JP5667783B2 - Exhaust gas purification system - Google Patents

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Description

本願発明は、例えば建設機械、農作業機及びエンジン発電機といった作業機に搭載されるエンジンに対する排気ガス浄化システムに関するものである。   The present invention relates to an exhaust gas purification system for an engine mounted on a work machine such as a construction machine, a farm work machine, and an engine generator.

昨今、ディーゼルエンジン(以下、単にエンジンという)に関する高次の排ガス規制が適用されるのに伴い、エンジンが搭載される建設機械、農作業機及びエンジン発電機等に、排気ガス中の大気汚染物質を浄化処理する排気ガス浄化装置を搭載することが要望されつつある。排気ガス浄化装置としては、ディーゼルパティキュレートフィルタ(以下、DPFという)が知られている(特許文献1及び2参照)。DPFは、排気ガス中の粒子状物質(以下、PMという)等を捕集するためのものである。この場合、DPFにて捕集されたPMが規定量を超えると、DPF内の流通抵抗が増大してエンジン出力の低下をもたらすため、排気ガスの昇温によってDPFに堆積したPMを除去し、DPFのPM捕集能力を回復させる(DPFを再生させる)こともよく行われている。   In recent years, as high-level exhaust gas regulations related to diesel engines (hereinafter simply referred to as engines) have been applied, air pollutants in exhaust gas have been introduced into construction machines, agricultural machines, and engine generators on which engines are mounted. There has been a demand for mounting an exhaust gas purification device for purification treatment. A diesel particulate filter (hereinafter referred to as DPF) is known as an exhaust gas purification device (see Patent Documents 1 and 2). The DPF is for collecting particulate matter (hereinafter referred to as PM) in the exhaust gas. In this case, if the PM collected by the DPF exceeds a specified amount, the flow resistance in the DPF increases and the engine output decreases, so the PM accumulated in the DPF is removed by the temperature rise of the exhaust gas, It is often performed to recover the PM collection ability of the DPF (regenerate the DPF).

特開2000−145430号公報JP 2000-145430 A 特開2003−27922号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-27922

しかし、前記従来の構成においてDPFを再生させる際は、排気ガス温度を高める(排気ガスに熱エネルギを付与する)必要があるから、スロットルレバーやアクセルペダルといったアクセル操作具の操作量を超えて燃料消費量を増大させ、エンジン出力を大きくすることになる。そうすると、エンジントルクの変動による衝撃やエンジン音の変化が生ずるため、オペレータに違和感を与えることになる。突然の衝撃やエンジン音の変化をオペレータが異常と誤認する可能性も否定できない。特に、エンジン音を頼りに緻密作業を実行する油圧ショベルといった建設機械において、DPF再生時に生ずる突然の衝撃やエンジン音の変化は決して好ましいものではない。   However, when the DPF is regenerated in the conventional configuration, it is necessary to increase the exhaust gas temperature (apply thermal energy to the exhaust gas), so that the fuel exceeds the amount of operation of the accelerator operating tool such as the throttle lever and the accelerator pedal. This will increase consumption and increase engine output. Then, an impact due to a change in engine torque and a change in engine sound occur, which makes the operator feel uncomfortable. There is no denying the possibility that an operator may mistake a sudden impact or a change in engine sound as an abnormality. In particular, in a construction machine such as a hydraulic excavator that performs precise work by relying on engine sound, sudden impacts and engine sound changes that occur during DPF regeneration are not preferable.

そこで、本願発明は、このような現状を検討して改善を施した排気ガス浄化システムを提供することを技術的課題とするものである。   In view of this, the present invention has a technical problem to provide an exhaust gas purification system that has been improved by examining the current situation.

本願発明に係る排気ガス浄化システムは、エンジンの排気経路に配置された排気ガス浄化装置と、前記排気ガス浄化装置内の粒子状物質を燃焼除去するための再生装置と、前記排気ガス浄化装置の詰り状態が規定水準以上になると作動する再生予告手段と、前記再生装置が作動中である旨を報知する再生報知手段とを備え、前記再生予告手段及び前記再生報知手段を単一の表示具で構成して、該表示具で再生予告と再生報知とを異なる態様にて表示させるように構成されており、前記排気ガス浄化装置の詰り状態が規定水準以上になると、前記表示具を低速点滅させて、排気ガス温度を自動的に上昇させる自動補助再生モードの再生予告を行い、前記自動補助再生モードを実行しても前記排気ガス浄化装置の詰り状態が改善しない場合や、前記エンジンの累積駆動時間が設定時間を超過した場合に、前記表示具を低速点滅させて、ポスト噴射にて前記排気ガス浄化装置内に燃料を供給するリセット再生モードの再生予告を行い、前記リセット再生モードを実行しても、前記排気ガス浄化装置の詰り状態が改善しない場合に、前記表示具を高速点滅させて、ポスト噴射にて前記排気ガス浄化装置内に燃料を供給すると共に前記エンジンの回転速度をハイアイドル回転速度に維持する緊急再生モードの再生予告を行うように構成されており、前記再生モードのいずれかを実行させているときには、前記表示具を点灯させて再生報知を行うというものである。 An exhaust gas purification system according to the present invention includes an exhaust gas purification device disposed in an exhaust path of an engine, a regenerating device for burning and removing particulate matter in the exhaust gas purification device, and the exhaust gas purification device. Reproduction notice means that operates when the clogged state exceeds a specified level, and reproduction notice means that informs that the reproduction apparatus is in operation , wherein the reproduction notice means and the reproduction notice means are a single display. The display tool is configured to display the regeneration notice and the regeneration notification in different modes , and when the clogged state of the exhaust gas purification device exceeds a specified level, the display tool is caused to blink slowly. If the automatic auxiliary regeneration mode for automatically raising the exhaust gas temperature is notified and the automatic auxiliary regeneration mode is executed, the clogged state of the exhaust gas purification device will not improve or When the cumulative driving time of the engine exceeds the set time, the indicator is blinked at a low speed, and the regeneration is announced in the reset regeneration mode in which fuel is supplied into the exhaust gas purifier by post injection, and the reset regeneration is performed. If the clogged state of the exhaust gas purification device does not improve even after executing the mode, the indicator is blinked at high speed, fuel is supplied into the exhaust gas purification device by post injection, and the engine is rotated. It is configured to perform a playback notice in an emergency playback mode that maintains the speed at a high idle rotation speed, and when any of the playback modes is being executed, the display is turned on to notify the playback. It is.

上記排気ガス浄化システムにおいて、前記排気ガス浄化装置の再生動作を禁止する再生禁止入力手段を備えており、前記再生禁止入力手段の禁止操作中は、前記排気ガス浄化装置の詰り状態に拘らず、前記再生装置を作動させないように構成されており、前記再生禁止入力手段の禁止操作中に作動する再生禁止報知手段を備えているものとしても構わない。 The exhaust gas purification system includes a regeneration prohibition input unit that prohibits the regeneration operation of the exhaust gas purification device, and during the prohibition operation of the regeneration prohibition input unit, regardless of the clogged state of the exhaust gas purification device, The reproduction apparatus may be configured not to operate, and may be provided with a regeneration prohibition notification unit that operates during a prohibition operation of the regeneration prohibition input unit.

本願発明によると、エンジンの排気経路に配置された排気ガス浄化装置と、前記排気ガス浄化装置内の粒子状物質を燃焼除去するための再生装置と、前記排気ガス浄化装置の詰り状態が規定水準以上になると作動する再生予告手段と、前記再生装置が作動中である旨を報知する再生報知手段とを備えており、前記再生装置を作動させる前に前記再生予告手段が作動するように構成されているから、前記再生予告によって、その後に生ずるトルク変動の衝撃やエンジン音の変化を、オペレータは前もって想定できる。また、前記再生報知によって、オペレータは、前記排気ガス浄化装置再生動作への移行も簡単に把握できる。従って、前記排気ガス浄化装置再生動作に起因するオペレータの違和感をなくせるという効果を奏する。例えば、オペレータが前記エンジン音を頼りに実行する緻密作業を阻害しかねない前記排気ガス浄化装置再生動作の欠点を補えることになる。 According to the present invention, the exhaust gas purification device disposed in the exhaust path of the engine, the regenerator for burning and removing particulate matter in the exhaust gas purification device, and the clogged state of the exhaust gas purification device are specified levels Reproduction notice means that operates when the above is reached, and reproduction notification means that informs that the reproduction apparatus is in operation, and is configured such that the reproduction notice means is activated before the reproduction apparatus is activated. Therefore, the operator can assume in advance the impact of the torque fluctuation and the change of the engine sound that occur thereafter by the regeneration notice. In addition, the regeneration notification allows the operator to easily grasp the transition to the exhaust gas purification device regeneration operation. Therefore, there is an effect that the operator feels uncomfortable due to the regeneration operation of the exhaust gas purification device. For example, it is possible to compensate for the drawbacks of the regeneration operation of the exhaust gas purification device, which can hinder the precise work performed by the operator using the engine sound.

本願発明によると、前記再生予告手段及び前記再生報知手段は単一の表示具からなっており、再生予告と再生報知とを異なる態様にて表示するように構成されているから、前記単一の表示具を用いたものでありながら、前記異なる態様によって前記再生予告と前記再生報知とを区別して認識できることになる。このため、オペレータが前記排気ガス浄化装置再生動作の有無を把握し易いという効果を奏する。その上、前記再生予告手段及び前記再生報知手段をそれぞれ個別に設ける必要がなく、この種の表示具のコスト削減にも寄与できる。 According to the present invention, the reproduction notice unit and the reproduction notification unit are composed of a single display, and are configured to display the reproduction notice and the reproduction notice in different modes. Although the display tool is used, the reproduction notice and the reproduction notification can be distinguished and recognized by the different modes. For this reason, there exists an effect that it is easy for an operator to grasp | ascertain the presence or absence of the said exhaust gas purification apparatus reproduction | regeneration operation | movement. In addition, it is not necessary to provide the reproduction notice unit and the reproduction notification unit individually, which can contribute to cost reduction of this type of display.

本願発明によると、前記排気ガス浄化装置の再生動作を禁止する再生禁止入力手段を備えており、前記再生禁止入力手段の禁止操作中は、前記排気ガス浄化装置の詰り状態に拘らず、前記再生装置を作動させないように構成されているから、前記エンジン搭載対象の作業機の状態等に応じ、オペレータの意思によって、前記排気ガス浄化装置の再生動作を禁止できる。このため、前記排気ガス浄化装置の粒子状物質捕集能力を回復させる再生制御を自動的に実行できるものでありながら、オペレータがエンジン音を頼りに実行する緻密作業をスムーズに行えるという効果を奏する。つまり、前記緻密作業を阻害しかねない前記排気ガス浄化装置再生動作の欠点をなくせるのである。 According to the present invention, it is provided with a regeneration prohibiting input means for prohibiting the regeneration operation of the exhaust gas purifying device, and during the prohibiting operation of the regeneration prohibiting input means, the regeneration is performed regardless of the clogged state of the exhaust gas purifying device. Since the apparatus is configured not to operate, the regeneration operation of the exhaust gas purifying apparatus can be prohibited by the operator's intention according to the state of the working machine to which the engine is mounted. For this reason, while the regeneration control for recovering the particulate matter collecting ability of the exhaust gas purifying apparatus can be automatically executed, there is an effect that the operator can smoothly perform the precise operation performed by relying on the engine sound. . That is, it is possible to eliminate the disadvantages of the regeneration operation of the exhaust gas purification device that may hinder the precise operation.

本願発明によると、前記再生禁止入力手段の禁止操作中に作動する再生禁止報知手段を備えているから、前記再生禁止入力手段を禁止操作している間は、前記再生禁止報知手段の報知にて、前記排気ガス浄化装置再生動作を禁止している事実をオペレータの視覚にも訴えることができ、オペレータの注意を確実に喚起できる。前記再生禁止報知手段の状態を確認することで、再生禁止中か否かを容易に確認できるという利点もある。 According to the present invention, since the reproduction prohibition notifying means that operates during the prohibition operation of the regeneration prohibition input means is provided, while the prohibition operation of the regeneration prohibition input means is being performed, the notification of the regeneration prohibition notification means is performed. The fact that the regeneration operation of the exhaust gas purifying device is prohibited can be appealed to the visual sense of the operator, and the operator's attention can be surely called. There is also an advantage that it is possible to easily confirm whether or not reproduction is prohibited by checking the state of the reproduction prohibition notification means.

エンジンの燃料系統説明図である。It is fuel system explanatory drawing of an engine. エンジン及び排気ガス浄化装置の関係を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the relationship between an engine and an exhaust gas purification apparatus. 燃料の噴射タイミングを説明する図である。It is a figure explaining the injection timing of fuel. 出力特性マップの説明図である。It is explanatory drawing of an output characteristic map. 計器パネルの説明図である。It is explanatory drawing of an instrument panel. DPF再生制御の流れを示すフローチャートの前半部である。It is the first half part of the flowchart which shows the flow of DPF regeneration control. DPF再生制御の流れを示すフローチャートの後半部である。It is a latter half part of the flowchart which shows the flow of DPF regeneration control. 割り込み処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an interruption process.

以下に、本願発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

(1).エンジン及びその周辺の構造
まず、図1及び図2を参照しながら、エンジン70及びその周辺の構造を説明する。図2に示すように、エンジン70は4気筒型のディーゼルエンジンであり、上面にシリンダヘッド72が締結されたシリンダブロック75を備えている。シリンダヘッド72の一側面には吸気マニホールド73が接続されており、他側面には排気マニホールド71が接続されている。シリンダブロック75の側面のうち吸気マニホールド73の下方には、エンジン70の各気筒に燃料を供給するコモンレールシステム117が設けられている。吸気マニホールド73の吸気上流側に接続された吸気管76には、エンジン70の吸気圧(吸気量)を調節するための吸気絞り装置81とエアクリーナ(図示省略)とが接続される。
(1). Engine and its Surrounding Structure First, the engine 70 and its surrounding structure will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 2, the engine 70 is a four-cylinder type diesel engine, and includes a cylinder block 75 having a cylinder head 72 fastened on the upper surface. An intake manifold 73 is connected to one side of the cylinder head 72, and an exhaust manifold 71 is connected to the other side. A common rail system 117 that supplies fuel to each cylinder of the engine 70 is provided below the intake manifold 73 on the side surface of the cylinder block 75. An intake pipe 76 connected to the intake upstream side of the intake manifold 73 is connected to an intake throttle device 81 and an air cleaner (not shown) for adjusting the intake pressure (intake amount) of the engine 70.

図1に示すように、エンジン70における4気筒分の各インジェクタ115に、コモンレールシステム117及び燃料供給ポンプ116を介して、燃料タンク118が接続される。各インジェクタ115は電磁開閉制御型の燃料噴射バルブ119を備えている。コモンレールシステム117は円筒状のコモンレール120を備えている。燃料供給ポンプ116の吸入側には、燃料フィルタ121及び低圧管122を介して燃料タンク118が接続されている。燃料タンク118内の燃料が燃料フィルタ121及び低圧管122を介して燃料供給ポンプ116に吸い込まれる。実施形態の燃料供給ポンプ116は吸気マニホールド73の近傍に配置されている。一方、燃料供給ポンプ116の吐出側には、高圧管123を介してコモンレール120が接続されている。コモンレール120には、4本の燃料噴射管126を介して、4気筒分のインジェクタ115が接続されている。   As shown in FIG. 1, a fuel tank 118 is connected to injectors 115 for four cylinders in the engine 70 via a common rail system 117 and a fuel supply pump 116. Each injector 115 is provided with an electromagnetic switching control type fuel injection valve 119. The common rail system 117 includes a cylindrical common rail 120. A fuel tank 118 is connected to the suction side of the fuel supply pump 116 via a fuel filter 121 and a low pressure pipe 122. The fuel in the fuel tank 118 is sucked into the fuel supply pump 116 via the fuel filter 121 and the low pressure pipe 122. The fuel supply pump 116 of the embodiment is disposed in the vicinity of the intake manifold 73. On the other hand, a common rail 120 is connected to the discharge side of the fuel supply pump 116 via a high-pressure pipe 123. The common rail 120 is connected to injectors 115 for four cylinders via four fuel injection pipes 126.

上記の構成において、燃料タンク118の燃料は燃料供給ポンプ116によってコモンレール120に圧送され、高圧の燃料がコモンレール120に蓄えられる。各燃料噴射バルブ119がそれぞれ開閉制御されることによって、コモンレール120内の高圧の燃料が各インジェクタ115からエンジン70の各気筒に噴射される。すなわち、各燃料噴射バルブ119を電子制御することによって、各インジェクタ115から供給される燃料の噴射圧力、噴射時期、噴射期間(噴射量)が高精度にコントロールされる。従って、エンジン70からの窒素酸化物(NOx)を低減できると共に、エンジン70の騒音振動を低減できる。   In the above configuration, the fuel in the fuel tank 118 is pumped to the common rail 120 by the fuel supply pump 116, and high-pressure fuel is stored in the common rail 120. Each fuel injection valve 119 is controlled to open and close, whereby high-pressure fuel in the common rail 120 is injected from each injector 115 to each cylinder of the engine 70. That is, by electronically controlling each fuel injection valve 119, the injection pressure, injection timing, and injection period (injection amount) of the fuel supplied from each injector 115 are controlled with high accuracy. Therefore, nitrogen oxide (NOx) from the engine 70 can be reduced, and noise and vibration of the engine 70 can be reduced.

図3に示すように、コモンレールシステム117は、上死点(TDC)を挟む付近でメイン噴射Aを実行するように構成されている。また、コモンレールシステム117は、メイン噴射A以外に、上死点より約60°以前のクランク角度θ1の時期に、NOx及び騒音の低減を目的として少量のパイロット噴射Bを実行したり、上死点直前のクランク角度θ2の時期に、騒音低減を目的としてプレ噴射Cを実行したり、上死点後のクランク角度θ3及びθ4の時期に、粒子状物質(以下、PMという)の低減や排気ガスの浄化促進を目的としてアフタ噴射D及びポスト噴射Eを実行したりするように構成されている。   As shown in FIG. 3, the common rail system 117 is configured to execute the main injection A in the vicinity of the top dead center (TDC). In addition to the main injection A, the common rail system 117 executes a small amount of pilot injection B for the purpose of reducing NOx and noise at the time of the crank angle θ1 about 60 ° before the top dead center, Pre-injection C is executed for the purpose of noise reduction immediately before the crank angle θ2, and particulate matter (hereinafter referred to as PM) is reduced and exhaust gas is emitted at the crank angles θ3 and θ4 after top dead center. The after-injection D and the post-injection E are executed for the purpose of promoting purification.

なお、図1に示すように、燃料タンク118には、燃料戻り管129を介して燃料供給ポンプ116が接続されている。円筒状のコモンレール120の長手方向の端部に、コモンレール120内の燃料の圧力を制限する戻り管コネクタ130を介して、コモンレール戻り管131が接続されている。すなわち、燃料供給ポンプ116の余剰燃料とコモンレール120の余剰燃料とが、燃料戻り管129及びコモンレール戻り管131を介して燃料タンク118に回収されることになる。   As shown in FIG. 1, a fuel supply pump 116 is connected to the fuel tank 118 via a fuel return pipe 129. A common rail return pipe 131 is connected to the end of the cylindrical common rail 120 in the longitudinal direction via a return pipe connector 130 that limits the pressure of fuel in the common rail 120. That is, surplus fuel from the fuel supply pump 116 and surplus fuel from the common rail 120 are collected in the fuel tank 118 via the fuel return pipe 129 and the common rail return pipe 131.

排気マニホールド71の排気下流側に接続された排気管77には、エンジン70の排気圧を調節するための排気絞り装置82と、排気ガス浄化装置の一例であるディーゼルパティキュレートフィルタ50(以下、DPFという)とが接続される。各気筒から排気マニホールド71に排出された排気ガスは、排気管77、排気絞り装置82及びDPF50を経由して浄化処理をされてから外部に放出される。   An exhaust pipe 77 connected to the exhaust downstream side of the exhaust manifold 71 includes an exhaust throttle device 82 for adjusting the exhaust pressure of the engine 70 and a diesel particulate filter 50 (hereinafter referred to as DPF) which is an example of an exhaust gas purification device. Connected). Exhaust gas discharged from each cylinder to the exhaust manifold 71 is purified through the exhaust pipe 77, the exhaust throttle device 82, and the DPF 50, and then released to the outside.

DPF50は、排気ガス中のPM等を捕集するためのものである。実施形態のDPF50は、耐熱金属材料製のケーシング51内にある略筒型のフィルタケース52に、例えば白金等のディーゼル酸化触媒53とスートフィルタ54とを直列に並べて収容してなるものである。実施形態では、フィルタケース52内のうち排気上流側にディーゼル酸化触媒53が配置され、排気下流側にスートフィルタ54が配置されている。スートフィルタ54は、多孔質な(ろ過可能な)隔壁にて区画された多数のセルを有するハニカム構造になっている。   The DPF 50 is for collecting PM or the like in the exhaust gas. The DPF 50 according to the embodiment is configured by accommodating a diesel oxidation catalyst 53 such as platinum and a soot filter 54 in series in a substantially cylindrical filter case 52 in a casing 51 made of a refractory metal material. In the embodiment, the diesel oxidation catalyst 53 is disposed on the exhaust upstream side of the filter case 52, and the soot filter 54 is disposed on the exhaust downstream side. The soot filter 54 has a honeycomb structure having a large number of cells partitioned by porous (filterable) partition walls.

ケーシング51の一側部には、排気管76のうち排気絞り装置82より排気下流側に連通する排気導入口55が設けられている。ケーシング51の一端部は第1底板56にて塞がれ、フィルタケース52のうち第1底板56に臨む一端部は第2底板57にて塞がれている。ケーシング51とフィルタケース52との間の環状隙間、並びに両底板56,57間の隙間には、ガラスウールのような断熱材58がディーゼル酸化触媒53及びスートフィルタ54の周囲を囲うように充填されている。ケーシング51の他側部は2枚の蓋板59,60にて塞がれていて、これら両蓋板59,60を略筒型の排気排出口61が貫通している。また、両蓋板59,60の間は、フィルタケース52内に複数の連通管62を介して連通する共鳴室63になっている。   An exhaust introduction port 55 that communicates with the exhaust downstream side of the exhaust throttle device 82 in the exhaust pipe 76 is provided on one side of the casing 51. One end of the casing 51 is closed by a first bottom plate 56, and one end of the filter case 52 facing the first bottom plate 56 is closed by a second bottom plate 57. The annular gap between the casing 51 and the filter case 52 and the gap between the bottom plates 56 and 57 are filled with a heat insulating material 58 such as glass wool so as to surround the diesel oxidation catalyst 53 and the soot filter 54. ing. The other side of the casing 51 is closed by two lid plates 59 and 60, and a substantially cylindrical exhaust outlet 61 passes through both the lid plates 59 and 60. In addition, a resonance chamber 63 that communicates with the inside of the filter case 52 via a plurality of communication pipes 62 is provided between the lid plates 59 and 60.

ケーシング51の一側部に形成された排気導入口55には排気ガス導入管65が挿入されている。排気ガス導入管65の先端は、ケーシング51を横断して排気導入口55と反対側の側面に突出している。排気ガス導入管65の外周面には、フィルタケース52に向けて開口する複数の連通穴66が形成されている。排気ガス導入管65のうち排気導入口55と反対側の側面に突出する部分は、これに着脱可能に螺着された蓋体67にて塞がれている。   An exhaust gas introduction pipe 65 is inserted into an exhaust introduction port 55 formed on one side of the casing 51. The tip of the exhaust gas introduction pipe 65 projects across the casing 51 to the side surface opposite to the exhaust introduction port 55. A plurality of communication holes 66 opening toward the filter case 52 are formed on the outer peripheral surface of the exhaust gas introduction pipe 65. A portion of the exhaust gas introduction pipe 65 that protrudes from the side surface opposite to the exhaust introduction port 55 is closed by a lid 67 that is detachably screwed to the portion.

DPF50には、検出手段の一例として、DPF50内の排気ガス温度を検出するDPF温度センサ26が設けられている。実施形態のDPF温度センサ26は、ケーシング51及びフィルタケース52を貫通して装着されており、その先端はディーゼル酸化触媒53とスートフィルタ54との間に位置させている。   The DPF 50 is provided with a DPF temperature sensor 26 that detects an exhaust gas temperature in the DPF 50 as an example of a detection unit. The DPF temperature sensor 26 of the embodiment is mounted through the casing 51 and the filter case 52, and the tip thereof is located between the diesel oxidation catalyst 53 and the soot filter 54.

また、DPF50には、検出手段の一例として、スートフィルタ54の詰まり状態を検出する差圧センサ68が設けられている。実施形態の差圧センサ68は、DPF50内におけるスートフィルタ54を挟んだ上下流間の圧力差(差圧)を検出するものである。この場合、排気ガス導入管65の蓋体67に、差圧センサ68を構成する上流側排気圧センサ68aが装着され、スートフィルタ54と共鳴室63との間に、下流側排気圧センサ68bが装着されている。DPF50上下流間の圧力差とDPF50内のPM堆積量との間に一定の法則性があることはよく知られている。実施形態では、差圧センサ68にて検出される圧力差からDPF50内のPM堆積量を推定し、当該推定結果に基づいて吸気絞り装置81並びにコモンレール120を作動させることにより、スートフィルタ54の再生制御(DPF再生制御)が実行される。   Further, the DPF 50 is provided with a differential pressure sensor 68 that detects a clogged state of the soot filter 54 as an example of a detection unit. The differential pressure sensor 68 of the embodiment detects a pressure difference (differential pressure) between the upstream and downstream sides of the soot filter 54 in the DPF 50. In this case, the upstream side exhaust pressure sensor 68 a constituting the differential pressure sensor 68 is attached to the lid 67 of the exhaust gas introduction pipe 65, and the downstream side exhaust pressure sensor 68 b is interposed between the soot filter 54 and the resonance chamber 63. It is installed. It is well known that there is a certain law between the pressure difference between the upstream and downstream of the DPF 50 and the amount of PM accumulated in the DPF 50. In the embodiment, the PM accumulation amount in the DPF 50 is estimated from the pressure difference detected by the differential pressure sensor 68, and the intake throttle device 81 and the common rail 120 are operated based on the estimation result, thereby regenerating the soot filter 54. Control (DPF regeneration control) is executed.

なお、スートフィルタ54の詰まり状態を検出するのは、差圧センサ68に限らず、DPF50内におけるスートフィルタ54上流側の圧力を検出する排気圧センサであってもよい。排気圧センサを採用した場合は、スートフィルタ54にPMが堆積していない新品時のスートフィルタ54上流側の圧力(基準圧力)と、排気圧センサにて検出された現在の圧力とを比較することによって、スートフィルタ54の詰まり状態を判断することになる。   The clogged state of the soot filter 54 is not limited to the differential pressure sensor 68 but may be an exhaust pressure sensor that detects the pressure upstream of the soot filter 54 in the DPF 50. When the exhaust pressure sensor is adopted, the pressure (reference pressure) on the upstream side of the soot filter 54 when PM is not deposited on the soot filter 54 is compared with the current pressure detected by the exhaust pressure sensor. As a result, the clogged state of the soot filter 54 is determined.

上記の構成において、エンジン5からの排気ガスは、排気導入口55を介して排気ガス導入管65に入って、排気ガス導入管65に形成された各連通穴66からフィルタケース52内に噴出し、フィルタケース52内の広い領域に分散したのち、ディーゼル酸化触媒53からスートフィルタ54の順に通過して浄化処理される。排気ガス中のPMは、この段階でスートフィルタ54における各セル間の多孔質な仕切り壁を通り抜けできずに捕集される。その後、ディーゼル酸化触媒53及びスートフィルタ54を通過した排気ガスが排気排出口61から放出される。   In the above configuration, the exhaust gas from the engine 5 enters the exhaust gas introduction pipe 65 via the exhaust introduction port 55 and is ejected into the filter case 52 from each communication hole 66 formed in the exhaust gas introduction pipe 65. After being dispersed over a wide area in the filter case 52, the diesel oxidation catalyst 53 and the soot filter 54 are passed through in this order for purification. At this stage, PM in the exhaust gas is collected without passing through the porous partition wall between the cells in the soot filter 54. Thereafter, exhaust gas that has passed through the diesel oxidation catalyst 53 and the soot filter 54 is discharged from the exhaust outlet 61.

排気ガスがディーゼル酸化触媒53及びスートフィルタ54を通過するに際して、排気ガス温度が再生境界温度(例えば約300℃程度)を超えていれば、ディーゼル酸化触媒53の作用にて、排気ガス中のNO(一酸化窒素)が不安定なNO2(二酸化窒素)に酸化する。そして、NO2がNOに戻る際に放出するO(酸素)にて、スートフィルタ54に堆積したPMを酸化除去することにより、スートフィルタ54のPM捕集能力が回復(DPF50が再生)することになる。   When exhaust gas passes through the diesel oxidation catalyst 53 and the soot filter 54, if the exhaust gas temperature exceeds the regeneration boundary temperature (for example, about 300 ° C.), the action of the diesel oxidation catalyst 53 causes NO in the exhaust gas. (Nitric oxide) is oxidized to unstable NO2 (nitrogen dioxide). Then, the PM collecting ability of the soot filter 54 is recovered (DPF 50 is regenerated) by oxidizing and removing the PM deposited on the soot filter 54 with O (oxygen) released when NO 2 returns to NO. Become.

(2).エンジンの制御関連の構成
次に、図1、図3及び図4等を参照しながら、エンジン70の制御関連の構成を説明する。図1に示す如く、エンジン70における各気筒の燃料噴射バルブ119を作動させるECU11を備えている。ECU11は、各種演算処理や制御を実行するCPU31の他、各種データを予め固定的に記憶させたROM32、制御プログラムや各種データを書換可能に記憶するEEPROM33、制御プログラムや各種データを一時的に記憶するRAM34、時間計測用のタイマ35、及び入出力インターフェイス等を有しており、エンジン70又はその近傍に配置される。
(2). Configuration Related to Engine Control Next, a configuration related to control of the engine 70 will be described with reference to FIGS. 1, 3 and 4. As shown in FIG. 1, an ECU 11 is provided for operating a fuel injection valve 119 for each cylinder in the engine 70. The ECU 11 includes a CPU 31 that executes various arithmetic processes and controls, a ROM 32 that stores various data fixedly in advance, an EEPROM 33 that stores control programs and various data in a rewritable manner, and temporarily stores control programs and various data. RAM 34, a timer 35 for time measurement, an input / output interface, and the like, which are arranged in the engine 70 or in the vicinity thereof.

ECU11の入力側には、少なくともコモンレール120内の燃料圧力を検出するレール圧センサ12、燃料ポンプ116を回転又は停止させる電磁クラッチ13、エンジン70の回転速度(クランク軸74のカムシャフト位置)を検出するエンジン速度センサ14、インジェクタ115の燃料噴射回数(1行程の燃料噴射期間中の回数)を検出及び設定する噴射設定器15、アクセル操作具(図示省略)の操作位置を検出するスロットル位置センサ16、吸気経路中の吸気温度を検出する吸気温度センサ17、排気経路中の排気ガス温度を検出する排気温度センサ18、エンジン70の冷却水温度を検出する冷却水温度センサ19、コモンレール120内の燃料温度を検出する燃料温度センサ20、後述する緊急再生モードの実行の可否を選択操作する再生許可入力手段としての緊急スイッチ21、差圧センサ68(上流側排気圧センサ68a及び下流側排気圧センサ68b)、DPF50内の排気ガス温度を検出するDPF温度センサ26、DPF50再生動作を禁止する再生禁止入力手段としての再生禁止ボタン27、並びに、作業機を制動状態に維持操作する駐車ブレーキ操作手段29の入り切り状態(制動状態か否か)を検出する駐車ブレーキ検出手段30等が接続されている。   On the input side of the ECU 11, at least the rail pressure sensor 12 that detects the fuel pressure in the common rail 120, the electromagnetic clutch 13 that rotates or stops the fuel pump 116, and the rotational speed of the engine 70 (camshaft position of the crankshaft 74) are detected. An engine speed sensor 14 for detecting, an injection setting device 15 for detecting and setting the number of times of fuel injection of the injector 115 (number of times during the fuel injection period of one stroke), and a throttle position sensor 16 for detecting the operating position of an accelerator operating tool (not shown). An intake air temperature sensor 17 for detecting the intake air temperature in the intake passage, an exhaust temperature sensor 18 for detecting the exhaust gas temperature in the exhaust passage, a coolant temperature sensor 19 for detecting the coolant temperature of the engine 70, and the fuel in the common rail 120 Fuel temperature sensor 20 for detecting temperature, whether or not to execute an emergency regeneration mode to be described later The emergency switch 21 as a regeneration permission input means for performing the selection operation, the differential pressure sensor 68 (upstream exhaust pressure sensor 68a and downstream exhaust pressure sensor 68b), the DPF temperature sensor 26 for detecting the exhaust gas temperature in the DPF 50, and the DPF 50 regeneration operation A regeneration prohibiting button 27 serving as a prohibiting regeneration input means, a parking brake detecting means 30 for detecting the on / off state of the parking brake operating means 29 for maintaining the work implement in a braking state (whether or not it is in a braking state), and the like. It is connected.

ECU11の出力側には、少なくとも4気筒分の各燃料噴射バルブ119の電磁ソレノイドがそれぞれ接続されている。すなわち、コモンレール120に蓄えた高圧燃料が燃料噴射圧力、噴射時期及び噴射期間等を制御しながら、1行程中に複数回に分けて燃料噴射バルブ119から噴射されることによって、窒素酸化物(NOx)の発生を抑えると共に、すすや二酸化炭素等の発生も低減した完全燃焼を実行し、燃費を向上させるように構成されている。   At the output side of the ECU 11, electromagnetic solenoids of the fuel injection valves 119 for at least four cylinders are respectively connected. That is, the high-pressure fuel stored in the common rail 120 is injected from the fuel injection valve 119 in a plurality of times during one stroke while controlling the fuel injection pressure, the injection timing, the injection period, and the like, so that nitrogen oxide (NOx ), And complete combustion with reduced generation of soot and carbon dioxide is performed to improve fuel efficiency.

また、ECU11の出力側には、エンジン70の吸気圧(吸気量)を調節するための吸気絞り装置81、エンジン70の排気圧を調節するための排気絞り装置82、ECU11の故障を警告報知するECU故障ランプ22、DPF50内における排気ガス温度の異常高温を報知する異常高温報知手段としての排気温度警告ランプ23、DPF50再生動作に伴い点灯する再生ランプ24、及び、再生禁止ボタン27の押し操作(禁止操作)中に作動する再生禁止報知手段としての再生禁止ランプ28が接続されている。各ランプ22〜24,28の明滅に関するデータは予めECU11のEEPROM33に記憶されている。詳細は後述するが、再生ランプ24は、DPF50の詰り状態が規定水準以上になると作動する再生予告手段としての役割と、DPF50再生動作中である旨を報知する再生報知手段としての役割とを兼ねる単一の表示具を構成している。なお、図4に示すように、緊急スイッチ21、再生禁止ボタン27及び各ランプ22〜24,28は、エンジン70搭載対象の作業機にある計器パネル40に設けられている。   Further, on the output side of the ECU 11, an intake throttle device 81 for adjusting the intake pressure (intake amount) of the engine 70, an exhaust throttle device 82 for adjusting the exhaust pressure of the engine 70, and a failure notification of the ECU 11 are notified. Pushing operation of the ECU failure lamp 22, the exhaust temperature warning lamp 23 as an abnormally high temperature notification means for reporting an abnormally high temperature of the exhaust gas in the DPF 50, the regeneration lamp 24 that is turned on when the DPF 50 is regenerated, and the regeneration prohibiting button 27 ( A regeneration prohibition lamp 28 is connected as a regeneration prohibition notification means that operates during the prohibition operation. Data relating to blinking of each of the lamps 22 to 24 and 28 is stored in the EEPROM 33 of the ECU 11 in advance. As will be described in detail later, the regeneration lamp 24 serves as a regeneration notice unit that operates when the clogged state of the DPF 50 exceeds a specified level, and also serves as a regeneration notification unit that informs that the DPF 50 regeneration operation is being performed. It constitutes a single indicator. As shown in FIG. 4, the emergency switch 21, the regeneration prohibiting button 27, and the lamps 22 to 24, 28 are provided on the instrument panel 40 in the work machine on which the engine 70 is mounted.

緊急スイッチ21はオルタネイト動作タイプのものである。すなわち、緊急スイッチ21は、1回押下するとその押下位置でロックされ、もう1回押下すると元の位置に復帰するロック形のプッシュスイッチである。後述するリセット再生モードを実行してもDPF50の詰り状態が改善しない場合において緊急スイッチ21を押下していれば、後述する緊急再生モードに移行し得るように構成されている。再生禁止ボタン27はモーメンタリ動作タイプのものである。すなわち、再生禁止ボタン27は、1回の押下で1つのONパルス信号を発するノンロックタイプのプッシュスイッチである。オペレータが再生禁止ボタン27を押下している間は、エンジン70における現状の駆動状態を維持して、自動補助再生モード及びリセット再生モードの実行を禁止するように構成されている。オペレータが再生禁止ボタン27を押下している間は、排気ガス温度が上昇するようなエンジン70の強制駆動及びポスト噴射をさせないのである。   The emergency switch 21 is of an alternate operation type. That is, the emergency switch 21 is a lock-type push switch that is locked at the pressed position when pressed once, and returns to the original position when pressed again. If the emergency switch 21 is pressed when the clogged state of the DPF 50 is not improved even after executing the reset regeneration mode described later, the emergency regeneration mode described later can be entered. The reproduction prohibition button 27 is of a momentary operation type. That is, the regeneration prohibiting button 27 is a non-locking type push switch that generates one ON pulse signal when pressed once. While the operator presses the regeneration prohibiting button 27, the current driving state of the engine 70 is maintained, and execution of the automatic auxiliary regeneration mode and the reset regeneration mode is prohibited. While the operator presses the regeneration prohibiting button 27, the engine 70 is not forcedly driven and post-injected so that the exhaust gas temperature rises.

ECU11のEEPROM33には、エンジン70の回転速度NとトルクT(負荷)との関係を示す出力特性マップM(図3参照)が予め記憶されている。出力特性マップMは実験等にて求められる。図3に示す出力特性マップMでは、回転速度Nを横軸に、トルクTを縦軸に採っている。出力特性マップMは、上向き凸に描かれた実線Tmxで囲まれた領域である。実線Tmxは、各回転速度Nに対する最大トルクを表した最大トルク線である。この場合、エンジン70の型式が同じであれば、ECU11に記憶される出力特性マップMはいずれも同一(共通)のものになる。図3に示すように、出力特性マップMは、排気ガス温度が再生境界温度(約300℃程度)の場合における回転速度NとトルクTとの関係を表した境界ラインBLによって上下に分断される。境界ラインBLを挟んで上側の領域は、スートフィルタ54に堆積したPMを酸化除去できる(酸化触媒53の酸化作用が働く)再生可能領域であり、下側の領域は、PMが酸化除去されずにスートフィルタ54に堆積する再生不能領域である。   In the EEPROM 33 of the ECU 11, an output characteristic map M (see FIG. 3) indicating the relationship between the rotational speed N of the engine 70 and the torque T (load) is stored in advance. The output characteristic map M is obtained by experiments or the like. In the output characteristic map M shown in FIG. 3, the rotational speed N is taken on the horizontal axis and the torque T is taken on the vertical axis. The output characteristic map M is a region surrounded by a solid line Tmx drawn upwardly. A solid line Tmx is a maximum torque line representing the maximum torque for each rotational speed N. In this case, if the model of the engine 70 is the same, the output characteristic maps M stored in the ECU 11 are all the same (common). As shown in FIG. 3, the output characteristic map M is divided vertically by a boundary line BL representing the relationship between the rotational speed N and the torque T when the exhaust gas temperature is the regeneration boundary temperature (about 300 ° C.). . The upper region across the boundary line BL is a reproducible region in which PM deposited on the soot filter 54 can be oxidized and removed (the oxidizing action of the oxidation catalyst 53 works), and the lower region is not oxidized and removed of PM. This is a non-reproducible region that accumulates on the soot filter 54.

ECU11は基本的に、出力特性マップMと、エンジン速度センサ14にて検出される回転速度Nと、スロットル位置センサ16にて検出されるスロットル位置とに基づき、トルクTを演算して目標燃料噴射量を求め、当該演算結果に基づきコモンレールシステム117を作動させるという燃料噴射制御を実行する。ここで、燃料噴射量は、各燃料噴射バルブ119の開弁期間を調節して、各インジェクタ115への噴射期間を変更することによって調節される。   The ECU 11 basically calculates the torque T based on the output characteristic map M, the rotational speed N detected by the engine speed sensor 14, and the throttle position detected by the throttle position sensor 16 and performs target fuel injection. The fuel injection control for obtaining the amount and operating the common rail system 117 based on the calculation result is executed. Here, the fuel injection amount is adjusted by adjusting the valve opening period of each fuel injection valve 119 and changing the injection period to each injector 115.

(3).DPF再生制御の態様
次に、図6〜図8のフローチャート等を参照しながら、ECU11によるDPF50再生制御の一例について説明する。さて、エンジン70の制御モード(DPF50再生に関する制御形式)としては少なくとも、路上走行や各種作業をする通常運転モードと、DPF50の詰り状態が規定水準以上になると排気ガス温度を自動的に上昇させる自動補助再生モードと、ポスト噴射EにてDPF50内に燃料を供給するリセット再生モード(強制再生モードと言ってもよい)と、ポスト噴射EにてDPF50内に燃料を供給すると共に、エンジン70の回転速度Nをハイアイドル回転速度に維持する緊急再生モードと、エンジン70を必要最低限の駆動状態にする(作業機に必要最低限の走行機能を確保させる)リンプホームモードとがある。
(3). Aspects of DPF regeneration control Next, an example of DPF 50 regeneration control by the ECU 11 will be described with reference to the flowcharts of FIGS. As a control mode of the engine 70 (control format related to DPF 50 regeneration), at least a normal operation mode for running on the road and various operations, and an automatic operation for automatically increasing the exhaust gas temperature when the clogged state of the DPF 50 exceeds a specified level. The auxiliary regeneration mode, the reset regeneration mode in which fuel is supplied into the DPF 50 by the post-injection E (also referred to as forced regeneration mode), the fuel is supplied into the DPF 50 by the post-injection E, and the rotation of the engine 70 There are an emergency regeneration mode in which the speed N is maintained at a high idle rotation speed, and a limp home mode in which the engine 70 is driven to a minimum necessary driving state (a work machine is ensured to have a minimum traveling function).

自動補助再生モードでは、差圧センサ68の検出情報に基づき、吸気絞り装置81及び排気絞り装置82の少なくとも一方を所定開度まで閉弁することによって、吸気量や排気量を制限する。そうすると、エンジン70負荷が増大するので、これに連動してエンジン70出力を増大させ、エンジン70からの排気ガス温度を上昇させる。その結果、DPF50(スートフィルタ54)内のPMを燃焼除去できることになる。   In the automatic auxiliary regeneration mode, the intake amount and the exhaust amount are limited by closing at least one of the intake throttle device 81 and the exhaust throttle device 82 to a predetermined opening based on the detection information of the differential pressure sensor 68. As a result, the load on the engine 70 increases. Accordingly, the engine 70 output is increased in conjunction with this, and the exhaust gas temperature from the engine 70 is increased. As a result, PM in the DPF 50 (soot filter 54) can be burned and removed.

リセット再生モード(強制再生モード)は、自動補助再生モードを実行してもDPF50の詰り状態が改善しない(PMが残留する)場合や、エンジン70の累積駆動時間Teが設定時間T0(例えば約100時間程度)を超過した場合に実行されるものである。当該リセット再生モードでは、ポスト噴射EにてDPF50内に燃料を供給し、当該燃料をディーゼル酸化触媒53にて燃焼させることによって、DPF50内の排気ガス温度を上昇させる(約560℃程度)。その結果、DPF50(スートフィルタ54)内のPMを強制的に燃焼除去できることになる。   In the reset regeneration mode (forced regeneration mode), when the automatic auxiliary regeneration mode is executed, the clogged state of the DPF 50 is not improved (PM remains), or the accumulated drive time Te of the engine 70 is set to a set time T0 (for example, about 100). It is executed when the time is exceeded. In the reset regeneration mode, fuel is supplied into the DPF 50 by the post-injection E, and the fuel is combusted by the diesel oxidation catalyst 53, thereby raising the exhaust gas temperature in the DPF 50 (about 560 ° C.). As a result, the PM in the DPF 50 (soot filter 54) can be forcibly burned and removed.

緊急再生モードは、リセット再生モードを実行してもDPF50の詰り状態が改善しない場合に実行されるものである。当該緊急再生モードでは、前述のリセット再生モードの制御態様(ポスト噴射Eの実行)に加えて、エンジン70の回転速度Nをハイアイドル回転速度(最高回転速度)に維持することによって、エンジン70からの排気ガス温度を上昇させた上で、DPF50内でもポスト噴射Eにて排気ガス温度を上昇させる(約600℃程度)。その結果、リセット再生モードよりも更に好条件の下で、DPF50(スートフィルタ54)内のPMを強制的に燃焼除去できることになる。   The emergency regeneration mode is executed when the clogged state of the DPF 50 does not improve even when the reset regeneration mode is executed. In the emergency regeneration mode, in addition to the control mode of the reset regeneration mode described above (execution of post injection E), the engine 70 is maintained at a high idle rotational speed (maximum rotational speed) by maintaining the rotational speed N of the engine 70. The exhaust gas temperature is raised by post injection E even in the DPF 50 (about 600 ° C.). As a result, the PM in the DPF 50 (the soot filter 54) can be forcibly burned and removed under better conditions than the reset regeneration mode.

リンプホームモードは、緊急再生モードを実行してもDPF50の詰り状態が改善せずPMが過堆積(PMが暴走燃焼する可能性が高い状態)になっている場合や、DPF50内でPMの暴走燃焼が発生してしまった場合に実行されるものである。当該リンプホームモードでは、エンジン70出力(回転速度N及びトルクT)の上限、並びに、エンジン70の駆動可能時間を制限することによって、エンジン70を必要最低限の駆動状態に保持する。その結果、作業機を例えば作業場所から脱出させたり販売店・サービスセンタに移動させたりできる。つまり、作業機に必要最低限の走行機能を確保できることになる。   In the limp home mode, even when the emergency regeneration mode is executed, the clogged state of the DPF 50 does not improve and the PM is over-deposited (the PM is highly likely to runaway), or the PM runs away in the DPF 50 It is executed when combustion has occurred. In the limp home mode, the upper limit of the engine 70 output (the rotational speed N and the torque T) and the driveable time of the engine 70 are limited, so that the engine 70 is maintained in the minimum necessary driving state. As a result, for example, the work machine can be escaped from the work place or moved to a store / service center. That is, the minimum necessary traveling function can be secured in the work machine.

上記の各モードに関する説明から分かるように、例えばエンジン70、吸気絞り装置81、排気絞り装置82並びにコモンレールシステム117等がDPF50再生動作に関与する部材である。これら70,81,82,117がDPF50内のPMを燃焼除去するための再生装置を構成している。   As can be understood from the description regarding the above modes, for example, the engine 70, the intake throttle device 81, the exhaust throttle device 82, the common rail system 117, and the like are members involved in the DPF 50 regeneration operation. These 70, 81, 82, and 117 constitute a regeneration device for burning and removing PM in the DPF 50.

図6〜図8に示すように、これら各モードはECU11の指令に基づき実行される。すなわち、図6〜図8のフローチャートにて示すアルゴリズムは、EEPROM33に記憶されている。そして、当該アルゴリズムをRAM34に呼び出してからCPU31にて処理することによって、前述の各モードが実行されることになる。大まかに言って、図6に示すS01〜S06のステップが通常運転モードに相当し、S08のステップが自動補助再生モードに相当する。図6に示すS16のステップがリセット再生モードに相当し、図7に示すS22のステップが緊急再生モードに相当する。そして、図7に示すS26のステップがリンプホームモードに相当する。   As shown in FIGS. 6 to 8, each of these modes is executed based on a command from the ECU 11. That is, the algorithm shown in the flowcharts of FIGS. 6 to 8 is stored in the EEPROM 33. Each mode described above is executed by calling the algorithm to the RAM 34 and then processing the CPU 31. Roughly speaking, steps S01 to S06 shown in FIG. 6 correspond to the normal operation mode, and step S08 corresponds to the automatic auxiliary regeneration mode. Step S16 shown in FIG. 6 corresponds to the reset regeneration mode, and step S22 shown in FIG. 7 corresponds to the emergency regeneration mode. The step of S26 shown in FIG. 7 corresponds to the limp home mode.

図6及び図7のフローチャートに示すように、DPF50再生制御では、まずエンジン70の累積駆動時間Teが設定時間T0以上か否かを判別する(S01)。この段階では通常運転モードが実行されている。実施形態の設定時間T0は例えば約100時間程度に設定される。なお、エンジン70の累積駆動時間Teは、エンジン70が駆動している間、ECU11におけるタイマ35の時間情報を用いて計測され、EEPROM33に格納・蓄積される。   As shown in the flowcharts of FIGS. 6 and 7, in the DPF 50 regeneration control, first, it is determined whether or not the cumulative drive time Te of the engine 70 is equal to or longer than the set time T0 (S01). At this stage, the normal operation mode is executed. The set time T0 of the embodiment is set to about 100 hours, for example. The accumulated driving time Te of the engine 70 is measured using the time information of the timer 35 in the ECU 11 while the engine 70 is being driven, and is stored and accumulated in the EEPROM 33.

累積駆動時間Teが設定時間T0以上であれば(S01:YES)、後述するステップS11へ移行する。累積駆動時間Teが設定時間T0未満であれば(S01:NO)、次いで、差圧センサ68からの検出結果に基づきDPF50内のPM堆積量を推定し、当該推定結果が規定量(規定水準)以上か否かを判別する(S02)。PM堆積量が規定量未満と判断した場合は(S02:NO)、ステップS01に戻って通常運転モードを続行する。実施形態の規定量は例えば8g/lに設定される。PM堆積量が規定量以上と判断した場合は(S02:NO)、タイマ35の時間情報に基づく計測を開始して再生ランプ24を低速点滅させることによって(S03)、オペレータにDPF50再生動作(自動補助再生モード)の実行を予告する。この場合、再生ランプ24の点滅周波数は例えば1Hzに設定される。   If the cumulative drive time Te is equal to or longer than the set time T0 (S01: YES), the process proceeds to step S11 described later. If the cumulative drive time Te is less than the set time T0 (S01: NO), then, the PM accumulation amount in the DPF 50 is estimated based on the detection result from the differential pressure sensor 68, and the estimation result is a specified amount (specified level). It is determined whether or not this is the case (S02). When it is determined that the PM accumulation amount is less than the prescribed amount (S02: NO), the process returns to step S01 and the normal operation mode is continued. The prescribed amount in the embodiment is set to 8 g / l, for example. When it is determined that the PM accumulation amount is equal to or greater than the prescribed amount (S02: NO), the measurement based on the time information of the timer 35 is started and the regeneration lamp 24 is blinked at a low speed (S03). Notice the execution of the auxiliary playback mode. In this case, the blinking frequency of the regeneration lamp 24 is set to 1 Hz, for example.

次いで、再生禁止ボタン27が押し操作(禁止操作)中か否かを判別し(S04)、押し操作中であれば(S04:ON)、再生禁止ランプ28を点灯させ(S05)、その後ステップS03に戻る。このため、S03〜S05のステップでは、PM堆積量が規定量以上であるにも拘らず、エンジン70の制御モードが通常運転モードのままであり、エンジン70における現状の駆動状態が維持されることになる。すなわち、自動補助再生モードへの移行(DPF50再生動作、若しくは再生装置の作動と言ってもよい)が禁止されるのである。また、再生禁止ボタン27を押し操作している間は、再生禁止ランプ28の点灯にて、DPF50再生動作(自動補助再生モード)を禁止している事実をオペレータの視覚にも訴えており、オペレータの注意を確実に喚起させている。   Next, it is determined whether or not the regeneration prohibiting button 27 is in a push operation (prohibited operation) (S04). If it is in a push operation (S04: ON), the regeneration prohibiting lamp 28 is turned on (S05), and then step S03 is performed. Return to. For this reason, in the steps of S03 to S05, the control mode of the engine 70 remains in the normal operation mode even though the PM accumulation amount is not less than the specified amount, and the current driving state of the engine 70 is maintained. become. That is, the transition to the automatic auxiliary regeneration mode (which may be referred to as the DPF 50 regeneration operation or the operation of the regeneration device) is prohibited. While the regeneration prohibiting button 27 is being pressed, the regeneration prohibiting lamp 28 is lit to appeal to the operator's vision that the DPF 50 regeneration operation (automatic auxiliary regeneration mode) is prohibited. Is surely calling attention.

ステップS04において、再生禁止ボタン27が押し操作中でなければ(S04:OFF)、再生ランプ24低速点滅開始から所定時間(例えば10秒)経過したか否かを判別する(S06)。所定時間が経過していなければ(S06:NO)、そのままステップS03に戻る。所定時間が経過したら(S06:YES)、再生禁止ランプ28を消灯させる一方で、低速点滅していた再生ランプ24を点灯させてから(S07)、自動補助再生モードを実行する(S08)。   In step S04, if the regeneration prohibit button 27 is not being pressed (S04: OFF), it is determined whether or not a predetermined time (for example, 10 seconds) has elapsed since the regeneration lamp 24 started to flash slowly (S06). If the predetermined time has not elapsed (S06: NO), the process directly returns to step S03. When the predetermined time has elapsed (S06: YES), the regeneration prohibiting lamp 28 is turned off, while the regeneration lamp 24 that has been blinking at a low speed is turned on (S07), and then the automatic auxiliary regeneration mode is executed (S08).

このようにDPF50再生予告と、その後のDPF50再生報知(再生装置作動中の事実)とを、再生ランプ24の明滅態様を異ならせることによって表示すると、DPF50再生予告によって、その後に生ずるトルクT変動の衝撃やエンジン70音の変化を、オペレータは前もって想定できる。また、DPF50再生報知によって、オペレータは、DPF50再生動作への移行も簡単に把握できる。従って、DPF50再生動作に起因するオペレータの違和感をなくせる。しかも、再生ランプ24の明滅態様だけで、DPF50再生予告とDPF50再生報知とを区別して認識できるので、DPF50再生動作の有無を把握し易い。その上、再生予告手段及び再生報知手段をそれぞれ設ける必要がなく、この種の表示具のコスト削減にも寄与できる。   In this way, when the DPF 50 regeneration notice and the subsequent DPF 50 regeneration notification (the fact that the regeneration device is operating) are displayed by changing the blinking mode of the regeneration lamp 24, the torque T fluctuation that occurs thereafter is displayed by the DPF 50 regeneration notice. An operator can assume in advance an impact or a change in engine 70 sound. Further, the DPF 50 regeneration notification allows the operator to easily grasp the transition to the DPF 50 regeneration operation. Therefore, the operator feels uncomfortable due to the DPF 50 regeneration operation. In addition, since the DPF 50 regeneration notice and the DPF 50 regeneration notification can be distinguished and recognized only by the blinking mode of the regeneration lamp 24, it is easy to grasp the presence or absence of the DPF 50 regeneration operation. In addition, it is not necessary to provide a reproduction notice unit and a reproduction notification unit, which can contribute to cost reduction of this type of display.

自動補助再生モードでは前述の通り、吸気絞り装置81及び排気絞り装置82の少なくとも一方を用いた吸気量や排気量の制限によって、エンジン70負荷を増大させ、これに伴いエンジン70出力を増大させて、排気ガス温度を上昇させる。その結果、DPF50内のPMが燃焼除去され、DPF50のPM捕集能力が回復する。実施形態の自動補助再生モードは、例えば約20分程度実行され、当該時間の経過後、吸気絞り装置81や排気絞り装置82の開度がこれを狭める前の元の状態に戻る。   In the automatic auxiliary regeneration mode, as described above, the load on the engine 70 is increased by restricting the intake air amount and the exhaust air amount using at least one of the intake air throttle device 81 and the exhaust air throttle device 82, and accordingly, the engine 70 output is increased. Increase the exhaust gas temperature. As a result, the PM in the DPF 50 is burned and removed, and the PM collection capability of the DPF 50 is restored. The automatic auxiliary regeneration mode of the embodiment is executed, for example, for about 20 minutes, and after the elapse of the time, the opening degree of the intake throttle device 81 and the exhaust throttle device 82 returns to the original state before narrowing.

自動補助再生モードの実行後は再び、差圧センサ68からの検出結果に基づきDPF50内のPM堆積量を推定し、当該推定結果が許容量以下か否かを判別する(S09)。PM堆積量が許容量以下と判断した場合は(S09:YES)、再生ランプ24を消灯させて自動補助再生モードの終了を報知し(S10)、ステップS01に戻って通常運転モードを実行する。実施形態の許容量は例えば4g/lに設定される。PM堆積量が許容量を超過していると判断した場合は(S09:NO)、自動補助再生モードを実行したにも拘らず、DPF50内のPMが十分除去されていない(詰り状態が改善しない)状態にあるので、タイマ35の時間情報に基づく計測を開始して再生ランプ24を低速点滅させ(S11)、オペレータにDPF50再生動作(リセット再生モード)の実行を予告する。この場合、再生ランプ24の点滅周波数は、自動補助再生モードの場合と同様に、例えば1Hzに設定される。   After the execution of the automatic auxiliary regeneration mode, the PM accumulation amount in the DPF 50 is estimated again based on the detection result from the differential pressure sensor 68, and it is determined whether or not the estimation result is less than the allowable amount (S09). If it is determined that the PM accumulation amount is less than the allowable amount (S09: YES), the regeneration lamp 24 is turned off to notify the end of the automatic auxiliary regeneration mode (S10), and the routine returns to step S01 to execute the normal operation mode. The allowable amount of the embodiment is set to 4 g / l, for example. When it is determined that the PM accumulation amount exceeds the allowable amount (S09: NO), PM in the DPF 50 is not sufficiently removed despite the execution of the automatic auxiliary regeneration mode (the clogging state does not improve). ) State, the measurement based on the time information of the timer 35 is started, the regeneration lamp 24 is blinked at a low speed (S11), and the operator is notified of the execution of the DPF 50 regeneration operation (reset regeneration mode). In this case, the blinking frequency of the reproduction lamp 24 is set to 1 Hz, for example, as in the automatic auxiliary reproduction mode.

次いで、再生禁止ボタン27が押し操作中か否かを判別し(S12)、押し操作中であれば(S04:ON)、再生禁止ランプ28を点灯させ(S13)、その後ステップS11に戻る。従って、S11〜S13のステップでは、DPF50の詰り状態が改善しないにも拘らず、エンジン70における現状の駆動状態が維持され、リセット再生モードへの移行が禁止される。またこの場合も、再生禁止ボタン27を押し操作している間は、再生禁止ランプ28の点灯にて、DPF50再生動作(リセット再生モード)禁止の事実をオペレータの視覚にも訴えており、オペレータの注意を確実に喚起させている。   Next, it is determined whether or not the regeneration prohibiting button 27 is being pressed (S12). If it is being pressed (S04: ON), the regeneration prohibiting lamp 28 is turned on (S13), and then the process returns to step S11. Therefore, in the steps S11 to S13, the current driving state of the engine 70 is maintained and the shift to the reset regeneration mode is prohibited although the clogged state of the DPF 50 is not improved. Also in this case, while the regeneration prohibiting button 27 is being pressed, the regeneration prohibiting lamp 28 is lit to appeal the fact that the DPF 50 regeneration operation (reset regeneration mode) is prohibited to the operator's vision. Reminds attention.

ステップS12において、再生禁止ボタン27が押し操作中でなければ(S12:OFF)、再生ランプ24低速点滅開始から所定時間(例えば10秒)経過したか否かを判別する(S14)。所定時間が経過していなければ(S14:NO)、そのままステップS11に戻る。所定時間が経過したら(S14:YES)、再生禁止ランプ28を消灯させる一方で、低速点滅していた再生ランプ24を点灯させてから(S15)、リセット再生モードを実行する(S16)。   In step S12, if the regeneration prohibit button 27 is not being pressed (S12: OFF), it is determined whether or not a predetermined time (for example, 10 seconds) has elapsed since the regeneration lamp 24 started to flash slowly (S14). If the predetermined time has not elapsed (S14: NO), the process directly returns to step S11. When the predetermined time has elapsed (S14: YES), the regeneration prohibiting lamp 28 is turned off, while the regeneration lamp 24 that has been blinking at a low speed is turned on (S15), and then the reset regeneration mode is executed (S16).

リセット再生モードでは前述の通り、コモンレールシステム117のポスト噴射EにてDPF50内に燃料を供給し、当該燃料をディーゼル酸化触媒53にて燃焼させることによって、DPF50内の排気ガス温度を上昇させる。その結果、DPF50内のPMが強制的に燃焼除去され、DPF50のPM捕集能力が回復する。実施形態のリセット再生モードは、例えば約30分程度実行され、当該時間の経過後、コモンレールシステム117がポスト噴射Eを行わなくなる。なお、リセット再生モードを実行したら、エンジン70の累積駆動時間Teは一旦リセットされ、タイマ35の時間情報を用いて新たに計測される。   In the reset regeneration mode, as described above, fuel is supplied into the DPF 50 by the post-injection E of the common rail system 117, and the fuel is combusted by the diesel oxidation catalyst 53, whereby the exhaust gas temperature in the DPF 50 is raised. As a result, the PM in the DPF 50 is forcibly burned and removed, and the PM collection capability of the DPF 50 is restored. The reset regeneration mode of the embodiment is executed for about 30 minutes, for example, and the common rail system 117 does not perform the post injection E after the lapse of the time. When the reset regeneration mode is executed, the cumulative driving time Te of the engine 70 is once reset and newly measured using the time information of the timer 35.

リセット再生モードの実行後は、DPF温度センサ26にて検出されたDPF50内の排気ガス温度TPが予め設定された下限温度TP0以下か否かを判別する(S17)。下限温度TP0は、再生境界温度(例えば300℃程度)を下回る温度になっている。すなわち、下限温度TP0としては、PMが酸化除去されずにスートフィルタ54に堆積する再生不能な温度が採用される。実施形態の下限温度TP0は、例えば約250℃程度に設定される。DPF50内の排気ガス温度TPが下限温度TP0を超えていれば(S17:NO)、ステップS10に移行して再生ランプ24を消灯させ、リセット再生モードの終了を報知する。そして、ステップS01に戻って通常運転モードを実行する。   After execution of the reset regeneration mode, it is determined whether or not the exhaust gas temperature TP in the DPF 50 detected by the DPF temperature sensor 26 is equal to or lower than a preset lower limit temperature TP0 (S17). The lower limit temperature TP0 is lower than the regeneration boundary temperature (for example, about 300 ° C.). That is, as the lower limit temperature TP0, a non-reproducible temperature at which PM is not oxidized and deposited on the soot filter 54 is employed. The lower limit temperature TP0 of the embodiment is set to about 250 ° C., for example. If the exhaust gas temperature TP in the DPF 50 exceeds the lower limit temperature TP0 (S17: NO), the process proceeds to step S10, the regeneration lamp 24 is turned off, and the end of the reset regeneration mode is notified. And it returns to step S01 and performs normal operation mode.

DPF50内の排気ガス温度TPが下限温度TP0以下ならば(S17:YES)、リセット再生モードを実行したにも拘らず、排気ガス温度が上がらずにDPF50内のPMを除去できていない(詰り状態が改善しない)状態にある。そこで、再生ランプ24を高速点滅させ(S18)、オペレータにDPF50再生動作(緊急再生モード)の実行を予告する。この場合、再生ランプ24の点滅周波数は、自動補助再生モード及びリセット再生モードの場合と異なる周波数に設定される。例えば緊急再生モード予告用の再生ランプ24の点滅周波数は2Hzに設定される。   If the exhaust gas temperature TP in the DPF 50 is equal to or lower than the lower limit temperature TP0 (S17: YES), the exhaust gas temperature has not risen and PM in the DPF 50 has not been removed despite the execution of the reset regeneration mode (clogged state). Is not improved). Accordingly, the regeneration lamp 24 blinks at high speed (S18), and the operator is notified of the execution of the DPF 50 regeneration operation (emergency regeneration mode). In this case, the blinking frequency of the regeneration lamp 24 is set to a frequency different from that in the automatic auxiliary regeneration mode and the reset regeneration mode. For example, the blinking frequency of the reproduction lamp 24 for emergency reproduction mode notification is set to 2 Hz.

次いで、緊急スイッチ21と駐車ブレーキ操作手段29との両方が入り状態か否かを判別する(S19)。これは、緊急再生モードにおいてエンジン70の回転速度Nを大幅に高めるため、オペレータが意図して作業機の走行及び各種作業を停止させない限り、緊急再生モードへの移行を禁止することを意図したものである。緊急スイッチ21と駐車ブレーキ操作手段29との両方が入り状態であれば(S19:YES)、高速点滅していた再生ランプ24を点灯させてから(S21)、緊急再生モードを実行する(S22)。なお、緊急スイッチ21だけの入り切り状態を判別したり、駐車ブレーキ操作手段29だけの入り切り状態を判別したりしても差し支えない。但し、緊急スイッチ21と駐車ブレーキ操作手段29との両方が揃うことによって、緊急再生モード実行に対するインターロック構造(誤作動防止構造)としてはより効果を発揮する。   Next, it is determined whether or not both the emergency switch 21 and the parking brake operation means 29 are in the on state (S19). This is intended to prohibit the transition to the emergency regeneration mode unless the operator intentionally stops the traveling of the work equipment and various operations in order to greatly increase the rotational speed N of the engine 70 in the emergency regeneration mode. It is. If both the emergency switch 21 and the parking brake operation means 29 are turned on (S19: YES), the regeneration lamp 24 flashing at high speed is turned on (S21), and then the emergency regeneration mode is executed (S22). . It should be noted that it is possible to determine the on / off state of only the emergency switch 21 or the on / off state of only the parking brake operation means 29. However, since both the emergency switch 21 and the parking brake operation means 29 are provided, the interlock structure (malfunction prevention structure) for executing the emergency regeneration mode is more effective.

緊急再生モードでは前述の通り、コモンレールシステム117のポスト噴射EにてDPF50内に燃料を供給し、当該燃料をディーゼル酸化触媒53にて燃焼させる。これに加えて、コモンレールシステム117の電子制御にて各気筒への燃料の噴射状態を調節し、エンジン70の回転速度Nをハイアイドル回転速度(最高回転速度)に維持する。このため、エンジン70からの排気ガス温度を上昇させた上で、DPF50内でもポスト噴射Eにて排気ガス温度を上昇させることになる(約600℃程度)。その結果、リセット再生モードよりも更に好条件の下で、DPF50内のPMを強制的に燃焼除去でき、DPF50のPM捕集能力を回復できる。実施形態の緊急再生モードは、例えば約15分程度実行され、当該時間の経過後、コモンレールシステム117がポスト噴射Eを行わなくなると共に、各気筒への燃料の噴射状態を調節して、エンジン70の回転速度Nをハイアイドル固定前の元の回転速度に戻す。   In the emergency regeneration mode, as described above, fuel is supplied into the DPF 50 by the post injection E of the common rail system 117, and the fuel is burned by the diesel oxidation catalyst 53. In addition, the state of fuel injection to each cylinder is adjusted by electronic control of the common rail system 117, and the rotational speed N of the engine 70 is maintained at a high idle rotational speed (maximum rotational speed). For this reason, after the exhaust gas temperature from the engine 70 is raised, the exhaust gas temperature is also raised by the post injection E in the DPF 50 (about 600 ° C.). As a result, the PM in the DPF 50 can be forcibly burned and removed under better conditions than the reset regeneration mode, and the PM trapping ability of the DPF 50 can be recovered. The emergency regeneration mode of the embodiment is executed, for example, for about 15 minutes. After the time has elapsed, the common rail system 117 does not perform the post-injection E, and the fuel injection state to each cylinder is adjusted to The rotational speed N is returned to the original rotational speed before the high idle is fixed.

緊急再生モードの実行後は、DPF温度センサ26にて検出されたDPF50内の排気ガス温度TPが下限温度TP0以下か否かを判別する(S23)。DPF50内の排気ガス温度TPが下限温度TP0を超えていれば(S23:NO)、ステップS10に移行して再生ランプ24を消灯させ、緊急再生モードの終了を報知する。そして、ステップS01に戻って通常運転モードを実行する。   After execution of the emergency regeneration mode, it is determined whether or not the exhaust gas temperature TP in the DPF 50 detected by the DPF temperature sensor 26 is equal to or lower than the lower limit temperature TP0 (S23). If the exhaust gas temperature TP in the DPF 50 exceeds the lower limit temperature TP0 (S23: NO), the process proceeds to step S10, the regeneration lamp 24 is turned off, and the end of the emergency regeneration mode is notified. And it returns to step S01 and performs normal operation mode.

DPF50内の排気ガス温度TPが下限温度TP0以下ならば(S23:YES)、リセット再生モードを実行したにも拘らず、排気ガス温度が上がらずにDPF50の詰り状態が改善しないPM過堆積の状態にある。この場合はPM暴走燃焼の可能性が懸念されるため、リンプホームフラグLFをセットしてから(LF=1、S24)、リンプホームモードを実行する(S25)。リンプホームモードでは前述の通り、エンジン70出力(回転速度N及びトルクT)の上限値Nmx,Tmx、並びに、エンジン70の駆動可能時間Tmxを制限することによって、エンジン70を必要最低限の駆動状態に保持する。その結果、作業機において必要最低限の走行機能を確保できる。   If the exhaust gas temperature TP in the DPF 50 is equal to or lower than the lower limit temperature TP0 (S23: YES), the PM over-deposition state in which the exhaust gas temperature does not rise and the clogged state of the DPF 50 does not improve despite the execution of the reset regeneration mode It is in. In this case, since there is concern about the possibility of PM runaway combustion, the limp home flag LF is set (LF = 1, S24), and then the limp home mode is executed (S25). In the limp home mode, as described above, by limiting the upper limit values Nmx and Tmx of the engine 70 output (rotational speed N and torque T) and the driveable time Tmx of the engine 70, the engine 70 is driven to the minimum necessary driving state. Hold on. As a result, the minimum necessary traveling function can be secured in the work machine.

なお、リンプホームフラグLFは、過去にリンプホームモードを実行したか否かの事実に対応するものであり、ECU11に通信端末線を介して接続される外部ツール(例えば販売店・サービスセンタにある)を用いない限り、リセットされない設定になっている。従って、一旦リンプホームモードを実行したら、販売店・サービスセンタにて点検整備してリンプホームフラグLFをリセットしないと、他のモードへの復帰ができなくしているのである。   The limp home flag LF corresponds to the fact that the limp home mode has been executed in the past, and is an external tool connected to the ECU 11 via a communication terminal line (for example, in a store / service center). The setting is not reset unless) is used. Therefore, once the limp home mode is executed, it is impossible to return to another mode unless the limp home flag LF is reset at a dealer / service center.

また、リンプホームモードでは、エンジン70における現状の回転速度N及びトルクTが上限閾値Nmx,Tmxより大きい場合に、エンジン70の回転速度N及びトルクTを上限閾値Nmx,Tmxまで徐々に低下させるように設定されている。このため、リンプホームモードに移行した場合に、回転速度N及びトルクTが急激に変化(低下)のを防止して、リンプホームモード実行時におけるオペレータの違和感をなくし、オペレータが対応できずにエンジンストールを招くといった問題を回避できるのである。   In the limp home mode, when the current rotational speed N and torque T of the engine 70 are larger than the upper thresholds Nmx and Tmx, the rotational speed N and torque T of the engine 70 are gradually decreased to the upper thresholds Nmx and Tmx. Is set to For this reason, when shifting to the limp home mode, the rotation speed N and the torque T are prevented from suddenly changing (decreasing), the operator feels uncomfortable when executing the limp home mode, and the operator cannot respond to the engine. The problem of causing a stall can be avoided.

ところで、ステップS19において、緊急スイッチ21と駐車ブレーキ操作手段29との両方が入り状態でなければ(S19:NO)、再生ランプ24高速点滅開始から所定時間(例えば30分)経過したか否かを判別する(S20)。所定時間が経過していなければ(S20:NO)、そのままステップS18に戻る。所定時間が経過していたら(S20:YES)、緊急再生モードを実行すべきにも拘らずそれを怠っているため、DPF50内はPM過堆積の状態にあると解される。そこで、リンプホームフラグLFをセットしてから(LF=1、S24)、リンプホームモードを実行することになる(S25)。   Incidentally, in step S19, if both the emergency switch 21 and the parking brake operation means 29 are not in the on state (S19: NO), it is determined whether or not a predetermined time (for example, 30 minutes) has elapsed from the start of the rapid blinking of the regeneration lamp 24. It discriminate | determines (S20). If the predetermined time has not elapsed (S20: NO), the process directly returns to step S18. If the predetermined time has passed (S20: YES), it is understood that the DPF 50 is in a PM over-deposited state because the emergency regeneration mode should be executed but neglected. Therefore, after setting the limp home flag LF (LF = 1, S24), the limp home mode is executed (S25).

さて、実施形態のECU11は、DPF50再生制御の実行中に、図8に示す割り込み処理を実行するように構成されている。当該割り込み処理は、適宜時間間隔にてDPF温度センサ26の検出結果をチェックするというものである。この場合、図8のフローチャートに示すように、リンプホームフラグLFがリセットされているか否かを判別し(S31)、リンプホームフラグLFがセット状態であれば(S31:NO)、未だにリンプホームモードから他のモードへ復帰できない状態なので、ステップS25に移行し、リンプホームモードを実行する。   Now, the ECU 11 of the embodiment is configured to execute the interrupt process shown in FIG. 8 during the execution of the DPF 50 regeneration control. The interruption process is to check the detection result of the DPF temperature sensor 26 at appropriate time intervals. In this case, as shown in the flowchart of FIG. 8, it is determined whether or not the limp home flag LF is reset (S31). If the limp home flag LF is set (S31: NO), the limp home mode is still set. Since it is in a state where it cannot return to another mode from step S25, the process proceeds to step S25, and the limp home mode is executed.

リンプホームフラグLFがリセット状態であれば(S31:YES)、DPF温度センサ26にて検出されたDPF50内の排気ガス温度TPが予め設定された異常温度TPexを超えているか否かを判別し(S32)、異常温度TPexを超えている場合に(S32:YES)、異常高温報知手段としての排気温度警告ランプ23を点灯させてから(S33)、リンプホームフラグLFをセットする(S34)。そして、ステップS25に移行してリンプホームモードを実行するのである。実施形態の異常温度TPexは、例えば約800℃程度に設定される。DPF50内の排気ガス温度TPが異常温度TPexを超える状態とは過堆積のPMが暴走燃焼したものと解され、この場合はDPF50が破損(溶損)したり、過剰なエミッション(大気汚染物質)を排出したりするおそれがある。そこで、速やかにリンプホームモードに移行させるのである。   If the limp home flag LF is in the reset state (S31: YES), it is determined whether or not the exhaust gas temperature TP in the DPF 50 detected by the DPF temperature sensor 26 exceeds a preset abnormal temperature TPex ( When the temperature exceeds the abnormal temperature TPex (S32: YES), the exhaust temperature warning lamp 23 as the abnormal high temperature notification means is turned on (S33), and then the limp home flag LF is set (S34). And it transfers to step S25 and performs limp home mode. The abnormal temperature TPex of the embodiment is set to about 800 ° C., for example. The state in which the exhaust gas temperature TP in the DPF 50 exceeds the abnormal temperature TPex is understood to be that the over-deposited PM has runaway and burned. In this case, the DPF 50 is damaged (melted) or excessive emissions (air pollutants). May be discharged. Therefore, the limp home mode is promptly shifted.

なお、差圧センサ68の検出結果から異常差圧が生じているか否かを判別し、異常差圧が生じている場合にリンプホームモードに移行するという割り込み処理も採用できる。異常差圧が生じている場合は、PM暴走燃焼の可能性が懸念されるPM過堆積の状態にあると解される。従って、この場合も、速やかにリンプホームモードに移行させるのが望ましいのである。   Note that it is also possible to adopt an interruption process in which it is determined whether or not an abnormal differential pressure has occurred from the detection result of the differential pressure sensor 68, and when the abnormal differential pressure has occurred, a transition to the limp home mode is made. When the abnormal differential pressure is generated, it is understood that the PM is in an over-deposited state in which the possibility of PM runaway combustion is a concern. Accordingly, in this case as well, it is desirable to promptly shift to the limp home mode.

(4).まとめ
上記の記載並びに図1、図5及び図6から明らかなように、エンジン70の排気経路77に配置された排気ガス浄化装置50と、前記排気ガス浄化装置50内の粒子状物質を燃焼除去するための再生装置70,81,82,117と、前記排気ガス浄化装置50の詰り状態が規定水準以上になると作動する再生予告手段24と、前記再生装置70,81,82,117が作動中である旨を報知する再生報知手段24とを備えており、前記再生装置70,81,82,117を作動させる前に前記再生予告手段24が作動するように構成されているから、前記再生予告によって、その後に生ずるトルクT変動の衝撃や前記エンジン70音の変化を、オペレータは前もって想定できる。また、前記再生報知によって、オペレータは、前記排気ガス浄化装置50再生動作への移行も簡単に把握できる。従って、前記排気ガス浄化装置50再生動作に起因するオペレータの違和感をなくせるという効果を奏する。例えば、オペレータが前記エンジン70音を頼りに実行する緻密作業を阻害しかねない前記排気ガス浄化装置50再生動作の欠点を補えることになる。
(4). Summary As is apparent from the above description and FIGS. 1, 5, and 6, the exhaust gas purifying device 50 disposed in the exhaust path 77 of the engine 70 and the particulate matter in the exhaust gas purifying device 50 are burned and removed. The regenerators 70, 81, 82, and 117, the regeneration notifying means 24 that operates when the exhaust gas purifying device 50 is clogged above a specified level, and the regenerators 70, 81, 82, and 117 are in operation. And the playback notification means 24 for notifying that the playback notification means 24 is activated before the playback devices 70, 81, 82, 117 are operated. Thus, the operator can assume in advance the impact of the torque T fluctuation and the change of the engine 70 sound that occur thereafter. In addition, the regeneration notification allows the operator to easily grasp the transition to the exhaust gas purification device 50 regeneration operation. Therefore, there is an effect that the operator feels uncomfortable due to the regeneration operation of the exhaust gas purification device 50. For example, the exhaust gas purification device 50 regeneration operation, which may hinder the precise work performed by the operator using the engine 70 sound, can be compensated.

上記の記載並びに図1、図5及び図6から明らかなように、前記再生予告手段24及び前記再生報知手段24は単一の表示具24からなっており、再生予告と再生報知とを異なる態様にて表示するように構成されているから、前記単一の表示具を用いたものでありながら、前記異なる態様によって前記再生予告と前記再生報知とを区別して認識できることになる。このため、オペレータが前記排気ガス浄化装置50再生動作の有無を把握し易いという効果を奏する。その上、前記再生予告手段24及び前記再生報知手段24をそれぞれ個別に設ける必要がなく、この種の表示具24のコスト削減にも寄与できる。   As is clear from the above description and FIGS. 1, 5 and 6, the reproduction notice means 24 and the reproduction notification means 24 are composed of a single display 24, and the reproduction notice and the reproduction notice are different. Therefore, although the single display tool is used, the reproduction notice and the reproduction notification can be distinguished and recognized by the different modes. Therefore, there is an effect that it is easy for an operator to grasp the presence or absence of the regeneration operation of the exhaust gas purification device 50. In addition, it is not necessary to provide the reproduction notice unit 24 and the reproduction notification unit 24 individually, which can contribute to cost reduction of this type of display tool 24.

上記の記載並びに図1、図5及び図6から明らかなように、前記排気ガス浄化装置50の再生動作を禁止する再生禁止入力手段27を備えており、前記再生禁止入力手段27の禁止操作中は、前記排気ガス浄化装置50の詰り状態に拘らず、前記再生装置70,81,82,117を作動させない(前記排気ガス浄化装置50の再生動作を禁止する)ように構成されているから、前記エンジン70搭載対象の作業機の状態等に応じ、オペレータの意思によって、前記排気ガス浄化装置50の再生動作を禁止できる。このため、前記排気ガス浄化装置50の粒子状物質捕集能力を回復させる再生制御を自動的に実行できるものでありながら、オペレータが前記エンジン70音を頼りに実行する緻密作業をスムーズに行えるという効果を奏する。つまり、前記緻密作業を阻害しかねない前記排気ガス浄化装置50再生動作の欠点をなくせるのである。   As is apparent from the above description and FIGS. 1, 5, and 6, the exhaust gas purifying device 50 is provided with the regeneration prohibiting input means 27 that prohibits the regeneration operation, and during the prohibiting operation of the regeneration prohibiting input means 27. Is configured so as not to operate the regenerating devices 70, 81, 82, 117 regardless of the clogged state of the exhaust gas purifying device 50 (inhibiting the regenerating operation of the exhaust gas purifying device 50). The regeneration operation of the exhaust gas purifying device 50 can be prohibited by the operator's intention according to the state of the working machine to which the engine 70 is mounted. For this reason, while the regeneration control for recovering the particulate matter collecting ability of the exhaust gas purifying device 50 can be automatically executed, the operator can smoothly perform the precise work that is executed relying on the engine 70 sound. There is an effect. That is, it is possible to eliminate the disadvantage of the regeneration operation of the exhaust gas purification device 50 that may hinder the precise operation.

上記の記載並びに図1、図5及び図6から明らかなように、前記再生禁止入力手段27の禁止操作中に作動する再生禁止報知手段28を備えているから、前記再生禁止入力手段27を禁止操作している間は、前記再生禁止報知手段28の報知にて、前記排気ガス浄化装置50再生動作を禁止している事実をオペレータの視覚にも訴えることができ、オペレータの注意を確実に喚起できる。前記再生禁止報知手段28の状態を確認することで、再生禁止中か否かを容易に確認できるという利点もある。   As is apparent from the above description and FIGS. 1, 5 and 6, since the reproduction prohibition notification means 28 that operates during the prohibition operation of the regeneration prohibition input means 27 is provided, the regeneration prohibition input means 27 is prohibited. During operation, the notification of the regeneration prohibition notifying means 28 can appeal to the operator's vision that the regeneration operation of the exhaust gas purifying device 50 is prohibited, so that the operator's attention can be urged. it can. There is also an advantage that by confirming the state of the reproduction prohibition notification means 28, it can be easily confirmed whether or not reproduction is prohibited.

上記の記載並びに、図1、図6及び図7から明らかなように、コモンレール式エンジン70の排気経路77に配置された排気ガス浄化装置50と、前記排気ガス浄化装置50内の粒子状物質を燃焼除去するための再生装置70,81,82,117とを備えており、ポスト噴射Eにて燃料を前記排気ガス浄化装置50内に供給するリセット再生モードを実行しても、前記排気ガス浄化装置50の詰り状態が改善しない場合は、ポスト噴射Eにて燃料を前記排気ガス浄化装置50内に供給し且つ前記エンジン70の回転速度Nを所定値(ハイアイドル回転速度)に維持する緊急再生モードを実行するように構成されているから、前記排気ガス浄化装置50内の粒子状物質が暴走燃焼を招来しかねない過堆積の状態まで増加するのを防止でき、前記排気ガス浄化装置50内で粒子状物質の暴走燃焼が生ずるのを抑制できる。従って、粒子状物質の過堆積に起因する前記排気ガス浄化装置50や前記エンジン70の故障を未然に防止できる。   As is apparent from the above description and FIGS. 1, 6 and 7, the exhaust gas purification device 50 disposed in the exhaust path 77 of the common rail engine 70, and the particulate matter in the exhaust gas purification device 50 Even if a reset regeneration mode for supplying fuel into the exhaust gas purification device 50 by post-injection E is executed, the exhaust gas purification is provided. When the clogged state of the device 50 does not improve, emergency regeneration is performed in which fuel is supplied into the exhaust gas purification device 50 by post-injection E and the rotational speed N of the engine 70 is maintained at a predetermined value (high idle rotational speed). Since it is configured to execute the mode, it is possible to prevent the particulate matter in the exhaust gas purifying device 50 from increasing to an over-deposited state that may cause runaway combustion. That the runaway combustion of the particulate matter occurs at the exhaust gas purifying device within 50 can be suppressed. Therefore, failure of the exhaust gas purifying device 50 and the engine 70 due to excessive deposition of particulate matter can be prevented in advance.

上記の記載並びに図1及び図5〜図7から明らかなように、前記排気ガス浄化装置の詰り状態が規定水準以上になると作動する再生予告手段24と、前記再生装置70,81,82,117の作動を許可する再生許可入力手段21とを備えており、前記リセット再生モードを実行しても前記排気ガス浄化装置50の詰り状態が改善しない場合は、前記再生予告手段24を作動させ、前記再生予告手段24の作動下において前記再生許可入力手段21の許可操作をしていれば、前記緊急再生モードを実行するように構成されているから、オペレータの意思がなければ前記緊急再生モードを実行しないことになる。このため、前記エンジン70の回転速度Nが大幅に上昇する前記緊急再生モードにおいて、トルクT変動の衝撃や前記エンジン70音の変化を、オペレータが予め想定できる。従って、例えば前記エンジン搭載対象の作業機が急激に加速したりする不測の事態の招来を回避できる。   As is clear from the above description and FIGS. 1 and 5 to 7, the regeneration notice means 24 that operates when the clogged state of the exhaust gas purifying device exceeds a specified level, and the regeneration devices 70, 81, 82, 117. And the regeneration permission input means 21 for permitting the operation of the exhaust gas purifier. If the clogged state of the exhaust gas purifying device 50 is not improved even when the reset regeneration mode is executed, the regeneration notice means 24 is activated, The emergency regeneration mode is executed if the permission operation of the regeneration permission input means 21 is performed under the operation of the regeneration notice means 24. Therefore, the emergency regeneration mode is executed unless the operator intends to do so. Will not. For this reason, in the emergency regeneration mode in which the rotational speed N of the engine 70 is significantly increased, the operator can assume in advance the impact of torque T fluctuation and the change of the engine 70 sound. Therefore, for example, it is possible to avoid an unexpected situation in which the working machine to be mounted with the engine accelerates rapidly.

上記の記載並びに図1及び図6〜図8から明らかなように、前記エンジン70を搭載した作業機を制動状態に維持操作する駐車ブレーキ操作手段29を備えており、前記駐車ブレーキ操作手段29の制動操作をしていない場合は、前記排気ガス浄化装置50の詰り状態及び前記再生許可入力手段21の操作状態に拘らず、前記緊急再生モードを実行しないように構成されているから、オペレータが意図して前記作業機の走行及び各種作業を停止させない限り、前記緊急再生モードへの移行を禁止できる。このため、前記エンジン70の回転速度Nが大幅に上昇する前記緊急再生モードにおいて、例えば前記作業機が急激に加速したりする不測の事態の招来を確実に回避できる。すなわち、前記緊急再生モード実行に対するインターロック構造(誤作動防止構造)として、より高い効果を発揮できる。   As is apparent from the above description and FIGS. 1 and 6 to 8, the parking brake operating means 29 is provided for maintaining the work machine equipped with the engine 70 in a braking state. When the braking operation is not performed, the emergency regeneration mode is not executed regardless of the clogged state of the exhaust gas purifying device 50 and the operation state of the regeneration permission input means 21. Thus, the transition to the emergency regeneration mode can be prohibited unless the traveling of the work implement and various operations are stopped. For this reason, in the emergency regeneration mode in which the rotational speed N of the engine 70 is significantly increased, it is possible to reliably avoid the occurrence of an unexpected situation in which, for example, the working machine is accelerated rapidly. That is, a higher effect can be exhibited as an interlock structure (malfunction prevention structure) for execution of the emergency regeneration mode.

上記の記載並びに図1及び図6〜図8から明らかなように、前記緊急再生モードの実行後に前記排気ガス浄化装置50の詰り状態が改善した場合は、通常運転モードに戻るように構成されているから、オペレータが例えばモード変更のための戻し操作等をする必要がない。従って、手間が省けてオペレータの操作負担を軽減できる。   As is apparent from the above description and FIGS. 1 and 6 to 8, when the clogged state of the exhaust gas purifying device 50 is improved after the emergency regeneration mode is executed, it is configured to return to the normal operation mode. Therefore, there is no need for the operator to perform a return operation for changing the mode, for example. Therefore, it is possible to save time and labor of the operator.

上記の記載並びに図1、図7及び図8から明らかなように、エンジン70の排気経路77に配置された排気ガス浄化装置50を備えており、前記排気ガス浄化装置50内の排気ガス温度TPが異常温度TPex以上になると、前記エンジン70の回転速度N及びトルクTの上限閾値Nmx,Tmx、並びに、前記エンジン70の駆動可能時間を制限するリンプホームモードを実行するように構成されているから、前記排気ガス浄化装置50内で粒子状物質の暴走燃焼が生じたと考えられる状態では、前記リンプホームモードの実行によって、前記エンジン70を必要最低限の駆動状態に保持することになる。つまり、前記エンジンを搭載した作業機に必要最低限の走行機能を確保できる。従って、前記排気ガス浄化装置50の破損(溶損)や過度のエミッション排出を防止しながら、前記作業機を例えば作業場所から脱出させたり販売店・サービスセンタに移動させたりでき、前記作業機を安全な場所まで避難させることが可能になる。   As is apparent from the above description and FIGS. 1, 7, and 8, the exhaust gas purification device 50 disposed in the exhaust path 77 of the engine 70 is provided, and the exhaust gas temperature TP in the exhaust gas purification device 50 is provided. When the temperature exceeds the abnormal temperature TPex, the upper limit thresholds Nmx and Tmx of the rotational speed N and torque T of the engine 70 and the limp home mode for limiting the driveable time of the engine 70 are executed. In the state where it is considered that the particulate matter has run away in the exhaust gas purification device 50, the engine 70 is held in the minimum required driving state by executing the limp home mode. That is, the minimum necessary traveling function can be ensured for the work machine equipped with the engine. Therefore, while preventing the exhaust gas purifying device 50 from being damaged (melted) and excessively discharged, the working machine can be removed from the work place or moved to a store / service center, for example. It is possible to evacuate to a safe place.

上記の記載並びに図1、図7及び図8から明らかなように、前記リンプホームモードの実行後は、前記エンジン70を再起動させても前記リンプホームモード以外のモードに移行不能に構成されているから、前記リンプホームモードを一旦実行したら、前記排気ガス浄化装置50の損傷可能性は高いが、例えば販売店・サービスセンタにて必ず点検整備することが必要になる。このため、前記排気ガス浄化装置50を損傷状態で使用するおそれを回避でき、過度のエミッション排出を防止できるという利点がある。   As apparent from the above description and FIGS. 1, 7, and 8, after the limp home mode is executed, the engine 70 is configured to be unable to shift to a mode other than the limp home mode even if the engine 70 is restarted. Therefore, once the limp home mode is executed, the exhaust gas purifying device 50 is highly likely to be damaged, but it is necessary to inspect and maintain it at, for example, a store / service center. For this reason, there is an advantage that the possibility of using the exhaust gas purification device 50 in a damaged state can be avoided and excessive emission emission can be prevented.

上記の記載並びに図1、図7及び図8から明らかなように、前記リンプホームモードの実行中において、前記エンジン70における現状の回転速度N及びトルクTが前記上限閾値Nmx,Tmxより大きい場合は、前記エンジン70の回転速度N及びトルクTを前記上限閾値Nmx,Tmxまで徐々に低下させるように構成されているから、前記リンプホームモードに移行した場合に、前記回転速度N及び前記トルクTが急激に変化(低下)のを防止できる。このため、前記リンプホームモード実行時におけるオペレータの違和感をなくし、オペレータが対応できずにエンジンストールを招くといった問題を回避できるという効果を奏する。   As apparent from the above description and FIGS. 1, 7, and 8, when the current rotational speed N and torque T of the engine 70 are larger than the upper thresholds Nmx and Tmx during execution of the limp home mode. Since the rotational speed N and the torque T of the engine 70 are gradually reduced to the upper limit thresholds Nmx and Tmx, the rotational speed N and the torque T are changed when the limp home mode is entered. Rapid change (decrease) can be prevented. This eliminates the operator's uncomfortable feeling when the limp home mode is executed, thereby avoiding the problem that the operator cannot cope with the engine stalling.

上記の記載並びに図1、図7及び図8から明らかなように、前記排気ガス浄化装置50内の排気ガス温度TPが異常温度TPex以上である場合に作動する異常高温報知手段2
3を備えているから、前記異常高温報知手段23の報知にて、オペレータに排気ガス温度異常(暴走燃焼)を知らせることができ、前記排気ガス浄化装置50の溶損といった被害の拡大を防止する一助になるという効果を奏する。
As apparent from the above description and FIGS. 1, 7 and 8, the abnormally high temperature notifying means 2 that operates when the exhaust gas temperature TP in the exhaust gas purifying device 50 is equal to or higher than the abnormal temperature TPex.
3, it is possible to notify the operator of an abnormal exhaust gas temperature (runaway combustion) by the notification of the abnormal high temperature notification means 23, and to prevent the damage of the exhaust gas purifying device 50 from being damaged. The effect is to help.

(5).その他
本願発明は、前述の実施形態に限らず、様々な態様に具体化できる。各部の構成は図示の実施形態に限定されるものではなく、本願発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。
(5). Others The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be embodied in various forms. The configuration of each part is not limited to the illustrated embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

11 ECU
21 緊急スイッチ(再生許可入力手段)
23 排気温度警告ランプ(異常高温報知手段)
24 再生ランプ(再生予告手段兼再生報知手段)
26 DPF温度センサ
27 再生禁止ボタン(再生禁止入力手段)
28 再生禁止ランプ(再生禁止報知手段)
29 駐車ブレーキ操作手段
50 DPF(排気ガス浄化装置)
70 エンジン
117 コモンレールシステム
120 コモンレール
11 ECU
21 Emergency switch (reproduction permission input means)
23 Exhaust temperature warning lamp (Abnormal high temperature notification means)
24 Reproduction lamp (reproduction notice means / reproduction notification means)
26 DPF temperature sensor 27 Regeneration prohibition button (regeneration prohibition input means)
28 Reproduction prohibition lamp (reproduction prohibition notification means)
29 Parking brake operating means 50 DPF (exhaust gas purification device)
70 Engine 117 Common rail system 120 Common rail

Claims (2)

エンジンの排気経路に配置された排気ガス浄化装置と、前記排気ガス浄化装置内の粒子状物質を燃焼除去するための再生装置と、前記排気ガス浄化装置の詰り状態が規定水準以上になると作動する再生予告手段と、前記再生装置が作動中である旨を報知する再生報知手段とを備え、前記再生予告手段及び前記再生報知手段を単一の表示具で構成して、該表示具で再生予告と再生報知とを異なる態様にて表示させるように構成されており、
前記排気ガス浄化装置の詰り状態が規定水準以上になると、前記表示具を低速点滅させて、排気ガス温度を自動的に上昇させる自動補助再生モードの再生予告を行い、
前記自動補助再生モードを実行しても前記排気ガス浄化装置の詰り状態が改善しない場合や、前記エンジンの累積駆動時間が設定時間を超過した場合に、前記表示具を低速点滅させて、ポスト噴射にて前記排気ガス浄化装置内に燃料を供給するリセット再生モードの再生予告を行い、
前記リセット再生モードを実行しても、前記排気ガス浄化装置の詰り状態が改善しない場合に、前記表示具を高速点滅させて、ポスト噴射にて前記排気ガス浄化装置内に燃料を供給すると共に前記エンジンの回転速度をハイアイドル回転速度に維持する緊急再生モードの再生予告を行うように構成されており、
前記再生モードのいずれかを実行させているときには、前記表示具を点灯させて再生報知を行う、
排気ガス浄化システム。
An exhaust gas purification device disposed in the exhaust path of the engine, a regeneration device for burning and removing particulate matter in the exhaust gas purification device, and an operation when the clogged state of the exhaust gas purification device exceeds a specified level Reproduction notice means and reproduction notice means for notifying that the reproduction apparatus is in operation , wherein the reproduction notice means and the reproduction notice means are constituted by a single display, and the reproduction notice is provided by the display. And playback notifications are displayed in different ways ,
When the clogged state of the exhaust gas purifying device exceeds a specified level, the indicator is flashed at a low speed, and an automatic auxiliary regeneration mode for automatically raising the exhaust gas temperature is performed, and a regeneration notice is performed.
If the clogged state of the exhaust gas purifying device does not improve even when the automatic auxiliary regeneration mode is executed, or if the cumulative driving time of the engine exceeds a set time, the indicator is flashed at a low speed to perform post injection. In advance, a regeneration notice of reset regeneration mode for supplying fuel into the exhaust gas purification device is performed,
If the clogged state of the exhaust gas purification device does not improve even after executing the reset regeneration mode, the indicator is blinked at high speed, fuel is supplied into the exhaust gas purification device by post injection, and the It is configured to give a notice of regeneration in emergency regeneration mode that maintains the engine speed at a high idle speed.
When one of the playback modes is being executed, the display is turned on to perform playback notification.
Exhaust gas purification system.
前記排気ガス浄化装置の再生動作を禁止する再生禁止入力手段を備えており、前記再生禁止入力手段の禁止操作中は、前記排気ガス浄化装置の詰り状態に拘らず、前記再生装置を作動させないように構成されており、前記再生禁止入力手段の禁止操作中に作動する再生禁止報知手段を備えている
請求項1に記載した排気ガス浄化システム。
Regeneration prohibition input means for prohibiting the regeneration operation of the exhaust gas purification device is provided, and the regeneration device is not operated during the prohibition operation of the regeneration prohibition input means regardless of the clogged state of the exhaust gas purification device. Comprising regeneration prohibition notification means that operates during the prohibition operation of the regeneration prohibition input means ,
The exhaust gas purification system according to claim 1 .
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