(57)【要約】【課題】エンジンの目標回転数と実回転数との偏差の変化の傾向に応じて、エンジンの負荷（ポンプの吸収トルク）の調整を効果的に実施することが可能な作業車両のエンジン負荷制御装置を提供する。【解決手段】エンジン負荷制御装置３０は、エンジン１の出力を、ローダ用油圧ポンプ８のような可変容量型油圧ポンプを介してローダ用油圧シリンダ１４等の油圧アクチュエータに伝達するホイルローダ５０に搭載されている。コントローラ１８が、エンジン回転数センサ１ａおよびストロークセンサ１７ａにおいて検出されたエンジン１の目標回転数と実回転数とに基づいて、これらの単位時間当たりの接近率αを算出し、接近率αの大きさに応じて各油圧ポンプ７〜９の最大吸収トルクを調整する。【選択図】図９
2008151001.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転数指示装置によって回転数が制御されるエンジンの出力が、駆動輪に伝達されるとともに可変容量型油圧ポンプを介して油圧アクチュエータに伝達される作業車両のエンジン負荷制御装置であって、
前記回転数指示装置からの指示内容を受けて前記エンジンの目標回転数を検出する目標回転数検出部と、
前記エンジンの実際の回転数を検出する実回転数検出部と、
前記目標回転数検出部における検出結果と前記実回転数検出部における検出結果との差の単位時間当たりの変化量を算出する変化率算出部と、
前記変化率算出部において算出された前記変化率の大きさに応じて、前記可変容量型油圧ポンプの最大吸収トルクの下げ幅を調整するように制御を行う制御部と、
を備えている作業車両のエンジン負荷制御装置。
【請求項２】
前記可変容量型油圧ポンプおよび前記油圧アクチュエータは、それぞれ対応するように複数設けられており、
前記制御部は、複数の前記可変容量型油圧ポンプごとに、前記変化率に応じて前記可変容量型油圧ポンプの最大吸収トルクを変更する制御を行う、
請求項１に記載の作業車両のエンジン負荷制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記可変容量型油圧ポンプにおける吐出量を制御するＥＰＣ電流を制御して、前記可変容量型油圧ポンプの最大吸収トルクの下げ幅を調整する制御を行う、
請求項１または２に記載の作業車両のエンジン負荷制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記回転数指示装置への入力と前記油圧アクチュエータへの動作指令とが、ほぼ同時に行われたことを検出して、前記可変容量型油圧ポンプの最大吸収トルクの下げ幅を調整する制御を行う、
請求項１から３のいずれか１項に記載の作業車両のエンジン負荷制御装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記変化率を、所定時間経過毎に算出する、
請求項１から４のいずれか１項に記載の作業車両のエンジン負荷制御装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記変化率が所定の閾値以上である場合には、前記可変容量型油圧ポンプの最大吸収トルクを調整する制御を実施しない、
請求項１から５のいずれか１項に記載の作業車両のエンジン負荷制御装置。
【請求項７】
前記回転数指示装置は、前記エンジンの回転数を調整するアクセルペダルである、
請求項１から６のいずれか１項に記載の作業車両のエンジン負荷制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの出力が、駆動輪に伝達されるとともに複数の可変容量型油圧ポンプを介して作業機用油圧アクチュエータを含む複数の油圧アクチュエータに伝達される作業車両のエンジン負荷制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、ホイルローダ等の作業車両では、エンジンが走行用駆動源および作業機用駆動源となっている。すなわち、エンジンの出力がトルクコンバータを介して駆動輪に伝達されることで、車両を走行させることができる。また、エンジンは、作業機の油圧ポンプを含む各種の油圧ポンプを駆動し、この油圧ポンプが油圧アクチュエータを介して作業機等の各種の装置を駆動する。具体的には、例えば、エンジンがステアリング用油圧ポンプを駆動すると、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てステアリング機構を駆動することができる。また、エンジンがローダ用油圧ポンプを駆動すると、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てローダを駆動することができる。
【０００３】
このようにホイルローダでは、１つのエンジンの出力が走行駆動用および作業機等の各種装置の駆動用の双方に用いられる。このため、作業機等にかかる負荷の大きさに応じて、走行駆動用として使用されるエンジン出力の大きさが変化してしまうことになる。
例えば、エンジン回転数がローアイドル回転数（アイドリング状態）にある場合は、エンジン回転数が高回転域にあるときと比較して、急激な油圧負荷の上昇に対するエンジントルクの上昇が鈍くなる。したがって、アイドリング状態で、ステアリングを切りながら積み荷が積み込まれたローダを持ち上げるという、高油圧負荷が急激にかかる作業を行うと、急激な油圧負荷上昇にエンジンのトルク上昇が追いつかず、エンジンが停止する場合がある。
【０００４】
また、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下では、エンジン出力が作業機用およびステアリング用油圧負荷として消費されるために、それを差し引いたエンジン出力分しか走行負荷に対して使用することができない。このため、十分な牽引力が得られなかったり、あるいは車速を上昇させるために長時間を要したりする等、オペレータのアクセル操作に対するレスポンスが低下する。
【０００５】
例えば、特許文献１には、目標回転数と実回転数との偏差に基づいて油圧ポンプの最大吸収トルクを制御するスピードセンシング制御を行う際に、エンジン出力に余裕がある場合には、エンジン出力を有効に利用することが可能な油圧建設機械のポンプトルク制御装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−１０８１５５号公報（平成１６年４月８日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来のポンプトルク制御装置では、以下に示すような問題点を有している。
すなわち、上記公報に開示されたポンプトルク制御装置では、目標回転数と実回転数との偏差に基づいてポンプの最大吸収トルクを制御しているが、上記制御中における目標回転数と実回転数の偏差の変化の傾向までは認識できない。このため、例えば、偏差の大きさが同じ値である場合には、偏差が大きくなっている途中か、小さくなっている途中か、あるいは安定しているのかが分からない。この結果、単に、目標回転数と実回転数との偏差に応じた制御だけでは、エンジンの負荷状態を正確に把握してエンジンの負荷制御を効果的に行うことができるとは言い難い。
【０００７】
本発明の課題は、エンジンの目標回転数と実回転数との偏差の変化の傾向に応じて、エンジンの負荷（ポンプの吸収トルク）の調整を効果的に実施することが可能な作業車両のエンジン負荷制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明に係る作業車両のエンジン負荷制御装置は、回転数指示装置によって回転数が制御されるエンジンの出力が、駆動輪に伝達されるとともに可変容量型油圧ポンプを介して油圧アクチュエータに伝達される作業車両のエンジン負荷制御装置であって、目標回転数検出部と、実回転数検出部と、変化率算出部と、制御部と、を備えている。目標回転数検出部は、回転数指示装置からの指示内容を受けてエンジンの目標回転数を検出する。実回転数検出部は、エンジンの実際の回転数を検出する。変化率算出部は、目標回転数検出部における検出結果と実回転数検出部における検出結果との差の単位時間当たりの変化量を算出する。制御部は、変化率算出部において算出された変化率の大きさに応じて、可変容量型油圧ポンプの最大吸収トルクの下げ幅を調整するように制御を行う。
【０００９】
ここでは、例えば、ホイルローダ等の作業車両において、回転数指示装置からの指示内容（アクセル開度等）に基づいて検出されるエンジンの目標回転数と、エンジンの実際の回転数（実回転数）とをそれぞれ取得し、その偏差（第１偏差）を算出する。次に、所定時間経過後にも同様に、エンジンの目標回転数と、エンジンの実際の回転数（実回転数）とをそれぞれ取得してその偏差（第２偏差）を算出する。そして、変化率算出部において、第１偏差と第２偏差との単位時間当たりの変化量（変化率）を算出する。制御部は、この変化率の大きさに応じて、エンジンにかかる負荷状態を正確に把握して、可変容量型油圧ポンプの最大吸収トルクの下げ幅を調整する。
【００１０】
具体的には、例えば、上記変化率が大きい場合には、目標回転数に対して実回転数が急速に近づいていることを意味するため、可変容量型油圧ポンプの最大吸収トルクの下げ幅を通常よりも小さくするように制御を行う。一方、上記変化率が小さい場合には、目標回転数に対して実回転数がゆっくり近づいていることを意味するため、可変容量型油圧ポンプの最大吸収トルクの下げ幅を通常よりも大きくするように制御を行う。
【００１１】
これにより、上記変化率が大きい場合には、エンジンの実回転数がすぐに目標回転数に達することが予想されるため、可変容量型油圧ポンプの最大吸収トルクの下げ幅を小さくして、作業機等の油圧アクチュエータの動作を速めることで、エンジンの吹き上がり時間を短縮しつつ、作業機等を用いた作業性も向上させることができる。一方、上記変化率が小さい場合には、エンジンの実回転数が目標回転数に達するまでまだ時間がかかることが予想されるため、可変容量型油圧ポンプの最大吸収トルクの下げ幅を大きくして、エンジンの吹き上がりの方を優先させることで、エンジンの吹き上がり時間を従来よりもさらに短縮することができる。
この結果、エンジンの目標回転数と実回転数との偏差が同じ値である場合でも、その状況に応じて可変容量型油圧ポンプの最大吸収トルクの下げ幅を適切に調整することができる。
【００１２】
第２の発明に係る作業車両のエンジン負荷制御装置は、第１の発明に係る作業車両のエンジン負荷制御装置であって、可変容量型油圧ポンプおよび油圧アクチュエータは、それぞれ対応するように複数設けられている。そして、制御部は、複数の可変容量型油圧ポンプごとに、変化率に応じて可変容量型油圧ポンプの最大吸収トルクを変更する制御を行う。
【００１３】
ここでは、例えば、ステアリング、ファン、作業機用として、複数の油圧アクチュエータに対応する複数の可変容量型油圧ポンプを備えている。そして、制御部は、上記変化率の大きさに応じて、複数の可変容量型油圧ポンプをそれぞれ制御する。
これにより、ステアリング、ファン、作業機をそれぞれ駆動する油圧アクチュエータに対応する可変容量型油圧ポンプごとに最適な最大吸収トルクを設定して、エンジンの回転数を短時間で上昇させながら、作業機等による作業性も向上させることができる。
【００１４】
第３の発明に係る作業車両のエンジン負荷制御装置は、第１または第２の発明に係る作業車両のエンジン負荷制御装置であって、制御部は、可変容量型油圧ポンプにおける吐出量を制御するＥＰＣ電流を制御して、可変容量型油圧ポンプの最大吸収トルクの下げ幅を調整する制御を行う。
ここでは、可変容量型油圧ポンプの最大吸収トルクの下げ幅を調整する際には、制御部は、可変容量型油圧ポンプの吐出量を調整するＥＰＣ電流を制御する。
【００１５】
これにより、可変容量型油圧ポンプにおける最大吸収トルクの大きさを、可変容量型油圧ポンプの吐出量の調整によって容易に制御することができる。
【００１６】
第４の発明に係る作業車両のエンジン負荷制御装置は、第１から第３の発明のいずれか１つに係る作業車両のエンジン負荷制御装置であって、制御部は、回転数指示装置への入力と油圧アクチュエータへの動作指令とが、ほぼ同時に行われたことを検出して、可変容量型油圧ポンプの最大吸収トルクの下げ幅を調整する制御を行う。
ここでは、回転数指示装置への入力（例えば、アクセルペダルの踏込み）と油圧アクチュエータへの動作指令（例えば、ステアリングや作業機等の操作）とが、ほぼ同時に行われた場合に、上述した可変容量型油圧ポンプの最大吸収トルクの下げ幅を調整する制御を行う。
【００１７】
通常、エンジンが低い回転数で維持されたローアイドル状態において、ステアリングや作業機用操作レバー等を急に操作しながらアクセルを踏込んだ場合、可変容量型油圧ポンプの容量が急激に増大してエンジンの回転数の上昇が妨げられる。
このため、このような状況下において上述した可変容量型油圧ポンプの最大吸収トルク制御を行うことで、エンジンの回転数上昇を円滑に行いながら、ステアリングや作業機等の操作も効率よく実施することができる。
【００１８】
第５の発明に係る作業車両のエンジン負荷制御装置は、第１から第４の発明のいずれか１つに係る作業車両のエンジン負荷制御装置であって、制御部は、変化率を、所定時間経過毎に算出する。
ここでは、制御部が、上述したエンジンの目標回転数と実回転数との偏差の変化率の算出を、所定時間経過毎に行う。
これにより、エンジンにかかる負荷の状態がどのように遷移しているかを容易に認識して、状況の変化に応じて最適な下げ幅になるように可変容量型油圧ポンプの最大吸収トルクを調整することができる。
【００１９】
第６の発明に係る作業車両のエンジン負荷制御装置は、第１から第５の発明のいずれか１つに係る作業車両のエンジン負荷制御装置であって、制御部は、変化率が所定の閾値以上である場合には、可変容量型油圧ポンプの最大吸収トルクを調整する制御を実施しない。
ここでは、上述した可変容量型油圧ポンプの最大吸収トルクの調整制御を、上記変化率が所定の大きさ以上になった場合には実施しないように制御を行う。
【００２０】
ここで、エンジンの目標回転数と実回転数との差の単位時間当たりの変化率が所定値以上になった場合には、実回転数が目標回転数に対して急速に近づいていることを意味する。
これにより、上記変化率の大きさが所定値以上になることを検知した場合には、最大吸収トルクの低減量をそのままの設定値としても、エンジンの実回転数はすぐに目標回転数まで達するものと思われるため、可変容量型油圧ポンプの最大吸収トルクの低減量の調整制御を実施することなく、通常の制御状態へと移行することができる。
【００２１】
第７の発明に係る作業車両のエンジン負荷制御装置は、第１から第６の発明のいずれか１つに係る作業車両のエンジン負荷制御装置であって、回転数指示装置は、エンジンの回転数を調整するアクセルペダルである。
ここでは、回転数指示装置としてアクセルペダルを用いている。
これにより、目標回転数検出部では、アクセルペダルの踏込み量に応じて、目標回転数を容易に検出することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る作業車両のエンジン負荷制御装置によれば、エンジンの目標回転数と実回転数との偏差が同じ値である場合でも、エンジンにかかる負荷の状況に応じて可変容量型油圧ポンプの最大吸収トルクの下げ幅をより適切に調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の一実施形態に係る油圧回路の制御作業車両のエンジン負荷制御装置を搭載したホイルローダについて、図１〜図１２を用いて説明すれば以下の通りである。
［ホイルローダ５０の構成］
本発明の一実施形態に係るホイルローダ（作業車両）５０は、図１に示すように、車体５１と、車体の前部に装着されたリフトアーム５２と、このリフトアーム５２の先端に取り付けられたバケット５３と、車体５１を支持しながら回転して車体を走行させる４本のタイヤ５４と、車体５１の上部に搭載されたキャブ５５と、を備えている。
【００２４】
車体５１は、エンジン１（図２参照）を収納するエンジンルームと、リフトアーム５２およびバケット５３を駆動するための制御バルブ、アクチュエータ（油圧シリンダ１３，１４、油圧モータ１５）等を制御するコントローラ（制御部、変化率算出部）１８（図２参照）と、を有している。また、車体５１には、図２に示すように、上記エンジン１やコントローラ１８等が搭載されている。なお、図２に示す制御ブロックの構成については、後段にて詳述する。
【００２５】
リフトアーム５２は、先端に取り付けられたバケット５３を持ち上げるためのアーム部材であって、併設されたリフトシリンダによって駆動される。
バケット５３は、リフトアーム５２の先端に取り付けられており、バケットシリンダによってダンプおよびチルトされる。
キャブ５５は、転倒時運転者保護構造（ＲＯＰＳ構造）を有し、複数の鋼管と鋼板とを組み合わせて構成されるオペレータ用の運転室を形成している。そして、キャブ５５は、車体５１の中央部分よりもやや前方に配置されている。
【００２６】
［ホイルローダ５０の内部構成］
（主な構成）
ホイルローダ５０は、図２に示すように、主に、エンジン１と、このエンジン１によって駆動される走行側の機構および作業機側の機構や、これらの機構を制御するためのコントローラ１８等を含むエンジン負荷制御装置（作業車両のエンジン負荷制御装置）３０を、内部に備えている。そして、エンジン１と各機構との間には、歯車および軸からなるＰＴＯ（パワー・テイク・オフ）機構６が設けられている。
【００２７】
エンジン１はディーゼルエンジンであって、その出力の制御は、シリンダ内に噴射する燃料の量を調整することで行われる。このようなシリンダ内に噴射する燃料の量の調整は、エンジン１の燃料ポンプに付設されたガバナを制御することで行われる。本実施形態では、ガバナとして一般的なオールスピード制御方式のガバナが用いられる。すなわち、ガバナによって、アクセルペダル（回転数指示装置）１７の踏み込み量に応じた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に、燃料噴射量が増減される。
【００２８】
走行側機構は、エンジン１の出力が入力されるトルクコンバータ２と、トルクコンバータ２に連結されたトランスミッション３と、トランスミッション３の出力軸に連結されたデファレンシャルギア４と、駆動輪５とを有している。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、複数の変速用クラッチ等を備えており、各油圧クラッチをオン、オフ制御することにより、前後進の切り換えおよび変速が行われる。
【００２９】
このホイルローダ５０は、エンジン１によって駆動される機構として、走行系の機構以外に、主に、ステアリング機構、車体の前部に設けられたローダ（ともに図示せず）およびファン１６を有している。
これらの各機構を駆動するために、油圧ポンプ（可変容量型油圧ポンプ）７〜９およびアクチュエータ（油圧シリンダ１３，１４および油圧モータ１５）が設けられている。すなわち、ステアリング機構を駆動するために、ステアリング用油圧ポンプ７、ステアリング用制御弁１１およびステアリング機構に接続されたステアリング用油圧シリンダ１３が設けられている。また、ローダを駆動するために、ローダ用油圧ポンプ８、ローダ用制御弁１２およびローダに接続されたローダ用油圧シリンダ１４が設けられている。さらに、ファン１６を駆動するために、ファン用油圧ポンプ９およびファン用油圧モータ１５が設けられている。そして、これらの各油圧ポンプ７，８，９は、ＰＴＯ機構６を介してエンジン１に連結されている。また、トルクコンバータ２用として、トルコン潤滑用油圧ポンプ１０も設けられている。この油圧ポンプ１０は、ＰＴＯ機構６を介してエンジン１に連結されている。
【００３０】
なお、ステアリング用油圧ポンプ７、ローダ用油圧ポンプ８およびファン用油圧ポンプ９は、それぞれ斜板７ａ，８ａ，９ａを有する可変容量型油圧ポンプであり、それぞれ斜板７ａ，８ａ，９ａの傾転角を変更することにより、ポンプ容量ｑ（cc/rev）を制御することが可能である。
（エンジン負荷制御のための構成）
さらに、本実施形態のホイルローダ５０では、エンジン１の負荷制御を行うために、図２に示すように、エンジン負荷制御装置３０が、エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ（実回転数検出部）１ａと、アクセルペダル１７の開度を検出するストロークセンサ（目標回転数検出部）１７ａと、ステアリング用油圧ポンプ７ａの吐出圧を検出する吐出圧センサ７ｂと、コントローラ１８と、を有している。
【００３１】
コントローラ１８は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等からなるマイクロコンピュータであって、図２に示すように、エンジン回転数センサ１ａのセンサ出力、アクセルペダル１７のストロークセンサ１７ａのセンサ出力、ステアリング用油圧ポンプ７ａの吐出圧センサ７ｂのセンサ出力がそれぞれ入力される。そして、コントローラ１８は、エンジン１、各油圧ポンプ７，８，９に対して制御信号を出力する。
【００３２】
例えば、ローダ側のローダ用油圧ポンプ８を制御するために、図３に示すような制御ブロックが形成されている。なお、図３では、ローダ用油圧ポンプ８を制御するための構成を示しているが、他の可変容量型油圧ポンプ７，９についても同様の制御ブロックが構成されているため、ここではその説明を省略する。
本実施形態では、図３に示すように、油圧ポンプ８の斜板８ａを制御するために、ＰＣ弁（馬力制御弁）１９およびサーボ弁２０が設けられている。ＰＣ弁１９には、油圧ポンプ８の吐出圧Ｐp（kg/cm2）がパイロット圧として入力されるとともに、コントローラ１８からの制御信号ｉ１が入力される。サーボ弁２０には、ＰＣ弁１９からの圧油が供給されており、これにより油圧ポンプ８の容量ｑを制御している。より詳細には、ＰＣ弁１９によって、油圧ポンプ８の吐出圧Ｐpと油圧ポンプ８の容量ｑ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８ａが制御される。したがって、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と油圧ポンプ８の容量ｑ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が制御される。
【００３３】
さらに、コントローラ１８には、図４に示すように、アクセルペダル信号（アクセル開度）、エンジン回転数、変速段信号、ＦＮＲ（前進、中立、後進）信号、ブームシリンダボトム圧、ローダ用油圧ポンプ吐出圧、ステアリング用油圧ポンプ吐出圧、およびトランスミッション（ＴＭ）スピードセンサ信号等が入力される。そして、コントローラ１８からは、エンジンコントローラ２１に対してスロットル変更信号を出力し、エンジンコントローラ２１からは燃料噴射インジェクタ制御信号が出力される。また、コントローラ１８は、入力されたアクセルペダル信号やエンジン回転数等に応じて、ローダ用油圧ポンプＰＣ−ＥＰＣ電流の最適値を算出し、それを油圧ポンプ８に対して出力する。なお、他の油圧ポンプ７，９に対しても同様に、ステアリング用油圧ポンプＰＣ−ＥＰＣ電流、ファン用油圧ポンプＰＣ−ＥＰＣ電流がそれぞれ出力される。
【００３４】
具体的には、コントローラ１８は、エンジン１の目標回転数と実回転数との偏差の大きさに応じて、エンジン１の吹き上がり性向上およびエンスト防止機能を実現するためのＰＣ−ＥＰＣ電流（mA）を決定する。なお、ＰＣ−ＥＰＣ電流とは、図３に示すコントローラ１８からＰＣ弁１９に出力される信号ｉに対応しており、電流値が大きいほど斜板８ａの傾転角度が小さくなって油圧ポンプ吐出量が絞られ、油圧ポンプの吸収トルクが小さくなる（ポンプ容量が小さくなる）。よって、このＰＣ−ＥＰＣ電流を制御して、油圧ポンプ８における最大吸収トルクを低下させることで、結果としてエンジン１の負荷を低減することができる。なお、他の油圧ポンプ７，９についても同様である。
【００３５】
＜各機構の動作＞
エンジン１の出力は、図２に示すように、トルクコンバータ２を介してトランスミッション３に入力され、このトランスミッション３において、前後進用油圧クラッチのオン、オフ制御によって前後進が切り換えられる。また、変速用油圧クラッチのオン、オフ制御によって、変速制御が行われる。そして、トランスミッション３の出力は、図２に示すように、デファレンシャルギア４を介して駆動輪５に伝達される。
【００３６】
一方、エンジン１の出力は、図２に示すように、ＰＴＯ機構６を介して各油圧ポンプ７，８，９，１０に伝達され、各油圧ポンプが駆動される。
ステアリング用油圧ポンプ７が駆動されると、図２に示すように、その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。このステアリング用油圧用シリンダ１３に圧油が供給されると、ステアリング機構が作動して車体を所望の方向へ旋回させることができる。なお、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する。このため、それに応じてステアリング用制御弁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する。
【００３７】
また、ローダ用油圧シリンダ１３が駆動されると、図２に示すように、その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。ローダ用油圧シリンダ１４に圧油が供給されると、ローダが作動する。すなわち、ローダを構成するブームを上昇あるいは下降させ、バケットをチルトさせることができる。なお、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する。このため、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する。
【００３８】
ファン用油圧ポンプ９が駆動されると、図２に示すように、その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が作動する。
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。
＜エンジン１の制御＞
次に、アクセルペダル１７によるエンジン１の制御について説明する。図５はエンジン回転数Ｎ、エンジントルクＴeおよび油圧負荷の関係を示したものである。図５において、最大トルク線で規定される領域が、エンジン１が出力し得る性能を示している。エンジン１は、ガバナによって、エンジントルクが最大トルク線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制御される。
【００３９】
例えば、アクセルペダル１７が最大限に踏込まれると、コントローラ１８によってアクセルペダル１７の踏込み量に応じた最大目標回転数が設定され、ガバナによって、定格点とハイアイドル点ＮHとを結ぶ最高速レギュレーションラインＦe上で調速が行われる。アクセルペダル１７の踏込み量が小さくなり、目標回転数が小さくなるに伴って、レギュレーションラインＦe-1，Ｆe-2，・・・Ｆe-n・・・ＦLが順次定められ、各レギュレーションライン上で調速が行われる。
【００４０】
アクセルペダル１７の踏み込み量が最小、つまり踏み込まれていないときは、目標回転数としてローアイドル回転数ＮLが設定され、ローアイドル点ＮLを結ぶレギュレーションラインＦL上で調速が行われる。このとき、油圧負荷Ｔpが矢印Ａに示すように変動すると、エンジン１の出力とポンプ吸収馬力とが釣り合うマッチング点Ｖは、その変動に従いレギュレーションライン上を移動する。
【００４１】
ここで、エンジン１の特性上、レギュレーションライン上でマッチング点が低負荷から高負荷まで移動する時間は、高回転数域（ハイアイドル回転数ＮH）よりも低回転数域（ローアイドル回転数ＮL）の方が長くかかる。すなわち、高回転数域よりも低回転数域の方がエンジン１のレスポンスが悪くなってしまう。
このため、従来の作業車両のエンジン負荷制御装置では、油圧負荷が低負荷であってマッチング点Ｖ０でマッチングしていた状態で、高油圧負荷Ｔp1が急激にかかったときに、エンジントルクをマッチング点Ｖ１（図６参照）まで上昇させる制御が間に合わず、図６のＢで示すように、エンジンが停止してしまう場合があった。
【００４２】
また、作業機用操作レバーやステアリング等を急操作した場合等、作業機等の油圧ポンプ７〜９側に高い油圧負荷がかかった状態でアクセルペダル１７を踏込んだ場合にも、エンジン回転数がアクセルペダル１７の踏込み量に応じた目標回転数に達する（吹き上がり）までに時間がかかってしまう等、アクセルペダル１７を操作した際のレスポンスが悪くなり、オペレータにストレスを与えるおそれがある。この結果、オペレータはエンジン回転の吹き上がりを早めようとアクセルペダル１７をさらに余分に踏み込んでしまうので、燃費を悪化させてしまう要因となってしまう。
【００４３】
＜エンジン負荷低減制御＞
そこで本実施形態のエンジン負荷制御装置３０では、まず、エンジン１の目標回転数と実回転数との偏差の大きさに基づいて、ローダ用油圧ポンプ８の吸収トルクを低下させてエンジン１にかかる負荷を低減する制御を実行する。
具体的には、例えば、ホイルローダ５０において、ローアイドル状態から作業機用操作レバーとアクセルペダル１７とをほぼ同時に急操作した場合には、コントローラ１８が、以下のような制御を行う。
【００４４】
すなわち、コントローラ１８は、アクセルペダル１７の踏込み量に対応するエンジン１の目標回転数と実際のエンジン１の回転数（実回転数）とを、ストロークセンサ１７ａおよびエンジン回転数センサ１ａにおける出力として受信する。そして、コントローラ１８は、その目標回転数と実回転数との偏差が所定値よりも大きいか否かを判定する。そして、この偏差が所定値以上である場合には、エンジン１に大きな負荷がかかっていると判断して、各油圧ポンプ７〜９における最大吸収トルクを抑えるように、ＰＣ−ＥＰＣ電流を適切な値に設定する制御を行う。
【００４５】
これにより、作業機駆動用の油圧ポンプ８の斜板傾転角を変化させる当初速度を遅らせて油圧ポンプ７〜９における吐出量の増加を抑制することで、作業機側（ローダ側）等の油圧ポンプ７〜９へエンジン出力の大部分が使われてしまうことを防止して、エンジン回転数をスムーズに上昇させることができる。そして、エンジン回転数センサ１ａにおいて検出されるエンジン１の実回転数が上昇するにつれて、各油圧ポンプ７〜９の吐出量を増加させるように制御を行うことで、エンジン１の吹き上がり性を向上させつつ、作業機等の操作速度も向上させることができる。
【００４６】
この結果、オペレータは、自分の踏込み量と近いイメージでエンジン１が吹き上がることを感じることができるため、余計にアクセルペダル１７を踏込んでしまうことはない。よって、作業機用操作レバーとアクセルペダル１７とをほぼ同時に大きく操作した場合にエンジン１が吹き上がらないことに起因する燃費低下を回避することができる。
なお、本実施形態のように、全ての油圧ポンプ７〜９の最大吸収トルクを調整する場合には、全ての油圧ポンプ７〜９における吸収トルクの合計が所定値以下になるように制御を行えばよい。
【００４７】
＜最大吸収トルク制御の内容＞
ここでは、上述した制御によって油圧ポンプ７〜９の最大吸収トルクを低下させる制御について、ローダ用油圧ポンプ８を例に挙げて詳しく説明する。
上述したように、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を制御している。
【００４８】
そして、ローダ用油圧ポンプ８では、油圧負荷、すなわち吸収トルクが最大吸収トルクを超えない範囲で、ポンプ吐出圧に応じてポンプ容量ｑが制御される。
ここで、ＰＣ弁１９には、上述した制御によってコントローラ１８から制御信号ｉ１が入力されており、この制御信号ｉ１に応じて最大吸収トルクが制御される。この制御信号ｉ１によってＰＣ弁１９に与えられる電流値が高くなればなるほど、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に設定される。
【００４９】
したがって、上述した制御によって得られたＰＣ−ＥＰＣ電流値をＰＣ弁１９に与えることにより、エンジン１の目標回転数および実回転数を参照して、ローダ用油圧ポンプ８の吸収トルクを、最小の低下率で小さくすることができる。したがって、エンジン１のエンストを防止できるとともに、アクセルペダル１７の踏み込みに対するレスポンスの悪化を抑えることができ、かつ作業機等を有効に動作させることができる。
【００５０】
＜目標回転数と実回転数との接近率に応じた最大吸収トルク調整制御の内容＞
さらに、本実施形態のエンジン負荷制御装置３０では、上述した各油圧ポンプ７〜９における最大吸収トルク制御によって各油圧ポンプ７〜９における最大吸収トルクを低下させてエンジン１にかかる負荷の大きさをコントロールするとともに、エンジン１の目標回転数に対する実回転数の接近率（変化率）の大きさに応じて、以下のような制御を行う。
【００５１】
すなわち、エンジン負荷制御装置３０では、コントローラ１８が、エンジン１の目標回転数に対する実回転数の単位時間当たりの接近量である接近率α、すなわち目標回転数と実回転数との偏差の単位時間当たりの変化量（変化率）を、以下の関係式（１）によって算出する。そして、コントローラ１８は、この接近率αの大きさに応じて、上述した吸収トルク制御によって設定された各油圧ポンプ７〜９における最大吸収トルクの低下量をさらに適切に調整する。
【００５２】
α＝[（Ｎｅ１−Ｎｏ１）−（Ｎｅ２−Ｎｏ２）]／（ｔ２−ｔ１） ・・・・・（１）
（ただし、時刻ｔ１のときのエンジン１の目標回転数Ｎｅ１、実回転数Ｎｏ１とし、時刻ｔ２のときのエンジン１の目標回転数Ｎｅ２，実回転数Ｎｏ２とする。）
ここで、接近率αの値が小さい場合には、時刻ｔ１における目標回転数と実回転数との偏差と時刻ｔ２における目標回転数と実回転数との偏差とがほとんど変化しておらず、エンジン１に負荷がかかり続けていることを意味する。このため、接近率αの値が小さい場合には、油圧ポンプ７〜９における最大吸収トルクをさらに低下させるようにＰＣ−ＥＰＣ電流を制御してエンジン１にかかる負荷をより抑えてやることが望ましい。
【００５３】
一方、接近率αの値が大きい場合には、時刻ｔ１における目標回転数と実回転数との偏差に対して時刻ｔ２における目標回転数と実回転数との偏差が順調に小さくなってきており、エンジン１に負荷が軽くなってきていることを意味する。このため、接近率αの値が大きい場合には、油圧ポンプ７〜９における最大吸収トルクの低下量が若干小さくなるようにＰＣ−ＥＰＣ電流を制御して、作業機等の油圧ポンプ７〜９側にエンジン１の出力を向けてやることが望ましい。
【００５４】
これにより、例えば、エンジン１の目標回転数と実回転数との接近率αがα１、α２、α３（α１＜α２＜α３）である場合には、図７に示すように、時刻ｔ２における目標回転数Ｎｅと実回転数Ｎｏとの偏差の大きさに応じて、上述した最大吸収トルク低減制御によって設定された各油圧ポンプ７〜９における最大吸収トルクを低下させる量を、適切に調整することができる。そして、本実施形態では、このような接近率αの大きさに応じて最大吸収トルクの低下量を調整する制御を、図８（ａ）〜図１０（ｂ）に示すように、ステアリング用油圧ポンプ７、ローダ用油圧ポンプ８およびファン用油圧ポンプ９のそれぞれについて行う。
【００５５】
なお、図８（ａ）〜図１０（ｂ）に示す例では、横軸を時刻ｔ２における目標回転数Ｎｅ２と実回転数Ｎｏ２との偏差（Ｎｅ２−Ｎｏ２）、縦軸を油圧ポンプ７〜９の最大吸収トルク（Ｍａｘを１００％とする。）とし、接近率αは０〜１．５ｒｐｍ／ｍｓの範囲内で変化するものとする。本実施形態の場合、ローアイドル７５０ｒｐｍからハイアイドル２２４５ｒｐｍまでの吹き上がり時間は１秒である。よって、接近率αの最大値（１．５ｒｐｍ／ｍｓ）は、ハイ−ローアイドリングの回転数の偏差（１５００ｒｐｍ）とその吹き上がり時間（１秒）とに基づいて設定したものである。
【００５６】
（ステアリング用油圧ポンプ７に対する制御）
ステアリング用油圧ポンプ７については、図８（ａ）に示すように、時刻ｔ２における目標回転数Ｎｅ２と実回転数Ｎｏ２との偏差の大きさと、ステアリング用油圧ポンプ７の最大吸収トルクとの関係を示すグラフにおいて、接近率α＝１．５の場合にはα＝０の場合と比較して、回転数の偏差（Ｎｅ２−Ｎｏ２）が比較的大きい場合の油圧ポンプ７の最大吸収トルクの低下量を小さく（図８（ａ）中の点線参照）するように制御を行う。
【００５７】
より詳細には、接近率α＝０の場合、回転数の偏差Ｎｅ２−Ｎｏ２≦６００のときには最大吸収トルクは１００％のままとする。また、回転数の偏差Ｎｅ２−Ｎｏ２＝１５００のときには最大吸収トルクは７０％とする。そして、回転数の偏差が６００＜Ｎｅ２−Ｎｏ２＜１５００のときには、図８（ａ）に示すように、最大吸収トルク１００％〜７０％間を線形補間することで、回転数の偏差Ｎｅ２−Ｎｏ２に対する最大吸収トルクを求めることができる。
【００５８】
一方、接近率α＝１．５の場合、回転数の偏差Ｎｅ２−Ｎｏ２≦９００のときには最大吸収トルクは１００％のままとする。また、回転数の偏差Ｎｅ２−Ｎｏ２＝１５００のときには最大吸収トルクを８０％まで絞る。そして、回転数の偏差が９００＜Ｎｅ２−Ｎｏ２＜１５００のときには、図８（ａ）に示すように、最大吸収トルク１００％〜８０％間を線形補間することで、回転数の偏差Ｎｅ２−Ｎｏ２に対する最大吸収トルクを求めることができる。
【００５９】
なお、このようなステアリング用油圧ポンプ７の最大吸収トルクの設定値の増減は、上述したＰＣ−ＥＰＣ電流を制御することで行われる（図８（ｂ）参照）。具体的には、回転数の偏差Ｎｅ２−Ｎｏ２＝１５００の場合におけるＰＣ−ＥＰＣ電流値は、接近率α＝０の場合には２４０ｍＡであるのに対して、接近率α＝１．５の場合には１６０ｍＡとしている。このように、接近率αの値が大きい場合には、ＰＣ−ＥＰＣ電流を小さくすることで、油圧ポンプ７における吐出量を増やして最大吸収トルクの低下量を減らし、油圧ポンプ７側へのエンジン１の出力を回すことで、エンジン１の吹き上がり性を向上させつつ、ステアリングの操作に対する応答性を向上させることができる。
【００６０】
（ファン用油圧ポンプ９に対する制御）
ファン用油圧ポンプ９についても、図９（ａ）に示すように、時刻ｔ２における目標回転数Ｎｅ２と実回転数Ｎｏ２との偏差の大きさと、ファン用油圧ポンプ９の最大吸収トルクとの関係を示すグラフにおいて、接近率α＝１．５の場合にはα＝０の場合と比較して、回転数の偏差（Ｎｅ２−Ｎｏ２）が比較的大きい場合の油圧ポンプ９の最大吸収トルクの低下量を小さく（図９（ａ）中の点線参照）するように制御を行う。
【００６１】
より詳細には、接近率α＝０の場合、回転数の偏差Ｎｅ２−Ｎｏ２≦４００のときには最大吸収トルクは１００％のままとする。また、回転数の偏差Ｎｅ２−Ｎｏ２＝１５００のときには最大吸収トルクを１５％まで絞る。そして、回転数の偏差が４００＜Ｎｅ２−Ｎｏ２＜１５００のときには、図９（ａ）に示すように、最大吸収トルク１００％〜１５％間を線形補間することで、回転数の偏差Ｎｅ２−Ｎｏ２に対する最大吸収トルクを求めることができる。
【００６２】
一方、接近率α＝１．５の場合、回転数の偏差Ｎｅ２−Ｎｏ２≦８００のときには最大吸収トルクは１００％のままとする。また、回転数の偏差Ｎｅ２−Ｎｏ２＝１５００のときには最大吸収トルクを５０％まで絞る。そして、回転数の偏差が８００＜Ｎｅ２−Ｎｏ２＜１５００のときには、図９（ａ）に示すように、最大吸収トルク１００％〜５０％間を線形補間することで、回転数の偏差Ｎｅ２−Ｎｏ２に対する最大吸収トルクを求めることができる。
【００６３】
なお、このようなファン用油圧ポンプ９の最大吸収トルクの設定値の増減は、ステアリング用油圧ポンプ７と同様に、上述したＰＣ−ＥＰＣ電流を制御することで行われる（図９（ｂ）参照）。具体的には、回転数の偏差Ｎｅ２−Ｎｏ２＝１５００の場合におけるＰＣ−ＥＰＣ電流値は、接近率α＝０の場合には６８０ｍＡであるのに対して、接近率α＝１．５の場合には４００ｍＡとしている。このように、接近率αの値が大きい場合には、ＰＣ−ＥＰＣ電流を小さくすることで、油圧ポンプ９における吐出量を増やして最大吸収トルクの低下量を減らし、油圧ポンプ９側へのエンジン１の出力を回すことで、エンジン１の吹き上がり性を向上させつつ、ファン回転数の切り換え操作に対する応答性を向上させることができる。
【００６４】
（ローダ用油圧ポンプ８に対する制御）
ローダ用油圧ポンプ８についても、図１０（ａ）に示すように、時刻ｔ２における目標回転数Ｎｅ２と実回転数Ｎｏ２との偏差の大きさと、ローダ用油圧ポンプ８の最大吸収トルクとの関係を示すグラフにおいて、接近率α＝１．５の場合にはα＝０の場合と比較して、回転数の偏差（Ｎｅ２−Ｎｏ２）が比較的大きい場合の油圧ポンプ８の最大吸収トルクの低下量を小さく（図１０（ａ）中の点線参照）するように制御を行う。
【００６５】
より詳細には、接近率α＝０の場合、回転数の偏差Ｎｅ２−Ｎｏ２≦２００のときには最大吸収トルクは１００％のままとする。また、回転数の偏差Ｎｅ２−Ｎｏ２＝１５００のときには最大吸収トルクを１５％まで絞る。そして、回転数の偏差が２００＜Ｎｅ２−Ｎｏ２＜１５００のときには、図１０（ａ）に示すように、最大吸収トルク１００％〜１５％間を線形補間することで、回転数の偏差Ｎｅ２−Ｎｏ２に対する最大吸収トルクを求めることができる。
【００６６】
一方、接近率α＝１．５の場合、回転数の偏差Ｎｅ２−Ｎｏ２≦５００のときには最大吸収トルクは１００％のままとする。また、回転数の偏差Ｎｅ２−Ｎｏ２＝１５００のときには最大吸収トルクを４５％まで絞る。そして、回転数の偏差が５００＜Ｎｅ２−Ｎｏ２＜１５００のときには、図１０（ａ）に示すように、最大吸収トルク１００％〜４５％間を線形補間することで、回転数の偏差Ｎｅ２−Ｎｏ２に対する最大吸収トルクを求めることができる。
【００６７】
なお、このようなローダ用油圧ポンプ８の最大吸収トルクの設定値の増減は、ステアリング用油圧ポンプ７等と同様に、上述したＰＣ−ＥＰＣ電流を制御することで行われる（図１０（ｂ）参照）。具体的には、回転数の偏差Ｎｅ２−Ｎｏ２＝１５００の場合におけるＰＣ−ＥＰＣ電流値は、接近率α＝０の場合には６８０ｍＡであるのに対して、接近率α＝１．５の場合には４４０ｍＡとしている。このように、接近率αの値が大きい場合には、ＰＣ−ＥＰＣ電流を小さくすることで、油圧ポンプ８における吐出量を増やして最大吸収トルクの低下量を減らし、油圧ポンプ８側へのエンジン１の出力を回すことで、エンジン１の吹き上がり性を向上させつつ、作業機用操作レバー等の操作に対する応答性を向上させることができる。
【００６８】
本実施形態では、以上のように、エンジン１の目標回転数Ｎｅに対する実回転数Ｎｏの単位時間当たりの接近率αの大きさに応じて、上述したエンジン負荷低減制御によって設定された各油圧ポンプ７~９の最大吸収トルクの低減量を、より適切な値になるように調整する。
これにより、目標回転数Ｎｅと実回転数Ｎｏとの偏差が同じ値であっても、その前後における上記偏差の変化を踏まえて最大吸収トルクの低減量を調整することで、エンジン１へかかる負荷の状態をより正確に把握して、エンジン１の吹き上がり性とともに、作業機等の操作時における応答性も向上させることができる。
【００６９】
また、本実施形態では、図８（ａ）、図９（ａ）および図１０（ａ）に示すように、ステアリング用油圧ポンプ７、ローダ用油圧ポンプ８およびファン用油圧ポンプ９のそれぞれについて、最大吸収トルクと回転数の偏差との関係を示すグラフを異なるグラフとしている。
具体的には、ステアリング用油圧ポンプ７については、他の油圧ポンプ８，９よりも操作時における重要度が高いことを考慮して、図８（ａ）に示すように、他の油圧ポンプ８，９に対応する図１０（ａ）および図９（ａ）に示すグラフよりも最大吸収トルクの低減量を小さくしている。
【００７０】
これにより、例えば、ホイルローダ５０のステアリングあるいは作業機用操作レバーをアクセルペダル１７とほぼ同時に操作して、エンジン１の吹き上がり性が低下してしまう状況下においても、ローダ用油圧ポンプ８あるいはファン用油圧ポンプ９の最大吸収トルクをより大きく低減させるように制御を行うことで、ステアリング用油圧ポンプ７における吐出量を確保して、ステアリングの応答性が低下してしまうことを防止することができる。
【００７１】
（０＜α＜１．５の場合の線形補間方法）
ここでは、上述した接近率αの値が、０＜α＜１．５の場合における回転数の偏差Ｎｅ２−Ｎｏ２と油圧ポンプ７~９の最大吸収トルクとの関係を示すグラフにおける線形補間の方法について、ローダ用油圧ポンプ８において接近率α＝１の場合を例に挙げて図１１を用いて説明すれば以下の通りである。
【００７２】
すなわち、図１１に示すように、まず、接近率α＝１．０の場合に、最大吸収トルクがＭａｘ１００％、回転数の偏差（Ｎｅ２−Ｎｏ２）が最大となるグラフ上の点Ａを求める。ここでは、接近率α＝０の場合と接近率α＝１．５の場合とで最大吸収トルク１００％時におけるそれぞれの回転数の偏差（Ｎｅ２−Ｎｏ２）の最大値の間の値を接近率αの値を用いて比例補間していく。このとき、求める点の横軸（Ｎｅ２−Ｎｏ２）の値は、以下の計算によって求められる。
【００７３】
[（５００−２００）／（１．５−０）]×１．０＋２００＝４００
よって、点Ａの座標は、（４００，１００）として求められる。
次に、接近率α＝１．０の場合に、回転数の偏差（Ｎｅ２−Ｎｏ２）＝１５００ｒｐｍのときの最大吸収トルクを求める。このとき、図１１に示すグラフ上の点Ｂとすると、点Ｂの座標の縦軸（最大吸収トルク）の値は以下のような計算式によって求められる。
【００７４】
[（５０−１５）／（１．５−０）]×１．０＋１５＝３８．３
よって、点Ｂの座標は、（１５００，３８．３）として求められる。
この結果、点Ａ，Ｂの座標間を線形補間した直線を、接近率α＝１．０における回転数の偏差（Ｎｅ２−Ｎｏ２）に対する最大吸収トルク線とすることができる。
なお、ステアリング用油圧ポンプ７およびファン用油圧ポンプ９についても、同様の線形補間方法によって、回転数偏差（Ｎｅ２−Ｎｏ２）に対する最大吸収トルク線を求めることができる。
【００７５】
＜エンジン１の負荷低減制御の流れ＞
ここでは、上述したエンジン１の負荷低減制御の流れを、図１２を用いて説明する。
すなわち、ステップＳ１において、例えば、作業機用操作レバーとアクセルペダル１７とがほぼ同時に操作されると、ステップＳ２において、コントローラ１８が、エンジン回転数センサ１ａおよびアクセルペダル１７のストロークセンサ１７ａにおける検出結果に基づいて、目標回転数Ｎｅと実回転数Ｎｏとの偏差を算出する。
【００７６】
次に、ステップＳ３では、コントローラ１８が、この偏差（Ｎｅ２−Ｎｏ２）＞２００であるか否かを判定する。ここで、回転数の偏差が上記条件を満たす場合には、そのままステップＳ４へ進み、上記条件を満たさない場合にはステップＳ１へと戻って、作業機用操作レバーとアクセルペダル１７とがほぼ同時に操作されたことが検出されるまで待機する。なお、ここで偏差（Ｎｅ２−Ｎｏ２）＞２００を、油圧ポンプ７〜９の最大吸収トルクを低減するエンジン負荷低減制御の開始条件としたのは、図８（ａ）〜図１０（ｂ）に示すグラフにおいて、最大吸収トルクを１００％より低下させる制御が開始される回転数の偏差の最小値が、ローダ用油圧ポンプ８におけるＮｅ−Ｎｏ＞２００であるためである。
【００７７】
次に、ステップＳ４において、回転数の偏差（Ｎｅ−Ｎｏ）の大きさに応じて、油圧ポンプ７〜９の最大吸収トルクを低減する際の低減量を設定する。
次に、ステップＳ５において、エンジン１の目標回転数Ｎｅと実回転数Ｎｏの単位時間当たりの接近率αを、上記関係式（１）に基づいて算出する。
次に、ステップＳ６において、接近率αの値が、０＜α＜１．５の範囲内であるか否かを判定し、上記範囲内である場合にはそのままステップＳ７へと進み、上記範囲外である場合にはステップＳ７を経由せずにステップＳ８へと進む。
【００７８】
ステップＳ７では、接近率αの大きさに応じて、油圧ポンプ７〜９の最大吸収トルクの低減量を調整した値に設定し直す。
ステップＳ８では、ステップＳ７において設定された調整後の低減量の設定値、あるいはステップＳ７を経由していない場合にはステップＳ４において設定された低減量の設定値に基づいて、油圧ポンプ７〜９の最大吸収トルクの低減制御、つまりエンジン負荷低減制御を実施する。
【００７９】
［本エンジン負荷制御装置３０の特徴］
（１）
本実施形態のエンジン負荷制御装置３０は、図２に示すように、エンジン１の出力を、ローダ用油圧ポンプ８のような可変容量型油圧ポンプを介してローダ用油圧シリンダ１４等の油圧アクチュエータに伝達するホイルローダ５０に搭載されている。そして、コントローラ１８が、エンジン回転数センサ１ａおよびストロークセンサ１７ａにおいて検出されたエンジン１の目標回転数Ｎｅと実回転数Ｎｏとに基づいて、これらの単位時間当たりの接近率αを算出し、図７等に示すように、接近率αの大きさに応じて各油圧ポンプ７〜９の最大吸収トルクを調整する。
【００８０】
ここで、接近率αは、値が大きい場合には、エンジン１の実回転数Ｎｏが急速に目標回転数Ｎｅに対して近づいていることを意味し、値が小さい場合には、エンジン１の実回転数Ｎｏがなかなか目標回転数Ｎｅに対して近づかないことを意味する。
これにより、算出された接近率αの大きさを参照することで、エンジン１の目標回転数Ｎｅと実回転数Ｎｏとの偏差が同じ値であっても、その前後における偏差の変化の傾向まで認識することができる。よって、上記偏差の値に応じて設定された油圧ポンプ７〜９の最大吸収トルクの低減量を適切な値になるように調整して、エンジン１の出力をエンジン１側、作業機やステアリング等を駆動する側に適切に配分して、エンジン１の吹き上がり性および作業機等の操作時における応答性を向上させることができる。
【００８１】
（２）
本実施形態のエンジン負荷制御装置３０は、図２に示すように、複数の油圧ポンプ７〜９を制御対象としており、図８（ａ）〜図１０（ｂ）に示すように、上記接近率αの大きさに応じて各油圧ポンプ７〜９ごとに異なる最大吸収トルク低減制御を行う。
これにより、油圧ポンプ７〜９についての操作時の重要性を考慮して、各油圧ポンプ７〜９の最大吸収トルクの低減量を設定することで、エンジン１の吹き上がり性を向上させつつ、所望の油圧ポンプ７〜９の応答性を向上させてホイルローダ５０による作業性を向上させることができる。
【００８２】
（３）
本実施形態のエンジン負荷制御装置３０では、図３および図８（ｂ）等に示すように、上記接近率αの大きさに応じて各油圧ポンプ７〜９の最大吸収トルクを低減する制御を行う際には、各油圧ポンプ７〜９に接続されたＰＣ弁１９に対して付与されるＰＣ−ＥＰＣ電流を調整することで制御を行う。
【００８３】
これにより、コントローラ１８においてＰＣ−ＥＰＣ電流を制御することで、容易に各油圧ポンプ７〜９における吐出量を調整して、最大吸収トルクの低減量を調整することができる。
（４）
本実施形態のエンジン負荷制御装置３０では、図１２に示すように、作業機用操作レバーとアクセルペダル１７とがほぼ同時に操作された場合に、上述した接近率αの大きさに応じて最大吸収トルクを調整してエンジン負荷低減制御を行う。
【００８４】
これにより、作業機用操作レバーを操作したことでローダ用ポンプ８の吐出量を上げたいところ、エンジン１の吹き上がりを待ってエンジン１の実回転数が上昇してからローダ用ポンプ８の吐出量を上げるように制御することで、エンジン１の吹き上がり性を向上させつつ、ローダ用ポンプ８における操作の応答性も確保することができる。
（５）
本実施形態のエンジン負荷制御装置３０では、図１２に示すように、ステップＳ６において上記接近率αが所定値（α＝１．５）以上である場合には、ステップＳ７における油圧ポンプ７〜９の最大吸収トルクの低減量の調整制御を行わずに、ステップＳ８において最大吸収トルクの低減制御を実施する。
【００８５】
これにより、接近率αの値が所定値以上である場合には、最大吸収トルクの低減量を調整しなくてもすぐにエンジン１の実回転数が目標回転数に達することが想定されるため、調整制御を行うことなく、そのままの設定値で最大吸収トルクの低減制御を実施することができる。
（６）
本実施形態のエンジン負荷制御装置３０では、図２に示すように、上記接近率αを算出するために必要なエンジン１の目標回転数を検出する手段として、アクセルペダル１７に取り付けられたストロークセンサ１７ａを用いている。
【００８６】
これにより、アクセルペダル１７の踏込み量に応じて、適宜正確にエンジン１の目標回転数を検出することができるため、上記接近率αを正確に算出することができる。
［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００８７】
（Ａ）
上記実施形態では、図１２に示すように、エンジン１の目標回転数Ｎｅと実回転数Ｎｏとの偏差が所定値以上である場合であって、目標回転数Ｎｅと実回転数Ｎｏとの単位時間当たりの接近率αが所定の範囲内である場合には、接近率αの大きさに応じて最適な最大吸収トルクになるように制御を行う例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００８８】
例えば、図１３に示すように、１回目の接近率αを算出してから制御実施（ステップＳ５〜Ｓ８）の後、ステップＳ９〜ステップＳ１３の処理を追加してもよい。
すなわち、ステップＳ９において、所定時間経過すると、ステップＳ１０において、再度接近率αを算出する。そして、ステップＳ１１からステップＳ１３では、ステップＳ６からステップＳ８と同様の制御を行って、再度最大吸収トルクの低減量を調整する。
【００８９】
この場合には、例えば、制御が開始されてから作業機用操作レバーやステアリング等をより大きく操作した場合等に、エンジン１の吹き上がりに時間がかかっているときには、再度接近率αを算出し、このαの大きさに応じて最大吸収トルクの低減量を再度調整することができる。この結果、制御開始後におけるエンジン負荷の増大にも対応可能なエンジン負荷制御装置を提供できる。
【００９０】
（Ｂ）
上記実施形態では、図１２に示すように、エンジン１の目標回転数と実回転数との偏差が所定値（例えば、ローダ用油圧ポンプ８では２００ｒｐｍ）より大きい場合であって、偏差の単位時間当たりの変化率を示す接近率αが０＜α＜１．５の場合に、各油圧ポンプ７〜９において、α＝０を基準とする低減量よりも最大吸収トルクの低減量を上昇させる（低減量を減らす）ように制御を行う例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００９１】
例えば、接近率α＝０．５を低減量の調整制御の基準とした場合には、接近率αが０＜α＜０．５の場合には、油圧ポンプの最大吸収トルクを基準となる低減量よりも下げるように制御を行ってもよい。つまり、基準となるグラフよりも下方にずらすように最大吸収トルクの低減量をさらに大きくしてもよい。この場合には、通常よりも目標回転数に対してエンジンの実回転数をより早く近づけることが可能になる。
【００９２】
（Ｃ）
上記実施形態では、図８（ａ）〜図１０（ｂ）に示すように、最大吸収トルクを調整する制御対象となる油圧ポンプとして、３つの油圧ポンプ（ステアリング、ファン、ローダ）７〜９を搭載したホイルローダ５０を例として挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００９３】
例えば、作業機用の油圧ポンプを１つだけ、あるいは４つ以上搭載したホイルローダ等の作業車両に対しても、本発明の適用は可能である。
なお、上記実施形態のように、複数の油圧ポンプを搭載した作業車両であっても、制御対象とする油圧ポンプを１つあるいは２つに限定して、最大吸収トルクを制御するようにしてもよい。
【００９４】
（Ｄ）
上記実施形態では、図８（ａ）〜図１０（ｂ）に示すように、各油圧ポンプ７〜９における最大吸収トルクを調整する制御として、例えば、ステアリング用油圧ポンプ７では回転数の偏差が６００ｒｐｍ以上で制御を実施するのに対して、ファン用油圧ポンプ９では４００ｒｐｍ以上、ローダ用油圧ポンプ８では２００ｒｐｍ以上で制御実施するように、各油圧ポンプ７〜９ごとに回転数の偏差に異なる閾値を設定して最大吸収トルクを調整する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００９５】
例えば、各油圧ポンプにおける制御条件となる回転数の偏差の閾値として、同じ５００ｒｐｍ以上に設定してもよい。
ただし、各油圧ポンプごとの重要度を考慮して、例えば、ステアリング用油圧ポンプ７のように、操作上特に重要な油圧ポンプほど最大吸収トルクを抑える制御を後回しにすることで、作業車両の操作性を確保しつつエンジンの吹き上がりを向上させるという点では、上記実施形態のように、各油圧ポンプごとに異なる閾値を設定して制御を行うことがより好ましい。
【００９６】
（Ｅ）
上記実施形態では、図１２に示すように、アクセルペダル１７の操作と作業機用操作レバーの操作とを、ほぼ同時に行う例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、作業機用操作レバーを急操作している際に、遅れてアクセルペダルを踏込んだ場合等においても、エンジンの出力を油圧ポンプ側からエンジン回転を上昇させる側へと転換することで、踏込み当初のエンジンの吹き上がりを向上させるという、上記と同様の効果を得ることができる。
【００９７】
さらに、アクセルペダルの踏込みとほぼ同時に操作される対象としては、作業機用操作レバーに限定されるものではなく、例えば、ステアリングを操作した場合や、ステアリングと作業機用操作レバーとの双方を操作した場合についても、同様に本発明を適用することができる。
（Ｆ）
上記実施形態では、図２に示すように、ストロークセンサ１７ａにおいて検出されるアクセルペダル１７の踏込み量に応じて、エンジン１の目標回転数を検出する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００９８】
例えば、オペレータの意思としてのアクセル操作レバー等、回転数をオペレータが指示するものであれば、本発明の適用は同様に可能である。
（Ｇ）
上記実施形態では、図３および図８（ｂ）等に示すように、各油圧ポンプ７〜９の最大吸収トルクを制御する手段として、各油圧ポンプ７〜９における吐出量を調整するためのＰＣ−ＥＰＣ電流を制御する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００９９】
例えば、各油圧ポンプの最大吸収トルクを調整する手段としては、ＰＣ−ＥＰＣ電流の調整以外の方法を用いてもよい。
（Ｈ）
上記実施形態では、本発明に係るエンジン負荷制御装置としてのコントローラ１８を、図１に示すように、ホイルローダ５０に搭載した例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１００】
例えば、油圧ショベルや油圧クレーン等の他の建設機械に対しても、本発明を適用することは可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本発明の作業車両のエンジン負荷制御装置は、エンジンの目標回転数と実回転数との偏差の変化の傾向に応じて、エンジンの負荷（ポンプの吸収トルク）の調整を効果的に実施することができるという効果を奏することから、エンジンの出力によって油圧ポンプを駆動する各種作業車両に対して広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の一実施形態に係る作業車両のエンジン負荷制御装置を搭載したホイルローダの構成を示す側面図。
【図２】図１のホイルローダに搭載されたエンジン負荷制御装置の構成を示す制御ブロック図。
【図３】図２に含まれるローダ用油圧ポンプのＰＣ制御ブロック図。
【図４】図２に含まれるコントローラの入出力情報を示す制御ブロック図。
【図５】エンジン回転数とエンジントルクとの関係を示すグラフ。
【図６】エンジン回転数とエンジントルクとの関係を示すグラフ。
【図７】エンジンの目標回転数と実回転数との偏差の大きさに応じて油圧ポンプにおける最大吸収トルクを調整する際に、目標回転数と実回転数との接近率によって異なる制御を行うことを示すグラフ。
【図８】（ａ）は、ステアリング用油圧ポンプにおける最大吸収トルクと目標回転数と実回転数との偏差の大きさとの関係を示すグラフ。（ｂ）は、目標回転数と実回転数との接近率によって異なる制御を行うための、ステアリング用油圧ポンプにおける最大吸収トルクに対するＰＣ−ＥＰＣ電流値との関係を示すテーブル。
【図９】（ａ）は、ファン用油圧ポンプにおける最大吸収トルクと目標回転数と実回転数との偏差の大きさとの関係を示すグラフ。（ｂ）は、目標回転数と実回転数との接近率によって異なる制御を行うための、ファン用油圧ポンプにおける最大吸収トルクに対するＰＣ−ＥＰＣ電流値との関係を示すテーブル。
【図１０】（ａ）は、ローダ用油圧ポンプにおける最大吸収トルクと目標回転数と実回転数との偏差の大きさとの関係を示すグラフ。（ｂ）は、目標回転数と実回転数との接近率によって異なる制御を行うための、ローダ用油圧ポンプにおける最大吸収トルクに対するＰＣ−ＥＰＣ電流値との関係を示すテーブル。
【図１１】目標回転数と実回転数との接近率αが０＜α＜１．５の場合における補間方法を示すグラフ。
【図１２】本発明の一実施形態に係るエンジンの負荷低減制御の流れを示すフローチャート。
【図１３】本発明の他の実施形態に係るエンジンの負荷低減制御の流れを示すフローチャート。
【符号の説明】
【０１０３】
１      エンジン
１ａ    エンジン回転数センサ（実回転数検出部）
２      トルクコンバータ
３      トランスミッション
４      デファレンシャルギア
５      駆動輪
６      ＰＴＯ（パワーテイクオフ）機構
７      ステアリング用油圧ポンプ（可変容量型油圧ポンプ）
７ａ    斜板
７ｂ    吐出圧センサ
８      ローダ用油圧ポンプ（可変容量型油圧ポンプ）
８ａ    斜板
９      ファン用油圧ポンプ（可変容量型油圧ポンプ）
９ａ    斜板
１０      トルコン潤滑用油圧ポンプ
１１      ステアリング用制御弁
１２      ローダ用制御弁
１３      ステアリング用油圧シリンダ（アクチュエータ）
１４      ローダ用油圧シリンダ（アクチュエータ）
１５      ファン用油圧モータ（アクチュエータ）
１６      ファン
１７      アクセルペダル（回転数指示装置）
１７ａ    ストロークセンサ（目標回転数検出部）
１８      コントローラ（制御部、変化率算出部）
１９      ＰＣ弁
２０      サーボ弁
２１      エンジンコントローラ
３０      エンジン負荷制御装置（作業車両のエンジン負荷制御装置）
５０      ホイルローダ（作業車両）
５１      車体
５２      リフトアーム
５３      バケット
５４      タイヤ
５５      キャブ
Ｎｅ      目標回転数
Ｎｏ      実回転数
Ｓ      ステップ
α      接近率（変化率）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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