JP2019058130A - Tractor - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、ディーゼルエンジンを搭載したトラクタに関し、特に機体に作業機を装着し、排気ガスを浄化する排出ガス浄化装置を搭載したトラクタに関する。 The present invention relates to a tractor equipped with a diesel engine, and more particularly to a tractor equipped with an exhaust gas purification device for mounting a working machine on an airframe and purifying exhaust gas.
ディーゼルエンジンは、排出ガスに含まれる粒子状物質(PM)を捕集するディーゼルパティキュレートフィルター(DPF)を備えた排出ガス浄化装置を備えている。このDPFに堆積する粒子状物質を燃焼させてDPFの再生を行うフィルタ再生処理が必要である。 A diesel engine is equipped with an exhaust gas purification device provided with a diesel particulate filter (DPF) that collects particulate matter (PM) contained in exhaust gas. A filter regeneration process is necessary to burn the particulate matter deposited on the DPF to regenerate the DPF.
フィルタ再生処理は、ディーゼルエンジンの排気温度を上昇させて、DPFに堆積した粒子状物質を燃焼して低減させる処理で、ディーゼルエンジンが高負荷状態で高温の排気ガスを排出する状態で実施するために、騒音が高く排出ガスの量も多くなる傾向が有る。 The filter regeneration process is a process of burning and reducing particulate matter accumulated in the DPF by raising the exhaust temperature of the diesel engine, and is performed in a state where the diesel engine discharges high-temperature exhaust gas under high load conditions. There is a tendency that the noise is high and the amount of exhaust gas is also large.
このために、特許文献1では、家畜小屋近くなどをフィルタ再生禁止区域として作業車両に搭載する地図データに登録し、フィルタ再生禁止区域での作業中にはフィルタ再生処理を行わないように制御する。 For this reason, in patent document 1, it is registered in the map data mounted on the work vehicle as a filter regeneration prohibited area in the vicinity of a livestock shed etc., and control is performed so as not to perform filter regeneration processing while working in the filter regeneration prohibited area. .
この特許文献1には、「このフィルタ再生制御装置25は、通常時には、アクセルレバーの操作量、アクセルペダルの操作量、クランク位置、カム位置等の制御信号に基づいて、インジェクタ、コモンレール、サプライポンプ等を制御する。」(5頁7〜9行)とのみ記載されて、具体的にどのようなタイミングでフィルタ再生処理を実施するかは記載されていない。
According to the patent document 1, "the filter
ディーゼルエンジンの排出ガス浄化装置におけるフィルタ再生処理は、排気ガスが高温な状態で行うが、トラクタが路上走行中や軽負荷作業中にはディーゼルエンジンが中回転で駆動していて排気ガスが高温にならずフィルタ再生処理を行っても効果的にDPFに堆積する粒子状物質を燃焼低減出来ない場合がある。 The filter regeneration process in the exhaust gas purification device of the diesel engine is performed in a state where the exhaust gas is at high temperature, but when the tractor is traveling on the road or under a light load operation, the diesel engine is driven by middle rotation and the exhaust gas becomes high temperature In some cases, even if the filter regeneration treatment is performed, the particulate matter deposited on the DPF can not be effectively reduced by combustion.
本発明は、作業機を装着したトラクタで、ディーゼルエンジンの排出ガス浄化装置がフィルタ再生処理を効果的に行えるようにすることを課題とする。 An object of the present invention is to allow a diesel engine exhaust gas purification apparatus to effectively perform filter regeneration processing in a tractor equipped with a work machine.
上記本発明の課題は、次の技術手段により解決される。 The object of the present invention is solved by the following technical means.
請求項1の発明は、ディーゼルパティキュレートフィルター46bの目詰まりを監視して自動的にフィルタ再生処理68を行うディーゼルエンジンEの排出ガス浄化装置を搭載したトラクタにおいて、ステアリングハンドル16を旋回操作すると作業機21が上昇するオートリフト機能時には自動フィルタ再生処理68を行わないことを特徴とするトラクタとする。
The invention according to claim 1 is a tractor equipped with an exhaust gas purification device for a diesel engine E that automatically performs filter regeneration processing by monitoring clogging of the diesel particulate filter 46b and performing operation when the
請求項2の発明は、ディーゼルパティキュレートフィルター46bの目詰まりを監視して自動的にフィルタ再生処理68を行うディーゼルエンジンEの排出ガス浄化装置を搭載したトラクタにおいて、高負荷時にエンジンEの回転を上昇するオートアクセル機能が作用している間にフィルタ再生処理68を行うことを特徴とするトラクタとする。
According to the second aspect of the present invention, there is provided a tractor equipped with an exhaust gas purification device for a diesel engine E that automatically performs filter regeneration processing by monitoring clogging of the diesel particulate filter 46b and rotating the engine E at high load. A tractor is characterized in that the
請求項3の発明は、作業機21が耕耘機の場合に、耕耘作業時に前記ディーゼルパティキュレートフィルター46bのフィルタ再生処理68を実施することを特徴とする請求項1或いは請求項2のいずれか1項に記載のトラクタとする。
The invention of claim 3 is characterized in that, when the
請求項1の発明で、ディーゼルパティキュレートフィルター46bは目詰まりが監視されて限界に達する前に自動的にフィルタ再生処理が行われるが、オートリフト機能時にはエンジン負荷が軽くなり排気ガスの温度が低下するので、ポスト噴射等のフィルタ再生処理を行わず、無駄に燃料を消費したりエンジンオイルを希釈したりすることが無い。 In the invention of claim 1, the diesel particulate filter 46b is automatically subjected to filter regeneration processing before clogging is monitored and the limit is reached, but at the time of the auto lift function, the engine load is lightened and the temperature of exhaust gas is lowered. Therefore, filter regeneration processing such as post injection is not performed, and wasteful consumption of fuel and dilution of engine oil are prevented.
請求項2の発明で、オートアクセル機能が作用してエンジンEが高回転している場合にフィルタ再生処理を行うので、排気ガスの温度が高くてディーゼルパティキュレートフィルター46bに堆積する粒子状物質を燃焼するフィルタ再生処理が効果的に行われる。
In the invention of
請求項3の発明で、請求項1或いは請求項2のいずれか1項の効果に加えて、作業機21で耕耘作業を行っている場合はエンジンEが高負荷で排気ガスの温度が高く、パティキュレートフィルター46bに堆積する粒子状物質を燃焼するフィルタ再生処理が効果的に行われる。
In the invention of claim 3, in addition to the effect of any one of
本発明を実施するための最良の形態を説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described.
図1は、蓄圧式燃料噴射装置の全体構成図である。蓄圧式燃料噴射装置は、例えば、多気筒ディーゼル機関に適用されるものである。そして、蓄圧式燃料噴射装置は、噴射圧力に相当する高圧燃料を蓄圧するコモンレール1と、このコモンレール1に取り付けられるレール圧力センサ2と、燃料タンク3より汲み上げた燃料を加圧してコモンレール1に圧送する高圧ポンプ4と、コモンレール1に蓄圧された高圧燃料をエンジンEのシリンダー5内に噴射する燃料噴射ノズル6と、前記高圧ポンプ4と燃料噴射ノズル6等の動作を制御する制御装置(ECU)100等から構成される。ECUとは、エンジンコントロールユニットの略称である。
FIG. 1 is an entire configuration diagram of a pressure accumulation type fuel injection device. The accumulator fuel injection system is applied to, for example, a multi-cylinder diesel engine. Then, the accumulator fuel injection system pressurizes the common rail 1 for accumulating high pressure fuel equivalent to the injection pressure, the
このように、コモンレール1は、エンジンEの各シリンダー5へ燃料を噴射するものであり、燃料供給を要求された圧力とするものである。
As described above, the common rail 1 injects the fuel to the
前記燃料タンク3内の燃料は吸入通路により燃料フィルタ7を介してエンジンEで駆動される高圧ポンプ4に吸入され、この高圧ポンプ4によって加圧された高圧燃料は吐出通路8によりコモンレール1に導かれて蓄えられる。 The fuel in the fuel tank 3 is sucked into the high pressure pump 4 driven by the engine E through the fuel filter 7 by the suction passage, and the high pressure fuel pressurized by the high pressure pump 4 is conducted to the common rail 1 by the discharge passage 8 It is stored.
コモンレール1内の高圧燃料は各高圧燃料供給通路9により気筒数分の燃料噴射ノズル6に供給され、ECU100からの指令に基づき、燃料噴射ノズル6が作動して、高圧燃料がエンジンEの各シルンダー5室内に噴射供給され、各燃料噴射ノズル6での余剰燃料(リターン燃料)は各リターン通路10により共通リターン通路10aへ導かれ、燃料タンク3へ戻される。
The high-pressure fuel in the common rail 1 is supplied to the fuel injection nozzles 6 for the number of cylinders by the high-pressure fuel supply passages 9, and the fuel injection nozzles 6 operate based on the command from the
また、コモンレール1内の燃料圧力(コモンレール圧)を制御するため高圧ポンプ4に圧力制御弁11が設けられており、この圧力制御弁11はECU100からのデューティ信号によって、高圧ポンプ4から燃料タンク3への余剰燃料のリターン通路10の流路面積を調整するものであり、これによりコモンレール1側への燃料吐出量を調整してコモンレール圧を制御することができる。
The high pressure pump 4 is provided with a
具体的には、エンジン運転条件に応じて目標コモンレール圧を設定し、レール圧力センサ2により検出されるコモンレール圧が目標コモンレール圧と一致するよう、圧力制御弁11を介してコモンレール圧をフィードバック制御する構成としている。
Specifically, the target common rail pressure is set according to engine operating conditions, and the common rail pressure is feedback controlled via the
作業車(農作業機)におけるコモンレール1を有するディーゼルエンジンEのECU100は、図2に示すように、回転数と出力トルクの関係においてドループ制御A(走行モードA)とアイソクロナス制御B(通常作業モードB)及び重負荷制御C(重作業モードC)の三種類の制御モードを有する構成としている。 As shown in FIG. 2, the ECU 100 of the diesel engine E having the common rail 1 in a work vehicle (agriculture work machine) has a droop control A (traveling mode A) and an isochronous control B (normal operation mode B) in relation to the rotational speed and output torque. And heavy load control C (heavy work mode C).
ドループ制御A(走行モードA)は、エンジン回転数の変動で出力も変動する。農作業を行わず移動走行する場合に使用するものである。例えば、ブレーキを掛けて走行速度を減速したり停止したりすると、この走行負荷の増大に伴ってエンジン回転数が低下するため走行速度の減速や停止を安全に行うことができるものである。 In the droop control A (traveling mode A), the output also fluctuates due to the fluctuation of the engine speed. It is used when traveling without traveling in farming. For example, when the traveling speed is reduced or stopped by applying a brake, the engine rotational speed decreases with an increase in the traveling load, so that the traveling speed can be safely reduced or stopped.
アイソクロナス制御B(通常作業モードB)は、負荷が変動してもエンジン回転数が一定で出力を負荷に応じて変更するアイソクロナス制御である。通常の農作業を行う場合に使用するものである。例えば、トラクタであれば耕耘作業時に耕地が固く耕耘刃に抵抗が掛かるときであり、コンバインであれば収穫作業時に収穫物が多く負荷が増大したときでも、出力が変動して回転数を維持するときである。 The isochronous control B (normal operation mode B) is isochronous control in which the engine speed is constant even if the load changes and the output is changed according to the load. It is used when performing normal agricultural work. For example, in the case of a tractor, when the cultivated land is hard and resistance is applied to the cultivating blade at the time of tillage work, and when it is a combine, the output fluctuates and the number of rotations is maintained even when the load is increased It is time.
重負荷制御C(重作業モードC)は、アイソクロナス制御(通常作業モードB)と同様に負荷が変動してもエンジン回転数一定で出力を負荷に応じて変更するアイソクロナス制御に加え、負荷限界近くになると回転数を上昇させて出力を上げる重負荷制御を加えた制御である。特に、負荷限界近くで農作業を行う場合に使用するものである。例えば、トラクタで耕耘作業を行っている際に、特に、固い耕地に遭遇してもエンジン出力が通常の限界を越えて増大するので作業を中断することがなく、効率の良い作業が可能となる。 Heavy load control C (heavy work mode C) is the same as isochronous control (normal work mode B), in addition to isochronous control that changes the output according to the load at constant engine speed even if the load changes, and load limit It is control which added heavy load control which raises the rotation speed and raises the output as it gets close. In particular, it is used when performing farming work near the load limit. For example, when carrying out a cultivating operation with a tractor, even if hard cultivated land is encountered, the engine output increases beyond the normal limit, so work can be performed without interruption, enabling efficient work. .
これらの作業モードA,B,Cは、各作業モードA,B,Cを切り替え可能な各作業モード切替スイッチの操作、又は農作業車(トラクタ、コンバイン、田植機等)の走行変速レバーの変速操作、又は作業クラッチ(トラクタであればロータリであり、コンバインであれば刈取部や脱穀部である)の入り切り操作等によって切り替わるように構成する。 In these operation modes A, B and C, operation of each operation mode changeover switch capable of switching each operation mode A, B and C, or shift operation of a traveling shift lever of an agricultural work vehicle (tractor, combine, rice transplanter, etc.) Or, it is configured to be switched by the on / off operation or the like of the working clutch (in the case of a tractor, it is a rotary, and in the case of a combine, it is a reaper or a threshing part).
さらに、図6に示すように、制御装置100に入力する制御信号としてステアリングハンドル16の操舵角を出力する操舵角センサ16aと、オートアクセルスイッチ65と、オートリフトスイッチ66と、油圧シリンダー21aの伸びを検出する油圧シリンダセンサ67を設けている。
Furthermore, as shown in FIG. 6, the
ディーゼルパティキュレートフィルター46bの前圧力センサ52と後圧力センサ53等を設け、前圧力センサ52と後圧力センサ53の差圧でディーゼルパティキュレートフィルター46bの目詰りを検出して制御装置100からエンジンEに回転制御信号を出力し、後述するフィルタ再生処理68を出力する。
The
オートアクセルスイッチ65は、前記通常作業モードBのアイソクロナス制御や重作業モードCの重負荷制御でディーゼルエンジンEの高出力を可能にするスイッチである。オートリフトスイッチ66は、ステアリングハンドル16を所定角以上旋回操作すると油圧シリンダー21aを伸長して作業機21を上昇させるスイッチで、ステアリングハンドル16の操舵角が操舵角センサ16aで制御装置100に入力し、油圧シリンダー21aの伸長が油圧シリンダセンサ67で制御装置100に入力する。
The
後述するディーゼルパティキュレートフィルター(DPF)46bのフィルタ再生処理68は、DPF46bの目詰まり状態を監視して粒子状物質を焼却する処理で、作業中に実施するが、前記オートアクセルスイッチ65をオンしてエンジンEが高出力時に実施し、油圧シリンダー21aが伸長して作業機21が上昇しエンジンEの負荷が軽い時には実施しない。
The
ディーゼルエンジンEでは、メイン噴射に先立って少量の燃料をパルス的に噴射するパイロット噴射を行うことにより、着火遅れを短縮してディーゼルエンジンE特有のノック音を低減し、騒音を低減することが可能な構成としている。 In the diesel engine E, by performing pilot injection in which a small amount of fuel is injected in a pulsed manner prior to the main injection, the ignition delay can be shortened, knock noise specific to the diesel engine E can be reduced, and noise can be reduced. Configuration.
このパイロット噴射は、メイン噴射の前に1回又は2回に限定して行われるものであったが、前記コモンレール1の蓄圧式燃料噴射装置を用いることで、エンジンEの状況に応じてパイロット噴射の状態を変化させ、騒音の低減や不完全燃焼による白煙又は黒煙の発生を抑制できるようになる。また、メイン噴射に先立って少量の燃料をパルス的に噴射するパイロット噴射を行うことにより、排ガス中の窒素酸化物の量が減少するようになる。 Although this pilot injection was performed once or twice before the main injection, by using the pressure accumulation type fuel injection device of the common rail 1, the pilot injection according to the condition of the engine E It is possible to reduce the generation of white smoke or black smoke due to noise reduction and incomplete combustion. In addition, by performing pilot injection in which a small amount of fuel is injected in a pulsed manner prior to the main injection, the amount of nitrogen oxides in the exhaust gas can be reduced.
図3は、前述のようなコモンレール1を有するディーゼルエンジンを搭載したトラクタの側面図を示し、図4はその平面図を示している。平面図においては、図3に示すキャビン14を省いた状態を示している。
FIG. 3 shows a side view of a tractor equipped with a diesel engine having a common rail 1 as described above, and FIG. 4 shows a plan view thereof. The plan view shows a state in which the
トラクタは、機体の前後部に前輪12、12と後輪13、13を備え、機体の前部に搭載したエンジンEの回転動力をトランスミッションケースT内の変速装置によって適宜減速して、これら前輪12、12と後輪13、13に伝えるように構成している。
The tractor is provided with
機体中央であってキャビン14内のハンドルポスト15にはステアリングハンドル16が支持され、その後方にはシート17が設けられている。ステアリングハンドル16の下方には、機体の進行方向を前後方向に切り換える前後進レバー18が設けられている。この前後進レバー18を前側に移動させると機体は前進し、後方へ移動させると後進する構成である。ステアリングハンドル16の操舵角は操舵角センサ16a(図6)で検出される。
A
また、ハンドルポスト15を挟んで前後進レバー18の反対側にはエンジン回転数を調節するアクセルレバー25が設けられ、またステップフロア19の右コーナー部には、同様にエンジン回転数を調節するアクセルペダル23と、左右の後輪13、13にブレーキを作動させる左右のブレーキペダル24L、24Rが設けられている。ステップフロア19の左コーナー部にはクラッチペダル20が設けられている構成である。
In addition, an
また、主変速レバー26はシート17の左前方部にあり、低速、中速、高速及び中立のいずれかの位置を選択できる副変速レバー27はその後方にあり、さらにその右側にPTO変速レバー28を設けている。さらに、シート17の右側には作業機21(ロータリ等)の高さを設定するポジションレバー29と圃場の耕耘深さを自動的に設定する自動耕深レバー30、これらのレバーの後に作業機21の右上げスイッチ31と右下げスイッチ32が配置され、さらにその後に作業機21の自動水平スイッチ33とオートリフトスイッチ34が配置されている。オートリフトスイッチ34は、機体が旋回時や後進時において、作業機21を自動的に上昇させるものである。作業機21は、機体の後方にリンク22で連結されている構成である。トラクタは作業機21を駆動させて機体を走行させることで、圃場内の耕耘等の作業を行なうものである。21aは作業機21を昇降する油圧シリンダーである。
The
図5はエンジンのシリンダー5内への吸気と排気の模式図であり、4サイクルのディーゼルエンジンの実施例である。過給器TBの吸気タービン36により過給された空気は、エアクリーナー35から吸気タービン36、インタークーラー37を通過して吸気マニホールド38からシリンダー5内へ送られる構成である。39は吸気バルブであり、40はピストンである。48はカムでありロッカーアーム49を介して吸排気バルブ39、41を開閉させるものである。
FIG. 5 is a schematic view of intake and exhaust into the
シリンダー5内で燃焼した排ガスは、排気バルブ41から排気マニホールド42を通過した後、過給器TBの排気タービン45で過給器TBを駆動して排出される構成である。
The exhaust gas burned in the
このディーゼルエンジンは、排気ガスの一部を吸気側に混入させるためのEGR(排気再循環装置)回路44を有している。EGR回路で排気ガスの一部を吸気側に混入させることで酸素量(O2)を減らして、窒素酸化物NOxの発生を低減させるように構成している。ただし、EGR率(排気再循環率)が上昇しすぎると、逆に酸素量が少なくなって不完全燃焼になるので、燃焼状態によりEGR率を調節する必要がある。この調節は、EGRバルブ43にて行う。EGR回路44は、後述する後処理装置46下流側の排気管55と過給器TBの吸気タービン36上流側の吸入管56との間を接続している。また、EGR回路44の途中にはEGRクーラ57を設ける構成としている。このEGRバルブ43の開閉具合でシリンダー5内への排気ガスの還元量が変化する。
This diesel engine has an EGR (exhaust gas recirculation device)
排気タービン45を通過後の排気ガスは、後処理装置46を通過してマフラー50から大気中に排出される。後処理装置46は、酸化触媒(DOC)46aとディーゼルパティキュレートフィルター(DPF)46bとから構成されている。
Exhaust gas after passing through the
酸化触媒(DOC)は不燃物質を燃焼させるものであり、ディーゼルパティキュレートフィルター(DPF)は粒子状物質(PM)を捕集するためのものである。前記EGRバルブ43と絞り弁47については、ECU100のフィルタ再生処理68により制御される構成である。後処理装置46はDPF46bのみで構成してもよい、酸化触媒(DOC)46aを設けると不燃物質が燃焼するので、よりクリーンな排気ガスとなる。
The oxidation catalyst (DOC) is for burning non-combustible substances, and the diesel particulate filter (DPF) is for trapping particulate matter (PM). The
DPF46bは、排気ガスの温度が低い状態(低負荷)が長時間続くと、PMが溜まってきて能力の低下が懸念される。そこで、後処理装置46の下手側に絞り弁47を設け、この絞り弁47を絞るとDPF46b内の圧力が高く保持されるので温度も高くなる。これにより、高い温度の影響により、DPF46bの再生が可能となる。即ち、高い温度の排気ガスがDPF46bを通過すると、DPF46b内に存在しているPMが焼き飛ばされることでDPF46bが再生される。
In the DPF 46b, when the exhaust gas temperature is low (low load) for a long time, PM may be accumulated, and the performance may be reduced. Therefore, a throttling
DPF46bを再生させるためのフィルタ再生処理68としては、EGRバルブ43と絞り弁47の両方を絞る。そして、燃料噴射タイミングのリタード(遅角)と合わせてDPF46b内のガス温度を上昇させ、DPF46bがフィルタ再生処理に入るようにする。これにより、燃料のアフター噴射(排気ガス温度を上昇させるため)が不要となったり、アフター噴射の回数を減らしたりすることができるようになるので、燃料消費量を抑制できて環境にもよい。
In the
このようなフィルタ再生処理を行うための条件としては、後処理装置46の上手側に前圧力センサ52を設け、後処理装置46の下手側に後圧力センサ53を設け、この圧力差が所定値以上になるとDPF46b内にPMが蓄積して抵抗となっている状態なので、フィルタ再生処理を行うようにする。また、前圧力センサ52の替わりにDOC46aとDPF46bとの間に中間圧力センサ58を設ける構成としてもよい。
As conditions for performing such filter regeneration processing, the
また、フィルタ再生処理に入った状態が長時間続くと、過熱状態となってしまいDPF46bが損傷してしまう。そこで、後処理装置46の下手側に温度センサ59を設け、この温度センサ59の値が所定値を超えるとフィルタ再生処理68を止めて通常運転に戻るようにする。
In addition, if the filter regeneration processing continues for a long time, the filter is overheated and the DPF 46b is damaged. Therefore, a
通常の運転は、EGRバルブ43と絞り弁47を同時に制御してEGR量を適宜コントロールするようにする。特に、絞り弁47を有することで、DPF46b内のガス温度を高く保持することができるようになる。
In normal operation, the
前述のような構成としたことで、吸気スロットルが不要となる。即ち、過給器付き機関では吸気側圧力が高いので、EGRガス量を確保するために排気絞り弁または吸気スロットルを設け、EGRバルブと連動した制御が必要となるが、このようなシステムが不要となる。 The configuration as described above eliminates the need for the intake throttle. That is, since the intake side pressure is high in an engine with a supercharger, an exhaust throttle valve or intake throttle is required to secure the amount of EGR gas, and control interlocking with the EGR valve is required, but such a system is unnecessary. It becomes.
また、過給器TBはDPF46b上流の排気ガスを取り出すために、過給器TBの汚れに伴う性能劣化を生じることを防止できるようになる。そして、EGRガスはEGRクーラ57で冷却されるため、NOx低減に対して効果が大きくなる。
In addition, since the turbocharger TB takes out the exhaust gas upstream of the DPF 46b, the performance deterioration due to the contamination of the turbocharger TB can be prevented. Then, since the EGR gas is cooled by the
前述したように、フィルタ再生処理を行なうDPF強制再生モードにおいては、排気絞り弁47を絞り、ON−OFF制御によってEGRバルブ43を全閉とするように構成する。したがって、排気ガスの還元が行なわれないのでNOが増加し、このNOが酸化触媒(DOC)46aによってNO2に転換され、DPF46bの再生が促進されるようになる。
As described above, in the DPF forced regeneration mode in which the filter regeneration process is performed, the
なお、フィルタ再生処理68は、排気ガスの温度が高い状態で効率的処理されるので、前記オートアクセルスイッチ65をオンしてエンジンEが重負荷状態で実施し、油圧シリンダー21aが伸長して作業機21が上昇しエンジンEの負荷が軽い時には実施しない。
Since the
また、DPF46bの下流側には温度センサ59を設けているので、この温度センサ59による検出値が所定値以上に上昇しているフィルタ再生処理実施の条件に加えるようにしてもよい。
Further, since the
なお、機体の走行を停止してDPF46bのフィルタ再生処理を行なう場合において、エンジン回転数を低い回転数にして供給酸素量を増加させるとともに、前記絞り弁47を絞って排気ガス流速を減少させることで温度を上昇しやすくしていた。ところが、再生中にエンジン回転数がローアイドルまたはその近傍に変更された場合、供給酸素量の増加と流速の減少により、粒状化物質(PM)が急速に燃焼してしまう。その結果、温度が急速に上昇してDPF46bが損傷してしまう可能性がある。そこで、最高温度が許容温度を超えないようにPMの量を管理する必要がある。
In addition, when stopping the traveling of the airframe and performing the filter regeneration process of the DPF 46b, the engine rotational speed is set to a low rotational speed to increase the supplied oxygen amount, and the
このために、温度センサ59が所定値を超えると、エンジン回転数を中速域まで上昇させるように構成する。これにより、排気ガスの流速が速くなるので最高温度が下がり、DPF46bの損傷を防止できるようになる。また、前記温度センサ59の所定値の値を限界値近傍で制御すると、DPF46bのフィルタ再生処理を効率よく行なうことができるようになる。
For this purpose, when the
前記エンジン回転数を中速域まで上昇させるにあたり、一旦最高回転数まで上昇させ、その後中速域まで減速させるように構成してもよい、これにより、一旦排気ガスが最高速度で流れるので、予熱などでDPF46bが加熱されてしまって閾値の温度を超えてしまうことを防止できるようになる。 In order to raise the engine speed to the medium speed range, the engine speed may be once raised to the maximum speed and then decelerated to the medium speed range, whereby the exhaust gas flows once at the maximum speed, so preheating is possible. Thus, the DPF 46b can be prevented from being heated and exceeding the threshold temperature.
また、DPF46bのフィルタ再生処理において、前述のようにエンジン回転数をローアイドルに移行するときにおいて、ポスト噴射を中断し、その後エンジン回転数を最高回転数まで上昇させ、中速域に移行する段階でポスト噴射を再開する構成とする。これにより、排気ガス温度の急激な上昇が抑制できるので、DPF46bの損傷を防止できるようになる。 Also, in the filter regeneration process of the DPF 46b, when shifting the engine speed to low idle as described above, the post injection is interrupted, and then the engine speed is increased to the maximum speed and shifted to the medium speed range. The post injection is restarted at As a result, a rapid rise in the exhaust gas temperature can be suppressed, and damage to the DPF 46b can be prevented.
DPF46b前後の差圧が所定値以上になって作業が終了した場合、作業後に運転者がDPF46bのフィルタ再生処理モードを選択スイッチ67で選択することで、自動でDPF46bのフィルタ再生処理68を行い、再生処理後は自動でエンジンを停止するように構成する。つまり、DPF46b前後の差圧を前圧力センサ52と後圧力センサ53の差圧で監視する。エンジン停止直前のDPF46b前後差圧が所定値以上であると、警告ランプやアラームで報知し、運転者は自らDPF46bの再生を行なうスイッチ(図示せず)を操作する。
When the differential pressure before and after the DPF 46b becomes equal to or higher than a predetermined value and the operation is finished, the driver selects the filter regeneration processing mode of the DPF 46b with the
そして、エンジンキーが切りの位置になっても、前記再生モードを選択していることで、エンジンはアイドリング状態で回転を維持し、DPF46bのフィルタ再生処理を実行する。DPF46b前後の差圧が所定値以下になると、エンジンを自動で停止する。 Then, even when the engine key is in the off position, the engine is kept idling in the idling state by selecting the regeneration mode, and the filter regeneration process of the DPF 46b is executed. When the differential pressure before and after the DPF 46b becomes equal to or less than a predetermined value, the engine is automatically stopped.
これにより、作業終了後であっても自動でDPF46bの再生、エンジン停止が可能となるために、運転者は本機から離れて他の作業ができるようになる。 As a result, the regeneration of the DPF 46b and the engine stop can be performed automatically even after the work is completed, so that the driver can perform other work away from the machine.
なお、このエンジンキー切後のフィルタ再生処理が度々ある場合やエンジンが加熱中に急停止することが多いと、制御装置100からトラクタ所有者の携帯端末にフィルタ再生処理に適した作業方法やエンジン停止のタイミングを通知するようにすると良い。
If the filter regeneration process after turning off the engine key is frequent or the engine is rapidly stopped during heating, a work method or engine suitable for the filter regeneration process from the
ポスト噴射を行ってDPF46bのフィルタ再生処理を行なうときには、図5に示すように、吸気側の空気を管路61からDPF46bの上流側に送るように構成してもよい。即ち、DPF46bの再生を行なうときには、バルブ60を開いて酸素量の多い過給器TB上流側の吸気側の空気をDPF46bの上流側に送るように構成してもよい。これにより、再生効率が向上するようになる。
When the post-injection is performed to perform the filter regeneration process of the DPF 46b, as shown in FIG. 5, the air on the intake side may be sent from the
また、DPF46bの温度を温度センサ62、59で監視し、3段階のステップで再生時の昇温を確認するようにしてもよい。まず、吸気の絞り(図示せず)を行い、この吸気の絞り状態での昇温確認を行う。次に、第一ポスト噴射を行って昇温を確認する。この時点で、DPF46bの前後温度が250度に達していなければ第二ポスト噴射を行っても更なる温度上昇は見込めないので、一旦再生を中断するようにする。もちろん、250度以上であれば第二ポスト噴射を行ってDPF46bのフィルタ再生処理を行なうようにする。ポスト噴射量を集計して、所定量に達するとオイル交換の警告をするようにすると良い。
Also, the temperature of the DPF 46b may be monitored by the
図5に示しているように、DPF46bの下流側には空燃比センサ63を設けている。
As shown in FIG. 5, an air-
ポスト噴射を行なってDPF46bのフィルタ再生処理を行なう場合、燃料噴射量が多くなりすぎると燃費が悪化し、少ないと温度が上昇しなくて再生ができなくなる。そこで、空燃比センサ63の値を制御装置100にフィードバックして噴射量を決める構成とする。これにより、適切な燃費となるとともに、DPF46bのフィルタ再生処理が可能となる。また、前記空燃比センサ63の替わりに吸気マニホールド内の圧力値をフィードバックするように構成してもよい。
In the case where the post-injection is performed to perform the filter regeneration process of the DPF 46b, if the fuel injection amount is too large, the fuel efficiency deteriorates, and if it is small, the temperature does not rise and the regeneration can not be performed. Therefore, the value of the air-
前述のようなDPF46bのフィルタ再生処理を行なうにあたり、複数気筒の場合、一部の気筒の燃焼を停止するように構成してもよい。このように、一部気筒の燃焼を停止することで、エンジンのフリクションは同一でもシリンダーあたりの負荷を増やして排気温度を上昇させるようにしてもよい。 When performing the filter regeneration process of the DPF 46b as described above, in the case of a plurality of cylinders, the combustion of some of the cylinders may be stopped. As described above, by stopping the combustion of some of the cylinders, the engine friction may be the same or the load per cylinder may be increased to raise the exhaust temperature.
トラクタに地図データを持たせて圃場内の自位置を認識する場合は、DPF46bのフィルタ再生処理を行う位置を設定して作業中に自動でフィルタ再生処理を行うようにしても良い。 When the tractor is given map data to recognize its own position in the field, the filter reproduction processing may be automatically performed during work by setting the position where the filter reproduction processing of the DPF 46b is to be performed.
トラクタに通信機能を持たせた場合、作業終了後に使用者の携帯端末や販売会社に運転時間や使用燃料量等を知らせるようにして、販売会社が使用頻度を把握して使用者からの連絡が無くてもメンテナンスを促せるようにすると良い。 If the tractor has a communication function, the sales company will know the frequency of use by notifying the user's mobile terminal or sales company of the operating time and the amount of fuel used after the work is completed, and the user will be notified It is good to be able to prompt maintenance even without it.
エンジンEのオイル交換は、オイルパンのドレン栓を開いて行うので、ドレン栓の開閉をセンサで検出し、その日時を記憶するようにすると、オイル交換のメンテナンス時期を確認し易くなる。 Since oil change of the engine E is performed by opening the drain plug of the oil pan, if opening and closing of the drain plug is detected by a sensor and the date and time are stored, it becomes easy to confirm the maintenance time of oil change.
E ディーゼルエンジン
16 ステアリングハンドル
21 作業機
46b ディーゼルパティキュレートフィルター(DPF)
68 フィルタ再生処理
68 Filter regeneration processing
Claims (3)
Priority Applications (1)
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JP2017186370A JP2019058130A (en) | 2017-09-27 | 2017-09-27 | Tractor |
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JP2017186370A JP2019058130A (en) | 2017-09-27 | 2017-09-27 | Tractor |
Publications (1)
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ID=66175587
Family Applications (1)
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JP2017186370A Pending JP2019058130A (en) | 2017-09-27 | 2017-09-27 | Tractor |
Country Status (1)
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2017
- 2017-09-27 JP JP2017186370A patent/JP2019058130A/en active Pending
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