JP2019210828A - トラクタ - Google Patents

Abstract

【課題】ＤＰＦの再生中にエンジンを停止して再生中断後、エンジン再始動により再生を復活させる場合に、燃費の悪化やオイルの希釈を防止する。【解決手段】排気ガス中の粒状化物質を除去するＤＰＦ４６ｂを有するディーゼルエンジンを搭載したトラクタにおいて、ＤＰＦ内の粒状化物質が所定値を超えると粒状化物質の除去作業を自動で行う自動再生中にエンジンを停止して自動再生が中断すると、次回のエンジン始動時に自動再生をリトライさせる構成とし、リトライさせる回数は、自動再生中断時の粒状化物質の量に応じて決定し、自動再生のリトライ回数を制限した。【選択図】図５

Description

この発明は、農業機械であるトラクタに関し、特にディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）の再生に関する。

ＤＰＦの自動再生中にエンジンを停止し、エンジンを再始動すると再びＤＰＦの自動再生を再開する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０１２−７５４０号公報

前述の技術では、自動再生を再開するときに条件によっては自動再生の再開不具合が生じることがあり、自動再生を何度もリトライすると燃費が悪化したりオイルが燃料で希釈するなどの事象が発生する。
本発明の課題は、前述のような不具合を解消するディーゼルエンジンを搭載したトラクタを提供することである。

本発明の上記課題は次の構成によって達成される。

すなわち、請求項１記載の発明では、排気ガス中の粒状化物質を除去するＤＰＦ（４６ｂ）を有するディーゼルエンジン（Ｅ）を搭載したトラクタにおいて、ＤＰＦ（４６ｂ）内の粒状化物質（ＰＭ）が所定値を超えると粒状化物質の除去を作業中に自動で行う自動再生中にエンジンを停止して自動再生が中断すると、次回のエンジン始動時に自動再生をリトライさせる構成とし、リトライさせる回数（Ｒ）は、自動再生中断時の粒状化物質（ＰＭ）の量に応じて決定するように構成したことを特徴とするトラクタとしたものである。
請求項２記載の発明では、前記自動再生中断時の排気ガス温度に応じて、前記リトライさせる回数（Ｒ１）に変更するように構成したことを特徴とする請求項１に記載のトラクタとしたものである。

請求項３記載の発明では、前記自動再生中断時の冷却水温に応じて、前記リトライさせる回数（Ｒ２）に変更するように構成したことを特徴とする請求項１に記載のトラクタとしたものである。

本発明は上述のごとく構成したので、請求項１の発明においては、必要以上に自動再生をリトライしないので、燃費が悪化したりオイルの希釈を防止できる。
請求項２の発明においては、自動再生中断時の排気ガス温度に応じて自動再生のリトライ回数を変更できるので、燃費が悪化したりオイルの希釈を防止できる。
請求項３の発明においては、自動再生中断時の冷却水温に応じて自動再生のリトライ回数を変更できるので、燃費が悪化したりオイルの希釈を防止できる。

蓄圧式燃料噴射装置の全体構成図 制御モードによるエンジン回転数と出力トルクの関係を示す線図 トラクタの左側面図 トラクタの平面図 吸気系と排気系の模式図 条件による自動再生のリトライ回数の変更を示す図 エンジンの運転時間とＰＭ堆積量の予測を示す図 ＥＧＲバルブ故障時のＥＧＲバルブ停止フローチャート図 ＥＧＲバルブの故障検出のフローチャート図

本発明を実施するための最良の形態を説明する。

図１は、蓄圧式燃料噴射装置の全体構成図である。蓄圧式燃料噴射装置は、例えば、多気筒ディーゼル機関に適用されるものであるが、ガソリン機関でもよい。そして、蓄圧式燃料噴射装置は、噴射圧力に相当する高圧燃料を蓄圧するコモンレール１と、このコモンレール１に取り付けられる圧力センサ２と、燃料タンク３より汲み上げた燃料を加圧してコモンレール１に圧送する高圧ポンプ４と、コモンレール１に蓄圧された高圧燃料をエンジンＥのシリンダー５内に噴射する燃料噴射ノズル６と、前記高圧ポンプ４と燃料噴射ノズル６等の動作を制御する制御装置（ＥＣＵ）等から構成される。ＥＣＵとは、エンジンコントロールユニットの略称である。
このように、コモンレール１は、エンジンＥの各シリンダー５へ燃料を噴射するものであり、燃料供給を要求された圧力とするものである。
前記燃料タンク３内の燃料は吸入通路により燃料フィルタ７を介してエンジンＥで駆動される高圧ポンプ４に吸入され、この高圧ポンプ４によって加圧された高圧燃料は吐出通路８によりコモンレール１に導かれて蓄えられる。
コモンレール１内の高圧燃料は各高圧燃料供給通路９により気筒数分の燃料噴射ノズル６に供給され、ＥＣＵ１００からの指令に基づき、各シリンダーに燃料噴射ノズル６が作動して、高圧燃料がエンジンＥの各シルンダー５室内に噴射供給され、各燃料噴射ノズル６での余剰燃料（リターン燃料）は各リターン通路１０により共通のリターン通路１０へ導かれ、このリターン通路１０によって燃料タンク３へ戻される。
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。
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。
作業車（農作業機）におけるコモンレール１を有するディーゼルエンジンＥのＥＣＵ１００は、図２に示すように、回転数と出力トルクの関係において走行モードＡと通常作業モードＢ及び重作業モードＣの三種類の制御モードを有する構成としている。
走行モードＡは、エンジン回転数の変動で出力も変動するドループ制御である。農作業を行わず移動走行する場合に使用するものである。例えば、ブレーキを掛けて走行速度を減速したり停止したりすると、この走行負荷の増大に伴ってエンジン回転数が低下するため走行速度の減速や停止を安全に行うことができるものである。
通常作業モードＢは、負荷が変動してもエンジン回転数が一定で出力を負荷に応じて変更するアイソクロナス制御である。通常の農作業を行う場合に使用するものである。例えば、トラクターであれば耕耘作業時に耕地が固く耕耘刃に抵抗が掛かるときであり、コンバインであれば収穫作業時に収穫物が多く負荷が増大したときでも、出力が変動して回転数を維持するときである。
重作業モードＣは、通常作業モードＢと同様に負荷が変動してもエンジン回転数一定で出力を負荷に応じて変更するアイソクロナス制御に加え、負荷限界近くになると回転数を上昇させて出力を上げる重負荷制御を加えた制御である。特に、負荷限界近くで農作業を行う場合に使用するものである。例えば、トラクターで耕耘作業を行っている際に、特に、固い耕地に遭遇してもエンジン出力が通常の限界を越えて増大するので作業を中断することがなく、効率の良い作業が可能となる。
これらの作業モードＡ，Ｂ，Ｃは、各作業モードＡ，Ｂ，Ｃを切り替え可能な作業モード切替スイッチの操作、又は農作業車（トラクター、コンバイン、田植機等）の走行変速レバーの変速操作、又は作業クラッチ（トラクターであればロータリであり、コンバインであれば刈取部、脱穀部である）の入り切り操作等によって切り替わるように構成する。
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。
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。

図３は、前述のようなコモンレール１を有するディーゼルエンジンを搭載したトラクターの側面図を示し、図４はその平面図を示している。平面図においては、図３に示すキャビン１４を省いた状態を示している。

トラクターは、機体の前後部に前輪１２、１２と後輪１３、１３を備え、機体の前部に搭載したエンジンＥの回転動力をトランスミッションケースＴ内の変速装置によって適宜減速して、これら前輪１２、１２と後輪１３、１３に伝えるように構成している。

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。
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。

また、主変速レバー２６はシート１７の左前方部にあり、低速、中速、高速及び中立のいずれかの位置を選択できる副変速レバー２７はその後方にあり、さらにその右側にＰＴＯ変速レバー２８を設けている。さらに、シート１７の右側には作業機２１（ロータリ等）の高さを設定するポジションレバー２９と圃場の耕耘深さを自動的に設定する自動耕深レバー３０、これらのレバーの後に作業機２１の右上げスイッチ３１と右下げスイッチ３２が配置され、さらにその後に作業機２１の自動水平スイッチ３３とバックアップスイッチ３４が配置されている。バックアップスイッチ３４は、機体が後進時において、作業機２１を自動的に上昇させるものである。作業機２１は、機体の後方にリンク２２で連結されている構成である。トラクターは作業機２１を駆動させて機体を走行させることで、圃場内の耕耘等の作業を行なうものである。２１ａは作業機２１を昇降する油圧シリンダーである。

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。
シリンダー５内で燃焼した排ガスは、排気バルブ４１から排気マニホールド４２を通過した後、過給器ＴＢの排気タービン４５で過給器ＴＢを駆動して排出される構成である。

このディーゼルエンジンは、排気ガスの一部を吸気側に混入させるためのＥＧＲ（排気再循環装置）回路４４を有している。ＥＧＲ回路で排気ガスの一部を吸気側に混入させることで酸素量（Ｏ2）を減らして、窒素酸化物Ｎｏxの発生を低減させるように構成している。ただし、ＥＧＲ率が上昇しすぎると、逆に酸素量が少なくなって不完全燃焼になるので、燃焼状態によりＥＧＲ率を調節する必要がある。この調節は、ＥＧＲバルブ４３にて行う。ＥＧＲ回路４４は、後述する後処理装置４６下流側の排気管５５と過給器ＴＢの吸気タービン３６上流側の吸入管５６との間を接続している。また、ＥＧＲ回路４４の途中にはＥＧＲクーラ５７を設ける構成としている。このＥＧＲバルブ４３の開閉具合でシリンダー５内への排気ガスの還元量が変化する。

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。
酸化触媒（ＤＯＣ）は不燃物室を燃焼させるものであり、ディーゼルパティキュレートフィルター（ＤＰＦ）はを捕集するためのものである。前記ＥＧＲバルブ４３と絞り弁４７については、ＥＣＵ１００により制御される構成である。後処理装置４６はディーゼルパティキュレートフィルター（ＤＰＦ）４６ｂのみで構成してもよい、酸化触媒（ＤＯＣ）を設けると不燃物質が燃焼するので、よりクリーンな排気ガスとなる。

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。

ＤＰＦ４６ｂを再生させるためのＤＰＦ再生運転としては、ＥＧＲバルブ４３と絞り弁４７の両方を絞る。そして、燃料噴射タイミングのリタード（遅角）と合わせてＤＰＦ４６ｂ内のガス温度を上昇させ、ＤＰＦ４６ｂが再生に入るようにする。これにより、燃料のアフター噴射（排気ガス温度を上昇させるため）が不要となったり、アフター噴射の回数を減らすことができるようになるので、燃料消費量を抑制できて環境にもよい。

このようなＤＰＦ再生運転を行うための条件としては、後処理装置４６の上手側に圧力センサ５２を設け、後処理装置４６の下手側にも圧力センサ５３を設け、この圧力差が所定値以上になるとＤＰＦ４６ｂ内にＰＭが蓄積して抵抗となっている状態なので、ＤＰＦ再生運転を行うようにする。また、圧力センサ５２の替わりにＤＯＣ４６ａとＤＰＦ４６ｂとの間に圧力センサ５８を設ける構成としてもよい。

また、ＤＰＦ再生運転に入った状態が長時間続くと、過熱状態となってしまいＤＰＦ４６ｂが損傷してしまう。そこで、後処理装置４６の下手側に温度センサ５９を設け、この温度センサ５９の値が所定値を超えるとＤＰＦ再生運転を止めて通常運転に戻るようにする。

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。

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。

また、ＤＰＦ４６ｂ下流の排気ガスを取り出すために、過給器ＴＢの汚れに伴う性能劣化を生じることを防止できるようになる。そして、ＥＧＲガスはＥＧＲクーラ５７で冷却されるため、ＮＯｘ低減に対して効果が大きくなる。

前述したように、ＤＰＦの再生運転を行なうＤＰＦ強制再生モード（手動再生）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。

また、ＤＰＦ４６ｂの強制再生中において、エンジン回転がローアイドルに移行した場合は、前記ＥＧＲバルブ４３を全開とする。ＤＰＦ４６ｂの下流側には温度センサ５９を設けているので、この温度センサ５９による検出値が所定値以上に上昇したことも条件に加えるようにしてもよい。

前記絞り弁４７を絞ってＤＰＦ４６ｂの強制再生を行なう場合において、エンジン回転数を低い回転数にして供給酸素量を増加させるとともに、排気ガス流速が減少することで温度を上昇しやすくしていた。ところが、再生中にエンジン回転数がローアイドルまたはその近傍に変更された場合、供給酸素量の増加と流速の減少により、煤が急速に燃焼してしまう。その結果、温度が急速に上昇してＤＰＦ４６ｂが損傷してしまう可能性がある。そこで、最高温度が許容温度を超えないようにする煤を管理する必要がある。

このために、温度センサ５９が所定値を超えると、エンジン回転数を中速域まで上昇させるように構成する。これにより、排気ガスの流速が速くなるので最高温度が下がり、ＤＰＦ４６ｂの損傷を防止できるようになる。また、前記温度センサ５９の所定値の値を限界値近傍で制御すると、ＤＰＦ４６ｂの再生を効率よく行なうことができるようになる。

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。

また、ＤＰＦ４６ｂの強制再生中において、前述のようにエンジン回転数をローアイドルに移行するときにおいて、ポスト噴射を中断し、その後エンジン回転数を最高回転数まで上昇させ、中速域に移行する段階でポスト噴射を再開する構成とする。これにより、排気ガス温度の急激な上昇が抑制できるので、ＤＰＦ４６ｂの損傷を防止できるようになる。

ＤＰＦ４６ｂ前後の差圧が所定値以上になった場合、作業後に運転者がＤＰＦ４６ｂの再生モードを選択スイッチ６７で選択することで、自動でＤＰＦ４６ｂの再生を行い、ＤＰＦ４６ｂ再生後は自動でエンジンを停止するように構成する。ＤＰＦ４６ｂ前後の差圧を圧力センサ５８、５３で監視する。エンジン停止直前のＤＰＦ４６ｂ前後差圧が所定値以上であると、警告ランプやアラームで報知し、運転者は自らＤＰＦ４６ｂの再生を行なうスイッチ（図示せず）を操作する。
そして、エンジンキーが切りの位置になっても、前記再生モードを選択していることで、エンジンはアイドリング状態で回転を維持し、ＤＰＦ４６ｂの再生を実行する。ＤＰＦ４６ｂ前後の差圧が所定値以下になると、エンジンを自動で停止する。

これにより、作業終了後であっても自動でＤＰＦ４６ｂの再生、エンジン停止が可能となるために、運転者は本機から離れて他の作業ができるようになる。
ＤＰＦ４６ｂの再生を行なうときには、図５に示すように、吸気側の空気を管路６１からＤＰＦ４６ｂの上流側に送るように構成してもよい。即ち、ＤＰＦ４６ｂの再生を行なうときには、バルブ６０を開いて酸素量の多い過給器ＴＢ上流側の吸気側の空気をＤＰＦ４６ｂの上流側に送るように構成してもよい。これにより、再生効率が向上するようになる。

また、ＤＰＦ４６ｂの温度を温度センサ６２、５９で監視し、３段階のステップで再生時の昇温を確認するようにしてもよい。まず、吸気の絞り（図示せず）を行い、この吸気の絞り状態での昇温確認を行う。次に、第一ポスト噴射を行って昇温を確認する。この時点で、ＤＰＦ４６ｂの前後温度が２５０度に達していなければ第二ポスト噴射を行っても更なる温度上昇は見込めないので、一旦再生を中断するようにする。もちろん、２５０度以上であれば第二ポスト噴射を行ってＤＰＦ４６ｂの再生を行なうようにする。

図５に示しているように、ＤＰＦ４６ｂの下流側には空燃比センサ６３を設けている。ポスト噴射を行なってＤＰＦ４６ｂの再生を行なう場合、燃料噴射量が多くなりすぎると燃費が悪化し、少ないと温度が上昇しなくて再生ができなくなる。そこで、空燃比センサ６３の値をＥＣＵ１００にフィードバックして噴射量を決める構成とする。これにより、適切な燃費となるとともに、ＤＰＦ４６ｂの再生の可能となる。また、前記空燃比センサ６３の替わりに吸気マニホールド内の圧力値をフィードバックするように構成してもよい。

前述のようなＤＰＦ４６ｂの再生を行なうにあたり、複数気筒の場合、一部の気筒の燃焼を停止するように構成してもよい。このように、一部気筒の燃焼を停止することで、エンジンのフリクションは同一でもシリンダーあたりの負荷を増やして排気温度を上昇させるようにしてもよい。

前記ＥＧＲバルブ４３においては、煤、ＨＣが付着するとともに結露などの水分と一体化して粘性状の液体となる。このような状態ではＥＧＲバルブ４３は作動するが、エンジンを停止させてエンジンが冷えると前記粘性状の液体が固着してしまい、エンジンを再始動させるとＥＧＲバルブ４３が動かなくなることがある。このような問題を解決するためにＥＧＲバルブ４３にクリーニング機能を設けている。即ち、エンジン停止後のアフターラン中にＥＧＲバルブ４３を強制作動させて粘性状の液体を除去することで、エンジンが冷えてもＥＧＲバルブ４３は固着しなくなる。

ＤＰＦ４６ｂの自動再生中において、エンジンのキースイッチによりエンジンを停止させた場合やその他の要因で自動再生が中断した場合は、次回のエンジン始動時に自動再生をリトライさせる構成としているが、自動再生のリトライを必要以上に行うと、エンジンオイルが燃料で希釈したり燃費が悪化が発生する。そこで、特定の条件によりリトライ回数に制限をかけるように構成する。基本的には自動再生中断時の粒状化物質（ＰＭ）量に応じて自動再生のリトライ回数Ｒを増やす構成とする。

しかしながら、自動再生中断時に排気ガス温度が低い場合、自動再生をリトライしても失敗する可能性がある。そこで、図６に示すように、自動再生中断時の排気ガス温度に応じて係数Ｋ１を決定し、前記リトライ回数Ｒに前記係数Ｋ１を乗じてリトライ回数Ｒ１を決定する構成とする。

また、自動再生中断時の冷却水温に応じて係数Ｋ２を決定し、前記リトライ回数Ｒに前記係数Ｋ２を乗じてリトライ回数Ｒ２を決定する構成としてもよい。

また、リトライ回数を精度の高いものとするために、前記リトライ回数Ｒに対して、前記係数Ｋ１と係数Ｋ２の両方を乗じてリトライ回数Ｒ３を決定するように構成してもよい。これにより、自動再生の適正なリトライ回数を決めることができるので、燃料によるオイル希釈や燃費悪化を防止できる。

ＤＰＦ４６ｂが粒状化物質（ＰＭ）を貯留可能な量は、新品時に比べて運転時間が長くなるほど減少する。図７のラインＬ１は、ＤＰＦ４６ｂが実際に粒状化物質（ＰＭ）を貯留可能な量を示しており、このラインＬ１に対して３０％増のラインＬ２は、粒状化物質（ＰＭ）がＤＰＦ４６ｂ内に貯留している量を予測したラインである。これにより、ＤＰＦ４６ｂの早めの再生が可能となる。

ラインＬ１ａは、ＤＰＦ４６ｂが劣化した場合（１０００時間経過後）における、粒状化物質（ＰＭ）の貯留可能なラインを示している。このラインＬ１ａに対応して、３０％増のラインＬ２ａを準備する。これにより、適正な再生を行うことができる。

前記過給機ＴＢにおいては、エンジンの過渡運転時の反応遅れに対応するために、圧力補償装置（ブーコン）により過給圧力を補正している。
従来はエンジンの使用条件にかかわらず、同一のブーコンマップを使用して過渡運転時の補正を行っていた。この場合、路上走行時の走行性向上と高負荷の圃場作業走行時の粒状化物質（ＰＭ）堆積量抑制を両立させることは難しい。具体的には、エンジン回転数を急に上昇させる加速時に過給応答遅れによる吸気量の減少により、一時的に黒煙の発生が多くなる。この黒煙の発生を抑制するため、エンジン加速時には過給圧力に応じて燃料噴射量を抑制する制御を行っている。

この加速時において、燃料噴射量の抑制幅を大きくすると、黒煙の発生が抑制されるため、ＤＰＦ４６ｂの内部に堆積する粒状化物質（ＰＭ）の量を少なくすることができる。

しかしながら、過度に燃料噴射量を抑制すると、アクセル開度に対してエンジンの応答（回転数の上昇）が悪くなるので、運転者はエンジンの力不足や違和感を感じてしまう。

前述のように、作業走行中はＤＰＦ４６ｂへの粒状化物質（ＰＭ）の堆積を抑制し、路上走行時ではエンジン応答を良好にする必要がある。この両立を実現させるために、過渡運転時の燃料噴射制御方法（ブーコン制御方法）を運転条件に応じて使い分ける必要がある。

そこで、ＥＣＵ１００内にブーコンマップとして耕うんモードと路上走行モードを準備し、左右のブレーキペダルの連結プレートを解除したり、作業機が下降して作業位置になっていれば、ブーコンマップを耕うんモードに変更する構成とする。これにより、アクセル開度に対応してエンジンの応答が悪くなることがないので、適正な作業走行が可能となる。

次に、高地での黒煙発生を抑制するため、従来は大気圧センサで大気圧を検知して燃料噴射量にフィードバックしていた。しかしながら、大気圧センサは高価であるという欠点がある。そこで、排気ガス温度を検出して燃料噴射量を抑制する制御を行う構成とする。エンジンを使用する場所の標高が高くなると、エンジンが吸入する空気質量が減少することで空気の熱容量が減少し、同じ燃料噴射量で比較すると、排気温度が上昇する。この特性を利用する。即ち、排気ガスの温度を排気温度センサ（図示せず）で検出し、ＥＣＵ１００に送信する。ＥＣＵ１００の内部には回転数毎の排気ガス温度上限マップを記憶させている。エンジンを使用する高度が高くなるにしたがって、排気温度が上昇する。排気温度が排気ガス温度上限マップ（閾値）を超えた場合、ＥＣＵ１００で標高が高くなったと判断して、最大燃料噴射量を制限する構成とする。これにより、廉価な構成で高地での黒煙発生を抑制可能となる。
前述したＥＧＲクーラ５７が過冷却状態になると、エンジン始動時や低温時にＥＧＲ率の制御が安定しなくなる。そこで、ＥＧＲクーラ５７の下流側に温度センサ（図示せず）を設け、所定値以下の場合はＥＧＲ回路４４に排気ガスを流さない構成とする。これにより、ＥＧＲクーラ５７が過冷却状態になることを防止でき、エンジン始動時及び低温時のＥＧＲ率の制御を安定させることができる。

前述したＥＧＲバルブ４３の動きを検出するＥＧＲバルブセンサを設け、ＥＣＵ１００からの指令信号通りに動ない場合は、ＥＧＲバルブ４３が故障と判断する。このとき、ＥＧＲバルブ４３の動きをすぐに停止（全閉）させるのではなく、出力制限（燃料噴射制限）を先に実施して完了した後に、ＥＧＲバルブ４３の動きを停止（全閉）させる構成とする（図８）。これにより、ブースト圧が大幅に上昇するオーバーシュート現象が無くなるため、シリンダ内圧が異常に上昇し、エンジンを破損することを防止できる。

ＥＧＲバルブ４３の開度に何らかの異常があると判断する場合、過給機ＴＢのブースト圧を監視することで可能である。即ち、定格回転のブースト圧変化率と低中回転のブースト圧変化率を比較し、変化率が「低中回転時＞定格回転時」となり、さらにその差が所定値以上になると、ＥＧＲバルブ４３に何らかの異常があると判断して、報知する構成とする（図９）。これにより、ＥＧＲバルブ４３の故障の早期発見を行うことができる。

トラクタやコンバイン等の農作業機を始め一般車両にも利用可能である。

Ｅ ディーゼルエンジン
Ｒ、Ｒ１、Ｒ２ 自動再生のリトライ回数
ＰＭ 粒状化物質
４６ｂ ＤＰＦ

Claims (3)

1. 排気ガス中の粒状化物質を除去するＤＰＦ（４６ｂ）を有するディーゼルエンジン（Ｅ）を搭載したトラクタにおいて、ＤＰＦ（４６ｂ）内の粒状化物質（ＰＭ）が所定値を超えると粒状化物質の除去を作業中に自動で行う自動再生中にエンジンを停止して自動再生が中断すると、次回のエンジン始動時に自動再生をリトライさせる構成とし、リトライさせる回数（Ｒ）は、自動再生中断時の粒状化物質（ＰＭ）の量に応じて決定するように構成したことを特徴とするトラクタ。
2. 前記自動再生中断時の排気ガス温度に応じて、前記リトライさせる回数（Ｒ１）に変更するように構成したことを特徴とする請求項１に記載のトラクタ。
3. 前記自動再生中断時の冷却水温に応じて、前記リトライさせる回数（Ｒ２）に変更するように構成したことを特徴とする請求項１に記載のトラクタ。

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