JP4029006B2

JP4029006B2 - 作業車両

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Publication number: JP4029006B2
Application number: JP2002153620A
Authority: JP
Inventors: 仁高橋
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2002-05-28
Filing date: 2002-05-28
Publication date: 2008-01-09
Anticipated expiration: 2022-05-28
Also published as: JP2003343325A; US6854523B2; US20030221845A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、作業車両に係り、例えばモータグレーダのような低速車速で作業を行う作業車両に関する。
【０００２】
【背景技術】
従来より、作業車両（含む土木機械および建設機械）の一つであるモータグレーダにより、路面や地面などを平滑に切削または敷均して整形することが知られている。このモータグレーダでの整形作業は、主に作業機としてのブレードを用いて行われるとともに、高い精度が要求されるために、車速を低速に維持しながら入念に行われる。
【０００３】
このモータグレーダでは、ディーゼルエンジンによってトルクコンバータおよびトランスミッションを介して後輪駆動（タンデム装置による駆動）されるのであるが、整形作業時には、エンジンの回転数をいわゆるエンスト（エンジンストップ）直前まで落とし、低回転状態で駆動している。また、モータグレーダのエンジンとしては通常、他の作業車両と同様に、アイドリング回転数を低速側に維持するローアイドルと、高速側に維持するハイアイドルとを選択できるようになっているが、低速走行での整形作業は必然的に、ローアイドル側で行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、整形面の登り勾配がきつくなったり、局部的な起伏により切削量が一時的に増加した場合などのように、エンジンにかかる負荷が増大すると、車速がさらに低速となるとともに、エンジンの回転数も落ちてエンストし易くなる。この場合にオペレータは、エンストを避けるためにアクセルを操作し、エンジンの回転数を上げて速度を維持しようとするが、整形面の状況把握やブレード操作に集中していることにより、アクセルをスムーズに操作することができず、エンストに至ることが多い。
【０００５】
そして、エンストすると、走行が一旦停止してしまい、ブレードでの整形も途中で止まるため、整形面上にはブレードの停止による段差が生じ、所定の精度で整形することが困難になる。このような場合には、再度作業し直さなければならず、非常に手間がかかる。特に仕上げ作業時にエンストした際には、その段差部分だけを整形し直したのでは、高精度に仕上げることができないので、その周辺を広範囲にわたって再仕上げを行う必要があり、作業性が著しく阻害されるという問題がある。
【０００６】
一方、低速走行時でも大きな低速トルクを発生する大型のエンジンを用いれば、多少の負荷の増大に対しても何らエンストすることなく整形作業を継続できる。しかしながら、そのような大型のエンジンは大きな車載スペースを必要とするために車両も大型化したり、コストがかかる。また、近年では、ますます厳しくなる排気ガス規制をクリアするために、低速トルクを小型のエンジン並に小さく抑える傾向にあり、このような小さな低速トルクを有したエンジンで、エンストを有効に防止することが望まれている。
【０００７】
本発明の目的は、車速を低速側に一定に調速でき、かつエンジンの停止を有効に防止できる作業車両を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段と作用効果】
本発明の請求項１の作業車両は、低速車速で作業を行う作業車両であって、走行駆動源として用いられるエンジンと、エンジンに噴射燃料を供給する燃料噴射ポンプと、燃料噴射ポンプからエンジンへの噴射燃料の供給量を制御する噴射量制御手段と、エンジンの実回転数を検出する回転数検出手段と、回転数検出手段で検出された実回転数に基づき、エンジンの回転数を目標回転数に制御して車速を調速するコントローラと、前記回転数検出手段で検出した実回転数に基づき、前記目標回転数を算出して設定する目標回転数設定手段とを備え、この目標回転数設定手段は、前記実回転数が低速側アイドリング回転数と同じである場合には、当該実回転数から所定回転数だけ低い値を前記目標回転数として設定し、前記実回転数が低速側アイドリング回転数よりも大きい場合には、当該実回転数の値を前記目標回転数として設定可能に設けられていることを特徴とする。
【０００９】
このような作業車両によれば、低速側アイドリング（ローアイドル）回転数よりもさらに低い回転数を目標回転数として、エンジンの実回転数をコントローラにフィードバックしながら、この実回転数が目標回転数と一致するようにエンジンへの燃料噴射量を自動的に決定する。このため、常に低い回転数を維持するように噴射燃料が供給されることになり、車速が低速側で一定に調速されるようになる（車速一定制御）。また、負荷の増大に伴って実回転数がさらに落ち、エンスト寸前まで低くなっても、低くなった実回転数を目標回転数に戻すように燃料噴射量を決定するので、負荷の増加に十分対抗可能なトルクが発生してエンストに至ることがなく、エンストが有効に防止される。以上により、本発明の目的が達成される。
【００１０】
なお、本発明での目標回転数は少なくとも、低速側アイドリング回転数よりも低く、かつエンジンが停止しない値に設定可能であればよく、これに加えて、目標回転数を低速側アイドリング回転数以上に設定できるようにした場合でも、本発明に含まれる。
また、目標回転数としては、常識的に認められる誤差の範囲であればよく、厳密に規定された一回転数の値に限定されない。
【００１２】
このような作業車両によれば、例えば車両が停止中でアイドリング状態にあり、これから低速走行させて作業を開始しようとする場合には、作業開始に先立って目標回転数設定手段を機能させればよい。これにより、目標回転数が低速側アイドリング回転数よりも低い値に自動的に設定され、その後の作業が低速走行を維持しながら、エンストが生じ難い状態で確実に行えるようになる。
また、従来より、低速側アイドリング回転数は、エンジンの型式等によって異なるため、目標回転数もエンジン型式に応じて予め設定する必要があり、その設定作業に手間がかかる。しかし、本発明では、ローアイドルでのアイドリング時のように、実回転数と低速側アイドリング回転数とが同じと判断された場合には、目標回転数設定手段が目標回転数を算出によって自動的に決定するため、エンジンの型式毎に固有の目標回転数を予め設定しておく必要がなく、設定に要する労力が軽減される。
一方、エンジンがローアイドルよりも高い回転数にあるとき、例えば作業機を駆動させず、専ら車両走行のみを行っているときには、目標回転数設定手段を機能させることで、車両走行時の実回転数がそのまま目標回転数となり、アクセル操作なしに一定の車速による走行等が可能になる。
【００１３】
本発明の請求項２の作業車両は、請求項１に記載の作業車両において、前記コントローラによる制御の開始条件が満たされているか否かを判定する制御開始条件判定手段を備えていることを特徴とする。
本発明の請求項３の作業車両は、請求項１または請求項２に記載の作業車両において、前記コントローラによる制御の解除条件が満たされているか否かを判定する制御解除条件判定手段を備えていることを特徴とする。
【００１４】
このような作業車両によれば、制御開始条件判定手段や制御解除判定手段が設けられているため、前述来の車速一定制御を予期せずに開始したり、解除する心配がなく、信頼性の高い制御が行える。
【００１５】
本発明の請求項４の作業車両は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の作業車両において、前記エンジンで駆動される作業機と、作業機の作動を検出する作動検出手段とを備え、前記噴射量信号出力手段は、作動検出手段の検出結果に応じて噴射量信号を出力するように設けられていることを特徴とする。
例えば作業機をエンジンの出力によって直接的または間接的に駆動する場合には、作業機を駆動すること自体がエンジンの負荷を増加させることになり、エンストしかねない。
これに対して本発明では、作業機の作動を検出する作動検出手段が設けられ、この検出結果に応じて噴射信号を出力するので、作業機の作動によってエンジンの回転数が低下した場合には、エンストに至る以前に燃料噴射量を多くして回転数を目標回転数に維持し、エンストを防止する。
【００１６】
本発明の請求項５の作業車両は、請求項４に記載の作業車両において、当該作業車両がブレードを備えたモータグレーダの場合、前記作動検出手段は前記ブレードのリフト操作を検出するリフト操作検出手段であることを特徴とする。
モータグレーダでは、整形作業中にブレードをリフト操作することで切削量を減らし、エンジンへの負荷を軽減させることが行われる。しかしながら、従来では、負荷軽減の目的でブレードを上昇させたにもかかわらず、ブレードを駆動すること自身がエンジンへの負荷を増加させることになるから、操作中にエンストすることもあった。
このため、モータグレーダにブレードリフト操作検出手段を設けることは、ブレード操作時のエンストを避けるために有効であり、整形作業がエンストなしに効率的に行われるようになる。
【００１７】
本発明の請求項６の作業車両は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の作業車両において、モータグレーダであることを特徴とする。
モータグレーダは背景技術でも説明したように、低速走行しながら整形作業を行うものであり、しかも、要求される高い整形精度により、整形作業中にもブレードのリフト操作、サークル回転操作、リーニング操作など、多くの作業機操作を集中して緻密にこなす必要がある。従って、そのような多くの操作をこなす傍らで、オペレータによるアクセルの手動操作のみで低速走行を維持させ、かつエンストを防止することは、相当の熟練度が要求される。
このため、本発明をモータグレーダに適用することは、本発明の目的を達成することは勿論であるが、さらには、熟練したオペレータによらずとも、作業を迅速かつ高精度に行えるという作用効果をもたらす。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態に係るモータグレーダ（作業車両）１の全体を示す模式図、図２は、モータグレーダ１の要部を示すブロック図である。
【００１９】
モータグレーダ１は、左右一対の前輪２（左前輪のみを図示）と、片側２輪ずつの後輪３（左後前輪および左後後輪のみを図示）とを備えた６輪を備え、前輪２および後輪３間に設けられたブレード（作業機）４で地面の整形作業、除雪作業、軽切削、材料混合等が行えるようになっている。中でも整形作業は従来、低エンジン回転数で、かつ低速走行を維持しながら行われるため、エンストし易い作業である。
【００２０】
前輪２は、図示しないナックル、ナックルサポート、フロントアクスル、およびタイロッド等を介してフレーム１１の前方側に操舵可能に設けられている。また、前輪２は、リーニング機構を介して左右方向に傾斜可能に設けられている。このリーニング機構は、前輪２が取り付けられるナックルサポートをフロントアクスルに対して傾斜させる構造であって、この傾斜動作は、ナックルサポートおよびフロントフレーム間に設けられたリーニングシリンダを伸縮させることで行われる。そして、リーニングシリンダの伸縮は、操縦室内に設けられたリーニングレバー２１（図２）を操作することで行われる。このリーニング機構は、モータグレーダ１の旋回時の旋回半径を小さくするのに有効である。
【００２１】
後輪３は、ディーゼルエンジン５の一方の出力側に接続されたトルクコンバータ（Ｔ／Ｃ）１２、トランスミッション（Ｔ／Ｍ）１３、図示しない最終減速機、およびタンデム装置１４を介して駆動される。
【００２２】
ブレード４は、フレーム１１の前方から後方に向けて設けられたドローバ１５に、内歯を備えた環状のサークル１６を介して取り付けられており、ドローバ１５の後端側を吊設するリフトシリンダ１７を伸縮させることで上下にリフト動作する。この機構は、ブレードリフト機構であるが、この際のリフトシリンダ１７の伸縮は、操縦室内に設けられたリフトレバー２２（図２）を操作することで行われる。
また、サークル１６は、ドローバ１５に取り付けられた油圧モータ１８によって回転駆動され、このサークル１６と共にブレード４を回転させることが可能である。この機構は、ブレード回転機構であり、この際の油圧モータ１８の駆動は、操縦室内のサークルレバー２３（図２）を操作することで行われる。
【００２３】
以上の構成において、リーニングシリンダ、リフトシリンダ１７、および油圧モータ１８への油圧の供給は、エンジン５の他方の出力側に接続された油圧ポンプ１９および図示しないコントロールバルブを介して行われる。そして、ブレード４のリフト動作が、作業機の動作の中では最もエンジン５にとって負荷が大きく、従来ではエンストの別の要因となっていた。
【００２４】
その他、モータグレーダ１には、それぞれ油圧シリンダ等で駆動されるブレード横送り機構、ブレード切削角変更機構、ドローバ横送り機構、スカリファイアリフト機構、アーティキュレート角変更機構等が必要に応じて設けられるが、これらは公知の機構であるため、ここでの図示および詳細な説明を省略する。
【００２５】
このようなモータグレーダ１のエンジン５には、燃料噴射ポンプ３１から噴射燃料が供給される。その供給量は、コントローラ４０から電子ガバナ（噴射量制御手段）３２に出力される噴射量信号Ａによってコントロールされている。そして、コントローラ４０で噴射燃料の供給量をコントロールすることにより、エンジン５の回転数を一定に維持し、車速一定制御を可能にしている。以下には、車速一定制御に用いられる各構成および各種電気信号について説明する。
【００２６】
先ず、エンジン５では、アイドリング回転数として、ローアイドル（低速側アイドリング）回転数Ｌｉと、ハイアイドル（高速側アイドリング）回転数Ｈｉとが設定され、図示しない切換スイッチからの切換信号により、コントローラ４０がローアイドルまたはハイアイドルに見合った噴射量信号Ａを出力している。
【００２７】
このコントローラ４０は、コンピュータ技術を利用して構築されている。コントローラ４０への入力信号としては、上記の切換信号の他に例えば、車速一定制御スイッチ２４からのオンオフ信号Ｂ、トルクコンバータ１２の出力側に設けられた回転センサ（回転数検出手段）５１からのエンジン５の実回転数信号Ｃ、互いに機械的に連結されたアクセルレバー２５およびアクセルペダル２６の操作位置を検出するアクセル位置検出手段５２からのアクセル位置信号Ｄ、ブレーキレバー２７などに設けられたブレーキ操作検出手段５３からのブレーキ操作信号Ｅ、Ｔ／Ｍシフトレバー２８の操作位置を検出するシフト位置検出手段５４からのシフト位置信号Ｆ、そして、前記リーニングレバー２１のリーニング操作検出手段５５からのリーニング操作信号Ｇ、リフトレバー２２のリフト操作検出手段５６からのリフト操作信号Ｈ、サークルレバー２３のサークル操作検出手段５７からのサークル操作信号Ｉなどである。
なお、各検出手段５２〜５６としては、各レバーのポジションを検出したり、レバーが操作されたことを検出する各種センサ類を利用できる。
【００２８】
コントローラ４０は、コンピュータプログラム（ソフトウェア）からなる以下の各手段を図示しない記憶手段から呼び出し、実行させることで車速一定制御を行う。すなわち、コントローラ４０に呼び出されるプログラムとしては、目標回転数設定手段４１、制御開始条件判定手段４２、制御解除条件判定手段４３、回転数比較手段４４、噴射量信号出力手段４５などである。
【００２９】
目標回転数設定手段４１は、車速一定制御スイッチ２４を「オン」にしたときの回転センサ５１からの実回転数信号Ｃに基づき、エンジン５の目標回転数Ｎ３を自動的に決定する機能を有している。本実施形態では、実回転数信号Ｃによりエンジン５が実回転数Ｎ１で回転していると判断されると、実回転数Ｎ１がローアイドル回転数Ｌｉと同じである場合には、この実回転数Ｎ１（ローアイドル回転数Ｌｉに同じ）から所定の回転数ΔＮ２を減じた値を目標回転数Ｎ３（Ｎ３＝Ｎ１−ΔＮ２）として設定する。これに対して、検出した実回転数Ｎ１がローアイドル回転数Ｌｉよりも大きい場合には、この実回転数Ｎ１をそのまま目標回転数Ｎ３（Ｎ３＝Ｎ１）として設定する。
【００３０】
制御開始条件判定手段４２は、モータグレーダ１が車速一定制御を実行する状態にあるか否かを判定し、実行可能な状態であると判定した場合に、制御を開始させる。具体的に制御開始条件判定手段４２は、車速一定制御スイッチ２４からのオンオフ信号Ｂ、回転センサ５１からの実回転数信号Ｃ、ブレーキ操作検出手段５３からのブレーキ操作信号Ｅ、およびシフト位置検出手段５４からのシフト位置信号Ｆを監視しており、オンオフ信号Ｂによって車速一定制御スイッチ２４が「オン」の状態にあると判断され、実回転数信号Ｃからエンジン５が駆動していると判断され、ブレーキ操作信号Ｅからブレーキ操作が行われていないと判断され、シフト位置信号ＦからＴ／Ｍシフトレバー２８がニュートラルおよびパーキングのポジション以外にあると判断された場合に、つまり、これらの条件が全て整った場合に、車速一定制御を開始させる。
【００３１】
制御解除条件判定手段４３は、車速一定制御を解除する操作がなされたか否かを判定し、解除操作がなされたと判定した場合には、車速一定制御を解除させる。具体的に制御解除条件判定手段４３は、車速一定制御スイッチ２４からのオンオフ信号Ｂ、アクセル位置検出手段５２からのアクセル位置信号Ｄ、ブレーキ操作検出手段５３からのブレーキ操作信号Ｅ、およびシフト位置検出手段５４からのシフト位置信号Ｆを監視しており、オンオフ信号Ｂによって車速一定制御スイッチ２４が「オフ」の状態にあると判断されたか、アクセル位置信号Ｄによりアクセルレバー２５またはアクセルペダル２６が操作されたと判断されたか、ブレーキ操作信号Ｅによりブレーキ操作が行われたと判断されたか、シフト位置信号ＦからＴ／Ｍシフトレバー２８がニュートラルまたはパーキングのポジションにあると判断された場合に、つまり、これらの条件が一つでも満たされた場合に、車速一定制御を解除させる。
【００３２】
回転数比較手段４４は、車速一定制御を行っている間中、回転センサ５１からの実回転数信号Ｃを監視し、エンジン５の実回転数Ｎと目標回転数Ｎ３とを比較し、この比較結果を噴射量信号出力手段４５に出力する。
【００３３】
噴射量信号出力手段４５は、回転数比較手段４４での比較結果に基づき、実回転数Ｎが目標回転数Ｎ３よりも低い場合には、実回転数Ｎが目標回転数Ｎ３に上がるまで、噴射燃料の供給量を増やすように電子ガバナ３２に噴射量信号Ａを出力する。反対に、実回転数Ｎが目標回転数Ｎ３よりも高い場合には、実回転数Ｎが目標回転数Ｎ３に下がるまで、噴射燃料の供給量を減らすように電子ガバナ３２に噴射量信号Ａを出力する。以上により、実回転数Ｎがコントローラ４０に常時フィードバックされ、目標回転数Ｎ３に維持されて車速が一定に調速される。
【００３４】
加えて、この噴射量信号出力手段４５は、リーニング操作検出手段５５からのリーニング操作信号Ｇ、リフト操作検出手段５６からのリフト操作信号Ｈ、サークル操作検出手段５７からのサークル操作信号Ｉを監視しており、これらの操作信号Ｇ，Ｈ，Ｉにより、各操作レバー２１，２２，２３が操作されたと判断された場合に、噴射燃料の供給量を増やすように電子ガバナ３２に噴射量信号Ａを出力する。これによれば、リーニングシリンダ、リフトシリンダ１７、油圧モータ１８の駆動により、エンジン５の回転数が急激に落ち込もうとするとき、噴射燃料の供給量を増やして実回転数Ｎを目標回転数Ｎ３に維持させ、エンストを防止する。
【００３５】
このような車速一定制御を、図３のフローチャートをも参照してさらに詳説する。
ＳＴＥＰ（以下、「ＳＴ」と略す）１：本制御では、オペレータが車速一定制御を行いたい場合に先ず、車速一定制御スイッチ２４を押す。すると、コントローラ４０では、制御開始条件判定手段４２が起動し、オンオフ信号Ｂ、実回転数信号Ｃ、ブレーキ操作信号Ｅ、およびシフト位置信号Ｆの検出を行う。
【００３６】
この結果、入力信号Ｂ，Ｃ，Ｅ，Ｆのうち、ひとつでも車速一定制御を開始する条件を満たしていないと判断されると、制御開始条件判定手段４２は車速一定制御を開始せず、そのまま終了する。すなわち、この場合では、車速一定制御を開始しない。そして、開始しない理由、例えば「Ｔ／Ｍシフトレバー２８がニュートラルポジションにある」等が、図示しない操作パネル上の表示手段に表示される。これに対して、信号Ｂ，Ｃ，Ｅ，Ｆの全てが車速一定制御を開始する条件を満たしている判断されると、制御開始条件判定手段４２は車速一定制御を開始し、ＳＴ２へ進む。
【００３７】
ＳＴ２：ここでは、目標回転数設定手段４１が起動し、先ず、実回転数信号Ｃから現時点でのエンジン５の実回転数Ｎ１を検出する。次いで、実回転数Ｎ１とローアイドル回転数Ｌｉとを比較し、実回転数Ｎ１がローアイドル回転数Ｌｉよりも大きい場合（Ｎ１＞Ｌｉ）には、この実回転数Ｎ１をそのまま目標回転数Ｎ３として設定し、適宜な記憶手段に記憶する。また、実回転数Ｎ１がローアイドル回転数Ｌｉと同じ場合（Ｎ１＝Ｌｉ）には、実回転数Ｎ１から所定の回転数ΔＮ２だけ減じた値を目標回転数Ｎ３として設定し、記憶する。また、図示を省略するが、何らかの理由で実回転数Ｎ１がローアイドル回転数Ｌｉ以下であった場合（Ｎ１≦Ｌｉ）には、ローアイドル回転数Ｌｉから所定の回転数ΔＮ２だけ減じた値を目標回転数Ｎ３として設定し、記憶してもよい。
【００３８】
ＳＴ３：この後、回転数比較手段４４および噴射量信号出力手段４５が起動する。ここでは再度、実回転数信号Ｃからエンジン５の実回転数Ｎを検出する。次いで、実回転数Ｎと目標回転数Ｎ３とを比較する。
【００３９】
この結果、実回転数Ｎが目標回転数Ｎ３よりも大きい場合（Ｎ＞Ｎ３）には、噴射燃料の供給量を減らし、エンジン５の回転数を落とす。噴射燃料の供給量は、実回転数Ｎが目標回転数Ｎ３になるまで（Ｎ＝Ｎ３になるまで）減らされ、Ｎ＝Ｎ３となった段階で供給量が一定に維持される。
実回転数Ｎが目標回転数Ｎ３よりも小さい場合（Ｎ＜Ｎ３）には、噴射燃料の供給量を増やし、エンジン５の回転数を上げる。噴射燃料の供給量は、実回転数Ｎが目標回転数Ｎ３になるまで（Ｎ＝Ｎ３になるまで）増やされ、Ｎ＝Ｎ３となった段階で供給量が一定に維持される。
これにより、実質的な速度一定制御が行われる。
【００４０】
ここで、目標回転数Ｎ３が実回転数Ｎ１から所定回転数ΔＮ２を減じた設定、すなわち、ローアイドル回転数Ｌｉよりも低い設定であれば、モータグレーダ１での低速での整形作業等をこの状態で行うことになる。そして、整形作業中に整形面の登り勾配がきつくなったり、一時的に切削量が増えてエンジン５への負荷が増加し、エンジン５の実回転数Ｎが落ち込むと、噴射燃料の供給量を増やして実回転数Ｎを高め、目標回転数Ｎ３に戻してエンストを防止する。
一方、目標回転数Ｎ３が実回転数Ｎ１と同じ設定、すなわち、ローアイドル回転数Ｌｉよりも高い設定であれば、実回転数Ｎを目標回転数Ｎ３に維持することにより、例えば一定速度での高速走行等を実現できる。
【００４１】
ＳＴ４：また、速度一定制御中において、制御解除条件判定手段４３は、入力信号Ｂ，Ｄ，Ｅ，Ｆを監視している。この監視により、車速一定制御を解除する条件が満たされると、制御解除条件判定手段４３は車速一定制御を解除し、終了する。例えば、速度一定制御中に車速一定制御スイッチ２４が再度押され、オンオフ信号Ｂとして「オフ」の信号を検出した場合等である。
【００４２】
ＳＴ５：さらに、速度一定制御中においては、噴射量信号出力手段４５が操作信号Ｇ，Ｈ，Ｉの入力の有無を監視する。リーニング機構、ブレードリフト機構、およびブレード回転機構の操作レバー２１，２２，２３が操作され、操作信号Ｇ，Ｈ，Ｉの入力がある場合には、瞬時に噴射燃料の供給量を増やす。このことにより、ブレード４のリフト操作時やサークル操作時でも、エンジン５の実回転数Ｎが急激に落ち込むことがなく、エンストが抑制される。
【００４３】
なお、例えばブレード４を続けて操作する場合のように、操作信号Ｇ，Ｈ，Ｉの入力が継続する場合には、噴射燃料が増え続け、実回転数Ｎが上がり続けるように思われる。しかしながら、実回転数Ｎは、制御フローがＳＴ３に戻った時点で目標回転数Ｎ３となるようにコントロールされるので、実回転数Ｎが目標回転数Ｎ３を大幅に越えて上がることはなく、車速が高まることはない。
また、ＳＴ４とＳＴ５とは、制御フローの順番に制約はなく、制御フローが逆であってもよい。
【００４４】
このような本実施形態によれば、以下のような効果がある。
(１) モータグレーダ１においては、例えばローアイドルでのアイドリング状態から、低速走行させてブレード４による整形作業を開始しようとする場合には、速度一定制御を開始させればよい。こうすることにより、エンジン５の実回転数Ｎをローアイドル回転数Ｌｉよりも所定の回転数ΔＮ２だけ低い目標回転数Ｎ３に維持し、車速を低速で一定に維持しながら整形作業を行うことができる。従って、整形作業中に整形面の登り勾配がきつくなったり、整形面の局部的な起伏によって切削量が一時的に増えた場合のように、エンジン５の負荷が増大し、実回転数Ｎが落ち込んだ場合でも、実回転数Ｎを即座に目標回転数Ｎ３に戻して一定の走行速度で作業を継続でき、低速作業中のエンストを確実に防止できる。
【００４５】
(２) また、整形作業中のエンストを防止できることにより、整形面にブレード４による段差が形成されるのを防ぐことができ、整形精度を良好にできるとともに、再度、作業し直す必要がなくなり、作業効率を格段に向上させることができる。しかも、車速が低速で一定に制御されているため、アクセル操作を省くことができ、リーニング操作や、ブレード４のリフト操作、サークル操作等に神経を集中させることができ、この点でも整形精度の向上および作業性の向上を期待でき、熟練したオペレータによらずとも、作業を迅速かつ高精度に行える。
【００４６】
(３) そのような低速側の目標回転数Ｎ３は、速度一定制御の開始時に検出される実回転数Ｎ１と、もともと記憶されているローアイドル回転数Ｌｉとに基づき、目標回転数設定手段４１により自動的に算出されるため、エンジン５の型式等によって異なる目標回転数Ｎ３自身を、異なる型式のエンジン５を搭載したモータグレーダ１毎に記憶させる必要がなく、目標回転数３０の設定に要する労力を軽減できる。
【００４７】
(４) 一方、例えばブレード４等の作業機を駆動させず、専ら車両走行のみを行っているときのように、エンジン５の実回転数Ｎ１がローアイドル回転数Ｌｉよりも高い回転数にあるときには、速度一定制御行って目標回転数設定手段４１を機能させることにより、車両走行時の実回転数Ｎ１をそのまま目標回転数Ｎ３にでき、アクセル操作なしに一定の車速による走行を実現できる。
【００４８】
(５) コントローラ４０は、制御開始条件判定手段４２および制御解除条件判定手段４３を備えているので、エンジン５の駆動状態や、Ｔ／Ｍシフトレバー２８のポジション等を無視して車速一定制御を予期せずに開始したり、解除する心配がなく、信頼性の高い制御を実現できる。
【００４９】
(６) コントローラ４０の噴射量信号出力手段４５は、リーニング操作検出手段５５、リフト操作検出手段５６、およびサークル操作検出手段５７の検出結果に応じて噴射量信号Ａを出力するように設けられているため、低速側での車速一定制御中にリーニングシリンダや、リフトシリンダ１７、あるいは油圧モータ１８が駆動され、これによってエンジン５の負荷が増大して実回転数Ｎが急激に落ち込むような場合でも、この落ち込みが生じないように噴射燃料の供給量を増やして実回転数Ｎを目標回転数Ｎ３に維持でき、この点でもエンストを確実に防止できる。
【００５０】
(７) モータグレーダ１では、ブレード４のリフト操作のためにリフトシリンダ１７を伸縮させると、エンジン５への負荷が相当に大きくなり、従来であれば実回転数Ｎが急激に落ち込んでエンストに至るのである。しかし、本実施形態では、このような負荷をも考慮して噴射燃料の供給量を増やし、エンストするリスクが高く、かつ頻繁に行われるリフト操作中でも、エンストを確実に防止できるため、モータグレーダ１としての操作性を格段に向上させることができる。
【００５１】
(８) また、エンジン５への噴射燃料の供給量をコントロールすることで実回転数Ｎを目標回転数Ｎ３に維持し、速度を低速側で一定に維持させるため、エンジン５を大型化し、その際の低速側のトルクを利用してエンストを防止する必要がなく、エンジン５としては高速回転型で比較的小型のものを適用できる。従って、車載スペースは小さくてよく、モータグレーダ１の小型化を促進できる。また、低速側のトルクを利用する大型のエンジンに比して、未燃燃料やパーティキュレートの排出を抑えることができ、よりクリーンな排気ガスを排出できる。
【００５２】
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。
例えば、前記実施形態では、リーニング操作、ブレード４のリフト操作、およびそのサークル操作の場合にも、噴射燃料の供給量を増やしたが、さらに加えて、ブレード横送り操作、ブレード切削角変更操作、ドローバ横送り操作、スカリファイアリフト操作、アーティキュレート角変更操作といった、エンジン５の出力を利用して操作が行われた場合に、噴射燃料の供給量を増やしてもよい。
ただし、このような制御を行わない場合でも、請求項５を除く他の発明に含まれる。
【００５３】
前記実施形態では、低速側での速度一定制御の際には、実回転数Ｎ１から所定の回転数ΔＮ２を減じることで目標回転数Ｎ３を算出していたが、実回転数Ｎ１に所定のパーセンテージ（％）を掛けて目標回転数Ｎ３を算出してもよい。
さらに、目標回転数Ｎ３を目標回転数設定手段４１等で算出するのではなく、予め所定の回転数に決めておき、記憶手段等に記憶させておいてもよい。しかし、目標回転数Ｎ３を算出することで、前述した(３)の効果を得ることができるため、実施形態のようにすることが好ましい。
【００５４】
前記実施形態では、目標回転数Ｎ３が実回転数Ｎ１と同じ場合の例として、モータグレーダ１の車速一定による走行時（無作業による走行）について説明したが、ローアイドル回転数Ｌｉよりも高い回転数で実施する作業がある場合には、この作業時にも、前述した速度一定制御を適用しても勿論よい。
【００５５】
前記実施形態では、本発明に係る噴射量制御手段として電子ガバナ３２が用いられていたが、このような電子ガバナ３２に代わりに、機械式ガバナとこれを駆動するパルスモータ（ガバナモータ）とを含んで噴射量制御手段を構成してもよい。
【００５６】
本発明の作業車両としては、モータグレーダ１に限定されず、低速車速を維持しながら作業を行う任意の土木機械や建設機械に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る作業車両の全体を模式的に示す側面図である。
【図２】前記作業車両の要部を示すブロック図である。
【図３】車速一定制御を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１…作業車両であるモータグレーダ、４…作業機であるブレード、５…エンジン、３１…燃料噴射ポンプ、３２…噴射量制御手段である電子ガバナ、４０…コントローラ、４１…目標回転数設定手段、４２…制御開始条件判定手段、４３…制御解除条件判定手段、４４…回転数比較手段、４５…噴射量信号出力手段、５１…回転数検出手段である回転センサ、５６…作動検出手段であるリフト操作検出手段、Ａ…噴射量信号、Ｌｉ…低速側アイドリング回転数であるローアイドル回転数、Ｎ，Ｎ１…実回転数、Ｎ３…目標回転数。

Claims

低速車速で作業を行う作業車両（１）であって、
走行駆動源として用いられるエンジン（５）と、
エンジン（５）に噴射燃料を供給する燃料噴射ポンプ（３１）と、
燃料噴射ポンプ（３１）からエンジン（５）への噴射燃料の供給量を制御する噴射量制御手段（３２）と、
エンジン（５）の実回転数（Ｎ）を検出する回転数検出手段（５１）と、
回転数検出手段（５１）で検出された実回転数（Ｎ）に基づき、エンジン（５）の回転数を目標回転数（Ｎ３）に制御して車速を調速するコントローラ（４０）とを備え、
このコントローラ（４０）は、前記実回転数（Ｎ）と前記目標回転数（Ｎ３）とを比較する回転数比較手段（４４）と、
回転数比較手段（４４）での比較結果に応じた噴射量信号（Ａ）を前記噴射量制御手段（３２）に出力する噴射量信号出力手段（４５）と、
前記回転数検出手段（５１）で検出した実回転数（Ｎ１）に基づき、前記目標回転数（Ｎ３）を算出して設定する目標回転数設定手段（４１）とを備え、
この目標回転数設定手段（４１）は、前記実回転数（Ｎ１）が低速側アイドリング回転数（Ｌｉ）と同じである場合には、当該実回転数（Ｎ１）から所定回転数（ΔＮ２）だけ低い値を前記目標回転数として設定し、前記実回転数（Ｎ１）が低速側アイドリング回転数（Ｌｉ）よりも大きい場合には、当該実回転数（Ｎ１）の値を前記目標回転数（Ｎ３）として設定可能に設けられている
ことを特徴とする作業車両（１）。
請求項１に記載の作業車両（１）において、
前記コントローラ（４０）による制御の開始条件が満たされているか否かを判定する制御開始条件判定手段（４２）を備えている
ことを特徴とする作業車両（１）。
請求項１または請求項２に記載の作業車両（１）において、
前記コントローラ（４０）による制御の解除条件が満たされているか否かを判定する制御解除条件判定手段（４３）を備えている
ことを特徴とする作業車両（１）。
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の作業車両（１）において、
前記エンジン（５）で駆動される作業機（４）と、
作業機（４）の作動を検出する作動検出手段（５６）とを備え、
前記噴射量信号出力手段（４５）は、作動検出手段（５６）の検出結果に応じて噴射量信号（Ａ）を出力するように設けられている
ことを特徴とする作業車両（１）。
請求項４に記載の作業車両（１）において、
当該作業車両（１）がブレード（４）を備えたモータグレーダ（１）の場合、前記作動検出手段（５６）は前記ブレード（４）のリフト操作を検出するリフト操作検出手段（５６）である
ことを特徴とする作業車両（１）。
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の作業車両（１）において、
当該作業車両（１）がモータグレーダ（１）である
ことを特徴とする作業車両（１）。