作業車両
【課題】エンジン制御について標準モードとエコモードとの切替えが可能な作業車両において、作業走行の後に、煩わしいモード切替操作を要することなく、作業者の意に沿ったモードで路上走行に移行することができる作業車両を提供する。
【解決手段】作業車両は、作業走行と路上走行とを含む複数の走行区分を切替える副変速部と、この副変速部による路上走行の走行区分について適用される自動シフト制御によりアクセルペダルの操作およびエンジン負荷に対応する変速位置に多段に変速動作する走行変速用の主変速部とを備え、通常の燃費特性による標準モード（Ｎ）と低燃費特性によるエコモード（Ｓ）の切替え操作によってエンジン制御のモード切替えが可能に構成され、上記副変速部の走行区分の切替えと対応してエンジン制御モードを定める走行区分別のモード設定部（Ｍ）を設けたものである。
【解決手段】作業車両は、作業走行と路上走行とを含む複数の走行区分を切替える副変速部と、この副変速部による路上走行の走行区分について適用される自動シフト制御によりアクセルペダルの操作およびエンジン負荷に対応する変速位置に多段に変速動作する走行変速用の主変速部とを備え、通常の燃費特性による標準モード（Ｎ）と低燃費特性によるエコモード（Ｓ）の切替え操作によってエンジン制御のモード切替えが可能に構成され、上記副変速部の走行区分の切替えと対応してエンジン制御モードを定める走行区分別のモード設定部（Ｍ）を設けたものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業走行と路上走行とを行うとともに、エンジン出力特性を通常燃費モードと低燃費モードとに切替えが可能な作業車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
多段変速機による主変速部を備えて一定低車速の作業走行を行う作業車両では、自動シフト制御を備える例があり、すなわち、副変速部の切替えによって路上走行をする場合に、アクセルペダルの踏込み操作に応じて多段変速機の変速位置をエンジン負荷対応で選択することで、路上交通に合わせて幅広い車速範囲で頻繁な変速を可能とする。
【０００３】
また、作業車両のエンジン制御については、特許文献１の例の如く、通常の燃費による標準モードに加え、通常よりも低燃費の低燃費モードを備える例があり、モード選択手段によって燃料噴射タイミングと噴射量とを制御することにより、低燃費モードに切り換えることで燃費の向上を可能とする。
【０００４】
この場合において、作業者は、モード選択手段の操作により、作業走行時は標準モード、路上走行時は低燃費モードというように、任意にエンジン制御モードを選択することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２３１８４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、作業走行と路上走行について制御モードが異なる場合は、路上走行に移行する際に、その都度制御モードを切替えるために、モード選択手段の煩わしい操作を強いられるという問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、エンジン制御について標準モードと低燃費モードとの切替えが可能な作業車両において、作業走行の後に、煩わしいモード切替操作を要することなく、作業者の意に沿ったモードで路上走行に移行することができる作業車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明は、作業走行と路上走行とを含む複数の走行区分を切替える副変速部と、この副変速部による路上走行の走行区分について適用される自動シフト制御によりアクセルペダルの操作およびエンジン負荷に対応する変速位置に多段に変速動作する走行変速用の主変速部とを備え、通常の燃費特性による標準モードと低燃費特性による低燃費モードの切替え操作によってエンジン制御のモード切替えが可能な作業車両において、上記副変速部の走行区分の切替えと対応してエンジン制御モードを定める走行区分別のモード設定部を設けたことを特徴とする。
【０００９】
上記作業車両は、モード切替え操作によって標準モードと低燃費モードのエンジン制御モードが切替えられ、低速域の作業走行と自動シフト制御による路上走行の走行区分が副変速部により切替えられ、また、走行区分の切替えとともにモード設定部によりエンジン制御モードが定められる。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１の構成において、前記低燃費モードによるエンジン制御は、低燃費特性によるエンジン制御に加え、適用される自動シフト制御による多段の変速位置切替えのエンジン回転数を増速時についてさらに低い回転数に設定してなることを特徴とする。
上記低燃費モードによるエンジン制御は、低燃費モードによるエンジン制御に加え、自動シフト制御の場合に多段の変速位置の増速切替えの自動シフトが低回転数で行われる。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項１の構成において、前記低燃費モードによるエンジン制御は、低燃費特性によるエンジン制御に加え、適用される自動シフト制御のペダル踏込みによるエンジン回転増加指示の時期をさらに遅い時期に設定してなることを特徴とする。
上記低燃費モードによるエンジン制御は、低燃費のエンジン制御に加えて、自動シフト制御の場合に急加速が抑えられる。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る発明により、上記作業車両は、モード切替え操作によって標準モードと低燃費モードのエンジン制御モードが切替えられ、低速域の作業走行と自動シフト制御による路上走行の走行区分が副変速部により切替えられ、また、走行区分の切替えとともにモード設定部によりエンジン制御モードが定められる。したがって、副変速部の切換えによって路上走行に移行したときは、別途設定したエンジン制御モードが適用された上で自動シフト制御によりアクセルペダルの操作に応じて多段に変速されることから、エンジン制御モードの切替え操作による任意のモード切替えを確保しつつ、作業走行の後に、煩わしいモード切替操作を要することなく、作業者の意に沿ったモードで路上走行に移行することが可能となる。
【００１３】
請求項２に係る発明により、請求項１の効果に加え、上記低燃費モードによるエンジン制御は、低燃費モードによるエンジン制御に加え、自動シフト制御の場合に多段の変速位置の増速切替えの自動シフトがさらに低回転数で行われることから一層の低燃費運転が確保される。
【００１４】
請求項３に係る発明により、請求項１の効果に加え、上記低燃費モードによるエンジン制御は、低燃費のエンジン制御に加えて、自動シフト制御の場合に急加速が抑えられて安定化されるとともに一層の低燃費運転が確保される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】走行制御システムのブロック構成図
【図２】走行制御システムの制御処理例のフローチャート
【図３】低燃費モードの制御の第１の制御例のフローチャート
【図４】低燃費モードの制御の第２の制御例のフローチャート
【図５】エンジン負荷率対応制御のフローチャート
【図６】調整モード用のフローチャート
【図７】ガバナモード設定によるフローチャート
【図８】負荷制御用のフローチャート
【図９】コモンレールエンジンの説明模式図
【図１０】エンジン回転数制御モードと対比図
【図１１】エンジンの出力特性図
【図１２】エンジン制御システム構成図
【図１３】水平制御機能付きの場合のＤＰＦ再生のフローチャート
【図１４】副変速がニュートラルの場合のＤＰＦ再生のフローチャート
【図１５】エンジン回転制御によるＤＰＦ再生のフローチャート
【図１６】再生処理の進捗状況の表示例
【図１７】すすレベルの表示例
【図１８】ＤＰＦ自動再生開始のフローチャート
【図１９】自動再生時のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の適用対象となるトラクタ等の作業車両は、燃料噴射制御が可能なエンジンと、その動力を受けて前後輪を変速駆動するとともに作業機に動力を供給するトランスミッションとを備え、このトランスミッションの走行伝動系には、作業走行と路上走行を含む複数の走行区分に切替える副変速部と、複数段のギヤ比によって車速を多段に切替える主変速部とを内設する。
【００１７】
また、操縦席には、副変速レバー、増減速スイッチ、アクセルペダル等の車速調節用の操作具のほか、モード選択手段である燃費モード切替スイッチ１３４等を備え、これら操作具の操作に応じて主変速部をシフト制御する走行制御システムにより、ロータリ耕耘機等の作業機を連結駆動して作業走行を行うとともに、路上走行を可能に構成する。
【００１８】
走行制御システムは、そのブロック構成図を図１に示すように、エンジン回転を制御するエンジンコントローラＣ２との間で各種情報を送受信可能に走行系コントローラＣ１を設け、この走行系コントローラＣ１に副変速レバーＬによるシフトポジション信号および燃費モード切替スイッチ１３４によるモード切替信号、その他の操作具等の信号を受けて主変速部をシフト制御することにより、エンジン制御と車速制御を統括可能に構成する。
【００１９】
エンジンコントローラＣ２は、走行系コントローラＣ１から回転指示を受けてエンジン回転を制御するとともに、エンジン制御情報としてアクセルセンサ、負荷率、エンジン回転数、エンジン制御回転数等を走行系コントローラＣ１に送信し、また、後に詳述するエンジン燃費制御によって燃料噴射タイミングと噴射量とを制御することにより、走行系コントローラＣ１から受ける標準モード指令、低燃費モード指令に応じて、通常の燃費による標準モードと通常よりも低燃費の低燃費モードを切替え可能に構成する。
【００２０】
走行系コントローラＣ１の入力側には、副変速部について低速、中速、高速の作業走行および路上走行の走行区分を変速シフト操作によって切替える副変速レバーＬのシフトポジション信号を受けるとともに、同コントローラＣ１によって主変速部の多段の変速位置を切替制御可能に構成し、作業走行の走行区分においては、増減速スイッチにより変速位置を順次切替えることにより、走行区分の車速域について一定車速走行を行うほか、路上走行の走行区分においては、自動シフト制御の適用により、アクセルペダルの踏込み操作とエンジン負荷に応じて変速位置を自動切替えを行う。
【００２１】
また、走行系コントローラＣ１には、燃費モード切替スイッチ１３４の信号を受け、この燃費モード切替スイッチ１３４の操作に応じてエンジン燃費モードを切替え可能に構成するとともに、走行区分別の燃費モード記憶エリアＭを設けて副変速レバーＬのシフト操作と対応して燃費モードを切替え可能に構成する。例えば、路上走行に適用する燃費モードとして標準モード、路上走行以外の走行区分に適用する燃費モードとして低燃費モードを別途設定操作することによってそれぞれ記憶する。
【００２２】
上記構成の作業車両の走行制御システムの制御処理例について説明すると、フローチャートを図２に示すように、センサスイッチ類の読込処理のステップ１（以下において、「Ｓ１」の如く略記する。）において副変速位置等を読込んだ後に、副変速位置について「路上走行」であることの当否判定処理（Ｓ２）を行う。
【００２３】
この判定処理（Ｓ２）において該当であれば、路上走行位置燃費モードを走行区分別の燃費モード記憶エリアＭから読出してセット（Ｓ３ａ）し、次いで、燃費モードスイッチ操作有りの当否判定処理（Ｓ３ｂ）によって該当すれば、標準モードをＡ、低燃費モードをＢと表記して現在の燃費モードがＡであれば路上走行位置燃費モードをＢにセットして記憶し、非該当であればＡにセットして記憶（Ｓ３ｃ〜Ｓ３ｅ）する。
【００２４】
この制御処理により、副変速レバーＬが路上走行位置の場合に、事前に設定した路上走行用の燃費モードが適用され、この時、作業者が燃費モード切替スイッチ１３４の操作をすることにより、その意に沿って燃費モードを切替えることができる。
【００２５】
また、上記判定処理（Ｓ２）において非該当であれば、作業位置燃費モードを走行区分別の燃費モード記憶エリアＭから読出してセット（Ｓ４ａ）し、以下同様の制御処理（Ｓ４ｂ〜Ｓ４ｅ）により、副変速レバーＬが作業走行位置の場合に、事前に設定した作業走行用の燃費モードが適用され、この時、作業者が燃費モード切替スイッチ１３４の操作をすることにより、その意に沿って燃費モードを切替えることができる。
【００２６】
このように走行制御システムを構成することにより、モード切替え操作によって標準モードと低燃費モードのエンジン制御燃費モードが切替えられ、低速域の作業走行と自動シフト制御による路上走行の走行区分が副変速部により切替えられ、また、走行区分の切替えとともにモード設定部により燃費モードが定められる。したがって、副変速部の切換えによって路上走行に移行したときは、別途設定による燃費モードが適用された上で自動シフト制御によりアクセルペダルの操作に応じて多段に変速されることから、エンジン制御モードの切替え操作による任意のモード切替えを確保しつつ、作業走行の後に、煩わしいモード切替操作を要することなく、作業者の意に沿ったモードで路上走行に移行することが可能となる。
【００２７】
次に、エンジン燃費制御における低燃費モードの制御方法の例を説明する。
低燃費モードの制御の第１の制御例は、フローチャートを図３に示すように、路上走行位置燃費モードを走行区分別の燃費モード記憶エリアＭから読出してセットした場合において、燃費モードが「低燃費モード」であれば、自動増速するエンジン回転数を標準より低く設定（Ｓ２１ａ，Ｓ２１ｂ）する。例えば、５速から６速に増速する回転数の標準が１４５０ｒｐｍの場合に、―５０ｒｐｍの１４００ｒｐｍとして増速する。
【００２８】
このように、低燃費モードによるエンジン制御に加え、自動シフト制御の場合について、少なくとも１つの変速位置の増速切替えが低回転数で行われることから、一層の低燃費運転が確保される。
【００２９】
また、低燃費モードの制御の第２の制御例は、フローチャートを図４に示すように、路上走行位置燃費モードを走行区分別の燃費モード記憶エリアＭから読出してセットした燃費モードが「低燃費モード」の場合において、アクセル変化が増加方向あれば、エンジン回転数の指示を「鈍」にセット（Ｓ２２ａ，Ｓ２２ｂ）し、回転指示の上昇に限って追従を遅らせる。例えば、アクセルセンサ値を移動平均処理によって上昇側の回転数変化の指示タイミングを標準より遅らせることにより、低燃費のエンジン制御に加えて、自動シフト制御における急加速が抑えられて加速が安定化されるとともに一層の低燃費運転が確保される。
【００３０】
この場合において、エンジン回転の増加指示をエンジン負荷率の大きさに合わせて鈍らせ方を変える制御方法でもよい。すなわち、エンジン負荷率対応制御のフローチャートを図５に示すように、アクセル変化が増加方向の場合について、エンジン負荷率が大であれば、エンジン回転数指示を「標準勾配」にセット（Ｓ２３ａ，Ｓ２３ｂ）し、非該当であればエンジン回転数指示を「鈍勾配」にセット（Ｓ２３ｃ）する。
【００３１】
例えば、負荷率が低いときは、アクセルセンサ指示値の移動平均の個数を増加させて回転指示の勾配を緩くし、負荷率が高くなるに従って移動平均の個数を０に近づけて回転指示の勾配を「アクセルセンサ指示値＝エンジン回転筋値」とする。
【００３２】
（調整モード）
次に、調整モードについて説明すると、そのためのフローチャートを図６に示すように、トラクタの初期調整などの各調整モードでは、燃費モード設定を省エネモードに切替え（Ｓ３１ａ，Ｓ３１ｂ）を行うようにエンジン制御を構成する。このように、調整モードの時は馬力が少なくても実行可能なので、省エネモードで行うことにより、燃料消費を抑えることができる。
【００３３】
この場合において、ガバナモード設定についてのフローチャートを図７に示すように、後に詳述するガバナモード設定を「アイソクロナスモード」とする（Ｓ３２ａ，Ｓ３２ｂ）ことにより、エンジン回転が安定化されるので、確実な調整が可能となる。
【００３４】
また、アイソクロナスモードではエンジン回転が常に一定であることから、昇降制御モードが負荷制御の時は、フローチャートを図８に示すように、この場合に限り、ガバナモード設定を「ドループ制御」とすることにより、上記調整モードにおいて有効な負荷制御を行うことができる。
【００３５】
（蓄圧式燃料噴射装置）
ここで、通常燃費と低燃費を切替えるためのエンジン燃費制御について、蓄圧式燃料噴射装置の例により説明する。
図９の蓄圧式燃料噴射装置の全体構成図に示すように、蓄圧式燃料噴射装置は、例えば、多気筒ディーゼル機関に適用されるものであるが、ガソリン機関でもよい。そして、蓄圧式燃料噴射装置は、燃料を適宜に制御する噴射圧力に蓄圧するコモンレール１と、このコモンレール１に取り付けられるレール圧センサ２と、燃料タンク３より汲み上げた燃料を加圧してコモンレール１に圧送する燃料高圧ポンプ４と、コモンレール１に蓄圧された高圧燃料をエンジンＥのシリンダ５内に噴射する高圧インジェクタ６と、前記燃料高圧ポンプ４と高圧インジェクタ６やその他の制御などの動作を制御する制御装置(エンジンＥＣＵ１２)等から構成される。
このように、コモンレール１は、エンジンＥの各シリンダ５へ噴射する燃料を、要求された出力に必要な圧力とするものである。
【００３６】
前記燃料タンク３内の燃料は吸入通路により燃料フィルタ７を介してエンジンＥで駆動される燃料高圧ポンプ４に吸入され、この燃料高圧ポンプ４によって加圧された高圧燃料は吐出通路８によりコモンレール１に導かれて蓄えられる。
【００３７】
コモンレール１内の高圧燃料は各高圧燃料供給通路９により気筒数分の高圧インジェクタ６に供給され、エンジン制御装置（ＥＣＵ）１２からの指令に基づき、高圧インジェクタ６が作動して、高圧燃料がエンジンＥの各シルンダ５室内に噴射供給され、各高圧インジェクタ６での余剰燃料(リターン燃料)は各リターン通路１０により共通のリターン通路１０ａへ導かれ、このリターン通路１０ａによって燃料タンク３へ戻される。
【００３８】
また、コモンレール１内の燃料圧力(コモンレール圧)を制御するため燃料高圧ポンプ４に圧力制御弁１１が設けられており、この圧力制御弁１１はエンジンＥＣＵ１２からの信号によって、燃料高圧ポンプ４から燃料タンク３への余剰燃料のリターン通路１０ａの流路面積を調整するものであり、これによりコモンレール１側への燃料供給量を調整してコモンレール圧を制御することができる。
【００３９】
具体的には、エンジンＥの運転条件に応じて目標コモンレール圧を設定し、レール圧センサ２により検出されるコモンレール圧が目標コモンレール圧と一致するよう、圧力制御弁１１を介してコモンレール圧をフィードバック制御する構成としている。
【００４０】
トラクタなどの農作業機におけるコモンレール１を有するディーゼルエンジンＥのエンジンＥＣＵ１２は、図１０に示すように、回転数と出力トルクの関係においてエンジン回転数変動制御モード（ドループモード）Ａとエンジン回転数維持制御モード（アイソクロナスモード）Ｂ及び重負荷モードＣの三種類の制御モード（ガバナモード）を有する構成としている。
【００４１】
エンジン回転数変動制御モードＡは、エンジン回転数の変動で出力も変動するものである。基本的は移動走行する場合に使用するものであるが、急激なエンジンストールを防止するために作業中でも使用する。例えば、移動走行の場合は、ブレーキを掛けて走行速度を減速したり停止したりすると、走行負荷の増大に伴ってエンジン回転数が低下するため走行速度の減速や停止を安全に行うことができるものである。また、作業中においては、作業負荷が作用すると、負荷に応じてエンジン回転数が低下していくものである。
【００４２】
エンジン回転数維持制御モードＢは、負荷が増大してもエンジン回転数を一定に維持する制御である。基本的には作業を行う場合に使用するものである。例えば、トラクタであれば耕うん作業時に圃場が固く耕うん刃に抵抗が掛かるときなどであり、コンバインであれば収穫作業時に負荷が増大したときでも、回転数を維持するときなどである。
【００４３】
重負荷モードＣは、エンジン回転数維持制御モードＢと同様に負荷が変動してもエンジン回転数を一定に維持する制御に加え、負荷限界近くになると回転数を上昇させて出力を上げる重負荷制御を加えた制御である。特に、負荷限界近くで作業を行う場合に使用するものである。例えば、トラクタで耕うん作業を行っている際に、特に、固い耕地に遭遇してもエンジン出力が通常の限界を越えて増大するので作業を中断することがなく、効率の良い作業が可能となる。
【００４４】
図１１は、エンジンＥの出力特性を表わす回転数と出力の関係図である。
低燃費のエンジン出力カーブＳと標準のエンジン出力カーブＮは、エンジン回転数（ｒｐｍ）と出力（ｋｗ）との関係を示している。
【００４５】
低燃費のエンジン出力カーブＳは、標準のエンジン出力カーブＮの燃料消費率よりも燃料供給量を低下させた制御で、この低燃費のエンジン出力カーブＳは、全回転域で出力が標準のエンジン出力カーブＮよりも出力が１割程度低下する。
符号ＳＴは、低燃費のエンジン出力カーブＳのときのエンジン回転数（ｒｐｍ）とトルク（Ｎ・ｍ）との関係を示しており、符号ＮＴは、標準のエンジン出力カーブＮのときのエンジン回転数（ｒｐｍ）とトルク（Ｎ・ｍ）との関係を示している。
【００４６】
低燃費のエンジン出力カーブＳと標準のエンジン出力カーブＮを切り換えてエンジンＥを使用するには、モード選択手段（以下、エンジンパワー選択スイッチという）１３４を操作して設定する。
トラクタが走行するときにはエンジン回転数変動制御モードＡに自動的に切換える。そして、前記エンジンパワー選択スイッチ１３４で標準のエンジン出力カーブＮを選択し、トラクタに装着した作業機を駆動するＰＴＯ駆動手段（以下、ＰＴＯ駆動スイッチという）１５１の入り状態が共に有効にされることで、エンジン回転数維持制御モードＢに自動的に切換える構成とする。ＰＴＯ駆動手段については、レバーなどの操作をスイッチ等で検出する構成としてもよい。
【００４７】
前記エンジンパワー選択スイッチ１３４で低燃費のエンジン出力カーブＳを選択し、作業機を駆動するＰＴＯ駆動スイッチ１５１の入り状態が共に有効にされることで、エンジン回転数変動制御モードＡに自動的に切換えるように構成する。
【００４８】
エンジンパワー選択スイッチ１３４で標準のエンジン出力カーブＮを選択して、ＰＴＯ駆動スイッチ１５１を入り状態としての作業中は、自動的にエンジン回転数維持制御モードＢでエンジン回転数制御を行う。そして、エンジン負荷に余裕があると判断すると、モード選択手段１３４で低燃費のエンジン出力カーブＳを選択するが、この選択で自動的にエンジン回転数変動制御モードＡに切換わる。
【００４９】
エンジンパワー選択スイッチ１３４で低燃費のエンジン出力カーブＳを選択し、ＰＴＯ駆動スイッチ１５１を入り状態としての作業中は、自動的にエンジン回転数変動制御モードＡでエンジン回転数制御を行う。そして、エンジン負荷に余裕が無いと判断すると、エンジンパワー選択スイッチ１３４で標準のエンジン出力カーブＮを選択するが、この選択で自動的にエンジン回転数維持制御モードＢに切換わる。
【００５０】
低燃費のエンジン出力カーブＳの許容最大負荷は、標準のエンジン出力カーブＮの許容最大負荷よりも低いので、許容最大負荷に達する可能性が高い。このため、仮に低燃費のエンジン出力カーブＳの選択状態において、エンジン回転数維持制御モードＢで作業を行う場合において許容最大負荷に達すると、一気にエンジンストールしてしまうという不具合が発生する。
【００５１】
そこで、低燃費のエンジン出力カーブＳでエンジン回転数変動制御モードＡで作業を行うと、負荷の作用に応じてエンジン回転数が低下していくので、一気にエンジン回転数がストールしてしまって、エンジンを再始動しなくてはならないという不具合を防止できるようになる。また、負荷に応じてエンジン回転数が低下していくので、作業者は負荷の状態を容易に把握し易くなる。
【００５２】
また、エンジンパワー選択スイッチ１３４で標準のエンジン出力カーブＮを選択し、作業機を駆動するＰＴＯ駆動スイッチ１５１の入り状態が共に有効にされることで、自動的にエンジン回転数維持制御モードＢに切換えるように構成したので、エンジン自体が持っている許容最大負荷まで一定の回転数で作業できるので、エンジン自体の能力を最大に引き出して、作業能率を向上させることができるようになる。
【００５３】
（ＤＰＦ再生）
次に、ＤＰＦと略称されるディーゼル微粒子捕集フィルターの再生制御について説明する。
ＤＰＦ２１は、エンジン制御システム構成図を図１２に示すように、煤を溜めるハニカム構造のフィルタによる本体部と、その入口側で２３０℃以上で酸化反応するＤＯＣ部とから構成され、それぞれの部位の温度情報を受けるＥＣＵ１２によってＤＰＦ再生の要否を判定し、自動あるいは手動の再生指令によりエンジンＥを燃焼制御することによって再生処理がなされる。
【００５４】
ＤＰＦ再生のためにはＤＰＦ内の温度を約５５０℃以上にして捕集微粒子を燃焼する必要があり、エンジンＥにかかる負荷が少ないと、ポスト噴射を行ってＤＰＦ２１の温度を上昇させるとしても長時間を要することから、その分の燃料消費を避けることができないという問題があった。
【００５５】
その解決のために、水平制御機能付きの機種におけるＤＰＦ再生は、そのフローチャートを図１３に示すように、手動再生を行う際に、自動で水平シリンダをオンにして伸びあるいは最縮みにする（Ｓ４１ａ，Ｓ４１ｂ）ことにより、油圧のリリーフを吹かせてエンジンに掛かる負荷を増加させ、ＤＰＦ再生に必要な温度に素早く昇温することで、再生処理を迅速化することができる。
【００５６】
また、副変速がニュートラルの条件が成立している場合の手動によるＤＰＦ再生は、そのフローチャートを図１４に示すように、走行系のクラッチ（リバース、主変速、Ｈｉ−Ｌｏ）を全て接続状態にしてエンジンにＥに少しでも負荷を掛けることにより、ＤＰＦ再生の行程を早く完了させることができる。
【００５７】
また、エンジン回転制御による場合のＤＰＦ再生は、そのフローチャートを図１５に示すように、手動再生を行う際に、エンジン回転を自動で高回転アイドルであるフルアイドルに変更する（Ｓ４３ａ，Ｓ４３ｂ）ことによって排気温度が高温になりやすくなるので、ＤＰＦ手動再生の行程を早く完了させることができる。
【００５８】
（再生進捗状況）
また、ＤＰＦ再生はＤＰＦ温度が５５０℃以上で約１５分程度のエンジン連続運転を行う必要があり、ひとたび再生動作に入った後にエンジンを停止すると逆に煤が溜まることから、液晶表示装置を装備したものにおいては、ＤＰＦ手動再生のモードに入ったときに、図１６の表示例に示すように、再生処理の進捗状況を表示することにより、ＤＰＦの再生完了までのおおよその進捗状況（時間等）を把握することができ、再生の終了予定に基づくその後の作業計画やエンジン稼動のまま放置しておく時間を計算することができる。
【００５９】
（煤レベル）
その一方、トラクタにおけるＤＰＦ内の煤の堆積量については、耕耘、代掻き、酪農作業、ローダ作業等の多岐に亘る作業内容および高負荷作業によるＤＰＦ自動再生等の作業負荷の内容と大きさにより、ＤＰＦ内に溜まる煤量が大きく変動することから、必要とされる手動再生の実施時期の把握が非常に困難であるという課題がある。
【００６０】
そこで、ＤＰＦ内の煤レベルを図１７の表示例のごとく液晶表示装置に画面表示することにより、作業者が手動再生を行う時期を的確に判断できることから、無駄に手動再生を行うこともなくなり、無駄な燃料使用を抑えることができる。
【００６１】
（自動再生）
ＤＰＦの自動再生については、エンジンに掛かる負荷が高い方が望ましく、また、ＤＰＦ再生時にポスト噴射を行う場合は燃費が悪化するので頻繁な実施は好ましくないので、ＤＰＦ自動再生のタイミングについては、フローチャートを図１８に示すように、作業機昇降位置およびＰＴＯスイッチ状態等により、作業中と判断され（Ｓ５１ａ）、かつ、ＤＰＦ内の煤レベルが所定量以上（Ｓ５１ｂ）になったときに、自動再生開始（Ｓ５１ｃ）とすることにより、一番無駄の少ないタイミングにおけるＤＰＦ再生が可能となる。
【００６２】
また、ＤＰＦ再生には、ＤＰＦ内温度を５５０℃以上にして１５分以上連続動作させる必要があり、途中で中断した場合は逆に煤が溜まることから、自動再生時は、そのフローチャートを図１９に示すように、自動再生開始（Ｓ５２ａ）とともに液晶表示やブザー等による報知（Ｓ５２ｂ）を行うことにより、一度自動再生に入ったら終了するまで連続動作させることで効率的に煤の燃焼を行うことができる。
【００６３】
また、トラクタが複数の作業者によって使用される場合は、作業者毎に作業内容が異なり、作業負荷も異なることから、ＤＰＦの再生タイミング異なることとなるので、エンジンＥＣＭよりエンジン負荷率を取得し、エンジン負荷率の平均値により使用した作業者による作業負荷を判断し、それに応じてＤＰＦ自動再生のタイミングを決定することにより、再生時期を推測することができ、より精度の高いＤＰＦ再生を行うことができる。
【符号の説明】
【００６４】
１２ ＥＣＵ
１３４ モード切替スイッチ（モード選択手段）
Ａ エンジン回転数変動制御モード
Ｂ エンジン回転数維持制御モード
Ｃ１ 走行系コントローラ
Ｃ２ エンジンコントローラ
Ｅ ディーゼルエンジン
Ｌ 副変速レバー
Ｍ 燃費モード記憶エリア
Ｎ 標準出力カーブ
Ｓ 低燃費出力カーブ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業走行と路上走行とを行うとともに、エンジン出力特性を通常燃費モードと低燃費モードとに切替えが可能な作業車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
多段変速機による主変速部を備えて一定低車速の作業走行を行う作業車両では、自動シフト制御を備える例があり、すなわち、副変速部の切替えによって路上走行をする場合に、アクセルペダルの踏込み操作に応じて多段変速機の変速位置をエンジン負荷対応で選択することで、路上交通に合わせて幅広い車速範囲で頻繁な変速を可能とする。
【０００３】
また、作業車両のエンジン制御については、特許文献１の例の如く、通常の燃費による標準モードに加え、通常よりも低燃費の低燃費モードを備える例があり、モード選択手段によって燃料噴射タイミングと噴射量とを制御することにより、低燃費モードに切り換えることで燃費の向上を可能とする。
【０００４】
この場合において、作業者は、モード選択手段の操作により、作業走行時は標準モード、路上走行時は低燃費モードというように、任意にエンジン制御モードを選択することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２３１８４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、作業走行と路上走行について制御モードが異なる場合は、路上走行に移行する際に、その都度制御モードを切替えるために、モード選択手段の煩わしい操作を強いられるという問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、エンジン制御について標準モードと低燃費モードとの切替えが可能な作業車両において、作業走行の後に、煩わしいモード切替操作を要することなく、作業者の意に沿ったモードで路上走行に移行することができる作業車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明は、作業走行と路上走行とを含む複数の走行区分を切替える副変速部と、この副変速部による路上走行の走行区分について適用される自動シフト制御によりアクセルペダルの操作およびエンジン負荷に対応する変速位置に多段に変速動作する走行変速用の主変速部とを備え、通常の燃費特性による標準モードと低燃費特性による低燃費モードの切替え操作によってエンジン制御のモード切替えが可能な作業車両において、上記副変速部の走行区分の切替えと対応してエンジン制御モードを定める走行区分別のモード設定部を設けたことを特徴とする。
【０００９】
上記作業車両は、モード切替え操作によって標準モードと低燃費モードのエンジン制御モードが切替えられ、低速域の作業走行と自動シフト制御による路上走行の走行区分が副変速部により切替えられ、また、走行区分の切替えとともにモード設定部によりエンジン制御モードが定められる。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１の構成において、前記低燃費モードによるエンジン制御は、低燃費特性によるエンジン制御に加え、適用される自動シフト制御による多段の変速位置切替えのエンジン回転数を増速時についてさらに低い回転数に設定してなることを特徴とする。
上記低燃費モードによるエンジン制御は、低燃費モードによるエンジン制御に加え、自動シフト制御の場合に多段の変速位置の増速切替えの自動シフトが低回転数で行われる。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項１の構成において、前記低燃費モードによるエンジン制御は、低燃費特性によるエンジン制御に加え、適用される自動シフト制御のペダル踏込みによるエンジン回転増加指示の時期をさらに遅い時期に設定してなることを特徴とする。
上記低燃費モードによるエンジン制御は、低燃費のエンジン制御に加えて、自動シフト制御の場合に急加速が抑えられる。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る発明により、上記作業車両は、モード切替え操作によって標準モードと低燃費モードのエンジン制御モードが切替えられ、低速域の作業走行と自動シフト制御による路上走行の走行区分が副変速部により切替えられ、また、走行区分の切替えとともにモード設定部によりエンジン制御モードが定められる。したがって、副変速部の切換えによって路上走行に移行したときは、別途設定したエンジン制御モードが適用された上で自動シフト制御によりアクセルペダルの操作に応じて多段に変速されることから、エンジン制御モードの切替え操作による任意のモード切替えを確保しつつ、作業走行の後に、煩わしいモード切替操作を要することなく、作業者の意に沿ったモードで路上走行に移行することが可能となる。
【００１３】
請求項２に係る発明により、請求項１の効果に加え、上記低燃費モードによるエンジン制御は、低燃費モードによるエンジン制御に加え、自動シフト制御の場合に多段の変速位置の増速切替えの自動シフトがさらに低回転数で行われることから一層の低燃費運転が確保される。
【００１４】
請求項３に係る発明により、請求項１の効果に加え、上記低燃費モードによるエンジン制御は、低燃費のエンジン制御に加えて、自動シフト制御の場合に急加速が抑えられて安定化されるとともに一層の低燃費運転が確保される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】走行制御システムのブロック構成図
【図２】走行制御システムの制御処理例のフローチャート
【図３】低燃費モードの制御の第１の制御例のフローチャート
【図４】低燃費モードの制御の第２の制御例のフローチャート
【図５】エンジン負荷率対応制御のフローチャート
【図６】調整モード用のフローチャート
【図７】ガバナモード設定によるフローチャート
【図８】負荷制御用のフローチャート
【図９】コモンレールエンジンの説明模式図
【図１０】エンジン回転数制御モードと対比図
【図１１】エンジンの出力特性図
【図１２】エンジン制御システム構成図
【図１３】水平制御機能付きの場合のＤＰＦ再生のフローチャート
【図１４】副変速がニュートラルの場合のＤＰＦ再生のフローチャート
【図１５】エンジン回転制御によるＤＰＦ再生のフローチャート
【図１６】再生処理の進捗状況の表示例
【図１７】すすレベルの表示例
【図１８】ＤＰＦ自動再生開始のフローチャート
【図１９】自動再生時のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の適用対象となるトラクタ等の作業車両は、燃料噴射制御が可能なエンジンと、その動力を受けて前後輪を変速駆動するとともに作業機に動力を供給するトランスミッションとを備え、このトランスミッションの走行伝動系には、作業走行と路上走行を含む複数の走行区分に切替える副変速部と、複数段のギヤ比によって車速を多段に切替える主変速部とを内設する。
【００１７】
また、操縦席には、副変速レバー、増減速スイッチ、アクセルペダル等の車速調節用の操作具のほか、モード選択手段である燃費モード切替スイッチ１３４等を備え、これら操作具の操作に応じて主変速部をシフト制御する走行制御システムにより、ロータリ耕耘機等の作業機を連結駆動して作業走行を行うとともに、路上走行を可能に構成する。
【００１８】
走行制御システムは、そのブロック構成図を図１に示すように、エンジン回転を制御するエンジンコントローラＣ２との間で各種情報を送受信可能に走行系コントローラＣ１を設け、この走行系コントローラＣ１に副変速レバーＬによるシフトポジション信号および燃費モード切替スイッチ１３４によるモード切替信号、その他の操作具等の信号を受けて主変速部をシフト制御することにより、エンジン制御と車速制御を統括可能に構成する。
【００１９】
エンジンコントローラＣ２は、走行系コントローラＣ１から回転指示を受けてエンジン回転を制御するとともに、エンジン制御情報としてアクセルセンサ、負荷率、エンジン回転数、エンジン制御回転数等を走行系コントローラＣ１に送信し、また、後に詳述するエンジン燃費制御によって燃料噴射タイミングと噴射量とを制御することにより、走行系コントローラＣ１から受ける標準モード指令、低燃費モード指令に応じて、通常の燃費による標準モードと通常よりも低燃費の低燃費モードを切替え可能に構成する。
【００２０】
走行系コントローラＣ１の入力側には、副変速部について低速、中速、高速の作業走行および路上走行の走行区分を変速シフト操作によって切替える副変速レバーＬのシフトポジション信号を受けるとともに、同コントローラＣ１によって主変速部の多段の変速位置を切替制御可能に構成し、作業走行の走行区分においては、増減速スイッチにより変速位置を順次切替えることにより、走行区分の車速域について一定車速走行を行うほか、路上走行の走行区分においては、自動シフト制御の適用により、アクセルペダルの踏込み操作とエンジン負荷に応じて変速位置を自動切替えを行う。
【００２１】
また、走行系コントローラＣ１には、燃費モード切替スイッチ１３４の信号を受け、この燃費モード切替スイッチ１３４の操作に応じてエンジン燃費モードを切替え可能に構成するとともに、走行区分別の燃費モード記憶エリアＭを設けて副変速レバーＬのシフト操作と対応して燃費モードを切替え可能に構成する。例えば、路上走行に適用する燃費モードとして標準モード、路上走行以外の走行区分に適用する燃費モードとして低燃費モードを別途設定操作することによってそれぞれ記憶する。
【００２２】
上記構成の作業車両の走行制御システムの制御処理例について説明すると、フローチャートを図２に示すように、センサスイッチ類の読込処理のステップ１（以下において、「Ｓ１」の如く略記する。）において副変速位置等を読込んだ後に、副変速位置について「路上走行」であることの当否判定処理（Ｓ２）を行う。
【００２３】
この判定処理（Ｓ２）において該当であれば、路上走行位置燃費モードを走行区分別の燃費モード記憶エリアＭから読出してセット（Ｓ３ａ）し、次いで、燃費モードスイッチ操作有りの当否判定処理（Ｓ３ｂ）によって該当すれば、標準モードをＡ、低燃費モードをＢと表記して現在の燃費モードがＡであれば路上走行位置燃費モードをＢにセットして記憶し、非該当であればＡにセットして記憶（Ｓ３ｃ〜Ｓ３ｅ）する。
【００２４】
この制御処理により、副変速レバーＬが路上走行位置の場合に、事前に設定した路上走行用の燃費モードが適用され、この時、作業者が燃費モード切替スイッチ１３４の操作をすることにより、その意に沿って燃費モードを切替えることができる。
【００２５】
また、上記判定処理（Ｓ２）において非該当であれば、作業位置燃費モードを走行区分別の燃費モード記憶エリアＭから読出してセット（Ｓ４ａ）し、以下同様の制御処理（Ｓ４ｂ〜Ｓ４ｅ）により、副変速レバーＬが作業走行位置の場合に、事前に設定した作業走行用の燃費モードが適用され、この時、作業者が燃費モード切替スイッチ１３４の操作をすることにより、その意に沿って燃費モードを切替えることができる。
【００２６】
このように走行制御システムを構成することにより、モード切替え操作によって標準モードと低燃費モードのエンジン制御燃費モードが切替えられ、低速域の作業走行と自動シフト制御による路上走行の走行区分が副変速部により切替えられ、また、走行区分の切替えとともにモード設定部により燃費モードが定められる。したがって、副変速部の切換えによって路上走行に移行したときは、別途設定による燃費モードが適用された上で自動シフト制御によりアクセルペダルの操作に応じて多段に変速されることから、エンジン制御モードの切替え操作による任意のモード切替えを確保しつつ、作業走行の後に、煩わしいモード切替操作を要することなく、作業者の意に沿ったモードで路上走行に移行することが可能となる。
【００２７】
次に、エンジン燃費制御における低燃費モードの制御方法の例を説明する。
低燃費モードの制御の第１の制御例は、フローチャートを図３に示すように、路上走行位置燃費モードを走行区分別の燃費モード記憶エリアＭから読出してセットした場合において、燃費モードが「低燃費モード」であれば、自動増速するエンジン回転数を標準より低く設定（Ｓ２１ａ，Ｓ２１ｂ）する。例えば、５速から６速に増速する回転数の標準が１４５０ｒｐｍの場合に、―５０ｒｐｍの１４００ｒｐｍとして増速する。
【００２８】
このように、低燃費モードによるエンジン制御に加え、自動シフト制御の場合について、少なくとも１つの変速位置の増速切替えが低回転数で行われることから、一層の低燃費運転が確保される。
【００２９】
また、低燃費モードの制御の第２の制御例は、フローチャートを図４に示すように、路上走行位置燃費モードを走行区分別の燃費モード記憶エリアＭから読出してセットした燃費モードが「低燃費モード」の場合において、アクセル変化が増加方向あれば、エンジン回転数の指示を「鈍」にセット（Ｓ２２ａ，Ｓ２２ｂ）し、回転指示の上昇に限って追従を遅らせる。例えば、アクセルセンサ値を移動平均処理によって上昇側の回転数変化の指示タイミングを標準より遅らせることにより、低燃費のエンジン制御に加えて、自動シフト制御における急加速が抑えられて加速が安定化されるとともに一層の低燃費運転が確保される。
【００３０】
この場合において、エンジン回転の増加指示をエンジン負荷率の大きさに合わせて鈍らせ方を変える制御方法でもよい。すなわち、エンジン負荷率対応制御のフローチャートを図５に示すように、アクセル変化が増加方向の場合について、エンジン負荷率が大であれば、エンジン回転数指示を「標準勾配」にセット（Ｓ２３ａ，Ｓ２３ｂ）し、非該当であればエンジン回転数指示を「鈍勾配」にセット（Ｓ２３ｃ）する。
【００３１】
例えば、負荷率が低いときは、アクセルセンサ指示値の移動平均の個数を増加させて回転指示の勾配を緩くし、負荷率が高くなるに従って移動平均の個数を０に近づけて回転指示の勾配を「アクセルセンサ指示値＝エンジン回転筋値」とする。
【００３２】
（調整モード）
次に、調整モードについて説明すると、そのためのフローチャートを図６に示すように、トラクタの初期調整などの各調整モードでは、燃費モード設定を省エネモードに切替え（Ｓ３１ａ，Ｓ３１ｂ）を行うようにエンジン制御を構成する。このように、調整モードの時は馬力が少なくても実行可能なので、省エネモードで行うことにより、燃料消費を抑えることができる。
【００３３】
この場合において、ガバナモード設定についてのフローチャートを図７に示すように、後に詳述するガバナモード設定を「アイソクロナスモード」とする（Ｓ３２ａ，Ｓ３２ｂ）ことにより、エンジン回転が安定化されるので、確実な調整が可能となる。
【００３４】
また、アイソクロナスモードではエンジン回転が常に一定であることから、昇降制御モードが負荷制御の時は、フローチャートを図８に示すように、この場合に限り、ガバナモード設定を「ドループ制御」とすることにより、上記調整モードにおいて有効な負荷制御を行うことができる。
【００３５】
（蓄圧式燃料噴射装置）
ここで、通常燃費と低燃費を切替えるためのエンジン燃費制御について、蓄圧式燃料噴射装置の例により説明する。
図９の蓄圧式燃料噴射装置の全体構成図に示すように、蓄圧式燃料噴射装置は、例えば、多気筒ディーゼル機関に適用されるものであるが、ガソリン機関でもよい。そして、蓄圧式燃料噴射装置は、燃料を適宜に制御する噴射圧力に蓄圧するコモンレール１と、このコモンレール１に取り付けられるレール圧センサ２と、燃料タンク３より汲み上げた燃料を加圧してコモンレール１に圧送する燃料高圧ポンプ４と、コモンレール１に蓄圧された高圧燃料をエンジンＥのシリンダ５内に噴射する高圧インジェクタ６と、前記燃料高圧ポンプ４と高圧インジェクタ６やその他の制御などの動作を制御する制御装置(エンジンＥＣＵ１２)等から構成される。
このように、コモンレール１は、エンジンＥの各シリンダ５へ噴射する燃料を、要求された出力に必要な圧力とするものである。
【００３６】
前記燃料タンク３内の燃料は吸入通路により燃料フィルタ７を介してエンジンＥで駆動される燃料高圧ポンプ４に吸入され、この燃料高圧ポンプ４によって加圧された高圧燃料は吐出通路８によりコモンレール１に導かれて蓄えられる。
【００３７】
コモンレール１内の高圧燃料は各高圧燃料供給通路９により気筒数分の高圧インジェクタ６に供給され、エンジン制御装置（ＥＣＵ）１２からの指令に基づき、高圧インジェクタ６が作動して、高圧燃料がエンジンＥの各シルンダ５室内に噴射供給され、各高圧インジェクタ６での余剰燃料(リターン燃料)は各リターン通路１０により共通のリターン通路１０ａへ導かれ、このリターン通路１０ａによって燃料タンク３へ戻される。
【００３８】
また、コモンレール１内の燃料圧力(コモンレール圧)を制御するため燃料高圧ポンプ４に圧力制御弁１１が設けられており、この圧力制御弁１１はエンジンＥＣＵ１２からの信号によって、燃料高圧ポンプ４から燃料タンク３への余剰燃料のリターン通路１０ａの流路面積を調整するものであり、これによりコモンレール１側への燃料供給量を調整してコモンレール圧を制御することができる。
【００３９】
具体的には、エンジンＥの運転条件に応じて目標コモンレール圧を設定し、レール圧センサ２により検出されるコモンレール圧が目標コモンレール圧と一致するよう、圧力制御弁１１を介してコモンレール圧をフィードバック制御する構成としている。
【００４０】
トラクタなどの農作業機におけるコモンレール１を有するディーゼルエンジンＥのエンジンＥＣＵ１２は、図１０に示すように、回転数と出力トルクの関係においてエンジン回転数変動制御モード（ドループモード）Ａとエンジン回転数維持制御モード（アイソクロナスモード）Ｂ及び重負荷モードＣの三種類の制御モード（ガバナモード）を有する構成としている。
【００４１】
エンジン回転数変動制御モードＡは、エンジン回転数の変動で出力も変動するものである。基本的は移動走行する場合に使用するものであるが、急激なエンジンストールを防止するために作業中でも使用する。例えば、移動走行の場合は、ブレーキを掛けて走行速度を減速したり停止したりすると、走行負荷の増大に伴ってエンジン回転数が低下するため走行速度の減速や停止を安全に行うことができるものである。また、作業中においては、作業負荷が作用すると、負荷に応じてエンジン回転数が低下していくものである。
【００４２】
エンジン回転数維持制御モードＢは、負荷が増大してもエンジン回転数を一定に維持する制御である。基本的には作業を行う場合に使用するものである。例えば、トラクタであれば耕うん作業時に圃場が固く耕うん刃に抵抗が掛かるときなどであり、コンバインであれば収穫作業時に負荷が増大したときでも、回転数を維持するときなどである。
【００４３】
重負荷モードＣは、エンジン回転数維持制御モードＢと同様に負荷が変動してもエンジン回転数を一定に維持する制御に加え、負荷限界近くになると回転数を上昇させて出力を上げる重負荷制御を加えた制御である。特に、負荷限界近くで作業を行う場合に使用するものである。例えば、トラクタで耕うん作業を行っている際に、特に、固い耕地に遭遇してもエンジン出力が通常の限界を越えて増大するので作業を中断することがなく、効率の良い作業が可能となる。
【００４４】
図１１は、エンジンＥの出力特性を表わす回転数と出力の関係図である。
低燃費のエンジン出力カーブＳと標準のエンジン出力カーブＮは、エンジン回転数（ｒｐｍ）と出力（ｋｗ）との関係を示している。
【００４５】
低燃費のエンジン出力カーブＳは、標準のエンジン出力カーブＮの燃料消費率よりも燃料供給量を低下させた制御で、この低燃費のエンジン出力カーブＳは、全回転域で出力が標準のエンジン出力カーブＮよりも出力が１割程度低下する。
符号ＳＴは、低燃費のエンジン出力カーブＳのときのエンジン回転数（ｒｐｍ）とトルク（Ｎ・ｍ）との関係を示しており、符号ＮＴは、標準のエンジン出力カーブＮのときのエンジン回転数（ｒｐｍ）とトルク（Ｎ・ｍ）との関係を示している。
【００４６】
低燃費のエンジン出力カーブＳと標準のエンジン出力カーブＮを切り換えてエンジンＥを使用するには、モード選択手段（以下、エンジンパワー選択スイッチという）１３４を操作して設定する。
トラクタが走行するときにはエンジン回転数変動制御モードＡに自動的に切換える。そして、前記エンジンパワー選択スイッチ１３４で標準のエンジン出力カーブＮを選択し、トラクタに装着した作業機を駆動するＰＴＯ駆動手段（以下、ＰＴＯ駆動スイッチという）１５１の入り状態が共に有効にされることで、エンジン回転数維持制御モードＢに自動的に切換える構成とする。ＰＴＯ駆動手段については、レバーなどの操作をスイッチ等で検出する構成としてもよい。
【００４７】
前記エンジンパワー選択スイッチ１３４で低燃費のエンジン出力カーブＳを選択し、作業機を駆動するＰＴＯ駆動スイッチ１５１の入り状態が共に有効にされることで、エンジン回転数変動制御モードＡに自動的に切換えるように構成する。
【００４８】
エンジンパワー選択スイッチ１３４で標準のエンジン出力カーブＮを選択して、ＰＴＯ駆動スイッチ１５１を入り状態としての作業中は、自動的にエンジン回転数維持制御モードＢでエンジン回転数制御を行う。そして、エンジン負荷に余裕があると判断すると、モード選択手段１３４で低燃費のエンジン出力カーブＳを選択するが、この選択で自動的にエンジン回転数変動制御モードＡに切換わる。
【００４９】
エンジンパワー選択スイッチ１３４で低燃費のエンジン出力カーブＳを選択し、ＰＴＯ駆動スイッチ１５１を入り状態としての作業中は、自動的にエンジン回転数変動制御モードＡでエンジン回転数制御を行う。そして、エンジン負荷に余裕が無いと判断すると、エンジンパワー選択スイッチ１３４で標準のエンジン出力カーブＮを選択するが、この選択で自動的にエンジン回転数維持制御モードＢに切換わる。
【００５０】
低燃費のエンジン出力カーブＳの許容最大負荷は、標準のエンジン出力カーブＮの許容最大負荷よりも低いので、許容最大負荷に達する可能性が高い。このため、仮に低燃費のエンジン出力カーブＳの選択状態において、エンジン回転数維持制御モードＢで作業を行う場合において許容最大負荷に達すると、一気にエンジンストールしてしまうという不具合が発生する。
【００５１】
そこで、低燃費のエンジン出力カーブＳでエンジン回転数変動制御モードＡで作業を行うと、負荷の作用に応じてエンジン回転数が低下していくので、一気にエンジン回転数がストールしてしまって、エンジンを再始動しなくてはならないという不具合を防止できるようになる。また、負荷に応じてエンジン回転数が低下していくので、作業者は負荷の状態を容易に把握し易くなる。
【００５２】
また、エンジンパワー選択スイッチ１３４で標準のエンジン出力カーブＮを選択し、作業機を駆動するＰＴＯ駆動スイッチ１５１の入り状態が共に有効にされることで、自動的にエンジン回転数維持制御モードＢに切換えるように構成したので、エンジン自体が持っている許容最大負荷まで一定の回転数で作業できるので、エンジン自体の能力を最大に引き出して、作業能率を向上させることができるようになる。
【００５３】
（ＤＰＦ再生）
次に、ＤＰＦと略称されるディーゼル微粒子捕集フィルターの再生制御について説明する。
ＤＰＦ２１は、エンジン制御システム構成図を図１２に示すように、煤を溜めるハニカム構造のフィルタによる本体部と、その入口側で２３０℃以上で酸化反応するＤＯＣ部とから構成され、それぞれの部位の温度情報を受けるＥＣＵ１２によってＤＰＦ再生の要否を判定し、自動あるいは手動の再生指令によりエンジンＥを燃焼制御することによって再生処理がなされる。
【００５４】
ＤＰＦ再生のためにはＤＰＦ内の温度を約５５０℃以上にして捕集微粒子を燃焼する必要があり、エンジンＥにかかる負荷が少ないと、ポスト噴射を行ってＤＰＦ２１の温度を上昇させるとしても長時間を要することから、その分の燃料消費を避けることができないという問題があった。
【００５５】
その解決のために、水平制御機能付きの機種におけるＤＰＦ再生は、そのフローチャートを図１３に示すように、手動再生を行う際に、自動で水平シリンダをオンにして伸びあるいは最縮みにする（Ｓ４１ａ，Ｓ４１ｂ）ことにより、油圧のリリーフを吹かせてエンジンに掛かる負荷を増加させ、ＤＰＦ再生に必要な温度に素早く昇温することで、再生処理を迅速化することができる。
【００５６】
また、副変速がニュートラルの条件が成立している場合の手動によるＤＰＦ再生は、そのフローチャートを図１４に示すように、走行系のクラッチ（リバース、主変速、Ｈｉ−Ｌｏ）を全て接続状態にしてエンジンにＥに少しでも負荷を掛けることにより、ＤＰＦ再生の行程を早く完了させることができる。
【００５７】
また、エンジン回転制御による場合のＤＰＦ再生は、そのフローチャートを図１５に示すように、手動再生を行う際に、エンジン回転を自動で高回転アイドルであるフルアイドルに変更する（Ｓ４３ａ，Ｓ４３ｂ）ことによって排気温度が高温になりやすくなるので、ＤＰＦ手動再生の行程を早く完了させることができる。
【００５８】
（再生進捗状況）
また、ＤＰＦ再生はＤＰＦ温度が５５０℃以上で約１５分程度のエンジン連続運転を行う必要があり、ひとたび再生動作に入った後にエンジンを停止すると逆に煤が溜まることから、液晶表示装置を装備したものにおいては、ＤＰＦ手動再生のモードに入ったときに、図１６の表示例に示すように、再生処理の進捗状況を表示することにより、ＤＰＦの再生完了までのおおよその進捗状況（時間等）を把握することができ、再生の終了予定に基づくその後の作業計画やエンジン稼動のまま放置しておく時間を計算することができる。
【００５９】
（煤レベル）
その一方、トラクタにおけるＤＰＦ内の煤の堆積量については、耕耘、代掻き、酪農作業、ローダ作業等の多岐に亘る作業内容および高負荷作業によるＤＰＦ自動再生等の作業負荷の内容と大きさにより、ＤＰＦ内に溜まる煤量が大きく変動することから、必要とされる手動再生の実施時期の把握が非常に困難であるという課題がある。
【００６０】
そこで、ＤＰＦ内の煤レベルを図１７の表示例のごとく液晶表示装置に画面表示することにより、作業者が手動再生を行う時期を的確に判断できることから、無駄に手動再生を行うこともなくなり、無駄な燃料使用を抑えることができる。
【００６１】
（自動再生）
ＤＰＦの自動再生については、エンジンに掛かる負荷が高い方が望ましく、また、ＤＰＦ再生時にポスト噴射を行う場合は燃費が悪化するので頻繁な実施は好ましくないので、ＤＰＦ自動再生のタイミングについては、フローチャートを図１８に示すように、作業機昇降位置およびＰＴＯスイッチ状態等により、作業中と判断され（Ｓ５１ａ）、かつ、ＤＰＦ内の煤レベルが所定量以上（Ｓ５１ｂ）になったときに、自動再生開始（Ｓ５１ｃ）とすることにより、一番無駄の少ないタイミングにおけるＤＰＦ再生が可能となる。
【００６２】
また、ＤＰＦ再生には、ＤＰＦ内温度を５５０℃以上にして１５分以上連続動作させる必要があり、途中で中断した場合は逆に煤が溜まることから、自動再生時は、そのフローチャートを図１９に示すように、自動再生開始（Ｓ５２ａ）とともに液晶表示やブザー等による報知（Ｓ５２ｂ）を行うことにより、一度自動再生に入ったら終了するまで連続動作させることで効率的に煤の燃焼を行うことができる。
【００６３】
また、トラクタが複数の作業者によって使用される場合は、作業者毎に作業内容が異なり、作業負荷も異なることから、ＤＰＦの再生タイミング異なることとなるので、エンジンＥＣＭよりエンジン負荷率を取得し、エンジン負荷率の平均値により使用した作業者による作業負荷を判断し、それに応じてＤＰＦ自動再生のタイミングを決定することにより、再生時期を推測することができ、より精度の高いＤＰＦ再生を行うことができる。
【符号の説明】
【００６４】
１２ ＥＣＵ
１３４ モード切替スイッチ（モード選択手段）
Ａ エンジン回転数変動制御モード
Ｂ エンジン回転数維持制御モード
Ｃ１ 走行系コントローラ
Ｃ２ エンジンコントローラ
Ｅ ディーゼルエンジン
Ｌ 副変速レバー
Ｍ 燃費モード記憶エリア
Ｎ 標準出力カーブ
Ｓ 低燃費出力カーブ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業走行と路上走行とを含む複数の走行区分を切替える副変速部と、この副変速部による路上走行の走行区分について適用される自動シフト制御によりアクセルペダルの操作およびエンジン負荷に対応する変速位置に多段に変速動作する走行変速用の主変速部とを備え、通常の燃費特性による標準モード（Ｎ）と低燃費特性による低燃費モード（Ｓ）の切替え操作によってエンジン制御のモード切替えが可能な作業車両において、
上記副変速部の走行区分の切替えと対応してエンジン制御モードを定める走行区分別のモード設定部（Ｍ）を設けたことを特徴とする作業車両。
【請求項２】
前記低燃費モード（Ｓ）によるエンジン制御は、低燃費特性によるエンジン制御に加え、適用される自動シフト制御による多段の変速位置切替えのエンジン回転数を増速時についてより低い回転数に設定してなることを特徴とする請求項１記載の作業車両。
【請求項３】
前記低燃費モード（Ｓ）によるエンジン制御は、低燃費特性によるエンジン制御に加え、適用される自動シフト制御のペダル踏込みによるエンジン回転増加指示の時期をより遅い時期に設定してなることを特徴とする請求項１記載の作業車両。
【請求項１】
作業走行と路上走行とを含む複数の走行区分を切替える副変速部と、この副変速部による路上走行の走行区分について適用される自動シフト制御によりアクセルペダルの操作およびエンジン負荷に対応する変速位置に多段に変速動作する走行変速用の主変速部とを備え、通常の燃費特性による標準モード（Ｎ）と低燃費特性による低燃費モード（Ｓ）の切替え操作によってエンジン制御のモード切替えが可能な作業車両において、
上記副変速部の走行区分の切替えと対応してエンジン制御モードを定める走行区分別のモード設定部（Ｍ）を設けたことを特徴とする作業車両。
【請求項２】
前記低燃費モード（Ｓ）によるエンジン制御は、低燃費特性によるエンジン制御に加え、適用される自動シフト制御による多段の変速位置切替えのエンジン回転数を増速時についてより低い回転数に設定してなることを特徴とする請求項１記載の作業車両。
【請求項３】
前記低燃費モード（Ｓ）によるエンジン制御は、低燃費特性によるエンジン制御に加え、適用される自動シフト制御のペダル踏込みによるエンジン回転増加指示の時期をより遅い時期に設定してなることを特徴とする請求項１記載の作業車両。
【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１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【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１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１２−４７１４１（Ｐ２０１２−４７１４１Ａ）
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９１８７４（Ｐ２０１０−１９１８７４）
【出願日】平成２２年８月３０日（２０１０．８．３０）
【出願人】（００００００１２５）井関農機株式会社 (3,813)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月３０日（２０１０．８．３０）
【出願人】（００００００１２５）井関農機株式会社 (3,813)
【Ｆターム（参考）】
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