JP2012145056A - Exhaust gas purification system for working machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、油圧ショベル等の作業機械に備えられ、エンジンの排気中に含まれるパティキュレートマター(ParticulateMatter:粒子状物質、以下「PM」という。)を除去するフィルタを備えた作業機械の排気浄化装置に関する。 The present invention is provided in a work machine such as a hydraulic excavator, and purifies exhaust gas of a work machine provided with a filter that removes particulate matter (Particulate Matter: hereinafter referred to as “PM”) contained in engine exhaust. Relates to the device.
この種の従来技術として、特許文献1に示されるものがある。この従来技術は、エンジンの排気中に含まれるPMを排気下流にて捕集するフィルタと、排気温度検出器と、フィルタの排気上流と下流との差圧を検出する差圧検出器とを備えている。また、排気流量を演算する演算部と、差圧検出器で検出される差圧と判定の閾値である判定差圧との比較によって、フィルタに捕集されたPMを燃焼させる強制再生が必要な時期に至ったかどうかを判定する再生判定部とを有するコントローラを備えている。
There exists a thing shown by
このような構成を有する従来技術にあっては、排気温度検出器で検出される排気温度と、排気の基準温度との関係から、差圧検出器で検出される検出差圧ΔPを基準温度での値に換算して求められる差圧ΔP1と、コントローラの演算部で演算された排気流量に対応する基準温度での閾値である判定差圧ΔP2との大小をコントローラの再生判定部て比較して、ΔP1>ΔP2になると強制再生が必要と判定されるものである。 In the prior art having such a configuration, the detected differential pressure ΔP detected by the differential pressure detector is determined as the reference temperature from the relationship between the exhaust temperature detected by the exhaust temperature detector and the reference temperature of the exhaust. The difference between the pressure difference ΔP1 obtained by converting to the value of the value and the determination pressure difference ΔP2 that is a threshold value at the reference temperature corresponding to the exhaust flow rate calculated by the calculation unit of the controller is compared by the regeneration determination unit of the controller. , ΔP1> ΔP2, it is determined that forced regeneration is necessary.
強制再生は、エンジンの排気中に燃料を噴射し、酸化触媒による酸化反応を利用して排気温度を上昇させ、フィルタに堆積したPMを燃焼し、除去するものであり、これによってフィルタの目詰まりを解消することができる。 In forced regeneration, fuel is injected into the exhaust of an engine, the exhaust temperature is raised using an oxidation reaction by an oxidation catalyst, PM accumulated on the filter is burned and removed, and this clogs the filter. Can be eliminated.
ところで、上述した従来の排気浄化装置では、急な燃料噴射量変動や、吸気量変動の少ないトラック等の車両であれば、その時々の排気流量は安定しており、上述の判定差圧ΔP2は適切な値を算出することができる。しかし、本発明が対象としている油圧ショベル等の作業機械では、負荷変動、回転変動等の車体の急変動が多く、その時々に算出される排気流量も大きく変動してしまう。このために適切な判定差圧ΔP2を算出できないことが起こり得る。したがって、従来技術を作業機械に適用した場合には、判定差圧ΔP2を用いてコントローラの再生判定部で判定が行われたときに、実際にはフィルタにPMがそれ程堆積されていない状態でも、ΔP1>ΔP2と判定されてしまい、必要がないにもかかわらず強制再生が行われる虞がある。このような不要な強制再生は、無駄な燃料噴射を招き、燃費を悪化させることになる。 By the way, in the above-described conventional exhaust purification device, if the vehicle is a vehicle such as a truck with abrupt fuel injection amount fluctuation or intake air quantity fluctuation, the exhaust flow rate at that time is stable, and the above-described determination differential pressure ΔP2 is Appropriate values can be calculated. However, in a working machine such as a hydraulic excavator that is a subject of the present invention, there are many sudden fluctuations in the vehicle body such as load fluctuations and rotation fluctuations, and the exhaust flow rate calculated at that time also fluctuates greatly. For this reason, it may happen that an appropriate determination differential pressure ΔP2 cannot be calculated. Therefore, when the prior art is applied to a work machine, when the determination is made by the regeneration determination unit of the controller using the determination differential pressure ΔP2, even if the PM is not actually deposited so much on the filter, It is determined that ΔP1> ΔP2, and there is a possibility that forced regeneration is performed even though it is not necessary. Such unnecessary forced regeneration causes useless fuel injection and deteriorates fuel consumption.
本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、車体の急変動の影響を除いた強制再生を実現することができる作業機械の排気浄化装置を提供することにある。 The present invention has been made from the above-described prior art, and an object of the present invention is to provide an exhaust purification device for a work machine that can realize forced regeneration without the influence of sudden fluctuations in the vehicle body.
この目的を達成するために、本発明は、作業装置と、この作業装置が取り付けられる車体本体と、この車体本体に設けられ、上記作業装置を駆動するエンジンと備えた作業機械に備えられ、上記エンジンの排気中に含まれるバティキュレートマターを排気下流にて捕集するフィルタと、このフィルタの排気上流と下流との差圧を検出する差圧検出器と、この差圧検出器で検出された差圧と、判定の閾値である判定差圧との比較によって、上記フィルタに捕集されたパティキュレートマターを燃焼させる強制再生が必要な時期に至ったかどうかを判定する再生判定部を有するコントローラとを備えた作業機械の排気浄化装置において、上記コントローラは、上記エンジンの稼働に関係する状態量が急変動したかどうかを判定する変動判定部を有し、この変動判定部によって上記状態量が急変動したと判定されたとき、上記再生判定部による判定を、上記状態量の影響が少なくなると見做される所定時間の間、無効にする処理を行うものから成ることを特徴としている。 In order to achieve this object, the present invention is provided in a work machine, a vehicle main body to which the work device is attached, and a work machine provided with the engine for driving the work device. A filter that collects particulate matter contained in the exhaust of the engine downstream of the exhaust, a differential pressure detector that detects the differential pressure between the upstream and downstream of the filter, and the differential pressure detector A controller having a regeneration determination unit that determines whether or not forced regeneration for burning the particulate matter collected by the filter has been reached by comparing the differential pressure with a determination differential pressure that is a determination threshold; In the exhaust emission control device for a work machine having the above, the controller has a variation determination unit that determines whether or not a state quantity related to the operation of the engine has suddenly changed. When the variation determination unit determines that the state quantity has suddenly changed, a process for invalidating the determination by the regeneration determination unit for a predetermined time when it is considered that the influence of the state quantity is reduced is performed. It consists of things.
本発明は、車体の急変動を生じたときには、エンジンの稼働に関係するエンジン回転数、燃料噴射量等の状態量が急変動することに着目してなされたものである。本発明は、コントローラの変動判定部によって車体の急変動に応じてエンジンの稼働に関係する状態量が急変動したと判定されたとき、強制再生を行うかどうかを判定する判定再生部による判定を、状態量の急変動の影響が少なくなるとみなされる所定時間の間、コントローラによって無効にする処理、すなわち再生判定部の判定機能を停止させる処理が行われる。上述した所定時間は、該当する作業機で生じ得る負荷変動を考慮して、実験的に、あるいは経験的に設定される。これにより本発明は、車体の急変動の影響を除いた強制再生を実現することができる。すなわち、不必要な強制再生の実施を抑えることができる。 The present invention has been made by paying attention to the fact that state variables such as the engine speed and the fuel injection amount, which are related to the operation of the engine, suddenly change when the vehicle body suddenly changes. In the present invention, when it is determined by the fluctuation determination unit of the controller that the state quantity related to the operation of the engine has suddenly changed according to the sudden change of the vehicle body, the determination by the determination reproduction unit determines whether to perform forced regeneration. A process of invalidating by the controller, that is, a process of stopping the determination function of the reproduction determination unit is performed for a predetermined time when it is considered that the influence of the sudden fluctuation of the state quantity is reduced. The predetermined time described above is set experimentally or empirically in consideration of load fluctuation that may occur in the corresponding working machine. As a result, the present invention can realize forced regeneration that eliminates the influence of sudden fluctuations in the vehicle body. That is, unnecessary forced regeneration can be suppressed.
また本発明は、上記発明において、上記コントローラは、排気流量を演算する第1演算部と、この第1演算部で演算された排気流量と、当該コントローラに予め設定された排気流量と判定差圧との関係を示すマップとに基づいて、上記判定差圧を演算する第2演算部とを有することを特徴としている。 According to the present invention, in the above invention, the controller includes a first calculation unit that calculates an exhaust flow rate, an exhaust flow rate calculated by the first calculation unit, an exhaust flow rate that is preset in the controller, and a determination differential pressure. And a second calculation unit that calculates the determination differential pressure based on a map showing the relationship between
また本発明は、上記発明において、上記エンジンに供給される燃料の噴射量をする燃料制御部を設けるとともに、上記コントローラが、上記燃料制御部を制御する制御信号を出力する燃料噴射量指示部を有し、上記エンジンに供給される吸気量を検出し、検出信号を上記コントローラに出力する吸気量検出器と、吸気の温度を検出し、検出信号を上記コントローラに出力する吸気温度検出器と、上記エンジンの排気の温度を検出し、検出信号を上記コントローラに出力する排気温度検出器とを備え、上記コントローラは、上記吸気温度検出器で検出された吸気温度と、当該コントローラに予め設定された吸気温度と吸気密度との関係を示すマップとに応じて求められた吸気密度と、上記吸気量検出器で検出された吸気量とに基づいて、吸気重量を演算する吸気重量演算部と、この吸気重量演算部で演算された吸気重量と、上記燃料噴射量指示部で指示された燃料噴射量とに基づいて排気重量を演算する排気重量演算部とを有し、上記コントローラの上記第1演算部は、上記排気温度検出器で検出された排気温度と、当該コントローラに予め設定された複数の排気温度と複数の排気密度との関係を示すマップとに応じて求められた排気密度と、上記排気重量演算部で演算された排気重量とに基づいて、排気流量を演算する処理を行うことを特徴としている。 According to the present invention, in the above invention, a fuel control unit is provided that controls an injection amount of fuel supplied to the engine, and the controller includes a fuel injection amount instruction unit that outputs a control signal for controlling the fuel control unit. An intake air amount detector for detecting an intake air amount supplied to the engine and outputting a detection signal to the controller; an intake air temperature detector for detecting a temperature of the intake air and outputting a detection signal to the controller; An exhaust temperature detector that detects an exhaust gas temperature of the engine and outputs a detection signal to the controller, the controller configured to preset the intake air temperature detected by the intake air temperature detector and the controller Based on the intake air density determined according to the map showing the relationship between the intake air temperature and the intake air density, and the intake air amount detected by the intake air amount detector, An intake weight calculation unit that calculates the exhaust weight based on the intake weight calculated by the intake weight calculation unit and the fuel injection amount specified by the fuel injection amount instruction unit. The controller includes the exhaust gas temperature detected by the exhaust gas temperature detector, and a map indicating a relationship between a plurality of exhaust gas temperatures and a plurality of exhaust gas densities preset in the controller. A process for calculating the exhaust flow rate is performed based on the exhaust density determined accordingly and the exhaust weight calculated by the exhaust weight calculation unit.
また本発明は、上記発明において、上記エンジンの回転数を検出し、検出信号を上記コントローラに出力するエンジン回転数検出器を備え、上記エンジンの稼働に関係する状態量が、上記エンジン回転数検出器で検出されるエンジン回転数、上記燃料噴射量指示部で指示される燃料噴射量、上記吸気量検出器で検出される吸気量、及び上記コントローラの上記第1演算部で演算される排気流量の少なくとも1つであることを特徴としている。 According to the present invention, there is provided an engine speed detector for detecting the engine speed and outputting a detection signal to the controller, wherein a state quantity related to the operation of the engine is the engine speed detection. The engine speed detected by the compressor, the fuel injection amount indicated by the fuel injection amount instruction unit, the intake amount detected by the intake amount detector, and the exhaust flow rate calculated by the first calculation unit of the controller It is characterized by being at least one of the following.
本発明は、作業装置を備えた作業機械にあって、コントローラは、エンジンの稼働に関係する状態量が急変動したかどうかを判定する変動判定部を有し、この変動判定部によって状態量が急変動したと判定されたとき、再生判定部による判定を、状態量の影響が少なくなると見做される所定時間の間、無効にする処理を行うものから成る構成にしてある。この構成に伴って、車体の急変動の影響を除いた強制再生を実現することができる。すなわち、車体の急変動に伴って生じがちな不必要な強制再生の実施を抑え、無駄な燃料の噴射を防ぎ、これによって、排気浄化装置を備えた作業機械における燃費を向上させることができる。 The present invention is a work machine provided with a work device, and the controller includes a variation determination unit that determines whether or not a state quantity related to engine operation has suddenly changed. When it is determined that there is a sudden change, the reproduction determination unit is configured to invalidate the determination for a predetermined time when it is considered that the influence of the state quantity is reduced. With this configuration, forced regeneration that eliminates the influence of sudden fluctuations in the vehicle body can be realized. That is, unnecessary forced regeneration, which tends to occur due to sudden fluctuations in the vehicle body, can be suppressed, and useless fuel injection can be prevented, thereby improving fuel efficiency in a work machine equipped with an exhaust purification device.
以下、本発明に係る作業機械の排気浄化装置の実施の形態を図に基づいて説明する。 Embodiments of an exhaust emission control device for a work machine according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1に示すように、作業機械を構成する油圧ショベルは、走行体1と、この走行体1上に配置される旋回体2とを備えている。これらの走行体1と旋回体2とによって車体本体が構成されている。また、この油圧ショベルは、旋回体2に上下方向の回動可能に取り付けられ、ブーム、アーム等を含む作業装置3と、旋回体2上に設けられる運転室4と、重量バランスを確保するカウンタウエイト5と、運転室4とカウンタウエイト5との間に配置されたエンジン室6とを備えている。
As shown in FIG. 1, the hydraulic excavator constituting the work machine includes a
また、この油圧ショベルは、図2に示すように、エンジン室6に収納されるエンジン10と、エンジン室6に吸入される空気、すなわち吸気中の塵埃を除去するエアクリーナ11と、このエアクリーナ11によって清浄化され、吸気路30によって導かれた吸気を圧縮するターボ過給機のコンプレッサ12と、このコンプレッサ12によって圧縮された吸気をエンジン10に導く吸気路31,32と、吸気路31と吸気路32との間に配置され、エンジン10に供給される吸気を冷却するインタクーラ13とを備えている。また、この油圧ショベルは、エンジン10の排気を導くターボ過給機のタービン14及び排気路33と、エンジン10の排気の一部を還流させて再びエンジン10に供給する還流路34,35と、これらの還流路34と還流路35との間に配置され、エンジン10に供給される排気を冷却するEGR(排気還流)クーラ15とを備えている。
Further, as shown in FIG. 2, the hydraulic excavator includes an
このような構成を有する本実施形態に係る排気浄化装置は、図2に示すように、エンジン10の排気中に含まれるPMを排気下流にて捕集するフィルタ20と、このフィルタ20の排気上流と下流との差圧を検出する差圧検出器21とを備えている。また本実施形態は、差圧検出器21で検出される差圧、すなわち検出差圧ΔPと、判定の閾値である判定差圧ΔPoとの比較によって、フィルタ20に捕集されたPMを燃焼させる強制再生が必要な時期に至ったかどうか判定する図3に示す再生判定部22aを有するコントローラ22を備えている。再生判定部22aで強制再生が必要な時期に至ったと判定されたとき、図3に示すように、コントローラ22から燃料噴射装置28に制御信号が出力され、この燃料噴射装置28によってエンジン10の排気に混入させるように所定量の燃料が噴射される。
As shown in FIG. 2, the exhaust purification apparatus according to the present embodiment having such a configuration includes a
また本実施形態は、図2に示すように、吸気路30に導かれた吸気の量、すなわち吸気量を検出し、検出信号をコントローラ22に出力する吸気量検出器23と、吸気の温度を検出し、検出信号をコントローラ22に出力する吸気温度検出器24と、排気路33に導かれる排気の温度を検出し、検出信号をコントローラ22に出力する排気温度検出器27とを備えている。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, the amount of intake air introduced to the
また本実施形態は、図3に示すように、コントローラ22に含まれる燃料噴射量指示部22eから出力される制御信号に応じてエンジン10に供給される燃料の噴射量を制御する燃料制御部25と、エンジン10の回転数を検出し、検出信号をコントローラ22に出力するエンジン回転数検出器26とを備えている。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, a
本実施形態は図3に示すように、コントローラ22は、エンジン10の稼働に関係する状態量、例えばエンジン回転数検出器26によって検出されるエンジン回転数が急変動したかどうかを判定する変動判定部22bを有し、この変動判定部22bによってエンジン回転数が急変動したと判定されたときに、上述した再生判定部22aによる判定を、エンジン回転数の急変動の影響が少なくなると見做される所定時間の間、無効にする処理を行うものから成っている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the
エンジン回転数の急変動を判定するための閾値である判定回転数変化量ΔN1は、コントローラ22に記憶されている。変動判定部22bは、判定回転数変化量ΔN1と、エンジン回転数検出器26の検出値に基づいて演算される実回転数変化量ΔNとを比較し、ΔN>ΔN1となったときに、エンジン回転数が急変動したと判定する。
A determination rotational speed change amount ΔN1 that is a threshold value for determining a sudden change in the engine rotational speed is stored in the
また、上述した所定時間は、図1に示す油圧ショベルに生じ得る負荷変動、回転変動等の車体の変動を考慮して、実験的に、あるいは経験的に設定されるものである。 In addition, the predetermined time described above is set experimentally or empirically in consideration of vehicle body fluctuations such as load fluctuations and rotation fluctuations that may occur in the hydraulic excavator shown in FIG.
コントローラ22は、図3に示すように、排気流量Vexを演算する第1演算部22cと、この第1演算部22cで演算された排気流量Vexと、コントローラ22に予め設定される複数の排気流量と複数の判定差圧との関係を示すマップとに基づいて判定差圧
ΔPoを演算する第2演算部22dとを備えている。
As shown in FIG. 3, the
また、コントローラ22は、吸気温度検出器24で検出された吸気温度Tinと、コントローラ22に予め設定された複数の吸気温度と複数の吸気密度の関係を示すマップとに応じて求められた吸気密度f2と、吸気量検出器23で検出された吸気量Vinとに基づいて、吸気重量Gin(=f2×Vin)を演算する吸気重量演算部22fを備えている。
In addition, the
また、コントローラ22は,吸気重量演算部22fで演算された吸気重量Ginと、上述した燃料噴射量指示部22eで指示された燃料噴射量qとに基づいて、排気重量Gex(=Gin+q)を演算する排気重量演算部22gを備えている。
Further, the
上述したコントローラ22の第1演算部22cは、排気温度検出器27で検出された排気温度Texと、コントローラ22に予め設定される複数の排気温度と複数の排気密度との関係を示すマップとに応じて求められた排気密度f3と、排気重量演算部22gで演算された排気重量Gexとに基づいて排気流量Vex(=Gex/f3)を演算する処理を行うものである。また、上述の再生判定部22aは、第1演算部22cで演算された排気流量Vexに応じて第2演算部22dで演算された判定差圧ΔPoと、差圧検出器21で検出された検出差圧ΔPとに基づいて、上述したように強制再生が必要な時期に至ったかどうか判定するものである。
The
このように構成した本実施形態は、図4の検出範囲S1で示すように負荷Aが比較的安定し、エンジン回転数Nが一定の高回転に保たれているときには、エンジン回転数検出器26で検出される検出値に基づいて算出された実回転数変化量ΔNは、判定回転数変化量
ΔN1以下であり、すなわちΔN≦ΔN1であり、コントローラ22の変動判定部22bにおいてエンジン回転数が急変動していないと判定される。したがって、再生判定部22aでは通常通り機能し、フィルタ20に捕集されたPMを燃焼させる強制再生が必要な時期に至ったかどうかの判定、すなわち検出差圧ΔPと判定差圧ΔPoとを比較する判定が行われる。
In this embodiment configured as described above, when the load A is relatively stable and the engine speed N is maintained at a constant high speed as indicated by the detection range S1 in FIG. The actual rotational speed change amount ΔN calculated based on the detected value detected in step S is equal to or smaller than the determined rotational speed change amount ΔN1, that is, ΔN ≦ ΔN1, and the engine speed is suddenly changed in the
この再生判定部22aにおいては、ΔP≦ΔPoと判定されれば、強制判定が必要な時期に至っていないと判定されて、燃料噴射装置28を作動させる制御信号は出力されない。また、再生判定部22aにおいて、ΔP>ΔPoと判定されれば、強制再生が必要な時期に至ったと判定され、燃料噴射装置28は上述したようにエンジン10の排気に燃料を混入させる噴射を実施する。これにより、酸化触媒の作用によって排気の温度が上昇して、フィルタ20に捕集したPMが燃焼し、フィルタ20の目詰まりが解消される。
In this
また、コントローラ22の変動判定部22bにおいて、図4の検出範囲S2で示すように負荷Aが急変動し、エンジン回転数が例えば急低下したときには、回転数検出器26の検出値に基づいて算出された実回転数変化量ΔNは、判定回転数変化量ΔN1よりも大きくなり、すなわちΔN>ΔN1となり、再生判定部22aの判定処理を、予め設定され、エンジン回転数の急変動の影響が少なくなると見做される所定時間Tの間、無効にする処理がコントローラ22で行われる。
Further, in the
このように構成した本実施形態によれば、エンジン回転数Nの急変動による影響、すなわち旋回体2、走行体1の急変動による影響を除いた強制再生を実施することができる。つまり、旋回体2、走行体1の急変動に伴って生じがちな不必要な強制再生の実施を抑え、無駄な燃料の噴射を防ぐことができる。これによって、排気浄化装置を備えた油圧ショベルにおける燃費を向上させことができる。
According to the present embodiment configured as described above, it is possible to perform forced regeneration excluding the influence due to the sudden fluctuation of the engine speed N, that is, the influence due to the sudden fluctuation of the revolving
なお、上記実施形態では、コントローラ22の変動判定部22bで判定されるエンジン10の稼働に関係する状態量として、エンジン回転数Nを挙げたが、この状態量はコントローラ22の燃料噴射量指示部22eで指示される燃料噴射量q、吸気量検出器23で検出される吸気量Vin、あるいは第1演算部22cで演算される排気流量Vex等であってもよい。また、これらの状態量のうちの複数の状態量を変動判定部22bで判定するようにしてもよい。
In the above embodiment, the engine rotational speed N is given as the state quantity related to the operation of the
1 走行体(車体本体)
2 旋回体(車体本体)
3 作業装置
6 エンジン室
10 エンジン
12 ターボ過給機のコンプレッサ
14 ターボ過給機のタービン
20 フィルタ
21 差圧検出器
22 コントローラ
22a 再生判定部
22b 変動判定部
22c 第1演算部
22d 第2演算部
22e 燃料噴射量指示部
22f 吸気重量演算部
22g 排気重量演算部
23 吸気量検出器
24 吸気温度検出器
25 燃料制御部
26 エンジン回転数検出器
27 排気温度検出器
28 燃料噴射装置
A 負荷
N エンジン回転数
ΔP 検出差圧
ΔPo 判定差圧
ΔN 実回転数変化量
ΔN1 判定回転数変化量
1 Running body (car body)
2 Revolving body (car body)
3 Working
Claims (4)
上記エンジンの排気中に含まれるバティキュレートマターを排気下流にて捕集するフィルタと、このフィルタの排気上流と下流との差圧を検出する差圧検出器と、
この差圧検出器で検出された差圧と、判定の閾値である判定差圧との比較によって、上記フィルタに捕集されたパティキュレートマターを燃焼させる強制再生が必要な時期に至ったかどうかを判定する再生判定部を有するコントローラとを備えた作業機械の排気浄化装置において、
上記コントローラは、上記エンジンの稼働に関係する状態量が急変動したかどうかを判定する変動判定部を有し、この変動判定部によって上記状態量が急変動したと判定されたとき、上記再生判定部による判定を、上記状態量の影響が少なくなると見做される所定時間の間、無効にする処理を行うものから成ることを特徴とする作業機械の排気浄化装置。 A work device, a vehicle body body to which the work device is attached, and a work machine provided in the vehicle body body and provided with an engine for driving the work device;
A filter that collects particulate matter contained in the exhaust of the engine downstream of the exhaust, a differential pressure detector that detects a differential pressure between the exhaust upstream and downstream of the filter,
By comparing the differential pressure detected by this differential pressure detector with the judgment differential pressure that is the judgment threshold, it is determined whether or not the time when forced regeneration for burning the particulate matter collected in the filter is necessary has been reached. In an exhaust emission control device for a work machine comprising a controller having a regeneration determination unit for determining,
The controller has a variation determination unit that determines whether or not a state quantity related to the operation of the engine has suddenly changed. When the state determination unit determines that the state quantity has suddenly changed, the regeneration determination is performed. An exhaust emission control device for a working machine, comprising: a process for invalidating a determination by a unit for a predetermined time when the influence of the state quantity is considered to be reduced.
上記コントローラは、排気流量を演算する第1演算部と、この第1演算部で演算された排気流量と、当該コントローラに予め設定された排気流量と判定差圧との関係を示すマップとに基づいて、上記判定差圧を演算する第2演算部とを有することを特徴とする作業機械の排気浄化装置。 The exhaust emission control device for a work machine according to claim 1,
The controller is based on a first calculation unit for calculating an exhaust flow rate, an exhaust flow rate calculated by the first calculation unit, and a map showing a relationship between an exhaust flow rate set in advance in the controller and a determination differential pressure. And an exhaust gas purification device for a work machine, comprising: a second calculation unit that calculates the determination differential pressure.
上記エンジンに供給される燃料の噴射量をする燃料制御部を設けるとともに、上記コントローラが、上記燃料制御部を制御する制御信号を出力する燃料噴射量指示部を有し、
上記エンジンに供給される吸気量を検出し、検出信号を上記コントローラに出力する吸気量検出器と、
吸気の温度を検出し、検出信号を上記コントローラに出力する吸気温度検出器と、
上記エンジンの排気の温度を検出し、検出信号を上記コントローラに出力する排気温度検出器とを備え、
上記コントローラは、
上記吸気温度検出器で検出された吸気温度と、当該コントローラに予め設定された吸気温度と吸気密度との関係を示すマップとに応じて求められた吸気密度と、上記吸気量検出器で検出された吸気量とに基づいて、吸気重量を演算する吸気重量演算部と、
この吸気重量演算部で演算された吸気重量と、上記燃料噴射量指示部で指示された燃料噴射量とに基づいて排気重量を演算する排気重量演算部とを有し、
上記コントローラの上記第1演算部は、上記排気温度検出器で検出された排気温度と、当該コントローラに予め設定された排気温度と排気密度との関係を示すマップとに応じて求められた排気密度と、上記排気重量演算部で演算された排気重量とに基づいて、排気流量を演算する処理を行うことを特徴とする作業機械の排気浄化装置。 The exhaust emission control device for a work machine according to claim 2,
A fuel control unit configured to inject an amount of fuel supplied to the engine; and the controller includes a fuel injection amount instruction unit configured to output a control signal for controlling the fuel control unit;
An intake air amount detector for detecting an intake air amount supplied to the engine and outputting a detection signal to the controller;
An intake air temperature detector that detects the temperature of the intake air and outputs a detection signal to the controller;
An exhaust temperature detector that detects the exhaust temperature of the engine and outputs a detection signal to the controller;
The controller
The intake air temperature detected by the intake air temperature detector and the intake air density determined according to the map indicating the relationship between the intake air temperature and the intake air density preset in the controller, and the intake air amount detector An intake weight calculation unit for calculating the intake weight based on the intake amount
An exhaust weight calculation unit that calculates the exhaust weight based on the intake weight calculated by the intake weight calculation unit and the fuel injection amount specified by the fuel injection amount instruction unit;
The first calculation unit of the controller is configured to determine an exhaust density determined according to an exhaust temperature detected by the exhaust temperature detector and a map indicating a relationship between an exhaust temperature and an exhaust density preset in the controller. And a process for calculating the exhaust flow rate based on the exhaust weight calculated by the exhaust weight calculation unit.
上記エンジンの回転数を検出し、検出信号を上記コントローラに出力するエンジン回転数検出器を備え、
上記エンジンの稼働に関係する状態量が、上記エンジン回転数検出器で検出されるエンジン回転数、上記燃料噴射量指示部で指示される燃料噴射量、上記吸気量検出器で検出される吸気量、及び上記コントローラの上記第1演算部で演算される排気流量の少なくとも1つであることを特徴とする作業機械の排気浄化装置。 The exhaust emission control device for a work machine according to claim 3,
An engine speed detector that detects the engine speed and outputs a detection signal to the controller;
The state quantity related to the operation of the engine includes the engine speed detected by the engine speed detector, the fuel injection quantity instructed by the fuel injection quantity instruction unit, and the intake quantity detected by the intake quantity detector. And an exhaust gas purification apparatus for a working machine, wherein the exhaust gas purification apparatus is at least one of exhaust gas flow rates calculated by the first calculation unit of the controller.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016065519A (en) * | 2014-09-25 | 2016-04-28 | 株式会社クボタ | Work vehicle |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106323843B (en) * | 2016-11-17 | 2023-11-17 | 中国三冶集团有限公司 | Dust remover cloth bag fault detector and detection method thereof |
CN107013347A (en) * | 2017-06-07 | 2017-08-04 | 北京工业大学 | A kind of ONLINE RECOGNITION method of diesel exhaust gas flow |
CN107675739B (en) * | 2017-09-15 | 2020-07-17 | 安徽合矿环境科技股份有限公司 | Counter weight automatic movement excavator |
CN109631382A (en) * | 2018-11-20 | 2019-04-16 | 章礼道 | The AI air-conditioning system of highly sensitive temperature & relative humidity indicator real-time closed-loop control |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08210121A (en) * | 1995-02-02 | 1996-08-20 | Toyota Motor Corp | Exhaust emission control device for diesel engine |
JPH0913951A (en) * | 1995-06-27 | 1997-01-14 | Mitsubishi Motors Corp | Particulate trap device |
JP2005307878A (en) * | 2004-04-22 | 2005-11-04 | Nissan Diesel Motor Co Ltd | Exhaust emission control device |
JP2009079500A (en) * | 2007-09-25 | 2009-04-16 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | Exhaust emission control system for construction machine |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS611816A (en) * | 1984-06-15 | 1986-01-07 | Toyota Motor Corp | Particulate purifying apparatus for diesel engine |
JP3918649B2 (en) * | 2002-06-14 | 2007-05-23 | 株式会社デンソー | Exhaust gas purification device for internal combustion engine |
CN2769529Y (en) * | 2003-01-07 | 2006-04-05 | 中国环境科学研究院 | Diesel engine exhaust particulate filter electric heating regeneration automatic controlling system |
JP2004293339A (en) * | 2003-03-25 | 2004-10-21 | Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp | Exhaust emission control device |
CN100491704C (en) * | 2004-08-10 | 2009-05-27 | 日产自动车株式会社 | Estimation device and method of particulate matter deposit amount in diesel particulate filter |
JP4539500B2 (en) * | 2005-09-01 | 2010-09-08 | 株式会社デンソー | Exhaust gas purification device for internal combustion engine |
JP5053015B2 (en) * | 2007-09-25 | 2012-10-17 | 日立建機株式会社 | Exhaust gas purification system for construction machinery |
JP5123686B2 (en) * | 2008-02-08 | 2013-01-23 | 三菱重工業株式会社 | DPF accumulation amount estimation device |
-
2011
- 2011-01-13 JP JP2011004960A patent/JP2012145056A/en active Pending
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-
2012
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- 2012-01-11 CN CN2012100077324A patent/CN102588054A/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08210121A (en) * | 1995-02-02 | 1996-08-20 | Toyota Motor Corp | Exhaust emission control device for diesel engine |
JPH0913951A (en) * | 1995-06-27 | 1997-01-14 | Mitsubishi Motors Corp | Particulate trap device |
JP2005307878A (en) * | 2004-04-22 | 2005-11-04 | Nissan Diesel Motor Co Ltd | Exhaust emission control device |
JP2009079500A (en) * | 2007-09-25 | 2009-04-16 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | Exhaust emission control system for construction machine |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016065519A (en) * | 2014-09-25 | 2016-04-28 | 株式会社クボタ | Work vehicle |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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CN102588054A (en) | 2012-07-18 |
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EP2495420A3 (en) | 2012-09-12 |
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