JP5059185B2 - エンジン駆動機械、エンジン駆動機械の制御装置、及びエンジンの最大出力特性の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンの最大出力特性の制御に関する。

エンジンによって駆動される複数種類の負荷装置を有する機械として、例えば、パワーショベルやホイールローダなどの作業車両がある。作業車両は、通常、走行装置と作業装置とを備えている。

作業車両のエンジンの出力制御に関する技術として、例えば特許文献１に開示の技術が知られている。この技術によれば、各時点で、走行装置と作業装置のそれぞれの消費馬力を測定し、オペレータが作業装置の速度を要求している場合には、その速度で作業装置を動かせるようなエンジン回転数とし、一方、オペレータが作業装置の速度を要求していない場合には、走行装置と作業装置のそれぞれの消費馬力において燃費の最も良いエンジン回転数とする。

特開昭６１−１４４４７号公報

特許文献１の技術によれば、測定された消費馬力に関して、最も燃費の良いエンジン回転数とするか、或いは、オペレータ所望の速度で作業装置を動かせるエンジン回転数とするかが決定される。このため、消費馬力に変動が無くても、オペレータの意図に反してエンジン回転数が変動することがある。

オペレータの意図に反したエンジン回転数変動は、作業車両が停止した状態で作業する場合には、あまり問題とならないかもしれない。なぜなら、作業装置の速度が変わるぐらいであると考えられるからである。

しかし、オペレータの意図に反したエンジン回転数変動は、作業車両が走行と作業とを並行して行う場合には、作業車両が停止した状態で作業する場合に比べて大きな問題である。なぜなら、オペレータ所望の速度で作業車両を走行させ続けることが望ましいところ、オペレータの意図に反してエンジン回転数が変動してしまうと、作業車両の速度が、オペレータの意図に反して変動してしまうためである。

従って、本発明の目的は、オペレータの意図に反したエンジン回転数変動を生じることなく、所望されるパワーを出せるようにすることにある。具体的には、例えば、走行と作業とを並行して行う場合に、オペレータの意図に反した走行速度の変化を生じることなく、作業に応じたパワーを出せるようにすることにある。

本発明の他の目的は、後の説明から明らかになるであろう。

この欄の記述において、カッコ内の符号は、添付の図面に記載の要素との対応関係を例示するものであるが、これは、単なる説明のための例示にすぎず、本発明の技術的範囲を限定する趣旨ではない。

本発明の第一の観点に従うエンジン駆動機械は、少なくとも一種類の負荷装置からエンジン（１０１）に負荷される現在の負荷トルクを算出する負荷トルク算出部（１２０１）と、現在のエンジン回転数においてエンジン（１０１）が出力可能な最大出力トルクが、前記算出された負荷トルク以上の最大出力トルクとなるように、前記算出された負荷トルクに応じて前記エンジン（１０１）の最大出力特性を可変制御する制御部（１２０３）とを備える。

これにより、オペレータの意図に反したエンジン回転数変動を生じることなく、所望されるパワーを出せる。

第二の観点では、第一の観点において、前記制御部（１２０３）が、第一と第二のモードを有し、前記第一のモードでは、前記エンジン（１０１）の最大出力特性を第一の最大出力特性に一致させるように制御し、前記第二のモードでは、前記エンジン（１０１）の最大出力特性を第二の最大出力特性に一致させるように制御するよう構成されている。前記制御部（１２０３）は、前記算出された負荷トルクが第一の負荷トルク条件に適合すれば、前記エンジン（１０１）の最大出力特性を第一の最大出力特性とし、前記算出された負荷トルクが第二の負荷トルク条件に適合すれば、前記エンジン（１０１）の最大出力特性を第二の最大出力特性とする。前記第一の最大出力特性は、所定のエンジン回転数範囲における最大出力トルクが前記第二の最大出力特性よりも低い。

第三の観点では、前記第二の観点において、前記第一の負荷トルク条件は、前記算出された負荷トルクが第一の負荷トルク閾値以下であることである。前記第二の負荷トルク条件は、前記算出された負荷トルクが第二の負荷トルク閾値以上であることである。前記第一の負荷トルク閾値は、前記第二の負荷トルク閾値よりも低い値である。

第四の観点では、前記第三の観点において、前記第一の負荷トルク閾値及び／又は前記第二の負荷トルク閾値が、エンジン回転数及び／又はアクセル開度に関わらず一定である。

第五の観点では、前記第三の観点において、前記第一の負荷トルク閾値及び／又は前記第二の負荷トルク閾値が、エンジン回転数及び／又はアクセル開度の関数である。

第六の観点では、前記第二乃至第五のいずれかの観点において、前記エンジン駆動機械は、走行系（１０３）と油圧装置系（１０４）とを備えた作業車両（１）である。前記算出された負荷トルクとは、前記走行系（１０３）に属する種類の負荷装置からかかる第一種の負荷トルクと、前記油圧装置系（１０４）に属する種類の負荷装置（例えば一又は複数の油圧ポンプ）からかかる第二種の負荷トルクと、前記第一種の負荷トルク及び前記第二種の負荷トルクに基づいて算出された第三種の負荷トルクとのうちの少なくとも一種類である。

第七の観点では、前記第六の観点において、前記第一の負荷トルク条件及び前記第二の負荷トルク条件が、それぞれ、負荷トルクの種類毎に設けられている。

第八の観点では、前記第六又は第七の観点において、前記算出された負荷トルクとは、前記第一種乃至第三種の負荷トルクのうちの少なくとも二種類の負荷トルクである。前記制御部（１２０３）は、前記少なくとも二種類の負荷トルクのうちの半数未満の所定種類数の負荷トルクが、それぞれ、前記第二の負荷トルク条件に適合していれば、前記エンジン（１０１）の最大出力特性を前記第二の最大出力特性とする。

第九の観点では、前記第六又は第七の観点において、前記算出された負荷トルクとは、前記第一種乃至第三種の負荷トルクのうちの少なくとも二種類の負荷トルクである。前記制御部（１２０３）は、前記少なくとも二種類の負荷トルクのうちの半数未満の所定種類数の負荷トルクが、それぞれ、前記第一の負荷トルク条件に適合していれば、前記エンジン（１０１）の最大出力特性を前記第一の最大出力特性とする。

第十の観点では、前記第二乃至第九のいずれかの観点において、前記制御部（１２０３）は、前記算出された負荷トルクが前記第一の負荷トルク条件に非適合でも、現在のエンジン回転数が第一の回転数条件に適合するならば、前記エンジン（１０１）の最大出力特性を前記第一の最大出力特性とし、及び／又は、前記算出された負荷トルクが前記第二の負荷トルク条件に非適合でも、現在のエンジン回転数が第二の回転数条件に適合するならば、前記エンジン（１０１）の最大出力特性を前記第二の最大出力特性とする。

第十一の観点では、前記第十の観点において、前記第一の回転数条件は、現在のエンジン回転数が第一の回転数閾値以下であることである。前記第二の回転数条件は、現在のエンジン回転数が第二の回転数閾値以上であることである。前記第一の回転数閾値は、前記第二の回転数閾値よりも低い値である。

第十二の観点では、前記第十一の観点において、前記第一の回転数閾値及び／又は前記第二の回転数閾値が、前記エンジン（１０１）に負荷される負荷トルク及び／又はアクセル開度に関わらず一定である。

第十三の観点では、前記第十一の観点において、前記第一の回転数閾値及び／又は前記第二の回転数閾値が、前記エンジン（１０１）に負荷される負荷トルク及び／又はアクセル開度の関数である。

第十四の観点では、前記第一の観点において、余裕トルク算出部（１２０５）が更に備えられる。前記余裕トルク算出部（１２０５）が、前記算出された負荷トルクと現在のエンジン回転数における最大出力トルクとの差分である余裕トルクを算出する。前記制御部（１２０３）が、前記算出された余裕トルクに応じて、前記エンジン（１０１）の最大出力特性を可変制御する。

第十五の観点では、前記第十四の観点において、前記制御部（１２０３）が、第一と第二のモードを有し、前記第一のモードでは、前記エンジン（１０１）の最大出力特性を第一の最大出力特性に一致させるように制御し、前記第二のモードでは、前記エンジン（１０１）の最大出力特性を第二の最大出力特性に一致させるように制御するよう構成されている。前記制御部（１２０３）が、前記算出された余裕トルクが第一の余裕トルク条件に適合すれば、前記エンジン（１０１）の最大出力特性を第一の最大出力特性とし、前記算出された余裕トルクが第二の余裕トルク条件に適合すれば、前記エンジン（１０１）の最大出力特性を第二の最大出力特性とする。前記第一の最大出力特性は、所定のエンジン回転数範囲における最大出力トルクが前記第二の最大出力特性よりも低い。

第十六の観点では、前記十五の観点において、前記第一の余裕トルク条件は、前記算出された負荷トルクが第一の余裕トルク閾値以上であることである。前記第二の余裕トルク条件は、前記算出された余裕トルクが第二の余裕トルク閾値以下であることである。前記第一の余裕トルク閾値は、前記第二の余裕トルク閾値よりも高い値である。前記第一の余裕トルク閾値及び／又は前記第二の余裕トルク閾値が、エンジン回転数及び／又はアクセル開度に関わらず一定であっても良いし、或いは、エンジン回転数及び／又はアクセル開度の関数であっても良い。

第十七の観点では、前記第十四乃至第十六のいずれかの観点において、前記余裕トルクは、現在のエンジン回転数及び現在のアクセル開度における最大出力トルクと前記算出された負荷トルクとの差分である。

第十八の観点では、前記第一乃至第十七のいずれかの観点において、前記制御部（１２０３）が、現在のエンジン回転数でエンジン（１０１）から出力されて前記少なくとも一種類の負荷装置に配分され得る最大配分トルクが、前記算出された負荷トルク以上になるように、前記エンジン（１０１）の最大出力特性を可変制御する。

第十九の観点では、前記第一乃至第十八のいずれかの観点において、前記算出された負荷トルク以上とは、前記算出された負荷トルクと所定サイズのトルクとの合計以上である。

本発明の第二十の観点に従う制御装置は、エンジン（１０１）によって駆動される複数種類の負荷装置を有するエンジン駆動機械の制御装置であって、前記負荷トルク算出部（１２０１）と、前記制御部（１２０３）とを備える。

本発明の第二十一の観点に従う方法は、エンジン（１０１）の最大出力特性を制御する方法であって、エンジン（１０１）によって駆動される複数種類の負荷装置のうちの少なくとも一種類の負荷装置から前記エンジン（１０１）に負荷される現在の負荷トルクを算出するステップと、現在のエンジン回転数においてエンジン（１０１）が出力可能な最大出力トルクが、前記算出された負荷トルク以上の最大出力トルクとなるように、前記算出された負荷トルクに応じて前記エンジン（１０１）の最大出力特性を可変制御するステップとを有する。

本発明の第二十二の観点に従うエンジン駆動機械は、現在のエンジン回転数を検出する回転数検出部（１１）と、前記検出されたエンジン回転数に応じてエンジン（１０１）の最大出力特性を可変制御する制御部（１２０３）とを備える。

第二十三の観点では、前記第二十二の観点において、前記制御部（１２０３）が、第一と第二のモードを有し、前記第一のモードでは、前記エンジン（１０１）の最大出力特性を第一の最大出力特性に一致させるように制御し、前記第二のモードでは、前記エンジン（１０１）の最大出力特性を第二の最大出力特性に一致させるように制御するよう構成されている。前記制御部（１２０３）が、前記検出されたエンジン回転数が第一の回転数条件に適合すれば、前記エンジン（１０１）の最大出力特性を第一の最大出力特性とし、前記検出されたエンジン回転数が第二の回転数条件に適合すれば、前記エンジン（１０１）の最大出力特性を第二の最大出力特性とする。前記第一の最大出力特性は、所定のエンジン回転数範囲における最大出力トルクが前記第二の最大出力特性よりも低い。

第二十四の観点では、前記第二十三の観点において、前記第一の回転数条件は、前記検出されたエンジン回転数が第一の回転数閾値以下であることである。前記第二の回転数条件は、前記算出されたエンジン回転数が第二の回転数閾値以上であることである。前記第一の回転数閾値は、前記第二の回転数閾値よりも低い値である。

第二十五の観点では、前記二十四の観点において、前記第一の回転数閾値及び／又は前記回転数閾値が、前記エンジン（１０１）に負荷される負荷トルク及び／又はアクセル開度に関わらず一定である。

第二十六の観点では、前記第二十四の観点において、前記第一の回転数閾値及び／又は前記第二の回転数閾値が、前記エンジン（１０１）に負荷される負荷トルク及び／又はアクセル開度の関数である。

第二十七の観点では、前記第二十三乃至第二十六のいずれかの観点において、前記制御部（１２０３）は、前記検出されたエンジン回転数が前記第一の回転数条件に非適合でも、前記エンジン（１０１）によって駆動される複数種類の負荷装置のうちの少なくとも一種類の負荷装置から前記エンジン（１０１）に係る負荷トルクが第一の負荷トルク条件に適合するならば、前記エンジン（１０１）の最大出力特性を前記第一の最大出力特性とし、前記検出されたエンジン回転数が前記第二の回転数条件に非適合でも、前記負荷トルクが第二の負荷トルク条件に適合するならば、前記エンジン（１０１）の最大出力特性を前記第二の最大出力特性とする。

第二十八の観点では、前記第二十七の観点において、前記第一の負荷トルク条件は、前記負荷トルクが第一の負荷トルク閾値以下であることである。前記第二の負荷トルク条件は、前記負荷トルクが第二の負荷トルク閾値以上であることである。前記第一の負荷トルク閾値は、前記第二の負荷トルク閾値よりも低い値である。

第二十九の観点では、前記第二十八の観点において、前記第一の負荷トルク閾値及び／又は前記第二の負荷トルク閾値が、現在のエンジン回転数及び／又はアクセル開度に関わらず一定である。

第三十の観点では、前記第二十八の観点において、前記第一の負荷トルク閾値及び／又は前記第二の負荷トルク閾値が、現在のエンジン回転数やアクセル開度の関数である。

本発明の第三十一の観点に従う制御装置は、前記回転数検出部（１１）と、前記検出されたエンジン回転数に応じてエンジン（１０１）の最大出力特性を可変制御する制御部（１２０３）とを備える。

本発明の第三十二の観点に従う方法は、エンジン（１０１）の最大出力特性を制御する方法であって、現在のエンジン回転数を検出するステップと、前記検出されたエンジン回転数に応じてエンジン（１０１）の最大出力特性を可変制御するステップとを有する。

前述したエンジン駆動機械は、例えば、車両である。車両は、油圧装置系が無く走行系を備えた乗用車であっても良いし、油圧装置系と走行系との両方を備えた作業車両であっても良い。

前述した各部は、手段でも良く、ハードウェア、コンピュータプログラム又はそれらの組み合わせ（例えば一部をコンピュータプログラムにより実現し残りをハードウェアで実現すること）により構築することができる。コンピュータプログラムは、所定のプロセッサに読み込まれて実行される。また、コンピュータプログラムがプロセッサに読み込まれて行われる情報処理の際、適宜に、メモリ等のハードウェア資源上に存在する記憶域が使用されてもよい。また、コンピュータプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体から計算機にインストールされてもよいし、通信ネットワークを介して計算機にダウンロードされてもよい。

図１は、本発明の第１実施例に係る作業車両が適用されたホイールローダの全体構成を示す。 図２Ａは、コントローラの機能を模式的に示す。図２Ｂは、プログラム２２１の構成例を示す。 図３は、第１実施例での油圧側負荷トルク（ローダポンプ負荷トルク）の算出手順を示す。 図４Ａは、Ｐモード最大出力特性とＥモード最大出力特性とをそれぞれ表す線図である。図４Ｂは、走行側負荷トルクと制御モード範囲との関係を示す図である。 図５Ａは、或るエンジン回転数の場合に算出された油圧側負荷トルクと制御モード範囲との関係を示す。図５Ｂは、同エンジン回転数の場合に算出された合計トルク（走行側負荷トルクと油圧側負荷トルクとの和）と制御モード範囲との関係を示す。 図６Ａは、制御モード選択の流れを示す。図６Ｂは、本発明の第１実施例の第１変形例でのモード選択の説明図である。 図７Ａは、本発明の第１実施例の第２変形例での走行側負荷トルク閾値の説明図である。図７Ｂは、本発明の第２実施例における、エンジン回転数と制御モード範囲との関係を示す図である。 図８Ａは、或る負荷トルクの場合でのエンジン回転数と制御モード範囲との関係を示す。図８Ｂは、本発明の第２実施例の第１変形例でのエンジン回転数閾値の説明図である。 図９Ａは、本発明の第２実施例の第２変形例での制御モード選択の説明図である。図９Ｂは、本発明の第３実施例でのプログラムの構成例を示す。 図１０Ａは、アクセル開度に従う出力リミットの一例を示す。図１０Ｂは、アクセル開度に従う出力リミットとＥモード出力最大特性とに基づいて決定された現在の最大出力特性を示す。 図１１Ａは、余裕トルクの算出の説明図である。図１１Ｂは、余裕トルクと制御モード範囲との関係を示す図である。

符号の説明

１：ホイールローダ、１０１：エンジン、１０２：出力分配器、１０３：走行系、１０４：油圧装置系、１１０：クラッチ、１１１：トルクコンバータ、１１２：トランスミッション、１１３：アクスル、１２０：ローダポンプ、１２１：スイッチポンプ、１２２：ステアリングポンプ、１２３：メインバルブ、１２４：ロードセンシングバルブ、１２８：ブームシリンダ、１２９：バケットシリンダ、１３０：ステアリングシリンダ、２００：コントローラ

以下、図を参照しながら、本発明の幾つかの実施例を詳細に説明する。

以下、本発明の第１実施例を、作業車両としてのホイールローダに適用した場合を例に挙げて説明する。但し、本実施例は、ホイールローダ以外の他の作業車両にも適用することができる。

図１は、ホイールローダの全体構成を模式的に示す説明図である。

ホイールローダ１は、エンジン１０１と、エンジン１０１の出力を走行系１０３及び油圧装置系１０４に分配する出力分配器（PTO：Power Take Off）１０２と、ホイールローダ１を走行させるための走行系１０３と、主に作業機（例えばブームやバケット）を駆動するための油圧装置系１０４とを備えている。

走行系１０３は、例えば、モジュレーションクラッチ（以下、「クラッチ」と呼ぶ）１１０と、トルクコンバータ１１１と、トランスミッション１１２と、アクスル１１３とを備えている。クラッチ１１０の接続や切離しは、例えば、油圧によって制御される。具体的には、例えば、コントローラ２００からのクラッチ指令圧（クラッチ１１０に対する油圧を指定した制御信号）で指定されている油圧で、クラッチ１１０が制御される。以下、クラッチ１３に対する圧力を、「クラッチ圧」と言う。説明の便宜上、図中では、クラッチを「MOD/C」、トルクコンバータを「T/C」、トランスミッションを「T/M」とそれぞれ略記する。エンジン１０１から出力された動力は、クラッチ１１０、トルクコンバータ１１１、トランスミッション１１２及びアクスル１１３を介して、図示しない車輪に伝達される。

油圧装置系１０４は、例えば、ローダポンプ１２０と、スイッチポンプ１２１と、ステアリングポンプ１２２と、メインバルブ１２３と、ロードセンシング（ステアリング）バルブ（図中、CLSS：Closed Center Load Sensing System）１２４と、ブームシリンダ１２８と、バケットシリンダ１２９と、ステアリングシリンダ１３０とを備える。

ローダポンプ１２０は、ブームシリンダ１２８及びバケットシリンダ１２９に作動油を供給するためのポンプである。ステアリングポンプ１２２は、ステアリングシリンダ１３０に作動油を供給するためのポンプである。スイッチポンプ１２１は、ステアリングシリンダ１３０、または、ブームシリンダ１２８及びバケットシリンダ１２９のいずれかに、作動油を供給するためのポンプである。各ポンプ１２０，１２１は、例えば、それぞれ斜板型油圧ポンプとして構成され、それぞれの斜板の角度は、コントローラ２００からの制御信号により制御される。

ロードセンシングバルブ１２４は、負荷に応じて、スイッチポンプ１２１から吐出される作動油の供給先及び供給量を機械的に制御する。ロードセンシングバルブ１２４は、ステアリングバルブと呼ぶこともできる。通常の走行時には、スイッチポンプ１２１から吐出される作動油は、ロードセンシングバルブ１２４を介して、ステアリングシリンダ１３０に供給される。即ち、走行時において、スイッチポンプ１２１は、ステアリングポンプ１２２を支援し、ステアリングシリンダ１３０の作動のために働く。なお、本実施例では、ロードセンシングバルブ（あるいはステアリングバルブ）１２４の一例として、CLSSバルブを採用しているが、CLSSバルブ以外の他のバルブも適用することができる。

これに対し、作業時には、スイッチポンプ１２１から吐出される作動油は、ロードセンシングバルブ１２４及びメインバルブ１２３を介して、ブームシリンダ１２８に供給されるようになっている。

メインバルブ１２３は、バケットレバーまたはブームレバーから入力されるパイロット圧に応じて、ローダポンプ１２０（または、ローダポンプ１２０及びスイッチポンプ１２１の両方）から吐出される作動油を、ブームシリンダ１２８やバケットシリンダ１２９に供給する。

油圧装置系１０４には、上述したポンプ１２０、１２１及び１２２の少なくとも一つに代えて又は加えて、別のポンプが備えられても良い。例えば、ホイールローダ１には、冷却ファンを駆動するためのポンプや、トランスミッション１１２の潤滑のためのポンプや、ブレーキ圧を生成するためのポンプなどが備えられても良い。

ホイールローダ１には、種々のセンサとして、例えば、エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ１１、クラッチ圧を検出するクラッチ圧センサ１２、クラッチ１１０の出力軸回転数を検出するクラッチ出力軸回転数センサ１３、トランスミッション１１２の出力軸回転数を検出するＴ／Ｍ出力回転数センサ１４、ローダポンプ油圧を検出するローダポンプ油圧センサ１５、及び、アクセルペダル２００１の操作量（以下、「アクセル開度」と言う）を検出するアクセル開度センサ１６が設けられている。各種センサ１１〜１６により検出された各種状態は、点線矢印１００１〜１００６にそれぞれ示すように、電気信号としてコントローラ２００に入力される。

また、コントローラ２００（例えば、後述の制御プログラム１２０３）は、一点鎖線矢印１０２１に示すように、ローダポンプ１２０の斜板角度を指定した制御信号をローダポンプ１２０に送信したり、一点鎖線矢印１０２２に示すように、スイッチポンプ１２１の斜板角度を指定した制御信号をスイッチポンプ１２１に送信したり、一点鎖線１０２３に示すように、クラッチ指令圧をクラッチ１１０に送信したり、一点鎖線１０２４に示すように、速度段を指定した制御信号をトランスミッション１１２に送信したり、一点鎖線１０２５に示すように、後述する最大出力特性におけるアクセル開度に応じた燃料噴射量信号をエンジン１０１に指令したりする。

図２Ａは、コントローラ２００の構成例を示す。

コントローラ２００は、例えば、演算部（例えばＣＰＵ（Central Processing Unit））２１０と、記憶部（例えばメモリ）２２０と、入出力インターフェース部２３０とを備えた電子回路として構成される。

記憶部２２０は、例えば、演算部２１０に読み込まれて実行されるプログラム２２１や、演算部２１０によって使用されるパラメータ２２２及びテーブル２２３を記憶する。

プログラム２２１には、図２Ｂに示すように、例えば、負荷トルク算出プログラム１２０１と、制御プログラム１２０３とが含まれている。演算部２１０は、記憶部２２０から負荷トルク算出プログラム１２０１を読み込み実行することにより、後述する負荷トルクの算出を実行する。また、演算部２１０は、記憶部２２０から制御プログラム１２０３を読み込み実行することにより、最大出力特性を選択したり、エンジン１０１の最大出力特性を選択された最大出力特性に一致させるように制御したりする。以下の説明において、コンピュータプログラムが主語になる場合は、実際にはそのコンピュータプログラムを実行する演算部２１０によって処理が行われるものとする。

入出力インターフェース部２３０は、各種センサ１１〜１６、クラッチ１１０、トランスミッション１１２、各ポンプ１２０〜１２２等の間で電気信号を送受するための回路である。演算部２１０は、入出力インターフェース部２３０を介して、各種センサ１１〜１６からの信号を受領する。また、演算部２１０は、入出力インターフェース部２３０を介して、クラッチ１１０や各ポンプ１２０〜１２２に制御信号を出力する。

なお、上述したコントローラ２００の構成は、本発明の理解及び実施に必要な程度で構造を簡素化して示しており、本発明は、上述の構成に限定されない。

本実施例では、定期的に又は不定期的に、コントローラ２００が、走行側負荷トルク、油圧側負荷トルク及びそれらの合計（以下、「合計トルク」と言う）を算出し、算出された走行側負荷トルク、油圧側負荷トルク及び合計トルクに基づいて、検出されたエンジン回転数においてエンジン１０１が出力可能な最大出力トルクが算出されたエンジン負荷トルク以上の最大出力トルクとなる最大出力特性を選択する。以下、コントローラ２００が行うそれぞれの処理を詳細に説明する。

＜走行側負荷トルクの算出＞。

「走行側負荷トルク」とは、走行系１０３に属する種類の負荷装置からエンジン１０１にかかる負荷トルクのことである。走行側負荷トルクは、負荷トルク算出プログラム１２０１によって算出される。走行側負荷トルクＴ４[kgm]は、一例として、以下の（式１）乃至（式４）、
Ｔ１＝（プライマリトルク係数）×（Ｔ／Ｃ入力回転数）^２×Ｑ１・・・・（式１）
Ｔ２＝（クラッチ圧）×Ｑ２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（式２）
Ｔ３＝ＭＩＮ（Ｔ１，Ｔ２）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（式３）
Ｔ４＝Ｔ３÷（ＰＴＯにおける走行系ギア比）・・・・・・・・・・・・・・（式４）
を計算することで、算出される。

Ｔ１は、トルクコンバータ１１１に入力されるトルク（以下、「Ｔ／Ｃ入力トルク」と言う）である。「プライマリトルク係数」とは、トルクコンバータ１１１の性能に関する固有の係数である。（式１）におけるプライマリトルク係数は、例えば、速度比とプライマリトルク係数との関係が記録されたテーブルを、速度比をキーに参照することにより得られた値である。「速度比」とは、トルクコンバータ１１１の出力回転数（Ｔ／Ｃ出力回転数）と入力回転数（Ｔ／Ｃ入力回転数）との比（具体的には、（Ｔ／Ｃ出力回転数）／（Ｔ／Ｃ入力回転数））である。Ｔ／Ｃ出力回転数は、例えば、Ｔ／Ｍ出力軸回転数センサ１４によって検出された出力軸回転数に現在の速度段（コントローラ２００から指定される速度段又は計測された速度段）の減速比を乗じた値である。（式１）におけるＴ／Ｃ入力回転数は、クラッチ出力軸回転数センサ１３によって検出されたクラッチ出力軸回転数である。（式１）におけるＱ１は、単位換算のための定数（例えば１０^−６）である。

Ｔ２は、クラッチトルク容量[kgm]である。（式２）におけるクラッチ圧は、クラッチ圧センサ１２によって検出されたクラッチ圧[kg/cm²]である。（式２）におけるＱ２は、或るクラッチ圧（例えば２５[kg/cm²]）のときのトルク容量（例えば３７０[kgm]）をそのクラッチ圧で割ることにより算出される値である。

（式３）によれば、Ｔ３は、上述したＴ１とＴ２のうち小さい方の値である。

（式４）によれば、Ｔ３を、ＰＴＯ１０２における走行系のギア比で割ることにより、走行側負荷トルクＴ４が算出される。

＜油圧側負荷トルクの算出＞。

「油圧側負荷トルク」とは、油圧装置系１０４に属する種類の負荷装置からエンジン１０１にかかる負荷トルクのことである。本実施例では、油圧装置系１０４に属する種類の負荷装置とは、複数のポンプのうちの一つのポンプ、具体的には、ローダポンプ１２０である。従って、本実施例での油圧側負荷トルクとは、ローダポンプ１２０からエンジン１０１にかかる負荷トルク（以下、「ローダポンプ負荷トルク」と言う）である。ローダポンプ負荷トルクも、負荷トルク算出プログラム１２０１によって算出される。ローダポンプ負荷トルク[kgm]は、例えば、図３に示す手順で算出される（なお、以下、この＜油圧側負荷トルクの算出＞での説明において、「ポンプ」は、「ローダポンプ」のことである）。

すなわち、まず、ポンプ流量[l/min]が算出される。ポンプ流量は、例えば、下記（式５）、
ポンプ流量＝エンジン回転数[rpm]×ポンプ容量[cc/rev]×ポンプ斜板[%]・・・・（式５）
を計算することにより算出される。（式５）におけるエンジン回転数は、エンジン回転数センサ１１によって検出されたエンジン回転数である。（式５）におけるポンプ容量は、例えば、予め定められている値、又は、計測された値である。（式５）におけるポンプ斜板は、例えば、レバー操作量に従って作業に必要とされる油量を得るためにコントローラ２００からの制御信号で指定される値である。（式５）の計算では、更に、単位換算等のための値が乗じられても良い。

次に、ポンプ馬力[PS]が算出される。ポンプ馬力は、例えば、下記（式６）、
ポンプ馬力
＝ポンプ流量[l/min]×ポンプ圧[kg/cm²]×ポンプ容量効率[%]×ポンプトルク効率[%]
・・・・（式６）
を計算することにより算出される。（式６）におけるポンプ流量は、（式５）の計算により算出された値である。（式６）におけるポンプ圧は、ローダポンプ油圧センサ１５によって検出されたローダポンプ油圧である。（式６）におけるポンプ容量効率及びポンプトルク効率は、例えば、それぞれ、予め定められた値である。（式６）の計算でも、更に、単位換算等のための値が乗じられても良い。

最後に、ローダポンプ負荷トルクが算出される。ローダポンプ負荷トルクＴ５は、例えば、下記（式７）、
Ｔ５＝ポンプ馬力[PS]÷エンジン回転数[rpm]・・・・・・・・・・・・（式７）
を計算することにより算出される。（式７）におけるポンプ馬力は、（式６）を計算することにより算出された値である。（式７）におけるエンジン回転数は、（式５）で使用されたエンジン回転数（エンジン回転数センサ１１によって検出されたエンジン回転数）である。（式７）の計算でも、更に、単位換算（例えばラジアン換算）等のための値（例えば１／２π）が乗じられても良い。

＜合計トルクの算出＞。

合計トルク（Ｔ６）は、負荷トルク算出プログラム１２０１によって算出される負荷トルクであって、走行側負荷トルク（Ｔ４）と油圧側負荷トルク（ローダポンプ負荷トルク）（Ｔ５）と和である。

＜最大出力特性の選択＞。

最大出力特性は、言い換えれば、各エンジン回転数での各エンジン最大出力トルクで定義されるエンジン性能である。本実施例では、選択可能な最大出力特性として、例えば、Ｐモード最大出力特性とＥモード最大出力特性との２種類がある。

図４Ａは、Ｐモード最大出力特性とＥモード最大出力特性とをそれぞれ表す線図である。

Ｐモード最大出力特性は、図４Ａにおいて実線で示されており、Ｐモードおいて出力可能な各エンジン回転数での各エンジン最大出力トルクで定義される。なお、「Ｐモード」とは、パワーモードのことであり、燃費よりもパワーを優先した制御モードである。

Ｅモード最大出力特性は、図４Ａにおいて実線と点線の組合せで示されており、Ｅモードにおいて出力可能な各エンジン回転数での各エンジン最大出力トルクで定義される。図４Ａから分かるように、Ｅモード最大出力特性は、所定のエンジン回転数範囲（図４に記載のＲ１からＲ２の範囲）における最大出力トルクが、Ｐモード最大出力特性よりも低い。また、Ｅモード最大出力特性によれば、Ｅモードにおいて出力可能な最大エンジン回転数は、Ｐモードにおいて出力可能な最大エンジン回転数よりも低い。なお、「Ｅモード」とは、エコノミーモードのことであり、パワーよりも燃費を優先した制御モードである。

この例では、選択可能な最大出力特性は、Ｐモード最大出力特性とＥモード最大出力特性の２つであるが、３つ以上であっても良い。また、一つの最大出力特性が多段階又は無段階に変わることにより、複数の最大出力特性が得られても良い。また、最大出力特性は、図４Ａに例示したような折れ線に限らず、全部又は一部が曲線であっても良い。

さて、本実施例では、算出されたＴ４、Ｔ５及びＴ６、すなわち、走行系負荷トルク、油圧系負荷トルク（ローダポンプ負荷トルク）、及び合計トルクに基づいて、制御プログラム１２０３によって、ＰモードとＥモードのいずれかが選択される。制御プログラム１２０３は、選択した制御モードに対応した最大出力特性にエンジン１０１の最大出力特性が一致するような制御を実行する。具体的には、例えば、制御プログラム１２０３は、センサ１１で検出されたエンジン回転数におけるエンジン出力トルクを、選択した最大出力性能におけるそのエンジン回転数での最大出力トルクを超えないよう、燃料噴射量を制御する。

従って、制御モードを選択するということは、選択可能な複数の最大出力特性から一つの最大出力特性を選択するということである。具体的には、Ｐモードを選択するということは、Ｐモード最大出力特性を選択するということであり、Ｅモードを選択するということは、Ｅモード最大出力特性を選択するということである。

以下、どのような場合にＰモード最大出力特性を選択し、どのような場合にＥモード最大出力特性を選択するかについて、詳細に説明する。

本実施例では、算出された各種負荷トルク（Ｔ４、Ｔ５及びＴ６）について、一以上の負荷トルク閾値、例えば、二つの負荷トルク閾値が設けられる。

図４Ｂは、Ｔ４と制御モード範囲との関係を示す。

第一のＴ４閾値（Ｔｈ_４１）と、第一のＴ４閾値よりも大きい第二のＴ４閾値（Ｔｈ_４２）とが設けられる。Ｔｈ_４１もＴｈ_４２も、エンジン回転数の大きさに関わらず一定である。

図４Ｂによれば、エンジン出力トルクが０からＴｈ_４１未満までの範囲が、Ｅモード範囲であり、Ｔｈ_４１以上Ｔｈ_４２以下までの範囲が、不感帯であり、Ｔｈ_４２より大きな範囲が、Ｐモード範囲である。Ｔ４は、Ｔｈ_４２を超えていれば、Ｐモード範囲に属し、Ｔｈ_４１未満であれば、Ｅモード範囲に属し、それ以外の場合であれば、不感帯に属する。例えば、Ｔ４が、Ｔｈ_４２を超えている値からＴｈ_４２未満に下がっても、Ｔｈ_４１以上であれば、Ｐモード範囲に属する状態が維持されるが、Ｔｈ_４１未満に更に下がれば、Ｐモード範囲に属する状態からＥモード範囲に属する状態に遷移する。逆に、Ｔ４が、Ｔｈ_４１未満の値から、Ｔｈ_４１を超える値に上がっても、Ｔｈ_４２以下であれば、Ｅモード範囲に属する状態が維持されるが、Ｔｈ_４２を超える値に更に上がれば、Ｅモード範囲に属する状態からＰモード範囲に属する状態に遷移する。Ｔ４がＰモードの範囲に属する状態の場合、例えば、制御プログラム１２０３が、そのことを意味する情報（例えば、フラグ、以下、「Ｐモードフラグ」と言う）を書き込み（例えば記憶部２２０又は演算部２１０内のレジスタに書き込み）、一方、Ｔ４がＥモードの範囲に属する状態の場合、例えば、そのことを意味する情報（例えば、フラグ、以下、「Ｅモードフラグ」と言う）を書き込む。

Ｔ５及びＴ６のそれぞれについても、Ｔ４と同様である。すなわち、Ｔ５及びＴ６も、一以上の負荷トルク閾値、例えば、図５Ａや図５Ｂに示すように、２つの負荷トルク閾値が設けられる。Ｔ５に関する２つの負荷トルク閾値Ｔｈ_５１及びＴｈ_５２や、Ｔ６に関する２つの負荷トルク閾値Ｔｈ_６１及びＴｈ_６２は、エンジン回転数に関わらず一定である。

図５Ａは、或るエンジン回転数の場合に算出されたＴ５と制御モード範囲との関係を示し、図５Ｂは、同エンジン回転数の場合に算出されたＴ６と制御モード範囲との関係を示す（但し、本実施例では、Ｔ５及びＴ６は、それぞれ、どのエンジン回転数でも値は同じであるため、どのエンジン回転数でも図示の関係となる）。

図５Ａによれば、或るエンジン回転数において、Ｔ５が、第二のＴ５閾値（Ｔｈ_５２）を超えている値からＴｈ_５２未満に下がっても、Ｔｈ_５２より低い第一のＴ５閾値（Ｔｈ_５１）以上であれば、Ｐモード範囲に属する状態が維持されるが、Ｔｈ_５１未満に更に下がれば、Ｐモード範囲に属する状態からＥモード範囲に属する状態に遷移する（例えば、Ｐモードフラグが解除されＥモードフラグが書き込まれる）。逆に、Ｔ５が、Ｔｈ_５１未満の値から、Ｔｈ_５１を超える値に上がっても、Ｔｈ_５２以下であれば、Ｅモード範囲に属する状態が維持されるが、Ｔｈ_５２を超える値に更に上がれば、Ｅモード範囲に属する状態からＰモード範囲に属する状態に遷移する（例えば、Ｅモードフラグが解除されＰモードフラグが書き込まれる）。

同様に、図５Ｂによれば、同エンジン回転数において、Ｔ６が、第二のＴ６閾値（Ｔｈ_６２）を超えている値からＴｈ_６２未満に下がっても、Ｔｈ_６２より低い第一のＴ６閾値（Ｔｈ_６１）以上であれば、Ｐモード範囲に属する状態が維持されるが、Ｔｈ_６１未満に更に下がれば、Ｐモード範囲に属する状態からＥモード範囲に属する状態に遷移する（例えば、Ｐモードフラグが解除されＥモードフラグが書き込まれる）。逆に、Ｔ６が、Ｔｈ_６１未満の値から、Ｔｈ_６１を超える値に上がっても、Ｔｈ_６２以下であれば、Ｅモード範囲に属する状態が維持されるが、Ｔｈ_６２を超える値に更に上がれば、Ｅモード範囲に属する状態からＰモード範囲に属する状態に遷移する（例えば、Ｅモードフラグが解除されＰモードフラグが書き込まれる）。

図６Ａは、制御モード選択の流れを示す。

制御プログラム１２０３は、Ｔ４、Ｔ５及びＴ６のいずれかでＰモードフラグが書き込まれている場合には（ステップＳ３０１１でＹＥＳ）、Ｐモードを選択する（つまり、Ｐモード最大出力特性を選択する）（Ｓ３０１２）。一方、制御プログラム１２０３は、Ｔ４、Ｔ５及びＴ６のいずれについてもＰモードフラグが書き込まれていない場合には（言い換えれば、Ｔ４、Ｔ５及びＴ６の全てについてＥモードフラグが書き込まれている場合には）（ステップＳ３０１１でＮＯ）、Ｅモードを選択する（つまり、Ｅモード最大出力特性を選択する）（Ｓ３０１３）。

以上が、第１実施例についての説明である。

本実施例によれば、走行側負荷トルク、油圧側負荷トルク（ローダポンプ負荷トルク）及び合計トルクが算出され、算出される各種負荷トルクについて、Ｐモード範囲とＥモード範囲とが用意されている。そして、走行側負荷トルク、油圧側負荷トルク及び合計トルクのうちのいずれか一つでもＰモード範囲に属している状態であれば、Ｐモード最大出力特性が選択される。

エンジン１０１には、走行側負荷トルクや油圧側負荷トルク（ローダポンプ負荷トルク）以外の負荷トルクがかかっている。例えば、本実施例では、油圧側負荷トルクとして、複数のポンプのうちの一つであるローダポンプからの負荷トルクが算出されるが、それ以外のポンプからもエンジン１０１に負荷がかかる。また、ポンプ以外の負荷装置からもエンジン１０１に負荷がかかる。このため、走行側負荷トルクや油圧側負荷トルク（ローダポンプ負荷トルク）の合計（つまり合計トルク）よりも高い負荷トルクがエンジン１０１にかかっていることが考えられ、それ故、現在のエンジン回転数（検出されたエンジン回転数）におけるエンジン最大出力トルクが、合計トルクよりも高い負荷トルク以上となるようにすることが望ましい。

そこで、本実施例では、上述の通り、走行側負荷トルク、油圧側負荷トルク及び合計トルクのうちのいずれか一つでもＰモード範囲に属している状態であれば、Ｐモード最大出力特性が選択される。このため、エンジン１０１に実際にかかっている負荷トルク以上のトルクを最大出力トルクとすることの確実性を高めることが期待できる。言い換えれば、現在のエンジン回転数でエンジン１０１から出力されて走行系１０３とローダポンプ１２０に配分され得る最大配分トルクが、算出された走行側負荷トルクやローダポンプ負荷トルク以上になるようにすることの確実性が期待できる。

ところで、第１実施例では、以下の幾つかの変形例が考えられる。

第１の変形例では、図６Ｂに示すように、現在のエンジン回転数において特定種の負荷トルクＴｋと所定の加算トルクＴａとの合計以上のトルクが最大出力トルクとなるようＰモード最大出力特性が選択される。図６Ｂによれば、特定種の負荷トルクＴｋ以上のトルクを最大出力トルクとなるようにするのであれば、Ｅモード出力特性が選択されても良いが、前述したように、エンジン１０１には特定種の負荷トルクＴｋ以外の負荷トルクもあるため、特定種の負荷トルクＴｋに所定の加算トルクＴａを加算した値以上のトルクが最大出力トルクとなるようＰモード最大出力特性を選択する。それ故、加算トルクＴａは、現在のエンジン回転数（検出されたエンジン回転数）と特定種の負荷トルクＴｋとから実際にエンジン１０１にかかっている負荷トルク以上のトルクが最大出力トルクとなるような値に調整されている。加算トルクＴａは、エンジン回転数の関数であっても良い（つまりエンジン回転数によって値が異なるようになっていても良い）。また、特定種の負荷トルクＴｋは、例えば、複数種の負荷トルクのうちの一又は二種以上の負荷トルクの合計である。

第２の変形例では、Ｔ４、Ｔ５及びＴ６のうちの少なくとも一つに関する一又は複数の負荷トルク閾値が、エンジン回転数の関数でも良い。図７Ａに、Ｔ４に関する二つの負荷トルク閾値Ｔｈ_４１及びＴｈ_４２が、エンジン回転数の関数となっている一例を示す。負荷トルク閾値を表す線は、図７Ａに例示したように、全てが曲線である必要はなく、一部又は全部が直線であっても良い。

第３の変形例では、燃費優先として、複数種類の負荷トルクのうちの半数未満の所定数の負荷トルクについて（前述の例によれば、Ｔ４、Ｔ５及びＴ６のうちの一種類の負荷トルクについて）、Ｅモード範囲に属している状態であれば、Ｅモード最大出力特性が選択されてもよい。

第４の変形例では、ローダポンプ１２０に代えて又は加えて、一又は複数の別のポンプ（例えばスイッチポンプ１２１）からの負荷トルクが算出される。ローダポンプ１２０を含む又は含まない複数のポンプを考慮する場合、油圧側負荷トルクは、一例として、以下のようにして算出される。すなわち、ポンプ毎に、ポンプ流量を算出し、算出されたポンプ流量を基に、ポンプ馬力を算出する。そして、複数のポンプに対応した複数のポンプ馬力を合計することで総ポンプ馬力を算出し、算出した総ポンプ馬力を現在のエンジン回転数で割る等により、油圧側負荷トルク（Ｔ５）が算出される。

第５変形例では、Ｐモード最大出力特性とＥモード最大出力特性のいずれを選択するかの判断に考慮される負荷トルクの種類は、前述の３種類に限らず、３種類未満であっても３種類より多くても良い。具体的には、例えば、Ｔ４のみ、Ｔ５のみ、Ｔ６のみ、或いはそれらのうちの２つのみが考慮されても良い。

以下、本発明の第２実施例を説明する。その際、第１実施例との相違点を主に説明し、第１実施例との共通点については、説明を省略或いは簡略する（これは、後の第３実施例の説明でも同様である）。

第二実施例では、算出された負荷トルクに代えて、検出されたエンジン回転数に基づいて、最大出力特性が選択される。

図７Ｂは、エンジン回転数と制御モード範囲との関係を示す図である。

図７Ｂに示すように、一以上の回転数閾値、例えば、２つの回転数閾値Ｒｈ_１及びＲｈ_２が設けられる。本実施例では、回転数閾値Ｒｈ_１及びＲｈ_２は、いずれも、エンジン１０１にかかる負荷トルク（以下、「エンジン負荷トルク」と言う）に関わらず一定である。

図８Ａは、或るエンジン負荷トルクの場合でのエンジン回転数と制御モード範囲との関係を示す（但し、本実施例では、前述したように、Ｒｈ_１及びＲｈ_２は、それぞれ、どのエンジン負荷トルクでも値は同じであるため、どのエンジン負荷トルクでも図示の関係となる）。

図７Ｂ及び図８Ａによれば、エンジン回転数が、Ｒｈ_２を超えている値からＲｈ_２未満に下がっても、Ｒｈ_１以上であれば、Ｐモード範囲に属する状態が維持されるが、Ｒｈ_１未満に更に下がれば、Ｐモード範囲に属する状態からＥモード範囲に属する状態に遷移する（例えば、Ｐモードフラグが解除されＥモードフラグが書き込まれる）。逆に、エンジン回転数が、Ｒｈ_１未満の値から、Ｒｈ_１を超える値に上がっても、Ｒｈ_２以下であれば、Ｅモード範囲に属する状態が維持されるが、Ｒｈ_２を超える値に更に上がれば、Ｅモード範囲に属する状態からＰモード範囲に属する状態に遷移する（例えば、Ｅモードフラグが解除されＰモードフラグが書き込まれる）。

本実施例では、制御プログラム１２０３は、エンジン回転数がＰモード範囲に属する場合に、Ｐモードを選択し（Ｐモード最大出力特性を選択し）、エンジン回転数がＥモード範囲に属する場合に、Ｅモードを選択する（Ｅモード最大出力特性を選択する）。

以上が、第２実施例についての説明である。

本実施例は、例えば、要求されるトルクが低くても速い走行速度の確保が重視される用途（例えば乗用車）において有用であると考えられる。それに対し、前述した第１実施例は、エンジン回転が低くても要求されるトルクが高い用途において有用であると考えられる。

ところで、第２実施例では、以下の幾つかの変形例が考えられる。

第１変形例では、一又は複数の回転数閾値（例えば前述したＲｈ_１及びＲｈ_２）が、図８Ｂに例示するように、エンジン負荷トルクの関数である。

第２変形例は、第２実施例と前述した第１実施例との組合せである。具体的には、例えば、図９Ａに示すように、制御プログラム１２０３は、負荷トルクとエンジン回転数の両方に関してＰモードを選択することになるのであれば（Ｓ４０１１でＹＥＳ）、Ｐモードを選択し（Ｓ４０１２）、負荷トルクとエンジン回転数の少なくとも一方に関してＥモードを選択することになるのであれば（Ｓ４０１１でＮＯ）、Ｅモードを選択する。これは、例えば、なるべくＰモードにしたくない用途（例えば作業性能よりも燃費を重視する用途）に有用であると考えられる。

なお、それに代えて、制御プログラム１２０３は、負荷トルクに関してＰモードを選択することになり、且つ、制御プログラム１２０３は、負荷トルクとエンジン回転数のいずれかに関してＰモードを選択することになるのであれば、Ｐモードを選択し、負荷トルクとエンジン回転数の両方に関してＥモードを選択することになるのであれば、Ｅモードを選択しても良い。

図９Ｂは、第３実施例におけるプログラム２２１´の構成例を示す。

プログラム２２１´には、前述した制御プログラム１２０３に代えて又は加えて、後述の余裕トルクに基づいて制御モード選択を行う制御プログラム１２０３´が含まれる。また、プログラム２２１´には、更に、余裕トルク算出プログラム１２０５が含まれる。余裕トルク算出プログラム１２０５は、後述する余裕トルクを算出する。

以下、第３実施例で行われる処理を説明する。

図１０Ａに二点鎖線で示す、アクセル開度に従う出力リミットが、図１０Ａに点線矢印で示すように、アクセル開度の大きさによって変化する。ここで言う「出力リミット」とは、どのエンジン回転数で最大でどのぐらいのトルクを出力可能かである。アクセル開度の指令はアクセルペダル２００１によるものに限らず、ダイヤルやボタン（図示せず）で指令するものであってもよい。

制御プログラム１２０３´が、選択されている最大出力特性と、現在のアクセル開度に従う出力リミットとに基づいて、現在の最大出力特性を定義する。具体的には、例えば、選択されている最大出力特性がＥモード出力特性である場合、図１０Ｂに示すように、Ｅモード最大出力特性と現在のアクセル開度に従う出力リミットとのうち各エンジン回転数において最大出力トルクが小さい方が採用された最大出力特性が、現在の最大出力特性となる。従って、図１０Ｂによれば、太い実線が、現在の最大出力特性である。例えば、Ｅモード最大出力特性で、或るエンジン回転数で作業している際に、アクセル開度が変更されると、アクセル開度に応じた最大出力特性に変更されることになる。

図１１Ａに示すように、余裕トルク算出プログラム１２０５が、現在の最大出力特性から、現在のエンジン回転数（検出されたエンジン回転数）Ｒｃでの現在の最大出力トルク（Ｔｃｘ）を求める。そして、余裕トルク算出プログラム１２０５は、Ｔｃｘと現在の負荷トルク（Ｔｃ）との差分を算出する。この差分が、余裕トルク（Ｔｃｍ）である。ちなみに、前述のＴｃは、例えば、上述したＴ４、Ｔ５及びＴ６のうちのいずれか一つである。もし、Ｔｃが複数個ある場合（例えば、上述したＴ４、Ｔ５及びＴ６のうちの二種類以上の負荷トルクがそれぞれＴｃである場合）、算出されるＴｃｍも複数個ある。

制御プログラム１２０３´は、算出されたＴｃｍに基づいて、制御モードを選択する。例えば、制御プログラム１２０３´は、Ｔｃｍが、第一のＴｃｍ閾値（Ｔｈ_ｃｍ１）未満であれば、Ｐモードを選択し、Ｔｈ_ｃｍ１より大きい第二のＴｃｍ閾値（Ｔｈ_ｃｍ２）を超えていれば、Ｅモードを選択する。具体的には、例えば、図１１Ｂに示すように、Ｔｃｍが、Ｔｈ_ｃｍ２を超えている値からＴｈ_ｃｍ２未満に下がっても、Ｔｈ_ｃｍ１以上であれば、Ｅモード範囲に属する状態が維持されるが、Ｔｈ_ｃｍ１未満に更に下がれば、Ｅモード範囲に属する状態からＰモード範囲に属する状態に遷移する（例えば、Ｅモードフラグが解除されＰモードフラグが書き込まれる）。逆に、Ｔｃｍが、Ｔｈ_ｃｍ１未満の値から、Ｔｈ_ｃｍ１を超える値に上がっても、Ｔｈ_ｃｍ２以下であれば、Ｐモード範囲に属する状態が維持されるが、Ｔｈ_ｃｍ２を超える値に更に上がれば、Ｐモード範囲に属する状態からＥモード範囲に属する状態に遷移する（例えば、Ｐモードフラグが解除されＥモードフラグが書き込まれる）。

以上が、第３実施例についての説明である。なお、Ｔｃｍが複数個算出された場合には、それぞれのＴｃｍについて、図１１Ｂを参照して説明したような処理が実行され、その結果、複数個のＴｃｍのうちの半数未満（例えば一つ）についてＰモードフラグがあれば、Ｐモードが選択されても良いし、或いは、複数個のＴｃｍのうちの半数未満（例えば一つ）についてＥモードフラグがあれば、Ｅモードが選択されても良い。また、少なくとも一つの余裕トルク閾値は、エンジン回転数及び／又はアクセル開度の関数であっても良い。

以上、本発明の幾つかの実施例を説明したが、これらの実施例は本発明の説明のための例示にすぎず、本発明の範囲をこれらの実施例にのみ限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨を逸脱することなく、その他の様々な態様でも実施することができる。

例えば、第１実施例乃至第３実施例の少なくとも一つにおいて、負荷トルク閾値が、エンジン回転数に代えて又は加えて、アクセル開度の関数であっても良い。また、第２実施例において、回転数閾値が、負荷トルクに代えて又は加えてアクセル開度の関数であっても良い。

また、例えば、ＰモードとＥモードのどちらを選択するかが、負荷トルク、エンジン回転数或いは余裕トルクと閾値との関係に基づいて行われたが、それ以外の条件に適合するか否かに基づいて行われても良い。

また、例えば、上述した複数の実施例や変形例のうちの二以上の実施例及び／又は変形例が組み合わされても良い。

また、例えば、或る実施例、変形例又は二以上の実施例及び／又は変形例の組合せが、オペレータによる手動で或いは作業状況等に基づいて自動で選択されて、選択された実施例、変形例或いは組合せを実施しても良い。具体的には、例えば、作業優先モード、速度優先モード、燃費優先モードなどのように複数種類のモードが選択可能に用意されており、作業優先モードが選択された場合、例えば、図４Ｂ乃至図６Ａを参照して説明した処理が実行され、速度優先モードが選択された場合、図７Ｂ及び図８Ａを参照して説明した処理が実行され、作業優先モードが選択された場合、図９Ａを参照して説明した処理が行われても良い。

Claims (19)

1. エンジン（１０１）によって駆動される複数種類の負荷装置を有するエンジン駆動機械であって、
   少なくとも一種類の負荷装置から検出された検出値に基づき、エンジン（１０１）に負荷される負荷トルクを算出する負荷トルク算出部（１２０１）と、
   現在のエンジン回転数においてエンジン（１０１）が出力可能な最大出力トルクが、前記算出された負荷トルク以上の最大出力トルクとなるように、前記算出された負荷トルクに応じて前記エンジン（１０１）の最大出力トルクを可変制御する制御部（１２０３）と
   を備えるエンジン駆動機械。
2. 前記制御部（１２０３）が、第一と第二のモードを有し、前記第一のモードでは、前記エンジン（１０１）の最大出力トルクを第一の最大出力トルクに一致させるように制御し、前記第二のモードでは、前記エンジン（１０１）の最大出力トルクを第二の最大出力トルクに一致させるように制御するよう構成されており、前記算出された負荷トルクが第一の負荷トルク条件に適合すれば、前記エンジン（１０１）の最大出力トルクを第一の最大出力トルクとし、前記算出された負荷トルクが第二の負荷トルク条件に適合すれば、前記エンジン（１０１）の最大出力トルクを第二の最大出力トルクとし、
   前記第一の最大出力トルクは、所定のエンジン回転数範囲における最大出力トルクが前記第二の最大出力トルクよりも低い、
   請求項１記載のエンジン駆動機械。
3. 前記第一の負荷トルク条件は、前記算出された負荷トルクが第一の負荷トルク閾値以下であることであり、
   前記第二の負荷トルク条件は、前記算出された負荷トルクが第二の負荷トルク閾値以上であることであり、
   前記第一の負荷トルク閾値は、前記第二の負荷トルク閾値よりも低い値である、
   請求項２記載のエンジン駆動機械。
4. 前記第一の負荷トルク閾値及び／又は前記第二の負荷トルク閾値が、エンジン回転数及び／又はアクセル開度に関わらず一定である、
   請求項３記載のエンジン駆動機械。
5. 前記第一の負荷トルク閾値及び／又は前記第二の負荷トルク閾値が、エンジン回転数及び／又はアクセル開度の関数である、
   請求項３記載のエンジン駆動機械。
6. 前記エンジン駆動機械は、走行系（１０３）と油圧装置系（１０４）とを備えた作業車両（１）であり、
   前記算出された負荷トルクとは、前記走行系（１０３）に属する種類の負荷装置からかかる第一種の負荷トルクと、前記油圧装置系（１０４）に属する種類の負荷装置からかかる第二種の負荷トルクと、前記第一種の負荷トルク及び前記第二種の負荷トルクに基づいて算出された第三種の負荷トルクとのうちの少なくとも一種類である、
   請求項２乃至５のうちのいずれか一項に記載のエンジン駆動機械。
7. 前記第一の負荷トルク条件及び前記第二の負荷トルク条件が、それぞれ、負荷トルクの種類毎に設けられている、
   請求項６記載のエンジン駆動機械。
8. 前記算出された負荷トルクとは、前記第一種乃至第三種の負荷トルクのうちの少なくとも二種類の負荷トルクであり、
   前記制御部（１２０３）は、前記少なくとも二種類の負荷トルクのうちの半数未満の所定種類数の負荷トルクが、それぞれ、前記第二の負荷トルク条件に適合していれば、前記エンジン（１０１）の最大出力トルクを前記第二の最大出力トルクとする、
   請求項６又は７記載のエンジン駆動機械。
9. 前記算出された負荷トルクとは、前記第一種乃至第三種の負荷トルクのうちの少なくとも二種類の負荷トルクであり、
   前記制御部（１２０３）は、前記少なくとも二種類の負荷トルクのうちの半数未満の所定種類数の負荷トルクが、それぞれ、前記第一の負荷トルク条件に適合していれば、前記エンジン（１０１）の最大出力トルクを前記第一の最大出力トルクとする、
   請求項６又は７記載のエンジン駆動機械。
10. 前記制御部（１２０３）は、前記算出された負荷トルクが前記第一の負荷トルク条件に非適合でも、現在のエンジン回転数が第一の回転数条件に適合するならば、前記エンジン（１０１）の最大出力トルクを前記第一の最大出力トルクとし、及び／又は、前記算出された負荷トルクが前記第二の負荷トルク条件に非適合でも、現在のエンジン回転数が第二の回転数条件に適合するならば、前記エンジン（１０１）の最大出力トルクを前記第二の最大出力トルクとする、
    請求項２乃至９のうちのいずれか一項に記載のエンジン駆動機械。
11. 前記第一の回転数条件は、現在のエンジン回転数が第一の回転数閾値以下であることであり、
    前記第二の回転数条件は、現在のエンジン回転数が第二の回転数閾値以上であることであり、
    前記第一の回転数閾値は、前記第二の回転数閾値よりも低い値である、
    請求項１０記載のエンジン駆動機械。
12. 前記第一の回転数閾値及び／又は前記第二の回転数閾値が、前記エンジン（１０１）に負荷される負荷トルクに関わらず一定である、
    請求項１１記載のエンジン駆動機械。
13. 前記第一の回転数閾値及び／又は前記第二の回転数閾値が、前記エンジン（１０１）に負荷される負荷トルクの関数である、
    請求項１１記載のエンジン駆動機械。
14. 前記算出された負荷トルクと現在のエンジン回転数における最大出力トルクとの差分である余裕トルクを算出する余裕トルク算出部（１２０５）を更に有し、
    前記制御部（１２０３）が、前記算出された余裕トルクに応じて、前記エンジン（１０１）の最大出力トルクを可変制御する、
    請求項１記載のエンジン駆動機械。
15. 前記制御部（１２０３）が、第一と第二のモードを有し、前記第一のモードでは、前記エンジン（１０１）の最大出力トルクを第一の最大出力トルクに一致させるように制御し、前記第二のモードでは、前記エンジン（１０１）の最大出力トルクを第二の最大出力トルクに一致させるように制御するよう構成されており、前記算出された余裕トルクが第一の余裕トルク条件に適合すれば、前記エンジン（１０１）の最大出力トルクを第一の最大出力トルクとし、前記算出された余裕トルクが第二の余裕トルク条件に適合すれば、前記エンジン（１０１）の最大出力トルクを第二の最大出力トルクとし、
    前記第一の最大出力トルクは、所定のエンジン回転数範囲における最大出力トルクが前記第二の最大出力トルクよりも低い、
    請求項１４記載のエンジン駆動機械。
16. 前記第一の余裕トルク条件は、前記算出された余裕トルクが第一の余裕トルク閾値以上であることであり、
    前記第二の余裕トルク条件は、前記算出された余裕トルクが第二の余裕トルク閾値以下であることであり、
    前記第一の余裕トルク閾値は、前記第二の余裕トルク閾値よりも高い値である、
    請求項１５記載のエンジン駆動機械。
17. 前記余裕トルクは、現在のエンジン回転数及び現在のアクセル開度における最大出力トルクと前記算出された負荷トルクとの差分である、
    請求項１４乃至１６のうちのいずれか一項に記載のエンジン駆動機械。
18. 前記制御部（１２０３）が、現在のエンジン回転数でエンジン（１０１）から出力されて前記少なくとも一種類の負荷装置に配分され得る最大配分トルクが、前記算出された負荷トルク以上になるように、前記エンジン（１０１）の最大出力トルクを可変制御する、
    請求項１乃至１７のうちのいずれか一項に記載のエンジン駆動機械。
19. 前記算出された負荷トルク以上とは、前記算出された負荷トルクと所定サイズのトルクとの合計以上である、
    請求項１乃至１８のうちのいずれか一項に記載のエンジン駆動機械。

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