JP5160814B2

JP5160814B2 - 建設機械

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Publication number: JP5160814B2
Application number: JP2007145364A
Authority: JP
Inventors: 象平神谷; 和則中村; 康荒井
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2007-05-31
Filing date: 2007-05-31
Publication date: 2013-03-13
Anticipated expiration: 2027-05-31
Also published as: EP2151528B1; EP2151528A4; CN101680209A; CN101680209B; US20100139255A1; KR101464020B1; US8096382B2; KR20100033493A; WO2008146831A1; JP2008297812A; EP2151528A1

Description

本発明は、エンジンの排ガス中のＮＯｘを低減する還元触媒を有する排ガス処理装置を備えた油圧ショベル等の建設機械に関する。

昨今、ディーゼルエンジンに対して高次の排ガス規制が適用されるに従って、マフラ以外の排ガス処理装置をエンジンが配置された機体上に搭載することが必要になってきている。上述した排ガス処理装置としては、粒子状物質捕集フィルタや尿素選択還元型ＮＯｘ処理装置、ＮＯｘ触媒等が含まれる。このようなＮＯｘ還元に液体還元剤を用い、この液体還元剤が尿素水溶液であるものが、尿素選択還元型ＮＯｘ処理装置である。

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。この従来技術における排ガス処理装置は、内燃機関の排気通路に酸化触媒、ＮＯｘ吸蔵触媒、及び選択還元剤触媒を配置したものである。また、還元剤貯蔵タンクである尿素水溶液タンクから供給される還元剤、すなわち尿素水溶液を排気通路に噴射させる還元剤噴射装置、すなわち噴射ノズルを備えるとともに、尿素水溶液タンクの尿素水溶液の残量を検出する還元剤残量検出装置、すなわち尿素水溶液センサを備えた構成になっている。

この従来技術は、尿素水溶液センサによって検出される尿素水溶液タンク内の尿素水溶液の残量が少なくなったときには、出力トルクを抑制させるなどして排ガス中のＮＯｘの濃度の低減を図り、尿素水溶液の減少度合いを抑えながら尿素水溶液の補給が可能なサービスステーションまで該当車両を到達可能にする制御が実施されるようになっている。
特開２００６−２２６１７１公報

本発明が対象としている油圧ショベル等の建設機械にあっては、上述の従来技術におけるように、尿素水溶液すなわち還元剤の残量が所定残量以下となったときに、出力トルクを抑制する制御が実施されると、フロント作業機等の負荷体を駆動する作業用アクチュエータの作動速度が遅くなるとともに、走行用アクチュエータや旋回用アクチュエータの作動速度が遅くなる事態を生じる。すなわち全てのアクチュエータの作動速度が遅くなり、フロント作業機等の負荷体や、走行体、旋回体等の別の負荷体の動きが緩慢となる。したがって、還元剤の補給場所までの走行に時間がかかったり、緊急時の危険回避のために迅速に走行や旋回を実施したいなどの必要な動作に支障を生じる懸念がある。

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、還元剤の残量が少なくなったときでも必要な動作を支障なく実施することができる建設機械を提供することにある。

この目的を達成するために、本発明は、エンジンと、このエンジンによって駆動される動力源と、この動力源から供給される動力によって駆動され、所定のアクチュエータを含む複数のアクチュエータとを有するとともに、上記エンジンの排気通路に配置され、排ガス中の窒素酸化物を還元剤により還元浄化する還元触媒と、還元剤貯蔵タンクと、この還元剤貯蔵タンク内に貯蔵された上記還元剤の残量を検出する還元剤残量検出装置とを含む排ガス処理装置とを有する建設機械において、上記還元剤残量検出装置によって上記還元剤貯蔵タンク内の上記還元剤の残量が所定残量以下となったとき、上記所定のアクチュエータによって駆動する負荷体の機能の発揮が難しくなるように上記所定のアクチュエータの作動を規制する規制制御と、このとき上記所定のアクチュエータとは異なる他のアクチュエータによって駆動する別の負荷体の機能が発揮されるように、上記他のアクチュエータの作動を可能に保持する保持制御とを実施するアクチュエータ作動制御手段を備え、上記アクチュエータ作動制御手段で実施される上記規制制御は、上記所定のアクチュエータの作動を禁止させるか、または上記所定のアクチュエータの作動を本来の作業が実施できない緩慢な作動にする制御であることを特徴としている。

このように構成した本発明は、還元剤貯蔵タンク内の還元剤の残量が少なくなった場合でも、還元剤の補給のための動作とか、緊急時の危険回避のための迅速な動作等の必要な動作を可能とさせるために、このような状況下では作動させなくてもよいと考えられるアクチュエータを所定のアクチュエータに予め選定し、このような状況下で作動させることが必要と考えられるアクチュエータを他のアクチュエータに予め選定することが行われる。このようにアクチュエータの選定が行われた状況において、還元剤残量検出装置によって還元剤貯蔵タンク内の還元剤の残量が所定残量以下となったことが検出されたときには、アクチュエータ作動制御手段によって、上述の所定のアクチュエータの作動を規制する規制制御が実施されて、この所定のアクチュエータによって駆動する負荷体の機能の発揮が抑えられ、その一方、他のアクチュエータによって駆動する別の負荷体の機能が発揮されるように、この他のアクチュエータの作動を可能に保持する保持制御が実施される。

このように、還元剤貯蔵タンク内の還元剤の残量が所定残量以下となったときには、アクチュエータ作動制御手段の規制制御によって所定のアクチュエータの作動が規制されることによりエンジンに対する負荷が軽減され、排ガス中のＮＯｘの濃度を低減させることができ、これによって還元剤貯蔵タンク内の還元剤の減少度合いを抑えることができる。

また、このように所定のアクチュエータの作動が規制され、これに伴って所定のアクチュエータによって駆動される負荷体の動きが規制されることにより、還元剤貯蔵タンク内の還元剤の残量が所定残量以下で還元剤の補給が必要なことを当該建設機械の操作者に気付かせることができる。

そして特に、このように還元剤貯蔵タンク内の還元剤の残量が所定残量以下となっている場合であっても、他のアクチュエータの作動によって別の負荷体を駆動させ、必要な動作を支障なく実施させることができる。また本発明は、還元剤貯蔵タンク内の還元剤の残量が所定残量以下となったときには、アクチュエータ作動制御手段による規制制御により、所定のアクチュエータに係る負荷体の駆動が停止する。または所定のアクチュエータに係る負荷体の動作を本来の作業が実施できない程度に緩慢にすることができる。これによって、より確実にエンジンに対する負荷を軽減させることができる。また、より明確に還元剤貯蔵タンク内の還元剤の残量が少なく、補給が必要なことを操作者に気付かせることができる。

また本発明は、上記発明において、エンジンと、このエンジンによって駆動される動力源と、この動力源から供給される動力によって駆動され、所定のアクチュエータを含む複数のアクチュエータとを有するとともに、上記エンジンの排気通路に配置され、排ガス中の窒素酸化物を還元剤により還元浄化する還元触媒と、還元剤貯蔵タンクと、この還元剤貯蔵タンク内に貯蔵された上記還元剤の残量を検出する還元剤残量検出装置とを含む排ガス処理装置とを有する建設機械において、上記還元剤残量検出装置によって上記還元剤貯蔵タンク内の上記還元剤の残量が所定残量以下となったとき、上記所定のアクチュエータによって駆動する負荷体の機能の発揮が難しくなるように上記所定のアクチュエータの作動を規制する規制制御と、このとき上記所定のアクチュエータとは異なる他のアクチュエータによって駆動する別の負荷体の機能が発揮されるように、上記他のアクチュエータの作動を可能に保持する保持制御とを実施するアクチュエータ作動制御手段を備え、上記アクチュエータ作動制御手段で実施される上記保持制御は、上記他のアクチュエータの速度規制を受けない通常速度による作動を可能にさせる制御であることを特徴としている。

このように構成した本発明は、還元剤貯蔵タンク内の還元剤の残量が所定残量以下となったときでも、アクチュエータ作動制御手段による保持制御により、他のアクチュエータを通常速度で作動させることができ、必要な動作をより確実に実施させることができる。

また本発明は、上記発明において、上記他のアクチュエータが、走行用アクチュエータ及び旋回用アクチュエータから成り、上記所定のアクチュエータが、上記走行用アクチュエータ及び旋回用アクチュエータとは異なるアクチュエータから成ることを特徴としている。

このように構成した本発明は、還元剤貯蔵タンク内の還元剤の残量が所定残量以下となったときでも、走行用アクチュエータの作動による走行操作、及び旋回用アクチュエータによる旋回操作を実施でき、走行操作による還元剤の補給動作、あるいは走行操作、旋回操作による緊急時の回避動作を速やかに実施することができる。

また本発明は、上記発明において、上記建設機械が油圧ショベルから成り、上記所定のアクチュエータがフロント作業機を作動させるアクチュエータから成ることを特徴としている。

このように構成した本発明は、還元剤貯蔵タンク内の還元剤の残量が所定残量以下となったときには、アクチュエータ作動制御手段による規制制御によりフロント作業機の動作が規制される。したがって、このフロント作業機の規制された動作によって当該油圧ショベルの操作者に、還元剤貯蔵タンク内の還元剤の残量が少なく、補給が必要なことを気付かせることができる。

本発明は、還元剤が少なくなったときにも必要な動作を可能とさせるために、このような状況下では作動をさせなくてもよいと考えられるアクチュエータを所定のアクチュエータに予め選定し、このような状況下で作動させることが必要と考えられるアクチュエータを所定のアクチュエータとは異なる他のアクチュエータに予め選定しておくことにより、還元剤の残量が所定残量以下となったときには、アクチュエータ作動制御手段による所定のアクチュエータの規制制御で、この所定のアクチュエータによって駆動される負荷体の動作が規制され、この負荷体の規制された動作によって還元剤の補給が必要なことを当該建設機械の操作者に気付かせることができる。また、このように還元剤の残量が所定残量以下となったときには、所定のアクチュエータの規制制御により、エンジンに対する負荷を軽減でき、これによって排ガス中のＮＯｘ濃度を低減させ、還元剤貯蔵タンク内の還元剤の減少度合いを抑えることができる。また特に、還元剤の残量が所定残量以下となった状況においても、他のアクチュエータの作動速度を確保できることから、この他のアクチュエータに係る別の負荷体を迅速に動かすことができ、還元剤の補給のための動作とか、緊急時の危険回避のための動作等の必要な動作を支障なく実施できる。これによって従来よりも信頼性の高い建設機械が得られる。

以下，本発明に係る建設機械を実施するための最良の形態を図に基づいて説明する。

図１は本発明に係る建設機械の一実施形態である油圧ショベルを示す側面図、図２は本実施形態に備えられる駆動回路及び排ガス処理装置を示す図、図３は本実施形態に備えられる駆動回路に含まれるコントローラで実施される処理の要部を示すフローチャートである。

本実施形態は、図１に示すように、走行用アクチュエータ例えば走行モータ２によって駆動する履帯を有する走行体１と、この走行体１上に配置され、図示しない旋回用アクチュエータ例えば旋回モータによって駆動する旋回体３とを備えている。旋回体３の前側位置には運転室４が備えられ、この運転室４の後方位置にはエンジン６が収容されたエンジン室５が備えられ、後端部には重量バランスを確保するカウンタウエイト７が備えられている。

旋回体５の前方には、この旋回体５に上下方向の回動可能に取り付けられるブーム８と、このブーム８の先端に上下方向の回動可能に取り付けられるアーム９と、このアーム９の先端に上下方向の回動可能に取り付けられるバケット１０とを備えている。また、ブーム８を駆動するブームシリンダ１１、アーム９を駆動するアームシリンダ１２、及びバケット１０を駆動するバケットシリンダ１３を備えている。これらのブーム８、アーム９、バケット１０、及びブームシリンダ１１、アームシリンダ１２、バケットシリンダ１３によって、掘削作業等の実施が可能なフロント作業機が構成されている。

また本実施形態には、図２に示すように、エンジン６によって駆動され、動力源を構成する主油圧ポンプ１４，１５、及びパイロット油圧ポンプ１６，１７を備えている。同図２中、油圧アクチュエータを構成する油圧シリンダ１８は、上述したブームシリンダ１１、アームシリンダ１２、あるいはバケットシリンダ１３を例示している。また油圧モータ２０は、上述した走行モータ２あるいは旋回モータを例示している。

上述したフロント作業機は、油圧シリンダ１８によって駆動する負荷体を構成し、上述した走行体１及び旋回体３は、油圧モータ２０によって駆動する別の負荷体を構成している。なお、上述した油圧シリンダ１８は、還元剤貯蔵タンク３０内の還元剤が所定残量以下となったときにも必要な動作を可能とさせるために、このような状況下では作動させなくてもよいと考えられる所定のアクチュエータに予め選定されており、油圧モータ２０は、このような状況下で作動させることが必要と考えられる他のアクチュエータに予め選定されている。

また、主油圧ポンプ１４と油圧シリンダ１８との間に設けられ、主油圧ポンプ１４から油圧シリンダ１８に供給される圧油の流れを制御する第１方向制御弁１９と、主油圧ポンプ１５から油圧モータ２０の間に設けられ、主油圧ポンプ１５から油圧モータ２０に供給される圧油の流れを制御する第２方向制御弁２１と、パイロット油圧ポンプ１６から吐出されるパイロット圧を１次圧とし、第１方向制御弁１９を切り換える二次圧を信号圧として発生させる第１操作装置２２と、パイロット油圧ポンプ１７から吐出されるパイロット圧を１次圧とし、第２方向制御弁２１を切り換える二次圧を信号圧として発生させる第２操作装置２３とを備えている。以上の各構成要素によって、本実施形態に備えられる駆動回路が構成されている。

また本実施形態は、エンジン６の排ガス中の窒素酸化物すなわちＮＯｘを低減する排ガス処理装置を備えている。この排ガス処理装置は、図２に示すように、エンジン６の排気通路２８に配置され、排ガス中のＮＯｘを尿素水溶液等の還元剤により還元浄化する還元触媒２９と、尿素水溶液等の還元剤を貯蔵する還元剤貯蔵タンク３０と、この還元剤貯蔵タンク３０内に貯蔵された還元剤の残量を検出する還元剤残量検出装置３３とを含んでいる。さらに、還元剤残量貯蔵タンク３０に貯蔵された還元剤を吸い込んで供給する還元剤供給装置３１と、この還元剤供給装置３１によって供給された還元剤を、還元触媒２９の上流側の排気通路２８部分に噴射する還元剤噴射装置３２とを含んでいる。

また本実施形態は、第１操作装置２２から第１方向制御弁１９の制御部に供給される信号圧を導く第１信号路２４と、この第１信号路２４を例えば遮断・連通可能な開閉弁から成る第１信号制御装置２５と、第２操作装置２３から第２方向制御弁２１の制御部に供給される信号圧を導く第２信号路２６と、この第２信号路２６を例えば遮断・連通可能な開閉弁から成る第２信号制御装置２７とを備えている。また、上述した還元剤残量検出装置３３によって検出される還元剤の残量と、予め設定される所定残量とを比較判断する判断手段を有し、その判断結果に基づいて、第１信号制御装置２５及び第２信号制御装置２７を制御する制御信号を出力するコントローラ３５と、このコントローラ３５に接続され、還元剤の残量が少ないことを表示可能なモニタ３４とを備えている。このモニタ３４は、例えば運転室４内に配置されている。

上述したコントローラ３５と、上述した第１信号制御装置２５と、第２信号制御装置２７とによって、還元剤残量検出装置３３によって還元剤貯蔵タンク３０内の還元剤の残量が所定残量以下となったとき、所定のアクチュエータである油圧シリンダ１８によって駆動する負荷体、すなわちフロント作業機の機能の発揮が難しくなるように油圧シリンダ１８の作動を規制する規制制御と、このとき所定のアクチュエータとは異なる他のアクチュエータである油圧モータ２０によって駆動する別の負荷体、すなわち走行体１、旋回体３の機能が発揮されるように油圧モータ２０の作動を可能に保持する保持制御を実施するアクチュエータ作動制御手段が構成されている。

このアクチュエータ作動制御手段で実施される規制制御は、例えば油圧シリンダ１８の作動を禁止させる制御から成り、またアクチュエータ作動制御手段で実施される保持制御は、例えば油圧モータ２０の速度規制を受けない通常速度による作動を可能にさせる制御からなっている。

このように構成した本実施形態にあっては、還元剤貯蔵タンク３０内の還元剤が、所定残量より多く補給を要しない程度の残量であることが還元剤残量検出装置３３によって検出されている間は、すなわち、コントローラ３５に内蔵される判断手段で図３の手順Ｓ１に示す判断（尿素水残量≦所定残量）が「ノー」であるときには、この判断に基づいて出力されるコントローラ３５からの制御信号により第１信号制御装置２５は第１信号路２４を連通状態に保持し、第２信号制御装置２７は第２信号路２６を連通状態に保持する。

このように第１信号路２４及び第２信号路２６が連通保持されている状態において、例えば第１操作装置２２を操作すると、この第１操作装置２２の操作量に応じた信号圧が第１信号路２４、第１信号制御装置２５を介して第１方向制御弁１９の制御部に与えられ、この第１方向制御弁１９が切り換えられる。これにより、主油圧ポンプ１４から吐出される圧油が第１方向制御弁１９を介して油圧シリンダ１８に供給され、この油圧シリンダ１８の作動により上述したフロント作業機が駆動する。したがって、ブーム８、アーム９、及びバケット１０の駆動を介して掘削作業等を実施することができる。

また、第１信号路２４及び第２信号路２６が連通保持されている状態において、例えば第２操作装置２３を操作すると、この第２操作装置２３の操作量に応じた信号圧が第２信号路２６、第２信号制御装置２７を介して第２方向制御弁２１の制御部に与えられ、この第２方向制御弁２１が切り換えられる。これにより、主油圧ポンプ１５から吐出される圧油が第２方向制御弁２１を介して油圧モータ２０に供給され、この油圧モータ２０の作動により走行体１あるいは旋回体３が駆動する。すなわちフロント作業機と走行、旋回の複合操作、あるいは走行単独操作、旋回単独操作等を実施することができる。

上述したフロント作業機の駆動、あるいは走行操作、旋回操作の間、還元剤供給装置３１によって吸い込まれる還元剤貯蔵タンク３０に貯蔵されていた還元剤が、還元剤噴射装置３２に供給され、この還元剤噴射装置３２からエンジン６の排気通路２８に噴射される。このようにして還元剤が含まれた排ガスが排気通路２８に備えられる還元剤触媒２９に接触することにより、周知のように排ガス中のＮＯｘが低減される。

また、還元剤貯蔵タンク３０内の還元剤の残量が、所定残量より少なく補給を要する残量であることが還元剤残量検出装置３３によって検出されると、すなわち、コントローラ３５に内蔵される判断手段で図３の手順Ｓ２に示す判断（尿素水残量≦所定残量）が「イエス」であるときには、コントローラ３５からモニタ３４に表示信号が出力されて、このモニタ３４に還元剤の残量が少なく補給が必要な旨の警告表示がなされるとともに、本実施形態の特徴とする構成要素であるアクチュエータ作動制御手段が作動し、コントローラ３５からの制御信号により第１信号制御装置２５が第１信号路２４を遮断する規制制御、すなわちフロント作業機を駆動する油圧シリンダ１８の作動を禁止させる規制制御と、第２信号制御装置２７が第２信号路２６をそのまま連通状態に保持する保持制御、すなわち走行体１、旋回体３を駆動する油圧モータ２０の速度規制を受けない通常速度による作動を可能にさせる保持制御とが実施される。これにより、フロント作業機は機能を発揮できない駆動停止状態に保たれ、走行体１及び旋回体２は、機能の発揮が可能な状態に保たれる。

すなわち、第１操作装置２２を操作しても、この第１操作装置２２で発生した信号圧は第１信号制御装置２５で遮断され、第１方向制御弁１９の制御部には導かれず、第１方向制御弁１９は中立保持される。したがって、主油圧ポンプ１４からの圧油が油圧シリンダ１８に供給されず、フロント作業機は駆動停止状態に保持される。また、第２操作装置２３を操作した場合には上述したように、この第２操作装置２３の操作量に応じた信号圧が第２信号路２６、第２信号制御装置２７を介して第２方向制御弁２１の制御部に与えられ、この第２方向制御弁２１が切り換えられる。これにより、主油圧ポンプ１５から吐出される圧油が油圧モータ２０に供給され、この油圧モータ３０が作動して走行体１あるいは旋回体３の駆動が可能となる。

このように構成した本実施形態は、還元剤貯蔵タンク３０内の還元剤の残量が所定残量以下となったときには、コントローラ３５に内蔵される判断手段を含むアクチュエータ作動制御手段の規制制御によって油圧シリンダ１８の作動が禁止されてフロント作業機の駆動が停止状態に保持されることにより、エンジン６に対する負荷が軽減され、排気通路２８を流れる排ガスＮＯｘの濃度を低減させることができ、これによって還元剤貯蔵タンク３０内の還元剤の減少度合いを抑えることができる。

また、モニタ３４の警告表示によって還元剤貯蔵タンク３０内の還元剤の残量が所定残量以下で還元剤の補給が必要なことを油圧ショベルの操作者に気付かせることができるとともに、このように油圧シリンダ１８の作動が禁止され、これに伴って油圧シリンダ１８によって駆動されるフロント作業機の動きが停止することにより、還元剤貯蔵タンク３０内の還元剤の残量が所定残量以下で還元剤の補給が必要なことを油圧ショベルの操作者に気付かせることができる。

そして特に、このように還元剤貯蔵タンク３０内の還元剤の残量が所定残量以下となっている場合であっても、油圧モータ２０の作動によって走行体１あるいは旋回体３を速く動かすことができ、必要な動作、すなわち走行操作あるいは旋回操作を実施できる。したがって、還元剤の補給のための通常速度による走行操作とか、緊急時の危険回避のための迅速な走行操作あるいは旋回操作を支障なく実施でき、これにより信頼性の高い建設機械が得られる。

なお、上記実施形態にあっては、第１信号制御装置２５及び第２信号制御装置２７の双方を開閉弁から成る構成にしてあるが、第１信号制御装置２５が圧力調整弁から成り、第２信号制御装置２７が開閉弁から成る構成にしてもよく、また、第１信号制御装置２５が開閉弁から成り、第２信号制御装置２７が圧力調整弁から成る構成にしてもよく、また、第１信号制御装置２５及び第２信号制御装置２７の双方が圧力調整弁から成る構成にしてもよい。

上述の第１信号制御装置２５が圧力調整弁から成り、第２信号制御装置２７が開閉弁から成る構成にした場合には、還元剤貯蔵タンク３０内の還元剤の残量が所定残量以下となったときには、コントローラ３５から第１信号制御装置２５にこの第１信号制御装置２５の開口量を、本来の作業が実施できない程度にきわめて緩慢なフロント作業機の動作を許容させる流量を、油圧ポンプ１４から油圧シリンダ１８に供給可能とするように、第１方向制御弁１９の切り換えが可能な信号圧をこの第１方向制御弁１９の制御部に供給可能な開口量にする制御信号の出力が可能となる。一方、このようなときでも、第２信号制御装置２５は第２信号路２６を連通状態に保つので、油圧モータ２０の通常速度による作動は可能となり、走行体１あるいは旋回体３を駆動させて、還元剤の補給動作や緊急時の危険回避動作等の必要な動作を支障なく実施することができる。

また、上述の第１信号制御装置２５が開閉弁から成り、第２信号制御装置２７が圧力調整弁から成る構成にした場合には、還元剤貯蔵タンク３０内の還元剤の残量が所定残量以下となったときには、フロント作業機が駆動停止状態に保たれるとともに、コントローラ３５から第２信号制御装置２７に、通常速度よりは遅い速度であるがそれなりに速い走行操作あるいは旋回操作を可能とさせる流量を、主油圧ポンプ１５から走行体１あるいは旋回体２を駆動する主油圧モータ２０に供給可能とするように、第２方向制御弁２１の切り換えが可能な信号圧をこの第２方向制御弁２１の制御部に供給可能な開口量とする制御信号の出力が可能となる。このように構成したものも、還元剤の残量が所定残量以下となっている状況において、第１実施形態におけるよりは動作が遅くなるものの、必要な動作を支障なく実施することができる。

また、上述の第１信号制御装置２５及び第２信号制御装置２７の双方が圧力調整弁から成る構成にした場合には、上述から明らかなように、還元剤の残量が所定残量以下となっている状況において、コントローラ３０から出力される制御信号による第１信号制御装置２５及び第２信号制御装置２７の開口量の制御によって、本来の作業が実施できない程度にきわめて緩慢なフロント作業機の動作と、通常速度よりは遅い速度であるがそれなりに速い走行操作あるいは旋回操作を実施でき、還元剤の補給動作や緊急時の危険回避動作等の必要な動作を支障なく実施することが可能となる。

また、上記実施形態は、油圧シリンダ１８を規制制御の対象となる所定のアクチュエータに予め選定し、油圧モータ２０を保持制御の対象となる他のアクチュエータに予め選定した構成にしてあるが、本発明は、このように構成することには限定されない。還元剤貯蔵タンク３０内の還元剤が少なくなった状況下で考えられる必要な動作に鑑みて、これらの所定アクチュエータ及び他のアクチュエータを複数のアクチュエータの中から適宜選定することができる。

また、上記実施形態は、油圧ショベルから成っているが、本発明は、このように油圧ショベルに限定されない。エンジン、排ガス処理装置、及び複数のアクチュエータを備えた種々の建設機械に適用することができる。

本発明に係る建設機械の一実施形態である油圧ショベルを示す側面図である。本実施形態に備えられる駆動回路及び排ガス処理装置を示す図である。本実施形態に備えられる駆動回路に含まれるコントローラで実施される処理の要部を示すフローチャートである。

符号の説明

１走行体
２走行モータ（走行用アクチュエータ）
３旋回体
６エンジン
８ブーム
９アーム
１０バケット
１１ブームシリンダ
１２アームシリンダ
１３バケットシリンダ
１４主油圧ポンプ（動力源）
１５主油圧ポンプ（動力源）
１６パイロット油圧ポンプ（動力源）
１７パイロット油圧ポンプ（動力源）
１８油圧シリンダ（所定のアクチュエータ）
１９第１方向制御弁
２０油圧モータ（他のアクチュエータ）
２１第２方向制御弁
２２第１操作装置
２３第２操作装置
２４第１信号路
２５第１信号制御装置（アクチュエータ作動制御手段）
２６第２信号路
２７第２信号制御装置（アクチュエータ作動制御手段）
２８排気通路
２９還元触媒
３０還元剤貯蔵タンク
３３還元剤残量検出装置
３５コントローラ（アクチュエータ作動制御手段）

Claims

エンジンと、このエンジンによって駆動される動力源と、この動力源から供給される動力によって駆動され、所定のアクチュエータを含む複数のアクチュエータとを有するとともに、
上記エンジンの排気通路に配置され、排ガス中の窒素酸化物を還元剤により還元浄化する還元触媒と、還元剤貯蔵タンクと、この還元剤貯蔵タンク内に貯蔵された上記還元剤の残量を検出する還元剤残量検出装置とを含む排ガス処理装置とを有する建設機械において、
上記還元剤残量検出装置によって上記還元剤貯蔵タンク内の上記還元剤の残量が所定残量以下となったとき、上記所定のアクチュエータによって駆動する負荷体の機能の発揮が難しくなるように上記所定のアクチュエータの作動を規制する規制制御と、このとき上記所定のアクチュエータとは異なる他のアクチュエータによって駆動する別の負荷体の機能が発揮されるように、上記他のアクチュエータの作動を可能に保持する保持制御とを実施するアクチュエータ作動制御手段を備え、
上記アクチュエータ作動制御手段で実施される上記規制制御は、上記所定のアクチュエータの作動を禁止させるか、または上記所定のアクチュエータの作動を本来の作業が実施できない緩慢な作動にする制御であることを特徴とする建設機械。
エンジンと、このエンジンによって駆動される動力源と、この動力源から供給される動力によって駆動され、所定のアクチュエータを含む複数のアクチュエータとを有するとともに、
上記エンジンの排気通路に配置され、排ガス中の窒素酸化物を還元剤により還元浄化する還元触媒と、還元剤貯蔵タンクと、この還元剤貯蔵タンク内に貯蔵された上記還元剤の残量を検出する還元剤残量検出装置とを含む排ガス処理装置とを有する建設機械において、
上記還元剤残量検出装置によって上記還元剤貯蔵タンク内の上記還元剤の残量が所定残量以下となったとき、上記所定のアクチュエータによって駆動する負荷体の機能の発揮が難しくなるように上記所定のアクチュエータの作動を規制する規制制御と、このとき上記所定のアクチュエータとは異なる他のアクチュエータによって駆動する別の負荷体の機能が発揮されるように、上記他のアクチュエータの作動を可能に保持する保持制御とを実施するアクチュエータ作動制御手段を備え、
上記アクチュエータ作動制御手段で実施される上記保持制御は、上記他のアクチュエータの速度規制を受けない通常速度による作動を可能にさせる制御であることを特徴とする建設機械。
上記請求項１または２記載の発明において、
上記他のアクチュエータが、走行用アクチュエータ及び旋回用アクチュエータから成り、
上記所定のアクチュエータが、上記走行用アクチュエータ及び旋回用アクチュエータとは異なるアクチュエータから成ることを特徴とする建設機械。
上記請求項３記載の発明において、
上記建設機械が油圧ショベルから成り、
上記所定のアクチュエータがフロント作業機を駆動させるアクチュエータから成ることを特徴とする建設機械。