(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガスを浄化する排気ガス浄化装置が設けられ、前記排気ガス浄化装置に捕集され堆積された粒子状物質を酸化することで除去する複数の再生モードを有するエンジンであって、
前記排気ガス浄化装置が配置されたエンジン本体と、
前記排気ガス浄化装置内の粒子状物質を除去する複数の前記再生モードに移行する制御が可能な制御部と、
を備え、
複数の前記再生モードは、酸化される前記粒子状物質の量を強制的に増加させるための強制再生モードを少なくとも含み、
前記制御部は、
前記排気ガス浄化装置における前記粒子状物質の堆積量及び前記エンジン本体の稼動時間のうち少なくとも１つに基づいて、前記強制再生モードによる排気ガス浄化装置の再生が必要になるタイミングである強制再生必要タイミングまでの残り時間を計算する残り時間計算部と、
前記残り時間計算部で計算された前記残り時間を出力する残り時間出力部と、
を備え、
前記排気ガス浄化装置における前記粒子状物質の堆積量が所定の閾値以上になる第１条件、及び、前記エンジン本体の稼動時間が所定時間以上になる第２条件のうち少なくとも何れかを満たすと、前記強制再生モードによる排気ガス浄化装置の再生が必要になると判断し、
前記残り時間計算部は、前記第１条件に関する前記強制再生必要タイミングまでの残余時間である第１時間と、前記第２条件に関する前記強制再生必要タイミングまでの残余時間である第２時間と、のうち時間が短い方を前記残り時間とすることを特徴とするエンジン。
【請求項２】
請求項１に記載のエンジンであって、
前記制御部は、
前記エンジン本体から前記排気ガス浄化装置へ排出された前記粒子状物質の量である排出量を計算する排出量計算部と、
前記排気ガス浄化装置で酸化された前記粒子状物質の量である酸化量を計算する酸化量計算部と、
を更に備え、
前記制御部は、前記排出量計算部により計算された前記排出量と、前記酸化量計算部により計算された前記酸化量と、を用いて、前記排気ガス浄化装置における前記粒子状物質の堆積量を計算することを特徴とするエンジン。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のエンジンであって、
前記排気ガス浄化装置は、
前記粒子状物質を捕集するためのスートフィルタと、
前記スートフィルタの上流側と下流側での前記排気ガスの圧力差を検出する差圧センサと、
を備え、
前記制御部は、前記差圧センサの検出結果に基づいて、前記排気ガス浄化装置における前記粒子状物質の前記堆積量を計算することを特徴とするエンジン。
【請求項４】
請求項１から３までの何れか一項に記載のエンジンであって、
前記制御部は、
前記エンジン本体の稼動状態に基づいて、前記排気ガス浄化装置における前記粒子状物質の増減傾向を計算する堆積量増減傾向計算部と、
前記堆積量増減傾向計算部で計算された前記増減傾向を出力する増減傾向出力部と、
を更に備えることを特徴とするエンジン。
【請求項５】
請求項１から４までの何れか一項に記載のエンジンと、
前記残り時間出力部から出力された前記残り時間を表示可能な表示部と、
を備えることを特徴とする作業車両。
【請求項６】
請求項４に記載のエンジンと、
前記増減傾向出力部から出力された前記増減傾向を表示可能な表示部と、
を備える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】
本発明は、主として、排気ガス浄化装置を備えるエンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、エンジンの排気経路に設けられ、排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ：Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｍａｔｔｅｒ）を捕集して除去するためのパーティキュレートスートフィルタ（ＤＰＦ：Ｄｉｅｓｅｌ  Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｆｉｌｔｅｒ）が知られている。ＤＰＦにより捕集されたＰＭは、エンジンの稼動とともに増加するため、ＤＰＦに堆積したＰＭを適切なタイミングで除去する必要がある。ＰＭを除去する一般的な方法としては、当該ＰＭを燃焼させて無害な二酸化炭素にすること（以下、ＤＰＦ再生と称する）が挙げられる。
【０００３】
特許文献１は、この種のＤＰＦの役割を果たすマフラーに接続されたディーゼルエンジンを開示する。この特許文献１のディーゼルエンジンは、酸化触媒とディーゼルパティキュレートスートフィルタとのうち少なくともディーゼルパティキュレートスートフィルタが内装されたマフラーに接続される構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−３１９５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に開示されるディーゼルエンジンにおいては、当該エンジンを低負荷で運転したりアイドル運転したりすると、排気温度が低くなるために、排気ガス浄化装置で堆積されたＰＭを有効に除去することができない。
【０００６】
そのため、従来の技術においては、燃料の噴射時期を制御したり、エンジンの負荷を増加したりすることにより、排気温度を上昇させ、排気ガス浄化装置で堆積されたＰＭを強制的に燃焼除去する強制再生を実行させていた。
【０００７】
ところで、強制再生の方法としては、エンジンを通常どおり運転しながら強制再生を行うものと、エンジンの運転が大きく制限されるものとがある。なお、以下では、前者を第１強制再生モードと呼び、後者を第２強制再生モードと呼ぶことがある。通常、第２強制再生モードでは、エンジンを搭載した機械で実質的に作業を行うことができない。従って、機械の利便性を低下させない観点からは、第１強制再生モードを優先してＤＰＦ再生を行うことが好ましい。
【０００８】
しかし、強制再生を行うとエンジンの排気ガスが高温になることから、上記の第１強制再生モードであっても、当該エンジンを搭載した機械で作業を行う場所によっては、強制再生を行うことが必ずしも適切でない場合がある。強制再生が不適切な場所で作業しているときにエンジンの強制再生が必要となった場合、オペレータが作業を中断し、当該場所からいったん離れて強制再生を実行する必要がある。この場合、オペレータは作業予定の変更等を強いられ、作業の効率が大幅に低下してしまう。
【０００９】
一方で、第１強制再生モードに移行するのをオペレータが遅らせることが可能に構成しておき、オペレータが、強制再生を先送りした上で、強制再生が不適切な場所での作業を完了させ、他の場所へ移動してから強制再生を行うことも考えられる。しかしながら、作業中はＰＭが更に堆積していくことから強制再生の先送りにも限界があり、極端な場合、機械の利用が大きく制限される第２強制再生モードへの移行が必要になったり、特別なメンテナンス作業が必要になったりするおそれもあった。
【００１０】
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、所定の条件でＤＰＦの強制再生を行うエンジンにおいて、当該強制再生が必要になるタイミングまでの残り時間を予測できる構成を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び効果】
【００１１】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【００１２】
本発明の第１の観点によれば、以下の構成のエンジンが提供される。即ち、このエンジンには、排気ガスを浄化する排気ガス浄化装置が設けられる。また、前記エンジンは、前記排気ガス浄化装置に捕集され堆積された粒子状物質を酸化することで除去する複数の再生モードを有する。このエンジンは、エンジン本体と、制御部と、を備える。前記エンジン本体には、前記排気ガス浄化装置が配置される。前記制御部は、前記排気ガス浄化装置内の粒子状物質を除去する複数の前記再生モードに移行する制御が可能である。複数の前記再生モードは、酸化される前記粒子状物質の量を強制的に増加させるための強制再生モードを少なくとも含む。前記制御部は、残り時間計算部と、残り時間出力部と、を備える。前記残り時間計算部は、前記排気ガス浄化装置における前記粒子状物質の堆積量及び前記エンジン本体の稼動時間のうち少なくとも１つに基づいて、前記強制再生モードによる排気ガス浄化装置の再生が必要になるタイミングである強制再生必要タイミングまでの残り時間を計算する。前記残り時間出力部は、前記残り時間計算部で計算された前記残り時間を出力する。前記制御部は、前記排気ガス浄化装置における前記粒子状物質の堆積量が所定の閾値以上になる第１条件、及び、前記エンジン本体の稼動時間が所定時間以上になる第２条件のうち少なくとも何れかを満たすと、前記強制再生モードによる排気ガス浄化装置の再生が必要になると判断する。前記残り時間計算部は、前記第１条件に関する前記強制再生必要タイミングまでの残余時間である第１時間と、前記第２条件に関する前記強制再生必要タイミングまでの残余時間である第２時間と、のうち時間が短い方を前記残り時間とする。
【００１３】
これにより、オペレータは、エンジンにおける排気ガス浄化装置の強制再生が必要になるタイミングまでの残り時間を把握することができる。従って、オペレータは、例えば、強制再生が必要となる時間帯に強制再生に適しない場所でエンジンを稼動させることを回避でき、又は、その場所でエンジンを稼動させる前に強制再生を完了させることができる。このように、オペレータは、強制再生が必要になるタイミングとの関係で、エンジンを用いた作業を合理的に計画することができる。また、複数の強制再生モードへの移行条件を有するエンジンにおいて、強制再生が必要になるタイミングを一層正確に出力することができるので、オペレータがエンジンの稼動をより適切に計画することができる。
【００１４】
前記のエンジンにおいては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記制御部は、排出量計算部と、酸化量計算部と、を更に備える。前記排出量計算部は、前記エンジン本体から前記排気ガス浄化装置へ排出された前記粒子状物質の量である排出量を計算する。前記酸化量計算部は、前記排気ガス浄化装置で酸化された前記粒子状物質の量である酸化量を計算する。前記制御部は、前記排出量計算部により計算された前記排出量と、前記酸化量計算部により計算された前記酸化量と、を用いて、前記排気ガス浄化装置における前記粒子状物質の堆積量を計算する。
【００１５】
これにより、排気ガス浄化装置における粒子状物質の堆積量を正確に予測することができるので、エンジンにおいて強制再生が必要になるタイミングまでの残り時間を一層正確に算出することがきる。
【００１６】
前記のエンジンにおいては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記排気ガス浄化装置は、スートフィルタと、差圧センサと、を備える。前記スートフィルタは、前記粒子状物質を捕集する。前記差圧センサは、前記スートフィルタの上流側と下流側での前記排気ガスの圧力差を検出する。前記制御部は、前記差圧センサの検出結果に基づいて、前記排気ガス浄化装置における前記粒子状物質の前記堆積量を計算する。
【００１７】
これにより、排気ガス浄化装置における粒子状物質の堆積量を正確に予測することができる。
【００２０】
前記のエンジンにおいては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記制御部は、堆積量増減傾向計算部と、増減傾向出力部と、を更に備える。前記堆積量増減傾向計算部は、前記エンジン本体の稼動状態に基づいて、前記排気ガス浄化装置における前記粒子状物質の増減傾向を計算する。前記増減傾向出力部は、前記堆積量増減傾向計算部で計算された前記増減傾向を出力する。
【００２１】
これにより、オペレータは、エンジンを用いて現在行っている作業が粒子状物質の堆積量を増加させるものか、減少させるものかを把握することができる。従って、オペレータは、作業スケジュール等の事情に応じて、排気ガス浄化装置の再生に関して有利（又は不利）となるような稼動状態でエンジンを稼動させることで、エンジンにおける強制再生のタイミングを先延ばし（又は前倒し）することが容易になる。
【００２２】
本発明の第２の観点によれば、以下の構成の作業車両が提供される。即ち、この作業車両は、前記のエンジンと、表示部と、を備える。前記表示部は、前記残り時間出力部から出力された前記残り時間を表示可能である。
【００２３】
これにより、強制再生が必要になるタイミングまでの残り時間を、表示部の表示に基づいて、作業車両のオペレータが簡単に確認することができる。従って、オペレータは、強制再生が必要になるタイミングまでの残り時間に応じて、作業車両を用いた作業を合理的に計画することができる。この結果、作業車両の利便性を高めることができる。
【００２４】
本発明の第３の観点によれば、以下の構成の作業車両が提供される。即ち、この作業車両は、前記のエンジンと、表示部と、を備える。前記表示部は、前記増減傾向出力部から出力された前記増減傾向を表示可能である。
【００２５】
これにより、作業車両のオペレータは、表示部の表示に基づいて、現在行っている作業が粒子状物質の堆積量を増加させるものか、減少させるものかを簡単に確認することができる。従って、オペレータは、作業スケジュール等の事情に応じて、排気ガス浄化装置の再生に関して有利（又は不利）となるような作業を行うことによって、強制再生が必要になるタイミングを先延ばし（又は前倒し）することが容易になる。この結果、作業車両の利便性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係るエンジンを備えるトラクタを示す側面図。
【図２】エンジンの吸気、排気及び燃料供給の流れを模式的に示す説明図。
【図３】ＤＰＦの構成を概略的に示す断面図。
【図４】エンジンを制御するための構成を示すブロック図。
【図５】ＤＰＦの連続再生領域と強制再生領域を示すトルク線図。
【図６】エンジンが有する再生モードを説明する図。
【図７】ＤＰＦの強制再生が行われる様子を示すグラフ。
【図８】トラクタの操縦席から見たメーターパネルの正面図。
【図９】ＥＣＵで行うＰＭ堆積量の計算を説明する図。
【図１０】（ａ）強制再生が必要になるタイミングまでの時間の計算を示す図。（ｂ）ＰＭの堆積量の増減傾向を判定する処理を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るエンジン１００を備えるトラクタ１１０を示す側面図である。図２は、エンジン１００の吸気及び排気の流れを模式的に示す説明図である。図３は、ＤＰＦ６０の構成を概略的に示す断面図である。図４は、エンジン１００を制御するための構成を説明するブロック図である。
【００２８】
本実施形態のエンジン１００は、図１に示すトラクタ（作業車両）１１０に搭載されるディーゼルエンジンとして構成されている。エンジン１００は図２に示すように、エンジン本体１０と、制御部であるＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）９０と、を備えている。
【００２９】
エンジン本体１０は、主に、外部から空気を吸入する吸気部２と、燃料の燃焼室３を有する図略のシリンダと、燃料の燃焼によって発生する排気ガスを外部に排出する排気部４と、を備えている。
【００３０】
吸気部２は、吸気の通路である吸気管２１を備える。当該吸気部２は、吸気管２１において吸気が流れる方向の上流側から順に配置された、過給機２２と、吸気弁２３と、吸気マニホールド２４と、を備える。
【００３１】
吸気管２１は、吸気の通路であって、過給機２２と、吸気弁２３と、吸気マニホールド２４と、を接続するように構成されている。吸気管２１の内部には、外部から吸入された空気を流すことができる。
【００３２】
過給機２２は、図２に示すように、タービンホイール２２１と、シャフト２２２と、コンプレッサホイール２２３と、を備えている。シャフト２２２の一端はタービンホイール２２１と接続され、他端はコンプレッサホイール２２３と接続されている。タービンホイール２２１は、排気ガスを利用して回転するように構成されている。シャフト２２２を介してタービンホイール２２１と連結されているコンプレッサホイール２２３は、タービンホイール２２１の回転に伴って回転する。コンプレッサホイール２２３の回転により、図略のエアクリーナにより浄化された空気を圧縮して強制的に吸入することができる。
【００３３】
吸気弁２３は、ＥＣＵ９０からの制御指令に従って、その開度を調節することにより、吸気通路の断面積を変化させる。これにより、吸気弁２３を介して、吸気マニホールド２４へ供給する空気量を調整することができる。
【００３４】
吸気マニホールド２４は、吸気管２１から供給された空気をエンジン本体１０のシリンダ数に応じて分配し、それぞれのシリンダの燃焼室３へ供給することができるように構成されている。
【００３５】
なお、過給機２２の下流側に、過給機２２によって吸入された圧縮空気を冷却水又は流動空気（即ち、風）と熱交換させることで冷却させる図略のインタークーラを設置しても良い。
【００３６】
燃焼室３では、吸気マニホールド２４から供給された空気を圧縮するとともに、高温になった圧縮空気に燃料を噴射して自然着火させることにより、燃焼室３で燃焼を発生させてピストンを上下運動させる。このようにして得られた動力は、クランク軸などを介して、所定の機器（例えばトラクタ１１０の変速装置など）へ伝達される。
【００３７】
図２に示すように、本実施形態のエンジン本体１０は、燃料を貯留するための燃料タンク８１と、燃料フィルタ８２と、燃料ポンプ８３と、コモンレール８４と、インジェクタ８５と、を備えている。
【００３８】
燃料タンク８１に貯留される燃料は、燃料フィルタ８２を通過した後、燃料ポンプ８３によってコモンレール８４へ圧送される。各燃焼室３に配置されたそれぞれのインジェクタ８５は、ＥＣＵ９０の指示に従って開閉することで、コモンレール８４に高圧で蓄えられた燃料を所定のタイミングで各燃焼室３へ噴射する。
【００３９】
燃焼室３における燃料の燃焼により発生した排気ガスは、排気部４を介して、燃焼室３からエンジン本体１０の外へ排出される。
【００４０】
排気部４は、排気ガスの通路である排気管４１を備える。また、排気部４は、排気管４１において排気ガスが流れる方向における上流側から順に配置された、排気マニホールド４２と、排気弁４３と、排気ガス浄化装置であるＤＰＦ６０と、を備えている。
【００４１】
また、エンジン本体１０はＥＧＲ装置５０を備えており、排気ガスの一部を、図２に示すように、当該ＥＧＲ装置５０を介して吸気側へ還流させることができる。ＥＧＲ装置５０には、ＥＧＲクーラ５１と、ＥＧＲバルブ５２と、が設けられている。ＥＧＲクーラ５１は、吸気へ還流させる排気ガスを冷却する。ＥＧＲバルブ５２は、排気ガスの還流量を調整できるように構成されている。このように構成された冷却機能付きのＥＧＲ装置５０により、例えば、エンジン１００の高負荷運転時における最高燃焼温度を下げることができるので、ＮＯｘ（窒素酸化物）の生成量を低減することができる。
【００４２】
排気管４１は、排気ガスの通路であって、排気マニホールド４２と、排気弁４３と、ＤＰＦ６０と、を接続するように構成され、その内部に、燃焼室３から排出された排気ガスを流すことができる。
【００４３】
排気マニホールド４２は、各燃焼室３で発生した排気ガスをまとめて、当該排気ガスを過給機２２のタービンホイール２２１に供給するように排気管４１へ導く。
【００４４】
排気弁４３は、絞り弁として構成されており、排気ガスがエンジン１００の外部へ排出される排気量を調整することができる。ＥＣＵ９０は、例えば適切な排気圧力を実現するように、排気弁４３に制御指令を送って制御する。
【００４５】
ＤＰＦ６０は、図１又は図２に示すように、排気管４１の出口に設けられている。ＤＰＦ６０は、細長く形成されたケーシングを備える。また、ＤＰＦ６０は、酸化触媒６１と、スートフィルタ６２と、を備えている。酸化触媒６１及びスートフィルタ６２は、ケーシングの内部に配置されている。また、スートフィルタ６２は、ケーシングの内部で排気ガスが流れる方向において、酸化触媒６１の下流側に配置される。排気管４１からＤＰＦ６０に導入された排気ガスは、スートフィルタ６２により浄化された後、エンジン１００の外へ排出される。
【００４６】
酸化触媒６１は、白金等で構成されており、排気ガスに含まれる一酸化炭素、一酸化窒素などの酸化を促進することができる。また、インジェクタ８５が後述のポスト噴射を行った場合に、酸化触媒６１は、排気ガスとともに流れてきた未燃燃料を酸化することで排気ガス温度を上昇させることができる。
【００４７】
スートフィルタ６２は、濾過性を有する隔壁で区画された複数のセル６２１を有するウォールフロー型のハニカムスートフィルタから構成されている。当該スートフィルタ６２は、排気ガス内の煤等からなる粒子状物質（ＰＭ）を捕集することで排気ガスを濾過するとともに、その内部で、ＰＭの酸化反応が行われる。
【００４８】
具体的には、スートフィルタ６２は図３に示すように、多数の細長いセル６２１を並べて配置した構成となっている。それぞれのセル６２１は、その長手方向がＤＰＦ６０のケーシングの長手方向に沿うように配置されている。また、相互に隣り合うセル６２１のうち一方においては、排気ガスの入口側の長手方向端部が閉鎖され、他方においては、排気ガスの出口側の長手方向端部が閉鎖されている。この構成で、隣り合うセル６２１の間を排気ガスが通過するときに、ＰＭがセル６２１（排気ガスの出口側が閉鎖されたセル６２１）の内壁により捕集され、当該セル６２１の内部に堆積される。
【００４９】
スートフィルタ６２におけるＰＭの堆積量は、エンジン本体１０が稼動するのに伴って徐々に増大し、これにより排気ガスの通過抵抗が増加する。スートフィルタ６２に大量のＰＭが堆積すると、スートフィルタ６２が詰まって排気ガスが円滑に排出されなくなり、エンジンの停止等を招いてしまう。従って、適切なタイミングで当該ＰＭを酸化させてスートフィルタ６２から除去する必要がある。
【００５０】
ＥＣＵ９０には、図４に示すように、センサ群７０を構成するセンサと、アクチュエータ群４５を構成するアクチュエータと、が電気的に接続されている。ＥＣＵ９０は、センサ群７０のセンサからの情報に基づいて、アクチュエータ群４５を構成するアクチュエータの動作を制御するためのパラメータを計算し、当該アクチュエータを制御することができる。
【００５１】
センサ群７０には、エンジン回転数検出センサ７１、吸気圧力センサ７２、吸気温度センサ７３、排気圧力センサ７４、排気温度センサ７５、差圧センサ７６、酸化触媒温度センサ７７、及びスートフィルタ温度センサ７８等、様々なセンサが含まれている。
【００５２】
エンジン回転数検出センサ７１は、エンジン１００の回転数（回転速度）を検出する。このエンジン回転数検出センサ７１は、例えば、エンジン本体１０が備えるクランク軸の回転を検出するクランクセンサとして構成することができる。
【００５３】
吸気圧力センサ７２は、吸気マニホールド２４内の気体（ＥＧＲ混合気）の圧力を検出する。吸気温度センサ７３は、吸気マニホールド２４内の気体の温度を検出する。
【００５４】
排気圧力センサ７４は、排気マニホールド４２内の気体（排気）の圧力を検出する。排気温度センサ７５は、排気マニホールド４２内の気体の温度を検出する。
【００５５】
差圧センサ７６は、ＤＰＦ６０において、スートフィルタ６２の上流側（酸化触媒６１の下流側）と、スートフィルタ６２の下流側と、の圧力差を検出する。
【００５６】
酸化触媒温度センサ７７は、ＤＰＦ６０の入口近傍（酸化触媒６１の上流側）の温度を検出する。
【００５７】
スートフィルタ温度センサ７８は、酸化触媒６１とスートフィルタ６２との間（スートフィルタ６２の上流側）の温度を検出する。
【００５８】
アクチュエータ群４５には、それぞれの燃焼室３に配置されるインジェクタ８５、ＥＧＲバルブ５２、吸気弁２３等、様々なアクチュエータが含まれている。
【００５９】
ＥＣＵ９０は、図４に示すように、ＣＰＵ等から構成される演算部９１と、ＲＯＭ及びＲＡＭ等から構成される記憶部９２と、コネクタ等から構成される出力部９３と、を備えている。記憶部９２には、ＤＰＦ６０の再生に関する制御プログラム等のソフトウェアが記憶されている。そして、前記ハードウェアと前記ソフトウェアとが協働して動作することにより、ＥＣＵ９０を、残り時間計算部９４、残り時間出力部９５、ＰＭ排出量推算部９６、ＰＭ酸化量推算部９７、再生能力計算部９８、及び再生能力出力部９９として動作させることができる。
【００６０】
ＥＣＵ９０は、センサ群７０の様々なセンサから出力される検出結果に基づいて、エンジン１００の回転数、吸気流量、吸気温度、空気過剰率（空気と燃料との比率）、排気流量、及び排気温度等を取得することができる。また、ＥＣＵ９０は、インジェクタ８５の燃料噴射量を、当該インジェクタ８５への制御指令に基づいて取得することができる。このようにして、ＥＣＵ９０は、エンジン１００の状態に関する様々な情報を得ることができる。
【００６１】
記憶部９２は、上記の制御プログラム等の各種のプログラムを記憶するとともに、エンジン本体１０の制御に関して予め設定された複数の制御情報を記憶している。当該制御情報としては、例えば、エンジン１００の出力特性マップや、ＰＭ排出量マップや、酸化触媒６１でＮＯを酸化することにより生成されたＮＯ2の流量マップなどを挙げることができる。これらの制御情報は、アクチュエータ群４５のアクチュエータを制御するために用いられる。
【００６２】
出力部９３には、アクチュエータ群４５を構成する各種のアクチュエータが電気的に接続されており、アクチュエータ群４５に対して各種の制御指令等を出力することができる。また、出力部９３には後述のメーターパネル１１２が電気的に接続されており、メーターパネル１１２に対して各種の情報（例えば、ＥＣＵ９０によって計算された、後述のリセット再生が必要になるタイミングまでの残り時間）を出力することができる。
【００６３】
次に、図５を参照して、エンジン１００の連続再生領域と強制再生領域について説明する。図５は、ＤＰＦ６０の連続再生領域と強制再生領域を示すトルク線図である。
【００６４】
図５は、本実施形態のエンジン１００の出力特性を示すトルク線図を、エンジン回転数を横軸にとり、負荷を縦軸にとって示したものである。ここで、ＤＰＦ６０を好適に再生させるには排気ガスの温度が高いことが好ましいが、排気ガスの温度はエンジン回転数と出力トルクの影響を受ける。従って、ＤＰＦ再生の観点からは、図５に示すように、最大負荷トルク線と横軸及び縦軸で囲まれた領域を、所定の排気ガス温度における回転速度とトルクとの関係を表した曲線（図５の二点鎖線）で区切るようにして、２つの領域（連続再生領域及び強制再生領域）を考えることができる。
【００６５】
連続再生領域は、排気ガスがＰＭを酸化除去するほど高い温度を有し、通常運転だけでスートフィルタ６２の再生を実現できる領域である。
【００６６】
強制再生領域は、通常運転では排気ガスの温度が低く、スートフィルタ６２を再生することができない領域である。このため、強制再生領域では、スートフィルタ６２の再生のためには後述の強制再生（アシスト再生やリセット再生）を実行する必要がある。
【００６７】
次に、ＤＰＦ再生に関してＥＣＵ９０がとり得る制御モードを説明する。図６は、エンジン１００が有する再生モードを説明する図である。図７は、ＤＰＦ６０の強制再生が行われる様子を示すグラフである。
【００６８】
図６に示すように、ＥＣＵ９０は、大きく分けて、連続再生モードと、強制再生モードと、の２種類のモードでエンジン１００を制御する。
【００６９】
連続再生モードは、エンジン１００が上記の連続再生領域で運転されていることを前提に、エンジン１００の通常運転の過程でスートフィルタ６２を自発的に再生させるモードである。即ち、連続再生領域では、スートフィルタ６２でＰＭが燃焼して除去される量が、スートフィルタ６２によりＰＭが新たに捕集される量を上回る程度に排気ガスが高温になっており、これによってＤＰＦ６０の再生が自然に行われる。
【００７０】
強制再生モードは、エンジン本体１０の稼動を制御することにより排気ガス温度を上昇させることで、スートフィルタ６２内のＰＭを強制的に燃焼させて除去するモードである。この強制再生モードへの移行は、スートフィルタ６２で堆積されたＰＭの堆積量が所定値以上になった場合等、所定の条件を満たすことで行われる。
【００７１】
強制再生モードは、図６に示すように、アシスト再生モードと、リセット再生モードと、ステーショナリ再生モードと、を含んでいる。なお、以下の説明においては、連続再生モード、アシスト再生モード、リセット再生モード、ステーショナリ再生モードにおけるスートフィルタ６２の再生のそれぞれを、連続再生、アシスト再生、リセット再生、ステーショナリ再生と称する。
【００７２】
アシスト再生モードにおいては、吸気弁２３の開度を調整するとともに、インジェクタ８５の噴射タイミングをアフタ噴射にすることにより、排気ガス温度を上昇させ、ＰＭの強制燃焼によるスートフィルタ６２の再生を実現することができる。
【００７３】
図７は、前述の強制再生領域でエンジン１００を稼動させた場合に、上記のアシスト再生を含めた強制再生が行われる様子を示したグラフである。図７のグラフでは、時刻を横軸にとり、スートフィルタ６２の単位容積あたりのＰＭ堆積量を縦軸にとって、ＰＭ堆積量の推移が示されている。図７の例で示すように、スートフィルタ６２においてＰＭの堆積量が所定の閾値Ｍ１以上になると、ＥＣＵ９０の制御指令によりアシスト再生が行われる。なお、グラフで示されている所定のＰＭ堆積量の値Ｍ２は、ＤＰＦ再生を問題なく行うことができるＰＭ堆積量の上限値として定められたものである。この値Ｍ２をＰＭ堆積量が上回ると、ＤＰＦ再生時にＰＭが激しく燃焼してスートフィルタ６２が損傷するおそれがある。
【００７４】
上記の連続再生及びアシスト再生においては、リセット再生及びステーショナリ再生と比較して、ＤＰＦ６０内の温度が相対的に低温（２５０℃〜５００℃）となるように制御される。このとき、図３に示すように、酸化触媒６１の促進作用により、排気ガスに含まれるＮＯ（一酸化窒素）がＮＯ2（二酸化窒素）に酸化される。当該ＮＯ2は、スートフィルタ６２において、ＰＭの酸化のためにＯ（酸素原子）を提供する。
【００７５】
リセット再生は、アシスト再生が所定時間行われてもＰＭの堆積量がまだ所定量以上残っている場合、又は、エンジンの累積稼動時間が所定時間以上になった場合に行われる。なお、図７の左側には、ＰＭの堆積量が所定の閾値Ｍ１以上になったために先ずアシスト再生が所定時間行われたが、ＰＭの堆積量が当該閾値Ｍ１を下回らなかったためにリセット再生が行われた例が示されている。
【００７６】
リセット再生モードにおいて、ＥＣＵ９０は、アシスト再生モードでの制御に加えて、燃焼工程後に燃焼室３内へ燃料を噴射する制御（ポスト噴射）を行うことで、燃料を酸化触媒６１内で燃焼させ、スートフィルタ６２内の排気ガス温度を一層上昇させることができる。その結果、スートフィルタ６２に堆積されたＰＭを強制的に燃焼させて除去することができる。
【００７７】
リセット再生では排気ガス温度がかなり高温になるため、本実施形態のエンジン１００においては、リセット再生の実行はオペレータの操作により開始するように構成されている。具体的には、リセット再生が必要になった場合、ＥＣＵ９０は、リセット再生する必要がある旨を表示する指示をトラクタ１１０へ出力する。
【００７８】
次に、トラクタ１１０が備えるメーターパネル（表示部）１１２について説明する。図８は、トラクタ１１０の操縦席から見たメーターパネル１１２の正面図である。
【００７９】
トラクタ１１０には、図１に示すように、オペレータが運転するための操縦席及び操作具等からなる運転部１１１が設けられている。運転部１１１は、トラクタ１１０の運転及びエンジン１００の稼動に関する情報を表示できるメーターパネル１１２を備えている。メーターパネル１１２は、図８に示すように運転操作表示装置として構成され、その中央に配置された表示領域に、エンジン１００の回転数を指針で示すエンジン回転計が配置されている。
【００８０】
図８に示すように、メーターパネル１１２は再生ランプ１１３を備えている。エンジン１００のＥＣＵ９０からリセット再生が必要である旨の信号を受信した場合、メーターパネル１１２は、当該再生ランプ１１３を点滅させる。これにより、オペレータは、リセット再生が必要になったことを知ることができる。
【００８１】
図８に示すように、運転部１１１は、メーターパネル１１２の近傍に配置された再生スイッチ１１４を備える。オペレータが当該再生スイッチ１１４を所定時間押すことにより、ＥＣＵ９０をリセット再生モードに移行させ、リセット再生を実行させることができる。なお、オペレータが何かの弾みで再生スイッチ１１４に触れてリセット再生を意図せず実行してしまうことを防止するために、リセット再生を行うためには、再生スイッチ１１４のいわゆる長押し操作が必要な構成になっている。
【００８２】
所定時間のリセット再生を実行しても、ＰＭの堆積量がまだ所定の閾値Ｍ１以上残っている場合、ＥＣＵ９０は、ステーショナリ再生が必要である旨の信号を出力する。ステーショナリ再生の実行が必要な場合、メーターパネル１１２は、ＥＣＵ９０からの指示に応じて、図８に示す再生ランプ１１３及び表示ランプ１１６を高速で点滅させるとともに、図略の警報ブザーを鳴らすことによりオペレータに知らせる。オペレータがトラクタ１１０を駐車させる等の特定の移行条件が成立すると、ＥＣＵ９０はステーショナリ再生モードに移行し、ステーショナリ再生を実行させる。
【００８３】
ステーショナリ再生モードにおいては、リセット再生モードの制御に加えて、エンジン１００の回転速度を通常より高速な所定の回転速度に維持する制御を行うことで、排気ガス温度を更に上昇させることができる。この結果、ステーショナリ再生モードはリセット再生モードより好条件でスートフィルタ６２内のＰＭを除去することができる。
【００８４】
なお、リセット再生及びステーショナリ再生においては、ポスト噴射によりＤＰＦ６０に流れてきた燃料が酸化触媒６１で燃焼することで、連続再生及びアシスト再生と比較して排気ガス温度が相対的に高温（５００℃〜７００℃程度）となるように制御される。このとき、酸化触媒６１では図３に示すような酸化反応は発生せず、Ｏ2（酸素）がＰＭの燃焼のために直接提供される。
【００８５】
次に、各種の再生モードと、ＤＰＦ６０を流れる排気ガスの温度及びトラクタ１１０の作業との関係について説明する。
【００８６】
図６に示すように、ＥＣＵ９０が連続再生モード又はアシスト再生モードであるときは、ＤＰＦ６０を流れる排気ガスは比較的低温とされる。一方、ＥＣＵ９０がリセット再生モード又はステーショナリ再生モードであるときは、上記のポスト噴射が行われることにより、ＤＰＦ６０を流れる排気ガスは比較的高温となるように制御される。
【００８７】
また、ＥＣＵ９０が連続再生モード、アシスト再生モード、又はリセット再生モードであるときは、トラクタ１１０による作業を原則的に問題なく行うことができる。一方、ＥＣＵ９０がステーショナリ再生モードであるときは、エンジン１００を所定の回転数で運転するように制御する関係上、トラクタ１１０による作業を実質的に行うことができない。
【００８８】
従って、トラクタ１１０での作業が中断するのを防止して利便性を確保する観点からは、ステーショナリ再生モードを避け、他の再生モード（連続再生モード、アシスト再生モード、又はリセット再生モード）でＤＰＦ再生を行うことが好ましい。しかし、トラクタ１１０での作業が可能であるといっても、排気ガスが高温になるリセット再生モードでＤＰＦ再生を行うことは、作業場所によっては必ずしも適切でない場合がある。従って、例えば、高温の排気ガスを嫌う場所でトラクタ１１０を用いて作業している途中にリセット再生モードでのＤＰＦ再生が必要となった場合、オペレータは作業を早期に中断し、当該場所から離れるようにトラクタ１１０を移動させてから、上記の再生スイッチ１１４を押してリセット再生モードでのＤＰＦ再生を実行する必要がある。この場合、オペレータは作業予定の突然の変更等を強いられ、作業の効率が大幅に低下してしまう。
【００８９】
一方で、再生スイッチ１１４を押す操作をオペレータが先送りした上で、高温を嫌う場所での作業を完了させ、他の場所へ移動してから再生スイッチ１１４を押してリセット再生モードでのＤＰＦ再生を行うことも考えられる。しかしながら、作業中にＰＭが更に堆積していくことからリセット再生の先送りにも限界があり、極端な場合、トラクタ１１０の利用が大きく制限されるステーショナリ再生モードへの移行が必要になったり、特別なメンテナンスが必要になったりするおそれもあった。
【００９０】
この点に関し、本実施形態のエンジン１００においては、リセット再生が必要になる時点までの残り時間をＥＣＵ９０が計算により予測できるように構成されている。そして、ＥＣＵ９０は、得られた残り時間をトラクタ１１０側で表示できるように出力することができる。
【００９１】
図４を参照して詳細に説明すると、ＥＣＵ９０は、上述したように、残り時間計算部９４と、残り時間出力部９５と、を備える。残り時間計算部９４は、スートフィルタ６２内に堆積するＰＭの堆積量の単位時間あたりの増加量を計算することにより、ＰＭの堆積量が所定の閾値Ｍ１に到達するまでの残り時間を、計算により事前に予測することができる。残り時間出力部９５は、残り時間計算部９４により計算された残り時間を、トラクタ１１０側の機器（本実施形態においては、メーターパネル１１２）に出力する。
【００９２】
この残り時間をメーターパネル１１２で表示することにより、ＤＰＦ６０のリセット再生が必要になるタイミングをオペレータが容易に把握することができる。この結果、オペレータは、リセット再生が不適切な場所での作業中にリセット再生が必要になることがないように、事前に作業の順番等を計画することができる。この結果、作業効率を向上させることができる。
【００９３】
続いて、ＰＭの堆積量の推測について説明する。図９は、ＥＣＵ９０で行うＰＭ堆積量の計算を説明する図である。
【００９４】
本実施形態のＥＣＵ９０は、図３に示すように、ＰＭ排出量推算部（排出量計算部）９４と、ＰＭ酸化量推算部（酸化量計算部）９５と、を有する。
【００９５】
図９を参照して具体的に説明すると、ＰＭ排出量推算部９６は、センサ群７０等からエンジン１００の回転数、燃料噴射量、吸気流量、排気ガス流量などの稼動情報を取得して、エンジン１００の現在の稼動状態に対するＰＭ排出速度（単位時間あたりの排出量）を計算により推測する。なお、ＰＭ排出速度の計算には、記憶部９２に予め記憶された図略のＰＭ排出量マップ等が用いられる。
【００９６】
ＰＭ酸化量推算部９７は、ＮＯ2によるＰＭの酸化速度（単位時間あたりの酸化量）及びＯ2によるＰＭの酸化速度を計算により推測することができる。
【００９７】
詳細に説明すると、ＰＭ酸化量推算部９７は、酸化触媒６１内の温度、排気ガス流量等の情報をセンサ群７０から取得して、スートフィルタ６２に供給されるＮＯ2の流量を推算する。なお、ＮＯ2の流量の計算には、図略のＮＯ2流量マップが用いられる。そして、ＰＭ酸化量推算部９７は、推算されたＮＯ2の流量、及び、スートフィルタ温度センサ７８から取得したスートフィルタ６２の温度に基づいて、ＰＭの酸化速度を推算する。なお、以下の説明においては、ＮＯ2によるＰＭの酸化速度を第１ＰＭ酸化速度と称する。
【００９８】
また、ＰＭ酸化量推算部９７は、吸気流量、回転数、燃料噴射量、排気ガス還流量等の情報をセンサ群７０等から取得して、空気過剰率を計算することにより、排気ガスに含まれるＯ2の量を推算する。そして、ＰＭ酸化量推算部９７は、推算された排気ガス内のＯ2の量、及びスートフィルタ温度センサ７８から取得したスートフィルタ６２の温度に基づいて、ＰＭの酸化速度を推算する。なお、以下の説明においては、Ｏ2によるＰＭの酸化速度を第２ＰＭ酸化速度と称する。
【００９９】
ＥＣＵ９０は、図９に示すように、ＰＭ排出量推算部９６で推算されたＰＭの排出速度から、ＰＭ酸化量推算部９７で推算されたＮＯ2による酸化速度（第１ＰＭ酸化速度）及びＯ2による酸化速度（第２ＰＭ酸化速度）を減算することにより、スートフィルタ６２へのＰＭの堆積速度を求めることができる。そして、ＥＣＵ９０は、求めたＰＭの堆積速度を時間で積分することによりＰＭの堆積量を求め、この堆積量をスートフィルタ６２の容積で除算することにより、単位容積あたりのＰＭ堆積量を得る。なお、以下では、上記のように化学反応モデルに基づいてＰＭの堆積量を推算する方法を「Ｃ法」と称することがある。
【０１００】
また、上記で説明したように、スートフィルタ６２にＰＭが堆積すると、それに従って排気ガスの通過抵抗が増加する。このことを利用して、スートフィルタ６２の上流側と下流側との圧力差を差圧センサ７６により検出し、この検出結果に基づいてＰＭの堆積量を求めることもできる。なお、以下では、このように圧力差に基づいてＰＭの堆積量を推定する方法を「Ｐ法」と称することがある。
【０１０１】
しかしながら、上記のＰ法により得られるＰＭの堆積量は、スートフィルタ６２へのＰＭの堆積ムラ等によって、比較的大きな誤差が生じ易い。従って、本実施形態のエンジン１００においては、ＰＭの堆積量の推定は主にＣ法によって行い、Ｐ法は、Ｃ法での推定が困難な場合の予備的な役割で用いることとしている。
【０１０２】
ＥＣＵ９０は、上記のようなＰＭの堆積量の推定を所定の時間間隔で繰り返し、その結果を記憶部９２に記憶していく。これにより、ＥＣＵ９０は、図１０（ａ）に示すようなＰＭ堆積量の時間推移を得ることができる。
【０１０３】
次に、本実施形態のエンジン１００において、リセット再生が必要になるタイミングまでの残り時間の計算について説明する。図１０（ａ）は、強制再生が必要になるタイミングまでの時間Ｔの計算を示す図である。図１０（ｂ）は、ＰＭの堆積量の増減傾向を判定する処理を説明する図である。
【０１０４】
図１０（ａ）に示すように、リセット再生が必要になるタイミングまでの時間（第１時間）Ｔは、ＰＭ堆積量の増加傾向と、リセット再生が必要になる堆積量として予め定められた閾値Ｍ１と、に基づいて計算することができる。具体的には、図１０（ａ）に示す計算式のように、現在時刻ｔ２と、現在より所定時間前の時刻ｔ１と、におけるＰＭ堆積量を用いて、ＰＭ堆積量が上記の所定の閾値Ｍ１に到達する時刻ｔ３を計算することができる。即ち、本実施形態では、図１０（ａ）で示すＰＭ堆積量が、現在時刻ｔ２以降は一次関数に従って推移するとみなして、当該ＰＭ堆積量が閾値Ｍ１に到達する時刻ｔ３を推測している。この時刻ｔ３から現在時刻ｔ２を減算することで、リセット再生が必要になるタイミングまでの時間（第１時間）を得ることができる。
【０１０５】
なお、厳密にいえば、閾値Ｍ１は、リセット再生ではなくアシスト再生が必要になるＰＭ堆積量である。しかしながら、上述したように、リセット再生が行われる条件は、ＰＭ堆積量が閾値Ｍ１に到達し、かつ、アシスト再生を所定時間行ってもＰＭ堆積量が閾値Ｍ１を下回らない場合である（第１条件）。従って、ＰＭ堆積量が閾値Ｍ１に到達するタイミングからそれほど遠くないタイミングでリセット再生が行われる可能性が高いということができる。
【０１０６】
ここで、上記の時刻ｔ１から現在時刻ｔ２までの時間Ｔiは、あまり短くならないように適度に定めることが好ましい。なぜなら、ＰＭ堆積量の増減傾向はエンジン１００の稼動状態（言い換えれば、トラクタ１１０等で行う作業）によって大きく変化するため、時間Ｔiを短くすると、直近の作業に応じて予測結果が過度に不安定になるおそれがあるからである。
【０１０７】
また、本実施形態のエンジン１００は、ＰＭ堆積量が上記の閾値Ｍ１に到達しなくても、前回にリセット再生又はステーショナリ再生を実行してからのエンジン１００の累積稼動時間が所定時間に到達したときは、リセット再生を行う必要があると判断するように構成されている（第２条件）。図７の右側には、リセット再生が前回行われてからのエンジン１００の累積稼動時間が所定時間ＴA以上になったためにリセット再生が再び行われた様子が示されている。ＥＣＵ９０は、リセット再生又はステーショナリ再生を前回行ってからエンジン１００が稼動されていた時間を計算することで、リセット再生が必要になるタイミングまでの時間（第２時間）を計算することができる。
【０１０８】
このように、本実施形態のエンジン１００では、２種類の条件のうち何れかを満たすと、リセット再生が必要であると判断される。従って、ＥＣＵ９０は、ＰＭ堆積量に基づく条件（第１条件）と、累積稼動時間に基づく条件（第２条件）と、のそれぞれについて、リセット再生が必要になるタイミングまでの残余時間（第１時間及び第２時間）を計算する。そして、ＥＣＵ９０は、当該２つの時間を比較して、短い方を、リセット再生が必要になるタイミングまでの残り時間として採用する。
【０１０９】
こうして計算された残り時間をオペレータに知らせるために、図に示すように、メーターパネル１１２には液晶パネル１１５が配置されている。この液晶パネル１１５には、リセット再生が必要になるタイミングまでの残り時間を、例えば「強制再生まで約２時間」のように表示することができる。
【０１１０】
ただし、どのように残り時間を表示するかは特に限定されず、例えば、計器等を模したようなグラフィカルな表示を行っても良い。また、残り時間が十分にあるときは上記の表示を行わず、残り時間が所定時間より少なくなってきた場合にのみ表示を行うようにしても良い。
【０１１１】
残り時間計算部９４は、リセット再生が必要になるタイミングまでの残り時間の予測（計算）を適宜の時間間隔で繰り返して行い、残り時間出力部９５は、当該残り時間の最新の予測結果を出力する。この結果、メーターパネル１１２に表示される残り時間は随時更新される。従って、オペレータは、表示される予測結果に基づいて、例えば、数時間後にリセット再生が必要になりそうなので、高温の排気ガスを嫌う場所での作業を今のうちに完了させておくというように、適切な計画を立ててトラクタ１１０での作業を行うことができる。
【０１１２】
また、ＥＣＵ９０は、図３に示すように、エンジン１００の現時点の稼動状態におけるＤＰＦ再生能力を判定する再生能力計算部（堆積量増減傾向計算部）９８と、当該ＤＰＦ再生能力を出力する再生能力出力部（堆積量増減傾向出力部）９９と、を備えている。なお、本明細書において「ＤＰＦ再生能力」とは、エンジン１００の稼動状態がＤＰＦ６０の再生にとって有利か不利かを表すものであり、図１０（ａ）に示すＰＭ堆積量の時間推移の曲線の傾きに相当する。即ち、時間が経過するのに従ってＰＭ堆積量が減少する場合は再生能力が高い稼動状態であるということができ、ＰＭ堆積量が増大する場合は再生能力が低い稼動状態であるということができる。
【０１１３】
再生能力計算部９８は、図１０（ｂ）に示すように、単位時間あたりのＰＭ堆積量の変化に基づいて、現時点でのエンジン１００の稼動状態におけるＤＰＦ再生能力を計算により判定する。具体的には、再生能力計算部９８は、現在時刻ｔ２と、現在より所定時間前の時刻ｔ１と、におけるＰＭの堆積量（ｍ１、ｍ２）を用いて、単位時間あたりのＰＭ堆積量の変化（ＰＭ堆積速度）を計算する。
【０１１４】
そして、ＰＭ堆積速度の値が０以下である場合（即ち、ＰＭ堆積量が増加していない場合）、現時点でのエンジン１００の稼動状態（トラクタ１１０が行っている作業）におけるＤＰＦ再生能力が高いと判定される。ＰＭ堆積速度の値が０より大きくかつ所定の閾値ｋ以下である場合、ＤＰＦ再生能力が中程度であると判定される。ＰＭ堆積速度の値がｋより大きい場合、ＤＰＦ再生能力が低いと判定される。
【０１１５】
そして、ＥＣＵ９０（再生能力出力部９９）は、出力部９３を介して、再生能力計算部９８により判定されたＤＰＦ再生能力レベルを含む信号をメーターパネル１１２に出力する。メーターパネル１１２に信号が入力されると、メーターパネル１１２は図８に示すように、ＤＰＦ再生能力レベルを、例えば「レベル：中」のように液晶パネル１１５に表示する。
【０１１６】
再生能力計算部９８は、上記のＤＰＦ再生能力の計算を適宜の時間間隔で繰り返して行い、再生能力出力部９９は、ＤＰＦ再生能力の最新の計算結果を出力する。この結果、メーターパネル１１２に表示される再生能力レベルは随時更新される。従って、オペレータは、表示された再生能力レベルを見ることで、トラクタ１１０で現在行っている作業がＤＰＦ６０の再生に有利であるのか不利であるのかを把握することができる。これにより、オペレータは、例えば作業スケジュール等の事情がある場合には、リセット再生が必要になるタイミングを先延ばしする（又は、前倒しする）ように意識しながら作業を行うようにすることができる。これにより、リセット再生が必要になるタイミングをある程度的確に調整できるので、エンジン１００及びトラクタ１１０の利便性を高めることができる。
【０１１７】
なお、本実施形態のエンジン１００においては、ＤＰＦ再生能力を高、中、低の３つのレベル（３段階）で表示しているが、これに限定せず、４つ以上のレベルで表示しても良い。
【０１１８】
以上に説明したように、本実施形態のエンジン１００には、排気ガスを浄化するＤＰＦ６０が設けられる。また、エンジン１００は、ＤＰＦ６０に捕集され堆積されたＰＭを酸化することで除去する複数の再生モードを有する。このエンジン１００は、エンジン本体１０と、ＥＣＵ９０と、を備える。エンジン本体１０には、ＤＰＦ６０が配置される。ＥＣＵ９０は、ＤＰＦ６０内のＰＭを除去する複数の前記再生モードに移行する制御が可能である。複数の再生モードは、酸化されるＰＭの量を強制的に増加させるためのリセット再生モードを少なくとも含む。ＥＣＵ９０は、残り時間計算部９４と、残り時間出力部９５と、を備える。残り時間計算部９４は、ＤＰＦ６０で堆積されたＰＭの堆積量及びエンジン本体１０の稼動時間のうち少なくとも１つに基づいて、リセット再生モードによるＤＰＦ６０の再生が必要になるタイミング（強制再生必要タイミング）までの残り時間を計算する。残り時間出力部９５は、残り時間計算部９４で計算された前記残り時間を出力する。
【０１１９】
これにより、オペレータは、エンジン１００におけるＤＰＦ６０のリセット再生が必要になるタイミングまでの残り時間を把握することができる。従って、オペレータは、リセット再生が必要となる時間帯にリセット再生に適しない場所でエンジンを稼動させることを回避でき、又は、その場所でエンジンを稼動させる前にリセット再生を完了させることができる。このように、オペレータは、リセット再生が必要になるタイミングとの関係で、エンジン１００を用いた作業を合理的に計画することができる。
【０１２０】
また、本実施形態のエンジン１００において、ＥＣＵ９０は、ＰＭ排出量推算部９６と、ＰＭ酸化量推算部９７と、を更に備える。ＰＭ排出量推算部９６は、エンジン本体１０からＤＰＦ６０へ排出されたＰＭの量である排出量を計算する。ＰＭ酸化量推算部９７は、ＤＰＦ６０で酸化されたＰＭの量である酸化量を計算する。ＥＣＵ９０は、ＰＭ排出量推算部９６により計算された前記排出量と、ＰＭ酸化量推算部９７により計算された前記酸化量と、を用いて、ＤＰＦ６０におけるＰＭの堆積量を計算する。
【０１２１】
これにより、ＤＰＦ６０におけるＰＭの堆積量を正確に予測することができるので、エンジン１００においてリセット再生が必要になるタイミングまでの残り時間を一層正確に算出することがきる。
【０１２２】
また、本実施形態のエンジン１００において、ＤＰＦ６０は、スートフィルタ６２と、差圧センサ７６と、を備える。スートフィルタ６２は、ＰＭを捕集する。差圧センサ７６は、スートフィルタ６２の上流側と下流側における排気ガスの圧力差を検出する。ＥＣＵ９０は、差圧センサ７６の検出結果に基づいて、ＤＰＦ６０におけるＰＭの堆積量を計算する。
【０１２３】
これにより、ＤＰＦ６０におけるＰＭの堆積量を正確に予測することができる。
【０１２４】
また、本実施形態のエンジン１００において、ＥＣＵ９０は、ＤＰＦ６０におけるＰＭの堆積量が所定の閾値以上になる第１条件、及び、エンジン本体１０の稼動時間が所定時間以上になる第２条件のうち少なくとも何れかを満たすと、リセット再生モードによるＤＰＦ６０の再生が必要になると判断する。残り時間計算部９４は、前記第１条件に関する前記強制再生必要タイミングまでの残余時間である第１時間と、前記第２条件に関する前記強制再生必要タイミングまでの残余時間である第２時間と、のうち時間が短い方を前記残り時間とする。
【０１２５】
これにより、複数のリセット再生モードへの移行条件を有するエンジン１００において、リセット再生が必要になるタイミングを一層正確に出力することができるので、オペレータがエンジン１００の稼動をより適切に計画することができる。
【０１２６】
また、本実施形態のエンジン１００において、ＥＣＵ９０は、再生能力計算部９８と、再生能力出力部９９と、を更に備える。再生能力計算部９８は、エンジン本体１０の稼動状態に基づいて、ＤＰＦ６０におけるＰＭの堆積量の増減傾向を計算する。再生能力出力部９９は、再生能力計算部９８で計算された前記増減傾向を出力する。
【０１２７】
これにより、オペレータは、エンジン１００を用いて現在行っている作業がＰＭの堆積量を増加させるものか、減少させるものかを把握することができる。従って、オペレータは、作業スケジュール等の事情に応じて、ＤＰＦの再生に関して有利（又は不利）となるような稼動状態でエンジンを稼動させることで、エンジン１００におけるリセット再生のタイミングを先延ばし（又は前倒し）することができる。
【０１２８】
また、本実施形態のトラクタ１１０は、エンジン１００と、メーターパネル１１２と、を備える。メーターパネル１１２は、残り時間出力部９５から出力された前記残り時間を表示可能である。
【０１２９】
これにより、リセット再生が必要になるタイミングまでの残り時間を、メーターパネル１１２の表示に基づいて、トラクタ１１０のオペレータが簡単に確認することができる。従って、オペレータは、リセット再生が必要になるタイミングまでの残り時間に応じて、トラクタ１１０を用いた作業を合理的に計画することができる。この結果、トラクタ１１０の利便性を高めることができる。
【０１３０】
また、本実施形態のトラクタ１１０において、メーターパネル１１２は、再生能力出力部９９から出力された前記増減傾向を表示可能である。
【０１３１】
これにより、トラクタ１１０のオペレータは、メーターパネル１１２の表示に基づいて、現在行っている作業がＰＭの堆積量を増加させるものか、減少させるものかを簡単に確認することができる。従って、オペレータは、作業スケジュール等の事情に応じて、ＤＰＦ６０の再生に関して有利（又は不利）となるような作業を行うことによって、リセット再生が必要になるタイミングを先延ばし（又は前倒し）することが容易になる。この結果、トラクタ１１０の利便性を高めることができる。
【０１３２】
以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。
【０１３３】
本発明は、排気弁４３を備えるエンジン１００に限定せず、排気弁４３を設けていないエンジンに対しても適用することができる。
【０１３４】
上記の実施形態では、リセット再生が必要になるタイミングまでの残り時間をメーターパネル１１２に表示するだけであるが、アシスト再生モード、リセット再生モード、ステーショナリ再生モードのそれぞれに移行するまでの残り時間を計算して表示するように構成しても良い。
【０１３５】
アシスト再生モード、リセット再生モード、ステーショナリ再生モードの移行条件は、上記した例に限定されず、適宜変更することができる。
【０１３６】
残り時間や再生能力レベルは、メーターパネル１１２に限定されず、他の適宜の表示装置に表示することができる。
【０１３７】
リセット再生が必要であるとＥＣＵ９０が判断した場合、再生スイッチ１１４の操作を待機せずに、直ちにリセット再生モードに移行するように構成することもできる。
【０１３８】
本発明は、トラクタ１１０等の農業機械としての作業車両でなく、スキッドステアローダ等の建設機械としての作業車両に適用することができる。また、本発明は、作業車両に限定されず、船や自動車や発電機等、様々な機械に搭載されるエンジンに対しても適用することができる。
【符号の説明】
【０１３９】
１０  エンジン本体
６０  ＤＰＦ（排気ガス浄化装置）
６２  スートフィルタ
７６  差圧センサ
９０  ＥＣＵ（制御部）
９４  残り時間計算部
９５  残り時間出力部
９６  ＰＭ排出量推算部（排出量計算部）
９７  ＰＭ酸化量推算部（酸化量計算部）
９８  再生能力計算部（増減傾向計算部）
９９  再生能力出力部（増減傾向出力部）
１００  エンジン
１１０  トラクタ（作業車両）
１１２  メーターパネル（表示部）
【図１】
0006353797.tif 000002
【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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