JP2011017258A - 建設車両 - Google Patents

Abstract

【課題】種々の作業に使用される建設車両であっても排気フィルタの再生時に排出された高温の排気ガスにより周囲の物体が熱影響を受けることを確実に防止すること。
【解決手段】旋回体３の上板部6aの下方でその上板部6aに近接して設けられ排気フィルタ31aにより粒子状物質を捕捉する排気後処理装置31、この排気後処理装置31の下流側から導出され上板部6aを上方向に貫通して延び上方向に交差する方向に開口した排気口30bを有する排気管30、排気フィルタ31aを目詰まりさせている粒子状物質を燃焼させて除去する再生手段、この再生手段を制御するコントローラ50を備え、排気口30bよりも後方に位置する旋回体3の部分に物体の存在を感知する感知センサ80が設けられ、この感知センサ80は排気口30b下流側で排気口30b近傍を感知領域とする。コントローラ50は感知センサ80が物体を感知すると再生手段による排気フィルタ31aの再生を禁止する。
【選択図】図２

Description

本発明は、排気ガス中に含まれる粒子状物質を排気フィルタにより捕捉する排気後処理装置を備えた建設車両に適用され、この排気フィルタの目詰まりを除去する再生制御を行なう際に排出される高温の排気ガスによって、周囲に存在する物体が熱影響を受けることを防止することができる建設車両に関する。

従来、ディーゼルエンジンが搭載された車両には、そのディーゼルエンジンの排気を車両外部に導く排気管に排気後処理装置を有するものがある。この排気後処理装置は、エンジンの排気に含まれる粒子状物質（いわゆるＰＭ）を排気フィルタで捕捉するものである。その排気フィルタは捕捉した粒子状物質により目詰まりする。この目詰まりを解消して排気フィルタの機能を再生させるために、排気後処理装置には、排気フィルタを目詰まりさせている粒子状物質を燃焼させて除去する再生手段が付設されている。再生手段の一例としては、通常時よりもエンジン出力を上昇させて排気温度を高くし、その排気温度により粒子状物質を燃焼させるものがある。

排気フィルタを十分に再生させるための排気温度は、可燃物を発火させることが可能な程度に高温である。このため、排気管から車両の外部に吐き出された直後の熱気に物体がさらされると、変形や溶解等の熱影響を受けることが考えられる。

特許文献１に開示された車両は、この車両の後端部の下部から後方向に突出して位置した排気口を有し、この排気口の後方に位置する物体との距離が所定値以下のときに、排気フィルタの再生を禁止するようになっている。

特開２００５−１２７２０６号公報

特許文献１に開示された車両は、排気管の排気口の後方に来る物体として停止した車両等を想定したものであるため、対象物体を特定しやすく物体との距離も把握しやすい。しかし油圧ショベル等の建設車両は、種々の作業に用いられるものであり、排気管の周囲に位置する物体の形状、材質も異なるものである。例えば廃棄物の分別作業では、樹脂等からなるスクラップであり、山林での伐採作業では樹木などである。また、作業中車両の姿勢（位置）が頻繁に変化するため、それらの物体と車両の後端位置との位置関係（距離、向きなど）も都度変化する。そのため排気管と周囲の物体との位置関係が都度変化するためにそれらとの距離が把握しにくく、把握できない状態で排気管の周囲に物体が存在するにもかかわらず排気フィルタの再生が行われると、それらの物体が排気管から排出される高温の排気さらされて熱影響を受けてしまう可能性がある。

また、油圧ショベルのような建設車両（自走式建設機械）は、運転室の後方に各種機器が収容される機械室が設けられ、エンジンとエンジンの排気を浄化する排気後処理装置もこの機械室内に設けられる。そのため機械室内にゴミなどの物体が侵入したときには、再生時に高温になった排気後処理装置によってこのゴミなどが熱影響を受け、この熱影響を受けたゴミなどが周囲の機器に悪影響を与える可能性がある。

本発明は前述の事情を考慮してなされたものであり、その目的は、第１に種々の作業に使用される建設車両であっても排気フィルタの再生時に排出された高温の排気ガスにより周囲の物体が熱影響を受けることを確実に防止すること、第２に排気後処理装置の周囲にゴミなどが侵入しても、このゴミに熱影響を与えることを防止することにある。

前述の目的を達成するために本発明は次のように構成されている。

〔１〕 本発明に係る建設車両は、車両本体に設けられ、エンジンを含む機器が収容される機械室と、この機械室内に設けられ、前記エンジンから排出される排気ガスに含まれる粒子状物質を排気フィルタにより捕捉する排気後処理装置と、前記排気後処理装置によって浄化された排気ガスを前記機械室外に導く排気管と、前記排気フィルタに捕捉された粒子状物質を燃焼させて除去する再生手段と、この再生手段を制御する再生制御手段とを備えた建設車両において、前記排気管の排気口より排気方向で下流側となる前記機械室上または前記車両本体上の位置には、前記排気口の下流側でその排気口近傍の所定領域に侵入する物体の存在を感知する物体感知手段が設けられ、前記再生制御手段は、前記物体感知手段が物体を感知してないことを、前記再生手段によって前記排気フィルタを再生させることの条件とし、前記物体感知手段が物体を感知したときには前記再生手段による前記排気フィルタの再生を禁止することを特徴とする。

この「〔１〕」に記載の本発明に係る建設車両においては、物体感知手段の感知領域が排気口の後方でその排気口近傍の所定領域を含み、再生制御手段は物体感知手段により物体が感知されたときには、再生手段によって排気フィルタを再生させることを禁止する。これにより、排気フィルタの再生時に排気口から吐き出された直後の熱気に物体がさらされることを防止できる。したがって、種々の作業に使用される建設車両であっても排気フィルタの再生時に排出された高温の排気ガスにより周囲の物体が熱影響を受けることを確実に防止できる。

〔２〕 本発明に係る建設車両は、「〔１〕」に記載の建設車両において、前記排気後処理装置は、前記機械室内に設けられた台部に設けられ、前記機械室内には、前記排気後処理装置周囲の所定領域に侵入する物体の存在を感知する別の物体感知手段をさらに備え、前記再生制御手段は、前記別の物体感知手段が物体を感知してないことを前記再生手段を作動させる条件とし、前記物体感知手段が物体を感知したときには前記再生手段の作動を禁止することを特徴とする。

油圧ショベルやホイールローダなどの建設車両においては、機械室内の排気後処理装置の周囲にゴミなどが侵入しても、このゴミに熱影響を与えることを防止できる。

本発明によれば、前述のように、第１に種々の作業に使用される建設車両であっても排気フィルタの再生時に排出された高温の排気ガスにより周囲の物体が熱影響を受けることを確実に防止することができ、第２に排気後処理装置の周囲にゴミなどが侵入しても、このゴミに熱影響を与えることを防止することができる。

本発明の一実施形態に係る建設車両の一例としての油圧ショベルの左側面図である。 図１に示した油圧ショベルに備えられた排気後処理装置の排気フィルタの再生に係る構成を示すブロック図である。 図１に示した油圧ショベルに設けられた物体感知手段としての感知センサの配置を簡略化して示す図である。 図２に示した排気後処理装置および排気管の終端部を後方から見た状態を示す図である。 図４に示したコントローラにおける処理のうち、自動的に再生制御を行う自動再生モードへの移行、および自動再生モードの解除に係る処理の流れを示すフローチャートである。 コントローラが自動制御モード時に行う処理の流れを示すフローチャートである。 図４に示したコントローラにおける処理のうち、再生指令ボタンの操作時に再生制御を行う手動再生モードへの移行、および手動再生モードの解除に係る処理の流れを示すフローチャートである。 コントローラが手動制御モード時に行う処理の流れを示すフローチャートである。

本発明の一実施形態に係る建設車両について図１〜図８を用いて説明する。

図１に示すように、本実施形態に係る建設車両の一例としての油圧ショベル１は、履帯を駆動して走行する走行体２と、油圧ショベル１の本体（車両本体）であって走行体２に旋回自在に結合している旋回体３と、旋回体３の前部の略中央に設けられたフロント作業装置７とを有する。

旋回体３は、フロント作業装置７の左側方に設けられた運転室４と、旋回体３の後端部を形成しているカウンタウェイト５と、運転室４の後方からカウンタウェイト５の間に亘って形成された機械室６とを有する。

フロント作業装置７はバックホウタイプであり、旋回体３の前部に上下方向に回動自在に結合しているブーム８と、このブーム８に回動自在に結合しているアーム９と、このアーム９に回動自在に結合しているバケット１０とを有する。

図２に示すエンジン１４はディーゼルエンジンであり、可変容量型油圧ポンプ１５を駆動する。この可変容量型油圧ポンプ１５は、前出の走行体２の駆動源である不図示の左走行モータ（油圧モータ）および右走行モータ（油圧モータ）と、旋回体３の駆動源である不図示の旋回モータ（油圧モータ）と、ブーム８を駆動するブームシリンダ１１（油圧シリンダ）と、アーム９を駆動するアームシリンダ１２（油圧シリンダ）と、バケット１０を駆動するバケットシリンダ１３（油圧シリンダ）とを駆動するための圧油を吐出するメインポンプである。

図示しないが、可変容量型油圧ポンプ１５と左走行モータとの間、可変容量型油圧ポンプ１５と右走行モータとの間、可変容量型油圧ポンプ１５と旋回モータとの間、可変容量型油圧ポンプ１５とブームシリンダ１１との間、可変容量型油圧ポンプ１５とアームシリンダ１２との間、可変容量型油圧ポンプ１５とバケットシリンダ１３との間のそれぞれには、個別にコントロールバルブが設けられている。各コントロールバルブは、そのコントロールバルブに対応する１の油圧アクチュエータに、すなわち、左走行モータ、右走行モータ、旋回モータ、ブームシリンダ１１、アームシリンダ１２およびバケットシリンダ１３のうちの１に供給される圧油の流量と流れの方向とを制御するものであり、その油圧アクチュエータへの圧油を遮断することができるものである。

エンジン１４は可変容量型油圧ポンプ１５とともに不図示のパイロットポンプ（固定容量型油圧ポンプ）も駆動している。

また、運転室４内には、左走行操作レバー装置１６、右走行操作レバー装置１７、旋回・アーム操作レバー装置１８、ブーム・バケット操作レバー装置１９が設けられている。

左走行操作レバー装置１６は、予め設定された中立位置から前後方向に傾倒操作可能なペダル付操作レバー１６ａと、このペダル付操作レバー１６ａの操作方向および操作量に応じたパイロット圧をパイロットポンプの吐出圧から生成するパイロット圧生成部１６ｂとを有する。パイロット圧生成部１６ｂは、前方向へのペダル付操作レバー１６ａの傾倒操作に応じてパイロット圧を生成するパイロット弁と、後方向へのペダル付操作レバー１６ａの傾倒操作に応じてパイロット圧を生成するパイロット弁とが内蔵されている。右走行操作レバー装置１７も左走行操作レバー装置１６と同様に、ペダル付操作レバー１７ａとパイロット圧生成部１７ｂとを有する。左走行操作レバー装置１６により生成されるパイロット圧は、左走行モータに対応するコントロールバルブを操作する。右走行操作レバー装置１７により生成されるパイロット圧は、右走行モータに対応するコントロールバルブを操作する。

旋回・アーム操作レバー装置１８は、予め設定された中立位置から十字方向（前後左右方向）に傾倒操作可能な操作レバー１８ａと、この操作レバー１８ａの操作方向および操作量に応じたパイロット圧をパイロットポンプの吐出圧から生成するパイロット圧生成部１８ｂとを有する。パイロット圧生成部１８ｂは、前方向への操作レバー１８ａの傾倒操作に応じてパイロット圧を生成するパイロット弁と、後方向への操作レバー１８ａの傾倒操作に応じてパイロット圧を生成するパイロット弁と、左方向への操作レバー１８ａの傾倒操作に応じてパイロット圧を生成するパイロット弁と、右方向への操作レバー１８ａの傾倒操作に応じてパイロット圧を生成するパイロット弁とが内蔵されている。

前後方向への操作レバー１８ａの傾倒操作に伴って旋回・アーム操作レバー装置１８により生成されるパイロット圧は、旋回モータに対応するコントロールバルブを操作する。

左右方向への操作レバー１８ａの傾倒操作に伴って旋回・アーム操作レバー装置１８により生成されるパイロット圧は、アームシリンダ１２に対応するコントロールバルブを操作する。

ブーム・バケット操作レバー装置１９Ｄは、予め設定された中立位置から十字方向（前後左右方向）に傾倒操作可能な操作レバー１９ａと、この操作レバー１９ａの操作方向および操作量に応じたパイロット圧をパイロットポンプの吐出圧から生成するパイロット圧生成部１９ｂとを有する。パイロット圧生成部１９ｂは、前方向への操作レバー１９ａの傾倒操作に応じてパイロット圧を生成するパイロット弁と、後方向への操作レバー１９ａの傾倒操作に応じてパイロット圧を生成するパイロット弁と、左方向への操作レバー１９ａの傾倒操作に応じてパイロット圧を生成するパイロット弁と、右方向への操作レバー１９ａの傾倒操作に応じてパイロット圧を生成するパイロット弁とが内蔵されている。

前後方向への操作レバー１９ａの傾倒操作に伴ってブーム・バケット操作レバー装置１９Ｄにより生成されるパイロット圧は、ブームシリンダ１１に対応するコントロールバルブを操作する。左右方向への操作レバー１９ａの傾倒操作に伴ってブーム・バケット操作レバー装置１９Ｄにより生成されるパイロット圧は、バケットシリンダ１３に対応するコントロールバルブを操作する。

パイロットポンプから左走行操作レバー装置１６、右走行操作レバー装置１７、旋回・アーム操作レバー装置１８およびブーム・バケット操作レバー装置１９Ｄのそれぞれに圧油を導くパイロット管路の始端部には、パイロットポンプから左走行操作レバー装置１６への圧油、パイロットポンプから右走行操作レバー装置１７への圧油、パイロットポンプから旋回・アーム操作レバー装置１８への圧油、および、ブーム・バケット操作レバー装置１９Ｄへの圧油をまとめて遮断する不図示のロックバルブが設けられている。このロックバルブ２０は、運転室４内に設けられたゲートロックレバー２１の姿勢に連動して、圧油を遮断する弁位置と、連通させる弁位置とに切り換わる。

運転室４内にはＥＣダイヤル装置２２が設けられている。このＥＣダイヤル装置２２はダイヤル２２ａの回動角度を、予め設定されたエンジン回転数の範囲内の値に相応する回転数指令信号（電気信号）に変換するものである。その回転数指令信号は、コントローラ５０に入力されるようになっている。コントローラ５０は、その回転数指令信号に応じてエンジン１４の燃料噴射装置１４ａを制御するよう設定されている。

エンジン１４からは排気管３０が導出されている。この排気管３０には、排気後処理装置３１が設けられている。この排気後処理装置３１はエンジン１４の排気に含まれる粒子状物質を捕捉する排気フィルタ３１ａと、この排気フィルタ３１ａにおける粒子状物質の燃焼を促す酸化触媒３１ｂと、これら排気フィルタ３１ａおよび酸化触媒３１ｂを収容した円筒状のケース３１ｃ（図３，４参照）とを有する。

排気フィルタ３１ａは捕捉した粒子状物質により目詰まりする。この目詰まりを解消して排気フィルタ３１ａの機能（排気を通過させつつ粒子状物質を捕捉する機能）を再生させるために、排気後処理装置３１には、排気フィルタ３１ａに堆積した粒子状物質を燃焼させて除去する再生手段が付設されている。本実施形態においては、その再生手段として、通常時よりもエンジン出力を上昇させて排気温度を高くし、その排気温度により粒子状物質を燃焼させるものが採用されている。

その再生手段は、可変容量型油圧ポンプ１５の吐出圧を、管路を絞って上昇させる可変絞り弁４０と、可変容量型油圧ポンプ１５の押し退け容積の調整を可能にしている可変機構部１５ａと、エンジン１４の燃料噴射装置１４ａとから構成されている。これら可変絞り弁４０、可変機構部１５ａおよび燃料噴射装置１４ａは、コントローラ５０により制御される。

コントローラ５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭを有し、そのＲＯＭに書き込まれたコンピュータプログラムに従って動作するものである。このコントローラ５０は、排気フィルタ３１ａが再生するよう可変絞り弁４０、可変機構部１５ａおよび燃料噴射装置１４ａの制御を行う再生制御手段５６として機能する。この再生制御手段５６は、可変容量型油圧ポンプ１５の吐出圧が予め設定された高さになるよう可変絞り弁４０を制御し、かつ、最小押し退け容積が予め設定された大きさになるよう可変機構部１５ａを制御し、かつ、未燃の燃料が酸化触媒３１ｂに達するタイミングで燃料噴射が行われる状態に燃料噴射装置１４ａを制御する。つまり可変絞り弁４０、可変機構部１５ａ、燃料噴射装置１４ａを制御することによってエンジン出力を上昇させるとともに、酸化触媒３１ｂで生じた反応熱により燃料を燃焼させることによって、粒子状物質の燃焼に十分な排気温度が確保されるようになっている。

前出の左走行操作レバー装置１６において、パイロット圧生成部１６ｂには、ペダル付操作レバー１６ａの前方向への傾倒操作により生成されたパイロット圧をパイロット圧信号（電気信号）に変換して出力するパイロット圧センサ６１Ａ（圧力センサ）と、ペダル付操作レバー１６ａの後方向への傾倒操作により生成されたパイロット圧をパイロット圧信号に変換して出力するパイロット圧センサ６１Ｂとが設けられている。これと同様に、右走行操作レバー装置１７において、パイロット圧生成部１７ｂには、ペダル付操作レバー１７ａの前方向の傾倒操作により生成されたパイロット圧をパイロット圧信号に変換して出力するパイロット圧センサ６２Ａと、ペダル付操作レバー７１ａの後方向への傾倒操作により生成されたパイロット圧をパイロット圧信号に変換して出力するパイロット圧センサ６２Ｂとが設けられている。パイロット圧センサ６１Ａ，６１Ｂ，６２Ａ，６２Ｂのそれぞれから出力されたパイロット圧信号はいずれもコントローラ５０に入力されるようになっている。

また、旋回・アーム操作レバー装置１８において、パイロット圧生成部１８ｂには、操作レバー１８ａの前方向への傾倒操作により生成されたパイロット圧をパイロット圧信号に変換して出力するパイロット圧センサ６３Ａと、操作レバー１８ａの後方向への傾倒操作により生成されたパイロット圧をパイロット圧信号に変換して出力するパイロット圧センサ６３Ｂと、操作レバー１８ａの左方向への傾倒操作により生成されたパイロット圧をパイロット圧信号に変換して出力するパイロット圧センサ６３Ｃと、操作レバー１８ａの右方向への傾倒操作により生成されたパイロット圧をパイロット圧信号に変換して出力するパイロット圧センサ６３Ｄとが設けられている。これらのパイロット圧センサ６３Ａ〜６３Ｄのそれぞれから出力されたパイロット圧信号はいずれもコントローラ５０に入力されるようになっている。

これと同様に、ブーム・バケット操作レバー装置１９Ｄにおいて、パイロット圧生成部１９ｂには、操作レバー１９ａの前方向への傾倒操作により生成されたパイロット圧をパイロット圧信号に変換して出力するパイロット圧センサ６４Ａと、操作レバー１９ａの後方向への傾倒操作により生成されたパイロット圧をパイロット圧信号に変換して出力するパイロット圧センサ６４Ｂと、操作レバー１９ａの左方向への傾倒操作により生成されたパイロット圧をパイロット圧信号に変換して出力するパイロット圧センサ６４Ｃと、操作レバー１９ａの右方向への傾倒操作により生成されたパイロット圧をパイロット圧信号に変換して出力するパイロット圧センサ６４Ｄとが設けられている。これらのパイロット圧センサ６４Ａ〜６４Ｄのそれぞれから出力されたパイロット圧信号はいずれもコントローラ５０に入力されるようになっている。

前出のゲートロックレバー２１にはロック検知スイッチ６５が付設されている。このロック検知スイッチ６５は、ゲートロックレバー２１がパイロットポンプから操作レバー装置１６〜１９への圧油を遮断する姿勢になったこと、すなわち作動状態になったこと連動して、ロック検知信号（電気信号）を出力するようになっている。ロック検知信号もコントローラ５０に入力されるようになっている。

運転室４内には、自己復帰型のプッシュスイッチから構成された再生指令装置６６が設けられている。この再生指令装置６６は、押釦６６ａの押圧操作により再生を行う旨の再生指令信号（電気信号）を出力するようになっている。再生指令信号もコントローラ５０に入力されるようになっている。

排気後処理装置３１には差圧センサ６７が付設されている。この差圧センサ６７は排気フィルタ３１ａの上流側と下流側との間の差圧を差圧信号（電気信号）に変換して出力するようになっている。この差圧信号もコントローラ５０に入力されるようになっている。

図３，４に示すように、旋回体３内にはエンジン１４が格納され設置されている。エンジン１４の上方には、旋回体３に対して固定された板状の台部７０が設けられている。排気後処理装置３１は、旋回体３の上面を形成している上板部６ａの下方で、その上板部６ａに近接して位置するとともに、台部７０の上方に位置する。台部７０には２つの取付部材７１，７２が起立してネジ止めされている。取付部材７１には円弧状の凹部７１ａが形成されていて、取付部材７２にも同様の凹部が形成されている。排気後処理装置３１の円筒状のケース３１ｃはそれらの凹部７１ａ等の両方に嵌め込まれた状態で、不図示の締結具により台部７０に固定されている。エンジン１４および排気後処理装置３１の後方には、カウンタウェイト５が位置している。

排気後処理装置３１の下流側からは、排気管３０の終端部３０ａが導出されている。この排気管３０の終端部３０ａは、上板部６ａを上方向に貫通して延びていて、後方向に開口した排気口３０ｂを有する。

排気口３０ｂの排気方向の下流側（後方）に位置する旋回体３の部分、すなわちカウンタウェイト５の上面を形成している板部５ａには、物体の存在を感知する物体感知手段としての感知センサ８０がネジ止めにより取り付けられている。この感知センサ８０の感知領域は排気口３０ｂの後方で排気口３０ｂ近傍の所定領域を含む。この所定領域とは、排気フィルタ３１ａの再生時に排気口３０ｂから吐き出される熱気が、枯葉等の可燃物の発火点よりも低い温度に冷却されていない領域として設定されたものである。

さらに、感知センサ８０とは別の感知センサ８１が、台部７０にネジ止めにより取り付けられている。この感知センサ８１の感知領域は、台部７０と排気後処理装置３１との間に形成された隙間７３を含む。上板部６ａは旋回体３に対して開閉可能に設けられていて、上板部６ａを開けることによって排気後処理装置３１等の機械室６内のエンジン１４周辺の機器（不図示）に対するメンテナンスが可能になる。隙間７３には、機械室６内にエンジン１４の吸気を取り込むために設けた開口部（不図示）や、排気管３０が挿通されている上板部６ａの貫通孔から、枯葉等の可燃物から成るゴミが入り、隙間７３に留まるおそれがある。

感知センサ８０，８１はいずれも、物体を感知したときに感知信号を出力するようになっている。これらの感知信号はコントローラ５０に入力されるようになっている。

コントローラ５０は、物体感知判定手段５１、目詰まり判定手段５２、作業一時中断状態判定手段５３、非作業状態判定手段５４、再生指令判定手段５５および前出の再生制御手段５６として機能し、図５〜図８に示す流れの処理を行うよう設定されている。また、再生制御手段５６は、排気フィルタ３１ａの目詰まりを契機に自動的に再生制御を行う自動再生モードと、再生指令装置６６からの再生指令信号の入力を契機に再生制御を手動再生モードとに選択的に移行するよう設定されている。

自動再生モードに係る処理ついて図２，図５および図６を用いて説明する。

図５に示す処理を行う際、はじめに、コントローラ５０は作業一時中断状態判定手段５３として機能する。この作業一時中断状態判定手段５３としてのコントローラ５０は、パイロット圧センサ６１Ａ，６１Ｂ，６２Ａ，６２Ｂ，６３Ａ〜６３Ｄ，６４Ａ〜６４Ｄのそれぞれから出力されたパイロット圧信号を全て入力し、それらのパイロット圧信号に示されたパイロット圧が全て最低値（タンク圧）であるか、すなわち、全ての操作レバー１６ａ〜１９ａの中立状態が検知された状態かを判定する（図５中のステップＳ１）。これにより、油圧ショベル１の作業が一時的に中断されているかどうかが判定されることになる。

油圧ショベル１の作業が一時中断された状態と判定した場合（ステップＳ１でＹＥＳ）、コントローラ５０は、作業一時中断状態判定手段５３と並行して自動再生モードで再生制御手段５６として機能する状態に移行する（ステップＳ２）。その後、全ての操作レバー１６ａ〜１９ａの中立状態が継続している限り、すなわち、油圧ショベル１の作業が一時的に中断されている状態が継続している限り（ステップＳ３でＹＥＳ）、コントローラ５０は自動再生モードで再生制御手段５６として機能する状態を継続する（ステップＳ３の繰り返し）。

コントローラ５０は自動再生モードで再生制御手段５６として機能する状態に移行した後、操作レバー１６ａ〜１９ａの１つでも操作されると（ステップＳ３でＮＯ）、すなわち、油圧ショベル１の作業が再開されると、自動再生モードで再生制御手段５６として機能する状態を解除し（ステップＳ４）、ルーチンをステップＳ１に戻す。

自動再生モードでは、図５に示した処理と並行して、図６に示す処理が行われる。

図６に示す処理を行う際、はじめに、コントローラ５０は目詰まり判定手段５２として機能する。この目詰まり判定手段５２としてのコントローラ５０は、差圧センサ６７からの差圧信号に示された差圧、すなわち、排気フィルタ３１ａの下流側に対する上流側の圧力の高さを示す差圧が、所定値よりも大きいかどうかを判定する（ステップＳ１１）。所定値は、再生制御の必要な目詰まりが生じたときの差圧の値として設定されている。

その差圧の値が所定値よりも大きい場合、すなわち、排気フィルタ３１ａが目詰まりしている場合（ステップＳ１１でＹＥＳ）、コントローラ５０は物体感知判定手段５１として機能する。この物体感知判定手段５１は、感知センサ８０，８１のいずれからの感知信号も入力していないかどうか、すなわち感知センサ８０，８１が物体を感知していない非感知状態であるかどうかを判定する（ステップＳ１２）。

感知センサ８０，８１がいずれも非感知状態であると判定したとき（ステップＳ１２でＹＥＳ）、コントローラ５０は再生制御手段５６として機能し、再生制御を開始する（ステップＳ１３）。

コントローラ５０は再生制御手段５６としての機能中、物体感知判定手段５１としても並行して機能している。これによって再生制御を行いながら、感知センサ８０，８１がいずれも非感知状態を継続しているどうかを判定する（ステップＳ１４）。また、再生制御手段５６としてのコントローラ５０は、再生制御の開始から所定時間が経過したかどうかを判定する（ステップＳ１５）。これによりステップＳ１４，Ｓ１５は、感知センサ８０，８１がいずれも非感知状態を継続していれば、所定時間が経過するまでの間繰り返される（ステップＳ１４でＹＥＳ→ステップＳ１５でＮＯ→ステップＳ１４→・・・）。なお、所定時間は、排気フィルタ３１ａの目詰まりが解消されるのに十分な時間として設定されている。

次に、コントローラ５０は、所定時間が経過すると、再生制御を終了し（ステップＳ１６）、ステップＳ１１からのルーチンに戻る。

なお、ステップＳ１１において、排気フィルタ３１ａの下流側に対する上流側の圧力の高さを示す差圧が所定値よりも大きくないと判定した場合（ステップＳ１１でＮＯ）、コントローラ５０は、再生制御を開始することなく、ステップＳ１１をやり直す（ステップＳ１１でＮＯ→ステップＳ１１）。

ステップＳ１２において、感知センサ８０，８１の一方または両方が非感知状態でないと判定した場合（ステップＳ１２でＮＯ）にも、コントローラ５０は再生制御を開始することなく、ルーチンをステップＳ１１に戻す。また、再生制御が開始された後、ステップＳ１４において、感知センサ８０，８１の一方または両方が非感知状態でないと判定した場合（ステップＳ１４でＮＯ）には、コントローラ５０は再生制御手段５６としての機能を停止させて再生制御を中断し（ステップＳ１７）、ルーチンをステップＳ１１に戻す。コントローラ５０は、自動再生モードにおいて、感知センサ８０，８１のいずれも物体を感知してないことを排気フィルタ３１ａを再生させる条件とし、感知センサ８０，８１の一方または両方が物体を感知したときには排気フィルタ３１ａを再生させるのを禁止する。

手動再生モードに係る処理について図２，図７および図８を用いて説明する。

図７に示す処理を行う際、はじめに、コントローラ５０は非作業状態判定手段５４として機能する。このとき、コントローラ５０は前述の作業一時中断状態判定手段５３と併行して非作業状態判定手段５４としての機能する。非作業状態判定手段５４としてのコントローラ５０は、ロック検知スイッチ６５から出力されたロック検知信号を入力したかどうか、すなわちゲートロックレバー２１が作動状態になっているかどうかを判定する。（図７中のステップＳ２１）。さらに非作業状態判定手段５４としてのコントローラ５０は、ＥＣダイヤル装置２２から出力された回転数指令信号が、予め設定された回転数よりも低くい範囲の低回転数を示している低回転数指令状態であるかどうかを判定する（同じくステップＳ２１）。これらの判定によって、エンジン１４は動作しているものの、左走行操作レバー装置１６、右走行操作レバー装置１７、旋回・アーム操作レバー装置１８およびブーム・バケット操作レバー装置１９のいずれを操作しても油圧ショベル１が動作しない非作業状態かどうかが判定されることになる。

油圧ショベル１が非作業状態にあると判定した場合（ステップＳ２１でＹＥＳ）、コントローラ５０は非作業状態判定手段５４と並行して手動再生モードで再生制御手段５６として機能する状態に移行する（ステップＳ２２）。その後、油圧ショベル１の非作業状態が継続している限り（ステップＳ２３でＹＥＳ）、コントローラ５０は手動再生モードで再生制御手段５６として機能する状態を継続する（ステップＳ２３の繰り返し）。

コントローラ５０は手動再生モードで再生制御手段５６として機能する状態に移行した後、ロック検知スイッチ６５からのロック検知信号が途絶えるか、ＥＣダイヤル装置２２からの回転数指令信号が低回転数指令状態でなくなるかすると、すなわち油圧ショベル１が非作業状態でなくなると（ステップＳ２３でＮＯ）、手動再生モードで再生制御手段５６として機能する状態を解除し（ステップＳ２４）、ルーチンをステップＳ１に戻す。

手段再生モードでは、図７に示した処理と並行して、図８に示す処理が行われる。

図８に示す処理を行う際、はじめに、コントローラ５０は再生指令判定手段５５として機能する。この再生指令判定手段５５としてのコントローラ５０は、再生指令装置６６から出力された再生指令信号を入力したかどうか、すなわち再生開始が指令されたかどうかを判定する（ステップＳ３１）。

再生開始が指令されたと判定した場合（ステップＳ３１でＹＥＳ）、コントローラ５０は物体感知判定手段５１として機能する。この物体感知判定手段５１は、感知センサ８０，８１のいずれからの感知信号も入力していないかどうか、すなわち感知センサ８０，８１が物体を感知していない非感知状態であるかどうかを判定する（ステップＳ３２）。

感知センサ８０，８１がいずれも非感知状態であると判定したとき（ステップＳ３２でＹＥＳ）、コントローラ５０は再生制御手段５６として機能し、再生制御を開始する（ステップＳ３３）。

コントローラ５０は再生制御手段５６としての機能中、物体感知判定手段５１としても並行して機能している。これによって再生制御を行いながら、感知センサ８０，８１がいずれも非感知状態を継続しているどうかを判定する（ステップＳ３４）。また、再生制御手段５６としてのコントローラ５０は、再生制御の開始から所定時間が経過したかどうかを判定する（ステップＳ３５）。これによりステップＳ３４，Ｓ３５は、感知センサ８０，８１がいずれも非感知状態を継続していれば、所定時間が経過するまでの間繰り返される（ステップＳ３４でＹＥＳ→ステップＳ３５でＮＯ→ステップＳ３４→・・・）。なお、所定時間は、自動再生モードの説明でも述べたように、排気フィルタ３１ａの目詰まりが解消されるのに十分な時間として設定されている。

次に、コントローラ５０は、所定時間が経過すると、再生制御を終了する（ステップＳ３６）。

なお、ステップＳ３１において、再生開始が指令されてないと判定した場合、コントローラ５０は、再生制御を開始することなく、ステップＳ３１をやり直す（ステップＳ３１でＮＯ→ステップＳ３１）。

ステップＳ３２において、感知センサ８０，８１の一方または両方が非感知状態でないと判定した場合（ステップＳ３２でＮＯ）も、再生制御を開始することなく、ルーチンをステップＳ３１に戻す。また、再生制御が開始された後、ステップＳ３４において、感知センサ８０，８１の一方または両方が非感知状態でないと判定した場合（ステップＳ３４でＮＯ）には、コントローラ５０は再生制御手段５６としての機能を停止させて再生制御を中断し（ステップＳ３７）、ルーチンを終了する。つまり、コントローラ５０は、手動再生モード時においても、感知センサ８０，８１のいずれも物体を感知してないことを排気フィルタ３１ａを再生させる条件とし、感知センサ８０，８１の一方または両方が物体を感知したときには排気フィルタ３１ａを再生させるのを禁止する。

本実施形態に係る油圧ショベル１によれば次の効果を得られる。

油圧ショベル１においては、感知センサ８０の感知領域が排気口３０ｂの後方でその排気口近傍の所定領域を含み、再生制御手段５６としてのコントローラ５０は、感知センサ８０が物体を感知したときには、排気フィルタ３１ａを再生させることを禁止する。これにより、排気フィルタ３１ａの再生時に排気口３０ｂから吐き出された直後の熱気に物体がさらされることを防止できる。したがって、種々の作業に使用される油圧ショベルの排気フィルタの再生時に排出された高温の排気ガスにより周囲の物体が熱影響を受けることを確実に防止することができる。

油圧ショベル１においては、再生制御手段５６としてのコントローラ５０は、感知センサ８０により物体が感知されたときに、排気フィルタ３１ａを再生させる再生制御を禁止するので、台部７０と排気後処理装置３１との間の隙間にゴミが留まっていた場合には、排気フィルタ３１ａの再生が行われない。これにより、排気後処理装置３１から放射された熱の影響を受けたゴミが周囲の機器に悪影響を与える可能性を低減できる。

前述の実施形態において、再生手段は、可変容量型油圧ポンプ１５および可変機構部１５ａが再生制御手段５６を制御することによってエンジン出力を上昇させるとともに、酸化触媒３１ｂで生じた反応熱により燃料を燃焼させることによって、粒子状物質の燃焼に十分な排気温度が確保されるようになっているものであったが、本発明における再生手段はそれに限定されるものではなく、排気後処理装置に設けられた電熱ヒータにより粒子状物質の燃焼に必要な熱を生じさせるものであってもよい。

前述の実施形態に係る建設車両は油圧ショベルであったが、本発明に係る建設車両は油圧ショベルに限定されるものではなく、車両本体の上面を形成している上板部の下方で、その上板部に近接して設けられ、エンジンの排気に含まれる粒子状物質を排気フィルタにより捕捉する排気後処理装置と、この排気後処理装置の下流側から導出され、上板部を上方向に貫通して延び上方向に交差する方向に開口した排気口を有する排気管の終端部とを備えたホイールローダおよびクレーンなどであってもよい。

１ 油圧ショベル
２ 走行体
３ 旋回体
４ 運転室
５ カウンタウェイト
５ａ 板部
６ 機械室
６ａ 上板部
７ フロント作業装置
８ ブーム
９ アーム
１０ バケット
１１ ブームシリンダ
１２ アームシリンダ
１３ バケットシリンダ
１４ エンジン
１４ａ 燃料噴射装置
１５ 可変容量型油圧ポンプ
１５ａ 可変機構部
１６ 左走行操作レバー装置
１６ａ ペダル付操作レバー
１６ｂ パイロット圧生成部
１７ 右走行操作レバー装置
１７ａ ペダル付操作レバー
１７ｂ パイロット圧生成部
１８ 旋回・アーム操作レバー装置
１８ａ 操作レバー
１８ｂ パイロット圧生成部
１９ ブーム・バケット操作レバー装置
１９ａ 操作レバー
１９ｂ パイロット圧生成部
２０ ロックバルブ
２１ ゲートロックレバー
２２ ＥＣダイヤル装置
２２ａ ダイヤル
３０ 排気管
３０ａ 終端部
３０ｂ 排気口
３１ 排気後処理装置
３１ａ 排気フィルタ
３１ｂ 酸化触媒
３１ｃ ケース
４０ 可変絞り弁
５０ コントローラ
５１ 物体感知判定手段
５２ 目詰まり判定手段
５３ 作業一時中断状態判定手段
５４ 非作業状態判定手段
５５ 再生指令判定手段
５６ 再生制御手段
６１Ａ，６１Ｂ パイロット圧センサ
６２Ａ，６２Ｂ パイロット圧センサ
６３Ａ〜６３Ｄ パイロット圧センサ
６４Ａ〜６４Ｄ パイロット圧センサ
６５ ロック検知スイッチ
６６ 再生指令装置
６６ａ 押釦
６７ 差圧センサ
７０ 台部
７１，７２ 取付部材
７１ａ，７２ａ 凹部
７３ 隙間
８０，８１ 感知センサ

Claims (2)

1. 車両本体に設けられ、エンジンを含む機器が収容される機械室と、この機械室内に設けられ、前記エンジンから排出される排気ガスに含まれる粒子状物質を排気フィルタにより捕捉する排気後処理装置と、前記排気後処理装置によって浄化された排気ガスを前記機械室外に導く排気管と、前記排気フィルタに捕捉された粒子状物質を燃焼させて除去する再生手段と、この再生手段を制御する再生制御手段とを備えた建設車両において、
   前記排気管の排気口より排気方向で下流側となる前記機械室上または前記車両本体上の位置には、前記排気口の下流側でその排気口近傍の所定領域に侵入する物体の存在を感知する物体感知手段が設けられ、
   前記再生制御手段は、前記物体感知手段が物体を感知してないことを、前記再生手段によって前記排気フィルタを再生させることの条件とし、前記物体感知手段が物体を感知したときには前記再生手段による前記排気フィルタの再生を禁止する
   ことを特徴とする建設車両。
2. 請求項１に記載の建設車両において、
   前記排気後処理装置は、前記機械室内に設けられた台部に設けられ、
   前記機械室内には、前記排気後処理装置周囲の所定領域に侵入する物体の存在を感知する別の物体感知手段をさらに備え、
   前記再生制御手段は、前記別の物体感知手段が物体を感知してないことを前記再生手段を作動させる条件とし、前記物体感知手段が物体を感知したときには前記再生手段の作動を禁止する
   ことを特徴とする建設車両。

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