JP7482816B2 - Work Machine - Google Patents
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Description
本発明は、粒子状物質を捕集する装置を備えた油圧ショベル等の作業機械に関する。 The present invention relates to a work machine such as a hydraulic excavator equipped with a device for collecting particulate matter.
従来より、エンジンの排気ガスに含まれる粒子状物質(以下、「PM」と表記する。)の捕集装置としてCSF(Catalyzed Soot Filter)を内部に有する後処理装置を搭載した油圧ショベルが知られている。 Hydraulic excavators equipped with aftertreatment devices that incorporate a catalyzed soot filter (CSF) as a trap for particulate matter (hereinafter referred to as "PM") contained in engine exhaust gases have been known.
CSFを搭載した油圧ショベルが示された特許文献1には、燃料をポスト噴射することによって、CSFに堆積したPMを燃焼させる再生処理を実行し、再生処理を実行した後のCSFの前後の差圧の変動に基づいて、エンジンに供給される燃料の良否を判定する技術が開示されている。
しかしながら、CSFの前後の差圧が変動する要因としては、燃料の良否だけでなく、作業機械の稼働条件やCSFにアッシュが堆積することも挙げられる。そのため、特許文献1では、燃料の良否を正確に判定できない可能性がある。
However, factors that cause the pressure difference before and after the CSF to fluctuate include not only the quality of the fuel, but also the operating conditions of the work machine and the accumulation of ash in the CSF. Therefore, in
本発明は、上記した実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、エンジンに供給される燃料の良否をより正確に判定することができる作業機械を提供することにある。 The present invention was made in consideration of the above-mentioned circumstances, and its purpose is to provide a work machine that can more accurately determine whether the fuel supplied to the engine is good or bad.
上記目的を達成するために、本発明は、エンジンと、前記エンジンの排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するフィルタを内部に備えた後処理装置と、前記フィルタの前後における排気ガスの差圧を検知する差圧センサと、前記差圧センサによって検知された差圧が所定圧力以上の場合に燃料のポスト噴射によって前記フィルタを再生させる差圧再生処理、及び予め定められた時間が経過した場合に燃料のポスト噴射によって前記フィルタを再生させる時間再生処理を実行可能なコントローラとを備える作業機械において、前記コントローラは、実行された前記差圧再生処理及び前記時間再生処理を、再生処理として記憶するメモリを備え、前記差圧センサによって検知された差圧が前記所定圧力以上であって、前記メモリに記憶された最新の再生処理が前記差圧再生処理であることを示す第1条件、及び前記メモリに記憶された最新の前記差圧再生処理が実行された時刻を基点とした経過時間が所定時間以上であることを示す第2条件の両方を満たす場合に、新たな差圧再生処理を実行し、前記差圧センサによって検知された差圧が前記所定圧力以上であって、前記第1条件を満たし、前記第2条件を満たさない場合に、前記エンジンに粗悪な燃料が供給されている可能性を報知する第1報知処理を実行することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a work machine including an engine, an aftertreatment device having an internal filter for collecting particulate matter contained in exhaust gas from the engine, a differential pressure sensor for detecting the differential pressure of exhaust gas before and after the filter, and a controller capable of executing a differential pressure regeneration process for regenerating the filter by post-injection of fuel when the differential pressure detected by the differential pressure sensor is equal to or greater than a predetermined pressure, and a time regeneration process for regenerating the filter by post-injection of fuel when a predetermined time has elapsed, the controller controls the executed differential pressure regeneration process and time regeneration process as regeneration processes. The device is characterized in that it has a memory for storing the differential pressure, and when both a first condition indicating that the latest regeneration process stored in the memory is the differential pressure regeneration process and a second condition indicating that the elapsed time from the time when the latest differential pressure regeneration process stored in the memory was performed is a predetermined time or more are satisfied, it executes a new differential pressure regeneration process, and when the differential pressure detected by the differential pressure sensor is the predetermined pressure or more, it executes a first notification process that notifies the possibility that inferior fuel is being supplied to the engine when the differential pressure detected by the differential pressure sensor is the predetermined pressure or more, it satisfies the first condition but does not satisfy the second condition.
本発明によれば、粒子状物質を捕集するフィルタを備える作業機械において、エンジンに供給される燃料の良否をより正確に判定することができる。なお、上記した以外の課題、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 present invention, in a work machine equipped with a filter that collects particulate matter, it is possible to more accurately determine whether the fuel supplied to the engine is good or bad. Note that problems, configurations, and effects other than those described above will become clear from the description of the embodiment below.
本発明に係る油圧ショベル1(作業機械)の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、作業機械の具体例は油圧ショベル1に限定されず、ホイールローダ、クレーン、ダンプトラック等でもよい。また、本明細書中の前後左右は、特に断らない限り、油圧ショベル1に搭乗して操作するオペレータの視点を基準としている。
An embodiment of a hydraulic excavator 1 (working machine) according to the present invention will be described with reference to the drawings. Note that specific examples of the working machine are not limited to the
図1は、油圧ショベル1の側面図である。図1に示すように、油圧ショベル1は、下部走行体2と、下部走行体2により支持された上部旋回体3とを備える。下部走行体2及び上部旋回体3は、車体の一例である。
Figure 1 is a side view of a
下部走行体2は、無限軌道帯である左右一対のクローラ8を備える。そして、走行モータ(図示省略)の駆動により、左右一対のクローラ8が独立して回転する。その結果、油圧ショベル1が走行する。但し、下部走行体2は、クローラ8に代えて、装輪式であってもよい。
The lower traveling
上部旋回体3は、旋回モータ(図示省略)によって旋回可能に下部走行体2に支持されている。上部旋回体3は、ベースとなる旋回フレーム5と、旋回フレーム5の前方中央に上下方向に回動可能に取り付けられたフロント作業機4(作業装置)と、旋回フレーム5の前方左側に配置されたキャブ(運転席)7と、旋回フレーム5の後部に配置されたカウンタウェイト6とを主に備える。
The upper rotating
フロント作業機4は、上部旋回体3に起伏可能に支持されたブーム4aと、ブーム4aの先端に回動可能に支持されたアーム4bと、アーム4bの先端に回動可能に支持されたバケット4cと、ブーム4aを駆動させるブームシリンダ4dと、アーム4bを駆動させるアームシリンダ4eと、バケット4cを駆動させるバケットシリンダ4fとを含む。カウンタウェイト6は、フロント作業機4との重量バランスを取るためのもので、上面視円弧形状を成す重量物である。
The
キャブ7には、油圧ショベル1を操作するオペレータが搭乗する内部空間が形成されている。そして、キャブ7の内部空間には、オペレータが着席するシートと、シートに着席したオペレータにより操作される操作装置が配置されている。
The cab 7 defines an internal space in which an operator who operates the
操作装置は、油圧ショベル1を動作させるためのオペレータの操作を受け付ける。オペレータによって操作装置が操作されることによって、下部走行体2が走行し、上部旋回体3が旋回し、フロント作業機4が動作する。なお、操作装置の具体例としては、レバー、ステアリングホイール、アクセルペダル、ブレーキペダル、スイッチ等が挙げられる。
The operating device receives operations from an operator to operate the
また、キャブ7には、モニタ9(図3参照)が設置されている。モニタ9は、コントローラ20の制御に従って、情報(文字、映像)を表示する。モニタ9は、キャブ7のオペレータに情報を報知する報知装置の一例である。但し、報知装置の具体例はモニタ9に限定されず、スピーカ、LEDランプ等でもよい。
The cab 7 is also provided with a monitor 9 (see FIG. 3). The
図2は、油圧ショベル1の駆動回路を示す図である。図2に示すように、油圧ショベル1は、エンジン10と、油圧ポンプ11と、排気管12と、フィルタの一例であるCSF(Catalyzed Soot Filter)13を内部に備え、消音器としての機能を合わせ持った後処理装置130と、差圧センサ14と、温度センサ15とを主に備える。
Figure 2 is a diagram showing the drive circuit of the
エンジン10は、油圧ショベル1の外部から取り込んだ空気と、インジェクタ16(図3参照)から噴射された燃料とを混合して燃焼させることによって、油圧ポンプ11を回転させる駆動力を発生させると共に、排気管12に排気ガスを排出する。エンジン10は、例えば、軽油を燃料とするディーゼルエンジンである。
The
より詳細には、エンジン10は、ピストンが下降してシリンダ内に空気を吸い込む吸引行程と、ピストンが上死点まで上昇してシリンダ内の空気を圧縮する圧縮行程と、圧縮された高温高圧の空気中にインジェクタ16から燃料を噴射して自着火燃焼させる燃焼行程と、燃焼による空気の膨張によってピストンを下死点まで押し下げて排気管12に排気ガスを排気する排気行程とを繰り返すことによって、駆動力を発生させる。
More specifically, the
油圧ポンプ11は、エンジン10の出力軸に接続されている。そして、油圧ポンプ11は、エンジン10が発生させる駆動力によって、作動油タンク(図示省略)に貯留された作動油を、油圧アクチュエータ(走行モータ、旋回モータ、ブームシリンダ4d、アームシリンダ4e、バケットシリンダ4f)に供給する。
The
排気管12は、エンジン10から油圧ショベル1の外部にまで延設されている。排気管12は、エンジン10から排出された排気ガスを、油圧ショベル1の外部に排出する通路を形成する。CSF13を内部に備えた後処理装置130は、排気管12の途中に配置されている。CSF13は、排気管12を通過する排気ガスからPMを捕集する。また、CSF13は、排気管12に着脱可能に構成されている。
The
差圧センサ14は、CSF13より排気ガスの流れの上流側と、CSF13より排気ガスの流れの下流側とにおいて、排気管12に接続されている。そして、差圧センサ14は、CSF13の前後の圧力差(差圧ΔP)を検知し、検知結果を示す差圧信号をコントローラ20に出力する。
The
温度センサ15は、CSF13より排気ガスの流れの上流側において、排気管12に設置されている。そして、温度センサ15は、排気管12を流れる排気ガスの温度を検知し、検知結果を示す温度信号をコントローラ20に出力する。
The
図3は、油圧ショベル1のハードウェア構成図である。図4は、メモリ22に記憶された情報(稼働情報23、再生履歴情報24、メンテナンス情報25)のデータ構造の例を示す図である。
Figure 3 is a hardware configuration diagram of the
図3に示すように、油圧ショベル1は、コントローラ20を備える。コントローラ20は、例えば、CPU(Central Processing Unit)21と、メモリ22と含む。コントローラ20は、メモリ22に格納されたプログラムコードをCPU21が読み出して実行することによって、後述する処理を実現する。
As shown in FIG. 3, the
但し、コントローラ20の具体的な構成はこれに限定されず、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)などのハードウェアによって実現されてもよい。
However, the specific configuration of the
また、コントローラ20は、エンジン10の動作を制御するエンジンコントローラと、油圧ショベル1のその他の構成要素(例えば、油圧ポンプ11,モニタ9など)を制御する制御用コントローラとを含んでもよい。但し、本実施形態では、エンジンコントローラ及び制御用コントローラを区別せずに、「コントローラ20」と表記する。
The
コントローラ20は、油圧ショベル1の全体動作を制御する。より詳細には、コントローラ20は、差圧センサ14から出力される差圧信号と、温度センサ15から出力される温度信号とを取得し、取得した各種信号に基づいてモニタ9及びインジェクタ16を制御する。また、コントローラ20は、現在時刻を出力するシステムクロックを備えている。さらに、メモリ22は、稼働情報23と、再生履歴情報24と、メンテナンス情報25とを記憶している。
The
図4(A)に示すように、稼働情報23は、互いに対応付けられた検知時刻及び排気温度を複数セット含む。コントローラ20は、温度センサ15によって検知された温度(排気温度)と、温度センサ15による排気温度の検知時刻とを対応付けて稼働情報23に追加する処理を、所定の時間間隔毎に繰り返し実行する。
As shown in FIG. 4A, the
稼働情報23は、油圧ショベル1の稼働状況を示す。すなわち、排気温度が相対的に高い時間帯は、油圧ショベル1が高負荷の動作(例えば、高速走行、フロント作業機4の駆動)を行っている時間帯である。一方、排気温度が相対的に低い時間帯は、油圧ショベル1が低負荷の動作(例えば、アイドリング)を行っている時間帯である。
The
図4(B)に示すように、再生履歴情報24は、互いに対応付けられた再生時刻及び再生種別を含む。コントローラ20は、後述する差圧再生処理または時間再生処理(以下、これらを総称して、「再生処理」と表記する。)を実行した場合に、再生処理を実行した時刻(再生時刻)と、差圧再生処理及び時間再生処理のどちらを実行したか(再生種別)とで、再生履歴情報24を更新する。すなわち、再生履歴情報24は、差圧再生処理及び時間再生処理のうち、直前に実行された再生処理を示す情報である。換言すれば、再生履歴情報24は、最新の再生処理を示す情報である。なお、本実施形態では、後述するステップS14、S26で再生履歴情報24が更新(上書き)される例を説明するが、再生処理が実行される度にレコードが追加される構成でもよい。
As shown in FIG. 4B, the
図4(C)に示すように、メンテナンス情報25は、CSF13が清掃された最新の時刻である清掃時刻を含む。すなわち、コントローラ20は、CSF13の清掃を実行したことを示す操作が操作装置になされた時刻(清掃時刻)で、メンテナンス情報25を更新する。なお、本実施形態では、CSF13が清掃されたタイミングでメンテナンス情報25が更新(上書き)される例を説明するが、CSF13が清掃される度にレコードが追加される構成でもよい。
As shown in FIG. 4(C), the
次に、図5~図7を参照して、コントローラ20の処理を説明する。図5は、再生制御処理のフローチャートである。図6は、条件判定処理のフローチャートである。図7は、所定圧力Pthと所定時間tDPRとの関係の例を示す図である。コントローラ20は、エンジン10が駆動している間、所定の時間間隔毎に再生制御処理を繰り返し実行する。
Next, the processing of the
なお、再生制御処理の開始時点の時刻をtxとし、図4に示す稼働情報23、再生履歴情報24、及びメンテナンス情報25がメモリ22に記憶されているものとする。また、直前に再生処理が実行されたタイミングで、予め定められた時間を設定したタイマが設定されているものとする(S14、S26)。
The time when the playback control process starts is designated as tx, and the
まず、コントローラ20は、タイマがタイムアウトするか、または差圧センサ14によって検知された差圧ΔPが所定圧力Pth以上になるまで、以降の処理の実行を待機する(S11:No&S12:No)。タイマがタイムアウトするのは、直前に再生処理が実行されてから予め定められた時間が経過したことを示す。差圧ΔPが所定圧力Pth以上になるのは、CSF13の表面にPMが堆積して、CSF13を通過する排気ガスの流量が低下(CSF13の性能低下)していることを指す。
First, the
そして、コントローラ20は、差圧ΔPが所定圧力Pth以上になる前に(S12:No)、タイマがタイムアウトした場合に(S11:Yes)、時間再生処理を実行する(S13)。時間再生処理とは、予め定められた時間が経過する度に、CSF13を再生させる処理である。
If the timer times out (S11: Yes) before the pressure difference ΔP becomes equal to or greater than the predetermined pressure Pth (S12: No), the
「CSF13の再生」とは、排気温度を上昇させることによって、CSF13に堆積したPMを燃焼させる処理である。コントローラ20は、インジェクタ16にポスト噴射を実行させることによって、排気ガスの温度を強制的に上昇させる。より詳細には、コントローラ20は、時間再生処理の期間中において、燃焼行程に加えて排気行程でもインジェクタ16に燃料を噴射(ポスト噴射)させる。
"Regeneration of
次に、コントローラ20は、再生時刻を「現在時刻」とし、再生種別を「時間再生」として再生履歴情報24を更新すると共に、予め定められた時間を設定したタイマをセットして(S14)、再生制御処理を終了する。
Next, the
一方、コントローラ20は、タイマがタイムアウトする前に(S11:No)、差圧センサ14によって検知された差圧ΔPが所定圧力Pth以上になった場合に(S12:Yes)、エンジン10に異常が発生しているか否かを判定する(S15)。コントローラ20は、複数のセンサ(例えば、温度センサ15、回転数センサなど)の検知結果が正常範囲を超えている場合に、エンジン10に異常が発生していると判定する。ステップS15の処理は既に周知なので、詳細な説明は省略する。
On the other hand, if the differential pressure ΔP detected by the
そして、コントローラ20は、エンジン10に異常が発生していると判定した場合に(S15:Yes)、エンジン10の異常をモニタ9に表示させる(S16)。モニタ9への表示は、報知の一例である。但し、報知の具体的な方法は、モニタ9に情報を表示することに限定されず、LEDランプの点灯、スピーカからのガイド音声の出力、通信ネットワークを通じた外部装置への情報の送信などであってもよい。後述するステップS27、S28についても同様である。
If the
一方、コントローラ20は、エンジン10に異常が発生していない(すなわち、エンジン10が正常に駆動している)と判定した場合に(S15:No)、図6に示す条件判定処理を実行する(S17)。条件判定処理は、差圧再生処理の実行条件を満たしているか否かを判定する処理である。
On the other hand, if the
図6に示すように、コントローラ20は、第1条件(S21)、第2条件(S22)、第3条件(S23)、及び第4条件(S24)を満たすか否かを判定する。第1~第4条件は、差圧再生処理(S25)、第1報知処理(S27)、第2報知処理(S28)のいずれを実行するかを決定するための条件である。
As shown in FIG. 6, the
第1条件は、再生履歴情報24が差圧再生処理を示す(換言すれば、最新の再生処理が差圧再生処理である)という条件である。すなわち、コントローラ20は、再生履歴情報24を参照して、再生種別に「差圧再生」が設定されているか否かを判定する(S21)。そして、コントローラ20は、再生種別に「差圧再生」が設定されている場合に、第1条件を満たすと判定する(S21:Yes)。一方、コントローラ20は、再生種別に「時間再生」が設定されている場合に、第1条件を満たさないと判定する(S21:No)。
The first condition is that the
第2条件は、最新の差圧再生処理が実行された時刻を基点とした経過時間Δtが所定時間tDPR以上であるという条件である。すなわち、コントローラ20は、システムクロックから取得した現在時刻txと、再生履歴情報24の再生時刻tnとの差を経過時間Δtとして算出し、所定時間tDPRと比較する(S22)。そして、コントローラ20は、算出した経過時間Δtが所定時間tDPR以上の場合に、第2条件を満たすと判定する(S22:Yes)。一方、コントローラ20は、算出した経過時間Δtが所定時間tDPR未満の場合に、第2条件を満たさないと判定する(S22:No)。
The second condition is that the elapsed time Δt from the time when the latest differential pressure regeneration process was performed is equal to or greater than a predetermined time t DPR . That is, the
所定時間tDPRは、例えば図7に示すように、予め定められた性状の燃料を用いてエンジン10を駆動した場合に、差圧センサ14によって検知される差圧ΔPが0から所定圧力Pthまで上昇するのに要する時間に設定される。この所定時間tDPRは、実験やシミュレーションによって決定され、予めメモリ22に記憶されている。
The predetermined time t DPR is set to a time required for the differential pressure ΔP detected by the
第3条件は、経過時間Δtの間に温度センサ15によって検知された排気温度Tが所定温度TPM未満であるという条件である。すなわち、コントローラ20は、稼働情報23に含まれる複数の排気温度のうち、現在時刻txから経過時間Δtだけ過去に遡った比較期間に含まれる排気温度Tそれぞれと、所定温度TPMとを比較する(S23)。そして、コントローラ20は、比較期間に含まれる全ての排気温度Tが所定温度TPM未満の場合に、第3条件を満たすと判定する(S23:Yes)。一方、コントローラ20は、比較期間に含まれる排気温度Tの一部が所定温度TPM未満の場合に、第3条件を満たさないと判定する(S23:No)。
The third condition is that the exhaust temperature T detected by the
所定温度TPMは、CSF13に堆積したPMを燃焼させるのに十分な排気ガスの温度(例えば、250℃)に設定される。そして、エンジン10から排出される排気ガスの温度は、油圧ショベル1が負荷の高い動作を行っているほど高くなり、油圧ショベル1が負荷の低い動作を行っているほど低くなる。
The predetermined temperature T PM is set to a temperature of the exhaust gas (e.g., 250° C.) sufficient to combust the PM accumulated in the
そして、油圧ショベル1が負荷の高い動作を継続すると、その結果として排出される高温の排気ガスでCSF13が自然に再生する(自己再生)。以下、ポスト噴射を行ってCSF13を強制的に再生させる時間再生処理及び差圧再生処理を「強制再生」として、自己再生と区別する。
When the
第4条件は、CSF13を直前に清掃してからの使用時間tUSEがメンテナンス時間tREC未満であるという条件である。すなわち、コントローラ20は、システムクロックから取得した現在時刻txと、メンテナンス情報25の清掃時刻taの差を使用時間tUSEとして算出し、メンテナンス時間tRECと比較する(S24)。そして、コントローラ20は、算出した使用時間tUSEがメンテナンス時間tREC未満の場合に、第4条件を満たすと判定する(S24:Yes)。一方、コントローラ20は、算出した使用時間tUSEがメンテナンス時間tREC以上の場合に、第4条件を満たさないと判定する(S24:No)。
The fourth condition is that the usage time t USE since the last cleaning of the
メンテナンス時間tRECは、例えば、再生処理では除去できない不純物(例えば、金属由来のアッシュ等)が堆積して、CSF13の性能が低下するまでの時間に設定される。換言すれば、メンテナンス時間tRECは、再生処理でCSF13を再生させることができる限界時間に設定される。
The maintenance time t REC is set to, for example, the time until impurities (e.g., metal-derived ash, etc.) that cannot be removed by the regeneration process accumulate and the performance of the
そして、コントローラ20は、第1条件を満たさないと判定した場合に(S21:No)、第2~第4条件の判定結果に拘わらず、差圧再生処理を実行する(S25)。差圧再生処理は、時間再生処理と同様にポスト噴射を実行する。すなわち、時間再生処理及び差圧再生処理は、ポスト噴射を実行する点で共通する。一方、差圧再生処理は、差圧ΔPが所定圧力Pth以上になったタイミングで実行される点で、予め定められた時間が経過したタイミングで実行される時間再生処理と相違する。
When the
次に、コントローラ20は、再生時刻を「現在時刻」とし、再生種別を「差圧再生」として再生履歴情報24を更新すると共に、予め定められた時間を設定したタイマをリセット設定して(S26)、条件判定処理を終了する。すなわち、ステップS26では、タイマが一旦キャンセルされて、再びスタートされる。また、コントローラ20は、第1条件、第2条件、及び第3条件の全てを満たすと判定した場合にも(S21:Yes&S22:Yes&S23:Yes)、ステップS25、S26の処理を実行する。
Next, the
第2条件及び第3条件の両方を満たすのは、油圧ショベル1が負荷の低い動作を継続していて、自己再生が行われていないと推定される場合である。このような場合はCSF13へのPMも堆積が進むので、タイマがタイムアウトする前に差圧ΔPが所定圧力Pth以上になる(S11:No&S12:Yes)ことは十分に考えられる。そのため、最新の再生処理が差圧再生処理だとしても(S21:Yes)、差圧再生処理を実行するのが望ましい(S25)。
The second and third conditions are both satisfied when the
また、コントローラ20は、第1条件を満たし、第2条件及び第3条件の少なくとも一方を満たさないと判定した場合に(S21:Yes&S22:No/S23:No)、差圧再生処理(S25)に代えて、第4条件を満たすか否かを判定する(S24)。
In addition, when the
第1条件を満たし且つ第2条件を満たさないのは、直前に差圧再生処理を実行してから差圧ΔPが所定圧力Pth以上になるまでの経過時間Δtが極めて短い場合である。また、第3条件を満たさないのは、前回の再生処理から現在までの間に負荷の高い動作が実行されて、CSF13の自己再生が行われていると推定される場合である。
The first condition is satisfied but the second condition is not satisfied when the elapsed time Δt from the last execution of the differential pressure regeneration process until the differential pressure ΔP becomes equal to or greater than the predetermined pressure Pth is extremely short.The third condition is not satisfied when a high-load operation has been executed between the last regeneration process and the present, and it is estimated that self-regeneration of the
このような場合、粗悪な燃料がエンジン10に供給されているために排気ガス内のPM含有量が非常に多いか、再生処理では除去できない不純物(例えば、アッシュ)がCSF13に堆積している可能性があり、差圧再生処理を実行してもCSF13が再生されないと考えられる。
In such a case, poor quality fuel may be supplied to the
そして、第4条件を満たすのは、メンテナンス時間tRECが経過する前にCSF13にPMが堆積している場合なので、粗悪な燃料がエンジン10に供給されている可能性がある。そこで、コントローラ20は、第4条件を満たす場合に(S24:Yes)、エンジン10に粗悪な燃料が供給されている可能性を示すメッセージをモニタ9に表示して(S27)、条件判定処理を終了する。ステップS27の処理は、第1報知処理の一例である。
The fourth condition is met when PM accumulates in the
一方、第4条件を満たさないのは、メンテナンス時間tRECが経過した後なので、再生処理では除去できない不純物がCSF13に堆積している可能性がある。そこで、コントローラ20は、第4条件を満たさない場合に(S24:No)、CSF13の清掃を促すメッセージをモニタ9に表示して(S28)、条件判定処理を終了する。ステップS28の処理は、第2報知処理の一例である。
On the other hand, the fourth condition is not satisfied after the maintenance time tREC has elapsed, and therefore impurities that cannot be removed by the regeneration process may have accumulated in the
そして、ステップS28で表示されたメッセージを見たオペレータは、CSF13を取り外して清掃(例えば、水洗い)し、清掃後のCSF13を再び装着し、CSF13を清掃したことを示す操作を操作装置に対して実行する。また、コントローラ20は、オペレータからの操作が実行された時刻で、メンテナンス情報25の清掃時刻を更新する。
Then, upon seeing the message displayed in step S28, the operator removes the
上記の実施形態によれば、所定時間tDPRが経過する前に差圧再生処理が繰り返し実行されるような場合に(S21:Yes&S22:No)、粗悪燃料が使用されている可能性があると判定する。このように、第1条件及び第2条件を組み合わせることによって、エンジン10に供給される燃料の良否をより正確に判定することができる。
According to the above embodiment, if the differential pressure regeneration process is repeatedly executed before the predetermined time t DPR has elapsed (S21: Yes & S22: No), it is determined that there is a possibility that inferior fuel is being used. In this way, by combining the first condition and the second condition, it is possible to more accurately determine whether the fuel supplied to the
また、上記の実施形態によれば、自己再生が行われているにも拘わらず、差圧再生処理が繰り返し実行されるような場合に(S21:Yes&S23:No)、粗悪燃料が使用されている可能性があると判定する。このように、第1条件及び第2条件に第3条件を組み合わせることによって、エンジン10に供給される燃料の良否をさらに正確に判定することができる。
In addition, according to the above embodiment, if the differential pressure regeneration process is repeatedly executed even though self-regeneration is being performed (S21: Yes & S23: No), it is determined that there is a possibility that inferior fuel is being used. In this way, by combining the third condition with the first and second conditions, it is possible to more accurately determine whether the fuel supplied to the
また、上記の実施形態によれば、第4条件を満たすか否かによって、粗悪な燃料が使用されているか、CSF13にアッシュ等が堆積しているかを判定する。これにより、エンジン10に供給される燃料の良否をさらに正確に判定することができる。
In addition, according to the above embodiment, whether poor quality fuel is being used or whether ash or the like has accumulated in the
さらに、上記の実施形態によれば、第1~第4条件を判定するのに先立って、エンジン10が正常に駆動しているか否かを判定することによって(S15)、エンジン10に供給される燃料の良否をさらに正確に判定することができる。
Furthermore, according to the above embodiment, by determining whether the
なお、ステップS23において、比較期間に含まれる全ての排気温度Tに代えて、比較期間の排気温度Tの平均値と所定温度TPMとを比較してもよい。また、条件判定処理において、ステップS22、S23の一方を省略してもよい。さらに、条件判定処理において、ステップS24、S28を省略してもよい。 In step S23, instead of all exhaust temperatures T included in the comparison period, an average value of the exhaust temperatures T during the comparison period may be compared with the predetermined temperature TPM . In addition, in the condition determination process, one of steps S22 and S23 may be omitted. Furthermore, in the condition determination process, steps S24 and S28 may be omitted.
上述した実施形態は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をそれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の要旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施することができる。 The above-described embodiments are illustrative examples of the present invention, and are not intended to limit the scope of the present invention to these embodiments. Those skilled in the art can implement the present invention in various other forms without departing from the spirit of the present invention.
1 油圧ショベル
2 下部走行体
3 上部旋回体
4 フロント作業機
4a ブーム
4b アーム
4c バケット
4d ブームシリンダ
4e アームシリンダ
4f バケットシリンダ
5 旋回フレーム
6 カウンタウェイト
7 キャブ
8 クローラ
9 モニタ
10 エンジン
11 油圧ポンプ
12 排気管
14 差圧センサ
15 温度センサ
16 インジェクタ
20 コントローラ
22 メモリ
23 稼働情報
24 再生履歴情報
25 メンテナンス情報
130 後処理装置
REFERENCE SIGNS
Claims (5)
前記エンジンの排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するフィルタを内部に備えた後処理装置と、
前記フィルタの前後における排気ガスの差圧を検知する差圧センサと、
前記差圧センサによって検知された差圧が所定圧力以上の場合に燃料のポスト噴射によって前記フィルタを再生させる差圧再生処理、及び予め定められた時間が経過した場合に燃料のポスト噴射によって前記フィルタを再生させる時間再生処理を実行可能なコントローラとを備える作業機械において、
前記コントローラは、
実行された前記差圧再生処理及び前記時間再生処理を、再生処理として記憶するメモリを備え、
前記差圧センサによって検知された差圧が前記所定圧力以上であって、前記メモリに記憶された最新の再生処理が前記差圧再生処理であることを示す第1条件、及び前記メモリに記憶された最新の前記差圧再生処理が実行された時刻を基点とした経過時間が所定時間以上であることを示す第2条件の両方を満たす場合に、新たな差圧再生処理を実行し、
前記差圧センサによって検知された差圧が前記所定圧力以上であって、前記第1条件を満たし、前記第2条件を満たさない場合に、前記エンジンに粗悪な燃料が供給されている可能性を報知する第1報知処理を実行することを特徴とする作業機械。 The engine,
an aftertreatment device having a filter therein for collecting particulate matter contained in exhaust gas from the engine;
a differential pressure sensor that detects a differential pressure of exhaust gas before and after the filter;
a controller capable of executing a differential pressure regeneration process for regenerating the filter by post-injection of fuel when the differential pressure detected by the differential pressure sensor is equal to or higher than a predetermined pressure, and a time regeneration process for regenerating the filter by post-injection of fuel when a predetermined time has elapsed,
The controller:
a memory for storing the executed differential pressure regeneration process and the executed time regeneration process as regeneration processes;
executes a new differential pressure regeneration process when the differential pressure detected by the differential pressure sensor is equal to or greater than the predetermined pressure and satisfies both a first condition indicating that the latest regeneration process stored in the memory is the differential pressure regeneration process and a second condition indicating that the elapsed time from the time when the latest differential pressure regeneration process stored in the memory was executed is equal to or greater than a predetermined time;
a first notification process is executed to notify a possibility that inferior fuel is being supplied to the engine when the differential pressure detected by the differential pressure sensor is equal to or greater than the specified pressure, thereby satisfying the first condition, but not satisfying the second condition.
排気ガスの温度を検知する温度センサを備え、
前記コントローラは、
前記第1条件、前記第2条件、及び前記経過時間の間に前記温度センサによって検知された温度が所定温度未満であることを示す第3条件の全てを満たす場合に、前記差圧再生処理を実行し、
前記第1条件を満たし、前記第2条件及び前記第3条件の少なくとも1つを満たさない場合に、前記第1報知処理を実行することを特徴とする作業機械。 2. The work machine according to claim 1,
A temperature sensor is provided to detect the temperature of the exhaust gas.
The controller:
executes the differential pressure regeneration process when all of the first condition, the second condition, and a third condition indicating that the temperature detected by the temperature sensor during the elapsed time is lower than a predetermined temperature are satisfied;
A work machine comprising: a work machine that executes the first notification process when the first condition is satisfied and at least one of the second condition and the third condition is not satisfied.
前記メモリは、前記フィルタが清掃された最新の時刻を示すメンテナンス情報を記憶し、
前記コントローラは、前記第1条件を満たし、前記第2条件及び前記第3条件の少なくとも1つを満たさない場合において、
前記メンテナンス情報で示される時刻から現在までの使用時間がメンテナンス時間未満である第4条件を満たす場合に、前記第1報知処理を実行し、
前記第4条件を満たさない場合に、前記フィルタの清掃を促すことを報知する第2報知処理を実行することを特徴とする作業機械。 3. The work machine according to claim 2,
the memory stores maintenance information indicating the last time the filter was cleaned;
When the first condition is satisfied and at least one of the second condition and the third condition is not satisfied, the controller:
execute the first notification process when a fourth condition is satisfied, that is, the usage time from the time indicated in the maintenance information to the present is less than the maintenance time;
a second notification process for notifying a user to clean the filter when the fourth condition is not satisfied;
前記所定時間は、予め定められた性状の燃料を用いて前記エンジンを駆動した場合に、前記差圧センサによって検知される差圧が0から前記所定圧力まで上昇するのに要する時間であることを特徴とする作業機械。 2. The work machine according to claim 1,
a predetermined time period that is a time period required for a differential pressure detected by the differential pressure sensor to increase from 0 to the predetermined pressure when the engine is driven using fuel having predetermined properties.
前記コントローラは、前記差圧センサによって検知された差圧が前記所定圧力以上で、且つ前記エンジンが正常に駆動している場合に、前記第1条件及び前記第2条件を満たすか否かを判定することを特徴とする作業機械。 2. The work machine according to claim 1,
The working machine is characterized in that the controller determines whether or not the first condition and the second condition are satisfied when the differential pressure detected by the differential pressure sensor is equal to or greater than the predetermined pressure and the engine is operating normally.
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