KR101464020B1

KR101464020B1 - 건설 기계

Info

Publication number: KR101464020B1
Application number: KR1020097027256A
Authority: KR
Inventors: 쇼오헤이 가미야; 가즈노리 나까무라; 야스시 아라이
Original assignee: 히다찌 겐끼 가부시키가이샤
Priority date: 2007-05-31
Filing date: 2008-05-28
Publication date: 2014-11-20
Also published as: US8096382B2; WO2008146831A1; CN101680209B; EP2151528A4; US20100139255A1; JP5160814B2; EP2151528B1; JP2008297812A; CN101680209A; KR20100033493A; EP2151528A1

Abstract

본 발명의 과제는, 환원제의 잔량이 적어졌을 때라도 필요한 동작을 지장 없이 실시할 수 있는 건설 기계를 제공하는 것이다.

엔진과, 유압 실린더(18), 유압 모터(20)를 포함하는 복수의 액추에이터와, 엔진의 배기 가스 중의 질소 산화물을 정화 처리하는 배기 가스 처리 장치를 갖는 유압 셔블에 있어서, 환원제 잔량 검출 장치(33)에 의해 환원제 저장 탱크(30) 내의 환원제의 잔량이 소정 장치 이하로 되었을 때, 유압 실린더(18)에 의해 구동하는 전방 작업기의 기능의 발휘가 어려워지도록 유압 실린더(18)의 동작을 규제하는 규제 제어와, 이때 유압 모터(20)에 의해 구동하는 주행체(1), 선회체(3)의 기능이 발휘되도록 이 유압 모터(20)의 작동을 가능하게 유지하는 유지 제어를 실시하는 액추에이터 작동 제어 수단을 구비한 구성으로 되어 있다.

엔진, 유압 실린더, 유압 모터, 유압 셔블, 환원제 잔량 검출 장치

Description

건설 기계{CONSTRUCTION MACHINE}

본 발명은, 엔진의 배기 가스 중의 NOx를 저감시키는 환원 촉매를 갖는 배기 가스 처리 장치를 구비한 유압 셔블 등의 건설 기계에 관한 것이다.

오늘날, 디젤 엔진에 대해 고차의 배기 가스 규제가 적용됨에 따라서, 머플러 이외의 배기 가스 처리 장치를 엔진이 배치된 기체 상에 탑재하는 것이 필요해지고 있다. 상술한 배기 가스 처리 장치로서는, 입자상 물질 포집 필터나 요소 선택 환원형 NOx 처리 장치, NOx 촉매 등이 포함된다. 이러한 NOx 환원에 액체 환원제를 이용하고, 이 액체 환원제가 요소 수용액인 것이, 요소 선택 환원형 NOx 처리 장치이다.

이러한 종류의 종래 기술로서, 특허 문헌 1에 개시되는 것이 있다. 이 종래 기술에 있어서의 배기 가스 처리 장치는, 내연 기관의 배기 통로에 산화 촉매, NOx 흡장 촉매 및 선택 환원제 촉매를 배치한 것이다. 또한, 환원제 저장 탱크인 요소 수용액 탱크로부터 공급되는 환원제, 즉 요소 수용액을 배기 통로에 분사시키는 환원제 분사 장치, 즉 분사 노즐을 구비하는 동시에, 요소 수용액 탱크의 요소 수용액의 잔량을 검출하는 환원제 잔량 검출 장치, 즉 요소 수용액 센서를 구비한 구성으로 되어 있다.

이 종래 기술은, 요소 수용액 센서에 의해 검출되는 요소 수용액 탱크 내의 요소 수용액의 잔량이 적어졌을 때에는, 출력 토크를 억제시키는 등을 하여 배기 가스 중의 NOx의 농도의 저감을 도모하고, 요소 수용액의 감소 정도를 억제하면서 요소 수용액의 보급(補給)이 가능한 서비스 스테이션까지 해당 차량을 도달 가능하게 하는 제어가 실시되도록 되어 있다.

특허 문헌 1 : 일본 특허 출원 공개 제2006-226171호 공보

본 발명이 대상으로 하고 있는 유압 셔블 등의 건설 기계에 있어서는, 상술한 종래 기술에 있어서와 같이, 요소 수용액, 즉 환원제의 잔량이 소정 잔량 이하로 되었을 때에, 출력 토크를 억제하는 제어가 실시되면, 전방 작업기 등의 부하체를 구동하는 작업용 액추에이터의 작동 속도가 느려지는 동시에, 주행용 액추에이터나 선회용 액추에이터의 작동 속도가 느려지는 사태를 발생한다. 즉, 모든 액추에이터의 작동 속도가 느려져, 전방 작업기 등의 부하체나, 주행체, 선회체 등의 별도의 부하체의 움직임이 완만해진다. 따라서, 환원제의 보급 장소까지의 주행에 시간이 걸리거나, 긴급시의 위험 회피를 위해 신속하게 주행이나 선회를 실시하고자 하는 등의 필요한 동작에 지장을 발생시킬 우려가 있다.

본 발명은, 상술한 종래 기술에 있어서의 실상으로 이루어진 것으로, 그 목적은 환원제의 잔량이 적어졌을 때라도 필요한 동작을 지장 없이 실시할 수 있는 건설 기계를 제공하는 데 있다.

이 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 엔진과, 이 엔진에 의해 구동되는 동력원과, 이 동력원으로부터 공급되는 동력에 의해 구동되고, 소정의 액추에이터를 포함하는 복수의 액추에이터를 갖는 동시에, 상기 엔진의 배기 통로에 배치되고, 배기 가스 중의 질소 산화물을 상기 환원제에 의해 환원 정화하는 환원 촉매와, 환원제 저장 탱크와, 이 환원제 저장 탱크 내에 저장된 상기 환원제의 잔량을 검출하는 환원제 잔량 검출 장치를 포함하는 배기 가스 처리 장치를 갖는 건설 기계에 있어서, 상기 환원제 잔량 검출 장치에 의해 상기 환원제 저장 탱크 내의 상기 환원제의 잔량이 소정 잔량 이하로 되었을 때, 상기 소정의 액추에이터에 의해 구동하는 부하체의 기능의 발휘가 어려워지도록 상기 소정의 액추에이터의 작동을 규제하는 규제 제어와, 이때 상기 소정의 액추에이터와는 상이한 다른 액추에이터에 의해 구동하는 별도의 부하체의 기능이 발휘되도록, 상기 다른 액추에이터의 작동을 가능하게 유지하는 유지 제어를 실시하는 액추에이터 작동 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 하고 있다.

이와 같이 구성한 본 발명은, 환원제 저장 탱크 내의 환원제의 잔량이 적어진 경우라도, 환원제의 보급을 위한 동작이나, 긴급시의 위험 회피를 위한 신속한 동작 등의 필요한 동작을 가능하게 하기 위해, 이러한 상황하에서는 작동시키지 않아도 된다고 생각되는 액추에이터를 소정의 액추에이터로 미리 선정하고, 이러한 상황하에서 작동시키는 것이 필요하다고 생각되는 액추에이터를 다른 액추에이터로 미리 선정하는 것이 행해진다. 이와 같이 액추에이터의 선정이 행해진 상황에 있어서, 환원제 잔량 검출 장치에 의해 환원제 저장 탱크 내의 환원제의 잔량이 소정 잔량 이하로 된 것이 검출되었을 때에는, 액추에이터 작동 제어 수단에 의해, 상술한 소정의 액추에이터의 작동을 규제하는 규제 제어가 실시되어, 이 소정의 액추에이터에 의해 구동하는 부하체의 기능의 발휘가 억제되고, 한편 다른 액추에이터에 의해 구동하는 별도의 부하체의 기능이 발휘되도록, 이 다른 액추에이터의 작동을 가능하게 유지하는 유지 제어가 실시된다.

이와 같이, 환원제 저장 탱크 내의 환원제의 잔량이 소정 잔량 이하로 되었을 때에는, 액추에이터 작동 제어 수단의 규제 제어에 의해 소정의 액추에이터의 작동이 규제됨으로써 엔진에 대한 부하가 경감되어, 배기 가스 중의 NOx의 농도를 저감시킬 수 있고, 이에 의해 환원제 저장 탱크 내의 환원제의 감소 정도를 억제할 수 있다.

또한, 이와 같이 소정의 액추에이터의 작동이 규제되고, 이것에 수반하여 소정의 액추에이터에 의해 구동되는 부하체의 움직임이 규제됨으로써, 환원제 저장 탱크 내의 환원제의 잔량이 소정 잔량 이하에서 환원제의 보급이 필요한 것을 당해 건설 기계의 조작자에게 인지시킬 수 있다.

그리고 특히, 이와 같이 환원제 저장 탱크 내의 환원제의 잔량이 소정 잔량 이하로 되어 있는 경우라도, 다른 액추에이터의 작동에 의해 별도의 부하체를 구동시켜, 필요한 동작을 지장 없이 실시시킬 수 있다.

또한 본 발명은, 상기 발명에 있어서 상기 액추에이터 작동 제어 수단에 의해 실시되는 상기 규제 제어는, 상기 소정의 액추에이터의 작동을 금지시키는 제어인 것을 특징으로 하고 있다.

이와 같이 구성한 본 발명은, 환원제 저장 탱크 내의 환원제의 잔량이 소정 잔량 이하로 되었을 때에는, 액추에이터 작동 제어 수단에 의한 규제 제어에 의해, 소정의 액추에이터에 관한 부하체의 구동이 정지한다. 이에 의해, 보다 확실하게 엔진에 대한 부하를 경감시킬 수 있다. 또한, 보다 명확하게 환원제 저장 탱크 내의 환원제의 잔량이 적어, 보급이 필요한 것을 조작자에게 인지시킬 수 있다.

또한 본 발명은, 상기 발명에 있어서, 상기 액추에이터 작동 제어 수단에 의해 실시되는 상기 유지 제어는, 상기 다른 액추에이터의 속도 규제를 받지 않는 통상 속도에 의한 작동을 가능하게 하는 제어인 것을 특징으로 하고 있다.

이와 같이 구성한 본 발명은, 환원제 저장 탱크 내의 환원제의 잔량이 소정 잔량 이하로 되었을 때라도, 액추에이터 작동 제어 수단에 의한 유지 제어에 의해, 다른 액추에이터를 통상 속도로 작동시킬 수 있어, 필요한 동작을 보다 확실하게 실시시킬 수 있다.

또한 본 발명은, 상기 발명에 있어서, 상기 다른 액추에이터가, 상기 주행용 액추에이터 및 선회용 액추에이터로 이루어지고, 상기 소정의 액추에이터가, 상기 주행용 액추에이터 및 선회용 액추에이터와는 상이한 액추에이터로 이루어지는 것을 특징으로 하고 있다.

이와 같이 구성한 본 발명은, 환원제 저장 탱크 내의 환원제의 잔량이 소정 잔량 이하로 되었을 때라도, 주행용 액추에이터의 작동에 의한 주행 조작 및 선회용 액추에이터에 의한 선회 조작을 실시할 수 있고, 주행 조작에 의한 환원제의 보급 동작, 혹은 주행 조작, 선회 조작에 의한 긴급시의 회피 동작을 신속하게 실시할 수 있다.

또한 본 발명은, 상기 발명에 있어서, 상기 건설 기계가 유압 셔블로 이루어지고, 상기 소정의 액추에이터가 전방 작업기를 작동시키는 액추에이터로 이루어지는 것을 특징으로 하고 있다.

이와 같이 구성한 본 발명은, 환원제 저장 탱크 내의 환원제의 잔량이 소정 잔량 이하로 되었을 때에는, 액추에이터 작동 제어 수단에 의한 규제 제어에 의해 전방 작업기의 동작이 규제된다. 따라서, 이 전방 작업기의 규제된 동작에 의해 당해 유압 셔블의 조작자에게, 환원제 저장 탱크 내의 환원제의 잔량이 적어, 보급이 필요한 것을 인지시킬 수 있다.

본 발명은, 환원제가 적어졌을 때에도 필요한 동작을 가능하게 하기 위해, 이러한 상황하에서는 작동을 시키지 않아도 된다고 생각되는 액추에이터를 소정의 액추에이터로 미리 선정하고, 이러한 상황하에서 작동시키는 것이 필요하다고 생각되는 액추에이터를 소정의 액추에이터와는 상이한 다른 액추에이터로 미리 선정해 둠으로써, 환원제의 잔량이 소정 잔량 이하로 되었을 때에는, 액추에이터 작동 제어 수단에 의한 소정의 액추에이터의 규제 제어에 의해, 이 소정의 액추에이터에 의해 구동되는 부하체의 동작이 규제되고, 이 부하체의 규제된 동작에 의해 환원제의 보급이 필요한 것을 당해 건설 기계의 조작자에게 인지시킬 수 있다. 또한, 이와 같이 환원제의 잔량이 소정 잔량 이하로 되었을 때에는, 소정의 액추에이터의 규제 제어에 의해, 엔진에 대한 부하를 경감시킬 수 있고, 이에 의해 배기 가스 중의 NOx 농도를 저감시켜, 환원제 저장 탱크 내의 환원제의 감소 정도를 억제할 수 있다. 또한 특히, 환원제의 잔량이 소정 잔량 이하로 된 상황에 있어서도, 다른 액추에이터의 작동 속도를 확보할 수 있으므로, 이 다른 액추에이터에 관한 별도의 부하체를 신속하게 움직이게 할 수 있어, 환원제의 보급을 위한 동작이나, 긴급시의 위험 회피를 위한 동작 등의 필요한 동작을 지장 없이 실시할 수 있다. 이에 의해 종래보다도 신뢰성이 높은 건설 기계가 얻어진다.

도 1은 본 발명에 관한 건설 기계의 일 실시 형태인 유압 셔블을 도시하는 측면도이다.

도 2는 본 실시 형태에 구비되는 구동 회로 및 배기 가스 처리 장치를 도시하는 도면이다.

도 3은 본 실시 형태에 구비되는 구동 회로에 포함되는 컨트롤러에 의해 실시되는 처리의 주요부를 나타내는 흐름도이다.

[부호의 설명]

1 : 주행체

2 : 주행 모터(주행용 액추에이터)

3 : 선회체

6 : 엔진

8 : 붐

9 : 아암

10 : 버킷

11 : 붐 실린더

12 : 아암 실린더

13 : 버킷 실린더

14 : 주 유압 펌프(동력원)

15 : 주 유압 펌프(동력원)

16 : 파일럿 유압 펌프(동력원)

17 : 파일럿 유압 펌프(동력원)

18 : 유압 실린더(소정의 액추에이터)

19 : 제1 방향 제어 밸브

20 : 유압 모터(다른 액추에이터)

21 : 제2 방향 제어 밸브

22 : 제1 조작 장치

23 : 제2 조작 장치

24 : 제1 신호로

25 : 제1 신호 제어 장치(액추에이터 작동 제어 수단)

26 : 제2 신호로

27 : 제2 신호 제어 장치(액추에이터 작동 제어 수단)

28 : 배기 통로

29 : 환원 촉매

30 : 환원제 저장 탱크

33 : 환원제 잔량 검출 장치

35 : 컨트롤러(액추에이터 작동 제어 수단)

이하, 본 발명에 관한 건설 기계를 실시하기 위한 최량의 형태를 도면에 기초하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 관한 건설 기계의 일 실시 형태인 유압 셔블을 도시하는 측면도, 도 2는 본 실시 형태에 구비되는 구동 회로 및 배기 가스 처리 장치를 도시하는 도면, 도 3은 본 실시 형태에 구비되는 구동 회로에 포함되는 컨트롤러에 의해 실시되는 처리의 주요부를 나타내는 흐름도이다.

본 실시 형태는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 주행용 액추에이터, 예를 들어 주행 모터(2)에 의해 구동하는 크롤러 트랙(crawler track)을 갖는 주행체(1)와, 이 주행체(1) 상에 배치되고, 도시하지 않은 선회용 액추에이터, 예를 들어 선회 모터에 의해 구동하는 선회체(3)를 구비하고 있다. 선회체(3)의 전방측 위치에는 운전실(4)이 구비되고, 이 운전실(4)의 후방 위치에는 엔진(6)이 수용된 엔진실(5)이 구비되고, 후단부에는 중량 밸런스를 확보하는 카운터 웨이트(7)가 구비되어 있다.

선회체(5)의 전방에는, 이 선회체(5)에 상하 방향의 회전 가능하게 장착되는 붐(8)과, 이 붐(8)의 선단에 상하 방향의 회전 가능하게 장착되는 아암(9)과, 이 아암(9)의 선단에 상하 방향의 회전 가능하게 장착되는 버킷(10)을 구비하고 있다. 또한, 붐(8)을 구동하는 붐 실린더(11), 아암(9)을 구동하는 아암 실린더(12) 및 버킷(10)을 구동하는 버킷 실린더(13)를 구비하고 있다. 이들 붐(8), 아암(9), 버 킷(10) 및 붐 실린더(11), 아암 실린더(12), 버킷 실린더(13)에 의해, 굴삭 작업 등의 실시가 가능한 전방 작업기가 구성되어 있다.

또한 본 실시 형태에는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 엔진(6)에 의해 구동되고, 동력원을 구성하는 주 유압 펌프(14, 15) 및 파일럿 유압 펌프(16, 17)를 구비하고 있다. 상기 도 2 중, 유압 액추에이터를 구성하는 유압 실린더(18)는, 상술한 붐 실린더(11), 아암 실린더(12), 혹은 버킷 실린더(13)를 예시하고 있다. 또한 유압 모터(20)는, 상술한 주행 모터(2) 혹은 선회 모터를 예시하고 있다.

상술한 전방 작업기는, 유압 실린더(18)에 의해 구동하는 부하체를 구성하고, 상술한 주행체(1) 및 선회체(3)는, 유압 모터(20)에 의해 구동하는 별도의 부하체를 구성하고 있다. 또한, 상술한 유압 실린더(18)는, 환원제 저장 탱크(30) 내의 환원제가 소정 잔량 이하로 되었을 때에도 필요한 동작을 가능하게 하기 위해, 이러한 상황하에서는 작동시키지 않아도 된다고 생각되는 소정의 액추에이터로 미리 선정되어 있고, 유압 모터(20)는 이러한 상황하에서 작동시키는 것이 필요하다고 생각되는 다른 액추에이터로 미리 선정되어 있다.

또한, 주 유압 펌프(14)와 유압 실린더(18)의 사이에 설치되고, 주 유압 펌프(14)로부터 유압 실린더(18)로 공급되는 압유의 흐름을 제어하는 제1 방향 제어 밸브(19)와, 주 유압 펌프(15)로부터 유압 모터(20)의 사이에 설치되고, 주 유압 펌프(15)로부터 유압 모터(20)로 공급되는 압유의 흐름을 제어하는 제2 방향 제어 밸브(21)와, 파일럿 유압 펌프(16)로부터 토출되는 파일럿압을 1차압으로 하고, 제1 방향 제어 밸브(19)를 절환하는 2차압을 신호압으로서 발생시키는 제1 조작 장 치(22)와, 파일럿 유압 펌프(17)로부터 토출되는 파일럿압을 1차압으로 하고, 제2 방향 제어 밸브(21)를 절환하는 2차압을 신호압으로서 발생시키는 제2 조작 장치(23)를 구비하고 있다. 이상의 각 구성 요소에 의해, 본 실시 형태에 구비되는 구동 회로가 구성되어 있다.

또한 본 실시 형태는, 엔진(6)의 배기 가스 중의 질소 산화물, 즉 NOx를 저감시키는 배기 가스 처리 장치를 구비하고 있다. 이 배기 가스 처리 장치는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 엔진(6)의 배기 통로(28)에 배치되고, 배기 가스 중의 NOx를 요소 수용액 등의 환원제에 의해 환원 정화하는 환원 촉매(29)와, 요소 수용액 등의 환원제를 저장하는 환원제 저장 탱크(30)와, 이 환원제 저장 탱크(30) 내에 저장된 환원제의 잔량을 검출하는 환원제 잔량 검출 장치(33)를 포함하고 있다. 또한, 환원제 잔량 저장 탱크(30)에 저장된 환원제를 흡입하여 공급하는 환원제 공급 장치(31)와, 이 환원제 공급 장치(31)에 의해 공급된 환원제를, 환원 촉매(29)의 상류측의 배기 통로(28) 부분에 분사하는 환원제 분사 장치(32)를 포함하고 있다.

또한 본 실시 형태는, 제1 조작 장치(22)로부터 제1 방향 제어 밸브(19)의 제어부로 공급되는 신호압을 유도하는 제1 신호로(24)와, 이 제1 신호로(24)를 예를 들어 차단·연통 가능한 개폐 밸브로 이루어지는 제1 신호 제어 장치(25)와, 제2 조작 장치(23)로부터 제2 방향 제어 밸브(21)의 제어부로 공급되는 신호압을 유도하는 제2 신호로(26)와, 이 제2 신호로(26)를, 예를 들어 차단·연통 가능한 개폐 밸브로 이루어지는 제2 신호 제어 장치(27)를 구비하고 있다. 또한, 상술한 환 원제 잔량 검출 장치(33)에 의해 검출되는 환원제의 잔량과, 미리 설정되는 소정 잔량을 비교 판단하는 판단 수단을 갖고, 그 판단 결과에 기초하여, 제1 신호 제어 장치(25) 및 제2 신호 제어 장치(27)를 제어하는 제어 신호를 출력하는 컨트롤러(35)와, 이 컨트롤러(35)에 접속되고, 환원제의 잔량이 적은 것을 표시 가능한 모니터(34)를 구비하고 있다. 이 모니터(34)는, 예를 들어 운전실(4) 내에 배치되어 있다.

상술한 컨트롤러(35)와, 상술한 제1 신호 제어 장치(25)와, 제2 신호 제어 장치(27)에 의해, 환원제 잔량 검출 장치(33)에 의해 환원제 저장 탱크(30) 내의 환원제의 잔량이 소정 잔량 이하로 되었을 때, 소정의 액추에이터인 유압 실린더(18)에 의해 구동하는 부하체, 즉 전방 작업기의 기능의 발휘가 어려워지도록 유압 실린더(18)의 작동을 규제하는 규제 제어와, 이때 소정의 액추에이터와는 상이한 다른 액추에이터인 유압 모터(20)에 의해 구동하는 별도의 부하체, 즉 주행체(1), 선회체(3)의 기능이 발휘되도록 유압 모터(20)의 작동을 가능하게 유지하는 유지 제어를 실시하는 액추에이터 작동 제어 수단이 구성되어 있다.

이 액추에이터 작동 제어 수단에 의해 실시되는 규제 제어는, 예를 들어 유압 실린더(18)의 작동을 금지시키는 제어로 이루어지고, 또한 액추에이터 작동 제어 수단에 의해 실시되는 유지 제어는, 예를 들어 유압 모터(20)의 속도 규제를 받지 않는 통상 속도에 의한 작동을 가능하게 하는 제어로 이루어져 있다.

이와 같이 구성한 본 실시 형태에 있어서는, 환원제 저장 탱크(30) 내의 환원제가, 소정 잔량보다 많아 보급을 필요로 하지 않는 정도의 잔량인 것이 환원제 잔량 검출 장치(33)에 의해 검출되어 있는 동안에는, 즉 컨트롤러(35)에 내장되는 판단 수단에 의해 도 3의 수순 S1에 나타내는 판단(요소수 잔량≤소정 잔량)이「아니오」일 때에는, 이 판단에 기초하여 출력되는 컨트롤러(35)로부터의 제어 신호에 의해 제1 신호 제어 장치(25)는 제1 신호로(24)를 연통 상태로 유지하고, 제2 신호 제어 장치(27)는 제2 신호로(26)를 연통 상태로 유지한다.

이와 같이 제1 신호로(24) 및 제2 신호로(26)가 연통 유지되어 있는 상태에 있어서, 예를 들어 제1 조작 장치(22)를 조작하면, 이 제1 조작 장치(22)의 조작량에 따른 신호압이 제1 신호로(24), 제1 신호 제어 장치(25)를 통해 제1 방향 제어 밸브(19)의 제어부에 부여되어, 이 제1 방향 제어 밸브(19)가 절환된다. 이에 의해, 주 유압 펌프(14)로부터 토출되는 압유가 제1 방향 제어 밸브(19)를 통해 유압 실린더(18)로 공급되고, 이 유압 실린더(18)의 작동에 의해 상술한 전방 작업기가 구동한다. 따라서, 붐(8), 아암(9) 및 버킷(10)의 구동을 통해 굴삭 작업 등을 실시할 수 있다.

또한, 제1 신호로(24) 및 제2 신호로(26)가 연통 유지되어 있는 상태에 있어서, 예를 들어 제2 조작 장치(23)를 조작하면, 이 제2 조작 장치(23)의 조작량에 따른 신호압이 제2 신호로(26), 제2 신호 제어 장치(27)를 통해 제2 방향 제어 밸브(21)의 제어부에 부여되어, 이 제2 방향 제어 밸브(21)가 절환된다. 이에 의해, 주 유압 펌프(15)로부터 토출되는 압유가 제2 방향 제어 밸브(21)를 통해 유압 모터(20)로 공급되고, 이 유압 모터(20)의 작동에 의해 주행체(1) 혹은 선회체(3)가 구동한다. 즉, 전방 작업기와 주행, 선회의 복합 조작, 혹은 주행 단독 조작, 선 회 단독 조작 등을 실시할 수 있다.

상술한 전방 작업기의 구동, 혹은 주행 조작, 선회 조작 동안, 환원제 공급 장치(31)에 의해 흡입되는 환원제 저장 탱크(30)에 저장되어 있었던 환원제가, 환원제 분사 장치(32)에 공급되고, 이 환원제 분사 장치(32)로부터 엔진(6)의 배기 통로(28)로 분사된다. 이와 같이 하여 환원제가 포함된 배기 가스가 배기 통로(28)에 구비되는 환원제 촉매(29)에 접촉함으로써, 주지와 같이 배기 가스 중의 NOx가 저감된다.

또한, 환원제 저장 탱크(30) 내의 환원제의 잔량이, 소정 잔량보다 적어 보급을 필요로 하는 잔량인 것이 환원제 잔량 검출 장치(33)에 의해 검출되면, 즉, 컨트롤러(35)에 내장되는 판단 수단에 의해 도 3의 수순 S2에 나타내는 판단(요소수 잔량≤소정 잔량)이「예」일 때에는, 컨트롤러(35)로부터 모니터(34)에 표시 신호가 출력되어, 이 모니터(34)에 환원제의 잔량이 적어 보급이 필요한 취지의 경고 표시가 이루어지는 동시에, 본 실시 형태의 특징으로 하는 구성 요소인 액추에이터 작동 제어 수단이 작동하여, 컨트롤러(35)로부터의 제어 신호에 의해 제1 신호 제어 장치(25)가 제1 신호로(24)를 차단하는 규제 제어, 즉 전방 작업기를 구동하는 유압 실린더(18)의 작동을 금지시키는 규제 제어와, 제2 신호 제어 장치(27)가 제2 신호로(26)를 그대로 연통 상태로 유지하는 유지 제어, 즉 주행체(1), 선회체(3)를 구동하는 유압 모터(20)의 속도 규제를 받지 않는 통상 속도에 의한 작동을 가능하게 하는 유지 제어가 실시된다. 이에 의해, 전방 작업기는 기능을 발휘할 수 없는 구동 정지 상태로 유지되고, 주행체(1) 및 선회체(2)는 기능의 발휘가 가능한 상태 로 유지된다.

즉, 제1 조작 장치(22)를 조작해도, 이 제1 조작 장치(22)에 의해 발생한 신호압은 제1 신호 제어 장치(25)에 의해 차단되고, 제1 방향 제어 밸브(19)의 제어부로는 유도되지 않아, 제1 방향 제어 밸브(19)는 중립 유지된다. 따라서, 주 유압 펌프(14)로부터의 압유가 유압 실린더(18)에 공급되지 않아, 전방 작업기는 구동 정지 상태로 유지된다. 또한, 제2 조작 장치(23)를 조작한 경우에는 상술한 바와 같이, 이 제2 조작 장치(23)의 조작량에 따른 신호압이 제2 신호로(26), 제2 신호 제어 장치(27)를 통해 제2 방향 제어 밸브(21)의 제어부에 부여되어, 이 제2 방향 제어 밸브(21)가 절환된다. 이에 의해, 주 유압 펌프(15)로부터 토출되는 압유가 유압 모터(20)에 공급되고, 이 유압 모터(30)가 작동하여 주행체(1) 혹은 선회체(3)의 구동이 가능해진다.

이와 같이 구성한 본 실시 형태는, 환원제 저장 탱크(30) 내의 환원제의 잔량이 소정 잔량 이하로 되었을 때에는, 컨트롤러(35)에 내장되는 판단 수단을 포함하는 액추에이터 작동 제어 수단의 규제 제어에 의해 유압 실린더(18)의 작동이 금지되어 전방 작업기의 구동이 정지 상태로 유지됨으로써, 엔진(6)에 대한 부하가 경감되어, 배기 통로(28)를 흐르는 배기 가스 NOx의 농도를 저감시킬 수 있고, 이에 의해 환원제 저장 탱크(30) 내의 환원제의 감소 정도를 억제할 수 있다.

또한, 모니터(34)의 경고 표시에 의해 환원제 저장 탱크(30) 내의 환원제의 잔량이 소정 잔량 이하에서 환원제의 보급이 필요한 것을 유압 셔블의 조작자에게 인지시킬 수 있는 동시에, 이와 같이 유압 실린더(18)의 작동이 금지되고, 이것에 수반하여 유압 실린더(18)에 의해 구동되는 전방 작업기의 움직임이 정지함으로써, 환원제 저장 탱크(30) 내의 환원제의 잔량이 소정 잔량 이하이며 환원제의 보급이 필요한 것을 유압 셔블의 조작자에게 인지시킬 수 있다.

그리고 특히, 이와 같이 환원제 저장 탱크(30) 내의 환원제의 잔량이 소정 잔량 이하로 되어 있는 경우라도, 유압 모터(20)의 작동에 의해 주행체(1) 혹은 선회체(3)를 신속하게 움직이게 할 수 있어, 필요한 동작, 즉 주행 조작 혹은 선회 조작을 실시할 수 있다. 따라서, 환원제의 보급을 위한 통상 속도에 의한 주행 조작이나, 긴급시의 위험 회피를 위한 신속한 주행 조작 혹은 선회 조작을 지장 없이 실시할 수 있고, 이에 의해 신뢰성이 높은 건설 기계가 얻어진다.

또한, 상기 실시 형태에 있어서는, 제1 신호 제어 장치(25) 및 제2 신호 제어 장치(27)의 양쪽을 개폐 밸브로 이루어지는 구성으로 하고 있지만, 제1 신호 제어 장치(25)가 압력 조정 밸브로 이루어지고, 제2 신호 제어 장치(27)가 개폐 밸브로 이루어지는 구성으로 해도 좋고, 또한 제1 신호 제어 장치(25)가 개폐 밸브로 이루어지고, 제2 신호 제어 장치(27)가 압력 조정 밸브로 이루어지는 구성으로 해도 좋고, 또한 제1 신호 제어 장치(25) 및 제2 신호 제어 장치(27)의 양쪽이 압력 조정 밸브로 이루어지는 구성으로 해도 좋다.

상술한 제1 신호 제어 장치(25)가 압력 조정 밸브로 이루어지고, 제2 신호 제어 장치(27)가 개폐 밸브로 이루어지는 구성으로 한 경우에는, 환원제 저장 탱크(30) 내의 환원제의 잔량이 소정 잔량 이하로 되었을 때에는, 컨트롤러(35)로부터 제1 신호 제어 장치(25)로 이 제1 신호 제어 장치(25)의 개구량을, 본래의 작업 을 실시할 수 없을 정도로 매우 완만한 전방 작업기의 동작을 허용시키는 유량을, 유압 펌프(14)로부터 유압 실린더(18)로 공급 가능하게 하도록, 제1 방향 제어 밸브(19)의 절환이 가능한 신호압을 이 제1 방향 제어 밸브(19)의 제어부에 공급 가능한 개구량으로 하는 제어 신호의 출력이 가능해진다. 한편, 이러한 때라도, 제2 신호 제어 장치(25)는 제2 신호로(26)를 연통 상태로 유지하므로, 유압 모터(20)의 통상 속도에 의한 작동은 가능해지고, 주행체(1) 혹은 선회체(3)를 구동시켜, 환원제의 보급 동작이나 긴급시의 위험 회피 동작 등의 필요한 동작을 지장 없이 실시할 수 있다.

또한, 상술한 제1 신호 제어 장치(25)가 개폐 밸브로 이루어지고, 제2 신호 제어 장치(27)가 압력 조정 밸브로 이루어지는 구성으로 한 경우에는, 환원제 저장 탱크(30) 내의 환원제의 잔량이 소정 잔량 이하로 되었을 때에는, 전방 작업기가 구동 정지 상태로 유지되는 동시에, 컨트롤러(35)로부터 제2 신호 제어 장치(27)로, 통상 속도보다는 느린 속도이지만 나름대로 빠른 주행 조작 혹은 선회 조작을 가능하게 하는 유량을, 주 유압 펌프(15)로부터 주행체(1) 혹은 선회체(2)를 구동하는 주 유압 모터(20)로 공급 가능하게 하도록, 제2 방향 제어 밸브(21)의 절환이 가능한 신호압을 이 제2 방향 제어 밸브(21)의 제어부에 공급 가능한 개구량으로 하는 제어 신호의 출력이 가능해진다. 이와 같이 구성한 것도, 환원제의 잔량이 소정 잔량 이하로 되어 있는 상황에 있어서, 제1 실시 형태에 있어서보다는 동작이 느려지지만, 필요한 동작을 지장 없이 실시할 수 있다.

또한, 상술한 제1 신호 제어 장치(25) 및 제2 신호 제어 장치(27)의 양쪽이 압력 조정 밸브로 이루어지는 구성으로 한 경우에는, 상술한 것으로부터 명백한 바와 같이, 환원제의 잔량이 소정 잔량 이하로 되어 있는 상황에 있어서, 컨트롤러(30)로부터 출력되는 제어 신호에 의한 제1 신호 제어 장치(25) 및 제2 신호 제어 장치(27)의 개구량의 제어에 의해, 본래의 작업을 실시할 수 없을 정도로 매우 완만한 전방 작업기의 동작과, 통상 속도보다는 느린 속도이지만 나름대로 빠른 주행 조작 혹은 선회 조작을 실시할 수 있어, 환원제의 보급 동작이나 긴급시의 위험 회피 동작 등의 필요한 동작을 지장 없이 실시하는 것이 가능해진다.

또한, 상기 실시 형태는, 유압 실린더(18)를 규제 제어의 대상이 되는 소정의 액추에이터로 미리 선정하고, 유압 모터(20)를 유지 제어의 대상이 되는 다른 액추에이터로 미리 선정한 구성으로 하고 있지만, 본 발명은 이와 같이 구성하는 것에는 한정되지 않는다. 환원제 저장 탱크(30) 내의 환원제가 적어진 상황하에서 생각할 수 있는 필요한 동작을 감안하여, 이들 소정 액추에이터 및 다른 액추에이터를 복수의 액추에이터 가운데에서 적절하게 선정할 수 있다.

또한, 상기 실시 형태는, 유압 셔블로 이루어져 있지만, 본 발명은 이와 같이 유압 셔블에 한정되지 않는다. 엔진, 배기 가스 처리 장치 및 복수의 액추에이터를 구비한 다양한 건설 기계에 적용할 수 있다.

Claims

엔진과, 이 엔진에 의해 구동되는 동력원과, 이 동력원으로부터 공급되는 동력에 의해 구동되고, 소정의 액추에이터를 포함하는 복수의 액추에이터를 갖는 동시에,

상기 엔진의 배기 통로에 배치되고, 배기 가스 중의 질소 산화물을 환원제에 의해 환원 정화하는 환원 촉매와, 환원제 저장 탱크와, 이 환원제 저장 탱크 내에 저장된 상기 환원제의 잔량을 검출하는 환원제 잔량 검출 장치를 포함하는 배기 가스 처리 장치를 갖는 건설 기계에 있어서,

상기 환원제 잔량 검출 장치에 의해 상기 환원제 저장 탱크 내의 상기 환원제의 잔량이 소정 잔량 이하로 되었을 때, 상기 소정의 액추에이터에 의해 구동하는 부하체의 기능의 발휘가 어려워지도록 상기 소정의 액추에이터의 작동을 규제하는 규제 제어와, 이때 상기 소정의 액추에이터와는 상이한 다른 액추에이터에 의해 구동하는 별도의 부하체의 기능이 발휘되도록, 상기 다른 액추에이터의 작동을 가능하게 유지하는 유지 제어를 실시하는 액추에이터 작동 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 하는, 건설 기계.
제1항에 있어서, 상기 액추에이터 작동 제어 수단에 의해 실시되는 상기 규제 제어는, 상기 소정의 액추에이터의 작동을 금지시키는 제어인 것을 특징으로 하는, 건설 기계.
제1항에 있어서, 상기 액추에이터 작동 제어 수단에 의해 실시되는 상기 유지 제어는, 상기 다른 액추에이터의 속도 규제를 받지 않는 통상 속도에 의한 작동을 가능하게 하는 제어인 것을 특징으로 하는, 건설 기계.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다른 액추에이터가, 주행용 액추에이터 및 선회용 액추에이터로 이루어지고,

상기 소정의 액추에이터가, 상기 주행용 액추에이터 및 선회용 액추에이터와는 상이한 액추에이터로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 건설 기계.
제4항에 있어서, 상기 건설 기계가 유압 셔블로 이루어지고,

상기 소정의 액추에이터가 전방 작업기를 구동시키는 액추에이터로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 건설 기계.