JPH07166840A - 排ガス浄化装置を備えた油圧作業機械 - Google Patents

排ガス浄化装置を備えた油圧作業機械

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JPH07166840A
JPH07166840A JP5318200A JP31820093A JPH07166840A JP H07166840 A JPH07166840 A JP H07166840A JP 5318200 A JP5318200 A JP 5318200A JP 31820093 A JP31820093 A JP 31820093A JP H07166840 A JPH07166840 A JP H07166840A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 排ガス浄化装置にHCやCOガスの目詰まり
を生ぜず、エンジンを安定に運転できて、エンジン寿命
の延長が図れる油圧作業機械を提供する。 【構成】 排ガス浄化装置2の入口側にエンジン1の排
気抵抗を検出する圧力検出器16を設け、該圧力検出器
の検出値が予め定められた所定値以上になったとき、制
御装置17にて、排ガス浄化装置2が具備している排ガ
ス浄化機能を正常に発揮しえる温度以上にエンジン1の
排ガス温度を上昇するようにエンジン出力値を高め、排
ガス浄化装置に詰まったHCやCOガスの燃焼を促進す
る。可変容量型油圧ポンプ4の吐出管路に介設された制
御弁7が開状態にあるときのみエンジン出力を上昇する
ようにして安全性を高めるべく、制御弁の操作レバーに
中立検出スイッチを付設して、前記制御弁が中立位置に
あるか否かを監視するようにすることもできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は排ガス浄化装置を備えた
油圧油圧作業機械に係り、特に、排ガス浄化装置の性能
を常時好適状態に保つためのエンジンの制御手段に関す
る。
【0002】
【従来の技術】図6に、従来より知られている排ガス浄
化装置を備えた油圧作業機械の構成例を示す。この図に
おいて、1はエンジン、2はエンジン1の排気口に連設
された排ガス浄化装置を示している。また、3はエンジ
ン1によって駆動される可変容量型油圧ポンプ、4は油
圧ポンプ3の出力を制御するレギュレータ、5は油圧ポ
ンプ3の出口管路に設けられた圧力補償弁、6は圧力補
償弁5の出口ポートに設けられたチェック弁、7は油圧
ポンプ3から吐出される圧油の流れを切り換える制御
弁、8は制御弁5の出口管路に接続された油圧モータあ
るいは油圧シリンダなどのアクチュエータ、9は油圧ポ
ンプ3から吐出される圧油のリリーフ圧及びアンロード
圧を制御する切換弁、10は油圧ポンプ3の吐出圧とア
クチュエータ8の負荷圧との差圧を検出する差圧セン
サ、11は圧油タンクを示している。
【0003】排ガス浄化装置2は、図7に示すように、
例えば白金等の酸化触媒付きの多孔質体12を排ガス流
路13中に介在させてなるフィルタ14を容器15内に
収納したものであって、例えばエンジン1の排気管に取
り付けられ、排ガス中の炭化水素(HC)及び一酸化炭
素(CO)を燃焼してH2 O及びCO2 に変化し、無害
化する。
【0004】従来の排ガス浄化装置を備えた油圧作業機
械にあっては、図6に示すように、排ガス浄化装置2に
おける処理状況に応じてエンジン1の運転条件を制御す
る手段が何ら設けられていない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】エンジン1は、制御弁
5が全開位置に切り換えられたときには、図8に実線A
で示すように、作業に必要な最大流量かつ最高圧力の圧
油(P=P2,Q=Q2)を油圧ポンプ3から吐出可能な
最大出力PSmax まで出力を上昇して運転されるが、制
御弁5が中立位置にあるときには、燃料消費量の低減及
び騒音の緩和等を図るため、図8に実線Bで示すよう
に、油圧回路の冷却及び潤滑に必要な最小流量かつ最低
圧力の圧油(P=P1,Q=Q1)を油圧ポンプ3から吐
出可能な最小出力PSmin まで出力を落して運転され
る。
【0006】また、エンジン出力と排ガス温度とは密接
な関係があり、図9に示すように、エンジン出力にほぼ
比例して排ガス温度も低下する。
【0007】ところで、酸化触媒は、排ガス温度が当該
酸化触媒に特有の所定温度以上にならないと有効な触媒
効果を発揮できないが、エンジンの排ガス浄化用として
一般に用いられている白金触媒の場合には当該所定温度
が約400℃であり、図8に示すようにエンジン出力が
最小出力PSmin まで絞られているときには、排ガス温
度が酸化触媒の機能を発揮できる温度T0 (白金触媒の
場合には約400℃)まで上昇しない。
【0008】かかる運転条件の下でエンジン1が運転さ
れ続けると、排ガス中のHCやCOが燃焼されず、多孔
質体12の表面に詰まるという現象が生じ、エンジン1
の排気抵抗が過大になって安定かつ良好なエンジン出力
が得られなくなったり、エンジン1の寿命を害するとい
った不都合を生じる。
【0009】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであって、その目的は、排ガス浄化装置にHCやCO
ガスの目詰まりを生ぜず、したがってエンジンを安定に
運転できて、エンジン寿命の延長が図れる油圧作業機械
を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記の目的を
達成するため、エンジンと、該エンジンの排気口に連設
された排ガス浄化装置と、前記エンジンによって駆動さ
れる可変容量型油圧ポンプと、該油圧ポンプの出力を制
御するレギュレータと、該レギュレータに制御信号を与
える制御装置とを備えた油圧作業機械において、前記排
ガス浄化装置の入口側にエンジンの排気抵抗を検出する
圧力検出器を設けると共に、前記制御装置に、該圧力検
出器の検出値が予め定められた所定値以上になったと
き、前記排ガス浄化装置が具備している排ガス浄化機能
を正常に発揮しえる温度以上に前記エンジンの排ガス温
度を上昇させるための信号を前記レギュレータに出力す
る機能を付加した。
【0011】この場合、可変容量型油圧ポンプの吐出管
路に介設された制御弁が開状態にあるときにエンジン出
力値が変更されると、オペレータの意図しない動きを油
圧アクチュエータがする危険性があるため、これを防止
すべく、前記制御弁の操作レバーに中立検出スイッチを
付設し、前記制御弁が中立位置にあるときのみ、前記制
御装置に前記の機能を発揮させるようにすることが特に
好ましい。
【0012】
【作用】フィルタが目詰まりをおこすと、その程度によ
ってエンジンの排気抵抗が高くなるので、排ガス浄化装
置の入口側に圧力検出器を設定し、エンジンの排気抵抗
を測定することによって、フィルタの目詰まりの程度を
知ることができる。また前記したように、エンジン出力
を高くすると排ガス温度が上昇するので、エンジン出力
を所定の値に調整することによって、排ガス温度を排ガ
ス浄化装置が具備している排ガス浄化機能を正常に発揮
しえる温度以上に上昇できる。
【0013】したがって、フィルタの目詰まりがエンジ
ンに悪影響を及ぼすに至る以前に、エンジン出力を高め
て排ガス温度を上昇すれば、フィルタに詰った未燃焼の
HCやCOを燃焼して取り除くことができ、排気抵抗の
増加を防止できる。よって、エンジンの安定かつ良好な
運転を確保でき、エンジン寿命の延長も図れる。
【0014】
【実施例】
〈第1実施例〉図1に、第1実施例に係る作業機械の構
成図を示す。この図において、16は圧力検出器、17
は制御装置を示し、その他、前出の図6と対応する部分
には、それと同一の符号が表示されている。
【0015】圧力検出器16は、排ガス浄化装置2の入
口側に取り付けられ、エンジン1の排気抵抗を検出す
る。制御装置17は、前記圧力検出器16からの排気抵
抗信号aと差圧センサ10からの差圧信号bとを入力し
て、排気抵抗信号aが予め定められた所定値以上になっ
たとき、排ガス浄化装置2が具備している排ガス浄化機
能を正常に発揮しえる温度以上にエンジン1の排ガス温
度を上昇可能な値までエンジン出力値を高める信号cを
レギュレータ4に出力すると共に、開信号dを切換弁9
に出力する。
【0016】図2は、フィルタ14の目詰まり量とエン
ジン1の排気抵抗の大きさとの関係を示すグラフ図であ
って、この図から明らかなように、フィルタ14の目詰
まり量が高くなると、エンジン1の排気抵抗が指数関数
的に大きくなる。
【0017】制御装置17は、許容されるフィルタ14
の目詰まり量すなわちエンジン1の許容排気抵抗値ΔP
1 を記憶しており、かつ図3に示すように、排気抵抗信
号aの大きさΔPa が許容排気抵抗値ΔP1 を超えたか
否かを常時監視している(手順S−1)。そして、手順
S−1において、検出信号ΔPa が許容排気抵抗値ΔP
1 を超えたと判定されたときには、前出の図8に示した
P=P2 ,Q=Q2 の圧油を可変容量型油圧ポンプ3か
ら吐出させるための信号cをレギュレータ4に出力する
と共に、切換弁9に開信号dを出力する(手順S−
2)。これによってエンジン出力が最大出力PSmax
なり、図9に示すように、排ガス温度が排ガス浄化装置
2に設けられた酸化触媒の機能を発揮できる温度T0
上に上昇するので、フィルタ14に詰まったHCやCO
が燃焼されて除去され、エンジン1の排気抵抗が再び低
下する。したがって、エンジン性能が不安定になったり
エンジン寿命が害されるということがない。なお、可変
容量型油圧ポンプ3から吐出された圧油は、切換弁9を
介して圧油タンク11に戻される。
【0018】圧力検出器16の検出信号ΔPa が許容排
気抵抗値ΔP1 より低下すると、手順S−1において
「NO」と判定される。この場合には、前出の図8に示
したP=P1 ,Q=Q1 の圧油を可変容量型油圧ポンプ
3から吐出させるための信号cがレギュレータ4に出力
され、また切換弁9に閉信号dが出力される(手順S−
3)。これによってエンジン出力が最小出力PSmin
なり、燃料消費量の低減及び騒音の緩和等が図られる。
【0019】〈第2実施例〉図4に、第2実施例に係る
作業機械の構成図を示す。この図において、18は制御
弁の中立検出スイッチ、19は当該スイッチの切換信号
を生成するための電源を示し、その他、前出の図1と対
応する部分には、それと同一の符号が表示されている。
【0020】中立検出スイッチ18は、制御弁7が中立
位置にあるときに“H”の信号を出力するように構成す
ることもできるし、反対に、制御弁7が中立位置にある
ときに“L”の信号を出力するように構成することもで
きる。
【0021】制御装置17は、図5に示すように、制御
弁7が中立位置にあるか否かを常時監視している(手順
S−11)。そして、手順S−11において、制御弁7
が中立位置にあると判定されたときには、手順S−12
に移行し、第1実施例における手順S−1〜手順S−3
と同一の手順(手順S−12〜手順S−14)で、エン
ジン出力の調整と切換弁9の開閉とを行う。また、手順
S−11において、制御弁7が中立位置から切換位置に
切り換えられたと判定されたときには、手順S−14に
移行し、前出の図8に示したP=P1 ,Q=Q1 の圧油
を可変容量型油圧ポンプ3から吐出させるための信号c
がレギュレータ4に出力されると共に、切換弁9に閉信
号dが出力される。このようにすると、制御弁7が開状
態にあるときにはエンジン出力が上昇しないので、油圧
アクチュエータ8がオペレータの意図しない動きをする
危険性が解消され、安全性が確保される。
【0022】なお、前記各実施例においては、圧力検出
器16の検出値ΔPa が許容排気抵抗値ΔP1 を超えた
とき、エンジン出力を最大出力まで上昇したが、必ずし
もエンジン出力を最大出力まで上昇する必要はなく、排
ガス浄化装置2が具備している排ガス浄化機能を正常に
発揮しえる温度以上に排ガス温度を上昇可能な出力値ま
で上昇すれば足りる。
【0023】また、前記各実施例においては、クローズ
ドセンタ・ロードセンシング・システムをなす油圧回路
を備えた作業機械に適用した場合を例にとって説明した
が、他の回路構成を有する油圧回路を備えた作業機械に
も適用できることは勿論である。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
フィルタの目詰まりがエンジンに悪影響を及ぼすに至る
以前にエンジン出力が高められ、排ガス温度が上昇され
てフィルタに詰った未燃焼のHCやCOが取り除かれる
ので、排気抵抗の増加が防止され、エンジンの安定かつ
良好な運転を確保できると共に、エンジン寿命の延長が
図られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例に係る作業機械の構成図である。
【図2】フィルタの目詰まり量とエンジンの排気抵抗と
の関係を示すグラフ図である。
【図3】第1実施例に係る作業機械に搭載された制御装
置の動作手順を示すフローチャートである。
【図4】第2実施例に係る作業機械の構成図である。
【図5】第2実施例に係る作業機械に搭載された制御装
置の動作手順を示すフローチャートである。
【図6】従来例に係る作業機械の構成図である。
【図7】排ガス浄化装置の断面図である。
【図8】ポンプ入力特性図である。
【図9】エンジン出力と排気温度との関係を示すグラフ
図である。
【符号の説明】
1 エンジン 2 排ガス浄化装置 3 可変容量型油圧ポンプ 4 レギュレータ 7 制御弁 8 アクチュエータ 9 切換弁 10 差圧センサ 12 多孔質体 13 排ガス流路 14 フィルタ 16 圧力検出器 17 制御装置 18 中立検出スイッチ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジンと、該エンジンの排気口に連設
    された排ガス浄化装置と、前記エンジンによって駆動さ
    れる可変容量型油圧ポンプと、該油圧ポンプの出力を制
    御するレギュレータと、該レギュレータに制御信号を与
    える制御装置とを備えた油圧作業機械において、前記排
    ガス浄化装置の入口側にエンジンの排気抵抗を検出する
    圧力検出器を設けると共に、前記制御装置に、該圧力検
    出器の検出値が予め定められた所定値以上になったと
    き、前記排ガス浄化装置が具備している排ガス浄化機能
    を正常に発揮しえる温度以上に前記エンジンの排ガス温
    度を上昇させるための信号を、前記レギュレータに出力
    する機能を付加したことを特徴とする排ガス浄化装置を
    備えた油圧作業機械。
  2. 【請求項2】 前記可変容量型油圧ポンプの吐出管路に
    制御弁を介して油圧アクチュエータが接続された請求項
    1記載の油圧作業機械において、前記制御弁の操作レバ
    ーに中立検出スイッチを付設し、前記制御弁が中立位置
    にあるときのみ、前記制御装置に前記の機能を発揮させ
    ることを特徴とする排ガス浄化装置を備えた油圧作業機
    械。
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