(57)【要約】【課題】ディーゼルエンジンにおけるＤＰＦ再生処理時のＰＭ過堆積による不具合の解消。【解決手段】ＤＰＦの再生処理時に吸排気絞り弁やポスト噴射等によって再生制御を行うコモンレール式ディーゼルエンジンにおいて、ＤＰＦの再生を通常速度で処理する通常再生モードと、通常速度より速い速度で処理する高速再生モードとを選択実施可能にＥＣＵに設定して設けたことを特徴とするコモンレール式ディーゼルエンジンとする。また、作業終了後にディーゼルエンジンを作動させてＤＰＦの強制再生処理を行わせるときにおいて、強制再生処理終了後にディーゼルエンジンを自動的に停止させる自動停止手段を設けたことを特徴とするコモンレール式ディーゼルエンジンとする。【選択図】図４
2010127253.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＤＰＦの再生処理時に吸排気絞り弁やポスト噴射等によって再生制御を行うコモンレール式ディーゼルエンジンにおいて、ＤＰＦの再生を通常速度で処理する通常再生モードと、通常速度より速い速度で処理する高速再生モードとを選択実施可能にＥＣＵに設定して設けたことを特徴とするコモンレール式ディーゼルエンジン。
【請求項２】
作業終了後にディーゼルエンジンを作動させて前記ＤＰＦの強制再生処理を行わせるときにおいて、強制再生処理終了後にディーゼルエンジンを自動的に停止させる自動停止手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載のコモンレール式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、コモンレール式ディーゼルエンジンに関する。特に、エンジンのＤＰＦ再生処理装置に関し、排気ガスを浄化するＤＰＦの再生処理に関するもの等に属する。
【背景技術】
【０００２】
近年、排気ガス対策のためＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルター）を有したディーゼルエンジンを車両に搭載するもの等が開示されている。（例えば、特許文献１参照）
これらのＤＰＦは、フィルターにＰＭ（粒子状物質）が堆積する現象か発生することから、この堆積したＰＭを燃焼させてフィルターを自動又は手動にて再生処理を行うことにより、ＰＭの堆積によるＤＰＦの故障を回避している。
【０００３】
このＰＭ堆積によるＤＰＦの故障回避の方策として、ＤＰＦを自動再生する自動再生実施点の差圧値と堆積灰分量との関係線を予め設定すると共に、灰分量がゼロの新品状態において定められるＰＭ過堆積しきい値をＰＭ過堆積の初期しきい値とし、差圧計測値に相当する自動再生差圧値及び該差圧値に対応する灰分量により初期しきい値を補正して算出した、補正しきい値を用いてＰＭ過堆積の有無を判断することが可能となる、ＰＭ過堆積によるＤＰＦ故障の有無判定の精度を向上できるＤＰＦの再生処理制御を行うもの等が開示されている。（例えば、特許文献２参照）
【特許文献１】実開平５−６５７６３号公報
【特許文献２】特開２００７−２７０６９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、前記の如く、ＰＭ過堆積によるＤＰＦ故障の有無判定の精度を向上させるものでは、ＤＰＦ再生処理時のＰＭ過堆積による故障回避については良好な方策となるが、一方、ＤＰＦの再生処理には排気温度が関係しているため、再生処理を行う際には或る程度の処理時間が必要となるが、このＤＰＦの再生処理時間は作業等その他の都合によって充分に時間が取れる場合と取れない場合とがあり、充分に再生処理時間が取れない場合はＰＭ過堆積による故障が発生し易いという不具合があった。
【０００５】
そこで本発明は、ディーゼルエンジンにおけるＤＰＦ再生処理時のＰＭ過堆積による不具合を解消しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、ＤＰＦの再生処理時に吸排気絞り弁やポスト噴射等によって再生制御を行うコモンレール式ディーゼルエンジンにおいて、ＤＰＦの再生を通常速度で処理する通常再生モードと、通常速度より速い速度で処理する高速再生モードとを選択実施可能にＥＣＵに設定して設けたことを特徴とするコモンレール式ディーゼルエンジンとしたものである。
【０００７】
このような構成により、ＤＰＦの再生処理時間に余裕がある場合には通常再生モードを選択することにより、吸排気絞り弁の開度とポスト噴射量等の制御によってＤＰＦ再生処理に必要な排気温度付近までしか上昇させない通常速度による再生処理制御を行わせることができると共に、ＤＰＦの再生処理時間に余裕がない場合には高速再生モードを選択することにより、吸排気絞り弁の開度とポスト噴射量等の制御によってＤＰＦ再生処理に必要な排気温度以上まで速やかに上昇させて通常速度よりも速い高速度によって再生処理制御を行わせることができる。
【０００８】
請求項２の発明は、作業終了後にディーゼルエンジンを作動させて前記ＤＰＦの強制再生処理を行わせるときにおいて、強制再生処理終了後にディーゼルエンジンを自動的に停止させる自動停止手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載のコモンレール式ディーゼルエンジンとしたものである。
【０００９】
このような構成により、コモンレール式ディーゼルエンジンにおいて、作業終了後にその時の都合によりエンジンを停止させることなくＤＰＦの強制再生処理を行わなければならないとき、強制再生処理終了後に自動停止手段の作動によって自動的にエンジンを停止させることができる。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明では、上記作用の如く、ＤＰＦの再生処理時間に余裕がある場合は通常再生モードを選択して通常速度による再生処理制御を行わせると共に、ＤＰＦの再生処理時間に余裕がない場合は高速再生モードを選択して通常速度より速い高速度によって再生処理制御を行わせることにより、そのときの都合に応じて再生処理制御を通常再生モード又は高速再生モードの何れかに時間を考慮して適宜に選択することができるから、ＤＰＦの再生処理時間の余裕の有無に関わらず充分に再生処理制御を行わせることが可能となり、ＰＭ堆積によるＤＰＦの再生処理を良好に行いＰＭ過堆積による不具合を解消することができる。
【００１１】
請求項２の発明では、上記作用の如く、コモンレール式ディーゼルエンジンにおいて、作業終了後にＤＰＦの強制再生処理を行わせるとき、強制再生処理終了後に自動停止手段の作動によって自動的にエンジンを停止させることができるから、車両を使用していない時間に監視が必要となる煩わしさもなく、便利にＤＰＦの強制再生処理を行わせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
ＤＰＦの再生処理時に吸排気絞り弁やポスト噴射等によって再生制御を行うコモンレール式ディーゼルエンジンにおいて、ＤＰＦの再生を通常速度で処理する通常再生モードと、通常速度より速い速度で処理する高速再生モードとを選択実施可能にＥＣＵに設定して設ける。また、農作業機に搭載したＤＰＦを装備したコモンレール式ディーゼルエンジンにおいて、作業終了後にエンジンを作動させた強制再生処理を行わせるとき、強制再生処理終了後にエンジンを自動的に停止させる自動停止手段を設ける。
【００１３】
以下に、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
コモンレール式ディーゼルエンジンＥついて、図１のシステム図によりその概要を示す如く、コモンレール式（蓄圧式燃料噴射方式）とは、各気筒への燃料噴射を要求圧力に調整して供給するコモンレール１（蓄圧室）を介して行うものである。
【００１４】
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を介して該エンジン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に導かれ蓄えられる。
【００１５】
該コモンレール１内の高圧燃料は各高圧燃料供給通路９により気筒５数分インジェクター６に供給され、ＥＣＵ１００からの指令に基づき、各気筒５毎にインジェクター６が開弁作動して、高圧燃料が該エンジンＥの各燃焼室内に噴射供給され、各インジェクター６での余剰燃料（リターン燃料）は各燃料戻し管１０により共通の燃料戻し通路１０ａへ導かれ、この燃料戻し通路１０ａ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への余剰燃料の燃料戻し通路１０ａ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。
【００１８】
農作業機に搭載したコモンレール式ディーゼルエンジンＥのＥＣＵ１００は、図２に示す如く、回転数と出力トルクの関係において、回転数の変動で出力も変動するドループ制御と、負荷が変動しても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と、アイソクロナス制御が負荷限界近くになると回転数を上昇させ出力を上げる重負荷制御とによる三種類の制御モードを設定している。
【００１９】
ドループ制御は走行モードとして、農作業を行わず移動走行する場合に使用するものであり、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。
【００２０】
アイソクロナス制御は通常作業モードとして、通常の農作業を行う場合に使用するものであり、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、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ものでオペレータが楽に操縦できる。
【００２１】
重負荷制御は重作業モードとして、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り、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ようなことがない。
【００２２】
従来、ディーゼルエンジンでは、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特有の、所謂ノック音を低減することが知られている。
【００２３】
このパイロット噴射は、メイン噴射の前に１回乃至２回に固定して行われるものであったが、前記コモンレール１のシステムを用いることで、エンジン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。
【００２４】
コモンレール式ディーゼルエンジンＥを搭載したトラクターＴは、図３の全体構成に示す如く、機体の前後部に前輪１２と後輪１３を備え、機体の前部に搭載した該エンジンＥの回転動力をトランスミッションケース１９の変速装置によって適宜変速して、これら前輪１２と後輪１３に伝えるように構成している。
【００２５】
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が設けられており、該ハンドル１６の下方には、機体の進行方向を前後方向に切り替える前後進レバー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。２０は足踏みペダルを示す。
ロータリ装置２１は機体後方にリンク２２で連結構成されている。
【００２６】
該トラクターＴは排気ガスを浄化処理するＤＰＦを装備しており、このＤＰＦはフィルターにＰＭを捕集して堆積するため、この堆積したＰＭを適宜時間の経過と共に再生処理により除去することが必要となることから、この再生処理を吸排気絞り弁の開度やポスト噴射量等の制御によって行うものである。
【００２７】
この再生処理は、再生処理時間を通常速度により処理制御を行わせる通常再生モードと、通常速度より速い高速度によって処理制御を行わせる高速再生モードとによる二通りの再生モードをＥＣＵ１００に設定させておくもので、必要に応じてオペレータによるダイヤル又はスイッチ等の操作により選択切り替えができる。
【００２８】
図４のフローチャートに示す如く、ＤＰＦの再生処理が必要かどうかのチェックを行い、必要が生じたときはＰＭの捕集量をチェックし、ＰＭの捕集量が適正範囲以内で再生処理時間に余裕がある場合では通常再生モードを選択して、エンジン回転数，吸排気絞り弁の開度とポスト噴射量等の制御により、ＤＰＦ再生処理に必要な排気温度付近までしか上昇させない通常速度による再生処理制御を行わせる。この再生処理は或る程度時間は必要とするが該エンジンＥへの負担は軽くなる。
【００２９】
次に、ＰＭの捕集量が適正範囲以内で再生処理時間に余裕がない場合では高速再生モードを選択して、エンジン回転数，吸排気絞り弁の開度とポスト噴射量等の制御により、ＤＰＦ再生処理に必要な排気温度以上まで速やかに上昇させ通常速度より速い高速度によって再生処理制御を行わせる。この再生処理は時間は速くなるが該エンジンＥへの負担は大きくなる。
【００３０】
このように、そのときの都合に応じて再生処理制御を、通常再生モード又は高速再生モードの何れかに時間を考慮してオペレータが適宜に選択することができるから、ＤＰＦの再生処理時間の余裕の有無に関わらず充分に再生処理制御を行わせることが可能となり、ＰＭ堆積によるＤＰＦの再生処理を良好に行いＰＭ過堆積による不具合を解消することができる。
【００３１】
なお、ＰＭの捕集量が適正範囲以上のとき、ＤＰＦの状態によっては危険な再生モードを選択してしまう場合があるため、ＥＣＵ１００がＤＰＦの破損に繋がると判断したときは通常再生モードのみの再生処理制御を行わせる。
【００３２】
また、前記コモンレール式ディーゼルエンジンＥにおいて、図５に示す如く、ターボ過給機２９のタービン２９ａ上流側と排気側の排気経路３０を気筒５の排気マニホールド３１に接続すると共に、該タービン２９ａの下流側に外方へ向け接続した排気管３２の該タービン２９ａ側寄りにＤＯＣ３３（酸化触媒）を、続いてＤＰＦ３４を各々内装して設け、この内装されたＤＰＦ３４の下流側からＥＧＲクーラ３５を経てターボ過給機２９のコンプレッサ２９ｂ上流側に接続してＥＧＲ経路３６を配設する。
【００３３】
このＥＧＲ経路３６の入口下手側の排気管３２に排気絞り弁３７を内設すると共に、ＥＧＲ経路３６と該コンプレッサ２９ｂの上流側位置との合流部にＥＧＲバルブ３８を配設し、該コンプレッサ２９ｂの下流側からインタークーラ３９を経て吸気側の吸気経路４０を気筒５の吸気マニホールド４１に接続配設する。
【００３４】
該排気管３２に内装されたＤＯＣ３３の上流側とＤＰＦ３４の下流側とに各々両排気圧力センサ４２ａ及び４２ｂを近接配置し、ＤＯＣ３３とＤＰＦ３４の中間位置に排気温度センサ４３を配置すると共に、これらの検出値をＥＣＵ１００へ送信可能に電気的に接続させ、ＤＰＦ３４による強制再生処理終了後にエンジンを自動的に停止させる自動停止スイッチ４５を設けて構成させる。
【００３５】
このような構成により、図６のフローチャートに示す如く、ＤＰＦ３４による強制再生開始により、時間が経過し排気圧力センサ４２ａ及び４２ｂの差圧値が減じ、排気温度センサ４３による温度値が低下したときは、キー電源をＯＦＦして該エンジンＥを停止させる。
【００３６】
このように作業終了後にＤＰＦの強制再生処理を行わせるとき、強制再生処理終了後に自動停止スイッチ４５の作動により自動的にエンジンを停止させることができるから、農作業機を使用していない時間に監視が必要となる煩わしさがなく、便利にＤＰＦの強制再生処理を行わせることができる。
【００３７】
また、ＤＰＦの再生処理を行うにはＤＯＣの前段での排気ガスの温度が２５０度以上必要であり、アイドリングや低負荷の運転では再生温度を確保することができないという不具合がある。
【００３８】
このため、前記図５に示す作用図の構成において、図７に示す如く、該排気管３２に内装されたＤＯＣ３３の上流側とＤＰＦ３４の下流側とに各々近接して配置している両排気圧力センサ４２ａ及び４２ｂと、ＤＯＣ３３の上流側位置に配置している排気温度センサ４３による検出値をＥＣＵ１００にて監視した内容によって、該両圧力センサ４２ａと４２ｂの差圧値によりＰＭ捕集量が設定値以上になった際、ＤＯＣ３３前段の温度がＤＰＦ３４再生温度に達していない場合にはＤＰＦ３４再生用の燃料噴射を行わせる。なお、ＤＰＦ３４再生時用の排気行程での噴射時期はＥＣＵ１００に設定を行う。
【００３９】
この燃料噴射は、図８（ａ）に示す如く、該気筒５，インジェクター６，ピストンａ，吸気バルブｂ，排気バルブｃ，排気口ｄを有するものにおいて、ＥＣＵ１００によりＰＭ捕集量が設定値以上になったと推定されるときは、排気行程の上死点前でＤＰＦ３４を再生させるために必要な温度となるまで燃料噴射を行わせ昇温させる。
【００４０】
この昇温作用を行う燃料噴射は、図８（ｂ）に示す如く、該排気マニホールド３１の出口３１ａから遠い気筒５にて燃料を噴射することで密度を均一にすることができるが、状況によっては全気筒５にて燃料を噴射させるようにしてもよく、ピストンａによって押し出される排気ガス流と共に排出させるため、気筒５壁面への燃料付着や潤滑油への燃料混入を抑制してＤＯＣ３３の酸化反応を活性化できるため、アイドリング運転であってもＤＰＦ３４の再生処理を可能とすることができる。
【００４１】
また、従来、強制（手動）再生時は中速回転で運転し、排気絞り弁を閉じ排気ガス温度を上げてＤＯＣとＤＰＦを活性化させると共に、ポスト噴射等により未燃燃料を排気ガスによって流しＤＯＣで燃焼させ、ＤＰＦ内温度をＰＭによる煤が燃焼するまで温度を上げる処理が必要であるが、通常では、ポスト噴射開始時は気筒内温度が充分に上がっておらず、一部の未燃燃料が排出され匂いや白煙を伴うことがある。
【００４２】
このような現象を防止するには、ＤＰＦの下流側に第２のＤＯＣを配置することが考えられるが、前段のＤＯＣと同等のサイズのＤＯＣを後段にも配置することは、搭載性やコスト面での影響が大きいことと、ＤＰＦ内のＰＭによる煤が急激に燃焼するときは、後段のＤＯＣが高温に曝され劣化してしまうという不具合かある。
【００４３】
このため、図９に示す如く、ターボ過給機２９のタービン２９ａ下流側に外方へ向け接続した排気管３２のタービン２９ａ側寄りにＤＯＣ３３を、続いてＤＰＦ３４を各々内装して設け、ＤＯＣ３３の上流側とＤＰＦ３４の下流側位置に排気圧力の差圧センサ４２と、ＤＯＣ３３とＤＰＦ３４の中間位置及びＤＰＦ３４の下流側位置に各々排気温度センサ４３ａと４３ｂを配置して設ける。なお、２９ｂはターボ過給機２９のコンプレッサ，３０は排気経路，３９はインタークーラ，４０は吸気経路を示す。
【００４４】
更に、排気管３２のＤＰＦ３４下流側位置にバイパス管路４６を分岐して設け
、このバイパス管路４６に小型のＤＯＣ３３ａを配置すると共に、バイパス管路４６のＤＯＣ３３ａに対応する排気管３２路位置に排気絞り弁３７を内装して設け、差圧センサ４２，排気温度センサ４３ａと４３ｂ，排気絞り弁３７を各々ＥＣＵ１００に電気的に接続して構成させる。
【００４５】
このような構成により、排気絞り弁３７を閉じた昇温モード運転時には、排気ガスの全量が後段バイパス管路４６のＤＯＣ３３ａへ流れ、ポスト噴射等により未燃燃料を流した際に前段のＤＯＣ３３で酸化しきれなかった未燃燃料は、後段バイパス管路４６のＤＯＣ３３ａで酸化して排出することができる。なお、ＤＯＣ３３ａに排気ガスの全量が流れるのは排気絞り弁３７を閉じた時だけであるからＤＯＣ３３ａを小型に纏めることができる。
【００４６】
また、前記図９に示す作用図の構成において、図１０に示す如く、排気管３２から分岐するバイパス管路４６に配置したＤＯＣ３３ａの下流側分岐管４６ｂに、流量（背圧）調整のための絞りｖを設けることにより、ポスト噴射等により未燃燃料を流した際に前段のＤＯＣ３３で酸化しきれなかった未燃燃料は、後段バイパス管路４６のＤＯＣ３３ａで絞りｖにより流量調整を行い充分に酸化して排出することができる。
【００４７】
また、前記図９に示す作用図の構成において、図１１に示す如く、排気管３２から分岐するバイパス管路４６に配置したＤＯＣ３３ａの下流側分岐管４６ｂに、流量（背圧）調整のための絞り弁ｗを設けることにより、ポスト噴射等により未燃燃料を流した際に前段のＤＯＣ３３で酸化しきれなかった未燃燃料は、後段バイパス管路４６のＤＯＣ３３ａで絞り弁ｗにより極め細かい流量調整を行いより充分に酸化して排出することができる。
【００４８】
また、前記図９に示す作用図の構成において、図１２に示す如く、排気管３２に配置した排気絞り弁３７を、バイパス管路４６の上流側分岐管４６ａ入口部に位置する排気管３２路に配置することにより、排気絞り弁３７を閉じたときの密閉度が良好で、バイパス管路４６のＤＯＣ３３ａに対する排気ガスの流れが充分となり、ポスト噴射等により未燃燃料を流した際に前段のＤＯＣ３３で酸化しきれなかった未燃燃料は、後段バイパス管路４６のＤＯＣ３３ａによって的確に酸化して排出することができる。
【００４９】
また、通常、トラクターにおける代掻き作業はエンジンの負荷率が２０％〜３０％の間で行われ、排気温度は２５０度〜３００度付近で使用される。このような軽負荷運転の場合、ＤＰＦへのＰＭによる煤詰まりの状態で運転しても燃焼が難しいためＤＰＦは再生不可である。更に、このように温度が低い作業領域ではＳＯＦ（可溶性有機成分）が煤成分に付着して溜り、更なる差圧上昇となりＤＰＦが詰まってしまう恐れがある。
【００５０】
このため、前記コモンレール式ディーゼルエンジンＥを搭載したトラクターＴにおいて、代掻きモードにより代掻き作業を行うときは、図１３（ａ）に示す如く、代掻き作業等の如き負荷率の低い軽負荷運転の場合、連続再生不可領域が大きくなりＤＰＦの再生ができないという不具合を生じるため、図１３（ｂ）に示す如く、吸排気絞り弁を絞り排気温度を上昇させてＰＭによる煤を燃焼させることにより、連続再生可能領域を負荷率の低いところまで拡大させることか可能となり、部分負荷でのＤＰＦのＰＭ燃焼を可能にし、作業中でのＤＰＦ詰まりを無くしオペレータの手間を省くことができる。
【００５１】
また、通常、コンバインにおける穀粒排出作業はエンジンの負荷率が１５％〜２０％の間で行われ、排気温度は２００度〜２５０度付近で使用される。このような軽負荷運転の場合、ＤＰＦへのＰＭによる煤詰まりの状態で運転しても燃焼が難しいためＤＰＦは再生不可である。更に、このように温度が低い作業領域ではＳＯＦが煤成分に付着して溜り、更なる差圧上昇になりＤＰＦが詰まってしまう恐れがある。
【００５２】
このため、コモンレール式ディーゼルエンジンＥを搭載したコンバインにおいて、穀粒排出モードにより穀粒排出作業を行うときは、図１４（ａ）に示す如く、穀粒排出作業等の如き負荷率の低い軽負荷運転の場合、連続再生不可領域が大きくなりＤＰＦの再生ができないという不具合を生じるため、図１４（ｂ）に示す如く、吸排気絞り弁を絞り排気温度を上昇させ３５０度付近に保持してＰＭによる煤を燃焼させることにより、連続再生可能領域を負荷率の低いところまで拡大させることか可能となり、作業中でのＤＰＦ詰まりを無くしオペレータの手間を省くことができる。
【００５３】
また、エンジンからの排気管がＤＰＦの直前にて曲げ部分があると、排気ガスが曲げ部での慣性力により円周方向に流されＤＰＦにＰＭの煤が偏析する可能性が強く、偏析防止を目的とした拡散板等では圧力損失が発生するため、ＤＰＦ直前に長いストレート部分を設けることが理想的ではあるが、コンパクトな配置ができ難いという難点がある。
【００５４】
このため、ＤＰＦ３４を搭載した農作業機において、図１５に示す如く、コンパクトにＤＰＦ３４を搭載するため、エンジンからの排気管２３をＤＰＦ３４の入口直前近傍に曲げ部ｒを形成しているものでは、排気ガスが曲げ部ｒでの慣性力により円周方向に流され、ＰＭの煤ｚがＤＰＦ３４の片方に偏析する可能性が強くなるという弊害がある。
【００５５】
このため、図１６に示す如く、曲げ部ｒが形成される排気管２３とＤＰＦ３４を、排気管２３側を大きくしてＤＰＦ３４側を小さくした円錐形状の整流部ｔによって接続することにより、曲げ部ｒによる排気ガスの慣性力を短い距離にて修正して強制的な整流を可能とし、ＤＰＦ３４に対し排気ガスを均一に導入することができるから、ＰＭの煤ｚのＤＰＦ３４への偏析を防止することができる。
【００５６】
なお、図１７に示す如く、曲げ部ｒが形成される排気管２３とＤＰＦ３４の接続部に円錐形状の整流部ｔを用いる方法ではなく、排気ガスの慣性力を相殺するために、ＤＰＦ３４に接続する排気管２３の曲げ部ｒを直角より鋭角αに角度をつけることにより、曲げ部ｒによる排気ガスの慣性力を簡単な構成にて修正して整流を可能とし、ＤＰＦ３４に対し排気ガスを均一に導入することができるから、ＰＭの煤ｚのＤＰＦ３４への偏析を防止することができる。
【００５７】
また、農作業機に搭載したエンジンにおいて、ＤＯＣやＤＰＦ等の後処理装置を装備するためには広いスペースが必要となるが、ＤＰＦ再生時には高温となるため配線や電装品等に対する熱影響を考慮した配置が必要となる。
【００５８】
このため、図１８に示す如く、断面を楕円形状とした後処理装置としてのＤＯＣ４７とＤＰＦ４８を排気管４９の上下方向に配置し、振動によって移動しないようストッパｓにより固定して設け、スターターを本体５０のハウジングに取付けると共に、ゼネレーターを本体５０の右側位置に配設して構成させる。
【００５９】
このような構成により、後処理装置としてのＤＯＣ４７とＤＰＦ４８を楕円形状として縦方向に配置することで、横方向のスペースを小さくすることが可能となり、後処理装置を本体５０の左側に配置すると共に、配線や電装品等を右側に集中させることで熱影響を軽減することができる。なお、後処理装置の配置部に配線や電装品等が無くなることで、後処理装置周りの空気の流れが良くなり、再生時における後処理装置表面の冷却効率を改善することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
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することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】コモンレールによる蓄圧式燃料噴射ディーゼルエンジンを示すシステム図。
【図２】三種類の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】トラクターにおける全体構成を示す側面図。
【図４】ＤＰＦ再生時に通常再生モードと高速再生モードとを切り替える手順を示すフローチャート。
【図５】ターボ過給器のタービン側下流の排気管にＤＯＣとＤＰＦを内装配置した状態を示す回路図。
【図６】ＤＰＦ強制再生時に排気圧力センサと排気温度センサの検出値低下によりエンジンを自動的に停止させる手順を示すフローチャート。
【図７】ターボ過給器のタービン側下流の排気管にＤＯＣとＤＰＦを内装配置した状態を示す回路図。
【図８】（ａ）ＰＭ捕集量が設定値以上のとき排気行程の上死点前でＤＰＦ再生のための燃料噴射状態を示す部分側面図。        （ｂ）該燃料噴射を排気マニホールドの出口から遠い気筒にて実施する状態を示す概略平面図。
【図９】ターボ過給器のタービン側下流の排気管にＤＯＣとＤＰＦを内装配置したものにおいてバイパス管路に第二のＤＯＣを配置した状態を示す回路図。
【図１０】ターボ過給器のタービン側下流の排気管にＤＯＣとＤＰＦを内装配置しバイパス管路に第二のＤＯＣを配置したものにおいて絞りを設けた状態を示す回路図。
【図１１】ターボ過給器のタービン側下流の排気管にＤＯＣとＤＰＦを内装配置しバイパス管路に第二のＤＯＣを配置したものにおいて絞り弁を設けた状態を示す回路図。
【図１２】ターボ過給器のタービン側下流の排気管にＤＯＣとＤＰＦを内装配置しバイパス管路に第二のＤＯＣを配置したものにおいてバイパス管路の入口部位置の排気管路に排気絞り弁を設けた状態を示す回路図。
【図１３】（ａ）トラクターにおいて軽負荷運転の場合には連続再生不可領域が大きい状態を示す線図。            （ｂ）吸排気絞り弁を絞り温度を上昇させて連続再生可能領域を拡大させる状態を示す線図。
【図１４】（ａ）コンバインにおいて軽負荷運転の場合には連続再生不可領域が大きい状態を示す線図。            （ｂ）吸排気絞り弁を絞り温度を上昇させて連続再生可能領域を拡大させる状態を示す線図。
【図１５】排気管の曲げ部によりＤＰＦへの排気ガスが円周方向に流れＰＭの煤が片方に偏析する状態を示す側面作用図。
【図１６】排気管の曲げ部によるＤＰＦへの排気ガスの流れを円錐形状の整流部により均一化しＰＭの煤の片方への偏析を防止する状態を示す側面作用図。
【図１７】排気管の曲げ部によるＤＰＦへの排気ガスの流れを排気管曲げ部の鋭角により均一化しＰＭの煤の片方への偏析を防止する状態を示す側面作用図。
【図１８】ＤＯＣとＤＰＦを楕円形状にて縦方向に配置した状態を示す概略側面図。
【符号の説明】
【００６２】
２９    ターボ過給器
２９ａ  タービン
３２    排気管
３３    ＤＯＣ
３４    ＤＰＦ
３７    排気絞り弁
４２    排気圧力センサ（差圧センサ）
４３    排気温度センサ
４５    自動停止スイッチ
１００    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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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