设定得较小，并且相应地将最大泵吸收转矩也设定得较小。由此，能够与模式选择无关地获得很大的行驶驱动力。
专利文献1：日本特开2005-61322号公报
然而，例如在通过轮式装载机进行铲掘作业的情况下，若行驶驱动力大，则当铲斗铲入土体时，作用在起重斗杆上的反力变大，起重斗杆的举升力减少，有可能导致作业性的恶化。
发明内容
本发明的作业车辆的原动机控制装置包括：转速控制部，根据加速踏板的操作量控制原动机的转速；液压泵，由原动机驱动，对与行驶驱动力相应的反力所作用的作业用执行机构供给驱动压力；以及行驶驱动装置，将原动机的旋转经由液力变矩器传递至车轮，其中，包括：踏板操作量检测部，检测加速踏板的操作量；速度比检测部，检测液力变矩器的输入轴与输出轴的速度比；负荷压力检测部，检测液压泵的负荷压力；速度级检测部，检测能够将速度级改变到低速度级和高速度级的变速器的低速度级；以及速度限制部，当速度限制条件成立时将原动机的最高转速限制在低速侧，所述速度限制条件至少是以下状态：即，由踏板操作量检测部检测出的踏板操作量在规定值以上，且由速度比检测部检测出的速度比在规定值以下，且由负荷压力检测部检测出的负荷压力在规定值以上，且由速度级检测部检测出变速器的低速度级。
此外，本发明的作业车辆的原动机控制装置包括：转速控制部，根据加速踏板的操作量控制原动机的转速；液压泵，由原动机驱动，对与行驶驱动力相应的反力所作用的作业用执行机构供给驱动压力；以及行驶驱动装置，将原动机的旋转经由液力变矩器传递至车轮，其中，包括：踏板操作量检测部，检测加速踏板的操作量；速度比检测部，检测液力变矩器的输入轴与输出轴的速度比；操作检测部，检测作业用执行机构的操作；速度级检测部，检测能够将速度级改变到低速度级和高速度级的变速器的低速度级；以及速度限制部，当速度限制条件成立时将原动机的最高转速限制在低速侧，所述速度限制条件至少是以下状态：即，由操作检测部检测出作业用执行机构的操作，且由踏板操作量检测部检测出的踏板操作量在规定值以上，且由速度比检测部检测出的速度比在规定值以下，且由速度级检测部检测出变速器的低速度级。
在变速器能够至少变速3速以上的情况下，只要在速度级为2速以下时检测出低速度级即可。
优选速度限制部以速度限制条件持续规定时间而成立为条件，限制原动机的最高转速。
也可以设置选择行驶模式的模式选择部，根据由模式选择部选择的行驶模式改变原动机的最高转速的限制值。
也可以是，速度限制部随着时间推移而减小原动机的最高转速的限制值。
发明的效果
根据本发明，至少当踏板操作量在规定值以上、且液力变矩器的速度比在规定值以下、且泵负荷压力在规定值以上、且变速器的速度级为低速度级时，或者至少当作业用执行机构的操作被检测出、且踏板操作量在规定值以上、且液力变矩器的速度比在规定值以下、且变速器的速度级为低速度级时，将原动机的最高转速限制在低速侧，因此能够抑制作业时的行驶驱动力，能够提高作业性。
附图说明
图1是本发明的实施方式的轮式装载机的侧视图。
图2是表示本发明的第一实施方式的原动机控制装置的简要结构的图。
图3是表示第一实施方式的模式选择开关的图。
图4是表示各速度级的车速与驱动力的关系的图。
图5是表示基于液力变矩器速度比基准控制的变速的时刻的图。
图6是表示在通常模式下将加速踏板最大程度踏入时的转矩特性的图。
图7(a)～(c)是分别表示本实施方式的原动机控制装置的P模式、N模式、L模式下的转矩特性的图。
图8是表示第一实施方式的原动机控制装置的发动机最高转速的特性的图。
图9是表示第一实施方式的控制器中的处理的一个例子的流程图。
图10是表示第一实施方式的速度限制区域的图。
图11是表示铲掘作业的一个例子的图。
图12是表示本发明的第二实施方式的原动机控制装置的简要结构的图。
图13是表示第二实施方式的速度限制区域的图。
图14是表示第三实施方式的模式选择开关的图。
图15是表示第三实施方式的原动机控制装置的发动机最高转速的变化的图。
图16是表示第三实施方式的控制器中的处理的一个例子的流程图。
具体实施方式
第一实施方式
以下，参照图1至图9对本发明的第一实施方式的作业车辆的原动机控制装置进行说明。
图1是适用本实施方式的原动机控制装置的作为作业车辆的一个例子的轮式装载机的侧视图。轮式装载机100由具有斗杆111、铲斗112、轮胎113等的前部车身110和具有驾驶室121、发动机室122、轮胎123等的后部车身120构成。斗杆111通过斗杆缸114的驱动在上下方向上转动(俯仰运动)，铲斗112通过铲斗缸115的驱动在上下方向上转动(倾倒或铲起)。前部车身110与后部车身120通过中央销101以彼此能够自由转动的方式连结，前部车身110通过转向缸(未图示)的伸缩相对于后部车身120左右弯折。
图2是表示第一实施方式的原动机控制装置的简要结构的图。在发动机1的输出轴上连结有液力变矩器2的输入轴，液力变矩器2的输出轴连结在变速器3上。液力变矩器2是由公知的泵轮、涡轮、导轮构成的流体离合器，发动机1的旋转经由液力变矩器2传递至变速器3。变速器3具有改变其速度级的液压离合器，液力变矩器2的输出轴的旋转通过变速器3而变速。变速后的旋转经由传动轴4、轮轴5传递至轮胎113、123，车辆行驶。
可变容量型的作业用液压泵6由发动机1驱动，排出液压油。来自液压泵6的排出油经由控制阀7被导向作业用执行机构8(例如斗杆缸114)，驱动执行机构8。控制阀7由未图示的操作杆操作，控制从液压泵6向执行机构8的液压油的流动。泵容量通过调节器9而改变。调节器9根据泵排出压力改变泵容量，例如进行定转矩控制以使作业转矩恒定。另外，液压泵6也可以是齿轮泵等固定容量型泵。
控制器10构成为包括具有CPU、ROM、RAM以及其他周边电路等的运算处理装置。控制器10上连接有：检测加速踏板11的操作量s的加速操作量检测器12；检测变速器3的输出轴的转速即车速的车速检测器13；检测液力变矩器2的输入轴的转速Ni的转速检测器14；检测液力变矩器2的输出轴的转速Nt的转速检测器15；检测液压泵6的排出压力P的压力检测器16；指令车辆的前进后退的前进后退切换开关17；在1速至4速之间指令速度级的上限的换档开关18；以及选择行驶模式的模式选择开关19。模式选择开关19例如是图3所示的拨盘开关，通过开关19的操作，能够选择通常模式以外的P模式、N模式、L模式。通常模式可通过未图示的开关的操作进行选择。
液力变矩器2具有使输出转矩相对于输入转矩增大的功能，即，具有使转矩比为1以上的功能。转矩比伴随着液力变矩器2的输入轴与输出轴的转速之比、即液力变矩器速度比e(输出转速Nt/输入转速Ni)的增加而变小。例如，在发动机转速恒定的状态下，若在行驶中行驶负荷增大，则液力变矩器2的输出转速Nt即车速降低，液力变矩器速度比e变小。此时，由于转矩比增加，因此车辆能够以较大的驱动力(牵引力)行驶。各速度级的车速与驱动力的关系如图4所示，若在同一速度级中进行比较，则车速慢时驱动力变大(低速高转矩)，车速快时驱动力变小(高速低转矩)。此外，在同一车速下，速度级越小，越能够获得大的驱动力。
变速器3是具有与1速至4速的各速度级相对应的电磁阀的自动变速器。这些电磁阀通过从控制器10向线圈控制部21输出的控制信号而被驱动。
在自动变速控制中，有液力变矩器速度比基准控制和车速基准控制两种方式，其中，液力变矩器速度比基准控制是，一旦液力变矩器速度比e达到规定值就变速，车速基准控制是，一旦车速达到规定值就变速。在本实施方式中，对通过液力变矩器速度比基准控制来控制变速器3的速度级的情况进行说明。
图5是表示基于液力变矩器速度比基准控制的变速的时刻的图。在控制器10中预先存储有作为升档基准的液力变矩器速度比e1、和作为降档基准的液力变矩器速度比e2。
控制器10根据来自转速检测器14、15的信号计算液力变矩器速度比e，若计算出的速度比e比基准速度比e1大，则向线圈控制部21输出升档信号，若计算出的速度比e比基准速度比e2小，则向线圈控制部21输出降档信号。由此，变速器3的速度级能够根据液力变矩器速度比e而在1速至4速之间自动改变。即，当行驶负荷变低、液力变矩器速度比e增加从而液力变矩器速度比e变为规定值e1以上时，速度级上升1级。相反，当行驶负荷变高、液力变矩器速度比e降低从而液力变矩器速度比e变为规定值e2以下时，速度级下降1级。此时，以通过换档开关18选择的速度级为上限自动变速。例如，当通过换档开关18选择了2速时，速度级是1速或2速，当选择了1速时，速度级固定在1速。
另外，这里虽然在液力变矩器速度比e达到规定值时进行变速，但也可以在车速达到规定值时进行变速。在这种情况下，只要根据来自车速检测器13的信号向线圈控制器21输出升档信号或降档信号即可。
控制器10将发动机转速控制为与加速踏板12的操作量相对应的目标发动机速度。即，若加速踏板12的踏入量变大，则目标发动机速度变大，控制器10将与该目标发动机速度相对应的控制信号输出至发动机控制部22，控制发动机转速。
图6是表示在通常模式下将加速踏板12最大程度踏入时的发动机转速与转矩的关系的行驶性能线图(转矩线图)。图中，特性A0是发动机1的输出转矩(发动机输出转矩)，特性A0与特性B0的差相当于液压泵6的最大吸收转矩(泵输入转矩)。特性B0是将特性A0向下侧偏移与泵输入转矩相当的量的特性，表示行驶所能够使用的行驶用发动机转矩。另外，泵输入转矩根据作业内容而变化，由此行驶所能够使用的转矩也发生变化，但在图中示出的是与铲掘作业时的典型的泵输入转矩相对应的行驶用发动机转矩的特性B0。
图6的特性C0是通过发动机1驱动变速器3时的变速器3的输入转矩(变速器转矩)，随着发动机转速N上升，变速器转矩增大。该特性C0是液力变矩器速度比e为0时的特性，随着液力变矩器速度比e变大，变速器转矩变小(参照图7的特性C1)。
特性B0与特性C0的交点Pb是铲掘作业时的匹配点，发动机转速为该匹配点的值Nb。另外，特性A0与特性C0的交点Pa是泵输入转矩为0时、即泵6处于无负荷状态时的匹配点，此时的发动机转速为Na。发动机转速N根据泵输入转矩的大小而在Nb≤N≤Na的范围内变化。另外，泵无负荷状态下的发动机1的最高转速为Nc。
当发动机转速N位于匹配点时，行驶驱动力与该发动机转速N的2次方成比例。当在铲掘作业时将铲斗112铲入砂土等土体的时候，从砂土等对起重斗杆111作用有反力，此时，若行驶驱动力过大，则反力也变大，起重斗杆111的举升力减小，作业性恶化。为了防止发生这种情况，需要降低发动机转速以减小行驶驱动力，但是这需要通过操作者自己调整加速踏板12的操作量来进行，很麻烦。因此，在本实施方式中，当规定条件成立时，与通常模式相比较低地限制发动机1的最高转速，使发动机转速的匹配点自动下降，减小行驶驱动力。
发动机最高转速的限制值根据行驶模式而不同。即，按照P模式、N模式、L模式的顺序限制量依次变大(最高转速依次变小)，行驶驱动力依次变小。图7(a)～(c)分别表示与P模式、N模式、L模式相对应的转矩线图。该转矩特性A1～A3是将加速踏板11最大程度踏入时的高旋转区域的发动机输出转矩特性A0(图6)分别向低旋转侧偏移了的特性，相当于对加速踏板11进行了返回操作时的转矩特性。
在图中，按照特性A1、A2、A3的顺序，向低旋转侧的偏移量依次变大。这与增大了加速踏板12的返回操作量时的发动机输出转矩的变化相同。图中的特性B1～B3是分别与特性A1～A3相对应的行驶用发动机转矩，特性C1是液力变矩器速度比e为规定值ea时的变速器转矩。规定值ea相当于铲掘作业时假定的液力变矩器速度比(例如0.3左右)。在本实施方式中，当后述的规定条件(发动机转速限制条件)成立时，控制发动机1以使发动机转速的上限为与行驶模式相对应的以下的转速Np、Nn、NL。
如图7(a)所示，当发动机输出转矩的特性为A1时，特性C0与特性B1的交点即液力变矩器速度比e＝0的匹配点为Pb，特性C1与特性B1的交点即液力变矩器速度比e＝ea的匹配点为Pp。此时，各匹配点Pb、Pp处的发动机转速为Nb、Np，若使泵输入转矩恒定，则铲掘作业时发动机转速N在该范围(Nb≤N≤Np)内变化，P模式铲掘时的发动机转速的最大值为Np。此时，泵无负荷时的最高转速为Nd，比通常模式时的最高转速Nc低。
液力变矩器速度比e＝0时的P模式时的匹配点Pb与通常模式时的匹配点Pb(图6)相等，泵无负荷时的最高转速在Nd～Nc的范围内，匹配点为Pb。液力变矩器速度比e＝ea时的P模式时的匹配点Pb也与通常模式时的匹配点相等。这样，在P模式时，能够控制发动机1以获得与通常模式时相同的匹配点Pb、Pp，并使泵无负荷时的最高转速为最小Nd。即，在铲掘作业时，能够限制发动机转速的最大值以使发动机转速在Np以下。另外，若使全踏入加速踏板11时的踏板操作量为s0，则特性A1相当于加速踏板11的操作量为s1(＜s0)时的转矩特性。
如图7(b)所示，当发动机输出转矩的特性为A2时，特性C1与特性B2的交点即液力变矩器速度比e＝ea的匹配点为Pn。此时，匹配点Pn处的发动机转速为Nn，若使泵输入转矩恒定，则N模式铲掘时的发动机转速的最大值为Nn。这样，在N模式时，能够限制发动机转速的最大值以使铲掘作业时发动机转速在Nn以下。
如图7(c)所示，当发动机输出转矩的特性为A3时，特性C1与特性B3的交点即液力变矩器速度比e＝ea的匹配点为PL。此时，匹配点PL处的发动机转速为NL，若使泵输入转矩恒定，则L模式铲掘时的发动机转速的最大值为NL。这样，在L模式时，能够限制发动机转速的最大值以使铲掘作业时发动机转速在NL以下。
在控制器10中预先存储有如图8(a)所示那样的液力变矩器速度比e与发动机转速的最大值Np、Nn、NL(发动机最高转速Nlim)的关系。在图8(a)中，在液力变矩器速度比e为规定值ea以下的范围内，发动机最高转速Nlim是与行驶模式相对应的最大值Np、Nn、NL，若液力变矩器速度比e超过规定值ea，则发动机最高转速Nlim是Nmax。另外，也可以如图8(b)所示那样，在液力变矩器速度比e为规定值ea以下的范围内，最高转速Nlim随着液力变矩器速度比e的增加而逐渐增加。控制器10通过向发动机控制部22输出控制信号从而控制最高转速Nlim。
图9是表示控制器10中的处理的一个例子的流程图。该流程图所示的处理例如从发动机钥匙开关的打开开始。在步骤S1中，读入来自各种检测器12～16以及开关17～19的信号。
在步骤s2中，判断由加速操作量检测器12检测出的加速踏板操作量s是否在规定值s1以上(s≥s1)，即泵无负荷状态下的发动机1的最高转速是否在图7(a)的Nd以上。若步骤2的判断结果是肯定的，则进入步骤S3，若是否定的，则进入步骤S10。
在步骤S3中，判断根据来自转速检测器14、15的信号计算出的液力变矩器速度比与通过压力检测器16检测出的泵负荷压力P的关系是否处于预先设定的图10(a)的斜线区域(速度限制区域)内。即，判断液力变矩器速度比e是否在规定值ea以下，且泵负荷压力P是否在作为铲掘作业时的负荷压力的规定值Pa以上(P≥Pa)。另外，图中的Pr相当于液压泵6的释放压力。也可以不使泵负荷压力P的阈值为恒定值Pa，而是如图10(b)所示那样确定速度控制区域，使得液力变矩器速度比e越小，阈值越比Pa小。若步骤S3的判断结果是肯定的，则进入步骤S4，若是否定的，则进入步骤S10。
在步骤S4中，判断换档开关18是否***作至1速或2速，即变速器3的速度级是否为进行铲掘作业的状态的2速以下。若步骤S4的判断结果是肯定的，则进入步骤S5，若是否定的，则进入步骤S10。
若步骤S2～步骤S4的判断结果全部是肯定的，则判断为发动机转速限制条件成立。在这种情况下，判断为处于铲斗112铲入土体而进行铲掘作业的状态，进入步骤S5。在步骤S5中，判断发动机转速限制条件成立了的状态是否持续规定时间(例如0.3秒左右)。若步骤S5的判断结果是肯定的，则进入步骤S6，若是否定的，则进入步骤S10。
在步骤S6中，根据来自模式选择开关19的信号判断行驶模式。若在步骤S6中判断为P模式，则进入步骤S7；若判断为N模式，则进入步骤S8；若判断为L模式，则进入步骤S9。在步骤S7至步骤S9中，分别向发动机控制部22输出控制信号，使发动机最高转速Nlim成为规定值Np、Nn、NL。由此，铲掘作业时的发动机输出转矩特性分别成为图7(a)～(c)的A1～A3。
另一方面，在步骤S10中，向发动机控制部22输出控制信号，使发动机最高转速成为最大Nmax(＝Nc)，即，使踏板最大程度踏入时的发动机输出转矩特性成为图6的特性A0。在这种情况下，能够将发动机转速控制为与加速踏板11的操作量相对应的目标转速。
总结以上的实施方式的动作如下。当在铲掘作业时将铲斗112铲入土体的时候，需要很大的行驶驱动力，因此，将换挡开关18操作至1速或2速，并最大程度地踏入加速踏板11使车辆前进行驶。进一步，如图11所示，在铲斗112铲入土体150的状态下，对操作杆进行操作而驱动斗杆缸114。此时，由于行驶负荷的增加，液力变矩器速度比e在规定值ea以下，由于作业负荷的增加，泵排出压力P在规定值Pa以上。因此，发动机转速限制条件成立，根据行驶模式，发动机转速的最大值被限制为规定值Np、Nn、NL(步骤S5～步骤S7)。
行驶驱动力与发动机转速的2次方成比例。因此，例如，L模式时的行驶驱动力为P模式时的行驶驱动力的(NL/Np)2倍。由此，在L模式时，行驶驱动力比P模式时减小，从砂土等作用在斗杆111上的反力减小。其结果是，即使最大程度地踏入加速踏板11，行驶驱动力也不会变得过大，能够容易地抬升铲斗112。
行驶驱动力的限制量根据行驶模式而不同，操作者根据砂土等铲掘对象物的种类来选择行驶模式。例如，在铲掘对象物坚硬的情况下选择P模式，在雪、沙子等柔软的铲掘对象物的情况下选择L模式。由此，在铲掘对象物坚硬的情况下，能够以大的行驶驱动力将铲斗112容易地铲入土体。而在铲掘对象物柔软的情况下，能够减小作用在斗杆111上的反力从而容易地抬升铲斗112。其结果是，能够提高作业效率。
通过第一实施方式能够实现以下这样的作用效果。
(1)当加速踏板操作量s在规定值s1以上、且液力变矩器速度比e在规定值ea以下、且泵负荷压力在规定值Pa以上、且变速器3的速度级在2速以下时，发动机转速限制条件成立，将发动机1的最高转速限制成较低。由此，能够抑制铲掘作业时的行驶驱动力的增加，使铲斗112的抬升变得容易，能够提高作业性。即，在行驶驱动力过大而无法抬升铲斗112的情况下，操作者不需要对加速踏板11进行返回操作以降低行驶驱动力，或通过反复多次地进行铲斗112的倾斜操作来抬升斗杆111这样的繁琐的操作。
(2)由于没有使泵输入转矩的特性B0向下方偏移，而是减小发动机最高转速，因此不需要白白地增加泵输入转矩使匹配点偏移，还能够节省燃料。由于使发动机最高转速本身减小，因此控制结构也很简单。
(3)由于在发动机转速限制条件持续了规定时间而成立时限制发动机最高转速，因此能够高精度地判断出车辆处于铲掘状态并进行速度限制，控制动作稳定。
(4)由于能够根据行驶模式来切换最高转速的设定值，因此能够将最高转速改变成与铲掘对象物相应的值，能够适当地进行铲掘作业。
(5)由于以变速器3的速度级在2速以下为条件限制发动机最高转速，因此能够防止在铲掘作业时以外限制发动机1的最高转速。
(6)由于以加速踏板操作量s在规定值s1以上为条件限制发动机最高转速，因此能够只在最高转速较高的情况下限制发动机转速，从而能够有效地限制发动机转速。
第二实施方式的变形例
参照图12、图13对本发明的第二实施方式的作业车辆的原动机控制装置进行说明。
在第一实施方式中，以泵负荷压力P在规定值Pa以上为条件限制发动机最高转速，但是，在第二实施方式中，取而代之，以对斗杆111进行了抬升操作为条件限制发动机最高转速。以下主要说明与第一实施方式的区别。
图12是表示第二实施方式的原动机控制装置的简要结构的图。另外，对与图2相同的部位标注相同的附图标记。在图12中，设有对斗杆缸驱动用操作杆23的操作量X进行检测的行程传感器等操作量检测器24，来自操作量检测器24的信号被输入至控制器10。也可以使用对作用于控制阀7上的先导压力进行检测的液压传感器等作为操作量检测器24。
在第二实施方式中，如图13所示，预先存储有根据液力变矩器速度比e与杆操作量X的关系确定的速度限制区域(斜线区域)。在控制器10中进行与图9同样的处理。此时，在步骤S3中，判断液力变矩器速度比e与杆操作量X是否处于图13(a)的速度限制区域内。即，判断液力变矩器速度比e是否在规定值ea以下，且杆操作量X是否在预先设定的规定值Xa以上(X≥Xa)。规定值Xa相当于将铲斗112铲入土体后使斗杆111上升时的杆操作量。另外，也可以使杆操作量X的阈值不为恒定值Xa，而是如图13(b)所示那样设定速度限制区域，使得液力变矩器速度比e越小，阈值越比Xa小。
在第二实施方式中，当加速踏板操作量s在规定值s1以上(步骤S2)、且液力变矩器速度比e在规定值ea以下、且杆操作量X在规定值Xa以上(步骤S3)、且变速器3的速度级在2速以下(步骤S4)时，发动机转速限制条件成立。若该状态持续规定时间，则根据行驶模式将发动机1的最高转速限制为较低(步骤S7～步骤S9)。由此，与第一实施方式一样，能够抑制铲掘作业时的行驶驱动力的增加，使铲斗112的抬升变得容易，能够提高作业性。
第三实施方式
参照图14～图16对本发明的第三实施方式的作业车辆的原动机控制装置进行说明。
在上述第一和第二实施方式中，根据行驶模式设定发动机最高转速Nlim(图8)，但在第三实施方式中，随着时间推移使发动机最高转速变化。另外，以下主要说明与第一和第二实施方式的区别。
在第三实施方式中，通过图14所示的模式切换开关190的操作而能够将行驶模式切换成P模式和L模式。图15(a)、(b)是分别表示P模式、N模式下的发动机最高转速Nlim的变化的图。如图15(a)所示，在选择P模式时，发动机最高转速Nlim在规定时间T1以下的范围(T≤T1)内为Np，在比规定时间T1长且在规定时间T2以下的范围(T1＜T≤T2)内从Np逐渐减小至NL，在超过规定时间T2的范围(T2＜T)内为NL。另一方面，在选择L模式时，发动机最高转速Nlim与时间推移无关，为恒定值NL。
图16是表示第三实施方式的控制器10中的处理的一个例子的流程图。另外，对与图9相同的部位标注相同的附图标记。在控制器10中预先存储有图15(a)的特性。在图16中，在步骤S5中若判断为发动机转速限制条件持续规定时间而成立，则进入步骤S6，判断行驶模式。在步骤S6中若判断为P模式，则进入步骤S11。在步骤S11中，向发动机控制部22输出控制信号，使发动机最高转速Nlim随着图15(a)的特性变化。另一方面，在步骤S6中若判断为L模式，则进入步骤S9，向发动机控制部22输出控制信号，使发动机最高转速Nlim成为规定值NL。
在第三实施方式中，若通过模式选择开关190选择P模式，则在发动机转速限制条件持续规定时间而成立之后，并且规定时间T1经过之前，发动机最高转速Nlim为Np。因此，行驶驱动力变大，能够将铲斗112充分铲入铲掘对象物。在规定时间T1经过后，随着时间推移，发动机最高转速Nlim逐渐减小，若达到规定时间T2以上，则发动机最高转速为NL。其结果是，能够在铲斗112铲入后自动地降低行驶驱动力，能够容易地抬升铲斗112。
这样，第三实施方式中，由于随着时间推移而减小发动机最高转速Nlim，因此，能够在铲斗112铲入土体之后抬升铲斗112时使行驶驱动力自动地减小，从而能够容易地进行铲掘作业。由于使发动机最高转速Nlim逐渐减小，因此，由发动机转速的变化导致的振动也小。
另外，在上述实施方式中，使变速器3能够变速到1速至4速，但是变速器3的速度级只要至少能够改变到低速度级和高速度级即可。在使变速器3能够变速到1速至4速的情况下，当速度级在2速以下时为低速度级。因此，只要至少当踏板操作量s在规定值s1以上、且液力变矩器速度比e在规定值ea以下、且泵负荷压力P在规定值Pa以上、且变速器3的速度级为低速度级时，或者至少当作业用执行机构8的操作被检测出、且踏板操作量s在规定值s1以上、且液力变矩器速度比e在规定值ea以下、且变速器3的速度级为低速度级时，将发动机最高转速限制在低速侧，那么，作为速度限制部的控制器10的结构可以是任意的。
只要根据加速踏板11的操作量控制发动机转速N，即，只要随着加速踏板11的操作量的增加而增大目标发动机转速，并将发动机转速控制为该目标发动机转速，那么，作为转速控制部的控制器10和发动机控制部22的结构可以是任意的。虽然经由液力变矩器2、变速器3、传动轴4和轮轴5将发动机1的旋转传递至轮胎113、123，但是行驶驱动装置的结构可以是任意的。
虽然通过加速操作量检测器12检测踏板操作，但是踏板操作量检测部的结构可以是任意的。虽然通过转速检测器14、15检测液力变矩器速度比e，但是速度比检测部的结构可以是任意的。虽然通过压力检测器16检测泵负荷压力，但是负荷压力检测部的结构可以是任意的。虽然通过操作量检测器24检测杆操作量X从而检测斗杆缸114的操作，但是操作检测部的结构可以是任意的。虽然通过换档开关18检测2速以下的速度级，但是只要检测能够改变到低速度级和高速度级的变速器3的低速度级，那么，速度级检测部的结构可以是任意的。虽然通过作为模式选择部的模式选择开关19来选择行驶模式，但是行驶模式的种类不限于上述。
以上对将本发明应用于轮式装载机的例子进行了说明，但在具有与行驶驱动力相应的反力所作用的作业机的作业车辆中也能够同样地应用本发明。即，只要能够实现本发明的特征、功能，则本发明不限定于实施方式的原动机控制装置。
本申请以日本专利申请2007-276075号(2007年10月24日申请)为基础，此处将其内容作为引用文字写入。

Claims (5)

1.一种作业车辆的原动机控制装置，包括：
转速控制部，根据加速踏板的操作量控制原动机的转速；
液压泵，由所述原动机驱动，对与行驶驱动力相应的反力所作用的作业用执行机构供给驱动压力；以及
行驶驱动装置，将所述原动机的旋转经由液力变矩器传递至车轮，
其特征在于，包括：
踏板操作量检测部，检测所述加速踏板的操作量；
速度比检测部，检测所述液力变矩器的输入轴与输出轴的速度比；
负荷压力检测部，检测所述液压泵的负荷压力；
速度级检测部，检测能够将速度级改变到低速度级和高速度级的变速器的低速度级；以及
速度限制部，当速度限制条件持续规定时间成立时将所述原动机的最高转速限制在低速侧，所述速度限制条件至少是以下状态：即，由所述踏板操作量检测部检测出的踏板操作量在规定值以上，且由所述速度比检测部检测出的速度比在规定值以下，且由所述负荷压力检测部检测出的负荷压力在规定值以上，且由所述速度级检测部检测出变速器的低速度级。
2.一种作业车辆的原动机控制装置，包括：
转速控制部，根据加速踏板的操作量控制原动机的转速；
液压泵，由所述原动机驱动，对与行驶驱动力相应的反力所作用的作业用执行机构供给驱动压力；以及
行驶驱动装置，将所述原动机的旋转经由液力变矩器传递至车轮，
其特征在于，包括：
踏板操作量检测部，检测所述加速踏板的操作量；
速度比检测部，检测所述液力变矩器的输入轴与输出轴的速度比；
操作检测部，检测所述作业用执行机构的操作；
速度级检测部，检测能够将速度级改变到低速度级和高速度级的变速器的低速度级；以及
速度限制部，当速度限制条件持续规定时间成立时将所述原动机的最高转速限制在低速侧，所述速度限制条件至少是以下状态：即，由所述操作检测部检测出作业用执行机构的操作，且由所述踏板操作量检测部检测出的踏板操作量在规定值以上，且由所述速度比检测部检测出的速度比在规定值以下，且由所述速度级检测部检测出变速器的低速度级。
3.如权利要求1或2所述的作业车辆的原动机控制装置，其特征在于，
所述变速器至少能够变速3速以上，
所述速度级检测部在速度级为2速以下时检测出所述低速度级。
4.如权利要求1或2所述的作业车辆的原动机控制装置，其特征在于，
具有选择行驶模式的模式选择部，
所述速度限制部根据由所述模式选择部选择的行驶模式改变所述原动机的最高转速的限制值。
5.如权利要求1或2所述的作业车辆的原动机控制装置，其特征在于，
所述速度限制部随着时间推移而减小所述原动机的最高转速的限制值。
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