JP2009138689A - Exhaust emission control system for work vehicle - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To appropriately regenerate a diesel particulate filter (DPF) by preventing the actual excessive accumulation of particulate matters (PM) when a PM accumulation estimate value reaches a limit value in the case of regenerating the DPF by calculating the PM accumulation estimate value. <P>SOLUTION: A controller 4 calculates the accumulation estimate value M of the PM accumulated in the filter 32 of a DPF device 34 based on the actual rotational speed of an engine 1, a command value to an electronic governor, and exhaust gas temperature, and starts normal combustion control if the PM accumulation estimate value is an accumulation limit value MO or more. When the PM accumulation estimate value M is smaller than the accumulation limit value MO, the controller reads a differential pressure ΔP between the front and rear of the filter 32. When the differential pressure therebetween becomes a differential pressure limit value ΔPO or more, the controller calculates a difference ΔM between the accumulation limit value MO and the PM accumulation limit value M. When the difference ΔM exceeds the limit value ΔMO, the controller displays on a monitor 38 the fact that the ΔM exceeds the limit value ΔMO, and starts complete combustion control by operator operation. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は作業車両の排気ガス浄化システムに係わり、特に、油圧ショベル等の走行式の作業車両において、排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するためのフィルタに堆積した粒子状物質を再生制御により燃焼除去し、フィルタを再生させる作業車両の排気ガス浄化システムに関する。   The present invention relates to an exhaust gas purification system for a work vehicle, and in particular, in a traveling work vehicle such as a hydraulic excavator, regeneration control of particulate matter deposited on a filter for collecting particulate matter contained in exhaust gas. The present invention relates to an exhaust gas purification system for a work vehicle that burns and removes the fuel and regenerates the filter.

ディーゼルエンジンの排気ガス中に含まれる粒子状物質(PM:パティキュレート・マター:以下適宜PMという)を捕集し、外部に排出するPM量を低減するシステムとして、特許文献1〜3に記載の排気ガス浄化システムが知られている。このシステムは、エンジンの排気系にパティキュレートフィルタ(DPF:Diesel Particulate Filter )と呼ばれるフィルタを配置し、このフィルタで排気ガス中に含まれるPMを捕集し、排気ガスを浄化するものである。   Patent Documents 1 to 3 disclose a system for collecting particulate matter (PM: particulate matter: hereinafter referred to as PM as appropriate) contained in exhaust gas of a diesel engine and reducing the amount of PM discharged to the outside. Exhaust gas purification systems are known. This system arranges a filter called a particulate filter (DPF: Diesel Particulate Filter) in an exhaust system of an engine, collects PM contained in the exhaust gas by this filter, and purifies the exhaust gas.

また、特許文献1及び2に記載のシステムでは、フィルタの目詰まりを防止するため、エンジンの運転中に、回転数センサ及びアクセル開度センサ等の負荷センサの情報をコントローラに取り込み、コントローラに予め記憶されているPM排出量マップからそのときのディーゼルエンジン1から排出されるPMの排出量Weを算出し、さらに、DPFに設けられた温度センサによって検出される温度情報をコントローラに取り込み、コントローラに予め記憶されているPM燃焼量マップからDPFで燃焼されたPM燃焼量Wcを算出する。そして、排出量Weから燃焼量Wcを引き算することによりDPFに堆積されているPMの計算上の堆積量Waを算出し、これを積算する。この積算された堆積量(堆積量推定値)Waが予め定められた所定量(堆積量限界値)を超えたときに、コントローラは燃料の後噴射を行うように噴射ノズルを制御して、排気温度を強制的に上昇させ、フィルターに堆積したPMの燃焼除去してDPFの再生を行う。そして、特許文献2においては、そのPM燃焼制御(再生)中もDPFのPM堆積量(堆積量推定値)Waを計算し、堆積量推定値が再生終了閾値以下になるとPM燃焼制御を終わらせる。   In addition, in the systems described in Patent Documents 1 and 2, in order to prevent clogging of the filter, information on load sensors such as a rotation speed sensor and an accelerator opening sensor is taken into the controller and the controller is preliminarily stored in the controller. The PM emission amount We discharged from the diesel engine 1 at that time is calculated from the stored PM emission amount map, and the temperature information detected by the temperature sensor provided in the DPF is taken into the controller, and the controller A PM combustion amount Wc burned by the DPF is calculated from a PM combustion amount map stored in advance. Then, by subtracting the combustion amount Wc from the discharge amount We, the PM accumulation amount Wa accumulated in the DPF is calculated and integrated. When this accumulated accumulation amount (deposition amount estimation value) Wa exceeds a predetermined amount (deposition amount limit value), the controller controls the injection nozzle to perform fuel post-injection and exhausts The temperature is forcibly increased, and PM accumulated on the filter is burned and removed to regenerate the DPF. In Patent Document 2, the PM accumulation amount (deposition amount estimation value) Wa of the DPF is calculated even during the PM combustion control (regeneration), and the PM combustion control is ended when the accumulation amount estimation value is equal to or less than the regeneration end threshold value. .

特許文献3記載のシステムにおいては、制御回路に設けたタイマーに設定された所定時間の経過により、PM燃焼制御(再生)を終わらせている。   In the system described in Patent Document 3, PM combustion control (regeneration) is terminated when a predetermined time set in a timer provided in the control circuit has elapsed.

特開2001−280118号公報JP 2001-280118 A 特開平5−332125号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-332125 特開昭56−115809号公報JP 56-115809 A

しかしながら、上記従来技術には次のような問題がある。   However, the above prior art has the following problems.

特許文献1及び2に記載の従来技術においては、上記のようにPM堆積量推定値Waが予め定められた所定量(堆積量限界値)を超えたときに、排気温度を強制的に上昇させてフィルターに堆積したPMの燃焼除去する。そして、特許文献2においては、PM燃焼制御中もDPFのPM堆積量(堆積量推定値)Waを計算し、堆積量推定値が再生終了閾値以下になるとPM燃焼制御(再生)を終わらせる。   In the prior arts described in Patent Documents 1 and 2, when the PM accumulation amount estimated value Wa exceeds a predetermined amount (deposition amount limit value) as described above, the exhaust temperature is forcibly increased. The PM accumulated on the filter is burned and removed. In Patent Document 2, the PM accumulation amount (deposition amount estimation value) Wa of the DPF is calculated even during PM combustion control, and the PM combustion control (regeneration) is ended when the accumulation amount estimation value becomes equal to or less than the regeneration end threshold value.

ところで、PMの堆積量推定値には実際にDPFに堆積しているPM量に対して誤差があり、PM燃焼制御中にDPFのPM堆積量(堆積量推定値)Waを計算して、堆積量推定値が再生終了閾値以下になったときにPM燃焼制御(再生)を終わらせたとしても、再生終了時に実際のPM残量がゼロになっているとは限らない。特許文献2では、再生終了後のPM量を所定の初期値にリセットしているため、再生が不十分でPMがDPF内に残存している場合は、その状態から再度PMの堆積が進行し、堆積量推定値が限界値に達したときには、既に、実際のPM堆積量が限界値を大幅に超えてしまう可能性がある。   By the way, there is an error in the PM accumulation amount estimated value with respect to the PM amount actually accumulated in the DPF. During PM combustion control, the PM accumulation amount (deposition amount estimation value) Wa of the DPF is calculated and accumulated. Even if the PM combustion control (regeneration) is terminated when the amount estimated value is equal to or less than the regeneration end threshold, the actual PM remaining amount is not necessarily zero at the end of the regeneration. In Patent Document 2, since the PM amount after regeneration is reset to a predetermined initial value, when regeneration is insufficient and PM remains in the DPF, PM deposition proceeds again from that state. When the estimated deposition amount reaches the limit value, the actual PM deposition amount may already greatly exceed the limit value.

上記のPM燃焼制御(再生)を、例えば特許文献3のようにタイマーによって終わらせることも考えられる。しかし、この場合も、再生終了時のPM残量がゼロになっているとは限らず、上記の場合と同様に、堆積量推定値が限界値に達したときには、既に、実際のPM堆積量が限界値を大幅に超えてしまう可能性がある。   It is also conceivable that the above PM combustion control (regeneration) is terminated by a timer as in Patent Document 3, for example. However, in this case as well, the remaining PM amount at the end of regeneration is not always zero, and as in the case described above, when the estimated accumulated amount reaches the limit value, the actual accumulated PM amount has already been reached. May significantly exceed the limit.

このように実際のPM堆積量が限界値を大幅に超えた状態で再生を行うと、許容以上のPM量が燃焼することになるため、DPFが高温となって、DPF材料が溶損したり、高温による熱歪みでDPF材料にクラックが入り、触媒が劣化するという問題が発生する。   In this way, if regeneration is performed in a state where the actual PM deposition amount greatly exceeds the limit value, an excessive amount of PM is combusted, so that the DPF becomes high temperature and the DPF material is melted, There is a problem that cracks occur in the DPF material due to thermal distortion due to high temperature, and the catalyst deteriorates.

本発明の目的は、PM堆積量推定値を計算により求めてDPFの再生を行う場合に、堆積量推定値が限界値に達した時点での実際のPMの過度の堆積を防止し、DPFの再生を適切に行うことができる作業車両の排気ガス浄化システムを提供することである。   The object of the present invention is to prevent the excessive accumulation of actual PM when the estimated amount of deposition reaches the limit when the estimated amount of accumulated PM is calculated and the DPF is regenerated. An object is to provide an exhaust gas purification system for a work vehicle that can be appropriately regenerated.

(1)上記目的を達成するために、本発明は、ディーゼルエンジンの排気系に配置され、排気ガス中に含まれる粒子状物質を捕集するフィルタを含むフィルタ装置と、前記排気ガス中に燃料を噴射することで前記排気ガスの温度を上昇させ、前記フィルタに堆積した粒子状物質を燃焼除去する再生装置とを有する作業車両の排気ガス浄化システムにおいて、前記エンジンの稼働状況に基づいて前記フィルタに蓄積した粒子状物質の堆積量推定値を演算し、この堆積量推定値が予め設定した堆積量限界値以上になると第1再生燃焼制御により前記再生装置を作動させ、前記フィルタの堆積粒子状物質を燃焼除去する第1再生制御手段と、前記フィルタの前後差圧を検出し、このフィルタの前後差圧が予め設定した差圧限界値以上になると、そのときの前記堆積量推定値と前記堆積量限界値との差分に基づいて前記フィルタの残存粒子状物質の燃焼除去の要否を判断する第2再生制御手段とを備えるものとする。   (1) In order to achieve the above object, the present invention provides a filter device that is disposed in an exhaust system of a diesel engine and includes a filter that collects particulate matter contained in exhaust gas, and fuel in the exhaust gas. The exhaust gas purification system for a work vehicle has a regenerator that raises the temperature of the exhaust gas by injecting the exhaust gas and burns and removes the particulate matter deposited on the filter. The accumulated amount estimated value of the particulate matter accumulated in the gas is calculated, and when the estimated accumulated amount exceeds a predetermined accumulated amount limit value, the regeneration device is operated by the first regeneration combustion control, and the accumulated particulate state of the filter A first regeneration control means for combusting and removing the substance, and detecting the differential pressure across the filter, and when the differential pressure across the filter exceeds a preset differential pressure limit value, Kino assumed and a second reproduction control means for determining the necessity of burning and removing the residual particulate matter of the filter based on a difference between the accumulation amount limit value and the accumulation amount estimation value.

以上のように構成した本発明の動作原理は次のようである。   The operation principle of the present invention configured as described above is as follows.

本発明においては、フィルタの前後差圧が予め設定した差圧限界値以上になったときに堆積量推定値と堆積量限界値との差分に基づいてフィルタの残存粒子状物質(PM)の燃焼除去の要否を判断する。ここで、フィルタ前後差圧の限界値(差圧限界値)としては、フィルタの残存粒子状物質量(残存PM量)がゼロである状態からPMの堆積が進行していった場合にPMの堆積量推定値が上記堆積量限界値に達した時点でのフィルタの前後差圧に関連する値(例えば当該時点でのフィルタの前後差圧に等しい値)を設定しておく。このように差圧限界値を設定することにより、フィルタの残存PM量がゼロでない場合(例えば残存PM量=Maの場合)は、フィルタの前後差圧は、その残存PM量Ma分だけ早く限界値0に到達し、そのときの堆積量限界値とPM堆積量推定値との差分を計算すれば、残存PM量Maが分かり、その差分からフィルタの残存PMの燃焼除去の要否を判断することができる。   In the present invention, when the differential pressure before and after the filter exceeds a preset differential pressure limit value, combustion of the residual particulate matter (PM) of the filter is performed based on the difference between the estimated deposit amount and the limit deposit amount. Determine if removal is necessary. Here, as a limit value of the differential pressure before and after the filter (differential pressure limit value), when PM deposition proceeds from a state where the residual particulate matter amount (residual PM amount) of the filter is zero, the PM of A value related to the differential pressure before and after the filter at the time when the estimated accumulation amount reaches the accumulation amount limit value (for example, a value equal to the differential pressure before and after the filter at the time) is set. By setting the differential pressure limit value in this way, when the residual PM amount of the filter is not zero (for example, when the residual PM amount = Ma), the differential pressure before and after the filter reaches the limit earlier by the residual PM amount Ma. If the value 0 is reached and the difference between the accumulation amount limit value and the PM accumulation amount estimated value at that time is calculated, the remaining PM amount Ma can be obtained, and the necessity of combustion removal of the remaining PM of the filter is determined from the difference. be able to.

本発明は、このような知見に基づくものであり、第1再生制御手段に加えて第2再生制御手段を設け、フィルタの前後差圧が予め設定した差圧限界値以上になった時点での堆積量推定値と堆積量限界値との差分に基づいてフィルタの残存PMの燃焼除去の要否を判断することにより、第1再生燃焼制御で燃焼除去できなかったフィルタの残存PMを適宜燃焼除去することができ、堆積量推定値が限界値に達した時点での実際のPMの過度の堆積を防止し、DPFの再生を適切に行うことができる。   The present invention is based on such knowledge. In addition to the first regeneration control unit, the second regeneration control unit is provided, and the differential pressure across the filter is equal to or higher than a preset differential pressure limit value. Based on the difference between the accumulated amount estimated value and the accumulated amount limit value, it is determined whether or not the remaining PM of the filter needs to be removed by combustion, so that the remaining PM of the filter that could not be removed by the first regeneration combustion control is appropriately removed by combustion. It is possible to prevent excessive accumulation of actual PM at the time when the estimated amount of accumulation reaches the limit value, and to appropriately regenerate the DPF.

(2)上記(1)において、好ましくは、前記第2再生制御手段は、前記堆積量推定値と前記堆積量限界値との差分が予め設定した堆積量差分限界値を超えると前記フィルタの残存粒子状物質の燃焼除去が必要であると判断し、前記第1再生燃焼制御よりも燃焼効果の高い第2再生燃焼制御による前記フィルタの残存粒子状物質を燃焼除去するための処理を行う。   (2) In the above (1), preferably, the second regeneration control means is configured to allow the filter to remain when a difference between the accumulation amount estimated value and the accumulation amount limit value exceeds a preset accumulation amount difference limit value. It is determined that the particulate matter needs to be removed by combustion, and a process for removing the particulate matter remaining in the filter by the second regeneration combustion control having a combustion effect higher than that of the first regeneration combustion control is performed.

このように堆積量推定値と堆積量限界値との差分が堆積量差分限界値を超え、フィルタの残存粒子状物質の燃焼除去が必要であると判断されたときに、第1再生燃焼制御よりも燃焼効果の高い第2再生燃焼制御を行うことにより、第1再生燃焼制御で燃焼しきれなかったフィルタの残存PMを効果的に燃焼除去することができる。   As described above, when it is determined that the difference between the accumulation amount estimated value and the accumulation amount limit value exceeds the accumulation amount difference limit value and it is necessary to remove the residual particulate matter from the filter, the first regeneration combustion control is performed. However, by performing the second regeneration combustion control having a high combustion effect, the remaining PM of the filter that could not be combusted by the first regeneration combustion control can be effectively burned and removed.

(3)上記(2)において、好ましくは、前記第2再生制御手段は、前記第2再生燃焼制御において、前記エンジンの回転数を所定の値に維持し、この状態で前記再生装置を作動させる。   (3) In the above (2), preferably, the second regeneration control means maintains the engine speed at a predetermined value in the second regeneration combustion control, and operates the regeneration device in this state. .

このようにエンジン回転数を所定の値に維持して第2再生燃焼制御を行うことにより、エンジンの排気ガス温度を上昇させ、フィルタの残存PMを確実に燃焼除去することができる。   By performing the second regeneration combustion control while maintaining the engine speed at a predetermined value in this manner, the exhaust gas temperature of the engine can be raised and the remaining PM of the filter can be reliably removed by combustion.

(4)上記(2)において、前記第2再生制御手段は、前記第2再生燃焼制御において、前記再生装置の作動時間を前記第1再生燃焼制御における再生装置の作動時間よりも長くしてもよい。   (4) In the above (2), the second regeneration control means may make the operation time of the regeneration device longer than the operation time of the regeneration device in the first regeneration combustion control in the second regeneration combustion control. Good.

このように第2再生燃焼制御における再生装置の作動時間を第1再生燃焼制御における再生装置の作動時間よりも長くすることによっても、フィルタの残存PMを確実に燃焼除去することができる。   Thus, the remaining PM of the filter can be reliably burned and removed by making the operation time of the regenerator in the second regenerative combustion control longer than the operation time of the regenerator in the first regenerative combustion control.

(5)また、上記(2)又は(3)において、好ましくは、モニタと再生制御開始指示装置を更に有し、前記第2再生制御手段は、前記第2再生燃焼制御により前記フィルタの残存粒子状物質を燃焼除去するための処理として、前記フィルタの残存粒子状物質の燃焼除去が必要である旨を前記モニタに表示し、かつその後、前記再生制御開始指示装置が操作されると前記第2再生燃焼制御を開始する。   (5) In the above (2) or (3), preferably, the apparatus further includes a monitor and a regeneration control start instructing device, wherein the second regeneration control means performs residual particles of the filter by the second regeneration combustion control. As a process for burning and removing the particulate matter, the fact that the residual particulate matter of the filter needs to be burned and removed is displayed on the monitor, and then when the regeneration control start instruction device is operated, the second control Regenerative combustion control is started.

フィルタの残存粒子状物質の燃焼除去が必要である旨をモニタ表示することにより、オペレータは手動再生の実施の必要性を理解し、作業車両による作業を停止させ、この状態で再生制御開始指示装置を操作するため、車体及びエンジンの状態が安定した外乱の少ない状態で残存PMを燃焼させることができ、理想的な残存PMの燃焼除去を行うことができる。   By displaying on the monitor that it is necessary to burn and remove the residual particulate matter from the filter, the operator understands the necessity of manual regeneration, stops the work by the work vehicle, and in this state the regeneration control start instruction device Therefore, the remaining PM can be burned in a state in which the state of the vehicle body and the engine is stable and there is little disturbance, and ideal combustion removal of the remaining PM can be performed.

(6)上記(5)において、好ましくは、前記作業車両は、前記エンジンの動力により駆動される作業用の被駆動体と、前記作業用の被駆動体の動作を指令する第1操作手段と、前記第1操作手段の指令を有効とする第1位置と前記第1操作手段の指令を無効とする第2位置とに選択的に操作される第2操作手段とを有し、前記第2再生制御手段は、前記第2操作手段が前記第2位置に操作されかつ前記再生制御開始指示装置が操作されると前記第2再生燃焼制御を開始する。   (6) In the above (5), preferably, the work vehicle includes a work driven body driven by power of the engine, and first operation means for commanding an operation of the work driven body. A second operating means that is selectively operated to a first position that validates the command of the first operating means and a second position that invalidates the command of the first operating means; The regeneration control means starts the second regeneration combustion control when the second operation means is operated to the second position and the regeneration control start instruction device is operated.

これにより第2操作手段が第2位置にある間は、オペレータがうっかり第1操作手段を操作して作業用の被駆動体を動作させようとしても、作業用の被駆動体は動作しないため、一旦第2再生燃焼制御を開始した後は、車体動作を伴わない、フィルタ装置(DPF)内が安定した状態での燃焼制御を最後まで行うことができ、フィルタの残存PMを確実に燃焼除去することができる。   Thereby, while the second operating means is in the second position, even if the operator inadvertently operates the first operating means to operate the work driven body, the work driven body does not operate. Once the second regeneration combustion control is started, combustion control in a stable state in the filter device (DPF) without performing vehicle body operation can be performed to the end, and the remaining PM of the filter is surely burned and removed. be able to.

(7)また、上記(5)において、好ましくは、前記作業車両は、前記エンジンの目標回転数を設定する第3操作手段を有し、前記第2再生制御手段は、前記第3操作手段により前記エンジンの目標回転数がローアイドルに設定されかつ前記再生制御開始指示装置が操作されると前記第2再生燃焼制御を開始する。   (7) In the above (5), preferably, the work vehicle has third operation means for setting a target engine speed, and the second regeneration control means is controlled by the third operation means. When the target engine speed of the engine is set to low idle and the regeneration control start instruction device is operated, the second regeneration combustion control is started.

これにより第2再生燃焼制御が終了すると、エンジン回転数はローアイドルに下がるため、オペレータは第2再生燃焼制御の終了をエンジン音で知ることができる。   As a result, when the second regeneration combustion control ends, the engine speed decreases to low idle, so that the operator can know the end of the second regeneration combustion control with the engine sound.

(8)また、上記(5)において、好ましくは、前記作業車両は、作業車両の作動を指令する第4操作手段を有し、前記第2再生制御手段は、前記第2再生燃焼制御の実行中に前記第4操作手段が操作されると、第2再生燃焼制御中である旨を前記モニタに表示し、かつ前記第4操作手段の操作による指示を無効にする。   (8) In the above (5), preferably, the work vehicle has fourth operation means for instructing operation of the work vehicle, and the second regeneration control means executes the second regeneration combustion control. When the fourth operating means is operated, the fact that the second regeneration combustion control is being performed is displayed on the monitor, and the instruction by the operation of the fourth operating means is invalidated.

これにより第2再生燃焼制御中にオペレータがうっかり第4操作手段(例えば上記第1〜第3操作手段のいずれか)を操作した場合でも、モニタ表示によりオペレータは第2再生燃焼制御中であることを知ることができ、かつ第2再生燃焼制御を停止することなく最後まで行うことができる。   Thereby, even when the operator inadvertently operates the fourth operation means (for example, any one of the first to third operation means) during the second regeneration combustion control, the operator is in the second regeneration combustion control by the monitor display. And the second regeneration combustion control can be performed to the end without stopping.

本発明によれば、PM堆積量推定値を計算により求めてDPFの再生を行う場合に、堆積量推定値が限界値に達した時点での実際のPMの過度の堆積を防止し、DPFの再生を適切に行うことができる。また、DPFの再生を適切に行うことにより許容以上のPM量が燃焼することによるDPFの溶損や触媒の劣化を防止し、かつエンジン背圧の上昇による燃費の悪化を防止することができる。   According to the present invention, when the estimated amount of accumulated PM is calculated and the DPF is regenerated, excessive accumulation of actual PM when the estimated amount of accumulated amount reaches the limit value is prevented. Reproduction can be performed appropriately. Further, by appropriately regenerating the DPF, it is possible to prevent the DPF from being melted and the catalyst from being deteriorated due to combustion of an excessive amount of PM, and to prevent the deterioration of the fuel consumption due to the increase in the engine back pressure.

以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は本発明の第1の実施の形態に係わる作業車両の排気ガス浄化システムの全体構成を示す図である。   FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of an exhaust gas purification system for a work vehicle according to a first embodiment of the present invention.

図1において、本実施の形態に係わる作業車両は例えば建設機械の一例である油圧ショベルであり、この油圧ショベルは、電子ガバナ1a(電子制御式の燃料噴射制御装置)を備えたディーゼルエンジン(以下単にエンジンという)1を有している。エンジン1の目標回転数は、油圧ショベルのキャビン(運転室)107(図3参照)内に設けられたエンジンコントロールダイヤル2(第3操作手段;第4操作手段)により指令され、エンジン1の実回転数は回転数検出装置3により検出される。エンジンコントロールダイヤル2の指令信号及び回転数検出装置3の検出信号はコントローラ4に入力され、コントローラ4はその指令信号(目標回転数)と検出信号(実回転数)とに基づいて電子ガバナ1aに燃料噴射量の指令信号を出力し、電子ガバナ1aはその指令信号に応じた燃料を噴射してエンジン1の回転数とトルクを制御する。また、エンジン1の始動停止指令装置として、キャビン107内にはキースイッチ5が設けられ、キースイッチ5の指令信号もコントローラ4に入力され、コントローラ4はその指令信号に基づいてスタータ(図示せず)と電子ガバナ1aを制御し、エンジン1の始動及び停止を制御する。また、油圧ショベルのキャビン107内には運転席108が設置され、運転席108の前側の左側部(キャビン107の入り口側)にゲートロックレバー22(第2操作手段;第4操作手段)が設けられている。   In FIG. 1, a work vehicle according to the present embodiment is a hydraulic excavator that is an example of a construction machine, and the hydraulic excavator includes a diesel engine (hereinafter referred to as an electronic control fuel injection control device) (hereinafter referred to as a diesel engine). 1). The target rotational speed of the engine 1 is instructed by an engine control dial 2 (third operating means; fourth operating means) provided in a cabin (operator's cab) 107 (see FIG. 3) of the hydraulic excavator. The rotational speed is detected by the rotational speed detection device 3. The command signal of the engine control dial 2 and the detection signal of the rotational speed detection device 3 are input to the controller 4, and the controller 4 sends the electronic governor 1 a to the electronic governor 1 a based on the command signal (target rotational speed) and the detection signal (actual rotational speed). A fuel injection amount command signal is output, and the electronic governor 1a injects fuel according to the command signal to control the rotational speed and torque of the engine 1. Further, as a start / stop command device for the engine 1, a key switch 5 is provided in the cabin 107, and a command signal of the key switch 5 is also input to the controller 4, and the controller 4 receives a starter (not shown) based on the command signal. ) And the electronic governor 1a, and the start and stop of the engine 1 are controlled. A driver's seat 108 is installed in the cabin 107 of the excavator, and a gate lock lever 22 (second operating means; fourth operating means) is provided on the left side of the front side of the driver's seat 108 (the entrance side of the cabin 107). It has been.

本実施の形態の排気ガス浄化システムは上記のような作業車両(油圧ショベル)に設けられるものであり、エンジン1の排気系を構成する排気管31に配置され、排気ガスに含まれる粒子状物質(PM)を捕集するフィルタ32及びフィルタ32の上流側に位置する酸化触媒33を含むDPF装置34と、ゲートロックレバー22の操作位置を検出する位置検出装置35と、フィルタ32の上流側と下流側の前後差圧(フィルタ32の圧力損失)を検出する差圧検出装置36と、フィルタの上流側に設置され、排気ガスの温度を検出する排気温度検出装置37と、表示画面38aを有する表示装置(モニタ)38と、表示装置38に設けられた再生制御開始スイッチ39と、メインの油圧ポンプ11(図2参照)の吐出圧を検出する圧力検出装置41と、排気管31のエンジン1とDPF装置34との間に設けられた再生用燃料噴射装置40とを備えている。   The exhaust gas purification system of the present embodiment is provided in the work vehicle (hydraulic excavator) as described above, and is disposed in the exhaust pipe 31 constituting the exhaust system of the engine 1 and is included in the exhaust gas. A filter 32 that collects (PM) and a DPF device 34 that includes an oxidation catalyst 33 located upstream of the filter 32, a position detection device 35 that detects the operating position of the gate lock lever 22, and an upstream side of the filter 32. A differential pressure detection device 36 that detects downstream differential pressure (pressure loss of the filter 32), an exhaust temperature detection device 37 that is installed upstream of the filter and detects the temperature of exhaust gas, and a display screen 38a. Pressure detection for detecting the discharge pressure of the display device (monitor) 38, the regeneration control start switch 39 provided on the display device 38, and the main hydraulic pump 11 (see FIG. 2) A location 41, and a regeneration fuel injection device 40 which is provided between the engine 1 and the DPF device 34 of the exhaust pipe 31.

再生用燃料噴射装置40は、排気ガス中に燃料を噴射することで排気ガスの温度を上昇させ、フィルタ32に堆積したPM(粒子状物質)を焼却除去するフィルタ32の再生装置を構成する。再生制御開始スイッチ39は第2再生燃焼制御(後述)の開始を指示する操作手段であり、再生制御開始スイッチ39がOFF位置からON位置に操作されると第2再生燃焼制御の開始を指示する指令信号が出力される。   The regeneration fuel injection device 40 constitutes a regeneration device for the filter 32 that injects fuel into the exhaust gas to raise the temperature of the exhaust gas and incinerate and remove PM (particulate matter) deposited on the filter 32. The regeneration control start switch 39 is an operating means for instructing the start of second regeneration combustion control (described later). When the regeneration control start switch 39 is operated from the OFF position to the ON position, the regeneration control start switch 39 instructs the start of the second regeneration combustion control. A command signal is output.

位置検出装置35、排気温度検出装置37及び圧力検出装置41の検出信号と再生制御開始スイッチ39の指令信号はコントローラ4に入力され、コントローラ4はそれらの信号と、上記のエンジンコントロールダイヤル2からの指令信号、回転数検出装置3の検出信号、電子ガバナ1aへの指令信号とに基づいて再生燃焼制御の演算処理を行い、その演算結果に応じて再生用燃料噴射装置40及び電子ガバナ1aを制御する。また、コントローラ4は、回転数検出装置3、キースイッチ5、位置検出装置35、差圧検出装置36、排気温度検出装置37、再生制御開始スイッチ39、圧力検出装置41からの各種信号が示す情報やコントローラ4の再生燃焼制御の演算処理結果を表示信号として表示装置38に送り、それら情報を表示画面38aに表示させる。表示装置38が表示画面38aに表示する情報は第2再生燃焼制御(後述)の要否を知らせる情報を含んでおり、オペレータはその情報に基づいて再生制御開始スイッチ39を操作し、第2再生燃焼制御(後述)を開始することができる。   The detection signals of the position detection device 35, the exhaust temperature detection device 37 and the pressure detection device 41 and the command signal of the regeneration control start switch 39 are input to the controller 4, and the controller 4 receives these signals and the above-mentioned engine control dial 2 from the engine control dial 2. Based on the command signal, the detection signal of the rotation speed detection device 3, and the command signal to the electronic governor 1a, the regeneration combustion control is calculated, and the regeneration fuel injection device 40 and the electronic governor 1a are controlled according to the calculation result. To do. Further, the controller 4 includes information indicated by various signals from the rotation speed detection device 3, the key switch 5, the position detection device 35, the differential pressure detection device 36, the exhaust gas temperature detection device 37, the regeneration control start switch 39, and the pressure detection device 41. And the calculation processing result of the regenerative combustion control of the controller 4 is sent as a display signal to the display device 38 and the information is displayed on the display screen 38a. Information displayed on the display screen 38a by the display device 38 includes information notifying whether or not second regeneration combustion control (described later) is necessary, and the operator operates the regeneration control start switch 39 based on the information to perform second regeneration control. Combustion control (described later) can be started.

図2は、本実施の形態に係わる作業車両である油圧ショベルに搭載される油圧システムを示す図である。油圧ショベルの油圧システムは、エンジン1により駆動される可変容量型のメインの油圧ポンプ11及び固定容量型のパイロットポンプ12と、油圧ポンプ11から吐出される圧油によって駆動される油圧モータ13及び油圧シリンダ14,15を含む複数の油圧アクチュエータと、油圧ポンプ11から油圧モータ13及び油圧シリンダ14,15に供給される圧油の流れ(流量と方向)を制御するパイロット操作式の流量制御弁17〜19を含む複数の流量制御弁と、パイロットポンプ3から吐出される圧油の圧力を一定に保ち、パイロット油圧源20を形成するパイロットリリーフ弁21と、パイロット油圧原20の下流側に接続され、油圧ショベルの運転席108(図1)の入り口側に設けられた上記ゲートロックレバー22(図1)の開閉状況によってON/OFF制御される電磁切換弁23と、電磁切換弁23の下流側のパイロット油路24に接続され、パイロット油圧源20の油圧を元圧として流量制御弁17〜19を操作するための制御パイロット圧a〜fを生成するリモコン弁25,26,27(第1操作手段;第4操作手段)と、メインの油圧ポンプ11の吐出圧力の上限を規定する安全手段としてのメインリリーフ弁29とを備えている。リモコン弁25,26,27は運転席108の左右に設けられた左右のコントロールレバーユニッ(図示せず)に内蔵されている。メインの油圧ポンプ11の吐出ラインには前述した圧力検出装置41が接続されている。   FIG. 2 is a diagram showing a hydraulic system mounted on a hydraulic excavator that is a work vehicle according to the present embodiment. The hydraulic system of the hydraulic excavator includes a variable displacement main hydraulic pump 11 and a fixed displacement pilot pump 12 driven by an engine 1, a hydraulic motor 13 driven by pressure oil discharged from the hydraulic pump 11, and hydraulic pressure. A plurality of hydraulic actuators including cylinders 14 and 15 and pilot operated flow control valves 17 to control the flow (flow rate and direction) of pressure oil supplied from the hydraulic pump 11 to the hydraulic motor 13 and the hydraulic cylinders 14 and 15. Connected to the downstream side of the pilot hydraulic pressure source 20, a pilot relief valve 21 that forms a pilot hydraulic pressure source 20, and maintains a constant pressure of the pressure oil discharged from the pilot pump 3. The gate lock lever 22 (FIG. 1) provided on the entrance side of the driver's seat 108 (FIG. 1) of the excavator An electromagnetic switching valve 23 that is ON / OFF controlled according to the open / close state and a pilot oil passage 24 downstream of the electromagnetic switching valve 23 are connected to operate the flow rate control valves 17 to 19 using the hydraulic pressure of the pilot hydraulic power source 20 as a source pressure. Remote control valves 25, 26 and 27 (first operating means; fourth operating means) for generating control pilot pressures a to f for the purpose, and main relief as safety means for defining the upper limit of the discharge pressure of the main hydraulic pump 11 And a valve 29. The remote control valves 25, 26, and 27 are built in left and right control lever units (not shown) provided on the left and right sides of the driver's seat 108. The aforementioned pressure detection device 41 is connected to the discharge line of the main hydraulic pump 11.

図3は、図2に示した油圧システムを搭載した建設機械の一例である油圧ショベルの外観を示す図である。油圧ショベルは下部走行体100と上部旋回体101とフロント作業機102を備えている。下部走行体100は左右のクローラ式走行装置103a,103bを有し、左右の走行モータ104a,104bにより駆動される。上部旋回体101は旋回モータ105により下部走行体100上に旋回可能に搭載され、フロント作業機102は上部旋回体101の前部に俯仰可能に取り付けられている。上部旋回体101にはエンジンルーム106、キャビン(運転室)107が備えられ、エンジンルーム106にエンジン1が配置され、キャビン107内の運転席108(図1)の入り口側にゲートロックレバー22(図1)が設けられ、運転席108の左右にリモコン弁25,26,27を内蔵したコントロールレバーユニット(図示せず)が配置されている。また、キャビン107内の適所にエンジンコントロールダイヤル2、キースイッチ5、表示装置38が設置されている。   FIG. 3 is a diagram illustrating an appearance of a hydraulic excavator that is an example of a construction machine on which the hydraulic system illustrated in FIG. 2 is mounted. The hydraulic excavator includes a lower traveling body 100, an upper swing body 101, and a front work machine 102. The lower traveling body 100 has left and right crawler traveling devices 103a and 103b, and is driven by left and right traveling motors 104a and 104b. The upper swing body 101 is turnably mounted on the lower traveling body 100 by the swing motor 105, and the front work machine 102 is attached to the front portion of the upper swing body 101 so as to be able to be raised and lowered. The upper swing body 101 is provided with an engine room 106 and a cabin (operating room) 107. The engine 1 is disposed in the engine room 106, and a gate lock lever 22 (on the entrance side of the driver's seat 108 (FIG. 1) in the cabin 107). FIG. 1) is provided, and control lever units (not shown) having remote control valves 25, 26, and 27 built in are arranged on the left and right sides of the driver's seat. Further, an engine control dial 2, a key switch 5, and a display device 38 are installed at appropriate positions in the cabin 107.

フロント作業機102はブーム111、アーム112、バケット113を有する多関節構造であり、ブーム111はブームシリンダ114の伸縮により上下方向に回動し、アーム112はアームシリンダ115の伸縮により上下、前後方向に回動し、バケット113はバケットシリンダ116の伸縮により上下、前後方向に回動する。   The front work machine 102 has an articulated structure having a boom 111, an arm 112, and a bucket 113. The boom 111 rotates in the vertical direction by expansion and contraction of the boom cylinder 114. , And the bucket 113 is rotated up and down and back and forth by the expansion and contraction of the bucket cylinder 116.

図2において、油圧モータ13は例えば旋回モータ105であり、油圧シリンダ14は例えばアームシリンダ115であり、油圧シリンダ15は例えばブームシリンダ114である。図2に示す油圧システムには走行モータ104a,104b、バケットシリンダ116等に対応するその他の油圧アクチュエータや制御弁も備えられているが、図2では図示を省略している。   In FIG. 2, the hydraulic motor 13 is, for example, a turning motor 105, the hydraulic cylinder 14 is, for example, an arm cylinder 115, and the hydraulic cylinder 15 is, for example, a boom cylinder 114. The hydraulic system shown in FIG. 2 includes other hydraulic actuators and control valves corresponding to the traveling motors 104a and 104b, the bucket cylinder 116, etc., but is not shown in FIG.

図1に戻り、ゲートロックレバー22は運転席108の入り口を制限する下げ位置である第1位置Aと運転席108の入り口を開放する上げ位置である第2位置Bとに選択的に操作可能である。ゲートロックレバー22が第1位置Aにあるときは電磁切換弁23のソレノイドを励磁して電磁切換弁23を図示の位置から切り換え、パイロット油圧源20の圧力をリモコン弁25,26,27に導き、これによりリモコン弁25,26,27による制御パイロット圧a〜fの生成を可能とし、その制御パイロット圧a〜fによる流量制御弁17〜19の操作を可能とする。ゲートロックレバー22が第2位置Bに上げ操作されると、電磁切換弁23のソレノイドを励磁を解除して電磁切換弁23を図示の位置に切り換え、パイロット油圧源20とリモコン弁25,26,27の連通を遮断し、これによりリモコン弁25,26,27による制御パイロット圧a〜fの生成を不能とし、その制御パイロット圧a〜fによる流量制御弁17〜19の操作を不能とする。すなわち、ゲートロックレバー22が第2位置Bに上げ操作されるとリモコン弁25,26,27(コントロールレバーユニット)に対してロック入りの状態となる。ゲートロックレバー22による電磁切換弁23の位置の切り換えは、例えば電磁切換弁23のソレノイドと電源との間に図示しないスイッチを設け、ゲートロックレバー22が第1位置AにあるときはそのスイッチをON(閉)してソレノイドを励磁し、ゲートロックレバー22が第2位置Bに操作されるとそのスイッチをOFF(開)してソレノイドの励磁を解除することにより行う。   Returning to FIG. 1, the gate lock lever 22 can be selectively operated to a first position A that is a lowered position that restricts the entrance of the driver's seat 108 and a second position B that is the raised position that opens the entrance of the driver's seat 108. It is. When the gate lock lever 22 is in the first position A, the solenoid of the electromagnetic switching valve 23 is excited to switch the electromagnetic switching valve 23 from the illustrated position, and the pressure of the pilot hydraulic pressure source 20 is guided to the remote control valves 25, 26, 27. Thus, the control pilot pressures a to f can be generated by the remote control valves 25, 26 and 27, and the flow control valves 17 to 19 can be operated by the control pilot pressures a to f. When the gate lock lever 22 is raised to the second position B, the solenoid of the electromagnetic switching valve 23 is de-energized to switch the electromagnetic switching valve 23 to the position shown in the figure, and the pilot hydraulic power source 20 and the remote control valves 25, 26, Thus, the control pilot pressures a to f cannot be generated by the remote control valves 25, 26 and 27, and the operation of the flow control valves 17 to 19 by the control pilot pressures a to f is disabled. That is, when the gate lock lever 22 is raised to the second position B, the remote control valves 25, 26 and 27 (control lever unit) are locked. For switching the position of the electromagnetic switching valve 23 by the gate lock lever 22, for example, a switch (not shown) is provided between the solenoid of the electromagnetic switching valve 23 and the power source, and when the gate lock lever 22 is at the first position A, the switch is turned on. The solenoid is energized by turning it ON (closed), and when the gate lock lever 22 is operated to the second position B, the switch is turned OFF (open) to release the excitation of the solenoid.

また、圧力検出装置41は油圧ポンプ11の吐出圧を検出することにより、リモコン弁25,26,27の操作レバーのいずれかが操作されたかどうか(オペレータが油圧ショベルを動かそうとしているかどうか)を検出するものである。すなわち、図2の油圧システムにおいて、流量制御弁17〜19はセンタバイパスラインが貫通するセンタバイパスタイプであり、中立位置にあるときは、センタバイパス通路を全開にして、油圧ポンプ11の吐出圧を下げ、中立位置から操作されるとセンタバイパス通路を絞り、油圧ポンプの吐出圧を上昇させる。これにより圧力検出装置41は、油圧ポンプ11の吐出圧を検出することにより、リモコン弁25,26,27の操作レバーのいずれかが操作されたかどうかを検出することができる。   Further, the pressure detection device 41 detects the discharge pressure of the hydraulic pump 11 to determine whether one of the operation levers of the remote control valves 25, 26, 27 has been operated (whether the operator is trying to move the hydraulic excavator). It is to detect. That is, in the hydraulic system of FIG. 2, the flow control valves 17 to 19 are a center bypass type through which the center bypass line penetrates. When in the neutral position, the center bypass passage is fully opened and the discharge pressure of the hydraulic pump 11 is increased. When operated from the neutral position, the center bypass passage is throttled to increase the discharge pressure of the hydraulic pump. Thereby, the pressure detection device 41 can detect whether one of the operation levers of the remote control valves 25, 26, 27 is operated by detecting the discharge pressure of the hydraulic pump 11.

図4は、コントローラ4の再生燃焼制御(第1及び第2再生燃焼制御)の演算処理内容を示すフローチャートである。   FIG. 4 is a flowchart showing the calculation processing contents of the regeneration combustion control (first and second regeneration combustion control) of the controller 4.

図4において、コントローラ4は、まず、回転数検出装置3の検出信号(エンジン1の実回転数)、電子ガバナ1aに出力する燃料噴射量の指令信号(電子ガバナ1aへの指令値)、排気温度検出装置37の検出信号(排気ガス温度)を読み込む(ステップS100)。これらはエンジン1の稼働状況に係わるパラメータである。次いで、コントローラ4は、そのエンジン1の稼働状況に係わるパラメータであるエンジン1の実回転数、電子ガバナへの指令値及び排気ガス温度に基づいて、DPF装置34のフィルタ32に蓄積したそのときのPMの堆積量推定値Miを演算し、この堆積量推定値Miを積算して堆積量推定値Mを算出する(ステップS105)。PM堆積量推定値Mの初期値は例えばゼロであり、本制御の終了時にPM堆積量推定値Mはゼロにリセットされる。   In FIG. 4, the controller 4 first detects a detection signal of the rotation speed detection device 3 (actual rotation speed of the engine 1), a fuel injection amount command signal output to the electronic governor 1a (command value to the electronic governor 1a), exhaust gas, and the like. A detection signal (exhaust gas temperature) of the temperature detection device 37 is read (step S100). These are parameters related to the operating status of the engine 1. Next, the controller 4 accumulates in the filter 32 of the DPF device 34 based on the actual rotational speed of the engine 1, the command value to the electronic governor and the exhaust gas temperature, which are parameters relating to the operating status of the engine 1. The PM accumulation amount estimation value Mi is calculated, and the accumulation amount estimation value Mi is integrated to calculate the accumulation amount estimation value M (step S105). The initial value of the PM accumulation amount estimation value M is, for example, zero, and the PM accumulation amount estimation value M is reset to zero at the end of this control.

堆積量推定値Miの演算は例えば次のように行う。   The calculation of the accumulation amount estimated value Mi is performed as follows, for example.

コントローラ4は、図5に示すようなPM排出量マップと図6に示すようなPM燃焼量マップを予め記憶している。ここで、エンジン1が排出するPM量はエンジン回転数が上昇するにしたがって増加し、かつエンジン負荷が高くなるにしたがって増加する。そこで、図5に示すPM排出量マップにおいても、エンジン回転数が上昇するにしたがってPM排出量M1が増加し、エンジン負荷情報である電子ガバナ指令値が増加するに従ってPM排出量M1が増加するよう設定されている。また、DPF装置34内で燃焼するPM量はDPF装置34内の排気ガス温度が上昇するに従って増加する。そこで、図6に示すPM燃焼量マップにおいても、排気ガス温度が上昇するにしたがってPM燃焼量M2が増加するよう設定されている。コントローラ4は、ステップS100で読み込んだエンジン回転数(実回転数)と電子ガバナ指令値を図5に示すPM排出量マップに参照して、そのときのエンジン1から排出されるPM排出量Mi1を算出するとともに、ステップS100で読み込んだ排気ガス温度を図6に示すPM燃焼量マップに参照して、そのときのDPF装置34内でのPMの燃焼量Mi2を算出する。そして、PM排出量Mi1からPM燃焼量Mi2を減算し、そのときのPM堆積量推定値Miを求める(Mi=Mi1−Mi2)。   The controller 4 stores in advance a PM emission amount map as shown in FIG. 5 and a PM combustion amount map as shown in FIG. Here, the PM amount discharged from the engine 1 increases as the engine speed increases, and increases as the engine load increases. Therefore, in the PM emission amount map shown in FIG. 5, the PM emission amount M1 increases as the engine speed increases, and the PM emission amount M1 increases as the electronic governor command value as engine load information increases. Is set. Further, the amount of PM combusted in the DPF device 34 increases as the exhaust gas temperature in the DPF device 34 increases. Therefore, the PM combustion amount map shown in FIG. 6 is also set so that the PM combustion amount M2 increases as the exhaust gas temperature increases. The controller 4 refers to the PM emission amount map shown in FIG. 5 with respect to the engine rotation speed (actual rotation speed) and the electronic governor command value read in step S100, and determines the PM emission amount Mi1 discharged from the engine 1 at that time. While calculating, the exhaust gas temperature read in step S100 is referred to the PM combustion amount map shown in FIG. 6, and the PM combustion amount Mi2 in the DPF device 34 at that time is calculated. Then, the PM combustion amount Mi2 is subtracted from the PM emission amount Mi1, and the PM accumulation amount estimated value Mi at that time is obtained (Mi = Mi1-Mi2).

次いで、コントローラ4は、ステップS105で演算したPM堆積量推定値Mが閾値として予め設定した堆積量限界値M0より少ないかどうかを判定し(ステップS110)、Noであれば(PM堆積量推定値Mが堆積量限界値M0以上であれば)、通常燃焼制御(第1再生燃焼制御)を開始する(ステップS115)。ここで、通常燃焼制御とは、再生用燃料噴射装置40を制御して排気管31内への燃料噴射を行うことでフィルタ32に堆積したPMを燃焼除去する制御であり、堆積量限界値M0は、通常燃焼制御を開始するのに適した堆積量として実験等により予め設定された値である。この通常燃焼制御では、排気管31内に燃料噴射を行うことにより噴射燃料の一部が燃焼して排気ガスの温度が上昇するとともに、未燃燃料が酸化触媒33に供給されて酸化触媒33によって酸化され、そのときに得られる反応熱により排気ガス温度が更に上昇し、その高温の排気ガスによりフィルタ32に蓄積したPMが燃焼除去される。   Next, the controller 4 determines whether or not the PM deposition amount estimated value M calculated in step S105 is smaller than a deposition amount limit value M0 set in advance as a threshold value (step S110). If M is equal to or greater than the accumulation amount limit value M0), normal combustion control (first regeneration combustion control) is started (step S115). Here, the normal combustion control is control for burning and removing PM accumulated on the filter 32 by controlling the regeneration fuel injection device 40 and injecting fuel into the exhaust pipe 31, and the accumulation amount limit value M0. Is a value set in advance by experiments or the like as a deposition amount suitable for starting normal combustion control. In this normal combustion control, by injecting fuel into the exhaust pipe 31, a part of the injected fuel is combusted and the temperature of the exhaust gas rises, and unburned fuel is supplied to the oxidation catalyst 33, and the oxidation catalyst 33 The exhaust gas temperature is further raised by the reaction heat obtained at that time, and the PM accumulated in the filter 32 is burned and removed by the high-temperature exhaust gas.

そして、通常燃焼制御の開始後、その制御時間が所定時間Ta経過したかどうかを判定し(ステップS120)、所定時間Taを経過すると制御を終了する(ステップS125)。   Then, after the start of normal combustion control, it is determined whether or not the control time has elapsed for a predetermined time Ta (step S120), and when the predetermined time Ta has elapsed, the control is terminated (step S125).

一方、ステップS110において、判定がYesである場合は(PM堆積量推定値Mが堆積量限界値M0より少ない場合は)、差圧検出装置36の検出信号(フィルタ32の前後差圧ΔP)を読み込み(ステップS130)、その前後差圧ΔPが閾値として予め設定した差圧限界値ΔP0より小さいかどうかを判定し(ステップS135)、Yesであれば(前後差圧ΔPが差圧限界値(閾値)ΔP0よりも小さければ)STARTに戻って上記処理を繰り返す(RETURN)。差圧限界値ΔP0は、フィルタ32の残存PM量がゼロである状態からPMの堆積が進行していった場合にPMの堆積量推定値Mが上記の堆積量限界値M0に達した時点でのフィルタ32の前後差圧ΔPに関連する値として予め設定された値であり、本実施の形態では、その前後差圧ΔPに等しい値として予め設定されている。   On the other hand, when the determination is Yes in step S110 (when the PM accumulation amount estimated value M is smaller than the accumulation amount limit value M0), the detection signal of the differential pressure detection device 36 (the differential pressure ΔP before and after the filter 32) is used. Reading (step S130), it is determined whether or not the front-rear differential pressure ΔP is smaller than a differential pressure limit value ΔP0 set in advance as a threshold value (step S135). If Yes, the front-rear differential pressure ΔP is the differential pressure limit value (threshold value). (If it is smaller than ΔP0), return to START and repeat the above processing (RETURN). The differential pressure limit value ΔP0 is obtained when the PM deposition amount estimated value M reaches the deposition amount limit value M0 when PM deposition proceeds from a state where the remaining PM amount of the filter 32 is zero. This value is preset as a value related to the front-rear differential pressure ΔP of the filter 32. In the present embodiment, it is preset as a value equal to the front-rear differential pressure ΔP.

そして、ステップS135における判定がNoになると(前後差圧ΔPが差圧限界値(閾値)ΔP0以上になると)、上記のPM堆積量の限界値M0からステップS105で演算したPM堆積量推定値Mを減算して堆積量偏差ΔM(=M0−M)を求める(ステップS140)。この堆積量偏差ΔMはフィルタ32の残存PM量に相当する値である(後述)。   Then, when the determination in step S135 is No (when the differential pressure ΔP before and after becomes equal to or greater than the differential pressure limit value (threshold value) ΔP0), the PM accumulation amount estimated value M calculated in step S105 from the PM accumulation amount limit value M0. Is subtracted to obtain a deposition amount deviation ΔM (= M0−M) (step S140). This accumulation amount deviation ΔM is a value corresponding to the remaining PM amount of the filter 32 (described later).

そして、その堆積量偏差ΔMが閾値として予め設定した限界値(閾値)ΔM0を超えたかどうかを判定し(ステップS145)、Noであれば(堆積量偏差ΔMが限界値ΔM0以下であれば)ステップS115に進み、上述した通常燃焼制御(第1再生燃焼制御)を行う。ステップS145において、判定がYesである場合は(堆積量偏差ΔMが限界値ΔM0を超えている場合は)、通常燃焼制御を行っているにも係わらず、フィルタ32に粒子状物質が許容値以上に残存している状態にある場合であり(後述)、コントローラ4は、再生制御開始スイッチ39の操作によるフィルタ32の残存粒子状物質の燃焼除去が必要である旨を表示装置(モニタ)38の表示画面38aに表示する(ステップS150)。堆積量偏差ΔMの限界値ΔM0は、フィルタ32の溶損等の問題を起こすことなく、残存PMの燃焼除去を適切に行えるPM堆積量として実験等により予め設定された値である。   Then, it is determined whether or not the accumulation amount deviation ΔM exceeds a limit value (threshold value) ΔM0 set in advance as a threshold value (step S145), and if No (if the accumulation amount deviation ΔM is equal to or less than the limit value ΔM0), a step is performed. Proceeding to S115, the above-described normal combustion control (first regeneration combustion control) is performed. In step S145, when the determination is Yes (when the accumulation amount deviation ΔM exceeds the limit value ΔM0), the particulate matter is greater than the allowable value in the filter 32 even though the normal combustion control is performed. In the display device (monitor) 38, the controller 4 indicates that it is necessary to remove the residual particulate matter from the filter 32 by operating the regeneration control start switch 39. This is displayed on the display screen 38a (step S150). The limit value ΔM0 of the accumulation amount deviation ΔM is a value set in advance by experiments or the like as a PM accumulation amount that can appropriately remove the remaining PM without causing problems such as melting of the filter 32.

次いで、コントローラ4は、再生制御開始スイッチ39の操作信号、エンジンコントロールダイヤル2の指令信号、位置検出装置35の検出信号を読み込み(ステップS155)、再生制御開始スイッチ39がOFF位置から第2再生燃焼制御(後述)の開始を指示するON位置に操作されたかどうか(ONになったかどうか)を判定する(ステップS160)とともに、エンジンコントロールダイヤル2の指令信号と位置検出装置35の検出信号から目標回転数がローアイドルに設定されかつゲートロックレバー22が第2位置Bに上げ操作されたかどうか(ゲートロックがONになったかどうか)を判定し(ステップS165)、これらの判定が1つでもNoであるとステップS150に戻り、ステップS150〜ステップS165の手順を繰り返す。ステップS160及びS165の判定が全てYesとなると、完全燃焼制御(第2再生燃焼制御)を開始する(ステップS170)。ここで、完全燃焼制御とは、エンジン1の回転数を所定の回転数Naに維持されるよう電子ガバナ1aを制御し、かつ再生用燃料噴射装置40を制御して排気管31内への燃料噴射を行うことでフィルタ32に残存したPMを燃焼除去する制御である。また、この完全燃焼制御において、エンジン1の所定の回転数Naとは、エンジン1の排気ガスの温度を酸化触媒33の活性温度よりも高い温度まで上昇させることができる回転数であり、例えば1800rpm程度の中速回転数である。このようにエンジン1の排気ガスの温度を酸化触媒33の活性温度よりも高い温度まで上昇させることにより、酸化触媒33は活性化して排気ガス温度を更に高め、フィルタ32に残存したPMを確実に燃焼除去することができる。この完全燃焼制御では、コントローラ4はエンジン1の目標回転数をエンジンコントロールダイヤル2が指示する目標回転数(低速アイドル回転数)から所定の回転数Naに切り換え、その所定の回転数Na(目標回転数)と回転数検出装置3により検出したエンジン1の実回転数とに基づいて電子ガバナ1aの燃料噴射指令信号を演算し、電子ガバナ1aに出力する。これによりエンジン1の回転数がその所定の回転数Naとなるように制御される。   Next, the controller 4 reads the operation signal of the regeneration control start switch 39, the command signal of the engine control dial 2, and the detection signal of the position detection device 35 (step S155), and the regeneration control start switch 39 starts the second regeneration combustion from the OFF position. It is determined whether or not an ON position for instructing the start of control (described later) has been operated (whether it has been turned ON) (step S160), and the target rotation is determined from the command signal of the engine control dial 2 and the detection signal of the position detector 35 It is determined whether or not the number is set to low idle and the gate lock lever 22 is operated to be raised to the second position B (whether or not the gate lock is turned on) (step S165). If there is, the process returns to step S150, and steps S150 to S165 are performed. A repeat. When all the determinations in steps S160 and S165 are Yes, complete combustion control (second regeneration combustion control) is started (step S170). Here, the complete combustion control means that the electronic governor 1a is controlled so that the rotational speed of the engine 1 is maintained at a predetermined rotational speed Na, and the fuel injection device 40 for regeneration is controlled so that the fuel into the exhaust pipe 31 is controlled. In this control, PM remaining on the filter 32 is burned and removed by performing injection. In this complete combustion control, the predetermined rotation speed Na of the engine 1 is a rotation speed capable of raising the temperature of the exhaust gas of the engine 1 to a temperature higher than the activation temperature of the oxidation catalyst 33, for example, 1800 rpm It is about medium speed. In this way, by raising the temperature of the exhaust gas of the engine 1 to a temperature higher than the activation temperature of the oxidation catalyst 33, the oxidation catalyst 33 is activated and the exhaust gas temperature is further increased, so that the PM remaining in the filter 32 can be ensured. It can be burned off. In this complete combustion control, the controller 4 switches the target rotational speed of the engine 1 from the target rotational speed (low speed idle rotational speed) indicated by the engine control dial 2 to a predetermined rotational speed Na, and the predetermined rotational speed Na (target rotational speed). Number) and the actual engine speed detected by the engine speed detector 3, the fuel injection command signal of the electronic governor 1a is calculated and output to the electronic governor 1a. Thereby, the rotation speed of the engine 1 is controlled to be the predetermined rotation speed Na.

また、完全燃焼制御中は、ステップS175において、エンジンコントロールダイヤル2の指令信号、位置検出装置35の検出信号、及び圧力検出装置41の検出信号を読み込み、これらの信号に基づいてエンジンコントロールダイヤル2、ゲートロックレバー22、リモコン弁25,26,27の操作レバーのいずれかが操作されたかどうかを判定し(ステップS180)、それらのいずれか(例えばゲートロックレバー22)が操作されると、現在は完全燃焼制御中であるため建設機械は操作不許可状態にある旨を表示装置(モニタ)38の表示画面38aに表示し(ステップS185)、かつそれらの操作による指示を無効にする。   During complete combustion control, in step S175, the command signal of the engine control dial 2, the detection signal of the position detection device 35, and the detection signal of the pressure detection device 41 are read, and the engine control dial 2, It is determined whether any of the operation levers of the gate lock lever 22 and the remote control valves 25, 26, and 27 has been operated (step S180), and when one of them (for example, the gate lock lever 22) is operated, Since the complete combustion control is being performed, the construction machine is displayed on the display screen 38a of the display device (monitor) 38 (step S185), and the instruction by these operations is invalidated.

そして、完全燃焼制御の開始後、その制御時間が所定時間Tbを経過したかどうかを判定し(ステップS190)、所定時間Tbを経過すると制御を終了する(ステップS195)。   Then, after the start of complete combustion control, it is determined whether the control time has passed a predetermined time Tb (step S190), and when the predetermined time Tb has passed, the control is terminated (step S195).

以上において、再生用燃料噴射装置40は、排気ガス中に燃料を噴射することで排気ガスの温度を上昇させ、フィルタ32に堆積した粒子状物質を燃焼除去する再生装置を構成し、エンジンコントロールダイヤル2、回転数検出装置3、排気温度検出装置37、コントローラ40の燃料噴射指令演算機能及び図4に示すフローチャートのステップS100〜S125の処理機能は、エンジン1の稼働状況に基づいてフィルタ32に蓄積した粒子状物質の堆積量推定値Mを演算し、この堆積量推定値Mが予め設定した堆積量限界値M0以上になると第1再生燃焼制御により再生装置(再生用燃料噴射装置40)を作動させ、フィルタ32の堆積粒子状物質を燃焼除去する第1再生制御手段を構成し、差圧検出装置36とコントローラ4の図4に示すフローチャートのステップS130〜S145の処理機能は、フィルタ32の前後差圧を検出し、このフィルタ32の前後差圧が予め設定した差圧限界値ΔP0以上になると、そのときの堆積量推定値Mと堆積量限界値M0との差分ΔMに基づいてフィルタ32の残存粒子状物質の燃焼除去の要否を判断する第2再生制御手段を構成する。   In the above, the regeneration fuel injection device 40 constitutes a regeneration device that raises the temperature of the exhaust gas by injecting fuel into the exhaust gas and burns and removes the particulate matter deposited on the filter 32, and the engine control dial. 2, the rotation speed detection device 3, the exhaust gas temperature detection device 37, the fuel injection command calculation function of the controller 40, and the processing functions of steps S100 to S125 of the flowchart shown in FIG. The accumulated amount estimated value M of the particulate matter is calculated, and when the estimated amount M becomes equal to or greater than a predetermined accumulated amount limit value M0, the regeneration device (regeneration fuel injection device 40) is operated by the first regeneration combustion control. The first regeneration control means for combusting and removing the particulate matter deposited on the filter 32 is configured, and the differential pressure detector 36 and the controller 4 are shown in FIG. The processing functions of steps S130 to S145 in the flowchart detect the differential pressure across the filter 32, and when the differential pressure across the filter 32 is greater than or equal to a preset differential pressure limit value ΔP0, the accumulated amount estimated value M at that time And a second regeneration control means for determining whether or not it is necessary to remove the residual particulate matter from the filter 32 based on the difference ΔM between the value and the accumulation amount limit value M0.

また、本実施の形態において、第2再生制御手段は、図4に示すフローチャートのステップS150〜S170において、堆積量推定値Mと堆積量限界値M0との差分ΔMが予め設定した堆積量差分限界値ΔM0を超えるとフィルタ32の残存粒子状物質の燃焼除去が必要であると判断し、第1再生燃焼制御よりも燃焼効果の高い第2再生燃焼制御によるフィルタ32の残存粒子状物質を燃焼除去するための処理を行う。   Further, in the present embodiment, the second regeneration control means, in steps S150 to S170 of the flowchart shown in FIG. 4, sets the difference ΔM between the accumulation amount estimated value M and the accumulation amount limit value M0 to a preset accumulation amount difference limit. If the value ΔM0 is exceeded, it is determined that the residual particulate matter of the filter 32 needs to be removed by combustion, and the residual particulate matter of the filter 32 is removed by combustion by the second regeneration combustion control, which has a higher combustion effect than the first regeneration combustion control. Process to do.

更に、本実施の形態において、第2再生制御手段は、図4に示すフローチャートのステップS150〜S170において、第2再生燃焼制御によりフィルタ32の残存粒子状物質を燃焼除去するための処理として、フィルタ32の残存粒子状物質の燃焼除去が必要である旨をモニタ38に表示し、かつその後、再生制御開始スイッチ39(再生制御開始指示装置)が操作されると第2再生燃焼制御を開始する。   Furthermore, in the present embodiment, the second regeneration control means performs a filter as a process for burning and removing the residual particulate matter of the filter 32 by the second regeneration combustion control in steps S150 to S170 of the flowchart shown in FIG. When the regeneration control start switch 39 (regeneration control start instructing device) is operated thereafter, the second regeneration combustion control is started.

次に、以上のように構成した本実施の形態の排気ガス浄化システムの動作原理を図7及び図8を用いて説明する。   Next, the operation principle of the exhaust gas purification system of the present embodiment configured as described above will be described with reference to FIGS.

図7は、フィルタ32の残存粒子状物質(残存PM量)がゼロである状態からPMの堆積が進行していった場合のフィルタ32の前後差圧の変化とフィルタ32のPM堆積量推定値の変化の関係を示す図であり、図7(a)がフィルタ32の前後差圧の変化を示し、図7(b)がフィルタ32のPM堆積量推定値の変化を示す。図8は、フィルタ32の残存PM量がゼロでない状態からPMの堆積が進行していった場合のフィルタ32の前後差圧の変化とフィルタのPM堆積量推定値の変化の関係を示す図であり、図8(a)がフィルタ32の前後差圧の変化を示し、図8(b)がフィルタ32のPM堆積量推定値の変化を示す。これらの図において、M0、ΔP0は、それぞれ、上述した堆積量限界値及び差圧限界値である。   FIG. 7 shows the change in the differential pressure across the filter 32 and the estimated PM deposition amount of the filter 32 when PM deposition proceeds from a state where the residual particulate matter (residual PM amount) of the filter 32 is zero. FIG. 7A shows a change in the differential pressure across the filter 32, and FIG. 7B shows a change in the estimated PM accumulation amount of the filter 32. FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the change in the differential pressure across the filter 32 and the change in the estimated PM deposition amount of the filter when PM deposition proceeds from a state in which the remaining PM amount of the filter 32 is not zero. 8A shows the change in the differential pressure across the filter 32, and FIG. 8B shows the change in the estimated PM accumulation amount of the filter 32. In these figures, M0 and ΔP0 are the deposition amount limit value and the differential pressure limit value, respectively.

前述したように、差圧限界値ΔP0は、フィルタ32の残存PM量がゼロである状態からPMの堆積が進行していった場合にPMの堆積量推定値Mが上記の堆積量限界値M0に達した時点でのフィルタ32の前後差圧ΔPに等しい値として予め設定されている。このように差圧限界値ΔP0を設定した場合、フィルタ32の残存PM量がゼロである場合は前後差圧ΔP及び堆積量推定値Mの変化は図7(a)及び(b)に示すようになる。   As described above, the differential pressure limit value ΔP0 is equal to the estimated deposition amount limit value M0 when the PM deposition proceeds from the state where the remaining PM amount of the filter 32 is zero. Is set in advance as a value equal to the differential pressure ΔP before and after the filter 32 at the time when the pressure reaches. When the differential pressure limit value ΔP0 is set in this way, when the residual PM amount of the filter 32 is zero, the changes in the front-rear differential pressure ΔP and the accumulation amount estimated value M are as shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b). become.

すなわち、フィルタ32の残存PM量がゼロである状態からPMの堆積が進行する場合は、図7(b)に示すように、コントローラ4の再生燃焼制御で演算されるPM堆積量推定値Mはゼロから増加し(初期値=0)、時刻t1で堆積量限界値M0に達する。このとき、第1再生燃焼制御開始時のフィルタ32の前後差圧ΔPは、図7(a)に示すように、フィルタ32の固有の圧損に由来する値ΔP1であり、その後時間の経過に伴ってPM堆積量が増加すると、そのPM堆積量の増大に応じて増大し、PM堆積量推定値Mが堆積量限界値M0に達する時刻t1で差圧限界値ΔP0に達する。   That is, when PM accumulation proceeds from a state in which the remaining PM amount of the filter 32 is zero, as shown in FIG. 7B, the estimated PM amount M calculated by the regeneration combustion control of the controller 4 is It increases from zero (initial value = 0) and reaches the deposition amount limit value M0 at time t1. At this time, the differential pressure ΔP before and after the filter 32 at the start of the first regeneration combustion control is a value ΔP1 derived from the inherent pressure loss of the filter 32 as shown in FIG. When the PM deposition amount increases, the PM deposition amount increases as the PM deposition amount increases, and reaches the differential pressure limit value ΔP0 at time t1 when the PM deposition amount estimated value M reaches the deposition amount limit value M0.

フィルタ32の残存PM量がゼロでない状態からPMの堆積が進行していった場合も、コントローラ4の再生燃焼制御で演算されるPM堆積量推定値Mは、図8(b)に実線で示すようにゼロから増加し(初期値=0)、時刻t1で堆積量限界値M0に達する。しかし、実際には、フィルタ32にPMが残存しているため、その残存PM量をMaとし、再生燃焼制御でPM堆積量推定値Mの初期値をMaとして演算した場合、そのPM堆積量推定値Mは時刻t1よりも早い時刻t2で堆積量限界値M0に達する。このとき、第1再生燃焼制御開始時のフィルタ32の前後差圧ΔPは、図8(a)に実線で示すように、フィルタ32の固有の圧損に由来する値ΔP1よりも残存PM量Maに相当する分だけ大きいΔP2であり、その後時間の経過に伴ってPM堆積量が増加すると、そのPM堆積量の増大に応じて増大し、PM堆積量推定値Mが堆積量限界値M0に達する時刻t1よりも早い時刻t2で差圧限界値ΔP0に達する。この時刻t2に達した時点でのPM堆積量推定値MをM1とすると、堆積量限界値M0とPM堆積量推定値M(=M1)との偏差ΔM(=M0−M1)は残存PM量Maに相当する。   Even when PM accumulation proceeds from a state where the remaining PM amount of the filter 32 is not zero, the PM accumulation amount estimated value M calculated by the regeneration combustion control of the controller 4 is indicated by a solid line in FIG. Thus, it increases from zero (initial value = 0) and reaches the deposition amount limit value M0 at time t1. However, in practice, since PM remains in the filter 32, when the residual PM amount is calculated as Ma and the initial value of the PM accumulated amount estimated value M is calculated as Ma in the regeneration combustion control, the PM accumulated amount is estimated. The value M reaches the deposition amount limit value M0 at time t2 earlier than time t1. At this time, the differential pressure ΔP before and after the filter 32 at the start of the first regeneration combustion control is set to a residual PM amount Ma rather than a value ΔP1 derived from the inherent pressure loss of the filter 32 as shown by a solid line in FIG. ΔP2 that is larger by a corresponding amount, and thereafter, when the PM deposition amount increases with the passage of time, the PM deposition amount increases as the PM deposition amount increases, and the time when the PM deposition amount estimated value M reaches the deposition amount limit value M0 The pressure difference limit value ΔP0 is reached at time t2 earlier than t1. Assuming that the PM accumulation amount estimated value M at time t2 is M1, the deviation ΔM (= M0−M1) between the accumulation amount limit value M0 and the PM accumulation amount estimation value M (= M1) is the remaining PM amount. Corresponds to Ma.

このように差圧限界値ΔP0を、フィルタ32の残存PM量がゼロである状態からPMの堆積が進行していった場合にPMの堆積量推定値Mが堆積量限界値M0に達した時点でのフィルタ32の前後差圧ΔPに等しい値として設定した場合は、残存PM量がゼロでない場合(残存PM量=Maの場合)は、フィルタ32の前後差圧ΔPは、その残存PM量Ma分だけ早くΔP0に到達し、そのときの堆積量限界値M0とPM堆積量推定値M(=M1)との差分ΔM(=M0−M1)を計算すれば、残存PM量Maが分かり、その差分ΔMに基づいてフィルタ32の残存PMの燃焼除去の要否を判断することができる。   In this way, when the PM deposition proceeds from the state where the residual PM amount of the filter 32 is zero, the differential pressure limit value ΔP0 is reached when the PM deposition amount estimated value M reaches the deposition amount limit value M0. When the residual PM amount is not zero (when the residual PM amount = Ma), the front-rear differential pressure ΔP of the filter 32 is equal to the residual PM amount Ma. If the difference ΔM (= M0−M1) between the accumulation amount limit value M0 and the PM accumulation amount estimation value M (= M1) at that time is calculated, the remaining PM amount Ma can be obtained. Based on the difference ΔM, it is possible to determine whether or not combustion removal of the remaining PM of the filter 32 is necessary.

本発明は以上のような知見に基づいて図4に示すような再生燃焼制御を行うものである。すなわち、図4のステップS130において、差圧検出装置36の検出信号によりフィルタ32の前後差圧ΔPを読み込み、ステップS135において、その前後差圧ΔPが差圧限界値ΔP0以上になると、ステップS140において、堆積量限界値M0とPM堆積量推定値M(=M1)との差分である堆積量偏差ΔM(=M0−M1)を演算する。そして、ステップS145において堆積量偏差ΔM(残存PM量Ma)が限界値ΔM0を超えると、ステップS150〜S170において、オペレータの操作により完全燃焼制御を開始する。これにより通常燃焼制御(第1再生燃焼制御)により燃え残った残存PMを適宜燃焼除去し、堆積量推定値が限界値に達した時点での実際のPMの過度の堆積を防止し、DPFの再生を適切に行うことができる。また、DPFの再生を適切に行うことにより許容以上のPM量が燃焼することによるDPFの溶損や触媒の劣化を防止し、かつエンジン背圧の上昇による燃費の悪化を防止することができる。   The present invention performs regenerative combustion control as shown in FIG. 4 based on the above knowledge. That is, in step S130 of FIG. 4, the front-rear differential pressure ΔP of the filter 32 is read by the detection signal of the differential pressure detection device 36, and in step S135, when the front-rear differential pressure ΔP becomes equal to or greater than the differential pressure limit value ΔP0, in step S140. Then, a deposit amount deviation ΔM (= M0−M1) which is a difference between the deposit amount limit value M0 and the PM deposit amount estimated value M (= M1) is calculated. When the accumulation amount deviation ΔM (remaining PM amount Ma) exceeds the limit value ΔM0 in step S145, complete combustion control is started by an operator's operation in steps S150 to S170. As a result, residual PM that remains unburned by normal combustion control (first regeneration combustion control) is removed by combustion as appropriate, and excessive accumulation of actual PM when the estimated amount of accumulation reaches the limit value is prevented. Reproduction can be performed appropriately. Further, by appropriately regenerating the DPF, it is possible to prevent the DPF from being melted and the catalyst from being deteriorated due to combustion of an excessive amount of PM, and to prevent the deterioration of the fuel consumption due to the increase in the engine back pressure.

また、堆積量限界値M0とPM堆積量推定値M(=M1)との差分である堆積量偏差ΔM(=M0−M1)が限界値ΔM0を超え、フィルタ32の残存PMの燃焼除去が必要であると判断されたときに、ステップS170において、通常燃焼制御よりも燃焼効果の高い完全燃焼制御を行うことにより、通常燃焼制御で燃焼しきれなかったフィルタ32の残存PMを効果的に燃焼除去することができる。特に、本実施の形態では、その完全燃焼制御として、エンジン回転数を所定の値Naに維持して燃焼制御(第2再生燃焼制御)を行うため、エンジン1の排気ガス温度を上昇させ、フィルタ32の残存PMを確実に燃焼除去することができる。   Further, the deposit amount deviation ΔM (= M0−M1), which is the difference between the deposit amount limit value M0 and the PM deposit amount estimated value M (= M1), exceeds the limit value ΔM0, and it is necessary to remove the remaining PM from the filter 32 by combustion. In step S170, the remaining PM of the filter 32 that could not be combusted by the normal combustion control is effectively removed by performing the complete combustion control having a higher combustion effect than the normal combustion control in step S170. can do. In particular, in this embodiment, as complete combustion control, the engine speed is maintained at a predetermined value Na and combustion control (second regeneration combustion control) is performed. Therefore, the exhaust gas temperature of the engine 1 is increased, and the filter The remaining 32 PM can be reliably removed by combustion.

また、本実施の形態では、完全燃焼制御(第2再生燃焼制御)を行うとき、ステップS150において、フィルタ32の残存PMの燃焼除去が必要である旨を表示装置(モニタ)の表示画面38aに表示し、その後、ステップS160において再生制御開始スイッチ39がON位置に操作されると、完全燃焼制御を開始する。ここで、フィルタ32の残存PMの燃焼除去が必要である旨を表示装置(モニタ)の表示画面38aに表示することによりオペレータは、手動再生の実施の必要性を理解し、作業車両による作業を停止させる。その結果、オペレータは作業を停止した状態で再生制御開始スイッチ39をON位置に操作するため、車体及びエンジン1の状態が安定した外乱の少ない状態で残存PMを燃焼させることができ、理想的な残存PMの燃焼除去を行うことができる
また、完全燃焼制御(第2再生燃焼制御)を行うとき、ステップS165において、エンジン目標回転数がローアイドルに設定されかつゲートロックレバー22が第2位置Bに上げ操作されたときに、完全燃焼制御を開始する。これによりゲートロックレバー22が第2位置Bにある間は、オペレータがうっかりリモコン弁25,26,27の操作レバーを操作してフロント作業機102などの被駆動体を動作させようとしても、被駆動体は動作しないため、一旦完全燃焼制御を開始した後は、車体動作の伴わない、DPF装置34内が安定した状態での燃焼制御を最後まで行うことができ、フィルタ32の残存PMを確実に燃焼除去することができる。また、完全燃焼制御が終了すると、エンジン回転数はローアイドルに下がるため、オペレータは完全燃焼制御の終了をエンジン音で知ることができる。
Further, in the present embodiment, when performing complete combustion control (second regeneration combustion control), it is indicated on the display screen 38a of the display device (monitor) that the remaining PM of the filter 32 needs to be removed by combustion in step S150. After that, when the regeneration control start switch 39 is operated to the ON position in step S160, complete combustion control is started. Here, by displaying on the display screen 38a of the display device (monitor) that the remaining PM of the filter 32 needs to be burned and removed, the operator understands the necessity of performing the manual regeneration and performs the work by the work vehicle. Stop. As a result, since the operator operates the regeneration control start switch 39 to the ON position in a state where the work is stopped, the remaining PM can be burned in a state where the state of the vehicle body and the engine 1 is stable and there is little disturbance. When the complete combustion control (second regeneration combustion control) is performed, the target engine speed is set to low idle and the gate lock lever 22 is moved to the second position B. When complete, the complete combustion control is started. As a result, while the gate lock lever 22 is in the second position B, even if the operator inadvertently operates the operation levers of the remote control valves 25, 26, and 27 to operate the driven body such as the front work machine 102, Since the driving body does not operate, once the complete combustion control is started, the combustion control in the stable state of the DPF device 34 without the vehicle body operation can be performed to the end, and the remaining PM of the filter 32 is surely ensured. Can be burned away. When the complete combustion control is completed, the engine speed is lowered to low idle, so that the operator can know the end of the complete combustion control by the engine sound.

更に、完全燃焼制御中は、ステップS175において、エンジンコントロールダイヤル2の指令信号、位置検出装置35の検出信号、及び圧力検出装置41の検出信号を読み込み、ステップS180において、それらの信号に基づいてエンジンコントロールダイヤル2、ゲートロックレバー22、リモコン弁25,26,27の操作レバーのいずれかが操作されたかどうかを判定し、それらのいずれか(例えばゲートロックレバー22)が操作されると、ステップS185において、現在は完全燃焼制御中であるため建設機械は操作不許可状態にある旨を表示装置(モニタ)38の表示画面38aに表示し、かつそれらの操作による指示を無効にする。これにより完全燃焼制御中に、オペレータがうっかりそれらの操作手段を操作しても、完全燃焼制御を停止することなく最後まで行うことができ、かつオペレータは完全燃焼制御中であることに気がつき、DPFの再生を適切に行うことができる。   Further, during complete combustion control, in step S175, the command signal of the engine control dial 2, the detection signal of the position detection device 35, and the detection signal of the pressure detection device 41 are read. In step S180, the engine is based on these signals. It is determined whether any of the operation levers of the control dial 2, the gate lock lever 22, and the remote control valves 25, 26, and 27 is operated, and when any of them (for example, the gate lock lever 22) is operated, step S185 is performed. At this time, since the complete combustion control is currently in progress, the construction machine is displayed on the display screen 38a of the display device (monitor) 38 to indicate that the operation is not permitted, and the instruction by these operations is invalidated. As a result, even if the operator inadvertently operates those operating means during the complete combustion control, the complete combustion control can be performed without stopping, and the operator notices that the complete combustion control is being performed. Can be properly reproduced.

本発明の第2の実施の形態を図9により説明する。   A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図9は、本実施の形態の排気ガス浄化システムにおけるコントローラの再生燃焼制御(第1及び第2再生燃焼制御)の演算処理内容を示すフローチャートである。図中、図4に示す部分と同等のものには同じ符号を付している。   FIG. 9 is a flowchart showing the calculation processing contents of the regeneration combustion control (first and second regeneration combustion control) of the controller in the exhaust gas purification system of the present embodiment. In the figure, the same parts as those shown in FIG.

本実施の形態は、第2再生燃焼制御の処理内容を第1の実施の形態と異ならせたものである。   In the present embodiment, the processing content of the second regeneration combustion control is different from that of the first embodiment.

すなわち、図9において、ステップS100〜S145までの処理は第1の実施の形態と同じである。ステップS145において、PM堆積量の限界値M0からPM堆積量推定値Mを減算して求めた堆積量偏差ΔM(=M0−M)が閾値として予め設定した限界値(閾値)ΔM0(後述)を超えたかどうかを判定し、Noであれば(堆積量偏差ΔMが限界値ΔM0以下であれば)ステップS115に進み、第1再生燃焼制御を行う。この第1再生燃焼制御の内容は、第1の実施の形態における通常燃焼制御と同じであり、再生用燃料噴射装置40を制御して排気管31内への燃料噴射を行うことでフィルタ32に堆積したPMを燃焼除去する。一方、ステップS145において、判定がYesである場合は(堆積量偏差ΔMが限界値ΔM0を超えている場合は)、第1再生燃焼制御を行っているにも係わらず、フィルタ32に粒子状物質が許容値以上に残存している状態にある場合であり(後述)、この場合は、コントローラ4は第2再生燃焼制御を開始する(ステップS170A)。この第2再生燃焼制御の内容も、第1の実施の形態における通常燃焼制御と同じであり、再生用燃料噴射装置40を制御して排気管31内への燃料噴射を行うことでフィルタ32に堆積したPMを燃焼除去する。そして、第2再生燃焼制御の開始後、その制御時間が所定時間Tcを経過したかどうかを判定し(ステップS185A)、制御時間が所定時間Tcを経過するまで第2再生燃焼制御を続行する。ここで、所定時間Tcは第1再生燃焼制御の制御時間に係わる所定時間Taより長く設定されており、例えばTc=2Taである。このように第1再生燃焼制御より長い時間第2再生燃焼制御を行い、制御時間が所定時間Tcを経過すると制御を終了する(ステップS190)。   That is, in FIG. 9, the processing from step S100 to S145 is the same as that of the first embodiment. In step S145, a limit value (threshold value) ΔM0 (described later) set in advance as a threshold is a deposit amount deviation ΔM (= M0−M) obtained by subtracting the PM deposit amount estimated value M from the limit value M0 of the PM deposit amount. It is determined whether it has been exceeded, and if it is No (if the accumulation amount deviation ΔM is equal to or less than the limit value ΔM0), the process proceeds to step S115, and the first regeneration combustion control is performed. The contents of the first regeneration combustion control are the same as the normal combustion control in the first embodiment, and the filter 32 is controlled by controlling the regeneration fuel injection device 40 to inject fuel into the exhaust pipe 31. The accumulated PM is removed by combustion. On the other hand, when the determination in step S145 is Yes (when the accumulation amount deviation ΔM exceeds the limit value ΔM0), the particulate matter is added to the filter 32 even though the first regeneration combustion control is performed. In this case, the controller 4 starts the second regeneration combustion control (step S170A). The contents of the second regeneration combustion control are the same as the normal combustion control in the first embodiment, and the filter 32 is controlled by controlling the regeneration fuel injection device 40 to inject fuel into the exhaust pipe 31. The accumulated PM is removed by combustion. Then, after the start of the second regeneration combustion control, it is determined whether the control time has passed the predetermined time Tc (step S185A), and the second regeneration combustion control is continued until the control time has passed the predetermined time Tc. Here, the predetermined time Tc is set longer than the predetermined time Ta related to the control time of the first regeneration combustion control, for example, Tc = 2Ta. Thus, the second regeneration combustion control is performed for a longer time than the first regeneration combustion control, and the control is terminated when the predetermined time Tc elapses (step S190).

このように構成した本実施の形態においても、ステップS135において、フィルタ32の前後差圧ΔPが差圧限界値ΔP0以上になり、ステップS145において堆積量偏差ΔM(残存PM量Ma)が限界値ΔM0を超えると、ステップS170Aにおいて、第2再生燃焼制御を開始するので、第1の実施の形態と同様、第1再生燃焼制御により燃え残った残存PMを適宜燃焼除去し、DPFの再生を適切に行うことができる。   Also in the present embodiment configured as described above, in step S135, the differential pressure ΔP before and after the filter 32 becomes equal to or greater than the differential pressure limit value ΔP0, and in step S145, the accumulation amount deviation ΔM (residual PM amount Ma) is the limit value ΔM0. Since the second regeneration combustion control is started in step S170A, the residual PM remaining unburned by the first regeneration combustion control is appropriately burned and removed as appropriate in the step S170A, and the regeneration of the DPF is appropriately performed. It can be carried out.

また、第2再生燃焼制御を開始するとき、ステップS185Aにおいて、第1再生燃焼制御より長いTcの時間第2再生燃焼制御を行うので、第1再生燃焼制御により燃え残った残存PMを確実に燃焼除去することができる。   In addition, when the second regeneration combustion control is started, the second regeneration combustion control is performed in step S185A for a time longer than the first regeneration combustion control for a time Tc, so that the remaining PM remaining after the first regeneration combustion control is surely combusted. Can be removed.

以上に本発明の実施の形態を説明したが、本発明はそれらの実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神の範囲内で種々の変形が可能である。   Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made within the spirit of the present invention.

1.上記実施の形態では、再生のための燃料噴射を排気管31に設けた再生用の燃料噴射装置39によって行ったが、電子ガバナ1aによるエンジン1の筒内(シリンダ内)噴射システムを利用し、多段噴射の主噴射後の膨張行程において燃料を噴射する副噴射(ポスト噴射)を実行することで排気ガス中に再生用の燃料を噴射してもよく、例えばそのような手法は特許文献1(特開2005−282545号公報)や、特開2006−37925号公報、特開2002−276340号公報等に記載されている。   1. In the above embodiment, the fuel injection for regeneration is performed by the fuel injection device 39 for regeneration provided in the exhaust pipe 31, but the in-cylinder (in-cylinder) injection system of the engine 1 by the electronic governor 1a is used, Regeneration fuel may be injected into the exhaust gas by performing sub-injection (post-injection) for injecting fuel in the expansion stroke after the main injection of multistage injection. For example, such a technique is disclosed in Patent Document 1 ( JP-A-2005-282545), JP-A-2006-37925, JP-A-2002-276340, and the like.

2.第1の実施の形態では、完全燃焼制御において、エンジン回転数を所定の値Naに維持して排気ガス温度を上昇させ、燃焼制御(第2再生燃焼制御)を行ったが、更にエンジン1に適当な負荷をかけることで、より確実にエンジン1の排気ガス温度を上昇させることもできる。エンジン1に負荷をかける手法としては、例えば下記がある。   2. In the first embodiment, in the complete combustion control, the engine speed is maintained at a predetermined value Na to increase the exhaust gas temperature and the combustion control (second regeneration combustion control) is performed. By applying an appropriate load, the exhaust gas temperature of the engine 1 can be more reliably raised. As a technique for applying a load to the engine 1, for example, there are the following.

(1)図2の油圧システムにおける流量制御弁17〜19を貫通するセンターバイパスラインの最下流に電磁開閉弁を設け、この電磁開閉弁を閉じることで油圧ポンプ11の吐出圧力をメインリリーフ弁29のリリーフ圧力まで高め、油圧ポンプ11に負荷をかけることでエンジン1に負荷をかける。   (1) An electromagnetic on-off valve is provided on the most downstream side of the center bypass line passing through the flow rate control valves 17 to 19 in the hydraulic system of FIG. 2, and the discharge pressure of the hydraulic pump 11 is reduced by closing the electromagnetic on-off valve 29. The relief pressure of the engine 1 is increased and a load is applied to the engine 1 by applying a load to the hydraulic pump 11.

(2)排気ガス中に再生用の燃料を噴射する際、排気管に設けた絞り弁で排気管の流路を絞ることにより負荷運転をし、エンジン1に負荷をかける。   (2) When injecting the fuel for regeneration into the exhaust gas, a load operation is performed by restricting the flow path of the exhaust pipe with a throttle valve provided in the exhaust pipe, and the engine 1 is loaded.

(3)上記(1)及び(2)の2つの手法を併用する。   (3) The above two methods (1) and (2) are used in combination.

3.上記実施の形態では、作業車両として建設機械である油圧ショベルに本発明を適用したが、油圧ショベル以外の作業車両に本発明を適用してもよい。油圧ショベル以外の作業車両としては、例えば、ホイールローダ、クレーン車等があり、この場合も上記実施の形態と同様の効果が得られる。   3. In the above embodiment, the present invention is applied to a hydraulic excavator that is a construction machine as a work vehicle. However, the present invention may be applied to a work vehicle other than the hydraulic excavator. As work vehicles other than the hydraulic excavator, for example, there are a wheel loader, a crane truck, and the like. In this case as well, the same effect as in the above embodiment can be obtained.

4.上記実施の形態では、リモコン弁25,26,27の操作レバーが操作されたかどうかを検出するのに、油圧ポンプ11の吐出ラインに圧力検出装置41を設け、油圧ポンプ11の吐出圧を検出したが、リモコン弁25,26,27が生成するパイロット圧を検出してもよいし、それらの操作レバーや流量制御弁17〜19の動きを検出してもよい。   4). In the above embodiment, the pressure detection device 41 is provided in the discharge line of the hydraulic pump 11 to detect whether the operation levers of the remote control valves 25, 26, 27 are operated, and the discharge pressure of the hydraulic pump 11 is detected. However, the pilot pressure generated by the remote control valves 25, 26, and 27 may be detected, or the movements of the operation levers and the flow control valves 17 to 19 may be detected.

本発明の第1の実施の形態に係わる作業車両の排気ガス浄化システムの全体構成を示す図である。It is a figure showing the whole exhaust-gas purification system composition of a work vehicle concerning a 1st embodiment of the present invention. 作業車両である建設機械(例えば油圧ショベル)に搭載される油圧システムを示す図である。It is a figure which shows the hydraulic system mounted in the construction machine (for example, hydraulic excavator) which is a work vehicle. 図2に示す油圧システムを備えた建設機械の一例である油圧ショベルの外観を示す図である。It is a figure which shows the external appearance of the hydraulic shovel which is an example of the construction machine provided with the hydraulic system shown in FIG. コントローラの演算処理内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the arithmetic processing content of a controller. PM排出量を演算するのに用いるPM排出量マップを示す図である。It is a figure which shows PM emission amount map used for calculating PM emission amount. PM燃焼量を演算するのに用いるPM燃焼量マップを示す図である。It is a figure which shows the PM combustion amount map used for calculating PM combustion amount. フィルタの残存PM量がゼロである状態からPMの堆積が進行していった場合のフィルタの前後差圧の変化とフィルタのPM堆積量推定値の変化との関係を示す図であり、図7(a)はフィルタの前後差圧の変化を示し、図7(b)はフィルタのPM堆積量推定値の変化を示す。FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the change in the differential pressure across the filter and the change in the estimated PM deposition amount of the filter when PM deposition proceeds from a state where the remaining PM amount of the filter is zero, (A) shows the change in the differential pressure across the filter, and FIG. 7 (b) shows the change in the estimated PM deposition amount of the filter. フィルタの残存PM量がゼロでない状態からPMの堆積が進行していった場合のフィルタの前後差圧の変化とフィルタのPM堆積量推定値の変化との関係を示す図であり、図8(a)はフィルタの前後差圧の変化を示し、図8(b)はフィルタのPM堆積量推定値の変化を示す。FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the change in the differential pressure across the filter and the change in the estimated PM deposition amount of the filter when PM deposition proceeds from a state in which the remaining PM amount of the filter is not zero; a) shows the change in the differential pressure across the filter, and FIG. 8 (b) shows the change in the estimated PM deposition amount of the filter. 本発明の第2の実施の形態に係わる作業車両の排気ガス浄化システムにおけるコントローラの演算処理内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the arithmetic processing content of the controller in the exhaust-gas purification system of the working vehicle concerning the 2nd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 ディーゼルエンジン
1a 電子ガバナ
2 エンジンコントロールダイヤル(第3操作手段;第4操作手段)
3 回転数検出装置
4 コントローラ
5 キースイッチ
11 油圧ポンプ
12 パイロットポンプ
13 油圧モータ
14,15 油圧シリンダ
17〜19 流量制御弁
20 パイロット油圧源
21 パイロットリリーフ弁
22 ゲートロックレバー(第2操作手段;第4操作手段)
23 電磁切換弁
24 パイロット油路
25,26,27 リモコン弁(第1操作手段;第4操作手段)
29 メインリリーフ弁
31 排気管
32 フィルタ
33 酸化触媒
34 DPF装置
35 位置検出装置
36 差圧検出装置
37 排気温度検出装置
38 表示装置(モニタ)
38a 表示画面
39 再生制御開始スイッチ(再生制御開始指示装置)
40 再生用燃料噴射装置(再生装置)
41 圧力検出装置
100 下部走行体
101 上部旋回体
102 フロント作業機
104a,104b 走行モータ
105 旋回モータ
106 エンジンルーム
107,107B 運転室
108 運転席
111 ブーム
112 アーム
113 バケット
114 ブームシリンダ
115 アームシリンダ
116 バケットシリンダ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Diesel engine 1a Electronic governor 2 Engine control dial (3rd operation means; 4th operation means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 Rotational speed detection apparatus 4 Controller 5 Key switch 11 Hydraulic pump 12 Pilot pump 13 Hydraulic motors 14 and 15 Hydraulic cylinders 17 to 19 Flow control valve 20 Pilot hydraulic source 21 Pilot relief valve 22 Gate lock lever (second operation means; fourth Operation means)
23 Electromagnetic switching valve 24 Pilot oil passage 25, 26, 27 Remote control valve (first operating means; fourth operating means)
29 Main relief valve 31 Exhaust pipe 32 Filter 33 Oxidation catalyst 34 DPF device 35 Position detection device 36 Differential pressure detection device 37 Exhaust temperature detection device 38 Display device (monitor)
38a Display screen 39 Reproduction control start switch (Reproduction control start instruction device)
40 Regeneration fuel injection device (regeneration device)
41 Pressure detector 100 Lower traveling body 101 Upper revolving body 102 Front work machine 104a, 104b Traveling motor 105 Swing motor 106 Engine room 107, 107B Driver's cab 108 Driver's seat 111 Boom 112 Arm 113 Bucket 114 Boom cylinder 115 Arm cylinder 116 Bucket cylinder

Claims (8)

ディーゼルエンジンの排気系に配置され、排気ガス中に含まれる粒子状物質を捕集するフィルタを含むフィルタ装置と、
前記排気ガス中に燃料を噴射することで前記排気ガスの温度を上昇させ、前記フィルタに堆積した粒子状物質を燃焼除去する再生装置とを有する作業車両の排気ガス浄化システムにおいて、
前記エンジンの稼働状況に基づいて前記フィルタに蓄積した粒子状物質の堆積量推定値を演算し、この堆積量推定値が予め設定した堆積量限界値以上になると第1再生燃焼制御により前記再生装置を作動させ、前記フィルタの堆積粒子状物質を燃焼除去する第1再生制御手段と、
前記フィルタの前後差圧を検出し、このフィルタの前後差圧が予め設定した差圧限界値以上になると、そのときの前記堆積量推定値と前記堆積量限界値との差分に基づいて前記フィルタの残存粒子状物質の燃焼除去の要否を判断する第2再生制御手段とを備えることを特徴とする作業車両の排気ガス浄化システム。
A filter device including a filter disposed in an exhaust system of a diesel engine and collecting particulate matter contained in exhaust gas;
In an exhaust gas purification system for a work vehicle, which has a regeneration device that raises the temperature of the exhaust gas by injecting fuel into the exhaust gas and burns and removes particulate matter deposited on the filter,
Based on the operating state of the engine, the accumulated amount estimated value of the particulate matter accumulated in the filter is calculated, and when the estimated accumulated amount exceeds a preset accumulated amount limit value, the regeneration device performs the first regeneration combustion control. And a first regeneration control means for burning and removing the particulate matter deposited on the filter,
A differential pressure across the filter is detected, and when the differential pressure across the filter is greater than or equal to a preset differential pressure limit value, the filter is based on the difference between the estimated accumulation amount and the accumulated amount limit value at that time. An exhaust gas purification system for a work vehicle, comprising: a second regeneration control means for determining whether or not the remaining particulate matter needs to be removed by combustion.
請求項1記載の作業車両の排気ガス浄化システムにおいて、
前記第2再生制御手段は、前記堆積量推定値と前記堆積量限界値との差分が予め設定した堆積量差分限界値を超えると前記フィルタの残存粒子状物質の燃焼除去が必要であると判断し、前記第1再生燃焼制御よりも燃焼効果の高い第2再生燃焼制御による前記フィルタの残存粒子状物質を燃焼除去するための処理を行うことを特徴とする作業車両の排気ガス浄化システム。
The exhaust gas purification system for a work vehicle according to claim 1,
The second regeneration control unit determines that the residual particulate matter needs to be burned and removed from the filter when a difference between the accumulation amount estimated value and the accumulation amount limit value exceeds a preset accumulation amount difference limit value. An exhaust gas purification system for a work vehicle that performs a process for burning and removing the residual particulate matter of the filter by a second regeneration combustion control that has a higher combustion effect than the first regeneration combustion control.
請求項2記載の作業車両の排気ガス浄化システムにおいて、
前記第2再生制御手段は、前記第2再生燃焼制御において、前記エンジンの回転数を所定の値に維持し、この状態で前記再生装置を作動させることを特徴とする作業車両の排気ガス浄化システム。
The exhaust gas purification system for a work vehicle according to claim 2,
In the second regeneration combustion control, the second regeneration control means maintains the engine speed at a predetermined value and operates the regeneration device in this state. .
請求項2記載の作業車両の排気ガス浄化システムにおいて、
前記第2再生制御手段は、前記第2再生燃焼制御において、前記再生装置の作動時間を前記第1再生燃焼制御における再生装置の作動時間よりも長くすることを特徴とする作業車両の排気ガス浄化システム。
The exhaust gas purification system for a work vehicle according to claim 2,
In the second regeneration combustion control, the second regeneration control means makes the operation time of the regeneration device longer than the operation time of the regeneration device in the first regeneration combustion control. system.
請求項2又は3記載の作業車両の排気ガス浄化システムにおいて、
モニタと再生制御開始指示装置を更に有し、
前記第2再生制御手段は、前記第2再生燃焼制御により前記フィルタの残存粒子状物質を燃焼除去するための処理として、前記フィルタの残存粒子状物質の燃焼除去が必要である旨を前記モニタに表示し、かつその後、前記再生制御開始指示装置が操作されると前記第2再生燃焼制御を開始することを特徴とする作業車両の排気ガス浄化システム。
The exhaust gas purification system for a work vehicle according to claim 2 or 3,
A monitor and a playback control start instruction device;
The second regeneration control means informs the monitor that the residual particulate matter of the filter needs to be removed by combustion as a process for burning and removing the residual particulate matter of the filter by the second regeneration combustion control. And the second regeneration combustion control is started when the regeneration control start instruction device is operated and then the regeneration control start instruction device is operated.
請求項5記載の作業車両の排気ガス浄化システムにおいて、
前記作業車両は、前記エンジンの動力により駆動される作業用の被駆動体と、前記作業用の被駆動体の動作を指令する第1操作手段と、前記第1操作手段の指令を有効とする第1位置と前記第1操作手段の指令を無効とする第2位置とに選択的に操作される第2操作手段とを有し、
前記第2再生制御手段は、前記第2操作手段が前記第2位置に操作されかつ前記再生制御開始指示装置が操作されると前記第2再生燃焼制御を開始することを特徴とする作業車両の排気ガス浄化システム。
The exhaust gas purification system for a work vehicle according to claim 5,
The work vehicle makes the work driven body driven by the power of the engine, first operation means for instructing the operation of the work driven body, and commands from the first operation means effective. Second operating means that is selectively operated to a first position and a second position that invalidates the command of the first operating means;
The second regeneration control means starts the second regeneration combustion control when the second operation means is operated to the second position and the regeneration control start instruction device is operated. Exhaust gas purification system.
請求項5記載の作業車両の排気ガス浄化システムにおいて、
前記作業車両は、前記エンジンの目標回転数を設定する第3操作手段を有し、
前記第2再生制御手段は、前記第3操作手段により前記エンジンの目標回転数がローアイドルに設定されかつ前記再生制御開始指示装置が操作されると前記第2再生燃焼制御を開始することを特徴とする作業車両の排気ガス浄化システム。
The exhaust gas purification system for a work vehicle according to claim 5,
The work vehicle has third operation means for setting a target engine speed of the engine,
The second regeneration control means starts the second regeneration combustion control when the target engine speed of the engine is set to low idle by the third operation means and the regeneration control start instruction device is operated. An exhaust gas purification system for work vehicles.
請求項5記載の作業車両の排気ガス浄化システムにおいて、
前記作業車両は、作業車両の作動を指令する第4操作手段を有し、
前記第2再生制御手段は、前記第2再生燃焼制御の実行中に前記第4操作手段が操作されると、第2再生燃焼制御中である旨を前記モニタに表示することを特徴とする作業車両の排気ガス浄化システム。
The exhaust gas purification system for a work vehicle according to claim 5,
The work vehicle has fourth operation means for commanding the operation of the work vehicle,
The second regeneration control means displays on the monitor that the second regeneration combustion control is being performed when the fourth operation means is operated during the execution of the second regeneration combustion control. Vehicle exhaust gas purification system.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2270284A1 (en) * 2009-07-02 2011-01-05 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd Working machine
WO2011002055A1 (en) * 2009-07-02 2011-01-06 ヤンマー株式会社 Engine device
JP2011017256A (en) * 2009-07-07 2011-01-27 Yanmar Co Ltd Engine device
JP2011037334A (en) * 2009-08-07 2011-02-24 Hitachi Constr Mach Co Ltd Display device for working machine
JP2013238245A (en) * 2013-07-29 2013-11-28 Yanmar Co Ltd Engine device
JP2015084736A (en) * 2013-10-31 2015-05-07 三菱農機株式会社 Combine harvester
JP2020012400A (en) * 2018-07-17 2020-01-23 株式会社豊田自動織機 Exhaust treatment device
CN113859223A (en) * 2021-10-21 2021-12-31 联合汽车电子有限公司 Hybrid vehicle fuel consumption optimization method and device and storage medium
CN115485464A (en) * 2020-05-27 2022-12-16 日立安斯泰莫株式会社 Control device for internal combustion engine

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56115809A (en) * 1980-02-18 1981-09-11 Nippon Soken Inc Carbon particle cleanup device for internal combustion engine
JPH07273890A (en) * 1994-03-30 1995-10-20 Aiphone Co Ltd Home telephone set
JPH09201111A (en) * 1996-01-25 1997-08-05 Yanmar Agricult Equip Co Ltd Movable agricultural machinery
JP2002276340A (en) * 2001-03-22 2002-09-25 Isuzu Motors Ltd Exhaust emission control device and exhaust emission control method
JP2003023796A (en) * 2001-07-06 2003-01-24 Asmo Co Ltd Method of calculating constraint current of dc motor, method of manufacturing dc motor and apparatus for manufacturing dc motor
JP2003074327A (en) * 2001-09-04 2003-03-12 Toyota Motor Corp Exhaust gas emission control device
JP2004132358A (en) * 2002-08-13 2004-04-30 Bosch Automotive Systems Corp Filter control device
JP2004132268A (en) * 2002-10-10 2004-04-30 Toyota Motor Corp Exhaust emission control device of internal combustion engine
JP2004203786A (en) * 2002-12-25 2004-07-22 Kao Corp Hair cosmetic
JP2005113752A (en) * 2003-10-07 2005-04-28 Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp Exhaust emission control device for vehicle
JP2005139944A (en) * 2003-11-05 2005-06-02 Hino Motors Ltd Exhaust emission control device
JP2005282545A (en) * 2004-03-31 2005-10-13 Isuzu Motors Ltd Control method of exhaust emission control system and exhaust emission control system
JP2006037925A (en) * 2004-07-30 2006-02-09 Mazda Motor Corp Exhaust emission control device of engine
JP2006052658A (en) * 2004-08-10 2006-02-23 Nissan Motor Co Ltd Exhaust gas after treatment device for diesel engine
JP2007278206A (en) * 2006-04-07 2007-10-25 Fuji Heavy Ind Ltd Exhaust emission control device for diesel engine

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56115809A (en) * 1980-02-18 1981-09-11 Nippon Soken Inc Carbon particle cleanup device for internal combustion engine
JPH07273890A (en) * 1994-03-30 1995-10-20 Aiphone Co Ltd Home telephone set
JPH09201111A (en) * 1996-01-25 1997-08-05 Yanmar Agricult Equip Co Ltd Movable agricultural machinery
JP2002276340A (en) * 2001-03-22 2002-09-25 Isuzu Motors Ltd Exhaust emission control device and exhaust emission control method
JP2003023796A (en) * 2001-07-06 2003-01-24 Asmo Co Ltd Method of calculating constraint current of dc motor, method of manufacturing dc motor and apparatus for manufacturing dc motor
JP2003074327A (en) * 2001-09-04 2003-03-12 Toyota Motor Corp Exhaust gas emission control device
JP2004132358A (en) * 2002-08-13 2004-04-30 Bosch Automotive Systems Corp Filter control device
JP2004132268A (en) * 2002-10-10 2004-04-30 Toyota Motor Corp Exhaust emission control device of internal combustion engine
JP2004203786A (en) * 2002-12-25 2004-07-22 Kao Corp Hair cosmetic
JP2005113752A (en) * 2003-10-07 2005-04-28 Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp Exhaust emission control device for vehicle
JP2005139944A (en) * 2003-11-05 2005-06-02 Hino Motors Ltd Exhaust emission control device
JP2005282545A (en) * 2004-03-31 2005-10-13 Isuzu Motors Ltd Control method of exhaust emission control system and exhaust emission control system
JP2006037925A (en) * 2004-07-30 2006-02-09 Mazda Motor Corp Exhaust emission control device of engine
JP2006052658A (en) * 2004-08-10 2006-02-23 Nissan Motor Co Ltd Exhaust gas after treatment device for diesel engine
JP2007278206A (en) * 2006-04-07 2007-10-25 Fuji Heavy Ind Ltd Exhaust emission control device for diesel engine

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2270284A1 (en) * 2009-07-02 2011-01-05 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd Working machine
WO2011002055A1 (en) * 2009-07-02 2011-01-06 ヤンマー株式会社 Engine device
CN102472135A (en) * 2009-07-02 2012-05-23 洋马株式会社 Engine device
US8459008B2 (en) 2009-07-02 2013-06-11 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Working machine
US9032718B2 (en) 2009-07-02 2015-05-19 Yanmar Co., Ltd Engine device
JP2011017256A (en) * 2009-07-07 2011-01-27 Yanmar Co Ltd Engine device
JP2011037334A (en) * 2009-08-07 2011-02-24 Hitachi Constr Mach Co Ltd Display device for working machine
JP2013238245A (en) * 2013-07-29 2013-11-28 Yanmar Co Ltd Engine device
JP2015084736A (en) * 2013-10-31 2015-05-07 三菱農機株式会社 Combine harvester
JP2020012400A (en) * 2018-07-17 2020-01-23 株式会社豊田自動織機 Exhaust treatment device
CN115485464A (en) * 2020-05-27 2022-12-16 日立安斯泰莫株式会社 Control device for internal combustion engine
CN113859223A (en) * 2021-10-21 2021-12-31 联合汽车电子有限公司 Hybrid vehicle fuel consumption optimization method and device and storage medium

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