JPWO2014185117A1 - 作業車両 - Google Patents

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Abstract

作業車両は、負荷状態に応じた作業が可能な複数の作業モードを有する作業車両であって、エンジンと、排気ガス浄化装置と、還元剤タンクと、状態判定部と、エンジン制御部とを備える。排気ガス浄化装置は、エンジンから排出される排気ガス中の窒素酸化物を浄化する。還元剤タンクは、排気ガス浄化装置に供給する還元剤を蓄える。状態判定部は、還元剤タンクに蓄えられた還元剤の状態を判定する。エンジン制御部は、状態判定部で判定された還元剤の状態に応じて、エンジンの出力を制御する。エンジン制御部は、還元剤の状態が基準値以下となった場合、複数の作業モードそれぞれが選択されたときのエンジンの出力馬力よりもエンジンの出力馬力が小さくなる制限運転エンジン出力トルクカーブを用いて、エンジンの出力を制御する。

Description

本発明は、作業車両に関する。
油圧ショベル、ブルドーザ、ホイールローダなどの作業車両には、排気処理装置が搭載されている。排気処理装置としては、たとえば、ディーゼル微粒子捕集フィルター装置（ＤＰＦ）、ディーゼル酸化触媒装置（ＤＯＣ）、および選択還元触媒装置（ＳＣＲ）などが存在する。
排気処理装置は、エンジンから排気されるガス（排気ガス）中に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）をＮＯｘ還元反応により無害なガスに還元する。作業車両には、当該ＮＯｘ還元反応を行うための還元剤を蓄える還元剤タンクが備えられており、当該還元剤タンクに蓄えられた還元剤が排気ガス中に噴射される。
この点で、作業車両の作業中において還元剤タンクに蓄えられた還元剤が無くなった場合には、ＮＯｘ還元反応が生じない状態で排気ガスが空気中に放出される可能性がある。
それゆえ、特開２００７−３２１６７１号公報および特開２００７−３２１６７２号公報には、還元剤タンクに蓄えられた還元剤の残量を検出して、検出した残量が所定量以下となった場合にエンジンを低出力に制御することにより作業者に対して還元剤タンクに対する還元剤の補給を促す方式が提案されている。
特開２００７−３２１６７１号公報 特開２００７−３２１６７２号公報
一方で、作業車両には、負荷状態（作業時の状況）に応じた作業が可能なように複数の作業モードが設けられており、作業者が負荷状態に応じた最適な作業モードを設定することにより効率的な作業が可能となる。
この点で、設定した作業モードの状態として例えば、負荷状態が低い作業モードに設定した場合には、エンジンを低出力に制御した状態で作業することが可能である。しかし、上記方式の如く還元剤の残量に従ってエンジンを低出力に制御した場合、例えば負荷状態が低い作業モードで作業している場合にはエンジンの低出力を作業者が感知し難く、還元剤の補給等のメンテナンスを作業者に十分に促せない。
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、還元剤等の状態に従って作業している作業モードに係わらず作業者に対してエンジンの出力馬力が低下したことを感知させることが可能な作業車両を提供することを目的とする。
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
本発明のある局面に従う作業車両は、負荷状態に応じた作業が可能な複数の作業モードを有する作業車両であって、エンジンと、排気ガス浄化装置と、還元剤タンクと、状態判定部と、エンジン制御部とを備える。排気ガス浄化装置は、エンジンから排出される排気ガス中の窒素酸化物を浄化する。還元剤タンクは、排気ガス浄化装置に供給する還元剤を蓄える。状態判定部は、還元剤タンクに蓄えられた還元剤の状態を判定する。エンジン制御部は、状態判定部で判定された還元剤の状態に応じて、エンジンの出力を制御する。エンジン制御部は、還元剤の状態が基準値以下となった場合、複数の作業モードそれぞれが選択されたときのエンジンの出力馬力よりもエンジンの出力馬力が小さくなる制限運転エンジン出力トルクカーブを用いて、エンジンの出力を制御する。
本発明の作業車両によれば、状態判定部は、還元剤タンクに蓄えられた還元剤の状態を判定し、還元剤の状態が基準値以下となった場合、複数の作業モードそれぞれが選択されたときのエンジンの出力馬力よりもエンジンの出力馬力が小さくなる制限運転エンジン出力トルクカーブを用いて、エンジンの出力を制御する。これにより、還元剤の状態が基準値以下となった場合、作業している作業モードに係わらず作業者に対してエンジンの出力馬力が低下したことを感知させることが可能である。
好ましくは、状態判定部は、還元剤の状態として還元剤の濃度を判定する。
上記によれば、状態判定部は、還元剤の濃度を判定するため還元剤の品質に応じて、作業している作業モードに係わらず作業者に対してエンジンの出力馬力が低下したことを感知させることが可能である。
好ましくは、作業車両は、作業機と、油圧アクチュエータと、油圧ポンプと、ポンプ制御部とをさらに備える。油圧アクチュエータは、作業機を駆動する。油圧ポンプは、油圧アクチュエータに対して、エンジンの駆動により作動油を供給する。ポンプ制御部は、油圧ポンプの吸収トルクを制御する。ポンプ制御部は、制限運転エンジン出力トルクカーブと還元剤の状態が基準値以下となった場合に設定される制限ポンプ吸収トルク特性線とに基づいて最大吸収トルクを設定する。
上記によれば、ポンプ制御部は、制限運転エンジン出力トルクカーブと還元剤の状態が基準値以下となった場合に設定される制限ポンプ吸収トルク特性線とに基づいて最大吸収トルクを設定することにより作業機の油圧ポンプの最大吸収トルクが変更され、作業している作業モードに係わらず作業者に対して作業機の作業馬力が低下したことを感知させることが可能である。
本発明の別の局面に従う作業車両は、負荷状態に応じた作業が可能な複数の作業モードを有する作業車両であって、エンジンと、排気ガス浄化装置と、還元剤タンクと、状態ｙ判定部と、エンジン制御部とを備える。排気ガス浄化装置は、エンジンから排出される排気ガス中の窒素酸化物を浄化する。還元剤タンクは、排気ガス浄化装置に供給する還元剤を蓄える。状態判定部は、排気ガス浄化装置の状態を判定する。エンジン制御部は、状態判定部で判定された排気ガス浄化装置の状態に応じて、エンジンの出力を制御する。エンジン制御部は、排気ガス浄化装置が所定状態となった場合、複数の作業モードそれぞれが選択されたときのエンジンの出力馬力よりもエンジンの出力馬力が小さくなる制限運転エンジン出力トルクカーブを用いて、エンジンの出力を制御する。
本発明の作業車両によれば、状態判定部は、排気ガス浄化装置の状態を判定し、排気ガス浄化装置が所定状態となった場合、複数の作業モードそれぞれが選択されたときのエンジンの出力馬力よりもエンジンの出力馬力が小さくなる制限運転エンジン出力トルクカーブを用いて、エンジンの出力を制御する。これにより、排気ガス浄化装置が所定状態となった場合、作業している作業モードに係わらず作業者に対してエンジンの出力馬力が低下したことを感知させることが可能である。
好ましくは、作業車両は、作業機と、油圧アクチュエータと、油圧ポンプと、ポンプ制御部とをさらに備える。油圧アクチュエータは、作業機を駆動する。油圧ポンプは、油圧アクチュエータに対して、エンジンの駆動により作動油を供給する。ポンプ制御部は、油圧ポンプの吸収トルクを制御する。ポンプ制御部は、制限運転エンジン出力トルクカーブと排気ガス浄化装置が所定状態となった場合に設定される制限ポンプ吸収トルク特性線とに基づいて最大吸収トルクを設定する。
上記によれば、ポンプ制御部は、制限運転エンジン出力トルクカーブと排気ガス浄化装置が所定状態となった場合に設定される制限ポンプ吸収トルク特性線とに基づいて最大吸収トルクを設定することにより作業機の油圧ポンプの最大吸収トルクが変更され、作業している作業モードに係わらず作業者に対して作業機の作業馬力が低下したことを感知させることが可能である。
好ましくは、制限運転エンジン出力トルクカーブは、複数の作業モードそれぞれが選択されたときに設定される通常運転エンジン出力トルクカーブよりも最高エンジン回転数およびトルクの少なくとも一方が低い。
上記によれば、制限運転エンジン出力トルクカーブは、通常運転エンジン出力トルクカーブよりも最高エンジン回転数およびトルクの少なくとも一方が低いためエンジンの出力馬力を低下させることが可能である。
好ましくは、制限運転エンジン出力トルクカーブは、複数の作業モードそれぞれが選択されたときに設定される通常運転エンジン出力トルクカーブに従う馬力よりも５％以上低い馬力となるように設定される。
上記によれば、制限運転エンジン出力トルクカーブは、複数の作業モードそれぞれが選択されたときに設定される通常運転エンジン出力トルクカーブに従う馬力よりも５％以上低い馬力となるように設定されるため作業者に対してエンジンの出力馬力が低下したことを十分に感知させることが可能である。
本発明の別の局面に従う作業車両は、負荷状態に応じた作業が可能な複数の作業モードを有する作業車両であって、エンジンと、排気ガス浄化装置と、還元剤タンクと、状態判定部と、油圧ポンプと、ポンプ制御部とを備える。排気ガス浄化装置は、エンジンから排出される排気ガス中の窒素酸化物を浄化する。還元剤タンクは、排気ガス浄化装置に供給する還元剤を蓄える。状態判定部は、還元剤タンクに蓄えられた還元剤の状態を判定する。油圧ポンプは、エンジンによって駆動される。ポンプ制御部は、状態判定部で判定された還元剤の状態に応じて、油圧ポンプを制御する。ポンプ制御部は、還元剤の状態が基準値以下となった場合、複数の作業モードそれぞれが選択されたときの油圧ポンプの最大吸収トルクよりも、油圧ポンプの最大吸収トルクが小さくなる制限運転ポンプ吸収トルク特性線を用いて、油圧ポンプの吸収トルクを制御する。
本発明の作業車両によれば、状態判定部は、還元剤タンクに蓄えられた還元剤の状態を判定し、還元剤の状態が基準値以下となった場合、複数の作業モードそれぞれが選択されたときので判定されたときの油圧ポンプの最大吸収トルクよりも、油圧ポンプの最大吸収トルクが小さくなる制限運転ポンプ吸収トルク特性線を用いて、油圧ポンプの吸収トルクを制御する。これにより、還元剤の状態が基準値以下となった場合、作業機の油圧ポンプの最大吸収トルクが変更され、作業している作業モードに係わらず作業者に対して作業機の作業馬力が低下したことを感知させることが可能である。
本発明の別の局面に従う作業車両は、負荷状態に応じた作業が可能な複数の作業モードを有する作業車両であって、エンジンと、排気ガス浄化装置と、還元剤タンクと、状態判定部と、油圧ポンプと、ポンプ制御部とを備える。排気ガス浄化装置は、エンジンから排出される排気ガス中の窒素酸化物を浄化する。還元剤タンクは、排気ガス浄化装置に供給する還元剤を蓄える。状態判定部は、排気ガス浄化装置の状態を判定する。油圧ポンプは、エンジンによって駆動される。ポンプ制御部は、状態判定部で判定された排気ガス浄化装置の状態に応じて、油圧ポンプを制御する。ポンプ制御部は、排気ガス浄化装置が所定状態となった場合、複数の作業モードそれぞれが選択されたときの油圧ポンプの最大吸収トルクよりも、油圧ポンプの最大吸収トルクが小さくなる制限運転ポンプ吸収トルク特性線を用いて、油圧ポンプの吸収トルクを制御する。
本発明の作業車両によれば、状態判定部は、排気ガス浄化装置の状態を判定し、排気ガス浄化装置が所定状態となった場合、複数の作業モードそれぞれが選択されたときので判定されたときの油圧ポンプの最大吸収トルクよりも、油圧ポンプの最大吸収トルクが小さくなる制限運転ポンプ吸収トルク特性線を用いて、油圧ポンプの吸収トルクを制御する。これにより、排気ガス浄化装置が所定状態となった場合、作業機の油圧ポンプの最大吸収トルクが変更され、作業している作業モードに係わらず作業者に対して作業機の作業馬力が低下したことを感知させることが可能である。
好ましくは、作業車両は、通知部をさらに備える。通知部は、状態判定部の判定結果を通知する。
上記によれば、通知部により状態判定部の検出結果を通知するため検出結果を作業者が容易に認識することが可能である。
還元剤等の状態に従って作業している作業モードに係わらず作業者に対してエンジンの出力馬力が低下したことを感知させることが可能である。
実施形態に基づく作業車両１０１の外観を説明する図である。 実施形態に基づく運転室８の内部構成を示す斜視図である。 実施形態に基づく作業車両１０１の制御システムの構成を示す簡略図である。 実施形態に基づく作業車両１０１の制御システムのメインコントローラ５０を説明する機能ブロック図である。 実施形態に基づくモニタ装置２１の構成を説明する図である。 実施形態に基づく作業モード選択画面の一例を説明する図である。 実施形態に基づくエンジン出力トルクカーブについて説明する図である。 実施形態に基づく作業車両１０１のメインコントローラ５０におけるディレート処理を説明するフロー図である。 実施形態に基づくモニタ装置２１に表示されるガイダンス情報の一例を説明する図である。
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。
＜全体構成＞
図１は、実施形態に基づく作業車両１０１の外観を説明する図である。
図１に示されるように、実施形態に基づく作業車両１０１として、本例においては、主に油圧ショベルを例に挙げて説明する。
作業車両１０１は、下部走行体１と、上部旋回体３と、作業機４とを主に有している。作業車両本体は、下部走行体１と上部旋回体３とにより構成される。下部走行体１は、左右１対の履帯を有している。上部旋回体３は、下部走行体１の上部の旋回機構を介して旋回可能に装着される。
作業機４は、上部旋回体３において、上下方向に作動可能に軸支されており、土砂の掘削などの作業を行う。作業機４は、ブーム５と、アーム６と、バケット７とを含む。ブーム５は、基部が上部旋回体３に可動可能に連結されている。アーム６は、ブーム５の先端に可動可能に連結されている。バケット７は、アーム６の先端に可動可能に連結されている。また、上部旋回体３は、運転室８等を含む。
＜運転室の構成＞
図２は、実施形態に基づく運転室８の内部構成を示す斜視図である。
図２に示されるように、運転室８は、運転席９と、走行操作部１０と、アタッチメント用ペダル１５と、側方窓１６と、計器盤１７と、作業機レバー１８，１９と、ロックレバー２０と、モニタ装置２１と、前方窓２２と、縦枠２３とを有する。
運転席９は、運転室８の中央部に設けられる。走行操作部１０は、運転席９の前方に設けられる。
走行操作部１０は、走行レバー１１，１２と、走行ペダル１３，１４とを含む。走行ペダル１３，１４は、各走行レバー１１，１２と一体に可動する。下部走行体１は、操作者が走行レバー１１，１２を前方に押すことにより前進する。また、下部走行体１は、操作者が走行レバー１１，１２を後方に引くことにより後進する。
アタッチメント用ペダル１５は、走行操作部１０の近傍に設けられる。また、計器盤１７は、図２の右方の側方窓１６の近傍に設けられる。
作業機レバー１８，１９は、運転席９の左右側部に設けられる。作業機レバー１８、１９は、ブーム５の上下動、アーム６およびバケット７の回動、ならびに上部旋回体３の旋回操作等を行うものである。
ロックレバー２０は、作業機レバー１８の近傍に設けられる。ここで、ロックレバー２０とは、作業機４の操作、上部旋回体３の旋回、および下部走行体１の走行等の機能を停止させるためのものである。ロックレバー２０を垂直状態に位置させる操作（ここでは、ロックレバーの引き下げ操作）を行うことによって、作業機４等の動きをロック（規制）することができる。ロックレバー２０によって作業機４等の動きがロックされた状態では、操作者が作業機レバー１８，１９を操作しても、作業機４等が動作しない。また、同様に走行レバー１１，１２と、走行ペダル１３，１４を操作しても下部走行体１は動作しない。一方、ロックレバー２０を水平状態に位置させる操作（ここでは、ロックレバーの引き上げ操作）を行うことによって、作業機４等の動きのロック（規制）を解除することができる。これにより、作業機４等が動作可能となる。
モニタ装置２１は、運転室８の前方窓２２と一方の側方窓１６とを仕切る縦枠２３の下部に設けられ、作業車両１０１のエンジン状態、ガイダンス情報、警告情報等を表示する。また、モニタ装置２１は、作業車両１０１の種々の動作に関する設定指示を受け付け可能に設けられている。
ここで、エンジン状態とは、例えば、エンジン冷却水の温度、作動油温度、燃料残量等である。ガイダンス情報とは、一例として作業車両のエンジン等の点検・整備を促す表示等である。本例においては、例えば還元剤の補給を促すためにエンジン出力の規制状態を示す情報を表示することが可能である。種々の動作とは、作業モードの設定等である。警告情報とは、操作者に注意を喚起する必要のある情報である。
＜制御システムの構成＞
図３は、実施形態に基づく作業車両１０１の制御システムの構成を示す簡略図である。
図３に示されるように、作業車両１０１の制御システムは、一例として、作業機レバー１８，１９、走行レバー１１，１２と、ロックレバー２０と、モニタ装置２１と、第１油圧ポンプ３１Ａと、第２油圧ポンプ３１Ｂと、斜板駆動装置３２と、コントロールバルブ３４と、油圧アクチュエータ３５と、エンジン３６と、エンジンコントローラ３８と、燃料ダイヤル３９と、回転センサ４０と、作業機レバー装置４１と、圧力スイッチ４２と、バルブ４３と、ポテンショメータ４５と、スタータスイッチ４６と、圧力センサ４７と、メインコントローラ５０とを含む。
さらに、作業車両１０１の制御システムは、排気ガス浄化装置６０と、還元剤タンク６９とをさらに含む。
排気ガス浄化装置６０は、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）６１と、排気浄化ユニット６２と、中継接続管（ミキシング配管）６４と、選択還元触媒装置６５と、排気筒６６と、還元剤噴射装置８４とをさらに含む。
還元剤噴射装置８４は、還元剤供給ポンプ８２と、還元剤噴射弁６８とを有する。
排気浄化ユニット６２は、ディーゼル酸化触媒装置６２Ａと、ディーゼル微粒子捕集フィルター装置６２Ｂとを含む。
第１油圧ポンプ３１Ａは、作業機４等の駆動に用いる作動油を吐出する。
第２油圧ポンプ３１Ｂは、作業機レバー１８，１９、走行レバー１１，１２の操作に応じた油圧（パイロット圧）を発生させるために利用される油を吐出する。第１油圧ポンプ３１Ａには、斜板駆動装置３２が接続されている。
斜板駆動装置３２は、メインコントローラ５０からの指示に基づいて駆動し、第１油圧ポンプ３１Ａの斜板の傾斜角度を変更する。第１油圧ポンプ３１Ａには、コントロールバルブ３４を介して油圧アクチュエータ３５が接続される。油圧アクチュエータ３５は、ブーム用シリンダ、アーム用シリンダ、バケット用シリンダ、旋回用油圧モータ、および走行用油圧モータ等である。
コントロールバルブ３４は、作業機レバー装置４１と接続される。作業機レバー装置４１は、作業機レバー１８，１９，走行レバー１１，１２の操作方向および／または操作量に応じたパイロット圧をコントロールバルブ３４に出力する。コントロールバルブ３４は、当該パイロット圧に従って油圧アクチュエータ３５を制御する。
第２油圧ポンプ３１Ｂには、作業機レバー１８，１９、走行レバー１１，１２とロックレバー２０とが接続される。
作業機レバー装置４１には、圧力センサ４７が接続される。圧力センサ４７は、作業機レバー１８，１９，走行レバー１１，１２の操作状態に応じたレバー操作信号をメインコントローラ５０に出力する。
メインコントローラ５０は、作業量に従って設定されるポンプ吸収トルク、燃料ダイヤル３９等で設定されるエンジン回転数、および実際のエンジン回転数等に応じて、第１油圧ポンプ３１Ａがエンジン３６の各出力点でのベストマッチングのトルクを吸収するような制御を行う。
エンジン３６は、第１油圧ポンプ３１Ａおよび第２油圧ポンプ３１Ｂと接続する駆動軸を有する。
エンジンコントローラ３８は、メインコントローラ５０からの指示に従い、エンジン３６の動作を制御する。エンジン３６は、一例としてディーゼルエンジンである。エンジン３６のエンジン回転数は、燃料ダイヤル３９等によって設定され、実際のエンジン回転数は回転センサ４０によって検出される。回転センサ４０は、メインコントローラ５０と接続される。
燃料ダイヤル３９にはポテンショメータ４５が設けられ、ポテンショメータ４５により燃料ダイヤル３９の操作量が検出されてエンジンコントローラ３８に対してエンジン３６の回転数に関するダイヤル指令の値（ダイヤル指令値とも称する）が出力される。当該燃料ダイヤル３９のダイヤル指令値に従ってエンジン３６の目標回転数が調整される。
エンジンコントローラ３８は、メインコントローラ５０からの指示に従い燃料噴射装置が噴射する燃料噴射量等の制御を行いエンジン３６の回転数を調節する。また、エンジンコントローラ３８は、メインコントローラ５０からの第１油圧ポンプ３１Ａに対する制御指示に従ってエンジン３６のエンジン回転数を調節する。
スタータスイッチ４６は、エンジンコントローラ３８と接続される。操作者がスタータスイッチ４６を操作（スタートに設定）することにより、始動信号がエンジンコントローラ３８に出力され、エンジン３６が始動する。
メインコントローラ５０は、作業車両１０１全体を制御するコントローラであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、不揮発性メモリ、タイマ等により構成される。メインコントローラ５０は、エンジンコントローラ３８およびモニタ装置２１等を制御する。なお、本例においては、メインコントローラ５０と、エンジンコントローラ３８とがそれぞれ別々の構成について説明しているが共通の１つのコントローラとすることも可能である。
ロックレバー２０には、圧力スイッチ４２が接続されている。圧力スイッチ４２は、ロックレバー２０がロック側へ操作されたときにその操作を検知し、バルブ（ソレノイドバルブ）４３へ信号を送る。これによって、バルブ４３は、油の供給を遮断するので、作業機４の操作、上部旋回体３の旋回、および下部走行体１の走行等の機能を停止させることが可能となる。また、圧力スイッチ４２は、メインコントローラ５０にも同様の信号を送る。
ディーゼル酸化触媒装置６２Ａは、エンジン３６の排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）のうち一酸化窒素（ＮＯ）を低減させて二酸化窒素（ＮＯ2）を増加させる機能を有する。
ディーゼル微粒子捕集フィルター装置６２Ｂは、エンジン３６からの排気を処理する装置である。ディーゼル微粒子捕集フィルター装置６２Ｂは、エンジン３６の排気中に含まれる粒子状物質をフィルターによって捕集し、捕集した粒子状物質を焼却するよう構成されている。フィルターは、たとえばセラミックよりなっている。
選択還元触媒装置６５は、還元剤としてたとえば尿素水を加水分解して得られるアンモニア（ＮＨ3）を用いて窒素酸化物ＮＯxを還元するためのものである。選択還元触媒装置６５は、原理的には、窒素酸化物（ＮＯｘ）がアンモニア（ＮＨ3）と化学反応することで窒素（Ｎ2）と水（Ｈ2Ｏ）とに還元されることを応用したものである。作業車両１０１には、たとえば尿素水を入れた還元剤タンク６９が搭載されている。ただし還元剤は、尿素水に限定されるものではなく、窒素酸化物ＮＯxを還元できるものであればよい。
中継接続管（ミキシング配管）６４は、ディーゼル微粒子捕集フィルター装置６２Ｂと選択還元触媒装置６５との間を接続している。このミキシング配管６４では、ディーゼル微粒子捕集フィルター装置から選択還元触媒装置６５へ向かう排気ガスに対して還元剤が噴射され混合される。
還元剤噴射装置８４は、還元剤供給ポンプ８２により還元剤タンク６９から汲み上げた還元剤（尿素水）を還元剤噴射弁６８を介して排気ガスに噴射する。
センサ９１は、還元剤タンク６９に対して設けられ、還元剤タンク６９に蓄えられた還元剤の状態を検出する。本例においては、還元剤の状態として液量および品質（例えば尿素水の濃度）の少なくともいずれか一方を検出する。そして、センサ９１は、還元剤タンク６９から検出した検出結果をメインコントローラ５０に出力する。
例えば、センサ９１として、超音波式あるいは光学式の液面センサ等を採用して、液量を検出することが可能である。なお、液量を検出することが可能な手段（例えば電気的な手段等）であれば、センサ９１としてどのような手段を採用しても良い。また、センサ９１として、濃度センサ等を採用して、品質（尿素水の濃度）を検出することが可能である。なお、濃度を検出することが可能な手段（例えば、化学的な反応手段等）であれば、どのような手段を採用しても良い。なお、液面センサおよび濃度センサを一体化させたセンサとしても良い。
センサ９２は、還元剤噴射弁６８に対して設けられ、還元剤噴射弁６８の状態を検出する。本例においては還元剤噴射弁６８の状態として噴射弁の弁の状態（つまり具合）等を検出する。センサ９２は、還元剤噴射弁６８の状態について検出した検出結果をメインコントローラ５０に出力する。
センサ９３は、ＥＧＲ６１に対して設けられ、ＥＧＲ６１の状態を検出する。本例においては、ＥＧＲ６１の状態としてＥＧＲ６１の配管の状態について検出した検出結果をメインコントローラ５０に出力する。
排気筒６６は、選択還元触媒装置６５に接続されており、選択還元触媒装置６５を通過した後の排気を大気中に排出するためのものである。
ＥＧＲ６１は、燃焼後の排気ガスの一部を取り出し、吸気側へ導き再度吸気させる装置である。これにより、排気ガス中の窒素酸化物ＮＯｘの低減を図ることが可能である。
なお、エンジン３６、排気ガス浄化装置６０、還元剤タンク６９、第１油圧ポンプ３１Ａは、それぞれ本発明の「エンジン」、「排気ガス浄化装置」、「還元剤タンク」、「油圧ポンプ」の一例である。
＜機能ブロック図＞
図４は、実施形態に基づく作業車両１０１の制御システムのメインコントローラ５０を説明する機能ブロック図である。
図４に示されるように、メインコントローラ５０と、他の周辺機器との関係が示されている。ここでは、周辺機器として、モニタ装置２１と、エンジン３６と、エンジンコントローラ３８と、燃料ダイヤル３９と、ポテンショメータ４５と、スタータスイッチ４６と、センサ９１〜９３とが示されている。
メインコントローラ５０は、モード判定部５１と、状態判定部５２と、通知部５３と、メモリ５５と、エンジン出力制御部５４と、ポンプ出力制御部５６とを含む。
モニタ装置２１は、入力部２１１と、表示部２１２と、表示制御部２１３とを含む。
モード判定部５１は、入力部２１１の作業モード選択スイッチ１１２（図５）の選択入力を受け付けて作業モードを判定する。本例においては、後述するように「Ｐ」モード、「Ｅ０」〜「Ｅ３」モードが設けられており、いずれの選択の入力を受け付けたかを判定する。モード判定部５１は、判定結果をエンジン出力制御部５４に出力する。
メモリ５５は、エンジン出力トルク制御およびポンプ吸収トルク制御に関する各種情報を格納する。具体的には、メモリ５５は、後述するエンジン出力トルクカーブおよびポンプ吸収トルク特性線に関する情報を格納する。
エンジン出力制御部５４は、モード判定部５１からの作業モードの判定結果の入力を受けて、メモリ５５に格納されている複数の作業モードにそれぞれ対応するエンジン出力カーブの中から選択された作業モードに対応するエンジン出力トルクカーブを取得する。
そして、エンジン出力制御部５４は、取得した当該作業モードに対応するエンジン出力トルクカーブに従ってエンジン３６を制御するようにエンジンコントローラ３８に設定指示する。また、エンジン出力制御部５４は、設定したエンジン出力トルクカーブの情報をポンプ出力制御部５６に出力する。
エンジンコントローラ３８は、作業モードに対応して設定されたエンジン出力トルクカーブに従ってエンジン３６を制御する。これにより、設定されたエンジン出力トルクカーブの特性に従ってエンジン３６の回転数に基づくトルクがエンジン３６から出力される。
ポンプ出力制御部５６は、モード判定部５１からの作業モードの判定結果の入力あるいはエンジン出力制御部５４からの通知を受け付けて、メモリ５５に格納されている複数のポンプ吸収トルク特性線の中から、選択された作業モードに対応するポンプ吸収トルク特性線を取得する。
そして、ポンプ出力制御部５６は、取得したポンプ吸収トルク特性線に従って油圧ポンプ（例えば第１油圧ポンプ３１Ａ）を制御する。具体的には、ポンプ出力制御部５６は、作業モードに対応して設定されたポンプ吸収トルク特性線に従ってエンジンコントローラ３８から入力されるエンジン回転数に従って油圧ポンプ（例えば第１油圧ポンプ３１Ａ）の斜板を制御する。
また、ポンプ出力制御部５６は、取得したポンプ吸収トルク特性線ＥＧＯＶＰと、エンジン出力制御部５４から出力されたエンジン出力トルクカーブＬＰとの交点である出力トルク点ＭＰを最大吸収トルク値を算出する。これにより、ポンプ出力制御部５６は、油圧ポンプ（例えば第１油圧ポンプ３１Ａ）におけるトルク値が最大吸収トルク値を超えないように油圧ポンプの斜板を制御する。他の作業モードについても同様である。
状態判定部５２は、センサ９１〜９３から入力されるセンサ値に基づいて各種状態を判定する。
状態判定部５２は、センサ９１からの還元剤タンク６９に蓄えられた還元剤の状態の検出結果に基づいてエンジン出力制御部５４に出力する。具体的には、状態判定部５２は、還元剤タンク６９に蓄えられた還元剤の液量が所定量以下となったと判定した場合には当該状態である旨をエンジン出力制御部５４に出力する。また、状態判定部５２は、還元剤タンク６９に蓄えられた還元剤の液量がさらに低い所定量以下の状態になったと判定した場合には、当該状態である旨をエンジン出力制御部５４にその旨を出力する。なお、ここでは、状態判定部５２は、還元剤タンク６９に蓄えられた還元剤の液量が所定量以下の状態になったと判定した場合には、当該状態である旨をエンジン出力制御部５４に出力する場合について説明するが、特に液量に限られず品質（例えば、アンモニアの濃度等）を判定するようにしても良い。具体的には、状態判定部は、還元剤タンク６９に蓄えられた還元剤の所定の成分の割合が所定値以下となったと判定した場合には当該状態である旨をエンジン出力制御部５４に出力する。また、状態判定部５２は、還元剤タンク６９に蓄えられた還元剤の所定の成分の割合がさらに低い所定値以下となったと判定した場合には当該状態である旨をエンジン出力制御部５４に出力する。なお、状態判定部５２は、センサ９１からの液量および品質の両方を検出した検出結果に基づいて上記判断をするようにしても良い。
状態判定部５２は、センサ９２からの還元剤噴射弁６８の状態の検出結果に基づいてエンジン出力制御部５４に出力する。具体的には、状態判定部５２は、還元剤噴射弁６８が異常状態であると判定した場合には、当該状態である旨をエンジン出力制御部５４に出力する。
状態判定部５２は、センサ９３からのＥＧＲ６１の状態の検出結果に基づいてエンジン出力制御部５４に出力する。具体的には、状態判定部５２は、ＥＧＲ６１が異常状態であると判定した場合には、当該状態である旨をエンジン出力制御部５４に出力する。
通知部５３は、エンジン出力制御部５４からの指示に従ってガイダンス情報を通知するように指示する。
モニタ装置２１の表示制御部２１３は、通知部５３からの指示に従って表示部２１２に所定のガイダンス情報を表示する。
なお、状態判定部５２、通知部５３、エンジン出力制御部５４およびポンプ出力制御部５６は、それぞれ本発明の「状態判定部」、「通知部」、「エンジン制御部」および「ポンプ制御部」の一例である。
＜モニタ装置＞
次に、モニタ装置２１の構成を説明する。
図５は、実施形態に基づくモニタ装置２１の構成を説明する図である。
図５に示されるように、モニタ装置２１は、入力部２１１と、表示部２１２と、表示制御部２１３とを含む。
入力部２１１は、各種情報の入力を受け付ける。モニタ装置２１は、メインコントローラ５０と接続され、入力部２１１で受け付けられた入力は、メインコントローラ５０に出力される。
表示部２１２は、液晶画面等を用いて実現される。
表示制御部２１３は、表示部２１２の表示内容を制御する。具体的には、表示制御部２１３は、メインコントローラ５０からの指示に従って作業車両１０１の動作に関する情報を表示する。当該情報には、エンジン状態の情報あるいはガイダンス情報、警告情報等が含まれる。
入力部２１１について具体的に説明する。入力部２１１は、複数のスイッチによって構成されている。入力部２１１は、ファンクションスイッチＦ１〜Ｆ６を有する。
ファンクションスイッチＦ１〜Ｆ６は、表示部２１２の下方に位置し、「Ｆ１」〜「Ｆ６」とそれぞれ表示されており、各スイッチの上方で表示部２１２が表示するアイコン（一例としてガイダンスアイコンＩ１〜Ｉ３）に対応した信号を入力するためのスイッチである。
また、入力部２１１は、ファンクションスイッチＦ１〜Ｆ６の下方に設けられた、デセルスイッチ１１１と、作業モード選択スイッチ１１２と、走行速度段選択スイッチ１１３と、ブザーキャンセルスイッチ１１４と、ワイパスイッチ１１５と、ウオッシャスイッチ１１６と、エアコンスイッチ１１７とを有する。
デセルスイッチ１１１は、作業機レバー１８，１９が中立位置に戻ってから所定時間後にエンジン３６のエンジン回転数を所定の回転数まで低下させるデセル制御を実行させるスイッチである。「中立位置」とは、作業機レバー１８，１９が操作されていない状態（無作業状態）であることを意味する。
作業モード選択スイッチ１１２は、作業車両１０１の作業モードを複数の作業モードから選択するスイッチである。走行速度段選択スイッチ１１３は、作業車両１０１の走行速度段を複数の走行速度段から選択するスイッチである。ブザーキャンセルスイッチ１１４は、作業車両１０１が所定の警告状態になると発生するブザー音をキャンセルするスイッチである。ワイパスイッチ１１５は、作業車両１０１の運転室８（図２を参照）のフロントガラスに設けられるワイパ（図示せず）を動作させるスイッチである。ウオッシャスイッチ１１６は、フロントガラスへ洗浄水を噴射するウォッシャ（図示せず）を作動するスイッチである。エアコンスイッチ１１７は、運転室８内のエアコンの各種機能を操作するスイッチである。
なお、入力部２１１として、抵抗膜方式等のタッチパネルを適用することも可能である。本例においては、表示部２１２が表示している画面として、作業車両１０１が通常動作中に表示する標準画面３０１を表示している場合が示されている。
当該標準画面３０１は、図示しないメモリに予め格納された画面データに基づいて表示制御部２１３により生成されたものである。他の画面についても同様である。
標準画面３０１には、エンジン水温ゲージＧ１、作動油温ゲージＧ２および燃料レベルゲージＧ３が並べて表示されており、それぞれに対応するセンサからのセンサ信号に基づいてゲージの針が変化する。また、燃料レベルゲージＧ３の右側には、燃料消費ゲージＧ４が表示されている。
表示部２１２の上方の中央部には時計Ｗが表示されている。時計Ｗの右側には、設定されている作業モードを示す作業モードアイコンＩＵ、および設定されている走行速度段を示す走行速度段アイコンＩＳが表示されている。
標準画面３０１では、作業モードアイコンＩＵとして文字「Ｐ」が表示されている。これは、作業モードが通常の掘削作業などの際に利用されるパワーモードに設定されている場合の表示である。
これに対して、作業車両１０１がエコノミーモードに設定されている場合、作業モードアイコンＩＵとして文字「Ｅ」が表示されるものとする。
また、標準画面３０１では、走行速度段アイコンＩＳとして「Ｈｉ」という文字列を含むアイコンが表示されている。
このアイコンは、走行速度段が高速に設定されている場合の表示である。走行速度段選択スイッチ１１３により選択入力される走行速度段は、低速、中速、高速の３種類である。
このうち、低速が選択された場合には、走行速度段アイコンＩＳとして文字列「Ｌｏ」を含むアイコンが表示される。また、中速が選択された場合には、走行速度段アイコンＩＳとして文字列「Ｍｉ」を含むアイコンが表示される。
標準画面３０１の下方の位置であってファンクションスイッチＦ４〜Ｆ６の上方の位置には、ファンクションスイッチＦ４〜Ｆ６にそれぞれ対応するガイダンスアイコンＩ１〜Ｉ３が表示されている。
ガイダンスアイコンＩ１は、表示部２１２が表示する画面をカメラ画面へ切り換えることを意味するアイコンである。カメラ画面とは、作業車両１０１の外装部に設置され、作業車両１０１の外界を撮影するＣＣＤカメラ等（図示せず）により取得された画像信号が出力された画面である。ガイダンスアイコンＩ２は、時計Ｗの表示をサービスメータの表示へ切り換えることを意味するアイコンである。ガイダンスアイコンＩ３は、表示部２１２が表示する画面をユーザモード画面へ切り換えることを意味するアイコンである。したがって、例えばガイダンスアイコンＩ１に対応するファンクションスイッチＦ４が押されると、表示部２１２が表示している画面がカメラ画面に切り替わる。
図６は、実施形態に基づく作業モード選択画面の一例を説明する図である。
図６に示されるように、作業モード選択画面３０２は、作業モード選択スイッチ１１２（図５）を選択することにより標準画面３０１から遷移して表示される。
本例においては、負荷状態に応じた作業が可能なように複数の作業モードが設けられており、本例においては、Ｐモード（パワーモード）の「Ｐ」、Ｅモード（エコノミーモード）の「Ｅ０」〜「Ｅ３」の文字をそれぞれ含むアイコンが表示され、その右側にそれぞれのモードの名称が表示されている。
Ｐモードは、重掘削作業等の重負荷作業を行うときのモードであり、Ｅモードは、通常の掘削作業などの軽負荷作業を行うときのモードである。Ｅモードは、Ｐモードに比してエンジン３６の最大出力が抑えられている。Ｅモードについては、４種類のモードが設けられている。本例においては、段階的に負荷状態が低い状態に合わせて燃料消費を抑えつつ効率的な作業が可能なように「Ｅ０」〜「Ｅ３」のエコノミーモードが設けられている。具体的には、各モードに対応して設けられるエンジン出力トルクカーブに従ってエンジン３６が制御される。本例においては、「Ｅ３」のエコノミーモードが最も負荷状態が低い作業モードとして設けられている。
なお、ここでは、Ｐモードを選択する位置にカーソル３０３が表示されている場合が示されている。例えば、入力部２１１の操作指示に従ってＥ３モードのアイコンが選択されると、Ｅ３モードの文字が反転表示され、モード選択状態となる。当該作業モードの選択に従ってエンジンコントローラ３８に対するエンジン３６の制御が変更される。
また、ここでは、Ｐモードの他にＥモードが４種類存在する場合について例示したが、Ｐモードの他に１つのＥモードと、アームクレーンモードとブレーカモード等とが存在する態様であっても良い。
図７は、実施形態に基づくエンジン出力トルクカーブについて説明する図である。
図７に示されるように、各モードに対応してエンジン出力トルクカーブが設定される。
ここで、縦軸はトルクであり、横軸はエンジン回転数である。
エンジン出力トルクカーブＬＭは、エンジン３６の特性に従って規定される最大エンジン出力トルクカーブであり、最大回転数ＦＭ、最大トルク点Ｔおよび定格点Ｋ（最大馬力点）を有する。エンジン出力トルクカーブは、エンジンの回転数に基づくエンジンのトルク値を規定するものである。
また、エンジン出力トルクカーブＬＰは、Ｐモード（パワーモード）の際に設定される。
エンジン出力トルクカーブＬ０，Ｌ３は、それぞれＥ０，Ｅ３（エコノミーモード）モードの際に設定される。なお、Ｅ１，Ｅ２モードのエンジン出力トルクカーブは、一例としてエンジン出力トルクカーブＬ０，Ｌ３の間に設けることが可能である。
本例においては、負荷状態が低い作業モードに従って段階的に馬力が小さくなるようにエンジン出力トルクカーブが設定されている。具体的には、負荷状態が低い作業モードに遷移するに従ってトルクが小さいエンジン出力トルクカーブに設定される。
なお、作業機４の負荷状態が高負荷である重負荷作業とは、バケット７に大量の土砂等の荷を保持して高速で旋回する動作等を繰り返す作業であり、エンジン出力として高馬力を必要とする作業を意味する。作業機４の負荷状態が低負荷である軽負荷作業とは、掘削のみの単独作業あるいはバケット７に土砂等の荷を保持した状態で旋回する動作を間欠的に行なう作業であり、エンジン出力を抑えた状態で実行できる作業を意味する。
また、油圧ポンプ（例えば第１油圧ポンプ３１Ａ）に関して、記号ＥＧＯＶＰ等のラインで示されるポンプ吸収トルク特性線が設定される。ここで、ポンプ吸収トルク特性線は、エンジン回転数を変数とする単調増加関数になるように設定される。そして、出力トルク点ＭＰにおいてエンジン３６の出力トルクと油圧ポンプの吸収トルクとが一致（マッチング）され、出力トルク点ＭＰにおけるエンジン３６の最大馬力を油圧ポンプ（例えば第１油圧ポンプ３１Ａ）が吸収することで、重掘削作業を高効率で行えるようにされている。このように、例えば、出力トルク点ＭＰにおけるエンジン３６の出力トルク値ＴＰとエンジン回転数Ｆ０とを目標値とし、エンジンの目標回転数と実回転数との偏差を演算しながら油圧ポンプの吸収トルクを増減させて、出力トルク点ＭＰにおいてエンジンの出力トルクと油圧ポンプの吸収トルクとをマッチングさせる制御方式（エンジン回転数センシング制御）は、既に公知の技術であるのでその詳細な説明については省略する。
なお、ポンプ吸収トルク特性線は、各エンジントルク出力カーブ毎に設けられる。本例においては、エンジン出力トルクカーブＬＰ，Ｌ０，Ｌ３にそれぞれ対応してポンプ吸収トルク特性線ＥＧＯＶＰ，ＥＧＯＶ０，ＥＧＯＶ３が設けられる場合が示されている。作業モードに対応するエンジン出力トルクカーブおよびポンプ吸収トルク特性線とに基づいて、その作業モードにおける最大吸収トルクが設定される。
また、本実施形態では、還元剤タンク６９に蓄積されている還元剤の状態に応じてエンジン出力トルクカーブが設定される。具体的には、還元剤タンク６９に蓄積されている還元剤の状態が基準に満たなくなった場合、エンジン出力トルクカーブは、負荷状態が最も低い作業モードであるＥ３モードに対応するエンジン出力トルクカーブＬ３よりも馬力が小さいエンジン出力トルクカーブＬＱ，ＬＲに設定される。より詳細には、還元剤タンク６９の還元剤の液量が所定量以下となった場合、エンジン出力トルクカーブは、エンジン出力トルクカーブＬＱ，ＬＲの一方に設定される。エンジン出力トルクカーブＬＱ，ＬＲは、エンジン出力トルクカーブＬ３を基準として馬力が小さくなるトルクカーブである。馬力が小さいとは、２つのエンジン出力トルクカーブを比較したときに互いに同じエンジン回転数の時の馬力が一方よりも他方において小さくなることを意味する。また、エンジン出力トルクカーブＬＱ，ＬＲにそれぞれ対応してポンプ吸収トルク特性線ＥＧＯＶＱ，ＥＧＯＶＲが設けられる場合が示されている。
本例においては、エンジン出力トルクカーブＬＰ，Ｌ０，Ｌ３は、作業モードに応じて設定されるエンジン出力トルクカーブであるため通常運転エンジン出力トルクカーブとも称される。また、エンジン出力トルクカーブＬＱ，ＬＲは、作業モードに応じて設定される通常運転エンジン出力トルクカーブよりもエンジンの出力馬力が小さくなるように設定されるため制限運転エンジン出力トルクカーブとも称される。また、ポンプ吸収トルク特性線ＥＧＯＶＱ，ＥＧＯＶＲは、作業モードに応じて設定されるポンプ吸収トルク特性線ＥＧＯＶＰ，ＥＧＯＶ０，ＥＧＯＶ３等よりも油圧ポンプの最大吸収トルクが小さくなるように設定されるため制限運転ポンプ吸収トルク特性線とも称される。
エンジン出力トルクカーブＬＱは、例えば、エンジン出力トルクカーブＬ３を基準として５％低い馬力となるように設定される。具体的には、エンジン出力トルクカーブＬＱは、同じ回転数（例えばエンジン回転数Ｆ０）においてエンジン出力トルクカーブＬ３よりも５％低いトルク値となるように設定される。馬力は、エンジン回転数×トルク値×定数であるため出力トルク点ＭＱにおける馬力は、出力トルク点Ｍ３における馬力よりも５％低い。
なお、本例においては、同じ回転数において５％低いトルク値となるようにエンジン出力トルクカーブＬＱを設定する場合について説明したが、トルク値に限られずエンジン回転数を低くして馬力を低くするようにしても良い。本例においては、エンジン出力トルクカーブＬ３を基準として馬力が小さくなるようにエンジン回転数およびトルクの少なくとも一方が低いエンジン出力トルクカーブＬＱに設定する。
上記構成に従い、本実施形態におけるエンジン出力制御部５４は、状態判定部５２からの出力結果に基づいて作業モードに対応して設定されたエンジン出力トルクカーブを変更する。具体的には、状態判定部５２において、還元剤タンク６９に蓄えられた還元剤の液量が所定量以下となったと判定した場合に、エンジン出力制御部５４は、エンジンを低出力に制御する第１のディレート処理を実行する。ここで、第１のディレート処理とは、設定するエンジン出力トルクカーブを複数の作業モードのうちの負荷状態が最も低い作業モードに対応するエンジン出力トルクカーブよりも馬力が小さいエンジン出力トルクカーブに設定する処理である。具体的には、エンジン出力トルクカーブＬ３を基準として馬力が小さいエンジン出力トルクカーブＬＱを用いて、エンジンの出力を制御する。
また、エンジン出力制御部５４は、ポンプ出力制御部５６に対して第１のディレート処理に変更されたことを通知し、ポンプ出力制御部５６は、メモリ５５に格納されているポンプ吸収トルク特性線ＥＧＯＶＱを取得し、ポンプ吸収トルク特性線ＥＧＯＶＱを用いて、油圧ポンプの吸収トルクを制御する。具体的には、ポンプ出力制御部５６は、取得したポンプ吸収トルク特性線ＥＧＯＶＱに従って油圧ポンプ（例えば第１油圧ポンプ３１Ａ）を制御するように斜板駆動装置３２に指示する。この場合の最大吸収トルク値は、出力トルク点ＭＱとなる。
本実施形態においては、エンジン制御に関して、当該第１のディレート処理により、最も低い作業モードに対応するエンジン出力トルクカーブＬ３よりも馬力が小さいエンジン出力トルクカーブＬＱに設定される。これにより、作業車両において、いずれの作業モードで作業している場合であっても、最も低い作業モードよりも馬力が小さいエンジン出力トルクカーブに設定されるため作業車両を操作する作業者に馬力が低下していることを容易に把握させることが可能である。
これによりエンジン出力が規制されて低出力状態にあることを作業者に把握させて還元剤の補給等のメンテナンスを十分に促すことが可能である。
また、エンジン出力を規制することにより窒素酸化物（ＮＯｘ）を含む排気ガスの空気中への放出を抑制することが可能である。
本例においては、第１のディレート処理により馬力を５％低下させるエンジン出力トルクカーブに設定する場合について説明したが、特に５％に限られず一般的に作業車両を操作する作業者に馬力の低下を検知させることが可能な程度馬力を低下させることが可能であればどのような範囲に設定しても良い。例えば、５〜１５％低下させることが可能であり、好ましくは５〜１０％程度低下させるエンジン出力トルクカーブに設定することが可能である。
また、本実施形態において、エンジン出力制御部５４は、状態判定部５２からの出力結果に基づいて第１のディレート処理により設定されたエンジン出力トルクカーブをさらに変更する。具体的には、状態判定部５２において、還元剤タンク６９に蓄えられた還元剤の液量がさらに低い所定量以下となったと判定した場合に、エンジン出力制御部５４は、エンジンを低出力に制御する第２のディレート処理を実行する。ここで、第２のディレート処理とは、第１のディレート処理により設定されたエンジン出力トルクカーブを基準として馬力がさらに小さいエンジン出力トルクカーブに設定する処理である。具体的には、エンジン出力トルクカーブＬＱを基準として馬力が小さいエンジン出力トルクカーブＬＲを用いて、エンジンの出力を制御する。
また、エンジン出力制御部５４は、ポンプ出力制御部５６に対して第２のディレート処理に変更されたことを通知し、ポンプ出力制御部５６は、メモリ５５に格納されているポンプ吸収トルク特性線ＥＧＯＶＲを取得し、ポンプ吸収トルク特性線ＥＧＯＶＱを用いて、油圧ポンプの吸収トルクを制御する。具体的には、ポンプ出力制御部５６は、取得したポンプ吸収トルク特性線ＥＧＯＶＲに従って油圧ポンプ（例えば第１油圧ポンプ３１Ａ）を制御するように斜板駆動装置３２に指示する。この場合の最大吸収トルク値は、出力トルク点ＭＲとなる。
本実施形態においては、エンジン制御に関して、当該第２のディレート処理により、第１のディレート処理よりもさらに馬力が小さいエンジン出力トルクカーブＬＲに設定する。これにより、作業車両において、いずれの作業モードで作業している場合であっても、より馬力が小さいエンジン出力トルクカーブに設定されるため作業車両を操作する作業者に馬力が低下していることをより容易に把握させることが可能である。
これによりエンジン出力が規制されて低出力状態にあることを作業者に把握させて還元剤の補給等のメンテナンスを十分に促すことが可能である。
また、エンジン出力をさらに規制することにより窒素酸化物（ＮＯｘ）を含む排気ガスの空気中への放出をさらに抑制することが可能である。
以下に、上記の処理を実行するフローについて説明する。
＜フロー処理＞
図８は、実施形態に基づく作業車両１０１のメインコントローラ５０におけるディレート処理を説明するフロー図である。本例においては、還元剤残量の低下に従ってディレート処理を実行する場合について説明する。
図８に示されるように、還元剤残量がＸ％以下か否かを判断する（ステップＳ１）。具体的には、状態判定部５２は、センサ９１からの還元剤の液量の検出結果に基づいて還元剤残量がＸ％以下か否かを判断する。なお、Ｘ％は、還元剤の残量が低下した場合に、作業者に還元剤の補給等を通知する必要がある状況を考慮して設定される値であり、当業者であるならば適切な値に適宜設定することが可能である。
ステップＳ１において、還元剤残量がＸ％以下となるまでステップＳ１の状態を維持し、還元剤残量がＸ％以下となったと判断した場合には、第１のディレート処理を実行する（ステップＳ２）。具体的には、状態判定部５２は、エンジン出力制御部５４にその旨を指示し、エンジン出力制御部５４は、エンジン出力トルクカーブＬＱに設定する。また、エンジン出力制御部５４は、ポンプ出力制御部５６に指示し、ポンプ出力制御部５６は、ポンプ吸収トルク特性線ＥＧＯＶＱに従って油圧ポンプ（例えば第１油圧ポンプ３１Ａ）を制御するように斜板駆動装置３２に設定指示する。この場合の最大吸収トルク値は、出力トルク点ＭＱとなる。
そして、通知処理を実行する（ステップＳ３）。具体的には、エンジン出力制御部５４は、通知部５３に指示し、通知部５３は、ガイダンス情報を作業者に通知する。ガイダンス情報の内容については後述する。
次に、還元剤残量がＹ％以下か否かを判断する（ステップＳ４）。具体的には、状態判定部５２は、センサ９１からの還元剤の液量の検出結果に基づいて還元剤残量がＹ％以下（Ｘ＞Ｙ）か否かを判断する。なお、Ｙ％は、還元剤の残量が低下した場合に、作業者に還元剤の補給等を通知する必要がある状況を考慮して設定される値であり、当業者であるならば適切な値に適宜設定することが可能である。
ステップＳ４において、還元剤残量がＹ％以下となるまでステップＳ４の状態を維持し、還元剤残量がＹ％以下となったと判断した場合には、第２のディレート処理を実行する（ステップＳ５）。具体的には、状態判定部５２は、エンジン出力制御部５４にその旨を指示し、エンジン出力制御部５４は、エンジン出力トルクカーブＬＲに設定する。また、エンジン出力制御部５４は、ポンプ出力制御部５６に指示し、ポンプ出力制御部５６は、ポンプ吸収トルク特性線ＥＧＯＶＲに従って油圧ポンプ（例えば第１油圧ポンプ３１Ａ）を制御するように斜板駆動装置３２に設定指示する。この場合の最大吸収トルク値は、出力トルク点ＭＲとなる。
そして、処理を終了する（エンド）。
なお、本例においては、センサ９１を用いて還元剤残量の低下に従ってディレート処理を実行する場合について説明したが、特に還元剤残量の低下に限られず、センサ９１を用いて還元剤の品質が低下した場合についても同様のディレート処理を実行することが可能である。
また、センサ９１を用いた還元剤の状態に基づくディレート処理に限られず、センサ９２，９３を用いた排気ガス浄化装置の状態に基づいて同様のディレート処理を実行することが可能である。具体的には、状態判定部５２は、センサ９２からの還元剤噴射弁６８の異常状態を検出した場合には、当該状態をエンジン出力制御部５４に出力する。当該状態判定部５２からの指示に従って、上記第１のディレート処理および第２のディレート処理を実行することが可能である。
また、状態判定部５２は、センサ９３からのＥＧＲ６１の異常状態を検出した場合には、当該状態をエンジン出力制御部５４に出力する。当該状態判定部５２からの指示に従って、上記第１のディレート処理および第２のディレート処理を実行することが可能である。
なお、段階的な異常状態の検出ではない場合には、第１のディレート処理をスキップして第２のディレート処理を実行するようにしても良い。
＜ガイダンス表示＞
図９は、実施形態に基づくモニタ装置２１に表示されるガイダンス情報の一例を説明する図である。
図９には、モニタ装置２１の表示部２１２にガイダンス情報が通知されている場合が示されている。具体的には、「出力制限を実施中です。」とのガイダンスがメッセージ表示されている。本例においては、通知部５３は、エンジン出力制御部５４からの指示に従い第１のディレート処理を実行する際に、ガイダンス情報を通知する。
当該ガイダンス情報を作業者に通知することにより、実際にエンジン出力を低下させるとともに、作業者に対して現在のエンジン出力として出力が規制されている状態であることを容易に把握させることが可能である。
なお、本例においては、ガイダンス情報として、表示部２１２にメッセージ表示する場合について説明したが、特にこれに限られず音声で当該メッセージを出力するようにしても良い、また、メッセージと関連付けられたアイコンを表示して、作業者にガイダンス情報を通知することが可能である。また、通知方式として、振動機能を利用してモニタ装置２１を振動させたり、あるいは、発光機能を利用して表示部２１２の表示を点滅させる等の処理を実行することも可能である。
なお、メッセージの内容については、上記に限られず、還元剤の補給等のメンテナンスを促す内容であればどのようなものでも良い。また、どのようなメンテナンスあるいは保守点検等が必要であるかの情報を通知することも可能である。例えば、センサ９１の検知結果に基づいて還元剤タンク６９に蓄えられた還元剤の液量が低下している場合であれば当該状態であり、還元剤を補給する必要がある旨を通知することが可能である。あるいは、センサ９２，９３の検知結果に基づいて排気ガス浄化装置の状態（例えば、還元剤噴射弁６８の状態）が異常であれば当該状態であることを通知して、メンテナンス等が必要である旨を通知することが可能である。
なお、本例においては、第１のディレート処理を実行する際に通知する方式について説明したが、第２のディレート処理を実行する際に通知内容を変更してより還元剤の補給等のメンテナンスを促すようにしても良い。
なお、作業車両の一例として、油圧ショベルを例に挙げて説明したが、ブルドーザ、ホイールローダ等の作業車両にも適用可能であり、エンジン３６が設けられた作業用の機械であればどのようなものにも適用可能である。
（変形例）
上記の実施形態においては、エンジン制御に関して、上記第１および第２のディレート処理により、最も低い作業モードに対応するエンジン出力トルクカーブＬ３よりも馬力が小さいエンジン出力トルクカーブＬＱ，ＬＲに設定して、作業者に馬力が低下していることを容易に把握させる場合について説明したが、同様の方式に従ってポンプ制御することも可能である。
本変形例においては、ポンプ制御に関して、上記第１および第２のディレート処理により、最も低い作業モードに対応するポンプ吸収トルク特性線ＥＧＯＶ３よりも油圧ポンプの最大吸収トルクが小さくなるポンプ吸収トルク特性線ＥＧＯＶＱ，ＥＧＯＶＲに設定する。これにより、作業車両において、いずれの作業モードで作業している場合であっても、最も低い作業モードよりも最大吸収トルクが小さいポンプ吸収トルク特性線に設定されるため作業車両を操作する作業者に馬力が低下していることを容易に把握させることが可能である。
以上、本発明の実施形態について説明したが、今回開示された実施形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
１ 下部走行体、２ 旋回機構、２ａ 組立体、３ 上部旋回体、４ 作業機、５ ブーム、６ アーム、７ バケット、８ 運転室、９ 運転席、１０ 走行操作部、１１，１２ 走行レバー、１３，１４ 走行ペダル、１５ アタッチメント用ペダル、１６ 側方窓、１７ 計器盤、１８，１９ 作業機レバー、２０ ロックレバー、２１ モニタ装置、２２ 前方窓、２３ 縦枠、３１Ａ 第１油圧ポンプ、３１Ｂ 第２油圧ポンプ、３２ 斜板駆動装置、３４ コントロールバルブ、３５ 油圧アクチュエータ、３６ エンジン、３８ エンジンコントローラ、３９ 燃料ダイヤル、４０ 回転センサ、４１ 作業機レバー装置、４２ 圧力スイッチ、４３ バルブ、４５ ポテンショメータ、４６ スタータスイッチ、４７ 圧力センサ、５０ メインコントローラ、５１ モード判定部、５２ 状態判定部、５３通知部、５４ エンジン出力制御部、５５ メモリ、５６ ポンプ出力制御部、６０ 排気ガス浄化装置、６１ ＥＧＲ、６２ 排気浄化ユニット、６２Ａ ディーゼル酸化触媒装置、６２Ｂ ディーゼル微粒子捕集フィルター装置、６４ ミキシング配管、６５ 選択還元触媒装置、６６ 排気筒、６８ 還元剤噴射弁、６９ 還元剤タンク、８２ 還元剤供給ポンプ、８４ 還元剤噴射装置、９１〜９３ センサ、１０１ 作業車両、１１１ デセルスイッチ、１１２ 作業モード選択スイッチ、１１３ 走行速度段選択スイッチ、１１４ ブザーキャンセルスイッチ、１１５ ワイパスイッチ、１１６ ウオッシャスイッチ、１１７ エアコンスイッチ、２１１ 入力部、２１２ 表示部、２１３ 表示制御部。

Claims (9)

  1. 負荷状態に応じた作業が可能な複数の作業モードを有する作業車両であって、
    エンジンと、
    前記エンジンから排出される排気ガス中の窒素酸化物を浄化する排気ガス浄化装置と、
    前記排気ガス浄化装置に供給する還元剤を蓄える還元剤タンクと、
    前記還元剤タンクに蓄えられた前記還元剤の状態を判定する状態判定部と、
    前記状態判定部で判定された前記還元剤の状態に応じて、前記エンジンの出力を制御するエンジン制御部とを備え、
    前記エンジン制御部は、前記還元剤の状態が基準値以下となった場合、前記複数の作業モードそれぞれが選択されたときのエンジンの出力馬力よりもエンジンの出力馬力が小さくなる制限運転エンジン出力トルクカーブを用いて、前記エンジンの出力を制御する、作業車両。
  2. 前記状態判定部は、前記還元剤の状態として前記還元剤の濃度を判定する、請求項１に記載の作業車両。
  3. 作業機と、
    前記作業機を駆動する油圧アクチュエータと、
    前記油圧アクチュエータに対して、前記エンジンの駆動により作動油を供給する油圧ポンプと、
    前記油圧ポンプの吸収トルクを制御するポンプ制御部とをさらに備え、
    前記ポンプ制御部は、前記制限運転エンジン出力トルクカーブと前記還元剤の状態が基準値以下となった場合に設定される制限ポンプ吸収トルク特性線とに基づいて最大吸収トルクを設定する、請求項１または２に記載の作業車両。
  4. 負荷状態に応じた作業が可能な複数の作業モードを有する作業車両であって、
    エンジンと、
    前記エンジンから排出される排気ガス中の窒素酸化物を浄化する排気ガス浄化装置と、
    前記排気ガス浄化装置に供給する還元剤を蓄える還元剤タンクと、
    前記排気ガス浄化装置の状態を判定する状態判定部と、
    前記状態判定部で判定された前記排気ガス浄化装置の状態に応じて、前記エンジンの出力を制御するエンジン制御部とを備え、
    前記エンジン制御部は、前記排気ガス浄化装置が所定状態となった場合、前記複数の作業モードそれぞれが選択されたときのエンジンの出力馬力よりもエンジンの出力馬力が小さくなる制限運転エンジン出力トルクカーブを用いて、前記エンジンの出力を制御する、作業車両。
  5. 作業機と、
    前記作業機を駆動する油圧アクチュエータと、
    前記油圧アクチュエータに対して、前記エンジンの駆動により作動油を供給する油圧ポンプと、
    前記油圧ポンプの吸収トルクを制御するポンプ制御部とをさらに備え、
    前記ポンプ制御部は、前記制限運転エンジン出力トルクカーブと前記排気ガス浄化装置が所定状態となった場合に設定される制限ポンプ吸収トルク特性線とに基づいて最大吸収トルクを設定する、請求項４に記載の作業車両。
  6. 前記制限運転エンジン出力トルクカーブは、前記複数の作業モードそれぞれが選択されたときに設定される通常運転エンジン出力トルクカーブよりも最高エンジン回転数およびトルクの少なくとも一方が低い、請求項１〜５のいずれか１項に記載の作業車両。
  7. 前記制限運転エンジン出力トルクカーブは、前記複数の作業モードそれぞれが選択されたときに設定される通常運転エンジン出力トルクカーブに従う馬力よりも５％以上低い馬力となるように設定される、請求項１〜６のいずれか１項に記載の作業車両。
  8. 負荷状態に応じた作業が可能な複数の作業モードを有する作業車両であって、
    エンジンと、
    前記エンジンから排出される排気ガス中の窒素酸化物を浄化する排気ガス浄化装置と、
    前記排気ガス浄化装置に供給する還元剤を蓄える還元剤タンクと、
    前記還元剤タンクに蓄えられた前記還元剤の状態を判定する状態判定部と、
    前記エンジンによって駆動される油圧ポンプと、
    前記状態判定部で判定された前記還元剤の状態に応じて、前記油圧ポンプを制御するポンプ制御部とを備え、
    前記ポンプ制御部は、前記還元剤の状態が基準値以下となった場合、前記複数の作業モードそれぞれが選択されたときの油圧ポンプの最大吸収トルクよりも、油圧ポンプの最大吸収トルクが小さくなる制限運転ポンプ吸収トルク特性線を用いて、前記油圧ポンプの吸収トルクを制御する、作業車両。
  9. 前記状態判定部の判定結果を通知する通知部をさらに備える、請求項１〜８のいずれか１項に記載の作業車両。
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