エンジン装置
【課題】エンジン７０の低負荷駆動時に、メイン噴射Ａに先行する前噴射（パイロット噴射Ｂやプレ噴射Ｃ）を実行すると、着火不良及び燃焼不良を招来し易く、排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）量が過剰になり、外部に白煙として排出されるという問題を解消する。
【解決手段】本願発明のエンジン装置は、作業車両１４１に搭載されるエンジン７０と、１燃焼サイクル中に前記エンジン７０に燃料を多段噴射するコモンレール式燃料噴射装置１１７とを備える。前記コモンレール式燃料噴射装置１１７は、前記エンジン７０にかかる負荷が前記作業車両１４１での作業時より低い低負荷状態であれば、メイン噴射Ａに先行する前噴射Ｂ，Ｃを実行しない。
【解決手段】本願発明のエンジン装置は、作業車両１４１に搭載されるエンジン７０と、１燃焼サイクル中に前記エンジン７０に燃料を多段噴射するコモンレール式燃料噴射装置１１７とを備える。前記コモンレール式燃料噴射装置１１７は、前記エンジン７０にかかる負荷が前記作業車両１４１での作業時より低い低負荷状態であれば、メイン噴射Ａに先行する前噴射Ｂ，Ｃを実行しない。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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に搭載されるエンジン装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年のディーゼルエンジン（以下、単にエンジンという）においては、コモンレール式燃料噴射装置を利用して、各気筒に対するインジェクタに高圧燃料を供給し、各インジェクタからの燃料の噴射圧力、噴射時期、噴射期間（噴射量）を電子制御することによって、エンジンから排出される窒素酸化物（ＮＯｘ）の低減や、エンジンの騒音振動の低減を図るという技術が知られている（特許文献１及び２等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−９０３３号公報
【特許文献２】特開２００１−２０７９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、コモンレール式燃料噴射装置付きのエンジンを、農作業機や建設機械といった作業車両の原動機（駆動源）に採用した場合において、エンジンを比較的低負荷状態で駆動させることがある。エンジンが低負荷の状態とは、例えば作業車両が停止状態のときや、動力伝達継断用の主クラッチを切りにしたとき等が挙げられる。
【０００５】
しかし、エンジンの低負荷駆動時に、メイン噴射に先行する前噴射（パイロット噴射やプレ噴射）をコモンレール式燃料噴射装置にて実行すると、着火不良及び燃焼不良を招来し易い傾向にあり、排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）量が過剰になり、外部に白煙として排出されるという問題があった。特に、エンジンをハイアイドル回転速度で低負荷駆動させると（高速回転・低負荷駆動）、白煙の発生が顕著になるのであった。
【０００６】
そこで、本願発明は、上記の問題を解消したエンジン装置を提供することを技術的課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明に係るエンジン装置は、作業車両に搭載されるエンジンと、１燃焼サイクル中に前記エンジンに燃料を多段噴射するコモンレール式燃料噴射装置とを備えており、前記コモンレール式燃料噴射装置は、前記エンジンにかかる負荷が前記作業車両での作業時より低い低負荷状態であれば、メイン噴射に先行する前噴射を実行しないというものである。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載したエンジン装置において、前記コモンレール式燃料噴射装置は、前記エンジンにかかる負荷が前記低負荷状態以外の状態であれば前記前噴射を実行するというものである。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載したエンジン装置において、前記エンジンからの動力伝達を継断する主クラッチを更に備えており、前記コモンレール式燃料噴射装置は、前記主クラッチが動力遮断状態であれば前記前噴射を実行しないというものである。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項３に記載したエンジン装置において、前記主クラッチの動力継断状態を検出する継断検出手段を更に備えており、前記コモンレール式燃料噴射装置は、前記継断検出手段の検出結果に応じて前記前噴射の実行可否を決定するというものである。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項４に記載したエンジン装置において、エンジン回転速度を検出する回転速度検出手段を更に備えており、前記コモンレール式燃料噴射装置は、前記継断検出手段が前記主クラッチの動力遮断状態を検出し且つ前記回転速度検出手段にて検出されたエンジン回転速度が所定回転速度以上であれば、前記前噴射を実行しないというものである。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項１又は２に記載したエンジン装置において、前記コモンレール式燃料噴射装置の噴射量を検出する噴射量検出手段を更に備えており、前記コモンレール式燃料噴射装置は、前記噴射量検出手段の検出結果に応じて前記前噴射の実行可否を決定するというものである。
【００１３】
請求項７の発明に係るエンジン装置は、作業車両に搭載されるエンジンと、１燃焼サイクル中に前記エンジンに燃料を多段噴射するコモンレール式燃料噴射装置とを備えており、前記コモンレール式燃料噴射装置は、前記エンジンにかかる負荷が前記作業車両での作業時より低い低負荷状態であれば、メイン噴射に先行する前噴射の噴射量を予め設定された規定量よりも少なくするというものである。
【００１４】
請求項８の発明は、請求項７に記載したエンジン装置において、前記コモンレール式燃料噴射装置は、前記エンジンにかかる負荷が前記低負荷状態以外の状態であれば前記前噴射の噴射量を前記規定量にするというものである。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明に係るエンジン装置によると、作業車両に搭載されるエンジンと、１燃焼サイクル中に前記エンジンに燃料を多段噴射するコモンレール式燃料噴射装置とを備えており、前記コモンレール式燃料噴射装置は、前記エンジンにかかる負荷が前記作業車両での作業時より低い低負荷状態であれば、メイン噴射に先行する前噴射を実行しないから、前記エンジンの低負荷駆動時は、エンジン回転速度の高低に拘らず前記前噴射をなくして、着火不良及び燃焼不良を招来するおそれを少なくできる。その結果、排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）量を低減でき、前記エンジンの低負荷駆動時の白煙発生という問題を回避できる。
【００１６】
請求項２の発明によると、前記コモンレール式燃料噴射装置は、前記エンジンにかかる負荷が前記低負荷状態以外の状態であれば前記前噴射を実行するから、前記エンジンの低負荷駆動時の白煙発生を抑制できるものでありながら、前記前噴射によるＮＯｘ低減及び騒音低減という効果も確保できる。
【００１７】
請求項３の発明によると、前記エンジンからの動力伝達を継断する主クラッチを更に備えており、前記コモンレール式燃料噴射装置は、前記主クラッチが動力遮断状態であれば、前記前噴射を実行しないから、前記主クラッチの動力継断状態と前記前噴射の可否とを組み合わせる簡単な制御によって、前記エンジンの低負荷駆動時の白煙発生という問題を容易に防止できる。
【００１８】
請求項４の発明では、前記主クラッチの動力継断状態を検出する継断検出手段を更に備えており、前記コモンレール式燃料噴射装置は、前記継断検出手段の検出結果に応じて前記前噴射の実行可否を決定する。この場合、前記主クラッチの動力遮断操作は、前記作業車両に搭乗したオペレータが例えばクラッチペダル等の操作手段を操作することによって実行される。前記前噴射の実行有無は、エンジン音やエンジン駆動感覚の変化を招来すると解されるものの、このような変化はオペレータの操作に起因して発生する。従って、オペレータに違和感を与えることがない。
【００１９】
請求項５の発明によると、エンジン回転速度を検出する回転速度検出手段を更に備えており、前記コモンレール式燃料噴射装置は、前記継断検出手段が前記主クラッチの動力遮断状態を検出し且つ前記回転速度検出手段にて検出されたエンジン回転速度が所定回転速度以上であれば、前記前噴射を実行しないから、前記エンジンにおいて、前記前噴射を実行すれば着火不良や燃焼不良を招来し易い高速回転・低負荷駆動時に、的確に前記前噴射を禁止でき、排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）量を確実に抑制できる。従って、前記エンジンの高速回転・低負荷駆動時の白煙発生防止効果が高い。
【００２０】
請求項６の発明によると、前記コモンレール式燃料噴射装置の噴射量を検出する噴射量検出手段を更に備えており、前記コモンレール式燃料噴射装置は、前記噴射量検出手段の検出結果に応じて前記前噴射の実行可否を決定するから、前記エンジンの負荷状態に適切に対応して前記前噴射を実行したりなくしたりでき、着火不良及び燃焼不良を的確に防止して、前記エンジンの低負荷駆動時の白煙発生という問題に確実に対処できる。
【００２１】
請求項７の発明に係るエンジン装置によると、作業車両に搭載されるエンジンと、１燃焼サイクル中に前記エンジンに燃料を多段噴射するコモンレール式燃料噴射装置とを備えており、前記コモンレール式燃料噴射装置は、前記エンジンにかかる負荷が前記作業車両での作業時より低い低負荷状態であれば、メイン噴射に先行する前噴射の噴射量を予め設定された規定量よりも少なくするから、前記エンジンの低負荷駆動時は、エンジン回転速度の高低に拘らず前記前噴射の噴射量を減らして、着火不良及び燃焼不良を招来するおそれを少なくでき、請求項１の場合と同様に、排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）量を低減して、前記エンジンの低負荷駆動時の白煙発生という問題を回避できる。
【００２２】
請求項８の発明によると、前記コモンレール式燃料噴射装置は、前記エンジンにかかる負荷が前記低負荷状態以外の状態であれば前記前噴射の噴射量を前記規定量にするから、請求項２の場合と同様に、前記エンジンの低負荷駆動時の白煙発生を抑制できるものでありながら、前記前噴射によるＮＯｘ低減及び騒音低減という効果も確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】トラクタの側面図である。
【図２】トラクタの平面図である。
【図３】トラクタの油圧回路図である。
【図４】トラクタにおける動力伝達系のスケルトン図である。
【図５】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。
【図６】エンジンの燃料系統説明図である。
【図７】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。
【図８】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。
【図９】燃料の噴射タイミングを説明する図であり、（ａ）は第１例の高負荷状態の場合、（ｂ）は第１例の低負荷状態の場合、（ｃ）は第２例の高負荷状態の場合、（ｄ）は第２例の低負荷状態の場合である。
【図１０】燃料噴射制御の第１例を示すフローチャートである。
【図１１】エンジン負荷（軸トルク）とＣＯ発生量との関係を示すグラフである。
【図１２】燃料噴射制御の第２例を示すフローチャートである。
【図１３】燃料噴射制御の第３例を示すフローチャートである。
【図１４】燃料噴射制御の第４例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
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。
【００２５】
（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。
【００２６】
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、後述する主クラッチ２３３を継断操作するクラッチペダル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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
（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。
【００３２】
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１５７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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
（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。
【００３６】
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、動力継断用の主クラッチ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１４３にも伝達される。
【００３７】
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。
【００３８】
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）。
【００３９】
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）。
【００４０】
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）。
【００４１】
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。
【００４２】
（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１燃焼サイクル中に多段噴射するコモンレール装置１１７（コモンレール式燃料噴射装置）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。
【００４３】
図７に示すように、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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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に対してやや遅角させて噴射することによって、拡散燃焼を活性化させ、エンジン７０からの排気ガス温度を上昇させる（ＰＭを再燃焼させる）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での噴射量の差異を表現している。メイン噴射Ａに先行する噴射（例えばパイロット噴射Ｂやプレ噴射Ｃ）を総称して前噴射と言うこととする。
【００４７】
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。
【００４８】
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ディーゼルパティキュレートフィルタ５０（以下、ＤＰＦという）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。
【００４９】
図６に示すように、ＤＰＦ５０は、排気ガス中の粒子状物質（以下、ＰＭという）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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
（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。
【００５７】
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、制御手段は通信バスを介して３つ以上を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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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、及び、主クラッチ２３３の動力継断状態を検出する継断検出手段としての主クラッチセンサ３００等が接続されている。主クラッチセンサ３００は、主クラッチ２３３の動力継断状態を直接検出するものでもよいし、クラッチペダル１９２の操作位置から間接的に主クラッチの動力継断状態を検出するものでもよい。
【００６２】
ＥＣＵ１１のＥＥＰＲＯＭ３３又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（負荷）との関係を示す出力特性マップ（図示省略）が予め記憶されている。ＥＣＵ１１は、エンジン速度センサ１４にて検出される回転速度とスロットル位置センサ１６にて検出されるスロットル位置とからエンジン７０のトルクＴを求め、トルクＴと出力特性マップとを用いて目標噴射量を演算し、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への噴射期間を変更することによって調節される。ＥＣＵ１１は、各燃料噴射バルブ１１９の開弁期間及びレール圧センサ１２にて検出される燃料圧力に基づいて、コモンレール装置１１７が噴射した実際の噴射量（インジェクタ１１５全体の噴射量）を算出するように構成されている。すなわち、ＥＣＵ１１がコモンレール装置１１７の噴射量を検出する噴射量検出手段としての役割を担っている。
【００６３】
（６）．燃料噴射制御の説明
次に、図１０等のフローチャートを参照しながら、コモンレール装置１１７による燃料噴射制御について説明する。実施形態のコモンレール装置１１７は、エンジン７０にかかる負荷が比較的高い高負荷状態であればメイン噴射に先行する前噴射Ｂ，Ｃを行う通常の燃料噴射制御と、エンジン７０にかかる負荷がトラクタ１４１での作業時より低い低負荷状態であれば前噴射Ｂ，Ｃを行わない修正噴射制御とを実行するように構成されている。燃料噴射制御及び修正噴射制御はＥＣＵ１１の指令に基づいて実行される。すなわち、図１０以降のフローチャートにて示すアルゴリズムはＥＥＰＲＯＭ３３に記憶されていて、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、燃料噴射制御及び修正噴射制御が実行されることになる。
【００６４】
図１０のフローチャートは燃料噴射制御の第１例である。当該第１例では、エンジン７０にかかる負荷を主クラッチ２３３の動力継断状態から判別する。また、第１例では、前噴射Ｂ，Ｃとしてプレ噴射Ｃのみを採用し、エンジン７０負荷の高低に拘らずパイロット噴射Ｂを全く行わない設定である。主クラッチ２３３が動力接続状態ならば、プレ噴射Ｃありの通常の燃料噴射制御（図９（ａ）参照）が実行され、主クラッチ２３３が動力遮断状態ならば、プレ噴射Ｃなしの修正噴射制御（図９（ｂ）参照）が実行される。この場合、図１０のフローチャートに示すように、ＥＣＵ１１は、主クラッチセンサ３００の検出値を読み込んで（Ｓ０１）、当該検出値から主クラッチ２３３が動力接続状態か否かを判別する（Ｓ０２）。主クラッチ２３３が動力接続状態であれば（Ｓ０２：ＹＥＳ）、プレ噴射Ｃありの通常の燃料噴射制御をコモンレール装置１１７に実行させる（Ｓ０３）。主クラッチ２３３が動力遮断状態であれば（Ｓ０２：ＮＯ）、プレ噴射Ｃなしの修正燃料噴射をコモンレール装置１１７に実行させる（Ｓ０４）。ステップＳ０３及びＳ０４の後は、電源印加用のキースイッチ（図示省略）を切り操作しない限り、ステップＳ０１に戻って制御を続行する。
【００６５】
このように制御すると、主クラッチ２３３が動力遮断状態にある低負荷駆動時は、エンジン７０回転速度の高低に拘らずプレ噴射Ｃをなくして、着火不良及び燃焼不良を招来するおそれを少なくできる。その結果、排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）量を低減でき、エンジン７０の低負荷駆動時の白煙発生という問題を回避できる。図１１には、エンジン７０高速回転時（２５００ｒｐｍ一定）におけるエンジン７０負荷（軸トルク）とＣＯ発生量との関係をグラフ化したものであり、エンジン７０負荷（軸トルク、Ｎｍ）を横軸に採り、排気ガス中のＣＯ発生量（ｐｐｍ）を縦軸に採っている。図１１のグラフでは、黒塗り三角（▲）が低負荷駆動時にプレ噴射Ｃを行わない第１例の場合、黒塗り四角（■）が低負荷駆動時にプレ噴射Ｃを行う従来の場合である。これらの結果から明らかなように、軸トルクの小さい低負荷状態では、プレ噴射Ｃをしない第１例のＣＯ発生量が従来の半分以下になっている。
【００６６】
なお、第１例では、前噴射Ｂ，Ｃとしてプレ噴射Ｃのみを採用したが、これに代えて、前噴射Ｂ，Ｃとしてパイロット噴射Ｂのみを採用して、エンジン７０負荷の高低に拘らずプレ噴射Ｃを全く行わない設定にしてもよい。
【００６７】
図１２のフローチャートは燃料噴射制御の第２例である。当該第２例では、前噴射Ｂ，Ｃとしてパイロット噴射Ｂ及びプレ噴射Ｃの両方を採用している。そして、主クラッチ２３３が動力接続状態ならば、パイロット噴射Ｂ及びプレ噴射Ｃ共にありの通常の燃料噴射制御（図９（ｃ）参照）が実行され、主クラッチ２３３が動力遮断状態ならば、パイロット噴射Ｂ及びプレ噴射Ｃ共になしの修正噴射制御（図９（ｄ）参照）が実行される。この場合、図１２のフローチャートは基本的に図１０の場合と同様であるが、通常の燃料噴射制御ではパイロット噴射Ｂ及びプレ噴射Ｃの両方を実行し、修正噴射制御ではパイロット噴射Ｂ及びプレ噴射Ｃの両方を禁止することになる。
【００６８】
なお、第２例では、前噴射Ｂ，Ｃとしてパイロット噴射Ｂ及びプレ噴射Ｃの両方を採用して、エンジン７０の低負荷駆動時にパイロット噴射Ｂ及びプレ噴射Ｃの両方とも禁止する設定にしたが、これに限らず、エンジン７０の低負荷駆動時にパイロット噴射Ｂ及びプレ噴射Ｃのうちいずれか一方を禁止する設定にしてもよい。
【００６９】
なお、第１例及び第２例において、通常の燃料噴射制御時における前噴射Ｂ，Ｃでの噴射量（プレ噴射Ｃの噴射量や、パイロット噴射Ｂ及びプレ噴射Ｃの噴射量の和）は、予め設定された規定量に相当すると言える。第１例及び第２例では、プレ噴射Ｃをなくす（プレ噴射Ｃをゼロにする）ことによって、修正噴射制御時における前噴射Ｂ，Ｃでの噴射量を通常の燃料噴射制御時よりも少なくした（前記規定量よりも少なくした）が、これに限らず、プレ噴射Ｃやパイロット噴射Ｂでの噴射量自体をそれぞれ減らしてもよい。このようにした場合も、着火不良及び燃焼不良を招来するおそれを少なくして、排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）量を低減できることになる。
【００７０】
図１３のフローチャートは燃料噴射制御の第３例である。当該第３例では、第２例と同様に、前噴射Ｂ，Ｃとしてパイロット噴射Ｂ及びプレ噴射Ｃの両方を採用している。そして、主クラッチ２３３が動力接続状態ならば、パイロット噴射Ｂ及びプレ噴射Ｃ共にありの通常の燃料噴射制御（図９（ｃ）参照）が実行され、主クラッチ２３３が動力遮断状態で、且つ、回転速度検出手段としてのエンジン速度センサ１４が予め設定された所定回転速度Ｒ０以上を検出していれば、パイロット噴射Ｂ及びプレ噴射Ｃ共になしの修正噴射制御（図９（ｄ）参照）が実行される。
【００７１】
この場合、図１３のフローチャートに示すように、ＥＣＵ１１は、主クラッチセンサ３００及びエンジン速度センサ１４の検出値を読み込み（Ｓ１１）、主クラッチセンサ３００の検出値から主クラッチ２３３が動力接続状態か否かを判別する（Ｓ１２）。主クラッチ２３３が動力接続状態であれば（Ｓ１２：ＹＥＳ）、パイロット噴射Ｂ及びプレ噴射Ｃ共にありの通常の燃料噴射制御をコモンレール装置１１７に実行させる（Ｓ１３）。主クラッチ２３３が動力遮断状態であれば（Ｓ１２：ＮＯ）、エンジン速度センサ１４の検出値から、エンジン回転速度が所定回転速度Ｒ０以上か否かを判別する（Ｓ１４）。エンジン回転速度が所定回転速度Ｒ０未満であれば（Ｓ１４：ＮＯ）、ステップＳ１３に移行して、通常の燃料噴射制御をコモンレール装置１１７に実行させる。エンジン回転速度が所定回転速度Ｒ０以上であれば（Ｓ１４：ＹＥＳ）、パイロット噴射Ｂ及びプレ噴射Ｃ共になしの修正燃料噴射をコモンレール装置１１７に実行させる（Ｓ１５）。ステップＳ１３及びＳ１５の後は、電源印加用のキースイッチ（図示省略）を切り操作しない限り、ステップＳ１１に戻って制御を続行する。なお、所定回転速度Ｒ０は例えば１２００ｒｐｍ程度を目安に設定すれば足りる。
【００７２】
このように制御すると、エンジン７０において、前噴射Ｂ，Ｃを実行すれば着火不良や燃焼不良を招来し易い高速回転・低負荷駆動時に、的確に前噴射Ｂ，Ｃを禁止でき、排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）量を確実に抑制できる。従って、エンジン７０の高速回転・低負荷駆動時の白煙発生防止効果が高いのである。
【００７３】
図１４のフローチャートは燃料噴射制御の第４例である。当該第４例では、エンジン７０にかかる負荷の状態を判別するのに、ＥＣＵ１１にて算出されるコモンレール装置１１７の実際の噴射量を用いている。この場合、図１４のフローチャートに示すように、ＥＣＵ１１は、各燃料噴射バルブ１１９の開弁期間及びレール圧センサ１２の検出値（燃料圧力）を読み込み（Ｓ２１）、コモンレール装置１１７が噴射した実際の噴射量（インジェクタ１１５全体の噴射量）を算出する（Ｓ２２）。算出値（実際の噴射量）はエンジン７０負荷に相当するため、当該算出値が予め設定された設定値より大きい場合は（Ｓ２３：ＹＥＳ）、通常の燃料噴射制御をコモンレール装置１１７に実行させる（Ｓ２４）。算出値が設定値以下であれば（Ｓ２３：ＮＯ）、修正噴射制御をコモンレール装置１１７に実行させる（Ｓ２５）。設定値は、トラクタ１４１での作業時より低い低負荷状態（例えば主クラッチ２３３を切りにした場合等）のときを示す境界値を意味している。ステップＳ２４及びＳ２５の後は、電源印加用のキースイッチ（図示省略）を切り操作しない限り、ステップＳ１１に戻って制御を続行する。第４例では、エンジン７０の低負荷駆動時にパイロット噴射Ｂ及びプレ噴射Ｃのうち少なくとも一方を禁止する設定にすればよい。
【００７４】
以上の説明から分かるように、実施形態のエンジン装置によると、作業車両１４１に搭載されるエンジン７０と、１燃焼サイクル中に前記エンジン７０に燃料を多段噴射するコモンレール式燃料噴射装置１１７とを備えており、前記コモンレール式燃料噴射装置１１７は、前記エンジン７０にかかる負荷が前記作業車両１４１での作業時より低い低負荷状態であれば、メイン噴射Ａに先行する前噴射Ｂ，Ｃを実行しないから、前記エンジン７０の低負荷駆動時は、エンジン７０回転速度の高低に拘らず前記前噴射Ｂ，Ｃをなくして、着火不良及び燃焼不良を招来するおそれを少なくできる。その結果、排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）量を低減でき、前記エンジン７０の低負荷駆動時の白煙発生という問題を回避できる。
【００７５】
また、前記コモンレール式燃料噴射装置１１７は、前記エンジン７０にかかる負荷が前記低負荷状態以外の状態であれば前記前噴射Ｂ，Ｃを実行するから、前記エンジン７０の低負荷駆動時の白煙発生を抑制できるものでありながら、前記前噴射Ｂ，ＣによるＮＯｘ低減及び騒音低減という効果も確保できる。
【００７６】
更に、前記エンジン７０からの動力伝達を継断する主クラッチ２３３を更に備えており、前記コモンレール式燃料噴射装置１１７は、前記主クラッチ２３３が動力遮断状態であれば、前記前噴射Ｂ，Ｃを実行しないから、前記主クラッチ２３３の動力継断状態と前記前噴射Ｂ，Ｃの可否とを組み合わせる簡単な制御によって、前記エンジン７０の低負荷駆動時の白煙発生という問題を容易に防止できる。
【００７７】
特に第１例及び第２例では、前記主クラッチ２３３の動力継断状態を検出する継断検出手段３００を更に備えており、前記コモンレール式燃料噴射装置１１７は、前記継断検出手段３００の検出結果に応じて前記前噴射Ｂ，Ｃの実行可否を決定している。この場合、前記主クラッチ２３３の動力遮断操作は、前記作業車両１４１に搭乗したオペレータが例えばクラッチペダル１９２を踏み込み操作することによって実行される。前記前噴射Ｂ，Ｃの実行有無は、エンジン７０音やエンジン７０駆動感覚の変化を招来すると解されるものの、このような変化はオペレータの操作に起因して発生する。従って、オペレータに違和感を与えることがない。
【００７８】
また、第３例では、エンジン回転速度を検出する回転速度検出手段１４を更に備えており、前記コモンレール式燃料噴射装置１１７は、前記継断検出手段３００が前記主クラッチ２３３の動力遮断状態を検出し且つ前記回転速度検出手段１４にて検出されたエンジン回転速度が所定回転速度Ｒ０以上であれば、前記前噴射Ｂ，Ｃを実行しないから、前記エンジン７０において、前記前噴射Ｂ，Ｃを実行すれば着火不良や燃焼不良を招来し易い高速回転・低負荷駆動時に、的確に前記前噴射Ｂ，Ｃを禁止でき、排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）量を確実に抑制できる。従って、前記エンジン７０の高速回転・低負荷駆動時の白煙発生防止効果が高いのである。
【００７９】
更に、第４例では、前記コモンレール式燃料噴射装置１１７の噴射量を検出する噴射量検出手段１１を更に備えており、前記コモンレール式燃料噴射装置１１７は、前記噴射量検出手段１１の検出結果に応じて前記前噴射Ｂ，Ｃの実行可否を決定するから、前記エンジン７０の負荷状態に適切に対応して前記前噴射Ｂ，Ｃを実行したりなくしたりでき、着火不良及び燃焼不良を的確に防止して、前記エンジン７０の高速回転・低負荷駆動時の白煙発生という問題に確実に対処できるという効果を奏する。
【００８０】
（７）．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。
【符号の説明】
【００８１】
１１ ＥＣＵ（制御手段、噴射量検出手段）
１４ 回転速度検出手段
７０ エンジン
１１７ コモンレール装置（コモンレール式燃料噴射装置）
１２０ コモンレール
１４１ トラクタ（作業車両）
１４２ 走行機体
１９２ クラッチペダル
２３３ 主クラッチ
３００ 主クラッチセンサ（継断検出手段）
【技術分野】
【０００１】
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に搭載されるエンジン装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年のディーゼルエンジン（以下、単にエンジンという）においては、コモンレール式燃料噴射装置を利用して、各気筒に対するインジェクタに高圧燃料を供給し、各インジェクタからの燃料の噴射圧力、噴射時期、噴射期間（噴射量）を電子制御することによって、エンジンから排出される窒素酸化物（ＮＯｘ）の低減や、エンジンの騒音振動の低減を図るという技術が知られている（特許文献１及び２等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−９０３３号公報
【特許文献２】特開２００１−２０７９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、コモンレール式燃料噴射装置付きのエンジンを、農作業機や建設機械といった作業車両の原動機（駆動源）に採用した場合において、エンジンを比較的低負荷状態で駆動させることがある。エンジンが低負荷の状態とは、例えば作業車両が停止状態のときや、動力伝達継断用の主クラッチを切りにしたとき等が挙げられる。
【０００５】
しかし、エンジンの低負荷駆動時に、メイン噴射に先行する前噴射（パイロット噴射やプレ噴射）をコモンレール式燃料噴射装置にて実行すると、着火不良及び燃焼不良を招来し易い傾向にあり、排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）量が過剰になり、外部に白煙として排出されるという問題があった。特に、エンジンをハイアイドル回転速度で低負荷駆動させると（高速回転・低負荷駆動）、白煙の発生が顕著になるのであった。
【０００６】
そこで、本願発明は、上記の問題を解消したエンジン装置を提供することを技術的課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明に係るエンジン装置は、作業車両に搭載されるエンジンと、１燃焼サイクル中に前記エンジンに燃料を多段噴射するコモンレール式燃料噴射装置とを備えており、前記コモンレール式燃料噴射装置は、前記エンジンにかかる負荷が前記作業車両での作業時より低い低負荷状態であれば、メイン噴射に先行する前噴射を実行しないというものである。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載したエンジン装置において、前記コモンレール式燃料噴射装置は、前記エンジンにかかる負荷が前記低負荷状態以外の状態であれば前記前噴射を実行するというものである。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載したエンジン装置において、前記エンジンからの動力伝達を継断する主クラッチを更に備えており、前記コモンレール式燃料噴射装置は、前記主クラッチが動力遮断状態であれば前記前噴射を実行しないというものである。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項３に記載したエンジン装置において、前記主クラッチの動力継断状態を検出する継断検出手段を更に備えており、前記コモンレール式燃料噴射装置は、前記継断検出手段の検出結果に応じて前記前噴射の実行可否を決定するというものである。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項４に記載したエンジン装置において、エンジン回転速度を検出する回転速度検出手段を更に備えており、前記コモンレール式燃料噴射装置は、前記継断検出手段が前記主クラッチの動力遮断状態を検出し且つ前記回転速度検出手段にて検出されたエンジン回転速度が所定回転速度以上であれば、前記前噴射を実行しないというものである。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項１又は２に記載したエンジン装置において、前記コモンレール式燃料噴射装置の噴射量を検出する噴射量検出手段を更に備えており、前記コモンレール式燃料噴射装置は、前記噴射量検出手段の検出結果に応じて前記前噴射の実行可否を決定するというものである。
【００１３】
請求項７の発明に係るエンジン装置は、作業車両に搭載されるエンジンと、１燃焼サイクル中に前記エンジンに燃料を多段噴射するコモンレール式燃料噴射装置とを備えており、前記コモンレール式燃料噴射装置は、前記エンジンにかかる負荷が前記作業車両での作業時より低い低負荷状態であれば、メイン噴射に先行する前噴射の噴射量を予め設定された規定量よりも少なくするというものである。
【００１４】
請求項８の発明は、請求項７に記載したエンジン装置において、前記コモンレール式燃料噴射装置は、前記エンジンにかかる負荷が前記低負荷状態以外の状態であれば前記前噴射の噴射量を前記規定量にするというものである。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明に係るエンジン装置によると、作業車両に搭載されるエンジンと、１燃焼サイクル中に前記エンジンに燃料を多段噴射するコモンレール式燃料噴射装置とを備えており、前記コモンレール式燃料噴射装置は、前記エンジンにかかる負荷が前記作業車両での作業時より低い低負荷状態であれば、メイン噴射に先行する前噴射を実行しないから、前記エンジンの低負荷駆動時は、エンジン回転速度の高低に拘らず前記前噴射をなくして、着火不良及び燃焼不良を招来するおそれを少なくできる。その結果、排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）量を低減でき、前記エンジンの低負荷駆動時の白煙発生という問題を回避できる。
【００１６】
請求項２の発明によると、前記コモンレール式燃料噴射装置は、前記エンジンにかかる負荷が前記低負荷状態以外の状態であれば前記前噴射を実行するから、前記エンジンの低負荷駆動時の白煙発生を抑制できるものでありながら、前記前噴射によるＮＯｘ低減及び騒音低減という効果も確保できる。
【００１７】
請求項３の発明によると、前記エンジンからの動力伝達を継断する主クラッチを更に備えており、前記コモンレール式燃料噴射装置は、前記主クラッチが動力遮断状態であれば、前記前噴射を実行しないから、前記主クラッチの動力継断状態と前記前噴射の可否とを組み合わせる簡単な制御によって、前記エンジンの低負荷駆動時の白煙発生という問題を容易に防止できる。
【００１８】
請求項４の発明では、前記主クラッチの動力継断状態を検出する継断検出手段を更に備えており、前記コモンレール式燃料噴射装置は、前記継断検出手段の検出結果に応じて前記前噴射の実行可否を決定する。この場合、前記主クラッチの動力遮断操作は、前記作業車両に搭乗したオペレータが例えばクラッチペダル等の操作手段を操作することによって実行される。前記前噴射の実行有無は、エンジン音やエンジン駆動感覚の変化を招来すると解されるものの、このような変化はオペレータの操作に起因して発生する。従って、オペレータに違和感を与えることがない。
【００１９】
請求項５の発明によると、エンジン回転速度を検出する回転速度検出手段を更に備えており、前記コモンレール式燃料噴射装置は、前記継断検出手段が前記主クラッチの動力遮断状態を検出し且つ前記回転速度検出手段にて検出されたエンジン回転速度が所定回転速度以上であれば、前記前噴射を実行しないから、前記エンジンにおいて、前記前噴射を実行すれば着火不良や燃焼不良を招来し易い高速回転・低負荷駆動時に、的確に前記前噴射を禁止でき、排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）量を確実に抑制できる。従って、前記エンジンの高速回転・低負荷駆動時の白煙発生防止効果が高い。
【００２０】
請求項６の発明によると、前記コモンレール式燃料噴射装置の噴射量を検出する噴射量検出手段を更に備えており、前記コモンレール式燃料噴射装置は、前記噴射量検出手段の検出結果に応じて前記前噴射の実行可否を決定するから、前記エンジンの負荷状態に適切に対応して前記前噴射を実行したりなくしたりでき、着火不良及び燃焼不良を的確に防止して、前記エンジンの低負荷駆動時の白煙発生という問題に確実に対処できる。
【００２１】
請求項７の発明に係るエンジン装置によると、作業車両に搭載されるエンジンと、１燃焼サイクル中に前記エンジンに燃料を多段噴射するコモンレール式燃料噴射装置とを備えており、前記コモンレール式燃料噴射装置は、前記エンジンにかかる負荷が前記作業車両での作業時より低い低負荷状態であれば、メイン噴射に先行する前噴射の噴射量を予め設定された規定量よりも少なくするから、前記エンジンの低負荷駆動時は、エンジン回転速度の高低に拘らず前記前噴射の噴射量を減らして、着火不良及び燃焼不良を招来するおそれを少なくでき、請求項１の場合と同様に、排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）量を低減して、前記エンジンの低負荷駆動時の白煙発生という問題を回避できる。
【００２２】
請求項８の発明によると、前記コモンレール式燃料噴射装置は、前記エンジンにかかる負荷が前記低負荷状態以外の状態であれば前記前噴射の噴射量を前記規定量にするから、請求項２の場合と同様に、前記エンジンの低負荷駆動時の白煙発生を抑制できるものでありながら、前記前噴射によるＮＯｘ低減及び騒音低減という効果も確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】トラクタの側面図である。
【図２】トラクタの平面図である。
【図３】トラクタの油圧回路図である。
【図４】トラクタにおける動力伝達系のスケルトン図である。
【図５】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。
【図６】エンジンの燃料系統説明図である。
【図７】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。
【図８】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。
【図９】燃料の噴射タイミングを説明する図であり、（ａ）は第１例の高負荷状態の場合、（ｂ）は第１例の低負荷状態の場合、（ｃ）は第２例の高負荷状態の場合、（ｄ）は第２例の低負荷状態の場合である。
【図１０】燃料噴射制御の第１例を示すフローチャートである。
【図１１】エンジン負荷（軸トルク）とＣＯ発生量との関係を示すグラフである。
【図１２】燃料噴射制御の第２例を示すフローチャートである。
【図１３】燃料噴射制御の第３例を示すフローチャートである。
【図１４】燃料噴射制御の第４例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
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。
【００２５】
（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。
【００２６】
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、後述する主クラッチ２３３を継断操作するクラッチペダル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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
（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。
【００３２】
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１５７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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
（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。
【００３６】
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、動力継断用の主クラッチ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１４３にも伝達される。
【００３７】
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。
【００３８】
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）。
【００３９】
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）。
【００４０】
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）。
【００４１】
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。
【００４２】
（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１燃焼サイクル中に多段噴射するコモンレール装置１１７（コモンレール式燃料噴射装置）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。
【００４３】
図７に示すように、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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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に対してやや遅角させて噴射することによって、拡散燃焼を活性化させ、エンジン７０からの排気ガス温度を上昇させる（ＰＭを再燃焼させる）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での噴射量の差異を表現している。メイン噴射Ａに先行する噴射（例えばパイロット噴射Ｂやプレ噴射Ｃ）を総称して前噴射と言うこととする。
【００４７】
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。
【００４８】
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ディーゼルパティキュレートフィルタ５０（以下、ＤＰＦという）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。
【００４９】
図６に示すように、ＤＰＦ５０は、排気ガス中の粒子状物質（以下、ＰＭという）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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
（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。
【００５７】
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、制御手段は通信バスを介して３つ以上を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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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、及び、主クラッチ２３３の動力継断状態を検出する継断検出手段としての主クラッチセンサ３００等が接続されている。主クラッチセンサ３００は、主クラッチ２３３の動力継断状態を直接検出するものでもよいし、クラッチペダル１９２の操作位置から間接的に主クラッチの動力継断状態を検出するものでもよい。
【００６２】
ＥＣＵ１１のＥＥＰＲＯＭ３３又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（負荷）との関係を示す出力特性マップ（図示省略）が予め記憶されている。ＥＣＵ１１は、エンジン速度センサ１４にて検出される回転速度とスロットル位置センサ１６にて検出されるスロットル位置とからエンジン７０のトルクＴを求め、トルクＴと出力特性マップとを用いて目標噴射量を演算し、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への噴射期間を変更することによって調節される。ＥＣＵ１１は、各燃料噴射バルブ１１９の開弁期間及びレール圧センサ１２にて検出される燃料圧力に基づいて、コモンレール装置１１７が噴射した実際の噴射量（インジェクタ１１５全体の噴射量）を算出するように構成されている。すなわち、ＥＣＵ１１がコモンレール装置１１７の噴射量を検出する噴射量検出手段としての役割を担っている。
【００６３】
（６）．燃料噴射制御の説明
次に、図１０等のフローチャートを参照しながら、コモンレール装置１１７による燃料噴射制御について説明する。実施形態のコモンレール装置１１７は、エンジン７０にかかる負荷が比較的高い高負荷状態であればメイン噴射に先行する前噴射Ｂ，Ｃを行う通常の燃料噴射制御と、エンジン７０にかかる負荷がトラクタ１４１での作業時より低い低負荷状態であれば前噴射Ｂ，Ｃを行わない修正噴射制御とを実行するように構成されている。燃料噴射制御及び修正噴射制御はＥＣＵ１１の指令に基づいて実行される。すなわち、図１０以降のフローチャートにて示すアルゴリズムはＥＥＰＲＯＭ３３に記憶されていて、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、燃料噴射制御及び修正噴射制御が実行されることになる。
【００６４】
図１０のフローチャートは燃料噴射制御の第１例である。当該第１例では、エンジン７０にかかる負荷を主クラッチ２３３の動力継断状態から判別する。また、第１例では、前噴射Ｂ，Ｃとしてプレ噴射Ｃのみを採用し、エンジン７０負荷の高低に拘らずパイロット噴射Ｂを全く行わない設定である。主クラッチ２３３が動力接続状態ならば、プレ噴射Ｃありの通常の燃料噴射制御（図９（ａ）参照）が実行され、主クラッチ２３３が動力遮断状態ならば、プレ噴射Ｃなしの修正噴射制御（図９（ｂ）参照）が実行される。この場合、図１０のフローチャートに示すように、ＥＣＵ１１は、主クラッチセンサ３００の検出値を読み込んで（Ｓ０１）、当該検出値から主クラッチ２３３が動力接続状態か否かを判別する（Ｓ０２）。主クラッチ２３３が動力接続状態であれば（Ｓ０２：ＹＥＳ）、プレ噴射Ｃありの通常の燃料噴射制御をコモンレール装置１１７に実行させる（Ｓ０３）。主クラッチ２３３が動力遮断状態であれば（Ｓ０２：ＮＯ）、プレ噴射Ｃなしの修正燃料噴射をコモンレール装置１１７に実行させる（Ｓ０４）。ステップＳ０３及びＳ０４の後は、電源印加用のキースイッチ（図示省略）を切り操作しない限り、ステップＳ０１に戻って制御を続行する。
【００６５】
このように制御すると、主クラッチ２３３が動力遮断状態にある低負荷駆動時は、エンジン７０回転速度の高低に拘らずプレ噴射Ｃをなくして、着火不良及び燃焼不良を招来するおそれを少なくできる。その結果、排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）量を低減でき、エンジン７０の低負荷駆動時の白煙発生という問題を回避できる。図１１には、エンジン７０高速回転時（２５００ｒｐｍ一定）におけるエンジン７０負荷（軸トルク）とＣＯ発生量との関係をグラフ化したものであり、エンジン７０負荷（軸トルク、Ｎｍ）を横軸に採り、排気ガス中のＣＯ発生量（ｐｐｍ）を縦軸に採っている。図１１のグラフでは、黒塗り三角（▲）が低負荷駆動時にプレ噴射Ｃを行わない第１例の場合、黒塗り四角（■）が低負荷駆動時にプレ噴射Ｃを行う従来の場合である。これらの結果から明らかなように、軸トルクの小さい低負荷状態では、プレ噴射Ｃをしない第１例のＣＯ発生量が従来の半分以下になっている。
【００６６】
なお、第１例では、前噴射Ｂ，Ｃとしてプレ噴射Ｃのみを採用したが、これに代えて、前噴射Ｂ，Ｃとしてパイロット噴射Ｂのみを採用して、エンジン７０負荷の高低に拘らずプレ噴射Ｃを全く行わない設定にしてもよい。
【００６７】
図１２のフローチャートは燃料噴射制御の第２例である。当該第２例では、前噴射Ｂ，Ｃとしてパイロット噴射Ｂ及びプレ噴射Ｃの両方を採用している。そして、主クラッチ２３３が動力接続状態ならば、パイロット噴射Ｂ及びプレ噴射Ｃ共にありの通常の燃料噴射制御（図９（ｃ）参照）が実行され、主クラッチ２３３が動力遮断状態ならば、パイロット噴射Ｂ及びプレ噴射Ｃ共になしの修正噴射制御（図９（ｄ）参照）が実行される。この場合、図１２のフローチャートは基本的に図１０の場合と同様であるが、通常の燃料噴射制御ではパイロット噴射Ｂ及びプレ噴射Ｃの両方を実行し、修正噴射制御ではパイロット噴射Ｂ及びプレ噴射Ｃの両方を禁止することになる。
【００６８】
なお、第２例では、前噴射Ｂ，Ｃとしてパイロット噴射Ｂ及びプレ噴射Ｃの両方を採用して、エンジン７０の低負荷駆動時にパイロット噴射Ｂ及びプレ噴射Ｃの両方とも禁止する設定にしたが、これに限らず、エンジン７０の低負荷駆動時にパイロット噴射Ｂ及びプレ噴射Ｃのうちいずれか一方を禁止する設定にしてもよい。
【００６９】
なお、第１例及び第２例において、通常の燃料噴射制御時における前噴射Ｂ，Ｃでの噴射量（プレ噴射Ｃの噴射量や、パイロット噴射Ｂ及びプレ噴射Ｃの噴射量の和）は、予め設定された規定量に相当すると言える。第１例及び第２例では、プレ噴射Ｃをなくす（プレ噴射Ｃをゼロにする）ことによって、修正噴射制御時における前噴射Ｂ，Ｃでの噴射量を通常の燃料噴射制御時よりも少なくした（前記規定量よりも少なくした）が、これに限らず、プレ噴射Ｃやパイロット噴射Ｂでの噴射量自体をそれぞれ減らしてもよい。このようにした場合も、着火不良及び燃焼不良を招来するおそれを少なくして、排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）量を低減できることになる。
【００７０】
図１３のフローチャートは燃料噴射制御の第３例である。当該第３例では、第２例と同様に、前噴射Ｂ，Ｃとしてパイロット噴射Ｂ及びプレ噴射Ｃの両方を採用している。そして、主クラッチ２３３が動力接続状態ならば、パイロット噴射Ｂ及びプレ噴射Ｃ共にありの通常の燃料噴射制御（図９（ｃ）参照）が実行され、主クラッチ２３３が動力遮断状態で、且つ、回転速度検出手段としてのエンジン速度センサ１４が予め設定された所定回転速度Ｒ０以上を検出していれば、パイロット噴射Ｂ及びプレ噴射Ｃ共になしの修正噴射制御（図９（ｄ）参照）が実行される。
【００７１】
この場合、図１３のフローチャートに示すように、ＥＣＵ１１は、主クラッチセンサ３００及びエンジン速度センサ１４の検出値を読み込み（Ｓ１１）、主クラッチセンサ３００の検出値から主クラッチ２３３が動力接続状態か否かを判別する（Ｓ１２）。主クラッチ２３３が動力接続状態であれば（Ｓ１２：ＹＥＳ）、パイロット噴射Ｂ及びプレ噴射Ｃ共にありの通常の燃料噴射制御をコモンレール装置１１７に実行させる（Ｓ１３）。主クラッチ２３３が動力遮断状態であれば（Ｓ１２：ＮＯ）、エンジン速度センサ１４の検出値から、エンジン回転速度が所定回転速度Ｒ０以上か否かを判別する（Ｓ１４）。エンジン回転速度が所定回転速度Ｒ０未満であれば（Ｓ１４：ＮＯ）、ステップＳ１３に移行して、通常の燃料噴射制御をコモンレール装置１１７に実行させる。エンジン回転速度が所定回転速度Ｒ０以上であれば（Ｓ１４：ＹＥＳ）、パイロット噴射Ｂ及びプレ噴射Ｃ共になしの修正燃料噴射をコモンレール装置１１７に実行させる（Ｓ１５）。ステップＳ１３及びＳ１５の後は、電源印加用のキースイッチ（図示省略）を切り操作しない限り、ステップＳ１１に戻って制御を続行する。なお、所定回転速度Ｒ０は例えば１２００ｒｐｍ程度を目安に設定すれば足りる。
【００７２】
このように制御すると、エンジン７０において、前噴射Ｂ，Ｃを実行すれば着火不良や燃焼不良を招来し易い高速回転・低負荷駆動時に、的確に前噴射Ｂ，Ｃを禁止でき、排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）量を確実に抑制できる。従って、エンジン７０の高速回転・低負荷駆動時の白煙発生防止効果が高いのである。
【００７３】
図１４のフローチャートは燃料噴射制御の第４例である。当該第４例では、エンジン７０にかかる負荷の状態を判別するのに、ＥＣＵ１１にて算出されるコモンレール装置１１７の実際の噴射量を用いている。この場合、図１４のフローチャートに示すように、ＥＣＵ１１は、各燃料噴射バルブ１１９の開弁期間及びレール圧センサ１２の検出値（燃料圧力）を読み込み（Ｓ２１）、コモンレール装置１１７が噴射した実際の噴射量（インジェクタ１１５全体の噴射量）を算出する（Ｓ２２）。算出値（実際の噴射量）はエンジン７０負荷に相当するため、当該算出値が予め設定された設定値より大きい場合は（Ｓ２３：ＹＥＳ）、通常の燃料噴射制御をコモンレール装置１１７に実行させる（Ｓ２４）。算出値が設定値以下であれば（Ｓ２３：ＮＯ）、修正噴射制御をコモンレール装置１１７に実行させる（Ｓ２５）。設定値は、トラクタ１４１での作業時より低い低負荷状態（例えば主クラッチ２３３を切りにした場合等）のときを示す境界値を意味している。ステップＳ２４及びＳ２５の後は、電源印加用のキースイッチ（図示省略）を切り操作しない限り、ステップＳ１１に戻って制御を続行する。第４例では、エンジン７０の低負荷駆動時にパイロット噴射Ｂ及びプレ噴射Ｃのうち少なくとも一方を禁止する設定にすればよい。
【００７４】
以上の説明から分かるように、実施形態のエンジン装置によると、作業車両１４１に搭載されるエンジン７０と、１燃焼サイクル中に前記エンジン７０に燃料を多段噴射するコモンレール式燃料噴射装置１１７とを備えており、前記コモンレール式燃料噴射装置１１７は、前記エンジン７０にかかる負荷が前記作業車両１４１での作業時より低い低負荷状態であれば、メイン噴射Ａに先行する前噴射Ｂ，Ｃを実行しないから、前記エンジン７０の低負荷駆動時は、エンジン７０回転速度の高低に拘らず前記前噴射Ｂ，Ｃをなくして、着火不良及び燃焼不良を招来するおそれを少なくできる。その結果、排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）量を低減でき、前記エンジン７０の低負荷駆動時の白煙発生という問題を回避できる。
【００７５】
また、前記コモンレール式燃料噴射装置１１７は、前記エンジン７０にかかる負荷が前記低負荷状態以外の状態であれば前記前噴射Ｂ，Ｃを実行するから、前記エンジン７０の低負荷駆動時の白煙発生を抑制できるものでありながら、前記前噴射Ｂ，ＣによるＮＯｘ低減及び騒音低減という効果も確保できる。
【００７６】
更に、前記エンジン７０からの動力伝達を継断する主クラッチ２３３を更に備えており、前記コモンレール式燃料噴射装置１１７は、前記主クラッチ２３３が動力遮断状態であれば、前記前噴射Ｂ，Ｃを実行しないから、前記主クラッチ２３３の動力継断状態と前記前噴射Ｂ，Ｃの可否とを組み合わせる簡単な制御によって、前記エンジン７０の低負荷駆動時の白煙発生という問題を容易に防止できる。
【００７７】
特に第１例及び第２例では、前記主クラッチ２３３の動力継断状態を検出する継断検出手段３００を更に備えており、前記コモンレール式燃料噴射装置１１７は、前記継断検出手段３００の検出結果に応じて前記前噴射Ｂ，Ｃの実行可否を決定している。この場合、前記主クラッチ２３３の動力遮断操作は、前記作業車両１４１に搭乗したオペレータが例えばクラッチペダル１９２を踏み込み操作することによって実行される。前記前噴射Ｂ，Ｃの実行有無は、エンジン７０音やエンジン７０駆動感覚の変化を招来すると解されるものの、このような変化はオペレータの操作に起因して発生する。従って、オペレータに違和感を与えることがない。
【００７８】
また、第３例では、エンジン回転速度を検出する回転速度検出手段１４を更に備えており、前記コモンレール式燃料噴射装置１１７は、前記継断検出手段３００が前記主クラッチ２３３の動力遮断状態を検出し且つ前記回転速度検出手段１４にて検出されたエンジン回転速度が所定回転速度Ｒ０以上であれば、前記前噴射Ｂ，Ｃを実行しないから、前記エンジン７０において、前記前噴射Ｂ，Ｃを実行すれば着火不良や燃焼不良を招来し易い高速回転・低負荷駆動時に、的確に前記前噴射Ｂ，Ｃを禁止でき、排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）量を確実に抑制できる。従って、前記エンジン７０の高速回転・低負荷駆動時の白煙発生防止効果が高いのである。
【００７９】
更に、第４例では、前記コモンレール式燃料噴射装置１１７の噴射量を検出する噴射量検出手段１１を更に備えており、前記コモンレール式燃料噴射装置１１７は、前記噴射量検出手段１１の検出結果に応じて前記前噴射Ｂ，Ｃの実行可否を決定するから、前記エンジン７０の負荷状態に適切に対応して前記前噴射Ｂ，Ｃを実行したりなくしたりでき、着火不良及び燃焼不良を的確に防止して、前記エンジン７０の高速回転・低負荷駆動時の白煙発生という問題に確実に対処できるという効果を奏する。
【００８０】
（７）．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。
【符号の説明】
【００８１】
１１ ＥＣＵ（制御手段、噴射量検出手段）
１４ 回転速度検出手段
７０ エンジン
１１７ コモンレール装置（コモンレール式燃料噴射装置）
１２０ コモンレール
１４１ トラクタ（作業車両）
１４２ 走行機体
１９２ クラッチペダル
２３３ 主クラッチ
３００ 主クラッチセンサ（継断検出手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業車両に搭載されるエンジンと、
１燃焼サイクル中に前記エンジンに燃料を多段噴射するコモンレール式燃料噴射装置とを備えており、
前記コモンレール式燃料噴射装置は、前記エンジンにかかる負荷が前記作業車両での作業時より低い低負荷状態であれば、メイン噴射に先行する前噴射を実行しない、
エンジン装置。
【請求項２】
前記コモンレール式燃料噴射装置は、前記エンジンにかかる負荷が前記低負荷状態以外の状態であれば前記前噴射を実行する、
請求項１に記載したエンジン装置。
【請求項３】
前記エンジンからの動力伝達を継断する主クラッチを更に備えており、
前記コモンレール式燃料噴射装置は、前記主クラッチが動力遮断状態であれば前記前噴射を実行しない、
請求項１又は２に記載したエンジン装置。
【請求項４】
前記主クラッチの動力継断状態を検出する継断検出手段を更に備えており、
前記コモンレール式燃料噴射装置は、前記継断検出手段の検出結果に応じて前記前噴射の実行可否を決定する、
請求項３に記載したエンジン装置。
【請求項５】
エンジン回転速度を検出する回転速度検出手段を更に備えており、
前記コモンレール式燃料噴射装置は、前記継断検出手段が前記主クラッチの動力遮断状態を検出し且つ前記回転速度検出手段にて検出されたエンジン回転速度が所定回転速度以上であれば、前記前噴射を実行しない、
請求項４に記載したエンジン装置。
【請求項６】
前記コモンレール式燃料噴射装置の噴射量を検出する噴射量検出手段を更に備えており、
前記コモンレール式燃料噴射装置は、前記噴射量検出手段の検出結果に応じて前記前噴射の実行可否を決定する、
請求項１又は２に記載したエンジン装置。
【請求項７】
作業車両に搭載されるエンジンと、
１燃焼サイクル中に前記エンジンに燃料を多段噴射するコモンレール式燃料噴射装置とを備えており、
前記コモンレール式燃料噴射装置は、前記エンジンにかかる負荷が前記作業車両での作業時より低い低負荷状態であれば、メイン噴射に先行する前噴射の噴射量を予め設定された規定量よりも少なくする、
エンジン装置。
【請求項８】
前記コモンレール式燃料噴射装置は、前記エンジンにかかる負荷が前記低負荷状態以外の状態であれば前記前噴射の噴射量を前記規定量にする、
請求項７に記載したエンジン装置。
【請求項１】
作業車両に搭載されるエンジンと、
１燃焼サイクル中に前記エンジンに燃料を多段噴射するコモンレール式燃料噴射装置とを備えており、
前記コモンレール式燃料噴射装置は、前記エンジンにかかる負荷が前記作業車両での作業時より低い低負荷状態であれば、メイン噴射に先行する前噴射を実行しない、
エンジン装置。
【請求項２】
前記コモンレール式燃料噴射装置は、前記エンジンにかかる負荷が前記低負荷状態以外の状態であれば前記前噴射を実行する、
請求項１に記載したエンジン装置。
【請求項３】
前記エンジンからの動力伝達を継断する主クラッチを更に備えており、
前記コモンレール式燃料噴射装置は、前記主クラッチが動力遮断状態であれば前記前噴射を実行しない、
請求項１又は２に記載したエンジン装置。
【請求項４】
前記主クラッチの動力継断状態を検出する継断検出手段を更に備えており、
前記コモンレール式燃料噴射装置は、前記継断検出手段の検出結果に応じて前記前噴射の実行可否を決定する、
請求項３に記載したエンジン装置。
【請求項５】
エンジン回転速度を検出する回転速度検出手段を更に備えており、
前記コモンレール式燃料噴射装置は、前記継断検出手段が前記主クラッチの動力遮断状態を検出し且つ前記回転速度検出手段にて検出されたエンジン回転速度が所定回転速度以上であれば、前記前噴射を実行しない、
請求項４に記載したエンジン装置。
【請求項６】
前記コモンレール式燃料噴射装置の噴射量を検出する噴射量検出手段を更に備えており、
前記コモンレール式燃料噴射装置は、前記噴射量検出手段の検出結果に応じて前記前噴射の実行可否を決定する、
請求項１又は２に記載したエンジン装置。
【請求項７】
作業車両に搭載されるエンジンと、
１燃焼サイクル中に前記エンジンに燃料を多段噴射するコモンレール式燃料噴射装置とを備えており、
前記コモンレール式燃料噴射装置は、前記エンジンにかかる負荷が前記作業車両での作業時より低い低負荷状態であれば、メイン噴射に先行する前噴射の噴射量を予め設定された規定量よりも少なくする、
エンジン装置。
【請求項８】
前記コモンレール式燃料噴射装置は、前記エンジンにかかる負荷が前記低負荷状態以外の状態であれば前記前噴射の噴射量を前記規定量にする、
請求項７に記載したエンジン装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１３−２３６２（Ｐ２０１３−２３６２Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３４３１６（Ｐ２０１１−１３４３１６）
【出願日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【出願人】（０００００６７８１）ヤンマー株式会社 (3,810)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【出願人】（０００００６７８１）ヤンマー株式会社 (3,810)
【Ｆターム（参考）】
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