JP5562503B1 - 作業車両 - Google Patents

作業車両 Download PDF

Info

Publication number
JP5562503B1
JP5562503B1 JP2014506013A JP2014506013A JP5562503B1 JP 5562503 B1 JP5562503 B1 JP 5562503B1 JP 2014506013 A JP2014506013 A JP 2014506013A JP 2014506013 A JP2014506013 A JP 2014506013A JP 5562503 B1 JP5562503 B1 JP 5562503B1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
engine
high temperature
unit
injection device
reducing agent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014506013A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2014192320A1 (ja
Inventor
貞志 森
仁 余喜多
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Komatsu Ltd filed Critical Komatsu Ltd
Application granted granted Critical
Publication of JP5562503B1 publication Critical patent/JP5562503B1/ja
Publication of JPWO2014192320A1 publication Critical patent/JPWO2014192320A1/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066Selective catalytic reduction [SCR]
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/18Construction facilitating manufacture, assembly, or disassembly
    • F01N13/1805Fixing exhaust manifolds, exhaust pipes or pipe sections to each other, to engine or to vehicle body
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2006Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066Selective catalytic reduction [SCR]
    • F01N3/208Control of selective catalytic reduction [SCR], e.g. dosing of reducing agent
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/042Introducing corrections for particular operating conditions for stopping the engine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2403Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially up/down counters
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/08Superstructures; Supports for superstructures
    • E02F9/0858Arrangement of component parts installed on superstructures not otherwise provided for, e.g. electric components, fenders, air-conditioning units
    • E02F9/0866Engine compartment, e.g. heat exchangers, exhaust filters, cooling devices, silencers, mufflers, position of hydraulic pumps in the engine compartment
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/26Indicating devices
    • E02F9/267Diagnosing or detecting failure of vehicles
    • E02F9/268Diagnosing or detecting failure of vehicles with failure correction follow-up actions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2240/00Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
    • F01N2240/20Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being a flow director or deflector
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2340/00Dimensional characteristics of the exhaust system, e.g. length, diameter or volume of the apparatus; Spatial arrangements of exhaust apparatuses
    • F01N2340/04Dimensional characteristics of the exhaust system, e.g. length, diameter or volume of the apparatus; Spatial arrangements of exhaust apparatuses characterised by the arrangement of an exhaust pipe, manifold or apparatus in relation to vehicle frame or particular vehicle parts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2550/00Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
    • F01N2550/05Systems for adding substances into exhaust
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/06Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being a temperature sensor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/02Adding substances to exhaust gases the substance being ammonia or urea
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/11Adding substances to exhaust gases the substance or part of the dosing system being cooled
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F01N2610/1453Sprayers or atomisers; Arrangement thereof in the exhaust apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F01N2610/1453Sprayers or atomisers; Arrangement thereof in the exhaust apparatus
    • F01N2610/146Control thereof, e.g. control of injectors or injection valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F01N2610/1473Overflow or return means for the substances, e.g. conduits or valves for the return path
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D2041/228Warning displays
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D29/00Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto
    • F02D29/04Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto peculiar to engines driving pumps
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

作業車両は、エンジンと、エンジンから排出される排気ガスに対して還元剤を噴射する噴射装置と、噴射装置の温度が高温状態であるか否かを判断する判断部と、判断部の判断結果として噴射装置が高温状態であると判断される場合にエンジンが停止したか否かを判定する停止判定部と、停止判定部の判定結果に基づいて、噴射装置が高温状態であると判断される場合のエンジンの停止回数をカウントするカウンタと、カウンタのカウント値が第1の所定値を超えた場合にエンジンの停止に関して警告を通知する警告部とを備える。

Description

本発明は、作業車両に関し、特に排気処理装置に関する。
油圧ショベル、ブルドーザ、ホイールローダなどの作業車両には、排気処理装置が搭載されている。排気処理装置としては、たとえば、ディーゼル微粒子捕集フィルター装置(DPF)、ディーゼル酸化触媒装置(DOC)、および選択還元触媒装置(SCR)などが存在する。
この点で、選択還元触媒装置(SCR)に導かれる排気ガスには、前もって還元剤噴射装置より還元剤が噴射されて混合される。
一方で、排気ガスは高温であるため当該還元剤噴射装置の温度も上昇する可能性があり、温度の上昇を抑制するために冷却水を循環させて冷却することが一般的に行われている。
しかしながら、冷却水の循環は、エンジン出力による冷却ポンプにより供給されるためエンジンの停止とともに循環が停止することになり、仮に還元剤噴射装置が高温状態のときに、エンジンが停止すると冷却機能が有効に働かない可能性が生じる。
特開2012−137037号公報においては、還元剤噴射装置が高温状態の際に、エンジンが停止した場合には還元剤が熱により噴射弁付近で固化して詰まりが生じる可能性があるため、還元剤が固化する可能性がある場合にはエンジンを停止しないように通知する方式が提案されている。
特開2012−137037号公報
一方で、還元剤噴射装置が高温状態の際にエンジンが停止した場合には、還元剤噴射装置自体にも熱による負担がかかることになる。これにより、還元剤噴射装置の寿命に影響を与える可能性がある。上記公報の方式は、高温状態により還元剤が固化する可能性がある場合にその都度通知する方式であり、還元剤噴射装置の熱による負担の程度を把握する点で不十分であった。
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであって、還元剤噴射装置の熱による負担の程度を精度よく把握して、還元剤噴射装置の機器保護を図ることが可能な作業車両を提供することを目的とする。
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
本発明のある局面に従う作業車両は、エンジンと、エンジンから排出される排気ガスに対して還元剤を噴射する噴射装置と、噴射装置の温度が高温状態であるか否かを判断する判断部と、判断部の判断結果として噴射装置が高温状態であると判断される場合にエンジンが停止したか否かを判定する停止判定部と、停止判定部の判定結果に基づいて、噴射装置が高温状態であると判断される場合のエンジンの停止回数をカウントするカウンタと、カウンタのカウント値が第1の所定値を超えた場合にエンジンの停止に関して警告を通知する警告部とを備える。
本発明の作業車両によれば、還元剤を噴射する噴射装置の温度が高温状態である場合にエンジンが停止したか否かに基づいてエンジンの停止回数をカウントする。そして、カウンタのカウント値が第1の所定値を超えた場合に警告を通知する。これにより噴射装置が高温状態の場合のエンジンの停止回数をカウントすることにより噴射装置に対する負担の程度を精度よく把握して、警告を通知するため噴射装置の機器保護を図ることが可能である。
好ましくは、噴射装置の上流側に設けられた粒子状物質を捕集する捕集装置をさらに備え、判断部は、捕集装置を通過した排気ガスの温度および噴射装置の温度の少なくともいずれか一方に基づいて噴射装置が高温状態であるか否かを判断する。
上記によれば、排気ガスの温度および噴射装置の温度の少なくともいずれか一方に基づいて噴射装置が高温状態であるか否かを判断する。したがって、直接的あるいは間接的に噴射装置が高温状態であるか否かを判定可能である。
好ましくは、エンジンの作動中に噴射装置を冷却するための冷却装置と、カウンタのカウント値が第1の所定値より大きい第2の所定値を超えた場合において、判断部によって、噴射装置が高温状態であると判断されるとき、エンジンの停止を禁止する停止禁止部とをさらに備える。
上記によれば、カウンタが第2の所定値を超えた場合に噴射装置が高温状態である場合にはエンジンの停止を禁止することにより噴射装置の冷却を維持することが可能であるため噴射装置の機器保護を図ることが可能である。
好ましくは、エンジンの作動中に噴射装置を冷却するための冷却装置と、アイドリング状態のエンジンを停止させることが可能なアイドリングストップ実行部とをさらに備え、アイドリングストップ実行部は、カウンタが第1の所定値より大きい第2の所定値を超えた場合に判断部によって噴射装置が高温状態であると判断されるとき、アイドリング状態のエンジンを停止しない。
上記によれば、カウンタが第2の所定値を超えた場合に判断部によって噴射装置が高温状態である場合にはアイドリングストップ実行部によるエンジンの停止を禁止することにより噴射装置の冷却を維持することが可能であるため噴射装置の機器保護を図ることが可能である。
好ましくは、冷却装置は、エンジンからの動力に基づいて動作する。
上記によれば、エンジンからの動力に基づいて冷却装置が動作するためエンジンと連携して冷却装置を簡易に制御することが可能である。
好ましくは、作業車両と通信可能に設けられた外部装置に対してカウンタの情報を送信する通信部をさらに備える。上記によれば、カウンタの情報を送信する通信部が設けられるため外部にて当該カウンタの情報を管理して、当該情報を噴射装置の機器保護を図る点で利用することが可能である。
好ましくは、警告部は、エンジンの始動の際に警告を通知する。
上記によれば、エンジンの始動の際に警告を通知することにより効果的に警告を通知することが可能である。
還元剤噴射装置に対する負担の程度を精度よく把握して、還元剤噴射装置の機器保護を図ることが可能である。
第1実施形態に基づく作業車両101の外観を説明する図である。 第1実施形態に基づく運転室8の内部構成を示す斜視図である。 第1実施形態に基づく作業車両101の制御システムの構成を示す簡略図である。 第1実施形態に基づくモニタ装置21の構成を説明する図である。 第1実施形態に基づく排気処理ユニットの選択還元触媒装置に尿素を供給する構成について説明する図である。 第1実施形態に基づく還元剤噴射弁68の周囲の状態を説明する図である。 第1実施形態に基づく還元剤噴射弁68の内部状態を説明する図である。 第1実施形態に基づく作業車両101の制御システムのメインコントローラ50を説明する機能ブロック図である。 第1実施形態に基づく作業車両101の制御システムの警告機能を説明するフロー図である。 第1実施形態に基づく高温状態判断部52における高温状態の判断を説明する図である。 第1実施形態に基づくモニタ装置21に表示される警告情報の一例を説明する図である。 第1実施形態に基づく作業車両101と管理サーバ200との関係を説明する図である。 第1実施形態の変形例に基づく作業車両101の制御システムの警告機能を説明するフロー図である。 第2実施形態に基づく作業車両101の制御システムのメインコントローラ50Aを説明する機能ブロック図である。 第2実施形態に基づくアイドリングストップ制御部51のアイドリングストップ制御処理のフロー図である。
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。
(第1実施形態)
<全体構成>
図1は、第1実施形態に基づく作業車両101の外観を説明する図である。
図1に示されるように、第1実施形態に基づく作業車両101として、本例においては、主に油圧ショベルを例に挙げて説明する。
作業車両101は、下部走行体1と、上部旋回体3と、作業機4とを主に含む。作業車両本体は、下部走行体1と上部旋回体3とにより構成される。下部走行体1は、左右1対の履帯を有している。上部旋回体3は、下部走行体1の上部の旋回機構を介して旋回可能に装着される。
作業機4は、上部旋回体3において、上下方向に作動可能に軸支されており、土砂の掘削などの作業を行う。作業機4は、ブーム5と、アーム6と、バケット7とを含む。ブーム5は、基部が上部旋回体3に可動可能に連結されている。アーム6は、ブーム5の先端に可動可能に連結されている。バケット7は、アーム6の先端に可動可能に連結されている。また、上部旋回体3は、運転室8等を含む。
<運転室の構成>
図2は、第1実施形態に基づく運転室8の内部構成を示す斜視図である。
図2に示されるように、運転室8は、運転席9と、走行操作部10と、アタッチメント用ペダル15と、側方窓16と、計器盤17と、作業機レバー18,19と、ロックレバー20と、モニタ装置21と、前方窓22と、縦枠23とを有する。
運転席9は、運転室8の中央部に設けられる。走行操作部10は、運転席9の前方に設けられる。
走行操作部10は、走行レバー11,12と、走行ペダル13,14とを含む。走行ペダル13,14は、各走行レバー11,12と一体に可動する。下部走行体1は、操作者が走行レバー11,12を前方に押すことにより前進する。また、下部走行体1は、操作者が走行レバー11,12を後方に引くことにより後進する。
アタッチメント用ペダル15は、走行操作部10の近傍に設けられる。また、計器盤17は、図2の右方の側方窓16の近傍に設けられる。
作業機レバー18,19は、運転席9の左右側部に設けられる。作業機レバー18、19は、ブーム5の上下動、アーム6およびバケット7の回動、ならびに上部旋回体3の旋回操作等を行うものである。
ロックレバー20は、作業機レバー18の近傍に設けられる。ここで、ロックレバー20とは、作業機4の操作、上部旋回体3の旋回、および下部走行体1の走行等の機能を停止させるためのものである。ロックレバー20を垂直状態に位置させる操作(ここでは、ロックレバーの引き下げ操作)を行うことによって、作業機4等の動きをロック(規制)することができる。ロックレバー20によって作業機4等の動きがロックされた状態では、操作者が作業機レバー18,19を操作しても、作業機4等が動作しない。また、同様に走行レバー11,12と、走行ペダル13,14を操作しても下部走行体1は動作しない。一方、ロックレバー20を水平状態に位置させる操作(ここでは、ロックレバーの引き上げ操作)を行うことによって、作業機4等の動きのロック(規制)を解除することができる。これにより、作業機4等が動作可能となる。
モニタ装置21は、運転室8の前方窓22と一方の側方窓16とを仕切る縦枠23の下部に設けられ、作業車両101のエンジン状態、ガイダンス情報、警告情報等を表示する。また、モニタ装置21は、作業車両101の種々の動作に関する設定指示を受け付け可能に設けられている。
ここで、エンジン状態とは、例えば、エンジン冷却水の温度、作動油温度、燃料残量等である。ガイダンス情報とは、一例として作業車両のエンジンの点検・整備を促す表示等である。種々の動作とは、稼働モードの設定、アイドリングストップ制御に関する設定等である。警告情報とは、操作者に注意を喚起する必要のある情報である。
<制御システムの構成>
図3は、第1実施形態に基づく作業車両101の制御システムの構成を示す簡略図である。
図3に示されるように、作業車両101の制御システムは、一例として、作業機レバー18,19、走行レバー11,12と、ロックレバー20と、モニタ装置21と、第1油圧ポンプ31Aと、第2油圧ポンプ31Bと、斜板駆動装置32と、ポンプコントローラ33と、コントロールバルブ34と、油圧アクチュエータ35と、エンジン36と、ガバナモータ37と、エンジンコントローラ38と、燃料ダイヤル39と、回転センサ40と、作業機レバー装置41と、圧力スイッチ42と、バルブ43と、ポテンショメータ45と、スタータスイッチ46と、圧力センサ47と、メインコントローラ50とを含む。
さらに、作業車両101の制御システムは、ラジエータ60と、冷却ポンプ61と、排気浄化ユニット62と、中継接続管(ミキシング配管)64と、選択還元触媒装置65と、排気筒66と、冷却配管67と、温度センサ70と、還元剤噴射装置84とをさらに含む。
還元剤噴射装置84は、還元剤タンク69と、還元剤供給ポンプ82と、還元剤噴射弁68とを有する。
排気浄化ユニット62は、ディーゼル酸化触媒装置62Aと、ディーゼル微粒子捕集フィルター装置62Bとを含む。
第1油圧ポンプ31Aは、作業機4等の駆動に用いる作動油を吐出する。
第2油圧ポンプ31Bは、作業機レバー18,19、走行レバー11,12の操作に応じた油圧(パイロット圧)を発生させるために利用される油を吐出する。第1油圧ポンプ31Aには、斜板駆動装置32が接続されている。
斜板駆動装置32は、ポンプコントローラ33からの指示に基づいて駆動し、第1油圧ポンプ31Aの斜板の傾斜角度を変更する。第1油圧ポンプ31Aには、コントロールバルブ34を介して油圧アクチュエータ35が接続される。油圧アクチュエータ35は、ブーム用シリンダ、アーム用シリンダ、バケット用シリンダ、旋回用油圧モータ、および走行用油圧モータ等である。
コントロールバルブ34は、作業機レバー装置41と接続される。作業機レバー装置41は、作業機レバー18,19,走行レバー11,12の操作方向および/または操作量に応じたパイロット圧をコントロールバルブ34に出力する。コントロールバルブ34は、当該パイロット圧に従って油圧アクチュエータ35を制御する。
第2油圧ポンプ31Bには、作業機レバー18,19、走行レバー11,12とロックレバー20とが接続される。
作業機レバー装置41には、圧力センサ47が接続される。圧力センサ47は、作業機レバー18,19,走行レバー11,12の操作状態に応じたレバー操作信号をメインコントローラ50に出力する。
ポンプコントローラ33は、メインコントローラ50からの指示に従い、作業量に従って設定されるポンプ吸収トルク、燃料ダイヤル39等で設定されるエンジン回転数、および実際のエンジン回転数等に応じて、第1油圧ポンプ31Aがエンジン36の各出力点でのベストマッチングのトルクを吸収するような制御を行う。
エンジン36は、第1油圧ポンプ31A、第2油圧ポンプ31Bおよび冷却ポンプ61と接続する駆動軸を有する。ガバナモータ37は、エンジン36内の燃料噴射装置による燃料噴射量を調節する。
エンジンコントローラ38は、エンジン36の動作を制御する。エンジン36は、一例としてディーゼルエンジンである。エンジン36のエンジン回転数は、燃料ダイヤル39等によって設定され、実際のエンジン回転数は回転センサ40によって検出される。回転センサ40は、メインコントローラ50と接続される。
燃料ダイヤル39にはポテンショメータ45が設けられ、ポテンショメータ45により燃料ダイヤル39の操作量が検出されてエンジンコントローラ38に対してエンジン36の回転数に関するダイヤル指令の値(ダイヤル指令値とも称する)が出力される。当該燃料ダイヤル39のダイヤル指令値に従ってエンジン36の目標回転数が調整される。
エンジンコントローラ38は、メインコントローラ50からの指示に従いダイヤル指令値に基づいてガバナモータ37に指示して、燃料噴射装置が噴射する燃料量等の制御を行いエンジン36の回転数を調節する。
スタータスイッチ46は、エンジンコントローラ38と接続される。操作者がスタータスイッチ46を操作(スタートに設定)することにより、始動信号がエンジンコントローラ38に出力され、エンジン36が始動する。
メインコントローラ50は、作業車両101全体を制御するコントローラであり、CPU(Central Processing Unit)、不揮発性メモリ、タイマ等により構成される。メインコントローラ50は、ポンプコントローラ33、エンジンコントローラ38およびモニタ装置21、冷却ポンプ61等を制御する。
燃料ダイヤル39からのダイヤル指令値、スタータスイッチ46からの始動信号は、エンジンコントローラ38を介してメインコントローラ50にも入力される。なお、本例においては、例えばエンジン36の回転数に関するダイヤル指令値は、エンジンコントローラ38を介してメインコントローラ50に入力される場合について説明するが、特に当該方式に限られず例えば、燃料ダイヤル39からのダイヤル指令値がメインコントローラ50に直接入力される構成とすることも可能である。
ロックレバー20には、圧力スイッチ42が接続されている。圧力スイッチ42は、ロックレバー20がロック側へ操作されたときにその操作を検知し、バルブ(ソレノイドバルブ)43へ信号を送る。これによって、バルブ43は、油の供給を遮断するので、作業機4の操作、上部旋回体3の旋回、および下部走行体1の走行等の機能を停止させることが可能となる。また、圧力スイッチ42は、メインコントローラ50にも同様の信号を送る。メインコントローラ50は、当該圧力スイッチ42からの信号を検知して、後述するアイドリングストップ動作の制御を開始する。メインコントローラ50は、ロックレバー20がロック側へ操作されたことを検知してアイドリングストップ動作の制御を開始する。
冷却ポンプ61は、エンジン36の駆動により冷却水を循環経路に供給する。本例においては、エンジン36からの動力に基づいて冷却ポンプ61が動作し、エンジン36に設けられるラジエータ60および還元剤噴射装置84に設けられた冷却配管67を冷却する。
ディーゼル酸化触媒装置62Aは、エンジン36の排気ガス中の窒素酸化物(NOx)のうち一酸化窒素(NO)を低減させて二酸化窒素(NO2)を増加させる機能を有する。
ディーゼル微粒子捕集フィルター装置62Bは、エンジン36からの排気を処理する装置である。ディーゼル微粒子捕集フィルター装置62Bは、エンジン36の排気中に含まれる粒子状物質をフィルターによって捕集し、捕集した粒子状物質を焼却するよう構成されている。フィルターは、たとえばセラミックよりなっている。
選択還元触媒装置65は、還元剤としてたとえば尿素水を加水分解して窒素酸化物NOxを還元するためのものである。選択還元触媒装置65は、原理的には、窒素酸化物(NOx)がアンモニア(NH3)と化学反応することで窒素(N2)と水(H2O)とに還元されることを応用したものである。作業車両101には、たとえば尿素水を入れた還元剤タンク69が搭載されている。ただし還元剤は、尿素水に限定されるものではなく、窒素酸化物NOxを還元できるものであればよい。
中継接続管(ミキシング配管)64は、ディーゼル微粒子捕集フィルター装置62Bと選択還元触媒装置65との間を接続している。ミキシング配管64によりディーゼル微粒子捕集フィルター装置62Bと選択還元触媒装置65とが接続されている。このミキシング配管64では、ディーゼル微粒子捕集フィルター装置から選択還元触媒装置65へ向かう排気ガスに対して還元剤を噴射して混合する。
還元剤噴射装置84は、還元剤供給ポンプ82により還元剤タンク69から汲み上げた還元剤(尿素水)を還元剤噴射弁68を介して排気ガスに噴射する。
また、還元剤噴射装置84の還元剤噴射弁68近傍には、排気ガスにより還元剤噴射装置84が高温状態に維持されることを抑制するための冷却水の循環経路の一部である冷却配管67が設けられる。冷却ポンプ61は、この冷却配管67に冷却水を供給して、冷却配管67を冷却する。冷却水が供給される冷却配管67を介して還元剤噴射弁68を含む還元剤噴射装置84が冷却される。
温度センサ70は、中継接続管(ミキシング配管)64を通過する排気ガスの温度を検出してメインコントローラ50に出力する。
排気筒66は、選択還元触媒装置65に接続されており、選択還元触媒装置65を通過した後の排気を大気中に排出するためのものである。
なお、エンジン36、還元剤噴射装置84、ディーゼル微粒子捕集フィルター装置62Bは、それぞれ本発明の「エンジン」、「噴射装置」および「捕集装置」の一例である。なお、冷却ポンプ61および冷却配管67は、本発明の「冷却装置」の一例である。
<モニタ装置>
次に、モニタ装置21の構成を説明する。
図4は、第1実施形態に基づくモニタ装置21の構成を説明する図である。
図4に示されるように、モニタ装置21は、入力部211と、表示部212と、表示制御部213とを含む。
入力部211は、各種情報の入力を受け付ける。モニタ装置21は、メインコントローラ50と接続され、入力部211で受け付けられた入力は、メインコントローラ50に出力される。
表示部212は、液晶画面等を用いて実現される。
表示制御部213は、表示部212の表示内容を制御する。具体的には、表示制御部213は、メインコントローラ50からの指示に従って作業車両101の動作に関する情報を表示する。当該情報には、エンジン状態の情報あるいはガイダンス情報、警告情報等が含まれる。
入力部211について具体的に説明する。入力部211は、複数のスイッチによって構成されている。入力部211は、ファンクションスイッチF1〜F6を有する。
ファンクションスイッチF1〜F6は、表示部212の下方に位置し、「F1」〜「F6」とそれぞれ表示されており、各スイッチの上方で表示部212が表示するアイコン(一例としてガイダンスアイコンI1〜I3)に対応した信号を入力するためのスイッチである。
また、入力部211は、ファンクションスイッチF1〜F6の下方に設けられた、デセルスイッチ111と、稼働モード選択スイッチ112と、走行速度段選択スイッチ113と、ブザーキャンセルスイッチ114と、ワイパスイッチ115と、ウオッシャスイッチ116と、エアコンスイッチ117とを有する。
デセルスイッチ111は、作業機レバー18,19が中立位置に戻ってから所定時間後にエンジン36のエンジン回転数を所定の回転数まで低下させるデセル制御を実行させるスイッチである。「中立位置」とは、作業機レバー18,19が操作されていない状態(無作業状態)であることを意味する。
稼働モード選択スイッチ112は、作業車両101の稼動モードを複数の稼動モードから選択するスイッチである。走行速度段選択スイッチ113は、作業車両101の走行速度段を複数の走行速度段から選択するスイッチである。ブザーキャンセルスイッチ114は、作業車両101が所定の警告状態になると発生するブザー音をキャンセルするスイッチである。ワイパスイッチ115は、作業車両101の運転室8(図2を参照)のフロントガラスに設けられるワイパ(図示せず)を動作させるスイッチである。ウオッシャスイッチ116は、フロントガラスへ洗浄水を噴射するウォッシャ(図示せず)を作動するスイッチである。エアコンスイッチ117は、運転室8内のエアコンの各種機能を操作するスイッチである。
なお、入力部211として、抵抗膜方式等のタッチパネルを適用することも可能である。本例においては、表示部212が表示している画面として、作業車両101が通常動作中に表示する標準画面301を表示している場合が示されている。
当該標準画面301は、図示しないメモリに予め格納された画面を表示するデータに基づいて表示制御部213により生成されたものである。他の画面についても同様である。
標準画面301には、エンジン水温ゲージG1、作動油温ゲージG2および燃料レベルゲージG3が並べて表示されており、それぞれに対応するセンサからのセンサ信号に基づいてゲージの針が変化する。また、燃料レベルゲージG3の右側には、燃料消費ゲージG4が表示されている。
表示部212の上方の中央部には時計Wが表示されている。時計Wの右側には、設定されている稼動モードを示す稼動モードアイコンIU、および設定されている走行速度段を示す走行速度段アイコンISが表示されている。
標準画面301では、稼動モードアイコンIUとして文字「P」が表示されている。これは、稼動モードが通常の掘削作業などの際に利用されるパワーモードに設定されている場合の表示である。
これに対して、作業車両101がエコノミーモードに設定されている場合、稼動モードアイコンIUとして文字「E」が表示されるものとする。
また、標準画面301では、走行速度段アイコンISとして「Hi」という文字列を含むアイコンが表示されている。
このアイコンは、走行速度段が高速に設定されている場合の表示である。走行速度段選択スイッチ113により選択入力される走行速度段は、低速、中速、高速の3種類である。
このうち、低速が選択された場合には、走行速度段アイコンISとして文字列「Lo」を含むアイコンが表示される。また、中速が選択された場合には、走行速度段アイコンISとして文字列「Mi」を含むアイコンが表示される。
標準画面301の下方の位置であってファンクションスイッチF4〜F6の上方の位置には、ファンクションスイッチF4〜F6にそれぞれ対応するガイダンスアイコンI1〜I3が表示されている。
ガイダンスアイコンI1は、表示部212が表示する画面をカメラ画面へ切り換えることを意味するアイコンである。カメラ画面とは、作業車両101の外装部に設置され、作業車両101の外界を撮影するCCDカメラ等(図示せず)により取得された画像信号が出力された画面である。ガイダンスアイコンI2は、時計Wの表示をサービスメータの表示へ切り換えることを意味するアイコンである。ガイダンスアイコンI3は、表示部212が表示する画面をユーザモード画面へ切り換えることを意味するアイコンである。したがって、例えばガイダンスアイコンI1に対応するファンクションスイッチF4が押されると、表示部212が表示している画面がカメラ画面に切り替わる。
図5は、第1実施形態に基づく排気処理ユニットの選択還元触媒装置に尿素を供給する構成について説明する図である。
図5を参照して、本実施の形態においては、エンジン36と排気処理ユニットとは互いに独立して車体フレーム75に支持されている。
具体的には、排気処理ユニットをフレームに支持するための支持体の構成として、2つのプレート板71と、4つの縦フレーム(柱部材)72と、横フレーム73と、ブラケット74とを有している。
2つのプレート板71の各々は平板形状を有し、かつ車体フレーム75に取付けられている。4つの縦フレーム72の各々は柱形状を有し、かつプレート板71に取付けられている。4つの縦フレーム72の各々は、プレート板71への取付け位置から上方へ延びている。
横フレーム73は、縦フレーム72に取付けられている。横フレーム73は、排気浄化ユニット62および選択還元触媒装置65を支持するための部分である。
ブラケット74は平板形状を有している。横フレーム73に取付けられている。
また、排気処理ユニットの中継接続管(ミキシング配管)64と還元剤タンク69とが尿素水配管(還元剤配管)により接続された構成が示されている。
選択還元触媒装置65は、たとえば尿素水を加水分解して得られるアンモニアを利用して、選択的に窒素酸化物NOxを還元するためのものである。このため、選択還元触媒装置65に尿素水を供給する装置が必要となる。
この還元剤噴射装置84は、還元剤噴射弁68と、還元剤タンク69と、還元剤供給ポンプ82と、還元剤配管83とを主に有している。
還元剤タンク69は、尿素水を蓄えることができるよう構成されている。この還元剤タンク69は、たとえばエンジンルーム外に配置されており、車体フレーム75に支持されている。
還元剤配管83は、この還元剤タンク69とミキシング配管64とを接続している。この還元剤配管83により還元剤タンク69に蓄えられた尿素水をミキシング配管64に導くことが可能になる。
還元剤供給ポンプ82は、還元剤配管83の経路途中に配置されている。この還元剤供給ポンプ82は、還元剤タンク69から還元剤配管83を通じてミキシング配管64へ尿素水を送り出す役割を担っている。
上記の還元剤噴射装置84の還元剤供給ポンプ82を駆動させることにより、還元剤タンク69内に貯えられた尿素水が還元剤配管83を通じて還元剤噴射弁68からミキシング配管64の内部に噴射供給される。
また上記の還元剤噴射装置84においては、還元剤配管83はミキシング配管64に長手方向(X方向)の同じ側(図中手前側)から接続されている。還元剤配管83のミキシング配管64への接続部は、ミキシング配管64内における排気経路の上流側である。これにより、ミキシング配管64に噴射供給された尿素水は、ミキシング配管64内の上流側から下流側へ至る間に排気と満遍なく混ざる。
図6は、第1実施形態に基づく還元剤噴射弁68の周囲の状態を説明する図である。
図6に示されるように、ミキシング配管64内における排気経路の上流側に還元剤配管83と接続された還元剤噴射弁68が取り付けられる。
また、還元剤噴射弁68の近傍には冷却水配管92,93が接続された状態が示されている。
図7は、第1実施形態に基づく還元剤噴射弁68の内部状態を説明する図である。
図7に示されるように、還元剤噴射弁68内部には、冷却水が流れる冷却配管67が設けられている。冷却水配管92、冷却配管67、冷却水配管93の経路で冷却水が供給されることにより還元剤噴射弁68が冷却される。
<機能ブロック図>
図8は、第1実施形態に基づく作業車両101の制御システムのメインコントローラ50を説明する機能ブロック図である。
図8に示されるように、メインコントローラ50と、他の周辺機器との関係が示されている。ここでは、周辺機器として、モニタ装置21と、エンジン36と、ガバナモータ37と、エンジンコントローラ38と、燃料ダイヤル39と、ポテンショメータ45と、スタータスイッチ46と、温度センサ70とが示されている。
メインコントローラ50は、高温状態判断部52と、停止判定部54と、メモリ55と、停止禁止部56と、カウンタ58と、警告部53と、通信部95とを含む。
高温状態判断部52は、温度センサ70で検出された温度に基づいて還元剤噴射装置84が高温状態であるか否かを判断する。高温状態判断部52は、還元剤噴射装置84が高温状態であると判断した場合には、メモリ55の所定領域に格納されている高温フラグを「オン」に設定する。一方、高温状態判断部52は、温度センサ70で検出された温度に基づいて還元剤噴射装置84が高温状態でないと判断した場合には、メモリ55の所定領域に格納されている高温フラグを「オフ」に設定する。本例においては、一例として高温フラグが「オン」を「1」、高温フラグが「オフ」を「0」とする場合について説明する。なお、高温フラグが「オン」を「0」、高温フラグが「オフ」を「1」とするようにしても良い。
停止判定部54は、還元剤噴射装置84が高温状態の場合にエンジン36が停止したか否かを判定する。停止判定部54は、メモリ55の所定領域に格納されている高温フラグが「オン」の状態でエンジン36が停止したか否かを判定する。停止判定部54は、還元剤噴射装置84が高温状態の場合にエンジン36が停止したと判定した場合には、カウンタ58に指示する。また、停止判定部54は、メモリ55の所定領域に格納されている高温フラグをリセットする。具体的には、停止判定部54は、高温フラグを「オフ」に設定する。
カウンタ58は、停止判定部54からの指示に従ってカウント値をインクリメントする。
警告部53は、カウンタ58のカウント値に基づいて所定値(第1の所定値)を超えた場合にモニタ装置21に警告を通知するように指示する。また、警告部53は、カウンタ58のカウント値に基づいて所定値(第2の所定値)を超えた場合に停止禁止部56にその旨を通知する。
モニタ装置21の表示制御部213は、警告部53からの指示に従って表示部212に所定の警告情報を表示する。
通信部95は、警告部53からの指示に従ってカウンタ58のカウント値を管理サーバに送信する。
停止禁止部56は、警告部53からの指示およびメモリ55の所定領域に設定された高温フラグの状態に基づいてエンジンコントローラ38に対してエンジン36を停止しないように指示する。エンジンコントローラ38は、停止禁止部56からの指示に従ってガバナモータ37に対するエンジン停止信号の出力を禁止する。これにより、停止禁止部56からの指示に従ってエンジン36の停止を禁止することが可能である。例えば操作者がスタータスイッチ46を操作して「オフ」にした場合でも停止禁止部56からの指示が有る場合にはエンジンコントローラ38は、エンジン36を停止しない。
停止禁止部56は、高温フラグが「オン」の場合には継続して停止を禁止する指示を出力する。一方、高温フラグが「オフ」となった場合には停止を禁止する指示を終了する。エンジンコントローラ38は、停止禁止部56からのエンジン36の停止を禁止する指示を受けた後、エンジン36の停止を禁止し、当該停止禁止部56からのエンジン36の停止を禁止する指示の終了後にエンジン36を停止させる。
なお、高温状態判断部52、停止判定部54、カウンタ58、警告部53および通信部95は、それぞれ本発明の「判断部」、「停止判定部」、「カウンタ」、「警告部」および「通信部」の一例である。
<フロー処理>
図9は、第1実施形態に基づく作業車両101の制御システムの警告機能を説明するフロー図である。
図9に示されるように、スタータスイッチ46が「オン」したか否かを判断する(ステップS1)。具体的には、エンジンコントローラ38は、スタータスイッチ46からの操作指示を受け付けて「オン」とされたか否かを判断する。
スタータスイッチ46が「オン」したと判断した場合には、エンジン36を始動させる(ステップS2)。具体的には、エンジンコントローラ38は、ガバナモータ37に指示してエンジン36を始動させる。また、エンジンコントローラ38は、エンジン36を始動させた旨をメインコントローラ50の停止判定部54に出力する。
次に、高温フラグが「オン」であるか否かを判断する(ステップS3)。具体的には、停止判定部54は、メモリ55を参照して、高温フラグが「オン」に設定されているか否かを判断する。
ステップS3において、高温フラグが「オン」に設定されていると判断した場合(ステップS3においてYES)には、カウンタアップする(ステップS4)。具体的には、停止判定部54は、メモリ55を参照して、高温フラグが「オン」に設定されていると判断した場合にはカウンタ58に指示する。これによりカウンタ58は、カウント値をインクリメントする。
次に、高温フラグをリセットする(ステップS5)。具体的には、停止判定部54は、メモリ55を参照して、高温フラグが「オン」の状態をリセットして「オフ」に設定する。
次に、カウンタ数が第1の所定値を超えているか否かを判断する(ステップS6)。具体的には、警告部53は、カウンタ58のカウント値が所定値(第1の所定値)を超えているか否かを判断する。例えば、所定値(第1の所定値)として「150」に設定することが可能である。
ステップS6において、カウント値が第1の所定値を超えていないと判断した場合(ステップS6においてNO)には、ステップS10に進む。
一方、ステップS6において、カウント値が第1の所定値を超えていると判断した場合(ステップS6においてYES)には、警告情報を通知する(ステップS7)。具体的には、警告部53は、モニタ装置21に警告を通知するように指示し、モニタ装置21の表示制御部213は、表示部212に所定の警告情報を表示する。
次に、カウント値が第2の所定値を超えているか否かを判断する(ステップS8)。具体的には、警告部53は、カウンタ58のカウント値が所定値(第2の所定値)を超えているか否かを判断する。例えば、所定値(第2の所定値)として「200」に設定することが可能である。
ステップS8において、カウント値が第2の所定値を超えていないと判断した場合(ステップS8においてNO)には、ステップS10に進む。
一方、ステップS8において、カウント値が第2の所定値を超えていると判断した場合(ステップS8においてYES)には、エンジン停止禁止判定フラグを「オン」に設定する(ステップS9)。具体的には、警告部53は、カウント値が第2の所定値を超えていると判断した場合にはメモリ55の所定領域に格納されているエンジン停止禁止判定フラグを「オン」に設定する。当該エンジン停止禁止判定フラグは、エンジン36の停止の指示に際して、エンジン36の停止を禁止する処理で用いられる。この点については後述する。そして、次のステップS10に進む。
一方、ステップS3において高温フラグが「オン」に設定されていないと判断した場合(ステップS3においてNO)には、ステップS4〜S9の処理をスキップしてステップS10に進む。
そして、次に、ステップS10において、還元剤噴射装置が高温状態であるか否かを判断する。具体的には、高温状態判断部52は、温度センサ70で検出された温度に基づいて還元剤噴射装置84が高温状態であるか否かを判断する。
ステップS10において、還元剤噴射装置84が高温状態であると判断した場合(ステップS10においてYES)には、高温フラグを「オン」に設定する(ステップS11)。具体的には、高温状態判断部52は、還元剤噴射装置84が高温状態であると判断した場合には、メモリ55の所定領域に格納されている高温フラグを「オン」に設定する。
一方、ステップS10において、還元剤噴射装置84が高温状態で無いと判断した場合(ステップS10においてNO)には、高温フラグをリセットする(ステップS16)。具体的には、高温状態判断部52は、還元剤噴射装置84が高温状態で無いと判断した場合には、メモリ55の所定領域に格納されている高温フラグを「オフ」に設定する。
次に、エンジン停止指示が有るかどうかを判定する(ステップS12)。具体的には、エンジンコントローラ38は、スタータスイッチ46からの操作指示を受け付けて「オフ」とされたか否かを判断する。エンジンコントローラ38は、スタータスイッチ46からの操作指示を受け付けて「オフ」とされたと判断した場合には、停止禁止部56にエンジン停止の指示があった旨を通知する。停止禁止部56は、エンジンコントローラ38からのエンジン停止の指示があった旨の通知入力を受けたかどうかを判定する。
ステップS12において、エンジン停止指示が無いと判断した場合には、ステップS10に戻り、エンジン停止指示が有ると判断した場合(ステップS12においてYES)には、高温フラグが「オン」か否かを判断する(ステップS13)。具体的には、停止禁止部56は、エンジンコントローラ38からのエンジン停止の指示があった旨の通知入力に従って、エンジン36の停止が禁止されているか否かを判断する。停止禁止部56は、メモリ55の所定領域に格納されている高温フラグが「オン」に設定されているかどうかを判断する。
ステップS13において、高温フラグが「オン」であると判断した場合(ステップS13においてYES)には、エンジン停止禁止判定フラグが「オン」であるか否かを判定する(ステップS14)。具体的には、停止禁止部56は、メモリ55の所定領域に格納されているエンジン停止禁止判定フラグが「オン」であるか否かを判断する。
ステップS14において、エンジン停止禁止判定フラグが「オン」であると判定した場合(ステップS14においてYES)には、ステップS10に戻り、エンジン36の停止を実行しない。具体的には、停止禁止部56は、メモリ55の所定領域に格納されている高温フラグが「オン」で、かつエンジン停止禁止判定フラグが「オン」であると判定した場合には、エンジン36を停止しないようにエンジンコントローラ38に指示する。これにより、エンジンコントローラ38は、エンジン停止指示を無効として処理する。
一方、ステップS13において、高温フラグが「オン」でないと判断した場合(ステップS13においてNO)には、エンジンを停止する(ステップS15)。具体的には、停止禁止部56は、エンジンコントローラ38に対してエンジン36の停止が禁止されていない旨を通知し、エンジンコントローラ38は、ガバナモータ37に対してエンジン36を停止するように指示する。これによりエンジン36は停止する。
そして、ステップS1に戻り、初期状態に戻る。
また、ステップS14において、エンジン停止禁止判定フラグが「オン」で無いと判定した場合(ステップS14においてNO)には、エンジンを停止する(ステップS15)。具体的には、停止禁止部56は、エンジンコントローラ38に対してエンジン36の停止が禁止されていない旨を通知し、エンジンコントローラ38は、ガバナモータ37に対してエンジン36を停止するように指示する。これによりエンジン36は停止する。
そして、ステップS1に戻り、初期状態に戻る。
したがって、停止禁止部56は、還元剤噴射装置84の温度状態を示す高温フラグが「オン」で、かつエンジン停止禁止判定フラグが「オン」であると判定される場合には、エンジン36が停止することを防止することが可能である。そして、停止禁止部56は、還元剤噴射装置84の温度状態を示す高温フラグが「オフ」となった場合(還元剤噴射装置84の温度が下がって高温状態で無くなった場合)に、エンジン36の停止を禁止する指示を終了する。これにより、エンジン36を停止することが可能である。したがって、還元剤噴射装置84が高温状態でエンジン36が停止することを防止することにより還元剤噴射装置84に対する負担を抑制することが可能である。
図10は、第1実施形態に基づく高温状態判断部52における高温状態の判断を説明する図である。
図10(A)に示されるように、高温状態判断部52は、温度センサ70が検出した排気ガス温度が所定の温度X1以上となった場合に還元剤噴射装置84が高温状態であると判定する。高温状態とは、還元剤噴射装置84の部品の材質および特性等に基づいて定められる耐熱温度との関係に従って規定することが可能である。例えば、一例として当該耐熱温度近傍の状態となる場合に高温状態とすることが可能である。
そして、高温状態判断部52は、メモリ55の高温フラグを「オン」にする。
本例においては、高温状態判断部52は、温度センサ70によるディーゼル微粒子捕集フィルター装置62Bから排出された排出口付近の排気ガス温度を検出することにより間接的に還元剤噴射装置84の温度を測定して、還元剤噴射装置84が高温状態であることを判定する場合について説明するが、当該方式に限られず、別の方式により還元剤噴射装置84の状態を判断するようにしても良い。
図10(B)に示されるように、還元剤噴射装置84の温度X2以上となった場合に高温状態であると判定する。例えば、還元剤噴射弁68に温度センサ70を取りつけて、直接、還元剤噴射装置84の温度を測定して、還元剤噴射装置84が高温状態であるか否かを判定するようにしてもよい。
図10(C)に示されるように、複数のパラメータを用いて還元剤噴射装置84が高温状態であるか否かを判定することも可能である。
具体的には、排気ガス温度と冷却水の水温との関係に基づいて還元剤噴射装置84が高温状態であるか否かを判定することも可能である。本例においては、一例として冷却水の水温が低温になるに従って、還元剤噴射装置84が高温状態であると判定される排気ガス温度が高くなる場合が示されている。
なお、本例においては、排気ガス温度と冷却水の温度とを用いた例について説明したが、さらに外気温度を考慮して還元剤噴射装置84が高温状態であるか否かを判定するようにしても良い。
なお、本例においては、ディーゼル微粒子捕集フィルター装置62Bから排出された排出口付近の排気ガス温度を検出する場合について説明したが、特にこれに限られず、選択還元触媒装置65の入口付近の排気ガス温度を検出して還元剤噴射装置84が高温状態であるか否かを判定するようにしても良い。
また、本例においては、温度センサ70で検出された温度に基づいて還元剤噴射装置84が高温状態であるか否かを判定する方式について説明したが、温度センサ70を設けることなく還元剤噴射装置84が高温状態であるか否かを判定することも可能である。例えば、ディーゼル微粒子捕集フィルター装置62Bに捕集されたPM(Particulate Matter)を燃焼させるいわゆる再生処理が実行された場合には高温状態になり、排気ガスも高温状態となる。したがって、再生指令が出され当該再生処理が実行されている場合には還元剤噴射装置84が高温状態であると判定するようにしても良い。また、排気ガス温度は、エンジン出力とも関係する。具体的には、エンジンが高回転であれば排出される排気ガス温度も高温状態となる。したがって、エンジンの出力回転数を計測する回転センサ40を用いて、当該回転センサ40により計測された計測結果に基づいて還元剤噴射装置84が高温状態か否かを判定するようにしても良い。あるいは、回転センサ40で計測されたエンジンの出力回転数ではなく、燃料ダイヤル39のポテンショメータ45から出力される出力指令値(回転指令)に基づいて、エンジンの出力回転数を推定して、推定結果に基づいて排気ガス温度に従う還元剤噴射装置84の温度が高温状態か否かを判定するようにしても良い。
<警告表示>
図11は、第1実施形態に基づくモニタ装置21に表示される警告情報の一例を説明する図である。
図11に示されるようにモニタ装置21の表示部212に警告情報が通知されている場合が示されている。具体的には、「アイドリングを実施してからキーをOFFにしてください。」との警告がメッセージ表示されている。本例においては、警告部53は、カウンタ58のカウント値が所定値(第1の所定値)を超えている場合には、警告情報を通知する。
当該警告情報を操作者に通知することにより、操作者に対してエンジン36を停止する際に、還元剤噴射装置84が高温状態の際にエンジン36を停止するのではなく、還元剤噴射装置84が高温状態で無い際にエンジン36を停止することを促すことが可能となる。このため、還元剤噴射装置84の機器保護を図ることが可能である。特に、本例においては、還元剤噴射装置84が高温状態の際にエンジン36が停止した停止回数をカウンタ58でカウントし、カウント値が所定値(第1の所定値)を超えた場合に、上記警告情報を操作者に通知するものである。したがって、還元剤噴射装置84に対する負担の程度を精度よく把握して、還元剤噴射装置84の負担の程度に従って操作者に警告情報を通知することにより還元剤噴射装置84の機器保護を図ることが可能となる。
なお、当該所定値(第1の所定値)は、還元剤噴射装置84が高温状態の際にエンジン36を停止させた場合に、還元剤噴射装置84に与える負担の程度を考慮して設定される値であり、当業者であるならば適切な値に適宜設定することが可能である。なお、シミュレーションにより適切な値を設定するようにしても良い。また、所定値(第2の所定値)についても同様である。
なお、本例においては、警告情報として、表示部212にメッセージ表示する場合について説明したが、特にこれに限られず音声で当該メッセージを出力するようにしても良い、また、メッセージと関連付けられたアイコンを表示して、操作者に警告情報を通知することが可能である。また、通知方式として、振動機能を利用してモニタ装置21を振動させたり、あるいは、発光機能を利用して表示部212の表示を点滅させる等の処理を実行することも可能である。
なお、メッセージの内容については、上記に限られず、還元剤噴射装置84が高温状態で無い際にエンジン36を停止することを促す内容であればどのようなものでも良い。また、メンテナンスあるいは保守点検等の情報を通知することも可能である。
また、本例においては、エンジン36の始動の際に、カウント値が所定値(第1の所定値)を超えた場合に上記警告情報を表示部212に通知する。なお、エンジン36の始動の際とは、エンジン36が始動したタイミングのみならず、始動してから所定期間経過するまでの間も意味する。エンジン36の始動の際に、警告情報を操作者に通知することにより、作業を開始する操作者に対して効果的に警告情報に関する注意を喚起することが可能である。
なお、本例においては、カウンタ58のカウントアップならびに警告情報の通知処理等をエンジン36の始動の際に実行する方式(S3〜S9)について説明したが、カウンタ58のカウントアップならびに警告情報の通知処理等をエンジン36の停止の後(ステップS15の後)に実行するようにしても良い。
(第1実施形態の変形例)
<管理サーバ>
図12は、第1実施形態に基づく作業車両101と管理サーバ200との関係を説明する図である。
図12に示されるように、管理サーバ200は、作業車両101とは離れた場所に位置し、かつ作業車両101と通信可能に設けられている。
本例においては、管理サーバ200は、通信部202と、通信制御部204とを含む。
通信部202は、ネットワーク(図示せず)を介して作業車両101のメインコントローラ50の通信部95と通信する。本例においては、一例として通信部202は、通信部95と通信して、メインコントローラ50のカウンタ58に関する情報を受信する。
通信制御部204は、通信部202を介して所定の情報処理を実行する。所定の情報処理としては、受信したカウンタ58に関する情報に基づく解析処理等を実行する。
<フロー処理>
図13は、第1実施形態の変形例に基づく作業車両101の制御システムの警告機能を説明するフロー図である。
図13に示されるように、図9のフロー図と比較して、ステップS7Aをさらに追加した点が異なる。その他の構成については、上記で説明したのと同様であるのでその詳細な説明については繰り返さない。
ステップS7において、カウント値が第1の所定値を超えていると判断した場合(ステップS6においてYES)には、警告情報を通知する(ステップS7)。
次に、カウント値を送信する(ステップS7A)。具体的には、警告部53は、通信部95に指示し、カウンタ58のカウント値を管理サーバ200に送信するように指示する。通信部95は、当該指示に従って、管理サーバ200の通信部202に送信する。
次に、ステップS8において、カウント値が第2の所定値を超えているか否かを判断する(ステップS8)。以降の処理については同様であるのでその詳細な説明については繰り返さない。
本例においては、作業車両101は、カウント値が第1の所定値を超えた場合に当該カウント値を管理サーバ200に送信することが可能であるため管理サーバ200において、作業車両101の還元剤噴射装置84に対する負担の程度を精度よく把握することが可能である。
これにより、例えば、通信制御部204において、当該受信したカウンタ58に関する情報(カウント値)に基づく解析処理等を実行して、負担の程度をさらに詳細に分析して管理サーバ200側から作業車両101に対して通信部202を介して他の警告情報を通知するようにしても良い。
また、作業車両101が複数設けられている場合に、管理サーバ200は、各作業車両101からカウンタ58に関する情報をそれぞれ取得することにより、還元剤噴射装置84に対する負担の程度のばらつきまたは負担の状況等を分析して、分析結果に基づいて得た情報を還元剤噴射装置84の機器保護を図る情報として利用することが可能である。
また、本例においては、通信部95は、カウント値が第1の所定値を超えた場合に当該カウント値を管理サーバ200に送信する方式について説明したが、特に当該場合に限られず、カウント値がカウントアップする際に、それに合わせて通信部95は、カウンタ58に関する情報を管理サーバ200に送信するようにしても良い。また、その場合には、管理サーバ200においてカウンタ58のカウント値を作業車両101と同期して認識することが可能である。したがって、管理サーバ200側において、カウント値が第1の所定値を超えたか否かを判断して、カウント値が第1の所定値を超えていると判断した場合には管理サーバ200側から通信部202を介して上記警告情報を作業車両101に送信して、表示するようにしても良い。当該構成においては、管理サーバ200側で警告情報の表示判断等が実行されるため、作業車両101の処理負荷を軽減するとともに、バージョンアップ、機能拡張等によりメッセージ表示等の内容を変更する必要があっても容易に対応可能であるという利点がある。
(第2実施形態)
上記の第1実施形態においては、エンジン36の停止指示があった場合に停止禁止部56は、還元剤噴射装置84の温度状態を示す高温フラグが「オン」で、かつエンジン停止禁止判定フラグが「オン」であると判定される場合には、エンジン36が停止することを防止する方式について説明した。
一方で、エンジン36の停止は、操作者のキー操作に伴う指示にのみ基づくものではなく、他の状態によってもエンジン36が停止される場合もある。
近年、省エネルギーあるいは環境保護のために、例えば油圧ショベルのような作業車両にアイドリングストップ機能を搭載することが要求されている。アイドリングストップ機能とは、作業車両のアイドリング状態が所定時間継続したときに、自動的にエンジンを停止させる機能である。アイドリング状態とは、エンジンが作動したままで作業車両が待機する状態のことを意味する。当該アイドリングストップ機能によりエンジン36が停止する可能性も考えられる。
本例においては、還元剤噴射装置84の状態に基づいてアイドリングストップ機能によりエンジン36が停止することを防止する方式について説明する。
<機能ブロック図>
図14は、第2実施形態に基づく作業車両101の制御システムのメインコントローラ50Aを説明する機能ブロック図である。
図14に示されるように、メインコントローラ50Aは、メインコントローラ50と比較して、操作状態検出部94と、アイドリングストップ制御部51とをさらに含む。また、他の周辺機器として圧力スイッチ42およびロックレバー20がさらに設けられている場合が示されている。
圧力スイッチ42は、ロックレバー42と接続されており、ロックレバー20がロック側へ操作されたときにその操作を検知する。
操作状態検出部94は、圧力スイッチ42の状態を検出する。
アイドリングストップ制御部51は、アイドリングストップ動作を制御する。
アイドリングストップ制御部51は、アイドリングストップタイマ59と、アイドリングストップ実行部57とを含む。
アイドリングストップ実行部57は、所定条件が成立した場合にエンジン36を停止させるアイドリングストップ動作を実行するようにエンジンコントローラ38に対してエンジン停止信号を出力する。「アイドリングストップ動作」とは、エンジン36が作動したままで作業車両が待機する状態のエンジン36を停止させる動作を意味する。この所定条件とは、「アイドリングストップ動作」を実行する実行条件であり、主に作業車両のアイドリング状態が継続する所定時間に関する条件を意味する。本例においては、当該「所定時間」をアイドリングストップ時間とも称する。
アイドリングストップ実行部57は、操作状態検出部94からの指示に従って動作し、操作状態検出部94からの指示に従って、メモリ55を参照して、高温フラグおよびエンジン停止禁止判定フラグの状態に基づいてアイドリングストップタイマ59を動作させる。
アイドリングストップタイマ59は、アイドリングストップ実行部57からの指示に従って時間をカウントするタイマである。そして、カウント結果をアイドリングストップ実行部57に出力する。アイドリングストップ実行部57は、アイドリングストップタイマ59でカウントされたカウント結果(タイマ値)に基づいて、アイドリングストップ時間が経過したか否かを判断し、経過したと判断した場合にエンジン停止信号をエンジンコントローラ38に出力する。エンジンコントローラ38は、アイドリングストップ実行部57からのエンジン停止信号を受けて、ガバナモータ37に指示しエンジン36を停止させる。
本例におけるアイドリングストップ実行部57は、高温フラグが「オン」であり、かつ、エンジン停止禁止判定フラグが「オン」の場合には、アイドリングストップタイマ59を動作させない。これにより、アイドリングストップ動作を開始させないようにすることが可能である。
なお、アイドリングストップ実行部57は、本発明の「アイドリングストップ実行部」の一例である。
<フロー処理>
図15は、第2実施形態に基づくアイドリングストップ制御部51のアイドリングストップ制御処理のフロー図である。
図15に示されるように、アイドリングストップ制御部51は、ロックレバー20がロック側へ操作され圧力スイッチ42がオン(ON)されたか否かを判断する(ステップS30)。具体的には、操作状態検出部94は、ロックレバー20がロック側へ操作され圧力スイッチ42がオンしたことを検出して、アイドリングストップ実行部57に出力する。アイドリングストップ実行部57は、操作状態検出部94から入力される当該検出信号に基づいて圧力スイッチ42がオン(ON)したと判断する。
そして、アイドリングストップ制御部51は、圧力スイッチ42がオン(ON)しないと判断した場合(ステップS30においてNO)には、ステップS30に戻り、圧力スイッチ42がオン(ON)したと判断した場合(ステップS30においてYES)には、高温フラグが「オン」であるか否かを判断する(ステップS31)。具体的には、アイドリングストップ実行部57は、メモリ55に格納されている高温フラグが「オン」であるか否かを判断する。ここで、メモリ55に格納されている高温フラグの「オン」あるいは「オフ」については、上記で説明したように高温状態判断部52が、温度センサ70で検出された温度に基づいて設定することが可能である。具体的には、高温状態判断部52は、還元剤噴射装置84が高温状態であると判断した場合に、メモリ55の所定領域に格納されている高温フラグを「オン」に設定し、高温状態でないと判断した場合に高温フラグを「オフ」に設定する。
ステップS31において、アイドリングストップ制御部51は、高温フラグが「オン」であると判断した場合(ステップS31においてYES)には、次に、エンジン停止禁止判定フラグが「オン」であるか否かを判断する(ステップS32)。具体的には、アイドリングストップ実行部57は、メモリ55を参照してメモリ55に格納されているエンジン停止禁止判定フラグが「オン」であるか否かを判断する。ここで、メモリ55に格納されているエンジン停止禁止判定フラグの「オン」については、上記で説明したように警告部53がカウンタ58のカウント値に基づいて設定する。具体的には、警告部53は、カウンタ58のカウント値が第2の所定値を超えていると判断した場合にメモリ55の所定領域に格納されているエンジン停止禁止判定フラグを「オン」に設定する。
ステップS32において、アイドリングストップ制御部51は、エンジン停止禁止判定フラグが「オン」であると判断した場合(ステップS32においてYES)には、アイドリングストップタイマをスタート(開始)させず、ステップS30に戻る。高温フラグが「オン」で、かつ、エンジン停止禁止判定フラグが「オン」である場合にはアイドリングストップ動作を実行しない。アイドリングストップ制御部51は、還元剤噴射装置84が高温状態で、かつ、エンジン停止禁止判定フラグが「オン」である場合には、アイドリングストップ動作を実行しないようにする。アイドリングストップ機能により作業車両101のエンジン36が自動的に停止しないようにして、還元剤噴射装置84が高温状態で停止しないように抑制して、還元剤噴射装置84の機器保護を図ることが可能である。
一方、ステップS31において、アイドリングストップ制御部51は、高温フラグが「オン」でないと判断した場合(ステップS31においてNO)あるいはステップS32においてエンジン停止禁止判定フラグが「オン」でないと判断した場合(ステップS32においてNO)には、アイドリングストップタイマ59をスタート(開始)させる(ステップS33)。具体的には、アイドリングストップ実行部57は、アイドリングストップタイマ59に指示し、時間をカウントする。そして、アイドリングストップタイマ59は、カウントしたタイマ値をアイドリングストップ実行部57に出力する。
次に、アイドリングストップ制御部51は、アイドリングストップ時間が経過したか否かを判断する(ステップS34)。具体的には、アイドリングストップ実行部57は、アイドリングストップタイマ59で計時される時間がアイドリングストップ時間を超えたか否かを判断する。
ステップS34において、アイドリングストップ制御部51は、アイドリングストップ時間が経過したと判断した場合(ステップS34においてYES)には、エンジン36を停止させる(ステップS35)。具体的には、アイドリングストップ実行部57は、エンジン停止信号をエンジンコントローラ38に出力する。これによりエンジンコントローラ38は、ガバナモータ37に指示してエンジン36を停止する。
そして、アイドリングストップ制御部51は、処理を終了する(エンド)。
一方、ステップS34において、アイドリングストップ制御部51は、アイドリングストップ時間が経過していないと判断した場合(ステップS34においてNO)には、圧力スイッチ42が解除(OFF)されたかどうかを判断する(ステップS36)。具体的には、操作状態検出部94は、圧力スイッチ42が解除(OFF)されたことを検出して、アイドリングストップ実行部57に圧力スイッチ42が解除(OFF)されたことを示す検出信号を出力する。そして、アイドリングストップ実行部57は、操作状態検出部94から当該検出信号の入力に基づいて圧力スイッチ42が解除されたと判断する。
ステップS36において、アイドリングストップ制御部51は、圧力スイッチ42が解除(OFF)されたと判断した場合(ステップS36においてYES)には、アイドリングストップタイマ59をリセットする(ステップS37)。具体的には、アイドリングストップ実行部57は、検出信号の入力に基づいてアイドリングストップタイマ59に対して時間のカウントを停止するとともに、カウント値をリセットする。
そして、ステップS30に戻り、アイドリングストップ制御部51は、再び、圧力スイッチ42がオン(ON)するまで待機する。
一方、ステップS36において、アイドリングストップ制御部51は、圧力スイッチ42が解除(OFF)されないと判断した場合(ステップS36においてNO)には、高温フラグが「オン」であるか否かを判断する(ステップS38)。具体的には、アイドリングストップ実行部57は、メモリ55に格納されている高温フラグが「オン」であるか否かを判断する。
ステップS38において、アイドリングストップ制御部51は、高温フラグが「オン」であると判断した場合(ステップS38においてYES)には、次に、エンジン停止禁止判定フラグが「オン」であるか否かを判断する(ステップS39)。具体的には、アイドリングストップ実行部57は、メモリ55を参照してメモリ55に格納されているエンジン停止禁止判定フラグが「オン」であるか否かを判断する。
ステップS39において、アイドリングストップ制御部51は、エンジン停止禁止判定フラグが「オン」であると判断した場合(ステップS39においてYES)には、アイドリングストップタイマ59をリセットする(ステップS37)。具体的には、アイドリングストップ実行部57は、検出信号の入力に基づいてアイドリングストップタイマ59に対して時間のカウントを停止するとともに、カウント値をリセットする。
そして、ステップS30に戻り、アイドリングストップ制御部51は、再び、上記の処理を繰り返す。
一方、ステップS38において、アイドリングストップ制御部51は、高温フラグが「オン」でないと判断した場合(ステップS38においてNO)あるいはステップS39においてエンジン停止禁止判定フラグが「オン」でないと判断した場合(ステップS39においてNO)には、ステップS34に戻り、アイドリングストップ時間が経過するまで待機する。
そして、ステップS34において、アイドリングストップ制御部51は、アイドリングストップ時間が経過したと判断した場合(ステップS34においてYES)には、エンジン36を停止させる(ステップS35)。具体的には、アイドリングストップ実行部57は、エンジン停止信号をエンジンコントローラ38に出力する。これによりエンジンコントローラ38は、ガバナモータ37に指示してエンジン36を停止する。
そして、アイドリングストップ制御部51は、処理を終了する(エンド)。
当該処理、還元剤噴射装置84の温度状態を示す高温フラグが「オン」で、かつエンジン停止禁止判定フラグが「オン」であると判定される場合には、アイドリングストップ機能を無効にすることにより、エンジン36が自動的に停止することを防止することが可能である。還元剤噴射装置84の温度が下がって高温状態で無くなった場合(高温フラグが「オフ」の状態)にエンジン36を停止することが可能である。これにより還元剤噴射装置84に対する負担を抑制することが可能である。
なお、本例においては、作業車両の一例として、油圧ショベルを例に挙げて説明したが、ブルドーザ、ホイールローダ等の作業車両にも適用可能であり、エンジン36が設けられた作業用の機械であればどのようなものにも適用可能である。
以上、本発明の実施形態について説明したが、今回開示された実施形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
1 下部走行体、2 旋回機構、2a 組立体、3 上部旋回体、4 作業機、5 ブーム、6 アーム、7 バケット、8 運転室、9 運転席、10 走行操作部、11,12 走行レバー、13,14 走行ペダル、15 アタッチメント用ペダル、16 側方窓、17 計器盤、18,19 作業機レバー、20 ロックレバー、21 モニタ装置、22 前方窓、23 縦枠、31A 第1油圧ポンプ、31B 第2油圧ポンプ、32 斜板駆動装置、33 ポンプコントローラ、34 コントロールバルブ、35 油圧アクチュエータ、36 エンジン、37 ガバナモータ、38 エンジンコントローラ、39 燃料ダイヤル、40 回転センサ、41 作業機レバー装置、42 圧力スイッチ、43 バルブ、45 ポテンショメータ、46 スタータスイッチ、47 圧力センサ、50,50A メインコントローラ、51 アイドリングストップ制御部、52 高温状態判断部、53 警告部、54 停止判定部、55 メモリ、56 停止禁止部、57 アイドリングストップ実行部、58 カウンタ、59 アイドリングストップタイマ、60 ラジエータ、61 冷却ポンプ、62 排気浄化ユニット、62A ディーゼル酸化触媒装置、62B ディーゼル微粒子捕集フィルター装置、64 ミキシング配管、65 選択還元触媒装置、66 排気筒、67 冷却配管、68 還元剤噴射弁、69 還元剤タンク、70 温度センサ、71 プレート板、72 縦フレーム、73 横フレーム、74 ブラケット、75 車体フレーム、82 還元剤供給ポンプ、83 還元剤配管、84 還元剤噴射装置、92,93 冷却水配管、94 操作状態検出部、95,202 通信部、101 作業車両、111 デセルスイッチ、112 稼働モード選択スイッチ、113 走行速度段選択スイッチ、114 ブザーキャンセルスイッチ、115 ワイパスイッチ、116 ウオッシャスイッチ、117 エアコンスイッチ、200 管理サーバ、204 通信制御部、211 入力部、212 表示部、213 表示制御部。

Claims (7)

  1. エンジンと、
    前記エンジンから排出される排気ガスに対して還元剤を噴射する噴射装置と、
    前記噴射装置の温度が高温状態であるか否かを判断する判断部と、
    前記判断部の判断結果として前記噴射装置が高温状態であると判断される場合に前記エンジンが停止したか否かを判定する停止判定部と、
    前記停止判定部の判定結果に基づいて、前記噴射装置が高温状態であると判断される場合の前記エンジンの停止回数をカウントするカウンタと、
    前記カウンタのカウント値が第1の所定値を超えた場合に前記エンジンの停止に関して警告を通知する警告部とを備える、作業車両。
  2. 前記噴射装置の上流側に設けられた粒子状物質を捕集する捕集装置をさらに備え、
    前記判断部は、前記捕集装置を通過した排気ガスの温度および前記噴射装置の温度の少なくともいずれか一方に基づいて前記噴射装置が高温状態であるか否かを判断する、請求項1記載の作業車両。
  3. 前記エンジンの作動中に前記噴射装置を冷却するための冷却装置と、
    前記カウンタのカウント値が前記第1の所定値より大きい第2の所定値を超えた場合において、前記判断部によって、前記噴射装置が高温状態であると判断されるとき、前記エンジンの停止を禁止する停止禁止部とをさらに備える、請求項1または2記載の作業車両。
  4. 前記エンジンの作動中に前記噴射装置を冷却するための冷却装置と、
    アイドリング状態の前記エンジンを停止させることが可能なアイドリングストップ実行部とをさらに備え、
    前記アイドリングストップ実行部は、前記カウンタが前記第1の所定値より大きい第2の所定値を超えた場合に前記判断部によって前記噴射装置が高温状態であると判断されるとき、前記アイドリング状態の前記エンジンを停止しない、請求項1または2に記載の作業車両。
  5. 前記冷却装置は、前記エンジンからの動力に基づいて動作する、請求項3または4に記載の作業車両。
  6. 前記作業車両と通信可能に設けられた外部装置に対して前記カウンタの情報を送信する通信部をさらに備える、請求項1〜5のいずれか一項に記載の作業車両。
  7. 前記警告部は、前記エンジンの始動の際に前記警告を通知する、請求項1〜6のいずれか一項に記載の作業車両。
JP2014506013A 2014-01-14 2014-01-14 作業車両 Active JP5562503B1 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2014/050427 WO2014192320A1 (ja) 2014-01-14 2014-01-14 作業車両

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP5562503B1 true JP5562503B1 (ja) 2014-07-30
JPWO2014192320A1 JPWO2014192320A1 (ja) 2017-02-23

Family

ID=51417041

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014506013A Active JP5562503B1 (ja) 2014-01-14 2014-01-14 作業車両

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9249710B2 (ja)
JP (1) JP5562503B1 (ja)
KR (1) KR101665278B1 (ja)
CN (1) CN104040133B (ja)
DE (1) DE112014000009B3 (ja)
IN (1) IN2015DN06418A (ja)
WO (1) WO2014192320A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016142176A (ja) * 2015-02-02 2016-08-08 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP2017095927A (ja) * 2015-11-20 2017-06-01 コベルコ建機株式会社 建設機械

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104797463B (zh) * 2013-11-19 2017-03-15 株式会社小松制作所 作业车辆的显示装置及其显示方法
CN104114826B (zh) * 2014-02-26 2015-10-21 株式会社小松制作所 作业车辆
USD834064S1 (en) * 2014-04-17 2018-11-20 Deere & Company Display screen or portion thereof with icon
JP6307019B2 (ja) * 2014-11-28 2018-04-04 日立建機株式会社 建設機械
US9518499B2 (en) * 2015-01-21 2016-12-13 Deere & Company DEF injector cooling system and method
KR20160097616A (ko) * 2015-02-09 2016-08-18 현대자동차주식회사 도징모듈
US10124779B2 (en) * 2016-05-20 2018-11-13 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Supervising method for dynamic and large data loads in automotive systems
CN112145261B (zh) * 2020-08-05 2021-12-07 中船澄西船舶修造有限公司 一种船用低温自清洁式尿素舱
JP6951816B1 (ja) * 2021-06-03 2021-10-20 株式会社スリークロス 移動体遠隔制御システム及び移動体動作制御装置
FR3124826A1 (fr) * 2021-06-30 2023-01-06 Faurecia Systemes D'echappement Injecteur de fluide, ensemble et ligne d’échappement comprenant un tel injecteur
JP2023050799A (ja) * 2021-09-30 2023-04-11 株式会社小松製作所 作業機械のための表示システムおよび作業機械のための表示方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11101172A (ja) * 1997-09-26 1999-04-13 Yamaha Motor Co Ltd 船舶のエンジンの排気装置
JP2012137037A (ja) * 2010-12-27 2012-07-19 Bosch Corp 排気浄化システム及び排気浄化システムの制御方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6063350A (en) 1997-04-02 2000-05-16 Clean Diesel Technologies, Inc. Reducing nox emissions from an engine by temperature-controlled urea injection for selective catalytic reduction
US5976475A (en) * 1997-04-02 1999-11-02 Clean Diesel Technologies, Inc. Reducing NOx emissions from an engine by temperature-controlled urea injection for selective catalytic reduction
US7500358B2 (en) 2006-08-11 2009-03-10 Fleetguard, Inc Apparatus, system, and method for enhancing soot filter protection
US8266894B2 (en) * 2008-12-23 2012-09-18 GM Global Technology Operations LLC Thermal protection system for reducing agent injector
US8413432B2 (en) * 2010-06-30 2013-04-09 GM Global Technology Operations LLC Particulate filter regeneration interruption systems and methods
US8516800B2 (en) * 2010-12-22 2013-08-27 Caterpillar Inc. System and method for introducing a reductant agent
CN104775878B (zh) 2010-12-27 2017-08-11 博世株式会社 排气净化系统及排气净化系统的控制方法
JP2011137037A (ja) * 2011-03-04 2011-07-14 Ajinomoto Co Inc コラーゲン合成促進アミノ酸組成物
US8997467B2 (en) * 2013-03-15 2015-04-07 Caterpillar Inc. System and method for post-shutdown temperature management and purge

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11101172A (ja) * 1997-09-26 1999-04-13 Yamaha Motor Co Ltd 船舶のエンジンの排気装置
JP2012137037A (ja) * 2010-12-27 2012-07-19 Bosch Corp 排気浄化システム及び排気浄化システムの制御方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016142176A (ja) * 2015-02-02 2016-08-08 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP2017095927A (ja) * 2015-11-20 2017-06-01 コベルコ建機株式会社 建設機械
US10161330B2 (en) 2015-11-20 2018-12-25 Kobelco Construction Machinery Co., Ltd. Construction machine
DE102016122086B4 (de) 2015-11-20 2022-12-08 Kobelco Construction Machinery Co., Ltd. Baumaschine

Also Published As

Publication number Publication date
KR101665278B1 (ko) 2016-10-24
US20150198074A1 (en) 2015-07-16
KR20150089089A (ko) 2015-08-04
JPWO2014192320A1 (ja) 2017-02-23
CN104040133B (zh) 2015-12-30
CN104040133A (zh) 2014-09-10
DE112014000009B3 (de) 2015-03-26
US9249710B2 (en) 2016-02-02
DE112014000009T5 (de) 2015-05-13
WO2014192320A1 (ja) 2014-12-04
IN2015DN06418A (ja) 2015-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5562503B1 (ja) 作業車両
JP5685679B1 (ja) 作業車両
US9758946B2 (en) Work vehicle
JP5702033B1 (ja) 作業車両および作業車両の制御方法
US9534551B2 (en) Working machine
JP5572770B1 (ja) 作業車両の表示装置及びその表示方法
KR101698287B1 (ko) 작업 차량
JP4852024B2 (ja) 作業車両の排ガス後処理装置
WO2013021703A1 (ja) 作業機械のエンジン制御システム
JP5839471B2 (ja) 建設機械の排ガス浄化装置
JP6392728B2 (ja) 作業機械の排気ガス浄化装置
JP6403332B2 (ja) 作業車両
JP2014240640A (ja) 排気浄化装置
JP2024036011A (ja) 排気浄化装置、排気浄化方法および制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140417

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20140424

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20140526

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140603

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140610

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5562503

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150