JP2007040301A - 作業車両のエンジン制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 冷却用ファンあるいは補機がエンジンによって駆動される作業車両を、状況に応じて作業量重視で運転したり、燃費重視で運転したりすることができるようにするとともに、いかなる作業モードが選択されたとしても過大な走行馬力（あるいは作業馬力）が入力されないようにして走行パワートレイン（あるいは作業機駆動機器）の耐久性を確保する。
【解決手段】 コントローラは、作業モード選択スイッチで作業モードが選択されると、選択された作業モードに対応する選択可能なパワーカーブの範囲内で、かつ走行パワートレインに伝達される入力トルクが、入力トルク上限値（定格出力）を超えないように、冷却水温範囲と、選択された作業モードとに基づいて、パワーカーブが、各パワーカーブの中から選択され、選択したパワーカーブが得られるように、エンジンが制御される。
【選択図】 図５

Description

本発明は、作業車両のエンジン制御装置に関する。

ブルドーザでは、エンジンの出力（トルク）がＰＴＯ軸を介して、走行の負荷、作業機の負荷、冷却用ファンの負荷それぞれに分配される。すなわち、エンジンの出力（トルク）は、トルクコンバータ、変速機（油圧クラッチ）などの走行パワートレイン（動力伝達装置）を介してスプロケットに伝達される。これにより履帯が駆動されて走行される。このように、エンジンの馬力の一部は、走行馬力（トルコン吸収馬力）として消費される。走行パワートレインに入力される走行馬力は、耐久性を考慮して、一定の馬力以下に抑える必要がある。

また、エンジンの出力は、作業機用油圧ポンプに伝達されて、作業機用油圧ポンプが駆動される。これにより作業機用油圧ポンプから作業機用アクチュエータ（油圧シリンダ、油圧モータ）に圧油が供給されて、作業機（ブレード等）が作動され、作業が行われる。エンジンの馬力の一部は、作業馬力（作業機用ポンプ吸収馬力）として消費される。

また、エンジンの出力は、ファン用油圧ポンプに伝達されてファン用油圧ポンプが駆動される。これによりファン用油圧ポンプからファン用油圧モータに圧油が供給されて、冷却用ファンが回転作動され、冷却水が所望の目標温度に保持される。エンジンの馬力の一部は、ファン馬力（ファン用油圧ポンプ吸収馬力）として消費される。

したがって、
エンジン馬力＝走行馬力＋作業馬力＋ファン馬力
という関係が成立する。ブルドーザで作業を行う場合、エンジン馬力のうち走行馬力が占める割合は大きく、作業馬力が占める割合は低い。また、冷却用ファンは大型であり、ファン馬力に比して、作業馬力は小さい。

このため作業馬力は、実質的に無視してもよく、
エンジン馬力＝走行馬力＋ファン馬力
と置き換えることができる。

ブルドーザに搭載されるエンジンは、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、スロットルダイヤルやアクセルペダルなどの操作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に燃料噴射量を制御する。

図１は、エンジン回転数ＮeとエンジントルクＴeとの関係、つまりエンジンパワーカーブ（最大トルク線）Ｒを示している。エンジンパワーカーブＲで規定される領域がエンジンが出し得る性能を示す。ガバナは、トルクがエンジンパワーカーブ（最大トルク線）Ｒを超えて、黒煙が外気に排出される排気煙限界外とならないように、またエンジン回転数Ｎe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を制御する。

走行馬力は、エンジン出力からファン馬力を差し引いたものとなる。

一方で、冷却水（クーラント）の目標温度は、エンジンの効率が最適となる温度に設定される。冷却水の温度は、冷却用ファンの回転数（ファン回転数）Ｎfを調整することで変化される。冷却水の実際の温度Ｔwに応じて、ファン回転数Ｎfを調整することで、目標温度に制御される。冷却水温度Ｔwが低い場合には、ファン回転数Ｎfが小さくなるように調整して目標温度に一致させる。冷却水温度Ｔwが高い場合には、ファン回転数Ｎfが大きくなるように調整して目標温度に一致させる。そして、ファン回転数Ｎfが大きいほどファン馬力が大きくなる。

このため図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、冷却水温度Ｔwが高くなるに応じて、ファン馬力が大きくなり（斜線で示す領域が大きくなり）、それに応じて走行馬力が小さくなり、けん引力が小さくなる。

このようにブルドーザでは、１つのエンジンの出力が、走行馬力、ファン馬力の双方に用いられる。このため冷却水温度Ｔwの値如何によって、つまり冷却用ファンの負荷の大きさ如何によって、けん引力として使用することができるエンジン出力が左右される。

（特許文献にみられる従来技術）
そこで、従来より、ファン馬力の増大に応じて、走行馬力（けん引力）が低下しないように、エンジンを制御する発明が、下記特許文献１、２にみられるように既に公知となっている。

特許文献１には、ファン回転数に基づいてファン馬力を算出し、算出したファン馬力の大きさに応じて、けん引力が一定となるようにエンジンを制御するという発明が記載されている。

特許文献２には、冷却用ファンや空調システム用コンプレッサなどの負荷の大きさに応じて、ディーゼルエンジンのパワーを増大するようにエンジンを制御するという発明が記載されている。

また、特許文献３には、油圧ショベルに関して、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て、作業量を重視して作業を行わせたり、燃費を重視して作業を行わせるという発明が、記載されている。
特開昭６２−１７８７５４号公報 特開２００３−１６１１９１号公報 特許第２７１１８３３号公報

特許文献３記載の発明によれば、各作業モードを選択することにより、作業量を重視した作業モードや、燃費を重視した作業モードで、油圧ショベルを稼動させることができる。

しかし、この特許文献３では、エンジンによって冷却用ファンが駆動される構成のブルドーザを想定していない。すなわち、特許文献３を、かかるブルドーザに適用した場合には、冷却水温に応じて、走行馬力、作業馬力が変化してしまう。このため各作業モードで本来想定している所望の作業量、燃費が得られないおそれがある。また、逆に、冷却水温が低い場合には、走行負荷が大きくなり、各作業モードで本来想定している以上の走行負荷が、走行パワートレインに入力されて、過大な走行馬力によって、走行パワートレインの耐久性が低下するおそれがある。

一方、特許文献１、２記載の発明によれば、冷却水温の値如何、つまり冷却用ファンの負荷の大きさ如何によらず、けん引力として使用することができるエンジン出力を一定に保持することができるものの、作業車両を、状況に応じて、作業量重視で運転したり、燃費重視で運転したりすることはできない。

本発明は、こうした実状に鑑みてなされたものであり、冷却用ファンあるいは補機がエンジンによって駆動される作業車両を、状況に応じて作業量重視で運転したり、燃費重視で運転したりすることができるようにするとともに、いかなる作業モードが選択されたとしても過大な走行馬力（あるいは作業馬力）が入力されないようにして走行パワートレイン（あるいは作業機駆動機器）の耐久性を確保することを解決課題とするものである。

第１発明は、
エンジンのトルクが、走行体または/および作業機に伝達されるとともに、冷却用ファンに伝達されて、走行または/および作業が行われるとともに、冷却用ファンが駆動される、作業車両のエンジン制御装置であって、
走行または/および作業の負荷の大きさに応じて、各作業モードを選択する作業モード選択手段と、
冷却用ファンの負荷の大きさを検出するファン負荷検出手段と、
エンジンの回転数とトルクとの関係を示すパワーカーブが複数、設定されたパワーカーブ設定手段と、
各作業モード毎に、選択可能なパワーカーブを定めておくとともに、走行体または/および作業機に伝達される入力トルクの上限値を定めておき、
作業モード選択手段で作業モードが選択されると、選択された作業モードに対応する選択可能なパワーカーブの範囲内で、かつ走行体または/および作業機に伝達される入力トルクが、入力トルク上限値を超えないように、冷却用ファンの負荷の大きさに応じて、パワーカーブを選択するパワーカーブ選択手段と、
選択したパワーカーブが得られるように、エンジンを制御する制御手段と
を備えたこと
を特徴とする。

第２発明は、
エンジンのトルクが、走行体または/および作業機に伝達されるとともに、補機に伝達されて、走行または/および作業が行われるとともに、補機が駆動される、作業車両のエンジン制御装置であって、
走行または/および作業の負荷の大きさに応じて、各作業モードを選択する作業モード選択手段と、
補機の負荷の大きさを検出する補機負荷検出手段と、
エンジンの回転数とトルクとの関係を示すパワーカーブが複数、設定されたパワーカーブ設定手段と、
各作業モード毎に、選択可能なパワーカーブを定めておくとともに、走行体または/および作業機に伝達される入力トルクの上限値を定めておき、
作業モード選択手段で作業モードが選択されると、選択された作業モードに対応する選択可能なパワーカーブの範囲内で、かつ走行体または/および作業機に伝達される入力トルクが、入力トルク上限値を超えないように、補機の負荷の大きさに応じて、パワーカーブを選択するパワーカーブ選択手段と、
選択したパワーカーブが得られるように、エンジンを制御する制御手段と
を備えたこと
を特徴とする。

第３発明は、
エンジンのトルクが、走行体または/および作業機に伝達されるとともに、冷却用ファンに伝達されて、走行または/および作業が行われるとともに、冷却用ファンが駆動される作業車両のエンジン制御装置であって、
冷却用ファンの負荷の大きさを検出するファン負荷検出手段と、
エンジンの回転数が所定の回転数以下の低回転領域では、走行体または/および作業機で必要な馬力を確保するために冷却用ファンで消費されるファン馬力を高回転領域に比べて低い値に制限するように、冷却用ファンを駆動制御する冷却用ファン制御手段と、
エンジンの回転数とトルクとの関係を示すパワーカーブであって、エンジンの低回転領域では、同一若しくは略同一となるカーブを描き、エンジンの高回転領域では、異なるカーブを描く複数のパワーカーブが設定されたパワーカーブ設定手段と、
走行体または/および作業機に伝達される入力トルクの上限値を定めておき、
走行体または/および作業機に伝達される入力トルクが、入力トルク上限値を超えないように、冷却用ファンの検出負荷の大きさに応じて、パワーカーブを選択するパワーカーブ選択手段と、
選択したパワーカーブが得られるように、エンジンを制御する制御手段と
を備えたこと
を特徴とする。

第４発明は、第３発明の作業車両のエンジン制御装置において、
走行または/および作業の負荷の大きさに応じて、各作業モードを選択する作業モード選択手段が備えられ、
各作業モード毎に、エンジンの低回転領域では、同一若しくは略同一となるカーブを描き、エンジンの高回転領域では、異なるカーブを描く複数の選択可能なパワーカーブを定めておき、
走行体または/および作業機に伝達される入力トルクの上限値を定めておき、
前記パワーカーブ選択手段は、作業モード選択手段で作業モードが選択されると、選択された作業モードに対応する選択可能なパワーカーブの範囲内で、かつ走行体または/および作業機に伝達される入力トルクが、入力トルク上限値を超えないように、冷却用ファンの検出負荷の大きさに応じて、パワーカーブを選択すること
を特徴とする。

第５発明は、第３発明の作業車両のエンジン制御装置において、
パワーカーブ設定手段には、エンジンが出し得る最大馬力が得られる最大馬力パワーカーブと、この最大馬力パワーカーブよりも低い馬力が得られる低馬力パワーカーブとが設定されており、
この低馬力パワーカーブは、エンジンの低回転領域では、最大馬力パワーカーブ上のトルクと同一若しくは略同一の高トルクが得られるカーブを描き、エンジンの高回転領域では、最大馬力パワーカーブ上のトルクよりも低い低トルクが得られるカーブを描き、これら両カーブを結ぶことで、ハイトルクライズのパワーカーブに設定されていること
を特徴とする。

第６発明は、第４発明の作業車両のエンジン制御装置において、
パワーカーブ設定手段は、エンジンが出し得る最大馬力が得られる最大馬力パワーカーブと、この最大馬力パワーカーブよりも低い馬力が得られる低馬力パワーカーブとが設定されており、
この低馬力パワーカーブは、エンジンの低回転領域では、最大馬力パワーカーブ上のトルクと同一若しくは略同一の高トルクが得られるカーブを描き、エンジンの高回転領域では、最大馬力パワーカーブ上のトルクよりも低い低トルクが得られるカーブを描き、これら両カーブを結ぶことで、ハイトルクライズのパワーカーブに設定されていること
を特徴とする。

第１発明、第２発明によれば、コントローラ２０は、作業モード選択スイッチ３１で作業モードが選択されると、選択された作業モードに対応する選択可能なパワーカーブの範囲内で（作業モードＰであれば、パワーカーブＲ１、Ｒ２、Ｒ３、作業モードＳであれば、パワーカーブＲ２、Ｒ３、作業モードＥであれば、パワーカーブＲ３）、かつ走行パワートレイン１０に伝達される入力トルクが、入力トルク上限値（最大トルク線Ｒ４；定格出力７０ＰＳ相当）を超えないように、図５に示すように、冷却水温範囲Ａ、Ｂ、Ｃと、選択された作業モードＰ、Ｓ、Ｅとに基づいて、パワーカーブが、各パワーカーブＲ１、Ｒ２、Ｒ３（図６（ａ））の中から選択され、図７、図８、図９に示すように、選択したパワーカーブが得られるように、エンジン１が制御される。

このため、作業モードＰ、Ｓ、Ｅの選択に応じて、作業量重視で運転したり、燃費重視で運転したりすることができる（図７、図８、図９）。また、いかなる作業モードＰ、Ｓ、Ｅが選択されたとしても走行パワートレイン１０に過大な走行馬力が入力されるようなことがなく（たとえば定格出力で７０ＰＳ相当以下に抑えられる）、走行パワートレイン１０の耐久性を確保することができる（図７、図８、図９）。

冷却用ファン１６がエンジン１によって駆動される場合のみならず、発電機やコンプレッサなどの補機がエンジン１によって駆動される場合も同様である（第２発明）。

第３発明、第４発明、第５発明、第６発明によれば、図１０（ｂ）に示すように、エンジン１の回転数Ｎeが所定の回転数Ｎec以下の低回転領域では、走行体または/および作業機で必要な馬力を確保するために冷却用ファン１６で消費されるファン馬力を高回転領域に比べて低い値に制限するように冷却用ファン１６が駆動制御される。

そして、図１１（ｂ）に示すように、エンジン１の低回転領域では、同一若しくは略同一となるカーブを描き、エンジン１の高回転領域では、異なるカーブを描く複数のパワーカーブＲ１、Ｒ２´、Ｒ３´が設定される。

そして、上述の第１発明と同様に、選択された作業モードとエンジン１の検出冷却水温の大きさ（冷却用ファン１６の検出負荷）に応じて、パワーカーブが選択され、選択したパワーカーブが得られるように、エンジン１が制御される。このため、いずれのパワーカーブＲ１、Ｒ２´、Ｒ３´が選択された場合であっても、エンジン１の高回転領域では、第１発明と同様に走行パワートレイン１０で消費される馬力を上限値以下に抑えることができるとともにエンジン１の冷却水温を目標温度に維持することができる。

また最大馬力パワーカーブＲ１が選択された場合には、エンジン１の低回転領域では、図１０（ｂ）にａで示す分だけファン馬力が抑制され、それに応じた分だけ走行馬力（あるいは作業馬力）が大きくなる。このためエンジン１が低回転に落ち込んだ際にエンストを防止することができる。

また低馬力パワーカーブＲ２´が選択された場合には、エンジン１の低回転領域では、図１０（ｂ）にａで示す分だけファン馬力が抑制されるとともに、図１１（ｂ）に示すように最大馬力カーブＲ１と同様の高トルクが得られ（図１１（ａ）の低パワーカーブＲ２よりもｂだけ高いトルクが得られ）、それらに応じた分だけ走行馬力（あるいは作業馬力）が大きくなる。このため同様にエンストを防止することができる。

また低馬力パワーカーブＲ３´が選択された場合には、エンジン１の低回転領域では、図１０（ｂ）にａで示す分だけファン馬力が抑制されるとともに、図１１（ｂ）に示すように最大馬力カーブＲ１と同様の高トルクが得られ（図１１（ａ）の低パワーカーブＲ３よりもｃだけ高いトルクが得られ）、それらに応じた分だけ走行馬力（あるいは作業馬力）が大きくなる。このため同様にエンストを防止することができる。

第３発明は、作業モード選択スイッチ３１が備えられていない作業車両にも適用することができる。第３発明では、たとえば、図１３（ｃ）に示すように、検出冷却水温が高い温度範囲Ａにある場合には、パワーカーブＲ１が選択され、検出冷却水温が中間温度範囲Ｂにある場合には、パワーカーブＲ２が選択され、検出冷却水温が低い温度範囲Ｃにある場合には、パワーカーブＲ３´が選択され、選択されたパワーカーブが得られるようにエンジン１が制御される。

第４発明は、作業モード選択スイッチ３１が備えられている作業車両に適用される発明である。

第４発明では、たとえば図１３（ａ）に示すように、在選択されている作業モード、つまりパワーモードＰ、標準モードＳ、エコノミモードＥと、現在検出されている冷却水温度Ｔwの範囲、つまり高い温度範囲Ａ、中間温度範囲Ｂ、低い温度範囲Ｃに応じて、パワーカーブＲ１、Ｒ２´、Ｒ３´のいずれかが選択されて、選択されたパワーモードが得られるようにエンジン１が制御される。

第５発明、第６発明では、たとえば図１２に示すように、エンジン１の低回転領域では、最大馬力パワーカーブＲ１上のトルクと同一若しくは略同一の高トルクが得られるカーブを描き、エンジン１の高回転領域では、最大馬力パワーカーブＲ１上のトルクよりも低い低トルクが得られるカーブ（低馬力パワーカーブＲ３）を描き、これら両カーブを結ぶことで、ハイトルクライズの低馬力パワーカーブＲ３´が設定される。他の低馬力パワーカーブＲ２´、Ｒ４´についても同様に設定される。このようにパワーカーブＲ２´、Ｒ３´、Ｒ４´がトルクライズの大きい特性に設定されているため、より一層エンストを抑制することができる。

（第１実施例）
以下図面を参照して本発明に係る作業車両のエンジン制御装置の実施の形態について説明する。

図３は、本発明の一つの実施形態であるブルドーザの構成を、本発明に係る部分について示している。

同図３に示すように、ブルドーザのエンジン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、作業機用油圧ポンプ７、ファン用油圧ポンプ９に連結されている。

作業機用油圧ポンプ７、ファン用油圧ポンプ９は、可変容量型油圧ポンプであり、それぞれ斜板駆動部７ｂ、９ｂによって斜板７ａ、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。

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、終減速装置４を介してスプロケット５に伝達されてスプロケット５が回転駆動される。トルクコンバータ２、トランスミッション３、終減速装置４は、走行パワートレイン（動力伝達装置）１０を構成する。スプロケット５が回転駆動されると、スプロケット５に歯合している履帯８が駆動されて走行される。このように、エンジン１の馬力の一部は、走行馬力（トルコン吸収馬力）として消費される。走行パワートレイン１０に入力される走行馬力は、耐久性を考慮して、一定の馬力以下に抑える必要がある。

なお、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（たとえば、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）からなり、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て、前進走行あるいは後進走行が行われるとともに、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。

また、エンジン１の出力は、作業機用油圧ポンプ７に伝達される。

作業機用油圧ポンプ７が駆動されると、吐出圧油が作業機用制御弁１１を介して作業機用油圧シリンダ１３に供給される。

作業機用油圧シリンダ１３は、車体前部に設けられたブレードに接続されている。作業機用油圧シリンダ１３に圧油が供給されると、ブレードが作動される。作業機用制御弁１１のスプールは、図示しない作業機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１１の開口面積が変化し、作業機用油圧シリンダ１３に供給される流量が変化される。なお、ブルドーザには、ブレード以外の作業機も搭載されているが、図では、ブレード用の作業機駆動機器（７、１１、１３）を代表させて示している。このようにエンジンの馬力の一部は、作業馬力（作業機用ポンプ吸収馬力）として消費される。

また、エンジン１の出力は、ファン用油圧ポンプ９に伝達される。

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に供給される。ファン用油圧モータ１５の駆動軸には、冷却用ファン１６が回転軸が連結されている。ファン用油圧モータ１５に圧油が供給されると、ファン用油圧モータ１５が駆動され、これに応じて冷却用ファン１６が回転作動する。このようにエンジン１の馬力の一部は、ファン馬力（ファン用油圧ポンプ吸収馬力）として消費される。

以上のように、
エンジン馬力＝走行馬力＋作業馬力＋ファン馬力
という関係が成立する。ブルドーザで作業を行う場合、エンジン馬力のうち走行馬力が占める割合は大きく、作業馬力が占める割合は低い。また、冷却用ファン１６は大型であり、ファン馬力に比して、作業馬力は小さい。

このため作業馬力は、実質的に無視してもよく、
エンジン馬力＝走行馬力＋ファン馬力
と置き換えることができる。

冷却用ファン１６に対向する位置には、ラジエータ１４が配置されている。水路１２は、エンジン１の内部の通路（ウオータジェケット）１７と、ラジエータ１４とを連通している。冷却水（クーラント）は、エンジン１の内部の通路（ウオータジェケット）１７と、ラジエータ１４との間を水路１２を経由して、循環している。

水路１２には、冷却水の温度Ｔw（゜Ｃ）を検出する冷却水温度センサ１８が設けられている。本実施の形態では、冷却水温度センサ１８で冷却水温を検出することによって、冷却用ファン１６の負荷を検出する。

冷却水温度センサ１８の検出信号は、コントローラ２０に入力される。

冷却水の目標温度は、エンジン１の効率が最適となる温度に設定される。冷却水の温度Ｔwは、冷却用ファン１６の回転数（ファン回転数）Ｎfを調整することで変化される。冷却水の実際の温度Ｔwに応じて、ファン回転数Ｎfを調整することで、目標温度に制御される。ファン回転数Ｎfは、斜板駆動部９ｂでファン用油圧ポンプ９の斜板９ａを駆動して、その傾転角（容量）を調整して、ファン用油圧モータ１５に供給される圧油の流量（ｌ/ｍｉｎ）を調整することで、制御される。

コントローラ２０では、冷却水温度Ｔwが低い場合には、ファン回転数Ｎfが小さくなるように調整して目標温度に一致させ、冷却水温度Ｔwが高い場合には、ファン回転数Ｎfが大きくなるように調整して目標温度に一致させるというファン回転数の制御が行われる。

図６（ｂ）は、冷却水温Ｔwとファン回転数Ｎfとの関係を示すファン回転数制御マップを示す。

すなわち、コントローラ２０は、冷却水温度Ｔwが低い温度範囲Ｃにある場合には、ファン回転数Ｎfが低回転域Ｎfcとなるように調整する。また、冷却水温度Ｔwが高い温度範囲Ａにある場合には、ファン回転数Ｎfが高回転域ＮfAとなるように調整する。また、冷却水温度Ｔwが低い温度範囲Ｃと高い温度範囲Ａとの中間の温度範囲Ｂにある場合には、ファン回転数Ｎfが低回転数域Ｎfcと高回転域ＮfAとの中間の中回転域ＮfBとなるように調整する。

ファン馬力は、ファン回転数Ｎfが大きいほど、大きくなる。したがって、ファン馬力、つまりファン負荷は、冷却水温度Ｔwが、低い温度範囲Ｃ、中間の温度範囲Ｂ、高い温度範囲Ａに移行するに伴って、大きくなる。

ブルドーザの運転室には、エンジン回転数設定器（スロットルダイヤル）１９が設けられている。エンジン回転数設定器１９は、エンジン１の目標回転数を設定する設定器であり、エンジン回転数設定器１９が操作されると、操作位置に応じた大きさのエンジン目標回転数信号が出力され、コントローラ２０に入力される。

コントローラ２０は、エンジン回転数設定器１９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。

図４に示すように、ブルドーザの運転室には、操作盤３０が設けられている。

操作盤３０には、作業モード選択スイッチ３１が設けられている。

作業モード選択スイッチ３１は、走行負荷の大きさに応じて、各作業モードを選択するためのスイッチである。各作業モードは、「パワーモード」Ｐ、「標準モード」Ｓ、「エコノミモード」Ｅからなる。

「パワーモード」Ｐは、走行負荷が大きく、大きなエンジン出力を必要とする作業状況のときに選択される作業モードである。「パワーモード」Ｐは、作業量を重視する場合に選択される作業モードであり、この「パワーモード」Ｐを選択すれば、エンジン稼動中に大きな作業量が得られるが、エンジン稼働中の燃費は悪化する。

「エコノミモード」Ｅは、走行負荷が小さく、エンジン出力が小さくて済む作業状況のときに選択される作業モードである。「エコノミモード」Ｅは、燃費を重視する場合に選択される作業モードであり、この「エコノミモード」Ｅを選択すれば、エンジン稼動中の燃費は良好なものとなるが、エンジン稼働中には小さな作業量しか得られない。

「標準モード」Ｓは、走行負荷が中程度で、エンジン出力が中程度の作業状況のときに選択される作業モードである。「標準モード」Ｓは、「パワーモード」Ｐ選択時程に作業量は重視しないが、「エコノミモード」Ｅ選択時よりも作業量を必要とし、「エコノミモード」Ｅ選択時程に燃費は重視しないが、「パワーモード」Ｐ選択時よりも燃費向上を図りたいときに選択される作業モードであり、この「標準モード」Ｓを選択すれば、エンジン稼動中の燃費は、「エコノミモード」Ｅ選択時と「パワーモード」Ｐ選択時の中間の良好状態となり、エンジン稼働中の作業量は、「エコノミモード」Ｅ選択時と「パワーモード」Ｐ選択時の中間の作業量となる。

操作盤３０の作業モード選択スイッチ３１で選択された作業モードを示す信号は、コントローラ２０に入力される。

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、エンジン回転数設定器１９の操作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。

図１は、エンジン回転数ＮeとエンジントルクＴeとの関係、つまりエンジンパワーカーブ（最大トルク線）Ｒを示している。エンジンパワーカーブＲで規定される領域がエンジンが出し得る性能を示す。ガバナは、トルクがエンジンパワーカーブ（最大トルク線）Ｒを超えて、黒煙が外気に排出される排気煙限界外とならないように、またエンジン回転数Ｎe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。

上述した式「エンジン馬力＝走行馬力＋ファン馬力」より、走行馬力は、エンジン出力からファン馬力を差し引いたものとなる。

一方で、上述したように、ファン馬力は、冷却水温度Ｔwが、低い温度範囲Ｃ、中間の温度範囲Ｂ、高い温度範囲Ａに移行するに伴って、大きくなる。

このため図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、冷却水温度Ｔwが高くなるに応じて、ファン馬力が大きくなり（斜線で示す領域が大きくなり）、それに応じて走行馬力が小さくなり、けん引力が小さくなる。

このようにブルドーザでは、１つのエンジン１の出力が、走行馬力、ファン馬力の双方に用いられる。このため冷却水温度Ｔwの値如何によって、つまり冷却用ファン１６の負荷の大きさ如何によって、けん引力として使用することができるエンジン出力が左右される。

また、冷却水温Ｔwに応じて、走行馬力が変化してしまう。このため各作業モードＰ、Ｓ、Ｅで本来想定している所望の作業量、燃費が得られないおそれがある。また、逆に、冷却水温Ｔwが低い場合には、走行負荷が大きくなり、各作業モードで本来想定している以上の走行負荷が、走行パワートレイン１０に入力されて、過大な走行馬力によって、走行パワートレインの耐久性が低下するおそれがある。

そこで、本実施例では、作業モードＰ、Ｓ、Ｅの選択に応じて作業量重視で運転したり燃費重視で運転したりすることができるようにするとともに、いかなる作業モードＰ、Ｓ、Ｅが選択されたとしても過大な走行馬力が走行パワートレイン１０に入力されないように、冷却水温度Ｔwの温度範囲Ａ、Ｂ、Ｃと、作業モード選択スイッチ３１の選択位置Ｐ、Ｓ、Ｅとに基づいて、最適なパワーカーブＲを選択して、エンジン１を制御している。

図６（ａ）に示すように、コントローラ２０のメモリには、パワーカーブＲ１、Ｒ２、Ｒ３が複数、記憶されている。たとえばパワーカーブＲ１、Ｒ２、Ｒ３は、Ｒ３、Ｒ２、Ｒ１の順序でトルク値、定格出力が大きくなるようなパワーカーブとして設定されている。たとえばパワーカーブＲ１は、定格出力１４０ＰＳのパワーカーブであり、パワーカーブＲ２は、定格出力１２０ＰＳのパワーカーブであり、パワーカーブＲ３は、定格出力１００ＰＳのパワーカーブである。

また、各作業モードＰ、Ｓ、Ｅ毎に、選択可能なパワーカーブが定められている。

作業モードＰには、選択可能なパワーカーブとして、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３が対応づけられている。

作業モードＳには、選択可能なパワーカーブとして、Ｒ２、Ｒ３が対応づけられている。

作業モードＥには、選択可能なパワーカーブとして、Ｒ３が対応づけられている。

また、走行パワートレイン１０に伝達される入力トルクの上限値が定められている。具体的は、図６（ａ）に示す最大トルク線Ｒ４が、走行パワートレイン１０に伝達される入力トルクの上限値を示している。最大トルク線Ｒ４は、定格出力で７０ＰＳに相当する。この最大トルク線Ｒ４は、パワーモードＰ選択時に十分なけん引力が得られ十分な作業量で作業を行うことができるものとして設定しておかれる。

図６（ａ）に示すＲ５は、最大トルク線Ｒ４よりもトルク値、定格出力が小さい最大トルク線（定格出力５０ＰＳ相当）であり、図６（ａ）に示すＲ６は、最大トルク線Ｒ４、Ｒ５よりもトルク値、定格出力が小さい最大トルク線（定格出力３０ＰＳ相当）である。

コントローラ２０は、作業モード選択スイッチ３１で作業モードが選択されると、選択された作業モードに対応する選択可能なパワーカーブの範囲内で、かつ走行パワートレイン１０に伝達される入力トルクが、入力トルク上限値（最大トルク線Ｒ４；定格出力７０ＰＳ相当）を超えないように、冷却水温範囲Ａ、Ｂ、Ｃと、選択された作業モードＰ、Ｓ、Ｅとに基づいて、パワーカーブを、記憶された各パワーカーブＲ１、Ｒ２、Ｒ３の中から選択している。

以下では、冷却水温度Ｔwが、低い温度範囲Ｃ、中間の温度範囲Ｂ、高い温度範囲Ａにあるときのファン馬力（図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の斜線で示す領域に相当する馬力）がそれぞれ、３０ＰＳ、５０ＰＳ、７０ＰＳであると想定して説明する。

図５は、現在選択されている作業モード、つまりパワーモードＰ、標準モードＳ、エコノミモードＥと、現在検出されている冷却水温度Ｔwの範囲、つまり高い温度範囲Ａ、中間温度範囲Ｂ、低い温度範囲Ｃと、選択されるパワーカーブＲ１、Ｒ２、Ｒ３との関係を示したデータテーブルを示している。このデータテーブルは、コントローラ２０内のメモリに記憶されている。

コントローラ２０は、図５のデータテーブルにしたがって、メモリから図６（ａ）に示されるパワーカーブＲ１、Ｒ２、Ｒ３を選択して、選択したパワーカーブが得られるように、エンジン１を制御する。つまり、トルクが選択されたエンジンパワーカーブ（最大トルク線）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を超えて排気煙限界外とならないように、またエンジン回転数Ｎe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。

図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、作業モード選択スイッチ３１でパワーモードＰが選択された場合であって、現在検出されている冷却水温度Ｔwが、高い温度範囲Ａ、中間温度範囲Ｂ、低い温度範囲Ｃそれぞれの場合に選択されるパワーカーブＲ１、Ｒ２、Ｒ３を示している。

図７（ａ）に示すように、パワーモードＰ、高い温度範囲Ａのときには、エンジン１は、パワーカーブＲ１（定格出力１４０ＰＳ）が得られるように制御される。このときのファン馬力（斜線で示す）は、７０馬力であり、走行パワートレイン１０に入力されるトルクは、最大トルク線Ｒ４（定格出力７０ＰＳ相当）以下に制限される。

図７（ｂ）に示すように、パワーモードＰ、中間の温度範囲Ｂのときには、エンジン１は、パワーカーブＲ２（定格出力１２０ＰＳ）が得られるように制御される。このときのファン馬力（斜線で示す）は、５０馬力であり、走行パワートレイン１０に入力されるトルクは、最大トルク線Ｒ４（定格出力７０ＰＳ相当）以下に制限される。

図７（ｃ）に示すように、パワーモードＰ、低い温度範囲Ｃのときには、エンジン１は、パワーカーブＲ３（定格出力１００ＰＳ）が得られるように制御される。このときのファン馬力（斜線で示す）は、３０馬力であり、走行パワートレイン１０に入力されるトルクは、最大トルク線Ｒ４（定格出力７０ＰＳ相当）以下に制限される。

図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、作業モード選択スイッチ３１で標準モードＳが選択された場合であって、現在検出されている冷却水温度Ｔwが、高い温度範囲Ａ、中間温度範囲Ｂ、低い温度範囲Ｃそれぞれの場合に選択されるパワーカーブＲ２、Ｒ２、Ｒ３を示している。

図８（ａ）に示すように、標準モードＳ、高い温度範囲Ａのときには、エンジン１は、パワーカーブＲ２（定格出力１２０ＰＳ）が得られるように制御される。このときのファン馬力（斜線で示す）は、７０馬力であり、走行パワートレイン１０に入力されるトルクは、最大トルク線Ｒ５（定格出力５０ＰＳ相当）以下に制限される。

図８（ｂ）に示すように、標準モードＳ、中間の温度範囲Ｂのときには、エンジン１は、パワーカーブＲ２（定格出力１２０ＰＳ）が得られるように制御される。このときのファン馬力（斜線で示す）は、５０馬力であり、走行パワートレイン１０に入力されるトルクは、最大トルク線Ｒ４（定格出力７０ＰＳ相当）以下に制限される。

図８（ｃ）に示すように、標準モードＳ、低い温度範囲Ｃのときには、エンジン１は、パワーカーブＲ３（定格出力１００ＰＳ）が得られるように制御される。このときのファン馬力（斜線で示す）は、３０馬力であり、走行パワートレイン１０に入力されるトルクは、最大トルク線Ｒ４（定格出力７０ＰＳ相当）以下に制限される。

図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、作業モード選択スイッチ３１でエコノミモードＥが選択された場合であって、現在検出されている冷却水温度Ｔwが、高い温度範囲Ａ、中間温度範囲Ｂ、低い温度範囲Ｃそれぞれの場合に選択されるパワーカーブＲ３、Ｒ３、Ｒ３を示している。

図９（ａ）に示すように、エコノミモードＥ、高い温度範囲Ａのときには、エンジン１は、パワーカーブＲ３（定格出力１００ＰＳ）が得られるように制御される。このときのファン馬力（斜線で示す）は、７０馬力であり、走行パワートレイン１０に入力されるトルクは、最大トルク線Ｒ６（定格出力３０ＰＳ相当）以下に制限される。

図９（ｂ）に示すように、エコノミモードＥ、中間の温度範囲Ｂのときには、エンジン１は、パワーカーブＲ３（定格出力１００ＰＳ）が得られるように制御される。このときのファン馬力（斜線で示す）は、５０馬力であり、走行パワートレイン１０に入力されるトルクは、最大トルク線Ｒ５（定格出力５０ＰＳ相当）以下に制限される。

図９（ｃ）に示すように、エコノミモードＳ、低い温度範囲Ｃのときには、エンジン１は、パワーカーブＲ３（定格出力１００ＰＳ）が得られるように制御される。このときのファン馬力（斜線で示す）は、３０馬力であり、走行パワートレイン１０に入力されるトルクは、最大トルク線Ｒ４（定格出力７０ＰＳ相当）以下に制限される。

図７（ａ）、図８（ａ）、図９（ａ）からわかるように、冷却水温度が高い場合に、各作業モードＰ、Ｓ、Ｅに順次切り換えると、走行パワートレイン１０に入力されるトルクは、順次、最大トルク線Ｒ４（定格出力７０ＰＳ相当）、最大トルク線Ｒ５（定格出力５０ＰＳ相当）、最大トルク線Ｒ６（定格出力３０ＰＳ相当）に変化する。このため冷却水温高温時には、作業モードＰ、Ｓ、Ｅの選択に応じて作業量重視で運転したり燃費重視で運転したりすることができる。

走行パワートレイン１０に入力されるトルクを平均した場合も同様である。冷却水温は、１日の稼動時間の中で変動する。このため走行パワートレイン１０には、各冷却水温Ａ、Ｂ、Ｃ時に入力されるトルクの平均値が概略入力されるものと考えられる。

図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、パワーモードＰ選択時に走行パワートレイン１０に入力されるトルクは、平均しても大きく（各冷却水温時の最大トルク線Ｒ４、Ｒ４、Ｒ４の平均馬力は、７０ＰＳ）、図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、標準モードＰ選択時に走行パワートレイン１０に入力されるトルクは、平均すると中間値をとり（各冷却水温時の最大トルク線Ｒ５、Ｒ４、Ｒ４の平均馬力は、６３．３ＰＳ）、エコノミモードＳ選択時に走行パワートレイン１０に入力されるトルクは、平均しても小さい（各冷却水温時の最大トルク線Ｒ６、Ｒ５、Ｒ４の平均馬力は、５０ＰＳ）。

このため、１日の稼動時間の中で考えた場合も、作業モードＰ、Ｓ、Ｅの選択に応じて作業量重視で運転したり燃費重視で運転したりすることができる。

また、パワーモードＰ選択時には、最大のパワーカーブＲ１を選択可能であるが、冷却水温が中間範囲Ｂ、低い範囲Ｃのときには、最大のパワーカーブＲ１ではなくて、それよりもトルク値、定格出力が小さいパワーカーブＲ２、Ｒ３を選択しているため、走行パワートレイン１０に伝達される入力トルクを、上限値（定格出力７０ＰＳ相当）以下に抑えることができる（図７（ｂ）、（ｃ））。

同様に、標準モードＰ選択時には、最大のパワーカーブＲ２を選択可能であるが、冷却水温が低い範囲Ｃのときには、最大のパワーカーブＲ２ではなくて、それよりもトルク値、定格出力が小さいパワーカーブＲ３を選択しているため、走行パワートレイン１０に伝達される入力トルクを、上限値（定格出力７０ＰＳ相当）以下に抑えることができる（図８（ｃ））。

このため、いかなる作業モードＰ、Ｓ、Ｅが選択されたとしても走行パワートレイン１０に過大な走行馬力が入力されるようなことがなく、走行パワートレイン１０の耐久性を確保することができる。また走行パワートレイン１０に必要以上の強度を確保する必要がなくなり走行パワートレイン１０のコストを低減させることができる。

上述した実施例に対しては、種々の変形が可能である。

実施例では、図５に示すように、冷却水温の範囲がＡ、Ｂ、Ｃと切り替わるに応じてパワーカーブＲ１、Ｒ２、Ｒ３を切り換えているが、ハンチングを防止するために、ヒステリシスを設ける実施も可能である。

また、図５では、冷却水温の温度範囲を３つの範囲Ａ、Ｂ、Ｃに区切って、パワーカーブを選択しているが、冷却水温の温度範囲は、２つの範囲（高温、低温）であってもよく、４つ以上の範囲であってもよい。

また、冷却水温Ｔwの大きさに応じて、パワーカーブを選択しているが、冷却水温Ｔwは一例であり、冷却用ファン１６の負荷の大きさ（ファン馬力）を示すパラメータであればよく、冷却水温Ｔwの代わりに、ファン回転数Ｎf、ファン用油圧ポンプ９の斜板傾転角などを用いてもよい。また、冷却用ファン１６で消費される馬力や負荷（トルク）を直接計測して、計測した値に応じて、パワーカーブを選択してもよい。

また、実施例では、冷却水を冷やす冷却用ファン１６を想定しているが、これは一例であり、本発明は、たとえば作動油温を冷やすための冷却用ファンなどにも適用でき、冷却用ファンによって冷やされる媒体は任意である。

また、実施例では、油圧ポンプ９、油圧モータ１５によって駆動される油圧駆動冷却用ファン１６を想定しているが、冷却用ファンは、エンジン１の出力によって駆動されるのであれば任意である。たとえばエンジン１によって発電機を駆動し、発電機で発生した電力によって駆動される電動冷却用ファンにも本発明を適用することができる。

また、実施例では、作業モードとして、３つの作業モードＰ、Ｓ、Ｅが選択可能な場合を想定しているが、これは一例であり、２以下の作業モード、４以上の作業モードを選択する場合にも同様に本発明を適用することができる。また、作業モードを、段階的に切り換えて選択する場合を想定しているが、無段階に作業モードを変化させる場合にも本発明を適用することができる。

また、実施例では、冷却用ファン１６が大型であり、エンジン馬力に比してファン馬力が無視できない大きさの場合を想定して説明したが、本発明は、同様にエンジン馬力に比して消費馬力が無視できない大きさの補機をエンジン１によって駆動する場合に適用することができる。たとえば、コンプレッサ、発電機などの補機がエンジン１によって駆動される場合に、補機の負荷の大きさを検出して、補機の負荷の大きさに応じて、パワーカーブを選択する実施も可能である。この場合、図５に示す表のうち「高い温度範囲Ａ」、「中間の温度範囲Ｂ」、「低い温度範囲Ｃ」は、それぞれ「補機の負荷が大きい場合」、「補機の負荷が中間の大きさの場合」、「補機の負荷が小さい場合」に置換して、同様に実施することができる。

また、複数の補機が同時に使用される場合、補機と冷却用ファンが同時に使用される場合にも、本発明を適用することができる。

また、実施例では、作業馬力は、実質的に無視でき、
エンジン馬力＝走行馬力＋ファン馬力
という関係が成立する場合を想定して説明した。

しかし、作業車両によっては、走行馬力が実質的に無視でき、
エンジン馬力＝作業馬力＋ファン馬力
という関係が成立する場合もある。この場合には、実施例の「走行馬力」を「作業馬力」に置換して同様に実施することができる。この場合には、走行パワートレイン１０に入力されるトルクの上限値（定格出力で７０ＰＳ）の代わりに、作業機駆動機器（７、１１、１３）に入力されるトルクの上限値が定められ、いかなる作業モードが選択されても、冷却水温がいかなる温度であって、作業機駆動機器（７、１１、１３）に入力されるトルクが、上限値を超えないようにエンジンパワーカーブが選択されることになる。

もちろん、走行馬力も作業馬力も無視できない場合、つまり、
エンジン馬力＝走行馬力＋作業馬力＋ファン馬力
という関係が成立する場合にも本発明を適用することができる。この場合には、走行パワートレイン１０に入力されるトルクの上限値（定格出力で７０ＰＳ）の代わりに、走行パワートレイン１０および作業機駆動機器（７、１１、１３）に入力されるトルクの上限値が定められ、いかなる作業モードが選択されても、冷却水温がいかなる温度であって、走行パワートレイン１０および作業機駆動機器（７、１１、１３）に入力されるトルクが、上限値を超えないようにエンジンパワーカーブが選択されることになる。

（第２実施例）
上述の第１実施例では、図６（ｂ）に示すように、冷却水温Ｔｗの増加に応じてファン回転数Ｎｆを増加させるように冷却用ファン１６を駆動制御するものであって、冷却用ファン１６を制御するにあたりエンジン回転数の大小を何ら考慮するものではなかった。

以下では、エンジン回転数の大小を考慮して冷却用ファン１６を駆動制御する実施例について説明する。

図１０（ａ）は、本実施例に対する比較例を模式的に示す図であり、エンジン１の回転数Ｎｅと冷却用ファン１６のファン回転数Ｎｆの関係を示している。同図１０（ａ）に示すように、冷却用ファン１６の回転数Ｎｆは、エンジン１の回転数Ｎｅの増加に比例して上昇する。すなわち、エンジン回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｅｃよりも低い低回転領域では、エンジン回転数Ｎｅの減少に応じて比例的にファン回転数Ｎｆが減少するだけであり、ファン馬力は、エンジン１の低回転領域で大きく低下するものではなかった。

しかし、エンジン１の低回転領域では、エンジン１の発熱量は少ない。このため図１０（ａ）のようにエンジン低回転領域でファン回転数Ｎｆ、ファン馬力を大きく維持して冷却能力を大きく維持する必要性は乏しく、図１０（ｂ）に示すように、エンジン低回転領域でファン回転数Ｎｆを大きく低下させ、ファン馬力を大きく制限したとしてもエンジン１の冷却能力としては十分である。

むしろ、エンジン低回転領域でファン回転数Ｎｆを大きく低下させてファン馬力を大きく制限しないとすると、エンジン馬力のうち走行馬力あるいは作業馬力に回せる分が少なくなり、エンストを起こしやすくなる。一般的にエンジン１のパワーカーブは、エンジン回転数が低い領域ではトルク、馬力が小さいため、冷却用ファン１６の負荷や走行負荷や作業負荷の増大することによりエンジン回転数が落ち込むとエンストしやすいといわれている。なお、図１０（ａ）、図１０（ｂ）は、模式的な説明図であり、ファン回転数はエンジン回転数の増加に伴って概ね増加傾向があればよく、必ずしも比例関係である必要はない。
図１１（ａ）は、前述の第１実施例で設定されていたパワーカーブＲ１、Ｒ２、Ｒ３を対比して示している。同図１１（ａ）に示すように、エンジン１が出し得る最大馬力が得られるパワーカーブＲ１に比してトルク値、定格出力が低い低馬力パワーカーブＲ２、Ｒ３を設定した場合にはエンジン低回転領域におけるトルク、馬力の落ち込みが大きい。このため、エンジン低回転領域でファン馬力が大きいままとなる冷却用ファン１６の制御（図１０（ａ））を行なったときにはエンジン馬力からファン馬力を差し引いた走行馬力あるいは作業馬力の絶対量が不足してエンスト等が起きやすくなる。

そこで、本実施例では、図１０（ｂ）に示すように、エンジン１の回転数Ｎｅが所定の回転数Ｎｅｃ以下の低回転領域では、高回転領域に比べて、エンジン回転数Ｎｅの低下に伴いファン回転数Ｎｆを大きく減少させるような比例関係で冷却用ファン１６を駆動制御する。低回転領域のファン回転数Ｎｆは、エンジン低回転領域でエンストを生じさせることなく必要な走行馬力あるいは作業馬力を確保できかつ必要最小限のファン馬力が得られる値に設定される。図１０（ａ）に示す比較例に比べて、エンジン低回転領域では図１０（ｂ）に斜線ａにて示す分だけファン回転数Ｎｆが低い値に制限されることになり、その分だけファン馬力が制限されることになる。

一方、エンジン１の高回転領域では、比較例（図１０（ａ））と同様な比例関係でエンジン回転数Ｎｅの増加に伴いファン回転数Ｎｆを増加させるように冷却用ファン１６を駆動制御する。このためエンジン１の冷却水温を目標温度に維持するためのファン馬力が確保される。なお、冷却水温Ｔｗとファン回転数Ｎｆの関係は、前述の図６（ｂ）と同様であり、冷却水温Ｔｗの増加に応じてファン回転数Ｎｆを増加させるように、冷却用ファン１６を駆動制御するものとする。いいかえれば冷却水温Ｔｗの増加に応じて、図１０（ｂ）に示すカーブを「持ち上げる」ような態様で、冷却用ファン１６を駆動制御するものとする。

図１１（ｂ）は、本第２実施例で設定されるパワーカーブＲ１、Ｒ２´、Ｒ３´を対比して示している。

同図１１（ｂ）に示すように、エンジン１の低回転領域では、同一若しくは略同一となるカーブを描き、エンジン1の高回転領域では、異なるカーブを描く複数のパワーカーブＲ１、Ｒ２´、Ｒ３´が設定される。

図１１（ａ）と図１１（ｂ）を対比してわかるように、本実施例では、エンジン１が出し得る最大馬力が得られる最大馬力パワーカーブＲ１よりも低い馬力が得られる低馬力パワーカーブＲ２´、Ｒ３´を設定しているのは前述の第１実施例と同様ではあるものの、この低馬力パワーカーブＲ２´、Ｒ３´は、第１実施例のパワーカーブＲ２、Ｒ３とは異なり、エンジン１の低回転領域では、最大馬力パワーカーブＲ１上のトルクと同一若しくは略同一の高トルクが得られるカーブを描き、エンジン１の高回転領域では、最大馬力パワーカーブＲ１上のトルクよりも低い低トルクが得られるカーブを描くように設定される。

そして、第１実施例と同様に、選択された作業モードとエンジン１の検出冷却水温の大きさ（冷却用ファン１６の検出負荷）に応じて、パワーカーブが選択され、選択したパワーカーブが得られるように、エンジン１が制御される。このため、いずれのパワーカーブＲ１、Ｒ２´、Ｒ３´が選択された場合であっても、エンジン１の高回転領域では、第１実施例と同様に走行パワートレイン１０で消費される馬力を上限値以下に抑えることができるとともにエンジン１の冷却水温を目標温度に維持することができる。

また最大馬力パワーカーブＲ１が選択された場合には、エンジン１の低回転領域では、図１０（ｂ）にａで示す分だけファン馬力が抑制され、それに応じた分だけ走行馬力（あるいは作業馬力）が大きくなる。このためエンジン１が低回転に落ち込んだ際にエンストを防止することができる。

また低馬力パワーカーブＲ２´が選択された場合には、エンジン１の低回転領域では、図１０（ｂ）にａで示す分だけファン馬力が抑制されるとともに、図１１（ｂ）に示すように最大馬力カーブＲ１と同様の高トルクが得られ（図１１（ａ）の低パワーカーブＲ２よりもｂだけ高いトルクが得られ）、それらに応じた分だけ走行馬力（あるいは作業馬力）が大きくなる。このため同様にエンストを防止することができる。

また低馬力パワーカーブＲ３´が選択された場合には、エンジン１の低回転領域では、図１０（ｂ）にａで示す分だけファン馬力が抑制されるとともに、図１１（ｂ）に示すように最大馬力カーブＲ１と同様の高トルクが得られ（図１１（ａ）の低パワーカーブＲ３よりもｃだけ高いトルクが得られ）、それらに応じた分だけ走行馬力（あるいは作業馬力）が大きくなる。このため同様にエンストを防止することができる。

つぎに低馬力カーブの設定の仕方について図１２を参照して説明する。

図１２は、本実施例の最大トルク線（パワーカーブ）Ｒ１、Ｒ２´、Ｒ３´、Ｒ４´と、これら最大トルク線（パワーカーブ）Ｒ１、Ｒ２´、Ｒ３´、Ｒ４´に対応する最大馬力線Ｐ１、Ｐ２´、Ｐ３´、Ｐ４´を示している。図１２の横軸はエンジン回転数Ｎｅであり図１２の縦軸は、トルク（Ｎ・ｍ）あるいは出力（ｋＷ）である。また比較のために図１２には、第１実施例のパワーカーブＲ２、Ｒ３を破線にて示している。なお、パワーカーブＲ４は、パワーカーブＲ３よりも更に最大トルクが小さい最大トルク線である。

一般的に、エンジンはトルクライズが大きいほどエンストしにくいといわれている。ここで、トルクライズとは、エンジンの粘り強さを表す尺度であり、最大トルク線Ｒ１上の定格点Ｇにおけるトルク値をＴｒとし、最大トルク点Ｆにおけるトルク値をＴｍとしたとき、Ｈ＝Ｔｍ-Ｔｒが大きいほどエンストしにくいといわれている。トルクライズ（％）は、つぎの式で表される。

トルクライズ（％）＝（Ｔｍ-Ｔｒ） ／Ｔｒ×１００
ブルドーザでは、最大トルク線Ｒ１上の作動点Ｊで走行し、仕事をすると作動点Ｇに至り、更に負荷がかかるとエンジンの回転が低下し、作動点（最大トルク点）Ｆに至る。さらに負荷がかかると作動点Ｆを越えてエンジン回転が更に低下してエンストに至る。ここでトルクライズが大きければ作動点Ｆを越えにくくすることができ、エンストを抑制することができる。

本第２実施例の低馬力パワーカーブＲ３´は、つぎのように設定される。まず第１実施例の低馬力パワーカーブＲ３の最大トルク点Ｆに対応するエンジン回転数ＮeFよりも低いエンジン回転数ＮeF´が設定される。この低いエンジン回転数ＮeF´は、図１０（ａ）、（ｂ）に示すしきい値回転数Ｎecよりも低い回転数であることが望ましい。つぎにエンジン回転数ＮeFよりも高回転域では、低馬力パワーカーブＲ３と同じカーブを描くようにし、エンジン回転数ＮeF´よりも低回転域では、最大馬力パワーカーブＲ１と同じカーブを描くようにする。そして、エンジン回転数ＮeF´からＮeFまでの回転域では、最大馬力パワーカーブＲ１上のエンジン回転数点ＮeF´に対応する点Ｆ´と低馬力カーブＲ３上の点Ｆを結ぶカーブを描くようにする。

このように最大トルク点がＦ´となり低馬力パワーカーブＲ３よりもトルクライズが大きいハイトルクライズの低馬力パワーカーブＲ３´が設定される。

すなわち、エンジン１の低回転領域では、最大馬力パワーカーブＲ１上のトルクと同一若しくは略同一の高トルクが得られるカーブを描き、エンジンの高回転領域では、最大馬力パワーカーブＲ１上のトルクよりも低い低トルクが得られるカーブ（低馬力パワーカーブＲ３）を描き、これら両カーブを結ぶことで、ハイトルクライズの低馬力パワーカーブＲ３´が設定される。他の低馬力パワーカーブＲ２´、Ｒ４´についても同様に設定される。

このように、本実施例では、パワーカーブＲ２´、Ｒ３´、Ｒ４´がトルクライズの大きい特性に設定されているため、より一層エンストを抑制することができる。

図１３（ａ）、図１３（ｂ）は、第１実施例の図５に対応する図であり、本第２実施例におけるデータテーブルの内容、つまり選択された作業モードと検出された冷却水温に対応して選択されるべきパワーカーブを示している。

図１３（ａ）は、選択可能なパワーカーブがＲ１、Ｒ２´、Ｒ３´の場合のデータテーブルを示している。現在選択されている作業モード、つまりパワーモードＰ、標準モードＳ、エコノミモードＥと、現在検出されている冷却水温度Ｔwの範囲、つまり高い温度範囲Ａ、中間温度範囲Ｂ、低い温度範囲Ｃに応じて、パワーカーブＲ１、Ｒ２´、Ｒ３´のいずれかが選択されて、選択されたパワーモードが得られるようにエンジン１が制御される。

図１３（ｂ）は、選択可能なパワーカーブがＲ１、Ｒ２´、Ｒ３´、Ｒ４´の場合のデータテーブルを示している。この場合には操作盤３０の作業モード選択スイッチ３１で、パワーモードＰ、第１標準モードＳ１、第２標準モードＳ２、エコノミモードＥを選択できるように構成し、冷却水温度Ｔwの範囲を、より細分化された４つの温度範囲、つまり高い温度範囲Ａ、第１中間温度範囲Ｂ１、この第１中間温度範囲Ｂ１よりも低い温度範囲である第２中間温度範囲Ｂ２、低い温度範囲Ｃに分類する。そこで、現在選択されている作業モード、つまりパワーモードＰ、第１標準モードＳ１、第２標準モードＳ２、エコノミモードＥと、現在検出されている冷却水温度Ｔwの範囲、つまり高い温度範囲Ａ、第１中間温度範囲Ｂ１、第２中間温度範囲Ｂ２、低い温度範囲Ｃに応じて、パワーカーブＲ１、Ｒ２´、Ｒ３´、Ｒ４´のいずれかが選択されて、選択されたパワーカーブが得られるようにエンジン１が制御される。

（第３実施例）
上述の第２実施例では、作業モード選択スイッチ３１が備えられた作業車両を想定して説明したが、上述の第２実施例は、作業モード選択スイッチ３１が備えられていない作業車両に適用できるように適宜変形して実施してもよい。

たとえば、図１３（ｃ）に示すように、図１３（ａ）におけるパワーモードＰ選択時と同様に、検出冷却水温が高い温度範囲Ａにある場合には、パワーカーブＲ１を選択し、検出冷却水温が中間温度範囲Ｂにある場合には、パワーカーブＲ２を選択し、検出冷却水温が低い温度範囲Ｃにある場合には、パワーカーブＲ３´を選択し、選択されたパワーカーブが得られるようにエンジン１を制御してもよい。

本発明は、ブルドーザに限定されることなく、エンジン出力（エンジントルク）が、冷却用ファンあるいは補機に配分される作業車両であれば、任意の作業車両に適用することができる。

図１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２は、冷却水温の大きさに応じて、消費されるファン馬力の大きさの違いを説明するために用いた図である。 図３は、実施形態の作業車両であるブルドーザの構成を示した図である。 図４は、操作盤に設けられた作業モード選択スイッチを示す図である。 図５は、コントローラに記憶されるデータテーブルの内容を示した図である。 図６（ａ）は、各エンジンパワーカーブを示した図で、図６（ｂ）は、冷却水温に応じてファン回転数が変化することを示す図で各冷却水温範囲を示したである。 図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、作業モード選択スイッチでパワーモードが選択された場合であって、現在検出されている冷却水温度が、高い温度範囲、中間温度範囲、低い温度範囲それぞれの場合に選択されるパワーカーブを示す図である。 図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、作業モード選択スイッチで標準モードが選択された場合であって、現在検出されている冷却水温度が、高い温度範囲、中間温度範囲、低い温度範囲それぞれの場合に選択されるパワーカーブを示す図である。 図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、作業モード選択スイッチでエコノミモードが選択された場合であって、現在検出されている冷却水温度が、高い温度範囲、中間温度範囲、低い温度範囲それぞれの場合に選択されるパワーカーブを示す図である。 図１０（ａ）は、本実施例に対する比較例を示す図、図１０（ｂ）は本実施例を示す図であり、エンジンの回転数と冷却用ファンのファン回転数の関係を示した図である。 図１１（ａ）は、本実施例に対する比較例を示す図、図１０（ｂ）は本実施例を示す図であり、複数の異なるパワーカーブを示した図である。 図１２は、複数の異なるパワーカーブを示した図であって、ハイトルクライズのパワーカーブを示す図である。 図１３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図１１（ｂ）あるいは図１２に示す各パワーカーブを選択するために用いられるデータテーブルの内容を例示した図である。

符号の説明

１ エンジン １０ 走行パワートレイン １６ 冷却用ファン １８ 冷却水温度センサ ２０ コントローラ ３１ 作業モード選択スイッチ

Claims (6)

1. エンジンのトルクが、走行体または/および作業機に伝達されるとともに、冷却用ファンに伝達されて、走行または/および作業が行われるとともに、冷却用ファンが駆動される、作業車両のエンジン制御装置であって、
   走行または/および作業の負荷の大きさに応じて、各作業モードを選択する作業モード選択手段と、
   冷却用ファンの負荷の大きさを検出するファン負荷検出手段と、
   エンジンの回転数とトルクとの関係を示すパワーカーブが複数、設定されたパワーカーブ設定手段と、
   各作業モード毎に、選択可能なパワーカーブを定めておくとともに、走行体または/および作業機に伝達される入力トルクの上限値を定めておき、
   作業モード選択手段で作業モードが選択されると、選択された作業モードに対応する選択可能なパワーカーブの範囲内で、かつ走行体または/および作業機に伝達される入力トルクが、入力トルク上限値を超えないように、冷却用ファンの負荷の大きさに応じて、パワーカーブを選択するパワーカーブ選択手段と、
   選択したパワーカーブが得られるように、エンジンを制御する制御手段と
   を備えたこと
   を特徴とする作業車両のエンジン制御装置。
2. エンジンのトルクが、走行体または/および作業機に伝達されるとともに、補機に伝達されて、走行または/および作業が行われるとともに、補機が駆動される、作業車両のエンジン制御装置であって、
   走行または/および作業の負荷の大きさに応じて、各作業モードを選択する作業モード選択手段と、
   補機の負荷の大きさを検出する補機負荷検出手段と、
   エンジンの回転数とトルクとの関係を示すパワーカーブが複数、設定されたパワーカーブ設定手段と、
   各作業モード毎に、選択可能なパワーカーブを定めておくとともに、走行体または/および作業機に伝達される入力トルクの上限値を定めておき、
   作業モード選択手段で作業モードが選択されると、選択された作業モードに対応する選択可能なパワーカーブの範囲内で、かつ走行体または/および作業機に伝達される入力トルクが、入力トルク上限値を超えないように、補機の負荷の大きさに応じて、パワーカーブを選択するパワーカーブ選択手段と、
   選択したパワーカーブが得られるように、エンジンを制御する制御手段と
   を備えたこと
   を特徴とする作業車両のエンジン制御装置。
3. エンジンのトルクが、走行体または/および作業機に伝達されるとともに、冷却用ファンに伝達されて、走行または/および作業が行われるとともに、冷却用ファンが駆動される作業車両のエンジン制御装置であって、
   冷却用ファンの負荷の大きさを検出するファン負荷検出手段と、
   エンジンの回転数が所定の回転数以下の低回転領域では、走行体または/および作業機で必要な馬力を確保するために冷却用ファンで消費されるファン馬力を高回転領域に比べて低い値に制限するように冷却用ファンを駆動制御する冷却用ファン制御手段と、
   エンジンの回転数とトルクとの関係を示すパワーカーブであって、エンジンの低回転領域では、同一若しくは略同一となるカーブを描き、エンジンの高回転領域では、異なるカーブを描く複数のパワーカーブが設定されたパワーカーブ設定手段と、
   走行体または/および作業機に伝達される入力トルクの上限値を定めておき、
   走行体または/および作業機に伝達される入力トルクが、入力トルク上限値を超えないように、冷却用ファンの検出負荷の大きさに応じて、パワーカーブを選択するパワーカーブ選択手段と、
   選択したパワーカーブが得られるように、エンジンを制御する制御手段と
   を備えたこと
   を特徴とする作業車両のエンジン制御装置。
4. 請求項３記載の作業車両のエンジン制御装置において、
   走行または/および作業の負荷の大きさに応じて、各作業モードを選択する作業モード選択手段が備えられ、
   
   各作業モード毎に、エンジンの低回転領域では、同一若しくは略同一となるカーブを描き、エンジンの高回転領域では、異なるカーブを描く複数の選択可能なパワーカーブを定めておき、
   走行体または/および作業機に伝達される入力トルクの上限値を定めておき、
   前記パワーカーブ選択手段は、作業モード選択手段で作業モードが選択されると、選択された作業モードに対応する選択可能なパワーカーブの範囲内で、かつ走行体または/および作業機に伝達される入力トルクが、入力トルク上限値を超えないように、冷却用ファンの検出負荷の大きさに応じて、パワーカーブを選択すること
   を特徴とする作業車両のエンジン制御装置。
5. 請求項３記載の作業車両のエンジン制御装置において、
   パワーカーブ設定手段には、エンジンが出し得る最大馬力が得られる最大馬力パワーカーブと、この最大馬力パワーカーブよりも低い馬力が得られる低馬力パワーカーブとが設定されており、
   この低馬力パワーカーブは、エンジンの低回転領域では、最大馬力パワーカーブ上のトルクと同一若しくは略同一の高トルクが得られるカーブを描き、エンジンの高回転領域では、最大馬力パワーカーブ上のトルクよりも低い低トルクが得られるカーブを描き、これら両カーブを結ぶことで、ハイトルクライズのパワーカーブに設定されていること
   を特徴とする作業車両のエンジン制御装置。
6. 請求項４記載の作業車両のエンジン制御装置において、
   パワーカーブ設定手段は、エンジンが出し得る最大馬力が得られる最大馬力パワーカーブと、この最大馬力パワーカーブよりも低い馬力が得られる低馬力パワーカーブとが設定されており、
   この低馬力パワーカーブは、エンジンの低回転領域では、最大馬力パワーカーブ上のトルクと同一若しくは略同一の高トルクが得られるカーブを描き、エンジンの高回転領域では、最大馬力パワーカーブ上のトルクよりも低い低トルクが得られるカーブを描き、これら両カーブを結ぶことで、ハイトルクライズのパワーカーブに設定されていること
   を特徴とする作業車両のエンジン制御装置。

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