特開 2024-5896 エンジン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024005896

(43)【公開日】2024-01-17

(54)【発明の名称】エンジン

(51)【国際特許分類】

   F02M 35/08 20060101AFI20240110BHJP

   F02M 35/16 20060101ALI20240110BHJP

   F02D 41/30 20060101ALI20240110BHJP

【ＦＩ】

F02M35/08 D

F02M35/16 R

F02D41/30

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022106335

(22)【出願日】2022-06-30

(71)【出願人】

【識別番号】000000125

【氏名又は名称】井関農機株式会社

(72)【発明者】

【氏名】大久保 真司

(72)【発明者】

【氏名】足立 憲司

(72)【発明者】

【氏名】福山 尚尋

(72)【発明者】

【氏名】斎藤 幹大

(72)【発明者】

【氏名】荒木 宝

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 礼

(72)【発明者】

【氏名】上田 晋

(72)【発明者】

【氏名】竹崎 直人

【テーマコード（参考）】

3G301

【Ｆターム（参考）】

3G301HA13

3G301HA28

3G301JA21

3G301LB11

3G301MA12

3G301MA13

3G301ND01

3G301PA01A

3G301PA07Z

3G301PA10Z

3G301PB01Z

3G301PD11Z

3G301PD14Z

(57)【要約】      （修正有）

【課題】吸入空気が脈動しても排ガス性能や燃費の悪化を抑制することができるエンジンを提供する。
【解決手段】吸気側に吸入される空気流量を測定するエアフロセンサ（７１）とエアクリーナ（３５）を設けたエンジン（Ｅ）において、前記エアクリーナ（３５）下流側に設置した圧力センサ（７０）の値が大気圧に対して第１所定値以上低い状態になると、前記エアフロセンサ（７１）で実測した空気量よりも所定量少ない空気量で燃料噴射制御を行うことを特徴とするエンジンの構成とする。また、エアクリーナ（３５）の上流側に大気圧を測定する圧力センサ（７０）を設けたことを特徴とするエンジンの構成とする。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

吸気側に吸入される空気流量を測定するエアフロセンサ（７１）とエアクリーナ（３５）を設けたエンジン（Ｅ）において、前記エアクリーナ（３５）下流側に設置した圧力センサ（７０）の値が大気圧に対して第１所定値以上低い状態になると、前記エアフロセンサ（７１）で実測した空気量よりも所定量少ない空気量で燃料噴射制御を行うことを特徴とするエンジン。

【請求項2】

前記エアクリーナ（３５）の上流側に大気圧を測定する圧力センサ（７０）を設けたことを特徴とする請求項１に記載のエンジン。

【請求項3】

前記エアクリーナ（３５）下流側に設置した圧力センサ（７０）の値が大気圧に対して第２所定値以上低い状態になると、エアクリーナ（３５）の異常として報知するように構成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のエンジン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、エンジンに関し、特にエアクリーナの詰まり状態に応じて空気流量を適正に保持する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

エンジンのエアクリーナの詰まり状態を検出する技術が開示されている（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２０１４－１９４５５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、エアクリーナの詰まり状態を検出しても、詰まり状態を解消するまでは吸入空気が脈動（空気量の多い状態と少ない状態に繰り返し）してしまい、適正な燃料噴射制御できないという問題がある。

【0005】

本発明の課題は、前述のような不具合を解消するエンジン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、吸気側に吸入される空気流量を測定するエアフロセンサ（７１）とエアクリーナ（３５）を設けたエンジン（Ｅ）において、前記エアクリーナ（３５）下流側に設置した圧力センサ（７０）の値が大気圧に対して第１所定値以上低い状態になると、前記エアフロセンサ（７１）で実測した空気量よりも所定量少ない空気量で燃料噴射制御を行うことを特徴とするエンジンとしたものである。

【0008】

請求項２記載の発明では、前記エアクリーナ（３５）の上流側に大気圧を測定する圧力センサ（７０）を設けたことを特徴とする請求項１に記載のエンジンとしたものである。

【0009】

請求項３記載の発明では、前記エアクリーナ（３５）下流側に設置した圧力センサ（７０）の値が大気圧に対して第２所定値以上低い状態になると、エアクリーナ（３５）の異常として報知するように構成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のエンジンとしたものである。

【発明の効果】

【0010】

本発明は上述のごとく構成したので、前記エアフロセンサ（７１）で実測した空気量よりも所定量少ない空気量で燃料噴射制御を行うので、実際には吸入空気が脈動しても仮の空気量で燃料噴射制御を行うので、排ガス性能や燃費の悪化を抑制できる。

【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】エアフロセンサ値とエアフロ流量の関係図

【図7】エアフロ流量のフローチャート

【図8】コモンレール圧のフローチャート

【図9】ＤＰＦ手動再生時のエアフロ流量監視のフローチャート

【図10】ＥＧＲクーラの異常検出フローチャート

【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。

【0014】

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。

【0015】

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。

【0016】

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。

【0017】

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。

【0018】

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。

【0019】

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。

【0020】

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。

【0021】

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。

【0022】

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。

【0023】

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、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。

【0024】

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。

【0025】

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。

【0026】

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。

【0027】

トラクタは、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。

【0028】

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。

【0029】

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。

【0030】

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。

【0031】

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。

【0032】

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。

【0033】

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。

【0034】

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。

【0035】

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。

【0036】

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。

【0037】

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。

【0038】

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。

【0039】

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。

【0040】

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。

【0041】

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。

【0042】

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。

【0043】

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。

【0044】

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。

【0045】

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。

【0046】

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。

【0047】

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。

【0048】

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。

【0049】

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。

【0050】

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。

【0051】

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。

【0052】

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。

【0053】

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。

【0054】

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。

【0055】

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。

【0056】

前記ＥＧＲバルブ４３においては、煤、ＨＣが付着するとともに結露などの水分と一体化して粘性状の液体となる。このような状態ではＥＧＲバルブ４３は作動するが、エンジンを停止させてエンジンが冷えると前記粘性状の液体が固着してしまい、エンジンを再始動させるとＥＧＲバルブ４３が動かなくなることがある。このような問題を解決するためにＥＧＲバルブ４３にクリーニング機能を設けている。即ち、エンジン停止後のアフターラン中にＥＧＲバルブ４３を強制作動させて粘性状の液体を除去することで、エンジンが冷えてもＥＧＲバルブ４３は固着しなくなる。

【0057】

トラクタ（農作業車）の作業走行時においては、負荷変動に伴ってスモーク濃度やＨＣ過多により、ＥＧＲバルブ４３の固着の一因になっている。特に、旋回開始時には負荷が一気に低下することでＨＣ過多となるため、ＥＧＲバルブ４３の可能性が高くなる。

【0058】

そこで、トラクタが作業走行時において、旋回状態（ステアリングハンドル１６の操舵回動角が所定値以上）になるとＥＧＲバルブ４３を一時的に閉じる構成とし、所定時間後に低負荷で安定する状態になると、複数回の開閉動作（予作動）を行った後に適切な開度（定常開度：ＮＯX値に応じた値）になるように構成する。トラクタが作業走行時において、旋回状態に切り替わると、負荷が一気に抜けてスモークが発生するため、ＥＧＲバルブ４３の固着が発生し易くなるためである。

【0059】

図６は空気流量を測定するエアフロセンサ７１（図５参照）と、このエアフロセンサ７１で測定した値の補正を示している。即ち、エアクリーナ３５の下流側に設けた圧力センサ７０（図５参照）の値が所定値以上（吸気負圧が低すぎない状態）である場合は、流量カーブＡを使用し、圧力センサ７０の値が所定値以下（吸気負圧が低すぎる状態）である場合は流量カーブＢを使用する構成とする。

【0060】

吸気負圧が低すぎる状態においては、流れる空気に脈動が発生するので、空気の量が多い状態と少ない状態が交互に繰り返してしまい、この状態をエアフロセンサ７１で測定して燃料噴射制御に利用すると、排ガス性能が悪化したり燃費が悪くなる等の不具合が発生する。

【0061】

そこで、吸気負圧が低すぎる状態である場合は流量カーブＢを使用する構成とする。この流れを図７のフローチャートに示している。流量カーブＢにおいては、意図的に少なめの空気流量とすることで、燃料噴射制御に与える影響が少なくなる。また、吸気負圧とは関係なく前述したＤＰＦの再生時やＤＰＦ再生以外時の吸気スロットル使用時においても、流量カーブＢを使用する構成とする。

【0062】

エアクリーナ３５の前後に圧力センサ７０、７０を設け、両センサの差圧が所定値以下になると、エアクリーナ３５の異常を報知するように構成してもよい。

【0063】

前述したディーゼルエンジンＥにおいては、コモンレール１（図１参照）を搭載している。エアクリーナ３５の下流側に設けた空気温度センサ７３（図５参照）の値が所定値よりも低い状態で、高圧ポンプ４の入口側に設けた燃料温度センサ７２（図１参照）が所定値よりも低い状態であれば、コモンレール１内に溜める燃料の圧力を所定値上昇させる構成とする（図８のフローチャート）。

【0064】

これにより、燃料噴射ノズル６から燃料タンク３にリターンする燃料温度が高くなるので、燃料タンク３内の燃料温度が上昇し、適正な燃焼が可能となる。

【0065】

空燃比センサ６３（図５参照）により酸素濃度を算出し、酸素濃度が所定値以上の場合は、出力不足の発生が考えられる。この場合は、燃料噴射量を増やすことで対応する。

【0066】

後処理装置４６の下流側においては、排ガス温度センサ５９を設けている。この排ガス温度センサ５９の値が所定値よりも低い場合は、後処理装置４６内での残燃料の除去（残燃料の燃焼）やＰＭの除去（ＰＭの焼き飛ばし）が行われなくなる。そこで、エンジンのシリンダ５の上流側吸気管に設けている電熱線７４に通電してシリンダ５に入る空気温度を上昇させる構成とする。これにより、後処理装置４６（特にＤＯＣ）内において、残燃料の除去が促進される。

【0067】

前述したＤＰＦの手動再生開始時において、手動再生を行うエンジン回転数になると、吸気スロットルを閉じ始めるまでの間の空気流量を監視し、正常時範囲外であれば異常警告と点検を促す構成とする（図９）。

【0068】

エンジンが過回転した場合において、燃料噴射ノズル６から噴射される燃料を強制停止する構成とする。これにより、燃料を強制停止することで燃焼室内の燃料燃焼を行われずに、外気のみの吸排気が行われるため、ゆっくりエンジンを停止させることができる。

【0069】

図５に示すＥＧＲバルブ４３において、エンジン始動後から排ガス温度が所定値まで上昇するまでの間においては、ＥＧＲバルブ４３を駆動させない構成とする。これにより、排気ガス中のカーボン等によるＥＧＲバルブ４３の固着を防止できる。

【0070】

図５に示すように、ＥＧＲクーラ５７の前後に温度センサ７５、７５を設け、ＥＧＲクーラ５７の前後の温度差が所定値以下になると、ＥＧＲクーラ５７の異常報知を行う構成とする。さらに、エンジン回転数と燃料噴射量をＥＣＵ１００で強制的に制御して、通常運転できない構成とする（図１０）。

【0071】

また、前記ＥＧＲクーラ５７の前後の温度センサ７５、７５に替えて酸素濃度検出を設け、ＥＧＲクーラ５７の前後の酸素濃度差が所定値以下になると、ＥＧＲクーラ５７の異常報知を行う構成としてもよい。

【0072】

吸気マニホールド３８内にＥＧＲ回路４４を一体的に設け、さらに、吸入空気と合流するＥＧＲ回路４４の出口部において、大径と小径の２個の出口を設ける構成とする。前記大径の出口部にバルブを設け、小径の出口部にバルブを設ける構成とする。

【0073】

ＥＧＲ率が低い状態では大径の出口部のみを使用し、ＥＧＲ率が高い状態では大径の出口部と小径の出口部の両方を使用する構成とする。これにより、適正に合流可能となる。

【産業上の利用可能性】

【0074】

トラクターやコンバイン等の農作業機を始めその他の車両にも利用可能である。

【符号の説明】

【0075】

Ｅ エンジン
３５ エアクリーナ
７０ エアクリーナ下流側の圧力センサ
７０a 大気圧を測定する圧力センサ
７１ エアフロセンサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】