コンバイン
【課題】排気ガス浄化装置１５０を適正に再生できるものでありながら、エンジン７０が無駄に運転されるのを防止できるようにしたコンバインを提供しようとするものである。
【解決手段】エンジン７０を搭載した走行機体１と、左右の走行クローラ２と、刈取装置３と、脱穀装置５と、エンジン７０の排気経路に配置された排気ガス浄化装置１５０とを備えたコンバインにおいて、脱穀クラッチ入り時間を除くエンジン７０の実質的稼働時間が所定時間以上経過したときに、排気ガス浄化装置１５０内に燃料を供給する強制再生制御を実行するように構成したものである
【解決手段】エンジン７０を搭載した走行機体１と、左右の走行クローラ２と、刈取装置３と、脱穀装置５と、エンジン７０の排気経路に配置された排気ガス浄化装置１５０とを備えたコンバインにおいて、脱穀クラッチ入り時間を除くエンジン７０の実質的稼働時間が所定時間以上経過したときに、排気ガス浄化装置１５０内に燃料を供給する強制再生制御を実行するように構成したものである
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、刈取装置によって圃場の未刈り穀稈を刈取り、刈取った穀稈を脱穀装置によって脱穀するコンバインに係り、より詳しくは、ディーゼルエンジンを搭載したコンバインに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
昨今、ディーゼルエンジン（以下単に、エンジンという）に関する高次の排ガス規制が適用されるのに伴い、エンジンが搭載されるエンジン発電機、農作業機及び建設機械等に、排気ガス中の大気汚染物質を浄化処理する排気ガス浄化装置を搭載することが要望されつつある。排気ガス浄化装置としては、ディーゼルパティキュレートフィルタ（以下、ＤＰＦという）が知られている（特許文献１及び２参照）。ＤＰＦ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。この場合、ＤＰＦにて捕集されたＰＭが規定量を超えると、ＤＰＦ内の排気抵抗が増大してエンジン出力の低下をもたらすため、排気ガスの昇温によってＤＰＦに堆積したＰＭを除去し、ＤＰＦのＰＭ捕集能力を回復させる（ＤＰＦを再生させる）こともよく行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１４５４３０号公報
【特許文献２】特開２００３−２７９２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、コンバインにおいて、例えば、エンジンにコモンレール装置を設けて、ＤＰＦにて捕集されたＰＭ量に関係なく、コモンレール装置を所定時間毎に制御して、排気ガス浄化装置を強制的に再生動作させることによって、排気ガス浄化装置を適正に再生できるが、必要以上に行うと、コモンレール装置の制御（ポスト噴射）によって、エンジンの燃料が無駄に消費される等の問題がある。
【０００５】
そこで、本願発明は、このような現状を検討して改善を施したコンバイン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】
【０００６】
請求項１の発明は、エンジンを搭載した走行機体と、左右の走行クローラと、刈取装置と、脱穀装置と、前記エンジンの排気経路に配置された排気ガス浄化装置とを備えたコンバインにおいて、脱穀クラッチ入り時間を除くエンジンの実質的稼働時間が所定時間以上経過したときに、前記排気ガス浄化装置内に燃料を供給する強制再生制御を実行するように構成したものである。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載したコンバインにおいて、前記脱穀装置の作動状態に関わらず、前記排気ガス浄化装置を所定条件下で自主的に再生動作させる一方、前記脱穀装置が停止しているときに、前記排気ガス浄化装置を強制的に再生動作させるように構成したものである。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１に記載したコンバインにおいて、前記エンジンに吸気絞り装置又は排気絞り装置を設け、前記脱穀装置が停止しているときに、前記吸気絞り装置又は排気絞り装置を制御して、前記排気ガス浄化装置を強制的に再生動作させるように構成したものである。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１に記載したコンバインにおいて、前記エンジンにコモンレール装置を設け、前記脱穀装置が停止しているときに、前記コモンレール装置を制御して、前記排気ガス浄化装置を強制的に再生動作させるように構成したものである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によると、エンジンを搭載した走行機体と、左右の走行クローラと、刈取装置と、脱穀装置と、前記エンジンの排気経路に配置された排気ガス浄化装置とを備えたコンバインにおいて、脱穀クラッチ入り時間を除くエンジンの実質的稼働時間が所定時間以上経過したときに、前記排気ガス浄化装置内に燃料を供給する強制再生制御を実行するように構成したものであるから、前記排気ガス浄化装置を適正に再生できるものでありながら、前記エンジンが無駄に運転されるのを防止できる。
【００１１】
例えば、前記エンジンにコモンレール装置を設けて、前記排気ガス浄化装置にて捕集された粒子状物質（ＰＭ）量に関係なく、前記コモンレール装置を所定時間毎に制御して、前記排気ガス浄化装置を強制的に再生動作させる場合であっても、前記排気ガス浄化装置を再生動作するためのエンジンの燃料が無駄に消費されるのを防止できる。
【００１２】
請求項２の発明によると、前記脱穀装置の作動状態に関わらず、前記排気ガス浄化装置を所定条件下で自主的に再生動作させる一方、前記脱穀装置が停止しているときに、前記排気ガス浄化装置を強制的に再生動作させるように構成したものであるから、前記排気ガス浄化装置を所定温度以上で自己再生できる一方、前記脱穀装置の停止中、前記排気ガス浄化装置を補助再生できる。前記脱穀装置の脱粒性能又は選別性能を維持しながら、前記排気ガス浄化装置の浄化性能を維持できる。
【００１３】
請求項３の発明によると、前記エンジンに吸気絞り装置又は排気絞り装置を設け、前記脱穀装置が停止しているときに、前記吸気絞り装置又は排気絞り装置を制御して、前記排気ガス浄化装置を強制的に再生動作させるように構成したものであるから、前記エンジンの吸気抵抗又は排気抵抗等の制御によって、前記エンジンからの排気ガスを速やかに昇温でき、前記排気ガス浄化装置に堆積したＰＭをスムーズに除去できる。
【００１４】
請求項４の発明によると、前記エンジンにコモンレール装置を設け、前記脱穀装置が停止しているときに、前記コモンレール装置を制御して、前記排気ガス浄化装置を強制的に再生動作させるように構成したものであるから、前記コモンレール装置のポスト噴射（アフター噴射）制御等によって、前記排気ガス浄化装置内の排気ガスをアフターバーナーにて速やかに昇温でき、前記排気ガス浄化装置に堆積したＰＭをスムーズに除去できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態を示すコンバインの左側面図である。
【図２】同平面図である。
【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】エンジンの燃料系統説明図である。
【図５】ＤＰＦ再生制御についての基本プログラムの流れを示すフローチャートである。
【図６】手動補助再生モードのフローチャートである。
【図７】自動補助再生モードのフローチャートである。
【図８】ＤＰＦのリセット再生制御を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の実施形態を示すコンバインの左側面図、図２はコンバインの平面図である。図１及び図２を参照しながら、コンバインの全体構造について説明する。なお、以下の説明では、走行機体１の前進方向に向かって左側を単に左側と称し、同じく前進方向に向かって右側を単に右側と称する。
【００１７】
本実施形態のコンバインは、左右一対の走行クローラ２にて支持された走行機体１を備えている。走行機体１の前部には、穀稈を刈り取りながら取り込む６条刈り用の刈取装置３が、単動式の昇降用油圧シリンダ４によって刈取回動支点軸４ａ回りに昇降調節可能に装着されている。走行機体１には、フィードチェン６を有する脱穀装置５と、脱穀後の穀粒を貯留する穀粒タンク７とが横並び状に搭載されている。脱穀装置５が走行機体１の左側に、穀粒タンク７が走行機体１の右側に配置されている。走行機体１の後部及び上部に旋回可能な穀粒排出オーガ８が設けられている。穀粒タンク７の内部の穀粒が、穀粒排出オーガ８の籾投げ口９からトラックの荷台またはコンテナ等に排出されるように構成されている。刈取装置３の右側方で、穀粒タンク７の前側方には、運転キャビン１０が設けられている。
【００１８】
運転キャビン１０には、オペレータが搭乗するステップと、操縦ハンドル１３を設けたハンドルコラムと、運転座席１４の左側方のレバーコラム１５に設けた走行主変速レバー１６、及び走行副変速レバー１７、刈取クラッチ及び脱穀クラッチ等の作業クラッチ（図示省略）を入り切り操作する作業クラッチレバー１８とが、配置されている。運転座席１４の下方の走行機体１には、動力源としてのディーゼルエンジン７０が配置されている。
【００１９】
図１及び図２、図８乃至図１１に示されるように、走行機体１の下面側に左右のトラックフレーム２１を配置している。トラックフレーム２１には、走行クローラ２にエンジン７０の動力を伝える駆動スプロケット２２と、走行クローラ２のテンションを維持するテンションローラ２３と、走行クローラ２の接地側を接地状態に保持する複数のトラックローラ２４と、走行クローラ２の非接地側を保持する中間ローラ２５とを設けている。駆動スプロケット２２によって走行クローラ２の前側を支持し、テンションローラ２３によって走行クローラ２の後側を支持し、トラックローラ２４によって走行クローラ２の接地側を支持し、中間ローラ２５によって走行クローラ２の非接地側を支持する。ディーゼルエンジン７０の出力がミッションケース１９に伝達され、ミッションケース１９によってディーゼルエンジン７０の出力が変速され、ミッションケース１９の変速出力によって走行クローラ２が駆動される。
【００２０】
図１及び図２に示されるように、刈取装置３の刈取回動支点軸４ａに連結した刈取フレーム２２１の下方には、圃場の未刈り穀稈の株元を切断するバリカン式の刈刃装置２２２が設けられている。刈取フレーム２２１の前方には、圃場の未刈り穀稈を引起す６条分の穀稈引起装置２２３が配置されている。穀稈引起装置２２３とフィードチェン６の前端部（送り始端側）との間には、刈刃装置２２２によって刈取られた刈取り穀稈を搬送する穀稈搬送装置２２４が配置されている。なお、穀稈引起装置２２３の下部前方には、圃場の未刈り穀稈を分草する６条分の分草体２２５が突設されている。ディーゼルエンジン７０にて走行クローラ２を駆動して圃場内を移動しながら、刈取装置３を駆動して圃場の未刈り穀稈を連続的に刈取る。
【００２１】
図１及び図２に示されるように、脱穀装置５には、穀稈脱穀用の扱胴２２６と、扱胴２２６の下方に落下する脱粒物を選別する脱穀選別機構としての揺動選別盤２２７及び唐箕ファン２２８と、扱胴２２６の後部から取出される脱穀排出物を再処理する処理胴２２９と、揺動選別盤２２７の後部の排塵を排出する排塵ファン２３０とを備えている。なお、扱胴２２６の回転軸はフィードチェン６による穀稈の搬送方向（換言すると走行機体１の前進方向）に沿って延びている。刈取装置３から穀稈搬送装置２２４によって搬送された穀稈の株元側はフィードチェン６に受け継がれて挟持搬送される。そして、この穀稈の穂先側が脱穀装置５の扱室内に搬入されて扱胴２２６にて脱穀される。
【００２２】
図１及び図２に示されるように、揺動選別盤２２７の下方側には、揺動選別盤２２７にて選別された穀粒（一番物）を取出す一番コンベヤ２３１と、枝梗付き穀粒等の二番物を取出す二番コンベヤ２３２とが設けられている。本実施形態の両コンベヤ２３１，２３２は、走行機体１の進行方向前側から一番コンベヤ２３１、二番コンベヤ２３２の順で、側面視において走行クローラ２の後部上方の走行機体１の上面側に横設されている。なお、揺動駆動軸２４０によって、略一定速度で前後及び上下方向に揺動選別盤２２７を往復揺動させる（図３参照）。その結果、扱胴２２６の下方に張設された受網２３７から漏下した脱穀物が、揺動選別盤２２７のフィードパン及びチャフシーブ（図示省略）によって搖動選別（比重選別）される。
【００２３】
前記揺動選別盤２２７によって脱穀物が揺動選別されることによって、脱穀物中の穀粒が、揺動選別盤２２７のグレンシーブ（図示省略）から下方に落下する。前記グレンシーブから落下した穀粒は、その穀粒中の粉塵が唐箕ファン２２８からの選別風によって除去され、一番コンベヤ２３１に落下する。一番コンベヤ２３１のうち脱穀装置５における穀粒タンク７寄りの一側壁（実施形態では右側壁）から外向きに突出した終端部には、上下方向に延びる揚穀コンベヤ２３３が連通接続されている。一番コンベヤ２３１から取出された穀粒は、揚穀コンベヤ２３３を介して穀粒タンク７に搬入され、穀粒タンク７に収集される。
【００２４】
また、図１及び図２に示されるように、脱穀選別機構としての揺動選別盤２２７は、揺動選別（比重選別）によってチャフシーブ（図示省略）から枝梗付き穀粒等の二番物を二番コンベヤ２３２に落下させるように構成している。揺動選別盤２２７のチャフシーブから落下した二番物は、その穀粒中の粉塵及び藁屑が唐箕ファン２２８からの選別風によって除去され、二番コンベヤ２３２に落下する。二番コンベヤ２３２のうち脱穀装置５における穀粒タンク７寄りの一側壁から外向きに突出した終端部は、揚穀コンベヤ２３３と交差して前後方向に延びる還元コンベヤ２３６を介して、揺動選別盤２２７前部の上面側に連通接続され、前記二番物を揺動選別盤２２７前部の上面側に戻して再選別するように構成している。
【００２５】
一方、フィードチェン６の後端側（送り終端側）には、排藁チェン２３４が配置されている。フィードチェン６の後端側から排藁チェン２３４に受け継がれた排藁（穀粒が脱粒された稈）は、長い状態で走行機体１の後方に排出されるか、又は脱穀装置５の後方側に設けた排藁カッタ２３５にて適宜長さに短く切断されたのち、走行機体１の後方下方に排出される。
【００２６】
次に、図３及び図４を参照しながら、エンジン及びその周辺の構造を説明する。図３に示すように、エンジン７０は４気筒型のディーゼルエンジンであり、上面にシリンダヘッド１７２が締結されたシリンダブロック１７５を備えている。シリンダヘッド１７２の一側面には吸気マニホールド１７３が接続されており、他側面には排気マニホールド１７１が接続されている。シリンダブロック１７５の側面のうち吸気マニホールド１７３の下方には、エンジン７０の各気筒に燃料を供給するコモンレール装置３１７が設けられている。吸気マニホールド１７３の吸気上流側に接続された吸気管１７６には、エンジン７０の吸気圧（吸気量）を調節するための吸気絞り装置１８１とエアクリーナ（図示省略）とが接続される。
【００２７】
図４に示す如く、エンジン７０における４気筒分の各インジェクタ３１５に、コモンレール装置３１７及び燃料供給ポンプ３１６を介して、燃料タンク３１８が接続される。各インジェクタ３１５は電磁開閉制御型の燃料噴射バルブ３１９を備えている。コモンレール装置３１７は円筒状のコモンレール３２０を備えている。燃料供給ポンプ３１６の吸入側には、燃料フィルタ３２１及び低圧管３２２を介して燃料タンク３１８が接続されている。燃料タンク３１８内の燃料が燃料フィルタ３２１及び低圧管３２２を介して燃料供給ポンプ３１６に吸い込まれる。燃料供給ポンプ３１６は吸気マニホールド１７３の近傍に配置されている。
【００２８】
一方、燃料供給ポンプ３１６の吐出側には、高圧管３２３を介してコモンレール３２０が接続されている。円筒状のコモンレール３２０の長手方向の中間に高圧管コネクタ３２４を設け、高圧管コネクタ３２４に高圧管３２３の端部が高圧管コネクタナット３２５の螺着にて連結されている。また、コモンレール３２０には、４本の燃料噴射管３２６を介して、４気筒分のインジェクタ３１５が接続されている。円筒状のコモンレール３２０の長手方向に四気筒分の燃料噴射管コネクタ３２７を設け、燃料噴射管コネクタ３２７に燃料噴射管３２６の端部が燃料噴射管コネクタナット３２８の螺着にて連結されている。
【００２９】
上記の構成により、燃料タンク３１８の燃料が燃料供給ポンプ３１６によってコモンレール３２０に圧送され、高圧の燃料がコモンレール３２０に蓄えられる。各燃料噴射バルブ３１９がそれぞれ開閉制御されることによって、コモンレール３２０内の高圧の燃料が各インジェクタ３１５からディーゼルエンジン７０の各気筒に噴射される。即ち、各燃料噴射バルブ３１９を電子制御することによって、各インジェクタ３１５から供給される燃料の噴射圧力、噴射時期、噴射期間（噴射量）を高精度にコントロールできる。したがって、ディーゼルエンジン７０から排出される窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減できる。ディーゼルエンジン７０の騒音振動を低減できる。
【００３０】
なお、燃料タンク３１８に燃料戻り管３２９を介して燃料供給ポンプ３１６を接続する。円筒状のコモンレール３２０の長手方向の端部に、コモンレール３２０内の燃料の圧力を制限する圧力調整バルブ付き戻り管コネクタ３３０を介して、コモンレール戻り管３３１を接続する。即ち、燃料供給ポンプ３１６の余剰燃料とコモンレール３２０の余剰燃料が、燃料戻り管３２９とコモンレール戻り管３３１を介して、燃料タンク３１８に回収される。
【００３１】
図３に示す如く、排気マニホールド１７１の排気下流側に接続された排気管１７７には、エンジン７０の排気圧を調節するための排気絞り装置１８２と、排気ガス浄化装置の一例であるディーゼルパティキュレートフィルタ１５０（以下、ＤＰＦという）とが接続される。エンジン７０の各気筒から排気マニホールド１７１に排出された排気ガスは、排気管１７７、排気絞り装置１８２及びＤＰＦ１５０を経由して浄化処理されて機外に排出される。
【００３２】
ＤＰＦ１５０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。ＤＰＦ１５０は、耐熱金属材料製のケーシング１５１内にある略筒型のフィルタケース１５２に、例えば白金等のディーゼル酸化触媒１５３とスートフィルタ１５４とを直列に並べて収容している。フィルタケース１５２の排気上流側にディーゼル酸化触媒１５３が配置され、排気下流側にスートフィルタ１５４が配置される。スートフィルタ１５４は、排気ガスをろ過可能な多孔質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構成されている。
【００３３】
ケーシング１５１の一側部には、排気管１７７のうち排気絞り装置１８２の排気下流側に連通する排気導入口１５５が設けられている。前記ケーシング１５１の一側部と、フィルタケース１５２の一側部は、第１側壁板１５６と第２側壁板１５７にて塞がれている。ケーシング１５１の他側部は、第１蓋板１５９と第２蓋板１６０にて塞がれている。両蓋板１５９，１６０の間は、フィルタケース１５２内に複数の連通管１６２を介して連通する排気音減衰室１６３になっている。また、第２蓋板１６０を略筒型の排気出口管１６１が貫通している。排気出口管１６１の外周面には、排気音減衰室１６３に向けて開口する複数の連通穴１５８が形成されている。排気出口管１６１及び排気音減衰室１６３等によって消音器１６４を構成している。
【００３４】
ケーシング１５１の一側部に形成された排気導入口１５５には排気ガス導入管１６５が挿入されている。排気ガス導入管１６５の先端は、ケーシング１５１を横断して排気導入口１５５と反対側の側面に突出している。排気ガス導入管１６５の外周面には、フィルタケース１５２に向けて開口する複数の連通穴１６６が形成されている。排気ガス導入管１６５のうち排気導入口１５５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１６７にて塞がれている。
【００３５】
ＤＰＦ１５０には、検出手段の一例として、スートフィルタ１５４の詰まり状態を検出する差圧センサ１６８が設けられている。差圧センサ１６８は、ＤＰＦ１５０内におけるスートフィルタ１５４の上流側と下流側の各排気圧の圧力差（入口側と出口側の排気ガスの差圧）を検出するものである。この場合、排気ガス導入管１６５の蓋体１６７に、差圧センサ１６８を構成する上流側排気圧センサ１６８ａが装着され、スートフィルタ１５４と排気音減衰室１６３との間に、下流側排気圧センサ１６８ｂが装着されている。
【００３６】
なお、ＤＰＦ１５０の上流側と下流側の各排気圧の圧力差と、スートフィルタ１５４（ＤＰＦ１５０）内のＰＭ堆積量との間に特定の関連があるから、差圧センサ１６８にて検出される圧力差に基づき、ＤＰＦ１５０内のＰＭ堆積量が演算によって求められる。前記ＰＭ堆積量の演算結果に基づき、吸気絞り装置１８１、又は排気絞り装置１８２、又はコモンレール３２０を作動制御することにより、スートフィルタ１５４（ＤＰＦ１５０）の強制再生制御が実行される。
【００３７】
上記の構成において、エンジン７０からの排気ガスは、排気導入口１５５を介して排気ガス導入管１６５に入って、排気ガス導入管１６５に形成された各連通穴１６６からフィルタケース１５２内に噴出し、ディーゼル酸化触媒１５３からスートフィルタ１５４の順に通過して浄化処理される。排気ガス中のＰＭは、スートフィルタ１５４（各セル間の多孔質隔壁）に捕集される。ディーゼル酸化触媒１５３及びスートフィルタ１５４を通過した排気ガスは、消音器１６４を介して排気出口管１６１から機外に放出される。
【００３８】
排気ガスがディーゼル酸化触媒１５３及びスートフィルタ１５４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２５０〜３００℃）を超えていれば、ディーゼル酸化触媒１５３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、スートフィルタ１５４に堆積したＰＭを酸化除去することにより、スートフィルタ１５４のＰＭ捕集能力が回復する。即ち、スートフィルタ１５４（ＤＰＦ１５０）が自己再生する。
【００３９】
次に、図４〜図５を参照しながら、エンジン７０の制御関連の構成を説明する。図４に示す如く、エンジン７０における各気筒の燃料噴射バルブ３１９を作動させるＥＣＵ（エンジン制御回路）１１１を備えている。ＥＣＵ１１１は、各種演算処理や制御を実行する制御手段としてのＣＰＵ１３１の他、各種データを記憶した固定記憶手段としてのＲＯＭ１３２、後述する複数の再生モードの再生プログラム等を記憶する可変記憶手段としてのＥＥＰＲＯＭ１３３、各種データを一時的に記憶させるＲＡＭ１３４、時間計測用のタイマ１３５、及び入出力インターフェイス等を備える。
【００４０】
ＥＣＵ１１１の入力側には、コモンレール３２０内の燃料圧力を検出するレール圧センサ１１２と、燃料ポンプ３１６を回転又は停止させる電磁クラッチ１１３と、エンジン７０のクランク軸のカムシャフト位置を検出するエンジン速度センサ１１４と、インジェクタ３１５の燃料噴射回数（１行程の燃料噴射期間中の回数）を設定する噴射設定器１１５と、スロットルレバー等のアクセル操作位置を検出するスロットル位置センサ１１６と、吸気経路中の吸気温度を検出する吸気温度センサ１１７と、排気経路中の排気ガス温度を検出する排気温度センサ１１８と、エンジン７０の冷却水温度を検出する冷却水温度センサ１１９と、コモンレール３２０内の燃料温度を検出する燃料温度センサ１２０と、後述する手動補助再生モードの実行の可否をオペレータが選択操作する手動操作手段としての手動再生スイッチ１２１と、差圧センサ１６８（上流側排気圧センサ１６８ａ及び下流側排気圧センサ１６８ｂ）と、作業クラッチレバー１８の入り切り操作を検出する脱穀クラッチセンサ１３６とが接続されている。
【００４１】
ＥＣＵ１１１の出力側には、エンジン７０の４気筒分の各燃料噴射バルブ３１９の電磁ソレノイドがそれぞれ接続されている。即ち、コモンレール３２０に蓄えた高圧燃料が燃料噴射圧力、噴射時期及び噴射期間等を制御しながら、１行程中に複数回に分けて燃料噴射バルブ３１９から噴射されることによって、窒素酸化物（ＮＯｘ）の発生を抑えると共に、すすや二酸化炭素等の発生も低減した完全燃焼を実行し、燃費を向上させるように構成されている。また、ＥＣＵ１１１の出力側には、エンジン７０の吸気圧（吸気量）を調節する吸気絞り装置１８１と、エンジン７０の排気圧を調節する排気絞り装置８２と、後述する複数の再生モードの再生状況を表示する再生ランプ１２４が接続されている。
【００４２】
ＥＣＵ１１１は、エンジン速度センサ１１４にて検出される回転速度とスロットル位置センサ１１６にて検出されるスロットル位置とからエンジン７０の出力トルクを求め、出力トルクと出力特性とを用いて目標燃料噴射量を演算し、当該演算結果に基づきコモンレール装置３１７が作動する燃料噴射制御を実行するように構成されている。なお、コモンレール装置３１７の燃料噴射量は、各燃料噴射バルブ３１９の開弁期間を調節して、各インジェクタ３１５への噴射期間を変更することによって調節される。
【００４３】
エンジン７０制御において実行されるＤＰＦ１５０の再生モードとしては、ＤＰＦ１５０が再生可能な条件下でエンジン７０を駆動させる自己再生モードと、ＤＰＦ１５０の詰まり程度が所定以上の場合に強制的に排気ガスを昇温させる自動補助再生モードと、手動再生スイッチ１２１の入り操作によってＤＰＦ１５０を強制的に再生する手動補助再生モードとがある。自己再生モードは、一定の回転速度及び出力トルクにて扱胴２２６（エンジン７０）を駆動する収穫作業中に用いられる。自動補助再生モードと、手動補助再生モードは、エンジン７０の出力が不足するＤＰＦ１５０のフィルタ詰り状態下で用いられる。なお、自己再生モードにおける「再生可能な条件下」とは、エンジン７０における回転速度と出力トルクとの関係が出力特性の再生可能領域にあり、ＤＰＦ１５０内のＰＭ酸化量がＰＭ捕集量を上回る程度に、エンジン７０の排気ガス温度が高い状態を意味している。
【００４４】
次に、図５のフローチャートを参照しながら、ＥＣＵ１１１によるＤＰＦ１５０再生制御について説明する。図５のフローチャートに示す如く、エンジン速度センサ１１４のエンジン回転速度と、冷却水温度センサ１１９のエンジン冷却水温度と、排気温度センサ１１８のエンジン排気温度が読み込まれる。ＤＰＦ１５０の再生が可能な再生モード状態で、自己再生モードのサブルーチンを呼び出して、自己再生処理を実行する。自己再生モードでは、ＤＰＦ１５０が「再生可能な条件下」にあるか否かを判別し、「再生可能な条件下」のときに、計器パネル上の再生ランプ１２４を点灯させ、ＤＰＦ１５０が自己再生されている旨をオペレータに報知する。
【００４５】
次に、図５乃至図７のフローチャートを参照しながら、手動補助再生モードと自動補助再生モードについて説明する。自己再生モードの自己再生処理が実行されていない状態で、脱穀クラッチセンサ１３６によって作業クラッチレバー１８の切り操作が検出されている（脱穀装置５の停止状態）ときに、手動補助再生モードの手動補助再生制御、又は自動補助再生モードの自動補助再生制御が実行される。なお、手動補助再生制御が実行されていない状態で、自動補助再生制御が実行される。
【００４６】
図６は、ＥＣＵ１１１によるＤＰＦ再生制御の手動補助再生モードの手動補助再生制御を実行する場合を示している。手動補助再生モードでは、オペレータが手動再生スイッチ１２１を入り操作することによって、ＤＰＦ１５０の再生を許可する。図６の手動補助再生制御において、差圧センサ１６８からの検出結果に基づきＤＰＦ１５０内のＰＭ堆積量が演算され、前記ＰＭ堆積量を読み込んで、前記ＰＭ堆積量が限界量（所定量）を超えたか否かを判別する。限界量を超えてＤＰＦ１５０が詰り状態である場合、再生ランプ１２４を点滅させ、ＤＰＦ１５０の詰まり状態が限界量を超えている旨をオペレータに知らせる。
【００４７】
次いで、手動再生スイッチ１２１が入り操作されていることによって、再生ランプ１２４を点灯させ、吸気絞り装置１８１の吸気絞りが可能か否かを判別する。吸気絞り装置１８１の閉弁が可能なときに、吸気絞り装置１８１の開度を所定開度まで閉弁して各気筒への吸気量を制限する。また、排気絞り装置１８２の排気絞りが可能か否かを判別する。排気絞り装置１８２の閉弁が可能なときに、排気絞り装置１８２の開度を所定開度まで閉弁して排気ガスの排出を制限する。また、コモンレール３２０のポスト噴射が可能か否かを判別する。コモンレール３２０のポスト噴射が可能なときに、コモンレール３２０のポスト噴射を実行する。即ち、手動再生補助モードでは、吸気量及び排気量の制限によってエンジン７０負荷を増大させて排気ガスを昇温させたり、前記ポスト噴射によってＤＰＦ１５０内のＰＭを直接燃焼させたりする。その結果、ＤＰＦ１５０内のＰＭが除去され、ＤＰＦ１５０（スートフィルタ１５４）のＰＭ捕集能力が回復する。
【００４８】
なお、前記ポスト噴射とは、コモンレール３２０のメイン噴射後、即ちエンジン７０のシリンダ（気筒）から排気中、排気経路（ＤＰＦ１５０）に高圧燃料を送る燃料噴射のことである。前記ポスト噴射によって排気経路に送られた高圧燃料はＤＰＦ１５０内のＰＭを燃焼させるから、ＤＰＦ１５０が再生される。
【００４９】
図７は、ＥＣＵ１１１によるＤＰＦ再生制御の自動補助再生モードの自動補助再生制御を実行する場合を示している。自動補助再生モードでは、ＤＰＦ１５０の詰まり程度が所定状況以上になった場合に強制的に排気ガスを昇温させる。自動補助再生モードでは、図６の手動補助再生制御において、差圧センサ１６８からの検出結果に基づきＤＰＦ１５０内のＰＭ堆積量が演算され、前記ＰＭ堆積量を読み込んで、前記ＰＭ堆積量が限界量（所定量）を超えたか否かを判別する。限界量を超えてＤＰＦ１５０が詰り状態である場合、限界量を超えた場合、超過後の経過時間をタイマ１３５にて計測し、所定時間（例えば１０秒）を経過するまで、再生ランプ１２４を点滅させ、オペレータにＤＰＦ１５０の自動補助再生を予告する。
【００５０】
タイマ１３５による計測時間が所定時間を経過した場合、再生ランプ１２４を点灯させ、吸気絞り装置１８１の吸気絞りが可能か否かを判別する。吸気絞り装置１８１の閉弁が可能なときに、吸気絞り装置１８１の開度を所定開度まで閉弁して各気筒への吸気量を制限する。また、排気絞り装置１８２の排気絞りが可能か否かを判別する。排気絞り装置１８２の閉弁が可能なときに、排気絞り装置１８２の開度を所定開度まで閉弁して排気ガスの排出を制限する。また、コモンレール３２０のポスト噴射が可能か否かを判別する。コモンレール３２０のポスト噴射が可能なときに、コモンレール３２０のポスト噴射を実行する。即ち、手動再生補助モードでは、吸気量及び排気量の制限によってエンジン７０負荷を増大させて排気ガスを昇温させたり、前記ポスト噴射によってＤＰＦ１５０内のＰＭを直接燃焼させたりする。その結果、ＤＰＦ１５０内のＰＭが除去され、ＤＰＦ１５０（スートフィルタ１５４）のＰＭ捕集能力が回復する。
【００５１】
前記複数の再生モードとして少なくとも、前記排気ガス浄化装置１５０が再生可能な条件下で前記エンジン７０を駆動させる自己再生モードと、前記排気ガス浄化装置１５０の詰まり程度が規定水準を超えた場合に自動的に排気ガスを昇温させる自動補助再生モードの自動補助再生制御と、手動操作手段１２４の入り操作によって前記排気ガス浄化装置１５０の再生を許可する手動補助再生モードの手動補助再生制御とを備えている。また、脱穀装置５が作動していないときに、手動補助再生制御又は自動補助再生制御が実行されるから、脱穀装置５を作動させる収穫作業中、手動補助再生制御又は自動補助再生制御によってエンジン７０の回転数が変更されるのを防止できる。
【００５２】
次に、図８のフローチャート等を参照しながら、ポスト噴射にてＤＰＦ１５０内に燃料を供給するためのＤＰＦ１５０のリセット再生制御（強制再生制御）について説明する。図８のフローチャートに示す如く、ＤＰＦ１５０のリセット再生制御では、まずエンジン７０のＰＭ堆積通算時間Ｔｅを演算する。エンジン７０のＰＭ堆積通算時間Ｔｅは、エンジン７０の累積駆動時間から、作業クラッチレバー１８の入り操作によって脱穀装置５が作動している脱穀クラッチ入り時間を減算することによって、求められる。また、エンジン７０のＰＭ堆積通算時間Ｔｅが設定時間Ｔ０以上か否かを判別する（Ｓ０１）。この段階では通常運転モードが実行されている。実施形態の設定時間Ｔ０は例えば約１００時間程度に設定される。なお、エンジン７０の累積駆動時間Ｔｅは、エンジン７０が駆動している間、ＥＣＵ１１１におけるタイマ１３５の時間情報を用いて計測され、ＥＥＰＲＯＭ１３３に格納・蓄積される。
【００５３】
累積駆動時間Ｔｅが設定時間Ｔ０以上のときには（Ｓ０１：ＹＥＳ）、後述するステップＳ１１へ移行する。一方、累積駆動時間Ｔｅが設定時間Ｔ０未満のときには（Ｓ０１：ＮＯ）、差圧センサ６８からの検出結果に基づきＤＰＦ５０内のＰＭ堆積量を推定し、当該推定結果が規定量（規定水準）以上か否かを判別する（Ｓ０２）。ＰＭ堆積量が規定量未満の場合は（Ｓ０２：ＮＯ）、通常運転モードが続行される。ＰＭ堆積量の規定量は例えば８ｇ／ｌに設定される。ＰＭ堆積量が規定量以上のときには（Ｓ０２：ＮＯ）、タイマ１３５の時間情報に基づく計測を開始して再生ランプ１２４を低速点滅させることによって（Ｓ０３）、オペレータにＤＰＦ１５０再生動作（自動補助再生モード）の実行を予告する。
【００５４】
次いで、再生禁止ボタン（図示省略）が押し操作（禁止操作）中のときには（Ｓ０４：ＯＮ）、再生禁止ランプを点灯させ（Ｓ０５）、ステップＳ０３に戻る。一方、再生禁止ボタン２７が押し操作中でないときには（Ｓ０４：ＯＦＦ）、再生ランプ１２４の低速点滅開始から所定時間（例えば１０秒）経過したか否かを判別する（Ｓ０６）。所定時間が経過したときに（Ｓ０６：ＹＥＳ）、前記再生禁止ランプを消灯させ、低速点滅していた再生ランプ１２４を点灯させ（Ｓ０７）、自動補助再生制御を実行する（Ｓ０８）。
【００５５】
前記自動補助再生制御では、吸気絞り装置１８１及び排気絞り装置１８２の少なくとも一方を用いた吸気量や排気量の制限によって、エンジン７０負荷を増大させ、エンジン７０出力を増大させて、排気ガス温度を上昇させる。その結果、ＤＰＦ１５０内のＰＭが燃焼除去され、ＤＰＦ１５０のＰＭ捕集能力が回復する。前記自動補助再生制御は、例えば約２０分程度実行され、当該時間の経過後、吸気絞り装置１８１や排気絞り装置１８２の開度がこれを狭める前の元の状態に戻る。
【００５６】
前記自動補助再生制御の実行後は再び、差圧センサ１６８からの検出結果に基づきＤＰＦ１５０内のＰＭ堆積量を推定し、当該推定結果が許容量以下か否かを判別する（Ｓ０９）。ＰＭ堆積量が許容量以下のときには（Ｓ０９：ＹＥＳ）、再生ランプ１２４を消灯させて自動補助再生モードの終了を報知し（Ｓ１０）、ステップＳ０１に戻って通常運転モードを実行する。前記ＰＭ堆積量の許容量は例えば４ｇ／ｌに設定される。ＰＭ堆積量が許容量を超過している場合（Ｓ０９：ＮＯ）、前記自動補助再生制御を実行したにも拘らず、ＤＰＦ５０内のＰＭが十分除去されていない（詰り状態が改善しない）状態にあるので、タイマ１３５の時間情報に基づく計測を開始して再生ランプ１２４を低速点滅させ（Ｓ１１）、オペレータにＤＰＦ１５０再生動作（リセット再生制御）の実行を予告する。
【００５７】
次いで、前記再生禁止ボタンが押し操作中の場合（Ｓ１２：ＯＮ）、再生禁止ランプを点灯させ（Ｓ１３）、ステップＳ１１に戻り、リセット再生制御への移行が禁止される。一方、再生禁止ボタン２７が押し操作中でないときに（Ｓ１２：ＯＦＦ）、再生ランプ１２４の低速点滅開始から所定時間（例えば１０秒）経過したか否かを判別する（Ｓ１４）。所定時間が経過した場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、再生禁止ランプを消灯させ、低速点滅していた再生ランプ１２４を点灯させてから（Ｓ１５）、リセット再生制御を実行する（Ｓ１６）。
【００５８】
リセット再生制御では、コモンレールシステム３１７のポスト噴射にてＤＰＦ１５０内に燃料を供給し、当該燃料をディーゼル酸化触媒１５３にて燃焼させることによって、ＤＰＦ１５０内の排気ガス温度を上昇させる。その結果、ＤＰＦ１５０内のＰＭが強制的に燃焼除去され、ＤＰＦ１５０のＰＭ捕集能力が回復する。前記リセット再生制御は、例えば約３０分程度実行され、当該時間の経過後、コモンレールシステム３１７がポスト噴射を行わなくなる。なお、リセット再生制御を実行した場合、前記ＰＭ堆積通算時間Ｔｅはリセットされる。なお、作業クラッチレバー１８の入り操作によって脱穀装置５を作動することによって、前記ＰＭ堆積通算時間Ｔｅがリセットされるように制御することも行える。
【００５９】
図１、図４、図８に示す如く、エンジン７０を搭載した走行機体１と、左右の走行クローラ２と、刈取装置３と、脱穀装置５と、エンジン７０の排気経路に配置された排気ガス浄化装置１５０とを備えたコンバインにおいて、脱穀クラッチ入り時間を除くエンジン７０の実質的稼働時間が所定時間以上経過したときに、排気ガス浄化装置１５０内に燃料を供給する強制再生制御を実行するように構成したものであるから、排気ガス浄化装置１５０を適正に再生できるものでありながら、エンジン７０が無駄に運転されるのを防止できる。
【００６０】
例えば、エンジン７０にコモンレール装置３１７を設けて、排気ガス浄化装置１５０にて捕集された粒子状物質（ＰＭ）量に関係なく、コモンレール装置３１７を所定時間毎に制御して、排気ガス浄化装置１５０を強制的に再生動作させる場合であっても、排気ガス浄化装置１５０を再生動作するためのエンジン７０の燃料が無駄に消費されるのを防止できる。
【００６１】
図１、図４、図５に示す如く、脱穀装置５の作動状態に関わらず、排気ガス浄化装置１５０を所定条件下で自主的に再生動作させる一方、脱穀装置５が停止しているときに、排気ガス浄化装置１５０を強制的に再生動作させるように構成したものであるから、排気ガス浄化装置１５０を所定温度以上で自己再生できる一方、脱穀装置５の停止中、排気ガス浄化装置１５０を補助再生できる。脱穀装置５の脱粒性能又は選別性能を維持しながら、排気ガス浄化装置１５０の浄化性能を維持できる。
【００６２】
図３、図４、図５に示す如く、エンジン７０に吸気絞り装置１８１又は排気絞り装置１８２を設け、脱穀装置５が停止しているときに、吸気絞り装置１８１又は排気絞り装置１８２を制御して、排気ガス浄化装置１５０を強制的に再生動作させるように構成したものであるから、エンジン７０の吸気抵抗又は排気抵抗等の制御によって、エンジン７０からの排気ガスを速やかに昇温でき、排気ガス浄化装置１５０に堆積したＰＭをスムーズに除去できる。
【００６３】
図４、図５に示す如く、エンジン７０にコモンレール装置３１７を設け、脱穀装置５が停止しているときに、コモンレール装置３１７を制御して、排気ガス浄化装置１５０を強制的に再生動作させるように構成したものであるから、コモンレール装置３１７のポスト噴射（アフター噴射）制御等によって、排気ガス浄化装置１５０内の排気ガスをアフターバーナーにて速やかに昇温でき、排気ガス浄化装置１５０に堆積したＰＭをスムーズに除去できる。
【００６４】
図４、図５に示す如く、エンジン７０が連続運転状況下で回転しているときに、排気ガス浄化装置１５０の再生動作を制御可能に構成したものであるから、例えば、エンジン７０の暖気運転中、又は不安定な回転状況下での排気ガス浄化装置１５０の再生動作を禁止でき、エンジン７０の運転トラブル（エンジンストール等）又は排気ガス浄化装置１５０の再生トラブル（不適正な再生）等を簡単に低減でき、排気ガス浄化装置１５０の浄化性能を維持できる。
【００６５】
図４、図５に示す如く、エンジン７０の冷却水温度が所定温度を維持しているときに、排気ガス浄化装置１５０の再生動作を制御可能に構成したものであるから、例えば、寒冷地などの環境温度が極めて低い状況下での運転中、又はエンジン７０の暖気運転中、又は不安定な回転状況下での排気ガス浄化装置１５０の再生動作を禁止でき、エンジン７０の運転トラブル（エンジンストール等）又は排気ガス浄化装置１５０の再生トラブル（不適正な再生）等を簡単に低減でき、排気ガス浄化装置１５０の浄化性能を維持できる。
【００６６】
図４、図５に示す如く、エンジン７０の排気ガス温度が所定温度以上を維持しているときに、排気ガス浄化装置１５０の再生動作を制御可能に構成したものであるから、例えば、寒冷地などの環境温度が極めて低い状況下での運転中、又はエンジン７０の暖気運転中、又は不安定な回転状況下での排気ガス浄化装置１５０の再生動作を禁止でき、エンジン７０の運転トラブル（エンジンストール等）又は排気ガス浄化装置１５０の再生トラブル（不適正な再生）等を簡単に低減でき、排気ガス浄化装置１５０の浄化性能を維持できる。
【００６７】
なお、脱穀装置の扱胴又は揺動選別盤等は一定回転力によって駆動するのが望ましい。しかしながら、脱穀作業中、ＤＰＦに堆積したＰＭを除去するＤＰＦ再生動作が実行された場合、排気ガスを昇温すべくエンジンの回転数が増大されることによって、扱胴又は揺動選別盤等の駆動速度も増速され、扱胴によって脱穀中の穀稈の穂先が切断される不具合、又は揺動選別盤上の脱粒物が早期に機外に排出される不具合等が発生しやすく、扱胴の脱粒性能又は揺動選別盤の選別性能が低下する等の不具合を未然になくせる。
【符号の説明】
【００６８】
７０ エンジン
１２１ 手動再生スイッチ（手動操作手段）
１５０ ＤＰＦ（排気ガス浄化装置）
３２０ コモンレール
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、刈取装置によって圃場の未刈り穀稈を刈取り、刈取った穀稈を脱穀装置によって脱穀するコンバインに係り、より詳しくは、ディーゼルエンジンを搭載したコンバインに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
昨今、ディーゼルエンジン（以下単に、エンジンという）に関する高次の排ガス規制が適用されるのに伴い、エンジンが搭載されるエンジン発電機、農作業機及び建設機械等に、排気ガス中の大気汚染物質を浄化処理する排気ガス浄化装置を搭載することが要望されつつある。排気ガス浄化装置としては、ディーゼルパティキュレートフィルタ（以下、ＤＰＦという）が知られている（特許文献１及び２参照）。ＤＰＦ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。この場合、ＤＰＦにて捕集されたＰＭが規定量を超えると、ＤＰＦ内の排気抵抗が増大してエンジン出力の低下をもたらすため、排気ガスの昇温によってＤＰＦに堆積したＰＭを除去し、ＤＰＦのＰＭ捕集能力を回復させる（ＤＰＦを再生させる）こともよく行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１４５４３０号公報
【特許文献２】特開２００３−２７９２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、コンバインにおいて、例えば、エンジンにコモンレール装置を設けて、ＤＰＦにて捕集されたＰＭ量に関係なく、コモンレール装置を所定時間毎に制御して、排気ガス浄化装置を強制的に再生動作させることによって、排気ガス浄化装置を適正に再生できるが、必要以上に行うと、コモンレール装置の制御（ポスト噴射）によって、エンジンの燃料が無駄に消費される等の問題がある。
【０００５】
そこで、本願発明は、このような現状を検討して改善を施したコンバイン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】
【０００６】
請求項１の発明は、エンジンを搭載した走行機体と、左右の走行クローラと、刈取装置と、脱穀装置と、前記エンジンの排気経路に配置された排気ガス浄化装置とを備えたコンバインにおいて、脱穀クラッチ入り時間を除くエンジンの実質的稼働時間が所定時間以上経過したときに、前記排気ガス浄化装置内に燃料を供給する強制再生制御を実行するように構成したものである。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載したコンバインにおいて、前記脱穀装置の作動状態に関わらず、前記排気ガス浄化装置を所定条件下で自主的に再生動作させる一方、前記脱穀装置が停止しているときに、前記排気ガス浄化装置を強制的に再生動作させるように構成したものである。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１に記載したコンバインにおいて、前記エンジンに吸気絞り装置又は排気絞り装置を設け、前記脱穀装置が停止しているときに、前記吸気絞り装置又は排気絞り装置を制御して、前記排気ガス浄化装置を強制的に再生動作させるように構成したものである。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１に記載したコンバインにおいて、前記エンジンにコモンレール装置を設け、前記脱穀装置が停止しているときに、前記コモンレール装置を制御して、前記排気ガス浄化装置を強制的に再生動作させるように構成したものである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によると、エンジンを搭載した走行機体と、左右の走行クローラと、刈取装置と、脱穀装置と、前記エンジンの排気経路に配置された排気ガス浄化装置とを備えたコンバインにおいて、脱穀クラッチ入り時間を除くエンジンの実質的稼働時間が所定時間以上経過したときに、前記排気ガス浄化装置内に燃料を供給する強制再生制御を実行するように構成したものであるから、前記排気ガス浄化装置を適正に再生できるものでありながら、前記エンジンが無駄に運転されるのを防止できる。
【００１１】
例えば、前記エンジンにコモンレール装置を設けて、前記排気ガス浄化装置にて捕集された粒子状物質（ＰＭ）量に関係なく、前記コモンレール装置を所定時間毎に制御して、前記排気ガス浄化装置を強制的に再生動作させる場合であっても、前記排気ガス浄化装置を再生動作するためのエンジンの燃料が無駄に消費されるのを防止できる。
【００１２】
請求項２の発明によると、前記脱穀装置の作動状態に関わらず、前記排気ガス浄化装置を所定条件下で自主的に再生動作させる一方、前記脱穀装置が停止しているときに、前記排気ガス浄化装置を強制的に再生動作させるように構成したものであるから、前記排気ガス浄化装置を所定温度以上で自己再生できる一方、前記脱穀装置の停止中、前記排気ガス浄化装置を補助再生できる。前記脱穀装置の脱粒性能又は選別性能を維持しながら、前記排気ガス浄化装置の浄化性能を維持できる。
【００１３】
請求項３の発明によると、前記エンジンに吸気絞り装置又は排気絞り装置を設け、前記脱穀装置が停止しているときに、前記吸気絞り装置又は排気絞り装置を制御して、前記排気ガス浄化装置を強制的に再生動作させるように構成したものであるから、前記エンジンの吸気抵抗又は排気抵抗等の制御によって、前記エンジンからの排気ガスを速やかに昇温でき、前記排気ガス浄化装置に堆積したＰＭをスムーズに除去できる。
【００１４】
請求項４の発明によると、前記エンジンにコモンレール装置を設け、前記脱穀装置が停止しているときに、前記コモンレール装置を制御して、前記排気ガス浄化装置を強制的に再生動作させるように構成したものであるから、前記コモンレール装置のポスト噴射（アフター噴射）制御等によって、前記排気ガス浄化装置内の排気ガスをアフターバーナーにて速やかに昇温でき、前記排気ガス浄化装置に堆積したＰＭをスムーズに除去できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態を示すコンバインの左側面図である。
【図２】同平面図である。
【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】エンジンの燃料系統説明図である。
【図５】ＤＰＦ再生制御についての基本プログラムの流れを示すフローチャートである。
【図６】手動補助再生モードのフローチャートである。
【図７】自動補助再生モードのフローチャートである。
【図８】ＤＰＦのリセット再生制御を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の実施形態を示すコンバインの左側面図、図２はコンバインの平面図である。図１及び図２を参照しながら、コンバインの全体構造について説明する。なお、以下の説明では、走行機体１の前進方向に向かって左側を単に左側と称し、同じく前進方向に向かって右側を単に右側と称する。
【００１７】
本実施形態のコンバインは、左右一対の走行クローラ２にて支持された走行機体１を備えている。走行機体１の前部には、穀稈を刈り取りながら取り込む６条刈り用の刈取装置３が、単動式の昇降用油圧シリンダ４によって刈取回動支点軸４ａ回りに昇降調節可能に装着されている。走行機体１には、フィードチェン６を有する脱穀装置５と、脱穀後の穀粒を貯留する穀粒タンク７とが横並び状に搭載されている。脱穀装置５が走行機体１の左側に、穀粒タンク７が走行機体１の右側に配置されている。走行機体１の後部及び上部に旋回可能な穀粒排出オーガ８が設けられている。穀粒タンク７の内部の穀粒が、穀粒排出オーガ８の籾投げ口９からトラックの荷台またはコンテナ等に排出されるように構成されている。刈取装置３の右側方で、穀粒タンク７の前側方には、運転キャビン１０が設けられている。
【００１８】
運転キャビン１０には、オペレータが搭乗するステップと、操縦ハンドル１３を設けたハンドルコラムと、運転座席１４の左側方のレバーコラム１５に設けた走行主変速レバー１６、及び走行副変速レバー１７、刈取クラッチ及び脱穀クラッチ等の作業クラッチ（図示省略）を入り切り操作する作業クラッチレバー１８とが、配置されている。運転座席１４の下方の走行機体１には、動力源としてのディーゼルエンジン７０が配置されている。
【００１９】
図１及び図２、図８乃至図１１に示されるように、走行機体１の下面側に左右のトラックフレーム２１を配置している。トラックフレーム２１には、走行クローラ２にエンジン７０の動力を伝える駆動スプロケット２２と、走行クローラ２のテンションを維持するテンションローラ２３と、走行クローラ２の接地側を接地状態に保持する複数のトラックローラ２４と、走行クローラ２の非接地側を保持する中間ローラ２５とを設けている。駆動スプロケット２２によって走行クローラ２の前側を支持し、テンションローラ２３によって走行クローラ２の後側を支持し、トラックローラ２４によって走行クローラ２の接地側を支持し、中間ローラ２５によって走行クローラ２の非接地側を支持する。ディーゼルエンジン７０の出力がミッションケース１９に伝達され、ミッションケース１９によってディーゼルエンジン７０の出力が変速され、ミッションケース１９の変速出力によって走行クローラ２が駆動される。
【００２０】
図１及び図２に示されるように、刈取装置３の刈取回動支点軸４ａに連結した刈取フレーム２２１の下方には、圃場の未刈り穀稈の株元を切断するバリカン式の刈刃装置２２２が設けられている。刈取フレーム２２１の前方には、圃場の未刈り穀稈を引起す６条分の穀稈引起装置２２３が配置されている。穀稈引起装置２２３とフィードチェン６の前端部（送り始端側）との間には、刈刃装置２２２によって刈取られた刈取り穀稈を搬送する穀稈搬送装置２２４が配置されている。なお、穀稈引起装置２２３の下部前方には、圃場の未刈り穀稈を分草する６条分の分草体２２５が突設されている。ディーゼルエンジン７０にて走行クローラ２を駆動して圃場内を移動しながら、刈取装置３を駆動して圃場の未刈り穀稈を連続的に刈取る。
【００２１】
図１及び図２に示されるように、脱穀装置５には、穀稈脱穀用の扱胴２２６と、扱胴２２６の下方に落下する脱粒物を選別する脱穀選別機構としての揺動選別盤２２７及び唐箕ファン２２８と、扱胴２２６の後部から取出される脱穀排出物を再処理する処理胴２２９と、揺動選別盤２２７の後部の排塵を排出する排塵ファン２３０とを備えている。なお、扱胴２２６の回転軸はフィードチェン６による穀稈の搬送方向（換言すると走行機体１の前進方向）に沿って延びている。刈取装置３から穀稈搬送装置２２４によって搬送された穀稈の株元側はフィードチェン６に受け継がれて挟持搬送される。そして、この穀稈の穂先側が脱穀装置５の扱室内に搬入されて扱胴２２６にて脱穀される。
【００２２】
図１及び図２に示されるように、揺動選別盤２２７の下方側には、揺動選別盤２２７にて選別された穀粒（一番物）を取出す一番コンベヤ２３１と、枝梗付き穀粒等の二番物を取出す二番コンベヤ２３２とが設けられている。本実施形態の両コンベヤ２３１，２３２は、走行機体１の進行方向前側から一番コンベヤ２３１、二番コンベヤ２３２の順で、側面視において走行クローラ２の後部上方の走行機体１の上面側に横設されている。なお、揺動駆動軸２４０によって、略一定速度で前後及び上下方向に揺動選別盤２２７を往復揺動させる（図３参照）。その結果、扱胴２２６の下方に張設された受網２３７から漏下した脱穀物が、揺動選別盤２２７のフィードパン及びチャフシーブ（図示省略）によって搖動選別（比重選別）される。
【００２３】
前記揺動選別盤２２７によって脱穀物が揺動選別されることによって、脱穀物中の穀粒が、揺動選別盤２２７のグレンシーブ（図示省略）から下方に落下する。前記グレンシーブから落下した穀粒は、その穀粒中の粉塵が唐箕ファン２２８からの選別風によって除去され、一番コンベヤ２３１に落下する。一番コンベヤ２３１のうち脱穀装置５における穀粒タンク７寄りの一側壁（実施形態では右側壁）から外向きに突出した終端部には、上下方向に延びる揚穀コンベヤ２３３が連通接続されている。一番コンベヤ２３１から取出された穀粒は、揚穀コンベヤ２３３を介して穀粒タンク７に搬入され、穀粒タンク７に収集される。
【００２４】
また、図１及び図２に示されるように、脱穀選別機構としての揺動選別盤２２７は、揺動選別（比重選別）によってチャフシーブ（図示省略）から枝梗付き穀粒等の二番物を二番コンベヤ２３２に落下させるように構成している。揺動選別盤２２７のチャフシーブから落下した二番物は、その穀粒中の粉塵及び藁屑が唐箕ファン２２８からの選別風によって除去され、二番コンベヤ２３２に落下する。二番コンベヤ２３２のうち脱穀装置５における穀粒タンク７寄りの一側壁から外向きに突出した終端部は、揚穀コンベヤ２３３と交差して前後方向に延びる還元コンベヤ２３６を介して、揺動選別盤２２７前部の上面側に連通接続され、前記二番物を揺動選別盤２２７前部の上面側に戻して再選別するように構成している。
【００２５】
一方、フィードチェン６の後端側（送り終端側）には、排藁チェン２３４が配置されている。フィードチェン６の後端側から排藁チェン２３４に受け継がれた排藁（穀粒が脱粒された稈）は、長い状態で走行機体１の後方に排出されるか、又は脱穀装置５の後方側に設けた排藁カッタ２３５にて適宜長さに短く切断されたのち、走行機体１の後方下方に排出される。
【００２６】
次に、図３及び図４を参照しながら、エンジン及びその周辺の構造を説明する。図３に示すように、エンジン７０は４気筒型のディーゼルエンジンであり、上面にシリンダヘッド１７２が締結されたシリンダブロック１７５を備えている。シリンダヘッド１７２の一側面には吸気マニホールド１７３が接続されており、他側面には排気マニホールド１７１が接続されている。シリンダブロック１７５の側面のうち吸気マニホールド１７３の下方には、エンジン７０の各気筒に燃料を供給するコモンレール装置３１７が設けられている。吸気マニホールド１７３の吸気上流側に接続された吸気管１７６には、エンジン７０の吸気圧（吸気量）を調節するための吸気絞り装置１８１とエアクリーナ（図示省略）とが接続される。
【００２７】
図４に示す如く、エンジン７０における４気筒分の各インジェクタ３１５に、コモンレール装置３１７及び燃料供給ポンプ３１６を介して、燃料タンク３１８が接続される。各インジェクタ３１５は電磁開閉制御型の燃料噴射バルブ３１９を備えている。コモンレール装置３１７は円筒状のコモンレール３２０を備えている。燃料供給ポンプ３１６の吸入側には、燃料フィルタ３２１及び低圧管３２２を介して燃料タンク３１８が接続されている。燃料タンク３１８内の燃料が燃料フィルタ３２１及び低圧管３２２を介して燃料供給ポンプ３１６に吸い込まれる。燃料供給ポンプ３１６は吸気マニホールド１７３の近傍に配置されている。
【００２８】
一方、燃料供給ポンプ３１６の吐出側には、高圧管３２３を介してコモンレール３２０が接続されている。円筒状のコモンレール３２０の長手方向の中間に高圧管コネクタ３２４を設け、高圧管コネクタ３２４に高圧管３２３の端部が高圧管コネクタナット３２５の螺着にて連結されている。また、コモンレール３２０には、４本の燃料噴射管３２６を介して、４気筒分のインジェクタ３１５が接続されている。円筒状のコモンレール３２０の長手方向に四気筒分の燃料噴射管コネクタ３２７を設け、燃料噴射管コネクタ３２７に燃料噴射管３２６の端部が燃料噴射管コネクタナット３２８の螺着にて連結されている。
【００２９】
上記の構成により、燃料タンク３１８の燃料が燃料供給ポンプ３１６によってコモンレール３２０に圧送され、高圧の燃料がコモンレール３２０に蓄えられる。各燃料噴射バルブ３１９がそれぞれ開閉制御されることによって、コモンレール３２０内の高圧の燃料が各インジェクタ３１５からディーゼルエンジン７０の各気筒に噴射される。即ち、各燃料噴射バルブ３１９を電子制御することによって、各インジェクタ３１５から供給される燃料の噴射圧力、噴射時期、噴射期間（噴射量）を高精度にコントロールできる。したがって、ディーゼルエンジン７０から排出される窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減できる。ディーゼルエンジン７０の騒音振動を低減できる。
【００３０】
なお、燃料タンク３１８に燃料戻り管３２９を介して燃料供給ポンプ３１６を接続する。円筒状のコモンレール３２０の長手方向の端部に、コモンレール３２０内の燃料の圧力を制限する圧力調整バルブ付き戻り管コネクタ３３０を介して、コモンレール戻り管３３１を接続する。即ち、燃料供給ポンプ３１６の余剰燃料とコモンレール３２０の余剰燃料が、燃料戻り管３２９とコモンレール戻り管３３１を介して、燃料タンク３１８に回収される。
【００３１】
図３に示す如く、排気マニホールド１７１の排気下流側に接続された排気管１７７には、エンジン７０の排気圧を調節するための排気絞り装置１８２と、排気ガス浄化装置の一例であるディーゼルパティキュレートフィルタ１５０（以下、ＤＰＦという）とが接続される。エンジン７０の各気筒から排気マニホールド１７１に排出された排気ガスは、排気管１７７、排気絞り装置１８２及びＤＰＦ１５０を経由して浄化処理されて機外に排出される。
【００３２】
ＤＰＦ１５０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。ＤＰＦ１５０は、耐熱金属材料製のケーシング１５１内にある略筒型のフィルタケース１５２に、例えば白金等のディーゼル酸化触媒１５３とスートフィルタ１５４とを直列に並べて収容している。フィルタケース１５２の排気上流側にディーゼル酸化触媒１５３が配置され、排気下流側にスートフィルタ１５４が配置される。スートフィルタ１５４は、排気ガスをろ過可能な多孔質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構成されている。
【００３３】
ケーシング１５１の一側部には、排気管１７７のうち排気絞り装置１８２の排気下流側に連通する排気導入口１５５が設けられている。前記ケーシング１５１の一側部と、フィルタケース１５２の一側部は、第１側壁板１５６と第２側壁板１５７にて塞がれている。ケーシング１５１の他側部は、第１蓋板１５９と第２蓋板１６０にて塞がれている。両蓋板１５９，１６０の間は、フィルタケース１５２内に複数の連通管１６２を介して連通する排気音減衰室１６３になっている。また、第２蓋板１６０を略筒型の排気出口管１６１が貫通している。排気出口管１６１の外周面には、排気音減衰室１６３に向けて開口する複数の連通穴１５８が形成されている。排気出口管１６１及び排気音減衰室１６３等によって消音器１６４を構成している。
【００３４】
ケーシング１５１の一側部に形成された排気導入口１５５には排気ガス導入管１６５が挿入されている。排気ガス導入管１６５の先端は、ケーシング１５１を横断して排気導入口１５５と反対側の側面に突出している。排気ガス導入管１６５の外周面には、フィルタケース１５２に向けて開口する複数の連通穴１６６が形成されている。排気ガス導入管１６５のうち排気導入口１５５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１６７にて塞がれている。
【００３５】
ＤＰＦ１５０には、検出手段の一例として、スートフィルタ１５４の詰まり状態を検出する差圧センサ１６８が設けられている。差圧センサ１６８は、ＤＰＦ１５０内におけるスートフィルタ１５４の上流側と下流側の各排気圧の圧力差（入口側と出口側の排気ガスの差圧）を検出するものである。この場合、排気ガス導入管１６５の蓋体１６７に、差圧センサ１６８を構成する上流側排気圧センサ１６８ａが装着され、スートフィルタ１５４と排気音減衰室１６３との間に、下流側排気圧センサ１６８ｂが装着されている。
【００３６】
なお、ＤＰＦ１５０の上流側と下流側の各排気圧の圧力差と、スートフィルタ１５４（ＤＰＦ１５０）内のＰＭ堆積量との間に特定の関連があるから、差圧センサ１６８にて検出される圧力差に基づき、ＤＰＦ１５０内のＰＭ堆積量が演算によって求められる。前記ＰＭ堆積量の演算結果に基づき、吸気絞り装置１８１、又は排気絞り装置１８２、又はコモンレール３２０を作動制御することにより、スートフィルタ１５４（ＤＰＦ１５０）の強制再生制御が実行される。
【００３７】
上記の構成において、エンジン７０からの排気ガスは、排気導入口１５５を介して排気ガス導入管１６５に入って、排気ガス導入管１６５に形成された各連通穴１６６からフィルタケース１５２内に噴出し、ディーゼル酸化触媒１５３からスートフィルタ１５４の順に通過して浄化処理される。排気ガス中のＰＭは、スートフィルタ１５４（各セル間の多孔質隔壁）に捕集される。ディーゼル酸化触媒１５３及びスートフィルタ１５４を通過した排気ガスは、消音器１６４を介して排気出口管１６１から機外に放出される。
【００３８】
排気ガスがディーゼル酸化触媒１５３及びスートフィルタ１５４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２５０〜３００℃）を超えていれば、ディーゼル酸化触媒１５３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、スートフィルタ１５４に堆積したＰＭを酸化除去することにより、スートフィルタ１５４のＰＭ捕集能力が回復する。即ち、スートフィルタ１５４（ＤＰＦ１５０）が自己再生する。
【００３９】
次に、図４〜図５を参照しながら、エンジン７０の制御関連の構成を説明する。図４に示す如く、エンジン７０における各気筒の燃料噴射バルブ３１９を作動させるＥＣＵ（エンジン制御回路）１１１を備えている。ＥＣＵ１１１は、各種演算処理や制御を実行する制御手段としてのＣＰＵ１３１の他、各種データを記憶した固定記憶手段としてのＲＯＭ１３２、後述する複数の再生モードの再生プログラム等を記憶する可変記憶手段としてのＥＥＰＲＯＭ１３３、各種データを一時的に記憶させるＲＡＭ１３４、時間計測用のタイマ１３５、及び入出力インターフェイス等を備える。
【００４０】
ＥＣＵ１１１の入力側には、コモンレール３２０内の燃料圧力を検出するレール圧センサ１１２と、燃料ポンプ３１６を回転又は停止させる電磁クラッチ１１３と、エンジン７０のクランク軸のカムシャフト位置を検出するエンジン速度センサ１１４と、インジェクタ３１５の燃料噴射回数（１行程の燃料噴射期間中の回数）を設定する噴射設定器１１５と、スロットルレバー等のアクセル操作位置を検出するスロットル位置センサ１１６と、吸気経路中の吸気温度を検出する吸気温度センサ１１７と、排気経路中の排気ガス温度を検出する排気温度センサ１１８と、エンジン７０の冷却水温度を検出する冷却水温度センサ１１９と、コモンレール３２０内の燃料温度を検出する燃料温度センサ１２０と、後述する手動補助再生モードの実行の可否をオペレータが選択操作する手動操作手段としての手動再生スイッチ１２１と、差圧センサ１６８（上流側排気圧センサ１６８ａ及び下流側排気圧センサ１６８ｂ）と、作業クラッチレバー１８の入り切り操作を検出する脱穀クラッチセンサ１３６とが接続されている。
【００４１】
ＥＣＵ１１１の出力側には、エンジン７０の４気筒分の各燃料噴射バルブ３１９の電磁ソレノイドがそれぞれ接続されている。即ち、コモンレール３２０に蓄えた高圧燃料が燃料噴射圧力、噴射時期及び噴射期間等を制御しながら、１行程中に複数回に分けて燃料噴射バルブ３１９から噴射されることによって、窒素酸化物（ＮＯｘ）の発生を抑えると共に、すすや二酸化炭素等の発生も低減した完全燃焼を実行し、燃費を向上させるように構成されている。また、ＥＣＵ１１１の出力側には、エンジン７０の吸気圧（吸気量）を調節する吸気絞り装置１８１と、エンジン７０の排気圧を調節する排気絞り装置８２と、後述する複数の再生モードの再生状況を表示する再生ランプ１２４が接続されている。
【００４２】
ＥＣＵ１１１は、エンジン速度センサ１１４にて検出される回転速度とスロットル位置センサ１１６にて検出されるスロットル位置とからエンジン７０の出力トルクを求め、出力トルクと出力特性とを用いて目標燃料噴射量を演算し、当該演算結果に基づきコモンレール装置３１７が作動する燃料噴射制御を実行するように構成されている。なお、コモンレール装置３１７の燃料噴射量は、各燃料噴射バルブ３１９の開弁期間を調節して、各インジェクタ３１５への噴射期間を変更することによって調節される。
【００４３】
エンジン７０制御において実行されるＤＰＦ１５０の再生モードとしては、ＤＰＦ１５０が再生可能な条件下でエンジン７０を駆動させる自己再生モードと、ＤＰＦ１５０の詰まり程度が所定以上の場合に強制的に排気ガスを昇温させる自動補助再生モードと、手動再生スイッチ１２１の入り操作によってＤＰＦ１５０を強制的に再生する手動補助再生モードとがある。自己再生モードは、一定の回転速度及び出力トルクにて扱胴２２６（エンジン７０）を駆動する収穫作業中に用いられる。自動補助再生モードと、手動補助再生モードは、エンジン７０の出力が不足するＤＰＦ１５０のフィルタ詰り状態下で用いられる。なお、自己再生モードにおける「再生可能な条件下」とは、エンジン７０における回転速度と出力トルクとの関係が出力特性の再生可能領域にあり、ＤＰＦ１５０内のＰＭ酸化量がＰＭ捕集量を上回る程度に、エンジン７０の排気ガス温度が高い状態を意味している。
【００４４】
次に、図５のフローチャートを参照しながら、ＥＣＵ１１１によるＤＰＦ１５０再生制御について説明する。図５のフローチャートに示す如く、エンジン速度センサ１１４のエンジン回転速度と、冷却水温度センサ１１９のエンジン冷却水温度と、排気温度センサ１１８のエンジン排気温度が読み込まれる。ＤＰＦ１５０の再生が可能な再生モード状態で、自己再生モードのサブルーチンを呼び出して、自己再生処理を実行する。自己再生モードでは、ＤＰＦ１５０が「再生可能な条件下」にあるか否かを判別し、「再生可能な条件下」のときに、計器パネル上の再生ランプ１２４を点灯させ、ＤＰＦ１５０が自己再生されている旨をオペレータに報知する。
【００４５】
次に、図５乃至図７のフローチャートを参照しながら、手動補助再生モードと自動補助再生モードについて説明する。自己再生モードの自己再生処理が実行されていない状態で、脱穀クラッチセンサ１３６によって作業クラッチレバー１８の切り操作が検出されている（脱穀装置５の停止状態）ときに、手動補助再生モードの手動補助再生制御、又は自動補助再生モードの自動補助再生制御が実行される。なお、手動補助再生制御が実行されていない状態で、自動補助再生制御が実行される。
【００４６】
図６は、ＥＣＵ１１１によるＤＰＦ再生制御の手動補助再生モードの手動補助再生制御を実行する場合を示している。手動補助再生モードでは、オペレータが手動再生スイッチ１２１を入り操作することによって、ＤＰＦ１５０の再生を許可する。図６の手動補助再生制御において、差圧センサ１６８からの検出結果に基づきＤＰＦ１５０内のＰＭ堆積量が演算され、前記ＰＭ堆積量を読み込んで、前記ＰＭ堆積量が限界量（所定量）を超えたか否かを判別する。限界量を超えてＤＰＦ１５０が詰り状態である場合、再生ランプ１２４を点滅させ、ＤＰＦ１５０の詰まり状態が限界量を超えている旨をオペレータに知らせる。
【００４７】
次いで、手動再生スイッチ１２１が入り操作されていることによって、再生ランプ１２４を点灯させ、吸気絞り装置１８１の吸気絞りが可能か否かを判別する。吸気絞り装置１８１の閉弁が可能なときに、吸気絞り装置１８１の開度を所定開度まで閉弁して各気筒への吸気量を制限する。また、排気絞り装置１８２の排気絞りが可能か否かを判別する。排気絞り装置１８２の閉弁が可能なときに、排気絞り装置１８２の開度を所定開度まで閉弁して排気ガスの排出を制限する。また、コモンレール３２０のポスト噴射が可能か否かを判別する。コモンレール３２０のポスト噴射が可能なときに、コモンレール３２０のポスト噴射を実行する。即ち、手動再生補助モードでは、吸気量及び排気量の制限によってエンジン７０負荷を増大させて排気ガスを昇温させたり、前記ポスト噴射によってＤＰＦ１５０内のＰＭを直接燃焼させたりする。その結果、ＤＰＦ１５０内のＰＭが除去され、ＤＰＦ１５０（スートフィルタ１５４）のＰＭ捕集能力が回復する。
【００４８】
なお、前記ポスト噴射とは、コモンレール３２０のメイン噴射後、即ちエンジン７０のシリンダ（気筒）から排気中、排気経路（ＤＰＦ１５０）に高圧燃料を送る燃料噴射のことである。前記ポスト噴射によって排気経路に送られた高圧燃料はＤＰＦ１５０内のＰＭを燃焼させるから、ＤＰＦ１５０が再生される。
【００４９】
図７は、ＥＣＵ１１１によるＤＰＦ再生制御の自動補助再生モードの自動補助再生制御を実行する場合を示している。自動補助再生モードでは、ＤＰＦ１５０の詰まり程度が所定状況以上になった場合に強制的に排気ガスを昇温させる。自動補助再生モードでは、図６の手動補助再生制御において、差圧センサ１６８からの検出結果に基づきＤＰＦ１５０内のＰＭ堆積量が演算され、前記ＰＭ堆積量を読み込んで、前記ＰＭ堆積量が限界量（所定量）を超えたか否かを判別する。限界量を超えてＤＰＦ１５０が詰り状態である場合、限界量を超えた場合、超過後の経過時間をタイマ１３５にて計測し、所定時間（例えば１０秒）を経過するまで、再生ランプ１２４を点滅させ、オペレータにＤＰＦ１５０の自動補助再生を予告する。
【００５０】
タイマ１３５による計測時間が所定時間を経過した場合、再生ランプ１２４を点灯させ、吸気絞り装置１８１の吸気絞りが可能か否かを判別する。吸気絞り装置１８１の閉弁が可能なときに、吸気絞り装置１８１の開度を所定開度まで閉弁して各気筒への吸気量を制限する。また、排気絞り装置１８２の排気絞りが可能か否かを判別する。排気絞り装置１８２の閉弁が可能なときに、排気絞り装置１８２の開度を所定開度まで閉弁して排気ガスの排出を制限する。また、コモンレール３２０のポスト噴射が可能か否かを判別する。コモンレール３２０のポスト噴射が可能なときに、コモンレール３２０のポスト噴射を実行する。即ち、手動再生補助モードでは、吸気量及び排気量の制限によってエンジン７０負荷を増大させて排気ガスを昇温させたり、前記ポスト噴射によってＤＰＦ１５０内のＰＭを直接燃焼させたりする。その結果、ＤＰＦ１５０内のＰＭが除去され、ＤＰＦ１５０（スートフィルタ１５４）のＰＭ捕集能力が回復する。
【００５１】
前記複数の再生モードとして少なくとも、前記排気ガス浄化装置１５０が再生可能な条件下で前記エンジン７０を駆動させる自己再生モードと、前記排気ガス浄化装置１５０の詰まり程度が規定水準を超えた場合に自動的に排気ガスを昇温させる自動補助再生モードの自動補助再生制御と、手動操作手段１２４の入り操作によって前記排気ガス浄化装置１５０の再生を許可する手動補助再生モードの手動補助再生制御とを備えている。また、脱穀装置５が作動していないときに、手動補助再生制御又は自動補助再生制御が実行されるから、脱穀装置５を作動させる収穫作業中、手動補助再生制御又は自動補助再生制御によってエンジン７０の回転数が変更されるのを防止できる。
【００５２】
次に、図８のフローチャート等を参照しながら、ポスト噴射にてＤＰＦ１５０内に燃料を供給するためのＤＰＦ１５０のリセット再生制御（強制再生制御）について説明する。図８のフローチャートに示す如く、ＤＰＦ１５０のリセット再生制御では、まずエンジン７０のＰＭ堆積通算時間Ｔｅを演算する。エンジン７０のＰＭ堆積通算時間Ｔｅは、エンジン７０の累積駆動時間から、作業クラッチレバー１８の入り操作によって脱穀装置５が作動している脱穀クラッチ入り時間を減算することによって、求められる。また、エンジン７０のＰＭ堆積通算時間Ｔｅが設定時間Ｔ０以上か否かを判別する（Ｓ０１）。この段階では通常運転モードが実行されている。実施形態の設定時間Ｔ０は例えば約１００時間程度に設定される。なお、エンジン７０の累積駆動時間Ｔｅは、エンジン７０が駆動している間、ＥＣＵ１１１におけるタイマ１３５の時間情報を用いて計測され、ＥＥＰＲＯＭ１３３に格納・蓄積される。
【００５３】
累積駆動時間Ｔｅが設定時間Ｔ０以上のときには（Ｓ０１：ＹＥＳ）、後述するステップＳ１１へ移行する。一方、累積駆動時間Ｔｅが設定時間Ｔ０未満のときには（Ｓ０１：ＮＯ）、差圧センサ６８からの検出結果に基づきＤＰＦ５０内のＰＭ堆積量を推定し、当該推定結果が規定量（規定水準）以上か否かを判別する（Ｓ０２）。ＰＭ堆積量が規定量未満の場合は（Ｓ０２：ＮＯ）、通常運転モードが続行される。ＰＭ堆積量の規定量は例えば８ｇ／ｌに設定される。ＰＭ堆積量が規定量以上のときには（Ｓ０２：ＮＯ）、タイマ１３５の時間情報に基づく計測を開始して再生ランプ１２４を低速点滅させることによって（Ｓ０３）、オペレータにＤＰＦ１５０再生動作（自動補助再生モード）の実行を予告する。
【００５４】
次いで、再生禁止ボタン（図示省略）が押し操作（禁止操作）中のときには（Ｓ０４：ＯＮ）、再生禁止ランプを点灯させ（Ｓ０５）、ステップＳ０３に戻る。一方、再生禁止ボタン２７が押し操作中でないときには（Ｓ０４：ＯＦＦ）、再生ランプ１２４の低速点滅開始から所定時間（例えば１０秒）経過したか否かを判別する（Ｓ０６）。所定時間が経過したときに（Ｓ０６：ＹＥＳ）、前記再生禁止ランプを消灯させ、低速点滅していた再生ランプ１２４を点灯させ（Ｓ０７）、自動補助再生制御を実行する（Ｓ０８）。
【００５５】
前記自動補助再生制御では、吸気絞り装置１８１及び排気絞り装置１８２の少なくとも一方を用いた吸気量や排気量の制限によって、エンジン７０負荷を増大させ、エンジン７０出力を増大させて、排気ガス温度を上昇させる。その結果、ＤＰＦ１５０内のＰＭが燃焼除去され、ＤＰＦ１５０のＰＭ捕集能力が回復する。前記自動補助再生制御は、例えば約２０分程度実行され、当該時間の経過後、吸気絞り装置１８１や排気絞り装置１８２の開度がこれを狭める前の元の状態に戻る。
【００５６】
前記自動補助再生制御の実行後は再び、差圧センサ１６８からの検出結果に基づきＤＰＦ１５０内のＰＭ堆積量を推定し、当該推定結果が許容量以下か否かを判別する（Ｓ０９）。ＰＭ堆積量が許容量以下のときには（Ｓ０９：ＹＥＳ）、再生ランプ１２４を消灯させて自動補助再生モードの終了を報知し（Ｓ１０）、ステップＳ０１に戻って通常運転モードを実行する。前記ＰＭ堆積量の許容量は例えば４ｇ／ｌに設定される。ＰＭ堆積量が許容量を超過している場合（Ｓ０９：ＮＯ）、前記自動補助再生制御を実行したにも拘らず、ＤＰＦ５０内のＰＭが十分除去されていない（詰り状態が改善しない）状態にあるので、タイマ１３５の時間情報に基づく計測を開始して再生ランプ１２４を低速点滅させ（Ｓ１１）、オペレータにＤＰＦ１５０再生動作（リセット再生制御）の実行を予告する。
【００５７】
次いで、前記再生禁止ボタンが押し操作中の場合（Ｓ１２：ＯＮ）、再生禁止ランプを点灯させ（Ｓ１３）、ステップＳ１１に戻り、リセット再生制御への移行が禁止される。一方、再生禁止ボタン２７が押し操作中でないときに（Ｓ１２：ＯＦＦ）、再生ランプ１２４の低速点滅開始から所定時間（例えば１０秒）経過したか否かを判別する（Ｓ１４）。所定時間が経過した場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、再生禁止ランプを消灯させ、低速点滅していた再生ランプ１２４を点灯させてから（Ｓ１５）、リセット再生制御を実行する（Ｓ１６）。
【００５８】
リセット再生制御では、コモンレールシステム３１７のポスト噴射にてＤＰＦ１５０内に燃料を供給し、当該燃料をディーゼル酸化触媒１５３にて燃焼させることによって、ＤＰＦ１５０内の排気ガス温度を上昇させる。その結果、ＤＰＦ１５０内のＰＭが強制的に燃焼除去され、ＤＰＦ１５０のＰＭ捕集能力が回復する。前記リセット再生制御は、例えば約３０分程度実行され、当該時間の経過後、コモンレールシステム３１７がポスト噴射を行わなくなる。なお、リセット再生制御を実行した場合、前記ＰＭ堆積通算時間Ｔｅはリセットされる。なお、作業クラッチレバー１８の入り操作によって脱穀装置５を作動することによって、前記ＰＭ堆積通算時間Ｔｅがリセットされるように制御することも行える。
【００５９】
図１、図４、図８に示す如く、エンジン７０を搭載した走行機体１と、左右の走行クローラ２と、刈取装置３と、脱穀装置５と、エンジン７０の排気経路に配置された排気ガス浄化装置１５０とを備えたコンバインにおいて、脱穀クラッチ入り時間を除くエンジン７０の実質的稼働時間が所定時間以上経過したときに、排気ガス浄化装置１５０内に燃料を供給する強制再生制御を実行するように構成したものであるから、排気ガス浄化装置１５０を適正に再生できるものでありながら、エンジン７０が無駄に運転されるのを防止できる。
【００６０】
例えば、エンジン７０にコモンレール装置３１７を設けて、排気ガス浄化装置１５０にて捕集された粒子状物質（ＰＭ）量に関係なく、コモンレール装置３１７を所定時間毎に制御して、排気ガス浄化装置１５０を強制的に再生動作させる場合であっても、排気ガス浄化装置１５０を再生動作するためのエンジン７０の燃料が無駄に消費されるのを防止できる。
【００６１】
図１、図４、図５に示す如く、脱穀装置５の作動状態に関わらず、排気ガス浄化装置１５０を所定条件下で自主的に再生動作させる一方、脱穀装置５が停止しているときに、排気ガス浄化装置１５０を強制的に再生動作させるように構成したものであるから、排気ガス浄化装置１５０を所定温度以上で自己再生できる一方、脱穀装置５の停止中、排気ガス浄化装置１５０を補助再生できる。脱穀装置５の脱粒性能又は選別性能を維持しながら、排気ガス浄化装置１５０の浄化性能を維持できる。
【００６２】
図３、図４、図５に示す如く、エンジン７０に吸気絞り装置１８１又は排気絞り装置１８２を設け、脱穀装置５が停止しているときに、吸気絞り装置１８１又は排気絞り装置１８２を制御して、排気ガス浄化装置１５０を強制的に再生動作させるように構成したものであるから、エンジン７０の吸気抵抗又は排気抵抗等の制御によって、エンジン７０からの排気ガスを速やかに昇温でき、排気ガス浄化装置１５０に堆積したＰＭをスムーズに除去できる。
【００６３】
図４、図５に示す如く、エンジン７０にコモンレール装置３１７を設け、脱穀装置５が停止しているときに、コモンレール装置３１７を制御して、排気ガス浄化装置１５０を強制的に再生動作させるように構成したものであるから、コモンレール装置３１７のポスト噴射（アフター噴射）制御等によって、排気ガス浄化装置１５０内の排気ガスをアフターバーナーにて速やかに昇温でき、排気ガス浄化装置１５０に堆積したＰＭをスムーズに除去できる。
【００６４】
図４、図５に示す如く、エンジン７０が連続運転状況下で回転しているときに、排気ガス浄化装置１５０の再生動作を制御可能に構成したものであるから、例えば、エンジン７０の暖気運転中、又は不安定な回転状況下での排気ガス浄化装置１５０の再生動作を禁止でき、エンジン７０の運転トラブル（エンジンストール等）又は排気ガス浄化装置１５０の再生トラブル（不適正な再生）等を簡単に低減でき、排気ガス浄化装置１５０の浄化性能を維持できる。
【００６５】
図４、図５に示す如く、エンジン７０の冷却水温度が所定温度を維持しているときに、排気ガス浄化装置１５０の再生動作を制御可能に構成したものであるから、例えば、寒冷地などの環境温度が極めて低い状況下での運転中、又はエンジン７０の暖気運転中、又は不安定な回転状況下での排気ガス浄化装置１５０の再生動作を禁止でき、エンジン７０の運転トラブル（エンジンストール等）又は排気ガス浄化装置１５０の再生トラブル（不適正な再生）等を簡単に低減でき、排気ガス浄化装置１５０の浄化性能を維持できる。
【００６６】
図４、図５に示す如く、エンジン７０の排気ガス温度が所定温度以上を維持しているときに、排気ガス浄化装置１５０の再生動作を制御可能に構成したものであるから、例えば、寒冷地などの環境温度が極めて低い状況下での運転中、又はエンジン７０の暖気運転中、又は不安定な回転状況下での排気ガス浄化装置１５０の再生動作を禁止でき、エンジン７０の運転トラブル（エンジンストール等）又は排気ガス浄化装置１５０の再生トラブル（不適正な再生）等を簡単に低減でき、排気ガス浄化装置１５０の浄化性能を維持できる。
【００６７】
なお、脱穀装置の扱胴又は揺動選別盤等は一定回転力によって駆動するのが望ましい。しかしながら、脱穀作業中、ＤＰＦに堆積したＰＭを除去するＤＰＦ再生動作が実行された場合、排気ガスを昇温すべくエンジンの回転数が増大されることによって、扱胴又は揺動選別盤等の駆動速度も増速され、扱胴によって脱穀中の穀稈の穂先が切断される不具合、又は揺動選別盤上の脱粒物が早期に機外に排出される不具合等が発生しやすく、扱胴の脱粒性能又は揺動選別盤の選別性能が低下する等の不具合を未然になくせる。
【符号の説明】
【００６８】
７０ エンジン
１２１ 手動再生スイッチ（手動操作手段）
１５０ ＤＰＦ（排気ガス浄化装置）
３２０ コモンレール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンを搭載した走行機体と、左右の走行クローラと、刈取装置と、脱穀装置と、前記エンジンの排気経路に配置された排気ガス浄化装置とを備えたコンバインにおいて、
脱穀クラッチ入り時間を除くエンジンの実質的稼働時間が所定時間以上経過したときに、前記排気ガス浄化装置内に燃料を供給する強制再生制御を実行するように構成したことを特徴とするコンバイン。
【請求項２】
前記脱穀装置の作動状態に関わらず、前記排気ガス浄化装置を所定条件下で自主的に再生動作させる一方、前記脱穀装置が停止しているときに、前記排気ガス浄化装置を強制的に再生動作させるように構成したことを特徴とする請求項１に記載のコンバイン。
【請求項３】
前記エンジンに吸気絞り装置又は排気絞り装置を設け、前記脱穀装置が停止しているときに、前記吸気絞り装置又は排気絞り装置を制御して、前記排気ガス浄化装置を強制的に再生動作させるように構成したことを特徴とする請求項１に記載のコンバイン。
【請求項４】
前記エンジンにコモンレール装置を設け、前記脱穀装置が停止しているときに、前記コモンレール装置を制御して、前記排気ガス浄化装置を強制的に再生動作させるように構成したことを特徴とする請求項１に記載のコンバイン。
【請求項１】
エンジンを搭載した走行機体と、左右の走行クローラと、刈取装置と、脱穀装置と、前記エンジンの排気経路に配置された排気ガス浄化装置とを備えたコンバインにおいて、
脱穀クラッチ入り時間を除くエンジンの実質的稼働時間が所定時間以上経過したときに、前記排気ガス浄化装置内に燃料を供給する強制再生制御を実行するように構成したことを特徴とするコンバイン。
【請求項２】
前記脱穀装置の作動状態に関わらず、前記排気ガス浄化装置を所定条件下で自主的に再生動作させる一方、前記脱穀装置が停止しているときに、前記排気ガス浄化装置を強制的に再生動作させるように構成したことを特徴とする請求項１に記載のコンバイン。
【請求項３】
前記エンジンに吸気絞り装置又は排気絞り装置を設け、前記脱穀装置が停止しているときに、前記吸気絞り装置又は排気絞り装置を制御して、前記排気ガス浄化装置を強制的に再生動作させるように構成したことを特徴とする請求項１に記載のコンバイン。
【請求項４】
前記エンジンにコモンレール装置を設け、前記脱穀装置が停止しているときに、前記コモンレール装置を制御して、前記排気ガス浄化装置を強制的に再生動作させるように構成したことを特徴とする請求項１に記載のコンバイン。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１３０２７（Ｐ２０１２−１３０２７Ａ）
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５１５９４（Ｐ２０１０−１５１５９４）
【出願日】平成２２年７月２日（２０１０．７．２）
【出願人】（０００００６７８１）ヤンマー株式会社 (3,810)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月２日（２０１０．７．２）
【出願人】（０００００６７８１）ヤンマー株式会社 (3,810)
【Ｆターム（参考）】
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