JP2013113263A - Working vehicle - Google Patents

Working vehicle Download PDF

Info

Publication number
JP2013113263A
JP2013113263A JP2011262277A JP2011262277A JP2013113263A JP 2013113263 A JP2013113263 A JP 2013113263A JP 2011262277 A JP2011262277 A JP 2011262277A JP 2011262277 A JP2011262277 A JP 2011262277A JP 2013113263 A JP2013113263 A JP 2013113263A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dpf
regeneration
amount
ecu
automatic
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.)
Pending
Application number
JP2011262277A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
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
Yoshinao Okubo
善直 大久保
Akihiro Konno
晃大 金野
Naoto Takezaki
直人 竹崎
Masaaki Suga
公明 菅
Kozo Takemoto
浩三 竹本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Iseki and Co Ltd
Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Original Assignee
Iseki and Co Ltd
Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Iseki and Co Ltd, Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd filed Critical Iseki and Co Ltd
Priority to JP2011262277A priority Critical patent/JP2013113263A/en
Publication of JP2013113263A publication Critical patent/JP2013113263A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve efficiency in the regeneration of a diesel particulate filter (DPF) provided in a discharge passage of exhaust gas.SOLUTION: In a working vehicle in which a diesel engine is mounted, which includes a DPF (46b) for catching particulate materials (PMs) in exhaust gas, when the quantity of PM deposited in the DPF (46b) becomes equal to or more than a prescribed quantity (P), an ECU (100) outputs a signal for automatically regenerating the DPF (46b). If the automatic regeneration cannot be executed. automatic regeneration execution is outputted continuously. If the automatic regeneration cannot be started even after automatic regeneration execution is outputted a plurality of times, the ECU (100) outputs a signal for performing manual regeneration.

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作業車両に関する。   The present invention relates to a work vehicle 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、自動再生での実行、又は手動再生での実行の選択を選択手段で選択して切り換える構成である(例えば、特許文献1参照。)。   When the diesel particulate filter (DPF) is regenerated, it is configured to select and switch between execution in automatic regeneration or execution in manual regeneration with a selection unit (see, for example, Patent Document 1).

特開2010−84686号公報JP 2010-84686 A

前述のような技術では、自動再生を選択した場合において、作業状況、例えば排気ガス温度が低いなどの条件により自動再生が実行されないときにそのままの状況が継続すると、DPFは再生されないまま直ぐにPM堆積許容量に達してしまう。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作業車両を提供することである。   In the above-described technique, when automatic regeneration is selected, if automatic regeneration is not performed due to work conditions, for example, conditions such as low exhaust gas temperature, and the situation continues as it is, the DPF is immediately accumulated without being regenerated. The tolerance is reached. The subject of this invention is providing the work vehicle 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DPF(46b)を備えたディーゼルエンジンを搭載した作業車両において、DPF(46b)内のPM堆積量が所定量(P)以上になると、ECU(100)はDPF(46b)の自動再生を行う信号を出力する構成とし、この自動再生を実行できないときには継続して自動再生実行の出力を行うと共に自動再生実行の出力を複数回行っても自動再生を開始できないときには、ECU(100)は手動再生を行う信号を出力するように構成したことを特徴とする作業車両としたものである。
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 work vehicle equipped with a diesel engine equipped with a DPF (46b) that collects particulate matter (PM) in exhaust gas, the amount of PM deposited in the DPF (46b) When the predetermined amount (P) or more is reached, the ECU (100) outputs a signal for performing automatic regeneration of the DPF (46b). When this automatic regeneration cannot be performed, the automatic regeneration is continuously output and automatic regeneration is performed. The ECU (100) is configured to output a signal for performing manual regeneration when automatic regeneration cannot be started even if execution is output a plurality of times.

請求項1の作用は、DPF(46b)内のPM堆積量が所定量(P)以上になると、ECU(100)はDPF(46b)の自動再生を行う信号を出力する。この自動再生を実行できないときには継続して自動再生実行の出力を行う。この自動再生実行の出力を複数回行っても自動再生を開始できないときには、ECU(100)は手動再生を行う信号を出力する。   According to the first aspect of the present invention, when the PM accumulation amount in the DPF (46b) becomes equal to or larger than the predetermined amount (P), the ECU (100) outputs a signal for automatically regenerating the DPF (46b). When this automatic reproduction cannot be executed, the automatic reproduction execution is continuously output. If the automatic regeneration cannot be started even if the automatic regeneration execution is performed a plurality of times, the ECU (100) outputs a signal for performing the manual regeneration.

請求項2記載の発明では、前記ECU(100)から出力された手動再生実行の内容を、運転部の液晶表示部(68)に表示するように構成したことを特徴とする請求項1に記載の作業車両としたものである。   According to a second aspect of the present invention, the manual regeneration execution content output from the ECU (100) is displayed on the liquid crystal display unit (68) of the driving unit. This is a working vehicle.

請求項2の作用は、ECU(100)から出力された手動再生実行の内容を、運転部の液晶表示部(68)に表示する。
請求項3記載の発明では、前記液晶表示部(68)に手動再生を促す表示がされてから所定時間(Q)の間手動再生が実行されないときには、ECU(100)から再び自動再生を行う信号を出力するように構成したことを特徴とする請求項2に記載の作業車両としたものである。
The operation of the second aspect displays the content of the manual regeneration output output from the ECU (100) on the liquid crystal display unit (68) of the driving unit.
According to a third aspect of the present invention, when the manual regeneration is not executed for a predetermined time (Q) after the display for prompting the manual regeneration on the liquid crystal display unit (68), a signal for performing automatic regeneration again from the ECU (100). The work vehicle according to claim 2, wherein the work vehicle is configured to output.

請求項3の作用は、液晶表示部(68)に手動再生を促す表示がされてから所定時間(Q)の間手動再生が実行されないときには、ECU(100)から再び自動再生を行う信号を出力する。   According to the third aspect of the present invention, when manual regeneration is not executed for a predetermined time (Q) after the display for prompting manual regeneration on the liquid crystal display unit (68), a signal for performing automatic regeneration is output again from the ECU (100). To do.

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、自動再生を実行できないときには継続して自動再生実行の出力を行うので、条件が整えば自動再生に直ぐに入ることができる。また、自動再生実行の出力を複数回行っても自動再生を開始できないときには、手動再生を行う信号を出力するので、DPF(46b)のPM堆積量が許容量に達するのを防止できる。   Since the present invention is configured as described above, according to the first aspect of the present invention, when the automatic reproduction cannot be executed, the automatic reproduction execution is continuously output, so that the automatic reproduction can be started immediately if the conditions are satisfied. Further, when automatic regeneration cannot be started even if the automatic regeneration execution is output a plurality of times, a signal for performing manual regeneration is output, so that it is possible to prevent the PM accumulation amount of the DPF (46b) from reaching an allowable amount.

請求項2記載の発明においては、ECU(100)から出力された手動再生実行の内容を、運転部の液晶表示部(68)に表示するので、機会があれば直ぐに手動再生できる。
請求項3記載の発明においては、液晶表示部(68)に手動再生を促す表示がされてから所定時間(Q)の間手動再生が実行されないときには、ECU(100)から再び自動再生を行う信号を出力するので、条件が整えば直ぐ自動再生できるので、DPF(46b)のPM堆積量が許容量に達するのを防止できる。
According to the second aspect of the present invention, the manual regeneration execution content output from the ECU (100) is displayed on the liquid crystal display section (68) of the operation section, so that if there is an opportunity, manual regeneration can be performed immediately.
In the third aspect of the invention, when the manual regeneration is not executed for a predetermined time (Q) after the display for prompting the manual regeneration on the liquid crystal display unit (68), the signal for performing the automatic regeneration again from the ECU (100). Since the automatic regeneration can be performed immediately after the conditions are satisfied, it is possible to prevent the PM deposition amount of the DPF (46b) from reaching the allowable amount.

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 トラクタの左側面図Left side view of tractor トラクタの平面図Top view of tractor 吸気系と排気系の模式図Schematic diagram of intake and exhaust systems 再生のフローチャート図Flow chart of playback 再生のフローチャート図Flow chart of playback 再生のフローチャート図Flow chart of playback エンジンと排気系の模式図Schematic diagram of engine and exhaust system エンジンの吸気系と排気系の模式図Schematic diagram of engine intake and exhaust systems ラジエータの正面図Radiator front view (a)トラクタの正面図、(b)トラクタの側面図、(c)ダクトの断面図、(d)ダクトの断面図(A) Front view of tractor, (b) Side view of tractor, (c) Cross section of duct, (d) Cross section of duct 作業機油圧作動と燃料噴射量との関係図Relationship diagram between work implement hydraulic operation and fuel injection amount

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 common rail 1 that accumulates 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。
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 common rail 1 injects fuel to each cylinder 5 of the engine E, and makes the fuel supply a required pressure.
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 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, and if it is a combine, the output fluctuates to maintain the rotation speed even when the harvest is heavy and the load increases during harvesting 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 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 T 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ーである。   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 and lowers the working machine 21.

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 cylinder 5 of the engine, which is an embodiment of a four-cycle diesel engine. The air supercharged by the intake turbine 36 of the supercharger TB passes through the intake turbine 36 and the intercooler 37 from the air cleaner 35 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。
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 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.
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. Accordingly, the flow rate of the exhaust gas is increased, so that the maximum temperature is lowered and the DPF 46b can be prevented from being damaged. 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 DPF 46b exceeds a predetermined value, the driver selects the regeneration mode of the DPF 46b after the operation with the selection switch 67, so that the DPF 46b is automatically regenerated. After the DPF 46b is regenerated, the engine is automatically stopped. To be configured. 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。
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 DPF 46b can be automatically regenerated and the engine can be stopped, so that the driver can leave the machine and perform other work.
When the DPF 46b is regenerated, the intake side air may be sent from the pipe 61 to the upstream side of the DPF 46b as shown in FIG. That is, when the DPF 46b is regenerated, the valve 60 may be opened so that the intake air on the upstream side of the turbocharger TB having a large amount of oxygen is sent to the upstream side of the DPF 46b. Thereby, the reproduction efficiency is improved.

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 DPF 46b may be monitored by the temperature sensors 62 and 59, and the temperature increase during regeneration may be confirmed in three steps. First, the intake is throttled (not shown), and the temperature rise in the throttled state of intake is confirmed. Next, the first post injection is performed to check the temperature rise. At this time, if the temperature before and after the DPF 46b does not reach 250 degrees, further temperature rise cannot be expected even if the second post-injection is performed. Therefore, the regeneration is temporarily interrupted. Of course, if it is 250 degrees or more, the second post injection is performed to regenerate the DPF 46b.

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-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.

図6に示すフローチャートは、自動再生に失敗したときの対処方法を示している。DPF46b内のPM量が所定量P以上になると自動再生に入るが、作業の状況により排気温度が上昇せず自動再生できないことがある。このような場合は、再度自動再生を継続してトライするが、複数回以上(例えば5回)自動再生をトライしても自動再生できない場合は、ECU100から手動再生実施の許可を出す構成とする。そして、手動再生の許可内容を運転部の液晶表示部68に表示する構成とする。このとき、音声で知らせてもよい。   The flowchart shown in FIG. 6 shows a coping method when automatic reproduction fails. When the amount of PM in the DPF 46b exceeds the predetermined amount P, automatic regeneration is started. However, the exhaust temperature does not rise depending on the work situation, and automatic regeneration may not be possible. In such a case, the automatic regeneration is continued and tried again. However, if automatic regeneration is not possible even if the automatic regeneration is tried a plurality of times (for example, 5 times), the ECU 100 permits the manual regeneration. . And it is set as the structure which displays the permission content of manual reproduction | regeneration on the liquid crystal display part 68 of a driving | operation part. At this time, it may be notified by voice.

運転部の液晶表示部68に手動再生を促す表示がされてから所定時間Qの間手動再生が実行されないときには、ECU100から再び自動再生を行う信号を出力するように構成し、同様に自動再生できないときには、再度自動再生を継続してトライするが、複数回以上(例えば5回)自動再生をトライしても自動再生できない場合は、ECU100から手動再生実施の許可を出す構成とする。このサイクルを繰り返す構成とするが、DPF46b内のPM量が限界値に近づくと強制的に走行停止して手動再生を促す構成とする。強制的に走行停止するためには、トランスミッションケース内の走行の油圧クラッチを切りとする。   When manual regeneration is not executed for a predetermined time Q after the display for prompting manual regeneration is displayed on the liquid crystal display unit 68 of the operation unit, the ECU 100 is configured to output a signal for performing automatic regeneration again, and similarly, automatic regeneration cannot be performed. In some cases, the automatic regeneration is continued and tried again. However, if automatic regeneration is not possible even if automatic regeneration is attempted a plurality of times (for example, 5 times), the ECU 100 permits the manual regeneration. This cycle is repeated, but when the amount of PM in the DPF 46b approaches the limit value, the driving is forcibly stopped and manual regeneration is promoted. To forcibly stop traveling, the traveling hydraulic clutch in the transmission case is disengaged.

手動再生完了時において、DPF46b内のPM量は演算にてPM量理論値V1が計算できる。PM量理論値V1の演算方法は各種あるので詳細は省略するが、基本的には再生しているときの排気ガス温度と再生時間から除去されるPM量を推定している。この除去される推定量は、DPFの種類や大きさ、内部構造で若干の違いが生じてくるが、問題となるほどではない。   When the manual regeneration is completed, the PM amount in the DPF 46b can be calculated by calculating the PM amount theoretical value V1. Although there are various methods for calculating the PM amount theoretical value V1, the details thereof will be omitted, but basically, the PM amount to be removed is estimated from the exhaust gas temperature during regeneration and the regeneration time. The estimated amount to be removed is slightly different from the type and size of the DPF and the internal structure, but is not so problematic.

また、手動再生完了時において、DPF46b内のPM量の実測値V2が求められる。実施例では、DPF46bの上流側圧力センサ58と下流側圧力センサ53の差圧で、DPF46b内のPM量実測値V2を求める構成としている。   Further, when the manual regeneration is completed, an actual measurement value V2 of the PM amount in the DPF 46b is obtained. In the embodiment, the PM amount actual measurement value V2 in the DPF 46b is obtained from the differential pressure between the upstream pressure sensor 58 and the downstream pressure sensor 53 of the DPF 46b.

前記PM量理論値V1とPM量実測値V2の関係において、
PM量理論値V1<PM量実測値V2
が成立すると、再度手動再生を継続する構成とする。図7のフローチャートに記載されている「○kPa」とは、そのときの手動再生を完了したときのDPF46b内のPM量の理論値で、前記PM量理論値V1のことを示している。
In the relationship between the PM amount theoretical value V1 and the PM amount actual measurement value V2,
PM amount theoretical value V1 <PM amount actual measurement value V2
When the above is established, the manual regeneration is continued again. “◯ kPa” described in the flowchart of FIG. 7 is a theoretical value of the PM amount in the DPF 46b when the manual regeneration at that time is completed, and indicates the PM amount theoretical value V1.

手動再生完了は、手動再生が終了した時点において、
PM量理論値V1>PM量実測値V2
が成立したときとする。
When manual regeneration is complete, manual regeneration is complete.
PM amount theoretical value V1> PM amount actual measurement value V2
When is established.

これにより、手動再生完了時には必ずPM量実測値V2は、演算で求めているPM量理論値V1よりも少なくなるため、DPF46b内のPM量が過堆積してしまうのを防止できるようになる。   As a result, the PM amount actual measurement value V2 is always smaller than the theoretical PM amount V1 obtained by the calculation when the manual regeneration is completed, so that it is possible to prevent the PM amount in the DPF 46b from being excessively accumulated.

また、作業の都合で手動再生を継続できないときには、強制終了スイッチ69を入り状態にすることで、再生を終了することができる。この場合においては、運転部の液晶表示部68に表示継続しておくことで作業者が認識できるので、作業の合い間等で速やかに手動再生を行うことができる。   When manual regeneration cannot be continued due to work circumstances, the regeneration can be terminated by turning on the forced end switch 69. In this case, since the operator can recognize by continuing the display on the liquid crystal display unit 68 of the driving unit, manual regeneration can be quickly performed between work periods.

トラクタ等の農業機械においては、オフシーズンで長時間作業を行わないことがあるので、この期間を利用して手動再生を行い、DPF46b内のPM堆積を略ゼロにするようにしてもよい。ただし、手動再生の長時間運転においては、排気の熱の問題や、オイルダイリューション(オイルパン内への燃料漏れ)の問題があるので、ディーラーのサービスマンだけが行える構成とする。サービスマンだけが使用できるサービスツール等の指示により、手動再生を長時間(45分程度)可能とする。45分はトラクタに搭載されている平均的な大きさのDPFの場合であるので、小型や大型では適宜変更してもよい。手動再生を長時間すると、DPF46b内のPM堆積量は略ゼロとなるので、この時点で演算で求めているPM量理論値V1をゼロに強制的にリセットする構成とする。このように、演算値とのズレが無くなることで、実際のDPF内でのPM堆積の過堆積を防止できる。   An agricultural machine such as a tractor may not work for a long time in the off-season. Therefore, manual regeneration may be performed using this period so that the PM accumulation in the DPF 46b is made substantially zero. However, in the long-time operation of manual regeneration, there is a problem of exhaust heat and oil dilution (fuel leakage into the oil pan), so that only a dealer's serviceman can perform. Manual regeneration is possible for a long time (about 45 minutes) by an instruction from a service tool or the like that can be used only by service personnel. Since 45 minutes is the case of the average size DPF mounted on the tractor, it may be changed as appropriate for small and large sizes. When manual regeneration is performed for a long time, the PM accumulation amount in the DPF 46b becomes substantially zero. Therefore, the PM amount theoretical value V1 obtained by calculation at this time is forcibly reset to zero. In this way, since there is no deviation from the calculated value, it is possible to prevent PM from being excessively deposited in the actual DPF.

また、前述のように、長時間の手動再生を行った場合には、オイルダイリューション(オイルパン内への燃料漏れ)の影響を考慮して、オイル交換を促す表示を運転部の液晶表示部68に表示する構成とする。前述した一連の構成は、図8のフローチャートに示している。   In addition, as described above, when manual regeneration is performed for a long time, the display for prompting the oil change is displayed on the liquid crystal display of the operation unit in consideration of the effect of oil dilution (fuel leakage into the oil pan). The display is made on the unit 68. The series of configurations described above is shown in the flowchart of FIG.

図9に示すように、エンジンには発電機70が搭載されており、ベルト71で発電機70を駆動する構成としている。発電機70のオン/オフは、ECU100が制御している。そして、DPF46b内のPM堆積量が少ないときは発電を行わず、DPF46b内のPM堆積量が多いときに発電を行う構成とする。これにより、エンジンに負荷が作用することで排気温度が上昇して、DPF46b内のPMが除去されるようになる。従って、自動再生の間隔を長くすることができるようになり、再生に伴う燃料消費を抑制したり、オイルダイリューション(オイルパン内への燃料漏れ)の影響を少なくできるようになる。   As shown in FIG. 9, a generator 70 is mounted on the engine, and the generator 70 is driven by a belt 71. The ECU 100 controls on / off of the generator 70. Then, power generation is not performed when the PM accumulation amount in the DPF 46b is small, and power generation is performed when the PM accumulation amount in the DPF 46b is large. As a result, when the load acts on the engine, the exhaust temperature rises and PM in the DPF 46b is removed. Accordingly, the interval between automatic regenerations can be increased, and fuel consumption associated with regeneration can be suppressed, and the influence of oil dilution (fuel leakage into the oil pan) can be reduced.

図10は、排気マニホールド72に圧力センサ74を設け、吸気マニホールド73に圧力センサ75を設ける構成としている。前記排気側の圧力センサ74の値と、吸気側の圧力センサ75の差圧をECU100で計測する。そして、過渡運転時の過給器TBのターボラグを前記排気側の圧力センサ74の値と、吸気側の圧力センサ75の差圧から測定し、さらに吸入空気量をエアーフローセンサ76で測定することで、ターボラグによる吸入空気量の変化を把握し、PM量演算の補正係数(空気過剰率低下分を推測)として使用する構成とする。加速時、減速時の両方に使用する。これにより、過渡運転時のPM排出量をある程度推測可能となる。   In FIG. 10, a pressure sensor 74 is provided in the exhaust manifold 72 and a pressure sensor 75 is provided in the intake manifold 73. The ECU 100 measures the differential pressure of the pressure sensor 74 on the exhaust side and the pressure sensor 75 on the intake side. The turbo lag of the supercharger TB during transient operation is measured from the value of the exhaust side pressure sensor 74 and the differential pressure of the intake side pressure sensor 75, and the intake air amount is measured by the air flow sensor 76. Thus, the change in the intake air amount due to the turbo lag is grasped and used as a correction factor for PM amount calculation (estimated reduction in excess air ratio). Used for both acceleration and deceleration. As a result, the PM emission amount during the transient operation can be estimated to some extent.

DPF46bの再生時には、排気温度を上昇させることが必要となる。この方法として、図11に示すように、ECU100の制御によりラジエータ77内に流れる冷却水の量を少なくする。具体的には、電磁バルブ78を閉じることで、ラジエータ77内に流れる冷却水量を1/3カットする構成とする。これにより、冷却水ポンプにも負荷がかかることになり、DPF46bの再生時に排気温度が上昇して、再生が効率良くできるようになる。ただし、冷却水温度が上昇しすぎてオーバーヒート気味になるときには、前記電磁バルブ78を開ける必要がある。   During regeneration of the DPF 46b, it is necessary to raise the exhaust gas temperature. As this method, as shown in FIG. 11, the amount of cooling water flowing in the radiator 77 is reduced under the control of the ECU 100. Specifically, the electromagnetic valve 78 is closed to cut the amount of cooling water flowing into the radiator 77 by 1/3. As a result, a load is also applied to the cooling water pump, and the exhaust temperature rises during regeneration of the DPF 46b, so that regeneration can be performed efficiently. However, when the temperature of the cooling water rises excessively and becomes overheated, the electromagnetic valve 78 needs to be opened.

一方、走行中(作業,路上)に行う自動再生においては、次のような不具合がおこる。DPF46b内のPM堆積量の判断に使用されるECU100内での演算値(エンジンの運転時間と燃料噴射量と排気ガス温度から推定又は平均的な使用状況での実験による記憶値)は、実際のPM堆積量に対してズレが生じることが多い。記憶している実験値であっても、エンジンの使用状況によりズレてくる。このズレは再生を繰り返す毎に大きくなる傾向がある。   On the other hand, in the automatic regeneration performed while traveling (work, on the road), the following problems occur. The calculated value (estimated from the engine operating time, fuel injection amount, and exhaust gas temperature or the memorized value by the experiment in the average use situation) used in the determination of the PM accumulation amount in the DPF 46b is an actual value. Deviation often occurs with respect to the amount of accumulated PM. Even memorized experimental values will be shifted depending on the engine usage. This deviation tends to increase each time reproduction is repeated.

そこで、自動再生数回(例えば5回程度)に一度、自動再生を行うためのDPF46b内のPM量の閾値(α)を、所定量(δ)上げる構成とする。次回からは、DPF46b内のPM量が(α+δ)になると、自動再生に入る構成となるので、自動再生に入るまでの運転時間が長くなる。このように、定期的にDPF46b内のPM量の閾値を補正することで、再生時間を延ばすことができるようになり、再生に伴うオイルダイリューション(オイルパン内への燃料漏れ)を抑制できてオイル交換の間隔を長くすることができるようになる。また、再生に伴う燃料消費を抑制可能となる。   Accordingly, the PM amount threshold (α) in the DPF 46b for automatic regeneration is increased by a predetermined amount (δ) once every several times (for example, about 5 times). From the next time, when the amount of PM in the DPF 46b becomes (α + δ), the automatic regeneration is entered, so that the operation time until the automatic regeneration is entered becomes longer. Thus, by periodically correcting the PM amount threshold value in the DPF 46b, the regeneration time can be extended, and oil dilution (fuel leakage into the oil pan) associated with regeneration can be suppressed. This makes it possible to lengthen the interval between oil changes. In addition, fuel consumption accompanying regeneration can be suppressed.

図12(a)と図12(b)は、トラクタにDPF46bを搭載したときの構成を示している。
DPF46bの周囲はダクト79で覆う構成としている。このダクト79への空気取り入れ口80は、機体の正面に位置させており、ラジエータファン81から送り込まれた空気を取り込む構成としている。
12 (a) and 12 (b) show the configuration when the DPF 46b is mounted on the tractor.
The periphery of the DPF 46 b is configured to be covered with a duct 79. The air intake port 80 to the duct 79 is positioned in front of the airframe, and is configured to take in air sent from the radiator fan 81.

そして、ダクト79内には複数のフィン82を設けており、このフィン82でダクト79内の空気を撹拌して、ダクト79内の空気の流れに偏りが起こらないようにして、空気の流れが均一になるように構成している(図12(c))。ダクト79内に取り込まれた空気は、DPF46b部分を通過して、機体後方へと排出される構成である。これにより、DPF46bの熱でエンジンルーム内が高温となるのを防止でき、エンジンルーム内の機器類を保護できる。また、DPF46bをダクト79で覆っているので、廃ワラ等の塵埃がDPF46b上に積もってしまって、塵埃が発火してしまうのを防止できるようになる。   A plurality of fins 82 are provided in the duct 79, and the air in the duct 79 is agitated by the fins 82 so that the air flow in the duct 79 is not biased. It is configured to be uniform (FIG. 12C). The air taken into the duct 79 passes through the DPF 46b and is discharged to the rear of the aircraft. Thereby, it can prevent that the inside of an engine room becomes high temperature with the heat of DPF46b, and can protect the equipment in an engine room. Further, since the DPF 46b is covered with the duct 79, it is possible to prevent dust such as waste straw from accumulating on the DPF 46b and igniting the dust.

DPF46bを再生するときにおいては、図12(d)に示すように、フィン82を閉じてダクト79内に空気が入るのを防止して、DPF46bが冷却されすぎないようにする。ただし、DPF46bが過昇温になり過ぎるときには、フィン82をある程度開いて空気の流れを発生させる構成とする フィン82の回動方法については、モータ83で行いECU100で制御する構成とする。   When regenerating the DPF 46b, as shown in FIG. 12D, the fins 82 are closed to prevent air from entering the duct 79 so that the DPF 46b is not cooled too much. However, when the temperature of the DPF 46b becomes excessively high, the fin 82 is opened to some extent to generate an air flow. The fin 82 is rotated by the motor 83 and controlled by the ECU 100.

図13は作業機の作動油圧と燃料噴射量との関係を示している。横軸は時間の流れである。トラクタに装着した作業機(ロータリ等)の油圧が作動している場合には、油圧に応じて燃料噴射量を増大する構成としている。燃料噴射量の増大は、所定の閾値までである。ラインL1が作業機油圧の変化を示し、ラインL2が燃料噴射量の増大を示している。ラインL3は燃料噴射量の閾値である。   FIG. 13 shows the relationship between the working hydraulic pressure of the work implement and the fuel injection amount. The horizontal axis is the flow of time. When the hydraulic pressure of a work machine (rotary or the like) attached to the tractor is operating, the fuel injection amount is increased according to the hydraulic pressure. The increase in the fuel injection amount is up to a predetermined threshold value. Line L1 indicates a change in work implement hydraulic pressure, and line L2 indicates an increase in fuel injection amount. Line L3 is a threshold value of the fuel injection amount.

これにより、作業機の油圧増大に伴い燃料噴射量を増大することで、エンジン回転数の低下やエンジンストールを防止できて、作業を快適に続行可能となる   As a result, by increasing the fuel injection amount in accordance with the increase in the hydraulic pressure of the work implement, it is possible to prevent a decrease in the engine speed and an engine stall and to continue the work comfortably.

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.

PM 粒状化物質
46b ディーゼルパティキュレートフィルタ(DPF)
68 液晶表示部
100 ECU
PM Granulated material 46b Diesel particulate filter (DPF)
68 Liquid crystal display unit 100 ECU

Claims (3)

排気ガス中の粒状化物質(PM)を捕集するDPF(46b)を備えたディーゼルエンジンを搭載した作業車両において、DPF(46b)内のPM堆積量が所定量(P)以上になると、ECU(100)はDPF(46b)の自動再生を行う信号を出力する構成とし、この自動再生を実行できないときには継続して自動再生実行の出力を行うと共に自動再生実行の出力を複数回行っても自動再生を開始できないときには、ECU(100)は手動再生を行う信号を出力するように構成したことを特徴とする作業車両。   In a work vehicle equipped with a diesel engine equipped with a DPF (46b) that collects particulate matter (PM) in exhaust gas, if the amount of PM deposited in the DPF (46b) exceeds a predetermined amount (P), the ECU (100) is configured to output a signal for performing automatic regeneration of the DPF (46b). When this automatic regeneration cannot be executed, the automatic regeneration execution is continuously output and the automatic regeneration execution output is automatically performed a plurality of times. An ECU (100) configured to output a signal for performing manual regeneration when regeneration cannot be started. 前記ECU(100)から出力された手動再生実行の内容を、運転部の液晶表示部(68)に表示するように構成したことを特徴とする請求項1に記載の作業車両。   2. The work vehicle according to claim 1, wherein the content of the manual regeneration output output from the ECU (100) is displayed on the liquid crystal display unit (68) of the driving unit. 3. 前記液晶表示部(68)に手動再生を促す表示がされてから所定時間(Q)の間手動再生が実行されないときには、ECU(100)から再び自動再生を行う信号を出力するように構成したことを特徴とする請求項2に記載の作業車両。   When manual regeneration is not executed for a predetermined time (Q) after the display for prompting manual regeneration on the liquid crystal display unit (68), the ECU (100) outputs a signal for performing automatic regeneration again. The work vehicle according to claim 2.
JP2011262277A 2011-11-30 2011-11-30 Working vehicle Pending JP2013113263A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011262277A JP2013113263A (en) 2011-11-30 2011-11-30 Working vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011262277A JP2013113263A (en) 2011-11-30 2011-11-30 Working vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013113263A true JP2013113263A (en) 2013-06-10

Family

ID=48709013

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011262277A Pending JP2013113263A (en) 2011-11-30 2011-11-30 Working vehicle

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2013113263A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160036461A (en) * 2014-09-25 2016-04-04 가부시끼 가이샤 구보다 Working vehicle

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160036461A (en) * 2014-09-25 2016-04-04 가부시끼 가이샤 구보다 Working vehicle
JP2016065519A (en) * 2014-09-25 2016-04-28 株式会社クボタ Work vehicle
CN106150606A (en) * 2014-09-25 2016-11-23 株式会社久保田 Working truck
KR102269843B1 (en) * 2014-09-25 2021-06-28 가부시끼 가이샤 구보다 Working vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2010229959A (en) Diesel engine
JP2013181406A (en) Working vehicle
JP5176834B2 (en) Work vehicle
JP2014009639A (en) Work vehicle
JP2013231376A (en) Working vehicle
JP2014214719A (en) Tractor
JP2016142157A (en) Tractor
JP2014088860A (en) Work vehicle
JP2015143509A (en) tractor
JP2015045234A (en) Tractor with exhaust gas treatment device
JP2015027836A (en) Exhaust gas processing apparatus of tractor
JP2012207636A (en) Working vehicle
JP2010053795A (en) Diesel engine
JP2019044691A (en) Tractor
JP2013113263A (en) Working vehicle
JP2012052459A (en) Working vehicle
JP2016033354A (en) Tractor
JP2019210828A (en) Tractor
JP2013011256A (en) Tractor
JP2012031765A (en) Working vehicle
JP2012159018A (en) Working vehicle
JP2011179381A (en) Working vehicle
JP2013096294A (en) Tractor
JP2012072731A (en) Tractor
JP2022073330A (en) Work vehicle