CN105229270A - 工程机械 - Google Patents

Abstract

再生装置(22)通过使被废气净化装置(18)的过滤器(21)捕集到的粒子状物质燃烧来进行该过滤器(21)的再生。再生装置(22)使用基于过滤器(21)的入口侧的压力(P1)与出口侧的压力(P2)的差、即差压(ΔP＝P1－P2)推定出的第一推定捕集量(H1)、和基于发动机(10)的转速(N)、燃料喷射量(F)以及废气温度(GT)推定出的第二推定捕集量(H2)来判定是否进行再生。在该情况下，在发动机(10)处于预定的低旋转状态的情况下，仅使用第二推定捕集量(H2)来判定是否进行再生。

Description

工程机械

技术领域

本发明涉及具备废气净化装置的工程机械，该废气净化装置适合用于从例如柴油发动机等的废气中除去有害物质。

背景技术

一般来说，液压挖掘机、液压起重机等的工程机械包括：能够自行的下部行驶体；以能够旋转的方式安装于该下部行驶体上的上部回转体；以及以能够俯仰动作的方式设置于该上部回转体的前侧的作业装置。上部回转体在回转框架的后部安装有用于驱动液压泵的发动机，在回转框架的前侧安装有驾驶室、燃料箱、工作油箱等。

这里，作为工程机械的原动机的发动机一般使用柴油发动机。在从这种柴油发动机排出的废气中，包含有例如粒子状物质(PM：ParticulateMatter)、氮氧化物(NOx)等有害物质。因此，在工程机械中，在形成发动机的废气通路的排气管设置有净化废气的废气净化装置。

废气净化装置构成为包括：将废气中所包含的一氧化氮(NO)、一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)等氧化而除去的氧化催化剂(例如，DieselOxidationCatalyst，也简称为DOC)；以及配置于该氧化催化剂的下游侧且捕集废气中的粒子状物质而除去的粒子状物质除去过滤器(例如，DieselParticulateFilter，也简称为DPF)(专利文献1)。

然而，对于粒子状物质除去过滤器而言，随着粒子状物质被捕集而粒子状物质堆积在该过滤器，由此使过滤器堵塞。因此，在捕集了一定量的粒子状物质的阶段，需要从过滤器除去粒子状物质，使过滤器再生。该过滤器的再生能够通过例如进行被称为后喷射(ポスト噴射)的再生用的燃料喷射来使废气的温度上升，燃烧堆积在过滤器的粒子状物质来进行。

另一方面，就过滤器的再生而言，若以粒子状物质过度堆积在过滤器(过度堆积)的状态进行，则存在废气的温度变高(粒子状物质的燃烧温度变高)，过滤器熔损的可能性。因此，根据现有技术，构成为推定被过滤器捕集到的粒子状物质的捕集量，在该推定捕集量过度之前进行再生。

更具体而言，构成为根据发动机的转速(旋转速度)和燃料喷射量来推定从发动机排出的粒子状物质的排出量(产生量)，在该推定量达到预先设定的阈值时进行再生(专利文献2)。

另一方面，根据其他的现有技术，构成为根据过滤器的入口侧的压力与出口侧的压力的差(差压)来推定被过滤器捕集到的粒子状物质的捕集量，基于该推定捕集量进行是否进行再生的判定(专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010－65577号公报

专利文献2：日本特开平11－13455号公报

专利文献3：日本特开2007－332801号公报

发明内容

然而，在发动机的转速为低速的运行状态、即低旋转状态下，来自发动机的排气流量变少，过滤器的入口侧与出口侧的差压变小，并且差压的脉动容易变得不稳定。因此，在基于过滤器的入口侧与出口侧的差压来推定被过滤器捕集到的粒子状物质的捕集量的构成的情况下，难以确保低旋转状态下的捕集量的推定精度。

例如，在发动机的转速从中速、高速的运行状态(中高速旋转状态)通过自动怠速控制(自动地将发动机转速下降到低怠速转速的控制)突然变为低旋转状态的情况下，排气流量变少和差压变小相结合，从而存在捕集量被推定为比实际的捕集量过大的值的可能性。在持续低旋转状态的情况下，相同地存在捕集量被推定为比实际的捕集量过大的值的可能性。在这种情况下，尽管不需要进行再生，也可能会进行再生。

因此，在专利文献3所公开的构成的情况下，构成为在低旋转状态时，测量其持续时间，以持续时间经过了预定的判定时间为条件，进行再生。与此相对，在例如被称为小型挖掘机的小型的液压挖掘机的情况下，在未进行掘削作业的作业间隙以低旋转状态待机(保持)的情况较多。

因此，在小型的液压挖掘机采用了专利文献3所公开的构成的情况下，存在如下的问题。即，在小型的液压挖掘机的情况下，在以低旋转状态待机的期间，每次经过预定的判定时间均进行不必要的再生，存在导致耗油率的恶化、耐久性的降低的可能性。并且，在低旋转状态下进行再生时，存在伴随后喷射而附着在发动机的缸体内壁面的燃料落在油盘内，燃料混入发动机机油的可能性。由此，有可能导致因燃料引起的发动机机油的稀释化(油稀释)。

本发明是鉴于上述的现有技术的问题而完成的，其目的在于，提供能够抑制在发动机为低旋转状态时进行不必要的再生的工程机械。

(1).本发明的工程机械包括：能够自行的车体；搭载于该车体的发动机；废气净化装置，其具有捕集从该发动机排出的废气中的粒子状物质的过滤器，且设置于上述发动机的排气侧；以及再生装置，其通过燃烧被该废气净化装置的过滤器捕集的粒子状物质来进行该过滤器的再生，上述再生装置具有：第一运算单元，其至少基于上述过滤器的入口侧的压力(P1)与出口侧的压力(P2)的差、即差压(ΔP＝P1－P2)来推定被上述过滤器捕集的粒子状物质的捕集量；第二运算单元，其至少基于上述发动机的转速(N)、燃料喷射量(F)及废气温度(GT)来推定被上述过滤器捕集的粒子状物质的捕集量；以及再生判定单元，其使用由上述第一运算单元推定出的第一推定捕集量(H1)和由上述第二运算单元推定出的第二推定捕集量(H2)来判定是否进行上述再生。

为了解决上述的课题，本发明所采用的结构的特征在于，上述再生判定单元具备低旋转时处理单元，在上述发动机处于预定的低旋转状态的情况下，上述低旋转时处理单元仅使用由上述第二运算单元推定出的第二推定捕集量(H2)来进行判定，或者使用上述发动机成为预定的低旋转状态的时刻的由上述第一运算单元推定出的第一推定捕集量(H1)来进行判定。

根据该构成，通过低旋转时处理单元，在发动机处于预定的低旋转状态的情况下，不使用基于过滤器的差压(ΔP)等推定出的第一推定捕集量(H1)，而仅使用基于燃料喷射量(F)等推定出的第二推定捕集量(H2)来进行判定。或者，通过低旋转时处理单元，在发动机处于预定的低旋转状态的情况下，使用发动机成为预定的低旋转状态的时刻的第一推定捕集量(H1)和第二推定捕集量(H2)来进行判定。

即，在发动机处于低旋转状态的情况下，低旋转时处理单元不按原样地将精度有可能降低的第一推定捕集量(H1)(无效化、或者固定为发动机成为预定的低旋转状态的时刻的第一推定捕集量(H1)的值)使用于是否进行再生的判定。因此，能够抑制由第一推定捕集量(H1)的精度降低而引起的不必要的再生。其结果，能够实现耗油率的提高、耐久性的提高、发动机机油的稀释(油稀释)的抑制。

(2).根据本发明，上述再生判定单元进行判定是否自动地进行再生的自动再生判定和判定是否对操作人员报告手动地进行再生的手动再生判定，在上述发动机处于预定的低旋转状态的情况下，上述低旋转时处理单元仅使用由上述第二运算单元推定出的第二推定捕集量(H2)来进行上述自动再生判定和手动再生判定，或者使用上述发动机成为预定的低旋转状态的时刻的由上述第一运算单元推定出的第一推定捕集量(H1)来进行上述自动再生判定和手动再生判定。

根据该构成，通过低旋转时处理单元，在发动机处于预定的低旋转状态的情况下，自动再生判定和手动再生判定不使用第一推定捕集量(H1)而仅使用第二推定捕集量(H2)来进行。或者，通过低旋转时处理单元，在发动机处于预定的低旋转状态的情况下，自动再生判定和手动再生判定使用发动机成为预定的低旋转状态的时刻的第一推定捕集量(H1)和第二推定捕集量(H2)来进行。

即，在发动机为低旋转状态的情况下，低旋转时处理单元不按原样将精度有可能降低的第一推定捕集量(H1)(无效化、或者固定为发动机成为预定的低旋转状态的时刻的第一推定捕集量(H1)的值)使用于自动再生判定和手动再生判定。因此，能够抑制由第一推定捕集量(H1)的精度降低而引起的不必要的自动再生、手动再生。其结果，能够高水平地实现耗油率的提高、耐久性的提高、发动机机油的稀释(油稀释)的抑制。

(3).根据本发明，上述再生判定单元进行判定是否自动地进行再生的自动再生判定、判定是否对操作人员报告手动地进行再生的手动再生判定以及判定粒子状物质是否过度堆积在上述过滤器的过度堆积判定，在上述发动机处于预定的低旋转状态的情况下，上述低旋转时处理单元仅使用由上述第二运算单元推定出的第二推定捕集量(H2)来进行上述自动再生判定、手动再生判定以及过度堆积判定，或者使用上述发动机成为预定的低旋转状态的时刻的由上述第一运算单元推定出的第一推定捕集量(H1)来进行上述自动再生判定、手动再生判定以及过度堆积判定。

根据该构成，通过低旋转时处理单元，在发动机处于预定的低旋转状态的情况下，自动再生判定、手动再生判定、过度堆积判定不使用第一推定捕集量(H1)而仅使用第二推定捕集量(H2)来进行。或者，通过低旋转时处理单元，在发动机处于预定的低旋转状态的情况下，自动再生判定、手动再生判定以及过度堆积判定使用在发动机成为预定的低旋转状态的时刻的第一推定捕集量(H1)和第二推定捕集量(H2)来进行。

即，在发动机处于低旋转状态的情况下，低旋转时处理单元不按原样将精度有可能降低的第一推定捕集量(H1)(无效化、或者固定为发动机成为预定的低旋转状态时刻的第一推定捕集量(H1)的值)使用于自动再生判定、手动再生判定以及过度堆积判定。因此，能够抑制由第一推定捕集量(H1)的精度降低而引起的不必要的自动再生、手动再生、过度堆积的报告。其结果，除了耗油率的提高、耐久性的提高、发动机机油的稀释(油稀释)的抑制以外，还能够实现过度堆积的报告的可靠性的提高。

(4).根据本发明，上述低旋转时处理单元通过上述差压(ΔP)来判定上述发动机是否为预定的低旋转状态，并且在该差压(ΔP)是预定值(ΔPa1)以下的情况下，仅使用由上述第二运算单元推定出的第二推定捕集量(H2)来进行判定，或者使用上述差压(ΔP)成为预定值(ΔPa1)以下的时刻的由上述第一运算单元推定出的第一推定捕集量(H1)来进行判定。

根据该构成，低旋转时处理单元通过过滤器的差压(ΔP)来判定发动机是否为预定的低旋转状态。因此，能够基于差压(ΔP)稳定地判定第一推定捕集量(H1)的精度有可能降低的发动机的低旋转状态。

(5).根据本发明，上述低旋转时处理单元通过该发动机的转速(N)来判定上述发动机是否为预定的低旋转状态，并且在该转速(N)是预定值(N1)以下的情况下，仅使用由上述第二运算单元推定出的第二推定捕集量(H2)来进行判定，或者使用上述转速(N)成为预定值(N1)以下的时刻的由上述第一运算单元推定出的第一推定捕集量(H1)来进行判定。

根据该构成，低旋转时处理单元通过发动机的转速(N)来判定发动机是否为预定的低旋转状态。因此，能够基于转速(N)稳定地判定第一推定捕集量(H1)的精度有可能降低的发动机的低旋转状态。

(6).根据本发明，上述发动机处于预定的低旋转状态的情况是指该发动机的转速(N)从高于预定值(N1)的状态变为预定值(N1)以下且再次成为高于预定值(N1)的状态为止的期间，上述发动机成为预定的低旋转状态的时刻是指该发动机的转速(N)成为预定值(N1)以下的时刻，在从上述发动机的转速(N)成为预定值(N1)以下的时刻到再次变为高于预定值(N1)的时刻为止的期间，由上述第一运算单元推定出的第一推定捕集量(H1)持续使用上述时刻(成为预定值(N1)以下的时刻)的值。

附图说明

图1是表示被本发明的第一实施方式应用的液压挖掘机的主视图。

图2是在去掉了图1中的上部回转体中驾驶室、外盖的一部分的状态下放大表示液压挖掘机的局部剖开的俯视图。

图3是表示发动机、废气净化装置、再生装置等的回路构成图。

图4是表示第一推定捕集量H1和第二推定捕集量H2的时间变化的一个例子的特性线图。

图5是表示发动机转速N、第一推定捕集量H1、以及差压ΔP的时间变化的一个例子的特性线图。

图6是表示再生装置的过滤器的再生处理的流程图。

图7是表示图6中的步骤9的“使用第一推定捕集量H1和第二推定捕集量H2双方的处理”的流程图。

图8是表示图6中的步骤10的“仅使用第二推定捕集量H2的处理”的流程图。

图9是表示本发明的第二实施方式的再生处理的流程图。

图10是表示发动机转速N、第一推定捕集量H1、以及差压ΔP的时间变化的一个例子的特性线图。

图11是表示本发明的第三实施方式的再生处理的流程图。

图12是表示本发明的第四实施方式的再生处理的流程图。

图13是表示本发明的第五实施方式的发动机、废气净化装置、再生装置等的与图3相同的构成图。

具体实施方式

以下，列举应用于被称为小型挖掘机的小型的液压挖掘机的情况为例，参照附图对本发明的工程机械的实施方式进行详细说明。

图1至图8表示本发明的第一实施方式。

在图中，符号1是土砂的挖掘作业等所使用的小型的液压挖掘机，该液压挖掘机1通常被称为小型挖掘机。液压挖掘机1构成为包括：能够自走的履带式的下部行驶体2；经由回转装置3能够旋转地安装在该下部行驶体2上且与该下部行驶体2一起构成车体的上部回转体4；以及以能够俯仰动作的方式设置于该上部回转体4的前侧的作业装置5。

这里，作业装置5作为摇摆柱式的作业装置而构成，例如具备摇摆柱5A、起重臂5B、悬臂5C、作为工作工具的铲斗5D、使作业装置5向左、右摇摆的摇摆缸5E(参照图2)、起重臂缸5F、悬臂缸5G以及铲斗缸5H。上部回转体4构成为包括后述的回转框架6、外盖7、驾驶室8、配重9。

回转框架6形成上部回转体4的构造体，该回转框架6经由回转装置3安装在下部行驶体2上。在回转框架6，在其后部侧设置有后述的配重9、发动机10，在左前侧设置有后述的驾驶室8，在右前侧设置有后述的燃料箱16。在回转框架6，从驾驶室8的右侧跨到后侧设置有外盖7，该外盖7与回转框架6、驾驶室8以及配重9一起划分收纳发动机10、液压泵15、热交换器17、燃料箱16、废气净化装置18等的空间。

驾驶室8安装于回转框架6的左前侧，该驾驶室8的内部划分供操作人员搭乘的司机室。在驾驶室8的内部，除了供操作人员就坐的驾驶座、各种操作杆以外，还配置有后述的报警器27、手动再生开关28等(参照图3)。

配重9取得与作业装置5的重量平衡，该配重9位于后述的发动机10的后侧并安装于回转框架6的后端部。如图2所示，配重9的后面侧形成为呈圆弧状。配重9为纳入于下部行驶体2的车体宽度内的构成。

符号10是以横放状态配置于回转框架6的后侧的发动机，该发动机10作为原动机搭载于小型的液压挖掘机1，所以例如使用小型的柴油发动机来构成。在发动机10设置有吸入外气的吸气管11(参照图3)和成为排出废气的废气通路的一部分的排气管12。吸气管11是外气(空气)朝向发动机10流入的部件，在其前端侧连接有净化外气的空气清洁器13。在排气管12连接设置有后述的废气净化装置18。

这里，发动机10由电子控制式发动机构成，燃料的供给量被电子控制喷射阀等的燃料喷射装置14(参照图3)可变地控制。即，该燃料喷射装置14基于从后述的控制器29输出的控制信号将喷射至发动机10的工作缸(未图示)内的燃料的喷射量可变地控制。

并且，燃料喷射装置14与后述的控制器29等一起构成再生装置22(参照图3)，燃料喷射装置14根据控制器29的控制信号进行例如被称为后喷射的再生处理用的燃料喷射(燃烧工序后的追加喷射)。由此，成为使废气的温度上升，将堆积在后述的废气净化装置18的粒子状物质除去过滤器21的粒子状物质燃烧并除去的构成。

液压泵15安装于发动机10的左侧，该液压泵15与工作油箱(未图示)一起构成液压源。液压泵15通过被发动机10驱动而朝向控制阀(未图示)排出压力油(工作油)。液压泵15由例如可变容量型的斜板式、斜轴式或者径向活塞式液压泵构成。此外，液压泵15也并不一定局限于可变容量型的液压泵，例如也可以使用固定容量型的液压泵来构成。

燃料箱16位于驾驶室8的右侧并设置于回转框架6上，与未图示的工作油箱等一起被外盖7覆盖。燃料箱16例如形成为长方体状的耐压箱，储存供给至发动机10的燃料。

热交换器17位于发动机10的右侧并设置于回转框架6上，该热交换器17例如构成为包括散热器、油冷却器、中间冷却器。即，热交换器17进行发动机10的冷却，并且也对返回到工作油箱的压力油(工作油)进行冷却。

接下来，对净化从发动机10排出的废气的废气净化装置18进行说明。

即，符号18表示设置于发动机10的排气侧的废气净化装置。如图2所示，废气净化装置18在发动机10的上部左侧配置于例如为液压泵15的上侧的位置，其上游侧连接有发动机10的排气管12。废气净化装置18与排气管12一起构成废气通路，在废气从上游侧向下游侧流通的期间，除去该废气所包含的有害物质。

即，由柴油发动机构成的发动机10高效率且耐久性也优异。但是，在发动机10的废气中，包含有粒子状物质(PM)、氮氧化物(NOx)、一氧化碳(CO)等有害物质。因此，如图3所示，安装于排气管12的废气净化装置18构成为包括：将废气中的一氧化碳(CO)等氧化而除去的后述的氧化催化剂20；以及捕集废气中的粒子状物质(PM)而除去的后述的粒子状物质除去过滤器21。

如图3所示，废气净化装置18具有例如在前、后以可装卸的方式连结多个筒体而构成的筒状的外壳19。在该外壳19内，以可拆卸的方式收纳有被称为DOC的氧化催化剂20和被称为DPF的粒子状物质除去过滤器21(以下，称为过滤器21)。排出口19A与过滤器21相比位于靠下游侧并与外壳19的出口侧连接。该排出口19A构成为包括例如将净化处理后的废气释放到大气中的烟筒、消音器。

氧化催化剂20由具有例如与外壳19的内径尺寸相等的外径尺寸的陶瓷制的隔室状筒体构成。在氧化催化剂20内，在其轴方向上形成有多数的贯通孔(未图示)，在其内面涂覆有贵金属。氧化催化剂20通过在预定的温度条件下使废气在各贯通孔内流通，从而将该废气所包含的一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)等氧化而除去，例如使一氧化氮(NO)成为二氧化氮(NO₂)而被除去。

另一方面，过滤器21在外壳19内配置于氧化催化剂20的下游侧。过滤器21捕集从发动机10排出的废气中的粒子状物质，并且将捕集到的粒子状物质燃烧而除去，从而进行废气的净化。因此，过滤器21由在例如由陶瓷材料构成的多孔质的部件在轴方向上设置了多数的小孔(未图示)的隔室状筒体构成。由此，过滤器21经由多数的小孔捕集粒子状物质，捕集到的粒子状物质通过后述的再生装置22的再生处理而被燃烧而除去。其结果，过滤器21被再生。

接下来，对进行过滤器21的再生的再生装置22进行说明。

即，符号22表示通过使被废气净化装置18的过滤器21捕集到的粒子状物质燃烧来进行该过滤器21的再生的再生装置。再生装置22构成为包括上述的燃料喷射装置14、后述的旋转传感器23、压力传感器24、25、排气温度传感器26、报警器27、手动再生开关28、控制器29。再生装置22根据控制器29的指令信号(控制信号)通过燃料喷射装置14进行后喷射。如后述那样，该后喷射为使排气管12内的废气的温度上升，将堆积在过滤器21的粒子状物质燃烧并除去的构成。

这里，再生装置22具有：通过控制器29的判定而自动地、即不基于操作人员的操作就自动地进行再生的自动再生功能；以及通过控制器29的判定而对于操作人员报告手动地进行再生，并基于操作人员的操作进行再生的手动再生功能。并且，再生装置22还具有在由控制器29判定为粒子状物质过度堆积于过滤器21的情况下，将其主旨报告给操作人员的过度堆积报警功能。

旋转传感器23检测发动机10的转速(旋转速度)N，该旋转传感器23检测发动机10的转速N，将其检测信号输出至后述的控制器29。控制器29基于由旋转传感器23检测到的发动机转速N、由燃料喷射装置14喷射出的燃料喷射量F、由后述的排气温度传感器26检测到的废气温度GT，推定被过滤器21捕集到的粒子状物质的捕集量，基于作为该推定捕集量的第二推定捕集量H2，判定是否进行再生。此外，燃料喷射量F除了能够根据例如由设置于发动机10的吸气侧的未图示的空气比重计(空气流量计)检测到的吸气量和发动机转速N而求出，另外，也能够根据例如从控制器29输出至燃料喷射装置14的控制信号(燃料喷射指令)而算出。

压力传感器24、25设置于废气净化装置18的外壳19。如图3所示，压力传感器24、25彼此分离地配置于过滤器21的入口侧(上游侧)和出口侧(下游侧)，并将各自的检测信号输出至后述的控制器29。控制器29通过由压力传感器24检测到的入口侧的压力P1与由压力传感器25检测到的出口侧的压力P2来计算差压ΔP，并且基于该差压ΔP、废气温度GT以及废气流量来推定被过滤器21捕集到的粒子状物质的捕集量，基于作为该推定捕集量的第一推定捕集量H1来判定是否进行再生。

排气温度传感器26检测废气温度(排气温度)GT。如图3所示，排气温度传感器26安装于废气净化装置18的外壳19，检测例如从排气管12侧排出的废气的温度GT。由排气温度传感器26检测到的废气温度GT作为检测信号被输出至后述的控制器29。废气温度GT用于推定被过滤器21捕集到的粒子状物质的捕集量。

报警器27在驾驶室8内设置于驾驶座的附近。报警器27与控制器29连接，且具有基于来自该控制器29的指令(报告信号)，对操作人员报告下述的内容的功能。即，报警器27具有：对操作人员报告进行手动再生的第一功能；以及报告粒子状物质过度堆积在过滤器21的主旨的第二功能。

这里，报警器27能够由产生报告音的蜂鸣器、产生声音的扬声器、通过光显示报告内容的发光器或者通过画面显示报告内容的监视器装置等构成。就报警器27而言，在控制器29判定为需要进行手动再生的情况下且判定为粒子状物质过度堆积在过滤器21的情况下，基于来自该控制器29的指令(报告信号)，对操作人员通知该主旨。

手动再生开关28在驾驶室8内设置于驾驶座的附近。手动再生开关28与后述的控制器29连接，基于操作人员的操作而对控制器29输出进行手动再生的主旨的信号。即，若通过来自报警器27的手动再生的报告，操作人员操作手动再生开关28，则从手动再生开关28对控制器29输出开关被操作的主旨的信号。由此，控制器29对燃料喷射装置14输出进行再生(后喷射)的主旨的指令(控制信号)。由此，操作人员能够进行手动再生。

控制器29构成为包括微型计算机，就该控制器29而言，其输入侧与燃料喷射装置14、旋转传感器23、压力传感器24、25、排气温度传感器26、手动再生开关28、以及未图示的空气流量计等连接。控制器29的输出侧与燃料喷射装置14、报警器27等连接。控制器29具有由ROM、RAM等构成的存储器29A，在该存储器29A内储存有后述的图6至图8所示的再生处理用的处理程序、预先作成的用于推定粒子状物质的捕集量的第一图表、第二图表、计算式、预先设定的图4以及图5所示的自动再生阈值T1、手动再生阈值T2、过度堆积阈值T3等。

这里，第一图表用于基于过滤器21的差压ΔP来推定捕集量。具体而言，第一图表例如预先通过实验、计算、模拟等求出差压ΔP、废气的流量以及第一推定捕集量H1的对应关系，将该对应关系作成为图表。此外，废气的流量能够根据例如发动机转速N和燃料喷射量F而求出。过滤器21的差压ΔP在将由压力传感器24检测到的入口侧的压力设为P1且将由压力传感器25检测到的出口侧的压力设为P2的情况下，通过下述的数学式1进行计算。

(数学式1)

ΔP＝P1－P2

另一方面，第二图表用于基于发动机10的转速N和燃料喷射量F来求出从发动机10排出的粒子状物质的排出量Hm。具体而言，第二图表例如预先通过实验、计算、模拟等求出发动机转速N、燃料喷射量F以及粒子状物质的排出量Hm的对应关系，将该对应关系作成为图表。用于推定捕集量的计算式在将第二推定捕集量设为H2、将通过第二图表求出的粒子状物质的排出量设为Hm、将通过再生从过滤器21除去的粒子状物质的量(再生量)设为J的情况下，能够表示为下述的数学式2。

(数学式2)

H2＝Hm－J

在该情况下，通过再生被除去的粒子状物质的量、即再生量J例如能够根据由发动机转速N和燃料喷射量F求出的废气的流量、废气温度GT、以及由发动机转速N、燃料喷射量F求出的氮氧化物(NOx)的排出量再加上废气温度GT而求出的NO₂转换率的关系计算出。

接下来，若参照图4进行描述，自动再生阈值T1是用于判定是否进行自动再生的推定捕集量的阈值。即，自动再生阈值T1为如下判定值，在通过上述的第一图表推定出的第一推定捕集量H1、以及/或者、通过上述的第二图表和计算式推定出的第二推定捕集量H2为自动再生阈值T1以上时，判定为需要进行自动再生。

另一方面，手动再生阈值T2是用于判定是否进行手动再生的推定捕集量的阈值。即，手动再生阈值T2为如下判定值，在通过上述的第一图表推定出的第一推定捕集量H1、以及/或者、通过上述的第二图表和计算式推定出的第二推定捕集量H2为手动再生阈值T2以上时，判定为需要进行手动再生。在该情况下，手动再生阈值T2被设定为比自动再生阈值T1大的值。

并且，过度堆积阈值T3是用于判定粒子状物质是否过度堆积在过滤器21的推定捕集量的阈值。具体而言，过度堆积阈值T3被设定为若在超过该值的捕集量下进行再生则过滤器21熔损的边界值。过度堆积阈值T3为如下判定值，在通过上述的第一图表推定出的第一推定捕集量H1、以及/或者、通过上述的第二图表和计算式推定出的第二推定捕集量H2为过度堆积阈值T3以上时，判定为粒子状物质过度堆积，无法进行再生。在该情况下，过度堆积阈值T3被设定为比手动再生阈值T2以及自动再生阈值T1大的值。

控制器29根据后述的图6至图8的处理程序进行如下控制：不基于操作人员的操作就自动地进行再生的自动再生处理的控制；以及对操作人员报告手动地进行再生，并基于操作人员的操作进行再生的手动再生处理的控制。并且，控制器29还进行如下控制，在判定为粒子状物质过度堆积于过滤器21的情况下，也进行向操作人员报告该主旨，催促检查、设置、修理、更换等的过度堆积报告处理。

即，控制器29至少基于过滤器21的差压ΔP来推定被该过滤器21捕集到的粒子状物质的捕集量(第一运算单元)。除此以外，控制器29至少基于发动机转速N、燃料喷射量F、以及废气温度GT来推定被过滤器21捕集到的粒子状物质的捕集量(第二运算单元)。控制器29使用推定出的2个捕集量、即第一推定捕集量H1和第二推定捕集量H2来判定是否进行过滤器21的再生(再生判定单元)。

具体而言，通过第一推定捕集量H1和第二推定捕集量H2中的至少任意一方的推定捕集量是否为自动再生阈值T1以上，来判定是否进行自动再生(自动再生判定)。控制器29进行如下自动再生处理的控制，在判定为需要进行自动再生时，向例如燃料喷射装置14输出进行后喷射的主旨的控制信号，不经由操作人员的操作就自动地进行再生。

控制器29通过第一推定捕集量H1和第二推定捕集量H2中的至少任意一方的推定捕集量是否为手动再生阈值T2以上来判定是否进行手动再生(手动再生判定)。就控制器29而言，在判定为需要进行手动再生时，将报告信号输出至报警器27，以便对操作人员报告手动地进行再生。由此，报警器27进行报告音的产生、报告显示。在该情况下，操作人员操作手动再生开关28，控制器29进行以操作人员的操作为条件进行再生的手动再生处理的控制。

并且，控制器29通过第一推定捕集量H1和第二推定捕集量H2中的至少任意一方的推定捕集量是否为过度堆积阈值T3以上来判定粒子状物质是否过度堆积在过滤器21(过度堆积判定)。就控制器29而言，在判定为过度堆积时，将用于对操作人员报告是过度堆积的主旨的信号(报告信号)输出至报警器27。由此，报警器27进行报告音的产生、报告显示。在该情况下，控制器29进行该报告直至必要的检查、设置、修理、更换等进行为止，并且进行禁止再生的过度堆积报告处理的控制。其结果，操作人员能够知道粒子状物质过度堆积在过滤器21，所以将其主旨传递给例如设置工厂的设置员。由此，设置员能够进行必要的检查、设置、修理、更换等。

然而，在发动机10的转速为低速的运行状态、即低旋转状态下，来自发动机10的排气流量变少，过滤器21的入口侧与出口侧的差压变小，并且差压的脉动容易不稳定。因此，在发动机10处于低旋转状态时，难以确保第一推定捕集量H1的推定精度。

例如，在图5中，特性线30表示发动机转速N的时间变化。如该特性线30那样，若发动机10的运行状况从转速高的高怠速状态变为转速低的低怠速状态，则来自发动机10的排气流量变少。在图5中，特性线31表示差压ΔP的时间变化。如该特性线31那样，若为低怠速状态，则过滤器21的差压ΔP变小为例如低于ΔPa1。而且，排气流量变少和差压ΔP变小相结合，从而第一推定捕集量H1变化较大。在图5中，双点划线的特性线32表示差压ΔP小于ΔPa1时的第一推定捕集量H1。如该特性线32那样，若差压ΔP比ΔPa1小，则第一推定捕集量H1有可能被推定为过大的值。

因此，在第一实施方式中，控制器29构成为，在发动机10处于预定的低旋转状态的情况、即差压ΔP为预定值ΔPa1以下的情况下，仅使用第二推定捕集量H2来进行判定。即，控制器29构成为具备低旋转时处理单元，该低旋转时处理单元在差压ΔP为预定值ΔPa1以下的情况下，不使用第一推定捕集量H1，而仅使用第二推定捕集量H2来进行判定。更具体而言，控制器29构成为，在差压ΔP为预定值ΔPa1以下的情况下，不使用第一推定捕集量H1而仅使用第二推定捕集量H2来进行判定是否自动地进行再生的自动再生判定、判定是否对于操作人员报告手动地进行再生的手动再生判定、判定粒子状物质是否过度堆积在过滤器21的过度堆积判定。对于包括在这种低旋转状态时进行的处理的、由控制器29执行的图6至图8所示的再生处理将在后面描述。

第一实施方式的液压挖掘机1具有如上所述的构成，接下来，对于其动作进行说明。

液压挖掘机1的操作人员搭乘在上部回转体4的驾驶室8，启动发动机10来驱动液压泵15。由此，来自液压泵15的压力油经由控制阀供给至各种促动器。在搭乘在驾驶室8的操作人员操作行驶用的操作杆时，能够使下部行驶体2前进或者后退。

另一方面，通过驾驶室8内的操作人员操作作业用的操作杆，能够使作业装置5俯仰动作来进行土砂的挖掘作业等。在该情况下，小型的液压挖掘机1因为上部回转体4的回转半径小，所以即使在例如市区一样的狭窄的作业现场，也能够一边对上部回转体4进行回转驱动一边进行侧沟挖掘作业等。

在发动机10的运行时，从其排气管12排出了作为有害物质的粒子状物质。此时，废气净化装置18能够通过氧化催化剂20将废气中的碳氢化合物(HC)、氮氧化物(NOx)、一氧化碳(CO)氧化除去。过滤器21捕集废气中所包含的粒子状物质。由此，能够通过下游侧的排出口19A将净化后的废气排出到外部。并且，捕集到的粒子状物质被再生装置22燃烧并除去，过滤器21被再生。

接下来，使用图6至图8的流程图来说明由再生装置22进行的再生处理。此外，就图6至图8的处理而言，在控制器29通电的期间，通过控制器29在每个预定的控制时间(以预定的取样频率)反复执行。

通过附件的通电、或者发动机10的启动(接通点火开关)，控制器29被起动。若图6的处理动作开始，则在步骤1中，从压力传感器24、25分别读入压力P1、P2。即，读入过滤器21的上游侧的压力P1和下游侧的压力P2。在下一个步骤2中，通过上述的数学式1来运算过滤器21的上游侧的压力P1与下游侧的压力P2的差压ΔP。

在下一个步骤3中，基于差压ΔP来推定(计算)被过滤器21捕集到的粒子状物质的捕集量、即第一推定捕集量H1。该第一推定捕集量H1能够使用储存于控制器29的存储器29A的上述的第一图表来进行推定。即，能够基于使差压ΔP、废气流量、以及推定捕集量H1对应的第一图表，推定当前时刻的第一推定捕集量H1。

在下一个步骤4中，从旋转传感器23读入发动机转速N。在步骤5中，读入从燃料喷射装置14喷射的燃料喷射量F。此外，燃料喷射量F例如能够根据从设置于发动机10的吸气侧的未图示的空气流量计检测到的吸气量和发动机转速N而求出。并且，燃料喷射量F也能够根据例如从控制器29输出至燃料喷射装置14的控制信号(燃料喷射指令)来进行计算。在步骤6中，从排气温度传感器26读入废气温度GT。

步骤7基于发动机转速N、燃料喷射量F以及废气温度GT来推定(计算)被过滤器21捕集到的粒子状物质的捕集量、即第二推定捕集量H2。该第二推定捕集量H2能够使用储存于控制器29的存储器29A的第二图表和计算式来进行推定。

即，根据发动机转速N和燃料喷射量F使用上述的第二图表来求出每个单位时间的排出量，并且通过累计该排出量，求出从运行开始到当前时刻为止的合计的排出量Hm。具体而言，当前时刻的第二推定捕集量H2能够基于上述的数学式2，通过从合计的排出量Hm减去到当前时刻为止的再生处理中除去的粒子状物质的量(再生量)J来进行推定。

在下一个步骤8中，判定发动机10是否处于低旋转状态。即，如图5所示，在发动机10处于低旋转状态的情况下，排气流量变少和差压ΔP变小相结合，而存在第一推定捕集量H1被推定(运算)为相对于实际的捕集量过大的值的可能性。因此，在步骤8中，判定是否可以使用第一运算单元推定出的第一推定捕集量H1(使第一推定捕集量H1有效、或者无效)。在该情况下，通过过滤器21的差压ΔP来判定发动机是否是低旋转状态(使第一推定捕集量H1有效、或者无效)。具体而言，在步骤8中，判定过滤器21的差压ΔP是否比预定值ΔPa1大。

此外，预定值ΔPa1为发动机10是否处于预定的低旋转状态的边界值。即，将若使发动机10的转速N低至该值以下则不能允许第一推定捕集量H1的精度的降低的转速设为N1，则被设定为与该转速N1对应的差压的值ΔPa1。预定值ΔPa1以成为能够抑制由第一推定捕集量H1的精度降低而引起的不必要的再生处理(自动再生、手动再生、过度堆积的报告)的边界值(判定值)的方式，预先通过实验、计算、模拟等求出，并储存在控制器29的存储器29A。

在步骤8中判定为“是”、即过滤器21的差压ΔP比预定值ΔPa1大(发动机10不是低旋转状态)的情况下，能够使第一运算单元推定出的第一推定捕集量H1有效来进行再生处理的判定。因此，移至步骤9，使用第一推定捕集量H1和第二推定捕集量H2双方进行处理。

如图7所示，该步骤9的处理在步骤11中通过第一推定捕集量H1以及/或者第二推定捕集量H2是否是预先设定的自动再生阈值T1以上来进行是否进行自动再生的判定。在该步骤11中，在判定为“否”、即双方的推定捕集量H1、H2比自动再生阈值T1小的情况下，认为在过滤器21未捕集到需要进行再生的程度的粒子状物质(过滤器21未堵塞)。在该情况下，经由图7的返回、图6的返回，返回到图6的开始，反复进行步骤1以后的处理。

另一方面，在步骤11中判定为“是”、即至少任意一方的推定捕集量H1、H2是自动再生阈值T1以上的情况下，认为在过滤器21捕集到需要进行再生的程度或者更多的粒子状物质。因此，在该情况下，移至步骤12，判断是否进行手动再生。即，根据第一推定捕集量H1以及/或者第二推定捕集量H2是否为预先设定的手动再生阈值T2以上，判定是否进行手动再生。

在步骤12中在判定为“否”、即双方的推定捕集量H1、H2比手动再生阈值T2小的情况下，认为在过滤器21未捕集到需要进行手动再生的程度的粒子状物质。在该情况下，移至步骤13，开始自动再生。即，在步骤13中，从控制器29向燃料喷射装置14输出进行后喷射的主旨的控制信号。由此，使来自发动机10的废气的温度上升，将捕集(堆积)到过滤器21的粒子状物质燃烧并除去。

接下来，在步骤14中判定自动再生是否结束，即是否充分地将过滤器21的粒子状物质燃烧并除去。该判定例如能够通过过滤器21内的粒子状物质的量是否为预定值以下来进行判定。在步骤14中，直至过滤器21内的粒子状物质的量为预定值以下为止持续自动再生(持续后喷射)。预定值以成为过滤器21的粒子状物质是否充分变少的边界值(判定值)的方式预先通过实验、计算、模拟等求出，并储存于控制器29的存储器29A。是否成为预定值以下例如能够根据由第一运算单元推定出的推定捕集量H1以及/或者由第二运算单元推定出的推定捕集量H2来进行判定。如果在步骤14中为“是”、即过滤器21内的粒子状物质的量为预定值以下，则结束自动再生(结束后喷射)，经由图7的返回、图6的返回，返回到图6的开始，反复进行步骤1以后的处理。

另一方面，在步骤12中判定为“是”、即至少任意一方的推定捕集量H1、H2是手动再生阈值T2以上的情况下，认为在过滤器21捕集到需要手动再生的程度或者更多的粒子状物质。因此，在该情况下，移至步骤15，判定粒子状物质是否过度堆积在过滤器21。即，根据第一推定捕集量H1以及/或者第二推定捕集量H2是否为预先设定的过度堆积阈值T3以上来判定是否为过度堆积不良。

在步骤15中判定为“否”、即双方的推定捕集量H1、H2比过度堆积阈值T3小的情况下，认为粒子状物质未过度堆积在过滤器21。在该情况下，移至步骤16，开始手动再生。即，在步骤16中，从控制器29向报警器27输出报告信号，对操作人员报告手动进行再生。

在下一个步骤17中，进行手动再生是否结束的判定。该判定中进行如下判定：是否操作人员操作手动再生开关28并基于该操作从控制器29向燃料喷射装置14输出了进行后喷射的主旨的控制信号。与此同时，例如判定过滤器21内的粒子状物质的量是否为预定值以下。在步骤17中，持续手动再生(持续后喷射)直至过滤器21内的粒子状物质的量为预定值以下。预定值以成为过滤器21的粒子状物质是否充分变少的边界值(判定值)的方式预先通过实验、计算、模拟等求出，并储存于控制器29的存储器29A。是否成为预定值以下例如能够根据由第一运算单元推定出的推定捕集量H1以及/或者由第二运算单元推定出的推定捕集量H2来进行判定。如果在步骤17中为“是”、即过滤器21内的粒子状物质的量为预定值以下，则结束手动再生(结束后喷射)，经由图7的返回、图6的返回，返回到图6的开始，反复进行步骤1以后的处理。

另一方面，在步骤15中判定为“是”、即至少任意一方的推定捕集量H1、H2是过度堆积阈值T3以上的情况下，认为捕集到了若进行再生则过滤器21熔损的程度的粒子状物质。因此，在该情况下，移至步骤18，从控制器29向报警器27输出报告信号，对操作人员报告是过度堆积不良的主旨。接下来，移至步骤19，报告是过度堆积不良的主旨直至必要的检查、设置、修理、更换等进行为止，并且禁止再生。在步骤19中判定为进行了必要的检查、设置、修理、更换等的情况下，经由图7的返回、图6的返回，返回到图6的开始，反复进行步骤1以后的处理。

另一方面，在图6的步骤8中判定为“否”、即过滤器21的差压ΔP是预定值ΔPa1以下(发动机10处于低旋转状态)的情况下，使第一运算单元推定出的第一推定捕集量H1无效来进行再生处理的判定。即，在该情况下，移至步骤10，进行仅使用第二推定捕集量H2的处理。

该步骤10的处理为图8所示的步骤21～步骤29的处理。在上述的图7所示的处理中，使用第一推定捕集量H1和第二推定捕集量H2双方来进行自动再生的判定(步骤11)、手动再生的判定(步骤12)、过度堆积的判定(步骤15)，与此相对，在图8所示的处理中，仅使用第二推定捕集量H2来进行自动再生的判定(步骤21)、手动再生的判定(步骤22)、过度堆积的判定(步骤25)。除了该点不同以外，图8所示的步骤21～步骤29的处理与图7所示的步骤11～步骤19的处理相同，所以省略进一步的说明。

这样，根据第一实施方式，在通过步骤8的处理判定为发动机10处于预定的低旋转状态的情况、即判定为过滤器21的差压ΔP为预定值ΔPa1以下的情况下，移至步骤10。在该步骤10中，不使用第一推定捕集量H1，而仅使用第二推定捕集量H2来进行判定。即，如图8所示，步骤21的自动再生判定、步骤22的手动再生判定、以及步骤25的过度堆积判定不使用第一推定捕集量H1而仅使用第二推定捕集量H2来进行。

换言之，在通过步骤8判定为发动机10处于低旋转状态(过滤器21的差压ΔP为预定值ΔPa1以下)的情况下，对于自动再生判定、手动再生判定、过度堆积判定而言，不使用精度有可能降低的第一推定捕集量H1而使该第一推定捕集量H1无效，仅使用第二推定捕集量H2。因此，能够抑制由第一推定捕集量H1的精度降低而引起的不必要的自动再生、手动再生、过度堆积的报告。

即，如图5中双点划线的特性线32所示，在发动机10为低旋转状态的情况下，即使排气流量变少和差压ΔP变小相结合而使第一推定捕集量H1被推定为过大的值，在此期间，也仅使用第二推定捕集量H2进行判定。因此，能够抑制尽管不需要进行再生，也由于第一推定捕集量H1被推定为超过自动再生阈值T1、手动再生阈值T2、过度堆积阈值T3的值，而进行了不必要的再生，或者进行了错误的过度堆积不良的报告的情况。其结果，能够实现耗油率的提高、耐久性的提高、发动机机油的稀释(油稀释)的抑制、过度堆积的报告的可靠性的提高。

根据第一实施方式，构成为通过过滤器21的差压ΔP来判定发动机10是否是预定的低旋转状态。因此，能够基于差压ΔP稳定地判定是否为第一推定捕集量H1的精度有可能降低的发动机10的低旋转状态、即发动机10是否以转速N1以下运行。

此外，在第一实施方式中，图6的步骤1～3的处理示出了作为本发明的构成要件的第一运算单元的具体例，图6的步骤4～7的处理示出了第二运算单元的具体例。并且，图6的步骤8～10的处理(包括图7的步骤11～19的处理、以及图8的步骤21～29的处理)示出了作为本发明的构成要件的再生判定单元的具体例，图6的步骤8和步骤10的处理示出了低旋转时处理单元的具体例。

接下来，图9以及图10示出了本发明的第二实施方式。第二实施方式的特征在于构成为具备如下低旋转时处理单元，在发动机处于预定的低旋转状态的情况下，使用发动机成为预定的低旋转状态的时刻的由第一运算单元推定出的第一推定捕集量(H1)来进行判定。此外，在第二实施方式中，对与上述的第一实施方式相同的构成要素标注相同的符号，并省略其说明。

通过附件的通电、或者发动机10的启动(接通点火开关)，控制器29被起动。若图9的处理动作开始，则与上述的图6的步骤1～步骤7相同地，推定(计算)出第一推定捕集量H1和第二推定捕集量H2，与上述的图6的步骤8相同地，判定发动机10是否处于低旋转状态、即判定过滤器21的差压ΔP是否比预定值ΔPa1大。

在步骤8中判定为“否”、即过滤器21的差压ΔP为预定值ΔPa1以下(发动机10处于低旋转状态)的情况下，使用发动机10成为预定的低旋转状态的时刻、即过滤器21的差压ΔP成为预定值ΔPa1以下的时刻的由第一运算单元推定出的第一推定捕集量H1来进行再生处理(自动再生、手动再生、过度堆积的报告)的判定。即，在该情况下，移至步骤31，将在步骤3中推定出的第一推定捕集量H1修正为过滤器21的差压ΔP成为预定值ΔPa1以下的时刻的第一推定捕集量H1的值。

然后，使用该修正后的第一推定捕集量H1和步骤7中推定出的第二推定捕集量H2来进行接下来的步骤9的处理。此外，在步骤8中判定为“是”、即过滤器21的差压ΔP比预定值ΔPa1大(发动机10不是低旋转状态)的情况下，不会经过步骤31，移至步骤9。

步骤9的处理是与上述的图6的步骤9(图7的步骤11～19)的处理相同的处理。在步骤8中判定为“是”的情况下，与在上述的第一实施方式的步骤8中判定为“是”的情况相同地，使用步骤3中推定出的第一推定捕集量H1和步骤7中推定出的第二推定捕集量H2进行处理。与此相对，在步骤8中判定为“否”的情况下，不使用步骤3中推定出的第一推定捕集量H1，而使用步骤31中修正后的第一推定捕集量H1和步骤7中推定出的第二推定捕集量H2进行处理。

根据第二实施方式，在通过步骤8的处理判定为发动机10处于预定的低旋转状态的情况、即过滤器21的差压ΔP是预定值ΔPa1以下的情况下，步骤9的处理使用步骤31中修正后的第一推定捕集量H1和步骤7中推定出的第二推定捕集量H2来进行。具体而言，与步骤9的处理对应的图7的处理的步骤11的自动再生判定、步骤12的手动再生判定、步骤15的过度堆积判定使用步骤31中修正后的第一推定捕集量H1和步骤7中推定出的第二推定捕集量H2来进行。换言之，在通过步骤8判定为发动机10处于低旋转状态(过滤器21的差压ΔP为预定值ΔPa1以下)的情况下，在再生判定、手动再生判定、过度堆积判定，不按原样使用精度有可能降低的第一推定捕集量H1，而使用步骤31中修正后的第一推定捕集量H1、即发动机10成为低旋转状态(过滤器21的差压ΔP成为预定值ΔPa1以下)时刻的第一推定捕集量H1。

图10中的粗双点划线的特性线33表示在第二实施方式中使用的修正后的第一推定捕集量H1。在该情况下，特性线33表示差压ΔP成为ΔPa1以下的时刻31A、即发动机10的转速N从高怠速(NH)到低怠速(NL)的过程中成为N1以下的时刻30A的第一推定捕集量H1。这样，在第二实施方式中，通过在图10中表示第一推定捕集量H1的特性线33，将时刻33A的值使用于再生处理。在发动机10的转速N从比预定值N1高的状态变为预定值N1以下且再次成为比预定值N1高的状态为止的期间，图10中的特性线33持续使用于再生处理。换言之，在差压ΔP从比预定值ΔPa1高的状态变为预定值Pa1以下且再次成为比预定值Pa1高的状态为止的期间，图10中的特性线33持续使用于再生处理。

通过这样使用特性线33，即使在发动机10为低旋转状态时第一推定捕集量H1被推定为过大的值，在该期间也保持了发动机10成为低旋转状态的时刻30A(过滤器21的差压ΔP成为预定值ΔPa1以下的时刻31A)的第一推定捕集量H1(时刻33A的值)。

因此，在第二实施方式中，通过使用特性线33，不会如细的双点划线的特性线32所示那样的、第一推定捕集量H1被推定为超过自动再生阈值T1、手动再生阈值T2、过度堆积阈值T3的值。由此，能够抑制进行不必要的再生、或者进行错误的过度堆积不良的报告。其结果，能够实现耗油率的提高、耐久性的提高、发动机机油的稀释(油稀释)的抑制、过度堆积的报告的可靠性的提高。

此外，在第二实施方式中，图9的步骤1～3的处理表示作为本发明的构成要件的第一运算单元的具体例，图9的步骤4～7的处理表示第二运算单元的具体例。并且，图9的步骤8、9、31的处理(包括图7的步骤11～19的处理)表示作为本发明的构成要件的再生判定单元的具体例，图9的步骤8、步骤31、以及接着该步骤31的步骤9的处理(包括图7的步骤11～19的处理)表示低旋转时处理单元的具体例。

接下来，图11示出了本发明的第三实施方式。第三实施方式的特征在于构成为通过该发动机的转速(N)来判定发动机是否是预定的低旋转状态。此外，在第三实施方式中，对与上述的第一实施方式相同的构成要素标注相同符号，并省略其说明。

就图11的步骤41而言，代替上述的第一实施方式的图6的步骤8，在第三实施方式中使用。在该步骤41中，通过发动机10的转速N是否比预定值N1大来判定发动机10是否处于低旋转状态。此外，预定值N1设定为若发动机10的转速N进一步变低则不能允许第一推定捕集量H1的精度的降低的转速。预定值N1以成为能够抑制由第一推定捕集量H1的精度降低而引起的不必要的再生处理(自动再生、手动再生、过度堆积的报告)的边界值(判定值)的方式预先通过实验、计算、模拟等求出，并储存在控制器29的存储器29A。

第三实施方式通过如上所述的步骤41来判定发动机10是否处于低旋转状态，关于其基本的作用，与上述的第一实施方式没有特别差异。特别是，根据第三实施方式，能够基于转速N稳定地判定第一推定捕集量H1的精度有可能降低的发动机10的低旋转状态。

此外，在第三实施方式中，图11的步骤1～3的处理表示作为本发明的构成要件的第一运算单元的具体例，图11的步骤4～7的处理表示第二运算单元的具体例。并且，图11的步骤41、9、10的处理(包括图7的步骤11～19的处理、以及图8的步骤21～29的处理)表示作为本发明的构成要件的再生判定单元的具体例，图11的步骤41和步骤10的处理表示低旋转时处理单元的具体例。

接下来，图12示出了本发明的第四实施方式。第四实施方式的特征在于构成为具备低旋转时处理单元，并且通过该发动机的转速(N)来判定发动机是否是预定的低旋转状态，其中，该低旋转时处理单元在发动机处于预定的低旋转状态的情况下，使用发动机成为预定的低旋转状态的时刻的由第一运算单元推定出的第一推定捕集量(H1)来进行判定。此外，在第四实施方式中，对与上述的第一实施方式、第二实施方式、第三实施方式相同的构成要素标注相同的符号，并省略其说明。

图12的步骤51进行与上述的第三实施方式的图11的步骤41相同的处理。即，在步骤51中，通过发动机10的转速N是否比预定值N1大来判定发动机10是否处于低旋转状态。

图12的步骤52与上述的第二实施方式的图9的步骤31相同地，对步骤3中推定出的第一推定捕集量H1进行修正。在该情况下，在图9的步骤31中构成为，如上述的图10所示，修正为过滤器21的差压ΔP成为预定值ΔPa1以下的时刻31A的第一推定捕集量H1的值(即，时刻33A的值)。与此相对，在图12的步骤52中构成为，如图10所示，修正为发动机10的转速N成为预定值N1以下的时刻30A的第一推定捕集量H1的值(即，时刻33A的值)。

此外，在第四实施方式中，如图10所示，将预定值N1设为1的值，但例如，也可以在发动机10的转速N减少时(从高怠速侧向低怠速侧变化时)和增大时(从低怠速侧向高怠速侧变化时)设定为不同的判定值。该点对于第三实施方式中所使用的预定值N1而言也相同。另外，对于第一实施方式以及第二实施方式中所使用的差压ΔP的预定值ΔPa1而言，也可以例如在发动机10的转速N减少时(差压ΔP减少时)和增大时设定为不同的判定值。

就第四实施方式而言，通过该发动机10的转速N来判定发动机10是否处于预定的低旋转状态，并且使用发动机10的转速N成为预定值N1以下的时刻30A的由第一运算单元推定出的第一推定捕集量H1、即时刻33A的值来进行再生处理(自动再生、手动再生、过度堆积的报告)的判定。在该情况下，第一推定捕集量H1在从发动机10的转速N成为预定值N1以下的时刻30A开始到再次比预定值N1高的时刻30B为止的期间，时刻33A的值被持续使用。这种第四实施方式也能够得到与上述的第一实施方式、第二实施方式、第三实施方式的作用、效果相同的作用、效果。

此外，在第四实施方式中，图12的步骤1～3的处理表示作为本发明的构成要件的第一运算单元的具体例，图12的步骤4～7的处理表示第二运算单元的具体例。并且，图12的步骤51、9、52的处理(包括图7的步骤11～19的处理)表示作为本发明的构成要件的再生判定单元的具体例，图12的步骤51、步骤52、以及接着该步骤52的步骤9的处理(包括图7的步骤11～19的处理)表示低旋转时处理单元的具体例。

接下来，图13示出了本发明的第五实施方式。第五实施方式的特征在于构成为，不通过后喷射，而通过将设置于发动机的吸气侧的吸气节流阀和设置于排气侧的排气节流阀中的至少一方的节流阀的流路向节流的方向操作来进行自动再生。此外，在第五实施方式中，对与上述的第一实施方式相同的构成要素标注相同的符号，并省略其说明。

在图中，符号41是通过使被过滤器21捕集到的粒子状物质燃烧来进行该过滤器21的再生的再生装置。再生装置41包括燃料喷射装置14、吸气节流阀42、排气节流阀43、旋转传感器23、压力传感器24、25、排气温度传感器26、报警器27、手动再生开关28以及控制器29而构成。在通过该再生装置41进行自动再生时，通过向节流的方向操作吸气节流阀42和排气节流阀43中的至少一方的节流阀的流路来将堆积在过滤器21的粒子状物质燃烧而除去。另一方面，在进行手动再生时，接受来自报警器27的报告音等，通过操作人员的手动来由燃料喷射装置14进行后喷射，将堆积在过滤器21的粒子状物质燃烧而除去。

吸气节流阀42设置于发动机10的吸气管11侧，该吸气节流阀42构成进行过滤器21的再生的再生装置41。这里，通过来自控制器29的控制信号而使吸气节流阀42在通常时保持为开阀状态(例如，与燃料喷射量F对应的开度、或者全开状态)。另一方面，在进行自动再生时，根据来自控制器29的控制信号，吸气节流阀42向将流路节流的方向被操作。

由此，吸气节流阀42以空气与燃料的空燃比趋于浓的方式对吸气量进行节流。此时，在发动机10的燃烧室内，通过使空燃比趋于浓的燃料燃烧，从而使向排气管12侧排出的废气的温度上升，能够将被过滤器21捕集到的粒子状物质燃烧并除去。

排气节流阀43设置于发动机10的排气管12侧，该排气节流阀43也构成进行过滤器21的再生的再生装置41。这里，通过来自控制器29的控制信号而使排气节流阀43在通常时保持为全开状态。另一方面，在进行自动再生时，根据来自控制器29的控制信号，排气节流阀43向将流路节流的方向被操作，进行将其开度缩得较小的控制。

由此，排气节流阀43对在排气管12内流动的废气的流量进行节流而对发动机10赋予背压，使发动机10的负载增大。此时，控制器29使发动机10的燃料喷射装置14的燃料喷射量F与上述负载对应地增大。其结果，废气的温度上升，能够将被过滤器21捕集到的粒子状物质燃烧并除去。

第五实施方式通过向节流的方向操作如上述的吸气节流阀42和排气节流阀43中的至少一方的节流阀的流路来进行自动再生，关于其基本的作用，与上述的第一实施方式的发明没有特别差异。

尤其，在第五实施方式的情况下，通过向节流的方向操作吸气节流阀42和排气节流阀43中的至少一方的节流阀的流路来进行自动再生，所以与通过后喷射进行自动再生的情况相比较，能够在低温下进行。由此，能够提高过滤器21的耐久性。

此外，在上述的各实施方式中，举例说明了构成为控制器29进行自动再生判定、手动再生判定以及过度堆积判定的三个判定的情况。但是，本发明并不局限于此，例如，也可以使控制器为进行自动再生判定和手动再生判定两个判定的构成。在该情况下，能够通过省略图7中的步骤15、18、19的处理和图8的步骤25、28、29而构成。

在上述的各实施方式中，举例说明了构成为第二推定捕集量H2基于发动机转速N、燃料喷射量F以及废气温度GT来推定的情况。但是，本发明并不局限于此，例如，也可以构成为不仅使用发动机旋转速度N、燃料喷射量F以及废气温度GT，还一并使用过滤器等的各部的温度、发动机负载等的状态量(表示运行状态的状态量)等来推定第二推定捕集量H2。

在上述的各实施方式中，举例说明了由氧化催化剂20和过滤器21构成废气净化装置18的情况。但是，本发明并不局限于此，例如，除了氧化催化剂和粒子状物质除去过滤器以外，也可以组合使用尿素喷射阀、选择还原催化剂装置等。

并且，在上述的各实施方式中，举例说明了在小型的液压挖掘机1安装了废气净化装置18的情况。但是，本发明的具备废气净化装置的工程机械并不局限于此，例如也可以应用于中型以上的液压挖掘机。另外，也能够广泛地应用于具备轮式的下部行驶体的液压挖掘机、轮式装载机、叉车、液压起重机等的工程机械。

符号的说明

1—液压挖掘机(工程机械)，2—下部行驶体(车体)，4—上部回转体(车体)，10—发动机，14—燃料喷射装置，18—废气净化装置，21—过滤器，22、41—再生装置，24、25—压力传感器，26—排气温度传感器，27—报警器，28—手动再生开关，29—控制器，30—特性线(发动机转速N的特性)，31—特性线(差压ΔP的特性)，32—特性线(差压ΔP降低时的错误的第一推定捕集量H1的特性)，33—特性线(差压ΔP成为ΔPa1的时刻的第一推定捕集量H1的特性)，30A、30B、31A、33A—时刻。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.(修改后)一种工程机械，包括：能够自行的车体(2、4)；搭载于该车体(2、4)的发动机(10)；废气净化装置(18)，其具有捕集从该发动机(10)排出的废气中的粒子状物质的过滤器(21)，且设置于上述发动机(10)的排气侧；以及再生装置(22、41)，其通过燃烧被该废气净化装置(18)的过滤器(21)捕集的粒子状物质来进行该过滤器(21)的再生，

上述再生装置(22、41)具有：第一运算单元，其至少基于上述过滤器(21)的入口侧的压力(P1)与出口侧的压力(P2)的差、即差压(ΔP＝P1－P2)来推定被上述过滤器(21)捕集的粒子状物质的捕集量；第二运算单元，其至少基于上述发动机(10)的转速(N)、燃料喷射量(F)及废气温度(GT)来推定被上述过滤器(21)捕集的粒子状物质的捕集量；以及再生判定单元，其使用由上述第一运算单元推定出的第一推定捕集量(H1)和由上述第二运算单元推定出的第二推定捕集量(H2)来判定是否进行上述再生，

上述工程机械的特征在于，

上述再生判定单元具备低旋转时处理单元，在上述发动机(10)处于预定的低旋转状态的情况下，上述低旋转时处理单元仅使用由上述第二运算单元推定出的第二推定捕集量(H2)来进行判定，或者使用上述发动机(10)成为预定的低旋转状态的时刻的由上述第一运算单元推定出的第一推定捕集量(H1)来进行判定，

在上述发动机(10)不是预定的低旋转状态的情况下，使用由上述第一运算单元推定出的第一推定捕集量(H1)和由上述第二运算单元推定出的第二推定捕集量(H2)的双方来进行判定。

2.根据权利要求1所述的工程机械，其特征在于，

上述再生判定单元进行判定是否自动地进行再生的自动再生判定和判定是否对操作人员报告手动地进行再生的手动再生判定，

在上述发动机(10)处于预定的低旋转状态的情况下，上述低旋转时处理单元仅使用由上述第二运算单元推定出的第二推定捕集量(H2)来进行上述自动再生判定和手动再生判定，或者使用上述发动机(10)成为预定的低旋转状态的时刻的由上述第一运算单元推定出的第一推定捕集量(H1)来进行上述自动再生判定和手动再生判定。

3.根据权利要求1所述的工程机械，其特征在于，

上述再生判定单元进行判定是否自动地进行再生的自动再生判定、判定是否对操作人员报告手动地进行再生的手动再生判定以及判定粒子状物质是否过度堆积在上述过滤器(21)的过度堆积判定，

在上述发动机(10)处于预定的低旋转状态的情况下，上述低旋转时处理单元仅使用由上述第二运算单元推定出的第二推定捕集量(H2)来进行上述自动再生判定、手动再生判定以及过度堆积判定，或者使用上述发动机(10)成为预定的低旋转状态的时刻的由上述第一运算单元推定出的第一推定捕集量(H1)来进行上述自动再生判定、手动再生判定以及过度堆积判定。

4.根据权利要求1所述的工程机械，其特征在于

上述低旋转时处理单元通过上述差压(ΔP)来判定上述发动机(10)是否为预定的低旋转状态，并且

在该差压(ΔP)是预定值(ΔPa1)以下的情况下，仅使用由上述第二运算单元推定出的第二推定捕集量(H2)来进行判定，或者使用上述差压(ΔP)成为预定值(ΔPa1)以下的时刻的由上述第一运算单元推定出的第一推定捕集量(H1)来进行判定。

5.根据权利要求1所述的工程机械，其特征在于，

上述低旋转时处理单元通过该发动机(10)的转速(N)来判定上述发动机(10)是否为预定的低旋转状态，并且

在该转速(N)是预定值(N1)以下的情况下，仅使用由上述第二运算单元推定出的第二推定捕集量(H2)来进行判定，或者使用上述转速(N)成为预定值(N1)以下的时刻的由上述第一运算单元推定出的第一推定捕集量(H1)来进行判定。

6.根据权利要求1所述的工程机械，其特征在于，

上述发动机(10)处于预定的低旋转状态的情况是指该发动机(10)的转速(N)从高于预定值(N1)的状态变为预定值(N1)以下且再次成为高于预定值(N1)的状态为止的期间，

上述发动机(10)成为预定的低旋转状态的时刻是指该发动机(10)的转速(N)成为预定值(N1)以下的时刻(30A)，

在从上述发动机(10)的转速(N)成为预定值(N1)以下的时刻(30A)到再次变为高于预定值(N1)的时刻(30B)为止的期间，由上述第一运算单元推定出的第一推定捕集量(H1)持续使用上述时刻(30A)的值。

说明或声明(按照条约第19条的修改)

新的权利要求1修改为明确了如下构成，在发动机10不是预定的低旋转状态的情况下，由第一运算单元推定出的第一推定捕集量H1和由第二运算单元推定出的第二推定捕集量H2的双方来进行判定。该构成为基于说明书的段落[0088]、[0108]的记载。

与此相对，文献1、4虽然对基于差压的第一推定捕集量进行运算，但不运算基于发动机转速的第二推定捕集量。

另一方面，文献2、3对基于差压的第一推定捕集量和基于发动机转速的第二推定捕集量进行运算。但是，文献2、3根据发动机的运行状况来选择性地使用第一推定捕集量和第二推定捕集量的任意一方。即，并没有一起使用第一推定捕集量和第二推定捕集量的双方。

与此相对，本申请发明在发动机10不是预定的低旋转状态的情况下，使用由第一运算单元推定出的第一推定捕集量H1和由第二运算单元推定出的第二推定捕集量H2的双方来进行判定。因此，本申请发明能够提高再生判定的精度。

在文献1-4所记载的构成中，无法期待起到这种本申请发明所带来的效果。

Claims (6)

1.一种工程机械，包括：能够自行的车体(2、4)；搭载于该车体(2、4)的发动机(10)；废气净化装置(18)，其具有捕集从该发动机(10)排出的废气中的粒子状物质的过滤器(21)，且设置于上述发动机(10)的排气侧；以及再生装置(22、41)，其通过燃烧被该废气净化装置(18)的过滤器(21)捕集的粒子状物质来进行该过滤器(21)的再生，

上述再生装置(22、41)具有：第一运算单元，其至少基于上述过滤器(21)的入口侧的压力(P1)与出口侧的压力(P2)的差、即差压(ΔP＝P1－P2)来推定被上述过滤器(21)捕集的粒子状物质的捕集量；第二运算单元，其至少基于上述发动机(10)的转速(N)、燃料喷射量(F)及废气温度(GT)来推定被上述过滤器(21)捕集的粒子状物质的捕集量；以及再生判定单元，其使用由上述第一运算单元推定出的第一推定捕集量(H1)和由上述第二运算单元推定出的第二推定捕集量(H2)来判定是否进行上述再生，

上述工程机械的特征在于，

上述再生判定单元具备低旋转时处理单元，在上述发动机(10)处于预定的低旋转状态的情况下，上述低旋转时处理单元仅使用由上述第二运算单元推定出的第二推定捕集量(H2)来进行判定，或者使用上述发动机(10)成为预定的低旋转状态的时刻的由上述第一运算单元推定出的第一推定捕集量(H1)来进行判定。

2.根据权利要求1所述的工程机械，其特征在于，

上述再生判定单元进行判定是否自动地进行再生的自动再生判定和判定是否对操作人员报告手动地进行再生的手动再生判定，

在上述发动机(10)处于预定的低旋转状态的情况下，上述低旋转时处理单元仅使用由上述第二运算单元推定出的第二推定捕集量(H2)来进行上述自动再生判定和手动再生判定，或者使用上述发动机(10)成为预定的低旋转状态的时刻的由上述第一运算单元推定出的第一推定捕集量(H1)来进行上述自动再生判定和手动再生判定。

3.根据权利要求1所述的工程机械，其特征在于，

上述再生判定单元进行判定是否自动地进行再生的自动再生判定、判定是否对操作人员报告手动地进行再生的手动再生判定以及判定粒子状物质是否过度堆积在上述过滤器(21)的过度堆积判定，

在上述发动机(10)处于预定的低旋转状态的情况下，上述低旋转时处理单元仅使用由上述第二运算单元推定出的第二推定捕集量(H2)来进行上述自动再生判定、手动再生判定以及过度堆积判定，或者使用上述发动机(10)成为预定的低旋转状态的时刻的由上述第一运算单元推定出的第一推定捕集量(H1)来进行上述自动再生判定、手动再生判定以及过度堆积判定。

4.根据权利要求1所述的工程机械，其特征在于

上述低旋转时处理单元通过上述差压(ΔP)来判定上述发动机(10)是否为预定的低旋转状态，并且

在该差压(ΔP)是预定值(ΔPa1)以下的情况下，仅使用由上述第二运算单元推定出的第二推定捕集量(H2)来进行判定，或者使用上述差压(ΔP)成为预定值(ΔPa1)以下的时刻的由上述第一运算单元推定出的第一推定捕集量(H1)来进行判定。

5.根据权利要求1所述的工程机械，其特征在于，

上述低旋转时处理单元通过该发动机(10)的转速(N)来判定上述发动机(10)是否为预定的低旋转状态，并且

在该转速(N)是预定值(N1)以下的情况下，仅使用由上述第二运算单元推定出的第二推定捕集量(H2)来进行判定，或者使用上述转速(N)成为预定值(N1)以下的时刻的由上述第一运算单元推定出的第一推定捕集量(H1)来进行判定。

6.根据权利要求1所述的工程机械，其特征在于，

上述发动机(10)处于预定的低旋转状态的情况是指该发动机(10)的转速(N)从高于预定值(N1)的状态变为预定值(N1)以下且再次成为高于预定值(N1)的状态为止的期间，

上述发动机(10)成为预定的低旋转状态的时刻是指该发动机(10)的转速(N)成为预定值(N1)以下的时刻(30A)，

在从上述发动机(10)的转速(N)成为预定值(N1)以下的时刻(30A)到再次变为高于预定值(N1)的时刻(30B)为止的期间，由上述第一运算单元推定出的第一推定捕集量(H1)持续使用上述时刻(30A)的值。