CN106103926B - 发动机装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供一种在使尾气净化装置再生时能将尾气温度维持在高温地将颗粒状物质燃烧除去的发动机装置。本发明的作业车辆具备发动机(5)、配置在发动机(5)的排气路径中的尾气净化装置(50)、对发动机(5)的驱动进行控制的发动机控制装置(311)。发动机控制装置(311)执行将尾气净化装置(50)内堆积的颗粒状物质燃烧除去的多个再生控制。发动机控制装置(311)在多个再生控制中的非作业再生控制中,专门为了将上述颗粒状物质的燃烧除去而对发动机(5)进行驱动,而且,强制地进行不论发动机(5)的负荷如何变动都将发动机(5)的旋转速度维持不变的同步控制。

Description

发动机装置
技术领域
本发明涉及例如搭载在被称作建设机械、农作业机及内燃机发电机的作业机上的发动机装置,该发动机装置具备尾气净化装置。
背景技术
以往,作为柴油发动机(以下,简称为发动机)的尾气对策,在发动机的排气路径中设置尾气净化装置(柴油颗粒过滤器),从而,捕集尾气中的颗粒状物质(PM)等对大气排放加以抑制的技术广为人知(例如参照专利文献1及2等)。当被尾气净化装置捕集的PM超过规定量时,尾气净化装置内的流通阻力增大,而造成发动机输出的下降,因此,还通过尾气的升温来将尾气净化装置中堆积的PM除去,使尾气净化装置的PM捕集能力恢复(再生)。在即便使尾气升温也不能将尾气净化装置充分再生的情况下,向尾气净化装置内供给未燃烧燃料使PM燃烧,从而,能够促进尾气净化装置再生。这样的复原再生的技术也是公知的。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2000-145430号公报
专利文献2:日本特开2003-27922号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,即使执行了向尾气净化装置内供给未燃烧燃料的复原再生,如果持续不能取得充分的升温作用的运行状态的话,有时会在尾气净化装置内过剩地堆积PM。在这样的状况下,如果进行尾气净化装置再生,则会因过度堆积的PM的急遽的燃烧(猛烈燃烧)而招致尾气净化装置产生龟裂或熔化损坏的危害。
搭载在作业车辆上的发动机装置,为了在低负荷作业中抑制燃料消费率、噪音,有时对发动机的无负荷时的旋转速度加以限制地进行驱动。但是,对发动机旋转速度加以限制地对发动机进行驱动的场合,有时无法使尾气充分地升温,会使尾气净化装置的再生能力下降。
而且,作为燃料喷射量的控制方法,已知同步(日文:アイソクロナス)控制和衰减(日文:ドループ)控制,可以有操作者按照作业车辆的不同来选择指定同步控制及衰减控制。在搭载在这样的作业车辆上的发动机装置中,当在随便(日文:背荒れ)指定为衰减控制的情况下执行了再生控制时,有时施加到发动机上的负荷会造成旋转速度下降,导致尾气净化装置的再生能力下降。
本发明的课题是提供一种对上述这样的现状进行研究而实施了改善的发动机装置。
用于解决课题的技术手段
本发明第一方面为一种发动机装置,具备发动机、配置在上述发动机的排气路径上的尾气净化装置,和对上述发动机的驱动进行控制的发动机控制装置,上述发动机控制装置执行将堆积在上述尾气净化装置内的颗粒状物质燃烧除去的多个再生控制,其中,作为上述多个再生控制,至少具有将自然喷射(日文:ポスト噴射)与规定高速旋转速度组合地使尾气温度上升的非作业再生控制,上述发动机控制装置,在上述非作业再生控制中,专门为了将上述颗粒状物质燃烧除去而驱动上述发动机,而且,强制地执行不拘于上述发动机的负荷的变动而将上述发动机的旋转速度维持不变的同步控制。
发明的第二方面为,在第一方面的发动机装置中,上述发动机控制装置,可以择一地选择通过高怠速旋转速度的限制值来限制上述发动机的旋转速度的高怠速限制模式的执行,和该高怠速限制模式的解除,在上述非作业再生控制中,将上述高怠速限制模式强制地解除,以比上述高怠速旋转速度的限制值高的上述规定高速旋转速度对上述发动机进行驱动。
发明的第三方面为,在第一或第二方面的发动机装置中,上述发动机控制装置,在上述非作业再生控制中,将上述发动机的输出限制成比最大输出低的非作业时最大输出,对上述发动机进行驱动。
发明的第四方面为,作为上述非作业再生控制,至少具有当能够在作业继续进行中实施的再生控制失败时能够执行的静止式(日文:ステーショナリ)再生控制,和该静止式控制失败时能够执行的恢复再生控制,上述发动机控制装置,当执行上述静止式再生控制和上述恢复再生控制中的某一个时,执行强制动作。
发明的第五方面为,在第一方面的发动机装置中,上述发动机控制装置存储了基于上述发动机的旋转速度与扭矩的关系的输出特定图(日文:マップ),在上述高怠速限制模式的执行时,上述发动机控制装置通过上述高怠速旋转速度的限制值对上述输出特性图进行修正后,根据修正了的输出特性图计算目标燃料喷射量,对上述发动机进行驱动。
发明效果
根据本发明,发动机装置具备发动机、配置在上述发动机的排气路径上的尾气净化装置,和对上述发动机的驱动进行控制的发动机控制装置,上述发动机控制装置执行将堆积在上述尾气净化装置内的颗粒状物质燃烧除去的多个再生控制,其中,作为上述多个再生控制,至少具有将自然喷射与规定高速旋转速度组合地使尾气温度上升的非作业再生控制,上述发动机控制装置,在上述非作业再生控制中,专门为了将上述颗粒状物质燃烧除去而驱动上述发动机,因此,在上述非作业再生控制中上述发动机不进行常规运行。即,上述非作业再生控制,存在防止上述尾气净化装置破损(熔化损坏)、防止过度散发排出这样的用来回避危机模式。
而且,根据本发明,在上述非作业再生控制中,强制地执行不拘于上述发动机的负荷的变动而将上述发动机的旋转速度维持不变的同步控制,因此,在非作业再生控制执行时,上述发动机维持规定高速旋转速度进行旋转,所以可以使尾气温度上升,可以在良好条件下将上述尾气净化装置内的PM强制地燃烧除去,可以再生上述尾气净化装置的净化能力。
而且,根据本发明,在上述非作业再生控制中,将上述高怠速限制模式强制地解除,以比上述高怠速旋转速度的限制值高的上述规定高速旋转速度对上述发动机进行驱动,因此,在非作业再生控制执行时,上述发动机能够以规定高速旋转速度旋转,所以,可以使尾气温度上升,可以在良好条件下将上述尾气净化装置内的PM强制地燃烧除去,可以再生上述尾气净化装置的净化能力。
而且,根据本发明,在上述非作业再生控制中,将上述发动机的输出限制成比最大输出低的非作业时最大输出,所以,在执行了上述非作业再生控制的场合,可以防止尾气的过度的升温及升压,抑制升温造成的上述尾气净化装置等排气系部件的劣化、升压造成的从上述排气系部件的接合部产生的尾气泄漏。
附图说明
图1是拖拉机的左侧面图。
图2是拖拉机的俯视图。
图3是显示动力传递系的概要的框图。
图4是驾驶室的俯视图。
图5是驾驶室内的左侧面图。
图6是从操纵座席侧观察的仪表盘的正面图。
图7是实施方式中的发动机的正面图。
图8是发动机的背面图。
图9是发动机的左侧面图。
图10是发动机的右侧面图。
图11是发动机的俯视图。
图12是显示发动机室的构成的立体图。
图13是控制器的功能框图。
图14是发动机的燃料系统说明图。
图15是说明燃料的喷射正时的图。
图16是输出特性图的说明图。
图17是显示同步特性与衰减特性的关系的说明图。
图18是高怠速限制时的输出特性图的说明图。
图19是高怠速限制时的输出特性图的说明图。
图20是辅助再生控制及复原再生控制的流程图。
图21是非作业再生控制的流程图。
图22是表示非作业再生控制时的灯显示动作的流程图。
图23是表示各再生控制的关系的图。
具体实施方式
以下,根据附图以作为作业车辆的拖拉机为例对本发明的具体的实施方式进行说明。
首先,参照图1及图2对拖拉机的概要进行说明。实施方式中的拖拉机1的走行机体2,被作为走行部的左右一对前车轮3与同样作为走行部的左右一对后车轮4支撑。通过搭载在走行机体2的前部的作为动力源的共轨式的柴油发动机5(以下,简称为发动机)对后车轮4及前车轮3进行驱动,从而,拖拉机1进行前进后退走行。发动机5被发动机罩6覆盖。在走行机体2的上面设置驾驶室7,在该驾驶室7的内部配置操纵座席8,和通过掌舵使前车轮3的转动方向朝左右移动的操纵把手(圆把手)9。在驾驶室7的底部的下侧设置向发动机5供给燃料的燃料罐11。另外,在图2中为了方便而省略了驾驶室的图示。
走行机体2由具有前保险杠12及前车轴箱13的发动机构架14,和通过螺栓拆装自如地固定在发动机构架14的后部的左右机体构架16构成。在机体构架16的后部搭载变速器箱17,该变速器箱17用来把来自发动机5的旋转动力适当变速后传递到前后四个轮3、3、4、4。后车轮4通过从变速器箱17的外侧面朝外突出地安装着的后车轴箱18安装在变速器箱17上。左右后车轮4的上方被固定在机体构架16上的挡泥板19覆盖。
在变速器箱17的后部上面,以能拆装的方式安装着用来使作为作业部的轮转式耕耘机15升降运动的液压式升降机构20。轮转式耕耘机15通过一对左右下连杆21及上连杆22构成的3点连杆机构与变速器箱17的后部连结。在变速器箱17的后侧面,向后突设着用来向轮转式耕耘机15传递PTO驱动力的PTO轴23。
如图3所示,在向后突设在发动机5的后侧面上的发动机输出轴24上,直接连接地安装着飞轮25。经此飞轮25与主离合器140连结并向后延伸的主动轴26,通过向前突设在变速器箱17上的主变速输入轴27和两端具备万向联轴器的伸缩式的动力传递轴28进行连结。另一方面,如图1所示,从前车轴箱13向后突出的前车轮传递轴(未图示),和从变速器箱17的前侧面向前突出的前车轮输出轴(未图示)通过前车轮驱动轴85进行连结。
而且,在变速器箱17内,配置液压无级变速机29、前进后退切换机构30、走行副变速齿轮机构31及差动齿轮机构58。发动机5的旋转动力经动力传递轴28传递到变速器箱17的主变速输入轴27,接着,通过液压式无级变速机29与走行副变速齿轮机构31适当变速。此变速动力通过差动齿轮机构58传递到左右后车轮4。而且,上述变速动力通过前车轮驱动轴85传递到前车轴箱13,从而也传递到左右前车轮3。
液压式无级变速机29是在主变速输入轴27上将主变速输出轴36以同心状配置的串联方式的变速机,具备容量可变形的液压泵部150、通过从该液压泵部150排出的高压的动作油进行动作的固定容量形的变速用液压马达部151。在液压泵部150上,设有能够相对于主变速输入轴27的轴线改变倾斜角地对其动作油供给量进行调节的泵斜板159。改变调节泵斜板159相对于主变速输入轴27的轴线的倾斜角的主变速液压缸与泵斜板159相关联。通过此主变速液压缸(未图示)的驱动来改变泵斜板159的倾斜角,从而,对从液压泵部150供给到液压马达部151的动作油量进行改变调节,进行液压式无级变速机29的主变速动作。
即,当通过来自与主变速杆290(后文详述)的操作量成比例地进行动作的比例控制阀123(参照图13)的动作油使切换阀(未图示)动作时,未图示的主变速液压缸驱动,随之改变泵斜板159相对于主变速输入轴27的轴线的倾斜角。实施方式的泵斜板159,能够在夹着倾斜大致为零(包含零及其前后)的中立角度在一方的(正)最大倾斜角度与另一方(负)的最大倾斜角度之间的范围内调节角度,而且设定成,当走行机体2的车速最低时成为朝某一方倾斜了的角度(在此情况下为负,且为最大倾斜角度附近的倾斜角度)。
当泵斜板159的倾斜角大致为零(中立角度)时,无法由液压泵部150驱动液压马达部151,主变速输出轴237以与主变速输入轴27大致相同的旋转速度旋转。当使泵斜板159相对于主变速输入轴27的轴线相一个方向(正的倾斜角)侧倾斜时,液压泵部150使液压马达部151增速动作,主变速输出轴36以比主变速输入轴27快的旋转速度旋转。其结果,在主变速输入轴27的旋转速度上加上液压马达部151的旋转速度,传递到主变速输出轴36。为此,在比主变速输入轴27的旋转速度高的旋转速度的范围内,与泵斜板159的倾斜角(正的倾斜角)成比例地改变来自主变速输出轴36的变速动力(车速)。当泵斜板159为正,且为最大倾斜角度附近的倾斜角度时,走行机体2成为最高车速。
当把泵斜板159相对于主变速输入轴27的轴线相另一个向(负的倾斜角)侧倾斜时,液压泵部150使液压马达部151减速(反转)动作,主变速输出轴36以比主变速输入轴27低的旋转速度旋转。其结果,从主变速输入轴27的旋转速度减去液压马达部151的旋转速度后,传递到主变速输出轴36。为此,在比主变速输入轴27的旋转速度低的旋转速度的范围内,与泵斜板159的倾斜角(负的倾斜角)成比例地改变来自主变速输出轴36的变速动力。当泵斜板159为负,且为最大倾斜角度附近的倾斜角度时,走行机体2成为最低车速。
前进后退切换机构30接受来自液压式无级变速机29的主变速输出轴36的旋转动力。前进后退切换机构30具备用来切换走行机体2的前进后退的前进齿轮(未图示)及后退齿轮(未图示),通过由前进用及后退用液压离合器(未图示)择一地选择前进齿轮及后退齿轮择使其旋转,从而向副变速机构31传递动力。此时,在前进后退切换杆(换向器杆)252处于中立位置的状态下,未图示的前进用及后退用液压离合器都处于动力断开状态。成为从主变速输出轴36向前后车轮3、4的旋转动力大致为零的状态(与主离合器140切断的状态相同的状态)。
而且,通过将前进后退切换杆252(参照图1及图2)倒向前进侧的操作,驱动前进用离合器电磁阀46(参照图13)驱动使前进用离合器缸(未图示)动作。由此,基于主变速输出轴36的旋转动力,通过前进后退切换机构30中的未图示的前进齿轮将动力传递到副变速机构31。另一方面,通过将前进后退切换杆252倒向后退侧的操作,驱动后退用离合器电磁阀48(参照图13)使后退用离合器缸(未图示)动作。由此,基于主变速输出轴36的旋转动力通过前进后退切换机构30中的未图示的后退齿轮向副变速机构31进行动力传递。
副变速机构31接受来自前进后退切换机构30的旋转动力,而且,把经由前进后退切换机构30来的旋转动力变速并输出。副变速机构31具备副变速用的低速齿轮(未图示)及高速齿轮(未图示),通过低速离合器(未图示)及高速离合器(未图示)择一地选择使低速齿轮及高速齿轮旋转,从而,将来自前进后退切换机构30的旋转动力变速,向后级的各机构进行动力传递。
通过将副变速杆258(参照图1及图2)倒向低速侧的操作,对应于高速离合器电磁阀136(参照图13)的切换动作,使副变速液压缸(未图示)的活塞杆的位置向低速侧位移。因此,与未图示的副变速液压缸的活塞杆前端连结着的副变速拨叉(未图示),将未图示的低速离合器置于动力连接状态,将来自前进后退切换机构30的旋转动力变速成低速,传递到差动齿轮机构58。
另一方面,通过将副变速杆258倒向高速侧的操作,对应于高速离合器电磁阀136(参照图13)的切换动作,将未图示的副变速液压缸的活塞杆的位置向高速侧位移。因此,未图示的副变速拨叉(未图示),将未图示的高速离合器置于动力连接状态,将来自前进后退切换机构30的旋转动力变速成高速,传递到差动齿轮机构58。
差动齿轮机构58接受来自副变速机构31的旋转动力,而且,把由副变速机构31变速了的变速动力传递到左右后车轮4。此时,差动齿轮机构58通过差动齿轮(未图示)把由副变速机构31变速了的变速动力分开并传递到各个向左右方向延伸的差动输出轴62(差动动作)。而且,差动输出轴62经末级齿轮63等与后车轴64连结,在后车轴64的前端部安装后车轮4。而且,在差动输出轴62上相关联地设置了制动动作机构65a、65b,通过踏入处于转向柱245的右侧的制动踏板251(参照图2),使制动动作机构65a、65b进行制动动作。
进而,当操纵把手9(参照图1及图2)的操操舵角度大于等于规定角度时,通过与回转内侧的后车轮4对应的自动制动电磁阀67a(67b)的驱动使制动缸(未图示)动作,使针对回转内侧的后车轮4的制动动作机构65a(65b)自动地制动动作。为此,能够执行U型转弯等小圈转弯的回转走行。而且,差动齿轮机构58具备用来使上述差动动作停止(一直等速地驱动左右差动输出轴62)的差动锁定机构(未图示)。在此情况下,通过踏入差动锁定踏板257(参照图2),使以出入自如的方式设置着的锁定销与差动齿轮卡合,从而,差动齿轮被固定,差动机能停止,左右差动输出轴62以等速进行旋转驱动。
而且,上述构成的变速器箱17,在其内部,具备切换PTO轴23的驱动速度的PTO变速齿轮机构(未图示),和使主变速输入轴27及PTO变速齿轮机构间的动力传递能够进行通断的PTO离合器(未图示)。通过此PTO变速齿轮机构及PTO离合器的动作,将来自发动机5的动力传递到PTO轴23。
在此情况下,当对后述的PTO离合器开关225进行接通操作时,通过PTO离合器液压电磁阀104(参照图13)的驱动,将未图示的PTO离合器置于动力连接状态。其结果,通过主变速输入轴27传递的来自发动机5的旋转动力,从未图示的PTO齿轮机构向PTO轴23输出。此时,当对PTO变速杆256进行变速操作时,通过未图示的PTO变速齿轮机构内的多个齿轮择一地旋转动作,从而,把1速~4速及反转等各个PTO变速输出传递到PTO轴23。
参照图4~图6对操纵座席8与其周边的构造进行说明。在驾驶室7内的操纵座席8的前方,配置有转向柱245。转向柱245以埋设在将发动机5的后部侧围住的挡泥板263的背面侧的方式进行立设。俯视大致为圆形的操纵把手9被安装在从转向柱245的上面突出的把手轴的上端。因此,操纵把手9中的大致环形的方向盘247成为相对于水平向后斜下方倾斜的姿势。
在转向柱245的右侧,配置有设定保持发动机5的输出转速的节流杆250,和用来对走行机体2进行制动操作的左右一对制动踏板251。在转向柱245的左侧配置有用来将走行机体2的行进方向切换成前进和后退的前进后退切换杆(换向器杆)252,和用来将动力通断用的主离合器140切断的离合器踏板253。在转向柱245的背面侧配置有用来将左右制动踏板251保持在踏入位置的驻车制动杆254。
在驾驶室7内的地板248中的转向柱245的右侧,配置有以节流杆250设定的发动机转速作为最低转速,在其以上的范围对发动机转速进行加减速的加速踏板255。在操纵座席8的下方,配置有用来对后述的PTO轴23的驱动速度进行切换操作的PTO变速杆256,和用来执行使左右后车轮4以等速进行旋转驱动的操作的差动锁定踏板257。在操纵座席8的左侧,配置有用来将走行副变速齿轮机构31(参照图3)的输出范围切换成低速和高速的副变速杆258。
在操纵座席8的右侧,设有用来载置落座在操纵座席8上的操作者的手臂、肘的扶手259。扶手259与操纵座席8分体地构成,而且,具备作为走行系操作机构的主变速杆290,和作为作业系操作机构作业部位置拨盘(升降拨盘)300。主变速杆290被设置成能够进行作为主变速操作体的前后倾动操作。而且,在本实施方式中,当将主变速杆290前倾操作时,走行机体2的车速增加,另一方面,当主变速杆290后倾操作时,走行机体2的车速降低。作业部位置拨盘300是用来通过手动来调节改变轮转式耕耘机15的高度位置的拨盘式的部件。
当把主变速杆290朝前侧(操纵把手9侧)倾动时,与主变速电位计(日文:ポテンショ)222检测的主变速杆290的操作位置相一致地,使泵斜板159(参照图3)朝正的倾斜角侧倾斜,将走行机体2的走行速度加速。另一方面,当把主变速杆290朝后侧(操纵座席8侧)倾动时,与主变速电位计222检测的主变速杆290的操作位置相一致地,使泵斜板159(参照图3)朝负的倾斜角侧倾斜,将走行机体2的走行速度减速。
在扶手259的右侧,将设置各种操作机构的操作台260固定在挡泥板19上方,在操作台260的上面配置PTO离合器开关225。PTO离合器开关225,是用来对PTO离合器(未图示)进行通断操作,将从PTO轴23到轮转式耕耘机15的动力传递进行通断的部件。PTO离合器开关225是按钮开关,其当一边将开关按下依次一边向俯视观察时的顺时针方向转动时,被锁定在按下了的位置,使从PTO轴23到轮转式耕耘机15的动力传递成为连接状态,进而再一次按下时,恢复到原来的位置,将从PTO轴23到轮转式耕耘机15的动力传递成为断开状态。
如图4~图6所示,仪表盘246在方向盘247的前方下侧位置对着坐在操纵座席8上的操作者配置,并且配置成使其仪表盘表面从后方稍稍向上方倾斜的状态。而且,仪表盘246的外缘被从内侧向外侧隆起的仪表盖262覆盖。而且,被仪表盖262覆盖的仪表盘246配置在转向柱245的前方上部的挡泥板263的后方的面(背面)。挡泥板263与转向柱245一起构成操纵柱。
仪表盘246作为运行操作显示装置,如图6所示,在其中央显示区域具有用指针表示发动机5的转速的发动机转速表265,在发动机转速表265的左右外侧(中央显示区域的外侧)的显示区域具有基于LED等的显示灯266a~266d、267a~267d。上述构成的仪表盘246,其显示灯266a~266d、267a~267d作为表示拖拉机1的各部的异常的报警灯、或者,表示拖拉机1的走行状态或轮转式耕耘机15的动作状态等的显示灯起作用。
在图6的构成例中,在仪表盘246的右侧显示区域中,显示灯267a~267d分别起到用来报知驻车制动杆254的锁定状态的驻车制动灯346(参照图13)、用来报知PTO离合器开关225的接通状态的PTO灯348(参照图13)、用来报知再生控制要求报警的再生灯332(参照图13)、用来报知发动机5的异常的发动机异常灯347(参照图13)的作用。而且,仪表盘246在发动机转速表265的下侧具有后述的液晶仪表盘330。
而且,在仪表盘246的中央显示区域,在发动机转速表265的上侧的显示区域具有基于LED等的显示灯273。此显示灯273通过在仪表盘246上模拟出「N」字,从而起到报知前进后退切换杆252的中立状态的换向器中立灯349(参照图13)的作用。
在仪表盖262的后方背面的左侧表面设置控制方式选择开关271及模式选择开关272。控制方式选择开关271及模式选择开关272都是交互动作式的。控制方式选择开关271通过操作者的操作,作为发动机5的控制方式,指定衰减控制及同步控制中的某一个。模式选择开关272通过操作者的操作,指定是否可以进行将发动机5的高怠速旋转速度(无负荷时的最高限度的旋转速度)限制在规定转速(限制值)Nh(例如,1800rpm)的高怠速限制动作。
在仪表盖262的后方背面的右侧表面设置再生开关329。再生开关329是瞬时动作式的。即,再生开关329是按下一次就发出一个ON脉冲信号的非锁定式的按钮开关。操作者按下再生开关329的按下时间,采用做用来判别是否可以执行复原再生控制(后文详述)以后的各再生控制的基准之一。实施方式的再生开关329由内装有再生开关灯345的带有灯的开关构成。在由显示灯267a显示后述的再生要求报警的仪表盘246的近旁配置再生开关329,因此,操作者可以在辨认仪表盘246的显示的状态下进行再生开关329的操作。
而且,在实施方式中,再生开关329配置在作为再生灯332(参照图13)起作用的仪表盘246的显示灯267a的近旁。即,在作为运行操作显示部的仪表盘246中的、再生控制要求报警的显示区域的近旁,配置再生开关329。因此,操作者在显示灯267a的显示报知再生要求报警时,容易辨认再生开关329的操作位置。
进而,在实施方式中,在仪表盘246的右侧的显示区域,通过显示灯267c的再生灯332的闪烁,使操作者辨认再生要求报警的报知,同时,使再生开关329的操作位置容易辨识。而且,在基于再生灯332的显示灯267c的右侧配置基于发动机异常灯347的显示灯267d,因此如后文所述那样,通过显示灯267c、267d的闪烁动作,操作者可以简单地判定所要求的再生控制为复原再生控制还是非作业再生控制。
进而,在基于再生灯332的显示灯267c的近旁的右侧的显示区域,配置有成为驻车制动灯346及PTO灯348的显示灯267a、267b,因此如后述那样,通过显示灯267a、267b的闪烁动作,在要求非作业再生控制时,操作者可以简单地辨识非作业再生过渡条件的某个条件是否没有满足。另外,显示灯267a~267d不限于图6的构成例,只要是在仪表盘246的显示区域中,将再生灯332、驻车制动灯346、发动机异常灯347及PTO灯348组合在接近位置进行配置即可,也可以采用其它结构。
接着,参照图7~图11说明实施方式中的共轨式的发动机5的概要构造。另外,在以下的说明中,将沿着发动机输出轴24的两侧部(夹着发动机输出轴24的两侧部)称作左右,将冷却扇56配置侧称作前侧,将飞轮25配置侧称作后侧,将排气歧管54配置侧称作左侧,将进气歧管53配置侧称作右侧,为了方便,将这些作为发动机5中的四方及上下的位置关系的基准。
如图7~图11所示,搭载在拖拉机等作业车辆上的作为原动机的发动机5,具备连续再生式的尾气净化装置50(DPF)。通过尾气净化装置50把从发动机5排出的尾气中的颗粒状物质(PM)除去,而且,降低尾气中的一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)。
发动机5具备内装有发动机输出轴24(曲轴)和活塞(图示省略)的汽缸体51。在汽缸体51上搭载汽缸盖52。在汽缸盖52的右侧面配置进气歧管53。在汽缸盖52的左侧面配置排气歧管54。即,在发动机5中的沿着发动机输出轴24的两侧面分开地配置进气歧管53与排气歧管54。在汽缸盖52的上面配置汽缸盖罩55。在发动机5中的与发动机输出轴24交叉的一个侧面,具体来说在汽缸体51的前面设置冷却扇56。从发动机输出轴24的前端侧经由V型皮带72向冷却扇56传递旋转动力。
在汽缸体51的后面设置飞轮壳体57。在飞轮壳体57内配置飞轮25。在输出轴24的后端侧轴支飞轮25。构成为,在作业车辆1的动作部经由发动机输出轴24将发动机5的动力取出。而且,在汽缸体51的下面配置油盘59。油盘59内的润滑油经由配置在汽缸体51的右侧面的机油过滤器60向发动机5的各润滑部供给。
在汽缸体51的右侧面中的机油过滤器60的上方(进气歧管53的下方)安装用来供给燃料的燃料供给泵327。将电磁开关控制型的带燃料喷射阀328(参照图14)的喷射器340设置在发动机5上。搭载在作业车辆上的燃料罐344(参照图14)经燃料供给泵327、圆筒状的共轨341及燃料过滤器343(参照图14)与各喷射器340相连。
燃料罐344的燃料经燃料过滤器343从燃料供给泵327被压送到共轨341,高压的燃料蓄积在共轨341中。对各喷射器340的燃料喷射阀328分别进行开关控制,从而,共轨341内的高压的燃料从各喷射器340喷射到发动机5的各汽缸。另外,在飞轮壳体57设置发动机起动用起动机61。发动机起动用起动机61的小齿轮与飞轮25的齿圈啮合。当发动机5起动时,通过起动机61的旋转力使飞轮25的齿圈旋转,从而,发动机输出轴24开始旋转(执行所谓的起动)。
在汽缸盖52的前面侧(冷却扇56侧)将冷却水泵71与冷却扇56的风扇轴配置成同轴状。在发动机5的左侧,具体来说在冷却水泵71的左侧方,设置由发动机5的动力进行发电的作为发电机的同步发电机73。从发动机输出轴24的前端侧经V型皮带72将旋转动力分别传递到冷却扇56、冷却水泵71及同步发电机73,搭载在作业车辆上的散热器109(参照图12)内的冷却水通过冷却水泵71的驱动被供给到汽缸体51及汽缸盖52,将发动机5冷却。
在油盘59的左右侧面分别设置发动机脚安装部74。具有防振橡胶的发动机脚体(图示省略)能够分别通过螺栓固定在各发动机脚安装部74。在实施方式中,通过在作业车辆中的左右一对发动机构架上夹着油盘59将油盘59侧的发动机脚安装部74通过螺栓固定在各发动机构架14上,从而由将作业车辆1的两发动机构架14支撑发动机5。油盘59在其底面中央具有与发动机输出轴24平行的槽状的凹坑66。作业车辆1的前车轮驱动轴85插通到油盘59的凹坑66,与前车轴箱连结(参照图1)。
如图10及图11所示,在进气歧管53的入口部经EGR装置76(尾气再循环装置)连结空气过滤器145。EGR装置76主要位于发动机5的右侧,具体来说位于汽缸盖52的右侧方。吸入空气过滤器145的新空气(外部空气)通过该空气过滤器145进行除尘及净化后,经EGR装置76送到进气歧管53,被供给到发动机5的各汽缸。
EGR装置76具备:将发动机5的尾气的一部分(EGR气体)与新空气混合后供给到进气歧管53的EGR本体盒、使空气过滤器145与EGR本体盒连通的进气节流部件78、经EGR冷却器29与排气歧管54连接的再循环尾气管80、将再循环尾气管80与EGR本体盒连通的EGR阀部件81。在实施方式中,进气歧管53的进气取入侧构成EGR本体盒。
即,进气节流部件78与进气歧管53的进气取入侧连结。而且,再循环尾气管80的出口侧也与进气歧管53的进气取入侧连接。再循环尾气管80的入口侧经EGR冷却器79与排气歧管54连接。通过对EGR阀部件81内的EGR阀的开度进行调节,从而,调节EGR气体向进气歧管53的进气取入侧的供给量。
在上述构成中,从空气过滤器145经进气节流部件78向进气歧管53进气取入侧供给新空气,另一方面,从排气歧管54向进气歧管53的进气取入侧供给EGR气体。来自空气过滤器145的新空气和来自排气歧管54的EGR气体在进气歧管53的进气取入侧被混合。从发动机5向排气歧管54排出的尾气的一部分自进气歧管53回流到发动机5,从而,降低高负荷运行时的最高燃烧温度,减少从发动机5排出的NOx(氮氧化物)的排出量。
在发动机5的上面侧中的排气歧管54的上方,即汽缸盖52的左侧方、排气歧管54的上方,配置尾气净化装置50。尾气净化装置50用来捕集尾气中的颗粒状物质(PM)等,构成为沿着与发动机5的输出轴(曲轴)24平行的左右方向较长延伸的大致圆筒形状。在尾气净化装置50的左右两侧(尾气移动方向上游侧与下游侧)向发动机5的左右分开地设置有尾气入口管86与尾气出口93。作为尾气净化装置50的尾气取入侧的尾气入口管86以能装拆的方式通过螺栓固定在排气歧管54上。
对尾气净化装置50的构造进行说明。尾气净化装置50具备具有净化入口管86的净化壳体87。在净化壳体87的内部,沿尾气移动方向串联地排列着生成二氧化氮(NO2)的白金等柴油氧化触媒88,和把捕集的颗粒状物质(PM)以比较低的温度连续地氧化除去的蜂窝状构造的煤烟过滤器89。柴油氧化触媒88及煤烟过滤器89收容在净化壳体87内。另外,经排气管将例如消声器、尾管与净化壳体87的尾气出口93连结,尾气从尾气出口93经消声器、尾管向外部排出。
净化壳体87经作为支撑体的法兰侧托架脚83及盒侧托架脚84安装在汽缸盖52及排气歧管54上。法兰侧托架脚83的根端侧以能装拆的方式通过螺栓固定在净化壳体87的外周侧的接合法兰上。而且,盒侧托架脚84的根端侧以能装拆的方式通过螺栓固定在净化壳体87的外盖体上。法兰侧托架脚83的前端侧以能装拆的方式通过螺栓固定在汽缸盖52中的冷却扇56侧的侧面。盒侧托架脚84的前端侧以能装拆的方式通过螺栓固定在汽缸盖52中的飞轮壳体57侧的侧面。
在排气歧管54的出口部固定着尾气入口管86的入口法兰体,从而,经尾气入口管86将净化壳体87与排气歧管54连通连接。其结果,净化壳体87通过各托架脚83、84稳定地连结支撑在作为发动机5的高刚性部件的排气歧管54及汽缸盖52。因此,可以谋求抑制因振动等造成的尾气净化装置50损伤。
在上述构成中,因柴油氧化触媒88的氧化作用生成的二氧化氮(NO2)被取入煤烟过滤器89内。包含在发动机5的尾气中的颗粒状物质被煤烟过滤器89捕集,通过二氧化氮(NO2)连续地氧化除去。不仅将发动机5的尾气中的粒状物质(PM)除去,而且降低了发动机5的尾气中的一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)的含量。
具备与发动机控制器311(参照图12)或电池202(参照图12)连接的多个根发动机动作传感器电源系线束111、与燃料喷射阀328连接的多个根共轨电源系线束112、与设置在发动机5的各处的动作传感器(图示省略)连接的多个根发动机动作传感器信号系线束113。作为附设在发动机5上的多个线束集合体114、115、116,各线束111、112、113分别被汇集成了一个。
通过上述构成,通过按功能不同而分割成共轨电源系线束112与发动机动作传感器信号系线束113,从而可以抑制1根线束(线束集合体114、115、116)的重量,因此,提高了各线束集合体114、115、116的布线的自由度。而且,由于可以分别按各线束集合体114、115、116进行更换,所以,可以如3汽缸发动机或4汽缸发动机那样,将共轨电源系线束以外的线束对汽缸数不同的发动机5进行共用。
在汽缸体51的侧面中的、共轨341与机油过滤器60间的侧面固定着连接器托架117,多组线束连接器118以能装拆的方式固定支撑在连接器托架117上。经5组线束连接器118将共轨电源系线束112、发动机动作传感器信号系线束113、尾气净化装置信号系线束(未图示)分别与5组发动机动作传感器电源系线束111电连接。即,经1组线束连接器118将共轨电源系线束112与发动机动作传感器电源系线束111连接。而且,经3组线束连接器118将发动机动作传感器信号系线束113与发动机动作传感器电源系线束111连接。而且,经1组线束连接器118将尾气净化装置信号系线束(未图示)与发动机动作传感器电源系线束111连接。多个根尾气净化装置信号系线束与DPF温度传感器326(参照图13)及差压传感器325连接。
而且,如图10所示,在进气歧管53与共轨341的外周侧分别延伸设置着线束集合体115(共轨电源系线束112)及线束集合体116(发动机动作传感器信号系线束113)。另一方面,在进气歧管53的下方配置共轨341,在共轨341的下方组装着线束连接器118。一边将各线束112、113以固定间隔相对于发动机5的外侧面背离,一边将各线束112、113沿发动机5的外侧面进行设置。可以防止各线束112、113从发动机5的外侧面较大地突出。而且,在形成在共轨341与机油过滤器60间的发动机5的冷却风路中设置线束连接器118。通过机油过滤器60对线束连接器118的外侧进行保护。例如,在发动机5的维护作业等中,可以降低工具等与线束连接器118接触等所产生的不良情形。
接着,参照图12对发动机罩6下的发动机室10内的构成进行说明。在发动机罩6的前部下侧形成前格栅138。通过支撑在发动机构架14上的左右发动机盖139与发动机罩6,覆盖发动机5的前方、上方及左右。将在背面侧安装有风扇护罩141的散热器109以位于发动机5的前面侧的方式立设在发动机构架14的前部侧。风扇护罩141围住冷却扇56的外周侧,将散热器109与冷却扇56连通。
在散热器109的前面侧立设矩形框状的框构架142。在框构架142的前方配置对变速器箱17(参照图3)内的动作油进行冷却的机油冷却器143与电力供给用的电池202。通过冷却扇56的旋转,冷却风吹到机油冷却器143及散热器109之后,经风扇护罩141流向发动机5。
在框构架142的前方中的机油冷却器143及电池202的上方,配置对导入发动机5的新空气进行净化的空气过滤器145。从空气过滤器145的一个侧面延伸的进气中继管146经EGR装置76与进气歧管53的入口部连结。在空气过滤器145的外周面形成用来向空气过滤器145导入新空气的新空气导入管。
在驾驶室7的前面侧设有用来划分发动机5侧与挡泥板263(操纵柱)侧的遮蔽板144。左右发动机盖139、发动机罩6及遮蔽板144构成将发动机5的前后左右及上方围住的发动机室10。在风扇护罩141的后面上部与遮蔽板144的前面上部之间,搭着前后较长的上支撑构架147。另一方面,在发动机罩6内面侧中的与上支撑构架147对峙的部位,设有前后较长的发动机罩撑条155。发动机罩撑条155的后端侧经发动机罩开闭支点轴156能上下转动地安装在遮蔽板144上。上支撑构架154与发动机罩撑条155之间架设着气体减振器157。
气体减振器157的杆侧的端部通过左右横向的销轴以能转动的方式枢轴固定在上支撑构架147的前部侧。气体减振器157的缸侧的端部通过左右横向的销轴以能转动的方式枢轴固定在发动机罩撑条155的前后中途部。进行发动机罩锁定机构的锁定解除的操作后,将发动机罩6的前部向上方抬起,从而,发动机罩6绕发动机罩开闭支点轴156向上转动,将发动机5的前方及上方开放。而且,通过气体减振器157的支撑作用,将发动机罩6保持在开放位置。
在上支撑构架147上安装对一体地设有电气配线连接器的差压传感器325进行支撑的传感器托架(传感器支撑体)148。传感器托架148以能装拆的方式安装在上支撑构架147上,与差压传感器325一起,对DPF温度传感器326(参照图13)的电气配线连接器149也进行支撑。
附设在上支撑构架147上的传感器托架148配置在尾气净化装置50的上侧。因此,支撑在传感器托架148上的差压传感器325可以对煤烟过滤器40的上游侧与下游侧间的尾气的压力差进行测定。而且,由于可以将传感器托架148配置在从尾气净化装置50离开的位置,所以,可以降低尾气净化装置50排出的热量对支撑在传感器托架148上的电子部件的影响。
DPF温度传感器326(参照图13)是热敏式的上游侧气体温度传感器和下游侧气体温度传感器,附设在气体净化壳体87上。DPF温度传感器326通过上游侧气体温度传感器对柴油氧化触媒88的气体流入侧端面的尾气温度进行检测,通过下游侧气体温度传感器对柴油氧化触媒88的气体流出侧端面的尾气温度进行检测。
差压传感器325通过夹着气体净化壳体87内的煤烟过滤器89设置的上游侧与下游侧的各传感器配管凸台体,和上游侧与下游侧的传感器配管进行连接。差压传感器325对煤烟过滤器89的上游侧与下游侧间的尾气的压力差进行检测。根据煤烟过滤器89的上游侧与下游侧间的排气压力差计算煤烟过滤器89中的颗粒状物质的堆积量,把握煤烟过滤器89内的堵塞状态。
接着,参照图13对用来执行拖拉机1的各种控制(变速控制、自动水平控制及耕耘深度自动控制等)的构成进行说明。如图13所示,拖拉机1具备对发动机5的驱动进行控制的发动机控制器311、对转向柱(操纵柱)245搭载的仪表盘246的显示动作进行控制的仪表控制器(运行操作显示控制器)312、进行走行机体2的速度控制等的主机控制器313。
上述控制器311~313除了分别具备执行各种运算处理、控制的CPU之外,还分别具备用来存储控制程序、数据的ROM、用来对控制程序、数据进行临时存储的RAM、测定时间用的计时器及输入输出接口等,通过CAN通信母线315以能够相互通信的方式进行连接。发动机控制器311及仪表控制器312通过电源施加用钥匙开关201与电池202连接。钥匙开关201是能够通过插入钥匙孔的规定的钥匙进行旋转操作的转动式开关,如图6所示,安装在挡泥板263的转向柱245的右侧位置。
在仪表控制器312的输入侧连接着:对操纵把手9的转动量(操操舵角度度)进行检测的操舵电位计210、作为许可尾气净化装置50再生动作的输入部件的再生开关329、作为发动机5的控制方式(调速模式)设定成衰减控制及同步控制中的某一个的控制方式选择开关271,及设定能够进行发动机5的旋转速度限制的模式选择开关272。
而且,在仪表控制器312的输出侧连接着:仪表盘246中的液晶仪表盘330、与尾气净化装置50再生动作等关联地鸣响的报警蜂鸣器331、与尾气净化装置50的再生动作关联地闪烁的作为报警灯的再生灯332、内装在再生开关329中并相应于尾气净化装置50的再生动作进行闪烁的再生开关灯345、在驻车制动杆254锁定状态下点亮的驻车制动灯346、在发动机5异常的情况下点亮的发动机异常灯347、在PTO离合器开关225接通的状态下点亮的PTO灯348,及在前进后退切换杆252处于中立的状态下点亮的换向器中立灯349。
在主机控制器313的输入侧连接着:对前进后退切换杆252的操作位置进行检测的前进后退电位计211、对主变速输出轴36的输出转速进行检测的主变速输出轴旋转传感器212、对前后车轮3、4的旋转速度(走行速度)进行检测的车速传感器213、对制动踏板251是否踏入进行检测的制动踏板开关220、对自动制动电磁阀67a、67b进行切换操作的自动制动开关221、对主变速杆290的操作位置进行检测的主变速电位计222、对手动改变调节轮转式耕耘机15的高度位置的作业部位置拨盘300的操作位置进行检测的位置拨盘传感器223、在由驻车制动杆254将左右制动踏板251保持在踏入位置的状态(基于驻车制动杆254的锁定状态)下接通的驻车制动开关236,及PTO离合器开关225。
在主机控制器313的输出侧连接着:使前进用离合器缸(未图示)动作的前进用离合器电磁阀46、使后退用离合器缸(未图示)动作的后退用离合器电磁阀48、使未图示的PTO离合器动作的PTO离合器液压电磁阀104、用来向液压式升降机构20的单动式液压缸(未图示)供给动作油的控制电磁阀121、与主变速杆290的倾动操作量成比例地使主变速液压缸(未图示)动作的比例控制阀123、使副变速液压缸(未图示)动作的高速离合器电磁阀136,及分别使左右制动动作机构65a、65b动作的自动制动电磁阀67a、67b。
而且,如图14所示,在发动机控制器311的输入侧,至少连接着:对共轨341内的燃料压力进行检测的轨压力传感器321、使燃料供给泵327旋转或停止的电磁离合器342、对发动机5的旋转速度(发动机输出轴24的凸轮轴位置)进行检测的发动机旋转传感器322、对喷射器340的燃料喷射次数(一个行程的燃料喷射期间中的次数)进行检测及设定的喷射设定器333、对加速操作件的操作位置进行检测的节流位置传感器334、对进气路径中的进气温度进行检测的进气温度传感器335、对排气路径中的尾气温度进行检测的排气温度传感器336、对发动机5的冷却水温度进行检测的冷却水温传感器323、对共轨341内的燃料温度进行检测的燃料温度传感器324、对EGR气体的温度进行检测的EGR温度传感器337、对排气过滤器50内的煤烟过滤器89前后(上下游)的尾气的差压进行检测的差压传感器325,以及,对排气过滤器50内的尾气温度进行检测的DPF温度传感器326。
在发动机控制器311的输出侧,至少连分别连接着各燃料喷射阀328的电磁线圈。即,被构成为,执行一边对蓄积在共轨341中的高压燃料的燃料喷射压力、喷射时期及喷射期间等进行控制,一边通过在一个行程中分多次从燃料喷射阀328喷射从而对氮氧化物(NOx)的产生加以抑制,而且煤烟、二氧化碳(CO2)等的产生也得以降低的完全燃烧,提高燃料消费率。而且,在发动机控制器311的输出侧还连接着对发动机5的进气压(进气量)进行调节的进气节流部件78,及对向进气歧管53的EGR气体供给量进行调节的EGR阀部件81等。
发动机控制器311,基本上根据由发动机旋转传感器322检测的旋转速度和由节流位置传感器334检测的节流位置求出发动机5的扭矩,用扭矩和输出特性运算出目标燃料喷射量,根据该运算结果执行使共轨341动作的燃料喷射控制。另外,共轨341的燃料喷射量,主要通过调节各燃料喷射阀328的开阀期间,改变向各喷射器340的喷射期间来进行调节。
如图15所示,具备与喷射器340相连的共轨341的共轨装置320被构成为,在夹着上止点(TDC)的附近执行主喷射A。而且,共轨装置320除了主喷射A以外,在上止点约60°之前的曲柄角度θ1的时期执行以降低NOx及噪音为目的的少量的辅助喷射B、在上止点跟前的曲柄角度θ2的时期执行以降低噪音为目的的预喷射C、在上止点后的曲柄角度θ3及θ4的时期执行以降低颗粒状物质(以下,称为PM)、促进尾气净化为目的的后喷射D及自然喷射E。
辅助喷射B在相对于主喷射A有大的提前角的时期进行喷射,从而,促进燃料与空气的混合。预喷射C在主喷射A之前进行喷射,从而,缩短主喷射A时的点火时期的延迟。后喷射D相对于主喷射A稍稍角度滞后地进行喷射,从而,使扩散燃烧活性化,使来自发动机5的尾气温度上升(使PM再次燃烧)。自然喷射E在相对于主喷射A有大的角度滞后的时期进行喷射,从而,在实际的燃烧过程中不做贡献而是作为未燃烧烧的燃料向尾气净化装置50供给。供给到尾气净化装置50的未燃烧烧的燃料在柴油氧化触媒243上进行反应,通过其反应热使尾气净化装置50内的尾气温度上升。在此,图15中的图表的曲线隆起的高低大体上来说表现各喷射阶段A~E中的燃料喷射量的差异。
在ECU311的EEPROM中,预先存贮了用来表示发动机5的旋转速度N与扭矩T(负荷)的关系的输出特性图M(参照图16)。而且,尽管详情省略,但是,在ECU311的EEPROM中还预先存储了用来从发动机5的旋转速度N与燃料喷射量的关系换算尾气流量的尾气流量图,和从同个发动机5的旋转速度N与燃料喷射量的关系换算发动机5的PM排出量的PM排出量图。输出特性图M等各图由实验等来求得。在图16所示输出特性图M中,旋转速度N为横轴、扭矩T为纵轴。输出特性图M是向上突出地描画出的实线Tmx围合的区域。实线Tmx是表示相对于各旋转速度N的最大扭矩的最大扭矩线。在此情况下,如果发动机5的型式相同,那么存储在ECU311中的输出特性图M也全都一样(通用)。如图16所示,输出特性图M被表示规定的尾气温度中的旋转速度N与扭矩T的关系的边界线BL1、BL2分为上下三部分。
第1边界线BL1上侧的区域,是通过发动机5的常规运行就可以将煤烟过滤器89中堆积的PM氧化除去(柴油氧化触媒88的氧化作用起作用)的自行再生区域。第1边界线BL1与第2边界线BL2之间的区域,是尽管仅通过发动机5的常规运行无法将PM氧化除去而是堆积在煤烟过滤器89中,但是通过后述的辅助再生控制、复原再生控制的执行来使尾气净化装置50进行再生的可再生区域。第2边界线BL2下侧的区域,是即便执行辅助再生控制、复原再生控制也不能将尾气净化装置50再生的不可再生区域。不可再生区域中的发动机5的尾气温度过低,所以,即使从此状态开始进行辅助再生控制、复原再生控制,尾气温度也不会上升到再生边界温度。即,如果发动机5的旋转速度N与扭矩T的关系处于不可再生区域,那么在辅助再生控制、复原再生控制中尾气净化装置50不进行再生(煤烟过滤器89的颗粒状物质捕集能力不恢复)。另外,第1边界线BL1上的尾气温度是可自行再生的再生边界温度(约300℃左右)。
如图17所示,发动机控制器311能够执行以下控制,即,在旋转速度N与扭矩T的关系中,随着发动机5的负荷(扭矩T)增大使旋转速度N减少地对燃料喷射量进行调节的衰减控制,和不论发动机5的负荷的如何变动都将旋转速度N维持成固定不变地对燃料喷射量进行调节的同步控制。通过由操作者操作控制方式选择开关271,从而择一地切换到衰减控制及同步控制中的某一个。即,发动机控制器311通过仪表控制器312及CAN通信母线315来辨识由控制方式选择开关271指定的控制方式为衰减控制及同步控制中的哪一个。
衰减控制例如在路上走行时等执行。衰减特性(衰减控制时的旋转速度N及扭矩T的关系)是由在输出特性图M中向右下倾斜的固定坡度的直线(图17中的虚线L1)表示的特性。在选择衰减控制的场合,发动机控制器311根据加速踏板255的操作量计算目标燃料喷射量,执行共轨装置320的燃料喷射控制。
同步控制,例如在翻地/耕耘作业等各种作业时执行。同步特性(同步控制时的旋转速度N及扭矩T的关系)是由输出特性图M中坡度为零的垂直直线表示的特性(图17中的虚线L2)。在选择同步控制的场合,发动机控制器311根据由发动机旋转传感器322检测的旋转速度N与目标旋转速度Nt的差值计算目标燃料喷射量,执行共轨装置320的燃料喷射控制,从而,维持在由主变速杆290指定的目标旋转速度Nt。
发动机控制器311,作为发动机5的控制模式,具有重视作业车辆中的作业性的动力模式,和重视燃料消费率的经济模式。经济模式,是为了低燃料消费率化、低噪音化而将发动机输出抑制成较低时选择的高怠速限制模式,根据高怠速旋转速度(无负荷时的最高限度的旋转速度)的限制值Nh(例如,1800rpm)设定目标燃料喷射量。动力模式,是在走行或作业中需要较大的发动机输出时选择的高怠速限制解除模式,根据比高怠速旋转速度的限制值Nh的高的最高旋转速度设定目标燃料喷射量。动力模式及经济模式通过仪表控制器312及CAN通信母线315由模式选择开关272指定。
在通过模式选择开关272选择了经济模式(高怠速限制模式)的场合,发动机控制器311参照预先存储在RAM中的高怠速旋转速度的限制值Nh。由此,控制器311,如图18所示,使输出特性图M与限制值Nh相一致地进行修正,作出输出特性M1。发动机控制器311,根据由限制值Nh修正了的输出特性图M1计算目标燃料喷射量,执行共轨装置320的燃料喷射控制。为此,在经济模式(高怠速限制模式)中,发动机5的最高旋转速度被限制在高怠速旋转速度的限制值Nh以下。
在通过模式选择开关272选择了动力模式(高怠速限制解除模式)的场合,发动机控制器311根据输出特性图M计算目标燃料喷射量,执行共轨装置320的燃料喷射控制。为此,在动力模式(高怠速限制解除模式)中,发动机5的最高旋转速度为比高怠速旋转速度的限制值Nh高的值,可以将旋转速度上升到后述的非作业再生控制中的规定高速旋转速度(例如,2200rpm)。
作为发动机5的控制方式(再生控制方式),有以下控制方式:仅通过发动机5的常规运行就将尾气净化装置50自发地进行再生的常规运行控制(自行再生控制)、利用尾气净化装置50的堵塞状态超过规定水平时发动机5的负荷增大使尾气温度自动地上升的辅助再生控制、采用自然喷射使尾气温度上升的复原再生控制、采用自然喷射E使尾气温度上升的复原再生控制,和将自然喷射E与发动机5的规定高速旋转速度N1组合而使尾气温度上升的非作业再生控制(驻车再生控制,或者,也可称作紧急再生控制)。
常规运行控制是路上走行时、农作业时的控制形式。在常规运行控制中,发动机5中的旋转速度N与扭矩T的关系处于输出特性图的自行再生区域,尾气净化装置50内的PM氧化量成为超过PM捕集量的程度、发动机5的尾气成为高温。
在辅助再生控制中,通过进气节流部件78的开度调节与后喷射,使排气过滤器50再生。即,在辅助再生控制中,将EGR阀部件81闭阀,而且,使进气节流部件78闭阀(节流),直至规定开度,从而,限制向发动机5的进气量。于是,由于发动机5的负荷增大,所以为了维持设定旋转速度,共轨341的燃料喷射量增加,发动机5的使尾气温度上升。与此相应,通过相对于主喷射A稍稍角度滞后地进行喷射的后喷射D使扩散燃烧活性化,使发动机5的使尾气温度上升。其结果,将尾气净化装置50内的PM燃烧除去。另外,在以下进行说明的不论哪一个再生控制中,EGR阀部件81都被关闭。
复原再生控制,在辅助再生控制失败的情况下(尾气净化装置50的堵塞状态未得到改善,PM残留的场合)、或在发动机5的累积驱动时间TI大于等于设定时间TI1(例如100小时左右)的情况下执行。在复原再生控制中,在辅助再生控制的形态之外,还进行自然喷射E,从而,使尾气净化装置50再生。即,在复原再生控制中,在进气节流部件78的开度调节和后喷射之外,还由自然喷射E向尾气净化装置50内直接供给未燃烧燃料,使未燃烧燃料在柴油氧化触媒88中燃烧,从而,使尾气净化装置50内的使尾气温度上升(约560℃左右)。其结果,将尾气净化装置50内的PM强制地燃烧除去。
非作业再生控制,在复原再生控制失败的情况下(尾气净化装置50的堵塞状态未得到改善,PM残留的场合)等进行。在非作业再生控制中,在复原再生控制的形态之外,还将发动机5的旋转速度N维持在规定高速旋转速度N1(例如2200rpm),从而,使发动机5的尾气温度上升,并在排气过滤器50内也通过自然喷射E使尾气温度上升(约600℃左右)。其结果,在比复原再生控制更好的条件下,将尾气净化装置50内的PM强制地燃烧除去。另外,非作业再生控制中的进气节流部件78并非节流,而是完全闭阀。非作业再生控制中的后喷射D,比辅助再生控制、复原再生控制延迟点火(角度滞后)地进行。
在非作业再生控制中,将发动机5的输出限制为比最大输出低的驻车时最大输出(例如最大输出的80%左右)。在此情况下,将发动机5的旋转速度N维持在规定高速旋转速度N1,因此,对共轨341的燃料喷射量进行调节,从而抑制扭矩T而成为驻车时最大输出。
常规运行控制自不必说,在辅助再生控制及复原再生控制中,可以把发动机5的动力例如传递到作业机的动作部执行各种作业(可以在常规运行对发动机5进行驱动)。此时,发动机控制器311根据由控制方式选择开关271指定的控制方式(衰减控制,或者,同步控制)对发动机5的驱动进行控制。而且,发动机控制器311根据由模式选择开关272指定的控制模式(经济模式,或者,动力模式)对发动机5的驱动进行控制。
在非作业再生控制中,专门为了将PM燃烧除去而对发动机5以高旋转速度驱动,所以,发动机5的动力例如不对作业机的动作部进行驱动。此时,发动机控制器311,如图19所示,与由控制方式选择开关271指定的控制方式无关地,通过强制地、同步控制对发动机5的驱动进行控制。而且,发动机控制器311,如图19所示,与由模式选择开关272指定的控制模式无关地,通过动力模式(高怠速限制解除模式)对发动机5的驱动进行控制。
接着,参照图20及图21的流程图对发动机控制器311进行尾气净化装置50再生控制的一例进行说明。即,图20及图21的流程图所示的算法(程序),是存储在发动机控制器311的ROM中,将该算法读取到RAM中然后由CPU进行处理,执行上述各再生控制执行。
如图20所示,在尾气净化装置50再生控制中,首先,如果钥匙开关201接通(S101:YES),则读入发动机旋转传感器322、冷却水温传感器323、差压传感器325及DPF温度传感器326的检测值、进气节流部件78以及EGR阀部件81的开度,和共轨341喷射的燃料喷射量(S102)。即,发动机控制器311读入发动机旋转传感器322、冷却水温传感器323、差压传感器325及DPF温度传感器326的检测值、进气节流部件78以及EGR阀部件81的开度,和共轨341喷射的燃料喷射量。
接着,自以前执行复原再生控制或非作业再生控制开始的累积驱动时间TI如果不足设定时间TI1(例如50小时)(S103:NO),则推定尾气净化装置50内的PM堆积量(S104)。PM堆积量推定采用基于差压传感器325的检测值与尾气流量图的P法,和基于发动机旋转传感器322的检测值、燃料喷射量、PM排出量图和尾气流量图的C法来进行。如果PM堆积量大于等于规定量Ma(例如8g/l)(S105:YES),就执行辅助再生控制(S106)。
当进行辅助再生控制时,根据发动机旋转传感器322的检测值、燃料喷射量、PM排出量图与尾气流量图推定尾气净化装置50内的PM堆积量(S107)。当PM堆积量不足规定量Ma(例如6g/l)时(S108:YES),辅助再生控制终了,返回常规运行控制。在PM堆积量大于等于规定量Ma的情况下(S108:NO),当在此状态下经过了规定时间TI4(例如10分钟)的情况下(S109:YES),向作为复原再生控制之前的复原待机模式的步骤S201过渡。
返回步骤S103,在累积驱动时间TI大于等于设定时间TI1的场合(S103:YES),向作为复原待机模式的步骤S201过渡,执行复原再生要求。在此阶段,再生灯332及再生开关灯345低速闪烁(例如0.5Hz),而且,报警蜂鸣器331断续地低速鸣响(例如0.5Hz)。因此,操作者根据基于报警蜂鸣器331、再生灯332及再生开关灯345各自的驱动的再生控制要求报警,可以立即确认促使手动操作的再生开关329的位置。
其后,在再生开关329接通操作了规定时间(例如3秒)的场合,(S202:YES),执行复原再生控制(S203)。在此阶段,发动机控制器311使再生灯332及再生开关灯345点亮,另一方面,使报警蜂鸣器331的鸣响停止。为此,操作者通过确认再生开关329(再生开关灯345的点亮)的状态,可以简单辨认复原再生控制的执行正在进行,可以唤起操作者的注意。
在复原再生控制的执行中,推定尾气净化装置50内的PM堆积量(S204),在PM堆积量不足规定量Mr(例如10g/l)的状态下的场合(S205:NO),如果从复原再生控制开始经过了规定时间TI8(例如30分钟)(S206:YES),复原再生控制终了,返回常规运行控制。此时,由于复原再生控制终了,所以再生灯332及再生开关灯345灭灯。另一方面,如果PM堆积量大于等于规定量Mr(S205:YES),则视为复原再生控制失败,由于担心PM过度堆积的可能性,因此向作为非作业再生控制之前的驻车待机模式的步骤S301过渡。
如图21所示,在驻车待机模式,首先推定尾气净化装置50内的PM堆积量(S301)。而且,如果PM堆积量不足规定量Mb(例如12g/l)(S302:NO)且在规定时间TI9(例如10小时)内(S303:NO),就执行第一非作业再生要求(S304)。在此阶段,再生开关灯345处于灭灯状态,但是,再生灯332及发动机异常灯347高速闪烁(例如1.0Hz),报警蜂鸣器331断续地高速鸣响(例如1.0Hz)。因此,操作者根据基于报警蜂鸣器331、再生灯332及发动机异常灯347各自的驱动的再生控制要求报警,可以辨识为了执行非作业再生控制而要求了非作业再生过渡条件(联锁解除条件)成立的情形。
另一方面,在PM堆积量大于等于规定量Mb(S302:YES),或在驻车待机模式的状态下经过了规定时间TI9(例如10小时)的场合(S303:YES),由于担心PM过度堆积的可能性,因此,报知尾气净化装置50异常(STEP401)。此时,发动机异常灯347高速闪烁(例如1.0Hz),报警蜂鸣器331高速鸣响(例如1.0Hz)。另一方面,保持再生灯332及再生开关灯345灭灯状态。
当在上述步骤S304中执行第一非作业再生要求后进行待机,直至预先设定的非作业再生过渡条件(联锁解除条件)成立(S305)。步骤S305所示非作业再生过渡条件,由:前进后退电位计211在中立位置(前进后退切换杆252的中立状态)、驻车制动开关236接通(基于驻车制动杆254的锁定状态)、PTO离合器开关225断开状态、发动机5低怠速旋转速度(无负荷时的最低限度的旋转速度)N0,以及冷却水温传感器323的检测值大于等于规定值(例如65℃)(发动机5的热机运行完了)这样的条件构成。
在步骤S305中,当上述非作业再生过渡条件(联锁解除条件)成立时(YES),执行第二非作业再生要求(S306)。在此阶段,再生灯332及再生开关灯345低速闪烁(例如0.5Hz),发动机异常灯347高速闪烁(例如1.0Hz),报警蜂鸣器331切换到断续的低速鸣响(例如0.5Hz)。因此,操作者通过基于报警蜂鸣器331、再生灯332及再生开关灯345各自的驱动的再生控制要求报警,可以在辨识非作业再生过渡条件(联锁解除条件)的成立的同时,立即确认促使手动操作的再生开关329的位置。而且,通过再生灯332的闪烁周期及报警蜂鸣器331的鸣响周期分别从高速过渡到低速,可以使操作者可靠地辨识非作业再生过渡条件(联锁解除条件)成立的情形。
而且,如果再生开关329接通规定时间(S307:YES),就执行非作业再生控制(S308)。即,发动机控制器311确认接受到操作者对再生开关329的接通操作,执行非作业再生控制。在此阶段,使再生灯332、再生开关灯345及发动机异常灯347点亮,另一方面,使报警蜂鸣器331鸣响停止。由此,操作者对非作业再生控制正在执行的情形加以辨识,因此,可以将非作业再生控制执行时操作者的误操作防患于未然。
发动机控制器311,在即将执行非作业再生控制前,专门为了上述颗粒状物质的燃烧除去而对发动机5进行驱动,强制执行不论发动机5的负荷的如何变动都将发动机5的旋转速度维持不变的同步控制。即,如图19所示,即使在由控制方式选择开关271指定了衰减控制的情况下,发动机控制器311在执行非作业再生控制时,也切换到同步控制,对发动机5进行驱动控制。因此,在非作业再生控制执行时,发动机5维持作为比最大输出低的驻车时最大输出(例如最大输出的80%左右)的规定高速旋转速度N1进行旋转,因此,可以使尾气温度上升,可以在良好条件下,将尾气净化装置50内的PM强制地燃烧除去,使尾气净化装置50的净化能力再生。
而且,在执行非作业再生控制的场合,以比高怠速旋转速度的限制值Nh(例如1800rpm)高的规定高速旋转速度N1(例如2200rpm)使发动机5旋转,所以,最好不对发动机5的最高旋转速度进行限制。为此,发动机控制器311使高怠速限制模式(经济模式)强制地无效化(解除)。即,如图19所示,即使在由模式选择开关272指定了高怠速限制模式的情况下,发动机控制器311在执行非作业再生控制时,也将高怠速限制模式强制地解除,对发动机5进行驱动控制。因此,在非作业再生控制执行时,发动机5以作为比最大输出低的驻车时最大输出(例如最大输出的80%左右)的规定高速旋转速度N1进行旋转,可以使尾气温度上升,可以在良好条件下,将尾气净化装置50内的PM强制地燃烧除去,使尾气净化装置50的净化能力再生。
在非作业再生控制的执行中,推定排气过滤器202内的PM堆积量(S309)。如果PM堆积量不足规定量Ms(例如8g/l)(S310:YES),而且从非作业再生控制开始经过了规定时间TI11(例如30分钟)(S311:YES),则非作业再生控制终了,返回常规运行控制。在PM堆积量大于等于规定量Ms的场合(S310:NO),如果在此状态下经过规定时间TI12(例如30分钟)(S312:YES),则视为非作业再生控制失败,由于担心PM过度堆积的可能性,因此向报知尾气净化装置50的异常的步骤S401过渡。
在非作业再生控制的执行中,通过由驻车制动杆254对锁定状态的解除等,而使非作业再生过渡条件(联锁解除条件)成为非成立的状态时(S313:YES),中断非作业再生控制后(S314),过渡到步骤S304,执行第一非作业再生要求。另外,在S312中,根据非作业再生过渡条件(联锁解除条件)非成立的状态来判断非作业再生控制可否中断,但是,在非作业再生控制的执行中按下再生开关329的情况下,将非作业再生控制中断也可以。由此,不需要进行使柴油发动机1停止、将尾气净化装置50的非作业再生控制中断的操作等麻烦的操作,就可以将尾气净化装置50的非作业再生控制中断。
如上所述,在本实施方式中,由操作者的手动操作进行的尾气净化装置50的再生控制的开始指示,是对再生开关329的长按操作(规定时间(例如3秒)的接通操作)。即,在使再生开关329连续动作的时间大于等于能够判断对再生开关329的动作是操作者的手动操作还是误操作的操作时间的情况下,开始进行尾气净化装置50的再生控制。因此,可以阻止操作者在未想定的情况下进行再生控制动作。
进而,在尾气净化装置50的再生控制中,当操作者进行钥匙开关关闭操作而使柴油发动机1停止,接着使柴油发动机1再次起动时,尾气净化装置50的再生控制被复原,由此,可以阻止操作者在未想定的情况下进行再生控制动作。
当如上述那样进行再生控制时,仪表控制器312对基于仪表盘246的显示灯267a~267d及273的驻车制动灯346、PTO灯348、再生灯332、发动机异常灯347及换向器中立灯349各自的闪烁动作进行控制。尤其是,在执行非作业再生控制时,为了让操作者辨识非作业再生过渡条件的成立,仪表控制器312使驻车制动灯346、PTO灯348及换向器中立灯349分别与未成立的条件相一致地闪烁。
通过图22的流程图,对执行非作业再生控制时的仪表盘246的显示动作进行以下说明。当仪表控制器312在上述步骤S304中接受来自发动机控制器311的第一非作业再生要求时(S451:YES),使再生灯332及发动机异常灯347高速闪烁(S452)。而且,仪表控制器312与主机控制器313进行通信,根据来自前进后退电位计211的信号确认前进后退切换杆252是否处于中立状态(S453)。
而且,在前进后退切换杆252处于前进侧或后退侧的情况下(S453:NO),为了促使操作者将前进后退切换杆252置于中立状态,使换向器中立灯349与再生灯332及发动机异常灯347一起闪烁(S454)。此时,换向器中立灯349的闪烁周期,也可以与再生灯332及发动机异常灯347的闪烁周期为相同周期。另一方面,在前进后退切换杆252处于中立位置的的情况下(S453:YES),使换向器中立灯349点亮(S455)。
接着,仪表控制器312与作业机控制器314进行通信,根据来自PTO离合器开关225的信号确认PTO离合器开关225是否处于断开状态(S456)。在PTO离合器开关225处于接通状态的情况下(S456:NO),使PTO灯348与再生灯332及发动机异常灯347一起闪烁(S457)。此时,PTO灯348的闪烁周期也可以与再生灯332及发动机异常灯347的闪烁周期为相同周期。另一方面,在PTO离合器开关225处于断开状态的情况下(S456:YES),使PTO灯348灭灯(S458)。
接着,仪表控制器312与主机控制器314进行通信,根据来自驻车制动开关236的信号确认是否处于基于驻车制动杆254的锁定状态(S459)。在驻车制动开关236处于断开状态的情况下(S459:NO),为了促使操作者将驻车制动杆254置于锁定状态,使驻车制动灯346与再生灯332及发动机异常灯347一起闪烁(S460)。此时,驻车制动灯346的闪烁周期也可以与再生灯332及发动机异常灯347的闪烁周期为相同周期。另一方面,在驻车制动开关236接通的状态下(S459:YES),使驻车制动灯346点亮(S461)。
其后,仪表控制器312当接受来自上述步骤S306中的发动机控制器311的第二非作业再生要求时(S462:YES),使再生灯332及再生开关灯345低速闪烁,同时使发动机异常灯347高速闪烁(S463)。而且,与上述步骤S307同样,判断是否对再生开关329进行了长按操作(S464)。此时,如果再生开关329以规定时间接通(S464:YES),则使再生灯332、再生开关灯345及发动机异常灯347点亮(S465)。
在本实施方式中,非作业再生控制仅是在复原再生控制失败后执行的静止式再生控制(驻车再生控制,或者,紧急再生控制),但是如图23所示,在非作业再生控制中也可以包括在静止式再生控制失败后执行的恢复再生控制。辅助再生控制及复原再生控制,可以一边与常规运行控制同样地继续由作业机(在本实施方式中,拖拉机1)进行作业一边加以实施,另一方面,作为非作业再生控制的静止式再生控制及恢复再生控制,为使作业机的作业停止的非作业再生状态。另外,对于辅助再生控制及复原再生控制,是能在作业继续进行中对非作业再生控制加以实施的作业时再生控制。以下,对恢复再生控制进行简单说明。
恢复再生控制,是在静止式再生控制失败的情况下(尾气净化装置50的堵塞状态得不到改善,PM过度堆积的情况)等进行。实施方式的恢复再生控制分为恢复第一再生控制和恢复第二再生控制这两个阶段执行。恢复第一再生控制在有可能发生过度堆积的PM的猛烈燃烧的状况下,使尾气净化装置50内的PM徐徐地燃烧除去,使尾气净化装置50缓慢再生。恢复第二再生控制,是在消除了猛烈燃烧的担心的状况下,使尾气净化装置50快速再生。
恢复再生控制整体上与静止式再生控制的形态基本相同地进行,但是,在恢复第一再生控制中,为了防止过度堆积的PM的猛烈燃烧,例如减少自然喷射E中的燃料喷射量等,使尾气净化装置50内的尾气温度以比非作业再生控制低的温度TP3(例如500℃左右)作为目标,且经过长时间(例如在3~3.5小时左右以内)将尾气净化装置50内的PM徐徐地燃烧除去。在恢复第一再生控制中,将发动机5的输出限制在比非作业时最大输出(例如最大输出的80%左右)低的恢复时最大输出。在此情况下,不仅对发动机5的扭矩T进行抑制还对旋转速度N也进行抑制,以成为恢复时最大输出的方式对共轨341的燃料喷射量进行调节。
在恢复第二再生控制中,通过进气节流部件78的闭阀、后喷射D、自然喷射E及发动机5的规定高速旋转速度,使尾气净化装置50内的尾气温度以比恢复第一再生控制高的温度TP4(例如600℃左右)作为目标,使尾气净化装置50快速地再生。即,恢复第二再生控制的形态与静止式再生控制的形态相同。恢复第一再生控制和恢复第二再生控制的主要不同点为自然喷射E的喷射量,例如恢复第一再生控制时的自然喷射E的喷射量比恢复第二再生控制时的自然喷射E的喷射量少。
如上所述,静止式再生控制及恢复再生控制都是非作业再生控制。因此,当执行静止式再生控制或恢复再生控制中的某一个时,发动机控制器311,如图19所示,强制地、通过同步控制来控制发动机5的驱动,同时,通过动力模式(高怠速限制解除模式)对发动机5的驱动进行控制。
如上所述,作为多个再生控制,至少具有:采用自然喷射E使尾气温度上升的复原再生控制、将自然喷射E与规定高速旋转速度组合使尾气温度上升的静止式再生控制,和上述非作业再生控制失败时能够执行的恢复再生控制。在静止式再生控制及恢复再生控制中,专门为了将颗粒状物质燃烧除去而驱动发动机5,因此,在静止式再生控制及恢复再生控制中发动机5不进行常规运行。即,静止式再生控制及恢复再生控制,作为防止尾气净化装置50破损(熔化损坏)、防止过度的散发排出这样的用来避免危机的模式而存在。
加之,设定成从复原再生控制开始经过静止式再生控制过渡到恢复再生控制。而且,当从复原再生控制过渡到静止式再生控制时,经过使预先设定的非作业过渡条件的成立待机的非作业待机模式;当从静止式再生控制过渡到恢复再生控制时,经过使预先设定的恢复过渡条件的成立待机的恢复待机模式。而且,当各过渡条件不成立时在各待机模式下待机,从而,一旦过渡到各待机模式时,可以仅过渡到静止式再生控制或恢复再生控制。为此,不会执行可能引起猛烈燃烧的再生控制,可以防止猛烈燃烧的产生,可以确实地进行防止尾气净化装置50的破损(熔化损坏)、防止过度的散发排出这样的危机避免。
而且,在静止式再生控制中,将发动机5的输出限制成比最大输出低的非作业时最大输出,在上述恢复再生控制中,将发动机5的输出限制成比非作业时最大输出低的恢复时最大输出。为此,在执行静止式再生控制、恢复再生控制的情况下,可以防止尾气的过度的升温及升压,可以抑制因升温而造成的上述尾气净化装置50等排气系部件的劣化、因升压而产生的从上述排气系部件的接合部的尾气泄漏。
另外,本发明中的各部的构成不限于图示的实施方式,在不脱离本发明的主旨的范围可以进行各种改变。
附图标记说明
5 发动机
50 尾气净化装置
225 PTO离合器开关
236 驻车制动开关
271 控制方式选择开关
272 模式选择开关
311 发动机控制器
312 仪表控制器
313 主机控制器
315 CAN通信母线
322 发动机旋转传感器
323 冷却水温传感器
324 燃料温度传感器
325 差压传感器
326 DPF温度传感器
329 再生开关
331 报警蜂鸣器
332 再生灯
345 再生开关灯

Claims (6)

1.一种发动机装置,具备发动机、配置在上述发动机的排气路径上的尾气净化装置,和对上述发动机的驱动进行控制的发动机控制装置,上述发动机控制装置执行将堆积在上述尾气净化装置内的颗粒状物质燃烧除去的多个再生控制,上述发动机装置的特征在于:
所述发动机装置是搭载在具有通过所述发动机的动力而进行驱动的作业部的作业机上的结构,
作为上述多个再生控制,至少具有将自然喷射与规定高速旋转速度组合地使尾气温度上升的非作业再生控制,
作为上述非作业再生控制,至少具有静止式再生控制和恢复再生控制,上述静止式再生控制是当能够在上述作业机的作业继续进行中实施的再生控制失败时能够在使上述作业部停止的非作业再生状态下执行的再生控制,上述恢复再生控制是在上述静止式再生控制失败时,与上述静止式再生控制时相比减少上述自然喷射的喷射量并能够在上述非作业再生状态下执行的再生控制,
上述发动机控制装置,在上述非作业再生控制中,专门为了将上述颗粒状物质燃烧除去而驱动上述发动机,而且,强制地执行不拘于上述发动机的负荷的变动而将上述发动机的旋转速度维持不变的同步控制。
2.如权利要求1所述的发动机装置,其特征在于,上述发动机控制装置,可以择一地选择通过高怠速旋转速度的限制值来限制上述发动机的旋转速度的高怠速限制模式的执行,和该高怠速限制模式的解除,
在上述非作业再生控制中,将上述高怠速限制模式强制地解除,以比上述高怠速旋转速度的限制值高的上述规定高速旋转速度对上述发动机进行驱动。
3.如权利要求1或2所述的发动机装置,其特征在于,上述发动机控制装置,在上述非作业再生控制中,将上述发动机的输出限制成比最大输出低的非作业时最大输出,对上述发动机进行驱动。
4.如权利要求1或2所述的发动机装置,其特征在于,
具有第二恢复再生控制,上述第二恢复再生控制是在实施上述恢复再生控制之后,与上述恢复再生控制时相比增加上述自然喷射的喷射量并能够在上述非作业再生状态下执行的再生控制,
上述发动机控制装置,当执行上述静止式再生控制和上述恢复再生控制中的任一个时,执行强制动作。
5.如权利要求3所述的发动机装置,其特征在于,
具有第二恢复再生控制,上述第二恢复再生控制是在实施上述恢复再生控制之后,与上述恢复再生控制时相比增加上述自然喷射的喷射量并能够在上述非作业再生状态下执行的再生控制,
上述发动机控制装置,当执行上述静止式再生控制和上述恢复再生控制中的任一个时,执行强制动作。
6.如权利要求2所述的发动机装置,其特征在于,上述发动机控制装置存储了基于上述发动机的旋转速度与扭矩的关系的输出特性图,
在上述高怠速限制模式的执行时,上述发动机控制装置通过上述高怠速旋转速度的限制值对上述输出特性图进行修正后,根据修正了的输出特性图计算目标燃料喷射量,对上述发动机进行驱动。
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