JP2012052459A - Working vehicle - Google Patents

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JP2012052459A
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Masaaki Suga
公明 菅
Yoshinao Okubo
善直 大久保
Toru Shinomiya
徹 四之宮
Susumu Ueda
晋 上田
Shinji Okubo
真司 大久保
Kenji Adachi
憲司 足立
Naohiro Fukuyama
尚尋 福山
Shinji Yano
真二 矢野
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Iseki and Co Ltd
Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
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Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve efficient regeneration of a post-process device (DPF: diesel particulate filter) for cleaning exhaust gas and reduction of fuel consumption during regeneration in an engine that can operate in a standard mode or a low fuel consumption mode.SOLUTION: A working vehicle for carrying out various kinds of control on an engine (E) by an ECU (engine control unit) (100) is provided with a DPF (46b) that removes particulate matter (PM) in exhaust gas. The ECU (100) includes a performance curve showing a relation between an engine rotational speed and torque, comprising at least a standard mode line (L1) and a low fuel consumption mode line (L2), and is configured to inhibit regeneration of the DPF (46b) when the low fuel consumption mode line (L2) is executed.

Description

この発明は、作業車に関し、特に作業車に搭載しているエンジンの性能曲線と後処理装置の再生に関する。   The present invention relates to a work vehicle, and more particularly, to a performance curve of an engine mounted on the work vehicle and regeneration of a post-processing device.

従来から機体に装着している作業機の状態を判定して、エンジンの出力を標準モード又は省エネモードに切り換える構成は公知である(例えば、特許文献1参照。)。   Conventionally, a configuration in which the state of a working machine mounted on a machine body is determined and the output of the engine is switched to a standard mode or an energy saving mode is known (for example, see Patent Document 1).

特開2007−231848号公報JP 2007-231848 A

前述の公知技術は、エンジンの出力を標準モード又は省エネモードに切り換える構成である。しかしながら、省エネモードを選択した状態で排気ガスの後処理装置(DPF)の再生を規制する技術が開示されていないので、省エネモードでDPFの再生を行うと再生効率が悪くなり、燃費が悪くなるという欠点がある。   The above-mentioned known technique is a configuration for switching the engine output to the standard mode or the energy saving mode. However, since a technology for regulating regeneration of the exhaust gas aftertreatment device (DPF) with the energy saving mode selected is not disclosed, regeneration of the DPF in the energy saving mode results in poor regeneration efficiency and poor fuel consumption. There is a drawback.

本発明の課題は、前述のような不具合を解消することである。   An object of the present invention is to eliminate the above-described problems.

本発明の上記課題は次の構成によって達成される。   The above object of the present invention is achieved by the following configuration.

すなわち、請求項1記載の発明では、ECU(100)でエンジン(E)の各種制御を行う作業車において、排気ガス内の粒状化物質(PM)を除去するDPF(46b)を設け、前記ECU(100)内にはエンジン回転数とトルクとの関係を示す性能曲線を少なくとも標準モードライン(L1)と低燃費モードライン(L2)とから構成し、該低燃費モードライン(L2)が実行されているときには、前記DPF(46b)の再生を行わないように構成したことを特徴とする作業車としたものである。   That is, according to the first aspect of the present invention, in the work vehicle in which the ECU (100) performs various controls of the engine (E), the DPF (46b) for removing the particulate matter (PM) in the exhaust gas is provided, and the ECU (100) includes at least a standard mode line (L1) and a low fuel consumption mode line (L2) as a performance curve indicating the relationship between the engine speed and torque, and the low fuel consumption mode line (L2) is executed. In this case, the work vehicle is configured so that the DPF (46b) is not regenerated.

低燃費モードライン(L2)が実行されているときには、DPF(46b)の再生は行わない。   When the fuel efficiency mode line (L2) is being executed, the regeneration of the DPF (46b) is not performed.

請求項2に記載の発明では、エンジン(E)の冷却水温が所定値よりも低いときには、自動で低燃費モードライン(L2)を選択するとともに、燃料の噴射タイミングを進角させるように構成したことを特徴とする請求項1に記載の作業車としたものである。   The invention according to claim 2 is configured to automatically select the fuel-efficient mode line (L2) and advance the fuel injection timing when the coolant temperature of the engine (E) is lower than a predetermined value. The work vehicle according to claim 1, wherein the work vehicle is a vehicle.

エンジン(E)の冷却水温が所定値よりも低いときには、自動で低燃費モードライン(L2)を選択し、燃料の噴射タイミングを進角させる。   When the coolant temperature of the engine (E) is lower than a predetermined value, the fuel efficiency mode line (L2) is automatically selected and the fuel injection timing is advanced.

請求項3に記載の発明では、前記DPF(46b)の再生を行わないとき、又は自動で低燃費モードライン(L2)を選択するとともに、燃料の噴射タイミングを進角させるときにおいては、モニター(M)に表示するように構成したことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の作業車としたものである。   In the invention according to claim 3, when the regeneration of the DPF (46b) is not performed or when the fuel-efficient mode line (L2) is automatically selected and the fuel injection timing is advanced, the monitor ( The work vehicle according to claim 1 or 2, wherein the work vehicle is configured to be displayed in (M).

DPF(46b)の再生を行わないときや、自動で低燃費モードライン(L2)を選択するとともに、燃料の噴射タイミングを進角させるときにおいては、モニター(M)に表示する。   When the regeneration of the DPF (46b) is not performed, or when the low fuel consumption mode line (L2) is automatically selected and the fuel injection timing is advanced, it is displayed on the monitor (M).

本発明は上述のごとく構成したので、請求項1記載の発明においては、DPF46bの再生効率が向上し、再生時に使用される燃料の消費量低減が可能となる
請求項2記載の発明においては、請求項1の効果に加え、低温時の失火等を防止できて粒状化物質PMの排出量を減らすことが可能となる。
Since the present invention is configured as described above, in the invention described in claim 1, the regeneration efficiency of the DPF 46b is improved, and the consumption of fuel used during regeneration can be reduced. In the invention described in claim 2, In addition to the effect of the first aspect, misfiring at a low temperature can be prevented and the discharge amount of the granulated material PM can be reduced.

請求項3記載の発明においては、請求項1又は請求項2に記載の効果に加え、エンジンの運転状況を容易に確認できるようになる。   In the invention described in claim 3, in addition to the effect described in claim 1 or claim 2, the operating state of the engine can be easily confirmed.

蓄圧式燃料噴射装置の全体構成図Overall configuration diagram of accumulator fuel injection system 制御モードによるエンジン回転数と出力トルクの関係を示す線図Diagram showing the relationship between engine speed and output torque in control mode トラクターの左側面図Left side view of tractor トラクターの平面図Top view of tractor エンジン回転数と出力トルクの関係を示す線図Diagram showing the relationship between engine speed and output torque エンジンの吸気系と排気系の模式図Schematic diagram of engine intake and exhaust systems DPFの再生条件のフローチャート図Flow chart of DPF regeneration conditions 低燃費モード移行のフローチャート図Flow chart of transition to low fuel consumption mode 標準モード移行のフローチャート図Standard mode transition flowchart (a)出力とEGR率との関係図 (b)出力とNOx排出量との関係図(A) Relationship between output and EGR rate (b) Relationship between output and NOx emissions エンジン回転数と出力トルクの関係を示す線図Diagram showing the relationship between engine speed and output torque 耕深調整ダイヤルの平面図Top view of the working depth adjustment dial トラクタの右側面図Right side view of tractor エンジンの吸気系と排気系の模式図Schematic diagram of engine intake and exhaust systems トラクタの一部の斜視図Partial perspective view of tractor

本発明を実施するための最良の形態を説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described.

図1は、蓄圧式燃料噴射装置の全体構成図である。蓄圧式燃料噴射装置は、例えば、多気筒ディーゼル機関に適用されるものであるが、ガソリン機関でもよい。そして、蓄圧式燃料噴射装置は、噴射圧力に相当する高圧燃料を蓄圧するコモンレール1と、このコモンレール1に取り付けられる圧力センサ2と、燃料タンク3より汲み上げた燃料を加圧してコモンレール1に圧送する高圧ポンプ4と、コモンレール1に蓄圧された高圧燃料をエンジンEのシリンダー5内に噴射する燃料噴射ノズル6と、前記高圧ポンプ4と燃料噴射ノズル6等の動作を制御する制御装置(ECU)等から構成される。ECUとは、エンジンコントロールユニットの略称である。   FIG. 1 is an overall configuration diagram of a pressure accumulation type fuel injection device. The accumulator type fuel injection device is applied to, for example, a multi-cylinder diesel engine, but may be a gasoline engine. The accumulator fuel injection device pressurizes the common rail 1 accumulating high-pressure fuel corresponding to the injection pressure, the pressure sensor 2 attached to the common rail 1, and the fuel pumped up from the fuel tank 3, and pumps the fuel to the common rail 1. A high-pressure pump 4, a fuel injection nozzle 6 for injecting high-pressure fuel accumulated in the common rail 1 into the cylinder 5 of the engine E, a control device (ECU) for controlling the operation of the high-pressure pump 4, the fuel injection nozzle 6 and the like Consists of ECU is an abbreviation for engine control unit.

このように、コモンレール1はエンジンEの各シリンダー5へ燃料を噴射するものであり、燃料供給を要求された圧力とするものである。   As described above, the common rail 1 injects fuel to each cylinder 5 of the engine E, and supplies the fuel with a required pressure.

前記燃料タンク3内の燃料は吸入通路により燃料フィルタ7を介してエンジンEで駆動される高圧ポンプ4に吸入され、この高圧ポンプ4によって加圧された高圧燃料は吐出通路8によりコモンレール1に導かれて蓄えられる。   The fuel in the fuel tank 3 is sucked into the high-pressure pump 4 driven by the engine E through the fuel filter 7 through the suction passage, and the high-pressure fuel pressurized by the high-pressure pump 4 is guided to the common rail 1 through the discharge passage 8. Stored.

コモンレール1内の高圧燃料は各高圧燃料供給通路9により気筒数分の燃料噴射ノズル6に供給され、ECU100からの指令に基づき、各シリンダーに燃料噴射ノズル6が作動して、高圧燃料がエンジンEの各シルンダー5室内に噴射供給され、各燃料噴射ノズル6での余剰燃料(リターン燃料)は各リターン通路10により共通のリターン通路10へ導かれ、このリターン通路10によって燃料タンク3へ戻される。   The high-pressure fuel in the common rail 1 is supplied to the fuel injection nozzles 6 for the number of cylinders through the high-pressure fuel supply passages 9, and the fuel injection nozzles 6 are operated to the respective cylinders based on commands from the ECU 100. The surplus fuel (return fuel) from each fuel injection nozzle 6 is guided to a common return passage 10 by each return passage 10 and returned to the fuel tank 3 by this return passage 10.

また、コモンレール1内の燃料圧力(コモンレール圧)を制御するため高圧ポンプ4に圧力制御弁11が設けられており、この圧力制御弁11はECU100からのデューティ信号によって、高圧ポンプ4から燃料タンク3への余剰燃料のリターン通路10の流路面積を調整するものであり、これによりコモンレール1側への燃料吐出量を調整してコモンレール圧を制御することができる。   In addition, a pressure control valve 11 is provided in the high-pressure pump 4 to control the fuel pressure (common rail pressure) in the common rail 1. The pressure control valve 11 is connected to the fuel tank 3 from the high-pressure pump 4 by a duty signal from the ECU 100. The flow area of the return passage 10 for surplus fuel to the fuel is adjusted, whereby the amount of fuel discharged to the common rail 1 side can be adjusted to control the common rail pressure.

具体的には、エンジン運転条件に応じて目標コモンレール圧を設定し、レール圧力センサ2により検出されるコモンレール圧が目標コモンレール圧と一致するよう、圧力制御弁11を介してコモンレール圧をフィードバック制御する構成としている。   Specifically, the target common rail pressure is set according to the engine operating conditions, and the common rail pressure is feedback-controlled through the pressure control valve 11 so that the common rail pressure detected by the rail pressure sensor 2 matches the target common rail pressure. It is configured.

作業車(農作業機)におけるコモンレール1を有するディーゼルエンジンEのECU100は、図2に示すように、回転数と出力トルクの関係において走行モードAと通常作業モードB及び重作業モードCの三種類の制御モードを有する構成としている。   As shown in FIG. 2, the ECU 100 of the diesel engine E having the common rail 1 in the work vehicle (agricultural work machine) has three types of modes, a travel mode A, a normal work mode B, and a heavy work mode C in relation to the rotational speed and the output torque. The configuration has a control mode.

走行モードAは、エンジン回転数の変動で出力も変動するドループ制御である。農作業を行わず移動走行する場合に使用するものである。例えば、ブレーキを掛けて走行速度を減速したり停止したりすると、この走行負荷の増大に伴ってエンジン回転数が低下するため走行速度の減速や停止を安全に行うことができるものである。   The traveling mode A is droop control in which the output also varies with the variation of the engine speed. It is used when traveling without farming. For example, when the traveling speed is reduced or stopped by applying a brake, the engine speed decreases with an increase in the traveling load, so that the traveling speed can be safely reduced or stopped.

通常作業モードBは、負荷が変動してもエンジン回転数が一定で出力を負荷に応じて変更するアイソクロナス制御である。通常の農作業を行う場合に使用するものである。例えば、トラクターであれば耕耘作業時に耕地が固く耕耘刃に抵抗が掛かるときであり、コンバインであれば収穫作業時に収穫物が多く負荷が増大したときでも、出力が変動して回転数を維持するときである。   The normal work mode B is isochronous control in which the engine speed is constant and the output is changed according to the load even when the load varies. It is used for normal farm work. For example, if it is a tractor, it is when the cultivated land is hard during plowing work and resistance is applied to the plowing blade. Is the time.

重作業モードCは、通常作業モードBと同様に負荷が変動してもエンジン回転数一定で出力を負荷に応じて変更するアイソクロナス制御に加え、負荷限界近くになると回転数を上昇させて出力を上げる重負荷制御を加えた制御である。特に、負荷限界近くで農作業を行う場合に使用するものである。例えば、トラクターで耕耘作業を行っている際に、特に、固い耕地に遭遇してもエンジン出力が通常の限界を越えて増大するので作業を中断することがなく、効率の良い作業が可能となる。   In the heavy work mode C, in addition to the isochronous control in which the engine speed is constant and the output is changed according to the load even when the load fluctuates in the same manner as the normal work mode B, the engine speed is increased when the load is close to the limit. This is a control with heavy load control that increases In particular, it is used when farming near the load limit. For example, when plowing with a tractor, the engine output increases beyond the normal limit even when encountering hard cultivated land, so work can be performed efficiently without interruption. .

これらの作業モードA,B,Cは、各作業モードA,B,Cを切り替え可能な作業モード切替スイッチの操作、又は農作業車(トラクター、コンバイン、田植機等)の走行変速レバーの変速操作、又は作業クラッチ(トラクターであればロータリであり、コンバインであれば刈取部、脱穀部である)の入り切り操作等によって切り替わるように構成する。   These work modes A, B, and C are operations of a work mode changeover switch that can switch between the work modes A, B, and C, or a shift operation of a traveling speed change lever of a farm vehicle (tractor, combine, rice transplanter, etc.) Alternatively, it is configured to be switched by an on / off operation or the like of a work clutch (rotary if it is a tractor, and mowing part or threshing part if it is a combine).

ディーゼルエンジンEでは、メイン噴射に先立って少量の燃料をパルス的に噴射するパイロット噴射を行うことにより、着火遅れを短縮してディーゼルエンジンE特有のノック音を低減し、騒音を低減することが可能な構成としている。   In diesel engine E, pilot injection that injects a small amount of fuel in a pulse manner prior to main injection makes it possible to shorten the ignition delay, reduce the knocking noise peculiar to diesel engine E, and reduce noise It has a simple structure.

このパイロット噴射は、メイン噴射の前に1回又は2回に限定して行われるものであったが、前記コモンレール1の蓄圧式燃料噴射装置を用いることで、エンジンEの状況に応じてパイロット噴射の状態を変化させ、騒音の低減や不完全燃焼による白煙又は黒煙の発生を抑制できるようになる。また、メイン噴射に先立って少量の燃料をパルス的に噴射するパイロット噴射を行うことにより、排ガス中の窒素酸化物の量が減少するようになる。   This pilot injection is performed only once or twice before the main injection. By using the accumulator fuel injection device of the common rail 1, pilot injection is performed according to the situation of the engine E. Thus, it becomes possible to reduce the noise and the generation of white smoke or black smoke due to incomplete combustion. Further, by performing pilot injection in which a small amount of fuel is pulse-injected prior to main injection, the amount of nitrogen oxides in the exhaust gas is reduced.

図3は、前述のようなコモンレール1を有するディーゼルエンジンを搭載したトラクターの側面図を示し、図4はその平面図を示している。平面図においては、図3に示すキャビン14を省いた状態を示している。   FIG. 3 shows a side view of a tractor equipped with a diesel engine having the common rail 1 as described above, and FIG. 4 shows a plan view thereof. In the plan view, the cabin 14 shown in FIG. 3 is omitted.

トラクターは、機体の前後部に前輪12、12と後輪13、13を備え、機体の前部に搭載したエンジンEの回転動力をトランスミッションケース35内の変速装置によって適宜減速して、これら前輪12、12と後輪13、13に伝えるように構成している。   The tractor includes front wheels 12 and 12 and rear wheels 13 and 13 at the front and rear portions of the fuselage, and the rotational power of the engine E mounted on the front portion of the fuselage is appropriately decelerated by a transmission in the transmission case 35 so that the front wheels 12 , 12 and the rear wheels 13, 13.

機体中央であってキャビン14内のハンドルポスト15にはステアリングハンドル16が支持され、その後方にはシート17が設けられている。ステアリングハンドル16の下方には、機体の進行方向を前後方向に切り換える前後進レバー18が設けられている。この前後進レバー18を前側に移動させると機体は前進し、後方へ移動させると後進する構成である。   A steering handle 16 is supported on the handle post 15 in the cabin 14 at the center of the body, and a seat 17 is provided behind the steering handle 16. A forward / reverse lever 18 is provided below the steering handle 16 to switch the advancing direction of the aircraft to the front / rear direction. When the forward / reverse lever 18 is moved to the front side, the aircraft moves forward, and when it is moved backward, the aircraft moves backward.

また、ハンドルポスト15を挟んで前後進レバー18の反対側にはエンジン回転数を調節するアクセルレバー25が設けられ、またステップフロア19の右コーナー部には、同様にエンジン回転数を調節するアクセルペダル23と、左右の後輪13、13にブレーキを作動させる左右のブレーキペダル24L、24Rが設けられている。ステップフロア19の左コーナー部にはクラッチペダル20が設けられている構成である。   An accelerator lever 25 for adjusting the engine speed is provided on the opposite side of the forward / reverse lever 18 with the handle post 15 in between, and an accelerator for similarly adjusting the engine speed is provided at the right corner of the step floor 19. The pedal 23 and left and right brake pedals 24L, 24R for operating the left and right rear wheels 13, 13 are provided. A clutch pedal 20 is provided at the left corner of the step floor 19.

また、主変速レバー26はシート17の左前方部にあり、低速、中速、高速及び中立のいずれかの位置を選択できる副変速レバー27はその後方にあり、さらにその右側にPTO変速レバー28を設けている。さらに、シート17の右側には作業機21(ロータリ等)の高さを設定するポジションレバー29と圃場の耕耘深さを自動的に設定する自動耕深レバー30、これらのレバーの後に作業機21の右上げスイッチ31と右下げスイッチ32が配置され、さらにその後に作業機21の自動水平スイッチ33とバックアップスイッチ34が配置されている。バックアップスイッチ34は、機体が後進時において、作業機21を自動的に上昇させるものである。作業機21は、機体の後方にリンク22で連結されている構成である。トラクターは作業機21を駆動させて機体を走行させることで、圃場内の耕耘等の作業を行なうものである。21aは作業機21を昇降する油圧シリンダである。   The main transmission lever 26 is located at the left front portion of the seat 17, the auxiliary transmission lever 27 capable of selecting any of the low speed, medium speed, high speed and neutral positions is located behind the main transmission lever 26, and further on the right side thereof is the PTO transmission lever 28. Is provided. Further, on the right side of the seat 17, a position lever 29 for setting the height of the working machine 21 (rotary or the like), an automatic tilling lever 30 for automatically setting the tilling depth of the field, and the working machine 21 after these levers. The right-up switch 31 and the right-down switch 32 are arranged, and then the automatic horizontal switch 33 and the backup switch 34 of the work machine 21 are arranged. The backup switch 34 automatically raises the work machine 21 when the machine moves backward. The work machine 21 has a configuration in which a link 22 is connected to the rear of the machine body. The tractor performs work such as tillage in the field by driving the work machine 21 and running the machine body. 21a is a hydraulic cylinder which raises / lowers the working machine 21.

図1に示しているECU100には本機側の制御装置200が接続している。この制御装置200には、圃場の耕耘深さを自動的に設定する耕深設定手段(自動耕深レバー)30、耕深設定手段30の機能を入り状態とする自動耕深スイッチ30a、耕深優先又は車速優先のいずれか一方を選択する選択スイッチ(30b)、及び表示手段(モニター)Mが接続している。また、図4にはこれらの配置位置が示されている。   The ECU 100 shown in FIG. 1 is connected to a control device 200 on the machine side. This control device 200 includes a plowing depth setting means (automatic plowing depth lever) 30 for automatically setting the plowing depth of the field, an automatic plowing depth switch 30a for turning on the functions of the plowing depth setting means 30, and a plowing depth. A selection switch (30b) for selecting either priority or vehicle speed priority and a display means (monitor) M are connected. FIG. 4 shows these arrangement positions.

そして、前記自動耕深スイッチ30aが入り状態のときに前記選択スイッチ30bにより耕深優先又は車速優先のいずれか一方が選択された状態で作業機21を駆動して作業走行が開始されると、ECU100はエンジンの負荷率を検出して本機側の制御装置200に送信し、制御装置200は耕深を維持するための車速、又は車速を維持するための耕深を算出してモニターMに表示する構成としている。エンジンの負荷状態は、燃料の噴射状態とエンジン回転数センサE1から検出する構成としているが、その他の手段でもよい。   Then, when the automatic plowing depth switch 30a is in the on state, when the working switch 21 is driven in the state where either the plowing depth priority or the vehicle speed priority is selected by the selection switch 30b, the work traveling is started. The ECU 100 detects the engine load factor and transmits it to the control device 200 on the machine side. The control device 200 calculates the vehicle speed for maintaining the plowing depth or the plowing depth for maintaining the vehicle speed to the monitor M. It is configured to display. The engine load state is detected from the fuel injection state and the engine speed sensor E1, but other means may be used.

これにより、耕深を維持するための適正な車速、又は車速を維持するための適正な耕深がモニターMに表示されるので、エンジンEに負担を増すことなく良好な作業が可能となる。また、燃料の過剰な消費を抑制可能となる。特に、エンジンにはコモンレール1を搭載しているので、適正な車速を維持するための燃料噴射制御が精度良く行われるようになり、燃費も改善される。   As a result, an appropriate vehicle speed for maintaining the plowing depth or an appropriate plowing depth for maintaining the vehicle speed is displayed on the monitor M, so that good work can be performed without increasing the load on the engine E. In addition, excessive consumption of fuel can be suppressed. In particular, since the common rail 1 is mounted on the engine, fuel injection control for maintaining an appropriate vehicle speed can be performed with high accuracy, and fuel efficiency is improved.

また、自動耕深スイッチ30aが切り状態のときには、エンジンEの負荷状態をモニターMに表示する構成としている。これにより、自動耕深スイッチ30aが切り状態のときには、エンジンEの負荷状態をモニターMに表示するので、作業者はエンジンEの負荷状態を容易に確認することができ、状況によっては自動耕深スイッチ30aと選択スイッチ30bを入り状態として、耕深を維持するための適正な車速、又は車速を維持するための適正な耕深を速やかに把握可能となる。   Further, the load state of the engine E is displayed on the monitor M when the automatic tilling switch 30a is in the cut state. Thus, when the automatic tilling switch 30a is in the off state, the load state of the engine E is displayed on the monitor M, so that the operator can easily check the load state of the engine E, and depending on the situation, the automatic tilling depth With the switch 30a and the selection switch 30b turned on, it is possible to quickly grasp the appropriate vehicle speed for maintaining the tilling depth or the appropriate tilling depth for maintaining the vehicle speed.

図5はエンジン回転数とトルクとの関係を示す性能カーブであり、ラインL1が標準モード(パワーモード)を示し、ラインL2が低燃費モードを示している。標準モードラインL1の最大トルク点がT1で、低燃費モードラインL2の最大トルク点がT2である。この標準モードラインL1と低燃費モードラインL2の切り換え選択は、燃費モードダイヤル36(図4)で行う構成とする。燃費モードダイヤル36の形態としては、オンオフ式のスイッチ(オン状態で燃費モード)やいずれか一方に切り換える切換スイッチ等の形態でもよい。   FIG. 5 is a performance curve showing the relationship between the engine speed and the torque. The line L1 indicates the standard mode (power mode), and the line L2 indicates the low fuel consumption mode. The maximum torque point of the standard mode line L1 is T1, and the maximum torque point of the low fuel consumption mode line L2 is T2. The switching selection between the standard mode line L1 and the low fuel consumption mode line L2 is performed by the fuel consumption mode dial 36 (FIG. 4). As a form of the fuel consumption mode dial 36, an on / off type switch (a fuel consumption mode in an on state) or a changeover switch for switching to either one may be used.

図6はエンジンのシリンダー5内への吸気と排気の模式図であり、4サイクルのディーゼルエンジンの実施例である。過給器TBの吸気タービン45aにより過給された空気は、エアクリーナー67から吸気タービン45a、インタークーラー37を通過して吸気マニホールド38からシリンダー5内へ送られる構成である。39は吸気バルブであり、40はピストンである。48はカムでありロッカーアーム49を介して吸排気バルブ39、41を開閉させるものである。   FIG. 6 is a schematic diagram of intake and exhaust into the cylinder 5 of the engine, which is an embodiment of a four-cycle diesel engine. The air supercharged by the intake turbine 45 a of the supercharger TB passes through the intake turbine 45 a and the intercooler 37 from the air cleaner 67 and is sent from the intake manifold 38 into the cylinder 5. Reference numeral 39 is an intake valve, and 40 is a piston. A cam 48 opens and closes the intake and exhaust valves 39 and 41 via a rocker arm 49.

シリンダー5内で燃焼した排ガスは、排気バルブ41から排気マニホールド42を通過した後、過給器TBの排気タービン45で過給器TBを駆動して排出される構成である。   The exhaust gas combusted in the cylinder 5 passes through the exhaust manifold 42 from the exhaust valve 41 and is then discharged by driving the supercharger TB with the exhaust turbine 45 of the supercharger TB.

このディーゼルエンジンは、排気ガスの一部を吸気側に混入させるためのEGR(排気再循環装置)回路44を有している。EGR回路で排気ガスの一部を吸気側に混入させることで酸素量(O2)を減らして、窒素酸化物Noxの発生を低減させるように構成している。ただし、EGR率が上昇しすぎると、逆に酸素量が少なくなって不完全燃焼になるので、燃焼状態によりEGR率を調節する必要がある。この調節は、EGRバルブ43にて行う。EGR回路44は、後述する後処理装置46下流側の排気管55と過給器TBの吸気タービン36上流側の吸入管56との間を接続している。また、EGR回路44の途中にはEGRクーラ57を設ける構成としている。このEGRバルブ43の開閉具合でシリンダー5内への排気ガスの還元量が変化する。   The diesel engine has an EGR (exhaust gas recirculation device) circuit 44 for mixing a part of the exhaust gas into the intake side. In the EGR circuit, a part of the exhaust gas is mixed into the intake side to reduce the amount of oxygen (O2), thereby reducing the generation of nitrogen oxide Nox. However, if the EGR rate increases too much, the amount of oxygen decreases and incomplete combustion occurs. Therefore, it is necessary to adjust the EGR rate according to the combustion state. This adjustment is performed by the EGR valve 43. The EGR circuit 44 connects between an exhaust pipe 55 on the downstream side of a post-processing device 46 described later and an intake pipe 56 on the upstream side of the intake turbine 36 of the supercharger TB. In addition, an EGR cooler 57 is provided in the middle of the EGR circuit 44. The amount of exhaust gas reduced into the cylinder 5 varies depending on how the EGR valve 43 is opened and closed.

排気タービン45を通過後の排気ガスは、後処理装置46を通過してマフラー50から大気中に排出される。後処理装置46は、酸化触媒(DOC)46aとディーゼルパティキュレートフィルター(DPF)46bとから構成されている。   The exhaust gas that has passed through the exhaust turbine 45 passes through the aftertreatment device 46 and is discharged from the muffler 50 into the atmosphere. The post-processing device 46 includes an oxidation catalyst (DOC) 46a and a diesel particulate filter (DPF) 46b.

酸化触媒(DOC)は不燃物室を燃焼させるものであり、ディーゼルパティキュレートフィルター(DPF)は粒状化物質(PM)を捕集するためのものである。前記EGRバルブ43と絞り弁47については、ECU100により制御される構成である。後処理装置46はディーゼルパティキュレートフィルター(DPF)46bのみで構成してもよい、酸化触媒(DOC)を設けると不燃物質が燃焼するので、よりクリーンな排気ガスとなる。   The oxidation catalyst (DOC) burns the incombustible chamber, and the diesel particulate filter (DPF) is for collecting the particulate matter (PM). The EGR valve 43 and the throttle valve 47 are controlled by the ECU 100. The post-processing device 46 may be composed of only a diesel particulate filter (DPF) 46b. If an oxidation catalyst (DOC) is provided, the non-combustible material burns, resulting in cleaner exhaust gas.

DPF46bは、排気ガスの温度が低い状態(低負荷)が長時間続くと、PMが溜まってきて能力の低下が懸念される。そこで、後処理装置46の下手側に絞り弁47を設け、この絞り弁47を絞るとDPF46b内の圧力が高く保持されるので温度も高くなる。これにより、高い温度の影響により、DPF46bの再生が可能となる。即ち、高い温度の排気ガスがDPF46bを通過すると、DPF46b内に存在しているPMが焼き飛ばされることでDPF46bが再生される。   When the state of the exhaust gas is low (low load) continues for a long time, the DPF 46b has a concern that PM will accumulate and the capacity may be reduced. Therefore, a throttle valve 47 is provided on the lower side of the post-processing device 46, and when the throttle valve 47 is throttled, the pressure in the DPF 46b is kept high, so the temperature also rises. This makes it possible to regenerate the DPF 46b due to the influence of a high temperature. That is, when exhaust gas having a high temperature passes through the DPF 46b, the DPF 46b is regenerated by burning off the PM present in the DPF 46b.

DPF46bを再生させるためのDPF再生運転としては、EGRバルブ43と絞り弁47の両方を絞る。そして、燃料噴射タイミングのリタード(遅角)と合わせてDPF46b内のガス温度を上昇させ、DPF46bが再生に入るようにする。これにより、燃料のアフター噴射(排気ガス温度を上昇させるため)が不要となったり、アフター噴射の回数を減らすことができるようになるので、燃料消費量を抑制できて環境にもよい。   In the DPF regeneration operation for regenerating the DPF 46b, both the EGR valve 43 and the throttle valve 47 are throttled. Then, the gas temperature in the DPF 46b is raised together with the retard (retard) of the fuel injection timing so that the DPF 46b starts to be regenerated. This eliminates the need for fuel after-injection (in order to increase the exhaust gas temperature) or reduces the number of after-injections, so that the amount of fuel consumption can be suppressed and the environment is good.

このようなDPF再生運転を行うための条件としては、後処理装置46の上手側に圧力センサ52を設け、後処理装置46の下手側にも圧力センサ53を設け、この圧力差が所定値以上になるとDPF46b内にPMが蓄積して抵抗となっている状態なので、DPF再生運転を行うようにする。また、圧力センサ52の替わりにDOC46aとDPF46bとの間に圧力センサ58を設ける構成としてもよい。   As a condition for performing such a DPF regeneration operation, the pressure sensor 52 is provided on the upper side of the post-processing device 46, the pressure sensor 53 is provided on the lower side of the post-processing device 46, and this pressure difference is a predetermined value or more. Then, since PM accumulates in the DPF 46b and becomes a resistance, the DPF regeneration operation is performed. Moreover, it is good also as a structure which provides the pressure sensor 58 between DOC46a and DPF46b instead of the pressure sensor 52. FIG.

また、DPF再生運転に入った状態が長時間続くと、過熱状態となってしまいDPF46bが損傷してしまう。そこで、後処理装置46の下手側に温度センサ59を設け、この温度センサ59の値が所定値を超えるとDPF再生運転を止めて通常運転に戻るようにする。   Further, if the state in which the DPF regeneration operation is started continues for a long time, the DPF 46b is damaged due to an overheating state. Therefore, a temperature sensor 59 is provided on the lower side of the post-processing device 46, and when the value of the temperature sensor 59 exceeds a predetermined value, the DPF regeneration operation is stopped and the normal operation is resumed.

通常の運転は、EGRバルブ43と絞り弁47を同時に制御してEGR量を適宜コントロールするようにする。特に、絞り弁47を有することで、DPF46b内のガス温度を高く保持することができるようになる。   In normal operation, the EGR valve 43 and the throttle valve 47 are simultaneously controlled to appropriately control the EGR amount. In particular, by having the throttle valve 47, the gas temperature in the DPF 46b can be kept high.

前述のような構成としたことで、吸気スロットルが不要となる。即ち、過給器付き機関では吸気側圧力が高いので、EGRガス量を確保するために排気絞り弁または吸気スロットルを設け、EGRバルブと連動した制御が必要となるが、このようなシステムが不要となる。   With the configuration as described above, an intake throttle is not required. In other words, since the intake side pressure is high in an engine with a supercharger, an exhaust throttle valve or an intake throttle is required to secure the amount of EGR gas, and control in conjunction with the EGR valve is required, but such a system is unnecessary. It becomes.

また、DPF46b下流の排気ガスを取り出すために、過給器TBの汚れに伴う性能劣化を生じることを防止できるようになる。そして、EGRガスはEGRクーラ57で冷却されるため、NOx低減に対して効果が大きくなる。   Further, since the exhaust gas downstream of the DPF 46b is taken out, it is possible to prevent the performance deterioration caused by the dirt of the supercharger TB. And since EGR gas is cooled by the EGR cooler 57, an effect becomes large with respect to NOx reduction.

前述したように、DPFの再生運転を行なうDPF強制再生モードにおいては、排気絞り弁47を絞り、ON−OFF制御によってEGRバルブ43を全閉とするように構成する。したがって、排気ガスの還元が行なわれないのでNOが増加し、このNOが酸化触媒(DOC)46aによってNO2に転換され、DPF46bの再生が促進されるようになる。   As described above, in the DPF forced regeneration mode in which the regeneration operation of the DPF is performed, the exhaust throttle valve 47 is throttled and the EGR valve 43 is fully closed by ON-OFF control. Therefore, NO is increased because the exhaust gas is not reduced, and this NO is converted to NO2 by the oxidation catalyst (DOC) 46a, and regeneration of the DPF 46b is promoted.

また、DPF46bの強制再生中において、エンジン回転がローアイドルに移行した場合は、前記EGRバルブ43を全開とする。DPF46bの下流側には温度センサ59を設けているので、この温度センサ59による検出値が所定値以上に上昇したことも条件に加えるようにしてもよい。   Further, when the engine rotation shifts to low idle during the forced regeneration of the DPF 46b, the EGR valve 43 is fully opened. Since the temperature sensor 59 is provided on the downstream side of the DPF 46b, it may be added to the condition that the detection value by the temperature sensor 59 has risen to a predetermined value or more.

前記絞り弁47を絞ってDPF46bの強制再生を行なう場合において、エンジン回転数を低い回転数にして供給酸素量を増加させるとともに、排気ガス流速が減少することで温度を上昇しやすくしていた。ところが、再生中にエンジン回転数がローアイドルまたはその近傍に変更された場合、供給酸素量の増加と流速の減少により、煤が急速に燃焼してしまう。その結果、温度が急速に上昇してDPF46bが損傷してしまう可能性がある。そこで、最高温度が許容温度を超えないようにする煤を管理する必要がある。   When the DPF 46b is forcibly regenerated by restricting the throttle valve 47, the engine speed is reduced to increase the supply oxygen amount, and the exhaust gas flow rate is decreased to increase the temperature easily. However, when the engine speed is changed to low idle or in the vicinity thereof during regeneration, soot burns rapidly due to an increase in the amount of supplied oxygen and a decrease in the flow velocity. As a result, the temperature may rise rapidly and the DPF 46b may be damaged. Therefore, it is necessary to manage the soot that the maximum temperature does not exceed the allowable temperature.

このために、温度センサ59が所定値を超えると、エンジン回転数を中速域まで上昇させるように構成する。これにより、排気ガスの流速が速くなるので最高温度が下がり、DPF46bの損傷を防止できるようになる。また、前記温度センサ59の所定値の値を限界値近傍で制御すると、DPF46bの再生を効率よく行なうことができるようになる。   For this reason, when the temperature sensor 59 exceeds a predetermined value, the engine speed is increased to a medium speed range. As a result, the flow rate of the exhaust gas is increased, so that the maximum temperature is lowered and damage to the DPF 46b can be prevented. Further, when the predetermined value of the temperature sensor 59 is controlled in the vicinity of the limit value, the DPF 46b can be efficiently regenerated.

前記エンジン回転数を中速域まで上昇させるにあたり、一旦最高回転数まで上昇させ、その後中速域まで減速させるように構成してもよい、これにより、一旦排気ガスが最高速度で流れるので、予熱などでDPF46bが加熱されてしまって閾値の温度を超えてしまうことを防止できるようになる。   In order to increase the engine speed to the middle speed range, it may be configured to once increase to the maximum speed and then decelerate to the middle speed range, so that the exhaust gas once flows at the maximum speed. For example, it is possible to prevent the DPF 46b from being heated and exceeding the threshold temperature.

また、DPF46bの強制再生中において、前述のようにエンジン回転数をローアイドルに移行するときにおいて、ポスト噴射を中断し、その後エンジン回転数を最高回転数まで上昇させ、中速域に移行する段階でポスト噴射を再開する構成とする。これにより、排気ガス温度の急激な上昇が抑制できるので、DPF46bの損傷を防止できるようになる。   Further, during the forced regeneration of the DPF 46b, when the engine speed is shifted to low idle as described above, the post-injection is interrupted, and then the engine speed is increased to the maximum speed and shifted to the medium speed range. Then, post-injection is resumed. Thereby, since the rapid rise in the exhaust gas temperature can be suppressed, damage to the DPF 46b can be prevented.

DPF46b前後の差圧が所定値以上になった場合、作業後に運転者がDPF46bの再生モードを選択することで、自動でDPF46bの再生を行い、DPF46b再生後は自動でエンジンを停止するように構成する。DPF46b前後の差圧を圧力センサ58、53で監視する。エンジン停止直前のDPF46b前後差圧が所定値以上であると、警告ランプやアラームで報知し、運転者は自らDPF46bの再生を行なうスイッチ(図示せず)を操作する。   When the differential pressure before and after the DPF 46b exceeds a predetermined value, the driver selects the regeneration mode of the DPF 46b after the work so that the DPF 46b is automatically regenerated, and the engine is automatically stopped after the DPF 46b is regenerated. To do. The differential pressure across the DPF 46b is monitored by pressure sensors 58 and 53. If the differential pressure across the DPF 46b immediately before the engine stops is equal to or greater than a predetermined value, a warning lamp or alarm notifies the driver, and the driver operates a switch (not shown) for regenerating the DPF 46b.

そして、エンジンキーが切りの位置になっても、前記再生モードを選択していることで、エンジンはアイドリング状態で回転を維持し、DPF46bの再生を実行する。DPF46b前後の差圧が所定値以下になると、エンジンを自動で停止する。   Even when the engine key is in the cut position, since the regeneration mode is selected, the engine keeps rotating in the idling state and performs regeneration of the DPF 46b. When the differential pressure before and after the DPF 46b falls below a predetermined value, the engine is automatically stopped.

これにより、作業終了後であっても自動でDPF46bの再生、エンジン停止が可能となるために、運転者は本機から離れて他の作業ができるようになる。   Thus, even after the work is completed, the DPF 46b can be automatically regenerated and the engine can be stopped, so that the driver can leave the machine and perform other work.

DPF46bの下流側には空燃比センサ63を設けている。ポスト噴射を行なってDPF46bの再生を行なう場合、燃料噴射量が多くなりすぎると燃費が悪化し、少ないと温度が上昇しなくて再生ができなくなる。そこで、空燃比センサ63の値をECU100にフィードバックして噴射量を決める構成とする。これにより、適切な燃費となるとともに、DPF46bの再生の可能となる。また、前記空燃比センサ63の替わりに吸気マニホールド内の圧力値をフィードバックするように構成してもよい。   An air-fuel ratio sensor 63 is provided on the downstream side of the DPF 46b. When the post-injection is performed to regenerate the DPF 46b, if the fuel injection amount is too large, the fuel consumption is deteriorated. If the fuel injection amount is small, the temperature does not increase and the regeneration cannot be performed. Therefore, the injection amount is determined by feeding back the value of the air-fuel ratio sensor 63 to the ECU 100. As a result, the fuel consumption becomes appropriate and the DPF 46b can be regenerated. Further, instead of the air-fuel ratio sensor 63, a pressure value in the intake manifold may be fed back.

前述のようなDPF46bの再生を行なうにあたり、複数気筒の場合、一部の気筒の燃焼を停止するように構成してもよい。このように、一部気筒の燃焼を停止することで、エンジンのフリクションは同一でもシリンダーあたりの負荷を増やして排気温度を上昇させるようにしてもよい。   When regenerating the DPF 46b as described above, in the case of a plurality of cylinders, the combustion of some cylinders may be stopped. Thus, by stopping the combustion of some cylinders, the exhaust temperature may be increased by increasing the load per cylinder even if the engine friction is the same.

そして、図7に示すように、前述した低燃費モードラインL2が実行されている場合は、DPF46bの自動再生を牽制する構成とする。低燃費モードでは、エンジン出力が低く、排気温度も低いために、再生効率が低いという問題があった。排気温度の高い標準モードラインL1が実行されているときのみ後処理装置の自動再生を行うので、再生効率が向上して再生による燃費低減が可能となる。   And as shown in FIG. 7, when the low fuel consumption mode line L2 mentioned above is performed, it is set as the structure which checks automatic regeneration of DPF46b. In the low fuel consumption mode, the engine output is low and the exhaust temperature is low, so that there is a problem that the regeneration efficiency is low. Since the automatic regeneration of the post-processing device is performed only when the standard mode line L1 with a high exhaust temperature is being executed, the regeneration efficiency is improved and the fuel consumption can be reduced by regeneration.

図8に示すように、冷却水温が閾値よりも低い場合は、自動で低燃費モードラインL2を選択して、燃料の噴射タイミングを進角させる構成とする。これにより、低温時の失火等を防止でき、粒状化物質PMの排出量を低減できるようになる。このような状況をモニターMに表示することで、作業者はエンジンの状況を容易に把握可能となる。   As shown in FIG. 8, when the coolant temperature is lower than the threshold, the fuel efficiency mode line L2 is automatically selected to advance the fuel injection timing. Thereby, misfire etc. at the time of low temperature can be prevented and the discharge | emission amount of granulated substance PM can be reduced. By displaying such a situation on the monitor M, the operator can easily grasp the situation of the engine.

また、図9に示すように、エンジン回転が閾値よりも低い場合は、自動的に標準モードラインL1を実行してトルク向上させることで、エンジン回転変動を低減してエンジン回転の復帰を早くすることができるようになる。   Also, as shown in FIG. 9, when the engine speed is lower than the threshold value, the standard mode line L1 is automatically executed to improve the torque, thereby reducing the engine speed fluctuation and speeding up the engine speed recovery. Will be able to.

前述した図6のEGR回路44を使用する構成について説明する。機体の任意の位置にPM(粒状化物質)の排出量を低減する低PM排出モード切替スイッチ(図示せず)を設け、このスイッチが入り状態になると、標準モードラインL1よりも出力を20%〜40%程度制限した低PM排出モードライン(図示せず)にて制御する構成とし、さらに、EGRバルブ43を絞ってEGR率を半減させる制御を行う構成とする。低PM排出モードラインは、低燃費モードラインL2とは別のものである。噴射条件が同一であれば、EGR率を下げた方がPM排出量は低下する。   A configuration using the above-described EGR circuit 44 of FIG. 6 will be described. A low PM discharge mode change-over switch (not shown) that reduces PM (granulated material) discharge is provided at any position on the machine. When this switch is turned on, the output is 20% higher than the standard mode line L1. The control is performed with a low PM discharge mode line (not shown) limited by about 40%, and the EGR valve 43 is further throttled to control the EGR rate by half. The low PM emission mode line is different from the low fuel consumption mode line L2. If the injection conditions are the same, the PM emission amount decreases as the EGR rate decreases.

このように構成することで、NOx排出量の多い高負荷域カットできるため、EGR率を下げても単位出力当たりのNOx排出量は変わらず、PM排出量を下げることが可能となる。   By configuring in this way, a high load range with a large amount of NOx emission can be cut, so even if the EGR rate is lowered, the NOx emission amount per unit output does not change and the PM emission amount can be lowered.

図10(a)に示すように、出力が増加するにつれてEGR率が減少するようにEGRバルブ43の開度を制御すると、図10(b)に示すように、標準モードL3は出力が増加するにつれてNOx排出量が2次曲線的に増加するようになる。低燃費モードは、標準モードに対して2〜4度進角させているが、全負荷噴射量を減少させて出力を制限しているため、ベースの標準モードのNOx排出量カーブL3よりも全体的に多い側にシフトしても、全体の出力当たりのNOx排出量は、基準排出ライン、標準モード、低燃費モードのいずれも同じになる。同一負荷で見た場合、標準モードと比べて低燃費モードの燃費の方が進角した分良好となる。   As shown in FIG. 10A, when the opening degree of the EGR valve 43 is controlled so that the EGR rate decreases as the output increases, the output increases in the standard mode L3 as shown in FIG. 10B. As a result, the NOx emission increases in a quadratic curve. The low fuel consumption mode is advanced by 2 to 4 degrees with respect to the standard mode. However, since the output is limited by reducing the total load injection amount, the entire fuel consumption mode is larger than the NOx emission curve L3 of the base standard mode. Even if it shifts to the larger side, the NOx emission amount per output is the same in all of the reference emission line, the standard mode, and the low fuel consumption mode. When viewed at the same load, the fuel consumption in the low fuel consumption mode is better than that in the standard mode.

このように、各回転におけるNOx排出量が、出力に対して2次曲線で増加するように、各回転のEGR率を、出力が増加するにつれて緩やかに2次曲線で減少するようにする。そして、全負荷噴射量を減少させて噴射タイミングを2〜4度進角させた低燃費モードを設定する。切換スイッチで各々のモードを任意で切り換えられるようにする。よって、各回転において、出力が増加するにつれてEGR率が減少するようにすることで、NOx排出量を出力増加に伴い2次曲線的に増加するようにすることができる。このNOx排出特性で、噴射タイミングを進角させて全負荷噴射量を絞ることで、出力あたりのNOx排出量を増やさずに、燃費を向上させることができる。   As described above, the EGR rate of each rotation is gradually decreased with the quadratic curve as the output increases so that the NOx emission amount in each rotation increases with the quadratic curve with respect to the output. And the low fuel consumption mode which reduced the full load injection quantity and advanced the injection timing 2 to 4 degree | times is set. Each mode can be switched arbitrarily with a changeover switch. Therefore, at each rotation, the EGR rate decreases as the output increases, so that the NOx emission amount can be increased in a quadratic curve as the output increases. With this NOx emission characteristic, the fuel consumption can be improved without increasing the NOx emission amount per output by advancing the injection timing and reducing the total load injection amount.

図11はパワーモードラインL5を設ける構成である。スイッチ(図示せず)によりパワーモードに切り替える構成である。スイッチが入り状態になると、定格回転高負荷域のみEGRバルブ43の開度を0%(全閉)にして、定格回転域以外の出力(燃料噴射量)を制限する。   FIG. 11 shows a configuration in which a power mode line L5 is provided. The power mode is switched by a switch (not shown). When the switch is turned on, the opening degree of the EGR valve 43 is set to 0% (fully closed) only in the rated rotation high load range, and the output (fuel injection amount) outside the rated rotation range is limited.

EGR率を下げると、吸入空気量が増加するため、燃費が良化する。特に、高負荷域では、空燃比が小さい(燃料に対して空気量が少ない)ため、軽中負荷域と比べ、吸入空気量の変化が燃費に与える影響は大きい。   When the EGR rate is lowered, the amount of intake air increases, and the fuel efficiency improves. In particular, in the high load range, the air-fuel ratio is small (the amount of air relative to the fuel is small), and therefore, the influence of the change in the intake air amount on the fuel efficiency is greater than in the light and medium load range.

高負荷域のEGR率を0%にすることで、噴射量を増加させなくても出力が増加するようになる。反面、EGR率を減らすとNOx排出量が増加するため、中回転以下の高負荷域の出力を下げてNOx排出量を減らす。   By setting the EGR rate in the high load range to 0%, the output increases without increasing the injection amount. On the other hand, if the EGR rate is reduced, the NOx emission amount increases, so the output in the high load region below the middle rotation is lowered to reduce the NOx emission amount.

これにより、標準出力カーブL1に対して、中回転以下の出力が低く、高回転の出力が高いパワーモードラインL5となる。したがって、運転者は、定格出力が低いがトルクライズが大きい出力カーブと、定格回転が高いがトルクライズが小さい出力カーブとの選択が作業状況により可能となる。   Thereby, with respect to the standard output curve L1, it becomes the power mode line L5 in which the output below the middle rotation is low and the high rotation output is high. Therefore, the driver can select an output curve having a low rated output but a large torque rise and an output curve having a high rated rotation but a small torque rise depending on the work situation.

図12は、作業機(ロータリ作業機)21の耕す深さを決定する耕深調整ダイヤル68である。目盛1が浅い状態であり、目盛8になるほど深くなる。そして、所定深さ(目盛4)以下では前記後処理装置(DPF46b)の自動再生を行わず、目盛5以上でDPF46bの自動再生を行う構成とする。このように、耕深深さが一定以上(負荷大)で、排気温度が高い場合にのみ後処理装置の自動再生を行うので、効率の良い再生が可能となる。   FIG. 12 shows a plowing depth adjustment dial 68 that determines the plowing depth of the work machine (rotary work machine) 21. The scale 1 is in a shallow state and becomes deeper as the scale 8 is reached. The post-processing device (DPF 46b) is not automatically regenerated at a predetermined depth (scale 4) or less, and the DPF 46b is automatically regenerated at the scale 5 or more. As described above, since the post-treatment device is automatically regenerated only when the plowing depth is equal to or greater than a certain depth (large load) and the exhaust temperature is high, efficient regeneration is possible.

また、ロータリ作業機21の回転速度が変速可能な型式においては、変速段数に応じてDPF41bの自動再生を行うか否かを決定するように構成する。例えば、低い変速段数(1速、2速)では自動再生を行わず、高い変速段数(3速、4速)では自動再生を行うようにしてもよい。   In the type in which the rotational speed of the rotary work machine 21 can be changed, it is configured to determine whether or not the automatic regeneration of the DPF 41b is performed according to the number of shift stages. For example, automatic regeneration may not be performed at a low gear number (1st speed, 2nd gear), and automatic regeneration may be performed at a higher gear speed (3rd speed, 4th gear).

また、キャビン14内のエアコンのスイッチ(図示せず)が入り状態になると、DPF46bの自動再生を行うように構成してもよい。これは、エアコン駆動時にはコンプレッサー駆動のためエンジンに負荷が作用することで、排気温度が上昇するためである。   Alternatively, the DPF 46b may be automatically regenerated when an air conditioner switch (not shown) in the cabin 14 is turned on. This is because the exhaust temperature rises due to the load acting on the engine because the compressor is driven when the air conditioner is driven.

前述した図6の示す符号69と符号70について説明する。符号69は燃料噴射ノズルであり、符号70はポンプである。ポンプ70はECU100により制御される。そして、DPF46bの再生時においては、燃料噴射ノズル69から燃料を噴射して排気温度を上昇させる。排気温度はDPF46bの後側で約650度近傍になるまで上昇させる。これにより、DPF46b内のPMが焼き飛ばされてDPF46bが再生される。   Reference numerals 69 and 70 shown in FIG. 6 will be described. Reference numeral 69 is a fuel injection nozzle, and reference numeral 70 is a pump. The pump 70 is controlled by the ECU 100. During regeneration of the DPF 46b, fuel is injected from the fuel injection nozzle 69 to raise the exhaust temperature. The exhaust temperature is raised to about 650 degrees on the rear side of the DPF 46b. As a result, the PM in the DPF 46b is burned off and the DPF 46b is regenerated.

図13はエンジンルーム71内にDPF46bを配置する実施例であるが、DPF46bは高熱になるのでエンジンルーム71内の補器類に影響がある。そこで、キャビン14内の冷却風の吹き出し口72をエンジンルーム71内に設ける構成とする。これにより、エンジンルーム71内の補器類、樹脂類、配線等の極度な温度上昇を抑制可能となり、保護が可能となる。   FIG. 13 shows an embodiment in which the DPF 46b is disposed in the engine room 71. However, since the DPF 46b is heated, the auxiliary devices in the engine room 71 are affected. Therefore, the cooling air outlet 72 in the cabin 14 is provided in the engine room 71. Thereby, it becomes possible to suppress an extreme temperature rise of auxiliary devices, resins, wirings and the like in the engine room 71, and protection is possible.

図14は、エンジンEの前方への駆動軸74(トラクタの場合フロントPTO軸)にて機体に搭載しているコンプレッサー73を駆動させることでエンジンに負荷をかけ(排気温度上昇)、DPF46bの再生(自動,手動)を行う構成とする。さらに、バルブ75を開けて酸素をDPF46bの前方に供給することで、燃焼が促進されて再生効率が向上するようになる。   FIG. 14 shows that the compressor 73 mounted on the fuselage is driven by the drive shaft 74 forward of the engine E (front PTO shaft in the case of a tractor) to apply a load to the engine (exhaust temperature rise) and regenerate the DPF 46b. (Automatic, manual). Further, by opening the valve 75 and supplying oxygen to the front of the DPF 46b, combustion is promoted and the regeneration efficiency is improved.

図15はエンジンE上方へのDPF46bの搭載構成を示している。車体フレーム78からエンジンEの外周にフレーム76を立設して設け、このフレーム76に吊り具77を設け、この吊り具77にDPF46bを設ける構成とする。これにより、簡素な構成でDPF46bが搭載可能となる。   FIG. 15 shows a configuration in which the DPF 46b is mounted above the engine E. A frame 76 is provided upright on the outer periphery of the engine E from the vehicle body frame 78, a hanging tool 77 is provided on the frame 76, and a DPF 46 b is provided on the hanging tool 77. As a result, the DPF 46b can be mounted with a simple configuration.

トラクターやコンバイン等の農作業機を始め一般車両にも利用可能である。   It can be used for farm vehicles such as tractors and combiners as well as general vehicles.

1 コモンレール
46b DPF
100 ECU
E エンジン
L1 標準モードライン
L2 低燃費モードライン
M モニター
PM 粒状化物質
1 Common rail 46b DPF
100 ECU
E Engine L1 Standard mode line L2 Low fuel consumption mode line M Monitor PM Granulated material

Claims (3)

ECU(100)でエンジン(E)の各種制御を行う作業車において、排気ガス内の粒状化物質(PM)を除去するDPF(46b)を設け、前記ECU(100)内にはエンジン回転数とトルクとの関係を示す性能曲線を少なくとも標準モードライン(L1)と低燃費モードライン(L2)とから構成し、該低燃費モードライン(L2)が実行されているときには、前記DPF(46b)の再生を行わないように構成したことを特徴とする作業車。   In the work vehicle in which the ECU (100) performs various controls of the engine (E), a DPF (46b) for removing the particulate matter (PM) in the exhaust gas is provided, and the ECU (100) includes an engine speed and A performance curve indicating a relationship with torque is composed of at least a standard mode line (L1) and a low fuel consumption mode line (L2), and when the low fuel consumption mode line (L2) is executed, the DPF (46b) A work vehicle that is configured not to be regenerated. エンジン(E)の冷却水温が所定値よりも低いときには、自動で低燃費モードライン(L2)を選択するとともに、燃料の噴射タイミングを進角させるように構成したことを特徴とする請求項1に記載の作業車。   2. The engine according to claim 1, wherein when the coolant temperature of the engine (E) is lower than a predetermined value, the fuel efficiency mode line (L2) is automatically selected and the fuel injection timing is advanced. The work vehicle described. 前記DPF(46b)の再生を行わないとき、又は自動で低燃費モードライン(L2)を選択するとともに、燃料の噴射タイミングを進角させるときにおいては、モニター(M)に表示するように構成したことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の作業車。   When the DPF (46b) is not regenerated, or when the fuel-efficient mode line (L2) is automatically selected and the fuel injection timing is advanced, the DPF (46b) is displayed on the monitor (M). The work vehicle according to claim 1, wherein the work vehicle is a vehicle.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012102653A (en) * 2010-11-09 2012-05-31 Hitachi Constr Mach Co Ltd Exhaust gas cleaning system

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