JP2011256767A - Exhaust gas purification system of working machine - Google Patents

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康男 野間
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently perform regenerative control of an exhaust emission control device 50 to recover its ability of capturing granular substances using a simple configuration.SOLUTION: The exhaust gas purification system of a working machine is equipped with the exhaust emission control device 50 installed in the exhaust line 77 of an engine 70, hydraulic actuators 160 and 163, a hydraulic pump 101 to supply the working oil to the actuators 160 and 163 using the power of the engine 70, and a regulating valve means 100 installed between the hydraulic pump 101 and a working part hydraulic circuit 103 located downstream thereof. When the clogging condition of the exhaust emission control device 50 becomes at or over the prescribed level, the regulating valve means 100 is actuated to boost the pressure on the pump 101 side, whereby the engine load is increased with the engine speed maintained.

Description

本願発明は、例えば建設機械、農作業機及びエンジン発電機といった作業機の排気ガス浄化システムに関するものである。   The present invention relates to an exhaust gas purification system for work machines such as construction machines, agricultural machines, and engine generators.

昨今、ディーゼルエンジン(以下、単にエンジンという)に関する高次の排ガス規制が適用されるのに伴い、エンジンが搭載される建設機械、農作業機及びエンジン発電機等に、排気ガス中の大気汚染物質を浄化処理する排気ガス浄化装置を搭載することが要望されつつある。排気ガス浄化装置としては、ディーゼルパティキュレートフィルタ(以下、DPFという)が知られている。DPFは、排気ガス中の粒子状物質(以下、PMという)等を捕集するためのものである。この場合、DPFにて捕集されたPMが規定量を超えると、DPF内の流通抵抗が増大してエンジン出力の低下をもたらすため、排気ガスの昇温によってDPFに堆積したPMを除去し、DPFのPM捕集能力を回復させる(DPFを再生させる)こともよく行われている。   In recent years, as high-level exhaust gas regulations related to diesel engines (hereinafter simply referred to as engines) have been applied, air pollutants in exhaust gas have been introduced into construction machines, agricultural machines, and engine generators on which engines are mounted. There has been a demand for mounting an exhaust gas purification device for purification treatment. A diesel particulate filter (hereinafter referred to as DPF) is known as an exhaust gas purification device. The DPF is for collecting particulate matter (hereinafter referred to as PM) in the exhaust gas. In this case, if the PM collected by the DPF exceeds a specified amount, the flow resistance in the DPF increases and the engine output decreases, so the PM accumulated in the DPF is removed by the temperature rise of the exhaust gas, It is often performed to recover the PM collection ability of the DPF (regenerate the DPF).

例えば特許文献1には、エンジンの排気経路のうちDPFの上流側に電熱式のヒータを設け、DPFに導かれる排気ガスをヒータ加熱にて昇温させることによって、DPFに堆積したPMを燃焼除去することが開示されている。   For example, in Patent Document 1, an electrothermal heater is provided on the upstream side of the DPF in the exhaust path of the engine, and the PM accumulated in the DPF is burned and removed by heating the exhaust gas led to the DPF by heating the heater. Is disclosed.

特開2001−280121号公報JP 2001-280121 A

しかし、特許文献1の構成では、排気ガス昇温専用のヒータが必要であるため、部品点数が嵩み、コスト上昇の一因になるという問題があった。また、ヒータによる排気ガスの加熱が局部的とならざるを得ず、排気ガスを一様に加熱できないから、排気ガスを均一に浄化できないばかりか、ヒータに近接するDPF自体の温度も不均一になって、DPFに割れ等の損傷が発生するおそれが高いという問題もあった。   However, the configuration of Patent Document 1 requires a heater dedicated to raising the exhaust gas temperature, which increases the number of parts and causes a cost increase. In addition, the heating of the exhaust gas by the heater must be localized, and the exhaust gas cannot be heated uniformly, so that the exhaust gas cannot be purified uniformly, and the temperature of the DPF itself adjacent to the heater is also non-uniform. Thus, there is also a problem that there is a high possibility of damage such as cracking in the DPF.

そこで、本願発明は、これらの問題を解消した作業機の排気ガス浄化システムを提供することを技術的課題とするものである。   Therefore, the present invention has a technical problem to provide an exhaust gas purification system for a working machine that solves these problems.

請求項1の発明に係る作業機の排気ガス浄化システムは、エンジンの排気経路に配置された排気ガス浄化装置と、油圧アクチュエータと、前記エンジンの動力にて前記油圧アクチュエータに作動油を供給する油圧ポンプと、前記油圧ポンプとその下流側にある作業部油圧回路との間に配置された調整弁手段とを備えており、前記排気ガス浄化装置の詰り状態が規定水準以上になると、前記調整弁手段の作動にて前記油圧ポンプ側の圧力を増大させることによって、エンジン回転速度を維持しながらエンジン負荷を増大させるように構成されているというものである。   According to a first aspect of the present invention, there is provided an exhaust gas purification system for a working machine, an exhaust gas purification device disposed in an exhaust path of an engine, a hydraulic actuator, and a hydraulic pressure for supplying hydraulic oil to the hydraulic actuator by power of the engine. And a regulating valve means disposed between the hydraulic pump and a working part hydraulic circuit downstream thereof, and when the clogged state of the exhaust gas purification device exceeds a specified level, the regulating valve By increasing the pressure on the hydraulic pump side by operating the means, the engine load is increased while maintaining the engine rotation speed.

請求項2の発明は、請求項1に記載した作業機の排気ガス浄化システムにおいて、前記排気ガス浄化装置の詰り状態が前記規定水準より低い許容水準以下になるか、若しくは、前記調整弁手段を作動させてからの経過時間が予め設定された設定時間以上になると、前記調整弁手段による前記油圧ポンプ側の圧力増大を解除するように構成されているというものである。   According to a second aspect of the present invention, in the exhaust gas purification system for a working machine according to the first aspect, the clogged state of the exhaust gas purification device is below an allowable level lower than the specified level, or the adjusting valve means is When the elapsed time after the operation becomes equal to or longer than a preset set time, the pressure increase on the hydraulic pump side by the adjusting valve means is released.

請求項3の発明は、請求項1又は2に記載した作業機の排気ガス浄化システムにおいて、前記調整弁手段を非作動状態から作動状態にするまでの遷移時間が変更可能になっているというものである。   According to a third aspect of the present invention, in the exhaust gas purification system for a working machine according to the first or second aspect, the transition time until the adjustment valve means is changed from the non-operating state to the operating state can be changed. It is.

請求項4の発明は、請求項1〜3のうちいずれかに記載した作業機の排気ガス浄化システムにおいて、前記調整弁手段はパルス幅変調制御によって作動するように構成されているというものである。   According to a fourth aspect of the present invention, in the exhaust gas purification system for a working machine according to any one of the first to third aspects, the adjustment valve means is configured to operate by pulse width modulation control. .

請求項1の発明に係る作業機の排気ガス浄化システムによると、エンジンの排気経路に配置された排気ガス浄化装置と、油圧アクチュエータと、前記エンジンの動力にて前記油圧アクチュエータに作動油を供給する油圧ポンプと、前記油圧ポンプとその下流側にある作業部油圧回路との間に配置された圧力調整弁とを備えており、前記排気ガス浄化装置の詰り状態が規定水準以上になると、前記調整弁手段の作動にて前記油圧ポンプ側の圧力を増大させることによって、エンジン回転速度を維持しながらエンジン負荷を増大させるように構成されているから、例えば前記エンジンの燃料噴射制御や吸排気絞り装置の開閉制御の設定を変更することなく、前記油圧ポンプ側の圧力増大によって、エンジン出力を増大させて排気ガス温度を上昇させ、前記排気ガス浄化装置を再生できる。つまり、前記排気ガス浄化装置の粒子状物質捕集能力を回復できる。   According to the exhaust gas purification system for a work machine according to the first aspect of the present invention, the exhaust gas purification device disposed in the exhaust path of the engine, the hydraulic actuator, and hydraulic oil is supplied to the hydraulic actuator by the power of the engine. And a pressure adjusting valve disposed between the hydraulic pump and a working part hydraulic circuit downstream thereof, and when the clogged state of the exhaust gas purifying device exceeds a specified level, the adjustment is performed. Since the engine load is increased while maintaining the engine rotation speed by increasing the pressure on the hydraulic pump side by the operation of the valve means, for example, the fuel injection control of the engine or the intake / exhaust throttle device, for example Without changing the open / close control setting, the engine output is increased to increase the exhaust gas temperature by increasing the pressure on the hydraulic pump side. It can reproduce the exhaust gas purifying device. That is, the particulate matter collecting ability of the exhaust gas purification device can be recovered.

請求項2の発明では、請求項1に記載した作業機の排気ガス浄化システムにおいて、前記排気ガス浄化装置の詰り状態が前記規定水準より低い許容水準以下になるか、若しくは、前記調整弁手段を作動させてからの経過時間が予め設定された設定時間以上になると、前記調整弁手段による前記油圧ポンプ側の圧力増大を解除するように構成されている。上記いずれかの条件を満たした場合というのは、前記排気ガス浄化装置の詰り状態が改善したとみなせるから、前記調整弁手段による前記油圧ポンプ側の圧力増大を解除することによって、オペレータの戻し操作等に依らずに、前記調整弁手段を非作動状態にして、前記油圧ポンプから前記エンジンに過剰な負荷が掛かるのを防止できる。従って、前記排気ガス浄化装置の再生動作の効率化を図れ、前記排気ガス浄化装置の再生に伴う燃費の悪化を抑制できる。   According to a second aspect of the present invention, in the exhaust gas purification system for a working machine according to the first aspect, the clogged state of the exhaust gas purification device is below an allowable level lower than the specified level, or the adjusting valve means is When the elapsed time after the operation becomes equal to or longer than a preset time, the pressure increase on the hydraulic pump side by the adjusting valve means is released. When any of the above conditions is satisfied, it can be considered that the clogged state of the exhaust gas purifying device has been improved. Therefore, by releasing the pressure increase on the hydraulic pump side by the adjusting valve means, Regardless of the above, it is possible to prevent the excessive load from being applied to the engine from the hydraulic pump by disabling the regulating valve means. Therefore, the efficiency of the regeneration operation of the exhaust gas purification device can be improved, and the deterioration of fuel consumption associated with the regeneration of the exhaust gas purification device can be suppressed.

請求項3の発明によると、請求項1又は2に記載した作業機の排気ガス浄化システムにおいて、前記調整弁手段を非作動状態から作動状態にするまでの遷移時間が変更可能になっているから、例えば作業機の特性に応じて前記遷移時間を設定することが可能になる。このため、前記排気ガス浄化装置の再生にあたり、きめ細かい対処が図れるという効果を奏する。   According to the invention of claim 3, in the exhaust gas purification system for a working machine according to claim 1 or 2, the transition time until the adjustment valve means is changed from the non-operating state to the operating state can be changed. For example, the transition time can be set according to the characteristics of the work implement. For this reason, when the exhaust gas purification device is regenerated, there is an effect that a fine measure can be taken.

請求項4の発明によると、請求項1〜3のうちいずれかに記載した作業機の排気ガス浄化システムにおいて、前記調整弁手段はパルス幅変調制御によって作動するように構成されているから、前記油圧ポンプ側の圧力が急増又は急減するおそれを抑制できる。このため、エンジン出力が急激に変化するのを未然に防止して、エンジン出力急変に起因した衝撃(ショック)を少なくできる。   According to a fourth aspect of the present invention, in the exhaust gas purification system for a working machine according to any one of the first to third aspects, the adjustment valve means is configured to operate by pulse width modulation control. The possibility that the pressure on the hydraulic pump side suddenly increases or decreases can be suppressed. For this reason, it is possible to prevent the engine output from changing suddenly and reduce the shock (shock) caused by the engine output sudden change.

エンジンが搭載されたバックホウの側面図である。It is a side view of a backhoe carrying an engine. バックホウの平面図である。It is a top view of a backhoe. エンジンの燃料系統説明図である。It is fuel system explanatory drawing of an engine. エンジン及び排気ガス浄化装置の関係を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the relationship between an engine and an exhaust gas purification apparatus. 燃料の噴射タイミングを説明する図である。It is a figure explaining the injection timing of fuel. 出力特性マップの説明図である。It is explanatory drawing of an output characteristic map. 計器パネルの説明図である。It is explanatory drawing of an instrument panel. DPF再生制御の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of DPF regeneration control. DPF再生制御の別例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows another example of DPF regeneration control. 調整弁手段の別例を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows another example of an adjustment valve means. (a)はパイロット圧付加状態に移行する場合の電磁切換弁の駆動出力線図、(b)はこの場合の到達デューティ比と時間との関係を示す説明図、(c)はパイロット圧排出状態に移行する場合の電磁切換弁の駆動出力線図、(d)はこの場合の到達デューティ比と時間との関係を示す説明図である。(A) is a drive output diagram of an electromagnetic switching valve when shifting to a pilot pressure application state, (b) is an explanatory diagram showing the relationship between the achieved duty ratio and time in this case, and (c) is a pilot pressure discharge state (D) is an explanatory diagram showing the relationship between the achieved duty ratio and time in this case.

以下に、本願発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

(1).バックホウの概略構造
まず始めに、図1及び図2を参照して、エンジン70が搭載される作業機の一例であるバックホウ141の概略構造について説明する。なお、図2では説明の便宜上、キャビン6の図示を省略している。
(1). First, a schematic structure of a backhoe 141, which is an example of a working machine on which the engine 70 is mounted, will be described with reference to FIGS. 1 and 2. In FIG. 2, the illustration of the cabin 6 is omitted for convenience of explanation.

作業機の一例であるバックホウ141は、左右一対の走行クローラ143(図1では左側のみ示す)を有するクローラ式の走行装置142と、走行装置142上に設けられた旋回台144(機体)とを備えている。旋回台144は、旋回モータ(図示省略)にて、360°の全方位にわたって水平旋回可能に構成されている。走行装置142の前部には排土板145が昇降回動可能に装着されている。   A backhoe 141, which is an example of a work machine, includes a crawler type traveling device 142 having a pair of left and right traveling crawlers 143 (shown only on the left side in FIG. 1), and a swivel base 144 (airframe) provided on the traveling device 142. I have. The swivel 144 is configured to be capable of horizontal swivel over all 360 ° directions with a swivel motor (not shown). An earth discharging plate 145 is attached to the front portion of the traveling device 142 so as to be rotatable up and down.

旋回台144には、操縦部としてのキャビン146とディーゼル4気筒タイプのエンジン70とが搭載されている。旋回台144の前部には、掘削作業のためのブーム151、アーム152及びバケット153を有する作業部150が設けられている。図2に示すように、キャビン146の内部には、オペレータが着座する操縦座席148、エンジン回転速度を設定保持するスロットル操作手段としてのスロットルレバー166、並びに、作業部操作手段としてのレバー・スイッチ群167〜170(旋回操作レバー167、アーム操作レバー168、バケット操作スイッチ169及びブーム操作レバー170)等が配置されている。   On the swivel base 144, a cabin 146 as a control unit and a diesel four-cylinder type engine 70 are mounted. A working unit 150 having a boom 151, an arm 152, and a bucket 153 for excavation work is provided at the front of the swivel base 144. As shown in FIG. 2, a cabin 146 includes a control seat 148 on which an operator is seated, a throttle lever 166 as throttle operation means for setting and maintaining the engine speed, and a lever / switch group as work unit operation means. 167 to 170 (a turning operation lever 167, an arm operation lever 168, a bucket operation switch 169, and a boom operation lever 170) are arranged.

作業部150の構成要素であるブーム151は、先端側を前向きに突き出して側面視く字状に屈曲した形状に形成されている。ブーム151の基端部は、旋回台144の前部に取り付けられたブームブラケット154に、横向きのブーム軸155を中心にして首振り回動可能に枢着されている。ブーム151の内面(前面)側には、これを上下に首振り回動させるための片ロッド複動形のブームシリンダ156が配置されている。ブームシリンダ156のシリンダ側端部は、ブームブラケット154の前端部に回動可能に枢支されている。ブームシリンダ156のロッド側端部は、ブーム151における屈曲部の前面側(凹み側)に固定された前ブラケット157に回動可能に枢支されている。   The boom 151 which is a constituent element of the working unit 150 is formed in a shape that protrudes forward at the front end side and is bent in a letter shape in a side view. A base end portion of the boom 151 is pivotally attached to a boom bracket 154 attached to the front portion of the swivel base 144 so as to be swingable about a horizontal boom shaft 155. On the inner surface (front surface) side of the boom 151, a one-rod double-acting boom cylinder 156 for swinging it up and down is disposed. The cylinder side end of the boom cylinder 156 is pivotally supported by the front end of the boom bracket 154 so as to be rotatable. The rod side end of the boom cylinder 156 is pivotally supported by a front bracket 157 fixed to the front surface side (dent side) of the bent portion of the boom 151.

ブーム151の先端部には、長手角筒状のアーム152の基端部が、横向きのアーム軸159を中心にして首振り回動可能に枢着されている。ブーム151の上面前部側には、アーム152を首振り回動させるための片ロッド複動形のアームシリンダ160が配置されている。アームシリンダ160のシリンダ側端部は、ブーム151における屈曲部の背面側(突出側)に固定された後ブラケット158に回動可能に枢支されている。アームシリンダ160のロッド側端部は、アーム152の基端側外面(前面)に固着されたアームブラケット161に回動可能に枢支されている。   A base end portion of a long-angle cylindrical arm 152 is pivotally attached to a distal end portion of the boom 151 so as to be swingable about a lateral arm shaft 159. A single-rod double-acting arm cylinder 160 for swinging and swinging the arm 152 is arranged on the front upper surface side of the boom 151. The cylinder side end of the arm cylinder 160 is pivotally supported by a rear bracket 158 that is fixed to the back side (protrusion side) of the bent portion of the boom 151. The rod side end portion of the arm cylinder 160 is pivotally supported by an arm bracket 161 fixed to the outer surface (front surface) of the base end side of the arm 152.

アーム152の先端部には、掘削用アタッチメントとしてのバケット153が、横向きのバケット軸162を中心にして掬い込み回動可能に枢着されている。アーム152の外面(前面)側には、バケット153を掬い込み回動させるための片ロッド複動形のバケットシリンダ163が配置されている。バケットシリンダ163のシリンダ側端部は、アームブラケット161に回動可能に枢支されている。バケットシリンダ163のロッド側端部は、連結リンク164及び中継ロッド165を介してバケット153に回動可能に枢支されている。   A bucket 153 as an excavation attachment is pivotally attached to the distal end portion of the arm 152 so as to be swiveled around a lateral bucket shaft 162. On the outer surface (front surface) side of the arm 152, a one-rod double-acting bucket cylinder 163 for scooping and rotating the bucket 153 is disposed. The cylinder side end of the bucket cylinder 163 is pivotally supported by the arm bracket 161 so as to be rotatable. The rod side end of the bucket cylinder 163 is pivotally supported by the bucket 153 via a connection link 164 and a relay rod 165.

(2).エンジン及びその周辺の構造
次に、図3及び図4を参照しながら、エンジン70及びその周辺の構造を説明する。図4に示すように、エンジン70は、前述の通り4気筒型のディーゼルエンジンであり、上面にシリンダヘッド72が締結されたシリンダブロック75を備えている。シリンダヘッド72の一側面には吸気マニホールド73が接続されており、他側面には排気マニホールド71が接続されている。シリンダブロック75の側面のうち吸気マニホールド73の下方には、エンジン70の各気筒に燃料を供給するコモンレールシステム117が設けられている。吸気マニホールド73の吸気上流側に接続された吸気管76には、エンジン70の吸気圧(吸気量)を調節するための吸気絞り装置81とエアクリーナ(図示省略)とが接続される。
(2). Next, the structure of the engine 70 and its surroundings will be described with reference to FIGS. 3 and 4. As shown in FIG. 4, the engine 70 is a four-cylinder diesel engine as described above, and includes a cylinder block 75 to which a cylinder head 72 is fastened. An intake manifold 73 is connected to one side of the cylinder head 72, and an exhaust manifold 71 is connected to the other side. A common rail system 117 that supplies fuel to each cylinder of the engine 70 is provided below the intake manifold 73 on the side surface of the cylinder block 75. An intake pipe 76 connected to the intake upstream side of the intake manifold 73 is connected to an intake throttle device 81 and an air cleaner (not shown) for adjusting the intake pressure (intake amount) of the engine 70.

図3に示すように、エンジン70における4気筒分の各インジェクタ115に、コモンレールシステム117及び燃料供給ポンプ116を介して、燃料タンク118が接続される。各インジェクタ115は電磁開閉制御型の燃料噴射バルブ119を備えている。コモンレールシステム117は円筒状のコモンレール120を備えている。燃料供給ポンプ116の吸入側には、燃料フィルタ121及び低圧管122を介して燃料タンク118が接続されている。燃料タンク118内の燃料が燃料フィルタ121及び低圧管122を介して燃料供給ポンプ116に吸い込まれる。実施形態の燃料供給ポンプ116は吸気マニホールド73の近傍に配置されている。一方、燃料供給ポンプ116の吐出側には、高圧管123を介してコモンレール120が接続されている。コモンレール120には、4本の燃料噴射管126を介して、4気筒分のインジェクタ115が接続されている。   As shown in FIG. 3, a fuel tank 118 is connected to the injectors 115 for four cylinders in the engine 70 via a common rail system 117 and a fuel supply pump 116. Each injector 115 is provided with an electromagnetic switching control type fuel injection valve 119. The common rail system 117 includes a cylindrical common rail 120. A fuel tank 118 is connected to the suction side of the fuel supply pump 116 via a fuel filter 121 and a low pressure pipe 122. The fuel in the fuel tank 118 is sucked into the fuel supply pump 116 via the fuel filter 121 and the low pressure pipe 122. The fuel supply pump 116 of the embodiment is disposed in the vicinity of the intake manifold 73. On the other hand, a common rail 120 is connected to the discharge side of the fuel supply pump 116 via a high-pressure pipe 123. The common rail 120 is connected to injectors 115 for four cylinders via four fuel injection pipes 126.

上記の構成において、燃料タンク118の燃料は燃料供給ポンプ116によってコモンレール120に圧送され、高圧の燃料がコモンレール120に蓄えられる。各燃料噴射バルブ119がそれぞれ開閉制御されることによって、コモンレール120内の高圧の燃料が各インジェクタ115からエンジン70の各気筒に噴射される。すなわち、各燃料噴射バルブ119を電子制御することによって、各インジェクタ115から供給される燃料の噴射圧力、噴射時期、噴射期間(噴射量)が高精度にコントロールされる。従って、エンジン70からの窒素酸化物(NOx)を低減できると共に、エンジン70の騒音振動を低減できる。   In the above configuration, the fuel in the fuel tank 118 is pumped to the common rail 120 by the fuel supply pump 116, and high-pressure fuel is stored in the common rail 120. Each fuel injection valve 119 is controlled to open and close, whereby high-pressure fuel in the common rail 120 is injected from each injector 115 to each cylinder of the engine 70. That is, by electronically controlling each fuel injection valve 119, the injection pressure, injection timing, and injection period (injection amount) of the fuel supplied from each injector 115 are controlled with high accuracy. Therefore, nitrogen oxide (NOx) from the engine 70 can be reduced, and noise and vibration of the engine 70 can be reduced.

図5に示すように、コモンレールシステム117は、上死点(TDC)を挟む付近でメイン噴射Aを実行するように構成されている。また、コモンレールシステム117は、メイン噴射A以外に、上死点より約60°以前のクランク角度θ1の時期に、NOx及び騒音の低減を目的として少量のパイロット噴射Bを実行したり、上死点直前のクランク角度θ2の時期に、騒音低減を目的としてプレ噴射Cを実行したり、上死点後のクランク角度θ3及びθ4の時期に、粒子状物質(以下、PMという)の低減や排気ガスの浄化促進を目的としてアフタ噴射D及びポスト噴射Eを実行したりするように構成されている。   As shown in FIG. 5, the common rail system 117 is configured to execute the main injection A near the top dead center (TDC). In addition to the main injection A, the common rail system 117 executes a small amount of pilot injection B for the purpose of reducing NOx and noise at the time of the crank angle θ1 about 60 ° before the top dead center, Pre-injection C is executed for the purpose of noise reduction immediately before the crank angle θ2, and particulate matter (hereinafter referred to as PM) is reduced and exhaust gas is emitted at the crank angles θ3 and θ4 after top dead center. The after-injection D and the post-injection E are executed for the purpose of promoting purification.

なお、図3に示すように、燃料タンク118には、燃料戻り管129を介して燃料供給ポンプ116が接続されている。円筒状のコモンレール120の長手方向の端部に、コモンレール120内の燃料の圧力を制限する戻り管コネクタ130を介して、コモンレール戻り管131が接続されている。すなわち、燃料供給ポンプ116の余剰燃料とコモンレール120の余剰燃料とが、燃料戻り管129及びコモンレール戻り管131を介して燃料タンク118に回収されることになる。   As shown in FIG. 3, a fuel supply pump 116 is connected to the fuel tank 118 via a fuel return pipe 129. A common rail return pipe 131 is connected to the end of the cylindrical common rail 120 in the longitudinal direction via a return pipe connector 130 that limits the pressure of fuel in the common rail 120. That is, surplus fuel from the fuel supply pump 116 and surplus fuel from the common rail 120 are collected in the fuel tank 118 via the fuel return pipe 129 and the common rail return pipe 131.

排気マニホールド71の排気下流側に接続された排気管77には、エンジン70の排気圧を調節するための排気絞り装置82と、排気ガス浄化装置の一例であるディーゼルパティキュレートフィルタ50(以下、DPFという)とが接続される。各気筒から排気マニホールド71に排出された排気ガスは、排気管77、排気絞り装置82及びDPF50を経由して浄化処理をされてから外部に放出される。   An exhaust pipe 77 connected to the exhaust downstream side of the exhaust manifold 71 includes an exhaust throttle device 82 for adjusting the exhaust pressure of the engine 70 and a diesel particulate filter 50 (hereinafter referred to as DPF) which is an example of an exhaust gas purification device. Connected). Exhaust gas discharged from each cylinder to the exhaust manifold 71 is purified through the exhaust pipe 77, the exhaust throttle device 82, and the DPF 50, and then released to the outside.

DPF50は、排気ガス中のPM等を捕集するためのものである。実施形態のDPF50は、耐熱金属材料製のケーシング51内にある略筒型のフィルタケース52に、例えば白金等のディーゼル酸化触媒53とスートフィルタ54とを直列に並べて収容してなるものである。実施形態では、フィルタケース52内のうち排気上流側にディーゼル酸化触媒53が配置され、排気下流側にスートフィルタ54が配置されている。スートフィルタ54は、多孔質な(ろ過可能な)隔壁にて区画された多数のセルを有するハニカム構造になっている。   The DPF 50 is for collecting PM or the like in the exhaust gas. The DPF 50 according to the embodiment is configured by accommodating a diesel oxidation catalyst 53 such as platinum and a soot filter 54 in series in a substantially cylindrical filter case 52 in a casing 51 made of a refractory metal material. In the embodiment, the diesel oxidation catalyst 53 is disposed on the exhaust upstream side of the filter case 52, and the soot filter 54 is disposed on the exhaust downstream side. The soot filter 54 has a honeycomb structure having a large number of cells partitioned by porous (filterable) partition walls.

ケーシング51の一側部には、排気管76のうち排気絞り装置82より排気下流側に連通する排気導入口55が設けられている。ケーシング51の一端部は第1底板56にて塞がれ、フィルタケース52のうち第1底板56に臨む一端部は第2底板57にて塞がれている。ケーシング51とフィルタケース52との間の環状隙間、並びに両底板56,57間の隙間には、ガラスウールのような断熱材58がディーゼル酸化触媒53及びスートフィルタ54の周囲を囲うように充填されている。ケーシング51の他側部は2枚の蓋板59,60にて塞がれていて、これら両蓋板59,60を略筒型の排気排出口61が貫通している。また、両蓋板59,60の間は、フィルタケース52内に複数の連通管62を介して連通する共鳴室63になっている。   An exhaust introduction port 55 that communicates with the exhaust downstream side of the exhaust throttle device 82 in the exhaust pipe 76 is provided on one side of the casing 51. One end of the casing 51 is closed by a first bottom plate 56, and one end of the filter case 52 facing the first bottom plate 56 is closed by a second bottom plate 57. The annular gap between the casing 51 and the filter case 52 and the gap between the bottom plates 56 and 57 are filled with a heat insulating material 58 such as glass wool so as to surround the diesel oxidation catalyst 53 and the soot filter 54. ing. The other side of the casing 51 is closed by two lid plates 59 and 60, and a substantially cylindrical exhaust outlet 61 passes through both the lid plates 59 and 60. In addition, a resonance chamber 63 that communicates with the inside of the filter case 52 via a plurality of communication pipes 62 is provided between the lid plates 59 and 60.

ケーシング51の一側部に形成された排気導入口55には排気ガス導入管65が挿入されている。排気ガス導入管65の先端は、ケーシング51を横断して排気導入口55と反対側の側面に突出している。排気ガス導入管65の外周面には、フィルタケース52に向けて開口する複数の連通穴66が形成されている。排気ガス導入管65のうち排気導入口55と反対側の側面に突出する部分は、これに着脱可能に螺着された蓋体67にて塞がれている。   An exhaust gas introduction pipe 65 is inserted into an exhaust introduction port 55 formed on one side of the casing 51. The tip of the exhaust gas introduction pipe 65 projects across the casing 51 to the side surface opposite to the exhaust introduction port 55. A plurality of communication holes 66 opening toward the filter case 52 are formed on the outer peripheral surface of the exhaust gas introduction pipe 65. A portion of the exhaust gas introduction pipe 65 that protrudes from the side surface opposite to the exhaust introduction port 55 is closed by a lid 67 that is detachably screwed to the portion.

DPF50には、検出手段の一例として、DPF50内の排気ガス温度を検出するDPF温度センサ26が設けられている。実施形態のDPF温度センサ26は、ケーシング51及びフィルタケース52を貫通して装着されており、その先端はディーゼル酸化触媒53とスートフィルタ54との間に位置させている。   The DPF 50 is provided with a DPF temperature sensor 26 that detects an exhaust gas temperature in the DPF 50 as an example of a detection unit. The DPF temperature sensor 26 of the embodiment is mounted through the casing 51 and the filter case 52, and the tip thereof is located between the diesel oxidation catalyst 53 and the soot filter 54.

また、DPF50には、検出手段の一例として、スートフィルタ54の詰まり状態を検出する差圧センサ68が設けられている。実施形態の差圧センサ68は、DPF50内におけるスートフィルタ54を挟んだ上下流間の圧力差(差圧)を検出するものである。この場合、排気ガス導入管65の蓋体67に、差圧センサ68を構成する上流側排気圧センサ68aが装着され、スートフィルタ54と共鳴室63との間に、下流側排気圧センサ68bが装着されている。DPF50上下流間の圧力差とDPF50内のPM堆積量との間に一定の法則性があることはよく知られている。実施形態では、差圧センサ68にて検出される圧力差からDPF50内のPM堆積量を推定し、当該推定結果に基づいて後述する調整弁手段100並びにコモンレール120を作動させることにより、スートフィルタ54の再生制御(DPF再生制御)が実行される。   Further, the DPF 50 is provided with a differential pressure sensor 68 that detects a clogged state of the soot filter 54 as an example of a detection unit. The differential pressure sensor 68 of the embodiment detects a pressure difference (differential pressure) between the upstream and downstream sides of the soot filter 54 in the DPF 50. In this case, the upstream side exhaust pressure sensor 68 a constituting the differential pressure sensor 68 is attached to the lid 67 of the exhaust gas introduction pipe 65, and the downstream side exhaust pressure sensor 68 b is interposed between the soot filter 54 and the resonance chamber 63. It is installed. It is well known that there is a certain law between the pressure difference between the upstream and downstream of the DPF 50 and the amount of PM accumulated in the DPF 50. In the embodiment, the PM accumulation amount in the DPF 50 is estimated from the pressure difference detected by the differential pressure sensor 68, and the adjustment valve means 100 and the common rail 120 described later are operated based on the estimation result, soot filter 54. Regeneration control (DPF regeneration control) is executed.

なお、スートフィルタ54の詰まり状態を検出するのは、差圧センサ68に限らず、DPF50内におけるスートフィルタ54上流側の圧力を検出する排気圧センサであってもよい。排気圧センサを採用した場合は、スートフィルタ54にPMが堆積していない新品時のスートフィルタ54上流側の圧力(基準圧力)と、排気圧センサにて検出された現在の圧力とを比較することによって、スートフィルタ54の詰まり状態を判断することになる。   The clogged state of the soot filter 54 is not limited to the differential pressure sensor 68 but may be an exhaust pressure sensor that detects the pressure upstream of the soot filter 54 in the DPF 50. When the exhaust pressure sensor is adopted, the pressure (reference pressure) on the upstream side of the soot filter 54 when PM is not deposited on the soot filter 54 is compared with the current pressure detected by the exhaust pressure sensor. As a result, the clogged state of the soot filter 54 is determined.

上記の構成において、エンジン5からの排気ガスは、排気導入口55を介して排気ガス導入管65に入って、排気ガス導入管65に形成された各連通穴66からフィルタケース52内に噴出し、フィルタケース52内の広い領域に分散したのち、ディーゼル酸化触媒53からスートフィルタ54の順に通過して浄化処理される。排気ガス中のPMは、この段階でスートフィルタ54における各セル間の多孔質な仕切り壁を通り抜けできずに捕集される。その後、ディーゼル酸化触媒53及びスートフィルタ54を通過した排気ガスが排気排出口61から放出される。   In the above configuration, the exhaust gas from the engine 5 enters the exhaust gas introduction pipe 65 via the exhaust introduction port 55 and is ejected into the filter case 52 from each communication hole 66 formed in the exhaust gas introduction pipe 65. After being dispersed over a wide area in the filter case 52, the diesel oxidation catalyst 53 and the soot filter 54 are passed through in this order for purification. At this stage, PM in the exhaust gas is collected without passing through the porous partition wall between the cells in the soot filter 54. Thereafter, exhaust gas that has passed through the diesel oxidation catalyst 53 and the soot filter 54 is discharged from the exhaust outlet 61.

排気ガスがディーゼル酸化触媒53及びスートフィルタ54を通過するに際して、排気ガス温度が再生境界温度(例えば約300℃程度)を超えていれば、ディーゼル酸化触媒53の作用にて、排気ガス中のNO(一酸化窒素)が不安定なNO(二酸化窒素)に酸化する。そして、NOがNOに戻る際に放出するO(酸素)にて、スートフィルタ54に堆積したPMを酸化除去することにより、スートフィルタ54のPM捕集能力が回復(DPF50が再生)することになる。 When exhaust gas passes through the diesel oxidation catalyst 53 and the soot filter 54, if the exhaust gas temperature exceeds the regeneration boundary temperature (for example, about 300 ° C.), the action of the diesel oxidation catalyst 53 causes NO in the exhaust gas. (Nitric oxide) is oxidized to unstable NO 2 (nitrogen dioxide). Then, the PM trapping ability of the soot filter 54 is recovered (DPF 50 is regenerated) by oxidizing and removing the PM deposited on the soot filter 54 with O (oxygen) released when NO 2 returns to NO. become.

図4に示すように、エンジン70の一側方には、当該エンジン70から突出した出力軸80(クランク軸)の回転動力にて駆動する作業部用油圧ポンプ101及びパイロットポンプ102が設けられている。作業部用油圧ポンプ101は、油圧アクチュエータとしてのアームシリンダ160及びバケットシリンダ163等に作動油を供給する可変容量形のものである。パイロットポンプ102は、後述する電磁切換弁106にパイロット圧を付加する固定容量形のものである。   As shown in FIG. 4, a working unit hydraulic pump 101 and a pilot pump 102 that are driven by the rotational power of an output shaft 80 (crankshaft) protruding from the engine 70 are provided on one side of the engine 70. Yes. The working unit hydraulic pump 101 is of a variable displacement type that supplies hydraulic oil to an arm cylinder 160 and a bucket cylinder 163 as hydraulic actuators. The pilot pump 102 is of a fixed capacity type that applies pilot pressure to an electromagnetic switching valve 106 described later.

作業部用油圧ポンプ101の吸引側は作動油タンク108に接続されている。作業部用油圧ポンプ101の吐出側は、後述する背圧機構105付きの圧力調整弁104を介して作業部油圧回路103に接続されている。言うまでもないが、作業部油圧回路103中には、油圧アクチュエータとしてのアームシリンダ160及びバケットシリンダ163等が配置されている。パイロットポンプ102の吸引側は作動油タンク108に接続されている。パイロットポンプ102の吐出側は電磁切換弁106のポンプ側第1ポート106aに接続されている。   The suction side of the working unit hydraulic pump 101 is connected to the hydraulic oil tank 108. The discharge side of the working unit hydraulic pump 101 is connected to the working unit hydraulic circuit 103 via a pressure regulating valve 104 with a back pressure mechanism 105 described later. Needless to say, an arm cylinder 160 and a bucket cylinder 163 as hydraulic actuators are arranged in the working unit hydraulic circuit 103. The suction side of the pilot pump 102 is connected to the hydraulic oil tank 108. The discharge side of the pilot pump 102 is connected to the pump-side first port 106 a of the electromagnetic switching valve 106.

圧力調整弁104は、作業部油圧回路103側の圧力及び流量を一定に保持し、作業部用油圧ポンプ101側の圧力を2段階に切り換えるためのものである。実施形態の圧力調整弁104は、背圧機構105におけるピストン105bを介したバネ105cの弾性力によって、作業部用油圧ポンプ101側で圧力上昇のない通常状態と、作業部用油圧ポンプ101側の圧力を所定圧だけ増大させる高圧状態とに切換駆動するように構成されている。   The pressure regulating valve 104 is used to keep the pressure and flow rate on the working unit hydraulic circuit 103 side constant and to switch the pressure on the working unit hydraulic pump 101 side in two stages. The pressure regulating valve 104 according to the embodiment has a normal state in which there is no pressure increase on the working unit hydraulic pump 101 side and a working unit hydraulic pump 101 side by the elastic force of the spring 105c via the piston 105b in the back pressure mechanism 105. The drive is switched to a high pressure state in which the pressure is increased by a predetermined pressure.

電磁切換弁106は、パイロットポンプ102からのパイロット圧を圧力調整弁104の背圧機構105に付加する3ポート2位置切換形のものである。実施形態の電磁切換弁106は、後述するECU11からの制御情報に基づく電磁ソレノイド107の励磁によって、背圧機構105の背圧室105aへのパイロット圧付加状態と、背圧室105aからのパイロット圧排出状態とに切換駆動するように構成されている。   The electromagnetic switching valve 106 is a three-port two-position switching type that adds pilot pressure from the pilot pump 102 to the back pressure mechanism 105 of the pressure regulating valve 104. The electromagnetic switching valve 106 of the embodiment is configured such that the pilot pressure is applied to the back pressure chamber 105a of the back pressure mechanism 105 and the pilot pressure from the back pressure chamber 105a by excitation of an electromagnetic solenoid 107 based on control information from the ECU 11 described later. It is configured to be switched to the discharge state.

前述の通り、電磁切換弁106のポンプ側第1ポート106aはパイロットポンプ102の吐出側に接続されている。電磁切換弁106のポンプ側第2ポート106bは作動油タンク108に接続されている。電磁切換弁106の背圧側ポート106cは背圧機構105の背圧室105aに接続されている。電磁切換弁106がパイロット圧付加状態に切換駆動すると、パイロットポンプ102から電磁切換弁106を経由した作動油が背圧機構105の背圧室105aに流入し、ピストン105bを介してバネ105cを圧縮させ、圧力調整弁104が作業部用油圧ポンプ101側の圧力を所定圧だけ増大させる高圧状態に切換駆動する。   As described above, the pump-side first port 106 a of the electromagnetic switching valve 106 is connected to the discharge side of the pilot pump 102. The pump-side second port 106 b of the electromagnetic switching valve 106 is connected to the hydraulic oil tank 108. The back pressure side port 106 c of the electromagnetic switching valve 106 is connected to the back pressure chamber 105 a of the back pressure mechanism 105. When the electromagnetic switching valve 106 is switched to the pilot pressure application state, the hydraulic oil from the pilot pump 102 via the electromagnetic switching valve 106 flows into the back pressure chamber 105a of the back pressure mechanism 105 and compresses the spring 105c via the piston 105b. Then, the pressure adjusting valve 104 is switched to a high pressure state in which the pressure on the working unit hydraulic pump 101 side is increased by a predetermined pressure.

そうすると、圧力調整弁104の作用によって、作業部用油圧ポンプ101にダミー負荷が掛かり、作業部用油圧ポンプ101の吐出圧力(作動量又は負荷といってもよい)が増大する。これに伴いエンジン負荷が増大する結果、スロットルレバー166による設定回転速度維持のためにエンジン出力(燃料噴射量)が増大して、排気ガス温度が上昇することになる。   Then, due to the action of the pressure adjusting valve 104, a dummy load is applied to the working unit hydraulic pump 101, and the discharge pressure (which may be referred to as an operation amount or a load) of the working unit hydraulic pump 101 increases. As a result, the engine load increases. As a result, the engine output (fuel injection amount) increases to maintain the set rotational speed by the throttle lever 166, and the exhaust gas temperature rises.

電磁切換弁106がパイロット圧排出状態に切換駆動すると、背圧機構105の背圧室105aから作動油が流出して、バネ105cが自身の弾性復元力にて伸長し、圧力調整弁104の作用にて作業部用油圧ポンプ101の吐出圧力が通常状態まで低下する。これに伴いエンジン負荷が低減することになる。この場合、作業部油圧回路103側へは、圧力調整弁104のない場合とほぼ同じ圧力及び流量の作動油が供給されるため、圧力調整弁104の存在に起因した作業部油圧回路103への影響は最小限に抑えられる。   When the electromagnetic switching valve 106 is driven to switch to the pilot pressure discharge state, hydraulic oil flows out from the back pressure chamber 105a of the back pressure mechanism 105, the spring 105c expands by its own elastic restoring force, and the action of the pressure adjustment valve 104 The discharge pressure of the working unit hydraulic pump 101 decreases to the normal state. Along with this, the engine load is reduced. In this case, since the working oil having substantially the same pressure and flow rate is supplied to the working unit hydraulic circuit 103 side as when the pressure regulating valve 104 is not provided, the working unit hydraulic circuit 103 due to the presence of the pressure regulating valve 104 is supplied. The impact is minimized.

圧力調整弁104と電磁切換弁106との組合せが調節弁手段100に相当するものである。なお、電磁切換弁106は通常(ECU11からの制御指令がないとき)、作業部用油圧ポンプ101と作業部油圧回路103との間での作動油の循環供給をスムーズに行うために、パイロット圧排出状態になっている。従って、圧力調整弁104は普段、作業部用油圧ポンプ101側で圧力上昇のない通常状態になっている。   A combination of the pressure regulating valve 104 and the electromagnetic switching valve 106 corresponds to the regulating valve means 100. Note that the electromagnetic switching valve 106 is normally (when there is no control command from the ECU 11), in order to smoothly circulate and supply hydraulic oil between the working unit hydraulic pump 101 and the working unit hydraulic circuit 103, the pilot pressure Ejected. Therefore, the pressure regulating valve 104 is normally in a normal state in which there is no pressure increase on the working unit hydraulic pump 101 side.

(3).エンジンの制御関連の構成
次に、図3、図6及び図7等を参照しながら、エンジン70の制御関連の構成を説明する。図3に示す如く、エンジン70における各気筒の燃料噴射バルブ119を作動させるECU11を備えている。ECU11は、各種演算処理や制御を実行するCPU31の他、各種データを予め固定的に記憶させたROM32、制御プログラムや各種データを書換可能に記憶するEEPROM33、制御プログラムや各種データを一時的に記憶するRAM34、時間計測用のタイマ35、及び入出力インターフェイス等を有しており、エンジン70又はその近傍に配置される。
(3). Configuration Related to Engine Control Next, a configuration related to control of the engine 70 will be described with reference to FIGS. 3, 6, and 7. As shown in FIG. 3, the ECU 70 is provided with an ECU 11 that operates a fuel injection valve 119 of each cylinder in the engine 70. The ECU 11 includes a CPU 31 that executes various arithmetic processes and controls, a ROM 32 that stores various data fixedly in advance, an EEPROM 33 that stores control programs and various data in a rewritable manner, and temporarily stores control programs and various data. RAM 34, a timer 35 for time measurement, an input / output interface, and the like, which are arranged in the engine 70 or in the vicinity thereof.

ECU11の入力側には、少なくともコモンレール120内の燃料圧力を検出するレール圧センサ12、燃料ポンプ116を回転又は停止させる電磁クラッチ13、エンジン70の回転速度N(クランク軸のカムシャフト位置)を検出するエンジン速度センサ14、インジェクタ115の燃料噴射回数(1行程の燃料噴射期間中の回数)を検出及び設定する噴射設定器15、スロットルレバー166の操作位置を検出するスロットル位置センサ16、吸気経路中の吸気温度を検出する吸気温度センサ17、排気経路中の排気ガス温度を検出する排気温度センサ18、エンジン70の冷却水温度を検出する冷却水温度センサ19、コモンレール120内の燃料温度を検出する燃料温度センサ20、DPF50再生動作の可否を選択操作する再生許可入力手段としての再生スイッチ21、差圧センサ68(上流側排気圧センサ68a及び下流側排気圧センサ68b)、並びに、DPF50内の排気ガス温度を検出するDPF温度センサ26等が接続されている。   On the input side of the ECU 11, at least a rail pressure sensor 12 that detects the fuel pressure in the common rail 120, an electromagnetic clutch 13 that rotates or stops the fuel pump 116, and a rotation speed N (crankshaft camshaft position) of the engine 70 are detected. The engine speed sensor 14 that performs the injection, the injection setter 15 that detects and sets the number of fuel injections of the injector 115 (the number of fuel injections during one stroke), the throttle position sensor 16 that detects the operating position of the throttle lever 166, and the intake path An intake air temperature sensor 17 for detecting the intake air temperature of the engine, an exhaust gas temperature sensor 18 for detecting the exhaust gas temperature in the exhaust passage, a coolant temperature sensor 19 for detecting the coolant temperature of the engine 70, and the fuel temperature in the common rail 120 are detected. Regeneration for selecting whether or not the fuel temperature sensor 20 and the DPF 50 can be regenerated. The regenerative switch 21 as the input means, the differential pressure sensor 68 (upstream exhaust pressure sensor 68a and downstream exhaust pressure sensor 68b), the DPF temperature sensor 26 for detecting the exhaust gas temperature in the DPF 50, and the like are connected. .

ECU11の出力側には、少なくとも4気筒分の各燃料噴射バルブ119の電磁ソレノイドがそれぞれ接続されている。すなわち、コモンレール120に蓄えた高圧燃料が燃料噴射圧力、噴射時期及び噴射期間等を制御しながら、1行程中に複数回に分けて燃料噴射バルブ119から噴射されることによって、窒素酸化物(NOx)の発生を抑えると共に、PMや二酸化炭素等の発生も低減した完全燃焼を実行し、燃費を向上させるように構成されている。   At the output side of the ECU 11, electromagnetic solenoids of the fuel injection valves 119 for at least four cylinders are respectively connected. That is, the high-pressure fuel stored in the common rail 120 is injected from the fuel injection valve 119 in a plurality of times during one stroke while controlling the fuel injection pressure, the injection timing, the injection period, and the like, so that nitrogen oxide (NOx ), And complete combustion with reduced generation of PM, carbon dioxide, and the like is performed to improve fuel efficiency.

また、ECU11の出力側には、エンジン70の吸気圧(吸気量)を調節するための吸気絞り装置81、エンジン70の排気圧を調節するための排気絞り装置82、ECU11の故障を警告報知するECU故障ランプ22、DPF50内における排気ガス温度の異常高温を報知する異常高温報知手段としての排気温度警告ランプ23、DPF50再生動作に伴い点灯する再生ランプ24、及び、電磁切換弁106の駆動を制御する電磁ソレノイド107等が接続されている。各ランプ22〜24の明滅に関するデータは予めECU11のEEPROM33に記憶されている。詳細は後述するが、再生ランプ24は、DPF50の詰り状態が規定水準以上又は限界水準以上になると作動する再生予告手段としての役割と、DPF50再生動作中である旨を報知する再生報知手段としての役割とを兼ねる単一の表示具を構成している。なお、図2及び図7に示すように、再生スイッチ21及び各ランプ22〜24は、エンジン70搭載対象の作業機(バックホウ141)にある計器パネル40に設けられている。   Further, on the output side of the ECU 11, an intake throttle device 81 for adjusting the intake pressure (intake amount) of the engine 70, an exhaust throttle device 82 for adjusting the exhaust pressure of the engine 70, and a failure notification of the ECU 11 are notified. The ECU malfunction lamp 22, the exhaust temperature warning lamp 23 serving as an abnormally high temperature notification means for reporting an abnormally high temperature of the exhaust gas in the DPF 50, the regeneration lamp 24 that is turned on when the DPF 50 is regenerated, and the drive of the electromagnetic switching valve 106 are controlled. An electromagnetic solenoid 107 or the like is connected. Data relating to blinking of the lamps 22 to 24 is stored in the EEPROM 33 of the ECU 11 in advance. As will be described in detail later, the regeneration lamp 24 serves as a regeneration notification means that operates when the clogged state of the DPF 50 exceeds a specified level or exceeds a limit level, and serves as a regeneration notification means for notifying that the DPF 50 regeneration operation is being performed. It constitutes a single indicator that also serves as a role. As shown in FIGS. 2 and 7, the regeneration switch 21 and the lamps 22 to 24 are provided on the instrument panel 40 in the working machine (backhoe 141) to be mounted with the engine 70.

再生スイッチ21はオルタネイト動作タイプのものである。すなわち、再生スイッチ21は、1回押下するとその押下位置でロックされ、もう1回押下すると元の位置に復帰するロック形のプッシュスイッチである。DPF50の詰り状態が規定水準に達したことを告げる再生ランプ24の点滅時に再生スイッチ21が押下位置でロックされていれば、後述する各モードに移行し得るように構成されている。   The regeneration switch 21 is of an alternate operation type. That is, the playback switch 21 is a lock-type push switch that is locked at the pressed position when pressed once and returns to the original position when pressed again. If the regeneration switch 21 is locked in the depressed position when the regeneration lamp 24 flashes to notify that the clogged state of the DPF 50 has reached a specified level, it can be shifted to each mode described later.

ECU11のEEPROM33には、エンジン70の回転速度NとトルクT(負荷)との関係を示す出力特性マップM(図6参照)が予め記憶されている。出力特性マップMは実験等にて求められる。図6に示す出力特性マップMでは、回転速度Nを横軸に、トルクTを縦軸に採っている。出力特性マップMは、上向き凸に描かれた実線Tmxで囲まれた領域である。実線Tmxは、各回転速度Nに対する最大トルクを表した最大トルク線である。この場合、エンジン70の型式が同じであれば、ECU11に記憶される出力特性マップMはいずれも同一(共通)のものになる。図6に示すように、出力特性マップMは、排気ガス温度が再生境界温度(約300℃程度)の場合における回転速度NとトルクTとの関係を表した境界ラインBLによって上下に分断される。境界ラインBLを挟んで上側の領域は、スートフィルタ54に堆積したPMを酸化除去できる(酸化触媒53の酸化作用が働く)再生可能領域であり、下側の領域は、PMが酸化除去されずにスートフィルタ54に堆積する再生不能領域である。   In the EEPROM 33 of the ECU 11, an output characteristic map M (see FIG. 6) indicating the relationship between the rotational speed N of the engine 70 and the torque T (load) is stored in advance. The output characteristic map M is obtained by experiments or the like. In the output characteristic map M shown in FIG. 6, the rotational speed N is taken on the horizontal axis and the torque T is taken on the vertical axis. The output characteristic map M is a region surrounded by a solid line Tmx drawn upwardly. A solid line Tmx is a maximum torque line representing the maximum torque for each rotational speed N. In this case, if the model of the engine 70 is the same, the output characteristic maps M stored in the ECU 11 are all the same (common). As shown in FIG. 6, the output characteristic map M is divided vertically by a boundary line BL representing the relationship between the rotational speed N and the torque T when the exhaust gas temperature is the regeneration boundary temperature (about 300 ° C.). . The upper region across the boundary line BL is a reproducible region in which PM deposited on the soot filter 54 can be oxidized and removed (the oxidizing action of the oxidation catalyst 53 works), and the lower region is not oxidized and removed of PM. This is a non-reproducible region that accumulates on the soot filter 54.

ECU11は基本的に、出力特性マップMと、エンジン速度センサ14にて検出される回転速度Nと、スロットル位置センサ16にて検出されるスロットル位置とに基づき、トルクTを演算して目標燃料噴射量を求め、当該演算結果に基づきコモンレールシステム117を作動させるという燃料噴射制御を実行する。ここで、燃料噴射量は、各燃料噴射バルブ119の開弁期間を調節して、各インジェクタ115への噴射期間を変更することによって調節される。   The ECU 11 basically calculates the torque T based on the output characteristic map M, the rotational speed N detected by the engine speed sensor 14, and the throttle position detected by the throttle position sensor 16 and performs target fuel injection. The fuel injection control for obtaining the amount and operating the common rail system 117 based on the calculation result is executed. Here, the fuel injection amount is adjusted by adjusting the valve opening period of each fuel injection valve 119 and changing the injection period to each injector 115.

(4).DPF再生制御の態様
次に、図8のフローチャート等を参照しながら、ECU11によるDPF再生制御の一例について説明する。さて、エンジン70の制御モード(DPF再生に関する制御形式)としては少なくとも、路上走行や各種作業をする通常運転モードと、DPF50の詰り状態が規定水準以上になると、再生スイッチ21を押下した場合に排気ガス温度を上昇させる手動補助再生モードと、ポスト噴射EにてDPF50内に燃料を供給する強制再生モードとがある。
(4). Aspects of DPF regeneration control Next, an example of DPF regeneration control by the ECU 11 will be described with reference to the flowchart of FIG. As a control mode of the engine 70 (a control format related to DPF regeneration), at least when a normal operation mode for running on the road and various operations and when the clogged state of the DPF 50 exceeds a specified level, exhaust is performed when the regeneration switch 21 is pressed. There are a manual auxiliary regeneration mode in which the gas temperature is raised and a forced regeneration mode in which fuel is supplied into the DPF 50 by post injection E.

手動補助再生モードでは、差圧センサ68の検出情報に基づく圧力調整弁104の圧力調整によって、作業部用油圧ポンプ101の吐出圧力を増大させ、間接的にエンジン負荷を増大させる。そうすると、エンジン負荷の増大に伴いエンジン出力(燃料噴射量)を増大させ、エンジン70からの排気ガス温度を上昇させる。その結果、DPF50(スートフィルタ54)内のPMを燃焼除去できることになる。   In the manual auxiliary regeneration mode, by adjusting the pressure of the pressure adjusting valve 104 based on the detection information of the differential pressure sensor 68, the discharge pressure of the working unit hydraulic pump 101 is increased and the engine load is indirectly increased. Then, as the engine load increases, the engine output (fuel injection amount) is increased, and the exhaust gas temperature from the engine 70 is increased. As a result, PM in the DPF 50 (soot filter 54) can be burned and removed.

強制再生モードは、DPF50の詰り状態が規定水準以上にも拘らず、再生スイッチ21の非押下状態が長く続いてDPF50の詰り状態が改善しない場合に実行されるものである。当該強制再生モードでは、ポスト噴射EにてDPF50内に燃料を供給し、当該燃料をディーゼル酸化触媒53にて燃焼させることによって、DPF50内の排気ガス温度を上昇させる(約560℃程度)。その結果、DPF50(スートフィルタ54)内のPMを強制的に燃焼除去できることになる。   The forced regeneration mode is executed when the clogged state of the DPF 50 is not improved even though the clogged state of the DPF 50 is not less than a specified level and the non-pressed state of the regeneration switch 21 continues for a long time. In the forced regeneration mode, fuel is supplied into the DPF 50 by post-injection E, and the fuel is combusted by the diesel oxidation catalyst 53, thereby increasing the exhaust gas temperature in the DPF 50 (about 560 ° C.). As a result, the PM in the DPF 50 (soot filter 54) can be forcibly burned and removed.

図8に示すように、上記の各モードはECU11の指令に基づき実行される。すなわち、図8のフローチャートにて示すアルゴリズムは、EEPROM33に記憶されている。そして、当該アルゴリズムをRAM34に呼び出してからCPU31にて処理することによって、前述の各モードが実行されることになる。   As shown in FIG. 8, each of the above modes is executed based on a command from the ECU 11. That is, the algorithm shown in the flowchart of FIG. 8 is stored in the EEPROM 33. Each mode described above is executed by calling the algorithm to the RAM 34 and then processing the CPU 31.

図8のフローチャートに示すように、DPF50再生制御では、まず差圧センサ68からの検出結果に基づきDPF50内のPM堆積量を推定し、当該推定結果が規定量(規定水準)以上か否かを判別し(S01)、PM堆積量が規定量以上と判断した場合は(S01:NO)、タイマ35の時間情報に基づく計測を開始して再生ランプ24を低速点滅させ(S02)、オペレータにDPF50再生動作(手動補助再生モード)の実行を予告する。実施形態の規定量は例えば8g/lに設定される。再生ランプ24の点滅周波数は例えば1Hzに設定される。   As shown in the flowchart of FIG. 8, in the DPF 50 regeneration control, first, the PM accumulation amount in the DPF 50 is estimated based on the detection result from the differential pressure sensor 68, and whether or not the estimation result is equal to or greater than a specified amount (specified level). When the determination is made (S01) and it is determined that the PM accumulation amount is equal to or greater than the specified amount (S01: NO), measurement based on the time information of the timer 35 is started and the regeneration lamp 24 is blinked at a low speed (S02). Notice the execution of the replay operation (manual auxiliary replay mode). The prescribed amount in the embodiment is set to 8 g / l, for example. The blinking frequency of the reproduction lamp 24 is set to 1 Hz, for example.

次いで、再生スイッチ21が押下されているか否かを判別し(S03)、押下状態でロックされていなければ(S03:OFF)、再生ランプ24低速点滅開始から所定時間(例えば30分程度)経過したか否かを判別する(S04)。所定時間が経過していなければ(S04:NO)、ステップS03に戻る。S03〜S04のステップでは、PM堆積量が規定量以上であるにも拘らず、エンジン70の制御モードが通常運転モードのままであり、エンジン70における現状の駆動状態が維持されることになる。すなわち、手動補助再生モードへの移行(DPF50再生動作と言ってもよい)が禁止されるのである。なお、再生ランプ24の点滅周期は、DPF50内のPM堆積量の増加に従い短くなるように設定される(再生ランプ24はDPF50内のPM堆積量の増加に従い短い間隔で点滅する)。このため、再生ランプ24の点滅の速さによって、オペレータの注意を喚起できる。   Next, it is determined whether or not the regeneration switch 21 is depressed (S03). If the regeneration switch 21 is not locked in the depressed state (S03: OFF), a predetermined time (for example, about 30 minutes) has elapsed since the regeneration lamp 24 started blinking slowly. Is determined (S04). If the predetermined time has not elapsed (S04: NO), the process returns to step S03. In steps S03 to S04, the control mode of the engine 70 remains in the normal operation mode even though the PM accumulation amount is not less than the specified amount, and the current driving state of the engine 70 is maintained. That is, the transition to the manual auxiliary regeneration mode (which may be referred to as the DPF 50 regeneration operation) is prohibited. The blinking cycle of the regeneration lamp 24 is set to be shorter as the PM accumulation amount in the DPF 50 increases (the regeneration lamp 24 blinks at shorter intervals as the PM accumulation amount in the DPF 50 increases). For this reason, the operator's attention can be alerted by the flashing speed of the regeneration lamp 24.

ステップS04において所定時間が経過した場合は(S04:YES)、PM堆積量が規定量以上の状態で、再生スイッチ21を押下せずに長時間放置したような状態が想定されるので、低速点滅していた再生ランプ24を点灯させてから(S05)、強制再生モードを実行する(S06)。強制再生モードでは前述の通り、コモンレールシステム117のポスト噴射EにてDPF50内に燃料を供給し、当該燃料をディーゼル酸化触媒53にて燃焼させることによって、DPF50内の排気ガス温度を上昇させる。その結果、DPF50内のPMが強制的に燃焼除去され、DPF50のPM捕集能力が回復する。ステップS06の強制再生モードは例えば約15分程度実行され、当該時間の経過後(S07:YES)、コモンレールシステム117がポスト噴射Eを終了して(S08)、再生ランプ24を消灯させ(S09)、強制再生モードの終了を報知する。   When the predetermined time has elapsed in step S04 (S04: YES), it is assumed that the PM accumulation amount is equal to or greater than the predetermined amount, and it is assumed that the regeneration switch 21 is left unattended for a long time. After the regeneration lamp 24 is turned on (S05), the forced regeneration mode is executed (S06). In the forced regeneration mode, as described above, the fuel is supplied into the DPF 50 by the post-injection E of the common rail system 117, and the fuel is burned by the diesel oxidation catalyst 53, whereby the exhaust gas temperature in the DPF 50 is raised. As a result, the PM in the DPF 50 is forcibly burned and removed, and the PM collection capability of the DPF 50 is restored. The forced regeneration mode of step S06 is executed for about 15 minutes, for example, and after the elapse of the time (S07: YES), the common rail system 117 ends the post injection E (S08), and turns off the regeneration lamp 24 (S09). The end of forced regeneration mode is notified.

さて、ステップS03に戻り、再生スイッチ21が押下状態でロックされていれば(S03:ON)、次いで、低速点滅していた再生ランプ24を点灯させ(S10)、再生スイッチ21の押下から遷移時間Tt経過後に(S11:YES)、手動補助再生モードを実行する(S12)。   Now, returning to step S03, if the regeneration switch 21 is locked in the depressed state (S03: ON), then the regeneration lamp 24 blinking at a low speed is turned on (S10), and the transition time from when the regeneration switch 21 is depressed. After Tt has elapsed (S11: YES), the manual auxiliary regeneration mode is executed (S12).

遷移時間Ttのデータは、例えばECU11のROM192に予め記憶されていて、ROM32とEEPROM33との最初のアクセス時、すなわち、初めてバックホウ141(作業機)に電源投入してROM32及びEEPROM33が電気的に接続されたときに、EEPROM33側に書き込まれる(コピーされる)。また、遷移時間Ttのデータは変更可能になっている。具体的には、ECU11に通信端末線を介して接続されるROMライタ等の外部ツール39(図3参照)を用いて、EEPROM33側に記憶された遷移時間Ttのデータを後から書き換えできる。   The data of the transition time Tt is stored in advance in the ROM 192 of the ECU 11, for example. When the ROM 32 and the EEPROM 33 are accessed for the first time, that is, when the backhoe 141 (work machine) is turned on for the first time, the ROM 32 and the EEPROM 33 are electrically connected. Is written (copied) to the EEPROM 33 side. The data of the transition time Tt can be changed. Specifically, the data of the transition time Tt stored on the EEPROM 33 side can be rewritten later by using an external tool 39 (see FIG. 3) such as a ROM writer connected to the ECU 11 via a communication terminal line.

ステップS12の手動補助再生モードでは、電磁切換弁106の電磁ソレノイド107を励磁させて、電磁切換弁106をパイロット圧付加状態に切換駆動させる。そうすると、圧力調整弁104が背圧機構105の作用にて、作業部用油圧ポンプ101側の圧力を所定圧だけ増大させる高圧状態に切換駆動し、作業部用油圧ポンプ101にダミー負荷が掛かって、作業部用油圧ポンプ101の吐出圧力が増大する。これに伴い、エンジン負荷が前記ダミー負荷に対応する分だけ増大すると共に、スロットルレバー166による設定回転速度維持のために、エンジン出力が増大して排気ガス温度が上昇する。その結果、DPF50内のPMが燃焼除去され、DPF50のPM捕集能力が回復するのである。   In the manual auxiliary regeneration mode in step S12, the electromagnetic solenoid 107 of the electromagnetic switching valve 106 is excited to switch the electromagnetic switching valve 106 to the pilot pressure application state. Then, the pressure regulating valve 104 is switched to a high pressure state in which the pressure on the working unit hydraulic pump 101 side is increased by a predetermined pressure by the action of the back pressure mechanism 105, and a dummy load is applied to the working unit hydraulic pump 101. The discharge pressure of the working unit hydraulic pump 101 increases. Accordingly, the engine load increases by an amount corresponding to the dummy load, and the engine output increases and the exhaust gas temperature rises to maintain the set rotational speed by the throttle lever 166. As a result, the PM in the DPF 50 is burned and removed, and the PM collection ability of the DPF 50 is restored.

次いでステップS13では、再びDPF50内のPM堆積量を推定し、当該推定結果が許容量(許容水準)以下か否かを判別する。許容量(許容水準)は、前述の規定量(規定水準)よりも少なく(低く)設定される。実施形態の許容量は例えば4g/lに設定される。PM堆積量が許容量以下であれば(S13:YES)、電磁ソレノイド107の励磁にて電磁切換弁106をパイロット圧排出状態に戻して、圧力調整弁104を通常状態に切換駆動させ、作業部用油圧ポンプ101の吐出圧力を元の状態まで低下させる(S14)。そして、再生ランプ24を消灯させ(S15)、手動補助再生モードの終了を報知する。ステップS13において、PM堆積量が許容量を超えていれば(S13:NO)、未だDPF50内のPMを十分に燃焼除去できていない状態であるから、ステップS12に戻る。   Next, in step S13, the PM accumulation amount in the DPF 50 is estimated again, and it is determined whether or not the estimation result is equal to or less than an allowable amount (allowable level). The allowable amount (allowable level) is set to be smaller (lower) than the above-mentioned specified amount (specified level). The allowable amount of the embodiment is set to 4 g / l, for example. If the PM accumulation amount is equal to or less than the allowable amount (S13: YES), the electromagnetic switching valve 106 is returned to the pilot pressure discharge state by the excitation of the electromagnetic solenoid 107, and the pressure adjustment valve 104 is switched to the normal state and driven. The discharge pressure of the hydraulic pump 101 is reduced to the original state (S14). Then, the regeneration lamp 24 is turned off (S15) to notify the end of the manual auxiliary regeneration mode. If the PM accumulation amount exceeds the allowable amount in step S13 (S13: NO), the PM in the DPF 50 is not yet sufficiently burned and removed, and the process returns to step S12.

なお、図9の別例に示すように、手動補助再生モードを設定時間Tw(例えば約20分程度)以上実行したら、作業部用油圧ポンプ101の吐出圧力を元の状態まで低下させると共に、再生ランプ24を消灯させ、手動補助再生モードの終了を報知するように設定してもよい。すなわち、ステップS13において、許容量判別に代えて、圧力調整弁104を作動させてからの経過時間が予め設定された設定時間Tw以上か否かを判別するようにしてもよい。排気ガス温度を上昇させた状態が設定時間Twだけ継続すれば、普通はDPF50の詰り状態が十分に改善したとみなせるからである。前述の設定時間Twは、例えば圧力調整弁104を作動開始時から、タイマ35の時間情報に基づいて計測することになる。   As shown in another example of FIG. 9, when the manual auxiliary regeneration mode is executed for a set time Tw (for example, about 20 minutes) or more, the discharge pressure of the working unit hydraulic pump 101 is reduced to the original state and the regeneration is performed. The lamp 24 may be turned off to notify the end of the manual auxiliary regeneration mode. That is, in step S13, instead of determining the allowable amount, it may be determined whether or not the elapsed time since the pressure adjustment valve 104 is operated is equal to or longer than a preset set time Tw. This is because if the state in which the exhaust gas temperature is raised continues for the set time Tw, it is normally considered that the clogged state of the DPF 50 has been sufficiently improved. The aforementioned set time Tw is measured based on the time information of the timer 35, for example, from the start of operation of the pressure adjustment valve 104.

図10は調整弁手段100の別例を示している。当該別例では、先の実施例に例示したON・OFF制御タイプの電磁切換弁106を、背圧室105aへの作動油供給圧力を調節可能なパイロット圧調整電磁弁106′に変更している。圧力調整弁104における作業部用油圧ポンプ101側の調整圧力は、パイロット圧調整電磁弁106′を経由した作動油供給圧力に応じて調節される。この場合、パイロット圧調整電磁弁106′をパルス幅変調制御(PWM制御)によって作動させている(図11(a)〜(d)参照)。   FIG. 10 shows another example of the regulating valve means 100. In the other example, the ON / OFF control type electromagnetic switching valve 106 illustrated in the previous embodiment is changed to a pilot pressure adjusting electromagnetic valve 106 ′ capable of adjusting the hydraulic oil supply pressure to the back pressure chamber 105a. . The adjustment pressure on the working part hydraulic pump 101 side in the pressure adjustment valve 104 is adjusted according to the hydraulic oil supply pressure via the pilot pressure adjustment electromagnetic valve 106 ′. In this case, the pilot pressure adjusting electromagnetic valve 106 'is operated by pulse width modulation control (PWM control) (see FIGS. 11A to 11D).

すなわち、図11(a)(b)に示すように、制御時間帯δTの間、パルス幅τ(通電時間)を徐々に大きくして到達デューティ比D(τ/T:Tはスイッチング周期)が徐々に大きくなるように、パイロット圧調整電磁弁106′の電磁ソレノイド107′に駆動信号を間欠的に伝送する。この場合、到達デューティ比Dは見掛け上、時間の経過と共に正の傾きにて0%から100%まで直線的に増大する。   That is, as shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b), during the control time period δT, the pulse width τ (energization time) is gradually increased so that the arrival duty ratio D (τ / T: T is a switching cycle) is increased. The drive signal is intermittently transmitted to the electromagnetic solenoid 107 'of the pilot pressure adjusting electromagnetic valve 106' so as to gradually increase. In this case, the ultimate duty ratio D apparently increases linearly from 0% to 100% with a positive slope as time elapses.

また、図11(c)(d)に示すように、制御時間帯δTの間、パルス幅τを徐々に小さくして到達デューティ比Dが徐々に小さくなるように、電磁ソレノイド107′に駆動信号を間欠的に伝送する。この場合、到達デューティ比Dは見掛け上、時間の経過と共に負の傾きにて100%から0%まで直線的に減少することになる。   Further, as shown in FIGS. 11C and 11D, during the control time period δT, the drive signal is sent to the electromagnetic solenoid 107 ′ so that the pulse width τ is gradually decreased and the ultimate duty ratio D is gradually decreased. Is transmitted intermittently. In this case, the ultimate duty ratio D apparently decreases linearly from 100% to 0% with a negative slope as time passes.

つまり、パイロット圧調整電磁弁106′ひいては圧力調整弁104をパルス幅変調制御にてスムーズに作動させることによって、作業部用油圧ポンプ101の吐出圧力が急増又は急減するのを抑制している。従って、エンジン出力が急激に変化するのを未然に防止でき、エンジン出力急変に起因した衝撃(ショック)を少なくできる。パルス幅変調制御を利用して、作動油温度に余り影響されずに、圧力調整弁104の圧力調整動作を信頼性高く実行できる。また、圧力調整弁104の調整圧力、ひいてはエンジン負荷の上昇幅(ダミー負荷)を任意に調節できるから、DPF再生制御に伴う燃費悪化の抑制に効果的である。   That is, the pilot pressure adjusting electromagnetic valve 106 ′ and thus the pressure adjusting valve 104 are smoothly operated by the pulse width modulation control, thereby suppressing the discharge pressure of the working unit hydraulic pump 101 from rapidly increasing or decreasing. Therefore, it is possible to prevent the engine output from changing suddenly, and to reduce the shock (shock) caused by the engine output sudden change. Using the pulse width modulation control, the pressure adjustment operation of the pressure adjustment valve 104 can be performed with high reliability without being significantly affected by the hydraulic oil temperature. Further, the adjustment pressure of the pressure adjustment valve 104, and hence the engine load increase (dummy load) can be adjusted arbitrarily, which is effective in suppressing fuel consumption deterioration associated with DPF regeneration control.

(5).まとめ
上記の記載並びに図3及び図8から明らかなように、エンジン70の排気経路77に配置された排気ガス浄化装置50と、油圧アクチュエータ160,163と、前記エンジン70の動力にて前記油圧アクチュエータ160,163に作動油を供給する油圧ポンプ101と、前記油圧ポンプ101とその下流側にある作業部油圧回路103との間に配置された調整弁手段100とを備えており、前記排気ガス浄化装置50の詰り状態が規定水準以上になると、前記調整弁手段100の作動にて前記油圧ポンプ101側の圧力を増大させることによって、エンジン回転速度を維持しながらエンジン負荷を増大させるように構成されているから、例えば前記エンジン70の燃料噴射制御や吸排気絞り装置81,82の開閉制御の設定を変更することなく、前記油圧ポンプ101側の圧力増大によって、エンジン出力を増大させて排気ガス温度を上昇させ、前記排気ガス浄化装置50を再生できる。つまり、前記排気ガス浄化装置50の粒子状物質捕集能力を回復できる。
(5). Summary As is apparent from the above description and FIGS. 3 and 8, the exhaust gas purification device 50 disposed in the exhaust path 77 of the engine 70, the hydraulic actuators 160 and 163, and the hydraulic actuator with the power of the engine 70. And a hydraulic pump 101 for supplying hydraulic oil to 160 and 163, and a regulating valve means 100 disposed between the hydraulic pump 101 and a working unit hydraulic circuit 103 on the downstream side thereof, and the exhaust gas purification When the clogged state of the device 50 exceeds a specified level, the pressure on the hydraulic pump 101 side is increased by the operation of the adjusting valve means 100, thereby increasing the engine load while maintaining the engine speed. Therefore, for example, the setting of the fuel injection control of the engine 70 and the open / close control of the intake and exhaust throttle devices 81 and 82 are changed. Without this, the exhaust gas purification device 50 can be regenerated by increasing the engine output and increasing the exhaust gas temperature by increasing the pressure on the hydraulic pump 101 side. That is, the particulate matter collecting ability of the exhaust gas purifying device 50 can be recovered.

上記の記載並びに図3、図8及び図10から明らかなように、前記排気ガス浄化装置50の詰り状態が前記規定水準より低い許容水準以下になるか、若しくは、前記調整弁手段100を作動させてからの経過時間が予め設定された設定時間Tw以上になった場合は、前記排気ガス浄化装置50の詰り状態が改善したとみなせるから、前記調整弁手段100による前記油圧ポンプ101側の圧力増大を解除することによって、オペレータの戻し操作等に依らずに、前記調整弁手段100を非作動状態にして、前記油圧ポンプ101から前記エンジン70に過剰な負荷が掛かるのを防止できる。従って、前記排気ガス浄化装置50の再生動作の効率化を図れ、前記排気ガス浄化装置50の再生に伴う燃費の悪化を抑制できる。   As apparent from the above description and FIGS. 3, 8 and 10, the clogged state of the exhaust gas purifying device 50 falls below an allowable level lower than the specified level, or the adjustment valve means 100 is operated. When the elapsed time after the time becomes equal to or longer than a preset time Tw, it can be considered that the clogged state of the exhaust gas purifying device 50 has been improved, so the pressure increase on the hydraulic pump 101 side by the adjusting valve means 100 By releasing the, it is possible to prevent the adjustment valve means 100 from being inactivated and to prevent an excessive load from being applied to the engine 70 from the hydraulic pump 101 without depending on an operator's return operation or the like. Therefore, the efficiency of the regeneration operation of the exhaust gas purification device 50 can be improved, and the deterioration of fuel consumption accompanying the regeneration of the exhaust gas purification device 50 can be suppressed.

上記の記載並びに図3及び図8から明らかなように、前記調整弁手段100を非作動状態から作動状態にするまでの遷移時間Ttが変更可能になっているから、例えば作業機141の特性に応じて前記遷移時間Ttを設定することが可能になる。このため、前記排気ガス浄化装置50の再生にあたり、きめ細かい対処が図れるのである。   As is clear from the above description and FIGS. 3 and 8, the transition time Tt until the regulating valve means 100 is changed from the non-operating state to the operating state can be changed. Accordingly, the transition time Tt can be set. For this reason, when the exhaust gas purification device 50 is regenerated, a fine measure can be taken.

上記の記載並びに図10及び図11から明らかなように、前記調整弁手段100はパルス幅変調制御によって作動するように構成されているから、前記油圧ポンプ101側の圧力が急増又は急減するおそれを抑制できる。このため、エンジン出力が急激に変化するのを未然に防止して、エンジン出力急変に起因した衝撃(ショック)を少なくできる。   As is apparent from the above description and FIGS. 10 and 11, since the regulating valve means 100 is configured to operate by pulse width modulation control, there is a risk that the pressure on the hydraulic pump 101 side suddenly increases or decreases. Can be suppressed. For this reason, it is possible to prevent the engine output from changing suddenly and reduce the shock (shock) caused by the engine output sudden change.

(6).その他
本願発明は、前述の実施形態に限らず、様々な態様に具体化できる。各部の構成は図示の実施形態に限定されるものではなく、本願発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。例えば、パイロットポンプ102をなくして、電磁切換弁106又はパイロット圧調整電磁弁106′を作業部用油圧ポンプ101の吐出側に接続し、圧力調整弁104を作業部用油圧ポンプ101から吐出される作動油の自己圧によって制御してもよい。この場合は、必要ポンプ数が少なくて済むので、構成が簡単になり、製造コストの抑制を図れることになる。
(6). Others The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be embodied in various forms. The configuration of each part is not limited to the illustrated embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the pilot pump 102 is eliminated, the electromagnetic switching valve 106 or the pilot pressure adjusting electromagnetic valve 106 ′ is connected to the discharge side of the working unit hydraulic pump 101, and the pressure adjusting valve 104 is discharged from the working unit hydraulic pump 101. You may control by the self-pressure of hydraulic oil. In this case, since the number of necessary pumps is small, the configuration is simplified and the manufacturing cost can be reduced.

11 ECU
50 DPF(排気ガス浄化装置)
70 エンジン
100 調整弁手段
101 作業部用油圧ポンプ
102 パイロットポンプ
103 作業部油圧回路
104 圧力調整弁
105 背圧機構
106 電磁切換弁
106′ パイロット圧調整電磁弁
107 電磁ソレノイド
108 作動油タンク
117 コモンレールシステム
120 コモンレール
141 バックホウ(作業機)
160 アームシリンダ(油圧アクチュエータ)
163 バケットシリンダ(油圧アクチュエータ)
166 スロットルレバー
11 ECU
50 DPF (Exhaust Gas Purifier)
70 Engine 100 Adjusting valve means 101 Working part hydraulic pump 102 Pilot pump 103 Working part hydraulic circuit 104 Pressure adjusting valve 105 Back pressure mechanism 106 Electromagnetic switching valve 106 'Pilot pressure adjusting electromagnetic valve 107 Electromagnetic solenoid 108 Hydraulic oil tank 117 Common rail system 120 Common rail 141 Backhoe (work machine)
160 Arm cylinder (hydraulic actuator)
163 Bucket cylinder (hydraulic actuator)
166 Throttle lever

Claims (4)

エンジンの排気経路に配置された排気ガス浄化装置と、油圧アクチュエータと、前記エンジンの動力にて前記油圧アクチュエータに作動油を供給する油圧ポンプと、前記油圧ポンプとその下流側にある作業部油圧回路との間に配置された調整弁手段とを備えており、
前記排気ガス浄化装置の詰り状態が規定水準以上になると、前記調整弁手段の作動にて前記油圧ポンプ側の圧力を増大させることによって、エンジン回転速度を維持しながらエンジン負荷を増大させるように構成されている、
作業機の排気ガス浄化システム。
An exhaust gas purifying device disposed in the exhaust path of the engine, a hydraulic actuator, a hydraulic pump that supplies hydraulic oil to the hydraulic actuator by the power of the engine, the hydraulic pump and a working unit hydraulic circuit downstream thereof And an adjustment valve means arranged between
The engine load is increased while maintaining the engine speed by increasing the pressure on the hydraulic pump side by the operation of the adjustment valve means when the clogged state of the exhaust gas purification device exceeds a specified level. Being
Exhaust gas purification system for work equipment.
前記排気ガス浄化装置の詰り状態が前記規定水準より低い許容水準以下になるか、若しくは、前記調整弁手段を作動させてからの経過時間が予め設定された設定時間以上になると、前記調整弁手段による前記油圧ポンプ側の圧力増大を解除するように構成されている、
請求項1に記載した作業機の排気ガス浄化システム。
When the clogged state of the exhaust gas purifying device is lower than an allowable level lower than the specified level, or when the elapsed time since the operation of the adjusting valve unit is longer than a preset time, the adjusting valve unit Configured to release the pressure increase on the hydraulic pump side due to
The exhaust gas purification system for a working machine according to claim 1.
前記調整弁手段を非作動状態から作動状態にするまでの遷移時間が変更可能になっている、
請求項1又は2に記載した作業機の排気ガス浄化システム。
The transition time until the regulating valve means is changed from a non-operating state to an operating state can be changed.
An exhaust gas purification system for a working machine according to claim 1 or 2.
前記調整弁手段はパルス幅変調制御によって作動するように構成されている、
請求項1〜3のうちいずれかに記載した作業機の排気ガス浄化システム。
The regulating valve means is configured to operate by pulse width modulation control,
The exhaust gas purification system for a working machine according to any one of claims 1 to 3.
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