CN106574558B - 作业车辆的原动机控制装置 - Google Patents

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Abstract

一种具有变矩器的作业车辆的原动机控制装置，具有：速度比计算部，其计算出变矩器的输入轴与输出轴的速度比；和转速限制部，其以如下方式进行限制：在速度比处于预先设定的速度比的范围内时，使原动机的最高转速与速度比处于预先设定的速度比的范围以外时的最高转速相比降低，转速限制部在由速度比计算部计算出的速度比处于预先设定的速度比的范围内的状态持续了规定时间的情况下，将原动机的最高转速变更为比通过转速限制部以降低方式进行了限制的最高转速高的最高转速。

Description

作业车辆的原动机控制装置
技术领域
本发明涉及用于作业车辆的原动机控制装置。
背景技术
在具有发动机及变矩器(torque converter)的作业车辆中，公知一种为了减少燃料的消耗量而限制发动机转速的装置。专利文献1所记载的发动机转速限制装置具有大幅限制发动机转速的状态和缓和限制的状态，根据规定条件来切换两个状态。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-2049
发明内容
在专利文献1所记载的发明中，最高发动机转速的限制缓和只有一个状态，因此难以设定为适于行驶载荷的最高发动机转速。
根据本发明的第1方案，作业车辆的原动机控制装置是经由变矩器及变速器(transmission)将原动机的旋转向车轮传递的作业车辆的原动机控制装置，其特征在于，具有：转速控制部，其根据加速踏板的操作量来控制上述原动机的转速；速度比计算部，其计算出上述变矩器的输入轴与输出轴的速度比；和转速限制部，其以如下方式进行限制：在由上述速度比计算部计算出的速度比处于预先设定的速度比的范围内时，使上述原动机的最高转速相较于处于与上述预先设定的速度比的范围相比速度比大的范围及速度比小的范围时的最高转速降低，上述转速限制部在由上述速度比计算部计算出的速度比处于上述预先设定的速度比的范围内的状态持续了规定时间的情况下，将上述原动机的最高转速变更为比通过上述转速限制部以降低方式被限制的上述限制后的最高转速高的最高转速。
发明效果
根据本发明，能够将发动机转速设定为适于行驶载荷的最高发动机转速。
附图说明
图1是工程车辆的外观图。
图2是工程车辆的框图。
图3是表示基于变矩器速度比进行的变速控制的图。
图4是表示转速限制时的按模式的最高发动机转速的图。
图5是表示动作例的时序图。
图6是表示模式确定程序的动作的流程图。
图7是表示转速确定程序的动作的流程图。
图8是表示变形例2中的基于车速进行的变速控制的图。
图9是表示变形例3中的转速确定程序的动作的流程图。
具体实施方式
以下参照图1～7来说明本发明的作业车辆的原动机控制装置的一个实施方式。
图1是作为适用了本实施方式的原动机控制装置的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、车轮6等的前部车身110、和具有驾驶室121、发动机室122、车轮6等的后部车身120构成。前部车身110和后部车身120通过中央销101而相互转动自如地连结，前部车身110通过转向液压缸(未图示)的伸缩而相对于后部车身120向左右曲折。铲斗112通过斗杆提升液压缸114而升降，通过铲斗液压缸115而转动。
图2是与轮式装载机100的速度控制及变速控制相关的框图。轮式装载机100具有：成为控制中心的控制器10；通过控制器10被控制转速的发动机1；将发动机1的动力向变速器3传递的变矩器2；对变矩器2的输出进行变速的变速器3；控制变速器3的速度级的变速器控制装置11；和通过变速器3的输出对车轮6提供驱动力的车轴(axle)5及传动轴(propeller shaft)4。在控制器10上通过信号线连接有检测加速踏板12的踏入角度的加速踏板角度传感器12a、检测制动踏板13的踏入角度的制动踏板角度传感器13a、切换自动变速和手动变速的变速模式选择开关7、前进后退切换开关9、换挡开关8、切换发动机1有无转速限制的限制选择开关18、发动机转速传感器1a、变矩器输入轴转速传感器14、变矩器输出轴转速传感器15和车速传感器16，从这些各设备分别输入信号。
控制器10具有CPU、ROM、闪存及RAM，在ROM中存储有模式确定程序10a、转速确定程序10b及供模式确定程序10a随时重写的限制模式。限制模式是模式A～C中的某一个，在控制器10刚起动时将限制模式设定为A。控制器10每隔固定时间、例如每隔1秒执行模式确定程序10a及转速确定程序10b，控制发动机1的转速。
模式确定程序10a参照变矩器输入轴转速传感器14及变矩器输出轴转速传感器15的输出等来掌握轮式装载机100的动作状态，将限制模式确定为A～C中的某一个，并写入到控制器10的RAM中。
转速确定程序10b使用加速踏板角度传感器12a、限制选择开关18、变矩器输入轴转速传感器14、及变矩器输出轴转速传感器15的输出、以及保存在RAM中的限制模式来计算出发动机1的目标转速。
发动机1通过控制器10被控制其转速，向变矩器2传递发动机输出。发动机1的转速由发动机转速传感器1a测定并将测定值向控制器10输出。
变矩器2是由叶轮、涡轮、定轮(stator)构成的流体离合器，发动机1的旋转经由变矩器2被传递到变速器3。变矩器2具有使输出转矩相对于输入转矩增大的功能。变矩器2的输入轴转速Ni与输出轴转速Nt之比即变矩器速度比e(＝Nt/Ni)取0～1的值，示出变矩器速度比越小则转矩越增大。该变矩器速度比也表示载荷的大小，例如，当在发动机转速固定的状态下由于轮式装载机100开始爬坡等而导致行驶载荷增大时，输出轴转速、即车速减速，变矩器速度比减小。
将测定输入轴转速Ni的变矩器输入轴转速传感器14、及测定输出轴转速Nt的变矩器输出轴转速传感器15的检测信号向控制器10输出。
变速器3是具有与各速度级相对应的电磁阀的自动变速机，对变矩器2的输出进行变速并向传动轴4传递。这些电磁阀通过变速器控制装置11而被驱动，速度级在1速～2速及后退之间变更。
传动轴4将变速器3的输出经由车轴5向车轮6传递，从而轮式装载机100行驶。传动轴4的转速、即车速由车速传感器16测定并向控制器10输出。
加速踏板12由操作员操作，其踏入量由加速踏板角度传感器12a测定并向控制器10输出。
前进后退切换开关9由操作员操作，将轮式装载机100的行进方向的变更向控制器10传递。
换挡开关8由操作员操作，将由操作员输入的变速器3的速度级的变更指令通过控制器10向变速器控制装置11传递。
变速模式选择开关7由操作员操作到“自动”或“手动”，向控制器10输出由控制器10和换挡开关8中的哪一个进行变速器3的速度级的变更。
限制选择开关18由操作员操作到“通常”或“有限制”，向控制器10输出是否限制发动机1的转速。控制器10根据加速踏板角度传感器12a检测的踏入角度来控制发动机转速，但在限制选择开关18输出“有限制”的情况下，将由转速确定程序10b计算出的最高转速作为上限。
变速器控制装置11基于从控制器10接收的控制指令来变更变速器3的速度级。
(变速控制)
当由操作员将变速模式选择开关7设定为“自动”时，通过控制器10并基于轮式装载机100的动作状态来控制变速器3的速度级。在速度级的控制中具有使用变矩器速度比的方法和使用车速的方法，但在本实施方式中，如以下那样地使用变矩器速度比。
图3是示意地表示基于控制器10进行的变速控制的图。图3的横轴表示变矩器速度比e，纵轴表示速度级。虽然速度级越高则越能够进行高速的动作，但当速度级变高时，转矩会减少，而有可能无法得到所需的驱动力。因此，在速度级为1速的情况下，当变矩器速度比达到规定值eu、例如0.8时，将速度级提高到2速。当提高速度级时，转矩会减少，因此变矩器速度比减少至eu0、例如0.35。在速度级为2速的情况下，当变矩器速度比减少至规定值ed、例如0.3时，将速度级降低到1速。当降低速度级时，转矩会增加，变矩器速度比增加到ed0、例如0.75。
为了防止变速的振荡现象，而以刚提高速度级后的变矩器速度比即eu0、与成为降低速度级的基准的规定的变矩器速度比ed之差不会过度减小的方式设定eu和ed的值。
(最高转速的限制)
当由操作员将限制选择开关18设定为“有限制”时，基于轮式装载机100的动作状态如以下那样地限制发动机1的转速。转速确定程序10b根据变矩器速度比和保存在控制器10的RAM中的限制模式，如以下那样地确定发动机1的最高转速(以下称为“最高转速”)，其中变矩器速度比是根据变矩器输入轴转速传感器14及变矩器输出轴转速传感器15的输出而计算出的。
以下所示的发动机转速具有R4＜R3＜R2＜R1的关系，变矩器速度比具有0＜e1＜e2＜e23＜e3＜1的关系。此外，图3所示的ed及eu具有ed＜e1＜e2＜eu的关系。变矩器速度比e的预先设定的e1≤e＜e2的范围与轮式装载机100爬坡时等相符。比上述预先设定的速度比的范围(e1≤e＜e2)小的变矩器速度比e的0≤e＜e1的范围与轮式装载机100进行挖掘作业时或推除(dozing)作业时等相符。比上述预先设定的速度比的范围(e1≤e＜e2)大的变矩器速度比e的e3≤e≤1的范围与轮式装载机100在平坦的道路上高速行驶时等相符。
图4是表示将限制选择开关18设定为“有限制”的情况下的变矩器速度比与最高转速之间的关系的图，(a)表示模式A，(b)表示模式B，(c)表示模式C，(d)表示各模式的相关性。图4的(a)～(d)中，横轴均示出变矩器速度比，纵轴均示出最高转速。
如图4的(a)所示，在模式A中，若变矩器速度比e在0≤e＜e1的范围中，则最高转速为N0，是固定的，若变矩器速度比e在e1≤e＜e2的范围中，则最高转速为R4，是固定的，若变矩器速度比e在e2≤e＜e3的范围中，则最高转速随着变矩器速度比的增加而从R4增加至R2，若变矩器速度比e在e3≤e≤1的范围中，则最高转速为R2，是固定的。像这样，在后述的转速确定程序10b中，以如下方式进行限制并设定：在变矩器速度比e处于预先设定的e1≤e＜e2的范围中时，与比上述预先设定的速度比的范围(e1≤e＜e2)小的变矩器速度比e处于0≤e＜e1的范围中时的发动机1的最高转速N0、以及比上述预先设定的速度比的范围(e1≤e＜e2)大的变矩器速度比e处于e3≤e≤1的范围中时的发动机1的最高转速R2相比，使发动机1的最高转速R4降低。由于转速N0与轮式装载机100的个体特性相符地进行调整，所以R3及R4的大小关系按每个个体而不同。在e3≤e的范围中，最高转速成为固定，这是为了防止以固定速度高速行驶时由于细微的载荷变动而导致发动机1的转速发生变动。
如图4的(b)所示，在模式B中，若变矩器速度比e在0≤e＜e1的范围中，则最高转速为N0，是固定的，若变矩器速度比e在e1≤e＜e23的范围中，则最高转速为R3，是固定的，若变矩器速度比e在e23≤e＜e3的范围中，则最高转速随着变矩器速度比的增加而从R3增加至R2，若变矩器速度比e在e3≤e≤1的范围中，则最高转速为R2，是固定的。
如图4的(c)所示，在模式C中，若变矩器速度比e在0≤e＜e1的范围中，则最高转速为N0，是固定的，若变矩器速度比e在e1≤e≤1的范围中，则最高转速为R1，是固定的。
图4的(d)示出各模式的相关性。以实线示出模式A及模式A与其他模式共通的特性，以双点划线示出仅模式B的特性，以单点划线示出仅模式C的特性。若变矩器速度比e在0≤e＜e1的范围中，则不论模式如何，最高转速均为N0，是固定的。若变矩器速度比e在e1≤e＜e23的范围中，则模式B的最高转速比模式A的最高转速高，模式C的最高转速比模式B的最高转速高，当e＝e23时，模式A和模式B的最高转速为相同的R3。若变矩器速度比e在e23≤e的范围中，则模式A和模式B的最高转速相同，模式C的最高转速比模式A及模式B高。此外，在将限制选择开关18设定为“通常”的情况下，无论变矩器速度比如何，比R1高的R0成为最高转速。
此外，虽然在此前的说明中没有出现，但变矩器速度比e4处于e3＜e4的关系，在模式变更时使用。
(动作例)
使用图5来说明将限制选择开关18设定为“有限制”、将变速模式选择开关7设定为“自动”的情况下的最高转速、变矩器速度比、模式、速度级的转变。任一个曲线图中，横轴均表示时间的推移，以纵虚线示出的各曲线图的时刻一致。
在时刻t0，轮式装载机100在满足ed＜e＜e1的变矩器速度比、2速的速度级、模式A的限制模式下进行动作。由于变矩器速度比不足e1，所以通过控制器10将最高转速设定为N0。
然后，轮式装载机100的变矩器速度比增加，当在时刻t1变矩器速度比成为e1以上时，通过控制器10将最高转速设定为R4。由于在时刻t3变矩器速度比成为e2以上，所以最高转速也在时刻t3以后上升。由于在时刻t4变矩器速度比达到了e3，所以通过控制器10将最高转速设定为模式A中的作为最高的转速的R2。虽然在时刻t4以后变矩器速度比也增加，但最高转速为R2，是固定的。
当在时刻t5轮式装载机100开始爬上坡时，行驶载荷增加，变矩器速度比开始减小。当在时刻t6以后变矩器速度比不足e3时，通过控制器10将最高转速从R2相继变更为更小的值。当在时刻t7变矩器速度比不足e2时，将最高转速设定为R4。
在将最高转速设定为R4后，当变矩器速度比继续为e1以上且不足e2的状态持续规定时间Ta时，在从时刻t7经过了Ta的时刻t8，通过控制器10将限制模式从模式A变更为模式B。与之相随地将最高转速变更为R3。
将最高转速设定为R3后，当变矩器速度比继续为e1以上且不足e2的状态持续规定时间Tb时，在从时刻t8经过了Tb的时刻t9，通过控制器10将限制模式从模式B变更为模式C，与之相随地将最高转速变更为R1。
在时刻t9以后，变矩器速度比反复增减，但由于模式保持为C，所以最高转速不会从R1变更。
在时刻t10，在变矩器速度比达到了e4后，当在经过规定时间Tc之前变矩器速度比继续为e4以上的状态持续时，在从时刻t10经过了Tc的时刻t11，通过控制器10将模式从C变更为A。与之相随地将最高转速变更为R2。在时刻t11以后，由于变矩器速度比大于e3且不足e4，所以最高转速不会从R2变更。
如以上说明地那样，在限制选择开关18为“有限制”的情况下，控制器10使用保存在RAM中的限制模式及变矩器速度比来确定最高转速。每个模式的变矩器速度比与最高转速之间的关系如图4所示。在模式A中，当变矩器速度比e为e1≤e＜e2的动作状态持续规定时间Ta时，控制器10将模式从A变更为B，并与之相随地将最高转速从R4变更为R3。即，控制器10根据变矩器速度比低的状态持续了规定时间的情况，来判断成行驶载荷高、发动机的输出不足，从而提高最高转速而使发动机1的输出增加。控制器10进一步在模式B中，当变矩器速度比e为e1≤e＜e2的动作状态持续规定时间Tb时，控制器10将模式从B变更为C，并与之相随地将最高转速从R3变更为R1。即，控制器10在变矩器速度比低的状态持续时，从A向B、从B向C地变更模式，提高最高转速而使发动机1的输出增加，以短时间结束作业。
(模式确定程序)
使用图6来说明模式确定程序10a的动作。模式确定程序10a确定发动机1的目标转速的计算所需的限制模式。模式确定程序10a存储在控制器10的ROM中，并被展开到控制器10的RAM中，通过CPU每隔规定时间、例如1秒来执行。以下说明的各步骤的执行主体为控制器10的CPU。
在步骤S201中，控制器10读入由操作员操作的限制选择开关18的状态，来判断是否设定为“有限制”。控制器10在判断成设定为“有限制”的情况下进入到步骤S202。控制器10在判断成没有设定为“有限制”、即设定为“通常”的情况下，结束通过图6示出动作的程序。
在步骤S202中，控制器10读入保存在RAM中的当前的模式，判断是哪一个模式。在判断成是模式A的情况下进入到步骤S203，在判断成是模式B的情况下进入到步骤S209，在判断成是模式C的情况下进入到步骤S214。
在步骤S203中，控制器10使基于计时器进行的计时开始，进入到步骤S204。
在步骤S204中，控制器10读取变矩器输入轴转速传感器14、及变矩器输出轴转速传感器15的输出，计算出变矩器速度比并进入到步骤S205。
在步骤S205中，控制器10判断在步骤S204中计算出的变矩器速度比e是否满足e1≤e＜e2。在判断成满足e1≤e＜e2的情况下，进入到步骤S206。在步骤S206中，控制器10判断从步骤S203开始计时的计时器t是否经过了时间Ta、例如3秒以上，当判断成经过了时间Ta以上时，进入到步骤S207。在步骤S207中，控制器10将保存在RAM中的限制模式从模式A变更为模式B，进入到步骤S208。在步骤S208中，控制器10结束从步骤S203、S209或S214开始的计时，结束通过图6的流程图示出动作的程序。
在步骤S205中，控制器10在判断成变矩器速度比e不满足e1≤e＜e2时，在步骤S208中使计时器结束，而结束通过图6的流程图示出动作的程序。
在步骤S206中，当控制器10判断成从步骤S203开始计时的计时器t不足时间Ta时，返回到步骤S204。
步骤S209～S213、及步骤S214～S218分别是在步骤S202中判断成限制模式为模式B及模式C的情况下执行的步骤，这些处理与步骤S203～S207中的处理类似。以下说明不同点。
步骤S212在将步骤S206中的阈值变更为Tb的方面不同。步骤S213在将限制模式从模式B变更为模式C的方面不同。步骤S216在判断变矩器速度比e是否为e4以上的方面与步骤S205不同。步骤S217在将步骤S206中的阈值变更为Tc的方面不同。步骤S218在将限制模式从模式C变更为模式A的方面不同。
(转速确定程序)
使用图7来说明计算发动机1的目标转速的转速确定程序10b的动作。转速确定程序10b存储在控制器10的ROM中，并被展开到控制器10的RAM中，通过CPU每隔规定时间、例如1秒来执行。以下说明的各步骤的执行主体为控制器10的CPU。
在步骤S301中，控制器10读入加速踏板角度传感器12a的输出，进入到步骤S302。
在步骤S302中，控制器10根据加速踏板角度传感器12a的输出而计算出发动机1的目标转速Na，并进入到步骤S303。例如在加速踏板角度传感器12a的输出最小的情况下，Na为预先设定的怠速转速，在加速踏板角度传感器12a的输出最大的情况下，Na为R0。其中，R0是如上所述将限制选择开关18设定为“通常”的情况下的最高转速。
在步骤S303中，控制器10读入由操作员操作的限制选择开关18的输出，来判断是“有限制”还是“通常”。当判断成“有限制”时，进入到步骤S304，当判断成“通常”时，进入到步骤S320。
在步骤S304中，控制器10读取变矩器输入轴转速传感器14、及变矩器输出轴转速传感器15的输出，计算出变矩器速度比并进入到步骤S305。
在步骤S305中，控制器10对在步骤S304中计算出的变矩器速度比的大小进行评价。在判断成不足e1的情况下进入到步骤S306，在判断成e1以上、不足e2的情况下进入到步骤S307，在判断成e2以上、不足e3的情况下进入到步骤S311，在判断成e3以上的情况下进入到步骤S315。例如，e1～e4为0.4、0.7、0.9、0.95。
在步骤S306中，控制器10将规定的常数N0代入到变量Nmax并进入到步骤S318。
当判断成变矩器速度比为e1以上、不足e2时，在步骤S307中，控制器10读入保存在RAM中的限制模式，并判断是哪一个限制模式。在判断成限制模式是模式A的情况下进入到步骤S308，在判断成是模式B的情况下进入到步骤S309，在判断成是模式C的情况下进入到步骤S310。
在步骤S308中，控制器10将规定的常数R4代入到变量Nmax并进入到步骤S318。在步骤S309中，控制器10将规定的常数R3代入到变量Nmax并进入到步骤S318。在步骤S310中，控制器10将规定的常数R1代入到变量Nmax并进入到步骤S318。
当判断成变矩器速度比为e2以上、不足e3时，在步骤S311中，控制器10读入保存在RAM中的限制模式，并判断是哪一个限制模式。在判断成限制模式是模式A的情况下进入到步骤S312，在判断成是模式B的情况下进入到步骤S313，在判断成是模式C的情况下进入到步骤S314。
在步骤S312中，控制器10将函数f(e)的计算结果代入到变量Nmax并进入到步骤S318。其中f(e)是表示在二维平面上将(e2,R4)和(e3,R2)连结的直线的公式。在步骤S313中，控制器10将R3和f(e)中的较大的一方代入到变量Nmax并进入到步骤S318。在步骤S314中，控制器10将规定的常数R1代入到变量Nmax并进入到步骤S318。
当判断成变矩器速度比为e3以上时，在步骤S315中，控制器10读入保存在RAM中的模式，并判断是哪一个限制模式。在判断成限制模式是模式A或模式B的情况下进入到步骤S316，在判断成是模式C的情况下进入到步骤S317。
在步骤S316中，控制器10将规定的常数R2代入到变量Nmax并进入到步骤S318。在步骤S317中，控制器10将规定的常数R1代入到变量Nmax并进入到步骤S318。
在步骤S318中，控制器10判断在步骤S302中计算出的目标转速Na是否大于在步骤S306～S317中代入了值的Nmax。在判断成Na大于Nmax的情况下进入到步骤S319，在判断成Na为Nmax以下的情况下进入到步骤S320。
在步骤S319中，控制器10将Nmax代入到发动机1的目标转速N并结束通过图7示出动作的程序。
在步骤S320中，控制器10将Na代入到发动机1的目标转速N并结束通过图7示出动作的程序。
(动作汇总)
由控制器10执行的模式确定程序10a计算出变矩器速度比，将限制模式确定为模式A～C中的某一个，并保存在RAM中。与模式A相比，模式B的最高转速的限制被缓和，与模式B相比，模式C的最高转速的限制被缓和。在将限制模式设定为模式A的情况下，当变矩器速度比e满足e1≤e＜e2的状态持续规定时间Ta以上时，将限制模式变更为模式B。在将限制模式设定为模式B的情况下，当变矩器速度比e满足e1≤e＜e2的状态持续规定时间Tb以上时，将限制模式变更为模式C。
由控制器10执行的转速确定程序10b根据读入的限制模式及计算出的变矩器速度比来对发动机1的最高转速进行限制。即使变矩器速度比固定，当将限制模式从模式A变更为模式B、从模式B变更为模式C时，转速的限制会被缓和。
即，在变矩器速度比e在规定时间以上符合e1≤e＜e2的情况下，判断成与行驶载荷相比发动机的输出不足，通过变更限制模式来缓和发动机1的最高转速的限制。
根据上述的实施方式，能够得到以下的作用效果。
(1)轮式装载机100的控制器10具有：根据加速踏板12的操作量来控制发动机1的转速的转速控制部(图7的步骤S302)；计算出变矩器2的输入轴与输出轴的速度比的速度比计算部(图7的步骤S304)；和限制发动机1的最高转速的转速限制部(图7的步骤S319)。控制器10取得特性不同的模式A～C、即第1至第3限制状态中的某一个限制状态，在模式A、即第1限制状态下，当计算出的1以下的速度比为e1以上且不足e2的动作状态持续规定时间以上时，变更为模式B、即第2限制状态，在模式B中，当计算出的速度比为e1以上且不足e2的动作状态持续规定时间以上时，变更为模式C、即第3限制状态，在模式C中，当计算出的速度比为e4以上的动作状态持续规定时间以上时，变更为模式A(图6的步骤S202～S218)。在计算出的速度比为e1以上且不足e2的动作状态中，模式B中的最高转速即R3大于模式A中的最高转速即R4，模式C中的最高转速即R2大于模式B中的最高转速即R3。
本实施方式中的控制器10，若行驶载荷小则在短时间内速度比会超过e2，因此不从模式A变更限制模式而在保持发动机1的转速限制大的状态下行驶。行驶载荷越大则速度比越难增加，当经过规定时间时，控制器10将限制模式变更为模式B、模式C来缓和最高转速的限制。即，控制器10随着时间推移而缓和最高转速的限制，因此能够设定为适于行驶载荷的最高转速。另外，与不限制最高转速的情况相比，燃料消耗量少，与一律大幅限制最高转速的情况相比，能够使相同的作业、例如爬坡作业在短时间内完成。
(2)控制器10在计算出的速度比为e2以上的动作状态下，使模式B中的最高转速为模式A中的最高转速以上，使模式C中的最高转速为模式B中的最高转速以上。
因此，根据在变矩器速度比e为e1≤e＜e2的范围中确定的限制模式，在变矩器速度比为e2以上的区域中也确定最高转速，不会不必要地提高最高转速。即，在变矩器速度比为e2以上的区域中也能够设定为适于行驶载荷的最高转速。
(3)控制器10至少在计算出的速度比为e3以上的动作状态下，在模式A～C中的任一限制状态下，无论计算出的速度比的大小如何，即无论计算出的速度比与e3相比大多少，均使发动机1的最高转速固定。
因此，在速度比大于e3而高速地行驶的状态下，即使由于路面的起伏等而导致行驶载荷稍微发生变化，也能够将发动机1的最高转速保持为固定。
(4)控制器10在计算出的速度比为e1以上的动作状态下，当在同一模式中速度比发生变化时，使发动机1的最高转速连续地发生变化。
因此，操作员不会感到由于发动机1的转速急剧变化而导致的不协调感和不舒服感。
(5)在模式C中速度比e为e1≤e＜e2的动作状态的发动机1的最高转速，高于在模式A中为任一速度比的情况下的发动机1的最高转速。
因此，通过在行驶载荷高的模式C中大幅缓和发动机1的最高转速，减少作业所需的时间，而能够减轻操作员的负担。
(变形例1)
在上述的实施方式中，仅将限制模式从模式A向模式B、从模式B向模式C、从模式C向模式A进行变更，没有从模式B向模式A进行变更。但是限制模式的变更不限定于此。也可以在限制模式为模式B的情况下，当变矩器速度比大于规定的阈值的状态持续规定时间以上时，将限制模式变更为模式A。
根据该变形例1，起到以下的作用效果。
(1)控制器10在模式B中，当计算出的速度比为e23以上的动作状态持续规定时间以上时，变更为模式A。
只要使限制模式从模式B变更为模式A的变矩器速度比的阈值至少比e2大即可。尤其是若阈值为e23以上的值，则在将限制模式从模式B变更为模式A时最高转速会取连续的值，因此操作员不会对发动机1的转速变化感到不协调感。
(变形例2)
在上述的实施方式中，当变速模式选择开关7***作员设定为“自动”时，控制器10对变矩器速度比的大小进行评价来控制速度级，但速度级的控制方法并不限定于此。
控制器10也可以使用车速传感器16测定的车速来控制速度级。图8是表示控制器10对速度级的控制使用车速的情况下的动作的图。图8的横轴表示车速，纵轴表示速度级。控制器10当在将速度级设定为1速的情况下由车速传感器16测定的车速超过规定速度V12时，向变速器控制装置11发出将速度级设为2速的指令。控制器10当在2速的情况下由车速传感器16测定的车速小于规定速度V21时，向变速器控制装置11发出将速度级设为1速的指令。
控制器10也可以使用变矩器速度比及车速两方来控制速度级。控制器10可以在变矩器速度比满足了规定条件、且车速满足了规定条件的情况下，向变速器控制装置11发出变更速度级的指令。控制器10也可以在变矩器速度比满足规定条件、或车速满足规定条件的情况下，向变速器控制装置11发出变更速度级的指令。
(变形例3)
在上述的实施方式中，变速器3的速度级只能设定为1速或2速，但也能够设定为3速以上。而且，可以如图9所示那样地变更控制器10的转速确定程序10b的动作。
图9是表示在变形例3中代替上述的实施方式中的以图7示出动作的程序而由控制器10执行的程序的动作的流程图。图9所示的流程图在图7所示的流程图的步骤S303与步骤S304之间新设置了步骤S401，在该方面有所不同。在步骤S401中，控制器10对变速器3的当前的速度级进行评价，在判断成速度级为3速以上的情况下，进入到步骤S320，在判断成速度级为2速以下的情况下进入到步骤S304。
即，也可以在将速度级设定为3速以上的情况下，始终将其视为限制选择开关18被设定为“通常”来进行处理。
(变形例4)
在上述的实施方式中，对限制模式按模式A～C这三个模式进行了设置，但限制模式的数量并不限定于此。在设置四个以上的限制模式且变矩器速度比e符合e1≤e＜e2的情况下，也可以每经过规定时间来变更限制模式，来逐渐减小发动机1的最高转速的限制。
上述的各实施方式及变形例也可以分别组合。
在上述中，说明了各种实施方式及变形例，但本发明并不限定于这些内容。在本发明的技术思想的范围内考虑到的其他方式也包含在本发明的范围内。
在上述实施方式中，示出了在速度比e处于预先设定的速度比的范围内(例如e1≤e＜e2)的状态持续的情况下将发动机1的最高转速从R4依次变更为R3、R1的例子，但本发明也包含在速度比e处于预先设定的速度比的范围内(例如e1≤e＜e2)的状态持续的情况下将发动机1的最高转速从R4变更为R3的例子。
以下优先权基础申请的公开内容作为引用文而组入于此。
日本专利申请2014年第241570号(2014年11月28日申请)
附图标记说明
10…控制器(原动机控制装置)
10a…模式确定程序(转速限制部)
10b…转速确定程序(转速控制部、速度比计算部、转速限制部)
100…轮式装载机(作业车辆)。

Claims (4)

1.一种作业车辆的原动机控制装置，将原动机的旋转经由变矩器及变速器向车轮传递，其特征在于，具有：
转速控制部，其根据加速踏板的操作量来控制所述原动机的转速；
速度比计算部，其计算出所述变矩器的输入轴与输出轴的速度比；和
转速限制部，其以如下方式进行限制：在由所述速度比计算部计算出的速度比处于预先设定的速度比的范围内时，使所述原动机的最高转速相较于处于与所述预先设定的速度比的范围相比速度比大的范围及速度比小的范围时的最高转速降低，
所述转速限制部在由所述速度比计算部计算出的速度比处于所述预先设定的速度比的范围内的状态持续了规定时间的情况下，将所述原动机的最高转速变更为比通过所述转速限制部以降低方式被限制的该限制后的最高转速高的最高转速，
转速限制部具有特性不同的第1模式、第2模式及第3模式中的某一个模式，
所述转速限制部在将所述原动机的最高转速设定为以降低方式进行了限制的所述最高转速的所述第1模式中，在计算出的1以下的速度比为第1规定值以上且不足第2规定值的动作状态持续了规定时间以上的情况下，变更为所述第2模式，其中，所述第2规定值大于所述第1规定值，在所述第2模式中，设定为比以降低方式进行了限制的所述最高转速高的最高转速，
在所述第2模式中，当计算出的1以下的速度比为所述第1规定值以上且不足所述第2规定值的动作状态持续规定时间以上时，变更为所述第3模式，在所述第3模式中，设定为比所述第2模式中的最高转速高的最高转速。
2.如权利要求1所述的作业车辆的原动机控制装置，其特征在于，
所述转速限制部在所述第2模式中，当计算出的1以下的速度比为第4规定值以上的动作状态持续规定时间以上时，变更为所述第1模式，其中，所述第4规定值大于所述第2规定值且小于第3规定值。
3.如权利要求1所述的作业车辆的原动机控制装置，其特征在于，
在所述第3模式中，当计算出的1以下的速度比为第3规定值以上的动作状态持续规定时间以上时，变更为所述第1模式，其中，所述第3规定值大于所述第2规定值。
4.如权利要求1所述的作业车辆的原动机控制装置，其特征在于，
所述转速限制部在计算出的1以下的速度比为所述第2规定值以上的动作状态中，使所述第2模式中的所述原动机的最高转速为所述第1模式中的所述原动机的最高转速以上，使所述第3模式中的所述原动机的最高转速比所述第2模式中的所述原动机的最高转速高。
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