(57)【要約】【課題】廉価な構成でエンジンの逆転を防止することを課題とする。【解決手段】排気ガス中の粒状化物質（ＰＭ）を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタ４６ｂと、ディーゼルエンジンを搭載した作業車両において、ディーゼルパティキュレートフィルタ４６ｂとエンジンの制御を行うためにディーゼルパティキュレートフィルタ４６ｂの入口側と出口側にそれぞれ前温度センサ６２と後温度センサ５９を設け、前温度センサ６２と後温度センサ５９を利用してエンジンの逆転を検出するにあたり、出口側の後温度センサ５９検出値に対して入口側の前温度センサ６２検出値が高くなるとエンジンが逆転していると判断して、吸気スロットルバルブ７０を全閉にしてエンジンを停止させるように構成したことを特徴とする作業車両の構成とする。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガス中の粒状化物質（ＰＭ）を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）と、ディーゼルエンジンを搭載した作業車両において、ディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）とエンジンの制御を行うためにディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）の入口側と出口側にそれぞれ前温度センサ（６２）と後温度センサ（５９）を設け、前温度センサ（６２）と後温度センサ（５９）を利用してエンジンの逆転を検出するにあたり、出口側の後温度センサ（５９）検出値に対して入口側の前温度センサ（６２）検出値が高くなるとエンジンが逆転していると判断して、吸気スロットルバルブ（７０）を全閉にしてエンジンを停止させるように構成したことを特徴とする作業車両。
【請求項２】
排気ガス中の粒状化物質（ＰＭ）を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）と、ディーゼルエンジンを搭載した作業車両において、ディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）とエンジンの制御を行うためにディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）の出口側に酸素濃度を検出する酸素濃度センサ（７１）を設け、酸素濃度センサ（７１）を利用してエンジンの逆転を検出するにあたり、酸素濃度が規定値以上になるとエンジンが逆転していると判断して、吸気スロットルバルブ（７０）を全閉にしてエンジンを停止させるように構成したことを特徴とする作業車両。
【請求項３】
後温度センサ（５９）、前温度センサ（６２）、酸素濃度センサ（７１）からの信号を確認できないときには、吸気スロットルバルブ（７０）を全閉にしてエンジンを停止させるように構成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の作業車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、既存のセンサを利用してエンジンの逆転を検出する構成を備えた作業車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
新たなスイッチを設けて、エンジンの逆転を検出する構成である（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１５９１０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述のような技術では、エンジンの逆転を検出するために新たなスイッチを設けることで、コスト高となる。
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作業車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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（ＰＭ）を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）と、ディーゼルエンジンを搭載した作業車両において、ディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）とエンジンの制御を行うためにディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）の入口側と出口側にそれぞれ前温度センサ（６２）と後温度センサ（５９）を設け、前温度センサ（６２）と後温度センサ（５９）を利用してエンジンの逆転を検出するにあたり、出口側の後温度センサ（５９）検出値に対して入口側の前温度センサ（６２）検出値が高くなるとエンジンが逆転していると判断して、吸気スロットルバルブ（７０）を全閉にしてエンジンを停止させるように構成したことを特徴とする作業車両としたものである。
請求項２記載の発明では、排気ガス中の粒状化物質（ＰＭ）を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）と、ディーゼルエンジンを搭載した作業車両において、ディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）とエンジンの制御を行うためにディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）の出口側に酸素濃度を検出する酸素濃度センサ（７１）を設け、酸素濃度センサ（７１）を利用してエンジンの逆転を検出するにあたり、酸素濃度が規定値以上になるとエンジンが逆転していると判断して、吸気スロットルバルブ（７０）を全閉にしてエンジンを停止させるように構成したことを特徴とする作業車両としたものである。
【０００６】
請求項３記載の発明では、後温度センサ（５９）、前温度センサ（６２）、酸素濃度センサ（７１）からの信号を確認できないときには、吸気スロットルバルブ（７０）を全閉にしてエンジンを停止させるように構成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の作業車両としたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は上述のごとく構成したので、請求項１と請求項２の発明においては、既存のセンサを利用してエンジンの逆転を検出できるので、コスト高となるのを防止できる。
請求項３の発明においては、センサからの信号が検出できないときには、吸気スロットルバルブ（７０）を全閉にしてエンジンを停止させるので、エンジンの損傷を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】蓄圧式燃料噴射装置の全体構成図
【図２】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
【図３】トラクタの左側面図
【図４】トラクタの平面図
【図５】吸気系と排気系の模式図
【図６】エンジン停止のフローチャート図
【図７】エンジン停止のフローチャート図
【図８】エンジンとＤＰＦの模式図
【図９】ＤＰＦ再生時の吸気スロットルバルブ制御のフローチャート図
【図１０】アイドリング回転時における各種制御のフローチャート図
【図１１】異常検出のフローチャート図
【図１２】ポスト噴射時のタイムチャート図
【図１３】ＤＰＦ再生運転時のタイムチャート図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００１０】
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の各シリンダー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。
【００１１】
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作業車両（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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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）は粒状化物質（ＰＭ）を捕集するためのものである。前記ＥＧＲバルブ４３と絞り弁４７については、ＥＣＵ１００により制御される構成である。後処理装置４６はディーゼルパティキュレートフィルター（ＤＰＦ）４６ｂのみで構成してもよい、酸化触媒（ＤＯＣ）を設けると不燃物質が燃焼するので、よりクリーンな排気ガスとなる。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
図５に示すように、ＤＰＦ４６ｂとエンジンの制御を行うために、従来から、ＤＰＦ４６ｂの入口側に前温度センサ６２を設け、ＤＰＦ４６ｂの出口に後温度センサ５９を設けている。この前温度センサ６２と後温度センサ５９を利用してエンジンの逆転を検出する構成とする。
ＤＰＦ４６ｂが再生中であれば、
ＤＰＦ入口温度＜ＤＰＦ出口温度
となり、ＤＰＦ４６ｂが再生していない状態であれば、
ＤＰＦ入口温度≒ＤＰＦ出口温度
となる。しかしながら、エンジンが逆回転（クランク軸逆回転）を開始すると、
ＤＰＦ入口温度＞ＤＰＦ出口温度
となる。図６のフローチャートに示すように、ＤＰＦ出口温度が低い状態を検出すると、エンジンが逆回転を開始していると判断し、吸気スロットルバルブ７０を全閉にする制御を行い、エンジンを停止させる構成とする。
このように、既存のセンサを利用してエンジンの逆転を検出できるので、コスト高となるのを防止できる。また、エンジンの逆回転を止めることができる。エンジンが逆回転を開始するといろいろな不具合が発生するが、特にＤＰＦ４６ｂ内の煤がエンジン内に流れていき、エンジン内で発火することも考えられるが、このような不具合を防止できる。また、エンジンが逆転すると、エアクリーナ側が排気口となってしまうため、エアクリーナが直ぐに汚れてしまうが、このような不具合も防止できる。
前記温度センサを利用した別実施例において、
外気温度≒ＤＰＦ出口温度
になると、エンジンが逆転していると判断し、吸気スロットルバルブ７０を全閉にする制御を行い、エンジンを停止させる構成とする。
【００３８】
エンジンを停止させると、エンジンの逆転に気づいていない運転者は、エンジン自体や車体の故障と勘違いすることが考えられる。そこで、エンジンの逆転と判断された時点でブザー等で報知したり、操作部のモニターに表示することで、運転者にエンジンの逆転を知らせる構成とする。これにより、急にエンジンが停止しても、速やかに対処可能となる。
ＤＰＦ４６ｂとエンジンの制御を行うために、従来から、ＤＰＦ４６ｂの出口側に酸素濃度を検出する酸素濃度検出センサ７１を設けている。この酸素濃度センサを利用してエンジンの逆転を検出する構成とする。
酸素濃度センサ７１を設けており、出力が目標空燃比の出力と同じになるよう燃料噴射量を制御している。この酸素濃度センサ７１で酸素濃度を監視し、図７のフローチャートに示すように、酸素濃度が規定値以上に達するとエンジンが逆回転していると判断し、吸気スロットルバルブ７０を全閉にする制御を行い、エンジンを停止させる構成とする。
既存のセンサを利用してエンジンの逆転を検出できるので、コスト高となるのを防止できる。また、エンジンの逆回転を止めることができる。
前記前温度センサ６２、後温度センサ５９、酸素濃度センサ７１からの信号を確認できず、それぞれの検出値が不明なときは、吸気スロットルバルブ７０を全閉にする制御を行い、エンジンを停止させる構成とする。
このように、センサが故障しているときはエンジンの逆転の有無にかかわらずエンジンを停止させることで、エンジンの損傷を未然に防止できる。また、センサが故障していることを運転部の操作パネルに表示して修理を促すように構成している。
【００３９】
次に、ＤＰＦの再生効率を向上させる構成について説明する。図８に示すように、エンジンＥの過給機ＴＢから過給空気をＤＰＦ４６ｂに送る構成とする。具体的には、ＤＰＦ４６ｂの再生時に制御バルブ７２を開いて過給空気をＤＰＦ４６ｂの上流側へ導き、その後ＤＰＦ４６ｂの外周部へ導く構成とする。これにより、新鮮な酸素がＤＰＦ４６ｂに供給されるので、ＤＰＦの再生効率が向上するようになる。
【００４０】
前述した吸気スロットルバルブ７０の制御について説明する。ＤＰＦ４６ｂの再生時に、目標の空気量に対して吸気スロットルバルブ７０のフィードバック制御を行っている時に、過渡時に、目標空気量の変化に対して、吸気スロットルバルブ７０の応答性が良すぎるのを制限させるために、単位時間当たりの開度変化量に制限を持たせる構成とする。このフローチャートを図９に示している。このように、吸気スロットルバルブ７０の時間当たりの開度変化量に制限（Ａ％/ｓ以上）をかけることで、エアフローセンサや配管抜けなどの瞬間的に発生した異常による、誤った目標空気量に対して吸気スロットルバルブが応答してしまうことを防止することができるようになる。これにより、吸気スロットルバルブ７０の絞り過ぎが原因での高排気温度によるエンジン損傷を防止することができる。
【００４１】
次に、エンジンＥがアイドリング回転時における燃料噴射パターンを２パターン備える構成とする。作業走行選択スイッチを設け、作業を選択時には通常のアイドリングとし、走行を選択時には制動のためブレーキペダルを踏んだ時のアイドリング停止のパターンとし、制動の場合、燃費が向上して排ガス性能向上し、ブレーキペダルを踏む力を抑制することができる。
【００４２】
通常のアイドリングパターンでは、作業機入り時（停車しての散布や給水時）、エンジンがエンストしない燃料を噴射させ、エンストを防止してエンジンのねばり強さを出させる構成とする。この構成のフローチャートを図１０に示している。
【００４３】
制動時のアイドリングでは、燃料無噴射で燃費を向上させ、排ガス性能向上、前進推進力の抑制となるため、ブレーキを踏む力が抑制でき、容易に車体を停止できる。
【００４４】
ＤＰＦ４６ｂの手動再生時において、噴射されたポスト噴射量Ａに対して、ＤＰＦ４６ｂの入口温度Ｔの平均値が所定値よりも低い場合は、インジェクタ・センサ等の異常やＤＰＦ自体の異常と判断し、メータパネル等に異常表示して点検修理を促す構成とする。この構成を図１１と図１２に示している。
【００４５】
これにより、ＤＰＦの手動再生時のポスト噴射量の噴射し過ぎを防止できるので、オイルダイリューションを抑制でき、エンジントラブルの発生を防止できる。
【００４６】
ＤＰＦ４６ｂの再生運転中において、ＤＰＦ４６ｂの入口温度、１サイクルのポスト噴射量を計測する構成とし、ＤＰＦ再生運転中の入口温度が、ＤＰＦ再生に必要な温度よりも高い場合には、ポスト噴射量を減少させる構成とする。この構成を図１３に示している。
【００４７】
従来におけるＤＰＦの再生運転でポスト噴射を行う場合、定量のポスト噴射を行っていたが、運転状況によっては必要以上の燃料を消費しまう欠点があった。
【００４８】
これに対して、前述の構成では、ＤＰＦ４６ｂの入口温度を監視し、必要温度を維持できる範囲でポスト噴射量を低減させることで、燃料消費を抑制できる。
【００４９】
即ち、ＤＰＦ再生開始は従来と同じ温度勾配となるように同じ量のポスト噴射を行うが、ＤＰＦ入口温度が再生に必要な温度に達した後は、必要最小限の温度を維持できるだけのポスト噴射量に減少させる構成とする。これにより、無駄な燃料消費を抑制できる。また、オイルダイリューションを抑制できるため、エンジン内部の機器類への悪影響を防止でき、オイル交換の頻度を少なくできる。
【００５０】
次に、ＤＰＦ４６ｂを乗用の芝刈り機に搭載した場合について説明する。乗用芝刈機には、刈った刈草を一時収納するコレクタが搭載されている。そして、コレクタ内が刈草で満杯となると、コレクタ操作レバーのスイッチを操作することで、コレクタを上昇回動させて刈草を機外に排出するコレクタ操作レバーのスイッチ操作に連動して、ＤＰＦが再生運転中であれば再生運転を一時中断する構成とする。これにより、高温の排気ガスにより機外に排出した刈草に着火するのを防ぐことができる。ＤＰＦが再生運転中でなければ、再生運転に入らないように構成する。
【００５１】
また、乗用の芝刈り機において、機体が後進時にはＤＰＦの再生運転を一時中断する構成とする。ＤＰＦが再生運転中でなければ再生運転に入らないように構成する。これにより、機体後方に排出した刈草に着火するのを防ぐことができる。なお、後進状態の検出としては、後進操作の検出（レバー、スイッチ等）や走行伝動系の後進状態（軸の回転等）を検出する構成とする。
【００５２】
乗用の芝刈り機においては、市街地で使用することが多いので、道路上を走行中に限り、ＤＰＦの再生を許可するように構成してもよい。道路の検出はＧＰＳ等で行うが、明らかに作業走行では使用しない高速走行時において、ＤＰＦの再生を許可するように構成してもよい。また、芝刈り作業を行なう作業クラッチが切りの状態のときに、ＤＰＦの再生を許可するように構成してもよい。
【符号の説明】
【００５３】
ＰＭ    粒状化物質
４６ｂ  ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）
５９    後温度センサ
６２    前温度センサ
７０    吸気スロットルバルブ
７１    酸素濃度センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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