トラクタ
【課題】軽負荷の作業時には燃料を無駄に消費することのないトラクタを構成する。
【解決手段】アクセルペダル３５の操作に対応した燃料をエンジンＥに供給する燃料供給制御手段５１を備え、この燃料供給制御手段５１による燃料供給に優先して燃料供給量設定ダイヤル４１で人為的に設定される上限値未満の燃料の供給を行う燃料制限制御手段５２を備え、過負荷が作用する場合にのみ上限値を超える燃料の供給を許す燃料強制供給手段５３を備えた。
【解決手段】アクセルペダル３５の操作に対応した燃料をエンジンＥに供給する燃料供給制御手段５１を備え、この燃料供給制御手段５１による燃料供給に優先して燃料供給量設定ダイヤル４１で人為的に設定される上限値未満の燃料の供給を行う燃料制限制御手段５２を備え、過負荷が作用する場合にのみ上限値を超える燃料の供給を許す燃料強制供給手段５３を備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクセル操作具の操作位置に対応した燃料をエンジンに供給する燃料供給制御手段が備えられているトラクタに関し、詳しくは、エンジンの回転を制限する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のように構成されたトラクタに関連するものとして特許文献１には、エンジンの回転数と出力トルクとの関係において走行モードと、通常作業モードと、重作業モードとの３種類のモードの切り換えを行えるものが示されている。
【０００３】
具体的には、走行モードでは、エンジン回転数の変動を許すドループ制御を行い、通常作業モードでは、負荷が変動してもエンジン回転数が一定となるアイソクロナス制御を行い、重作業モードでは通常作業モードと同様にエンジン回転数を一定にするアイソクロナス制御に加えて、負荷限界近くになると回転数を上昇させる制御を行う点が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９‐１３２３１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
トラクタでの作業を例に挙げると、例えば、車体を移動させるだけの軽負荷の作業ではエンジン回転を高める必要はなくエンジンを低速で駆動することで済む。また、車体を移動させるものより大きいエンジンの出力を要するものでも播種作業や肥料散布のように比較的軽負荷の作業ではエンジンの高速回転は必要としない。
【０００６】
このような現状に対して、アクセルペダルを備えたトラクタでは、アクセルペダルの操作に対応してエンジン回転の制御を任意に設定できるため、車体を移動させる際にアクセルペダルを大きく踏み込んだ場合には、エンジンを高速回転させるものであった。このようにエンジンを高速回転させた場合には必然的に燃料の消費量が増大するものとなり、燃費の低下に繋がっていた。そこで、燃料の供給量を制限することも考えられるが、供給量を単純に制限するだけでは大きい負荷が作用した場合にエンジンストールに繋がることも考えられ改善の余地がある。
【０００７】
本発明の目的は、軽負荷の作業時には燃料を無駄に消費することがなく、エンジンストールに陥る不都合も解消できるトラクタを合理的に構成する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の特徴は、アクセル操作具の操作位置に対応した燃料をエンジンに供給する燃料供給制御手段が備えられているトラクタであって、
前記燃料供給制御手段によって供給可能な燃料の上限値を設定すると共に、前記アクセル操作具が前記上限値を超える量の燃料供給を設定する位置に操作された場合には前記上限値の燃料を前記エンジンに供給する燃料制限制御手段が備えられ、
前記燃料制限制御手段によって燃料の供給量が制限されている状況下で、エンジン負荷が設定値を超えた際に、前記燃料制限制御手段の制限に優先して燃料の供給量の増大を許す燃料強制供給手段が備えられている点にある。
【０００９】
この構成によると、燃料制限制御手段によって燃料の供給量の上限値が設定されることにより、アクセル操作具を操作した場合には、その操作位置が上限値未満の燃料供給位置にある場合には、アクセル操作具の操作位置に対応した燃料供給が可能となる。また、アクセル操作具の操作位置が上限値を超える燃料供給位置である場合には、燃料制限制御手段で設定された上限値の燃料がエンジンに供給されることになり、結果として燃料の供給量は上限値を超えることがない。更に、燃料の供給量の上限値が設定されている状況下で、エンジン負荷が設定値を超えた場合には、人為的な操作を行わずとも燃料制限制御手段の制限に優先して、燃料強制供給手段が燃料の供給量の増大を図ることになり、エンジンストールを招くことがない。その結果、軽負荷の作業時には燃料を無駄に消費することがなく、エンジンストールに陥る不都合も解消できるトラクタが構成された。
【００１０】
本発明は、前記燃料制限制御手段は、人為操作具の設定位置に対応して前記上限値を任意に設定できると共に、この人為操作具の操作によって上限値の設定と解除との選択を行っても良い。
【００１１】
これによると、人為操作具の設定位置に対応した上限値を設定できると共に、この人為操作具の操作により上限値の設定と解除とが可能となり、エンジンに供給する燃料の上限値を設定する状態と、エンジンに対して上限を設定することなく燃料を供給する状態とを現出できる。
【００１２】
本発明は、車体に備えられる作業装置の種類を判別する作業装置判別手段を備え、前記燃料制限制御手段は、前記作業装置判別手段で判別される作業装置に対応して上限値を設定しても良い。
【００１３】
これによると、車体に備えた作業装置の種類に対応して自動的に上限値が設定されることになり、例えば、作業装置による作業時にエンジン負荷が比較的低い場合には上限値を低く設定し、作業装置による作業のエンジン負荷が比較的高い場合には上限値を高く設定することにより、作業装置の種類に対応して適切な上限値を設定することが可能となり、人為的に操作する手間を省ける。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】トラクタの全体側面図である。
【図２】ロータリ耕耘装置の昇降作動系を示す斜視図である。
【図３】トラクタの運転部の平面図である。
【図４】トラクタの制御系を示すブロック回路図である。
【図５】エンジンの制御系を示すブロック図である。
【図６】燃料供給制御のフローチャートである。
【図７】トルク・燃料噴射量とエンジン回転数との関係をグラフ化した図である。
【図８】別実施形態（ａ）のエンジンの制御系を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔全体構成〕
図１に示すように、走行装置として左右一対の前車輪１と左右一対の後車輪２とを備えた車体Ａの中央位置に運転部Ａｃを配置すると共に、この車体Ａの後端に昇降自在、かつ、ローリング自在に作業装置としてのロータリ耕耘装置Ｒを連結してトラクタが構成されている。
【００１６】
このトラクタは、車体Ａの前部位置のエンジンフード内に水冷式のディーゼルエンジンＥ（以下、エンジンＥと略称する）を備え、車体Ａの中央位置で運転部Ａｃの下側から後端に亘る部位にミッションケースＭを備えている。ミッションケースＭは、エンジンＥの駆動力を変速して前車輪１と後車輪２と伝える機能を有した変速装置Ｍｔを備え、変速駆動力を車体後端の出力軸としてのＰＴＯ軸３に伝える。
【００１７】
図４に示すようにエンジンＥには、燃料噴射量や噴射タイミングを電子制御するコモンレール式の燃料噴射装置を備えている。燃料噴射装置は、燃料タンク５に貯留した燃料を圧送するサプライポンプ６と、圧送した燃料を蓄圧するコモンレール７と、蓄圧した燃料を燃焼室（図示せず）に噴射する電子制御式の複数のインジェクタ８と、コモンレール７の内圧を検出する圧力センサ９と、エンジンＥの回転速度を計測するピックアップ式の回転センサ１０とを備えている。尚、エンジンＥはガソリンエンジンであっても良い。
【００１８】
図面には示していないが、前述した変速装置Ｍｔは、作業者の変速操作時に伝動系の油圧クラッチの切り作動を行い、次に、アクチュエータとしての油圧式のシフトシリンダの作動で変速ギヤのシフト作動を行い、次に、油圧クラッチの入り作動を行い、これらの作動を短時間のうちにシーケンシャルに実行することで作業者が主クラッチを人為的に切り操作せずとも変速を実現する。尚、この変速装置Ｍｔでは、シフトシリンダの駆動力で作動するシフタを有したシンクロメッシュ式のギヤ変速系と、油圧によって作動するシフトシリンダと、油圧によって入り切り作動する油圧クラッチと、これらを連係させるパイロット油圧系等を備えている。
【００１９】
本発明のトラクタの変速装置Ｍｔは、前述したようにシフトシリンダで変速作動を行うものに限るものではなく、伝動系のギヤ変速部毎に油圧クラッチ（アクチュエータとして機能することになる）を備え、作業者の変速操作時には複数の油圧クラッチのうちの何れかを選択的に入り作動させることで、そのギヤ変速部からの変速駆動力を取り出す変速構造を備えたものであっても良い。
【００２０】
図１及び図２に示すように、車体Ａの後端でミッションケースＭの上部位置には、リフトシリンダ１１の作動により揺動端が昇降作動する左右一対のリフトアーム１２を備え、このリフトアーム１２の基端位置には揺動角を計測するリフトアームセンサ１２Ｓを備えている。ロータリ耕耘装置Ｒは、単一のトップリンク１３と左右一対のロアーリンク１４とで成る３点式のリンク機構を介して車体Ａの後端に連結している。左右のロアーリンク１４と、左右のリフトアーム１２とがリフトロッド１５によって連結され、左右のリフトロッド１５のうちの一方には複動型のローリングシリンダ１５Ｃが介装され、これと平行する位置にローリングシリンダ１５Ｃの伸縮量を計測するストロークセンサ１５Ｓが備えられている。
【００２１】
ロータリ耕耘装置Ｒは、前述したＰＴＯ軸３からの駆動力がユニバーサルジョイントを有した伝動軸１６を介して伝えられる横フレーム１７と、この横フレーム１７から動力が伝えられる伝動ケース１８と、この伝動ケース１８から動力が伝えられ横向き姿勢の駆動軸芯周りで回転するロータリ軸１９とを備えている。このロータリ軸１９には多数の耕起爪２０が備えられ、ロータリ耕耘装置Ｒの上部カバー２１の後部位置には横向きの揺動軸芯周りで揺動自在に支持された後部カバー２２が備えられている。
【００２２】
上部カバー２１には、後部カバー２２の揺動量から耕深を検出する耕深検出手段としてのカバーセンサ２３を備えている。また、車体Ａの後端位置には車体Ａのローリング角を検出するローリング角センサ２４を備えている。
【００２３】
図１及び図３に示すように、運転部Ａｃは、側面のガラス壁と、上部のルーフとを有するキャビン３０を備え、このキャビン３０の内部に作業者が着座する運転座席３１を備えている。運転座席３１の前方位置には、前車輪１を操向操作するステアリングホイール３２と、エンジンＥの回転数を設定するアクセル操作具としてのアクセルレバー３３と、ロータリ耕耘装置Ｒの強制的な昇降を行う強制昇降レバー３４とが配置され、この下方位置にアクセル操作具としてのアクセルペダル３５が配置されている。運転座席３１の側方位置には、走行速度を設定する変速操作具としての主変速レバー３６と、ロータリ耕耘装置Ｒの昇降制御を行うポジションレバー３７とを備えると共に、ロータリ耕耘装置Ｒの自動耕深制御時の耕深を設定する耕深設定ダイヤル３８と、強制上昇時におけるロータリ耕耘装置Ｒの目標上限（上昇位置）を設定する上限設定ダイヤル３９と、ロータリ耕耘装置Ｒの目標ローリング角を設定するローリング角設定ダイヤル４０と、エンジンＥに供給する燃料の上限値を任意に設定する人為操作具としての燃料供給量設定ダイヤル４１とを備えている。
【００２４】
アクセルレバー３３は、手動操作によりエンジンＥの回転速度を任意に設定して保持するように摩擦保持構造を有し、アクセルペダル３５は、踏み込み操作によりエンジンＥの回転速度を任意に設定し、非操作時には低速回転側に復帰するようにバネ付勢構造を有している。
【００２５】
ポジションレバー３７は、揺動操作型で任意の操作位置に摩擦式に保持できる構造を有しており、車体後方側への操作でロータリ耕耘装置Ｒを上昇（リフトアーム１２の揺動端を上昇）させ、車体後方側への操作でロータリ耕耘装置Ｒを下降（リフトアーム１２の揺動端を下降）させ、その揺動位置に対応した対車体高さにロータリ耕耘装置Ｒの高さを設定するポジション制御を実現する。特に、ポジションレバー３７を前方側の操作端（最下降側）に操作することで自動耕深制御への移行が実現する。
【００２６】
強制昇降レバー３４は、中立位置を基準にして上側の上昇操作位置と、中立位置を基準にして下側の下降操作位置とに操作自在で、非操作状態で中立位置に保持されるようにバネ付勢されている。この強制昇降レバー３４は、自動耕深制御時に作業者によって上昇操作位置に短時間でも操作された場合に、自動耕深制御に優先してロータリ耕耘装置Ｒを上限設定ダイヤル３９で設定される目標上限まで上昇させて停止させる強制上昇制御を実現する。更に、この上昇状態において作業者によって下降操作位置に短時間でも操作された場合にはロータリ耕耘装置Ｒを下降させて自動耕深制御へ移行させる制御を実現する。
【００２７】
耕深設定ダイヤル３８は、回転操作により自動耕深制御における目標耕深を任意に設定するものであり、自動耕深制御では、この耕深設定ダイヤル３８で設定される目標耕深に、カバーセンサ２３で検出されるロータリ耕耘装置Ｒの耕深が維持されるようにリフトシリンダ１１の制御が行われる。
【００２８】
ローリング角設定ダイヤル４０は、回転操作によりローリング制御における目標ローリング角を任意に設定するものであり、ローリング制御では、ストロークセンサ１５Ｓの計測結果とローリング角センサ２４の計測結果とに基づいてロータリ耕耘装置Ｒの対地ローリング角が演算され、このように演算された対地ローリング角が、目標ローリング角に維持されるようにローリングシリンダ１５Ｃを伸縮作動させる制御が行われる。
【００２９】
燃料供給量設定ダイヤル４１は、回転操作によりアクセルレバー３３やアクセルペダル３５の設定に優先してエンジンＥに供給する燃料の上限値を任意に設定すると共に、上限値に設定と解除との選択を行えるように、図４、図５に示す如くＯＦＦ領域と、これに隣接する設定領域とに操作可能である。この燃料供給量設定ダイヤル４１が設定領域に操作されることで上限値が設定され、この上限値未満の領域においてアクセルレバー３３やアクセルペダル３５の設定に対応した燃料の供給を可能にし、ＯＦＦ領域に設定されることにより上限値が解除される（上限値を非設定にする）。尚、設定領域ではＯＦＦ領域に近い領域で燃料の制限量（制限率）が低く、ＯＦＦ領域から離間する領域ほど燃料の制限量（制限率）が高くなり最大制限位置で制限量が最大となる。
【００３０】
主変速レバー３６は、揺動操作型に構成され任意の変速位置に保持可能であり、この変速位置に対応して変速装置Ｍｔのシフトシリンダと油圧クラッチとを制御することで変速位置に対応した変速段（変速状態）が作り出される。
【００３１】
このように、このトラクタではポジション制御と、自動耕深制御と、ローリング制御とが可能であり、また、主変速レバー３６の操作に対応した変速制御が可能である。
【００３２】
特に、このトラクタは、燃料供給量設定ダイヤル４１の設定に基づいて燃料の供給量の上限値を電気的に設定する制御で実現する制御系を備えており、この制御系の構成と制御形態とを以下に説明する。
【００３３】
〔制御構成〕
図４に示すように、このトラクタにはエンジンＥを制御するようにマイクロプロセッサやメモリ等を有したエンジンＥＣＵ５０と、ロータリ耕耘装置Ｒの昇降やローリングを制御し、変速装置Ｍｔの変速制御を行うようにマイクロプロセッサやメモリ等を有したメインＥＣＵ６０とを備えており、このエンジンＥＣＵ５０とメインＥＣＵ６０との間ではＣＡＮ（Controller Area Network）通信などの車内通信により相互に情報のアクセスを行う信号系が構成されている。
【００３４】
エンジンＥＣＵ５０には、エンジンＥの回転速度をアクセルレバー３３又はアクセルペダル３５で設定される目標回転速度に対応した量の燃料を供給する燃料供給制御手段５１と、この燃料供給制御手段５１による燃料の供給に優先して燃料供給量設定ダイヤル４１によって設定されている上限値未満の量の燃料の供給を許す燃料制限制御手段５２と、燃料制限制御手段５２の燃料供給の制限に優先して燃料の供給量の増大を許す燃料強制供給手段５３とを備えている。尚、アクセルレバー３３とアクセルペダル３５とが同時に操作された場合には、燃料を多く供給する側（高速側）の設定が目標回転速度として取得される。
【００３５】
メインＥＣＵ６０は、ポジション制御を実現するポジション制御手段６１と、自動耕深制御を実現する自動耕深制御手段６２と、ロータリ耕耘装置Ｒの強制上昇制御及び強制下降制御を実現する強制昇降制御手段６３と、ロータリ耕耘装置Ｒのローリング制御を実現するローリング制御手段６４と、変速装置Ｍｔの変速を実現する変速制御手段６５とを備えている。
【００３６】
前述した燃料供給制御手段５１と、燃料制限制御手段５２と、燃料強制供給手段５３と、ポジション制御手段６１と、自動耕深制御手段６２と、強制昇降制御手段６３と、ローリング制御手段６４と、変速制御手段６５とはソフトウエアで構成されるものであるが、これらをソフトウエアとハードウエアとの組み合わせによって構成して良く、また、これらをハードウエアのみによって構成しても良い。
【００３７】
エンジンＥＣＵ５０は、アクセルレバー３３によるアクセル設定位置を検出するポテンショメータ型等のレバーセンサ３３Ｓと、アクセルペダル３５によるアクセル設定位置を検出するポテンショメータ型等のペダルセンサ３５Ｓと、エンジンＥの回転速度を計測するピックアップ型等の回転センサ１０と、前述したコモンレール７の内圧を検出する圧力センサ９と、燃料供給量設定ダイヤル４１の設定位置を検出するポテンショメータ型のダイヤルセンサ４１Ｓとからの信号が入力する。
【００３８】
メインＥＣＵ６０は、強制昇降レバー３４の操作を検出する昇降スイッチ３４Ｓと、ポジションレバー３７の操作位置を検出するポテンショメータ型等のポジションセンサ３７Ｓと、主変速レバー３６の設定位置を検出するポテンショメータ型やロータリスイッチ型等の変速位置センサ３６Ｓと、耕深設定ダイヤル３８の設定位置を検出するポテンショメータ型等の耕深設定器３８Ｓと、上限設定ダイヤル３９の操作位置を検出するポテンショメータ型等の上限設定器３９Ｓと、ローリング角設定ダイヤル４０の操作位置を検出するポテンショメータ型等のローリング角設定器４０Ｓと、ポテンショメータ型等のリフトアームセンサ１２Ｓと、ポテンショメータ型等のストロークセンサ１５Ｓと、ポテンショメータ型等のカバーセンサ２３とからの信号が入力する。
【００３９】
更に、このメインＥＣＵ６０は、リフトシリンダ１１への作動油の給排を行う電磁式の昇降制御弁１１Ｖと、ローリングシリンダ１５Ｃへの作動油の給排を行う電磁式のローリング制御弁１５Ｖと、変速装置Ｍｔとに制御信号を出力する。
【００４０】
エンジンＥＣＵ５０では、アクセルレバー３３の設定位置をレバーセンサ３３Ｓの信号から取得し、また、アクセルペダル３５の操作位置をペダルセンサ３５Ｓの信号から取得し、燃料供給制御手段５１が、アイソクロナス制御やドループ制御に対応して燃料噴射量や噴射タイミングを制御して目標とする回転速度に設定する制御を行う。尚、アクセルレバー３３を任意の位置に設定した状態で、アクセルペダル３５を踏み込み操作した場合には、アクセルレバー３３の設定位置を超える場合にのみ、エンジンＥの回転速度を高める制御が行われる。
【００４１】
メインＥＣＵ６０において、ポジション制御手段６１がポジション制御を実行する際には、ポジションレバー３７の操作位置をポジションセンサ３７Ｓで取得し、このように取得した位置を目標高さに設定し、リフトアームセンサ１２Ｓでロータリ耕耘装置Ｒの対車体高さを検出し、この対車体高さを目標高さに合致させるように昇降制御弁１１Ｖを操作してリフトアーム１２を作動させる制御が行われる。
【００４２】
また、自動耕深制御手段６２が自動耕深制御を実行する際には、耕深設定ダイヤル３８の設定位置を耕深設定器３８Ｓで取得し、このように取得した位置を目標耕深に設定し、カバーセンサ２３の検出情報からロータリ耕耘装置Ｒの耕深（実耕深）を取得し、この耕深（実耕深）を目標耕深に合致させるように昇降制御弁１１Ｖを操作してリフトアーム１２を作動させる制御が行われる。
【００４３】
また、ローリング制御手段６４がローリング制御を実行する際には、ローリング角設定ダイヤル４０の設定位置をローリング角設定器４０Ｓで取得して目標ローリング角に設定し、ストロークセンサ１５Ｓの計測結果とローリング角センサ２４の計測結果とに基づいてロータリ耕耘装置Ｒの対地ローリング角を演算によって取得し、この対地ローリング角を目標ローリング角に合致させるようにローリング制御弁１５Ｖを操作してローリングシリンダ１５Ｃを作動させる制御が行われる。
【００４４】
更に、自動耕深制御の実行時に強制昇降レバー３４が強制上昇位置に操作されたことを昇降スイッチ３４Ｓが取得した場合には、強制昇降制御手段６３が上限設定ダイヤル３９の設定位置を上限設定器３９Ｓで取得して目標上限に設定し、リフトアームセンサ１２Ｓで検出される対車体高さを目標上限に合致させるように昇降制御弁１１Ｖを操作してリフトアーム１２を作動させる形態となる強制上昇制御が行われる。
【００４５】
このように強制上昇制御によってロータリ耕耘装置Ｒが上昇位置（目標上限）にある状態で強制昇降レバー３４が強制下降位置に操作された場合には、強制昇降制御手段６３がリフトアームセンサ１２Ｓで検出される対車体高さを下限まで下降させ、自動耕深制御に移行させて昇降制御弁１１Ｖを操作する強制下降制御が行われる。
【００４６】
尚、強制下降制御を開始するタイミングでは後部カバー２２の後端が垂れ下がる姿勢にあるので、この時点で自動耕深制御に移行することでロータリ耕耘装置Ｒが下降する制御が行われるため、強制昇降レバー３４が強制下降位置に操作されたタイミングで自動耕深制御に移行して強制下降制御を実現しても良い。
【００４７】
〔制御形態〕
この制御形態を図６のフローチャートに示しており、この制御における情報の流れを図５に示し、また、図７には制御時のエンジンＥに対する燃料の供給量（燃料噴射量・トルク）とエンジン回転数（回転速度）との関係をグラフ化した図を示している。
【００４８】
この制御では、燃料供給量設定ダイヤル４１がＯＦＦ領域にある場合には、燃料供給制御手段５１がアクセルレバー３３とアクセルペダル３５との設定位置のうち高速側をアクセル設定位置として取得すると共に、この燃料供給制御手段５１がインジェクタ８による燃料の噴出量を制御することでアクセル位置に対応した燃料をエンジンＥに供給する制御が行われる（＃１０１、＃１０２ステップ）。
【００４９】
また、燃料供給量設定ダイヤル４１がＯＦＦ領域にない場合には、燃料制限制御手段５２が燃料供給量設定ダイヤル４１の設定位置を上限位置としてダイヤルセンサ４１Ｓから取得すると共に、燃料供給制御手段５１がアクセルレバー３３の設定位置をレバーセンサ３３Ｓから取得し、アクセルペダル３５の設定位置をペダルセンサ３５Ｓから取得する（＃１０１、＃１０３、＃１０４ステップ）。
【００５０】
次に、アクセル設定位置が上限値を超えていない場合には、アクセル設定位置に対応した量の燃料の供給を行うようにインジェクタ８による燃料の噴射量を設定する（＃１０５、＃１０２ステップ）。また、アクセル設定位置が上限値を超えている場合には、燃料強制供給手段５３がエンジン負荷を取得し、この燃料強制供給手段５３がエンジン負荷が設定値未満であることを判別した場合にはインジェクタ８による燃料の噴射量を上限値に維持する（＃１０５〜＃１０８ステップ）。
【００５１】
更に、アクセル設定位置が上限値を超えている場合でエンジン負荷が設定値を超えることを判別した場合には、アクセル設定位置に対応した燃料の供給を行うようにインジェクタ８による燃料の噴射量を設定する（＃１０５〜＃１０８ステップ・＃１０２ステップ）。尚、エンジン負荷の設定値とは、エンジンストールに至る値に近い負荷が設定され、このエンジン負荷の設定値に達した際に燃料の噴射量の制限を解除することでエンジンストールを回避できるようにしている。
【００５２】
エンジン負荷は、燃料強制供給手段５３がアクセル設定位置と回転センサ１０とからの信号に基づいて判別する。このエンジン負荷を判別するために燃料強制供給手段５３は、アクセル設定位置とエンジン回転数（回転速度）との関係から負荷を求めるテーブルを備えることや、アクセル設定位置とエンジン回転数（回転速度）との関係から負荷を求めるための演算式を予め備えている。尚、エンジン負荷を計測するためのトルクセンサ等を備えても良い。
【００５３】
この燃料強制供給手段５３の処理形態として、予め設定されたエンジン負荷を超えた場合に、アクセル操作位置に対応した燃料の供給を許しているが、これに代えて、例えば、エンジンストールを解消できる程度の量の燃料の増大を許すように制御形態を設定しても良い。
【００５４】
図７に示すように、アクセルレバー３３とアクセルペダル３５との何れかを最大となるアクセル設定位置に設定した場合には、全負荷曲線Ｘに沿う形態の特性のグラフＹに従うトルク（燃料噴射量）と回転数との関係が得られる。そして、燃料供給量設定ダイヤル４１によって上限値を５０％に設定した場合には、同図においてグラフＺに従うトルク（燃料噴射量）と回転数との関係が得られる。
【００５５】
燃料供給量設定ダイヤル４１を、設定領域における最大制限位置に設定した際の上限値（供給可能な燃料の供給率）は特定の値でなくても良いが、例えば、アクセルレバー３３とアクセルペダル３５とで設定可能な最大値の５０％に設定する等任意に設定できる。
【００５６】
〔実施の形態の作用・効果〕
このように本発明の作業機では、車体Ａを単に移動させる場合や、播種作業や肥料散布のような軽負荷の作業を行う場合には燃料供給量設定ダイヤル４１によって燃料供給の上限値を作業に対応した値に設定しておくことにより、その作業において、例えば、アクセルペダル３５を大きく踏み込んだ場合にも、燃料供給が制限されることによりエンジンＥが不必要に高速回転することがなく燃料の無駄を抑制できる。つまり、燃料供給量設定ダイヤル４１によって燃料の供給量の上限を任意に設定できる。
【００５７】
また、車体Ａを移動させるだけの軽負荷の作業であっても、例えば、作業者が想定していない傾斜地を登る場合のように負荷が増大してエンジンストールに繋がる状況に陥っても、アクセル設定位置に対応した燃料の供給を許すことでエンジンストールを自動的に回避することも可能にしている。
【００５８】
〔別実施の形態〕
本発明は、上記した実施の形態以外に以下のように構成しても良い。
【００５９】
（ａ）車体に備えられる作業装置に対応してエンジンＥに供給する燃料の上限値を自動的に設定するようにエンジンＥＣＵ５０を構成する。具体的には、前述した実施の形態において説明した燃料供給量設定ダイヤル４１に代えて、図８に示すように作業装置判別手段４５を備える構成となる。作業装置判別手段４５は、車体Ａに備えられた作業装置の種類を特定し、作業装置を特定し得る情報をエンジンＥＣＵ５０に出力する。
【００６０】
このエンジンＥＣＵ５０では作業装置を識別し得る情報に基づいて、燃料制限制御手段５２が、作業装置に対応した上限値を設定し、アクセル設定位置が上限位置を超えた場合でもインジェクタ８による燃料の噴射量を上限値に維持する制御を行うと共に、エンジンＥに作用する負荷が設定値を超えたことを判別した場合にのみ、アクセル設定位置に対応した燃料の供給を行う。尚、自動的に設定される上限値として、ロータリ耕耘装置に設定される上限値よりプラウに設定される上限荷が高く設定されると共に、作業装置を備えない場合に上限値が最も低く設定される。この別実施の形態では、上限値を自動的に設定する処理以外の処理は、前述した実施の形態と共通するものであるため制御形態の具体的な説明は省略する。
【００６１】
尚、作業装置としてロータリ耕耘装置、プラウ、播種装置等が想定され、作業装置判別手段４５が作業装置を特定する処理としては、各作業装置の作業時に使用されるセンサ類からの信号値に基づいて作業装置を特定することや、作業装置の連結部位に備えたスイッチからの信号に基づいて作業装置を特定するもののように自動的な処理によって作業装置を特定するものが考えられている。これとは異なるものであるが、作業時には作業装置に対応したスイッチ類を作業者が操作することから、このようなスイッチ類の操作に基づいて作業装置を特定するものでも良い。更に、作業装置を特定するためのスイッチを人為的に操作し、この操作に基づいて作業装置を直接的に特定するものでも良い。
【００６２】
（ｂ）燃料の供給量の上限値を設定する人為操作具として、押し操作型のスイッチを備えても良い。具体的には、複数の押し操作型のスイッチを備え、複数のスイッチの何れかを選択的に操作することにより、選択したスイッチに対応した上限値を設定することを可能としても良い。これとは異なるものとして、１つの押し操作型のスイッチを備え、スイッチの押し操作の回数によって上限値を変更できるように構成したものでも良い。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、トラクタ以外にエンジン回転を電気的に制御する作業車全般に利用することができる。
【符号の説明】
【００６４】
３３ アクセル操作具（アクセルレバー）
３５ アクセル操作具（アクセルペダル）
４１ 人為操作具（燃料供給量設定ダイヤル）
４５ 作業装置判別手段
５１ 燃料供給制御手段
５２ 燃料制限制御手段
５３ 燃料強制供給手段
Ａ 車体
Ｅ エンジン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクセル操作具の操作位置に対応した燃料をエンジンに供給する燃料供給制御手段が備えられているトラクタに関し、詳しくは、エンジンの回転を制限する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のように構成されたトラクタに関連するものとして特許文献１には、エンジンの回転数と出力トルクとの関係において走行モードと、通常作業モードと、重作業モードとの３種類のモードの切り換えを行えるものが示されている。
【０００３】
具体的には、走行モードでは、エンジン回転数の変動を許すドループ制御を行い、通常作業モードでは、負荷が変動してもエンジン回転数が一定となるアイソクロナス制御を行い、重作業モードでは通常作業モードと同様にエンジン回転数を一定にするアイソクロナス制御に加えて、負荷限界近くになると回転数を上昇させる制御を行う点が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９‐１３２３１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
トラクタでの作業を例に挙げると、例えば、車体を移動させるだけの軽負荷の作業ではエンジン回転を高める必要はなくエンジンを低速で駆動することで済む。また、車体を移動させるものより大きいエンジンの出力を要するものでも播種作業や肥料散布のように比較的軽負荷の作業ではエンジンの高速回転は必要としない。
【０００６】
このような現状に対して、アクセルペダルを備えたトラクタでは、アクセルペダルの操作に対応してエンジン回転の制御を任意に設定できるため、車体を移動させる際にアクセルペダルを大きく踏み込んだ場合には、エンジンを高速回転させるものであった。このようにエンジンを高速回転させた場合には必然的に燃料の消費量が増大するものとなり、燃費の低下に繋がっていた。そこで、燃料の供給量を制限することも考えられるが、供給量を単純に制限するだけでは大きい負荷が作用した場合にエンジンストールに繋がることも考えられ改善の余地がある。
【０００７】
本発明の目的は、軽負荷の作業時には燃料を無駄に消費することがなく、エンジンストールに陥る不都合も解消できるトラクタを合理的に構成する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の特徴は、アクセル操作具の操作位置に対応した燃料をエンジンに供給する燃料供給制御手段が備えられているトラクタであって、
前記燃料供給制御手段によって供給可能な燃料の上限値を設定すると共に、前記アクセル操作具が前記上限値を超える量の燃料供給を設定する位置に操作された場合には前記上限値の燃料を前記エンジンに供給する燃料制限制御手段が備えられ、
前記燃料制限制御手段によって燃料の供給量が制限されている状況下で、エンジン負荷が設定値を超えた際に、前記燃料制限制御手段の制限に優先して燃料の供給量の増大を許す燃料強制供給手段が備えられている点にある。
【０００９】
この構成によると、燃料制限制御手段によって燃料の供給量の上限値が設定されることにより、アクセル操作具を操作した場合には、その操作位置が上限値未満の燃料供給位置にある場合には、アクセル操作具の操作位置に対応した燃料供給が可能となる。また、アクセル操作具の操作位置が上限値を超える燃料供給位置である場合には、燃料制限制御手段で設定された上限値の燃料がエンジンに供給されることになり、結果として燃料の供給量は上限値を超えることがない。更に、燃料の供給量の上限値が設定されている状況下で、エンジン負荷が設定値を超えた場合には、人為的な操作を行わずとも燃料制限制御手段の制限に優先して、燃料強制供給手段が燃料の供給量の増大を図ることになり、エンジンストールを招くことがない。その結果、軽負荷の作業時には燃料を無駄に消費することがなく、エンジンストールに陥る不都合も解消できるトラクタが構成された。
【００１０】
本発明は、前記燃料制限制御手段は、人為操作具の設定位置に対応して前記上限値を任意に設定できると共に、この人為操作具の操作によって上限値の設定と解除との選択を行っても良い。
【００１１】
これによると、人為操作具の設定位置に対応した上限値を設定できると共に、この人為操作具の操作により上限値の設定と解除とが可能となり、エンジンに供給する燃料の上限値を設定する状態と、エンジンに対して上限を設定することなく燃料を供給する状態とを現出できる。
【００１２】
本発明は、車体に備えられる作業装置の種類を判別する作業装置判別手段を備え、前記燃料制限制御手段は、前記作業装置判別手段で判別される作業装置に対応して上限値を設定しても良い。
【００１３】
これによると、車体に備えた作業装置の種類に対応して自動的に上限値が設定されることになり、例えば、作業装置による作業時にエンジン負荷が比較的低い場合には上限値を低く設定し、作業装置による作業のエンジン負荷が比較的高い場合には上限値を高く設定することにより、作業装置の種類に対応して適切な上限値を設定することが可能となり、人為的に操作する手間を省ける。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】トラクタの全体側面図である。
【図２】ロータリ耕耘装置の昇降作動系を示す斜視図である。
【図３】トラクタの運転部の平面図である。
【図４】トラクタの制御系を示すブロック回路図である。
【図５】エンジンの制御系を示すブロック図である。
【図６】燃料供給制御のフローチャートである。
【図７】トルク・燃料噴射量とエンジン回転数との関係をグラフ化した図である。
【図８】別実施形態（ａ）のエンジンの制御系を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔全体構成〕
図１に示すように、走行装置として左右一対の前車輪１と左右一対の後車輪２とを備えた車体Ａの中央位置に運転部Ａｃを配置すると共に、この車体Ａの後端に昇降自在、かつ、ローリング自在に作業装置としてのロータリ耕耘装置Ｒを連結してトラクタが構成されている。
【００１６】
このトラクタは、車体Ａの前部位置のエンジンフード内に水冷式のディーゼルエンジンＥ（以下、エンジンＥと略称する）を備え、車体Ａの中央位置で運転部Ａｃの下側から後端に亘る部位にミッションケースＭを備えている。ミッションケースＭは、エンジンＥの駆動力を変速して前車輪１と後車輪２と伝える機能を有した変速装置Ｍｔを備え、変速駆動力を車体後端の出力軸としてのＰＴＯ軸３に伝える。
【００１７】
図４に示すようにエンジンＥには、燃料噴射量や噴射タイミングを電子制御するコモンレール式の燃料噴射装置を備えている。燃料噴射装置は、燃料タンク５に貯留した燃料を圧送するサプライポンプ６と、圧送した燃料を蓄圧するコモンレール７と、蓄圧した燃料を燃焼室（図示せず）に噴射する電子制御式の複数のインジェクタ８と、コモンレール７の内圧を検出する圧力センサ９と、エンジンＥの回転速度を計測するピックアップ式の回転センサ１０とを備えている。尚、エンジンＥはガソリンエンジンであっても良い。
【００１８】
図面には示していないが、前述した変速装置Ｍｔは、作業者の変速操作時に伝動系の油圧クラッチの切り作動を行い、次に、アクチュエータとしての油圧式のシフトシリンダの作動で変速ギヤのシフト作動を行い、次に、油圧クラッチの入り作動を行い、これらの作動を短時間のうちにシーケンシャルに実行することで作業者が主クラッチを人為的に切り操作せずとも変速を実現する。尚、この変速装置Ｍｔでは、シフトシリンダの駆動力で作動するシフタを有したシンクロメッシュ式のギヤ変速系と、油圧によって作動するシフトシリンダと、油圧によって入り切り作動する油圧クラッチと、これらを連係させるパイロット油圧系等を備えている。
【００１９】
本発明のトラクタの変速装置Ｍｔは、前述したようにシフトシリンダで変速作動を行うものに限るものではなく、伝動系のギヤ変速部毎に油圧クラッチ（アクチュエータとして機能することになる）を備え、作業者の変速操作時には複数の油圧クラッチのうちの何れかを選択的に入り作動させることで、そのギヤ変速部からの変速駆動力を取り出す変速構造を備えたものであっても良い。
【００２０】
図１及び図２に示すように、車体Ａの後端でミッションケースＭの上部位置には、リフトシリンダ１１の作動により揺動端が昇降作動する左右一対のリフトアーム１２を備え、このリフトアーム１２の基端位置には揺動角を計測するリフトアームセンサ１２Ｓを備えている。ロータリ耕耘装置Ｒは、単一のトップリンク１３と左右一対のロアーリンク１４とで成る３点式のリンク機構を介して車体Ａの後端に連結している。左右のロアーリンク１４と、左右のリフトアーム１２とがリフトロッド１５によって連結され、左右のリフトロッド１５のうちの一方には複動型のローリングシリンダ１５Ｃが介装され、これと平行する位置にローリングシリンダ１５Ｃの伸縮量を計測するストロークセンサ１５Ｓが備えられている。
【００２１】
ロータリ耕耘装置Ｒは、前述したＰＴＯ軸３からの駆動力がユニバーサルジョイントを有した伝動軸１６を介して伝えられる横フレーム１７と、この横フレーム１７から動力が伝えられる伝動ケース１８と、この伝動ケース１８から動力が伝えられ横向き姿勢の駆動軸芯周りで回転するロータリ軸１９とを備えている。このロータリ軸１９には多数の耕起爪２０が備えられ、ロータリ耕耘装置Ｒの上部カバー２１の後部位置には横向きの揺動軸芯周りで揺動自在に支持された後部カバー２２が備えられている。
【００２２】
上部カバー２１には、後部カバー２２の揺動量から耕深を検出する耕深検出手段としてのカバーセンサ２３を備えている。また、車体Ａの後端位置には車体Ａのローリング角を検出するローリング角センサ２４を備えている。
【００２３】
図１及び図３に示すように、運転部Ａｃは、側面のガラス壁と、上部のルーフとを有するキャビン３０を備え、このキャビン３０の内部に作業者が着座する運転座席３１を備えている。運転座席３１の前方位置には、前車輪１を操向操作するステアリングホイール３２と、エンジンＥの回転数を設定するアクセル操作具としてのアクセルレバー３３と、ロータリ耕耘装置Ｒの強制的な昇降を行う強制昇降レバー３４とが配置され、この下方位置にアクセル操作具としてのアクセルペダル３５が配置されている。運転座席３１の側方位置には、走行速度を設定する変速操作具としての主変速レバー３６と、ロータリ耕耘装置Ｒの昇降制御を行うポジションレバー３７とを備えると共に、ロータリ耕耘装置Ｒの自動耕深制御時の耕深を設定する耕深設定ダイヤル３８と、強制上昇時におけるロータリ耕耘装置Ｒの目標上限（上昇位置）を設定する上限設定ダイヤル３９と、ロータリ耕耘装置Ｒの目標ローリング角を設定するローリング角設定ダイヤル４０と、エンジンＥに供給する燃料の上限値を任意に設定する人為操作具としての燃料供給量設定ダイヤル４１とを備えている。
【００２４】
アクセルレバー３３は、手動操作によりエンジンＥの回転速度を任意に設定して保持するように摩擦保持構造を有し、アクセルペダル３５は、踏み込み操作によりエンジンＥの回転速度を任意に設定し、非操作時には低速回転側に復帰するようにバネ付勢構造を有している。
【００２５】
ポジションレバー３７は、揺動操作型で任意の操作位置に摩擦式に保持できる構造を有しており、車体後方側への操作でロータリ耕耘装置Ｒを上昇（リフトアーム１２の揺動端を上昇）させ、車体後方側への操作でロータリ耕耘装置Ｒを下降（リフトアーム１２の揺動端を下降）させ、その揺動位置に対応した対車体高さにロータリ耕耘装置Ｒの高さを設定するポジション制御を実現する。特に、ポジションレバー３７を前方側の操作端（最下降側）に操作することで自動耕深制御への移行が実現する。
【００２６】
強制昇降レバー３４は、中立位置を基準にして上側の上昇操作位置と、中立位置を基準にして下側の下降操作位置とに操作自在で、非操作状態で中立位置に保持されるようにバネ付勢されている。この強制昇降レバー３４は、自動耕深制御時に作業者によって上昇操作位置に短時間でも操作された場合に、自動耕深制御に優先してロータリ耕耘装置Ｒを上限設定ダイヤル３９で設定される目標上限まで上昇させて停止させる強制上昇制御を実現する。更に、この上昇状態において作業者によって下降操作位置に短時間でも操作された場合にはロータリ耕耘装置Ｒを下降させて自動耕深制御へ移行させる制御を実現する。
【００２７】
耕深設定ダイヤル３８は、回転操作により自動耕深制御における目標耕深を任意に設定するものであり、自動耕深制御では、この耕深設定ダイヤル３８で設定される目標耕深に、カバーセンサ２３で検出されるロータリ耕耘装置Ｒの耕深が維持されるようにリフトシリンダ１１の制御が行われる。
【００２８】
ローリング角設定ダイヤル４０は、回転操作によりローリング制御における目標ローリング角を任意に設定するものであり、ローリング制御では、ストロークセンサ１５Ｓの計測結果とローリング角センサ２４の計測結果とに基づいてロータリ耕耘装置Ｒの対地ローリング角が演算され、このように演算された対地ローリング角が、目標ローリング角に維持されるようにローリングシリンダ１５Ｃを伸縮作動させる制御が行われる。
【００２９】
燃料供給量設定ダイヤル４１は、回転操作によりアクセルレバー３３やアクセルペダル３５の設定に優先してエンジンＥに供給する燃料の上限値を任意に設定すると共に、上限値に設定と解除との選択を行えるように、図４、図５に示す如くＯＦＦ領域と、これに隣接する設定領域とに操作可能である。この燃料供給量設定ダイヤル４１が設定領域に操作されることで上限値が設定され、この上限値未満の領域においてアクセルレバー３３やアクセルペダル３５の設定に対応した燃料の供給を可能にし、ＯＦＦ領域に設定されることにより上限値が解除される（上限値を非設定にする）。尚、設定領域ではＯＦＦ領域に近い領域で燃料の制限量（制限率）が低く、ＯＦＦ領域から離間する領域ほど燃料の制限量（制限率）が高くなり最大制限位置で制限量が最大となる。
【００３０】
主変速レバー３６は、揺動操作型に構成され任意の変速位置に保持可能であり、この変速位置に対応して変速装置Ｍｔのシフトシリンダと油圧クラッチとを制御することで変速位置に対応した変速段（変速状態）が作り出される。
【００３１】
このように、このトラクタではポジション制御と、自動耕深制御と、ローリング制御とが可能であり、また、主変速レバー３６の操作に対応した変速制御が可能である。
【００３２】
特に、このトラクタは、燃料供給量設定ダイヤル４１の設定に基づいて燃料の供給量の上限値を電気的に設定する制御で実現する制御系を備えており、この制御系の構成と制御形態とを以下に説明する。
【００３３】
〔制御構成〕
図４に示すように、このトラクタにはエンジンＥを制御するようにマイクロプロセッサやメモリ等を有したエンジンＥＣＵ５０と、ロータリ耕耘装置Ｒの昇降やローリングを制御し、変速装置Ｍｔの変速制御を行うようにマイクロプロセッサやメモリ等を有したメインＥＣＵ６０とを備えており、このエンジンＥＣＵ５０とメインＥＣＵ６０との間ではＣＡＮ（Controller Area Network）通信などの車内通信により相互に情報のアクセスを行う信号系が構成されている。
【００３４】
エンジンＥＣＵ５０には、エンジンＥの回転速度をアクセルレバー３３又はアクセルペダル３５で設定される目標回転速度に対応した量の燃料を供給する燃料供給制御手段５１と、この燃料供給制御手段５１による燃料の供給に優先して燃料供給量設定ダイヤル４１によって設定されている上限値未満の量の燃料の供給を許す燃料制限制御手段５２と、燃料制限制御手段５２の燃料供給の制限に優先して燃料の供給量の増大を許す燃料強制供給手段５３とを備えている。尚、アクセルレバー３３とアクセルペダル３５とが同時に操作された場合には、燃料を多く供給する側（高速側）の設定が目標回転速度として取得される。
【００３５】
メインＥＣＵ６０は、ポジション制御を実現するポジション制御手段６１と、自動耕深制御を実現する自動耕深制御手段６２と、ロータリ耕耘装置Ｒの強制上昇制御及び強制下降制御を実現する強制昇降制御手段６３と、ロータリ耕耘装置Ｒのローリング制御を実現するローリング制御手段６４と、変速装置Ｍｔの変速を実現する変速制御手段６５とを備えている。
【００３６】
前述した燃料供給制御手段５１と、燃料制限制御手段５２と、燃料強制供給手段５３と、ポジション制御手段６１と、自動耕深制御手段６２と、強制昇降制御手段６３と、ローリング制御手段６４と、変速制御手段６５とはソフトウエアで構成されるものであるが、これらをソフトウエアとハードウエアとの組み合わせによって構成して良く、また、これらをハードウエアのみによって構成しても良い。
【００３７】
エンジンＥＣＵ５０は、アクセルレバー３３によるアクセル設定位置を検出するポテンショメータ型等のレバーセンサ３３Ｓと、アクセルペダル３５によるアクセル設定位置を検出するポテンショメータ型等のペダルセンサ３５Ｓと、エンジンＥの回転速度を計測するピックアップ型等の回転センサ１０と、前述したコモンレール７の内圧を検出する圧力センサ９と、燃料供給量設定ダイヤル４１の設定位置を検出するポテンショメータ型のダイヤルセンサ４１Ｓとからの信号が入力する。
【００３８】
メインＥＣＵ６０は、強制昇降レバー３４の操作を検出する昇降スイッチ３４Ｓと、ポジションレバー３７の操作位置を検出するポテンショメータ型等のポジションセンサ３７Ｓと、主変速レバー３６の設定位置を検出するポテンショメータ型やロータリスイッチ型等の変速位置センサ３６Ｓと、耕深設定ダイヤル３８の設定位置を検出するポテンショメータ型等の耕深設定器３８Ｓと、上限設定ダイヤル３９の操作位置を検出するポテンショメータ型等の上限設定器３９Ｓと、ローリング角設定ダイヤル４０の操作位置を検出するポテンショメータ型等のローリング角設定器４０Ｓと、ポテンショメータ型等のリフトアームセンサ１２Ｓと、ポテンショメータ型等のストロークセンサ１５Ｓと、ポテンショメータ型等のカバーセンサ２３とからの信号が入力する。
【００３９】
更に、このメインＥＣＵ６０は、リフトシリンダ１１への作動油の給排を行う電磁式の昇降制御弁１１Ｖと、ローリングシリンダ１５Ｃへの作動油の給排を行う電磁式のローリング制御弁１５Ｖと、変速装置Ｍｔとに制御信号を出力する。
【００４０】
エンジンＥＣＵ５０では、アクセルレバー３３の設定位置をレバーセンサ３３Ｓの信号から取得し、また、アクセルペダル３５の操作位置をペダルセンサ３５Ｓの信号から取得し、燃料供給制御手段５１が、アイソクロナス制御やドループ制御に対応して燃料噴射量や噴射タイミングを制御して目標とする回転速度に設定する制御を行う。尚、アクセルレバー３３を任意の位置に設定した状態で、アクセルペダル３５を踏み込み操作した場合には、アクセルレバー３３の設定位置を超える場合にのみ、エンジンＥの回転速度を高める制御が行われる。
【００４１】
メインＥＣＵ６０において、ポジション制御手段６１がポジション制御を実行する際には、ポジションレバー３７の操作位置をポジションセンサ３７Ｓで取得し、このように取得した位置を目標高さに設定し、リフトアームセンサ１２Ｓでロータリ耕耘装置Ｒの対車体高さを検出し、この対車体高さを目標高さに合致させるように昇降制御弁１１Ｖを操作してリフトアーム１２を作動させる制御が行われる。
【００４２】
また、自動耕深制御手段６２が自動耕深制御を実行する際には、耕深設定ダイヤル３８の設定位置を耕深設定器３８Ｓで取得し、このように取得した位置を目標耕深に設定し、カバーセンサ２３の検出情報からロータリ耕耘装置Ｒの耕深（実耕深）を取得し、この耕深（実耕深）を目標耕深に合致させるように昇降制御弁１１Ｖを操作してリフトアーム１２を作動させる制御が行われる。
【００４３】
また、ローリング制御手段６４がローリング制御を実行する際には、ローリング角設定ダイヤル４０の設定位置をローリング角設定器４０Ｓで取得して目標ローリング角に設定し、ストロークセンサ１５Ｓの計測結果とローリング角センサ２４の計測結果とに基づいてロータリ耕耘装置Ｒの対地ローリング角を演算によって取得し、この対地ローリング角を目標ローリング角に合致させるようにローリング制御弁１５Ｖを操作してローリングシリンダ１５Ｃを作動させる制御が行われる。
【００４４】
更に、自動耕深制御の実行時に強制昇降レバー３４が強制上昇位置に操作されたことを昇降スイッチ３４Ｓが取得した場合には、強制昇降制御手段６３が上限設定ダイヤル３９の設定位置を上限設定器３９Ｓで取得して目標上限に設定し、リフトアームセンサ１２Ｓで検出される対車体高さを目標上限に合致させるように昇降制御弁１１Ｖを操作してリフトアーム１２を作動させる形態となる強制上昇制御が行われる。
【００４５】
このように強制上昇制御によってロータリ耕耘装置Ｒが上昇位置（目標上限）にある状態で強制昇降レバー３４が強制下降位置に操作された場合には、強制昇降制御手段６３がリフトアームセンサ１２Ｓで検出される対車体高さを下限まで下降させ、自動耕深制御に移行させて昇降制御弁１１Ｖを操作する強制下降制御が行われる。
【００４６】
尚、強制下降制御を開始するタイミングでは後部カバー２２の後端が垂れ下がる姿勢にあるので、この時点で自動耕深制御に移行することでロータリ耕耘装置Ｒが下降する制御が行われるため、強制昇降レバー３４が強制下降位置に操作されたタイミングで自動耕深制御に移行して強制下降制御を実現しても良い。
【００４７】
〔制御形態〕
この制御形態を図６のフローチャートに示しており、この制御における情報の流れを図５に示し、また、図７には制御時のエンジンＥに対する燃料の供給量（燃料噴射量・トルク）とエンジン回転数（回転速度）との関係をグラフ化した図を示している。
【００４８】
この制御では、燃料供給量設定ダイヤル４１がＯＦＦ領域にある場合には、燃料供給制御手段５１がアクセルレバー３３とアクセルペダル３５との設定位置のうち高速側をアクセル設定位置として取得すると共に、この燃料供給制御手段５１がインジェクタ８による燃料の噴出量を制御することでアクセル位置に対応した燃料をエンジンＥに供給する制御が行われる（＃１０１、＃１０２ステップ）。
【００４９】
また、燃料供給量設定ダイヤル４１がＯＦＦ領域にない場合には、燃料制限制御手段５２が燃料供給量設定ダイヤル４１の設定位置を上限位置としてダイヤルセンサ４１Ｓから取得すると共に、燃料供給制御手段５１がアクセルレバー３３の設定位置をレバーセンサ３３Ｓから取得し、アクセルペダル３５の設定位置をペダルセンサ３５Ｓから取得する（＃１０１、＃１０３、＃１０４ステップ）。
【００５０】
次に、アクセル設定位置が上限値を超えていない場合には、アクセル設定位置に対応した量の燃料の供給を行うようにインジェクタ８による燃料の噴射量を設定する（＃１０５、＃１０２ステップ）。また、アクセル設定位置が上限値を超えている場合には、燃料強制供給手段５３がエンジン負荷を取得し、この燃料強制供給手段５３がエンジン負荷が設定値未満であることを判別した場合にはインジェクタ８による燃料の噴射量を上限値に維持する（＃１０５〜＃１０８ステップ）。
【００５１】
更に、アクセル設定位置が上限値を超えている場合でエンジン負荷が設定値を超えることを判別した場合には、アクセル設定位置に対応した燃料の供給を行うようにインジェクタ８による燃料の噴射量を設定する（＃１０５〜＃１０８ステップ・＃１０２ステップ）。尚、エンジン負荷の設定値とは、エンジンストールに至る値に近い負荷が設定され、このエンジン負荷の設定値に達した際に燃料の噴射量の制限を解除することでエンジンストールを回避できるようにしている。
【００５２】
エンジン負荷は、燃料強制供給手段５３がアクセル設定位置と回転センサ１０とからの信号に基づいて判別する。このエンジン負荷を判別するために燃料強制供給手段５３は、アクセル設定位置とエンジン回転数（回転速度）との関係から負荷を求めるテーブルを備えることや、アクセル設定位置とエンジン回転数（回転速度）との関係から負荷を求めるための演算式を予め備えている。尚、エンジン負荷を計測するためのトルクセンサ等を備えても良い。
【００５３】
この燃料強制供給手段５３の処理形態として、予め設定されたエンジン負荷を超えた場合に、アクセル操作位置に対応した燃料の供給を許しているが、これに代えて、例えば、エンジンストールを解消できる程度の量の燃料の増大を許すように制御形態を設定しても良い。
【００５４】
図７に示すように、アクセルレバー３３とアクセルペダル３５との何れかを最大となるアクセル設定位置に設定した場合には、全負荷曲線Ｘに沿う形態の特性のグラフＹに従うトルク（燃料噴射量）と回転数との関係が得られる。そして、燃料供給量設定ダイヤル４１によって上限値を５０％に設定した場合には、同図においてグラフＺに従うトルク（燃料噴射量）と回転数との関係が得られる。
【００５５】
燃料供給量設定ダイヤル４１を、設定領域における最大制限位置に設定した際の上限値（供給可能な燃料の供給率）は特定の値でなくても良いが、例えば、アクセルレバー３３とアクセルペダル３５とで設定可能な最大値の５０％に設定する等任意に設定できる。
【００５６】
〔実施の形態の作用・効果〕
このように本発明の作業機では、車体Ａを単に移動させる場合や、播種作業や肥料散布のような軽負荷の作業を行う場合には燃料供給量設定ダイヤル４１によって燃料供給の上限値を作業に対応した値に設定しておくことにより、その作業において、例えば、アクセルペダル３５を大きく踏み込んだ場合にも、燃料供給が制限されることによりエンジンＥが不必要に高速回転することがなく燃料の無駄を抑制できる。つまり、燃料供給量設定ダイヤル４１によって燃料の供給量の上限を任意に設定できる。
【００５７】
また、車体Ａを移動させるだけの軽負荷の作業であっても、例えば、作業者が想定していない傾斜地を登る場合のように負荷が増大してエンジンストールに繋がる状況に陥っても、アクセル設定位置に対応した燃料の供給を許すことでエンジンストールを自動的に回避することも可能にしている。
【００５８】
〔別実施の形態〕
本発明は、上記した実施の形態以外に以下のように構成しても良い。
【００５９】
（ａ）車体に備えられる作業装置に対応してエンジンＥに供給する燃料の上限値を自動的に設定するようにエンジンＥＣＵ５０を構成する。具体的には、前述した実施の形態において説明した燃料供給量設定ダイヤル４１に代えて、図８に示すように作業装置判別手段４５を備える構成となる。作業装置判別手段４５は、車体Ａに備えられた作業装置の種類を特定し、作業装置を特定し得る情報をエンジンＥＣＵ５０に出力する。
【００６０】
このエンジンＥＣＵ５０では作業装置を識別し得る情報に基づいて、燃料制限制御手段５２が、作業装置に対応した上限値を設定し、アクセル設定位置が上限位置を超えた場合でもインジェクタ８による燃料の噴射量を上限値に維持する制御を行うと共に、エンジンＥに作用する負荷が設定値を超えたことを判別した場合にのみ、アクセル設定位置に対応した燃料の供給を行う。尚、自動的に設定される上限値として、ロータリ耕耘装置に設定される上限値よりプラウに設定される上限荷が高く設定されると共に、作業装置を備えない場合に上限値が最も低く設定される。この別実施の形態では、上限値を自動的に設定する処理以外の処理は、前述した実施の形態と共通するものであるため制御形態の具体的な説明は省略する。
【００６１】
尚、作業装置としてロータリ耕耘装置、プラウ、播種装置等が想定され、作業装置判別手段４５が作業装置を特定する処理としては、各作業装置の作業時に使用されるセンサ類からの信号値に基づいて作業装置を特定することや、作業装置の連結部位に備えたスイッチからの信号に基づいて作業装置を特定するもののように自動的な処理によって作業装置を特定するものが考えられている。これとは異なるものであるが、作業時には作業装置に対応したスイッチ類を作業者が操作することから、このようなスイッチ類の操作に基づいて作業装置を特定するものでも良い。更に、作業装置を特定するためのスイッチを人為的に操作し、この操作に基づいて作業装置を直接的に特定するものでも良い。
【００６２】
（ｂ）燃料の供給量の上限値を設定する人為操作具として、押し操作型のスイッチを備えても良い。具体的には、複数の押し操作型のスイッチを備え、複数のスイッチの何れかを選択的に操作することにより、選択したスイッチに対応した上限値を設定することを可能としても良い。これとは異なるものとして、１つの押し操作型のスイッチを備え、スイッチの押し操作の回数によって上限値を変更できるように構成したものでも良い。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、トラクタ以外にエンジン回転を電気的に制御する作業車全般に利用することができる。
【符号の説明】
【００６４】
３３ アクセル操作具（アクセルレバー）
３５ アクセル操作具（アクセルペダル）
４１ 人為操作具（燃料供給量設定ダイヤル）
４５ 作業装置判別手段
５１ 燃料供給制御手段
５２ 燃料制限制御手段
５３ 燃料強制供給手段
Ａ 車体
Ｅ エンジン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクセル操作具の操作位置に対応した燃料をエンジンに供給する燃料供給制御手段が備えられているトラクタであって、
前記燃料供給制御手段によって供給可能な燃料の上限値を設定すると共に、前記アクセル操作具が前記上限値を超える量の燃料供給を設定する位置に操作された場合には前記上限値の燃料を前記エンジンに供給する燃料制限制御手段が備えられ、
前記燃料制限制御手段によって燃料の供給量が制限されている状況下で、エンジン負荷が設定値を超えた際に、前記燃料制限制御手段の制限に優先して燃料の供給量の増大を許す燃料強制供給手段が備えられているトラクタ。
【請求項２】
前記燃料制限制御手段は、人為操作具の設定位置に対応して前記上限値を任意に設定できると共に、この人為操作具の操作によって上限値の設定と解除との選択を行える請求項１記載のトラクタ。
【請求項３】
車体に備えられる作業装置の種類を判別する作業装置判別手段を備え、前記燃料制限制御手段は、前記作業装置判別手段で判別される作業装置に対応して上限値を設定する請求項１又は２記載のトラクタ。
【請求項１】
アクセル操作具の操作位置に対応した燃料をエンジンに供給する燃料供給制御手段が備えられているトラクタであって、
前記燃料供給制御手段によって供給可能な燃料の上限値を設定すると共に、前記アクセル操作具が前記上限値を超える量の燃料供給を設定する位置に操作された場合には前記上限値の燃料を前記エンジンに供給する燃料制限制御手段が備えられ、
前記燃料制限制御手段によって燃料の供給量が制限されている状況下で、エンジン負荷が設定値を超えた際に、前記燃料制限制御手段の制限に優先して燃料の供給量の増大を許す燃料強制供給手段が備えられているトラクタ。
【請求項２】
前記燃料制限制御手段は、人為操作具の設定位置に対応して前記上限値を任意に設定できると共に、この人為操作具の操作によって上限値の設定と解除との選択を行える請求項１記載のトラクタ。
【請求項３】
車体に備えられる作業装置の種類を判別する作業装置判別手段を備え、前記燃料制限制御手段は、前記作業装置判別手段で判別される作業装置に対応して上限値を設定する請求項１又は２記載のトラクタ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−１２７５７３（Ｐ２０１１−１２７５７３Ａ）
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８９２７５（Ｐ２００９−２８９２７５）
【出願日】平成２１年１２月２１日（２００９．１２．２１）
【出願人】（０００００１０５２）株式会社クボタ (4,415)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２１日（２００９．１２．２１）
【出願人】（０００００１０５２）株式会社クボタ (4,415)
【Ｆターム（参考）】
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