CN111727305B - 包括发动机的工程机械 - Google Patents

Abstract

本发明提供可检测比废气后处理装置更靠上游侧的排气管内的废气的碳烟量的异常的工程机械(M)。工程机械(M)包括；废气传感器(14)，检测发动机(11)与废气后处理装置(13)之间的废气(11g)中所含的碳烟量并产生碳烟量检测信号；以及控制器(50)，输入该检测信号。控制器(50)包括：异常判定部，进行判定检测出的碳烟量是否异常的异常判定；以及阈值设定部，设定用于进行异常判定的阈值即碳烟量阈值。异常判定部在对应于碳烟量检测信号的碳烟量的值大于碳烟量阈值的情况下，判定为异常。

Description

包括发动机的工程机械

技术领域

本发明涉及包括发动机的工程机械，即可检测所述发动机的废气的异常的工程机械。

背景技术

作为包括发动机的工程机械，已知有还包括对从所述发动机排出的废气进行处理的废气后处理装置的工程机械。所述废气后处理装置例如像专利文献1的图6所记载的废气后处理装置那样，设置于与发动机连接的排气管并从所述废气中收集碳烟。

但是，如上所述的废气后处理装置有可能会妨碍发现由发动机故障引起的该发动机的废气中的碳烟量的异常，即该碳烟量大于规定量的情况。具体而言，对于无所述废气后处理装置的工程机械，废气中的碳烟会直接作为黑烟或白烟而被排出到大气中，因此，可通过目视发现该碳烟的量的异常。但是，对于设置有所述废气后处理装置的工程机械，该废气后处理装置会收集碳烟而阻止其排出，由此，有可能难以发现碳烟量的异常，进而难以发现作为碳烟异常的原因的发动机的故障。

所述专利文献1公开了一种为了判定检测碳烟量的废气传感器有无故障，而在比所述废气后处理装置更靠上游侧的排气管中设置废气传感器的结构(参照同一文献的图6及段落0025)，但并未公开用于发现比所述废气后处理装置更靠上游侧的碳烟量异常的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本发明公开公报特开2013-234642

发明内容

本发明的目的在于提供包括发动机的工程机械，该工程机械可适当地判定位于比废气后处理装置更靠上游侧的位置的排气管内的碳烟量的异常。

本发明提供的是工程机械，包括：发动机、排气管、废气后处理装置、废气传感器以及控制器。所述发动机作为所述工程机械的动力源。所述排气管连接于所述发动机，允许所述发动机的废气通过所述排气管的内部。所述废气后处理装置收集从所述发动机通过所述排气管排出的废气中所含的碳烟。所述废气传感器以能检测在所述发动机与所述废气后处理装置之间的位置的所述排气管内的废气的碳烟量的方式被安装于所述排气管，并生成对应于所述碳烟量的碳烟量检测信号。所述控制器以被输入所述废气传感器的所述碳烟量检测信号的方式连接于所述废气传感器。所述控制器包括异常判定部与阈值设定部，所述异常判定部进行判定对应于所述碳烟量检测信号的碳烟量是否为异常状态的异常判定，所述阈值设定部设定用于进行所述异常判定的阈值即碳烟量阈值。所述异常判定部，在与所述废气传感器的所述碳烟量检测信号对应的所述碳烟量的值即碳烟量检测值大于所述碳烟量阈值的情况下，判定为所述废气的碳烟量异常并输出异常判定信号。

附图说明

图1是表示本发明实施方式所涉及的工程机械的主要部分的回路图。

图2是表示由所述工程机械的控制器进行的运算控制动作的流程图。

图3是表示在所述工程机械中检测出的多个物理量及判定指令信号的时间变化的例子的时序图。

图4是表示在所述控制器中设定的碳烟量阈值A2与泵压之间的关系的曲线图。

图5是表示在所述工程机械中检测出的多个物理量及行走操作量的时间变化的例子的时序图。

具体实施方式

参照图1至图5来说明本发明的实施方式。

图1是表示所述实施方式所涉及的工程机械M的主要部分的回路图。所述工程机械M是进行作业的机械，例如是进行建筑作业的建筑机械，例如是挖掘机。所述工程机械M包括发动机11、排气管12、废气后处理装置13、废气传感器14、发动机控制器15、液压回路20、判定指令信号输入部41、多个操作部43及控制器50。

所述发动机11是所述工程机械M的动力源，例如是柴油发动机。所述排气管12连接于所述发动机11，以使该发动机11排出的气体即废气11g在所述排气管12内流动。所述废气后处理装置13是收集所述废气11g中所含的碳烟的装置，例如DPF(Diesel particulatefilter，柴油机微粒过滤器)装置。所述废气后处理装置13设置在所述排气管12的中途。

所述废气传感器14是检测所述废气11g所含的碳烟的量即碳烟量的传感器，即碳烟传感器，其生成对应于所述碳烟量的电信号即碳烟量检测信号。所述废气传感器14例如是PM(Particulate matter，颗粒物)传感器。所述废气传感器14以在所述发动机11与所述废气后处理装置13之间的区域检测流经所述排气管12的流路的废气11g中的煤量的方式，在该区域内安装于该排气管12。此处所谓的“发动机11与废气后处理装置13之间的区域”包含其两端即所述发动机11的出口及所述废气后处理装置13的入口。

所述发动机控制器15是控制所述发动机11的动作的装置，例如是ECU(Enginecontrol unit，发动机控制单元)。所述发动机控制器15接受规定信号(信息)的输入，另外，输出规定的信号。所述发动机控制器15输出发动机检测信号15s，该发动机检测信号15s包含与确定所述发动机11的运转状态的物理量(参数)相关的信息。

所述液压回路20将所述发动机11作为动力源而工作，由此，利用液压使所述工程机械M移动。所述液压回路20包括液压泵21、泵压传感器22、多个液压致动器23、控制阀单元25及负荷施加部30。

所述液压泵21由所述发动机11产生的动力驱动，由此，吸入并喷出油箱T内的工作油。本实施方式所涉及的所述液压泵21具有可变的容量。所述泵压传感器22检测所述液压泵21的喷出压即泵压。具体而言，所述泵压传感器22生成对应于所述泵压的电信号即泵压检测信号。该泵压检测信号被用于确定对所述液压泵21施加的负荷。

所述多个液压致动器23以分别使所述工程机械M的多个部位工作的方式配置。所述多个液压致动器23各自接收来自所述液压泵21的工作油的供应而受到驱动。所述多个液压致动器23包含多个液压马达及多个液压缸。配置所述多个液压缸，例如以分别使所述工程机械M的附属装置即未图示的动臂、斗杆及铲斗等工作。所述多个液压马达包含使未图示的上部回转体相对于未图示的下部行走体回转的回转马达及使所述下部行走体行走的行走马达23a。

所述控制阀单元25包含用于分别对所述多个液压致动器23的工作进行控制的多个控制阀。所述多个控制阀分别设置于所述液压泵21与所述多个液压致动器23之间的多条油路。所述多个控制阀各自打开，以控制从所述液压泵21供应至所述多个液压致动器23中的对应于该控制阀的液压致动器23的工作油的方向及流量。

所述负荷施加部30进行通过对所述液压泵21施加负荷来对所述发动机11施加负荷的负荷施加动作。所述负荷施加部30对该液压泵21施加比后述的空转状态下的所述液压泵21的负荷更高的负荷。所述负荷施加部30可使所述多个液压致动器23均不工作而对所述液压泵21施加负荷。具体而言，本实施方式所涉及的所述负荷施加部30包括卸荷回路31和泵容量变更部35。

所述卸荷回路31是用于在所述多个液压致动器23均不工作时，使所述液压泵21喷出的工作油返回所述油箱T的回路。所述卸荷回路31包括卸荷油路31a、卸荷阀31b及卸荷阀用电磁比例阀31c。所述卸荷油路31a是将连接所述液压泵21和所述控制阀单元25的泵油路27连通到所述油箱T的油路。所述卸荷阀31b设置在所述卸荷油路31a的中途。所述卸荷阀31b包括先导埠31p，并以与输入该先导埠31p的先导压对应的开度打开。所述卸荷阀用电磁比例阀31c以改变所述卸荷阀31b的开度的方式工作。详细而言，该卸荷阀用电磁比例阀31c设置在连接所述卸荷阀31b的所述先导埠31p和先导液压源即先导泵32的先导管路的中途，根据输入该卸荷阀用电磁比例阀31c的电信号即加荷(on-load)指令信号而打开，以改变输入所述卸荷阀31b的所述先导压，即改变所述卸荷阀31b的开度。

所述泵容量变更部35进行改变所述液压泵21的容量的容量操作。所述泵容量变更部35通过改变所述液压泵21的倾转角来改变该液压泵21的容量。所述泵容量变更部35包括容量操作缸35a和缸用电磁比例阀35c。所述容量操作缸35a例如是液压缸，其连接于所述液压泵21，以通过伸缩动作改变该液压泵21的所述倾转角。所述缸用电磁比例阀35c以使所述容量操作缸35a进行伸缩动作的方式而进行打开动作。详细而言，该缸用电磁比例阀35c介于所述先导泵32与所述容量操作缸35a之间，以与输入该缸用电磁比例阀35c的电信号即容量指令信号对应的开度打开，由此，使从所述先导泵35供应至所述容量操作缸35a的工作油的流量发生变化。

所述判定指令信号输入部41是以将判定指令信号41s输入所述控制器50的方式构成，该判定指令信号41s用于指示执行异常判定。所述判定指令信号输入部41例如是接受工程机械M所搭乘的操作者等的操作而输入所述判定指令信号41s的按钮或开关。但是，所述判定指令信号输入部41并不限定于接受操作者的操作。所述判定指令信号输出部41例如也可以如下方式构成，即，在满足了针对工程机械M的状态而预先设定的判定开始条件时，自动将所述判定指令信号41s输入所述控制器50。

所述多个操作部43分别接受用于使所述多个液压致动器23工作的操作者的操作。所述多个操作部43各自例如包含操作杆，该操作杆接受用于使对应于该操作部43的所述液压致动器23工作的操作。所述多个操作部43及所述判定指令信号输入部41可配置在所述工程机械M的驾驶室的内部，也可配置在该工程机械M的外部，以远程操纵该工程机械M。所述多个操作部43各自产生电信号即操作信号并输入所述控制器50，该电信号具有与对该操作部43实施的操作的大小即操作量对应的大小。所述多个操作部43包含：附属装置操作部，接受用于使所述附属装置移动的附属装置操作；以及回转操作部，接受用于使所述上部回转体相对于所述下部行走体回转的回转操作。所述多个操作部43还包含接受用于使所述下部行走体行走的行走操作的行走操作部43a。该行走操作部43a产生具有与行走操作量对应的大小的所述操作信号即行走操作信号，该行走操作量是与该行走操作部43a相关的所述操作量。

所述控制器50进行包含所述异常判定的运算控制动作。所述控制器50是对所述工程机械M的工作进行控制的例如挖掘机控制器。所述各检测信号输入所述控制器50。所述控制器50被输入所述废气传感器14产生的所述碳烟量检测信号。分别由所述多个操作部43产生的所述操作信号输入所述控制器50，该操作信号中包含由所述行走操作部43a产生的行走操作信号。所述控制器50对所述控制阀单元25的工作进行控制，以使对应于该操作信号的所述液压致动器23根据该输入的操作信号而工作。所述发动机控制器15产生的发动机检测信号15s输入所述控制器50，该发动机检测信号15s包含与发动机转速相关的信息，该发动机转速相当于所述发动机11的转速。所述控制器50存储与根据所述碳烟量检测信号而确定的碳烟量相关的检测值即碳烟量检测值。

接着，主要参照图2来说明所述控制器50进行的运算控制动作及与其相伴的所述工程机械M的工作。

所述控制器50包含判定由所述废气传感器14检测的废气的碳烟量的值是否异常的异常判定部、设定用于进行所述异常判定的阈值即碳烟量阈值的阈值设定部及进行所述负荷施加控制的负荷施加控制部作为用于进行所述运算控制动作的功能。由这些部分进行的所述运算控制动作的概要如下所述。

所述控制器50的所述异常判定部将满足预先设定的第一发动机负荷稳定条件及第二发动机负荷稳定条件中的任一个条件作为必要条件而分别进行异常判定(图2的步骤S21、S61)。所述异常判定判定在所述排气管12内从所述发动机11流向所述废气后处理装置13的废气11g的碳烟量是否异常。详细而言，所述异常判定判定由所述废气传感器14检测的碳烟量的值即碳烟量检测值是否异常。因此，所述异常判定可进行诊断所述发动机11是否发生了故障的发动机故障诊断。另一方面，所述控制器50的所述异常判定部在均不满足所述第一发动机负荷稳定条件及第二发动机负荷稳定条件的情况下，暂缓异常判定。

若施加于所述发动机11的负荷变动，则碳烟量会大幅变动，存在所述控制器50无法适当地进行所述异常判定的情况，因此，执行所述异常判定的必要条件是满足所述第一发动机负荷稳定条件及第二发动机负荷稳定条件中的至少一个条件。所述第一发动机负荷稳定条件及第二发动机负荷稳定条件均是用于使对发动机11施加的负荷稳定的条件，即用于使所述碳烟量稳定的条件，换句话说，是使得可适当地进行所述异常判定的条件。因此，所述控制器50的所述异常判定部将满足所述第一发动机负荷稳定条件及第二发动机负荷稳定条件中的一个条件作为必要条件而进行所述步骤S21、S61的异常判定。换句话说，所述控制器50的所述异常判定部在均不满足所述第一发动机负荷稳定条件及第二发动机负荷稳定条件的情况下，暂缓所述异常判定。如下所述，“暂缓异常判定”包含暂缓异常判定的处理本身这一形态、和虽进行异常判定的处理，但通过增大用于异常判定的碳烟量阈值来实质上阻止判定为异常这一形态。此外，也可仅设定一个发动机负荷稳定条件(例如所述第一发动机负荷稳定条件及第二发动机负荷稳定条件中的任一个条件)，将满足该一个发动机负荷稳定条件作为必要条件而执行所述异常判定。

所述第一发动机负荷稳定条件是指所述多个操作部43均未被施加用于使所述液压致动器23工作的操作(步骤S13为“是”)，且进行了负荷施加控制(步骤S15)。用于执行本实施方式所涉及的所述步骤S21中的异常判定的条件除了所述第一发动机负荷稳定条件(必要条件)之外，还包含所述判定指令信号41s被输入所述控制器50这一条件(步骤S11为“是”)。以下，说明所述第一判定执行条件及在满足了所述第一判定执行条件的情况下执行的异常判定(步骤S21)的具体例。

在图2的步骤S11中，所述控制器50判断所述判定指令信号41s是否被输入所述控制器50。例如，所述控制器50判断是否通过所述判定指令信号输入部41选择了(例如由操作者选择了)进行所述异常判定。在所述判定指令信号41s被输入控制器50的情况下(步骤S11为“是”)，所述异常判定部判断是否满足所述第一发动机负荷稳定条件(步骤S13、S17)。在所述判定指令信号41s未输入控制器50的情况下(步骤S11为“否”)，所述异常判定部判断是否满足所述第二发动机负荷稳定条件(步骤S31、S35)。

在所述步骤S13中，所述控制器50的所述异常判定部判断所述多个操作部43中的至少一个操作部是否被施加了用于使所述液压致动器23工作的操作。具体而言，所述控制器50的所述异常判定部将根据所述多个操作部43各自输出的操作信号而确定的操作量和针对该操作量设定的阈值进行比较。例如，可基于从所述操作部43输入所述控制器50的所述操作信号来确定所述操作量。与所述操作量相关的阈值及其他阈值预先存储于所述控制器50。也可根据状况，由控制器50算出这些阈值。在所述多个操作部43各自的操作量均不足所述阈值的情况下(步骤S13为“是”)，所述控制器50的所述负荷施加控制部执行后述的步骤S15。所述多个操作部43各自的操作量均不足所述阈值的情况例如是均未进行所述附属装置操作、所述回转操作及所述行走操作的情况。在对应的所述操作部43被施加了这些操作中的至少一个操作的情况下(步骤S13为“否”)，根据后述的理由，所述异常判定部暂缓所述步骤S21中的异常判定。

在所述步骤S15中，所述控制器50的所述负荷施加控制部进行所述负荷施加控制。该负荷施加控制是使所述负荷施加部30进行对所述液压泵21施加负荷的负荷施加动作的控制。在所述负荷施加控制下，所述负荷施加部30对所述液压泵21施加比空转状态时的该液压泵21的负荷更高的负荷。所述空转状态是虽然所述发动机11在进行工作，但所述多个液压致动器23均未工作，由此，所述液压泵21几乎未被施加负荷的状态，换句话说，是仅施加了由压力损耗机械性损耗等损耗产生的负荷的状态。在该空转状态下，未进行所述负荷施加控制。在所述负荷施加控制下，所述控制器50也可使相当于所述发动机11的转速的发动机转速高于空转状态时的发动机转速。所述控制器50的所述负荷施加控制部仅在满足所述判定指令信号41s输入该控制器50(步骤S11为“是”)，且未对任何所述多个操作部43进行用于使所述液压致动器23工作的操作(步骤S13为“是”)这一负荷施加条件的情况下，进行所述负荷施加控制。在不满足所述负荷施加条件的情况下(步骤S11为“否”或步骤S13为“否”)，所述控制器50的负荷施加控制部停止负荷施加控制。所述负荷施加条件也可不包含所述判定指令信号41s输入控制器50这一要件(步骤S11为“是”)。

进行所述负荷施加控制的理由如下所述。在所述空转状态下，例如与所述多个液压致动器23中的任一个液压致动器在进行工作的状态相比，因为对所述液压泵21施加的负荷小，对所述发动机11施加的负荷小，所以碳烟量少。因此，所述控制器50的所述异常判定部难以适当地进行所述异常判定。但是，所述负荷施加部30通过对所述液压泵21施加负荷而对所述发动机11施加负荷，能够增加碳烟量。根据此种理由，所述负荷施加部30对所述液压泵21施加的负荷被设定为能够确保所述控制器50适当地进行所述异常判定(步骤S21)所需的碳烟量的大小。而且，也可通过增加所述发动机11的发动机转速来确保碳烟量。此情况下的所述发动机转速被设定为能够确保适当地进行所述异常判定所需的碳烟量的转速。

通过所述负荷施加控制对所述液压泵21施加负荷的具体例如下所述。所述负荷施加部30对于所述液压泵21的负荷施加动作有由所述卸荷回路31进行的负荷施加、和由所述泵容量变更部35进行的负荷施加。

由所述卸荷回路31进行的负荷施加是以如下方式进行。所述控制器50的所述负荷施加控制部通过将电信号即加荷指令信号输入所述卸荷阀用电磁比例阀31c，使通过该卸荷阀用电磁比例阀31c输入所述卸荷阀31b的先导埠31b的先导压增大。该先导压的增大使所述卸荷阀31b的开度减小，使所述卸荷油路31a与所述空转状态时相比，以对应于该先导压的程度变窄。由此，所述液压泵21的喷出压即泵压升高，该液压泵21的负荷增大。

由所述泵容量变更部35进行的负荷施加是以如下方式进行。所述控制器50的所述负荷施加控制部通过将电信号即容量指令信号输入所述缸用电磁比例阀35c，使该缸用电磁比例阀35c以对应于所述容量指令信号的开度打开，由此，允许工作油从所述先导泵32供应至所述容量操作缸35a。接收该工作油的供应的所述容量操作缸35a工作，以与所述空转状态时的容量相比，增加所述液压泵21的容量，由此，增大所述液压泵21的输出转矩，从而增大该液压泵21的负荷。结果是所述发动机11的负荷升高。此外，可仅进行由所述卸荷回路31进行的负荷施加和由所述泵容量变更部35进行的负荷施加中的一者，或也可进行这两者。另外，还可通过除此以外的方式对所述液压泵21施加负荷。

在所述负荷施加控制开始后，在步骤S17中，如图3所示，所述控制器50的所述异常判定部判断从所述负荷施加控制开始的时刻t11到现在为止的时间即负荷施加时间是否比预先设定的第一判定暂缓时间T1更长，即是否从负荷施加控制开始起经过了所述第一判定暂缓时间T1。在所述负荷施加控制中止的时刻，所述异常判定部将所述负荷施加时间归零。进行该判断的理由如下所述。在所述负荷施加控制开始后，所述液压泵21的负荷及所述发动机11的负荷不会立即稳定，由此，碳烟量不稳定，因此，有可能无法适当地进行步骤S21中的所述异常判定。根据此种理由，所述控制器50暂缓所述异常判定，直到从所述负荷施加控制开始的时刻t11经过所述规定时间T1为止，在经过了该规定时间的时刻t21处，开始所述异常判定(步骤S21)。此使得所述控制器50的所述异常判定部可仅在所述液压泵21的负荷(图3中的泵压)稳定且碳烟量稳定的状态下，进行所述异常判定。换句话说，抑制在所述碳烟量不稳定的状态下进行错误的异常判定。因此，所述规定时间T1被设定为从所述负荷施加控制开始到碳烟量变得稳定所需的时间。所述第一判定暂缓时间T1的测量开始时刻不限于所述负荷施加控制的开始时刻t11。该测量开始时刻例如也可以是作为由所述泵压传感器22检测的泵压即所述液压泵21的喷出压的检测泵压上升到规定压力的时刻(例如图3所示的时刻t12)。上述“规定压力”例如预先存储于所述控制器50。

在经过所述第一判定暂缓时间T1后(步骤S17为“是”)，在步骤S21中，所述控制器50的所述异常判定部进行所述异常判定。该步骤S21中的异常判定及后述的步骤S61中的异常判定均判定废气11g的碳烟量是否异常。将进行了所述负荷施加控制作为必要条件而进行所述步骤S21中的异常判定，在未进行该负荷施加控制的情况下，暂缓该异常判定。基于由所述废气传感器14检测出的碳烟量的值即所述碳烟量检测值进行所述异常判定。所述异常判定中使用的所述碳烟量检测值可以是在某个瞬间由废气传感器14检测出的碳烟量的值，也可以是在规定期间内由废气传感器14检测出的碳烟量的总计值或平均值等。所述控制器50的所述阈值设定部设定用于进行所述异常判定的所述碳烟量的阈值即碳烟量阈值A2(参照图3)。所述控制器50的所述异常判定部将所述碳烟量检测值和所述碳烟量阈值A2进行比较。在所述碳烟量测量值大于所述碳烟量阈值A2的情况下(步骤S21为“是”)，所述控制器50的所述异常判定部判定为废气11g的碳烟量异常，并输出异常判定信号(步骤S23)。在此情况下，估计所述发动机11发生了故障。在所述碳烟量检测值为所述碳烟量阈值A2以下的情况下(步骤S21为“否”)，所述控制器50判定为碳烟量无异常(例如正常)，不输出异常判定信号。

所述异常判定信号是表示碳烟量异常的判定信号即错误信号。可各式各样地利用所述异常判定信号。例如，异常判定信号也可作为用于使设置于驾驶室的通知装置工作的通知指令信号而输入该通知装置，由此，用于通知操作者碳烟量异常。或者，所述异常判定还可输入所述发动机控制器15或所述液压回路20，以限制所述工程机械M的工作。例如，还可用于限制所述发动机11及所述多个液压致动器23中的至少一者的工作。

图3是表示与所述第一发动机负荷稳定条件相关的物理量及判定指令信号的时间变化的例子的时序图，最下段的实线L1表示了正常的碳烟量的例子，虚线L2表示了异常的碳烟量的例子。在未对任何所述多个操作部43进行用于使所述液压致动器23工作的操作的状态下(步骤S13为“是”)，从输入了判定指令信号41s的时刻即该判定指令信号41s被输入所述控制器50的时刻t11起(步骤S11为“是”)，开始所述负荷施加控制(步骤S15)。通过该负荷施加控制，所述液压泵21的喷出压上升，碳烟量增加。接着，从所述液压泵21的喷出压达到规定压力的时刻t12起，所述液压泵21的喷出压及碳烟量变得稳定。接着，在从所述负荷施加控制开始的所述时刻t11经过了规定的所述判定暂缓时间T1的时刻t21处，开始所述异常判定(步骤S21)。然后，在判定指令信号41s变为断开的时刻即停止向所述控制器50输入所述判定指令信号41s的时刻t22处(步骤S11为“否”)，中止所述负荷施加控制(步骤S15)，泵21的喷出压下降，碳烟量减少。但是，因为在所述时刻t22处，也中止异常判定(步骤S21)，所以会防止在碳烟量低的状态下继续进行异常判定。

即便在所述多个操作部43中的任一个操作部被操作者施加操作而对应于该操作部的液压致动器23进行工作时，如果继续进行所述负荷施加控制，则该液压致动器23有可能会进行违反操作者意图的工作。然而，本实施方式所涉及的所述控制器50的所述负荷施加控制部在所述多个操作部43中的至少一个操作部被施加了用于使对应的液压致动器23工作的操作的状态下(步骤S13为“否”)，不进行所述负荷施加控制(步骤S15)。另外，在所述负荷施加控制的执行过程中，所述多个操作部43中的任一个操作部被施加了用于使对应的液压致动器23工作的操作的时刻(步骤S13为“否”)，所述控制器50的所述负荷施加控制部中止所述负荷施加控制。另一方面，所述控制器50向所述控制阀单元25输入指令信号，以根据所述操作部43被施加的操作来使所述液压致动器23工作。由此，抑制所述液压致动器23因所述负荷施加控制而进行违反操作者意图的工作。

在所述多个液压致动器23中的任一个液压致动器工作时，例如在附属装置工作时，及/或在上部回转体相对于下部行走体回转时，所述液压泵21的负荷及所述发动机11的负荷会变动，且碳烟量容易变动，有可能无法进行适当的异常判定。但是，所述控制器50的所述异常判定部即使在所述步骤S21中的所述异常判定的执行过程中，也会在所述多个操作部43中的任一个操作部被施加了使对应的液压致动器23工作的操作的时刻(步骤S13为“否”)中止所述异常判定，因此能防止进行不适当的异常判定。

此外，即使在连接于所述液压泵21的“至少一个液压致动器”仅为单一的液压致动器(例如仅为所述行走马达23a)，且对应于该液压致动器的“至少一个操作部”仅为单一的操作部(例如仅为所述行走操作部43a)的情况下，也可设定所述第一发动机负荷稳定条件。

本实施方式中的所述第二发动机负荷稳定条件是所述行走操作部43a被施加的所述行走操作的大小即所述行走操作量大于预先设定的阈值即行走操作量阈值B1(步骤S31为“是”)，且所述液压泵21的喷出压即所述泵压处于预先设定的负荷稳定范围B3内(步骤S35为“是”)。这样决定所述第二发动机负荷稳定条件的理由如下所述。

所述步骤S21中的异常判定，是以满足所述第一发动机负荷稳定条件，并且所述判定指令信号41s从所述判定指令信号输入部41被输入所述控制器50为条件而被执行的。因此，在采用了所述判定指令信号输入部41因接受操作者的操作而输入所述判定指令信号41s这一结构的情况下，只要操作者未对判定指令信号输入部41进行操作，则不进行所述步骤21的异常判定。但是，较为理想的是，在可判断为所述液压泵21的负荷已变得稳定且所述发动机11的负荷已变得稳定的情况下，即使未输入所述判定指令信号41s，也进行异常判定。

所述第二发动机负荷稳定条件是根据此种观点而设定的条件。具体而言，在所述工程机械M正在行走的状态即行走状态下，与停止行走而进行附属装置的动作或回转动作的状态相比，所述液压泵21的负荷容易变得稳定。而且，在所述行走状态下，与空转状态相比，所述液压泵21的负荷及所述发动机11的负荷高，因此，容易确保足够的碳烟量。根据此种理由，作为用于进行与所述步骤S21不同的步骤S61的异常判定的必要条件，所述第二发动机负荷稳定条件中包含工程机械M为行走状态。

另外，即使工程机械M处于行走状态，有时由于其行走的地面的状态，所述液压泵21及所述发动机11的负荷会不稳定。例如，与工程机械M连续行走于平地的状态相比，在行走于坡道的状态或行走于不平整路面(沼泽地等)的状态下，所述液压泵21及所述发动机11的负荷难以变得稳定。根据此种理由，所述第二发动机负荷稳定条件还包含与所述泵压相关的要件。以下，说明所述第二发动机负荷稳定条件及在满足了所述第二发动机负荷稳定条件的情况下执行的异常判定(步骤S61)的具体例。

在未被输入所述判定指令信号41s的情况下(步骤S11为“否”)，所述控制器50的所述异常判定部在步骤S31中，判断所述行走操作部43a是否被施加了用于使所述工程机械M行走的行走操作。具体而言，该控制器50的该异常判定部将所述行走操作部43a被施加的所述行走操作的大小即行走操作量、和针对该行走操作量而预先设定的所述行走操作量阈值B1比较。例如，可基于从所述行走操作部43a输入所述控制器50的所述行走操作信号来确定所述行走操作量。在所述行走操作量大于所述行走操作量阈值B1的情况下，即，在实质上所述行走操作部43a被施加了用于使所述工程机械M行走的所述行走操作的情况下(步骤S31为“是”)，接着判断与发动机转速相关的要件(步骤S33)。在所述行走操作量为所述行走操作量阈值B1以下的情况下，即，在实质上所述行走操作部43a未被施加用于使所述工程机械M行走的所述行走操作的情况下(步骤S31为“否”)，所述异常判定部重置用于测量行走时间的计数值即行走时间计数值(步骤S45)。

在所述步骤S33中，所述控制器50的所述异常判定部将所述发动机11的发动机转速、和针对该发动机转速而预先设定的发动机转速阈值B2进行比较。与所述发动机转速相关的信息例如可从所述发动机控制器15或与该发动机控制器15不同地设置的转速传感器输入所述控制器50。在所述发动机转速大于所述发动机转速阈值B2的情况下(步骤S33为“是”)，所述异常判定部接着判断是否满足与泵压相关的要件(步骤S35)。在所述发动机转速为所述发动机转速阈值B2以下的情况下(步骤S35为“否”)，所述异常判定部重置所述行走时间计数值(步骤S45)。

在步骤S35中，所述控制器50的所述异常判定部判断所述液压泵21的负荷是否处于规定的范围内。具体而言，控制器50判定所述检测泵压是否处于图5所示的预先设定的所述负荷稳定范围B3内。可基于从所述泵压传感器22输入所述控制器50的所述泵压检测信号来确定所述检测泵压。图5所示的所述负荷稳定范围B3是根据负荷的稳定性的观点，针对所述泵压而设定的下限值B3b与上限值B3a之间的范围。以包含所述工程机械M行走于平地时的所述泵压的值的方式设定所述负荷稳定范围B3。相反地，以使如下的泵压的值脱离所述负荷稳定范围B3的方式设定该负荷稳定范围B3，该泵压的值是有可能在所述工程机械M行走于坡道或不平整路面时检测出的所述泵压的值，且是不可能在所述工程机械M行走于平地时检测出的过大或过小的值。在检测泵压脱离所述负荷稳定范围B3的情况下(步骤S35为“否”)，即，在该检测泵压不足所述下限值B3b或大于所述上限值B3a的情况下，所述异常判定部重置所述行走时间计数值(步骤S45)。在所述检测泵压处于所述负荷稳定范围B3内的情况下(步骤S35为“是”)，即在该检测泵压为所述下限值B3b以上且为所述上限值B3a以下的情况下，所述异常判定部增加所述行走时间计数值(步骤S41)。

以下，将所述行走操作量大于所述行走操作量阈值B1(步骤S31为“是”)，且所述泵压处于所述负荷稳定范围B3内(步骤S35为“是”)的状态称为“稳定行走状态ST”。作为符合该稳定行走状态ST的要件还可包含所述发动机转速大于所述发动机转速阈值B2。若所述稳定行走状态ST持续，则所述液压泵21的负荷保持稳定，碳烟量也变得稳定。另一方面，在所述稳定行走状态ST的持续时间短的情况下，所述液压泵21的负荷及碳烟量不稳定，所述控制器50的所述异常判定部有可能无法进行适当的异常判定。根据此种理由，如图5所示，所述控制器50的所述异常判定部测量所述稳定行走状态α的持续时间(以下也称为“稳定行走时间”)，在该稳定行走状态ST持续了预先设定的第二判定暂缓时间T2的时刻(即所述稳定行走时间达到所述第二判定暂缓时间T2的时刻)t41处，开始步骤S61的所述异常判定(参照图5)。由此，该控制器50的该异常判定部能够仅在所述液压泵21的负荷变得稳定且碳烟量变得稳定的状态下进行所述异常判定。因此，基于所述液压泵21的负荷变得稳定且碳烟量变得稳定所需的所述稳定行走状态ST的持续时间来设定所述第二判定暂缓时间T2。该持续时间即所述稳定行走时间的测量的具体例如下所述。

如上所述，在步骤S41中，所述控制器50的所述异常判定部增加用于测量所述稳定行走时间的“行走时间计数值”。

接着，在步骤S43中，所述异常判定部将所述稳定行走时间、和针对该稳定行走时间而预先设定的阈值即所述第二判定暂缓时间T2进行比较。具体而言，本实施方式所涉及的所述控制器50的所述异常判定部将所述行走时间计数值、和相当于所述第二判定暂缓时间T2的计数阈值C2进行比较。该异常判定部，在所述行走时间计数值达到所述计数阈值的时刻即所述稳定行走时间达到所述第二判定暂缓时间T2的时刻t41处(步骤S43为“是”)，所述控制器50的所述阈值设定部设定用于异常判定的碳烟量阈值(步骤S51)，所述异常判定部基于该碳烟量阈值进行所述异常判定(步骤S61)。在所述行走时间计数值达到所述计数阈值C2之前，即所述稳定行走时间达到所述第二判定暂缓时间T2之前(步骤S43为“否”)，不设定所述碳烟量阈值且不基于所述碳烟量阈值执行所述异常判定，所述异常判定部反复增加所述行走时间计数值(步骤S41)。

若所述稳定行走状态ST在所述稳定行走时间达到所述第二判定暂缓时间T2之前消失(步骤S31、S33、S35中的任一个步骤为“否”)，则所述异常判定部重置所述行走时间计数值，即恢复为初始值(步骤S45)。

在所述步骤S51中，所述控制器50的所述阈值设定部计算所述碳烟量阈值A2。计算该碳烟量阈值A2的理由如下所述。所述碳烟量会根据所述发动机11的运转状态(负荷等)而变动。因此，根据该发动机11的运转状态来设定所述碳烟量阈值A2可适当地对所述碳烟量进行异常判定。

例如，如图4所示，基于检测出的发动机转速及泵压来设定所述碳烟量阈值A2。即，所述控制器50的所述阈值设定部根据所述发动机转速来改变所述碳烟量阈值A2。该阈值设定部例如使所述发动机转速为高于所述低转速Rl的高转速Rh时的碳烟量阈值A2，高于所述发动机转速为规定的低转速Rl(图4)时的碳烟量阈值A2。另外，所述控制器50的所述阈值设定部根据所述泵压来改变所述碳烟量阈值A2。该阈值设定部使所述检测泵压为高于所述第一泵压P1的第二泵压P2时的碳烟量阈值A2，高于所述泵压为规定的第一泵压P1(图4)时的碳烟量阈值A2。所述控制器50的所述阈值设定部也可仅根据所述发动机转速来改变所述碳烟量阈值A2。例如，该阈值设定部也可在所述检测泵压处于规定的范围内(例如图5所示的所述负荷稳定范围B3内)的情况下，无论该检测泵压如何，均仅根据发动机转速来改变所述碳烟量阈值A2。或者，所述阈值设定部还可仅根据所述泵压来改变所述碳烟量阈值A2。

在本实施方式中，所述发动机转速被设定为所述低转速Rl和所述高转速Rh这两个等级，在该低转速Rl与该高转速Rh之间选择所述发动机转速。图4表示了所述发动机转速分别为所述低转速Rl及所述高转速Rh的情况下的泵压与所述碳烟量阈值A2之间的关系的具体例。在图4所示的例子中，以如下方式设定所述碳烟量阈值A2。在所述检测泵压不足所述第一泵压P1的低负荷范围内，无论所述发动机转速如何，所述碳烟量阈值A2均被设定为恒定的值。在所述检测泵压为所述第一泵压P1以上且为高于所述第一泵压P1及第二泵压P2的第三泵压P3以下的范围内，以使高转速Rh下的碳烟量阈值A2大于低转速Rl下的碳烟量阈值A2的方式进行设定。在所述检测泵压为所述第一泵压P1以上且为所述第三泵压P3以下的范围内，所述泵压越大，则设定越大的碳烟量阈值A2。更详细而言，在所述检测泵压为所述第一泵压P1以上且为所述第二泵压P2以下的第一中间范围内，与所述检测泵压成比例地设定所述碳烟量阈值A2(未必限定于比例关系)。在所述检测泵压为所述第二泵压P2以上且为所述第三泵压P3以下的第二中间范围内，以与所述检测泵压成比例(未必限定于比例关系)，且与所述第一中间范围相比，使所述碳烟量阈值A2对于所述检测泵压的变化率(斜率)增大的方式而设定所述碳烟量阈值A2。在所述检测泵压大于所述第三泵压P3的高负荷范围内，无论检测泵压及发动机转速如何，均设定恒定的碳烟量阈值A2。在该高负荷范围内，设定较大的所述碳烟量阈值A2，达到若实质上，碳烟量异常，则所述控制器50的所述异常判定部不会进行判定的程度。该设定会实质上阻止所述控制器50的所述异常判定部在所述高负荷范围内进行所述异常判定(步骤S61)。该高负荷范围的下限即所述第三泵压P3可以是与图5所示的所述负荷稳定范围B3的上限B3a相等的值，也可以是与该上限B3a不同的值。

所述发动机转速在图4所示的例子中，被设定为两个等级(高转速Rh及低转速R1)，但也可被设定为三个等级以上。在此情况下，也可分别针对三个等级以上的发动机转速，设定互不相同的碳烟量阈值A2。另外，还可基于其他等级的碳烟量阈值A2进行插值(例如线性插值)运算，由此，设定多个等级的发动机转速中的任意等级的碳烟量阈值A2。另外，也可根据检测出的发动机转速及泵压中的至少一者，变更将所述第一发动机负荷稳定条件作为必要条件而执行的所述步骤S21的异常判定中使用的碳烟量阈值A2。或者，所述碳烟量阈值A2还可始终被设定为恒定的值。

所述控制器50的所述异常判定部在所述步骤S61中，进行与所述步骤S21中的异常判定相同的异常判定。具体而言，在由所述废气传感器14检测的碳烟量的值即所述碳烟量检测值大于所述碳烟量阈值A2的情况下(步骤S61为“是”)，所述控制器50的所述异常判定部判定为废气11g的碳烟量异常，并输出异常判定信号(错误信号)(步骤S63)。在所述碳烟量检测值不足所述碳烟量阈值A2的情况下(步骤S61为“否”)，所述控制器50的所述异常判定部判定为碳烟量无异常(例如正常)。

图5是表示与所述第二发动机负荷稳定条件相关的物理量及判定指令信号的时间变化的例子的时序图，最下段的实线L1表示了正常的碳烟量的例子，虚线L2表示了异常的碳烟量的例子。从所述行走操作部43a被施加了行走操作的时刻(行走操作量开始增加的时刻)t31起，所述行走马达23a工作，泵压上升，碳烟量也增加。接着，在所述泵压进入所述负荷稳定范围B3内的时刻t32处(步骤S35为“是”)，工程机械M进入稳定行走状态α。从该时刻t32起，增加行走时间计数值(步骤S41)，但若在该行走时间计数值达到相当于所述第二判定暂缓时间T2的计数阈值C2之前的时刻t33处，检测泵压超过所述负荷稳定范围B3的上限B3a而脱离该负荷稳定范围B3(步骤S35为“否”)，则在该时刻t33处，重置所述行走时间计数值(步骤S45)。然后，若所述泵压下降到所述上限B3a以下并重新进入所述负荷稳定范围B3内(步骤S35为“是”)，则所述工程机械M恢复为所述稳定行走状态α，重新开始增加行走时间计数值(步骤S41)。接着，在该行走时间计数值达到所述计数阈值C2的时刻，即作为所述稳定行走状态α的持续时间的稳定行走时间达到所述第二判定暂缓时间T2的时刻t41处，开始步骤61的异常判定。然后，若对于所述行走操作部43a的所述行走操作被解除，所述行走操作量变为0(即恢复为中立状态)，则所述泵压下降，碳烟量也减少。接着，在所述泵压变得小于所述负荷稳定范围B3的下限B3b而脱离该负荷稳定范围B3的时刻t42处(步骤S35为“否”)，中止所述步骤S61的异常判定。

在本实施方式中，较为理想的是，所述控制器50的所述异常判定部基于从所述发动机控制器15输入该控制器50的所述发动机检测信号15s，判断是否执行所述步骤S21、S61的异常判定。进行所述负荷施加控制的理由如下所述。

根据所述发动机11的状态，有时难以适当地进行所述异常判定。因此，较为理想的是，所述控制器50的所述异常判定部基于所述发动机检测信号15s，判断所述发动机11的状态是否为可适当地进行所述异常检测的状态，并根据该判断结果判断可否进行所述异常判定。所述发动机检测信号15s包含与特定参数的检测值相关的信息，该特定参数是确定所述发动机11的运转状态的参数中的影响碳烟量的增减的参数。所述发动机检测信号15s例如通过CAN(Controller Area Network，控制器域网)通信等，从所述发动机控制器15输入所述控制器50。

所述特定参数例如是EGR(Exhaust Gas Recirculation，废气再循环)阀的开度。该EGR阀的开度越大，废气11g越浓，碳烟量越多。或者，所述特定参数也可以是吸入发动机11的空气的流量即吸入空气量、从增压器(例如容量可变型的增压器)吸入发动机11的主体部的空气的流量、或增压器的增压压力。所述吸入空气量越少，所述发动机11的燃烧室中的燃料越浓，碳烟量越多。或者，所述特定参数也可以是向所述燃烧室喷射的燃料喷射量。该燃料喷射量越多，燃烧室中的燃料越浓，碳烟量越多。

在包含基于所述特定参数的检测值的阈值的设定的实施方式中，所述控制器50的所述异常判定部判断所述发动机检测信号15s中所含的所述特定参数的检测值是否处于预先设定的判定允许范围内。该判定允许范围被设定为使得所述控制器50的所述异常判定部可适当地进行所述异常判定的所述检测值的范围。若在所述特定参数的值向所述碳烟量增多的方向脱离所述判定允许范围时进行了所述异常判定，则有可能尽管实际的碳烟量无异常，该碳烟量却超过图3所示的碳烟量阈值A2，所述控制器50的所述异常判定部误判定为“异常”。相反地，若所述特定参数的值向所述碳烟量减少的方向脱离所述判定允许范围，则有可能无法确保进行所述异常判定所需的碳烟量。若所述异常判定部在此种状态下执行所述异常判定，则有可能尽管发动机11实际上发生了故障，碳烟量检测值却未超过碳烟量阈值A2，因此，未能判定为“异常”。对此，所述异常判定部在所述特定参数的检测值脱离所述判定允许范围时，暂缓所述异常判定，由此，能够避免所述误判定。另外，控制器50在进行异常判定(步骤S21、S61)的情况下，中止该异常判定。反过来说，较为理想的是，所述异常判定部将所述特定参数的检测值处于所述判定允许范围内作为必要条件而进行所述异常判定。所述判定允许范围与图4所示的所述碳烟量阈值A2同样地，可根据发动机11的运转状态而由所述控制器50变更，或也可始终被设定为恒定的范围。另外，也可仅设定该判定允许范围的上限及下限中的任一者。

若发动机11发生故障，则与发动机11未发生故障的情况相比，会大量产生碳烟，碳烟量变得异常。碳烟量变得异常的原因的具体例有以下的[例1]至[例5]等。[例1]由于发动机11的主体部的内部(燃烧室等)的损伤，碳烟量有可能会增加。例如，由于活塞的损伤等，碳烟量有可能会增加。[例2]若由于喷油器的磨损或发动机控制器15的故障等，燃烧室中的燃料变浓，则碳烟量有可能会增加。[例3]由于发动机11的增压器的故障所引起的增压压力的异常等，燃烧室中的燃料变浓，碳烟量有可能会增加。另外，也会因设置于增压器的传感器的故障等而产生增压压力的异常。[例4]由于吸入发动机11的空气所通过的空气净化器的堵塞，燃烧室中的燃料变浓，碳烟量有可能会增加。[例5]在设置对发动机11的进气进行冷却的中冷器的情况下，由于用于对该中冷器供应冷却液的软管从该中冷器上脱落，燃烧室中的燃料变浓，碳烟量有可能会增加。

设置在所述废气后处理装置13上游侧的所述废气传感器14可进行所述适当的异常判定。相反地，若无该废气传感器14，则有可能会产生如下问题。即使发动机11发生故障，碳烟量增加，若废气后处理装置13收集碳烟，则碳烟几乎不会被排出到大气中，因此，作业者即使目视从工程机械M排出的气体，也无法发现碳烟量的异常。另外，即使为了检测所述废气后处理装置13的故障，在比该废气后处理装置13更靠下游侧处设置检测碳烟量的传感器(以下称为“下游侧传感器”)，也无法通过目视发现收集碳烟的所述废气后处理装置13上游侧的碳烟量的异常，即所述发动机11的故障征兆。若所述发动机11的故障恶化，碳烟量显著增大，则有可能所述下游侧传感器也能够检测出碳烟量的异常状态，但在检测出该异常状态的时刻，发动机11的故障已恶化，而且，废气后处理装置13也有可能已发生故障。若未认识到发动机11或废气后处理装置13的故障而放任其到此阶段，则有可能会令用于该发动机11或该废气后处理装置13的修理或更换的费用及时间显著增加。对此，包括所述废气传感器14的所述实施方式所涉及的工程机械M通过适当地判定所述废气后处理装置13上游侧的废气的碳烟量的异常，可提前发现上述所述发动机11的故障。即，该工程机械M会有效解决或抑制上述各问题的全部或至少一部分。

上述实施方式也可进行各种变形。例如，也可变更图1所示的各结构要素的连接。例如，也可变更图2所示的流程图的步骤的顺序。例如，可变更工程机械M的结构要素的数量，也可省略本发明的结构要素以外的结构要素。例如，也可省略图2所示的步骤的一部分。

如上所述，本发明提供包括发动机的工程机械，该工程机械包含废气后处理装置及配置在该废气后处理装置上游侧的排气管，且可检测所述排气管内的碳烟量的异常。

本发明提供的是工程机械，包括：发动机、排气管、废气后处理装置、废气传感器以及控制器。所述发动机作为所述工程机械的动力源。所述排气管连接于所述发动机，允许所述发动机的废气通过所述排气管的内部。所述废气后处理装置收集从所述发动机通过所述排气管排出的废气中所含的碳烟。

所述工程机械的特征在于：所述废气传感器以能检测在所述发动机与所述废气后处理装置之间的位置的所述排气管内的废气的碳烟量的方式被安装于所述排气管，并生成对应于所述碳烟量的碳烟量检测信号。所述控制器以被输入所述废气传感器的所述碳烟量检测信号的方式连接于所述废气传感器。所述控制器包括异常判定部与阈值设定部，所述异常判定部进行判定对应于所述碳烟量检测信号的碳烟量是否为异常状态的异常判定，所述阈值设定部设定用于进行所述异常判定的阈值即碳烟量阈值。所述异常判定部，在与所述废气传感器的所述碳烟量检测信号对应的所述碳烟量的值即碳烟量检测值大于所述碳烟量阈值的情况下，判定为所述废气的碳烟量异常并输出异常判定信号。

根据所述工程机械，可适当地判定在比所述废气后处理装置更靠上游侧的排气管内流动的废气的碳烟量是否异常，而与该废气后处理装置对于碳烟的收集无关。更详细而言，即使在比所述废气后处理装置更靠上游侧的排气管内流动的废气的碳烟量是可由该废气后处理装置适当地收集的碳烟量，仍能够检测出其上游侧的碳烟量异常。此使得可提前发现所述发动机的故障，抑制该故障的恶化。

对于所述工程机械，较为理想的是，所述异常判定部，将满足至少一个发动机负荷稳定条件作为必要条件而进行所述异常判定，在没有满足所述发动机负荷稳定条件时暂缓所述异常判定，所述至少一个发动机负荷稳定条件是预先设定的用于使所述发动机的负荷变得稳定的条件。

在不满足所述发动机负荷稳定条件时暂缓所述异常判定会有效地防止误判定。具体而言，在所述发动机的负荷不稳定的状态下，碳烟量不稳定，有可能无法进行适当的异常判定，因此，在此种情况下暂缓所述异常判定，由此，可避免误判定。换句话说，在所述异常判定部进行所述异常判定时，已满足所述至少一个发动机负荷稳定条件，因此能够保证适当的异常判定。

所述至少一个发动机负荷稳定条件包含多个发动机负荷稳定条件。在此情况下，所述异常判定部将满足所述多个发动机负荷稳定条件中的至少一个条件作为必要条件而进行所述异常判定，在所述多个发动机负荷稳定条件都没有满足时，暂缓所述异常判定。

较为理想的是，所述工程机械包括：液压泵，被所述发动机产生的动力驱动并喷出工作油；至少一个液压致动器，通过接收来自所述液压泵的工作油的供应而以使所述工程机械的特定部位移动的方式工作；负荷施加部，进行对所述液压泵施加负荷的负荷施加动作；以及，至少一个操作部，接受用于使所述至少一个液压致动器工作的操作，其中，所述控制器还包括进行负荷施加控制的负荷施加控制部，所述负荷施加控制是对所述负荷施加部的所述负荷施加动作的控制，所述至少一个发动机负荷稳定条件包含任何一个所述操作部都未被施加用于使所述液压致动器工作的操作但在进行所述负荷施加控制这一条件。

与所述操作的有无及负荷施加控制的有无相关的条件可防止因在发动机负荷不稳定的状态下执行异常判定而引起的误判定。具体而言，在所述液压致动器工作的状态下，所述发动机的负荷难以变得稳定且碳烟量不稳定的可能性高，因此，若在此种状态下执行所述异常判定，则有可能尽管碳烟量实际上无异常，该碳烟量却超过碳烟量阈值，从而被误判定为异常。对此，在不满足不存在所述操作且执行了所述负荷施加控制这一条件时，暂缓所述异常判定，由此，能够抑制所述误判定。另外，若未在未对所述至少一个操作部进行所述操作的状态下进行所述负荷施加控制，则对所述发动机施加的负荷小，有可能无法确保适当地进行异常判定所需的碳烟量，若在此种状态下执行所述异常判定，则有可能尽管所述发动机发生了故障，碳烟量检测值却未超过碳烟量阈值，因此，未能判定为异常。对此，通过将不存在如上所述的操作且执行负荷施加控制作为必要条件，能够确保异常判定所需的碳烟量，且仅在该碳烟量稳定的状态下进行异常判定，从而避免误判定。

较为理想的是，所述负荷施加控制部及所述异常判定部在进行所述负荷施加控制及所述异常判定时，当所述至少一个操作部被施加了用于使所述至少一个液压致动器工作的操作的情况下，分别中止所述负荷施加控制及所述异常判定，所述控制器根据所述至少一个操作部被施加的所述操作，使与所述操作对应的所述液压致动器工作。

中止所述异常判定可抑制因在所述至少一个操作部被施加了用于使所述至少一个液压致动器工作的操作的状态下进行异常判定而引起的误判定。另外，中止所述负荷施加控制能够抑制所述液压致动器进行违反操作者意图的工作。

较为理想的是，所述工程机械还包括：液压泵，被所述发动机产生的动力驱动并喷出工作油；行走马达，接收来自所述液压泵的工作油的供应而以使所述工程机械行走的方式工作；以及，行走操作部，接受用于使所述行走马达工作的操作即行走操作，其中，所述至少一个发动机负荷稳定条件包含所述行走操作的大小即行走操作量大于预先设定的行走操作量阈值且所述液压泵的喷出压即泵压处于预先设定的负荷稳定范围内这一条件。

与所述行走操作及所述泵压相关的条件在所述工程机械在所述发动机的负荷稳定的状态下行走时，允许所述异常判定，由此，可在该工程机械的行走过程中，进行碳烟量足够且稳定的状态下的异常判定。相反地，能够抑制因在工程机械停止，发动机负荷小时，或在发动机的负荷因行走的地面的状态而变得不稳定时执行异常判定所引起的误判定。

所述阈值设定部也可根据所述发动机的转速来改变所述碳烟量阈值。此使得可进行适当的异常判定而与伴随发动机转速变化的碳烟量的变动无关。例如，能够抑制如下误判定，该误判定是指尽管发动机转速高，碳烟量阈值却低，因此，即使碳烟量实际上无异常，仍将其当作异常；或尽管发动机转速低，碳烟量阈值却高，因此，即使发动机实际上有异常，仍当作碳烟量无异常。

较为理想的是，所述阈值设定部根据所述泵压来改变所述碳烟量阈值。此与根据所述发动机转速的变化来变更所述阈值同样地，使得可进行适当的异常判定而与伴随所述泵压的变化的碳烟量的变动无关。

较为理想的是，所述控制器被输入包含有关特定参数的检测值的信息的发动机检测信号，所述特定参数是确定所述发动机的运转状态的参数中的影响所述废气的碳烟量的增减的参数，所述异常判定部在所述特定参数的所述检测值脱离预先设定的判定允许范围时，暂缓所述异常判定。由此，可抑制因在发动机的运转状态为无法确保适合于适当的异常判定的碳烟量的状态时进行所述异常判定而引起的误判定。

Claims (8)

1.一种工程机械，其特征在于包括：

发动机，作为所述工程机械的动力源；

排气管，连接于所述发动机，允许所述发动机的废气通过所述排气管的内部；

废气后处理装置，收集从所述发动机通过所述排气管排出的废气中所含的碳烟；

废气传感器，以能检测在所述发动机与所述废气后处理装置之间的位置的所述排气管内的废气的碳烟量的方式被安装于所述排气管，并生成对应于所述碳烟量的碳烟量检测信号；

控制器，以被输入所述废气传感器的所述碳烟量检测信号的方式连接于所述废气传感器；以及，

液压泵，被所述发动机产生的动力驱动并喷出工作油，其中，

所述控制器包括异常判定部与阈值设定部，所述异常判定部进行判定对应于所述碳烟量检测信号的碳烟量是否为异常状态的异常判定，所述阈值设定部设定用于进行所述异常判定的阈值即碳烟量阈值，

所述异常判定部，在与所述废气传感器的所述碳烟量检测信号对应的所述碳烟量的值即碳烟量检测值大于所述碳烟量阈值的情况下，判定为所述废气的碳烟量异常并输出异常判定信号，

所述异常判定部，将满足至少一个发动机负荷稳定条件作为必要条件而进行所述异常判定，在没有满足所述发动机负荷稳定条件时暂缓所述异常判定，所述至少一个发动机负荷稳定条件是预先设定的用于使所述发动机的负荷变得稳定的条件，

所述至少一个发动机负荷稳定条件包含所述液压泵的喷出压即泵压处于预先设定的负荷稳定范围内这一条件，

所述负荷稳定范围是针对所述泵压而设定的下限值与上限值之间的范围，

在所述泵压为所述下限值以上且为所述上限值以下的情况下，所述异常判定部增加时间计数值，另一方面，在所述泵压不足所述下限值或大于所述上限值的情况下，所述异常判定部重置所述时间计数值，

所述异常判定部将所述时间计数值和预先设定的计数阈值进行比较，在所述时间计数值达到所述计数阈值的时刻处，进行所述异常判定。

2.根据权利要求1所述的工程机械，其特征在于：

所述至少一个发动机负荷稳定条件包含多个发动机负荷稳定条件，所述异常判定部将满足所述多个发动机负荷稳定条件中的至少一个条件作为必要条件而进行所述异常判定，在所述多个发动机负荷稳定条件都没有满足时，暂缓所述异常判定。

3.根据权利要求1或2所述的工程机械，其特征在于还包括：

至少一个液压致动器，通过接收来自所述液压泵的工作油的供应而以使所述工程机械的特定部位移动的方式工作；

负荷施加部，进行对所述液压泵施加负荷的负荷施加动作；以及，

至少一个操作部，接受用于使所述至少一个液压致动器工作的操作，其中，

所述控制器还包括进行负荷施加控制的负荷施加控制部，所述负荷施加控制是对所述负荷施加部的所述负荷施加动作的控制，所述至少一个发动机负荷稳定条件包含任何一个所述操作部都未被施加用于使所述液压致动器工作的操作但在进行所述负荷施加控制这一条件。

4.根据权利要求3所述的工程机械，其特征在于：

所述负荷施加控制部及所述异常判定部在进行所述负荷施加控制及所述异常判定时，当所述至少一个操作部被施加了用于使所述至少一个液压致动器工作的操作的情况下，分别中止所述负荷施加控制及所述异常判定，所述控制器根据所述至少一个操作部被施加的所述操作，使与所述操作对应的所述液压致动器工作。

5.根据权利要求1或2所述的工程机械，其特征在于还包括：

行走马达，接收来自所述液压泵的工作油的供应而以使所述工程机械行走的方式工作；以及，

行走操作部，接受用于使所述行走马达工作的操作即行走操作，其中，

所述至少一个发动机负荷稳定条件包含所述行走操作的大小即行走操作量大于预先设定的行走操作量阈值且所述液压泵的喷出压即泵压处于预先设定的负荷稳定范围内这一条件。

6.根据权利要求1所述的工程机械，其特征在于：

所述阈值设定部根据所述发动机的转速来改变所述碳烟量阈值。

7.根据权利要求1所述的工程机械，其特征在于：

所述阈值设定部根据液压泵的喷出压即泵压来改变所述碳烟量阈值。

8.根据权利要求1所述的工程机械，其特征在于：

所述控制器被输入包含有关特定参数的检测值的信息的发动机检测信号，所述特定参数是确定所述发动机的运转状态的参数中的影响所述废气的碳烟量的增减的参数，

所述异常判定部在所述特定参数的所述检测值脱离预先设定的判定允许范围时，暂缓所述异常判定。

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