(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンにスモークを発生させないように、エンジンに実際に掛かっている負荷の変動幅が所定の閾値を越えると、エンジンの運転条件を高出力側に変更する、作業機を駆動するエンジンの制御方法において、
エンジンに掛かる負荷が増大する高負荷側に作業機の駆動条件を変更するように作業機に指令する負荷投入予告信号の発生を検出する負荷投入予告信号検出工程と、
負荷投入予告信号の発生が検出された場合に、エンジンの運転条件を高出力側に変更する事前運転条件変更工程と、
負荷投入予告信号の発生が検出されなかった場合に、エンジンの単位時間当たりの実回転数の変位量である実回転数偏差が第１閾値以上であるか否かを判定し、前記実回転数偏差が第１閾値以上であると判定した場合に、エンジンの運転条件を高出力側に変更する第１事後運転条件変更工程と、
前記第１事後運転条件変更工程において、前記実回転数偏差が第１閾値以上ではないと判定された場合に、単位時間当たりの噴射量の変位量である噴射量偏差が第２閾値以上であるか否かを判定し、前記噴射量偏差が第２閾値以上であると判定した場合に、エンジンの運転条件を高出力側に変更する第２事後運転条件変更工程と、
前記第２事後運転条件変更工程において、前記噴射量偏差が第２閾値以上ではないと判定された場合に、目標回転数と実回転数との偏差が第３閾値以上であるか否かを判定し、前記目標回転数と実回転数との偏差が第３閾値以上であると判定した場合に、エンジンの運転条件を高出力側に変更する第３事後運転条件変更工程と、
を備えていることを特徴とする、作業機を駆動するエンジンの制御方法。
【請求項２】
エンジンにスモークを発生させないように、エンジンに実際に掛かっている負荷の変動幅が所定の閾値を越えると、エンジンの運転条件を高出力側に変更する、作業機を駆動するエンジンの制御方法において、
エンジンに掛かる負荷が増大する高負荷側に作業機の駆動条件を変更するように作業機に指令する負荷投入予告信号の発生を検出する負荷投入予告信号検出工程と、
負荷投入予告信号の発生が検出されなかった場合に、エンジンの単位時間当たりの実回転数の変位量である実回転数偏差が第１閾値以上であるか否かを判定し、前記実回転数偏差が第１閾値以上であると判定した場合に、エンジンの運転条件を高出力側に変更する第１事後運転条件変更工程と、
前記第１事後運転条件変更工程において、前記実回転数偏差が第１閾値以上ではないと判定された場合に、単位時間当たりの噴射量の変位量である噴射量偏差が第２閾値以上であるか否かを判定し、前記噴射量偏差が第２閾値以上であると判定した場合に、エンジンの運転条件を高出力側に変更する第２事後運転条件変更工程と、
前記第２事後運転条件変更工程において、前記噴射量偏差が第２閾値以上ではないと判定された場合に、目標回転数と実回転数との偏差が第３閾値以上であるか否かを判定し、前記目標回転数と実回転数との偏差が第３閾値以上であると判定した場合に、エンジンの運転条件を高出力側に変更する第３事後運転条件変更工程と、
前記負荷投入予告信号検出工程において、負荷投入予告信号の発生が検出された場合に、エンジンの単位時間当たりの実回転数の変位量である実回転数偏差が第４閾値以上であるか否かを判定し、前記実回転数偏差が第４閾値以上であると判定した場合に、エンジンの運転条件を高出力側に変更する第４事後運転条件変更工程と、
前記第４事後運転条件変更工程において、前記実回転数偏差が第４閾値以上ではないと判定された場合に、単位時間当たりの噴射量の変位量である噴射量偏差が第５閾値以上であるか否かを判定し、前記噴射量偏差が第５閾値以上であると判定した場合に、エンジンの運転条件を高出力側に変更する第５事後運転条件変更工程と、
前記第５事後運転条件変更工程において、前記噴射量偏差が第５閾値以上ではないと判定された場合に、目標回転数と実回転数との偏差が第６閾値以上であるか否かを判定し、前記目標回転数と実回転数との偏差が第６閾値以上であると判定した場合に、エンジンの運転条件を高出力側に変更する第６事後運転条件変更工程と、
を備え、
前記負荷投入予告信号検出工程において、負荷投入予告信号の発生が検出された後、前記第４事後運転条件変更工程が実行される前に、エンジンの運転条件が高出力側に変更されやすくなるように、所定時間の間だけ、前記第４閾値を前記第１閾値よりも小さな第１低閾値に設定し、前記第５閾値を前記第２閾値よりも小さな第２低閾値に設定し、前記第６閾値を前記第３閾値よりも小さな第３低閾値に設定する閾値変更工程を、さらに備えていることを特徴とする、作業機を駆動するエンジンの制御方法。
【請求項３】
エンジンにスモークを発生させないように、エンジンに実際に掛かっている負荷の変動幅が所定の閾値を越えると、エンジンの運転条件を高出力側に変更する、作業機を駆動するエンジンの制御装置において、
エンジンに掛かる負荷が増大する高負荷側に作業機の駆動条件を変更するように作業機に指令する負荷投入予告信号の発生を検出する負荷投入予告信号検出部と、
負荷投入予告信号の発生が検出された場合に、エンジンの運転条件を高出力側に変更する事前運転条件変更部と、
負荷投入予告信号の発生が検出されなかった場合に、エンジンの単位時間当たりの実回転数の変位量である実回転数偏差が第１閾値以上であるか否かを判定し、前記実回転数偏差が第１閾値以上であると判定した場合に、エンジンの運転条件を高出力側に変更し、前記実回転数偏差が第１閾値以上ではないと判定した場合に、単位時間当たりの噴射量の変位量である噴射量偏差が第２閾値以上であるか否かを判定し、前記噴射量偏差が第２閾値以上であると判定した場合に、エンジンの運転条件を高出力側に変更し、前記噴射量偏差が第２閾値以上ではないと判定した場合に、目標回転数と実回転数との偏差が第３閾値以上であるか否かを判定し、前記目標回転数と実回転数との偏差が第３閾値以上であると判定した場合に、エンジンの運転条件を高出力側に変更する、事後運転条件変更部と、
を備えていることを特徴とする、作業機を駆動するエンジンの制御装置。
【請求項４】
エンジンにスモークを発生させないように、エンジンに実際に掛かっている負荷の変動幅が所定の閾値を越えると、エンジンの運転条件を高出力側に変更する、作業機を駆動するエンジンの制御装置において、
エンジンに掛かる負荷が増大する高負荷側に作業機の駆動条件を変更するように作業機に指令する負荷投入予告信号の発生を検出する負荷投入予告信号検出部と、
負荷投入予告信号の発生が検出されなかった場合に、エンジンの単位時間当たりの実回転数の変位量である実回転数偏差が第１閾値以上であるか否かを判定し、前記実回転数偏差が第１閾値以上であると判定した場合に、エンジンの運転条件を高出力側に変更し、前記実回転数偏差が第１閾値以上ではないと判定した場合に、単位時間当たりの噴射量の変位量である噴射量偏差が第２閾値以上であるか否かを判定し、前記噴射量偏差が第２閾値以上であると判定した場合に、エンジンの運転条件を高出力側に変更し、前記噴射量偏差が第２閾値以上ではないと判定した場合に、目標回転数と実回転数との偏差が第３閾値以上であるか否かを判定し、前記目標回転数と実回転数との偏差が第３閾値以上であると判定した場合に、エンジンの運転条件を高出力側に変更すると共に、前記負荷投入予告信号検出部によって負荷投入予告信号の発生が検出された場合に、エンジンの単位時間当たりの実回転数の変位量である実回転数偏差が第４閾値以上であるか否かを判定し、前記実回転数偏差が第４閾値以上であると判定した場合に、エンジンの運転条件を高出力側に変更し、前記実回転数偏差が第４閾値以上ではないと判定した場合に、単位時間当たりの噴射量の変位量である噴射量偏差が第５閾値以上であるか否かを判定し、前記噴射量偏差が第５閾値以上であると判定した場合に、エンジンの運転条件を高出力側に変更し、前記噴射量偏差が第５閾値以上ではないと判定した場合に、目標回転数と実回転数との偏差が第６閾値以上であるか否かを判定し、前記目標回転数と実回転数との偏差が第６閾値以上であると判定した場合に、エンジンの運転条件を高出力側に変更する、事後運転条件変更部と、
を備え、
前記負荷投入予告信号検出部によって負荷投入予告信号の発生が検出された後、前記事後運転条件変更部によって前記実回転数偏差が第４閾値以上であるか否かの判定が実行される前に、エンジンの運転条件が高出力側に変更されやすくなるように、所定時間の間だけ、前記第４閾値を前記第１閾値よりも小さな第１低閾値に設定し、前記第５閾値を前記第２閾値よりも小さな第２低閾値に設定し、前記第６閾値を前記第３閾値よりも小さな第３低閾値に設定する閾値変更部を、さらに備えていることを特徴とする、作業機を駆動するエンジンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
作業機を駆動するエンジンの制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、エンジン実回転数が目標エンジン回転数よりも所定回転数だけ低下したことを検知した場合に、ＥＧＲ装置のＥＧＲ弁を負荷状態に対応する通常の設定開度よりも所定開度分だけ小さい開度まで絞る、或いはＥＧＲ弁を全閉とするエンジンを開示している。特許文献１に記載のエンジンは、目標回転数と実回転数との偏差が所定回転数を越える場合に、負荷投入の発生を検出し、負荷増加状態におけるスモーク発生を防止するために、ＥＧＲ制御によってエンジン出力を増大させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−４１４９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のエンジンは、目標回転数と実回転数との偏差が所定回転数を越えたことが検出された後に、出力を増大させる。つまり、出力を増大する必要があっても、負荷が実際に掛かるようになるまで、エンジンは出力を増大させない。このため、該エンジンは、過度的にスモークが発生することを防止できない。
【０００５】
そこで、本発明は、負荷投入の発生が予測される場合、負荷投入がない場合よりも早くエンジンの運転状態を高出力側に変更できるエンジンの制御方法及び制御装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、エンジンにスモークを発生させないように、エンジンに実際に掛かっている負荷の変動幅が所定の閾値を越えると、エンジンの運転条件を高出力側に変更する、作業機を駆動するエンジンの制御方法において、エンジンに掛かる負荷が増大する高負荷側に作業機の駆動条件を変更するように作業機に指令する負荷投入予告信号の発生を検出する負荷投入予告信号検出工程と、負荷投入予告信号の発生が検出された場合に、エンジンの運転条件を高出力側に変更する事前運転条件変更工程と、負荷投入予告信号の発生が検出されなかった場合に、エンジンの単位時間当たりの実回転数の変位量である実回転数偏差が第１閾値以上であるか否かを判定し、前記実回転数偏差が第１閾値以上であると判定した場合に、エンジンの運転条件を高出力側に変更する第１事後運転条件変更工程と、前記第１事後運転条件変更工程において、前記実回転数偏差が第１閾値以上ではないと判定された場合に、単位時間当たりの噴射量の変位量である噴射量偏差が第２閾値以上であるか否かを判定し、前記噴射量偏差が第２閾値以上であると判定した場合に、エンジンの運転条件を高出力側に変更する第２事後運転条件変更工程と、前記第２事後運転条件変更工程において、前記噴射量偏差が第２閾値以上ではないと判定された場合に、目標回転数と実回転数との偏差が第３閾値以上であるか否かを判定し、前記目標回転数と実回転数との偏差が第３閾値以上であると判定した場合に、エンジンの運転条件を高出力側に変更する第３事後運転条件変更工程と、を備えていることを特徴とする、作業機を駆動するエンジンの制御方法を提供する。
【０００７】
本発明は、エンジンにスモークを発生させないように、エンジンに実際に掛かっている負荷の変動幅が所定の閾値を越えると、エンジンの運転条件を高出力側に変更する、作業機を駆動するエンジンの制御方法において、エンジンに掛かる負荷が増大する高負荷側に作業機の駆動条件を変更するように作業機に指令する負荷投入予告信号の発生を検出する負荷投入予告信号検出工程と、負荷投入予告信号の発生が検出されなかった場合に、エンジンの単位時間当たりの実回転数の変位量である実回転数偏差が第１閾値以上であるか否かを判定し、前記実回転数偏差が第１閾値以上であると判定した場合に、エンジンの運転条件を高出力側に変更する第１事後運転条件変更工程と、前記第１事後運転条件変更工程において、前記実回転数偏差が第１閾値以上ではないと判定された場合に、単位時間当たりの噴射量の変位量である噴射量偏差が第２閾値以上であるか否かを判定し、前記噴射量偏差が第２閾値以上であると判定した場合に、エンジンの運転条件を高出力側に変更する第２事後運転条件変更工程と、前記第２事後運転条件変更工程において、前記噴射量偏差が第２閾値以上ではないと判定された場合に、目標回転数と実回転数との偏差が第３閾値以上であるか否かを判定し、前記目標回転数と実回転数との偏差が第３閾値以上であると判定した場合に、エンジンの運転条件を高出力側に変更する第３事後運転条件変更工程と、前記負荷投入予告信号検出工程において、負荷投入予告信号の発生が検出された場合に、エンジンの単位時間当たりの実回転数の変位量である実回転数偏差が第４閾値以上であるか否かを判定し、前記実回転数偏差が第４閾値以上であると判定した場合に、エンジンの運転条件を高出力側に変更する第４事後運転条件変更工程と、前記第４事後運転条件変更工程において、前記実回転数偏差が第４閾値以上ではないと判定された場合に、単位時間当たりの噴射量の変位量である噴射量偏差が第５閾値以上であるか否かを判定し、前記噴射量偏差が第５閾値以上であると判定した場合に、エンジンの運転条件を高出力側に変更する第５事後運転条件変更工程と、前記第５事後運転条件変更工程において、前記噴射量偏差が第５閾値以上ではないと判定された場合に、目標回転数と実回転数との偏差が第６閾値以上であるか否かを判定し、前記目標回転数と実回転数との偏差が第６閾値以上であると判定した場合に、エンジンの運転条件を高出力側に変更する第６事後運転条件変更工程と、を備え、前記負荷投入予告信号検出工程において、負荷投入予告信号の発生が検出された後、前記第４事後運転条件変更工程が実行される前に、エンジンの運転条件が高出力側に変更されやすくなるように、所定時間の間だけ、前記第４閾値を前記第１閾値よりも小さな第１低閾値に設定し、前記第５閾値を前記第２閾値よりも小さな第２低閾値に設定し、前記第６閾値を前記第３閾値よりも小さな第３低閾値に設定する閾値変更工程を、さらに備えていることを特徴とする、作業機を駆動するエンジンの制御方法を提供する。
【０００８】
本発明は、エンジンにスモークを発生させないように、エンジンに実際に掛かっている負荷の変動幅が所定の閾値を越えると、エンジンの運転条件を高出力側に変更する、作業機を駆動するエンジンの制御装置において、エンジンに掛かる負荷が増大する高負荷側に作業機の駆動条件を変更するように作業機に指令する負荷投入予告信号の発生を検出する負荷投入予告信号検出部と、負荷投入予告信号の発生が検出された場合に、エンジンの運転条件を高出力側に変更する事前運転条件変更部と、負荷投入予告信号の発生が検出されなかった場合に、エンジンの単位時間当たりの実回転数の変位量である実回転数偏差が第１閾値以上であるか否かを判定し、前記実回転数偏差が第１閾値以上であると判定した場合に、エンジンの運転条件を高出力側に変更し、前記実回転数偏差が第１閾値以上ではないと判定した場合に、単位時間当たりの噴射量の変位量である噴射量偏差が第２閾値以上であるか否かを判定し、前記噴射量偏差が第２閾値以上であると判定した場合に、エンジンの運転条件を高出力側に変更し、前記噴射量偏差が第２閾値以上ではないと判定した場合に、目標回転数と実回転数との偏差が第３閾値以上であるか否かを判定し、前記目標回転数と実回転数との偏差が第３閾値以上であると判定した場合に、エンジンの運転条件を高出力側に変更する、事後運転条件変更部と、を備えていることを特徴とする、作業機を駆動するエンジンの制御装置を提供する。
【０００９】
本発明は、エンジンにスモークを発生させないように、エンジンに実際に掛かっている負荷の変動幅が所定の閾値を越えると、エンジンの運転条件を高出力側に変更する、作業機を駆動するエンジンの制御装置において、エンジンに掛かる負荷が増大する高負荷側に作業機の駆動条件を変更するように作業機に指令する負荷投入予告信号の発生を検出する負荷投入予告信号検出部と、負荷投入予告信号の発生が検出されなかった場合に、エンジンの単位時間当たりの実回転数の変位量である実回転数偏差が第１閾値以上であるか否かを判定し、前記実回転数偏差が第１閾値以上であると判定した場合に、エンジンの運転条件を高出力側に変更し、前記実回転数偏差が第１閾値以上ではないと判定した場合に、単位時間当たりの噴射量の変位量である噴射量偏差が第２閾値以上であるか否かを判定し、前記噴射量偏差が第２閾値以上であると判定した場合に、エンジンの運転条件を高出力側に変更し、前記噴射量偏差が第２閾値以上ではないと判定した場合に、目標回転数と実回転数との偏差が第３閾値以上であるか否かを判定し、前記目標回転数と実回転数との偏差が第３閾値以上であると判定した場合に、エンジンの運転条件を高出力側に変更すると共に、前記負荷投入予告信号検出部によって負荷投入予告信号の発生が検出された場合に、エンジンの単位時間当たりの実回転数の変位量である実回転数偏差が第４閾値以上であるか否かを判定し、前記実回転数偏差が第４閾値以上であると判定した場合に、エンジンの運転条件を高出力側に変更し、前記実回転数偏差が第４閾値以上ではないと判定した場合に、単位時間当たりの噴射量の変位量である噴射量偏差が第５閾値以上であるか否かを判定し、前記噴射量偏差が第５閾値以上であると判定した場合に、エンジンの運転条件を高出力側に変更し、前記噴射量偏差が第５閾値以上ではないと判定した場合に、目標回転数と実回転数との偏差が第６閾値以上であるか否かを判定し、前記目標回転数と実回転数との偏差が第６閾値以上であると判定した場合に、エンジンの運転条件を高出力側に変更する、事後運転条件変更部と、を備え、前記負荷投入予告信号検出部によって負荷投入予告信号の発生が検出された後、前記事後運転条件変更部によって前記実回転数偏差が第４閾値以上であるか否かの判定が実行される前に、エンジンの運転条件が高出力側に変更されやすくなるように、所定時間の間だけ、前記第４閾値を前記第１閾値よりも小さな第１低閾値に設定し、前記第５閾値を前記第２閾値よりも小さな第２低閾値に設定し、前記第６閾値を前記第３閾値よりも小さな第３低閾値に設定する閾値変更部を、さらに備えていることを特徴とする、作業機を駆動するエンジンの制御装置を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る制御方法及び制御装置は、負荷投入の発生が予測される場合、負荷投入がない場合よりも早くエンジンの運転状態を高出力側に変更できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】コンバインの全体側面図である（第１実施形態）。
【図２】コンバインの全体平面図である（第１実施形態）。
【図３】エンジンの構成を示す概略図である（第１実施形態）。
【図４】制御装置の構成を示すブロック図である（第１実施形態）。
【図５】エンジンの運転条件を決定する制御フローを示すフロー図である（第１実施形態）。
【図６】制御装置の構成を示すブロック図である（第２実施形態）。
【図７】エンジンの運転条件を決定する制御フローを示すフロー図である（第２実施形態）。
【図８】トラクタの全体側面図である（第３実施形態）。
【図９】トラクタの全体平面図である（第３実施形態）。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１実施形態）
図１、図２を参照して、第１実施形態に係るコンバイン１の構成を説明する。図１はコンバイン１の全体側面図であり、図２はコンバイン１の全体平面図である。コンバイン１は、クローラ走行装置２、機台３、刈取部４、脱穀部５、油圧昇降シリンダ６、排藁処理部７、穀物タンク８、排出オーガ９、運転キャビン１０、及びエンジン１１を備えている。クローラ走行装置２は、コンバイン１を走行させる。機台３は、コンバイン１のフレームを構成しており、コンバイン１の各部を支持している。刈取部４は、刈刃１２及び穀稈搬送機構１３などを備えており、穀桿を刈り取る。脱穀部５は、穀稈搬送機構１３から穀桿を受け取って搬送するフィードチェン１４、脱穀を行う扱胴１５及び処理胴１６を備えている。油圧昇降シリンダ６は、刈取部４を昇降させる。排藁処理部７は、排藁チェン１７及び排藁処理機を備えている。穀物タンク８は、脱穀部５で脱穀された穀粒を蓄える。排出オーガ９は、穀物タンク８内の穀粒を機外に搬出する。運転キャビン１０は、運転操作部１８及び運転席１９を備えている。運転操作部１８は、ハンドル２０、脱穀クラッチレバー２１などの操作機器を備えている。エンジン１１は、クローラ走行装置２、刈取部４、脱穀部５、排藁処理部７、及び排出オーガ９を駆動する。
【００１３】
図３は、エンジン１１の構成を示す概略図である。図３において、エンジン１１は、シリンダヘッド３１、シリンダブロック３２、シリンダ３３、クランクシャフト３４、吸気管３５、排気管３６、ターボチャージャー３７、排気再循環装置（以下、ＥＧＲ装置）３８、及びコモンレール式燃料噴射装置（以下、コモンレール）３９を備えている。
【００１４】
ＥＧＲ装置３８は、排気管３６と吸気管３５とを連通するＥＧＲ管５１、及びＥＧＲ管５１の開度を変更するＥＧＲ弁５２を備えている。
【００１５】
また、エンジン１１は、制御のための構成として、制御装置４０、クランクシャフト３４の回転数を検出する回転数センサ４１、吸気管３５内の圧力を検出する吸気圧センサ４２を備えている。制御装置４０は、回転数センサ４１及び吸気圧センサ４２の検出情報を取得できる。制御装置４０は、コモンレール３９及びＥＧＲ弁５２を制御する。
【００１６】
図４、図５を参照して、エンジン１１の運転条件を決定する制御フローを説明する。本実施形態に係るコンバイン１は、クローラ走行装置２の他に、作業機として、刈取部４、脱穀部５、排藁処理部７、及び排出オーガ９を備えている。コンバイン１によって刈取作業が行われる際には、刈取部４、脱穀部５、及び排藁処理部７は、脱穀クラッチレバー２１のＯＮ操作により、一斉に駆動される。このため、この刈取作業時には、エンジン１１に大きな負荷が掛かる。ただし、刈取部４によって刈り取られた穀桿が、脱穀部５や排藁処理部７に到達するまでには、一定の時間が掛かる。つまり、脱穀クラッチレバー２１のＯＮ切換時点にエンジン１１に掛かる負荷は比較的小さく、一定時間が経過した後にエンジン１１に大きな負荷が掛かる。エンジン１１に現在の出力で対応できない大きさの負荷が掛かる場合、スモークの発生を防止するために、出力を増大させる必要がある。このため、第１実施形態に係る制御は、エンジン１１の運転状態の変化に基づいて事後的に大きな負荷の発生を検出すると、出力を増大させる。ここで「事後的」は、負荷の検出後を意味している。更に、第１実施形態に係る制御は、脱穀クラッチレバー２１のＯＮ切換操作など負荷投入が予告される場合に事前に出力を増大させる。以下、詳しく説明する。
【００１７】
図４は、制御装置４０の構成を示すブロック図である。図４において、制御装置４０は、後述の制御フローを実行するための構成として、負荷投入予告信号検出部４０１、負荷投入判定部４０２、加速時負荷投入判定部４０３、加速判定部４０４、事前運転条件変更部４０５、及び事後運転条件変更部４０６を備えている。
【００１８】
図５は、エンジン１１の運転条件を決定する制御フローを示すフロー図である。ステップＳ１において、制御装置４０は、制御フローを開始する。例えば、エンジン１１を起動させるキースイッチがＯＮに切り換えられた場合に、ステップＳ１が実行される。
【００１９】
ステップＳ１の次に、ステップＳ２が実行される。ステップＳ２において、負荷投入予告信号検出部４０１が作業機側からの負荷投入予告信号（後述）の発生を検出すると、ステップＳ３が実行される。
【００２０】
負荷投入予告信号は、本実施形態では、脱穀クラッチレバー２１のＯＮ切換操作によって発生する信号である。つまり、負荷投入予告信号は、エンジン１１に掛かる負荷が増大する高負荷側に作業機の駆動条件（後述）を変更するように、作業機に指令する信号を指している。
【００２１】
作業機の駆動条件は、本実施形態では、刈取部４、脱穀部５、及び排藁処理部７の制御の内容によって特定される条件である。本実施形態の駆動条件は、作業機（刈取部４、脱穀部５、及び排藁処理部７）を駆動するか否かの２通りのいずれか１つを指している。
【００２２】
ステップＳ３において、事前運転条件変更部４０５は、エンジン１１の運転条件を通常運転から高出力運転に変更する。ここで、通常運転は、現在の運転条件を指しており、高出力運転は、通常運転よりも高出力側の運転条件を指している。つまり、ステップＳ２において負荷投入予告信号の発生が検出された場合、エンジン１１の運転条件が高出力側に変更される。
【００２３】
なお、運転条件は、噴射制御やＥＧＲ制御の内容によって特定される条件である。噴射制御は、噴射量や噴射時間を設定する噴射パターン及び噴射圧力などの噴射条件を調整する制御を指している。ＥＧＲ制御は、ＥＧＲ弁５２の開度及び開放時間を調整する制御を指している。
【００２４】
一方、ステップＳ２において、負荷投入予告信号検出部４０１が負荷投入予告信号の発生を検出しないとき、ステップＳ４−Ｓ６を含む事後的な負荷投入判定が実行される。ステップＳ４（負荷投入判定）は、作業機の駆動条件の変更などの外的要因によってエンジン１１に新たな負荷投入が発生しているか否かを判定する。ステップＳ５（加速時負荷投入判定）は、エンジン１１の出力の加速時に、加速制御（内的要因）以外に、作業機の駆動条件の変更などの外的要因によってエンジン１１に新たな負荷投入が発生しているか否かを判定する。ステップＳ６（加速判定）は、加速制御（内的要因）による新たな負荷投入が発生しているか否かを判定する。負荷投入判定、加速時負荷投入判定、及び加速判定において、負荷の変動幅を特定するために、負荷の性質に応じて異なる判定条件が用いられている。
【００２５】
ステップＳ４において、負荷投入判定部４０２は、実回転数偏差が第１閾値以上であるか否かを判定する。実回転数偏差は、単位時間当たりの実回転数の変位量を指している。実回転数偏差は負荷の変動幅に対応する量であり、第１閾値も負荷の変動幅に対応する閾値である。実回転数は、回転数センサ４１によって検出される回転数を指している。例えば、作業機（刈取部４、脱穀部５、及び排藁処理部７）が駆動を開始すると、エンジン１１に掛かる負荷が増大するので、実回転数が低下する。ここで、第１閾値は、負荷投入による実回転数の低下と、エンジン１１の脈動による変動とを区別するために、所定値に設定されている。このため、制御装置４０は、実回転数偏差が第１閾値以上である場合、作業機の駆動状態の変化による負荷投入が発生していると判断する。
【００２６】
ステップＳ４において、実回転数偏差が第１閾値以上である場合、事前運転条件変更部４０５ではなく事後運転条件変更部４０６により、ステップＳ３が実行される。ステップＳ４において、実回転数偏差が第１閾値未満である場合、ステップＳ５が実行される。
【００２７】
ステップＳ５において、加速時負荷投入判定部４０３は、噴射量偏差が第２閾値以上であるか否かを判定する。噴射量偏差は、単位時間当たりの噴射量の変位量を指している。噴射量偏差は負荷の変動幅に対応する量であり、第２閾値も負荷の変動幅に対応する閾値である。この噴射量は、制御装置４０がコモンレール３９に指令する噴射量であり、制御装置４０自らが把握している。ここで、制御装置４０は、常に、エンジン１１の回転数が目標回転数に保たれるように、噴射制御を行っている。また、加速時には、目標回転数自体が増大するように設定される。このため、制御装置４０は、加速によって発生する目標回転数と実回転数との乖離だけでなく、負荷投入によって発生する実回転数の低下を補うように、噴射量を増大させる。この結果、負荷投入が発生している場合、実際の噴射量偏差は、回転数一定制御による噴射量増大の影響のため、単なる加速制御によって予測される噴射量偏差よりも大きな値となる。ここで、第２閾値は、加速制御によって予測される噴射量偏差よりも一定量だけ大きな所定値に設定されている。このため、制御装置４０は、実際の噴射量偏差が第２閾値以上である場合、加速制御による負荷以外に、作業機の駆動状態の変化による負荷投入が発生していると判断する。
【００２８】
ステップＳ５において、噴射量偏差が第２閾値以上である場合、事前運転条件変更部４０５ではなく事後運転条件変更部４０６により、ステップＳ３が実行される。ステップＳ５において、噴射量偏差が第２閾値未満である場合、ステップＳ６が実行される。
【００２９】
ステップＳ６において、加速判定部４０４は、目標回転数と実回転数との偏差（以下、第３偏差）が第３閾値以上であるか否かを判定する。第３偏差は負荷の変動幅に対応する量であり、第３閾値も負荷の変動幅に対応する閾値である。目標回転数は、制御装置４０が作成する回転数の目標値なので、制御装置４０自らが把握している。実回転数は、上述したように、回転数センサ４１によって検出される。制御装置４０が加速制御により噴射量を増大させると、目標回転数と実回転数との間に乖離が発生する。ここで、第３閾値は、加速制御による変動と、エンジン１１の脈動による変動とを区別するために、所定値に設定されている。このため、制御装置４０は、第３偏差が第３閾値以上である場合、加速制御による負荷が発生していると判断する。
【００３０】
ステップＳ６において、第３偏差が第３閾値以上である場合、事前運転条件変更部４０５ではなく事後運転条件変更部４０６により、ステップＳ３が実行される。ステップＳ６において、第３偏差が第３閾値未満である場合、ステップＳ７が実行される。
【００３１】
ステップＳ７において、事後運転条件変更部４０６は、エンジン１１の運転条件を通常運転に維持する。
【００３２】
ステップＳ８において、ステップＳ３による高出力運転への変更、ステップＳ７による通常運転の維持が決定されると、制御フローが再実行される。すなわち、ステップＳ３又はステップＳ７の次に、ステップＳ８、Ｓ１を経由して、再びステップＳ２が実行される。
【００３３】
なお、事前運転条件変更部４０５又は事後運転条件変更部４０６によって通常運転が高出力運転に切り換えられた場合、次回に実行される制御フローでは、前回の高出力運転が次回の通常運転として扱われる。
【００３４】
第１実施形態に係る制御装置４０の効果を説明する。制御装置４０は、負荷投入予告信号検出部４０１と事前運転条件変更部４０５とを備えている。負荷投入予告信号検出部４０１は、負荷投入予告信号の発生を検出する。事前運転条件変更部４０５は、ステップＳ２において負荷投入予告信号の発生が検出されると、ステップＳ４−Ｓ６のいずれか１つにおいて負荷の変動幅（実回転数偏差、噴射量偏差、及び第３偏差）が所定の閾値（第１閾値、第２閾値、及び第３閾値）を越えていることが判定される前に、エンジンの運転条件を通常運転から高出力運転に変更する。このため、制御装置４０は、負荷投入の発生が予測される場合、負荷投入がない場合よりも早くエンジン１１の運転状態を高出力側に変更できる。
【００３５】
第１実施形態では、脱穀クラッチレバー２１のＯＮ切換操作のみが、負荷投入予告信号として設定されている。負荷の大きさの異なる作業機の操作内容が複数存在する場合、負荷の大きさ毎に、複数の運転条件が設定されても良い。例えば、複数の運転条件は、大出力、中出力、及び小出力の３段階に設定される。例えば、通常は小出力に設定され、脱穀クラッチレバー２１のＯＮ切換操作が行われた場合、運転条件が高出力運転に設定され、排出オーガ９の操作が行われた場合、運転条件が中出力運転に設定される。
【００３６】
（第２実施形態）
図６、図７を参照して、第２実施形態に係るコンバイン１を説明する。第２実施形態は、制御装置４０の構成及び制御装置４０によって実行される制御フローの内容が、第１実施形態と異なっている。以下では、相違点である制御装置４０の構成及び制御フローを主として説明する。
【００３７】
図６は、制御装置４０の構成を示すブロック図である。第２実施形態の図６は第１実施形態の図４に対応している。図６において、制御装置４０は、第１実施形態の事前運転条件変更部４０５の代わりに、閾値変更部４０７を備えている。
【００３８】
図７は、エンジン１１の運転条件を決定する制御フローを示すフロー図である。第２実施形態の図７は第１実施形態の図５に対応している。スモークの発生を防止するために、第２実施形態に係る制御は、脱穀クラッチレバー２１のＯＮ切換操作など負荷投入が予告される場合に、エンジン１１の運転状態の変化に基づく大きな負荷の発生を検出しやすくしている。該制御は、具体的には、大きな負荷の発生を検出するための閾値を、通常用いられる基準値よりも小さな値に変更する。以下、詳しく説明する。
【００３９】
図７において、制御フローは、ステップＳ１−Ｓ８及びステップＳ１４−Ｓ１６を備えている。図７のステップＳ１−Ｓ８は、図５のステップＳ１−Ｓ８と同じである。図７において、ステップＳ１４−Ｓ１６が新たに追加されている。ここで、ステップＳ１４−Ｓ１６はそれぞれ、ステップＳ４−Ｓ６に対応している。したがって以下では、主として、ステップＳ１４−Ｓ１６を説明する。
【００４０】
ステップＳ２において、負荷投入予告信号検出部４０１が作業機側からの負荷投入予告信号の発生を検出すると、ステップＳ１４が実行される。
【００４１】
ステップＳ１４において、負荷投入判定部４０２は、実回転数偏差が第１低閾値以上であるか否かを判定する。ステップＳ１４では、ステップＳ４の第１閾値の代わりに、第１低閾値が用いられている。第１低閾値は、通常用いられる基準値としての第１閾値よりも小さな値である。つまり、負荷投入予告信号の発生が検出される場合のみ、第１閾値の代わりに第１低閾値が用いられる。このため、ステップＳ１４の判定条件は、ステップＳ４の判定条件よりも満たされやすい。つまり、作業機の駆動状態の変化による負荷投入の発生が、検出されやすくなっている。
【００４２】
ステップＳ１４において、実回転数偏差が第１低閾値以上である場合、事後運転条件変更部４０６により、ステップＳ３が実行される。ステップＳ１４において、実回転数偏差が第１低閾値未満である場合、ステップＳ１５が実行される。
【００４３】
ステップＳ１５において、加速時負荷投入判定部４０３は、噴射量偏差が第２低閾値以上であるか否かを判定する。ステップＳ１５では、ステップＳ５の第２閾値の代わりに、第２低閾値が用いられている。第２低閾値は、通常用いられる基準値としての第２閾値よりも小さな値である。つまり、負荷投入予告信号の発生が検出される場合のみ、第２閾値の代わりに第２低閾値が用いられる。このため、ステップＳ１５の判定条件は、ステップＳ５の判定条件よりも満たされやすい。つまり、加速制御による負荷以外に、作業機の駆動状態の変化による負荷投入が発生していることが検出されやすくなる。
【００４４】
ステップＳ１５において、噴射量偏差が第２低閾値以上である場合、事後運転条件変更部４０６により、ステップＳ３が実行される。ステップＳ１５において、噴射量偏差が第２低閾値未満である場合、ステップＳ１６が実行される。
【００４５】
ステップＳ１６において、加速判定部４０４は、第３偏差が第３低閾値以上であるか否かを判定する。ステップＳ１６では、ステップＳ６の第３閾値の代わりに、第３低閾値が用いられている。第３低閾値は、通常用いられる基準値としての第３閾値よりも小さな値である。つまり、負荷投入予告信号の発生が検出される場合のみ、第３閾値の代わりに第３低閾値が用いられる。このため、ステップＳ１６の判定条件は、ステップＳ６の判定条件よりも満たされやすい。つまり、加速制御による負荷の発生が検出されやすくなる。
【００４６】
ステップＳ１６において、第３偏差が第３低閾値以上である場合、事後運転条件変更部４０６により、ステップＳ３が実行される。ステップＳ１６において、第３偏差が第３低閾値未満である場合、ステップＳ７が実行される。
【００４７】
第２実施形態に係る制御装置４０の効果を説明する。制御装置４０は、負荷投入予告信号検出部４０１と閾値変更部４０７とを備えている。負荷投入予告信号検出部４０１は、負荷投入予告信号の発生を検出する。閾値変更部４０７は、ステップＳ２において負荷投入予告信号の発生が検出されると、ステップＳ１４−Ｓ１６の全てにおいて所定の閾値を基準値（第１閾値、第２閾値、及び第３閾値）よりも小さな値（第１低閾値、第２低閾値、及び第３低閾値）に設定する。このため、制御装置４０は、負荷投入の発生が予測される場合、負荷投入がない場合よりも早くエンジン１１の運転状態を高出力側に変更できる。
【００４８】
第２実施形態では、脱穀クラッチレバー２１のＯＮ切換操作のみが、負荷投入予告信号として設定されている。負荷の大きさの異なる作業機の操作内容が複数存在する場合、負荷の大きさ毎に、複数の閾値が設定されても良い。例えば、複数の閾値は、大中小の３段階に設定される。
【００４９】
（第３実施形態）
図８、図９を参照して、第３実施形態に係るトラクタ１０１を説明する。第３実施形態に係るトラクタ１０１は、作業機として、耕耘ロータリ作業機１１４を備えており、負荷投入予告信号を発生させる作業機の操作装置として、ポジションコントロールレバー１１６を備えている。以下において、まずトラクタ１０１の構成を説明し、次に、制御を説明する。
【００５０】
図８はトラクタ１０１の全体側面図である。図９はトラクタ１０１の全体平面図である。トラクタ１０１は、エンジン１０２、ボンネット１０３、左右一対の前輪１０４、操向ハンドル１０５、運転席１０６、左右一対の後輪１０７、ステップ１０８、左右一対のブレーキペダル１０９、及びクラッチペダル１１０を備えている。エンジン１０２はボンネット１０３内に配置されている。一対の前輪１０４は、それぞれボンネット１０３の左右両側に配置されている。操向ハンドル１０５はボンネット１０３の後方に配置されている。運転席１０６は、操向ハンドル１０５の後方に配置されている。一対の後輪１０７はそれぞれ、運転席１０６の左右に配置されている。一対のブレーキペダル１０９、及びクラッチペダル１１０は、ステップ１０８上に配置されている。
【００５１】
また、トラクタ１０１は、ミッションケース１１１、ロワリンク１１２、トップリンク１１３、油圧シリンダ（不図示）、耕耘ロータリ作業機１１４、及びＰＴＯ軸１２１を備えている。ミッションケース１１１は、運転席１０６の下方に配置されており、前輪１０４及び後輪１０７を駆動する。ロワリンク１１２及びトップリンク１１３は、耕耘ロータリ作業機１１４をトラクタ１０１の車体に対して昇降自在に支持する。不図示の油圧シリンダは、耕耘ロータリ作業機１１４をトラクタ１０１の車体に対して昇降させる。ＰＴＯ軸１２１は、ミッションケース１１１から耕耘ロータリ作業機１１４に動力を伝達する。
【００５２】
また、トラクタ１０１は、運転席１０６の周辺に、走行主変速レバー１１５、ポジションコントロールレバー１１６、昇降スイッチ１１７、走行副変速レバー１１８、及びＰＴＯ変速レバー１１９を備えている。走行主変速レバー１１５及び走行副変速レバー１１８の操作により、走行速度が変速される。ポジションコントロールレバー１１６の操作により、任意位置に耕耘ロータリ作業機１１４が昇降する。昇降スイッチ１１７の操作により、非作業上昇位置及び耕耘作業下降位置のいずれか一方に耕耘ロータリ作業機１１４が昇降する。
【００５３】
第３実施形態は、基本的に第１実施形態と同様の制御を実行する。つまり、第３実施形態に係るトラクタ１０１は、図４に示される構成を有する制御装置４０を備えており、該制御装置４０は図５に示される制御フローを実行する。ここで、ポジションコントロールレバー１１６が耕耘作業下降位置に切り換えられた場合に、制御装置４０は、負荷投入予告信号の発生を検出する。耕耘ロータリ作業機１１４を有するトラクタ１０１の場合、耕耘ロータリ作業機１１４が地面に接触するときに大きな負荷が発生する。つまり、ポジションコントロールレバー１１６が耕耘作業下降位置に切り換えられた場合は、負荷投入が予告される場合に相当する。
【符号の説明】
【００５４】
１  コンバイン
４  刈取部（作業機）
５  脱穀部（作業機）
７  排藁処理部（作業機）
１１  エンジン
２１  脱穀クラッチレバー（負荷投入予告信号を発生させる操作装置）
４０  制御装置
１０１  トラクタ
１１４  耕耘ロータリ作業機
１１６  ポジションコントロールレバー（負荷投入予告信号を発生させる操作装置）
４０１  負荷投入予告信号検出部
４０５  事前運転条件変更部
４０７  閾値変更部
【図１】
0005700808.tif 000002
【図２】
0005700808.tif 000003
【図３】
0005700808.tif 000004
【図４】
0005700808.tif 000005
【図５】
0005700808.tif 000006
【図６】
0005700808.tif 000007
【図７】
0005700808.tif 000008
【図８】
0005700808.tif 000009
【図９】
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