JP6005107B2 - 作業車両の駆動系制御装置 - Google Patents

Description

本願発明は、例えば農作業機や建設機械といった作業車両の駆動系（エンジンや無段変速機）制御装置に関するものである。

定格出力を維持しつつエンジンのダウンサイジングを図るために、エンジンの低排気量化と過給機の組み込みとが一般に行われている（例えば特許文献１等参照）。かかるダウンサイジングによって、エンジンを搭載する作業車両の小型軽量化と、燃費改善とが可能になる。

特表２００８−５１４８５４号公報

しかし、ダウンサイジングのために低排気量化且つ過給機利用をしたのでは、部品点数が増えてコストが嵩むし、低排気量化する前のエンジンと比べて、低回転域での出力トルクが小さくその確保が難しいという問題があった。

そこで、本願発明は、このような問題を解消した作業車両の駆動系制御装置を提供することを技術的課題とするものである。

本願発明に係る作業車両の駆動系制御装置は、走行機体に搭載されたエンジンと、該エンジンに燃料を噴射するコモンレール式の燃料噴射装置と、前記エンジンからの動力を変速する無段変速機と、前記エンジン（７０）の回転速度を検出するエンジン速度センサと、前記走行機体の車速を検出する車速センサとを備えている作業車両において、前記エンジンの最低回転速度が、前記エンジン固有のローアイドル回転速度よりも大きくなる範囲において変更可能になっており、負荷変動に拘らず回転速度を一定に維持するアイソクロナス制御を実行する際に、前記エンジンの第１回転速度が決められると、高速側の第２回転速度が自動的に設定され、前記エンジンの回転速度が前記第１回転速度の場合においてエンジン負荷が第１所定値を超えれば、前記燃料噴射装置の燃料噴射量を調節して、前記第１回転速度における第１エンジン運転点と出力馬力が同じで且つエンジン負荷率が第１所定値より小さい第２目標エンジン運転点に移行させると共に、前記走行機体の車速を変更しないように、前記無段変速機の変速比を変更調節し）、前記エンジンの回転速度が前記第２回転速度の場合においてエンジン負荷が第２所定値以下となれば、前記燃料噴射装置の燃料噴射量を調節して、前記第１目標エンジン運転点に移行させると共に、前記走行機体の車速を変更しないように、前記無段変速機の変速比を変更調節して、前記エンジンの回転速度及びトルクに関するエンジン運転点が予め設定された最適燃費線上から外れている場合に、前記エンジン運転点を前記最適燃費線上に移行させるというものである。

本願発明に係る作業車両の駆動系制御装置によると、走行機体に搭載されたエンジンと、該エンジンに燃料を噴射するコモンレール式の燃料噴射装置とを備えている作業車両において、前記エンジンの最低回転速度が、前記エンジン固有のローアイドル回転速度よりも大きくなる範囲において変更可能になっているから、前記エンジンと同排気量のものに比べて高い出力馬力を簡単に確保できる。逆の見方をすれば、前記エンジンと同出力馬力のものに比べて低排気量のエンジンにできる。従って、前記エンジンのダウンサイジングを簡単に実現できるという効果を奏する。その上、出力馬力確保のために過給機を必要としないから、部品コストも抑制できるという効果を奏する。

本願発明によると、前記エンジンからの動力を変速する無段変速機を備えており、前記最低回転速度を前記ローアイドル回転速度よりも大きい値に設定した場合は、前記走行機体の最低車速を前記ローアイドル回転速度のときのままで変更しないように、前記無段変速機の変速比を変更調節するから、前記最低回転速度を前記ローアイドル回転速度より高くしたとしても、前記走行機体の最低車速が速くならずに、前記ローアイドル回転速度のときのままで維持できることになる。このため、低速走行時において、前記エンジンと同排気量のものを搭載した作業車両と変わらない走行性能（違和感のない車速）が得られるという効果を奏する。

本願発明によると、請求項２に記載した作業車両の駆動系制御装置において、前記エンジンの回転速度及びトルクに関するエンジン運転点が予め設定された最適燃費線上から外れている場合は、前記エンジン運転点を前記最適燃費線上に移行させると共に、前記走行機体の車速を変更しないように、前記無段変速機の変速比を変更調節するから、低燃費運転を実行するものでありながら、前記回転速度の変化に伴う前記車速変動を確実に防止できる。従って、前記作業車両において、安定した走行性能が得られるという効果を奏する。

作業車両としての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。 トラクタにおける動力伝達系のスケルトン図である。 車速と無段変速機の変速比との関係を説明する図である。 エンジンの燃料系統説明図である。 エンジン及び排気ガス浄化装置の関係を示す機能ブロック図である。 ＥＣＵと変速コントローラとの関係を示す機能ブロック図である。 燃料の噴射タイミングを説明する図である。 第１実施例における出力特性マップの説明図である。 回転速度限定制御の流れを示すフローチャートである。 第２実施例における出力特性マップの説明図である。 最低車速制御の流れを示すフローチャートである。 最低車速制御中の変速比制御の詳細を示すフローチャートである。 最適燃費制御の流れを示すフローチャートである。 最適燃費制御中の変速比制御の詳細を示すフローチャートである。 燃料噴射制御の別例に対応した出力特性マップの説明図である。 燃料噴射制御の別例を示すフローチャートである。

以下に、本願発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

（１）．トラクタの概略構造
まず、図１及び図２を参照しながら、作業車両の一例であるトラクタ１４１の概略構造について説明する。図１及び図２に示すように、トラクタ１４１の走行機体１４２は、左右一対の前車輪１４３と左右一対の後車輪１４４とで支持されている。走行機体１４２の前部に搭載したエンジン７０にて後車輪１４４及び前車輪１４３を駆動することにより、トラクタ１４１は前後進走行するように構成される。エンジン７０はボンネット１４６にて覆われる。また、走行機体１４２の上面にはキャビン１４７が設置されている。該キャビン１４７の内部には、操縦座席１４８と、かじ取りすることによって前車輪１４３の操向方向を左右に動かす操縦ハンドル１４９とが設置されている。キャビン１４７の外側部には、オペレータが乗降するステップ１５０が設けられ、該ステップ１５０より内側で且つキャビン１４７の底部より下側には、エンジン７０に燃料を供給する燃料タンク１５１が設けられている。

図１及び図２に示すように、キャビン１４７内にある操縦ハンドル１４９は、操縦座席１４８の前方に位置する操縦コラム１９０上に設けられている。操縦コラム１９０の右方には、エンジン７０の回転速度を設定保持するスロットルレバー１９７と、走行機体１４２を制動操作する左右一対のブレーキペダル１９１とが設けられている。操縦コラム１９０の左方には、走行機体１４２の進行方向を前進と後進とに切換操作するための前後進切換レバー１９８と、クラッチペダル１９２とが配置されている。操縦コラム１９０の背面側には、ブレーキペダル１９１を踏み込み位置に保持する駐車ブレーキレバー２００が設けられている。

ブレーキペダル１９１の右方には、スロットルレバー１９７にて設定されたエンジン７０の回転速度を下限回転速度として、これ以上の範囲にて回転速度を増減速させるアクセルペダル１９９が配置されている。操縦座席１４８の右側コラム上には、対地作業機としてのロータリ耕耘機１６４の高さ位置を手動で変更調節する作業機昇降レバー１９３、ＰＴＯ変速レバー１９４、及び変速操作用の主変速レバー２０１等が配置されている。操縦座席１４８の左側コラム上には副変速レバー１９５が配置され、左側コラムの前方にはデフロックペダル１９６が配置されている。

図１及び図２に示すように、走行機体１４２は、前バンパ１５２及び前車軸ケース１５３を有するエンジンフレーム１５４と、エンジンフレーム１５４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１５６とにより構成される。機体フレーム１５６の後部には、エンジン７０の駆動力を適宜変速して後車輪１４４及び前車輪１４３に伝達するためのミッションケース１５７が連結されている。後車輪１４４は、ミッションケース１５７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１５８を介して取り付けられている。ミッションケース１５７内には、エンジン７０からの駆動力を変速する無段変速機１５９（図３及び図４参照）が設けられている。

ミッションケース１５７の後部上面には、ロータリ耕耘機１６４を昇降動する油圧式の作業機用昇降機構１６０が着脱可能に取り付けられている。ロータリ耕耘機１６４は、ミッションケース１５７の後部に、一対の左右ロワーリンク１６１及びトップリンク１６２からなる３点リンク機構を介して連結される。ミッションケース１５７の後側面には、ロータリ耕耘機１６４にＰＴＯ駆動力を伝達するためのＰＴＯ軸１６３が後ろ向きに突設されている。

図１及び図２に示すように、ロータリ耕耘機１６４の後部側には、散播用の播種機１７０が肥料散布機（図示省略）と交換可能に取り付けられている。播種機１７０は、種子を入れるタンク１７１と、タンク１７１内の種子を定量ずつ繰り出す繰出部１７２と、繰出部１７２の繰出ローラ（図示省略）を駆動する電動モータ１７３とを備えている。タンク１７１内の種子は、繰出部１７２からロータリ耕耘機１６４後方の既耕耘地面に散播される。なお、肥料散布機をロータリ耕耘機１６４に取り付けた場合は、肥料散布機の肥料（薬剤）がロータリ耕耘機１６４後方の既耕耘地面に散布されることになる。

（２）．トラクタの油圧回路構造
次に、主に図３を参照しながら、トラクタ１４１の油圧回路２１０構造を説明する。トラクタ１４１の油圧回路２１０は、エンジン７０の回転動力にて駆動する作業用油圧ポンプ２０４及び走行用油圧ポンプ２０５を備えている。作業用油圧ポンプ２０４及び走行用油圧ポンプ２０５は、ミッションケース１５７における前側壁部材２２２の前面側に設けられている（図４参照）。作業用油圧ポンプ２０４は、作業機用昇降機構１６０の昇降制御油圧シリンダ２１５に作動油を供給するための制御電磁弁２１１に接続されている。制御電磁弁２１１は、作業機昇降レバー１９３の操作にて切り換え作動可能に構成されている。作業機昇降レバー１９３にて制御電磁弁２１１を切り換え作動させると、昇降制御油圧シリンダ２１５が伸縮駆動して、作業機用昇降機構１６０と左右ロワーリンク１６１とをつなぐリフトアーム１６９（図１参照）を昇降回動させる。その結果、ロワーリンク１６１を介してロータリ耕耘機１６４が昇降動することになる。

走行用油圧ポンプ２０５は、ミッションケース１５７の無段変速機１５９及びパワーステアリング用の油圧シリンダ２０３に作動油を供給するものである。この場合、ミッションケース１７は作動油タンクとしても利用されていて、ミッションケース１５７内部の作動油が各油圧ポンプ２０４，２０５に供給される。走行用油圧ポンプ２０５は、パワーステアリング用のコントロール弁２１２を介してパワーステアリング用の油圧シリンダ２０３に接続されている一方、左右一対のブレーキ作動機構２４５用のブレーキシリンダ２４７に対するオートブレーキ電磁弁２４６にも接続されている。

更に、走行用油圧ポンプ２０５は、ＰＴＯ変速機構２２８のＰＴＯクラッチ２４８を作動させるＰＴＯクラッチ油圧電磁弁２４９と、無段変速機１５９に対する比例制御弁２１３及び始動用電磁弁２１７並びにこれらにて作動する切換弁２１４と、副変速機構２２７の副変速油圧シリンダ２５０を作動させる高速クラッチ電磁弁２５１と、前後進切換機構２２６の前進用油圧クラッチ２５２に対する前進用クラッチ電磁弁２５３と、後進用油圧クラッチ２５４に対する後進用クラッチ電磁弁２５５と、二駆四駆切換機構２２９の四駆用油圧クラッチ２５６に対する四駆油圧電磁弁２５７と、倍速用油圧クラッチ２５８に対する倍速油圧電磁弁２５９とに接続されている。

ＰＴＯクラッチ油圧電磁弁２４９、前進用クラッチ電磁弁２５３、後進用クラッチ電磁弁２５５、四駆油圧電磁弁２５７、及び倍速油圧電磁弁２５９は、これらを適宜制御して各々に対応するクラッチシリンダを作動させることによって、各油圧クラッチ２４８，２５２，２５４，２５６，２５８を切換駆動させるように構成されている。なお、油圧回路２１０は、リリーフ弁や流量調整弁、チェック弁、オイルクーラ、オイルフィルタ等も備えている。

（３）．トラクタの動力伝達系統
次に、主に図４を参照しながら、トラクタ１４１の動力伝達系統を説明する。中空箱形に形成されたミッションケース１５７の前面には前側壁部材２２２が、後面には後側壁部材２２３が着脱自在に固定されている。ミッションケース１５７の内部は仕切壁２２１によって前室２２４と後室２２５とに分けられている。図示は省略するが、前室２２４と後室２２５とは内部の作動油が相互に移動し得るように連通している。ミッションケース１５７の前室２２４側には、無段変速機１５９からの回転動力を正転又は逆転方向に切り換える前後進切換機構２２６と、前後進切換機構２２６を経由した回転動力を変速する機械式の副変速機構２２７と、エンジン７０からの回転動力を適宜変速してＰＴＯ軸１６３に伝達するＰＴＯ変速機構２２８と、前後車輪１４３，１４４の二駆と四駆とを切り換える二駆四駆切換機構２２９とが配置されている。また、後室２２５側には、無段変速機１５９と、副変速機構２２７を経由した回転動力を左右の後車輪１４４に伝達する差動ギヤ機構２３０とが配置されている。

エンジン７０から後ろ向きに突出するエンジン出力軸７４には、フライホイール２３１が直結するように取り付けられている。フライホイール２３１とこれから後ろ向きに延びる主動軸２３２とは、動力継断用のメインクラッチ２３３を介して連結されている。主動軸２３２とミッションケース１５７から前向きに突出する主変速入力軸２３４とは、両端に自在軸継手を備えた動力伝達軸２３５を介して連結されている。エンジン７０の回転動力は、エンジン出力軸７４から主動軸２３２及び動力伝達軸２３５を介して主変速入力軸２３４に伝達され、次いで、無段変速機１５９及び副変速機構２２７によって適宜変速される。該変速動力が差動ギヤ機構２３０を介して左右の後車輪１４４に伝達される。無段変速機１５９及び副変速機構２２７による変速動力は、二駆四駆切換機構２２９及び前車軸ケース１５３内の差動ギヤ機構２３６を介して、左右の前車輪１５３にも伝達される。

後室２２５の内部にある無段変速機１５９は、主変速入力軸２３４に主変速出力軸２３７を同心状に配置したインライン方式のものであり、可変容量形の油圧ポンプ部２４０と、該油圧ポンプ部２４０から吐出される高圧の作動油にて作動する定容量形の変速用油圧モータ部２４１とを備えている。油圧ポンプ部２４０には、主変速入力軸２３４の軸線に対して傾斜角を変更可能してその作動油供給量を調節するポンプ斜板２４２が設けられている。ポンプ斜板２４２には、主変速入力軸２３４の軸線に対するポンプ斜板２４２の傾斜角を変更調節する主変速油圧シリンダ２４３を関連させている。主変速油圧シリンダ２４３の駆動にてポンプ斜板２４２の傾斜角を変更することによって、油圧ポンプ部２４０から油圧モータ部２４１に供給される作動油量が変更調節され、無段変速機１５９の主変速動作が行われる。

すなわち、主変速レバー２０１の操作量に比例して作動する比例制御弁２１３からの作動油にて切換弁２１４が作動すると、主変速油圧シリンダ１９０が駆動し、これに伴い主変速入力軸２３４の軸線に対するポンプ斜板２４２の傾斜角が変更される。実施形態のポンプ斜板２４２は、傾斜略零（零を含むその前後）の中立角度を挟んで一方（正）の最大傾斜角度と他方（負）の最大傾斜角度との間の範囲で角度調節可能であり、且つ、走行機体１４２の車速が最低のときにいずれか一方に傾斜した角度（この場合は負で且つ最大付近の傾斜角度）になるように設定されている（図５参照）。

ポンプ斜板２４２の傾斜角が略零（中立角度）のときは、油圧ポンプ部２４０にて油圧モータ部２４１が駆動されず、主変速入力軸２３４と略同一回転速度にて主変速出力軸２３７が回転する。主変速入力軸２３４の軸線に対してポンプ斜板２４２を一方向（正の傾斜角）側に傾斜させたときは、油圧ポンプ部２４０が油圧モータ部２４１を増速作動させ、主変速入力軸２３４より速い回転速度で主変速出力軸２３７が回転する。その結果、主変速入力軸２３４の回転速度に油圧モータ部２４１の回転速度が加算されて、主変速出力軸２３７に伝達される。このため、主変速入力軸２３４の回転速度より高い回転速度の範囲で、ポンプ斜板２４２の傾斜角（正の傾斜角）に比例して、主変速出力軸２３７からの変速動力（車速）が変更される。ポンプ斜板２４２が正で且つ最大付近の傾斜角度のときに、走行機体１４２は最高車速になる（図５の白抜き四角箇所参照）。

主変速入力軸２３４の軸線に対してポンプ斜板２４２を他方向（負の傾斜角）側に傾斜させたときは、油圧ポンプ部２４０が油圧モータ部２４１を減速（逆転）作動させ、主変速入力軸２３４より低い回転速度で主変速出力軸２３７が回転する。その結果、主変速入力軸２３４の回転速度から油圧モータ部２４１の回転速度が減算されて、主変速出力軸２３７に伝達される。このため、主変速入力軸２３４の回転速度より低い回転速度の範囲で、ポンプ斜板２４２の傾斜角（負の傾斜角）に比例して、主変速出力軸２３７からの変速動力が変更される。ポンプ斜板２４２が負で且つ最大付近の傾斜角度のときに、走行機体１４２は最低車速になる（図５の白抜き丸箇所参照）。

なお、実施形態では、後述する作業機（変速）コントローラ２７１の指令にて作動する始動用電磁弁２１７からの作動油にて切換弁２１４を作動させると、主変速レバー２０１の操作位置に拘らず、主変速油圧シリンダ２４３が駆動し、これに伴い主変速入力軸２３４の軸線に対するポンプ斜板２４２の傾斜角が変更される。

（４）．エンジン及びその周辺の構造
次に、図６及び図７を参照して、エンジン７０及びその周辺の構造を説明する。図６に示すように、エンジン７０は４気筒型のディーゼルエンジンであり、上面にシリンダヘッド７２が締結されたシリンダブロック７５を備えている。シリンダヘッド７２の一側面には吸気マニホールド７３が接続されており、他側面には排気マニホールド７１が接続されている。シリンダブロック７５の側面のうち吸気マニホールド７３の下方には、エンジン７０の各気筒に燃料を供給するコモンレール装置１１７が設けられている。吸気マニホールド７３の吸気上流側に接続された吸気管７６には、エンジン７０の吸気圧（吸気量）を調節するための吸気絞り装置８１とエアクリーナ（図示省略）とが接続される。

図７に示すように、エンジン７０における４気筒分の各インジェクタ１１５に、コモンレール装置１１７及び燃料供給ポンプ１１６を介して、燃料タンク１１８が接続される。各インジェクタ１１５は電磁開閉制御型の燃料噴射バルブ１１９を備えている。コモンレール装置１１７は円筒状のコモンレール１２０を備えている。燃料供給ポンプ１１６の吸入側には、燃料フィルタ１２１及び低圧管１２２を介して燃料タンク１１８が接続されている。燃料タンク１１８内の燃料が燃料フィルタ１２１及び低圧管１２２を介して燃料供給ポンプ１１６に吸い込まれる。実施形態の燃料供給ポンプ１１６は吸気マニホールド７３の近傍に配置されている。一方、燃料供給ポンプ１１６の吐出側には、高圧管１２３を介してコモンレール１２０が接続されている。コモンレール１２０には、４本の燃料噴射管１２６を介して、４気筒分のインジェクタ１１５が接続されている。

上記の構成において、燃料タンク１１８の燃料は燃料供給ポンプ１１６によってコモンレール１２０に圧送され、高圧の燃料がコモンレール１２０に蓄えられる。各燃料噴射バルブ１１９がそれぞれ開閉制御されることによって、コモンレール１２０内の高圧の燃料が各インジェクタ１１５からエンジン７０の各気筒に噴射される。すなわち、各燃料噴射バルブ１１９を電子制御することによって、各インジェクタ１１５から供給される燃料の噴射圧力、噴射時期、噴射期間（噴射量）が高精度にコントロールされる。従って、エンジン７０からの窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減できると共に、エンジン７０の騒音振動を低減できる。

図９に示すように、コモンレール装置１１７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、コモンレール装置１１７は、メイン噴射Ａ以外に、上死点より約６０°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（以下、ＰＭという）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。

パイロット噴射Ｂは、メイン噴射Ａに対して大きく進角した時期に噴射することによって、燃料と空気との混合を促進させるものである。プレ噴射Ｃは、メイン噴射Ａに先立って噴射することによって、メイン噴射Ａでの着火時期の遅れを短縮するものである。アフタ噴射Ｄは、メイン噴射Ａに対して近接した時期に噴射することによって、拡散燃焼を活性化させＰＭを再燃焼させる（ＰＭを低減する）ものである。ポスト噴射Ｅは、メイン噴射Ａに対して大きく遅角した時期に噴射することによって、実際の燃焼過程に寄与せずに未燃焼の燃料として後述するＤＰＦ５０に供給するものである。ＤＰＦ５０に供給された未燃焼の燃料は後述するディーゼル酸化触媒５３上で反応し、その反応熱によってＤＰＦ５０内の排気ガス温度が上昇することになる。図９におけるグラフの山の高低は、大まかに言って各噴射段階Ａ〜Ｅでの燃料噴射量の差異を表現している。

なお、図７に示すように、燃料タンク１１８には、燃料戻り管１２９を介して燃料供給ポンプ１１６が接続されている。円筒状のコモンレール１２０の長手方向の端部に、コモンレール１２０内の燃料の圧力を制限する戻り管コネクタ１３０を介して、コモンレール戻り管１３１が接続されている。すなわち、燃料供給ポンプ１１６の余剰燃料とコモンレール１２０の余剰燃料とが、燃料戻り管１２９及びコモンレール戻り管１３１を介して燃料タンク１１８に回収されることになる。

排気マニホールド７１の排気下流側に接続された排気管７７には、エンジン７０の排気圧を調節するための排気絞り装置８２と、排気ガス浄化装置の一例であるＤＰＦ５０（ディーゼルパティキュレートフィルタ）とが接続される。各気筒から排気マニホールド７１に排出された排気ガスは、排気管７７、排気絞り装置８２及びＤＰＦ５０を経由して浄化処理をされてから外部に放出される。

図６に示すように、ＤＰＦ５０は、排気ガス中のＰＭ等を捕集するためのものである。実施形態のＤＰＦ５０は、耐熱金属材料製のケーシング５１内にある略筒型のフィルタケース５２に、例えば白金等のディーゼル酸化触媒５３とスートフィルタ５４とを直列に並べて収容したものである。フィルタケース５２の排気上流側にディーゼル酸化触媒５３が配置され、排気下流側にスートフィルタ５４が配置される。スートフィルタ５４は、排気ガスをろ過可能な多孔質隔壁にて区画された多数のセルを有するハニカム構造に構成されている。

ケーシング５１の一側部には、排気管７７のうち排気絞り装置８２の排気下流側に連通する排気導入口５５が設けられている。前記ケーシング５１の一側部と、フィルタケース５２の一側部は第１側壁板５６及び第２側壁板５７にて塞がれている。ケーシング５１の他側部は第１蓋板５９及び第２蓋板６０にて塞がれている。両蓋板５９，６０の間は、フィルタケース５２内に複数の連通管６２を介して連通する排気音減衰室６３に構成されている。また、第２蓋板６０を略筒型の排気出口管６１が貫通している。排気出口管６１の外周面には、排気音減衰室６３に向けて開口する複数の連通穴５８が形成されている。排気出口管６１及び排気音減衰室６３等によって消音器６４を構成している。

ケーシング５１の一側部に形成された排気導入口５５には排気ガス導入管６５が挿入されている。排気ガス導入管６５の先端は、ケーシング５１を横断して排気導入口５５と反対側の側面に突出している。排気ガス導入管６５の外周面には、フィルタケース５２に向けて開口する複数の連通穴６６が形成されている。排気ガス導入管６５のうち排気導入口５５と反対側の側面に突出する部分は、これに着脱可能に螺着された蓋体６７にて塞がれている。

ＤＰＦ５０には、検出手段の一例として、スートフィルタ５４の詰まり状態を検出するＤＰＦ差圧センサ６８が設けられている。ＤＰＦ差圧センサ６８は、ＤＰＦ５０内におけるスートフィルタ５４の上流側と下流側との各排気圧の圧力差（入口側と出口側との排気ガス差圧）を検出するものである。この場合、排気ガス導入管６５の蓋体６７に、ＤＰＦ差圧センサ６８を構成する上流側排気圧センサ６８ａが装着され、スートフィルタ５４と排気音減衰室６３との間に、下流側排気圧センサ６８ｂが装着されている。

なお、ＤＰＦ５０の上下流間の圧力差と、スートフィルタ５４（ＤＰＦ５０）内のＰＭ堆積量との間に特定の関連性があるから、ＤＰＦ差圧センサ６８にて検出される圧力差に基づき、ＤＰＦ５０内のＰＭ堆積量が演算にて求められる。そして、ＰＭ堆積量の演算結果に基づき、吸気絞り装置８１、排気絞り装置８２、又はコモンレール１２０を作動制御することにより、スートフィルタ５４（ＤＰＦ５０）の再生制御が実行される。

上記の構成において、エンジン７０からの排気ガスは、排気導入口５５を介して排気ガス導入管６５に入って、排気ガス導入管６５に形成された各連通穴６６からフィルタケース５２内に噴出し、ディーゼル酸化触媒５３からスートフィルタ５４の順に通過して浄化処理される。排気ガス中のＰＭは、スートフィルタ５４（各セル間の多孔質隔壁）に捕集される。ディーゼル酸化触媒５３及びスートフィルタ５４を通過した排気ガスは、消音器６４を介して排気出口管６１から機外に放出される。

排気ガスがディーゼル酸化触媒５３及びスートフィルタ５４を通過するに際して、排気ガス温度が再生可能温度（例えば約２５０〜３００℃）を超えていれば、ディーゼル酸化触媒５３の作用によって、排気ガス中のＮＯ（一酸化窒素）が不安定なＮＯ２（二酸化窒素）に酸化される。そして、ＮＯ２がＮＯに戻る際に放出するＯ（酸素）にて、スートフィルタ５４に堆積したＰＭを酸化除去することにより、スートフィルタ５４のＰＭ捕集能力が回復する。すなわち、スートフィルタ５４（ＤＰＦ５０）が再生する。

（５）．エンジンの制御関連の構成
次に、図７及び図８等を参照しながら、エンジン７０の制御関連の構成を説明する。図７及び図８に示すように、トラクタ１４１は、制御手段として、エンジン７０における各気筒の燃料噴射バルブ１１９を作動させるＥＣＵ１１と、作業機（変速）コントローラ２７１とを備えている。ＥＣＵ１１は、各種演算処理や制御を実行するＣＰＵ３１、各種データを予め固定的に記憶させたＲＯＭ３２、制御プログラムや各種データを書換可能に記憶するＥＥＰＲＯＭ３３、制御プログラムや各種データを一時的に記憶するＲＡＭ３４、時間計測用のタイマ３５、及び入出力インターフェイス等を有している。作業機コントローラ２７１もＥＣＵ１１と同様に、ＣＰＵ２８１、ＲＯＭ２８２、ＥＥＰＲＯＭ２８３、ＲＡＭ２８４、タイマ２８５及び入出力インターフェイス等を有している。

制御手段であるＥＣＵ１１及び作業機コントローラ２７１は、目安として、入出力系機器のハーネスの長さがなるべく短くなるように組み合せてそれらを制御するようにしており、それぞれの配置箇所でコントローラボックス（図示省略）内に格納されている。ＥＣＵ１１と作業機コントローラ２７１とは互いにＣＡＮ通信バス２７２を介して電気的に接続されている。実施形態のＥＣＵ１１は、エンジン７０又はその近傍に配置される（図２参照）。作業機コントローラ２７１は、例えばキャビン１４７内における操縦座席１４８の下方に配置される（図２参照）。なお、制御手段は３つ以上を通信バスを介して接続する構成でもよい。後述する各入出力系機器はいずれの制御手段に接続されてもよい。

ＥＣＵ１１の入力側には、少なくともコモンレール１２０内の燃料圧力を検出するレール圧センサ１２、燃料ポンプ１１６を回転又は停止させる電磁クラッチ１３、エンジン７０の回転速度（エンジン出力軸７４のカムシャフト位置）を検出する回転速度検出手段としてのエンジン速度センサ１４、インジェクタ１１５の燃料噴射回数（１行程の燃料噴射期間中の回数）を検出及び設定する噴射設定器１５、吸気系の吸気ガス温度を検出する吸気温度センサ１７、排気系の排気ガス温度を検出する排気温度センサ１８、エンジン７０の冷却水温度を検出する冷却水温度センサ１９、コモンレール１２０内の燃料温度を検出する燃料温度センサ２０、並びに、ＤＰＦ差圧センサ６８（上流側排気圧センサ６８ａ及び下流側排気圧センサ６８ｂ）等が接続されている。

ＥＣＵ１１の出力側には、エンジン４気筒分の各燃料噴射バルブ１１９の電磁ソレノイドがそれぞれ接続されている。すなわち、コモンレール１２０に蓄えた高圧燃料が燃料噴射圧力、噴射時期及び噴射期間等を制御しながら、１行程中に複数回に分けて燃料噴射バルブ１１９から噴射されることによって、窒素酸化物（ＮＯｘ）の発生を抑えると共に、すすや二酸化炭素等の発生も低減した完全燃焼を実行し、燃費を向上させるように構成されている。また、ＥＣＵ１１の出力側には、エンジン７０の吸気圧（吸気量）を調節するための吸気絞り装置８１、エンジン７０の排気圧を調節するための排気絞り装置８２、ＥＣＵ１１の故障を警告報知するＥＣＵ故障ランプ２２、ＤＰＦ５０内における排気ガス温度の異常高温を報知する排気温度警告ランプ２３、及び、ＤＰＦ５０再生動作に伴い点灯する再生ランプ２４等が接続されている。

図８に示すように、作業機コントローラ２７１には、出力関連の各種電磁弁、すなわち前進用油圧クラッチ２５２に対する前進用クラッチ電磁弁２５３、後進用油圧クラッチ２５４に対する後進用クラッチ電磁弁２５５、副変速油圧シリンダ２５０に対する高速クラッチ電磁弁２５１、主変速レバー２０１の操作量に比例して主変速油圧シリンダ２４３を作動させる比例制御弁２１３と、四駆用油圧クラッチ２５６に対する四駆油圧電磁弁２５７、倍速用油圧クラッチ２５８に対する倍速油圧電磁弁２５９、左右のオートブレーキ電磁弁２４６、ＰＴＯクラッチ２４８に対するＰＴＯクラッチ油圧電磁弁２４９、及び、作業機用昇降機構１６０の昇降制御油圧シリンダ２１５に作動油を供給する制御電磁弁２１１等が接続されている。

更に、作業機コントローラ２７１には、入力関連の各種センサ及びスイッチ類、すなわち操縦ハンドル１４９の回動操作量（操舵角度）を検出する操舵ポテンショ２９０、前後進切換レバー１９８の操作位置から前進用及び後進用油圧クラッチ２５２，２５４の入り切り状態を検出する前後進ポテンショ２９１、主変速出力軸２３７の出力回転速度を検出する主変速出力軸回転センサ２９２、スロットルレバー１９７の操作位置を検出するスロットル位置センサ１６、前後四輪１４３，１４４の回転速度（車速）を検出する車速センサ２５、四駆油圧電磁弁２５７を切換操作する四駆モードスイッチ２９３、倍速油圧電磁弁２５９を切換操作する倍速モードスイッチ２９４、ブレーキペダル１９１の踏み込みの有無を検出するブレーキペダルスイッチ２９５、オートブレーキ電磁弁２４６を切換操作するオートブレーキスイッチ２９６、主変速レバー２０１の操作位置を検出する主変速ポテンショ２９７、副変速レバー１９５の操作位置を検出する副変速レバーセンサ２９８、並びに、エンジン７０の最低回転速度Ｎａを設定する最低回転速度ダイヤル２７等が電気的に接続されている。

ここで、最低回転速度ダイヤル２７は、その摘みの位置を連続的（アナログ的）又は段階的（デジタル的）に変更調節して、最低回転速度Ｎａがエンジン７０固有のローアイドル回転速度Ｎｌｏｗよりも大きくなる範囲において任意に調節し得るように構成されている。スロットルレバー１９７を最低速側に操作した場合の回転速度Ｎは、最低回転速度ダイヤル２７にて設定された最低回転速度Ｎａとなる。

以上の説明から分かるように、走行機体１４２に搭載されたエンジン７０と、該エンジン７０に燃料を噴射するコモンレール式の燃料噴射装置１１７とを備えている作業車両１４１において、前記エンジン７０の最低回転速度Ｎａが、前記エンジン７０固有のローアイドル回転速度Ｎｌｏｗよりも大きくなる範囲において変更可能になっているから、前記エンジン７０と同排気量のものに比べて高い出力馬力を簡単に確保できる。逆の見方をすれば、前記エンジン７０と同出力馬力のものに比べて低排気量のエンジンにできる。従って、前記エンジン７０のダウンサイジングを簡単に実現できるという効果を奏する。その上、出力馬力確保のために過給機を必要としないから、部品コストも抑制できるという効果を奏する。

ＥＣＵ１１のＥＥＰＲＯＭ３３若しくは作業機コントローラ２７１のＥＥＰＲＯＭ２８３には、エンジン７０の回転速度ＮとトルクＴとの関係を示す出力特性マップＭ（図１０参照）が予め記憶されている。出力特性マップＭは実験等にて求められる。図１０に示す出力特性マップＭでは、回転速度Ｎを横軸に、トルクＴを縦軸に採っている。出力特性マップＭは、上向き凸に描かれた実線Ｔｍｘで囲まれた領域である。実線Ｔｍｘは、各回転速度Ｎに対する最大トルクを表した最大トルク線である。

ＥＣＵ１１は基本的に、エンジン速度センサ１４にて検出される回転速度と各インジェクタ１１５の噴射圧・噴射期間とからエンジン７０のトルクＴを求め、トルクＴと出力特性マップＭとを用いて目標燃料噴射量を演算し、該演算結果に基づきコモンレール装置１１７を作動させる燃料噴射制御を実行するように構成されている。なお、コモンレール装置１１７の燃料噴射量は、各燃料噴射バルブ１１９の開弁期間を調節して、各インジェクタ１１５の噴射期間を変更することによって調節される。

（６）．燃料噴射制御の第１実施例
次に、図１０及び図１１を参照しながら、ＥＣＵ１１による燃料噴射制御の第１実施例について説明する。第１実施例では、エンジン７０の回転速度Ｎを２種類Ｎ＃１，Ｎ＃２のみに限定していて、回転速度Ｎを前記２種類Ｎ＃１，Ｎ＃２のいずれに変更しても、変更前後で走行機体１４２の車速Ｖを変更しないように、無段変速機１５９の変速比を変更調節する回転速度限定制御を、ＥＣＵ１１が実行する構成になっている。

回転速度限定制御は例えば図１１のフローチャートに示すように実行される。すなわち、エンジン速度センサ１４の検出値を読み込んで、現時点の回転速度Ｎが低速側Ｎ＃１か否かを判別する（Ｓ２０１）。低速側Ｎ＃１でなければ（Ｓ２０１：ＮＯ）、エンジン７０の回転速度Ｎが低速側Ｎ＃１となるようにコモンレール装置１１７の燃料噴射量を調節し（Ｓ２０２）、その後ステップＳ２０１に戻る。

ステップＳ２０１において低速側Ｎ＃１であれば（Ｓ２０１：ＹＥＳ）、スロットル位置センサ１６の検出値（現時点のトルクＴｘ）を読み込んで、回転速度Ｎ＃１、トルクＴｘ及び出力特性マップＭとから、現時点のエンジン負荷率ＬＦｘを算出し（Ｓ２０３）、該現時点のエンジン負荷率ＬＦｘが所定値Ｘを超えるか否かを判別する（Ｓ２０４）。ここで、エンジン負荷率とは、任意の回転速度Ｎでの最大トルクＴ（最大エンジン負荷）に対する比率のことを言う。

現時点のエンジン負荷率ＬＦｘが所定値Ｘ以下であれば（Ｓ２０４：ＮＯ）、ステップＳ２０１に戻る。所定値Ｘを超えている場合は（Ｓ２０４：ＹＥＳ）、エンジン７０の回転速度Ｎが高速側Ｎ＃２となるようにコモンレール装置１１７の燃料噴射量を調節する（Ｓ２０５）。次いで、車速センサ２５の検出値Ｖｘ（車速）を読み込んで、車速Ｖｘが回転速度変更前のままか否かを判別する（Ｓ２０６）。車速Ｖｘが変わっていれば（Ｓ２０６：ＮＯ）、走行機体１４２の車速を回転速度変更前に戻すべく、ミッションケース１５７における無段変速機１５９の変速比を変更調節し（Ｓ２０７）、ステップＳ２０６に戻る。

ステップＳ２０６において車速Ｖｘが回転速度変更前のままで維持されていれば（Ｓ２０６：ＹＥＳ）、次いで、エンジン速度センサ１４の検出値を読み込んで、現時点の回転速度Ｎが高速側Ｎ＃２か否かを判別する（Ｓ２０８）。高速側Ｎ＃２でなければ（Ｓ２０８：ＮＯ）、エンジン７０の回転速度Ｎが高速側Ｎ＃２となるようにコモンレール装置１１７の燃料噴射量を調節し（Ｓ２０９）、その後ステップＳ２０８に戻る。

ステップＳ２０８において高速側Ｎ＃２であれば（Ｓ２０８：ＹＥＳ）、スロットル位置センサ１６の検出値（現時点のトルクＴｙ）を読み込んで、回転速度Ｎ＃２、トルクＴｙ及び出力特性マップＭとから、現時点のエンジン負荷率ＬＦｙを算出し（Ｓ２１０）、該現時点のエンジン負荷率ＬＦｙが所定値Ｙ未満か否かを判別する（Ｓ２１１）。現時点のエンジン負荷率ＬＦｙが所定値Ｙ以上であれば（Ｓ２１１：ＮＯ）、ステップＳ２０６に戻る。所定値Ｙ未満の場合は（Ｓ２１１：ＹＥＳ）、エンジン７０の回転速度Ｎが低速側Ｎ＃１となるようにコモンレール装置１１７の燃料噴射量を調節し（Ｓ２１２）、ステップＳ２０１に戻る。

上記の制御によると、走行機体１４２に搭載されたエンジン７０と、該エンジン７０に燃料を噴射するコモンレール式の燃料噴射装置１１７とを備えている作業車両１４１において、前記エンジン７０の回転速度Ｎを２種類Ｎ＃１，Ｎ＃２のみに限定しているから、出力トルクの小さい低回転域を使用しない前記エンジン７０にでき、前記エンジン７０と同排気量のものに比べて高い出力馬力を簡単に確保できる。逆の見方をすれば、前記エンジン７０と同出力馬力のものに比べて低排気量のエンジン７０にできる。従って、前記エンジン７０のダウンサイジングを簡単に実現できるという効果を奏する。

特に、前記エンジン７０の回転速度Ｎを前記２種類Ｎ＃１，Ｎ＃２のいずれに変更しても、変更前後で前記走行機体１４２の車速を変更しないように、前記無段変速機１５９の変速比を変更調節するから、例えば前記回転速度Ｎを低速側Ｎ＃１にしたり高速側Ｎ＃２にしたりしても、前記走行機体の車速を回転速度変更前のままで維持できる。このため、前記エンジン７０の回転速度変更による違和感をなくせるという効果を奏する。

（７）．燃料噴射制御の第２実施例
次に、図１２〜図１６を参照しながら、ＥＣＵ１１による燃料噴射制御の第２実施例について説明する。走行機体１４２を停止させた状態では原則として、ＥＣＵ１１は、エンジン速度センサ１４にて検出された回転速度Ｎが最低回転速度ダイヤル２７にて予め設定された最低回転速度Ｎａと一致するように、コモンレール装置１１７の燃料噴射量をフィードバック制御している。また、停止状態以外では、ＥＣＵ１１は、エンジン７０の回転速度Ｎがスロットルレバー１９７の操作位置に対応した回転速度と一致するように、コモンレール装置１１７の燃料噴射量をフィードバック制御している。

図１２の出力特性マップＭには一連の等燃費率曲線ＦＬが表されている。等燃費率曲線ＦＬは等しい燃費率の点を結んだ等高線のような曲線であり、内周側ほど燃費の少ない、いわゆる燃費のよい状態を表している。この場合の等燃費率曲線ＦＬによると、エンジン７０の高速高トルク側に最良燃費領域が存在することになる。図１２の出力特性マップＭ中には等燃費率曲線ＦＬを破線で示している。出力特性マップＭには、エンジン７０の燃費率が最も良好な点を結んだ最適燃費線ＦＳも表されている。エンジン７０の回転速度Ｎ及びトルクＴに関するエンジン運転点Ｑを最適燃費線ＦＳに沿わせるように燃料噴射量を変更調節することによって、エンジン７０の低燃費運転を実現できる。図１２の出力特性マップＭ中には最適燃費線ＦＳを一点鎖線で示している。

出力特性マップＭには一連の等出力線ＰＬも表されている。等出力線ＰＬは、エンジン７０の出力馬力を一定とした場合の回転速度ＮとトルクＴとの関係を示す線である。回転速度ＮとトルクＴとの積は出力馬力と比例関係にあることから、図１２の出力特性マップＭには、等出力線ＰＬが反比例曲線として表れている。図１２の出力特性マップＭ中には等出力線ＰＬを二点鎖線で示している。

ＥＣＵ１１は、燃料噴射制御の一例として、ローアイドル回転速度Ｎｌｏｗよりも大きい最低回転速度Ｎａを設定した場合に、走行機体１４２の最低車速Ｖｌｏｗ（クリープ速度）をローアイドル回転速度Ｎｌｏｗのときのままで変更しないように、無段変速機１５９の変速比を変更調節する最低車速制御を実行可能に構成されている。また、ＥＣＵ１１は、エンジン運転点Ｑが予め設定された最適燃費線ＦＳ上から外れている場合は、エンジン運転点Ｑを最適燃費線ＦＳ上に移行させると共に、走行機体１４２の車速Ｖを変更しないように、無段変速機１５９の変速比を変更調節する最適燃費制御も実行可能に構成されている。図１３〜図１６のフローチャートにて示すアルゴリズムはＥＥＰＲＯＭ３３に記憶されている。該アルゴリズムをＲＡＭ３４に呼び出してからＣＰＵ３１にて処理することによって、最低車速制御及び最適燃費制御が実行されることになる。

最低車速制御は例えば次のように実行される（図１３参照）。ここで、最低回転速度ダイヤル２７の設定値は、ローアイドル回転速度Ｎｌｏｗよりも大きい最低回転速度Ｎａであり、スロットルレバー１９７を最低速側に操作した場合におけるエンジン７０の最低回転速度が設定値Ｎａであるものとする。まず始めにブレーキペダル１９１が作動中か否かを判別し（Ｓ０１）、作動中でなければ（Ｓ０１：ＮＯ）、エンジン速度センサ１４の検出値と、ＲＯＭ３２又はＥＥＰＲＯＭ３３に予め記憶させたローアイドル回転速度Ｎｌｏｗのときの最低車速Ｖｌｏｗとを読み込む（Ｓ０２）。次いで、スロットル位置センサ１６がオフで（Ｓ０３：オフ）、且つ、エンジン速度センサ１４の検出値が最低回転速度ダイヤル２７の設定値Ｎａになっていれば（Ｓ０４：ＹＥＳ）、次いで、走行機体１４２の最低車速をローアイドル回転速度Ｎｌｏｗのときの最低車速Ｖｌｏｗのままで変更しないように、ミッションケース１５７における無段変速機１５９の変速比を変更調節する（Ｓ０５、変速比制御）。

最低車速制御中の変速比制御（ステップＳ０５の変速比制御）は、例えば図１４のフローチャートに示すように実行される。すなわち、現時点における車速センサ２５の検出値Ｖ１（車速）を読み込み（Ｓ１０１）、ステップＳ０２で読み込んだ最低車速Ｖｌｏｗより現時点の車速Ｖ１の方が大きい場合は（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、無段変速機１５９の変速比を減少させ（Ｓ１０３）、ステップＳ１０２に戻る。最低車速Ｖｌｏｗより現時点の車速Ｖ１の方が小さい場合は（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、無段変速機１５９の変速比を増加させ（Ｓ１０５）、ステップＳ１０２に戻る。最低車速Ｖｌｏｗと現時点の車速Ｖ１とが同じならば（Ｓ１０４：ＮＯ）、その状態を維持してリターンする。

以上の説明から分かるように、前記エンジン７０からの動力を変速する無段変速機１５９を備えており、前記最低回転速度Ｎａを前記ローアイドル回転速度Ｎｌｏｗよりも大きい値に設定した場合は、前記走行機体１４２の最低車速を前記ローアイドル回転速度Ｎｌｏｗのときのまま（Ｖｌｏｗ）で変更しないように、前記無段変速機１５９の変速比を変更調節するから、前記最低回転速度Ｎａを前記ローアイドル回転速度Ｎｌｏｗより高くしたとしても、前記走行機体１４２の最低車速（クリープ速度）が速くならずに、前記ローアイドル回転速度Ｎｌｏｗのときのまま（Ｖｌｏｗ）で維持できることになる。このため、低速走行時において、前記エンジン７０と同排気量のものを搭載した作業車両１４１と変わらない走行性能（違和感のない車速）が得られるという効果を奏する。

図１５に示す最適燃費制御は例えば次のように実行される。すなわち、エンジン速度センサ１４の検出値（現時点の回転速度Ｎ１）と、スロットル位置センサ１６の検出値（現時点のトルクＴ１）とを読み込み（Ｓ１１）、出力特性マップＭを用いて現時点のエンジン運転点Ｑ１を求め（Ｓ１２）、現時点のエンジン運転点Ｑ１が最適燃費線ＦＳ上にあるか否かを判別する（Ｓ１３）。現時点のエンジン運転点Ｑ１が最適燃費線ＦＳ上から外れていれば（Ｓ１３：ＮＯ）、現時点のエンジン運転点Ｑ１と、出力特性マップＭの最適燃費線ＦＳ及び等出力線ＰＬとの関係から、現時点のエンジン運転点Ｑ１と出力馬力が同じで且つ最適燃費線ＦＳ上にある目標エンジン運転点Ｑ２が存在するか否かを求める（Ｓ１４）。現時点のエンジン運転点Ｑ１と目標エンジン運転点Ｑ２とは出力馬力が同じであるから、共通の等出力線ＰＬ上に位置することになる。

目標エンジン運転点Ｑ２があれば（Ｓ１４：ＹＥＳ）、現時点における車速センサ２５の検出値（車速Ｖ１）と、主変速出力軸２３７の回転速度Ｒ１とを読み込んだのち（Ｓ１５）、コモンレール装置１１７の燃料噴射量を調節して、エンジン運転点を現時点のＱ１から目標エンジン運転点Ｑ２に移行させる（Ｓ１６）。そして、作業機コントローラ２７１からの指令にて比例制御弁２１３の印加電圧を補正することにより、主変速油圧シリンダ２４３を作動させて油圧ポンプ部２４０におけるポンプ斜板２４２の傾斜角を変更調節し、油圧モータ部２４１への作動油供給量を制御して、主変速出力軸２３７の回転速度ＲをステップＳ０６での検出値Ｒ１のままに維持するように無段変速機１５９の変速比を変更調節する（変速比制御、Ｓ１７）。ここで、変速比とは、エンジン７０の回転速度Ｎに対する主変速出力軸２３７の回転速度Ｒの比率（Ｒ／Ｎ）をいう。

最適燃費制御中の変速比制御（ステップＳ１７の変速比制御）は、基本的に最低車速制御中の変速比制御と同じ態様であり、例えば図１６のフローチャートに示すように実行される。すなわち、エンジン運転点Ｑ２に移行した後の車速Ｖ２を読み込み（Ｓ１１１）、ステップＳ１５で読み込んだ移行前車速Ｖ１より移行後車速Ｖ２の方が大きい場合は（Ｓ１１２：ＹＥＳ）、主変速出力軸２３７の回転速度ＲがステップＳ０６での検出値Ｒ１となるように無段変速機１５９の変速比を減少させ（Ｓ１１３）、ステップＳ１１２に戻る。移行前車速Ｖ１より移行後車速Ｖ２の方が小さい場合は（Ｓ１１４：ＹＥＳ）、主変速出力軸２３７の回転速度ＲがステップＳ１５での検出値Ｒ１となるように無段変速機１５９の変速比を増加させ（Ｓ１１５）、ステップＳ１１２に戻る。移行前車速Ｖ１と移行後車速Ｖ２とが同じならば（Ｓ１１４：ＮＯ）、その状態を維持してリターンするのである。

以上の説明から分かるように、前記エンジン７０の回転速度Ｎ及びトルクＴに関するエンジン運転点Ｑが予め設定された最適燃費線ＦＳ上から外れている場合は、前記エンジン運転点Ｑを前記最適燃費線ＦＳ上に移行させると共に、前記走行機体１４２の車速Ｖを変更しないように、前記無段変速機１５９の変速比を変更調節するから、低燃費運転を実行するものでありながら、前記回転速度Ｎの変化に伴う前記車速Ｖ変動を確実に防止できる。従って、前記作業車両１４１において、安定した走行性能が得られるという効果を奏する。

図１７及び図１８は燃料噴射制御の別例を示している。該別例は、エンジン７０が過負荷又はそれに近い状態にある場合に、出力馬力が同じ高速低トルク側の目標エンジン運転点Ｑ２′に移行させることによって、エンジン負荷率ＬＦを低下させてエンジン７０を効率よく駆動させ、将来の排気ガス規制強化にも的確に対処するものである。

燃料噴射制御の別例は例えば次のように実行される（図１８参照）。ここで、エンジン７０は、負荷変動に拘らず回転速度Ｎを一定に維持するアイソクロナス制御をなされており、その回転速度Ｎはスロットルレバー１９７にて回転速度Ｎ１′（図１７参照）に固定されているものとする。なお、アイソクロナス制御時は、スロットルレバー１９７にてエンジン７０の回転速度Ｎ１′が決められると、これに対応して高速側の回転速度Ｎ２′が自動的に設定される。

まず始めに、エンジン速度センサ１４の検出値（現時点の回転速度Ｎ１′）と、スロットル位置センサ１６の検出値（現時点のトルクＴ１′）とを読み込み（Ｓ２１）、これら検出値Ｎ１，Ｔ１と出力特性マップＭとを用いて現時点のエンジン負荷率ＬＦ１′を算出し（Ｓ２２）、該現時点のエンジン負荷率ＬＦ１′が所定値Ｘ以上か否かを判別する（Ｓ２３）。

現時点のエンジン負荷率ＬＦ１′が所定値Ｘ以上であれば（Ｓ２３：ＹＥＳ）、現時点のエンジン運転点Ｑ１′と、出力特性マップＭの等出力線ＰＬと、高速側の回転速度Ｎ２′との関係から、現時点のエンジン運転点Ｑ１′と出力馬力が同じで且つエンジン負荷率ＬＦが所定値Ｘより小さい高速低トルク側の目標エンジン運転点Ｑ２′を求める（Ｓ２４）。その後、現時点における車速センサ２５の検出値（車速Ｖ１′）と、主変速出力軸２３７の回転速度Ｒ１′とを読み込み（Ｓ２５）、コモンレール装置１１７の燃料噴射量を調節して、エンジン運転点を現時点のＱ１′から目標エンジン運転点Ｑ２′に移行させ、回転速度を上昇させる（Ｎ１′→Ｎ２′、Ｓ２６）。そして、作業機コントローラ２７１からの指令にて比例制御弁２１３の印加電圧を補正することにより、主変速油圧シリンダ２４３を作動させて油圧ポンプ部２４０におけるポンプ斜板２４２の傾斜角を変更調節し、油圧モータ部２４１への作動油供給量を制御して、主変速出力軸２３７の回転速度ＲをステップＳ２５での検出値Ｒ１のままに維持するように無段変速機１５９の変速比を変更調節する（変速比制御、Ｓ２７）。

次いで、変更後の回転速度Ｎ２′及びトルクＴ２′とから、変更後のエンジン負荷率ＬＦ２′を算出したのち（Ｓ２８）、該エンジン負荷率ＬＦ２′が所定値Ｙ以下か否かを判別する（Ｓ２９）。変更後のエンジン負荷率ＬＦ２′が所定値Ｙ以下であれば（Ｓ２９：ＹＥＳ）、コモンレール装置１１７の燃料噴射量を調節して、エンジン運転点を目標エンジン運転点Ｑ２′から元のエンジン運転点Ｑ１′に移行させる（Ｓ３０）。そして、作業機コントローラ２７１からの指令にて比例制御弁２１３の印加電圧を補正することにより、主変速油圧シリンダ２４３を作動させて油圧ポンプ部２４０におけるポンプ斜板２４２の傾斜角を変更調節し、油圧モータ部２４１への作動油供給量を制御して、主変速出力軸２３７の回転速度ＲをステップＳ２５での検出値Ｒ１のままに維持するように無段変速機１５９の変速比を変更調節する（Ｓ３１）。なお、ステップＳ２７及びＳ３１の変速比制御は、図１６のフローチャートの場合と同様なので、詳細な説明を割愛する。

上記のように制御すれば、エンジン７０が過負荷又はそれに近い状態で継続的に駆動することがなく、エンジン７０を効率よく駆動できる（エンジン７０を余裕のある状態で駆動できる）。このため、例えば次期ＥＰＡ規制といった将来の排気ガス規制強化に対して、的確な対処が可能になるのである。

（８）．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。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、本願発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。

１１ ＥＣＵ（制御手段）
７０ エンジン
１１７ コモンレール装置（燃料噴射装置）
１２０ コモンレール
１４１ トラクタ（作業車両）
１４２ 走行機体
１５９ 無段変速機

Claims (1)

1. 走行機体に搭載されたエンジンと、該エンジンに燃料を噴射するコモンレール式の燃料噴射装置と、前記エンジンからの動力を変速する無段変速機と、前記エンジンの回転速度を検出するエンジン速度センサと、前記走行機体の車速を検出する車速センサとを備えている作業車両において、
   前記エンジンの最低回転速度が、前記エンジン固有のローアイドル回転速度よりも大きくなる範囲において変更可能になっており、
   負荷変動に拘らず回転速度を一定に維持するアイソクロナス制御を実行する際に、前記エンジンの第１回転速度が決められると、高速側の第２回転速度が自動的に設定され、
   前記エンジンの回転速度が前記第１回転速度の場合においてエンジン負荷が第１所定値を超えれば、前記燃料噴射装置の燃料噴射量を調節して、前記第１回転速度における第１エンジン運転点と出力馬力が同じで且つエンジン負荷率が第１所定値より小さい第２目標エンジン運転点に移行させると共に、前記走行機体の車速を変更しないように、前記無段変速機の変速比を変更調節し、
   前記エンジンの回転速度が前記第２回転速度の場合においてエンジン負荷が第２所定値以下となれば、前記燃料噴射装置の燃料噴射量を調節して、前記第１目標エンジン運転点に移行させると共に、前記走行機体の車速を変更しないように、前記無段変速機の変速比を変更調節して、
   前記エンジンの回転速度及びトルクに関するエンジン運転点が予め設定された最適燃費線上から外れている場合に、前記エンジン運転点を前記最適燃費線上に移行させる、
   作業車両の駆動系制御装置。

Images