JP6200801B2

JP6200801B2 - 作業機械

Info

Publication number: JP6200801B2
Application number: JP2013265715A
Authority: JP
Inventors: 崇史金野; 恭央山崎; 圭吾菊池
Original assignee: KCM Corp
Current assignee: KCM Corp
Priority date: 2013-12-24
Filing date: 2013-12-24
Publication date: 2017-09-20
Anticipated expiration: 2033-12-24
Also published as: JP2015121161A

Description

本発明は、作業機械の省エネ運転支援装置に関する。

特許文献１には次のようなホイールローダが開示されている。オペレータの操作によりパワーモードとエコノミーモードが選択可能であり、選択されたモードによるエンジン出力特性と、吸収トルク特性が選択される。一方、これらのモードとは別に、省エネ条件を満たせばエコランプを点灯して省エネ運転が行われていることを報知する。

国際公開ＷＯ２００７−０７２７０１号公報

しかしながら、特許文献１の段落００５０に記載されているとおり、エコノミーモードが選択されたときのエンジン出力特性が省エネ条件を満たすため、エコノミーモードが選択されていればエコランプが常時点灯する。すなわち、特許文献１のホイールローダでは、エコノミーモード時に急発進してもエコランプが点灯し続けてしまう。したがって、エコノミーモード運転中にさらに燃費の良い運転条件のみをエコ運転としてオペレータに報知することができなかった。

（１）請求項１の発明は、エンジンと、前記エンジンにより駆動され、傾転量を変えて制御される油圧ポンプと、前記油圧ポンプからの吐出油で駆動される油圧モータと、踏み込みに応じて前記エンジンの要求回転数を増加させ、前記要求回転数に応じて前記油圧ポンプの傾転量を増加させるアクセルペダルと、前記油圧ポンプ及び前記油圧モータを閉回路接続したＨＳＴ走行回路と、を備える作業機械において、高負荷モードと、前記高負荷モードよりも前記エンジンの最高回転数が低い低負荷モードとの何れかを選択する作業モードダイヤルと、オペレータの運転操作が省エネ運転操作であるか否かを判断するコントローラと、前記作業モードダイヤルにより前記低負荷モードおよび前記高負荷モードの何れかが選択されている場合に、前記コントローラによってオペレータの運転操作が省エネ運転操作であると判断されたときは省エネ運転操作された状態にあることを表示し、前記コントローラによってオペレータの運転操作が省エネ運転操作ではないと判断されたときは省エネ運転操作された状態にあることを表示しない表示装置とを備え、前記コントローラは、前記エンジンの実回転数に対する前記油圧ポンプの前記傾転量の設定を、前記アクセルペダルの踏み込み領域に対応する前記実回転数の全域において、前記低負荷モードに対応した傾転量が前記高負荷モードに対応した傾転量に比べて大きい関係に設定して前記油圧ポンプを制御することを特徴とする。
（２）請求項２の発明は、請求項１に記載の作業機械において、前記コントローラは、前記オペレータの運転操作に基づいたエンジン回転数が所定のエンジン回転数以下の場合に前記省エネ運転操作であると判断し、前記低負荷モードにおける前記エンジンの最高回転数と前記所定のエンジン回転数とは実質的に同一の回転数であることを特徴とする。
（３）請求項３の発明は、請求項２に記載の作業機械において、前記コントローラは、さらに、前記オペレータの運転操作に基づいたＨＳＴ走行回路圧を用いて前記省エネ運転操作であるか否かを判断することを特徴とする。
（４）請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れか一項に記載の作業機械において、前記表示装置は、運転室内に設けられた表示画面に前記省エネ運転操作であると前記コントローラが判断したことを表示することを特徴とする。
（５）請求項５の発明は、請求項１乃至３の何れか一項に記載の作業機械において、前記表示装置は、運転室内に設けられた表示画面上へのメータ表示を用いて前記省エネ運転操作であると前記コントローラが判断したことを表示することを特徴とする。
（６）請求項６の発明は、請求項１乃至３の何れか一項に記載の作業機械において、前記コントローラは、オペレータの運転操作が省エネ運転操作であることを複数段階で判断し、前記表示装置は、前記コントローラによって判断されたオペレータの運転操作が前記複数段階のどの段階の省エネ運転操作状態にあるかに応じて、省エネ運転操作の状態度合を表示することを特徴とする。

本発明によれば、低負荷モードの選択の有無に拘わらず、少なくともエンジン回転数を用いて、オペレータの省エネ運転に関する評価を報知することができる。

本発明の実施の形態によるホイールローダの側面図実施の形態によるホイールローダの概略構成を示すブロック図ホイールローダの走行速度と牽引力との関係を説明する図モニタの表示例を説明する図ＨＳＴ回路の回路圧と油圧モータの傾転量との間の特性を説明する図選択された作業モードに応じた、作業回路圧と、油圧モータの傾転量の上限値との間の特性を説明する図運転評価を報知するための処理を説明するフローチャート変形例による運転評価の報知の一例を説明する図ＰモードとＬモードとにおける特性を説明する図

以下、図１〜７、９を参照して、本発明に係る作業車両の一実施の形態について説明する。図１は、一実施の形態に係る省エネ運転支援装置を有する作業車両の一例であるホイールローダ１００の側面図である。ホイールローダ１００は、アーム１１１、作業機装置であるバケット１１２、車輪１１３等を有する前部車体１１０と、運転室１２１、エンジン室１２２、車輪１２３等を有する後部車体１２０とで構成される。

前部車体１１０には、上下方向に回動可能にアーム１１１が連結されており、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）する。アーム１１１の先端にはバケット１１２が上下方向に回動可能に連結されており、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。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は、エンジン１（図２参照）によって駆動される作業用油圧ポンプ８（図２参照）から圧油が供給されて、駆動する。前部車体１１０と後部車体１２０とはセンタピン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、本発明の実施の形態によるホイールローダ１００の概略構成を示すブロック図である。ホイールローダ１００は、エンジン１と、エンジン１により駆動される走行装置２と、省エネ運転支援装置３０を構成するＨＳＴコントローラ３およびモニタ４と、作業モードダイヤル５と、走行圧力センサ６と、アクセル踏込量センサ７と、作業用油圧ポンプ８とを備える。走行装置２は、走行用油圧回路ＨＣ１と、トランスミッション２２と、プロペラシャフト２３と、フロントアクスル２４ｆおよびリアアクスル２４ｒ（総称する場合には、アクスル２４と呼ぶ）とを有している。エンジン１の動力は、走行用油圧回路ＨＣ１へ伝えられ、さらに走行用油圧回路ＨＣ１からトランスミッション２２、プロペラシャフト２３、アクスル２４を介して車輪１１３および１２３へ伝達される。

走行用油圧回路ＨＣ１は、両傾転型の可変容量型の油圧ポンプ２１０と、油圧ポンプ２１０からの圧油で駆動される可変容量型の第１油圧モータ２１１と、第２油圧モータ２１２とを有している。走行用油圧回路ＨＣ１は、第１油圧モータ２１１が管路２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃおよび２１１ｄを介して油圧ポンプ２１０に閉回路接続され、第２油圧モータ２１２は管路２１１ａ、２１１ｅ、２１１ｆおよび２１１ｄを介して油圧ポンプ２１０に閉回路接続されたＨＳＴ回路により構成される。第１油圧モータ２１１と第２油圧モータ２１２とは油圧ポンプ２１０に対して互いに並列に接続されている。上述した管路２１１ａ、２１１ｂおよび２１１ｅを纏めて第１ＨＳＴ回路２１２ａと呼び、管路２１１ｃ、２１１ｄおよび２１１ｆを纏めて第２ＨＳＴ回路２１２ｂと呼ぶ。

油圧ポンプ２１０は、傾転シリンダと前後進切換弁とを備え、前後進切換弁は前後進切換レバー（不図示）に連動している。エンジン１により駆動されるチャージポンプ２１０ｐからの圧油は、前後進切換弁を介して傾転シリンダに導かれる。前後進切換レバーが中立（停止）位置にあるときは前後進切換レバーも中立位置にあり、油圧ポンプ２１０をゼロ傾転とするように傾転シリンダを制御し、油圧ポンプ２１０の吐出流量をゼロとする。前後進切換レバーが前進位置あるいは後進位置に切り換えられると、それに応じて前後進切換弁が切り換えられ、傾転シリンダの動作方向を制御して油圧ポンプ２１０の傾転方向を制御する。

油圧ポンプ２１０は、制御圧力発生回路（不図示）によって生成される制御圧力が前後進切換弁を介して傾転シリンダに供給されることにより、傾転量が制御される。制御圧力発生回路は、エンジン１の回転数に対し、後述する作業モードの種類に応じて比例させて制御圧力を上昇させ、油圧ポンプ２１０の傾転量（容量）を増加させる。その結果、油圧ポンプ２１０の吐出流量は、エンジン１の回転数の上昇に応じて滑らかに高い応答性を持って増大し、滑らかで力強い加速走行が可能となる。

上記のようにして容量が制御された油圧ポンプ２１０から吐出された圧油は前後進切換レバーが前進位置に切り換えられている場合には、第１ＨＳＴ回路２１２ａを通過して第１油圧モータ２１１および第２油圧モータ２１２に供給される。第１油圧モータ２１１および第２油圧モータ２１２の駆動に用いられた圧油は、第２ＨＳＴ回路２１２ｂを通過して油圧ポンプ２１０へ戻る。前後進切換レバーが後進位置に切り換えられている場合には、油圧ポンプ２１０から吐出された圧油は第２ＨＳＴ回路２１２ｂを通過して第１油圧モータ２１１および第２油圧モータ２１２に供給される。第１油圧モータ２１１および第２油圧モータ２１２の駆動に用いられた圧油は、第１ＨＳＴ回路２１２ａを通過して油圧ポンプ２１０へ戻る。

第１油圧モータ２１１の出力軸は、トランスミッション２２に連結され、第２油圧モータ２１２の出力軸は、クラッチ２１３を介してトランスミッション２２に連結されている。クラッチ２１３は、ホイールローダ１００の走行速度と牽引力との関係に基づいて、ＨＳＴコントローラ３により接続または切断が制御される。

図３に、ホイールローダ１００の走行速度（すなわちエンジン１の回転数）と牽引力との関係を示す。図３に示すように、ホイールローダ１００の走行速度がＶ０からＶ１までの範囲で増加すると、牽引力はＰ０からＰ１の範囲で反比例的に減少する。本実施の形態では、ＨＳＴコントローラ３は、走行速度が所定の速度Ｖｔｈ未満の場合、すなわち牽引力が必要な場合には、クラッチ２１３を接続して、第１油圧モータ２１１および第２油圧モータ２１２によりホイールローダ１００を走行させる。走行速度が所定の速度Ｖｔｈ以上の場合、すなわち速い走行速度が必要な場合には、ＨＳＴコントローラ３は、クラッチ２１３を切断して、第１油圧モータ２１１によりホイールローダ１００を走行させる。

トランスミッション２２は、複数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り、各ソレノイド弁は、ＨＳＴコントローラ３から出力される制御信号によって駆動され、変速される。なお、本実施の形態におけるトランスミッション２２は、一例として、１速〜４速の速度段に変速可能な構成を有している。第１油圧モータ２１１および第２油圧モータ２１２の出力軸の回転は、トランスミッション２２により変速され、変速後の回転はプロペラシャフト２３およびアクスル２４を介して、車輪１１３、１２３に伝達され、ホイールローダ１００が走行する。

ＨＳＴコントローラ３は、ＣＰＵや記憶装置であるＲＯＭおよび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ている。ＨＳＴコントローラ３は、後述する処理を実行して、第１油圧モータ２１１および第２油圧モータ２１２がそれぞれ有する傾転レギュレータ２１１ｒおよび２１２ｒに制御信号を出力する。この制御信号に応じて、傾転レギュレータ２１１ｒおよび２１２ｒは、第１油圧モータ２１１および第２油圧モータ２１２の傾転量を最少傾転ｑｍｉｎと最大傾転ｑｍａｘとの間で制御する。

ＨＳＴコントローラ３には、作業モードダイヤル５、走行圧力センサ６、アクセル踏込量センサ７等の各種のセンサからの信号がそれぞれ入力される。作業モードダイヤル５は、掘削作業時の作業モードを選択する際にオペレータによって操作される操作部材であり、選択された作業モードを示すモード信号をＨＳＴコントローラ３に出力する。作業モードダイヤル５によって、掘削時の走行駆動力の大きな高負荷モード（Ｐモード）、中負荷モード（Ｎモード）、低負荷モード（Ｌモード）、除雪モード（Ｓモード）のうちの何れかに作業モードが切換えられる。

図９にＰモードが設定された場合と、Ｌモードが設定された場合とにおける特性を示す。図９（ａ）は、アクセルペダル（不図示）のペダル操作量とエンジン１の要求回転数との関係を示す図であり、実線で示すＬ１０がＰモードを、破線で示すＬ２０がＬモードを表している。図示の通り、Ｐモードが設定されている場合には、オペレータによるアクセルペダル（不図示）のペダル操作量の増加に応じてエンジン１の要求回転数が増加して指令値としてエンジン１へ出力される。本実施の形態においては、Ｐモードにおけるエンジン１の要求回転数の最高回転数は、一例として２４５０ｒｐｍとする。Ｌモードの場合にはエンジン１の要求回転数の最高回転数は、Ｐモードにおけるエンジン１の要求回転数の最高回転数よりも低い２１５０ｒｐｍに設定されている。したがって、Ｌモードでは、アクセルペダルのペダル操作量の増加に伴って要求回転数が増加して２１５０ｒｐｍに達すると、以後、ペダル操作量が増加しても要求回転数は２１５０ｒｐｍで一定となる。

図９（ｂ）は、エンジン１の実回転数と油圧ポンプ２１０のポンプ傾転量との関係を示す図であり、実線で示すＬ１１がＰモードを、破線で示すＬ２１がＬモードを表している。図に示すように、Ｐモードでは、エンジン１の回転数の増加に比例して油圧ポンプ２１０の傾転量が増加されて、ポンプ吐出量が増加する。そして、エンジン１の実回転数がＰモードにおける２１５０ｒｐｍに達すると、油圧ポンプ２１０のポンプ傾転量も最大値の約９０パーセントを維持する。Ｌモードでは、エンジン１の実回転数の増加に比例して油圧ポンプ２１０のポンプ傾転量が増加するが、増加の割合はＰモードの場合と比べて大きい。そして、エンジン１の実回転数が１８００ｒｐｍに達すると、油圧ポンプ２１０の傾転量も最大値の約９０パーセントを維持する。このようなエンジン回転数に対するポンプ傾転量の設定により、エンジン回転数の全域において、すなわち、アクセルペダルの全踏み込み領域において、ペダル踏み込み量に対するポンプ傾転量はＬモードがＰモードを上回っている。その結果、とくにＬモードで走行しているときに、負荷が大きい場合であってもオペレータに対して加速感の低下を感じさせないようにしている。

なお、作業モードとして、ＰモードとＬモードの２つのモードが設定されたホイールローダ、ＰモードとＮモードとＬモードの３つのモードが設定されたホイールローダなど、上記の４つのモードのうちの何れか２つ以上の組み合わせが設定されていればよい。また、上記４つとは異なる作業モードを有していてもよい。

走行圧力センサ６は、第１ＨＳＴ回路２１２ａの圧力を検出する第１センサ６ａおよび第２ＨＳＴ回路２１２ｂの圧力を検出する第２センサ６ｂを有し、検出した圧力を示す圧力信号をＨＳＴコントローラ３に出力する。アクセル踏込量センサ７は、アクセルペダル（不図示）のペダル操作量を検出してアクセル信号をＨＳＴコントローラ３に出力する。

図４にモニタ４の表示画面の一例を示す。モニタ４は、たとえば速度メータ、タコメータ、燃料残量メータ等のホイールローダ１００の走行または動作状態等を表す各種メータが表示される。また、モニタ４には、後述するように、ＨＳＴコントローラ３により制御されて、燃費低減運転（以下、省エネ運転と呼ぶ）が行われていることを示す「ＥＣＯ」表示６００を点灯させ、オペレータに対して省エネ運転が行われているか否かの運転評価を報知する。

以下、ＨＳＴコントローラ３による第１油圧モータ２１１および第２油圧モータ２１２の傾転量の制御について説明する。なお、以下の説明では、第１油圧モータ２１１の傾転量の制御を中心に行うが、第２油圧モータ２１２の傾転量についても同様に制御されるものとする。ＨＳＴコントローラ３は、後述する図５および図６に示す特性に基づいて、第１油圧モータ２１１の目標傾転ｑｍを設定する。

図５は、第１ＨＳＴ回路２１２ａの回路圧Ｐｔと第１油圧モータ２１１の目標傾転ｑｍとの間の特性を示す。図５に示すように、第１ＨＳＴ回路２１２ａの回路圧Ｐｔが所定値Ｐ０未満では目標傾転ｑｍは最小傾転ｑｍｉｎであり、回路圧Ｐｔが所定値Ｐ０以上の圧力領域では目標傾転ｑｍが最大傾転ｑｍａｘとなる。図５に示す特性は、予めＨＳＴコントローラ３の所定の記憶領域に格納され、ＨＳＴコントローラ３は、第１センサ６ａから入力した圧力信号に基づいて目標傾転ｑｍを演算する。

図６は、作業用油圧ポンプ８の吐出圧である作業回路圧Ｐｐと、第１油圧モータ２１１の傾転量の上限値ｑｌｉｍとの間の特性を選択された作業モードに応じて示す図である。Ｌ１はＰモードの場合の特性を示し、Ｌ２はＮモードの場合、Ｌ３はＬモードの場合、Ｌ４はＳモードの場合の特性を示す。Ｐモード、Ｎモード、Ｌモードの場合には、作業回路圧Ｐｐが所定値Ｐｓに至るまでは、第１油圧モータ２１１の傾転量の上限値ｑｌｉｍは最大傾転ｑｍａｘに等しい。作業回路圧Ｐｐが所定値Ｐｓに至ると、そこから上限値ｑｌｉｍは、各モードに応じた最低傾転ｑｌＰ、ｑｌＮ、ｑｌＬまで直線的に減少する。なお、図より明らかなように、ｑｌＰ＞ｑｌＮ＞ｑｌＬである。Ｓモードの場合には、作業回路圧Ｐｐが所定値Ｐｒに至るまで、傾転量の上限値ｑｌｉｍは、作業回路圧Ｐｐが増加するにしたがって、Ｓモードでの最大傾転ｑｍａｘＳから最低傾転ｑｌＬまで漸減する。

図６に示す特性は、テーブルとして予めＨＳＴコントローラ３の所定の記憶領域に格納されている。ＨＳＴコントローラ３は、入力した圧力信号と選択された作業モードとに基づいて、テーブルを参照することによって第１油圧モータ２１１の傾転量の上限値ｑｌｉｍを演算する。そして、ＨＳＴコントローラ３は、図５に示す特性に基づいて演算した目標傾転ｑｍと、図６に示す特性に基づいて演算した上限値ｑｌｉｍとの値を比較し、小さい方の値を選択し、目標傾転ｑｍとして傾転レギュレータ２１１ｒに出力する。これにより、傾転量の最大値が上限値ｑｌｉｍで制限される。

ＨＳＴコントローラ３は、上記のようにしてホイールローダ１００の走行を制御している際に、ホイールローダ１００が走行速度２ｋｍ／ｈを超える場合にはオペレータの運転による燃費を判断して、省エネ運転が行われているか否かを評価する。ＨＳＴコントローラ３は、以下の条件（１）〜（３）が満たされた場合に、省エネ運転が行われていると判断する。
（１）第１ＨＳＴ回路２１２ａの回路圧が第１の閾値以下
（２）第２ＨＳＴ回路２１２ｂの回路圧が第２の閾値以下
（３）エンジンの要求回転数が第３の閾値以下

なお、本実施の形態では、上記の第１の閾値を２０ＭＰａ、第２の閾値を２０ＭＰａ、第３の閾値をＬモードにおけるエンジン１の要求回転数の最大値である２１５０ｒｐｍとする。また、第１ＨＳＴ回路２１２ａ、第２ＨＳＴ回路２１２ｂの最高回路圧は４０ＭＰａであり、最高エンジン要求回転数は２４５０ｒｐｍであるものとする。

ＨＳＴコントローラ３は、第１センサ６ａから入力した圧力信号を用いて、第１ＨＳＴ回路２１２ａの回路圧が第１の閾値以上か否かを判断する。同様に、ＨＳＴコントローラ３は、第２センサ６ｂから入力した圧力信号を用いて、第２ＨＳＴ回路２１２ｂの回路圧が第２の閾値以上か否かを判断する。さらに、ＨＳＴコントローラ３は、アクセル踏込センサ７から入力したアクセル信号を用いて、エンジン１の要求回転数を算出し、算出した要求回転数が第３の閾値以下か否かを判断する。

上記の判断処理の結果、条件（１）〜（３）が満たされた場合、すなわちエンジン要求回転数が２１５０ｒｐｍ以下であり、回路圧が２０ＭＰａ以下である場合には、ＨＳＴコントローラ３は、ホイールローダ１００が省エネ運転されていると判断する。ＨＳＴコントローラ３は、ホイールローダ１００が省エネ運転であると判断すると、タイマ（不図示）を起動して省エネ運転が継続している時間を計測する。タイマによる計測時間が、たとえば１秒以上経過した場合、ＨＳＴコントローラ３は、省エネ運転が行われていることをオペレータに報知する。この場合、ＨＳＴコントローラ３はモニタ４に信号を出力して、「ＥＣＯ」表示６００を点灯させる。この結果、オペレータは「ＥＣＯ」表示６００が点灯されることによって、ホイールローダ１００が省エネ運転されていると評価されていることを認識することができる。

条件（１）〜（３）のうち何れか１つでも条件が満たされない場合には、ＨＳＴコントローラ３は、ホイールローダ１００は省エネ運転されていないと判断する。この場合、ＨＳＴコントローラ３はモニタ４に信号を出力して、「ＥＣＯ」表示６００の点灯を禁止する。すなわち、「ＥＣＯ」表示６００を消灯する。上記のように「ＥＣＯ」表示６００が点灯している最中に省エネ運転がされていないと判断された場合には、「ＥＣＯ」表示６００は消灯される。すなわち、ホイールローダ１００の加速時や登坂時や掘削時のようにエンジン１の実回転数が２１５０ｒｐｍを超えて運転操作されるような場合には、「ＥＣＯ」表示６００の点灯が禁止される。この結果、オペレータは「ＥＣＯ」表示６００が消灯されることによって、ホイールローダ１００が省エネ運転されていないと運転評価されていることを認識することができる。

図７に示すフローチャートを用いて、実施の形態による省エネ運転支援装置３０が行う運転評価を報知する処理について説明する。図７の各処理はＨＳＴコントローラ３でプログラムを実行して行われる。図７の各処理を行なうプログラムはメモリ（不図示）に格納されて、ホイールローダ１００の走行速度が２ｋｍ／ｈを超えるとＨＳＴコントローラ３によりプログラムが起動され、実行される。

ステップＳ１では、省エネ運転が継続している時間を計測するためのタイマが起動していることを示すフラグｉを０に設定してステップＳ２へ進む。なお、フラグｉは、タイマが起動していない場合には０に設定され、タイマが起動している場合には１に設定される。ステップＳ２では、走行圧力センサ６を構成する第１センサ６ａおよび第２センサ６ｂから圧力信号を入力し、アクセル踏込センサ７からアクセル信号を入力してステップＳ３へ進む。ステップＳ３では、アクセル踏込センサ７から入力したアクセル信号を用いてエンジン１の要求回転数を算出し、算出した要求回転数が第３の閾値以下か否かを判断する。要求回転数が第３の閾値以下の場合には、ステップＳ３が肯定判定されてステップＳ４へ進む。要求回転数が第３の閾値を超える場合には、ステップＳ３が否定判定されて、後述するステップＳ１０へ進む。

ステップＳ４では、第１センサ６ａから入力した圧力信号に基づいて、第１ＨＳＴ回路２１２ａの回路圧が第１の閾値以下か否かを判定する。第１ＨＳＴ回路２１２ａの回路圧が第１の閾値以下の場合には、ステップＳ４が肯定判定されてステップＳ５へ進む。第１ＨＳＴ回路２１２ａの回路圧が第１の閾値を超える場合には、ステップＳ４が否定判定されて、後述するステップＳ１０へ進む。

ステップＳ５では、第２センサ６ｂから入力した圧力信号に基づいて、第２ＨＳＴ回路２１２ｂの回路圧が第２の閾値以下か否かを判定する。第２ＨＳＴ回路２１２ｂの回路圧が第２の閾値以下の場合には、ステップＳ５が肯定判定されてステップＳ６へ進む。第２ＨＳＴ回路２１２ｂの回路圧が第２の閾値を超える場合には、ステップＳ５が否定判定されて、後述するステップＳ１０へ進む。

ステップＳ６では、フラグｉが０か否かを判定する。フラグｉが０の場合にはステップＳ６が肯定判定されてステップＳ７へ進む。ステップＳ７ではタイマを起動して時間計測を開始するとともに、フラグｉを１に設定してステップＳ８へ進む。フラグｉが１に設定されている場合には、ステップＳ６が否定判定されてステップＳ８へ進む。ステップＳ８では、ステップＳ７でタイマにより時間計測を開始してから１秒が経過したか否かを判定する。１秒が経過した場合には、ステップＳ８が肯定判定されてステップＳ９へ進む。１秒が経過していない場合には、ステップＳ８が否定判定されてステップＳ２へ戻る。

ステップＳ９では、モニタ４に「ＥＣＯ」表示６００の点灯を指示する信号を出力して処理を終了する。ステップＳ３、Ｓ４、Ｓ５が否定判定されてステップＳ１０へ進むと、モニタ４に「ＥＣＯ」表示６００の点灯を禁止する信号を出力して処理を終了する。

上述した実施形態のホイールローダは、エンジン１により駆動される油圧ポンプ２１０とその油圧ポンプ２１０からの吐出油で駆動される油圧モータ２１１，２１２とを閉回路接続したＨＳＴ走行回路を備える。そして、このホイールローダの省エネ運転支援装置は、少なくとも高負荷モードと、高負荷モードよりもエンジン１の要求回転数の最高回転数が低い低負荷モードとのいずれか一方を選択する作業モードダイヤル５と、オペレータの運転操作に基づいた燃費に関する運転評価、すなわち省エネ運転か否かを評価するＨＳＴコントローラ３と、作業モードダイヤル５により低負荷モードおよび高負荷モードの何れか一方が選択されている場合には、ＨＳＴコントローラ３によって省エネ運転と評価されると「ＥＣＯ」表示６００を点灯して報知し、ＨＳＴコントローラ３によって省エネ運転ではないと評価されると「ＥＣＯ」表示６００の点灯を禁止するモニタ４とを備える。

上述した実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）ＨＳＴ回路を有するホイールローダ１００の省エネ運転支援装置３０は、ＨＳＴコントローラ３とモニタ４とを備える。ＨＳＴコントローラ３は、エンジン１の回転数と、第１ＨＳＴ回路２１２ａの回路圧と、第２ＨＳＴ回路２１２ｂの回路圧とを用いて、オペレータの運転が省エネ運転の条件を満足するか否かを判断する。モニタ４は、ＨＳＴコントローラ３が省エネ運転条件を満たすと判断すると、オペレータの運転が省燃費運転である評価として「ＥＣＯ」表示６００を表示するようにした。したがって、作業モードの設定状況に関わらず、オペレータが省エネ運転しているか否かを正確に報知できるので、オペレータに対して省エネ運転を促すことに寄与する。

（２）ＨＳＴ式ホイールローダは、トルコン式ホイールローダに比べて、アクセルペダルをフルスロットルさせなくても走行性能が発揮できるように設計されている。そのため、モード選択に拘わらず、加速時、登坂時以外（以下、通常運転時と呼ぶ）でも、アクセルペダルをフルスロットルする必要はない。とくにＰモード選択時は、通常走行運転時にアクセルペダルが所定値ＰＳを超えて踏み込まれても走行性能が良好にならないばかりか、かえって燃費が悪化する。そこで、本発明等は、ＨＳＴ式ホイールローダの上記走行性能をオペレータに教示してエコ運転を促すための教示手法を鋭意検討し、本発明に想到した。
すなわち、Ｌモード時に設定されている要求最高エンジン回転数２１５０ｒｐｍの踏み込み操作量ＰＳを越えたペダル踏み込み操作でエコ表示を消灯することとした。ＨＳＴホイールローダを熟知するベテランオペレータは、加速時、登坂時、あるいは重掘削時のリフトアップ操作を除いた通常運転時には、モード選択に拘わらず所定操作量ＰＳ（要求エンジン回転数２１５０ｒｐｍ）以下の領域で運転を行う。加速時や登坂時、あるいは、重掘削時のリフトアップ操作においては、要求される走行トルクや要求されるエンジン回転数が大きいのでペダル踏み込み量が大きいのはやむを得ない。しかし、それ以外の運転時に必要以上にアクセルペダルを踏み込む必要はない。
本発明によれば、たとえば、要求最高エンジン回転数２１５０ｒｐｍの踏み込み操作量ＰＳを越えたペダル踏み込み操作でエコ表示が消灯することを通して、オペレータは、モード選択に拘わらず、アクセルペダル操作量を所定量ＰＳを超えて踏み込むことは省エネ運転ではないことを認識し、必要以上のアクセルペダルの踏み込み操作を極力回避するようになり、エコ運転、すなわち省エネ運転で作業を行うことができ、燃費が改善される。
（３）運転室内に設けられたモニタ４に運転評価を示す「ＥＣＯ」表示６００を行うようにした。したがって、オペレータは自身の運転評価を容易に視認することができる。

次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。
（１）変形例１
モニタ４に「ＥＣＯ」表示６００を点灯／消灯させることによって運転評価の報知を行うものに代えて、警告灯を点灯／消灯させてもよい。この場合も、ＨＳＴコントローラ３は、省エネ運転が行われていると判断すると、警告灯を点灯させるための信号を出力し、省エネ運転が行われていないと判断すると警告灯の点灯を禁止する信号を出力すればよい。

音声を用いて運転評価の報知を行うものについても本発明の一態様に含まれる。この場合、たとえば運転室１２１内にスピーカを設け、ＨＳＴコントローラ３は、省エネ運転が行われていると判断すると、音声信号を出力して、スピーカから警告音やメッセージ等を出力させればよい。

（２）変形例２
運転評価を報知する際に、省エネ運転の度合、すなわち燃費低減の達成度合を段階的に報知してもよい。この場合、図８に示すようなゲージ６０１がモニタ４に表示される。図８に示すゲージ６０１の例では、省エネ運転の度合が４段階に区分され、省エネ運転の度合が高い程、点灯される領域が段階的に増加する。そして、ＨＳＴコントローラ３は、検出された回転数や回路圧の各閾値に対する割合を算出し、その値が小さい程省エネ運転の度合が高いと判定する。ＨＳＴコントローラ３は、算出した割合が１〜２５パーセントの場合にはゲージ６０１の全領域を点灯表示させ、割合が２６〜５０パーセントの場合にはゲージ６０１の０〜７５までの領域を点灯表示させ、割合が５１〜７５パーセントの場合にはゲージ６０１の０〜５０までの領域を点灯表示させ、割合が７６〜１００パーセントの場合にはゲージ６０１の０〜２５までの領域を点灯表示させればよい。

なお、運転室１２１内にスピーカを備える場合には、ゲージ６０１により省エネ運転の度合を段階的に表示するものに代えて、省エネ運転の度合に応じてスピーカから出力される警告音を段階的に大きくあるいは小さくさせてもよい。さらには、省エネ運転の度合に応じて、スピーカから出力されるメッセージの内容を変更させてもよい。

（３）変形例３
ホイールローダ１００をさらに低燃費で動作させるための省エネモードをさらに備え、オペレータは専用の操作部材を操作することにより省エネモードの設定または解除を可能にしてもよい。この場合、ＨＳＴコントローラ３は、省エネモードが設定されていると、アクセル踏込センサ７から入力したアクセル信号を用いて算出したエンジン１の要求回転数を減少させ、たとえば要求回転数の９０％の回転数でエンジン１を回転させる。さらに、ＨＳＴコントローラ３は、エンジン１の回転数の減少量に応じて、第１油圧モータ２１１および第２油圧モータ２１２の最小傾転ｑｍｉｎを低下させて走行速度の低下を防止する。

上記のように省エネモードを設定してエンジン１の回転数と、第１油圧モータ２１１および第２油圧モータ２１２の傾転量とが制御されているとき、ＨＳＴコントローラ３は、エンジン１の回転数と、第１ＨＳＴ回路２１２ａおよび第２ＨＳＴ回路２１２ｂの回路圧とが上述した条件（１）〜（３）を満たし、省エネ運転が行われているか否かを判定する。そして、省エネ運転が行われている場合には、ＨＳＴコントローラ３はモニタ４に設けられた専用のランプ等を点灯させる省エネ表示および「ＥＣＯ」表示６００の点灯を行う。省エネ運転が行われていないと判断した場合には、ＨＳＴコントローラ３は、モニタ４に省エネ表示および「ＥＣＯ」表示６００を消灯させる。換言すると、省エネ表示は、省エネモードが設定され、かつ省エネ運転が行われている場合に点灯する。なお、省エネモードが設定されていない場合には、省エネ運転が行われているか否かの判断結果に応じて「ＥＣＯ」表示６００の点灯／消灯が制御されるが、省エネ表示は点灯されない。

以上説明した変形例３による省エネ運転支援装置は、上述した実施形態の省エネ運転支援装置にさらに、低負荷モードまたは高負荷モード、すなわちＰモード、Ｎモード、Ｌモード、Ｓモードが選択されているホイールローダをさらに低燃費運転する省エネモードを選択する専用の選択部材を設けている。そして、ＨＳＴコントローラ３は、ＮモードやＬモードなどの低負荷モードの設定と省エネモードの選択に拘わらず、エンジン回転数およびＨＳＴ走行回路圧を用いてオペレータの燃費に関する運転評価が所定条件、すなわち上記（１）〜（３）の３つの条件のすべてを満足していれば「ＥＣＯ」表示６００を点灯する。さらに、省エネモードが選択され、燃費に関する運転評価が所定条件を満たす場合に、「ＥＣＯ」表示６００とともに、省エネモードでの省エネ運転であることを示す省エネ表示を行う。

（４）ホイールローダ１００は、第１油圧モータ２１１および第２油圧モータ２１２を備えるものに代えて、第１油圧モータ２１１のみを備えていてもよい。この場合であっても、油圧ポンプ２１０と第１油圧モータ２１１とは閉回路接続されたＨＳＴ走行回路を構成する。さらに、ホイールローダ１００が第２油圧モータ２１２を備えない場合には、第１油圧モータ２１１がトランスミッション２２に代えてリダクションギアと接続するようにしたものも本発明の一態様に含まれる。
（５）作業車両としてホイールローダ１００を例に説明したが、本発明はこれに限定されず、たとえば、フォークリフト、テレハンドラー、リフトトラック等、ＨＳＴ回路を有する他の作業車両であってもよい。

本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態または変形例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。

１…エンジン、２…走行装置、３…ＨＳＴコントローラ、４…モニタ、
５…作業モードダイヤル、６…走行圧力センサ、２２…トランスミッション、
３０…省エネ運転支援装置、１００…ホイールローダ、２１０…油圧ポンプ、
２１１…第１油圧モータ、２１２…第２油圧モータ、２１２ａ…第１ＨＳＴ回路、
２１２ｂ…第２ＨＳＴ回路、２１３…クラッチ、ＨＣ１…走行用油圧回路

Claims

エンジンと、
前記エンジンにより駆動され、傾転量を変えて制御される油圧ポンプと、
前記油圧ポンプからの吐出油で駆動される油圧モータと、
踏み込みに応じて前記エンジンの要求回転数を増加させ、前記要求回転数に応じて前記油圧ポンプの傾転量を増加させるアクセルペダルと、
前記油圧ポンプ及び前記油圧モータを閉回路接続したＨＳＴ走行回路と、を備える作業機械において、
高負荷モードと、前記高負荷モードよりも前記エンジンの最高回転数が低い低負荷モードとの何れかを選択する作業モードダイヤルと、
オペレータの運転操作が省エネ運転操作であるか否かを判断するコントローラと、
前記作業モードダイヤルにより前記低負荷モードおよび前記高負荷モードの何れかが選択されている場合に、前記コントローラによってオペレータの運転操作が省エネ運転操作であると判断されたときは省エネ運転操作された状態にあることを表示し、前記コントローラによってオペレータの運転操作が省エネ運転操作ではないと判断されたときは省エネ運転操作された状態にあることを表示しない表示装置とを備え、
前記コントローラは、
前記エンジンの実回転数に対する前記油圧ポンプの前記傾転量の設定を、前記アクセルペダルの踏み込み領域に対応する前記実回転数の全域において、前記低負荷モードに対応した傾転量が前記高負荷モードに対応した傾転量に比べて大きい関係に設定して前記油圧ポンプを制御する
ことを特徴とする作業機械。
請求項１に記載の作業機械において、
前記コントローラは、前記オペレータの運転操作に基づいたエンジン回転数が所定のエンジン回転数以下の場合に前記省エネ運転操作であると判断し、
前記低負荷モードにおける前記エンジンの最高回転数と前記所定のエンジン回転数とは実質的に同一の回転数であることを特徴とする作業機械。
請求項２に記載の作業機械において、
前記コントローラは、さらに、前記オペレータの運転操作に基づいたＨＳＴ走行回路圧を用いて前記省エネ運転操作であるか否かを判断することを特徴とする作業機械。
請求項１乃至３の何れか一項に記載の作業機械において、
前記表示装置は、運転室内に設けられた表示画面に前記省エネ運転操作であると前記コントローラが判断したことを表示することを特徴とする作業機械。
請求項１乃至３の何れか一項に記載の作業機械において、
前記表示装置は、運転室内に設けられた表示画面上へのメータ表示を用いて前記省エネ運転操作であると前記コントローラが判断したことを表示することを特徴とする作業機械。
請求項１乃至３の何れか一項に記載の作業機械において、
前記コントローラは、オペレータの運転操作が省エネ運転操作であることを複数段階で判断し、
前記表示装置は、前記コントローラによって判断されたオペレータの運転操作が前記複数段階のどの段階の省エネ運転操作状態にあるかに応じて、省エネ運転操作の状態度合を表示することを特徴とする作業機械。