CN102472135A - 发动机装置 - Google Patents

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Abstract

发动机装置包括：作为动力源的发动机(70)；废气净化用的过滤装置(60)，其配置在所述发动机(70)的排气路径中；控制部件(311)，其在预先设定的低转速条件成立时，执行使发动机转速降低至规定的第1低转速的低转速控制，所述控制部件(311)在所述低转速条件和预先设定的强制再生条件均成立时，为了抑制废气温度的下降，将发动机转速维持成高于所述第1低转速的第2低转速。

Description

发动机装置
技术领域
本发明涉及一种搭载在作业机械(例如农作机、建筑机械和船舶等)中的发动机装置。
背景技术
以往，在联合收割机、液压挖掘机这样的作业机械中，采用在规定的条件下使发动机转速自动降低至低速空转转速，而谋求低油耗化及低噪声化的所谓自动低转速控制(自动减速控制)的技术(参照专利文献1、2等)。例如在专利文献1中公开了如下技术，即，在联合收割机中，在进行了怠速选择开关的接通操作的状态的基础上，当继续或停止向脱粒装置的动力传递的脱粒离合器处于断开状态，且用于进行行驶机体的变速操作的主变速杆为中立状态时，使发动机转速降低至低速空转转速。在专利文献2中公开了如下技术，即，在未以规定时间持续操作对液压挖掘机的作业部(铲斗等)进行操作的操纵杆的情况下，使发动机转速降低至低速空转转速。
另外，在作业机械中也采用了如下技术，即，利用配置在操纵部内的按钮式开关的按下操作，使发动机转速自动地降低至低速空转转速，而谋求低油耗化及低噪声化的所谓强制低转速控制(单按式减速控制)(参照专利文献3等)。
另一方面，随着柴油发动机的高度的废气限制的应用，正希望在搭载有柴油发动机的作业机械上搭载对废气中的大气污染物质进行净化处理的废气净化装置。作为废气净化装置，例如公知DPF(柴油机微粒过滤器)(参照专利文献4、5)。在DPF中，因长年使用而使废气中的颗粒状物质堆积在烟灰过滤器(soot filter)中，所以在柴油发动机进行驱动时，将颗粒状物质燃烧去除而使烟灰过滤器再生。众所周知，烟灰过滤器的再生动作在废气温度为可再生温度(例如300℃左右)以上时发生。
当废气温度低于可再生温度的状态持续时，颗粒状物质大量堆积在烟灰过滤器内，结果烟灰过滤器堵塞，废气压力上升，导致发动机发生故障。作为解决该问题的对策的一例，公知如下的强制再生控制技术，即，在颗粒状物质堆积量达到了规定量的情况下，提高柴油发动机的输出(转速、负荷)，强制性地使引导到DPF中的废气温度上升，将DPF所收集的颗粒状物质燃烧去除。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平9-25838号公报
专利文献2：日本特开平5-312082号公报
专利文献3：日本特开平9-88650号公报
专利文献4：日本特开2000-145430号公报
专利文献5：日本特开2003-27922号公报
发明内容
发明要解决的问题
如上所述，自动低转速控制(自动减速控制)和强制低转速控制(单按式减速控制)是降低发动机的输出的控制，相对于此，强制再生控制是增加发动机的输出的控制，两者为相反的关系。但是，在将DPF搭载于作业机械的情况下，需要既能进行强制再生控制又能进行各低转速控制。本发明是鉴于这一点做成的，目的在于提供一种既能执行低转速控制又能执行强制再生控制的发动机装置。
用于解决问题的方案
技术方案1的发明的发动机装置包括：作为动力源的发动机；废气净化用的过滤装置，其配置在上述发动机的排气路径中；控制部件，其在预先设定的低转速条件成立时，执行使发动机转速降低至规定的第1低转速的低转速控制，在上述低转速条件和预先设定的强制再生条件均成立时，上述控制部件为了抑制废气温度的下降，将发动机转速维持为高于上述第1低转速的第2低转速。
技术方案2的发明在技术方案1所述的发动机装置的基础上，上述控制部件在使上述发动机转速为上述第2低转速后仅解除了上述强制再生条件时，使上述发动机转速降低至上述第1低转速。
技术方案3的发明在技术方案1或2所述的发动机装置的基础上，上述控制部件在使上述发动机转速为上述第2低转速后，将上述低转速条件和上述强制再生条件都解除了时，使上述发动机转速返回为上述两个条件成立前的原来的转速。
技术方案4的发明的发动机装置包括：作为动力源的发动机；废气净化用的过滤装置，其配置在上述发动机的排气路径中；控制部件，其根据上述过滤装置的堵塞状态和上述发动机的驱动状态，执行上述过滤装置的强制再生控制，该发动机装置具有强制低转速操作部件，该强制低转速操作部件用于执行强制性地使发动机转速降低至规定的低转速的强制低转速控制，上述控制部件无论是否需要进行上述强制再生控制，均在进行了上述强制低转速操作部件的接通操作时，优先执行上述强制低转速控制。
技术方案5的发明在技术方案4所述的发动机装置的基础上，上述控制部件在操作了关于上述发动机装置所搭载的作业机械的移动系统操作部件或作业系统操作部件时，停止上述强制低转速控制，此时，在上述过滤装置内的堵塞状态达到预先设定的状态时，上述控制部件执行上述强制再生控制，另一方面在上述过滤装置内的堵塞状态未达到预先设定的状态时，上述控制部件使上述发动机转速返回为降低前的原来的转速。
技术方案6的发明在技术方案4或5所述的发动机装置的基础上，在上述控制部件执行上述强制低转速控制的过程中，当上述过滤装置内的堵塞状态达到预先设定的状态时，利用与上述控制部件相连接的通知部件通知。
发明的效果
采用技术方案1的发明，发动机装置包括：作为动力源的发动机；废气净化用的过滤装置，其配置在上述发动机的排气路径中；控制部件，其在预先设定的低转速条件成立时，执行使发动机转速降低至规定的第1低转速的低转速控制，在上述低转速条件和预先设定的强制再生条件均成立时，上述控制部件为了抑制废气温度的下降，将发动机转速维持为高于上述第1低转速的第2低转速，因此即使在执行使上述发动机的输出降低的低转速控制的过程中，也能在上述过滤装置正在发生某一程度的堵塞时，将发动机转速维持成高于第1低转速(低速空转转速)的第2低转速(高速空转转速)。因此，能够利用低转速控制来节省油耗、抑制噪声，并且能够抑制废气温度的下降而防止上述过滤装置的堵塞状态的恶化。也就是说，能够在不影响低转速控制的功能的范围内，抑制上述过滤装置的堵塞的发展，因而能够享受到作业机械中的油耗节省和废气净化这两个好处。由于执行了低转速控制，因此，起到了能够避免上述过滤装置的堵塞加重而发生事故的这样的故障。
另外，采用技术方案2的发明，在技术方案1所述的发动机装置的基础上，上述控制部件在使上述发动机转速为上述第2低转速后仅解除了上述强制再生条件时，使上述发动机转速降低至上述第1低转速，因此起到能够更进一步地提高由低转速控制产生的油耗降低效果的效果。
此外，采用技术方案3的发明，在技术方案1或2所述的发动机装置的基础上，上述控制部件在使上述发动机转速为上述第2低转速后，将上述低转速条件和上述强制再生条件都解除了时，使上述发动机转速返回为上述两个条件成立前的原来的转速，因此仅进行使作业机械起步加速的操作、驱动作业部的操作，就能容易地确保上述发动机的输出。因而，起到如下效果，即，在自低转速控制复原时，能够以上述第1低转速(低速空转转速)使作业机械起步加速或驱动作业部，可靠地防止上述发动机因输出不足或过载而急速停止这样的不良。
采用技术方案4的发明，发动机装置包括：作为动力源的发动机；废气净化用的过滤装置，其配置在上述发动机的排气路径中；控制部件，其根据上述过滤装置的堵塞状态和上述发动机的驱动状态，执行上述过滤装置的强制再生控制，该发动机装置具有强制低转速操作部件，该强制低转速操作部件用于执行强制性地使发动机转速降低至规定的低转速的强制低转速控制，上述控制部件无论是否需要进行上述强制再生控制，均在进行了上述强制低转速操作部件的接通操作时，优先执行上述强制低转速控制，因此在执行使上述发动机的输出降低的强制低转速控制的过程中，不会重复进行使上述发动机的输出增加的强制再生控制。因此，能够使要求相反的动作的两种燃料喷射控制(强制低转速控制和强制再生控制)在上述发动机中共存，在此基础上能够不重复地、高效率地执行各控制。因而，起到能够兼顾作业机械中的油耗节省、废气净化的效果。另外，也具有能够消除发动机声音的急剧变化带给操作者的不舒适感的优点。
另外，采用技术方案5的发明，上述控制部件在操作了关于供上述发动机装置所搭载的作业机械的移动系统操作部件或作业系统操作部件时，停止上述强制低转速控制，此时，在上述过滤装置内的堵塞状态达到预先设定的状态时，上述控制部件执行上述强制再生控制，而在上述过滤装置内的堵塞状态未达到预先设定的状态时，上述控制部件使上述发动机转速返回为降低前的原来的转速，因此即使操作者忘记了自上述强制低转速控制复原的操作，也能仅通过进行使上述作业机械起步加速的操作、驱动上述作业部的操作，容易地确保上述发动机的输出。因而，起到如下的效果，即，在自上述强制低转速控制复原时，能够以低转速使上述作业机械起步加速或驱动上述作业部，可靠地防止上述发动机因输出不足或过载而急速停止这样的不良。
此外，采用技术方案6的发明，在上述控制部件执行上述强制低转速控制的过程中，当上述过滤装置内的堵塞状态达到预先设定的状态时，利用与上述控制部件相连接的通知部件通知，因此起到如下效果，即，即使在禁止了强制再生控制的强制低转速控制的执行过程中，也能把握上述过滤装置是否发生堵塞，提醒操作者注意上述过滤装置的堵塞。由于执行了上述强制低转速控制，因此，也具有能够避免上述过滤装置的堵塞加重而发生事故这样的故障的优点。
附图说明
图1是第1实施方式中的联合收割机的左视图。
图2是联合收割机的俯视图。
图3是表示柴油发动机与行驶机体的位置关系的主视图。
图4是柴油发动机的进气歧管设置侧的侧视图。
图5是柴油发动机的排气歧管设置侧的侧视图。
图6是柴油发动机的飞轮设置侧的侧视图。
图7是柴油发动机的俯视图。
图8是DPF的剖视说明图。
图9是共轨系统的俯视说明图。
图10是柴油发动机的上部侧的剖视说明图。
图11是柴油发动机的燃料系统说明图。
图12是自动低转速控制的流程图。
图13是第2实施方式中的液压挖掘机的侧视图。
图14是液压挖掘机的俯视图。
图15是柴油发动机的燃料系统说明图。
图16是自动低转速控制的流程图。
图17是第3实施方式中的电子稳速器式柴油发动机的排气歧管设置侧的侧视图。
图18是电子稳速器式柴油发动机的进气歧管设置侧的侧视图。
图19是电子稳速器式柴油发动机的俯视图。
图20是电子稳速器式柴油发动机的飞轮设置侧的侧视图。
图21是电子稳速器式柴油发动机的冷却风扇设置侧的侧视图。
图22是电子稳速器控制器的功能框图。
图23是自动低转速控制的流程图。
图24是第4实施方式中的电子稳速器式控制器的功能框图。
图25是强制低转速控制的流程图。
图26是第5实施方式中的柴油发动机的燃料系统说明图。
图27是强制低转速控制的流程图。
图28是第6实施方式中的柴油发动机的燃料系统说明图。
图29是强制低转速控制的流程图。
图30是第7实施方式中的电子稳速器控制器的功能框图。
图31是强制低转速控制的流程图。
具体实施方式
下面，根据附图说明将本发明具体化了的实施方式。
(1)第1实施方式
图1至图12表示在作为作业机械的联合收割机中应用了本发明的情况下的第1实施方式。另外，在图1至图3的关于联合收割机的说明中，将朝向行驶机体1的前进方向的左侧简称为左侧，将朝向该前进方向的右侧简称为右侧。为了方便起见，将这些方向视作联合收割机的四方及上下的位置关系的基准。
(1-1)联合收割机的整体构造
首先，参照图1至图3说明作为作业机械的第1实施方式的联合收割机的整体构造。联合收割机具有利用左右一对的行驶履带2支承的行驶机体1。边收割边拢入谷物杆的6垄割取用的收割装置3，能利用单动式的升降用液压缸4绕收割转动支点轴4a进行升降调节地安装在行驶机体1的前部。具有输送链6的脱粒装置5，和贮存脱粒后的谷粒的谷粒箱7并列地搭载于行驶机体1。在该情况下，脱粒装置5配置在行驶机体1的行进方向左侧，谷粒箱7配置在行驶机体1的行进方向右侧。在行驶机体1的后部设有能回转的谷粒排出输送机8。谷粒箱7的内部的谷粒自谷粒排出输送机8的稻谷投入口9排出到货车的货箱或集装箱等中。脱粒装置5和谷粒排出输送机8相当于作业部。在收割装置3的右侧方且谷粒箱7的前侧方设有驾驶室10。
在驾驶室10内配置有方向盘11和驾驶席12。另外，如图2所示，在驾驶室10中配置有供操作者搭乘的踏板(省略图示)、设有方向盘11的方向盘墩14、设在驾驶席12的左侧方的杆柱15上的作为变速操作部件的主变速杆16及副变速杆17、用于对作业离合器(收割离合器及脱粒离合器，省略图示)进行接通断开操作的作业离合器分离杆18等。在驾驶席12的下方的行驶机体1中配置有作为动力源的柴油发动机70。
如图1所示，在行驶机体1的下表面侧配置有左右的履带架21。在履带架21上设有：驱动链轮22，其将发动机70的动力传递到行驶履带2；张力辊23，其维持行驶履带2的张力；多个支重轮24，它们将行驶履带2的接地侧保持为接地状态；中间辊25，其保持行驶履带2的非接地侧。利用驱动链轮22支承行驶履带2的前侧，利用张力辊23支承行驶履带2的后侧，利用支重轮24支承行驶履带2的接地侧，利用中间辊25支承行驶履带2的非接地侧。柴油发动机70的输出传递到变速箱体19，利用变速箱体19使柴油发动机70的输出变速，利用变速箱体19的变速输出驱动行驶履带2。
如图1和图2所示，在与收割装置3的收割转动支点轴4a相连结的收割架221的下方，设有将农田的未割取谷物杆的根部切断的推子式的割刀装置222。在收割架221的前方配置有将农田的未割取谷物杆扶起的6垄量的谷物杆扶起装置223。在谷物杆扶起装置223与输送链6的前端部(输送起始端侧)之间，配置有输送由割刀装置222收割到的收割谷物杆的谷物杆输送装置224。另外，在谷物杆扶起装置223的下部前方突出设有将农田的未割取谷物杆分禾的6垄量的分禾体225。利用柴油发动机70驱动行驶履带2而在农田内移动，并且驱动收割装置3而连续地收割农田的未割取谷物杆。
如图1至图3所示，在脱粒装置5中具备：谷物杆脱粒用的脱粒滚筒226；摆动筛选盘227及扬谷风扇228，它们对下落到脱粒滚筒226的下方的脱粒物进行筛选；处理滚筒229，其对自脱粒滚筒226的后部取出的脱粒排出物进行再处理；排尘风扇230，其将摆动筛选盘227的后部的灰尘排出。另外，脱粒滚筒226的旋转轴沿由输送链6产生的谷物杆的输送方向(换言之是行驶机体1的行进方向)延伸。自收割装置3利用谷物杆输送装置224输送的谷物杆的根部侧转送到输送链6上而被夹持输送。并且，该谷物杆的穗尖侧被搬入到脱粒装置5的滚筒室内而利用脱粒滚筒226脱粒。
如图1和图2所示，在摆动筛选盘227的下方侧设有：一次输送机231，其将利用摆动筛选盘227筛选出的谷粒(一次筛选物)取出；二次输送机232，其将带枝梗的谷粒等二次筛选物取出。两个输送机231、232从行驶机体1的行进方向前侧以一次输送机231、二次输送机232的顺序，侧视看去横向设在行驶履带2的后部上方的行驶机体1的上表面侧。另外，利用摆动驱动轴242使摆动筛选盘227以大致恒定的速度沿前后及上下方向进行往返摆动。利用摆动筛选盘227的输送盘238和颖壳筛239，对自铺设在脱粒滚筒226的下方的接收网237漏下的脱粒物进行摆动筛选(比重筛选)。
通过利用摆动筛选盘227对脱粒物进行摆动筛选，脱粒物中的谷粒自摆动筛选盘227的谷物筛240下落到下方。自谷物筛240下落的谷粒中的粉尘在来自扬谷风扇228的筛选风的作用下被去除，该谷粒下落到一次输送机231上。沿上下方向延伸的扬粒筒233与一次输送机231中的、自脱粒装置5的靠谷粒箱7的一侧壁(在实施方式中是右侧壁)向外突出的终端部连通连接。自一次输送机231取出的谷粒经由扬粒筒233而搬入到谷粒箱7中，收集在谷粒箱7中。另外，扬粒筒233沿谷粒箱7的后表面的倾斜，以扬粒筒233的上端侧向后方倾斜的后倾姿势立设于谷粒箱7的后方。
另外，如图1和图2所示，摆动筛选盘227利用摆动筛选(比重筛选)使带枝梗的谷粒等二次筛选物自颖壳筛239下落到二次输送机232中。具有对下落到颖壳筛239的下方的二次筛选物进行风选的扬谷风扇228。自颖壳筛239下落的二次筛选物的谷粒中的粉尘及杆屑被来自筛选风扇241的筛选风去除，该二次筛选物下落到二次输送机232中。二次输送机232中的、自脱粒装置5的靠谷粒箱7的一侧壁向外突出的终端部，借助与扬粒筒233交叉而沿前后方向延伸的还原筒236，与输送盘238的上表面侧连通连接，使二次筛选物返回到输送盘238的上表面侧而进行再筛选。
另一方面，在输送链6的后端侧(输送终端侧)配置有排杆链234。自输送链6的后端侧转送到排杆链234上的排杆(谷粒脱粒后的杆)，以长度较长的状态排出到行驶机体1的后方，或在利用设于脱粒装置5的后方侧的排杆切割器235切割成较短的适当的长度后，排出到行驶机体1的后方下方。
(1-2)柴油发动机的整体构造
接下来，主要参照图3至图7说明共轨式柴油发动机70的整体构造。另外，在图4至图7的关于柴油发动机70的说明中，将相对于行驶机体1朝向后侧的柴油发动机70的进气歧管73设置侧简称为柴油发动机70的后侧，将相对于该行驶机体1朝向前侧的柴油发动机70的排气歧管71设置侧简称为柴油发动机70的前侧。
如图3至图7所示，在柴油发动机70的缸盖72的前侧面上配置有排气歧管71。在缸盖72的后侧面上配置有进气歧管73。缸盖72安装于内置有发动机输出轴74(曲轴)和活塞(省略图示)的缸体75之上。使发动机输出轴74的左右前端侧自缸体75的左右两侧面突出。在缸体75的右侧面侧设有冷却风扇76。自发动机输出轴74的右前端侧经由V带77将转矩传递到冷却风扇76。
如图3至图7所示，在缸体75的左侧面侧固定安装有飞轮壳78。在飞轮壳78内配置有飞轮79。飞轮79轴支承于发动机输出轴74的左前端侧。飞轮79与发动机输出轴74一体地旋转。将柴油发动机70的动力经由飞轮79输送到作为行驶部(高负荷作业部)的行驶履带2、作为高负荷作业部的收割装置3、脱粒装置5、作为低负荷作业部的谷粒排出输送机8等的驱动部。
另外，在缸体75的下表面上配置有油盘81。在缸体75的左右侧面和飞轮壳78的左右侧面上，分别设有发动机支脚安装部82。具有隔振橡胶的发动机支脚体83螺栓紧固于各发动机支脚安装部82。柴油发动机70借助各发动机支脚体83，隔振支承于与行驶机体1一体形成的发动机支承底座84。根据上述说明可清楚得知，柴油发动机70以飞轮79位于行驶机体1的中央侧，冷却风扇77位于行驶机体1的右侧的方式，配置在形成于驾驶室10的下方的发动机室内。即，以发动机输出轴74的朝向沿左右方向延伸的方式配置柴油发动机70。
如图3、图4和图7所示，空气滤清器88借助EGR装置(废气再循环装置)91和增压管108与进气歧管73相连结。EGR装置91包括：EGR主体壳体(收集器)92，其使柴油发动机70的再循环废气(来自排气歧管71的EGR气体)与新空气(来自空气滤清器的外部空气)混合而供给到进气歧管73中；再循环废气管95，其借助EGR冷却器94与排气歧管71相连接；EGR阀96，其使EGR主体壳体92与再循环废气管95相连通。
将外部空气供给到EGR主体壳体92内，另一方面，自排气歧管71经由EGR阀96将EGR气体(自排气歧管71排出的废气的一部分)供给到EGR主体壳体92内。当外部空气和来自排气歧管71的EGR气体在EGR主体壳体92内混合后，将EGR主体壳体92内的混合气体供给到进气歧管73内。即，使自柴油发动机70排出到排气歧管71中的废气的一部分自进气歧管73回流到柴油发动机70中，从而高负荷运转时的最高燃烧温度下降，来自柴油发动机70的NOx(氮的氧化物)的排出量减少。
如图4至图7所示，在缸盖72的后侧面上安装有涡轮增压器100。涡轮增压器100包括：涡轮机匣101，其内置有涡轮(省略图示)；压缩机壳102，其内置有鼓风机叶轮(省略图示)。排气歧管71与涡轮机匣101的废气导入管105相连接。排气尾管107借助作为过滤装置的柴油机微粒过滤器60(以下称作DPF)与涡轮机匣101的废气排出管103相连接。即，自柴油发动机70的各气缸排出到排气歧管71中的废气经由涡轮增压器100及DPF60等，自排气尾管107排放到外部。
另一方面，空气滤清器88的供气排出侧借助供气管104与压缩机壳102的供气导入侧相连接。进气歧管73借助增压管108与压缩机壳102的供气排出侧相连接。空气滤清器88的进气导入侧借助进气管道89与预清洁器(日文：プリクリ一ナ)90相连接。即，利用预清洁器90和空气滤清器88除尘后的外部空气自压缩机壳102经由增压管108而输送到进气歧管73中，然后供给到柴油发动机70的各气缸中。
如图4至图7所示，作为过滤装置的DPF60用于收集废气中的颗粒状物质(PM)等，配置在缸盖72处的排气歧管71的上方。实施方式的DPF60俯视看去是与发动机输出轴74平行的沿左右方向较长的形态。DPF60的废气导入侧与涡轮机匣101的废气排出管103相连结，排气尾管107与DPF60的废气排出侧相连接。
如图8所示，DPF60形成为如下构造，即，在内置在耐热金属材料制的DPF壳61中的大致筒型的过滤器壳体62、63内，串联地排列收容有例如铂等的柴油氧化催化剂64和蜂窝构造的作为过滤器体的烟灰过滤器65。固定腿体109的上端侧焊接固定于DPF壳61的长度方向一端侧(右侧)。固定腿体109的下端侧螺栓紧固于缸盖72的前表面侧。也就是说，上述的DPF60利用固定腿体109和涡轮机匣101的废气排出管103，稳定地连结支承在排气歧管71的上方。
压力传感器66作为检测DPF60的堵塞状态的堵塞检测部件的一例，设于DPF壳61内(参照图8)。压力传感器66可以是例如利用了压电电阻效应的公知构造。在该情况下，将烟灰过滤器65中没有颗粒状物质的堆积时(DPF60是新品时)的烟灰过滤器65的上游侧的压力Ps(基准压力值)，预先存储在后述的燃料喷射控制器311的ROM等中，利用压力传感器66检测同一测量位置的当下的压力P，求出基准压力值Ps与压力传感器66的检测值P的差ΔP，根据该压力差ΔP计算(推测)烟灰过滤器65的颗粒状物质堆积量(参照图12)。另外，也可以在DPF60的夹着烟灰过滤器65的上下游侧分别配置压力传感器，根据上下游侧的压力传感器的检测值的差，计算(推测)烟灰过滤器65的颗粒状物质堆积量。
在上述结构中，柴油发动机70的废气自涡轮机匣101的废气排出管103流入到DPF壳61中的、柴油氧化催化剂64的上游侧的空间内，按照柴油氧化催化剂64、烟灰过滤器65的顺序通过而被净化处理。废气中的颗粒状物质在该阶段不能穿过烟灰过滤器65中的各小室间的多孔质的分隔壁而被收集。随后，将通过了柴油氧化催化剂64和烟灰过滤器65的废气排放到排气尾管107中。
在废气通过柴油氧化催化剂64和烟灰过滤器65时，当废气温度高于可再生温度(例如约300℃)时，在柴油氧化催化剂64的作用下，废气中的NO(一氧化氮)氧化成不稳定的NO2(二氧化氮)。并且，利用NO2变回NO时所排放出的O(氧)将堆积在烟灰过滤器65中的颗粒状物质氧化去除，从而使烟灰过滤器65的颗粒状物质捕集能力得到恢复(烟灰过滤器65再生)。
(1-3)共轨系统及柴油发动机的燃料系统构造
接下来，参照图3至图7及图9至图11说明共轨系统117和柴油发动机70的燃料系统构造。如图4和图9所示，燃料箱118借助燃料泵116和共轨系统117与设在柴油发动机70中的四缸量的各喷射器115相连接。各喷射器115具有电磁开闭控制型的燃料喷射阀119。共轨系统117具有圆筒状的共轨120。
如图4、图9和图11所示，燃料箱118借助燃料过滤器121和低压管122与燃料泵116的吸入侧相连接。燃料箱118内的燃料经由燃料过滤器121及低压管122被吸入到燃料泵116中。另一方面，共轨120借助高压管123与燃料泵116的排出侧相连接。在圆筒状的共轨120的长度方向的中间设有高压管连接器124，高压管123的端部利用高压管连接器螺母125的螺纹连接，与高压管连接器124相连结。
另外，四缸量的各喷射器115借助4根燃料喷射管126分别与共轨120相连接。沿圆筒状的共轨120的长度方向设有四缸量的燃料喷射管连接器127，燃料喷射管126的端部利用燃料喷射管连接器螺母128的螺纹连接而与燃料喷射管连接器127相连结。
采用上述结构，燃料箱118的燃料利用燃料泵116压力供给到共轨120中，高压的燃料储存在共轨120中。通过对各燃料喷射阀119分别进行开闭控制，将共轨120内的高压的燃料自各喷射器115喷射到柴油发动机70的各气缸中。即，通过对各燃料喷射阀119进行电子控制，能够高精度地控制自各喷射器115供给的燃料的喷射压力、喷射时期和喷射期间(喷射量)。因此，能够减少自柴油发动机70排出的氮氧化物(NOx)，并且能够减小柴油发动机70的噪声振动。
另外，如图11所示，借助泵燃料返回管129使燃料泵116与燃料箱118相连接。借助带压力调整阀的返回管连接器130使共轨燃料返回管131与圆筒状的共轨120的长度方向的端部相连接，该压力调整阀限制共轨120内的燃料的压力的带压力调整阀的返回管连接器130。即，燃料泵116的剩余燃料和共轨120的剩余燃料经由泵燃料返回管129和共轨燃料返回管131回收到燃料箱118中。
此外，如图4和图10所示，在设于缸体75的一侧方的油冷却器外壳132上一体地形成有紧固座133。另外，在共轨120上一体地形成有紧固凸台134。利用共轨安装螺栓135将紧固凸台134固定安装在紧固座133上。共轨120借助油冷却器外壳132能装卸地紧固于缸体75的一侧方。即，共轨120设在缸体75的一侧方。靠近进气歧管73的斜下方的角部地配置共轨120。
如图4和图10所示，将共轨120排列设在进气歧管73的斜下方。以配置在共轨120的上表面侧的燃料喷射管连接器127朝向斜上方的姿势，使共轨120倾倒。因而，由于利用进气歧管73覆盖共轨120的上表面侧的一部分，因此即使在柴油发动机70等的组装分解作业中，使工具等自上方向共轨120掉落，也能利用进气歧管73减小共轨120由碰撞等而产生的损伤。另外，能够简单地执行使燃料喷射管126与燃料喷射管连接器127相连接的燃料喷射管连接器螺母128的螺纹连接操作等。能够提高燃料喷射管126的配管等的组装分解操作性。
(1-4)用于执行燃料喷射控制的构造
接下来，参照图11说明用于执行燃料喷射控制的构造。在第1实施方式的联合收割机中，作为控制部件的一例，搭载有使柴油发动机70中的各气缸的燃料喷射阀119动作的燃料喷射控制器311。燃料喷射控制器311除了具有执行各种运算处理、控制的CPU以外，还具备存储控制程序、数据的作为存储部件的ROM、用于暂时存储控制程序、数据的RAM、以及输入输出接口等。
如下构件与燃料喷射控制器311的输入侧相连接：共轨压力传感器312，其检测共轨120内的燃料压力；电磁离合器313，其使燃料泵116旋转或停止旋转；发动机旋转传感器314，其检测柴油发动机70的发动机转速(发动机输出轴74的曲柄型凸轮轴的位置)；喷射设定器315，其检测及设定喷射器115的燃料喷射次数(1个冲程的燃料喷射期间中的燃料喷射次数)；加速传感器316，其检测加速杆或加速踏板等加速操作工具(省略图示)的操作位置；涡轮升压传感器317，其检测涡轮增压器100的压力；进气温度传感器318，其检测进气歧管73的进气温度；冷却水温度传感器319，其检测柴油发动机70的冷却水的温度。
四缸量的各燃料喷射阀119的电磁线圈分别与燃料喷射控制器311的输出侧相连接。即，边控制燃料喷射压力、燃料喷射时期或燃料喷射期间，边将储存在共轨120中的高压燃料在1个冲程中分成多次地自燃料喷射阀119喷射。因此，能够抑制氮氧化物的产生，且能执行颗粒状物质(炭黑)、二氧化碳等的产生也得到降低的完全燃烧，节省油耗。另外，在手动操作了加速操作工具的情况下，燃料喷射控制器311以使发动机转速成为由加速操作工具设定的转速的方式，对各燃料喷射阀119进行电子控制，调节自各喷射器115供给的燃料。因此，发动机转速保持为与加速操作工具的操作位置相对应的值。
如图11所示，如下构件分别与燃料喷射控制器311的输入侧相连接：作业离合器传感器331，其检测作业离合器分离杆18的接通断开操作(脱粒装置5的驱动或停止)；谷粒排出传感器332，其检测谷粒排出输送机8是否工作(谷粒箱7是否进行谷粒排出作业)；电位器(potentiometer)型的变速传感器333，其检测主变速杆16的操作位置(前进、中立、后退)；排气温度传感器334，其检测排气歧管71的废气温度；作为选择操作部件的减速开关335，其选择操作使发动机转速降低至低速空转转速的自动减速控制是否进行；车速传感器336，其检测行驶机体1的车速(移动速度)；压力传感器66，其检测DPF60的堵塞状态。
另外，作为通知部件的通知装置337与燃料喷射控制器311的输出侧电连接。通知装置337是进行与联合收割机的工作状态相对应的视觉上的通知的灯，各种闪灭数据预先存储在燃料喷射控制器311的存储部件(ROM)中。另外，通知部件并不限定于进行视觉上的通知的灯，也可以是蜂鸣器、声音装置或显示文字、符号等的液晶面板那样的显示部件。
在第1实施方式的燃料喷射控制器311中，作为燃料喷射控制的一例，以如下方式进行设定，即，在后述的自动低转速条件成立时，执行使发动机转速降低至规定的第1低转速(低速空转转速)的自动低转速控制(自动减速控制)，并且在上述自动低转速条件和后述的强制再生条件均成立时，为了抑制废气温度的下降，将发动机转速维持为高于低速空转转速的第2低转速(高速空转转速)。
这里，自动低转速控制(自动减速控制)是在上述自动低转速条件成立时，对各燃料喷射阀119进行电子控制，而调节自各喷射器115供给的燃料的喷射状态(喷射压力、喷射时期和喷射期间等)，从而使发动机转速自动降低至低速空转转速(减少柴油发动机70的输出)。强制再生控制是根据压力传感器66及排气温度传感器334的检测信息，对各燃料喷射阀119进行电子控制，而调节自各喷射器115供给的燃料的喷射状态，从而增加柴油发动机70的输出而使废气温度上升，强制性地使DPF60(烟灰过滤器65)内的颗粒状物质燃烧。
在第1实施方式中，在进行了减速开关335的许可(接通)操作的状态的基础上，当作业部(脱粒装置5及谷粒排出输送机8)未工作且行驶机体1停止时，成为上述自动低转速条件成立的设定。换言之，第1实施方式中的自动低转速条件是根据减速开关335的接通操作、作业部(脱粒装置5及谷粒排出输送机8)的非工作状态、及行驶机体1停止这3个条件而成立。而且，在废气温度的检测值Tex为可再生温度(例如约300℃)以下，且压力传感器66的检测值P与基准压力值Ps的压力差ΔP为极限压力差值ΔP0以上时，成为上述强制再生条件成立的设定。也就是说，第1实施方式中的强制再生条件是根据废气温度的检测值Tex为可再生温度(例如约300℃)以下、及压力传感器66的检测值P与基准压力值Ps的压力差ΔP为极限压力差值ΔP0以上这2个条件而成立。
另外，第1实施方式的燃料喷射控制器311在使发动机转速为高速空转转速后仅解除了上述强制再生条件时，使发动机转速从高速空转转速降低至低速空转转速，另一方面，在使发动机转速为高速空转转速后，上述低转速条件和上述强制再生条件均解除了时，使发动机转速返回到两个条件成立前的原来的转速。
采用上述结构，即使在减少柴油发动机70的输出的自动低转速控制的执行过程中，也能在DPF60(烟灰过滤器65)正在发生某一程度的堵塞时，将发动机转速维持成高于低速空转转速的高速空转转速。因此，能够利用自动低转速控制节省油耗、抑制噪声，并且能够抑制废气温度的下降而防止DPF60的堵塞状态的恶化。也就是说，能够在不影响自动低转速控制的功能的范围内，抑制DPF60的堵塞的发展，因而能够享受联合收割机中的油耗的节省和废气净化这两个好处。由于执行了自动低转速控制，能够避免DPF60的堵塞加重而发生事故的这样的故障。
另外，第1实施方式的燃料喷射控制器311在使发动机转速为高速空转转速后仅解除了上述强制再生条件时，使发动机转速从高速空转转速降低至低速空转转速，因此能够更进一步地提高由自动低转速控制产生的油耗降低效果。此外，第1实施方式的燃料喷射控制器311在使发动机转速为高速空转转速后，上述低转速条件和上述强制再生条件均解除了时，使发动机转速返回到两个条件成立前的原来的转速，因此仅通过进行使联合收割机起步加速的操作、驱动作业部(脱粒装置5等)的操作，就能容易地确保柴油发动机70的输出。因而，在从自动低转速控制复原时，以低速空转转速使联合收割机起步加速，或驱动作业部，能够可靠地防止柴油发动机70因输出不足或过载而急速停止这样的不良。
(1-5)自动低转速控制的说明
接下来，参照图12的流程图说明上述自动低转速控制的一例。第1实施方式的自动低转速控制首先辨别是否在进行了减速开关335的接通操作的状态的基础上，利用作业离合器传感器331检测到作业离合器分离杆18的断开操作(脱粒装置5的停止)，利用谷粒排出传感器332检测到谷粒排出输送机8的停止，而且利用车速传感器336检测到主变速杆16的中立位置操作(行驶机体1的停止)，即，辨别自动低转速条件是否成立(步骤S1)。在该条件成立时(步骤S1：是)，接着辨别废气温度的检测值Tex是否为可再生温度(例如约300℃)以下，且压力传感器66的检测值P与基准压力值Ps的压力差ΔP是否为极限压力差值ΔP0以上，即，强制再生条件是否成立(步骤S2)。
在强制再生条件不成立时(步骤S2：否)，转移到后述的步骤S7，利用通知装置337在规定的时间内进行使柴油发动机70的发动机转速(从原来的转速)降低至低速空转转速的通知。当强制再生条件成立时(步骤S2：是)，在烟灰过滤器65中发生颗粒状物质的某一程度的堆积，处于烟灰过滤器65的再生动作难以进行的状态。因此，在接着利用通知装置337在规定的时间内进行了将柴油发动机70的发动机转速维持为高速空转转速的通知(步骤S3)后，为了抑制废气温度的下降而防止DPF60的堵塞状态的恶化，调节来自各喷射器115的燃料的喷射状态，将柴油发动机70的发动机转速维持为高于低速空转转速的高速空转转速(步骤S4)。
然后，辨别上述自动低转速条件是否继续成立(步骤S5)，当成立时(步骤S5：是)，辨别上述强制再生条件是否成立(步骤S6)。当强制再生条件不成立时(步骤S6：否)，烟灰过滤器65中的颗粒状物质的堆积状态得到某一程度的缓和，因此在利用通知装置337在规定时间内进行了使柴油发动机70的发动机转速降低至低速空转转速的通知(步骤S7)后，调节来自各喷射器115的燃料的喷射状态，使柴油发动机70的发动机转速(从准低转速)降低至低速空转转速(步骤S8)。
接着，辨别与步骤S1、S5同样的自动低转速条件是否继续成立(步骤S9)，当成立时(步骤S9：是)，返回到上述步骤S2。当自动低转速条件不成立时(步骤S9：否)，在利用通知装置337在规定时间内进行了使柴油发动机70的发动机转速复原到原来的转速的通知(步骤S10)后，调节来自各喷射器115的燃料的喷射状态，使柴油发动机70的发动机转速返回至两个条件(自动低转速条件和强制再生条件)成立前的原来的转速(步骤S11)。
返回到步骤S5，当自动低转速条件不成立时(步骤S5：否)，接着辨别强制再生条件是否成立(步骤S12)。当强制再生条件成立时(步骤S12：是)，在利用通知装置337在规定时间内进行了执行DPF60的强制再生控制的通知(步骤S13)后，执行DPF60的强制再生控制(步骤S14)。即，调节来自各喷射器115的燃料的喷射状态，增加柴油发动机70的输出而使废气温度上升，强制性地使烟灰过滤器65内的颗粒状物质燃烧。接着，当强制再生条件不成立时(步骤S15：否)，在利用通知装置337在规定时间内进行了解除DPF60的强制再生控制的通知(步骤S16)后，调节来自各喷射器115的燃料的喷射状态，使柴油发动机70的输出返回到两个条件(自动低转速条件和强制再生条件)成立前的原来的输出状态(步骤S17)。
返回到步骤S12，当强制再生条件不成立时(步骤S12：否)，转移到步骤S10，在利用通知装置337在规定时间内进行了使柴油发动机70的发动机转速复原到原来的转速的通知后，在步骤S11中调节来自各喷射器115的燃料的喷射状态，使柴油发动机70的发动机转速返回到两个条件(自动低转速条件和强制再生条件)成立前的原来的转速。
根据以上说明可清楚得知，由于发动机装置包括：作为动力源的发动机70；废气净化用的过滤装置60，其配置在上述发动机70的排气路径中；控制部件311，其在预先设定的低转速条件成立时，执行使发动机转速降低为规定的第1低转速(低速空转转速)的低转速控制，上述控制部件311在上述低转速条件和预先设定的强制再生条件均成立时，为了抑制废气温度的下降，将发动机转速维持成高于上述第1低转速(低速空转转速)的第2低转速(高速空转转速)，因此，即使在降低上述发动机70的输出的低转速控制的执行过程中，也能在上述过滤装置60发生某一程度的堵塞时，将发动机转速维持成高于低速空转转速的高速空转转速。因此，能够利用低转速控制节省油耗、抑制噪声，并且能够抑制废气温度的下降而防止上述过滤装置60的堵塞状态的恶化。也就是说，能够在不影响低转速控制的功能的范围内，抑制上述过滤装置60的堵塞的发展，因而能够享受作业机械中的油耗的节省和废气净化这两个好处。由于执行了低转速控制，因此起到能够避免上述过滤装置60的堵塞加重而发生事故这样的故障。
另外，上述控制部件311在使上述发动机转速为上述高速空转转速后仅解除了上述强制再生条件时，使上述发动机转速降低至上述低速空转转速，因此起到能够更进一步地提高由低转速控制产生的油耗降低效果的效果。
上述控制部件311在使上述发动机转速为上述高速空转转速后，上述低转速条件和上述强制再生条件均解除时，使上述发动机转速返回到上述两个条件成立前的原来的转速，因此仅通过进行使作业机械起步加速的操作、驱动作业部(脱粒装置5等)的操作，就能容易地确保上述发动机70的输出。因而，在自低转速控制复原时，以上述低速空转转速使作业机械起步加速或驱动作业部，起到能够可靠地防止上述发动机70因输出不足或过载而急速停止这样的不良。
(2)第2实施方式
图13至图16表示在作为作业机械的液压挖掘机中应用了本发明的情况下的第2实施方式。另外，在图13和图14中的关于液压挖掘机的说明中，将朝向行驶机体1的前进方向的左侧简称为左侧，将朝向该前进方向的右侧简称为右侧。为了方便说明，将这些方向作为液压挖掘机中的四方及上下的位置关系的基准。
(2-1)液压挖掘机的整体构造
参照图13和图14说明作为作业机械的第2实施方式的液压挖掘机的整体构造。如图13和图14所示，液压挖掘机400包括：履带式的行驶装置402，其具有左右一对的行驶履带403；回转机体404，其设在行驶装置402上。利用未图示的回转用液压马达能使回转机体404在360°的全方位上进行水平回转。在行驶装置402的后部能升降地安装有对地作业用的推土铲405。在回转机体404的左侧部搭载有操纵部406和柴油发动机70。柴油发动机70及其辅机组的结构与第1实施方式基本相同，因此标注与第1实施方式相同的附图标记，省略对其详细说明。在回转机体404的右侧部设有作业部410，该作业部410具有用于进行挖掘作业的动臂411和铲斗413。
在操纵部406中配置有供操作者落座的操纵席408、对柴油发动机70等进行输出操作的操作部件、作为作业部410用的操作部件的操纵杆416或开关等。在作为作业部410的构成部件的动臂411上配置有动臂缸412和铲斗缸414。作为挖掘用附属装置的铲斗413能捞取转动地枢轴支承于动臂411的前端部。使动臂缸412或铲斗缸414工作，利用铲斗413执行土方工程作业(开沟等的对地作业)。
(2-2)用于执行燃料喷射控制的构造
接下来，参照图15说明用于执行燃料喷射控制的构造。搭载在第2实施方式的液压挖掘机400中的燃料喷射控制器311的基本结构与第1实施方式相同。如下构件与燃料喷射控制器311的输入侧相连接：共轨压力传感器312，其检测共轨120内的燃料压力；电磁离合器313，其使燃料泵116旋转或停止旋转；发动机旋转传感器314，其检测柴油发动机70的发动机转速(发动机输出轴74的曲柄型凸轮轴的位置)；喷射设定器315，其检测及设定喷射器115的燃料喷射次数(1个冲程的燃料喷射期间中的燃料喷射次数)；加速传感器316，其检测加速杆或加速踏板等加速操作工具(省略图示)的操作位置；涡轮升压传感器317，其检测涡轮增压器100的压力；进气温度传感器318，其检测进气歧管73的进气温度；冷却水温度传感器319，其检测柴油发动机70的冷却水的温度。
四缸量的各燃料喷射阀119的电磁线圈分别与燃料喷射控制器311的输出侧相连接。即，边控制燃料喷射压力、燃料喷射时期或燃料喷射期间，边将储存在共轨120中的高压燃料在1个冲程中分成多次地自燃料喷射阀119喷射。
如图15所示，如下构件分别与燃料喷射控制器311的输入侧相连接：电位器型的操纵杆传感器433，其检测操纵杆416的操作位置；排气温度传感器334，其检测排气歧管71的废气温度；作为选择操作部件的减速开关335，其选择操作是否进行使发动机转速降低至低速空转转速的自动减速控制；车速传感器336，其检测液压挖掘机400的车速(移动速度)；压力传感器66，其检测DPF60的堵塞状态。另外，在视觉上通知各种警报等的通知装置337与燃料喷射控制器311的输出侧电连接。通知装置337的各种闪灭数据预先存储在燃料喷射控制器311的存储部件(ROM)中。
第2实施方式的燃料喷射控制器311也以如下方式进行设定，即，在预先设定的自动低转速条件成立时，执行使发动机转速降低至规定的第1低转速(低速空转转速)的自动低转速控制(自动减速控制)，并且在上述自动低转速条件和后述的强制再生条件均成立时，为了抑制废气温度的下降，将发动机转速维持成高于低速空转转速的第2低转速(高速空转转速)。
在第2实施方式中，在进行了减速开关335的许可(接通)操作的状态的基础上，当作业部410(动臂411及铲斗413)在规定时间内持续未工作时，设定为上述自动低转速条件成立。换言之，第2实施方式中的自动低转速条件是根据对减速开关335进行接通操作、作业部410(动臂411及铲斗413)为在规定时间内持续未工作状态这两个条件而成立。另外，第2实施方式中的强制再生条件是根据废气温度的检测值Tex为可再生温度(例如约300℃)以下、且压力传感器66的检测值P与基准压力值Ps的压力差ΔP为极限压力差值ΔP0以上这两个条件而成立。
(2-3)自动低转速控制的说明
接下来，参照图16的流程图说明上述自动低转速控制的一例。第2实施方式的自动低转速控制首先辨别是否在进行了减速开关335的接通操作时，利用行驶传感器432检测到行驶操纵杆415的位置固定状态(行驶装置402的停止)，且利用操纵杆传感器433在规定时间内持续检测到操纵杆416的位置固定状态(动臂及铲斗的停止)，即，辨别自动低转速条件是否成立(步骤S21)。当该条件成立时(步骤S21：是)，接着辨别废气温度的检测值Tex是否为可再生温度(例如约300℃)以下，且压力传感器66的检测值P与基准压力值Ps的压力差ΔP是否为极限压力差值ΔP0以上，即，强制再生条件是否成立(步骤S22)。
当强制再生条件不成立时(步骤S22：否)，转移到后述的步骤S27，利用通知装置337在规定时间内进行使柴油发动机70的发动机转速(从原来的转速)降低至低速空转转速的通知(详见后述)。当强制再生条件成立时(步骤S22：是)，在烟灰过滤器65中发生颗粒状物质的某一程度的堆积，处于烟灰过滤器65的再生动作难以进行的状态。因此，接着在利用通知装置337在规定时间内进行了将柴油发动机70的发动机转速维持成高速空转转速的通知(步骤S23)后，为了抑制废气温度的下降而防止DPF60的堵塞状态的恶化，调节来自各喷射器115的燃料的喷射状态，将柴油发动机70的发动机转速维持成高于低速空转转速的高速空转转速(步骤S24)。
然后，辨别上述自动低转速条件是否继续成立(步骤S25)，当成立时(步骤S25：是)，辨别上述强制再生条件是否成立(步骤S26)。当强制再生条件不成立时(步骤S26：否)，烟灰过滤器65中的颗粒状物质的堆积状态得到某一程度的缓和，因此在利用通知装置337在规定时间内进行了使柴油发动机70的发动机转速降低至低速空转转速的通知(步骤S27)后，调节来自各喷射器115的燃料的喷射状态，将柴油发动机70的发动机转速(从高速空转转速)降低至低速空转转速(步骤S28)。
接着，辨别与步骤S21、S25同样的自动低转速条件是否继续成立(步骤S29)，当成立时(步骤S29：是)，返回到上述步骤S22。当自动低转速条件不成立时(步骤S29：否)，在利用通知装置337在规定时间内进行了使柴油发动机70的发动机转速复原到原来的转速的通知(步骤S30)后，调节来自各喷射器115的燃料的喷射状态，使柴油发动机70的发动机转速返回到两个条件(自动低转速条件和强制再生条件)成立前的原来的转速(步骤S31)。
返回到步骤S25，当自动低转速条件不成立时(步骤S25：否)，接着辨别强制再生条件是否成立(步骤S32)。当强制再生条件成立时(步骤S32：是)，在利用通知装置337在规定时间内进行了执行DPF60的强制再生控制的通知(步骤S33)后，执行DPF60的强制再生控制(步骤S34)。即，调节来自各喷射器115的燃料的喷射状态，增加柴油发动机70的输出而使废气温度上升，强制性地使烟灰过滤器65内的颗粒状物质燃烧。接着，当强制再生条件不成立时(步骤S35：否)，在利用通知装置337在规定时间内进行了DPF60的强制再生控制的通知(步骤S36)后，调节来自各喷射器115的燃料的喷射状态，使柴油发动机70的输出返回到两个条件(自动低转速条件和强制再生条件)成立前的原来的输出状态(步骤S37)。
返回到步骤S32，当强制再生条件不成立时(步骤S32：否)，转移到步骤S30，在利用通知装置337在规定时间内进行了使柴油发动机70的发动机转速复原到原来的转速的通知后，在步骤S31中调节来自各喷射器115的燃料的喷射状态，使柴油发动机70的发动机转速返回至两个条件(自动低转速条件和强制再生条件)成立前的原来的转速。
根据以上说明可清楚得知，在以第2实施方式的方式构成本发明的情况下，也能获得与第1实施方式的情况相同的作用效果。
(3)第3实施方式
图17至图23表示在搭载有电子稳速器式的柴油发动机的液压挖掘机中应用了本发明的情况的第3实施方式。液压挖掘机400的结构与第2实施方式基本相同，因此标注与第2实施方式相同的附图标记，省略对其详细说明。
(3-1)电子稳速器式柴油发动机的整体构造
参照图17至图21说明电子稳速器式的柴油发动机570的整体构造。另外，在关于柴油发动机570的说明中，将相对于液压挖掘机400朝向后侧的柴油发动机570的进气歧管573设置侧简称为柴油发动机570的后侧，将相对于该液压挖掘机400朝向前侧的柴油发动机570的排气歧管571设置侧简称为柴油发动机570的前侧。
如图17和图19所示，在柴油发动机570的缸盖572的前侧面配置有排气歧管571。在缸盖572的右侧面配置有进气歧管573。缸盖572安装于具有发动机输出轴574(曲轴)和活塞(省略图示)的缸体575之上。使发动机输出轴574的左右前端部分别自缸体575的左右两侧面突出。在缸体575的右侧面上设有冷却风扇576。自发动机输出轴574的前端侧经由V带577将转矩传递到冷却风扇576。
如图17、图18和图20所示，在缸体575的左侧面上固定安装有飞轮壳578。在飞轮壳578内设有飞轮579。在发动机输出轴574的左前端侧轴支承有飞轮579。液压挖掘机的作业部经由飞轮579输出柴油发动机570的动力。
另外，在缸体575的下表面上配置有油盘581。在油盘581内贮存有润滑油。油盘581内的润滑油被配置在缸体575内的靠右侧面的部位上的液压泵656吸引，经由配置于缸体575的右侧面的滤油器657而供给到柴油发动机570的各润滑部中。供给到各润滑部中的润滑油随后返回到油盘581中。利用发动机输出轴574的旋转驱动液压泵656。
在缸体575的后侧面中的滤油器657的上方(进气歧管573的下方)，安装有用于向缸体575内的燃烧室内供给燃料的燃料喷射装置658。燃料喷射装置658具备用于调整燃料喷射量的电子稳速器和燃料加料泵(均省略图示)。利用燃料加料泵的驱动将燃料箱内的燃料经由燃料过滤器送入到燃料喷射装置658中。
冷却水润滑用的冷却水泵659与冷却风扇576的风扇轴620同轴状地配置在缸体575的右侧面侧。冷却水泵659在发动机输出轴574的旋转的作用下与冷却风扇576一起进行驱动。搭载在液压挖掘机中的散热器(省略图示)内的冷却水，经由设在冷却水泵659的上部的恒温箱壳体(日文：サ一モスタツトケ一ス)660供给到冷却水泵659中。并且，利用冷却水泵659的驱动，将冷却水供给到形成于缸盖572及缸体575的水冷套(省略图示)中，冷却柴油发动机570。帮助了柴油发动机570的冷却的冷却水返回到散热器。另外，在冷却水泵659的左侧设有交流发电机661。
在缸体575的前后侧面和飞轮壳578的前后侧面上分别设有发动机支脚安装部582。具有隔振橡胶的发动机支脚体583螺栓紧固于各发动机支脚安装部582。柴油发动机570借助各发动机支脚体583隔振支承于液压挖掘机的发动机支承底座584。
如图18所示，进气歧管573的入口部自该进气歧管573的大致中央部朝上突出。并且，进气歧管573的入口部借助构成EGR装置591(废气再循环装置)的EGR主体壳体592，与空气滤清器(省略图示)相连结。被吸入到空气滤清器中的新空气(外部空气)在利用该空气滤清器除尘、净化后，经由EGR装置591输送到进气歧管573中，而后供给到柴油发动机570的各气缸中。
如图18和图19所示，EGR装置591包括：EGR主体壳体592，其使新空气与柴油发动机570的废气的一部分混合而供给到进气歧管573中；进气节流阀593，其使EGR主体壳体592与空气滤清器相连通；再循环废气管595，其借助EGR冷却器594与排气歧管571相连接；EGR阀596，其使EGR主体壳体592与再循环废气管595相连通。
即，进气歧管573和新空气导入用的进气节流阀593借助EGR主体壳体592而相连接。并且，自排气歧管571延伸的再循环废气管595的出口侧与EGR主体壳体592相连通。如图19所示，EGR主体壳体592形成为长筒状。进气节流阀593螺栓紧固于EGR主体壳体592的长度方向的一端部。形成在EGR主体壳体592上的与进气节流阀593相反的一侧的部位上的朝下的开口端部，能装卸地螺栓紧固于进气歧管573的入口部。
在第3实施方式中，再循环废气管595的出口侧借助EGR阀596与EGR主体壳体592相连结。通过调节EGR阀596的开度，调节向EGR主体壳体592供给EGR气体的供给量。自EGR阀596的外周面向斜下方突出的开口端部与EGR主体壳体592的长度中途部相连结。再循环废气管595的入口侧借助EGR冷却器594与排气歧管571的下表面侧相连结。
采用上述结构，自空气滤清器经由进气节流构件593将新空气(外部空气)供给到EGR主体壳体592内，另一方面，自排气歧管571经由EGR阀596将EGR气体(自排气歧管571排出的废气的一部分)供给到EGR主体壳体592内。当来自空气滤清器的新空气和来自排气歧管571的EGR气体在EGR主体壳体592内混合后，将EGR主体壳体592内的混合气体供给到进气歧管573中。即，使自柴油发动机570排出到排气歧管571中的废气的一部分自进气歧管573回流到柴油发动机570中，从而降低高负荷运转时的最高燃烧温度，减少自柴油发动机570的NOx(氮氧化物)的排出量。
进气节流阀593用于提高柴油发动机570的进气压力。即，在颗粒状物质(炭黑)堆积在烟灰过滤器65中时，利用进气节流阀593的动作控制，提高柴油发动机570的进气压力，从而使来自柴油发动机570的废气温度升高，使堆积在烟灰过滤器65中的颗粒状物质(炭黑)燃烧。结果，颗粒状物质消失，烟灰过滤器65再生。因此，即使持续进行负荷较小、废气的温度容易降低的作业(颗粒状物质容易堆积的作业)，也能利用进气节流阀593强制性地使进气压力上升，使烟灰过滤器65再生，恰当地维持DPF60的废气净化能力。另外，也不需要设置用于使堆积在烟灰过滤器65中的烟垢燃烧的燃烧器等。
如图17至图19所示，固定腿体109的一端侧焊接固定于DPF壳61。固定腿体109的另一端侧利用螺栓623能装卸地紧固于形成在飞轮壳578的上表面上的DPF安装部622。因此，上述DPF60借助两个固定腿体109支承于高刚性的飞轮壳578。另外，DPF60的结构与第1及第2实施方式基本相同，因此标注与第1及第2实施方式相同的附图标记，省略对其详细说明。
如图17所示，排气歧管571的出口部自该排气歧管571的左端部侧向上突出。排气歧管571的出口部借助用于调节柴油发动机570的排气压力的排气节流装置626，能装卸地与DPF60的排气入口侧相连结。自排气歧管571的出口部移动到DPF60内的废气在被DPF60净化后，自排气排出侧移动到排气尾管(省略图示)中，最终排出到发动机外。
(3-2)用于执行燃料喷射控制的构造及其控制形态
接下来，参照图22和图23说明用于执行燃料喷射控制的构造及其控制形态。在DPF60中，为了将废气的净化性能维持在恰当状态，需使废气温度为规定温度(大概300℃左右)以上。关于这一点，在第3实施方式中，通过利用进气节流阀593能够调节来自柴油发动机570的废气温度。
搭载在液压挖掘机中的作为控制部件的电子稳速器控制器611与第1及第2实施方式相同，也以如下方式进行设定，即，在预先设定的自动低转速条件成立时，执行使发动机转速降低至规定的第1低转速(低速空转转速)的自动低转速控制(自动减速控制)，并且在上述自动低转速条件和后述的强制再生条件均成立时，为了抑制废气温度的下降，将发动机转速维持成高于低速空转转速的第2低转速(高速空转转速)，该电子稳速器控制器611具有中央运算装置(CPU)、存储部件等。
如图22所示，如下构件与电子稳速器控制器611电连接：柴油发动机570的燃料喷射装置658；喷射量检测传感器666，其检测来自燃料喷射装置658的燃料喷射量；电位器型的操纵杆传感器433，其检测操纵杆416的操作位置；排气温度传感器334，其检测排气歧管571的废气温度；作为选择操作部件的减速开关335，其选择操作是否进行使发动机转速降低至低速空转转速的自动减速控制；车速传感器336，其检测液压挖掘机400的车速(移动速度)；压力传感器66，其检测DPF60的堵塞状态；作为通知部件的通知装置337；电动机驱动电路668，其用于能够进行正反旋转的进气节流驱动电动机667；角度传感器669，其检测进气节流阀593的阀开闭角度。另外，通知装置337的各种闪灭数据预先存储在电子稳速器控制器611的存储部件中。
在该情况下，如图23的流程图所示，首先辨别是否在进行了减速开关335的接通操作时，利用行驶传感器432检测到行驶操纵杆415的位置固定状态(行驶装置402的停止)，且利用操纵杆传感器433在规定时间内持续检测到操纵杆416的位置固定状态(动臂及铲斗的停止)，即，辨别自动低转速条件是否成立(步骤S41)，当该条件成立时(步骤S41：是)，接着辨别废气温度的检测值Tex是否为可再生温度(例如约300℃)以下，且压力传感器66的检测值P与基准压力值Ps的压力差ΔP是否为极限压力差值ΔP0以上，即，强制再生条件是否成立(步骤S42)。
当强制再生条件不成立时(步骤S42：否)，转移到后述的步骤S37，利用通知装置337在规定时间内进行使柴油发动机570的发动机转速(从原来的转速)降低至低速空转转速的通知(详见后述)。当强制再生条件成立时(步骤S42：是)，在烟灰过滤器65中发生颗粒状物质的某一程度的堆积，处于烟灰过滤器65的再生动作难以进行的状态。因此，接着在利用通知装置337在规定时间内进行了将柴油发动机570的发动机转速维持为高速空转转速的通知(步骤S43)后，为了抑制废气温度的下降而防止DPF60的堵塞状态的恶化，调节来自燃料喷射装置658的燃料的喷射状态，将柴油发动机570的发动机转速维持成高于低速空转转速的高速空转转速(步骤S44)。
然后，辨别上述自动低转速条件是否继续成立(步骤S45)，当成立时(步骤S45：是)，辨别上述强制再生条件是否成立(步骤S46)。当强制再生条件不成立时(步骤S46：否)，烟灰过滤器65中的颗粒状物质的堆积状态得到某一程度的缓和，因此在利用通知装置337在规定时间内进行了将柴油发动机570的发动机转速降低至低速空转转速的通知(步骤S47)后，调节来自燃料喷射装置658的燃料的喷射状态，使柴油发动机570的发动机转速(从准低转速)降低至低速空转转速(步骤S48)。
接着，辨别与步骤S41、S45同样的自动低转速条件是否继续成立(步骤S49)，当成立时(步骤S49：是)，返回到上述步骤S42。当自动低转速条件不成立时(步骤S49：否)，在利用通知装置337在规定时间进行了使柴油发动机570的发动机转速复原到原来的转速的通知(步骤S50)后，调节来自燃料喷射装置658的燃料的喷射状态，使柴油发动机570的发动机转速返回至两个条件(自动低转速条件和强制再生条件)成立前的原来的转速(步骤S51)。
返回到步骤S45，当自动低转速条件不成立时(步骤S45：否)，接着辨别强制再生条件是否成立(步骤S52)。当强制再生条件成立时(步骤S52：是)，在利用通知装置337在规定时间内进行了执行DPF60的强制再生控制的通知(步骤S53)后，使柴油发动机570的发动机转速返回至两个条件(自动低转速条件和强制再生条件)成立前的原来的转速，而后执行DPF60的强制再生控制(步骤S54)。即，利用进气节流驱动电动机667的驱动使进气节流阀593进行关闭动作。于是，柴油发动机570的负荷增加，用于维持发动机转速的柴油发动机570的输出(燃料喷射量)增加，结果来自柴油发动机570的废气温度上升。并且，烟灰过滤器65内的颗粒状物质被强制燃烧。接着，当强制再生条件不成立时(步骤S55：否)，在利用通知装置337在规定时间内进行了解除DPF60的强制再生控制的通知(步骤S56)后，利用进气节流驱动电动机667的驱动使进气节流阀593进行打开动作，使进气节流阀593的阀开闭角度返回至关闭动作前的原来的状态(步骤S57)。于是，柴油发动机570的负荷减小，因此用于维持发动机转速的柴油发动机570的输出(燃料喷射量)减少。
返回到步骤S52，当强制再生条件不成立时(步骤S52：否)，转移到步骤S50，在利用通知装置337在规定时间内进行了使柴油发动机570的发动机转速复原到原来的转速的通知后，在步骤S51中，调节来自燃料喷射装置658的燃料的喷射状态，使柴油发动机570的发动机转速返回至两个条件(自动低转速条件和强制再生条件)成立前的原来的转速。
根据以上说明可清楚得知，在以第3实施方式的方式构成本发明的情况下，也能获得与第1及第2实施方式的情况相同的作用效果。
(4)第4实施方式
图24和图25表示在搭载有电子稳速器式的柴油发动机的液压挖掘机中应用了本发明的情况下的第4实施方式。在第4实施方式中，液压挖掘机400和柴油发动机570的结构与第3实施方式基本相同，因此标注与第3实施方式相同的附图标记，省略对其详细说明。
(4-1)用于执行燃料喷射控制的构造及其控制形态
搭载在液压挖掘机中的作为控制部件的电子稳速器控制器611以如下方式进行设定，即，在进行了强制低转速开关35的接通操作(第1次按压操作)时(强制低转速条件成立时)，执行使发动机转速降低至规定的第1低转速(低速空转转速)的强制低转速控制(单按式减速控制)，并且，在上述强制低转速条件和后述的强制再生条件均成立时，当后述的强制再生条件成立时，为了抑制废气温度的下降，将发动机转速维持成高于低速空转转速的第2低转速(高速空转转速)。电子稳速器控制器611具有中央运算装置(CPU)、存储部件等(省略图示)。
如图24所示，如下构件与电子稳速器控制器611电连接：柴油发动机570的燃料喷射装置658；喷射量检测传感器666，其检测来自燃料喷射装置658的燃料喷射量；电位器型的行驶传感器432，其检测行驶操纵杆415的操作位置；电位器型的操纵杆传感器433，其检测操纵杆416的操作位置；排气温度传感器334，其检测排气歧管571的废气温度；作为强制低转速操作部件的强制低转速开关35，其执行强制性地使发动机转速降低至规定的第1低转速(低速空转转速)的强制低转速控制；车速传感器336，其检测液压挖掘机400的车速(移动速度)；压力传感器66，其检测DPF60的堵塞状态；作为通知部件的通知装置337；电动机驱动电路668，其用于能够进行正反旋转的进气节流驱动电动机667；角度传感器669，其检测进气节流阀593的阀开闭角度。另外，通知装置337的各种闪灭数据预先存储在电子稳速器控制器611的存储部件中。
在该情况下，如图25的流程图所示，首先辨别是否在进行了强制低转速开关35的第1次按下操作时，利用行驶传感器432检测到行驶操纵杆415的位置固定状态(行驶装置402的停止)，且利用操纵杆传感器433检测到操纵杆416的位置固定状态(动臂411及铲斗413等的停止)，即，强制低转速条件是否成立(步骤S61)。当该条件成立时(步骤S61：是)，接着辨别废气温度的检测值Tex是否为可再生温度(例如约300℃)以下，且压力传感器66的检测值P与基准压力值Ps的压力差ΔP是否为极限压力差值ΔP0以上，即，强制再生条件是否成立(步骤S62)。
当强制再生条件不成立时(步骤S62：否)，转移到后述的步骤S67，利用通知装置337在规定时间内进行使柴油发动机570的发动机转速(从原来的转速)降低至低速空转转速的通知(详见后述)。当强制再生条件成立时(步骤S62：是)，在烟灰过滤器65中发生颗粒状物质的某一程度的堆积，处于烟灰过滤器65的再生动作难以进行的状态。因此，接着在利用通知装置337在规定时间内进行了将柴油发动机570的发动机转速维持成高速空转转速的通知(步骤S63)后，为了抑制废气温度的下降而防止DPF60的堵塞状态的恶化，调节来自燃料喷射装置658的燃料的喷射状态，将柴油发动机570的发动机转速维持成高于低速空转转速的高速空转转速(步骤S64)。
然后，辨别是否进行了第2次的强制低转速开关35的按压操作，或是否操作了行驶操纵杆415或操纵杆416等，也就是说，辨别强制低转速条件是否未被解除(步骤S65)，当强制低转速条件解除时(步骤S65：是)，辨别上述强制再生条件是否成立(步骤S66)。当强制再生条件不成立时(步骤S66：否)，烟灰过滤器65中的颗粒状物质的堆积状态得到某一程度的缓和，因此，在利用通知装置337在规定时间内进行了使柴油发动机570的发动机转速降低至低速空转转速的通知(步骤S67)后，调节来自燃料喷射装置658的燃料的喷射状态，使柴油发动机570的发动机转速(从高速空转转速)降低至低速空转转速(步骤S68)。
接着，辨别是否进行了第2次强制低转速开关35的按压操作，或是否操作了行驶操纵杆415或操纵杆416等(强制低转速条件是否未被解除)(步骤S69)，当未被解除时(步骤S69：否)，返回到上述步骤S62。当强制低转速条件解除时(步骤S69：是)，在利用通知装置337在规定时间内进行了使柴油发动机570的发动机转速复原到原来的转速的通知(步骤S70)后，调节来自燃料喷射装置658的燃料的喷射状态，使柴油发动机570的发动机转速返回至两个条件(强制低转速条件和强制再生条件)成立前的原来的转速(步骤S71)。
返回到步骤S65，辨别是否进行了第2次强制低转速开关35的按压操作，或是否操作了行驶操纵杆415或操纵杆416等(强制低转速条件是否未被解除)，当强制低转速条件不成立时(步骤S65：否)，接着辨别强制再生条件是否成立(步骤S72)。当强制再生条件成立时(步骤S72：是)，在利用通知装置337在规定时间内进行了执行DPF60的强制再生控制的通知(步骤S73)后，使柴油发动机570的发动机转速返回至两个条件(强制低转速条件和强制再生条件)成立前的原来的转速，而后执行DPF60的强制再生控制(步骤S74)。即，利用进气节流驱动电动机667的驱动使进气节流阀593进行关闭动作。于是，柴油发动机570的负荷增加，用于维持发动机转速的柴油发动机570的输出(燃料喷射量)增加，结果来自柴油发动机570的废气温度上升。并且，烟灰过滤器65内的颗粒状物质被强制性地燃烧。接着，当强制再生条件不成立时(步骤S75：否)，在利用通知装置337在规定时间内进行了解除DPF60的强制再生控制的通知(步骤S76)后，利用进气节流驱动电动机667的驱动使进气节流阀593进行打开动作，使进气节流阀593的阀开闭角度返回到关闭动作前的原来的状态(步骤S77)。于是，柴油发动机570的负荷减小，因此用于维持发动机转速的柴油发动机570的输出(燃料喷射量)减少。
返回到步骤S72，当强制再生条件不成立时(步骤S72：否)，转移到步骤S70，在利用通知装置337在规定时间内进行了使柴油发动机570的发动机转速复原到原来的转速的通知后，在步骤S71中，调节来自燃料喷射装置658的燃料的喷射状态，使柴油发动机570的发动机转速返回至两个条件(自动低转速条件和强制再生条件)成立前的原来的转速。
根据以上说明可清楚得知，在以第4实施方式的方式构成本发明的情况下，也能获得与第1～第3实施方式的情况相同的作用效果。
(5)第5实施方式
图26和图27表示使联合收割机执行强制低转速控制的情况的第5实施方式。第5实施方式的基本构造与第1实施方式相同，与第1实施方式的不同之处在于，代替减速开关335地采用了强制低转速开关35(参照图26)。强制低转速开关35是复位型的按键开关(也称瞬时开关)，以如下方式进行设定，即，利用第1次的按下操作强制性地使发动机转速降低至低速空转转速，利用第2次的按下操作使发动机转速从低速空转转速返回到降低前的原来的转速。
作为燃料喷射控制的一例，第5实施方式的燃料喷射控制器311无论是否需要进行强制再生控制，都在进行了强制低转速开关35的接通操作(第1次的按压操作)时，优先执行强制低转速控制，禁止上述强制再生控制的执行，在又一次地进行了强制低转速开关35的按压操作，或操作了关于联合收割机的主变速杆16或作业离合器分离杆18等时，停止强制低转速控制。而且，在停止了强制低转速控制时，当DPF60内的堵塞状态达到预先设定的状态(越降低柴油发动机70的输出，DPF60越堵塞的状态)时，燃料喷射控制器311执行强制再生控制，另一方面，当DPF60内的堵塞状态未达到上述预先设定的状态时，燃料喷射控制器311使发动机转速从低速空转转速返回为降低前的原来的转速。
这里，强制低转速控制(单按式减速控制)是指在进行了强制低转速开关35的接通操作(第1次的按压操作)时，对各燃料喷射阀119进行电子控制，调节自各喷射器115供给的燃料的喷射状态(喷射压力、喷射时期和喷射期间等)，从而使发动机转速自动降低至低速空转转速(降低柴油发动机70的输出)。强制再生控制是指根据压力传感器66及排气温度传感器334的检测信息，对各燃料喷射阀119进行电子控制，调节自各喷射器115供给的燃料的喷射状态，从而增加柴油发动机70的输出而使废气温度上升，强制性地使DPF60(烟灰过滤器65)内的颗粒状物质燃烧。
采用上述结构，在降低柴油发动机70的输出的强制低转速控制的执行过程中，不能重复进行使柴油发动机70的输出提高的强制再生控制。因此，能够使要求相反的动作的2种燃料喷射控制(强制低转速控制和强制再生控制)在柴油发动机70内共存，而且能够不重复地高效率地执行各控制。因而，能够兼顾联合收割机中的油耗的节省及废气净化。也能消除发动机声音的急剧变化带给操作者的不舒适感。
另外，第5实施方式的燃料喷射控制器311在对关于联合收割机的主变速杆16或作业离合器分离杆18等进行操作，而停止了强制低转速控制时，当DPF60内的堵塞状态达到预先设定的状态(越降低柴油发动机70的输出，DPF60越堵塞的状态)时，执行强制再生控制，另一方面，当DPF60内的堵塞状态未达到上述预先设定的状态时，使发动机转速从低速空转转速返回到降低前的原来的转速，因此，即使操作者忘记了自强制低转速控制复原的操作(在第5实施方式中是强制低转速开关的第2次的按下操作)，仅通过进行使联合收割机起步加速的操作、驱动作业部(脱粒装置5等)的操作，就能容易地确保柴油发动机70的输出。因而，在自强制低转速控制复原时，以低速空转转速使联合收割机起步加速或驱动作业部，能够可靠地防止柴油发动机70因输出不足或过载而急速停止这样的不良。
此外，第5实施方式的燃料喷射控制器311在执行强制低转速控制的过程中，当DPF60内的堵塞状态达到预先设定的状态(越降低柴油发动机70的输出，DPF60越堵塞的状态)时，利用通知装置337进行需要DPF60(烟灰过滤器65)的强制再生的通知。因此，即使在禁止了强制再生控制的强制低转速控制的执行过程中，也能把握DPF60(烟灰过滤器65)是否发生了堵塞，提醒操作者注意DPF60的堵塞。由于执行了强制低转速控制，因此能够避免DPF60的堵塞加重而发生事故这样的故障。
接下来，参照图27的流程图说明上述的强制低转速控制的一例。第5实施方式的强制低转速控制在进行了强制低转速开关35的第1次的按下操作时(步骤S101：是)，当利用车速传感器336检测到主变速杆16的中立位置操作(行驶机体1的停止)时(步骤S102：是)，以脱粒装置5及谷粒排出输送机8的停止作为条件(步骤S103～S106)，执行强制低转速控制(步骤S107)。即，调节来自各喷射器115的燃料的喷射状态，使柴油发动机70的发动机转速降低至低速空转转速。
这里，通过用作业离合器传感器331检测作业离合器分离杆18的断开操作，来辨别脱粒装置5的停止(步骤S103)，利用谷粒排出传感器332检测谷粒排出输送机8的停止(步骤S105)。当作业离合器分离杆18和谷粒排出输送机8均在进行驱动时，利用致动器(省略图示)的驱动强制性地使两者停止(步骤S104、S106)。
在步骤S107之后，辨别废气温度的检测值Tex是否为可再生温度(例如约300℃)以下，且压力传感器66的检测值P与基准压力值Ps的压力差ΔP是否为极限压力差值ΔP0以上(步骤S108)。当该条件不成立时(步骤S108：否)，颗粒状物质不大堆积在烟灰过滤器65中，因此，接着辨别是否进行了第2次的强制低转速开关35的按压操作，或是否操作了主变速杆16或作业离合器分离杆18等(步骤S109)。当该条件成立时(步骤S109：是)，停止强制低转速控制，调节来自各喷射器115的燃料的喷射状态，使柴油发动机70的发动机转速从低速空转转速返回至降低前的原来的转速(步骤S110)。
返回到步骤S108，当上述条件成立时(步骤S108：是)，不仅在烟灰过滤器65中有颗粒状物质的堆积，而且还处于烟灰过滤器65的再生动作不能进行的状态。因此，接着利用通知装置337在规定时间内进行需要DPF60(烟灰过滤器65)的强制再生的通知(步骤S111)，而后辨别是否进行了强制低转速开关35的第2次的按压操作，或是否操作了主变速杆16或作业离合器分离杆18等(步骤S112)。当该条件成立时(步骤S112：是)，停止强制低转速控制，执行DPF60的强制再生控制(步骤S113)。即，调节来自各喷射器115的燃料的喷射状态，将柴油发动机70的发动机转速提高至设定转速，使废气温度上升，强制性地使烟灰过滤器65内的颗粒状物质燃烧。接着，当废气温度的检测值Tex高于可再生温度，并且压力差ΔP小于极限压力差值ΔP0时(步骤S114)，调节来自各喷射器115的燃料的喷射状态，使柴油发动机70的发动机转速从设定转速返回至降低前的原来的转速(步骤S115)。
根据以上说明可清楚得知，由于发动机装置包括：作为动力源的发动机70；废气净化用的过滤装置60，其配置在上述发动机70的排气路径中；控制部件311，其根据上述过滤装置60的堵塞状态及上述发动机70的驱动状态(废气温度)，执行上述过滤装置60的强制再生控制，且该发动机装置具有强制低转速操作部件35，该强制低转速操作部件35用于执行强制性地使发动机转速降低至规定的低转速(低速空转转速)的强制低转速控制，上述控制部件311无论是否需要进行上述强制再生控制，都在进行了上述强制低转速操作部件35的接通操作时，优先执行上述强制低转速控制，因此，在降低上述发动机70的输出的强制低转速控制的执行过程中，不会重复进行使上述发动机70的输出提高的强制再生控制。因此，能够使需要相反的动作的2种燃料喷射控制(强制低转速控制和强制再生控制)在上述发动机70内共存，而且能够不重复地高效率地执行各控制。因而，起到能够兼顾联合收割机中的油耗的节省和废气净化的效果。另外，也具有能够消除发动机声音的急剧变化带给操作者的不舒适感的优点。
另外，由于上述控制部件311在操作了关于供上述发动机装置搭载的作业机械的移动系统操作部件16或作业系统操作部件18时，停止上述强制低转速控制，此时，当上述过滤装置60内的堵塞状态达到预先设定的状态(越降低上述发动机70的输出，上述过滤装置60越堵塞的状态)时，执行上述强制再生控制，另一方面，当上述过滤装置60内的堵塞状态未达到预先设定的状态时，使上述发动机转速返回到降低前的原来的转速，因此，即使操作者忘记了自上述强制低转速控制复原的操作(在第5实施方式中是上述强制低转速操作部件35的第2次的按下操作)，仅通过进行使作业机械起步加速的操作、驱动作业部(脱粒装置5等)的操作，也能容易地确保上述发动机70的输出。因而，起到如下效果，即，在自上述强制低转速控制复原时，能够以低速空转转速使上述作业机械起步加速或驱动上述作业部，可靠地防止上述发动机70因输出不足或过载而急速停止这样的不良。
此外，由于上述控制部件311在上述强制低转速控制的执行过程中，当上述过滤装置60内的堵塞状态达到预先设定的状态(极限压力差值ΔP0以上)时，利用与上述控制部件311相连接的通知部件337进行通知，因此起到如下效果，即，即使在禁止了强制再生控制的强制低转速控制的执行过程中，也能把握在上述过滤装置60中是否发生了堵塞，提醒操作者注意上述过滤装置60的堵塞。由于执行了上述强制低转速控制，因此也具有能够避免上述过滤装置60的堵塞加重而发生事故这样的故障。
(6)第6实施方式
图28和图29表示使液压挖掘机400执行强制低转速控制的情况的第6实施方式。第6实施方式的基本构造与第2实施方式相同，与第2实施方式的不同之处在于，在该情况下也是代替减速开关335采用了强制低转速开关35(参照图28)。
第6实施方式的燃料喷射控制器311也是无论是否需要强制再生控制，都在进行了强制低转速开关35的接通操作(第1次的按压操作)时，优先执行强制低转速控制，禁止强制再生控制的执行，在又一次地进行强制低转速开关35的按压操作，或操作了行驶操纵杆415或操纵杆416等时，停止强制低转速控制。而且，燃料喷射控制器311在停止了强制低转速控制时，当DPF60内的堵塞状态达到预先设定的状态(越降低柴油发动机70的输出，DPF60越堵塞的状态)时，执行强制再生控制，另一方面，当DPF60内的堵塞状态未达到上述预先设定的状态时，使发动机转速从低速空转转速返回到降低前的原来的转速。
接下来，参照图29的流程图说明第6实施方式中的强制低转速控制的一例。第6实施方式的强制低转速控制在进行了强制低转速开关35的第1次的按下操作时(步骤S131：是)，当利用行驶传感器432检测到行驶操纵杆415的位置固定状态(行驶装置402的停止)，且利用操纵杆传感器433检测到操纵杆416的位置固定状态(动臂411及铲斗413等的停止)时(步骤S132)，执行强制低转速控制(步骤S133)。即，调节来自各喷射器115的燃料的喷射状态，使柴油发动机70的发动机转速降低至低速空转转速。
接着，辨别废气温度的检测值Tex是否为可再生温度(例如约300℃)以下，且压力传感器66的检测值P与基准压力值Ps的压力差ΔP是否为极限压力差值ΔP0以上(步骤S134)。当该条件不成立时(步骤S134：否)，颗粒状物质不大堆积在烟灰过滤器65中，因此，接着辨别是否进行了第2次的强制低转速开关35的按压操作，或是否操作了行驶操纵杆415或操纵杆416等(步骤S135)。当该条件成立时(步骤S135：是)，停止强制低转速控制，调节来自各喷射器115的燃料的喷射状态，使柴油发动机70的发动机转速从低速空转转速返回至降低前的原来的转速(步骤S136)。
返回到步骤S134，当上述条件成立时(步骤S134：是)，不仅在烟灰过滤器65中有颗粒状物质的堆积，而且处于烟灰过滤器65的再生动作不能进行的状态。因此，接着利用通知装置337在规定时间内进行需要DPF60(烟灰过滤器65)的强制再生的通知(步骤S137)，而后辨别是否进行了强制低转速开关35的第2次的按压操作，或是否操作了行驶操纵杆415或操纵杆416等(步骤S138)。当该条件成立时(步骤S138：是)，停止强制低转速控制，执行DPF60的强制再生控制(步骤S139)。即，调节来自各喷射器115的燃料的喷射状态，将柴油发动机70的发动机转速提高至设定转速，使废气温度上升，强制性地使烟灰过滤器65内的颗粒状物质燃烧。接着，当废气温度的检测值Tex高于可再生温度，并且压力差ΔP小于极限压力差值ΔP0时(步骤S140)，调节来自各喷射器115的燃料的喷射状态，使柴油发动机70的发动机转速从设定转速返回至降低前的原来的转速(步骤S141)。
根据以上说明可清楚得知，在以第6实施方式的方式构成本发明的情况下，也能获得与第5实施方式的情况相同的作用效果。
(7)第7实施方式
图30和图31表示使搭载有电子稳速器式的柴油发动机的液压挖掘机400，执行强制低转速控制的情况下的第7实施方式。第7实施方式的基本构造与第3实施方式相同，与第3实施方式的不同之处在于，在该情况下也代替减速开关335地采用了强制低转速开关35(参照图30)。
第7实施方式的电子稳速器控制器611与第5及第6实施方式相同，也是无论是否需要强制再生控制，都在进行了强制低转速开关35的接通操作(第1次的按压操作)时，优先执行强制低转速控制，禁止强制再生控制的执行，当又一次地进行强制低转速开关35的按压操作，或操作了行驶操纵杆415或操纵杆416等时，停止强制低转速控制。而且，电子稳速器控制器611在停止了强制低转速控制时，当DPF60内的堵塞状态达到预先设定的状态(越降低柴油发动机570的输出，DPF60越堵塞的状态)时，执行强制再生控制，另一方面，当DPF60内的堵塞状态未达到上述预先设定的状态时，使发动机转速从低速空转转速返回到降低前的原来的转速。
在该情况下，如图31的流程图所示，在进行了强制低转速开关35的第1次的按下操作时(步骤S151：是)，当利用行驶传感器432检测到行驶操纵杆415的位置固定状态(行驶装置402的停止)，且利用操纵杆传感器433检测到操纵杆416的位置固定状态(动臂411及铲斗413等的停止)时(步骤S152)，执行强制低转速控制(步骤S153)。即，调节来自燃料喷射装置658的燃料的喷射状态，使柴油发动机570的发动机转速降低至低速空转转速。
接着，辨别废气温度的检测值Tex是否为可再生温度(例如约300℃)以下，且压力传感器66的检测值P与基准压力值Ps的压力差ΔP是否为极限压力差值ΔP0以上(步骤S154)。当该条件不成立时(步骤S154：否)，颗粒状物质不大在烟灰过滤器65中堆积，因此，接着辨别是否进行了第2次的强制低转速开关35的按压操作，或是否操作了行驶操纵杆415或操纵杆416等(步骤S155)。当该条件成立时(步骤S155：是)，停止强制低转速控制，调节来自燃料喷射装置658的燃料的喷射状态，使柴油发动机570的发动机转速从低速空转转速返回至降低前的原来的转速(步骤S156)。
返回到步骤S154，当上述条件成立时(步骤S154：是)，不仅在烟灰过滤器65中有颗粒状物质的堆积，而且处于烟灰过滤器65的再生动作不能进行的状态。因此，接着利用通知装置337在规定时间内进行需要DPF60(烟灰过滤器65)的强制再生的通知(步骤S157)，而后辨别是否进行了强制低转速开关35的第2次的按压操作，或是否操作了行驶操纵杆415或操纵杆416等(步骤S158)。当该条件成立时(步骤S158：是)，停止强制低转速控制，使柴油发动机570的发动机转速返回至降低前的原来的转速，而后执行DPF60的强制再生控制(步骤S159)。在该情况下，利用进气节流驱动电动机667的驱动使进气节流阀593进行关闭动作。于是，柴油发动机570的负荷增加，用于维持发动机转的柴油发动机570的输出(燃料喷射量)增加，结果来自柴油发动机570的废气温度上升。并且，烟灰过滤器65内的颗粒状物质被强制性地燃烧。接着，当废气温度的检测值Tex高于可再生温度，并且压力差ΔP小于极限压力差值ΔP0时(步骤S160)，利用进气节流驱动电动机667的驱动使进气节流阀593进行打开动作，使进气节流阀593的阀开闭角度返回至关闭动作前的原来的状态(步骤S161)。于是，柴油发动机570的负荷减小，因此用于维持发动机转速的柴油发动机570的输出(燃料喷射量)减少。
根据以上说明可清楚得知，在以第7实施方式的方式构成本发明的情况下，也能获得与第5及第6实施方式的情况相同的作用效果。
(8)其他
本发明并不限定于上述实施方式，可以具体化为各种形态。例如应用本发明的作业机械的发动机既可以是共轨式，也可以是电子稳速器式。另外，本发明如第1～第4实施方式例示的那样，既可以应用在自动低转速控制(自动减速控制)中，也可以应用在强制低转速控制(单按式减速控制)中。也就是说，本发明的低转速控制是包括自动低转速控制(自动减速控制)和强制低转速控制(单按式减速控制)两者的概念。用于进行强制再生控制的结构并不限定于控制燃料喷射量、排气节流装置的类型，也可以将利用液压设备等的假负载施加于发动机，或控制进气节流。总之，只要是能够强制性地使废气温度上升的结构即可。此外，并不限定于在农作机(联合收割机、货车等)、建筑机械(液压挖掘机、叉车等)中应用本发明，也可以在发电机或船舶等中应用本发明。作业机械用作农作机、建筑机械、发电机和船舶等的总称。除此之外，各部分的结构并不限定于图示的实施方式，可以在不脱离本发明的主旨的范围内，进行各种变更。
附图标记说明
60、DPF；64、柴油氧化催化剂；65、烟灰过滤器；66、压力传感器；70、共轨式的柴油发动机；117、共轨系统；311、作为控制部件的燃料喷射控制器；331、作业离合器传感器；332、谷粒排出传感器；333、变速传感器；334、排气温度传感器；335、减速开关；336、车速传感器；337、声音装置；433、操纵杆传感器；570、电子稳速器式的柴油发动机；593、进气节流阀；658、燃料喷射装置。

Claims (6)

1.一种发动机装置，该发动机装置包括：作为动力源的发动机；废气净化用的过滤装置，其配置在所述发动机的排气路径中；控制部件，其在预先设定的低转速条件成立时，执行使发动机转速降低至规定的第1低转速的低转速控制，其中，
在所述低转速条件和预先设定的强制再生条件均成立时，所述控制部件为了抑制废气温度的下降，将发动机转速维持为高于所述第1低转速的第2低转速。
2.根据权利要求1所述的发动机装置，其中，
所述控制部件在使所述发动机转速为所述第2低转速后仅解除了所述强制再生条件时，使所述发动机转速降低至所述第1低转速。
3.根据权利要求1或2所述的发动机装置，其中，
所述控制部件在使所述发动机转速为所述第2低转速后，将所述低转速条件和所述强制再生条件都解除了时，使所述发动机转速返回为所述两个条件成立前的原来的转速。
4.一种发动机装置，该发动机装置包括：作为动力源的发动机；废气净化用的过滤装置，其配置在所述发动机的排气路径中；控制部件，其根据所述过滤装置的堵塞状态和所述发动机的驱动状态，执行所述过滤装置的强制再生控制，其中，
该发动机装置具有强制低转速操作部件，该强制低转速操作部件用于执行强制性地使发动机转速降低至规定的低转速的强制低转速控制；
所述控制部件无论是否需要进行所述强制再生控制，都在进行了所述强制低转速操作部件的接通操作时，优先执行所述强制低转速控制。
5.根据权利要求4所述的发动机装置，其中，
所述控制部件在操作了关于供所述发动机装置搭载的作业机械的移动系统操作部件或作业系统操作部件时，停止所述强制低转速控制，此时，若所述过滤装置内的堵塞状态达到预先设定的状态，则所述控制部件执行所述强制再生控制，而若所述过滤装置内的堵塞状态未达到预先设定的状态，则所述控制部件使所述发动机转速返回为降低前的原来的转速。
6.根据权利要求4或5所述的发动机装置，其中，
所述控制部件在执行所述强制低转速控制的过程中，当所述过滤装置内的堵塞状态达到预先设定的状态时，利用与所述控制部件相连接的通知部件通知。
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