JP2016159726A - Work vehicle - Google Patents

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JP2016159726A JP2015038910A JP2015038910A JP2016159726A JP 2016159726 A JP2016159726 A JP 2016159726A JP 2015038910 A JP2015038910 A JP 2015038910A JP 2015038910 A JP2015038910 A JP 2015038910A JP 2016159726 A JP2016159726 A JP 2016159726A
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真司 大久保
Shinji Okubo
真司 大久保
晋 上田
Susumu Ueda
晋 上田
四之宮 徹
Toru Shinomiya
徹 四之宮
足立 憲司
Kenji Adachi
憲司 足立
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suitably display a PM amount in a diesel particulate filter and improve visibility thereof.SOLUTION: A work vehicle on which a diesel engine having a diesel particulate filter (46b) provided to collect particulate materials (PM) in exhaust gas includes PM amount detection means (58) and (53) for detecting a PM amount deposited in the diesel particulate filter (46b), first display means (71b) for displaying the PM amount detected by the PM amount detection means (58) and (53), and second display means (71d) for displaying a PM deposition amount from the lapse of time, and is characterized in that the first display means (71b) and the second display means (71d) are displayed on a liquid crystal display part (71) in a meter panel (70).SELECTED DRAWING: Figure 6

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).

エンジン回転数と負荷から発生するPM量を算出し、表示装置に表示する構成である(例えば、特許文献1参照。)。   The PM amount generated from the engine speed and the load is calculated and displayed on a display device (see, for example, Patent Document 1).

特開2011−117373号公報JP 2011-117373 A

前述の技術では、具体的な表示場所が特定されていない。このため、視認性向上が期待できない。   In the technique described above, a specific display location is not specified. For this reason, improvement in visibility cannot be expected.

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。   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。   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、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を搭載した作業車両において、ディーゼルパティキュレートフィルタ(46b)内に堆積しているPM量を検出するPM量検出手段(58),(53)を設け、該PM量検出手段(58),(53)で検出したPM量を表示する第1表示手段(71b)を設け、経過時間からPM堆積量を表示する第2表示手段(71d)を設け、該第1表示手段(71b)と第2表示手段(71d)をメータパネル(70)内の液晶表示部(71)に表示する構成としたことを特徴とする作業車両としたものである。   That is, according to the first aspect of the present invention, in a work vehicle equipped with a diesel engine equipped with a diesel particulate filter (46b) that collects particulate matter (PM) in exhaust gas, the diesel particulate filter (46b) PM amount detecting means (58), (53) for detecting the amount of PM accumulated in the inside are provided, and a first display means for displaying the PM amount detected by the PM amount detecting means (58), (53) ( 71b), second display means (71d) for displaying the PM accumulation amount from the elapsed time is provided, and the first display means (71b) and the second display means (71d) are displayed on the liquid crystal display in the meter panel (70). The work vehicle is characterized in that it is configured to display on the part (71).

請求項2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を搭載した作業車両において、ディーゼルパティキュレートフィルタ(46b)内に堆積しているPM量を検出するPM量検出手段(58),(53)を設け、該PM量検出手段(58),(53)で検出したPM量を表示する第1表示手段(71b)を設け、経過時間からPM堆積量を表示する第2表示手段(71d)を設け、該第1表示手段(71b)と第2表示手段(71d)をキャビン(14)内の左前部支柱(74L)と右前部支柱(74R)に設けたことを特徴とする作業車両としたものである。   In the invention according to claim 2, in the work vehicle equipped with the diesel engine equipped with the diesel particulate filter (46b) for collecting the particulate matter (PM) in the exhaust gas, the diesel particulate filter (46b) PM amount detecting means (58) and (53) for detecting the amount of accumulated PM are provided, and a first display means (71b) for displaying the PM amount detected by the PM amount detecting means (58) and (53). The second display means (71d) for displaying the PM accumulation amount from the elapsed time is provided, and the first display means (71b) and the second display means (71d) are connected to the left front column (74L) in the cabin (14). ) And the right front column (74R).

請求項3記載の発明では、前記第1表示手段(71b)と第2表示手段(71d)は、燃料計表示機能とエンジンの水温計表示機能と兼用する構成と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 third aspect of the present invention, the first display means (71b) and the second display means (71d) are configured to serve both as a fuel gauge display function and an engine water temperature gauge display function. 1 is a work vehicle according to the first aspect.

本発明は上述のごとく構成したので、請求項1及び請求項2記載の発明においては、PM量検出手段(58),(53)で検出したPM量と、経過時間から表示されるPM堆積量の視認性が向上する。   Since the present invention is configured as described above, in the first and second aspects of the invention, the PM amount detected by the PM amount detecting means (58), (53) and the PM accumulation amount displayed from the elapsed time. Visibility is improved.

請求項3記載の発明においては、専用の表示手段を設けなくてもよいので、シンプルで廉価な構成となる。   In the third aspect of the invention, it is not necessary to provide dedicated display means, so that the configuration is simple and inexpensive.

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 メータパネルの平面図Top view of meter panel トラクタのキャビン内から機体前方を示した図Figure showing the front of the aircraft from inside the tractor cabin フローチャート図Flow chart エンジンの運転時間とDPF差圧を示す図Diagram showing engine operating time and DPF differential pressure 作業車両とサーバーとの通信を示す模式図Schematic diagram showing communication between work vehicle and server フローチャート図Flow chart

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 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。   Thus, the common rail 1 injects fuel to each cylinder 5 of the engine E, and makes the fuel supply 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, 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 work 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。   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.

DPF46bの再生には、自動再生と手動再生(強制再生)がある。自動再生と手動再生を実施する際のDPF46b内のPM量のしきい値は、手動再生の方が高い。自動再生は作業走行中でも路上走行中でも可能であり、PM堆積量が約70%を超えると自動的に自動再生行う構成とする。また、手動再生(強制再生)においては、停車した状態で行う必要があり、PM堆積量が約80%を超えると手動再生の実行を促す(警報ランプの点灯、液晶表示等)構成としている。自動再生に入っても運転条件により排気ガス温度が上昇しないことがあるので、DPFの再生ができないことがあるために、手動再生(強制再生)の領域に入ってしまうことがある。   The regeneration of the DPF 46b includes automatic regeneration and manual regeneration (forced regeneration). The threshold value of the PM amount in the DPF 46b when performing automatic regeneration and manual regeneration is higher in manual regeneration. The automatic regeneration can be performed during work traveling or on the road, and the automatic regeneration is automatically performed when the PM accumulation amount exceeds about 70%. In addition, manual regeneration (forced regeneration) needs to be performed while the vehicle is stopped. When the amount of accumulated PM exceeds about 80%, manual regeneration is urged (lighting of an alarm lamp, liquid crystal display, etc.). Even if the automatic regeneration is started, the exhaust gas temperature may not rise depending on the operating conditions. Therefore, the regeneration of the DPF may not be possible, and thus the manual regeneration (forced regeneration) region may be entered.

手動再生に入った後に手動再生を行わない状態が続くとPMが過堆積状態となってしまい、DPFを外してメンテナンスをしたり、最悪の場合DPFが破損する可能性がある。このため、手動再生領域に入ったことを作業者に知らせることが重要である。   If the state where manual regeneration is not performed after entering manual regeneration continues, PM becomes over-deposited, and maintenance may be performed with the DPF removed, or in the worst case, the DPF may be damaged. For this reason, it is important to inform the operator that the manual regeneration area has been entered.

DPF46bを再生するにあたり、前述のごとくDPF46b内のPM量を推定するが、この方法には大きく分けて2つの方法がある。第1の方法は、DPF46b前後の圧力センサで推定したり、運転状況による変動(エンジン回転数、燃料噴射量、DPF内温度などにより、PMの堆積レベルを算出して推定する方法である。第2の方法は、時間管理で行う方法である。例えば、所定時間(50時間)運転した状態になると、DPFを手動再生する程度にPMが堆積していると判断する方法である。即ち、時間管理でDPF46bを定期的に再生する方法である。   In regenerating the DPF 46b, the amount of PM in the DPF 46b is estimated as described above. This method is roughly divided into two methods. The first method is a method of estimating by using pressure sensors before and after the DPF 46b, or calculating and estimating a PM accumulation level based on fluctuations caused by operating conditions (engine speed, fuel injection amount, DPF internal temperature, etc.). Method 2 is a method performed by time management, for example, a method of determining that PM is accumulated to the extent that the DPF is manually regenerated when it has been operated for a predetermined time (50 hours). In this method, the DPF 46b is periodically regenerated by management.

そして、前記第2の方法ではPMが堆積していなくても、再生の時間が経過すると再生するようにすることで、PMの堆積値の誤算出や誤検出があっても再生されるので問題ない。また、第1の方法では所定の時間が経過していなくても、算出によりPMが堆積すると再生するようにすることで、再生が適切に実行できる。   In the second method, even if PM is not deposited, the regeneration is performed when the regeneration time elapses, so that the regeneration is performed even if there is an erroneous calculation or erroneous detection of the PM deposition value. Absent. Further, in the first method, even if the predetermined time has not elapsed, regeneration can be appropriately performed by causing regeneration when PM is accumulated by calculation.

前記第1の方法によるPM堆積量と、第2の方法によるPM堆積量を視覚的に確認することが望ましい。そこで、図6に示すように、PM堆積量のインジケータをメータパネル70に設ける構成とする。メータパネル70の中央部には液晶表示部71があり、この液晶表示部71の左側にタコメータ(エンジン回転計)72を配置し、右側に警報ランプ等を設ける警報領域73を配置している。液晶表示部71の左右両端には、燃料表示(F、E)71aと燃料表示液晶部(バー表示)71bが設けられている。右側には水温表示(H、C)71cと水温表示液晶部(バー表示)71dが設けられている。   It is desirable to visually confirm the amount of PM deposited by the first method and the amount of PM deposited by the second method. Therefore, as shown in FIG. 6, an indicator of the PM accumulation amount is provided on the meter panel 70. A liquid crystal display unit 71 is provided at the center of the meter panel 70. A tachometer (engine tachometer) 72 is disposed on the left side of the liquid crystal display unit 71, and an alarm region 73 provided with an alarm lamp and the like is disposed on the right side. A fuel display (F, E) 71 a and a fuel display liquid crystal unit (bar display) 71 b are provided at both left and right ends of the liquid crystal display unit 71. On the right side, a water temperature display (H, C) 71c and a water temperature display liquid crystal unit (bar display) 71d are provided.

前記燃料表示液晶部(バー表示)71bと水温表示液晶部(バー表示)71dを、それぞれ前記第1の方法によるPM堆積量の表示(第1表示手段)と第2の方法によるPM堆積量の表示(第2表示手段)をする構成とする。これにより、PM堆積量を容易に認識可能となる。そして、PM堆積量の高い方の表示手段の表示を濃く(白黒液晶の場合)表示する。カラー液晶の場合は、PM堆積量の高い方の表示手段の表示を、例えば赤色で表示し、PM堆積量の低い方の表示手段の表示を黄色で表示する構成とする。   The fuel display liquid crystal unit (bar display) 71b and the water temperature display liquid crystal unit (bar display) 71d are respectively configured to display the PM deposition amount by the first method (first display means) and the PM deposition amount by the second method. The display (second display means) is used. Thereby, it becomes possible to easily recognize the PM accumulation amount. Then, the display of the display means having the higher PM accumulation amount is displayed darkly (in the case of monochrome liquid crystal). In the case of a color liquid crystal, the display means having a higher PM accumulation amount is displayed in red, for example, and the display means having a lower PM accumulation amount is displayed in yellow.

そして、DPFの再生は、第1の方法によるPM堆積量と第2の方法によるPM堆積量の高い方の数値で行うことで、過堆積を防止できる。   Then, the regeneration of the DPF is performed with the higher value of the PM deposition amount by the first method and the PM deposition amount by the second method, thereby preventing over deposition.

このようにPM堆積量が表示されるときは、PM堆積量を表示していることを運転者に知らせなくてはならないので、PM表示灯71e,71fを同時に点灯する構成とする。PM表示への切り換えは、自動で行う構成としてもよいし、手動(スイッチ等)で行う構成としてもよい。   When the PM accumulation amount is displayed in this way, the driver must be informed that the PM accumulation amount is being displayed, so the PM display lamps 71e and 71f are turned on simultaneously. Switching to PM display may be configured to be performed automatically or may be configured to be performed manually (switch or the like).

PM表示への自動切換えについては、定期的に時間間隔で行う。また、DPFの堆積量が所定値(自動再生値、手動再生値、危険領域等)になると切換える構成とする。また、自動再生中、手動再生中等においては、自動切換えとすることで、運転者はPM堆積量や再生の実施、また、次回の再生の目安等について、視覚的に確認可能となる。   The automatic switching to PM display is periodically performed at time intervals. Further, the DPF accumulation amount is switched to a predetermined value (automatic regeneration value, manual regeneration value, dangerous area, etc.). In addition, during automatic regeneration, manual regeneration, etc., automatic switching enables the driver to visually confirm the amount of PM deposition, the performance of regeneration, and the next regeneration standard.

また、図7はキャビン14内から機体前方を見ている状態を示している。そして、運転者の視界には、キャビン14の前部支柱74(左前部支柱74L,右前部支柱74R)が視界に入るので、この左前部支柱74Lと右前部支柱74RにそれぞれPM堆積量指示部(75L,75R)を設ける構成してもよい。このPM堆積量指示部(75L,75R)については、液晶によるバー表示としており、左側のPM堆積量指示部75Lには、前記第1の方法によるPM堆積量を表示し、右側のPM堆積量指示部75Rには、前記第2の方法によるPM堆積量を表示する構成とする。これにより、運転者は前方の視界を見ながらPM堆積量を把握することができる。   FIG. 7 shows a state in which the front of the aircraft is viewed from the cabin 14. Since the front strut 74 (the left front strut 74L and the right front strut 74R) of the cabin 14 enters the field of view of the driver, the PM accumulation amount instruction section is provided on each of the left front strut 74L and the right front strut 74R. (75L, 75R) may be provided. The PM deposition amount instruction section (75L, 75R) is displayed as a bar with liquid crystal, and the PM deposition amount instruction section 75L on the left side displays the PM deposition amount according to the first method, and the PM deposition amount on the right side. The instruction unit 75R is configured to display the PM deposition amount by the second method. Accordingly, the driver can grasp the PM accumulation amount while looking at the front view.

また、DPF46b内のPM量が過堆積状態になると、ウォッシャー液84を自動的に出したり、ワイパー85を自動的に動かすことで、認識し易くなる。   Further, when the amount of PM in the DPF 46b is over-deposited, it is easy to recognize by automatically discharging the washer liquid 84 or automatically moving the wiper 85.

図8に示すように、前記DPF46bの自動再生中において、DPF46bの入口部の温度を温度センサ62で検出する構成とする。そして、所定時間(約10分)以内に所定回数(約5回)温度を検出し、平均温度が所定値(約640度)以上になると、手動再生の指示を出すように構成する。別構成として、前記所定回数(約5回)のうち、少なくとも2回において、所定温度(約640度)以上を検出すると、手動再生の指示を出すように構成する。また、前記温度センサ62の検出値の代わりとして、低噴射量が連続した場合、例えば20mg/st以下の噴射量が積算時間で20時間以上続くことで、手動再生の指示を出すように構成する。また、DOC46aの前後の差圧が所定値以上、具体的には3kPa以上になると、手動再生の指示を出すように構成する。これにより、DOC46aの入口閉塞を防止できるようになる。   As shown in FIG. 8, the temperature sensor 62 detects the temperature at the inlet of the DPF 46b during automatic regeneration of the DPF 46b. Then, the temperature is detected a predetermined number of times (about 5 times) within a predetermined time (about 10 minutes), and an instruction for manual regeneration is issued when the average temperature becomes a predetermined value (about 640 degrees) or more. As another configuration, a manual regeneration instruction is issued when a predetermined temperature (about 640 degrees) or more is detected at least twice of the predetermined number of times (about 5 times). Further, instead of the detection value of the temperature sensor 62, when a low injection amount continues, for example, an injection amount of 20 mg / st or less continues for 20 hours or more in an integrated time, and a manual regeneration instruction is issued. . Further, when the differential pressure before and after the DOC 46a becomes a predetermined value or more, specifically, 3 kPa or more, a manual regeneration instruction is issued. As a result, the entrance blockage of the DOC 46a can be prevented.

図9について説明する。DPF46bの自動再生や手動再生直後において、一定時間内のDPF46bの前後差圧を毎回測定してCPUに記憶する構成とする。この前後差圧が上昇傾向にあり、かつ一定以上の値になると、DPFのクリーニングを要求する表示を行う構成とする。DPF再生後は、DPF内に堆積しているPMはほとんど無くなるため、その状態でDPFの前後差圧を計測することで、アッシュ(オイルや燃料の燃えカス(灰分))が溜まっていることが分かる。DPF差圧において、一定以上の値が継続して計測されると、クリーニングを促すことで、トラブルを防止できる。   FIG. 9 will be described. Immediately after the automatic regeneration or manual regeneration of the DPF 46b, the differential pressure across the DPF 46b within a certain time is measured each time and stored in the CPU. When the front-rear differential pressure tends to increase and becomes a certain value or more, a display requesting cleaning of the DPF is performed. After DPF regeneration, there is almost no PM accumulated in the DPF, and as a result, the ash (burning residue (ash) of oil and fuel) is accumulated by measuring the differential pressure across the DPF in that state. I understand. If a value equal to or greater than a certain value is continuously measured in the DPF differential pressure, it is possible to prevent trouble by encouraging cleaning.

DPF再生時に、車両拠点のサーバーに再生を行った日、再生時間、温度の情報を毎回送信し、車両拠点側では送られたデータから、再生回数、時間、温度が異常であると判断した場合、車両側に対して(メータパネルや作業者の通信携帯)点検を促す注意情報を送信して表示させる構成とし、サービスマンの派遣を行う構成とする。この関連を図10と図11に示している。これにより、事前にトラブルを回避できる。   When DPF regeneration, information on the date, regeneration time, and temperature of regeneration was sent to the vehicle base server each time, and the vehicle base side determined that the number of regenerations, time, and temperature were abnormal from the data sent The vehicle is configured to transmit and display caution information that prompts inspection (the meter panel or the operator's mobile phone) and to dispatch a service person. This relationship is shown in FIG. 10 and FIG. Thereby, trouble can be avoided in advance.

また、DPF再生時においては、高い温度の排気ガスが排出されるため、事前に特定の場所や区画を車両側のCPUに登録しておき、車両側のGPS受信器が事前に登録した場所や区画に存在していることを確認すると、DPF再生を禁止する構成とする。例えば、ビニールハウス内や倉庫内などを禁止エリアとして設定し、DPF再生を禁止することで、安全を確保できる。また、逆に車両側のCPUに登録している場所や区画においてのみ、DPFの再生を可能とする構成としてもよい。車両側のCPUに対して特定の場所や区画を記憶させるには、直接車両側に設置しているスイッチ類やGPS受信装置、画面等を用いる構成とするが、PCやタブレット、スマートフォンで設定して通信で車両側のCPUに送信するように構成してもよい。   In addition, during DPF regeneration, exhaust gas at a high temperature is exhausted. Therefore, a specific location or section is registered in advance in the CPU on the vehicle side, and a location registered in advance by the GPS receiver on the vehicle side When it is confirmed that it exists in the section, the DPF regeneration is prohibited. For example, safety can be ensured by setting the inside of a greenhouse or warehouse as a prohibited area and prohibiting DPF regeneration. Conversely, the DPF may be regenerated only in a location or section registered in the vehicle CPU. In order to store a specific location or section in the CPU on the vehicle side, switches, GPS receivers, screens, etc. installed directly on the vehicle side are used, but they are set with a PC, tablet, or smartphone. It may be configured to transmit to the CPU on the vehicle side by communication.

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
14 キャビン
46b ディーゼルパティキュレートフィルタ(DPF)
53 PM量検出手段
58 PM量検出手段
70 メータパネル
71 液晶表示部
71b 第1表示手段
71d 第2表示手段
74L 左前部支柱
74R 右前部支柱
PM Granulated material 14 Cabin 46b Diesel particulate filter (DPF)
53 PM amount detection means 58 PM amount detection means 70 Meter panel 71 Liquid crystal display portion 71b First display means 71d Second display means 74L Left front column 74R Right front column

Claims (3)

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を搭載した作業車両において、ディーゼルパティキュレートフィルタ(46b)内に堆積しているPM量を検出するPM量検出手段(58),(53)を設け、該PM量検出手段(58),(53)で検出したPM量を表示する第1表示手段(71b)を設け、経過時間からPM堆積量を表示する第2表示手段(71d)を設け、該第1表示手段(71b)と第2表示手段(71d)をメータパネル(70)内の液晶表示部(71)に表示する構成と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 diesel particulate filter (46b) that collects particulate matter (PM) in the exhaust gas, the amount of PM accumulated in the diesel particulate filter (46b) is detected. PM amount detecting means (58), (53) to perform, and a first display means (71b) for displaying the PM amount detected by the PM amount detecting means (58), (53) is provided, and PM deposition is performed from the elapsed time. A second display means (71d) for displaying the amount is provided, and the first display means (71b) and the second display means (71d) are displayed on the liquid crystal display section (71) in the meter panel (70). A working vehicle characterized by that. 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を搭載した作業車両において、ディーゼルパティキュレートフィルタ(46b)内に堆積しているPM量を検出するPM量検出手段(58),(53)を設け、該PM量検出手段(58),(53)で検出したPM量を表示する第1表示手段(71b)を設け、経過時間からPM堆積量を表示する第2表示手段(71d)を設け、該第1表示手段(71b)と第2表示手段(71d)をキャビン(14)内の左前部支柱(74L)と右前部支柱(74R)に設け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 diesel particulate filter (46b) that collects particulate matter (PM) in the exhaust gas, the amount of PM accumulated in the diesel particulate filter (46b) is detected. PM amount detecting means (58), (53) to perform, and a first display means (71b) for displaying the PM amount detected by the PM amount detecting means (58), (53) is provided, and PM deposition is performed from the elapsed time. A second display means (71d) for displaying the quantity is provided, and the first display means (71b) and the second display means (71d) are connected to the left front column (74L) and the right front column (74R) in the cabin (14). A work vehicle characterized by being provided in 前記第1表示手段(71b)と第2表示手段(71d)は、燃料計表示機能とエンジンの水温計表示機能と兼用する構成としたことを特徴とする請求項1に記載の作業車両。   The work vehicle according to claim 1, wherein the first display means (71b) and the second display means (71d) are configured to serve both as a fuel gauge display function and an engine water temperature gauge display function.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019004803A (en) * 2017-06-26 2019-01-17 株式会社クボタ Display device provided to work machine

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