JP5568366B2

JP5568366B2 - トラクタ

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Publication number: JP5568366B2
Application number: JP2010105975A
Authority: JP
Inventors: 敏之三輪; 晃史黒田; 康平小倉; 健佑金田
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2010-04-30
Filing date: 2010-04-30
Publication date: 2014-08-06
Anticipated expiration: 2030-04-30
Also published as: JP2011234621A

Description

本発明は、ロータリ耕耘装置を用いて耕耘作業を行うトラクタの技術に関する。

従来、ロータリ耕耘装置を用いて耕耘作業を行うトラクタにおいて、当該ロータリ耕耘装置の昇降動作を制御する技術は公知となっている。例えば、特許文献１に記載の如くである。

特許文献１に記載のトラクタは、エンジンの目標回転数を設定するためのエンジン回転数設定手段（回転速度設定器）と、エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段（検出器）と、ロータリ耕耘装置の目標耕深を設定するための耕深設定手段（耕深設定器）と、ロータリ耕耘装置のトラクタに対する相対高さを検出する昇降位置検出手段（相対高さ検出器）と、各検出値に基づいてロータリ耕耘装置の昇降動作を制御する制御装置（演算器、総合検出器等）と、を具備する。制御装置は、エンジンの目標回転数に対する回転数の低下量をエンジンに加わる負荷とみなし、当該負荷が増加した場合にはロータリ耕耘装置を上昇させる。また、制御装置は、負荷が減少した場合には再びロータリ耕耘装置を下降させる。これによって、エンジンに加わる負荷を調節することができ、エンジンの回転数を目標回転数に維持することができる。従って、エンジンに負荷が加わることで発生する当該エンジンのストールを防止することができる。

特開昭５３−６９１０９号公報

しかし、特許文献１に記載のトラクタにおける制御では、作業中のエンジンのストールを防止することはできるものの、必ずしも燃費の良い作業を行うことができるものではない点で不利であった。これは、エンジンには単位出力あたりの燃料消費量が少ない領域が存在するが、特許文献１に記載のトラクタの制御において維持されるエンジンの回転数が、当該領域に属するとは限らないためである。

本発明の目的は、エンジンのストールを防止するとともに、燃費の良い状態で作業を継続して行うことができるトラクタを提供することである。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、エンジンと、ロータリ耕耘装置と、前記ロータリ耕耘装置を昇降する昇降アクチュエータと、前記昇降アクチュエータを駆動制御する制御装置と、を備えるトラクタであって、前記エンジンの出力を検出する出力検出手段を備え、前記制御装置は、前記エンジンのエンジン回転数と前記エンジンの正味平均有効圧力との関係を示すマップにおいて予め設定される低燃費領域を記憶し、前記出力検出手段により検出される前記エンジンの出力に基づいて前記エンジンの負荷率を算出し、前記エンジン回転数及び前記正味平均有効圧力が前記低燃費領域に含まれ、かつ前記負荷率が設定負荷率以上である状態が設定時間以上継続した場合、前記ロータリ耕耘装置を設定上昇量だけ上昇させるものである。

請求項２においては、前記低燃費領域は、各エンジン回転数における最大出力時の正味平均有効圧力を結んだ標準出力曲線が最大となるときの境界エンジン回転数を境に、当該境界エンジン回転数よりもエンジン回転数が大きい第一低燃費領域と、当該境界エンジン回転数よりもエンジン回転数が小さい第二低燃費領域と、に分けられ、前記制御装置は、前記第二低燃費領域における前記設定負荷率を、前記第一低燃費領域における前記設定負荷率よりも小さい値に設定するものである。

請求項３においては、前記低燃費領域は、各エンジン回転数における最大出力時の正味平均有効圧力を結んだ標準出力曲線が最大となるときの境界エンジン回転数を境に、当該境界エンジン回転数よりもエンジン回転数が大きい第一低燃費領域と、当該境界エンジン回転数よりもエンジン回転数が小さい第二低燃費領域と、に分けられ、前記制御装置は、前記第二低燃費領域における前記設定上昇量を、前記第一低燃費領域における前記設定上昇量よりも大きい値に設定するものである。

請求項４においては、前記低燃費領域は、各エンジン回転数における最大出力時の正味平均有効圧力を結んだ標準出力曲線が最大となるときの境界エンジン回転数を境に、当該境界エンジン回転数よりもエンジン回転数が大きい第一低燃費領域と、当該境界エンジン回転数よりもエンジン回転数が小さい第二低燃費領域と、に分けられ、前記制御装置は、前記第二低燃費領域における前記設定負荷率を、前記第一低燃費領域における前記設定負荷率よりも小さい値に設定し、前記第二低燃費領域における前記設定上昇量を、前記第一低燃費領域における前記設定上昇量よりも大きい値に設定するものである。

請求項５においては、前記制御装置は、前記第二低燃費領域における前記設定時間を、前記第一低燃費領域における前記設定時間よりも小さい値に設定するものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、エンジンに負荷が加わった場合、エンジン回転数が低燃費領域に達した状態で当該エンジン回転数を維持するため、エンジンのストールを防止するとともに、燃費の良い状態で作業を継続して行うことができる。

請求項２においては、第二低燃費領域におけるロータリ耕耘装置の上昇制御を、第一低燃費領域に比べて低い負荷率で行うことができる。これによって、第一低燃費領域に比べてエンジンのストールが発生し易い第二低燃費領域におけるエンジンのストールの発生を抑制することができる。

請求項３においては、第二低燃費領域におけるロータリ耕耘装置の上昇量を、第一低燃費領域に比べて大きくすることができる。これによって、第一低燃費領域に比べてエンジンのストールが発生し易い第二低燃費領域におけるエンジンのストールの発生を抑制することができる。

請求項４においては、第二低燃費領域におけるロータリ耕耘装置の上昇制御を、第一低燃費領域に比べて低い負荷率で行うことができる。また、第二低燃費領域におけるロータリ耕耘装置の上昇量を、第一低燃費領域に比べて大きくすることができる。
これによって、第一低燃費領域に比べてエンジンのストールが発生し易い第二低燃費領域におけるエンジンのストールの発生を抑制することができる。

請求項５においては、第二低燃費領域におけるロータリ耕耘装置の上昇制御を、第一低燃費領域に比べて早い時点で行うことができる。これによって、第一低燃費領域に比べてエンジンのストールが発生し易い第二低燃費領域におけるエンジンのストールの発生を抑制することができる。

トラクタの全体側面図。トラクタの動力伝達構造を示す図。トラクタの制御に係る構成を示すブロック図。第一実施形態に係るエンジンの回転数と正味平均有効圧力との関係を示す図。第一実施形態に係る制御態様（ロータリ耕耘装置の上昇時）を示すフローチャート。同じく第一実施形態に係る制御態様（ロータリ耕耘装置の下降時）を示すフローチャート。第二実施形態に係るエンジンの回転数と正味平均有効圧力との関係を示す図。第二実施形態に係る制御態様（第一低燃費領域内におけるロータリ耕耘装置の上昇時）を示すフローチャート。同じく第二実施形態に係る制御態様（第一低燃費領域内におけるロータリ耕耘装置の下降時）を示すフローチャート。同じく第二実施形態に係る制御態様（第二低燃費領域内におけるロータリ耕耘装置の上昇時）を示すフローチャート。同じく第二実施形態に係る制御態様（第二低燃費領域内におけるロータリ耕耘装置の下降時）を示すフローチャート。他の制御態様におけるエンジンの回転数と正味平均有効圧力との関係を示す図。他の制御態様（目標エンジン回転数が境界エンジン回転数以上である場合におけるロータリ耕耘装置の上昇時）を示すフローチャート。同じく他の制御態様（目標エンジン回転数が境界エンジン回転数以上である場合におけるロータリ耕耘装置の下降時）を示すフローチャート。同じく他の制御態様（目標エンジン回転数が境界エンジン回転数未満である場合におけるロータリ耕耘装置の上昇時）を示すフローチャート。同じく他の制御態様（目標エンジン回転数が境界エンジン回転数未満である場合におけるロータリ耕耘装置の下降時）を示すフローチャート。

次に、本発明の一実施形態に係るトラクタ１の全体構成について説明する。

図１に示すように、トラクタ１においては、機体フレーム２が長手方向を前後方向として配置され、その前部でフロントアクスルを介して左右一対の前輪３・３に支持されるとともに、その後部でリアアクスルを介して左右一対の後輪４・４に支持される。機体フレーム２の前部にはエンジン５が設けられ、ボンネット６によって覆われている。機体フレーム２の後部にはトラクタ１の動力伝達機構の一部を収納するミッションケース７が設けられている。

ボンネット６の後方にはキャビン８が配置され、キャビン８の内部には、作業者が搭乗してトラクタ１を操作するための運転操作部１０が設けられる。運転操作部１０においては、操向ハンドル１１が前部に設けられ、操向ハンドル１１の後方には座席１２が配置される。また、座席１２の側部には、変速比設定手段６３、昇降位置設定手段７２、耕深設定手段６５等が配置され、操向ハンドル１１のハンドルコラム側部にエンジン回転数設定手段７０や前後進切換レバー６２が配置されている（図３参照）。そして、座席１２前下方のステップ上にはアクセルペダル、ブレーキペダル、主クラッチペダル、デフロックペダル等が配設されている。

作業機連結装置２０は、主としてトップリンク２１、ロアリンク２２・２２、リフトロッド２３・２３を備える。トップリンク２１は、ミッションケース７の後部に固設したトップリンクブラケットに回動自在に連結される。ロアリンク２２・２２は、ミッションケース７またはリヤアクスルハウジングの両側に回動自在に連結される。リフトロッド２３・２３は、一端がロアリンク２２・２２の前後中途部に回動自在に連結されて、他端が油圧ケースより後方に突出したリフトアーム２４・２４に回動自在に連結される。トップリンク２１およびロアリンク２２・２２の後端には、ロータリ耕耘装置３０が連結される。

ロータリ耕耘装置３０は、耕耘爪３１、耕耘カバー３２、リヤカバー３３、チェーンケース３４等を備える。耕耘爪３１・３１・・・は左右方向に回転自在に横架した爪軸３５上に適宜間隔をあけて放射状に植設され、該耕耘爪３１・３１・・・の先端の回転軌跡３６の上方及び側方を覆うように耕耘カバー３２が配置され、該耕耘カバー３２の後端にはリヤカバー３３の前端が回動自在に連結され、リヤカバー３３の回動基部にカバー角センサ（不図示）が設けられる。前記爪軸３５はチェーンケース３４、ユニバーサルジョイント等を介して、前記ミッションケース７の後面より後方に突出したＰＴО軸４９と連動連結される（図２参照）。

そして、図２に示すように、エンジン５の動力が、主変速機構４１、前後進切換機構４２、副変速機構４３、後輪差動機構４４等を順次介して、後輪４・４に伝達されるとともに、エンジン５の動力が、主変速機構４１、前後進切換機構４２、副変速機構４３、前輪駆動切換機構４５、前輪差動機構４６等を順次介して、前輪３・３に伝達される。これにより、前輪３・３や後輪４・４が回転駆動されて、トラクタ１の走行が行われる。また、エンジン５の動力が、ＰＴＯクラッチ機構４７、ＰＴＯ変速機構４８、ＰＴＯ軸４９等を順次介して、ロータリ耕耘装置３０の爪軸３５に伝達される。これにより、爪軸３５とともに耕耘爪３１・３１・・・が回転駆動されて、耕耘作業が行なわれる。

次に、トラクタ１の制御に関する構成を説明する。

制御装置１００はトラクタ１の任意の位置に具備される。制御装置１００は、中央処理装置、記憶装置等により構成される。制御装置１００には、図３に示すように、車速検出手段６１と、前後進切換レバー６２と、変速比設定手段６３と、変速比検出手段６４と、耕深設定手段６５と、耕深検出手段６６と、ＰＴＯスイッチ６７と、ＰＴＯレバー６８と、ＰＴＯ切換ダイヤル６９と、エンジン回転数設定手段７０と、エンジン回転数検出手段７１と、昇降位置設定手段７２と、昇降位置検出手段７３と、出力検出手段７４が、接続される。また、制御装置１００には、変速アクチュエータ８１と、昇降アクチュエータ８２が、接続される。

車速検出手段６１は、トラクタ１の実際の走行速度（車速）を検出するものである。車速検出手段６１は、本実施形態においては、後輪４における車軸の回転数を検出する構成とされる。車速検出手段６１は、磁気ピックアップコイルやロータリエンコーダ等で構成され、車速検出手段６１で検出された検出値は、走行速度として、制御装置１００に送信される。

前後進切換レバー６２は、トラクタ１の進行方向を設定するものである。前後進切換レバー６２は、操作位置を検出するセンサを備え、このセンサで検出された操作位置は、制御装置１００に送信される。制御装置１００は、操作位置に基づいて電磁弁に信号を送信して油圧アクチュエータを駆動させ、前記前後進切換機構４２の前進クラッチ４２ａ及び後進クラッチ４２ｂ（図２参照）を「入」又は「切」に作動させる。詳細には、前後進切換レバー６２を「前進」位置に操作した場合は前後進切換機構４２の前進クラッチ４２ａを「入」に作動させ、「後進」位置に操作した場合は後進クラッチ４２ｂを「入」に作動させ、「中立」位置に操作した場合は前進クラッチ４２ａ及び後進クラッチ４２ｂを「切」に作動させる。

変速比設定手段６３は、主変速機構４１における無段変速機４１ａの変速比を設定するものである。変速比設定手段６３は、例えば、主変速レバーや速度調節ダイヤルで構成される。変速比設定手段６３は、操作量を検出するセンサを備え、このセンサで検出した操作量は、目標変速比として、制御装置１００に送信される。

変速比検出手段６４は、主変速機構４１における無段変速機４１ａの変速比を検出するものである。変速比検出手段６４は、例えば、無段変速機の油圧ポンプ又は油圧モータの斜板角度を検出するセンサとされ、このセンサで検出した信号は、実際の無段変速機４１ａの変速比（実変速比）として、制御装置１００に送信される。

耕深設定手段６５は、ロータリ耕耘装置３０における耕耘爪３１の耕深深さを任意の耕深深さに設定するものである。耕深設定手段６５は、例えば、回動操作が可能な耕深設定ダイヤルとされる。耕深設定手段６５は、操作量を検出するセンサを備え、このセンサで検出した操作量は、目標耕深深さとして、制御装置１００に送信される。

耕深検出手段６６は、ロータリ耕耘装置３０の耕深深さを検出するものである。耕深検出手段６６は、例えば、耕耘カバー３２に対するリヤカバー３３の回動角度（リヤカバー３３の開度）を検出する不図示のカバー角センサとされ、このカバー角センサの検出値は、耕深深さとして、制御装置１００に送信される。

ＰＴＯスイッチ６７は、ＰＴＯ軸４９への動力の伝達及び遮断の設定を行うものである。ＰＴＯスイッチ６７は、操作位置を検出するセンサを備え、このセンサで検出された操作位置は、制御装置１００に送信される。制御装置１００は、ＰＴＯスイッチ６７及び後述するＰＴＯ切換ダイヤル６９の操作位置に基づいて電磁弁に信号を送信して油圧アクチュエータを作動させ、ＰＴＯクラッチ機構４７のＰＴＯクラッチ４７ａ及びこのＰＴＯクラッチ４７ａと背反的に作動するＰＴＯブレーキ４７ｂを「入」又は「切」に作動させる。

ＰＴＯレバー６８は、ＰＴＯ軸４９の回転数や回転方向を変更するものである。ＰＴＯレバー６８は、ＰＴＯ変速機構４８における変速ギヤの噛合を選択的に変更するシフタと連結される。本実施形態においては、ＰＴＯレバー６８は、「正転」、「中立」、「逆転」位置に操作可能とされ、この操作に基づいてＰＴＯ変速機構４８のシフタが摺動して、ＰＴＯ軸４９の回転数や回転方向が変更される。ＰＴＯレバー６８は、操作位置を検出するセンサを備え、このセンサで検出された操作位置は、制御装置１００に送信される。

ＰＴＯ切換ダイヤル６９は、ＰＴＯクラッチ機構４７の作動モードを切り換えるものである。ＰＴＯ切換ダイヤル６９は、操作位置を検出するセンサを備え、このセンサが制御装置１００と接続される。ＰＴＯ切換ダイヤル６９は、「連動」、「独立」、又は「昇降連動」位置に切り換え操作可能とされる。「連動」位置に操作されると、エンジン５から後輪４までの走行系伝動経路の動力が遮断されたときは、制御装置１００は、前記ＰＴＯスイッチ６７の操作にかかわらずＰＴＯクラッチ機構４７が動力を遮断するように作動する。「独立」位置に操作されると、制御装置１００は、前記走行系動力伝達経路の動力伝達状態にかかわらず、ＰＴＯスイッチ６７の操作によってＰＴＯクラッチ機構４７の動力伝達状態が切り換わる。「昇降連動」位置に操作されると、制御装置１００は、ロータリ耕耘装置３０が非作業位置等の所定の上昇位置とされる場合に、前記ＰＴＯスイッチ６７の操作にかかわらずＰＴＯクラッチ機構４７が動力を遮断するように作動する。

エンジン回転数設定手段７０は、エンジン５の回転数を設定するものである。エンジン回転数設定手段７０は、例えば、アクセルレバーで構成される。エンジン回転数設定手段７０は、操作量を検出するポテンショメータ等のセンサを備え、このセンサで検出した操作量は、目標エンジン回転数Ｎｓとして、制御装置１００に送信される。

エンジン回転数検出手段７１は、エンジン５の回転数を検出するものである。エンジン回転数検出手段７１は、例えば、エンジン５のフライホイールやクランク軸の回転数を検出する構成とされる。エンジン回転数検出手段７１は、磁気ピックアップコイルやロータリエンコーダ等で構成され、エンジン回転数検出手段７１で検出した信号は、エンジン回転数Ｎｒとして、制御装置１００に送信される。制御装置１００は、エンジン回転数Ｎｒが、目標エンジン回転数Ｎｓと一致するように不図示の燃料噴射装置を駆動制御する。なお、本実施形態において、当該燃料噴射装置は、エンジン５の出力を検出するための出力検出手段７４を兼ねている。

昇降位置設定手段７２は、トラクタ１の車両本体に対するロータリ耕耘装置３０の高さを設定するものである。昇降位置設定手段７２は、例えば、作業機を任意の高さに昇降させる作業機昇降レバーや、予め設定した所定の位置（上昇位置や下降位置）に昇降させる作業機上昇スイッチ及び作業機下降スイッチとされる。これら作業機昇降レバーや作業機上昇スイッチ及び作業機下降スイッチは、操作量を検出するセンサを備え、このセンサで検出した操作量は、目標昇降位置（後述するリフトアーム２４・２４の目標回動角度αｓ）として、制御装置１００に送信される。

昇降位置検出手段７３は、トラクタ１の車両本体に対するロータリ耕耘装置３０の高さを検出するものである。昇降位置検出手段７３は、例えば、リフトアーム２４・２４の回動基部に設置され、当該リフトアーム２４・２４の回動角度αｒを検出するリフト角センサとされ、このリフト角センサで検出した検出値（回動角度αｒ）は、制御装置１００に送信される。なお、本実施形態においては、回動角度αｒが大きくなるほど、ロータリ耕耘装置３０の高さが高くなるものとする。

出力検出手段７４は、エンジン５の出力を検出するものである。出力検出手段７４は、例えば、前記燃料噴射装置とされ、この燃料噴射装置の燃料噴射パターンに関する信号が、制御装置１００に送信される。制御装置１００は、当該信号に基づいて、エンジン５の出力を算出することが可能である。なお、出力検出手段７４は当該燃料噴射装置に限るものではなく、エンジン５の出力を検出することができるものであればよい。

変速アクチュエータ８１は、主変速機構４１における無段変速機４１ａの変速比、すなわち、斜板角度を変更するものである。変速アクチュエータ８１は、電磁比例弁、シリンダ、モータ等で構成される。変速アクチュエータ８１は、制御装置１００から送信された信号に基づいて駆動して、無段変速機４１ａの斜板角度を変更して、主変速機構４１の変速比を変更している。制御装置１００は、変速比検出手段６４で検出された実変速比が、変速比設定手段６３で設定された目標変速比と一致するように、変速アクチュエータ８１を駆動制御して、無段変速機４１ａの変速比を変更している。

昇降アクチュエータ８２は、車両本体に対してロータリ耕耘装置３０を昇降させるものである。昇降アクチュエータ８２は、前記リフトアーム２４・２４を回動させる油圧シリンダや、この油圧シリンダへの圧油の送油量や方向を切り換える電磁弁等で構成される。昇降アクチュエータ８２は、制御装置１００から送信された信号に基づいて駆動して、ロータリ耕耘装置３０の高さを変更している。詳細には、制御装置１００は、昇降位置検出手段７３で検出されたリフトアーム２４・２４の回動角度αｒが、昇降位置設定手段７２で設定された設定値（目標回動角度αｓ）と一致するように昇降アクチュエータ８２を駆動制御して、ロータリ耕耘装置３０を昇降させる。または、制御装置１００は、耕深検出手段６６で検出された検出値（耕深深さ）が、耕深設定手段６５で設定された設定値（目標耕深深さ）と一致するように昇降アクチュエータ８２を駆動制御して、ロータリ耕耘装置３０を昇降させる（耕深制御）。

以下では、図４から図６までを用いて、本発明の第一実施形態に係るトラクタ１の制御態様について詳細に説明する。

まず、制御装置１００による、エンジン５の出力、負荷率Ｌ、及び正味平均有効圧力Ｐｍの算出について説明する。

制御装置１００は、エンジン５の出力（ＰＳ）を常時算出する。具体的には、制御装置１００には、前記燃料噴射装置の燃料噴射パターン（例えば、燃料噴射量、燃料の噴射回数、燃料の噴射タイミング等）とエンジン５の出力との関係を示すマップが予め記憶される。制御装置１００は、前記燃料噴射装置の燃料噴射パターン、及び前記マップに基づいて、エンジン５の出力を算出する。

制御装置１００は、エンジン５の負荷率Ｌを常時算出する。ここで、本実施形態に係る負荷率Ｌとは、エンジン５がある回転数で駆動した場合における、最大出力に対する実際の出力の割合（％）をいう。具体的には、制御装置１００には、エンジン回転数Ｎｒごとに、出力と負荷率Ｌとの関係を示すマップが予め記憶される。制御装置１００は、エンジン回転数検出手段７１により検出されるエンジン回転数Ｎｒ、算出したエンジン５の出力、及び前記マップに基づいて、エンジン５の負荷率Ｌを算出する。

制御装置１００は、エンジン５の正味平均有効圧力Ｐｍを常時算出する。ここで、正味平均有効圧力Ｐｍとは、エンジン５の１サイクル中におけるシリンダ内の圧力の平均値（ＭＰａ）を言う。具体的には、制御装置１００には、出力と正味平均有効圧力Ｐｍとの関係を示すマップが予め記憶される。制御装置１００は、算出したエンジン５の出力、及び前記マップに基づいて、エンジン５の正味平均有効圧力Ｐｍを算出する。

次に、図４を用いて、エンジン５の特性について説明する。

図４は、エンジン５のエンジン回転数Ｎｒと正味平均有効圧力Ｐｍとの関係を示したものである。なお、図４に示す数値は例示であり、本発明に係るエンジンの特性はこれに限るものではない。

図４中の太い実線Ｘは、エンジン５の標準出力曲線を示している。標準出力曲線Ｘとは、エンジン回転数Ｎｒごとの、エンジン５の出力が最大となる場合の正味平均有効圧力Ｐｍを結んだものである。

図４中の細い実線Ｙは、エンジン５の等燃費曲線を示している。等燃費曲線Ｙとは、エンジン５の出力あたりの燃料消費量（以下、単に「燃料消費量」と記す）（ｇ／ｋＷｈ）を各エンジン回転数Ｎｒ、及び各正味平均有効圧力Ｐｍごとに計測し、同じ燃料消費量の点を結んだものである。図４中の等燃費曲線Ｙのうち、一番内側に位置する等燃費曲線Ｙ１内の領域が最も燃料消費量が小さく（燃費が良く）、外側の等燃費曲線Ｙに向かって燃料消費量が大きく（燃費が悪く）なる。

図４中の太い破線Ｚは、低燃費領域を示している。低燃費領域Ｚとは、予め任意に設定される領域であり、エンジン５の燃料消費量が比較的小さい（燃費が良い）領域に設定される。図４において、標準出力曲線Ｘ上においてエンジン回転数Ｎｒが２１００（ｒｐｍ）である点をＰ１、エンジン回転数Ｎｒが２１００（ｒｐｍ）であって負荷率Ｌが４５％である点をＰ２、標準出力曲線Ｘ上においてエンジン回転数Ｎｒが１５００（ｒｐｍ）である点をＰ３、エンジン回転数Ｎｒが１５００（ｒｐｍ）であって負荷率Ｌが４５％である点をＰ４とする。本実施形態においては、直線Ｐ１−Ｐ２、直線Ｐ２−Ｐ４、直線Ｐ４−Ｐ３、及び標準出力曲線Ｘ上のＰ３からＰ１まで、により囲まれる領域が低燃費領域Ｚに設定される。なお、本発明に係る低燃費領域は、本実施形態に係る低燃費領域Ｚに限るものではなく、任意に設定することができる。

以下では、図４から図６までを用いて、第一実施形態に係るロータリ耕耘装置３０の昇降制御の態様について説明する。

図５のステップＳ１０１において、制御装置１００は、エンジン５の状態（具体的には、エンジン回転数Ｎｒ及び正味平均有効圧力Ｐｍ）が低燃費領域Ｚ内にあるか否かを判定する。制御装置１００は、エンジン５の状態が低燃費領域Ｚ内にあると判定した場合、ステップＳ１０２に移行する。制御装置１００は、エンジン５の状態が低燃費領域Ｚ内にないと判定した場合、後述する経過時間ｔｊをリセットして元に戻る。

ステップＳ１０２において、制御装置１００は、負荷率Ｌが上昇用設定負荷率Ｄｕ以上であるか否かを判定する。ここで、本実施形態に係る上昇用設定負荷率Ｄｕは、予め設定され、制御装置１００に記憶される値である。上昇用設定負荷率Ｄｕは、例えば１００（％）等の、エンジン５に比較的大きい負荷が加わっていると判断できる値に設定される。なお、上昇用設定負荷率Ｄｕは、不図示の操作手段により変更可能な構成とすることも可能である。制御装置１００は、負荷率Ｌが上昇用設定負荷率Ｄｕ以上であると判定した場合、ステップＳ１０３に移行する。制御装置１００は、負荷率Ｌが上昇用設定負荷率Ｄｕ以上でない、すなわち上昇用設定負荷率Ｄｕ未満であると判定した場合、ステップＳ１０６に移行する。

ステップＳ１０３において、制御装置１００は、経過時間ｔｊ（秒）をカウントする。制御装置１００は、上記処理を行った後、ステップＳ１０４に移行する。

ステップＳ１０４において、制御装置１００は、経過時間ｔｊが上昇用設定時間ｔｕ以上であるか否かを判定する。ここで、本実施形態に係る上昇用設定時間ｔｕは、予め設定され、制御装置１００に記憶される値である。上昇用設定時間ｔｕは、例えば５（秒）等の、エンジン５に比較的大きい負荷が加わり続けていると判断できる値に設定される。なお、上昇用設定時間ｔｕは、不図示の操作手段により変更可能な構成とすることも可能である。制御装置１００は、経過時間ｔｊが上昇用設定時間ｔｕ以上であると判定した場合、ステップＳ１０５に移行する。制御装置１００は、経過時間ｔｊが上昇用設定時間ｔｕ以上でない、すなわち上昇用設定時間ｔｕ未満であると判定した場合、ステップＳ１０１に移行する。

ステップＳ１０５において、制御装置１００は、昇降アクチュエータ８２を駆動することにより、ロータリ耕耘装置３０が上昇する方向（回動角度αｒが増加する方向）にリフトアーム２４・２４を設定角度αｃ（度）だけ回動させる。ここで、本実施形態に係る設定角度αｃは、予め設定され、制御装置１００に記憶される値である。設定角度αｃは、例えば５（度）等の、エンジン５に加わる負荷を低減できる程度の値に設定される。なお、設定角度αｃは、不図示の操作手段により変更可能な構成とすることも可能である。

図６のステップＳ１０６において、制御装置１００は、負荷率Ｌが下降用設定負荷率Ｄｄ未満であるか否かを判定する。ここで、本実施形態に係る下降用設定負荷率Ｄｄは、予め設定され、制御装置１００に記憶される値である。下降用設定負荷率Ｄｄは、例えば５０（％）等の、エンジン５に加わる負荷が比較的小さいと判断できる値に設定される。なお、下降用設定負荷率Ｄｄは、不図示の操作手段により変更可能な構成とすることも可能である。制御装置１００は、負荷率Ｌが下降用設定負荷率Ｄｄ未満であると判定した場合、ステップＳ１０７に移行する。制御装置１００は、負荷率Ｌが下降用設定負荷率Ｄｄ未満でない、すなわち下降用設定負荷率Ｄｄ以上であると判定した場合、経過時間ｔｊ及び後述する経過時間ｔｋをリセットして元に戻る。

ステップＳ１０７において、制御装置１００は、リフトアーム２４・２４の回動角度αｒが目標回動角度αｓよりも大きいか否かを判定する。制御装置１００は、回動角度αｒが目標回動角度αｓよりも大きいと判定した場合、ステップＳ１０８に移行する。制御装置１００は、回動角度αｒが目標回動角度αｓよりも大きくない、すなわち目標回動角度αｓ以下であると判定した場合、経過時間ｔｊ及び後述する経過時間ｔｋをリセットして元に戻る。

ステップＳ１０８において、制御装置１００は、経過時間ｔｋ（秒）をカウントする。制御装置１００は、上記処理を行った後、ステップＳ１０９に移行する。

ステップＳ１０９において、制御装置１００は、経過時間ｔｋが下降用設定時間ｔｄ以上であるか否かを判定する。ここで、本実施形態に係る下降用設定時間ｔｄは、予め設定され、制御装置１００に記憶される値である。下降用設定時間ｔｄは、例えば５（秒）等の、エンジン５に大きな負荷が加わっていない状態が継続していると判断できる値に設定される。なお、下降用設定時間ｔｄは、不図示の操作手段により変更可能な構成とすることも可能である。制御装置１００は、経過時間ｔｋが下降用設定時間ｔｄ以上であると判定した場合、ステップＳ１１０に移行する。制御装置１００は、経過時間ｔｋが下降用設定時間ｔｄ以上でない、すなわち下降用設定時間ｔｄ未満であると判定した場合、ステップＳ１０６に移行する。

ステップＳ１１０において、制御装置１００は、昇降アクチュエータ８２を駆動することにより、ロータリ耕耘装置３０が下降する方向（回動角度αｒが減少する方向）にリフトアーム２４・２４を設定角度αｃだけ回動させる。

以下では、第一実施形態に係るロータリ耕耘装置３０の昇降制御について具体的に説明する。

例えば、トラクタ１が図４中の点Ｐ５の状態で耕耘作業を行っているものとする。当該耕耘作業中にエンジン５に加わる負荷が増加した場合、当該エンジン５の状態は、点Ｐ５から矢印Ｍ１及び矢印Ｍ２（標準出力曲線Ｘ）に沿って遷移し、エンジン回転数Ｎｒが減少する。

エンジン５の状態が低燃費領域Ｚ内に遷移し（ステップＳ１０１）、負荷率Ｌが上昇用設定負荷率Ｄｕ以上である状態が上昇用設定時間ｔｕ以上続いた場合（ステップＳ１０１からステップＳ１０４まで）、制御装置１００は、エンジン回転数Ｎｒが減少してエンジン５がストールするのを防止するために、ロータリ耕耘装置３０を上昇させる（ステップＳ１０５）。

ロータリ耕耘装置３０を上昇させると、耕耘爪３１の耕深深さを浅くして、エンジン５に加わる負荷を低減させることができる。これによって、エンジン５のエンジン回転数Ｎｒの減少を抑制し、エンジン５の状態を低燃費領域Ｚの近辺に維持することができる。このようにして、エンジン５のストールを防止するとともに、エンジン５の状態を低燃費領域Ｚの近辺に維持した状態で、すなわち燃費の良い状態で作業を継続して行うことができる。

また、負荷率Ｌが下降用設定負荷率Ｄｄ未満である状態が下降用設定時間ｔｄ以上続いた場合（ステップＳ１０６からステップＳ１０９まで）、すなわち、エンジン５に加わる負荷が減少した場合、制御装置１００は、ロータリ耕耘装置３０を下降させる（ステップＳ１１０）。

このようにロータリ耕耘装置３０を下降させることで、負荷率Ｌが小さい場合（エンジン５に加わる負荷が減少した場合）はリフトアーム２４・２４の回動角度αｒを可能な限り目標回動角度αｓに近い値に制御することができる。また、回動角度αｒが目標回動角度αｓよりも大きい場合（ステップＳ１０７）にのみロータリ耕耘装置３０を下降させることで、回動角度αｒが目標回動角度αｓよりも小さくなること、すなわちロータリ耕耘装置３０が目標昇降位置よりも低い位置まで下降することを防止している。

以上の如く、本実施形態に係るトラクタ１は、エンジン５と、ロータリ耕耘装置３０と、ロータリ耕耘装置３０を昇降する昇降アクチュエータ８２と、昇降アクチュエータ８２を駆動制御する制御装置１００と、を備えるトラクタ１であって、エンジン５の出力を検出するための出力検出手段７４（燃料噴射装置）を備え、制御装置１００は、エンジン５のエンジン回転数Ｎｒとエンジン５の正味平均有効圧力Ｐｍとの関係を示すマップにおいて予め設定される低燃費領域Ｚを記憶し、前記出力検出手段により検出されるエンジン５の出力に基づいてエンジン５の負荷率Ｌを算出し、エンジン回転数Ｎｒ及び正味平均有効圧力Ｐｍが低燃費領域Ｚに含まれ、かつ負荷率Ｌが上昇用設定負荷率Ｄｕ（設定負荷率）以上である状態が上昇用設定時間ｔｕ（設定時間）以上継続した場合、ロータリ耕耘装置３０を設定角度αｃ（設定上昇量）だけ上昇させるものである。このように構成することにより、エンジン５に負荷が加わった場合、エンジン回転数Ｎｒが低燃費領域Ｚに達した状態で当該エンジン回転数Ｎｒを維持するため、エンジン５のストールを防止するとともに、燃費の良い状態で作業を継続して行うことができる。

なお、本実施形態において、制御装置１００がロータリ耕耘装置３０の上昇制御を行っている場合（図５のステップＳ１０７から図６のステップＳ１１１まで）には、運転操作部１０に配置されるメータパネルのランプ等に、その旨（ロータリ耕耘装置３０の上昇制御を行い、低燃費領域Ｚで作業を行っている旨）を表示する構成とすることも可能である。

以下では、図７から図１１までを用いて、本発明の第二実施形態について説明する。

図７に示す第二実施形態に係るエンジン５の特性が第一実施形態に係るエンジン５の特性（図４参照）と異なる点は、低燃費領域Ｚが、さらに第一低燃費領域Ｚ１と第二低燃費領域Ｚ２に分けられる点である。

第一低燃費領域Ｚ１は、低燃費領域Ｚのうち、エンジン回転数Ｎｒが、標準出力曲線Ｘが最大となるときの境界エンジン回転数Ｎｂ（本実施形態においては、約２０００（ｒｐｍ））よりも大きい領域である。

第二低燃費領域Ｚ２は、低燃費領域Ｚのうち、エンジン回転数Ｎｒが、境界エンジン回転数Ｎｂよりも小さい領域である。

以下では、第二実施形態に係るロータリ耕耘装置３０の昇降制御について具体的に説明する。なお、第二実施形態に係る昇降制御の各ステップにおける処理は、第一実施形態に係る昇降制御の各ステップにおける処理と類似するものがあるため、各ステップの詳細な説明は省略し、説明が必要な事項についてのみ詳細に説明する。

例えば、トラクタ１が図７中の点Ｐ５の状態で耕耘作業を行っているものとする。当該耕耘作業中にエンジン５に加わる負荷が増加した場合、当該エンジン５の状態は、点Ｐ５から矢印Ｍ１及び矢印Ｍ２（標準出力曲線Ｘ）に沿って遷移し、エンジン回転数Ｎｒが減少する。

エンジン５の状態が第一低燃費領域Ｚ１内に遷移し（図８のステップＳ２０１）、負荷率Ｌが第一上昇用設定負荷率Ｄｕ１以上である状態が第一上昇用設定時間ｔｕ１以上続いた場合（ステップＳ２０１からステップＳ２０４まで）、制御装置１００は、エンジン回転数Ｎｒが減少してエンジン５がストールするのを防止するために、ロータリ耕耘装置３０が上昇する方向にリフトアーム２４・２４を第一設定角度α１だけ回動させる。これによって、制御装置１００は、ロータリ耕耘装置３０を上昇させる（ステップＳ２０５）。

ここで、本実施形態に係る第一上昇用設定負荷率Ｄｕ１は、予め設定され、制御装置１００に記憶される値である。第一上昇用設定負荷率Ｄｕ１は、例えば１００（％）等の、エンジン５に比較的大きい負荷が加わっていると判断できる値に設定される。なお、第一上昇用設定負荷率Ｄｕ１は、不図示の操作手段により変更可能な構成とすることも可能である。

また、本実施形態に係る第一上昇用設定時間ｔｕ１は、予め設定され、制御装置１００に記憶される値である。第一上昇用設定時間ｔｕ１は、例えば５（秒）等の、エンジン５に比較的大きい負荷が加わり続けていると判断できる値に設定される。なお、第一上昇用設定時間ｔｕ１は、不図示の操作手段により変更可能な構成とすることも可能である。

また、本実施形態に係る第一設定角度α１は、予め設定され、制御装置１００に記憶される値である。第一設定角度α１は、例えば５（度）等の、エンジン５に加わる負荷を低減できる程度の値に設定される。なお、第一設定角度α１は、不図示の操作手段により変更可能な構成とすることも可能である。

ステップＳ２０５においてロータリ耕耘装置３０を上昇させると、耕耘爪３１の耕深深さを浅くして、エンジン５に加わる負荷を低減させることができる。これによって、エンジン５のエンジン回転数Ｎｒの減少を抑制し、エンジン５の状態を第一低燃費領域Ｚ１の近辺に維持することができる。このようにして、エンジン５のストールを防止するとともに、エンジン５の状態を第一低燃費領域Ｚ１の近辺に維持した状態で、すなわち燃費の良い状態で作業を継続して行うことができる。

また、負荷率Ｌが第一下降用設定負荷率Ｄｄ１未満である状態が第一下降用設定時間ｔｄ１以上続いた場合（図９のステップＳ２０６からステップＳ２０９まで）、すなわち、エンジン５に加わる負荷が減少した場合、制御装置１００は、ロータリ耕耘装置３０が下降する方向にリフトアーム２４・２４を第一設定角度α１だけ回動させる。これによって、制御装置１００は、ロータリ耕耘装置３０を下降させる（ステップＳ２１０）。

ここで、本実施形態に係る第一下降用設定負荷率Ｄｄ１は、予め設定され、制御装置１００に記憶される値である。第一下降用設定負荷率Ｄｄ１は、例えば５０（％）等の、エンジン５に加わる負荷が比較的小さいと判断できる値に設定される。なお、第一下降用設定負荷率Ｄｄ１は、不図示の操作手段により変更可能な構成とすることも可能である。

また、本実施形態に係る第一下降用設定時間ｔｄ１は、予め設定され、制御装置１００に記憶される値である。第一下降用設定時間ｔｄ１は、例えば５（秒）等の、エンジン５に大きな負荷が加わっていない状態が継続していると判断できる値に設定される。なお、第一下降用設定時間ｔｄ１は、不図示の操作手段により変更可能な構成とすることも可能である。

ステップＳ２１０においてロータリ耕耘装置３０を下降させることで、負荷率Ｌが小さい場合（エンジン５に加わる負荷が減少した場合）はリフトアーム２４・２４の回動角度αｒを可能な限り目標回動角度αｓに近い値に制御することができる。また、回動角度αｒが目標回動角度αｓよりも大きい場合（ステップＳ２０７）にのみロータリ耕耘装置３０を下降させることで、回動角度αｒが目標回動角度αｓよりも小さくなること、すなわちロータリ耕耘装置３０が目標昇降位置よりも低い位置まで下降することを防止している。

一方、エンジン５に加わる負荷がさらに増加して当該エンジン５の状態が第一低燃費領域Ｚ１を通過して第二低燃費領域Ｚ２内に遷移し（図１０のステップＳ２２１）、負荷率Ｌが第二上昇用設定負荷率Ｄｕ２以上である状態が第二上昇用設定時間ｔｕ２以上続いた場合（ステップＳ２２１からステップＳ２２４まで）、制御装置１００は、エンジン回転数Ｎｒが減少してエンジン５がストールするのを防止するために、ロータリ耕耘装置３０が上昇する方向にリフトアーム２４・２４を第二設定角度α２だけ回動させる。これによって、制御装置１００は、ロータリ耕耘装置３０を上昇させる（ステップＳ２２５）。

ここで、本実施形態に係る第二上昇用設定負荷率Ｄｕ２は、予め設定され、制御装置１００に記憶される値である。第二上昇用設定負荷率Ｄｕ２は、第一上昇用設定負荷率Ｄｕ１より小さい値に設定される。第二上昇用設定負荷率Ｄｕ２は、例えば７０（％）等の、エンジン５に比較的大きい負荷が加わっていると判断できる値に設定される。なお、第二上昇用設定負荷率Ｄｕ２は、不図示の操作手段により変更可能な構成とすることも可能である。

また、本実施形態に係る第二上昇用設定時間ｔｕ２は、予め設定され、制御装置１００に記憶される値である。第二上昇用設定時間ｔｕ２は、第一上昇用設定時間ｔｕ１より小さい値に設定される。第二上昇用設定時間ｔｕ２は、例えば２．５（秒）等の、エンジン５に比較的大きい負荷が加わり続けていると判断できる値に設定される。なお、第二上昇用設定時間ｔｕ２は、不図示の操作手段により変更可能な構成とすることも可能である。

また、本実施形態に係る第二設定角度α２は、予め設定され、制御装置１００に記憶される値である。第二設定角度α２は、第一設定角度α１より大きい値に設定される。第二設定角度α２は、例えば１０（度）等の、エンジン５に加わる負荷を低減できる程度の値に設定される。なお、第二設定角度α２は、不図示の操作手段により変更可能な構成とすることも可能である。

ステップＳ２２５においてロータリ耕耘装置３０を上昇させると、耕耘爪３１の耕深深さを浅くして、エンジン５に加わる負荷を低減させることができる。これによって、エンジン５のエンジン回転数Ｎｒの減少を抑制し、エンジン５の状態を第二低燃費領域Ｚ２の近辺に維持することができる。このようにして、エンジン５のストールを防止するとともに、エンジン５の状態を第二低燃費領域Ｚ２の近辺に維持した状態で、すなわち燃費の良い状態で作業を継続して行うことができる。

また、負荷率Ｌが第二下降用設定負荷率Ｄｄ２未満である状態が第二下降用設定時間ｔｄ２以上続いた場合（図１１のステップＳ２２６からステップＳ２２９まで）、すなわち、エンジン５に加わる負荷が減少した場合、制御装置１００は、ロータリ耕耘装置３０が下降する方向にリフトアーム２４・２４を第二設定角度α２だけ回動させる。これによって、制御装置１００は、ロータリ耕耘装置３０を下降させる（ステップＳ２３０）。

ここで、本実施形態に係る第二下降用設定負荷率Ｄｄ２は、予め設定され、制御装置１００に記憶される値である。第二下降用設定負荷率Ｄｄ２は、第一下降用設定負荷率Ｄｄ１より小さい値に設定される。第二下降用設定負荷率Ｄｄ２は、例えば４０（％）等の、エンジン５に加わる負荷が比較的小さいと判断できる値に設定される。なお、第二下降用設定負荷率Ｄｄ２は、不図示の操作手段により変更可能な構成とすることも可能である。

また、本実施形態に係る第二下降用設定時間ｔｄ２は、予め設定され、制御装置１００に記憶される値である。第二下降用設定時間ｔｄ２は、第一下降用設定時間ｔｄ１より大きい値に設定される。第二下降用設定時間ｔｄ２は、例えば１０（秒）等の、エンジン５に大きな負荷が加わっていない状態が継続していると判断できる値に設定される。なお、第二下降用設定時間ｔｄ２は、不図示の操作手段により変更可能な構成とすることも可能である。

ステップＳ２３０においてロータリ耕耘装置３０を下降させることで、負荷率Ｌが小さい場合（エンジン５に加わる負荷が減少した場合）はリフトアーム２４・２４の回動角度αｒを可能な限り目標回動角度αｓに近い値に制御することができる。また、回動角度αｒが目標回動角度αｓよりも大きい場合（ステップＳ２２７）にのみロータリ耕耘装置３０を下降させることで、回動角度αｒが目標回動角度αｓよりも小さくなること、すなわちロータリ耕耘装置３０が目標昇降位置よりも低い位置まで下降することを防止している。

以下では、上述の如く、第一低燃費領域Ｚ１における第一上昇用設定負荷率Ｄｕ１、第一上昇用設定時間ｔｕ１、第一設定角度α１、第一下降用設定負荷率Ｄｄ１、及び第一下降用設定時間ｔｄ１と、第二低燃費領域Ｚ２における第二上昇用設定負荷率Ｄｕ２、第二上昇用設定時間ｔｕ２、第二設定角度α２、第二下降用設定負荷率Ｄｄ２、及び第二下降用設定時間ｔｄ２と、の値に差異（大小）を設けた理由について説明する。

図７に示すように、本実施形態において説明した第二低燃費領域Ｚ２は、第一低燃費領域Ｚ１よりもエンジン５のストールが発生し易い領域である。詳細には、エンジン５の状態が第一低燃費領域Ｚ１内にあるときに、エンジン５に加わる負荷が増加し、エンジン回転数Ｎｒが減少した場合、正味平均有効圧力Ｐｍは標準出力曲線Ｘに沿って増加する。エンジン５のトルクは正味平均有効圧力Ｐｍと比例関係にあるため、エンジン回転数Ｎｒが減少すると当該エンジン５のトルクは増加する。したがって、第一低燃費領域Ｚ１ではエンジン５に加わる負荷が増加してもトルクが増加するため、エンジン５はストールを発生し難い。これに対し、エンジン５の状態が第二低燃費領域Ｚ２内にあるときに、エンジン５に加わる負荷が増加し、エンジン回転数Ｎｒが減少した場合、正味平均有効圧力Ｐｍは標準出力曲線Ｘに沿って減少し、これに伴ってエンジン５のトルクも減少する。したがって、第二低燃費領域Ｚ２ではエンジン５に加わる負荷が増加するとトルクが減少するため、エンジン５はストールを発生し易い。

上記の如く、エンジン５の状態が第二低燃費領域Ｚ２内にあるときは、第一低燃費領域Ｚ１内にあるときよりもエンジン５のストールが発生し易いことに鑑みて、本実施形態においては、第一上昇用設定負荷率Ｄｕ１と第二上昇用設定負荷率Ｄｕ２等の値に差異（大小）を設けている。

すなわち、第二上昇用設定負荷率Ｄｕ２の値を第一上昇用設定負荷率Ｄｕ１の値よりも小さい値に設定することにより、第二低燃費領域Ｚ２においてロータリ耕耘装置３０を上昇させる際の負荷率Ｌを、第一低燃費領域Ｚ１においてロータリ耕耘装置３０を上昇させる際の負荷率Ｌよりも小さい値にすることができる。これによって、第二低燃費領域Ｚ２ではエンジン５に大きな負荷が加わる前にロータリ耕耘装置３０を上昇させることができ、エンジン５のストールの発生を効果的に抑制することができる。

また、第二上昇用設定時間ｔｕ２の値を第一上昇用設定時間ｔｕ１の値よりも小さい値に設定することにより、第二低燃費領域Ｚ２では第一低燃費領域Ｚ１よりも比較的早い段階でロータリ耕耘装置３０を上昇させることができ、エンジン５のストールの発生を効果的に抑制することができる。

また、第二設定角度α２の値を第一設定角度α１の値よりも大きい値に設定することにより、第二低燃費領域Ｚ２では第一低燃費領域Ｚ１よりも大きくロータリ耕耘装置３０を上昇させることができる。これによって、第二低燃費領域Ｚ２では第一低燃費領域Ｚ１よりも大幅にエンジン５に加わる負荷を低減させることができ、エンジン５のストールの発生を効果的に抑制することができる。

また、第二下降用設定負荷率Ｄｄ２の値を第一下降用設定負荷率Ｄｄ１の値よりも小さい値に設定することにより、第二低燃費領域Ｚ２においてロータリ耕耘装置３０を下降させる際の負荷率Ｌを、第一低燃費領域Ｚ１においてロータリ耕耘装置３０を下降させる際の負荷率Ｌよりも小さい値にすることができる。これによって、第二低燃費領域Ｚ２では、ロータリ耕耘装置３０を下降させた際にエンジン５に加わる負荷を、第一低燃費領域Ｚ１に比べて小さく抑えることができ、エンジン５のストールの発生を効果的に抑制することができる。

また、第二下降用設定時間ｔｄ２の値を第一下降用設定時間ｔｄ１の値よりも大きい値に設定することにより、第二低燃費領域Ｚ２では、エンジン５に加わる負荷が減少したか否かの判断を、第一低燃費領域Ｚ１よりも長い時間をかけて行うことになる。これによって、第二低燃費領域Ｚ２では、第一低燃費領域Ｚ１よりも確実にエンジン５に加わる負荷が減少したか否かを判断することができ、エンジン５のストールの発生を効果的に抑制することができる。

以上の如く、本実施形態の低燃費領域Ｚは、各エンジン回転数Ｎｒにおける最大出力時の正味平均有効圧力Ｐｍを結んだ標準出力曲線Ｘが最大となるときの境界エンジン回転数Ｎｂを境に、当該境界エンジン回転数Ｎｂよりもエンジン回転数Ｎｒが大きい第一低燃費領域Ｚ１と、当該境界エンジン回転数Ｎｂよりもエンジン回転数Ｎｒが小さい第二低燃費領域Ｚ２と、に分けられ、制御装置１００は、第二低燃費領域Ｚ２における第二上昇用設定負荷率Ｄｕ２（設定負荷率）を、第一低燃費領域Ｚ１における第一上昇用設定負荷率Ｄｕ１（設定負荷率）よりも小さい値に設定するものである。このように構成することにより、第二低燃費領域Ｚ２におけるロータリ耕耘装置３０の上昇制御を、第一低燃費領域Ｚ１に比べて低い負荷率Ｌで行うことができる。これによって、第一低燃費領域Ｚ１に比べてエンジン５のストールが発生し易い第二低燃費領域Ｚ２におけるエンジン５のストールの発生を抑制することができる。

また、本実施形態の制御装置１００は、第二低燃費領域Ｚ２における第二設定角度α２（設定上昇量）を、第一低燃費領域Ｚ１における第一設定角度α１（設定上昇量）よりも大きい値に設定するものである。このように構成することにより、第二低燃費領域Ｚ２におけるロータリ耕耘装置３０の上昇量を、第一低燃費領域Ｚ１に比べて大きくすることができる。これによって、第一低燃費領域Ｚ１に比べてエンジン５のストールが発生し易い第二低燃費領域Ｚ２におけるエンジン５のストールの発生を抑制することができる。

また、本実施形態の制御装置１００は、第二低燃費領域Ｚ２における第二上昇用設定負荷率Ｄｕ２（設定負荷率）を、第一低燃費領域Ｚ１における第一上昇用設定負荷率Ｄｕ１（設定負荷率）よりも小さい値に設定し、第二低燃費領域Ｚ２における第二設定角度α２（設定上昇量）を、第一低燃費領域Ｚ１における第一設定角度α１（設定上昇量）よりも大きい値に設定するものである。このように構成することにより、第二低燃費領域Ｚ２におけるロータリ耕耘装置３０の上昇制御を、第一低燃費領域Ｚ１に比べて低い負荷率Ｌで行うことができる。また、第二低燃費領域Ｚ２におけるロータリ耕耘装置３０の上昇量を、第一低燃費領域Ｚ１に比べて大きくすることができる。これによって、第一低燃費領域Ｚ１に比べてエンジン５のストールが発生し易い第二低燃費領域Ｚ２におけるエンジン５のストールの発生を抑制することができる。

また、本実施形態の制御装置１００は、第二低燃費領域Ｚ２における第二上昇用設定時間ｔｕ２（設定時間）を、第一低燃費領域Ｚ１における第一上昇用設定時間ｔｕ１（設定時間）よりも小さい値に設定するものである。このように構成することにより、第二低燃費領域Ｚ２におけるロータリ耕耘装置３０の上昇制御を、第一低燃費領域Ｚ１に比べて早い時点で行うことができる。これによって、第一低燃費領域Ｚ１に比べてエンジン５のストールが発生し易い第二低燃費領域Ｚ２におけるエンジン５のストールの発生を抑制することができる。

なお、本実施形態において、制御装置１００がロータリ耕耘装置３０の上昇制御を行っている場合（図８のステップＳ２０５から図９のステップＳ２０９まで、及び図１０のステップＳ２２５から図１１のステップＳ２２９まで）には、運転操作部１０に配置されるメータパネルのランプ等に、その旨（ロータリ耕耘装置３０の上昇制御を行い、低燃費領域Ｚで作業を行っている旨）を表示する構成とすることも可能である。

以下では、図１２から図１６までを用いて、トラクタ１の他の制御態様について説明する。本制御態様においては、目標エンジン回転数Ｎｓが境界エンジン回転数Ｎｂ（図１２参照）以上である場合と未満である場合に分けて、ロータリ耕耘装置３０の昇降制御を行う。

目標エンジン回転数Ｎｓが境界エンジン回転数Ｎｂ以上である場合において、負荷率Ｌが第一上昇用設定負荷率Ｄｕ１以上である状態が第一上昇用設定時間ｔｕ１以上続いた場合（図１３のステップＳ３０１からステップＳ３０４まで）、制御装置１００は、エンジン回転数Ｎｒが減少してエンジン５がストールするのを防止するために、ロータリ耕耘装置３０が上昇する方向にリフトアーム２４・２４を第一設定角度α１だけ回動させる。これによって、制御装置１００は、ロータリ耕耘装置３０を上昇させる（ステップＳ３０５）。

ここで、第一上昇用設定負荷率Ｄｕ１は、例えば１００（％）等の、エンジン５に比較的大きい負荷が加わっていると判断できる値に設定される。また、第一上昇用設定時間ｔｕ１は、例えば５（秒）等の、エンジン５に比較的大きい負荷が加わり続けていると判断できる値に設定される。また、第一設定角度α１は、例えば５（度）等の、エンジン５に加わる負荷を低減できる程度の値に設定される。

ステップＳ３０５においてロータリ耕耘装置３０を上昇させると、耕耘爪３１の耕深深さを浅くして、エンジン５に加わる負荷を低減させることができる。これによって、エンジン５のエンジン回転数Ｎｒの減少を抑制し、当該エンジン回転数Ｎｒを目標エンジン回転数Ｎｓの近辺に維持することができる。このようにして、エンジン５のストールを防止することができる。

また、負荷率Ｌが第一下降用設定負荷率Ｄｄ１未満である状態が第一下降用設定時間ｔｄ１以上続いた場合（図１４のステップＳ３０６からステップＳ３１０まで）、すなわち、エンジン５に加わる負荷が減少した場合、制御装置１００は、ロータリ耕耘装置３０が下降する方向にリフトアーム２４・２４を第一設定角度α１だけ回動させる。これによって、制御装置１００は、ロータリ耕耘装置３０を下降させる（ステップＳ３１１）。

ここで、第一下降用設定負荷率Ｄｄ１は、例えば５０（％）等の、エンジン５に加わる負荷が比較的小さいと判断できる値に設定される。また、第一下降用設定時間ｔｄ１は、例えば５（秒）等の、エンジン５に大きな負荷が加わっていない状態が継続していると判断できる値に設定される。

ステップＳ３１０においてロータリ耕耘装置３０を下降させることで、負荷率Ｌが小さい場合（エンジン５に加わる負荷が減少した場合）はリフトアーム２４・２４の回動角度αｒを可能な限り目標回動角度αｓに近い値に制御することができる。また、回動角度αｒが目標回動角度αｓよりも大きい場合（ステップＳ３０７）にのみロータリ耕耘装置３０を下降させることで、回動角度αｒが目標回動角度αｓよりも小さくなること、すなわちロータリ耕耘装置３０が目標昇降位置よりも低い位置まで下降することを防止している。

一方、目標エンジン回転数Ｎｓが境界エンジン回転数Ｎｂ未満である場合において、負荷率Ｌが第二上昇用設定負荷率Ｄｕ２以上である状態が第二上昇用設定時間ｔｕ２以上続いた場合（図１５のステップＳ３２１からステップＳ３２４まで）、制御装置１００は、エンジン回転数Ｎｒが減少してエンジン５がストールするのを防止するために、ロータリ耕耘装置３０が上昇する方向にリフトアーム２４・２４を第二設定角度α２だけ回動させる。これによって、制御装置１００は、ロータリ耕耘装置３０を上昇させる（ステップＳ３２５）。

ここで、第二上昇用設定負荷率Ｄｕ２は、第一上昇用設定負荷率Ｄｕ１より小さい値に設定される。第二上昇用設定負荷率Ｄｕ２は、例えば７０（％）等の、エンジン５に比較的大きい負荷が加わっていると判断できる値に設定される。また、第二上昇用設定時間ｔｕ２は、第一上昇用設定時間ｔｕ１より小さい値に設定される。第二上昇用設定時間ｔｕ２は、例えば２．５（秒）等の、エンジン５に比較的大きい負荷が加わり続けていると判断できる値に設定される。また、第二設定角度α２は、第一設定角度α１より大きい値に設定される。第二設定角度α２は、例えば１０（度）等の、エンジン５に加わる負荷を低減できる程度の値に設定される。

ステップＳ３２５においてロータリ耕耘装置３０を上昇させると、耕耘爪３１の耕深深さを浅くして、エンジン５に加わる負荷を低減させることができる。これによって、エンジン５のエンジン回転数Ｎｒの減少を抑制し、当該エンジン回転数Ｎｒを目標エンジン回転数Ｎｓの近辺に維持することができる。このようにして、エンジン５のストールを防止することができる。

また、負荷率Ｌが第二下降用設定負荷率Ｄｄ２未満である状態が第二下降用設定時間ｔｄ２以上続いた場合（図１６のステップＳ３２６からステップＳ３２９まで）、すなわち、エンジン５に加わる負荷が減少した場合、制御装置１００は、ロータリ耕耘装置３０が下降する方向にリフトアーム２４・２４を第二設定角度α２だけ回動させる。これによって、制御装置１００は、ロータリ耕耘装置３０を下降させる（ステップＳ３３０）。

ここで、第二下降用設定負荷率Ｄｄ２は、第一下降用設定負荷率Ｄｄ１より小さい値に設定される。第二下降用設定負荷率Ｄｄ２は、例えば４０（％）等の、エンジン５に加わる負荷が比較的小さいと判断できる値に設定される。また、第二下降用設定時間ｔｄ２は、第一下降用設定時間ｔｄ１より大きい値に設定される。第二下降用設定時間ｔｄ２は、例えば１０（秒）等の、エンジン５に大きな負荷が加わっていない状態が継続していると判断できる値に設定される。

ステップＳ３３０においてロータリ耕耘装置３０を下降させることで、負荷率Ｌが小さい場合（エンジン５に加わる負荷が減少した場合）はリフトアーム２４・２４の回動角度αｒを可能な限り目標回動角度αｓに近い値に制御することができる。また、回動角度αｒが目標回動角度αｓよりも大きい場合（ステップＳ３２７）にのみロータリ耕耘装置３０を下降させることで、回動角度αｒが目標回動角度αｓよりも小さくなること、すなわちロータリ耕耘装置３０が目標昇降位置よりも低い位置まで下降することを防止している。

以下では、上述の如く、目標エンジン回転数Ｎｓが境界エンジン回転数Ｎｂ以上である場合における第一上昇用設定負荷率Ｄｕ１、第一上昇用設定時間ｔｕ１、第一設定角度α１、第一下降用設定負荷率Ｄｄ１、及び第一下降用設定時間ｔｄ１と、目標エンジン回転数Ｎｓが境界エンジン回転数Ｎｂ未満である場合における第二上昇用設定負荷率Ｄｕ２、第二上昇用設定時間ｔｕ２、第二設定角度α２、第二下降用設定負荷率Ｄｄ２、及び第二下降用設定時間ｔｄ２と、の値に差異（大小）を設けた理由について説明する。

図１２に示すように、エンジン回転数Ｎｒが境界エンジン回転数Ｎｂ未満である場は、エンジン回転数Ｎｒが境界エンジン回転数Ｎｂ以上である場合よりもエンジン５のストールが発生し易い領域である。詳細には、エンジン回転数Ｎｒが境界エンジン回転数Ｎｂ以上であるときに、エンジン５に加わる負荷が増加し、エンジン回転数Ｎｒが減少した場合、正味平均有効圧力Ｐｍは標準出力曲線Ｘに沿って増加する。エンジン５のトルクは正味平均有効圧力Ｐｍと比例関係にあるため、エンジン回転数Ｎｒが減少すると当該エンジン５のトルクは増加する。したがって、エンジン回転数Ｎｒが境界エンジン回転数Ｎｂ以上である場合においてはエンジン５に加わる負荷が増加してもトルクが増加するため、エンジン５はストールを発生し難い。これに対し、エンジン回転数Ｎｒが境界エンジン回転数Ｎｂ未満であるときに、エンジン５に加わる負荷が増加し、エンジン回転数Ｎｒが減少した場合、正味平均有効圧力Ｐｍは標準出力曲線Ｘに沿って減少し、これに伴ってエンジン５のトルクも減少する。したがって、エンジン回転数Ｎｒが境界エンジン回転数Ｎｂ未満である場合においてはエンジン５に加わる負荷が増加するとトルクが減少するため、エンジン５はストールを発生し易い。

上記の如く、エンジン回転数Ｎｒが境界エンジン回転数Ｎｂ未満であるときは、エンジン回転数Ｎｒが境界エンジン回転数Ｎｂ以上であるときよりもエンジン５のストールが発生し易いことに鑑みて、本実施形態においては、第一上昇用設定負荷率Ｄｕ１と第二上昇用設定負荷率Ｄｕ２等の値に差異（大小）を設けている。これによって、目標エンジン回転数Ｎｓが、エンジン５のストールが発生し易い境界エンジン回転数Ｎｂ未満である場合においても、エンジン５のストールの発生を効果的に抑制することができる。

１トラクタ
５エンジン
３０ロータリ耕耘装置
７４出力検出手段
８２昇降アクチュエータ
１００制御装置

Claims

エンジンと、ロータリ耕耘装置と、前記ロータリ耕耘装置を昇降する昇降アクチュエータと、前記昇降アクチュエータを駆動制御する制御装置と、を備えるトラクタであって、
前記エンジンの出力を検出する出力検出手段を備え、
前記制御装置は、
前記エンジンのエンジン回転数と前記エンジンの正味平均有効圧力との関係を示すマップにおいて予め設定される低燃費領域を記憶し、
前記出力検出手段により検出される前記エンジンの出力に基づいて前記エンジンの負荷率を算出し、
前記エンジン回転数及び前記正味平均有効圧力が前記低燃費領域に含まれ、かつ前記負荷率が設定負荷率以上である状態が設定時間以上継続した場合、前記ロータリ耕耘装置を設定上昇量だけ上昇させる、
トラクタ。
前記低燃費領域は、
各エンジン回転数における最大出力時の正味平均有効圧力を結んだ標準出力曲線が最大となるときの境界エンジン回転数を境に、当該境界エンジン回転数よりもエンジン回転数が大きい第一低燃費領域と、当該境界エンジン回転数よりもエンジン回転数が小さい第二低燃費領域と、に分けられ、
前記制御装置は、
前記第二低燃費領域における前記設定負荷率を、前記第一低燃費領域における前記設定負荷率よりも小さい値に設定する、
請求項１に記載のトラクタ。
前記低燃費領域は、
各エンジン回転数における最大出力時の正味平均有効圧力を結んだ標準出力曲線が最大となるときの境界エンジン回転数を境に、当該境界エンジン回転数よりもエンジン回転数が大きい第一低燃費領域と、当該境界エンジン回転数よりもエンジン回転数が小さい第二低燃費領域と、に分けられ、
前記制御装置は、
前記第二低燃費領域における前記設定上昇量を、前記第一低燃費領域における前記設定上昇量よりも大きい値に設定する、
請求項１に記載のトラクタ。
前記低燃費領域は、
各エンジン回転数における最大出力時の正味平均有効圧力を結んだ標準出力曲線が最大となるときの境界エンジン回転数を境に、当該境界エンジン回転数よりもエンジン回転数が大きい第一低燃費領域と、当該境界エンジン回転数よりもエンジン回転数が小さい第二低燃費領域と、に分けられ、
前記制御装置は、
前記第二低燃費領域における前記設定負荷率を、前記第一低燃費領域における前記設定負荷率よりも小さい値に設定し、
前記第二低燃費領域における前記設定上昇量を、前記第一低燃費領域における前記設定上昇量よりも大きい値に設定する、
請求項１に記載のトラクタ。
前記制御装置は、
前記第二低燃費領域における前記設定時間を、前記第一低燃費領域における前記設定時間よりも小さい値に設定する、
請求項２から請求項４までのいずれか一項に記載のトラクタ。