专利名称：排气气体净化系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种例如装设在建筑机械、农作机和柴油机发电机这样的作业机械中的发动机的排气气体净化系统。
背景技术：
最近，随着对柴油发动机(以下简称为发动机)应用高级的排气气体限制，正逐步希望在装设有发动机的建筑机械、农作机和柴油机发电机等中，装设对排气气体中的大气污染物质进行净化处理的排气气体净化装置。作为排气气体净化装置，公知柴油微粒过滤器(以下称作DPF)(参照专利文献1、2)。DPF用于捕集排气气体中的颗粒状物质(以下称作PM)等。在该情况下，当利用DPF捕集到的PM超过规定量时，DPF内的流通阻力增大而使发动机的输出下降，所以，也经常使排气气体升温而将堆积在DPF的PM去除，使DPF的PM捕集能力恢复(使DPF再生)。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开2000 - 145430号公报专利文献2 日本特开2003 - 27922号公报
发明内容
发明要解决的问题另外，发动机装设在例如建筑机械、农作机和柴油机发电机这样的多种多样的作业机械中。因此，在带DPF的发动机中，有时即使提高了排气气体温度而执行DPF再生动作，DPF的净化能力也未充分恢复(再生不充分的情况)。关于这一点，当带DPF的发动机是共轨式结构(燃料喷射装置是共轨型结构)时，采用以次后喷射(日文# 7卜噴射)方式将燃料供给到DPF内而使PM燃烧的这一积极的加热方式，能够促进DPF再生。但是，在以次后喷射方式将燃料供给到DPF内而使PM积极燃烧的这一做法中，存在如下问题当次后喷射的频率较高时(次数增多时)，不只大幅地增加耗油量，而且未燃烧的燃料残留在发动机的各气缸内，稀释机油，导致发动机的耐久性下降。因此，本发明的技术课题在于，提供一种对上述现状进行研究而改进了的排气气体净化系统。用于解决问题的方案技术方案I的发明的排气气体净化系统构成为具有配置在共轨式发动机的排气路径中的排气气体净化装置，该排气气体净化系统能够执行将堆积在上述排气气体净化装置内的颗粒状物质燃烧而去除的多个再生模式，作为上述多个再生模式中的一个再生模式，具有初始化再生模式，该初始化再生模式是当上述发动机的累积驱动时间到达预先设定的设定时间以上时，无论上述排气气体净化装置的堵塞状态如何，都以次后喷射方式将燃料供给到上述排气气体净化装置内。
技术方案2的发明在技术方案I所述的排气气体净化系统的基础上，该排气气体净化系统具备再生预告部件，其唤起用于催促上述各再生模式的执行的注意；再生允许输入部件，其允许上述各再生模式的执行，在上述再生预告部件工作的状态下，在上述再生允许输入部件为非操作状态的情况下，不执行上述初始化再生模式。技术方案3的发明在技术方案2所述的排气气体净化系统的基础上，在上述再生允许输入部件的非操作状态持续了规定的放置时间以上的情况下，上述再生预告部件以与催促上述初始化再生模式的执行的工作形态不同的警告形态进行工作。技术方案4的发明在技术方案3所述的排气气体净化系统的基础上，当在上述再生预告部件以上述警告形态进行工作的过程中切断了电源时，在上述电源恢复后使上述再生预告部件重新以上述警告形态进行工作。技术方案5的发明在技术方案3或技术方案4所述的排气气体净化系统的基础上，该排气气体净化系统具有对装设有上述发动机的作业机械的行驶系统进行操作的行驶系统操作部件，在上述再生预告部件以上述警告形态进行了工作的情况下，利用随后的上述再生允许输入部件的允许操作，和与上述作业机械的行驶停止状态相对应的上述行驶系统操作部件的操作，转移为以次后喷射方式将燃料供给到上述排气气体净化装置内且将发动机转速维持为规定值的紧急再生模式。发明效果采用技术方案I的发明，排气气体净化系统构成为具有配置在共轨式发动机的排气路径中的排气气体净化装置，该排气气体净化系统能够执行将堆积在上述排气气体净化装置内的颗粒状物质燃烧去除的多个再生模式，作为上述多个再生模式中的一个再生模式，具有初始化再生模式，该初始化再生模式是当上述发动机的累积驱动时间到达预先设定的设定时间以上时，无论上述排气气体净化装置的堵塞状态如何，都以次后喷射方式将燃料供给到上述排气气体净化装置内，所以在使上述发动机累积长时间地进行了驱动的情况下，即使操作者不一一设定操作，也能执行初始化再生模式而强制性且高效地将上述排气气体净化装置内的颗粒状物质燃烧去除。也就是说，能够降低上述强制再生模式的执行频率，换言之能够降低上述次后喷射方式的执行频率。因而，起到如下效果能够使上述排气气体净化装置高效地初始化再生，且能抑制耗油量的增加，并且能够抑制由机油的稀释引发的上述发动机的耐久性的下降。采用技术方案2的发明，排气气体净化系统具备再生预告部件，其唤起用于催促上述各再生模式的执行的注意；再生允许输入部件，其允许上述各再生模式的执行，在上述再生预告部件工作了的状态下，在上述再生允许输入部件为非操作状态的情况下，不执行上述初始化再生模式，所以，能够依据发动机装设对象的作业机械的状态等，根据操作者的意图来禁止上述初始化再生模式的执行(上述排气气体净化装置的再生动作)。因此，不会在操作者完全没想到的状态下执行上述初始化再生模式，起到能使操作者顺利地进行依赖发动机声音执行的精细作业的效果。也就是说，能够将很可能妨碍上述精细作业的上述排气气体净化装置再生动作的缺点消除。采用技术方案3的发明，排气气体净化系统构成为在上述再生允许输入部件的非操作状态持续了规定的放置时间以上的情况下，上述再生预告部件以与催促上述初始化再生模式的执行的工作形态不同的警告形态进行工作，所以，当在上述排气气体净化装置需要再生的状态下继续长时间放置，使上述排气气体净化装置内的颗粒状物质增加至过量堆积的状态的可能性高的情况下，能够以与催促上述初始化再生模式的执行的工作形态不同的警告形态，唤起操作者的注意。因而，起到能够将颗粒状物质的过量堆积(进而失控燃烧)防患于未然的效果。采用技术方案4的发明，当在上述再生预告部件以上述警告形态进行工作的过程中切断了电源时，在上述电源恢复后使上述再生预告部件重新以上述警告形态进行工作，所以起到如下效果能够可靠地避免在未使上述排气气体净化装置充分再生的状态下直接使用的可能性。采用技术方案5的发明，排气气体净化系统具有对装设有上述发动机的作业机械的行驶系统进行操作的行驶系统操作部件，在上述再生预告部件以上述警告形态进行了工作的情况下，利用随后的上述再生允许输入部件的允许操作，和与上述作业机械的行驶停止状态相对应的上述行驶系统操作部件的操作，转移为以次后喷射方式将燃料供给到上述排气气体净化装置内且将发动机转速维持为规定值的紧急再生模式，所以只要不是因操作者的意图而使上述作业机械的行驶及各种作业停止，则禁止向上述紧急再生模式的转移。因此，起到如下效果能够在上述发动机转速大幅上升的上述紧急再生模式中，可靠地避免例如上述作业机械急剧加速这样的不测事件的引发。
图I是发动机的燃料系统说明图。图2是表示发动机与排气气体净化装置的关系的功能框图。图3是说明燃料的喷射正时的图。图4是输出特性图的说明图。图5是仪表板的说明图。图6是表示DPF再生控制的基本程序的流程的流程图。图7是表示通用再生程序的流程的流程图。图8是自行再生模式的流程图。图9是自动辅助再生模式的流程图。图10是手动辅助再生模式的流程图。图11是强制再生(初始化再生)模式的流程图。图12是自动紧急再生模式的流程图。图13是手动紧急再生模式的流程图。图14是跛行回家(日文U > 7° * — Λ )模式的流程图。图15是表示嵌入处理的流程图。图16是故障诊断处理的流程图，(a)是与自行再生模式相对应的流程图，(b)是与自动辅助再生模式及手动辅助再生模式相对应的流程图。图17是各再生模式的转变关系说明图。图18是与各再生模式相对应的特征表的说明图，Ca)是自行再生用特征表的图，(b)是自动辅助再生用特征表的图，(c)是手动辅助再生用特征表的图。
具体实施例方式
下面，根据
将本发明具体化的实施方式。(I).发动机及其周边的构造首先,参照图I和图2说明发动机70及其周边的构造。如图2所示,发动机70是4缸型柴油发动机，具有在上表面紧固有缸盖72的缸体75。进气歧管73与缸盖72的一侧面相连接，排气歧管71与缸盖72的另一侧面相连接。在缸体75的侧面中位于进气歧管73的下方的位置，设有向发动机70的各气缸供给燃料的共轨系统117。空气滤清器(省略图示)和用于调节发动机70的进气压(进气量)的进气节流装置81与进气管76相连接，该进气管76与进气歧管73的进气上游侧相连接。如图I所示，燃料箱118借助共轨系统117和燃料供给泵116与发动机70中的4缸量的各喷射器115相连接。各喷射器115具有电磁开闭控制型的燃料喷射阀119。共轨系统117具有圆筒状的共轨120。燃料箱118借助燃料过滤器121和低压管122与燃料供给泵116的吸入侧相连接。燃料箱118内的燃料经由燃料过滤器121和低压管122被吸入到燃料供给泵116。实施方式的燃料供给泵116配置在进气歧管73附近。另一方面，共轨120借助高压管123与燃料供给泵116的排出侧相连接。4缸量的喷射器115借助4根燃料喷射管126与共轨120相连接。在上述结构中，利用燃料供给泵116将燃料箱118的燃料加压输送到共轨120，将高压的燃料储存在共轨120中。通过分别对各燃料喷射阀119进行开闭控制，将共轨120内的高压的燃料自各喷射器115喷射到发动机70的各气缸中。即，通过对各燃料喷射阀119进行电子控制，高精度地控制自各喷射器115供给的燃料的喷射压力、喷射时刻和喷射时长(喷射量)。因而，能够减少来自发动机70的氮氧化物(N0X)，并且能够减少发动机70的噪声振动。如图3所示，共轨系统117构成为在夹着上止点(TDC)的附近执行主喷射A。另外，共轨系统117构成为除主喷射A以外，在比上止点靠前约60°的曲轴转角Θ I的时刻，以降低NOx及噪声为目的执行少量的先导喷射B，或在即将到达上止点之前的曲轴转角Θ 2的时刻，以减小噪声为目的执行预喷射C，或在上止点后的曲轴转角Θ3、Θ 4的时刻，以减少颗粒状物质(以下称作PM)、促进排气气体的净化为目的执行后喷射(日文7夕噴射)D及次后喷射E。另外，如图I所示，燃料供给泵116借助燃料返回管129与燃料箱118相连接。共轨返回管131借助对共轨120内的燃料的压力进行限制的返回管连接器130与圆筒状的共轨120的长度方向的端部相连接。即，燃料供给泵116的剩余燃料和共轨120的剩余燃料经由燃料返回管129和共轨返回管131被回收到燃料箱118。用于调节发动机70的排气压的排气节流装置82和作为排气气体净化装置的一例的柴油微粒过滤器50 (以下称作DPF)与排气管77相连接，该排气管77与排气歧管71的排气下游侧相连接。自各气缸排出到排气歧管71的排气气体经由排气管77、排气节流装置82和DPF50而被净化处理，之后被排放到外部。DPF50用于捕集排气气体中的PM等。实施方式的DPF50在位于耐热金属材料制的壳体51内的大致筒形的过滤器壳52中，串联排列地收容有例如钼等的柴油机氧化催化剂53和烟灰过滤器54。在实施方式中，在过滤器壳52内的排气上游侧配置柴油机氧化催化
6剂53，在排气下游侧配置烟灰过滤器54。烟灰过滤器54是具有由多孔质的(能过滤的)隔壁划分而成的许多个小室的蜂窝构造。在壳体51的一侧部设有与排气管76中比排气节流装置82靠排气下游侧的位置相连通的排气导入口 55。壳体51的一端部由第I底板56封闭，过滤器壳52中面向第I底板56的一端部由第2底板57封闭。在壳体51与过滤器壳52之间的环状间隙、以及两底板56、57间的间隙中，以包围柴油机氧化催化剂53及烟灰过滤器54的周围的方式填充有玻璃丝那样的隔热材料58。壳体51的另一侧部由2张盖板59、60封闭，大致筒形的排气排出口 61贯穿这两张盖板59、60。另外，两盖板59、60间的部分成为借助多个连通管62与过滤器壳52内相连通的共振室63。在形成于壳体51的一侧部的排气导入口 55插入有排气气体导入管65。排气气体导入管65的前端横过壳体51而向排气导入口 55的相反侧的侧面突出。在排气气体导入管65的外周面形成有向过滤器壳52开口的多个连通孔66。排气气体导入管65中向排气导入口 55的相反侧的侧面突出的部分由能装卸地拧装于该部分的盖体67封闭。DPF50设有作为检测部件的一例的、检测DPF50内的排气气体温度的DPF温度传感器26。实施方式的DPF温度传感器26贯穿壳体51及过滤器壳52而安装于DPF50，DPF温度传感器26的前端位于柴油机氧化催化剂53与烟灰过滤器54之间。另外，DPF50设有作为检测部件的一例的、检测烟灰过滤器54的堵塞状态的差压传感器68。实施方式的差压传感器68检测DPF50内的隔着烟灰过滤器54的上下游间的压力差(差压)。在该情况下，在排气气体导入管65的盖体67安装有构成差压传感器68的上游侧排气压传感器68a,在烟灰过滤器54与共振室63之间安装有下游侧排气压传感器68b。公知DPF50的上下游间的压力差与DPF50内的PM堆积量之间存在一定的规律性。在实施方式中，根据由差压传感器68检测到的压力差推测DPF50内的PM堆积量，根据该推定结果使进气节流装置81和共轨120工作，从而执行烟灰过滤器54的再生控制(DPF再生控制)。另外，检测烟灰过滤器54的堵塞状态的传感器不限定于差压传感器68，也可以是检测DPF50内的烟灰过滤器54的上游侧的压力的排气压传感器。在采用了排气压传感器的情况下，对烟灰过滤器54不存在PM堆积的新品时的烟灰过滤器54的上游侧的压力(基准压力)，和由排气压传感器检测到的当下的压力进行比较，从而判断烟灰过滤器54的堵塞状态。在上述结构中，来自发动机5的排气气体经由排气导入口 55进入排气气体导入管65,自形成于排气气体导入管65的各连通孔66喷出到过滤器壳52内，分散在过滤器壳52内的广大区域，然后依次通过柴油机氧化催化剂53和烟灰过滤器54而被净化处理。排气气体中的PM在此阶段不能穿过烟灰过滤器54中的各小室间的多孔质的分隔壁而被捕集。随后，通过了柴油机氧化催化剂53及烟灰过滤器54的排气气体自排气排出口 61被排放。在排气气体通过柴油机氧化催化剂53及烟灰过滤器54时，当排气气体温度超过再生边界温度(例如约300°C左右)时，在柴油机氧化催化剂53的作用下，排气气体中的NO(一氧化氮)氧化成不稳定的NO2 (二氧化氮)。于是，利用NO2还原成NO时放出的O (氧)将堆积在烟灰过滤器54的PM氧化去除，从而使烟灰过滤器54的PM捕集能力恢复(DPF50再生)。
(2).涉及发动机的控制的结构接下来，参照图I 图5对涉及发动机70的控制的结构进行说明。如图I所示，具有使发动机70中的各气缸的燃料喷射阀119工作的E⑶11。E⑶11除了包括执行各种运算处理、控制的CPU31以外，还包括预先固定性地存储有各种数据的作为固定存储部件的R0M32、将选择性地执行后述的多个再生模式的任一模式的通用再生程序GPM等存储起来的作为能重写的可变存储部件的EEPR0M33、暂时存储各种数据的RAM34、测量时间用的计时器35和输入输出接口等，E⑶11配置于发动机70或其附近。以下部件等与E⑶11的输入侧相连接共轨压力传感器12，其至少检测共轨120内的燃料压力；电磁离合器13，其使燃料泵116旋转或停止旋转；发动机速度传感器14，其检测发动机70的转速(曲轴74的凸轮轴位置);喷射设定器15，其检测及设定喷射器115的燃料喷射次数(I个行程的燃料喷射时长中的次数);节气门位置传感器16，其检测加速操作用具(省略图示)的操作位置；进气温度传感器17，其检测进气路径中的进气温度；排气温度传感器18，其检测排气路径中的排气气体温度；冷却水温度传感器19，其检测发动机70的冷却水温度；燃料温度传感器20，其检测共轨120内的燃料温度；作为再生允许输入部件的再生开关21，其对后述的紧急再生模式的执行与否进行选择操作；差压传感器68 (上游侧排气压传感器68a及下游侧排气压传感器68b) ；DPF温度传感器26，其检测DPF50内的排气气体温度；作为再生禁止输入部件的再生禁止按钮27，其禁止DPF50的再生动作；停车制动检测部件30，其检测将作业机械维持操作为制动状态的停车制动操作部件29的连通切断状态(是否为制动状态)。停车制动操作部件29是操作作业机械的行驶系统的行驶系统操作部件的一例。至少4缸量的各燃料喷射阀119的电磁兀件分别与E⑶11的输出侧相连接。SP,对储存在共轨120的高压燃料的燃料喷射压力、喷射时刻和喷射时长等进行控制，并且在I个行程中分多次自燃料喷射阀119喷射，从而执行对氮氧化物(NOx)的产生进行抑制、并且也使烟灰、二氧化碳(CO2)等的产生减少的完全燃烧，降低耗油量。另外，以下部件与ECUll的输出侧相连接进气节流装置81，其用于调节发动机70的进气压(进气量);排气节流装置82，其用于调节发动机70的排气压；ECU故障灯22，其警告通知ECUll的故障；作为异常高温通知部件的排气温度警告灯23，其通知DPF50内的排气气体温度的异常高温；再生灯24，其随着DPF50的再生动作而点亮；作为再生禁止通知部件的再生禁止灯28，其在再生禁止按钮27的按压操作(禁止操作)过程中工作。涉及各灯22 24、28的亮灭的数据预先存储在E⑶11的EEPR0M33中。详见后述，再生灯24构成为兼具如下作用的一个显示工具，即，作为在DPF50的堵塞状态达到规定水平以上时进行工作的再生预告部件的作用、和作为通知DPF50处于再生动作过程中的再生通知部件的作用。另外，如图4所示，再生开关21、再生禁止按钮27和各灯22 24、28设置在位于发动机70的装设对象的作业机械的仪表板40上。再生开关21是交变动作型的开关。即，再生开关21是当按下I次时在其按下位置锁定，再按下I次时复位到原来位置的锁定型的按钮开关。构成为当按下再生开关21时，能够转移为后述的各再生模式。再生禁止按钮27是瞬时动作型的开关。S卩，再生禁止按钮27是当按下I次时发出I个接通脉冲信号的非锁定型的按钮开关。构成为在操作者按下再生禁止按钮27的期间内，维持发动机70中的现状的驱动状态而禁止各再生模式的执行。
8在操作者按下再生禁止按钮27的期间内，不进行使排气气体温度上升那样的发动机70的强制驱动及次后喷射。在E⑶11的EEPR0M33中预先存储有表示发动机70的转速N和转矩T (负荷)的关系的输出特性图M (参照图3)。在EEPR0M33中也存储有有关DPF50再生控制的主程序MPM (参照图6)、和选择执行多个再生模式中的任一个的通用再生程序GPM (参照图7)。这些程序MPM、GPM的流程见后述。通过实验等求得输出特性图M。在图3所示的输出特性图M中，横轴表示转速N，纵轴表示转矩T。输出特性图M是由描画成向上凸起的实线Tmx包围的区域。实线Tmx是表示相对于各转速N的最大转矩的最大转矩线。在该情况下，若发动机70的型式相同，则存储在ECUll内的输出特性图M也均相同(共用)。如图3所示，输出特性图M由边界线BL上下分割，该边界线BL表示在排气气体温度是再生边界温度(约300°C左右)的情况下的转速N与转矩T的关系。夹着边界线BL位于上侧的区域是能够将堆积在烟灰过滤器54的PM氧化去除(发挥氧化催化剂53的氧化作用)的可再生区域，下侧的区域是PM未被氧化去除而堆积在烟灰过滤器54的不可再生区域。ECUll基本上执行如下的燃料喷射控制，S卩，根据输出特性图M、由发动机速度传感器14检测的转速N和由节气门位置传感器16检测的节气门位置，运算转矩T而求得目标燃料喷射量，根据该运算结果使共轨系统117工作的燃料喷射控制。这里，通过调节各燃料喷射阀119的开阀时长，改变向各喷射器115的喷射时长而调节燃料喷射量。在E⑶11的R0M32中预先存储有与涉及DPF50再生控制的各再生模式相对应的特征表FT。如图18的(a) (c)所示，特征表FT按再生模式的种类存在，负责作为再生模式的识别要素的作用。在发动机出厂前(发动机制造时)，使用借助通信终端线与ECUll相连接的ROM写入工具等的外部工具39，将按再生模式的种类、即与作为发动机装设对象的作业机械相对应的I种的特征表FT，写入实施方式的R0M32。在发动机装设对象是例如柴油机发电机的情况下，在R0M32中存储有与自行再生模式相对应的自行再生用特征表FTl (参照图18的(a))。在发动机装设对象是例如联合收割机的情况下，在R0M32中存储有与自动辅助再生模式相对应的自动辅助再生用特征表FT2 (参照图18的(b))。在发动机装设对象是例如液压挖掘机的情况下，在R0M32中存储有与手动辅助再生模式相对应的手动辅助再生用特征表FT3 (参照图18的(C))。另外，在如上所述地按种类表示特征表的情况下，通过在附图标记FT标注数字而表示与对应的各再生模式的关系，在归纳表示特征表或表示任意的特征表时，采用去掉数字的“FT”。在R0M32与EEPR0M33的最初的访问时、即首次将电源接入作业机械而电连接R0M32和EEPR0M33时，将存储在R0M32中的I种的特征表FT写入(复制)到EEPR0M33侦U。该写入步骤在E⑶11执行主程序MPM时进行(参照图6)。E⑶11根据写入到EEPR0M33侧的特征表FT选择再生模式，以所选择的该再生模式执行通用再生程序GPM (参照图7)。作为发动机70的控制模式(再生模式)，包括在DPF50能再生的条件下使发动机70驱动的自行再生模式、当DPF50的堵塞状态到达规定水平以上时使排气气体温度自动上升的自动辅助再生模式、利用次后喷射E将燃料供给到DPF50内的强制再生模式(也称作初始化再生模式)、利用次后喷射E将燃料供给到DPF50内且将发动机70的转速N维持为高速空转转速的自动或手动紧急再生模式、以及使发动机70为所需最低限度的驱动状态(使作业机械确保所需最低限度的行驶功能)的跛行回家模式。自行再生模式主要用在以大致恒定的转速N及转矩T使发动机70驱动的柴油机发电机等作业机械中。在联合收割机、拖拉机和液压挖掘机等作业机械中，执行在路上行驶、进行各种作业的通常运转模式，该通常运转模式可以说是自行再生模式的一种。自动辅助再生模式主要用在联合收割机、拖拉机等通常的作业机械中。手动辅助再生模式主要用在依赖发动机声而执行精细作业的液压挖掘机等作业机械中。这里，自行再生模式中的“可再生的条件下”是指，发动机70中的转速N与转矩T的关系位于输出特性图M的可再生区域(夹着边界线BL位于上侧的区域)，且发动机70的排气气体温度高到DPF50内的PM氧化量大于PM捕集量的程度的状态。在自动或手动辅助再生模式中，根据差压传感器68的检测信息，将进气节流装置81和排气节流装置82的至少一方关闭至规定开度，从而限制进气量、排气量。于是，发动机70的负荷增大，所以发动机70的输出与此联动地增大，使来自发动机70的排气气体温度上升。结果，能够将DPF50 (烟灰过滤器54)内的PM燃烧去除。在即使执行自动或手动辅助再生模式也不能改善DPF50的堵塞状态(PM残留)的情况下、发动机70的累积驱动时间Te超过了设定时间TO (例如约100小时左右)的情况下，执行强制再生(初始化再生)模式。在该强制再生模式中，利用次后喷射E向DPF50内供给燃料，使该燃料在柴油机氧化催化剂53的作用下燃烧，从而使DPF50内的排气气体温度上升(约560°C左右)。结果，能够强制性地将DPF50 (烟灰过滤器54)内的PM燃烧去除。在即使执行强制再生模式也不能改善DPF50的堵塞状态的情况下等，执行紧急再生模式。在紧急再生模式中，除上述强制再生模式的控制形态(次后喷射E的执行)以外，还将发动机70的转速N维持为高速空转转速(最高转速)，从而使来自发动机70的排气气体温度上升，并且在DPF50内也利用次后喷射E使排气气体温度上升(约600°C左右)。结果，能够在比强制再生模式更好的条件下，强制性地将DPF50 (烟灰过滤器54)内的PM燃烧去除。在即使执行紧急再生模式也不能改善DPF50的堵塞状态而使PM过量堆积(PM失控燃烧的可能性高的状态)的情况下、在DPF50内已经发生PM的失控燃烧的情况下，执行跛行回家模式。在该跛行回家模式中，限制发动机70的输出(转速N及转矩T)的上限值和发动机70的能驱动的时间，从而将发动机70保持为所需最低限度的驱动状态。结果，能够使作业机械脱离例如作业场所或向销售店和服务中心移动。也就是说，能够确保作业机械所需最低限度的行驶功能。根据涉及各模式的上述说明可知，例如发动机70、进气节流装置81、排气节流装置82和共轨系统117等是参与DPF50再生动作的构件。这些构件70、81、82、117构成用于将DPF50内的PM燃烧去除的再生装置。(3).主处理的形态接下来，参照图6的流程图说明由E⑶11进行的DPF再生控制的主处理的一例。图6的流程图所示的算法作为主程序MPM存储在EEPR0M33中，被RAM34调出后由CPU31执行。在该情况下，通过将电源接入作业机械而使主程序MPM起动，如果R0M32与EEPR0M33的访问是首次(SI :是)，则将存储在R0M32中的I种特征表FT写入EEPR0M33侧(S2)。接着，调出通用再生程序GPM，根据写入到EEPR0M33侧的特征表FT选择再生模式，以所选的该再生模式执行基于通用再生程序GPM的循环处理(DPF再生控制)(S3)。随后，当使外部工具39与E⑶11相连接时，使用外部工具39执行将存储在EEPR0M33中的数据(特征表FT、通用再生程序GPM等)重写的更新处理(S4)。采用上述的控制，通过从后重写将存储在EEPR0M33中的特征表FT，能够简单地以与初始设定不同的再生模式执行DPF再生控制，所以在想要变更再生模式的情况下，不必利用例如R0M32的更换等而一一删除特征表FT，或重写通用再生程序GPM。因而，具有易于应对各种作业机械的系统的效果。例如对顾客(购入发动机的厂商)来说，即使是从外部购入的发动机70,也易于修改为符合自己公司规格的设定。(4).循环处理的第I实施例接下来，参照图7、图8、图12和图14的流程图说明由E⑶11进行的DPF再生控制的循环处理的第I实施例。第I实施例表示在执行自行再生模式的类型的作业机械(例如柴油机发电机等)中装设有发动机70的情况。在该种作业机械中，由于以大致恒定的转速N及转矩T使发动机70驱动，所以发动机70的排气气体温度升高到使DPF50内的PM氧化量大于PM捕集量的程度。考虑到这一点，在第I实施例的发动机装置中，省略了进气节流装置81、排气节流装置82、再生开关21、再生禁止按钮27和再生禁止灯28等。图7、图8、图12和图14的流程图所示的算法作为通用再生程序GPM存储在EEPR0M33中。图8的自行再生模式的流程图、图12的自动紧急再生模式的流程图和图16的(a)、(b)的故障诊断处理的流程图均是通用再生程序GPM的子程序。通用再生程序GPM自EEPR0M33读出到RAM34而由CPU31执行。另外，虽然通用再生程序GPM的子程序(参照图8 图16)根据再生模式的不同而变化，但在后述的第2实施例和第3实施例中均采用一样的子程序。在第I实施例的循环处理中，首先辨别自EEPR0M33读出的自行再生用特征表FTl中的模式选择特征RGMOD的值(S11)。在第I实施例中，模式选择特征RGMOD的值是“0”，所以调出图8所示的自行再生模式的子程序而执行自行再生处理(S12)。在自行再生模式的子程序中，辨别DPF50是否处于“能再生的条件下”(S201)，若DPF50处于“能再生的条件下”(S201 :是)，则使仪表板40上的再生灯24亮灯(S202)，告诉操作者DPF50的自行再生顺利进行。然后，返回到循环处理的主程序，辨别自行再生用特征表FTl中的紧急再生特征EMMOD的值(S15)。在自行再生用特征表FTl中，EMMOD= “0”，所以调出图12所示的子程序而向自动紧急再生处理转移(S16)。在自行再生模式中，如上所述，发动机70的排气气体温度高到DPF50内的PM氧化量大于PM捕集量的程度。在图12所示的自动紧急再生模式的子程序中，首先，对根据来自差压传感器68的检测结果推测的DPF50内的PM堆积量是否为极限量(极限水平)以上进行辨别(S601)，在自行再生模式中，由于PM过量堆积的可能性小，基本上小于极限量(S601 否)，所以不进行实质性的自动紧急再生处理而返回到循环处理的主程序。自动紧急再生模式的流程的详细内容会在之后的第2实施例中做详细说明。然后，调出图14所示的子程序而向跛行回家处理转移(S17)。在图14所示的跛行回家模式的子程序中，首先辨别是否设置跛行回家特征LF(S801)，在自行再生模式中，由于PM过量堆积的可能性基本较小，LF= “O” (S801 :否)，所以不进行实质性的跛行回家处理而返回到循环处理的主程序。与自动紧急再生模式同样，跛行回家模式的流程的详细内容也在之后的第2实施例中做详细说明。然后，在循环处理的主程序中，再次辨别模式选择特征RGMOD的值(S19)，在该情况下由于RGM0D=“0”，所以调出图16的(a)所示的子程序而执行第I故障诊断处理(S20)。如上所述，由于在执行自行再生模式的类型的作业机械中省略了用于DPF50的再生的发动机配件、即进气节流装置81和排气节流装置82，所以不存在作为故障诊断的对象的设备。因而，如图16的(a)的流程图所示，在第I故障诊断处理中不做任何处理就结束，返回到循环处理的主程序而完成。(5).循环处理的第2实施例接下来，参照图7、图9、图11、图12、图14、图16的流程图和图18的转变图，说明由ECUll进行的DPF再生控制的循环处理的第2实施例。第2实施例表示在执行自动辅助再生模式的类型的作业机械(例如联合收割机等)中装设有发动机70的情况。在自动辅助再生模式中，在DPF50的堵塞程度超过了规定水平的情况下，使排气气体自动升温，并且在第2实施例的排气气体净化系统中虽然具有进气节流装置81和排气节流装置82，但省略根据操作者的意图选择是否执行再生模式的再生开关21。在图7所示的第2实施例的循环处理中，在辨别模式选择特征RGMOD的值时(S11)，由于RGMOD= “1”，所以调出图9所示的自动辅助再生模式的子程序而执行自动辅助再生处理(S13)。在自动辅助再生模式的子程序中，首先辨别在前次的电源切断时再生灯24是否高速闪烁(S301)。再生灯24高速闪烁的情况是需要执行自动或手动紧急再生模式的情况(例如DPF50的堵塞状态得不到改善的情况等)，所以当在再生灯24高速闪烁的过程中切断了电源的情况下(S301 :是)，为了转移为下一工序的紧急再生模式而返回到循环处理的主程序。在未发生高速闪烁的情况下(S301 :否)，辨别发动机70的累积驱动时间Te是否为设定时间TO以上(S302)。将实施方式的设定时间TO设定为例如约100小时左右。另外，设定时间TO为数十小时以上即可。在发动机70进行驱动的期间内，使用ECUll中的计时器35的时间信息测量发动机70的累积驱动时间Te而存储、累积在EEPR0M33中。当累积驱动时间Te为设定时间TO以上时(S302 :是)，接着辨别自动辅助再生用特征表FT2中的次后喷射特征APSTINJ的值(S303)。这里，次后喷射是指为了将高压燃料输送到排气路径而在主喷射后进行的燃料喷射。输送到排气路径的高压燃料主要使DPF50内的PM燃烧，所以能够再生DPF50。在第2实施例中，具有共轨120作为燃料喷射装置，APSTINJ= “1”，所以向图11所示的强制再生(初始化再生)模式的子程序转移(详见后述)。当累积驱动时间Te小于设定时间TO时(S302 :否)，接着辨别根据差压传感器68的检测结果推测的DPF50内的PM堆积量是否为规定量(规定水平)以上(S304)。实施方式的规定量设定为例如8g/l。当PM堆积量小于规定量时(S304 :否)，返回到循环处理的主程序。当PM堆积量为规定量以上时(S304 :是)，开始基于计时器35的时间信息的测量，使再生灯24低速闪烁(S305)，预告操作者执行DPF50再生动作(自动辅助再生模式)。在该情况下,将再生灯24的闪烁频率设定为例如1Hz。接着，辨别再生禁止按钮27是否正在进行按压(禁止)操作(S306)，若正在进行按压操作(S306 :否)，则使再生禁止灯28亮灯(S307)。在按压操作再生禁止按钮27的期间内，即使PM堆积量为规定量以上，发动机70的控制模式也保持为通常运转模式，维持发动机70中的现状的驱动状态。即，禁止向自动辅助再生模式转移(也可以称为DPF50再生动作或再生装置的工作)。另外，在按压操作再生禁止按钮27的期间内，通过使再生禁止灯28亮灯，也能在视觉上告诉操作者禁止DPF50再生动作的事实，可靠地唤起操作者的注意。接着，辨别自再生禁止按钮27开始按下是否经过了规定的放置时间(例如30分钟)(S308)。若经过了放置时间(S308 :是)，则担心PM可能过量堆积，所以为了向下一工序的紧急再生模式转移而返回到循环处理的主程序。若未经过放置时间(S308 :否)，则返回到步骤S305。在步骤S306中，若不是正在按压操作再生禁止按钮27(S306 :0FF)，则辨别自再生灯24开始低速闪烁是否经过了规定时间(例如10秒)(S309)。当未经过规定时间时(S309 否)，返回到步骤S305。若经过了规定时间(S309 :是)，则使再生禁止灯28灭灯，并且在使低速闪烁的再生灯24亮灯后(S310)执行步骤S311之后的自动辅助再生处理。在步骤S311中，辨别自EEPR0M33读出的自动辅助再生用特征表FT2中的进气节流特征INTSLT的值。在第2实施例中，具有进气节流装置81，INTSLT= “1”，所以将进气节流装置81的开度关闭为规定开度而限制向各气缸的进气量(S312)。然后，辨别排气节流特征OUTSLT的值(S313)。在第2实施例中，具有排气节流装置82，OUTSLT= “ 1”，所以将排气节流装置82的开度关闭为规定开度而抑制排气气体的排出(S314)。接着，辨别次后喷射特征APSTINJ的值(S315)。在第2实施例中，APSTINJ= “1”，所以利用共轨120执行次后喷射(S316)。这样在自动再生辅助模式中，通过限制进气量和排气量而使发动机负荷增大，使排气气体升温，或者利用次后喷射直接使DPF50内的PM燃烧。结果，将DPF50内的PM去除，恢复DPF50 (烟灰过滤器54)的PM捕集能力。接着，辨别根据差压传感器68的检测结果推测的PM堆积量是否为容许量(容许水平)以下(S317)。将实施方式的容许量设定为例如4g/l。当PM堆积量为容许量以下时(S317:是)，使再生灯24灭灯而通知自动辅助再生模式的结束(S318)，返回到循环处理的主程序。在PM堆积量大于容许量的情况下(S318 :否)，即使执行了自动辅助再生模式，仍处于PM未被充分去除(堵塞状态未得到改善)的状态。因此，向图11所示的强制再生(初始化再生)模式的子程序转移(详见后述)。在图11所示的强制再生(初始化再生)模式的子程序中，开始基于计时器35的时间信息的测量而使再生灯24低速闪烁(S501)，预告操作者执行DPF50再生动作(强制再生模式)。在该情况下，与自动辅助再生模式的情况同样地将再生灯24的闪烁频率设定为例如 IHz。接着，辨别是否正在按压操作再生禁止按钮27 (S502)，当正在进行按压操作时(S502 :否)，使再生禁止灯28亮灯(S503)。在按压操作再生禁止按钮27的期间内，即使DPF50的堵塞状态未改善，也维持发动机70中的现状的驱动状态，禁止强制再生模式的执行。接着，辨别自再生禁止按钮27开始按下是否经过了规定的放置时间(例如30分钟)(S504)。若经过了放置时间(S504:是)，则担心PM可能过量堆积，所以为了转移为下一工序的紧急再生模式而返回到循环处理的主程序。若未经过放置时间(S504 :否)，则返回到步骤S501。在步骤S502中，若不是正在按压操作再生禁止按钮27(S502 :0FF)，则辨别自再生
13灯24开始低速闪烁是否经过了规定时间(例如10秒)(S505)。若未经过规定时间(S505 否)，则返回到步骤S501。若经过了规定时间(S505 :是)，则使再生禁止灯28灭灯，并且在使低速闪烁的再生灯24亮灯后(S506)执行步骤S507之后的强制再生(初始化再生)处理。在强制再生模式中，如上所述，利用共轨系统117的次后喷射E将高压燃料供给到DPF50内(S507)，使该高压燃料在柴油机氧化催化剂53的作用下燃烧，从而使DPF50内的排气气体温度上升。结果，将DPF50内的PM强制性地燃烧去除，恢复DPF50的PM捕集能力。实施方式的强制再生模式例如执行约30分钟左右，在经过了该时间后，共轨系统117不再进行次后喷射E。另外，在执行了强制再生模式后，暂时重新设置发动机70的累积驱动时间Te，使用计时器35重新测量累积驱动时间Te。接着，辨别根据差压传感器68的检测结果推测的PM堆积量是否为容许量(容许水平)以下(S508)。当PM堆积量为容许量以下时(S508 :是)，使再生灯24灭灯而通知强制再生模式的结束(S509)，返回到循环处理的主程序。在PM堆积量大于容许量的情况下(S508 否)，即使进行了强制再生模式，仍处于未能将PM充分去除(堵塞状态未改善)的状态，所以为了转移为下一工序的紧急再生模式而返回到循环处理的主程序。那么，在经过了自动辅助再生模式、强制再生模式后，返回到图7所示的循环处理的主程序，辨别紧急再生特征EMMOD的值(S15)。在该情况下，EMMOD= “0”，所以调出图12所示的自动紧急再生模式的子程序而执行自动紧急再生处理(S16)。在自动紧急再生模式的子程序中，首先辨别根据差压传感器68的检测结果推测出的PM堆积量是否为极限量(极限水平)以上(S601)。将该情况下的极限量设定为大于上述规定量(参照S304)的值。PM堆积量为极限量以上是指PM在DPF50内过量堆积，且担心PM可能失控燃烧的状态。当PM堆积量小于极限量时(S601 :否)，返回到循环处理的主程序。当PM堆积量为极限量以上时(S601 :是)，使再生灯24高速闪烁(S602)，预告操作者执行DPF50再生动作(自动紧急再生模式)。在该情况下，将再生灯24的闪烁频率设定为与自动辅助再生模式及强制再生模式的情况不同的频率。例如将自动紧急再生模式预告用的再生灯24的闪烁频率设定为2Hz。也就是说，使再生灯24以与催促强制再生(初始化再生)模式的执行的工作形态(低速闪烁)不同的警告形态(高速闪烁)进行工作。当自再生灯24开始高速闪烁经过了规定时间(例如10秒)后(S603 :是)，使高速闪烁的再生灯24亮灯(S604)，然后执行步骤S605之后的自动紧急再生处理。在自动紧急再生模式中，利用共轨系统117的次后喷射E将高压燃料供给到DPF50内，使该高压燃料在柴油机氧化催化剂53的作用下燃烧。而且，利用共轨系统117的电子控制调节向各气缸的燃料的喷射状态，将发动机转速N维持为高速空转转速(最高转速)。S卩，在步骤S605中，辨别自动辅助再生用特征表FT2中的进气节流特征INTSLT的值，在第2实施例中，INTSLT= “1”，所以将进气节流装置81的开度关闭为规定开度而限制向各气缸的进气量(S606)。然后，辨别排气节流特征OUTSLT的值(S607)。在第2实施例中，OUTSLT= “1”，所以将排气节流装置82的开度关闭为规定开度而抑制排气气体的排出(S608)。接着，辨别紧急再生用的次后喷射特征ESPTINJ的值(S609)，在第2实施例中，EPSTINJ= “1”，所以利用共轨120执行次后喷射(S610)。并且，将发动机转速N维持为高速空转转速(最高转速)(S611)。这样在自动再生辅助模式中，通过限制进气量和排气量使发动机负荷增大，使排气气体升温，或者利用次后喷射直接使DPF50内的PM燃烧。结果，将DPF50内的PM去除，恢复DPF50 (烟灰过滤器54)的PM捕集能力。因而，使来自发动机70的排气气体温度上，并且在DPF50内也利用次后喷射E使排气气体温度上升(约600°C左右)。结果，能够在比重新设置再生模式更好的条件下，强制性地将DPF50内的PM燃烧去除，恢复DPF50的PM捕集能力。另外，也可以构成为在步骤S611中，利用共轨系统117的电子控制调节向各气缸的燃料的喷射状态(喷射压力、喷射时刻和喷射时长等)，将发动机70的高速空转状态下的转速N维持为比低速空转转速(规定的低转速)高。当这样构成时，易于将排气气体温度保持为高温的状态，所以能够减少DPF50再生动作的执行次数或缩短执行时间，谋求DPF50再生的高效化，并且也帮助抑制耗油量的增加。特别是，当维持为高速空转转速(最高转速)时，能够更进一步地促进DPF50再生的高效化。在该情况下，更优选例如在仪表板上设置刻度盘式等的转速设定部件，根据转速设定部件的操作位置能够改变维持转速。实施方式的自动紧急再生模式例如执行约15分钟左右，当经过了该时间后(S612 :是)，共轨系统117不再进行次后喷射E，并且调节向各气缸的燃料的喷射状态，使发动机70的转速N返回为高速空转固定前的原转速。在经过了步骤S612的规定时间后，辨别由DPF温度传感器26检测的DPF50内的排气气体温度TP是否为下限温度TPO以下(S613)。当DPF50内的排气气体温度TP高于下限温度TPO时(S613 :是)，转移到步骤S615而使再生灯24灭灯，通知自动紧急再生模式的结束而返回到循环处理的主程序。当DPF50内的排气气体温度TP为下限温度TPO以下时(S613 :是)，即使执行了自动紧急再生模式，排气气体温度也不上升，处于DPF50的堵塞状态未改善的PM过量堆积的状态。在该情况下，担心PM可能失控燃烧，所以设置跛行回家特征LF (LF=1, S614)，在能执行之后的跛行回家处理后使再生灯24灭灯，通知自动紧急再生模式的结束而返回到循环处理的主程序。在执行了自动紧急再生模式后，返回到图7所示的循环处理的主程序，调出图14所示的跛行回家模式的子程序而执行跛行回家处理(S18)。在跛行回家模式的子程序中，辨别跛行回家特征LF是否设置(S801)，在跛行回家特征LF为重新设置状态时(S801 :否)，返回到循环处理的主程序。当跛行回家特征LF为设置状态时(S801 :是)，通过限制发动机70的输出(转速N及转矩T)的上限值Nlt、Tlt和发动机70的可驱动时间Tilt (S802)，将发动机70保持为所需最低限度的驱动状态。结果，能够确保作业机械所需最低限度的行驶功能。随后，返回到循环处理的主程序。另外，跛行回家特征LF对应于之前是否执行了跛行回家模式的事实，只要不使用借助通信终端线与E⑶11相连接的外部工具(例如位于销售店等)，就不会被重新设置。因而，在暂时执行了跛行回家模式后，若不在销售店、服务中心进行检查维修而重新设置跛行回家特征LF，则不能向其他模式恢复。另外，在跛行回家模式中，在发动机70的现状的转速N及转矩T比上限值Nit、Tlt大的情况下，将发动机70的转速N及转矩T设定为逐渐下降至上限值Nit、Tit。因此，在转移为跛行回家模式的情况下，防止转速N及转矩T急剧变化(下降)，消除在执行跛行回家
15模式时的操作者的不适感，避免操作者不能应对而导致发动机熄火的这样的问题。在经过了跛行回家模式后，返回到图7所示的循环处理的主程序，辨别模式选择特征RGMOD的值(S19)。在该情况下，RGMOD= “1”，所以调出图16的(b)所示的子程序而执行第2故障诊断处理(S21)。在第2故障诊断处理中，辨别进气节流特征INTSLT的值(SlOOl)0在该情况下，INTSLT= “1”，所以执行进气节流装置81的故障诊断(S1002)。接着，辨别排气节流特征OUTSLT的值(S1003)，在该情况下，OUTSLT= “1”，所以执行进气节流装置81的故障诊断(S1004)。作为各节流装置81、82的故障诊断作业，例如使各节流装置81、82进行开闭工作，根据检测结果确认各节流装置81、82的工作状态是否正常即可。随后，返回到循环处理的主程序而完成。(6).循环处理的第3实施例接下来，参照图7、图10、图13的流程图和图18的转变图，说明由E⑶11进行的DPF再生控制的循环处理的第3实施例。第3实施例表示在执行手动辅助再生模式的类型的作业机械(例如液压挖掘机等)中装设有发动机70的情况。在手动辅助再生模式中，利用再生开关21的输入操作而允许DPF50的再生，所以在第3实施例的发动机装置中，不只具有进气节流装置81和排气节流装置82，还具有再生开关21。在图7所示的第3实施例的循环处理中，在辨别模式选择特征RGMOD的值时(S11)，由于RGMOD= “2”，所以调出图10所示的手动辅助再生模式的子程序，执行手动辅助再生处理(S14)。在手动辅助再生模式的子程序中，步骤S401 S405的流程与在第2实施例中说明的自动辅助再生模式的步骤S301 S305的流程相同，所以省略对其详细说明。在进行了步骤S405后，辨别再生开关217是否为接通状态(S406)，若为断开状态(S406 :0FF)，则辨别自再生灯24开始低速闪烁是否经过了规定的放置时间(例如30分钟)(S407)。若经过了放置时间(S407 :是)，则担心PM可能过量堆积，所以为了转移为下一工序的紧急再生模式而返回到循环处理的主程序。若未经过放置时间(S407 :否)，则返回到步骤S405。在步骤S406中若再生开关21为接通状态，则在使低速闪烁的再生灯24亮灯(S408)后执行步骤S409之后的手动辅助再生处理。步骤S409 S416的流程与在第2实施例中说明的自动辅助再生模式的步骤S311 S319的流程相同，所以省略对其详细说明。在经过了手动辅助再生模式、强制再生模式后，返回到图7所示的循环处理的主程序，辨别紧急再生特征EMMOD的值(S15)。在该情况下，EMMOD= “1”，所以调出图13所示的手动紧急再生模式的子程序而执行手动紧急再生处理(S17)。在手动紧急再生模式的子程序中，步骤S701、S702的流程与在第2实施例中说明的自动紧急再生模式的步骤S601、S602的流程相同。在进行了步骤S702后，辨别再生开关21和停车制动操作部件29是否为接通状态(S703、S705)。这是为了 由于在手动紧急再生模式中使发动机转速N大幅提高，所以只要不是因操作者的意图而使作业机械的行驶及各种作业停止，则禁止向手动紧急再生模式的转移。当再生开关21及停车制动操作部件29的一方或两方为断开状态时(S703 0FF,S705 :0FF)，辨别自再生灯24开始高速闪烁是否经过了规定的放置时间(例如30分钟)(S704)。若经过了放置时间(S704 :是)，则担心PM可能过量堆积，所以为了转移为下一工序的跛行回家模式而返回到循环处理的主程序。若未经过放置时间(S704:否)，则返回到步骤S702。
当再生开关21和停车制动操作部件29均为接通状态时(S703 :是、S705 :是)，使高速闪烁的再生灯24亮灯(S706)后执行步骤S707之后的手动紧急再生处理。步骤S707 S717的流程与在第2实施例中说明的自动紧急再生模式的步骤S605 S615的流程相同。另外，即使只辨别再生开关21的接通或断开状态，或只辨别停车制动操作部件29的接通或断开状态，也不受影响。但是，通过使再生开关21和停车制动操作部件29 —致，能够作为针对手动紧急再生模式的执行的联锁构造(误工作防止构造)发挥更高的效果。在执行了手动紧急再生模式后，也与第2实施例相同地执行跛行回家处理及第2故障诊断处理。(7).向跛行回家模式转移的嵌入处理实施方式的E⑶11构成为在执行DPF50再生控制的过程中，执行图15所示的嵌入处理。该嵌入处理间隔适当的时间而检查DPF温度传感器26的检测结果。在该情况下，如图15的流程图所示，辨别跛行回家特征LF是否设置(S31 )，当跛行回家特征LF为设置状态时(S901 :是)，由于还是不能从跛行回家模式向其他模式恢复的状态，所以返回到循环处理的主程序而执行跛行回家模式。当跛行回家特征LF为重新设置状态时(S901 :否)，辨别由DPF温度传感器26检测到的DPF50内的排气气体温度TP是否高于预先设定的异常温度TPex (S902)，在高于异常温度TPex的情况下(S902 :是)，使排气温度警告灯23亮灯(S903)后设置跛行回家特征LF(S904)。并且，返回到循环处理的主程序而执行跛行回家模式。实施方式的异常温度TPex设定为例如约800°C左右。DPF50内的排气气体温度TP高于异常温度TPex的状态理解为过量堆积的PM发生失控燃烧的状态，在该情况下，DPF50可能破损(熔损)，或者可能排出过量的排放物(大气污染物质)。因此，快速地转移为跛行回家模式。另外，根据差压传感器68的检测结果辨别是否产生了异常差压，在产生了异常差压的情况下，也采用转移为跛行回家模式这样的嵌入处理。产生了异常差压的情况理解为处于担心PM失控燃烧的可能性的、PM过量堆积的状态。在该情况下，也优选快速地转移为跛行回家模式。(8).总结根据上述记载图I 图7和图18可清楚得知，发动机装置具备配置在发动机70的排气路径77中的排气气体净化装置50、和控制上述发动机70的驱动的ECUl I，该发动机装置具有能重写的可变存储部件33，该可变存储部件33存储有通用再生程序GPM，其选择性地执行针对上述排气气体净化装置50的多个再生模式中的任一个；特征表FT，其与任意的再生模式相对应，上述ECUlI以根据上述特征表FT选择的再生模式执行上述通用再生程序GPM，所以只通过在I种上述通用再生程序GPM中变更上述特征表FT，就能应对每种作业机械不同的再生模式。因此，起到能够在多种多样的作业机械中谋求上述ECUll的共用化(规格共用化)的效果。也就是说，起到能够兼具提高上述ECUll通用性的优点、和确保上述E⑶11对各再生模式的适合性的优点的效果。另外，还有如下优点不必按各种作业机械的种类而开发上述排气气体净化装置50的再生用程序，有助于抑制成本。此外，即使对程序设计不是特别懂，也能仅通过变更上述特征表FT，就将上述通用再生程序GPM简单地切换为按作业机械的种类对应的程序，所以容易提供按照顾客(购入发动机的厂商)的期望而做成的发动机装置。根据上述记载图I 图6和图18可清楚得知，发动机装置具有将上述特征表FT预先固定性地存储起来的固定存储部件32，在上述固定存储部件32和上述可变存储部件33的最初的访问时，存储在上述固定存储部件32中的上述特征表FT写入上述可变存储部件33，所以通过从后重写存储在上述可变存储部件33中的上述特征表FT，能够以不同于初始设定的再生模式简单地执行DPF再生控制。因而，在想要变更再生模式的情况下，不必利用例如上述固定存储部件32的更换等一一删除上述特征表FT，或重写上述通用再生程序GPM，起到易于应对各种作业机械的系统的效果。对于例如顾客来说，即使是从外部购入的发动机70，也易于修改为符合自己公司规格的设定。根据上述记载及图I 图18可清楚得知，作为上述多个再生模式，至少包括在上述排气气体净化装置50能再生的条件下使上述发动机70驱动的自行再生模式、在上述排气气体净化装置50的堵塞程度超过规定水平的情况下使排气气体自动升温的自动辅助再生模式、以及利用手动操作部件24的输入操作允许上述排气气体净化装置50的再生的手动辅助再生模式，所以能够以I种发动机装置的系统应对与各种类型的作业机械相符的多个再生模式。因而，起到能够更进一步地提高顾客的满意度的效果。根据上述记载及图I 图16和图18可清楚得知,在执行上述通用再生程序GPM时，与上述特征表FT相对应地选择与上述排气气体净化装置50的再生有关的发动机配件81、82的故障诊断的需要与否，所以即使因再生模式的不同而使上述发动机配件81、82的有无状态改变，也能仅利用I种的上述通用再生程序GPM，在必要的情况下执行上述发动机配件81、82的故障诊断，而且能够在不必要的情况下省略上述发动机配件81、82的故障诊断。也就是说，起到如下效果即使不进行精细的设定操作等，也能依据上述发动机配件81、82的有无而简单地切换故障诊断的执行与省略。根据上述记载及图I 图18可清楚得知，具备排气气体净化装置50，其配置在发动机70的排气路径77中；再生装置70、81、82、117，它们用于将上述排气气体净化装置50内的颗粒状物质燃烧去除；再生预告部件24，其在上述排气气体净化装置50的堵塞状态达到规定水平以上时工作；再生通知部件24，其通知上述再生装置70、81、82、117正在工作，构成为在使上述再生装置70、81、82、117工作前，使上述再生预告部件24工作，所以根据上述再生预告，操作者能够事先估计随后发生的转矩T的变动的冲击、上述发动机70的声音的变化。另外，操作者也能根据上述再生通知，简单地把握向上述排气气体净化装置50的再生动作的转移。因而，起到能将由上述排气气体净化装置50的再生动作引发的操作者的不适感消除的效果。例如，对可能妨碍操作者依赖于上述发动机70的声响而执行的精细作业的、上述排气气体净化装置50的再生动作的缺点进行弥补。根据上述记载及图I 图18可清楚得知，上述再生预告部件24和上述再生通知部件24由一个显示工具24构成，以不同的形态进行再生预告和再生通知的显示，所以能够使用上述一个显示工具，以上述不同的形态区别识别上述再生预告和上述再生通知。因此，起到使操作者易于把握上述排气气体净化装置50再生动作的有无的效果。而且，不必分别个别地设置上述再生预告部件24和上述再生通知部件24，也能有助于削减该种显示工具24的成本。根据上述记载及图I 图18可清楚得知，发动机装置构成为具有对上述排气气体净化装置50的再生动作进行禁止的再生禁止输入部件27，在上述再生禁止输入部件27的禁止操作过程中，不论上述排气气体净化装置50的堵塞状态如何，都不会使上述再生装置70、81、82、117工作(禁止上述排气气体净化装置50的再生动作)，所以能够依照操作者的意图，根据上述发动机70装设对象的作业机械的状态等，禁止上述排气气体净化装置50的再生动作。因此，起到如下效果能够自动地执行使上述排气气体净化装置50的颗粒状物质捕集能力恢复的再生控制，并且操作者能够顺利地进行依赖于上述发动机70的声音而执行的精细作业。也就是说，能够将可能妨碍上述精细作业的上述排气气体净化装置50再生动作的缺点消除。根据上述记载及图I 图18可清楚得知，具有在上述再生禁止输入部件27的禁止操作过程中进行工作的再生禁止通知部件28，所以在对上述再生禁止输入部件27进行禁止操作的期间内，利用上述再生禁止通知部件28的通知，也能在视觉上告诉操作者正禁止上述排气气体净化装置50再生动作的事实，能够可靠地唤起操作者的注意。还具有如下优点通过确认上述再生禁止通知部件28的状态，能够容易地确认是否正在禁止再生动作。根据上述记载及图I 图18可清楚得知，具备排气气体净化装置50，其配置在共轨式发动机70的排气路径77中；再生装置70、81、82、117，它们用于将上述排气气体净化装置50内的颗粒状物质燃烧去除，在即使执行以次后喷射E将燃料供给到上述排气气体净化装置50内的强制再生(初始化再生)模式，上述排气气体净化装置50的堵塞状态也未得到改善的情况下，执行以次后喷射E将燃料供给到上述排气气体净化装置50内且将上述发动机70的转速N维持为规定值(高速空转转速)的紧急再生模式，所以能够防止上述排气气体净化装置50内的颗粒状物质增加至可能导致失控燃烧的过量堆积的状态，能够抑制在上述排气气体净化装置50内发生颗粒状物质的失控燃烧。因而，能够将由颗粒状物质的过量堆积引发的上述排气气体净化装置50、上述发动机70的故障防患于未然。根据上述记载及图I 图18可清楚得知，具备再生预告部件24，其在上述排气气体净化装置50的堵塞状态达到规定水平以上时进行工作；再生允许输入部件21，其允许上述再生装置70、81、82、117的工作，在即使执行了上述重新设置再生模式，上述排气气体净化装置50的堵塞状态也未得到改善的情况下，使上述再生预告部件24工作，当在上述再生预告部件24进行了工作的情况下使上述再生允许输入部件21进行允许操作时，执行上述紧急再生模式，所以只要不是操作者的意图，则不执行上述紧急再生模式。因此，在上述发动机转速N大幅上升的上述紧急再生模式中，操作者能够预先估计转矩T的变动的冲击、上述发动机70的声音的变化。因而，能够避免例如上述发动机装设对象的作业机械急剧加速这样的不测事件的引发。根据上述记载及图I 图18可清楚得知，具有将装设有上述发动机70的作业机械维持操作为制动状态的停车制动操作部件29，在上述停车制动操作部件29未进行制动操作的情况下，不管上述排气气体净化装置50的堵塞状态及上述再生允许输入部件21的操作状态如何，都执行上述紧急再生模式，所以只要不是因操作者的意图而使上述作业机械的行驶及各种作业停止，则禁止向上述紧急再生模式的转移。因此，在上述发动机70的转速N大幅上升的上述紧急再生模式中，能够可靠地避免例如上述作业机械急剧加速这样的不测事件的引发。即，能够作为针对上述紧急再生模式的执行的联锁构造(误工作防止构造)而发挥更高的效果。根据上述记载及图I 图18可清楚得知，在执行了上述紧急再生模式后上述排气
19气体净化装置50的堵塞状态得到改善的情况下，返回到通常运转模式，所以操作者不必进行例如模式变更用的返回操作等。因而，能够省时省力而减轻操作者的操作负担。根据上述记载及图I 图18可清楚得知，具有配置在发动机70的排气路径77中的排气气体净化装置50，当上述排气气体净化装置50内的排气气体温度TP达到异常温度TPex以上时，执行对上述发动机70的转速N及转矩T的上限阈值Nit、Tlt和上述发动机70的能驱动的时间Tilt进行限制的跛行回家模式，所以在考虑了在上述排气气体净化装置50内发生颗粒状物质的失控燃烧的状态下，通过执行上述跛行回家模式而将上述发动机70保持为所需最低限度的驱动状态。也就是说，能够确保装设有上述发动机的作业机械所需最低限度的行驶功能。因而，能够防止上述排气气体净化装置50的破损(熔损)、过度的排放物的排出，并且能够使上述作业机械脱离例如作业场所或移动到销售店、服务中心，能够将上述作业机械避难至安全的场所。根据上述记载及图I 图18可清楚得知，在执行了上述跛行回家模式后，即使使上述发动机70重新起动，也不能移动为除上述跛行回家模式以外的模式，所以在暂时执行了上述跛行回家模式后，上述排气气体净化装置50受损的可能性高，必须在例如销售店、服务中心进行检查维修。因此，具有如下优点能够避免以损伤状态使用上述排气气体净化装置50的可能性，能够防止排放物的过度排出。根据上述记载及图I、图7和图8可清楚得知，在上述跛行回家模式的执行过程中，上述发动机70的现状的转速N及转矩T比上述上限值Nlt、Tlt大的情况下，使上述发动机70的转速N及转矩T逐渐下降至上述上限值Nit、Tlt，所以在转移为上述跛行回家模式的情况下，能够防止上述转速N及上述转矩T急剧变化(下降)。因此，起到如下效果消除在执行上述跛行回家模式时的操作者的不适感，能够避免因操作者不能应对而导致发动机熄火的这样的问题。根据上述记载及图I 图18可清楚得知，具有在上述排气气体净化装置50内的排气气体温度TP为异常温度TPex以上的情况下工作的异常高温通知部件23，所以通过使上述异常高温通知部件28进行通知，能够告知操作者排气气体温度的异常(失控燃烧)，起到有助于防止上述排气气体净化装置50熔损这样的损失扩大的效果。根据上述记载及图I和图6可清楚得知，具备排气气体净化装置50，其配置在共轨式发动机70的排气路径77中；进气节流装置81及排气节流装置82中至少一方节流装置，其配置在上述发动机70的进气系统76或排气系统77中，当上述排气气体净化装置50的堵塞状态达到规定水平以上时，使上述进气节流装置81及上述排气节流装置82中至少一方节流装置工作，从而执行使来自上述发动机70的排气气体温度上升的辅助再生模式，另一方面在即使执行了上述辅助再生模式，上述排气气体净化装置50的堵塞状态也未改善的情况下，执行以次后喷射E将燃料供给到上述排气气体净化装置50内的强制再生(初始化再生)模式，所以当在通常的运转状况下上述排气气体净化装置50发生了堵塞的情况下，利用通过使用上述进气节流装置81及上述排气节流装置82中至少一方节流装置而获得的对进气量、排气量的限制，使上述发动机70的输出增大而使来自上述发动机70的排气气体温度上升。并且在即使执行了上述辅助再生模式，上述排气气体净化装置50的堵塞状态也未改善的情况下，以次后喷射E将燃料供给到上述排气气体净化装置50内而使之燃烧，从而使上述排气气体净化装置50内的排气气体温度上升。
S卩，在上述辅助再生模式中使来自上述发动机70的排气气体温度上升，相对于此在上述强制再生模式中使上述排气气体净化装置50内的排气气体温度局部上升，所以与上述辅助再生模式的情况相比，能够在上述强制再生模式中强制性且高效地将上述排气气体净化装置50内的颗粒状物质燃烧去除。而且，当在通常的运转状况下上述排气气体净化装置50发生了堵塞的情况下，执行上述辅助再生模式，所以能够降低上述强制再生模式的执行频率、即次后喷射E的执行频率。因此，起到如下效果能够抑制耗油量的增加，并且能够抑制由机油的稀释引发的上述发动机70的耐久性的下降。根据上述记载及图I 图18可清楚得知，在上述发动机70的累积驱动时间Te为预先设定的设定时间TO以上时，不论上述排气气体净化装置50的堵塞状态如何，都转移为上述强制再生模式，所以能够降低上述强制再生模式的执行频率、即次后喷射E的执行频率。因此，起到如下效果能够抑制耗油量的增加，并且能够抑制由机油的稀释引发的上述发动机70的耐久性的下降。另外，在例如利用上述排气气体净化装置50内的差压推测颗粒状物质的堆积量的情况下，通过执行上述强制再生模式，能够每隔上述设定时间TO重新设置所累积的上述堆积量(推定量)的偏差，所以也具有能确保与上述排气气体净化装置50的再生有关的控制的可靠性的优点。根据上述记载及图I 图18可清楚得知，当执行了上述强制再生模式后，在重新设置上述发动机70的累积驱动时间Te后重新开始测量，所以操作者不必进行例如上述累积驱动时间Te的重新设置操作，起到能够使操作者的操作省时省力而顺利地每隔上述设定时间TO执行上述强制再生模式的效果。根据上述记载及图I 图18可清楚得知，排气气体净化系统构成为具有配置在共轨式发动机70的排气路径77中的排气气体净化装置50，该排气气体净化系统能够执行将堆积在上述排气气体净化装置50内的颗粒状物质燃烧去除的多个再生模式，作为上述多个再生模式中的I个再生模式，具有初始化再生(强制再生)模式，该初始化再生(强制再生)模式是当上述发动机70的累积驱动时间Te为预先设定的设定时间TO以上时，不论上述排气气体净化装置50的堵塞状态如何，也以次后喷射E将燃料供给到上述排气气体净化装置50内，所以，在使上述发动机70累积长时间地进行了驱动的情况下，即使操作者不一一设定操作，也能执行初始化再生(强制再生)模式，强制性且高效地将上述排气气体净化装置50内的颗粒状物质燃烧去除。也就是说，能够降低上述强制再生模式的执行频率，换言之能够降低上述次后喷射方式的执行频率。因而，起到如下效果能够使上述排气气体净化装置50高效地初始化再生，且能抑制耗油量的增加，并且能够抑制由机油的稀释引发的上述发动机70的耐久性的下降。根据上述记载及图I 图18可清楚得知，具备再生预告部件24，其唤起用于催促上述各再生模式的执行的注意；再生允许输入部件21，其允许上述各再生模式的执行，在上述再生预告部件24工作的状态下，在上述再生允许输入部件21为非操作状态的情况下，不执行上述初始化再生模式，所以能够依据发动机装设对象的作业机械的状态等，根据操作者的意图来禁止上述初始化再生模式的执行、即上述排气气体净化装置50的再生动作。因此，不会在操作者完全没想到的状态下执行上述初始化再生模式，起到能使操作者顺利地进行依赖发动机声音执行的精细作业的效果。也就是说，能够将很可能妨碍上述精细作业的上述排气气体净化装置50的再生动作的缺点消除。
根据上述记载及图I 图18可清楚得知，在上述再生允许输入部件21的非操作状态持续了规定的放置时间以上的情况下，上述再生预告部件24以与催促上述初始化再生模式的执行的工作形态不同的警告形态进行工作，所以，当在上述排气气体净化装置50需要再生的状态下持续长时间放置，使上述排气气体净化装置50内的颗粒状物质增加至过量堆积的状态的可能性高的情况下，能够以与催促上述初始化再生模式的执行的工作形态不同的警告形态，唤起操作者的注意，能够将颗粒状物质的过量堆积(进而失控燃烧)防患于未然。根据上述及图I 图18可清楚得知，当在上述再生预告部件24以上述警告形态进行工作的过程中切断了电源时，在上述电源恢复后使上述再生预告部件24重新以上述警告形态进行工作(参照图9的步骤S301和图10的步骤S401)，所以能够可靠地避免在未使上述排气气体净化装置50充分再生的状态下直接使用的可能性。根据上述及图I 图18可清楚得知，具有对装设有上述发动机70的作业机械的行驶系统进行操作的行驶系统操作部件29，在上述再生预告部件24以上述警告形态进行了工作的情况下，利用随后的上述再生允许输入部件21的允许操作，和与上述作业机械的行驶停止状态相对应的上述行驶系统操作部件29的操作，转移为以次后喷射方式将燃料供给到上述排气气体净化装置50内且将发动机转速N维持为规定值(高速空转转速)的紧急再生模式，所以只要不是因操作者的意图而使上述作业机械的行驶及各种作业停止，则禁止向上述紧急再生模式的转移。因此，能够在上述发动机转速N大幅上升的上述紧急再生模式中，可靠地避免例如上述作业机械急剧加速这样的的不测事件的引发。这里，实施方式的行驶系统操作部件是将作业机械维持操作为制动状态的停车制动操作部件29，但本发明并不限定于此。例如也可以是设于作业机械的主变速杆等主变速操作部件、副变速开关等副变速操作部件、以及换向杆等前进后退切换操作部件。在为这些部件的情况下，各操作部件的中位操作状态称作与作业机械的行驶停止状态相对应的操作。(9).其他本发明不限定于上述实施方式，能够具体化为各种形态。例如发动机装置的燃料喷射装置不限定于共轨式的装置，也可以是电子调速器式的装置。除此之外，各部分的结构不限定于图示的实施方式，能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变更。附图标记说明FT、特征表；GPM、通用再生程序；11、E⑶；21、再生开关(再生允许输入部件);24、再生灯(再生预告部件兼再生通知部件)；31、CPU ;32、ROM (固定存储部件)；33、EEPROM (可变存储部件);50, DPF (排气气体净化装置)；70、发动机；120、共轨。
权利要求
1.一种排气气体净化系统，该排气气体净化系统具有配置在共轨式发动机的排气路径中的排气气体净化装置，该排气气体净化系统能够执行将堆积在所述排气气体净化装置内的颗粒状物质燃烧去除的多个再生模式，其中， 作为所述多个再生模式中的一个再生模式，具有初始化再生模式，该初始化再生模式是当所述发动机的累积驱动时间到达预先设定的设定时间以上时，不论所述排气气体净化装置的堵塞状态如何，都以次后喷射方式将燃料供给到所述排气气体净化装置内。
2.根据权利要求I所述的排气气体净化系统，其中，该排气气体净化系统具备再生预告部件，其唤起用于催促所述各再生模式的执行的注意；再生允许输入部件，其允许所述各再生模式的执行； 在所述再生预告部件工作的状态下，在所述再生允许输入部件为非操作状态的情况下，不执行所述初始化再生模式。
3.根据权利要求2所述的排气气体净化系统，其中， 在所述再生允许输入部件的非操作状态持续了规定的放置时间以上的情况下，所述再生预告部件以与催促所述初始化再生模式的执行的工作形态不同的警告形态进行工作。
4.根据权利要求3所述的排气气体净化系统，其中， 当在所述再生预告部件以所述警告形态进行工作的过程中切断了电源时，在所述电源恢复后使所述再生预告部件重新以所述警告形态进行工作。
5.根据权利要求3或4所述的排气气体净化系统，其中，该排气气体净化系统具有对装设有所述发动机的作业机械的行驶系统进行操作的行驶系统操作部件，在所述再生预告部件以所述警告形态进行了工作的情况下，利用随后的所述再生允许输入部件的允许操作，和与所述作业机械的行驶停止状态相对应的所述行驶系统操作部件的操作，转移为以次后喷射方式将燃料供给到所述排气气体净化装置内且将发动机转速维持为规定值的紧急再生模式。
全文摘要
本发明以在进行排气气体净化装置(50)的再生时，既能降低耗油量，又能避免机油的稀释为目的。本发明的排气气体净化系统构成为具有配置在共轨式发动机(70)的排气路径(77)中的排气气体净化装置(50)，该排气气体净化系统能够执行将堆积在所述排气气体净化装置(50)内的颗粒状物质燃烧去除的多个再生模式。作为所述多个再生模式中的一个再生模式，具有初始化再生模式(强制再生)，该初始化再生模式(强制再生)是当所述发动机(70)的累积驱动时间Te到达预先设定的设定时间T0以上时，不论所述排气气体净化装置(50)的堵塞状态如何，都以次后喷射E方式将燃料供给到所述排气气体净化装置(50)内。
文档编号F01N3/18GK102933802SQ20118002684
公开日2013年2月13日 申请日期2011年4月28日 优先权日2010年6月2日
发明者野间康男, 富樫太一 申请人:洋马株式会社