JP5388743B2 - Display device for work equipment - Google Patents
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Description
本発明は作業機の表示装置に係わり、特に、排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するためのフィルタに堆積した粒子状物質を焼却除去し、フィルタを再生させる排気ガス浄化システムを搭載する油圧ショベル等の作業機の運転室内に配置される表示装置に関する。 The present invention relates to a display device for a work machine, and in particular, is equipped with an exhaust gas purification system that incinerates and removes particulate matter deposited on a filter for collecting particulate matter contained in exhaust gas and regenerates the filter. The present invention relates to a display device disposed in a cab of a working machine such as a hydraulic excavator.
ホイルローダや油圧ショベル等の作業機はその駆動源としてディーゼルエンジンを搭載しているが、このディーゼルエンジンから排出される粒子状物質(PM:パティキュレート・マター:以下PMとする)の排出量は、NOx、CO、HC等とともに年々規制が強化されてきている。このような規制に対して、PMをディーゼルパティキュレートフィルタ(DPF:Diesel Particulate Filter )と呼ばれるフィルタで捕集して、外部へ排出されるPMの量を低減する排気ガス浄化システムが知られている。この排気ガス浄化システムでは、フィルタのPM補足量が増加してくるとフィルタは目詰まりを起こしてゆき、そのことによりエンジンの排圧が上昇し、燃費の悪化等を誘発するため、フィルタに捕集したPMを適宜燃焼してフィルタの目詰まりを除去し、フィルタを再生している。 Work machines such as wheel loaders and hydraulic excavators are equipped with a diesel engine as a drive source, but the amount of particulate matter (PM: particulate matter: hereinafter referred to as PM) discharged from this diesel engine is Regulations have been strengthened year by year together with NOx, CO, HC, etc. An exhaust gas purification system that collects PM with a filter called a diesel particulate filter (DPF: Diesel Particulate Filter) and reduces the amount of PM discharged to the outside is known for such regulations. . In this exhaust gas purification system, if the amount of PM captured in the filter increases, the filter will become clogged, which will increase the exhaust pressure of the engine and cause deterioration in fuel consumption. The collected PM is combusted as appropriate to remove the clogging of the filter, and the filter is regenerated.
フィルタの再生は、通常、酸化触媒を用いることにより行われる。酸化触媒はフィルタの上流側に配置される場合と、フィルタに直接担持される場合と、その両方の場合とがあるが、いずれの場合も酸化触媒を活性化するためには、排気ガスの温度が酸化触媒の活性温度よりも高くなければならず、そのために排気ガス温度を強制的に酸化触媒の活性温度よりも高い温度に上昇させる強制再生と呼ばれる技術がある。この強制再生には、エンジンの筒内主噴射後の膨張行程において燃料を噴射する副噴射(後噴射)を行って排気ガスを昇温する手法、排気管に設けた再生用燃料噴射装置により排気管を流れる排気ガス中に燃料を噴射して排気ガスを昇温する手法等がある。 The regeneration of the filter is usually performed by using an oxidation catalyst. The oxidation catalyst may be disposed upstream of the filter, directly supported by the filter, or both. In either case, in order to activate the oxidation catalyst, the temperature of the exhaust gas Therefore, there is a technique called forced regeneration in which the exhaust gas temperature is forcibly raised to a temperature higher than the activation temperature of the oxidation catalyst. In this forced regeneration, a method of raising the temperature of exhaust gas by performing sub-injection (post-injection) for injecting fuel in the expansion stroke after in-cylinder main injection of the engine, exhaust by a fuel injection device for regeneration provided in the exhaust pipe There is a technique for injecting fuel into exhaust gas flowing through a pipe to raise the temperature of the exhaust gas.
また、これらの強制再生を開始するための条件としてフィルタのPM堆積量(捕集量)を推定し、そのPM堆積量が予め設定した閾値に到達したときに再生を行うようにしている。その場合、フィルタの圧力損失(前後の差圧)を検出し、この圧力損失の検出値に基づいてPM堆積量を演算することにより求めるのが一般的である。フィルタの強制再生には自動的に再生を開始する自動再生と、オペレータの操作入力により再生を開始する手動再生とがある。 Further, the PM accumulation amount (collection amount) of the filter is estimated as a condition for starting these forced regenerations, and regeneration is performed when the PM accumulation amount reaches a preset threshold value. In that case, the pressure loss (differential pressure before and after the filter) of the filter is generally detected, and the PM deposition amount is generally calculated based on the detected value of the pressure loss. The forced regeneration of the filter includes automatic regeneration that automatically starts regeneration and manual regeneration that starts regeneration by an operator's operation input.
自動再生では、排気ガス浄化システムはPM堆積量を入力し、PM堆積量が所定の第1閾値を超えたと判断すると、再生を開始する指令信号を出力する。これにより排気ガス浄化システムは自動的に再生を開始し、所定時間経過するか、焼却除去によりPM堆積量が所定値以下になったと判断すると、再生を停止する。 In the automatic regeneration, the exhaust gas purification system inputs the PM accumulation amount, and outputs a command signal for starting regeneration when it is determined that the PM accumulation amount has exceeded a predetermined first threshold value. As a result, the exhaust gas purification system automatically starts regeneration, and stops regeneration when it is determined that a predetermined time has elapsed or the PM accumulation amount has become a predetermined value or less due to incineration removal.
しかし、寒冷地などで排気ガス温度が活性温度よりも高くならなかったり、自動再生の途中でエンジンが停止したり、使用状況によっては自動再生をおこなっても良好に燃焼除去できずPMが堆積する場合もある。このような場合、オペレータの操作入力により再生を開始する手動再生をおこなう。 However, the exhaust gas temperature does not become higher than the activation temperature in cold districts, the engine stops in the middle of automatic regeneration, or PM cannot accumulate well even if automatic regeneration is performed depending on usage conditions, and PM accumulates In some cases. In such a case, the manual regeneration that starts the regeneration by the operation input of the operator is performed.
手動再生では、排気ガス浄化システムはPM堆積量を入力し、PM堆積量が所定の第2閾値を超えたと判断すると、再生を促す警告信号を出力する。オペレータは警告表示を見て再生開始指示スイッチを操作する。排気ガス浄化システムはこの操作信号を入力し、再生を開始する指令信号を出力する。 In the manual regeneration, the exhaust gas purification system inputs the PM accumulation amount, and outputs a warning signal that prompts regeneration when it is determined that the PM accumulation amount has exceeded a predetermined second threshold value. The operator looks at the warning display and operates the reproduction start instruction switch. The exhaust gas purification system inputs this operation signal and outputs a command signal for starting regeneration.
なお、第2閾値は、第1閾値より大きく設定されており、自動再生が手動再生に優先して行われる。また、多量に捕集されたPMの燃焼によるフィルタの内部温度の異常上昇やそれに由来するフィルタの溶損といった問題を引起す可能性があるため、排気ガス浄化システムはPM堆積量を入力し、PM堆積量が第3閾値を超えたと判断すると、自動再生、手動再生とも停止する。 Note that the second threshold is set to be larger than the first threshold, and automatic regeneration is performed with priority over manual regeneration. Moreover, since there is a possibility of causing problems such as an abnormal rise in the internal temperature of the filter due to the combustion of a large amount of collected PM and the melting damage of the filter derived therefrom, the exhaust gas purification system inputs the PM accumulation amount, When it is determined that the PM accumulation amount has exceeded the third threshold, both automatic regeneration and manual regeneration are stopped.
ところで、ホイルローダや油圧ショベル等の作業機は、周囲に可燃物が存在する環境で作業することもある。例えば、そのような作業として、屋内での木材チップの運搬作業や、粉塵等が発生する解体作業などがある。フィルタを強制再生する際には、排気温度が所定の時間(例えば数分間)にわたって高温に保持されるので、上記のような環境でフィルタを強制再生すると、引火のおそれがあり危険である。特に、自動再生は自動的に開始するため、引火しても暫くの間、オペレータが気づかないおそれがある。引火等の危険を避けるためには、再生を禁止する必要がある。 By the way, working machines such as a wheel loader and a hydraulic excavator may work in an environment where flammable materials exist around. For example, as such work, there are a work of transporting wood chips indoors, a work of dismantling that generates dust and the like. When the filter is forcibly regenerated, the exhaust gas temperature is maintained at a high temperature for a predetermined time (for example, several minutes). Therefore, if the filter is forcibly regenerated in the above environment, there is a risk of ignition and danger. In particular, since automatic regeneration starts automatically, there is a possibility that the operator may not notice for a while after igniting. In order to avoid dangers such as ignition, regeneration must be prohibited.
再生禁止の技術として、特許文献1や特許文献2の技術が提案されている。
As techniques for prohibiting reproduction, the techniques of Patent Document 1 and
特許文献1記載の排気ガス浄化システム(エンジン制御装置)は、車両の排気口と車両に隣接する他の構造物との距離に関連するパラメータを検出する距離検出手段を備え、パラメータが所定値以下の時、再生を禁止するものである。つまり、排気口に構造物が接近すると自動的に再生を禁止する。 The exhaust gas purification system (engine control device) described in Patent Document 1 includes distance detection means for detecting a parameter related to the distance between the exhaust port of the vehicle and another structure adjacent to the vehicle, and the parameter is equal to or less than a predetermined value. In this case, playback is prohibited. In other words, regeneration is automatically prohibited when a structure approaches the exhaust port.
特許文献2記載の排気ガス浄化システムは、再生解除スイッチを備え、再生解除スイッチにより再生の解除が指令されると再生装置の作動を停止させるものである。これにより、直ちに強制再生が終了し、速やかに作業を再開することができる。
The exhaust gas purification system described in
周囲に可燃物が存在する環境で作業する場合、特許文献2記載の排気ガス浄化システムの再生解除スイッチを再生禁止指示手段として適用し、オペレータの判断で再生禁止指示手段を操作すれば、再生が終了し、引火等の危険を避けることができる。しかし、下記のような課題が生じる。
When working in an environment where flammables are present in the surroundings, if the regeneration release switch of the exhaust gas purification system described in
再生禁止指示手段により自動再生を禁止して作業を続けると、更にPMが堆積する。PM堆積量が第2閾値を超えると、オペレータは手動再生をする必要がある。しかし、周囲に可燃物が存在する環境では引火のおそれがあるため、オペレータは手動再生できない。自動再生が禁止され、手動再生もできない状態のまま作業を続けると、更にPMが堆積する。PM堆積量が第3閾値を超えた状態でPMを燃焼すると、フィルタが溶損したり焼損したりする可能性がある。このような最悪な事態を避けるためには、作業を中断して、周囲に可燃物がない場所(再生可能場所)まで作業機を移動させ、安全を確保してフィルタを手動再生する必要がある。 If the automatic regeneration is prohibited by the regeneration prohibition instruction means and the operation is continued, PM further accumulates. When the PM deposition amount exceeds the second threshold, the operator needs to perform manual regeneration. However, in an environment where there are combustible materials in the surrounding area, there is a risk of ignition, so the operator cannot perform manual regeneration. If the operation is continued in a state where automatic regeneration is prohibited and manual regeneration is not possible, more PM accumulates. If the PM is burned in a state where the PM deposition amount exceeds the third threshold, the filter may be melted or burnt out. In order to avoid such a worst situation, it is necessary to interrupt the work and move the work machine to a place where there is no flammable material (recyclable place) to ensure safety and manually regenerate the filter. .
このように、再生禁止指示手段により自動再生を禁止すると、オペレータは、常にPM堆積量を考慮し、いつ作業中断をすべきか憂慮しながら作業する必要があり、作業の見通しが不明であり作業計画が立てられない。その結果、作業効率が低下する。 Thus, if automatic regeneration is prohibited by the regeneration prohibition instruction means, the operator must always work considering the amount of accumulated PM and worrying about when the work should be interrupted. I can not stand. As a result, work efficiency is reduced.
更に、例えば、トンネル現場での作業のように、再生可能場所まで長距離の移動を要する場合もある。作業機を再生可能場所まで移動させる間にも、更にPMが堆積する。排気ガス浄化システムは、PM堆積量が第3閾値を超えたと判断すると、自動再生、手動再生とも禁止している。つまり、オペレータは手動再生できず、かつ作業機を移動させることもできないという状況も考えられる。この場合、オペレータはメンテナンスを頼むしかなく、作業効率が更に低下する。 Furthermore, there may be a case where a long distance movement to a recyclable place is required, for example, as in a work at a tunnel site. Further PM accumulates while the work implement is moved to a recyclable location. When the exhaust gas purification system determines that the PM accumulation amount has exceeded the third threshold value, both automatic regeneration and manual regeneration are prohibited. In other words, there may be a situation where the operator cannot manually regenerate and cannot move the work implement. In this case, the operator has to ask for maintenance, and the work efficiency further decreases.
なお、特許文献1記載の排気ガス浄化システムは、木材チップの粉末や、解体による塵埃などが飛散している場合、対象物(木材粉末等)との距離が検出できないため、再生を禁止せず、引火等の危険を避けることができない。 The exhaust gas purification system described in Patent Document 1 does not prohibit regeneration because the distance from the object (wood powder, etc.) cannot be detected when powder from wood chips or dust from disassembly is scattered. The danger of fire, etc. cannot be avoided.
本発明の目的は、油圧ショベル等の走行式の作業機において、排気ガス中に含まれるPMを捕集するためのフィルタの自動再生制御を禁止するときに、オペレータがPM堆積量を把握することで、作業効率を向上させることができる作業機の表示装置を提供することである。 An object of the present invention is to allow an operator to grasp the amount of accumulated PM when prohibiting automatic regeneration control of a filter for collecting PM contained in exhaust gas in a traveling working machine such as a hydraulic excavator. Then, it is providing the display apparatus of the working machine which can improve working efficiency.
(1)上記目的を達成するために、本発明は、ディーゼルエンジンと、このエンジンの排気系に配置され、排気ガス中に含まれる粒子状物質を捕集するフィルタと、このフィルタに堆積した粒子状物質を前記エンジンからの燃料噴射により焼却除去し、このフィルタを再生する再生手段と、前記フィルタの圧力損失に基づいて、このフィルタに堆積した粒子状物質の堆積量を推定する堆積量推定手段と、前記再生手段の作動開始を指示する再生開始指示手段と、前記再生手段の作動禁止を指示する再生禁止指示手段と、前記堆積量推定手段が推定する堆積量が所定の第1閾値より多くなると、前記再生手段を作動させる自動再生制御機能と、前記堆積量推定手段が推定する堆積量が所定の第2閾値より多くなると、前記再生開始指示手段の操作を促す警告信号を出力し、前記再生開始指示手段が操作されると前記再生手段を作動させる手動再生制御機能と、前記再生手段の非作動中に前記再生禁止指示手段が操作されたときは前記自動再生制御機能および前記手動作生成制御機能を無効として前記再生手段の作動が開始されないようにすることで前記再生手段の作動を禁止し、前記再生手段の作動中に前記再生禁止指示手段が操作されたときは前記再生手段の作動を停止させることで前記再生手段の作動を禁止する再生禁止制御機能とを有する再生制御装置とを備えた排気ガス浄化システムを搭載する作業機の運転室内に配置され、表示画面と、前記作業機に係わる基本情報を前記表示画面に表示する基本表示機能を有する表示制御装置とを備える作業機の表示装置において、前記表示制御装置は、前記再生禁止指示手段が操作され前記再生手段の作動が禁止されたときには、前記再生手段が再生禁止状態にある旨を表示する再生禁止表示機能と、前記再生禁止指示手段が操作され前記再生手段の作動が禁止されたときには、第1閾値より多い所定の許容堆積量と前記堆積量推定手段が推定した堆積量とを表示する第1堆積量表示機能と、前記再生禁止指示手段が操作され前記再生手段の作動が禁止されたときには、第1閾値より多い所定の許容堆積量と前記堆積量推定手段が推定した堆積量の履歴とに基づいた残り使用可能時間を表示する残り使用可能時間表示機能とを有するものとする。 (1) In order to achieve the above object, the present invention provides a diesel engine, a filter that is disposed in an exhaust system of the engine and collects particulate matter contained in exhaust gas, and particles deposited on the filter. Regeneration means for regenerating the filter by burning and removing the particulate matter by fuel injection from the engine, and accumulation amount estimating means for estimating the accumulation amount of the particulate matter deposited on the filter based on the pressure loss of the filter A regeneration start instruction means for instructing operation start of the regeneration means, a regeneration prohibition instruction means for instructing prohibition of operation of the regeneration means, and a deposition amount estimated by the accumulation amount estimation means is greater than a predetermined first threshold value. Thus, when the automatic regeneration control function for operating the regeneration means and the accumulation amount estimated by the accumulation amount estimation means exceed a predetermined second threshold value, the regeneration start instruction means operates. Outputs a warning signal to prompt the said manual regeneration control functions for operating the reproducing means and reproducing start instruction means is operated, when the reproduction inhibition instructing means during non-operation of said reproducing means is operated the The regeneration means is disabled by disabling the automatic regeneration control function and the manual motion generation control function so that the operation of the regeneration means is not started , and the regeneration prohibition instruction means is operated during the operation of the regeneration means. When the operation is performed, the operation of the regeneration means is stopped, and the operation of the regeneration means is prohibited. In a display device for a work machine comprising a display screen and a display control device having a basic display function for displaying basic information related to the work machine on the display screen,示制control device, said when the working of the reproduction inhibition instructing means is the operation wherein the reproducing means is prohibited, and the reproduction inhibition display function in which the reproducing means displays that are in reproduction inhibition state, the reproduction inhibition instructing means when but the operation of the operation the reproducing device is inhibited, first the deposition amount display function the accumulation amount estimating means with a predetermined allowable deposition amount larger than the first threshold value to display the deposit amount estimated, the when reproduction inhibition instructing means operation of said reproducing means is operated is prohibited, the remaining usable the deposit amount estimating means with a predetermined allowable deposition amount larger than the first threshold value based on the accumulated amount of log estimated It is assumed to have a remaining usable time display function for displaying time.
このように、再生禁止指示手段が操作され再生手段の作動が禁止されると、第1堆積量表示機能は、許容堆積量と推定した現在の堆積量とを表示する(PM堆積量画面表示)。これにより、表示装置は許容堆積量に対する現在の堆積量をオペレータに視覚的に伝えることができる。オペレータは、PM堆積量画面を見てPM堆積量を把握し、適切な作業計画を立てることができる。 As described above, when the regeneration prohibition instruction unit is operated and the operation of the regeneration unit is prohibited, the first accumulation amount display function displays the allowable accumulation amount and the estimated current accumulation amount (PM accumulation amount screen display). . Thus, the display device can visually notify the operator of the current deposition amount with respect to the allowable deposition amount. The operator can grasp the PM accumulation amount by looking at the PM accumulation amount screen, and can make an appropriate work plan.
また、堆積量推定手段は、最新のフィルタの圧力損失に基づいて、このフィルタに堆積した粒子状物質の堆積量を推定している。つまり、PM堆積量画面は随時更新される。オペレータは、最新のPM堆積量画面を見て、随時作業計画を修正できる。その結果、作業効率を向上させることができる。
また、再生禁止指示手段が操作され再生手段の作動が禁止されたときには、再生禁止表示機能は、再生手段が再生禁止状態にある旨を表示する。これにより、表示装置はオペレータに注意喚起を促すことができる。
更に、再生禁止指示手段が操作され再生手段の作動が禁止されたときには、残り使用可能時間表示機能は、残り使用可能時間を表示する。これにより、表示装置は客観的な情報として残り使用可能時間をオペレータに伝えることができる。オペレータは、PM堆積量画面を見てPM堆積量を把握し、感覚的に残り使用可能時間の予測し、作業計画を立てている。更に、表示画面に表示された残り使用可能時間と比較することにより、より綿密な作業計画を立てることができる。その結果、作業効率を更に向上させることができる。
The accumulation amount estimating means estimates the accumulation amount of the particulate matter accumulated on the filter based on the latest pressure loss of the filter. That is, the PM accumulation amount screen is updated as needed. The operator can correct the work plan at any time by looking at the latest PM accumulation amount screen. As a result, work efficiency can be improved.
Further, when the reproduction inhibition instructing means is prohibited operation of the operation reproducing means, reproduction inhibition display function, the reproduction means displays that are in reproduction inhibition state. Thereby, the display device can prompt the operator to call attention.
Further, when the reproduction inhibition instructing means operation of the operating play means is prohibited, remaining usable time display function displays the remaining usable time. Thus, the display device can inform the operator of the remaining usable time as objective information. The operator grasps the PM accumulation amount by looking at the PM accumulation amount screen, sensuously estimates the remaining usable time, and makes a work plan. Further, by comparing the remaining usable time displayed on the display screen, a more detailed work plan can be made. As a result, work efficiency can be further improved.
(2)上記(1)において、好ましくは、前記表示制御装置が表示する第1閾値より多い所定許容堆積量は、前記再生開始指示手段の操作による手動再生可能な上限値である第3閾値であるものとする。 (2) In the above (1), preferably, the predetermined allowable accumulation amount larger than the first threshold value displayed by the display control device is a third threshold value that is an upper limit value that can be manually regenerated by operating the regeneration start instruction means. It shall be.
PMが第3閾値より多く堆積した状態でPMの燃焼をするとフィルタの内部温度の異常上昇やそれに由来するフィルタの溶損といった問題を引起す可能性がある。第3閾値を許容堆積量として表示することにより、オペレータはPM堆積量が第3閾値を超える前に作業を終了し、周囲に可燃物がない場所(再生可能場所)まで油圧ショベルを移動させ、手動再生をすることができる。これにより、PM堆積過多によるフィルタの損傷を防止することができる。 Combustion of PM with more PM accumulated than the third threshold may cause problems such as an abnormal rise in the internal temperature of the filter and filter melting resulting therefrom. By displaying the third threshold value as the allowable accumulation amount, the operator finishes the work before the PM accumulation amount exceeds the third threshold value, moves the hydraulic excavator to a place where there is no flammable material (recyclable place), Manual regeneration is possible. Thereby, damage to the filter due to excessive PM deposition can be prevented.
(3)上記(1)において、好ましくは、前記表示制御装置が表示する第1閾値より多い所定許容堆積量は、第2閾値であるものとする。 (3) In the above (1), it is preferable that the predetermined allowable accumulation amount larger than the first threshold displayed by the display control device is the second threshold.
再生可能場所まで長距離の移動を要する場合、移動させる間にも、更にPMが堆積し第3閾値より多くなるおそれがある。第2閾値を許容堆積量として表示することにより、オペレータはPM堆積量が第2閾値を超える前に作業を終了することができる。許容堆積量としての第3閾値と許容堆積量としての第2閾値との差は、移動中の堆積量増加を考慮した安全代である。つまり、移動させる間にPMが更に堆積したとしても、この安全代があるため、PMが堆積し第3閾値より多くなる前に、再生可能場所まで油圧ショベルを移動させ、手動再生をすることができる。これにより安全性を維持できる。 When it is necessary to move to a recyclable place for a long distance, PM may further accumulate and increase beyond the third threshold during the movement. By displaying the second threshold value as the allowable accumulation amount, the operator can finish the work before the PM accumulation amount exceeds the second threshold value. The difference between the third threshold value as the allowable deposition amount and the second threshold value as the allowable deposition amount is a safety allowance in consideration of an increase in the deposition amount during movement. In other words, even if PM accumulates further while moving, there is this safety allowance, so before the PM accumulates and exceeds the third threshold, the excavator can be moved to a recyclable place and manual regeneration can be performed. it can. Thereby, safety can be maintained.
(4)上記(1)において、好ましくは、更に、表示装置操作部と、前記表示装置操作部の操作により、近傍モードまたは遠方モードの何れかを選択する移動距離モード選択手段とを備え、前記表示制御装置は、許容堆積量として第2閾値または前記再生開始指示手段の操作による手動再生可能な上限値である第3閾値を選択する許容堆積量選択機能を有し、前記許容堆積量選択機能は、近傍モードが選択されると、第3閾値を選択し、遠方モードが選択されると、第2閾値を選択するものとする。 (4) In the above (1), preferably, further comprising: a display device operation unit; and a movement distance mode selection unit that selects either the near mode or the far mode by operation of the display device operation unit, The display control device has a permissible deposition amount selection function for selecting a second threshold value or a third threshold value that is an upper limit value that can be manually regenerated by operating the regeneration start instruction means as the permissible deposition amount. When the near mode is selected, the third threshold is selected, and when the far mode is selected, the second threshold is selected.
これにより、再生可能場所まで長距離の移動を要しない場合、許容堆積量として第3閾値が選択され、再生可能場所まで長距離の移動を要する場合、許容堆積量として第2閾値が選択され、安全性を維持しつつ、適切な作業計画を立てることができる。 Thereby, when a long distance movement to the recyclable place is not required, the third threshold value is selected as the allowable accumulation amount, and when a long distance movement is required to the recyclable place, the second threshold value is selected as the allowable accumulation amount. An appropriate work plan can be made while maintaining safety.
(6)上記(1)において、好ましくは、更に、表示装置操作部を備え、前記表示制御装置は、前記再生手段の作動が禁止されていないとき、前記表示装置操作部の操作により選択的に、第1閾値より多い所定の許容堆積量と前記堆積量推定手段が推定した堆積量とを表示する第2堆積量表示機能を有するものとする。 (6) In the above (1), preferably, a display device operation unit is further provided, and the display control device is selectively operated by the operation of the display device operation unit when the operation of the reproducing means is not prohibited. The second deposition amount display function displays a predetermined allowable deposition amount greater than the first threshold and the deposition amount estimated by the deposition amount estimation means.
PM堆積量等の情報は、オペレータが通常時に作業を行う上では重要度の低い情報であり、常に表示させていることは作業の邪魔になるばかりでなく、本来運転者へ伝えるべき車体基本情報が適切に伝えられなくなり、表示装置の本来の基本表示機能に支障が生じる。 Information such as the amount of accumulated PM is less important for the operator to work normally, and always displaying it not only interferes with the work, but also basic vehicle body information that should be conveyed to the driver. Cannot be properly transmitted, and the original basic display function of the display device is hindered.
このように、再生禁止指示手段が操作されず再生手段の作動が禁止されていないとき、第2堆積量表示機能は、表示装置操作部の操作により選択的にPM堆積量画面を表示する。つまり、表示装置操作部の操作により選択されなければ、基本画面が表示された状態が維持される。これにより、表示装置は、本来の基本表示機能を発揮できる。その結果、作業効率を向上させることができる。 As described above, when the regeneration prohibition instruction unit is not operated and the operation of the regeneration unit is not prohibited, the second accumulation amount display function selectively displays the PM accumulation amount screen by the operation of the display device operation unit. That is, if the selection is not made by operation of the display device operation unit, the state in which the basic screen is displayed is maintained. Thereby, the display device can exhibit the original basic display function. As a result, work efficiency can be improved.
本発明によれば、排気ガス中に含まれるPMを捕集するためのフィルタの自動再生制御を禁止するときに、オペレータはPM堆積量画面を見てPM堆積量を把握し、適切な作業計画を立て、かつ随時作業計画を修正することで、作業効率を向上させることができる。 According to the present invention, when the automatic regeneration control of the filter for collecting PM contained in the exhaust gas is prohibited, the operator looks at the PM accumulation amount screen to grasp the PM accumulation amount, and performs an appropriate work plan. It is possible to improve work efficiency by making a plan and amending the work plan as needed.
<第1実施形態>
以下、本発明の第1実施形態を図面を用いて説明する。
<First Embodiment>
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
〜構成〜
図1は第1実施形態に係わる表示装置と排気ガス浄化システムの全体構成を示す図である。
~Constitution~
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a display device and an exhaust gas purification system according to the first embodiment.
図1において、本実施の形態に係わる作業機は例えば油圧ショベルであり、この油圧ショベルは、電子ガバナ1a(電子制御式の燃料噴射制御装置)を備えたディーゼルエンジン(以下単にエンジンという)1を有している。エンジン1の目標回転数は、油圧ショベルのキャビン(運転室)107(図3参照)内に設けられたエンジンコントロールダイヤル2により指令され、エンジン1の実回転数は回転数検出装置3により検出される。エンジンコントロールダイヤル2の指令信号及び回転数検出装置3の検出信号は制御装置4に入力され、制御装置4はその指令信号(目標回転数)と検出信号(実回転数)とに基づいて電子ガバナ1aを制御し、エンジン1の回転数とトルクを制御する。また、エンジン1の始動停止指令装置として、キャビン107内にはキースイッチ5が設けられ、キースイッチ5の指令信号も制御装置4に入力され、制御装置4はその指令信号に基づいてスタータ(図示せず)と電子ガバナ1aを制御し、エンジン1の始動及び停止を制御する。
In FIG. 1, the working machine according to the present embodiment is, for example, a hydraulic excavator. The hydraulic excavator includes a diesel engine (hereinafter simply referred to as an engine) 1 equipped with an electronic governor 1a (an electronically controlled fuel injection control device). Have. The target engine speed of the engine 1 is commanded by the
排気ガス浄化システム30は、上記のような作業機(油圧ショベル)に搭載され、エンジン1の排気系を構成する排気管31に配置され、排気ガスに含まれる粒子状物質(PM)を捕集するフィルタ32及びフィルタ32の上流側に配置された酸化触媒33を含むDPF装置34と、排気温度検出装置35と、フィルタ32の圧力損失(フィルタ32の上流側と下流側の前後差圧)を検出する差圧検出装置36と、再生開始スイッチ37(再生開始指示手段)と、再生禁止スイッチ38(再生禁止指示手段)と、排気管31のエンジン1とDPF装置34との間に設けられた再生用燃料噴射装置39とを備えている。
The exhaust
再生用燃料噴射装置39は排気ガスの温度を上昇させ、フィルタ32に堆積したPMを焼却除去するフィルタ32の再生手段を構成している。再生開始スイッチ37、再生禁止スイッチ38は、油圧ショベルのキャビン107内のオペレータが操作しやすい位置に配置されている。再生開始スイッチ37は再生用燃料噴射装置39(再生手段)の作動開始(フィルタ32の再生制御開始)を指示する操作手段であり、再生開始スイッチ37がON位置に操作されると再生制御の開始を指示する指令信号が出力される。再生禁止スイッチ38は再生用燃料噴射装置39(再生手段)の作動禁止(フィルタ32の再生制御禁止)を指示する操作手段であり、再生禁止スイッチ38がON位置に操作されると再生制御の禁止を指示する指令信号が出力される。
The regeneration
制御装置4は、再生開始スイッチ37、再生禁止スイッチ38からの指令信号を入力し、これらの指令信号や、差圧検出装置36からの検出信号、上記エンジンコントロールダイヤル2からの指令信号及び回転数検出装置3の検出信号に基づいて再生制御の演算処理を行い、その演算結果に応じて電子ガバナ1a及び再生用燃料噴射装置39を制御する。また、制御装置4は、回転数検出装置3、キースイッチ5、差圧検出装置36、再生開始スイッチ37、再生禁止スイッチ38からの各種信号が示す情報や制御装置4の再生制御の演算処理結果を表示信号として表示装置6に送り、それら情報を表示画面6aに表示させる。
The
表示装置6は、油圧ショベルのキャビン107内のオペレータが見やすい位置に配置され、本来、燃料残量、冷却水温等の油圧ショベルの車体基本情報を表示するものである。表示装置6は、表示画面6aと操作スイッチ6bを有し、制御装置4の表示制御装置42(後述)により制御される。操作スイッチ6bは表示画面6aの下側に配置され、操作スイッチ6bを操作することにより車体基本情報以外の車体情報も選択的に表示する。更に適宜、自動再生制御中である旨、再生開始スイッチ37の操作を促す警告等、車体情報のうち再生に係る情報も表示する。
The
図2は制御装置4の詳細を示す図である。制御装置4は、再生判定部41aを含む車体制御装置41と、表示制御装置42と、エンジン制御装置43とを有し、これら制御装置41〜43は通信ライン44を介して相互に接続され、車体ネットワークを構成している。エンジンコントロールダイヤル2の指令信号、差圧検出装置36の検出信号、再生開始スイッチ37、再生禁止スイッチ38からの指令信号は車体制御装置41に入力され、キースイッチ5の指令信号と回転数検出装置3の検出信号はエンジン制御装置43に入力される。
FIG. 2 is a diagram showing details of the
エンジン制御装置43は、エンジンコントロールダイヤル2の指令信号を通信ライン44を介して受信し、この指令信号と回転数検出装置3の検出信号に基づいて上記のようにエンジン1の回転数とトルクを制御する。また、エンジン制御装置43はキースイッチ5の指令信号に基づいてスタータ(図示せず)と電子ガバナ1aを制御し、エンジン1の始動及び停止を制御する。
The
車体制御装置41は、油圧ショベルの油圧システム(図示せず)を電子制御するものであり、例えば、操作レバーの操作量を検出し、その操作量に応じた流量を吐出するように油圧ポンプの傾転角(容量)を制御する。更に、車体制御装置41は再生判定部41aを含み、再生判定部41aは、差圧検出装置36の検出信号(圧力損失)に基づいて、このフィルタ32に堆積したPM堆積量を推定し、通信ライン44を介して受信した回転数検出装置3の検出信号、エンジンコントロールダイヤル2の指令信号、再生開始スイッチ37、再生禁止スイッチ38からの指令信号に基づいて再生制御の演算処理を行い、その演算結果に応じた制御信号を通信ライン44を介してエンジン制御装置43に送信し、エンジン制御装置43はその制御信号に応じて電子ガバナ1a及び再生用燃料噴射装置39を制御する。
The vehicle
表示制御装置42は、回転数検出装置3、キースイッチ5、差圧検出装置36、再生開始スイッチ37、再生禁止スイッチ38からの各種信号や再生判定部41aの強制再生制御の演算処理結果を通信ライン44を介して受信し、上記のようにこれら信号情報や演算処理結果を表示信号として表示装置6に送り、それら情報を表示画面6aに表示する。
The
表示制御装置42は、基本表示部42aに加え、特徴的な構成として、再生禁止表示部42b、第1堆積量表示部42c、第2堆積量表示部42d、残り使用可能時間表示部42eを有し、各部は後述する表示制御をおこなう。
In addition to the
図3は作業機の一例である油圧ショベルの外観を示す図である。油圧ショベルは下部走行体100と上部旋回体101とフロント作業機102を備えている。下部走行体100は左右のクローラ式走行装置103a,103bを有し、左右の走行モータ104a,104bにより駆動される。上部旋回体101は旋回モータ105により下部走行体100上に旋回可能に搭載され、フロント作業機102は上部旋回体101の前部に俯仰可能に取り付けられている。上部旋回体101にはエンジンルーム106、キャビン(運転室)107が備えられ、エンジンルーム106にエンジン1が配置され、キャビン107内の適所にエンジンコントロールダイヤル2、キースイッチ5、表示装置6、再生開始スイッチ37、再生禁止スイッチ38が設置されている。
FIG. 3 is a diagram illustrating an appearance of a hydraulic excavator that is an example of a working machine. The hydraulic excavator includes a
フロント作業機102はブーム111、アーム112、バケット113を有する多関節構造であり、ブーム111はブームシリンダ114の伸縮により上下方向に回動し、アーム112はアームシリンダ115の伸縮により上下、前後方向に回動し、バケット113はバケットシリンダ116の伸縮により上下、前後方向に回動する。
The
〜制御〜
〈再生制御〉
図4は車体制御装置41の再生判定部41aの再生制御の演算処理の内容を示すフローチャートである。再生判定部41aは、自動再生制御機能と手動再生制御機能と再生禁止制御機能とを有している。
~control~
<Playback control>
FIG. 4 is a flowchart showing the contents of the regeneration control calculation process of the regeneration determination unit 41a of the vehicle
図4において、再生判定部41aは、まず、再生禁止スイッチ38が操作された(再生禁止スイッチON)かどうかを判定し(ステップS100)、再生禁止スイッチ38が操作されていない(再生禁止スイッチOFF)と判定されると、差圧検出装置36の検出信号に基づいた推定堆積量が手動再生開始値である第2閾値より多いかどうかを判定し(ステップS110)、推定堆積量が第2閾値より多くないと判定されると、推定堆積量が自動再生開始値である第1閾値より多いかどうかを判定する(ステップS120)。
In FIG. 4, the reproduction determination unit 41a first determines whether or not the
ステップS120において、推定堆積量が第1閾値より多くないと判定されると、スタート直後の手順に戻り、再生禁止スイッチ38が操作されるか、推定堆積量が第1閾値または第2閾値より多くなるまで、ステップS100,S110,S120の処理を繰り返す。
If it is determined in step S120 that the estimated accumulation amount is not larger than the first threshold value, the procedure returns to the procedure immediately after the start and the
ステップS120において、推定堆積量が第1閾値より多いと判定されると、自動再生制御を開始する(ステップS130)。自動再生制御中に、再生禁止スイッチ38が操作された(再生禁止スイッチON)かどうかを判定し(ステップS140)、再生禁止スイッチ38が操作されていない(再生禁止スイッチOFF)と判定されると、推定堆積量が再生終了値である第4閾値より少なくなったかどうかを判定し(ステップS150)、推定堆積量が第4閾値より少なくなったと判定されると、自動再生制御を停止し(ステップS160)、演算処理を終了する(ステップS170)。ステップS150において、推定堆積量が第4閾値より少なくないと判定されると、再生禁止スイッチ38が操作されるか、推定堆積量が第4閾値より少なくなるまで、ステップS140,S150の処理を繰り返す。
If it is determined in step S120 that the estimated accumulation amount is larger than the first threshold, automatic regeneration control is started (step S130). During automatic regeneration control, it is determined whether or not the
ステップS110において、推定堆積量が第2閾値より多いと判定されると、オペレータに再生開始スイッチ37の操作を促す警告信号を出力する(ステップS210)。なお、表示制御装置42は、通信ライン44を介して警告信号を入力し、手動再生を促す旨の警告を表示画面6aに表示する。
If it is determined in step S110 that the estimated accumulation amount is greater than the second threshold value, a warning signal that prompts the operator to operate the
再生開始スイッチ37が操作された(再生開始スイッチON)かどうかを判定し(ステップS220)、再生開始スイッチ37が操作されていない(再生開始スイッチOFF)と判定されると、スタート直後の手順に戻り、再生開始スイッチ37が操作されるまで、ステップS100,S110,S210,S220の処理を繰り返す。すなわち、再生開始スイッチ37が操作されるまで、警告を表示する。
It is determined whether or not the
ステップS220において、再生開始スイッチ37が操作された(再生開始スイッチON)と判定されると、手動再生制御を開始する(ステップS230)。手動再生制御中に、再生禁止スイッチ38が操作された(再生禁止スイッチON)かどうかを判定し(ステップS240)、再生禁止スイッチ38が操作されていない(再生禁止スイッチOFF)と判定されると、推定堆積量が再生終了値である第4閾値より少なくなったかどうかを判定し(ステップS250)、推定堆積量が第4閾値より少なくなったと判定されると、手動再生制御を停止し(ステップS260)、演算処理を終了する(ステップS170)。ステップS250において、推定堆積量が第4閾値より少なくないと判定されると、再生禁止スイッチ38が操作されるか、推定堆積量が第4閾値より少なくなるまで、ステップS240,S250の処理を繰り返す。
If it is determined in step S220 that the
ステップS100において、再生禁止スイッチ38が操作された(再生禁止スイッチON)と判定されると、演算処理を終了する(ステップS170)。ステップ140において、自動再生制御中に再生禁止スイッチ38が操作された(再生禁止スイッチON)と判定されると、自動再生制御を停止し(ステップS160)、演算処理を終了する(ステップS170)。ステップ240において、手動再生制御中に再生禁止スイッチ38が操作された(再生禁止スイッチON)と判定されると、手動再生制御を停止し(ステップS260)、演算処理を終了する(ステップS170)。
If it is determined in step S100 that the
なお、再生判定部41aは、ステップS150およびステップS250では、差圧検出装置36の検出信号に基づいた推定堆積量が第4閾値より少なくなったかどうか判定して再生制御を終了しているが、再生制御時間が所定時間を経過したかどうかを判定して再生制御を終了してもよい。
In step S150 and step S250, the regeneration determination unit 41a determines whether or not the estimated accumulation amount based on the detection signal of the differential
ステップS130における自動再生制御およびステップS230における手動再生制御は、例えば次のように行う。まず、エンジン1の回転数を強制再生制御に適した所定の回転数Naに制御する。強制再生制御に適した所定の回転数Naとは、そのときの排気ガスの温度を酸化触媒33の活性温度よりも高い温度まで上昇させることができる回転数であり、例えば1800rpm程度の中速回転数である。この制御では、車体制御装置41は、エンジン1の目標回転数をエンジンコントロールダイヤル2が指示する目標回転数(低速アイドル回転数)から所定の回転数Naに切り換え、その所定の回転数Na(目標回転数)を通信ライン44を介してエンジン制御装置43に送信する。エンジン制御装置43は、その目標回転数(所定の回転数Na)と回転数検出装置3により検出したエンジン1の実回転数とに基づいて電子ガバナ1aの燃料噴射量をフィードバック制御し、エンジン1の回転数がその所定の回転数Naとなるよう制御する。
The automatic regeneration control in step S130 and the manual regeneration control in step S230 are performed as follows, for example. First, the rotational speed of the engine 1 is controlled to a predetermined rotational speed Na suitable for forced regeneration control. The predetermined rotation speed Na suitable for the forced regeneration control is a rotation speed that can raise the temperature of the exhaust gas at that time to a temperature higher than the activation temperature of the
次いで、排気温度検出装置35により検出した排気ガス温度が所定の温度(酸化触媒33の活性温度よりも高い温度)まで上昇したことが確認されると、再生用燃料噴射装置39を制御して排気管31内への燃料噴射を行う。排気管31内に燃料噴射を行うことで未燃燃料が酸化触媒33に供給され、その未燃燃料を酸化触媒33によって酸化させ、そのときに得られる反応熱により排気ガス温度が更に上昇し、フィルタ32に堆積したPMが焼却除去される。
Next, when it is confirmed that the exhaust gas temperature detected by the exhaust
ステップS160およびステップS260において強制再生制御を停止させるときは、目標回転数をエンジンコントロールダイヤル2が指示する目標回転数(低速アイドル回転数)に戻し、再生用燃料噴射装置39の制御を停止させる。目標回転数をエンジンコントロールダイヤル2が指示する目標回転数(低速アイドル回転数)に戻す代わりに、エンジン1を停止させてもよい。
When the forced regeneration control is stopped in step S160 and step S260, the target rotational speed is returned to the target rotational speed (low speed idle rotational speed) indicated by the
図5は、フィルタ32の圧力損失ΔP(前後差圧)とPMの堆積量Wの関係を示す図である。圧力損失ΔPとPMの堆積量Wとの関係は実験データに基づいて事前に決めておく。なお、図5では便宜上、圧力損失ΔPとPMの堆積量Wとの関係を直線比例で示したが、実際の圧力損失ΔPとPMの堆積量Wとの関係は直線比例ではない。フィルタ32に堆積したPM堆積量は差圧検出装置36による圧力損失に基づいて推定される。フィルタ32にPMが堆積していないときは、PM堆積の影響による圧力損失はなく、圧力損失ΔPはΔP0であり、フィルタ32にPMが堆積しその堆積量Wが増加するにしたがって差圧ΔPは上昇する。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the pressure loss ΔP (front / rear differential pressure) of the
第1閾値は、自動再生制御を開始すべき堆積量に相当する値である。第2閾値は、オペレータに手動再生制御を促すべき堆積量に相当する値である。第3閾値は、再生可能な上限値である。つまり、PMが第3閾値より多く堆積した状態でPMの燃焼をするとフィルタの内部温度の異常上昇やそれに由来するフィルタの溶損といった問題を引起す可能性があるため、自動再生制御、手動再生制御とも停止される。第4閾値は、自動再生制御、手動再生制御とも終了したとみなせる堆積量に相当する値である。 The first threshold value is a value corresponding to the accumulation amount at which automatic regeneration control is to be started. The second threshold value is a value corresponding to the accumulation amount that should prompt the operator to perform manual regeneration control. The third threshold value is a reproducible upper limit value. In other words, if PM is burned in a state where PM has accumulated more than the third threshold, problems such as abnormal rise in the internal temperature of the filter and melting of the filter resulting from it may occur, so automatic regeneration control, manual regeneration Both control is stopped. The fourth threshold value is a value corresponding to the accumulation amount that can be regarded as having been completed for both automatic regeneration control and manual regeneration control.
再生制御と閾値の関係について説明する。第2閾値は、第1閾値より大きく設定されており、自動再生制御が手動再生制御に優先して行われる。しかし、諸因より自動再生制御によっても良好にPMを燃焼除去できずPMが更に堆積する場合もある。堆積量が第2閾値より多くなると、手動再生制御が行われる。ただし、堆積量が第3閾値より多くなると、自動再生制御も手動再生制御も行われない。良好にPMを燃焼除去でき堆積量が第4閾値より少なくなると、自動再生制御も手動再生制御も終了する。 A relationship between the reproduction control and the threshold will be described. The second threshold is set larger than the first threshold, and automatic regeneration control is performed with priority over manual regeneration control. However, there are cases where PM cannot be burned and removed satisfactorily even by automatic regeneration control due to various factors, and PM is further deposited. When the accumulation amount exceeds the second threshold value, manual regeneration control is performed. However, when the accumulation amount exceeds the third threshold, neither automatic regeneration control nor manual regeneration control is performed. When the PM can be burned and removed satisfactorily and the accumulation amount becomes less than the fourth threshold value, both the automatic regeneration control and the manual regeneration control are finished.
図中のΔWは、第3閾値と現在の堆積量との差、すなわち、フィルタ32が残りどれくらいのPMを捕集可能であるかを示す値(残り堆積可能量)である。
ΔW in the figure is a difference between the third threshold value and the current accumulation amount, that is, a value indicating how much PM the
〈表示制御〉
図6は表示制御装置42の表示制御の演算処理の内容を示すフローチャートである。表示制御装置42は、基本表示機能(図2に示す基本表示部42a)に加え、特徴的な機能として、再生禁止スイッチ38が操作された(再生禁止スイッチON)ときに作動する第1堆積量表示機能(第1堆積量表示部42c)、再生禁止表示機能(再生禁止表示部42b)、残り使用可能時間表示機能(残り使用可能時間表示部42e)と、再生禁止スイッチ38が操作されていない(再生禁止スイッチOFF)ときに作動する第2堆積量表示機能(第2堆積量表示部42d)とを有している。
<Display control>
FIG. 6 is a flowchart showing the content of display control calculation processing of the
表示制御装置42は、まず初期画面として基本画面(図7)を表示画面6aに表示する(ステップS300)。次いで、再生禁止スイッチ38が操作された(再生禁止スイッチON)かどうかを判定する(ステップS310)。
The
ステップS310において、再生禁止スイッチ38が操作されていない(再生禁止スイッチOFF)と判定されると、操作スイッチ6bのうちメニュースイッチが押されたかどうか(ONかどうか)を判定し(ステップS320)、メニュースイッチが押されていない場合は、ステップS300,S310の処理を繰り返す。つまり、基本画面が表示された状態を維持する。
If it is determined in step S310 that the
ステップS320において、メニュースイッチが押された(メニュースイッチON)と判定されると、表示画面6aを基本画面100からメニュー画面(図8参照)に切り替える(ステップS330)。メニュー画面は階層構造になっており、操作スイッチ6bのファンクションキーの操作により、更に排ガスフィルタに関する詳細メニュー画面(図8参照)に切り替える。
If it is determined in step S320 that the menu switch has been pressed (menu switch ON), the
排ガスフィルタに関する詳細メニュー画面において、表示項目として「PM堆積量」項目が選択されたかどうかを判定し(ステップS340)、「PM堆積量」項目が選択されたと判定されると、第3閾値に相当する許容堆積量を白地で、差圧検出装置36による圧力損失に基づいて推定された堆積量を黒地で表示したPM堆積量画面(図8参照)を表示する(ステップS350)。PM堆積量画面が所定時間表示されると、PM堆積量画面は消え(ステップS360)、排ガスフィルタに関する詳細メニュー画面に戻る。
In the detailed menu screen related to the exhaust gas filter, it is determined whether or not the “PM accumulation amount” item is selected as a display item (step S340), and if it is determined that the “PM accumulation amount” item is selected, it corresponds to the third threshold value. A PM deposition amount screen (see FIG. 8) is displayed in which the allowable accumulation amount is displayed on a white background and the accumulation amount estimated based on the pressure loss by the differential
ステップS340において、「PM堆積量」項目が選択されていないと判定されるか、ステップS360で排ガスフィルタに関する詳細メニュー画面に戻ると、表示項目として「残り使用可能時間」項目が選択されたかどうかを判定し(ステップS370)、「残り使用可能時間」項目が選択されたと判定されると、第3閾値と差圧検出装置36による圧力損失に基づいて推定された堆積量の履歴とに基づいて演算された残り使用可能時間を表示する(ステップS380)。残り使用可能時間が所定時間表示されると残り使用可能時間の表示は消え(ステップS390)、排ガスフィルタに関する詳細メニュー画面に戻る。残り使用可能時間の演算については後述する。
When it is determined in step S340 that the “PM accumulation amount” item is not selected, or when the detailed menu screen related to the exhaust gas filter is returned in step S360, it is determined whether the “remaining usable time” item is selected as a display item. If it is determined (step S370) and it is determined that the “remaining usable time” item is selected, the calculation is performed based on the third threshold value and the history of the accumulation amount estimated based on the pressure loss by the differential
ステップS370において、「残り使用可能時間」項目が選択されていないと判定されるか、ステップS390で排ガスフィルタに関する詳細メニュー画面に戻ると、操作スイッチ6bのファンクションキーの操作により、基本画面に戻る。
If it is determined in step S370 that the “remaining usable time” item has not been selected, or if the detailed menu screen related to the exhaust gas filter is returned in step S390, the function key of the
排ガスフィルタに関する詳細メニュー画面において、「下」に対応する操作スイッチ6bのファンクションキーを押すことによりカーソルを下方に動かすことができ、「上」に対応するファンクションキーを押すことによりカーソルを上方に動かすことができる。「PM堆積量」項目又は「残り使用可能時間」項目が選択されたかどうかは、カーソルが対応する項目に表示されている状態で「決定」に対応するファンクションキーが押されたかどうかにより判断する。
On the detailed menu screen related to the exhaust gas filter, the cursor can be moved downward by pressing the function key of the
なお、表示制御装置42は、ステップS360およびステップS390では、所定時間経過すると、自動的に表示が消え排ガスフィルタに関する詳細メニュー画面に戻るように処理しているが、操作スイッチ6bのファンクションキーの操作により、表示が消え排ガスフィルタに関する詳細メニュー画面に戻るように処理してもよい。
In step S360 and step S390, the
ステップS310において、再生禁止スイッチ38が操作された(再生禁止スイッチON)と判定されると、再生装置が再生禁止状態にある旨(図9参照)を基本画面に追加表示する(ステップS420)。
If it is determined in step S310 that the
次いで、再生禁止時の表示設定を読込む(ステップS430)。再生禁止時の表示設定については、動作の説明で後述する。再生禁止時の表示設定について、PM堆積量を表示するように設定されている(設定ON)かどうかを判定し(ステップS440)、PM堆積量を表示するように設定されている(設定ON)と判定されると、第3閾値に相当する許容堆積量を白地で、差圧検出装置36による圧力損失に基づいて推定された堆積量を黒地で表示したPM堆積量画面(図9参照)を基本画面に追加表示する(ステップS450)。
Next, the display setting when reproduction is prohibited is read (step S430). The display setting when reproduction is prohibited will be described later in the description of the operation. It is determined whether or not the display setting when regeneration is prohibited is set to display the PM accumulation amount (setting ON) (step S440), and is set to display the PM accumulation amount (setting ON). Is determined, the PM accumulation amount screen (see FIG. 9) is displayed in which the allowable accumulation amount corresponding to the third threshold is displayed on a white background, and the accumulation amount estimated based on the pressure loss by the differential
ステップS440において、PM堆積量を表示するように設定されていない(設定OFF)と判定されるか、ステップS450でPM堆積量画面を基本画面に追加表示すると、再生禁止時の表示設定について、残り使用可能時間を表示するように設定されている(設定ON)かどうかを判定し(ステップS470)、残り使用可能時間を表示するように設定されている(設定ON)と判定されると、第3閾値と差圧検出装置36による圧力損失に基づいて推定された堆積量の履歴とに基づいて演算された残り使用可能時間(図9参照)を基本画面に追加表示する(ステップS480)。
If it is determined in step S440 that the PM accumulation amount is not set to be displayed (setting OFF), or if the PM accumulation amount screen is additionally displayed on the basic screen in step S450, the remaining display settings for the regeneration prohibition are left. It is determined whether or not it is set to display the usable time (setting ON) (step S470), and if it is determined that the remaining usable time is set to be displayed (setting ON), The remaining usable time (see FIG. 9) calculated based on the three threshold values and the accumulation amount history estimated based on the pressure loss by the
ステップS470において、残り使用可能時間を表示するように設定されていない(設定OFF)と判定されるか、ステップS480で残り使用可能時間を基本画面に追加表示すると、演算処理を終了する。 If it is determined in step S470 that the remaining usable time is not set to be displayed (setting OFF) or if the remaining usable time is additionally displayed on the basic screen in step S480, the calculation process is terminated.
〜対応関係〜
以上において、酸化触媒33と再生用燃料噴射装置39とは、フィルタ32に堆積した粒子状物質(PM)をエンジン1からの燃料噴射により焼却除去し、フィルタ32を再生する再生手段を構成し、差圧検出装置36と再生判定部41aの一部の機能は、フィルタ32の圧力損失に基づいて、フィルタ32に堆積したPMの堆積量を推定する堆積量推定手段を構成し、再生開始スイッチ37は、再生用燃料噴射装置39の作動開始を指示する再生開始指示手段を構成し、再生禁止スイッチ38は、再生用燃料噴射装置39の作動禁止を指示する再生禁止指示手段を構成し、再生判定部41aは、再生制御装置を構成する。
~ Correspondence ~
In the above, the
再生判定部41aの処理のうちステップS120,S130の処理は、推定された堆積量が第1閾値より多くなると、再生用燃料噴射装置39を作動させる自動再生制御機能を構成し、ステップS110,S210,S220,S230の処理は、推定された堆積量が第2閾値より多くなると、再生開始スイッチ37の操作を促す警告信号を出力し、再生開始スイッチ37が操作されると再生用燃料噴射装置39を作動させる手動再生制御機能を構成し、ステップS100,S140,S240の処理は、再生禁止スイッチ38が操作されると再生用燃料噴射装置39の作動を禁止する再生禁止制御機能を構成する。
表示制御装置42は、油圧ショベルに係わる車体情報を表示画面6aに表示する表示制御装置を構成する。
Of the processes of the regeneration determination unit 41a, the processes of steps S120 and S130 constitute an automatic regeneration control function that activates the regeneration
The
基本表示部42aと表示制御装置42の処理のうちステップS300,S320,S330の処理は、基本情報を表示する基本表示機能を構成する。
Of the processes of the
第1堆積量表示部42cと表示制御装置42の処理のうちステップS310,S440,S450の処理は、再生禁止指示手段(再生禁止スイッチ38)が操作され再生用燃料噴射装置39の作動が禁止されたときには、第3閾値に相当する許容堆積量と推定された堆積量とを表示する第1堆積量表示機能を構成する。
Of the processes of the first accumulation
再生禁止表示42bとステップS310,S420の処理は、再生禁止指示手段(再生禁止スイッチ38)が操作され再生用燃料噴射装置39の作動が禁止されたときには、再生用燃料噴射装置39が再生禁止状態にある旨を表示する再生禁止表示機能を構成する。
Reproduction processing of prohibiting the
第2堆積量表示42dとステップS310,S340,S350の処理は、再生用燃料噴射装置39の作動が禁止されていないとき、操作スイッチ6bの操作により選択的に、第3閾値に相当する許容堆積量と推定された堆積量とを表示する第2堆積量表示機能を構成する。
In the processing of the second
残り使用可能時間表示部42eとS480の処理は、再生禁止指示手段(再生禁止スイッチ38)が操作され再生用燃料噴射装置39の作動が禁止されたときには、第3閾値に相当する許容堆積量と推定された堆積量の履歴とに基づいた残り使用可能時間を表示する残り使用可能時間表示機能を構成する。
Processing the remaining usable
〜動作〜
<通常時>
図7は、通常時に表示画面6aに表示されている基本画面である。油圧ショベルのオペレータは、この基本画面を見ることにより燃料残量、冷却水温、作動油温等の車体基本情報を知ることができる。また、自動再生制御が開始される(ステップS130)と、適宜その旨が表示画面6aに追加表示される。オペレータに手動再生を促す警告信号が出力される(ステップS210)と、その旨が表示画面6aに追加表示される。
~ Operation ~
<Normal time>
FIG. 7 shows a basic screen displayed on the
ところで、PM堆積量等の情報は、オペレータが通常時に作業を行う上では重要度の低い情報であり、常に表示させていることは作業の邪魔になるばかりでなく、本来運転者へ伝えるべき車体基本情報が適切に伝えられなくなり、表示装置の本来の表示機能に支障が生じる。本実施形態の表示装置6は、通常時(再生装置の作動が禁止されていないとき)、操作スイッチ6bの操作により選択的に堆積量画面を表示する。つまり、操作スイッチ6bの操作により選択されなければ、基本画面が表示された状態が維持される(ステップS300→S310→S320→S310)。これにより、表示装置6は、本来の表示機能(基本表示機能)を発揮できる。その結果、作業効率を向上させることができる。
By the way, the information such as the PM accumulation amount is information that is low in importance for the operator to perform the work at normal time, and always displaying it not only obstructs the work but also the vehicle body that should be conveyed to the driver originally. Basic information cannot be properly transmitted, and the original display function of the display device is hindered. The
通常時に、オペレータが念のためPM堆積量の状況を確認したい場合は、以下のような操作をおこなう。 When the operator wants to confirm the state of the PM accumulation amount during normal operation, the following operation is performed.
図8は、通常時(再生禁止時でないとき)のオペレータの操作を説明する図である。オペレータは、基本画面が表示された状態で、操作スイッチ6bのメニュースイッチを押すと、表示画面6aはメニュー画面に切り替る。メニュー画面には複数の項目が表示されており、オペレータはファンクションキーの操作により「排ガスフィルタ機能」項目を選択すると、排ガスフィルタに関する詳細メニュー画面に切り替る。更にファンクションキーを操作して、例えば、「PM堆積量表示」項目を選択することで、PM堆積量が表示される(ステップS300→S310→S320→S330→S340→S350)(第2堆積量表示機能)。同様に、「残り使用可能時間表示」項目を選択することで、残り使用可能時間が表示される。
FIG. 8 is a diagram for explaining the operation of the operator at the normal time (not at the time of reproduction prohibition). When the operator presses the menu switch of the
<再生禁止時>
油圧ショベルは、周囲に可燃物が存在する環境で作業することもある。このような作業として例えば、屋内での木材チップの運搬作業や、粉塵等が発生する解体作業などがある。フィルタ32を強制再生する際には、排気温度が所定の時間にわたって高温に保持されるので、上記のような環境でフィルタ32を強制再生すると、引火のおそれがあり危険である。特に、自動再生制御は、オペレータが気づかないうちに開始するため、危険である。引火等の危険を避けるため、オペレータが再生禁止スイッチ38を操作する(スイッチON)と、自動再生制御は開始しない(ステップS100→S170)。また、自動再生制御中や手動再生制御中に、オペレータが再生禁止スイッチ38を操作する(スイッチON)と、再生制御は停止する(ステップS130→S140→S160→S170,ステップS230→S240→S260→S170)。
<When playback is prohibited>
A hydraulic excavator may work in an environment where flammable materials are present. Examples of such work include indoor wood chip transportation work and dismantling work that generates dust and the like. When the
一方、再生禁止状態においては、更にPMが堆積する。PM堆積量が第3閾値を超えた状態でPMを燃焼すると、フィルタ32が溶損したり焼損したりする可能性がある。そのため、オペレータは、適切な作業計画を立て、PM堆積量が第3閾値を超える前に作業を終了し、周囲に可燃物がない場所(再生可能場所)まで油圧ショベルを移動させ、手動再生をする必要がある。オペレータは、図9に示す画面を見ながら、適切な作業計画を立て、かつ随時作業計画を修正する。
On the other hand, in the regeneration prohibited state, PM further accumulates. If PM is burned in a state where the PM accumulation amount exceeds the third threshold, the
図9は、再生禁止時に表示画面6aに表示される画面の一例である。図7に示す基本画面に、再生禁止状態にある旨と、PM堆積量画面と、残り使用可能時間とが追加表示されている。
FIG. 9 is an example of a screen displayed on the
オペレータが再生禁止スイッチ38を操作する(スイッチON)と、再生禁止状態にある旨が追加表示される(ステップS300→S310→S420)(再生禁止表示機能)。これにより、表示装置6はオペレータに注意喚起を促すことができる。
When the operator operates the regeneration prohibition switch 38 (switch ON), a message indicating that the regeneration is prohibited is additionally displayed (steps S300 → S310 → S420) (reproduction prohibition display function). Thereby, the
更に、再生禁止時の表示設定が読込まれ、PM堆積量画面と、残り使用可能時間とが追加表示される(ステップS430→S440→S450→S470→S480)(第1堆積量表示機能)(残り使用可能時間表示機能)。なお、再生禁止時の表示設定については、後述のように設定されるが、原則として、「PM堆積量表示」「残り使用可能時間表示」の設定項目ともONに設定されている。 Further, the display setting when regeneration is prohibited is read, and the PM accumulation amount screen and the remaining usable time are additionally displayed (steps S430 → S440 → S450 → S470 → S480) (first accumulation amount display function) (remaining Usable time display function). The display setting when regeneration is prohibited is set as described later. In principle, the setting items of “PM accumulation amount display” and “remaining usable time display” are also set to ON.
PM堆積量画面では、第3閾値に相当する許容堆積量に対応する個数の指標が白地で、差圧検出装置36による圧力損失に基づいて推定された堆積量に対応する個数の指標が黒地で、重ね合わせて表示されている。例えば、図9では、6つの許容堆積量に係る白地の指標のうち3つの現在の堆積量に係る黒地の指標により塗りつぶされている。つまり、現在の堆積量が許容堆積量の半分であることを意味する。言い換えると、6つの白地の指標のうち3つの黒地の指標により塗りつぶされていない、3つの白地の指標は、残り堆積可能量ΔW(図5)を意味する。
In the PM accumulation amount screen, the number of indicators corresponding to the allowable accumulation amount corresponding to the third threshold is white, and the number of indicators corresponding to the accumulation amount estimated based on the pressure loss by the differential
これにより、表示装置6は許容堆積量に対する現在の堆積量をオペレータに視覚的に伝えることができる。オペレータは、PM堆積量画面を見てPM堆積量を把握し、適切な作業計画を立てることができる。たとえば、現在の堆積量(黒地の指標)が少ない場合、長時間を要する作業を計画し、現在の堆積量が多い場合、短時間で可能な作業を計画する。
Thereby, the
PM堆積量画面には、常に最新の差圧検出装置36による圧力損失に基づいて推定された堆積量が表示される。これにより、オペレータは、最新のPM堆積量画面を見て、随時作業計画を修正できる。オペレータの予測より堆積量が増えなかった場合、作業時間を延長し、オペレータの予測より堆積量が増えた場合、作業時間を短縮する。その結果、作業効率を向上させることができる。
On the PM accumulation amount screen, the accumulation amount estimated based on the pressure loss by the latest
残り使用可能時間は、堆積量が第3閾値に到達するまでの時間であり、許容堆積量である第3閾値と差圧検出装置36による圧力損失に基づいて推定された堆積量の履歴とに基づいて予測される。
The remaining usable time is the time until the accumulation amount reaches the third threshold value, and includes the third threshold value that is the allowable accumulation amount and the accumulation amount history estimated based on the pressure loss by the differential
これにより、表示装置6は客観的な情報として残り使用可能時間をオペレータに伝えることができる。オペレータは、PM堆積量画面を見てPM堆積量を把握し、感覚的に残り使用可能時間の予測し、作業計画を立てている。更に、表示画面6aに表示された残り使用可能時間と比較することにより、より綿密な作業計画を立てることができる。その結果、作業効率を更に向上させることができる。
Thereby, the
図10はPM堆積量の時間履歴を示す図である。図10に基づいて残り使用可能時間の予測手法を説明する。直近の堆積量の履歴から、単位時間当たりの堆積増加量を求める。第3閾値と現在の堆積量との差から残り堆積可能量ΔW(図5参照)を求める。残り堆積可能量ΔWを単位時間当たりの堆積増加量で除して、残り使用可能時間を求める。直近の堆積量の履歴は随時変化する為、残り使用可能時間も随時変化する。 FIG. 10 is a diagram showing a time history of the PM accumulation amount. A method for predicting the remaining usable time will be described with reference to FIG. The amount of increase in deposition per unit time is obtained from the history of the latest amount of deposition. The remaining depositable amount ΔW (see FIG. 5) is obtained from the difference between the third threshold value and the current deposition amount. The remaining usable time ΔW is obtained by dividing the remaining depositable amount ΔW by the deposition increase amount per unit time. Since the history of the latest accumulation amount changes at any time, the remaining usable time also changes at any time.
図11は、再生禁止時の表示設定についてオペレータの操作を説明する図である。上述のとおり、原則として、「PM堆積量表示」「残り使用可能時間表示」の設定項目ともONに設定されており、自動的にPM堆積量画面と、残り使用可能時間とが追加表示される。オペレータは特に操作をする必要はない。 FIG. 11 is a diagram for explaining an operator's operation for display setting when reproduction is prohibited. As described above, in principle, both the “PM accumulation amount display” and “remaining usable time display” setting items are set to ON, and the PM accumulation amount screen and the remaining usable time are automatically displayed additionally. . The operator does not need to perform any operation.
ところで、PM堆積量等の情報は、オペレータがPM堆積状況を把握してさえいれば、作業を行う上では重要度の低い情報であり、常に表示させていることは作業の邪魔になるばかりでなく、本来運転者へ伝えるべき車体基本情報が適切に伝えられなくなり、表示装置の本来の表示機能に支障が生じる。このような場合、オペレータの判断により、PM堆積量画面と、残り使用可能時間とが追加表示されないようにすることができる。 By the way, the information such as the amount of accumulated PM is less important information for the operator as long as the operator knows the PM accumulation state, and always displaying the information only disturbs the operation. Accordingly, basic vehicle body information that should originally be transmitted to the driver cannot be properly transmitted, and the original display function of the display device is hindered. In such a case, the PM accumulation amount screen and the remaining usable time can be prevented from being additionally displayed at the operator's discretion.
オペレータは、PM堆積量等の追加表示が煩わしいと感じると、再生禁止時の表示設定を行う。図9に示す画面が表示された状態で、オペレータが操作スイッチ6bのメニュースイッチを押すと、表示画面6aはメニュー画面に切り替る。メニュー画面には複数の項目が表示されており、オペレータはファンクションキーの操作により「排ガスフィルタ機能」項目を選択すると、排ガスフィルタに関する詳細メニュー画面に切り替る。更にファンクションキーの操作により「再生禁止時表示設定」項目を選択すると、再生禁止時表示設定画面に切り替る。ファンクションキーの操作によりカーソルをONからOFFに動かすと、「PM堆積量表示」「残り使用可能時間表示」の設定項目ともOFFに設定される。
If the operator feels that the additional display such as the PM accumulation amount is troublesome, the operator performs display setting when reproduction is prohibited. When the operator presses the menu switch of the
変更した再生禁止時の表示設定は再度読込まれ、再生禁止スイッチ38がONであっても、PM堆積量画面と、残り使用可能時間とは追加表示されず、再生禁止状態にある旨のみが追加表示される(ステップS300→S310→S420→S430→S440→S470)。これにより、表示装置6は、本来の表示機能(基本表示機能)を発揮できる。その結果、作業効率を向上させることができる。
The changed display prohibition display setting is read again, and even if the
〜効果〜
以上のように構成した第1実施形態によれば、下記の効果が得られる。
~effect~
According to 1st Embodiment comprised as mentioned above, the following effect is acquired.
オペレータが再生禁止スイッチ38を操作する(スイッチON)と、PM堆積量画面が追加表示される。表示装置6は許容堆積量に対する現在の堆積量をオペレータに視覚的に伝えることができる。オペレータは、PM堆積量画面を見てPM堆積量を把握し、適切な作業計画を立てることができる。
When the operator operates the regeneration prohibiting switch 38 (switch ON), a PM accumulation amount screen is additionally displayed. The
オペレータは、最新のPM堆積量画面を見て、随時作業計画を修正できる。その結果、作業効率を向上させることができる。 The operator can correct the work plan at any time by looking at the latest PM accumulation amount screen. As a result, work efficiency can be improved.
また、残り使用可能時間が追加表示されることにより、表示装置6は客観的な情報として残り使用可能時間をオペレータに伝えることができる。オペレータは、PM堆積量画面を見てPM堆積量を把握し、感覚的に残り使用可能時間の予測し、作業計画を立てている。更に、表示画面6aに表示された残り使用可能時間と比較することにより、より綿密な作業計画を立てることができる。その結果、作業効率を更に向上させることができる。
Further, by additionally displaying the remaining usable time, the
更に、再生禁止状態にある旨が追加表示されることにより、表示装置6はオペレータに注意喚起を促すことができる。
Further, the
一方、オペレータが再生禁止スイッチ38を操作しない(スイッチOFF)通常時には、表示装置6は操作スイッチ6bの操作により選択的に堆積量画面を表示する。つまり、操作スイッチ6bの操作により選択されなければ、基本画面が表示された状態が維持される。これにより、表示装置6は、本来の表示機能(基本表示機能)を発揮できる。その結果、作業効率を向上させることができる。
On the other hand, when the operator does not operate the regeneration prohibiting switch 38 (switch OFF), the
なお、第1実施形態では、オペレータが再生禁止スイッチ38を操作する(スイッチON)と、再生禁止状態にある旨、PM堆積量画面、残り使用可能時間が追加表示されるが、最小限の構成として第1堆積量表示部42cを有し、PM堆積量画面が表示されればよい。
In the first embodiment, when the operator operates the regeneration prohibition switch 38 (switch ON), the regeneration prohibition state, the PM accumulation amount screen, and the remaining usable time are additionally displayed. The first accumulation
<第2実施形態>
以上に本発明の第1実施形態を説明したが、本発明はそれらの実施形態に制限されるものではなく、本発明の精神の範囲内で種々の変形が可能である。例えば、第1実施形態では、表示制御装置42は、再生禁止時の表示設定を読込み、設定ONかどうかを判定し、設定ONであると、PM堆積量画面を基本画面に追加表示し、更に残り使用可能時間を基本画面に追加表示している(ステップS430→S440→S450→S470→S480)が、再生禁止時の表示設定の読込みや判定をせずに、PM堆積量画面や残り使用可能時間を基本画面に追加表示してもよい。
Second Embodiment
Although the first embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made within the spirit of the present invention. For example, in the first embodiment, the
図12は第2実施形態における表示制御装置42の表示制御の演算処理の内容を示すフローチャートである。図6に示すフローチャートとの相違点は、再生禁止時表示設定読込(S430)、堆積量表示設定の判定(S440)、残り使用可能時間表示設定の判定(S470)の処理がない点である。
FIG. 12 is a flowchart showing the content of display control calculation processing of the
オペレータが再生禁止スイッチ38を操作する(スイッチON)と、再生禁止状態にある旨が追加表示され、更に、PM堆積量画面と、残り使用可能時間とが追加表示される(ステップS300→S310→S420→S450→S480)。 When the operator operates the regeneration prohibition switch 38 (switch ON), the fact that the regeneration is prohibited is additionally displayed, and the PM accumulation amount screen and the remaining usable time are additionally displayed (steps S300 → S310 → S420 → S450 → S480).
第1実施形態では再生禁止時の表示設定について、原則として、「PM堆積量表示」「残り使用可能時間表示」の設定項目ともONに設定されており、第2実施形態は、実質的に第1実施形態と同様の動作をし、同様の効果が得られる。 In the first embodiment, regarding the display setting when regeneration is prohibited, in principle, the setting items of “PM accumulation amount display” and “remaining usable time display” are also set to ON, and the second embodiment is substantially The same operation as that of the first embodiment is performed, and the same effect can be obtained.
<第3実施形態>
第1実施形態では、第3閾値を許容堆積量としたが、第2閾値を許容堆積量としてもよい。
<Third Embodiment>
In the first embodiment, the third threshold value is the allowable deposition amount, but the second threshold value may be the allowable deposition amount.
第3実施形態のPM堆積量画面では、第2閾値に相当する許容堆積量に対応する個数の指標が白地で、差圧検出装置36による圧力損失に基づいて推定された堆積量に対応する個数の指標が黒地で、重ね合わせて表示される。第1実施形態における許容堆積量としての第3閾値と第3実施形態における許容堆積量としての第2閾値との差は、移動中の堆積量増加を考慮した安全代である。
In the PM accumulation amount screen of the third embodiment, the number corresponding to the allowable accumulation amount corresponding to the second threshold is white, and the number corresponding to the accumulation amount estimated based on the pressure loss by the differential
オペレータは、PM堆積量画面を見てPM堆積量を把握し、適切な作業計画を立て、かつ随時作業計画を修正している。そして、堆積量が許容堆積量に近づくと、具体的には、全ての白地の指標が黒地の指標より塗りつぶされるか、その前に、作業を終了または中断し再生可能場所まで油圧ショベルを移動させ、安全を確保してフィルタを手動再生する。 The operator sees the PM accumulation amount screen, grasps the PM accumulation amount, makes an appropriate work plan, and corrects the work plan as needed. When the accumulation amount approaches the allowable accumulation amount, specifically, all the white background indicators are filled with the black background indicators, or before that, the work is finished or interrupted and the hydraulic excavator is moved to a recyclable place. To ensure safety, manually regenerate the filter.
しかし、トンネル現場での作業のように、再生可能場所まで長距離の移動を要する場合もある。油圧ショベルを再生可能場所まで移動させる間にも、更にPMが堆積する。第1実施形態のように許容堆積量を第3閾値とすると、わずかな堆積量増加でもPM堆積量が第3閾値を超えるおそれがある。移動中にPM堆積量が第3閾値を超えると、オペレータは手動再生できず、かつ油圧ショベルを移動させることもできないという状況も考えられる。この場合、オペレータはメンテナンスを頼むしかなく、作業効率が更に低下する。 However, there are cases where it is necessary to move to a recyclable place over a long distance, such as work at a tunnel site. Further PM accumulates while the excavator is moved to a recyclable location. If the allowable deposition amount is set to the third threshold as in the first embodiment, the PM deposition amount may exceed the third threshold even if the deposition amount is slightly increased. If the PM accumulation amount exceeds the third threshold during the movement, the operator may not be able to manually regenerate and the hydraulic excavator cannot be moved. In this case, the operator has to ask for maintenance, and the work efficiency further decreases.
第3実施形態のように許容堆積量を第2閾値とすると、移動中の堆積量増加を考慮した安全代を設けることができ、移動させる間にPMが更に堆積したとしても、PMが堆積し第3閾値より多くなる前に、再生可能場所まで油圧ショベルを移動させ、手動再生をすることができる。これにより安全性を維持できる。 When the allowable deposition amount is the second threshold as in the third embodiment, a safety allowance can be provided in consideration of an increase in the deposition amount during movement. Even if PM is further deposited during the movement, PM is deposited. Before the third threshold value is exceeded, the hydraulic excavator can be moved to a recyclable location and manual regeneration can be performed. Thereby, safety can be maintained.
上記以外の構成については第1実施形態の構成と同様であり、同様の動作をし、同様の効果が得られる。 The configuration other than the above is the same as the configuration of the first embodiment, the same operation is performed, and the same effect can be obtained.
<第4実施形態>
第1実施形態では第3閾値を許容堆積量とし、第3実施形態では第2閾値を許容堆積量としたが、移動距離モード選択に基づき第3閾値または第2閾値を選択しても良い。
<Fourth embodiment>
In the first embodiment, the third threshold value is the allowable deposition amount, and in the third embodiment, the second threshold value is the allowable deposition amount. However, the third threshold value or the second threshold value may be selected based on the movement distance mode selection.
第1実施形態において、再生可能場所まで長距離の移動を要する場合、移動中にPM堆積量が第3閾値を超えるおそれがある。一方、第3実施形態においては、許容堆積量を第2閾値とすることにより、PMが堆積し第3閾値より多くなる前に、再生可能場所まで油圧ショベルを移動させ、手動再生をすることができる。しかし、許容堆積量を第2閾値とすると、許容堆積量を第3閾値とするのに比べ、早く許容堆積量に達してしまい、作業可能時間が短くなる。屋内での木材チップの運搬作業などは屋外に移動して手動再生をすればよく、再生可能場所まで長距離の移動を要しない場合、第3実施形態の効果はあまり有意でない一方、作業可能時間が短くなることで、作業計画が制限させる。第1実施形態ならば終了可能だった作業が、中断しなくてはならない場合もある。 In the first embodiment, when it is necessary to move to a recyclable place for a long distance, the PM accumulation amount may exceed the third threshold during the movement. On the other hand, in the third embodiment, by setting the allowable accumulation amount as the second threshold, before the PM accumulates and exceeds the third threshold, the hydraulic excavator can be moved to a recyclable place to perform manual regeneration. it can. However, if the allowable deposition amount is the second threshold, the allowable deposition amount is reached earlier than the allowable deposition amount is the third threshold, and the workable time is shortened. In the case of indoor wood chip transportation work etc., it is only necessary to move it outdoors and perform manual regeneration. When long distance movement to a recyclable place is not required, the effect of the third embodiment is not very significant, but the workable time This shortens the work plan. In the first embodiment, work that could be completed may have to be interrupted.
図13は第4実施形態における表示制御装置42の表示制御の演算処理の内容を示すフローチャートである。図6に示すフローチャートとの相違点は、許容堆積量選択(S335,S435)の処理が付加された点である。
FIG. 13 is a flowchart showing the content of display control calculation processing of the
図14は、移動距離モード選択についてオペレータの操作を説明する図である。オペレータは、基本画面が表示された状態で、操作スイッチ6bのメニュースイッチを押すと、表示画面6aはメニュー画面に切り替る。メニュー画面には複数の項目が表示されており、オペレータはファンクションキーの操作により「排ガスフィルタ機能」項目を選択すると、排ガスフィルタに関する詳細メニュー画面に切り替る。
FIG. 14 is a diagram for explaining the operation of the operator regarding the movement distance mode selection. When the operator presses the menu switch of the
第4実施形態における排ガスフィルタに関する詳細メニュー画面には、「移動距離モード選択」の項目が追加表示されている。オペレータはファンクションキーの操作により「移動距離モード選択」項目を選択すると、移動距離モード選択画面に切り替る。原則的には、「近傍モード」が選択されるように設定されているが、ファンクションキーを操作して、「遠方モード」項目を選択することもできる。 In the detailed menu screen relating to the exhaust gas filter in the fourth embodiment, an item of “movement distance mode selection” is additionally displayed. When the operator selects the “movement distance mode selection” item by operating the function key, the screen switches to the movement distance mode selection screen. In principle, “Nearby mode” is set to be selected, but the “far mode” item can also be selected by operating a function key.
図13において付加した許容堆積量選択(S335,S435)の処理は、移動距離モード選択画面において近傍モードが選択されると、第3閾値を選択し、遠方モードが選択されると、第2閾値を選択する。 In the processing of the allowable accumulation amount selection (S335, S435) added in FIG. 13, when the proximity mode is selected on the movement distance mode selection screen, the third threshold is selected, and when the far mode is selected, the second threshold is selected. Select.
再生可能場所まで長距離の移動を要しない場合、何も操作しなければ近傍モードが選択され、許容堆積量として第3閾値が選択される。許容堆積量を第3閾値とすると、許容堆積量を第2閾値とするのに比べ、作業可能時間が長くなり、制限されることなく作業計画を立てることができる。オペレータは、PM堆積量画面を見てPM堆積量を把握し、堆積量が許容堆積量に近づくと、作業を終了または中断し再生可能場所まで油圧ショベルを移動させ、安全を確保してフィルタを手動再生する。このとき、再生可能場所まで長距離の移動を要しないので、堆積量増加は僅かであり、PM堆積量が第3閾値を超えるおそれは少ない。 When no long distance movement is required to a recyclable place, if no operation is performed, the proximity mode is selected, and the third threshold is selected as the allowable accumulation amount. When the allowable accumulation amount is the third threshold value, the workable time is longer than when the allowable accumulation amount is the second threshold value, and a work plan can be made without any limitation. The operator grasps the PM accumulation amount by looking at the PM accumulation amount screen, and when the accumulation amount approaches the allowable accumulation amount, the operator finishes or interrupts the operation and moves the hydraulic excavator to a recyclable place to ensure safety and filter. Play manually. At this time, since it is not necessary to move to a recyclable place for a long distance, the accumulation amount increases only slightly, and there is little possibility that the PM accumulation amount exceeds the third threshold.
再生可能場所まで長距離の移動を要する場合、移動距離モード選択画面において遠方モードが選択されると、許容堆積量として第2閾値が選択される。許容堆積量を第2閾値とすると、移動中の堆積量増加を考慮した安全代を設けることができ、移動させる間にPMが更に堆積したとしても、PMが堆積し第3閾値より多くなる前に、再生可能場所まで油圧ショベルを移動させ、手動再生をすることができる。これにより安全性を維持できる。 When it is necessary to move to a reproducible place for a long distance, the second threshold is selected as the allowable accumulation amount when the distant mode is selected on the movement distance mode selection screen. If the allowable deposition amount is the second threshold value, a safety allowance can be provided in consideration of an increase in the deposition amount during movement. Even if PM is further deposited during the movement, the PM is deposited and exceeds the third threshold value. In addition, the hydraulic excavator can be moved to a recyclable place for manual regeneration. Thereby, safety can be maintained.
このように、第4実施形態においては、移動距離モード選択に基づき許容堆積量として第3閾値または第2閾値を選択することにより、安全性を維持しつつ、適切な作業計画を立てることができる。 As described above, in the fourth embodiment, by selecting the third threshold value or the second threshold value as the allowable accumulation amount based on the movement distance mode selection, it is possible to make an appropriate work plan while maintaining safety. .
なお、第4実施形態は、移動距離モード選択に基づき第3閾値または第2閾値を二者択一で選択したが、移動距離に基づいて第3閾値から第2閾値の間の任意の値を選択しても良い。 In the fourth embodiment, the third threshold value or the second threshold value is selected based on the selection of the movement distance mode, but an arbitrary value between the third threshold value and the second threshold value is selected based on the movement distance. You may choose.
1 ディーゼルエンジン
1a 電子ガバナ
2 エンジンコントロールダイヤル
3 回転数検出装置
4 制御装置
5 キースイッチ
6 表示装置
6a 表示画面
6b 操作スイッチ
30 排気ガス浄化システム
31 排気管
32 フィルタ
33 酸化触媒
34 DPF装置
35 排気温度検出装置
36 差圧検出装置
37 再生開始スイッチ
38 再生禁止スイッチ
39 再生用燃料噴射装置
41 車体制御装置
41a 再生判定部
42 表示制御装置
42a 基本表示部
42b 再生禁止表示部
42c 第1堆積量表示部
42d 第2堆積量表示部
42e 残り使用可能時間表示部
43 エンジン制御装置
100 下部走行体
101 上部旋回体
102 フロント作業機
104a,104b 走行モータ
105 旋回モータ
106 エンジンルーム
107,107B 運転室
108 運転席
111 ブーム
112 アーム
113 バケット
114 ブームシリンダ
115 アームシリンダ
116 バケットシリンダ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Diesel engine
Claims (5)
このエンジンの排気系に配置され、排気ガス中に含まれる粒子状物質を捕集するフィルタと、
このフィルタに堆積した粒子状物質を前記エンジンからの燃料噴射により焼却除去し、このフィルタを再生する再生手段と、
前記フィルタの圧力損失に基づいて、このフィルタに堆積した粒子状物質の堆積量を推定する堆積量推定手段と、
前記再生手段の作動開始を指示する再生開始指示手段と、
前記再生手段の作動禁止を指示する再生禁止指示手段と、
前記堆積量推定手段が推定する堆積量が所定の第1閾値より多くなると、前記再生手段を作動させる自動再生制御機能と、前記堆積量推定手段が推定する堆積量が所定の第2閾値より多くなると、前記再生開始指示手段の操作を促す警告信号を出力し、前記再生開始指示手段が操作されると前記再生手段を作動させる手動再生制御機能と、前記再生手段の非作動中に前記再生禁止指示手段が操作されたときは前記自動再生制御機能および前記手動作生成制御機能を無効として前記再生手段の作動が開始されないようにすることで前記再生手段の作動を禁止し、前記再生手段の作動中に前記再生禁止指示手段が操作されたときは前記再生手段の作動を停止させることで前記再生手段の作動を禁止する再生禁止制御機能とを有する再生制御装置とを備えた排気ガス浄化システムを搭載する作業機の運転室内に配置され、
表示画面と、
前記作業機に係わる基本情報を前記表示画面に表示する基本表示機能を有する表示制御装置とを備える作業機の表示装置において、
前記表示制御装置は、前記再生禁止指示手段が操作され前記再生手段の作動が禁止されたときには、前記再生手段が再生禁止状態にある旨を表示する再生禁止表示機能と、前記再生禁止指示手段が操作され前記再生手段の作動が禁止されたときには、第1閾値より多い所定の許容堆積量と前記堆積量推定手段が推定した堆積量とを表示する第1堆積量表示機能と、前記再生禁止指示手段が操作され前記再生手段の作動が禁止されたときには、第1閾値より多い所定の許容堆積量と前記堆積量推定手段が推定した堆積量の履歴とに基づいた残り使用可能時間を表示する残り使用可能時間表示機能とを有することを特徴とする作業機の表示装置。 A diesel engine,
A filter disposed in the exhaust system of the engine for collecting particulate matter contained in the exhaust gas;
Regenerating means for regenerating the filter by burning and removing particulate matter deposited on the filter by fuel injection from the engine;
A deposition amount estimating means for estimating a deposition amount of particulate matter deposited on the filter based on the pressure loss of the filter;
A reproduction start instruction means for instructing an operation start of the reproduction means;
Reproduction prohibition instruction means for instructing prohibition of operation of the reproduction means;
When the accumulation amount estimated by the accumulation amount estimation means exceeds a predetermined first threshold value, the automatic regeneration control function for operating the regeneration means, and the accumulation amount estimated by the accumulation amount estimation means exceeds the predetermined second threshold value. Then, a warning signal that prompts the operation of the regeneration start instructing means is output, and when the regeneration start instructing means is operated, the regeneration means is operated, and the regeneration prohibition is performed while the regeneration means is inactive. When the instruction means is operated, the automatic regeneration control function and the manual action generation control function are disabled so that the operation of the reproduction means is prohibited, and the operation of the reproduction means is prohibited. the reproduction inhibition instructing means reproducing controller having and an engineered reproduction inhibition control function for prohibiting the operation of said reproducing means by stopping the operation of said reproducing means when the in Disposed cab of the working machine mounting the exhaust gas purification system provided with,
A display screen;
In a display device for a work implement comprising a display control device having a basic display function for displaying basic information related to the work implement on the display screen,
The display control device, said when reproduction inhibition instructing means is operation operation of said reproducing means is prohibited, and the reproduction inhibition display function in which the reproducing means displays that are in reproduction inhibition state, the reproduction inhibition instruction when the unit is prohibited operation of the regeneration means is operated, the first deposition amount display function the accumulation amount estimating means with a predetermined allowable deposition amount larger than the first threshold value to display the deposit amount estimated, wherein when the operation of the reproduction inhibition instructing means is the operation wherein the reproducing means is prohibited, the rest use the deposit amount estimating means with a predetermined allowable deposition amount larger than the first threshold value based on the accumulated amount of log estimated A display device for a working machine having a remaining usable time display function for displaying a possible time.
前記表示制御装置が表示する第1閾値より多い所定許容堆積量は、前記再生開始指示手段の操作による手動再生可能な上限値である第3閾値であることを特徴とする作業機の表示装置。 The display device for a work machine according to claim 1,
The display device for a working machine, wherein the predetermined allowable accumulation amount that is larger than the first threshold value displayed by the display control device is a third threshold value that is an upper limit value that can be manually regenerated by the operation of the regeneration start instruction means.
前記表示制御装置が表示する第1閾値より多い所定許容堆積量は、第2閾値であることを特徴とする作業機の表示装置。 The display device for a work machine according to claim 1,
The display device for a working machine, wherein the predetermined allowable accumulation amount greater than the first threshold value displayed by the display control device is a second threshold value.
更に、表示装置操作部と、
前記表示装置操作部の操作により、近傍モードまたは遠方モードの何れかを選択する移動距離モード選択手段とを備え、
前記表示制御装置は、許容堆積量として第2閾値または前記再生開始指示手段の操作による手動再生可能な上限値である第3閾値を選択する許容堆積量選択機能を有し、
前記許容堆積量選択機能は、近傍モードが選択されると、第3閾値を選択し、遠方モードが選択されると、第2閾値を選択することを特徴とする作業機の表示装置。 The display device for a work machine according to claim 1,
Furthermore, a display device operation unit,
A moving distance mode selection means for selecting either the near mode or the far mode by the operation of the display device operation unit;
The display control device has an allowable accumulation amount selection function of selecting a second threshold value as an allowable accumulation amount or a third threshold value that is an upper limit value that can be manually regenerated by the operation of the regeneration start instruction unit,
The display device for a working machine, wherein the allowable accumulation amount selection function selects a third threshold value when a proximity mode is selected, and selects a second threshold value when a distant mode is selected.
更に、表示装置操作部を備え、
前記表示制御装置は、前記再生手段の作動が禁止されていないとき、前記表示装置操作部の操作により選択的に、第1閾値より多い所定の許容堆積量と前記堆積量推定手段が推定した堆積量とを表示する第2堆積量表示機能を有することを特徴とする作業機の表示装置。 The display device for a work machine according to claim 1,
Furthermore, a display device operation unit is provided,
When the operation of the regeneration means is not prohibited, the display control device selectively deposits estimated by the deposition amount estimation means with a predetermined allowable deposition amount greater than a first threshold value by operation of the display device operation unit. A display device for a working machine having a second accumulation amount display function for displaying the amount.
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