(57)【要約】【課題】排気ガスの排出経路に設けているディーゼルパティキュレートフィルタの再生の効率化。【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を備えたディーゼルエンジンを搭載した作業車両において、エンジン回転数を検出するエンジン回転センサＲと燃料噴射量を検出する燃料噴射量センサＱの検出値から、煤検出マップ６８を用いて排出される煤の量を予測算出する構成とし、さらに、作業車両が位置している標高を検出する高度センサＰの検出値が所定値以上になると、標高による補正マップ６９を用いて排出される煤の量を補正して予測算出し、この補正して予測算出した煤の量に基づいてディーゼルパティキュレートフィルタ４６ｂを再生す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
2011179381.tif 000002
【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）を備えたディーゼルエンジンを搭載した作業車両において、エンジン回転数を検出するエンジン回転センサ（Ｒ）と燃料噴射量を検出する燃料噴射量センサ（Ｑ）の検出値から、煤検出マップ（６８）を用いて排出される煤の量を予測算出する構成とし、さらに、作業車両が位置している標高を検出する高度センサ（Ｐ）の検出値が所定値以上になると、標高による補正マップ（６９）を用いて排出される煤の量を補正して予測算出し、この補正して予測算出した煤の量に基づいてディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）を再生す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）を備えたディーゼルエンジンを搭載した作業車両において、エンジン回転数を検出するエンジン回転センサ（Ｒ）と燃料噴射量を検出する燃料噴射量センサ（Ｑ）の検出値から、煤検出マップ（６８）を用いて排出される煤の量を予測算出する構成とし、さらに、機体の傾斜角度を検出する傾斜センサ（７１）の検出値に基づき角度による補正マップ（７２）を用いて排出される煤の量を補正して予測算出し、この補正して予測算出した煤の量に基づいてディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）を再生するように構成したことを特徴とする作業車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）備えたディーゼルエンジンを搭載した作業車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）を再生させるにあたり、ＤＰＦ内に溜まる煤の量を予測して算出し、この予測して算出した値に基づいてＤＰＦを再生する構成である（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２００５−２８１７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、高度が高く空気の薄い場所、即ち、高い山などの山間地においては、煤の発生が多くなるのでＤＰＦの詰まりが早くなってしまうという問題点がある。また、機体の傾斜状態を考慮してＤＰＦを再生する技術は開示されていないので、煤の発生が多くなってしまう。したがって、煤が溜まった状態でエンジンを運転すると、エンジン馬力の低下やＤＰＦの損傷を招いてしまう。
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。
【０００６】
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）を備えたディーゼルエンジンを搭載した作業車両において、エンジン回転数を検出するエンジン回転センサ（Ｒ）と燃料噴射量を検出する燃料噴射量センサ（Ｑ）の検出値から、煤検出マップ（６８）を用いて排出される煤の量を予測算出する構成とし、さらに、作業車両が位置している標高を検出する高度センサ（Ｐ）の検出値が所定値以上になると、標高による補正マップ（６９）を用いて排出される煤の量を補正して予測算出し、この補正して予測算出した煤の量に基づいてディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）を再生す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、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。エンジン回転数と燃料噴射量から、煤検出マップ（６８）を用いて排出される煤の量を予測算出する。そして、作業車両が位置している標高高度値が所定値以上になると、標高による補正マップ（６９）を用いて排出される煤の量を補正して予測算出する。この補正して予測算出した煤の量に基づいてディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）を再生する。
【０００７】
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）を備えたディーゼルエンジンを搭載した作業車両において、エンジン回転数を検出するエンジン回転センサ（Ｒ）と燃料噴射量を検出する燃料噴射量センサ（Ｑ）の検出値から、煤検出マップ（６８）を用いて排出される煤の量を予測算出する構成とし、さらに、機体の傾斜角度を検出する傾斜センサ（７１）の検出値に基づき角度による補正マップ（７２）を用いて排出される煤の量を補正して予測算出し、この補正して予測算出した煤の量に基づいてディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）を再生す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。
【０００８】
請求項２の作用は、燃焼した排気ガスはシリンダから出ていくが、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。エンジン回転数と燃料噴射量から、煤検出マップ（６８）を用いて排出される煤の量を予測算出する。そして、作業車両の傾斜状態により角度による補正マップ（７２）を用いて排出される煤の量を補正して予測算出する。機体が登坂を走行中は煤が増加する側に補正する。この補正して予測算出した煤の量に基づいてディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）を再生する。
【発明の効果】
【０００９】
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、高度が高く空気の薄い場所での作業、即ち、高い山などの山間地においては、煤の発生が多くなるのでＤＰＦの詰まりが早くなってしまうという問題点があるが、高度によって煤が発生する量を補正して予測算出し、この補正して予測算出した値によりディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）するので、再生が効率よく実行できるようになる。そして、エンジン馬力低下やディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）、エンジンなどの損傷を防止できるようになる。
【００１０】
請求項２記載の発明においては、機体の傾斜によって煤が発生する量を補正して予測算出し、この補正して予測算出した値によりディーゼルパティキュレートフィルタ（４６ｂ）するので、請求項１と同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【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】再生のブロック図
【図７】再生のフローチャート図
【図８】再生のローチャート図
【図９】エンジン回転とＤＰＦ内のＰＭ堆積量の関係図
【図１０】エンジン回転数とトルクとの関係図
【図１１】過給圧変更のフローチャート図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００１３】
図１は、蓄圧式燃料噴射装置の全体構成図である。蓄圧式燃料噴射装置は、例えば、多気筒ディーゼル機関に適用されるものであるが、ガソリン機関でもよい。そして、蓄圧式燃料噴射装置は、噴射圧力に相当する高圧燃料を蓄圧するコモンレール１と、このコモンレール１に取り付けられる圧力センサ２と、燃料タンク３より汲み上げた燃料を加圧してコモンレール１に圧送する高圧ポンプ４と、コモンレール１に蓄圧された高圧燃料をエンジンＥのシリンダー５内に噴射する燃料噴射ノズル６と、前記高圧ポンプ４と燃料噴射ノズル６等の動作を制御する制御装置（ＥＣＵ）等から構成される。ＥＣＵとは、エンジンコントロールユニットの略称である。
このように、コモンレール１は、エンジンＥの各シリンダー５へ燃料を噴射するものであり、燃料供給を要求された圧力とするものである。
前記燃料タンク３内の燃料は吸入通路により燃料フィルタ７を介してエンジンＥで駆動される高圧ポンプ４に吸入され、この高圧ポンプ４によって加圧された高圧燃料は吐出通路８によりコモンレール１に導かれて蓄えられる。
コモンレール１内の高圧燃料は各高圧燃料供給通路９により気筒数分の燃料噴射ノズル６に供給され、ＥＣＵ１００からの指令に基づき、各シリンダーに燃料噴射ノズル６が作動して、高圧燃料がエンジンＥの各シルンダー５室内に噴射供給され、各燃料噴射ノズル６での余剰燃料（リターン燃料）は各リターン通路１０により共通のリターン通路１０へ導かれ、このリターン通路１０によって燃料タンク３へ戻される。
また、コモンレール１内の燃料圧力（コモンレール圧）を制御するため高圧ポンプ４に圧力制御弁１１が設けられており、この圧力制御弁１１はＥＣＵ１００からのデューティ信号によって、高圧ポンプ４から燃料タンク３への余剰燃料のリターン通路１０の流路面積を調整するものであり、これによりコモンレール１側への燃料吐出量を調整してコモンレール圧を制御することができる。
具体的には、エンジン運転条件に応じて目標コモンレール圧を設定し、レール圧力センサ２により検出されるコモンレール圧が目標コモンレール圧と一致するよう、圧力制御弁１１を介してコモンレール圧をフィードバック制御する構成としている。
作業車（農作業機）におけるコモンレール１を有するディーゼルエンジンＥのＥＣＵ１００は、図２に示すように、回転数と出力トルクの関係において走行モードＡと通常作業モードＢ及び重作業モードＣの三種類の制御モードを有する構成としている。
走行モードＡは、エンジン回転数の変動で出力も変動するドループ制御である。農作業を行わず移動走行する場合に使用するものである。例えば、ブレーキを掛けて走行速度を減速したり停止したりすると、この走行負荷の増大に伴ってエンジン回転数が低下するため走行速度の減速や停止を安全に行うことができるものである。
通常作業モードＢは、負荷が変動してもエンジン回転数が一定で出力を負荷に応じて変更するアイソクロナス制御である。通常の農作業を行う場合に使用するものである。例えば、トラクターであれば耕耘作業時に耕地が固く耕耘刃に抵抗が掛かるときであり、コンバインであれば収穫作業時に収穫物が多く負荷が増大したときでも、出力が変動して回転数を維持するときである。
重作業モードＣは、通常作業モードＢと同様に負荷が変動してもエンジン回転数一定で出力を負荷に応じて変更するアイソクロナス制御に加え、負荷限界近くになると回転数を上昇させて出力を上げる重負荷制御を加えた制御である。特に、負荷限界近くで農作業を行う場合に使用するものである。例えば、トラクターで耕耘作業を行っている際に、特に、固い耕地に遭遇してもエンジン出力が通常の限界を越えて増大するので作業を中断することがなく、効率の良い作業が可能となる。
これらの作業モードＡ，Ｂ，Ｃは、各作業モードＡ，Ｂ，Ｃを切り替え可能な作業モード切替スイッチの操作、又は農作業車（トラクター、コンバイン、田植機等）の走行変速レバーの変速操作、又は作業クラッチ（トラクターであればロータリであり、コンバインであれば刈取部、脱穀部である）の入り切り操作等によって切り替わるように構成する。
ディーゼルエンジンＥでは、メイン噴射に先立って少量の燃料をパルス的に噴射するパイロット噴射を行うことにより、着火遅れを短縮してディーゼルエンジンＥ特有のノック音を低減し、騒音を低減することが可能な構成としている。
このパイロット噴射は、メイン噴射の前に１回又は２回に限定して行われるものであったが、前記コモンレール１の蓄圧式燃料噴射装置を用いることで、エンジンＥの状況に応じてパイロット噴射の状態を変化させ、騒音の低減や不完全燃焼による白煙又は黒煙の発生を抑制できるようになる。また、メイン噴射に先立って少量の燃料をパルス的に噴射するパイロット噴射を行うことにより、排ガス中の窒素酸化物の量が減少するようになる。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
前述のように、ＤＰＦ４６ｂ内の煤、粒状化物質（ＰＭ）を再生する場合は、ＤＰＦ４６ｂ前後の差圧を圧力センサ５８、５３で監視する構成としているが、コスト的に高価な構成となってしまう。そこで、図６に示すように、エンジン回転センサＲによるエンジン回転数と、燃料噴射量センサＱによる燃料噴射量から煤（ＳＯＯＴ）マップ６８に基づき煤の発生量を予測算出するように構成してもよい。しかしながら、高度が高く空気の薄い場所、即ち、高い山などの山間地においては、燃料の関係から煤の発生が多くなる。このため、前記スートマップ６８では正確な煤の量を予測できなくなる。そこで、標高による補正マップ６９におり、ＳＯＯＴマップ６８で算出する煤の予測量を補正する構成とする。図７にはこのフローチャートを示している。標高については、５００ｍ以上で補正することで、効果が顕著に現れてくる。また、標高については、標高高度センサＰで検出する構成とする。高度については、ＧＰＳからの情報で計算するように構成してもよい。
【００４１】
これにより、煤の量の予測算出精度が高くなるので、ＤＰＦ４６ｂを効率的に再生可能となり、エンジン馬力の低下やＤＰＦ４６ｂの損傷を防止できるようになる。
【００４２】
また、吸入空気量が減少する高地においては、大気圧とＤＰＦ４６ｂの前後差圧（圧力センサ５８と５３の差）に応じて、低回転域の全負荷時における燃料噴射量を絞る構成とする。これにより、回転落ちした際にエンジンから排出される大量の煤によって急激なＤＰＦ４６ｂの煤堆積を防止できるようになる。したがって、手動再生を行うための作業の中断や、煤の溜まりすぎによるＤＰＦ４６ｂの損傷、急激な排気圧の上昇によるエンジンへのダメージを回避することが可能となる。
【００４３】
また、機体が登坂時と下降時においては、エンジン負荷の関係から、登坂時では煤の発生量が多く、下降時では煤の発生量が少なくなる。そこで、機体に設ける傾斜センサ７１の値に応じて、専用の角度補正マップ７２で煤の発生量を予測補正する構成とする。図８にはこのフローチャートを示している。これにより、精度の高い煤発生量を予測できるようになる。
ＤＰＦ４６ｂの再生が終了すると、エンジンを自動的に変動状態（ラインＬ３）としてチェックすることで、ＤＰＦ４６ｂ内のＰＭ残量を把握する構成とする。即ち、エンジンを自動的にローアイドル回転からハイアイドル回転へ変動させる。そして、ラインＬ１のように、ＤＰＦ４６ｂにＰＭの堆積の無い時のＤＰＦ４６ｂの差圧（圧力センサ５８と５３の差）を記憶しておき、再生完了時に前記ラインＬ１に対してどのくらい差があるかを実測ラインＬ２と比較する構成とする。これにより、ＤＰＦ４６ｂ内のＰＭの量を精度よく把握することが可能となる。
【００４４】
また、ＤＰＦ４６ｂの再生時において、環境の変化（大気温等）により、排ガス温度が所定値よりも低い場合は、メイン噴射に後に行うアフター噴射をリタード（遅角）する構成とする。これにより、排気温度が上昇してＤＰＦ４６ｂの再生が効率よく行われるようになる。さらに、前記アフター噴射のリタードに加えて、コモンレール１のレール圧を上昇させるように構成してもよい。また外気温に応じて、即ち、寒冷地では噴射量を多くし、温暖地では噴射量を少なくすることで、ＤＰＦ４６ｂの再生温度を制御可能となる。
【００４５】
また、ＤＰＦ４６ｂの前後差圧が所定値を越えると、コモンレール１のレール圧を上昇させ、メイン噴射のリタードを行う構成とする。ＮＯｘ量を変化させずに、レール圧の増加とメイン噴射タイミングをリタードすると、ＰＭの堆積量は減少して排気温度は上昇する方向となる。しかしながら、燃費は悪化するので、使い分けが重要となる。
【００４６】
また、メイン噴射の前に行うパイロット噴射があるが、ＤＰＦ４６ｂの前後差圧が所定値を越えると、２０〜２５度の間隔で行う構成とする。通常時は、４５〜４５度の間隔であり、排ガス面（ＮＯｘ・スモーク）でバランスを良くしているが、ＤＰＦ４６ｂの前後差圧が所定値を越えると２０〜２５度の間隔にすることで、ＮＯｘ排出量を増やしてＤＰＦ４６ｂ内のＰＭの燃焼を促進させる構成とする。この場合も、使い分けが重要となる。
【００４７】
前述したように、ＤＰＦ４６ｂを自動再生中において、ＤＰＦ４６ｂ内のＰＭ量の減少量が少ない場合や、ＰＭ量が減少しない場合においては、ポスト噴射の噴射量の積算値によって手動再生に切り替えることを指示する構成とする。自動再生が長時間続くと、オイルが希釈されてしまう等の不具合が発生してしまうので、これを防止する。もちろん、自動再生でＰＭが予定通り減少した場合は、ポスト噴射量の積算をリセットする。
【００４８】
図１０にはエンジン回転数とトルク（出力特性）との関係を示している。下位のラインＬ６の出力特性３ほど、排気温度が高くなる噴射特性としている。このように、異なる複数種類の最大出力カーブを備えており、これらのカーブを条件によってＥＣＵ１００が自動的に切り換える構成としている。
【００４９】
エンジン回転数が所定値よりも低い場合は、上位の出力カーブに順次移行し、逆にエンジン回転数が所定値よりも高い場合は、下位の出力カーブに順次移行する構成とする。これにより、ＤＰＦ４６ｂの再生が促進されるようになる。
【００５０】
また、出力カーブの移行の有無や、エンジン回転数の所定値の閾値については、運転者が任意に設定可能に構成しているので、ＤＰＦ４６ｂの再生については、運転者の意図が反映できるようになる。
【００５１】
前記図５に示している過給器ＴＢは、可変式のアクチュエータのウエストゲート付きである。そして、ＤＰＦ４６ｂの前後差圧（圧力センサ５８と５３の差）を測定し、この差圧が所定値を越えると、過給器ＴＢのアクチュエータ圧を変更して過給圧を下げる構成とする。そして、差圧が所定値以下になると、過給器ＴＢのアクチュエータ圧を元に戻す構成とする。
【００５２】
ＤＰＦ４６ｂの差圧が上昇したときに、過給器ＴＢのアクチュエータ圧を変化させて過給圧をさげることで、排気温度は上昇する。充填効率が下がるため、多少燃費は悪化するが、ＤＰＦ４６ｂには煤が堆積しにくくなる。図１１にはこの制御のフローチャートを示している。
【００５３】
また、ＤＰＦ４６ｂの差圧が上昇したときに、スモークリミット値を補正マップにより低下させる構成とする。これにより、過渡時の過給器ＴＢの応答圧低下による煤発生増加を防止し、ＤＰＦ４６ｂ差圧が現状以上に高くなるのを防止できるようになる。
【００５４】
図５に示している７０はＤＰＦ４６ｂ本体の表面温度を測定する表面温度センサであるが、この表面温度センサ７０の値が所定値を越えると、エンジン回転数を自動的にハイアイドルに変更するとともに、警告灯で警告する構成とする。これにより、ＤＰＦ４６ｂの過昇温を防止できるようになる。
【００５５】
前述のように、ＤＰＦ４６ｂの再生中において、緊急時にエンジンを停止させる緊急停止スイッチが押されると、ＥＣＵ１００は直ちに燃料の噴射を停止し、エンジン停止へと制御するが、停止直前にＤＰＦ４６ｂが連続再生，自動再生等の状態でエンジン停止になると、煤の燃焼が継続されことがあり危険な状態となる。
【００５６】
そこで、緊急停止スイッチにてエンジンが停止した後においても、ＤＰＦ４６ｂ近傍の排気温度の状態によっては、ＥＣＵ１００は吸気バルブと排気バルブを閉じることで、ＤＰＦ４６ｂへの空気の流入を防ぎ、ＤＰＦ４６ｂ内の煤、ＰＭの燃焼を停止させて安全を確保可能となる。また、このような状態でキースイッチがオフとされても、前述の制御を続行する構成とする。そして、ＤＰＦ４６ｂ近傍の温度が充分に下がると、前記制御を自動的に停止する構成とする。
【００５７】
また、トラクタには作業の設定を行う作業設定ダイヤルがあるが、この作業設定ダイヤルが作業モード（超低速走行）に設定されると、吸気バルブを閉じてＤＯＣ４６ａを昇温させるようにする。このようにすることで、ＮＯ2によりＰＭが燃焼できるので、ＤＰＦ４６ｂにＰＭが堆積するのを防止できるようになる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
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。
【符号の説明】
【００５９】
ＰＭ    粒状化物質
Ｐ    高度センサ
Ｑ    燃料噴射量センサ
Ｒ    エンジン回転センサ
４６ｂ  ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）
６８    煤検出マップ
６９    標高による補正マップ
７１    傾斜センサ
７２    角度による補正マップ
【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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