JP2021008716A - Operating machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は作業機械に係り、特に排ガス浄化装置を搭載することによる弊害を是正する技術に関する。 The present invention relates to a work machine, and more particularly to a technique for correcting an adverse effect caused by mounting an exhaust gas purification device.
一般的に、供給された材料を加工等して排出する作業装置を備えた自走式の作業機械においては、作業装置や走行体の稼働に利用するポンプを駆動するべく、軽油を燃焼することで稼働するディーゼルエンジンが搭載されている。 Generally, in a self-propelled work machine equipped with a work device for processing and discharging the supplied material, light oil is burned in order to drive a pump used for operating the work device and the traveling body. It is equipped with a diesel engine that runs on.
このディーゼルエンジンは、軽油を燃焼する際に窒素化合物であるNOxを生成するため、排ガス中に含まれるNOxを除去することが課題となっている。
そこで、排ガスに尿素水溶液(尿素水)等の還元剤を噴射してNOxを除去するSCR(Selective Catalytic Reduction)装置やEGR(Exhaust Gas Recirculation)装置等の排気処理装置を作業機械に搭載する技術が開発されている(特許文献1)。
Since this diesel engine produces NOx, which is a nitrogen compound, when burning light oil, it is an issue to remove NOx contained in the exhaust gas.
Therefore, there is a technology to equip the work machine with an exhaust treatment device such as an SCR (Selective Catalytic Reduction) device or an EGR (Exhaust Gas Recirculation) device that injects a reducing agent such as an aqueous urea solution (urea water) into the exhaust gas to remove NOx. It has been developed (Patent Document 1).
ところで、作業装置は、材料を加工している途中で停止すると、装置内に材料が残留するような場合が考えられる。このように作業装置が停止してから再稼働するまでの間に材料が固化する等により、再稼働する際の作業装置にかかる負担が増大する虞や、再稼働させるために作業装置内に残留する材料を排出する作業が生じる虞がある。 By the way, if the working device is stopped in the middle of processing the material, the material may remain in the device. In this way, the material solidifies between the time when the work equipment is stopped and the time when it is restarted, which may increase the burden on the work equipment when it is restarted, or it remains in the work equipment for restarting. There is a risk that work will occur to discharge the material to be used.
しかしながら、上記特許文献1に開示される技術では、還元剤の残量がなくなることにより排気処理装置が停止し、それに伴いエンジンが停止することで作業装置が停止する場合については何ら考慮されておらず、さらなる改善の余地があった。 However, in the technique disclosed in Patent Document 1, no consideration is given to the case where the exhaust treatment device is stopped due to the remaining amount of the reducing agent and the working device is stopped due to the engine stopping accordingly. However, there was room for further improvement.
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、還元剤の残量がなくなることに起因して排気処理装置(排ガス処理装置)及びエンジン(内燃機関)が停止した場合であっても作業装置(作業機関)の再稼働を容易に行うことができる作業機械を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide an exhaust gas treatment device (exhaust gas treatment device) and an engine (internal combustion engine) due to the exhaustion of the remaining amount of the reducing agent. An object of the present invention is to provide a work machine capable of easily restarting a work device (work engine) even when the work device (work engine) is stopped.
上記の目的を達成するため、本発明の作業機械は、機体を走行させる走行体と、供給側から材料を取り入れ、前記材料を加工し、前記加工がされた材料を排出側に排出する作業機関と、前記作業機関の駆動力を生成する内燃機関と、前記内燃機関から排出される排ガスを浄化する排ガス浄化装置と、前記排ガス浄化装置が前記排ガスを浄化する際に用いる還元剤を貯留する還元剤タンクと、前記還元剤タンクに貯留される前記還元剤の残量を検出する還元剤残量検出部と、コントローラと、を備えた作業機械において、前記コントローラは、前記作業機関の稼働態様を選択する稼働態様選択部と、前記作業機関を制御する作業制御部と、を含み、前記稼働態様選択部は、前記還元剤の残量に応じて、前記作業機関の前記供給側から順に停止または動作速度を遅くする稼働態様を選択し、前記作業制御部は前記稼働態様に応じて前記作業機関を制御することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the work machine of the present invention is a traveling body for traveling the machine and a working engine that takes in materials from the supply side, processes the materials, and discharges the processed materials to the discharge side. An internal combustion engine that generates the driving force of the work engine, an exhaust gas purification device that purifies the exhaust gas discharged from the internal combustion engine, and a reduction agent that stores the reducing agent used by the exhaust gas purification device to purify the exhaust gas. In a work machine provided with an agent tank, a reducing agent remaining amount detecting unit for detecting the remaining amount of the reducing agent stored in the reducing agent tank, and a controller, the controller determines the operating mode of the working engine. The operation mode selection unit includes a work mode selection unit for selecting and a work control unit for controlling the work engine, and the operation mode selection unit is stopped or stopped in order from the supply side of the work engine according to the remaining amount of the reducing agent. It is characterized in that an operation mode in which the operation speed is slowed down is selected, and the work control unit controls the work engine according to the operation mode.
これにより、還元剤の残量に応じて、作業機関の供給側から順に停止または動作速度を遅くすることで、還元剤の残量がなくなり作業機関が停止したときに作業機関に材料が残留することを軽減することが可能とされる。 As a result, the material remains in the work engine when the remaining amount of the reducing agent is exhausted and the work engine is stopped by stopping or slowing down the operation speed in order from the supply side of the work engine according to the remaining amount of the reducing agent. It is possible to alleviate this.
その他の態様として、前記作業機関は、前記材料を加工する加工装置と、前記材料を前記供給側から前記加工装置に取り入れる供給装置と、前記加工装置によって加工がされた材料を前記排出側に排出する排出装置と、を有し、前記稼働態様選択部は、前記還元剤の残量が所定量以下のとき、前記供給装置の停止または動作速度を遅くした後に前記加工装置を停止または動作速度を遅くする稼働態様を選択するのが好ましい。 As another aspect, the working engine discharges the processing device for processing the material, the supply device for taking the material from the supply side into the processing device, and the material processed by the processing device to the discharge side. When the remaining amount of the reducing agent is equal to or less than a predetermined amount, the operation mode selection unit stops or slows down the supply device and then stops or operates the processing device. It is preferable to select the operation mode to be slowed down.
これにより、還元剤の残量が所定量以下のとき、供給装置の停止または動作速度を遅くした後に加工装置を停止または動作速度を遅くすることで、材料を加工装置に取り入れないようにしまたは取り入れられる材料の量を減らしてから加工装置を停止または動作速度を遅くすることが可能とされる。 As a result, when the remaining amount of the reducing agent is less than a predetermined amount, the material is not taken into the processing device or is taken into the processing device by stopping or slowing down the processing device after stopping or slowing down the operation speed of the supply device. It is possible to reduce the amount of material used and then stop or slow down the processing equipment.
その他の態様として、前記稼働態様選択部は、前記作業機関の動作速度を遅くする稼働態様を選択する際、前記作業機関のうち最も稼働に負荷を必要とする装置より前記供給側の動作速度を遅くする稼働態様を選択するのが好ましい。 As another aspect, when the operation mode selection unit selects an operation mode for slowing down the operation speed of the work engine, the operation speed on the supply side of the device that requires the most operation load among the work engines is set. It is preferable to select the operation mode to be slowed down.
これにより、作業機関のうち最も稼働に負荷を必要とする装置より供給側の動作速度を遅くすることで、最も稼働に負荷を必要とする装置に残留する材料の量を軽減することが可能とされる。 This makes it possible to reduce the amount of material remaining in the equipment that requires the most operation load by slowing the operation speed on the supply side compared to the equipment that requires the most operation load in the work engine. Will be done.
その他の態様として、前記稼働態様選択部は、前記作業機関の動作速度を遅くする稼働態様を選択する際、前記内燃機関の出力を低下させ、該出力の低下度合いに従って前記作業機関の動作速度を遅くする稼働態様を選択するのが好ましい。 As another aspect, when the operation mode selection unit selects an operation mode for slowing down the operation speed of the work engine, the output of the internal combustion engine is reduced, and the operation speed of the work engine is reduced according to the degree of decrease in the output. It is preferable to select the operation mode to be slowed down.
これにより、作業機関の動作速度を遅くする稼働態様を選択する際、内燃機関の出力を低下させ、該出力の低下度合いに従って作業機関の動作速度を遅くすることで、内燃機関が消費する燃料の消費量を低減させるとともに排ガスの排出量を低減させて還元剤の消費量を低減することが可能とされる。 As a result, when selecting an operating mode that slows down the operating speed of the working engine, the output of the internal combustion engine is reduced, and the operating speed of the working engine is slowed down according to the degree of reduction in the output, so that the fuel consumed by the internal combustion engine is consumed. It is possible to reduce the amount of reducing agent consumed by reducing the amount of exhaust gas and the amount of exhaust gas emitted.
その他の態様として、前記材料は、土砂であり、前記加工装置は、前記土砂に土質改良材を添加するために供給する土質改良材供給装置と、前記土質改良材と前記土砂とを混合する混合機と、を含むのが好ましい。 In another embodiment, the material is earth and sand, and the processing device mixes the soil improvement material supply device for adding the soil improvement material to the earth and sand, and the soil improvement material and the earth and sand. It is preferable to include a machine.
これにより、還元剤の残量に応じて、供給装置の停止または動作速度を遅くした後に、土砂に土質改良材を添加するために供給する土質改良材供給装置と土質改良材と土砂とを混合する混合機とを含む加工装置を停止または動作速度を遅くすることで、土砂が混合機に残留することや、土質改良材供給装置によって土砂に土質改良材が過剰に供給されることを抑制することが可能とされる。 As a result, the soil improving material supply device, which is supplied to add the soil improving material to the soil, and the soil improving material and the earth and sand are mixed after the supply device is stopped or the operation speed is slowed down according to the remaining amount of the reducing agent. By stopping the processing equipment including the mixer and slowing down the operation speed, it is possible to prevent the soil from remaining in the mixer and the soil improvement material supply device from excessively supplying the soil improvement material to the soil. It is possible.
本発明の作業機械によれば、還元剤の残量に応じて、作業機関の供給側から順に停止または動作速度を遅くしたので、還元剤の残量がなくなり作業機関が停止したときに作業機関に材料が残留することを軽減することができる。これにより、還元剤の残量がなくなることに起因して排ガス処理装置及び内燃機関が停止した場合であっても作業機関の再稼働を容易に行うことができる。 According to the working machine of the present invention, the working engine is stopped or the operating speed is slowed down in order from the supply side of the working engine according to the remaining amount of the reducing agent. It is possible to reduce the amount of material remaining in the material. As a result, even if the exhaust gas treatment device and the internal combustion engine are stopped due to the remaining amount of the reducing agent being exhausted, the working engine can be easily restarted.
<第1実施形態>
以下、図面に基づき本発明の第1実施形態について説明する。
図1を参照すると、作業機械1の側面図が示されている。作業機械1は、供給側から供給された土砂(材料)101に固化材(土質改良材)102を混合させることで硬度等を調整した改良土(加工がされた材料)104を生成し、排出側に排出する所謂自走式土質改良機である。
<First Embodiment>
Hereinafter, the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
With reference to FIG. 1, a side view of the work machine 1 is shown. The work machine 1 generates improved soil (processed material) 104 whose hardness and the like are adjusted by mixing the solidifying material (soil improving material) 102 with the earth and sand (material) 101 supplied from the supply side, and discharges the soil. It is a so-called self-propelled soil improvement machine that discharges to the side.
この作業機械1は、機体2、走行体3、駆動機関4及び作業機関5を備えている。機体2は、作業機械1の本体であり、下部に設けられた例えばクローラ式の走行体3によって走行することが可能である。駆動機関4は、走行体3の駆動力や後述する作業機関5の駆動力を生成する機関であり、エンジン(内燃機関)6及び油圧ポンプ7を有している。
The work machine 1 includes a
エンジン6は、図示しない燃料タンクに貯留された軽油を燃焼して稼働することで駆動力を生成する内燃機関である。油圧ポンプ7は、エンジン6によって生成された駆動力により稼働する作動油用の油圧式のポンプであり、図示しない斜板の傾転角を制御することで作動油の吐出量を調整することが可能である。 The engine 6 is an internal combustion engine that generates driving force by burning light oil stored in a fuel tank (not shown) and operating the engine 6. The hydraulic pump 7 is a hydraulic pump for hydraulic oil that operates by the driving force generated by the engine 6, and can adjust the discharge amount of hydraulic oil by controlling the tilt angle of a swash plate (not shown). It is possible.
この油圧ポンプ7は、走行体3や後述する作業機関5の各装置に、図示しない油圧ホースや開閉弁によって構成された開回路によって作動油を流通可能に接続されている。したがって、各開閉弁を開閉制御することで、走行体3や作業機関5の各装置を適宜制御することができる。以下、説明の便宜上、各開閉弁の開閉度合いに応じて駆動を制御する装置については、開閉弁の説明はせず、各装置を直接的に制御するものとして説明する。
The hydraulic pump 7 is connected to each device of the traveling body 3 and the
作業機関5は、供給装置11、加工装置13及び排出装置15を有しており、供給装置11から供給される土砂を加工装置13によって加工し、排出装置15から排出することが可能な機関である。
The
供給装置11は、機体前後方向前側、すなわち供給側に設けられた装置であり、土砂ホッパ21、土砂フィーダ23、揺動ゲート25及び均しローラ27を含んでいる。土砂ホッパ21は、供給装置11の上側に形成され、例えば油圧ショベル100から供給される土砂101を仮受けすることが可能なホッパである。
The supply device 11 is a device provided on the front side in the front-rear direction of the machine body, that is, on the supply side, and includes a
土砂フィーダ23は、土砂ホッパ21の下側に配設されるコンベヤであり、土砂ホッパ21が仮受けした土砂101を機体前後方向後方、すなわち加工装置13に向かって搬送することが可能である。揺動ゲート25は、土砂フィーダ23の機体上下方向上方であって、土砂ホッパ21より後側、すなわち排出側に配設された可動壁である。この揺動ゲート25は、土砂フィーダ23の上方に位置しており、揺動ゲート25の下端より上側の土砂101を土砂ホッパ21に押し戻すようにして土砂101を必要量だけ切り出すことが可能である。
The earth and
均しローラ27は、土砂フィーダ23の機体上下方向上方であって、揺動ゲート25より後側、すなわち排出側に配設され、揺動ゲート25によって切り出された土砂101の上表面の凹凸に追従して上下動しつつ土砂101の上表面に倣って回転する加圧ローラである。これにより、均しローラ27を通過する土砂101は、均しローラ27の自重により所定の力で適度に加圧されるため、嵩密度を均一にすることができる。
The leveling
加工装置13は、機体前後方向中央に設けられた装置であり、固化材ホッパ31、固化材フィーダ(土質改良材供給装置)33及び混合室35を含んでいる。固化材ホッパ31は、機体前後方向中央の上側に配設され、例えば生石灰等の固化材102を貯留することが可能なタンクである。
The processing device 13 is a device provided at the center in the front-rear direction of the machine body, and includes a solidifying
固化材フィーダ33は、固化材ホッパ31の下側に配設されたスクリュであり、回転することで固化材ホッパ31の下側に位置する固化材102を固化材フィーダ33の下方に排出することが可能である。これにより、固化材フィーダ33は、土砂フィーダ23によって供給側から加工装置13に向かって搬送される土砂101に固化材102を添加するために供給することで、混合土103を生成することができる
The solidifying
混合室35は、固化材フィーダ33の下方であって土砂フィーダ23の排出側下方に配設された筐体である。この混合室35は、供給側上端に土砂フィーダ23から混合土103を取り入れる取り入れ口が形成されている。また、混合室35には、パドルミキサ(混合機)37が配設されており、パドルミキサ37を駆動することで混合室35に取り入れられた混合土103をむらなく混ぜ合わせ、改良土104を生成するとともに、混合室35の供給側から排出側に向かって移動させ、下方に排出することが可能である。ここで、パドルミキサ37は、混合土103をかき混ぜる作業をするため、作業機関5のうち最も稼働に負荷を必要とする装置である。
The mixing
排出装置15は、加工装置13の下方から機体前後方向後方、すなわち排出側に向かって延びる搬送装置である。この排出装置15は、混合室35から下方に排出される改良土104を仮受けしたあと排出側に搬送することが可能である。
The
機体2の駆動機関4には、SCR装置(排ガス浄化装置)41、尿素水タンク(還元剤タンク)43及びEGR装置45等の排ガス浄化装置が配設されている。
The drive engine 4 of the
SCR装置41は、エンジン6が軽油を燃焼して排出する排ガスに尿素水(還元剤)を噴射することで、排ガス中に含まれるNOxを還元して取り除くことが可能な排ガス浄化装置である。尿素水タンク43は、SCR装置41が排ガスに噴射する尿素水を貯留するタンクである。したがって、SCR装置41は、尿素水タンク43に貯留される尿素水を消費しつつ排ガスを浄化することが可能である。
The
EGR装置45は、排ガスの一部を取り入れ、再びエンジン6に吸気させ、燃焼温度を下げて排ガス中に含まれるNOxを低減する装置である。これにより、EGR装置45は、排ガス中に含まれるNOxを抑制することで排ガスを浄化することが可能である。
The
機体2には、操作パネル51、警告灯53、スピーカ55、残量センサ(還元剤残量検出部)57及びコントローラ59が配設されている。操作パネル51は、作業機械1の各種操作をする操作ボタンや作業機械1の状態を表示するモニタを備えている。
The
警告灯53は、固化材ホッパ31の上部及び駆動機関4の上部に配設されたランプであり、黄色の光を発する黄ランプ53a及び赤色の光を発する赤ランプ53bを含んでいる。スピーカ55は、クラクション音を発することが可能な所謂ホーンであり、例えば固化材ホッパ31の上部に配設されている。
The warning
残量センサ57は、尿素水タンク43に設けられた例えばレベルセンサであり、尿素水タンク43内に貯留される尿素水の量が満タン時と比較してどの程度残っているか(残量)を検出することが可能である。
The remaining
コントローラ59は、エンジン6の運転制御をはじめとして総合的な制御を行うための制御装置であり、入出力装置、記憶装置(ROM、RAM、不揮発性RAM等)、中央処理装置(CPU)等を含んで構成されている。
The
図2を参照すると、作業機械1の制御に係るコントローラ59の接続構成がブロック図で示されている。このコントローラ59の入力側には、残量センサ57が電気的に接続されており、尿素水タンク43内に貯留される尿素水の残量に関する情報が入力される。
With reference to FIG. 2, the connection configuration of the
また、コントローラ59の出力側には、エンジン6、油圧ポンプ7、SCR装置41、土砂フィーダ23、揺動ゲート25、均しローラ27、固化材フィーダ33、パドルミキサ37、排出装置15、操作パネル51、警告灯53及びスピーカ55がそれぞれ電気的に接続されており、後述するように適宜コントローラ59によって制御することができる。
Further, on the output side of the
ここで、コントローラ59は、駆動制御部61、稼働態様判定部(稼働態様選択部)63、作業機関制御部(作業制御部)65及び警告制御部67を有している。駆動制御部61は、エンジン6、油圧ポンプ7及びSCR装置41を制御する制御部である。
Here, the
したがって、駆動制御部61は、エンジン6を制御して油圧ポンプ7に対する出力を増減することやエンジン6の軽油を燃焼する量及び排出する排ガスの量を調整すること、油圧ポンプ7を制御して作業機関5に供給する作動油の量を調整すること並びにSCR装置41を制御して排ガスの排出量に基づいて尿素水を噴射する量を制御することができる。
Therefore, the
稼働態様判定部63は、残量センサ57から入力される尿素水タンク43内に貯留される尿素水の残量に関する情報に基づいて後述する稼働態様判定制御を実行する判定部である。この稼働態様判定部63は、判定結果次第では、駆動制御部61を介してエンジン6、油圧ポンプ7及びSCR装置41を制御することもできる。
The operation mode determination unit 63 is a determination unit that executes the operation mode determination control described later based on the information regarding the remaining amount of urea water stored in the
作業機関制御部65は、稼働態様判定部63の判定結果に沿って土砂フィーダ23、揺動ゲート25、均しローラ27、固化材フィーダ33、パドルミキサ37及び排出装置15を制御する制御部である。警告制御部67は、作業機関制御部65と同様に稼働態様判定部63の判定結果に沿って操作パネル51、警告灯53及びスピーカ55を制御する制御部である。
The work
図3を参照すると、コントローラ59が実行する、第1実施形態に係る稼働態様判定制御の制御手順を示すルーチンがフローチャートで示されており、以下、同フローチャートに沿い説明する。
With reference to FIG. 3, a flowchart showing a control procedure of the operation mode determination control according to the first embodiment executed by the
ステップS10では、残量センサ57から入力される尿素水タンク43内に貯留される尿素水の残量が10%以下か否かを判別する。ステップS10の判別結果が偽(No)で尿素水タンク43内に貯留される尿素水の残量が10%より多いと判別すると、ステップS40に移行し、作業機関5の作業態様を通常態様と判定(選択)し、本ルーチンを終了する。ここで、通常態様とは、例えば単位時間当たりの作業機関5の作業効率が最も高い作業機関5の稼働態様である。
一方、ステップS10の判別結果が真(Yes)で尿素水タンク43内に貯留される尿素水の残量が10%以下であると判別すると、ステップS20に移行する。
In step S10, it is determined whether or not the remaining amount of urea water stored in the
On the other hand, if the determination result in step S10 is true (Yes) and it is determined that the remaining amount of urea water stored in the
ステップS20では、尿素水タンク43内に貯留される尿素水の残量が5%以下か否かを判別する。ステップS20の判別結果が偽(No)で尿素水タンク43内に貯留される尿素水の残量が5%より多いと判別すると、ステップS50に移行する。一方、ステップS20の判別結果が真(Yes)で尿素水タンク43内に貯留される尿素水の残量が5%以下であると判別すると、ステップS30に移行する。
In step S20, it is determined whether or not the remaining amount of urea water stored in the
ステップS30では、尿素水タンク43内に貯留される尿素水の残量が0%か否か、すなわち尿素水タンク43が空か否かを判別する。ステップS30の判別結果が偽(No)で尿素水タンク43は空ではないと判別すると、ステップS90に移行する。一方、ステップS40の判別結果が真(Yes)で尿素水タンク43が空であると判別すると、ステップS110に移行する。
In step S30, it is determined whether or not the remaining amount of urea water stored in the
これにより、ステップS10〜S30では、尿素水タンク43内に貯留される尿素水の残量が10%より多い場合(ステップS10でNo)、5〜10%の場合(ステップS10でYesかつステップS20でNo)、0〜5%の場合(ステップS10でYes、ステップS20でYesかつステップS30でNo)及び尿素水タンク43が空の場合(ステップS10〜S30すべてYes)の4つの場合に判別することができる。
As a result, in steps S10 to S30, when the remaining amount of urea water stored in the
また、尿素水の残量が10%より多い場合には、作業機関5の作業態様を通常態様を選択することで(ステップS40)、尿素水の残量が10%以下になるまでは作業効率が最も高い作業機関5の稼働態様で作業機関5を稼働することができる。以下、尿素水の残量が5〜10%の場合(第1段階)、0〜5%の場合(第2段階)及び尿素水タンク43が空の場合(第3段階)の3つの場合について、それぞれフローに沿って説明する。
When the remaining amount of urea water is more than 10%, the work mode of the
<第1段階>
ステップS50では、操作パネル51のモニタに、例えば「尿素水の残量が10%以下のため作業停止」といった警告表示をしてステップS60に移行し、警告表示から1秒経過するまでステップS60を繰り返したあと、ステップS70に移行する。
<First stage>
In step S50, a warning display such as "Work is stopped because the remaining amount of urea water is 10% or less" is displayed on the monitor of the
これにより、例えば作業機械1のオペレータが操作パネル51によって作業機関5を操作しているときに尿素水の残量が10%以下となり、後述するステップS70、S80によって供給装置11の稼働が停止し、警告灯53が点灯する前にオペレータに予め作業を停止する理由を提示することができる。
ステップS70では、作業機関5の作業態様を第1作業態様と判定(選択)し、作業機関制御部65によって土砂フィーダ23、揺動ゲート25及び均しローラ27を制御する。
As a result, for example, when the operator of the work machine 1 is operating the
In step S70, the work mode of the
図4を参照すると、第1作動態様における作業機関制御部65の制御手順のルーチンがフローチャートで示されている。ステップS210では、土砂フィーダ23の作動を停止したあとステップS220に移行し、揺動ゲート25の作動を停止したあとステップS230に移行し、均しローラ27の作動を停止して第1作動態様における作業機関制御部65の制御を終了する。
With reference to FIG. 4, the routine of the control procedure of the work
これにより、稼働態様判定部63が作業機関5の作業態様を第1作業態様と判定すると、作業機関制御部65によって土砂フィーダ23、揺動ゲート25及び均しローラ27を停止、すなわち、作業機関5のうち最も稼働に負荷を必要とする装置であるパドルミキサ37より上流の供給装置11の作動を停止することで、尿素水タンク43が空になりエンジン6を停止してパドルミキサ37が停止するような場合に混合土103が混合室35に残留することを防止することができる。
As a result, when the operation mode determination unit 63 determines that the work mode of the
図3に戻り、第1作動態様における作業機関制御部65の制御を終了すると、ステップS80に移行する。ステップS80では、警告態様を第1警告態様と判定し、警告制御部67によって警告灯53及びスピーカ55を制御する。
Returning to FIG. 3, when the control of the work
図5を参照すると、第1警告態様における警告制御部67の制御手順のルーチンがフローチャートで示されている。ステップS310では、スピーカ55からクラクション音を例えば1秒間吹鳴してステップS320に移行し、ステップS320では、警告灯53の黄ランプ53aを点灯して第1警告態様における警告制御部67の制御を終了する。
With reference to FIG. 5, the routine of the control procedure of the warning control unit 67 in the first warning mode is shown in the flowchart. In step S310, a horn sound is emitted from the
これにより、稼働態様判定部63が警告態様を第1警告態様と判定すると、スピーカ55からクラクション音を吹鳴することで(ステップS310)、オペレータが作業機械1から離間した場所に位置している場合であっても、尿素水の残量が10%以下であることを警告することができる。また、警告灯53の黄ランプ53aを点灯することで(ステップS320)、スピーカ55から吹鳴したクラクション音がオペレータの耳に届かないような場合であっても、光による警告をすることができる。
As a result, when the operation mode determination unit 63 determines that the warning mode is the first warning mode, the
このように、第1段階の場合は、供給装置11を停止する第1作動態様を実行し、警告灯53及びスピーカ55によってオペレータに警告する第1警告態様を実行したあと、本ルーチンを終了し、再びステップS10から本ルーチンを繰り返し実行する。
As described above, in the case of the first stage, the first operation mode for stopping the supply device 11 is executed, the first warning mode for warning the operator by the
<第2段階>
第1段階が継続すると、エンジン6の駆動により尿素水タンク43内の尿素水が消費されて尿素水の残量が5%以下となり(ステップS10でYes、ステップS20でYesかつステップS30でNo)、ステップS90に移行する。
<Second stage>
When the first stage is continued, the urea water in the
図6を参照すると、第2作動態様における作業機関制御部65の制御手順のルーチンがフローチャートで示されている。ステップS410では、固化材フィーダ33の作動を停止したあとステップS420に移行し、パドルミキサ37の作動を停止してステップS430に移行する。
With reference to FIG. 6, the routine of the control procedure of the work
ステップS430では、パドルミキサ37の作動を停止してから例えば6秒経過するまでステップS430を繰り返したあと、ステップS440に移行し、排出装置15を停止して第2作動態様における作業機関制御部65の制御を終了する。
In step S430, step S430 is repeated until, for example, 6 seconds have elapsed since the operation of the
これにより、稼働態様判定部63が作業機関5の作業態様を第2作業態様と判定(選択)すると、作業機関制御部65によって固化材フィーダ33、パドルミキサ37及び排出装置15を停止、すなわち、作業機関5のうちの加工装置13及び排出装置15を停止することで、作業機関5の各装置をすべて停止することができる。したがって、作業機械1を走行させるために走行体3を駆動する際に消費する尿素水を良好に保つことができる。
As a result, when the operation mode determination unit 63 determines (selects) the work mode of the
図3に戻り、第2作動態様における作業機関制御部65の制御を終了すると、ステップS100に移行する。ステップS100では、警告態様を第2警告態様と判定し、警告制御部67によって警告灯53及びスピーカ55を制御する。
Returning to FIG. 3, when the control of the work
図7を参照すると、第2警告態様における警告制御部67の制御手順のルーチンがフローチャートで示されている。ステップS510では、スピーカ55からクラクション音を例えば4秒に1回、1秒間吹鳴するようにしてステップS520に移行し、ステップS520では、警告灯53の黄ランプ53a及び赤ランプ53bを点灯してステップS530に移行する。
With reference to FIG. 7, the routine of the control procedure of the warning control unit 67 in the second warning mode is shown in the flowchart. In step S510, the horn sound is emitted from the
そしてステップS530では、操作パネル51のモニタに例えば「至急、尿素水を補給してください」といったアラートを点滅表示して第2警告態様における警告制御部67の制御を終了する。
Then, in step S530, an alert such as "Please replenish urea water immediately" is blinked and displayed on the monitor of the
これにより、稼働態様判定部63が警告態様を第2警告態様と判定すると、スピーカ55からクラクション音を第1警告態様のときより多く吹鳴することで(ステップS510)、オペレータが第1警告態様に気づかない場合であっても、尿素水の残量が5%以下であることを第1警告態様より強調して警告することができる。また、警告灯53の黄ランプ53a及び赤ランプ53bを点灯することで(ステップS520)、第1警告態様より強調して光による警告をすることができる。
As a result, when the operation mode determination unit 63 determines that the warning mode is the second warning mode, the
このように、第2段階の場合は、作業機関5の各装置すべてを停止する第2作動態様を実行し、警告灯53及びスピーカ55によってオペレータに第1警告態様より強調して警告する第2警告態様を実行したあと、本ルーチンを終了し、再びステップS10から本ルーチンを繰り返し実行する。
As described above, in the case of the second stage, the second operation mode in which all the devices of the
<第3段階>
第2段階が継続すると、エンジン6の駆動により尿素水タンク43内の尿素水がさらに消費されて尿素水タンク43が空となり(ステップS10〜S30すべてYes)、ステップS110に移行する。
<Third stage>
When the second stage is continued, the urea water in the
図8を参照すると、第3警告態様における警告制御部67の制御手順のルーチンがフローチャートで示されている。なお、第3警告態様については、第2警告態様と共通の構成、作用効果については説明を省略し、ここでは第2警告態様と異なる部分について説明する。 With reference to FIG. 8, the routine of the control procedure of the warning control unit 67 in the third warning mode is shown in the flowchart. Regarding the third warning mode, the description of the configuration and the action and effect common to the second warning mode will be omitted, and here, the parts different from the second warning mode will be described.
ステップS515では、スピーカ55からクラクション音を例えば2秒に1回、1秒間吹鳴するようにしてステップS520に移行する。これにより、スピーカ55からクラクション音を第2警告態様のときより多い頻度で吹鳴することで(ステップS515)、オペレータが第2警告態様に気づかない場合であっても、尿素水タンク43が空であることを第2警告態様より強調して警告することができる。
In step S515, the process proceeds to step S520 so that the horn sound is emitted from the
ステップS110の第3警告態様を実行したあと、ステップS120では、エンジン6を強制停止して本ルーチンを終了する。 After executing the third warning mode in step S110, in step S120, the engine 6 is forcibly stopped to end this routine.
このように、尿素水の残量が10%以下の場合について、第1〜3段階に分けて各作動態様及び各警告態様を適宜実行することで、尿素水タンク43の尿素水の貯留量に応じて作業機関5を段階的に停止することができる。特に、供給側から順に停止することで、尿素水タンク43が空となりエンジン6を強制停止して(ステップS120)パドルミキサ37が停止したあと、尿素水タンク43に尿素水を補給して作業機関5を再稼働する際に、混合土103及び混合室35から排出する前の改良土104が固化して作業機関5を再稼働することができなくなることを防止することができる。
In this way, when the remaining amount of urea water is 10% or less, the amount of urea water stored in the
以上説明したように、第1実施形態に係る作業機械は、機体2を走行させる走行体3と、供給側から土砂101を取り入れ、土砂101を加工した改良土104を排出側に排出する作業機関5と、作業機関5の駆動力を生成するエンジン6と、エンジン6から排出される排ガスを浄化するSCR装置41と、SCR装置41が排ガスを浄化する際に用いる尿素水を貯留する尿素水タンク43と、尿素水タンク43に貯留される尿素水の残量を検出する残量センサ57と、作業機械1を制御するコントローラ59と、を備えた作業機械1である。
As described above, the work machine according to the first embodiment is a work engine that takes in the traveling body 3 that runs the
このコントローラ59は、作業機関5の稼働態様を判定(選択)する稼働態様判定部63と、作業機関5を制御する作業機関制御部65とを含み、稼働態様判定部63は、尿素水の残量に応じて、作業機関5の供給側から順に停止する第1作業態様及び第2作業態様を判定(選択)し、作業機関制御部65は第1作業態様及び第2作業態様に応じて作業機関5を制御する。
The
従って、尿素水の残量に応じて、作業機関5の供給側から順に停止したので、尿素水の残量がなくなり作業機関5が停止したときに作業機関5に土砂101が残留することを軽減することができる。
Therefore, since the operation was stopped in order from the supply side of the
そして、作業機関5は、土砂101を加工する加工装置13と、土砂101を供給側から加工装置13に取り入れる供給装置11と、加工装置13によって加工がされた土砂101を排出側に排出する排出装置15とを有し、稼働態様判定部は、尿素水の残量が所定量として例えば10%以下のとき、供給装置11を停止する第1作業態様と判定した後に加工装置13を停止する第2作業態様と判定するようにしたので、土砂101を加工装置13に取り入れないようにしてから加工装置13を停止することができる。
Then, the
特に、加工装置13は、土砂101に固化材102を添加するために供給する固化材フィーダ33と、固化材102と土砂101とを混合するパドルミキサ37と、を含む。
従って、尿素水の残量に応じて、供給装置11の停止した後に、固化材フィーダ33とパドルミキサ37とを含む加工装置13を停止するようにしたので、土砂101がパドルミキサ37に残留することや、固化材フィーダ33によって土砂101に固化材102が過剰に供給されることを抑制することができる。
In particular, the processing apparatus 13 includes a solidifying
Therefore, depending on the remaining amount of urea water, after the supply device 11 is stopped, the processing device 13 including the solidifying
<第2実施形態>
以下、図9〜11に基づき第2実施形態について説明する。なお、上記第1実施形態と共通の構成、作用効果については説明を省略し、ここでは第1実施形態と異なる部分について説明する。
<Second Embodiment>
Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to FIGS. 9 to 11. The configuration and effects common to the first embodiment will not be described, and the parts different from the first embodiment will be described here.
図9を参照すると、コントローラ59が実行する、第2実施形態に係る稼働態様判定制御の制御手順のルーチンがフローチャートで示されている。第2実施形態では、尿素水の残量が5〜10%の場合(ステップS10でYesかつステップS20でNo、第1段階)のとき、ステップS50での警告表示から1秒経過するまでステップS60を繰り返したあと、作業機関5の作業態様を第3作動態様と判定(選択)し、ステップS670に移行する。
With reference to FIG. 9, a flowchart shows a routine of the control procedure of the operation mode determination control according to the second embodiment executed by the
図10を参照すると、第3作動態様における作業機関制御部65の制御手順のルーチンがフローチャートで示されている。ステップS710では、土砂フィーダ23の駆動速度を低(例えば通常態様の3分の1)にしたあとステップS720に移行し、揺動ゲート25の駆動速度を低にしたあとステップS730に移行し、均しローラ27の駆動速度を低にしたあとステップS740に移行する。すなわち、ステップS710〜S730では、供給装置11の各装置の駆動速度を低にしてステップS740に移行する。
With reference to FIG. 10, the routine of the control procedure of the work
ステップS740では、固化材フィーダ33の駆動速度を中(例えば通常態様の3分の2)にしたあとステップS750に移行し、パドルミキサ37の駆動速度を中にしたあとステップS760に移行し、排出装置15の駆動速度を中にして第3作動態様における作業機関制御部65の制御を終了する。
In step S740, the drive speed of the solidifying
ここで、具体的には、駆動制御部61を介してエンジン6の回転数を低減することで、作業機関5における各装置の駆動速度を、エンジン6の出力の低下度合いに従って遅くし、供給装置11の稼働速度を図示しない各制御弁を制御してさらに遅くしている。
Here, specifically, by reducing the rotation speed of the engine 6 via the
これにより、第1段階のときであっても、作業機関5の稼働を停止はせずに駆動速度を遅くすることで、尿素水タンク43に貯留される尿素水の消費量を低減しつつ、作業を続行することができる。
また、尿素水の残量が0〜5%の場合(ステップS10でYes、ステップS20でYesかつステップS30でNo、第2段階)、作業機関5の作業態様を第4作動態様と判定(選択)し、ステップS690に移行する。
As a result, even in the first stage, the operation speed of the
When the remaining amount of urea water is 0 to 5% (Yes in step S10, Yes in step S20 and No in step S30, second stage), the working mode of the
図11を参照すると、第4作動態様における作業機関制御部65の制御手順のルーチンがフローチャートで示されている。ステップS810では、土砂フィーダ23の作動を停止したあとステップS820に移行し、揺動ゲート25の作動を停止したあとステップS830に移行し、均しローラ27の作動を停止してステップS840に移行する。
With reference to FIG. 11, the routine of the control procedure of the work
すなわち、ステップS810〜S830では、第1実施形態に係る第1作動態様における作業機関制御部65の制御手順と同様に供給装置11の作動を停止してステップS840に移行する。
That is, in steps S810 to S830, the operation of the supply device 11 is stopped and the process proceeds to step S840 in the same manner as the control procedure of the work
ステップS840では、固化材フィーダ33の駆動速度を低にしたあとステップS850に移行し、パドルミキサ37の駆動速度を低にしたあとステップS860に移行し、排出装置15の駆動速度を低にして第4作動態様における作業機関制御部65の制御を終了する。
In step S840, the drive speed of the solidifying
ここで、具体的には、駆動制御部61を介してエンジン6の回転数を第3作動態様より低減することで、作業機関5における各装置の駆動速度を、エンジン6の出力の低下度合いに従って遅くし、さらに供給装置11の作動を停止している。これにより、第2段階のときであっても、作業機関5のうち加工装置13及び排出装置15の稼働は停止せずに駆動速度を第3作動態様より遅くすることで、尿素水タンク43に貯留される尿素水の消費量を低減しつつ、加工装置13及び排出装置15に混合土103や改良土104が残留することを抑制することができる。
Here, specifically, by reducing the rotation speed of the engine 6 from the third operation mode via the
そして、尿素水タンク43が空の場合(ステップS10〜S30すべてYes、第3段階)、作業機関5の作業態様を第2作動態様と判定(選択)し、ステップS90に移行する。なお、ステップS90についての詳細な説明は、第1実施形態と同様のため省略する。
Then, when the
これにより、固化材フィーダ33、パドルミキサ37及び排出装置15の駆動速度を低(ステップS840〜ステップS860)にしたのち、第2作動態様(ステップS90)で固化材フィーダ33、パドルミキサ37及び排出装置15の駆動を停止することで、作業機関5を稼働するためのエンジン6の稼働を防止することができる。
As a result, the drive speed of the solidifying
以上説明したように、第2実施形態に係る作業機械1では、稼働態様判定部63は、作業機関5の動作速度を遅くする稼働態様を判定(選択)する際、作業機関5のうち最も稼働に負荷を必要とする装置、すなわちパドルミキサ37より供給側の動作速度を遅くする稼働態様である第3作動態様を判定(選択)したので、パドルミキサ37に土砂101が残留することを軽減することができる。
As described above, in the work machine 1 according to the second embodiment, when the operation mode determination unit 63 determines (selects) the operation mode for slowing down the operation speed of the
そして、稼働態様判定部63は、作業機関5の動作速度を遅くする稼働態様を判定(選択)する際、エンジン6の出力を低下させ、該出力の低下度合いに従って作業機関5の動作速度を遅くするようにしたので、エンジン6が消費する燃料の消費量を低減させるとともに排ガスの排出量を低減させて尿素水の消費量を低減することができる。
Then, when the operation mode determination unit 63 determines (selects) the operation mode for slowing down the operation speed of the
以上で本発明に係る作業機械の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で変更可能である。 The description of the work machine according to the present invention is completed above, but the present invention is not limited to the above embodiment and can be changed without departing from the gist of the invention.
例えば、本実施形態では、自走式土質改良機を例に説明したが、供給された石材等の固形物を細かく砕く作業をするクラッシャ、供給された木材をチップ状にする作業をする木材破砕機、供給された土砂の中に含まれる大小様々な礫を大きさに応じて選別する作業をするスクリーン、供給された金属等をせん断してチップ状にする作業をする二軸せん断機等であってもよく、作業機械は供給された材料に対し何かしらの作業(加工)をする機械であればよい。 For example, in the present embodiment, a self-propelled soil improvement machine has been described as an example, but a crusher for finely crushing solids such as supplied stones and a wood crusher for crushing supplied wood into chips. Machines, screens for sorting gravel of various sizes contained in the supplied earth and sand according to size, biaxial shearing machines for shearing the supplied metal, etc. into chips, etc. The work machine may be a machine that performs some work (processing) on the supplied material.
また、本実施形態では、図3〜11のフローを用いて制御態様を説明したが、同フローの順番は一例であり、本発明を実施可能な程度に順番を入れ替えるようにしてもよい。 Further, in the present embodiment, the control mode has been described using the flows of FIGS. 3 to 11, but the order of the flows is an example, and the order may be changed to the extent that the present invention can be implemented.
1 作業機械
2 機体
3 走行体
5 作業機関
6 エンジン(内燃機関)
11 供給装置
13 加工装置
15 排出装置
33 固化材フィーダ(土質改良材供給装置)
37 パドルミキサ(混合機)
41 SCR装置(排ガス浄化装置)
43 尿素水タンク(還元剤タンク)
57 残量センサ(還元剤残量検出部)
59 コントローラ
63 稼働態様判定部(稼働態様選択部)
65 作業機関制御部(作業制御部)
101 土砂(材料)
102 固化材(土質改良材)
104 改良土(加工がされた材料)
1
11 Supply device 13
37 Paddle mixer (mixer)
41 SCR device (exhaust gas purification device)
43 Urea water tank (reducing agent tank)
57 Remaining amount sensor (reducing agent remaining amount detection unit)
59 Controller 63 Operation mode determination unit (operation mode selection unit)
65 Work engine control unit (work control unit)
101 Sediment (material)
102 Solidifying material (soil improving material)
104 Improved soil (processed material)
Claims (5)
供給側から材料を取り入れ、前記材料を加工し、前記加工がされた材料を排出側に排出する作業機関と、
前記作業機関の駆動力を生成する内燃機関と、
前記内燃機関から排出される排ガスを浄化する排ガス浄化装置と、
前記排ガス浄化装置が前記排ガスを浄化する際に用いる還元剤を貯留する還元剤タンクと、
前記還元剤タンクに貯留される前記還元剤の残量を検出する還元剤残量検出部と、
コントローラと、を備えた作業機械において、
前記コントローラは、
前記作業機関の稼働態様を選択する稼働態様選択部と、
前記作業機関を制御する作業制御部と、を含み、
前記稼働態様選択部は、前記還元剤の残量に応じて、前記作業機関の前記供給側から順に停止または動作速度を遅くする稼働態様を選択し、
前記作業制御部は前記稼働態様に応じて前記作業機関を制御する作業機械。 The running body that runs the aircraft and the running body
A work engine that takes in materials from the supply side, processes the materials, and discharges the processed materials to the discharge side.
An internal combustion engine that generates the driving force of the work engine,
An exhaust gas purification device that purifies the exhaust gas emitted from the internal combustion engine,
A reducing agent tank for storing the reducing agent used by the exhaust gas purifying device to purify the exhaust gas, and a reducing agent tank.
A reducing agent remaining amount detecting unit that detects the remaining amount of the reducing agent stored in the reducing agent tank,
In a work machine equipped with a controller,
The controller
An operation mode selection unit that selects the operation mode of the work engine,
Including a work control unit that controls the work engine,
The operation mode selection unit selects an operation mode in which the operation mode is stopped or the operation speed is slowed down in order from the supply side of the work engine according to the remaining amount of the reducing agent.
The work control unit is a work machine that controls the work engine according to the operation mode.
前記材料を加工する加工装置と、
前記材料を前記供給側から前記加工装置に取り入れる供給装置と、
前記加工装置によって加工がされた材料を前記排出側に排出する排出装置と、を有し、
前記稼働態様選択部は、前記還元剤の残量が所定量以下のとき、前記供給装置の停止または動作速度を遅くした後に前記加工装置を停止または動作速度を遅くする稼働態様を選択する、請求項1に記載の作業機械。 The working organization
A processing device that processes the material and
A supply device that takes in the material from the supply side into the processing device, and
It has a discharge device that discharges the material processed by the processing device to the discharge side.
When the remaining amount of the reducing agent is equal to or less than a predetermined amount, the operation mode selection unit selects an operation mode in which the processing device is stopped or the operation speed is slowed down after the supply device is stopped or the operation speed is slowed down. Item 1. The work machine according to item 1.
前記加工装置は、
前記土砂に土質改良材を添加するために供給する土質改良材供給装置と、
前記土質改良材と前記土砂とを混合する混合機と、を含む、請求項2に記載の作業機械。 The material is earth and sand
The processing device
A soil improving material supply device for adding a soil improving material to the earth and sand,
The work machine according to claim 2, further comprising a mixer for mixing the soil improving material and the earth and sand.
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