排気ガス浄化システム
【課題】排気ガス浄化装置５０の再生に際して、前記排気ガス浄化装置５０内の粒子状物質の過堆積を確実に防止する。
【解決手段】本願発明の排気ガス浄化システムは、コモンレール式エンジン７０の排気経路７７に配置された排気ガス浄化装置５０と、前記排気ガス浄化装置５０内の粒子状物質を燃焼除去するための再生装置７０，８１，８２，１１７とを備える。ポスト噴射Ｅにて燃料を前記排気ガス浄化装置５０内に供給するリセット再生モードを実行しても、前記排気ガス浄化装置５０の詰り状態が改善しない場合は、ポスト噴射Ｅにて燃料を前記排気ガス浄化装置５０内に供給し且つ前記エンジン７０の回転速度Ｎを所定値（ハイアイドル回転速度）に維持する緊急再生モードを実行するように構成する。
【解決手段】本願発明の排気ガス浄化システムは、コモンレール式エンジン７０の排気経路７７に配置された排気ガス浄化装置５０と、前記排気ガス浄化装置５０内の粒子状物質を燃焼除去するための再生装置７０，８１，８２，１１７とを備える。ポスト噴射Ｅにて燃料を前記排気ガス浄化装置５０内に供給するリセット再生モードを実行しても、前記排気ガス浄化装置５０の詰り状態が改善しない場合は、ポスト噴射Ｅにて燃料を前記排気ガス浄化装置５０内に供給し且つ前記エンジン７０の回転速度Ｎを所定値（ハイアイドル回転速度）に維持する緊急再生モードを実行するように構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、例えば建設機械、農作業機及びエンジン発電機といった作業機に搭載されるエンジンに対する排気ガス浄化システム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建設機械、農作業機及びエンジン発電機等に、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、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、エンジンは例えば建設機械、農作業機並びにエンジン発電機といった多種多様な作業機に搭載される。このため、ＤＰＦ付きエンジンにおいて、排気ガス温度を高めてＤＰＦ再生動作を実行したとしても、ＤＰＦの浄化能力が十分に回復しない場合（再生不十分な場合）があり得る。この点、ＤＰＦ付きエンジンがコモンレール式のもの（燃料噴射装置がコモンレールタイプのもの）であれば、ポスト噴射にてＤＰＦ内に燃料を供給し燃焼させるという積極的な加熱によって、ＤＰＦ再生を促進させることが可能である。
【０００５】
しかし、例えばポスト噴射を実行しても十分な昇温作用を得られない運転状態が続いた場合は、ＤＰＦ内にＰＭが過堆積する。かかる状況下でＤＰＦ再生動作を実行すると、過堆積したＰＭの急激な燃焼によってＤＰＦに亀裂が入ったり溶損したりするといった弊害を招来する。従って、この種の排気ガス浄化システムでは、上記の状況に陥る前に、ＤＰＦ内のＰＭ過堆積を確実に防止することが必要になる。
【０００６】
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排気ガス浄化システム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】
【０００７】
請求項１の発明に係る排気ガス浄化システムは、コモンレール式エンジンの排気経路に配置された排気ガス浄化装置と、前記排気ガス浄化装置内の粒子状物質を燃焼除去するための再生装置とを備えており、ポスト噴射にて燃料を前記排気ガス浄化装置内に供給するリセット再生モードを実行しても、前記排気ガス浄化装置の詰り状態が改善しない場合は、ポスト噴射にて燃料を前記排気ガス浄化装置内に供給し且つ前記エンジンの回転速度を所定値に維持する緊急再生モードを実行するように構成されているというものである。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載した排気ガス浄化システムにおいて、前記排気ガス浄化装置の詰り状態が規定水準以上になると作動する再生予告手段と、前記再生装置の作動を許可する再生許可入力手段とを備えており、前記リセット再生モードを実行しても前記排気ガス浄化装置の詰り状態が改善しない場合は、前記再生予告手段を作動させ、前記再生予告手段の作動下において前記再生許可入力手段の許可操作をしていれば、前記緊急再生モードを実行するように構成されているというものである。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項２に記載した排気ガス浄化システムにおいて、前記エンジンを搭載した作業機を制動状態に維持操作する駐車ブレーキ操作手段を備えており、前記駐車ブレーキ操作手段の制動操作をしていない場合は、前記排気ガス浄化装置の詰り状態及び前記再生許可入力手段の操作状態に拘らず、前記緊急再生モードを実行しないように構成されているというものである。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１〜３のうちいずれかに記載した排気ガス浄化システムにおいて、前記緊急再生モードの実行後に前記排気ガス浄化装置の詰り状態が改善した場合は、通常運転モードに戻るように構成されているというものである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によると、コモンレール式エンジンの排気経路に配置された排気ガス浄化装置と、前記排気ガス浄化装置内の粒子状物質を燃焼除去するための再生装置とを備えており、ポスト噴射にて燃料を前記排気ガス浄化装置内に供給するリセット再生モードを実行しても、前記排気ガス浄化装置の詰り状態が改善しない場合は、ポスト噴射にて燃料を前記排気ガス浄化装置内に供給し且つ前記エンジンの回転速度を所定値に維持する緊急再生モードを実行するように構成されているから、前記排気ガス浄化装置内の粒子状物質が暴走燃焼を招来しかねない過堆積の状態まで増加するのを防止でき、前記排気ガス浄化装置内で粒子状物質の暴走燃焼が生ずるのを抑制できる。従って、粒子状物質の過堆積に起因する前記排気ガス浄化装置や前記エンジンの故障を未然に防止できる。
【００１２】
請求項２の発明によると、請求項１に記載した排気ガス浄化システムにおいて、前記排気ガス浄化装置の詰り状態が規定水準以上になると作動する再生予告手段と、前記再生装置の作動を許可する再生許可入力手段とを備えており、前記リセット再生モードを実行しても前記排気ガス浄化装置の詰り状態が改善しない場合は、前記再生予告手段を作動させ、前記再生予告手段の作動下において前記再生許可入力手段の許可操作をしていれば、前記緊急再生モードを実行するように構成されているから、オペレータの意思がなければ前記緊急再生モードを実行しないことになる。このため、前記エンジンの回転速度が大幅に上昇する前記緊急再生モードにおいて、トルク変動の衝撃やエンジン音の変化を、オペレータが予め想定できる。従って、例えば前記エンジン搭載対象の作業機が急激に加速したりする不測の事態の招来を回避できる。
【００１３】
請求項３の発明によると、請求項２に記載した排気ガス浄化システムにおいて、前記エンジンを搭載した作業機を制動状態に維持操作する駐車ブレーキ操作手段を備えており、前記駐車ブレーキ操作手段の制動操作をしていない場合は、前記排気ガス浄化装置の詰り状態及び前記再生許可入力手段の操作状態に拘らず、前記緊急再生モードを実行しないように構成されているから、オペレータが意図して前記作業機の走行及び各種作業を停止させない限り、前記緊急再生モードへの移行を禁止できる。このため、前記エンジンの回転速度が大幅に上昇する前記緊急再生モードにおいて、例えば前記作業機が急激に加速したりする不測の事態の招来を確実に回避できる。すなわち、前記緊急再生モード実行に対するインターロック構造（誤作動防止構造）として、より高い効果を発揮できる。
【００１４】
請求項４の発明によると、請求項１〜３のうちいずれかに記載した排気ガス浄化システムにおいて、前記緊急再生モードの実行後に前記排気ガス浄化装置の詰り状態が改善した場合は、通常運転モードに戻るように構成されているから、オペレータが例えばモード変更のための戻し操作等をする必要がない。従って、手間が省けてオペレータの操作負担を軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】エンジンの燃料系統説明図である。
【図２】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３】燃料の噴射タイミングを説明する図である。
【図４】出力特性マップの説明図である。
【図５】計器パネルの説明図である。
【図６】ＤＰＦ再生制御の流れを示すフローチャートの前半部である。
【図７】ＤＰＦ再生制御の流れを示すフローチャートの後半部である。
【図８】割り込み処理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】
以下に、本願発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
（１）．エンジン及びその周辺の構造
まず、図１及び図２を参照しながら、エンジン７０及びその周辺の構造を説明する。図２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７２が締結されたシリンダブロック７５を備えている。シリンダヘッド７２の一側面には吸気マニホールド７３が接続されており、他側面には排気マニホールド７１が接続されている。シリンダブロック７５の側面のうち吸気マニホールド７３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システム１１７が設けられている。吸気マニホールド７３の吸気上流側に接続された吸気管７６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８１とエアクリーナ（図示省略）とが接続される。
【００１８】
図１に示すように、エンジン７０における４気筒分の各インジェクタ１１５に、コモンレールシステム１１７及び燃料供給ポンプ１１６を介して、燃料タンク１１８が接続される。各インジェクタ１１５は電磁開閉制御型の燃料噴射バルブ１１９を備えている。コモンレールシステム１１７は円筒状のコモンレール１２０を備えている。燃料供給ポンプ１１６の吸入側には、燃料フィルタ１２１及び低圧管１２２を介して燃料タンク１１８が接続されている。燃料タンク１１８内の燃料が燃料フィルタ１２１及び低圧管１２２を介して燃料供給ポンプ１１６に吸い込まれる。実施形態の燃料供給ポンプ１１６は吸気マニホールド７３の近傍に配置されている。一方、燃料供給ポンプ１１６の吐出側には、高圧管１２３を介してコモンレール１２０が接続されている。コモンレール１２０には、４本の燃料噴射管１２６を介して、４気筒分のインジェクタ１１５が接続されている。
【００１９】
上記の構成において、燃料タンク１１８の燃料は燃料供給ポンプ１１６によってコモンレール１２０に圧送され、高圧の燃料がコモンレール１２０に蓄えられる。各燃料噴射バルブ１１９がそれぞれ開閉制御されることによって、コモンレール１２０内の高圧の燃料が各インジェクタ１１５からエンジン７０の各気筒に噴射される。すなわち、各燃料噴射バルブ１１９を電子制御することによって、各インジェクタ１１５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）が高精度にコントロールされる。従って、エンジン７０からの窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減できると共に、エンジン７０の騒音振動を低減できる。
【００２０】
図３に示すように、コモンレールシステム１１７は、上死点（ＴＤＣ）を挟む付近でメイン噴射Ａを実行するように構成されている。また、コモンレールシステム１１７は、メイン噴射Ａ以外に、上死点より約６０°以前のクランク角度θ１の時期に、ＮＯｘ及び騒音の低減を目的として少量のパイロット噴射Ｂを実行したり、上死点直前のクランク角度θ２の時期に、騒音低減を目的としてプレ噴射Ｃを実行したり、上死点後のクランク角度θ３及びθ４の時期に、粒子状物質（以下、ＰＭという）の低減や排気ガスの浄化促進を目的としてアフタ噴射Ｄ及びポスト噴射Ｅを実行したりするように構成されている。
【００２１】
なお、図１に示すように、燃料タンク１１８には、燃料戻り管１２９を介して燃料供給ポンプ１１６が接続されている。円筒状のコモンレール１２０の長手方向の端部に、コモンレール１２０内の燃料の圧力を制限する戻り管コネクタ１３０を介して、コモンレール戻り管１３１が接続されている。すなわち、燃料供給ポンプ１１６の余剰燃料とコモンレール１２０の余剰燃料とが、燃料戻り管１２９及びコモンレール戻り管１３１を介して燃料タンク１１８に回収されることになる。
【００２２】
排気マニホールド７１の排気下流側に接続された排気管７７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８２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５０（以下、ＤＰＦという）とが接続される。各気筒から排気マニホールド７１に排出された排気ガスは、排気管７７、排気絞り装置８２及びＤＰＦ５０を経由して浄化処理をされてから外部に放出される。
【００２３】
ＤＰＦ５０は、排気ガス中のＰＭ等を捕集するためのものである。実施形態のＤＰＦ５０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、例えば白金等のディーゼル酸化触媒５３とスートフィルタ５４とを直列に並べて収容してなるものである。実施形態では、フィルタケース５２内のうち排気上流側にディーゼル酸化触媒５３が配置され、排気下流側にスートフィルタ５４が配置されている。スートフィルタ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。
【００２４】
ケーシング５１の一側部には、排気管７６のうち排気絞り装置８２より排気下流側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、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がディーゼル酸化触媒５３及びスートフィルタ５４の周囲を囲うように充填されている。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。
【００２５】
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。
【００２６】
ＤＰＦ５０には、検出手段の一例として、ＤＰＦ５０内の排気ガス温度を検出するＤＰＦ温度センサ２６が設けられている。実施形態のＤＰＦ温度センサ２６は、ケーシング５１及びフィルタケース５２を貫通して装着されており、その先端はディーゼル酸化触媒５３とスートフィルタ５４との間に位置させている。
【００２７】
また、ＤＰＦ５０には、検出手段の一例として、スートフィルタ５４の詰まり状態を検出する差圧センサ６８が設けられている。実施形態の差圧センサ６８は、ＤＰＦ５０内におけるスートフィルタ５４を挟んだ上下流間の圧力差（差圧）を検出するものである。この場合、排気ガス導入管６５の蓋体６７に、差圧センサ６８を構成する上流側排気圧センサ６８ａが装着され、スートフィルタ５４と共鳴室６３との間に、下流側排気圧センサ６８ｂが装着されている。ＤＰＦ５０上下流間の圧力差とＤＰＦ５０内のＰＭ堆積量との間に一定の法則性があることはよく知られている。実施形態では、差圧センサ６８にて検出される圧力差からＤＰＦ５０内のＰＭ堆積量を推定し、当該推定結果に基づいて吸気絞り装置８１並びにコモンレール１２０を作動させることにより、スートフィルタ５４の再生制御（ＤＰＦ再生制御）が実行される。
【００２８】
なお、スートフィルタ５４の詰まり状態を検出するのは、差圧センサ６８に限らず、ＤＰＦ５０内におけるスートフィルタ５４上流側の圧力を検出する排気圧センサであってもよい。排気圧センサを採用した場合は、スートフィルタ５４にＰＭが堆積していない新品時のスートフィルタ５４上流側の圧力（基準圧力）と、排気圧センサにて検出された現在の圧力とを比較することによって、スートフィルタ５４の詰まり状態を判断することになる。
【００２９】
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、ディーゼル酸化触媒５３からスートフィルタ５４の順に通過して浄化処理される。排気ガス中のＰＭは、この段階でスートフィルタ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、ディーゼル酸化触媒５３及びスートフィルタ５４を通過した排気ガスが排気排出口６１から放出される。
【００３０】
排気ガスがディーゼル酸化触媒５３及びスートフィルタ５４を通過するに際して、排気ガス温度が再生境界温度（例えば約３００℃程度）を超えていれば、ディーゼル酸化触媒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、スートフィルタ５４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５４のＰＭ捕集能力が回復（ＤＰＦ５０が再生）することになる。
【００３１】
（２）．エンジンの制御関連の構成
次に、図１、図３及び図４等を参照しながら、エンジン７０の制御関連の構成を説明する。図１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１１９を作動させるＥＣＵ１１を備えている。ＥＣＵ１１は、各種演算処理や制御を実行するＣＰＵ３１の他、各種データを予め固定的に記憶させたＲＯＭ３２、制御プログラムや各種データを書換可能に記憶するＥＥＰＲＯＭ３３、制御プログラムや各種データを一時的に記憶するＲＡＭ３４、時間計測用のタイマ３５、及び入出力インターフェイス等を有しており、エンジン７０又はその近傍に配置される。
【００３２】
ＥＣＵ１１の入力側には、少なくともコモンレール１２０内の燃料圧力を検出するレール圧センサ１２、燃料ポンプ１１６を回転又は停止させる電磁クラッチ１３、エンジン７０の回転速度（クランク軸７４のカムシャフト位置）を検出するエンジン速度センサ１４、インジェクタ１１５の燃料噴射回数（１行程の燃料噴射期間中の回数）を検出及び設定する噴射設定器１５、アクセル操作具（図示省略）の操作位置を検出するスロットル位置センサ１６、吸気経路中の吸気温度を検出する吸気温度センサ１７、排気経路中の排気ガス温度を検出する排気温度センサ１８、エンジン７０の冷却水温度を検出する冷却水温度センサ１９、コモンレール１２０内の燃料温度を検出する燃料温度センサ２０、後述する緊急再生モードの実行の可否を選択操作する再生許可入力手段としての緊急スイッチ２１、差圧センサ６８（上流側排気圧センサ６８ａ及び下流側排気圧センサ６８ｂ）、ＤＰＦ５０内の排気ガス温度を検出するＤＰＦ温度センサ２６、ＤＰＦ５０再生動作を禁止する再生禁止入力手段としての再生禁止ボタン２７、並びに、作業機を制動状態に維持操作する駐車ブレーキ操作手段２９の入り切り状態（制動状態か否か）を検出する駐車ブレーキ検出手段３０等が接続されている。
【００３３】
ＥＣＵ１１の出力側には、少なくとも４気筒分の各燃料噴射バルブ１１９の電磁ソレノイドがそれぞれ接続されている。すなわち、コモンレール１２０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１１９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。
【００３４】
また、ＥＣＵ１１の出力側には、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８１、エンジン７０の排気圧を調節するための排気絞り装置８２、ＥＣＵ１１の故障を警告報知するＥＣＵ故障ランプ２２、ＤＰＦ５０内における排気ガス温度の異常高温を報知する異常高温報知手段としての排気温度警告ランプ２３、ＤＰＦ５０再生動作に伴い点灯する再生ランプ２４、及び、再生禁止ボタン２７の押し操作（禁止操作）中に作動する再生禁止報知手段としての再生禁止ランプ２８が接続されている。各ランプ２２〜２４，２８の明滅に関するデータは予めＥＣＵ１１のＥＥＰＲＯＭ３３に記憶されている。詳細は後述するが、再生ランプ２４は、ＤＰＦ５０の詰り状態が規定水準以上になると作動する再生予告手段としての役割と、ＤＰＦ５０再生動作中である旨を報知する再生報知手段としての役割とを兼ねる単一の表示具を構成している。なお、図４に示すように、緊急スイッチ２１、再生禁止ボタン２７及び各ランプ２２〜２４，２８は、エンジン７０搭載対象の作業機にある計器パネル４０に設けられている。
【００３５】
緊急スイッチ２１はオルタネイト動作タイプのものである。すなわち、緊急スイッチ２１は、１回押下するとその押下位置でロックされ、もう１回押下すると元の位置に復帰するロック形のプッシュスイッチである。後述するリセット再生モードを実行してもＤＰＦ５０の詰り状態が改善しない場合において緊急スイッチ２１を押下していれば、後述する緊急再生モードに移行し得るように構成されている。再生禁止ボタン２７はモーメンタリ動作タイプのものである。すなわち、再生禁止ボタン２７は、１回の押下で１つのＯＮパルス信号を発するノンロックタイプのプッシュスイッチである。オペレータが再生禁止ボタン２７を押下している間は、エンジン７０における現状の駆動状態を維持して、自動補助再生モード及びリセット再生モードの実行を禁止するように構成されている。オペレータが再生禁止ボタン２７を押下している間は、排気ガス温度が上昇するようなエンジン７０の強制駆動及びポスト噴射をさせないのである。
【００３６】
ＥＣＵ１１のＥＥＰＲＯＭ３３には、エンジン７０の回転速度ＮとトルクＴ（負荷）との関係を示す出力特性マップＭ（図３参照）が予め記憶されている。出力特性マップＭは実験等にて求められる。図３に示す出力特性マップＭでは、回転速度Ｎを横軸に、トルクＴを縦軸に採っている。出力特性マップＭは、上向き凸に描かれた実線Ｔｍｘで囲まれた領域である。実線Ｔｍｘは、各回転速度Ｎに対する最大トルクを表した最大トルク線である。この場合、エンジン７０の型式が同じであれば、ＥＣＵ１１に記憶される出力特性マップＭはいずれも同一（共通）のものになる。図３に示すように、出力特性マップＭは、排気ガス温度が再生境界温度（約３００℃程度）の場合における回転速度ＮとトルクＴとの関係を表した境界ラインＢＬによっ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、スートフィルタ５４に堆積したＰＭを酸化除去できる（酸化触媒５３の酸化作用が働く）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スートフィルタ５４に堆積する再生不能領域である。
【００３７】
ＥＣＵ１１は基本的に、出力特性マップＭと、エンジン速度センサ１４にて検出される回転速度Ｎと、スロットル位置センサ１６にて検出されるスロットル位置とに基づき、トルクＴを演算して目標燃料噴射量を求め、当該演算結果に基づきコモンレールシステム１１７を作動させるという燃料噴射制御を実行する。ここで、燃料噴射量は、各燃料噴射バルブ１１９の開弁期間を調節して、各インジェクタ１１５への噴射期間を変更することによって調節される。
【００３８】
（３）．ＤＰＦ再生制御の態様
次に、図６〜図８のフローチャート等を参照しながら、ＥＣＵ１１によるＤＰＦ５０再生制御の一例について説明する。さて、エンジン７０の制御モード（ＤＰＦ５０再生に関する制御形式）としては少なくとも、路上走行や各種作業をする通常運転モードと、ＤＰＦ５０の詰り状態が規定水準以上になると排気ガス温度を自動的に上昇させる自動補助再生モードと、ポスト噴射ＥにてＤＰＦ５０内に燃料を供給するリセット再生モード（強制再生モードと言ってもよい）と、ポスト噴射ＥにてＤＰＦ５０内に燃料を供給すると共に、エンジン７０の回転速度Ｎをハイアイドル回転速度に維持する緊急再生モードと、エンジン７０を必要最低限の駆動状態にする（作業機に必要最低限の走行機能を確保させる）リンプホームモードとがある。
【００３９】
自動補助再生モードでは、差圧センサ６８の検出情報に基づき、吸気絞り装置８１及び排気絞り装置８２の少なくとも一方を所定開度まで閉弁することによって、吸気量や排気量を制限する。そうすると、エンジン７０負荷が増大するので、これに連動してエンジン７０出力を増大させ、エンジン７０からの排気ガス温度を上昇させる。その結果、ＤＰＦ５０（スートフィルタ５４）内のＰＭを燃焼除去できることになる。
【００４０】
リセット再生モード（強制再生モード）は、自動補助再生モードを実行してもＤＰＦ５０の詰り状態が改善しない（ＰＭが残留する）場合や、エンジン７０の累積駆動時間Ｔｅが設定時間Ｔ０（例えば約１００時間程度）を超過した場合に実行されるものである。当該リセット再生モードでは、ポスト噴射ＥにてＤＰＦ５０内に燃料を供給し、当該燃料をディーゼル酸化触媒５３にて燃焼させることによって、ＤＰＦ５０内の排気ガス温度を上昇させる（約５６０℃程度）。その結果、ＤＰＦ５０（スートフィルタ５４）内のＰＭを強制的に燃焼除去できることになる。
【００４１】
緊急再生モードは、リセット再生モードを実行してもＤＰＦ５０の詰り状態が改善しない場合に実行されるものである。当該緊急再生モードでは、前述のリセット再生モードの制御態様（ポスト噴射Ｅの実行）に加えて、エンジン７０の回転速度Ｎをハイアイドル回転速度（最高回転速度）に維持することによって、エンジン７０からの排気ガス温度を上昇させた上で、ＤＰＦ５０内でもポスト噴射Ｅにて排気ガス温度を上昇させる（約６００℃程度）。その結果、リセット再生モードよりも更に好条件の下で、ＤＰＦ５０（スートフィルタ５４）内のＰＭを強制的に燃焼除去できることになる。
【００４２】
リンプホームモードは、緊急再生モードを実行してもＤＰＦ５０の詰り状態が改善せずＰＭが過堆積（ＰＭが暴走燃焼する可能性が高い状態）になっている場合や、ＤＰＦ５０内でＰＭの暴走燃焼が発生してしまった場合に実行されるものである。当該リンプホームモードでは、エンジン７０出力（回転速度Ｎ及びトルクＴ）の上限、並びに、エンジン７０の駆動可能時間を制限することによって、エンジン７０を必要最低限の駆動状態に保持する。その結果、作業機を例えば作業場所から脱出させたり販売店・サービスセンタに移動させたりできる。つまり、作業機に必要最低限の走行機能を確保できることになる。
【００４３】
上記の各モードに関する説明から分かるように、例えばエンジン７０、吸気絞り装置８１、排気絞り装置８２並びにコモンレールシステム１１７等がＤＰＦ５０再生動作に関与する部材である。これら７０，８１，８２，１１７がＤＰＦ５０内のＰＭを燃焼除去するための再生装置を構成している。
【００４４】
図６〜図８に示すように、これら各モードはＥＣＵ１１の指令に基づき実行される。すなわち、図６〜図８のフローチャートにて示すアルゴリズムは、ＥＥＰＲＯＭ３３に記憶されている。そして、当該アルゴリズムをＲＡＭ３４に呼び出してからＣＰＵ３１にて処理することによって、前述の各モードが実行されることになる。大まかに言って、図６に示すＳ０１〜Ｓ０６のステップが通常運転モードに相当し、Ｓ０８のステップが自動補助再生モードに相当する。図６に示すＳ１６のステップがリセット再生モードに相当し、図７に示すＳ２２のステップが緊急再生モードに相当する。そして、図７に示すＳ２６のステップがリンプホームモードに相当する。
【００４５】
図６及び図７のフローチャートに示すように、ＤＰＦ５０再生制御では、まずエンジン７０の累積駆動時間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、ＥＣＵ１１におけるタイマ３５の時間情報を用いて計測され、ＥＥＰＲＯＭ３３に格納・蓄積される。
【００４６】
累積駆動時間Ｔｅが設定時間Ｔ０以上であれば（Ｓ０１：ＹＥＳ）、後述するステップＳ１１へ移行する。累積駆動時間Ｔｅが設定時間Ｔ０未満であれば（Ｓ０１：ＮＯ）、次いで、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と判断した場合は（Ｓ０２：ＮＯ）、ステップＳ０１に戻って通常運転モードを続行する。実施形態の規定量は例えば８ｇ／ｌに設定される。ＰＭ堆積量が規定量以上と判断した場合は（Ｓ０２：ＮＯ）、タイマ３５の時間情報に基づく計測を開始して再生ランプ２４を低速点滅させることによって（Ｓ０３）、オペレータにＤＰＦ５０再生動作（自動補助再生モード）の実行を予告する。この場合、再生ランプ２４の点滅周波数は例えば１Ｈｚに設定される。
【００４７】
次いで、再生禁止ボタン２７が押し操作（禁止操作）中か否かを判別し（Ｓ０４）、押し操作中であれば（Ｓ０４：ＯＮ）、再生禁止ランプ２８を点灯させ（Ｓ０５）、その後ステップＳ０３に戻る。このため、Ｓ０３〜Ｓ０５のステップでは、ＰＭ堆積量が規定量以上であるにも拘らず、エンジン７０の制御モードが通常運転モードのままであり、エンジン７０における現状の駆動状態が維持されることになる。すなわち、自動補助再生モードへの移行（ＤＰＦ５０再生動作、若しくは再生装置の作動と言ってもよい）が禁止されるのである。また、再生禁止ボタン２７を押し操作している間は、再生禁止ランプ２８の点灯にて、ＤＰＦ５０再生動作（自動補助再生モード）を禁止している事実をオペレータの視覚にも訴えており、オペレータの注意を確実に喚起させている。
【００４８】
ステップＳ０４において、再生禁止ボタン２７が押し操作中でなければ（Ｓ０４：ＯＦＦ）、再生ランプ２４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）。所定時間が経過していなければ（Ｓ０６：ＮＯ）、そのままステップＳ０３に戻る。所定時間が経過したら（Ｓ０６：ＹＥＳ）、再生禁止ランプ２８を消灯させる一方で、低速点滅していた再生ランプ２４を点灯させてから（Ｓ０７）、自動補助再生モードを実行する（Ｓ０８）。
【００４９】
このようにＤＰＦ５０再生予告と、その後のＤＰＦ５０再生報知（再生装置作動中の事実）とを、再生ランプ２４の明滅態様を異ならせることによって表示すると、ＤＰＦ５０再生予告によって、その後に生ずるトルクＴ変動の衝撃やエンジン７０音の変化を、オペレータは前もって想定できる。また、ＤＰＦ５０再生報知によって、オペレータは、ＤＰＦ５０再生動作への移行も簡単に把握できる。従って、ＤＰＦ５０再生動作に起因するオペレータの違和感をなくせる。しかも、再生ランプ２４の明滅態様だけで、ＤＰＦ５０再生予告とＤＰＦ５０再生報知とを区別して認識できるので、ＤＰＦ５０再生動作の有無を把握し易い。その上、再生予告手段及び再生報知手段をそれぞれ設ける必要がなく、この種の表示具のコスト削減にも寄与できる。
【００５０】
自動補助再生モードでは前述の通り、吸気絞り装置８１及び排気絞り装置８２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、これに伴いエンジン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、ＤＰＦ５０内のＰＭが燃焼除去され、ＤＰＦ５０のＰＭ捕集能力が回復する。実施形態の自動補助再生モードは、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８１や排気絞り装置８２の開度がこれを狭める前の元の状態に戻る。
【００５１】
自動補助再生モードの実行後は再び、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、当該推定結果が許容量以下か否かを判別する（Ｓ０９）。ＰＭ堆積量が許容量以下と判断した場合は（Ｓ０９：ＹＥＳ）、再生ランプ２４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。実施形態の許容量は例えば４ｇ／ｌに設定される。ＰＭ堆積量が許容量を超過していると判断した場合は（Ｓ０９：ＮＯ）、自動補助再生モード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３５の時間情報に基づく計測を開始して再生ランプ２４を低速点滅させ（Ｓ１１）、オペレータにＤＰＦ５０再生動作（リセット再生モード）の実行を予告する。この場合、再生ランプ２４の点滅周波数は、自動補助再生モードの場合と同様に、例えば１Ｈｚに設定される。
【００５２】
次いで、再生禁止ボタン２７が押し操作中か否かを判別し（Ｓ１２）、押し操作中であれば（Ｓ０４：ＯＮ）、再生禁止ランプ２８を点灯させ（Ｓ１３）、その後ステップＳ１１に戻る。従って、Ｓ１１〜Ｓ１３のステップでは、ＤＰＦ５０の詰り状態が改善しないにも拘らず、エンジン７０における現状の駆動状態が維持され、リセット再生モードへの移行が禁止される。またこの場合も、再生禁止ボタン２７を押し操作している間は、再生禁止ランプ２８の点灯にて、ＤＰＦ５０再生動作（リセット再生モード）禁止の事実をオペレータの視覚にも訴えており、オペレータの注意を確実に喚起させている。
【００５３】
ステップＳ１２において、再生禁止ボタン２７が押し操作中でなければ（Ｓ１２：ＯＦＦ）、再生ランプ２４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）。所定時間が経過していなければ（Ｓ１４：ＮＯ）、そのままステップＳ１１に戻る。所定時間が経過したら（Ｓ１４：ＹＥＳ）、再生禁止ランプ２８を消灯させる一方で、低速点滅していた再生ランプ２４を点灯させてから（Ｓ１５）、リセット再生モードを実行する（Ｓ１６）。
【００５４】
リセット再生モードでは前述の通り、コモンレールシステム１１７のポスト噴射ＥにてＤＰＦ５０内に燃料を供給し、当該燃料をディーゼル酸化触媒５３にて燃焼させることによって、ＤＰＦ５０内の排気ガス温度を上昇させる。その結果、ＤＰＦ５０内のＰＭが強制的に燃焼除去され、ＤＰＦ５０のＰＭ捕集能力が回復する。実施形態のリセット再生モードは、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１１７がポスト噴射Ｅを行わなくなる。なお、リセット再生モードを実行したら、エンジン７０の累積駆動時間Ｔｅは一旦リセットされ、タイマ３５の時間情報を用いて新たに計測される。
【００５５】
リセット再生モードの実行後は、ＤＰＦ温度センサ２６にて検出されたＤＰＦ５０内の排気ガス温度ＴＰが予め設定された下限温度ＴＰ０以下か否かを判別する（Ｓ１７）。下限温度ＴＰ０は、再生境界温度（例えば３００℃程度）を下回る温度になっている。すなわち、下限温度ＴＰ０としては、ＰＭが酸化除去されずにスートフィルタ５４に堆積する再生不能な温度が採用される。実施形態の下限温度ＴＰ０は、例えば約２５０℃程度に設定される。ＤＰＦ５０内の排気ガス温度ＴＰが下限温度ＴＰ０を超えていれば（Ｓ１７：ＮＯ）、ステップＳ１０に移行して再生ランプ２４を消灯させ、リセット再生モードの終了を報知する。そして、ステップＳ０１に戻って通常運転モードを実行する。
【００５６】
ＤＰＦ５０内の排気ガス温度ＴＰが下限温度ＴＰ０以下ならば（Ｓ１７：ＹＥＳ）、リセット再生モードを実行したにも拘らず、排気ガス温度が上がらずにＤＰＦ５０内のＰＭを除去できていない（詰り状態が改善しない）状態にある。そこで、再生ランプ２４を高速点滅させ（Ｓ１８）、オペレータにＤＰＦ５０再生動作（緊急再生モード）の実行を予告する。この場合、再生ランプ２４の点滅周波数は、自動補助再生モード及びリセット再生モードの場合と異なる周波数に設定される。例えば緊急再生モード予告用の再生ランプ２４の点滅周波数は２Ｈｚに設定される。
【００５７】
次いで、緊急スイッチ２１と駐車ブレーキ操作手段２９との両方が入り状態か否かを判別する（Ｓ１９）。これは、緊急再生モードにおいてエンジン７０の回転速度Ｎを大幅に高めるため、オペレータが意図して作業機の走行及び各種作業を停止させない限り、緊急再生モードへの移行を禁止することを意図したものである。緊急スイッチ２１と駐車ブレーキ操作手段２９との両方が入り状態であれば（Ｓ１９：ＹＥＳ）、高速点滅していた再生ランプ２４を点灯させてから（Ｓ２１）、緊急再生モードを実行する（Ｓ２２）。なお、緊急スイッチ２１だけの入り切り状態を判別したり、駐車ブレーキ操作手段２９だけの入り切り状態を判別したりしても差し支えない。但し、緊急スイッチ２１と駐車ブレーキ操作手段２９との両方が揃うことによって、緊急再生モード実行に対するインターロック構造（誤作動防止構造）としてはより効果を発揮する。
【００５８】
緊急再生モードでは前述の通り、コモンレールシステム１１７のポスト噴射ＥにてＤＰＦ５０内に燃料を供給し、当該燃料をディーゼル酸化触媒５３にて燃焼させる。これに加えて、コモンレールシステム１１７の電子制御にて各気筒への燃料の噴射状態を調節し、エンジン７０の回転速度Ｎをハイアイドル回転速度（最高回転速度）に維持する。このため、エンジン７０からの排気ガス温度を上昇させた上で、ＤＰＦ５０内でもポスト噴射Ｅにて排気ガス温度を上昇させることになる（約６００℃程度）。その結果、リセット再生モードよりも更に好条件の下で、ＤＰＦ５０内のＰＭを強制的に燃焼除去でき、ＤＰＦ５０のＰＭ捕集能力を回復できる。実施形態の緊急再生モードは、例えば約１５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１１７がポスト噴射Ｅを行わなくなると共に、各気筒への燃料の噴射状態を調節して、エンジン７０の回転速度Ｎをハイアイドル固定前の元の回転速度に戻す。
【００５９】
緊急再生モードの実行後は、ＤＰＦ温度センサ２６にて検出されたＤＰＦ５０内の排気ガス温度ＴＰが下限温度ＴＰ０以下か否かを判別する（Ｓ２３）。ＤＰＦ５０内の排気ガス温度ＴＰが下限温度ＴＰ０を超えていれば（Ｓ２３：ＮＯ）、ステップＳ１０に移行して再生ランプ２４を消灯させ、緊急再生モードの終了を報知する。そして、ステップＳ０１に戻って通常運転モードを実行する。
【００６０】
ＤＰＦ５０内の排気ガス温度ＴＰが下限温度ＴＰ０以下ならば（Ｓ２３：ＹＥＳ）、リセット再生モードを実行したにも拘らず、排気ガス温度が上がらずにＤＰＦ５０の詰り状態が改善しないＰＭ過堆積の状態にある。この場合はＰＭ暴走燃焼の可能性が懸念されるため、リンプホームフラグＬＦをセットしてから（ＬＦ＝１、Ｓ２４）、リンプホームモードを実行する（Ｓ２５）。リンプホームモードでは前述の通り、エンジン７０出力（回転速度Ｎ及びトルクＴ）の上限値Ｎｍｘ，Ｔｍｘ、並びに、エンジン７０の駆動可能時間Ｔｍｘを制限することによって、エンジン７０を必要最低限の駆動状態に保持する。その結果、作業機において必要最低限の走行機能を確保できる。
【００６１】
なお、リンプホームフラグＬＦは、過去にリンプホームモードを実行したか否かの事実に対応するものであり、ＥＣＵ１１に通信端末線を介して接続される外部ツール（例えば販売店・サービスセンタにある）を用いない限り、リセットされない設定になっている。従って、一旦リンプホームモードを実行したら、販売店・サービスセンタにて点検整備してリンプホームフラグＬＦをリセットしないと、他のモードへの復帰ができなくしているのである。
【００６２】
また、リンプホームモードでは、エンジン７０における現状の回転速度Ｎ及びトルクＴが上限閾値Ｎｍｘ，Ｔｍｘより大きい場合に、エンジン７０の回転速度Ｎ及びトルクＴを上限閾値Ｎｍｘ，Ｔｍｘまで徐々に低下させるように設定されている。このため、リンプホームモードに移行した場合に、回転速度Ｎ及びトルクＴが急激に変化（低下）のを防止して、リンプホームモード実行時におけるオペレータの違和感をなくし、オペレータが対応できずにエンジンストールを招くといった問題を回避できるのである。
【００６３】
ところで、ステップＳ１９において、緊急スイッチ２１と駐車ブレーキ操作手段２９との両方が入り状態でなければ（Ｓ１９：ＮＯ）、再生ランプ２４高速点滅開始から所定時間（例えば３０分）経過したか否かを判別する（Ｓ２０）。所定時間が経過していなければ（Ｓ２０：ＮＯ）、そのままステップＳ１８に戻る。所定時間が経過していたら（Ｓ２０：ＹＥＳ）、緊急再生モードを実行すべきにも拘らずそれを怠っているため、ＤＰＦ５０内はＰＭ過堆積の状態にあると解される。そこで、リンプホームフラグＬＦをセットしてから（ＬＦ＝１、Ｓ２４）、リンプホームモードを実行することになる（Ｓ２５）。
【００６４】
さて、実施形態のＥＣＵ１１は、ＤＰＦ５０再生制御の実行中に、図８に示す割り込み処理を実行するように構成されている。当該割り込み処理は、適宜時間間隔にてＤＰＦ温度センサ２６の検出結果をチェックするというものである。この場合、図８のフローチャートに示すように、リンプホームフラグＬＦがリセットされているか否かを判別し（Ｓ３１）、リンプホームフラグＬＦがセット状態であれば（Ｓ３１：ＮＯ）、未だにリンプホームモードから他のモードへ復帰できない状態なので、ステップＳ２５に移行し、リンプホームモードを実行する。
【００６５】
リンプホームフラグＬＦがリセット状態であれば（Ｓ３１：ＹＥＳ）、ＤＰＦ温度センサ２６にて検出されたＤＰＦ５０内の排気ガス温度ＴＰが予め設定された異常温度ＴＰｅｘを超えているか否かを判別し（Ｓ３２）、異常温度ＴＰｅｘを超えている場合に（Ｓ３２：ＹＥＳ）、異常高温報知手段としての排気温度警告ランプ２３を点灯させてから（Ｓ３３）、リンプホームフラグＬＦをセットする（Ｓ３４）。そして、ステップＳ２５に移行してリンプホームモードを実行するのである。実施形態の異常温度ＴＰｅｘは、例えば約８００℃程度に設定される。ＤＰＦ５０内の排気ガス温度ＴＰが異常温度ＴＰｅｘを超える状態とは過堆積のＰＭが暴走燃焼したものと解され、この場合はＤＰＦ５０が破損（溶損）したり、過剰なエミッション（大気汚染物質）を排出したりするおそれがある。そこで、速やかにリンプホームモードに移行させるのである。
【００６６】
なお、差圧センサ６８の検出結果から異常差圧が生じているか否かを判別し、異常差圧が生じている場合にリンプホームモードに移行するという割り込み処理も採用できる。異常差圧が生じている場合は、ＰＭ暴走燃焼の可能性が懸念されるＰＭ過堆積の状態にあると解される。従って、この場合も、速やかにリンプホームモードに移行させるのが望ましいのである。
【００６７】
（４）．まとめ
上記の記載並びに図１、図５及び図６から明らかなように、エンジン７０の排気経路７７に配置された排気ガス浄化装置５０と、前記排気ガス浄化装置５０内の粒子状物質を燃焼除去するための再生装置７０，８１，８２，１１７と、前記排気ガス浄化装置５０の詰り状態が規定水準以上になると作動する再生予告手段２４と、前記再生装置７０，８１，８２，１１７が作動中である旨を報知する再生報知手段２４とを備えており、前記再生装置７０，８１，８２，１１７を作動させる前に前記再生予告手段２４が作動するように構成されているから、前記再生予告によって、その後に生ずるトルクＴ変動の衝撃や前記エンジン７０音の変化を、オペレータは前もって想定できる。また、前記再生報知によって、オペレータは、前記排気ガス浄化装置５０再生動作への移行も簡単に把握できる。従って、前記排気ガス浄化装置５０再生動作に起因するオペレータの違和感をなくせるという効果を奏する。例えば、オペレータが前記エンジン７０音を頼りに実行する緻密作業を阻害しかねない前記排気ガス浄化装置５０再生動作の欠点を補えることになる。
【００６８】
上記の記載並びに図１、図５及び図６から明らかなように、前記再生予告手段２４及び前記再生報知手段２４は単一の表示具２４からなっており、再生予告と再生報知とを異なる態様にて表示するように構成されているから、前記単一の表示具を用いたものでありながら、前記異なる態様によって前記再生予告と前記再生報知とを区別して認識できることになる。このため、オペレータが前記排気ガス浄化装置５０再生動作の有無を把握し易いという効果を奏する。その上、前記再生予告手段２４及び前記再生報知手段２４をそれぞれ個別に設ける必要がなく、この種の表示具２４のコスト削減にも寄与できる。
【００６９】
上記の記載並びに図１、図５及び図６から明らかなように、前記排気ガス浄化装置５０の再生動作を禁止する再生禁止入力手段２７を備えており、前記再生禁止入力手段２７の禁止操作中は、前記排気ガス浄化装置５０の詰り状態に拘らず、前記再生装置７０，８１，８２，１１７を作動させない（前記排気ガス浄化装置５０の再生動作を禁止する）ように構成されているから、前記エンジン７０搭載対象の作業機の状態等に応じ、オペレータの意思によって、前記排気ガス浄化装置５０の再生動作を禁止できる。このため、前記排気ガス浄化装置５０の粒子状物質捕集能力を回復させる再生制御を自動的に実行できるものでありながら、オペレータが前記エンジン７０音を頼りに実行する緻密作業をスムーズに行えるという効果を奏する。つまり、前記緻密作業を阻害しかねない前記排気ガス浄化装置５０再生動作の欠点をなくせるのである。
【００７０】
上記の記載並びに図１、図５及び図６から明らかなように、前記再生禁止入力手段２７の禁止操作中に作動する再生禁止報知手段２８を備えているから、前記再生禁止入力手段２７を禁止操作している間は、前記再生禁止報知手段２８の報知にて、前記排気ガス浄化装置５０再生動作を禁止している事実をオペレータの視覚にも訴えることができ、オペレータの注意を確実に喚起できる。前記再生禁止報知手段２８の状態を確認することで、再生禁止中か否かを容易に確認できるという利点もある。
【００７１】
上記の記載並びに、図１、図６及び図７から明らかなように、コモンレール式エンジン７０の排気経路７７に配置された排気ガス浄化装置５０と、前記排気ガス浄化装置５０内の粒子状物質を燃焼除去するための再生装置７０，８１，８２，１１７とを備えており、ポスト噴射Ｅにて燃料を前記排気ガス浄化装置５０内に供給するリセット再生モードを実行しても、前記排気ガス浄化装置５０の詰り状態が改善しない場合は、ポスト噴射Ｅにて燃料を前記排気ガス浄化装置５０内に供給し且つ前記エンジン７０の回転速度Ｎを所定値（ハイアイドル回転速度）に維持する緊急再生モードを実行するように構成されているから、前記排気ガス浄化装置５０内の粒子状物質が暴走燃焼を招来しかねない過堆積の状態まで増加するのを防止でき、前記排気ガス浄化装置５０内で粒子状物質の暴走燃焼が生ずるのを抑制できる。従って、粒子状物質の過堆積に起因する前記排気ガス浄化装置５０や前記エンジン７０の故障を未然に防止できる。
【００７２】
上記の記載並びに図１及び図５〜図７から明らかなように、前記排気ガス浄化装置５０の詰り状態が規定水準以上になると作動する再生予告手段２４と、前記再生装置７０，８１，８２，１１７の作動を許可する再生許可入力手段２１とを備えており、前記リセット再生モードを実行しても前記排気ガス浄化装置５０の詰り状態が改善しない場合は、前記再生予告手段２４を作動させ、前記再生予告手段２４の作動下において前記再生許可入力手段２１の許可操作をしていれば、前記緊急再生モードを実行するように構成されているから、オペレータの意思がなければ前記緊急再生モードを実行しないことになる。このため、前記エンジン７０の回転速度Ｎが大幅に上昇する前記緊急再生モードにおいて、トルクＴ変動の衝撃や前記エンジン７０音の変化を、オペレータが予め想定できる。従って、例えば前記エンジン搭載対象の作業機が急激に加速したりする不測の事態の招来を回避できる。
【００７３】
上記の記載並びに図１及び図６〜図８から明らかなように、前記エンジン７０を搭載した作業機を制動状態に維持操作する駐車ブレーキ操作手段２９を備えており、前記駐車ブレーキ操作手段２９の制動操作をしていない場合は、前記排気ガス浄化装置５０の詰り状態及び前記再生許可入力手段２１の操作状態に拘らず、前記緊急再生モードを実行しないように構成されているから、オペレータが意図して前記作業機の走行及び各種作業を停止させない限り、前記緊急再生モードへの移行を禁止できる。このため、前記エンジン７０の回転速度Ｎが大幅に上昇する前記緊急再生モードにおいて、例えば前記作業機が急激に加速したりする不測の事態の招来を確実に回避できる。すなわち、前記緊急再生モード実行に対するインターロック構造（誤作動防止構造）として、より高い効果を発揮できる。
【００７４】
上記の記載並びに図１及び図６〜図８から明らかなように、前記緊急再生モードの実行後に前記排気ガス浄化装置５０の詰り状態が改善した場合は、通常運転モードに戻るように構成されているから、オペレータが例えばモード変更のための戻し操作等をする必要がない。従って、手間が省けてオペレータの操作負担を軽減できる。
【００７５】
上記の記載並びに図１、図７及び図８から明らかなように、エンジン７０の排気経路７７に配置された排気ガス浄化装置５０を備えており、前記排気ガス浄化装置５０内の排気ガス温度ＴＰが異常温度ＴＰｅｘ以上になると、前記エンジン７０の回転速度Ｎ及びトルクＴの上限閾値Ｎｍｘ，Ｔｍｘ、並びに、前記エンジン７０の駆動可能時間を制限するリンプホームモードを実行するように構成されているから、前記排気ガス浄化装置５０内で粒子状物質の暴走燃焼が生じたと考えられる状態では、前記リンプホームモードの実行によって、前記エンジン７０を必要最低限の駆動状態に保持することになる。つまり、前記エンジンを搭載した作業機に必要最低限の走行機能を確保できる。従って、前記排気ガス浄化装置５０の破損（溶損）や過度のエミッション排出を防止しながら、前記作業機を例えば作業場所から脱出させたり販売店・サービスセンタに移動させたりでき、前記作業機を安全な場所まで避難させることが可能になる。
【００７６】
上記の記載並びに図１、図７及び図８から明らかなように、前記リンプホームモードの実行後は、前記エンジン７０を再起動させても前記リンプホームモード以外のモードに移行不能に構成されているから、前記リンプホームモードを一旦実行したら、前記排気ガス浄化装置５０の損傷可能性は高いが、例えば販売店・サービスセンタにて必ず点検整備することが必要になる。このため、前記排気ガス浄化装置５０を損傷状態で使用するおそれを回避でき、過度のエミッション排出を防止できるという利点がある。
【００７７】
上記の記載並びに図１、図７及び図８から明らかなように、前記リンプホームモードの実行中において、前記エンジン７０における現状の回転速度Ｎ及びトルクＴが前記上限閾値Ｎｍｘ，Ｔｍｘより大きい場合は、前記エンジン７０の回転速度Ｎ及びトルクＴを前記上限閾値Ｎｍｘ，Ｔｍｘまで徐々に低下させるように構成されているから、前記リンプホームモードに移行した場合に、前記回転速度Ｎ及び前記トルクＴが急激に変化（低下）のを防止できる。このため、前記リンプホームモード実行時におけるオペレータの違和感をなくし、オペレータが対応できずにエンジンストールを招くといった問題を回避できるという効果を奏する。
【００７８】
上記の記載並びに図１、図７及び図８から明らかなように、前記排気ガス浄化装置５０内の排気ガス温度ＴＰが異常温度ＴＰｅｘ以上である場合に作動する異常高温報知手段２３を備えているから、前記異常高温報知手段２３の報知にて、オペレータに排気ガス温度異常（暴走燃焼）を知らせることができ、前記排気ガス浄化装置５０の溶損といった被害の拡大を防止する一助になるという効果を奏する。
【００７９】
（５）．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。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、本願発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。
【符号の説明】
【００８０】
１１ ＥＣＵ
２１ 緊急スイッチ（再生許可入力手段）
２３ 排気温度警告ランプ（異常高温報知手段）
２４ 再生ランプ（再生予告手段兼再生報知手段）
２６ ＤＰＦ温度センサ
２７ 再生禁止ボタン（再生禁止入力手段）
２８ 再生禁止ランプ（再生禁止報知手段）
２９ 駐車ブレーキ操作手段
５０ ＤＰＦ（排気ガス浄化装置）
７０ エンジン
１１７ コモンレールシステム
１２０ コモンレール
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、例えば建設機械、農作業機及びエンジン発電機といった作業機に搭載されるエンジンに対する排気ガス浄化システム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建設機械、農作業機及びエンジン発電機等に、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、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、エンジンは例えば建設機械、農作業機並びにエンジン発電機といった多種多様な作業機に搭載される。このため、ＤＰＦ付きエンジンにおいて、排気ガス温度を高めてＤＰＦ再生動作を実行したとしても、ＤＰＦの浄化能力が十分に回復しない場合（再生不十分な場合）があり得る。この点、ＤＰＦ付きエンジンがコモンレール式のもの（燃料噴射装置がコモンレールタイプのもの）であれば、ポスト噴射にてＤＰＦ内に燃料を供給し燃焼させるという積極的な加熱によって、ＤＰＦ再生を促進させることが可能である。
【０００５】
しかし、例えばポスト噴射を実行しても十分な昇温作用を得られない運転状態が続いた場合は、ＤＰＦ内にＰＭが過堆積する。かかる状況下でＤＰＦ再生動作を実行すると、過堆積したＰＭの急激な燃焼によってＤＰＦに亀裂が入ったり溶損したりするといった弊害を招来する。従って、この種の排気ガス浄化システムでは、上記の状況に陥る前に、ＤＰＦ内のＰＭ過堆積を確実に防止することが必要になる。
【０００６】
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排気ガス浄化システム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】
【０００７】
請求項１の発明に係る排気ガス浄化システムは、コモンレール式エンジンの排気経路に配置された排気ガス浄化装置と、前記排気ガス浄化装置内の粒子状物質を燃焼除去するための再生装置とを備えており、ポスト噴射にて燃料を前記排気ガス浄化装置内に供給するリセット再生モードを実行しても、前記排気ガス浄化装置の詰り状態が改善しない場合は、ポスト噴射にて燃料を前記排気ガス浄化装置内に供給し且つ前記エンジンの回転速度を所定値に維持する緊急再生モードを実行するように構成されているというものである。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載した排気ガス浄化システムにおいて、前記排気ガス浄化装置の詰り状態が規定水準以上になると作動する再生予告手段と、前記再生装置の作動を許可する再生許可入力手段とを備えており、前記リセット再生モードを実行しても前記排気ガス浄化装置の詰り状態が改善しない場合は、前記再生予告手段を作動させ、前記再生予告手段の作動下において前記再生許可入力手段の許可操作をしていれば、前記緊急再生モードを実行するように構成されているというものである。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項２に記載した排気ガス浄化システムにおいて、前記エンジンを搭載した作業機を制動状態に維持操作する駐車ブレーキ操作手段を備えており、前記駐車ブレーキ操作手段の制動操作をしていない場合は、前記排気ガス浄化装置の詰り状態及び前記再生許可入力手段の操作状態に拘らず、前記緊急再生モードを実行しないように構成されているというものである。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１〜３のうちいずれかに記載した排気ガス浄化システムにおいて、前記緊急再生モードの実行後に前記排気ガス浄化装置の詰り状態が改善した場合は、通常運転モードに戻るように構成されているというものである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によると、コモンレール式エンジンの排気経路に配置された排気ガス浄化装置と、前記排気ガス浄化装置内の粒子状物質を燃焼除去するための再生装置とを備えており、ポスト噴射にて燃料を前記排気ガス浄化装置内に供給するリセット再生モードを実行しても、前記排気ガス浄化装置の詰り状態が改善しない場合は、ポスト噴射にて燃料を前記排気ガス浄化装置内に供給し且つ前記エンジンの回転速度を所定値に維持する緊急再生モードを実行するように構成されているから、前記排気ガス浄化装置内の粒子状物質が暴走燃焼を招来しかねない過堆積の状態まで増加するのを防止でき、前記排気ガス浄化装置内で粒子状物質の暴走燃焼が生ずるのを抑制できる。従って、粒子状物質の過堆積に起因する前記排気ガス浄化装置や前記エンジンの故障を未然に防止できる。
【００１２】
請求項２の発明によると、請求項１に記載した排気ガス浄化システムにおいて、前記排気ガス浄化装置の詰り状態が規定水準以上になると作動する再生予告手段と、前記再生装置の作動を許可する再生許可入力手段とを備えており、前記リセット再生モードを実行しても前記排気ガス浄化装置の詰り状態が改善しない場合は、前記再生予告手段を作動させ、前記再生予告手段の作動下において前記再生許可入力手段の許可操作をしていれば、前記緊急再生モードを実行するように構成されているから、オペレータの意思がなければ前記緊急再生モードを実行しないことになる。このため、前記エンジンの回転速度が大幅に上昇する前記緊急再生モードにおいて、トルク変動の衝撃やエンジン音の変化を、オペレータが予め想定できる。従って、例えば前記エンジン搭載対象の作業機が急激に加速したりする不測の事態の招来を回避できる。
【００１３】
請求項３の発明によると、請求項２に記載した排気ガス浄化システムにおいて、前記エンジンを搭載した作業機を制動状態に維持操作する駐車ブレーキ操作手段を備えており、前記駐車ブレーキ操作手段の制動操作をしていない場合は、前記排気ガス浄化装置の詰り状態及び前記再生許可入力手段の操作状態に拘らず、前記緊急再生モードを実行しないように構成されているから、オペレータが意図して前記作業機の走行及び各種作業を停止させない限り、前記緊急再生モードへの移行を禁止できる。このため、前記エンジンの回転速度が大幅に上昇する前記緊急再生モードにおいて、例えば前記作業機が急激に加速したりする不測の事態の招来を確実に回避できる。すなわち、前記緊急再生モード実行に対するインターロック構造（誤作動防止構造）として、より高い効果を発揮できる。
【００１４】
請求項４の発明によると、請求項１〜３のうちいずれかに記載した排気ガス浄化システムにおいて、前記緊急再生モードの実行後に前記排気ガス浄化装置の詰り状態が改善した場合は、通常運転モードに戻るように構成されているから、オペレータが例えばモード変更のための戻し操作等をする必要がない。従って、手間が省けてオペレータの操作負担を軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】エンジンの燃料系統説明図である。
【図２】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３】燃料の噴射タイミングを説明する図である。
【図４】出力特性マップの説明図である。
【図５】計器パネルの説明図である。
【図６】ＤＰＦ再生制御の流れを示すフローチャートの前半部である。
【図７】ＤＰＦ再生制御の流れを示すフローチャートの後半部である。
【図８】割り込み処理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】
以下に、本願発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
（１）．エンジン及びその周辺の構造
まず、図１及び図２を参照しながら、エンジン７０及びその周辺の構造を説明する。図２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７２が締結されたシリンダブロック７５を備えている。シリンダヘッド７２の一側面には吸気マニホールド７３が接続されており、他側面には排気マニホールド７１が接続されている。シリンダブロック７５の側面のうち吸気マニホールド７３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システム１１７が設けられている。吸気マニホールド７３の吸気上流側に接続された吸気管７６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８１とエアクリーナ（図示省略）とが接続される。
【００１８】
図１に示すように、エンジン７０における４気筒分の各インジェクタ１１５に、コモンレールシステム１１７及び燃料供給ポンプ１１６を介して、燃料タンク１１８が接続される。各インジェクタ１１５は電磁開閉制御型の燃料噴射バルブ１１９を備えている。コモンレールシステム１１７は円筒状のコモンレール１２０を備えている。燃料供給ポンプ１１６の吸入側には、燃料フィルタ１２１及び低圧管１２２を介して燃料タンク１１８が接続されている。燃料タンク１１８内の燃料が燃料フィルタ１２１及び低圧管１２２を介して燃料供給ポンプ１１６に吸い込まれる。実施形態の燃料供給ポンプ１１６は吸気マニホールド７３の近傍に配置されている。一方、燃料供給ポンプ１１６の吐出側には、高圧管１２３を介してコモンレール１２０が接続されている。コモンレール１２０には、４本の燃料噴射管１２６を介して、４気筒分のインジェクタ１１５が接続されている。
【００１９】
上記の構成において、燃料タンク１１８の燃料は燃料供給ポンプ１１６によってコモンレール１２０に圧送され、高圧の燃料がコモンレール１２０に蓄えられる。各燃料噴射バルブ１１９がそれぞれ開閉制御されることによって、コモンレール１２０内の高圧の燃料が各インジェクタ１１５からエンジン７０の各気筒に噴射される。すなわち、各燃料噴射バルブ１１９を電子制御することによって、各インジェクタ１１５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）が高精度にコントロールされる。従って、エンジン７０からの窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減できると共に、エンジン７０の騒音振動を低減できる。
【００２０】
図３に示すように、コモンレールシステム１１７は、上死点（ＴＤＣ）を挟む付近でメイン噴射Ａを実行するように構成されている。また、コモンレールシステム１１７は、メイン噴射Ａ以外に、上死点より約６０°以前のクランク角度θ１の時期に、ＮＯｘ及び騒音の低減を目的として少量のパイロット噴射Ｂを実行したり、上死点直前のクランク角度θ２の時期に、騒音低減を目的としてプレ噴射Ｃを実行したり、上死点後のクランク角度θ３及びθ４の時期に、粒子状物質（以下、ＰＭという）の低減や排気ガスの浄化促進を目的としてアフタ噴射Ｄ及びポスト噴射Ｅを実行したりするように構成されている。
【００２１】
なお、図１に示すように、燃料タンク１１８には、燃料戻り管１２９を介して燃料供給ポンプ１１６が接続されている。円筒状のコモンレール１２０の長手方向の端部に、コモンレール１２０内の燃料の圧力を制限する戻り管コネクタ１３０を介して、コモンレール戻り管１３１が接続されている。すなわち、燃料供給ポンプ１１６の余剰燃料とコモンレール１２０の余剰燃料とが、燃料戻り管１２９及びコモンレール戻り管１３１を介して燃料タンク１１８に回収されることになる。
【００２２】
排気マニホールド７１の排気下流側に接続された排気管７７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８２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５０（以下、ＤＰＦという）とが接続される。各気筒から排気マニホールド７１に排出された排気ガスは、排気管７７、排気絞り装置８２及びＤＰＦ５０を経由して浄化処理をされてから外部に放出される。
【００２３】
ＤＰＦ５０は、排気ガス中のＰＭ等を捕集するためのものである。実施形態のＤＰＦ５０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、例えば白金等のディーゼル酸化触媒５３とスートフィルタ５４とを直列に並べて収容してなるものである。実施形態では、フィルタケース５２内のうち排気上流側にディーゼル酸化触媒５３が配置され、排気下流側にスートフィルタ５４が配置されている。スートフィルタ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。
【００２４】
ケーシング５１の一側部には、排気管７６のうち排気絞り装置８２より排気下流側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、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がディーゼル酸化触媒５３及びスートフィルタ５４の周囲を囲うように充填されている。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。
【００２５】
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。
【００２６】
ＤＰＦ５０には、検出手段の一例として、ＤＰＦ５０内の排気ガス温度を検出するＤＰＦ温度センサ２６が設けられている。実施形態のＤＰＦ温度センサ２６は、ケーシング５１及びフィルタケース５２を貫通して装着されており、その先端はディーゼル酸化触媒５３とスートフィルタ５４との間に位置させている。
【００２７】
また、ＤＰＦ５０には、検出手段の一例として、スートフィルタ５４の詰まり状態を検出する差圧センサ６８が設けられている。実施形態の差圧センサ６８は、ＤＰＦ５０内におけるスートフィルタ５４を挟んだ上下流間の圧力差（差圧）を検出するものである。この場合、排気ガス導入管６５の蓋体６７に、差圧センサ６８を構成する上流側排気圧センサ６８ａが装着され、スートフィルタ５４と共鳴室６３との間に、下流側排気圧センサ６８ｂが装着されている。ＤＰＦ５０上下流間の圧力差とＤＰＦ５０内のＰＭ堆積量との間に一定の法則性があることはよく知られている。実施形態では、差圧センサ６８にて検出される圧力差からＤＰＦ５０内のＰＭ堆積量を推定し、当該推定結果に基づいて吸気絞り装置８１並びにコモンレール１２０を作動させることにより、スートフィルタ５４の再生制御（ＤＰＦ再生制御）が実行される。
【００２８】
なお、スートフィルタ５４の詰まり状態を検出するのは、差圧センサ６８に限らず、ＤＰＦ５０内におけるスートフィルタ５４上流側の圧力を検出する排気圧センサであってもよい。排気圧センサを採用した場合は、スートフィルタ５４にＰＭが堆積していない新品時のスートフィルタ５４上流側の圧力（基準圧力）と、排気圧センサにて検出された現在の圧力とを比較することによって、スートフィルタ５４の詰まり状態を判断することになる。
【００２９】
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、ディーゼル酸化触媒５３からスートフィルタ５４の順に通過して浄化処理される。排気ガス中のＰＭは、この段階でスートフィルタ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、ディーゼル酸化触媒５３及びスートフィルタ５４を通過した排気ガスが排気排出口６１から放出される。
【００３０】
排気ガスがディーゼル酸化触媒５３及びスートフィルタ５４を通過するに際して、排気ガス温度が再生境界温度（例えば約３００℃程度）を超えていれば、ディーゼル酸化触媒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、スートフィルタ５４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５４のＰＭ捕集能力が回復（ＤＰＦ５０が再生）することになる。
【００３１】
（２）．エンジンの制御関連の構成
次に、図１、図３及び図４等を参照しながら、エンジン７０の制御関連の構成を説明する。図１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１１９を作動させるＥＣＵ１１を備えている。ＥＣＵ１１は、各種演算処理や制御を実行するＣＰＵ３１の他、各種データを予め固定的に記憶させたＲＯＭ３２、制御プログラムや各種データを書換可能に記憶するＥＥＰＲＯＭ３３、制御プログラムや各種データを一時的に記憶するＲＡＭ３４、時間計測用のタイマ３５、及び入出力インターフェイス等を有しており、エンジン７０又はその近傍に配置される。
【００３２】
ＥＣＵ１１の入力側には、少なくともコモンレール１２０内の燃料圧力を検出するレール圧センサ１２、燃料ポンプ１１６を回転又は停止させる電磁クラッチ１３、エンジン７０の回転速度（クランク軸７４のカムシャフト位置）を検出するエンジン速度センサ１４、インジェクタ１１５の燃料噴射回数（１行程の燃料噴射期間中の回数）を検出及び設定する噴射設定器１５、アクセル操作具（図示省略）の操作位置を検出するスロットル位置センサ１６、吸気経路中の吸気温度を検出する吸気温度センサ１７、排気経路中の排気ガス温度を検出する排気温度センサ１８、エンジン７０の冷却水温度を検出する冷却水温度センサ１９、コモンレール１２０内の燃料温度を検出する燃料温度センサ２０、後述する緊急再生モードの実行の可否を選択操作する再生許可入力手段としての緊急スイッチ２１、差圧センサ６８（上流側排気圧センサ６８ａ及び下流側排気圧センサ６８ｂ）、ＤＰＦ５０内の排気ガス温度を検出するＤＰＦ温度センサ２６、ＤＰＦ５０再生動作を禁止する再生禁止入力手段としての再生禁止ボタン２７、並びに、作業機を制動状態に維持操作する駐車ブレーキ操作手段２９の入り切り状態（制動状態か否か）を検出する駐車ブレーキ検出手段３０等が接続されている。
【００３３】
ＥＣＵ１１の出力側には、少なくとも４気筒分の各燃料噴射バルブ１１９の電磁ソレノイドがそれぞれ接続されている。すなわち、コモンレール１２０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１１９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。
【００３４】
また、ＥＣＵ１１の出力側には、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８１、エンジン７０の排気圧を調節するための排気絞り装置８２、ＥＣＵ１１の故障を警告報知するＥＣＵ故障ランプ２２、ＤＰＦ５０内における排気ガス温度の異常高温を報知する異常高温報知手段としての排気温度警告ランプ２３、ＤＰＦ５０再生動作に伴い点灯する再生ランプ２４、及び、再生禁止ボタン２７の押し操作（禁止操作）中に作動する再生禁止報知手段としての再生禁止ランプ２８が接続されている。各ランプ２２〜２４，２８の明滅に関するデータは予めＥＣＵ１１のＥＥＰＲＯＭ３３に記憶されている。詳細は後述するが、再生ランプ２４は、ＤＰＦ５０の詰り状態が規定水準以上になると作動する再生予告手段としての役割と、ＤＰＦ５０再生動作中である旨を報知する再生報知手段としての役割とを兼ねる単一の表示具を構成している。なお、図４に示すように、緊急スイッチ２１、再生禁止ボタン２７及び各ランプ２２〜２４，２８は、エンジン７０搭載対象の作業機にある計器パネル４０に設けられている。
【００３５】
緊急スイッチ２１はオルタネイト動作タイプのものである。すなわち、緊急スイッチ２１は、１回押下するとその押下位置でロックされ、もう１回押下すると元の位置に復帰するロック形のプッシュスイッチである。後述するリセット再生モードを実行してもＤＰＦ５０の詰り状態が改善しない場合において緊急スイッチ２１を押下していれば、後述する緊急再生モードに移行し得るように構成されている。再生禁止ボタン２７はモーメンタリ動作タイプのものである。すなわち、再生禁止ボタン２７は、１回の押下で１つのＯＮパルス信号を発するノンロックタイプのプッシュスイッチである。オペレータが再生禁止ボタン２７を押下している間は、エンジン７０における現状の駆動状態を維持して、自動補助再生モード及びリセット再生モードの実行を禁止するように構成されている。オペレータが再生禁止ボタン２７を押下している間は、排気ガス温度が上昇するようなエンジン７０の強制駆動及びポスト噴射をさせないのである。
【００３６】
ＥＣＵ１１のＥＥＰＲＯＭ３３には、エンジン７０の回転速度ＮとトルクＴ（負荷）との関係を示す出力特性マップＭ（図３参照）が予め記憶されている。出力特性マップＭは実験等にて求められる。図３に示す出力特性マップＭでは、回転速度Ｎを横軸に、トルクＴを縦軸に採っている。出力特性マップＭは、上向き凸に描かれた実線Ｔｍｘで囲まれた領域である。実線Ｔｍｘは、各回転速度Ｎに対する最大トルクを表した最大トルク線である。この場合、エンジン７０の型式が同じであれば、ＥＣＵ１１に記憶される出力特性マップＭはいずれも同一（共通）のものになる。図３に示すように、出力特性マップＭは、排気ガス温度が再生境界温度（約３００℃程度）の場合における回転速度ＮとトルクＴとの関係を表した境界ラインＢＬによっ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、スートフィルタ５４に堆積したＰＭを酸化除去できる（酸化触媒５３の酸化作用が働く）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スートフィルタ５４に堆積する再生不能領域である。
【００３７】
ＥＣＵ１１は基本的に、出力特性マップＭと、エンジン速度センサ１４にて検出される回転速度Ｎと、スロットル位置センサ１６にて検出されるスロットル位置とに基づき、トルクＴを演算して目標燃料噴射量を求め、当該演算結果に基づきコモンレールシステム１１７を作動させるという燃料噴射制御を実行する。ここで、燃料噴射量は、各燃料噴射バルブ１１９の開弁期間を調節して、各インジェクタ１１５への噴射期間を変更することによって調節される。
【００３８】
（３）．ＤＰＦ再生制御の態様
次に、図６〜図８のフローチャート等を参照しながら、ＥＣＵ１１によるＤＰＦ５０再生制御の一例について説明する。さて、エンジン７０の制御モード（ＤＰＦ５０再生に関する制御形式）としては少なくとも、路上走行や各種作業をする通常運転モードと、ＤＰＦ５０の詰り状態が規定水準以上になると排気ガス温度を自動的に上昇させる自動補助再生モードと、ポスト噴射ＥにてＤＰＦ５０内に燃料を供給するリセット再生モード（強制再生モードと言ってもよい）と、ポスト噴射ＥにてＤＰＦ５０内に燃料を供給すると共に、エンジン７０の回転速度Ｎをハイアイドル回転速度に維持する緊急再生モードと、エンジン７０を必要最低限の駆動状態にする（作業機に必要最低限の走行機能を確保させる）リンプホームモードとがある。
【００３９】
自動補助再生モードでは、差圧センサ６８の検出情報に基づき、吸気絞り装置８１及び排気絞り装置８２の少なくとも一方を所定開度まで閉弁することによって、吸気量や排気量を制限する。そうすると、エンジン７０負荷が増大するので、これに連動してエンジン７０出力を増大させ、エンジン７０からの排気ガス温度を上昇させる。その結果、ＤＰＦ５０（スートフィルタ５４）内のＰＭを燃焼除去できることになる。
【００４０】
リセット再生モード（強制再生モード）は、自動補助再生モードを実行してもＤＰＦ５０の詰り状態が改善しない（ＰＭが残留する）場合や、エンジン７０の累積駆動時間Ｔｅが設定時間Ｔ０（例えば約１００時間程度）を超過した場合に実行されるものである。当該リセット再生モードでは、ポスト噴射ＥにてＤＰＦ５０内に燃料を供給し、当該燃料をディーゼル酸化触媒５３にて燃焼させることによって、ＤＰＦ５０内の排気ガス温度を上昇させる（約５６０℃程度）。その結果、ＤＰＦ５０（スートフィルタ５４）内のＰＭを強制的に燃焼除去できることになる。
【００４１】
緊急再生モードは、リセット再生モードを実行してもＤＰＦ５０の詰り状態が改善しない場合に実行されるものである。当該緊急再生モードでは、前述のリセット再生モードの制御態様（ポスト噴射Ｅの実行）に加えて、エンジン７０の回転速度Ｎをハイアイドル回転速度（最高回転速度）に維持することによって、エンジン７０からの排気ガス温度を上昇させた上で、ＤＰＦ５０内でもポスト噴射Ｅにて排気ガス温度を上昇させる（約６００℃程度）。その結果、リセット再生モードよりも更に好条件の下で、ＤＰＦ５０（スートフィルタ５４）内のＰＭを強制的に燃焼除去できることになる。
【００４２】
リンプホームモードは、緊急再生モードを実行してもＤＰＦ５０の詰り状態が改善せずＰＭが過堆積（ＰＭが暴走燃焼する可能性が高い状態）になっている場合や、ＤＰＦ５０内でＰＭの暴走燃焼が発生してしまった場合に実行されるものである。当該リンプホームモードでは、エンジン７０出力（回転速度Ｎ及びトルクＴ）の上限、並びに、エンジン７０の駆動可能時間を制限することによって、エンジン７０を必要最低限の駆動状態に保持する。その結果、作業機を例えば作業場所から脱出させたり販売店・サービスセンタに移動させたりできる。つまり、作業機に必要最低限の走行機能を確保できることになる。
【００４３】
上記の各モードに関する説明から分かるように、例えばエンジン７０、吸気絞り装置８１、排気絞り装置８２並びにコモンレールシステム１１７等がＤＰＦ５０再生動作に関与する部材である。これら７０，８１，８２，１１７がＤＰＦ５０内のＰＭを燃焼除去するための再生装置を構成している。
【００４４】
図６〜図８に示すように、これら各モードはＥＣＵ１１の指令に基づき実行される。すなわち、図６〜図８のフローチャートにて示すアルゴリズムは、ＥＥＰＲＯＭ３３に記憶されている。そして、当該アルゴリズムをＲＡＭ３４に呼び出してからＣＰＵ３１にて処理することによって、前述の各モードが実行されることになる。大まかに言って、図６に示すＳ０１〜Ｓ０６のステップが通常運転モードに相当し、Ｓ０８のステップが自動補助再生モードに相当する。図６に示すＳ１６のステップがリセット再生モードに相当し、図７に示すＳ２２のステップが緊急再生モードに相当する。そして、図７に示すＳ２６のステップがリンプホームモードに相当する。
【００４５】
図６及び図７のフローチャートに示すように、ＤＰＦ５０再生制御では、まずエンジン７０の累積駆動時間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、ＥＣＵ１１におけるタイマ３５の時間情報を用いて計測され、ＥＥＰＲＯＭ３３に格納・蓄積される。
【００４６】
累積駆動時間Ｔｅが設定時間Ｔ０以上であれば（Ｓ０１：ＹＥＳ）、後述するステップＳ１１へ移行する。累積駆動時間Ｔｅが設定時間Ｔ０未満であれば（Ｓ０１：ＮＯ）、次いで、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と判断した場合は（Ｓ０２：ＮＯ）、ステップＳ０１に戻って通常運転モードを続行する。実施形態の規定量は例えば８ｇ／ｌに設定される。ＰＭ堆積量が規定量以上と判断した場合は（Ｓ０２：ＮＯ）、タイマ３５の時間情報に基づく計測を開始して再生ランプ２４を低速点滅させることによって（Ｓ０３）、オペレータにＤＰＦ５０再生動作（自動補助再生モード）の実行を予告する。この場合、再生ランプ２４の点滅周波数は例えば１Ｈｚに設定される。
【００４７】
次いで、再生禁止ボタン２７が押し操作（禁止操作）中か否かを判別し（Ｓ０４）、押し操作中であれば（Ｓ０４：ＯＮ）、再生禁止ランプ２８を点灯させ（Ｓ０５）、その後ステップＳ０３に戻る。このため、Ｓ０３〜Ｓ０５のステップでは、ＰＭ堆積量が規定量以上であるにも拘らず、エンジン７０の制御モードが通常運転モードのままであり、エンジン７０における現状の駆動状態が維持されることになる。すなわち、自動補助再生モードへの移行（ＤＰＦ５０再生動作、若しくは再生装置の作動と言ってもよい）が禁止されるのである。また、再生禁止ボタン２７を押し操作している間は、再生禁止ランプ２８の点灯にて、ＤＰＦ５０再生動作（自動補助再生モード）を禁止している事実をオペレータの視覚にも訴えており、オペレータの注意を確実に喚起させている。
【００４８】
ステップＳ０４において、再生禁止ボタン２７が押し操作中でなければ（Ｓ０４：ＯＦＦ）、再生ランプ２４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）。所定時間が経過していなければ（Ｓ０６：ＮＯ）、そのままステップＳ０３に戻る。所定時間が経過したら（Ｓ０６：ＹＥＳ）、再生禁止ランプ２８を消灯させる一方で、低速点滅していた再生ランプ２４を点灯させてから（Ｓ０７）、自動補助再生モードを実行する（Ｓ０８）。
【００４９】
このようにＤＰＦ５０再生予告と、その後のＤＰＦ５０再生報知（再生装置作動中の事実）とを、再生ランプ２４の明滅態様を異ならせることによって表示すると、ＤＰＦ５０再生予告によって、その後に生ずるトルクＴ変動の衝撃やエンジン７０音の変化を、オペレータは前もって想定できる。また、ＤＰＦ５０再生報知によって、オペレータは、ＤＰＦ５０再生動作への移行も簡単に把握できる。従って、ＤＰＦ５０再生動作に起因するオペレータの違和感をなくせる。しかも、再生ランプ２４の明滅態様だけで、ＤＰＦ５０再生予告とＤＰＦ５０再生報知とを区別して認識できるので、ＤＰＦ５０再生動作の有無を把握し易い。その上、再生予告手段及び再生報知手段をそれぞれ設ける必要がなく、この種の表示具のコスト削減にも寄与できる。
【００５０】
自動補助再生モードでは前述の通り、吸気絞り装置８１及び排気絞り装置８２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、これに伴いエンジン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、ＤＰＦ５０内のＰＭが燃焼除去され、ＤＰＦ５０のＰＭ捕集能力が回復する。実施形態の自動補助再生モードは、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８１や排気絞り装置８２の開度がこれを狭める前の元の状態に戻る。
【００５１】
自動補助再生モードの実行後は再び、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、当該推定結果が許容量以下か否かを判別する（Ｓ０９）。ＰＭ堆積量が許容量以下と判断した場合は（Ｓ０９：ＹＥＳ）、再生ランプ２４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。実施形態の許容量は例えば４ｇ／ｌに設定される。ＰＭ堆積量が許容量を超過していると判断した場合は（Ｓ０９：ＮＯ）、自動補助再生モード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３５の時間情報に基づく計測を開始して再生ランプ２４を低速点滅させ（Ｓ１１）、オペレータにＤＰＦ５０再生動作（リセット再生モード）の実行を予告する。この場合、再生ランプ２４の点滅周波数は、自動補助再生モードの場合と同様に、例えば１Ｈｚに設定される。
【００５２】
次いで、再生禁止ボタン２７が押し操作中か否かを判別し（Ｓ１２）、押し操作中であれば（Ｓ０４：ＯＮ）、再生禁止ランプ２８を点灯させ（Ｓ１３）、その後ステップＳ１１に戻る。従って、Ｓ１１〜Ｓ１３のステップでは、ＤＰＦ５０の詰り状態が改善しないにも拘らず、エンジン７０における現状の駆動状態が維持され、リセット再生モードへの移行が禁止される。またこの場合も、再生禁止ボタン２７を押し操作している間は、再生禁止ランプ２８の点灯にて、ＤＰＦ５０再生動作（リセット再生モード）禁止の事実をオペレータの視覚にも訴えており、オペレータの注意を確実に喚起させている。
【００５３】
ステップＳ１２において、再生禁止ボタン２７が押し操作中でなければ（Ｓ１２：ＯＦＦ）、再生ランプ２４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）。所定時間が経過していなければ（Ｓ１４：ＮＯ）、そのままステップＳ１１に戻る。所定時間が経過したら（Ｓ１４：ＹＥＳ）、再生禁止ランプ２８を消灯させる一方で、低速点滅していた再生ランプ２４を点灯させてから（Ｓ１５）、リセット再生モードを実行する（Ｓ１６）。
【００５４】
リセット再生モードでは前述の通り、コモンレールシステム１１７のポスト噴射ＥにてＤＰＦ５０内に燃料を供給し、当該燃料をディーゼル酸化触媒５３にて燃焼させることによって、ＤＰＦ５０内の排気ガス温度を上昇させる。その結果、ＤＰＦ５０内のＰＭが強制的に燃焼除去され、ＤＰＦ５０のＰＭ捕集能力が回復する。実施形態のリセット再生モードは、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１１７がポスト噴射Ｅを行わなくなる。なお、リセット再生モードを実行したら、エンジン７０の累積駆動時間Ｔｅは一旦リセットされ、タイマ３５の時間情報を用いて新たに計測される。
【００５５】
リセット再生モードの実行後は、ＤＰＦ温度センサ２６にて検出されたＤＰＦ５０内の排気ガス温度ＴＰが予め設定された下限温度ＴＰ０以下か否かを判別する（Ｓ１７）。下限温度ＴＰ０は、再生境界温度（例えば３００℃程度）を下回る温度になっている。すなわち、下限温度ＴＰ０としては、ＰＭが酸化除去されずにスートフィルタ５４に堆積する再生不能な温度が採用される。実施形態の下限温度ＴＰ０は、例えば約２５０℃程度に設定される。ＤＰＦ５０内の排気ガス温度ＴＰが下限温度ＴＰ０を超えていれば（Ｓ１７：ＮＯ）、ステップＳ１０に移行して再生ランプ２４を消灯させ、リセット再生モードの終了を報知する。そして、ステップＳ０１に戻って通常運転モードを実行する。
【００５６】
ＤＰＦ５０内の排気ガス温度ＴＰが下限温度ＴＰ０以下ならば（Ｓ１７：ＹＥＳ）、リセット再生モードを実行したにも拘らず、排気ガス温度が上がらずにＤＰＦ５０内のＰＭを除去できていない（詰り状態が改善しない）状態にある。そこで、再生ランプ２４を高速点滅させ（Ｓ１８）、オペレータにＤＰＦ５０再生動作（緊急再生モード）の実行を予告する。この場合、再生ランプ２４の点滅周波数は、自動補助再生モード及びリセット再生モードの場合と異なる周波数に設定される。例えば緊急再生モード予告用の再生ランプ２４の点滅周波数は２Ｈｚに設定される。
【００５７】
次いで、緊急スイッチ２１と駐車ブレーキ操作手段２９との両方が入り状態か否かを判別する（Ｓ１９）。これは、緊急再生モードにおいてエンジン７０の回転速度Ｎを大幅に高めるため、オペレータが意図して作業機の走行及び各種作業を停止させない限り、緊急再生モードへの移行を禁止することを意図したものである。緊急スイッチ２１と駐車ブレーキ操作手段２９との両方が入り状態であれば（Ｓ１９：ＹＥＳ）、高速点滅していた再生ランプ２４を点灯させてから（Ｓ２１）、緊急再生モードを実行する（Ｓ２２）。なお、緊急スイッチ２１だけの入り切り状態を判別したり、駐車ブレーキ操作手段２９だけの入り切り状態を判別したりしても差し支えない。但し、緊急スイッチ２１と駐車ブレーキ操作手段２９との両方が揃うことによって、緊急再生モード実行に対するインターロック構造（誤作動防止構造）としてはより効果を発揮する。
【００５８】
緊急再生モードでは前述の通り、コモンレールシステム１１７のポスト噴射ＥにてＤＰＦ５０内に燃料を供給し、当該燃料をディーゼル酸化触媒５３にて燃焼させる。これに加えて、コモンレールシステム１１７の電子制御にて各気筒への燃料の噴射状態を調節し、エンジン７０の回転速度Ｎをハイアイドル回転速度（最高回転速度）に維持する。このため、エンジン７０からの排気ガス温度を上昇させた上で、ＤＰＦ５０内でもポスト噴射Ｅにて排気ガス温度を上昇させることになる（約６００℃程度）。その結果、リセット再生モードよりも更に好条件の下で、ＤＰＦ５０内のＰＭを強制的に燃焼除去でき、ＤＰＦ５０のＰＭ捕集能力を回復できる。実施形態の緊急再生モードは、例えば約１５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１１７がポスト噴射Ｅを行わなくなると共に、各気筒への燃料の噴射状態を調節して、エンジン７０の回転速度Ｎをハイアイドル固定前の元の回転速度に戻す。
【００５９】
緊急再生モードの実行後は、ＤＰＦ温度センサ２６にて検出されたＤＰＦ５０内の排気ガス温度ＴＰが下限温度ＴＰ０以下か否かを判別する（Ｓ２３）。ＤＰＦ５０内の排気ガス温度ＴＰが下限温度ＴＰ０を超えていれば（Ｓ２３：ＮＯ）、ステップＳ１０に移行して再生ランプ２４を消灯させ、緊急再生モードの終了を報知する。そして、ステップＳ０１に戻って通常運転モードを実行する。
【００６０】
ＤＰＦ５０内の排気ガス温度ＴＰが下限温度ＴＰ０以下ならば（Ｓ２３：ＹＥＳ）、リセット再生モードを実行したにも拘らず、排気ガス温度が上がらずにＤＰＦ５０の詰り状態が改善しないＰＭ過堆積の状態にある。この場合はＰＭ暴走燃焼の可能性が懸念されるため、リンプホームフラグＬＦをセットしてから（ＬＦ＝１、Ｓ２４）、リンプホームモードを実行する（Ｓ２５）。リンプホームモードでは前述の通り、エンジン７０出力（回転速度Ｎ及びトルクＴ）の上限値Ｎｍｘ，Ｔｍｘ、並びに、エンジン７０の駆動可能時間Ｔｍｘを制限することによって、エンジン７０を必要最低限の駆動状態に保持する。その結果、作業機において必要最低限の走行機能を確保できる。
【００６１】
なお、リンプホームフラグＬＦは、過去にリンプホームモードを実行したか否かの事実に対応するものであり、ＥＣＵ１１に通信端末線を介して接続される外部ツール（例えば販売店・サービスセンタにある）を用いない限り、リセットされない設定になっている。従って、一旦リンプホームモードを実行したら、販売店・サービスセンタにて点検整備してリンプホームフラグＬＦをリセットしないと、他のモードへの復帰ができなくしているのである。
【００６２】
また、リンプホームモードでは、エンジン７０における現状の回転速度Ｎ及びトルクＴが上限閾値Ｎｍｘ，Ｔｍｘより大きい場合に、エンジン７０の回転速度Ｎ及びトルクＴを上限閾値Ｎｍｘ，Ｔｍｘまで徐々に低下させるように設定されている。このため、リンプホームモードに移行した場合に、回転速度Ｎ及びトルクＴが急激に変化（低下）のを防止して、リンプホームモード実行時におけるオペレータの違和感をなくし、オペレータが対応できずにエンジンストールを招くといった問題を回避できるのである。
【００６３】
ところで、ステップＳ１９において、緊急スイッチ２１と駐車ブレーキ操作手段２９との両方が入り状態でなければ（Ｓ１９：ＮＯ）、再生ランプ２４高速点滅開始から所定時間（例えば３０分）経過したか否かを判別する（Ｓ２０）。所定時間が経過していなければ（Ｓ２０：ＮＯ）、そのままステップＳ１８に戻る。所定時間が経過していたら（Ｓ２０：ＹＥＳ）、緊急再生モードを実行すべきにも拘らずそれを怠っているため、ＤＰＦ５０内はＰＭ過堆積の状態にあると解される。そこで、リンプホームフラグＬＦをセットしてから（ＬＦ＝１、Ｓ２４）、リンプホームモードを実行することになる（Ｓ２５）。
【００６４】
さて、実施形態のＥＣＵ１１は、ＤＰＦ５０再生制御の実行中に、図８に示す割り込み処理を実行するように構成されている。当該割り込み処理は、適宜時間間隔にてＤＰＦ温度センサ２６の検出結果をチェックするというものである。この場合、図８のフローチャートに示すように、リンプホームフラグＬＦがリセットされているか否かを判別し（Ｓ３１）、リンプホームフラグＬＦがセット状態であれば（Ｓ３１：ＮＯ）、未だにリンプホームモードから他のモードへ復帰できない状態なので、ステップＳ２５に移行し、リンプホームモードを実行する。
【００６５】
リンプホームフラグＬＦがリセット状態であれば（Ｓ３１：ＹＥＳ）、ＤＰＦ温度センサ２６にて検出されたＤＰＦ５０内の排気ガス温度ＴＰが予め設定された異常温度ＴＰｅｘを超えているか否かを判別し（Ｓ３２）、異常温度ＴＰｅｘを超えている場合に（Ｓ３２：ＹＥＳ）、異常高温報知手段としての排気温度警告ランプ２３を点灯させてから（Ｓ３３）、リンプホームフラグＬＦをセットする（Ｓ３４）。そして、ステップＳ２５に移行してリンプホームモードを実行するのである。実施形態の異常温度ＴＰｅｘは、例えば約８００℃程度に設定される。ＤＰＦ５０内の排気ガス温度ＴＰが異常温度ＴＰｅｘを超える状態とは過堆積のＰＭが暴走燃焼したものと解され、この場合はＤＰＦ５０が破損（溶損）したり、過剰なエミッション（大気汚染物質）を排出したりするおそれがある。そこで、速やかにリンプホームモードに移行させるのである。
【００６６】
なお、差圧センサ６８の検出結果から異常差圧が生じているか否かを判別し、異常差圧が生じている場合にリンプホームモードに移行するという割り込み処理も採用できる。異常差圧が生じている場合は、ＰＭ暴走燃焼の可能性が懸念されるＰＭ過堆積の状態にあると解される。従って、この場合も、速やかにリンプホームモードに移行させるのが望ましいのである。
【００６７】
（４）．まとめ
上記の記載並びに図１、図５及び図６から明らかなように、エンジン７０の排気経路７７に配置された排気ガス浄化装置５０と、前記排気ガス浄化装置５０内の粒子状物質を燃焼除去するための再生装置７０，８１，８２，１１７と、前記排気ガス浄化装置５０の詰り状態が規定水準以上になると作動する再生予告手段２４と、前記再生装置７０，８１，８２，１１７が作動中である旨を報知する再生報知手段２４とを備えており、前記再生装置７０，８１，８２，１１７を作動させる前に前記再生予告手段２４が作動するように構成されているから、前記再生予告によって、その後に生ずるトルクＴ変動の衝撃や前記エンジン７０音の変化を、オペレータは前もって想定できる。また、前記再生報知によって、オペレータは、前記排気ガス浄化装置５０再生動作への移行も簡単に把握できる。従って、前記排気ガス浄化装置５０再生動作に起因するオペレータの違和感をなくせるという効果を奏する。例えば、オペレータが前記エンジン７０音を頼りに実行する緻密作業を阻害しかねない前記排気ガス浄化装置５０再生動作の欠点を補えることになる。
【００６８】
上記の記載並びに図１、図５及び図６から明らかなように、前記再生予告手段２４及び前記再生報知手段２４は単一の表示具２４からなっており、再生予告と再生報知とを異なる態様にて表示するように構成されているから、前記単一の表示具を用いたものでありながら、前記異なる態様によって前記再生予告と前記再生報知とを区別して認識できることになる。このため、オペレータが前記排気ガス浄化装置５０再生動作の有無を把握し易いという効果を奏する。その上、前記再生予告手段２４及び前記再生報知手段２４をそれぞれ個別に設ける必要がなく、この種の表示具２４のコスト削減にも寄与できる。
【００６９】
上記の記載並びに図１、図５及び図６から明らかなように、前記排気ガス浄化装置５０の再生動作を禁止する再生禁止入力手段２７を備えており、前記再生禁止入力手段２７の禁止操作中は、前記排気ガス浄化装置５０の詰り状態に拘らず、前記再生装置７０，８１，８２，１１７を作動させない（前記排気ガス浄化装置５０の再生動作を禁止する）ように構成されているから、前記エンジン７０搭載対象の作業機の状態等に応じ、オペレータの意思によって、前記排気ガス浄化装置５０の再生動作を禁止できる。このため、前記排気ガス浄化装置５０の粒子状物質捕集能力を回復させる再生制御を自動的に実行できるものでありながら、オペレータが前記エンジン７０音を頼りに実行する緻密作業をスムーズに行えるという効果を奏する。つまり、前記緻密作業を阻害しかねない前記排気ガス浄化装置５０再生動作の欠点をなくせるのである。
【００７０】
上記の記載並びに図１、図５及び図６から明らかなように、前記再生禁止入力手段２７の禁止操作中に作動する再生禁止報知手段２８を備えているから、前記再生禁止入力手段２７を禁止操作している間は、前記再生禁止報知手段２８の報知にて、前記排気ガス浄化装置５０再生動作を禁止している事実をオペレータの視覚にも訴えることができ、オペレータの注意を確実に喚起できる。前記再生禁止報知手段２８の状態を確認することで、再生禁止中か否かを容易に確認できるという利点もある。
【００７１】
上記の記載並びに、図１、図６及び図７から明らかなように、コモンレール式エンジン７０の排気経路７７に配置された排気ガス浄化装置５０と、前記排気ガス浄化装置５０内の粒子状物質を燃焼除去するための再生装置７０，８１，８２，１１７とを備えており、ポスト噴射Ｅにて燃料を前記排気ガス浄化装置５０内に供給するリセット再生モードを実行しても、前記排気ガス浄化装置５０の詰り状態が改善しない場合は、ポスト噴射Ｅにて燃料を前記排気ガス浄化装置５０内に供給し且つ前記エンジン７０の回転速度Ｎを所定値（ハイアイドル回転速度）に維持する緊急再生モードを実行するように構成されているから、前記排気ガス浄化装置５０内の粒子状物質が暴走燃焼を招来しかねない過堆積の状態まで増加するのを防止でき、前記排気ガス浄化装置５０内で粒子状物質の暴走燃焼が生ずるのを抑制できる。従って、粒子状物質の過堆積に起因する前記排気ガス浄化装置５０や前記エンジン７０の故障を未然に防止できる。
【００７２】
上記の記載並びに図１及び図５〜図７から明らかなように、前記排気ガス浄化装置５０の詰り状態が規定水準以上になると作動する再生予告手段２４と、前記再生装置７０，８１，８２，１１７の作動を許可する再生許可入力手段２１とを備えており、前記リセット再生モードを実行しても前記排気ガス浄化装置５０の詰り状態が改善しない場合は、前記再生予告手段２４を作動させ、前記再生予告手段２４の作動下において前記再生許可入力手段２１の許可操作をしていれば、前記緊急再生モードを実行するように構成されているから、オペレータの意思がなければ前記緊急再生モードを実行しないことになる。このため、前記エンジン７０の回転速度Ｎが大幅に上昇する前記緊急再生モードにおいて、トルクＴ変動の衝撃や前記エンジン７０音の変化を、オペレータが予め想定できる。従って、例えば前記エンジン搭載対象の作業機が急激に加速したりする不測の事態の招来を回避できる。
【００７３】
上記の記載並びに図１及び図６〜図８から明らかなように、前記エンジン７０を搭載した作業機を制動状態に維持操作する駐車ブレーキ操作手段２９を備えており、前記駐車ブレーキ操作手段２９の制動操作をしていない場合は、前記排気ガス浄化装置５０の詰り状態及び前記再生許可入力手段２１の操作状態に拘らず、前記緊急再生モードを実行しないように構成されているから、オペレータが意図して前記作業機の走行及び各種作業を停止させない限り、前記緊急再生モードへの移行を禁止できる。このため、前記エンジン７０の回転速度Ｎが大幅に上昇する前記緊急再生モードにおいて、例えば前記作業機が急激に加速したりする不測の事態の招来を確実に回避できる。すなわち、前記緊急再生モード実行に対するインターロック構造（誤作動防止構造）として、より高い効果を発揮できる。
【００７４】
上記の記載並びに図１及び図６〜図８から明らかなように、前記緊急再生モードの実行後に前記排気ガス浄化装置５０の詰り状態が改善した場合は、通常運転モードに戻るように構成されているから、オペレータが例えばモード変更のための戻し操作等をする必要がない。従って、手間が省けてオペレータの操作負担を軽減できる。
【００７５】
上記の記載並びに図１、図７及び図８から明らかなように、エンジン７０の排気経路７７に配置された排気ガス浄化装置５０を備えており、前記排気ガス浄化装置５０内の排気ガス温度ＴＰが異常温度ＴＰｅｘ以上になると、前記エンジン７０の回転速度Ｎ及びトルクＴの上限閾値Ｎｍｘ，Ｔｍｘ、並びに、前記エンジン７０の駆動可能時間を制限するリンプホームモードを実行するように構成されているから、前記排気ガス浄化装置５０内で粒子状物質の暴走燃焼が生じたと考えられる状態では、前記リンプホームモードの実行によって、前記エンジン７０を必要最低限の駆動状態に保持することになる。つまり、前記エンジンを搭載した作業機に必要最低限の走行機能を確保できる。従って、前記排気ガス浄化装置５０の破損（溶損）や過度のエミッション排出を防止しながら、前記作業機を例えば作業場所から脱出させたり販売店・サービスセンタに移動させたりでき、前記作業機を安全な場所まで避難させることが可能になる。
【００７６】
上記の記載並びに図１、図７及び図８から明らかなように、前記リンプホームモードの実行後は、前記エンジン７０を再起動させても前記リンプホームモード以外のモードに移行不能に構成されているから、前記リンプホームモードを一旦実行したら、前記排気ガス浄化装置５０の損傷可能性は高いが、例えば販売店・サービスセンタにて必ず点検整備することが必要になる。このため、前記排気ガス浄化装置５０を損傷状態で使用するおそれを回避でき、過度のエミッション排出を防止できるという利点がある。
【００７７】
上記の記載並びに図１、図７及び図８から明らかなように、前記リンプホームモードの実行中において、前記エンジン７０における現状の回転速度Ｎ及びトルクＴが前記上限閾値Ｎｍｘ，Ｔｍｘより大きい場合は、前記エンジン７０の回転速度Ｎ及びトルクＴを前記上限閾値Ｎｍｘ，Ｔｍｘまで徐々に低下させるように構成されているから、前記リンプホームモードに移行した場合に、前記回転速度Ｎ及び前記トルクＴが急激に変化（低下）のを防止できる。このため、前記リンプホームモード実行時におけるオペレータの違和感をなくし、オペレータが対応できずにエンジンストールを招くといった問題を回避できるという効果を奏する。
【００７８】
上記の記載並びに図１、図７及び図８から明らかなように、前記排気ガス浄化装置５０内の排気ガス温度ＴＰが異常温度ＴＰｅｘ以上である場合に作動する異常高温報知手段２３を備えているから、前記異常高温報知手段２３の報知にて、オペレータに排気ガス温度異常（暴走燃焼）を知らせることができ、前記排気ガス浄化装置５０の溶損といった被害の拡大を防止する一助になるという効果を奏する。
【００７９】
（５）．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。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、本願発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。
【符号の説明】
【００８０】
１１ ＥＣＵ
２１ 緊急スイッチ（再生許可入力手段）
２３ 排気温度警告ランプ（異常高温報知手段）
２４ 再生ランプ（再生予告手段兼再生報知手段）
２６ ＤＰＦ温度センサ
２７ 再生禁止ボタン（再生禁止入力手段）
２８ 再生禁止ランプ（再生禁止報知手段）
２９ 駐車ブレーキ操作手段
５０ ＤＰＦ（排気ガス浄化装置）
７０ エンジン
１１７ コモンレールシステム
１２０ コモンレール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コモンレール式エンジンの排気経路に配置された排気ガス浄化装置と、前記排気ガス浄化装置内の粒子状物質を燃焼除去するための再生装置とを備えており、
ポスト噴射にて燃料を前記排気ガス浄化装置内に供給するリセット再生モードを実行しても、前記排気ガス浄化装置の詰り状態が改善しない場合は、ポスト噴射にて燃料を前記排気ガス浄化装置内に供給し且つ前記エンジンの回転速度を所定値に維持する緊急再生モードを実行するように構成されている、
排気ガス浄化システム。
【請求項２】
前記排気ガス浄化装置の詰り状態が規定水準以上になると作動する再生予告手段と、前記再生装置の作動を許可する再生許可入力手段とを備えており、
前記リセット再生モードを実行しても前記排気ガス浄化装置の詰り状態が改善しない場合は、前記再生予告手段を作動させ、前記再生予告手段の作動下において前記再生許可入力手段の許可操作をしていれば、前記緊急再生モードを実行す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システム。
【請求項３】
前記エンジンを搭載した作業機を制動状態に維持操作する駐車ブレーキ操作手段を備えており、
前記駐車ブレーキ操作手段の制動操作をしていない場合は、前記排気ガス浄化装置の詰り状態及び前記再生許可入力手段の操作状態に拘らず、前記緊急再生モードを実行しないように構成されている、
請求項２に記載した排気ガス浄化システム。
【請求項４】
前記緊急再生モードの実行後に前記排気ガス浄化装置の詰り状態が改善した場合は、通常運転モードに戻るように構成されている、
請求項１〜３のうちいずれかに記載した排気ガス浄化システム。
【請求項１】
コモンレール式エンジンの排気経路に配置された排気ガス浄化装置と、前記排気ガス浄化装置内の粒子状物質を燃焼除去するための再生装置とを備えており、
ポスト噴射にて燃料を前記排気ガス浄化装置内に供給するリセット再生モードを実行しても、前記排気ガス浄化装置の詰り状態が改善しない場合は、ポスト噴射にて燃料を前記排気ガス浄化装置内に供給し且つ前記エンジンの回転速度を所定値に維持する緊急再生モードを実行するように構成されている、
排気ガス浄化システム。
【請求項２】
前記排気ガス浄化装置の詰り状態が規定水準以上になると作動する再生予告手段と、前記再生装置の作動を許可する再生許可入力手段とを備えており、
前記リセット再生モードを実行しても前記排気ガス浄化装置の詰り状態が改善しない場合は、前記再生予告手段を作動させ、前記再生予告手段の作動下において前記再生許可入力手段の許可操作をしていれば、前記緊急再生モードを実行す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システム。
【請求項３】
前記エンジンを搭載した作業機を制動状態に維持操作する駐車ブレーキ操作手段を備えており、
前記駐車ブレーキ操作手段の制動操作をしていない場合は、前記排気ガス浄化装置の詰り状態及び前記再生許可入力手段の操作状態に拘らず、前記緊急再生モードを実行しないように構成されている、
請求項２に記載した排気ガス浄化システム。
【請求項４】
前記緊急再生モードの実行後に前記排気ガス浄化装置の詰り状態が改善した場合は、通常運転モードに戻るように構成されている、
請求項１〜３のうちいずれかに記載した排気ガス浄化システム。
【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２０１１−２３６７６６（Ｐ２０１１−２３６７６６Ａ）
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０７３４５（Ｐ２０１０−１０７３４５）
【出願日】平成２２年５月７日（２０１０．５．７）
【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２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月７日（２０１０．５．７）
【出願人】（０００００６７８１）ヤンマー株式会社 (3,810)
【Ｆターム（参考）】
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