(57)【要約】【課題】廉価な構成で精度の良いＰＭ堆積量を予測するディーゼルエンジンを搭載したトラクタを提供すること。【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トラクタにおいて、燃料を噴射しない状態でエンジンをクランキングし、このクランキングエンジン回転数が安定するとＤＰＦ（４６ｂ）前後の圧力を圧力センサ（５８，５３）で検出して差圧を求め、この差圧からＤＰＦ（４６ｂ）内に堆積しているＰＭ量を求める第２予測手段（Ｌ２）をＥＣＵ（１００）内に構成したことを特徴とするトラクタの構成とする。【選択図】図６
2013096294.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トラクタにおいて、燃料を噴射しない状態でエンジンをクランキングし、このクランキングエンジン回転数が安定するとＤＰＦ（４６ｂ）前後の圧力を圧力センサ（５８，５３）で検出して差圧を求め、この差圧からＤＰＦ（４６ｂ）内に堆積しているＰＭ量を求める第２予測手段（Ｌ２）をＥＣＵ（１００）内に構成したことを特徴とするトラクタ。
【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トラクタにおいて、機体の任意の位置に空気ポンプ（６９）を設け、該空気ポンプ（６９）からの配管（７０）をＤＰＦ（４６ｂ）の上流側に接続し、電源が入り状態でエンジン停止中に前記空気ポンプ（６９）でＤＰＦ（４６ｂ）の上流側に空気を送り、このときのＤＰＦ（４６ｂ）の前後の圧力を圧力センサ（５８，５３）で検出して差圧を求め、この差圧からＤＰＦ（４６ｂ）内に堆積しているＰＭ量を求める第３予測手段（Ｌ３）をＥＣＵ（１００）内に構成したことを特徴とするトラクタ。
【請求項３】
燃料噴射量と経過時間からＤＰＦ（４６ｂ）内に堆積するＰＭの量を予測する第１予測手段（Ｌ１）をＥＣＵ（１００）内に構成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のトラクタ。
【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トラクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）を再生する場合、ＤＰＦ内に溜まる煤の量を予測するにあたり、燃料中の炭化水素含有量を検出してＰＭ堆積量を予測する構成である（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、燃料中の炭化水素含有量を検出するシステムがコスト高となる。また、このシステムの搭載場所も考慮しなくてはならない。
【０００５】
本発明の課題は、前述のような不具合を解消して、精度の良いＰＭ堆積量を予測するディーゼルエンジンを搭載したトラクタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の上記課題は次の構成によって達成される。
【０００７】
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トラクタにおいて、燃料を噴射しない状態でエンジンをクランキングし、このクランキングエンジン回転数が安定するとＤＰＦ（４６ｂ）前後の圧力を圧力センサ（５８，５３）で検出して差圧を求め、この差圧からＤＰＦ（４６ｂ）内に堆積しているＰＭ量を求める第２予測手段（Ｌ２）をＥＣＵ（１００）内に構成したことを特徴とするトラクタとしたものである。
【０００８】
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トラクタにおいて、機体の任意の位置に空気ポンプ（６９）を設け、該空気ポンプ（６９）からの配管をＤＰＦ（４６ｂ）の上流側に接続し、電源が入り状態でエンジン停止中に前記空気ポンプ（６９）でＤＰＦ（４６ｂ）の上流側に空気を送り、このときのＤＰＦ（４６ｂ）の前後の圧力を圧力センサ（５８，５３）で検出して差圧を求め、この差圧からＤＰＦ（４６ｂ）内に堆積しているＰＭ量を求める第３予測手段（Ｌ３）をＥＣＵ（１００）内に構成したことを特徴とするトラクタとしたものである。
【０００９】
請求項３記載の発明では、燃料噴射量と経過時間からＤＰＦ（４６ｂ）内に堆積するＰＭの量を予測する第１予測手段（Ｌ１）をＥＣＵ（１００）内に構成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のトラクタとしたものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は上述のごとく構成したので、請求項１及び請求項２記載の発明においては、ＤＰＦ４６ｂ内に堆積しているＰＭ量の予測が精度良く可能となる。
【００１１】
請求項３記載の発明においては、機体が作業走行している状態でＰＭ量を予測して再生できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【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】ＰＭ量予測のブロック図
【図７】ＤＰＦの排気系の模式図
【図８】エンジンの性能図
【図９】ＤＰＦの排気系の模式図
【図１０】ＤＰＦの排気系の模式図
【図１１】農業用建屋の模式図
【図１２】始動時のフローチャート図
【図１３】発進時のフローチャート図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００１４】
なお、後述する各実施例は、理解を容易にするために、個別または混在させて図示、あるいは説明しているが、これらは夫々種々組合せ可能であり、これらの説明順序・表現等によって、構成・作用等が限定されるものではなく、また、相乗効果を奏する場合も勿論存在する。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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が再生可能となる。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。
【００５７】
図６に示すように、ＥＣＵ１００内にはＤＰＦ４６ｂ内のＰＭ堆積量を予測するＰＭ堆積第１予測手段Ｌ１を備えている。これは、燃料噴射量（エンジン回転数）と経過時間からＤＰＦ４６ｂ内に堆積するＰＭの量を予測するものである。しかしながら、この第１予測手段Ｌ１は正確ではなく、エンジン負荷変動等により誤差が生じてくる。
【００５８】
そこで、燃料を噴射しない状態（エンジンを意図的に始動しない状態）でエンジンをクランキングし、このときのＤＰＦ４６ｂ前後の圧力を圧力センサ５８，５３で検出して差圧を求める。エンジン回転数が安定すると、この差圧からＤＰＦ４６ｂ内に堆積しているＰＭ量を求める。このＰＭ量の値は、今現在の差圧を検出しているので前記第１予測手段Ｌ１から求めるよりも正確である。
【００５９】
具体的な求め方としては、横軸を差圧とし、縦軸をＰＭ量とした第２予測手段Ｌ２をＥＣＵ１００内に記憶させており、この第２予測手段Ｌ２から求める。この第２予測手段Ｌ２から求めた値と前記第１予測手段Ｌ１から求めた値とを比較し、略同じであるときには、第２予測手段Ｌ２又は第１予測手段Ｌ１のいずれかの値を制御等に用いる。
【００６０】
一方、第２予測手段Ｌ２から求めた値と前記第１予測手段Ｌ１から求めた値が違う（所定値以上の差）ときには、第２予測手段Ｌ２の値を使用する。
【００６１】
ただし、第２予測手段Ｌ２の値はエンジンを運転しないクランキングさせたときの状態であるので、実際にエンジン運転中では判断できない。実際にエンジン運転中におけるＤＰＦ４６ｂの自動再生実行の判断等については、第１予測手段Ｌ１で行なう。第２予測手段Ｌ２の値は、運転前や運転後においてＰＭ量値を精度良く知りたいときに使用する。そして、手動再生実行の判断等に利用する。
【００６２】
これにより、手動再生実行時における過剰な再生運転による余分な燃料消費を抑制でき、オイル希釈等の問題も少なくなる。
【００６３】
前記第１予測手段Ｌ１からＰＭ堆積量を求めるにあたり、差圧とともにエンジン温度による補正を行なう構成とする。特に、エンジン温度が高い場合には、重負荷運転後が考えられる。重負荷運転すると、排気ガス温度も上昇するので、ＤＰＦ４６ｂ内のＰＭが焼き飛ばされており、ＰＭ堆積量は少なめになっている。そこで、温度補正手段Ｈ１で補正するが、エンジン温度が所定値以上の状態が所定時間続くことで、ＰＭ堆積量を所定割合減算することにする。これにより、ＰＭ堆積量を精度良く検出可能となるので、過剰な再生運転による余分な燃料消費やオイル希釈を防止できるようになる。
【００６４】
前記第２予測手段Ｌ２からＰＭ堆積量を求めるにあたり、エンジン回転数とＤＰＦ４６ｂ前後の圧力差圧の変動傾向（微分値）からＰＭ堆積量を補正する構成としてもよい。
【００６５】
ＤＰＦ４６ｂ内の許容しうるＰＭ堆積量の最大値は予め決められているが、アイドリング回転数を高くすることで排出ガスが多くなり、ＰＭが燃焼することがある。そこで、アイドリング回転数を高く変更した場合には、ＰＭの許容堆積量の上限を上げることで、ＤＰＦ４６ｂの再生頻度を下げることができる。また、アイドリング回転数を高く変更する場合においては、ＤＰＦ４６ｂの手動再生領域に入るときがよい。手動再生領域に入ると、基本的には作業を中断して再生する必要が出てくるが、アイドリング回転数を高く変更することで、作業を続行可能となる。また、作業者の好みにより、設定した閾値を超えた場合にアイドリング回転数を高く変更するように構成してもよい。
【００６６】
ＤＰＦ４６ｂの前後差圧の高精度測定、即ちＰＭ堆積量を精度良く検出する他の方法を図７で説明する。
【００６７】
機体の任意の位置に空気ポンプ６９を設け、この空気ポンプ６９からの配管７０をＤＰＦ４６ｂの上流側に接続する構成とする。
【００６８】
エンジン停止中（電源入り）において、空気ポンプ６９でＤＰＦ４６ｂの上流側に空気を送り、このときのＤＰＦ４６ｂの前後差圧を圧力センサ５８，５３で測定する。このときの差圧からＤＰＦ４６ｂ内に堆積しているＰＭ量を第３予測手段Ｌ３で予測する構成とする。この第３予測手段Ｌ３においては、実験等で予め測定したデータを記憶させておく構成とする。
【００６９】
これにより、ＤＰＦ４６ｂ内のＰＭ量を精度良く検出可能となり、無駄なＤＰＦ再生と燃料消費を抑制可能となる。
【００７０】
図８は横軸がエンジン回転数で縦軸が出力の性能曲線Ｓ１を示しており、この中に等燃費曲線Ｓ２と等排気温度線Ｓ３を示している。ＤＰＦ４６ｂを通常運転中に再生（自動再生）させる場合において、同じ出力を発生する運転条件でもより排気温度の高いポイントへ自動的に移行（Ｐ→Ｑ）する構成とする。さらに、この移行時には、燃費も考慮する（等燃費曲線Ｓ２）構成とする。これにより、ＤＰＦ４６ｂの再生が効率良く可能となり、燃料消費も従来の自動再生に比べて抑制可能となる。
【００７１】
図９はＤＰＦ４６ｂの上流側に配置している酸化触媒４６ａを、上流側酸化触媒４６ａ１と下流側酸化触媒４６ａ２に分割する構成である。上流側の酸化触媒４６ａ１に貴金属を多く担持し、活性化温度は２００度Ｃとする。下流側の酸化触媒４６ａ２は貴金属の担持を少なくし、活性化温度は２５０度Ｃとする。
【００７２】
強制再生時、排気ガスに含まれる未燃燃料が上流側酸化触媒４６ａ１と下流側酸化触媒４６ａ２に付着する。排気ガス温度が２００度Ｃになると、上流側の酸化触媒４６ａ１内で燃料が酸化反応し、排気ガス温度を上昇させる。上流側の酸化触媒４６ａ１の酸化熱で排気ガス温度が上昇し、これにより下流側の酸化触媒４６ａ２が暖められ、下流側の酸化触媒４６ａ２でも酸化反応が始まる。
【００７３】
このように、貴金属担持量の異なる２種類の酸化触媒を配置することにより、１個の酸化触媒を配置する場合に比べて、使用する貴金属量を増やすことなく、酸化触媒の排気ガス処理性能を改善可能となる。
【００７４】
図１０は図９の変形例であり、矢印は排気ガスの流れを示している。上流側の酸化触媒４６ａ１の外周に下流側の酸化触媒４６ａ２を同軸に配置する構成とする。このような構成は、酸化触媒の長さを短くするのに有効である。
【００７５】
図１１の７１は農業用建屋であり、屋根にソーラーパネル７２を搭載している。農業用建屋７１は蓄電システム７３を有している。昼間に発電した電力は蓄電システム７３に蓄電し、余った電力は電力会社に売電する。夜間については、蓄電システム７３に蓄電した電力を利用する。例えば、農業用建屋７１内で植物の栽培に必要な照明に利用する。また、トラクタ等の農業機械を農業用建屋７１内に収納しているときは、蓄電システム７３でヒータ７４を加熱し、この熱でトラクタ等に搭載しているＤＰＦ４６ｂを暖めて再生を行うことに利用する。これにより、低コスト農業が可能となる。
【００７６】
図１２のフローチャートは、ＤＰＦ付きエンジンの始動時燃料噴射量制御に関するものである。始動時のエンジンの角加速度を判別して、角加速度が上昇している場合は始動時噴射量を少なくする。角加速度に変化が無い場合は、閾値まで始動時噴射量を増大する構成とする。
【００７７】
これにより、始動時黒煙が減少することでＰＭ排出量が低減し、ＤＰＦへのＰＭ堆積量を低減可能となる。
【００７８】
図１３は発進時の噴射制御のフローチャートである。ＤＰＦ搭載のトラクタ等の農業機械において、ローアイドル回転以下のエンジン回転数検出、あるいは一定以上のエンジン回転加速度変化を検知すると、アフター噴射を追加する。前述した、ローアイドル回転以下のエンジン回転数検出から外れたり、あるいは一定以上のエンジン回転加速度変化の検知から外れると、所定時間後（例えば５秒後）にアフター噴射を停止する構成とする。
【００７９】
これにより、ローアイドル回転以下のエンジン回転数（発進時）やエンジン回転が加速される状況にある場合、排出されるＰＭ量は急激に増加してしまうが、このときにＰＭ低減に効果があるアフター噴射を追加することでＰＭ排出量が低減し、ＤＰＦの早期詰まりを防止できるようになる。
【符号の説明】
【００８０】
ＰＭ    粒状化物質
Ｌ１    第１予測手段
Ｌ２    第２予測手段
Ｌ３    第３予測手段
４６ｂ  ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）
５３    後圧力センサ
５８    前圧力センサ
６９    空気ポンプ
７０    配管
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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