(57)【要約】【課題】エンジンに設けられる排気ガス浄化装置において、化学反応にてフィルタ手段のＰＭ捕集能力を回復させるフィルタ再生制御を簡単な構成で効率よく実行できるようにする。【解決手段】エンジン５の排気経路に配置された排気ガス浄化用のパティキュレートフィルタ５０と、エンジン５の動力にて駆動する作業部用油圧ポンプ１０１と、パティキュレートフィルタ５０の詰まり状態を検出可能な圧力センサ６８と、作業部用油圧ポンプ１０１の作動量を強制的に増大させるための圧力調整弁１０４及び切換電磁弁１０６とを備える。圧力センサ６８の検出情報に基づく圧力調整弁１０４の圧力調整にて、作業部用油圧ポンプ１０１の吐出圧力を増大させることにより、エンジン負荷を増大させるフィルタ再生制御を実行する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排気経路に配置された排気ガス浄化用のフィルタ手段と、前記エンジンの動力にて駆動する油圧負荷機構と、前記フィルタ手段の詰まり状態を検出可能な詰まり検出手段と、前記油圧負荷機構の作動量を強制的に増大させるための強制作動弁手段とを備えており、前記詰まり検出手段の検出情報に基づく前記強制作動弁手段の作動にて、前記油圧負荷機構の作動量を増大させることにより、エンジン回転数を維持しながらエンジン負荷を増大させて、前記フィルタ手段を再生させるように構成されている、
排気ガス浄化装置。
【請求項２】
前記強制作動弁手段は、前記油圧負荷機構としての作業部用油圧ポンプと前記作業部用油圧ポンプの下流側にある作業部油圧回路との間に設けられた圧力調整弁であり、前記圧力調整弁は、前記作業部油圧回路側の圧力流量を一定に保持し、前記作業部用油圧ポンプ側の圧力を増大させ得るように構成されている、
請求項１に記載した排気ガス浄化装置。
【請求項３】
前記圧力調整弁は、エンジン負荷が予め設定された基準負荷値以下の場合に、前記作業部用油圧ポンプ側の圧力を所定圧だけ増大させるように作動する構成になっている、
請求項２に記載した排気ガス浄化装置。
【請求項４】
エンジン負荷が前記基準負荷値を超えた場合は、前記圧力調整弁による前記作業部用油圧ポンプ側の圧力増大を解除するように構成されている、
請求項３に記載した排気ガス浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、ディーゼルエンジンのような内燃機関において、排気ガスを浄化処理するための排気ガス浄化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、内燃機関、特にディーゼルエンジンにおいては、排気ガス浄化のために、パティキュレートフィルタ（以下、フィルタという）を用いて排気ガス中の粒子状物質（以下、ＰＭという）等を捕集することが行われている。この場合、フィルタにて捕集されたＰＭが所定量を超えると、フィルタ内の流通抵抗が増大してエンジン出力の低下をもたらすため、フィルタに堆積したＰＭを除去して、フィルタのＰＭ捕集能力を回復させる（フィルタを再生させる）ことも行われている。
【０００３】
この種の再生方式の一例として化学反応型再生方式がある。化学反応型再生方式とは、エンジンの排気経路のうちフィルタの上流側にある酸化触媒にて、排気ガス中のＮＯ（一酸化窒素）を不安定なＮＯ2（二酸化窒素）に酸化させ、ＮＯ2がＮＯに戻る際に放出するＯ（酸素）を用いてＰＭを酸化除去するものである。かかる酸化触媒の酸化作用を利用することにより、エンジン駆動中のフィルタ再生が可能になっている。
【０００４】
ただし、化学反応型再生方式は、排気ガス温度が再生可能温度（例えば約３００℃）以上でなければ上述の化学反応が行われない。つまり、排気ガス温度が再生可能温度未満である状態が続くと、ＰＭがフィルタ内に大量に堆積し、その結果、フィルタが目詰まりを起こすことになる。従って、ＰＭ堆積量が所定量に達した場合は排気ガス温度を再生可能温度以上に高める必要がある。
【０００５】
この点、特許文献１では、エンジンの排気経路のうち酸化触媒付きフィルタの上流側に電熱式のヒータを設け、酸化触媒付きフィルタに導かれる排気ガス温度をヒータ加熱にて上昇させることが開示されている。
【特許文献１】特開２００１−２８０１２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１の構成では、排気ガス昇温のための専用のヒータが必要であるため、部品点数が嵩み、コスト上昇の一因になるという問題があった。また、ヒータによる排気ガスの加熱が局部的とならざるを得ず、排気ガスを一様に加熱できないから、排気ガスを均一に浄化できないばかりか、ヒータに近接する酸化触媒付きフィルタの温度も不均一になって、酸化触媒付きフィルタに割れ等の損傷が発生するおそれが高いという問題もあった。
【０００７】
そこで、本願発明は、これらの問題を解消した排気ガス浄化装置を提供することを技術的課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明に係る排気ガス浄化装置は、エンジンの排気経路に配置された排気ガス浄化用のフィルタ手段と、前記エンジンの動力にて駆動する油圧負荷機構と、前記フィルタ手段の詰まり状態を検出可能な詰まり検出手段と、前記油圧負荷機構の作動量を強制的に増大させるための強制作動弁手段とを備えており、前記詰まり検出手段の検出情報に基づく前記強制作動弁手段の作動にて前記油圧負荷機構の作動量を増大させることにより、エンジン回転数を維持しながらエンジン負荷を増大させて、前記フィルタ手段を再生させるように構成されているというものである。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１に記載した排気ガス浄化装置において、前記強制作動弁手段は、前記油圧負荷機構としての作業部用油圧ポンプと前記作業部用油圧ポンプの下流側にある作業部油圧回路との間に設けられた圧力調整弁であり、前記圧力調整弁は、前記作業部油圧回路側の圧力流量を一定に保持し、前記作業部用油圧ポンプ側の圧力を増大させ得るように構成されているというものである。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項２に記載した排気ガス浄化装置において、前記圧力調整弁は、エンジン負荷が予め設定された基準負荷値以下の場合に、前記作業部用油圧ポンプ側の圧力を所定圧だけ増大させるように作動する構成になっているというものである。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項３に記載した排気ガス浄化装置において、エンジン負荷が前記基準負荷値を超えた場合は、前記圧力調整弁による前記作業部用油圧ポンプ側の圧力増大を解除するように構成されているというものである。
【発明の効果】
【００１２】
本願発明によると、エンジンの排気経路に配置された排気ガス浄化用のフィルタ手段と、前記エンジンの動力にて駆動する油圧負荷機構と、前記フィルタ手段の詰まり状態を検出可能な詰まり検出手段と、前記油圧負荷機構の作動量を強制的に増大させる強制作動弁手段とを備えており、前記詰まり検出手段の検出情報に基づく前記強制作動弁手段の作動にて、前記油圧負荷機構の作動量を増大させることにより、エンジン回転数を維持しながらエンジン負荷を増大させて、前記フィルタ手段を再生させるように構成されているから、例えば現時点のエンジンの駆動状態が、ＰＭを酸化除去できずに前記フィルタ手段に堆積させる状態であったとしても、排気ガス温度を強制的に上昇させてＰＭを酸化除去できることになり、前記エンジンの駆動状態（回転数や負荷の状態）に拘らず、前記フィルタ手段のＰＭ捕集能力を確実に回復できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本願発明を具体化した実施形態を、トラクタのエンジンに適用した場合の図面（図１〜図１１）に基づいて説明する。図１は第１実施形態におけるトラクタの側面図、図２はトラクタの平面図、図３はエンジン及び排気ガス浄化装置の関係を示す機能ブロック図、図４はトラクタの作業部油圧回路図、図５はパティキュレートフィルタの拡大側面断面図、図６は電子ガバナコントローラの機能ブロック図、図７はエンジン負荷とエンジン回転数との関係を示す説明図、図８はフィルタ再生制御のフローチャート、図９は強制作動弁手段の周辺構造の別例を示す機能ブロック図、図１０は強制作動弁手段の第２実施形態を示す機能ブロック図、図１１は第２実施形態における強制作動弁手段の周辺構造の別例を示す機能ブロック図である。なお、図２では便宜上キャビンの図示を省略している。
【００１４】
（１）．トラクタの概要
まず始めに、図１及び図２を参照しながら、トラクタ１の概要について説明する。
【００１５】
第１実施形態におけるトラクタ１の走行機体２は、走行部としての左右一対の前車輪３と同じく左右一対の後車輪４とで支持されている。走行機体２の前部に搭載したディーゼル式のエンジン５にて後車輪４及び前車輪３を駆動することにより、トラクタ１は前後進走行するように構成されている。エンジン５はボンネット６にて覆われている。エンジン５の下面側には、エンジン５内のクランク軸（図示省略）等を潤滑する潤滑油を貯留するためのオイルパン１０が設けられている。
【００１６】
走行機体２の上面にはキャビン７が設置され、該キャビン７の内部には、操縦座席８と、かじ取りすることによって前車輪３の操向方向を左右に動かすようにした操縦ハンドル（丸ハンドル）９とが配置されている。キャビン７の底部より下側には、エンジン５に燃料を供給する燃料タンク１１が設けられている。
【００１７】
キャビン７内の操縦ハンドル９は、操縦座席８の前方に立設されたステアリングコラム２５上に設けられている。ステアリングコラム２５の右側には、エンジン５の出力回転数を設定保持するスロットルレバー３０と、走行機体２を制動操作するための左右一対のブレーキペダル３１とが配置されている。ステアリングコラム２５の左側には、走行機体２の進行方向を前進と後進とに切り換え操作するための前後進切換レバー３２と、メインクラッチ（図示省略）を切り作動させるためのクラッチペダル３３とが配置されている。ステアリングコラム２５の背面側には、左右ブレーキペダル３１を踏み込み位置に保持するための駐車ブレーキレバー３４が配置されている。
【００１８】
キャビン７内の床板２８のうちステアリングコラム２５の右側には、スロットルレバー３０にて設定されたエンジン回転数を最低回転数として、これ以上の範囲にてエンジン回転数を増減速させるためのアクセルペダル３５が配置されている。
【００１９】
操縦座席８の左側には、後述するミッションケース１７からの出力範囲を低速と高速とに切り換えるための副変速レバー４０と、後述するＰＴＯ軸２３の駆動速度を切り換え操作するためのＰＴＯ変速レバー３６とが配置されている。操縦座席８の右側には、変速操作用の主変速レバー３８と、後述するロータリ耕耘機１５の高さ位置を手動で変更調節するための作業部ポジションレバー３９とが配置されている。操縦座席８の下方には、左右の後車輪４を等速で回転駆動させる操作を実行するためのデフロックペダル３７が配置されている。
【００２０】
一方、走行機体２は、フロントバンパ１２及び前車軸ケース１３を有するエンジンフレーム１４と、エンジンフレーム１４の後部にボルトにて着脱自在に固定する左右の機体フレーム１６とにより構成されている。機体フレーム１６の後部には、エンジン５からの回転動力を適宜変速して前後四輪３，３，４，４に伝達するミッションケース１７が搭載されている。後車輪４は、ミッションケース１７の外側面から外向きに突出するように装着された後車軸ケース１８を介して、ミッションケース１７に取り付けられている。左右の後車輪４の上方は、機体フレーム１６に固定されたフェンダ１９にて覆われている。
【００２１】
ミッションケース１７の後部上面には、作業部としてのロータリ耕耘機１５を昇降動させるための油圧式昇降機構２０が着脱可能に取り付けられている。ロータリ耕耘機１５は、ミッションケース１７の後部に、一対の左右ロワーリンク２１及びトップリンク２２からなる３点リンク機構を介して連結されている。ミッションケース１７の後側面には、ロータリ耕耘機１５にＰＴＯ駆動力を伝達するためのＰＴＯ軸２３が後ろ向きに突設されている。
【００２２】
油圧式昇降機構２０には、単動形の昇降制御油圧シリンダ９５（図４参照）にて上下回動可能な一対の左右リフトアーム９６が設置されている。進行方向に向かって左側のロワーリンク２１とリフトアーム９６とは、左リフトロッド９７を介して連結されている。進行方向に向かって右側のロワーリンク２１とリフトアーム９６とは、右リフトロッドとしての複動形の傾斜制御油圧シリンダ９８及びそのピストンロッド９９を介して連結されている。
【００２３】
（２）．エンジン及びその周辺の構造
次に、図３〜図５を参照しながら、エンジン及びその周辺の構造について説明する。
【００２４】
第１実施形態におけるトラクタ１のエンジン５は、上面にシリンダヘッド４１が締結されたシリンダブロック（図示省略）を備えており、シリンダブロックの下面に潤滑油貯留用のオイルパン１０が締結されている。シリンダヘッド４１の一側面には吸気マニホールド４２が接続されており、他側面には排気マニホールド４３が接続されている。シリンダブロックの側面のうち吸気マニホールド４２の下方には、エンジン５の各燃焼室（副室）内に燃料を送り込むための燃料噴射ポンプ４４（図６参照）が設けられている。詳細は図示していないが、吸気マニホールド４２の先端側には吸気管４５を介してエアクリーナが取り付けられている。
【００２５】
この場合、エアクリーナにて一旦ろ過された空気が、吸気管４５及び吸気マニホールド４２を介して、エンジン５の各気筒内（吸気行程の気筒内）に導入される。そして、各気筒の圧縮行程完了時に、燃料タンク１１から吸い上げられた燃料を燃料噴射ポンプ４４にて各燃焼室（副室）内に圧送することにより、各燃焼室にて混合気の自己着火燃焼に伴う膨張行程が行われる。
【００２６】
排気マニホールド４３の先端側には、排気管４６を介して、フィルタ手段の一例であるパティキュレートフィルタ５０（以下、フィルタという）が接続されている。膨張行程後の排気行程において各気筒から排気マニホールド４３に排出された排気ガスは、排気管４６及びフィルタ５０を経由して浄化処理をされてから外部に放出される。
【００２７】
フィルタ５０は、排気ガス中の粒子状物質（以下、ＰＭという）等を捕集するためのものである。第１実施形態のフィルタ５０は、耐熱金属材料製のケーシング５１内にある略筒型のフィルタケース５２に、例えば白金等の酸化触媒５３とフィルタ本体５４とを直列に並べて収容してなるものである。
【００２８】
吸気マニホールド４２及び吸気管４５はエンジン５の吸気経路に相当し、排気マニホールド４３及び排気管４６はエンジン５の排気経路に相当する。第１実施形態では、フィルタケース５２内のうち排気上流側に酸化触媒５３が配置され、排気下流側にフィルタ本体５４が配置されている。フィルタ本体５４は、多孔質な（ろ過可能な）隔壁にて区画された多数のセルを有するハニカム構造になっている。
【００２９】
ケーシング５１の一側部には、排気管４６に連通する排気導入口５５が設けられている。ケーシング５１の一端部は第１底板５６にて塞がれており、フィルタケース５２のうち第１底板５６に臨む一端部は第２底板５７にて塞がれている。ケーシング５１とフィルタケース５２との間の環状隙間、並びに両底板５６，５７間の隙間には、ガラスウールのような断熱材５８が酸化触媒５３及びフィルタ本体５４の周囲を囲うように充填されている。
【００３０】
ケーシング５１の他側部は２枚の蓋板５９，６０にて塞がれていて、これら両蓋板５９，６０を略筒型の排気排出口６１が貫通している。また、両蓋板５９，６０の間は、フィルタケース５２内に複数の連通管６２を介して連通する共鳴室６３になっている。
【００３１】
ケーシング５１の一側部に形成された排気導入口５５には排気ガス導入管６５が挿入されている。排気ガス導入管６５の先端は、ケーシング５１を横断して排気導入口５５と反対側の側面に突出している。排気ガス導入管６５の外周面には、フィルタケース５２に向けて開口する複数の連通穴６６が形成されている。排気ガス導入管６５のうち排気導入口５５と反対側の側面に突出する部分は、これに着脱可能に螺着された蓋体６７にて塞がれている。
【００３２】
蓋体６７には、フィルタ本体５４の詰まり状態を検出する詰まり検出手段の一例として、圧力センサ６８が設けられている。圧力センサ６８は、例えばピエゾ抵抗効果を利用した周知構造のものでよい。この場合は、フィルタ本体５４にＰＭが堆積していないとき（フィルタ５０が新品のとき）におけるフィルタ５０上流側の圧力Ｐｓ（基準圧力値）を、後述するコントローラ８０のＲＯＭ８２等に予め記憶させておき、同じ測定箇所における現在の圧力Ｐを圧力センサ６８にて検出し、基準圧力値Ｐｓと圧力センサ６８の検出値Ｐとの差ΔＰを求め、当該圧力差ΔＰに基づいてフィルタ本体５４のＰＭ堆積量が換算（推定）される（図８参照）。
【００３３】
なお、エンジン５の排気経路のうちフィルタ５０を挟んで上下流側に、それぞれ圧力センサを配置し、両者の検出値の差からフィルタ本体５４のＰＭ堆積量を換算（推定）するようにしてもよい。
【００３４】
上記の構成において、エンジン５からの排気ガスは、排気導入口５５を介して排気ガス導入管６５に入って、排気ガス導入管６５に形成された各連通穴６６からフィルタケース５２内に噴出し、フィルタケース５２内の広い領域に分散したのち、酸化触媒５３からフィルタ本体５４の順に通過して浄化処理される。排気ガス中のＰＭは、この段階でフィルタ本体５４における各セル間の多孔質な仕切り壁を通り抜けできずに捕集される。その後、酸化触媒５３及びフィルタ本体５４を通過した排気ガスが排気排出口６１から放出される。
【００３５】
排気ガスが酸化触媒５３及びフィルタ本体５４を通過するに際して、排気ガス温度が再生可能温度（例えば約３００℃）を超えていれば、酸化触媒５３の作用にて、排気ガス中のＮＯ（一酸化窒素）が不安定なＮＯ2（二酸化窒素）に酸化する。そして、ＮＯ2がＮＯに戻る際に放出するＯ（酸素）にて、フィルタ本体５４に堆積したＰＭが酸化除去されることにより、フィルタ本体５４のＰＭ捕集能力が回復する（フィルタ本体５４が再生する）ことになる。
【００３６】
さて、エンジン５の一側面には、油圧負荷機構の一例として、エンジン５における出力軸２４の回転動力にて駆動する作業部用油圧ポンプ１０１及びパイロットポンプ１０２が設けられている。作業部用油圧ポンプ１０１は、油圧式昇降機構２０内にある昇降制御油圧シリンダ９５や傾斜制御油圧シリンダ９８に作動油を供給するためのものである。パイロットポンプ１０２は、後述する切換電磁弁１０６にパイロット圧を付加するためのものである。
【００３７】
両ポンプ１０１，１０２にはエンジン５から突出した出力軸２４が貫通しており、両ポンプ１０１，１０２は出力軸２４の回転にて駆動するように構成されている。すなわち、両ポンプ１０１，１０２を駆動させる回転軸（出力軸２４）は共通する１本の軸になっている。
【００３８】
作業部用油圧ポンプ１０１の吸引側は、作動油タンクとしてのミッションケース１７に接続されている。作業部用油圧ポンプ１０１の吐出側は、後述する背圧機構１０５付きの圧力調整弁１０４を介して作業部油圧回路１０３に接続されている。パイロットポンプ１０２の吸引側は、作動油タンクとしてのミッションケース１７に接続されている。パイロットポンプ１０２の吐出側は、切換電磁弁１０６のポンプ側第１ポート１０６ａに接続されている。
【００３９】
圧力調整弁１０４は、作業部油圧回路１０３側の圧力・流量を一定に保持し、作業部用油圧ポンプ１０１側の圧力を２段階に切り換えるためのものであり、背圧機構１０５におけるピストン１０５ｂを介してのバネ１０５ｃの弾性力にて、作業部用油圧ポンプ１０１側で圧力上昇のない通常状態と、作業部用油圧ポンプ１０１側の圧力を所定圧だけ増大させる高圧状態とに切換駆動するように構成されている。
【００４０】
切換電磁弁１０６は、パイロットポンプ１０２からのパイロット圧を圧力調整弁１０４の背圧機構１０５に付加する３ポート２位置切換形のものであり、後述するコントローラ８０からの制御情報に基づく電磁ソレノイド１０７の励磁にて、背圧機構１０５の背圧室１０５ａへのパイロット圧付加状態と、背圧室１０５ａからのパイロット圧排出状態とに切換駆動するように構成されている。
【００４１】
前述の通り、切換電磁弁１０６のポンプ側第１ポート１０６ａはパイロットポンプ１０２の吐出側に接続されている。切換電磁弁１０６のポンプ側第２ポート１０６ｂは作動油タンクとしてのミッションケース１７に接続されている。切換電磁弁１０６の背圧側ポート１０６ｃは背圧機構１０５の背圧室１０５ａに接続されている。
【００４２】
切換電磁弁１０６がパイロット圧付加状態に切換駆動すると、パイロットポンプ１０２から切換電磁弁１０６を経由した作動油が背圧機構１０５の背圧室１０５ａに流入して、ピストン１０５ｂを介してバネ１０５ｃを圧縮することにより、圧力調整弁１０４が作業部用油圧ポンプ１０１側の圧力を所定圧だけ増大させる高圧状態に切換駆動する。
【００４３】
そうすると、圧力調整弁１０４の作用にて、作業部用油圧ポンプ１０１の吐出圧力（作動量又は負荷といってもよい）が増大し、これに伴いエンジン負荷が増大する。その結果、スロットルレバー３０による設定回転数維持のためにエンジン出力（燃料噴射量）が増大して、排気ガス温度が上昇することになる。
【００４４】
切換電磁弁１０６がパイロット圧排出状態に切換駆動すると、背圧機構１０５の背圧室１０５ａから作動油が流出して、バネ１０５ｃが自身の弾性復元力にて伸長することにより、圧力調整弁１０４の作用にて作業部用油圧ポンプ１０１の吐出圧力が通常状態まで低下し、これに伴いエンジン負荷が低減することになる。
【００４５】
この場合、作業部油圧回路１０３側へは、圧力調整弁１０４のない場合とほぼ同じ圧力及び流量の作動油が供給されるため、圧力調整弁１０４の存在に起因した作業部油圧回路１０３への影響は最小限に抑えられることになる。
【００４６】
圧力調整弁１０４と切換電磁弁１０６との組合せは、特許請求の範囲に記載した強制作動弁手段に相当するものである。なお、切換電磁弁１０６は通常（コントローラ８０からの制御情報がないとき）、作業部用油圧ポンプ１０１と作業部油圧回路１０３との間での作動油の循環供給をスムーズに行うために、パイロット圧排出状態になっている。従って、圧力調整弁１０４は普段、作業部用油圧ポンプ１０１側で圧力上昇のない通常状態になっている。
【００４７】
図４に詳細に示すように、作業部油圧回路１０３は、単動形の昇降制御油圧シリンダ９５と複動形の傾斜制御油圧シリンダ９８とを備えており、作業部用油圧ポンプ１０１は、昇降制御油圧シリンダ９５への作動油の供給を制御するための昇降用油圧切換弁１１１と、傾斜制御油圧シリンダ９８に作動油を供給制御するための傾斜制御電磁弁１１２とに、分流弁１１３を介して接続されている。
【００４８】
昇降用油圧切換弁１１１は、作業部ポジションレバー３９の手動操作にて切換作動可能に構成されている。傾斜制御電磁弁１１２は、油圧式昇降機構２０の上面に配置されたローリングセンサ（図示省略）及び作業部ポジションセンサ（図示省略）の検出情報に対応した電磁ソレノイドの駆動にて自動的に切換作動するように構成されている。
【００４９】
作業部ポジションレバー３９の手動操作にて昇降用油圧切換弁１１１が切換作動すると、昇降制御油圧シリンダ９５が伸縮駆動して、左右リフトアーム９６を昇降回動させる。その結果、左右ロワーリンク２１を介してロータリ耕耘機１５が昇降動することになる。
【００５０】
また、ローリングセンサ及び作業機ポジションセンサの検出情報に基づいて傾斜制御電磁弁１１２が自動的に切換作動すると、傾斜制御油圧シリンダ９８が伸縮駆動して、ピストンロッド９９の長さが変化する。その結果、左右ロワーリンク２１を介してロータリ耕耘機１５が左右に傾斜することになる。なお、作業部油圧回路１０３には、リリーフ弁や流量調整弁、チェック弁等も備えている（図４参照）。
【００５１】
（３）．フィルタ再生制御を実行するための構成
次に、図３、図６及び図７を参照しながら、フィルタ再生制御を実行するための構成について説明する。
【００５２】
トラクタ１に搭載された制御手段としてのコントローラ８０は、圧力センサ６８の検出情報に基づく圧力調整弁１０４の圧力調整にて、作業部用油圧ポンプ１０１の吐出圧力を増大させることにより、エンジン負荷Ｌを増大させるフィルタ再生制御を実行するものであり、各種演算処理や制御を実行するＣＰＵ８１の他、制御プログラムやデータを記憶させるためのＲＯＭ８２、制御プログラムやデータを一時的に記憶させるためのＲＡＭ８３、及び入出力インターフェイス等を備えている。
【００５３】
コントローラ８０には、燃料供給装置である燃料噴射ポンプ４４に設けられた電子ガバナ８７と、エンジン回転数を検出する回転数検出手段としてのエンジン回転センサ８８と、燃料噴射ポンプ４４のラック位置から燃料噴射量を検出する負荷検出手段としてのラック位置センサ８９と、スロットルレバー３０の操作位置を検出するスロットルポテンショ９０と、詰まり検出手段としての圧力センサ６８と、切換電磁弁１０６の駆動を制御する電磁ソレノイド１０７とが接続されている。
【００５４】
スロットルレバー３０を手動操作すると、コントローラ８０は、エンジン回転数Ｒがスロットルレバー３０による設定回転数となるように、スロットルポテンショ９０の検出情報に基づいてラック駆動用の電磁ソレノイド（図示省略）を駆動させ、燃料噴射ポンプ４４のラック位置を調節する。このため、エンジン回転数Ｒはスロットルレバー３０の位置に応じた値に保持される。
【００５５】
（４）．フィルタ再生制御の説明
次に、図７及び図８を参照しながら、フィルタ再生制御の一例について説明する。なお、圧力調整弁１０４作動のトリガーとなる基準負荷率、すなわち、基準負荷Ｌｓ（基準負荷値）は、コントローラ８０のＲＯＭ８２等に記憶させる等して、予め設定されているものとする。ここで、エンジン５の負荷率とは、ラック位置センサ８９にて検出されたエンジン負荷Ｌが最高のときを１００％として、作業中のエンジン負荷Ｌの比率を算出したものであり、アイドリング状態の負荷率が０（零）になる。
【００５６】
図７に示す説明図は、第１実施形態のエンジン５駆動時におけるエンジン回転数Ｒとエンジン負荷Ｌ（ラック位置といってもよい）との関係を表した負荷パターンＬＰの図である。図７では、エンジン回転数Ｒを横軸に採り、ラック位置と相関関係にあるエンジン負荷Ｌを縦軸に採っている。この場合、基準負荷値ＬｓはＬ＝Ｌｓの水平な直線で表されている。
【００５７】
第１実施形態の負荷パターンＬＰは上向き凸の線で囲まれた領域であり、排気ガス温度が再生可能温度（例えば約３００℃）の場合におけるエンジン回転数Ｒとエンジン負荷Ｌとの関係を表した境界ラインＢＬにて上下に分断される。境界ラインＢＬを挟んで上側の領域は、フィルタ本体５４に堆積したＰＭを酸化除去できる（酸化触媒５３による酸化作用が働く）再生可能領域であり、下側の領域は、ＰＭが酸化除去されずにフィルタ本体５４に堆積する再生不能領域である。
【００５８】
図８に示すフローチャートを用いて、フィルタ再生制御の流れを説明する。まず、スタートに続いて、ＲＯＭ８２に予め記憶させた基準負荷値Ｌｓと、ラック位置センサ１０９の検出値（エンジン負荷Ｌ１）と、エンジン回転センサ８８の検出値（エンジン回転数Ｒ１）と、ＲＯＭ８２に予め記憶された基準圧力値Ｐｓと、圧力センサ６８の検出値Ｐとを読み込み（ステップＳ１）、基準圧力値Ｐｓと圧力センサ６８の検出値Ｐとの圧力差ΔＰの大小から、エンジン出力に支障を来たすほどフィルタ本体５４にＰＭが堆積しているか否かを判別する（ステップＳ２）。
【００５９】
フィルタ本体５４にＰＭが堆積していなければ（Ｓ２：ＮＯ）、そのままリターンする。フィルタ本体５４にＰＭが堆積していれば（Ｓ２：ＹＥＳ）、フィルタ５０内の流通抵抗が増大してエンジン出力の低下をもたらす。そこで、現時点のエンジン負荷Ｌ１が基準負荷値Ｌｓ以下か否かを判別する（ステップＳ３）。
【００６０】
現時点のエンジン負荷Ｌ１とは、例えばパワーステアリング機構（図示省略）、油圧式昇降機構２０、ＰＴＯ軸２３及び後輪４等を駆動させるのに要する負荷の総和に相当するものである。現時点のエンジン負荷Ｌ１が基準負荷値Ｌｓより大きいならば（Ｓ３：ＮＯ）、現時点のエンジン負荷Ｌ１は再生可能領域にある可能性が高く、フィルタ本体５４に堆積したＰＭを酸化除去できる（酸化触媒５３による酸化作用が働く）状態であると言えるから、圧力調整弁１０４を作動させる必要がない。そこで、そのままリターンする。
【００６１】
現時点のエンジン負荷Ｌ１が基準負荷値Ｌｓ以下であれば（Ｓ３：ＹＥＳ）、現時点のエンジン負荷Ｌ１は再生不能領域にある可能性が高く、ＰＭが酸化除去されずにフィルタ本体５４に堆積する状態といえる。そこで、コントローラ８０は、切換電磁弁１０６の電磁ソレノイド１０７を励磁させて、切換電磁弁１０６をパイロット圧付加状態に切換駆動させる（ステップＳ４）。
【００６２】
そうすると、圧力調整弁１０４が背圧機構１０５の作用にて、作業部用油圧ポンプ１０１側の圧力を所定圧だけ増大させる高圧状態に切換駆動させることにより、作業部用油圧ポンプ１０１にダミー負荷ΔＬが掛かり、作業部用油圧ポンプ１０１の吐出圧力が増大する。そして、作業部用油圧ポンプ１０１の吐出圧力の増大に伴い、エンジン負荷Ｌ１が境界ラインＢＬを超えて前記所定圧に対応するダミー負荷ΔＬだけ増大し、エンジン負荷Ｌ２（＝Ｌ１＋ΔＬ）となる。それと共に、スロットルレバー３０による設定回転数維持のためにエンジン出力（燃料噴射量）が増大して、排気ガス温度が上昇する。
【００６３】
その結果、排気ガスが酸化触媒５３及びフィルタ本体５４を通過するに際して、排気ガス温度が再生可能温度を超えるから、酸化触媒５３の作用にて排気ガス中のＮＯが不安定なＮＯ2に酸化して、ＮＯ2がＮＯに戻る際に放出するＯ（酸素）にてフィルタ本体５４に堆積したＰＭが酸化除去され、フィルタ本体５４のＰＭ捕集能力が回復する（フィルタ本体５４が再生する）ことになる。
【００６４】
切換電磁弁１０６をパイロット圧付加状態に切換駆動した後は、ラック位置センサ１０９の検出値（エンジン負荷Ｌ２′）と、圧力センサ６８の検出値Ｐ′とを再び読み込み（ステップＳ５）、エンジン負荷Ｌ２′が基準負荷値Ｌｓを超えたか否かを判別する（ステップＳ６）。
【００６５】
エンジン負荷Ｌ２′が基準負荷値Ｌｓを超えていなければ（Ｓ６：ＮＯ）、圧力調整弁１０４による圧力調整を継続するため、ステップＳ５に戻る。エンジン負荷Ｌ２′が基準負荷値Ｌｓを超えていれば（Ｓ６：ＹＥＳ）、ダミー負荷ΔＬがなくても、例えばパワーステアリング機構等を駆動させるのに要する負荷の総和だけで、再生可能領域に達している可能性が高い状態と言える。そこで、圧力調整弁１０４による作業部用油圧ポンプ１０１の吐出圧力増大を解除するために、コントローラ８０は、切換電磁弁１０６の電磁ソレノイド１０７を励磁させて、切換電磁弁１０６をパイロット圧排出状態に戻すことにより、圧力調整弁１０４を通常状態に切換駆動させて、作業部用油圧ポンプ１０１の吐出圧力を元の状態まで低下させるのである（ステップＳ７）。
【００６６】
以上の制御によると、圧力センサ６８の検出情報に基づく圧力調整弁１０４の圧力調整にて、作業部用油圧ポンプ１０１の吐出圧力を増大させることにより、エンジン負荷Ｌを増大させる結果、排気ガス温度が上昇するから、例えば現時点のエンジン負荷Ｌ１が再生不能領域にあって、ＰＭが酸化除去されずにフィルタ本体５４に堆積する状態であったとしても、排気ガス温度を再生可能温度以上に上昇させてＰＭを酸化除去でき、エンジン５の駆動状態（回転数や負荷の状態）に拘らず、フィルタ本体５４のＰＭ捕集能力を確実に回復できる。
【００６７】
また、作業部用油圧ポンプ１０１の吐出圧力を調節する切換電磁弁１０６及び圧力調整弁１０４は、エンジン負荷Ｌ１が基準負荷値Ｌｓ以下の場合に作動するから、例えば現時点のエンジン負荷Ｌ１が再生可能領域にあって、フィルタ本体５４に堆積したＰＭがそのまま酸化除去される状態では、圧力調整弁１０４は通常状態に維持され、作業部用油圧ポンプ１０１からエンジン５に過剰な負荷が掛かることはない。すなわち、フィルタ再生制御は行われない。従って、フィルタ５０の再生を効率よく実行でき、フィルタ再生制御に伴う燃費の悪化を抑制できる。
【００６８】
更に、エンジン負荷Ｌが基準負荷値Ｌｓを超えた場合は、圧力調整弁１０４の圧力調整が解除されるから、作業部用油圧ポンプ１０１の負荷に起因して、エンジン５に過剰な負荷が掛かることはない。従って、作業部用油圧ポンプ１０１へのダミー負荷に起因するエンジンストールを確実に抑制できるものでありながら、エネルギー損失を低減してエンジン出力を効率よく利用できる。
【００６９】
（５）．強制作動弁手段の周辺構造の別例
図９には強制作動弁手段の周辺構造の別例を示している。当該別例では、第１実施形態のパイロットポンプ１０２をなくして、切換電磁弁１０６のポンプ側第１ポート１０６ａを作業部用油圧ポンプ１０１の吐出側に接続した点において、前述の実施形態と相違している。その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００７０】
図９に示すように、圧力調整弁１０４を作業部用油圧ポンプ１０１から吐出される作動油の自己圧によって制御することも可能である。すなわち、作業部用油圧ポンプ１０１の吐出側を、切換電磁弁１０６のポンプ側第１ポート１０６ａに分岐接続し、コントローラ８０からの切換指令にて背圧機構１０５の背圧室１０５ａに自己圧が流入するように構成すればよい。この場合、背圧室１０５ａのピストン断面積を圧力調整弁１０４の調圧室断面積よりも大きく取ることによって、圧力調整弁１０４の切換駆動（圧力調整）が可能になる。かかる構成を採用すると、第１実施形態の場合よりも必要ポンプ数が少なくて済むので、構成が簡単になり、製造コストの抑制に寄与できるのである。
【００７１】
（６）．強制作動弁手段の第２実施形態
図１０には強制作動弁手段の第２実施形態を示している。第２実施形態では、ＯＮ・ＯＦＦ制御タイプの切換電磁弁１０６を、背圧室１０５ａへの作動油供給圧力を調節可能なパイロット圧調整電磁弁１１６に変更した点において、第１実施形態と相違している。
【００７２】
パイロット圧調整電磁弁１１６は、コントローラ８０からの制御情報に基づいた電磁ソレノイド１１７の励磁にて、背圧機構１０５の背圧室１０５ａに付加されるパイロット圧を調節するように構成されている。このため、圧力調整弁１０４における作業部用油圧ポンプ１０１側の調整圧力は、パイロット圧調整電磁弁１１６を経由した作動油供給圧力に応じて調節されることになる。圧力調整弁１０４における作業部油圧回路１０３側の圧力は、第１実施形態の場合と同様に一定に保持される。なお、パイロット圧調整電磁弁１１６は通常（コントローラ８０からの制御情報がないとき）、圧力調整弁１０４にパイロット圧を付加しないように設定されている。その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００７３】
別例におけるフィルタ再生制御の態様は、基本的に第１実施形態と同様である。この場合は、図８のステップＳ４において、コントローラ８０が、パイロット圧調整電磁弁１１６の電磁ソレノイド１１７を励磁させて、パイロット圧調整電磁弁１１６の作動油供給圧力を高めることにより、圧力調整弁１０４の調整圧力を高くし、エンジン負荷Ｌを基準負荷値Ｌｓよりも大きくすることになる。
【００７４】
かかる制御を採用した場合も、第１実施形態と同様の作用効果を奏する。特に第２実施形態においては、パイロット圧調整電磁弁１１６の作動油供給圧力を任意に変更できるから、圧力調整弁１０４の調整圧力、ひいてはエンジン負荷Ｌの上昇幅（ダミー負荷）ΔＬを任意に調節できる。従って、フィルタ再生制御に伴う燃費悪化の抑制に高い効果を発揮するのである。
【００７５】
なお、第２実施形態の場合も、図１１の別例に示すように、圧力調整弁１０４を作業部用油圧ポンプ１０１から吐出される作動油の自己圧によって制御することが可能である。すなわち、作業部用油圧ポンプ１０１の吐出側を、パイロット圧調整電磁弁１１６の吸引側に分岐接続し、コントローラ８０からの切換指令にて背圧機構１０５の背圧室１０５ａに自己圧が流入するように構成すればよいのである。
【００７６】
（７）．その他
本願発明は、前述の実施形態に限らず、様々な態様に具体化できる。例えば本願発明を適用するエンジンはディーゼル式のものに限らず、ガスエンジンやガソリンエンジンでもよい。また、トラクタ等の農作業機に搭載されるエンジンに限らず、特殊作業用車両、自動車又は発電機等に搭載されるエンジンにも本願発明を適用できる。その他、各部の構成は図示の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】第１実施形態におけるトラクタの側面図である。
【図２】トラクタの平面図である。
【図３】エンジン及び排気ガス浄化装置の関係を示す機能ブロック図である。
【図４】トラクタの作業部油圧回路図である。
【図５】パティキュレートフィルタの拡大側面断面図である。
【図６】電子ガバナコントローラの機能ブロック図である。
【図７】エンジン負荷とエンジン回転数との関係を示す説明図である。
【図８】フィルタ再生制御のフローチャートである。
【図９】強制作動弁手段の周辺構造の別例を示す機能ブロック図である。
【図１０】強制作動弁手段の第２実施形態を示す機能ブロック図である。
【図１１】第２実施形態における強制作動弁手段の周辺構造の別例を示す機能ブロック図である。
【符号の説明】
【００７８】
５  エンジン
３０  スロットルレバー
４４  燃料噴射ポンプ
５０  フィルタ手段としてのパティキュレートフィルタ
５３  酸化触媒
５４  フィルタ本体
６８  詰まり検出手段としての圧力センサ
８０  制御手段としてのコントローラ
８７  電子ガバナ
８８  エンジン回転センサ
８９  ラック位置センサ
１０１  油圧負荷機構としての作業部用油圧ポンプ
１０４  圧力調整弁
１０６  切換電磁弁
【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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