專利名稱：柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，特別地涉及柴油發(fā)動(dòng)機(jī)所具備的排氣浄化裝置。
背景技術(shù)：
一直以來，在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)上設(shè)有排氣浄化裝置，該排氣浄化裝置具備捕集其排氣氣體中含有的顆粒狀物質(zhì)(以下，記為“PM”)的柴油微粒過濾器(以下，記為“DPF”)。前述DPF例如為由陶瓷構(gòu)成的蜂窩狀構(gòu)造的多孔質(zhì)部件，通過使排氣氣體在其內(nèi)部經(jīng)過而捕集PM，凈化排氣氣體。在上述那樣的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中，在由排氣浄化裝置浄化排氣氣體的過程中，PM堆積 在DPF的內(nèi)部，引起排氣浄化裝置的機(jī)能下降，不僅如此，還由于排氣阻力的増加等而可能會(huì)帶給柴油發(fā)動(dòng)機(jī)壞的影響。為此，控制進(jìn)行DPF的再生，以定期地去除DPF中堆積的PM。該DPF的再生是在基于排氣氣體的流動(dòng)方向的DPF的上游側(cè)和下游側(cè)的壓カ差(以下，簡(jiǎn)記為“DPF前后的壓カ差”)推斷的PM的堆積量超過規(guī)定的閾值的情況下進(jìn)行的。但是，在PM中，除了含有可以燃燒去除的灰塵等可燃成分，還含有來自燃料添加齊U、潤(rùn)滑油添加劑等的灰分(日文ァッシュ)。由于該灰分無法燃燒去除，若向DPF的堆積發(fā)展，則根據(jù)DPF前后的壓カ差推斷的PM的堆積量與實(shí)際堆積的PM的堆積量的背離變大，產(chǎn)生無法恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行DPF的再生等的問題。為了解決這種問題，在專利文獻(xiàn)I中公開了如下技術(shù)根據(jù)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間推斷灰分在DPF中的堆積量，在剛剛進(jìn)行DPF的再生之后，將根據(jù)DPF前后的壓カ差推斷的PM的堆積量視為灰分的堆積量，通過高精度地計(jì)算灰分的堆積量，適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行DPF再生。但是，專利文獻(xiàn)I記載的技術(shù)只在根據(jù)DPF前后的壓カ差推斷的PM的堆積量超過規(guī)定的閾值時(shí)，利用后噴射(日文ボス卜噴射)等燃燒去除PM。也就是，由于沒有考慮柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)、排氣氣體的溫度等，因此無法高效地進(jìn)行DPF的再生，在導(dǎo)致由后噴射引起再生頻率增加而產(chǎn)生的潤(rùn)滑油稀釋以及燃料費(fèi)惡化這點(diǎn)上是不利的。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開2007-16684號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的課題本發(fā)明以提供能夠防止?jié)櫥拖♂?，并且根?jù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)高效地進(jìn)行柴油微粒過濾器的再生的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)為課題。用于解決課題的手段本發(fā)明要解決的課題如上所述，接下來說明用于解決該課題的手段。S卩，本發(fā)明的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)包括氧化催化劑；柴油微粒過濾器；檢測(cè)前述柴油微粒過濾器的上游側(cè)與下游側(cè)的壓カ差的機(jī)構(gòu)；基于前述壓カ差推斷堆積在前述柴油微粒過濾器中的顆粒狀物質(zhì)的量，并且基于該推斷量使前述柴油微粒過濾器再生的控制機(jī)構(gòu)；前述控制機(jī)構(gòu)對(duì)前述柴油微粒過濾器的再生控制包括不使用后噴射而在前述氧化催化劑的活性溫度區(qū)域進(jìn)行再生的第一再生；使用后噴射而將除了無法燃燒去除的灰分之外的顆粒狀物質(zhì)完全地燃燒去除的第二再生；在非作業(yè)時(shí)通過手動(dòng)操作，使用后噴射而將除了無法燃燒去除的灰分之外的顆粒狀物質(zhì)完全地燃燒去除的第三再生。在本發(fā)明的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中，優(yōu)選地，在前述推斷量超過第一閾值，并且發(fā)動(dòng)機(jī)輸出位于施加有相比進(jìn)行自再生的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域中的負(fù)荷小若干的負(fù)荷的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域時(shí)，進(jìn)行前述第一再生。在本發(fā)明的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中，優(yōu)選地，當(dāng)在前述推斷量超過前述第一閾值的狀態(tài)下，經(jīng)過第一設(shè)定時(shí)間，或者每第二設(shè)定時(shí)間，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出位于輕負(fù)荷且低旋轉(zhuǎn)的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域以外的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域時(shí)，進(jìn)行前述第二再生。在本發(fā)明的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中，優(yōu)選地，在前述第二再生或者前述第三再生結(jié)束之后 的第三設(shè)定時(shí)間內(nèi)，不能實(shí)施前述第三再生。在本發(fā)明的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中，優(yōu)選地，如果前述推斷量超過第二閾值，則發(fā)出促使前述第三再生的實(shí)施的警報(bào)。在本發(fā)明的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中，優(yōu)選地，當(dāng)在前述推斷量超過第二閾值的狀態(tài)下，在第四設(shè)定時(shí)間內(nèi)不進(jìn)行前述第三再生時(shí)，限制發(fā)動(dòng)機(jī)輸出。在本發(fā)明的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中，優(yōu)選地，其特征在于，前述第二再生中的再生溫度，比前述第三再生中的再生溫度低若干。在本發(fā)明的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中，優(yōu)選地，在前述第二再生及前述第三再生剛剛實(shí)施之后，將存儲(chǔ)在前述控制機(jī)構(gòu)的前述推斷量歸零，并且，基于前述壓力差推斷堆積在前述柴油微粒過濾器的灰分的量，基于該灰分的量，修正存儲(chǔ)在前述控制機(jī)構(gòu)中的、堆積在前述柴油微粒過濾器中的顆粒狀物質(zhì)的量和前述壓力差的關(guān)系。在本發(fā)明的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中，優(yōu)選地，具備調(diào)整吸入空氣的量的進(jìn)氣節(jié)流件，在前述第一再生、前述第二再生或者前述第三再生的實(shí)施時(shí)，將前述進(jìn)氣節(jié)流件的開度作為使排氣氣體的溫度成為前述氧化催化劑的活性溫度的開度，之后控制為使排氣氣體的溫度成為前述第一再生、前述第二再生或者前述第三再生的目標(biāo)溫度的開度。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，根據(jù)堆積在柴油微粒過濾器的顆粒狀物質(zhì)的量，可以進(jìn)行不使用后噴射的第一再生、使用后噴射的第二再生，進(jìn)一步地，根據(jù)作業(yè)狀態(tài)、非常時(shí)期等的狀況，可以進(jìn)行第三再生。從而，通過減少第二再生及第三再生的實(shí)施頻率，防止后噴射導(dǎo)致的潤(rùn)滑油稀釋以及燃料費(fèi)的惡化。根據(jù)本發(fā)明，可以使第一再生的實(shí)施高效率化。從而，防止燃料費(fèi)的惡化。根據(jù)本發(fā)明，通過使用后噴射，能夠使在第一再生中未能充分地再生的堆積在柴油微粒過濾器中的顆粒狀物質(zhì)充分地再生，能夠防止由于顆粒狀物質(zhì)過剩地堆積到柴油微粒過濾器中而引起的失控(日文暴走)再生。另外，通過定期地進(jìn)行使用后噴射的再生，能夠降低堆積到柴油微粒過濾器中的顆粒狀物質(zhì)的量的推斷誤差。根據(jù)本發(fā)明，可以防止無限制地實(shí)施第三再生。從而，能夠防止后噴射導(dǎo)致的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑油稀釋。
根據(jù)本發(fā)明，可以促使作業(yè)者實(shí)施第三再生，并且可以使作業(yè)者容易地識(shí)別。根據(jù)本發(fā)明，可以促使作業(yè)者實(shí)施第三再生。另外，可以防止失控再生。根據(jù)本發(fā)明，即使在發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷變動(dòng)劇烈的作業(yè)環(huán)境下，也可以防止氧化催化劑的過度升溫導(dǎo)致的熱老化，并且可以ー邊持續(xù)作業(yè)一邊進(jìn)行再生。根據(jù)本發(fā)明，在計(jì)算堆積在柴油微粒過濾器中的顆粒狀物質(zhì)的量時(shí)，考慮了灰分的堆積量，可以防止過度地實(shí)施第一再生、第二再生或者第三再生。根據(jù)本發(fā)明，可以降低碳?xì)浠衔锏呐懦隽俊?br>

圖I為表示根據(jù)本發(fā)明的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)的概略圖。圖2為表示控制面板的結(jié)構(gòu)的圖。圖3為表示第一再生、第二再生和第三再生之間的關(guān)系的圖。圖4為表示再生控制的流程圖。圖5為表示自再生區(qū)域和第一再生區(qū)域的圖。圖6為表示在再生時(shí)采用進(jìn)氣節(jié)流件的開度變更情況下的進(jìn)氣節(jié)流件的開度變更的時(shí)機(jī)的圖。圖7為表示第二再生區(qū)域的圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照?qǐng)DI 圖3，對(duì)根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)I進(jìn)行說明。如圖I所示，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)I為直噴式直列四氣缸的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，由發(fā)動(dòng)機(jī)主體2、進(jìn)氣通路3、排氣通路4、EGR裝置5、排氣浄化裝置6、控制面板7以及E⑶8等構(gòu)成。發(fā)動(dòng)機(jī)主體2通過將燃料供給到被壓縮了的空氣而使其燃燒，由該燃燒產(chǎn)生的膨脹能量得到旋轉(zhuǎn)動(dòng)力。發(fā)動(dòng)機(jī)主體2具備氣缸體，其包括為筒狀的氣缸、可滑動(dòng)地設(shè)在該氣缸內(nèi)部的活塞；氣缸蓋，其以堵塞前述氣缸的開ロ的方式安裝在前述氣缸體上。在前述活塞和前述氣缸和前述氣缸蓋之間形成有燃燒室21。燃燒室21為在前述活塞、前述氣缸和前述氣缸蓋之間形成的空間，燃料由設(shè)在前述氣缸蓋的燃料噴射閥22被噴射到燃燒室21中。在本實(shí)施方式中，在發(fā)動(dòng)機(jī)主體2形成有4個(gè)燃燒室21。燃料噴射閥22與燃燒室21相同數(shù)量地設(shè)在前述氣缸蓋上，分別以能夠?qū)⑷剂蠂娚涞礁魅紵?1中的方式配置。燃料噴射閥22可以以適宜的次數(shù)及時(shí)期進(jìn)行燃料的噴射，可以通過變更該燃料噴射的狀態(tài)來改變發(fā)動(dòng)機(jī)主體2的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速以及扭矩等。另外，在發(fā)動(dòng)機(jī)主體2上設(shè)有旋轉(zhuǎn)傳感器23。旋轉(zhuǎn)傳感器23為測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)主體2的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的部件，配置在發(fā)動(dòng)機(jī)主體2的曲軸或者飛輪等的附近。
另外，在發(fā)動(dòng)機(jī)主體2上連接有進(jìn)氣通路3和排氣通路4，該進(jìn)氣通路3成為將吸入空氣導(dǎo)向發(fā)動(dòng)機(jī)主體2的燃燒室21的通路，排氣通路4成為從發(fā)動(dòng)機(jī)主體2排出的排氣氣體的通路。進(jìn)氣通路3由進(jìn)氣歧管31、進(jìn)氣管32及進(jìn)氣節(jié)流件33等構(gòu)成。
進(jìn)氣歧管31為用于將吸入空氣均等地分配到各燃燒室21的部件，固定在前述氣缸蓋上。在本實(shí)施方式中，在發(fā)動(dòng)機(jī)主體2中直列地形成4個(gè)燃燒室21，由此，進(jìn)氣歧管31的一端部以分支為4個(gè)通路的方式形成，并且以與各燃燒室21連通的方式連接到發(fā)動(dòng)機(jī)主體2上。另一方面，進(jìn)氣歧管31的另一端部連接到進(jìn)氣管32。進(jìn)氣管32為連接到進(jìn)氣歧管31的另一端部的管，配置在吸入空氣的流動(dòng)方向上的最上游側(cè)。也就是，從進(jìn)氣管32吸入外部空氣，由未圖示的空氣濾清器凈化后，通過進(jìn)氣歧管31向發(fā)動(dòng)機(jī)主體2的各燃燒室21供給。在進(jìn)氣管32的中途部設(shè)有進(jìn)氣節(jié)流件33。進(jìn)氣節(jié)流件33為調(diào)整向發(fā)動(dòng)機(jī)主體2的燃燒室21供給的吸入空氣的量的部件，設(shè)在進(jìn)氣管32的中途部。進(jìn)氣節(jié)流件33例如采用蝶閥，通過由DC伺服馬達(dá)等調(diào)整開度，能改變進(jìn)氣管32的內(nèi)部空間的截面積，調(diào)整向燃燒室21供給的吸入空氣的量。排氣通路4由排氣歧管41、排氣管42、上游側(cè)排氣節(jié)流件43及下游側(cè)排氣節(jié)流件44等構(gòu)成。 排氣歧管41為用于使從發(fā)動(dòng)機(jī)主體2的燃燒室21排出的排氣氣體集合的部件。與進(jìn)氣歧管31同樣地，排氣歧管41的一端部以分支為4個(gè)通路的方式形成，并且以與各燃燒室21連通的方式連接到發(fā)動(dòng)機(jī)主體2上。另一方面，排氣歧管41的另一端部連接到排氣管42。排氣管42為連接到排氣歧管41的另一端部的管，配置在排氣氣體的流動(dòng)方向上的最下游側(cè)。在排氣管42的中途部設(shè)有凈化排氣氣體的排氣凈化裝置6，以將排氣凈化裝置6夾在中間的方式設(shè)有上游側(cè)排氣節(jié)流件43及下游側(cè)排氣節(jié)流件44。也就是，從發(fā)動(dòng)機(jī)主體2的各燃燒室21經(jīng)由排氣歧管41排出到排氣管42中的排氣氣體，由排氣凈化裝置6凈化后排出到外部。上游側(cè)排氣節(jié)流件43及下游側(cè)排氣節(jié)流件44為調(diào)整由從發(fā)動(dòng)機(jī)主體2的燃燒室21排出的排氣氣體在排氣通路4的內(nèi)部產(chǎn)生的壓力的部件，與進(jìn)氣節(jié)流件33同樣地采用蝶閥等。上游側(cè)排氣節(jié)流件43設(shè)在排氣氣體的流動(dòng)方向上的排氣凈化裝置6的上游側(cè)，下游側(cè)排氣節(jié)流件44設(shè)在排氣氣體的流動(dòng)方向上的排氣凈化裝置6的下游側(cè)。通過由DC伺服馬達(dá)等調(diào)整上游側(cè)排氣節(jié)流件43及下游側(cè)排氣節(jié)流件44的開度，能改變排氣管42的內(nèi)部空間的截面積，調(diào)整向排氣凈化裝置6流入的排氣氣體的量以及從排氣凈化裝置6流出的排氣氣體的量。EGR裝置5為用于將排氣氣體的一部分作為再循環(huán)氣體從排氣歧管41向進(jìn)氣歧管31還原而降低供給到燃燒室21的吸入空氣的氧濃度的裝置。EGR裝置5由EGR管51及EGR閥52等構(gòu)成。EGR管51為使進(jìn)氣歧管31和排氣歧管41連通的管，一端連接到進(jìn)氣歧管31，另一端連接到排氣歧管41。EGR閥52為調(diào)整從排氣歧管41向進(jìn)氣歧管31還原的再循環(huán)氣體的量的部件，設(shè)在EGR管51的中途部。EGR閥52通過由DC伺服馬達(dá)等調(diào)整開度，能改變?cè)傺h(huán)氣體通路的通路截面積，調(diào)整再循環(huán)氣體的量。排氣凈化裝置6為去除從發(fā)動(dòng)機(jī)主體2的燃燒室21排出的排氣氣體中含有的顆粒狀物質(zhì)(以下，記作“PM”)，凈化排氣氣體的裝置。排氣凈化裝置6設(shè)在排氣管42的中途部，配置在上游側(cè)排氣節(jié)流件43和下游側(cè)排氣節(jié)流件44之間。排氣凈化裝置6由氧化催化劑61、DPF62、壓カ傳感器63a、63b及溫度傳感器64等構(gòu)成。在此，PM是指排氣氣體中含有的顆粒狀物質(zhì)(Particulate Matter :PM),由能夠燃燒去除的灰塵等的可燃成分和來自于燃料添加劑、潤(rùn)滑油添加劑等且無法燃燒去除的灰分構(gòu)成。氧化催化劑61為氧化并去除從發(fā)動(dòng)機(jī)主體2的燃燒室21排出的排氣氣體中含有的CO (—氧化碳)、HC (碳?xì)浠衔?、及SOF (可溶性有機(jī)成分)的部件。另外，氧化催化劑61通過將排氣氣體中較多地含有的NO (—氧化氮)氧化而使之轉(zhuǎn)化為NO2 ( ニ氧化氮)。DPF62為通過捕集PM而將排氣過濾，并且將堆積的PM氧化并去除的柴油微粒過濾器(Diesel Particulate Filter :DPF)。DPF62配置在比氧化催化劑61靠排氣氣體的流動(dòng)方向上的下游側(cè)的位置。在本實(shí)施方式中，DPF62由SiC(碳化硅)構(gòu)成，排氣氣體中含有的PM在經(jīng)過在DPF62上形成的微細(xì)的孔時(shí)被捕集。當(dāng)溫度為能夠使排氣氣體進(jìn)行氧化反應(yīng)的溫度時(shí)，被DPF62捕集到的PM中含有的可燃成分利用排氣氣體中含有的O2 (氧氣)及由氧化催化劑61生成的NO2 (ニ氧化氮)氧化并去除。另ー方面，捕集到的PM中含有的灰分無法燃燒去除而堆積在DPF62中。壓カ傳感器63a、63b為測(cè)量從發(fā)動(dòng)機(jī)主體2排出的排氣氣體的壓カ的部件，分別配置在排氣氣體的流動(dòng)方向上的DPF62的上游側(cè)和下游側(cè)。溫度傳感器64為測(cè)量從發(fā)動(dòng)機(jī)主體2排出的排氣氣體的溫度的部件，配置在氧化催化劑61和DPF62之間。此外，也可以將溫度傳感器64配置在排氣氣體的流動(dòng)方向上的氧化催化劑61的上游側(cè)或者DPF62的下游側(cè)?？刂泼姘?為用于顯示柴油發(fā)動(dòng)機(jī)I的當(dāng)前控制狀態(tài)(DPF62的再生控制狀態(tài))， 并且由作業(yè)者依靠手動(dòng)將規(guī)定的控制信號(hào)發(fā)送到ECU8的部件，例如，在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)I搭載到作業(yè)車輛的情況下，可以將該控制面板7配置在駕駛席旁邊，以使作業(yè)者可以視覺確認(rèn)以及操作。如圖2所示，控制面板7具備根據(jù)DPF62的再生控制狀態(tài)點(diǎn)亮的通常再生中燈71、復(fù)位再生中燈72、緊急再生中燈73、緊急再生禁止中燈74以及緊急再生指示燈75，和由作業(yè)者將規(guī)定的控制信號(hào)手動(dòng)發(fā)送到ECU8用的緊急再生開始開關(guān)76。ECU8為發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(Engine Control Unit :ECU)，發(fā)揮作為控制柴油發(fā)動(dòng)機(jī)I的機(jī)構(gòu)的功能。ECU8由執(zhí)行各種運(yùn)算處理的中央處理裝置(CPU)、存儲(chǔ)有控制程序等的讀取專用存儲(chǔ)器(ROM)以及可以暫時(shí)存儲(chǔ)各種程序或數(shù)據(jù)等并可以隨時(shí)讀寫的存儲(chǔ)器(RAM)等構(gòu)成。ECU8與燃料噴射閥22電連接，可以控制燃料噴射閥22的燃料噴射狀態(tài)(時(shí)期、次數(shù)、壓カ等)。E⑶8與旋轉(zhuǎn)傳感器23電連接，可以取得由旋轉(zhuǎn)傳感器23測(cè)得的發(fā)動(dòng)機(jī)主體2的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。E⑶8與進(jìn)氣節(jié)流件33電連接，可以控制進(jìn)氣節(jié)流件33的開度。E⑶8與上游側(cè)排氣節(jié)流件43及下游側(cè)排氣節(jié)流件44分別電連接，可以控制上游側(cè)排氣節(jié)流件43及下游側(cè)排氣節(jié)流件44的開度。E⑶8與EGR閥52電連接，可以控制EGR閥52的開度。
E⑶8與壓力傳感器63a、63b分別電連接，可以取得由壓力傳感器63a、63b測(cè)得的通過DPF62前后的排氣氣體的壓力。E⑶8與溫度傳感器64電連接，可以取得由溫度傳感器64測(cè)得的排氣氣體的溫度。E⑶8與控制面板7電連接，可以進(jìn)行向控制面板7的發(fā)送規(guī)定的控制信號(hào)以及從控制面板7接收規(guī)定的控制信號(hào)。E⑶8通過控制被電連接的上述多個(gè)部件，進(jìn)行DPF62的再生控制。如圖3所示，E⑶8對(duì)DPF62的再生控制包含第一再生、第二再生及第三再生。第一再生為當(dāng)由E⑶8推斷出的PM在DPF62中的堆積量(以下，簡(jiǎn)記作“PM堆積量”)[g/1]超過第一閾值時(shí)，通過將堆積在DPF62中的PM在氧化催化劑61的活性溫度區(qū) 域燃燒20[min]而去除PM的控制。在此，“活性溫度區(qū)域”是指比氧化催化劑61的活性溫度(約200[°C])高的溫度，并且是不會(huì)產(chǎn)生失控再生的程度的比較低的溫度，在本實(shí)施方式中為300[°C ]以上。第二再生為當(dāng)在PM堆積量超過第一閾值狀態(tài)下，經(jīng)過了第一設(shè)定時(shí)間時(shí)或者每第二設(shè)定時(shí)間(100[h])，通過使用后噴射將堆積在DPF62中的PM在約560[°C ]下燃燒30 [min]，完全地去除灰分以外的PM的控制。第三再生為當(dāng)在PM堆積量超過第二閾值狀態(tài)下作業(yè)者按壓控制面板7的緊急再生開始開關(guān)76時(shí)，或者當(dāng)在從前一次實(shí)施的第二再生或者第三再生經(jīng)過了第三設(shè)定時(shí)間(50 [h])以上的狀態(tài)下作業(yè)者按壓控制面板7的緊急再生開始開關(guān)76時(shí)，通過使用后噴射將堆積在DPF62中的PM在約600[°C ]下燃燒15[min]，完全地去除灰分以外的PM的控制。在此，作為在E⑶8分別對(duì)DPF62的再生控制中最合適的值，“第一閾值”及“第二閾值”是通過預(yù)先的實(shí)驗(yàn)等求得的。第一閾值設(shè)定為比第二閾值小若干的值。第二閾值設(shè)定為相對(duì)于能由ECU8引起DPF62的失控再生的臨界值具有規(guī)定的安全系數(shù)。另外，作為在E⑶8對(duì)DPF62的再生控制中最合適的時(shí)間，“第一設(shè)定時(shí)間”、“第二設(shè)定時(shí)間”及“第三設(shè)定時(shí)間”是通過預(yù)先的實(shí)驗(yàn)等求得的。在本實(shí)施方式中，第二設(shè)定時(shí)間設(shè)定為100 [h],第三設(shè)定時(shí)間設(shè)定為50 [h]。以下，參照?qǐng)D4 圖7，對(duì)于E⑶8對(duì)DPF62的再生控制進(jìn)行詳細(xì)說明。如圖4所示，E⑶8進(jìn)行步驟SI 步驟S20的處理。在步驟SI中，E⑶8計(jì)算PM在DPF62中的堆積量(以下，簡(jiǎn)記為“PM堆積量”)。PM堆積量的計(jì)算是通過以下兩種方法進(jìn)行的。用于計(jì)算PM堆積量的第一方法是基于在排氣氣體的流動(dòng)方向上的DPF62的上游側(cè)和下游側(cè)的壓力差(以下，簡(jiǎn)記作“DPF62前后的壓力差”)推斷PM堆積量。通過以下方式計(jì)算DPF62前后的壓力差由設(shè)在DPF62的上游側(cè)和下游側(cè)的壓力傳感器63a、63b分別測(cè)量DPF62通過前后的排氣氣體的壓力，E⑶8從壓力傳感器63a、63b取得這些測(cè)量值并進(jìn)行運(yùn)算。 相對(duì)于DPF62前后的壓力差的PM堆積量是由預(yù)先的實(shí)驗(yàn)等求得的，作為壓力差映射存儲(chǔ)在ECU8中，ECU8基于上述那樣計(jì)算出的DPF62前后的壓力差求出PM堆積量。由第一方法計(jì)算的PM堆積量在以下記作“第一 PM堆積量”。用于計(jì)算PM堆積量的第二方法為通過對(duì)從發(fā)動(dòng)機(jī)主體2排出的PM的量(以下，簡(jiǎn)記作“PM排出量”)減去在DPF62再生的PM的量(以下，簡(jiǎn)記作“PM再生量”)而計(jì)算出的值進(jìn)行累計(jì)來推斷PM堆積量。PM排出量及PM再生量可以分別基于發(fā)動(dòng)機(jī)主體2的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出求出。發(fā)動(dòng)機(jī)主體2的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出通過以下方式求得E⑶8取得由設(shè)在發(fā)動(dòng)機(jī)主體2的旋轉(zhuǎn)傳感器23測(cè)得的發(fā)動(dòng)機(jī)主體2的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和燃料噴射閥22噴射到燃燒室21中的燃料的噴射量，參照存儲(chǔ)在ECU8中的規(guī)定的映射。相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)主體2的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的PM排出量以及相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)主體2的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的PM再生量，分別由預(yù)先的實(shí)驗(yàn)等求出，作為映射存儲(chǔ)在ECU8中，因此像上述那樣基于計(jì)算的發(fā)動(dòng)機(jī)主體2的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出求出PM排出量及PM再生量。E⑶8像上述那樣針對(duì)每規(guī)定時(shí)間求出PM排出量及PM再生量，將從PM排出量減去PM再生量得到的值視為DPF62中每單位時(shí)間堆積的PM量，通過累計(jì)該值計(jì)算PM堆積量。由第二方法計(jì)算出的PM堆積量在以下記作“第二 PM堆積量”。
E⑶8在計(jì)算第一 PM堆積量及第ニ PM堆積量之后將控制階段轉(zhuǎn)移到步驟S2。在步驟S2中，E⑶8判定PM堆積量是否在第二閾值以上。詳細(xì)地講，E⑶8判定第一 PM堆積量是否在第二閾值以上，并且判定第二 PM堆積量是否在第二閾值以上。當(dāng)?shù)谝?PM堆積量不在第二閾值以上時(shí)，或當(dāng)?shù)诙?PM堆積量不在第二閾值以上時(shí)，ECU8將控制階段轉(zhuǎn)移到步驟S3。當(dāng)?shù)谝?PM堆積量在第二閾值以上時(shí)，或者當(dāng)?shù)诙?PM堆積量在第二閾值以上時(shí)，ECU8將控制階段轉(zhuǎn)移到步驟S17。在步驟S3中，E⑶8判定緊急再生開始開關(guān)76是否被作業(yè)者按壓，即，緊急再生開始開關(guān)76是否為接通(ON)。當(dāng)緊急再生開始開關(guān)76不為接通(ON)吋，E⑶8將控制階段轉(zhuǎn)移到步驟S4。當(dāng)緊急再生開始開關(guān)76為接通(ON)吋，E⑶8將控制階段轉(zhuǎn)移到步驟S13。在步驟S4中，E⑶8判定PM堆積量是否在第一閾值以上。詳細(xì)地講，E⑶8判定第一 PM堆積量是否在第一閾值以上，并且判定第二 PM堆積量是否在第一閾值以上。當(dāng)?shù)谝?PM堆積量在第一閾值以上吋，或者當(dāng)?shù)诙?PM堆積量在第一閾值以上吋，ECU8將控制階段轉(zhuǎn)移到步驟S5。當(dāng)?shù)谝?PM堆積量不在第一閾值以上吋，或者當(dāng)?shù)诙?PM堆積量不在第一閾值以上時(shí)，ECU8將控制階段轉(zhuǎn)移到步驟S9。在步驟S5中，E⑶8判定在PM堆積量超過第一閾值的狀態(tài)下是否經(jīng)過了第一設(shè)定時(shí)間。當(dāng)在PM堆積量超過第一閾值的狀態(tài)下沒有經(jīng)過第一設(shè)定時(shí)間時(shí)，ECU8將控制階段轉(zhuǎn)移到步驟S6。當(dāng)在PM堆積量超過第一閾值的狀態(tài)下經(jīng)過了第一設(shè)定時(shí)間時(shí)，ECU8將控制階段轉(zhuǎn)移到步驟SlO。在步驟S6中，E⑶8判定發(fā)動(dòng)機(jī)主體2的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出是否處在可以實(shí)施第一再生的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域。如圖5所示，發(fā)動(dòng)機(jī)主體2的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域由“自再生區(qū)域”、“第一再生區(qū)域”和它們以外的區(qū)域即“低負(fù)荷區(qū)域”構(gòu)成。自再生區(qū)域是發(fā)動(dòng)機(jī)主體2成為輸出臨界值Ptrl以上的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域。在自再生區(qū)域中，發(fā)動(dòng)機(jī)主體2的負(fù)荷較高，從發(fā)動(dòng)機(jī)主體2排出的排氣氣體具有能夠使PM充分地燃燒去除的程度的溫度(例如，350[°C ]以上)，進(jìn)行所說的自再生。第一再生區(qū)域是發(fā)動(dòng)機(jī)主體2成為小于輸出臨界值Ptrl且在輸出臨界值Ptr2以上的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域。在第一再生區(qū)域中，發(fā)動(dòng)機(jī)主體2的負(fù)荷比自再生區(qū)域低，不進(jìn)行自再生，通過進(jìn)行第一再生起到與進(jìn)行自再生同等的效果。也就是，第一再生區(qū)域可以稱為將自再生區(qū)域擴(kuò)大了的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域。低負(fù)荷區(qū)域是發(fā)動(dòng)機(jī)主體2成為小于輸出臨界值Ptr2的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域。在低負(fù)荷區(qū)域中，發(fā)動(dòng)機(jī)主體2為低負(fù)荷，從發(fā)動(dòng)機(jī)主體2排出的排氣氣體的溫度低，再生需要花費(fèi)較多時(shí)間，因此不進(jìn)行自再生及第一再生。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)主體2的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出處于可以實(shí)施第一再生的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域，也就是處于第一再生區(qū)域時(shí)，E⑶8將控制階段轉(zhuǎn)移到步驟S7。
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)主體2的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出處于不實(shí)施第一再生的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域，也就是處于自再生區(qū)域等第一再生區(qū)域以外的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域時(shí)，ECU8將控制階段轉(zhuǎn)移到步驟SI。在步驟S7中，E⑶8將通常再生中燈71點(diǎn)亮。這是為了使作業(yè)者通過控制面板7能夠視覺確認(rèn)正在進(jìn)行通常再生即第一再生。E⑶8在將通常再生中燈71點(diǎn)亮后，將控制階段轉(zhuǎn)移到步驟S8。在步驟S8中，ECU8進(jìn)行第一再生。如前所述，第一再生為將堆積在DPF62中的PM通過在300[°C ]以上燃燒20[min]去除的控制。第一再生只當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)主體2的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出處在第一再生區(qū)域時(shí)進(jìn)行。換言之，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)主體2的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出處在高負(fù)荷且排氣氣體的溫度升高的自再生區(qū)域時(shí)以及當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)主體2的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出在低負(fù)荷且排氣氣體的溫度降低的低負(fù)荷區(qū)域時(shí)，不進(jìn)行第一再生。這是由于在自再生區(qū)域中，排氣氣體的溫度充分地升高，PM的再生恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行，而在低負(fù)荷區(qū)域中，排氣氣體的溫度過低，氧化催化劑61沒有達(dá)到活性溫度(約200[°C])而不進(jìn)行再生，或者再生需要較多時(shí)間。由此，可以使第一再生的實(shí)施高效率化。從而，能夠防止燃料費(fèi)的惡化。在第一再生中，通過燃料噴射閥22的燃料噴射狀態(tài)(時(shí)期、次數(shù)、壓力等)的變更、進(jìn)氣節(jié)流件33的開度變更、上游側(cè)排氣節(jié)流件43的開度變更、下游側(cè)排氣節(jié)流件44的開度變更以及EGR閥52的開度變更等中的一個(gè)或者它們的組合，將從發(fā)動(dòng)機(jī)主體2排出的排氣氣體的溫度上升到目標(biāo)溫度(300[°C]以上)。此外，在使排氣氣體的溫度上升時(shí)采用進(jìn)氣節(jié)流件33的開度變更的情況下，優(yōu)選以使排氣氣體的溫度階段性地上升的方式控制進(jìn)氣節(jié)流件33的開度。如圖6所示，進(jìn)氣節(jié)流件33在從再生開始時(shí)到氧化催化劑61達(dá)到活性溫度(約200[°C ])期間，被控制為相比為了上升到第一再生的目標(biāo)溫度(300[°C ]以上)所需的最終開度多打開若干的狀態(tài)。氧化催化劑61達(dá)到了活性溫度(約200[°C ])后，進(jìn)氣節(jié)流件33被控制為成為為了上升到第一再生的目標(biāo)溫度(300[°C ]以上)所需的開度。伴隨關(guān)閉進(jìn)氣節(jié)流件33，發(fā)動(dòng)機(jī)主體2中的燃燒效率惡化，排氣氣體含有的碳?xì)浠衔锏牧吭黾?。該碳?xì)浠衔镉裳趸呋瘎?1氧化并凈化，但是當(dāng)氧化催化劑61沒達(dá)到活性溫度(約200[°C ])時(shí)不被凈化。為此，不將進(jìn)氣節(jié)流件33 —下子關(guān)閉到為了上升到第一再生的目標(biāo)溫度(300[で]以上)所需的最終開度，而是暫時(shí)關(guān)閉到氧化催化劑61達(dá)到可以凈化碳?xì)浠衔锏幕钚詼囟?約200[で])所需的開度。由此，可以降低碳?xì)浠衔锏呐懦隽?。E⑶8在進(jìn)行第一再生后，滅掉通常再生中燈71，將控制階段轉(zhuǎn)移到步驟SI。在步驟S9中，E⑶8判定發(fā)動(dòng)機(jī)主體2的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間是否為從運(yùn)轉(zhuǎn)開始之后、或者從第二再生或者第三再生結(jié)束之后的第二設(shè)定時(shí)間(100[h])。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)主體2的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間是從運(yùn)轉(zhuǎn)開始之后、或者從第二再生或者第三再生結(jié)束之后的第二設(shè)定時(shí)間(100[h])吋，ECU8將控制階段轉(zhuǎn)移到步驟S10。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)主體2的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間不是從運(yùn)轉(zhuǎn)開始之后、或者從第二再生或者第三再生結(jié)束之后的第二設(shè)定時(shí)間(100[h])吋，ECU8將控制階段轉(zhuǎn)移到步驟SI。此外，在本實(shí)施方式中，將第二設(shè)定時(shí)間設(shè)為100[h]，但是，只要不帶來燃料費(fèi)的惡化等的問題就并不限于此。另外，也可以不以時(shí)間為基準(zhǔn)，而是以燃料噴射閥22向燃燒室21噴射燃料的燃料噴射量為基準(zhǔn)。在步驟SlO中，E⑶8判定發(fā)動(dòng)機(jī)主體2的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出是否處在可以實(shí)施第二再生的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域。如圖7所示，發(fā)動(dòng)機(jī)主體2的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域由“第二再生區(qū)域”和其以外的區(qū)域也就是無法進(jìn)行第二再生的區(qū)域構(gòu)成。第二再生區(qū)域是成為輸出臨界值Ptr3以上的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域。第二再生區(qū)域比第一再生區(qū)域(參照?qǐng)D5)大。詳細(xì)地講，第二再生區(qū)域?yàn)檩p負(fù)荷且低旋轉(zhuǎn)的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域以外的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域。這是由于，第二再生與第一再生不同，利用進(jìn)氣節(jié)流件33的開度變更等，無需使排氣氣體的溫度上升到能夠?qū)M燃燒去除的溫度(NOx轉(zhuǎn)換溫度)，只要上升到在第二再生中進(jìn)行后噴射所需的溫度(氧化催化劑61的活性溫度)即可。因此，在將柴油發(fā)動(dòng)機(jī)I搭載在作業(yè)車輛的情況下，不便作業(yè)車輛停止等就可以邊持續(xù)作業(yè)邊進(jìn)行第二再生。在成為小于輸出臨界值Ptr3的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域中，發(fā)動(dòng)機(jī)主體2為低負(fù)荷，從發(fā)動(dòng)機(jī)主體2排出的排氣氣體的溫度低，達(dá)不到氧化催化劑61的活性溫度，或者為了達(dá)到活性溫度需要花費(fèi)很多時(shí)間，因此不進(jìn)行第二再生。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)主體2的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出處在可以實(shí)施第二再生的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域即第二再生區(qū)域時(shí)，ECU8將控制階段轉(zhuǎn)移到步驟SI I。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)主體2的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出處在不實(shí)施第二再生的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域即第二再生區(qū)域以外的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域時(shí)，E⑶8將控制階段轉(zhuǎn)移到步驟S6。在步驟Sll中，E⑶8將復(fù)位再生中燈72點(diǎn)亮。這是為了使作業(yè)者通過控制面板7能夠視覺確認(rèn)正在進(jìn)行復(fù)位再生即第二再生。E⑶8在將復(fù)位再生中燈72點(diǎn)亮后，將控制階段轉(zhuǎn)移到步驟S12。在步驟S12中，ECU8進(jìn)行第二再生。如前所述，第二再生為使用后噴射將堆積在DPF62的PM通過在560[で]下燃燒30[min]而去除的控制。 第二再生當(dāng)PM堆積量在超過第一閾值的狀態(tài)下經(jīng)過了第一設(shè)定時(shí)間時(shí)進(jìn)行。由此，用第一再生不能將PM充分地燃燒去除，而能夠?qū)⒍逊e在DPF62中的PM充分地燃燒去除，能夠防止由PM在DPF62過剩地堆積引起的失控再生。另外，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)主體2的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間是從運(yùn)轉(zhuǎn)開始之后、或者從第二再生或者第三再生結(jié)束之后經(jīng)過第二設(shè)定時(shí)間(100[h])時(shí)，進(jìn)行第二再生。由此，能夠定期地將堆積在DPF62中的PM充分地燃燒去除，能夠降低PM堆積量計(jì)算時(shí)的誤差。此外，也可以與由作業(yè)者按壓緊急再生開始開關(guān)76而實(shí)施的第三再生同樣地，由作業(yè)者按壓合適的開關(guān)實(shí)施第二再生。另外，第二再生中的PM的燃燒溫度(約560[°C])設(shè)定為比第三再生中的PM的燃燒溫度(約600[°C ])低若干。 由此，雖然比第三再生更花費(fèi)時(shí)間，但即使在發(fā)動(dòng)機(jī)主體2的負(fù)荷變動(dòng)劇烈的作業(yè)環(huán)境下，也能夠防止由氧化催化劑61的過度升溫導(dǎo)致的熱老化，并且一邊持續(xù)作業(yè)一邊進(jìn)行再生。在第二再生中，首先，與第一再生同樣地，通過燃料噴射閥22的燃料噴射狀態(tài)(時(shí)期、次數(shù)、壓力等)的變更、進(jìn)氣節(jié)流件33的開度變更、上游側(cè)排氣節(jié)流件43的開度變更、下游側(cè)排氣節(jié)流件44的開度變更以及EGR閥52的開度變更等中的一個(gè)或者它們的組合，將從發(fā)動(dòng)機(jī)主體2排出的排氣氣體的溫度上升到氧化催化劑61的活性溫度(約200[°C ])。之后，通過進(jìn)行后噴射而將排氣氣體的溫度上升到第二再生的目標(biāo)溫度(約560[°C ])。此外，在使排氣氣體的溫度上升時(shí)采用進(jìn)氣節(jié)流件33的開度變更的情況下，優(yōu)選與第一再生同樣地以階段性地使排氣氣體的溫度上升的方式控制進(jìn)氣節(jié)流件33的開度。在第二再生中，通過使用后噴射將堆積在DPF62中的PM以約560[°C ]燃燒30 [min]，因此視為已將堆積在DPF62中的PM完全去除，E⑶8將存儲(chǔ)的當(dāng)前PM堆積量歸零。但是，由于PM中含有無法燃燒去除的灰分，實(shí)際的PM堆積量不為零。因此，參照由預(yù)先實(shí)驗(yàn)等求出并存儲(chǔ)在ECU8中的表示DPF62前后的壓力差和灰分的關(guān)系的映射，基于在第二再生剛剛結(jié)束之后計(jì)算出的DPF62前后的壓力差，推斷殘存在DPF62中的灰分的量。并且，基于該灰分的推斷量，更新在步驟I中計(jì)算第一PM堆積量時(shí)使用的表示相對(duì)于DPF62前后的壓力差的PM堆積量的壓力差映射。由此，在計(jì)算第一 PM堆積量時(shí)，考慮灰分的堆積量，能夠防止過度地實(shí)施第一再生、第二再生或者第三再生。另外，在計(jì)算第二 PM堆積量時(shí)，能夠降低累計(jì)誤差。E⑶8在進(jìn)行第二再生之后，將復(fù)位再生中燈72熄滅，并且將緊急再生禁止中燈74點(diǎn)亮，將控制階段轉(zhuǎn)移到步驟SI。在步驟S13中，E⑶8判定第二再生或者第三再生結(jié)束之后是否經(jīng)過了第三設(shè)定時(shí)間(50 [h])以上。此外，E⑶8在第二再生或者第三再生結(jié)束之后的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間成為第三設(shè)定時(shí)間(50 [h])的時(shí)刻將緊急再生禁止中燈74熄滅。當(dāng)?shù)诙偕蛘叩谌偕Y(jié)束之后經(jīng)過了第三設(shè)定時(shí)間(50[h])以上時(shí)，E⑶8將控制階段轉(zhuǎn)移到步驟S14。當(dāng)?shù)诙偕蛘叩谌偕Y(jié)束之后沒有經(jīng)過第三設(shè)定時(shí)間(50[h])以上時(shí)，E⑶8將控制階段轉(zhuǎn)移到步驟S4。此外，在本實(shí)施方式中，雖然將第三設(shè)定時(shí)間設(shè)為50[h]，但是只要不導(dǎo)致燃料費(fèi)的惡化等問題，并不限于此。另外，也可以不以時(shí)間為基準(zhǔn)，而是以燃料噴射閥22向燃燒室21噴射燃料的燃料噴射量為基準(zhǔn)。在步驟S14中，E⑶8判定發(fā)動(dòng)機(jī)主體2是否處于怠速狀態(tài)(在將柴油發(fā)動(dòng)機(jī)I搭載在作業(yè)車輛的情況下作業(yè)車輛為中立狀態(tài))。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)主體2為怠速狀態(tài)時(shí)，E⑶8將控制階段轉(zhuǎn)移到步驟S15。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)主體2不為怠速狀態(tài)時(shí)，ECU8將控制階段轉(zhuǎn)移到步驟S4。在步驟S15中，E⑶8將緊急再生中燈73點(diǎn)亮。這樣是為了使作業(yè)者通過控制面板7能夠視覺確認(rèn)正在進(jìn)行緊急再生即第三再生。E⑶8在將緊急再生中燈73點(diǎn)亮后，將控制階段轉(zhuǎn)移到步驟S16。在步驟S16中，E⑶8進(jìn)行第三再生。 如前所述，第三再生為通過使用后噴射將堆積在DPF62中的PM在600 [°C ]下燃燒15[min]去除的控制。第三再生當(dāng)PM堆積量超過第二閾值的狀態(tài)下作業(yè)者按壓控制面板7的緊急再生開始開關(guān)76時(shí)進(jìn)行。由此，能夠作為緊急時(shí)的再生進(jìn)行DPF62的再生，能夠防止由PM過剩地堆積在DPF62中所引起的失控再生。另外，即使在PM堆積量沒有超過第二閾值的狀態(tài)下，當(dāng)作業(yè)者按壓控制面板7的緊急再生開始開關(guān)76時(shí)也能進(jìn)行第三再生，但是如果從前一次實(shí)施的第二再生或者第三再生沒有經(jīng)過第三設(shè)定時(shí)間(50[h])以上，就無法實(shí)施第三再生。由此，可以防止無限制地實(shí)施第三再生。從而，能夠防止由后噴射對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)主體2的潤(rùn)滑油稀釋。在第三再生中，首先，與第二再生同樣地，通過燃料噴射閥22的燃料噴射狀態(tài)(時(shí)期、次數(shù)、壓力等)變更、進(jìn)氣節(jié)流件33的開度變更、上游側(cè)排氣節(jié)流件43的開度變更、下游側(cè)排氣節(jié)流件44的開度變更以及EGR閥52的開度變更等中的一個(gè)或者它們的組合，將從發(fā)動(dòng)機(jī)主體2排出的排氣氣體的溫度上升到氧化催化劑61的活性溫度(約200[°C ])。之后，通過進(jìn)行后噴射，將排氣氣體的溫度上升到第三再生的目標(biāo)溫度(約600[°C ])。此外，在使排氣氣體的溫度上升時(shí)采用進(jìn)氣節(jié)流件33的開度變更的情況下，優(yōu)選與第一再生同樣地以使排氣氣體的溫度階段性地上升的方式控制進(jìn)氣節(jié)流件33的開度。在第三再生中，通過使用后噴射將堆積在DPF62中的PM以約600[°C ]燃燒15 [min]，由此，與第二再生同樣地視為將堆積在DPF62中的PM完全去除，E⑶8將存儲(chǔ)的當(dāng)前PM堆積量歸零，并且基于根據(jù)第三再生剛剛結(jié)束之后的DPF62前后的壓力差計(jì)算出的PM堆積量，更新表示相對(duì)于DPF62前后的壓力差的PM堆積量的壓力差映射。由此，在計(jì)算第一 PM堆積量時(shí)，考慮灰分的堆積量，能夠防止過度地實(shí)施第一再生、第二再生或者第三再生。另外，在計(jì)算第二 PM堆積量時(shí)，能夠降低累計(jì)誤差。E⑶8在進(jìn)行第三再生之后將緊急再生中燈73及緊急再生指示燈75熄滅，并且將緊急再生禁止中燈74點(diǎn)亮，將控制階段轉(zhuǎn)移到步驟SI。在步驟S17中，E⑶8將緊急再生指示燈75點(diǎn)亮。這是為了能夠視覺確認(rèn)為了使作業(yè)者通過控制面板7進(jìn)行緊急再生即第三再生而正在發(fā)出需要按壓緊急再生開始開關(guān)76這樣的警告。
此外，也可以是通過發(fā)出警告音促使作業(yè)者按壓緊急再生開始開關(guān)76。E⑶8在將緊急再生指示燈75點(diǎn)亮后，將控制階段轉(zhuǎn)移到步驟S18。在步驟S18中，E⑶8判定在PM堆積量超過第二閾值的狀態(tài)下是否經(jīng)過了第四設(shè)定時(shí)間(10[min])以上。當(dāng)PM堆積量在超過第二閾值的狀態(tài)下經(jīng)過了第四設(shè)定時(shí)間(10[min])以上吋，ECU8將控制階段轉(zhuǎn)移到步驟S19。當(dāng)PM堆積量在超過第二閾值的狀態(tài)下沒有經(jīng)過第四設(shè)定時(shí)間(10[min])以上吋，ECU8將控制階段轉(zhuǎn)移到步驟S20。在此，“第四設(shè)定時(shí)間”是指作為在E⑶8對(duì)DPF62的再生控制中最合適的時(shí)間由預(yù)先的實(shí)驗(yàn)等求出的時(shí)間。在本實(shí)施方式中，第四設(shè)定時(shí)間設(shè)定為10[min]。但是，第四設(shè)定 時(shí)間如果不會(huì)帶來失控再生等的問題，并不限于10 [min]。另外，也可以不以時(shí)間為基準(zhǔn)，而是以燃料噴射閥22向燃燒室21噴射燃料的燃料噴射量為基準(zhǔn)。在步驟S19中，E⑶8限制發(fā)動(dòng)機(jī)主體2的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出。詳細(xì)地講，E⑶8限制為發(fā)動(dòng)機(jī)主體2的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及扭矩等不上升到通常時(shí)的數(shù)值。由此，即使在作業(yè)者無視警報(bào)繼續(xù)作業(yè)時(shí)，由于發(fā)動(dòng)機(jī)輸出不上升而導(dǎo)致作業(yè)的繼續(xù)進(jìn)行困難，成為不得不進(jìn)行再生，可以促使作業(yè)者實(shí)施第三再生即按壓緊急再生開始開關(guān)76。而且，能夠防止排氣氣體的高溫化，能夠防止PM在DPF62中過剩地堆積時(shí)伴隨排氣氣體的高溫化而產(chǎn)生的失控再生。而且，由于排氣氣體的壓カ下降，因此能夠防止PM在DPF62中過剩地堆積時(shí)排氣氣體泄漏。另外，E⑶8使發(fā)動(dòng)機(jī)主體2的最低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升。由此，能夠防止PM在DPF62中過剩地堆積時(shí)伴隨排氣氣體的減少而產(chǎn)生的失控再生。在步驟S20中，E⑶8與步驟S3同樣地判定緊急再生開始開關(guān)76是否已由作業(yè)者按壓也就是緊急再生開始開關(guān)76是否為開啟(0N)。當(dāng)緊急再生開始開關(guān)76為開啟(ON)吋，E⑶8將控制階段轉(zhuǎn)移到步驟S14。當(dāng)緊急再生開始開關(guān)76不為開啟(ON)吋，ECU8將控制階段轉(zhuǎn)移到步驟SI。產(chǎn)業(yè)上應(yīng)用的可能本發(fā)明可以在具備柴油微粒過濾器的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)上利用。附圖標(biāo)記說明I柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，2發(fā)動(dòng)機(jī)主體，3進(jìn)氣通路，4排氣通路，5EGR裝置，6排氣凈化裝置，7控制面板，8E⑶，21燃燒室，22燃料噴射閥，33進(jìn)氣節(jié)流件，43上游側(cè)排氣節(jié)流件，44下游側(cè)排氣節(jié)流件，52EGR閥，61氧化催化劑，62DPF。
權(quán)利要求
1.一種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，該柴油發(fā)動(dòng)機(jī)具備氧化催化劑；柴油微粒過濾器；檢測(cè)前述柴油微粒過濾器的上游側(cè)與下游側(cè)的壓力差的機(jī)構(gòu)；基于前述壓力差推斷堆積在前述柴油微粒過濾器中的顆粒狀物質(zhì)的量，并且基于該推斷量使前述柴油微粒過濾器再生的控制機(jī)構(gòu)，其特征在于， 前述控制機(jī)構(gòu)對(duì)前述柴油微粒過濾器的再生控制包含不使用后噴射而在前述氧化催化劑的活性溫度區(qū)域進(jìn)行再生的第一再生；使用后噴射而將除了無法燃燒去除的灰分之外的顆粒狀物質(zhì)完全地燃燒去除的第二再生；在非作業(yè)時(shí)通過手動(dòng)操作使用后噴射將除了無法燃燒去除的灰分之外的顆粒狀物質(zhì)完全地燃燒去除的第三再生。
2.如權(quán)利要求I所述的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，當(dāng)前述推斷量超過第一閾值且發(fā)動(dòng)機(jī)輸出處于施加有比進(jìn)行自再生的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域中的負(fù)荷小若干的負(fù)荷的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域時(shí)，進(jìn)行前述第一再生。
3.如權(quán)利要求2所述的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，當(dāng)在前述推斷量超過前述第一閾值的狀態(tài)下經(jīng)過第一設(shè)定時(shí)間或者每第二設(shè)定時(shí)間發(fā)動(dòng)機(jī)輸出處于輕負(fù)荷且低旋轉(zhuǎn)的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域以外的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域時(shí)，進(jìn)行前述第二再生。
4.如權(quán)利要求I所述的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，在前述第二再生或者前述第三再生結(jié)束之后的第三設(shè)定時(shí)間內(nèi)不能實(shí)施前述第三再生。
5.如權(quán)利要求I所述的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，如果前述推斷量超過第二閾值，則發(fā)出促使實(shí)施前述第三再生的警報(bào)。
6.如權(quán)利要求5所述的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，當(dāng)在前述推斷量超過第二閾值的狀態(tài)下在第四設(shè)定時(shí)間內(nèi)不進(jìn)行前述第三再生時(shí)，限制發(fā)動(dòng)機(jī)輸出。
7.如權(quán)利要求I所述的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，前述第二再生中的再生溫度比前述第三再生中的再生溫度低若干。
8.如權(quán)利要求I所述的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，在前述第二再生及前述第三再生剛剛實(shí)施之后，將存儲(chǔ)在前述控制機(jī)構(gòu)的前述推斷量歸零， 并且，基于前述壓力差推斷堆積在前述柴油微粒過濾器中的灰分的量，基于該灰分的量，修正存儲(chǔ)在前述控制機(jī)構(gòu)中的堆積在前述柴油微粒過濾器中的顆粒狀物質(zhì)的量與前述壓力差的關(guān)系。
9.如權(quán)利要求I所述的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，該柴油發(fā)動(dòng)機(jī)具備調(diào)整吸入空氣的量的進(jìn)氣節(jié)流件， 在實(shí)施前述第一再生、前述第二再生或者前述第三再生時(shí)，使前述進(jìn)氣節(jié)流件的開度為使排氣氣體的溫度成為前述氧化催化劑的活性溫度的開度之后，控制為使排氣氣體的溫度成為前述第一再生、前述第二再生或者前述第三再生的目標(biāo)溫度的開度。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)高效地進(jìn)行柴油微粒過濾器再生的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。由柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的ECU的再生控制包括當(dāng)PM堆積量超過第一閾值時(shí)將PM以300[℃]以上燃燒20[min]而去除的第一再生；當(dāng)在PM堆積量超過第一閾值的狀態(tài)下經(jīng)過了第一設(shè)定時(shí)間時(shí)或者每100[h]，使用后噴射將PM以約560[℃]燃燒30[min]而將灰分以外的PM完全地去除的第二再生；當(dāng)在PM堆積量超過第二閾值的狀態(tài)下緊急再生開始開關(guān)被按下了時(shí)，或者當(dāng)在從上次實(shí)施的第二再生或者第三再生后經(jīng)過了50[h]以上的狀態(tài)下緊急再生開始開關(guān)被按下了時(shí)，使用后噴射將PM以約600[℃]燃燒15[min]而將灰分以外的PM完全地去除的第三再生。
文檔編號(hào)B01D46/42GK102713177SQ20108004287
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2010年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月21日
發(fā)明者大橋浩, 富樫太一, 福田智宏 申請(qǐng)人:洋馬株式會(huì)社