JP5124504B2 - 作業車両の原動機制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、ホイールローダ等の作業車両の原動機制御装置に関する。

従来より、エンジン冷却水温が上昇してオーバーヒート状態になると、エンジン回転速度を低下させてエンジン出力を低減し、エンジンをオーバーヒート状態から正常状態に復帰させるようにした装置が知られている（例えば特許文献１参照）

特許第２７２４８２０号公報

しかしながら、エンジンの回転をトルクコンバータを介して車輪に伝達するホイールローダ等の作業車両の場合、オーバーヒート状態においてエンジン回転速度を単に低下させただけでは、所望の走行駆動力が得られず、作業性を損なう。

本発明による作業車両の原動機制御装置は、アクセルペダルの操作量に応じて原動機の回転速度を制御する回転速度制御手段と、原動機の回転をトルクコンバータ（トルコン）およびトランスミッションを介して車輪に伝達する走行駆動装置と、原動機の冷却水温と相関関係のある物理量を検出する水温検出手段と、トルコンの入力軸と出力軸の速度比を検出する速度比検出手段と、速度比検出手段により検出された速度比が、トルコン効率が所定値以下となる制限速度比領域にあるときに、水温検出手段により冷却水温が所定値以上のオーバーヒート状態が検出されると、原動機の最高回転速度を上限値よりも低い制限回転速度に制限する速度制限手段とを備えることを特徴とする。
また、本発明による作業車両の原動機制御装置は、アクセルペダルの操作量に応じて原動機の回転速度を制御する回転速度制御手段と、原動機の回転をトルクコンバータ（トルコン）およびトランスミッションを介して車輪に伝達する走行駆動装置と、トルコンの作動油温と相関関係のある物理量を検出する油温検出手段と、トルコンの入力軸と出力軸の速度比を検出する速度比検出手段と、速度比検出手段により検出された速度比が、トルコン効率が所定値以下となる制限速度比領域にあるときに、油温検出手段により作動油温が所定値以上のオーバーヒート状態が検出されると、原動機の最高回転速度を上限値よりも低い制限回転速度に制限する速度制限手段とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、トルコン効率が低い速度比領域においてオーバーヒート状態が検出されると、原動機の最高回転速度を制限するようにしたので、走行駆動力の低下を抑えつつ、オーバーヒートを防止できる。

本発明の実施の形態に係るホイールローダの側面図。 本発明の実施の形態に係る原動機制御装置の概略構成を示す図。 自動変速のタイミングを示す図。 トルコン効率の特性を示す図。 本実施の形態の比較例としてのトルク特性を示す図。 本実施の形態の原動機制御装置によるトルク特性を示す図。 ペダル操作量と目標エンジン回転速度との関係を示す図。 図２のコントローラにおける処理の一例を示すフローチャート。 速度制限オフ時の走行駆動力特性を示す図。 速度制限オン時の走行駆動力特性を示す図。 本実施の形態の比較例としての走行駆動力特性を示す図。 Ｖサイクルによる積み込み作業の一例を示す図。 ダンプへの積み込み作業の一例を示す図。 エンジン最高回転速度の制御パターンの一例を示す図。

以下、図１〜図１４を参照して本発明の実施の形態に係る作業車両の原動機制御装置について説明する。
図１は、本実施の形態に係る原動機制御装置が適用される作業車両の一例であるホイールローダの側面図である。ホイールローダ１００は、アーム１１１，バケット１１２，タイヤ１１３等を有する前部車体１１０と、運転室１２１，エンジン室１２２，タイヤ１２３等を有する後部車体１２０とで構成される。アーム１１１はアームシリンダ１１４の駆動により上下方向に回動（俯仰動）し、バケット１１２はバケットシリンダ１１５の駆動により上下方向に回動（ダンプまたはクラウド）する。前部車体１１０と後部車体１２０はセンタピン１０１により互いに回動自在に連結され、ステアリングシリンダ（不図示）の伸縮により後部車体１２０に対し前部車体１１０が左右に屈折する。

図２は、本実施の形態に係る原動機制御装置の概略構成を示す図である。エンジン１の出力軸にはトルクコンバータ２（以下、トルコン）の入力軸が連結され、トルコン２の出力軸は１速〜４速に変速可能なトランスミッション３に連結されている。トルコン２は周知のインペラ，タービン，ステータからなる流体クラッチであり、エンジン１の回転はトルコン２を介してトランスミッション３に伝達される。トランスミッション３は、その速度段を変速する液圧クラッチを有し、トルコン２の出力軸の回転はトランスミッション３で変速される。変速後の回転は、プロペラシャフト４，アクスル５を介してタイヤ６（図１の１１３，１２３）に伝達され、車両が走行する。

エンジン１には、エンジン１の回転によって駆動する冷却ファン１９が取り付けられ、冷却ファン１９の駆動によりラジエータ２１およびオイルクーラ２２を通過して冷却風が送風される。ラジエータ２１およびオイルクーラ２２では、それぞれ冷却風とエンジン冷却水および作動油とが熱交換され、エンジン冷却水とトルコン用および作業用の作動油が冷却される。なお、図示は省略するが、ホイールローダにはエンジン１よって駆動される作業用油圧ポンプが設けられ、油圧ポンプからの圧油がアームシリンダ１１４やバケットシリンダ１１５等のアクチュエータに供給されて、作業が行われる。

コントローラ１０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，その他の周辺回路などを有する演算処理装置を含んで構成される。コントローラ１０には、アクセルペダル１２ａの操作量を検出するアクセル操作量検出器１２と、ブレーキペダル１３ａの操作量を検出するブレーキ操作量検出器１３と、トルコン２の入力軸の回転速度Ｎｉを検出する回転速度検出器１４と、トルコン２の出力軸の回転速度Ｎｔを検出する回転速度検出器１５と、トランスミッション３の出力軸の回転速度、つまり車速ｖを検出する車速検出器１６と、エンジン１とラジエータ２１の間を循環するエンジン冷却水の温度Ｔｗを検出する水温検出器１７と、トルコン２の動力伝達用、トルコン冷却用、およびトランスミッション潤滑用のトランスミッション油の温度（トルコン油温Ｔｔ）を検出する油温検出器１８と、マニュアル変速モードと自動変速モードを選択する変速モード選択スイッチ７と、１速〜４速の間で速度段の上限を指令するシフトスイッチ８と、車両の前後進を指令する前後進切換スイッチ９とが接続されている。

トルコン２は入力トルクに対し出力トルクを増大させる機能、つまりトルク比を１以上とする機能を有する。トルク比は、トルコン２の入力軸と出力軸の回転速度の比であるトルコン速度比ｅ（出力回転速度Ｎｔ／入力回転速度Ｎｉ）の増加に伴い小さくなる。例えばエンジン回転速度が一定状態で走行中に走行負荷が大きくなると、トルコン２の出力回転速度Ｎｔ、つまり車速が減少し、トルコン速度比ｅが小さくなる。このとき、トルク比は増加するため、より大きな駆動力（牽引力）で車両走行が可能となる。すなわち車速が遅いと駆動力は大きく（低速高トルク）、車速が速いと駆動力は小さくなる（高速低トルク）。

トランスミッション３は、１速〜４速の各速度段に対応したソレノイド弁を有する自動変速機である。これらソレノイド弁は、コントローラ１０からトランスミッション制御部１１へ出力される制御信号によって駆動され、変速される。

図３は、トランスミッション３による自動変速のタイミングを示す図である。自動変速制御には、図３（ａ）に示すようにトルコン速度比ｅが所定値に達すると変速するトルコン速度比基準制御と、図３（ｂ）に示すように車速ｖが所定値に達すると変速する車速基準制御の２つの方式がある。本実施の形態では、トルコン速度比基準制御によりトランスミッション３の速度段を制御する。

図３（ａ）に示すトルコン速度比基準制御では、走行負荷が小さくなりトルコン速度比ｅが増加して、トルコン速度比ｅが所定値ｅ２’以上になると、速度段は１段シフトアップする。反対に、走行負荷が大きくなりトルコン速度比ｅが低下して、トルコン速度比ｅが所定値ｅ１’以下になると、速度段は１段シフトダウンする。これによりトランスミッション３の速度段がトルコン速度比ｅに応じて１速〜４速の間で自動的に変更される。この際、シフトスイッチ８により選択された速度段を上限として自動変速される。例えばシフトスイッチ８により２速が選択されたときは速度段は１速または２速となり、１速が選択されたときは速度段は１速に固定される。

なお、トルコン速度比基準制御ではなく車速基準制御によりトランスミッション３の速度段を制御してもよい。この場合、図３（ｂ）に示すように、車速ｖが増加して所定値ｖＳ１，ｖＳ２，ｖＳ３に達すると、速度段が１段シフトアップし、車速ｖが減少して所定値ｖＳ４，ｖＳ５，ｖＳ６に達すると、速度段が１段シフトダウンする。

コントローラ１０には、予め変速の基準となるトルコン速度比ｅ１’およびｅ２’と、後述するようなエンジン回転速度制限の基準となるトルコン速度比ｅ１（＜ｅ１’）およびｅ２（＞ｅ２’）が記憶されている。

図４は、トルコン速度比ｅに対するトルコン効率ηの特性ｆ１を示す図である。図４に示すように、特性ｆ１は、略上に凸の放物線形状をなし、トルコン速度比ｅが小さい領域ａ（トルコン速度比ｅが０に近い領域）およびトルコン速度比ｅが大きい領域ｂ（トルコン速度比ｅが１に近い領域）で効率ηが悪化する。本実施の形態では、速度比ｅの増加に伴い効率ηが増加する速度比ｅの小さい範囲、つまり特性ｆ１が右上がりの範囲において、効率ηが所定値η１以下となる速度比を所定値ｅ１に設定する。また、速度比ｅの増加に伴い効率ηが減少する速度比ｅの大きい範囲、つまり特性ｆ１が右下がりの範囲において、効率ηが所定値η２以下となる速度比をｅ２に設定する。なお、η１とη２は互いに等しい値でもよく、異なった値でもよい。

図５は、アクセルペダル１２ａを最大に踏み込んだときのエンジン回転速度とトルクの関係を示す走行性能線図（トルク線図）である。図中、特性ｆ２はエンジン出力トルクを示す特性であり、特性ｆ３はトルコン速度比ｅがそれぞれ０，ｅ１，ｅ１’，ｅ２’，ｅ２のときのトルコン２の入力トルクを示す特性である。なお、図の特性ｆ４（点線）は、エンジン最高回転速度を所定量ΔＮだけ一律に制限したときのエンジン出力トルクの特性である。

トルコン入力トルクはトルコン入力軸の回転速度Ｎｉの２乗に比例して増加し、トルコン速度比ｅが大きいほどトルコン入力トルクは小さくなる。特性ｆ２と特性ｆ３の交点はマッチング点であり、車両走行時のエンジン出力トルクおよびトルコン入力トルクはこのマッチング点の値となる。図５において、エンジン回転速度を所定量ΔＮだけ制限すると、マッチング点が図の左側にずれ、エンジン回転速度を制限しない場合よりもトルコン入力トルクが低下する。ここで、トルコン入力トルク×トルコン入力軸の回転速度は、トルコン２の入力動力であり、エンジン出力に相当する。したがって、例えばエンジン冷却水温Ｔｗが高いときに、エンジン最高回転速度を制限することで、エンジン出力が低減し、エンジン冷却水温Ｔｗの上昇を抑えることができる。

しかし、エンジン最高回転速度を一律に制限したのでは、トルコン入力トルクが全体的に低下し、走行に使用できる動力（馬力）も低下する。このため、作業時の走行駆動力が不足し、実用上問題がある。ところで、トルコン油温Ｔｔおよびエンジン冷却水温Ｔｗとトルコン効率ηとの間には相関関係がある。すなわち、トルコン効率ηが低いほどトルコン２での動力ロスが大きいため、ヒートバランスが悪化してトルコン油温Ｔｔおよびエンジン冷却水温Ｔｗが上昇する。この点を考慮して、本実施の形態では、トルコン油温Ｔｔの上昇時およびエンジン冷却水温Ｔｗの上昇時に、トルコン速度比ｅに応じてエンジン回転速度を制限する。

すなわち、後述するコントローラ１０での処理により、図６に示すように、トルコン速度比ｅが所定値ｅ１以下（ｅ≦ｅ１）および所定値ｅ２以上（ｅ≧ｅ２）のトルコン効率ηが低い領域では、図の特性ｆ５ａ（点線）および特性ｆ５ｂ（点線）に示すようにエンジン回転速度を制限する。一方、トルコン速度比ｅがｅ１＜ｅ＜ｅ２のトルコン効率ηの高い実用域では、図の特性ｆ５ｃ（実線）に示すようにエンジン回転速度を制限しない。

コントローラ１０は、アクセルペダル１２ａの操作量に応じた目標エンジン回転速度Ｎａにエンジン回転速度を制御する。図７は、ペダル操作量と目標エンジン回転速度Ｎａの関係を示す図である。なお、図中、実線はエンジン回転速度の非制限、つまり速度制限オフの特性を、点線はエンジン回転速度の制限、つまり速度制限オンの特性をそれぞれ示す。目標エンジン回転速度Ｎａは、エンジン回転速度の上限値Ｎｍａｘと下限値Ｎｍｉｎの間で変更可能である。

図７に示すようにアクセルペダル１２ａの非操作時には、目標エンジン回転速度Ｎａは下限値Ｎｍｉｎであり、ペダル操作量の増加に伴い目標エンジン回転速度Ｎａは増加する。そして、速度制限オフ状態では、ペダル最大踏み込み時の目標エンジン回転速度Ｎａは上限値Ｎｍａｘとなる。これに対し、速度制限オン状態では、目標エンジン回転速度Ｎａの最大値が制限され、ペダル最大踏み込み時の目標エンジン回転速度Ｎａは所定値Ｎｓ（＜Ｎｍａｘ）となる。コントローラ１０はこの目標エンジン回転速度Ｎａに対応した制御信号をエンジン制御部１ａに出力し、エンジン回転速度を目標エンジン回転速度Ｎａに制御する。なお、目標エンジン回転速度Ｎａの上限値Ｎｍａｘと所定値Ｎａとの差である速度制限量ΔＮは、例えばＮｍａｘの１０％程度に設定される。

図８は、コントローラ１０のＣＰＵで実行される処理の一例、とくにエンジン回転速度制御に係る処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、例えばエンジンキースイッチのオンにより開始される。ステップＳ１では、図２の各種センサ１２〜１８およびスイッチ７〜９からの信号を読み込む。ステップＳ２では、予め記憶された図７のエンジン回転速度非制限の特性（実線）に基づき、アクセル操作量検出器１２により検出されたペダル操作量に対する目標エンジン回転速度Ｎａを演算する。

ステップＳ３では、水温検出器１７により検出されたエンジン冷却水温Ｔｗが予め定めた所定値Ｔｗ１より高いか否かを判定する。これは、水温上昇によるオーバーヒート状態の有無を判定するための処理である。ここで、オーバーヒート状態とは、エンジン冷却水温Ｔｗが許容限界値よりも高い完全なオーバーヒート状態だけでなく、エンジン冷却水温Ｔｗが許容限界値に一定以上近づいたオーバーヒートに近い状態（オーバーヒートしそうな状態）も含む。本実施の形態では、所定値Ｔｗ１として、エンジン冷却水温の限界許容値よりも少し低い値（例えば９０℃）が設定される。ステップＳ３が肯定されるとステップＳ５に、否定されるとステップＳ４に進む。

ステップＳ４では、油温検出器２０により検出されたトルコン油温Ｔｔが予め定めた所定値Ｔｔ１より高いか否かを判定する。これは、油温上昇によるオーバーヒート状態の有無を判定するための処理である。ここで、オーバーヒート状態とは、トルコン油温Ｔｔが許容限界値よりも高い完全なオーバーヒート状態だけでなく、トルコン油温Ｔｔが許容限界値に一定以上近づいたオーバーヒートに近い状態（オーバーヒートしそうな状態）も含む。本実施の形態では、所定値Ｔｔ１として、トルコン油温の許容限界値よりも少し低い値（例えば１０５℃）が設定される。ステップＳ４が肯定されるとステップＳ５に進み、否定されるとステップＳ８に進む。

ステップＳ５では、回転速度検出器１４，１５からの信号によりトルコン速度比ｅを演算し、トルコン速度比ｅが所定値ｅ１以下または所定値ｅ２以上のいずれかであるか否かを判定する。ステップＳ５が肯定されるとステップＳ６に進み、否定されるとステップＳ８に進む。

ステップＳ６では、ステップＳ２で演算した目標エンジン回転速度Ｎａが予め定めた図７の所定値Ｎｓ以上であるか否かを判定する。ステップＳ６が肯定されるとステップＳ７に進み、否定されるとステップＳ８に進む。ステップＳ７では、目標エンジン回転速度Ｎａとして所定値Ｎｓを設定する。ステップＳ８では、エンジン制御部１ａに制御信号を出力し、エンジン回転速度を目標エンジン回転速度Ｎａに制御する。

本実施の形態の動作をまとめると次のようになる。エンジン冷却水温Ｔｗが所定値Ｔｗ１以下で、かつトルコン油温Ｔｔが所定値Ｔｔ１以下のとき、エンジン１の最高回転速度は制限されず、ペダル最大踏み込み時のエンジン回転速度は上限値Ｎｍａｘに制御される（ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４→ステップＳ８）。この場合の車速ｖと走行駆動力Ｆの関係は図９に示すようになる。図中、特性ｆ１１〜ｆ１４はそれぞれ１速度段〜４速度段の特性であり、各速度段とも車速ｖの増加に伴い駆動力Ｆが減少する。特性ｆ１１とｆ１２，ｆ１２とｆ１３，ｆ１３とｆ１４の交点はそれぞれ変速ポイントｐａ〜ｐｃであり、この変速ポイントｐａ〜ｐｃにおける速度比ｅはｅ１’またはｅ２’となる。

一方、少なくともエンジン冷却水温Ｔｗが所定値Ｔｗ１より高く、またはトルコン油温Ｔｔが所定値Ｔｔ１より高くなると、速度比ｅがｅ≦ｅ１およびｅ≧ｅ２の範囲でエンジン回転速度が制限され、ペダル最大踏み込み時のエンジン回転速度は所定値Ｎｓとなる（ステップＳ７→ステップＳ８）。これによりエンジン出力およびトルコン２の入力動力が低減され、エンジン冷却水温Ｔｗおよびトルコン油温Ｔｔの上昇を抑えることができる。

この場合の車速ｖと走行駆動力Ｆの関係は図１０に示すようになる。図中、特性ｆ２１〜ｆ２４はそれぞれ１速度段〜４速度段の特性であり、特性ｆ２１〜ｆ２４上の点ｅ１１，ｅ１２，ｅ１３，ｅ１４ではそれぞれ速度比がｅ１、点ｅ２１，ｅ２２，ｅ２３，ｅ２４ではそれぞれ速度比がｅ２となる。なお、点線は図９の特性ｆ１１〜ｆ１４に相当する。

このとき、速度比ｅがｅ≦ｅ１およびｅ≧ｅ２の範囲においては、図示のように走行駆動力Ｆが低下する。しかし、速度比ｅがｅ１＜ｅ＜ｅ２の範囲ではエンジン回転速度は制限されず（速度制限オフ）、走行駆動力Ｆの低下はない。したがって、例えばシフトスイッチ８により最高速度段として３速または４速が選択されている場合には、速度比がｅ１以下およびｅ２以上になる前にシフトアップまたはシフトダウンするため、走行時の駆動力の低下が抑えられる。その結果、走行加速性能の低下や登板走行時の速度低下を抑えることができ、走行性能を向上できる。

なお、速度比ｅがｅ１＜ｅ＜ｅ２の範囲では、エンジン冷却水温Ｔｗとトルコン油温Ｔｔがそれぞれ所定値Ｔｗ１，Ｔｔ１を超えてもエンジン回転速度を制限しないが、この場合はトルコン２の動力ロスが小さいため、エンジン冷却水温Ｔｗとトルコン油温Ｔｔが限界許容値を超えることはなく、エンジン回転速度を制限しなくても問題はない。仮にエンジン冷却水温Ｔｗとトルコン油温Ｔｔが許容限界値を超えることがあるとしたら、エンジン１やトルコン２の設定自体に問題がある。

図１１は本実施の比較例としての走行駆動力の特性を示す図である。図中、特性ｆ１１〜ｆ１４はエンジン回転速度を制限しない場合の特性であり、特性ｆ３１〜ｆ３４（点線）はエンジン回転速度を速度比ｅに拘わらず一律に制限した場合の特性である。図１１に示すようにエンジン回転速度を一律に制限した場合には、車速ｖの全域で走行駆動力Ｆが低下する。このため加速性能の低下や登坂走行時の速度低下が問題となり、作業性能が悪化する。

一方、例えば図１２に示すように山積みされた土砂１３０等に車両１００を突っ込んでバケット内に取り込んだ後、車両１００を後進して方向転換し、ダンプ１４０に向けて前進してバケット内の土砂をダンプ１４０に積み込む、いわゆるＶサイクルによる積み込み作業においては、大きな走行駆動力Ｆが必要となる。したがって、シフトスイッチ８により最高速度段として１速または２速が選択される。この場合、速度比ｅ＜ｅ１の範囲で最大駆動力Ｆは低下するが、駆動力Ｆの低下の範囲は狭いため、実用上問題はない。

また、ダンプ１４０への積み込み作業時には、通常、図１３に示すように、作業員が２速状態でアクセルペダル１２ａをフルに踏み込みながらシリンダ１１４，１１５を操作してバケット１２２を上昇させつつ、ダンプ１４０に向けて車両１００を前進させる。この場合、走行開始直後は走行負荷が高く、トルコン速度比がｅ１以下となってエンジン最高回転速度は制限されるが、走行開始後すぐに速度比がｅ１より大きくなり、エンジン最高回転速度の制限は解除されるので、車速ｖおよびバケット１２２の駆動速度を速くすることができる。

その後、バケット１２２の位置がダンプ積みに適した位置まで上昇し、車両１００がダンプ１４０に接近すると、作業員はアクセルペダル１２ａを戻し操作して車両を減速させる。このとき、速度比がｅ２以上になっていれば、エンジン最高回転速度が制限されるので、アクセルペダル１２ａを戻し操作しなくても車両を減速することができ、ダンプ１４０への積み込み作業が容易である。

本実施の形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）エンジン冷却水温Ｔｗとトルコン油温Ｔｔが所定値Ｔｗ１，Ｔｔ１より高くなっても、トルコン速度比ｅがｅ１＜ｅ＜ｅ２の範囲ではエンジン最高回転速度を制限せず（速度制限オフ）、トルコン速度比ｅがｅ１以下およびｅ２以上の範囲でエンジン最高回転速度を所定量ΔＮだけ低減する（速度制限オン）ようにした。つまり、トルコン効率ηが高い実用域ではエンジン最高回転速度を制限せず、トルコン効率ηが低い領域でエンジン最高回転速度を制限し、エンジン出力とトルコン２の入力動力を抑えるようにした。これにより走行駆動力Ｆの不足による作業性の悪化を防ぐことができるとともに、トルコン２の動力ロスによるトルコン油温Ｔｔとエンジン冷却水温Ｔｗ１の上昇が抑えられ、オーバーヒートを防止することができる。
（２）所定値ｅ１をシフトダウンの基準となる速度比ｅ１’よりも小さい値に設定するとともに、所定値ｅ２をシフトアップの基準となる速度比ｅ２’よりも大きい値に設定した。これにより自動変速時にエンジン回転速度は制限されず、走行駆動力Ｆの低下を最小限に抑えることができる。

なお、上記実施の形態では、エンジン冷却水温Ｔｗが所定値Ｔｗ１を超えると、またはトルコン油温Ｔｔが所定値Ｔｔ１を超えると、図１４の特性ｆ４１（実線）に示すように、エンジン最高回転速度をＮｍａｘからＮｓに低減するようにしたが、特性ｆ４２（点線）に示すように、エンジン冷却水温Ｔｗとトルコン油温Ｔｔの上昇に伴いエンジン最高回転速度を徐々に低減するようにしてもよい。すなわちエンジン冷却水温Ｔｗが所定値Ｔｗ１から所定値Ｔｗ２（例えば１００℃）にかけ、およびトルコン油温Ｔｔが所定値Ｔｔ１から所定値Ｔｔ２（例えば１１５℃）にかけてエンジン最高回転速度の制限量ΔＮを徐々に増加するようにしてもよい。これにより走行性能が急激に変化することを防止でき、ショックの発生を防止できる。なお、エンジン冷却水温Ｔｗの限界許容値およびトルコン油温Ｔｔの限界許容値をそれぞれ所定値Ｔｗ２，Ｔｔ２に設定してもよい。また、図示は省略するが、トルコン速度比ｅがｅ１＜ｅ＜ｅ２の範囲内に変化した場合には、エンジン最高回転速度をＮｓからＮｍａｘに徐々に増加するようにしてもよい。

上記実施の形態では、トルコン速度比がｅ１（第１の所定値）以下およびｅ２（第２の所定値）以上の制限速度比領域のときに、エンジン冷却水温Ｔｗが所定値Ｔｗ１以上またはトルコン油温Ｔｔが所定値Ｔｔ１以上のオーバーヒート状態が検出されると、エンジン最高回転速度を制限するようにしたが、速度比がｅ１以下のときだけ、またはｅ２以上のときだけエンジン最高回転速度を制限するようにしてもよい。エンジン最高回転速度を制限するパターンとして、例えばトルコン速度比ｅがｅ１以下とｅ２以上の両方、ｅ１以下のときのみ、ｅ２以上のときのみの３パターンを設定し、選択スイッチによりいずれかのパターンを任意に選択可能としてもよい。

トルコン効率ηの特性は図４に示したものに限らず、トルコン効率ηが所定値以下のときにエンジン最高回転速度を上限値Ｎｍａｘよりも低い制限回転速度Ｎｓまで制限するのであれば、速度制限手段としてのコントローラ１０における処理はいかなるものでもよい。エンジン１の回転をトルコン２およびトランスミッション３を介して車輪６に伝達する走行駆動装置の構成も図２に示したものに限らない。アクセルペダル１２ａの操作量に応じてエンジン回転速度を制御するのであれば、回転速度制御手段としてのコントローラ１０とエンジン制御部１ａの構成はいかなるものでもよい。回転速度検出器１４，１５によりトルコン速度比ｅを検出したが、速度比検出手段の構成はいかなるものでもよい。エンジン冷却水温Ｔｗと相関関係のある物理量を検出するのであれば、水温検出手段としての水温検出器１７の構成はいかなるものでもよい。トルコン油温Ｔｔと相関関係のある物理量を検出するのであれば、油温検出手段としての油温検出器２８の構成はいかなるものでもよい。

以上では、本発明をホイールローダに適用する例について説明したが、トルコン駆動の他の作業車両にも本発明は同様に適用可能である。すなわち、本発明の特徴、機能を実現できる限り、本発明は実施の形態の作業車両の原動機制御装置に限定されない。

１ エンジン
１ａ エンジン制御部
２ トルクコンバータ
３ トランスミッション
１０ コントローラ
１４，１５ 回転速度検出器
１７ 水温検出器
１８ 油温検出器
Ｎｍａｘ 上限回転速度
Ｎｓ 制限回転速度

Claims (4)

1. アクセルペダルの操作量に応じて原動機の回転速度を制御する回転速度制御手段と、
   前記原動機の回転をトルクコンバータ（トルコン）およびトランスミッションを介して車輪に伝達する走行駆動装置と、
   前記原動機の冷却水温と相関関係のある物理量を検出する水温検出手段と、
   前記トルコンの入力軸と出力軸の速度比を検出する速度比検出手段と、
   前記速度比検出手段により検出された速度比が、トルコン効率が所定値以下となる制限速度比領域にあるときに、前記水温検出手段により冷却水温が所定値以上のオーバーヒート状態が検出されると、前記原動機の最高回転速度を上限値よりも低い制限回転速度に制限する速度制限手段とを備えることを特徴とする作業車両の原動機制御装置。
2. アクセルペダルの操作量に応じて原動機の回転速度を制御する回転速度制御手段と、
   前記原動機の回転をトルクコンバータ（トルコン）およびトランスミッションを介して車輪に伝達する走行駆動装置と、
   前記トルコンの作動油温と相関関係のある物理量を検出する油温検出手段と、
   前記トルコンの入力軸と出力軸の速度比を検出する速度比検出手段と、
   前記速度比検出手段により検出された速度比が、トルコン効率が所定値以下となる制限速度比領域にあるときに、前記油温検出手段により作動油温が所定値以上のオーバーヒート状態が検出されると、前記原動機の最高回転速度を上限値よりも低い制限回転速度に制限する速度制限手段とを備えることを特徴とする作業車両の原動機制御装置。
3. 請求項１または２に記載の作業車両の原動機制御装置において、
   前記トルコンは、速度比の小さい第１の領域で速度比の増加に伴いトルコン効率が増加し、速度比の大きい第２の領域で速度比の増加に伴いトルコン効率が減少する特性を有し、
   前記制限速度比領域は、前記第１の領域内の速度比が第１の所定値以下となる領域および前記第２の領域内の速度比が第２の所定値以上となる領域であることを特徴とする作業車両の原動機制御装置。
4. 請求項３に記載の作業車両の原動機制御装置において、
   前記検出された速度比が前記第１の所定値よりも大きいシフトダウン速度比まで減少すると、前記トランスミッションの速度段をシフトダウンし、前記第２の所定値よりも小さいシフトアップ速度比まで増加すると、前記トランスミッションの速度段をシフトアップする自動変速手段を有することを特徴とする作業車両の原動機制御装置。

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