JP5871732B2 - 作業機 - Google Patents
作業機 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5871732B2 JP5871732B2 JP2012147265A JP2012147265A JP5871732B2 JP 5871732 B2 JP5871732 B2 JP 5871732B2 JP 2012147265 A JP2012147265 A JP 2012147265A JP 2012147265 A JP2012147265 A JP 2012147265A JP 5871732 B2 JP5871732 B2 JP 5871732B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- speed
- engine
- regeneration
- accelerator
- control
- 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
Links
Images
Description
一般的にディーゼルエンジンには、排出ガスに含まれる粒子状物質を捕集する排出ガス浄化装置が設けられている。排出ガス浄化装置は、内部に設けたディーゼルパーティキュレートフィルタ(DPF)に排出ガスを通過させて粒子状物質を捕集する。この捕集された粒子状物質は排出ガス浄化装置のDPFに徐々に堆積するので、DPFが目詰まりを起こして排気系の空気抵抗が大きくならないように、粒子状物質を適宜除去してDPFを再生しなくてはならない。
特許文献1の作業機のエンジン制御システムは、モード切換手段が特定のモードを選択しているときに、作業機の運転状態に応じてエンジン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を行う第1エンジン制御手段と、DPFの再生を行う再生装置が作動中であるかどうかを検出し、再生装置が作動中であるときは第1エンジン制御手段の制御を無効とし、回転数指示装置が指示する回転数を維持するようエンジン回転数を制御する第2エンジン制御手段とを備えている。つまり、特許文献1では、再生装置が作動中であるときは第1エンジン制御手段によるエンジン回転数の低下させる制御を無効にして回転数指示装置が指示する回転数を維持している。
そこで、本発明は、燃料消費の増加を抑制できると共にエンジンにかかる負荷も低減することができる作業機を提供することを目的とする。
即ち、請求項1に係る発明の作業機は、作業を行う作業装置と、前記作業装置に動力を供給するエンジンと、前記エンジンから排出された排出ガスに含まれる粒子状物質を捕集するフィルタを備えた排出ガス浄化装置と、前記排出ガス浄化装置のフィルタに堆積した粒子状物質を燃焼させて除去するフィルタ再生手段と、前記作業装置を操作する操作部材の操作が行われていないときにはエンジン回転数をアクセル操作に応じたアクセル設定回転数よりも低い目標回転数に設定可能で且つ前記操作部材の操作が行われたときはエンジン回転数を前記アクセル設定回転数に設定可能なエンジン回転制御手段と、を備え、前記エンジン回転制御手段は、前記アクセル設定回転数が前記粒子状物質の除去に必要な再生設定回転数よりも高く且つ前記目標回転数が前記再生設定回転数よりも低い場合において、前記粒子状物質の除去が必要で且つ前記操作部材の操作が行われた状況ではエンジン回転数を前記アクセル設定回転数に設定し、前記粒子状物質の除去が必要で且つ前記操作部材の操作が行われていない状況ではエンジン回転数を前記再生設定回転数に設定することを特徴とする。
請求項3に係る発明は、前記フィルタ再生手段は、粒子状物質の除去中であって且つエンジン回転制御手段によって上昇させたエンジン回転数が前記再生設定回転数以上になると、アクセル操作によってエンジン回転数を上昇させる要求を停止すること特徴とする。
請求項3によれば、エンジン回転数の上昇の要求の停止により、エンジン回転数が十分に上がったことを即座に認識することができる。
本発明の作業機は、バックホーやコンパクトトラックローダ(CTL)などの建設機械である。まず、図6を用いて作業機の全体構成について説明する。
図6は、作業機の1つであるバックホー1の概略構成を示す側面図である。図6に示すように、バックホー1は、下部の走行装置2と、上部の旋回体3とを備えている。
旋回体3は、走行装置2上に旋回ベアリング7を介して上下方向の旋回軸回りに左右旋回自在に支持された旋回台8と、旋回台8の前部に備えられた作業装置9(掘削装置)とを有している。旋回台8上には、ディーゼルエンジン5、ラジエータ、運転席10、燃料タンク、作動油タンク、作動油タンクからの作動油を制御する制御弁等が設けられている。運転席10の周囲には、バックホー1に関する様々な情報を表示する表示装置11が設けられている。運転席10は、旋回台8上に設けられたキャビン12により囲まれている
。
図1に示すように、バックホー1には、ディーゼルエンジン(エンジンという)の制御を行ったり、作業機1の全体の制御を行う制御装置24が設けられている。
具体的には、制御装置24は、主にエンジン5を制御するエンジン制御装置25と、主にバックホー1に搭載した作業装置9を制御する作業制御装置26とを備えている。
流量制御では、作業装置9を操作する操作部材(作業装置用操作部材)28の操作量等に基づいて、当該作業装置9のアクチュエータ(ブームシリンダ18、アームシリンダ19及びバケットシリンダ20)に流す作動油の流量などを制御する。例えば、操作部材28を中立位置より一方(左側)に揺動させて左側の操作量を入力すると、作業制御装置26は、操作量等に対応した電流(作動信号)を、アクチュエータを作動させるための制御弁に連結された電磁比例弁に出力し、当該電磁比例弁を動作させる。電磁比例弁が動作すると、制御弁のパイロット圧が制御され、アクチュエータが一方に動作する。操作部材28を中立位置より上記とは反対側に揺動させて右側の操作量を入力すると、左側に揺動したときとは反対側にアクチュエータを動作させる。このように、流量制御では、操作部材28の操作量等に応じてアクチュエータに供給する作動油の流量等を制御し、作業装置9に設けたアクチュエータを動作させる。
アイドルモータに制御信号を出力して、当該オートアイドルモータを制御し、当該カバナレバーの位置を、エンジン回転数が目標回転数となる位置に設定する。ガバナレバーの位置は、エンジン制御装置25に入力され、当該ガバナレバーの位置によってエンジン回転数が目標回転数に制御される。つまり、操作部材28が中立であるときは、エンジン回転制御手段29によってエンジン回転数が予め定められた目標回転数に固定される。なお、目標回転数は、作業機1の製造時等に作業制御装置26に予め設定されており、操作部材28が操作されていないときに燃料の消費を抑制する回転数、例えば、アイドリング回転数である1000rpmに設定されている。また、この目標回転数は、後述する再生設定回転数よりも低く設定されている。
このフィルタ再生手段31は、エンジン5の排出ガスに含まれる粒子状物質を捕集するためのフィルタ(DPF)30に堆積した粒子状物質を減少させてるというDPF再生制御を行う。DPF再生制御によって粒子状物質させることをDPF再生或いは再生という。DPF30は、エンジン5の燃焼ガスを排気する排気マニホールド35の中途に設けられた排出ガス浄化装置32内に設置されるもので、排出ガス浄化装置32内を通過する燃焼ガスに含まれる粒子状物質を捕集する。
また、DPF再生中(粒子状物質の除去中)に、エンジン5の回転数が粒子状物質の除去に必要な再生設定回転数未満(例えば、1800rpm未満)であるとき、フィルタ再生手段31は、運転席10に設けた表示装置40に、エンジン回転をアクセル操作によって上昇させる要求(上昇要求)を示す表示を行う。例えば、フィルタ再生手段31は、エンジン回転数が再生設定回転数未満であるとき、「エンジン回転を上げて下さい」という上昇要求の表示を表示装置40に出力する。なお、再生設定回転数は、粒子状物質の除去を行うに際して、DPF30内の温度が効率よく上昇する状態にするためのエンジン回転数である。例えば、エンジン回転数を再生設定回転数である1800rpmの回転以上にした状態で、DPF再生制御によってポスト噴射を実行すれば、DPF30内の温度が上昇し易くなり、DPF30内の温度が粒子状物質を燃焼させる600℃付近になる。
、そのまま、PM堆積量が再生堆積量を下回るまで、DPF再生を実行する。
さて、上述したように、AI制御であってもDPF再生制御であってもエンジンを適宜制御することとしているが、本発明の作業機では、AI制御とDPF再生制御とを両立できるように、様々な状況に対応して制御処理を変更することとしている。以下、図2〜5を用いて、AI制御及びDPF再生制御について詳しく説明する。
図2に示す第1区間T1では、操作部材28の操作が行われている(操作ON)が、DPF再生制御は実行されていないとする(再生OFF)。また、第1区間では、アクセルレバーで設定されたエンジン回転数は、再生設定回転数よりも高く設定されているとする。このような場合、第1区間T1におけるエンジン回転数は、アクセルレバーで設定されたエンジン回転数(アクセル設定回転数)で回転することになる。
詳しくは、エンジン回転制御手段29は、まず、操作部材28の操作が行われなくなったポイントP2で、AI制御によるエンジン回転数の目標回転数を再生設定回転数に変更し、操作部材28の操作が再開されるまで当該目標回転数を再生設定回転数に維持する。
このように、AI制御及びDPF再生制御では、フィルタ再生手段31による粒子状物質の除去中であって且つエンジン回転数が再生設定回転数よりも高い場合に、目標回転数を再生設定回転数にしてエンジン回転数を下げている。そのため、作業機によって作業を行いながらDPF再生を実行している状態から、作業機による作業を停止したとき(操作部材28を操作しないとき)は、自動的にエンジン回転数を落としつつもDPF再生を続けることができる。
あって、操作部材28の操作を再開した時点(ポイントP3で目標回転数を再生設定回転数ではなく元の目標回転数に戻しているため、ポイントP5のように操作部材28の操作を中止したときに、即座に、AI制御によってエンジン回転数を目標回転数まで低下させることができる。
次に、図4は、DPF再生制御の開始時にエンジン回転数が再生設定回転数よりも低い場合でのAI制御及びDPF再生制御について説明する。
さて、AI制御によって、エンジン回転数を再生設定回転数を超えて指定されたアクセル設定回転数まで上昇させた後、DPF再生制御が実行されている状態(再生ON)で、操作部材28の操作が行われなくなった(操作ON→操作OFF)場合、エンジン回転制御手段29は、AI制御による目標回転数を、DPF再生制御の再生設定回転数に設定する。
2 走行装置
3 旋回体
4 走行体
5 ディーゼルエンジン
6 ドーザ
7 旋回ベアリング
8 旋回台
9 作業装置
10 運転席
11 表示装置
12 キャビン
13 支持ブラケット
14 スイングブラケット
15 ブーム
16 アーム
17 バケット
18 ブームシリンダ
19 アームシリンダ
20 バケットシリンダ
24 制御装置
25 エンジン制御装置
26 作業制御装置
28 操作部材
29 エンジン回転制御手段
30 フィルタ(DPF)
31 フィルタ再生手段
32 排出ガス浄化装置
33 入側圧力センサ
34 出側圧力センサ
35 排気マニホールド
Claims (4)
- 作業を行う作業装置と、
前記作業装置に動力を供給するエンジンと、
前記エンジンから排出された排出ガスに含まれる粒子状物質を捕集するフィルタを備えた排出ガス浄化装置と、
前記排出ガス浄化装置のフィルタに堆積した粒子状物質を燃焼させて除去するフィルタ再生手段と、
前記作業装置を操作する操作部材の操作が行われていないときにはエンジン回転数をアクセル操作に応じたアクセル設定回転数よりも低い目標回転数に設定可能で且つ前記操作部材の操作が行われたときはエンジン回転数を前記アクセル設定回転数に設定可能なエンジン回転制御手段と、
を備え、
前記エンジン回転制御手段は、前記アクセル設定回転数が前記粒子状物質の除去に必要な再生設定回転数よりも高く且つ前記目標回転数が前記再生設定回転数よりも低い場合において、前記粒子状物質の除去が必要で且つ前記操作部材の操作が行われた状況ではエンジン回転数を前記アクセル設定回転数に設定し、前記粒子状物質の除去が必要で且つ前記操作部材の操作が行われていない状況ではエンジン回転数を前記再生設定回転数に設定することを特徴とする作業機。 - 前記フィルタ再生手段は、前記アクセル設定回転数が前記再生設定回転数未満の場合において、前記粒子状物質の除去が必要な状況では、前記操作部材の操作の有無に関わらず、前記エンジン回転数をアクセル操作によって上昇させることを作業者に要求し、前記エンジン回転制御手段は、前記アクセル操作で設定された回転数までエンジン回転数を上昇させることを特徴とする請求項1に記載の作業機。
- 前記フィルタ再生手段は、粒子状物質の除去中であって且つエンジン回転制御手段によって上昇させたエンジン回転数が前記再生設定回転数以上になると、アクセル操作によってエンジン回転数を上昇させる要求を停止すること特徴とする請求項2に記載の作業機。
- 前記エンジン回転制御手段は、エンジン回転数をアクセル操作に応じて前記再生設定回転数よりも上昇させた後、操作部材の操作が行われていないときには、エンジン回転数を
再生設定回転数に下げることを特徴とする請求項2又は3に記載の作業機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012147265A JP5871732B2 (ja) | 2012-06-29 | 2012-06-29 | 作業機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012147265A JP5871732B2 (ja) | 2012-06-29 | 2012-06-29 | 作業機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014009638A JP2014009638A (ja) | 2014-01-20 |
JP5871732B2 true JP5871732B2 (ja) | 2016-03-01 |
Family
ID=50106550
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012147265A Active JP5871732B2 (ja) | 2012-06-29 | 2012-06-29 | 作業機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5871732B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4990860B2 (ja) * | 2008-09-09 | 2012-08-01 | 日立建機株式会社 | 作業機のエンジン制御システム |
JP5320123B2 (ja) * | 2009-03-30 | 2013-10-23 | 株式会社小松製作所 | 作業車両および作業車両の制御方法 |
JP5395709B2 (ja) * | 2010-03-09 | 2014-01-22 | ヤンマー株式会社 | エンジンの排気ガス処理システム |
-
2012
- 2012-06-29 JP JP2012147265A patent/JP5871732B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014009638A (ja) | 2014-01-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5037570B2 (ja) | 作業機械 | |
WO2012172951A1 (ja) | 建設機械 | |
JP4642546B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
JP4990860B2 (ja) | 作業機のエンジン制御システム | |
JP5828579B2 (ja) | 作業機の排気ガス浄化システム | |
WO2011093400A1 (ja) | 油圧作業機械の排気ガス浄化システム | |
JP2013036393A5 (ja) | ||
JP2011127534A (ja) | ハイブリッド式エンジン装置 | |
JP2009138538A (ja) | 作業機械 | |
JP5679938B2 (ja) | 作業機 | |
JP6158127B2 (ja) | ハイブリッド式エンジン装置 | |
WO2015029716A1 (ja) | 建設機械 | |
JP5667781B2 (ja) | 作業機の排気ガス浄化システム | |
JP6147214B2 (ja) | ハイブリッド式エンジン装置 | |
JP5871732B2 (ja) | 作業機 | |
JP5650631B2 (ja) | 作業機 | |
JP6158126B2 (ja) | ハイブリッド式駆動装置 | |
JP5788148B2 (ja) | 作業機の排気ガス浄化システム | |
JP5731047B2 (ja) | エンジン装置 | |
JP2013072318A (ja) | 作業機 | |
JP6176355B1 (ja) | 内燃機関のフィルタ再生制御システム及び内燃機関のフィルタ再生制御方法 | |
JP6482991B2 (ja) | 作業機 | |
JP2010270611A (ja) | 建設機械のdpf自己再生装置 | |
JP5219919B2 (ja) | 建設機械のdpf自己再生装置 | |
WO2011136184A1 (ja) | 作業機の排気ガス浄化システム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140925 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150428 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150430 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150626 |
|
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: 20151222 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160112 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5871732 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |