JP4912249B2

JP4912249B2 - 作業車両

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Publication number: JP4912249B2
Application number: JP2007197677A
Authority: JP
Inventors: 和彦林; 和志中田; 敏彦深澤
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2007-07-30
Filing date: 2007-07-30
Publication date: 2012-04-11
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Description

本発明は、作業車両、特に、油圧操向方式（Hydrostatic Steering System）の作業車両に関する。

作業車両には、エンジンの動力をトルクコンバータ、トランスミッションなどを有する第１動力伝達機構によって左右の走行輪に伝達することにより走行を行うものがある。このような作業車両のうち油圧操向方式のものは、エンジンにより駆動される油圧ポンプと、油圧ポンプからの圧油によって駆動される油圧モータと、油圧モータの駆動力を左右の駆動輪に伝達する第２動力伝達機構とを備えており、油圧モータの駆動力によって左右の駆動輪の回転速度を異ならせることによって車両を旋回させる。

このような油圧操向方式の作業車両では、エンジン出力トルクのうちの一部が車両を旋回させるための油圧ポンプの吸収トルクとして用いられ、残りのエンジン出力トルクが車両を走行させるためのトルクコンバータの吸収トルクとして用いられる。このため、旋回負荷の増大により油圧ポンプの吸収トルクが大きくなると、トルクコンバータの吸収トルクが低下して牽引性能が低下する恐れがある。また、エンジンへの負荷が大きくなることにより、エンジンの回転数が低下する恐れもある。

そこで、従来の油圧操向方式の作業車両では、トルクコンバータの速度比に基づいて油圧ポンプの吸収トルクを制御するものがある（特許文献１参照）。トルクコンバータの速度比は、走行負荷の増加、減少に伴って減少、増加するため、このような作業車両では、走行負荷が比較的小さい場合は旋回性能を優先的に確保するように油圧ポンプの吸収トルクを制御することができる。また、走行負荷が比較的大きい場合でも所要の旋回性能を確保するように油圧ポンプの吸収トルクを制御することができる。
特開２００５−２７３９０２号公報

しかし、上記のような従来の作業車両であっても、旋回負荷が大きい場合には、油圧ポンプの吸収トルクが大きくなることにより、エンジン回転数の低下や牽引性能の低下が生じることがある。

本発明の課題は、旋回時のエンジン回転数の低下および牽引性能の低下を抑えることができる作業車両を提供することにある。

第１発明の作業車両は、エンジンと、左駆動輪および右駆動輪と、第１動力伝達機構と、油圧ポンプと、旋回機構と、制御部とを備える。左駆動輪および右駆動輪は、エンジンからの駆動力によって駆動される。第１動力伝達機構は、エンジンからの駆動力を左駆動輪および右駆動輪に伝達し、ロックアップクラッチ付きのトルクコンバータを有する。油圧ポンプは、エンジンからの駆動力によって駆動される。旋回機構は、油圧ポンプからの圧油によって駆動される油圧モータと、油圧モータの駆動力を右駆動輪および左駆動輪に伝達する第２動力伝達機構とを有し、右駆動輪および左駆動輪の回転速度を異ならせることによって車両を旋回させる。制御部は、エンジン回転数とエンジン出力トルクとの関係を示すエンジンパワーカーブに基づいてエンジンを制御する。そして、制御部は、油圧ポンプの吸収馬力を算出し、ロックアップクラッチが係合状態である場合に、吸収馬力に基づいてエンジンの制御に用いるエンジンパワーカーブを変更する。また、制御部は、ロックアップクラッチが係合していない状態である場合には吸収馬力に基づいてエンジンパワーカーブを変更する制御を行わない。

この作業車両では、吸収馬力に基づいてエンジンの制御に用いるエンジンパワーカーブが変更される。すなわち、吸収馬力に基づいてエンジン出力トルクを変更することができる。吸収馬力は、旋回負荷に応じて変化するため、この作業車両では、旋回負荷に応じて適切にエンジン出力トルクを制御することができる。これにより、旋回時のエンジン回転数の低下および牽引性能の低下を抑えることができる。

特に、トルクコンバータのロックアップクラッチが係合状態である場合には、エンジンの出力軸とトルクコンバータの出力側とが直結された状態にあるため、トルクコンバータの出力側の負荷がエンジンに伝わることによって、エンジンの回転数が低下し易い。しかし、この作業車両では、ロックアップクラッチが係合状態である場合に、吸収馬力に基づくエンジンパワーカーブの変更が行われるため、エンジンの回転数の低下を抑えることができる。

第２発明の作業車両は、第１発明の作業車両であって、制御部は、吸収馬力が増大した場合、エンジンの制御に用いるエンジンパワーカーブを高トルクのエンジンパワーカーブに変更する。

この作業車両では、制御部は、吸収馬力の増大に応じて、エンジンパワーカーブを高トルクのものに変更してエンジンの制御を行う。吸収馬力は、旋回負荷の増大に応じて増大するため、上記のようにエンジントルクカーブが高トルクのものに変更されることによって、旋回負荷の増大に応じてエンジンの出力馬力を増大させることができる。これにより、この作業車両では、旋回負荷が増大した場合のエンジン回転数の低下および牽引性能の低下を抑えることができる。

第３発明の作業車両は、第２発明の作業車両であって、制御部は、高エンジン出力を目的とする第１制御モードと低エンジン出力を目的とする第２制御モードとを選択的に実行可能である。そして、制御部は、第１制御モードが選択されている場合には、エンジンの制御に用いるエンジンパワーカーブを所定の第１範囲内で変更可能であり、第２制御モードが選択されている場合には、エンジンの制御に用いるエンジンパワーカーブを第１範囲より低トルク側の第２範囲内で変更可能である。

この作業車両では、高エンジン出力を目的とする第１制御モードでは比較的エンジン出力トルクの大きい第１範囲内のエンジントルクカーブでエンジンが制御される。これにより、作業性能や走行性能を向上させたパワフルな運転を行うことができる。また、吸収馬力に基づいて、第１範囲内でエンジントルクカーブが変更されるため、旋回負荷に応じて適切にエンジン出力トルクを制御することができ、旋回時のエンジン回転数の低下および牽引性能の低下を抑えることができる。また、低エンジン出力を目的とする第２制御モードでは比較的エンジン出力トルクの小さい第２範囲内のエンジントルクカーブでエンジンが制御される。これにより、作業車両の燃料消費を低減させた燃費のよい運転を行うことができる。また、吸収馬力に基づいて、第２範囲内でエンジントルクカーブが変更されるため、低エンジン出力を目的とする第２制御モードの実行中であっても、旋回負荷に応じて適切にエンジン出力トルクを制御することができ、旋回時のエンジン回転数の低下および牽引性能の低下を抑えることができる。

本発明に係る作業車両では、油圧ポンプの吸収馬力に基づいてエンジンの制御に用いるエンジンパワーカーブが変更される。すなわち、吸収馬力に基づいてエンジン出力トルクを変更することができる。吸収馬力は、旋回負荷に応じて変化するため、この作業車両では、旋回負荷に応じて適切にエンジン出力トルクを制御することができる。これにより、旋回時のエンジン回転数の低下および牽引性能の低下を抑えることができる。

＜構成＞
本発明の一実施形態に係る作業車両１の概略システム構成図を図１に示す。この作業車両１は、例えばブルドーザであり、エンジン２、第１動力伝達機構３、一対の走行装置４ａ，４ｂ、第１油圧ポンプ５、旋回機構６、作業機７、冷却機構８、操作部９、各種センサ、制御部１０などを備えている。

〔エンジン２〕
エンジン２は、ディーゼルエンジンであり、燃料噴射ポンプ（図示せず）からの燃料の噴射量が調整されることにより、エンジン２の出力が制御される。燃料噴射量の調整は、燃料噴射ポンプに付設されたガバナ１１が制御部１０によって制御されることで行われる。ガバナ１１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、実際のエンジン回転数が制御部１０によって設定されたエンジン回転数になるように、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。

エンジン２からの駆動力は、図示しない動力取出装置を介して第１動力伝達機構３、第１油圧ポンプ５および後述する第２油圧ポンプ１２に分配される。

〔第１動力伝達機構３〕
第１動力伝達機構３は、エンジン２からの駆動力を一対の走行装置４ａ，４ｂに伝達する機構であり、トルクコンバータ１３、トランスミッション１４、ベベルギヤ１５、横軸１６、一対の遊星歯車機構１７ａ，１７ｂ、一対のブレーキ装置１８ａ，１８ｂ、一対の終減速装置１９ａ，１９ｂなどを有する。

トルクコンバータ１３は、エンジン２の出力軸に連結されている。このトルクコンバータ１３は、トルクコンバータ１３の入力側と出力側とを直結するロックアップクラッチ２０を有しており、ロックアップクラッチ２０は、図示しない油圧ポンプから供給される圧油によってオン状態とオフ状態とに切り換えられる。このロックアップクラッチ２０への圧油の供給は、制御部１０からの指令信号によって制御されるトルクコンバータ操作弁２１によって制御される。なお、オン状態とはクラッチが係合した状態であり、オフ状態とは、クラッチが係合していない状態を意味する。

トランスミッション１４は、前進用油圧クラッチ２２および後進用油圧クラッチ２３を有しており、前進用油圧クラッチ２２、後進用油圧クラッチ２３のいずれかが選択されてオン状態にされることにより、前進走行あるいは後進走行が行われる。前進用油圧クラッチ２２および後進用油圧クラッチ２３は、図示しない油圧ポンプから供給される圧油によってオン状態とオフ状態とに切り換えられる。

また、このトランスミッション１４は、第１速用油圧クラッチ２４、第２速用油圧クラッチ２５、第３速用油圧クラッチ２６を有し、これらの変速用クラッチのうちのいずれかが選択されてオン状態とされることにより、速度段の切替が行われる。第１速用油圧クラッチ２４、第２速用油圧クラッチ２５、第３速用油圧クラッチ２６は、図示しない油圧ポンプから供給される圧油によって駆動され、オン状態とオフ状態とに切り換えられる。

なお、前進用油圧クラッチ２２、後進用油圧クラッチ２３、第１速用油圧クラッチ２４、第２速用油圧クラッチ２５、第３速用油圧クラッチ２６への圧油の供給は、トランスミッション操作弁２７によって制御される。トランスミッション操作弁２７は、制御部１０からの指令信号によって制御される。

トランスミッション１４から出力されるエンジン２の駆動力は、ベベルギヤ１５および横軸１６を介して一対の遊星歯車機構１７ａ，１７ｂに伝達される。

一対の遊星歯車機構１７ａ，１７ｂのうち左遊星歯車機構１７ｂの遊星キャリアに固定される出力軸は、左ブレーキ装置１８ｂおよび左終減速装置１９ｂを介して後述する左スプロケット２８ｂ（左駆動輪）に連結されている。また、右遊星歯車機構１７ａの遊星キャリアに固定される出力軸は、右ブレーキ装置１８ａおよび右終減速装置１９ａを介して後述する右スプロケット２８ａ（右駆動輪）に連結されている。横軸１６から遊星歯車機構１７ａ，１７ｂの各リングギヤに伝達された駆動力は、遊星歯車機構１７ａ，１７ｂの各遊星キャリアから各終減速装置１９ａ，１９ｂを介して各走行装置４ａ，４ｂのスプロケット２８ａ，２８ｂに伝達される。

〔一対の走行装置４ａ，４ｂ〕
走行装置４ａ，４ｂは、左スプロケット２８ｂおよび右スプロケット２８ａと、各スプロケット２８ａ，２８ｂに巻回される履帯２９ａ，２９ｂとを有している。上述したように、エンジン２から第１動力伝達機構３を介して駆動力がスプロケット２８ａ，２８ｂに伝達され、スプロケット２８ａ，２８ｂが回転駆動されると、スプロケット２８ａ，２８ｂに巻回された履帯２９ａ，２９ｂが駆動され、これにより作業車両１が走行する。このように、エンジン２の馬力の一部は、作業車両１を走行させるために消費される。

〔第１油圧ポンプ５〕
第１油圧ポンプ５は、エンジン２からの駆動力によって駆動され、後述する作業機７の油圧シリンダ３１や旋回機構６の油圧モータ３２を駆動するための圧油を吐出する。第１油圧ポンプ５は、斜板角を制御することにより吐出容量を制御可能な可変容量型の油圧ポンプである。第１油圧ポンプ５には、斜板角を制御するための斜板角制御機構３３および第１油圧ポンプ５のトルク制限用の制御弁３４（以下、「第１油圧ポンプ制御弁３４」と呼ぶ）が付設されている。第１油圧ポンプ制御弁３４は電磁比例制御弁であり、制御部１０は、第１油圧ポンプ制御弁３４への指令信号を制御することにより、第１油圧ポンプ５の吐出容量を制御し、第１油圧ポンプ５の吸収トルクの上限値を制御することができる。

〔旋回機構６〕
旋回機構６は、右スプロケット２８ａおよび左スプロケット２８ｂの回転速度を異ならせることによって作業車両１を旋回させる機構であり、油圧モータ３２と第２動力伝達機構３５とを有する。

油圧モータ３２は、第１油圧ポンプ５からの圧油によって駆動される。

第２動力伝達機構３５は、所要の歯車列によって構成されており、油圧モータ３２の出力軸に固定されるギヤと、左遊星歯車機構１７ｂのサンギヤに一体に固定されるギヤと、右遊星歯車機構１７ａのサンギヤに一体に固定されるギヤとに噛合している。第２動力伝達機構３５は、油圧モータ３２の駆動力を左右の遊星歯車機構１７ａ，１７ｂの各サンギヤから各遊星キャリアおよび各終減速装置１９ａ，１９ｂを介して左右のスプロケット２８ａ，２８ｂに伝達し、左右のスプロケット２８ａ，２８ｂの回転速度を異ならせることで作業車両１を左右に旋回させることができる。

また、第１油圧ポンプ５と油圧モータ３２とを繋ぐ油圧回路には、圧油の流量の制御および流路の切換を行うことができる制御弁３６（以下、「流量制御弁３６」と呼ぶ）が設けられている。流量制御弁３６は、制御部１０からの指令信号に基づいて、油圧モータ３２への圧油の供給量と供給方向を制御する。これにより、油圧モータ３２の出力軸の回転速度と回転方向が制御され、作業車両１の旋回半径と旋回方向の切換が行われる。

〔作業機７〕
作業機７は、図示しないブレードと、ブレードを駆動するための油圧シリンダ３１とを有する。ブレードは、作業車両１の前部に設けられており、土押し等の作業を行うための部材である。油圧シリンダ３１は、第１油圧ポンプ５からの圧油によって駆動される。また、油圧シリンダ３１と第１油圧ポンプ５とを繋ぐ油圧回路には、制御部１０からの指令信号に基づいて第１油圧ポンプ５から油圧シリンダ３１に供給される圧油を制御する作業機操作弁３７が設けられている。なお、この作業車両１では、リフト、アングルおよびチルト用の複数の油圧シリンダ３１が設けられているが、図１では１つの油圧シリンダ３１のみを図示して他は省略している。作業機操作弁３７は、制御部１０からの指令信号を受けて油圧シリンダ３１への圧油の供給量と供給方向を切り換える。これにより、リフト、アングルおよびチルトなどのブレードの動作が行われる。

〔冷却機構８〕
冷却機構８は、エンジン２からの駆動力によって駆動される第２油圧ポンプ１２と、第２油圧ポンプ１２から供給される圧油によって駆動される油圧モータ３８と、油圧モータ３８によって駆動される冷却ファン３９を有する。冷却機構８は、冷却ファン３９によって空気の流れを生成することにより、エンジン２の冷却水や圧油を冷却する。なお、油圧モータ３８と第２油圧ポンプ１２との間には、冷却ファン操作弁４１が設けられており、制御部１０からの指令信号によって冷却ファン操作弁４１が制御されることによって、油圧モータ３８へ供給される圧油の流れの方向を切り換えることができる。これにより油圧モータ３８すなわち冷却ファン３９の回転方向を制御することができる。また、第２油圧ポンプ１２には、制御部１０からの指令信号に基づいて第２油圧ポンプ１２の吐出容量を制御する第２油圧ポンプ制御弁４２が付設されており、第２油圧ポンプ制御弁４２が制御されることによって、冷却ファンの回転速度を制御することができる。

〔操作部９および各種センサ〕
操作部９は、図示しない運転室に内装されており、オペレータによって操作されることにより作業車両１に各種の動作を行わせることができる。また、操作部９による操作内容は、操作信号として制御部１０へ送られる。操作部９は、シフトスイッチ４３、走行・旋回操作レバー４４、スロットル指示装置４５、デセル指示装置４６、作業機レバー４７、制御モード切替装置４８などを有する。

シフトスイッチ４３は、トランスミッション１４の速度段を切り換えるためのものである。この作業車両１では、第１速から第３速までのトランスミッション１４の速度段の切替が可能であり、オペレータがシフトスイッチ４３を操作することにより、手動で速度段の切替を行うことができる。

走行・旋回操作レバー４４は、作業車両１の前進・後退の切り換え、直進・旋回の切換および、旋回方向の切換を指示するための部材である。オペレータは、走行・旋回操作レバー４４を操作することによりトランスミッション１４を前進状態、後進状態、中立状態に切り換えることができる。また、オペレータは、走行・旋回操作レバー４４を操作することにより、作業車両１の直進・旋回の切換、旋回方向の切換、旋回速度の調整を行うことができる。

スロットル指示装置４５は、エンジン回転数を変更するためのものである。スロットル指示装置４５によって指定されたエンジン回転数は制御部１０に入力され、制御部１０はエンジン回転数が指定された回転数になるようにエンジン２を制御する。

デセル指示装置４６は、エンジン回転数を低減させるためのものであり、制御部１０から出力されるエンジン２へのエンジン回転数の指令値を通常値から低減させる。

作業機レバー４７は、作業機７を操作するためのものであり、作業機レバー４７の操作内容に応じてリフト、アングルおよびチルトなどのブレードの動作が行われる。

制御モード切替装置４８は、高エンジン出力を目的とする第１制御モードと低エンジン出力を目的とする第２制御モードとのいずれかをオペレータが選択するためのものである。これらの制御モードの内容については後述する。

各種のセンサには、第１ポンプ吐出圧センサＳ１、エンジン回転数センサＳ２、トランスミッション回転数センサＳ３などがある。第１ポンプ吐出圧センサＳ１は、第１油圧ポンプ５の吐出圧を検出する。エンジン回転数センサＳ２は、エンジン２の実際のエンジン回転数を検出する。トランスミッション回転数センサＳ３は、トランスミッション１４の出力軸の回転数を検出する。また、これらのセンサＳ１−Ｓ３によって検出された各種の情報は検出信号として制御部１０に入力される。

〔制御部１０〕
制御部１０は、マイクロコンピュータや数値演算プロセッサ等の演算処理装置を主体にして構成されており、制御データ等を記憶している。制御部１０は、操作部９からの操作信号、各種のセンサ−からの検出信号、制御部１０に記憶されている制御データなどに基づいて、エンジン２、第１動力伝達機構３、旋回機構６、作業機７、冷却機構８などの制御を行う。制御部１０は、主として、第１動力伝達機構３、旋回機構６、作業機７、冷却機構８の制御を行う第１制御部５１と、主としてエンジン２の制御を行う第２制御部５２とを有する。

第１制御部５１は、車速やエンジン回転数に基づいて、トルクコンバータ１３のロックアップクラッチ２０の切換、変速用クラッチ２４〜２６の切換を行うことにより、車速やエンジン回転数に適した速度段を選択する。例えば、第１制御部５１は、エンジン回転数の増大に伴ってトランスミッション１４を低速度段から高速度段へ切り換える。また、第１制御部５１は、トランスミッション１４が同じ速度段であっても、エンジン回転数に応じてロックアップクラッチ２０の切換を行う。例えば、トランスミッション１４の速度段が第１速であり、且つ、エンジン回転数が所定値以上である場合はロックアップクラッチ２０がオン状態とされる。また、トランスミッション１４の速度段が第１速であっても、エンジン回転数が所定値より小さくなった場合には、ロックアップクラッチ２０がオフ状態とされる。これにより、作業車両１の走行燃費を向上させることができる。

また、第１制御部５１は、シフトスイッチ４３や走行・旋回操作レバー４４の操作に応じて、トランスミッション１４の前進用油圧クラッチ２２および後進用油圧クラッチ２３の切換や変速用クラッチ２４〜２６の切換を行う。これにより、オペレータは手動で前進・後退の切換および速度段の切換を行うことができる。また、第１制御部５１は、走行・旋回操作レバー４４の操作に応じて流量制御弁３６を制御することにより、油圧モータ３２の回転速度を制御して旋回速度を制御することができる。

なお、ロックアップクラッチ２０の係合状態は、トルクコンバータ操作弁２１からの状態信号として第１制御部５１に入力される。また、トランスミッション１４の各クラッチ２２〜２６の係合状態は、トランスミッション操作弁２７からの状態信号として第１制御部５１に入力される。

第２制御部５２には、図２に示すようなエンジン回転数とエンジン出力トルクとの関係を示すエンジンパワーカーブが記憶されており、第２制御部５２は、エンジンパワーカーブに基づいてエンジン２を制御する。この作業車両１では、エンジン２の制御に用いるエンジンパワーカーブを複数のエンジンパワーカーブカーブに変更することができ、状況に応じてエンジンの制御に用いるエンジンパワーカーブが決定される。このエンジンパワーカーブによるエンジン出力制御については後に詳細に説明する。

＜第１油圧ポンプ５の吸収トルク制御＞
この作業車両１では、第１制御部５１は、トルクコンバータ１３の速度比およびエンジン回転数に基づいて第１油圧ポンプ制御弁３４を制御することにより、走行負荷に応じて第１油圧ポンプ５の吸収トルクを制御することができる。以下、この第１油圧ポンプ５の吸収トルク制御について説明する。

まず、第１制御部５１は、トランスミッション操作弁２７からの状態信号および走行・旋回操作レバー４４の操作信号に基づいて、トランスミッション１４において選択されている速度段や前進・後退の別を判別し、その判別結果に基づいて、トランスミッション１４の現在の減速比を算出する。そして、第１制御部５１は、トランスミッション１４の現在の減速比と、エンジン回転数センサＳ２によって検出されたエンジン回転数と、トランスミッション回転数センサＳ３によって検出されたトランスミッション１４の出力軸の実回転数とに基づいて、以下の式（１）によりトルクコンバータ１３の速度比ｅを算出する。

ｅ＝Ｎｔ×ｉ／Ｎｅ・・・（１）
なお、
Ｎｔ：トランスミッション１４の出力軸の実回転数
ｉ：トランスミッション１４の現在の減速比
Ｎｅ：エンジン回転数
である。

次に、第１制御部５１は、トルクコンバータ１３の速度比と、エンジン回転数とに基づいて、第１油圧ポンプ制御弁３４への指令信号値を決定する。ここで、第１制御部５１は、図３に示すように、トルクコンバータ１３の速度比ｅ≦ｅ１（ｅ１は定数）である場合には、エンジン回転数と第１油圧ポンプ制御弁３４への指令信号値との関係を示す特性ラインＬａに基づいて、エンジン回転数センサＳ２が検出したエンジン回転数から第１油圧ポンプ制御弁３４への指令信号値を決定する。なお、第１油圧ポンプ制御弁３４への指令信号値は、第１油圧ポンプ５の吸収トルクの制限値と対応しており、第１油圧ポンプ制御弁３４への指令信号値が小さいほど第１油圧ポンプ５の吸収トルクの制限値は大きくなる。トルクコンバータ１３の速度比ｅ≧ｅ２（ｅ２はｅ１より大きい定数）である場合には、第１制御部５１は、特性ラインＬｂに基づいて、第１油圧ポンプ制御弁３４への指令信号値を決定する。また、図３には図示されていないが、トルクコンバータ１３の速度比ｅ＝ｅ３（ｅ１＜ｅ３＜ｅ２）である場合には、トルクコンバータ１３の速度比ｅの大きさに応じて決定される特性ラインＬａとＬｂとの間の特性ラインに基づいて第１油圧ポンプ制御弁３４への指令信号値が決定される。なお、エンジン２が駆動されているが、エンジン回転数センサＳ２が故障している場合には、所定の指令信号値が選択される（図３の特性ラインＬｃ参照）。

以上のように、第１制御部５１は、トルクコンバータ１３の速度比ｅが比較的小さい場合、つまり走行負荷が比較的大きい場合には、第１油圧ポンプ制御弁３４への指令信号値を大きくして、第１油圧ポンプ５の吸収トルクの制限値を低める。これにより、トルクコンバータ１３がエンジン２から吸収する馬力を増大させることができる。また、トルクコンバータ１３の速度比ｅが比較的大きい場合、つまり走行負荷が比較的小さい場合には、第１油圧ポンプ制御弁３４への指令信号値を小さくして、第１油圧ポンプ５の吸収トルクの制限値を高める。これにより、第１油圧ポンプ５がエンジン２から吸収する馬力を増大させることができる。これにより、走行負荷に応じて第１油圧ポンプ５の吸収トルクの制限値を制御することができる。

＜エンジン出力制御＞
この作業車両１では、上記のような走行負荷に応じた第１油圧ポンプ５の吸収トルクの制限値の制御だけではなく、第１油圧ポンプ５の吸収馬力（以下「ステアリング吸収馬力」と呼ぶ）に基づいてエンジン２の制御に用いるエンジンパワーカーブを変更するエンジン出力制御が行われる。例えば、図２に示すように、エンジン出力トルクが最大となる最大エンジンパワーカーブＬｍａｘに対してエンジン出力トルクを低減させた複数のエンジンパワーカーブＬ１〜Ｌ５に変更することができる。以下、これらのエンジンパワーカーブＬ１〜Ｌ５について、エンジン出力トルクの大きい順に、第１エンジンパワーカーブＬ１〜第５エンジンパワーカーブＬ５と名称を付けることとする。

まず、第１制御部５１は、第１油圧ポンプ５の吐出圧（以下、「第１吐出圧」と呼ぶ）と、第１油圧ポンプ５のポンプ容量（以下、「第１ポンプ容量」と呼ぶ）と、第１油圧ポンプ５の回転数（以下、「第１ポンプ回転数」と呼ぶ）とに基づいて、以下の式（２）により、ステアリング吸収馬力を算出する。

Ｌｐ＝β×Ｐｓ×ｑｓ×Ｎｐ・・・（１）
ここで、
Ｌｐ：ステアリング吸収馬力
β：所定の係数
Ｐｓ：第１吐出圧
ｑｓ：第１ポンプ容量
Ｎｐ：第１ポンプ回転数
である。

なお、第１吐出圧Ｐｓは、第１ポンプ吐出圧センサＳ１が検出したものである。第１ポンプ容量ｑｓは、流量制御弁３６への指令値から算出した値が用いられる。具体的には、第１制御部５１は、図４に示すような第１ポンプ容量ｑｓと流量制御弁３６への指令値ｉｓとの関係を示すマップを記憶しており、このマップを参照することにより、流量制御弁３６への指令値ｉｓから第１ポンプ容量ｑｓを求める。なお、流量制御弁３６への指令値ｉｓは、走行・旋回操作レバー４４からの操作信号に基づいて第１制御部５１が流量制御弁３６に送る指令信号の値である。第１ポンプ回転数Ｎｐは、エンジン回転数センサＳ２が検出したエンジン回転数に基づいて、以下の式（２）により求められる。

Ｎｐ＝γ×Ｎｅ・・・（２）
ここで、
γ：所定の係数
Ｎｅ：エンジン回転数
である。

次に、第１制御部５１は、算出したステアリング吸収馬力Ｌｐの大きさに基づいて、エンジン２の制御に用いるエンジンパワーカーブを決定する。ここで、決定されるエンジンパワーカーブは、図５の表に示すように、ロックアップクラッチ２０の状態や第１制御モードおよび第２制御モードの選択によって異なる。

まず、ロックアップクラッチ２０がオン状態（図５の「Ｌ／Ｃオン」参照）であり、且つ、第１制御モードが選択されている場合について説明する。ステアリング吸収馬力Ｌｐが所定の第１基準値α１より小さい場合、エンジン２の制御に用いるエンジンパワーカーブが第３エンジンパワーカーブＬ３（図２参照）に決定される。ステアリング吸収馬力Ｌｐが第１基準値α１以上であり且つ第２基準値α２（α２＞α１）以下である場合、エンジン２の制御に用いるエンジンパワーカーブが第２エンジンパワーカーブＬ２に決定される。また、ステアリング吸収馬力Ｌｐが第２基準値α２より大きい場合、エンジン２の制御に用いるエンジンパワーカーブが第１エンジンパワーカーブＬ１に決定される。このように、ステアリング吸収馬力Ｌｐが増大すると、エンジン２の制御に用いるエンジンパワーカーブはより高トルクのエンジンパワーカーブに変更される。なお、ステアリング吸収馬力Ｌｐが第１基準値α１より小さい場合は、旋回負荷が小さい場合を示しており、作業車両１が直進している場合も含む。また、ステアリング吸収馬力Ｌｐが大きい場合は、旋回負荷が大きいことを示している。

次に、ロックアップクラッチ２０がオン状態であり、且つ、第２制御モードが選択されている場合について説明する。ステアリング吸収馬力Ｌｐが第１基準値α１より小さい場合には、エンジン２の制御に用いるエンジンパワーカーブが第５エンジンパワーカーブＬ５に決定される。ステアリング吸収馬力Ｌｐが第１基準値α１以上であり且つ第２基準値α２以下である場合には、エンジン２の制御に用いるエンジンパワーカーブが第４エンジンパワーカーブＬ４に決定される。また、ステアリング吸収馬力Ｌｐが第２基準値α２より大きい場合には、エンジン２の制御に用いるエンジンパワーカーブが第３エンジンパワーカーブＬ３に決定される。よって、この場合も上記の第１制御モードが選択されている場合と同様に、ステアリング吸収馬力Ｌｐが増大すると、エンジン２の制御に用いるエンジンパワーカーブはより高トルクのエンジンパワーカーブに変更される。ただし、第１制御モードが選択されている場合には、第３エンジンパワーカーブＬ３から第１エンジンパワーカーブＬ１までの比較的高トルクの第１範囲（図２における第３エンジンパワーカーブＬ３から第１エンジンパワーカーブＬ１までの範囲）内でエンジンパワーカーブの変更が可能である。また、第２制御モードが選択されている場合には、第５エンジンパワーカーブから第３エンジンパワーカーブＬ３までの比較的低トルクの第２範囲（図２における第５エンジンパワーカーブＬ５から第３エンジンパワーカーブＬ３までの範囲）内でエンジンパワーカーブの変更が可能となっている。

なお、ロックアップクラッチ２０がオフ状態（図５の「Ｌ／Ｃオフ」参照）であり、且つ、第１制御モードが選択されている場合には、ステアリング吸収馬力Ｌｐの大きさに関わらず、エンジン２の制御に用いるエンジンパワーカーブが第１エンジンパワーカーブＬ１に決定される。また、ロックアップクラッチ２０がオフ状態であり、且つ、第２制御モードが選択されている場合には、ステアリング吸収馬力Ｌｐの大きさに関わらず、エンジン２の制御に用いるエンジンパワーカーブが第３エンジンパワーカーブＬ３に決定される。

＜特徴＞
この作業車両１では、ステアリング吸収馬力に基づいてエンジン２の制御に用いるエンジンパワーカーブが変更され、これにより、エンジン出力トルクが変更される。ステアリング吸収馬力は、旋回負荷の大きさに応じて変化するため、この作業車両１では、旋回負荷が大きい場合には、エンジン出力トルクが増大するようにエンジン２が制御される。このため、旋回機構６において消費される馬力が大きくなっても、走行装置４ａ，４ｂにおいて消費される馬力の低下を抑えることができ、牽引性能の低下を抑えることができる。また、エンジン回転数の低下も抑えることができる。

なお、作業車両１では、走行装置４ａ，４ｂおよび旋回機構６以外にも作業機７や冷却機構８によってエンジン２の馬力が消費されるが、これらの消費馬力は走行装置４ａ，４ｂや旋回機構６において消費される馬力と比較して小さいものである。従って、上記の制御に与える影響は少ない。

また、上記の実施形態では、ロックアップクラッチ２０がオフ状態である場合には、ステアリング吸収馬力に基づくエンジンパワーカーブの変更が行われていないが、この場合は、トルクコンバータ１３によってエンジン２からの駆動力の伝達が行われているため、ロックアップクラッチ２０がオン状態である場合と比べてエンジン回転数の低下が生じ難くなっている。これに対して、ロックアップクラッチ２０がオン状態である場合は、エンジン２の出力軸とトランスミッション１４の入力軸とが直結されているため、エンジン回転数の低下が生じ易い状況となるが、上記のようにステアリング吸収馬力に基づくエンジンパワーカーブの変更が行われることによって、エンジン回転数の低下が抑えられる。

＜他の実施形態＞
（ａ）
本発明においてエンジン２の制御に用いられるエンジンパワーカーブは、上記のものに限られず、より多くのエンジンパワーカーブへの変更が可能であってもよい。また、変更可能なエンジンパワーカーブの数が上記のものより少なくてもよい。

（ｂ）
上記の実施形態では、ステアリング吸収馬力が３つの範囲のいずれに属するかの判定が行われているが、判定に用いられるステアリング吸収馬力の範囲は上記のものに限られない。また、複数の範囲ごとに段階的にエンジンパワーカーブが変更されるのではなく、ステアリング吸収馬力の大きさに応じてエンジン２の制御に用いられるエンジンパワーカーブが連続的に変化してもよい。

（ｃ）
上記の実施形態では、エンジン回転数とトルクコンバータ１３の速度比に基づいて第１油圧ポンプ５の吸収トルクの制限値が決定されているが、他の方法により第１油圧ポンプ５の吸収トルクの制限値が決定されてもよい。

（ｄ）
上記の実施形態では、作業車両としてブルドーザが例示されているが、他の作業車両にも本発明を適用可能である。

本発明は、旋回時のエンジン回転数の低下および牽引性能の低下を抑えることができる効果を有し、作業車両として有用である。

作業車両の構成を示す概略図。エンジンパワーカーブの例を示す図。エンジン回転数と第１油圧ポンプ制御弁への指令信号値との関係を示すグラフ。流量制御弁への指令値と第１ポンプ容量との関係を示すグラフ。ステアリング吸収馬力に応じたエンジンパワーカーブの変更を示す表。

１作業車両
２エンジン
３第１動力伝達機構
５第１油圧ポンプ（油圧ポンプ）
６旋回機構
１０制御部
１３トルクコンバータ
２０ロックアップクラッチ
２８ａ右スプロケット（右駆動輪）
２８ｂ左スプロケット（左駆動輪）
３２油圧モータ
３５第２動力伝達機構

Claims

エンジンと、
前記エンジンからの駆動力によって駆動される左駆動輪および右駆動輪と、
前記エンジンからの駆動力を前記左駆動輪および前記右駆動輪に伝達し、ロックアップクラッチ付きのトルクコンバータを有する第１動力伝達機構と、
前記エンジンからの駆動力によって駆動される油圧ポンプと、
前記油圧ポンプからの圧油によって駆動される油圧モータと、前記油圧モータの駆動力を前記右駆動輪および前記左駆動輪に伝達する第２動力伝達機構とを有し、前記右駆動輪および前記左駆動輪の回転速度を異ならせることによって車両を旋回させる旋回機構と、
エンジン回転数とエンジン出力トルクとの関係を示すエンジンパワーカーブに基づいて前記エンジンを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記油圧ポンプの吸収馬力を算出し、前記ロックアップクラッチが係合状態である場合に、前記吸収馬力に基づいて前記エンジンの制御に用いるエンジンパワーカーブを変更し、前記ロックアップクラッチが係合していない状態である場合には前記吸収馬力に基づいて前記エンジンパワーカーブを変更する制御を行わない、
作業車両。
前記制御部は、前記吸収馬力が増大した場合、前記エンジンの制御に用いるエンジンパワーカーブを高トルクのエンジンパワーカーブに変更する、
請求項１に記載の作業車両。
前記制御部は、高エンジン出力を目的とする第１制御モードと低エンジン出力を目的とする第２制御モードとを選択的に実行可能であり、第１制御モードが選択されている場合には、前記エンジンの制御に用いるエンジンパワーカーブを所定の第１範囲内で変更可能であり、前記第２制御モードが選択されている場合には、前記エンジンの制御に用いるエンジンパワーカーブを前記第１範囲より低トルク側の第２範囲内で変更可能である、
請求項２に記載の作業車両。