JP2013011256A - Tractor - Google Patents
Tractor Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013011256A JP2013011256A JP2011145978A JP2011145978A JP2013011256A JP 2013011256 A JP2013011256 A JP 2013011256A JP 2011145978 A JP2011145978 A JP 2011145978A JP 2011145978 A JP2011145978 A JP 2011145978A JP 2013011256 A JP2013011256 A JP 2013011256A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dpf
- tractor
- engine
- temperature
- particulate filter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Abstract
Description
この発明は、ディーゼルパティキュレートフィルタ(DPF)備えたディーゼルエンジンを搭載したトラクタに関する。 The present invention relates to a tractor equipped with a diesel engine equipped with a diesel particulate filter (DPF).
ディーゼルパティキュレートフィルタ(DPF)を再生させるにあたり、DPFの上流側に排気ガス温度昇温手段(ヒータ)を設けている構成である(例えば、特許文献1参照。)。 In regenerating the diesel particulate filter (DPF), exhaust gas temperature raising means (heater) is provided on the upstream side of the DPF (for example, see Patent Document 1).
前述のような技術、即ちDPFの上流側にヒータを設けるのみの構成では、排気ガス温度の上昇が速やかに実行されないという欠点がある。さらに、低温時での昇温に時間がかかってしまう。 The above-described technique, that is, a configuration in which only a heater is provided on the upstream side of the DPF has a drawback that the exhaust gas temperature cannot be quickly raised. Furthermore, it takes time to raise the temperature at a low temperature.
本発明の課題は、前述のような不具合を解消するディーゼルエンジンを搭載したトラクタを提供することである。 The subject of this invention is providing the tractor carrying the diesel engine which eliminates the above malfunctions.
本発明の上記課題は次の構成によって達成される。
すなわち、請求項1記載の発明では、排気ガス中の粒状化物質(PM)を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタ(46b)を備えたディーゼルエンジン(E)を搭載したトラクタにおいて、ディーゼルパティキュレートフィルタ(46b)の再生時にトラクタに装着する作業機を駆動する作業機用油圧システム(68)を駆動ように構成したことを特徴とするトラクタとしたものである。
The above object of the present invention is achieved by the following configuration.
That is, according to the first aspect of the present invention, in a tractor equipped with a diesel engine (E) equipped with a diesel particulate filter (46b) that collects particulate matter (PM) in exhaust gas, a diesel particulate filter ( 46b) is a tractor characterized by being configured to drive a working machine hydraulic system (68) that drives a working machine to be mounted on the tractor.
請求項1では、ディーゼルパティキュレートフィルタ(46b)の再生時には、作業機用油圧システム(68)を駆動することでエンジンに負荷をかけ、この負荷により排気温度が速やかに上昇する。 According to the first aspect, when the diesel particulate filter (46b) is regenerated, a load is applied to the engine by driving the working machine hydraulic system (68), and the exhaust temperature quickly rises due to this load.
請求項2記載の発明では、前記作業機用油圧システム(68)を駆動してディーゼルパティキュレートフィルタ(46b)を再生するときにおいては、作業機用油圧システム(68)のオイルをオイルクーラ(69)で冷却するように構成したことを特徴とする請求項1に記載のトラクタとしたものである。
According to the second aspect of the present invention, when the working machine hydraulic system (68) is driven to regenerate the diesel particulate filter (46b), oil in the working machine hydraulic system (68) is supplied to an oil cooler (69). The tractor according to
請求項2では、作業機用油圧システム(68)のオイルをオイルクーラ(69)で冷却することで、オイルを保護できる。
請求項3記載の発明では、ディーゼルエンジンエンジン(E)のシリンダ室(5)への吸気系にヒータ(72)を設け、ディーゼルパティキュレートフィルタ(46b)の再生時には前記ヒータ(72)に通電して吸気温度を上昇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に記載のトラクタとしたものである。
According to the second aspect of the present invention, the oil can be protected by cooling the oil of the hydraulic system for work implement (68) with the oil cooler (69).
According to the third aspect of the present invention, a heater (72) is provided in the intake system to the cylinder chamber (5) of the diesel engine (E), and the heater (72) is energized during regeneration of the diesel particulate filter (46b). The tractor according to
請求項3では、吸気系のヒータ(72)に通電して吸気温度を上げることで、排気ガス温度が上昇する。
請求項4記載の発明では、ディーゼルパティキュレートフィルタ(46b)の上流側の排気系にヒータ(73)を設け、ディーゼルパティキュレートフィルタ(46b)の再生時には前記ヒータ(73)に通電して排気温度を上昇するように構成したことを特徴とする請求項1から請求項3に記載のトラクタとしたものである。
In claim 3, the exhaust gas temperature rises by energizing the heater (72) of the intake system to raise the intake air temperature.
In the invention according to claim 4, a heater (73) is provided in the exhaust system upstream of the diesel particulate filter (46b), and when the diesel particulate filter (46b) is regenerated, the heater (73) is energized to exhaust the exhaust temperature. The tractor according to
請求項4では、排気系のヒータ(73)に通電することで排気温度が上昇する。 According to the fourth aspect of the present invention, the exhaust gas temperature is raised by energizing the heater (73) of the exhaust system.
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、ディーゼルパティキュレートフィルタ(46b)再生時に排気ガス温度が速やかに上昇することで、短い時間で効率よく再生できる。 Since the present invention is configured as described above, according to the first aspect of the present invention, the exhaust gas temperature rapidly rises during regeneration of the diesel particulate filter (46b), so that it can be efficiently regenerated in a short time.
請求項2では、ディーゼルパティキュレートフィルタ(46b)再生時に駆動する作業機用油圧システム(68)のオイルを保護できる。
請求項3及び請求項4では、排気ガス温度が速やかに上昇し、ディーゼルパティキュレートフィルタ(46b)を効率よく再生できる。
According to the second aspect of the present invention, it is possible to protect the oil of the working machine hydraulic system (68) that is driven when the diesel particulate filter (46b) is regenerated.
In Claims 3 and 4, the exhaust gas temperature rises quickly, and the diesel particulate filter (46b) can be efficiently regenerated.
本発明を実施するための最良の形態を説明する。
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。
The best mode for carrying out the present invention will be described.
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
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。
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。
Thus, the
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
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
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
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
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
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
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
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T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
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
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
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ーである。
The
図5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36により過給された空気は、エアクリーナー35から吸気タービン36、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. 5 is a schematic diagram of intake and exhaust into the
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。
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 exhaust gas combusted in the
The diesel engine has an EGR (exhaust gas recirculation device)
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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スイッチ67で選択することで、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 across the
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
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。
DPF46bの再生を行なうときには、図5に示すように、吸気側の空気を管路61からDPF46bの上流側に送るように構成してもよい。即ち、DPF46bの再生を行なうときには、バルブ60を開いて酸素量の多い過給器TB上流側の吸気側の空気をDPF46bの上流側に送るように構成してもよい。これにより、再生効率が向上するようになる。
Thus, even after the work is completed, the
When the
また、DPF46bの温度を温度センサ62、59で監視し、3段階のステップで再生時の昇温を確認するようにしてもよい。まず、吸気の絞り(図示せず)を行い、この吸気の絞り状態での昇温確認を行う。次に、第一ポスト噴射を行って昇温を確認する。この時点で、DPF46bの前後温度が250度に達していなければ第二ポスト噴射を行っても更なる温度上昇は見込めないので、一旦再生を中断するようにする。もちろん、250度以上であれば第二ポスト噴射を行ってDPF46bの再生を行なうようにする。
Alternatively, the temperature of the
図5に示しているように、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。
As shown in FIG. 5, an air-
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
トラクタに装着する作業機を駆動する作業機用油圧システム68を図5に加えた構成を図6に示している。
走行中にDPF46bの再生を行う自動再生に対して、車体を停車した状態で行う再生を強制再生(手動再生)というが、強制再生はDPF46b内に堆積しているPMの量が自動再生に比べて多い状態であり、これ以上の堆積を許容できない場合である。このような強制再生時には、排気ガス温度を速やかに上昇させる必要がある。そこで、トラクタの作業機を駆動する作業機用油圧システム68を利用する。
FIG. 6 shows a construction in which a working machine
In contrast to the automatic regeneration in which the
DPF46bの強制再生を行うときには、作業機用油圧システム68を駆動してエンジンに負荷をかける構成とする。エンジンに負荷が作用すると、排気ガス温度が速やかに上昇するので、強制再生の時間を短くできる。
When the
また、この作業機用油圧システム68のオイルを冷却するオイルクーラ69を設けているので、オイルを保護できる。エンジンのラジエータ75の冷却ファン70は電動モータ71で駆動する構成としており、DPF46bの強制再生時にエンジンがアイドリング回転数であっても、電動モータ71に高電流を流すことで高回転を得ることが可能となる。そして、高電流を得るためには発電機に負荷がかかるため、この負荷でも排気ガス温度が速やかに上昇するようになる。
In addition, since the
また、低温時でのエンジン始動性向上のために吸気系にヒータ72を設けているが、DPF46b強制再生時にも前記ヒータ72に通電して吸気温度を上昇させる構成とする。これにより、排気ガス温度が速やかに上昇するようになる。また、ヒータ72に通電するために発電機に負荷がかかるので、この負荷でも排気ガス温度が速やかに上昇するようになる。
Further, although the
また、DPF46bの上流側にヒータ73を設け、このヒータ73で直接排気ガス温度を上昇させるようにしてもよい。このヒータ73を駆動するときにおいても、ヒータ73に通電するために発電機に負荷がかかるので、この負荷でも排気ガス温度が速やかに上昇するようになる。
Further, a
図6で説明したオイルクーラ69は、ラジエータファン70の風を利用しての空冷式であるが、図7では水冷式の構成を説明する。この場合のラジエータ75の冷却ファン76は、電動モータで駆動してもよいしエンジンの駆動力で駆動するように構成してもよい。
The
ラジエータ75内にはエンジンを冷却する冷却水が流れており、エンジン内を流れた後の冷却水は温度が高いため、ラジエータ75へ送られて冷却ファン76で温度が下げられる。温度が下げられた冷却水は再びエンジンへと流れていくが、その一部の冷却水をオイルクーラ74へと送るように構成する。オイルクーラ74には作業機用油圧システム68からオイルが流れてくるので、ここで冷却水とオイルの熱交換が行われてオイルが冷却される。そして、DPF46b再生時には、前述のごとく作業機用油圧システム68が駆動されるが、冷却水を利用して効率良くオイルが冷却可能となる。
Cooling water for cooling the engine flows in the
図8は前述した図7の構成の別構成である。オイルクーラ74をエンジンのシリンダブロックに取り付ける構成としている。これにより、基本構成を変えることなく効率良くオイルを冷却可能となる。 FIG. 8 shows another configuration of the configuration shown in FIG. The oil cooler 74 is attached to a cylinder block of the engine. This makes it possible to cool the oil efficiently without changing the basic configuration.
前記作業機用油圧システム68のオイルと共用又は別のオイルがトラクタのトランスミッションケースT内に入っている。トランスミッションケースT内の複数のギヤについては、エンジンがアイドリング状態でも回転するものと回転しないものがある。DPF46bを再生する場合、トランスミッションケースT内のオイル温度が高い(オイル粘性:小)と回転数するギヤに抵抗がかからない。即ち、エンジンにかかる負荷が小さくなるので、排気ガス温度の上昇が緩慢になってしまう。そこで、トランスミッションケースT内のオイル温度が高い場合は、DPF46b再生時のエンジンの回転数をアイドリング回転数よりも高くなるように構成(自動的に)する。これにより、排気ガス温度が速やかに上昇する。
Oil that is shared with or separate from the working machine
また、トランスミッションケースT内のオイル温度が所定値よりも低い(オイル粘性:大)場合は、回転数するギヤに充分抵抗がかかるので、DPF46b再生時のエンジンの回転数をアイドリング回転数よりも低くなるように構成(自動的に)する。これにより、燃料使用量を抑制可能となる。図9にはトランスミッションケースT内のオイル温度(高、中、低)により、DPF46b再生時のエンジン回転数の変化とエンジン負荷及び排気ガス温度の変化を具体的に示している。
Further, when the oil temperature in the transmission case T is lower than a predetermined value (oil viscosity: high), sufficient resistance is applied to the rotating gear, so that the engine speed during regeneration of the
図10はトランスミッションオイルの系統図である。トランスミッションケースT内のオイルを一時的に保管するオイルタンク77を設けている。エンジン始動後にミッション温度センサ80でオイル温度を検出し、この値が所定値よりも低いときにはオイルポンプ78を駆動して、一部のオイルを一時的にオイルタンク77に保管する構成とする。このとき、ギヤ等に影響のない範囲で行う必要がある。 FIG. 10 is a system diagram of transmission oil. An oil tank 77 for temporarily storing the oil in the transmission case T is provided. The oil temperature is detected by the mission temperature sensor 80 after the engine is started, and when this value is lower than a predetermined value, the oil pump 78 is driven and a part of the oil is temporarily stored in the oil tank 77. At this time, it is necessary to carry out within a range that does not affect the gear or the like.
トランスミッションケースT内のオイル量は少なくなっているので、オイル温度の上昇が早くなる。そして、オイルタンク77からトランスミッションケースT内への戻り回路の終端にサーモスタット79を設け、トランスミッションケースT内のオイル温度が上昇してくると、サーモスタット79が開いてオイルタンク77内のオイルがトランスミッションケースT内に戻る構成とする。 Since the amount of oil in the transmission case T has decreased, the oil temperature rises faster. A thermostat 79 is provided at the end of the return circuit from the oil tank 77 into the transmission case T. When the oil temperature in the transmission case T rises, the thermostat 79 opens and the oil in the oil tank 77 is transferred to the transmission case. It is assumed that the configuration returns to T.
このような構成はDPFの手動再生とは関係なく、寒冷地などの暖気性能向上に適している。暖気性能が向上することで、作業性能が確保できる。また、オイルタンク77内のオイルは、サーモスタット79の開閉で徐々に戻るので、適正な油温となる。 Such a configuration is suitable for improving the warm-up performance in cold districts regardless of the manual regeneration of the DPF. The work performance can be secured by improving the warm-up performance. Further, the oil in the oil tank 77 gradually returns when the thermostat 79 is opened and closed, so that an appropriate oil temperature is obtained.
図11はDPF46b下流側の排気管55に排気バルブ81を設ける構成である。ECU100にはアクセル開度、車両速度、変速位置(ギヤポジション)の情報が入力され、これに基づいて排気バルブ81を制御する構成である。車両走行時のアクセル開度に応じて排気バルブ開度を変化させることで、DPF46bに流入する排気ガス温度を抑え、走行時にDPF再生を行っている場合の温度維持を行う。これにより、DPF46bに流入する排気ガス温度の変化を小さくし、DPF46bの再生可能温度の維持を行うことができる。また、圧力センサ53で急激な圧力変化の有無を監視している。
FIG. 11 shows a configuration in which an
図12はDPF46bの下流側にテールパイプ82を接続する構成であるが、テールパイプ82の入口部Pにおいては圧力変動のため共鳴音が発生してしまう。そこで、DPF46bの外側外周にケース83を構成して空間部84を構成し、この空間部84と前記入口部Pとの間を連結通路84aで接続する構成とする。これにより、入口部Pにおいて圧力変動が小さくなるので、共鳴音も小さくさる。
FIG. 12 shows a configuration in which the
図13は後処理装置46をエンジンに搭載するときの組付プレート85である。この図13(a)はエンジンを横から見た図であり、図13(b)はエンジンを背面から見た図である。組付プレート85はプレート85aとプレート85bとプレート85cから構成(溶接等)されており、プレート85aはエンジンEのリヤプレートにボルトで固定し、プレート85bはシリンダヘッドにボルトで固定する構成である。プレート85cにはボルト用の通し穴が開けられていて、DPF46bのフランジ部Fにボルトを通してDPF46b本体を固定する構成である。これにより、重量の重いDPFを強固に固定できる。
FIG. 13 shows an assembly plate 85 when the post-processing device 46 is mounted on the engine. FIG. 13A is a view of the engine as viewed from the side, and FIG. 13B is a view of the engine as viewed from the back. The assembly plate 85 is composed of a
なお、前記した各実施例は、理解を容易にするために、個別または混在させて図示、あるいは説明しているが、これらは夫々種々組合せ可能であり、これらの説明順序・表現等によって、構成・作用等が限定されるものではなく、また、相乗効果を奏する場合も勿論存在する。 Each of the above-described embodiments is illustrated or described separately or mixed for easy understanding, but these can be combined in various ways, and can be configured according to their description order and expression. -The action and the like are not limited, and there are of course cases where a synergistic effect is produced.
PM 粒状化物質
E ディーゼルエンジンエンジン
5 シリンダ室
46b ディーゼルパティキュレートフィルタ(DPF)
68 作業機用油圧システム
69 オイルクーラ
72 吸気系ヒータ
73 排気系ヒータ
PM Granulated material
68 Hydraulic System for
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011145978A JP2013011256A (en) | 2011-06-30 | 2011-06-30 | Tractor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011145978A JP2013011256A (en) | 2011-06-30 | 2011-06-30 | Tractor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013011256A true JP2013011256A (en) | 2013-01-17 |
Family
ID=47685317
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011145978A Withdrawn JP2013011256A (en) | 2011-06-30 | 2011-06-30 | Tractor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2013011256A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2023055211A (en) * | 2021-10-05 | 2023-04-17 | 和幸 前田 | Diesel particulate removal system and method for removing diesel particulate |
-
2011
- 2011-06-30 JP JP2011145978A patent/JP2013011256A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2023055211A (en) * | 2021-10-05 | 2023-04-17 | 和幸 前田 | Diesel particulate removal system and method for removing diesel particulate |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2010229959A (en) | Diesel engine | |
JP2011156948A (en) | Work vehicle | |
JP5176834B2 (en) | Work vehicle | |
JP2014109213A (en) | Tractor | |
JP2014009639A (en) | Work vehicle | |
JP2014214719A (en) | Tractor | |
JP2015045234A (en) | Tractor with exhaust gas treatment device | |
JP2016142157A (en) | Tractor | |
JP2014088860A (en) | Work vehicle | |
JP2015027836A (en) | Exhaust gas processing apparatus of tractor | |
JP2015143509A (en) | tractor | |
JP2012207636A (en) | Working vehicle | |
JP2012137042A (en) | Working vehicle | |
JP2010053795A (en) | Diesel engine | |
JP5651926B2 (en) | Agricultural machinery diesel engine | |
JP2013011256A (en) | Tractor | |
JP2019044691A (en) | Tractor | |
JP2010127140A (en) | Tractor | |
JP2013113263A (en) | Working vehicle | |
JP2012159018A (en) | Working vehicle | |
JP2014148915A (en) | Tractor | |
JP2014196716A (en) | Tractor | |
JP2022057924A (en) | engine | |
JP2012072731A (en) | Tractor | |
JP2016033354A (en) | Tractor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20140902 |