特許 6683620 作業車両およびエンジン出力制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6683620

(24)【登録日】2020年3月30日

(45)【発行日】2020年4月22日

(54)【発明の名称】作業車両およびエンジン出力制御方法

(51)【国際特許分類】

   F02D 29/04 20060101AFI20200413BHJP

   F02D 29/00 20060101ALI20200413BHJP

【ＦＩ】

   F02D29/04 G

   F02D29/00 B

【請求項の数】9

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2016-554693(P2016-554693)

(86)(22)【出願日】2016年1月20日

(86)【国際出願番号】JP2016051538

(87)【国際公開番号】WO2017126049

(87)【国際公開日】20170727

【審査請求日】2018年12月4日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000001236

【氏名又は名称】株式会社小松製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】特許業務法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大東 広治

(72)【発明者】

【氏名】森 公洋

(72)【発明者】

【氏名】熊谷 和樹

【審査官】 戸田 耕太郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−１６１３０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０１２５６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２４１５８５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｄ ２９／０４

Ｆ０２Ｄ ２９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンと、
作業機と、
前記作業機を駆動する油圧アクチュエータと、
前記油圧アクチュエータに対して、前記エンジンの駆動により作動油を供給する油圧ポンプと、
第１のエンジン出力トルクカーブを用いて前記エンジンの目標回転数を設定し、前記エンジンの出力を制御するエンジン出力制御部と、
前記エンジンの実回転数を検出する回転数検出部とを備え、
前記エンジン出力制御部は、
前記第１のエンジン出力トルクカーブを用いて得られる前記実回転数におけるトルクよりも高いトルクとなるように前記エンジンの出力を制御し、
前記回転数検出部によって検出された前記実回転数が前記目標回転数よりも低くなった場合、前記実回転数におけるトルクが前記第１のエンジン出力トルクカーブよりも大きいトルクを有する第２のエンジン出力トルクカーブを設定し、前記エンジンの出力の制御を、前記第１のエンジン出力トルクカーブを用いた制御から前記第２のエンジン出力トルクカーブを用いた制御に切り替え、
前記第１のエンジン出力トルクカーブと前記油圧ポンプのポンプ吸収トルク特性線との交点における前記エンジンの回転数を前記目標回転数とし、
前記交点を通る等馬力曲線に基づき、前記実回転数における前記等馬力曲線上の点を通るエンジン出力トルクカーブを前記第２のエンジン出力トルクカーブに設定する、作業車両。

【請求項2】

前記エンジン出力制御部は、前記実回転数が前記目標回転数よりも低くなったことを条件に、前記第２のエンジン出力トルクカーブを設定する、請求項１に記載の作業車両。

【請求項3】

前記エンジン出力制御部は、
前記実回転数に基づき、前記エンジンの回転数が前記目標回転数よりも低くなるか否かを予測し、
前記エンジンの回転数が前記目標回転数よりも低くなると予測されたことを条件に、前記第２のエンジン出力トルクカーブを設定する、請求項１に記載の作業車両。

【請求項4】

前記エンジン出力制御部は、前記等馬力曲線を用いて、前記実回転数を前記目標回転数に近づける、請求項１から３のいずれか１項に記載の作業車両。

【請求項5】

前記作業車両によって行われる作業の負荷を特定する負荷特定手段をさらに備え、
特定された前記負荷が第１の負荷の場合であって、前記実回転数が前記目標回転数よりも高いときには、前記エンジン出力制御部は、前記実回転数と前記実回転数におけるトルクとが、前記交点を通る等馬力曲線上で変化するように、前記エンジンの出力を制御する、請求項１から４のいずれか１項に記載の作業車両。

【請求項6】

特定された前記負荷が前記第１の負荷よりも大きい第２の負荷の場合であって、前記実回転数が前記目標回転数よりも高いときには、前記エンジン出力制御部は、前記実回転数と前記トルクとが、前記第１のエンジン出力トルクカーブ上で変化するように、前記エンジンの出力を制御する、請求項５に記載の作業車両。

【請求項7】

操作レバーをさらに備え、
前記負荷特定手段は、
前記操作レバーが第１の操作を受け付けた場合には、前記作業の負荷を前記第１の負荷と特定し、
前記操作レバーが第２の操作を受け付けた場合には、前記作業の負荷を前記第２の負荷と特定する、請求項６に記載の作業車両。

【請求項8】

前記負荷特定手段は、
前記作動油の油圧が第１の値の場合には、前記作業の負荷を前記第１の負荷と特定し、
前記作動油の油圧が前記第１の値よりも大きい第２の値の場合には、前記作業の負荷を前記第２の負荷と特定する、請求項６に記載の作業車両。

【請求項9】

エンジンと、作業機と、前記作業機を駆動する油圧アクチュエータと、前記油圧アクチュエータに対して前記エンジンの駆動により作動油を供給する油圧ポンプとを備えた作業車両におけるエンジン出力制御方法であって、
前記エンジンの実回転数を検出するステップと、
第１のエンジン出力トルクカーブを用いて前記エンジンの目標回転数を設定し、前記エンジンの出力を制御するステップとを備え、
前記エンジンの出力を制御するステップでは、
前記第１のエンジン出力トルクカーブを用いて得られる前記実回転数におけるトルクよりも高いトルクとなるように前記エンジンの出力を制御し、
検出された前記実回転数が前記目標回転数よりも低くなった場合、前記実回転数におけるトルクが前記第１のエンジン出力トルクカーブよりも大きいトルクを有する第２のエンジン出力トルクカーブを設定し、前記エンジンの出力の制御を、前記第１のエンジン出力トルクカーブを用いた制御から前記第２のエンジン出力トルクカーブを用いた制御に切り替え、
前記第１のエンジン出力トルクカーブと前記油圧ポンプのポンプ吸収トルク特性線との交点における前記エンジンの回転数を前記目標回転数とし、
前記交点を通る等馬力曲線に基づき、前記実回転数における前記等馬力曲線上の点を通るエンジン出力トルクカーブを前記第２のエンジン出力トルクカーブに設定する、エンジン出力制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、作業車両よびエンジン出力制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

油圧ショベル等の作業車両では、低燃費と作業性の向上とを両立させることが求められている。

【0003】

たとえば、特開２０１２−２４１５８５号公報（特許文献１）には、上記のように低燃費と作業性の向上とを両立させることが可能な作業車両の例が開示されている。詳しくは、当該公報には、検出手段と、無負荷最大回転数演算手段と、目標マッチング回転数演算手段と、エンジン目標出力演算手段と、エンジン制御手段とを備える、エンジン制御装置が開示されている。

【0004】

検出手段は、作業機械の運転状態を検出する。無負荷最大回転数演算手段は、運転状態をもとに、作業機械の負荷が抜けた場合に最大限上げられるエンジンの回転数である無負荷最大回転数を演算する。目標マッチング回転数演算手段は、運転状態をもとに、作業機械に負荷が加わった場合に上げられるエンジンの回転数である目標マッチング回転数を無負荷最大回転数とは別に演算する。エンジン目標出力演算手段は、運転状態をもとに、最大限出力することができるエンジン目標出力を演算する。エンジン制御手段は、エンジン目標出力の制限下で、無負荷最大回転数と目標マッチング回転数との間でエンジン回転数を制御する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１２−２４１５８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、作業車両で用いられる複数のエンジン出力トルクカーブのうちの１つのエンジン出力トルクカーブに着目した場合、最大馬力を大きくするために最大馬力点（定格点）におけるトルクを高く設定すると、最大トルク点と最大馬力点とを結ぶラインの傾きが小さくなる。

【0007】

したがって、作業による負荷によってエンジン回転数が目標マッチング点の回転数（以下、「目標回転数」とも称する）よりも小さくなった場合、エンジン回転数を目標回転数に戻そうとする力は、上記ラインの傾きが大きい場合に比べて弱くなる。

【0008】

それゆえ、上記ラインの傾きが小さい場合には、上記ラインの傾きが大きい場合に比べて、エンジンの回転数の低下に歯止めがかかりにくい。その結果、上記ラインの傾きが小さい場合には、上記ラインの傾きが大きい場合に比べて、エンジンの回転数が低下してしまう可能性が高くなる。

【0009】

本発明は上記の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、最大馬力を高める設定にした場合であっても、エンジンの回転数が低下する可能性を低減することが可能な作業車両およびエンジン出力制御方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明のある局面に従うと、作業車両は、エンジンと、第１のエンジン出力トルクカーブを用いてエンジンの目標回転数を設定し、エンジンの出力を制御するエンジン出力制御部と、エンジンの実回転数を検出する回転数検出部とを備える。エンジン出力制御部は、第１のエンジン出力トルクカーブを用いて得られる実回転数におけるトルクよりも高いトルクとなるようにエンジンの出力を制御する。

【0011】

上記の構成によれば、第１のエンジン出力トルクカーブによって規定されているトルクよりも、大きなトルクを一時的に出力することができる。したがって、第１のエンジン出力トルクカーブを用いている場合よりも、エンジンの回転数を目標回転数に戻そうとする力が大きくなる。それゆえ、作業車両によれば、最大馬力を高める設定にした場合であっても、エンジンの回転数が低下する可能性を低減することができる。

【0012】

好ましくは、エンジン出力制御部は、回転数検出部によって検出されたエンジンの実回転数が目標回転数よりも低くなった場合、実回転数におけるトルクが第１のエンジン出力トルクカーブよりも大きいトルクを有する第２のエンジン出力トルクカーブを設定し、エンジンの出力の制御を、第１のエンジン出力トルクカーブを用いた制御から第２のエンジン出力トルクカーブを用いた制御に切り替える。

【0013】

上記の構成によれば、エンジンの回転数が目標回転数よりも低下した場合、第２のエンジン出力トルクカーブを用いるため、第１のエンジン出力トルクカーブによって規定されているトルクよりも、大きなトルクを一時的に出力することができる。

【0014】

好ましくは、エンジン出力制御部は、実回転数が目標回転数よりも低くなったことを条件に、第２のエンジン出力トルクカーブを設定する。

【0015】

上記の構成によれば、エンジンの実回転数が目標回転数よりも低くなっても、エンジンの回転数が大幅に低下してしまうことを防止できる。

【0016】

好ましくは、エンジン出力制御部は、実回転数に基づき、エンジンの回転数が目標回転数よりも低くなるか否かを予測する。エンジン出力制御部は、エンジンの回転数が目標回転数よりも低くなると予測されたことを条件に、第２のエンジン出力トルクカーブを設定する。

【0017】

上記の構成によれば、エンジンの回転数が目標回転数よりも低くなる前に、第１のエンジン出力トルクカーブによって規定されているトルクよりも、大きなトルクを一時的に出力することができる。したがって、エンジンの回転数が目標回転数よりも低くなってしまうことを防止できる。

【0018】

好ましくは、作業車両は、作業機と、作業機を駆動する油圧アクチュエータと、油圧アクチュエータに対して、エンジンの駆動により作動油を供給する油圧ポンプとをさらに備える。エンジン出力制御部は、第１のエンジン出力トルクカーブと油圧ポンプのポンプ吸収トルク特性線との交点におけるエンジンの回転数を目標回転数とし、交点を通る等馬力曲線に基づき、実回転数における等馬力曲線上の点を通るエンジン出力トルクカーブを第２のエンジン出力トルクカーブに設定する。

【0019】

上記の構成によれば、第１のエンジン出力トルクカーブと油圧ポンプのポンプ吸収トルク特性線との交点における馬力と同じ馬力を得ることができる。

【0020】

好ましくは、エンジン出力制御部は、等馬力曲線を用いて、実回転数を目標回転数に近づける。

【0021】

上記の構成によれば、エンジンの回転数およびトルクが上記交点に近づくときに、回転数とトルクとは、等馬力の関係を維持する。したがって、等馬力の状態を維持せずにエンジンの回転数およびトルクが上記交点に近づく場合に比べて、作業性に優れる。

【0022】

好ましくは、作業車両は、作業車両によって行われる作業の負荷を特定する負荷特定手段をさらに備える。特定された負荷が第１の負荷の場合であって、実回転数が目標回転数よりも高いときには、エンジン出力制御部は、実回転数と当該実回転数におけるトルクとが、上記交点を通る等馬力曲線上で変化するように、エンジンの出力を制御する。

【0023】

上記の構成によれば、第１の負荷の作業が実行される場合には、上記交点を通過する等馬力曲線を利用することができる。ここで、等馬力曲線と第１のエンジン出力トルクカーブのドループ線（エンジンの最大回転数の点と最大馬力点とを結ぶ線）との交点における馬力は、第１のエンジン出力トルクカーブの最大馬力点よりも小さい。したがって、最大馬力点を使用する場合に比べて、燃費を低減することが可能となる。

【0024】

好ましくは、特定された負荷が第１の負荷よりも大きい第２の負荷の場合であって、実回転数が目標回転数よりも高いときには、エンジン出力制御部は、実回転数とトルクとが、第１のエンジン出力トルクカーブ上で変化するように、エンジンの出力を制御する。

【0025】

上記の構成によれば、第１の負荷の作業よりも負荷が大きい第２の負荷の作業が実行される場合には、第１のエンジン出力トルクカーブの最大馬力点を利用することができる。したがって、作業性を向上させることができる。

【0026】

好ましくは、作業車両は、操作レバーをさらに備える。負荷特定手段は、操作レバーが第１の操作を受け付けた場合には、作業の負荷を第１の負荷と特定し、操作レバーが第２の操作を受け付けた場合には、作業の負荷を第２の負荷と特定する。

【0027】

上記の構成によれば、作業車両は、操作レバーが第１の操作および第２の操作のいずれかを受け付けたかに応じて、作業の負荷が第１の負荷および第２の負荷のいずれであるかを特定することができる。

【0028】

好ましくは、負荷特定手段は、作動油の油圧が第１の値の場合には、作業の負荷を第１の負荷と特定し、作動油の油圧が第１の値よりも大きい第２の値の場合には、作業の負荷を前記第２の負荷と特定する。

【0029】

上記の構成によれば、作業車両は、作動油の油圧の値に基づき、作業の負荷が第１の負荷および第２の負荷のいずれであるかを特定することができる。

【0030】

本発明の他の局面に従うと、エンジン出力制御方法は、エンジンを備えた作業車両において実行される。エンジン出力制御方法は、エンジンの実回転数を検出するステップと、予め定められたエンジン出力トルクカーブを用いてエンジンの目標回転数を設定し、エンジンの出力を制御するステップとを備える。出力制御を行うステップでは、予め定められたエンジン出力トルクカーブを用いて得られる実回転数におけるトルクよりも高いトルクとなるようにエンジンの出力を制御する。

【0031】

上記の方法によれば、予め定められたエンジン出力トルクカーブによって規定されているトルクよりも、大きなトルクを一時的に出力することができる。したがって、第１のエンジン出力トルクカーブを用いている場合よりも、エンジンの回転数を目標回転数に戻そうとする力が大きくなる。それゆえ、エンジン出力制御方法によれば、最大馬力を高める設定にした場合であっても、エンジンの回転数が低下する可能性を低減することができる。

【発明の効果】

【0032】

上記の発明によれば、最大馬力を高める設定にした場合であっても、エンジンの回転数が低下する可能性を低減することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0033】

【図1】作業車両の外観を説明する図である。

【図2】運転室の内部構成を示す斜視図である。

【図3】作業車両の制御システムの構成を示す簡略図である。

【図4】エンジン出力の制御の概要を説明するための図である。

【図5】メインコントローラが記憶している複数のポンプ吸収トルク特性線を説明するための図である。

【図6】エンジン出力の制御の詳細を説明するための図である。

【図7】作業車両の制御システムのメインコントローラを説明する機能ブロック図である。

【図8】メインコントローラにおける処理の流れを説明するフローチャートである。

【図9】目標回転数から無負荷最大回転数までの間において、エンジン出力制御部が利用するラインを説明するための図である。

【図10】図９に示した出力制御の流れを説明するためのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0034】

以下、実施の形態に係る作業車両について説明する。以下の説明では、同一部品には、同一の符号を付している。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

【0035】

＜Ａ．全体構成＞
図１は、実施形態に基づく作業車両１０１の外観を説明する図である。図１に示されるように、作業車両１０１として、本例においては、主に油圧ショベルを例に挙げて説明する。

【0036】

作業車両１０１は、走行体１と、旋回体３と、作業機４とを主に有している。作業車両本体は、走行体１と旋回体３とにより構成される。走行体１は、左右１対の履帯を有している。旋回体３は、走行体１の上部の旋回機構を介して旋回可能に装着される。

【0037】

作業機４は、旋回体３において、上下方向に作動可能に軸支されており、土砂の掘削などの作業を行う。作業機４は、ブーム５と、アーム６と、バケット７とを含む。ブーム５の基部は、旋回体３に可動可能に連結されている。アーム６は、ブーム５の先端に可動可能に連結されている。バケット７は、アーム６の先端に可動可能に連結されている。また、旋回体３は、運転室８等を含む。

【0038】

＜Ｂ．運転室の構成＞
図２は、運転室８の内部構成を示す斜視図である。図２に示されるように、運転室８は、運転席９と、走行操作部１０と、アタッチメント用ペダル１５と、左右の側方窓１６と、計器盤１７と、作業機レバー１８，１９と、ロックレバー２０と、モニタ装置２１と、前方窓２２と、縦枠２３と、スロットルダイヤル３９とを有する。

【0039】

運転席９は、運転室８の中央部に設けられる。走行操作部１０は、運転席９の前方に設けられる。

【0040】

走行操作部１０は、走行レバー１１，１２と、走行ペダル１３，１４とを含む。走行ペダル１３，１４は、各走行レバー１１，１２と一体に可動する。走行体１は、操作者が走行レバー１１，１２を前方に押すことにより前進する。また、走行体１は、操作者が走行レバー１１，１２を後方に引くことにより後進する。

【0041】

アタッチメント用ペダル１５は、走行操作部１０の近傍に設けられる。また、計器盤１７は、図２の右方の側方窓１６の近傍に設けられる。

【0042】

作業機レバー１８，１９は、運転席９の左右側部に設けられた操作レバーである。作業機レバー１８、１９は、ブーム５の上下動、アーム６およびバケット７の回動、ならびに旋回体３の旋回操作等を行うものである。

【0043】

ロックレバー２０は、作業機レバー１８の近傍に設けられる。ロックレバー２０は、作業機４の操作、旋回体３の旋回、および走行体１の走行等の機能を停止させるためのものである。ロックレバー２０を垂直状態に位置させる操作（ここでは、ロックレバーの引き下げ操作）を行うことによって、作業機４等の動きをロック（規制）することができる。ロックレバー２０によって作業機４等の動きがロックされた状態では、操作者が作業機レバー１８，１９を操作しても、作業機４等が動作しない。また、同様に走行レバー１１，１２と、走行ペダル１３，１４を操作しても走行体１は動作しない。一方、ロックレバー２０を水平状態に位置させる操作（ここでは、ロックレバーの引き上げ操作）を行うことによって、作業機４等の動きのロック（規制）を解除することができる。これにより、作業機４等が動作可能となる。

【0044】

モニタ装置２１は、運転室８の前方窓２２と一方の側方窓１６とを仕切る縦枠２３の下部に設けられ、作業車両１０１のエンジン状態、ガイダンス情報、警告情報等を表示する。また、モニタ装置２１は、作業車両１０１の種々の動作に関する設定指示を受け付け可能に設けられている。

【0045】

ここで、エンジン状態とは、例えば、エンジン冷却水の温度、作動油温度、燃料残量等である。ガイダンス情報とは、一例として作業車両のエンジン等の点検・整備を促す表示等である。警告情報とは、操作者に注意を喚起する必要のある情報である。

【0046】

スロットルダイヤル３９は、燃料調整ダイヤルである。スロットルダイヤル３９は、最大燃料噴射量を設定するために用いられる。スロットルダイヤル３９の設定値により、エンジンの最大回転数が決定する。なお、スロットルダイヤル３９は、無段階方式であってもよいし、複数段のノッチが設けられている構成であってもよく、特に限定されるものではない。

【0047】

＜Ｃ．制御システムの構成＞
図３は、作業車両１０１の制御システムの構成を示す簡略図である。図３に示されるように、作業車両１０１の制御システムは、一例として、作業機レバー１８，１９、走行レバー１１，１２と、ロックレバー２０と、モニタ装置２１と、第１油圧ポンプ３１Ａと、第２油圧ポンプ３１Ｂと、斜板駆動装置３２と、コントロールバルブ３４と、油圧アクチュエータ３５と、エンジン３６と、エンジンコントローラ３８と、スロットルダイヤル３９と、回転センサ４０と、作業機レバー装置４１と、圧力スイッチ４２と、バルブ４３と、ポテンショメータ４５と、スタータスイッチ４６と、圧力センサ４７と、メインコントローラ５０とを含む。

【0048】

第１油圧ポンプ３１Ａは、作業機４等の駆動に用いる作動油を吐出する。第２油圧ポンプ３１Ｂは、作業機レバー１８，１９、走行レバー１１，１２の操作に応じた油圧（パイロット圧）を発生させるために利用される油を吐出する。第１油圧ポンプ３１Ａには、斜板駆動装置３２が接続されている。

【0049】

斜板駆動装置３２は、メインコントローラ５０からの指示に基づいて駆動し、第１油圧ポンプ３１Ａの斜板の傾斜角度を変更する。第１油圧ポンプ３１Ａには、コントロールバルブ３４を介して油圧アクチュエータ３５が接続される。油圧アクチュエータ３５は、ブーム用シリンダ、アーム用シリンダ、バケット用シリンダ、旋回用油圧モータ、および走行用油圧モータ等である。

【0050】

コントロールバルブ３４は、作業機レバー装置４１と接続される。作業機レバー装置４１は、作業機レバー１８，１９，走行レバー１１，１２の操作方向および／または操作量に応じたパイロット圧をコントロールバルブ３４に出力する。コントロールバルブ３４は、当該パイロット圧に従って油圧アクチュエータ３５を制御する。

【0051】

第２油圧ポンプ３１Ｂには、作業機レバー１８，１９、走行レバー１１，１２とロックレバー２０とが接続される。

【0052】

作業機レバー装置４１には、圧力センサ４７が接続される。圧力センサ４７は、作業機レバー１８，１９，走行レバー１１，１２の操作状態に応じたレバー操作信号をメインコントローラ５０に出力する。

【0053】

メインコントローラ５０は、作業機レバー１８，１９に対するオペレータ操作に従って設定されるポンプ吸収トルク、スロットルダイヤル３９等で設定されるエンジン回転数、および実際のエンジン回転数等に応じて、第１油圧ポンプ３１Ａがエンジン３６の各出力点でのベストマッチングのトルクを吸収するような制御を行う。

【0054】

エンジン３６は、第１油圧ポンプ３１Ａおよび第２油圧ポンプ３１Ｂと接続する駆動軸を有する。

【0055】

エンジンコントローラ３８は、メインコントローラ５０からの指示に従い、エンジン３６の動作を制御する。エンジン３６は、一例としてディーゼルエンジンである。エンジン３６のエンジン回転数は、スロットルダイヤル３９等によって設定され、実際のエンジン回転数（「実回転数」とも称する）は回転センサ４０によって検出される。回転センサ４０は、メインコントローラ５０と接続される。

【0056】

スロットルダイヤル３９にはポテンショメータ４５が設けられている。ポテンショメータ４５は、スロットルダイヤル３９の設定値（操作量）を検出する。スロットルダイヤル３９の設定値は、エンジンコントローラ３８およびメインコントローラ５０に送信される。

【0057】

エンジンコントローラ３８は、メインコントローラ５０からの指示に従い燃料噴射装置が噴射する燃料噴射量等の制御を行うことにより、エンジン３６の回転数を調節する。また、エンジンコントローラ３８は、メインコントローラ５０からの第１油圧ポンプ３１Ａに対する制御指示に従ってエンジン３６のエンジン回転数を調節する。

【0058】

スタータスイッチ４６は、エンジンコントローラ３８と接続される。操作者がスタータスイッチ４６を操作（スタートに設定）することにより、始動信号がエンジンコントローラ３８に出力され、エンジン３６が始動する。

【0059】

メインコントローラ５０は、作業車両１０１全体を制御するコントローラであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、不揮発性メモリ、タイマ等により構成される。メインコントローラ５０は、エンジンコントローラ３８およびモニタ装置２１等を制御する。なお、本例においては、メインコントローラ５０と、エンジンコントローラ３８とがそれぞれ別々の構成について説明しているが共通の１つのコントローラとすることも可能である。

【0060】

ロックレバー２０には、圧力スイッチ４２が接続されている。圧力スイッチ４２は、ロックレバー２０がロック側へ操作されたときにその操作を検知し、バルブ（ソレノイドバルブ）４３へ信号を送る。これによって、バルブ４３は、油の供給を遮断するので、作業機４の操作、旋回体３の旋回、および走行体１の走行等の機能を停止させることが可能となる。また、圧力スイッチ４２は、メインコントローラ５０にも同様の信号を送る。

【0061】

なお、作業機４、エンジン３６、第１油圧ポンプ３１Ａ、油圧アクチュエータ３５、回転センサ４０は、それぞれ本発明の「作業機」、「エンジン」、「油圧ポンプ」、「油圧アクチュエータ」、「回転検出部」の一例である。

【0062】

＜Ｄ．エンジン出力の制御＞
（ｄ１．制御の概要）
図４は、エンジン出力の制御の概要を説明するための図である。具体的には、図４は、メインコントローラ５０で実行される処理を説明するための図である。

【0063】

図４の状態（Ａ）に示されるように、メインコントローラ５０（詳しくは、後述するエンジン出力制御部５４（図７参照））は、エンジン出力トルクカーブＬａを用いてエンジン３６の目標回転数を設定し、エンジン３６の出力を制御する。詳しくは、メインコントローラ５０は、エンジン出力トルクカーブＬａとポンプ吸収トルク特性線Ｐとを用いたエンジン回転数センシング制御を行う。具体的には、メインコントローラ５０は、エンジン出力トルクカーブＬａとポンプ吸収トルク特性線Ｐとの交点（以下、「目標マッチング点Ｍ」とも称する）におけるエンジンの回転数ｆ０を目標回転数とし、目標マッチング点Ｍにおけるエンジンのトルクｔ０を目標トルクとした出力制御を行う。

【0064】

詳しくは、メインコントローラ５０は、目標マッチング点Ｍにおいてエンジン３６の出力トルクと油圧ポンプの吸収トルクとが一致（マッチング）され、目標マッチング点Ｍにおけるエンジン３６の最大馬力を油圧ポンプ（例えば第１油圧ポンプ３１Ａ）が吸収することで、重掘削作業を高効率で行えるようにされている。さらに詳しくは、メインコントローラ５０は、上記のように目標マッチング点Ｍにおけるエンジン３６の出力トルク（ｔ０）と回転数（ｆ０）とを目標値とし、エンジンの目標回転数ｆ０と実回転数との偏差を演算しながら油圧ポンプの吸収トルクを増減させて、目標マッチング点Ｍにおいてエンジンの出力トルクと油圧ポンプの吸収トルクとをマッチングさせる。このような制御は、既に公知の技術であるのでその詳細な説明については省略する。

【0065】

また、エンジン出力トルクカーブＬａは、最大馬力を大きくするために最大馬力点Ｋａ（定格点）と、最大トルク点Ｊａとを有する。エンジン出力トルクカーブＬａにおいて、最大馬力点Ｋａにおけるトルクを高く設定すると、最大トルク点Ｊａと最大馬力点Ｋａとを結ぶ直線の傾きが小さくなる。それゆえ、作業による負荷によってエンジン回転数が目標回転数ｆ０よりも小さくなった場合、エンジン回転数を目標回転数ｆ０に戻そうとする力（エンジン３６に対して自然に作用する力）は、上記直線の傾きが大きい場合に比べて弱くなる。

【0066】

なお、エンジン出力トルクカーブＬａと回転数を表す横軸の交点における回転数ｆｍは、負荷が抜けた場合に最大限上げられるエンジンの回転数（以下、「無負荷最大回転数ｆｍ」とも称する）を表している。また、図４ではポンプ吸収トルク特性線Ｐは、少なくとも目標マッチング点を含む所定の回転数領域においては、単調増加関数になるように設定されている。

【0067】

作業車両１０１に大きな作業負荷が生じた場合、たとえば、図４の状態（Ｂ）に示されるように、エンジン回転数（実回転数）が回転数ｆ１まで低下すると（矢印９１を参照）、メインコントローラ５０は、図４の状態（Ｃ）に示すとおり、最大トルク点Ｊｂと最大馬力点Ｋｂとを有し、かつ最大トルク点Ｊｂと最大馬力点Ｋｂとの間においてエンジン出力トルクカーブＬａよりも大きいトルクを有するエンジン出力トルクカーブＬｂを設定する。詳しくは、メインコントローラ５０は、回転センサ４０によって検出されたエンジン３６の回転数が目標回転数ｆ０よりも低くなったことを条件に、エンジン出力トルクカーブＬｂを設定する。さらに詳しくは、メインコントローラ５０は、周期的にエンジン３６の回転数の情報を取得し、エンジン３６の回転数が目標回転数ｆ０よりも低くなったことが検出された場合に、エンジン出力トルクカーブＬｂを設定する。なお、回転センサ４０によって検出されたエンジン３６の回転数が目標回転数ｆ０よりも閾値以上低くなったことを条件に、エンジン出力トルクカーブＬｂを設定するように、メインコントローラ５０を構成してもよい。

【0068】

メインコントローラ５０は、エンジン出力トルクカーブＬｂが設定されたことに基づき、エンジン３６の出力の制御を、エンジン出力トルクカーブＬａを用いた制御から、エンジン出力トルクカーブＬｂを用いた制御に一時的に切り替える。

【0069】

この場合、当該制御によって、現在の回転数ｆ１において、出力点Ｅａにおけるトルクｔ１よりも高いトルクの出力が可能となる（矢印９２を参照）。具体的には、メインコントローラ５０は、出力点Ｅａと回転数が同じ値となる出力点Ｅｂにおけるトルクｔ２をエンジン３６から一時的に出力させることが可能となる。

【0070】

このように、回転数ｆ１において出力されるトルクがトルクｔ１からトルクｔ２に上昇すると、エンジン３６の回転数を目標マッチング点Ｍにおける目標回転数ｆ０に戻そうとする力は、出力されるトルクをトルクｔ１から変化させなかった場合（すなわち、エンジン出力トルクカーブＬｂを設定しなかった場合）に比べて大きくなる。

【0071】

これにより、エンジン３６の回転数が一時的に低下した場合であっても、エンジン３６の回転数を回転数ｆ１から目標回転数ｆ０に復帰させることが可能になる。

【0072】

なお、エンジン３６の回転数が目標回転数ｆ０に復帰した場合、メインコントローラ５０は、エンジン３６の出力の制御を、エンジン出力トルクカーブＬｂを用いた制御から、エンジン出力トルクカーブＬaを用いた制御に戻す。

【0073】

なお、エンジン出力トルクカーブＬｂでは、典型的には、最大トルク点Ｊｂと最大馬力点Ｋｂとを結ぶ線分の傾きが、エンジン出力トルクカーブＬａにおける最大トルク点Ｊａと最大馬力点Ｋａとを結ぶ線分の傾きと同じ値となるように設定されている。

【0074】

また、エンジン出力トルクカーブＬｂの設定位置は特に限定されるものではない。詳しくは、最大トルク点Ｊｂと最大馬力点Ｋｂとを結ぶラインと、最大トルク点Ｊａと最大馬力点Ｋａとを結ぶラインとのトルク差は、特に限定されるものではない。より詳しくは、エンジン出力トルクカーブＬａが設定されたときのスロットルダイヤルの設定値において最高トルクおよび最大馬力が出力可能なエンジン出力トルクカーブ（たとえば、図６のエンジン出力トルクカーブＬｚ）における最大トルク点と最大馬力点とを結ぶラインよりも、最大トルク点Ｊｂと最大馬力点Ｋｂとを結ぶラインのトルクが低ければ、エンジン出力トルクカーブＬｂの設定位置は特に限定されるものではない。

【0075】

なお、エンジン出力トルクカーブＬａは、それぞれ本発明の「第１のエンジン出力トルクカーブ」の一例である。また、エンジン出力トルクカーブＬｂと後述するエンジン出力トルクカーブＬｃとは、本発明の「第２のエンジン出力トルクカーブ」の一例である。

【0076】

（ｄ２．制御の詳細）
図４においては、エンジン出力制御の概要を説明した。以下では、図５および図６を参照して、作業車両１０１において行われるエンジン出力制御の詳細について説明する。詳しくは、等馬力曲線を用いた制御を説明する。より詳しくは、新たなエンジン出力トルクカーブの設定方法の一例を説明する。

【0077】

メインコントローラ５０は、オペレータによって設定されたスロットルダイヤルの値（以下、「設定値」とも称する）を取得する。メインコントローラ５０は、オペレータによって作業レバーが操作された場合、スロットルダイヤルの設定値と操作内容とに基づき、複数のエンジン出力トルクカーブの中から、使用するエンジン出力トルクカーブを取得する。具体的には、メインコントローラ５０において、エンジン出力制御部がメモリ（詳しくは、後述するメモリ５５（図７参照））から、使用するエンジン出力トルクカーブを読み出す。

【0078】

以下では、説明の便宜上、メインコントローラ５０が、スロットルダイヤルの値および操作内容に基づき、複数のエンジン出力トルクカーブから、図４で示したエンジン出力トルクカーブＬａを取得したものとして説明する。

【0079】

図５は、メインコントローラ５０が記憶している複数のポンプ吸収トルク特性線を説明するための図である。図５に示されるように、メインコントローラ５０は、作業機レバー１８，１９に対する操作内容毎に、ポンプ吸収トルク特性線を記憶している。たとえば、操作Ａ，Ｂ，Ｃ，…に対して、各々１つのポンプ吸収トルク特性線２００１，２００２，２００３,…が規定されている。なお、作業機レバー１８，１９に対する操作に応じた作業が実行されるため、メインコントローラ５０は、作業毎にポンプ吸収トルク特性線を有しているとも言える。

【0080】

操作Ａとしては、たとえば、ブーム上げあるいはアーム掘削を行うための操作が挙げられる。操作Ｂとしては、たとえば、アームダンプを行うための操作が挙げられる。操作Ｃとしては、たとえば、旋回を行うための操作が挙げられる。

【0081】

オペレータによって作業機レバー１８，１９が操作された場合、メインコントローラ５０は、操作内容に基づき、複数のエンジン出力トルクカーブ２００１〜２００３等の中から、使用するポンプ吸収トルク特性線を取得する。具体的には、メインコントローラ５０において、エンジン出力制御部がメモリから、使用するポンプ吸収トルク特性線を読み出す。

【0082】

以下では、説明の便宜上、メインコントローラ５０が、操作内容に基づき、複数のポンプ吸収トルク特性線から、図４で示したポンプ吸収トルク特性線Ｐを取得したものとして説明する。

【0083】

図６は、エンジン出力の制御の詳細を説明するための図である。具体的には、図６は、メインコントローラ５０で実行される処理の詳細を説明するための図である。

【0084】

図６の状態（Ａ）に示されるように、メインコントローラ５０（詳しくは、後述するエンジン出力制御部５４（図７参照））は、エンジン出力トルクカーブＬａとポンプ吸収トルク特性線Ｐとを用いたエンジン回転数センシング制御を行う。

【0085】

図６に示すエンジン出力トルクカーブＬｚは、スロットルダイヤルの設定値において最も高いトルクおよび最も高い馬力が出力可能なエンジン出力トルクカーブである。エンジン出力トルクカーブＬａは、一例として、最大トルク点Ｊａと最大馬力点Ｋａとを結ぶ線分の傾きが、エンジン出力トルクカーブＬｚにおける最大トルク点Ｊｚと最大馬力点Ｋｚとを結ぶ線分の傾きと同じ値となるように設定されている。

【0086】

メインコントローラ５０は、目標マッチング点Ｍを通る等馬力曲線Ｑを設定する。等馬力曲線Ｑは、エンジン出力トルクカーブＬａと点Ｇで交わる。点Ｇにおけるエンジンの回転数ｆ３は、目標回転数ｆ０よりも高く、かつ無負荷最大回転数ｆｍよりも低い。また、点Ｇにおける出力馬力および出力トルクは、それぞれ、最大馬力点Ｋａにおける出力馬力および出力トルクよりも小さい。

【0087】

等馬力曲線Ｑが設定された状態で作業車両１０１に大きな作業負荷が生じた場合、図６の状態（Ｂ）に示されるように、エンジン回転数が回転数ｆ１まで低下すると（矢印９１を参照）、メインコントローラ５０は、図６の状態（Ｃ）に示すとおり、最大トルク点Ｊｃと最大馬力点Ｋｃとを有し、かつ最大トルク点Ｊｃと最大馬力点Ｋｃとの間においてエンジン出力トルクカーブＬａよりも大きいトルクを有するエンジン出力トルクカーブＬｃを設定する。詳しくは、メインコントローラ５０は、回転センサ４０によって検出されたエンジン３６の回転数が目標回転数ｆ０よりも低くなったことを条件に、エンジン出力トルクカーブＬｃを設定する。具体的には、メインコントローラ５０は、等馬力曲線Ｑと回転数ｆ１において交わるエンジン出力トルクカーブを、エンジン出力トルクカーブＬｃとして設定する。なお、回転センサ４０によって検出されたエンジン３６の回転数が目標回転数ｆ０よりも閾値以上低くなったことを条件に、エンジン出力トルクカーブＬｃを設定するように、メインコントローラ５０を構成してもよい。

【0088】

なお、エンジン出力トルクカーブＬｃでは、エンジン出力トルクカーブＬｂ（図４参照）と同様、典型的には、最大トルク点Ｊｃと最大馬力点Ｋｃとを結ぶ線分の傾きが、エンジン出力トルクカーブＬａにおける最大トルク点Ｊａと最大馬力点Ｋａとを結ぶ線分の傾きと同じ値となるように設定されている。

【0089】

この場合、メインコントローラ５０による制御によって、状態（Ａ）〜（Ｃ）に示すとおり、出力されるトルクをｔ０からｔ３に上昇させることが可能となる（矢印９４を参照）。それゆえ、エンジン３６の回転数を目標マッチング点Ｍにおける目標回転数ｆ０に戻そうとする力は、出力されるトルクをｔ１からｔ３に変化させなかった場合に比べて大きくなる。

【0090】

メインコントローラ５０は、トルクｔ３を出力させた後、エンジン３６の回転数を目標回転数ｆ０に自動的に戻すために、等馬力曲線Ｑを利用する。具体的には、メインコントローラ５０は、等馬力曲線Ｑを用いて、エンジン３６の回転数を目標回転数ｆ０に近づける。詳しくは、メインコントローラ５０は、エンジン３６の回転数および出力トルクを等馬力曲線Ｑ上で推移させ、エンジン３６の回転数および出力トルクを目標マッチング点Ｍにおける目標回転数ｆ０およびトルクｔ０に復帰させる。

【0091】

このため、図６の状態（Ｄ）に示すように、メインコントローラ５０は、エンジン３６の回転数を回転数ｆ１から目標回転数ｆ０に上昇させることが可能となる（矢印９５を参照）。

【0092】

特に、メインコントローラ５０は、等馬力曲線Ｑを用いて、エンジン３６の回転数を目標回転数ｆ０に復帰させるため、当該復帰中においてエンジン３６から等馬力の出力を行わせることができる。したがって、上記の構成によれば、エンジン３６の回転数が低下してしまうことを防止することが可能となることに加えて、復帰中に出力馬力が変動する構成に比べてオペレータの操作性を向上させることが可能となる。

【0093】

以上のように、作業車両１０１においては、スロットルダイヤル３９の設定値が設定され、かつ作業機レバー１８，１９に対する操作が特定された後であっても、利用するエンジン出力トルクカーブを逐次切り替える制御（ダイナミックトルク制御）が行われる。エンジン出力トルクカーブＬａ、エンジン出力トルクカーブＬｃ、図４に基づいて説明したエンジン出力トルクカーブＬｂ、およびエンジン出力トルクカーブＬｚは、「ダイナミックトルクライン」とも称される。

【0094】

＜Ｅ．機能的構成＞
図７は、作業車両１０１の制御システムのメインコントローラ５０を説明する機能ブロック図である。なお、以下の図７に関する説明においては、説明の便宜上、新たに設定されるエンジン出力トルクカーブとして、図６に示したエンジン出力トルクカーブＬｃを例に挙げて説明する。

【0095】

図７に示されるように、メインコントローラ５０と、他の周辺機器との関係が示されている。ここでは、周辺機器として、作業機レバー１８，１９と、モニタ装置２１と、エンジン３６と、エンジンコントローラ３８と、スロットルダイヤル３９と、ポテンショメータ４５と、スタータスイッチ４６と、回転センサ４０とが示されている。

【0096】

メインコントローラ５０は、操作内容判定部５１と、通知部５３と、メモリ５５と、エンジン出力制御部５４と、ポンプ出力制御部５６とを含む。エンジン出力制御部５４は、負荷特定部５４１を有する。負荷特定部５４１については、後述する変形例（「＜Ｇ．変形例＞」）において説明する。

【0097】

通知部５３は、モニタ装置２１に対して、エンジン出力制御部５４からの指示に従ってガイダンス情報を通知するように指示する。モニタ装置２１は、入力部２１１と、表示部２１２と、表示制御部２１３とを含む。モニタ装置２１の表示制御部２１３は、通知部５３からの指示に従って表示部２１２に所定のガイダンス情報を表示する。

【0098】

操作内容判定部５１は、オペレータによる作業機レバー１８、１９に対する操作内容を判定する。たとえば、操作内容判定部５１は、オペレータによる操作に基づく作業が、上述した複数の操作Ａ，Ｂ，Ｃ，…のうちの何れの操作であるかを判定する。操作内容判定部５１は、判定結果をエンジン出力制御部５４に出力する。

【0099】

メモリ５５は、エンジン出力トルク制御およびポンプ吸収トルク制御に関する各種情報を格納する。具体的には、メモリ５５は、エンジン出力トルクカーブおよびポンプ吸収トルク特性線に関する情報を格納する。詳しくは、メモリ５５は、スロットルダイヤルの値と操作内容とに対応付けた形で、複数のエンジン出力トルクカーブを記憶している。また、メモリ５５は、図５に示したように、操作内容に対応付けた形で、複数のポンプ吸収トルク特性線を記憶している。

【0100】

エンジン出力制御部５４は、操作内容判定部５１からの操作内容の判定結果の入力を受ける。さらに、エンジン出力制御部５４は、ポテンショメータ４５からスロットルダイヤル３９の設定値の情報を受け付ける。エンジン出力制御部５４は、メモリ５５に格納されている複数のエンジン出力トルクカーブの中から、上記判定結果と上記設定値の情報とに基づき、使用するエンジン出力トルクカーブを取得する。

【0101】

エンジン出力制御部５４は、上述したように、エンジン出力トルクカーブＬａを用いてエンジン３６の目標回転数を設定し、エンジン３６の出力を制御する。具体的には、エンジン出力制御部５４は、取得したエンジン出力トルクカーブに従ってエンジン３６を制御するようにエンジンコントローラ３８に指示する。

【0102】

エンジンコントローラ３８は、エンジン出力制御部５４によって設定されたエンジン出力トルクカーブに従ってエンジン３６を制御する。これにより、設定されたエンジン出力トルクカーブの特性に従ってエンジン３６の回転数に基づくトルクがエンジン３６から出力される。

【0103】

ポンプ出力制御部５６は、操作内容判定部５１からの操作内容の判定結果を受け付けて、メモリ５５に格納されている複数のポンプ吸収トルク特性線の中から、上記判定結果に対応するポンプ吸収トルク特性線を取得する。

【0104】

ポンプ出力制御部５６は、取得したポンプ吸収トルク特性線に従って油圧ポンプ（例えば第１油圧ポンプ３１Ａ）を制御する。具体的には、ポンプ出力制御部５６は、操作内容に対応して設定されたポンプ吸収トルク特性線に従ってエンジンコントローラ３８から入力されるエンジン回転数に従って油圧ポンプ（例えば第１油圧ポンプ３１Ａ）の斜板を制御する。

【0105】

また、ポンプ出力制御部５６は、取得したポンプ吸収トルク特性線と、エンジン出力制御部５４から出力されたエンジン出力トルクカーブとの交点である目標マッチング点Ｍを最大吸収トルク値を算出する。これにより、ポンプ出力制御部５６は、油圧ポンプ（例えば第１油圧ポンプ３１Ａ）におけるトルク値が最大吸収トルク値を超えないように油圧ポンプの斜板を制御する。

【0106】

また、エンジン出力制御部５４は、回転センサ４０から、エンジン３６の回転数（実回転数）の情報を取得する。エンジン出力制御部５４は、メモリ５５から取得したエンジン出力トルクカーブ（以下、説明の便宜上、「エンジン出力トルクカーブＬａ」とする）と油圧ポンプのポンプ吸収トルク特性線（以下、説明の便宜上、「ポンプ吸収トルク特性線Ｐ」とする）との交点（図６における目標マッチング点Ｍ）におけるエンジン３６の回転数を目標回転数とし、当該交点におけるエンジンのトルクを目標トルクとした出力制御を行う。

【0107】

回転センサ４０によって検出されたエンジン回転数（実回転数）が目標回転数ｆ０よりも低くなった場合、エンジン出力制御部５４は、当該実回転数におけるトルクがエンジン出力トルクカーブＬａよりも大きいトルクを有するエンジン出力トルクカーブＬｃを設定する。詳しくは、エンジン出力制御部５４は、最大トルク点と最大馬力点との間において、エンジン出力トルクカーブＬａよりもトルクが大きいエンジン出力トルクカーブＬｃ（図６の状態（Ｃ）を参照）を設定する。

【0108】

エンジン出力制御部５４は、エンジン出力トルクカーブＬｃを設定すると、エンジン３６の出力の制御を、エンジン出力トルクカーブＬａを用いた制御からエンジン出力トルクカーブＬｃを用いた制御に一時的に切り替える。詳しくは、エンジン出力制御部５４は、上記検出された回転数（たとえば、図６における回転数ｆ１）に対応するエンジン出力トルクカーブＬｃ上におけるトルク（回転数ｆ１の場合、トルクｔ３）をエンジン３６から一時的に出力させる制御を行う。

【0109】

エンジン出力制御部５４による上記の制御により、エンジン３６の回転数を目標回転数ｆ０に自然復帰させることが可能となる。これにより、エンジン３６の回転数が大幅に低下してしまうことを防止することができる。

【0110】

＜Ｆ．制御構造＞
図８は、メインコントローラ５０における処理の流れを説明するフローチャートである。具体的には、以下では、スロットルダイヤル３９の設定値に応じて一意に決定する無負荷最大回転数の情報を基に、複数のエンジン出力トルクカーブの中から、使用するエンジン出力トルクカーブ（たとえば、エンジン出力トルクカーブＬａ）を決定する構成について説明する。

【0111】

ステップＳ１において、エンジン出力制御部５４は、オペレータによって設定されたスロットルダイヤル３９の設定値を判断する。ステップＳ２において、エンジン出力制御部５４は、スロットルダイヤルの設定値に基づいて、無負荷最大回転数を特定する。ステップＳ３において、操作内容判定部５１は、作業機レバー１８，１９に対する操作内容を判定する。具体的には、操作内容判定部５１は、受け付けた操作が、複数の操作Ａ，Ｂ，Ｃ，…のいずれに該当するかを判定する。

【0112】

ステップＳ４において、エンジン出力制御部５４は、無負荷最大回転数と、操作内容判定部５１による判定結果とに基づき、メモリ５５の中から、１つのエンジン出力トルクカーブを読み出す。ステップＳ５において、ポンプ出力制御部５６は、操作内容判定部５１による判定結果に基づき、メモリ５５の中から、１つのポンプ吸収トルク特性線を読み出す。

【0113】

ステップＳ６において、エンジン出力制御部５４は、読み出したエンジン出力トルクカーブとポンプ吸収トルク特性線とによるマッチングパターンを生成する。詳しくは、エンジン出力制御部５４は、メモリ５５から読み出されたエンジン出力トルクカーブとポンプ吸収トルク特性線とを、同じ座標上のデータとして扱う。たとえば、エンジン出力制御部５４は、図６の状態（Ａ）に示すような、エンジン出力トルクカーブＬａとポンプ吸収トルク特性線Ｐとを組み合わせたデータを生成する。

【0114】

ステップＳ７において、エンジン出力制御部５４は、生成されたマッチングパターンから目標マッチング点を決定する。ステップＳ８において、エンジン出力制御部５４は、目標マッチング点におけるエンジン３６の回転数とトルクとにより、作業馬力Ｈを算出する。具体的には、エンジン出力制御部５４は、当該回転数にトルクを掛けることにより、作業馬力Ｈを算出する。

【0115】

ステップＳ９において、回転センサ４０により検出されたエンジンの回転数ｆ（たとえば、図６の場合にはｆ１）と、作業馬力Ｈとから、要求トルクＲを算出する。具体的には、以下の式（１）の演算を行う。ステップＳ９の処理によって、新たなエンジン出力トルクカーブ（たとえば、エンジン出力トルクカーブＬｃ）が設定されることになる。

【0116】

Ｒ＝Ｈ×４５００／２／π／ｆ … （１）
ステップＳ１０において、エンジン出力制御部５４は、検出されたエンジンの回転数と要求トルクＲとに基づき、エンジン出力トルクカーブを新たに設定する。具体的には、エンジン出力制御部５４は、ダイナミックトルクの設定値（％）を演算する。ステップＳ１１において、エンジン出力制御部５４は、演算により得られたダイナミックトルクの設定値を、エンジンコントローラ３８に通知する。

【0117】

ステップＳ１２において、メインコントローラ５０は、エンジンを停止するためのオペレータ操作を受け付けたか否かを判断する。受け付けたと判断された場合（ステップＳ１２においてＹＥＳ）、メインコントローラ５０は、一連の処理を終了する。受け付けていないと判断された場合（ステップＳ１２においてＮＯ）、エンジン出力制御部５４は、ステップＳ１３において、スロットルダイヤル３９の設定値の判断処理（ステップＳ１の処理）から所定の時間が経過したか否かを判断する。典型的には、エンジン出力制御部５４は、所定の時間として１０ｍｓｅｃが経過したか否かを判断する。

【0118】

経過していないと判断された場合（ステップＳ１３においてＮＯ）、エンジン出力制御部５４は、処理をステップＳ１３に戻す。経過したと判断された場合（ステップＳ１３においてＹＥＳ）、エンジン出力制御部５４は、処理をステップＳ１に戻す。このように、メインコントローラ５０は、所定の制御周期（たとえば、１０ｍｓｅｃ）で一連の処理（ステップＳ１〜Ｓ１３）を繰り返す。

【0119】

なお、ステップＳ４の代わりに、エンジン出力制御部５４が、スロットルダイヤル３９の設定値と操作内容とからエンジン出力トルクカーブを取得してもよい。この場合には、ステップＳ２の処理は不要となる。

【0120】

＜Ｇ．変形例＞
（ｇ１．第１の変形例）
負荷の軽い作業では、最大馬力点における馬力（最大馬力）が必要でない場合もある。また、最大馬力を出さなければ、燃費が向上する。そこで、以下では、操作内容に応じて異なる制御を行う構成について説明する。詳しくは、負荷特定部５４１（図７）を利用する構成について説明する。なお、以下では、説明の便宜上、エンジン出力制御部５４によって、エンジン出力トルクカーブＬａが選択されているものとして説明する。

【0121】

作業機レバー１８，１９は、少なくとも、第１の操作（たとえば、操作Ｃ）と第２の操作（たとえば、操作Ａ）とを受け付ける。作業車両１０１は、作業機レバー１８，１９が第１の操作を受け付けた場合には、第１の作業（たとえば、旋回）を実行する。作業車両は、作業機レバー１８，１９が第２の操作を受け付けた場合には、第１の作業よりも負荷の多い第２の作業（たとえば、ブーム上げ）を実行する。このような構成を有する作業車両１０１における負荷特定部５４１の処理の内容について説明する。

【0122】

負荷特定部５４１は、操作内容判定部５１から判定結果を受け取る。負荷特定部５４１は、当該判定結果に基づき、作業車両１０１によって行われる作業の負荷を特定する。たとえば、操作内容判定部５１によって作業機レバー１８，１９が第１の操作を受け付けたと判定された場合には、負荷特定部５４１は、作業の負荷を第１の負荷と特定する。操作内容判定部５１によって作業機レバー１８，１９が第２の操作を受け付けたと判定された場合には、負荷特定部５４１は、作業の負荷を第２の負荷と特定する。

【0123】

エンジン出力制御部５４は、特定された負荷が第１の負荷の場合と第２の負荷の場合とで、以下に示すように、異なる制御を実行する。

【0124】

図９は、目標回転数ｆ０から無負荷最大回転数ｆｍまでの間において、エンジン出力制御部５４が利用するライン（詳しくは、エンジン回転数とトルクとを規定するライン）を説明するための図である。図９（Ａ）は、作業車両１０１が負荷の大きい作業（たとえば、操作Ａに基づく作業）を行う場合に、エンジン出力制御部５４によって利用されるラインを説明するための図である。図９（Ｂ）は、作業車両１０１が負荷の少ない作業（たとえば、操作Ｂまたは操作Ｃに基づく作業）を行う場合に、エンジン出力制御部５４によって利用されるラインを説明するための図である。

【0125】

図９（Ａ）に示すとおり、負荷の大きい作業が行われる場合（第２の負荷の場合）、エンジン出力制御部５４は、目標回転数ｆ０から無負荷最大回転数ｆｍまでの間において、エンジン出力トルクカーブＬａに沿った出力制御を行う。詳しくは、エンジン出力制御部５４は、エンジン出力トルクカーブＬａにおける最大馬力点Ｋａを利用した出力制御を行う。このような制御により、エンジン３６は最大馬力を発揮できるため、作業性を向上させることができる。

【0126】

図９（Ｂ）に示すとおり、負荷の小さい作業が行われる場合（第１の負荷の場合）、エンジン出力制御部５４は、目標回転数ｆ０から点Ｇにおける回転数ｆ３の間においては、等馬力曲線Ｑにそった出力制御を行う。なお、エンジン出力制御部５４は、回転数ｆ３から無負荷最大回転数ｆｍまでの間においては、エンジン出力トルクカーブＬａに沿った出力制御を行う。このような制御により、エンジン３６はエンジン出力トルクカーブＬａにおける最大馬力を発揮せずにすむため、燃費を高めることができる。

【0127】

図１０は、図９（Ａ）および（Ｂ）に示した出力制御の流れを説明するためのフローチャートである。図１０に示すとおり、ステップＳ５１において、操作内容判定部５１は、作業機レバー１８，１９に対する操作内容を判定する。ステップＳ５２において、エンジン出力制御部５４は、判定された操作内容の作業が重負荷の作業であるか否かを判定する。具体的には、エンジン出力制御部５４は、判定された操作内容が重負荷作業に分類された操作内容（たとえば、操作Ａ）に該当するか否かを判定する。なお、上記の分類は、メインコントローラ５０において予めなされている。

【0128】

重負荷作業であると判定された場合（ステップＳ５２においてＹＥＳ）、ステップＳ５３において、エンジン出力制御部５４は、目標マッチング点Ｍよりもエンジンの回転数が高い領域では、無負荷最大回転数と操作内容とに応じたエンジン出力トルクカーブＬａを用いてエンジン３６の回転数およびトルクを制御する。

【0129】

重負荷作業でないと判定された場合（ステップＳ５２においてＮＯ）、ステップＳ５４において、エンジン出力制御部５４は、目標マッチング点Ｍよりもエンジン３６の回転数が高い領域においては、目標マッチング点Ｍを通る等馬力曲線Ｑを用いて、エンジン３６の回転数およびトルクを制御する。詳しくは、エンジン出力制御部５４は、目標回転数ｆ０から点Ｇにおける回転数ｆ３の間において、等馬力曲線Ｑにそった出力制御を行う。

【0130】

以上のように、作業車両１０１は、作業車両１０１によって行われる作業の負荷を特定する負荷特定部５４１を備える。負荷特定部５４１によって特定された負荷が第１の負荷よりも大きい第２の負荷の場合であって、実回転数が目標回転数ｆ０よりも高いときには、エンジン出力制御部５４は、実回転数とトルクとが、エンジン出力トルクカーブＬａ上で変化するように、エンジン３６の出力を制御する。この構成によれば、第１の負荷の作業よりも負荷が大きい第２の負荷の作業が実行される場合には、作業車両１０１は、エンジン出力トルクカーブＬａの最大馬力点Ｋａを利用することができる。したがって、作業性を向上させることができる。

【0131】

また、特定された負荷が第１の負荷の場合であって、実回転数が目標回転数ｆ０よりも高いときには、エンジン出力制御部５４は、実回転数とトルクとが、目標マッチング点Ｍを通る等馬力曲線Ｑ上で変化するように、エンジン３６の出力を制御する。この構成によれば、第２の負荷の作業より負荷の小さい第１の負荷の作業が実行される場合には、目標マッチング点Ｍを通過する等馬力曲線Ｑを利用することができる。ここで、等馬力曲線Ｑとエンジン出力トルクカーブＬａのドループ線（エンジンの最大回転数の点と最大馬力点Ｋａとを結ぶ線）との交点Ｇにおける馬力は、エンジン出力トルクカーブＬａの最大馬力点Ｋａよりも小さい。したがって、作業車両１０１は、最大馬力点Ｋａを使用する場合に比べて、燃費を低減することが可能となる。

【0132】

さらに、負荷特定部５４１は、作業機レバー１８，１９が第１の操作を受け付けた場合には、作業の負荷を第１の負荷と特定し、作業機レバー１８，１９が第２の操作を受け付けた場合には、作業の負荷を第２の負荷と特定する。この構成によれば、作業車両１０１は、作業機レバー１８，１９が第１の操作および第２の操作のいずれかを受け付けたかに応じて、作業の負荷が第１の負荷および第２の負荷のいずれであるかを特定することができる。

【0133】

（ｇ２．第２の変形例）
上記第１の変形例においては、負荷特定部５４１は、作業機レバー１８，１９の操作内容に応じて負荷を特定した。しかしながら、負荷の特定方法は、これに限定されるものではない。負荷特定部５４１は、作動油の油圧に応じて、負荷を特定してもよい。

【0134】

たとえば、第１油圧ポンプ３１Ａによって出力された作動油の圧力が予め定められた閾値未満の場合、作業の負荷を第１の負荷と特定し、第１油圧ポンプ３１Ａによって出力された作動油の圧力が当該閾値以上の場合、作業の負荷を第２の負荷と特定するように、負荷特定部５４１を構成することができる。

【0135】

あるいは、油圧アクチュエータ３５内の作動油の圧力を検出し、当該圧力と予め定められた閾値とを比較して負荷を特定するようにしてもよい。

【0136】

（ｇ３．第３の変形例）
実施の形態においては、回転センサ４０によって検出された回転数が目標回転数よりも低くなったことを条件に、エンジン出力制御部５４が、現在利用しているエンジン出力トルクカーブ（たとえば、エンジン出力トルクカーブＬａ）よりもトルクの高いエンジン出力トルクカーブ（たとえば、エンジン出力トルクカーブＬｂ，Ｌｃ）を新たに設定する構成を例に挙げて説明した。しかしながら、これに限定されず、回転センサ４０によって検出された回転数が目標回転数ｆ０よりも低くなる前に、現在利用しているエンジン出力トルクカーブよりもトルクの高いエンジン出力トルクカーブを新たに設定するように、エンジン出力制御部５４を構成してもよい。

【0137】

具体的には、エンジン出力制御部５４は、検出された回転数（実回転数）に基づき、エンジン３６の回転数が目標回転数ｆ０よりも低くなるか否かを予測する。典型的には、エンジン出力制御部５４は、エンジン回転数の単位時間当たりの低下量を判断し、次の制御周期においてエンジン３６の回転数が目標回転数ｆ０よりも低くなるか否かを予測する。エンジン出力制御部５４は、エンジン３６の回転数が目標回転数よりも低くなると予測されたことを条件に、現在利用しているエンジン出力トルクカーブトルクよりもトルクの高いエンジン出力トルクカーブを新たに設定する。

【0138】

上記の構成によれば、エンジン３６の回転数が目標回転数ｆ０よりも低くなる前に、新たなエンジン出力トルクカーブを設定しておくことが可能となる。したがって、エンジン３６の回転数が目標回転数ｆ０よりも低くなった後に新たなエンジン出力トルクカーブを設定する構成に比べて、エンジン３６の回転数を目標回転数に迅速に近づけることが可能となる。

【0139】

（ｇ４．第４の変形例）
実施の形態においては、式（１）に示したように、作業馬力Ｈから要求トルクＲを求めたが、これに限定されるものではない。ファン馬力Ｈ１および補機（たとえば、オイルネータ、エアーコンディショナ）の動作に要する馬力Ｈ２を考慮して、要求トルクＲを算出するように、エンジン出力制御部５４を構成してもよい。具体的には、以下の式（２）の演算によって、要求トルクＲを算出すればよい。

【0140】

Ｒ＝（Ｈ＋Ｈ１＋Ｈ２）×４５００／２／π／ｆ … （２）
なお、実施の形態の作業車両１０１の構成に対して、上述した複数の変形例（第１の変形例、第２の変形例、第３の変形例、第４の変形例）の少なくとも２つを適宜組み合わせてもよい。

【0141】

（ｇ５．第５の変形例）
上記の実施の形態においては、たとえば図６に示されるように、エンジン出力制御部５４は、回転センサ４０によって検出された実回転数が目標回転数よりも低くなった場合、実回転数におけるトルクがエンジン出力トルクカーブＬａ（第１のエンジン出力トルクカーブ）よりも大きいトルクを有するエンジン出力トルクカーブＬｃ（第２のエンジン出力トルクカーブ）を設定し、エンジンの出力の制御を、エンジン出力トルクカーブＬａを用いた制御からエンジン出力トルクカーブＬｃを用いた制御に切り替えた。

【0142】

しかしながら、エンジン出力制御部５４は、必ずしも、エンジン出力トルクカーブＬｃを設定する必要はない。エンジン出力制御部５４は、目標マッチング点Ｍを通る等馬力曲線Ｑ（図６参照）を利用して、エンジンのトルクを高めてもよい。具体的には、エンジン出力トルクカーブＬａを用いて得られる実回転数におけるトルクよりも高いトルクとなるようにエンジンの出力を制御するように、エンジン出力制御部５４を構成してもよい。

【0143】

このような構成の場合であっても、エンジン出力トルクカーブＬａによって規定されているトルクよりも、大きなトルクを一時的に出力することができる。したがって、エンジン出力トルクカーブＬａを用いている場合よりも、エンジンの回転数を目標回転数に戻そうとする力が大きくなる。それゆえ、作業車両１０１によれば、最大馬力を高める設定にした場合であっても、エンジンの回転数が大幅に低下してしまうことを防止できる。

【0144】

今回開示された実施の形態は例示であって、上記内容のみに制限されるものではない。本発明の範囲は請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0145】

１ 走行体、３ 旋回体、４ 作業機、５ ブーム、６ アーム、７ バケット、８ 運転室、９ 運転席、１０ 走行操作部、１１，１２ 走行レバー、１３，１４ 走行ペダル、１５ アタッチメント用ペダル、１６ 側方窓、１７ 計器盤、１８，１９ 作業機レバー、２０ ロックレバー、２１ モニタ装置、２２ 前方窓、２３ 縦枠、３１Ａ 第１油圧ポンプ、３１Ｂ 第２油圧ポンプ、３２ 斜板駆動装置、３４ コントロールバルブ、３５ 油圧アクチュエータ、３６ エンジン、３８ エンジンコントローラ、３９ スロットルダイヤル、４０ 回転センサ、４１ 作業機レバー装置、４２ 圧力スイッチ、４３ バルブ、４５ ポテンショメータ、４６ スタータスイッチ、５０ メインコントローラ、５１ 操作内容判定部、５４ エンジン出力制御部、５５ メモリ、５６ ポンプ出力制御部、１０１ 作業車両、５０１，５０２，５０３，７５１，Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｚ エンジン出力トルクカーブ、２００１，２００２，２００３，Ｐ ポンプ吸収トルク特性線、Ｅａ，Ｅｂ 出力点、Ｊａ，Ｊｂ，Ｊｚ 最大トルク点、Ｋａ，Ｋｂ，Ｋｚ 最大馬力点、Ｍ 目標マッチング点、Ｑ 等馬力曲線、ｆ０ 目標回転数、ｆｍ 無負荷最大回転数。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】