JP5698593B2 - 建設機械の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンから排出される排気ガスを旋回体の外部へ放出する尾管を備えた建設機械の制御装置に関する。

一般的に、油圧ショベル等の建設機械は、履帯等を有して走行する走行体と、この走行体の上方に旋回フレームを介して連結され、左右方向に旋回する旋回体と、この旋回体の前方に設けられ、各アクチュエータを有して掘削等の作業を行うフロント作業機とを備えている。また、建設機械は、旋回体内に配設されたエンジンと、このエンジンによって駆動されるポンプ、例えば油圧ポンプと、エンジンから排出される排気ガスを外部へ放出する尾管とを備えている。

具体的には、旋回体は、上述のエンジンを内包するエンジンルームと、このエンジンルームの前方に配置され、作業者が乗車するキャブと、エンジンルームの後方に配置されたカウンタウェイトと、エンジンルームの上部に設けられ、上部の外装を形成する車体カバーと、エンジンルーム内に配置され、エンジンから排出された排気ガスを処理する後処理装置とを有している。

この後処理装置とエンジンはエンジンルーム内において排気管によって接続されており、上述の尾管は車体カバーに挿通されて基端側が後処理装置に接続されている。従って、エンジンから排出された排気ガスは、排気管によって後処理装置へ導かれ、後処理装置内において排気ガス中に含まれる有害な物質、例えば粒子状のパティキュレートマター（ＰＭ）が処理された後に尾管から旋回体の外部へ放出される。

尾管は、排気ガスが放出されている間、すなわちエンジンが動作している間は内部を流通する暖かい排気ガスによって暖められるので、尾管の温度が高くなっているが、エンジンが停止してから時間が経過すると、尾管は外気によって冷却される。このとき、大気中の水蒸気が尾管に冷却されることにより、尾管の内壁に大気中の水蒸気が凝縮して水滴が生成される。また、エンジンから排出される排気ガスには上述のパティキュレートマターの他に水蒸気が含まれているので、エンジンから排出された排気ガスが後処理装置から尾管内へ導かれると、尾管の温度が低い場合に排気ガス中の水蒸気が尾管に冷却されることにより、大気中の水蒸気と同様に尾管の内壁に排気ガス中の水蒸気が凝縮して水滴が生成される。特に、冬場や夜間あるいは朝方には外気の温度が低くなり易いので、尾管の内壁への水滴の発生が顕著となる。

ここで、エンジンから排出される排気ガスには水蒸気の他に多くの煤等が含まれているので、排気ガスが尾管に案内されて外部へ放出される際に尾管の壁面に煤等が付着する。従って、尾管の壁面には煤等が堆積しているので、尾管の内壁に生成された水滴は多くの煤等を含んで黒色化している。そして、尾管の内壁に生成されて黒色化した水滴は、尾管に案内される排気ガスによって押し出され、尾管の先端部分から外部へ吹き飛ばされる。これにより、黒色化した煤等を含む水滴が旋回体の外部へ飛散し、旋回体の車体カバー及びカウンタウェイトを汚すことが問題となっていた。

そこで、尾管の内壁に生成された水滴が旋回体の外部へ飛散することを抑える装置の従来技術の１つとして、エンジンのマフラから最後端までの排気管部分を構成するテールパイプ、すなわち尾管の先端部内周面に一端部外周面が圧入され、その上流側に位置する他端部外周面が尾管の先端部内周面との間に環状の隙間部を有する略筒状の取付部材を設けると共に、隙間部に吸水性かつ耐熱性を有する材料からなる環状の水滴保持部材を装着したエンジンのテールパイプの構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許第３５３５６９０号

しかし、上述した特許文献１に開示された従来技術のエンジンのテールパイプの構造では、略筒状の上記取付部材を尾管内に設けることにより、この取付部材の端部外周面と尾管の先端部内周面との間に形成された環状の隙間部に水滴保持部材を装着するようにしているので、これらの取付部材と水滴保持部材の分だけ尾管の部品点数が増加したり、あるいは取付部材と水滴保持部材を尾管に追加することに伴って尾管の形状が複雑化する。これにより、尾管の製作コストが増大したり、あるいは尾管の製作に時間がかかるので、尾管の製作効率が低下することが問題となっている。

また、従来技術のエンジンのテールパイプの構造では、上述したように水滴保持部材の一端部外周面が尾管の先端部内周面に圧入されているので、エンジンが動作する度に水滴保持部材が尾管内を流通する高温の排気ガスにさらされたり、あるいは排気ガスに暖められた尾管から熱が伝達されることによって熱影響を受けることになる。さらに、排気ガスに含まれる煤等が水滴保持部材の表面に付着することにより、押し出された水滴が水滴保持部材に吸収され難くなる。従って、水滴保持部材が長期に渡って使用された場合には、水滴保持部材が劣化して耐熱性と吸水性が悪化するので、水滴保持部材を新しいものと交換する等のメンテナンス作業を行わなければならず、水滴保持部材の交換作業が煩雑になることが懸念されている。

また、尾管の内壁に取付部材によって水滴保持部材を配設しても、エンジンから排出される排気ガスの流量が多ければ、水滴が水滴保持部材に捕捉されずに排気ガスの勢いでそのまま尾管から旋回体の外部へ吹き飛ばされる虞がある。この場合には、水滴保持部材の効果が十分に発揮されず、黒色化した水滴が車体カバー及びカウンタウェイトに飛散することにより、車体カバー及びカウンタウェイトを汚すことになるので、汚れた車体カバー及びカウンタウェイトを清掃する必要がある。

本発明は、このような従来技術の実情からなされたもので、その目的は、尾管に追加部品を設けなくても尾管の内壁に生成された水滴が旋回体の外部へ飛散することを抑えることができる建設機械の制御装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明の建設機械の制御装置は、旋回体内に配設されたエンジンと、このエンジンによって駆動されるポンプと、前記エンジンから排出される排気ガスを外部へ放出する尾管とを備えた建設機械に設けられ、前記尾管に水蒸気が凝縮して水滴が生成される状態であるかどうかを判断する凝縮水生成判断手段と、この凝縮水生成判断手段によって前記尾管に水蒸気が凝縮して水滴が生成される状態であると判断された場合に、前記エンジンから排出される排気ガスの流量を抑制する制御を行う流量抑制手段とを備え、前記流量抑制手段は、前記ポンプのトルクを抑制する制御を行うことを特徴としている。

このように構成した本発明は、凝縮水生成判断手段によって尾管に水蒸気が凝縮して水滴が生成される状態であると判断された場合に、流量抑制手段によってエンジンから排出される排気ガスの流量が抑制されるので、大気中の水蒸気が尾管に冷却されることによって水蒸気が凝縮して水滴が尾管の内壁に生成しても、生成された水滴が排気ガスによって押し出され難くなる。また、流量抑制手段によってエンジンから排出される排気ガスの流量が少なくなるので、排気ガスが尾管内を流通する際に排気ガスに含まれる水蒸気が凝縮して尾管の内壁に生成される水滴の量を減少させることができる。

そして、流量抑制手段によってエンジンから排出される排気ガスの流量が抑制されている間に、尾管が内部を流通する排気ガスによって暖められることにより、生成された水滴は尾管と排気ガスの熱によって蒸発し、再び水蒸気となって排気ガスと共に旋回体の外部へ放出される。これにより、尾管の内壁に生成された水滴が煤等を含んで旋回体の外部へ飛散することを抑制することができる。このように、凝縮水生成判断手段の判断に基づいて流量抑制手段が排気ガスの排出量を制御することによって、尾管に追加部品を設けなくても尾管の内壁に生成された水滴が旋回体の外部へ飛散することを抑えることができる。さらに、本発明は、例えばエンジンの始動開始直後の尾管が冷えている状態において流量抑制手段によってポンプのトルクを所定の範囲内に抑制することにより、エンジンの始動開始直後でもエンジンから排出される排気ガスの排出量を大幅に低減させることができ、エンジンから噴出された排気ガスによって尾管の水滴が吹き飛ばされることを抑えることができる。そして、エンジンが動作してから尾管が内部を流通する排気ガスによって暖められ、尾管に水滴が生成されなくなった場合には、ポンプのトルクを所定の範囲内に抑制された状態から徐々に復帰させることができるので、復帰させる際に建設機械に備えられた他の機器に与える影響を軽減することができる。

また、本発明に係る建設機械の制御装置は、前記発明において、前記エンジンの冷却水を冷却する熱交換器を備え、前記凝縮水生成判断手段は、前記エンジンが停止してから始動するまでの時間、前記エンジンの冷却水の温度、外気の温度、及び前記エンジンから排出される排気ガスの温度のうち少なくとも一つに基づいて判断することを特徴としている。

このように構成した本発明は、凝縮水生成判断手段における尾管に水蒸気が凝縮して水滴が生成される状態であるかどうかを判断する判断基準として、エンジンが停止してから始動するまでの時間、エンジンの冷却水の温度、外気の温度、及びエンジンから排出される排気ガスの温度のうち少なくとも一つを基礎とすることにより、尾管に水蒸気が凝縮して水滴が生成される状態であるかどうかを的確に判断することができる。これにより、凝縮水生成判断手段における高い信頼性を確保することができる。

また、本発明に係る建設機械の制御装置は、前記発明において、前記凝縮水生成判断手段は、前記エンジンが停止したときから時間を計測する時間計測手段を有し、この時間計測手段によって計測された時間が所定の時間を経過したとき、前記尾管に水蒸気が凝縮して水滴が生成される状態であると判断し、前記時間計測手段によって計測された時間が所定の時間を経過していないとき、前記尾管に水蒸気が凝縮して水滴が生成される状態でないと判断することを特徴としている。

このように構成した本発明は、エンジンが動作している間はエンジンから排出される排気ガスが尾管から旋回体の外部へ放出され続けることにより、尾管が暖かくなっているが、エンジンが停止したときから所定の時間が経過した場合には、尾管が外気に冷却されて冷たくなっているので、尾管に水蒸気が凝縮して水滴が生成され易くなっている。一方、エンジンが停止したときから所定の時間が経過していない場合には、排気ガスによって暖められた尾管の熱が残っており、尾管が保温されているので、尾管に水蒸気が凝縮して水滴が生成され難くなっている。従って、凝縮水生成判断手段が、時間計測手段によってエンジンが停止したときから時間を計測し、計測された時間と所定の時間とを比較するだけで尾管に水滴が生成される状態であるかどうかを迅速に判断することができる。

また、本発明に係る建設機械の制御装置は、前記発明において、前記凝縮水生成判断手段は、温度を計測する温度計測手段を有し、この温度計測手段によって計測された前記エンジンの冷却水の温度が所定の温度未満であるとき、前記尾管に水蒸気が凝縮して水滴が生成される状態であると判断し、前記温度計測手段によって計測された前記エンジンの冷却水の温度が所定の温度以上であるとき、前記尾管に水蒸気が凝縮して水滴が生成される状態でないと判断することを特徴としている。

このように構成した本発明は、エンジンが動作している間、すなわちエンジンから排出される排気ガスが尾管から旋回体の外部へ放出され続けている間は、エンジンが発熱することによってエンジンを冷却する冷却水の温度が上昇する。そして、エンジンが停止した場合には、エンジンが発熱しなくなるので、エンジンの熱が放熱されてエンジンの冷却水の温度が徐々に低下する。このとき、エンジンが停止したことによってエンジンから排気ガスが排出されなくなるので、排気ガスによって尾管が暖められず、尾管が外気によって冷却されて冷たくなる。従って、エンジンの冷却水の温度が所定の温度未満の場合には、尾管の温度も低くなっているので、尾管に水蒸気が凝縮して水滴が生成され易くなっている。一方、エンジンの冷却水の温度が所定の温度以上の場合には、尾管が外気によって十分に冷却されておらず、尾管の温度が高くなっているので、尾管に水蒸気が凝縮して水滴が生成され難くなっている。そのため、凝縮水生成判断手段が、温度計測手段によってエンジンの冷却水の温度を計測し、計測された温度と所定の温度とを比較することにより、尾管に水滴が生成される状態であるかどうかを容易に判断することができる。

また、本発明に係る建設機械の制御装置は、前記発明において、前記流量抑制手段は、さらに前記エンジンの回転数を抑制する制御を行うことを特徴としている。

このように構成した本発明は、例えばエンジンの始動開始直後の尾管が冷えている状態において流量抑制手段によってエンジンの回転数を所定の範囲内に抑制することにより、エンジンの始動開始直後でもエンジンから排出される排気ガスの排出量を大幅に低減させることができ、エンジンから噴出された排気ガスによって尾管の水滴が吹き飛ばされることを抑えることができる。そして、エンジンが動作してから尾管が内部を流通する排気ガスによって暖められ、尾管に水滴が生成されなくなった場合には、エンジンの回転数を所定の範囲内に抑制された状態から徐々に復帰させることができるので、復帰させる際に建設機械に備えられた他の機器に与える影響を軽減することができる。

本発明の建設機械の制御装置によれば、尾管に水蒸気が凝縮して水滴が生成される状態であっても、凝縮水生成判断手段に基づく流量抑制手段の制御によって尾管内を流通する排気ガスの流量が減少するので、尾管の内壁に生成された水滴が排気ガスによって押し出され難くなると共に、排気ガスに含まれる水蒸気の凝縮を抑えることができる。そして、尾管が内部を流通する排気ガスによって暖められることにより、生成された水滴は尾管と排気ガスの熱によって蒸発し、再び水蒸気となって排気ガスと共に旋回体の外部へ放出されるので、尾管の内壁に生成された水滴が煤等を含んで旋回体の外部へ飛散することを抑えることができる。このように、尾管に追加部品を設けなくても尾管の内壁に生成された水滴が旋回体の外部へ飛散することを抑えることができ、従来よりも尾管の製作効率を高めると共に、メンテナンス作業にかかる作業者の負担を軽減することができる。

本発明に係る制御装置の実施形態が備えられる建設機械の一例として挙げた油圧ショベルを示す側面図である。 本発明に係る建設機械の制御装置の実施形態の構成を示す図である。 図２に示す本発明の実施形態に備えられる尾管の内壁に生成される水滴の飛散を説明する図である。 図２に示す本発明の実施形態に備えられる油圧ポンプのトルクとエンジンの回転数との関係及びエンジンから排出される排気ガス流量とエンジンの回転数との関係を説明する図である。 本発明の実施形態の動作を説明するフローチャートである。

以下、本発明に係る建設機械の制御装置を実施するための形態を図に基づいて説明する。

本発明に係る建設機械の制御装置の実施形態は、例えば図１に示すように油圧ショベル１に設けられる。この油圧ショベル１は、走行体２と、この走行体２の上側に配置され、旋回フレーム３ａを有する旋回体３と、この旋回体３の前方に取り付けられて上下方向に回動するフロント作業機４とを備えている。また、旋回体３は、前方にキャブ７を備え、後方にカウンタウェイト６を備え、また、これらキャブ７及びカウンタウェイト６の間にエンジンルーム５と、このエンジンルーム５の上部に設けられ、外装を形成する車体カバー１５とを備えている。

また、旋回体３は、図２に示すようにエンジンルーム５内に配設されたエンジン５ａと、このエンジン５ａによって駆動されるポンプ、例えば可変容量型の油圧ポンプ１４とを有している。この可変容量型の油圧ポンプ１４は、その傾転角が変更されて吐出流量、吸収トルクが制御されるものである。

さらに、旋回体３は、図２に示すようにエンジン５ａから排出される排気ガスを外部へ放出する尾管１３と、エンジンルーム５内に配置され、エンジン５ａから排出された排気ガスを処理する後処理装置１２とを有している。この後処理装置１２とエンジン５ａはエンジンルーム５内において排気管２２によって接続されており、図１に示すように尾管１３は車体カバー１５に挿通されて基端側が後処理装置１２に接続されている。従って、エンジン５ａから排出された排気ガスは、排気管２２によって後処理装置１２へ導かれ、後処理装置１２内において排気ガス中に含まれる有害な物質、例えば粒子状のパティキュレートマター（ＰＭ）が処理された後に尾管１３から旋回体３の外部へ放出される。

また、尾管１３の開口部はカウンタウェイト６側へ折り曲がるようにして向けられており、尾管１３から放出された排気ガスは車体後方へ排出されるようになっている。さらに、後処理装置１２は、例えば図示しないマフラと一体型となっており、エンジン５ａの動作中に発生する騒音を消音するようになっている。

また、本発明の第１実施形態では、旋回体３は、図示されないが、燃料を貯蔵する燃料タンクと、この燃料タンクに隣接して配置され、油圧ポンプ１４によってフロント作業機４の各アクチュエータに供給する作動油を貯蔵する作動油タンクと、エンジン５ａ等のエンジンルーム５内の機器の冷却を行う熱交換器とを有している。さらに、旋回体３は、図２に示すようにエンジン５ａの駆動力によって回転し、熱交換器に対する冷却風を生起させるファン２１を有している。上述の熱交換器は、例えばエンジン５ａの冷却水を冷却するラジエータと、作動油を冷却するオイルクーラと、エンジン５ａの吸気を冷却するインタクーラとを有している。

本発明の実施形態は、図２に示すように旋回体３内に設置された機器の動作を制御する車体コントローラ２０を備えている。この車体コントローラ２０は、エンジン５ａの回転数や燃料噴射量等の制御を行うエンジンコントローラ１６と、油圧ポンプ１４の斜板の傾転角の指示値を変化させて油圧ポンプ１４の吐出油量を増減し、油圧ポンプ１４のトルクを制御するポンプコントローラ１９とを有している。

ここで、尾管１３は車体カバー１５から旋回体３外へ突出して外気に触れているので、油圧ショベル１の作業が行われた後にエンジン５ａが停止してから所定の時間が経過すると、尾管１３が外気によって冷却される。このとき、図３に示すように大気中の水蒸気が尾管１３に冷却されることにより、尾管１３の内壁に大気中の水蒸気が凝縮して水滴２３が生成される。また、尾管１３が冷えた状態において、エンジン５ａから排出された排気ガスが後処理装置１２から矢印Ａに示すように尾管１３内へ導かれても、排気ガス中に含まれる水蒸気が尾管１３によって冷却されて、尾管１３の内壁に排気ガス中の水蒸気が凝縮して水滴２３が生成される。

特に、尾管１３の折れ曲がった湾曲部１３ａの内壁の上面部分には、排気ガスが衝突して排気ガス中の水蒸気が冷却されやすいので、水滴２３の発生は他の部分よりも顕著となる。そして、尾管１３の内壁に生成された水滴２３は、矢印Ａに示すように尾管１３に流入した排気ガスに押し出されることにより、矢印Ｂに示すように尾管１３の内壁に沿って尾管１３の先端側へ移動する。このとき、尾管１３の内壁には排気ガスに含まれる煤等が付着しているので、尾管１３の先端側に移動した水滴２３は、尾管１３の内壁に付着した煤等によって黒色化され、その後排気ガスと共に旋回体３の外部へ放出される虞がある。

そこで、本発明の実施形態では、車体コントローラ２０は、尾管１３に水蒸気が凝縮して水滴２３が生成される状態であるかどうかを判断する凝縮水生成判断手段１７と、この凝縮水生成判断手段１７によって尾管１３に水蒸気が凝縮して水滴２３が生成される状態であると判断された場合に、エンジン５ａから排出される排気ガスの流量を抑制する制御を行う流量抑制手段１８とを備えている。

また、本発明の実施形態では、凝縮水生成判断手段１７は、エンジン５ａが停止してから始動するまでの時間、エンジン５ａの冷却水の温度、外気の温度、及びエンジン５ａから排出される排気ガスの温度のうち少なくとも一つ、例えばエンジン５ａが停止してから始動するまでの時間に基づいて判断するようにしている。具体的には、凝縮水生成判断手段１７は、例えばエンジン５ａが停止したときから時間を計測する時間計測手段を有し、この時間計測手段によって計測された時間が所定の時間を経過したとき、尾管１３に水蒸気が凝縮して水滴２３が生成される状態であると判断し、時間計測手段によって計測された時間が所定の時間を経過していないとき、尾管１３に水蒸気が凝縮して水滴２３が生成される状態でないと判断するようになっている。上述の時間計測手段は、例えば凝縮水生成判断手段１７に設けられた第１のタイマから成っている。

なお、本発明の実施形態では、凝縮水生成判断手段１７は、後述する流量抑制手段１８によってエンジン始動時から排気ガスの流量が抑制されている間の時間を計測する第２のタイマを有し、この第２のタイマによって計測された時間が所定の時間を経過したとき、尾管１３に水蒸気が凝縮して水滴２３が生成される状態でないと判断するようになっている。また、流量抑制手段１８は、第２のタイマによって計測された時間が所定の時間を経過し、凝縮水生成判断手段１７によって尾管１３に水蒸気が凝縮して水滴２３が生成される状態でないと判断された場合に、排気ガスの流量の抑制制御を停止する不図示の流量抑制停止手段を有している。

上述した流量抑制手段１８は、エンジン５ａの回転数及び油圧ポンプ１４のトルクのうち少なくとも一方、または両方を抑制する制御を行うようになっている。ここで、エンジン５ａの回転数と油圧ポンプ１４のトルクとの関係、およびそれらと排気ガス流量との関係は、図４に示すようになっており、エンジン回転数およびポンプトルクが上昇するに従って、排気ガス流量が増加する関係を有している。そのため、流量抑制手段１８は、通常稼動状態ａにおける所定のエンジン回転数、ポンプトルクに対し、排気ガスの流量抑制制御が必要な場合は、ポンプトルクのみ低下させた流量抑制稼動状態ｂ、エンジン回転数のみ低下させた流量抑制稼動状態ｃ、ポンプトルクおよびエンジン回転数の両方を抑制させた流量抑制稼動状態ｄのいずれかの稼動状態となるようにエンジンおよびポンプを制御して排気ガスの流量を抑制する。

ここで、抑制された排気ガス流量Ｑｂｃは、尾管１３に水滴２３が生成された状態においても排出される排気ガスによって水滴２３が外部に排出されない流量であり、この流量Ｑｂｃに基づいてエンジン回転数Ｎｃ、ポンプトルクＴｂの設定値を予め実験等により求めておくものである。

本発明の実施形態では、流量抑制手段１８は、凝縮水生成判断手段１７によって尾管１３に水蒸気が凝縮して水滴２３が生成される状態であると判断された場合に、エンジンコントローラ１６によってエンジン５ａの回転数を通常稼動時よりも小さいＮｃに制限する制御を行なうと共に、ポンプコントローラ１９によって油圧ポンプ１４のトルクを通常稼動時よりも小さいＴｂに制限する制御を行うようになっている。そしてその後、凝縮水生成判断手段１７によって尾管１３に水滴２３が生成されない状態であると判断された場合に、エンジン５ａの回転数及び油圧ポンプ１４のトルクをＮｃ、Ｔｂ以上の通常稼動時の設定値に徐々に復帰させる制御を行うようになっている。

次に、本発明の実施形態の動作を図５のフローチャートに基づいて説明する。

本発明の実施形態では、図５に示すようにエンジン５ａが始動すると、凝縮水生成判断手段１７は、第１のタイマでエンジン５ａが停止したときから時間を計測し、第１のタイマによって計測された時間と所定の時間とを比較することにより、尾管１３に水蒸気が凝縮して水滴２３が生成される状態であるかどうかを判断する（Ｓ１）。そして、第１のタイマによって計測された時間が所定の時間を経過し、凝縮水生成判断手段１７によって尾管１３に水蒸気が凝縮して水滴２３が生成される状態であると判断された場合には、流量抑制手段１８がエンジン５ａの回転数をＮｃに抑制すると共に、油圧ポンプ１４のトルクをＴｂに抑制する制御を行い、エンジン５ａから排出される排気ガスの流量をＱｂｃに抑制する（Ｓ２）。

次に、凝縮水生成判断手段１７は、第２のタイマで流量抑制手段１８によって排気ガスの流量がＱｂｃに抑制されたときからの時間を計測し、第２のタイマによって計測された時間と予め設定された所定の時間とを比較することにより、手順Ｓ２において流量抑制手段１８によって排気ガスの流量が抑制された後に尾管１３に水蒸気が凝縮して水滴２３が生成される状態であるかどうかを判断する（Ｓ３）。なお、所定の時間は、生成された水滴２３の蒸発状態を考慮して実験等により予め定めるものである。

そして、第２のタイマによって計測された時間が所定の時間を経過し、凝縮水生成判断手段１７によって尾管１３に生成された水滴２３が蒸発したとみなされる状態（水滴が生成される状態でない）と判断された場合には、流量抑制手段１８は、流量抑制停止手段によって排気ガスの流量の抑制制御を停止し、エンジン５ａの回転数及び油圧ポンプ１４のトルクをＮｃ，Ｔｂにそれぞれ抑制された状態から徐々に通常状態に復帰させる制御を行い（Ｓ４）、本発明の第１実施形態の動作を終了する。

一方、手順Ｓ１において第１のタイマによって計測された時間が所定の時間を経過しておらず、凝縮水生成判断手段１７によって尾管１３に水滴２３が生成される状態でないと判断された場合には、流量抑制手段１８による排気ガスの流量を抑制する制御を行わずに通常稼働を実施し（Ｓ５）、本発明の第１実施形態の動作を終了する。

このように構成した本発明の実施形態によれば、手順Ｓ１において凝縮水生成判断手段１７によって尾管１３に水滴２３が生成される状態であると判断された場合には、手順Ｓ２において流量抑制手段１８がエンジン５ａの回転数をＮｃに抑制すると共に、油圧ポンプ１４のトルクをＴｂに抑制する制御を行うことにより、エンジン５ａから排出される排気ガスの流量が、水滴２３を尾管１３から排出することがない流量Ｑｂｃに抑制されるので、大気中の水蒸気が尾管１３に冷却されることによって水蒸気が凝縮して尾管１３の内壁に水滴２３が生成しても、生成された水滴２３が排気ガスによって外部に放出されることがない。また、流量抑制手段１８によって排気ガスの流量抑制制御が行なわれているときには、エンジン５ａから排出される排気ガスの流量が通常稼働時の流量よりも少なくなるので、排気ガス中に含まれる水蒸気によって尾管１３の内壁に生成される水滴２３も減少させることができる。

そして、流量抑制手段１８によってエンジン５ａから排出される排気ガスの流量が抑制されている間、すなわち手順Ｓ３において第２のタイマによって計測される所定の時間内に、尾管１３が内部を流通する排気ガスによって暖められることにより、生成された水滴２３は尾管１３と排気ガスの熱によって蒸発し、尾管１２の外部へ放出される。これにより、尾管１３の内壁に生成された水滴２３が煤等を含んで旋回体３の外部へ飛散することを抑制することができる。このように、凝縮水生成判断手段１７の判断に基づいて流量抑制手段１８が排気ガスの排出量を制御することによって、尾管１３に追加部品を設けなくても尾管１３の内壁に生成された水滴２３が旋回体３の外部へ飛散することを抑えることができ、尾管１３の製作効率を高めると共に、メンテナンス作業にかかる作業者の負担を軽減することができる。

また、本発明の実施形態は、凝縮水生成判断手段１７は、手順Ｓ１において尾管１３に水滴２３が生成される状態であるかどうかを判断する基準として、エンジン５ａが停止してから始動するまでの時間、すなわち第１のタイマによって計測される時間が所定時間を経過しているかどうかを基礎とすることにより、尾管１３に水滴２３が生成される状態であるかどうかを的確に判断することができる。これにより、凝縮水生成判断手段１７における高い信頼性を確保することができる。

また、本発明の実施形態は、エンジン５ａが動作している間はエンジン５ａから排出される排気ガスによって尾管１３が暖められているが、第１のタイマによってエンジン５ａが停止したときからの時間が所定の時間を経過している場合には、尾管１３が外気に冷却されて冷たくなっていると考えられるので、水蒸気が凝縮して尾管１３に水滴２３が生成され易くなっている。一方、第１のタイマによって計測される時間が所定の時間を経過していない場合には、尾管１３が冷え切っておらず未だ暖かい状態であると考えられるので、尾管１３に水蒸気が凝縮して水滴２３が生成され難くなっている。従って、凝縮水生成判断手段１７が、手順Ｓ１において時間計測手段１７によってエンジン５ａが停止したときからの時間を計測し、第１のタイマによって計測された時間と所定の時間とを比較するだけで尾管１３に水滴２３が生成される状態であるかどうかを容易に判断することができる。

また、本発明の実施形態は、手順Ｓ１において凝縮水生成判断手段１７によって尾管１３に水滴２３が生成される状態であると判断された場合に、手順Ｓ２において流量抑制手段１８がエンジン５ａの回転数及び油圧ポンプ１４のトルクをＮｃ、Ｔｂにそれぞれ抑制することにより、エンジン５ａの始動開始直後でもエンジン５ａから排出される排気ガスの排出量を低減させることができ、エンジン５ａから噴出された排気ガスによって尾管１３の水滴２３が吹き飛ばされることを抑えることができる。

そして、手順Ｓ３において第２のタイマによって計測された時間が所定の時間を経過し、凝縮水生成判断手段１７によって尾管１３に生成された水滴２３が蒸発し、水滴２３が生成される状態でないと判断された場合には、手順Ｓ４において流量抑制手段１８の流量抑制停止手段によって排気ガスの流量の抑制を停止し、エンジン５ａの回転数及び油圧ポンプ１４のトルクを徐々に通常稼動時の状態に復帰させることができるので、復帰させる際に油圧ショベル１に備えられた他の機器に与える影響を軽減することができる。これにより、流量抑制手段１８によってエンジン５ａの回転数及び油圧ポンプ１４のトルクが抑制された状態から復帰させる際にフロント作業機４の操作の安定性を高めることができる。

また、本発明の実施形態は、手順Ｓ２において流量抑制手段１８は、エンジンコントローラ１６によってエンジン５ａの回転数をＮｃに抑制すると共に、ポンプコントローラ１９によって油圧ポンプ１４のトルクをＴｂに抑制する制御を行うようにしているので、仮にポンプコントローラ１９の故障等によって油圧ポンプ１４のトルクがＴｂに抑制されなかったとしてもエンジンコントローラ１６が流量抑制手段１８から指示を受けてエンジン５ａの回転数をＮｃに抑制することができるので、エンジン５ａから排出される排気ガスの流量を確実に抑えることができる。

なお、上記の実施の形態では、凝縮水生成判断手段１７が、エンジン５ａが停止してから始動するまでの時間に基づいて水滴の生成の有無を判断するようにしたが、凝縮水生成判断手段１７が、エンジン５ａの冷却水の温度、外気の温度、及びエンジン５ａから排出される排気ガスの温度のうちエンジン５ａの冷却水の温度及び外気の温度に基づいて判断するようにしても良い。

この場合、凝縮水生成判断手段１７は、例えばエンジン５ａの冷却水の温度を計測する第１の温度計測手段と、外気の温度を計測する第２の温度計測手段とを有し、第１の温度計測手段によって計測されたエンジン５ａの冷却水の温度が所定の温度未満であるとき、尾管１３に水蒸気が凝縮して水滴２３が生成される状態であると判断し、第１の温度計測手段によって計測されたエンジン５ａの冷却水の温度が所定の温度以上であるとき、尾管１３に水蒸気が凝縮して水滴２３が生成される状態でないと判断する。また、第２の温度計測手段によって計測された外気温度が、所定の温度未満であるとき、尾管１３に水蒸気が凝縮して水滴２３が生成される状態であると判断し、第２の温度計測手段によって計測された外気温度が所定の温度以上であるとき、尾管１３に水蒸気が凝縮して水滴２３が生成される状態でないと判断する。エンジン５ａから排出される排気ガスの温度に基づいて判断する場合も同様である。

１ 油圧ショベル（建設機械）
３ 旋回体
４ フロント作業機
５ エンジンルーム
５ａ エンジン
６ カウンタウェイト
１３ 尾管
１３ａ 湾曲部
１４ 油圧ポンプ（ポンプ）
１５ 車体カバー
１６ エンジンコントローラ
１７ 凝縮水生成判断手段
１８ 流量抑制手段
１９ ポンプコントローラ
２０ 車体コントローラ
２１ 冷却ファン
２２ 排気管
２３ 水滴

Claims (5)

1. 旋回体内に配設されたエンジンと、このエンジンによって駆動されるポンプと、前記エンジンから排出される排気ガスを外部へ放出する尾管とを備えた建設機械に設けられ、
   前記尾管に水蒸気が凝縮して水滴が生成される状態であるかどうかを判断する凝縮水生成判断手段と、
   この凝縮水生成判断手段によって前記尾管に水蒸気が凝縮して水滴が生成される状態であると判断された場合に、前記エンジンから排出される排気ガスの流量を抑制する制御を行う流量抑制手段とを備え、
   前記流量抑制手段は、前記ポンプのトルクを抑制する制御を行うことを特徴とする建設機械の制御装置。
2. 請求項１に記載の建設機械の制御装置において、
   前記エンジンの冷却水を冷却する熱交換器を備え、
   前記凝縮水生成判断手段は、
   前記エンジンが停止してから始動するまでの時間、前記エンジンの冷却水の温度、外気の温度、及び前記エンジンから排出される排気ガスの温度のうち少なくとも一つに基づいて判断することを特徴とする建設機械の制御装置。
3. 請求項１に記載の建設機械の制御装置において、
   前記凝縮水生成判断手段は、
   前記エンジンが停止したときから時間を計測する時間計測手段を有し、
   この時間計測手段によって計測された時間が所定の時間を経過したとき、前記尾管に水蒸気が凝縮して水滴が生成される状態であると判断し、前記時間計測手段によって計測された時間が所定の時間を経過していないとき、前記尾管に水蒸気が凝縮して水滴が生成される状態でないと判断することを特徴とする建設機械の制御装置。
4. 請求項１に記載の建設機械の制御装置において、
   前記凝縮水生成判断手段は、
   温度を計測する温度計測手段を有し、
   この温度計測手段によって計測された前記エンジンの冷却水の温度が所定の温度未満であるとき、前記尾管に水蒸気が凝縮して水滴が生成される状態であると判断し、前記温度計測手段によって計測された前記エンジンの冷却水の温度が所定の温度以上であるとき、前記尾管に水蒸気が凝縮して水滴が生成される状態でないと判断することを特徴とする建設機械の制御装置。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載の建設機械の制御装置において、
   前記流量抑制手段は、
   さらに前記エンジンの回転数を抑制する制御を行うことを特徴とする建設機械の制御装置。

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