WO2011138880A1 - 作業車両及び作業車両の制御方法 - Google Patents

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WO2011138880A1
WO2011138880A1 PCT/JP2011/053203 JP2011053203W WO2011138880A1 WO 2011138880 A1 WO2011138880 A1 WO 2011138880A1 JP 2011053203 W JP2011053203 W JP 2011053203W WO 2011138880 A1 WO2011138880 A1 WO 2011138880A1
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work
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聡 朝見
小泉　淳
石井　庄太郎
貴央 大浅
愛 萩庭
雅弘 湊
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株式会社小松製作所
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    • F02D2250/26—Control of the engine output torque by applying a torque limit

Definitions

  • the present invention relates to a work vehicle and a work vehicle control method.
  • Patent Document a technique for switching a control mode for controlling engine output to either a low output mode or a high output mode according to a work load.
  • engine output is controlled in accordance with a preset engine torque curve.
  • the engine torque curve indicates the relationship between the upper limit value of the engine output torque and the engine speed.
  • the engine torque curve in the low output mode is set to ⁇ times ( ⁇ ⁇ 1) the engine torque curve in the high output mode.
  • the engine torque curve in the high output mode is switched to the engine torque curve in the low output mode.
  • the engine torque curve in the low output mode is a completely different engine torque curve in which the upper limit value of the engine output torque is ⁇ times that of the engine torque curve in the high output mode. For this reason, the output performance of the engine may change suddenly during the work. In this case, the operability of the work vehicle is degraded.
  • An object of the present invention is to provide a work vehicle and a work vehicle control method capable of suppressing a decrease in operability and improving the effect of reducing fuel consumption.
  • a work vehicle includes an engine, a traveling device, a work implement, a first detection unit, a second detection unit, and a control unit.
  • the traveling device causes the vehicle to travel by the driving force from the engine.
  • the work machine is driven by the driving force from the engine.
  • the first detection unit detects the engine speed.
  • the second detection unit detects at least one of the vehicle speed, the acceleration of the vehicle, and the acceleration of the engine speed.
  • the control unit determines whether or not a low load condition indicating that the vehicle is in a low load state is satisfied.
  • the control unit controls the engine so that the upper limit value of the output torque of the engine is reduced when the low load condition is satisfied than when the low load condition is not satisfied.
  • control unit responds to a change in at least one of the vehicle speed detected by the second detection unit, the acceleration of the vehicle, and the acceleration of the engine speed, and the engine speed detected by the first detection unit.
  • the amount of reduction in the upper limit value of the engine output torque when the low load condition is satisfied is changed.
  • the upper limit value of the engine output torque is reduced as compared with when the low load condition is not satisfied.
  • fuel consumption is reduced.
  • the reduction amount of the upper limit value of the output torque of the engine when the low load condition is satisfied depends on a change in at least one of the vehicle speed, the acceleration of the vehicle, and the acceleration of the engine speed and the engine speed. ,Change. Therefore, the upper limit value of the engine output torque is not uniformly reduced by a preset amount, but the reduction amount changes in accordance with the change in the situation between the engine speed and the vehicle speed. For this reason, a rapid change in the output torque of the engine can be suppressed. Thereby, the fall of operativity is suppressed.
  • the work vehicle according to the second aspect of the present invention is the work vehicle according to the first aspect, and the reduction amount changes according to the low load condition.
  • size of load can be determined by changing a reduction amount according to low load conditions. For example, even if the low load condition is satisfied, the reduction amount may be smaller in the low load condition with a large load than in the low load condition with a small load. Thereby, the fall of operativity can further be suppressed.
  • a work vehicle according to a third aspect of the present invention is the work vehicle according to the first aspect, wherein the control unit reduces the upper limit value of the engine output torque when the engine speed is greater than a predetermined speed. Let Further, the predetermined rotational speed changes according to the low load condition.
  • the upper limit value of the engine output torque is reduced. That is, even if the low load condition is satisfied, the upper limit value of the engine output torque is not reduced when the engine speed is smaller than the predetermined speed. Thereby, it can suppress that the output torque of an engine falls too much. Further, the predetermined rotational speed changes according to the low load condition. Since the minimum required engine output torque varies depending on the low load condition, the minimum required engine output torque is ensured for each low load condition by changing the predetermined engine speed according to the low load condition. Can do. Thereby, fuel consumption can be improved while suppressing a decrease in operability.
  • a work vehicle is the work vehicle according to the first aspect, and includes an accelerator operation member that is operated by an operator, a third detection unit that detects an operation amount of the accelerator operation member, Is further provided.
  • the control unit determines the reduction amount in consideration of the operation amount of the accelerator operation member detected by the third detection unit.
  • the reduction amount of the upper limit value of the engine output torque is determined in consideration of the operation amount of the accelerator operation member. Therefore, the operator's intention can be reflected in the reduction amount. Thereby, operability can be improved.
  • the work vehicle according to the fifth aspect of the present invention is the work vehicle according to any one of the first to fourth aspects, and the second detection unit detects the vehicle speed.
  • the control unit makes the reduction amount smaller than when the vehicle speed is lower than the predetermined speed.
  • the work vehicle according to the sixth aspect of the present invention is the work vehicle according to any one of the first to fourth aspects, and the second detection unit detects the vehicle speed.
  • the control unit determines that the vehicle speed is equal to or higher than the first predetermined speed and the second predetermined speed. The amount of reduction is made smaller than when it is below.
  • a work vehicle is the work vehicle according to the first aspect, wherein the control unit discriminates the work phase of the vehicle from the operating states of the traveling device and the work implement, and the low load condition is satisfied. Determine whether it is satisfied based on the work phase, In this work vehicle, the reduction amount of the upper limit value of the engine output torque is determined based on the work situation. For this reason, it is possible to determine a reduction amount more suitable for the load state of the vehicle. This further reduces the fuel consumption and suppresses the decrease in operability.
  • the work vehicle according to the eighth aspect of the present invention is the work vehicle according to the seventh aspect, and the low load condition includes that the work phase is in an empty state.
  • the empty state is a state where no load is loaded on the work machine.
  • the upper limit of the engine output torque is reduced when no load is loaded on the work implement.
  • the load on the work machine is small. Therefore, even if the upper limit of the engine output torque is reduced, the influence on the operation of the work machine is small. For this reason, while suppressing the fall of operativity, a fuel consumption can be reduced.
  • a work vehicle is the work vehicle according to the seventh aspect, and further includes a forward / reverse switching operation member for operating switching between forward and reverse of the vehicle.
  • the low load condition includes that the work phase is in a shuttle state.
  • the shuttle state is a state where the traveling direction instructed by the forward / reverse switching operation member is different from the traveling direction of the vehicle.
  • the upper limit of the engine output torque is reduced when the vehicle is in the shuttle state.
  • the shuttle state is a state from when the operator operates switching between forward and reverse of the vehicle to when the operation of the vehicle is actually switched. For this reason, when the vehicle is in the shuttle state, it is not a situation where the vehicle is driven at a high speed or the work implement is driven quickly. For this reason, while suppressing the fall of operativity, a fuel consumption can be reduced.
  • the work vehicle according to the tenth aspect of the present invention is the work vehicle according to the first aspect, and the control unit determines whether or not the vehicle is traveling uphill. The control unit reduces the reduction amount when the vehicle is traveling uphill.
  • a work vehicle control method is a work vehicle control method including an engine, a travel device, and a work implement.
  • the traveling device causes the vehicle to travel by the driving force from the engine.
  • the work machine is driven by the driving force from the engine.
  • This work vehicle control method includes the following steps.
  • the engine speed is detected.
  • At least one of the vehicle speed, the acceleration of the vehicle, and the acceleration of the engine speed is detected. It is determined whether or not a low load condition indicating that the vehicle is in a low load state is satisfied.
  • the engine is controlled such that the upper limit value of the output torque of the engine is lower than when the low load condition is not satisfied.
  • the output torque of the engine when the low load condition is satisfied Change the reduction amount of the upper limit value.
  • the upper limit value of the engine output torque is reduced compared to when the low load condition is not satisfied.
  • fuel consumption is reduced.
  • the amount of reduction in the upper limit value of the engine output torque when the low load condition is satisfied changes according to changes in at least one of the vehicle speed, the acceleration of the vehicle, and the acceleration of the engine speed, and the engine speed. To do. Therefore, the upper limit value of the engine output torque is not uniformly reduced by a preset amount, but the reduction amount changes in accordance with the change in the situation between the engine speed and the vehicle speed. For this reason, a rapid change in the output torque of the engine can be suppressed. Thereby, the fall of operativity is suppressed.
  • FIG. 1 is a side view of a work vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • the schematic diagram which shows the structure of a working vehicle.
  • the figure which shows an example of an engine torque curve.
  • the flowchart which shows the process by engine torque reduction control.
  • the figure which shows an example of the table for calculating correction
  • the figure which shows a low load condition and a torque reduction amount table.
  • the flowchart which shows the calculation process of the torque reduction amount in engine torque reduction control.
  • movement of the vehicle at the time of V shape work.
  • the block diagram which shows the outline of a structure of the HST type work vehicle which concerns on other embodiment of this invention.
  • FIG. 1 and FIG. 2 show a work vehicle 1 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is an external view of the work vehicle 1
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating the configuration of the work vehicle 1.
  • the work vehicle 1 is a wheel loader, and the work vehicle 1 can be self-propelled when the front wheels 4 a and the rear wheels 4 b are rotationally driven, and can perform a desired work using the work machine 3.
  • the work vehicle 1 includes a body frame 2, a work implement 3, a front wheel 4a, a rear wheel 4b, and a cab 5.
  • the body frame 2 has a front body part 2a and a rear body part 2b.
  • the front vehicle body portion 2a and the rear vehicle body portion 2b are connected to each other so as to be swingable in the left-right direction.
  • a pair of steering cylinders 11a and 11b are provided across the front vehicle body portion 2a and the rear vehicle body portion 2b.
  • the steering cylinders 11a and 11b are hydraulic cylinders that are driven by hydraulic oil from the steering pump 12 (see FIG. 2). As the steering cylinders 11a and 11b expand and contract, the front vehicle body portion 2a swings with respect to the rear vehicle body portion 2b. Thereby, the traveling direction of the vehicle is changed. In FIGS. 1 and 2, only one of the steering cylinders 11a and 11b is shown, and the other is omitted.
  • a work machine 3 and a pair of front wheels 4a are attached to the front vehicle body 2a.
  • the work machine 3 is driven by hydraulic oil from the work machine pump 13 (see FIG. 2).
  • the work machine 3 includes a boom 6, a pair of lift cylinders 14 a and 14 b, a bucket 7, a bucket cylinder 15, and a bell crank 9.
  • the boom 6 is attached to the front vehicle body 2a.
  • One ends of the lift cylinders 14a and 14b are attached to the front vehicle body 2a.
  • the other ends of the lift cylinders 14 a and 14 b are attached to the boom 6.
  • the boom 6 swings up and down.
  • the bucket 7 is attached to the tip of the boom 6.
  • One end of the bucket cylinder 15 is attached to the front vehicle body 2a.
  • the other end of the bucket cylinder 15 is attached to the bucket 7 via a bell crank 9.
  • the bucket 7 swings up and down as the bucket cylinder 15 expands and contracts with hydraulic oil from the work machine pump 13.
  • the cab 5 and a pair of rear wheels 4b are attached to the rear vehicle body 2b.
  • the cab 5 is mounted on the upper part of the vehicle body frame 2 and includes a seat on which an operator is seated, an operation unit 8 to be described later, and the like.
  • the work vehicle 1 includes an engine 21, a travel device 22, a work machine pump 13, a steering pump 12, an operation unit 8, a control unit 10, and the like.
  • the engine 21 is a diesel engine, and the output of the engine 21 is controlled by adjusting the amount of fuel injected into the cylinder. This adjustment is performed by controlling the electronic governor 25 attached to the fuel injection pump 24 of the engine 21 by the first control unit 10a described later.
  • the governor 25 an all-speed control type governor is generally used, and the engine speed and the fuel injection amount according to the load so that the engine speed becomes a target speed corresponding to the accelerator operation amount described later. And adjust. That is, the governor 25 increases or decreases the fuel injection amount so that there is no deviation between the target engine speed and the actual engine speed.
  • the engine speed is detected by an engine speed sensor 91 (first detection unit). The detection signal of the engine speed sensor 91 is input to the first control unit 10a.
  • the traveling device 22 is a device that causes the vehicle to travel by the driving force from the engine 21.
  • the traveling device 22 includes a torque converter device 23, a transmission 26, the front wheels 4a and the rear wheels 4b described above, and the like.
  • the torque converter device 23 has a lockup clutch 27 and a torque converter 28.
  • the lockup clutch 27 can be switched between a connected state and a non-connected state.
  • the torque converter 28 transmits the driving force from the engine 21 using oil as a medium.
  • the lockup clutch 27 is in the connected state, the input side and the output side of the torque converter 28 are directly connected.
  • the lock-up clutch 27 is a hydraulically operated clutch, and the supply of hydraulic oil to the lock-up clutch 27 is controlled by the second control unit 10b described later via the clutch control valve 31, so that the connected state is not connected. The connected state is switched.
  • the transmission 26 has a forward clutch CF corresponding to the forward travel stage and a reverse clutch CR corresponding to the reverse travel stage.
  • a forward clutch CF corresponding to the forward travel stage
  • a reverse clutch CR corresponding to the reverse travel stage.
  • the transmission 26 has a plurality of speed stage clutches C1-C4 corresponding to a plurality of speed stages, and can switch the reduction ratio to a plurality of stages.
  • four speed stage clutches C1-C4 are provided, and the speed stage can be switched to four stages from the first speed to the fourth speed.
  • Each of the speed stage clutches C1-C4 is a hydraulically operated hydraulic clutch. Hydraulic fluid is supplied from a hydraulic pump (not shown) to the clutches C1-C4 via the clutch control valve 31.
  • the clutch control valve 31 is controlled by the second control unit 10b to control the supply of hydraulic oil to the clutch C1-C4, thereby switching the connected state and the non-connected state of each clutch C1-C4.
  • the output shaft of the transmission 26 is provided with a T / M output rotational speed sensor 92 that detects the rotational speed of the output shaft of the transmission 26.
  • a detection signal from the T / M output rotation speed sensor 92 (second detection unit) is input to the second control unit 10b.
  • the second control unit 10b calculates the vehicle speed based on the detection signal of the T / M output rotation speed sensor 92. Therefore, the T / M output rotation speed sensor 92 functions as a vehicle speed sensor that detects the vehicle speed.
  • a sensor that detects the rotational speed of other parts instead of the output shaft of the transmission 26 may be used as the vehicle speed sensor.
  • the driving force output from the transmission 26 is transmitted to the front wheels 4a and the rear wheels 4b via the shaft 32 and the like. Thereby, the vehicle travels.
  • the rotational speed of the input shaft of the transmission 26 is detected by a T / M input rotational speed sensor 93.
  • a detection signal from the T / M input rotation speed sensor 93 is input to
  • a part of the driving force of the engine 21 is transmitted to the work machine pump 13 and the steering pump 12 via the PTO shaft 33.
  • the work machine pump 13 and the steering pump 12 are hydraulic pumps that are driven by a driving force from the engine 21.
  • the hydraulic oil discharged from the work machine pump 13 is supplied to the lift cylinders 14 a and 14 b and the bucket cylinder 15 via the work machine control valve 34.
  • the hydraulic oil discharged from the steering pump 12 is supplied to the steering cylinders 11a and 11b via the steering control valve 35.
  • the work machine 3 is driven by a part of the driving force from the engine 21.
  • the pressure of the hydraulic oil discharged from the work machine pump 13 (hereinafter referred to as “work machine pump hydraulic pressure”) is detected by the first hydraulic sensor 94.
  • the pressure of the hydraulic oil supplied to the lift cylinders 14 a and 14 b (hereinafter referred to as “lift cylinder hydraulic pressure”) is detected by the second hydraulic sensor 95.
  • the second hydraulic pressure sensor 95 detects the hydraulic pressure in the cylinder head chamber to which hydraulic oil is supplied when the lift cylinders 14a and 14b are extended.
  • the pressure of hydraulic oil supplied to the bucket cylinder 15 (hereinafter referred to as “bucket cylinder hydraulic pressure”) is detected by a third hydraulic pressure sensor 96.
  • the third hydraulic pressure sensor 96 detects the hydraulic pressure in the cylinder head chamber to which hydraulic oil is supplied when the bucket cylinder 15 is extended.
  • the pressure of hydraulic fluid discharged from the steering pump 12 (hereinafter referred to as “steering pump hydraulic pressure”) is detected by a fourth hydraulic pressure sensor 97. Detection signals from the first to fourth hydraulic sensors 94-97 are input to the second controller 10b.
  • the operation unit 8 is operated by an operator.
  • the operation unit 8 includes an accelerator operation member 81a, an accelerator operation detection device 81b, a steering operation member 82a, a steering operation detection device 82b, a boom operation member 83a, a boom operation detection device 83b, a bucket operation member 84a, a bucket operation detection device 84b, and a gear shift.
  • An operation member 85a, a shift operation detection device 85b, an FR operation member 86a, an FR operation detection device 86b, a shift down operation member 89a, a shift down operation detection device 89b, and the like are included.
  • the accelerator operation member 81a is, for example, an accelerator pedal, and is operated to set a target rotational speed of the engine 21.
  • the accelerator operation detection device 81b (third detection unit) detects an operation amount of the accelerator operation member 81a (hereinafter referred to as “accelerator operation amount”).
  • the accelerator operation detection device 81b outputs a detection signal to the first control unit 10a.
  • the steering operation member 82a is, for example, a steering handle, and is operated to operate the traveling direction of the vehicle.
  • the steering operation detection device 82b detects the position of the steering operation member 82a and outputs a detection signal to the second control unit 10b.
  • the second control unit 10b controls the steering control valve 35 based on the detection signal from the steering operation detection device 82b. Thereby, the steering cylinders 11a and 11b expand and contract, and the traveling direction of the vehicle is changed.
  • the boom operation member 83a and the bucket operation member 84a are, for example, operation levers, and are operated to operate the work machine 3. Specifically, the boom operation member 83 a is operated to operate the boom 6. The bucket operation member 84 a is operated to operate the bucket 7.
  • the boom operation detection device 83b detects the position of the boom operation member 83a.
  • the bucket operation detection device 84b detects the position of the bucket operation member 84a.
  • the boom operation detection device 83b and the bucket operation detection device 84b output detection signals to the second control unit 10b.
  • the second control unit 10b controls the work implement control valve 34 based on detection signals from the boom operation detection device 83b and the bucket operation detection device 84b.
  • the work machine 3 is provided with a boom angle detection device 98 for detecting the boom angle.
  • the boom angle is sandwiched between a line connecting the centers of the rotation axes of the front and rear wheels 4a, 4b, a line connecting the rotation center of the boom 6 with respect to the front body frame 2a and the rotation center of the bucket 7 with respect to the boom 6. Say the angle.
  • the boom angle corresponds to the height of the bucket 7 from the ground.
  • the boom angle detection device 98 outputs a detection signal to the second control unit 10b.
  • the shift operation member 85a is, for example, a shift lever.
  • the shift operation member 85a is operated to set the upper limit of the speed stage when the automatic shift mode is selected. For example, when the speed change operating member 85a is set to the third speed, the transmission 26 is switched from the second speed to the third speed, and is not switched to the fourth speed.
  • the transmission 26 is switched to the speed stage set by the shift operation member 85a.
  • the shift operation detecting device 85b detects the position of the shift operation member 85a.
  • the shift operation detecting device 85b outputs a detection signal to the second control unit 10b.
  • the second control unit 10b controls the shift of the transmission 26 based on the detection signal from the shift operation detection device 85b.
  • the automatic transmission mode and the manual transmission mode are switched by an operator by a transmission mode switching member (not shown).
  • the FR operation member 86a (forward / reverse switching operation member) is operated to switch between forward and reverse travel of the vehicle.
  • the FR operation member 86a can be switched to forward, neutral, and reverse positions.
  • the FR operation detection device 86b detects the position of the FR operation member 86a.
  • the FR operation detection device 86b outputs a detection signal to the second control unit 10b.
  • the second control unit 10b controls the clutch control valve 31 based on the detection signal from the FR operation detection device 86b. As a result, the forward clutch CF and the reverse clutch CR are controlled, and the vehicle is switched between forward, reverse, and neutral states.
  • the shift down operation member 89a is operated to switch the speed stage of the transmission 26 from the current speed stage to the next speed stage when the automatic transmission mode is selected.
  • the shift down operation member 89a is, for example, a switch provided on the speed change operation member 85a.
  • the shift-down operation detection device 89b detects whether or not the shift-down operation member 89a has been operated, and outputs a detection signal to the second control unit 10b.
  • the second control unit 10b controls the shift of the transmission 26 based on the detection signal from the shift operation detection device 85b. That is, when it is detected that the shift down operation member 89a is operated, the second control unit 10b switches the speed stage of the transmission 26 to the next lower speed stage.
  • the control unit 10 includes a first control unit 10a and a second control unit 10b.
  • the first control unit 10a and the second control unit 10b can be realized by a computer having a storage device used as, for example, a program memory or a work memory, and a CPU that executes a program.
  • FIG. 3 shows an engine torque curve representing a torque upper limit value (hereinafter referred to as “torque upper limit value”) that the engine 21 can output according to the rotational speed.
  • torque upper limit value a torque upper limit value
  • a solid line L100 indicates an engine torque curve when the accelerator operation amount is 100% in a high-load work phase where engine torque reduction control described later is not performed.
  • This engine torque curve corresponds to, for example, the rating of the engine 21 or the maximum power output.
  • the accelerator operation amount of 100% means a state in which the accelerator operation member 81a is operated to the maximum.
  • a broken line L75 indicates an engine torque curve when the accelerator operation amount is 75% in a high-load work phase.
  • the governor 25 controls the output of the engine 21 so that the output torque of the engine 21 (hereinafter referred to as “engine torque”) is equal to or less than the engine torque curve.
  • the control of the output of the engine 21 is performed by controlling the upper limit value of the fuel injection amount to the engine 21, for example.
  • the first control unit 10a receives a correction command signal from the second control unit 10b.
  • the first control unit 10a corrects the command value of the engine command signal with the correction command signal and sends it to the governor 25.
  • the correction command signal will be described later in detail.
  • the second control unit 10b controls the transmission 26 and the torque converter device 23 according to the traveling state of the vehicle. For example, when the automatic transmission mode is selected, the second control unit 10b automatically switches the speed stage of the transmission 26 and the lock-up clutch 27 according to the vehicle speed. When the manual shift mode is selected, the second control unit 10b switches the transmission 26 to the speed stage selected by the shift operation member 85a.
  • detection signals such as the inlet pressure and the outlet pressure of the torque converter device 23 are also input to the second control unit 10b.
  • the first control unit 10a and the second control unit 10b can communicate with each other by wire or wireless.
  • Detection signals such as the engine speed, the fuel injection amount, and the accelerator operation amount are input from the first control unit 10a to the second control unit 10b.
  • the second control unit 10b calculates a correction value for correcting the command value of the engine command signal based on these signals in the engine torque reduction control described later.
  • the second control unit 10b transmits a correction command signal corresponding to the correction value to the first control unit 10a.
  • This correction value is a value necessary for obtaining a desired reduction amount of the torque upper limit value.
  • the 1st control part 10a and the 2nd control part 10b can control a torque upper limit to a desired value.
  • the low load condition is a condition indicating that the vehicle is in a low load state, and a plurality of low load conditions are prepared. When a certain condition among a plurality of low load conditions is satisfied, a torque reduction amount table corresponding to the condition is selected.
  • the torque reduction amount table is a table for calculating a reduction amount of the torque upper limit value (hereinafter referred to as “torque reduction amount”), and a relationship among the engine speed, the vehicle speed, and the torque reduction amount is set.
  • the second control unit 10b calculates a torque reduction amount corresponding to the engine speed and the vehicle speed using the selected torque reduction amount table.
  • the 2nd control part 10b calculates the correction value corresponding to the calculated torque reduction amount, and sends this to the 1st control part 10a as a correction command signal.
  • the first control unit 10a sends the engine command signal corrected by the correction command signal to the governor 25.
  • the engine 21 is controlled so that the torque upper limit value is reduced as compared with the case where the low load condition is not satisfied. Further, the calculation of the torque reduction amount at this time is performed based on the engine speed and the vehicle speed, and is repeatedly performed while the engine 21 is being driven. For this reason, the torque reduction amount continuously changes according to changes in the engine speed and the vehicle speed. Therefore, the torque upper limit value changes continuously according to changes in the engine speed and the vehicle speed.
  • the processing in the engine torque reduction control will be described in detail based on the flowchart shown in FIG.
  • various information is detected in the first step S1.
  • various information including the engine speed and the vehicle speed is detected by detection signals from the operation unit 8 and various sensors.
  • the corrected engine speed is calculated.
  • the corrected engine speed is used for calculating a torque reduction amount by a torque reduction amount table described later.
  • the corrected engine speed is calculated from the following equation (1).
  • Nt Ne + a-Nbp (1)
  • Nt is the corrected engine speed.
  • Ne is the current engine speed detected by the engine speed sensor 91.
  • Nbp is a target engine speed corresponding to the accelerator operation amount, and is calculated from the current accelerator operation amount. Specifically, Nbp is calculated from the table shown in FIG. 5 and the current accelerator operation amount.
  • n0 to n10 are predetermined numerical values, and increase in order from n0 to n10. That is, Nbp is larger as the accelerator operation amount is larger. Note that values not shown in the table of FIG. 5 are obtained by interpolation of the values shown in the table. The same applies to other tables described later.
  • a is a predetermined constant, which is a target engine speed when the accelerator operation amount is a predetermined amount.
  • the constant a is set to the target engine speed n10 when the accelerator operation amount is 100%.
  • the corrected engine speed is used to obtain a torque reduction amount corresponding to the current accelerator operation amount using a torque reduction amount table when the accelerator operation amount is a predetermined amount. That is, when the constant a is n10, the torque reduction amount when the accelerator operation amount is less than 100% can be obtained using the torque reduction amount table when the accelerator operation amount is 100%. (See Figure 13 for Nbp and a)
  • the third step S ⁇ b> 3 it is determined whether or not the engine low speed range flag is ON.
  • the engine low speed range flag is set to ON when the engine speed detected by the engine speed sensor 91 is equal to or lower than a predetermined low speed Nlow, and when the engine speed is higher than the predetermined low speed Nlow. Set to OFF.
  • the process proceeds to the tenth step S10.
  • the torque reduction amount is set to zero. That is, engine torque reduction control is not performed.
  • step S4 it is determined whether or not the speed change operating member 85a is located at the first speed position.
  • the determination is performed based on the detection signal from the shift operation detecting device 85b.
  • the process proceeds to the tenth step S10, and the torque reduction amount is set to zero.
  • the process proceeds to the fifth step S5. That is, when the speed change operation member 85a is located at the speed stage position equal to or higher than the second speed, the process proceeds to the fifth step S5.
  • the work phase is determined. Specifically, the second control unit 10b determines the work situation as follows.
  • the second control unit 10b determines a traveling status and a work status of the vehicle based on the detection signal described above.
  • the travel status includes “stop”, “forward”, “reverse”, and “shuttle”.
  • the second control unit 10b determines that the travel status is “stop”.
  • the predetermined stop threshold is a value that is low enough that the vehicle can be considered to be stopped.
  • the second control unit 10b determines that the traveling status is “shuttle”.
  • the shuttle is a state where the operator has switched the FR operation member 86a from forward to backward, or from backward to forward, but before the vehicle traveling direction is switched.
  • Work status includes “loading”, “empty loading”, and “excavation”.
  • the second control unit 10b determines that the work status is “load” when the lift cylinder hydraulic pressure is equal to or greater than a predetermined load threshold.
  • the second control unit 10b determines that the work status is “empty”. That is, “empty load” means a state where no load is loaded on the bucket 7, and “load” means a state where a load is loaded on the bucket 7. Therefore, the predetermined load threshold value is larger than the lift cylinder hydraulic pressure value in a state where no load is loaded on the bucket 7, and the lift cylinder hydraulic pressure that can be considered that the load is loaded on the bucket 7. Value.
  • the second control unit 10b determines that when the lift cylinder hydraulic pressure is equal to or higher than a predetermined excavation hydraulic pressure threshold, the traveling status is “forward”, and the boom angle is equal to or lower than the predetermined excavation angle threshold. It is determined as “digging”. “Excavation” means an operation of pushing the bucket 7 into the earth and lifting it while the vehicle moves forward. Therefore, the excavation hydraulic pressure threshold corresponds to the value of the lift cylinder hydraulic pressure during excavation work.
  • the excavation angle threshold corresponds to the value of the boom angle during excavation work.
  • the 2nd control part 10b discriminate
  • the low load condition is a condition indicating that the vehicle is in a low load state.
  • whether or not the low load condition is satisfied is determined based on the above-described work situation and the operation state of the operation member. For example, as the low load condition, there are a plurality of low load conditions as shown in FIG. The low load condition will be described later together with a torque reduction amount table. Further, when none of these low load conditions is satisfied, it is determined that the vehicle is in a high load state. For example, when the work phase is “excavation”, it is determined that the load is high. Also, when the vehicle is traveling uphill, it is determined that the vehicle is in a high load state.
  • the inclination angle of the vehicle is detected, and when the inclination angle of the vehicle is equal to or greater than a predetermined angle and the vehicle is traveling, it is determined that the vehicle is traveling uphill.
  • the acceleration of the vehicle is detected and the amount of operation of the accelerator operation member 81a is equal to or greater than a predetermined operation threshold, but the acceleration is smaller than the predetermined acceleration threshold, it is determined that the vehicle is traveling uphill.
  • the torque reduction amount is set to zero in the tenth step S10. That is, the torque upper limit value is not reduced. If any of the low load conditions is satisfied, the process proceeds to step S7.
  • a torque reduction amount is calculated.
  • a method for calculating the torque reduction amount will be described later.
  • a correction command signal is output.
  • the second control unit 10b sends a correction command signal corresponding to the torque reduction amount calculated in the seventh step S7 to the first control unit 10a.
  • the engine command signal is corrected.
  • the first control unit 10a controls the engine 21 by correcting the engine command signal with the correction command signal.
  • a torque reduction amount table is selected.
  • the torque reduction amount table is selected based on the work situation and the operation state of the operation member.
  • a torque reduction amount table corresponding to the low load condition determined in the sixth step S6 is selected.
  • the torque reduction amount table includes “soil removal table”, “shuttle table”, “empty forward table”, “empty reverse table”, “load forward table”, “reverse load table”.
  • the “soil removal table” is selected when the work phase is forward loading, the operation direction of the bucket operation member 84a is the dump side, and the operation amount is equal to or greater than a predetermined bucket operation threshold (for example, 50%).
  • the “soil removal table” is selected when the work phase is loading stop, the operation direction of the bucket operation member 84a is the dump side, and the operation amount is equal to or greater than a predetermined bucket operation threshold (for example, 50%).
  • the “dump side” means an operation direction when the blade edge of the bucket 7 is lowered as in the case of performing the earthing work.
  • the operation amount of the bucket operation member 84a indicates a ratio with respect to the maximum operation amount in%. In the neutral state, the operation amount is 0%.
  • the “shuttle table” is selected when the work phase is a shuttle.
  • the “empty advance table” is selected when the work phase is empty advance.
  • the “empty reverse table” is selected when the work phase is an empty reverse.
  • the “load advance table” is selected when the work phase is load advance and the speed change operation member 85a is at the second speed.
  • the “reverse load table” is selected when the work phase is reverse load.
  • V0 to Vmax are vehicle speeds
  • Vmax is the maximum speed of the vehicle.
  • N11 to N16, N21, and N31 are engine speeds, and 0 ⁇ N11 ⁇ N12 ⁇ N13 ⁇ N14 ⁇ N15 ⁇ N16, 0 ⁇ N21 ⁇ N12, and 0 ⁇ N31 ⁇ N12.
  • a111 to a122, b111 to b152, and c111 to c151 are torque reduction amounts, which are larger than zero.
  • the relationship between the vehicle speed, engine speed, and torque reduction amount of each table is different. Accordingly, the torque reduction amount changes according to the low load condition even if the engine speed and the vehicle speed are the same.
  • the torque reduction amount is zero.
  • the torque reduction value becomes zero. That is, in the table of FIG. 8A, when the engine speed is greater than N11, the torque upper limit value is reduced.
  • the torque upper limit value is reduced.
  • the lower limit value of the engine speed at which the torque upper limit value is reduced changes according to the low load condition.
  • lower limits of engine speed are set to values at which the engine speed is unlikely to drop significantly even when a large load is applied suddenly under each low load condition. That is, the lower limit value of the engine speed at which the torque upper limit value is reduced is set by obtaining in advance a value necessary for securing the minimum required engine output torque under each low load condition.
  • the lower limit value of the vehicle speed at which the torque upper limit value is reduced varies depending on the low load condition.
  • the lower limit values of these vehicle speeds are set to values that do not hinder the initial operation when an emergency operation is necessary for avoiding danger such as escape from falling rocks under each low load condition. That is, the lower limit value of the vehicle speed at which the torque upper limit value is reduced is set by obtaining in advance a value necessary for ensuring the minimum required engine output torque under each low load condition. For example, a vehicle speed of about 5 km / h is set as the lower limit value of the vehicle speed at which the torque upper limit value is reduced.
  • the first torque reduction value is calculated.
  • the torque reduction amount corresponding to the current engine speed and the vehicle speed is calculated as the first torque reduction value with reference to the torque reduction amount table selected in the eleventh step S11.
  • FIG. 9 shows an example of an engine torque curve in which the torque upper limit value is reduced by the torque reduction amount table.
  • FIGS. 9A to 9D are three-dimensional maps showing the relationship among the engine speed, the vehicle speed, and the engine torque (upper limit value). As can be seen from FIGS. 9A to 9D, the torque reduction amount varies depending on the low load condition even at the same engine speed and vehicle speed.
  • FIG. 9A corresponds to the table shown in FIG.
  • the table shown in FIG. 8A is used as the above-described soil removal table and shuttle table.
  • FIG. 9B corresponds to the table shown in FIG.
  • the table shown in FIG. 8B is used as the above-described empty load reverse table and load reverse table.
  • FIG. 9C corresponds to the table shown in FIG.
  • FIG. 8C is used as the above-described empty load advance table.
  • FIG. 9D is an example of an engine torque curve when torque reduction is not performed, and corresponds to, for example, the aforementioned load advance table when a speed stage higher than the second speed is selected.
  • the torque reduction amount table is set according to various low load conditions in consideration of the characteristics and usage of the vehicle.
  • the solid line Lv2 is an engine torque curve when the vehicle speed is V2.
  • a broken line Lv3 is an engine torque curve when the vehicle speed is V3.
  • a two-dot chain line Lv4 is a torque curve when the vehicle speed is V4.
  • FIG. 10 (b) vehicle speed-engine torque curves at different engine speeds are shown in FIG. 10 (b).
  • the solid line Ln1 is an engine torque curve when the engine speed is N11.
  • a broken line Ln2 is an engine torque curve when the engine speed is N12.
  • a broken line Ln3 is an engine torque curve when the engine speed is N13.
  • the torque upper limit value is constant at Tb1 regardless of changes in the vehicle speed.
  • the torque upper limit value is constant at Tb2 regardless of changes in the vehicle speed.
  • the torque upper limit value also changes in accordance with the change in the vehicle speed.
  • the torque upper limit value is constant at Tc1 ( ⁇ Ta ⁇ Tb1) regardless of changes in the vehicle speed.
  • the torque upper limit value is constant at Tc2 (Ta ⁇ Tb2) regardless of changes in the vehicle speed.
  • FIG. 11A shows the engine speed-engine torque curve in the map of FIG.
  • a broken line Lha is an engine torque curve when the torque reduction amount is zero.
  • a solid line Lla is an engine speed-engine torque curve reduced by the torque reduction table.
  • FIG. 11B is an engine speed-engine torque curve in the map of FIG. 9B.
  • a broken line Lhb is an engine torque curve when the torque reduction amount is zero.
  • a solid line Llb is an engine speed-engine torque curve reduced by the torque reduction table.
  • the engine torque curve indicated by the solid line Lla in FIG. 11A is effective in a short distance work such as a V-shaping work described later, particularly in a low load condition based on a work situation where the load on the work vehicle 1 is small. It is.
  • the engine torque curve indicated by the solid line Llb in FIG. 11B is effective in a low load condition based on a work phase where the work vehicle 1 is heavily loaded.
  • an engine torque curve obtained by approximating the engine torque curve indicated by solid line Llb to the engine torque curve indicated by broken line Lhb may be used.
  • an engine torque curve closer to the engine torque curve indicated by the broken line Lhb may be used as the load increases.
  • FIG. 12 shows vehicle speed-engine torque curves at the same engine speed in FIGS. 9 (a) and 9 (c).
  • a solid line Lva is a vehicle speed-engine torque curve in FIG.
  • a broken line Lvc is a vehicle speed-engine torque curve in FIG.
  • a two-dot chain line Lv0 is a vehicle speed-engine torque curve when the torque reduction amount is zero.
  • the torque reduction amount in the map of FIG. 9A changes more gently with respect to the change in the vehicle speed than the map of FIG. 9C.
  • the change in the torque reduction amount varies depending on the low load condition.
  • the broken line Lvc indicates that the torque upper limit value is reduced when the vehicle speed is an intermediate region that is larger than V0 and smaller than V4. More specifically, when the vehicle speed is larger than V0 and smaller than V1, the torque reduction amount increases as the vehicle speed increases. When the vehicle speed is V1 or more and V3 or less, the torque reduction amount is constant. When the vehicle speed is larger than V3 and smaller than V4, the torque reduction amount decreases as the vehicle speed increases.
  • the vehicle speed detected by the T / M output rotation speed sensor 92 is used as the current vehicle speed.
  • the accelerator operation amount 100%
  • the engine speed detected by the engine speed sensor 91 is used as the current engine speed.
  • the corrected engine speed calculated in the second step S2 is used as the current engine speed.
  • FIG. 13 shows the process of correcting the engine torque curve when the corrected engine speed is used.
  • a two-dot chain line L100 is an engine torque curve when the accelerator operation amount is 100%, and the torque reduction amount is zero.
  • An alternate long and short dash line L100 ′ is an engine torque curve when the torque of the engine torque curve L100 is reduced based on the torque reduction amount table set with the accelerator operation amount being 100%.
  • a broken line Lcn is an engine torque curve when the torque reduction amount is calculated based on the corrected engine speed, and is an engine torque curve in which the torque is reduced when the accelerator operation amount is 75%.
  • the torque difference (torque reduction amount) between the two-dot chain line L100 and the one-dot chain line L100 ′ becomes the torque difference (torque reduction amount) between the two-dot chain line L100 and the broken line Lcn. It has been corrected. That is, by calculating the first torque reduction value using the corrected engine speed, the torque reduction amount can be corrected in consideration of the accelerator operation amount. Thereby, it is not necessary to set a torque reduction amount table for each accelerator operation amount.
  • the process proceeds to the 16th step S16. That is, in the eleventh step S11, when the load advance table or the load reverse table is selected, the process proceeds to the sixteenth step S16.
  • the process proceeds to the 14th step S14. That is, in the eleventh step S11, when any one of the “soil removal table”, “shuttle table”, “empty forward table”, and “empty reverse table” is selected, the process proceeds to the fourteenth step S14.
  • a second torque reduction value A2 is calculated.
  • the second torque reduction value A2 is calculated by the following equation (2).
  • A2 A1 + B
  • A1 is the first torque reduction value calculated in the twelfth step S12.
  • B is a torque reduction correction value, which is a value that changes according to the accelerator operation amount.
  • the torque reduction correction value is obtained from a torque reduction correction value table shown in FIG.
  • a1 to a7 and b1 to b5 are predetermined numerical values. 0 ⁇ a1 ⁇ a2 ⁇ a3 ⁇ a4 ⁇ a5 ⁇ a6 ⁇ a7, and b1>b2>b3>b4>b5> 0. That is, the greater the accelerator operation amount, the smaller the torque reduction correction value.
  • a predetermined value a7 for example, 85%
  • the engine torque curve when the torque reduction correction value is used is indicated by a solid line Lca in FIG.
  • the engine torque curve is an engine torque curve obtained when the first torque reduction value is calculated based on the corrected engine speed and the second torque reduction value is calculated using the torque reduction correction value.
  • the broken line Lcn described above is an engine torque curve when the first torque reduction value is calculated based on the corrected engine speed and the second torque reduction value is calculated without using the torque reduction correction value.
  • the accelerator operation amount is the same (for example, 75%).
  • a torque reduction amount D is calculated.
  • the torque reduction amount D is calculated by the following equation (3).
  • D A2 ⁇ R1 (3)
  • A2 is the second torque reduction value calculated in the fourteenth step S14.
  • R1 is a low accelerator / low speed reduction ratio.
  • the low accelerator / low speed reduction ratio is calculated by selecting the larger one of the reduction ratio ra by the accelerator operation amount and the reduction ratio rv by the vehicle speed.
  • the reduction ratio ra by the accelerator operation amount is calculated from the reduction ratio calculation table shown in FIG. In the table of FIG. 15A, AC1 and AC2 indicate numerical values, and 0 ⁇ AC1 ⁇ AC2.
  • the reduction ratio ra When the accelerator operation amount is equal to or less than a predetermined value AC1 (for example, 70%), the reduction ratio ra is zero. That is, when the accelerator operation amount is low, the torque reduction amount becomes zero.
  • the reduction ratio ra is 1 when the accelerator operation amount is equal to or greater than a predetermined value AC2 (for example, 90%).
  • the reduction ratio ra is calculated by proportional calculation. Further, the reduction ratio rv according to the vehicle speed is calculated from the reduction ratio calculation table shown in FIG. In the table of FIG. 15B, VL1 and VL2 indicate numerical values, and 0 ⁇ VL1 ⁇ VL2.
  • the reduction ratio rv When the vehicle speed is equal to or less than the predetermined value VL1, the reduction ratio rv is zero. That is, when the vehicle speed is low, the torque reduction amount becomes zero. Further, the reduction ratio rv is 1 when the vehicle speed is equal to or higher than the predetermined value VL2. When the vehicle speed is between VL1 and VL2, the reduction ratio rv is calculated by proportional calculation. By using such a low accelerator / low speed reduction ratio, acceleration from a low vehicle speed can be improved.
  • the second torque reduction is performed in a different method from the above in the 16th step S16 to the 18th step S18. A value is calculated.
  • the calculation method of the first torque reduction value A1 and the torque reduction correction value B is as described above.
  • R2 is a loading reduction ratio.
  • the load reduction ratio R2 is set assuming that the operator does not feel uncomfortable even if the torque reduction amount is made larger than the value obtained by subtracting the work implement pump estimated torque described later from the engine torque (torque upper limit value). .
  • the loading reduction ratio R2 is a value greater than 0 and less than 1, and for example, a value such as “0.4” is set.
  • the on-load reduction ratio R2 is calculated from a reduction ratio map corresponding to the estimated output torque of the work implement pump 13.
  • the calculation method of the first torque reduction value A1 and the torque reduction correction value B is as described above.
  • T1 is a work machine pump estimated torque.
  • the work implement pump estimated torque T1 is a torque necessary for driving the work implement pump 13.
  • the work implement pump estimated torque T1 is calculated as the work implement pump estimated torque T1 based on the product of the discharge capacity of the work implement pump 13 and the pressure of the work implement pump 13 detected by the first hydraulic sensor 94.
  • T ⁇ b> 2 is a neutral output torque of the work machine pump 13.
  • T2 is a torque necessary for driving the work implement pump 13 in a neutral state where the boom operation member 83a and the bucket operation member 84a are not operated.
  • the torque of the work machine pump is considered, but the second calculated value C2 is calculated in consideration of the driving torque of the hydraulic pump for driving the steering pump 12 and other hydraulic actuators. May be.
  • step S18 the larger one of the first calculated value C1 and the second calculated value C2 is selected as the second torque reduction value A2. Then, the torque reduction value D is calculated by the above-described equation (3) in the fifteenth step S15.
  • the torque upper limit value is reduced than when the low load condition is not satisfied. Thereby, fuel consumption is reduced. Further, the torque reduction amount changes according to changes in the engine speed and the vehicle speed. Therefore, the torque upper limit value is not uniformly reduced by a preset amount, but the reduction amount continuously changes according to changes in the engine speed, the vehicle speed, and the like. For this reason, a rapid change in engine torque is suppressed. Thereby, the fall of operativity is suppressed. In addition, since a torque reduction amount table corresponding to each low load condition is prepared, the torque reduction amount changes according to the low load condition. Accordingly, it is possible to set an appropriate torque reduction amount according to the low load condition of the vehicle. As a result, the engine torque can be reduced as much as possible without causing the operator to feel a decrease in operability under each low load condition.
  • the V-shaping work is a work in which the work vehicle 1 lifts a load 100 such as earth and sand with the work machine 3 and loads it on a loading position 200 such as a dump truck.
  • the shift operation member 85a is set to the second speed position because the movement at a relatively short distance is repeated.
  • the work vehicle 1 moves toward the luggage 100.
  • the work phase is “empty forward”.
  • the engine torque is reduced based on the “empty forward table” by the processing from the eleventh step S11 to the thirteenth step S13, the fourteenth step S14, and the fifteenth step S15 of FIG.
  • the work vehicle 1 thrusts into the luggage 100 and loads the luggage 100 into the bucket 7 and lifts it.
  • the work phase is “digging”. For this reason, the engine torque is not reduced.
  • the work vehicle 1 moves backward with the load 100 placed on the bucket 7. At this time, the work phase is “backward loading”.
  • the engine torque is reduced based on the “reverse load table” by the processes of the eleventh step S11 to the thirteenth step S13, the sixteenth step S16 to the eighteenth step S18, and the fifteenth step S15 of FIG.
  • the operator switches the FR operation member 86a from the reverse position to the forward position.
  • the work phase is “shuttle” until the traveling direction of the work vehicle 1 switches from reverse to forward. Therefore, the engine torque is reduced based on the “shuttle table” by the processing from the 11th step S11 to the 13th step S13, the 14th step S14, and the 15th step S15 of FIG.
  • the work vehicle 1 moves forward toward the loading position 200 with the load 100 placed on the bucket 7.
  • the work phase is cargo advance.
  • the engine torque is reduced based on the “load advance table” by the processing of the eleventh step S11 to the thirteenth step S13, the sixteenth step S16 to the eighteenth step S18, and the fifteenth step S15 of FIG.
  • the operator operates the bucket operation member 84 a to lower the load 100 on the bucket 7 to the loading position 200.
  • the “loading” low load condition is satisfied. Therefore, the engine torque is reduced based on the “soil removal table” by the processing from the 11th step S11 to the 13th step S13, the 14th step S14, and the 15th step S15 of FIG.
  • the operator switches the FR operation member 86 a from the forward movement position to the reverse movement position, and the work vehicle 1 moves backward and leaves the loading position 200.
  • the work phase is “unloading backward”. Therefore, the engine torque is reduced based on the “unloading reverse table” by the processing from the 11th step S11 to the 13th step S13, the 14th step S14, and the 15th step S15 of FIG.
  • the operator switches the FR operation member 86a from the reverse position to the forward position.
  • the work phase is “shuttle” until the traveling direction of the work vehicle 1 switches from reverse to forward. Therefore, the engine torque is reduced based on the “shuttle table” by the processing from the 11th step S11 to the 13th step S13, the 14th step S14, and the 15th step S15 of FIG. The above operation is repeated.
  • the torque reduction amount is set to zero when the engine speed is equal to or lower than the predetermined speed in each table.
  • the predetermined rotation speed is set for each torque reduction amount table, it changes when the low load condition changes. For this reason, the engine torque can be reduced as much as possible for each low load condition without causing the operator to feel a decrease in operability.
  • the low load condition indicating that the vehicle is in a low load state includes a work phase. For this reason, the predetermined rotational speed may be changed according to the work situation instead of the low load condition.
  • the torque reduction correction value is smaller as the accelerator operation amount is larger. That is, the smaller the accelerator operation amount, the larger the torque reduction correction value. Therefore, when the operator is operating the accelerator largely, the torque reduction amount is set to a small value. When the operator is operating the accelerator largely, it is in a state where the operator desires a large output, so that the torque reduction amount is set small, so that the operator can be prevented from feeling a decrease in operability. . Further, when the operator operates the accelerator small, the torque reduction amount is set to a large value. When the operator is operating the accelerator small, the operator does not want a large output, so even if the torque reduction amount is set large, the operator is less likely to feel a decrease in operability. For this reason, the fuel consumption can be improved without causing the operator to feel a decrease in operability.
  • the torque reduction amount is zero when the speed is Vmax. For this reason, it is suppressed that driving performance falls at the time of high-speed driving.
  • the torque reduction amount may be calculated based on the acceleration of the vehicle instead of the vehicle speed. That is, as shown in FIG. 17, the torque reduction amount table may define the relationship among the engine speed, the acceleration of the vehicle, and the torque reduction amount.
  • the tables shown in FIGS. 17A, 17B, and 17C are torque reduction amount tables used under different low load conditions.
  • VA1 to VAmax, N21 to N26, a211 to a253, b211 to b255, and c211 to c255 indicate numerical values.
  • VA1 to VAmax are vehicle accelerations, and 0 ⁇ VA1 ⁇ VA2 ⁇ VA3 ⁇ VA4 ⁇ VAmax.
  • N21 to N26 are engine speeds, and 0 ⁇ N21 ⁇ N22 ⁇ N23 ⁇ N24 ⁇ N25 ⁇ N26.
  • a211 to a253, b211 to b255, and c211 to c255 are torque reduction amounts, which are larger than zero.
  • the torque reduction amount of each table changes in accordance with changes in vehicle acceleration and engine speed. Further, the relationship between the acceleration of the vehicle, the engine speed, and the torque reduction amount of each table is different. Therefore, the torque reduction amount changes according to the low load condition even if the engine speed and the vehicle acceleration are the same.
  • the torque reduction amount may be calculated based on the acceleration of the engine speed instead of the vehicle speed. That is, as shown in FIG. 18, the torque reduction amount table may define the relationship between the engine speed, the acceleration of the engine speed, and the torque reduction amount.
  • the tables shown in FIGS. 18A, 18B, and 18C are torque reduction amount tables used under different low load conditions. In FIGS. 18A, 18B, and 18C, EA1 to EAmax, N31 to N36, a311 to a353, b311 to b355, and c311 to c355 indicate numerical values.
  • EA1 to EAmax are accelerations of the engine speed, and 0 ⁇ EA1 ⁇ EA2 ⁇ EA3 ⁇ EA4 ⁇ EAmax.
  • N31 to N36 are engine speeds, and 0 ⁇ N31 ⁇ N32 ⁇ N33 ⁇ N34 ⁇ N35 ⁇ N36.
  • a311 to a353, b311 to b355, and c311 to c355 are torque reduction amounts, which are larger than zero. For example, when the engine speed is N32 and the acceleration of the engine speed is EA1, the reduction amount is made zero according to the table of FIG.
  • the reduction amount is set to a311 according to the table of FIG. Similarly to the above, even if the engine speed is N32 and the acceleration of the engine speed is EA1, the reduction amount is b311 according to the table of FIG. 18B.
  • the torque reduction amount of each table changes according to the acceleration of the engine speed and the change of the engine speed. Further, the relationship between the acceleration of the engine speed, the engine speed, and the torque reduction amount of each table is different. Therefore, the torque reduction amount changes according to the low load condition even if the engine speed and the acceleration of the engine speed are the same.
  • torque reduction amount table that defines the relationship between “engine speed, vehicle speed, and torque reduction amount” is used in the first low load condition, and “engine speed and vehicle acceleration” are used in the second low load condition.
  • Torque reduction amount table that defines the relationship between "the torque reduction amount” and the torque reduction amount that defines the relationship between "the engine speed, the acceleration of the engine speed, and the torque reduction amount” in the third low load condition. A table may be used.
  • a plurality of torque reduction amount tables in which the vehicle speed, the acceleration of the vehicle, and the acceleration of the engine speed are different are set in one low load condition, and the largest torque reduction amount is determined from these torque reduction amount tables. It may be selected.
  • a torque reduction amount table that defines the relationship between “engine speed, vehicle speed, and torque reduction amount” in one low load condition and a torque reduction amount that defines the relationship between “engine speed, vehicle acceleration, and torque reduction amount”
  • the acceleration of engine speed means the amount of change per unit time of engine speed.
  • the acceleration of the engine speed may be detected by a sensor that detects the acceleration.
  • the acceleration of the engine speed may be calculated by the control unit 10 from the engine speed detected by the engine speed sensor 91.
  • the torque reduction amount may be calculated by a calculation formula regardless of the table.
  • N21 to N26 in (a), N21 to N26 in (b), and N21 to N26 in (c) have the same reference numerals, but they need not have the same value.
  • N31 to N36 in FIGS. 18A to 18C may not have the same value.
  • the torque reduction amount corresponding to the current accelerator operation amount is obtained from the torque reduction amount table when the accelerator operation amount is 100%.
  • the torque reduction amount corresponding to when the accelerator operation amount is less than 100% can be calculated from the engine torque curve when the accelerator operation amount is 100%.
  • the method of calculating the torque reduction amount according to the accelerator operation amount is not limited to the method using the corrected engine speed as described above.
  • a plurality of torque reduction amount tables may be stored in the control unit 10 for each accelerator operation amount, and the torque reduction amounts may be obtained from these tables.
  • the torque reduction amount is set to zero in the tenth step S10 of the flowchart of FIG.
  • the torque reduction amount is not necessarily zero.
  • the low load condition may be determined as a low load condition different from that described above.
  • the determination of the work situation may also be performed by different work situations from those described above.
  • the torque reduction amount may be calculated based on a torque reduction amount table different from the torque reduction amount table described above.
  • the speed stage of the transmission 26 may be included in the low load condition.
  • the vehicle speed Vmax in the torque reduction amount table may be set to the maximum vehicle speed corresponding to each speed stage.
  • the form of the operation member is not limited to the one exemplified above.
  • a lever and a pedal but other operation members such as a slide type or dial type switch may be used.
  • the first control unit 10a and the second control unit 10b are provided separately, but may be provided integrally.
  • the functions of the first control unit 10a and the second control unit 10b may be realized by one computer.
  • the functions of the first control unit 10a or the second control unit 10b may be shared by a plurality of computers.
  • the work vehicle to which the present invention is applied is not limited to the above.
  • the present invention can also be applied to work vehicles other than wheel loaders.
  • the present invention is a work provided with a mechanical continuously variable transmission (CVT) device such as HST (Hydraulic Static Transmission) or HMT (Hydraulic Mechanical Transmission), or an electric continuously variable transmission.
  • CVT mechanical continuously variable transmission
  • HST Hydraulic Static Transmission
  • HMT Hydraulic Mechanical Transmission
  • the hydraulic motor 43 is driven, and the front wheel 4 a and the rear wheel 4 b are driven by the rotational force of the hydraulic motor 43.
  • the pressure of hydraulic oil supplied to the hydraulic motor 43 (referred to as “travel circuit hydraulic pressure”) is detected by a travel circuit hydraulic sensor 44.
  • a pump capacity control unit 45 that adjusts the tilt angle of the traveling hydraulic pump 41 by a control signal from the second control unit 10b is provided.
  • the second controller 10b can electrically control the displacement of the traveling hydraulic pump 41 by controlling the pump displacement controller 45.
  • a motor capacity controller 46 that adjusts the tilt angle of the hydraulic motor 43 by a control signal from the second controller 10b is provided.
  • the second controller 10 b can electrically control the capacity of the hydraulic motor 43 by controlling the motor capacity controller 46.
  • FIG. 19 the same reference numerals are given to the same components as those in FIG.
  • the second control unit 10b processes output signals from the engine speed sensor 91 and the travel circuit hydraulic pressure sensor 44, and outputs a pump capacity command signal to the pump capacity control unit 45.
  • the second control unit 10b refers to the pump displacement / travel circuit hydraulic pressure characteristic data stored in the second control unit 10b, and sets the pump displacement from the engine speed value and the travel circuit hydraulic pressure value. Then, a pump capacity command value corresponding to the set pump capacity is output to the pump capacity control unit 45.
  • FIG. 20 shows an example of pump displacement / travel circuit hydraulic pressure characteristic data.
  • the solid line L11 and the broken lines L12 to L15 in the figure are lines indicating the pump displacement-travel circuit hydraulic pressure characteristics that are changed according to the engine speed.
  • the pump displacement controller 45 changes the tilt angle of the traveling hydraulic pump 41 based on the input pump displacement command value. As a result, the pump capacity is controlled to correspond to the engine speed.
  • the second control unit 10 b processes output signals from the engine speed sensor 91 and the travel circuit hydraulic pressure sensor 44 and outputs a motor capacity command signal to the motor capacity control unit 46.
  • the second control unit 10b refers to the motor capacity-travel circuit hydraulic pressure characteristic data stored in the second control unit 10b, and sets the motor capacity from the engine speed value and the travel circuit hydraulic pressure value. Then, a tilt angle change command corresponding to the set motor capacity is output to the motor capacity control unit 46.
  • FIG. 21 shows an example of motor capacity-travel circuit hydraulic pressure characteristic data.
  • a solid line L21 in the figure is a line that defines a tilt angle with respect to the travel circuit hydraulic pressure in a state where the engine speed is a certain value.
  • the tilt angle is minimum (Min) until the travel circuit hydraulic pressure is below a certain value, and then the tilt angle gradually increases as the travel circuit hydraulic pressure rises (solid line slope portion L22). After the turning angle reaches the maximum (Max), the tilt angle maintains the maximum tilt angle Max even if the hydraulic pressure increases.
  • the solid line inclined portion L22 is set so as to rise and fall according to the engine speed. That is, if the engine speed is low, the tilt angle increases from a state where the travel circuit hydraulic pressure is lower, and is controlled so as to reach the maximum tilt angle when the travel circuit hydraulic pressure is lower (the lower side in FIG. 21). (Refer to the broken line L23).
  • this HST type work vehicle includes a speed change operation member 85a similar to the work vehicle 1 according to the above-described embodiment.
  • the second control unit 10b stores the maximum vehicle speed corresponding to each speed stage selected by the speed change operation member 85a.
  • the second controller 10b controls the motor capacity controller 46 so that the vehicle speed does not exceed the maximum vehicle speed at the selected speed stage. Thereby, the same shift control as that of the work vehicle according to the above-described embodiment is performed.
  • the control of the engine 21 similar to that of the work vehicle according to the above embodiment is performed by the first control unit 10a.
  • the present invention has the effect of suppressing the decrease in operability and improving the effect of reducing fuel consumption. Therefore, the present invention is useful as a work vehicle and a work vehicle control method.

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Abstract

　本発明の課題は、操作性の低下を抑えると共に、燃費低減の効果を向上させることができる作業車両及び作業車両の制御方法を提供することにある。作業車両は、制御部（１０）を備える。制御部（１０）は、車両が低負荷状態であることを示す低負荷条件が満たされているか否かを判定する。制御部（１０）は、低負荷条件が満たされているときには、エンジン（２１）の出力トルクの上限値が、低負荷条件が満たされていないときよりも低減するように、エンジン（２１）を制御する。また、制御部（１０）は、検出された車速と、車両の加速度と、エンジン回転数の加速度とのうちの少なくとも１つと、検出されたエンジン回転数との変化に応じて、低負荷条件が満たされているときのエンジン（２１）の出力トルクの上限値の低減量を変化させる。

Description

作業車両及び作業車両の制御方法
　本発明は、作業車両及び作業車両の制御方法に関する。
　従来、ホイールローダなどの作業車両において、エンジンの出力を制御するための制御モードを、作業の負荷に応じて低出力モードと高出力モードとのいずれかに切り換える技術が知られている（特許文献１参照）。各制御モードでは、予め設定されたエンジントルクカーブに従ってエンジンの出力が制御される。エンジントルクカーブは、エンジンの出力トルクの上限値とエンジン回転数との関係を示す。そして、エンジンの出力トルクの上限値に関して、低出力モードでのエンジントルクカーブは、高出力モードでのエンジントルクカーブのα倍（α＜１）に設定されている。
国際公開第ＷＯ２００５／０２４２０８号パンフレット
　上記のような技術では、作業の負荷が低下すると、高出力モードのエンジントルクカーブから、低出力モードのエンジントルクカーブへと切り換えられる。しかし、低出力モードのエンジントルクカーブは、高出力モードのエンジントルクカーブに対して、エンジンの出力トルクの上限値がα倍になっている全く別のエンジントルクカーブである。このため、作業の途中で、エンジンの出力性能が急激に変化する恐れがある。この場合、作業車両の操作性が低下してしまう。
　また、上記のような操作性の低下を防ぐためには、低出力モードでのエンジントルクカーブと、高出力モードでのエンジントルクカーブとの間のトルク差を小さくすることが考えられる。これにより、エンジントルクの急激な変化が抑えられるからである。しかし、この場合、低出力モードでのエンジンの出力トルクの低減量が小さくなる。このため、燃費低減の効果が小さい。
　本発明の課題は、操作性の低下を抑えると共に、燃費低減の効果を向上させることができる作業車両及び作業車両の制御方法を提供することにある。
　本発明の第１の態様にかかる作業車両は、エンジンと、走行装置と、作業機と、第１検出部と、第２検出部と、制御部と、を備える。走行装置は、エンジンからの駆動力により車両を走行させる。作業機は、エンジンからの駆動力により駆動される。第１検出部は、エンジン回転数を検出する。第２検出部は、車速と、車両の加速度と、エンジン回転数の加速度とのうちの少なくとも１つを検出する。制御部は、車両が低負荷状態であることを示す低負荷条件が満たされているか否かを判定する。制御部は、低負荷条件が満たされているときには、エンジンの出力トルクの上限値が、低負荷条件が満たされていないときよりも低減するように、エンジンを制御する。また、制御部は、第２検出部によって検出された車速と車両の加速度とエンジン回転数の加速度とのうちの少なくとも１つと、第１検出部によって検出されたエンジン回転数との変化に応じて、低負荷条件が満たされているときのエンジンの出力トルクの上限値の低減量を変化させる。
　この作業車両では、低負荷条件が満たされているときには、エンジンの出力トルクの上限値が、低負荷条件が満たされていないときよりも低減される。これにより、燃費が低減する。また、低負荷条件が満たされているときのエンジンの出力トルクの上限値の低減量は、車速と車両の加速度とエンジン回転数の加速度との少なくとも１つと、エンジン回転数との変化に応じて、変化する。従って、予め設定された量だけ一律にエンジンの出力トルクの上限値が低減されるのではなく、エンジン回転数と車速等との状況の変化に応じて、低減量が変化する。このため、エンジンの出力トルクの急激な変化が抑えられる。これにより、操作性の低下が抑えられる。
　本発明の第２の態様にかかる作業車両は、第１の態様にかかる作業車両であって、低減量は、低負荷条件に応じて変化する。
　低負荷条件が異なれば車両にかかる負荷の大きさも異なる。このため、低負荷条件に応じて低減量を変化させることにより、負荷の大きさに適した低減量を決定することができる。例えば、低負荷条件が満たされていても、負荷の大きな低負荷条件では、負荷の小さな低負荷条件よりも低減量が小さくされるとよい。これにより、操作性の低下をさらに抑えることができる。
　本発明の第３の態様にかかる作業車両は、第１の態様にかかる作業車両であって、制御部は、エンジン回転数が所定回転数より大きいときに、エンジンの出力トルクの上限値を低減させる。また、所定回転数は、低負荷条件に応じて変化する。
　この作業車両では、エンジン回転数が所定回転数より大きいときには、エンジンの出力トルクの上限値が低減される。すなわち、低負荷条件が満たされても、エンジン回転数が所定回転数より小さいときには、エンジンの出力トルクの上限値が低減されない。これにより、エンジンの出力トルクが過度に低下することを抑えることができる。また、所定回転数は、低負荷条件に応じて変化する。最低限必要なエンジンの出力トルクは低負荷条件に応じて異なるので、低負荷条件に応じて所定回転数を変化させることにより、低負荷条件ごとに最低限必要なエンジンの出力トルクを確保することができる。これにより、操作性の低下を抑えながら、燃費を向上させることができる。
　本発明の第４の態様にかかる作業車両は、第１の態様にかかる作業車両であって、オペレータによって操作されるアクセル操作部材と、アクセル操作部材の操作量を検出する第３検出部と、をさらに備える。制御部は、第３検出部によって検出されたアクセル操作部材の操作量を考慮して低減量を決定する。
　この作業車両では、アクセル操作部材の操作量を考慮して、エンジンの出力トルクの上限値の低減量が決定される。このため、オペレータの意思を低減量に反映させることができる。これにより、操作性を向上させることができる。
　本発明の第５の態様にかかる作業車両は、第１の態様から第４の態様のいずれかにかかる作業車両であって、第２検出部は、車速を検出する。車速が所定速度以上であるときには、制御部は車速が所定速度より小さいときよりも低減量を小さくする。
　この作業車両では、高速走行時にエンジンの出力トルクが過度に低下することを抑えることができる。これにより、高速走行時に走行性能が低下することが抑えられる。
　本発明の第６の態様にかかる作業車両は、第１の態様から第４の態様のいずれかにかかる作業車両であって、第２検出部は、車速を検出する。車速が第１の所定速度より小さいとき、及び、車速が第１の所定速度より大きい第２の所定速度より大きいときには、制御部は、車速が第１の所定速度以上であり第２の所定速度以下であるときよりも、低減量を小さくする。
　この作業車両では、低速走行時および高速走行時にエンジンの出力トルクが過度に低下することを抑えることができる。これにより、低速走行時および高速走行時に走行性能が低下することが抑えられる。
　本発明の第７の態様にかかる作業車両は、第１の態様にかかる作業車両であって、制御部は、走行装置及び作業機の作動状態から車両の作業局面を判別し、低負荷条件が満たされているか否かを作業局面に基づいて判定する、
　この作業車両では、作業局面に基づいて、エンジンの出力トルクの上限値の低減量が決定される。このため、車両の負荷状態により適した低減量に決定できる。これにより、さらに、燃費が低減するとともに操作性の低下が抑えられる。
　本発明の第８の態様にかかる作業車両は、第７の態様にかかる作業車両であって、低負荷条件は、作業局面が空荷状態であることを含む。空荷状態とは、作業機に荷物が積まれていない状態である。
　この作業車両では、作業機に荷物が積まれていないときに、エンジンの出力トルクの上限が低減される。作業機に荷物が積まれていないときには、作業機にかかる負荷が小さい。従って、エンジンの出力トルクの上限が低減されても、作業機の動作に与える影響が小さい。このため、操作性の低下を抑えると共に、燃費を低減させることができる。
　本発明の第９の態様にかかる作業車両は、第７の態様にかかる作業車両であって、車両の前進と後進との切換を操作するための前後進切換操作部材をさらに備える。低負荷条件は、作業局面がシャトル状態であることを含む。シャトル状態とは、前後進切換操作部材によって指示された進行方向と車両の進行方向とが異なっている状態である。
　この作業車両では、車両がシャトル状態であるときに、エンジンの出力トルクの上限が低減される。シャトル状態は、オペレータが車両の前進と後進との切換を操作したときから、車両の動作が実際に切り換わるまでの間の状態である。このため、車両がシャトル状態であるときには、車両を高速で走行させたり、作業機を迅速に駆動させたりする状況ではない。このため、操作性の低下を抑えると共に、燃費を低減させることができる。
　本発明の第１０の態様にかかる作業車両は、第１の態様にかかる作業車両であって、制御部は、車両が登坂走行を行っているか否かを判定する。制御部は、車両が登坂走行を行っている場合には、制御部は低減量を小さくする。
　この作業車両では、車両が登坂走行を行っていると判定された場合には、低減量が小さくされる。このため、登坂走行時に走行性能が低下することが抑えられる。
　本発明の第１１の態様にかかる作業車両の制御方法は、エンジンと走行装置と作業機とを備える作業車両の制御方法である。走行装置は、エンジンからの駆動力により車両を走行させる。作業機は、エンジンからの駆動力により駆動される。この作業車両の制御方法は、次のステップを備える。エンジン回転数が検出される。車速と、車両の加速度と、エンジン回転数の加速度とのうちの少なくとも１つが検出される。車両が低負荷状態であることを示す低負荷条件が満たされているか否かが判定される。低負荷条件が満たされるときには、エンジンの出力トルクの上限値が、低負荷条件が満たされないときよりも低減するように、エンジンが制御される。検出された車速と車両の加速度とエンジン回転数の加速度とのうちの少なくとも１つと、検出されたエンジン回転数との変化に応じて、低負荷条件が満たされているときのエンジンの出力トルクの上限値の低減量を変化させる。
　この作業車両の制御方法では、低負荷条件が満たされるときには、エンジンの出力トルクの上限値が、低負荷条件が満たされないときよりも低減される。これにより、燃費が低減する。また、低負荷条件が満たされるときのエンジンの出力トルクの上限値の低減量は、車速と車両の加速度とエンジン回転数の加速度との少なくとも１つと、エンジン回転数との変化に応じて、変化する。従って、予め設定された量だけ一律にエンジンの出力トルクの上限値が低減されるのではなく、エンジン回転数と車速等との状況の変化に応じて、低減量が変化する。このため、エンジンの出力トルクの急激な変化が抑えられる。これにより、操作性の低下が抑えられる。
　本発明では、操作性の低下を抑えると共に、燃費低減の効果を向上させることができる。
本発明の実施形態に係る作業車両の側面図。 作業車両の構成を示す模式図。 エンジントルクカーブの一例を示す図。 エンジントルク低減制御での処理を示すフローチャート。 補正エンジン回転数を算出するためのテーブルの一例を示す図。 低負荷条件とトルク低減量テーブルとを示す図。 エンジントルク低減制御でのトルク低減量の算出処理を示すフローチャート。 トルク低減量テーブルの例を示す図。 トルク低減量テーブルによって算出されたトルク低減量によるエンジントルクカーブの変化の例を示す図。 トルク低減量テーブルによって算出されたトルク低減量によるエンジントルクカーブの変化の例を示す図。 トルク低減量テーブルによって算出されたトルク低減量によるエンジントルクカーブの変化の例を示す図。 トルク低減量テーブルによって算出されたトルク低減量によるエンジントルクカーブの変化の例を示す図。 補正エンジン回転数及びトルク低減補正値によるトルク低減量への影響を示す図。 トルク低減補正値を算出するためのテーブルの一例を示す図。 低アクセル低速時低減比率を算出するためのテーブルの一例を示す図。 Ｖシェープ作業時の車両の動作を示す模式図。 他の実施形態に係るトルク低減量テーブルの例を示す図。 他の実施形態に係るトルク低減量テーブルの例を示す図。 本発明の他の実施形態に係るＨＳＴ型作業車両の構成の概略を示すブロック図。 ＨＳＴ型作業車両でのポンプ容量－走行回路油圧特性の例を示す図。 ＨＳＴ型作業車両でのモータ容量－走行回路油圧特性の例を示す図。
　本発明の一実施形態に係る作業車両１を図１および図２に示す。図１は、作業車両１の外観図であり、図２は、作業車両１の構成を示す模式図である。この作業車両１は、ホイールローダであり、作業車両１は、前輪４ａ、後輪４ｂが回転駆動されることにより自走可能であると共に作業機３を用いて所望の作業を行うことができる。
　図１に示すように、この作業車両１は、車体フレーム２、作業機３、前輪４ａ、後輪４ｂ、運転室５を備えている。
　車体フレーム２は、前車体部２ａと後車体部２ｂとを有している。前車体部２ａと後車体部２ｂとは互いに左右方向に揺動可能に連結されている。前車体部２ａと後車体部２ｂとに渡って一対のステアリングシリンダ１１ａ，１１ｂが設けられている。ステアリングシリンダ１１ａ，１１ｂは、ステアリングポンプ１２（図２参照）からの作動油によって駆動される油圧シリンダである。ステアリングシリンダ１１ａ，１１ｂが伸縮することによって、前車体部２ａが後車体部２ｂに対して揺動する。これにより、車両の進行方向が変更される。なお、図１及び図２では、ステアリングシリンダ１１ａ，１１ｂの一方のみを図示しており他方を省略している。
　前車体部２ａには、作業機３および一対の前輪４ａが取り付けられている。作業機３は、作業機ポンプ１３（図２参照）からの作動油によって駆動される。作業機３は、ブーム６と、一対のリフトシリンダ１４ａ，１４ｂと、バケット７と、バケットシリンダ１５と、ベルクランク９とを有する。ブーム６は、前車体部２ａに装着されている。リフトシリンダ１４ａ，１４ｂの一端は前車体部２ａに取り付けられている。リフトシリンダ１４ａ，１４ｂの他端はブーム６に取り付けられている。リフトシリンダ１４ａ，１４ｂが作業機ポンプ１３からの作動油によって伸縮することによって、ブーム６が上下に揺動する。なお、図１及び図２では、リフトシリンダ１４ａ，１４ｂのうちの一方のみを図示しており、他方は省略している。バケット７は、ブーム６の先端に取り付けられている。バケットシリンダ１５の一端は前車体部２ａに取り付けられている。バケットシリンダ１５の他端はベルクランク９を介してバケット７に取り付けられている。バケットシリンダ１５が、作業機ポンプ１３からの作動油によって伸縮することによって、バケット７が上下に揺動する。
　後車体部２ｂには、運転室５及び一対の後輪４ｂが取り付けられている。運転室５は、車体フレーム２の上部に載置されており、オペレータが着座するシートや、後述する操作部８などが内装されている。
　また、図２に示すように、作業車両１は、エンジン２１、走行装置２２、作業機ポンプ１３、ステアリングポンプ１２、操作部８、制御部１０などを備えている。
　エンジン２１は、ディーゼルエンジンであり、シリンダ内に噴射する燃料量を調整することによりエンジン２１の出力が制御される。この調整は、エンジン２１の燃料噴射ポンプ２４に付設された電子ガバナ２５が後述する第１制御部１０ａによって制御されることで行われる。ガバナ２５としては、一般的にオールスピード制御方式のガバナが用いられ、エンジン回転数が、後述するアクセル操作量に応じた目標回転数となるように、負荷に応じてエンジン回転数と燃料噴射量とを調整する。すなわち、ガバナ２５は目標回転数と実際のエンジン回転数との偏差がなくなるように燃料噴射量を増減する。エンジン回転数は、エンジン回転数センサ９１（第１検出部）によって検出される。エンジン回転数センサ９１の検出信号は、第１制御部１０ａに入力される。
　走行装置２２は、エンジン２１からの駆動力により車両を走行させる装置である。走行装置２２は、トルクコンバータ装置２３、トランスミッション２６、及び上述した前輪４ａ及び後輪４ｂなどを有する。
　トルクコンバータ装置２３は、ロックアップクラッチ２７とトルクコンバータ２８を有している。ロックアップクラッチ２７は、連結状態と非連結状態とに切換可能である。ロックアップクラッチ２７が非連結状態である場合には、トルクコンバータ２８が、オイルを媒体としてエンジン２１からの駆動力を伝達する。ロックアップクラッチ２７が連結状態である場合には、トルクコンバータ２８の入力側と出力側とが直結される。ロックアップクラッチ２７は、油圧作動式のクラッチであり、ロックアップクラッチ２７への作動油の供給がクラッチ制御弁３１を介して後述する第２制御部１０ｂによって制御されることにより、連結状態と非連結状態とが切り換えられる。
　トランスミッション２６は、前進走行段に対応する前進クラッチＣＦと、後進走行段に対応する後進クラッチＣＲとを有している。各クラッチＣＦ，ＣＲの連結状態・非連結状態が切り換えられることによって、車両の前進と後進とが切り換えられる。クラッチＣＦ，ＣＲが共に非連結状態のときは、車両は中立状態となる。また、トランスミッション２６は、複数の速度段に対応した複数の速度段クラッチＣ１－Ｃ４を有しており、減速比を複数段階に切り換えることができる。例えば、このトランスミッション２６では、４つの速度段クラッチＣ１－Ｃ４が設けられており、速度段を第１速から第４速までの４段階に切り換えることができる。各速度段クラッチＣ１－Ｃ４は、油圧作動式の油圧クラッチである。図示しない油圧ポンプからクラッチ制御弁３１を介してクラッチＣ１－Ｃ４へ作動油が供給される。クラッチ制御弁３１が第２制御部１０ｂによって制御されて、クラッチＣ１－Ｃ４への作動油の供給が制御されることにより、各クラッチＣ１－Ｃ４の連結状態及び非連結状態が切り換えられる。
　トランスミッション２６の出力軸には、トランスミッション２６の出力軸の回転数を検出するＴ／Ｍ出力回転数センサ９２が設けられている。Ｔ／Ｍ出力回転数センサ９２（第２検出部）からの検出信号は、第２制御部１０ｂに入力される。第２制御部１０ｂは、Ｔ／Ｍ出力回転数センサ９２の検出信号に基づいて車速を算出する。従って、Ｔ／Ｍ出力回転数センサ９２は車速を検出する車速センサとして機能する。なお、トランスミッション２６の出力軸ではなく他の部分の回転速度を検出するセンサが車速センサとして用いられてもよい。トランスミッション２６から出力された駆動力は、シャフト３２などを介して前輪４ａ及び後輪４ｂに伝達される。これにより、車両が走行する。トランスミッション２６の入力軸の回転数は、Ｔ／Ｍ入力回転数センサ９３によって検出される。Ｔ／Ｍ入力回転数センサ９３からの検出信号は、第２制御部１０ｂに入力される。
　エンジン２１の駆動力の一部は、ＰＴＯ軸３３を介して作業機ポンプ１３及びステアリングポンプ１２に伝達される。作業機ポンプ１３及びステアリングポンプ１２は、エンジン２１からの駆動力によって駆動される油圧ポンプである。作業機ポンプ１３から吐出された作動油は、作業機制御弁３４を介してリフトシリンダ１４ａ，１４ｂ及びバケットシリンダ１５に供給される。また、ステアリングポンプ１２から吐出された作動油は、ステアリング制御弁３５を介してステアリングシリンダ１１ａ，１１ｂに供給される。このように、作業機３は、エンジン２１からの駆動力の一部によって駆動される。
　作業機ポンプ１３から吐出された作動油の圧力（以下、「作業機ポンプ油圧」と呼ぶ）は、第１油圧センサ９４によって検出される。リフトシリンダ１４ａ，１４ｂに供給される作動油の圧力（以下「リフトシリンダ油圧」と呼ぶ）は、第２油圧センサ９５によって検出される。具体的には、第２油圧センサ９５は、リフトシリンダ１４ａ，１４ｂを伸長させるときに作動油が供給されるシリンダヘッド室の油圧を検出する。バケットシリンダ１５に供給される作動油の圧力（以下「バケットシリンダ油圧」と呼ぶ）は、第３油圧センサ９６によって検出される。具体的には、第３油圧センサ９６は、バケットシリンダ１５を伸長させるときに作動油が供給されるシリンダヘッド室の油圧を検出する。ステアリングポンプ１２から吐出された作動油の圧力（以下、「ステアリングポンプ油圧」と呼ぶ）は、第４油圧センサ９７によって検出される。第１～第４油圧センサ９４－９７からの検出信号は、第２制御部１０ｂに入力される。
　操作部８は、オペレータによって操作される。操作部８は、アクセル操作部材８１ａ、アクセル操作検出装置８１ｂ、ステアリング操作部材８２ａ、ステアリング操作検出装置８２ｂ、ブーム操作部材８３ａ、ブーム操作検出装置８３ｂ、バケット操作部材８４ａ、バケット操作検出装置８４ｂ、変速操作部材８５ａ、変速操作検出装置８５ｂ、ＦＲ操作部材８６ａ、ＦＲ操作検出装置８６ｂ、シフトダウン操作部材８９ａ、及び、シフトダウン操作検出装置８９ｂなどを有する。
　アクセル操作部材８１ａは、例えばアクセルペダルであり、エンジン２１の目標回転数を設定するために操作される。アクセル操作検出装置８１ｂ（第３検出部）は、アクセル操作部材８１ａの操作量（以下、「アクセル操作量」と呼ぶ）を検出する。アクセル操作検出装置８１ｂは、検出信号を第１制御部１０ａへ出力する。
　ステアリング操作部材８２ａは、例えばステアリングハンドルであり、車両の進行方向を操作するために操作される。ステアリング操作検出装置８２ｂは、ステアリング操作部材８２ａの位置を検出し、検出信号を第２制御部１０ｂに出力する。第２制御部１０ｂは、ステアリング操作検出装置８２ｂからの検出信号に基づいてステアリング制御弁３５を制御する。これにより、ステアリングシリンダ１１ａ，１１ｂが伸縮して、車両の進行方向が変更される。
　ブーム操作部材８３ａ及びバケット操作部材８４ａは、例えば操作レバーであり、作業機３を動作させるために操作される。具体的には、ブーム操作部材８３ａは、ブーム６を動作させるために操作される。バケット操作部材８４ａは、バケット７を動作させるために操作される。ブーム操作検出装置８３ｂは、ブーム操作部材８３ａの位置を検出する。バケット操作検出装置８４ｂは、バケット操作部材８４ａの位置を検出する。ブーム操作検出装置８３ｂ及びバケット操作検出装置８４ｂは、検出信号を第２制御部１０ｂに出力する。第２制御部１０ｂは、ブーム操作検出装置８３ｂ及びバケット操作検出装置８４ｂからの検出信号に基づいて作業機制御弁３４を制御する。これにより、リフトシリンダ１４ａ，１４ｂ及びバケットシリンダ１５が伸縮して、ブーム６及びバケット７が動作する。また、作業機３にはブーム角を検出するブーム角検出装置９８が設けられている。ブーム角は、前後の車輪４ａ，４ｂの回転軸の中心を結んだ線と、ブーム６の前車体フレーム２ａに対する回転中心と、バケット７のブーム６に対する回転中心とを結ぶ線とに挟まれた角度を言う。ブーム角は、地面からのバケット７の高さに相当する。ブーム角検出装置９８は、検出信号を第２制御部１０ｂに出力する。
　変速操作部材８５ａは、例えばシフトレバーである。変速操作部材８５ａは、自動変速モードが選択されているときには、速度段の上限を設定するために操作される。例えば、変速操作部材８５ａが第３速に設定されている場合には、トランスミッション２６は、第２速から第３速までの間で切り換えられ、第４速には切り換えられない。また、手動変速モードが選択されているときには、トランスミッション２６は変速操作部材８５ａによって設定された速度段に切り換えられる。変速操作検出装置８５ｂは、変速操作部材８５ａの位置を検出する。変速操作検出装置８５ｂは、検出信号を第２制御部１０ｂに出力する。第２制御部１０ｂは、変速操作検出装置８５ｂからの検出信号に基づいて、トランスミッション２６の変速を制御する。なお、自動変速モードと手動変速モードとは図示しない変速モード切換部材によってオペレータによって切り換えられる。
　ＦＲ操作部材８６ａ（前後進切換操作部材）は、車両の前進と後進とを切り換えるために操作される。ＦＲ操作部材８６ａは、前進、中立、及び後進の各位置に切り換えられることができる。ＦＲ操作検出装置８６ｂは、ＦＲ操作部材８６ａの位置を検出する。ＦＲ操作検出装置８６ｂは、検出信号を第２制御部１０ｂに出力する。第２制御部１０ｂは、ＦＲ操作検出装置８６ｂからの検出信号に基づいてクラッチ制御弁３１を制御する。これにより、前進クラッチＣＦ及び後進クラッチＣＲが制御され、車両の前進と後進と中立状態とが切り換えられる。
　シフトダウン操作部材８９ａは、自動変速モードが選択されているときに、トランスミッション２６の速度段を、現在の速度段から１つ下の速度段に切り換えるために操作される。シフトダウン操作部材８９ａは、例えば、変速操作部材８５ａに設けられたスイッチである。シフトダウン操作検出装置８９ｂは、シフトダウン操作部材８９ａが操作されたか否かを検出して、検出信号を第２制御部１０ｂに出力する。第２制御部１０ｂは、変速操作検出装置８５ｂからの検出信号に基づいて、トランスミッション２６の変速を制御する。つまり、シフトダウン操作部材８９ａが操作されたことが検出されると、第２制御部１０ｂは、トランスミッション２６の速度段を１つ下の速度段に切り換える。
　制御部１０は、第１制御部１０ａ及び第２制御部１０ｂを有する。第１制御部１０ａ及び第２制御部１０ｂは、例えばプログラムメモリやワークメモリとして使用される記憶装置と、プログラムを実行するＣＰＵと、を有するコンピュータにより、それぞれ実現されることができる。
　第１制御部１０ａは、アクセル操作量に応じた目標回転数が得られるように、エンジン指令信号をガバナ２５に送る。図３に、エンジン２１が回転数に応じて出力できるトルク上限値（以下、「トルク上限値」と呼ぶ）を表すエンジントルクカーブを示す。図３において、実線Ｌ１００は、後述するエンジントルク低減制御が行われていない高負荷作業局面においてアクセル操作量が１００％であるときのエンジントルクカーブを示している。このエンジントルクカーブは、例えばエンジン２１の定格又は最大のパワー出力に相当する。なお、アクセル操作量が１００％とは、アクセル操作部材８１ａが最大に操作されている状態を意味する。また、破線Ｌ７５は、高負荷作業局面においてアクセル操作量が７５％であるときのエンジントルクカーブを示している。ガバナ２５は、エンジン２１の出力トルク（以下、「エンジントルク」と呼ぶ）がエンジントルクカーブ以下となるようにエンジン２１の出力を制御する。このエンジン２１の出力の制御は、例えば、エンジン２１への燃料噴射量の上限値を制御することにより行われる。また、エンジントルク低減制御が行われているときには、第１制御部１０ａは、第２制御部１０ｂから修正指令信号を受信する。第１制御部１０ａは、修正指令信号によりエンジン指令信号の指令値を修正してガバナ２５に送る。修正指令信号については、後に詳細に説明する。
　第２制御部１０ｂは、車両の走行状態に応じて、トランスミッション２６やトルクコンバータ装置２３を制御する。例えば、自動変速モードが選択されているときには、第２制御部１０ｂは、車速に応じて、トランスミッション２６の速度段の切換およびロックアップクラッチ２７の切換を自動的に行う。なお、手動変速モードが選択されているときには、第２制御部１０ｂは、変速操作部材８５ａによって選択された速度段にトランスミッション２６を切り換える。
　第２制御部１０ｂには、上述した検出信号に加えて、トルクコンバータ装置２３の入口圧及び出口圧などの検出信号も入力される。また、第１制御部１０ａと第２制御部１０ｂとは有線又は無線によって互いに通信することができる。エンジン回転数、燃料噴射量、アクセル操作量などの検出信号が第１制御部１０ａから第２制御部１０ｂに入力される。第２制御部１０ｂは、後述するエンジントルク低減制御において、これらの信号に基づいて、エンジン指令信号の指令値を修正するための修正値を算出する。第２制御部１０ｂは、修正値に対応する修正指令信号を第１制御部１０ａへ送信する。この修正値は、トルク上限値の所望の低減量を得るために必要な値である。これにより、第１制御部１０ａと第２制御部１０ｂとは、トルク上限値を所望の値に制御することができる。
　以下、エンジントルク低減制御について説明する。まず、エンジン回転数、車速及び操作部８の操作状態を含む各種の情報が検出されて、第２制御部１０ｂに検出信号が送られる。次に、第２制御部１０ｂにおいて、車両の作業局面が、走行装置２２及び作業機３の作動状態から判別される。そして、作業局面と操作部８の操作状態とに基づいて、所定の低負荷条件が満たされているか否かが判定される。低負荷条件は、車両が低負荷状態であることを示す条件であり、複数の低負荷条件が用意されている。そして、複数の低負荷条件のうちのある条件が満たされているときには、当該条件に対応するトルク低減量テーブルが選択される。トルク低減量テーブルは、トルク上限値の低減量（以下、「トルク低減量」と呼ぶ）を算出するためのテーブルであり、エンジン回転数と車速とトルク低減量との関係が設定されている。第２制御部１０ｂは、選択したトルク低減量テーブルを用いて、エンジン回転数と車速とに対応するトルク低減量を算出する。そして、第２制御部１０ｂは、算出したトルク低減量に対応する修正値を算出し、これを修正指令信号として第１制御部１０ａへ送る。第１制御部１０ａは、修正指令信号により修正されたエンジン指令信号をガバナ２５に送る。これにより、低負荷条件が満たされているときには、トルク上限値が、低負荷条件が満たされていないときよりも低減するようにエンジン２１が制御される。また、このときのトルク低減量の算出は、エンジン回転数と車速とに基づいて行われ、エンジン２１が駆動されている間は繰り返し行われる。このため、トルク低減量は、エンジン回転数と車速との変化に応じて連続的に変化する。従って、トルク上限値は、エンジン回転数と車速との変化に応じて連続的に変化する。以下、エンジントルク低減制御での処理について、図４に示すフローチャートに基づいて詳細に説明する。
　まず、第１ステップＳ１で、各種情報が検出される。ここでは、操作部８及び各種のセンサからの検出信号により、エンジン回転数及び車速を含む各種情報が検出される。
　次に、第２ステップＳ２で、補正エンジン回転数が算出される。補正エンジン回転数は、後述するトルク低減量テーブルによるトルク低減量の算出に用いられる。補正エンジン回転数は、以下の式（１）から算出される。
　Nt=Ne+a－Nbp　・・・（１）
　Ntは、補正エンジン回転数である。Neは、エンジン回転数センサ９１によって検知された現在のエンジン回転数である。Nbpは、アクセル操作量に応じた目標エンジン回転数であり、現在のアクセル操作量から算出される。具体的には、Nbpは、図５に示すテーブルと現在のアクセル操作量とから算出される。図５において、ｎ０～ｎ１０は所定の数値であり、ｎ０からｎ１０の順に大きくなる。すなわち、アクセル操作量が大きいほどNbpは大きい。なお、図５のテーブルに示されていない値は、テーブルに示されている値の補間により求められる。後述する他のテーブルについても同様である。aは所定の定数であり、アクセル操作量が所定量であるときの目標エンジン回転数である。例えば、定数aはアクセル操作量が１００％であるときの目標エンジン回転数ｎ１０に設定される。補正エンジン回転数は、アクセル操作量が所定量であるときのトルク低減量テーブルを利用して、現在のアクセル操作量に応じたトルク低減量を求めるために用いられる。すなわち、定数ａがｎ１０である場合は、アクセル操作量が１００％であるときのトルク低減量テーブルを利用して、アクセル操作量が１００％未満であるときのトルク低減量を求めることができる。（Nbpとaは、図１３参照）
　図４のフローチャートに戻り、第３ステップＳ３では、エンジン低回転域フラグがＯＮであるか否かが判定される。エンジン低回転域フラグは、エンジン回転数センサ９１によって検出されたエンジン回転数が所定の低回転数Nlow以下である場合にＯＮに設定され、エンジン回転数が所定の低回転数Nlowより大きい場合にＯＦＦに設定される。第３ステップＳ３において、エンジン低回転域フラグがＯＮである場合には、第１０ステップＳ１０に進む。第１０ステップＳ１０では、トルク低減量がゼロに設定される。すなわち、エンジントルク低減制御は行われない。
　第４ステップＳ４では、変速操作部材８５ａが第１速位置に位置しているか否かが判定される。ここでは、変速操作検出装置８５ｂからの検出信号に基づいて判定が行われる。変速操作部材８５ａが第１速位置に位置している場合には第１０ステップＳ１０に進み、トルク低減量がゼロに設定される。変速操作部材８５ａが第１速位置に位置していない場合には、第５ステップＳ５に進む。すなわち、変速操作部材８５ａが第２速以上の速度段位置に位置している場合には、第５ステップＳ５に進む。
　第５ステップＳ５では、作業局面の判別が行われる。具体的には、第２制御部１０ｂは、以下のようにして作業局面を判別する。
　まず、第２制御部１０ｂは、上述した検出信号に基づいて、車両の走行ステータスと作業ステータスとを判別する。走行ステータスには、「停止」、「前進」、「後進」、及び「シャトル」がある。車速が所定の停止閾値以下である場合には、第２制御部１０ｂは、走行ステータスを「停止」と判定する。所定の停止閾値は、車両が停止していると見なすことができる程度に低い値である。ＦＲ操作部材８６ａが前進位置に設定されており、且つ、車両が前進している場合には、第２制御部１０ｂは、走行ステータスを「前進」と判定する。ＦＲ操作部材８６ａが後進位置に設定されており、且つ、車両が後進している場合には、第２制御部１０ｂは、走行ステータスを「後進」と判定する。また、ＦＲ操作部材８６ａによって指示された進行方向と車両の進行方向とが異なる場合には、第２制御部１０ｂは、走行ステータスを「シャトル」と判定する。すなわち、シャトルとは、オペレータがＦＲ操作部材８６ａを前進から後進に、又は、後進から前進に切り換えたが、車両の進行方向が切り換わる前の状態である。
　作業ステータスには、「積荷」、「空荷」、及び、「掘削」がある。第２制御部１０ｂは、リフトシリンダ油圧が所定の積荷閾値以上である場合には、作業ステータスを「積荷」と判定する。第２制御部１０ｂは、リフトシリンダ油圧がこの積荷閾値より小さい場合には、作業ステータスを「空荷」と判定する。すなわち、「空荷」とは、バケット７に荷物が積まれていない状態を意味し、「積荷」とは、バケット７に荷物が積まれている状態を意味する。従って、所定の積荷閾値は、バケット７に荷物が積まれていない状態でのリフトシリンダ油圧の値よりも大きな値であり、バケット７に荷物が積まれていると見なすことができるリフトシリンダ油圧の値である。また、第２制御部１０ｂは、リフトシリンダ油圧が所定の掘削油圧閾値以上であり、且つ、走行ステータスが「前進」であり、且つ、ブーム角が所定の掘削角度閾値以下である場合に、「掘削」と判定する。「掘削」は、車両が前進しながらバケット７を土砂に突っ込んで持ち上げる作業を意味する。従って、掘削油圧閾値は、掘削作業中のリフトシリンダ油圧の値に相当する。また、掘削角度閾値は、掘削作業中のブーム角の値に相当する。第２制御部１０ｂは、上記の走行ステータスと作業ステータスとの組み合わせにより、作業局面を判別する。具体的には、「空荷停止」、「積荷停止」「空荷前進」、「積荷前進」、「空荷後進」、「積荷後進」、「掘削」の７つの局面に判別される。
　第６ステップＳ６で、低負荷条件が満たされるか否かが判定される。低負荷条件は、車両が低負荷状態であることを示す条件である。ここでは、上述した作業局面および操作部材の操作状態によって、低負荷条件が満たされるか否かが判定される。例えば、低負荷条件としては、図６に示すように複数の低負荷条件がある。低負荷条件については後にトルク低減量テーブルと共に説明する。また、これらの低負荷条件のいずれも満たされない場合には、車両が高負荷状態にあると判定される。例えば作業局面が「掘削」の場合は、高負荷状態と判定される。また、車両が登坂走行を行っている場合にも、高負荷状態と判定される。例えば車両の傾斜角が検出され、車両の傾斜角が所定角度以上であり且つ車両が走行しているときに車両が登坂走行を行っていると判定される。或いは、車両の加速度が検出され、アクセル操作部材８１ａの操作量が所定の操作閾値以上であるのに加速度が所定の加速度閾値より小さいときに、車両が登坂走行を行っていると判定される。車両が高負荷状態であると判定された場合には、第１０ステップＳ１０においてトルク低減量がゼロに設定される。すなわち、トルク上限値の低減は行われない。低負荷条件のいずれかが満たされている場合は、ステップＳ７に進む。
　第７ステップＳ７で、トルク低減量の算出が行われる。トルク低減量の算出方法については後述する。
　第８ステップＳ８で、修正指令信号が出力される。ここでは、第２制御部１０ｂが、第７ステップＳ７で算出されたトルク低減量に相当する修正指令信号を第１制御部１０ａに送る。
　そして、第９ステップＳ９で、エンジン指令信号が修正される。ここでは、上述したように、第１制御部１０ａが修正指令信号によりエンジン指令信号を修正してエンジン２１を制御する。
　次に、第７ステップＳ７で算出されるトルク低減量の算出方法について、図７に示すフローチャートに基づいて詳細に説明する。
　まず、第１１ステップＳ１１において、トルク低減量テーブルが選択される。ここでは、作業局面と操作部材の操作状態とに基づいて、トルク低減量テーブルが選択される。具体的には、上述の第６ステップＳ６で判定された低負荷条件に対応するトルク低減量テーブルが選択される。トルク低減量テーブルには、例えば図６に示すように、「排土テーブル」、「シャトルテーブル」、「空荷前進テーブル」、「空荷後進テーブル」、「積荷前進テーブル」、「積荷後進テーブル」がある。「排土テーブル」は、作業局面が積荷前進であり且つバケット操作部材８４ａの操作方向がダンプ側であり且つ操作量が所定のバケット操作閾値（例えば５０％）以上の場合に選択される。また、「排土テーブル」は、作業局面が積荷停止であり且つバケット操作部材８４ａの操作方向がダンプ側であり且つ操作量が所定のバケット操作閾値（例えば５０％）以上である場合に選択される。なお、「ダンプ側」とは、排土作業を行う場合のようにバケット７の刃先を下降させるときの操作方向を意味する。また、バケット操作部材８４ａの操作量は、最大操作量に対する割合を％で示したものである。なお、中立状態では操作量は０％である。「シャトルテーブル」は、作業局面がシャトルである場合に選択される。「空荷前進テーブル」は、作業局面が空荷前進である場合に選択される。「空荷後進テーブル」は、作業局面が空荷後進である場合に選択される。「積荷前進テーブル」は、作業局面が積荷前進であり且つ変速操作部材８５ａの位置が第２速である場合に選択される。「積荷後進テーブル」は、作業局面が積荷後進である場合に選択される。これらの低負荷条件は、車両の状態が、上述した高負荷状態よりも負荷の低い低負荷状態であるときに満たされるものである。各テーブルは、各低負荷条件が満たされている状態の車両にとって適切なエンジン回転数、車速、トルク低減量の関係を定めている。これらのテーブルは、予め実験等によって求められ、第２制御部１０ｂに記憶されている。
　トルク低減量テーブルの例を図８に示す。図８（ａ）－（ｃ）において、Ｖ０～Ｖｍａｘ、Ｎ１１～Ｎ１６，Ｎ２１、Ｎ３１、ａ１１１～ａ１２２、ｂ１１１～ｂ１５２、ｃ１１１～ｃ１５１は、数値を示している。Ｖ０～Ｖｍａｘは車速であり、Ｖ０＜Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３＜Ｖ４＜Ｖｍａｘである。特にＶｍａｘは、車両の最高速度である。また、Ｎ１１～Ｎ１６，Ｎ２１，Ｎ３１はエンジン回転数であり、０＜Ｎ１１＜Ｎ１２＜Ｎ１３＜Ｎ１４＜Ｎ１５＜Ｎ１６、０＜Ｎ２１＜Ｎ１２、０＜Ｎ３１＜Ｎ１２である。ａ１１１～ａ１２２，ｂ１１１～ｂ１５２，ｃ１１１～ｃ１５１はトルク低減量であり、ゼロより大きい値を示している。このように、各テーブルの車速、エンジン回転数、トルク低減量の関係はそれぞれ異なっている。従って、トルク低減量は、エンジン回転数及び車速が同じであっても、低負荷条件に応じて変化する。
　例えば、図８（ａ）のテーブルでは、エンジン回転数がＮ１１以下のときには、トルク低減量はゼロである。これに対して、図８（ｃ）のテーブルでは、エンジン回転数がＮ３１以下のときに、トルク低減値がゼロとなる。すなわち、図８（ａ）のテーブルでは、エンジン回転数がＮ１１より大きいときに、トルク上限値が低減される。また、図８（ｃ）のテーブルでは、エンジン回転数がＮ３１より大きいときに、トルク上限値が低減される。このように、トルク上限値が低減されるエンジン回転数の下限値は、低負荷条件に応じて変化する。
　これらのエンジン回転数の下限値は、各低負荷条件において急激に大きな負荷が作用した場合でもエンジン回転数が大幅に低下し難い値に設定される。すなわち、トルク上限値が低減されるエンジン回転数の下限値は、各低負荷条件において最低限必要なエンジンの出力トルクを確保するために必要な値が実験等により予め求められて設定される。
　また、図８（ａ）のテーブルでは、車速がＶｍａｘであるときはエンジン回転数に応じてトルク低減量がゼロからａ１２２までの間で変化する。これに対して、図８（ｂ）のテーブルでは、車速がＶｍａｘであるときには、エンジン回転数によらずトルク低減量はゼロである。さらに、図８（ｃ）のテーブルでは車速がＶ４以上であるときには、エンジン回転数によらずトルク低減量はゼロである。次に、図８（ａ）のテーブルでは、車速がＶ２より大きいときに、ゼロより大きいトルク低減量が設定される。これに対して、図８（ｂ）及び図８（ｃ）のテーブルでは、車速がＶ０より大きいときに、ゼロより大きいトルク低減量が設定される。このように、トルク上限値が低減される車速の下限値は、低負荷条件に応じて変化する。これらの車速の下限値は、各低負荷条件において、例えば落石時の脱出等の危険回避のために緊急操作が必要な場合において初期動作に支障が生じない値に設定される。すなわち、トルク上限値が低減される車速の下限値は、各低負荷条件において、最低限必要なエンジンの出力トルクを確保するために必要な値が実験等により予め求められて設定される。例えば、トルク上限値が低減される車速の下限値として、５ｋｍ／ｈ程度の車速が設定される。
　低負荷条件が異なれば、同じエンジン回転数や車速であっても、エンジントルクの低下によってオペレータが操作性の低下を感じる程度は異なる。このため、上記のように低負荷条件に応じて異なるトルク低減量テーブルを用いることによって、操作性の低下をオペレータに感じさせずに、低負荷条件ごとにできるだけエンジントルクを低減させることができる。
　図７のフローチャートに戻り、第１２ステップＳ１２では、第１トルク低減値が算出される。ここでは、第１１ステップＳ１１において選択されたトルク低減量テーブルを参照して、現在のエンジン回転数と車速とに対応するトルク低減量が第１トルク低減値として算出される。
　トルク低減量テーブルによってトルク上限値が低減されたエンジントルクカーブの例を図９に示す。図９（ａ）－（ｄ）は、エンジン回転数と、車速と、エンジントルク（上限値）との関係を示す３次元マップである。図９（ａ）－（ｄ）からわかるように、トルク低減量は、同じエンジン回転数及び車速であっても、低負荷条件に応じて異なる。図９（ａ）は、図８（ａ）に示すテーブルに対応している。例えば、図８（ａ）に示すテーブルは、上述した排土テーブル及びシャトルテーブルとして用いられる。図９（ｂ）は、図８（ｂ）に示すテーブルに対応している。例えば、図８（ｂ）に示すテーブルは、上述した空荷後進テーブル及び積荷後進テーブルとして用いられる。図９（ｃ）は、図８（ｃ）に示すテーブルに対応している。例えば、図８（ｃ）に示すテーブルは、上述した空荷前進テーブルとして用いられる。なお、図９（ｄ）は、トルク低減が行われない場合のエンジントルクカーブの例であり、例えば、２速より高い速度段を選択した場合の上述した積荷前進テーブルに対応している。トルク低減量テーブルは、車両の特性や使われ方を考慮した様々な低負荷条件に応じて設定される。
　例えば、図９（ａ）のマップにおいて、異なる車速でのエンジン回転数－エンジントルクカーブを図１０（ａ）に示す。図１０（ａ）において、実線Ｌｖ２は車速がＶ２のときのエンジントルクカーブである。破線Ｌｖ３は車速がＶ３のときのエンジントルクカーブである。二点鎖線Ｌｖ４は車速がＶ４のときのトルクカーブである。なお、上述したようにＶ２＜Ｖ３＜Ｖ４である。このように、車速の変化に応じてトルク低減量が変化している。具体的には、車速が大きいほど、トルク低減量が増大している。
　また、図９（ａ）のマップにおいて、異なるエンジン回転数での車速－エンジントルクカーブを図１０（ｂ）に示す。図１０（ｂ）において、実線Ｌｎ１はエンジン回転数がＮ１１のときのエンジントルクカーブである。破線Ｌｎ２はエンジン回転数がＮ１２のときのエンジントルクカーブである。破線Ｌｎ３はエンジン回転数がＮ１３のときのエンジントルクカーブである。このように、エンジン回転数の変化に応じてトルク低減量が変化している。エンジン回転数がＮ１１のとき、すなわちエンジン回転数が低いときには、トルク低減量はゼロで一定であり、車速の変化に関わらずトルク上限値はＴａで一定である。また、エンジン回転数がＮ１２のときには、車速がＶ２とＶ４との間で変化すると、トルク上限値も車速の変化に応じて変化する。ただし、車速がＶ２以下のときは、車速の変化に関わらずトルク上限値はＴｂ１で一定である。また、車速がＶ４以上のときは、トルク上限値は、車速の変化に関わらずＴｂ２で一定である。同様に、エンジン回転数がＮ１３のときには、車速がＶ２とＶ４との間で変化すると、トルク上限値も車速の変化に応じて変化する。ただし、車速がＶ２以下のときは、車速の変化に関わらずトルク上限値はＴｃ１(＜Ｔａ＜Ｔｂ１)で一定である。また、車速がＶ４以上のときは、トルク上限値は、車速の変化に関わらずＴｃ２(Ｔａ＜Ｔｂ２)で一定である。
　以上のように、同じ低負荷条件であっても、車速とエンジン回転数との変化に応じて、トルク低減量が変化する。
　また、図９（ａ）のマップと図９（ｂ）のマップとにおける同じ車速でのエンジン回転数－エンジントルクカーブを図１１（ａ）及び図１１（ｂ）にそれぞれ示す。図１１（ａ）は、図９（ａ）のマップでのエンジン回転数－エンジントルクカーブである。また、図１１（ａ）において、破線Ｌｈａはトルク低減量がゼロであるときのエンジントルクカーブである。実線Ｌｌａはトルク低減テーブルによって低減されたエンジン回転数－エンジントルクカーブである。図１１（ｂ）は、図９（ｂ）のマップでのエンジン回転数－エンジントルクカーブである。また、破線Ｌｈｂはトルク低減量がゼロであるときのエンジントルクカーブである。実線Ｌｌｂはトルク低減テーブルによって低減されたエンジン回転数－エンジントルクカーブである。これらの図からわかるように、図９（ｂ）のマップの方が図９（ａ）のマップよりもトルク低減量が小さい。このように、同じ車速であっても、低負荷条件によってトルク低減量が異なる。例えば、図１１（ａ）の実線Ｌｌａで示すエンジントルクカーブは、後述するＶシェープ作業等の短距離での作業において、特に、作業車両１への負荷が小さい作業局面に基づく低負荷条件において有効である。図１１（ｂ）の実線Ｌｌｂで示すエンジントルクカーブは、作業車両１への負荷が大きい作業局面に基づく低負荷条件において有効である。また、作業車両１への負荷が更に増大した場合には、実線Ｌｌｂで示すエンジントルクカーブを破線Ｌｈｂで示すエンジントルクカーブに近づけたエンジントルクカーブが用いられるとよい。また、この場合、負荷が増大するほど、さらに破線Ｌｈｂで示すエンジントルクカーブに近づけたエンジントルクカーブが用いられるとよい。
　図９（ａ）と図９（ｃ）とにおける同じエンジン回転数での車速－エンジントルクカーブを図１２に示す。実線Ｌｖａは、図９（ａ）での車速－エンジントルクカーブである。破線Ｌｖｃは、図９（ｃ）での車速－エンジントルクカーブである。二点鎖線Ｌｖ０はトルク低減量がゼロであるときの車速－エンジントルクカーブである。この図１２からわかるように、図９（ａ）のマップの方が図９（ｃ）のマップよりも車速の変化に対して緩やかにトルク低減量が変化している。このように、同じエンジン回転数であっても、低負荷条件によってトルク低減量の変化が異なる。また、破線Ｌｖｃは、車速がＶ０より大きくＶ４より小さい中間域であるときに、トルク上限値が低減されている。より詳細には、車速がＶ０より大きくＶ１より小さいときには、トルク低減量が車速の上昇に応じて増加している。車速がＶ１以上でＶ３以下のときには、トルク低減量は一定である。車速がＶ３より大きくＶ４より小さいときには、トルク低減量は、車速の上昇に応じて減少している。
　なお、第１２ステップＳ１２における、トルク低減量テーブルを用いた第１トルク低減値の算出の際には、Ｔ／Ｍ出力回転数センサ９２が検知した車速が、現在の車速として用いられる。また、アクセル操作量が１００％であるときにはエンジン回転数センサ９１が検知したエンジン回転数が現在のエンジン回転数として用いられる。アクセル操作量が１００％よりも小さい操作量の場合には、第２ステップＳ２で算出された補正エンジン回転数が現在のエンジン回転数として用いられる。
　図１３は、補正エンジン回転数を用いた場合のエンジントルクカーブの補正過程を示している。二点鎖線Ｌ１００は、アクセル操作量が１００％のときのエンジントルクカーブであり、トルク低減量はゼロである。一点鎖線Ｌ１００´は、アクセル操作量が１００％であるとして設定されたトルク低減量テーブルに基づいて、エンジントルクカーブＬ１００のトルクを低減したときのエンジントルクカーブである。破線Ｌｃｎは、補正エンジン回転数によりトルク低減量を算出したときのエンジントルクカーブであり、アクセル操作量が７５％のときにトルクが低減されたエンジントルクカーブである。このように、補正エンジン回転数が用いられることにより、二点鎖線Ｌ１００と一点鎖線Ｌ１００´とのトルク差（トルク低減量）が、二点鎖線Ｌ１００と破線Ｌｃｎとのトルク差（トルク低減量）に補正されている。即ち、補正エンジン回転数を用いて第１トルク低減値を算出することにより、アクセル操作量を考慮してトルク低減量を補正することができる。これにより、アクセル操作量ごとにトルク低減量テーブルを設定しなくてもよい。
　図７のフローチャートに戻り、第１３ステップＳ１３では、低負荷条件が「積荷前進＋変速操作部材の位置が第２速」又は「積荷後進」であるか否かが判定される。低負荷条件が「積荷前進＋変速操作部材の位置が第２速」又は「積荷後進」である場合には第１６ステップＳ１６に進む。すなわち、第１１ステップＳ１１において、積荷前進テーブル又は積荷後進テーブルが選択されている場合には第１６ステップＳ１６に進む。低負荷条件が「積荷前進＋変速操作部材の位置が第２速」又は「積荷後進」ではない場合には第１４ステップＳ１４に進む。すなわち、第１１ステップＳ１１において、「排土テーブル」、「シャトルテーブル」、「空荷前進テーブル」、「空荷後進テーブル」のいずれかが選択されている場合には第１４ステップＳ１４に進む。
　第１４ステップＳ１４では、第２トルク低減値Ａ２が算出される。第２トルク低減値Ａ２は以下の式（２）により算出される。
Ａ２＝Ａ１＋Ｂ・・・（２）
Ａ１は第１２ステップＳ１２で算出された第１トルク低減値である。Ｂはトルク低減補正値であり、アクセル操作量に応じて変化する値である。具体的には、トルク低減補正値は、図１４に示すトルク低減補正値テーブルによって求められる。図１４において、ａ１～ａ７，ｂ１～ｂ５は所定の数値である。０＜ａ１＜ａ２＜ａ３＜ａ４＜ａ５＜ａ６＜ａ７であり、ｂ１＞ｂ２＞ｂ３＞ｂ４＞ｂ５＞０である。すなわち、アクセル操作量が大きいほど、トルク低減補正値は小さい。アクセル操作量が所定値ａ７（例えば８５％）より大きいときには、トルク低減補正値はゼロである。
　トルク低減補正値を用いたときのエンジントルクカーブを図１３において実線Ｌｃａで示す。このエンジントルクカーブでは、補正エンジン回転数により第1トルク低減値を算出し、且つ、トルク低減補正値を用いて第２トルク低減値を算出したときのエンジントルクカーブである。上述した破線Ｌｃｎは、補正エンジン回転数により第1トルク低減値を算出し、且つ、トルク低減補正値を用いずに第２トルク低減値を算出したときのエンジントルクカーブである。いずれの場合もアクセル操作量は同じ（例えば７５％）である。このように、トルク低減補正値を用いて第２トルク低減値を算出することにより、アクセル操作量を考慮してトルク低減量を補正することができる。
　第１５ステップＳ１５で、トルク低減量Ｄが算出される。トルク低減量Ｄは以下の式（３）により算出される。
Ｄ＝Ａ２×Ｒ１・・・（３）
Ａ２は、第１４ステップＳ１４で算出された第２トルク低減値である。Ｒ１は、低アクセル低速時低減比率である。低アクセル低速時低減比率は、アクセル操作量による低減比率ｒａと車速による低減比率ｒｖとのうちの大きい方を選択することにより、算出される。アクセル操作量による低減比率ｒａは、図１５（ａ）に示す低減比率算出テーブルから算出される。図１５（ａ）のテーブルでは、ＡＣ１，ＡＣ２は数値を示しており、０＜ＡＣ１＜ＡＣ２である。アクセル操作量が所定値ＡＣ１（例えば７０％）以下であるときには低減比率ｒａはゼロである。すなわち、アクセル操作量が低いときにはトルク低減量がゼロとなる。また、アクセル操作量が所定値ＡＣ２（例えば９０％）以上であるときには低減比率ｒａは１である。アクセル操作量が所定値ＡＣ１とＡＣ２との間であるときは、低減比率ｒａは比例計算により算出される。また、車速による低減比率ｒｖは、図１５（ｂ）に示す低減比率算出テーブルから算出される。図１５（ｂ）のテーブルでは、ＶＬ１，ＶＬ２は数値を示しており、０＜ＶＬ１＜ＶＬ２である。車速が所定値ＶＬ１以下であるときには低減比率ｒｖはゼロである。すなわち、車速が低いときにはトルク低減量がゼロとなる。また、車速が所定値ＶＬ２以上であるときには低減比率ｒｖは１である。車速がＶＬ１とＶＬ２との間であるときは、低減比率ｒｖは比例計算により算出される。このような低アクセル低速時低減比率が用いられることによって、低車速からの加速を向上させることができる。
　低負荷条件が「積荷前進＋変速操作部材の位置が第２速」又は「積荷後進」である場合には、第１６ステップＳ１６から第１８ステップＳ１８において、上記とは異なる方法で第２トルク低減値が算出される。
　まず、第１６ステップＳ１６で、第１算出値Ｃ１が以下の式（４）により算出される
Ｃ１＝（Ａ１＋Ｂ）×Ｒ２・・・（４）
第１トルク低減値Ａ１、トルク低減補正値Ｂの算出方法は上述のとおりである。Ｒ２は、積荷時低減比率である。積荷時低減比率Ｒ２は、エンジントルク（トルク上限値）から後述する作業機ポンプ推定トルクを差し引いた値よりもトルク低減量を大きくしてもオペレータが違和感を感じない場合を想定して設定される。例えば、積荷時低減比率Ｒ２は、０より大きく１より小さい値であり、例えば「０．４」などの値が設定される。積荷時低減比率Ｒ２は、作業機ポンプ１３の推定出力トルクに対応する低減比率マップから算出される。
　第１７ステップＳ１７で、第２算出値Ｃ２が以下の式（５）により算出される
Ｃ２＝Ａ１＋Ｂ－Ｔ１+Ｔ２・・・（５）
第１トルク低減値Ａ１、トルク低減補正値Ｂの算出方法は上述のとおりである。Ｔ１は、作業機ポンプ推定トルクである。作業機ポンプ推定トルクＴ１は、作業機ポンプ１３を駆動するために必要なトルクである。作業機ポンプ推定トルクＴ１は、作業機ポンプ１３の吐出容量と第１油圧センサ９４によって検出された作業機ポンプ１３の圧力の積に基づいて作業機ポンプ推定トルクＴ１として算出される。Ｔ２は、作業機ポンプ１３の中立出力トルクである。すなわち、Ｔ２は、ブーム操作部材８３ａ及びバケット操作部材８４ａが操作されていない中立状態での作業機ポンプ１３を駆動するために必要なトルクである。なお、上記の式（５）では、作業機ポンプのトルクを考慮したが，ステアリングポンプ１２やその他の油圧アクチュエータを駆動するための油圧ポンプの駆動トルクも考慮して第２算出値Ｃ２が算出されてもよい。
　第１８ステップＳ１８で、第１算出値Ｃ１と第２算出値Ｃ２とのうち大きい方が第２トルク低減値Ａ２として選択される。そして、第１５ステップＳ１５で上述した式（３）によりトルク低減値Ｄが算出される。
　以上の図４に示す第１ステップＳ１から第９ステップＳ９の処理、及び、図７に示す第１１ステップＳ１１から第１８ステップＳ１８の処理は、エンジン２１が駆動されている間、繰り返し行われる。
　本実施形態に係る作業車両では、低負荷条件が満たされているときには、トルク上限値が、低負荷条件が満たされていないときよりも低減される。これにより、燃費が低減する。また、エンジン回転数と車速との変化に応じてトルク低減量が変化する。従って、予め設定された量だけ一律にトルク上限値が低減されるのではなく、エンジン回転数及び車速等の変化に応じて、低減量が連続的に変化する。このため、エンジントルクの急激な変化が抑えられる。これにより、操作性の低下が抑えられる。また、各低負荷条件に対応したトルク低減量テーブルが用意されているので、トルク低減量は低負荷条件に応じて変化する。従って、車両の低負荷条件に応じた適切なトルク低減量を設定することができる。これにより、各低負荷条件において、オペレータに操作性の低下を感じさせない範囲で、できるだけエンジントルクを低減させることができる。
　例えば、作業車両１がいわゆるＶシェープ作業を行っているときのエンジントルク低減制御について説明する。Ｖシェープ作業とは、図１６に示すように、作業車両１が、土砂などの荷物１００を作業機３によって持ち上げ、ダンプトラックなどの積み込み位置２００に積み込む作業である。Ｖシェープ作業が行われるときは、比較的近距離での移動が繰り返されるので、変速操作部材８５ａは第２速位置に設定される。まず、作業車両１は、荷物１００に向かって移動する。このとき作業局面は「空荷前進」である。このため、図７の第１１ステップＳ１１から第１３ステップＳ１３、第１４ステップＳ１４、及び第１５ステップＳ１５の処理により、「空荷前進テーブル」に基づいてエンジントルクが低減される。次に、作業車両１が荷物１００に突っ込んでバケット７に荷物１００を積み込んで持ち上げる。このとき作業局面は「掘削」である。このため、エンジントルクは低減されない。次に、作業車両１は、バケット７に荷物１００を載せた状態で後退する。このとき、作業局面は「積荷後進」である。このため、図７の第１１ステップＳ１１から第１３ステップＳ１３、第１６ステップＳ１６から第１８ステップＳ１８、及び第１５ステップＳ１５の処理により、「積荷後進テーブル」に基づいてエンジントルクが低減される。次に、オペレータはＦＲ操作部材８６ａを後進位置から前進位置に切り換える。このとき、作業車両１の進行方向が後進から前進に切り換わるまでの間は、作業局面は「シャトル」である。このため、図７の第１１ステップＳ１１から第１３ステップＳ１３、第１４ステップＳ１４、及び第１５ステップＳ１５の処理により、「シャトルテーブル」に基づいてエンジントルクが低減される。次に、作業車両１がバケット７に荷物１００を載せた状態で、積み込み位置２００に向かって前進する。このとき、作業局面は、積荷前進である。このため、図７の第１１ステップＳ１１から第１３ステップＳ１３、第１６ステップＳ１６から第１８ステップＳ１８、及び第１５ステップＳ１５の処理により、「積荷前進テーブル」に基づいてエンジントルクが低減される。次に、作業車両１が積み込み位置２００の近くに位置している状態で、オペレータがバケット操作部材８４ａを操作して、バケット７上の荷物１００を積み込み位置２００に降ろす。このとき、「排土」の低負荷条件が満たされる。このため、図７の第１１ステップＳ１１から第１３ステップＳ１３、第１４ステップＳ１４、及び第１５ステップＳ１５の処理により、「排土テーブル」に基づいてエンジントルクが低減される。次に、オペレータはＦＲ操作部材８６ａを前進位置から後進位置に切り換え、作業車両１は、後進して積み込み位置２００から離れる。このとき、作業局面は「空荷後進」である。このため、図７の第１１ステップＳ１１から第１３ステップＳ１３、第１４ステップＳ１４、及び第１５ステップＳ１５の処理により、「空荷後進テーブル」に基づいてエンジントルクが低減される。次に、オペレータはＦＲ操作部材８６ａを後進位置から前進位置に切り換える。このとき、作業車両１の進行方向が後進から前進に切り換わるまでの間は、作業局面は「シャトル」である。このため、図７の第１１ステップＳ１１から第１３ステップＳ１３、第１４ステップＳ１４、及び第１５ステップＳ１５の処理により、「シャトルテーブル」に基づいてエンジントルクが低減される。以上の動作が繰り返される。
　また、低負荷条件が満たされても、各テーブルにおいて、エンジン回転数が所定回転数以下であるときには、トルク低減量がゼロに設定されている。また、所定回転数は、トルク低減量テーブル毎にそれぞれ設定されているので、低負荷条件が変わると変化する。このため、オペレータに操作性の低下を感じさせない範囲で低負荷条件ごとにできるだけエンジントルクを低減させることができる。また、車両が低負荷状態であることを示す低負荷条件は、作業局面を含んでいる。このため、所定回転数は、低負荷条件に代えて、作業局面に応じて変化するようにしてもよい。
　トルク低減補正値は、アクセル操作量が大きいほど小さい。すなわち、アクセル操作量が小さいほど、トルク低減補正値は大きい。従って、オペレータがアクセルを大きく操作しているときには、トルク低減量は小さな値に設定される。オペレータがアクセルを大きく操作しているときは、オペレータが大きな出力を望んでいる状態であるので、トルク低減量が小さく設定されることにより、オペレータが操作性の低下を感じることを抑えることができる。また、オペレータがアクセルを小さく操作しているときには、トルク低減量は大きな値に設定される。オペレータがアクセルを小さく操作しているときは、オペレータが大きな出力を望んでいない状態であるので、トルク低減量が大きく設定されても、オペレータが操作性の低下を感じる恐れは少ない。このため、オペレータに操作性の低下を感じさせずに、燃費を向上させることができる。
　図８（ｂ）及び図８（ｃ）のトルク低減量テーブルに示されているように、速度がＶｍａｘではトルク低減量はゼロである。このため、高速走行時に走行性能が低下することが抑えられる。
　以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
　例えば、車速に代えて、車両の加速度に基づいてトルク低減量が算出されてもよい。すなわち、図１７に示すように、トルク低減量テーブルは、エンジン回転数と車両の加速度とトルク低減量との関係を定めるものであってもよい。図１７（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すテーブルは、それぞれ異なる低負荷条件で用いられるトルク低減量テーブルである。図１７（ａ），（ｂ），（ｃ）において、ＶＡ１～ＶＡｍａｘ、Ｎ２１～Ｎ２６，ａ２１１～ａ２５３、ｂ２１１～ｂ２５５、ｃ２１１～ｃ２５５は、数値を示している。ＶＡ１～ＶＡｍａｘは車両の加速度であり、０＜ＶＡ１＜ＶＡ２＜ＶＡ３＜ＶＡ４＜ＶＡｍａｘである。また、Ｎ２１～Ｎ２６はエンジン回転数であり、０＜Ｎ２１＜Ｎ２２＜Ｎ２３＜Ｎ２４＜Ｎ２５＜Ｎ２６である。ａ２１１～ａ２５３、ｂ２１１～ｂ２５５、ｃ２１１～ｃ２５５はトルク低減量であり、ゼロより大きい値を示している。このように、各テーブルのトルク低減量は、車両の加速度及びエンジン回転数の変化に応じて変化する。また、各テーブルの車両の加速度、エンジン回転数、トルク低減量の関係はそれぞれ異なっている。従って、トルク低減量は、エンジン回転数及び車両の加速度が同じであっても、低負荷条件に応じて変化する。
　或いは、車速に代えて、エンジン回転数の加速度に基づいてトルク低減量が算出されてもよい。すなわち、図１８に示すように、トルク低減量テーブルは、エンジン回転数とエンジン回転数の加速度とトルク低減量との関係を定めるものであってもよい。図１８（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すテーブルは、それぞれ異なる低負荷条件で用いられるトルク低減量テーブルである。図１８（ａ），（ｂ），（ｃ）において、ＥＡ１～ＥＡｍａｘ、Ｎ３１～Ｎ３６，ａ３１１～ａ３５３、ｂ３１１～ｂ３５５、ｃ３１１～ｃ３５５は、数値を示している。ＥＡ１～ＥＡｍａｘはエンジン回転数の加速度であり、０＜ＥＡ１＜ＥＡ２＜ＥＡ３＜ＥＡ４＜ＥＡｍａｘである。また、Ｎ３１～Ｎ３６はエンジン回転数であり、０＜Ｎ３１＜Ｎ３２＜Ｎ３３＜Ｎ３４＜Ｎ３５＜Ｎ３６である。ａ３１１～ａ３５３、ｂ３１１～ｂ３５５、ｃ３１１～ｃ３５５はトルク低減量であり、ゼロより大きい値を示している。例えば、エンジン回転数がＮ３２であり、エンジン回転数の加速度がＥＡ１であるときには、図１８（ａ）のテーブルによれば、低減量はゼロにされる。また、エンジン回転数が同じＮ３２であるが、エンジン回転数の加速度がＥＡ１より大きいＥＡ３であるときには、図１８（ａ）のテーブルによれば、低減量はａ３１１にされる。また、上記と同様にエンジン回転数がＮ３２であり、エンジン回転数の加速度がＥＡ１であっても、図１８（ｂ）のテーブルによれば、低減量はｂ３１１とされる。このように、各テーブルのトルク低減量は、エンジン回転数の加速度及びエンジン回転数の変化に応じて変化する。また、各テーブルのエンジン回転数の加速度、エンジン回転数、トルク低減量の関係はそれぞれ異なっている。従って、トルク低減量は、エンジン回転数及びエンジン回転数の加速度が同じであっても、低負荷条件に応じて変化する。
　また、トルク低減量が車速と車両の加速度とエンジン回転数の加速度とのうち、いずれに基づいて算出されるかは、低負荷条件ごとに異なってもよい。例えば、第１の低負荷条件では「エンジン回転数と車速とトルク低減量」との関係を定めるトルク低減量テーブルが用いられており、第２の低負荷条件では「エンジン回転数と車両の加速度とトルク低減量」との関係を定めるトルク低減量テーブルが用いられており、第３の低負荷条件では「エンジン回転数とエンジン回転数の加速度とトルク低減量」との関係を定めるトルク低減量テーブルが用いられてもよい。
　また、１つの低負荷条件に、車速と車両の加速度とエンジン回転数の加速度とが異なっている複数のトルク低減量テーブルが設定されており、これらのトルク低減量テーブルから最も大きいトルク低減量が選択されてもよい。例えば、１つの低負荷条件に「エンジン回転数と車速とトルク低減量」との関係を定めるトルク低減量テーブルと「エンジン回転数と車両の加速度とトルク低減量」との関係を定めるトルク低減量テーブルと「エンジン回転数とエンジン回転数の加速度とトルク低減量」との関係を定めるトルク低減量テーブルの３つのトルク低減量テーブルが設定されており、これらのトルク低減量テーブルから現在の車両の状態において最も大きいトルク低減量が選択されてもよい。
　なお、エンジン回転数の加速度とは、エンジン回転数の単位時間当たりの変化量を意味する。エンジン回転数の加速度は、加速度を検出するセンサにより検出されてもよい。或いは、エンジン回転数の加速度は、エンジン回転数センサ９１が検出したエンジン回転数から制御部１０が算出してもよい。また、トルク低減量はテーブルによらず計算式により算出されてもよい。また、図１７（ａ）－（ｃ）において（ａ）のＮ２１～Ｎ２６、（ｂ）のＮ２１～Ｎ２６、（ｃ）のＮ２１～Ｎ２６は同じ符号としたが、同じ値でなくてもよい。図１８（ａ）－（ｃ）のＮ３１～Ｎ３６も同様に同じ値でなくてもよい。
　上記の実施形態では、補正エンジン回転数が用いられることにより、アクセル操作量が１００％のときのトルク低減量テーブルから、現在のアクセル操作量に対応するトルク低減量が求められている。これにより、アクセル操作量が１００％のときのエンジントルクカーブから、アクセル操作量が１００％未満のときに対応するトルク低減量を算出することができる。ただし、アクセル操作量に応じたトルク低減量を算出する方法は、上記のように補正エンジン回転数を用いたものに限られない。アクセル操作量ごとに複数のトルク低減量テーブルが制御部１０に記憶され、これらのテーブルからトルク低減量が求められてもよい。
　上記の実施形態では、図４のフローチャートの第１０ステップＳ１０において、トルク低減量がゼロに設定されている。しかし、トルク低減量は必ずしもゼロでなくてもよい。
　低負荷条件は、上述したものと異なる低負荷条件の判定が行われてもよい。作業局面の判別も、上述したものと異なる作業局面の判別が行われてもよい。上述したトルク低減量テーブルとは異なるトルク低減量テーブルに基づいてトルク低減量が算出されてもよい。例えば、トランスミッション２６の速度段が低負荷条件に含まれてもよい。そして、トルク低減量テーブルの車速Ｖｍａｘが各速度段に対応した最高車速に設定されてもよい。
　操作部材の形態は、上記で例示したものに限られない。例えば、レバーやペダルに限らず、スライド型或いはダイヤル型のスイッチなどの他の操作部材が用いられてもよい。
　上記の実施形態に係る作業車両１では、第１制御部１０ａと第２制御部１０ｂとが別に設けられているが、一体に設けられてもよい。例えば、１つのコンピュータによって第１制御部１０ａと第２制御部１０ｂとの機能が実現されてもよい。逆に、第１制御部１０ａ又は第２制御部１０ｂの機能が複数のコンピュータによって分担されてもよい。
　また、本発明が適用される作業車両は上記のものに限られない。ホイールローダ以外の作業車両にも本発明を適用することができる。また、本発明は、ＨＳＴ（Hydraulic Static Transmission）、或いは、ＨＭＴ（Hydraulic Mechanical Transmission）などの機械式の無段変速装置（ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）装置、あるいは、電気式無段変速装置を備える作業車両に適用されてもよい。例えば、図１９に示すように、ＨＳＴを備える作業車両（以下、「HST型作業車両」と呼ぶ）では、エンジン２１からの駆動力により走行用油圧ポンプ４１を駆動し、走行用油圧ポンプ４１から吐出された作動油が走行回路４２を介して油圧モータ４３に供給される。これにより油圧モータ４３が駆動され、油圧モータ４３の回転力により前輪４ａ及び後輪４ｂが駆動される。油圧モータ４３に供給される作動油の圧力（「走行回路油圧」とよぶ）は、走行回路油圧センサ４４によって検出される。また、第２制御部１０ｂからの制御信号により走行用油圧ポンプ４１の傾転角を調整するポンプ容量制御部４５が備えられている。第２制御部１０ｂは、ポンプ容量制御部４５を制御することにより、走行用油圧ポンプ４１の容量を電気的に制御することができる。また、第２制御部１０ｂからの制御信号により油圧モータ４３の傾転角を調整するモータ容量制御部４６が備えられている。第２制御部１０ｂは、モータ容量制御部４６を制御することにより、油圧モータ４３の容量を電気的に制御することができる。なお、図１９では、図２と共通の構成には同じ符号が付されている。
　第２制御部１０ｂは、エンジン回転数センサ９１および走行回路油圧センサ４４からの出力信号を処理して、ポンプ容量の指令信号をポンプ容量制御部４５に出力する。ここでは、第２制御部１０ｂは、第２制御部１０ｂに記憶されているポンプ容量－走行回路油圧特性データを参照して、エンジン回転数の値と走行回路油圧の値とからポンプ容量を設定し、この設定したポンプ容量に対応するポンプ容量指令値をポンプ容量制御部４５に出力する。図２０に、ポンプ容量－走行回路油圧特性データの一例を示す。図中の実線Ｌ１１および破線Ｌ１２～Ｌ１５は、エンジン回転数に応じて変更されるポンプ容量－走行回路油圧特性を示すラインである。ポンプ容量制御部４５は、入力されたポンプ容量指令値に基づいて走行用油圧ポンプ４１の傾転角を変更する。これにより、ポンプ容量がエンジン回転数に対応したものに制御される。
　また、第２制御部１０ｂは、エンジン回転数センサ９１および走行回路油圧センサ４４からの出力信号を処理して、モータ容量の指令信号をモータ容量制御部４６に出力する。ここでは、第２制御部１０ｂは、第２制御部１０ｂに記憶されているモータ容量－走行回路油圧特性データを参照して、エンジン回転数の値と走行回路油圧の値とからモータ容量を設定し、この設定したモータ容量に対応する傾転角の変更指令をモータ容量制御部４６に出力する。図２１に、モータ容量－走行回路油圧特性データの一例を示す。図中の実線Ｌ２１は、エンジン回転数がある値の状態における、走行回路油圧に対する傾転角を定めたラインである。走行回路油圧がある一定の値以下の場合までは傾転角は最小（Ｍｉｎ）であり、その後、走行回路油圧の上昇に伴って傾転角も次第に大きくなり（実線の傾斜部分Ｌ２２）、傾転角が最大（Ｍａｘ）となった後は、油圧が上昇しても傾転角は最大傾転角Ｍａｘを維持する。上記実線の傾斜部分Ｌ２２は、エンジン回転数によって上下するように設定されている。すなわち、エンジン回転数が低ければ、走行回路油圧がより低い状態から傾転角が大きくなり、走行回路油圧がより低い状態で最大傾転角に達するように制御される（図２１における下側の破線の傾斜部分Ｌ２３参照）。反対にエンジン回転数が高ければ、走行回路油圧がより高くなるまで最小傾転角Ｍｉｎを維持し、走行回路油圧がより高い状態で最大傾転角Ｍａｘに達するように制御される（図２１における上側の破線の傾斜部分Ｌ２４参照）。
　また、このHST型作業車両は、上記の実施形態に係る作業車両１と同様の変速操作部材８５ａを備えている。第２制御部１０ｂは、変速操作部材８５ａによって選択される各速度段に対応する最高車速を記憶している。第２制御部１０ｂは、車速が、選択された速度段での最高車速を超えないように、モータ容量制御部４６を制御する。これにより、上記の実施形態に係る作業車両と同様の変速制御が行われる。また、このHST型作業車両では、上記の実施形態に係る作業車両と同様のエンジン２１の制御が第１制御部１０ａによって行われる。
　本発明は、操作性の低下を抑えると共に、燃費低減の効果を向上させることができる効果を有する。このため、本発明は、作業車両及び作業車両の制御方法として有用である。
２１　　エンジン
２２　　走行装置
３　　　作業機
９１　　エンジン回転数センサ（第１検出部）
９２　　Ｔ／Ｍ出力回転数センサ（第２検出部）
１０　　制御部
８１ａ　アクセル操作部材
８１ｂ　アクセル操作検出装置（第３検出部）
８６ａ　ＦＲ操作部材（前後進切換操作部材）
 

Claims (11)

  1. 　エンジンと、
    　前記エンジンからの駆動力により車両を走行させる走行装置と、
    　前記エンジンからの駆動力により駆動される作業機と、
    　エンジン回転数を検出する第１検出部と、
    　車速と、車両の加速度と、前記エンジン回転数の加速度とのうちの少なくとも１つを検出する第２検出部と、
    　車両が低負荷状態であることを示す低負荷条件が満たされているか否かを判定する制御部と、
    を備え、
    　前記制御部は、
    　前記低負荷条件が満たされているときには、前記エンジンの出力トルクの上限値が、前記低負荷条件が満たされていないときよりも低減するように、前記エンジンを制御し、
    　前記第２検出部によって検出された前記車速と前記車両の加速度と前記エンジン回転数の加速度とのうちの少なくとも１つと、前記第１検出部によって検出された前記エンジン回転数との変化に応じて、前記低負荷条件が満たされているときの前記エンジンの出力トルクの上限値の低減量を変化させる、
    作業車両。
  2. 　前記低減量は、前記低負荷条件に応じて変化する、
    請求項１に記載の作業車両。
  3. 　前記制御部は、前記エンジン回転数が所定回転数より大きいときに、前記エンジンの出力トルクの上限値を低減させ、
    　前記所定回転数は、前記低負荷条件に応じて変化する、
    請求項１に記載の作業車両。
  4. 　オペレータによって操作されるアクセル操作部材と、
    　前記アクセル操作部材の操作量を検出する第３検出部と、
    をさらに備え、
    　前記制御部は、前記第３検出部によって検出された前記アクセル操作部材の操作量を考慮して前記低減量を決定する、
    請求項１に記載の作業車両。
  5. 　前記第２検出部は、前記車速を検出し、
    　前記車速が所定速度以上であるときには、前記制御部は、前記車速が前記所定速度より小さいときよりも前記低減量を小さくする、
    請求項１から４のいずれかに記載の作業車両。
  6. 　前記第２検出部は、前記車速を検出し、
    　前記車速が第１の所定速度より小さいとき、及び、前記車速が前記第１の所定速度より大きい第２の所定速度より大きいときには、前記制御部は、前記車速が前記第１の所定速度以上であり前記第２の所定速度以下であるときよりも、前記低減量を小さくする、
    請求項１から４のいずれかに記載の作業車両。
  7. 　前記制御部は、前記走行装置及び前記作業機の作動状態から車両の作業局面を判別し、　前記低負荷条件が満たされているか否かを前記作業局面に基づいて判定する、
    請求項１に記載の作業車両。
  8. 　前記低負荷条件は、前記作業局面が、前記作業機に荷物が積まれていない空荷状態であることを含む、
    請求項７に記載の作業車両。
  9. 　車両の前進と後進との切換を操作するための前後進切換操作部材をさらに備え、
    　前記低負荷条件は、前記作業局面が、前記前後進切換操作部材によって指示された進行方向と車両の進行方向とが異なっているシャトル状態であることを含む、
    請求項７に記載の作業車両。
  10. 　前記制御部は、車両が登坂走行を行っているか否かを判定し、車両が登坂走行を行っている場合には、前記制御部は前記低減量を小さくする、
    請求項１に記載の作業車両。
  11. 　エンジンと、前記エンジンからの駆動力により車両を走行させる走行装置と、前記エンジンからの駆動力により駆動される作業機と、を備える作業車両の制御方法であって、
    　エンジン回転数が検出されるステップと、
    　車速と、車両の加速度と、前記エンジン回転数の加速度とのうちの少なくとも１つが検出されるステップと、
    　車両が低負荷状態であることを示す低負荷条件が満たされているか否かが判定されるステップと、
    　前記低負荷条件が満たされるときには、前記エンジンの出力トルクの上限値が、前記低負荷条件が満たされないときよりも低減するように、前記エンジンが制御されるステップと、
    　検出された前記車速と前記車両の加速度と前記エンジン回転数の加速度とのうちの少なくとも１つと、検出された前記エンジン回転数との変化に応じて、前記低負荷条件が満たされているときの前記エンジンの出力トルクの上限値の低減量を変化させるステップと、
    を備える作業車両の制御方法。
     
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