作业车辆的制作方法

本发明涉及作业车辆。

背景技术

已知下述作业车辆：根据油门踏板的操作量，使液压泵相对于发动机的实际旋转速度的最大吸收转矩变化，能不使在平地的作业性受损伤地提高在高地的发动机旋转速度的上升率。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本国特开2015-086575号公报

技术实现要素：

发明所要解决的课题

可是，在作业车辆中，存在下述作业车辆：使从副机用的辅助泵排出的压力油与从主液压泵排出的压力油合流并向臂缸供给，使提升臂的动作速度上升。

在这种作业车辆中，若执行使从辅助泵排出的压力油与从主液压泵排出的压力油合流的控制(合流控制)，则作用于发动机的负荷变大。因此，若在高地等的作业时等限制发动机输出转矩的情况下执行合流控制，则发动机输出转矩不足，发动机旋转速度的上升率、即发动机的抬起变差，存在作业性能恶化的可能性。

用于解决课题的方法

本发明的一实施方式的作业车辆具备：发动机；具有作业工具及提升臂的作业装置；用于驱动上述作业装置的液压缸；由上述发动机驱动并排出用于驱动上述液压缸的压力油的主液压泵；操作上述液压缸的操作装置；由上述发动机驱动且排出用于驱动副机的压力油的辅助泵；使从上述辅助泵排出的压力油向从上述主液压泵排出的压力油合流的合流切换阀，具备检测上述发动机的旋转速度的旋转速度检测装置和控制装置，在大气压力或外部空气的空气密度比预定的值低时，该控制装置执行与比上述值高时相比减少上述合流切换阀中的合流流量的合流限制控制，当在上述合流限制控制中上述发动机的旋转速度比预定的旋转速度值高时，解除上述合流限制控制，大气压或外部空气的空气密度越低，上述旋转速度值越高。

发明效果

根据本发明，能提高发动机的抬升性能，提高作业性能。

附图说明

图1是本发明的一实施方式的作业车辆的一例即轮式装载机的侧视图。

图2是表示轮式装载机的概略结构的图。

图3是主控制器的功能方框图。

图4是表示油门踏板的操作量l和目标发动机旋转速度nt的关系的图。

图5是表示外部空气的空气密度ρ与速度修正值△n的关系的图。

图6是轮式装载机的转矩线图。

图7是表示外部空气的空气密度ρ与冷却风扇的最高目标旋转速度nftx的关系的图。

图8是表示由主控制器进行的控制的动作的流程图。

图9是表示由主控制器进行的速度阈值na0的设定控制处理的动作的流程图。

图10是表示由主控制器进行的合流切换阀的切换控制处理的动作的流程图。

图11是表示由主控制器进行的要求发动机旋转速度nr的设定控制处理的动作的流程图。

图12是表示由主控制器进行的转矩特性的选择控制处理的动作的流程图。

图13是关于各模式中的合流切换阀的切换控制进行说明的图。

图14(a)是表示冷却风扇的目标速度nft与向可变溢流阀的螺线管供给的控制电流i的关系的图，图14(b)是表示变形例的作业车辆中的外部空气的空气密度ρ与控制电流修正值△i的关系的图。

图15是表示由主控制器进行的控制电流i的设定控制处理的动作的流程图。

图16是表示使冷却水温度tw与冷却风扇的目标旋转速度nftc对应的控制特性tc的图。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的作业车辆的一实施方式。

图1是本发明的一实施方式的作业车辆的一例即轮式装载机的侧视图。轮式装载机由具有臂(提升臂或也称为动臂)111、铲斗112以及车轮113(前轮)等的前部车身110、具有驾驶室121、机械室122以及车轮113(后轮)等的后部车身120构成。

臂111通过臂缸117的驱动而在上下方方向上转动(俯仰动作)，铲斗112通过铲斗缸115的驱动而在上下方向上转动(挖掘或抬起)。进行挖掘、货物装卸等作业的前作业装置(作业系统)119包括臂111以及臂缸117、铲斗112以及铲斗缸115而构成。前部车身110和后部车身120通过中心销101互相转动自如地连结，通过转向缸116的伸缩，前部车身110相对于后部车身120向左右弯折。

在机械室122的内部设置发动机，在驾驶室121的内部设置操作油门踏板、臂缸117的臂操作装置、操作铲斗缸115的铲斗操作装置、操纵装置、前后后退切换杆等各种操作装置。以下将臂操作装置以及铲斗操作装置简单地总称为操作装置31(参照图2)进行说明。

图2是表示轮式装载机的概略结构的图。操作装置31是液压先导式的操作装置，具备能转动操作的操作杆和根据操作杆的操作量输出操作信号的操作信号输出装置。操作信号输出装置具有多个先导阀，输出相当于臂111的上升指令、下降指令、铲斗112的挖掘指令、抬起指令的操作信号即先导压力。

操纵装置43具备能转动操作的转向轮和根据转向轮的操作量输出操纵信号的操纵信号输出装置。操纵信号输出装置例如是转向控制单元(オービットロール)(注册商标)，通过转向轴连结于转向轮，输出相当于左旋转指令、右旋转指令的操纵信号即先导压力。

轮式装载机具备主控制器100以及发动机控制器115等控制装置。主控制器100以及发动机控制器15包括cpu、rom、ram等存储装置、具有其他周围电路等的运算处理装置，控制轮式装载机的各部(液压泵、发动机等)。

轮式装载机具备将发动机190的驱动力传递到车轮113的行驶驱动装置(行驶系统)。另外，后述的主液压泵11以及辅助泵12经由输出分配器13与发动机190连接。行驶驱动装置具备连结于发动机190的输出轴的转矩转换器4、连结于转矩转换器4的输出轴的变速器3以及连结于变速器3的输出轴的主轴装置5。

转矩转换器4是由周知的叶轮、涡轮机、定子构成的流体离合器，发动机190的旋转经由转矩转换器4传递到变速器3。变速器3具有将其速度级变速为1档～4档的液压离合器，转矩转换器4的输出轴的旋转由变速器3变速。变速后的旋转经由传动轴、主轴装置5传递到车轮113，轮式装载机行驶。

轮式装载机具备主液压泵11、辅助泵12、上述的多个液压缸115、116、117、控制阀21、操纵阀85以及合流切换阀33。控制阀21控制压力油向用于驱动作业装置119的液压缸115、117的流动。操纵阀85控制压力油向用于操纵车轮113的液压缸116的流动。在多个液压缸中包括驱动臂111的臂缸117以及驱动铲斗112的铲斗缸115、使前部车身110相对于后部车身120弯曲的转向缸116。作业装置驱动用的主液压泵11由发动机190驱动，吸入动作油箱内的动作油，作为压力油排出。

主液压泵11是改变按压容积的斜板式斜轴式的可变容量型的液压泵。主液压泵11的排出流量根据按压容积和主液压泵11的旋转速度决定。调节器11a以主液压泵11的吸收转矩(输入转矩)不会超过由主控制器100设定的最大泵吸收转矩的方式调节按压容积。如后所述，最大泵吸收转矩的特性(设定值)根据空气密度ρ改变。

从主液压泵11排出的压力油经由控制阀21供给到臂缸117、铲斗缸115，利用臂缸117、铲斗缸115驱动臂111、铲斗112。控制阀21由从操作装置31的操作信号输出装置输出的先导压力操作，控制压力油从主液压泵11向臂缸117以及铲斗缸115的流动。这样，构成作业装置119的臂缸117、铲斗缸115由从主液压泵11排出的压力油驱动。

从主液压泵11排出的压力油经由操纵阀85供给到左右一对的转向缸116，前部车身利用左右一对的转向缸116相对于后部车身120在左右折弯而被操纵。操纵阀85由从操纵装置43的操纵信号输出装置输出的先导压力操作，控制压力油从主液压泵11向转向缸116的流动。这样，构成行驶装置的转向缸116由从主液压泵11排出的压力油驱动。

辅助泵12由发动机190驱动，吸入动作油箱内的动作油，作为用于驱动副机的压力油排出。辅助泵12经由合流切换阀33以及风扇驱动系统34向风扇马达26供给动作油。风扇马达26是驱动向发动机190用的散热器(未图示)、油冷却器(未图示)、动作流体冷却器(未图示)等热交换器输送冷却风的冷却风扇14的驱动源。风扇驱动系统34控制动作油向风扇马达26的供给量。风扇驱动系统34具有用于调节风扇马达26的旋转速度的可变溢流阀(未图示)、用于防止在驱动风扇马达26的液压回路为负压的情况下的气蚀的检查阀(未图示)等。冷却风扇14、风扇马达26以及风扇驱动系统34构成作为多个副机之一的风扇装置。

从辅助泵12排出的动作油也向作为副机的操作装置31的操作信号输出装置、操纵装置43的操纵信号输出装置供给。操作装置31的操作信号输出装置对从辅助泵12排出的压力油减压，将与操作杆的操作量相应的先导压力向控制阀21的先导受压部输出。这样，作为副机的风扇马达26、操作装置31的操作信号输出装置、操纵装置43的操纵信号输出装置由从辅助泵12排出的压力油驱动。

合流切换阀33是使从辅助泵12排出的压力油向从主液压泵11排出的压力油合流的电磁切换阀，利用合流线35与控制阀21连接。另外，合流线35未必需要与控制阀21连接，也可以是在设置了其他阀的状态下与控制阀21和臂缸117之间的供给线连接的结构。

合流切换阀33在使从辅助泵12排出的压力油的全部经由风扇驱动系统34向风扇马达26引导的通常位置与经由控制阀21向臂缸117引导的合流位置之间切换。合流切换阀33基于来自主控制器100的控制信号被控制。

在合流切换阀33设有螺线管(未图示)。合流切换阀33基于从主控制器100输出到螺线管的控制信号(励磁电流)在通常位置与合流位置之间切换。另外，合流切换阀33在切换到合流位置时，可以不将从辅助泵12排出的动作油的全部引导到控制阀21，而是将动作油的一部分引导到控制阀21。

如上所述，由于在发动机190上连接主液压泵11，因此，在驱动构成作业装置119的液压缸115、117或驱动构成行驶装置的液压缸116时，负荷施加在发动机190上。如上所述，由于在发动机190上连接辅助泵12，因此，在驱动风扇装置或在合流控制中驱动作业装置119时，负荷施加在发动机190上。如上所述，由于在发动机190上连接行驶驱动装置，因此，来自行驶驱动装置的行驶负荷也进行作用。发动机190的输出转矩特性以当在平地上进行作业时而多种负荷进行作用时，不会产生发动机失速的方式以预定的充裕度设定。另外，在本说明书中，“平地”定义为标高0m的平坦的地面。

图3是主控制器100的功能方框图。主控制器100功能性地具备目标速度设定部100a、要求速度设定部100b、合流条件判断部100c、阀控制部100e、阈值设定部100f、转矩特性设定部100g、风扇控制部100h、空气密度运算部100i以及模式设定部100j。

在主控制器100上连接大气压力传感器160以及外部空气温度传感器161。大气压力传感器160检测大气压力，并将检测信号输出到主控制器100。外部空气温度传感器161检测外部空气温度，并将检测信号输出到主控制器100。

空气密度运算部100i基于由大气压力传感器160检测到的大气压力p(hpa)以及由外部空气温度传感器161检测到的外部空气温度t(℃)计算外部空气的空气密度ρ(kg/m³)。空气密度ρ将干燥空气的气体常数作为r，由状态方程式(1)求出。

ρ＝p/{r(t+273.15)}···(1)

在主控制器100上连接踏板操作量传感器134a。踏板操作量传感器134a检测油门踏板134的踏入操作量，将检测信号输出到主控制器100。目标速度设定部100a根据由踏板操作量传感器134a检测到的油门踏板134的操作量设定发动机190的目标旋转速度。下面，发动机190的目标旋转速度也记为目标发动机旋转速度nt。

图4是表示油门踏板134的操作量l与目标发动机旋转速度nt的关系的图。在主控制器100的存储装置中存储图4所示的相对于操作量l的目标发动机旋转速度的特性tn的表格。目标速度设定部100a参照特性tn的表格，并基于由踏板操作量传感器134a检测到的操作量l设定目标发动机旋转速度nt。油门踏板134的非操作时(0％)的目标发动机旋转速度nt设定为最低旋转速度(低速空转旋转速度)ns。伴随油门踏板134的踏板操作量l的增加，目标发动机旋转速度nt增加。踏板最大踏入时(100％)的目标发动机旋转速度nt为最高旋转速度nmax。

图3所示的要求速度设定部100b以外部空气的空气密度越低，越使目标速度设定部100a设定的目标发动机旋转速度nt增速的方式进行修正，将修正后的目标发动机旋转速度nt设定为要求发动机旋转速度nr。另外，也存在使修正量为零、将目标发动机旋转速度nt原样设定为要求发动机旋转速度nr的情况。

图5是表示外部空气的空气密度ρ与速度修正值△n的关系的图。在主控制器100的存储装置中存储图5所示的相对于空气密度ρ的速度修正值△n的特性即修正特性△nc的表格。要求速度设定部100b参照修正特性△nc的表格，基于由空气密度运算部100i计算出的外部空气的空气密度ρ计算速度修正值△n。要求速度设定部100b进行在由目标速度设定部100a设定的目标发动机旋转速度nt上加上速度修正值△n的增速修正，将修正后的目标发动机旋转速度nt设定为要求发动机旋转速度nr(nr＝nt+△n)。

修正特性△nc如下那样设定。在空气密度ρ为ρ0以下的情况下，速度修正值△n为上限值△nu。在空气密度ρ比ρ0高且小于ρ1的范围，伴随空气密度ρ的上升，速度修正值△n下降。在空气密度ρ为ρ1以上的情况下，速度修正值△n为0(下限值)。即，速度修正值△n根据空气密度ρ的变化，在上限值△nu与0(下限值)之间变化。ρ0是比高度为2000m、气温为25℃时的空气密度高、比高度为2000m、气温为0℃时的空气密度低的值。ρ1是比高度为2000m、气温为-20℃时的空气密度高且比气温为25℃时的平地的空气密度低的值。在本实施方式中，ρ1设定为气温45℃时的平地的空气密度。

如图3所示，主控制器100将与要求发动机旋转速度nr对应的控制信号输出到发动机控制器15。在发动机控制器15上连接旋转速度传感器136。旋转速度传感器136检测发动机190的实际旋转速度(以下也记为实际发动机旋转速度na)，将检测信号输出到发动机控制器15。另外，发动机控制器15将实际发动机旋转速度na的信息输出到主控制器100。发动机控制器15对来自主控制器100的要求发动机旋转速度nr和由旋转速度传感器136检测到的实际发动机旋转速度na进行比较，以实际发动机旋转速度na成为要求发动机旋转速度nr的方式控制燃料喷射装置190a(参照图2)。

图6是轮式装载机的转矩线图，表示将油门踏板134踩入最大时的发动机旋转速度与转矩的关系。图6表示发动机190的输出转矩特性以及主液压泵11的泵吸收转矩特性。在主控制器100的存储装置中以一览表形式存储多个发动机输出转矩特性a0、a1、a2和多个泵吸收转矩特性b0、b1、b2。如后所述，特性a0、b0在空气密度ρ为第一密度阈值ρp1以上(非限制模式)时使用，特性a1、b1在空气密度ρ小于第一密度阈值ρ1且第二密度阈值ρ2以上(第一限制模式)时使用，特性a2、b2在空气密度ρ小于第二密度阈值ρp2(第二限制模式)时使用。

发动机输出转矩特性a0、a1、a2分别表示发动机旋转速度与最大发动机输出转矩的关系。另外，发动机输出转矩表示在各旋转速度中发动机190能输出的转矩。由发动机输出转矩特性规定的区域表示发动机190能实现的性能。

如图6所示，在发动机输出转矩特性a0中，在发动机旋转速度为最低旋转速度(旋转速度)na以上且nv以下的范围，根据发动机旋转速度的上升，转矩增加，在发动机旋转速度为nv时，为特性a0中的最大转矩tm0(最大转矩点)。换言之，nv是最大转矩点中的发动机190的旋转速度。另外，低速空转旋转速度是油门踏板134非操作时的发动机旋转速度。在发动机输出转矩特性a0中，若发动机旋转速度比nv大，则根据发动机旋转速度的上升，转矩减小，若到达额定点p0，则得到额定输出。

发动机输出转矩特性a1是与发动机输出转矩特性a0相比限制了转矩的特性，发动机旋转速度nv中的最大转矩tm1比tm0小(tm1<tm0)。发动机输出转矩特性a2是与发动机输出转矩特性a1相比限制了转矩的特性，发动机旋转速度nv中的最大转矩tm2比tm1小(tm2<tm1)。

泵吸收转矩特性b0、b1、b2分别表示发动机旋转速度与最大泵吸收转矩(最大泵输入转矩)的关系。在泵吸收转矩特性b0中，在发动机旋转速度为最低旋转速度ns以上且小于nt0的范围，不论发动机旋转速度如何，转矩均为最小值tbmin。在特性b0中，在发动机旋转速度为nu0以上，不论发动机旋转速度如何，转矩均为最大值tbmax。在特性b0中，在发动机旋转速度为nt0以上且小于nu0的范围，根据发动机旋转速度的上升，转矩逐渐增加。ns、nt0、nu0的大小关系为ns<nt0<nu0。

泵吸收转矩特性b2在发动机旋转速度为最低旋转速度ns以上且小于nt2的范围，不论发动机旋转速度如何，转矩均为最小值tbmin。在特性b2中，若发动机旋转速度为nu2以上，则不论发动机旋转速度如何，转矩均为最大值tbmax。在特性b2中，在发动机旋转速度为nt2以上且小于nu2的范围，转矩根据发动机旋转速度的上升而逐渐增加。ns、nt2、nu2的大小关系为ns<nt2<nu2。nt2比nt0大(nt2>nt0)，nu2比nu0大(nu2>nu0)。

泵吸收转矩特性b1在发动机旋转速度为最低旋转速度ns以上且小于nx1的范围为与特性b0相同的特性。在特性b1中，在发动机旋转速度为nx1以上且小于ny1的范围，不论发动机旋转速度如何，转矩均为tb1。tbmin、tb1、tbmax的大小关系为tbmin<tb1<tbmax。在特性b1中，在发动机旋转速度为nu2以上，不论发动机旋转速度如何，转矩均为最大值tbmax。在特性b1，在发动机旋转速度为ny1以上且小于nu2的范围，转矩根据发动机旋转速度的上升而逐渐增加。ns、nt0、nx1、ny1、nu2的大小关系为ns<nt0<nx1<ny1<nu2。nx1比nt0大，比nu0小(nt0<nx1<nu0)。ny1比nt2大，比nu2小(nt2<ny1<nu2)。

泵吸收转矩特性b1是与泵吸收转矩特性b0相比限制了转矩的特性，泵吸收转矩特性b2是与泵吸收转矩特性b1相比限制了转矩的特性。例如，在发动机旋转速度为nu0以上且小于nt2的范围，在特性b0，最大吸收转矩为tbmax，在特性b1，最大吸收转矩为tb1，在特性b2，最大吸收转矩为tbmin。另外，最大转矩点中的发动机旋转速度nv位于nu0与nt2之间(nu0<nv<nt2)。

如图3所示，模式设定部100j判断由空气密度运算部100i计算出的空气密度ρ是否为第一密度阈值ρp1以上、以及空气密度ρ是否为第二密度阈值ρp2以上。在空气密度ρ为第一密度阈值ρp1以上的情况下，模式设定部100j判断为轮式装载机处于“平地”，设定非限制模式(参照图13)。模式设定部100j在空气密度ρ小于第一密度阈值ρ1且为第二密度阈值ρ2以上的情况下，设定第一限制模式(参照图13)。模式设定部100j在空气密度ρ小于第二密度阈值ρp2的情况下设定第二限制模式(参照图13)。第一密度阈值ρp1以及比第一密度阈值ρp1小的第二密度阈值ρp2(ρp1>ρp2)预先确定，并存储于主控制器100的存储装置。第一密度阈值ρp1是为了判断轮式装载机处于“平地”而使用的阈值，例如采用气温25℃、标高0m中的空气密度的值。第二密度阈值ρp2是为了判断轮式装载机处于“高地”而使用的阈值，例如采用气温25℃、标高1500m中的空气密度的值。

转矩特性设定部100g根据由模式设定部100j设定的模式选择发动机输出转矩特性，并且选择泵吸收转矩特性。转矩特性设定部100g在由模式设定部100j设定非限制模式的情况下，选择发动机输出转矩特性a0以及泵吸收转矩特性b0。转矩特性设定部100g在由模式设定部100j设定第一限制模式的情况下，选择发动机输出转矩特性a1以及泵吸收转矩特性b1。转矩特性设定部100g在由模式设定部100j设定第二限制模式的情况下，选择发动机输出转矩特性a2以及泵吸收转矩特性b2。

合流条件判断部100c判断空气密度ρ是否小于密度阈值ρs1，在空气密度ρ小于密度阈值ρs1的情况下(ρ<ρs1)，判断为合流限制条件成立。合流条件判断部100c在空气密度ρ为密度阈值ρs1以上的情况下(ρ≥ρs1)，判断为合流限制条件不成立。密度阈值ρs1是为了判断轮式装载机处于“高地”而使用的阈值，例如采用气温25℃、标高1500m的空气密度的值。另外，密度阈值ρs1和第二密度阈值ρp2未限于为相同的值的情况，也可以为不同的值。

阀控制部100e在通过合流条件判断部100c判断为合流限制条件成立的情况下，执行减少合流切换阀33中的合流流量的合流限制控制。合流限制控制是阀控制部100e使合流切换阀33的螺线管消磁，将合流切换阀33切换到通常位置的控制。

合流条件判断部100c当在合流限制控制中实际发动机旋转速度na比速度阈值(旋转速度值)na0高时，判断为限制解除条件成立。在通过合流条件判断部100c判断为限制解除条件成立的情况下，阀控制部100e对合流切换阀33的螺线管进行励磁，执行将合流切换阀33切换到合流位置的限制解除控制。

速度阈值na0预先确定多个值，存储到存储装置。速度阈值na0若外部空气的空气密度ρ越高，则越设定较高的值。在主控制器100的存储装置中存储多个值na00、na01、na02。阈值设定部100f根据由模式设定部100j设定的模式决定速度阈值na0。阈值设定部100f在由模式设定部100j设定非限制模式的情况下(ρ≥ρp1)，在速度阈值na0上选择值na00。阈值设定部100f在由模式设定部100j设定第一限制模式的情况下(ρp1>ρ≥ρp2)，在速度阈值na0上选择值na01。阈值设定部100f在由模式设定部100j设定第二限制模式的情况下(ρ<ρp2)，选择值na02。多个值na00、na01、na02的大小关系为na00<na01<na02。

图13是关于各模式中的合流切换阀的切换控制进行说明的图。在图13中，横轴表示发动机旋转速度。在设定非限制模式，从主控制器100向合流切换阀33输出断开信号，将合流切换阀33切换到通常位置时，若发动机旋转速度比na00高，则解除合流限制控制。即，从主控制器100向合流切换阀33输出接通信号，将合流切换阀33切换到合流位置。在设定第一限制模式，从主控制器100向合流切换阀33输出断开信号，将合流切换阀33切换到通常位置时，若发动机旋转速度比na01高，则解除合流限制控制。即，从主控制器100向合流切换阀33输出接通信号，将合流切换阀33切换到合流位置。在设定第二限制模式，从主控制器100向合流切换阀33输出断开信号，将合流切换阀33切换到通常位置时，若发动机旋转速度比na02高，则解除合流限制控制。即，从主控制器100向合流切换阀33输出接通信号，将合流切换阀33切换到合流位置。

如图6所示，在非限制模式时使用的值na00是小于最大转矩点的发动机190的旋转速度nv的值。相对于此，在第一限制模式时使用的值na01以及在第二限制模式时使用的值na02分别是最大转矩点的发动机190的旋转速度nv以上的值。另外，值na02是比最高旋转速度nmax高的值(nmax<na02)。即，在设定第二限制模式的情况下，即使实际发动机旋转速度na为最高旋转速度nmax也不解除合流限制控制。

图7是表示外部空气的空气密度ρ与冷却风扇14的最高目标旋转速度nftx的关系的图。在主控制器100的存储装置中存储用于外部空气的空气密度ρ越低，则越降低冷却风扇14的最高目标旋转速度nftx的控制特性w的表格。风扇控制部100h(参照图3)参照该控制特性w的表格，基于由空气密度运算部100i计算出的空气密度ρ，设定冷却风扇14的最高目标旋转速度nftx。

控制特性w在空气密度ρ为ρl以下(l)将最高目标旋转速度nftx设定为最小值nfmin，在空气密度ρ为ρh以上(ρh≤ρ)将最高目标旋转速度nftx设定为最大值nfmax而设定。控制特性w以在空气密度ρ比ρl高且比ρh低的范围(ρl<ρ<ρh)，伴随空气密度ρ的上升使最高目标旋转速度nftx从最小值nfmin(例如800rpm)到最大值nfmax(例如1500rpm)直线地增加的方式设定。

ρl是比高度为2000m、气温为45℃时的空气密度高且比高度为2000m、气温为0℃时的空气密度低的值。在本实施方式中，ρl设定为高度为2000m、气温为25℃时的空气密度。ρh比气温为45℃时的平地的空气密度高，比气温为0℃时的平地的空气密度低。在本实施方式中，ρh设定为气温为25℃时的平地的空气密度。

如图3所示，在主控制器100上连接冷却水温度传感器27。冷却水温度传感器27检测发动机冷却水的温度tw，将检测信号输出到主控制器100。图16是表示使冷却水温度tw与冷却风扇14的目标旋转速度nftc对应的控制特性tc的图。在主控制器100的存储装置中存储用于基于冷却水温度tw控制冷却风扇14的目标旋转速度nftc的控制特性tc的表格。风扇控制部100h(参照图3)参照该控制特性tc的表格，基于由冷却水温度传感器27检测出的冷却水温度tw设定冷却风扇14的目标旋转速度nftc。

风扇控制部100h对基于空气密度ρ设定的最高目标旋转速度nftx和基于冷却水温度tw计算出的目标旋转速度nftc进行比较，判断目标旋转速度nftx是否为最高目标旋转速度nftx以上。在目标旋转速度nftc为最高目标旋转速度nftx以上的情况下，风扇控制部100h将最高目标旋转速度nftx设定为目标速度nft(nft＝nftx)。在目标旋转速度nftc小于最高目标旋转速度nftx的情况下，风扇控制部100h将目标旋转速度nftc设定为目标速度nft(nft＝nftc)。

图14(a)是表示冷却风扇的目标速度nft与向风扇驱动系统34的可变溢流阀的螺线管供给的控制电流(冷却风扇14的目标速度指示信号)i的关系的图。未图示，但可变溢流阀是基于控制电流i被控制的电磁比例阀，设于对风扇马达26的入口侧管路与出口侧管路之间连接的流路。向可变溢流阀的螺线管供给的控制电流i越大，溢流设置压力(设定压力)越下降，其结果，风扇马达的驱动压力下降。另外，也可以以控制电流i越小，越使溢流压力上升的方式构成可变溢流阀。

如图14(a)所示，在主控制器100的存储装置中以一览表形式存储多个控制电流特性i0、i1、i2。控制电流特性i0、i1、i2均是随着冷却风扇14的目标速度nft变高，控制电流(目标速度指示信号)i下降的特性。

风扇控制部100h(参照图3)根据由模式设定部100j设定的模式选择控制电流特性。风扇控制部100h在由模式设定部100j设定非限制模式的情况下，选择控制电流特性i0。风扇控制部100h在由模式设定部100j设定第一限制模式的情况下，选择控制电流特性i1。风扇控制部100h在由模式设定部100j设定第二限制模式的情况下，选择控制电流特性i2。

控制电流特性i1是控制电流i比控制电流特性i0大的特性，控制电流特性i2是控制电流i比控制电流特性i1大的特性。即，在设定第一限制模式的情况下，与设定非限制模式的情况相比，风扇马达26的驱动压力下降，在设定第二限制模式的情况下，与设定第一限制模式的情况相比，风扇马达26的驱动压力下降。

在本实施方式中，作为一例，以冷却风扇14的实际旋转速度在平地和高地为相同程度的方式确定控制特性w、控制电流特性i1、i2。另外，在空气密度ρ低的高地，发动机190的发热量比平地下降，因此，普遍是即使冷却风扇14的旋转速度下降也没有问题。因此，可以以在高地的实际旋转速度比在平地的实际旋转速度低的方式确定控制特性w、控制电流特性i1、i2。根据搭载在轮式装载机的各种设备的样式，也可以以在高地的实际旋转速度比在平地的实际旋转速度高的方式确定控制特性、控制电流特性i1、i2。

风扇控制部100h向风扇驱动系统34的可变溢流阀输出控制电流(冷却风扇14的目标速度指示信号)i，调整溢流压力。换言之，基于控制电流(冷却风扇14的目标速度指示信号)i调节冷却风扇14的实际旋转速度nfa。

图8是表示由主控制器100进行的控制的动作的流程图。图8的流程图所示的处理通过轮式装载机的点火开关(未图示)的接通而开始，在进行了未图示的初期设定后，以预定的控制周期反复执行。另外，未图示，但主控制器100反复获得由大气压力传感器160检测到的大气压力p、由外部空气温度传感器161检测到的外部空气温度t、由冷却水温度传感器27检测到的冷却水温度tw、由旋转速度传感器136检测且从发动机控制器15输出的实际发动机旋转速度na、由踏板操作量传感器134a检测到的操作量l等各种信息。

在步骤s100中，主控制器100基于由大气压力传感器160检测到的大气压力p、由外部空气温度传感器161检测到的外部空气温度t计算外部空气的空气密度ρ，并进入步骤s110。

在步骤s110中，主控制器100执行速度阈值na0的设定控制。参照图9说明速度阈值na0的设定控制。图9是表示由主控制器100进行的速度阈值na0的设定控制处理的动作的流程图。

如图9所示，在步骤s111中，主控制器100判断在步骤s100中计算出的空气密度ρ是否为第一密度阈值ρp1以上。若在步骤s111中判断为肯定，则进入步骤s114，若在步骤s111中判断为否定，则进入步骤s113。

在步骤s113中，主控制器100判断在步骤s100中计算的空气密度ρ是否小于第一密度阈值ρp1且为第二密度阈值ρp2以上。若在步骤s113中判断为肯定则进入步骤s115，若在步骤s113中判断为否定则进入步骤s116。

在步骤s114中，主控制器100设定非限制模式，进入步骤s117。在步骤s115中，主控制器100设定第一限制模式，进入步骤s118。在步骤s116中，主控制器100设定第二限制模式，进入步骤s119。

在步骤s117中，主控制器100在速度阈值na0上设定值na00，返回主程序(参照图8)，进入步骤s120。在步骤s118中，主控制器100在速度阈值na0上设定值na01，返回主程序(参照图8)，进入步骤s120。在步骤s119中，主控制器100在速度阈值na0上设定值na02，返回主程序(参照图8)，进入步骤s120。

如图8所示，在步骤s120中，主控制器100执行合流切换阀33的切换控制。参照图10说明合流切换阀33的切换控制。图10是表示由主控制器100进行的合流切换阀33的切换控制处理的动作的流程图。

如图10所示，在步骤s122中，主控制器100判断在步骤s100中计算出的空气密度ρ是否小于密度阈值ρs1。若在步骤s122中判断为肯定，则进入步骤s124，若在步骤s122中判断为否定，则进入步骤s128。

在步骤s124中，主控制器100判断由旋转速度传感器136检测且从发动机控制器15输入的实际发动机旋转速度na是否为速度阈值na0以下。若在步骤s124中判断为肯定，则主控制器100判断为合流限制条件成立，进入步骤s126。若在步骤s124中判断为否定，则主控制器100判断为限制解除条件成立，进入步骤s128。

在步骤s126中，主控制器100输出对合流切换阀30的螺线管消磁的断开信号，执行将合流切换阀33切换到通常位置的合流限制控制，返回主程序(参照图8)。

在步骤s128中，主控制器100输出对合流切换阀33的螺线管励磁的接通信号，执行将合流切换阀33切换到合流位置的限制解除控制，返回主程序(参照图8)。

如图8所示，在步骤s120中，若合流切换阀33的切换控制结束，则并列地执行步骤s130、s140、s150的处理。在步骤s130中，主控制器100执行要求发动机旋转速度nr的设定控制。参照图11说明要求发动机旋转速度nr的设定控制。图11是表示由主控制器100进行的要求发动机旋转速度nr的设定控制处理的动作的流程图。

如图11所示，在步骤s131中，主控制器100参照图4所示的特性tn的表格，基于由踏板操作量传感器134a检测到的油门踏板134的操作量l计算目标发动机旋转速度nt，进入步骤s133。

在步骤s133中，主控制器100参照图5所示的特性△nc的表格，基于在步骤s100中计算的空气密度ρ计算速度修正值△n，进入步骤s135。

在步骤s135中，主控制器100计算要求发动机旋转速度nr。要求发动机旋转速度nr能通过将在步骤s131中计算出的目标发动机旋转速度nt和在步骤s133中计算出的速度修正值△n相加而得到。主控制器100将与在步骤s135中计算出的要求发动机旋转速度nr对应的控制信号输出到发动机控制器15，并返回主程序(参照图8)。

如图8所示，在步骤s140中，主控制器100执行转矩特性的选择控制。参照图12说明转矩特性的选择控制。图12是表示由主控制器100进行的转矩特性的选择控制处理的动作的流程图。

如图12所示，在步骤s141中，主控制器100判断是否设定了非限制模式。若在步骤s141中判断为肯定则进入步骤s145，若在步骤s141中判断为否定则进入步骤s143。

在步骤s143中，主控制器100判断是否设定第一限制模式。若在步骤s143中判断为肯定则进入步骤s147，若在步骤s143中判断为否定则进入步骤s149。

在步骤s145中，主控制器100从特性a0、a1、a2中选择特性a0，从特性b0、b1、b2中选择特性b0，返回主程序(参照图8)。

在步骤s147中，主控制器100从特性a0、a1、a2中选择特性a1，从特性b0、b1、b2中选择特性b1，返回主程序(参照图8)。

在步骤s149中，主控制器100从特性a0、a1、a2中选择特性a2，从特性b0、b1、b2中选择特性b2，返回主程序(参照图8)。

如图8所示，在步骤s150中，主控制器100执行控制电流i的设定控制。参照图15说明控制电流i的设定控制。图15是表示由主控制器100进行的控制电流i的设定控制处理的动作的流程图。另外，冷却风扇14除了冷却水温度tw外，也可以加上动作油的温度、的液力变矩器的动作流体的温度等进行控制，但在本实施方式中，关于基于由冷却水温度传感器27检测出的发动机冷却水的温度tw进行控制的例子进行说明。

如图15所示，在步骤s1510中，主控制器100参照控制特性w(参照图7)的表格，基于在步骤s100中计算出的空气密度ρ设定冷却风扇14的最高目标旋转速度nftx，进入步骤s1520。

在步骤s1520中，主控制器100参照控制特性tc(参照图16)的表格，基于由冷却水温度传感器27检测出的冷却水温度tw计算冷却风扇14的目标旋转速度nftc，进入步骤s1530。

在步骤s1530中，主控制器100判断目标旋转速度nftc是否为最高目标旋转速度nftx以上。若在步骤s1530中判断为肯定则进入步骤s1540，若在步骤s1530中判断为否定则进入步骤s1545。

在步骤s1540中，主控制器100将最高目标旋转速度nftx设定为目标速度nft，进入步骤s1552。在步骤s1545中，主控制器100将目标旋转速度nftc设定为目标速度nft，进入步骤s1552。

在步骤s1552中，主控制器100判断是否设定非限制模式。若在步骤s1552中判断为肯定则进入步骤s1555，若在步骤s1552中判断为否定则进入步骤s1553。

在步骤s1553中，主控制器100判断是否设定第一限制模式。若在步骤s1553中判断为肯定则进入步骤s1557，若在步骤s1553中判断为否定则进入步骤s1558。

在步骤s1555中，主控制器100从特性i0、i1、i2中选择特性i0，进入步骤s1560。在步骤s1557中，主控制器100从特性i0、i1、i2中选择特性i1，进入步骤s1560。在步骤s1558中，主控制器100从特性i0、i1、i2中选择特性i2，进入步骤s1560。

在步骤s1560中，主控制器100参照所选择的控制电流特性(图14(a)所示的特性i0、i1、i2的任一个)的表格，基于在步骤s1540或步骤s1545中设定的目标速度nft计算控制电流(目标速度指示信号)i，返回主程序(参照图8)。

若步骤s130、s140、s150的全部的处理结束，则结束图8的流程图所示的处理，在接下来的控制周期再一次从步骤s100执行处理。

根据上述实施方式，得到以下的作用效果。

(1)本实施方式的轮式装载机具备发动机190、具有铲斗112以及臂111的作业装置119、用于驱动作业装置119的液压缸111、117、由发动机190驱动且排出用于驱动液压缸111、117的压力油的主液压泵11、操作液压缸111、117的操作装置31、由发动机190驱动且排出用于驱动具有冷却风扇14的风扇装置的压力油的辅助泵12以及使从辅助泵12排出的压力油向从主液压泵11排出的压力油合流的合流切换阀33。

主控制器100在外部空气的空气密度ρ比预先确定的密度阈值ρs1低时，执行与比密度阈值ρs1高时相比减少合流切换阀33中的合流流量的合流限制控制。主控制器100当在合流限制控制中由旋转速度传感器136检测出的实际发动机旋转速度na比预先确定的速度阈值(旋转速度值)na0高时，解除合流限制控制。这样，根据本实施方式，在处于高地等外部空气的空气密度低的环境的情况下，能通过限制合流控制，降低施加在发动机190上的负荷，抑制发动机190的抬升性能下降。与现有技术相比，能提高在高地的作业时的发动机190的抬升性能(发动机旋转速度的上升率)，因此能提高作业性能。

(2)存储在主控制器100的存储装置的速度阈值na0为外部空气的空气密度ρ越低则越高的值。因此，空气密度ρ越低，越能使开始合流控制的时机慢。由于空气密度ρ越低，发动机190的输出转矩越下降，因此，臂111的上升速度(货物装卸速度)、关于行驶的加速性下降。根据本实施方式，由于能与货物装卸速度、行驶速度性的下降一致地使合流控制的开始时机慢，因此能在标高不同的多个作业现场分别适当地保持行驶性能、货物装卸性能的平衡。

(3)在速度阈值na0中至少包括最大转矩点的发动机的旋转速度以上的值na01、na02。至少在发动机190的低速度区域，通过使发动机190的加速性(发动机旋转速度的上升率)优先，在转移到能产生充分的转矩的状态后开始合流控制，从而能充分提高发动机190的抬升性能。尤其在将速度阈值na0设定为na02(na02>nmax)时，能在发动机190的全速度区域使发动机190的加速性优先。

(4)主控制器100具有基于外部空气的空气密度ρ设定主液压泵11的泵吸收转矩特性的转矩特性设定部100g。由此，能进一步降低在空气密度ρ低的高地等进行作业时施加在发动机190上的负荷，能进一步提高发动机190的抬升性能。另外，即使由于泵吸收转矩特性的限制而使液压负荷下降而导致货物装卸动作变慢的情况下，也能通过调整上述的速度阈值na0，适当地保持行驶性能和货物装卸性能的平衡。

(5)主控制器100具有以外部空气的空气密度ρ越低越使发动机190的旋转速度增速的方式进行修正的要求速度设定部(修正部)100b。在高地的作业时，通过与在平地的作业时相比，使发动机旋转速度增速，能防止在低速区域产生发动机失速，并且能提高发动机190的加速性(发动机旋转速度的上升率)。其结果，能提高作业性能。

(6)由于在高地等空气密度低的环境下空气阻力小，因此冷却风扇14有可能过度旋转。在本实施方式中，主控制器100具有外部空气的空气密度ρ越低越减小冷却风扇14的最高目标旋转速度nftx的风扇控制部100h。因此，能防止在高地的作业时的冷却风扇14的过度旋转。另外，由于能通过使冷却风扇14的最高目标旋转速度nftx下降而减小施加在发动机190上的负荷，因此能提高发动机的抬起性能。

(7)即使在只通过控制电流特性i0确定控制电流(目标速度指示信号)i的情况下，也如上所述，能在空气密度ρ低的情况下减小最高目标旋转速度nftx而防止过旋转。在本实施方式中，主控制器100基于外部空气的空气密度ρ设定控制电流特性。由此，在空气密度ρ低的情况下，限制对风扇马达26的液压进行控制的液压，因此能减小在风扇马达26消耗的负荷。这样，在本实施方式中，由于根据空气密度ρ改变控制电流特性，因此能更有效地调整利用辅助泵12的车身的负荷的平衡。

以下的变形也是本发明的范围内，也能将变形例的一个或多个与上述实施方式组合。

(变形例1)

在上述实施方式中，关于基于外部空气的空气密度ρ执行各种控制(步骤s110、s120、s130、s140、s150)的例子进行说明，但本发明并未限定于此。也可以代替外部空气的空气密度ρ而基于大气压力执行各种控制(步骤s110、s120、s130、s140、s150)。

(变形例1-1)

主控制器100也可以在大气压力p比预先确定的阈值p1低时，执行与比阈值p1高时相比减小合流切换阀33的合流流量的合流限制控制。阈值p1是为了判断轮式装载机位于“高地”的情况而使用的阈值。另外，速度阈值na0当大气压力p越低则设定越高的值。

(变形例1-2)

主控制器100可以基于大气压力p设定主液压泵11的泵吸收转矩特性。例如，主控制器100在大气压力p为第一压力阈值pp1以上(非限制模式)时选择特性a0、b0。主控制器100在大气压力p小于第一压力阈值pp1且为第二压力阈值pp2以上(第一限制模式)时选择特性a1、b1。主控制器100在大气压力p小于第二压力阈值pp2(第二限制模式)时选择特性a2、b2。另外，pp1、pp2的大小关系为pp1>pp2。第一压力阈值pp1是为了判断轮式装载机位于“平地”的情况而使用的阈值，第二压力阈值pp2是为了判断轮式装载机位于“高地”的情况而使用的阈值。

(变形例1-3)

主控制器100可以以大气压力p越低越使发动机190的旋转速度增速的方式进行修正。

(变形例1-4)

主控制器100可以当大气压力p越低，越减小利用控制电流i的冷却风扇14的目标速度(指示值)。

(变形例2)

在上述实施方式中，将作为作业工具具备铲斗112的作业车辆作为一例进行说明，但本发明并未限定于此。例如也可以将本发明作为作业工具具备犁、清扫机等作业工具作业车辆。

(变形例3)

在上述实施方式中，关于将本发明应用于通过转矩转换器4将发动机输出传递到变速器3的所谓的液力驱动形式的作业车辆的例子进行说明，但本发明并未限定于此。例如，也可以将本发明应用于具备hst(hydrostatictransmission)的轮式装载机、具备hmt(hydro-mechanicaltransmission：液压-机械式变速装置)的轮式装载机。

(变形例4)

操作控制阀21的操作装置31可以代替液压先导式而为电气式。

(变形例5)

可以使发动机控制器15具有主控制器100具备的功能，也可以使主控制器100具有发动机控制器15具备的功能。例如，可以代替主控制器100基于空气密度ρ选择发动机输出转矩特性，而是发动机控制器15基于空气密度ρ选择发动机输出转矩特性。另外，可以将大气压力传感器160、外部空气温度传感器161连接于发动机控制器15。在该情况下，主控制器100通过发动机控制器15获得由大气压力传感器160检测出的大气压力、由外部空气传感器161检测出的外部空气温度的信息。

(变形例6)

在上述实施方式中，关于作为速度阈值na0从三个值na00、na01、na02中基于空气密度ρ选择一个值的例子进行了说明，但本发明并未限定于此。也可以以表格形式或函数形式将速度阈值na0与空气密度ρ的关系预先存储在存储装置中并基于计算出的空气密度ρ计算速度阈值na0。

(变形例7)

在上述实施方式中，关于合流切换阀33由在通常位置与合流位置之间切换的电磁切换阀构成的例子进行了说明，但本发明并未限定于此。可以由电磁比例阀构成合流切换阀33。可以代替阀控制部100e在判断为合流限制条件成立的情况下，将合流切换阀33切换到通常位置(断开位置)，例如可以在向合流线35的流路的开度为10％左右的位置保持滑柱。即，代替在合流限制条件成立的情况下将合流流量限制为0％，可以将合流流量减少至预定的流量。

(变形例8)

在上述实施方式中，关于在限制解除条件成立的情况下将合流切换阀33切换到合流位置的例子进行了说明，但本发明并未限定于此。即使在限制解除条件成立的情况下，也可以在合流无效条件成立的情况下，将合流切换阀33维持在通常位置。作为合流无效条件，例如能采用是前后进切换动作中、实际发动机旋转速度na是基于要求发动机旋转速度nr设定的阈值以下、动作油、冷却水的温度为预先确定的阈值以上的条件等。

(变形例9)

在上述实施方式中，关于基于空气密度ρ选择多个泵吸收转矩特性b0、b1、b2中的一个特性的例子进行了说明，但并未限定于此。例如，可以在特性b1与特性b2之间、特性b0与特性b2之间通过空气密度ρ使特性连续地变化。

(变形例10)

在上述实施方式中，关于基于空气密度ρ选择多个控制电流特性i0、i1、i2中的一个特性的例子进行了说明，但本发明并未限定于此。

(变形例10-1)

在特性i0与特性i2之间，可以通过空气密度ρ使特性连续地变化。

(变形例10-2)

可以基于空气密度ρ修正控制电流i。在本变形例中，将图14(a)所示的控制电流特性i0的表格和图14(b)所示的相对于空气密度ρ的控制电流修正值△i的特性△ic的表格存储在主控制器100的存储装置。主控制器100参照控制电流特性i0的表格并基于冷却风扇14的目标速度nft计算控制电流i。主控制器100参照控制电流修正特性△ic的表格并基于空气密度ρ计算控制电流修正值△i。主控制器100在控制电流i上加上控制电流修正值△i计算修正后的控制电流，向可变溢流阀的螺线管输出修正后的控制电流(目标速度指示信号)。

(变形例11)

在上述实施方式中，作为作业车辆的一例以轮式装载机为例进行了说明，但本发明并未限定于此，例如能将本发明应用于轮式挖掘机、伸缩臂叉装机等多种作业车辆。

在上述中，说明了多种实施方式及变形例，但本发明并未限定于这些内容。在本发明的技术性思想的范围内考虑的其他方式也包含于本发明的范围内。

符号说明

11-主液压泵，12-辅助泵，14-冷却风扇，26-风扇马达，33-合流切换阀，100-主控制器(控制装置)，100a-目标速度设定部，100b-要求速度设定部(修正部)，100c-合流条件判断部，100e-阀控制部，100f-阈值设定部，100g-转矩特性判断部，100h-风扇控制部，100i-空气密度计算部，100j-模式设定部，111-提升臂，112-铲斗(作业工具)，115-铲斗缸(液压缸)，117-臂缸(液压缸)，119-作业装置，136-旋转速度传感器，160-大气压力传感器(大气压力检测装置)，161-外部空气温度传感器(外部空气温度检测装置)，190-发动机。