作業機
【課題】ＤＰＦの再生が行う状況であるかどうかを簡単に確認でき、ＤＰＦの再生の指令を行うときには素早くＤＰＦの再生の指令を実行することができるようにする。
【解決手段】堆積量が所定値以上であるときにフィルタ再生手段６５による粒子状物質の燃焼を行う段階であることを報知し且つ手動操作によってフィルタ再生手段６５による粒子状物質の燃焼を指令する再生スイッチ１４を備え、再生スイッチ１４は、表示装置用カバー１６の運転席８に対向する対向面２０であって且つ表示装置９の周縁部３０と対向面２０の周縁部２５との間に設けられている。
【解決手段】堆積量が所定値以上であるときにフィルタ再生手段６５による粒子状物質の燃焼を行う段階であることを報知し且つ手動操作によってフィルタ再生手段６５による粒子状物質の燃焼を指令する再生スイッチ１４を備え、再生スイッチ１４は、表示装置用カバー１６の運転席８に対向する対向面２０であって且つ表示装置９の周縁部３０と対向面２０の周縁部２５との間に設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼルパーティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）を備えた作業機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、ディーゼルエンジンには、排出ガスに含まれる粒子状物質（パーティキュレートマター）を捕集するディーゼルパーティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）が設けられている。ＤＰＦは、ディーゼルエンジンからの排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するようになっており、この捕集された粒子状物質は徐々に堆積する。そのため、ＤＰＦを搭載した車両では、ディーゼルエンジンの排気温度を上昇させて、ＤＰＦに堆積した粒子状物質を燃焼し、ＤＰＦに堆積した粒子状物質を低減させるというＤＰＦの再生技術が開発されている。
【０００３】
ＤＰＦの再生技術の開発は、ディーゼルエンジンを搭載する農業機械や建設機械などの作業機に先行して大型のトラックで行われており、トラックのＤＰＦの再生技術として特許文献１に示すものがある。
特許文献１は、ＤＰＦにおけるパーティキュレートの堆積量が再生を必要とする閾値以上で且つＤＰＦの温度が再生開始適合温度以上である場合に、運転者に対してＤＰＦの再生を促し、ＤＰＦの再生が促された際に運転者は運転席に設けられた再生スイッチを押すことによりＤＰＦ再生が行われる技術である。
【０００４】
即ち、特許文献１の技術は、走行中の負荷変動が激しく場合によってはＤＰＦの再生が完了しない場合があるため、運転者にＤＰＦの再生に適した時期を伝えるようにし、その上で運転者が運転状況を判断して手動によってＤＰＦの再生を指示できるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１５５４４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
さて、農業機械や建設機械の作業機でも、運転状況（走行状況）を判断してＤＰＦの再生を指示したいという要望がある。しかしながら、作業機は、上述したトラックと同じように走行はするものの、運転状況はトラックとは全く異なっている。例えば、トラクタなどの農業機械では、圃場内で作業を行いながら走行することが多く、圃場内での作業中にＤＰＦの再生が自動的に開始されてしまうと、作物等にＤＰＦの再生による高温の排気ガスがあたってしまい、ＤＰＦの再生による排気ガスによって作物にダメージを与えてしまう可能性がある。そのため、トラクタの作業中において、トラクタを運転する作業者は常に周りの状況を確認しながら再生を行うか否かを即座に判断して、ＤＰＦの再生が行える場合には、再生を指令するスイッチを押してＤＰＦの再生を行わなければならない。
【０００７】
そこで、本発明は、ＤＰＦの再生を行う状況であるかどうかを簡単に確認でき、ＤＰＦの再生の指令を行うときには素早くＤＰＦの再生の指令を実行することができる作業機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明は、次の手段を講じた。
請求項１に係る作業機によれば、運転席の前側に設置された表示装置と、前記表示装置が嵌めこまれて当該表示装置の周縁部を囲む表示装置用カバーと、ディーゼルエンジンから排出された排出ガスに含まれる粒子状物質を捕集するフィルタを備えた排出ガス浄化装置と、前記排出ガス浄化装置のフィルタに堆積した粒子状物質の堆積量が所定値以上であるときに前記粒子状物質を燃焼させて除去するフィルタ再生手段とを備えた作業機において、前記堆積量が所定値以上であるときに前記フィルタ再生手段による粒子状物質の燃焼を行う段階であることを報知し且つ手動操作によって前記フィルタ再生手段による粒子状物質の燃焼を指令する再生スイッチを備え、前記再生スイッチは、前記表示装置用カバーの前記運転席に対向する対向面の周縁部と前記表示装置の周縁部との間に設けられていることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る作業機によれば、前記再生スイッチは、前記表示装置と運転席との間に設けられたハンドル側から見て前記ハンドルの左右方向一方側に対応する部分に斜めに傾斜して設けられていることを特徴とする。
請求項３に係る作業機によれば、前記表示装置の周縁部のうち左右方向一方側に形成された第１左右縁部と、前記対向面の周縁部のうち左右方向一方側に形成された第２左右縁部との間に、前記再生スイッチを設けるための設置部が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に係る作業機によれば、前記フィルタ再生手段は、前記堆積量が所定値以上になると自動的に排出ガス浄化装置内の排気温度の昇温を行うと共に昇温の途中で指令を待ち当該指令を受けてから燃焼が促進される温度域まで昇温を行う半自動モードと、前記堆積量が所定値以上であるときに指令を受けてから燃焼が促進される温度域までの昇温を行う手動モードとを備え、前記手動モードを行うための堆積量の判定は、前記半自動モードを行う堆積量よりも大きく設定されており、前記再生スイッチは、前記半自動モードにて昇温の途中で行う指令と、前記手動モードにて行う昇温の指令とを実行することができる兼用スイッチであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１によれば、粒子状物質の燃焼を行う段階（ＤＰＦの再生が必要）であるかどうかを確認することができる再生スイッチを、運転席に対向する対向面であって且つ表示装置の周縁部と対向面の周縁部との間に設けていることから、表示装置と再生スイッチとの距離が近く運転時に両方を同時に見ることができる。そのため、作業者は運転中に再生スイッチの状態を特に注視しなくても、ＤＰＦの再生が必要になった段階になったことを、表示装置を見るのと同じような感覚で簡単に確認することができる。言い換えれば、作業者が表示装置を見たときに再生スイッチが同一の視界に入ることからＤＰＦの再生が必要か否かを簡単に確認することができる。
【００１２】
請求項２によれば、運転者はハンドルを操作しながらハンドルの側方から手を伸ばして再生スイッチを容易に押すことができ、運転中であっても簡単にＤＰＦの再生を行うことができる。
請求項３によれば、再生スイッチが表示装置の左側又は右側の近く（近傍）に配置されることとなり、表示装置内に再生スイッチが配置されているような感覚で、表示装置と共に再生スイッチの状態を確認することができる。
【００１３】
請求項４によれば、再生スイッチは、半自動モードにおける昇温の指令と、手動モードにおける昇温の指令との両方を行うことができるも兼用スイッチあるため、半自動モード及び手動モードに対して指令するスイッチを１つのスイッチで構成することができ、部品点数を少なくすることができる。特に、２つのモードを１つのスイッチで指令することができるため、対向面のスペースを空けることができ、空いたスペースに別のスイッチを設けることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】運転席側から表示装置を見たときの正面図である。
【図２】表示装置の構成図である。
【図３】排出ガス浄化装置の構成を示す図である。
【図４】ＤＰＦに関連するランプ及び再生スイッチと、ＰＭ堆積量に応じたＤＰＦ再生のレベルとの関係図である。
【図５】運転席側から表示装置を見たときの変形例の正面図である。
【図６】トラクタの全体側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
本発明の作業機は、ディーゼルパーティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）を備えると共に、このＤＰＦに堆積した粒子状物質を燃焼させて除去する手段を備えたものである。このような作業機は、トラクタやコンバインなどの農業機械及びバックホーやコンパクトトラックローダ（ＣＴＬ）などの建設機械であって、農作業や建設作業等の作業が行えるものであるが、トラクタを例にとり説明する。
【００１６】
図６に示すように、トラクタ１は、前後に車輪を有する走行車体２に、ディーゼルエンジン３、変速装置４等が搭載されて構成されている。この走行車体２の後部には、３点リンク機構５が昇降可能に設けられている。この３点リンク機構５には、耕耘装置、肥料散布装置、収穫装置などの各種作業装置６が着脱自在となっている。この作業装置６には、ＰＴＯ軸を介してディーゼルエンジン３からの動力が伝達されるようになっている。また、ディーゼルエンジン３の後方には、独立搭載型のキャビン７が設けられており、キャビン７内に運転席８が設けられている。運転席８の前側（前方）にトラクタ１の様々な表示を行う表示装置９が設けられている。
【００１７】
図２は、表示装置９の全体の構成を示したものである。
図２に示すように、表示装置９は、例えば、矩形状（箱型）の外装ケース１０内に表示部１１を形成する表示基板１２が内装されて構成されている。
表示基板１２の左側（一方側）には、エンジン回転数を指針計によって表示するエンジン回転表示部１１ａが設けられている。また、表示基板１２の右側（他方側）には、燃料を指針計によって表示する燃料表示部１１ｂが設けられると共に水温を指針計によって表示する水温表示部１１ｃが設けられている。さらに、表示基板１２の左右方向中央部には、様々な警告や報知（通知）をＬＥＤ等の光によって表示するランプ表示部１１ｄが設けられている。即ち、運転席に座った運転者は、表示装置９の各表示部１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ）を見ながらトラクタ１を操作することができる。
【００１８】
さて、図３に示すように、ディーゼルエンジン３から排出された排出ガスに含まれる粒子状物質はＤＰＦ１３によって捕集される。ＤＰＦ１３に堆積した粒子状物質の堆積量（ＰＭ堆積量という）は次第に増加するため、ＰＭ堆積量を低減するクリーニング、即ち、ＤＰＦの再生（ＤＰＦ再生ということがある）を行う必要がある。
本発明では、後述するように制御部６０の制御によってＤＰＦ再生を行う構成となっているが、ＤＰＦ再生の開始などのタイミングなどは、トラクタ１を運転している作業者の意志によって決めることができるようになっている。
【００１９】
そこで、本発明では、表示装置９の近傍にＤＰＦ再生の開始などを指令するための再生スイッチ１４が設けられている。この再生スイッチ１４には、ＬＥＤ等が内蔵されていて、再生スイッチ１４は、ＤＰＦ再生が必要なときに点灯、点滅すると共に、押すことによってＤＰＦ再生の指令などが行える押しボタン式のスイッチとされている。
図１は、運転席８側から表示装置９を見たものである。図１の説明では、便宜上、図１の紙面の左右方向を左右方向、図１の紙面の上下方向を上下方向、図１の紙面の貫通方向を前後方向と言い説明する。
【００２０】
図１に示すように、外装ケース１０の表示面を除く当該外装ケース１０（表示装置９）の周囲は、表示装置用カバー１６によって覆われて固定されており、この表示装置用カバー１６に再生スイッチ１４が取り付けられている。
具体的には、表示装置用カバー１６を運転席８側から見たとき、当該表示装置用カバー１６には、運転席８の背もたれ８ａに対向する対向面２０が形成され、この対向面２０上に再生スイッチ１４が取り付けられている。
【００２１】
詳しくは、対向面２０を、表示装置９と運転席８との間に設けられたハンドル１７側から見たとき、ハンドル１７の左右方向一方側（例えば、左側）に対応する部分、例えば、ハンドル１７と前後方向にオーバラップする部分、或いは、ハンドル１７の円弧内と前後方向にオーバラップする部分に、再生スイッチ１４が設けられている。
また、対向面２０に設けられた再生スイッチ１４を運転席８側から見たとき、当該再生スイッチ１４は傾斜している。詳しくは、再生スイッチ１４の上下方向の中心線Ｃを見たとき、この中心線Ｃは上側から下側に行くにしたがって左右方向外側に移行するように傾いていて、当該再生スイッチ１４は下端が上端よりも外側に移行する外側傾斜状となっている。
【００２２】
このように、再生スイッチ１４は、ハンドル１７側から見てハンドル１７の左右方向一方側に対応する部分に斜めに傾斜して設けられていることから、運転者は運転しているときなど、再生スイッチ１４の状態を表示装置９の表示部１１と共に常に確認することができ、再生スイッチ１４を押すような状況になったときには、ハンドル１７の側方から手を伸ばして、再生スイッチ１４を容易に押すことができる。特に、再生スイッチ１４が斜めに傾斜していることから押しやすい。
【００２３】
以下、さらに詳しく、再生スイッチ１４の位置について表示装置用カバー１６と共に説明する。
表示装置用カバー１６は、運転席８の背もたれ８ａに対向する対向面２０（対向壁）と、この対向面２０の上側縁部２０Ｕに沿って設けられ且つ前方に突出した上面（上壁）２１と、対向面２０の左側縁部２０Ｌに沿って設けられ且つ前方に突出した左側面（左側壁）２２と、対向面２０の右側縁部２０Ｒに沿って設けられ且つ前方に突出した右側面（右側壁）２３とを備えている。
【００２４】
左側面２２は、下側から上側に行くにしたがって徐々に左右方向中央側に移行していて上面２１と繋がっていている。右側面２３は、下側から上側に行くにしたがって徐々に左右方向中央側に移行していて上面２１と繋がっていている。上面２１は、当該上面２１の左右方向両端部（左側面２２や右側面２３に繋がるところ）よりも左右方向中央部側がやや上方に突出した形状となっている。
【００２５】
言い換えれば、対向面２０を運転席８側から見たとき、対向面２０の左側縁部２０Ｌは、下端から上端に行くにしたがって徐々に左右方向中央側に移行し、対向面２０の右側縁部２０Ｒは、下端から上端に行くにしたがって徐々に左右方向中央側に移行し、対向面２０の上側縁部２０Ｕは、当該上側縁部２０Ｕの左右方向両端部（左側縁部２０Ｌや右側縁部２０Ｒに繋がるところ）よりも左右方向中央部がやや上方に移行したものとなっている。
【００２６】
つまり、左側縁部２０Ｌ、右側縁部２０Ｒ、上側縁部２０Ｕ及び下側縁部２０Ｄによって構成された対向面２０の周縁部２５であって、周縁部２５の左上側（左側縁部２０Ｌと上側縁部２０Ｕとが繋がるところ）は円弧状となっていて、周縁部２５の右上側（右側縁部２０Ｒと上側縁部２０Ｕとが繋がるところ）も円弧状となっている。なお、ハンドルステーが挿入される切欠部２４を除き、下側縁部２０Ｄは、略一直線上となっている。
【００２７】
図１に示すように、再生スイッチ１４は、表示装置９の周縁部３０（外装ケース１０の上端の周縁部３０）と、上述した対向面２０の周縁部２５との間に設けられている。
詳しくは、外装ケース１０の上端の周縁部３０であって、左右方向一方側（左側）に形成された第１左右縁部３０ａと、対向面２０の周縁部２５であって、対向面２０の左右方向左側（一方側）に形成された左側縁部２０Ｌ（第２左右縁部）との間に、再生スイッチ１４を設けるための設置部３１が設けられ、この設置部３１に再生スイッチ１４が設けられている。具体的には、対向面２０に再生スイッチ１４を設置するための貫通孔又は凹部等から構成された設置部３１が設けられ、この設置部３１に再生スイッチ１４が設けられている。
【００２８】
さらに詳しくは、第１左右縁部３０ａと第２左右縁部２０Ｌとの間であって表示装置９の表示部１１の上側に対応する位置に設置部３１が設けられ、この設置部３１に再生スイッチ１４が取り付けられている。言い換えれば、対向面２０に設けられた複数のスイッチのうち上下方向最上位の位置に再生スイッチ１４が設けられている。
このように、表示装置９の周縁部３０のうち左側（一方側）に形成された第１左右縁部３０ａと、対向面２０の周縁部２５のうち左側（一方側）に形成された左側縁部２０Ｌ（第２左右縁部）との間に、再生スイッチ１４を設けているため、再生スイッチ１４が表示装置９の左側の近く（近傍）に配置されることとなり、表示装置９の表示部１１に再生スイッチ１４が配置されているような感覚で表示装置９の表示部１１と共に再生スイッチ１４の状態を確認することができ、再生スイッチ１４の視認性や操作性を向上させることができる。特に、再生スイッチ１４を表示装置９から見て上側に配置すると、より視認性や操作性を向上させることができる。
【００２９】
また、再生スイッチ１４の近傍には、再生スイッチ１４の点灯や点滅などが見やすくなるように周囲を暗くする遮光手段（陰影手段）３２が設けられている。この遮光手段３２は、例えば、再生スイッチ１４の上側に位置する対向面２０を運転席９側（後側）に膨出させて形成した庇部で構成されており、この庇部３２によって、再生スイッチ１４の部分が暗くなるように庇部３２の膨出度合いが設定されている。なお、遮光手段３２は、再生スイッチ１４を設置する設置部３１を凹状とした上で、その凹状の設置部３１に再生スイッチ１４を挿入したときに、再生スイッチ１４の上端部が対向面２０上よりも下側になるようにすることで、再生スイッチ１４の周囲が暗くなるように構成してもよい。
【００３０】
このように、遮光手段３２を再生スイッチ１４の周囲に設けることによって、再生スイッチ１４が点灯、点滅したときの状態を容易に確認することができる。
なお、図１に示すように、対向面２０には再生スイッチ１４の他に、表示部１１に設けられた液晶部分の表示を切り替えるメータ切り替えスイッチ１５ａ、フロントデフロックスイッチ１５ｂ、ＤＴ／倍速スイッチ１５ｃ、ハザードスイッチ１５ｄ、予備スイッチ１５ｅなどが設けられており、対向面２０を見ると、各スイッチ１４、１５ａ〜１５ｅの並びは、上側から下側に行くに従って左右方向外側に移行する略ハの字状となっている。再生スイッチ１４は、左側に並べられた各スイッチ１５ａ、１５ｅのうち、予備スイッチ１５ｅの上側であって最上位の位置に設置されている。
【００３１】
上述した実施形態では、再生スイッチ１４を左右方向左側に設けるようにしているが、図５に示す変形例のように、表示装置９の周縁部３０のうち右側に形成された第１左右縁部３０ｂと、対向面２０の周縁部２５のうち右側に形成された右側縁部２０Ｒ（第２左右縁部）との間に、再生スイッチ１４を設けるようにしてもよい。
【００３２】
次に、ＤＰＦ再生について詳しく説明する。
図３は、ディーゼルエンジン３における排気系の構造を示したもので、この排気系にはＤＰＦ１３が設けられている。なお、通常、ディーゼルエンジン３は、複数のシリンダ（気筒）を有する多気筒エンジンである場合が多いが、図３では、そのうちの１つのシリンダを示している。
図３に示すように、ディーゼルエンジン（以降、エンジンという）３のシリンダ４０の上部には、当該シリンダ４０内に空気を導入するための開口である吸気ポート４１が形成されると共に、燃焼後のガス（燃焼ガス）をシリンダ４０から排出するための開口である排気ポート４２が形成されている。さらにシリンダ４０の上部には、吸気ポート４１を開閉するための吸気バルブ４３と、排気ポート４２を開閉するための排気バルブ４４とが設けられている。
【００３３】
吸気ポート４１には、シリンダ４０内に導入される空気の流路となる管状の吸気マニホールド４５が接続されている。また、排気ポート４２には、シリンダ４０から排出される燃焼ガスの流路となる管状の排気マニホールド４６が接続されている。排気マニホールド４６の端部には排気音を低減するためのサイレンサ４７が設けられていて、燃焼ガスはサイレンサ４７を通過して外部に排出される。
【００３４】
排気マニホールド４６において、排気ポート４２とサイレンサ４７との間には排出ガス浄化装置５０が設けられている。排出ガス浄化装置５０は、通過する排出ガスに含まれる粒子状物質を捕集して浄化するものである。つまり、シリンダ４０から排気ポート４２を経て排出された燃焼ガスは、排出ガスとなって排気マニホールド４６を通り、排出ガス浄化装置５０で浄化されてサイレンサ４７に至る。
【００３５】
この排出ガス浄化装置５０は、内部にＤＰＦ１３を有している。ＤＰＦ１３は、例えば、セラミック製で断面がハニカム構造となるように形成されている。つまり、ＤＰＦ１３の一端から他端にわたる長手方向に沿って、例えば六角柱のストロー状の多角形貫通孔が多数隣接しており、各貫通孔内には、ＤＰＦ１３の長手方向に沿って所定間隔で多孔質の隔壁が設けられている。
【００３６】
ＤＰＦ１３の一端側（入側）から進入した排出ガスは、貫通孔内に形成された多孔質の隔壁を通過しつつＤＰＦ１３の他端側（出側）へ向かって流れる。排出ガスに含まれる粒子状物質は、多孔質の隔壁に付着したり、貫通孔の内壁に付着したりすることでＤＰＦ１３に捕集され、ＤＰＦ１３によって浄化された排気ガスは外部へ放出される。なお、ディーゼルエンジン３の排気系には、図示はしないが、ＤＰＦ１３の入側とエンジン３との間に、粒子状物質中の燃料及び燃焼ガス中の窒素酸化物を酸化するための酸化触媒（ディーゼル用酸化触媒）などが設けられている。
【００３７】
本発明のトラクタ１では、ＣＰＵ等から構成された制御部６０による制御によってＤＰＦ１３に堆積した粒子状物質の堆積量（ＰＭ堆積量という）を低減するＤＰＦ再生ということがあるを行う。
制御部６０は、ＤＰＦ再生の制御の他、トラクタ全体の動作を制御するもので、例えば、主にエンジン３を制御するエンジンＥＣＵ６１と、このエンジンＥＣＵ６１と連携しながらトラクタ１に搭載した各種装置を制御するメインＥＣＵ６２とから構成されている。
【００３８】
エンジンＥＣＵ６１は、アクセルレバーの操作量、アクセルペダルの操作量、クランク位置、カム位置、或いは、メインＥＣＵ６２からの制御信号に基づいて、インジェクタ、コモンレール、サプライポンプ等を制御するものである。なお、エンジンＥＣＵ６１におけるディーゼルエンジン制御は、一般的なディーゼルエンジン制御と同じものであり、例えば、インジェクタの制御では燃料噴射量、噴射時期などが設定され、サプライポンプやコモンレールの制御では燃料噴射圧が設定される。当然の如く、トラクタ１においては、作業者がアクセルレバーを操作したり、アクセルペダルを操作することによって、アクセルレバーの操作量やアクセルペダルの操作量が変化し、エンジン回転数を増減させることができる。
【００３９】
メインＥＣＵ６２は、エンジンＥＣＵ６１とは別にトラクタ１に関する様々な制御を行うものであって、エンジンＥＣＵ６１によるエンジン回転の制御よりも優先してエンジン回転数を設定するという制御も行う。
例えば、メインＥＣＵ６２には、運転席８の周囲に設けられたボリュームにより設定されるエンジン回転上限値が入力されるようになっており、メインＥＣＵ６２は、アクセルレバーやアクセルペダルによるエンジン回転数の指令値がエンジン回転上限値を超えている場合には、エンジン回転数がエンジン回転上限値を超えないようにエンジンＥＣＵ６１に指令を出力し、エンジンＥＣＵ６１よりも優先したエンジン回転数の制御を行う。その他、メインＥＣＵ６２は、運転席８の周囲に設けられた操作レバーに基づいて３点リンク機構５などの昇降を制御したり、変速装置の変速制御などを行う。
【００４０】
さて、ＤＰＦ再生の制御は、主にメインＥＣＵ６２に設けられたフィルタ再生手段６５によって行う。フィルタ再生手段６５は、メインＥＣＵ６２に格納された制御プログラム等により構成されている。フィルタ再生手段６５は、ＤＰＦ１３に堆積した粒子状物質の堆積量（ＰＭ堆積量）が所定値以上（閾値以上）であるときに、例えば、エンジンＥＣＵ６１などに指令を出力して粒子状物質を燃焼させて除去するものである。
【００４１】
ここで、ＰＭ堆積量は、ＤＰＦ１３の入側の排気圧力と、ＤＰＦ１３の出側の排気圧力との差圧により推定することとしている。
詳しくは、ＤＰＦ１３（排出ガス浄化装置５０）の入側付近の排気圧力を入側圧力センサ６６により検出し、ＤＰＦ１３（排出ガス浄化装置５０）の出側付近の排気圧力を出側圧力センサ６７により検出し、メインＥＣＵ６２では、入側圧力センサ６６が検出した排気圧力と、出側圧力センサ６７が検出した排気圧力とから排出ガス浄化装置５０の入側と出側での排気圧力の差（差圧）を計算する。ＰＭ堆積量が多いと排気圧力の差である差圧も大きく、ＰＭ堆積量が少ないと排気圧力の差圧も小さいことから、このような関係を用いて、メインＥＣＵ６２では、計算した差圧からＤＰＦに堆積したＰＭ堆積量を求める。なお、差圧とＰＭ堆積量との関係は、メインＥＣＵ６２に予め制御プログラム又は制御パラメータなどという形態で格納されている。この実施形態では、排気圧力の差からＰＭ堆積量を算出することとしているが、これに限定されず、エンジン３を稼働した稼働時間や燃料の消費量などによりＰＭ堆積量を算出してもよく、ＰＭ堆積量の算出方法はどのようなものであってもよい。
【００４２】
図４は、ＤＰＦに関連するランプ及び再生スイッチと、ＰＭ堆積量に応じたＤＰＦ再生のレベルを示したものである。図２及び図４を用いてＤＰＦ再生の詳細について説明する。第１ランプ７０、第２ランプ７１、第３ランプ７２、第４ランプ７３はランプ表示部１１ｄに設けられている。
図２及び図４に示すように、第１ランプ７０は、点灯、点滅、消灯によってＤＰＦ再生の状態を示すもので、消灯しているときはＤＰＦ再生が不要であることを示し、点灯しているときはＤＰＦ再生が行われていることを示し、点滅しているときはその他の様々な状態を示す。
【００４３】
第２ランプ７１は、第１ランプ７０に駐車を示す「Ｐ」が付けられて構成されたもので、第１ランプ７０とは区別されて認識されるものである。この第２ランプ７１は、点灯、点滅、消灯によって駐車してＤＰＦ再生を行うための情報が含まれており、消灯しているときはＤＰＦ再生が不要であることを示し、点灯しているときは駐車状態でＤＰＦ再生が行われていることを示し、点滅しているときは駐車とＤＰＦ再生とに関連する様々な状態を示す。
【００４４】
第３ランプ７２は、第１ランプ７０及び第２ランプ７１とは異なり、作業者に対してエンジン回転数をアクセルレバー等の手動操作によって上昇させることを促すものである。消灯しているときは、エンジン回転数の上昇が不要であることを示し、点滅しているときは、エンジン回転数の上昇を促していることを示す。
第４ランプ７３は、ＤＰＦ再生に関して警告を示すもので、消灯しているときは、警告が無いことを示し、点灯又は点滅しているときは、警告を発生していることを示す。
【００４５】
図４に示すように、ＰＭ堆積量が少なく第１閾値未満である「Ｌｅｖｅｌ：０」であるときは、ＤＰＦ再生は不要であるレベルであるため、「再生不要状態」の欄で示されているように、第１ランプ７０〜第４ランプ７３は消灯している。一方、再生スイッチ１４においても「ＳＷ表示」の欄に示すように、ＤＰＦ再生が不要であるため消灯している。
ＰＭ堆積量が第１閾値以上である「Ｌｅｖｅｌ：１（レベル１）」になると、ＤＰＦ再生が必要な段階であるため、フィルタ再生手段６５は半自動モードになる。
【００４６】
半自動モードとは、ＰＭ堆積量が所定値以上（例えば、第１閾値以上）になると、自動的に排出ガス浄化装置５０内の排気温度の昇温を行うと共に昇温の途中で指令を待ち当該指令を受けてから燃焼が促進される温度域まで昇温を行うもので、段階的に排気温度を上昇させるモードである。
具体的には、半自動モードになると、フィルタ再生手段６５は、エンジンＥＣＵ６１等に吸気スロットルの絞りを指令する信号を出力して吸気スロットルを絞り、これにより、排出ガス浄化装置５０内の排気温度（ＤＰＦ１３の入側の排気温度、即ち、ＤＰＦ１３内の温度）を、まず、第１段階として第１目標温度である２５０℃に向けて昇温する昇温制御を行う。
【００４７】
半自動モードによって、吸気スロットルの絞りが自動的に行われた後、排気温度が第１目標温度に達したか否かの判断が行われる。具体的には、半自動モードによって、吸気スロットルの絞りが行われると、ＤＰＦ１３の入側に設けた温度センサ６８が測定したＤＰＦ１３の入側の排気温度が２５０℃以上となった時点で、フィルタ再生手段６５は、吸気スロットルの絞り後の排気温度が第１目標温度に達したと判断する。なお、排気温度が第１目標温度に達していない状態では吸気スロットルの絞り動作は継続される。
【００４８】
そして、排気温度が第１目標温度である２５０℃に達している状態では、フィルタ再生手段６５は、第１ランプ７０に制御信号を出力し、「再生条件成立」の欄に示すように、第１ランプ７０を点滅（遅く点滅）させ、この点滅によって再生条件が成立を示す。
レベル１における第１ランプ７０のみの点滅は、排気温度を第１目標温度からさらに排気温度を上昇させるという第２段階の昇温制御が行える条件が揃っていることを示しており、このように条件が揃っている状態では、第２段階の昇温制御による昇温がスムーズに進みやすい段階の温度域（２５０℃）であることを示す。第１ランプ７０の点滅と同時に、フィルタ再生手段６５は、再生スイッチ１４に制御信号を出力し、「ＳＷ表示」の欄に示すように、再生スイッチ１４を点滅させる。なお、第２段階の昇温制御が行える条件が揃っていない場合は、再生スイッチ１４は消灯のままである。
【００４９】
再生スイッチ１４の点滅は、作業者に対して排気温度を第１目標温度より高い温度に上昇させる第２段階の昇温制御を行ってよいか否かを確認するためのもので、再生スイッチ１４が点滅した状態で再生スイッチ１４を押すと、第２段階の昇温制御に進むようになっている。
ＤＰＦ再生において、第２段階の昇温は、排気温度を粒子状物質の燃焼が促進される温度域である第２目標温度（例えば、６００℃）まで昇温することになり、この第２目標温度は、第１段階で昇温を行ったときの第１目標温度と比べて非常に高く、第２段階の昇温に伴って排気ガスの温度も高くなる。そのため、上述したように、再生スイッチ１４の点滅によって、第２段階の昇温が行えることを報知すると共に第２段階の昇温を行ってよいかを確認している。
【００５０】
再生スイッチ１４を押して（手動操作によって）、排気温度を粒子状物質の燃焼が促進される第２目標温度まで上げてよいことを指令すると、フィルタ再生手段６５は、直ちにエンジンＥＣＵ６１等に指令を出力してポスト噴射を開始し、粒子状物質の燃焼が促進される温度域である第２目標温度（６００℃）に向けて、排気温度を一挙に上昇させる。
また、再生スイッチ１４が押されると、フィルタ再生手段６５は、第１ランプ７０及び再生スイッチ１４に制御信号を出力し、「再生中」の欄に示すように、第１ランプ７０を点滅から点灯に代え、「ＳＷ表示」の欄に示すように再生スイッチ１４も点滅から点灯に代える。これら第１ランプ７０及び再生スイッチ１４の点灯によってＤＰＦ再生、即ち、ポスト噴射が行われていることを示す。
【００５１】
上述したように、ＰＭ堆積量が第１閾値以上になると、フィルタ再生手段６５によって半自動モードとなり、吸気スロットルの絞りが行われて排気温度が第１目標温度となり、この段階で再生スイッチ１４を押すとポスト噴射が行われて排気温度が第２目標温度となり、ＰＭ堆積量が減少することになる。
さて、第１段階の昇温において吸気スロットルの絞りが行われると、排気温度は上昇して第１目標温度（２５０℃）なるが、希に吸気スロットルの絞りを行っても短期間で排気温度が上がらず２５０℃未満になることがある。
【００５２】
このような場合、フィルタ再生手段６５は、第３ランプ７２に制御信号を出力して、「再生条件不成立／再生失敗・中断」の欄に示すように、第３ランプ７２を点滅（遅く点滅）させる。第３ランプ７２の点滅は、「作業者に対してエンジン回転数をアクセルレバー等の手動操作によって上昇させることを促す」ことを示すものである。なお、フィルタ再生手段６５は、吸気スロットルの絞り後に排気温度が第１目標温度未満である状態が連続して数秒間続いたときに、第３ランプ７２を点滅させる制御信号を出力するようにしてもよい。
【００５３】
このようにすれば、作業者は、再生スイッチ１４が消灯している状態で第３ランプ７２が点滅した場合には、第２段階の昇温の前に、手動操作によって排気温度を上げなければならない段階であることが分かり、作業を行っている合間などに、アクセルレバーを操作してエンジン回転数を上昇させることができる。エンジン回転数が上昇すると排気温度が上昇する。ここで、エンジン回転数の上昇によって排気温度が上がり、排気温度が第１目標温度以上になると、フィルタ再生手段６５は、第３ランプ７２への制御信号の出力を停止し、第３ランプ７２を消灯させる。
【００５４】
また、第２段階の昇温においてポスト噴射を行った場合でも、吸気スロットルの絞りと同様に、トラクタ１の負荷変動等により、排気温度がスムーズに上がらず、第１目標温度未満になることがある。このような場合でも、フィルタ再生手段６５は、第３ランプ７２に制御信号を出力して、「再生制御中の条件外れ警告」の欄に示すように、第３ランプ７２を点滅（遅く点滅）させ、吸気スロットルの絞りのときと同様に、作業者に対してエンジン回転数をアクセルレバー等の手動操作によって上昇させることを促す。また、フィルタ再生手段６５は、第２段階の昇温であるポスト噴射を停止させると共に、第１ランプ７０及び再生スイッチ１４に制御信号を出力して、第１ランプ７０を点灯から点滅に代えると共に再生スイッチ１４を消灯する。
【００５５】
なお、フィルタ再生手段６５は、ポスト噴射後に排気温度が第１目標温度未満である状態が連続して数秒間続いたときに、第３ランプ７２を点滅させる制御信号を出力したり、第１ランプ７０を点灯から点滅させる制御信号を出力したり、再生スイッチ１４を消灯させる制御信号を出力するようにしてもよい。
このようにすれば、作業者は、再生スイッチ１４を一旦押して、第２段階の昇温を確認（許可）した場合でも、その後に第３ランプ７２が点滅したときには、第２段階の昇温がスムーズに進まなかったために、手動操作によって排気温度を上げなければならない段階であることが分かる。
【００５６】
ここで、エンジン回転数の上昇によって排気温度が上がり、排気温度が第１目標温度以上になると、フィルタ再生手段６５は、第３ランプ７２への制御信号の出力を停止し、第３ランプ７２を消灯させるだけでなく、再生スイッチ１４へ制御信号を出力して再生スイッチ１４を点滅させ、再度、第２段階の昇温の確認を行う。
なお、上述したレベル１において、十分にＰＭ堆積量が減少した場合は、レベル０になったとみなされ、第１ランプ７０〜第３ランプ７２及び再生スイッチ１４も消灯となる。
【００５７】
さて、図４に示すように、ＰＭ堆積量が第１閾値以上であるレベル１になってから、長く時間が経過し、例えば、レベル１となってからの経過時間が１８００秒（３０分）しても、ＰＭ堆積量が警告解除レベルに設定された量（警告解除量）未満となっていない場合には、「Ｌｅｖｅｌ：２（レベル２）」の段階になる。なお、警告解除量とは、第１閾値よりも小さいものの十分にＰＭ堆積量が減少していない量のことであり、例えば、第１閾値のＰＭ堆積量を１００％とすると、警告解除量は、例えば、第１閾値の８０％に設定されている。
【００５８】
このレベル２は、レベル１にてＤＰＦ再生後にＰＭ堆積量が第１閾値未満になったとしても、第１ランプ７０〜第３ランプ７２及び再生スイッチ１４の全てを消灯するような段階、警告を全て解除できない段階である。なお、レベル２は、レベル１におけるＤＰＦ再生の評価を行うためのレベルであって、レベル１の開始後、ＰＭ堆積量が警告解除未満となればレベル０となり、警告解除以上であればレベル２となる。当然の如く、レベル１の処理が行われない場合にはレベル２には移行しない。レベル２における昇温制御や第１ランプ７０〜第３ランプ７２及び再生スイッチ１４の点灯、消灯、点滅の制御は、レベル１におけるものと同じである。そのため、レベル２については説明を省略する。
【００５９】
ＰＭ堆積量が第１閾値以上よりも高い第２閾値以上である「Ｌｅｖｅｌ：３（レベル３）」となると、半自動モードによるＤＰＦ再生を行う段階ではなく、トラクタ１を安全な場所に駐車してＤＰＦ再生を手動によって行わなければならない段階である。具体的には、ＰＭ堆積量が、半自動モードを実行する第１閾値よりも大きい第２閾値以上となったとき、フィルタ再生手段６５は、手動モードになり、この手動モードによってＤＰＦ再生を行う。
【００６０】
手動モードとは、ＰＭ堆積量が所定値以上（例えば、第２閾値以上）になると、半自動モードとは異なり、指令を受けると、燃焼が促進される温度域（例えば、第２目標温度）まで一挙に昇温を行うモードである。
半自動モードでＤＰＦ再生を行うレベル１及びレベル２の段階では、ＤＰＦ１３が捕集できる限界値に比べて、ＤＰＦ１３に堆積したＰＭ堆積量には余裕があるため、例えば、圃場内でトラクタ１を動かし、トラクタ１による作業中であっても、圃場内でトラクタ１を動かしながらＤＰＦ再生を行ってもよい。しかしながら、ＰＭ堆積量が第２閾値を超えてレベル３の段階まで堆積すると、ＰＭ堆積量が限界値に近くなっているため、速やかにＰＭ堆積量の減少を行わなければ、ＤＰＦ１３の故障を引き起こす虞がある。そのため、トラクタ１は作業を行う圃場（作業場）などから離れた場所に駐車して、トラクタ１の走行を停止した状態で手動モードでＤＰＦ再生を行う必要がある。
【００６１】
詳しくは、フィルタ再生手段６５が手動モードになると、フィルタ再生手段６５は、第２ランプ７１も制御信号を出力し、第２ランプ７１を点滅させる。第２ランプ７１の点滅によって、ＰＭ堆積量がレベル３になっていることを報知すると共に、作業者にトラクタ１を安全な場所に停車（駐車）することを促す。作業者は、第２ランプ７１の点滅を見た後、トラクタ１を停車し（条件Ａ）、パーキングレバーを引き（条件Ｂ）、ギアをニュートラル（変速装置をニュートラル、条件Ｃ）にし、エンジン回転数をアイドル回転数にする。
【００６２】
上述した停車条件Ａ〜条件Ｃが整うと、フィルタ再生手段６５は、再生スイッチ１４に制御信号を出力し、再生スイッチ１４を点滅させる。この状態の再生スイッチ１４の点滅は、半自動モードとは異なり、トラクタ１を停車した状態で排気温度を一挙に第２目標温度を指令してよいか否かを作業者に確認するもので、作業者が再生スイッチ１４を押すと、フィルタ再生手段６５の昇温制御によって吸気スロットルの絞りやポスト噴射などが行われ一挙に昇温がなされる。手動モードでは、再生スイッチ１４が押されると、フィルタ再生手段６５は、半自動モードとは異なり、エンジンＥＣＵ６１に指令を出力して自動的にエンジン回転数を上昇させる。即ち、手動モードでは、自動的にエンジンを十分に上昇させて排気温度を上げる処理がなされる。
【００６３】
また、フィルタ再生手段６５は、ＤＰＦ再生を行うと、第２ランプ７１及び再生スイッチ１４に制御信号を出力して、第２ランプ７１及び再生スイッチ１４を点滅から点灯に代えて、駐車した状態でＤＰＦ再生中であることを示す。なお、上述した実施形態では、条件Ａ〜条件Ｃが揃ったときに、再生スイッチ１４を点滅させると説明したが、条件Ａ〜条件Ｃが全て揃わなくても、フィルタ再生手段６５によるＤＰＦ再生が可能であるときに、再生スイッチ１４を点滅させてもよい。
【００６４】
再生スイッチ１４が点滅後、作業者が再生スイッチ１４を押さずに、所定時間が経過した場合（例えば、１０分）には、フィルタ再生手段６５は、第４ランプ７３に制御信号を出力し、当該第４ランプ７３を点滅させ、異常であることを作業者に報知する。
第４ランプ７３の点滅によって、作業者は、手動モードにおいて再生スイッチ１４を押すことによる手動再生（強制再生）を行わなかったことを知ることができると共に、トラクタ１を管理する販売店や製造メーカのサービスマンを呼ばなければならない段階であることを知ることができる。即ち、第４ランプ７３の点滅は、トラクタ等の販売店などに連絡して、ＤＰＦ１３の状況を知らせる必要があることを示している。
【００６５】
以上、本発明では、再生スイッチ１４は、ＰＭ堆積量が第１閾値以上であって半自動モードのときは、第１段階の昇温から第２段階の昇温を行う指令を行うもの（昇温の途中で指令を行うもの）であるが、ＰＭ堆積量が第２閾値を超えて手動モードのときは、一挙に粒子状物質の燃焼を促進する温度域（６００℃）まで昇温を実行するものである。即ち、再生スイッチ１４は、半自動モードにおける昇温の指令と、手動モードにおける昇温の指令との両方を行うことができるも兼用スイッチであり、各モードに対応するスイッチを１つのスイッチで構成することができ、部品点数を少なくすることができる。
【００６６】
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
上記の実施形態では、ＰＭ堆積量が第２閾値を超えてレベル３の段階まで堆積した場合、手動モードになると説明したがこれに代え、ＰＭ堆積量が第１閾値を超えてレベル１及びレベル２になったときに、手動モードになるようにしてもよい。この場合、ＰＭ堆積量が第１閾値以上となるとフィルタ再生手段６５は、まず、制御信号を出力して第２ランプ７１を点滅させ、作業者にトラクタ１を安全な場所に停車（駐車）することを促す。また、フィルタ再生手段６５は、トラクタ１が停車条件（条件Ａ〜条件Ｃ）を満たすと、再生スイッチ１４に制御信号を出力し、再生スイッチ１４を点滅させる。作業者が再生スイッチ１４を押すと、フィルタ再生手段６５は、昇温制御によって吸気スロットルの絞りやポスト噴射などを実行し一挙に昇温を行う。このようにすれば、ＰＭ堆積量が第１閾値以上であっても手動モードによりＤＰＦ再生を行うことができる。
【００６７】
上記の実施形態では、フィルタ再生手段６５は、ＤＰＦ１３内の粒子状物質を燃焼させるために排気温度を昇温させるものであると説明しているが、これは実質的に粒子状物質を燃焼させるためにＤＰＦ１３内の温度を上げることであり、これらの排気温度をＤＰＦ１３内の温度や水温等と読み替えても何ら問題ない。
フィルタ再生手段６５を構成する制御プログラムは、エンジンＥＣＵ６１に格納していてもよく、作業機（トラクタ１）に搭載した電子機器類に格納していてもよい。また、エンジンＥＣＵ６１とメインＥＣＵ６２とを一体化してもよい。エンジンＥＣＵ６１及びメインＥＣＵ６２における制御は、上述したものに限定されず、適用する作業機によって各種制御を行えばよく、例えば、作業機がコンバインあれば、コンバインに適応した制御を行い、バックホーであれば、バックホーに適応した制御を行う。
【００６８】
上述した実施形態では、半自動モードにおいて、排気温度を第１目標温度に上げた後、第２目標温度に上げるという２段階方式について説明したが、排気温度が第１目標温度になるまでや第２目標温度になるまで、２段階以上、例えば、３段階や４段階など複数段階に分けて昇温してもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１ トラクタ
２ 走行車体
３ ディーゼルエンジン
４ 変速装置
５ ３点リンク機構
６ 作業装置
７ キャビン
８ 運転席
８ａ 背もたれ
９ 表示装置
１０ 外装ケース
１１ 表示部
１１ａ エンジン回転表示部
１１ｂ 燃料表示部
１１ｃ 水温表示部
１１ｄ ランプ表示部
１２ 表示基板
１３ ＤＰＦ
１４ 再生スイッチ
１６ 表示装置用カバー
２０ 対向面
２０Ｕ 上側縁部
２０Ｌ 左側縁部
２０Ｒ 右側縁部
２０Ｄ 下側縁部
２１ 上面
２２ 左側面
２３ 右側面
２４ 切欠部
２５ 対向面の周縁部
３０ 表示装置の周縁部
３０ａ 第１左右縁部
３１ 設置部
３２ 遮光手段（陰影手段）
４０ シリンダ
４１ 吸気ポート
４２ 排気ポート
４３ 吸気バルブ
４４ 排気バルブ
４５ 吸気マニホールド
４６ 排気マニホールド
４７ サイレンサ
５０ 排出ガス浄化装置
６０ 制御部
６１ エンジンＥＣＵ
６２ メインＥＣＵ
６５ フィルタ再生手段
６６ 入側圧力センサ
６７ 出側圧力センサ
６８ 温度センサ
７０ 第１ランプ
７１ 第２ランプ
７２ 第３ランプ
７３ 第４ランプ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼルパーティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）を備えた作業機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、ディーゼルエンジンには、排出ガスに含まれる粒子状物質（パーティキュレートマター）を捕集するディーゼルパーティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）が設けられている。ＤＰＦは、ディーゼルエンジンからの排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するようになっており、この捕集された粒子状物質は徐々に堆積する。そのため、ＤＰＦを搭載した車両では、ディーゼルエンジンの排気温度を上昇させて、ＤＰＦに堆積した粒子状物質を燃焼し、ＤＰＦに堆積した粒子状物質を低減させるというＤＰＦの再生技術が開発されている。
【０００３】
ＤＰＦの再生技術の開発は、ディーゼルエンジンを搭載する農業機械や建設機械などの作業機に先行して大型のトラックで行われており、トラックのＤＰＦの再生技術として特許文献１に示すものがある。
特許文献１は、ＤＰＦにおけるパーティキュレートの堆積量が再生を必要とする閾値以上で且つＤＰＦの温度が再生開始適合温度以上である場合に、運転者に対してＤＰＦの再生を促し、ＤＰＦの再生が促された際に運転者は運転席に設けられた再生スイッチを押すことによりＤＰＦ再生が行われる技術である。
【０００４】
即ち、特許文献１の技術は、走行中の負荷変動が激しく場合によってはＤＰＦの再生が完了しない場合があるため、運転者にＤＰＦの再生に適した時期を伝えるようにし、その上で運転者が運転状況を判断して手動によってＤＰＦの再生を指示できるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１５５４４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
さて、農業機械や建設機械の作業機でも、運転状況（走行状況）を判断してＤＰＦの再生を指示したいという要望がある。しかしながら、作業機は、上述したトラックと同じように走行はするものの、運転状況はトラックとは全く異なっている。例えば、トラクタなどの農業機械では、圃場内で作業を行いながら走行することが多く、圃場内での作業中にＤＰＦの再生が自動的に開始されてしまうと、作物等にＤＰＦの再生による高温の排気ガスがあたってしまい、ＤＰＦの再生による排気ガスによって作物にダメージを与えてしまう可能性がある。そのため、トラクタの作業中において、トラクタを運転する作業者は常に周りの状況を確認しながら再生を行うか否かを即座に判断して、ＤＰＦの再生が行える場合には、再生を指令するスイッチを押してＤＰＦの再生を行わなければならない。
【０００７】
そこで、本発明は、ＤＰＦの再生を行う状況であるかどうかを簡単に確認でき、ＤＰＦの再生の指令を行うときには素早くＤＰＦの再生の指令を実行することができる作業機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明は、次の手段を講じた。
請求項１に係る作業機によれば、運転席の前側に設置された表示装置と、前記表示装置が嵌めこまれて当該表示装置の周縁部を囲む表示装置用カバーと、ディーゼルエンジンから排出された排出ガスに含まれる粒子状物質を捕集するフィルタを備えた排出ガス浄化装置と、前記排出ガス浄化装置のフィルタに堆積した粒子状物質の堆積量が所定値以上であるときに前記粒子状物質を燃焼させて除去するフィルタ再生手段とを備えた作業機において、前記堆積量が所定値以上であるときに前記フィルタ再生手段による粒子状物質の燃焼を行う段階であることを報知し且つ手動操作によって前記フィルタ再生手段による粒子状物質の燃焼を指令する再生スイッチを備え、前記再生スイッチは、前記表示装置用カバーの前記運転席に対向する対向面の周縁部と前記表示装置の周縁部との間に設けられていることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る作業機によれば、前記再生スイッチは、前記表示装置と運転席との間に設けられたハンドル側から見て前記ハンドルの左右方向一方側に対応する部分に斜めに傾斜して設けられていることを特徴とする。
請求項３に係る作業機によれば、前記表示装置の周縁部のうち左右方向一方側に形成された第１左右縁部と、前記対向面の周縁部のうち左右方向一方側に形成された第２左右縁部との間に、前記再生スイッチを設けるための設置部が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に係る作業機によれば、前記フィルタ再生手段は、前記堆積量が所定値以上になると自動的に排出ガス浄化装置内の排気温度の昇温を行うと共に昇温の途中で指令を待ち当該指令を受けてから燃焼が促進される温度域まで昇温を行う半自動モードと、前記堆積量が所定値以上であるときに指令を受けてから燃焼が促進される温度域までの昇温を行う手動モードとを備え、前記手動モードを行うための堆積量の判定は、前記半自動モードを行う堆積量よりも大きく設定されており、前記再生スイッチは、前記半自動モードにて昇温の途中で行う指令と、前記手動モードにて行う昇温の指令とを実行することができる兼用スイッチであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１によれば、粒子状物質の燃焼を行う段階（ＤＰＦの再生が必要）であるかどうかを確認することができる再生スイッチを、運転席に対向する対向面であって且つ表示装置の周縁部と対向面の周縁部との間に設けていることから、表示装置と再生スイッチとの距離が近く運転時に両方を同時に見ることができる。そのため、作業者は運転中に再生スイッチの状態を特に注視しなくても、ＤＰＦの再生が必要になった段階になったことを、表示装置を見るのと同じような感覚で簡単に確認することができる。言い換えれば、作業者が表示装置を見たときに再生スイッチが同一の視界に入ることからＤＰＦの再生が必要か否かを簡単に確認することができる。
【００１２】
請求項２によれば、運転者はハンドルを操作しながらハンドルの側方から手を伸ばして再生スイッチを容易に押すことができ、運転中であっても簡単にＤＰＦの再生を行うことができる。
請求項３によれば、再生スイッチが表示装置の左側又は右側の近く（近傍）に配置されることとなり、表示装置内に再生スイッチが配置されているような感覚で、表示装置と共に再生スイッチの状態を確認することができる。
【００１３】
請求項４によれば、再生スイッチは、半自動モードにおける昇温の指令と、手動モードにおける昇温の指令との両方を行うことができるも兼用スイッチあるため、半自動モード及び手動モードに対して指令するスイッチを１つのスイッチで構成することができ、部品点数を少なくすることができる。特に、２つのモードを１つのスイッチで指令することができるため、対向面のスペースを空けることができ、空いたスペースに別のスイッチを設けることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】運転席側から表示装置を見たときの正面図である。
【図２】表示装置の構成図である。
【図３】排出ガス浄化装置の構成を示す図である。
【図４】ＤＰＦに関連するランプ及び再生スイッチと、ＰＭ堆積量に応じたＤＰＦ再生のレベルとの関係図である。
【図５】運転席側から表示装置を見たときの変形例の正面図である。
【図６】トラクタの全体側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
本発明の作業機は、ディーゼルパーティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）を備えると共に、このＤＰＦに堆積した粒子状物質を燃焼させて除去する手段を備えたものである。このような作業機は、トラクタやコンバインなどの農業機械及びバックホーやコンパクトトラックローダ（ＣＴＬ）などの建設機械であって、農作業や建設作業等の作業が行えるものであるが、トラクタを例にとり説明する。
【００１６】
図６に示すように、トラクタ１は、前後に車輪を有する走行車体２に、ディーゼルエンジン３、変速装置４等が搭載されて構成されている。この走行車体２の後部には、３点リンク機構５が昇降可能に設けられている。この３点リンク機構５には、耕耘装置、肥料散布装置、収穫装置などの各種作業装置６が着脱自在となっている。この作業装置６には、ＰＴＯ軸を介してディーゼルエンジン３からの動力が伝達されるようになっている。また、ディーゼルエンジン３の後方には、独立搭載型のキャビン７が設けられており、キャビン７内に運転席８が設けられている。運転席８の前側（前方）にトラクタ１の様々な表示を行う表示装置９が設けられている。
【００１７】
図２は、表示装置９の全体の構成を示したものである。
図２に示すように、表示装置９は、例えば、矩形状（箱型）の外装ケース１０内に表示部１１を形成する表示基板１２が内装されて構成されている。
表示基板１２の左側（一方側）には、エンジン回転数を指針計によって表示するエンジン回転表示部１１ａが設けられている。また、表示基板１２の右側（他方側）には、燃料を指針計によって表示する燃料表示部１１ｂが設けられると共に水温を指針計によって表示する水温表示部１１ｃが設けられている。さらに、表示基板１２の左右方向中央部には、様々な警告や報知（通知）をＬＥＤ等の光によって表示するランプ表示部１１ｄが設けられている。即ち、運転席に座った運転者は、表示装置９の各表示部１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ）を見ながらトラクタ１を操作することができる。
【００１８】
さて、図３に示すように、ディーゼルエンジン３から排出された排出ガスに含まれる粒子状物質はＤＰＦ１３によって捕集される。ＤＰＦ１３に堆積した粒子状物質の堆積量（ＰＭ堆積量という）は次第に増加するため、ＰＭ堆積量を低減するクリーニング、即ち、ＤＰＦの再生（ＤＰＦ再生ということがある）を行う必要がある。
本発明では、後述するように制御部６０の制御によってＤＰＦ再生を行う構成となっているが、ＤＰＦ再生の開始などのタイミングなどは、トラクタ１を運転している作業者の意志によって決めることができるようになっている。
【００１９】
そこで、本発明では、表示装置９の近傍にＤＰＦ再生の開始などを指令するための再生スイッチ１４が設けられている。この再生スイッチ１４には、ＬＥＤ等が内蔵されていて、再生スイッチ１４は、ＤＰＦ再生が必要なときに点灯、点滅すると共に、押すことによってＤＰＦ再生の指令などが行える押しボタン式のスイッチとされている。
図１は、運転席８側から表示装置９を見たものである。図１の説明では、便宜上、図１の紙面の左右方向を左右方向、図１の紙面の上下方向を上下方向、図１の紙面の貫通方向を前後方向と言い説明する。
【００２０】
図１に示すように、外装ケース１０の表示面を除く当該外装ケース１０（表示装置９）の周囲は、表示装置用カバー１６によって覆われて固定されており、この表示装置用カバー１６に再生スイッチ１４が取り付けられている。
具体的には、表示装置用カバー１６を運転席８側から見たとき、当該表示装置用カバー１６には、運転席８の背もたれ８ａに対向する対向面２０が形成され、この対向面２０上に再生スイッチ１４が取り付けられている。
【００２１】
詳しくは、対向面２０を、表示装置９と運転席８との間に設けられたハンドル１７側から見たとき、ハンドル１７の左右方向一方側（例えば、左側）に対応する部分、例えば、ハンドル１７と前後方向にオーバラップする部分、或いは、ハンドル１７の円弧内と前後方向にオーバラップする部分に、再生スイッチ１４が設けられている。
また、対向面２０に設けられた再生スイッチ１４を運転席８側から見たとき、当該再生スイッチ１４は傾斜している。詳しくは、再生スイッチ１４の上下方向の中心線Ｃを見たとき、この中心線Ｃは上側から下側に行くにしたがって左右方向外側に移行するように傾いていて、当該再生スイッチ１４は下端が上端よりも外側に移行する外側傾斜状となっている。
【００２２】
このように、再生スイッチ１４は、ハンドル１７側から見てハンドル１７の左右方向一方側に対応する部分に斜めに傾斜して設けられていることから、運転者は運転しているときなど、再生スイッチ１４の状態を表示装置９の表示部１１と共に常に確認することができ、再生スイッチ１４を押すような状況になったときには、ハンドル１７の側方から手を伸ばして、再生スイッチ１４を容易に押すことができる。特に、再生スイッチ１４が斜めに傾斜していることから押しやすい。
【００２３】
以下、さらに詳しく、再生スイッチ１４の位置について表示装置用カバー１６と共に説明する。
表示装置用カバー１６は、運転席８の背もたれ８ａに対向する対向面２０（対向壁）と、この対向面２０の上側縁部２０Ｕに沿って設けられ且つ前方に突出した上面（上壁）２１と、対向面２０の左側縁部２０Ｌに沿って設けられ且つ前方に突出した左側面（左側壁）２２と、対向面２０の右側縁部２０Ｒに沿って設けられ且つ前方に突出した右側面（右側壁）２３とを備えている。
【００２４】
左側面２２は、下側から上側に行くにしたがって徐々に左右方向中央側に移行していて上面２１と繋がっていている。右側面２３は、下側から上側に行くにしたがって徐々に左右方向中央側に移行していて上面２１と繋がっていている。上面２１は、当該上面２１の左右方向両端部（左側面２２や右側面２３に繋がるところ）よりも左右方向中央部側がやや上方に突出した形状となっている。
【００２５】
言い換えれば、対向面２０を運転席８側から見たとき、対向面２０の左側縁部２０Ｌは、下端から上端に行くにしたがって徐々に左右方向中央側に移行し、対向面２０の右側縁部２０Ｒは、下端から上端に行くにしたがって徐々に左右方向中央側に移行し、対向面２０の上側縁部２０Ｕは、当該上側縁部２０Ｕの左右方向両端部（左側縁部２０Ｌや右側縁部２０Ｒに繋がるところ）よりも左右方向中央部がやや上方に移行したものとなっている。
【００２６】
つまり、左側縁部２０Ｌ、右側縁部２０Ｒ、上側縁部２０Ｕ及び下側縁部２０Ｄによって構成された対向面２０の周縁部２５であって、周縁部２５の左上側（左側縁部２０Ｌと上側縁部２０Ｕとが繋がるところ）は円弧状となっていて、周縁部２５の右上側（右側縁部２０Ｒと上側縁部２０Ｕとが繋がるところ）も円弧状となっている。なお、ハンドルステーが挿入される切欠部２４を除き、下側縁部２０Ｄは、略一直線上となっている。
【００２７】
図１に示すように、再生スイッチ１４は、表示装置９の周縁部３０（外装ケース１０の上端の周縁部３０）と、上述した対向面２０の周縁部２５との間に設けられている。
詳しくは、外装ケース１０の上端の周縁部３０であって、左右方向一方側（左側）に形成された第１左右縁部３０ａと、対向面２０の周縁部２５であって、対向面２０の左右方向左側（一方側）に形成された左側縁部２０Ｌ（第２左右縁部）との間に、再生スイッチ１４を設けるための設置部３１が設けられ、この設置部３１に再生スイッチ１４が設けられている。具体的には、対向面２０に再生スイッチ１４を設置するための貫通孔又は凹部等から構成された設置部３１が設けられ、この設置部３１に再生スイッチ１４が設けられている。
【００２８】
さらに詳しくは、第１左右縁部３０ａと第２左右縁部２０Ｌとの間であって表示装置９の表示部１１の上側に対応する位置に設置部３１が設けられ、この設置部３１に再生スイッチ１４が取り付けられている。言い換えれば、対向面２０に設けられた複数のスイッチのうち上下方向最上位の位置に再生スイッチ１４が設けられている。
このように、表示装置９の周縁部３０のうち左側（一方側）に形成された第１左右縁部３０ａと、対向面２０の周縁部２５のうち左側（一方側）に形成された左側縁部２０Ｌ（第２左右縁部）との間に、再生スイッチ１４を設けているため、再生スイッチ１４が表示装置９の左側の近く（近傍）に配置されることとなり、表示装置９の表示部１１に再生スイッチ１４が配置されているような感覚で表示装置９の表示部１１と共に再生スイッチ１４の状態を確認することができ、再生スイッチ１４の視認性や操作性を向上させることができる。特に、再生スイッチ１４を表示装置９から見て上側に配置すると、より視認性や操作性を向上させることができる。
【００２９】
また、再生スイッチ１４の近傍には、再生スイッチ１４の点灯や点滅などが見やすくなるように周囲を暗くする遮光手段（陰影手段）３２が設けられている。この遮光手段３２は、例えば、再生スイッチ１４の上側に位置する対向面２０を運転席９側（後側）に膨出させて形成した庇部で構成されており、この庇部３２によって、再生スイッチ１４の部分が暗くなるように庇部３２の膨出度合いが設定されている。なお、遮光手段３２は、再生スイッチ１４を設置する設置部３１を凹状とした上で、その凹状の設置部３１に再生スイッチ１４を挿入したときに、再生スイッチ１４の上端部が対向面２０上よりも下側になるようにすることで、再生スイッチ１４の周囲が暗くなるように構成してもよい。
【００３０】
このように、遮光手段３２を再生スイッチ１４の周囲に設けることによって、再生スイッチ１４が点灯、点滅したときの状態を容易に確認することができる。
なお、図１に示すように、対向面２０には再生スイッチ１４の他に、表示部１１に設けられた液晶部分の表示を切り替えるメータ切り替えスイッチ１５ａ、フロントデフロックスイッチ１５ｂ、ＤＴ／倍速スイッチ１５ｃ、ハザードスイッチ１５ｄ、予備スイッチ１５ｅなどが設けられており、対向面２０を見ると、各スイッチ１４、１５ａ〜１５ｅの並びは、上側から下側に行くに従って左右方向外側に移行する略ハの字状となっている。再生スイッチ１４は、左側に並べられた各スイッチ１５ａ、１５ｅのうち、予備スイッチ１５ｅの上側であって最上位の位置に設置されている。
【００３１】
上述した実施形態では、再生スイッチ１４を左右方向左側に設けるようにしているが、図５に示す変形例のように、表示装置９の周縁部３０のうち右側に形成された第１左右縁部３０ｂと、対向面２０の周縁部２５のうち右側に形成された右側縁部２０Ｒ（第２左右縁部）との間に、再生スイッチ１４を設けるようにしてもよい。
【００３２】
次に、ＤＰＦ再生について詳しく説明する。
図３は、ディーゼルエンジン３における排気系の構造を示したもので、この排気系にはＤＰＦ１３が設けられている。なお、通常、ディーゼルエンジン３は、複数のシリンダ（気筒）を有する多気筒エンジンである場合が多いが、図３では、そのうちの１つのシリンダを示している。
図３に示すように、ディーゼルエンジン（以降、エンジンという）３のシリンダ４０の上部には、当該シリンダ４０内に空気を導入するための開口である吸気ポート４１が形成されると共に、燃焼後のガス（燃焼ガス）をシリンダ４０から排出するための開口である排気ポート４２が形成されている。さらにシリンダ４０の上部には、吸気ポート４１を開閉するための吸気バルブ４３と、排気ポート４２を開閉するための排気バルブ４４とが設けられている。
【００３３】
吸気ポート４１には、シリンダ４０内に導入される空気の流路となる管状の吸気マニホールド４５が接続されている。また、排気ポート４２には、シリンダ４０から排出される燃焼ガスの流路となる管状の排気マニホールド４６が接続されている。排気マニホールド４６の端部には排気音を低減するためのサイレンサ４７が設けられていて、燃焼ガスはサイレンサ４７を通過して外部に排出される。
【００３４】
排気マニホールド４６において、排気ポート４２とサイレンサ４７との間には排出ガス浄化装置５０が設けられている。排出ガス浄化装置５０は、通過する排出ガスに含まれる粒子状物質を捕集して浄化するものである。つまり、シリンダ４０から排気ポート４２を経て排出された燃焼ガスは、排出ガスとなって排気マニホールド４６を通り、排出ガス浄化装置５０で浄化されてサイレンサ４７に至る。
【００３５】
この排出ガス浄化装置５０は、内部にＤＰＦ１３を有している。ＤＰＦ１３は、例えば、セラミック製で断面がハニカム構造となるように形成されている。つまり、ＤＰＦ１３の一端から他端にわたる長手方向に沿って、例えば六角柱のストロー状の多角形貫通孔が多数隣接しており、各貫通孔内には、ＤＰＦ１３の長手方向に沿って所定間隔で多孔質の隔壁が設けられている。
【００３６】
ＤＰＦ１３の一端側（入側）から進入した排出ガスは、貫通孔内に形成された多孔質の隔壁を通過しつつＤＰＦ１３の他端側（出側）へ向かって流れる。排出ガスに含まれる粒子状物質は、多孔質の隔壁に付着したり、貫通孔の内壁に付着したりすることでＤＰＦ１３に捕集され、ＤＰＦ１３によって浄化された排気ガスは外部へ放出される。なお、ディーゼルエンジン３の排気系には、図示はしないが、ＤＰＦ１３の入側とエンジン３との間に、粒子状物質中の燃料及び燃焼ガス中の窒素酸化物を酸化するための酸化触媒（ディーゼル用酸化触媒）などが設けられている。
【００３７】
本発明のトラクタ１では、ＣＰＵ等から構成された制御部６０による制御によってＤＰＦ１３に堆積した粒子状物質の堆積量（ＰＭ堆積量という）を低減するＤＰＦ再生ということがあるを行う。
制御部６０は、ＤＰＦ再生の制御の他、トラクタ全体の動作を制御するもので、例えば、主にエンジン３を制御するエンジンＥＣＵ６１と、このエンジンＥＣＵ６１と連携しながらトラクタ１に搭載した各種装置を制御するメインＥＣＵ６２とから構成されている。
【００３８】
エンジンＥＣＵ６１は、アクセルレバーの操作量、アクセルペダルの操作量、クランク位置、カム位置、或いは、メインＥＣＵ６２からの制御信号に基づいて、インジェクタ、コモンレール、サプライポンプ等を制御するものである。なお、エンジンＥＣＵ６１におけるディーゼルエンジン制御は、一般的なディーゼルエンジン制御と同じものであり、例えば、インジェクタの制御では燃料噴射量、噴射時期などが設定され、サプライポンプやコモンレールの制御では燃料噴射圧が設定される。当然の如く、トラクタ１においては、作業者がアクセルレバーを操作したり、アクセルペダルを操作することによって、アクセルレバーの操作量やアクセルペダルの操作量が変化し、エンジン回転数を増減させることができる。
【００３９】
メインＥＣＵ６２は、エンジンＥＣＵ６１とは別にトラクタ１に関する様々な制御を行うものであって、エンジンＥＣＵ６１によるエンジン回転の制御よりも優先してエンジン回転数を設定するという制御も行う。
例えば、メインＥＣＵ６２には、運転席８の周囲に設けられたボリュームにより設定されるエンジン回転上限値が入力されるようになっており、メインＥＣＵ６２は、アクセルレバーやアクセルペダルによるエンジン回転数の指令値がエンジン回転上限値を超えている場合には、エンジン回転数がエンジン回転上限値を超えないようにエンジンＥＣＵ６１に指令を出力し、エンジンＥＣＵ６１よりも優先したエンジン回転数の制御を行う。その他、メインＥＣＵ６２は、運転席８の周囲に設けられた操作レバーに基づいて３点リンク機構５などの昇降を制御したり、変速装置の変速制御などを行う。
【００４０】
さて、ＤＰＦ再生の制御は、主にメインＥＣＵ６２に設けられたフィルタ再生手段６５によって行う。フィルタ再生手段６５は、メインＥＣＵ６２に格納された制御プログラム等により構成されている。フィルタ再生手段６５は、ＤＰＦ１３に堆積した粒子状物質の堆積量（ＰＭ堆積量）が所定値以上（閾値以上）であるときに、例えば、エンジンＥＣＵ６１などに指令を出力して粒子状物質を燃焼させて除去するものである。
【００４１】
ここで、ＰＭ堆積量は、ＤＰＦ１３の入側の排気圧力と、ＤＰＦ１３の出側の排気圧力との差圧により推定することとしている。
詳しくは、ＤＰＦ１３（排出ガス浄化装置５０）の入側付近の排気圧力を入側圧力センサ６６により検出し、ＤＰＦ１３（排出ガス浄化装置５０）の出側付近の排気圧力を出側圧力センサ６７により検出し、メインＥＣＵ６２では、入側圧力センサ６６が検出した排気圧力と、出側圧力センサ６７が検出した排気圧力とから排出ガス浄化装置５０の入側と出側での排気圧力の差（差圧）を計算する。ＰＭ堆積量が多いと排気圧力の差である差圧も大きく、ＰＭ堆積量が少ないと排気圧力の差圧も小さいことから、このような関係を用いて、メインＥＣＵ６２では、計算した差圧からＤＰＦに堆積したＰＭ堆積量を求める。なお、差圧とＰＭ堆積量との関係は、メインＥＣＵ６２に予め制御プログラム又は制御パラメータなどという形態で格納されている。この実施形態では、排気圧力の差からＰＭ堆積量を算出することとしているが、これに限定されず、エンジン３を稼働した稼働時間や燃料の消費量などによりＰＭ堆積量を算出してもよく、ＰＭ堆積量の算出方法はどのようなものであってもよい。
【００４２】
図４は、ＤＰＦに関連するランプ及び再生スイッチと、ＰＭ堆積量に応じたＤＰＦ再生のレベルを示したものである。図２及び図４を用いてＤＰＦ再生の詳細について説明する。第１ランプ７０、第２ランプ７１、第３ランプ７２、第４ランプ７３はランプ表示部１１ｄに設けられている。
図２及び図４に示すように、第１ランプ７０は、点灯、点滅、消灯によってＤＰＦ再生の状態を示すもので、消灯しているときはＤＰＦ再生が不要であることを示し、点灯しているときはＤＰＦ再生が行われていることを示し、点滅しているときはその他の様々な状態を示す。
【００４３】
第２ランプ７１は、第１ランプ７０に駐車を示す「Ｐ」が付けられて構成されたもので、第１ランプ７０とは区別されて認識されるものである。この第２ランプ７１は、点灯、点滅、消灯によって駐車してＤＰＦ再生を行うための情報が含まれており、消灯しているときはＤＰＦ再生が不要であることを示し、点灯しているときは駐車状態でＤＰＦ再生が行われていることを示し、点滅しているときは駐車とＤＰＦ再生とに関連する様々な状態を示す。
【００４４】
第３ランプ７２は、第１ランプ７０及び第２ランプ７１とは異なり、作業者に対してエンジン回転数をアクセルレバー等の手動操作によって上昇させることを促すものである。消灯しているときは、エンジン回転数の上昇が不要であることを示し、点滅しているときは、エンジン回転数の上昇を促していることを示す。
第４ランプ７３は、ＤＰＦ再生に関して警告を示すもので、消灯しているときは、警告が無いことを示し、点灯又は点滅しているときは、警告を発生していることを示す。
【００４５】
図４に示すように、ＰＭ堆積量が少なく第１閾値未満である「Ｌｅｖｅｌ：０」であるときは、ＤＰＦ再生は不要であるレベルであるため、「再生不要状態」の欄で示されているように、第１ランプ７０〜第４ランプ７３は消灯している。一方、再生スイッチ１４においても「ＳＷ表示」の欄に示すように、ＤＰＦ再生が不要であるため消灯している。
ＰＭ堆積量が第１閾値以上である「Ｌｅｖｅｌ：１（レベル１）」になると、ＤＰＦ再生が必要な段階であるため、フィルタ再生手段６５は半自動モードになる。
【００４６】
半自動モードとは、ＰＭ堆積量が所定値以上（例えば、第１閾値以上）になると、自動的に排出ガス浄化装置５０内の排気温度の昇温を行うと共に昇温の途中で指令を待ち当該指令を受けてから燃焼が促進される温度域まで昇温を行うもので、段階的に排気温度を上昇させるモードである。
具体的には、半自動モードになると、フィルタ再生手段６５は、エンジンＥＣＵ６１等に吸気スロットルの絞りを指令する信号を出力して吸気スロットルを絞り、これにより、排出ガス浄化装置５０内の排気温度（ＤＰＦ１３の入側の排気温度、即ち、ＤＰＦ１３内の温度）を、まず、第１段階として第１目標温度である２５０℃に向けて昇温する昇温制御を行う。
【００４７】
半自動モードによって、吸気スロットルの絞りが自動的に行われた後、排気温度が第１目標温度に達したか否かの判断が行われる。具体的には、半自動モードによって、吸気スロットルの絞りが行われると、ＤＰＦ１３の入側に設けた温度センサ６８が測定したＤＰＦ１３の入側の排気温度が２５０℃以上となった時点で、フィルタ再生手段６５は、吸気スロットルの絞り後の排気温度が第１目標温度に達したと判断する。なお、排気温度が第１目標温度に達していない状態では吸気スロットルの絞り動作は継続される。
【００４８】
そして、排気温度が第１目標温度である２５０℃に達している状態では、フィルタ再生手段６５は、第１ランプ７０に制御信号を出力し、「再生条件成立」の欄に示すように、第１ランプ７０を点滅（遅く点滅）させ、この点滅によって再生条件が成立を示す。
レベル１における第１ランプ７０のみの点滅は、排気温度を第１目標温度からさらに排気温度を上昇させるという第２段階の昇温制御が行える条件が揃っていることを示しており、このように条件が揃っている状態では、第２段階の昇温制御による昇温がスムーズに進みやすい段階の温度域（２５０℃）であることを示す。第１ランプ７０の点滅と同時に、フィルタ再生手段６５は、再生スイッチ１４に制御信号を出力し、「ＳＷ表示」の欄に示すように、再生スイッチ１４を点滅させる。なお、第２段階の昇温制御が行える条件が揃っていない場合は、再生スイッチ１４は消灯のままである。
【００４９】
再生スイッチ１４の点滅は、作業者に対して排気温度を第１目標温度より高い温度に上昇させる第２段階の昇温制御を行ってよいか否かを確認するためのもので、再生スイッチ１４が点滅した状態で再生スイッチ１４を押すと、第２段階の昇温制御に進むようになっている。
ＤＰＦ再生において、第２段階の昇温は、排気温度を粒子状物質の燃焼が促進される温度域である第２目標温度（例えば、６００℃）まで昇温することになり、この第２目標温度は、第１段階で昇温を行ったときの第１目標温度と比べて非常に高く、第２段階の昇温に伴って排気ガスの温度も高くなる。そのため、上述したように、再生スイッチ１４の点滅によって、第２段階の昇温が行えることを報知すると共に第２段階の昇温を行ってよいかを確認している。
【００５０】
再生スイッチ１４を押して（手動操作によって）、排気温度を粒子状物質の燃焼が促進される第２目標温度まで上げてよいことを指令すると、フィルタ再生手段６５は、直ちにエンジンＥＣＵ６１等に指令を出力してポスト噴射を開始し、粒子状物質の燃焼が促進される温度域である第２目標温度（６００℃）に向けて、排気温度を一挙に上昇させる。
また、再生スイッチ１４が押されると、フィルタ再生手段６５は、第１ランプ７０及び再生スイッチ１４に制御信号を出力し、「再生中」の欄に示すように、第１ランプ７０を点滅から点灯に代え、「ＳＷ表示」の欄に示すように再生スイッチ１４も点滅から点灯に代える。これら第１ランプ７０及び再生スイッチ１４の点灯によってＤＰＦ再生、即ち、ポスト噴射が行われていることを示す。
【００５１】
上述したように、ＰＭ堆積量が第１閾値以上になると、フィルタ再生手段６５によって半自動モードとなり、吸気スロットルの絞りが行われて排気温度が第１目標温度となり、この段階で再生スイッチ１４を押すとポスト噴射が行われて排気温度が第２目標温度となり、ＰＭ堆積量が減少することになる。
さて、第１段階の昇温において吸気スロットルの絞りが行われると、排気温度は上昇して第１目標温度（２５０℃）なるが、希に吸気スロットルの絞りを行っても短期間で排気温度が上がらず２５０℃未満になることがある。
【００５２】
このような場合、フィルタ再生手段６５は、第３ランプ７２に制御信号を出力して、「再生条件不成立／再生失敗・中断」の欄に示すように、第３ランプ７２を点滅（遅く点滅）させる。第３ランプ７２の点滅は、「作業者に対してエンジン回転数をアクセルレバー等の手動操作によって上昇させることを促す」ことを示すものである。なお、フィルタ再生手段６５は、吸気スロットルの絞り後に排気温度が第１目標温度未満である状態が連続して数秒間続いたときに、第３ランプ７２を点滅させる制御信号を出力するようにしてもよい。
【００５３】
このようにすれば、作業者は、再生スイッチ１４が消灯している状態で第３ランプ７２が点滅した場合には、第２段階の昇温の前に、手動操作によって排気温度を上げなければならない段階であることが分かり、作業を行っている合間などに、アクセルレバーを操作してエンジン回転数を上昇させることができる。エンジン回転数が上昇すると排気温度が上昇する。ここで、エンジン回転数の上昇によって排気温度が上がり、排気温度が第１目標温度以上になると、フィルタ再生手段６５は、第３ランプ７２への制御信号の出力を停止し、第３ランプ７２を消灯させる。
【００５４】
また、第２段階の昇温においてポスト噴射を行った場合でも、吸気スロットルの絞りと同様に、トラクタ１の負荷変動等により、排気温度がスムーズに上がらず、第１目標温度未満になることがある。このような場合でも、フィルタ再生手段６５は、第３ランプ７２に制御信号を出力して、「再生制御中の条件外れ警告」の欄に示すように、第３ランプ７２を点滅（遅く点滅）させ、吸気スロットルの絞りのときと同様に、作業者に対してエンジン回転数をアクセルレバー等の手動操作によって上昇させることを促す。また、フィルタ再生手段６５は、第２段階の昇温であるポスト噴射を停止させると共に、第１ランプ７０及び再生スイッチ１４に制御信号を出力して、第１ランプ７０を点灯から点滅に代えると共に再生スイッチ１４を消灯する。
【００５５】
なお、フィルタ再生手段６５は、ポスト噴射後に排気温度が第１目標温度未満である状態が連続して数秒間続いたときに、第３ランプ７２を点滅させる制御信号を出力したり、第１ランプ７０を点灯から点滅させる制御信号を出力したり、再生スイッチ１４を消灯させる制御信号を出力するようにしてもよい。
このようにすれば、作業者は、再生スイッチ１４を一旦押して、第２段階の昇温を確認（許可）した場合でも、その後に第３ランプ７２が点滅したときには、第２段階の昇温がスムーズに進まなかったために、手動操作によって排気温度を上げなければならない段階であることが分かる。
【００５６】
ここで、エンジン回転数の上昇によって排気温度が上がり、排気温度が第１目標温度以上になると、フィルタ再生手段６５は、第３ランプ７２への制御信号の出力を停止し、第３ランプ７２を消灯させるだけでなく、再生スイッチ１４へ制御信号を出力して再生スイッチ１４を点滅させ、再度、第２段階の昇温の確認を行う。
なお、上述したレベル１において、十分にＰＭ堆積量が減少した場合は、レベル０になったとみなされ、第１ランプ７０〜第３ランプ７２及び再生スイッチ１４も消灯となる。
【００５７】
さて、図４に示すように、ＰＭ堆積量が第１閾値以上であるレベル１になってから、長く時間が経過し、例えば、レベル１となってからの経過時間が１８００秒（３０分）しても、ＰＭ堆積量が警告解除レベルに設定された量（警告解除量）未満となっていない場合には、「Ｌｅｖｅｌ：２（レベル２）」の段階になる。なお、警告解除量とは、第１閾値よりも小さいものの十分にＰＭ堆積量が減少していない量のことであり、例えば、第１閾値のＰＭ堆積量を１００％とすると、警告解除量は、例えば、第１閾値の８０％に設定されている。
【００５８】
このレベル２は、レベル１にてＤＰＦ再生後にＰＭ堆積量が第１閾値未満になったとしても、第１ランプ７０〜第３ランプ７２及び再生スイッチ１４の全てを消灯するような段階、警告を全て解除できない段階である。なお、レベル２は、レベル１におけるＤＰＦ再生の評価を行うためのレベルであって、レベル１の開始後、ＰＭ堆積量が警告解除未満となればレベル０となり、警告解除以上であればレベル２となる。当然の如く、レベル１の処理が行われない場合にはレベル２には移行しない。レベル２における昇温制御や第１ランプ７０〜第３ランプ７２及び再生スイッチ１４の点灯、消灯、点滅の制御は、レベル１におけるものと同じである。そのため、レベル２については説明を省略する。
【００５９】
ＰＭ堆積量が第１閾値以上よりも高い第２閾値以上である「Ｌｅｖｅｌ：３（レベル３）」となると、半自動モードによるＤＰＦ再生を行う段階ではなく、トラクタ１を安全な場所に駐車してＤＰＦ再生を手動によって行わなければならない段階である。具体的には、ＰＭ堆積量が、半自動モードを実行する第１閾値よりも大きい第２閾値以上となったとき、フィルタ再生手段６５は、手動モードになり、この手動モードによってＤＰＦ再生を行う。
【００６０】
手動モードとは、ＰＭ堆積量が所定値以上（例えば、第２閾値以上）になると、半自動モードとは異なり、指令を受けると、燃焼が促進される温度域（例えば、第２目標温度）まで一挙に昇温を行うモードである。
半自動モードでＤＰＦ再生を行うレベル１及びレベル２の段階では、ＤＰＦ１３が捕集できる限界値に比べて、ＤＰＦ１３に堆積したＰＭ堆積量には余裕があるため、例えば、圃場内でトラクタ１を動かし、トラクタ１による作業中であっても、圃場内でトラクタ１を動かしながらＤＰＦ再生を行ってもよい。しかしながら、ＰＭ堆積量が第２閾値を超えてレベル３の段階まで堆積すると、ＰＭ堆積量が限界値に近くなっているため、速やかにＰＭ堆積量の減少を行わなければ、ＤＰＦ１３の故障を引き起こす虞がある。そのため、トラクタ１は作業を行う圃場（作業場）などから離れた場所に駐車して、トラクタ１の走行を停止した状態で手動モードでＤＰＦ再生を行う必要がある。
【００６１】
詳しくは、フィルタ再生手段６５が手動モードになると、フィルタ再生手段６５は、第２ランプ７１も制御信号を出力し、第２ランプ７１を点滅させる。第２ランプ７１の点滅によって、ＰＭ堆積量がレベル３になっていることを報知すると共に、作業者にトラクタ１を安全な場所に停車（駐車）することを促す。作業者は、第２ランプ７１の点滅を見た後、トラクタ１を停車し（条件Ａ）、パーキングレバーを引き（条件Ｂ）、ギアをニュートラル（変速装置をニュートラル、条件Ｃ）にし、エンジン回転数をアイドル回転数にする。
【００６２】
上述した停車条件Ａ〜条件Ｃが整うと、フィルタ再生手段６５は、再生スイッチ１４に制御信号を出力し、再生スイッチ１４を点滅させる。この状態の再生スイッチ１４の点滅は、半自動モードとは異なり、トラクタ１を停車した状態で排気温度を一挙に第２目標温度を指令してよいか否かを作業者に確認するもので、作業者が再生スイッチ１４を押すと、フィルタ再生手段６５の昇温制御によって吸気スロットルの絞りやポスト噴射などが行われ一挙に昇温がなされる。手動モードでは、再生スイッチ１４が押されると、フィルタ再生手段６５は、半自動モードとは異なり、エンジンＥＣＵ６１に指令を出力して自動的にエンジン回転数を上昇させる。即ち、手動モードでは、自動的にエンジンを十分に上昇させて排気温度を上げる処理がなされる。
【００６３】
また、フィルタ再生手段６５は、ＤＰＦ再生を行うと、第２ランプ７１及び再生スイッチ１４に制御信号を出力して、第２ランプ７１及び再生スイッチ１４を点滅から点灯に代えて、駐車した状態でＤＰＦ再生中であることを示す。なお、上述した実施形態では、条件Ａ〜条件Ｃが揃ったときに、再生スイッチ１４を点滅させると説明したが、条件Ａ〜条件Ｃが全て揃わなくても、フィルタ再生手段６５によるＤＰＦ再生が可能であるときに、再生スイッチ１４を点滅させてもよい。
【００６４】
再生スイッチ１４が点滅後、作業者が再生スイッチ１４を押さずに、所定時間が経過した場合（例えば、１０分）には、フィルタ再生手段６５は、第４ランプ７３に制御信号を出力し、当該第４ランプ７３を点滅させ、異常であることを作業者に報知する。
第４ランプ７３の点滅によって、作業者は、手動モードにおいて再生スイッチ１４を押すことによる手動再生（強制再生）を行わなかったことを知ることができると共に、トラクタ１を管理する販売店や製造メーカのサービスマンを呼ばなければならない段階であることを知ることができる。即ち、第４ランプ７３の点滅は、トラクタ等の販売店などに連絡して、ＤＰＦ１３の状況を知らせる必要があることを示している。
【００６５】
以上、本発明では、再生スイッチ１４は、ＰＭ堆積量が第１閾値以上であって半自動モードのときは、第１段階の昇温から第２段階の昇温を行う指令を行うもの（昇温の途中で指令を行うもの）であるが、ＰＭ堆積量が第２閾値を超えて手動モードのときは、一挙に粒子状物質の燃焼を促進する温度域（６００℃）まで昇温を実行するものである。即ち、再生スイッチ１４は、半自動モードにおける昇温の指令と、手動モードにおける昇温の指令との両方を行うことができるも兼用スイッチであり、各モードに対応するスイッチを１つのスイッチで構成することができ、部品点数を少なくすることができる。
【００６６】
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
上記の実施形態では、ＰＭ堆積量が第２閾値を超えてレベル３の段階まで堆積した場合、手動モードになると説明したがこれに代え、ＰＭ堆積量が第１閾値を超えてレベル１及びレベル２になったときに、手動モードになるようにしてもよい。この場合、ＰＭ堆積量が第１閾値以上となるとフィルタ再生手段６５は、まず、制御信号を出力して第２ランプ７１を点滅させ、作業者にトラクタ１を安全な場所に停車（駐車）することを促す。また、フィルタ再生手段６５は、トラクタ１が停車条件（条件Ａ〜条件Ｃ）を満たすと、再生スイッチ１４に制御信号を出力し、再生スイッチ１４を点滅させる。作業者が再生スイッチ１４を押すと、フィルタ再生手段６５は、昇温制御によって吸気スロットルの絞りやポスト噴射などを実行し一挙に昇温を行う。このようにすれば、ＰＭ堆積量が第１閾値以上であっても手動モードによりＤＰＦ再生を行うことができる。
【００６７】
上記の実施形態では、フィルタ再生手段６５は、ＤＰＦ１３内の粒子状物質を燃焼させるために排気温度を昇温させるものであると説明しているが、これは実質的に粒子状物質を燃焼させるためにＤＰＦ１３内の温度を上げることであり、これらの排気温度をＤＰＦ１３内の温度や水温等と読み替えても何ら問題ない。
フィルタ再生手段６５を構成する制御プログラムは、エンジンＥＣＵ６１に格納していてもよく、作業機（トラクタ１）に搭載した電子機器類に格納していてもよい。また、エンジンＥＣＵ６１とメインＥＣＵ６２とを一体化してもよい。エンジンＥＣＵ６１及びメインＥＣＵ６２における制御は、上述したものに限定されず、適用する作業機によって各種制御を行えばよく、例えば、作業機がコンバインあれば、コンバインに適応した制御を行い、バックホーであれば、バックホーに適応した制御を行う。
【００６８】
上述した実施形態では、半自動モードにおいて、排気温度を第１目標温度に上げた後、第２目標温度に上げるという２段階方式について説明したが、排気温度が第１目標温度になるまでや第２目標温度になるまで、２段階以上、例えば、３段階や４段階など複数段階に分けて昇温してもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１ トラクタ
２ 走行車体
３ ディーゼルエンジン
４ 変速装置
５ ３点リンク機構
６ 作業装置
７ キャビン
８ 運転席
８ａ 背もたれ
９ 表示装置
１０ 外装ケース
１１ 表示部
１１ａ エンジン回転表示部
１１ｂ 燃料表示部
１１ｃ 水温表示部
１１ｄ ランプ表示部
１２ 表示基板
１３ ＤＰＦ
１４ 再生スイッチ
１６ 表示装置用カバー
２０ 対向面
２０Ｕ 上側縁部
２０Ｌ 左側縁部
２０Ｒ 右側縁部
２０Ｄ 下側縁部
２１ 上面
２２ 左側面
２３ 右側面
２４ 切欠部
２５ 対向面の周縁部
３０ 表示装置の周縁部
３０ａ 第１左右縁部
３１ 設置部
３２ 遮光手段（陰影手段）
４０ シリンダ
４１ 吸気ポート
４２ 排気ポート
４３ 吸気バルブ
４４ 排気バルブ
４５ 吸気マニホールド
４６ 排気マニホールド
４７ サイレンサ
５０ 排出ガス浄化装置
６０ 制御部
６１ エンジンＥＣＵ
６２ メインＥＣＵ
６５ フィルタ再生手段
６６ 入側圧力センサ
６７ 出側圧力センサ
６８ 温度センサ
７０ 第１ランプ
７１ 第２ランプ
７２ 第３ランプ
７３ 第４ランプ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転席の前側に設置された表示装置と、前記表示装置が嵌めこまれて当該表示装置の周縁部を囲む表示装置用カバーと、ディーゼルエンジンから排出された排出ガスに含まれる粒子状物質を捕集するフィルタを備えた排出ガス浄化装置と、前記排出ガス浄化装置のフィルタに堆積した粒子状物質の堆積量が所定値以上であるときに前記粒子状物質を燃焼させて除去するフィルタ再生手段とを備えた作業機において、
前記堆積量が所定値以上であるときに前記フィルタ再生手段による粒子状物質の燃焼を行う段階であることを報知し且つ手動操作によって前記フィルタ再生手段による粒子状物質の燃焼を指令する再生スイッチを備え、
前記再生スイッチは、前記表示装置用カバーの前記運転席に対向する対向面の周縁部と前記表示装置の周縁部との間に設けられていることを特徴とする作業機。
【請求項２】
前記再生スイッチは、前記表示装置と運転席との間に設けられたハンドル側から見て前記ハンドルの左右方向一方側に対応する部分に斜めに傾斜して設けられていることを特徴とする請求項１に記載の作業機。
【請求項３】
前記表示装置の周縁部のうち左右方向一方側に形成された第１左右縁部と、前記対向面の周縁部のうち左右方向一方側に形成された第２左右縁部との間に、前記再生スイッチを設けるための設置部が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の作業機。
【請求項４】
前記フィルタ再生手段は、前記堆積量が所定値以上になると自動的に排出ガス浄化装置内の排気温度の昇温を行うと共に昇温の途中で指令を待ち当該指令を受けてから燃焼が促進される温度域まで昇温を行う半自動モードと、前記堆積量が所定値以上であるときに指令を受けてから燃焼が促進される温度域までの昇温を行う手動モードとを備え、前記手動モードを行うための堆積量の判定は、前記半自動モードを行う堆積量よりも大きく設定されており、
前記再生スイッチは、前記半自動モードにて昇温の途中で行う指令と、前記手動モードにて行う昇温の指令とを実行することができる兼用スイッチであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の作業機。
【請求項１】
運転席の前側に設置された表示装置と、前記表示装置が嵌めこまれて当該表示装置の周縁部を囲む表示装置用カバーと、ディーゼルエンジンから排出された排出ガスに含まれる粒子状物質を捕集するフィルタを備えた排出ガス浄化装置と、前記排出ガス浄化装置のフィルタに堆積した粒子状物質の堆積量が所定値以上であるときに前記粒子状物質を燃焼させて除去するフィルタ再生手段とを備えた作業機において、
前記堆積量が所定値以上であるときに前記フィルタ再生手段による粒子状物質の燃焼を行う段階であることを報知し且つ手動操作によって前記フィルタ再生手段による粒子状物質の燃焼を指令する再生スイッチを備え、
前記再生スイッチは、前記表示装置用カバーの前記運転席に対向する対向面の周縁部と前記表示装置の周縁部との間に設けられていることを特徴とする作業機。
【請求項２】
前記再生スイッチは、前記表示装置と運転席との間に設けられたハンドル側から見て前記ハンドルの左右方向一方側に対応する部分に斜めに傾斜して設けられていることを特徴とする請求項１に記載の作業機。
【請求項３】
前記表示装置の周縁部のうち左右方向一方側に形成された第１左右縁部と、前記対向面の周縁部のうち左右方向一方側に形成された第２左右縁部との間に、前記再生スイッチを設けるための設置部が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の作業機。
【請求項４】
前記フィルタ再生手段は、前記堆積量が所定値以上になると自動的に排出ガス浄化装置内の排気温度の昇温を行うと共に昇温の途中で指令を待ち当該指令を受けてから燃焼が促進される温度域まで昇温を行う半自動モードと、前記堆積量が所定値以上であるときに指令を受けてから燃焼が促進される温度域までの昇温を行う手動モードとを備え、前記手動モードを行うための堆積量の判定は、前記半自動モードを行う堆積量よりも大きく設定されており、
前記再生スイッチは、前記半自動モードにて昇温の途中で行う指令と、前記手動モードにて行う昇温の指令とを実行することができる兼用スイッチであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の作業機。
【図３】
【図４】
【図６】
【図１】
【図２】
【図５】
【図４】
【図６】
【図１】
【図２】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−１１３２１５（Ｐ２０１３−１１３２１５Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２６０２５１（Ｐ２０１１−２６０２５１）
【出願日】平成２３年１１月２９日（２０１１．１１．２９）
【出願人】（０００００１０５２）株式会社クボタ (4,415)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２９日（２０１１．１１．２９）
【出願人】（０００００１０５２）株式会社クボタ (4,415)
【Ｆターム（参考）】
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