JP5274168B2 - 農作業用トラクタ - Google Patents

Description

本願発明は、農作業用のトラクタに関するものである。

従来から、作業車両としてのトラクタは、電子ガバナ式燃料噴射装置を有するディーゼルエンジンが搭載された走行機体と、走行機体に昇降動可能に装着されたフロントローダ等の作業機と、ディーゼルエンジンの動力にて作業機用の油圧シリンダに作動油を供給する油圧ポンプと、作業機を昇降動操作するための作業機操作レバーとを備えている。

この種のトラクタでは、走行機体を停止させた状態で作業機操作レバーを上昇操作したときに、エンジン回転数を自動的に上昇させることにより、作業機に掛かる負荷が大きくても、油圧シリンダが確実に作動する作動油量を油圧ポンプから吐出するように構成されている（例えば特許文献１等参照）。
特開平１１−３２４００３号公報

前記従来の構成では、ディーゼルエンジンに燃料を供給する装置が電子ガバナ式のものであり、エンジン回転数を上昇させる際は、電子ガバナ付き燃料噴射ポンプにおける実際のラック位置と、目標エンジン回転数に対応する目標ラック位置とを比較して、実際のラック位置が目標ラック位置に一致するように、電磁ソレノイドの駆動にてラック位置を調節するフィードバック制御を実行する。

しかし、この場合は、ラックの移動に所定の時間を要するから、噴射量が変わるまでにある程度の時間がかかる。そうすると、かかる応答遅れのせいで、ディーゼルエンジンが過負荷になってエンジンストールを生じたり、作業機の昇降動が遅れてスムーズな作業を妨げたりするという問題があった。

そこで、本願発明は上記のような現状を改善することを技術的課題とするものである。

請求項１の発明は、ディーゼルエンジンが搭載された走行機体と、前記走行機体の前部に昇降動可能に装着されたフロント作業機と、前記ディーゼルエンジンの動力にて前記フロント作業機用の油圧アクチュエータに作動油を供給する油圧供給装置と、エンジン回転数を変更操作するためのアクセル操作手段とを備えている農作業用トラクタであって、前記ディーゼルエンジンへの燃料供給手段として、コモンレール式燃料噴射装置を有しており、前記フロント作業機を駆動させる作業モードの実行中に、前記走行機体が停止した状態で前記アクセル操作手段による回転数上昇操作をしたときは、前記アクセル操作手段の操作量に対応したエンジン回転数となるように、前記コモンレール式燃料噴射装置でのメイン噴射の噴射量を増量させて、前記メイン噴射の際に、前記コモンレール式燃料噴射装置の複数のインジェクタ全てから、増量噴射量分の燃料を一挙に噴射させる一方、前記作業モードの実行中に、前記走行機体が停止していない状態で前記アクセル操作手段による回転数上昇操作をしたときは、前記アクセル操作手段の操作量に対応したエンジン回転数となるように、前記コモンレール式燃料噴射装置でのメイン噴射の噴射量を増量させ、前記メイン噴射の際に、前記コモンレール式燃料噴射装置の複数のインジェクタ全てから、適宜時間をかけて増量噴射量分の燃料を噴射させるように構成しているというものである。

請求項２の発明は、ディーゼルエンジンが搭載された走行機体と、前記走行機体の後部に昇降動可能に装着されたリヤ作業機と、前記ディーゼルエンジンの動力にて前記リヤ作業機用の油圧アクチュエータに作動油を供給する油圧供給装置と、エンジン回転数を変更操作するためのアクセル操作手段とを備えている作業車両であって、前記ディーゼルエンジンへの燃料供給手段として、コモンレール式燃料噴射装置を有しており、前記リヤ作業機を駆動させる作業モードの実行中に前記リヤ作業機が上昇動した後は、エンジン回転数が予め設定された設定回転数となるように、前記コモンレール式燃料噴射装置でのメイン噴射の噴射量を減量させて、前記メイン噴射の際に、前記コモンレール式燃料噴射装置の複数のインジェクタ全てから、減量噴射量分の燃料を一挙に噴射させる一方、前記作業モードの実行中に、一旦上昇動した前記リヤ作業機が下降動するときは、前記上昇動をする前のエンジン回転数に戻るように、前記コモンレール式燃料噴射装置でのメイン噴射の噴射量を増量させ、前記メイン噴射の際に、前記コモンレール式燃料噴射装置の複数のインジェクタ全てから、増量噴射量分の燃料を一挙に噴射させるように構成しているというものである。

作業モードの実行中に、走行機体が停止した状態でアクセル操作手段による回転数上昇操作をするときというのは通常、オペレータがフロント作業機を上昇動させるためにエンジン出力を高めたいときである。請求項１の発明によると、かかる状況下では、前記アクセル操作手段の操作量に対応したエンジン回転数となるように、コモンレール式燃料噴射装置でのメイン噴射の噴射量を増量させて、前記メイン噴射の際に、前記コモンレール式燃料噴射装置の複数のインジェクタ全てから、増量噴射量分の燃料を一挙に噴射させるから、ディーゼルエンジンの動力にて駆動する油圧供給装置の作動油吐出量を素早く且つ十分に確保することが可能になる。このため、その後に前記フロント作業機を上昇動させる際の作動応答性が確実且つ迅速になる結果、作業能率の向上に貢献できるという効果を奏する。

また、前記作業モードの実行中に、前記走行機体が停止していない状態で前記アクセル操作手段による回転数上昇操作をしたときは、前記アクセル操作手段の操作量に対応したエンジン回転数となるように、前記コモンレール式燃料噴射装置でのメイン噴射の噴射量を増量させ、前記メイン噴射の際に、前記コモンレール式燃料噴射装置の複数のインジェクタ全てから、適宜時間をかけて増量噴射量分の燃料を噴射させるから、例えば路上走行時等に、前記アクセル操作手段にて急激な回転数上昇操作をしたりしても、エンジン回転数が急激に変化することはない。このため、前記走行機体の急激な速度変化（急発進・急加速）を回避して、安全性を確保できると共に、操作感覚や乗り心地を向上できるという効果を奏する。

請求項２の発明によると、作業モードの実行中にリヤ作業機が上昇動した後は、エンジン回転数が予め設定された設定回転数となるように、コモンレール式燃料噴射装置でのメイン噴射の噴射量を減量させて、前記メイン噴射の際に、前記コモンレール式燃料噴射装置の複数のインジェクタ全てから、減量噴射量分の燃料を一挙に噴射させるから、例えば走行機体が圃場の枕地付近に到達して１８０°方向転換をしようとしたり後進動したりするときに、前記走行機体の車速を素早く減速できる。従って、方向転換時や後進時の安全性を確保しながら、前記走行機体の方向転換操作及び後進操作を簡略化でき、オペレータの操作負担を軽減できる。また、メイン噴射の噴射量の減少は前記リヤ作業機を上昇動させた後に行うので、油圧供給装置における作動油吐出量の確保に支障はなく、エンジンストールも抑制できる。

また、前記作業モードの実行中に、一旦上昇動した前記リヤ作業機が下降動するときは、前記上昇動をする前のエンジン回転数に戻るように、前記コモンレール式燃料噴射装置でのメイン噴射の噴射量を増量させ、前記メイン噴射の際に、前記コモンレール式燃料噴射装置の複数のインジェクタ全てから、増量噴射量分の燃料を一挙に噴射させるから、例えば枕地付近の走行機体が１８０°方向転換を終えて前進しようとしたり、走行機体が後進動から前進動に切り換えたりするときに、前記走行機体の車速を素早く元に戻せる。従って、方向転換後や前後進切換後に引き続いての作業にスムーズに移行でき、農作業用トラクタを往復動させる作業を効率よく実行できるという効果を奏する。

以下に、本願発明を具体化した実施形態を、作業車両の一例としてのトラクタに適用した場合の図面（図１〜図９）に基づいて説明する。なお、図２では便宜上、キャビンの図示を省略している。

（１）．トラクタの概要
まず始めに、図１及び図２を参照しながら、トラクタの概要について説明する。

第１実施形態におけるトラクタ１の走行機体２は、走行部としての左右一対の前車輪３と同じく左右一対の後車輪４とで支持されている。走行機体２の前部に搭載したディーゼルエンジン５（以下、単にエンジンという）にて後車輪４及び前車輪３を駆動することにより、トラクタ１は前後進走行するように構成されている。エンジン５はボンネット６にて覆われている。

走行機体２の上面にはキャビン７が設置され、該キャビン７の内部には、操縦座席８と、かじ取りすることによって前車輪３の操向方向を左右に動かすようにした操縦ハンドル９とが配置されている。キャビン７の底部より下側には、エンジン５に燃料を供給する燃料タンク１１が設けられている。

キャビン７内の操縦ハンドル９は、操縦座席８の前方に立設されたステアリングコラム２５上に設けられている。ステアリングコラム２５の右側には、エンジン５の出力回転数を設定保持するスロットルレバー３０と、走行機体２を制動操作するための左右一対のブレーキペダル３１とが配置されている。ステアリングコラム２５の左側には、走行機体２の進行方向を前進と後進とに切り換え操作するための前後進切換レバー３２と、メインクラッチ（図示省略）を切り作動させるためのクラッチペダル３３とが配置されている。ステアリングコラム２５の背面側には、左右ブレーキペダル３１を踏み込み位置に保持するための駐車ブレーキレバー３４が配置されている。

キャビン７内の床板２８のうちステアリングコラム２５の右側には、スロットルレバー３０にて設定されたエンジン回転数を最低回転数として、これ以上の範囲にてエンジン回転数を増減速させるアクセル操作手段としてのアクセルペダル３５が配置されている。

操縦座席８の左側には、後述するミッションケース１７からの出力範囲を低速（作業モード）と高速（走行モード）とに切り換えるモード切換手段としての副変速レバー４０と、後述するＰＴＯ軸２３の駆動速度を切り換え操作するためのＰＴＯ変速レバー３６とが配置されている。ここで、副変速レバー４０にて選択されるモードのうち作業モードは農作業時等の低速走行に適したモードである。走行モードは路上走行時等の高速走行に適したモードである。なお、モード切換手段はレバー式に限らず、スイッチ式でもよい。

操縦座席８の右側には、変速操作用の主変速レバー３８と、後述するフロントローダ５１操作用のローダレバー４１と、後述するロータリ耕耘機１５の高さ位置を手動で変更調節するための耕耘操作レバー３９とが配置されている。操縦座席８の下方には、左右の後車輪４を等速で回転駆動させる操作を実行するためのデフロックペダル３７が配置されている。

一方、走行機体２は、フロントバンパ１２及び前車軸ケース１３を有するエンジンフレーム１４と、エンジンフレーム１４の後部にボルトにて着脱自在に固定する左右の機体フレーム１６とにより構成されている。機体フレーム１６の後部には、エンジン５からの回転動力を適宜変速して前後四輪３，３，４，４に伝達するミッションケース１７が搭載されている。後車輪４は、ミッションケース１７の外側面から外向きに突出するように装着された後車軸ケース１８を介して、ミッションケース１７に取り付けられている。左右の後車輪４の上方は、機体フレーム１６に固定されたフェンダ１９にて覆われている。

ミッションケース１７の後部上面には、リヤ作業機としてのロータリ耕耘機１５を昇降動させるための油圧式昇降機構２０が着脱可能に取り付けられている。ロータリ耕耘機１５は、ミッションケース１７の後部に、一対の左右ロワーリンク２１及びトップリンク２２からなる３点リンク機構を介して連結されている。ミッションケース１７の後側面には、ロータリ耕耘機１５にＰＴＯ駆動力を伝達するためのＰＴＯ軸２３が後ろ向きに突設されている。

油圧式昇降機構２０には、単動形の昇降制御油圧シリンダ４５（図３参照）にて上下回動可能な一対の左右リヤアーム４６が設置されている。進行方向に向かって左側のロワーリンク２１とリヤアーム４６とは、左リフトロッド４７を介して連結されている。進行方向に向かって右側のロワーリンク２１とリヤアーム４６とは、右リフトロッドとしての複動形の傾斜制御油圧シリンダ４８及びそのピストンロッド４９を介して連結されている。

この場合、操縦座席８の右側方にある耕耘操作レバー３９の手動操作にて、昇降制御油圧シリンダ４５を伸縮駆動させることにより、左右リヤアーム４６が昇降回動する結果、左右ロワーリンク２１を介してロータリ耕耘機１５が昇降動することになる

走行機体２の前部にはフロント作業機としてのフロントローダ５１を備えている。フロントローダ５１は、ボンネット６を挟んで左右両側に配置されたローダポスト５２と、各ローダポスト５２の上端に上下揺動可能に連結された左右一対のリフトアーム５３と、両リフトアーム５３の先端部に上下揺動可能に連結されたバケット５４とを有している。

左右のローダポスト５２はそれぞれ、機体フレーム１６の前後中途部から左右外向きに突設されたポスト支持部材５５に立設されている。左右いずれか一方のローダポスト５２とこれに対応したリフトアーム５３との間には、リフトアーム５３を上下揺動させるためのリフトシリンダ５６が設けられている。両リフトアーム５３の長手中途部間をつなぐ横フレーム５７とバケット５４との間には、バケット５４を上下揺動させるためのバケットシリンダ５８が設けられている。

この場合、操縦座席１６の右側方にあるローダレバー４１の操作にて、リフトシリンダ５６やバケットシリンダ５８を伸縮駆動させることにより、両リフトアーム５３やバケット５４が上下揺動することになる。なお、ロータリ耕耘機１５の使用時において、フロントローダ５１は使用することがないので取り外される。昇降制御油圧シリンダ４５、傾斜制御油圧シリンダ４８、リフトシリンダ５６、及びバケットシリンダ５８は、特許請求の範囲に記載した油圧アクチュエータに相当する。

（２）．トラクタの油圧回路構造
次に、図３を参照しながらトラクタの油圧回路構造について説明する。

トラクタ１の油圧回路６０は、エンジン５の回転動力にて駆動する油圧供給装置としての作業機用油圧ポンプ６１と、油圧式昇降機構２０内にある昇降制御油圧シリンダ４５及び傾斜制御油圧シリンダ４８とを備えている。作業機用油圧ポンプ６１は、前述した昇降制御油圧シリンダ４５及び傾斜制御油圧シリンダ４８と、フロントローダ５１用のリフトシリンダ５６及びバケットシリンダ５８とに作動油を供給するためのものである。この場合、ミッションケース１７が作動油タンクとしても機能していて、ミッションケース１７内の作動油が作業機用油圧ポンプ６１に供給されることになる。

作業機用油圧ポンプ６１の吸引側は、作動油タンクとしてのミッションケース１７内に配置されたストレーナ６２に接続されている。作業機用油圧ポンプ６１の吐出側は、昇降制御油圧シリンダ４５への作動油の供給を制御するための上昇油圧電磁弁６３及び下降油圧電磁弁６４と、傾斜制御油圧シリンダ４８に作動油を供給制御するための傾斜制御電磁弁６５とに、第１分流弁６６を介して接続されている。

上昇油圧電磁弁６３と下降油圧電磁弁６４とは、耕耘操作レバー３９の手動操作量や後述するリフト角センサ１２０等の検出情報に対応した電磁ソレノイドの駆動によって、自動的に切換作動するように構成されている。傾斜制御電磁弁６５は、油圧式昇降機構２０の上面に配置されたローリングセンサ（図示省略）及び作業機ポジションセンサ（図示省略）の検出情報に対応した電磁ソレノイドの駆動にて、自動的に切換作動するように構成されている。

耕耘操作レバー３９の手動操作量やリフト角センサ１２０等の検出情報に対応して上昇又は下降油圧電磁弁６３，６４が自動的に切換作動すると、昇降制御油圧シリンダ４５が伸縮駆動して、左右リヤアーム４６を昇降回動させる。その結果、左右ロワーリンク２１を介してロータリ耕耘機１５が昇降動することになる。

また、ローリングセンサ及び作業機ポジションセンサの検出情報に基づいて傾斜制御電磁弁６５が自動的に切換作動すると、傾斜制御油圧シリンダ４８が伸縮駆動して、ピストンロッド４９の長さが変化する。その結果、左右ロワーリンク２１を介してロータリ耕耘機１５が左右に傾斜することになる。

第１分流弁６６と上昇油圧電磁弁６３との間の油路中には、第２分流弁６７が設けられている。第２分流弁６７には、油圧カプラ６８を介してローダ用油圧回路７０が接続される。ローダ用油圧回路７０は、フロントローダ５１用のリフトシリンダ５６及びバケットシリンダ５８を備えている。実施形態では、油圧カプラ６８の吐出側が、リフトシリンダ５６への作動油の供給を制御するためのリフト制御電磁弁７１と、バケットシリンダ５８への作動油の供給を制御するためのバケット制御電磁弁７２とに分岐して接続されている。

リフト制御電磁弁７１は、ローダレバー４１の前後傾動操作に対応した電磁ソレノイドの駆動によって、自動的に切換作動するように構成されている。また、バケット制御電磁弁７２は、ローダレバー４１の左右傾動操作に対応した電磁ソレノイドの駆動によって、自動的に切換作動するように構成されている。

ローダレバー４１の前後傾動操作に対応してリフト制御電磁弁７１が自動的に切換作動すると、リフトシリンダ５６が伸縮駆動して左右リフトアーム５３を昇降回動させる結果、バケット５４が昇降動することになる。また、ローダレバー４１の左右傾動操作に対応してバケット制御電磁弁７２が自動的に切換作動すると、バケットシリンダ５８が伸縮駆動して、バケット５４を上向き回動させて土等を掬うチルト動作を実行したり、バケット５４を下向き回動させて土等を落とすダンプ動作を実行したりすることになる。なお、油圧回路６０及びローダ用油圧回路７０には、リリーフ弁や流量調整弁、チェック弁等も備えている。

（３）．エンジン及びその周辺の構造
次に、図４〜図６を参照しながら、エンジン及びその周辺の構造について説明する。

実施形態におけるトラクタ１のエンジン５は、上面にシリンダヘッド７４が締結されたシリンダブロック（図示省略）を備えており、シリンダヘッド７４の一側面に排気マニホールド７５が接続されている。排気マニホールド７５の先端側に接続された排気管７６には、後処理装置としてのパティキュレートフィルタ７７（以下、ＤＰＦという）及びＮＯｘ触媒７８が設けられている。エンジン５の各気筒から排気マニホールド７５に排出された排気ガスは、ＤＰＦ７７及びＮＯｘ触媒７８を経由して浄化処理をされたのち外部に放出される。

ＤＰＦ７７は排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ）等を捕集するためのものである。詳細は図示していないが、実施形態のＤＰＦ７７は、耐熱金属材料製のケーシング内にある略筒型のフィルタケースに、例えば白金等の酸化触媒とハニカム構造体とを直列に並べて収容した構造になっている。

ＮＯｘ触媒７８は、排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を還元して無害化するためのものであり、実施形態のＮＯｘ触媒７８としては、尿素水を還元剤とした選択接触還元触媒を採用している。この場合、排気管７６のうちＤＰＦ７７とＮＯｘ触媒７８との間には、尿素水溶液を噴射するための尿素供給装置７９が接続されている。

図４に示すように、エンジン５には、燃料供給手段としてのコモンレール式燃料噴射装置８０が関連付けられている。コモンレール式燃料噴射装置８０は、エンジン５の各気筒に高圧燃料を噴射する複数のインジェクタ８１（燃料噴射弁）と、高圧燃料を蓄圧して各インジェクタ８１に分配するコモンレール８２（蓄圧室）と、燃料タンク１１から燃料フィルタ８４を介して吸入した燃料を高圧に加圧してからコモンレール８２に圧送するサプライポンプ８３とを備えている。

各インジェクタ８１は個別の高圧配管８５を介してコモンレール８２に接続されており、後述するエンジンコントローラ１０２の指令にて開き作動している間、コモンレール８２から圧送された高圧燃料を各気筒の燃焼室に向けて噴射するように構成されている。コモンレール８２には、その内圧（コモンレール８２内の燃料圧力）を検出する圧力センサ８６が取り付けられている。

サプライポンプ８３は、エンジン５の回転動力にて駆動するように構成されていて、コモンレール８２への燃料圧送量を調節するための圧力制御電磁弁８７を有している。圧力制御電磁弁８７は、エンジンコントローラ１０２の指令にてサプライポンプ８３から燃料タンク１１への燃料戻し量を増減させることによって、コモンレール８２への燃料圧送量を調節してコモンレール内圧を制御するように構成されている。各インジェクタ８１からの燃料噴射圧はコモンレール内圧に略等しい。このため、圧力制御電磁弁８７によるコモンレール内圧の制御にて、間接的に各インジェクタ８１の噴射圧が制御されることになる。

各インジェクタ８１、コモンレール８２及びサプライポンプ８３は戻し配管８８を介して燃料タンク１１に接続されている。コモンレール８２と戻し配管８８との間には、コモンレール内圧が必要以上に高まるのを防止するための圧力リミッタ弁８９が設けられている。サプライポンプ８３と戻し配管８８との間に前述の圧力制御電磁弁８７が設けられている。各インジェクタ８１、コモンレール８２及びサプライポンプ８３での余剰燃料は、戻し配管８８を通じて燃料タンク１１に戻されることになる。

図５に示すように、コモンレール式燃料噴射装置８０は、上死点（ＴＤＣ）を挟む付近でメイン噴射Ａを実行するように構成されている。また、コモンレール式燃料噴射装置８０は、メイン噴射Ａ以外に、上死点より約６０°だけ以前のクランク角度θ１の時期に、ＮＯｘ及び騒音の低減を目的として少量のパイロット噴射Ｂを実行したり、上死点直前のクランク角度θ２の時期に、騒音低減を目的としてプレ噴射Ｃを実行したり、上死点後のクランク角度θ３及びθ４の時期に、粒子状物質の低減や排気ガスの浄化促進を目的としてアフタ噴射Ｄ及びポスト噴射Ｅを実行したりするように構成されている。

（４）．燃料噴射制御のための構成
次に、図６を参照しながら、燃料噴射制御のための構成について説明する。

トラクタ１には、制御手段としての本機コントローラ１０１及びエンジンコントローラ１０２が搭載されている。詳細は図示しないが、これらコントローラ１０１，１０２は、各種演算処理や制御を実行するＣＰＵの他、制御プログラムやデータを記憶させるためのＲＯＭ、制御プログラムやデータを一時的に記憶させるためのＲＡＭ、及び入出力インターフェイス等を備えている。本機コントローラ１０１とエンジンコントローラ１０２とは互いに電気的に接続されている。

エンジンコントローラ１０２は、エンジン５の駆動状態に応じた適切なコモンレール内圧となるように、圧力センサ８６の検出情報に基づき圧力制御電磁弁８７を作動させると共に、エンジン５の駆動状態に応じた適切な噴射タイミング及び噴射量となるように、各インジェクタ８１を開閉作動させるという燃料噴射制御を実行するものである。

エンジンコントローラ１０２には、コモンレール式燃料噴射装置８０を構成する各インジェクタ８１、コモンレール内圧を検出する圧力センサ８６、コモンレール８２への燃料圧送量を調節するための圧力制御電磁弁８７、エンジン回転数を検出する回転数検出手段としてのエンジン回転センサ１０３、アクセルペダル３５の踏み込み量を検出するアクセルセンサ１０４、及びスロットルレバー３０の操作位置を検出するスロットルポテンショ１０５等が接続されている。

走行機体２が停止した状態では原則として、エンジンコントローラ１０２は、エンジン回転センサ１０３にて検出された実際のエンジン回転数が予め設定されたアイドリング回転数と一致するように、各インジェクタ８１からの燃料の噴射圧、噴射タイミング及び噴射量（以下、目標噴射パターンという）をフィードバック制御している。また、停止状態以外では、エンジンコントローラ１０２は、実際のエンジン回転数がスロットルレバー３０の操作位置（スロットルポテンショ１０５の検出情報）に対応した基準回転数と一致するように、目標噴射パターンをフィードバック制御している。

ここで、図示を省略しているが、エンジン回転数と目標噴射パターンとの関係は、例えばマップ形式又は関数表形式にて、エンジンコントローラ１０２（例えばＲＯＭ等）に予め記憶されている。なお、これらの関係は本機コントローラ１０１に予め記憶させてもよい。また、エンジン回転数と目標噴射パターンとの組合せのデータを、テーブルマップとして本機コントローラ１０１又はエンジンコントローラ１０２に記憶させてもよい。

本機コントローラ１０１には、入力関連の各種センサ及びスイッチ類として、前後進切換レバー３２の操作位置を検出する前後進ポテンショ１１２、前後車輪３，４の回転速度（走行速度）を検出する車速センサ１１３、駐車ブレーキレバー３４の入り切り状態を検出する駐車ブレーキセンサ１１４、副変速レバー４０の操作位置を検出する副変速センサ１１５、ローダレバー４１の操作位置を検出するローダレバーセンサ１１６、左右リフトアーム５３の上下揺動角度を検出するリフトセンサ１１７、バケット５４の上下揺動角度を検出するバケットセンサ１１８、耕耘操作レバー３９の操作位置を検出する耕耘レバーセンサ１１９、左右リヤアーム４６の回動角度を検出するリフト角センサ１２０、及び、ロータリ耕耘機１５を所定高さまで強制的に昇降操作するための自動昇降スイッチ１２１等が接続されている。

また、本機コントローラ１０１には、出力関連の各種電磁弁として、昇降制御油圧シリンダ４５に作動油を供給制御するための上昇油圧電磁弁６３及び下降油圧電磁弁６４、傾斜制御油圧シリンダ４８に作動油を供給制御するための傾斜制御電磁弁６５、リフトシリンダ５６に作動油を供給制御するためのリフト制御電磁弁７１、及び、バケットシリンダ５８に作動油を供給制御するためのバケット制御電磁弁７２等が接続されている。

（５）．燃料噴射制御の説明
次に、図７〜図９のフローチャートを参照しながら、燃料噴射制御の一例について説明する。

実施形態のエンジンコントローラ１０２は、燃料噴射制御の一例として、アクセルペダル３５を踏み込み操作した場合に、副変速レバー４０にて選択されたモードと走行機体２の状態とに応じて、コモンレール式燃料噴射装置８０でのメイン噴射の噴射速さを切り換える噴射速さ切換制御を実行するように構成されている。

図７に示すフローチャートを用いて、噴射速さ切換制御の流れを説明する。この場合は、走行機体２の前部にフロントローダ５１が装着されていて、ロータリ耕耘機１５は取り外されているものとする。まず、噴射速さ切換制御のスタートに続いて、エンジン回転センサ１０３の検出値、コモンレール８２における圧力センサ８６の検出値、アクセルペダル３５の操作量に相当するアクセルセンサ１０４の検出値、及び、副変速センサ１１５の検出値を読み込む（ステップＳ１）。

次いで、アクセルセンサ１０４の検出値から、オペレータがアクセルペダル３５を踏み込み操作しているか否かを判別する（ステップＳ２）。アクセルペダル３５を踏み込み操作していなければ（Ｓ２：ＮＯ）そのままリターンする。アクセルペダル３５を踏み込み操作していれば（Ｓ２：ＹＥＳ）、ステップＳ１にて読み込まれた各検出値と、エンジンコントローラ１０２に予め記憶されたマップ又は関数表とに基づいて、アクセルペダル３５の操作量に対応した目標エンジン回転数と、目標エンジン回転数に対応したメイン噴射での各インジェクタ８１の目標噴射量とを演算する（ステップＳ３）。

次いで、副変速センサ１１５の検出値から、副変速レバー４０にて選択されたモードが作業モードか走行モードかを判別する（ステップＳ４）。走行モードを選択しているときは（Ｓ４：走行）、ステップＳ３にて演算された目標噴射量分の高圧燃料を、メイン噴射の際に各インジェクタ８１から適宜時間をかけて噴射させ、エンジン回転数を目標エンジン回転数にまで徐々に上昇させる（ステップＳ５）。

副変速レバー４０にて作業モードを選択しているときは（Ｓ４：作業）、次いで、前後進ポテンショ１１２の検出値、車速センサ１１３の検出値、及び駐車ブレーキセンサ１１４の検出値を読み込み（ステップＳ６）、これら検出値から走行機体２が停止状態か否かを判別する（ステップＳ７）。

走行機体２が停止状態でなければ（Ｓ７：ＮＯ）、前述のステップＳ５へ移行して、エンジン回転数を目標エンジン回転数にまで徐々に上昇させる。走行機体２が停止状態であれば（Ｓ７：ＹＥＳ）、ステップＳ３にて演算された目標噴射量分の高圧燃料を、メイン噴射の際に各インジェクタ８１から極めて短い時間で一挙に噴射させ、エンジン回転数を目標エンジン回転数にまで瞬時に上昇させるのである（ステップＳ８）。

作業モードにおいて、走行機体２を停止させてアクセルペダル３５を踏み込み操作するときというのは通常、オペレータがフロントローダ５１を上昇動させるためにエンジン出力を高めたいときである。かかる状況では、ステップＳ８に示すように、メイン噴射の噴射量を瞬時に増量させ、エンジン回転数を目標エンジン回転数にまで瞬時に上昇させるから、エンジン５の回転動力にて駆動する作業機用油圧ポンプ６１の作動油吐出量を素早く且つ十分に確保することが可能になる。このため、その後にローダレバー４１の操作にてフロントローダ５１を上昇動させる際の作動応答性が確実且つ迅速になる結果、作業能率の向上に貢献できる。

また、作業モードで且つ走行機体２が停止した状態を除いた場合において、アクセルペダル３５を踏み込み操作したときは、ステップＳ７に示すように、適宜時間をかけてメイン噴射の噴射量を増量させ、エンジン回転数を目標エンジン回転数にまで徐々に上昇させるから、例えば路上走行時等に、アクセルペダル３５を急激に踏み込み操作したりしても、エンジン回転数が急激に変化することはない。このため、走行機体２の急激な速度変化（急発進・急加速）を回避して、安全性を確保できると共に、操作感覚や乗り心地を向上できる。

ところで、実施形態のエンジンコントローラ１０２は、燃料噴射制御の別例として、走行機体２の後部に装着されたロータリ耕耘機１５の自動昇降に連動しながら、コモンレール式燃料噴射装置８０でのメイン噴射の噴射量を増減する昇降連動制御を実行するように構成されている。ここで、後述する設定回転数は、スロットルレバー３０の操作位置に対応した基準回転数とアイドリング回転数との間の値（例えば１５００ｒｐｍ程度）に設定されていて、エンジンコントローラ１０２等に予め記憶されている。

図８に示すフローチャートを用いて、昇降連動制御の流れを説明する。この場合は、走行機体２の後部にロータリ耕耘機１５が装着されていて、フロントローダ５１は取り外されているものとする。まず、昇降連動制御のスタートに続いて、エンジン回転センサ１０３の検出値、コモンレール８２における圧力センサ８６の検出値、エンジンコントローラ１０２に予め記憶された設定回転数、及び、副変速センサ１１５の検出値を読み込み（ステップＳ９）、副変速センサ１１５の検出値から、副変速レバー４０にて選択されたモードが作業モードか走行モードかを判別する（ステップＳ１０）。

走行モードを選択しているときは（Ｓ１０：走行）、トラクタが耕耘作業を行っていないことを意味するので、そのままリターンする。作業モードを選択しているときは（Ｓ１０：作業）、次いで、自動昇降スイッチ１２１を上昇操作したか否かを判別する（ステップＳ１１）。

自動昇降スイッチ１２１を上昇操作するときとは、例えば耕耘作業中のトラクタ１が圃場の枕地付近に到達して１８０°方向転換をしようとするときである。自動昇降スイッチ１２１を上昇操作していなければ（Ｓ１１：ＮＯ）リターンする。自動昇降スイッチ１２１を上昇操作していれば（Ｓ１１：ＹＥＳ）、上昇油圧電磁弁６３の切換作動にて昇降制御油圧シリンダ４５を短縮駆動させ、ロータリ耕耘機１５を所定の高さまで強制的に上昇させる（ステップＳ１２）。

それから、ステップＳ９にて読み込まれた設定回転数と、エンジンコントローラ１０２に予め記憶されたマップ又は関数表とに基づいて、設定回転数に対応したメイン噴射での各インジェクタ８１の減量噴射量とを演算し（ステップＳ１３）、減量噴射量分の高圧燃料を、メイン噴射の際に各インジェクタ８１から極めて短い時間で一挙に噴射させ、エンジン回転数を設定回転数にまで瞬時に下降させる（ステップＳ１４）。

次いで、自動昇降スイッチ１２１を下降操作したか否かを判別する（ステップＳ１５）。自動昇降スイッチ１２１を下降操作するときとは、例えば枕地付近のトラクタ１が１８０°方向転換を終えて前進しようとするときである。自動昇降スイッチ１２１を下降操作していなければ（Ｓ１５：ＮＯ）リターンする。自動昇降スイッチ１２１を下降操作していれば（Ｓ１５：ＹＥＳ）、下降油圧電磁弁６４の切換作動にて昇降制御油圧シリンダ４５を伸長駆動させ、ロータリ耕耘機１５を元の耕耘高さまで強制的に下降させる（ステップＳ１６）。

次いで、ステップＳ９にて読み込まれた元（上昇動前）のエンジン回転数と、エンジンコントローラ１０２に予め記憶されたマップ又は関数表とに基づいて、元のエンジン回転数に対応したメイン噴射での各インジェクタ８１の増量噴射量とを演算し（ステップＳ１７）、増量噴射量分の高圧燃料を、メイン噴射の際に各インジェクタ８１から極めて短い時間で一挙に噴射させ、エンジン回転数を上昇動前の回転数にまで瞬時に上昇させるのである（ステップＳ１８）。

以上の制御によると、作業モードの実行中にロータリ耕耘機１５が上昇動した後は、メイン噴射の噴射量を瞬時に減量させ、エンジン回転数を設定回転数にまで瞬時に下降させるから、例えば走行機体２が圃場の枕地付近に到達して１８０°方向転換をしようとするときに、走行機体２の車速を素早く減速できる。従って、方向転換時の安全性を確保しながら、走行機体２の方向転換操作を簡略化でき、オペレータの操作負担を軽減できる。また、メイン噴射の噴射量の減少はロータリ耕耘機１５を上昇動させた後に行うので、作業機用油圧ポンプ６１における作動油吐出量の確保に支障はなく、エンジンストールも抑制できる。

更に、作業モードの実行中に、一旦上昇動したロータリ耕耘機１５が下降動するときは、メイン噴射の噴射量を瞬時に増量させ、エンジン回転数を、上昇動前のエンジン回転数に瞬時に戻すから、例えば枕地付近の走行機体２が１８０°方向転換を終えて前進しようとするときに、走行機体２の車速を素早く元に戻せる。従って、方向転換後に引き続いての耕耘作業にスムーズに移行でき、トラクタ１を往復動させる耕耘作業を効率よく実行できるのである。

図９のフローチャートは噴射量増減制御のもう一つの例である。この場合のエンジンコントローラ１０２は、走行機体２の前後進を切り換える際のロータリ耕耘機１５の自動昇降に連動しながら、コモンレール式燃料噴射装置８０でのメイン噴射の噴射量を増減するバック昇降連動制御を実行するように構成されている。この場合も、設定回転数は、スロットルレバー３０の操作位置に対応した基準回転数とアイドリング回転数との間の値（例えば１５００ｒｐｍ程度）に設定されていて、エンジンコントローラ１０２等に予め記憶されている。

図９のフローチャートに示すように、まずはバック昇降連動制御のスタートに続いて、エンジン回転センサ１０３の検出値、コモンレール８２における圧力センサ８６の検出値、エンジンコントローラ１０２に予め記憶された設定回転数、及び、副変速センサ１１５の検出値を読み込み（ステップＳ１９）、副変速センサ１１５の検出値から、副変速レバー４０にて選択されたモードが作業モードか走行モードかを判別する（ステップＳ２０）。

走行モードを選択しているときは（Ｓ２０：走行）、トラクタが耕耘作業を行っていないことを意味するので、そのままリターンする。作業モードを選択しているときは（Ｓ２０：作業）、次いで、前後進ポテンショ１１２の検出情報に基づいて前後進切換レバー３２を後進操作したか否かを判別する（ステップＳ２１）。

前後進切換レバー３２を後進操作していなければ（Ｓ２１：ＮＯ）リターンする。前後進切換レバー３２を後進操作していれば（Ｓ２１：ＹＥＳ）、上昇油圧電磁弁６３の切換作動にて昇降制御油圧シリンダ４５を短縮駆動させ、ロータリ耕耘機１５を所定高さまで強制的に上昇させる（ステップＳ２２）。

それから、ステップＳ１９にて読み込まれた設定回転数と、エンジンコントローラ１０２に予め記憶されたマップ又は関数表とに基づいて、設定回転数に対応したメイン噴射での各インジェクタ８１の減量噴射量とを演算し（ステップＳ２３）、減量噴射量分の高圧燃料を、メイン噴射の際に各インジェクタ８１から極めて短い時間で一挙に噴射させ、エンジン回転数を設定回転数にまで瞬時に下降させる（ステップＳ２４）。

次いで、前後進切換レバー３２を前進操作したか否かを判別する（ステップＳ２５）。前後進切換レバー３２を前進操作していなければ（Ｓ２５：ＮＯ）リターンする。前後進切換レバー３２を前進操作していれば（Ｓ２５：ＹＥＳ）、下降油圧電磁弁６４の切換作動にて昇降制御油圧シリンダ４５を伸長駆動させ、ロータリ耕耘機１５を元の耕耘高さまで強制的に下降させる（ステップＳ２６）。

次いで、ステップＳ１９にて読み込まれた元（上昇動前）のエンジン回転数と、エンジンコントローラ１０２に予め記憶されたマップ又は関数表とに基づいて、元のエンジン回転数に対応したメイン噴射での各インジェクタ８１の増量噴射量とを演算し（ステップＳ２７）、増量噴射量分の高圧燃料を、メイン噴射の際に各インジェクタ８１から極めて短い時間で一挙に噴射させ、エンジン回転数を上昇動前の回転数にまで瞬時に上昇させるのである（ステップＳ２８）。

以上の制御によると、作業モードの実行中に、走行機体２が後進動する前にロータリ耕耘機１５が上昇動した後は、メイン噴射の噴射量を瞬時に減量させ、エンジン回転数を設定回転数にまで瞬時に下降させるから、走行機体２が後進動するに際して、走行機体２の車速を素早く減速できる。従って、後進時の安全性を確保しながら、走行機体２の後進操作を簡略化でき、オペレータの操作負担を軽減できる。また、メイン噴射の噴射量の減少はロータリ耕耘機１５を上昇動させた後に行うので、作業機用油圧ポンプ６１における作動油吐出量の確保に支障はなく、エンジンストールも抑制できる。

更に、作業モードの実行中において、走行機体２が前進動する前に、一旦上昇動したロータリ耕耘機１５が下降動するときは、メイン噴射の噴射量を瞬時に増量させ、エンジン回転数を、上昇動前のエンジン回転数に瞬時に戻すから、走行機体２が前進動に切り換えるに際して、走行機体２の車速を素早く元に戻せる。従って、前後進切換後に引き続いての耕耘作業にスムーズに移行でき、トラクタ１を往復動させる耕耘作業を効率よく実行できるのである。

なお、上記のバック昇降連動制御は、前後進切換レバー３２の機能を前進及び後進ペダルに置き換えた場合でも実行することが可能である。

（６）．その他
本願発明は、前述の実施形態に限らず、様々な態様に具体化できる。例えば本願発明はトラクタに限らず、田植機やコンバイン等の農作業機や、ホイルローダ等の特殊作業用車両にも適用可能である。その他、各部の構成は図示の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。

トラクタの側面図である。 トラクタの平面図である。 トラクタの油圧回路図である。 エンジン及びコモンレール式燃料噴射装置を示す概略説明図である。 高圧燃料の噴射タイミングを説明する図である。 本機コントローラ及びエンジンコントローラの機能ブロック図である。 噴射速さ切換制御のフローチャートである。 昇降連動制御のフローチャートである。 バック昇降連動制御のフローチャートである。

１ トラクタ
２ 走行機体
５ エンジン
１１ 燃料タンク
１５ ロータリ耕耘機（リヤ作業機）
３０ スロットルレバー
３１ ブレーキペダル
３２ 前後進切換レバー
３５ アクセルペダル（アクセル操作手段）
４０ 副変速レバー（モード切換手段）
５１ フロントローダ（フロント作業機）
８０ コモンレール式燃料噴射装置
８１ インジェクタ
８２ コモンレール
８３ サプライポンプ
８６ 圧力センサ
８７ 圧力制御電磁弁
１０１ 本機コントローラ
１０２ エンジンコントローラ
１０３ エンジン回転センサ
１０４ アクセルセンサ
１１２ 前後進ポテンショ
１１３ 車速センサ
１１４ 駐車ブレーキセンサ
１１５ 副変速センサ
１２１ 自動昇降スイッチ

Claims (2)

1. ディーゼルエンジンが搭載された走行機体と、前記走行機体の前部に昇降動可能に装着されたフロント作業機と、前記ディーゼルエンジンの動力にて前記フロント作業機用の油圧アクチュエータに作動油を供給する油圧供給装置と、エンジン回転数を変更操作するためのアクセル操作手段とを備えている農作業用トラクタであって、
   前記ディーゼルエンジンへの燃料供給手段として、コモンレール式燃料噴射装置を有しており、前記フロント作業機を駆動させる作業モードの実行中に、前記走行機体が停止した状態で前記アクセル操作手段による回転数上昇操作をしたときは、前記アクセル操作手段の操作量に対応したエンジン回転数となるように、前記コモンレール式燃料噴射装置でのメイン噴射の噴射量を増量させて、前記メイン噴射の際に、前記コモンレール式燃料噴射装置の複数のインジェクタ全てから、増量噴射量分の燃料を一挙に噴射させる一方、
   前記作業モードの実行中に、前記走行機体が停止していない状態で前記アクセル操作手段による回転数上昇操作をしたときは、前記アクセル操作手段の操作量に対応したエンジン回転数となるように、前記コモンレール式燃料噴射装置でのメイン噴射の噴射量を増量させ、前記メイン噴射の際に、前記コモンレール式燃料噴射装置の複数のインジェクタ全てから、適宜時間をかけて増量噴射量分の燃料を噴射させるように構成している、
   農作業用トラクタ。
2. ディーゼルエンジンが搭載された走行機体と、前記走行機体の後部に昇降動可能に装着されたリヤ作業機と、前記ディーゼルエンジンの動力にて前記リヤ作業機用の油圧アクチュエータに作動油を供給する油圧供給装置と、エンジン回転数を変更操作するためのアクセル操作手段とを備えている農作業用トラクタであって、
   前記ディーゼルエンジンへの燃料供給手段として、コモンレール式燃料噴射装置を有しており、前記リヤ作業機を駆動させる作業モードの実行中に前記リヤ作業機が上昇動した後は、エンジン回転数が予め設定された設定回転数となるように、前記コモンレール式燃料噴射装置でのメイン噴射の噴射量を減量させて、前記メイン噴射の際に、前記コモンレール式燃料噴射装置の複数のインジェクタ全てから、減量噴射量分の燃料を一挙に噴射させる一方、
   前記作業モードの実行中に、一旦上昇動した前記リヤ作業機が下降動するときは、前記上昇動をする前のエンジン回転数に戻るように、前記コモンレール式燃料噴射装置でのメイン噴射の噴射量を増量させ、前記メイン噴射の際に、前記コモンレール式燃料噴射装置の複数のインジェクタ全てから、増量噴射量分の燃料を一挙に噴射させるように構成している、
   農作業用トラクタ。

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