KR20230118845A - 작업 기계 - Google Patents

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KR20230118845A
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KR1020237019462A
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카즈키 타무라
다이스케 카와구치
쇼고 스즈키
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얀마 홀딩스 주식회사
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Abstract

작업 기계는 엔진과, 엔진으로부터 배출되는 배기가스 중의 입자상 물질을 포집하는 필터를 갖는 배기가스 처리 장치와, 배기가스의 승온에 따라 필터를 재생할 때에 필터의 재생의 진척 상황과, 재생에 따르는 경고를 동시에 표시하는 표시 장치를 구비한다.

Description

작업 기계
본 발명은 배기가스 처리 장치를 구비하는 작업 기계에 관한 것이다.
종래, 엔진으로부터 배출되는 배기가스 중의 입자상 물질을 필터에서 포집함으로써 배기가스를 정화하는 배기가스 처리 장치가 알려져 있다. 입자상 물질이 필터에 퇴적되고, 그 퇴적량이 설정량을 초과하면 필터의 유통 저항이 증대되어 입자상 물질의 포집 능력이 저하됨과 아울러, 엔진의 출력이 저하된다. 그래서, 상기 퇴적량이 설정량을 초과한 경우에는, 엔진의 운전 조건을 변경해서 배기가스를 승온시킴으로써 필터에 퇴적된 입자상 물질을 연소 제거하고, 필터에서의 입자상 물질의 포집 능력을 회복시키는 필터 재생이 행해진다. 필터에 있어서의 입자상 물질의 퇴적량 및 필터 재생의 진척 상황은, 예를 들면 차량의 표시부에 표시된다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 이것에 의해, 오퍼레이터는 표시부를 보고 필터 재생의 진척 상황을 인식할 수 있다.
일본 특허공개 2008-126968호 공보
그런데, 배기가스 처리 장치의 필터의 재생 시에는 고온의 배기가스가 주위로 배출되기 때문에, 오퍼레이터에게 위험하다는 것을 고지해서 주위의 안전을 확보하는 것이 필요해진다. 그러나, 특허문헌 1에서는 필터 재생 시에 주위의 안전 확보를 촉구하는 점에 대해서는 전혀 검토되어 있지 않다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것이며, 그 목적은 배기가스 처리 장치의 필터 재생 시에 오퍼레이터에게 필터 재생의 진척 상황을 인식시킴과 동시에, 주위의 안전 확보를 촉구할 수 있는 작업 기계를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 일측면에 의한 작업 기계는 엔진과, 상기 엔진으로부터 배출되는 배기가스 중의 입자상 물질을 포집하는 필터를 갖는 배기가스 처리 장치와, 상기 배기가스의 승온에 의해 상기 필터를 재생할 때에, 상기 필터의 재생의 진척 상황과 상기 재생에 따르는 경고를 동시에 표시하는 표시 장치를 구비한다.
상기 구성에 의하면, 배기가스 처리 장치의 필터 재생 시에 오퍼레이터에게 필터 재생의 진척 상황을 인식시킴과 동시에, 주위의 안전 확보를 촉구할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시의 일형태에 의한 작업 기계의 일례인 유압 셔블의 개략의 구성을 나타내는 측면도이다.
도 2는 상기 유압 셔블의 배기 시스템의 구성을 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 3은 상기 유압 셔블의 배기가스 처리 시스템의 구성을 모식적으로 나타내는 블록도이다.
도 4는 상기 유압 셔블이 갖는 모니터 기기의 정면도이다.
도 5는 상기 모니터 기기의 표시 장치의 표시 화면예를 나타내는 설명도이다.
도 6은 상기 표시 장치의 표시 화면예를 나타내는 설명도이다.
도 7은 상기 표시 장치의 표시 화면예를 나타내는 설명도이다.
도 8은 상기 표시 장치의 표시 화면예를 나타내는 설명도이다.
도 9는 상기 표시 장치의 표시 화면예를 나타내는 설명도이다.
도 10은 상기 표시 장치의 표시 화면예를 나타내는 설명도이다.
도 11은 상기 표시 장치의 표시 화면예를 나타내는 설명도이다.
본 발명의 실시형태에 대해서 도면에 의거하여 설명하면 이하와 같다.
[1. 작업 기계]
도 1은 본 실시형태의 작업 기계의 일례인 유압 셔블(1)의 개략의 구성을 나타내는 측면도이다. 유압 셔블(1)은 하부 주행체(2)와, 작업기(3)와, 상부 선회체(4)를 구비한다.
여기에서, 도 1에 있어서 방향을 이하와 같이 정의한다. 우선, 하부 주행체(2)가 직진하는 방향을 전후 방향으로 하고, 그 중의 일방측을 「전」으로 하고, 타방측을 「후」로 한다. 도 1에서는, 예로서 주행 모터(22)에 대해서 블레이드(23)측을 「전」으로서 나타낸다. 또한, 전후 방향에 수직인 횡 방향을 좌우 방향으로 한다. 이때, 조종석(41a)에 앉은 오퍼레이터(조작자)로부터 봤을 때 좌측을 「좌」로 하고, 우측을 「우」로 한다. 또한, 전후 방향 및 좌우 방향에 수직인 중력 방향을 상하 방향으로 하고, 중력 방향의 상류측을 「상」으로 하고, 하류측을 「하」로 한다.
하부 주행체(2)는 엔진(40)으로부터의 동력을 받아 구동하고, 유압 셔블(1)을 주행시킨다. 하부 주행체(2)는 좌우 1쌍의 크롤러(21)와 좌우 1쌍의 주행 모터(22)를 구비한다. 각 주행 모터(22)는 유압 모터이다. 좌우의 주행 모터(22)가 좌우의 크롤러(21)를 각각 구동함으로써 유압 셔블(1)을 전후진시킬 수 있다. 하부 주행체(2)에는 정지(整地) 작업을 행하기 위한 블레이드(23)와 블레이드 실린더(23a)가 설치된다. 블레이드 실린더(23a)는 블레이드(23)를 상하 방향으로 회동시키는 유압 실린더이다.
작업기(3)는 엔진(40)으로부터의 동력을 받아 구동하고, 토사 등을 파내는 굴삭 작업을 행한다. 작업기(3)는 붐(31), 암(32), 및 버킷(33)을 구비한다. 붐(31), 암(32), 및 버킷(33)을 독립적으로 구동함으로써 굴삭 작업을 행할 수 있다.
붐(31)은 붐 실린더(31a)에 의해 회동된다. 붐 실린더(31a)는 기단부가 상부 선회체(4)의 전방부에 지지되어 신축 가능하게 가동된다. 암(32)은 암 실린더(32a)에 의해 회동된다. 암 실린더(32a)는 기단부가 붐(31)의 선단부에 지지되어 신축 가능하게 가동된다. 버킷(33)은 버킷 실린더(33a)에 의해 회동된다. 버킷 실린더(33a)는 기단부가 암(32)의 선단부에 지지되어 신축 가능하게 가동된다. 붐 실린더(31a), 암 실린더(32a), 및 버킷 실린더(33a)는 유압 실린더에 의해 구성된다.
버킷(33)은 작업기(3)의 선단에 설치되고, 굴삭 작업을 행하기 위한 클로를 구비한 용기상의 부재이다. 버킷(33)은 암(32)의 선단에 핀(34)을 통해 회동 가능하게 부착된다. 또한, 버킷(33)은 링크 기구(35)를 통해 버킷 실린더(33a)와 연결된다.
암(32)의 선단부에는 훅(36)이 부착되어 있다. 훅(36)은 크레인 작업을 행하기 위한 갈고리상의 부재이며, 링크 기구(35)에 회동 가능하게 설치된다. 여기에서, 크레인 작업이란, 매달기 대상이 되는 대상물을 매달아 승강시키는 매달기 작업을 말한다. 훅(36)은 링크 기구(35)의 축을 회동 지점으로 해서 회동 가능하게 지지되어 있으며, 버킷(33)으로부터 돌출시킨 전개 상태(도 1 참조)와, 버킷(33)측에 저장된 저장 상태(도시하지 않음) 사이에서 자세 변경할 수 있다. 예를 들면, 버킷(33)에 의한 굴삭 작업을 행하는 경우에는, 훅(36)을 저장 상태로 한다. 한편, 훅(36)에 의한 크레인 작업을 행하는 경우에는, 훅(36)을 전개 상태로 한다.
상부 선회체(4)는 하부 주행체(2)에 대해서 선회 베어링(도시하지 않음)을 통해 선회 가능하게 구성된다. 상부 선회체(4)에는 조종부(41), 선회대(42), 선회 모터(43), 기관실(44) 등이 배치된다. 상부 선회체(4)는 유압 모터인 선회 모터(43)의 구동에 의해 선회 베어링을 통해 선회한다. 상부 선회체(4)의 후방부에는 각 부에 동력을 제공하는 엔진(40) 외, 복수의 유압 펌프(도시하지 않음)가 배치되어 있다.
각 유압 펌프는 유압 모터(예를 들면, 좌우의 주행 모터(22), 선회 모터(43)) 및 유압 실린더(예를 들면, 블레이드 실린더(23a), 붐 실린더(31a), 암 실린더(32a), 버킷 실린더(33a))에 작동유(압유)를 공급한다. 임의의 유압 펌프로부터 작동유가 공급되어 구동되는 유압 모터 및 유압 실린더를, 합쳐서 유압 액추에이터라고 부른다.
오퍼레이터가 승차하는 조종부(41)에는 조종석(41a)이 배치된다. 조종석(41a)의 주위(특히, 전방, 좌우)에는 조작부(41b)가 배치된다.
조작부(41b)는 유압 액추에이터를 구동하기 위한 조작 레버, 스위치, 버튼 등으로 구성된다. 오퍼레이터가 조종석(41a)에 착좌해서 조작부(41b)를 조작함으로써 유압 액추에이터가 구동된다. 이것에 의해, 하부 주행체(2)의 주행, 블레이드(23)에 의한 정지 작업, 작업기(3)에 의한 굴삭 작업, 크레인 작업, 상부 선회체(4)의 선회 등을 행할 수 있다.
조작부(41b)는 컷오프 레버를 포함한다. 컷오프 레버는 조종석(41a)의 근방에 상하로 회동 가능하게 설치된다. 오퍼레이터가 컷오프 레버를 압하하면 컷오프 스위치(도시하지 않음)가 ON으로 되고, 조작부(41b)를 조작해서 소정의 유압 액추에이터를 구동하는 것이 가능한 상태(유효 상태)가 된다. 한편, 오퍼레이터가 컷오프 레버를 끌어올리면 컷오프 스위치가 OFF로 되고, 오퍼레이터가 조작부(41b)를 조작해도 유압 액추에이터의 구동이 불가능한 상태(무효 상태)가 된다. 오퍼레이터는 조종부(41)로부터 내리고자 할 때, 컷오프 레버를 끌어올려서 유압 액추에이터를 구동 불능으로 하고 나서 조종석(41a)으로부터 퇴좌하게 된다.
[2. 배기 시스템의 구성]
도 2는 유압 셔블(1)의 배기 시스템의 구성을 모식적으로 나타내는 설명도이다. 상술한 엔진(40)은, 예를 들면 디젤 엔진이며, 흡기관(51)을 갖는다. 흡기관(51)은 외부로부터 기체를 흡입하고, 흡기 매니폴드(52)에 공급한다. 흡기 매니폴드(52)는 흡기관(51)으로부터 공급된 기체를 실린더(기통) 수에 따른 수(예를 들면, 도 2에서는 4개)로 나누어서 실린더 헤드(53)로 공급한다.
실린더 헤드(53)에는 복수의 실린더와 인젝터가 설치된다. 인젝터는 소정의 타이밍에 각 실린더의 연소실에 연료를 분사하는 연료 분사 장치이다. 인젝터에 의한 연료의 분사는 엔진 컨트롤 유닛(ECU)이라고도 불리는 엔진 제어부(50)에 의해 제어된다.
실린더 헤드(53) 내의 복수의 연소실에서 발생한 기체(연소 후의 배기가스)는 배기 매니폴드(54)에서 일단 합쳐진다. 배기 매니폴드(54)로부터 배출되는 기체의 일부는 EGR(Exhaust Gas Recirculation) 장치(60)로 보내진다. EGR 장치(60)는 상기 기체의 일부를 흡기관(51)으로 되돌리는 배기가스 재순환 장치이며, EGR관(61)과, EGR 쿨러(62)와, EGR 밸브(63)를 구비한다.
EGR관(61)은 배기 매니폴드(54)와 연통한다. EGR 쿨러(62)는 EGR관(61)을 통해 배기 매니폴드(54)로부터 공급되는 배기가스를 냉각한다. EGR 쿨러(62)로부터 흡기관(51)으로 공급되는 배기가스의 양은 EGR 밸브(63)에 의해 조정된다. EGR 장치(60)에 의해, 흡기관(51)을 통해 흡기 매니폴드(52)에 흡기되는 기체에 배기가스가 혼합된다. 이것에 의해, 흡기되는 기체 중의 산소량이 적어지기 때문에 연소 온도를 내릴 수 있다. 그 결과, NOx라고 불리는 질소 산화물의 발생을 줄일 수 있고, 배출 가스 규제(이미션 규제)에 대응할 수 있다.
실린더 헤드(53)로부터 배기 매니폴드(54)를 통해 배출되는 기체의 잔여물은 배기관(55)을 통해 배기가스 처리 장치(70)로 보내진다. 배기가스 처리 장치(70)로 보내지는 기체의 양은 배기 밸브(56)에 의해 조정된다.
배기가스 처리 장치(70)는 배기관(55)을 통해 공급된 배기가스를 정화해서 배출한다. 구체적으로는, 배기가스 처리 장치(70)는 산화 촉매(71)와, 필터(72)와, 차압 센서(73)를 구비한다. 산화 촉매(71)는 배기가스에 포함되는 미연 연료, 일산화탄소, 일산화질소 등을 산화(연소)하기 위한 촉매이며, 백금 등으로 구성된다. 필터(72)는, 예를 들면 월 플로우형의 필터로서 구성되어 있으며, 산화 촉매(71)로 처리된 배기가스에 포함되는 입자상 물질을 포집한다. 즉 본 실시형태의 작업 기계로서의 유압 셔블(1)은 엔진(40)과, 엔진(40)으로부터 배출되는 배기가스 중의 입자상 물질을 포집하는 필터(72)를 갖는 배기가스 처리 장치(70)를 구비한다.
차압 센서(73)는 배기가스 처리 장치(70) 내에서 필터(72)의 상류측의 압력과 하류측의 압력의 차, 즉 차압을 검출하는 센서이다. 차압 센서(73)에서 검출된 차압의 정보는 엔진 제어부(50)에 입력된다. 차압과 입자상 물질의 퇴적량의 관계는 실험 등에 의해 미리 알고 있으며, 맵 또는 테이블의 형태로 엔진 제어부(50)의 기억부(도시하지 않음)에 기억되어 있다. 따라서, 엔진 제어부(50)는 차압 센서(73)에서 검출된 차압에 대응하는 퇴적량을 상기 맵 등으로부터 용이하게 구할 수 있다.
필터(72)에 퇴적된 입자상 물질의 양(퇴적량)이 미리 설정된 값(설정량)을 초과하면, 필터(72)에서의 입자상 물질의 포집 능력이 저하됨과 아울러, 엔진(40)의 출력이 저하되는 것은 상술한 바와 같다. 이 때문에, 필터(72)에서의 입자상 물질의 퇴적량이 설정량을 초과한 경우에는, 엔진 제어부(50)는 엔진(40)의 운전 조건을 변경해서 배기가스를 승온시킨다. 이것에 의해 필터(72)에 퇴적된 입자상 물질이 연소해서 제거된다. 즉, 필터(72)가 재생된다.
여기에서, 필터(72)의 재생에는 자동 재생과 수동 재생이 있다. 자동 재생이란, 일정 시간마다 유압 셔블(1)에서의 작업 중에 필터 재생을 자동적으로 행하는 모드이다. 자동 재생에서는 배기가스를, 예를 들면 600℃ 미만의 범위(예를 들면, 250~500℃)에서 승온시킴으로써 필터 재생이 행해진다. 이것에 비해 수동 재생이란, 오퍼레이터가 필터(72)의 재생을 수동으로 지시하고, 그 지시에 의거하여 필터 재생을 행하는 모드이다. 수동 재생에서는 자동 재생보다 강력하게 필터(72)를 재생하기 때문에 배기가스를, 예를 들면 600℃ 이상의 범위에서 승온시킴으로써 필터 재생이 행해진다. 오퍼레이터에 의한 필터 재생의 수동에서의 지시는 후술하는 조작 장치(90)의 조작에 의해 행해진다.
[3. 배기가스 처리 시스템의 구성]
도 3은 본 실시형태의 유압 셔블(1)의 배기가스 처리 시스템의 구성을 모식적으로 나타내는 블록도이다. 유압 셔블(1)은 상술한 엔진(40), 엔진 제어부(50), 및 배기가스 처리 장치(70)에 추가하여, 표시 장치(80)와 조작 장치(90)를 더 구비한다. 본 실시형태에서는 표시 장치(80)와 조작 장치(90)가 일체적으로 설치되고, 1개의 모니터 기기(100)가 구성되어 있지만, 표시 장치(80)와 조작 장치(90)는 서로 분리되어 설치되어도 좋다.
표시 장치(80)는 표시부(81)와 표시 제어부(82)를 갖는다. 표시부(81)는, 예를 들면 액정 표시 장치로 구성되고, 각종 정보를 표시한다. 표시 제어부(82)는, 예를 들면 CPU(Central Processing Unit)라고 불리는 중앙 연산 처리 장치로 구성되고, 표시부(81)에 있어서의 각종 정보의 표시를 제어한다.
도 4는 모니터 기기(100)의 정면도이다. 또한, 여기에서는 모니터 기기(100)의 표시부(81)를 오퍼레이터가 정면으로부터 관찰할 때에, 오퍼레이터로부터 봤을 때 좌측, 우측, 상측, 하측을 각각 「좌」, 「우」, 「상」, 「하」로 한다. 표시부(81)의 표시 화면은 제 1 표시 영역(81E1)과, 제 2 표시 영역(81E2)과, 제 3 표시 영역(81E3)을 갖는다. 또한, 도 4에서 나타낸 표시 화면은 각종 조작의 기점이 되는 표시 화면인 점에서 홈 화면이라고도 칭한다.
제 1 표시 영역(81E1)은 표시 화면의 상하 방향의 중앙부에 위치한다. 제 1 표시 영역(81E1)에는 좌측으로부터 우측을 향해 연료계, 수온계, 유온계, 각종 경고등이 표시된다. 또한, 유압 셔블(1)에는 연료 센서, 수온 센서, 유온 센서 등의 각종 센서가 설치되어 있으며, 그들의 검지 결과에 의거하여 연료의 잔량, 수온, 윤활유 온도가 표시된다. 또한, 유압 셔블(1)에는 시트 벨트 장착 센서 등의 이상 검지용 센서도 설치된다. 이상 검지용 센서에서 어떠한 이상을 검지한 경우에는, 이상 검지용 센서로부터 출력되는 이상 검지 신호에 의거하여 대응하는 경고등이 표시 화면에 점등 표시된다. 복수의 경고등의 표시 영역의 하방에는 엔진 회전수가 표시된다. 그 외, 제 1 표시 영역(81E1)에는 현재 가동 중인 기능을 나타내는 아이콘이 표시되어도 좋다.
또한, 유압 셔블(1)은 주위를 감시하기 위한 카메라(도시하지 않음)를 구비하고 있다. 이 구성에서는, 카메라에서 촬영되어 취득된 화상(카메라 화상)을 제 1 표시 영역(81E1)에 있어서 수온계 및 유온계 대신에 표시시키는 것도 가능하다(도 5 참조). 제 1 표시 영역(81E1)에 카메라 화상을 표시시킬지, 수온계 등을 표시시킬지의 선택은 오퍼레이터가 조작 장치(90)를 조작함으로써 행할 수 있다.
제 2 표시 영역(81E2)은 제 1 표시 영역(81E1)에 대해서 화면 상방에 위치한다. 제 2 표시 영역(81E2)에는, 예를 들면 현재 시각, 유압 셔블(1)의 구입 시로부터의 적산 가동 시간(동 도면의 예에서는, 1234.5시간) 등이 표시된다.
제 3 영역(81E3)은 제 1 표시 영역(81E1)에 대해서 화면 하방에 위치한다. 제 3 표시 영역(81E3)에는, 예를 들면 오퍼레이터가 조작 장치(90)에 의해 선택 가능한 항목(81a)(동 도면에서는 편의적으로 「메뉴」만 도시)이 표시된다. 또한, 항목(81a)은 항목의 내용을 나타내는 텍스트(문자)로 표시되어도 좋고, 상기 내용을 나타내는 아이콘으로 표시되어도 좋다.
조작 장치(90)는 오퍼레이터에 의한 각종 지시 입력을 받아들이는 입력부이며, 스위치, 버튼, 조그 다이얼, 터치 패널 등의 입력 장치로 구성된다. 조작 장치(90)에서 받아들인 지시에 대응하는 제어 신호는 표시 장치(80)의 표시 제어부(82)에 입력된다.
본 실시형태에서는, 조작 장치(90)는 표시부(81)의 표시 화면의 하방에 위치한다. 조작 장치(90)는, 예를 들면 조작 버튼(90a)으로 구성되어 있다. 동 도면의 예에서는, 표시부(81)의 표시 화면의 제 3 영역(81E3)에 표시되는 6개의 선택 가능한 항목(81a) 각각에 대응해서, 그 하방 위치에 조작 버튼(90a)이 6개 설치되어 있다. 또한, 표시부(61)에 표시되는 선택 가능한 항목(81a)의 수 및 조작 버튼(90a)의 수는 상기 6개에 한정되지 않는다.
오퍼레이터는 어느 하나의 항목(81a)의 하방에 위치하는 조작 버튼(90a)을 압압함으로써 상기 항목(81a)을 선택할 수 있다. 임의의 조작 버튼(90a)이 압압되면, 조작 장치(90)로부터 표시 제어부(82)에 대해서 상기 조작 버튼(90a)이 압압된 것을 나타내는 제어 신호가 출력된다. 표시 제어부(82)는 상기 제어 신호에 의거하여 조작 버튼(90a)의 압압에 의해 선택된 항목(81a)에 대응하는 표시 화면을 표시부(81)에 표시시킬 수 있다. 또한, 표시 제어부(82)는 상기 제어 신호를 그대로 엔진 제어부(50)에 출력할 수도 있다. 이것에 의해 엔진 제어부(50)는, 예를 들면 배기가스 처리 장치(70)의 필터(72)를 재생하기 위해 엔진(40)의 운전 조건을 변경할 수 있다.
[4. 필터 재생 시의 표시 화면에 대해서]
이어서, 배기가스 처리 장치(70)의 필터(72)를 재생할 때의 표시 장치(80)의 표시 화면에 대해서 도 5~도 11에 의거하여 설명한다. 도 5~도 11은 표시 장치(80)의 표시 화면예를 나타내는 설명도이다. 또한, 여기에서는 예로서, 유압 셔블(1)에 의한 작업을 정지하고, 오퍼레이터에 의한 조작 장치(90)의 수동 조작에 의거하여 필터 재생을 행할 때의 표시 화면에 대해서 설명한다.
배기가스 처리 장치(70)의 차압 센서(73)에서 검출된 차압의 정보가 엔진 제어부(50)에 입력되고, 필터(72)에 있어서의 입자상 물질의 퇴적량이 설정량을 초과했다고 엔진 제어부(50)가 판단한 경우, 엔진 제어부(50)는 표시 제어부(82)에 대해서 배기가스 처리 장치(70)의 필터(72)의 재생이 필요하다는 것을 나타내는 재생 요구 신호를 표시 제어부(82)에 출력한다. 표시 제어부(82)는 상기 재생 요구 신호를 받고, 도 5에 나타내는 바와 같이, 표시부(81)의 제 2 표시 영역(81E2)에 필터(72)의 재생이 필요하다는 것을 나타내는 재생 요구 정보(P1)와, 주의를 의미하는 아이콘(P2)(경고의 마크)을 표시시킨다. 또한, 표시 제어부(82)는 제 3 표시 영역(81E3)에 선택 가능한 항목(81a1)으로서 주의를 나타내는 아이콘(경고의 마크)을 표시시킨다.
표시된 항목(81a1)의 하방에 위치하는 조작 버튼(90a1)을 오퍼레이터가 압압하면 도 6에 나타내는 바와 같이, 표시 제어부(82)는 표시부(81)의 표시 화면에 에러 정보를 표시시킨다. 에러 정보에는 에러를 나타내는 아이콘(경고의 마크), 에러 코드, 에러 코드의 내용(여기서에는 필터 재생이 필요하다는 것)을 나타내는 텍스트 정보 등이 포함된다. 에러 정보가 복수 존재할 경우, 각 에러 정보가 표시부(81)의 표시 화면의 상방으로부터 하방을 향해 새로운 것으로부터 순서대로 표시된다.
또한, 표시 제어부(82)는 표시부(81)의 제 3 표시 영역(81E3)에 오퍼레이터가 선택 가능한 항목으로서 「되돌아간다」, 「하 화살표」, 「상 화살표」, 「소음」, 「결정」의 각 항목(81a2~81a6)을 나란히 표시시킨다. 오퍼레이터가 「되돌아간다」의 항목(81a2)의 하방에 위치하는 조작 버튼(90a2)을 압압하면, 표시 제어부(92)는 표시부(81)의 표시 화면을 도 5에서 나타낸 화면으로 스위칭한다. 오퍼레이터는 「하 화살표」의 항목(81a3)의 하방에 위치하는 조작 버튼(90a3)을 1회씩 압압하거나 또는 길게 누름으로써 표시된 에러 정보의 선택 영역(도 6에서는 굵은 프레임의 부분)을 하방향으로 이동시킬 수 있다. 반대로, 오퍼레이터는 「상 화살표」의 항목(81a4)의 하방에 위치하는 조작 버튼(90a4)을 1회씩 압압하거나 또는 길게 누름으로써 상기 선택 영역을 상방향으로 이동시킬 수 있다. 또한, 오퍼레이터가 「소음」의 항목(81a5)의 하방에 위치하는 조작 버튼(90a5)을 압압함으로써 에러 정보의 발생 시(상기 재생 요구 신호의 발생 시)에 버저(도시하지 않음)로부터 발생한 버저음의 명동을 정지시킬 수 있다.
소정의 에러 정보를 선택해서 오퍼레이터가 「결정」의 항목(81a6)의 하방에 위치하는 조작 버튼(90a6)을 압압하면, 도 7에 나타내는 바와 같이, 선택된 에러 정보의 상세가 표시부(81)에 표시된다. 도 7의 표시 화면에서는 에러 코드의 내용과, 발생한 에러에 대한 대처 방법이 표시된다. 또한, 도 7의 표시 화면에 있어서, 「1229.5h」는 유압 셔블(1)의 구입 시로부터 1229.5시간이 경과한 후에 에러 정보가 발생한 것을 나타낸다. 현재의 적산 가동 시간은 1234.5시간이기 때문에, 도 7의 예에서는 에러 정보의 발생으로부터 5시간이 경과하고 있는 것을 나타낸다.
오퍼레이터가 에러 정보의 상세를 확인하고, 표시 화면의 「결정」의 항목(81a6)의 하방에 위치하는 조작 버튼(90a6)을 다시 압압하면, 조작 장치(90)로부터 표시 제어부(82)를 통해 엔진 제어부(50)에 상기 조작 버튼(90a6)이 압압된 것을 나타내는 제어 신호가 출력된다. 엔진 제어부(50)는 상기 제어 신호에 의거하여 필터 재생을 위해 엔진(40)의 운전 조건을 변경하고, 배기가스를 승온시킨다. 즉, 조작 버튼(90a6)은 오퍼레이터에 의해 조작되어 필터(72)의 재생 지시를 받아들이는 재생 지시용 조작부로서 기능한다. 또한, 재생 지시용 조작부는 상기 조작 버튼(90a6)에는 한정되지 않고, 다른 위치의 조작 버튼, 스위치 등이어도 좋다.
오퍼레이터에 의한 조작 버튼(90a6)의 압압 조작에 의거하여 배기가스의 승온이 개시되고, 필터(72)의 재생이 개시되면 도 8에 나타내는 바와 같이, 표시 제어부(82)는 표시부(81)의 표시 화면에 필터 재생의 진척 상황을 나타내는 정보(Q1)와, 필터 재생에 따르는 경고를 나타내는 정보(Q2)를 동시에 표시시킨다. 동 도면의 예에서는, 필터(72)의 재생이 30%까지 완료되어 있는 것이 정보(Q1)로서 제 2 표시 영역(81E2)에 표시된다. 또한, 필터(72)가 재생 중이며, 배기가스가 고온이 되어 주의가 필요하다는 것이 정보(Q2)로서 제 1 표시 영역(81E1)에 표시된다. 경고에 관한 정보(Q2)는 도 7에서 나타낸 표시부(81)의 표시 화면에 겹쳐서 표시된다(팝업 표시). 또한, 필터(72)의 재생은, 엄밀하게는 오퍼레이터가 컷오프 레버를 끌어올려서 유압 액추에이터의 구동을 불가능한 상태(유압 로크 상태)로 하고 나서 조작 버튼(90a6)의 압압 조작에 의거하여 개시된다.
또한, 필터 재생의 진척 상황은 필터 재생 중의 차압 센서(73)의 출력에 대응하는 입자상 물질의 퇴적량에 의거하여 추정해도 좋고, 필터(72)의 재생의 개시로부터 완료까지에 요하는 시간에 의거하여 추정해도 좋다. 예를 들면, 필터(72)의 재생의 개시로부터 완료까지, 평균해서 30분 정도 요한다고 생각될 때, 필터(72)의 재생을 개시하고 나서 10분이 경과한 시점에서는 필터 재생의 진척 상황이 30%이다라고 추정해도 좋다.
도 8에서 나타낸 표시부(81)의 표시 화면에 있어서, 제 3 표시 영역(81E3)에는 「OK」의 항목(81a7)이 선택 가능하게 표시된다. 오퍼레이터가 「OK」의 항목(81a7)의 하방에 위치하는 조작 버튼(90a7)을 압압하면, 경고에 관한 정보(Q2)가 소거된다. 즉, 조작 버튼(90a7)은 오퍼레이터에 의해 조작되어 경고의 표시의 소거 지시를 받아들이는 소거 지시용 조작부로서 기능한다. 조작 버튼(90a7)의 압압에 의해, 표시부(81)의 표시 화면은 제 2 표시 영역(81E2)에 정보(Q1)를 표시한 채 홈 화면으로 되돌아간다. 또한, 소거 지시용 조작부는 상기 조작 버튼(90a7)에는 한정되지 않고, 다른 위치의 조작 버튼, 스위치 등이어도 좋다.
또한, 표시 제어부(82)는 제 3 표시 영역(81E3)에 「OK」의 항목(81a7) 대신에 「되돌아간다」의 항목을 선택 가능하게 표시시키고, 오퍼레이터가 「되돌아간다」의 항목의 하방에 위치하는 조작 버튼(90a)을 압압했을 때에, 제 2 표시 영역(81E2)에 정보(Q1)를 표시한 홈 화면으로 되돌아가는 제어를 행해도 좋다. 또한, 조작 장치(90)로서 조그 다이얼을 설치한 구성에서는, 표시 제어부(82)는 오퍼레이터가 조그 다이얼을 압압했을 때에 상기 홈 화면으로 되돌아가는 제어를 행해도 좋다.
도 9는 정보(Q1)를 표시부(81)에 표시한 홈 화면을 나타내고 있다. 또한, 도 9의 홈 화면에서는, 제 1 표시 영역(81E1)에 있어서 수온계 및 유온계 대신에 카메라 화상을 표시하고 있다. 이 카메라 화상의 표시는 제 3 표시 영역(81E3)에 표시된 「카메라」의 항목(81a8)의 하방에 위치하는 조작 버튼(90a8)을 오퍼레이터가 압압해서 표시 화상의 스위칭을 지시함으로써 행해진다. 오퍼레이터가 조작 버튼(90a8)을 다시 압압하면, 표시 제어부(82)에 의해 제 1 표시 영역(81E1)에 표시된 카메라 화상이 수온계 등의 표시로 스위칭된다.
필터 재생의 진척 상황이 100%에 도달하여 필터 재생이 완료되면, 표시 제어부(82)는 도 10에 나타내는 바와 같이, 필터(72)의 재생이 완료된 것을 나타내는 정보(Q3)를 제 1 표시 영역(81E1)에 팝업 표시시키는 한편, 재생의 진척 상황을 나타내는 표시를 제 2 표시 영역(81E2)으로부터 소거한다. 필터 재생의 완료에 의해, 오퍼레이터는 컷오프 레버를 끌어내리고, 조작부(41b)(도 1 참조)를 조작해서 유압 셔블(1)에 통상의 작업을 실행시킬 수 있다.
한편, 필터 재생 중에 유압 셔블(1)의 구동 조작을 행하면, 엔진 제어부(50)는 엔진(40)에 의한 배기가스의 승온을 중단시키고, 필터 재생을 중단시킨다. 또한, 유압 셔블(1)의 구동 조작에는, 예를 들면 조종부(41)(도 1 참조)의 액셀 볼륨을 움직이는 컷오프 레버를 내리는 등의 조작이 포함된다. 또한, 예를 들면 배기가스 처리 장치(70)의 이상도 포함해서, 필터의 재생 동작에 이상이 발생한 경우에도 엔진 제어부(50)의 제어에 의해 필터 재생이 중단된다. 필터 재생이 중단되면, 표시 제어부(92)의 제어에 의해 도 11에 나타내는 바와 같이, 표시부(81)의 표시 화면에 재생의 중단에 관한 중단 정보(Q4)가 표시된다.
중단 정보(Q4)는 이상 정보(Q41)와 고지 정보(Q42)를 포함한다. 이상 정보(Q41)는 필터 재생의 이상을 나타내는 정보이며, 예를 들면 문자, 마크 등을 포함해서 구성된다. 이상 정보(Q41)는, 예를 들면 제 2 표시 영역(81E2)에, 즉 필터 재생의 진척 상황을 나타내는 표시 영역에 표시된다.
고지 정보(Q42)는 재생이 중단된 것을 나타내는 정보이며, 예를 들면 문자, 마크 등을 포함해서 구성된다. 고지 정보(Q42)는, 예를 들면 제 1 표시 영역(81E1)에, 즉 필터 재생에 따르는 경고의 표시 영역에 표시된다. 또한, 표시 제어부(82)는 이상 정보(Q41)를 제 1 표시 영역(81E1)에 표시시키고, 고지 정보(Q42)를 제 2 표시 영역(81E2)에 표시시켜도 좋다.
이상에서는 오퍼레이터에 의한 조작 장치(90)의 수동 조작에 의거하여 필터 재생을 행하는 경우의 표시부(81)의 표시 제어에 대해서 설명했지만, 엔진 제어부(50)가 차압 센서(73)의 출력에 의거하여 자동으로 필터 재생을 행하는 경우이어도, 본 실시형태와 마찬가지의 표시부(81)의 표시 제어를 행하는 것은 가능하다. 예를 들면, 필터 재생을 자동으로 행하는 경우에 있어서, 표시 제어부(82)는 필터 재생의 진척 상황과 경고를 동시에 표시부(81)에 표시시키는 것이 가능하다. 단, 필터 재생을 자동으로 행할 경우, 유압 셔블(1)은 작업 중이기 때문에(화면 중앙에 카메라 화상을 표시해서 작업을 행하고 있는 경우가 상정되기 때문에), 화면 중앙에 팝업으로 표시하는 경고의 표시 시간은, 예를 들면 수초 정도의 짧은 시간인 것이 바람직하다.
이상과 같이, 본 실시형태의 작업 기계로서의 유압 셔블(1)은 (엔진(40)에 의한)배기가스의 승온에 의해 (배기가스 처리 장치(70)의)필터(72)를 재생할 때에, 필터(72)의 재생의 진척 상황(정보(Q1))과, 재생에 따르는 경고(정보(Q2))를 동시에 표시하는 표시 장치(80)를 구비한다(도 8 참조). 이 구성에서는, 배기가스 처리 장치(70)의 필터 재생 시에 오퍼레이터에게 필터 재생의 진척 상황을 인식시킴과 동시에, 경고 표시에 의한 위험의 고지를 행하여 배기가스가 배출되는 주위의 안전 확보를 촉구할 수 있다. 따라서, 오퍼레이터는 필터 재생 시에 주위의 안전 확보에 노력할 수 있다.
또한, 표시 장치(80)는 재생 지시용 조작부로서의 조작 버튼(90a6)(도 7 참조)의 조작에 따라 필터(72)를 재생할 때에, 상기 진척 상황과 경고를 표시한다.
오퍼레이터가 조작 버튼(90a6)을 수동으로 조작함으로써 필터(72)의 재생을 지시하고, 그 지시를 받아 필터(72)를 재생할 경우, 필터(72)를 강력하게 재생하기 때문에 필터(72)를 자동으로 재생하는 경우에 비해 배기가스가 엔진(40)에서 보다 승온되어 고온이 된다. 이 경우, 배기가스가 배출되는 주위의 안전을 보다 확보하는 것이 필요하게 된다. 따라서, 표시 장치(80)가 재생의 진척 상황과 경고를 표시해서 오퍼레이터에게 주의를 촉구하는 본 실시형태의 구성은, 특히 오퍼레이터에 의한 조작 버튼(90a6)의 수동 조작에 의거하여 필터 재생을 행하는 경우에 유효해진다.
또한, 표시 장치(80)는 소거 지시용 조작부로서의 조작 버튼(90a7)이 조작되었을 때에 경고의 표시를 소거한다(도 8, 도 9 참조).
오퍼레이터가 표시 장치(80)(표시부(81))에 표시된 경고(정보(Q2))를 파악한 후에 조작 버튼(90a7)을 수동 조작해서 경고 표시의 소거를 지시함으로써, 필터 재생 중이어도 표시 장치(80)의 표시 화면에 경고 이외의 정보(예를 들면, 도 9의 카메라 화상)를 표시시켜서 그 정보를 확인할 수 있다.
또한, 필터(72)의 재생 시에 표시 장치(80)는 경고를 표시함과 동시에, 부가 정보로서 「OK」의 항목(81a7)을 표시한다(도 8 참조). 상기 부가 정보(항목(81a7))는 소거 지시용 조작부로서의 조작 버튼(90a7)의 조작에 의한 경고의 표시의 소거가 가능하다는 것을 나타내는 정보이다. 이 경우, 오퍼레이터는 표시 장치(80)에 경고가 표시되어 있는 동안에는 언제든지 「OK」의 항목(81a7)의 표시에 의거하여 조작 버튼(90a7)을 조작해서 경고 표시의 소거를 지시할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는 도 8에 나타내는 바와 같이, 표시 장치(80)의 표시 화면에 있어서 경고(정보(Q2))를 표시하는 제 1 표시 영역(81E1)과, 재생의 진척 상황(정보(Q1))을 표시하는 제 2 표시 영역(81E2)이 서로 어긋나서 위치한다. 이 구성에서는, 표시 장치(80)의 표시 화면에 있어서 재생의 진척 상황과 경고를 나란히 표시해서 오퍼레이터에게 이것들을 동시에 시인시킬 수 있다.
특히, 표시 장치(80)의 표시 화면에 있어서, 제 2 표시 영역(81E2)은 제 1 표시 영역(81E1)의 상방에 위치한다. 이 경우, 표시 화면의 상방에 제 2 표시 영역(81E2)을 위치시킬 수 있다. 통상의 작업 기계에 사용되는 표시 장치에서는, 표시 화면의 상방에 위치하는 표시 영역은 각종 정보의 통지 영역으로서 이용하는 경우가 많다. 이 때문에, 표시 화면의 상방에 제 2 표시 영역(81E2)을 위치시킴으로써 제 2 표시 영역(81E2)을 각종 정보의 통지 영역으로서 활용하면서, 그 제 2 표시 영역(81E2)에 재생의 진척 상황을 표시시켜서 통상의 표시 장치의 사용에 입각한 표시를 행할 수 있다.
또한, 제 1 표시 영역(81E1)은 표시 장치(80)의 표시 화면의 중앙에 위치한다. 표시 화면의 중앙은 오퍼레이터가 가장 시인하기 쉬운 영역이기 때문에 이 영역을 제 1 표시 영역(81E1)으로서 사용하고, 그곳에 경고를 표시시킴으로써 오퍼레이터에게 경고를 시인하기 쉽게 해서 경고에 의한 주의 환기의 효과를 보다 높일 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는 도 10에 나타내는 바와 같이, 필터(72)의 재생이 완료되었을 때에 표시 장치(80)는 필터(72)의 재생 완료의 고지(정보(Q3))를 표시한다. 이것에 의해, 오퍼레이터는 표시 장치(80)를 보고 필터 재생의 완료를 직관적으로 인지하고, 신속하게 유압 셔블(1)을 구동해서 작업을 실행시킬 수 있다.
또한, 필터(72)의 재생이 완료되었을 때, 표시 장치(80)는 그때까지 제 2 표시 영역(81E2)에 표시되어 있었던 필터 재생의 진척 상황의 표시를 소거한다(도 10 참조). 상기 진척 상황의 표시의 소거에 의해 필터 재생의 완료를 오퍼레이터에게 확실하게 인지시킬 수 있다.
또한, 표시 장치(80)는 필터(72)의 재생이 중단되었을 때에 재생의 중단에 관한 중단 정보(Q4)를 표시한다(도 11 참조). 이와 같은 중단 정보(Q4)의 표시에 의해 오퍼레이터는 필터 재생이 어떠한 원인으로 중단된 것을 인식할 수 있다.
상기 중단 정보(Q4)는 재생이 중단된 것을 나타내는 고지 정보(Q42)를 포함한다. 이 경우, 오퍼레이터는 표시 장치(80)에 표시된 고지 정보(Q42)를 보고 필터 재생이 중단된 것을 직관적으로 인지할 수 있다.
또한, 표시 장치(80)는 필터 재생에 따르는 경고의 표시 영역인 제 1 표시 영역(81E1)에 고지 정보(Q42)를 표시한다. 경고와 동일한 표시 영역(제 1 표시 영역(81E1))에 고지 정보(Q42)가 표시되기 때문에, 오퍼레이터는 고지 정보(Q42)를 보고 재생에 따르는 경고와 동일한 중요도로 재생의 중단을 인식할 수 있다.
상기 중단 정보(Q4)는 재생에 이상이 발생한 것을 나타내는 이상 정보(Q41)를 포함한다. 이 경우, 오퍼레이터는 표시 장치(80)에 표시된 이상 정보(Q41)를 보고 필터 재생에 이상이 발생한 것을 직관적으로 인지할 수 있다.
또한, 표시 장치(80)는 필터 재생의 진척 상황의 표시 영역인 제 2 표시 영역(82E1)에 이상 정보(Q41)를 표시한다. 필터 재생의 진척 상황과 동일한 표시 영역(제 2 표시 영역(81E2))에 이상 정보(Q41)가 표시되기 때문에, 오퍼레이터는 필터 재생의 진척 상황 대신에 이상 정보(Q41)를 보고 필터 재생의 이상을 인식할 수 있다.
이상에서는, 작업 기계로서 건설 기계인 유압 셔블(1)을 예로 들어 설명했지만 작업 기계는 유압 셔블(1)에 한정되지 않고, 휠 로더 등의 다른 건설 기계이어도 좋고, 콤바인, 트랙터 등의 농업 기계이어도 좋다. 즉, 본 실시형태에서 설명한 표시 장치(80)를 구비하는 구성은 유압 셔블(1) 이외의 건설 기기나 농업 기계에도 적용할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시형태에 대해서 설명했지만, 본 발명의 범위는 이것에 한정되는 것은 아니고, 발명의 주지를 일탈하지 않는 범위에서 확장 또는 변경해서 실시할 수 있다.
본 발명은, 예를 들면 건설 기계, 농업 기계 등의 작업 기계에 이용 가능하다.
1: 유압 셔블(작업 기계) 40: 엔진
70: 배기가스 처리 장치 72: 필터
80: 표시 장치 81E1: 제 1 표시 영역
81E2: 제 2 표시 영역
90a6: 조작 버튼(재생 지시용 조작부)
90a7: 조작 버튼(소거 지시용 조작부)

Claims (14)

  1. 엔진과,
    상기 엔진으로부터 배출되는 배기가스 중의 입자상 물질을 포집하는 필터를 갖는 배기가스 처리 장치와,
    상기 배기가스의 승온에 의해 상기 필터를 재생할 때에 상기 필터의 재생의 진척 상황과, 상기 재생에 따르는 경고를 동시에 표시하는 표시 장치를 구비하는 작업 기계.
  2. 제 1 항에 있어서,
    오퍼레이터에 의해 조작되어 상기 필터의 재생 지시를 받아들이는 재생 지시용 조작부를 더 구비하고,
    상기 표시 장치는 상기 재생 지시용 조작부의 조작에 따라 상기 필터를 재생할 때에 상기 진척 상황과 상기 경고를 표시하는 작업 기계.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    오퍼레이터에 의해 조작되어 상기 경고의 표시의 소거 지시를 받아들이는 소거 지시용 조작부를 더 구비하고,
    상기 표시 장치는 상기 소거 지시용 조작부가 조작되었을 때에 상기 경고의 표시를 소거하는 작업 기계.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 표시 장치는 상기 경고를 표시함과 동시에, 상기 소거 지시용 조작부의 조작에 의한 상기 경고의 표시의 소거가 가능하다는 것을 나타내는 부가 정보를 표시하는 작업 기계.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 표시 장치의 표시 화면은 상기 경고를 표시하는 제 1 표시 영역과, 상기 제 1 표시 영역과 어긋나서 위치하고, 상기 재생의 진척 상황을 표시하는 제 2 표시 영역을 갖는 작업 기계.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 표시 화면에 있어서 상기 제 2 표시 영역은 상기 제 1 표시 영역의 상방에 위치하는 작업 기계.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 표시 영역은 상기 표시 화면의 중앙에 위치하는 작업 기계.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 표시 장치는 상기 필터의 재생이 완료되었을 때에 상기 필터의 재생 완료의 고지를 표시하는 작업 기계.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 표시 장치는 상기 필터의 재생이 완료되었을 때에 상기 재생의 진척 상황의 표시를 소거하는 작업 기계.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 표시 장치는 상기 필터의 재생이 중단되었을 때에 상기 재생의 중단에 관한 중단 정보를 표시하는 작업 기계.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 중단 정보는 상기 재생이 중단된 것을 나타내는 고지 정보를 포함하는 작업 기계.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 표시 장치는 상기 경고의 표시 영역에 상기 고지 정보를 표시하는 작업 기계.
  13. 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중단 정보는 상기 재생에 이상이 발생한 것을 나타내는 이상 정보를 포함하는 작업 기계.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 표시 장치는 상기 재생의 진척 상황의 표시 영역에 상기 이상 정보를 표시하는 작업 기계.
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