JP5572826B2 - Exhaust gas purification system - Google Patents

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本発明は排気ガス浄化システムに係わり、特に、フィルタにより排気ガス中に含まれる粒子状物質を捕集して排気ガスを浄化するとともに、適宜フィルタに捕集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に関する。   The present invention relates to an exhaust gas purification system, and in particular, the particulate matter contained in the exhaust gas is collected by a filter to purify the exhaust gas, and the particulate matter collected in the filter is appropriately incinerated and removed. The present invention relates to an exhaust gas purification system that regenerates exhaust gas.

油圧ショベル等の作業車両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堆積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。   A work vehicle such as a hydraulic excavator is equipped with a diesel engine as a drive source. The emission amount of particulate matter (PM: particulate matter: hereinafter referred to as PM) discharged from the diesel engine is NOx, Regulations have been strengthened year by year along with CO and HC. 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, when the amount of PM accumulation on the filter increases, the filter clogs, which increases the exhaust pressure of the engine and induces deterioration of 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ない。排気ガス温度が充分高い場合は自己再生するが、排気ガス温度が充分でなく自己再生できない場合や、自己再生では充分にPMを焼却除去できない場合も有り、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以上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 Must be higher than the activation temperature of the oxidation catalyst. If the exhaust gas temperature is high enough, it will self-regenerate, but the exhaust gas temperature may not be sufficient and self-regeneration may not be possible, or self-regeneration may not sufficiently incinerate and remove PM. There is a technique called forced regeneration in which the temperature is raised to a temperature higher than the activation temperature. 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、フィルタの強制再生には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、自動的に再生を開始する自動再生とがある。手動再生は以下のように行われる。まず、フィルタのPM堆積量(蓄積量)を推定し、そのPM堆積量が予め設定した閾値に到達すると、手動再生を行う旨をオペレータに警告する。オペレータが手動再生スイッチを操作すると、再生が開始する。特許文献1には、手動再生に係る技術が開示されている。一方、PM堆積量が閾値に到達するか、予め設定した所定時間が経過すると、自動再生が行われる。特許文献2には、自動再生に係る技術が開示されている。手動再生、自動再生とも、PM堆積量は、フィルタの前後差圧を検出し、この差圧の検出値に基づいて演算することにより求めるのが一般的である。   Further, the forced regeneration of the filter includes manual regeneration that starts regeneration by an operator's operation input and automatic regeneration that automatically starts regeneration. Manual regeneration is performed as follows. First, the PM accumulation amount (accumulation amount) of the filter is estimated, and when the PM accumulation amount reaches a preset threshold value, the operator is warned that manual regeneration is performed. When the operator operates the manual regeneration switch, regeneration starts. Patent Document 1 discloses a technique related to manual regeneration. On the other hand, automatic regeneration is performed when the PM accumulation amount reaches the threshold value or when a predetermined time has elapsed. Patent Document 2 discloses a technique related to automatic reproduction. In both manual regeneration and automatic regeneration, the PM accumulation amount is generally obtained by detecting the differential pressure across the filter and calculating based on the detected value of the differential pressure.

ところで、ホイールローダや油圧ショベル等の作業車両は、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。   By the way, work vehicles 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.

このような状況で手動再生においては、オペレータの判断により手動再生スイッチを操作せず、周囲に可燃物がない場所(再生可能場所)まで作業車両を移動させ、安全を確保して手動再生を開始する。   In this situation, in manual regeneration, the manual regeneration switch is not operated at the operator's discretion, and the work vehicle is moved to a place where there are no flammable materials (recyclable place), ensuring safety and starting manual regeneration. To do.

一方、自動再生においては、オペレータの判断によらず自動的に再生が開始するため、再生禁止手段を設け、オペレータの判断により再生禁止手段を操作して自動再生を禁止する(特許文献2)。そして、オペレータは適切に作業を中断し、周囲に可燃物がない場所(再生可能場所)まで作業車両を移動させ、安全を確保して再生禁止を解除し、自動再生を再開する。   On the other hand, in automatic reproduction, since reproduction automatically starts regardless of the operator's judgment, a reproduction prohibiting means is provided, and automatic reproduction is prohibited by operating the reproduction prohibiting means according to the operator's judgment (Patent Document 2). Then, the operator appropriately interrupts the work, moves the work vehicle to a place where there is no flammable material (recyclable place), secures safety, cancels the prohibition of regeneration, and resumes automatic regeneration.

国際公開第WO2009/060719号公報International Publication No. WO2009 / 060719 特開2009−79500号公報JP 2009-79500 A

しかし、頻繁に作業を中断していたのでは、作業効率が著しく悪化する。オペレータの立場からすれば、なるべく長く作業時間を確保することが好ましい。一方、自動再生(強制再生)を禁止したまま作業を継続すると、PMは堆積し続け、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DPFの破損といった問題を引起す可能性ある。   However, if the work is frequently interrupted, the work efficiency is remarkably deteriorated. From the standpoint of the operator, it is preferable to secure the working time as long as possible. On the other hand, if the operation is continued while prohibiting automatic regeneration (forced regeneration), PM continues to accumulate, causing problems such as abnormal rise in the internal temperature of the filter due to combustion of a large amount of collected PM and damage to the DPF derived from it. May cause.

ところで、強制再生が禁止されていても、上述の通り、排気ガス温度が適度である場合は自己再生が行われる。自己再生時の排気ガス温度は、強制再生時の排気ガス温度に比べて低く、自己再生時のPM焼却除去量は、強制再生時のPM焼却除去量に比べ少ないものの、自己再生が行われれば、PMの一部は焼却除去される。   By the way, even if forced regeneration is prohibited, as described above, self-regeneration is performed when the exhaust gas temperature is moderate. The exhaust gas temperature during self-regeneration is lower than the exhaust gas temperature during forced regeneration, and the PM incineration removal amount during self-regeneration is smaller than the PM incineration removal amount during forced regeneration, but if self-regeneration is performed Part of PM is incinerated and removed.

なお、強制再生時の排気ガス温度は高温であり、周囲に可燃物があると引火の危険性があるのに対し、自己再生時の排気ガス温度(250℃以上)は、強制再生時の排気ガス温度(600℃程度)に比べて低く、引火の危険性は著しく低い。   The exhaust gas temperature during forced regeneration is high, and there is a danger of ignition if there are combustibles in the surroundings, whereas the exhaust gas temperature (250 ° C or higher) during self regeneration is the exhaust gas during forced regeneration. Compared to the gas temperature (about 600 ° C.), the risk of ignition is extremely low.

すなわち、作業中には自己再生によるPM焼却除去をある程度期待できる。しかし、作業中でもアイドル時(非操作時)には、排気ガス温度が急激に低下(例えば100℃程度)する可能性も有り、自己再生によるPM焼却除去は期待できず、PM堆積が進行し、DPFの破損の可能性が高まる。   In other words, it is possible to expect PM incineration removal by self-regeneration during work. However, even during work, when idling (during non-operation), there is a possibility that the exhaust gas temperature may rapidly decrease (for example, about 100 ° C.), PM incineration removal by self-regeneration cannot be expected, PM deposition proceeds, The possibility of damage to the DPF increases.

本発明の目的は、PM堆積進行を緩和することで、再生禁止時でもDPF破損を防止するとともに、作業時間を確保できる排気ガス浄化システムを提供することである。   An object of the present invention is to provide an exhaust gas purification system that can prevent DPF breakage even when regeneration is prohibited, and can secure working time by mitigating the progress of PM deposition.

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、このエンジンの動力により駆動される複数の被駆動体とを備えた建設機械に搭載され、前記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、前記エンジンの排気系に燃料噴射を行うことによって前記フィルタに堆積した粒子状物質を焼却除去し、前記フィルタを再生する強制再生装置と、前記フィルタに堆積した粒子状物質の堆積量が自動再生開始値である第1閾値より多いときに前記強制再生装置の作動を開始して自動再生制御を行い、前記フィルタに堆積した粒子状物質の堆積量が再生終了値である第2閾値より少なくなると自動再生制御を停止する再生制御装置とを備えた排気ガス浄化システムにおいて、前記複数の被駆動体の非操作状態を検出する非操作状態検出手段と、ON位置とOFF位置に操作可能であり、ON位置に操作されたときに前記強制再生装置の作動を禁止する再生禁止手段と、前記非操作状態検出手段が非操作状態を検出し、前記再生禁止手段が前記強制再生装置の作動を禁止するときに、前記エンジンに負荷を掛けて排気ガスの温度を上昇させ、堆積した粒子状物質を自己再生により焼却除去する昇温手段とを備えるものとするIn order to achieve the above object, the present invention is mounted on a construction machine including a diesel engine and a plurality of driven bodies driven by the power of the engine, and disposed in an exhaust system of the engine. the particulate matter deposited on the filter by performing the fuel injection incineration removed includes a filter for trapping particulate matter, in an exhaust system of the engine during a forced regeneration apparatus for reproducing the filter, the When the amount of particulate matter deposited on the filter is greater than a first threshold value that is an automatic regeneration start value, the forced regeneration device is started to perform automatic regeneration control, and the particulate matter deposited on the filter is deposited. in the exhaust gas purification system comprising a reproduction control apparatus amount to stop the automatic regeneration control becomes smaller than the second threshold value is a reproduction end value, non of the plurality of the driven body A non-operation state detecting means for detecting a work state, is operable to ON position and an OFF position, a reproduction inhibition means for inhibiting the operation of the forced regeneration apparatus when operated to the ON position, the non-operation state detecting means detects the non-operation state, the when the reproduction inhibition means inhibits the operation of the forced regeneration apparatus, by applying a load to the engine increases the temperature of the exhaust gas, the deposited particulate matter by self-renewal It shall comprise a heating device for burning removal.

このように昇温制御を備えることにより、排気ガス温度が上昇し、自己再生がおこなわれると、堆積したPMの一部は燃焼除去され、PMは継続して堆積するものの、PM堆積進行を緩和することができる。PM堆積進行が緩和することにより、PM堆積量が限界値に達するまでの時間を延長でき、作業時間を確保できる。オペレータは、作業時間内に作業を完了させ、再生可能場所にて強制再生を行うため、DPF破損を防止することができる。   By providing temperature rise control in this way, when the exhaust gas temperature rises and self-regeneration occurs, a part of the deposited PM is burned and removed, and PM accumulates continuously, but the PM deposition progresses. can do. By mitigating the progress of PM deposition, it is possible to extend the time until the amount of PM deposition reaches the limit value, and to secure working time. Since the operator completes the work within the work time and performs forced regeneration at a recyclable place, the DPF can be prevented from being damaged.

(2)上記(1)において、好ましくは、前記排気ガスの温度を検出する排気温度検出装置を更に備え、前記昇温手段は、更に前記排気温度検出装置が閾値未満の温度を検出したとき、作動する。   (2) In the above (1), preferably, further comprising an exhaust gas temperature detecting device for detecting the temperature of the exhaust gas, and the temperature raising means further detects when the exhaust gas temperature detecting device detects a temperature lower than a threshold value. Operate.

これにより、排気ガス温度が自己再生可能な温度の場合、不要の昇温を回避して燃費を改善できる。   Thereby, when the exhaust gas temperature is a temperature at which self-regeneration is possible, unnecessary fuel temperature rise can be avoided and fuel consumption can be improved.

(3)上記(1)において、好ましくは、前記昇温手段は、エンジン回転数を上げることにより、前記エンジンに負荷をかける。   (3) In the above (1), preferably, the temperature raising means applies a load to the engine by increasing the engine speed.

これにより、昇温手段は、排気ガスの温度を上昇させることができる。   Thereby, the temperature raising means can raise the temperature of the exhaust gas.

(4)上記(1)において、好ましくは、前記建設機械は、前記エンジンにより駆動される油圧ポンプと、この油圧ポンプの吐出油により駆動され前記被駆動体を駆動する油圧アクチュエータとを含む油圧回路を更に備え、前記昇温手段は、前記油圧回路に設けられ、前記エンジンに油圧的な負荷をかける。   (4) In the above (1), preferably, the construction machine includes a hydraulic pump that is driven by the engine and a hydraulic actuator that is driven by discharge oil of the hydraulic pump and drives the driven body. The temperature raising means is provided in the hydraulic circuit and applies a hydraulic load to the engine.

これにより、昇温手段は、排気ガスの温度を上昇させることができる。   Thereby, the temperature raising means can raise the temperature of the exhaust gas.

(5)上記(1)において、好ましくは、前記建設機械は、前記非操作状態検出手段が前記複数の被駆動体の所定の第2非操作状態を検出すると、エンジン回転数をアイドル回転数に設定するオートアイドル制御手段を更に備え、前記昇温手段は、オートアイドル制御を無効とし、エンジン回転数を維持する。   (5) In the above (1), preferably, the construction machine sets the engine speed to an idle speed when the non-operation state detection means detects a predetermined second non-operation state of the plurality of driven bodies. An auto idle control means for setting is further provided, and the temperature raising means invalidates the auto idle control and maintains the engine speed.

これにより、昇温手段は、排気ガス温度低下を抑制し、排気ガス温度を維持(オートアイドル制御時に比べて昇温)することができる。   Thereby, the temperature raising means can suppress the exhaust gas temperature decrease and maintain the exhaust gas temperature (temperature rise compared to the time of auto idle control).

昇温制御開始条件の非操作状態とオートアイドル制御開始条件の非操作状態(第2非操作状態)とを区別してもよいし、区別しなくてもよい。   The non-operation state of the temperature rise control start condition and the non-operation state (second non-operation state) of the auto idle control start condition may be distinguished or may not be distinguished.

本発明によれば、PM堆積進行を緩和することで、再生禁止時でもDPF破損を防止するとともに、作業時間を確保できる。   According to the present invention, it is possible to prevent the DPF breakage and to secure the working time even when regeneration is prohibited by mitigating the progress of PM deposition.

排気ガス浄化システムの全体構成を示す図である(第1実施形態)。1 is a diagram illustrating an overall configuration of an exhaust gas purification system (first embodiment). FIG. 油圧ショベルに搭載される油圧回路を示す図である。It is a figure which shows the hydraulic circuit mounted in a hydraulic shovel. 油圧ショベルの外観を示す図である。It is a figure which shows the external appearance of a hydraulic shovel. コントローラの機能ブロックを示す図である。It is a figure which shows the functional block of a controller. エンジンコントローラによる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。It is a flowchart which shows the content of the calculation process of the regeneration control by an engine controller. 車体コントローラによる再生禁止時における昇温制御の演算処理の内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the content of the calculation process of the temperature rising control at the time of reproduction | regeneration prohibition by a vehicle body controller. 排気ガス温度の時間経過の一例である。It is an example of the time passage of exhaust gas temperature. PM堆積量の時間経過を示す図である。It is a figure which shows the time passage of PM deposition amount. 車体コントローラによる再生禁止時における昇温制御の演算処理の内容を示すフローチャートである(変形例)。It is a flowchart which shows the content of the calculation process of the temperature rising control at the time of reproduction | regeneration prohibition by a vehicle body controller (modification). 油圧ポンプの吐出圧・吐出流量とエンジン出力との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the discharge pressure and discharge flow rate of a hydraulic pump, and an engine output. 車体コントローラによる再生禁止時における昇温制御の演算処理の内容を示すフローチャートである(第2実施形態)。It is a flowchart which shows the content of the calculation process of the temperature rising control at the time of reproduction | regeneration prohibition by a vehicle body controller (2nd Embodiment).

<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は本発明の本実施形態に係わる建設機械の排気ガス浄化システムの全体構成を示す図である。図1において、建設機械(例えば油圧ショベル)はディーゼルエンジン1を搭載しており、このエンジン1は電子式の燃料噴射制御装置である電子ガバナ1aを備えている。エンジン1の目標回転数は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の検出信号はコントローラ4に入力され、コントローラ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。
~Constitution~
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of an exhaust gas purification system for a construction machine according to this embodiment of the present invention. In FIG. 1, a construction machine (for example, a hydraulic excavator) is equipped with a diesel engine 1. The engine 1 includes an electronic governor 1a that is an electronic fuel injection control device. The target rotational speed of the engine 1 is commanded by the engine control dial 2, and the actual rotational speed of the engine 1 is detected by the rotational speed detection device 3. The command signal of the engine control dial 2 and the detection signal of the rotational speed detection device 3 are input to the controller 4, and the controller 4 controls the electronic governor 1a based on the command signal (target rotational speed) and the detection signal (actual rotational speed). To control the rotational speed and torque of the engine 1.

油圧ショベルのキャビン107には、操作レバー28,29(図2参照)やゲートロックレバー5が設けられている。ゲートロックレバー5は運転席108の入り口を制限する下げ位置である第1位置Aと運転席108の入り口を開放する上げ位置である第2位置Bとに選択的に操作可能である。ゲートロックレバー5は、その操作位置を検出する位置検出センサ5aを有している。   The operation levers 28 and 29 (see FIG. 2) and the gate lock lever 5 are provided in the cabin 107 of the excavator. The gate lock lever 5 can be selectively operated to a first position A that is a lowered position that restricts the entrance of the driver's seat 108 and a second position B that is a raised position that opens the entrance of the driver's seat 108. The gate lock lever 5 has a position detection sensor 5a for detecting the operation position.

排気ガス浄化システムは、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、フィルタ32の上流側と下流側の前後差圧(フィルタ32の圧力損失)を検出する差圧検出装置36と、フィルタの上流側に設置され、排気ガスの温度を検出する排気温度検出装置37と、再生禁止を指示する再生禁止スイッチ38と、排気管31のエンジン1とDPF装置34との間に設けられ排気ガスの温度を上昇させる再生用燃料噴射装置39とを備えている。酸化触媒33と再生用燃料噴射装置39はフィルタ32に堆積したPM(粒子状物質)を焼却除去し、フィルタ32を再生する再生装置を構成する。   The exhaust gas purification system is disposed in an exhaust pipe 31 that constitutes an exhaust system of the engine 1, and includes a filter 32 that collects particulate matter contained in the exhaust gas and an oxidation catalyst 33 that is disposed on the upstream side of the filter 32. A DPF device 34, a differential pressure detection device 36 for detecting the differential pressure across the upstream and downstream sides of the filter 32 (pressure loss of the filter 32), and an exhaust gas that is installed upstream of the filter and detects the temperature of the exhaust gas A temperature detecting device 37, a regeneration prohibiting switch 38 for instructing regeneration prohibiting, and a regeneration fuel injection device 39 provided between the engine 1 of the exhaust pipe 31 and the DPF device 34 for raising the temperature of the exhaust gas are provided. Yes. The oxidation catalyst 33 and the regeneration fuel injection device 39 constitute a regeneration device for regenerating the filter 32 by burning and removing PM (particulate matter) deposited on the filter 32.

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おり、再生用燃料噴射装置39の作動禁止(フィルタ32の再生禁止)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禁止を指示する指令信号が出力される。なお、再生禁止スイッチ38は、表示装置6に表示される設定画面であってもよい。操作スイッチ6bを操作してON/OFFを設定する。   The regeneration prohibiting switch 38 is an operating means for instructing prohibition of the operation of the regeneration fuel injection device 39 (regeneration prohibition of the filter 32), which is disposed at a position easily operated by the operator in the cabin 107 of the excavator. When the prohibit switch 38 is operated to the ON position, a command signal instructing prohibition of reproduction is output. Note that the reproduction prohibition switch 38 may be a setting screen displayed on the display device 6. The operation switch 6b is operated to set ON / OFF.

図2は、建設機械(例えば油圧ショベル)に搭載される油圧回路を示す図である。油圧回路は、エンジン1により駆動される可変容量型のメインの油圧ポンプ11及び固定容量型のパイロットポンプ12と、油圧ポンプ11から吐出される圧油によって駆動される油圧モータ13及び油圧シリンダ14,15を含む複数の油圧アクチュエータと、油圧ポンプ11から油圧モータ13及び油圧シリンダ14,15に供給される圧油の流れ(流量と方向)を制御するパイロット操作式の流量制御弁17〜19を含む複数の流量制御弁と、パイロットポンプ12から吐出される圧油の圧力を一定に保ち、パイロット油圧源20を形成するパイロットリリーフ弁21と、メインの油圧ポンプ11の吐出圧力の上限を規定するメインリリーフ弁22と、流量制御弁17〜19を直列に接続するセンターバイパスラインの下流側に設けられた制御弁30と、パイロット油圧原20の下流側に接続され、油圧ショベルの運転席入り口に設けられたゲートロックレバー5の開閉状況によってON/OFF制御される電磁切換弁23と、電磁切換弁23の下流側のパイロット油路24に接続され、パイロット油圧源20の油圧を元圧として流量制御弁17〜19を操作するための制御パイロット圧a〜fを生成するリモコン弁25,26,27とを備えている。   FIG. 2 is a diagram illustrating a hydraulic circuit mounted on a construction machine (for example, a hydraulic excavator). The hydraulic circuit includes a variable displacement main hydraulic pump 11 and a fixed displacement pilot pump 12 driven by the engine 1, a hydraulic motor 13 and a hydraulic cylinder 14 driven by pressure oil discharged from the hydraulic pump 11, And a plurality of hydraulic actuators 15 including pilot-operated flow control valves 17 to 19 that control the flow (flow rate and direction) of pressure oil supplied from the hydraulic pump 11 to the hydraulic motor 13 and the hydraulic cylinders 14 and 15. A main flow pressure control valve, a main pressure that regulates the upper limit of the discharge pressure of the main hydraulic pump 11 and the pilot relief valve 21 that forms the pilot hydraulic power source 20 while keeping the pressure of the pressure oil discharged from the pilot pump 12 constant. Provided on the downstream side of the center bypass line connecting the relief valve 22 and the flow control valves 17 to 19 in series. A control valve 30, an electromagnetic switching valve 23 connected to the downstream side of the pilot hydraulic pressure source 20, and ON / OFF controlled according to the open / close state of the gate lock lever 5 provided at the driver's seat entrance of the hydraulic excavator, Remote control valves 25, 26, 27 that are connected to a pilot oil passage 24 downstream of 23 and generate control pilot pressures a to f for operating the flow control valves 17 to 19 using the hydraulic pressure of the pilot hydraulic power source 20 as a source pressure. And.

油圧ポンプ11は、その吐出圧力に基づいて油圧ポンプ11の吸収トルク(消費トルク)が予め定めた値である最大吸収トルクを超えないように油圧ポンプ11の傾転(斜板の傾転量;押しのけ容積或いは容量)を制御するレギュレータ11aを有している。   The hydraulic pump 11 tilts the hydraulic pump 11 so that the absorption torque (consumption torque) of the hydraulic pump 11 does not exceed a maximum absorption torque that is a predetermined value based on the discharge pressure (the amount of tilt of the swash plate; It has a regulator 11a for controlling the displacement or capacity).

リモコン弁25,26,27は運転席108(図1参照)の左右に設けられた左右の操作レバー28,29により操作されるものである。操作レバー28,29は、それぞれ、十字方向に操作可能であり、操作レバー28を十字の一方向に操作するとリモコン弁25が操作され、操作レバー28を十字の他方向に操作するとリモコン弁27が操作され、操作レバー29を十字の一方向に操作するとリモコン弁26が操作され、操作レバー29を十字の他方向に操作すると図示しないリモコン弁が操作される。また、操作レバー28を十字の一方向に操作するとき、中立位置から一方向に操作するとリモコン弁25は制御パイロット圧aを生成し、中立位置から反対方向に操作するとリモコン弁25は制御パイロット圧bを生成する。制御パイロット圧a,bは、それぞれのパイロットライン25a,25bを介して流量制御弁17の対応する受圧部に導かれ、これにより流量制御弁17が中立位置から切り換えられる。   The remote control valves 25, 26 and 27 are operated by left and right operation levers 28 and 29 provided on the left and right of the driver's seat 108 (see FIG. 1). The operation levers 28 and 29 can each be operated in the cross direction. When the operation lever 28 is operated in one direction of the cross, the remote control valve 25 is operated, and when the operation lever 28 is operated in the other direction of the cross, the remote control valve 27 is operated. When the operation lever 29 is operated in one direction of the cross, the remote control valve 26 is operated. When the operation lever 29 is operated in the other direction of the cross, a remote control valve (not shown) is operated. When the operation lever 28 is operated in one direction of the cross, if the remote control valve 25 is operated in one direction from the neutral position, the remote control valve 25 generates the control pilot pressure a, and if operated in the opposite direction from the neutral position, the remote control valve 25 is controlled by the control pilot pressure. b is generated. The control pilot pressures a and b are guided to the corresponding pressure receiving portions of the flow control valve 17 via the respective pilot lines 25a and 25b, whereby the flow control valve 17 is switched from the neutral position.

同様に、操作レバー28を十字の他方向に操作するとき、中立位置から一方向に操作するとリモコン弁27は制御パイロット圧eを生成し、中立位置から反対方向に操作するとリモコン弁27は制御パイロット圧fを生成し、制御パイロット圧e,fは、それぞれのパイロットライン27a,27bを介して流量制御弁19の対応する受圧部に導かれ、これにより流量制御弁19が中立位置から切り換えられる。操作レバー29を十字の一方向に操作するとき、中立位置から一方向に操作すると制御パイロット圧cを生成し、中立位置から反対方向に操作すると制御パイロット圧dを生成し、制御パイロット圧c,dは、それぞれのパイロットライン26a,26bを介して流量制御弁18の対応する受圧部に導かれ、これにより流量制御弁18が中立位置から切り換えられる。   Similarly, when operating the control lever 28 in the other direction of the cross, if the remote control valve 27 is operated in one direction from the neutral position, the remote control valve 27 generates the control pilot pressure e, and if operated in the opposite direction from the neutral position, the remote control valve 27 is controlled by the control pilot. The pressure f is generated, and the control pilot pressures e and f are guided to the corresponding pressure receiving portions of the flow control valve 19 via the respective pilot lines 27a and 27b, and thereby the flow control valve 19 is switched from the neutral position. When the operation lever 29 is operated in one direction of the cross, when the operation lever 29 is operated in one direction from the neutral position, the control pilot pressure c is generated. When the operation lever 29 is operated in the opposite direction from the neutral position, the control pilot pressure d is generated. d is led to the corresponding pressure receiving portion of the flow control valve 18 through the respective pilot lines 26a, 26b, whereby the flow control valve 18 is switched from the neutral position.

油圧回路は、さらに、シャトル弁群46と圧力センサ47を備えている。シャトル弁群46はリモコン弁26〜27の制御パイロット圧a〜fや他の操作手段の制御パイロット圧のうちの最高圧力を抽出する。圧力センサ47は、シャトル弁群46のうち最下流に設けられたシャトル弁の出力ポートに接続され、制御パイロット圧のうち最高圧力を検出し、操作の有無を検出する。   The hydraulic circuit further includes a shuttle valve group 46 and a pressure sensor 47. The shuttle valve group 46 extracts the highest pressure among the control pilot pressures a to f of the remote control valves 26 to 27 and the control pilot pressures of other operating means. The pressure sensor 47 is connected to an output port of a shuttle valve provided on the most downstream side of the shuttle valve group 46, detects the highest pressure among the control pilot pressures, and detects the presence or absence of an operation.

制御パイロット圧a〜fはゲートロックレバー5の位置に基づき連通・遮断される。   The control pilot pressures a to f are communicated and blocked based on the position of the gate lock lever 5.

ゲートロックレバー5が第1位置Aにあるときは電磁切換弁23のソレノイドを励磁して電磁切換弁23を図示の位置から切り換え、パイロット油圧源20の圧力をリモコン弁25,26,27に導き、これによりリモコン弁25,26,27による流量制御弁17〜19の操作を可能とする。ゲートロックレバー5が第2位置Bに上げ操作されると、電磁切換弁23のソレノイドを励磁を解除して電磁切換弁23を図示の位置に切り換え、パイロット油圧源20とリモコン弁25,26,27の連通を遮断し、これによりリモコン弁25,26,27による流量制御弁17〜19の操作を不能とする。すなわち、ゲートロックレバー5が第2位置Bに上げ操作されるとリモコン弁25,26,27(コントロールレバーユニット)に対してロック入りの状態となる。再びゲートロックレバー5が第1位置Aに下げ操作されるとロック解除状態となる。ゲートロックレバー5による電磁切換弁23の位置の切り換えは、例えば電磁切換弁23のソレノイドと電源との間に図示しないスイッチを設け、ゲートロックレバー5が第1位置AにあるときはそのスイッチをON(閉)してソレノイドを励磁し、ゲートロックレバー5が第2位置Bに操作されるとそのスイッチをOFF(開)してソレノイドの励磁を解除することにより行う。   When the gate lock lever 5 is in the first position A, the solenoid of the electromagnetic switching valve 23 is excited to switch the electromagnetic switching valve 23 from the illustrated position, and the pressure of the pilot hydraulic power source 20 is guided to the remote control valves 25, 26, 27. Thus, the flow control valves 17-19 can be operated by the remote control valves 25, 26, 27. When the gate lock lever 5 is raised to the second position B, the solenoid of the electromagnetic switching valve 23 is de-energized to switch the electromagnetic switching valve 23 to the position shown in the figure, and the pilot hydraulic power source 20 and the remote control valves 25, 26, Thus, the communication of the flow control valves 17 to 19 by the remote control valves 25, 26 and 27 is disabled. That is, when the gate lock lever 5 is raised to the second position B, the remote control valves 25, 26 and 27 (control lever unit) are locked. When the gate lock lever 5 is again lowered to the first position A, the lock is released. For switching the position of the electromagnetic switching valve 23 by the gate lock lever 5, for example, a switch (not shown) is provided between the solenoid of the electromagnetic switching valve 23 and the power source, and when the gate lock lever 5 is at the first position A, the switch is turned on. When the gate lock lever 5 is operated to the second position B, the switch is turned off (opened) to release the solenoid excitation.

制御弁30は開位置と閉位置とを有する2位置切換弁であり、ソレノイドが励磁されていないときは開位置にあり、ソレノイドが励磁されると図示の開位置から閉位置に切り換えられる。   The control valve 30 is a two-position switching valve having an open position and a closed position. The control valve 30 is in the open position when the solenoid is not excited, and is switched from the open position to the closed position when the solenoid is excited.

図3は、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内の運転席108の入り口にゲートロックレバー5(図1)が設けられ、運転席108の左右にリモコン弁25,26,27を内蔵したコントロールレバーユニット(図2)が配置されている。   FIG. 3 is a diagram illustrating an appearance of the hydraulic excavator. The hydraulic excavator includes a lower traveling body 100, an upper swing body 101, and a front work machine 102. The lower traveling body 100 has left and right crawler traveling devices 103a and 103b, and is driven by left and right traveling motors 104a and 104b. The upper swing body 101 is turnably mounted on the lower traveling body 100 by the swing motor 105, and the front work machine 102 is attached to the front portion of the upper swing body 101 so as to be able to be raised and lowered. The upper swing body 101 includes an engine room 106 and a cabin 107. The engine 1 is disposed in the engine room 106. A gate lock lever 5 (FIG. 1) is provided at the entrance of the driver seat 108 in the cabin 107. Control lever units (FIG. 2) incorporating remote control valves 25, 26 and 27 are arranged on the left and right of 108, respectively.

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 front work machine 102 has an articulated structure having a boom 111, an arm 112, and a bucket 113. The boom 111 rotates in the vertical direction by expansion and contraction of the boom cylinder 114. , And the bucket 113 is rotated up and down and back and forth by the expansion and contraction of the bucket cylinder 116.

図2において、油圧モータ13は例えば旋回モータ105に対応し、油圧シリンダ14は例えばアームシリンダ115に対応し、油圧シリンダ15は例えばブームシリンダ114に対応する。図2に示す油圧駆動装置には走行モータ104a,104b、バケットシリンダ116等に対応するその他の油圧アクチュエータや制御弁も備えられているが、図2では図示を省略している。   In FIG. 2, the hydraulic motor 13 corresponds to, for example, the turning motor 105, the hydraulic cylinder 14 corresponds to, for example, the arm cylinder 115, and the hydraulic cylinder 15 corresponds to, for example, the boom cylinder 114. The hydraulic drive device shown in FIG. 2 includes other hydraulic actuators and control valves corresponding to the travel motors 104a and 104b, the bucket cylinder 116, etc., but is not shown in FIG.

なお、建設機械はホイルローダでもホイール式油圧ショベルでもよい。   The construction machine may be a wheel loader or a wheeled hydraulic excavator.

〜制御〜
図4はコントローラ4の機能ブロックを示す図である。コントローラ4は、車体コントローラ41と、エンジンコントローラ42と、表示コントローラ43を含み、これらのコントローラは通信ライン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、位置検出センサ5aや圧力センサ47の検出信号や、再生禁止スイッチ38の指令信号は車体コントローラ41に入力され、回転数検出装置3の検出信号や、差圧検出装置36、排気温度検出装置37の検出信号はエンジンコントローラ42に入力される。
~control~
FIG. 4 is a diagram showing functional blocks of the controller 4. The controller 4 includes a vehicle body controller 41, an engine controller 42, and a display controller 43, and these controllers are connected to each other via a communication line 44 to constitute a vehicle body network. The command signal of the engine control dial 2, the detection signal of the position detection sensor 5a and the pressure sensor 47, and the command signal of the regeneration prohibiting switch 38 are input to the vehicle body controller 41, and the detection signal of the rotational speed detection device 3 and the differential pressure detection device. 36, the detection signal of the exhaust temperature detection device 37 is input to the engine controller 42.

車体コントローラ41は、油圧駆動装置など車体全般を制御する。例えば、制御弁30や油圧ポンプ11のレギュレータ11aを制御することにより、油圧ポンプ11の吐出圧と吐出流量を制御する.
エンジンコントローラ42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エンジン1の回転数とトルクを制御する。
The vehicle body controller 41 controls the entire vehicle body such as a hydraulic drive device. For example, the discharge pressure and the discharge flow rate of the hydraulic pump 11 are controlled by controlling the control valve 30 and the regulator 11 a of the hydraulic pump 11.
The engine controller 42 receives a command signal from the engine control dial 2 via the communication line 44, and controls the rotational speed and torque of the engine 1 based on the command signal and a detection signal from the rotational speed detection device 3.

また、エンジンコントローラ42は、差圧検出装置36の検出信号を受信してPM堆積量を推定し、推定PM堆積量に基づき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(自動再生制御)。   Further, the engine controller 42 receives the detection signal of the differential pressure detection device 36, estimates the PM accumulation amount, performs regeneration control calculation processing based on the estimated PM accumulation amount, and according to the calculation result, the electronic governor 1a. And the fuel injection device 39 for regeneration is controlled (automatic regeneration control).

表示コントローラ43は、回転数検出装置3、差圧検出装置36、再生禁止スイッチ38からの各種信号や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、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。また、ユーザーインターフェースとしての操作スイッチ6bによる指令信号を入力する。   The display controller 43 receives various signals from the rotation speed detection device 3, the differential pressure detection device 36, and the regeneration prohibition switch 38 and the calculation processing result of the forced regeneration control via the communication line 44, and displays them as display signals on the display device 6. The information is sent and displayed on the display screen 6a. In addition, a command signal from the operation switch 6b as a user interface is input.

図5は、エンジンコントローラ42による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。   FIG. 5 is a flowchart showing the contents of the calculation process of the regeneration control by the engine controller 42.

差圧検出装置36の検出信号に基づいた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し(ステップS11)、推定堆積量が第1閾値より多くないと判定すると、推定堆積量が第1閾値より多くなるまで、ステップS11の処理を繰り返す。   It is determined whether or not the estimated accumulation amount based on the detection signal of the differential pressure detection device 36 is larger than a first threshold value that is an automatic regeneration start value (step S11), and if it is determined that the estimated accumulation amount is not larger than the first threshold value, The process of step S11 is repeated until the estimated accumulation amount exceeds the first threshold value.

ステップS11において、推定堆積量が第1閾値より多いと判定すると、再生禁止が指令されているかどうかを判定し(ステップS12)、再生禁止が指令されていない(再生可能)と判定すると、自動再生制御を開始する(ステップS13)。再生禁止が指令されていると判定すると、再生制御をせずに演算処理を終了する。   If it is determined in step S11 that the estimated accumulation amount is greater than the first threshold, it is determined whether or not regeneration prohibition is commanded (step S12). If it is determined that regeneration prohibition is not commanded (recyclable), automatic regeneration is performed. Control is started (step S13). If it is determined that the reproduction prohibition is instructed, the calculation process is terminated without performing the reproduction control.

自動再生制御中に、再生禁止が指令されたどうかを判定し(ステップS14)、再生禁止が指令されていない(再生可能)と判定すると、推定堆積量が再生終了値である第2閾値より少なくなったかどうかを判定し(ステップS15)、推定堆積量が第2閾値より少なくないと判定すると、再生禁止が指令されるか、推定堆積量が第2閾値より少なくなるまで、ステップS14、15の処理を繰り返す。   During automatic regeneration control, it is determined whether regeneration prohibition is commanded (step S14), and when it is determined that regeneration prohibition is not commanded (recyclable), the estimated accumulation amount is less than the second threshold value that is the regeneration end value. (Step S15), and if it is determined that the estimated accumulation amount is not smaller than the second threshold value, the regeneration prohibition is instructed or the steps S14 and S15 are continued until the estimated accumulation amount becomes smaller than the second threshold value. Repeat the process.

ステップS15において、推定堆積量が第2閾値より少なくなったと判定すると、自動再生制御を停止し(ステップS16)、演算処理を終了する。   If it is determined in step S15 that the estimated accumulation amount has become smaller than the second threshold value, the automatic regeneration control is stopped (step S16), and the calculation process is terminated.

自動再生制御は、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中速回転数である。この制御では、車体コントローラ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を介してエンジンコントローラ42に送信する。エンジンコントローラ42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 is 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 medium speed rotation speed that can raise the temperature of the exhaust gas at that time to a temperature higher than the activation temperature of the oxidation catalyst 33. In this control, the vehicle body controller 41 switches the target rotational speed of the engine 1 from the target rotational speed indicated by the engine control dial 2 to a predetermined rotational speed Na, and the predetermined rotational speed Na (target rotational speed) is changed to the communication line 44. To the engine controller 42. The engine controller 42 feedback-controls the fuel injection amount of the electronic governor 1 a based on the target rotational speed (predetermined rotational speed Na) and the actual rotational speed of the engine 1 detected by the rotational speed detection device 3. Control is performed so that the rotational speed becomes the predetermined rotational speed Na.

次いで、排気温度検出装置37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 temperature detection device 37 has risen to a predetermined temperature (a temperature higher than the activation temperature of the oxidation catalyst 33), the regeneration fuel injection device 39 is controlled to exhaust the exhaust gas. Fuel is injected into the pipe 31. By injecting fuel into the exhaust pipe 31, unburned fuel is supplied to the oxidation catalyst 33. The unburned fuel is oxidized by the oxidation catalyst 33, and the exhaust gas temperature further rises due to the reaction heat obtained at that time. The PM deposited on the filter 32 is removed by incineration.

再生制御を停止するときは、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 stopping the regeneration control, the target rotational speed is returned to the target rotational speed (low-speed idle rotational speed) indicated by the engine control dial 2, and the control of the regeneration fuel injection device 39 is stopped. Instead of returning the target rotational speed to the target rotational speed (low-speed idle rotational speed) indicated by the engine control dial 2, the engine 1 may be stopped.

図6は、本実施形態の特徴である、車体コントローラ41による再生禁止時における昇温制御の演算処理の内容を示すフローチャートである。   FIG. 6 is a flowchart showing the contents of the temperature rise control calculation process when regeneration is prohibited by the vehicle body controller 41, which is a feature of the present embodiment.

車体コントローラ41は、まず、再生禁止が指令されているかどうかを判定し(ステップS21)、再生禁止が指令されていると判定すると、非操作状態にあるかどうかを判定し(ステップS22)、非操作状態にあると判定すると、排気温度検出装置37の検出信号に基づいて、排気ガス温度が閾値(自己再生可能な温度の下限)未満であるかどうかを判定し(ステップS23)、排気ガス温度が閾値未満であると判定すると、昇温制御を開始する(ステップS24)。   The vehicle body controller 41 first determines whether or not the prohibition of regeneration is instructed (step S21). If it is determined that the prohibition of regeneration is instructed, it determines whether or not it is in a non-operation state (step S22). If it is determined that the engine is in the operating state, it is determined whether or not the exhaust gas temperature is less than a threshold value (lower limit of self-regenerative temperature) based on the detection signal of the exhaust temperature detection device 37 (step S23). Is determined to be less than the threshold value, the temperature rise control is started (step S24).

ステップS22において、非操作状態にない(操作状態にある)と判定する場合、ステップS23において、排気ガス温度が閾値未満でない(自己再生可能な温度にある)と判定する場合、ステップS22〜S23の手順を繰り返す。   If it is determined in step S22 that the engine is not in the non-operating state (is in the operating state), in step S23, if it is determined that the exhaust gas temperature is not less than the threshold value (is at a temperature that can be self-regenerated), steps S22 to S23 are performed. Repeat the procedure.

昇温制御開始後、ステップ21における判定(条件1)、ステップ22における判定(条件2)、ステップ23における判定(条件3)、の何れかがNOであるか(条件1〜3のいずれかを満たさない)どうかを判定し(ステップS25)、何れかがNOであると判定すると、昇温制御を停止する(ステップS26)。   After the temperature increase control is started, any of the determination in step 21 (condition 1), the determination in step 22 (condition 2), and the determination in step 23 (condition 3) is NO (whether any of conditions 1-3 is set) It is determined whether or not (step S25), and if any is determined to be NO, the temperature rise control is stopped (step S26).

ステップS25において、何れもNOでない(条件1〜3のいずれも満たす)と判定する場合、ステップS25の手順を繰り返し、昇温制御を継続する。   If it is determined in step S25 that none is NO (all conditions 1 to 3 are satisfied), the procedure of step S25 is repeated to continue the temperature increase control.

なお、ステップS21において、再生禁止が指令されていない(再生可能である)と判定すると、その旨を通信ライン44を介してエンジンコントローラ42に送信する。エンジンコントローラ42は、図5に示す再生制御をおこなう(ステップS10)。   If it is determined in step S21 that reproduction prohibition is not instructed (reproduction is possible), the fact is transmitted to the engine controller 42 via the communication line 44. The engine controller 42 performs the regeneration control shown in FIG. 5 (step S10).

ステップS22における、非操作状態にあるかどうかの判定は、例えば次のようにおこなう。車体コントローラ41は、操作レバー28,29非操作時のリモコン弁25〜27の出力圧より若干高めの圧力を閾値として予め設定しておき、圧力センサ47の圧力検出値がその閾値より低く、この状態が所定時間Ta継続したと判定すると、非操作状態と判定する。   The determination as to whether or not in the non-operation state in step S22 is performed as follows, for example. The vehicle body controller 41 presets a pressure slightly higher than the output pressure of the remote control valves 25 to 27 when the operation levers 28 and 29 are not operated as a threshold, and the pressure detection value of the pressure sensor 47 is lower than the threshold. If it is determined that the state has continued for a predetermined time Ta, it is determined as a non-operation state.

ステップS24における昇温制御開始は、例えば次のようにおこなう。車体コントローラ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からやや高めの回転数に切り換え、切換え後の目標回転数を通信ライン44を介してエンジンコントローラ42に送信する。エンジンコントローラ42は、その目標回転数と回転数検出装置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より高い回転数となるよう制御する。エンジン回転数上昇によりエンジン1に負荷が掛かり、排気ガス温度は上昇する。   The temperature increase control start in step S24 is performed as follows, for example. The vehicle body controller 41 switches the target rotational speed of the engine 1 from the target rotational speed indicated by the engine control dial 2 to a slightly higher rotational speed, and transmits the switched target rotational speed to the engine controller 42 via the communication line 44. . The engine controller 42 feedback-controls the fuel injection amount of the electronic governor 1a based on the target rotational speed and the actual rotational speed of the engine 1 detected by the rotational speed detection device 3, and the rotational speed of the engine 1 is controlled by the engine control dial 2. Is controlled so as to be higher than the target rotational speed indicated by. As the engine speed increases, the engine 1 is loaded and the exhaust gas temperature rises.

ステップS26における昇温制御停止は、例えば次のようにおこなう。車体コントローラ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が指示する元の目標回転数に切り換えて通常のエンジン制御に復帰する。エンジンコントローラ42は、通信ライン44を介して目標回転数を入力し、その目標回転数と回転数検出装置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となるよう制御する。   The temperature increase control stop in step S26 is performed as follows, for example. The vehicle body controller 41 switches the target rotational speed of the engine 1 to the original target rotational speed indicated by the engine control dial 2 and returns to normal engine control. The engine controller 42 inputs the target rotational speed via the communication line 44, and feeds back the fuel injection amount of the electronic governor 1a based on the target rotational speed and the actual rotational speed of the engine 1 detected by the rotational speed detection device 3. And the engine 1 is controlled so that the engine speed becomes the target engine speed indicated by the engine control dial 2.

〜請求項との対応関係〜
本実施形態において、操作レバー28,29、リモコン弁25〜27、シャトル弁群46、圧力センサ47と車体コントローラ41のステップS22の処理は、油圧ショベルの非操作状態を検出する非操作状態検出手段を構成し、再生禁止スイッチ38は、強制再生を禁止する再生禁止手段構成する。
-Correspondence with claims-
In the present embodiment, the operation levers 28 and 29, the remote control valves 25 to 27, the shuttle valve group 46, the pressure sensor 47, and the processing in step S22 of the vehicle body controller 41 are non-operation state detection means for detecting the non-operation state of the hydraulic excavator. The regeneration prohibiting switch 38 constitutes a regeneration prohibiting means for prohibiting forced regeneration.

また、エンジンコントローラ42とエンジン1の電子ガバナ1aと車体コントローラ41のステップS24の処理は、非操作状態検出手段が非操作状態を検出し、再生禁止手段が強制再生装置の作動を禁止するときに、排気ガスの温度を上昇させる昇温手段構成する。 Further, the processing in step S24 of the engine controller 42, the electronic governor 1a of the engine 1 and the vehicle body controller 41 is performed when the non-operation state detecting means detects the non-operation state and the regeneration prohibiting means prohibits the operation of the forced regeneration device. And a temperature raising means for raising the temperature of the exhaust gas.

〜動作〜
本実施形態の排気ガス浄化システムの動作を説明する。
~ Operation ~
The operation of the exhaust gas purification system of this embodiment will be described.

一般的な作業時には、再生禁止スイッチ38はOFF位置にあり、適宜、自動再生制御が行われる(S21→S10→S11→S12→S13→S14→S15→S16)。強制再生により、排気ガス温度は600℃程度となり、堆積したPMを燃焼除去できる。   During general work, the regeneration prohibiting switch 38 is in the OFF position, and automatic regeneration control is appropriately performed (S21 → S10 → S11 → S12 → S13 → S14 → S15 → S16). By forced regeneration, the exhaust gas temperature becomes about 600 ° C., and accumulated PM can be removed by combustion.

ここでは、屋内での作業を想定する。図7は理解の補助の為に示す、排気ガス温度の時間経過の一例である。屋内での作業では粉塵等が舞いやすく、PMがフィルタに堆積する。再生禁止スイッチ38がOFF位置にあり、PM堆積量が第1閾値より多ければ、自動再生が開始する(S21→S10→S11→S12→13)。   Here, an indoor work is assumed. FIG. 7 shows an example of the passage of time of the exhaust gas temperature shown for assisting understanding. When working indoors, dust and the like are likely to fly, and PM accumulates on the filter. If the regeneration prohibiting switch 38 is in the OFF position and the PM accumulation amount is larger than the first threshold value, automatic regeneration is started (S21 → S10 → S11 → S12 → 13).

しかし、周囲に可燃物が有り引火のおそれがあるとオペレータが判断し、再生禁止スイッチ38をON位置に操作すると、自動再生が停止する(S13→S14→16→21)。これにより、PMは継続して堆積する。   However, if the operator determines that there is a combustible material in the surrounding area and there is a risk of ignition and operates the regeneration prohibiting switch 38 to the ON position, the automatic regeneration stops (S13 → S14 → 16 → 21). Thereby, PM is continuously deposited.

また、屋内作業をするとき、予め再生禁止スイッチ38をON位置に操作する場合もある。この場合、PM堆積量が第1閾値より多くなっても、自動再生は開始せず、PMは継続して堆積する(S21→S10→S11→S12→S21)。   Further, when working indoors, the regeneration prohibiting switch 38 may be operated to the ON position in advance. In this case, even if the PM deposition amount exceeds the first threshold, automatic regeneration does not start, and PM is continuously deposited (S21 → S10 → S11 → S12 → S21).

ところで、エンジン出力と排気ガス温度とは密接な関係があり、作業中、排気ガス温度が250度以上あれば、自己再生がおこなわれ、堆積したPMの一部は燃焼除去される。ところが、作業中であっても、工程と工程の合間の待機時間など、油圧ショベルが非操作状態になることも多い。非操作状態においては、エンジン出力が低下するに伴って、排気ガス温度も低下し、100℃程度になる可能性も有る。排気ガス温度が250度未満であると、自己再生に期待できず、PM堆積は更に進行する。   By the way, there is a close relationship between the engine output and the exhaust gas temperature. If the exhaust gas temperature is 250 degrees or higher during the operation, self-regeneration is performed and a part of the accumulated PM is burned and removed. However, even during work, the excavator is often in a non-operating state such as a standby time between processes. In the non-operation state, as the engine output decreases, the exhaust gas temperature also decreases, and there is a possibility that the exhaust gas temperature reaches about 100 ° C. When the exhaust gas temperature is less than 250 degrees, self-regeneration cannot be expected, and PM deposition further proceeds.

車体コントローラ41は、再生禁止が指令され、非操作状態にあり、排気ガス温度が250℃未満であると、昇温制御を開始する(S21→S22→S23→S24)。エンジン回転数上昇によりエンジン1に負荷が掛かり、排気ガス温度は上昇する。これにより、自己再生がおこなわれると、堆積したPMの一部は燃焼除去され、PMは継続して堆積するものの、PM堆積進行を緩和することができる。   The vehicle body controller 41 starts the temperature increase control when the regeneration prohibition is instructed, in the non-operation state, and the exhaust gas temperature is lower than 250 ° C. (S21 → S22 → S23 → S24). As the engine speed increases, the engine 1 is loaded and the exhaust gas temperature rises. Thereby, when self-regeneration is performed, a part of the deposited PM is burned and removed, and PM is continuously deposited, but the PM deposition progress can be reduced.

車体コントローラ41は、排気ガス温度が250℃以上になると、昇温制御を停止する(S25→S26)。昇温制御を停止すると、排気ガス温度は徐々に低下するが、排気ガス温度が250℃以上であれば、昇温制御を行わない(S21→S22→S23→22)。   When the exhaust gas temperature reaches 250 ° C. or higher, the vehicle body controller 41 stops the temperature increase control (S25 → S26). When the temperature raising control is stopped, the exhaust gas temperature gradually decreases, but if the exhaust gas temperature is 250 ° C. or higher, the temperature raising control is not performed (S21 → S22 → S23 → 22).

その後、油圧ショベルが操作状態になると、排気ガス温度は250℃以上を維持し、自己再生がおこなわれる。   Thereafter, when the excavator enters the operating state, the exhaust gas temperature is maintained at 250 ° C. or higher, and self-regeneration is performed.

なお、本実施形態の排気ガス浄化システムは、PM堆積進行を緩和することができるが、PM堆積進行を抑止するものではない。強制再生は禁止されているため、屋内作業を継続していると、やがてPM堆積量が限界値(第3閾値)に達し、DPF破損に至る。DPF破損を防止するため、PM堆積量が限界値(第3閾値)に達するまえに、「作業を中断して、強制再生を行う」旨の警告を表示画面6aに表示する。併せて、限界値に対する現在のPM堆積量を視覚的に表示してもよい。残り作業可能時間の推定値を表示してもよい。   Note that the exhaust gas purification system of the present embodiment can mitigate the progress of PM deposition, but does not suppress the progress of PM deposition. Since forced regeneration is prohibited, when indoor work is continued, the PM accumulation amount eventually reaches a limit value (third threshold value), leading to DPF damage. In order to prevent DPF damage, a warning that “work is interrupted and forced regeneration is performed” is displayed on the display screen 6a before the PM accumulation amount reaches a limit value (third threshold value). In addition, the current PM deposition amount with respect to the limit value may be visually displayed. An estimated value of the remaining workable time may be displayed.

オペレータは、警告表示される前に作業を完了させるか、警告表示されると作業を中断して、屋外の再生可能場所まで油圧ショベルを移動させる。そして、周囲の安全を確認し、再生禁止スイッチ38をOFF位置に操作する。このとき、PM堆積量は第1閾値より多く、自動再生制御が行なわれる(S21→S10→S11→S12→S13→S14→S15→S16)。自動再生制御が行なわれない場合は、手動再生制御を行ってもよい。これにより、DPF破損を防止することができる。   The operator completes the work before the warning is displayed, or stops the work when the warning is displayed and moves the hydraulic excavator to an outdoor recyclable place. Then, the surrounding safety is confirmed, and the regeneration prohibiting switch 38 is operated to the OFF position. At this time, the PM accumulation amount is larger than the first threshold value, and automatic regeneration control is performed (S21 → S10 → S11 → S12 → S13 → S14 → S15 → S16). If automatic regeneration control is not performed, manual regeneration control may be performed. Thereby, DPF breakage can be prevented.

再生終了後、オペレータは屋内での作業を再開する。   After the reproduction is completed, the operator resumes the indoor work.

〜効果〜
第1実施形態の排気ガス浄化システムの効果を説明する。図8は第1実施形態の排気ガス浄化システムの効果を説明する為に示すPM堆積量の時間経過を示す図である。
~effect~
The effect of the exhaust gas purification system of the first embodiment will be described. FIG. 8 is a diagram showing the passage of time of the PM accumulation amount shown for explaining the effect of the exhaust gas purification system of the first embodiment.

上述したように、再生禁止スイッチ38をON位置に操作すると、強制再生がおこなわれないためPM堆積は継続する。ただし、作業中、排気ガス温度が適度である場合は自己再生が行われ、PMの一部は焼却除去される。しかし、作業中でもアイドル時(非操作時)には、排気ガス温度が急激に低下する可能性も有り、自己再生によるPM焼却除去は期待できず、PM堆積が更に進行する。   As described above, when the regeneration prohibition switch 38 is operated to the ON position, the PM accumulation is continued because the forced regeneration is not performed. However, during the operation, if the exhaust gas temperature is moderate, self-regeneration is performed, and a part of the PM is incinerated and removed. However, even during work, when idling (during non-operation), the exhaust gas temperature may drop rapidly, and PM incineration removal by self-regeneration cannot be expected, and PM deposition further proceeds.

PM堆積が継続すると、やがてPM堆積量が限界値(第3閾値)に達し、DPFの破損の可能性が高まる。図8に昇温制御しない場合の仮想履歴を破線で示す。   If PM deposition continues, the PM deposition amount eventually reaches a limit value (third threshold value), and the possibility of DPF damage increases. FIG. 8 shows a virtual history when the temperature rise control is not performed by a broken line.

本実施形態では、再生禁止スイッチ38がON位置にあり、非操作状態にあり、排気ガス温度が250℃未満であると、昇温制御が開始する。これにより、排気ガス温度が上昇し、自己再生がおこなわれると、堆積したPMの一部は燃焼除去され、PMは継続して堆積するものの、PM堆積進行を緩和することができる。図8に昇温制御する場合の履歴を実線で示す。   In the present embodiment, the temperature rise control is started when the regeneration prohibiting switch 38 is in the ON position, in a non-operating state, and the exhaust gas temperature is less than 250 ° C. Thereby, when the exhaust gas temperature rises and self-regeneration is performed, a part of the deposited PM is burned and removed, and although PM is continuously deposited, the progress of PM deposition can be mitigated. FIG. 8 shows a history of temperature rise control with a solid line.

PM堆積進行が緩和することにより、PM堆積量が限界値に達するまでの時間を延長でき、作業時間を確保できる。オペレータは、作業時間内に作業を完了させ、再生可能場所にて強制再生を行うため、DPF破損を防止することができる。   By mitigating the progress of PM deposition, it is possible to extend the time until the amount of PM deposition reaches the limit value, and to secure working time. Since the operator completes the work within the work time and performs forced regeneration at a recyclable place, the DPF can be prevented from being damaged.

なお、自己再生時の排気ガス温度(250℃以上)は、強制再生時の排気ガス温度(600℃程度)に比べて低く、引火の危険性は著しく低い。   Note that the exhaust gas temperature during self-regeneration (250 ° C. or higher) is lower than the exhaust gas temperature during forced regeneration (about 600 ° C.), and the risk of ignition is extremely low.

〜変形例〜
1.本実施形態の排気ガス浄化システムは、排気温度検出装置37を備え、車体コントローラ41は、排気ガス温度が閾値未満であると判定する(ステップS23)と、昇温制御を開始する(ステップS24)ものであり、この構成は、不要の昇温を回避して燃費を改善する効果が得られるが、必須の構成ではない。
~ Modification ~
1. The exhaust gas purification system of the present embodiment includes an exhaust temperature detection device 37, and when the vehicle body controller 41 determines that the exhaust gas temperature is lower than the threshold value (step S23), it starts temperature increase control (step S24). However, this configuration can achieve an effect of improving fuel efficiency by avoiding unnecessary temperature rise, but is not an essential configuration.

図9は、昇温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と同じ処理には同じ符号を付している。この変形例においても、再生禁止時において、DPF破損を防止するとともに、作業時間を確保できるという、本実施形態の効果が得られる。   FIG. 9 is a flowchart showing the contents of the calculation process of the temperature rise control. The same processes as those in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals. Also in this modified example, the effect of the present embodiment can be obtained that when the regeneration is prohibited, the DPF is prevented from being damaged and the working time can be secured.

2.エンジンコントローラ42とエンジン1の電子ガバナ1aと車体コントローラ41のステップS24の処理は、非操作状態検出手段が非操作状態を検出し、再生禁止手段が強制再生装置の作動を禁止するときに、排気ガスの温度を上昇させる昇温手段を構成するが、これ以外の構成でもよい。   2. The process of step S24 of the engine controller 42, the electronic governor 1a of the engine 1 and the vehicle body controller 41 is performed when the non-operation state detecting means detects the non-operation state and the regeneration prohibiting means prohibits the operation of the forced regeneration device. The temperature raising means for raising the temperature of the gas is configured, but other configurations may be used.

例えば、ステップS24における昇温制御開始は、例えば次のようにおこなう。   For example, the temperature increase control start in step S24 is performed as follows, for example.

10は油圧ポンプ11の吐出圧・吐出流量とエンジン1の出力との関係を示す図である。車体コントローラ41は、通常、非操作時には、省エネルギーの観点から、ポンプ吐出圧P1・ポンプ吐出流量Q1に制御し、最小エンジン出力PS1としている。 FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the discharge pressure / discharge flow rate of the hydraulic pump 11 and the output of the engine 1. The vehicle body controller 41 normally controls the pump discharge pressure P1 and the pump discharge flow rate Q1 to the minimum engine output PS1 from the viewpoint of energy saving when not in operation.

車体コントローラ41は、昇温制御時には、制御弁30の変位量を制御することにより、ポンプ11の吐出圧をポンプ吐出圧P2(>P1)に制御する。また、レギュレータ11aの傾転を制御することにより、油圧ポンプ11の吐出流量をポンプ吐出流量Q2(>Q1)に制御する。その結果、油圧ポンプ11を駆動するためエンジン出力PS2となり、エンジン1の負荷が増大し、排気ガス温度が上昇する。   The body controller 41 controls the discharge pressure of the pump 11 to the pump discharge pressure P2 (> P1) by controlling the amount of displacement of the control valve 30 during the temperature rise control. Further, the discharge flow rate of the hydraulic pump 11 is controlled to the pump discharge flow rate Q2 (> Q1) by controlling the tilt of the regulator 11a. As a result, since the hydraulic pump 11 is driven, the engine output PS2 is obtained, the load on the engine 1 is increased, and the exhaust gas temperature is increased.

このとき、併せて、エンジン回転数を上昇させてもよい。エンジン回転数上昇と油圧負荷により、より確実に昇温できる。   At this time, the engine speed may be increased. The temperature can be increased more reliably by increasing the engine speed and hydraulic load.

3.操作レバー28,29、リモコン弁25〜27、シャトル弁群46、圧力センサ47車体とコントローラ41のステップS22の処理は、非操作状態を検出する非操作状態検出手段を構成するが、これ以外の構成でもよい。   3. The operation levers 28 and 29, the remote control valves 25 to 27, the shuttle valve group 46, the pressure sensor 47, the vehicle body and the process of step S22 of the controller 41 constitute a non-operation state detection means for detecting a non-operation state. It may be configured.

ステップS22における非操作状態にあるかどうかの判定は、例えば次のようにおこなう。車体コントローラ41は、位置検出センサ5aの検出信号に基づいて、ゲートロックレバー5が第2位置Bに上げ操作されると、すなわちゲートロックレバー5が制御パイロット圧を遮断するロック入り状態にあると、非操作状態と判定してもよい。さらに、圧力センサ47の検出信号と位置検出センサ5aとの両方に基づいて、非操作状態を判定してもよい。   The determination of whether or not in the non-operation state in step S22 is performed as follows, for example. When the gate lock lever 5 is raised to the second position B based on the detection signal of the position detection sensor 5a, that is, the vehicle body controller 41 is in a locked state in which the gate lock lever 5 blocks the control pilot pressure. The non-operation state may be determined. Further, the non-operation state may be determined based on both the detection signal of the pressure sensor 47 and the position detection sensor 5a.

<第2実施形態>
〜構成・制御〜
油圧ショベル等の作業機においては、燃費の節減や騒音の低減等を目的として、作業機が所定の運転状態にあるときは、エンジンの回転数を回転数指示装置が指示する回転数より低下させる制御(エンジン回転数低下制御)を行うものがある。このようなエンジン低速制御の一例としてオートアイドル制御がある。オートアイドル制御は、被駆動体の動作を指示する操作レバー28,28の全てが中立状態となった時点から予め定められた遅延時間を経過したとき、エンジンの回転数をエンジンコントロールダイヤル2が指示する回転数より低いアイドル回転数に制御するものである。
<Second Embodiment>
~ Configuration / Control ~
In a working machine such as a hydraulic excavator, when the work machine is in a predetermined operating state for the purpose of reducing fuel consumption or noise, the engine speed is reduced below the speed indicated by the speed instruction device. Some perform control (engine speed reduction control). One example of such engine low speed control is auto idle control. In the auto idle control, the engine control dial 2 indicates the engine speed when a predetermined delay time has elapsed from the time when all of the operating levers 28 and 28 for instructing the operation of the driven body are in a neutral state. The idling speed is controlled to be lower than the rotating speed.

再生禁止時に、オートアイドル制御が開始すると、排気ガス温度が低下し、自己再生に期待できず、PM堆積は更に進行する。すなわち、第1実施形態と同様な課題が生じる。   When auto-idle control is started when regeneration is prohibited, the exhaust gas temperature decreases and self-regeneration cannot be expected, and PM deposition further proceeds. That is, the same problem as in the first embodiment occurs.

図11は、本実施形態の特徴である、車体コントローラ41による再生禁止時における昇温制御の演算処理の内容を示すフローチャートである。   FIG. 11 is a flowchart showing the contents of the calculation process of the temperature rise control when regeneration is prohibited by the vehicle body controller 41, which is a feature of the present embodiment.

車体コントローラ41は、まず、非操作状態にあるかどうかを判定し(ステップS31)、非操作状態にない(操作状態にある)と判定する場合、エンジンコントロールダイヤル3からの指示信号に基づいてエンジン1の目標回転数を設定し、その目標回転数を指示する指令信号をエンジンコントローラ42に出力する(ステップS35)。   The vehicle body controller 41 first determines whether or not it is in a non-operating state (step S31), and if it is determined that it is not in a non-operating state (is in an operating state), the engine controller 41 based on an instruction signal from the engine control dial 3 A target rotational speed of 1 is set, and a command signal instructing the target rotational speed is output to the engine controller 42 (step S35).

ステップS31において、非操作状態にあると判定する場合、オートアイドル制御を開始する(ステップS32)。そして、オートアイドル制御中に、再生禁止が指令されたどうかを判定し(ステップS33)、再生禁止が指令されていないと判定すると、オートアイドル制御を継続する。   If it is determined in step S31 that the vehicle is in the non-operation state, auto idle control is started (step S32). Then, it is determined whether regeneration prohibition is commanded during auto idle control (step S33). If it is determined that regeneration prohibition is not commanded, auto idle control is continued.

ステップS33において、再生禁止が指令されていると判定すると、オートアイドル制御を停止する(ステップS34)。   If it is determined in step S33 that the regeneration prohibition is instructed, the auto idle control is stopped (step S34).

〜動作・効果〜
一般的な作業時には、通常のエンジン回転数制御が行われる(S31→S35)。一方、非操作状態が検出されると、オートアイドル制御が開始する(S31→32)。このとき、予め再生禁止スイッチ38をON位置に操作されている場合、オートアイドル制御は無効となる。また、オートアイドル制御開始後に再生禁止スイッチ38をON位置に操作されている場合、オートアイドル制御は停止する(S33→S34)。そして、通常のエンジン回転数制御が行われる(S31→S35)。
~ Operation / Effects ~
During general work, normal engine speed control is performed (S31 → S35). On the other hand, when a non-operation state is detected, auto idle control is started (S31 → 32). At this time, when the regeneration prohibiting switch 38 is previously operated to the ON position, the auto idle control is invalidated. Further, when the regeneration prohibiting switch 38 is operated to the ON position after the start of the auto idle control, the auto idle control is stopped (S33 → S34). Then, normal engine speed control is performed (S31 → S35).

再生禁止時に、オートアイドル制御が開始すると、排気ガス温度が低下し、自己再生に期待できず、PM堆積は更に進行する。これにより、作業時間に係る課題または、DPF破損に係る課題が生じる。   When auto-idle control is started when regeneration is prohibited, the exhaust gas temperature decreases and self-regeneration cannot be expected, and PM deposition further proceeds. Thereby, the problem which concerns on working time or the problem which concerns on DPF breakage arises.

本実施形態では、再生禁止スイッチ38がON位置にあり、非操作状態にあると、オートアイドル制御は行われず、エンジンコントロールダイヤル2が指示する回転数が維持される。これにより、排気ガス温度が維持(オートアイドル制御時に比べて昇温)され、自己再生がおこなわれると、堆積したPMの一部は燃焼除去され、PMは継続して堆積するものの、PM堆積進行を緩和することができる。   In the present embodiment, when the regeneration prohibiting switch 38 is in the ON position and is in a non-operating state, the auto idle control is not performed, and the rotation speed indicated by the engine control dial 2 is maintained. As a result, when the exhaust gas temperature is maintained (temperature rise compared to that during auto-idle control) and self-regeneration is performed, a part of the accumulated PM is burned and removed, and PM continues to accumulate, but PM deposition proceeds. Can be relaxed.

すなわち、車体コントローラ41のステップS34の処理は、非操作状態検出手段が非操作状態を検出し、再生禁止手段が強制再生装置の作動を禁止するときに、排気ガスの温度を上昇させる昇温手段を構成する。   That is, the process of step S34 of the vehicle body controller 41 includes a temperature raising means for raising the temperature of the exhaust gas when the non-operation state detection means detects the non-operation state and the regeneration prohibiting means prohibits the operation of the forced regeneration device. Configure.

なお、本実施形態において、オートアイドル制御開始条件の非操作状態と、昇温制御開始(オートアイドル制御停止)条件の非操作状態とを区別しなかったが、操作レバー28,29非操作継続時間により区別してもよい。 In this embodiment, the non-operation state of the auto idle control start condition is not distinguished from the non-operation state of the temperature increase control start (auto idle control stop) condition, but the non-operation of the operation levers 28 and 29 is continued. You may distinguish by time.

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 コントローラ
5 ゲートロックレバー
5a 位置検出センサ
6 表示装置
6a 表示画面
6b 操作スイッチ
11 油圧ポンプ
12 パイロットポンプ
13 油圧モータ
14,15 油圧シリンダ
17〜19 流量制御弁
20 パイロット油圧源
21 パイロットリリーフ弁
22 メインリリーフ弁
23 電磁切換弁
24 パイロット油路
25,26,27 リモコン弁
28,29 操作レバー
30 制御弁
31 排気管
32 フィルタ
33 酸化触媒
34 DPF装置
36 差圧検出装置
37 排気温度検出装置
38 再生禁止スイッチ
39 再生用燃料噴射装置
41 車体コントローラ
42 エンジンコントローラ
43 表示コントローラ
44 通信ライン
46 シャトル弁群
47 圧力センサ
100 下部走行体
101 上部旋回体
102 フロント作業機
103a,103b クローラ式走行装置
104a,104b 走行モータ
105 旋回モータ
106 エンジンルーム
107 キャビン
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 1a Electronic governor 2 Engine control dial 3 Rotation speed detection device 4 Controller 5 Gate lock lever 5a Position detection sensor 6 Display device 6a Display screen 6b Operation switch 11 Hydraulic pump 12 Pilot pump 13 Hydraulic motors 14 and 15 Hydraulic cylinders 17 to 19 Flow control valve 20 Pilot hydraulic source 21 Pilot relief valve 22 Main relief valve 23 Electromagnetic switching valve 24 Pilot oil passages 25, 26, 27 Remote control valves 28, 29 Operation lever 30 Control valve 31 Exhaust pipe 32 Filter 33 Oxidation catalyst 34 DPF device 36 Differential pressure detection device 37 Exhaust temperature detection device 38 Regeneration prohibition switch 39 Regeneration fuel injection device 41 Car body controller 42 Engine controller 43 Display controller 44 Communication line 46 Shuttle valve group 47 Pressure control Sensor 100 Lower traveling body 101 Upper revolving body 102 Front work machines 103a, 103b Crawler type traveling devices 104a, 104b Traveling motor 105 Turning motor 106 Engine room 107 Cabin 108 Driver's seat 111 Boom 112 Arm 113 Bucket 114 Boom cylinder 115 Arm cylinder 116 Bucket Cylinder

Claims (5)

ディーゼルエンジンと、このエンジンの動力により駆動される複数の被駆動体とを備えた建設機械に搭載され、
前記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、
前記エンジンの排気系に燃料噴射を行うことによって前記フィルタに堆積した粒子状物質を焼却除去し、前記フィルタを再生する強制再生装置と、
前記フィルタに堆積した粒子状物質の堆積量が自動再生開始値である第1閾値より多いときに前記強制再生装置の作動を開始して自動再生制御を行い、前記フィルタに堆積した粒子状物質の堆積量が再生終了値である第2閾値より少なくなると自動再生制御を停止する再生制御装置とを備えた排気ガス浄化システムにおいて、
前記複数の被駆動体の非操作状態を検出する非操作状態検出手段と、
ON位置とOFF位置に操作可能であり、ON位置に操作されたときに前記強制再生装置の作動を禁止する再生禁止手段と、
前記非操作状態検出手段が非操作状態を検出し、前記再生禁止手段が前記強制再生装置の作動を禁止するときに、前記エンジンに負荷を掛けて排気ガスの温度を上昇させ、堆積した粒子状物質を自己再生により焼却除去する昇温手段とを備えることを特徴とする建設機械の排気ガス浄化システム。
It is mounted on a construction machine equipped with a diesel engine and a plurality of driven bodies driven by the power of this engine,
A filter disposed in the exhaust system of the engine for collecting particulate matter contained in the exhaust gas;
A forced regeneration device that regenerates the filter by incinerating and removing particulate matter deposited on the filter by injecting fuel into the exhaust system of the engine ;
When the amount of particulate matter deposited on the filter is greater than a first threshold value which is an automatic regeneration start value, the forced regeneration device is started to perform automatic regeneration control, and the particulate matter deposited on the filter is controlled. In an exhaust gas purification system including a regeneration control device that stops automatic regeneration control when the amount of accumulation becomes less than a second threshold value that is a regeneration end value ,
Non-operation state detection means for detecting non-operation states of the plurality of driven bodies;
Regeneration prohibiting means operable to an ON position and an OFF position, and prohibiting the operation of the forced regeneration device when operated to the ON position ;
The non-operation state detecting means detects the non-operation state, the when the reproduction inhibition means inhibits the operation of the forced regeneration apparatus, by applying a load to the engine increases the temperature of the exhaust gas, the deposited particulate An exhaust gas purification system for a construction machine, comprising: a temperature raising means for incinerating and removing substances by self-regeneration .
請求項1記載の排気ガス浄化システムにおいて、
前記排気ガスの温度を検出する排気温度検出装置を更に備え、
前記昇温手段は、更に前記排気温度検出装置が閾値未満の温度を検出したとき、作動することを特徴とする排気ガス浄化システム。
The exhaust gas purification system according to claim 1,
An exhaust gas temperature detecting device for detecting the temperature of the exhaust gas;
The temperature raising means is further activated when the exhaust temperature detecting device detects a temperature lower than a threshold value.
請求項1記載の建設機械の排気ガス浄化システムにおいて、
前記昇温手段は、エンジン回転数を上げることにより、前記エンジンに負荷をかけることを特徴とする排気ガス浄化システム。
The exhaust gas purification system for a construction machine according to claim 1,
The exhaust gas purification system, wherein the temperature raising means applies a load to the engine by increasing the engine speed.
請求項1記載の建設機械の排気ガス浄化システムにおいて、
前記建設機械は、前記エンジンにより駆動される油圧ポンプと、この油圧ポンプの吐出油により駆動され前記被駆動体を駆動する油圧アクチュエータとを含む油圧回路を更に備え、
前記昇温手段は、前記油圧回路に設けられ、前記エンジンに油圧的な負荷をかけることを特徴とする排気ガス浄化システム。
The exhaust gas purification system for a construction machine according to claim 1,
The construction machine further includes a hydraulic circuit including a hydraulic pump driven by the engine and a hydraulic actuator driven by the discharge oil of the hydraulic pump to drive the driven body,
The exhaust gas purification system, wherein the temperature raising means is provided in the hydraulic circuit and applies a hydraulic load to the engine.
請求項1記載の建設機械の排気ガス浄化システムにおいて、
前記建設機械は、前記非操作状態検出手段が前記複数の被駆動体の所定の第2非操作状態を検出すると、エンジン回転数をアイドル回転数に設定するオートアイドル制御手段を更に備え、
前記昇温手段は、オートアイドル制御を無効とし、エンジン回転数を維持することを特徴とする排気ガス浄化システム。
The exhaust gas purification system for a construction machine according to claim 1,
The construction machine further includes auto idle control means for setting the engine speed to an idle speed when the non-operation state detection means detects a predetermined second non-operation state of the plurality of driven bodies,
The temperature raising means invalidates the auto idle control and maintains the engine speed.
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