(57)【要約】【課題】排気ガスの排出経路に設けている後処理装置内のディーゼルパティキュレートフィルタの効率のよい再生を課題とする。【解決手段】前記ＥＧＲ回路４４は前記排気ガス後処理装置４６の下流側と過給器ＴＢの吸気タービン３６の上流側を接続する構成とし、前記ディーゼルパティキュレートフィルタ４６ｂの上流側に設けている圧力センサ５２が所定値以上の圧力を検出すると、ＥＧＲバルブ４３を全閉にすると共に絞り弁４７を絞ってディーゼルパティキュレートフィルタ４６ｂを再生する構成とし、該ディーゼルパティキュレートフィルタ４６ｂの下流側に設けている温度センサ５３が所定値以上の温度を検出すると、ディーゼルパティキュレートフィルタ４６ｂの再生を中止する制御を行なうエンジンコントロールユニット１００を設けたことを特徴とするディーゼルエンジンの構成とする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
過給器（ＴＢ）と、排気ガスの一部を吸気系に還元するＥＧＲ回路（４４）と、過給器（ＴＢ）の排気タービン（４５）の下手側に少なくとも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）を有する排気ガス後処理装置（４６）を備えたディーゼルエンジンにおいて、前記ＥＧＲ回路（４４）は前記排気ガス後処理装置（４６）の下流側と過給器（ＴＢ）の吸気タービン（３６）の上流側を接続する構成とし、前記ディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）の上流側に設けている圧力センサ（５２）が所定値以上の圧力を検出すると、ＥＧＲバルブ（４３）を全閉にすると共に絞り弁（４７）を絞ってディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）を再生する構成とし、該ディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）の下流側に設けている温度センサ（５３）が所定値以上の温度を検出すると、ディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）の再生を中止する制御を行なうエンジンコントロールユニット（１００）を設けたことを特徴とするディーゼルエンジン。
【請求項２】
前記ＥＧＲ回路（４４）にＥＧＲクーラ（５７）を設け、前記過給器（ＴＢ）の吸気タービン（３６）の下流側にインタークーラ（３７）を配置したことを特徴とする請求項１に記載のディーゼルエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、排気ガスを処理する後処理装置とＥＧＲを備えたディーゼルエンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
後処理装置を通過後の排気ガスの一部を、エンジンの吸気側に還元する技術が開示されている。しかしながら、後処理装置を強制再生するにあたり、この強制再生とＥＧＲの還元率とを関連させた制御技術は開示されていない（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００７−３１５３７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前述のような技術では、処理装置を強制再生するにあたり、ＥＧＲの還元率と関連させた制御の技術が開示されていないので、後処理装置の再生、ＥＧＲの還元が精度良く実行されないという欠点がある。
【０００４】
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、過給器（ＴＢ）と、排気ガスの一部を吸気系に還元するＥＧＲ回路（４４）と、過給器（ＴＢ）の排気タービン（４５）の下手側に少なくとも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）を有する排気ガス後処理装置（４６）を備えたディーゼルエンジンにおいて、前記ＥＧＲ回路（４４）は前記排気ガス後処理装置（４６）の下流側と過給器（ＴＢ）の吸気タービン（３６）の上流側を接続する構成とし、前記ディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）の上流側に設けている圧力センサ（５２）が所定値以上の圧力を検出すると、ＥＧＲバルブ（４３）を全閉にすると共に絞り弁（４７）を絞ってディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）を再生する構成とし、該ディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）の下流側に設けている温度センサ（５３）が所定値以上の温度を検出すると、ディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）の再生を中止する制御を行なうエンジンコントロールユニット（１００）を設けたことを特徴とするディーゼルエンジンとしたものである。
【０００６】
請求項１の作用は、燃焼した排気ガスはシリンダから出ていくが、この途中で排気ガスの一部はＥＧＲ回路（４４）から吸気系に還元される。ＥＧＲ回路（４４）内を流れるＥＧＲガスは、ディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）の下流側から過給器（ＴＢ）の吸気タービン（３５）の上流側に還元される。
【０００７】
後処理装置（４６）の一部を構成するディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）は排気ガス中の粒状化物質（ＰＭ）を捕集するが、低負荷状態が長時間続くと粒状化物質（ＰＭ）が蓄積状態となって詰ってしまう。この詰り状態を圧力センサ（５２）で測定し、所定以上の圧力になると、ＥＧＲバルブ（４３）を全閉にするとともに後処理装置（４６）下手側の絞り弁４７も絞る。すると、排気ガス温度が上昇するので高温の排気ガスで（ＰＭ）が焼きとばされ、ディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）が再生する。
【０００８】
このようなディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）の再生中において、このディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）の下流側の温度センサ（５３）が所定値以上の高温を検出すると、ディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）の再生を中止する。
【０００９】
請求項２記載の発明では、前記ＥＧＲ回路（４４）にＥＧＲクーラ（５７）を設け、前記過給器（ＴＢ）の吸気タービン（３６）の下流側にインタークーラ（３７）を配置したことを特徴とする請求項１に記載のディーゼルエンジンとしたものである。
【００１０】
請求項２の作用は、請求項１の作用に加え、ＥＧＲ回路（４４）内を通過するガスはＥＧＲクーラ（５７）で冷却される。また、大気からの吸入空気とＥＧＲガスが合流し、吸気タービン（３６）で過給され、インタークーラ（３７）で冷却される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は上述のごとく構成したので、請求項１記載の発明においては、ディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）の再生と中止が適正に行なわれる。さらに、ＥＧＲガスはディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）を通過後のガスが還元されるので、燃焼に与える粒状化物質（ＰＭ）の影響を少なくすることができる。
【００１２】
請求項２記載の発明においては、請求項１の効果に加え、ＥＧＲクーラ（５７）とインタークーラ（３７）の両方で冷却されるので、ＮＯｘ低減効果が大きくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明を実施するための最良の形態を説明する。
図１は、蓄圧式燃料噴射装置の全体構成図である。蓄圧式燃料噴射装置は、例えば、多気筒ディーゼル機関に適用されるものであるが、ガソリン機関でもよい。そして、蓄圧式燃料噴射装置は、噴射圧力に相当する高圧燃料を蓄圧するコモンレール１と、このコモンレール１に取り付けられる圧力センサ２と、燃料タンク３より汲み上げた燃料を加圧してコモンレール１に圧送する高圧ポンプ４と、コモンレール１に蓄圧された高圧燃料をエンジンＥのシリンダー５内に噴射する燃料噴射ノズル６と、前記高圧ポンプ４と燃料噴射ノズル６等の動作を制御する制御装置（ＥＣＵ）等から構成される。ＥＣＵとは、エンジンコントロールユニットの略称である。
【００１４】
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。
【００１５】
コモンレール１内の高圧燃料は各高圧燃料供給通路９により気筒数分の燃料噴射ノズル６に供給され、ＥＣＵ１００からの指令に基づき、各シリンダーに燃料噴射ノズル６が作動して、高圧燃料がエンジンＥの各シルンダー５室内に噴射供給され、各燃料噴射ノズル６での余剰燃料（リターン燃料）は各リターン通路１０により共通のリターン通路１０へ導かれ、このリターン通路１０によって燃料タンク３へ戻される。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
図３は、前述のようなコモンレール１を有するディーゼルエンジンを搭載したトラクターの側面図を示し、図４はその平面図を示している。平面図においては、図３に示すキャビン１４を省いた状態を示している。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
シリンダー５内で燃焼した排ガスは、排気バルブ４１から排気マニホールド４２を通過した後、過給器ＴＢの排気タービン４５で過給器ＴＢを駆動して排出される構成である。
このディーゼルエンジンは、排気ガスの一部を吸気側に混入させるためのＥＧＲ（排気再循環装置）回路４４を有している。ＥＧＲ回路で排気ガスの一部を吸気側に混入させることで酸素量（Ｏ2）を減らして、窒素酸化物Ｎｏxの発生を低減させるように構成している。ただし、ＥＧＲ率が上昇しすぎると、逆に酸素量が少なくなって不完全燃焼になるので、燃焼状態によりＥＧＲ率を調節する必要がある。この調節は、ＥＧＲバルブ４３にて行う。ＥＧＲ回路４４は、後述する後処理装置４６下流側の排気管５５と過給器ＴＢの吸気タービン３６上流側の吸入管５６との間を接続している。また、ＥＧＲ回路４４の途中にはＥＧＲクーラ５７を設ける構成としている。このＥＧＲバルブ４３の開閉具合でシリンダー５内への排気ガスの還元量が変化する。
【００３２】
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。
【００３３】
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）は粒状化物室（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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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を設けておいて、この圧力センサ５２の値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。
【００３７】
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５３を設け、この温度センサ５３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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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５３を設けているので、この温度センサ５３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。
【００４３】
図６に示す５８ａ、５８ｂ、５８ｃ、５８ｄについては、各シリンダー５内への吸気ポートである。実施例では４気筒である。３８は図５で説明した吸気マニホールドである。前述した図５の構成では、ＥＧＲ回路４４の還元は過給器ＴＢの上流側としていたが、図６の構成では、シリンダー室５直前の各ポート５８ａ、５８ｂ、５８ｃ、５８ｄに還元するように構成する。これにより、ＥＧＲ還元率の各気筒間格差を防止できるようになり、燃焼が安定して排気ガス中の汚染物質量も少なくなる。
【００４４】
図７の構成では、シリンダー室５直前の各ポート５８ａ、５８ｂ、５８ｃ、５８ｄとＥＧＲ回路４４との間に各電磁弁５９ａ、５９ｂ、５９ｃ、５９ｄを設ける構成としている。この各電磁弁５９ａ、５９ｂ、５９ｃ、５９ｄについては、吸気側の吸気バルブ３９の開時のタイミングに合わせて開く構成とする。これにより、ＥＧＲガスの還元が精度良く実行可能となる。
【００４５】
次に、図８について説明する。
エンジンＥのクランク軸６０からベルト６６を介してＥＧＲ用過給器６５を駆動し、バルブ６４を開いてＥＧＲサージタンク６１内にガスを蓄圧する構成とする。このように、専用のＥＧＲ用過給器６５を用いることで、排気圧力より吸気圧力が大きい場合でも、チェックバルブが不要で、しかも安定したＥＧＲ還元が可能となる。
【００４６】
ＥＧＲサージタンク６１内には圧力センサ６５が設けられており、常時一定の圧力となるようにしている。そして、ＥＧＲサージタンク６１内、またはＥＧＲ回路４４、又は排気ガス管６７内には、それぞれＣＯ2センサ６２ａ、６２ｂ、６２ｃを設けている。これらのＣＯ2センサ６２ａ、６２ｂ、６２ｃのうち、重要な役割をしているものがＥＧＲサージタンク６１内のＣＯ2センサ６２ａである。即ち、ＥＧＲガスは一旦ＥＧＲサージタンク６１内に蓄積されてから還元されるので、還元されるＥＧＲガス中のＣＯ2濃度の急激な変化を防止でき、制御が容易となり燃焼が安定するようになる。また、ＥＧＲガスを還元する際には、ＥＧＲバルブ６３にてリニア制御で行なうので、還元する際のＥＧＲの脈動を防止できて吸気の乱流を防止できるようになる。
【００４７】
また、ＥＧＲ回路４４や排気ガス管６７に設けられているＣＯ2センサ６２ｂ、６２ｃについては、適正なＣＯ2濃度となるようにするためのものである。即ち、ＣＯ2センサ６２ｂ、６２ｃからの情報に基づいて、燃料噴射タイミングを変更したり、プレ噴射、パイロット噴射、アフター噴射等のタイミングや噴射量を制御するものである。ＥＧＲガスが合流後の吸気側のＣＯ2センサ６２ｄについては、実際に吸気されるＣＯ2濃度を測定して確認するためのものである。
【００４８】
次に、図９について説明する。
吸入された空気の一部をＤＰＦ４６ｂの上流側に送る構成とする。具体的には、過給器ＴＢの吸気タービン３６を通過後の過給された空気の一部を、バイパス回路７０を経由して送る構成とする。このバイパス回路７０には、バルブ７１が設けられている。エンジンが軽負荷状態になるとバルブ７１を開いて空気の一部をＤＰＦ４６ｂの上流側に送る構成とする。これにより、低負荷時においてもＤＰＦ４６ｂの再生が可能となる。この実施例においては、ＥＧＲ回路４４の入り口は過給器ＴＢの排気タービン４５の上流側であり、還元口は過給器ＴＢの吸気タービン３６の下流側としている。６８はＥＧＲバルブである。６９は排気タービン４５とＤＰＦ４６ｂの間の絞り弁である。
【００４９】
前記過給器ＴＢの過給圧が低い状態で全負荷時の燃料を噴射すると、空気過剰率が低下して黒煙が多く排出されるようになる。そこで、過給圧が下がると燃料噴射量を制限することは従来から公知の技術である。
【００５０】
ところが、このような制御を行うと、トラクターがローアイドル回転数からハイアイドル回転数に回転を上げてから作業機２１を下げて作業を開始する一連の流れの中において、過給器ＴＢの過給遅れのために作業開始時に低過給圧時の燃料噴射量制限に引っかかってしまい、出力不足となってエンジン回転数ドロップを生じてしまうという欠点がある。
【００５１】
そこで、負荷に応じて低過給時の燃料噴射量の制限値を変更するようにする。具体的には、作業機２１の位置で変更するようにする。即ち、作業機２１の位置が圃場面に近い状態（下降中）では、燃料噴射量の制限値を緩くするか、又は燃料噴射量の制限を実施しないようにする。このように、過給器ＴＢが低過給圧であっても、これからエンジンに負荷が作用すると予測される場面や、負荷が作用する直前の場面において燃料噴射量の制限値を変更したり解除することで、エンジン回転数のドロップを防止できるようになる。
【００５２】
また、実際のエンジンドロップが始まってから燃料噴射量の制限値を緩くしたり解除したりしても、間に合わない場合があり作業効率が低下してしまうが、このような不具合も防止できるようになる。
【００５３】
前記作業機２１の位置の検出方法としては、作業機２１を支持しているリフトアームの角度を検出（図３のリフトアーム角度センサ２２ａで検出）するようにしてもよいし、作業機２１の昇降位置をポジションセンサで検出するように構成してもよい。
【００５４】
図１０はエンジンの性能カーブを示している。標準のカーブＬ１に対して、ＮＯｘ排出率の悪いトルク点付近の最大トルクを制限して定格高負荷域のコモンレール圧を増加させ、さらに、パイロット噴射させることで、出力は低いものの排気ガスを悪化させない燃費の良いモードのカーブＬ２を備える構成とする。具体的には、トルク点付近は燃料噴射量が多いため、コモンレールを搭載したエンジンではレール圧を高くするなどしてスモークやＰＭの増加を抑え込む構成としているが、その反面ＮＯｘは高負荷になるにつれて排出率が増える傾向にある、そこで、最大トルク値を抑えることで、低格付近のレール圧を増加させても全体のＮＯｘ排出率は変わらず、定格付近の燃料消費率を良化させることができるようになる。さらに、パイロット噴射を行ってもレール圧増加のためにスモークが悪化せず燃費を良化でき、ＮＯｘも減らすことができるようになる。前記標準カーブＬ１と燃費カーブＬ２は、ＥＣＵ１００内に同時に備えている。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
トラクターやコンバイン等の農作業機を始め一般車両にも利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【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】吸気ポートの模式図
【図７】吸気ポートの模式図
【図８】吸気系と排気系の模式図
【図９】吸気系と排気系の模式図
【図１０】エンジンの性能カーブを示す線図
【符号の説明】
【００５７】
ＴＢ    過給器
ＰＭ    粒状化物質
３６    吸気タービン
３７    インタークーラ
４３    ＥＧＲバルブ
４４    ＥＧＲ回路
４５    排気タービン
４６    排気ガス後処理装置
４６ｂ  ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）
４７    絞り弁
５２    圧力センサ
５３    温度センサ
５７    ＥＧＲクーラ
１００    エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）
【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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