JP4394308B2 - 車両のエンジン制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のエンジン制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ホイール建設車両及びホイール式産業車両等の車両に搭載するエンジンは、例えばホイールローダのエンジンは、エンジン回転速度が低速でもホイールローダを走行でき、かつその作業機を操作できるローアイドル回転速度に設定されている。ここに、例えば特許第２５６７２２０号公報に記載の技術では、エンジンのローアイドル回転速度を、ステアリング操作及び／又は作業機操作を行わないときにエンストしない程度のエンジン許容最低回転速度近くの第１のローアイドル回転速度（以下「低速側ローアイドル」とする）と、この低速側ローアイドルよりも高速側であって走行できかつ作業機操作できる第２のローアイドル回転速度（以下「高速側ローアイドル」とする）との２モードに設定し、そして、両２モード間（低速側及び高速側ローアイドル間）での切換を、ステアリング操作及び／又は作業機操作の有無に基づき行うようにしている。このようにすると、ステアリング操作及び／又は作業機操作を行わないときは、エンジン回転速度が高速側ローアイドルから低速側ローアイドルへと自動的に下がるために燃料消費率（以下単に「燃費」とする）及び騒音公害が改善される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで例えばホイールローダは、Ｖシェープ走行又は前後進走行を行いつつ、その作業機による掘削及び積込作業を実施可能とされている。掘削及び積込作業は、オペレータが、ホイールローダを前進走行させて作業機を地山に突っ込ませ、作業機で地山を掘削させつつ作業機を上昇させて掘削土砂を作業機内に取込み、次いでホイールローダを後進走行させ、この後進走行中に変速レバーを前進位置へと一気に切換えて前進走行させ、そののち作業機内に取込んだ土砂をダンプトラック等に積込む作業である。ここに、前方の地山と斜め前方に停車したダンプラック等とに対して交互にホイールローダを前後進走行させてその走行軌跡がＶシェープとなるのが上記Ｖシェープ走行である（いわゆるＶシェープ作業）。一方、ホイールローダの前進走行路内に進入してホイールローダに対面して停車したダンプトラック等に対してホイールローダを前後進走行させてその走行軌跡がほぼ直進となるのが上記前後進走行である（いわゆる前後進作業）。
【０００４】
即ちホイールローダのＶシェープ作業ではステアリング操作及び作業機操作を伴うために、一方、前後進走行作業では作業機操作を伴うためにら、これらの間、エンジンは高速側ローアイドルとなり、エンストは生じないものの、まだローアイドルでの燃費が高く、かつローアイドルでの騒音も高い不具合がある。
【０００５】
本発明は、上記問題点に着目し、本当の必要時に必要量の燃料を供給するようにローアイドルを切換えて燃費及び騒音を低減できる車両のエンジン制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
上記目的を達成するために、本発明に係る車両のエンジン制御装置は、アクセル開度が大きくなるほど多くなる燃料を燃焼するエンジンと、エンジン出力トルクを受けてホイールを回転自在とし、かつ前後進切換信号を受けてホイールの回転方向を反転自在とするトルク伝達部とを備えて前後進走行自在とされた車両において、
アクセル開度を所定の小開度よりも小さくしたときを示す第１情報と、
トルク伝達部に前後進切換信号を与えたときを示す第２情報とを受け、
第１、第２情報を共に受けたとき、アクセル開度に基く量の燃料よりも多い量の燃料をエンジンに供給させる信号を出力することを特徴としている。
尚、かかる構成において、さらに、
（１）第１情報がアクセルを解放したときを示す情報であり、かつ第２情報がトルク伝達部に後進から前進への切換信号を与えたときを示す情報と限定してもよい。
（２）「アクセル開度に基く量の燃料よりも多い量の燃料をエンジンに供給させる信号を出力する期間」は、第１、第２情報を共に受けたときからホイールの回転方向が反転したときまでとしてよく、又はホイールの回転方向が反転したときまでとしてよい。
（３）また、トルク伝達部が入力軸からエンジン出力トルクを受けて出力軸から変換トルクをホイールへと出力するトルクコンバータを有する車両における上記「期間」は、「第１、第２情報を共に受けたときからトルクコンバータの入出力軸回転速度差が所定値になったときまでの期間」とするのがよい。尚、「変換トルク」とは、トルクコンバータがトルク変換装置であることに由来する。
（４）また、トルク伝達部としては、前記「油圧ポンプ及び油圧モータを備える油圧駆動部」を備えてもよい。ここに、油圧駆動部とは、入力軸からエンジン出力トルクを受けて回転する油圧ポンプと、油圧ポンプに対して閉回路接続され、かつ油圧ポンプの吐出圧を受けて回転トルクをホイールへと出力する油圧モータとを有する構成である。
（５）さらに、「アクセル開度に基く量の燃料よりも多い量の燃料の量」は、第１、第２情報を共に受けたときの車速情報に基き調整するのが望ましい。
【０００７】
上記構成において、「アクセル開度を所定の小開度よりも小さくしたとき（第１情報）」とは、エンジンが低速回転域となるときである。一方、「トルク伝達部に前後進切換信号を与えたとき（第２情報）」とは、エンジン負荷が加わるときである。即ち、「第１、第２情報を共に受けたとき」とは、エンジン低速回転域においてエンジン負荷が生じ、エンジン低速回転域でのエンジン出力トルクと要求トルクとのマッチング不適問題が生ずる。ところが、上記エンジン制御装置は、第１、第２情報を共に受けたとき、アクセル開度に基く量の燃料よりも多い量の燃料をエンジンに供給させる信号を出力する。つまり、アクセル開度に基く量の燃料よりも多い量の燃料がエンジンで燃焼し、エンジン出力トルクがアクセル開度に基く場合よりも高まる。即ち、上記エンジン制御装置によれば、エンジン低速回転域においてもエンジン負荷を充分に吸収できるようになる。換言すれば、上記エンジン制御装置によれば、エンジン低〜高速回転域でのエンジン出力トルクを車両の要求トルクに好適にマッチングさせることができるようになる。
尚、例えば前記ホイールローダでは、後進走行中に変速レバーを前進位置に一気に切換える操作は普通であるものの、前進走行中に変速レバーを後進位置に一気に切換える操作は殆どないから、かかる場合を考慮すると、「第１情報はアクセルを解放したときを示す情報であり、かつ第２情報がトルク伝達部に後進から前進への切換信号を与えたときを示す情報である」と限定してもよいとしたものでである。
また、かかるエンジン制御装置において、「アクセル開度に基く量の燃料よりも多い量の燃料をエンジンに供給させる信号を出力する期間」は、各種準備できるものの、上記第３構成では、先ず「第１、第２情報を共に受けたときから所定時間が経過したときまでの期間」と例示し、さらに第４構成では「第１、第２情報を共に受けたときからホイールの回転方向が反転したときまでの期間」と、例示している。
さらに、トルク伝達部がトルクコンバータを備える場合（第５構成）は、「第１、第２情報を共に受けたときからトルクコンバータの入出力軸回転速度差が所定値になったときまでの期間」と、例示したものである。
尚、第６構成は、トルク伝達部が第５構成でのトルクコンバータ（及びトランスミッション等）を「油圧ポンプ及び油圧モータを備える油圧駆動部」に代えて備える場合でも、上記同様の作用効果が得られるからである。
ところで、上記各構成での「アクセル開度に基く量の燃料よりも多い量の燃料の量」を、第１、第２情報を受けたときの車速情報に基き調整すれば、エンジン出力トルクと要求トルクとをエンジン低〜高速回転域において、無駄無く、より好適にマッチングさせることができる。
即ち、上記各構成によれば、本当の必要時に必要量の燃料を供給するようにローアイドルを切換えて燃費及び騒音を低減できる。より詳しくは、小形かつ高出力のエンジンを燃費良く車両に搭載でき、しかも前後進切換走行を応答性良く行える。つまり、車両が例えばホイールローダであれば、前後進作業及びＶシェープ作業を能率よく行える。また、オペレータにとっても、例えばエンジン回転速度の急低下に基くエンスト感を感ずることがなく、快適操縦性及び作業性を感受できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、実施例を図面を参照し説明する。尚、従来技術と同一要素には同一符号を付し、重複説明は省略する。
【０００９】
第１実施例を図１〜図４を参照し説明する。図１は、実施例を備えた例機なるホイールローダの外観形状と走行用トルク伝達系との側面図である。図２は例機の走行用トルク伝達系のブロック図、図３は例機でのＶシェープ作業の説明図、図４はエンジン制御プログラムのフローチャートである。
【００１０】
図１に示すように、例機Ｗ（ホールローダＷ）は、エンジン１の出力トルクがトルク伝達部２を経てフロント及びリアホイール３Ｆ、３Ｒに伝達される。トルク伝達部２は、トルクコンバータ２１と、トランスミッション２２と、フロント及びリアドライブシャフト２３Ｆ、２３Ｒと、フロント及びリアディファレンシャル２４Ｆ、２４Ｒと、フロント及びリアアクスルシャフト２５Ｆ、２５Ｒ等とをこの順に備えて構成される。尚、以下、図示しないが、フロント及びリアホイール３Ｆ、３Ｒはホイール３とし、フロント及びリアドライブシャフト２３Ｆ、２３Ｒはドライブシャフト２３とし、フロント及びリアディファレンシャル２４Ｆ、２４Ｒはディファレンシャル２４とし、かつフロント及びリアアクスルシャフト２５Ｆ、２５Ｒはアクスルシャフト２５とすると共に、これらは、図２においては、他の伝達部２６として一括表示している（詳細を後述する第２実施例の図６においても同様である）。
【００１１】
図２に示す通り、トルクコンバータ２１の入力軸２１ａの近傍には、トルクコンバータ入力軸回転速度Ｎｉを検出する入力回転センサＳ１ａを備える。一方、トルクコンバータ２１の出力軸２１ｂの近傍には、トルクコンバータ出力軸回転速度Ｎｏを検出する出力回転センサＳ１ｂを備える。両センサＳ１ａ、Ｓ１ｂは検出した回転速度Ｎｉ、Ｎｏをエンジンコントローラ５Ａに入力する。
【００１２】
エンジンコントローラ５Ａはタイマ６を備える。タイマ６には、詳細を後述するエンジン１への燃料供給量が増加する期間を定める所定時間ｔｏを予め設けてある。また、エンジンコントローラ５Ａは、通常は詳細を後述する図４のステップ６で述べる通り、アクセルペダル又はアクセルレバー等のアクセル１ａからのアクセル開度情報Ｓａを受け、そのアクセル開度情報Ｓａに対応する制御指令Ｓｂ１を生成して燃料噴射ポンプ１ｂに入力する。
【００１３】
燃料噴射ポンプ１ｂは、従来技術と同じく基本的には、エンジンコントローラ５Ａからの制御指令Ｓｂ１に基き、エンジン１への燃料噴射量を調整し、これによりエンジン出力トルクを調整する。具体的には、エンジン１は、基本的にはオペレータがアクセル１ａを操作してアクセル開度を大きくするほど多くの燃料を受けて燃焼し、燃焼に見合ったトルクによりトルクコンバータ２１の入力軸２１ａを回転させる。
尚、エンジン出力トルクは、トルク伝達部２の駆動源となるほか、例機の油圧駆動式作業機４を油圧作動させる不図示の油圧ポンプの駆動源ともなる。
さらに尚、燃料噴射ポンプ１ｂは電子制御式であって、電子制御式燃料噴射ノズルを用いたもの、またコントロールラックの機械的移動量に基く燃料噴射量増減に対して制限を与える電子制御式アクチュエータを用いたもの等、各種例示できる。
【００１４】
トランスミッション２２は、トルク伝達用油圧離合式の４速度段切換用クラッチと、前後進切換用クラッチとを内臓し、これらクラッチに対する組合せ離合に基く前後進各４速位置（Ｆ１〜Ｆ４位置及びＲ１〜Ｒ４位置）と中立位置なるＮ位置とでなる各変速位置を、オペレータの変速レバー７の切換操作により選択自在としてある。
尚、図面に記載してないが、Ｆは前進、Ｆ１は前進１速位置、Ｆ２は前進２速位置、Ｆ３は前進３速位置、Ｆ４は前進４速位置、Ｒは後進、Ｒ１は後進１速位置、Ｒ２は後進２速位置、Ｒ３は後進３速位置、Ｒ４は後進４速位置、Ｎは前記の通り中立位置である。以下、説明を簡単にするため、符号Ｆ、Ｆ１〜Ｆ４、Ｒ、Ｒ１〜Ｒ４及びＮのみを用いて説明する個所もある。
【００１５】
変速レバー７は１本レバー式であり、変速センサＳ２を備える。変速センサＳ２は各変速位置Ｆ１〜Ｆ４、Ｒ１〜Ｒ４、Ｎを「変速位置情報」として検出し、検出した変速位置情報Ｆ１〜Ｆ４、Ｒ１〜Ｒ４、Ｎをトランスミッションコントローラ５Ｂに入力する。この場合、前進走行中又は後進走行中（即ち、走行中）のまま、トルク伝達部２での瞬時の前後進切換（ＦからＲ、又はその逆）は、変速レバー７を例えばＦ３位置からＲ２位置又はＲ３位置までの間で、Ｎ位置を一気に通過させて切換えることとなる。
尚、図２に二点鎖線で付記するように、変速レバー７を速度段切換レバー７ａと二点鎖線で示す前後進切換レバー７ｂとの２本レバー式としたものでもよい。この場合、速度段切換レバー７ａは４速度段の各位置間での切換用であり、前後進切換レバー７ｂはＦ、Ｎ及びＲの各位置間での切換用である。この場合、走行中のまま、トルク伝達部２での瞬時の前後進切換は、速度段切換レバー７ａを例えば第２速度段位置又は第３速度段位置を維持したまま、前後進切換レバー７ｂをＦ、Ｒ位置間で、Ｎ位置を一気に通過させて切換えることとなる。さらに尚、２本レバー式においては、変速センサＳ２もまた、速度段センサＳ２ａと前後進センサＳ２ｂとに個別設定する必要がある。速度段センサＳ２ａは４速度段のうちから速度段切換レバー７ａで選択した位置だけを検出し、一方、前後進センサＳ２ｂはＦ、Ｎ及びＲのうちから前後進切換レバー７ｂで選択した位置だけを検出する。検出した位置情報は変速情報となってトランスミッションコントローラ５Ｂに入力する。
【００１６】
トランスミッション２２の出力軸２２ｂの近傍には、例機の車速Ｖを検出する車速センサＳ３ａと、例機の走行方向を検出する方向センサＳ３ｂとを設けてある。尚、車速Ｖと走行方向と一つのセンサで一括検出する走行センサＳ３もある。従って、特に区別する必要のないときは、以下、車速センサＳ３ａと方向センサＳ３ｂとを一つの走行センサＳ３として説明する。
走行センサＳ３は検出した車速Ｖ及び走行方向を「走行情報」としてトランスミッションコントローラ５Ｂに入力する。
トランスミッションコントローラ５Ｂは、エンジンコントローラ５Ａに電気信号的に接続してそれぞれの生成信号を交信する。尚、コントローラ５Ａ、５Ｂは、図２では個別表示したが一体物である（勿論、個別化し配置してもよい）。
【００１７】
次に、上記構成での例機によるＶシェープ作業例を図３を参照し説明する。
【００１８】
図３に示す通り、オペレータは変速レバー７を例えばＦ２に位置させると共にアクセル１ａを踏み込んで例機Ｗを位置Ａから前進走行させる。例機Ｗが前進走行して位置Ｂに至ると、作業機４は地山Ｍｄに突っ込む。このとき、オペレータはアクセル１ａの踏み込み量を加減してエンジン回転速度を制御しながら、作業機４を操作して地山Ｍｄを掘削する。
【００１９】
オペレータは掘削土砂を積載した作業機４を上昇させると共に、変速レバー７を例えばＲ２位置にして例機Ｗを位置Ｂから後進走行させる。そして、位置Ｃでオペレータは変速レバー７をＲ２位置から例えばＦ２位置に一気に切換える。
尚、変速レバー７が、２本レバー式の場合での位置Ｃでの切換えは、速度段切換レバー７ａに触れることなく（即ち、第２速度段を維持したまま）、前後進切換レバー７ｂをＲ位置からＦ位置へとＮ位置を素早く通過させて一気に切換える。つまり、Ｒ２からＦ２に一気に切換わる。
この切換時、オペレータはアクセル１ａを解放するのが普通である。ここでは、オペレータがアクセル１ａを解放したものとする。従って、エンジン１の回転速度はアクセル開度に応じてローアイドル回転（従来技術における低速側ローアイドルである）まで低下する。
【００２０】
位置Ｃで変速レバー７がＦ２位置に切換わった例機Ｗは（又は前後進切換レバー７ｂがＦ位置に切換わった例機Ｗは）、次の位置Ｄまでの間に次の動作を示す。例機Ｗは、位置Ｃではその位置Ｃでの車速Ｖに見合った後進方向への慣性力を備える。この慣性力は、ホイール３の走行路面に対する転がり抵抗と、トルクコンバータ２１でのポンプ翼及びタービン翼との相互逆回転による発熱と、エンジンブレーキとして、それぞれにおいて急ぎ吸収される。これにより、例機Ｗは位置Ｄにおいて慣性力の吸収を完了して一旦停止し、前進走行へと引き続いて移行する。本実施例ではこの間、詳細を後述するように、コントローラ５Ａが位置Ｃでの車速Ｖに見合った増加燃料を燃料噴射ポンプ１ｂを介してエンジン１に供給させる。つまり、位置Ｃでの切換後の燃料増加時間だけ、オペレータのアクセル１ａの解放によるエンジン回転の低速化の度合いが制限される。
【００２１】
位置Ｄ又はその近傍でオペレータはアクセル１ａを踏み込み、かつ同時に例機ＷをダンプトラックＴｒの方向に対面させるべくステアリングを回す。すると、例機Ｗは位置Ｅに向かって前進走行する。位置Ｅの先には位置Ｅに近接してダンプトラックＴｒが停車しており、例機Ｗが位置Ｅまで前進走行すると、オペレータは例機Ｗを停止させ、作業機４内の土砂をダンプトラックＴｒ内に積込む。
【００２２】
積込実完了後、オペレータは例機Ｗを前記位置Ａに対応した位置Ｇまで戻すべく、アクセル１ａを踏み込みながら、変速レバー７を例えばＲ２に位置させて例機Ｗを位置Ｅから後進走行させる。そして、位置Ｆでオペレータは変速レバー７をＲ２位置から再び例えばＦ２位置へと一気に切換える。この切換時でもオペレータはアクセル１ａを解放する。すると、例機Ｗは位置Ｆ〜位置Ｇの間において上記位置Ｃ〜位置Ｄの間での挙動と同じ動作を示す。
【００２３】
オペレータは、例機Ｗに対し上記位置Ａ〜Ｇでの各動作を繰り返えさせることにより、Ｖシェープ作業を継続する。
【００２４】
尚、位置Ｃ及び位置Ｆでの動作は後進走行から前進走行への切換例であるが、前進走行から後進走行への切換もまた同様である（尚、例機Ｗなるホイールローダでは、前進走行から後進走行への切換は実際上少ない）。そして、これら切換はコントローラ５Ａ、５Ｂに予め記憶した動作プログラムに則して行なわれる。動作プログラム例を図４のフローチャートを参照し説明する。
尚、上記第１実施例の説明では、変速レバー７なる１本レバー式を２本レバー式に置換した場合も例示した。そこで、２本レバー式については、１本レバー式の各要素符号の後に括弧を設け、括弧内に２本レバー式での関係符号を付して重複説明は省略する。
【００２５】
トランスミッションコントローラ５Ｂは、変速レバー７（７ａ、７ｂ）から変速情報（速度段位置及び前後進位置の各情報）を変速センサＳ２（Ｓ２ａ、Ｓ２ｂ）から受ける（ステップ１）。尚、エンジンコントローラ５Ａは、前記の通り、アクセル１ａからのアクセル開度情報Ｓａを受け、そのアクセル開度情報Ｓａに対応する制御指令Ｓｂ１を生成して燃料噴射ポンプ１ｂに入力している。
【００２６】
トランスミッションコントローラ５Ｂは、変速センサＳ２（Ｓ２ａ、Ｓ２ｂ）からの変速情報が所定の走行位置情報である（ＹＥＳ）否か（ＮＯ）を判定する（ステップ２）。ここに、所定の走行位置とは、例機の場合、次の（ａ１）〜（ａ４）を例示できる。
【００２７】
（ａ１）全速度段Ｆ１位置〜Ｆ４位置及びＲ１位置〜Ｒ４位置を所定の走行位置としてもよい。つまり、Ｎ位置以外の総べての位置としてもよい。
【００２８】
（ａ２）ホイールローダには、Ｆ１位置及びＲ１位置を作業機４の地山Ｍｄへの突っ込み力を高めるためのインチング走行専用（即ち、微動前後進専用）とするものがある。この場合、Ｆ２位置〜Ｆ４位置及びＲ２位置〜Ｒ４位置が所定の走行位置となる。
尚、この場合でも、Ｆ１位置及びＲ１位置もまた所定の走行位置とし、前後進切換時には、Ｆ１位置からＲ２位置又はＲ３位置への自動切換を許容させ、同様に、Ｒ１位置からＦ２位置又はＦ３位置への自動切換を許容させてもよい。この自動切換えは、速度段レバー７ａが、例えばＤ位置：２〜４速度段間自動切換位置、１位置：２−３速度段間自動切換位置及び２位置：１速度段位置等でなる自動速度段変速モード切換レバーの各自動切換位置に対する前記許容を強要させる割り込み切換え動作である」とすれば、理解が速くなる（次の（ａ３）、（ａ４）での「尚書き構成」においても同じ）。
【００２９】
（ａ３）上記（ａ２）の「Ｆ１位置及びＲ１位置をインチング走行専用」としたホイールローダには、さらにＦ４位置及びＲ４位置を走行専用としたものがある。この場合、Ｆ２位置、Ｆ３位置、Ｒ２位置及びＲ３位置を所定の走行位置とする。
尚、この場合でも、Ｆ４位置及びＲ４位置もまた所定の走行位置とし、前後進切換時には、Ｆ４位置からＲ３位置又はＲ２位置への自動切換を許容させ、同様に、Ｒ４位置からＦ３位置又はＦ２位置への自動切換を許容させてもよい。
【００３０】
（ａ４）勿論、Ｆ４位置及びＲ４位置を走行専用としただけのホイールローダもある。この場合、Ｆ１位置〜Ｆ３位置及びＲ１位置〜Ｒ３位置を所定の走行位置とする。
尚、この場合もまた、前後進切換時には、Ｆ４位置からＲ３位置又はＲ２位置への自動切換を許容させ、同様に、Ｒ４位置からＦ３位置又はＦ２位置への自動切換を許容させてもよい。
【００３１】
ステップ２でＹＥＳであると、トランスミッションコントローラ５Ｂは、変速センサＳ２（Ｓ２ｂ）からの変速情報が前後進切換か（ＹＥＳ）否か（ＮＯ）を判定すると共に、ＹＥＳであるときこの結果をエンジンコントローラ５Ａに入力する。すると、エンジンコントローラ５Ａは、アクセル１ａからのアクセル開度信号Ｓａが予め記憶した所定の小開度Ｓｏと比較して「Ｓａ≦Ｓｏ」であるか（ＹＥＳ）否か（ＮＯ）を判定する（ステップ３）。
要するに、コントローラ５Ｂ、５Ａは、このステップ３において、前後進切換であり、かつ「Ｓａ≦Ｓｏ」であるか（ＹＥＳ）否か（ＮＯ）を判定する。
【００３２】
ここに、「所定の小開度Ｓｏ」とは、本実施例では、前記従来技術で述べた「高速側ローアイドル」をもたらす大きさのアクセル開度信号Ｓａとしてあり（図５参照）、エンジンコントローラ５Ａに予め設定してあるものである。
この動作例では、上記ステップ３での前後進切換時は、前記図３の位置Ｃを参照して述べた通り、オペレータがアクセル１ａを解放している。つまり、エンジン１の回転速度はエンジンが無負荷状態ならば前記従来技術での低速側ローアイドルまで低下していることとなる。もっとも、例機はホイールローダであるからエンジンの燃料自動調整特性はオールスピードガバナ特性とされているために、さらにこの前後進切換時にはこの切換による負荷がエンジンに加わるために、エンジン回転速度は、そのオールスピードガバナ特性と前後進切換負荷とに基き、図５の点線Ｙ１に従ってエンジン出力トルクは上昇するもののエンジン回転速度は無負荷時の低速側ローアイドル回転速度よりもさらに低下してエンストする。尚、このように「低下しよう」とさせないのが以降に述べるステップであり、そしてこれが、本実施例の特徴である（即ち本発明の特徴の一つである）。
【００３３】
ステップ３で変速情報が前後進切換であると（即ち、ＹＥＳであると）、トランスミッションコントローラ５Ｂは、走行センサＳ３（Ｓ３ａ）から前後進切換時の車速Ｖを特定する（ステップ４）。
【００３４】
そして、トランスミッションコントローラ５Ｂは、特定した車速Ｖが予め記憶した所定車速Ｖａと比較して「Ｖ≧Ｖａ」であるか（ＹＥＳ）否か（ＮＯ）を判定する。ＹＥＳであると、トランスミッションコントローラ５Ｂは、その車速Ｖをエンジンコントローラ５Ａに入力する（ステップ５）。尚、比較車速Ｖａは例えば１ｋｍ／ｈといった微速でよい。そして、この比較車速Ｖａは微速でよい故に、このステップ５は省略しても構わない。
【００３５】
尚、ステップ２、３及び５でＮＯであるとき、トランスミッションコントローラ５Ｂはエンジンコントローラ５Ａに対して何ら情報を交信しない。従って、エンジンコントローラ５Ａは、アクセル１ａからのアクセル開度情報Ｓａに対応する制御指令Ｓｂ１を生成して燃料噴射ポンプ１ｂに入力する（ステップ６）。
【００３６】
説明を元に戻す。ステップ５でＹＥＳである場合は次の通り。エンジンコントローラ５Ａは、車速Ｖ毎に各車速Ｖに応じたエンジン１への燃料供給量をマトリクス又は関数として予め記憶する。そこで、ステップ５でＹＥＳであってエンジンコントローラ５Ａがトランスミッションコントローラ５Ｂから車速Ｖを入力すると、エンジンコントローラ５Ａは、車速Ｖと前記マトリクス又は関数とから特定した車速Ｖに応じたエンジン１への燃料供給量を演算する（ステップ７）。
例えば、車速Ｖが遅い場合（概ねＦ１、Ｆ２、Ｒ１又はＲ２のときであり、例えば「Ｖ＝２ｋｍ／ｈ」のとき）、図５のトルクカーブＳｗで示すように、エンジンコントローラ５Ａはエンジン出力トルクの基本的性能カーブＹ（アクセル１ａをハイアイドルに固定したときに負荷の大きさによって得られる性能カーブ）に対し、アクセル開度Ｓａが従来の高速側ローアイドルＳｏで達成されるトルクカーブＳｗを得られるように、燃料噴射ポンプ１ｂからの燃料供給量を増加させる。簡単に言えば、アクセル１ａからの開度信号Ｓａは低速側ローアイドルの達成を指示しているが、エンジンコントローラ５Ａはこれを無視してアクセル１ａからの開度信号Ｓａを高速側ローアイドルＳｏであると見做す処理を行っている。
一方、車速Ｖが速い場合（概ねＦ３、Ｆ４、Ｒ３又はＲ４のときであり、例えば「Ｖ＝６ｋｍ／ｈ」のとき）、図５のトルクカーブＳｐで示すように、エンジンコントローラ５Ａは、上記従来技術における高速側ローアイドルよりもさらに高い値に設定する。
このようにしたので、エンジン中〜高速回転域でエンジン出力トルクを要求トルクにマッチングさせても、エンジン低速回転域でもまたエンジン出力トルクが要求トルクにマッチングする。従って、エンジン低速〜高速回時までの燃費及び騒音の低減を達成できる。
【００３７】
ステップ７で燃料供給量を演算すると、エンジンコントローラ５Ａは演算値に応じた大きさの制御指令Ｓｂ２を生成して燃料噴射ポンプ１ｂに入力する。燃料噴射ポンプ１ｂは、制御指令Ｓｂ２に基き、車速Ｖに応じた燃料をエンジン１に供給する（ステップ８）。
尚、前記制御指令Ｓｂ１はアクセル開度情報Ｓａに依存したエンジン１への燃料供給量であり、一方、この制御指令Ｓｂ２はアクセル開度情報Ｓａに代わるエンジン１への燃料供給量である。つまりエンジンコントローラ５Ａは、制御指令Ｓｂ１及び制御指令Ｓｂ２のいずれか一方を燃料噴射ポンプ１ｂに入力することとなる。
即ち、燃料噴射ポンプ１ｂがエンジンコントローラ５Ａから制御指令Ｓｂ２を受けて前記「車速Ｖに応じたエンジン１への燃料の量」をエンジン１に供給すると、エンジン出力トルクは、ステップ７で説明した通り、制御指令Ｓｂ１に基くときよりも増加する。
【００３８】
尚、エンジンコントローラ５Ａには、前記の通り、タイマ６を備える。そして、タイマ６には、前記の通り、エンジン１への燃料供給量が増加する期間を定める所定時間ｔｏを予め設けてある。
即ち、エンジンコントローラ５Ａは、燃料増加開始後の時計時間ｔが所定時間ｔｏを経過する（「ｔ≧ｔｏ」で表記した）と（ステップ９）、この経過時に制御指令Ｓｂ２の生成を停止し（ステップ１０）、燃料噴射ポンプ１ｂへは通常のアクセル開度情報Ｓａに依存した燃料の量に相当する指令を入力する（ステップ６）。
尚、所定時間ｔｏに至る前にオペレータがアクセル１ａを操作してアクセル開度信号Ｓａの大きさを「Ｓａ＞Ｓｏ」とすると、エンジンコントローラ５Ａは、制御指令Ｓｂ２を制御指令Ｓｂ１に戻す（尚、これは微妙時間での制御となるから、所定時間ｔｏに至るまで制御指令Ｓｂ１に戻すことなく、制御指令Ｓｂ２ａをそのまま持続させてもよい）。この場合の所定時間ｔｏとは、換言すれば、オペレータが変速レバー７で前後進位置を切換えたときからアクセル１ａを操作してアクセル開度信号Ｓａの大きさを「Ｓａ＞Ｓｏ」としたときまでである。これをさらに発展させれば、所定時間ｔｏは予めに定めず、オペレータが変速レバー７で前後進位置を切換えたときからアクセル１ａを操作してアクセル開度信号Ｓａの大きさを「Ｓａ＞Ｓｏ」としたときに制御指令をＳｂ２からＳｂ１に戻してもよいということであり、これも所定時間ｔｏとして捕らえてよい。
【００３９】
また、所定時間ｔｏは、次の（ｂ１）〜（ｂ３）に基き決定してタイマ６に設定できる。尚、これら（ｂ１）〜（ｂ３）はいずれもコントローラ５Ａ、５Ｂでも比較判断できるから、この判断をコントローラ５Ａ、５Ｂの動作プログラムに比較条件として織り込み、これによりタイマ６を無くしてよい。
【００４０】
（ｂ１）タイマ６に設定する所定時間ｔｏは、略「Ｖ＝０」となるまでの推定時間とする。簡単に言えば、ホイール３が略反転したときである。
これを動作プログラムに織り込むときは、変速センサＳ２（Ｓ２ａ）で車速Ｖを継続監視し、「Ｖ＝０」となるまでとする。
勿論、変速レバー７による切換え先側での車速Ｖが、例えば「Ｖ＝５ｋｍ／ｈ」となるまでの時間としてもよい。
【００４１】
（ｂ２）タイマ６に設定する所定時間ｔｏは、走行方向が先の前後進切換後の方向に略一致するまでの推定時間としてもよい。簡単に言えば、これも（ｂ１）と同じく、ホイール３が略反転したとき（Ｖ＝０）である。
これを動作プログラムに織り込むときは、走行センサＳ３（Ｓ３ｂ）により走行方向を継続監視し、走行方向が先に検出した変速センサＳ２（Ｓ２ｂ）の前後進切換後の位置に一致するまでとすればよい。
【００４２】
（ｂ３）タイマ６に設定する所定時間ｔｏは、トルクコンバータ入出力軸回転速度Ｎｉ、Ｎｏ間での回転速度差ΔＮ（＝Ｎｉ−Ｎｏ）が略所定値Ｎｃ（ΔＮ＝Ｎｃ）になるまでの推定時間としてもよい。詳しくは次の通り。
変速レバー７（７ｂ）の前後進切換位置を切換えると、トルクコンバータ２１の出力軸２１ｂの回転方向はそれまでの慣性力に基く走行によって逆駆動されてトルクコンバータ２１の入力軸２１ａの回転方向と逆方向に回転する。そして、例機の停止時なる慣性力を吸収した時が、トルクコンバータの出力軸２１ｂの回転停止時（Ｎｏ＝０、いわゆるストール状態）である。
ここに、仮に出力軸回転速度Ｎｏを入力軸２１ａの回転方向に合わせて正（＋）とすると、変速レバー７（７ｂ）での前後進切換時から例機のストール前までの出力軸２１ｂの回転方向に基く出力軸回転速度Ｎｏは負（−）となり、そしてストール後の出力軸回転速度Ｎｏに正（＋）となる。従って、上記、回転速度差ΔＮは、ストール前では「Ｎｉ−(−Ｎｏ))＝Ｎｉ＋Ｎｏ」となるが、ストール後は「Ｎｉ−(＋Ｎｏ))＝Ｎｉ−Ｎｏ」となる。つまり、回転速度差ΔＮは、前後進切換時が最大であり、ストール状態を経て通常走行へと移行するほど小さくなる。従って、仮に略ストール状態又はストール後の暫し経過後の回転速度差ΔＮを所定値Ｎｃとすると、所定時間ｔｏは、「ΔＮ≦Ｎｃ」になったときまでの時間として扱える。
ところがこの「ΔＮ≦Ｎｃ」になったときまでの時間は、次のようにも言える。
即ち仮に入出力軸回転速度Ｎｉ、Ｎｏを互いの回転方向に係らず絶対値として回転速度差ΔＮを演算すると、ストール前後に係らず「ΔＮ＝Ｎｉ−Ｎｏ」となるから、回転速度差ΔＮはストール時が最大となる。この場合は、上記同様に仮に略ストール状態の回転速度差ΔＮを所定値Ｎｃとすると、所定時間ｔｏは、上記とは逆に「ΔＮ≧Ｎｃ」となったときまでの時間となる。一方、ストール後の暫し経過後の回転速度差ΔＮを所定値Ｎｃとすると、所定時間ｔｏは、先ずストール前で「ΔＮ≧Ｎｃ」が生じ、次いでストール後で再び「ΔＮ≧Ｎｃ」が生じるときまでの時間となる。
このように、数式上は「ΔＮ≦Ｎｃ」とも、また「ΔＮ≧Ｎｃ」とも扱えるから、「ΔＮ＝Ｎｃ」となったときまでの時間としたものである。
以上を動作プログラムに織り込むときは、入力回転センサＳ１ａが検出したトルクコンバータ入力軸回転速度Ｎｉと、出力回転センサＳ１ｂが検出したトルクコンバータ出力回転速度Ｎｏとの差ΔＮ（＝Ｎｉ−Ｎｏ）が所定値Ｎｃとなるまでとする（ΔＮ＝Ｎｃ）。
補足すれば、位置Ｄ及び位置Ｇでのストール状態からの例機の発進には大きな起動トルクが必要である。ここに、トルクコンバータ２１の出力トルク（いわゆる「変換トルク」である）はストール時で最大値を示すものの、トルクコンバータ２１の出力トルクそれ自体はエンジン回転速度の２乗に比例する。従って、エンジン回転速度を高めておかないと、トルクコンバータ２１によるトルク変換機能を充分に得られない。それ故、ストール発生時から暫し後までのストールを脱却するまでの期間、エンジン回転速度を高めてトルクコンバータ２１の出力トルクを高める必要がある。そしてエンジン回転速度を高めるためには、エンジン出力トルクを高める必要がある。従って、トルクコンバータ２１を装着した例機では、所定値Ｎｃをストール時の値とするのではなく、ストール発生後から暫し経過後の値とするのが望ましい。つまり、所定時間ｔｏを、変速レバー７の切換時からストール状態を経て暫し後までの時間とするのが望ましい。具体的には、変速レバー７の切換時からストール発生までの時間に対しさらに例えば４〜５秒だけ加算してストール状態を脱却するまでの時間とするのが望ましい。
【００４３】
上記の如くオペレータが例機の走行中に、アクセル１ａを解放しながら例機に対する進行方向指令を反対方向に切換えても、エンジンコントローラ５Ａが予め定めた所定時間ｔｏだけ、アクセル１ａの解放による燃料量の低下の程度を小さくする制御を行っている。つまり、アクセル１ａの解放時、この解放による本来の燃料の量よりも多い燃料の量にする増量制御を行うため、エンジン低速回転域ではエンジン１の出力トルクが増する。
【００４４】
次に第２実施例を図６及び図７を参照し説明する。図６は、例機なるホイールローダの走行用トルク伝達系のブロック図、図７は配管に発生する油圧のタイムチャートである。尚、以下、従来技術及び第１実施例と同一要素には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００４５】
図６の走行用トルク伝達系もまた、エンジン１と、トルク伝達部２と、ホイール３とを備える。尚、トルク伝達部２は、エンジン出力トルクを受ける油圧駆動部８と、油圧駆動部８から出力トルクを受けてホイール３に伝達する他の伝達部２６とを備える。
【００４６】
油圧駆動部８は、エンジン出力トルクを受ける油圧ポンプ８１と、他の伝達部２６に出力トルクを与える油圧モータ８２とを閉回路接続したものである。尚、油圧駆動部８は油圧モータ８２の出力軸８２ｂの回転方向が正逆制御可能であればよく、従って、吐出方向反転式油圧ポンプと油圧モータとの組合せ、吐出方向一定式油圧ポンプと方向切換弁と油圧モータとの組合せ等を例示できる。さらに、油圧ポンプ及び油圧モータにはそれぞれ可変容積形と固定容積形とがあるがいずれでもかまわない。本実施例では、油圧ポンプ８１を吐出方向反転式可変容積形とし、油圧モータ８２は固定容積形としてある。具体的には、次の通り。
【００４７】
油圧ポンプ８１及び油圧モータ８２は、第１、第２配管８３ａ、８３ｂで閉回路として接続し、オペレータによる変速レバー７の操作により油圧ポンプ８１の吐出方向が第１、第２配管８３ａ、８３ｂ間で交互に切換えられ、この切換えにより例機が前後進するものである。
【００４８】
第１、第２配管８３ａ、８３ｂは、リリーフ弁８４ａ、８４ｂと、第１、第２配管８３ａ、８３ｂへの油流れのみを許容するチェック弁８５ａ、８５ｂとを備える。そして、油圧駆動部８は、両チェック弁８５ａ、８５ｂに圧油を補給するチャージポンプ８６を有する。第１、第２配管８３ａ、８３ｂには第１、第２圧力センサ８７ａ、８７ｂを設けてある。各圧力センサ８７（８７ａ、８７ｂ）が検出した油圧は、油圧駆動コントローラ５Ｃに入力する。また、変速レバー７にはその前後進位置を検出する変速センサＳ２（Ｓ２ｂ）が設けてあり、検出した前後進情報は油圧駆動コントローラ５Ｃに入力する。油圧駆動コントローラ５Ｃは、エンジンコントローラ５Ａに電気信号的に接続して各生成信号を交信する。尚、コントローラ５Ａ、５Ｃも図６では個別化したが一体化してもよい。
【００４９】
第２実施例もまた、図３を参照して説明した上記第１実施例での動作と同様の動作を達成する。そこで、上記第1実施例に対する相違点なる第２実施例での前後進切換時の油圧変化を図７を参照し説明する。尚、図７の横軸に示す位置Ｃ、Ｄは図３の位置Ｃ、Ｄに対応する。また、図７の横軸には記載しないが、図７の位置Ｃ、Ｄは図３の位置Ｆ、Ｇにも対応する。
【００５０】
図３において、位置Ｂから位置Ｃまでの後進走行は、第２実施例においては、油圧ポンプ８１の吐出油が図７の点線で示される油圧Ｐｋとなって第１配管８３ａを経て油圧モータ８２に流入し、かつ油圧モータ８２の排出油が図７の実線で示される油圧Ｐｂとなって第２配管８３ｂを経て油圧ポンプ８１に戻ることにより達成する。図３での位置Ｅから位置Ｆまでの後進走行についても同様である。ここに、油圧Ｐｋは第１圧力センサ８７ａにより検出され、一方、油圧Ｐｂは第２圧力センサ８７ｂにより検出され、油圧駆動コントローラ５Ｃに入力する。
【００５１】
そして、位置Ｃでオペレータが変速レバー７を操作して後進位置から前進位置に切換える（位置Ｆでも同じ）。このとき、油圧ポンプ８１の吐出方向が第１配管８３ａから第２配管８３ｂへと切換わる。これにより、第２配管８３ｂは昇圧し、リリーフ弁８４ｂの設定圧Ｐｄ（いわゆる「リリーフ圧」である）となると、リリーフ弁８４ｂが開弁して第２配管８３ｂ内の圧油がリリーフ弁８４ｂを経てタンク内にドレンする。つまり、リリーフ油が生ずる。このリリーフ油はリリーフ弁８４ｂの通過時に圧力損失を生じて発熱する。この発熱量が慣性力を吸収する（いわゆる「制動」が生ずる）。勿論、ホイール３の走行路面に対する転がり抵抗と、エンジンブレーキも生じて慣性力を吸収する。そして、慣性力の吸収の完了時が、位置Ｄである（位置Ｇでも同じ）。この慣性力の吸収期間、第１配管８３ａには油が不足するが、チャージポンプ８６がチェック弁８５ａを開いて不足油を補給する。
尚、位置Ｃ（位置Ｆ）でオペレータが変速レバー７を操作して前進位置から後進位置に切換えたときは、上記各要素名をそのように読み替えればよい。
【００５２】
この間、油圧駆動コントローラ５Ｃは、車速センサＳ３（Ｓ３ａ）で車速Ｖが所定速度Ｖａ●以上であることを検出したとき、エンジンコントローラ５Ａに車速Ｖに応じた燃料をエンジン１に供給するように制御指令Ｓｂ２を出力する。
【００５３】
この後、例機は、位置Ｄから前進走行を開始する（位置Ｇでも同じ）。これにより、油圧ポンプ８１の吐出圧は、リリーフ弁８４ｂの設定圧Ｐｄから漸次低下する。この低下した吐出圧は、第２圧力センサ８７ｂで検出され、油圧駆動コントローラ５Ｃに入力する。油圧駆動コントローラ５Ｃは、第２圧力センサ８７ｂからの検出圧が所定圧Ｐｏまで低下すると、そして、エンジンコントローラ５Ａはこれを受けると、それまでの制御指令Ｓｂ２を制御指令Ｓｂ１に戻す。つまり、アクセル１ａの制御に従属させる。
尚、位置Ｃ（位置Ｆ）でオペレータが変速レバー７を操作して前進位置から後進位置に切換えたときは、上記各要素名をそのように読み替えればよい。
【００５４】
以上の制御によっても、上記第１実施例と同じく、エンジン低速回転域でのエンジン出力トルクを要求トルクにマッチングできる。
【００５５】
尚、上記各実施例では、例機を用いて説明したが、ホイール式油圧ショベル、振動ローラ等のホイール式建設車両及びフォークリフト、ラフテレンクレーン等のホイール式産業車両、その他にも適用できる。
【００５６】
さらに尚、上記各実施例では、制御指令Ｓｂ２での燃料の増量程度を車速Ｖに応じて設定したが、変速レバー７の前後進切換時のエンジン回転速度に応じて設定してもよく、また無条件に所定量だけ一律に増量する設定としてもよい。要するに、エンジンコントローラ５Ａは、上記ステップ３で述べた通り、前後進切換であり、かつ「Ｓａ≦Ｓｏ」であるとき、アクセル開度Ｓａに基く量の燃料よりも多い量の燃料をエンジン１に供給させる信号を燃料噴射ポンプ１ｂに入力すればよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例を用いた例機なるホイールローダの外観形状と走行用トルク伝達系との側面図である。
【図２】本願発明の第１実施例に係る走行用トルク伝達系のブロック図である。
【図３】ホイールローダでのＶシェープ作業の説明図である。
【図４】第１実施例でのエンジン制御プログラムを示すフローチャートである。
【図５】本発明に係るエンジン出力トルクカーブである。
【図６】本願発明の第２実施例に係る走行用トルク伝達系のブロック図である。
【図７】第２実施例のエンジン制御で配管に発生する油圧のタイムチャート図である。
【符号の説明】
１：エンジン、１ａ：アクセル、１ｂ：燃料噴射ポンプ、２１：トルクコンバータ、２１ａ：トルクコンバータ入力軸、２１ｂ：トルクコンバータ出力軸、２２：トランスミッション、２２ｂ：トランスミッション出力軸、３ａ、３ｂ：ホイール、４：作業機、５Ａ：エンジンコントローラ、５Ｂ：トランスミッションコントローラ、５Ｃ：油圧駆動コントローラ、６：タイマ、７：変速レバー、７ａ：速度段切換レバー、７ｂ：前後進切換レバー、８：油圧駆動部、８１：可変容積形油圧ポンプ、８２：固定容積形油圧モータ、８７ａ：第１圧力センサ、８７ｂ：第２圧力センサ、Ｎｉ：トルクコンバータ入力軸回転速度、Ｎｏ：トルクコンバータ出力軸回転速度、Ｓａ：アクセル開度信号、Ｓｂ１、Ｓｂ２、：制御指令、Ｓ１ａ：入力回転センサ、Ｓ１ｂ：出力回転センサ、Ｓ２：変速センサ、Ｓ２ａ：速度段センサ、Ｓ２ｂ：方向センサ、Ｓ３：走行センサ、Ｓ３ａ：車速センサ、Ｓ３ｂ：前後進センサ。

Claims (7)

1. アクセル開度が大きくなるほど多くなる燃料を燃焼するエンジンと、エンジン出力トルクを受けてホイールを回転自在とし、かつ前後進切換信号を受けてホイールの回転方向を反転自在とするトルク伝達部とを備えて前後進走行自在とされた車両において、
   アクセル開度を所定の小開度よりも小さくしたときを示す第１情報と、
   トルク伝達部に前後進切換信号を与えたときを示す第２情報とを受け、
   第１、第２情報を共に受けたとき、アクセル開度に基く量の燃料よりも多い量の燃料をエンジンに供給させる信号を出力することを特徴とする車両のエンジン制御装置。
2. 前記第１情報がアクセルを解放したときを示す情報であり、前記第２情報がトルク伝達部に後進から前進への切換信号を与えたときを示す情報であることを特徴とする請求項１記載の車両のエンジン制御装置。
3. 前記「アクセル開度に基く量の燃料よりも多い量の燃料をエンジンに供給させる信号を出力する」期間を、第１、第２情報を共に受けたときから所定時間が経過したときまでとしたことを特徴とする請求項１又は２記載の車両のエンジン制御装置。
4. 前記「アクセル開度に基く量の燃料よりも多い量の燃料をエンジンに供給させる信号を出力する」期間を、第１、第２情報を共に受けたときからホイールの回転方向が反転したときを示す第３情報を受けたときまでとしたことを特徴とする請求項１又は２記載の車両のエンジン制御装置。
5. 前記トルク伝達部は、入力軸からエンジン出力トルクを受けて出力軸から変換トルクをホイールへと出力するトルクコンバータを有し、
   入力軸回転速度情報と、
   出力軸回転速度情報とを受け、
   前記「アクセル開度に基く量の燃料よりも多い量の燃料をエンジンに供給させる信号を出力する」期間を、第１、第２情報を共に受けたときから入出力軸回転速度差が所定値になったときまでとしたことを特徴とする請求項１又は２記載の車両のエンジン制御装置。
6. 前記トルク伝達部は、入力軸からエンジン出力トルクを受けて回転する油圧ポンプと、油圧ポンプに対して閉回路接続され、かつ油圧ポンプの吐出圧を受けて回転トルクをホイールへと出力する油圧モータとを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の車両のエンジン制御装置。
7. 車速情報を受けて、
   前記「アクセル開度に基く量の燃料よりも多い量の燃料」の量を、第１、第２情報を共に受けたときの車速情報に基き調整することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の車両のエンジン制御装置。

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