JP6550411B2 - Construction machinery - Google Patents

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本発明は、エンジンから排出された排ガスを浄化する排ガス浄化装置を備えた油圧ショベル等の建設機械に関する。   The present invention relates to a construction machine such as a hydraulic shovel provided with an exhaust gas purification device for purifying exhaust gas discharged from an engine.

建設機械、例えば、油圧ショベルは、エンジンと、このエンジンによって駆動する油圧ポンプを備え、油圧ポンプの吸収トルクがエンジンの出力トルクを超えないようにトルクを制御することが行われている。また、油圧ポンプの圧油が供給される油圧駆動回路を備え、この油圧駆動回路には、ブーム、アーム、及びバケット等の作業機を駆動させるブームシリンダ、アームシリンダ、及びバケットシリンダ等の油圧アクチュエータ、あるいは旋回体、走行体を駆動する旋回モータ、走行モータ等の油圧アクチュエータと、これらの油圧アクチュエータの作動を制御する方向制御弁等の油圧機器が含まれている。このような構成を有する油圧ショベルにあっては、昨今、エンジンから排出される排ガスを浄化することが要望されてきている。   A construction machine, for example, a hydraulic shovel includes an engine and a hydraulic pump driven by the engine, and torque control is performed so that the absorption torque of the hydraulic pump does not exceed the output torque of the engine. In addition, the hydraulic drive circuit to which hydraulic fluid of hydraulic pump is supplied is provided, and this hydraulic drive circuit includes hydraulic actuators such as a boom cylinder, arm cylinder, and bucket cylinder that drive work machines such as boom, arm, and bucket. Alternatively, hydraulic devices such as a swing body, a swing motor for driving a traveling body, hydraulic actuators such as a traveling motor, and a direction control valve for controlling the operation of these hydraulic actuators are included. Recently, there has been a demand for purifying exhaust gas discharged from an engine in a hydraulic shovel having such a configuration.

このような排ガスの浄化に関する従来技術として、エンジンから排出される排ガス中の窒素酸化物を浄化する処理を行う排ガス制御手段に供給される尿素水を蓄える尿素水タンクと、この尿素水タンクに蓄えられた尿素水の残量を検出する残量検出手段とを備えると共に、尿素水の残量が第1所定量まで減少したときに点灯する警報ランプと、コントローラに備えられ、尿素水の残量が第1所定量から少なくなるに従って、その残量の減少に応じてエンジンの最高回転数を、油圧駆動回路に含まれる油圧アクチュエータの作動が可能となる範囲内の所定値まで徐々に低下させるエンジン回転数制限手段とを備えた建設機械が知られている(例えば、特許文献1、2参照)。   As a prior art related to such exhaust gas purification, a urea water tank for storing urea water supplied to an exhaust gas control means for purifying nitrogen oxides in exhaust gas discharged from an engine, and a urea water tank for storing urea aqueous solution An alarm lamp which lights up when the remaining amount of urea water decreases to a first predetermined amount, and the controller is provided with a remaining amount detecting means for detecting the remaining amount of the urea aqueous solution; The engine gradually decreases the maximum engine speed to a predetermined value within a range where the hydraulic actuator included in the hydraulic drive circuit can be operated according to the decrease of the remaining amount as the first predetermined amount decreases from the first predetermined amount. There is known a construction machine provided with rotation speed limiting means (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特許第4847218号公報Patent No. 4847218 gazette 特許第4847219号公報Patent No. 4847219 gazette

上述した特許文献1、2に開示された従来技術のように、排ガス制御手段を備えた建設機械では、エンジン回転数制限手段によって制限された範囲内ではあるが、オペレータは、建設機械に搭載された緊急動作ボタン等を押下することにより、油圧アクチュエータを用いた作業の継続が可能となる。   As in the prior art disclosed in Patent Documents 1 and 2 described above, in the construction machine provided with the exhaust gas control means, the operator is mounted on the construction machine although it is within the range restricted by the engine speed restriction means. By pressing the emergency operation button or the like, work using the hydraulic actuator can be continued.

このような状況において、尿素水タンク内に尿素水が補給されることなく、油圧ポンプの駆動に伴って尿素水の残量が減少したり、あるいは作業中に後処理装置の再生が実行される等、排ガスの浄化処理に関連してエンジンの出力が低下すると、エンジンの回転数が減少して復帰するまでに時間がかかる現象、いわゆる、エンジン回転ダウンが増大したり、あるいはエンジンストール(以下、単に「エンスト」と略記する)の発生に繋がるため、油圧アクチュエータに対する操作性が悪化し、作業性が急激に損なわれることが問題になっている。   In such a situation, the urea aqueous solution is not replenished into the urea aqueous solution tank, and the remaining amount of urea aqueous solution decreases as the hydraulic pump is driven, or the post-processing device is regenerated during operation. When the engine output decreases in relation to the exhaust gas purification process, the engine speed decreases and it takes a long time to recover, so-called engine rotation down increases, or engine stall (hereinafter referred to as Since this simply leads to the occurrence of "en-st", the operability with respect to the hydraulic actuator is deteriorated, and the operability is rapidly deteriorated.

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、油圧アクチュエータに対して良好な操作性を維持し、作業性を改善することができる建設機械を提供することにある。   The present invention has been made from the circumstances of the prior art as described above, and an object thereof is to provide a construction machine capable of maintaining good operability with respect to a hydraulic actuator and improving workability. .

上記の目的を達成するために、本発明の建設機械は、エンジンと、前記エンジンによって駆動される可変容量型の油圧ポンプと、前記油圧ポンプの傾転角を制御するレギュレータと、前記油圧ポンプから吐出された圧油によって動作する油圧アクチュエータを含む油圧駆動回路と、前記エンジンの出力トルクを超えないように、前記レギュレータを介して前記油圧ポンプの吸収トルクを制御するコントローラとを備えた建設機械において、前記エンジンから排出される排ガス中の窒素酸化物を除去する後処理装置、前記排ガス中の窒素酸化物を還元する還元剤、および前記還元剤を貯蔵する還元剤タンクを含む排ガス浄化装置と、前記エンジンの目標回転数を指定する目標回転数指定装置と、前記エンジンの実回転数を検出する回転数検出器と、前記還元剤タンクに貯蔵された前記還元剤の残量を検出する残量検出器とを備え、前記コントローラは、前記エンジンの目標回転数と前記油圧ポンプのベーストルクとの関係が予め記憶された記憶装置と、前記目標回転数指定装置によって指定された前記エンジンの目標回転数を前記記憶装置に記憶された前記関係に適用し、前記油圧ポンプのベーストルクを演算するベーストルク演算部と、前記排ガス浄化装置による前記排ガスの浄化処理に関連して前記エンジンの出力が制限された状態において、前記ベーストルク演算部によって演算された前記油圧ポンプのベーストルクから、前記エンジンの目標回転数と実回転数との差分に応じて求められる補正トルクを差し引いて前記油圧ポンプの目標吸収トルクを演算する目標吸収トルク演算部と、前記目標吸収トルク演算部によって演算された前記油圧ポンプの目標吸収トルクに相当する駆動信号を前記レギュレータに出力する駆動信号出力部とを含み、前記目標吸収トルク演算部は、前記目標回転数指定装置によって指定された前記エンジンの目標回転数から前記回転数検出器によって検出された前記エンジンの実回転数を差し引いた回転数の差分が0未満である場合、前記回転数の差分が大きくなるに従って補正トルク量の絶対値を増大させるとともに、前記残量検出器によって検出された前記還元剤の残量が減少するに従って前記補正トルク量の絶対値を増大させることを特徴としている。   In order to achieve the above object, a construction machine according to the present invention comprises an engine, a variable displacement hydraulic pump driven by the engine, a regulator for controlling the tilt angle of the hydraulic pump, and the hydraulic pump A construction machine comprising: a hydraulic drive circuit including a hydraulic actuator operated by discharged pressure oil; and a controller controlling an absorption torque of the hydraulic pump via the regulator so as not to exceed an output torque of the engine An aftertreatment device for removing nitrogen oxides in exhaust gas discharged from the engine, a reducing agent for reducing nitrogen oxides in the exhaust gas, and an exhaust gas purification device including a reducing agent tank for storing the reducing agent; A target rotation number specifying device for specifying a target rotation number of the engine, and a rotation number detector for detecting an actual rotation number of the engine And a remaining amount detector for detecting the remaining amount of the reducing agent stored in the reducing agent tank, wherein the controller stores in advance a relationship between a target rotational speed of the engine and a base torque of the hydraulic pump. A base torque calculation unit that applies the target rotation speed of the engine specified by the target rotation speed specification device to the relationship stored in the storage device, and calculates the base torque of the hydraulic pump; In a state where the output of the engine is limited in relation to the purification process of the exhaust gas by the exhaust gas purification device, the target rotational speed and the actual speed of the engine are calculated from the base torque of the hydraulic pump calculated by the base torque calculator. A target absorption torque function for calculating a target absorption torque of the hydraulic pump by subtracting a correction torque which is obtained according to a difference from the rotational speed And a drive signal output unit for outputting a drive signal corresponding to the target absorption torque of the hydraulic pump calculated by the target absorption torque calculation unit to the regulator, the target absorption torque calculation unit including the target rotation When the difference of the number of revolutions obtained by subtracting the actual number of revolutions of the engine detected by the number of revolutions detector from the target number of revolutions of the engine designated by the number designation device is less than 0, the difference of the number of revolutions is large. The absolute value of the correction torque amount is increased as it becomes, and the absolute value of the correction torque amount is increased as the remaining amount of the reducing agent detected by the remaining amount detector decreases.

本発明の建設機械によれば、油圧アクチュエータに対して良好な操作性を維持し、作業性を改善することができる。前述した以外の課題、構成、及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。   According to the construction machine of the present invention, it is possible to maintain good operability with respect to the hydraulic actuator and to improve workability. Problems, configurations, and effects other than those described above will be apparent from the description of the embodiments below.

本発明の第1実施形態に係る建設機械の一例として挙げた油圧ショベルの構成を示す全体図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a general view which shows the structure of the hydraulic shovel mentioned as an example of the construction machine which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る旋回体の内部の構成を示す油圧回路図である。FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram showing an internal configuration of a swing structure according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係るコントローラのハードウェア構成を模式的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows typically the hardware constitutions of the controller which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係るコントローラの機能構成を示すブロック図である。It is a block diagram showing functional composition of a controller concerning a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態に係るコントローラの機能構成を示すブロック図である。It is a block diagram showing functional composition of a controller concerning a 2nd embodiment of the present invention. 本発明の第3実施形態に係るコントローラの機能構成を示すブロック図である。It is a block diagram showing functional composition of a controller concerning a 3rd embodiment of the present invention.

以下、本発明に係る建設機械を実施するための形態を図に基づいて説明する。   Hereinafter, the form for carrying out the construction machine concerning the present invention is explained based on a figure.

[第1実施形態]
図1は本発明の第1実施形態に係る建設機械の一例として挙げた油圧ショベル100の構成を示す全体図である。
First Embodiment
FIG. 1 is an overall view showing a configuration of a hydraulic shovel 100 exemplified as an example of a construction machine according to a first embodiment of the present invention.

本発明の第1実施形態に係る建設機械は、例えば、図1に示す油圧ショベル100から成っている。この油圧ショベル100は、走行体11と、この走行体11の上側に旋回装置12Aを介して旋回可能に取り付けられた旋回体12と、この旋回体12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13とから構成されている。   The construction machine according to the first embodiment of the present invention comprises, for example, a hydraulic shovel 100 shown in FIG. The hydraulic shovel 100 includes a traveling body 11, a swing body 12 rotatably mounted on the upper side of the travel body 11 via a swing device 12A, and a front side of the swing body 12 and vertically pivoted. It comprises the front working machine 13 and the like.

走行体11は、前後方向の一端のうち左右の両側にそれぞれ配置され、履帯11Aを駆動する走行モータ11Bを有している。旋回装置12Aは、内部に配置された旋回モータ(図示せず)を有している。これらの走行モータ11B及び旋回モータは、例えば油圧を動力源とする油圧モータから構成されている。   The traveling body 11 is disposed on both left and right sides of one end in the front-rear direction, and includes a traveling motor 11B that drives the crawler belt 11A. The pivoting device 12A has a pivoting motor (not shown) disposed therein. The traveling motor 11 </ b> B and the turning motor are configured by, for example, a hydraulic motor using hydraulic pressure as a power source.

旋回体12は、車体の前部に配置され、オペレータが搭乗する運転室15と、車体の後部に配置され、車体のバランスを保つカウンタウェイト16と、これらの運転室15とカウンタウェイト16との間に配置され、原動機としてのエンジン21(図2参照)を格納する機械室17と、この機械室17の上部に設けられた車体カバー18と、この車体カバー18に取り付けられた尾管19とを有している。なお、旋回体12の内部の具体的な構成については後述する。   The revolving unit 12 is disposed at the front of the vehicle body, and has a cab 15 in which an operator rides, a counterweight 16 disposed at the rear of the vehicle body and maintaining the balance of the vehicle body, and the cab 15 and the counterweight 16 A machine room 17 disposed between them and storing an engine 21 (see FIG. 2) as a prime mover, a vehicle body cover 18 provided on the upper part of the machine room 17, and a tail pipe 19 attached to the vehicle body cover 18; have. In addition, the specific structure inside the revolving unit 12 will be described later.

フロント作業機13は、基端が旋回体12に回動可能に取り付けられ、上下方向に回動するブーム13Aと、このブーム13Aの先端に回動可能に取り付けられ、上下方向に回動するアーム13Bと、このアーム13Bの先端に回動可能に取り付けられ、上下方向に回動するバケット13Cとを有している。   The front work machine 13 has a base end pivotably attached to the revolving unit 12 and a boom 13A pivoting in the vertical direction, and an arm pivotably attached to the tip of the boom 13A pivoting in the vertical direction 13B and a bucket 13C rotatably attached at the tip of the arm 13B and pivoted in the vertical direction.

また、フロント作業機13は、旋回体12とブーム13Aとを接続し、伸縮することによってブーム13Aを回動させるブームシリンダ13aと、ブーム13Aの上側に配置されると共にブーム13Aとアーム13Bとを接続し、伸縮することによってアーム13Bを回動させるアームシリンダ13bと、アーム13Bとバケット13Cとを接続し、伸縮することによってバケット13Cを回動させるバケットシリンダ13cとを有している。   In addition, the front work machine 13 connects the swing body 12 and the boom 13A, and extends and retracts the boom cylinder 13a that rotates the boom 13A, and is disposed above the boom 13A and is configured with the boom 13A and the arm 13B. The arm cylinder 13b rotates the arm 13B by connecting and expanding and contracting, and has the bucket cylinder 13c connecting the arm 13B and the bucket 13C and rotating and contracting the bucket 13C by expanding and contracting.

なお、油圧ショベル100には、バケット13C等の各種アタッチメントが存在し、バケット13Cは岩盤を掘削するブレーカ(図示せず)や岩石を破砕する小割機(図示せず)等に変更可能であり、作業の内容に適したアタッチメントを用いることにより、掘削や破砕を含む様々な作業を行うことができる。   In addition, various attachments, such as a bucket 13C, exist in the hydraulic shovel 100, and the bucket 13C can be changed to a breaker (not shown) for excavating a bedrock or a small split machine (not shown) for crushing rocks. By using an attachment suitable for the content of the work, various work including digging and crushing can be performed.

図2は旋回体12の内部の構成を示す油圧回路図である。   FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram showing an internal configuration of the swing structure 12.

図2に示すように、旋回体12は、前述のエンジン21と、このエンジン21によって駆動される可変容量型の油圧ポンプ22とを備え、この油圧ポンプ22の吸収トルクが後述のコントローラ28によってエンジン21の出力トルクを超えないようにトルク制御されるようになっている。   As shown in FIG. 2, the swing structure 12 includes the above-described engine 21 and a variable displacement hydraulic pump 22 driven by the engine 21. The absorption torque of the hydraulic pump 22 is an engine by a controller 28 described later. The torque control is performed so as not to exceed the 21 output torque.

また、旋回体12は、エンジン21の目標回転数を指定する目標回転数指定装置23と、油圧ポンプ22の回転軸に対する斜板の傾転角を制御し、油圧ポンプ22の押しのけ容積を調整するレギュレータ24と、油圧ポンプ22の最大吐出圧を規定するメインリリーフ弁25とを備えている。目標回転数指定装置23は、運転室15内に設置されており、オペレータが回転操作するダイヤル式の操作盤から構成されている。   In addition, the revolving unit 12 controls the tilt angle of the swash plate with respect to the rotation shaft of the hydraulic pump 22 by adjusting the target rotation number specifying device 23 that designates the target rotation speed of the engine 21 and adjusts the displacement of the hydraulic pump 22 A regulator 24 and a main relief valve 25 that defines the maximum discharge pressure of the hydraulic pump 22 are provided. The target rotational speed specifying device 23 is installed in the driver's cab 15, and is configured of a dial-type operation panel operated by the operator.

また、旋回体12は、エンジン21の実回転数を検出する回転数検出器としての回転数センサ26と、エンジン21の回転数を制御する回転制御部27と、目標回転数指定装置23によって指定されたエンジン21の目標回転数に応じた制御信号を回転制御部27に出力すると共に、レギュレータ24を駆動させる駆動信号を出力するコントローラ28とを備えている。   Further, the revolving unit 12 is specified by the rotation speed sensor 26 as a rotation speed detector for detecting the actual rotation speed of the engine 21, the rotation control unit 27 for controlling the rotation speed of the engine 21, and the target rotation speed specifying device 23 The controller 28 outputs a control signal corresponding to the target rotational speed of the engine 21 to the rotation control unit 27 and outputs a drive signal for driving the regulator 24.

回転制御部27は、例えば図示されないが、ガバナ制御モータ及び燃料噴射装置から構成されている。コントローラ28は、目標回転数指定装置23からの指令信号を入力して所定の演算処理を行い、ガバナ制御モータに対して制御信号を出力する。ガバナ制御モータは、その制御信号に応じて回動し、目標回転数指定装置23が指定する目標回転数が得られるように燃料噴射装置の燃料噴射量を制御する。   The rotation control unit 27 includes, for example, a governor control motor and a fuel injection device (not shown). The controller 28 inputs a command signal from the target rotation number specifying device 23, performs predetermined arithmetic processing, and outputs a control signal to the governor control motor. The governor control motor rotates in response to the control signal, and controls the fuel injection amount of the fuel injection device so that the target rotation speed specified by the target rotation speed specifying device 23 can be obtained.

図3はこのような演算処理を行うコントローラ28のハードウェア構成を模式的に示すブロック図である。   FIG. 3 is a block diagram schematically showing the hardware configuration of the controller 28 which performs such arithmetic processing.

図3に示すように、コントローラ28は、例えば図示されないが、車体の動作全体を制御するための各種の演算を行うCPU(Central Processing Unit)28Aと、CPU28Aによる演算を実行するためのプログラムを格納するROM(Read Only Memory)28B1やHDD(Hard Disk Drive)28B2等の記憶装置28Bと、CPU28Aがプログラムを実行する際の作業領域となるRAM(Random Access Memory)28Cと、外部の装置との間で各種の情報や信号の入出力を行う入出力インターフェース28Dとを含むハードウェアから構成されている。   As shown in FIG. 3, although not shown, the controller 28 stores, for example, a central processing unit (CPU) 28A that performs various calculations for controlling the entire operation of the vehicle body and a program for executing calculations by the CPU 28A. Between a storage device 28B such as a read only memory (ROM) 28B1 or a hard disk drive (HDD) 28B2 and a random access memory (RAM) 28C serving as a work area when the CPU 28A executes a program And an input / output interface 28D for inputting / outputting various information and signals.

このようなハードウェア構成において、ROM28B1やHDD28B2、もしくは図示しない光学ディスク等の記録媒体に格納されたプログラムがRAM28Cに読出され、CPU28Aの制御に従って動作することによりプログラム(ソフトウェア)とハードウェアとが協働して、コントローラ28の機能を実現する機能ブロックが構成される。なお、本発明の第1実施形態の特徴をなすコントローラ28の機能構成の詳細については後述する。   In such a hardware configuration, a program stored in a recording medium such as the ROM 28B1 or the HDD 28B2 or an optical disk (not shown) is read out to the RAM 28C and operates according to the control of the CPU 28A, whereby the program (software) and hardware cooperate. In operation, functional blocks that implement the functions of the controller 28 are configured. The details of the functional configuration of the controller 28 that characterizes the first embodiment of the present invention will be described later.

さらに、旋回体12は、油圧ポンプ22から吐出される圧油が供給される油圧駆動回路31を有している。この油圧駆動回路31には、ブーム13A、アーム13B、及びバケット13C等のフロント作業機13を駆動させるブームシリンダ13a、アームシリンダ13b、及びバケットシリンダ13c等の油圧アクチュエータ、あるいは旋回体12、走行体11を駆動する旋回モータ、走行モータ11B等の油圧アクチュエータと、これらの油圧アクチュエータの作動を制御する方向制御弁(図示せず)等の油圧機器が含まれている。   Furthermore, the swing body 12 has a hydraulic drive circuit 31 to which pressure oil discharged from the hydraulic pump 22 is supplied. The hydraulic drive circuit 31 includes a hydraulic cylinder such as a boom cylinder 13a, an arm cylinder 13b, and a bucket cylinder 13c for driving the front working machine 13 such as the boom 13A, the arm 13B, and the bucket 13C, or a rotating body 12, a traveling body 11 includes hydraulic devices such as a swing motor that drives 11 and hydraulic actuators such as a traveling motor 11B and a direction control valve (not shown) that controls the operation of these hydraulic actuators.

また、旋回体12は、エンジン21の排出口(図示せず)に接続された排気管(配管)32を有し、この排気管32は、エンジン21から排出された排ガスを尾管19へ導き、この尾管19から外部へ放出するようにしている。このとき、エンジン21から排出される排ガスには、有害な物質である窒素酸化物(NOx)が含まれていることから、油圧ショベル100にはエンジン21から排出される排ガス中の窒素酸化物を除去する後処理装置(図示せず)を含む排ガス浄化装置33が設けられている。   Further, the rotating body 12 has an exhaust pipe (pipe) 32 connected to an exhaust port (not shown) of the engine 21, and the exhaust pipe 32 leads the exhaust gas discharged from the engine 21 to the tail pipe 19. , It is made to discharge | release this tail pipe 19 outside. At this time, since the exhaust gas discharged from the engine 21 contains nitrogen oxides (NOx) which are harmful substances, the hydraulic shovel 100 contains nitrogen oxides in the exhaust gas discharged from the engine 21. An exhaust gas purification device 33 including an aftertreatment device (not shown) to be removed is provided.

具体的には、排ガス浄化装置33は、排ガスに含まれる窒素酸化物を還元する還元剤と、この還元剤を貯蔵する還元剤タンクと、エンジン21の内部に搭載され、排ガスの浄化処理を実行する後述の排ガス処理部334とを含んでいる。還元剤タンク内の還元剤は、例えば、アンモニアから成り、還元剤タンクは、例えば、アンモニアを尿素水331の水溶液の状態で貯蔵する尿素水タンク332から成っている。この尿素水タンク332には、当該尿素水タンク332に貯蔵された尿素水331の残量を検出する残量検出器333が取り付けられており、残量検出器333はコントローラ28に電気的に接続されている。   Specifically, the exhaust gas purification apparatus 33 is installed in a reducing agent for reducing nitrogen oxides contained in exhaust gas, a reducing agent tank for storing the reducing agent, and the inside of the engine 21 and executes the purification process of the exhaust gas. And an exhaust gas processing unit 334 described later. The reducing agent in the reducing agent tank is made of, for example, ammonia, and the reducing agent tank is made of, for example, a urea aqueous solution tank 332 which stores ammonia in the form of an aqueous solution of urea water 331. A residual amount detector 333 for detecting the residual amount of urea water 331 stored in the urea aqueous solution tank 332 is attached to the urea aqueous solution tank 332, and the residual amount detector 333 is electrically connected to the controller 28. It is done.

残量検出器333は、例えば図示されないが、尿素水タンク332内の尿素水331の表面に浮遊するフロートと、このフロートの径方向の動きを規制して当該フロートを鉛直方向へ案内する円柱状のガイドとから構成されている。そして、フロートが尿素水タンク332内の尿素水331の減少に伴ってガイドに案内され、尿素水331の表面に浮遊するフロートの高さ位置に応じた電流がコントローラ28に出力されることにより、尿素水タンク332内の尿素水331の残量を検出することが可能となる。   For example, although not shown, the remaining amount detector 333 is a float floating on the surface of the urea water 331 in the urea water tank 332, and a cylindrical shape which restricts the radial movement of the float and guides the float in the vertical direction. The guide consists of: Then, the float is guided by the guide as the urea water 331 in the urea water tank 332 decreases, and a current corresponding to the height position of the float floating on the surface of the urea water 331 is output to the controller 28. It becomes possible to detect the remaining amount of urea water 331 in the urea water tank 332.

排ガス処理部334は、例えば図示されないが、排気管32に設けられた還元触媒と、排気管32のうち還元触媒よりも上流側に配設され、尿素水331を排気管32内へ噴射する尿素水噴射装置と、この尿素水噴射装置へ尿素水331を供給する尿素水ポンプと、一端が尿素水ポンプに接続され、他端が尿素水タンク332内の尿素水331に浸された供給管とから構成されている。   For example, although not shown, the exhaust gas processing unit 334 is disposed upstream of the reduction catalyst provided in the exhaust pipe 32 and the exhaust catalyst 32 in the exhaust pipe 32, and urea is injected into the exhaust pipe 32 to inject urea water 331 into the exhaust pipe 32. A water injection device, a urea water pump for supplying urea water 331 to the urea water injection device, a supply pipe having one end connected to the urea water pump and the other end immersed in the urea water 331 in the urea water tank 332 It consists of

したがって、尿素水ポンプは、尿素水タンク332内の尿素水331を供給管を通して汲み上げることにより、尿素水噴射装置へ尿素水331を供給し、この尿素水噴射装置から排気管32内へ噴射された尿素水331がエンジン21から排出された排ガスの熱で加水分解される。そして、生成したアンモニアが還元触媒において排ガス中の窒素酸化物と還元反応することによって窒素酸化物を無害な水と窒素に分解して浄化している。   Therefore, the urea water pump supplies the urea water 331 to the urea water injection device by pumping up the urea water 331 in the urea water tank 332 through the supply pipe, and the urea water injection device is injected into the exhaust pipe 32 from this urea water injection device. The urea water 331 is hydrolyzed by the heat of the exhaust gas discharged from the engine 21. Then, the generated ammonia is reductively reacted with nitrogen oxides in the exhaust gas at the reduction catalyst to decompose the nitrogen oxides into harmless water and nitrogen for purification.

ここで、本発明の第1実施形態では、エンジン21は油圧ポンプ22の駆動源となるため、油圧ポンプ22の駆動に伴ってエンジン21が稼働し続けることにより、排ガス浄化装置33によって尿素水331が消費されるので、尿素水タンク332内の尿素水331が減少する。このとき、尿素水タンク332内の尿素水331が所定値まで減少すると、エンジン21の出力が抑制されて制限されることになるが、オペレータは、運転室15に搭載された緊急動作ボタン(図示せず)等を押下することにより、エンジン21の出力の範囲内で油圧アクチュエータを用いた作業の継続が可能となる。   Here, in the first embodiment of the present invention, the engine 21 serves as a drive source of the hydraulic pump 22. Therefore, the engine 21 continues to operate with the drive of the hydraulic pump 22. Is consumed, the urea water 331 in the urea water tank 332 is reduced. At this time, when the urea water 331 in the urea water tank 332 decreases to a predetermined value, the output of the engine 21 is suppressed and limited. However, the operator operates the emergency operation button (see FIG. By pressing (not shown) or the like, the operation using the hydraulic actuator can be continued within the range of the output of the engine 21.

次に、本発明の第1実施形態の特徴をなす排ガスの浄化処理に係るコントローラ28の具体的な機能構成について、図4を参照しながら詳細に説明する。図4は本発明の第1実施形態に係るコントローラ28の機能構成を示すブロック図である。   Next, a specific functional configuration of the controller 28 according to the purification process of exhaust gas, which is a feature of the first embodiment of the present invention, will be described in detail with reference to FIG. FIG. 4 is a block diagram showing a functional configuration of the controller 28 according to the first embodiment of the present invention.

図4に示すように、コントローラ28は、ベーストルク演算部281、回転数差分演算部282、補正トルク演算部283、補正係数演算部284、乗算部285、加算部286、及び駆動信号出力部287を含んで構成されている。   As shown in FIG. 4, the controller 28 includes a base torque calculator 281, a rotational speed difference calculator 282, a correction torque calculator 283, a correction coefficient calculator 284, a multiplier 285, an adder 286, and a drive signal output unit 287. Is composed including.

ベーストルク演算部281は、油圧ポンプ22の吸収トルクがエンジン21の出力トルクを超えないように、当該油圧ポンプ22の目標吸収トルクをベーストルク(基準トルク)として算出するものである。具体的には、ベーストルク演算部281は、目標回転数指定装置23からエンジン21の目標回転数の指令信号を入力し、これを記憶装置28Bに予め記憶されているテーブルAに適用することにより、その目標回転数に対応する油圧ポンプ22のベーストルクを演算する。   The base torque calculator 281 calculates a target absorption torque of the hydraulic pump 22 as a base torque (reference torque) so that the absorption torque of the hydraulic pump 22 does not exceed the output torque of the engine 21. Specifically, the base torque calculation unit 281 inputs a command signal of the target rotation number of the engine 21 from the target rotation number specification device 23 and applies this to the table A stored in advance in the storage device 28B. The base torque of the hydraulic pump 22 corresponding to the target rotational speed is calculated.

記憶装置28BのテーブルAには、エンジン21の目標回転数と油圧ポンプ22のベーストルクとの関係として、エンジン21の目標回転数が高くなるに従って油圧ポンプ22のベーストルクが増加し、エンジン21の目標回転数が所定値を超えると、油圧ポンプ22のベーストルクが減少する関数関係が示されている。この場合、図4に示すテーブルAの横軸はエンジン21の目標回転数となり、縦軸は油圧ポンプ22のベーストルクとなる。   In the table A of the storage device 28B, the base torque of the hydraulic pump 22 increases as the target rotational speed of the engine 21 increases as the relationship between the target rotational speed of the engine 21 and the base torque of the hydraulic pump 22 A functional relationship is shown in which the base torque of the hydraulic pump 22 decreases when the target rotational speed exceeds a predetermined value. In this case, the horizontal axis of the table A shown in FIG. 4 is the target rotational speed of the engine 21, and the vertical axis is the base torque of the hydraulic pump 22.

回転数差分演算部282は、回転数センサ26によって検出されたエンジン21の実回転数から目標回転数指定装置23によって指定されたエンジン21の目標回転数を減算する。   The rotational speed difference calculation unit 282 subtracts the target rotational speed of the engine 21 specified by the target rotational speed specification device 23 from the actual rotational speed of the engine 21 detected by the rotational speed sensor 26.

補正トルク演算部283は、排ガス浄化装置33による排ガスの浄化処理に関連してエンジン21の出力が制限された状態において、油圧ポンプ22のベーストルクを補正するための補正トルクを演算する。具体的には、補正トルク演算部283は、回転数差分演算部282からエンジン21の実回転数と目標回転数の差分を入力し、これを記憶装置28Bに予め記憶されているテーブルBに適用することにより、その差分に対応する補正トルクを演算する。   The correction torque calculation unit 283 calculates a correction torque for correcting the base torque of the hydraulic pump 22 in a state where the output of the engine 21 is limited in relation to the purification process of the exhaust gas by the exhaust gas purification device 33. Specifically, the correction torque calculation unit 283 inputs the difference between the actual rotation number of the engine 21 and the target rotation number from the rotation number difference calculation unit 282, and applies this to the table B stored in advance in the storage device 28B. By doing this, the correction torque corresponding to the difference is calculated.

記憶装置28BのテーブルBには、エンジン21の実回転数と目標回転数の差分が0以上であるとき、補正トルクが0となり、エンジン21の実回転数と目標回転数の差分が0未満であるとき、エンジン21の実回転数と目標回転数の差分が小さくなるに従って補正トルクが減少する関数関係が示されている。この場合、図4に示すテーブルBの横軸はエンジン21の実回転数と目標回転数の差分となり、縦軸は補正トルクとなる。   In the table B of the storage device 28B, when the difference between the actual rotation number of the engine 21 and the target rotation number is 0 or more, the correction torque is 0 and the difference between the actual rotation number of the engine 21 and the target rotation number is less than 0 There is shown a functional relationship in which the correction torque decreases as the difference between the actual rotation speed of the engine 21 and the target rotation speed becomes smaller. In this case, the horizontal axis of the table B shown in FIG. 4 is the difference between the actual rotation number of the engine 21 and the target rotation number, and the vertical axis is the correction torque.

補正係数演算部284は、残量検出器333によって検出された尿素水331の残量に応じて、補正トルク演算部283によって演算された補正トルクの補正量を変更するものである。具体的には、補正係数演算部284は、残量検出器333によって検出された尿素水331の残量を入力し、これを記憶装置28Bに予め記憶されているテーブルCに適用することにより、その尿素水331の残量に対応する補正トルクの補正係数(トルク比)を演算する。   The correction coefficient calculation unit 284 changes the correction amount of the correction torque calculated by the correction torque calculation unit 283 according to the remaining amount of the urea water 331 detected by the remaining amount detector 333. Specifically, the correction coefficient calculation unit 284 inputs the remaining amount of the urea water 331 detected by the remaining amount detector 333 and applies this to the table C stored in advance in the storage device 28B. The correction coefficient (torque ratio) of the correction torque corresponding to the remaining amount of the urea water 331 is calculated.

記憶装置28BのテーブルCには、尿素水タンク332内の尿素水331の残量が少なくなるに従って補正トルクの補正係数が増加する関数関係が示されている。この場合、図4に示すテーブルCの横軸は尿素水タンク332内の尿素水331の残量となり、縦軸は補正トルクの補正係数となる。   The table C of the storage device 28B shows a functional relationship in which the correction coefficient of the correction torque increases as the remaining amount of the urea water 331 in the urea water tank 332 decreases. In this case, the horizontal axis of the table C shown in FIG. 4 is the remaining amount of urea water 331 in the urea water tank 332, and the vertical axis is the correction coefficient of the correction torque.

乗算部285は、補正トルク演算部283によって演算された補正トルクに対して、補正係数演算部284によって演算された補正トルクの補正係数を乗じることにより、補正トルクの補正量(負の値)、すなわち、油圧ポンプ22のベーストルクに対する補正量(以下、単に「減トルク量」と略記する)を演算する。これにより、残量検出器333によって検出された尿素水331の残量が減少するに従って減トルク量の絶対値が増大することになる。   The multiplication unit 285 multiplies the correction torque calculated by the correction torque calculation unit 283 by the correction coefficient of the correction torque calculated by the correction coefficient calculation unit 284 to obtain a correction amount (negative value) of the correction torque. That is, a correction amount (hereinafter simply referred to as “reduction torque amount”) to the base torque of the hydraulic pump 22 is calculated. As a result, as the remaining amount of the urea water 331 detected by the remaining amount detector 333 decreases, the absolute value of the reduction torque amount increases.

加算部286は、ベーストルク演算部281によって演算された油圧ポンプ22のベーストルクと乗算部285によって演算された減トルク量を加算することにより、油圧ポンプ22の目標吸収トルクを演算する。駆動信号出力部287は、加算部286によって演算された油圧ポンプ22の目標吸収トルクに相当する駆動信号をレギュレータ24に出力する。   The adding unit 286 calculates the target absorption torque of the hydraulic pump 22 by adding the base torque of the hydraulic pump 22 calculated by the base torque calculating unit 281 and the reduction torque amount calculated by the multiplying unit 285. The drive signal output unit 287 outputs a drive signal corresponding to the target absorption torque of the hydraulic pump 22 calculated by the addition unit 286 to the regulator 24.

したがって、回転数差分演算部282、補正トルク演算部283、補正係数演算部284、乗算部285、及び加算部286が、排ガス浄化装置33による排ガスの浄化処理に関連してエンジン21の出力が制限された状態において、ベーストルク演算部281によって演算された油圧ポンプ22のベーストルクから、エンジン21の実回転数と目標回転数の差分に応じて求められる補正トルクを差し引いて油圧ポンプ22の目標吸収トルクを演算する目標吸収トルク演算部として機能する。   Therefore, the rotational speed difference calculation unit 282, the correction torque calculation unit 283, the correction coefficient calculation unit 284, the multiplication unit 285, and the addition unit 286 limit the output of the engine 21 in relation to the exhaust gas purification process by the exhaust gas purification device 33. In the selected state, the target absorption of the hydraulic pump 22 is subtracted from the base torque of the hydraulic pump 22 calculated by the base torque calculation unit 281 by subtracting the correction torque obtained according to the difference between the actual rotation number of the engine 21 and the target rotation number. It functions as a target absorption torque calculator that calculates torque.

このように構成した本発明の第1実施形態に係る油圧ショベル100によれば、油圧ポンプ22の駆動に伴って尿素水タンク332内の尿素水331の残量が減少した状況において、オペレータが運転室15内の緊急動作ボタン等を押下して作業を継続させても、ベーストルク演算部281によって演算された油圧ポンプ22のベーストルクに対して、尿素水331の残量を考慮した補正を適切に行うことができる。   According to the hydraulic shovel 100 according to the first embodiment of the present invention configured as described above, the operator operates in a situation where the remaining amount of urea water 331 in the urea water tank 332 decreases with the driving of the hydraulic pump 22. Even if the emergency operation button or the like in the chamber 15 is pressed to continue the work, the correction taking into consideration the remaining amount of the urea water 331 is appropriate with respect to the base torque of the hydraulic pump 22 calculated by the base torque calculator 281 Can be done.

したがって、本発明の第1実施形態のように、尿素水331の残量に応じて制限されるエンジン21の出力状態が異なる場合に、油圧駆動回路31の負荷がかかることによってエンジン21の回転数が変動しても、尿素水331の残量に対応して減トルク量を増減させること、つまり、スピードセンシング制御のゲインを可変とすることにより、エンジン21の回転数が減少して復帰するまでに時間がかかる現象、いわゆる、エンジン回転ダウンを減少させると共に、エンストの発生を未然に防止することができる。これにより、油圧アクチュエータに対して良好な操作性を維持し、作業性を改善することができる。   Therefore, as in the first embodiment of the present invention, when the output state of the engine 21 limited according to the remaining amount of the urea water 331 is different, the load of the hydraulic drive circuit 31 causes the rotational speed of the engine 21 to be increased. Even if the engine speed changes, the rotation speed of the engine 21 decreases and returns by decreasing the torque reduction amount corresponding to the remaining amount of urea water 331, that is, making the gain of the speed sensing control variable. In addition to reducing the phenomenon of so-called engine rotation down, it is possible to prevent the occurrence of an engine stall. Thus, good operability can be maintained for the hydraulic actuator, and the workability can be improved.

また、本発明の第1実施形態に係る油圧ショベル100では、補正係数演算部284による補正トルクの補正係数の演算において、記憶装置28Bに予め記憶されたテーブルCが用いられることにより、残量検出器333によって検出された尿素水331の残量が減少するに従って減トルク量の絶対値が増大するので、尿素水タンク332内の尿素水331が僅かになっても、エンジン21に不具合が発生することなく、オペレータが油圧アクチュエータを円滑に操作することができる。これにより、油圧ショベル100による作業の能率を向上させることができる。   Moreover, in the hydraulic shovel 100 according to the first embodiment of the present invention, the remaining amount detection is performed by using the table C stored in advance in the storage device 28B in the calculation of the correction coefficient of the correction torque by the correction coefficient calculation unit 284. As the absolute value of the torque reduction amount increases as the remaining amount of the urea water 331 detected by the sensor 333 decreases, a problem occurs in the engine 21 even if the urea water 331 in the urea water tank 332 becomes small. The operator can operate the hydraulic actuator smoothly. Thereby, the efficiency of the work by the hydraulic shovel 100 can be improved.

[第2実施形態]
図5は本発明の第2実施形態に係るコントローラ28の機能構成を示すブロック図である。
Second Embodiment
FIG. 5 is a block diagram showing a functional configuration of the controller 28 according to the second embodiment of the present invention.

本発明の第2実施形態が前述した第1実施形態と異なるのは、第1実施形態に係るコントローラ28は、図4に示すように、補正トルク演算部283、補正係数演算部284、及び乗算部285を含んでいるのに対し、第2実施形態に係るコントローラ28は、これらの補正トルク演算部283、補正係数演算部284、及び乗算部285の代わりに、例えば図5に示すように、選択部288及び補正トルク演算部283A〜283Cを含んでいることである。   The second embodiment of the present invention is different from the first embodiment in that the controller 28 according to the first embodiment is, as shown in FIG. 4, a correction torque calculator 283, a correction coefficient calculator 284 and a multiplication. While the controller 28 according to the second embodiment includes the unit 285, as shown in FIG. 5, for example, instead of the correction torque calculation unit 283, the correction coefficient calculation unit 284 and the multiplication unit 285. The selection unit 288 and the correction torque calculation units 283A to 283C are included.

この場合、選択部288は、残量検出器333によって検出された尿素水331の残量が第1所定量aより大きいとき、補正トルク演算部283Aによる補正トルクの演算処理を選択する。また、選択部288は、残量検出器333によって検出された尿素水331の残量が第1所定量a以下であり、かつ、残量検出器333によって検出された尿素水331の残量が第1所定量aよりも小さく設定された第2所定量b以上であるとき、補正トルク演算部283Bによる補正トルクの演算処理を選択する。さらに、選択部288は、残量検出器333によって検出された尿素水331の残量が第2所定量bより小さいとき、補正トルク演算部283Cによる補正トルクの演算処理を選択する。   In this case, when the remaining amount of the urea water 331 detected by the remaining amount detector 333 is larger than the first predetermined amount a, the selection unit 288 selects the calculation processing of the correction torque by the correction torque calculation unit 283A. In addition, in the selection unit 288, the remaining amount of the urea water 331 detected by the remaining amount detector 333 is equal to or less than the first predetermined amount a, and the remaining amount of the urea water 331 detected by the remaining amount detector 333 is When it is equal to or greater than the second predetermined amount b set smaller than the first predetermined amount a, the calculation processing of the correction torque by the correction torque calculation unit 283B is selected. Furthermore, when the remaining amount of the urea water 331 detected by the remaining amount detector 333 is smaller than the second predetermined amount b, the selection unit 288 selects the calculation process of the correction torque by the correction torque calculation unit 283C.

補正トルク演算部283Aは、選択部288によって補正トルク演算部283Aによる補正トルクの演算処理が選択されたとき、回転数差分演算部282からエンジン21の実回転数と目標回転数の差分を入力し、これを記憶装置28Bに予め記憶されているテーブルDに適用することにより、その差分に対応する補正トルクを演算する。   The correction torque calculation unit 283A inputs the difference between the actual rotation number of the engine 21 and the target rotation number from the rotation number difference calculation unit 282 when the calculation processing of the correction torque by the correction torque calculation unit 283A is selected by the selection unit 288. The correction torque corresponding to the difference is calculated by applying this to the table D stored in advance in the storage device 28B.

記憶装置28BのテーブルDには、テーブルBと同様に、エンジン21の実回転数と目標回転数の差分が0以上であるとき、補正トルクが0となり、エンジン21の実回転数と目標回転数の差分が0未満であるとき、エンジン21の実回転数と目標回転数の差分が小さくなるに従って補正トルクが減少する関数関係が示されている。この場合、図5に示すテーブルDの横軸はエンジン21の実回転数と目標回転数の差分となり、縦軸は補正トルクとなる。   Similar to the table B, when the difference between the actual rotation number of the engine 21 and the target rotation number is 0 or more, the correction torque is 0, and the actual rotation number and the target rotation number of the engine 21 are A functional relationship is shown in which the correction torque decreases as the difference between the actual rotation speed of the engine 21 and the target rotation speed decreases as the difference between the values of and. In this case, the horizontal axis of the table D shown in FIG. 5 is the difference between the actual rotation speed of the engine 21 and the target rotation speed, and the vertical axis is the correction torque.

補正トルク演算部283Bは、選択部288によって補正トルク演算部283Bによる補正トルクの演算処理が選択されたとき、回転数差分演算部282からエンジン21の実回転数と目標回転数の差分を入力し、これを記憶装置28Bに予め記憶されているテーブルEに適用することにより、その差分に対応する補正トルクを演算する。   The correction torque calculation unit 283B inputs the difference between the actual rotation number of the engine 21 and the target rotation number from the rotation number difference calculation unit 282 when the selection torque processing unit 283B selects the calculation processing of the correction torque by the selection unit 288. The correction torque corresponding to the difference is calculated by applying this to the table E stored in advance in the storage device 28B.

記憶装置28BのテーブルEには、テーブルBと同様に、エンジン21の実回転数と目標回転数の差分が0以上であるとき、補正トルクが0となり、エンジン21の実回転数と目標回転数の差分が0未満であるとき、エンジン21の実回転数と目標回転数の差分が小さくなるに従って補正トルクが減少し、その減少率がテーブルDよりも大きい関数関係が示されている。この場合、図5に示すテーブルEの横軸はエンジン21の実回転数と目標回転数の差分となり、縦軸は補正トルクとなる。   In the table E of the storage device 28B, as in the case of the table B, when the difference between the actual rotation number of the engine 21 and the target rotation number is 0 or more, the correction torque becomes 0, and the actual rotation number and the target rotation number of the engine 21 The correction torque decreases as the difference between the actual rotation speed of the engine 21 and the target rotation speed becomes smaller when the difference of is smaller than 0, and the functional relationship in which the reduction rate is larger than that of the table D is shown. In this case, the horizontal axis of the table E shown in FIG. 5 is the difference between the actual rotation speed of the engine 21 and the target rotation speed, and the vertical axis is the correction torque.

補正トルク演算部283Cは、選択部288によって補正トルク演算部283Cによる補正トルクの演算処理が選択されたとき、回転数差分演算部282からエンジン21の実回転数と目標回転数の差分を入力し、これを記憶装置28Bに予め記憶されているテーブルFに適用することにより、その差分に対応する補正トルクを演算する。   The correction torque calculation unit 283C inputs the difference between the actual rotation number of the engine 21 and the target rotation number from the rotation number difference calculation unit 282 when the selection torque processing unit 283C selects the calculation processing of the correction torque by the selection unit 288. By applying this to the table F stored in advance in the storage device 28B, the correction torque corresponding to the difference is calculated.

記憶装置28BのテーブルFには、テーブルBと同様に、エンジン21の実回転数と目標回転数の差分が0以上であるとき、補正トルクが0となり、エンジン21の実回転数と目標回転数の差分が0未満であるとき、エンジン21の実回転数と目標回転数の差分が小さくなるに従って補正トルクが減少し、その減少率がテーブルEよりも大きい関数関係が示されている。この場合、図5に示すテーブルFの横軸はエンジン21の実回転数と目標回転数の差分となり、縦軸は補正トルクとなる。   Similar to the table B, when the difference between the actual rotation number of the engine 21 and the target rotation number is 0 or more, the correction torque is 0, and the actual rotation number and the target rotation number of the engine 21 are The correction torque decreases as the difference between the actual rotation speed of the engine 21 and the target rotation speed becomes smaller when the difference of is smaller than 0, and the functional relationship in which the reduction rate is larger than that of the table E is shown. In this case, the horizontal axis of the table F shown in FIG. 5 is the difference between the actual rotation speed of the engine 21 and the target rotation speed, and the vertical axis is the correction torque.

その他の第2実施形態の構成は、第1実施形態の構成と同じであり、同一又は対応する部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。このように構成した本発明の第2実施形態に係る油圧ショベル100においても、上述した第1実施形態と同様の作用効果を得ることができる。   The configuration of the other second embodiment is the same as the configuration of the first embodiment, and the same or corresponding parts will be denoted by the same reference symbols, without redundant description. Also in the hydraulic excavator 100 according to the second embodiment of the present invention configured as described above, the same function and effect as those of the above-described first embodiment can be obtained.

[第3実施形態]
図6は本発明の第3実施形態に係るコントローラ28の機能構成を示すブロック図である。
Third Embodiment
FIG. 6 is a block diagram showing a functional configuration of the controller 28 according to the third embodiment of the present invention.

本発明の第3実施形態が前述した第1実施形態と異なるのは、第1実施形態に係るコントローラ28は、図4に示すように、補正係数演算部284及び乗算部285を含んでいるのに対し、第3実施形態に係るコントローラ28は、これらの補正係数演算部284及び乗算部285の代わりに、例えば図6に示すように、補正トルク演算部283D、再生処理部289、再生処理実行判断部290、ON・OFF切換部291、及び最小値選択部292を含んでいることである。   The difference between the third embodiment of the present invention and the first embodiment described above is that the controller 28 according to the first embodiment includes a correction coefficient calculation unit 284 and a multiplication unit 285 as shown in FIG. On the other hand, in the controller 28 according to the third embodiment, instead of the correction coefficient calculation unit 284 and the multiplication unit 285, for example, as shown in FIG. The determination unit 290, the ON / OFF switching unit 291, and the minimum value selection unit 292 are included.

この場合、補正トルク演算部283Dは、回転数差分演算部282からエンジン21の実回転数と目標回転数の差分を入力し、これを記憶装置28Bに予め記憶されているテーブルGに適用することにより、その差分に対応する補正トルクを演算する。   In this case, the correction torque calculation unit 283D inputs the difference between the actual rotation number of the engine 21 and the target rotation number from the rotation number difference calculation unit 282 and applies this to the table G stored in advance in the storage device 28B. The correction torque corresponding to the difference is calculated.

記憶装置28BのテーブルGには、テーブルBと同様に、エンジン21の実回転数と目標回転数の差分が0以上であるとき、補正トルクが0となり、エンジン21の実回転数と目標回転数の差分が0未満であるとき、エンジン21の実回転数と目標回転数の差分が小さくなるに従って補正トルクが減少し、その減少率がテーブルBよりも大きい関数関係が示されている。この場合、図6に示すテーブルGの横軸はエンジン21の実回転数と目標回転数の差分となり、縦軸は補正トルクとなる。   Similar to the table B, when the difference between the actual rotation number of the engine 21 and the target rotation number is 0 or more, the correction torque is 0, and the actual rotation number and the target rotation number of the engine 21 are The correction torque decreases as the difference between the actual rotation speed of the engine 21 and the target rotation speed becomes smaller when the difference of is smaller than 0, and the functional relationship in which the reduction rate is larger than that of the table B is shown. In this case, the horizontal axis of the table G shown in FIG. 6 is the difference between the actual rotation speed of the engine 21 and the target rotation speed, and the vertical axis is the correction torque.

ところで、本発明の第3実施形態に係る排ガス浄化装置33による排ガスの浄化処理を運用するにあたり、尿素水331の使用に伴って排気管32内に白色の生成物から成る残留物が堆積する。この残留物は、排気管32内の排ガスの通路を閉塞することにより、エンジン21が不具合を引き起こす可能性がある。そこで、本発明の第3実施形態では、再生処理部289が、排気管32内に堆積した残留物を除去する後処理装置の再生処理、いわゆる、パージ制御を所定の頻度で行うようにしている。   By the way, in operating the purification process of the exhaust gas by the exhaust gas purification apparatus 33 according to the third embodiment of the present invention, the residue of the white product is deposited in the exhaust pipe 32 along with the use of the urea water 331. This residue may cause the engine 21 to malfunction by closing the exhaust gas passage in the exhaust pipe 32. Therefore, in the third embodiment of the present invention, the regeneration processing unit 289 performs the regeneration processing of the post-processing device for removing the residue accumulated in the exhaust pipe 32, so-called purge control, at a predetermined frequency. .

具体的には、再生処理部289は、例えば、30時間に1回の頻度で排気行程において回転制御部27の燃料噴射装置から燃料を噴射し、未燃燃料を酸化触媒で酸化反応させて排ガスを強制的に昇温することにより、この排ガスの熱によって排気管32内の残留物を除去することができる。   Specifically, for example, the regeneration processing unit 289 injects the fuel from the fuel injection device of the rotation control unit 27 in the exhaust stroke at a frequency of once every 30 hours, and oxidizes the unburned fuel with the oxidation catalyst to produce an exhaust gas. By forcibly raising the temperature of the exhaust gas, it is possible to remove the residue in the exhaust pipe 32 by the heat of the exhaust gas.

再生処理実行判断部290は、再生処理部289による後処理装置の再生処理の実行の有無を判断するものであり、例えば、再生処理部289が上述した後処理装置の再生処理を終了した時点から時間を計測し、計測した時間が30時間を経過すると、再生処理部289による後処理装置の再生処理が実行されたと判断し、計測した時間が30時間を経過していなければ、再生処理部289による後処理装置の再生処理が実行されていないと判断する。   The reproduction processing execution judgment unit 290 judges whether or not the reproduction processing of the post-processing device by the reproduction processing unit 289 is performed. For example, from the time when the reproduction processing unit 289 ends the reproduction processing of the post-processing device described above The time is measured, and when the measured time passes 30 hours, it is determined that the regeneration processing of the post-processing device by the regeneration processing unit 289 is executed, and if the measured time does not exceed 30 hours, the regeneration processing unit 289 It is determined that the regeneration processing of the post-processing apparatus by the above is not executed.

ON・OFF切換部291は、再生処理実行判断部290によって再生処理部289による後処理装置の再生処理が実行されたと判断されたとき、ON状態に切り換わって補正トルク演算部283Dによる補正トルクの演算結果を最小値選択部292に出力し、再生処理実行判断部290によって再生処理部289による後処理装置の再生処理が実行されていないと判断されたとき、OFF状態に切り換わって補正トルク演算部283Dによる補正トルクの演算結果を最小値選択部292に出力しないようにしている。   When it is determined by the regeneration processing execution determination unit 290 that the regeneration processing by the regeneration processing unit 289 has been executed, the ON / OFF switching unit 291 is switched to the ON state and the correction torque calculation unit 283D The calculation result is output to minimum value selection unit 292, and when it is determined by regeneration processing execution determination unit 290 that regeneration processing of the post-processing device by regeneration processing unit 289 is not executed, switching to the OFF state is made to calculate correction torque. The calculation result of the correction torque by the unit 283D is not output to the minimum value selection unit 292.

最小値選択部292は、補正トルク演算部283によって演算された補正トルクと補正トルク演算部283Dによって演算された補正トルクとを比較し、これらの補正トルクのうち小さい方、すなわち、最小値を選択して加算部286に出力する。その他の第3実施形態の構成は、第1実施形態の構成と同じであり、同一又は対応する部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。   The minimum value selection unit 292 compares the correction torque calculated by the correction torque calculation unit 283 with the correction torque calculated by the correction torque calculation unit 283D, and selects the smaller one of these correction torques, that is, the minimum value. And output to the addition unit 286. The configuration of the other third embodiment is the same as the configuration of the first embodiment, and the same or corresponding parts will be denoted by the same reference symbols, without redundant description.

このように構成した本発明の第3実施形態に係る油圧ショベル100によれば、上述した第1実施形態と同様の作用効果が得られる他、作業中に後処理装置の再生処理に伴ってエンジン21の出力が急激に低下した場合でも、ベーストルク演算部281によって演算された油圧ポンプ22のベーストルクに対して、後処理装置の再生処理の影響を考慮した補正を適切に行うことができる。これにより、油圧アクチュエータに対して優れた操作性を実現すると共に、排ガス浄化装置33による排ガスの浄化処理を継続できるので、油圧ショベル100の作業において高い信頼性を確保することができる。   According to the hydraulic shovel 100 according to the third embodiment of the present invention configured as described above, in addition to the same function and effect as the first embodiment described above, the engine can be used along with the regeneration processing of the post-processing device during operation. Even when the output 21 is rapidly reduced, the base torque of the hydraulic pump 22 calculated by the base torque calculator 281 can be appropriately corrected in consideration of the influence of the regeneration process of the post-processing device. As a result, excellent operability with respect to the hydraulic actuator can be realized, and the exhaust gas purification process by the exhaust gas purification device 33 can be continued, so high reliability can be ensured in the operation of the hydraulic shovel 100.

なお、上述した本発明の各実施形態は、本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。   The embodiments of the present invention described above are described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. Further, part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment.

また、本発明の第3実施形態では、再生処理実行判断部290は、再生処理部289が後処理装置の再生処理を終了した時点から時間を計測することで再生処理部289による後処理装置の再生処理の実行の有無を判断した場合について説明したが、本発明はこの場合に限らず、再生処理実行判断部290は、後処理装置の前後の差圧を計測することで再生処理部289による後処理装置の再生処理の実行の有無を判断してもよい。   Further, in the third embodiment of the present invention, the reproduction processing execution determination unit 290 measures the time from the time when the reproduction processing unit 289 ends the reproduction processing of the post-processing apparatus, thereby measuring the time after processing by the reproduction processing unit 289. Although the case of judging the execution of the regeneration process has been described, the present invention is not limited to this case, and the regeneration process execution determining unit 290 measures the differential pressure before and after the post-processing device to obtain the regeneration process unit 289. It may be determined whether or not the regeneration process of the post-processing device is performed.

11…走行体、11B…走行モータ、12…旋回体、13…フロント作業機、13a…ブームシリンダ、13b…アームシリンダ、13c…バケットシリンダ、15…運転室、18…車体カバー、19…尾管
21…エンジン、22…油圧ポンプ、23…目標回転数指定装置、24…レギュレータ、25…メインリリーフ弁、26…回転数センサ(実回転数検出器)、27…回転制御部、28…コントローラ、28A…CPU、28B…記憶装置、28B1…ROM、28B2…HDD、28C…RAM、28D…入出力インターフェース、31…油圧駆動回路、32…排気管、33…排ガス浄化装置
100…油圧ショベル(建設機械)、281…ベーストルク演算部、282…回転数差分演算部(目標吸収トルク演算部)、283,283A〜283D…補正トルク演算部(目標吸収トルク演算部)、284…補正係数演算部(目標吸収トルク演算部)、285…乗算部(目標吸収トルク演算部)、286…加算部(目標吸収トルク演算部)、287…駆動信号出力部、288…選択部、289…再生処理部、290…再生処理実行判断部、291…ON・OFF切換部、292…最小値選択部
331…尿素水(還元剤)、332…尿素水タンク(還元剤タンク)、333…残量検出器、334…排ガス処理部
11: traveling body, 11B: traveling motor, 12: revolving body, 13: front working machine, 13a: boom cylinder, 13b: arm cylinder, 13c: bucket cylinder, 15: cab, 18: vehicle body cover, 19: tail pipe Reference Signs List 21 engine 22 hydraulic pump 23 target rotation number specifying device 24 regulator 25 main relief valve 26 rotation number sensor (actual rotation number detector) 27 rotation control unit 28 controller 28A: CPU, 28B: storage device, 28B1: ROM, 28B2: HDD, 28C: RAM, 28D: input / output interface, 31: hydraulic drive circuit, 32: exhaust pipe, 33: exhaust gas purification device 100: hydraulic shovel (construction machine , 281 ... base torque calculator, 282 ... rotational speed difference calculator (target absorption torque calculator), 283, 283 -283D ... correction torque calculation unit (target absorption torque calculation unit), 284 ... correction coefficient calculation unit (target absorption torque calculation unit), 285 ... multiplication unit (target absorption torque calculation unit), 286 ... addition unit (target absorption torque calculation 287: drive signal output unit 288 selection unit 289 regeneration processing unit 290 regeneration processing execution determination unit 291 ON / OFF switching unit 292 minimum value selection unit 331 urea water (reducing agent ), 332 ... urea water tank (reductant tank), 333 ... remaining amount detector, 334 ... exhaust gas processing unit

Claims (2)

エンジンと、前記エンジンによって駆動される可変容量型の油圧ポンプと、前記油圧ポンプの傾転角を制御するレギュレータと、前記油圧ポンプから吐出された圧油によって動作する油圧アクチュエータを含む油圧駆動回路と、前記エンジンの出力トルクを超えないように、前記レギュレータを介して前記油圧ポンプの吸収トルクを制御するコントローラとを備えた建設機械において、
前記エンジンから排出される排ガス中の窒素酸化物を除去する後処理装置、前記排ガス中の窒素酸化物を還元する還元剤、および前記還元剤を貯蔵する還元剤タンクを含む排ガス浄化装置と、
前記エンジンの目標回転数を指定する目標回転数指定装置と、
前記エンジンの実回転数を検出する回転数検出器と、
前記還元剤タンクに貯蔵された前記還元剤の残量を検出する残量検出器と
を備え、
前記コントローラは、
前記エンジンの目標回転数と前記油圧ポンプのベーストルクとの関係が予め記憶された記憶装置と、
前記目標回転数指定装置によって指定された前記エンジンの目標回転数を前記記憶装置に記憶された前記関係に適用し、前記油圧ポンプのベーストルクを演算するベーストルク演算部と、
前記排ガス浄化装置による前記排ガスの浄化処理に関連して前記エンジンの出力が制限された状態において、前記ベーストルク演算部によって演算された前記油圧ポンプのベーストルクから、前記エンジンの目標回転数と実回転数との差分に応じて求められる補正トルクを差し引いて前記油圧ポンプの目標吸収トルクを演算する目標吸収トルク演算部と、
前記目標吸収トルク演算部によって演算された前記油圧ポンプの目標吸収トルクに相当する駆動信号を前記レギュレータに出力する駆動信号出力部とを含み、
前記目標吸収トルク演算部は、前記目標回転数指定装置によって指定された前記エンジンの目標回転数から前記回転数検出器によって検出された前記エンジンの実回転数を差し引いた回転数の差分が0未満である場合、前記回転数の差分が大きくなるに従って補正トルク量の絶対値を増大させるとともに、前記残量検出器によって検出された前記還元剤の残量が減少するに従って前記補正トルク量の絶対値を増大させることを特徴とする建設機械。
A hydraulic drive circuit including an engine, a variable displacement hydraulic pump driven by the engine, a regulator for controlling a tilt angle of the hydraulic pump, and a hydraulic actuator operated by pressure oil discharged from the hydraulic pump; A controller configured to control an absorption torque of the hydraulic pump via the regulator so as not to exceed an output torque of the engine;
An aftertreatment device for removing nitrogen oxides in exhaust gas discharged from the engine, a reducing agent for reducing nitrogen oxides in the exhaust gas, and an exhaust gas purification device including a reducing agent tank for storing the reducing agent;
A target speed specifying device for specifying a target speed of the engine;
A rotation number detector for detecting an actual rotation number of the engine;
A residual amount detector for detecting the residual amount of the reducing agent stored in the reducing agent tank;
The controller
A storage device in which the relationship between the target engine speed of the engine and the base torque of the hydraulic pump is stored in advance;
A base torque calculation unit that calculates the base torque of the hydraulic pump by applying the target rotation speed of the engine specified by the target rotation speed specification device to the relationship stored in the storage device;
In a state where the output of the engine is limited in relation to the purification process of the exhaust gas by the exhaust gas purification device, the target rotational speed and the actual speed of the engine are calculated from the base torque of the hydraulic pump calculated by the base torque calculator. A target absorption torque calculation unit that calculates a target absorption torque of the hydraulic pump by subtracting a correction torque that is obtained according to a difference from the rotational speed;
A drive signal output unit that outputs a drive signal corresponding to the target absorption torque of the hydraulic pump calculated by the target absorption torque calculation unit to the regulator;
The target absorption torque calculation unit is configured such that the difference between the rotational speeds obtained by subtracting the actual rotational speed of the engine detected by the rotational speed detector from the target rotational speed of the engine specified by the target rotational speed specification device is less than 0. In this case, the absolute value of the correction torque amount is increased as the rotational speed difference increases, and the absolute value of the correction torque amount is decreased as the remaining amount of the reducing agent detected by the remaining amount detector decreases. Construction machinery characterized by increasing.
請求項1に記載の建設機械において、
前記コントローラは、
前記還元剤の使用に伴って前記排ガス浄化装置内の配管内に堆積した残留物を除去する前記後処理装置の再生処理を行う再生処理部と、
前記再生処理部による前記後処理装置の再生処理の実行の有無を判断する再生処理実行判断部とを有し、
前記目標吸収トルク演算部は、前記再生処理実行判断部によって前記後処理装置の再生処理が実行されたと判断されたとき、前記補正トルクの補正量の絶対値を増大させることを特徴とする建設機械。
In the construction machine according to claim 1,
The controller
A regeneration processing unit that performs regeneration processing of the post-processing device that removes the residue accumulated in the pipe in the exhaust gas purification device with the use of the reducing agent;
And a reproduction processing execution determination unit that determines whether the reproduction processing unit is to execute the reproduction processing of the post-processing device.
The construction machine is characterized in that the target absorption torque calculation unit increases the absolute value of the correction amount of the correction torque when it is determined that the regeneration processing of the post-processing device is executed by the regeneration processing execution determination unit. .
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