JP2016166537A - Engine and work vehicle with the engine - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide for an engine performing forcible regeneration of a DPF (Diesel Particulate Filter) under a predetermined condition, configuration allowing for estimation of a remaining time to timing when the forcible regeneration is required.SOLUTION: An engine comprises an engine body with a DPF, and an ECU 90. The ECU 90 can perform control for shifting to a plurality of regeneration modes of removing PM (Particulate Matter) collected by and accumulated in the DPF by oxidizing the same (including a reset regeneration mode that is a forcible regeneration mode of forcibly increasing an amount of the PM to be oxidized). The ECU 90 comprises a remaining time calculation part 94 and a remaining time output part 95. The remaining time calculation part 94 calculates a remaining time to timing when regeneration of the DPF by the reset regeneration mode is required, on the basis of at least one of an accumulated amount of the PM in the DPF and an operating time of the engine body. The remaining time output part 95 outputs the remaining time calculated by the remaining time calculation part 94.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、主として、排気ガス浄化装置を備えるエンジンに関する。   The present invention mainly relates to an engine including an exhaust gas purification device.

従来から、エンジンの排気経路に設けられ、排気ガス中の粒子状物質(PM:Particulate Matter)を捕集して除去するためのパーティキュレートスートフィルタ(DPF:Diesel Particulate Filter)が知られている。DPFにより捕集されたPMは、エンジンの稼動とともに増加するため、DPFに堆積したPMを適切なタイミングで除去する必要がある。PMを除去する一般的な方法としては、当該PMを燃焼させて無害な二酸化炭素にすること(以下、DPF再生と称する)が挙げられる。   2. Description of the Related Art Conventionally, a particulate soot filter (DPF: Diesel Particulate Filter) that is provided in an exhaust path of an engine and collects and removes particulate matter (PM) in exhaust gas is known. Since the PM collected by the DPF increases with the operation of the engine, it is necessary to remove the PM deposited on the DPF at an appropriate timing. A general method for removing PM includes burning the PM into harmless carbon dioxide (hereinafter referred to as DPF regeneration).

特許文献1は、この種のDPFの役割を果たすマフラーに接続されたディーゼルエンジンを開示する。この特許文献1のディーゼルエンジンは、酸化触媒とディーゼルパティキュレートスートフィルタとのうち少なくともディーゼルパティキュレートスートフィルタが内装されたマフラーに接続される構成となっている。   Patent document 1 discloses the diesel engine connected to the muffler which plays the role of this kind of DPF. The diesel engine disclosed in Patent Document 1 is configured to be connected to a muffler in which at least a diesel particulate soot filter is installed among an oxidation catalyst and a diesel particulate soot filter.

特開2008−31955号公報JP 2008-31955 A

上記特許文献1に開示されるディーゼルエンジンにおいては、当該エンジンを低負荷で運転したりアイドル運転したりすると、排気温度が低くなるために、排気ガス浄化装置で堆積されたPMを有効に除去することができない。   In the diesel engine disclosed in Patent Document 1, when the engine is operated at a low load or idling, the exhaust temperature is lowered, so that PM accumulated in the exhaust gas purification device is effectively removed. I can't.

そのため、従来の技術においては、燃料の噴射時期を制御したり、エンジンの負荷を増加したりすることにより、排気温度を上昇させ、排気ガス浄化装置で堆積されたPMを強制的に燃焼除去する強制再生を実行させていた。   Therefore, in the prior art, by controlling the fuel injection timing or increasing the engine load, the exhaust temperature is raised and the PM accumulated in the exhaust gas purification device is forcibly burned off. Forced regeneration was executed.

ところで、強制再生の方法としては、エンジンを通常どおり運転しながら強制再生を行うものと、エンジンの運転が大きく制限されるものとがある。なお、以下では、前者を第1強制再生モードと呼び、後者を第2強制再生モードと呼ぶことがある。通常、第2強制再生モードでは、エンジンを搭載した機械で実質的に作業を行うことができない。従って、機械の利便性を低下させない観点からは、第1強制再生モードを優先してDPF再生を行うことが好ましい。   By the way, as a method of forced regeneration, there are a method of performing forced regeneration while operating the engine as usual, and a method of greatly restricting the operation of the engine. Hereinafter, the former may be referred to as a first forced regeneration mode, and the latter may be referred to as a second forced regeneration mode. Normally, in the second forced regeneration mode, it is not possible to substantially work with a machine equipped with an engine. Therefore, from the viewpoint of not reducing the convenience of the machine, it is preferable to perform the DPF regeneration with priority on the first forced regeneration mode.

しかし、強制再生を行うとエンジンの排気ガスが高温になることから、上記の第1強制再生モードであっても、当該エンジンを搭載した機械で作業を行う場所によっては、強制再生を行うことが必ずしも適切でない場合がある。強制再生が不適切な場所で作業しているときにエンジンの強制再生が必要となった場合、オペレータが作業を中断し、当該場所からいったん離れて強制再生を実行する必要がある。この場合、オペレータは作業予定の変更等を強いられ、作業の効率が大幅に低下してしまう。   However, if the forced regeneration is performed, the exhaust gas of the engine becomes a high temperature. Even in the first forced regeneration mode, forced regeneration may be performed depending on the place where the engine is mounted. It may not always be appropriate. If forced regeneration of the engine is necessary when working at a place where forced regeneration is inappropriate, the operator must stop the work and execute forced regeneration once away from the place. In this case, the operator is forced to change the work schedule, and the work efficiency is greatly reduced.

一方で、第1強制再生モードに移行するのをオペレータが遅らせることが可能に構成しておき、オペレータが、強制再生を先送りした上で、強制再生が不適切な場所での作業を完了させ、他の場所へ移動してから強制再生を行うことも考えられる。しかしながら、作業中はPMが更に堆積していくことから強制再生の先送りにも限界があり、極端な場合、機械の利用が大きく制限される第2強制再生モードへの移行が必要になったり、特別なメンテナンス作業が必要になったりするおそれもあった。   On the other hand, it is configured so that the operator can delay the transition to the first forced regeneration mode, the operator postpones the forced regeneration, and completes the work in a place where the forced regeneration is inappropriate, It may be possible to perform forced regeneration after moving to another location. However, there is a limit to the forced regeneration postponement because PM accumulates further during the work. In extreme cases, it is necessary to shift to the second forced regeneration mode in which the use of the machine is greatly restricted, There was a risk that special maintenance work would be required.

本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、所定の条件でDPFの強制再生を行うエンジンにおいて、当該強制再生が必要になるタイミングまでの残り時間を予測できる構成を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a configuration capable of predicting the remaining time until the timing at which the forced regeneration is necessary in an engine that performs forced regeneration of the DPF under a predetermined condition. There is to do.

課題を解決するための手段及び効果Means and effects for solving the problems

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。   The problems to be solved by the present invention are as described above. Next, means for solving the problems and the effects thereof will be described.

本発明の第1の観点によれば、以下の構成のエンジンが提供される。即ち、このエンジンには、排気ガスを浄化する排気ガス浄化装置が設けられる。また、前記エンジンは、前記排気ガス浄化装置に捕集され堆積された粒子状物質を酸化することで除去する複数の再生モードを有する。このエンジンは、エンジン本体と、制御部と、を備える。前記エンジン本体には、前記排気ガス浄化装置が配置される。前記制御部は、前記排気ガス浄化装置内の粒子状物質を除去する複数の前記再生モードに移行する制御が可能である。複数の前記再生モードは、酸化される前記粒子状物質の量を強制的に増加させるための強制再生モードを少なくとも含む。前記制御部は、残り時間計算部と、残り時間出力部と、を備える。前記残り時間計算部は、前記排気ガス浄化装置における前記粒子状物質の堆積量及び前記エンジン本体の稼動時間のうち少なくとも1つに基づいて、前記強制再生モードによる排気ガス浄化装置の再生が必要になるタイミングである強制再生必要タイミングまでの残り時間を計算する。前記残り時間出力部は、前記残り時間計算部で計算された前記残り時間を出力する。   According to a first aspect of the present invention, an engine having the following configuration is provided. That is, this engine is provided with an exhaust gas purification device for purifying exhaust gas. The engine has a plurality of regeneration modes in which particulate matter collected and deposited in the exhaust gas purification device is removed by oxidizing. The engine includes an engine body and a control unit. The exhaust gas purification device is disposed in the engine body. The control unit can control to shift to a plurality of regeneration modes for removing particulate matter in the exhaust gas purification device. The plurality of regeneration modes include at least a forced regeneration mode for forcibly increasing the amount of the particulate matter to be oxidized. The control unit includes a remaining time calculation unit and a remaining time output unit. The remaining time calculation unit needs to regenerate the exhaust gas purification device in the forced regeneration mode based on at least one of the accumulated amount of the particulate matter in the exhaust gas purification device and the operation time of the engine body. The remaining time until the forced regeneration necessary timing is calculated. The remaining time output unit outputs the remaining time calculated by the remaining time calculation unit.

これにより、オペレータは、エンジンにおける排気ガス浄化装置の強制再生が必要になるタイミングまでの残り時間を把握することができる。従って、オペレータは、例えば、強制再生が必要となる時間帯に強制再生に適しない場所でエンジンを稼動させることを回避でき、又は、その場所でエンジンを稼動させる前に強制再生を完了させることができる。このように、オペレータは、強制再生が必要になるタイミングとの関係で、エンジンを用いた作業を合理的に計画することができる。   Thus, the operator can grasp the remaining time until the timing at which forced regeneration of the exhaust gas purifying device in the engine is required. Therefore, for example, the operator can avoid operating the engine in a place that is not suitable for forced regeneration in a time zone where forced regeneration is required, or can complete forced regeneration before operating the engine in that place. it can. In this way, the operator can reasonably plan work using the engine in relation to the timing at which forced regeneration is necessary.

前記のエンジンにおいては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記制御部は、排出量計算部と、酸化量計算部と、を更に備える。前記排出量計算部は、前記エンジン本体から前記排気ガス浄化装置へ排出された前記粒子状物質の量である排出量を計算する。前記酸化量計算部は、前記排気ガス浄化装置で酸化された前記粒子状物質の量である酸化量を計算する。前記制御部は、前記排出量計算部により計算された前記排出量と、前記酸化量計算部により計算された前記酸化量と、を用いて、前記排気ガス浄化装置における前記粒子状物質の堆積量を計算する。   The engine preferably has the following configuration. That is, the control unit further includes an emission amount calculation unit and an oxidation amount calculation unit. The emission amount calculation unit calculates an emission amount that is an amount of the particulate matter discharged from the engine body to the exhaust gas purification device. The oxidation amount calculation unit calculates an oxidation amount that is an amount of the particulate matter oxidized by the exhaust gas purification device. The control unit uses the emission amount calculated by the emission amount calculation unit and the oxidation amount calculated by the oxidation amount calculation unit to deposit the particulate matter in the exhaust gas purification apparatus. Calculate

これにより、排気ガス浄化装置における粒子状物質の堆積量を正確に予測することができるので、エンジンにおいて強制再生が必要になるタイミングまでの残り時間を一層正確に算出することがきる。   As a result, the amount of particulate matter deposited in the exhaust gas purifying apparatus can be accurately predicted, so that the remaining time until the timing at which forced regeneration is required in the engine can be calculated more accurately.

前記のエンジンにおいては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記排気ガス浄化装置は、スートフィルタと、差圧センサと、を備える。前記スートフィルタは、前記粒子状物質を捕集する。前記差圧センサは、前記スートフィルタの上流側と下流側での前記排気ガスの圧力差を検出する。前記制御部は、前記差圧センサの検出結果に基づいて、前記排気ガス浄化装置における前記粒子状物質の前記堆積量を計算する。   The engine preferably has the following configuration. That is, the exhaust gas purification device includes a soot filter and a differential pressure sensor. The soot filter collects the particulate matter. The differential pressure sensor detects a pressure difference of the exhaust gas between the upstream side and the downstream side of the soot filter. The control unit calculates the accumulation amount of the particulate matter in the exhaust gas purification device based on a detection result of the differential pressure sensor.

これにより、排気ガス浄化装置における粒子状物質の堆積量を正確に予測することができる。   As a result, the amount of particulate matter deposited in the exhaust gas purification device can be accurately predicted.

前記のエンジンにおいては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記制御部は、前記排気ガス浄化装置における前記粒子状物質の堆積量が所定の閾値以上になる第1条件、及び、前記エンジン本体の稼動時間が所定時間以上になる第2条件のうち少なくとも何れかを満たすと、前記強制再生モードによる排気ガス浄化装置の再生が必要になると判断する。前記残り時間計算部は、前記第1条件に関する前記強制再生必要タイミングまでの残余時間である第1時間と、前記第2条件に関する前記強制再生必要タイミングまでの残余時間である第2時間と、のうち時間が短い方を前記残り時間とする。   The engine preferably has the following configuration. That is, the control unit includes a first condition in which the amount of the particulate matter accumulated in the exhaust gas purification device is equal to or greater than a predetermined threshold value, and a second condition in which the operation time of the engine body is equal to or greater than a predetermined time. If at least one of the conditions is satisfied, it is determined that regeneration of the exhaust gas purifying device in the forced regeneration mode is necessary. The remaining time calculation unit includes: a first time that is a remaining time until the forced regeneration necessary timing related to the first condition; and a second time that is a remaining time to the forced regeneration necessary timing related to the second condition. Of these, the remaining time is defined as the remaining time.

これにより、複数の強制再生モードへの移行条件を有するエンジンにおいて、強制再生が必要になるタイミングを一層正確に出力することができるので、オペレータがエンジンの稼動をより適切に計画することができる。   Thereby, in an engine having a condition for shifting to a plurality of forced regeneration modes, the timing at which forced regeneration is required can be output more accurately, so that the operator can more appropriately plan the operation of the engine.

前記のエンジンにおいては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記制御部は、堆積量増減傾向計算部と、増減傾向出力部と、を更に備える。前記堆積量増減傾向計算部は、前記エンジン本体の稼動状態に基づいて、前記排気ガス浄化装置における前記粒子状物質の増減傾向を計算する。前記増減傾向出力部は、前記堆積量増減傾向計算部で計算された前記増減傾向を出力する。   The engine preferably has the following configuration. That is, the control unit further includes a deposition amount increase / decrease trend calculation unit and an increase / decrease trend output unit. The accumulation amount increase / decrease tendency calculation unit calculates an increase / decrease tendency of the particulate matter in the exhaust gas purification device based on an operating state of the engine body. The increase / decrease trend output unit outputs the increase / decrease trend calculated by the accumulation amount increase / decrease trend calculation unit.

これにより、オペレータは、エンジンを用いて現在行っている作業が粒子状物質の堆積量を増加させるものか、減少させるものかを把握することができる。従って、オペレータは、作業スケジュール等の事情に応じて、排気ガス浄化装置の再生に関して有利(又は不利)となるような稼動状態でエンジンを稼動させることで、エンジンにおける強制再生のタイミングを先延ばし(又は前倒し)することが容易になる。   Thereby, the operator can grasp whether the work currently being performed using the engine increases or decreases the amount of particulate matter deposited. Therefore, the operator delays the timing of forced regeneration in the engine by operating the engine in an operating state that is advantageous (or disadvantageous) with respect to regeneration of the exhaust gas purification device according to circumstances such as a work schedule ( (Or advance).

本発明の第2の観点によれば、以下の構成の作業車両が提供される。即ち、この作業車両は、前記のエンジンと、表示部と、を備える。前記表示部は、前記残り時間出力部から出力された前記残り時間を表示可能である。   According to a second aspect of the present invention, a work vehicle having the following configuration is provided. That is, this work vehicle includes the engine and the display unit. The display unit can display the remaining time output from the remaining time output unit.

これにより、強制再生が必要になるタイミングまでの残り時間を、表示部の表示に基づいて、作業車両のオペレータが簡単に確認することができる。従って、オペレータは、強制再生が必要になるタイミングまでの残り時間に応じて、作業車両を用いた作業を合理的に計画することができる。この結果、作業車両の利便性を高めることができる。   Thereby, the operator of the work vehicle can easily confirm the remaining time until the timing at which forced regeneration is necessary based on the display on the display unit. Therefore, the operator can rationally plan the work using the work vehicle according to the remaining time until the timing at which forced regeneration is required. As a result, the convenience of the work vehicle can be improved.

本発明の第3の観点によれば、以下の構成の作業車両が提供される。即ち、この作業車両は、前記のエンジンと、表示部と、を備える。前記表示部は、前記増減傾向出力部から出力された前記増減傾向を表示可能である。   According to a third aspect of the present invention, a work vehicle having the following configuration is provided. That is, this work vehicle includes the engine and the display unit. The said display part can display the said increase / decrease tendency output from the said increase / decrease tendency output part.

これにより、作業車両のオペレータは、表示部の表示に基づいて、現在行っている作業が粒子状物質の堆積量を増加させるものか、減少させるものかを簡単に確認することができる。従って、オペレータは、作業スケジュール等の事情に応じて、排気ガス浄化装置の再生に関して有利(又は不利)となるような作業を行うことによって、強制再生が必要になるタイミングを先延ばし(又は前倒し)することが容易になる。この結果、作業車両の利便性を高めることができる。   Thereby, the operator of the work vehicle can easily confirm whether the current work is to increase or decrease the amount of particulate matter deposited based on the display on the display unit. Therefore, the operator defers (or puts forward) the timing at which forced regeneration is necessary by performing an operation that is advantageous (or disadvantageous) with respect to the regeneration of the exhaust gas purifying device according to circumstances such as the work schedule. Easy to do. As a result, the convenience of the work vehicle can be improved.

本発明の一実施形態に係るエンジンを備えるトラクタを示す側面図。A side view showing a tractor provided with an engine concerning one embodiment of the present invention. エンジンの吸気、排気及び燃料供給の流れを模式的に示す説明図。Explanatory drawing which shows typically the flow of engine intake, exhaust, and fuel supply. DPFの構成を概略的に示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of DPF roughly. エンジンを制御するための構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure for controlling an engine. DPFの連続再生領域と強制再生領域を示すトルク線図。The torque diagram which shows the continuous regeneration area | region and forced regeneration area | region of DPF. エンジンが有する再生モードを説明する図。The figure explaining the reproduction mode which an engine has. DPFの強制再生が行われる様子を示すグラフ。The graph which shows a mode that forced regeneration of DPF is performed. トラクタの操縦席から見たメーターパネルの正面図。The front view of the meter panel seen from the cockpit of the tractor. ECUで行うPM堆積量の計算を説明する図。The figure explaining calculation of PM accumulation amount performed by ECU. (a)強制再生が必要になるタイミングまでの時間の計算を示す図。(b)PMの堆積量の増減傾向を判定する処理を説明する図。(A) The figure which shows calculation of the time until the timing which requires forced regeneration. (B) The figure explaining the process which judges the increase / decrease tendency of the accumulation amount of PM.

次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図1は、本発明の一実施形態に係るエンジン100を備えるトラクタ110を示す側面図である。図2は、エンジン100の吸気及び排気の流れを模式的に示す説明図である。図3は、DPF60の構成を概略的に示す断面図である。図4は、エンジン100を制御するための構成を説明するブロック図である。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view showing a tractor 110 including an engine 100 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing intake and exhaust flows of the engine 100. FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the DPF 60. FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration for controlling engine 100.

本実施形態のエンジン100は、図1に示すトラクタ(作業車両)110に搭載されるディーゼルエンジンとして構成されている。エンジン100は図2に示すように、エンジン本体10と、制御部であるECU(エンジンコントロールユニット)90と、を備えている。   The engine 100 of this embodiment is configured as a diesel engine mounted on a tractor (work vehicle) 110 shown in FIG. As shown in FIG. 2, the engine 100 includes an engine body 10 and an ECU (engine control unit) 90 that is a control unit.

エンジン本体10は、主に、外部から空気を吸入する吸気部2と、燃料の燃焼室3を有する図略のシリンダと、燃料の燃焼によって発生する排気ガスを外部に排出する排気部4と、を備えている。   The engine body 10 mainly includes an intake section 2 for sucking air from the outside, a cylinder (not shown) having a combustion chamber 3 for fuel, an exhaust section 4 for discharging exhaust gas generated by fuel combustion to the outside, It has.

吸気部2は、吸気の通路である吸気管21を備える。当該吸気部2は、吸気管21において吸気が流れる方向の上流側から順に配置された、過給機22と、吸気弁23と、吸気マニホールド24と、を備える。   The intake section 2 includes an intake pipe 21 that is an intake passage. The intake section 2 includes a supercharger 22, an intake valve 23, and an intake manifold 24 that are arranged in order from the upstream side in the direction in which intake air flows in the intake pipe 21.

吸気管21は、吸気の通路であって、過給機22と、吸気弁23と、吸気マニホールド24と、を接続するように構成されている。吸気管21の内部には、外部から吸入された空気を流すことができる。   The intake pipe 21 is an intake passage, and is configured to connect the supercharger 22, the intake valve 23, and the intake manifold 24. Air sucked from the outside can flow inside the intake pipe 21.

過給機22は、図2に示すように、タービンホイール221と、シャフト222と、コンプレッサホイール223と、を備えている。シャフト222の一端はタービンホイール221と接続され、他端はコンプレッサホイール223と接続されている。タービンホイール221は、排気ガスを利用して回転するように構成されている。シャフト222を介してタービンホイール221と連結されているコンプレッサホイール223は、タービンホイール221の回転に伴って回転する。コンプレッサホイール223の回転により、図略のエアクリーナにより浄化された空気を圧縮して強制的に吸入することができる。   As shown in FIG. 2, the supercharger 22 includes a turbine wheel 221, a shaft 222, and a compressor wheel 223. One end of the shaft 222 is connected to the turbine wheel 221, and the other end is connected to the compressor wheel 223. The turbine wheel 221 is configured to rotate using exhaust gas. The compressor wheel 223 connected to the turbine wheel 221 via the shaft 222 rotates as the turbine wheel 221 rotates. By the rotation of the compressor wheel 223, the air purified by an air cleaner (not shown) can be compressed and forcibly sucked.

吸気弁23は、ECU90からの制御指令に従って、その開度を調節することにより、吸気通路の断面積を変化させる。これにより、吸気弁23を介して、吸気マニホールド24へ供給する空気量を調整することができる。   The intake valve 23 changes the cross-sectional area of the intake passage by adjusting the opening degree according to a control command from the ECU 90. Thereby, the amount of air supplied to the intake manifold 24 via the intake valve 23 can be adjusted.

吸気マニホールド24は、吸気管21から供給された空気をエンジン本体10のシリンダ数に応じて分配し、それぞれのシリンダの燃焼室3へ供給することができるように構成されている。   The intake manifold 24 is configured to distribute the air supplied from the intake pipe 21 according to the number of cylinders of the engine body 10 and supply the air to the combustion chambers 3 of the respective cylinders.

なお、過給機22の下流側に、過給機22によって吸入された圧縮空気を冷却水又は流動空気(即ち、風)と熱交換させることで冷却させる図略のインタークーラを設置しても良い。   An unillustrated intercooler that cools the compressed air sucked by the supercharger 22 by heat exchange with cooling water or flowing air (that is, wind) may be installed on the downstream side of the supercharger 22. good.

燃焼室3では、吸気マニホールド24から供給された空気を圧縮するとともに、高温になった圧縮空気に燃料を噴射して自然着火させることにより、燃焼室3で燃焼を発生させてピストンを上下運動させる。このようにして得られた動力は、クランク軸などを介して、所定の機器(例えばトラクタ110の変速装置など)へ伝達される。   In the combustion chamber 3, the air supplied from the intake manifold 24 is compressed, and fuel is injected into the compressed air that has become high temperature to cause spontaneous ignition, thereby generating combustion in the combustion chamber 3 and moving the piston up and down. . The power thus obtained is transmitted to a predetermined device (for example, the transmission of the tractor 110) via a crankshaft or the like.

図2に示すように、本実施形態のエンジン本体10は、燃料を貯留するための燃料タンク81と、燃料フィルタ82と、燃料ポンプ83と、コモンレール84と、インジェクタ85と、を備えている。   As shown in FIG. 2, the engine body 10 of the present embodiment includes a fuel tank 81 for storing fuel, a fuel filter 82, a fuel pump 83, a common rail 84, and an injector 85.

燃料タンク81に貯留される燃料は、燃料フィルタ82を通過した後、燃料ポンプ83によってコモンレール84へ圧送される。各燃焼室3に配置されたそれぞれのインジェクタ85は、ECU90の指示に従って開閉することで、コモンレール84に高圧で蓄えられた燃料を所定のタイミングで各燃焼室3へ噴射する。   The fuel stored in the fuel tank 81 passes through the fuel filter 82 and is then pumped to the common rail 84 by the fuel pump 83. Each injector 85 disposed in each combustion chamber 3 opens and closes in accordance with an instruction from the ECU 90 to inject fuel stored in the common rail 84 at a high pressure into each combustion chamber 3 at a predetermined timing.

燃焼室3における燃料の燃焼により発生した排気ガスは、排気部4を介して、燃焼室3からエンジン本体10の外へ排出される。   Exhaust gas generated by the combustion of fuel in the combustion chamber 3 is discharged from the combustion chamber 3 to the outside of the engine body 10 via the exhaust part 4.

排気部4は、排気ガスの通路である排気管41を備える。また、排気部4は、排気管41において排気ガスが流れる方向における上流側から順に配置された、排気マニホールド42と、排気弁43と、排気ガス浄化装置であるDPF60と、を備えている。   The exhaust unit 4 includes an exhaust pipe 41 that is an exhaust gas passage. Further, the exhaust unit 4 includes an exhaust manifold 42, an exhaust valve 43, and a DPF 60 that is an exhaust gas purification device, which are arranged in order from the upstream side in the direction in which the exhaust gas flows in the exhaust pipe 41.

また、エンジン本体10はEGR装置50を備えており、排気ガスの一部を、図2に示すように、当該EGR装置50を介して吸気側へ還流させることができる。EGR装置50には、EGRクーラ51と、EGRバルブ52と、が設けられている。EGRクーラ51は、吸気へ還流させる排気ガスを冷却する。EGRバルブ52は、排気ガスの還流量を調整できるように構成されている。このように構成された冷却機能付きのEGR装置50により、例えば、エンジン100の高負荷運転時における最高燃焼温度を下げることができるので、NOx(窒素酸化物)の生成量を低減することができる。   Further, the engine main body 10 includes an EGR device 50, and a part of the exhaust gas can be recirculated to the intake side via the EGR device 50 as shown in FIG. The EGR device 50 is provided with an EGR cooler 51 and an EGR valve 52. The EGR cooler 51 cools the exhaust gas recirculated to the intake air. The EGR valve 52 is configured to be able to adjust the recirculation amount of the exhaust gas. The EGR device 50 with the cooling function configured as described above can lower the maximum combustion temperature during, for example, high-load operation of the engine 100, so that the amount of NOx (nitrogen oxide) generated can be reduced. .

排気管41は、排気ガスの通路であって、排気マニホールド42と、排気弁43と、DPF60と、を接続するように構成され、その内部に、燃焼室3から排出された排気ガスを流すことができる。   The exhaust pipe 41 is an exhaust gas passage and is configured to connect the exhaust manifold 42, the exhaust valve 43, and the DPF 60, and allows the exhaust gas exhausted from the combustion chamber 3 to flow through the exhaust pipe 41. Can do.

排気マニホールド42は、各燃焼室3で発生した排気ガスをまとめて、当該排気ガスを過給機22のタービンホイール221に供給するように排気管41へ導く。   The exhaust manifold 42 collects the exhaust gas generated in each combustion chamber 3 and guides the exhaust gas to the exhaust pipe 41 so as to supply the exhaust gas to the turbine wheel 221 of the supercharger 22.

排気弁43は、絞り弁として構成されており、排気ガスがエンジン100の外部へ排出される排気量を調整することができる。ECU90は、例えば適切な排気圧力を実現するように、排気弁43に制御指令を送って制御する。   Exhaust valve 43 is configured as a throttle valve, and can adjust the amount of exhaust gas exhausted to the outside of engine 100. For example, the ECU 90 controls the exhaust valve 43 by sending a control command so as to realize an appropriate exhaust pressure.

DPF60は、図1又は図2に示すように、排気管41の出口に設けられている。DPF60は、細長く形成されたケーシングを備える。また、DPF60は、酸化触媒61と、スートフィルタ62と、を備えている。酸化触媒61及びスートフィルタ62は、ケーシングの内部に配置されている。また、スートフィルタ62は、ケーシングの内部で排気ガスが流れる方向において、酸化触媒61の下流側に配置される。排気管41からDPF60に導入された排気ガスは、スートフィルタ62により浄化された後、エンジン100の外へ排出される。   The DPF 60 is provided at the outlet of the exhaust pipe 41 as shown in FIG. 1 or FIG. The DPF 60 includes an elongated casing. The DPF 60 includes an oxidation catalyst 61 and a soot filter 62. The oxidation catalyst 61 and the soot filter 62 are disposed inside the casing. The soot filter 62 is disposed downstream of the oxidation catalyst 61 in the direction in which the exhaust gas flows inside the casing. Exhaust gas introduced into the DPF 60 from the exhaust pipe 41 is purified by the soot filter 62 and then discharged out of the engine 100.

酸化触媒61は、白金等で構成されており、排気ガスに含まれる一酸化炭素、一酸化窒素などの酸化を促進することができる。また、インジェクタ85が後述のポスト噴射を行った場合に、酸化触媒61は、排気ガスとともに流れてきた未燃燃料を酸化することで排気ガス温度を上昇させることができる。   The oxidation catalyst 61 is made of platinum or the like, and can promote oxidation of carbon monoxide, nitrogen monoxide and the like contained in the exhaust gas. Further, when the injector 85 performs post-injection described later, the oxidation catalyst 61 can raise the exhaust gas temperature by oxidizing the unburned fuel that has flowed with the exhaust gas.

スートフィルタ62は、濾過性を有する隔壁で区画された複数のセル621を有するウォールフロー型のハニカムスートフィルタから構成されている。当該スートフィルタ62は、排気ガス内の煤等からなる粒子状物質(PM)を捕集することで排気ガスを濾過するとともに、その内部で、PMの酸化反応が行われる。   The soot filter 62 is composed of a wall flow type honeycomb soot filter having a plurality of cells 621 partitioned by partition walls having filterability. The soot filter 62 collects particulate matter (PM) composed of soot in the exhaust gas to filter the exhaust gas, and an oxidation reaction of PM is performed therein.

具体的には、スートフィルタ62は図3に示すように、多数の細長いセル621を並べて配置した構成となっている。それぞれのセル621は、その長手方向がDPF60のケーシングの長手方向に沿うように配置されている。また、相互に隣り合うセル621のうち一方においては、排気ガスの入口側の長手方向端部が閉鎖され、他方においては、排気ガスの出口側の長手方向端部が閉鎖されている。この構成で、隣り合うセル621の間を排気ガスが通過するときに、PMがセル621(排気ガスの出口側が閉鎖されたセル621)の内壁により捕集され、当該セル621の内部に堆積される。   Specifically, as shown in FIG. 3, the soot filter 62 has a configuration in which a large number of elongated cells 621 are arranged side by side. Each cell 621 is arranged such that its longitudinal direction is along the longitudinal direction of the casing of the DPF 60. Further, in one of the cells 621 adjacent to each other, the longitudinal end on the exhaust gas inlet side is closed, and on the other, the longitudinal end on the exhaust gas outlet side is closed. With this configuration, when exhaust gas passes between adjacent cells 621, PM is collected by the inner wall of the cell 621 (the cell 621 with the exhaust gas outlet side closed) and accumulated in the cell 621. The

スートフィルタ62におけるPMの堆積量は、エンジン本体10が稼動するのに伴って徐々に増大し、これにより排気ガスの通過抵抗が増加する。スートフィルタ62に大量のPMが堆積すると、スートフィルタ62が詰まって排気ガスが円滑に排出されなくなり、エンジンの停止等を招いてしまう。従って、適切なタイミングで当該PMを酸化させてスートフィルタ62から除去する必要がある。   The amount of PM deposited on the soot filter 62 gradually increases as the engine body 10 operates, thereby increasing the exhaust gas passage resistance. If a large amount of PM accumulates on the soot filter 62, the soot filter 62 is clogged, and the exhaust gas is not smoothly discharged, which causes the engine to stop. Therefore, the PM needs to be oxidized and removed from the soot filter 62 at an appropriate timing.

ECU90には、図4に示すように、センサ群70を構成するセンサと、アクチュエータ群45を構成するアクチュエータと、が電気的に接続されている。ECU90は、センサ群70のセンサからの情報に基づいて、アクチュエータ群45を構成するアクチュエータの動作を制御するためのパラメータを計算し、当該アクチュエータを制御することができる。   As shown in FIG. 4, the ECU 90 is electrically connected to the sensors constituting the sensor group 70 and the actuators constituting the actuator group 45. The ECU 90 can calculate parameters for controlling the operation of the actuators constituting the actuator group 45 based on information from the sensors of the sensor group 70 and control the actuators.

センサ群70には、エンジン回転数検出センサ71、吸気圧力センサ72、吸気温度センサ73、排気圧力センサ74、排気温度センサ75、差圧センサ76、酸化触媒温度センサ77、及びスートフィルタ温度センサ78等、様々なセンサが含まれている。   The sensor group 70 includes an engine speed detection sensor 71, an intake pressure sensor 72, an intake temperature sensor 73, an exhaust pressure sensor 74, an exhaust temperature sensor 75, a differential pressure sensor 76, an oxidation catalyst temperature sensor 77, and a soot filter temperature sensor 78. Various sensors are included.

エンジン回転数検出センサ71は、エンジン100の回転数(回転速度)を検出する。このエンジン回転数検出センサ71は、例えば、エンジン本体10が備えるクランク軸の回転を検出するクランクセンサとして構成することができる。   The engine speed detection sensor 71 detects the speed (rotational speed) of the engine 100. The engine rotation speed detection sensor 71 can be configured as, for example, a crank sensor that detects rotation of a crankshaft included in the engine body 10.

吸気圧力センサ72は、吸気マニホールド24内の気体(EGR混合気)の圧力を検出する。吸気温度センサ73は、吸気マニホールド24内の気体の温度を検出する。   The intake pressure sensor 72 detects the pressure of the gas (EGR mixture) in the intake manifold 24. The intake air temperature sensor 73 detects the temperature of the gas in the intake manifold 24.

排気圧力センサ74は、排気マニホールド42内の気体(排気)の圧力を検出する。排気温度センサ75は、排気マニホールド42内の気体の温度を検出する。   The exhaust pressure sensor 74 detects the pressure of the gas (exhaust gas) in the exhaust manifold 42. The exhaust temperature sensor 75 detects the temperature of the gas in the exhaust manifold 42.

差圧センサ76は、DPF60において、スートフィルタ62の上流側(酸化触媒61の下流側)と、スートフィルタ62の下流側と、の圧力差を検出する。   The differential pressure sensor 76 detects a pressure difference between the upstream side of the soot filter 62 (downstream side of the oxidation catalyst 61) and the downstream side of the soot filter 62 in the DPF 60.

酸化触媒温度センサ77は、DPF60の入口近傍(酸化触媒61の上流側)の温度を検出する。   The oxidation catalyst temperature sensor 77 detects the temperature near the inlet of the DPF 60 (upstream side of the oxidation catalyst 61).

スートフィルタ温度センサ78は、酸化触媒61とスートフィルタ62との間(スートフィルタ62の上流側)の温度を検出する。   The soot filter temperature sensor 78 detects the temperature between the oxidation catalyst 61 and the soot filter 62 (upstream side of the soot filter 62).

アクチュエータ群45には、それぞれの燃焼室3に配置されるインジェクタ85、EGRバルブ52、吸気弁23等、様々なアクチュエータが含まれている。   The actuator group 45 includes various actuators such as an injector 85, an EGR valve 52, and an intake valve 23 disposed in each combustion chamber 3.

ECU90は、図4に示すように、CPU等から構成される演算部91と、ROM及びRAM等から構成される記憶部92と、コネクタ等から構成される出力部93と、を備えている。記憶部92には、DPF60の再生に関する制御プログラム等のソフトウェアが記憶されている。そして、前記ハードウェアと前記ソフトウェアとが協働して動作することにより、ECU90を、残り時間計算部94、残り時間出力部95、PM排出量推算部96、PM酸化量推算部97、再生能力計算部98、及び再生能力出力部99として動作させることができる。   As shown in FIG. 4, the ECU 90 includes a calculation unit 91 configured by a CPU and the like, a storage unit 92 configured by a ROM and a RAM, and an output unit 93 configured by a connector and the like. The storage unit 92 stores software such as a control program related to reproduction of the DPF 60. The hardware and the software cooperate to operate the ECU 90 so that the remaining time calculation unit 94, the remaining time output unit 95, the PM emission amount estimation unit 96, the PM oxidation amount estimation unit 97, the regeneration capability. The calculation unit 98 and the reproduction capability output unit 99 can be operated.

ECU90は、センサ群70の様々なセンサから出力される検出結果に基づいて、エンジン100の回転数、吸気流量、吸気温度、空気過剰率(空気と燃料との比率)、排気流量、及び排気温度等を取得することができる。また、ECU90は、インジェクタ85の燃料噴射量を、当該インジェクタ85への制御指令に基づいて取得することができる。このようにして、ECU90は、エンジン100の状態に関する様々な情報を得ることができる。   Based on the detection results output from the various sensors in the sensor group 70, the ECU 90 rotates the engine 100, the intake air flow rate, the intake air temperature, the excess air ratio (the ratio of air to fuel), the exhaust gas flow rate, and the exhaust gas temperature. Etc. can be obtained. Further, the ECU 90 can acquire the fuel injection amount of the injector 85 based on a control command to the injector 85. In this way, the ECU 90 can obtain various information regarding the state of the engine 100.

記憶部92は、上記の制御プログラム等の各種のプログラムを記憶するとともに、エンジン本体10の制御に関して予め設定された複数の制御情報を記憶している。当該制御情報としては、例えば、エンジン100の出力特性マップや、PM排出量マップや、酸化触媒61でNOを酸化することにより生成されたNO2の流量マップなどを挙げることができる。これらの制御情報は、アクチュエータ群45のアクチュエータを制御するために用いられる。 The storage unit 92 stores various programs such as the above-described control program, and also stores a plurality of control information set in advance regarding the control of the engine body 10. Examples of the control information include an output characteristic map of the engine 100, a PM emission amount map, a flow rate map of NO 2 generated by oxidizing NO with the oxidation catalyst 61, and the like. Such control information is used to control the actuators of the actuator group 45.

出力部93には、アクチュエータ群45を構成する各種のアクチュエータが電気的に接続されており、アクチュエータ群45に対して各種の制御指令等を出力することができる。また、出力部93には後述のメーターパネル112が電気的に接続されており、メーターパネル112に対して各種の情報(例えば、ECU90によって計算された、後述のリセット再生が必要になるタイミングまでの残り時間)を出力することができる。   Various actuators constituting the actuator group 45 are electrically connected to the output unit 93, and various control commands and the like can be output to the actuator group 45. Further, a meter panel 112 described later is electrically connected to the output unit 93, and various information (for example, a timing calculated by the ECU 90 and requiring reset regeneration described later is required for the meter panel 112. The remaining time) can be output.

次に、図5を参照して、エンジン100の連続再生領域と強制再生領域について説明する。図5は、DPF60の連続再生領域と強制再生領域を示すトルク線図である。   Next, the continuous regeneration area and the forced regeneration area of the engine 100 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a torque diagram showing a continuous regeneration region and a forced regeneration region of the DPF 60.

図5は、本実施形態のエンジン100の出力特性を示すトルク線図を、エンジン回転数を横軸にとり、負荷を縦軸にとって示したものである。ここで、DPF60を好適に再生させるには排気ガスの温度が高いことが好ましいが、排気ガスの温度はエンジン回転数と出力トルクの影響を受ける。従って、DPF再生の観点からは、図5に示すように、最大負荷トルク線と横軸及び縦軸で囲まれた領域を、所定の排気ガス温度における回転速度とトルクとの関係を表した曲線(図5の二点鎖線)で区切るようにして、2つの領域(連続再生領域及び強制再生領域)を考えることができる。   FIG. 5 is a torque diagram showing the output characteristics of the engine 100 of the present embodiment, with the engine speed on the horizontal axis and the load on the vertical axis. Here, it is preferable that the temperature of the exhaust gas is high in order to suitably regenerate the DPF 60, but the temperature of the exhaust gas is affected by the engine speed and the output torque. Therefore, from the viewpoint of DPF regeneration, as shown in FIG. 5, a region surrounded by the maximum load torque line and the horizontal and vertical axes is a curve representing the relationship between the rotational speed and torque at a predetermined exhaust gas temperature. Two regions (a continuous regeneration region and a forced regeneration region) can be considered so as to be separated by (a two-dot chain line in FIG. 5).

連続再生領域は、排気ガスがPMを酸化除去するほど高い温度を有し、通常運転だけでスートフィルタ62の再生を実現できる領域である。   The continuous regeneration region is a region in which the exhaust gas has a temperature high enough to oxidize and remove PM, and regeneration of the soot filter 62 can be realized only by normal operation.

強制再生領域は、通常運転では排気ガスの温度が低く、スートフィルタ62を再生することができない領域である。このため、強制再生領域では、スートフィルタ62の再生のためには後述の強制再生(アシスト再生やリセット再生)を実行する必要がある。   The forced regeneration region is a region where the exhaust gas temperature is low during normal operation and the soot filter 62 cannot be regenerated. For this reason, in the forced regeneration area, it is necessary to execute forced regeneration (assist regeneration or reset regeneration) described later for the regeneration of the soot filter 62.

次に、DPF再生に関してECU90がとり得る制御モードを説明する。図6は、エンジン100が有する再生モードを説明する図である。図7は、DPF60の強制再生が行われる様子を示すグラフである。   Next, control modes that the ECU 90 can take regarding DPF regeneration will be described. FIG. 6 is a diagram for explaining a playback mode that the engine 100 has. FIG. 7 is a graph showing how the DPF 60 is forcibly regenerated.

図6に示すように、ECU90は、大きく分けて、連続再生モードと、強制再生モードと、の2種類のモードでエンジン100を制御する。   As shown in FIG. 6, the ECU 90 roughly controls the engine 100 in two types of modes, a continuous regeneration mode and a forced regeneration mode.

連続再生モードは、エンジン100が上記の連続再生領域で運転されていることを前提に、エンジン100の通常運転の過程でスートフィルタ62を自発的に再生させるモードである。即ち、連続再生領域では、スートフィルタ62でPMが燃焼して除去される量が、スートフィルタ62によりPMが新たに捕集される量を上回る程度に排気ガスが高温になっており、これによってDPF60の再生が自然に行われる。   The continuous regeneration mode is a mode in which the soot filter 62 is spontaneously regenerated during the normal operation of the engine 100 on the assumption that the engine 100 is operated in the above-described continuous regeneration region. That is, in the continuous regeneration region, the exhaust gas is heated to such an extent that the amount of PM burned and removed by the soot filter 62 exceeds the amount of PM newly collected by the soot filter 62. The regeneration of the DPF 60 is naturally performed.

強制再生モードは、エンジン本体10の稼動を制御することにより排気ガス温度を上昇させることで、スートフィルタ62内のPMを強制的に燃焼させて除去するモードである。この強制再生モードへの移行は、スートフィルタ62で堆積されたPMの堆積量が所定値以上になった場合等、所定の条件を満たすことで行われる。   The forced regeneration mode is a mode in which the PM in the soot filter 62 is forcibly burned and removed by increasing the exhaust gas temperature by controlling the operation of the engine body 10. The transition to the forced regeneration mode is performed by satisfying a predetermined condition, such as when the amount of PM deposited by the soot filter 62 exceeds a predetermined value.

強制再生モードは、図6に示すように、アシスト再生モードと、リセット再生モードと、ステーショナリ再生モードと、を含んでいる。なお、以下の説明においては、連続再生モード、アシスト再生モード、リセット再生モード、ステーショナリ再生モードにおけるスートフィルタ62の再生のそれぞれを、連続再生、アシスト再生、リセット再生、ステーショナリ再生と称する。   As shown in FIG. 6, the forced regeneration mode includes an assist regeneration mode, a reset regeneration mode, and a stationary regeneration mode. In the following description, the regeneration of the soot filter 62 in the continuous regeneration mode, the assist regeneration mode, the reset regeneration mode, and the stationary regeneration mode will be referred to as continuous regeneration, assist regeneration, reset regeneration, and stationary regeneration, respectively.

アシスト再生モードにおいては、吸気弁23の開度を調整するとともに、インジェクタ85の噴射タイミングをアフタ噴射にすることにより、排気ガス温度を上昇させ、PMの強制燃焼によるスートフィルタ62の再生を実現することができる。   In the assist regeneration mode, the opening degree of the intake valve 23 is adjusted, and the injection timing of the injector 85 is set to after-injection, thereby increasing the exhaust gas temperature and realizing regeneration of the soot filter 62 by forced combustion of PM. be able to.

図7は、前述の強制再生領域でエンジン100を稼動させた場合に、上記のアシスト再生を含めた強制再生が行われる様子を示したグラフである。図7のグラフでは、時刻を横軸にとり、スートフィルタ62の単位容積あたりのPM堆積量を縦軸にとって、PM堆積量の推移が示されている。図7の例で示すように、スートフィルタ62においてPMの堆積量が所定の閾値M1以上になると、ECU90の制御指令によりアシスト再生が行われる。なお、グラフで示されている所定のPM堆積量の値M2は、DPF再生を問題なく行うことができるPM堆積量の上限値として定められたものである。この値M2をPM堆積量が上回ると、DPF再生時にPMが激しく燃焼してスートフィルタ62が損傷するおそれがある。   FIG. 7 is a graph showing how the forced regeneration including the assist regeneration is performed when the engine 100 is operated in the above-described forced regeneration region. In the graph of FIG. 7, the transition of the PM deposition amount is shown with the time as the horizontal axis and the PM deposition amount per unit volume of the soot filter 62 as the vertical axis. As shown in the example of FIG. 7, when the PM accumulation amount in the soot filter 62 becomes equal to or greater than a predetermined threshold value M <b> 1, assist regeneration is performed by a control command from the ECU 90. The predetermined PM deposition amount value M2 shown in the graph is determined as the upper limit value of the PM deposition amount that allows DPF regeneration without problems. If the PM deposition amount exceeds this value M2, there is a risk that PM will burn violently during DPF regeneration and the soot filter 62 will be damaged.

上記の連続再生及びアシスト再生においては、リセット再生及びステーショナリ再生と比較して、DPF60内の温度が相対的に低温(250℃〜500℃)となるように制御される。このとき、図3に示すように、酸化触媒61の促進作用により、排気ガスに含まれるNO(一酸化窒素)がNO2(二酸化窒素)に酸化される。当該NO2は、スートフィルタ62において、PMの酸化のためにO(酸素原子)を提供する。 In the above-described continuous regeneration and assist regeneration, the temperature in the DPF 60 is controlled to be relatively low (250 ° C. to 500 ° C.) as compared with reset regeneration and stationary regeneration. At this time, as shown in FIG. 3, NO (nitrogen monoxide) contained in the exhaust gas is oxidized to NO 2 (nitrogen dioxide) by the promoting action of the oxidation catalyst 61. The NO 2 provides O (oxygen atoms) for the oxidation of PM in the soot filter 62.

リセット再生は、アシスト再生が所定時間行われてもPMの堆積量がまだ所定量以上残っている場合、又は、エンジンの累積稼動時間が所定時間以上になった場合に行われる。なお、図7の左側には、PMの堆積量が所定の閾値M1以上になったために先ずアシスト再生が所定時間行われたが、PMの堆積量が当該閾値M1を下回らなかったためにリセット再生が行われた例が示されている。   The reset regeneration is performed when the accumulated amount of PM still remains beyond a predetermined amount even when the assist regeneration is performed for a predetermined time, or when the accumulated operation time of the engine becomes a predetermined time or more. On the left side of FIG. 7, the assist regeneration is first performed for a predetermined time because the PM accumulation amount becomes equal to or greater than the predetermined threshold M1, but the reset regeneration is performed because the PM accumulation amount did not fall below the threshold M1. An example of what was done is shown.

リセット再生モードにおいて、ECU90は、アシスト再生モードでの制御に加えて、燃焼工程後に燃焼室3内へ燃料を噴射する制御(ポスト噴射)を行うことで、燃料を酸化触媒61内で燃焼させ、スートフィルタ62内の排気ガス温度を一層上昇させることができる。その結果、スートフィルタ62に堆積されたPMを強制的に燃焼させて除去することができる。   In the reset regeneration mode, the ECU 90 performs control (post-injection) to inject fuel into the combustion chamber 3 after the combustion process, in addition to the control in the assist regeneration mode, so that the fuel is combusted in the oxidation catalyst 61, The exhaust gas temperature in the soot filter 62 can be further increased. As a result, the PM deposited on the soot filter 62 can be forcibly burned and removed.

リセット再生では排気ガス温度がかなり高温になるため、本実施形態のエンジン100においては、リセット再生の実行はオペレータの操作により開始するように構成されている。具体的には、リセット再生が必要になった場合、ECU90は、リセット再生する必要がある旨を表示する指示をトラクタ110へ出力する。   In the reset regeneration, the exhaust gas temperature becomes considerably high. Therefore, in the engine 100 of the present embodiment, the execution of the reset regeneration is configured to be started by an operator's operation. Specifically, when reset regeneration is necessary, the ECU 90 outputs an instruction to the tractor 110 to display that reset regeneration is necessary.

次に、トラクタ110が備えるメーターパネル(表示部)112について説明する。図8は、トラクタ110の操縦席から見たメーターパネル112の正面図である。   Next, the meter panel (display unit) 112 provided in the tractor 110 will be described. FIG. 8 is a front view of the meter panel 112 as seen from the cockpit of the tractor 110.

トラクタ110には、図1に示すように、オペレータが運転するための操縦席及び操作具等からなる運転部111が設けられている。運転部111は、トラクタ110の運転及びエンジン100の稼動に関する情報を表示できるメーターパネル112を備えている。メーターパネル112は、図8に示すように運転操作表示装置として構成され、その中央に配置された表示領域に、エンジン100の回転数を指針で示すエンジン回転計が配置されている。   As shown in FIG. 1, the tractor 110 is provided with a driving unit 111 including a cockpit, an operation tool, and the like for an operator to drive. The driving unit 111 includes a meter panel 112 that can display information regarding the operation of the tractor 110 and the operation of the engine 100. As shown in FIG. 8, the meter panel 112 is configured as a driving operation display device, and an engine tachometer that indicates the number of revolutions of the engine 100 with a pointer is arranged in a display area arranged in the center thereof.

図8に示すように、メーターパネル112は再生ランプ113を備えている。エンジン100のECU90からリセット再生が必要である旨の信号を受信した場合、メーターパネル112は、当該再生ランプ113を点滅させる。これにより、オペレータは、リセット再生が必要になったことを知ることができる。   As shown in FIG. 8, the meter panel 112 includes a regeneration lamp 113. When a signal indicating that reset regeneration is necessary is received from the ECU 90 of the engine 100, the meter panel 112 causes the regeneration lamp 113 to blink. Thereby, the operator can know that the reset regeneration is necessary.

図8に示すように、運転部111は、メーターパネル112の近傍に配置された再生スイッチ114を備える。オペレータが当該再生スイッチ114を所定時間押すことにより、ECU90をリセット再生モードに移行させ、リセット再生を実行させることができる。なお、オペレータが何かの弾みで再生スイッチ114に触れてリセット再生を意図せず実行してしまうことを防止するために、リセット再生を行うためには、再生スイッチ114のいわゆる長押し操作が必要な構成になっている。   As shown in FIG. 8, the operating unit 111 includes a regeneration switch 114 disposed in the vicinity of the meter panel 112. When the operator presses the regeneration switch 114 for a predetermined time, the ECU 90 can be shifted to the reset regeneration mode and reset regeneration can be executed. In order to prevent the operator from touching the playback switch 114 with any momentum and unintentionally executing the reset playback, a so-called long press operation of the playback switch 114 is necessary to perform the reset playback. It is the composition.

所定時間のリセット再生を実行しても、PMの堆積量がまだ所定の閾値M1以上残っている場合、ECU90は、ステーショナリ再生が必要である旨の信号を出力する。ステーショナリ再生の実行が必要な場合、メーターパネル112は、ECU90からの指示に応じて、図8に示す再生ランプ113及び表示ランプ116を高速で点滅させるとともに、図略の警報ブザーを鳴らすことによりオペレータに知らせる。オペレータがトラクタ110を駐車させる等の特定の移行条件が成立すると、ECU90はステーショナリ再生モードに移行し、ステーショナリ再生を実行させる。   If the accumulated amount of PM still remains beyond the predetermined threshold value M1 even after executing reset regeneration for a predetermined time, the ECU 90 outputs a signal indicating that stationary regeneration is necessary. When it is necessary to execute stationary regeneration, the instrument panel 112 causes the regeneration lamp 113 and the display lamp 116 shown in FIG. 8 to blink at a high speed in response to an instruction from the ECU 90 and also sounds an alarm buzzer (not shown). To inform. When a specific transition condition such as the operator parking the tractor 110 is established, the ECU 90 shifts to the stationary regeneration mode and performs stationary regeneration.

ステーショナリ再生モードにおいては、リセット再生モードの制御に加えて、エンジン100の回転速度を通常より高速な所定の回転速度に維持する制御を行うことで、排気ガス温度を更に上昇させることができる。この結果、ステーショナリ再生モードはリセット再生モードより好条件でスートフィルタ62内のPMを除去することができる。   In the stationary regeneration mode, the exhaust gas temperature can be further increased by performing control for maintaining the rotational speed of the engine 100 at a predetermined rotational speed higher than normal in addition to the control of the reset regeneration mode. As a result, the stationary regeneration mode can remove PM in the soot filter 62 under better conditions than the reset regeneration mode.

なお、リセット再生及びステーショナリ再生においては、ポスト噴射によりDPF60に流れてきた燃料が酸化触媒61で燃焼することで、連続再生及びアシスト再生と比較して排気ガス温度が相対的に高温(500℃〜700℃程度)となるように制御される。このとき、酸化触媒61では図3に示すような酸化反応は発生せず、O2(酸素)がPMの燃焼のために直接提供される。 In the reset regeneration and the stationary regeneration, the fuel that has flowed into the DPF 60 by the post-injection burns in the oxidation catalyst 61, so that the exhaust gas temperature is relatively high (500 ° C.˜ (About 700 ° C.). At this time, the oxidation catalyst 61 does not generate an oxidation reaction as shown in FIG. 3, and O 2 (oxygen) is directly provided for the combustion of PM.

次に、各種の再生モードと、DPF60を流れる排気ガスの温度及びトラクタ110の作業との関係について説明する。   Next, the relationship between various regeneration modes, the temperature of exhaust gas flowing through the DPF 60, and the operation of the tractor 110 will be described.

図6に示すように、ECU90が連続再生モード又はアシスト再生モードであるときは、DPF60を流れる排気ガスは比較的低温とされる。一方、ECU90がリセット再生モード又はステーショナリ再生モードであるときは、上記のポスト噴射が行われることにより、DPF60を流れる排気ガスは比較的高温となるように制御される。   As shown in FIG. 6, when the ECU 90 is in the continuous regeneration mode or the assist regeneration mode, the exhaust gas flowing through the DPF 60 is at a relatively low temperature. On the other hand, when the ECU 90 is in the reset regeneration mode or the stationary regeneration mode, the exhaust gas flowing through the DPF 60 is controlled to have a relatively high temperature by performing the post injection described above.

また、ECU90が連続再生モード、アシスト再生モード、又はリセット再生モードであるときは、トラクタ110による作業を原則的に問題なく行うことができる。一方、ECU90がステーショナリ再生モードであるときは、エンジン100を所定の回転数で運転するように制御する関係上、トラクタ110による作業を実質的に行うことができない。   Further, when the ECU 90 is in the continuous regeneration mode, the assist regeneration mode, or the reset regeneration mode, the operation by the tractor 110 can be performed without any problem in principle. On the other hand, when the ECU 90 is in the stationary regeneration mode, the work by the tractor 110 cannot be substantially performed because of the control of operating the engine 100 at a predetermined rotational speed.

従って、トラクタ110での作業が中断するのを防止して利便性を確保する観点からは、ステーショナリ再生モードを避け、他の再生モード(連続再生モード、アシスト再生モード、又はリセット再生モード)でDPF再生を行うことが好ましい。しかし、トラクタ110での作業が可能であるといっても、排気ガスが高温になるリセット再生モードでDPF再生を行うことは、作業場所によっては必ずしも適切でない場合がある。従って、例えば、高温の排気ガスを嫌う場所でトラクタ110を用いて作業している途中にリセット再生モードでのDPF再生が必要となった場合、オペレータは作業を早期に中断し、当該場所から離れるようにトラクタ110を移動させてから、上記の再生スイッチ114を押してリセット再生モードでのDPF再生を実行する必要がある。この場合、オペレータは作業予定の突然の変更等を強いられ、作業の効率が大幅に低下してしまう。   Therefore, from the viewpoint of preventing the work on the tractor 110 from being interrupted and ensuring convenience, the stationary reproduction mode is avoided and the DPF is used in another reproduction mode (continuous reproduction mode, assist reproduction mode, or reset reproduction mode). It is preferable to perform regeneration. However, even though it is possible to work with the tractor 110, it may not always be appropriate to perform the DPF regeneration in the reset regeneration mode in which the exhaust gas becomes high temperature depending on the work place. Therefore, for example, when the DPF regeneration in the reset regeneration mode becomes necessary while working with the tractor 110 in a place where high temperature exhaust gas is disliked, the operator interrupts the work early and leaves the place. After moving the tractor 110 as described above, it is necessary to execute the DPF regeneration in the reset regeneration mode by pressing the regeneration switch 114 described above. In this case, the operator is forced to change the work schedule suddenly, and the work efficiency is greatly reduced.

一方で、再生スイッチ114を押す操作をオペレータが先送りした上で、高温を嫌う場所での作業を完了させ、他の場所へ移動してから再生スイッチ114を押してリセット再生モードでのDPF再生を行うことも考えられる。しかしながら、作業中にPMが更に堆積していくことからリセット再生の先送りにも限界があり、極端な場合、トラクタ110の利用が大きく制限されるステーショナリ再生モードへの移行が必要になったり、特別なメンテナンスが必要になったりするおそれもあった。   On the other hand, after the operator depresses the operation of pressing the regeneration switch 114, the work in the place where high temperature is disliked is completed, and after moving to another place, the regeneration switch 114 is pressed to perform DPF regeneration in the reset regeneration mode. It is also possible. However, since PM accumulates further during work, there is a limit to the postponement of reset regeneration. In extreme cases, it is necessary to shift to the stationary regeneration mode in which the use of the tractor 110 is greatly restricted, There was also a risk that it would be necessary to perform proper maintenance.

この点に関し、本実施形態のエンジン100においては、リセット再生が必要になる時点までの残り時間をECU90が計算により予測できるように構成されている。そして、ECU90は、得られた残り時間をトラクタ110側で表示できるように出力することができる。   In this regard, the engine 100 according to the present embodiment is configured such that the ECU 90 can predict the remaining time until the time when reset regeneration is necessary by calculation. Then, the ECU 90 can output the obtained remaining time so that it can be displayed on the tractor 110 side.

図4を参照して詳細に説明すると、ECU90は、上述したように、残り時間計算部94と、残り時間出力部95と、を備える。残り時間計算部94は、スートフィルタ62内に堆積するPMの堆積量の単位時間あたりの増加量を計算することにより、PMの堆積量が所定の閾値M1に到達するまでの残り時間を、計算により事前に予測することができる。残り時間出力部95は、残り時間計算部94により計算された残り時間を、トラクタ110側の機器(本実施形態においては、メーターパネル112)に出力する。   When described in detail with reference to FIG. 4, the ECU 90 includes the remaining time calculation unit 94 and the remaining time output unit 95 as described above. The remaining time calculation unit 94 calculates the remaining time until the PM accumulation amount reaches a predetermined threshold M1 by calculating the increase amount per unit time of the PM accumulation amount accumulated in the soot filter 62. Can be predicted in advance. The remaining time output unit 95 outputs the remaining time calculated by the remaining time calculating unit 94 to a device on the tractor 110 side (in the present embodiment, the meter panel 112).

この残り時間をメーターパネル112で表示することにより、DPF60のリセット再生が必要になるタイミングをオペレータが容易に把握することができる。この結果、オペレータは、リセット再生が不適切な場所での作業中にリセット再生が必要になることがないように、事前に作業の順番等を計画することができる。この結果、作業効率を向上させることができる。   By displaying the remaining time on the meter panel 112, the operator can easily grasp the timing when the reset regeneration of the DPF 60 is necessary. As a result, the operator can plan the order of operations in advance so that reset regeneration is not necessary during work in a place where reset regeneration is inappropriate. As a result, work efficiency can be improved.

続いて、PMの堆積量の推測について説明する。図9は、ECU90で行うPM堆積量の計算を説明する図である。   Next, the estimation of the PM accumulation amount will be described. FIG. 9 is a diagram for explaining the calculation of the PM accumulation amount performed by the ECU 90.

本実施形態のECU90は、図3に示すように、PM排出量推算部(排出量計算部)94と、PM酸化量推算部(酸化量計算部)95と、を有する。   As shown in FIG. 3, the ECU 90 of this embodiment includes a PM emission amount estimation unit (emission amount calculation unit) 94 and a PM oxidation amount estimation unit (oxidation amount calculation unit) 95.

図9を参照して具体的に説明すると、PM排出量推算部96は、センサ群70等からエンジン100の回転数、燃料噴射量、吸気流量、排気ガス流量などの稼動情報を取得して、エンジン100の現在の稼動状態に対するPM排出速度(単位時間あたりの排出量)を計算により推測する。なお、PM排出速度の計算には、記憶部92に予め記憶された図略のPM排出量マップ等が用いられる。   Specifically, with reference to FIG. 9, the PM emission amount estimation unit 96 acquires operation information such as the rotational speed of the engine 100, the fuel injection amount, the intake flow rate, and the exhaust gas flow rate from the sensor group 70 and the like, The PM discharge speed (discharge amount per unit time) with respect to the current operating state of the engine 100 is estimated by calculation. For calculating the PM discharge speed, an unillustrated PM discharge amount map or the like stored in advance in the storage unit 92 is used.

PM酸化量推算部97は、NO2によるPMの酸化速度(単位時間あたりの酸化量)及びO2によるPMの酸化速度を計算により推測することができる。 The PM oxidation amount estimation unit 97 can estimate the PM oxidation rate (oxidation amount per unit time) by NO 2 and the PM oxidation rate by O 2 by calculation.

詳細に説明すると、PM酸化量推算部97は、酸化触媒61内の温度、排気ガス流量等の情報をセンサ群70から取得して、スートフィルタ62に供給されるNO2の流量を推算する。なお、NO2の流量の計算には、図略のNO2流量マップが用いられる。そして、PM酸化量推算部97は、推算されたNO2の流量、及び、スートフィルタ温度センサ78から取得したスートフィルタ62の温度に基づいて、PMの酸化速度を推算する。なお、以下の説明においては、NO2によるPMの酸化速度を第1PM酸化速度と称する。 More specifically, the PM oxidation amount estimation unit 97 acquires information such as the temperature in the oxidation catalyst 61 and the exhaust gas flow rate from the sensor group 70, and estimates the flow rate of NO 2 supplied to the soot filter 62. Note that the calculation of the flow rate of NO 2, an unillustrated NO 2 flow map is used. The PM oxidation amount estimation unit 97 estimates the PM oxidation rate based on the estimated NO 2 flow rate and the temperature of the soot filter 62 acquired from the soot filter temperature sensor 78. In the following description, the oxidation rate of PM by NO 2 is referred to as a first PM oxidation rate.

また、PM酸化量推算部97は、吸気流量、回転数、燃料噴射量、排気ガス還流量等の情報をセンサ群70等から取得して、空気過剰率を計算することにより、排気ガスに含まれるO2の量を推算する。そして、PM酸化量推算部97は、推算された排気ガス内のO2の量、及びスートフィルタ温度センサ78から取得したスートフィルタ62の温度に基づいて、PMの酸化速度を推算する。なお、以下の説明においては、O2によるPMの酸化速度を第2PM酸化速度と称する。 Further, the PM oxidation amount estimation unit 97 obtains information such as the intake flow rate, the rotation speed, the fuel injection amount, the exhaust gas recirculation amount from the sensor group 70 and the like, and calculates the excess air ratio so as to be included in the exhaust gas. Estimate the amount of O 2 Then, the PM oxidation amount estimation unit 97 estimates the PM oxidation rate based on the estimated amount of O 2 in the exhaust gas and the temperature of the soot filter 62 acquired from the soot filter temperature sensor 78. In the following description, the oxidation rate of PM by O 2 is referred to as a second PM oxidation rate.

ECU90は、図9に示すように、PM排出量推算部96で推算されたPMの排出速度から、PM酸化量推算部97で推算されたNO2による酸化速度(第1PM酸化速度)及びO2による酸化速度(第2PM酸化速度)を減算することにより、スートフィルタ62へのPMの堆積速度を求めることができる。そして、ECU90は、求めたPMの堆積速度を時間で積分することによりPMの堆積量を求め、この堆積量をスートフィルタ62の容積で除算することにより、単位容積あたりのPM堆積量を得る。なお、以下では、上記のように化学反応モデルに基づいてPMの堆積量を推算する方法を「C法」と称することがある。 As shown in FIG. 9, the ECU 90, based on the PM emission rate estimated by the PM emission amount estimation unit 96, the NO 2 oxidation rate (first PM oxidation rate) and O 2 estimated by the PM oxidation amount estimation unit 97. The PM deposition rate on the soot filter 62 can be obtained by subtracting the oxidation rate due to (second PM oxidation rate). Then, the ECU 90 obtains the PM accumulation amount by integrating the obtained PM deposition rate with time, and obtains the PM accumulation amount per unit volume by dividing the accumulation amount by the volume of the soot filter 62. In the following, the method for estimating the PM deposition amount based on the chemical reaction model as described above may be referred to as “C method”.

また、上記で説明したように、スートフィルタ62にPMが堆積すると、それに従って排気ガスの通過抵抗が増加する。このことを利用して、スートフィルタ62の上流側と下流側との圧力差を差圧センサ76により検出し、この検出結果に基づいてPMの堆積量を求めることもできる。なお、以下では、このように圧力差に基づいてPMの堆積量を推定する方法を「P法」と称することがある。   Further, as described above, when PM accumulates on the soot filter 62, the exhaust gas passage resistance increases accordingly. By utilizing this fact, the pressure difference between the upstream side and the downstream side of the soot filter 62 can be detected by the differential pressure sensor 76, and the amount of accumulated PM can be obtained based on the detection result. Hereinafter, such a method for estimating the amount of accumulated PM based on the pressure difference may be referred to as a “P method”.

しかしながら、上記のP法により得られるPMの堆積量は、スートフィルタ62へのPMの堆積ムラ等によって、比較的大きな誤差が生じ易い。従って、本実施形態のエンジン100においては、PMの堆積量の推定は主にC法によって行い、P法は、C法での推定が困難な場合の予備的な役割で用いることとしている。   However, the amount of PM deposited by the above-described P method is likely to have a relatively large error due to uneven PM deposition on the soot filter 62 or the like. Therefore, in the engine 100 of the present embodiment, the PM accumulation amount is estimated mainly by the C method, and the P method is used as a preliminary role when estimation by the C method is difficult.

ECU90は、上記のようなPMの堆積量の推定を所定の時間間隔で繰り返し、その結果を記憶部92に記憶していく。これにより、ECU90は、図10(a)に示すようなPM堆積量の時間推移を得ることができる。   The ECU 90 repeats the estimation of the PM accumulation amount as described above at predetermined time intervals, and stores the result in the storage unit 92. Thereby, the ECU 90 can obtain a time transition of the PM accumulation amount as shown in FIG.

次に、本実施形態のエンジン100において、リセット再生が必要になるタイミングまでの残り時間の計算について説明する。図10(a)は、強制再生が必要になるタイミングまでの時間Tの計算を示す図である。図10(b)は、PMの堆積量の増減傾向を判定する処理を説明する図である。   Next, calculation of the remaining time until the timing at which reset regeneration is necessary in the engine 100 of the present embodiment will be described. FIG. 10A is a diagram illustrating calculation of the time T until the timing at which forced regeneration is necessary. FIG. 10B is a diagram for explaining the process of determining the increasing / decreasing tendency of the PM accumulation amount.

図10(a)に示すように、リセット再生が必要になるタイミングまでの時間(第1時間)Tは、PM堆積量の増加傾向と、リセット再生が必要になる堆積量として予め定められた閾値M1と、に基づいて計算することができる。具体的には、図10(a)に示す計算式のように、現在時刻t2と、現在より所定時間前の時刻t1と、におけるPM堆積量を用いて、PM堆積量が上記の所定の閾値M1に到達する時刻t3を計算することができる。即ち、本実施形態では、図10(a)で示すPM堆積量が、現在時刻t2以降は一次関数に従って推移するとみなして、当該PM堆積量が閾値M1に到達する時刻t3を推測している。この時刻t3から現在時刻t2を減算することで、リセット再生が必要になるタイミングまでの時間(第1時間)を得ることができる。   As shown in FIG. 10A, the time (first time) T until the timing at which reset regeneration is required is a threshold value that is predetermined as an increasing tendency of the PM deposition amount and a deposition amount that requires reset regeneration. And can be calculated based on M1. Specifically, as shown in the calculation formula shown in FIG. 10A, the PM deposition amount is equal to the predetermined threshold value using the PM deposition amount at the current time t2 and the time t1 that is a predetermined time before the current time. The time t3 when reaching M1 can be calculated. That is, in the present embodiment, the PM accumulation amount shown in FIG. 10A is assumed to change according to a linear function after the current time t2, and the time t3 at which the PM accumulation amount reaches the threshold value M1 is estimated. By subtracting the current time t2 from this time t3, it is possible to obtain the time (first time) until the timing when the reset regeneration is necessary.

なお、厳密にいえば、閾値M1は、リセット再生ではなくアシスト再生が必要になるPM堆積量である。しかしながら、上述したように、リセット再生が行われる条件は、PM堆積量が閾値M1に到達し、かつ、アシスト再生を所定時間行ってもPM堆積量が閾値M1を下回らない場合である(第1条件)。従って、PM堆積量が閾値M1に到達するタイミングからそれほど遠くないタイミングでリセット再生が行われる可能性が高いということができる。   Strictly speaking, the threshold value M1 is a PM accumulation amount that requires assist regeneration instead of reset regeneration. However, as described above, the condition for performing the reset regeneration is that the PM accumulation amount reaches the threshold value M1, and the PM accumulation amount does not fall below the threshold value M1 even if the assist regeneration is performed for a predetermined time (first). conditions). Accordingly, it can be said that there is a high possibility that the reset regeneration is performed at a timing not far from the timing at which the PM accumulation amount reaches the threshold value M1.

ここで、上記の時刻t1から現在時刻t2までの時間Tiは、あまり短くならないように適度に定めることが好ましい。なぜなら、PM堆積量の増減傾向はエンジン100の稼動状態(言い換えれば、トラクタ110等で行う作業)によって大きく変化するため、時間Tiを短くすると、直近の作業に応じて予測結果が過度に不安定になるおそれがあるからである。 Here, it is preferable that the time T i from the time t1 to the current time t2 is appropriately determined so as not to be too short. This is because increasing or decreasing trend of the PM deposit amount (in other words, work performed by the tractor 110, etc.) operation state of the engine 100 to vary significantly depending, shortening the time T i, the predicted result is excessive according to the most recent work not This is because it may become stable.

また、本実施形態のエンジン100は、PM堆積量が上記の閾値M1に到達しなくても、前回にリセット再生又はステーショナリ再生を実行してからのエンジン100の累積稼動時間が所定時間に到達したときは、リセット再生を行う必要があると判断するように構成されている(第2条件)。図7の右側には、リセット再生が前回行われてからのエンジン100の累積稼動時間が所定時間TA以上になったためにリセット再生が再び行われた様子が示されている。ECU90は、リセット再生又はステーショナリ再生を前回行ってからエンジン100が稼動されていた時間を計算することで、リセット再生が必要になるタイミングまでの時間(第2時間)を計算することができる。 Further, in the engine 100 of the present embodiment, even if the PM accumulation amount does not reach the threshold value M1, the accumulated operation time of the engine 100 since the previous reset regeneration or stationary regeneration has reached a predetermined time. In such a case, it is determined that it is necessary to perform reset reproduction (second condition). On the right side of FIG. 7, reset regeneration for the accumulated operating time of the engine 100 from the reset regeneration is performed last time exceeds a predetermined time T A is shown to have been carried out again. The ECU 90 can calculate the time (second time) until the timing when the reset regeneration is necessary by calculating the time that the engine 100 has been operated since the previous reset regeneration or stationary regeneration.

このように、本実施形態のエンジン100では、2種類の条件のうち何れかを満たすと、リセット再生が必要であると判断される。従って、ECU90は、PM堆積量に基づく条件(第1条件)と、累積稼動時間に基づく条件(第2条件)と、のそれぞれについて、リセット再生が必要になるタイミングまでの残余時間(第1時間及び第2時間)を計算する。そして、ECU90は、当該2つの時間を比較して、短い方を、リセット再生が必要になるタイミングまでの残り時間として採用する。   As described above, in the engine 100 of the present embodiment, it is determined that the reset regeneration is necessary when any one of the two types of conditions is satisfied. Therefore, the ECU 90 determines the remaining time (first time) until the timing at which reset regeneration is necessary for each of the condition based on the PM accumulation amount (first condition) and the condition based on the accumulated operation time (second condition). And second time). Then, the ECU 90 compares the two times, and adopts the shorter one as the remaining time until the timing when the reset regeneration is necessary.

こうして計算された残り時間をオペレータに知らせるために、図に示すように、メーターパネル112には液晶パネル115が配置されている。この液晶パネル115には、リセット再生が必要になるタイミングまでの残り時間を、例えば「強制再生まで約2時間」のように表示することができる。   In order to inform the operator of the remaining time thus calculated, a liquid crystal panel 115 is arranged on the meter panel 112 as shown in the figure. On the liquid crystal panel 115, the remaining time until the timing at which reset regeneration is necessary can be displayed as, for example, “about 2 hours until forced regeneration”.

ただし、どのように残り時間を表示するかは特に限定されず、例えば、計器等を模したようなグラフィカルな表示を行っても良い。また、残り時間が十分にあるときは上記の表示を行わず、残り時間が所定時間より少なくなってきた場合にのみ表示を行うようにしても良い。   However, how to display the remaining time is not particularly limited, and for example, a graphical display imitating an instrument or the like may be performed. Further, when the remaining time is sufficient, the above display is not performed, and the display may be performed only when the remaining time is less than a predetermined time.

残り時間計算部94は、リセット再生が必要になるタイミングまでの残り時間の予測(計算)を適宜の時間間隔で繰り返して行い、残り時間出力部95は、当該残り時間の最新の予測結果を出力する。この結果、メーターパネル112に表示される残り時間は随時更新される。従って、オペレータは、表示される予測結果に基づいて、例えば、数時間後にリセット再生が必要になりそうなので、高温の排気ガスを嫌う場所での作業を今のうちに完了させておくというように、適切な計画を立ててトラクタ110での作業を行うことができる。   The remaining time calculation unit 94 repeatedly performs prediction (calculation) of the remaining time up to the timing at which reset regeneration is necessary at an appropriate time interval, and the remaining time output unit 95 outputs the latest prediction result of the remaining time. To do. As a result, the remaining time displayed on the meter panel 112 is updated as needed. Therefore, based on the displayed prediction result, for example, the reset regeneration is likely to be required after several hours, so that the work in a place where high temperature exhaust gas is disliked is completed now. It is possible to work on the tractor 110 with an appropriate plan.

また、ECU90は、図3に示すように、エンジン100の現時点の稼動状態におけるDPF再生能力を判定する再生能力計算部(堆積量増減傾向計算部)98と、当該DPF再生能力を出力する再生能力出力部(堆積量増減傾向出力部)99と、を備えている。なお、本明細書において「DPF再生能力」とは、エンジン100の稼動状態がDPF60の再生にとって有利か不利かを表すものであり、図10(a)に示すPM堆積量の時間推移の曲線の傾きに相当する。即ち、時間が経過するのに従ってPM堆積量が減少する場合は再生能力が高い稼動状態であるということができ、PM堆積量が増大する場合は再生能力が低い稼動状態であるということができる。   Further, as shown in FIG. 3, the ECU 90 has a regeneration capability calculation unit (deposition amount increase / decrease trend calculation unit) 98 that determines the DPF regeneration capability in the current operating state of the engine 100, and a regeneration capability that outputs the DPF regeneration capability. An output unit (deposition amount increase / decrease trend output unit) 99. In this specification, “DPF regeneration capability” indicates whether the operating state of the engine 100 is advantageous or disadvantageous for regeneration of the DPF 60, and the PM deposition amount time transition curve shown in FIG. It corresponds to the inclination. That is, when the PM deposition amount decreases with time, it can be said that the regeneration capacity is high, and when the PM deposition amount increases, it can be said that the regeneration capacity is low.

再生能力計算部98は、図10(b)に示すように、単位時間あたりのPM堆積量の変化に基づいて、現時点でのエンジン100の稼動状態におけるDPF再生能力を計算により判定する。具体的には、再生能力計算部98は、現在時刻t2と、現在より所定時間前の時刻t1と、におけるPMの堆積量(m1、m2)を用いて、単位時間あたりのPM堆積量の変化(PM堆積速度)を計算する。   As shown in FIG. 10B, the regeneration capacity calculation unit 98 determines the DPF regeneration capacity in the operating state of the engine 100 at the present time by calculation based on the change in the PM accumulation amount per unit time. Specifically, the regeneration capacity calculation unit 98 uses the PM accumulation amount (m1, m2) at the current time t2 and the time t1 a predetermined time before the present to change the PM accumulation amount per unit time. Calculate (PM deposition rate).

そして、PM堆積速度の値が0以下である場合(即ち、PM堆積量が増加していない場合)、現時点でのエンジン100の稼動状態(トラクタ110が行っている作業)におけるDPF再生能力が高いと判定される。PM堆積速度の値が0より大きくかつ所定の閾値k以下である場合、DPF再生能力が中程度であると判定される。PM堆積速度の値がkより大きい場合、DPF再生能力が低いと判定される。   When the value of the PM deposition rate is 0 or less (that is, when the amount of PM deposition has not increased), the DPF regeneration capability in the current operating state of the engine 100 (work performed by the tractor 110) is high. It is determined. If the value of the PM deposition rate is greater than 0 and less than or equal to the predetermined threshold k, it is determined that the DPF regeneration capability is moderate. When the PM deposition rate value is greater than k, it is determined that the DPF regeneration capability is low.

そして、ECU90(再生能力出力部99)は、出力部93を介して、再生能力計算部98により判定されたDPF再生能力レベルを含む信号をメーターパネル112に出力する。メーターパネル112に信号が入力されると、メーターパネル112は図8に示すように、DPF再生能力レベルを、例えば「レベル:中」のように液晶パネル115に表示する。   The ECU 90 (reproduction capability output unit 99) outputs a signal including the DPF regeneration capability level determined by the regeneration capability calculation unit 98 to the meter panel 112 via the output unit 93. When a signal is input to the meter panel 112, the meter panel 112 displays the DPF regeneration capability level on the liquid crystal panel 115, for example, “Level: Medium” as shown in FIG.

再生能力計算部98は、上記のDPF再生能力の計算を適宜の時間間隔で繰り返して行い、再生能力出力部99は、DPF再生能力の最新の計算結果を出力する。この結果、メーターパネル112に表示される再生能力レベルは随時更新される。従って、オペレータは、表示された再生能力レベルを見ることで、トラクタ110で現在行っている作業がDPF60の再生に有利であるのか不利であるのかを把握することができる。これにより、オペレータは、例えば作業スケジュール等の事情がある場合には、リセット再生が必要になるタイミングを先延ばしする(又は、前倒しする)ように意識しながら作業を行うようにすることができる。これにより、リセット再生が必要になるタイミングをある程度的確に調整できるので、エンジン100及びトラクタ110の利便性を高めることができる。   The regeneration capability calculation unit 98 repeatedly calculates the DPF regeneration capability at an appropriate time interval, and the regeneration capability output unit 99 outputs the latest calculation result of the DPF regeneration capability. As a result, the playback capability level displayed on the meter panel 112 is updated as needed. Therefore, the operator can grasp whether the work currently performed by the tractor 110 is advantageous or disadvantageous for the regeneration of the DPF 60 by looking at the displayed regeneration ability level. Thus, for example, when there is a situation such as a work schedule, the operator can perform the work while paying attention to postponing (or moving forward) the timing at which the reset regeneration is necessary. As a result, the timing at which reset regeneration is required can be adjusted to a certain degree of accuracy, so that the convenience of the engine 100 and the tractor 110 can be enhanced.

なお、本実施形態のエンジン100においては、DPF再生能力を高、中、低の3つのレベル(3段階)で表示しているが、これに限定せず、4つ以上のレベルで表示しても良い。   In the engine 100 of the present embodiment, the DPF regeneration capability is displayed at three levels (three levels) of high, medium, and low. However, the present invention is not limited to this and is displayed at four or more levels. Also good.

以上に説明したように、本実施形態のエンジン100には、排気ガスを浄化するDPF60が設けられる。また、エンジン100は、DPF60に捕集され堆積されたPMを酸化することで除去する複数の再生モードを有する。このエンジン100は、エンジン本体10と、ECU90と、を備える。エンジン本体10には、DPF60が配置される。ECU90は、DPF60内のPMを除去する複数の前記再生モードに移行する制御が可能である。複数の再生モードは、酸化されるPMの量を強制的に増加させるためのリセット再生モードを少なくとも含む。ECU90は、残り時間計算部94と、残り時間出力部95と、を備える。残り時間計算部94は、DPF60で堆積されたPMの堆積量及びエンジン本体10の稼動時間のうち少なくとも1つに基づいて、リセット再生モードによるDPF60の再生が必要になるタイミング(強制再生必要タイミング)までの残り時間を計算する。残り時間出力部95は、残り時間計算部94で計算された前記残り時間を出力する。   As described above, the engine 100 of the present embodiment is provided with the DPF 60 that purifies the exhaust gas. The engine 100 has a plurality of regeneration modes in which the PM collected and deposited in the DPF 60 is removed by oxidizing. The engine 100 includes an engine main body 10 and an ECU 90. A DPF 60 is disposed in the engine body 10. The ECU 90 can be controlled to shift to a plurality of regeneration modes for removing PM in the DPF 60. The plurality of regeneration modes include at least a reset regeneration mode for forcibly increasing the amount of PM to be oxidized. The ECU 90 includes a remaining time calculation unit 94 and a remaining time output unit 95. The remaining time calculation unit 94 is a timing at which regeneration of the DPF 60 in the reset regeneration mode is required based on at least one of the accumulated amount of PM accumulated in the DPF 60 and the operation time of the engine body 10 (forced regeneration necessary timing). Calculate the remaining time until. The remaining time output unit 95 outputs the remaining time calculated by the remaining time calculation unit 94.

これにより、オペレータは、エンジン100におけるDPF60のリセット再生が必要になるタイミングまでの残り時間を把握することができる。従って、オペレータは、リセット再生が必要となる時間帯にリセット再生に適しない場所でエンジンを稼動させることを回避でき、又は、その場所でエンジンを稼動させる前にリセット再生を完了させることができる。このように、オペレータは、リセット再生が必要になるタイミングとの関係で、エンジン100を用いた作業を合理的に計画することができる。   Thereby, the operator can grasp the remaining time until the timing at which reset regeneration of the DPF 60 in the engine 100 is required. Therefore, the operator can avoid operating the engine in a place that is not suitable for reset regeneration during a time period when reset regeneration is required, or can complete reset regeneration before operating the engine in that place. In this way, the operator can reasonably plan work using the engine 100 in relation to the timing at which reset regeneration is necessary.

また、本実施形態のエンジン100において、ECU90は、PM排出量推算部96と、PM酸化量推算部97と、を更に備える。PM排出量推算部96は、エンジン本体10からDPF60へ排出されたPMの量である排出量を計算する。PM酸化量推算部97は、DPF60で酸化されたPMの量である酸化量を計算する。ECU90は、PM排出量推算部96により計算された前記排出量と、PM酸化量推算部97により計算された前記酸化量と、を用いて、DPF60におけるPMの堆積量を計算する。   Further, in the engine 100 of the present embodiment, the ECU 90 further includes a PM emission amount estimation unit 96 and a PM oxidation amount estimation unit 97. The PM emission amount estimation unit 96 calculates an emission amount that is the amount of PM discharged from the engine body 10 to the DPF 60. The PM oxidation amount estimation unit 97 calculates an oxidation amount that is the amount of PM oxidized by the DPF 60. The ECU 90 calculates the PM accumulation amount in the DPF 60 using the emission amount calculated by the PM emission amount estimation unit 96 and the oxidation amount calculated by the PM oxidation amount estimation unit 97.

これにより、DPF60におけるPMの堆積量を正確に予測することができるので、エンジン100においてリセット再生が必要になるタイミングまでの残り時間を一層正確に算出することがきる。   As a result, the amount of PM accumulated in the DPF 60 can be accurately predicted, so that the remaining time until the timing at which the engine 100 needs to be reset can be calculated more accurately.

また、本実施形態のエンジン100において、DPF60は、スートフィルタ62と、差圧センサ76と、を備える。スートフィルタ62は、PMを捕集する。差圧センサ76は、スートフィルタ62の上流側と下流側における排気ガスの圧力差を検出する。ECU90は、差圧センサ76の検出結果に基づいて、DPF60におけるPMの堆積量を計算する。   In the engine 100 of the present embodiment, the DPF 60 includes a soot filter 62 and a differential pressure sensor 76. The soot filter 62 collects PM. The differential pressure sensor 76 detects a pressure difference between exhaust gas upstream and downstream of the soot filter 62. The ECU 90 calculates the PM accumulation amount in the DPF 60 based on the detection result of the differential pressure sensor 76.

これにより、DPF60におけるPMの堆積量を正確に予測することができる。   As a result, the amount of PM deposited in the DPF 60 can be accurately predicted.

また、本実施形態のエンジン100において、ECU90は、DPF60におけるPMの堆積量が所定の閾値以上になる第1条件、及び、エンジン本体10の稼動時間が所定時間以上になる第2条件のうち少なくとも何れかを満たすと、リセット再生モードによるDPF60の再生が必要になると判断する。残り時間計算部94は、前記第1条件に関する前記強制再生必要タイミングまでの残余時間である第1時間と、前記第2条件に関する前記強制再生必要タイミングまでの残余時間である第2時間と、のうち時間が短い方を前記残り時間とする。   In the engine 100 of the present embodiment, the ECU 90 includes at least one of a first condition in which the PM accumulation amount in the DPF 60 is equal to or greater than a predetermined threshold and a second condition in which the operation time of the engine body 10 is equal to or greater than a predetermined time. If any one of them is satisfied, it is determined that regeneration of the DPF 60 in the reset regeneration mode is necessary. The remaining time calculation unit 94 includes a first time that is a remaining time until the forced regeneration necessary timing related to the first condition, and a second time that is a remaining time until the forced regeneration necessary timing related to the second condition. Of these, the remaining time is defined as the remaining time.

これにより、複数のリセット再生モードへの移行条件を有するエンジン100において、リセット再生が必要になるタイミングを一層正確に出力することができるので、オペレータがエンジン100の稼動をより適切に計画することができる。   As a result, in the engine 100 having the conditions for shifting to a plurality of reset regeneration modes, the timing at which reset regeneration is required can be output more accurately, so that the operator can plan the operation of the engine 100 more appropriately. it can.

また、本実施形態のエンジン100において、ECU90は、再生能力計算部98と、再生能力出力部99と、を更に備える。再生能力計算部98は、エンジン本体10の稼動状態に基づいて、DPF60におけるPMの堆積量の増減傾向を計算する。再生能力出力部99は、再生能力計算部98で計算された前記増減傾向を出力する。   In the engine 100 of the present embodiment, the ECU 90 further includes a regeneration capability calculation unit 98 and a regeneration capability output unit 99. Based on the operating state of the engine body 10, the regeneration capacity calculation unit 98 calculates an increasing / decreasing tendency of the PM accumulation amount in the DPF 60. The reproduction capability output unit 99 outputs the increase / decrease tendency calculated by the reproduction capability calculation unit 98.

これにより、オペレータは、エンジン100を用いて現在行っている作業がPMの堆積量を増加させるものか、減少させるものかを把握することができる。従って、オペレータは、作業スケジュール等の事情に応じて、DPFの再生に関して有利(又は不利)となるような稼動状態でエンジンを稼動させることで、エンジン100におけるリセット再生のタイミングを先延ばし(又は前倒し)することができる。   Thus, the operator can grasp whether the work currently being performed using the engine 100 is to increase or decrease the amount of accumulated PM. Therefore, the operator defers (or puts forward) the timing of reset regeneration in the engine 100 by operating the engine in an operating state that is advantageous (or disadvantageous) with respect to DPF regeneration according to circumstances such as the work schedule. )can do.

また、本実施形態のトラクタ110は、エンジン100と、メーターパネル112と、を備える。メーターパネル112は、残り時間出力部95から出力された前記残り時間を表示可能である。   The tractor 110 according to the present embodiment includes an engine 100 and a meter panel 112. The meter panel 112 can display the remaining time output from the remaining time output unit 95.

これにより、リセット再生が必要になるタイミングまでの残り時間を、メーターパネル112の表示に基づいて、トラクタ110のオペレータが簡単に確認することができる。従って、オペレータは、リセット再生が必要になるタイミングまでの残り時間に応じて、トラクタ110を用いた作業を合理的に計画することができる。この結果、トラクタ110の利便性を高めることができる。   Thereby, the operator of the tractor 110 can easily confirm the remaining time until the timing when the reset regeneration is necessary, based on the display on the meter panel 112. Therefore, the operator can rationally plan the operation using the tractor 110 according to the remaining time until the timing when the reset regeneration is necessary. As a result, the convenience of the tractor 110 can be improved.

また、本実施形態のトラクタ110において、メーターパネル112は、再生能力出力部99から出力された前記増減傾向を表示可能である。   Further, in the tractor 110 of the present embodiment, the meter panel 112 can display the increase / decrease tendency output from the playback capability output unit 99.

これにより、トラクタ110のオペレータは、メーターパネル112の表示に基づいて、現在行っている作業がPMの堆積量を増加させるものか、減少させるものかを簡単に確認することができる。従って、オペレータは、作業スケジュール等の事情に応じて、DPF60の再生に関して有利(又は不利)となるような作業を行うことによって、リセット再生が必要になるタイミングを先延ばし(又は前倒し)することが容易になる。この結果、トラクタ110の利便性を高めることができる。   As a result, the operator of the tractor 110 can easily confirm whether the work currently being performed is to increase or decrease the amount of accumulated PM based on the display on the meter panel 112. Therefore, the operator can postpone (or advance) the timing at which the reset regeneration is necessary by performing an operation that is advantageous (or disadvantageous) with respect to the regeneration of the DPF 60 according to circumstances such as the work schedule. It becomes easy. As a result, the convenience of the tractor 110 can be improved.

以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。   The preferred embodiment of the present invention has been described above, but the above configuration can be modified as follows, for example.

本発明は、排気弁43を備えるエンジン100に限定せず、排気弁43を設けていないエンジンに対しても適用することができる。   The present invention is not limited to the engine 100 including the exhaust valve 43, and can be applied to an engine not provided with the exhaust valve 43.

上記の実施形態では、リセット再生が必要になるタイミングまでの残り時間をメーターパネル112に表示するだけであるが、アシスト再生モード、リセット再生モード、ステーショナリ再生モードのそれぞれに移行するまでの残り時間を計算して表示するように構成しても良い。   In the above embodiment, only the remaining time until the timing at which the reset playback is required is displayed on the meter panel 112, but the remaining time until shifting to each of the assist playback mode, the reset playback mode, and the stationary playback mode is displayed. You may comprise so that it may calculate and display.

アシスト再生モード、リセット再生モード、ステーショナリ再生モードの移行条件は、上記した例に限定されず、適宜変更することができる。   The transition conditions for the assist regeneration mode, the reset regeneration mode, and the stationary regeneration mode are not limited to the above-described examples, and can be changed as appropriate.

残り時間や再生能力レベルは、メーターパネル112に限定されず、他の適宜の表示装置に表示することができる。   The remaining time and the reproduction capability level are not limited to the meter panel 112 but can be displayed on another appropriate display device.

リセット再生が必要であるとECU90が判断した場合、再生スイッチ114の操作を待機せずに、直ちにリセット再生モードに移行するように構成することもできる。   If the ECU 90 determines that the reset regeneration is necessary, the ECU 90 can be configured to immediately shift to the reset regeneration mode without waiting for the operation of the regeneration switch 114.

本発明は、トラクタ110等の農業機械としての作業車両でなく、スキッドステアローダ等の建設機械としての作業車両に適用することができる。また、本発明は、作業車両に限定されず、船や自動車や発電機等、様々な機械に搭載されるエンジンに対しても適用することができる。   The present invention can be applied not only to a work vehicle as an agricultural machine such as the tractor 110 but also to a work vehicle as a construction machine such as a skid steer loader. In addition, the present invention is not limited to work vehicles, and can also be applied to engines mounted on various machines such as ships, automobiles, and generators.

10 エンジン本体
60 DPF(排気ガス浄化装置)
62 スートフィルタ
76 差圧センサ
90 ECU(制御部)
94 残り時間計算部
95 残り時間出力部
96 PM排出量推算部(排出量計算部)
97 PM酸化量推算部(酸化量計算部)
98 再生能力計算部(増減傾向計算部)
99 再生能力出力部(増減傾向出力部)
100 エンジン
110 トラクタ(作業車両)
112 メーターパネル(表示部)
10 Engine body 60 DPF (Exhaust gas purification device)
62 soot filter 76 differential pressure sensor 90 ECU (control unit)
94 Remaining time calculation part 95 Remaining time output part 96 PM emission amount estimation part (discharge amount calculation part)
97 PM oxidation amount estimation unit (oxidation amount calculation unit)
98 Reproduction capacity calculator (change / increase trend calculator)
99 Playback capacity output section (increase / decrease trend output section)
100 engine 110 tractor (work vehicle)
112 Meter panel (display section)

Claims (7)

排気ガスを浄化する排気ガス浄化装置が設けられ、前記排気ガス浄化装置に捕集され堆積された粒子状物質を酸化することで除去する複数の再生モードを有するエンジンであって、
前記排気ガス浄化装置が配置されたエンジン本体と、
前記排気ガス浄化装置内の粒子状物質を除去する複数の前記再生モードに移行する制御が可能な制御部と、
を備え、
複数の前記再生モードは、酸化される前記粒子状物質の量を強制的に増加させるための強制再生モードを少なくとも含み、
前記制御部は、
前記排気ガス浄化装置における前記粒子状物質の堆積量及び前記エンジン本体の稼動時間のうち少なくとも1つに基づいて、前記強制再生モードによる排気ガス浄化装置の再生が必要になるタイミングである強制再生必要タイミングまでの残り時間を計算する残り時間計算部と、
前記残り時間計算部で計算された前記残り時間を出力する残り時間出力部と、
を備えることを特徴とするエンジン。
An exhaust gas purification device for purifying exhaust gas is provided, and an engine having a plurality of regeneration modes for removing particulate matter collected and deposited in the exhaust gas purification device by oxidizing,
An engine body in which the exhaust gas purifying device is disposed;
A control unit capable of controlling transition to a plurality of regeneration modes for removing particulate matter in the exhaust gas purification device;
With
The plurality of regeneration modes include at least a forced regeneration mode for forcibly increasing the amount of the particulate matter to be oxidized,
The controller is
Forced regeneration is required, which is the timing at which regeneration of the exhaust gas purification device in the forced regeneration mode is required based on at least one of the accumulated amount of the particulate matter in the exhaust gas purification device and the operation time of the engine body A remaining time calculation unit for calculating the remaining time until the timing;
A remaining time output unit that outputs the remaining time calculated by the remaining time calculating unit;
An engine comprising:
請求項1に記載のエンジンであって、
前記制御部は、
前記エンジン本体から前記排気ガス浄化装置へ排出された前記粒子状物質の量である排出量を計算する排出量計算部と、
前記排気ガス浄化装置で酸化された前記粒子状物質の量である酸化量を計算する酸化量計算部と、
を更に備え、
前記制御部は、前記排出量計算部により計算された前記排出量と、前記酸化量計算部により計算された前記酸化量と、を用いて、前記排気ガス浄化装置における前記粒子状物質の堆積量を計算することを特徴とするエンジン。
The engine according to claim 1,
The controller is
An emission amount calculation unit for calculating an emission amount that is an amount of the particulate matter discharged from the engine body to the exhaust gas purification device;
An oxidation amount calculation unit for calculating an oxidation amount which is an amount of the particulate matter oxidized by the exhaust gas purification device;
Further comprising
The control unit uses the emission amount calculated by the emission amount calculation unit and the oxidation amount calculated by the oxidation amount calculation unit to deposit the particulate matter in the exhaust gas purification apparatus. An engine characterized by calculating
請求項1又は2に記載のエンジンであって、
前記排気ガス浄化装置は、
前記粒子状物質を捕集するためのスートフィルタと、
前記スートフィルタの上流側と下流側での前記排気ガスの圧力差を検出する差圧センサと、
を備え、
前記制御部は、前記差圧センサの検出結果に基づいて、前記排気ガス浄化装置における前記粒子状物質の前記堆積量を計算することを特徴とするエンジン。
The engine according to claim 1 or 2,
The exhaust gas purification device includes:
A soot filter for collecting the particulate matter;
A differential pressure sensor for detecting a pressure difference between the exhaust gas upstream and downstream of the soot filter;
With
The engine, wherein the control unit calculates the accumulation amount of the particulate matter in the exhaust gas purification device based on a detection result of the differential pressure sensor.
請求項1から3までの何れか一項に記載のエンジンであって、
前記制御部は、前記排気ガス浄化装置における前記粒子状物質の堆積量が所定の閾値以上になる第1条件、及び、前記エンジン本体の稼動時間が所定時間以上になる第2条件のうち少なくとも何れかを満たすと、前記強制再生モードによる排気ガス浄化装置の再生が必要になると判断し、
前記残り時間計算部は、前記第1条件に関する前記強制再生必要タイミングまでの残余時間である第1時間と、前記第2条件に関する前記強制再生必要タイミングまでの残余時間である第2時間と、のうち時間が短い方を前記残り時間とすることを特徴とするエンジン。
The engine according to any one of claims 1 to 3,
The control unit includes at least one of a first condition in which the accumulation amount of the particulate matter in the exhaust gas purification device is equal to or greater than a predetermined threshold and a second condition in which the operation time of the engine body is equal to or greater than a predetermined time. If this is satisfied, it is determined that regeneration of the exhaust gas purification device in the forced regeneration mode is necessary,
The remaining time calculation unit includes: a first time that is a remaining time until the forced regeneration necessary timing related to the first condition; and a second time that is a remaining time to the forced regeneration necessary timing related to the second condition. An engine characterized in that the shorter time is the remaining time.
請求項1から4までの何れか一項に記載のエンジンであって、
前記制御部は、
前記エンジン本体の稼動状態に基づいて、前記排気ガス浄化装置における前記粒子状物質の増減傾向を計算する堆積量増減傾向計算部と、
前記堆積量増減傾向計算部で計算された前記増減傾向を出力する増減傾向出力部と、
を更に備えることを特徴とするエンジン。
The engine according to any one of claims 1 to 4, wherein
The controller is
Based on the operating state of the engine body, a deposit amount increase / decrease trend calculation unit for calculating the increase / decrease trend of the particulate matter in the exhaust gas purification device;
Increase / decrease trend output unit for outputting the increase / decrease trend calculated by the accumulation amount increase / decrease trend calculation unit,
An engine further comprising:
請求項1から5までの何れか一項に記載のエンジンと、
前記残り時間出力部から出力された前記残り時間を表示可能な表示部と、
を備えることを特徴とする作業車両。
An engine according to any one of claims 1 to 5;
A display unit capable of displaying the remaining time output from the remaining time output unit;
A work vehicle comprising:
請求項5に記載のエンジンと、
前記増減傾向出力部から出力された前記増減傾向を表示可能な表示部と、
を備えることを特徴とする作業車両。
An engine according to claim 5;
A display unit capable of displaying the increase / decrease trend output from the increase / decrease trend output unit;
A work vehicle comprising:
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109630247A (en) * 2018-12-11 2019-04-16 上海星融汽车科技有限公司 A kind of diesel particulate trap regeneration prediction technique
WO2020080000A1 (en) * 2018-10-18 2020-04-23 ヤンマー株式会社 Exhaust purification system
CN111102040A (en) * 2019-12-17 2020-05-05 凯龙高科技股份有限公司 Method and system for calculating carbon loading of non-road diesel engine particle trap
JP2020133514A (en) * 2019-02-20 2020-08-31 トヨタ自動車株式会社 Pm amount estimation device, pm amount estimation system, data analysis device, control device of internal combustion engine, and receiving device
CN113090368A (en) * 2021-04-14 2021-07-09 潍柴动力股份有限公司 Regeneration control method and controller for exhaust gas particulate filter, engine and vehicle

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005061296A (en) * 2003-08-11 2005-03-10 Nissan Diesel Motor Co Ltd Exhaust emission control device
JP2005113752A (en) * 2003-10-07 2005-04-28 Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp Exhaust emission control device for vehicle
JP2010255526A (en) * 2009-04-24 2010-11-11 Iseki & Co Ltd Dpf regeneration control device for engine
JP2014025478A (en) * 2013-09-30 2014-02-06 Yanmar Co Ltd Diesel engine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005061296A (en) * 2003-08-11 2005-03-10 Nissan Diesel Motor Co Ltd Exhaust emission control device
JP2005113752A (en) * 2003-10-07 2005-04-28 Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp Exhaust emission control device for vehicle
JP2010255526A (en) * 2009-04-24 2010-11-11 Iseki & Co Ltd Dpf regeneration control device for engine
JP2014025478A (en) * 2013-09-30 2014-02-06 Yanmar Co Ltd Diesel engine

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020080000A1 (en) * 2018-10-18 2020-04-23 ヤンマー株式会社 Exhaust purification system
CN109630247A (en) * 2018-12-11 2019-04-16 上海星融汽车科技有限公司 A kind of diesel particulate trap regeneration prediction technique
JP2020133514A (en) * 2019-02-20 2020-08-31 トヨタ自動車株式会社 Pm amount estimation device, pm amount estimation system, data analysis device, control device of internal combustion engine, and receiving device
CN111102040A (en) * 2019-12-17 2020-05-05 凯龙高科技股份有限公司 Method and system for calculating carbon loading of non-road diesel engine particle trap
CN113090368A (en) * 2021-04-14 2021-07-09 潍柴动力股份有限公司 Regeneration control method and controller for exhaust gas particulate filter, engine and vehicle
CN113090368B (en) * 2021-04-14 2022-04-26 潍柴动力股份有限公司 Regeneration control method and controller for exhaust gas particulate filter, engine and vehicle

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