(57)【要約】【課題】再生制御時の燃料希釈によるエンジンオイルの潤滑不良を防止するとともに、再生制御による燃費悪化を防止することができる排ガス浄化システムを提供する。【解決手段】ＤＰＦ４２の再生が終了する都度、再生回数Ｎをカウントし、この再生回数Ｎに基づいて燃料希釈量Ｄを算出する。そしてその燃料希釈量Ｄが判定値Ｄｃを超えると、警告灯４６を点灯させる。オペレータは、警告灯４６が点灯すると、これ以上燃料希釈が進みエンジンオイルの潤滑不良が生じることを防止するため、エンジンオイルを交換する。【選択図】図１
2010007562.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、前記エンジンから排出される排気ガス中のＰＭを捕捉して浄化する排気ガス浄化装置と、前記エンジン内において燃料噴射を伴う再生制御を行ない、前記排気ガス浄化装置の浄化能力を回復する再生手段とを備えた建設機械の排気ガス浄化システムにおいて、
前記再生手段による再生制御時に噴射された燃料がエンジンオイルに混入することによるエンジンオイルの燃料希釈量を求め、その燃料希釈量が所定の判定値を超えたかどうかを判定する燃料希釈判断手段と、
前記燃料希釈判断手段おいて燃料希釈量が所定の判定値を超えたと判定されると、エンジンオイルの燃料希釈化を防止するための処理を行なう処理手段とを備えたことを特徴とする建設機械の排気ガス浄化システム。
【請求項２】
請求項１記載の建設機械の排気ガス浄化システムにおいて、
前記燃料希釈判断手段は、前記再生手段による再生制御の回数が所定の回数を超えると、前記エンジンオイルの燃料希釈量が前記所定の判定値を超えたと判定することを特徴とする建設機械の排気ガス浄化システム。
【請求項３】
請求項１記載の建設機械の排気ガス浄化システムにおいて、
前記エンジンに設置され、エンジンオイルの比重を検出する比重検出手段と、前記エンジンに設置され、エンジンオイルの温度を検出する温度検出手段とを更に備え、
前記燃料希釈判断手段は、前記比重検出手段により求めたエンジンオイルの比重と前記温度検出手段により求めたエンジンオイルの温度から標準温度におけるエンジンオイルの比重を算出し、このエンジンオイルの比重とエンジンオイル充填時のエンジンオイルの初期比重との偏差を求め、この偏差が所定の値を超えると、前記エンジンオイルの燃料希釈量が前記所定の判定値を超えたと判定することを特徴とする建設機械の排気ガス浄化システム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項記載の排気ガス浄化システムにおいて、
前記処理手段は、前記再生手段による再生制御を停止させることを特徴とする建設機械の排気ガス浄化システム。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項記載の排気ガス浄化システムにおいて、
前記処理手段は、前記燃料希釈量が所定の判定値を超えたことを運転者に知らせる警告通知手段であることを特徴とする建設機械の排気ガス浄化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は建設機械の排ガス浄化システムに係わり、特に、排気ガス浄化装置の浄化能力を回復する再生手段を備え、再生制御時に噴射された燃料がエンジンオイルに混入することによるエンジンオイルの燃料希釈を防止する建設機械の排ガス浄化システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エンジンの排気ガスに対する規制が強化されている。建設機械もエンジンを搭載しており、規制に適応するためさらに排気ガス浄化装置を搭載している。この排気ガス浄化装置の一つにディーゼルパティキュレートフィルタ（Ｄｅｉｅｓｅｌ  Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｆｉｌｔｅｒ：以下ＤＰＦとする）がある。ＤＰＦは、排気通路において排気ガスに含まれるカーボン等の微粒子（以下ＰＭとする）の捕集を行い、外部へ排出されるＰＭを低減するものである。
【０００３】
ＤＰＦに堆積したＰＭは、フィルタの目詰まりとなり、排気圧力を過度に上昇させ、エンジン性能およびエミッション性能を低下させる。そこで、ＤＰＦの浄化能力の低下を回復するように、適宜排気ガスの温度を上昇させて、ＤＰＦに堆積したＰＭを強制的に燃焼除去する。これをＤＰＦの再生制御と言う。この再生制御では、排気ガスの温度を上昇させるために、シリンダ内に通常の燃焼より遅いタイミングで、すなわち燃焼が継続するように遅延したタイミングで、ポスト噴射と呼ばれる補助噴射を行なう。
【０００４】
しかし、ポスト噴射時に、シリンダ内に噴射した燃料の一部がシリンダ壁を伝わってオイルパンに流れ、エンジンオイルに混入し、エンジンオイルの燃料希釈が生じる可能性がある。エンジンオイルの燃料希釈が進むと、エンジンオイルの潤滑不良を引き起こす。
【０００５】
このようなエンジンオイルの潤滑不良を防止するために、特許文献１に記載の技術が提案されている。特許文献１に記載の排ガス浄化システムは、予め設定したマップデータに基いて噴射量を算定し、この噴射量を累積計算して累積噴射量を算定し、この累積噴射量が所定の判定値を超えた場合に噴射を停止することにより、エンジンオイルの燃料希釈を未然に防止して、エンジンオイルの潤滑不良を防止するものである。
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２３８７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記の従来技術には次のような問題があった。
【０００８】
特許文献１記載の排ガス浄化システムでは、累積噴射量が所定の判定値を超えた場合に噴射を停止することにより、エンジンオイルの燃料希釈を未然に防止することができる。しかし、この従来技術はエンジンオイルの希釈自体を防止する技術であるため、エンジンオイルの燃料希釈による潤滑不良の心配がないときでも、累積噴射量が所定の判定値を超えると噴射を停止し、再生制御が中断されてしまう。例えば再生が１５分間で完了するような制御において、再生制御中の１０分経過時に累積噴射量が所定の判定値を超えると、再生制御が中断されてしまい、残り５分の再生で燃焼されるはずだったＰＭがＤＰＦ内に残留する。残留した状態でＤＰＦを使用すると、ＰＭの堆積が進み、再生制御のインターバルが短くなり、頻繁に再生制御を行い、その度に燃料噴射をするため、燃費悪化の恐れがあった。
【０００９】
本発明の目的は、再生制御時の燃料希釈によるエンジンオイルの潤滑不良を防止するとともに、再生制御による燃費悪化を防止することができる排ガス浄化システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、エンジンと、前記エンジンから排出される排気ガス中のＰＭを捕捉して浄化する排気ガス浄化装置と、前記エンジン内において燃料噴射を伴う再生制御を行ない、前記排気ガス浄化装置の浄化能力を回復する再生手段とを備えた建設機械の排気ガス浄化システムにおいて、前記再生手段による再生制御時に噴射された燃料がエンジンオイルに混入することによるエンジンオイルの燃料希釈量を求め、その燃料希釈量が所定の判定値を超えたかどうかを判定する燃料希釈判断手段と、前記燃料希釈判断手段おいて燃料希釈量が所定の判定値を超えたと判定されると、エンジンオイルの燃料希釈化を防止するための処理を行なう処理手段とを備えたものとする。
【００１１】
このように構成した本発明においては、燃料希釈判断手段は、再生制御時に噴射された燃料がエンジンオイルに混入することによるエンジンオイルの燃料希釈量を求め、その燃料希釈量が所定の判定値を超えたかどうかを判定する。処理手段は、燃料希釈判断手段おいて燃料希釈量が所定の判定値を超えたと判定されると、エンジンオイルの燃料希釈化を防止するための処理を行なう。これにより、これ以上のエンジンオイルの燃料希釈化を防止し、再生制御の燃料希釈によるエンジンオイルの潤滑不良を防止することができる。
【００１２】
更に、本発明においては、再生自体はそれを中断することなく、エンジンオイルの実際の燃料希釈量を算定することで、エンジンオイルの潤滑不良を防止するため、再生制御のインターバルが短くなることはなく、再生制御による燃費悪化を防止することができる。
【００１３】
（２）上記（１）において、好ましくは、前記燃料希釈判断手段は、前記再生手段による再生制御の回数が所定の回数を超えると、前記エンジンオイルの燃料希釈量が前記所定の判定値を超えたと判定するものとする。
【００１４】
（３）上記（１）において、好ましくは、前記エンジンに設置され、エンジンオイルの比重を検出する比重検出手段と、前記エンジンに設置され、エンジンオイルの温度を検出する温度検出手段とを更に備え、前記燃料希釈判断手段は、前記比重検出手段により求めたエンジンオイルの比重と前記温度検出手段により求めたエンジンオイルの温度から標準温度におけるエンジンオイルの比重を算出し、このエンジンオイルの比重とエンジンオイル充填時のエンジンオイルの初期比重との偏差を求め、この偏差が所定の値を超えると、前記エンジンオイルの燃料希釈量が前記所定の判定値を超えたと判定するものとする。
【００１５】
これにより、燃料希釈判断手段は、燃料希釈量が前記所定の判定値を超えたと判定することができる。
【００１６】
（４）上記（１）〜（３）のいずれかにおいて、好ましくは、前記処理手段は、前記再生手段による再生制御を停止させるものとする。
【００１７】
（５）上記（１）〜（３）のいずれかにおいて、好ましくは、前記処理手段は、前記燃料希釈量が所定の判定値を超えたことを運転者に知らせる警告通知手段であるものとする。
【００１８】
これにより、処理手段はエンジンオイルの燃料希釈化を防止することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、再生制御時の燃料希釈によるエンジンオイルの潤滑不良を防止するとともに、再生制御による燃費悪化を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
【００２１】
＜第１の実施の形態＞
〜構成〜
図１は、本発明の第１実施の形態に係わる建設機械の排気ガス浄化システムをエンジン制御システムとともに示す全体システム構成図である。本実施の形態は、本発明を建設機械の代表例である油圧ショベルに適用した場合のものである。
【００２２】
図１において、本実施の形態に係わる建設機械（油圧ショベル）は、ディーゼルエンジン（以下エンジン）１と、このエンジン１の回転数と出力トルクを制御するエンジン制御システム３と、エンジン１の排気ガスを浄化する排気ガス浄化システム４とを備えている。
【００２３】
エンジン１は、図示しない油圧システムに備えられた油圧ポンプを駆動し、油圧ショベルのフロント作業機等の被駆動部材（後述）を駆動する。
【００２４】
エンジン制御システム３は、エンジン１の回転数を指示するエンジンコントロールダイアル３１と、エンジン１の実回転数を検出する回転数検出装置３２と、エンジン１に所定量の燃料を供給する燃料噴射装置３５と、コントローラ５０とを有している。燃料噴射装置３５はエンジン１の各気筒毎に装備される図示しない複数のインジェクタを備えており、コントローラ５０からの指令により各インジェクタの電磁弁が適宜に開弁制御されて、燃料噴射のタイミング（開始時期および終了時期）および噴射量が適切に制御されるようになっている。
【００２５】
排気ガス浄化システム４は、エンジン１の排気系を構成する排気管４１に配置され、エンジン１から排出される排気ガス中のＰＭを捕捉するフィルタ４２ａおよびフィルタ４２ａの上流側に位置する酸化触媒４２ｂを内蔵したＤＰＦ４２と、フィルタ４２ａの上流側と下流側の前後差圧（フィルタ４２ａの圧力損失）を検出する差圧センサ４３と、コントローラ５０と、コントローラ５０の指示に基づいて点灯する警告灯４６とを有している。
【００２６】
図２はコントローラ５０の処理内容を示す図である。コントローラ５０は、エンジン制御システム３と排気ガス浄化システム４の共通の制御手段を構成するものであり、エンジン制御部５１、再生制御部５２、希釈防止制御部５３の各演算処理機能と、記録装置５６とを有している。
【００２７】
エンジン制御部５１は、通常時は、エンジンコントロールダイアル３１からの指示信号と、回転数検出装置３２からの検出信号とを入力し、所定の演算処理を行い、燃料噴射装置３５に制御信号を出力する。燃料噴射装置３５は、その制御信号に基づき、回転数検出装置３２が検出する検出回転数がエンジンコントロールダイアル３１が指示する目標回転数に維持されるように、燃料を噴射する。また、エンジン制御部５１は、再生制御部５２から再生制御信号（再生開始信号および再生終了信号）を入力し、所定の演算処理を行い、燃料噴射装置３５にポスト噴射の制御信号を出力する。燃料噴射装置３５は、その制御信号に基づき、通常より遅いタイミングで燃料を噴射する。
【００２８】
再生制御部５２は、差圧センサ４３から検出信号を入力し、所定の演算処理を行い、エンジン制御部５１に再生制御信号（再生開始信号および再生終了信号）を出力する自動再生制御を行うとともに、希釈防止制御部５３に再生終了信号を出力する。
【００２９】
希釈防止制御部５３は、再生制御部５２から再生終了信号を入力するとともに、記録装置５６から前回までの再生回数を読み出し、所定の演算処理を行い、警告灯４６に制御信号を出力する。
【００３０】
図３は再生制御部５２の処理内容を示すフローチャートである。
【００３１】
図３において、再生制御部５２は、差圧センサ４３からの検出信号を入力し（ステップＳ１）、その検出信号が示すＤＰＦ４２の前後差圧ΔＰが再生開始判定値ΔＰ１を超えたかどうか、すなわちΔＰ＞ΔＰ１であるかどうかを判定する（ステップＳ２）。そして、ΔＰ＞ΔＰ１でなければステップＳ１に戻り、ステップＳ１およびステップＳ２の処理を繰り返し、ΔＰ＞ΔＰ１であればＤＰＦ４２のフィルタ４２ａに所定量Ｗａを超えてＰＭが堆積したと判断し、エンジン制御部５１に再生開始信号を出力する（ステップＳ３）。ステップＳ３において再生開始信号がエンジン制御部５１に出力されると、エンジン制御部５１は前述したようにポスト噴射をおこなう。
【００３２】
ここで、ＤＰＦ４２の前後差圧ΔＰとＰＭの堆積量Ｗとは図４に示すような関係にある。すなわち、ＤＰＦ４２のフィルタ４２ａにＰＭが堆積していないときは、堆積ＰＭの影響による前後差圧はなく、差圧ΔＰはＤＰＦ４２の本来の差圧ΔＰ０であり、ＤＰＦ４２のフィルタ４２ａにＰＭが堆積しその堆積量Ｗが増加するにしたがって差圧ΔＰは上昇し、差圧ΔＰが再生開始判定値ΔＰ１まで上昇すると、フィルタ４２ａのＰＭ堆積量は再生を必要とする所定量Ｗａに達したと判断する。ここで、図４に示す差圧ΔＰとＰＭの堆積量Ｗとの関係は実験データに基いて事前に決めておく。なお、図４では便宜上差圧ΔＰとＰＭの堆積量Ｗとの関係を直線比例で示したが、実際の差圧ΔＰとＰＭの堆積量Ｗとの関係は直線比例ではない。
【００３３】
次いで、再生制御部５２は再び差圧センサ４３から検出信号を入力し（ステップＳ４）、差圧ΔＰが再生終了判定値ΔＰ２より低くなったかどうか、すなわちΔＰ＜ΔＰ２であるかどうかを判定する（ステップＳ５）。再生終了判定値ΔＰ２は、図４に示すようにフィルタ４２ａに堆積したＰＭが燃焼除去され、堆積量Ｗが目標量Ｗｂまで減少したときのＤＰＦ４２の差圧であり、再生が終了したとみなせる値である。そして、ΔＰ＜ΔＰ２でなければステップＳ４に戻り、ステップＳ４およびステップＳ５の処理を繰り返し、ΔＰ＜ΔＰ２であればエンジン制御部５１に再生終了信号を出力するとともに（ステップＳ６）、希釈防止制御部５３にも再生終了信号を出力する（ステップＳ７）。
【００３４】
図５は希釈防止制御部５３の処理内容を示すフローチャートである。
【００３５】
図５において、希釈防止制御部５３は、再生制御部５２からの再生終了信号を入力したかどうかを判定し（ステップＳ１１）、再生終了信号を入力しないとその処理を繰り返す。再生終了信号を入力すると、記録装置５６に記録されている前回までの再生回数を読み出して、その値に１を加算して再生回数（現在の再生回数Ｎ）をカウントし、記録装置５６に記憶する（ステップＳ１２）。そして再生回数Ｎに基づいて、再生制御時に噴射された燃料がエンジンオイルに混入することによるエンジンオイルの燃料希釈量Ｄを算出し（ステップＳ１３）、燃料希釈量Ｄが所定の判定値Ｄｃを超えたかどうかを判定し（ステップＳ１４）、燃料希釈量Ｄが所定の判定値Ｄｃを超えていなければステップＳ１１に戻り、ステップＳ１１〜ステップＳ１４の処理を繰り返し、燃料希釈量Ｄが所定の判定値Ｄｃを超えていると、点灯信号を出力し、警告灯４６を点灯する（ステップＳ１５）。
【００３６】
ここで、燃料希釈量Ｄは、例えば下記式により定義される値である。
【００３７】
Ｄ＝Ｗｆ／Ｗｅ
Ｗｅ：標準温度における単位体積当りのエンジンオイルの重量
Ｗｆ：標準温度における単位体積当りのエンジンオイルに含まれる燃料の重量
Ｗｅは例えばエンジンオイルの比重ρｅを測定し、その比重ρｅを温度補正して標準温度における比重ρｅｔ０を重量に換算することにより求まる。Ｗｆは例えば燃料が混入していない標準温度におけるエンジンオイルの比重（初期比重）に対するそのときの温度補正したエンジンオイルの比重ρｅｔの偏差Δρを求め、このΔρを重量に換算することにより求まる。
【００３８】
再生回数Ｎと燃料希釈量Ｄとは図６に示すような関係にある。すなわち、再生が行なわれなければ燃料がエンジンオイルに混入することはなく、燃料希釈量は０であり、再生が行われると、ポスト噴射による燃料がエンジンオイルに混入し、エンジンオイルはその燃料によって希釈される。その燃料希釈量Ｄは再生回数Ｎが増加するにしたがって増加する。ここで燃料希釈量Ｄが増加するにしたがってエンジンオイルは薄まり、エンジンオイルとしての潤滑性能が低下する。エンジンオイルの燃料希釈がある程度まで進むと、エンジンオイルとしての潤滑性能を適切に果たせなくなる。本実施の形態では、そのときの燃料希釈量を判定値Ｄｃと設定しておき、燃料希釈量Ｄが判定値Ｄｃを超えると燃料希釈による潤滑不良が生じる可能性があると判断する。図６に示す再生回数Ｎと燃料希釈量Ｄとの関係も実験データに基いて事前に決めておく。なお、図６では便宜上再生回数Ｎと燃料希釈量Ｄとの関係を直線比例で示したが、実際の再生回数Ｎと燃料希釈量Ｄとの関係は直線比例ではない。
【００３９】
以上において、図１に示すＤＰＦ４２は、エンジン１から排出される排気ガス中のＰＭを捕捉して浄化する排気ガス浄化装置を構成し、図１に示す燃料噴射装置３５と、差圧センサ４３と、図２に示すコントローラ５０のエンジン制御部５１と、コントローラ５０の再生制御部５２の処理のうち図３に示すステップＳ１〜Ｓ６の処理とは、エンジン１内において燃料噴射を伴う再生制御を行ない、ＤＰＦ４２の浄化能力を回復する再生手段を構成する。
【００４０】
また、図２に示すコントローラ５０の再生制御部５２の処理のうち図３に示すステップＳ７の処理と、記録装置５６と、コントローラ５０の希釈防止制御部５３の処理のうち図５に示すステップＳ１１〜Ｓ１４の処理は、再生手段による再生制御時に噴射された燃料がエンジンオイルに混入することによるエンジンオイルの燃料希釈量を求め、その燃料希釈量が所定の判定値を超えたかどうかを判定する燃料希釈判断手段を構成し、図１に示す警告灯４６と、コントローラ５０の希釈防止制御部５３の処理のうち図５に示すステップＳ１５の処理は、燃料希釈判断手段おいて燃料希釈量が所定の判定値を超えたと判定されると、エンジンオイルの燃料希釈化を防止するための処理を行なう処理手段を構成する。
【００４１】
図７は、図１に示すシステムを備えた油圧ショベルの外観を示す図である。油圧ショベルは下部走行体１００と上部旋回体１０１とフロント作業機１０２を備えている。下部走行体１００は左右のクローラ式走行装置１０３ａ，１０３ｂを有し、左右の走行モータ１０４ａ，１０４ｂにより駆動される。上部旋回体１０１は旋回モータ１０５により下部走行体１００上に旋回可能に搭載され、フロント作業機１０２は上部旋回体１０１の前部に俯仰可能に取り付けられている。上部旋回体１０１にはエンジンルーム１０６、運転室１０７が備えられ、エンジンルーム１０６にはエンジン１が配置され、運転室１０７には警告灯４６が配置されている。フロント作業機１０２はブーム１１１、アーム１１２、バケット１１３を有する多関節構造であり、ブーム１１１はブームシリンダ１１４の伸縮により上下方向に回動し、アーム１１２はアームシリンダ１１５の伸縮により上下、前後方向に回動し、バケット１１３はバケットシリンダ１１５の伸縮により上下、前後方向に回動する。
【００４２】
〜動作〜
本実施の形態の再生制御の動作を説明する。エンジン１からの排気ガスは排気管４１を介してＤＰＦ４２に導かれ、排気ガスに含まれるＰＭはＤＰＦ４２のフィルタ４２ａにより捕集される。ＤＰＦ４２内のＰＭの堆積が進むと、フィルタ４２ａの目詰まりが生じ、差圧ΔＰは上昇して、エンジン１の性能が低下する。
【００４３】
コントローラ５０の再生制御部５２は、エンジン１の運転中は、常時、差圧センサ４３の検出信号を入力し、差圧ΔＰが再生開始判定値ΔＰ１を超えると、再生開始が必要であると判断し、エンジン制御部５１に再生開始信号を出力し（Ｓ１→Ｓ２→Ｓ３）、エンジン制御部５１は燃料噴射装置３５にポスト噴射を開始する制御信号を出力する。これによりＤＰＦ４２の再生が開始する。すなわち、燃料噴射装置３５は通常の燃焼より遅いタイミングで排気管４１内にポスト噴射をおこない、このポスト噴射により排気ガスの温度を上昇させるとともに、未燃燃料が酸化触媒４２ｂに供給されて酸化され、その反応熱により排気ガス温度をさらに上昇させ、その高温の排気ガスによりフィルタ４２ａに堆積したＰＭを燃焼除去する。
【００４４】
再生開始後、フィルタ４２ａに堆積したＰＭが燃焼除去されると、差圧ΔＰは低下する。再生制御部５２は、差圧センサ４３の検出信号を入力し、差圧ΔＰが再生終了判定値ΔＰ２より低くなると、再生の終了が必要であると判断し、エンジン制御部５１に再生終了信号を出力し（Ｓ４→Ｓ５→Ｓ６）、エンジン制御部５１は燃料噴射装置３５にポスト噴射を終了する制御信号を出力する。これにより、再生は終了する。
【００４５】
上記のように再生が行われるとき、ポスト噴射によりシリンダ内に噴射した燃料の一部がシリンダ壁を伝わってオイルパンへと流れ、エンジンオイルに混入して、エンジンオイルを希釈する。本実施の形態では、コントローラ５０の希釈防止制御部５３は、再生が終了する都度、再生制御部５２からの再生終了信号を入力し、再生回数Ｎをカウントし、この再生回数Ｎに基づいて燃料希釈量Ｄを算出する（Ｓ７→Ｓ１１→Ｓ１２→Ｓ１３）。そして燃料希釈量Ｄが判定値Ｄｃを超えると、警告灯４６を点灯させる（Ｓ１４→Ｓ１５）。
【００４６】
オペレータは、警告灯４６が点灯すると、これ以上燃料希釈が進みエンジンオイルの潤滑不良が生じることを防止するため、エンジンオイルを交換する。
【００４７】
エンジンオイルを交換した際に、オペレータがリセットボタン（図示せず）を押すと、警告灯４６は消灯し、記録装置５６に記憶されている再生回数Ｎはゼロとなる。
【００４８】
〜効果〜
以上のように本実施の形態においては、再生回数Ｎに基づいて燃料希釈量Ｄを算出し、エンジンオイルの燃料希釈量Ｄが所定の判定値Ｄｃを超えたと判定されると、警告灯４６を点灯させ、エンジンオイルの交換など、オペレータにこれ以上のエンジンオイルの燃料希釈を防止するための適切な処理を行うよう促し、再生制御時の燃料希釈によるエンジンオイルの潤滑不良を防止することができる。
【００４９】
また本実施の形態では、再生自体はそれを中断することなく、エンジンオイルの燃料希釈量を推定することで、エンジンオイルの潤滑不良を防止するため、再生制御のインターバルが短くなることはなく、再生制御による燃費悪化を防止することができる。
【００５０】
＜第２の実施の形態＞
〜構成〜
図８は、本発明の第２実施の形態に係わる建設機械の排気ガス浄化システムをエンジン制御システムとともに示す全体システム構成図である。図中、図１に示したものと同等なものは同じ符号を付している。図８において、本実施の形態に係わる建設機械（油圧ショベル）は排気ガス浄化システム４Ａを備え、この排気ガス浄化システム４Ａは、図１に示す排気ガス浄化システム４の構成に加えて、エンジン１のオイルパンに設置され、オイルパン内のエンジンオイルの比重を検出する比重センサ４７と、エンジン１のオイルパンに設置され、オイルパン内のエンジンオイルの温度を検出する温度センサ４８とを有し、かつコントローラ５０の代わりにコントローラ５０Ａを有している。
【００５１】
図９はコントローラ５０Ａの処理内容を示す図であり、図中、図２に示したものと同等なものは同じ符号を付している。コントローラ５０Ａは、図２の再生制御部５２、希釈防止制御部５３に代えて、再生制御部５２Ａ、希釈防止制御部５３Ａの各演算処理機能を有している。
【００５２】
図１０は再生制御部５２Ａの処理内容を示すフローチャートであり、図中、図３に示したものと同等なものは同じ符号を付している。図１０に示すフローチャートの図３に示すフローチャートとの相違点は、図３に示すフローチャートにあったステップＳ７の処理がなくなり、新たにステップＳ２１の処理が加わった点である。すなわち、図１０において、再生制御部５２Ａは、ステップＳ５において、差圧ΔＰが再生終了判定値ΔＰ２より低くなったかどうか、すなわちΔＰ＜ΔＰ２であるかどうかを判定した後、ΔＰ＜ΔＰ２でなければ、再生禁止フラグ（後述）がセットされているかどうかを判定し（ステップＳ２１）、再生禁止フラグがセットされていない場合は、ステップＳ４に戻り、ステップＳ４およびステップＳ５の処理を繰り返す。再生禁止フラグがセットされている場合は、エンジン制御部５１に再生終了信号を出力する（ステップＳ６）。
【００５３】
図１１は希釈防止制御部５３Ａの処理内容を示すフローチャートである。
【００５４】
図１１において、希釈防止制御部５３Ａは、比重センサ４７からの検出信号と、温度センサ４８からの検出信号とを入力し（ステップＳ３１）、比重センサ４７の検出信号から求めたエンジンオイルの比重ρｅを、温度センサ４８から求めたそのときの温度により温度補正を行い、標準温度における比重ρｅｔ０を算出換算する（ステップＳ３２）。次いで、標準温度におけるエンジンオイルの初期比重ρｅ０に対するステップＳ３２で求めた比重ρｅｔ０の偏差Δρを算出し（ステップＳ３３）、比重偏差Δρが所定の判定値Δρｃを超えたかどうかを判定し（ステップＳ３４）、比重偏差Δρが所定の判定値Δρｃを超えていなければステップＳ３１に戻り、ステップＳ３１〜ステップＳ３４の処理を繰り返し、比重偏差Δρが所定の判定値Δρｃを超えていると、再生禁止フラグをセットするとともに（ステップＳ３５）、点灯信号を出力し、警告灯４６を点灯する（ステップＳ３６）。なお、初期比重ρｅ０は、エンジンオイル固有の値であり、コントローラ５０Ａのメモリに記憶されている。
【００５５】
ここで、比重偏差Δρと燃料希釈量Ｄとは図１２に示すような関係にある。すなわち、エンジンオイル充填時には燃料がエンジンオイルに混入していないため、燃料希釈量Ｄは０であり、比重偏差Δρは０である。再生が行われると、ポスト噴射による燃料がエンジンオイルに混入し、エンジンオイルはその燃料により希釈されて比重偏差Δρが発生する。この比重偏差Δρは再生の回数が増加し燃料希釈量Ｄが増加するとそれに伴って増加する。ここで、燃料希釈量Ｄが増加するにしたがってエンジンオイルが薄まり、エンジンオイルとしての潤滑性能が低下する。エンジンオイルの燃料希釈がある程度まで進むと、エンジンオイルは潤滑性能を適切に果たせなくなる。本実施の形態ではそのときの燃料希釈量Ｄｃに対応する比重偏差Δρを判定値Δρｃとして設定しておき、比重偏差Δρが判定値Δρｃを超えると、エンジンオイルの燃料希釈量Ｄが判定値Ｄｃを超えたと判定して、燃料希釈による潤滑不良が生じる可能性があると判断する。図１２に示す比重偏差Δρと燃料希釈量Ｄとの関係も実験データに基いて事前に決めておく。なお、図１２では便宜上比重偏差Δρと燃料希釈量Ｄとの関係を直線比例で示したが、実際の比重偏差Δρと燃料希釈量Ｄとの関係は直線比例ではない。
【００５６】
以上において、図８に示すＤＰＦ４２は、エンジン１から排出される排気ガス中のＰＭを捕捉して浄化する排気ガス浄化装置を構成し、図８に示す燃料噴射装置３５と、差圧センサ４３と、図９に示すコントローラ５０Ａのエンジン制御部５１と、コントローラ５０Ａの再生制御部５２Ａの処理のうち図１０に示すステップＳ１〜Ｓ３およびステップＳ４〜Ｓ６の処理は、エンジン１内において燃料噴射を伴う再生制御を行ない、ＤＰＦ４２の浄化能力を回復する再生手段を構成し、比重センサ４７は、エンジン１に設置され、エンジンオイルの比重を検出する比重検出手段を構成し、温度センサ４８は、エンジン１に設置され、エンジンオイルの温度を検出する温度検出手段を構成する。
【００５７】
また、図９に示すコントローラ５０Ａの希釈防止制御部５３Ａの処理のうち図１１に示すステップＳ３１〜Ｓ３４の処理は、再生手段による再生制御時に噴射された燃料がエンジンオイルに混入することによるエンジンオイルの燃料希釈量を求め、その燃料希釈量が所定の判定値を超えたかどうかを判定する燃料希釈判断手段を構成し、図９に示すコントローラ５０Ａの再生制御部５２Ａの処理のうち図１０に示すステップＳ２１の処理およびステップＳ６と、コントローラ５０Ａの希釈防止制御部５３Ａの処理のうち図１１に示すステップＳ３５およびステップＳ３６の処理と、警告灯４６は、燃料希釈判断手段おいて燃料希釈量が所定の判定値を超えたと判定されると、エンジンオイルの燃料希釈化を防止するための処理を行なう処理手段を構成する。
【００５８】
〜動作および効果〜
本実施の形態の再生制御の基本的な動作は第１の実施の形態と同様である（Ｓ１→Ｓ２→Ｓ３→Ｓ４→Ｓ５→Ｓ６）が、相違点は、エンジンオイルの燃料希釈化を防止するための処理として、再生制御を自動停止する点である。つまり、コントローラ５０Ａの希釈防止制御部５３Ａは、比重センサ４７および温度センサ４８から検出信号を入力し、温度補正をした後、比重偏差Δρを算定する（Ｓ２１→Ｓ２２→Ｓ２３）。そしてその比重偏差Δρが所定の判定値Δρｃを超えていると、再生禁止フラグをセットするとともに、警告灯４６を点灯させる（Ｓ２４→Ｓ２５→Ｓ２６）。
【００５９】
再生制御において、差圧ΔＰが再生終了判定値ΔＰ２より低くならないと、再生の継続が必要であると判断する（Ｓ４→Ｓ５）。この状態で、再生禁止フラグがセットされていなければ再生を継続するが（Ｓ３１→Ｓ４→Ｓ５）、再生禁止フラグがセットされていると、再生の継続が必要である場合でも、エンジン制御部５１に再生終了信号を出力し（Ｓ３１→Ｓ６）、エンジン制御部５１は燃料噴射装置３５にポスト噴射を終了する制御信号を出力する。これにより、再生は強制的に終了する（自動停止）。
【００６０】
なお、警告灯４６が点灯することにより、再生の自動停止が行われた旨およびエンジンオイルの交換が必要である旨をオペレータに通知し、オペレータはエンジンオイルを交換する。エンジンオイルを交換した際に、オペレータがリセットボタン（図示せず）を押すと、警告灯４６は消灯し、再生制御部５２Ａにおける禁止フラグは解除される。
【００６１】
以上のように本実施の形態においても、第１の実施例と同様の効果が得られる。
【００６２】
また、本実施の形態では、再生禁止フラグをセットして再生制御を自動停止するなど、これ以上のエンジンオイルの燃料希釈を防止するための適切な処理を行い、再生制御時の燃料希釈によるエンジンオイルの潤滑不良を防止することができる。
＜その他の実施の形態＞
以上に本発明のいくつかの実施の形態を説明したが、本発明はこれらの実施の形態に制限されず、本発明の精神の範囲内で種々の変形が可能である。以下にその変形例を説明する。
【００６３】
１．第１の実施の形態においては、排気ガス浄化システム４は、エンジン１の運転中は、作業の有無に係わらず、常時、差圧センサ４３の検出信号を入力し、差圧ΔＰが再生開始判定値ΔＰ１を超えると再生を開始する（自動再生制御）ものとしたが、手動再生制御を組み合わせても良い。例えば、運転室１０７に手動再生スイッチを設けておき、再生開始判定値ΔＰ１による自動再生制御は、オペレータが操作レバーを操作する作業時のみの制御とし、オペレータが操作レバーを操作しない非作業時は、オペレータが手動再生スイッチを操作したときに、手動再生制御が開始されるようにする。
【００６４】
手動再生制御では手動再生が必要である旨をオペレータに知らせる必要がある。その方法の一例として、自動再生制御の再生開始判定値ΔＰ１よりも大きな値を手動再生開始判定値ΔＰ３として予め設定しておき、検出した差圧ΔＰが手動再生開始判定値ΔＰ３を超えると、警告灯を点灯させ、オペレータに手動再生を促す方法がある。この場合、自動再生と手動再生とでは、判定値が異なるため、１回の再生制御でポスト噴射される燃料のトータルが異なり、その結果１回の再生制御でのエンジンオイルの燃料希釈量も異なる。したがって、異なる判定値を用いて自動再生制御と手動再生制御を行う場合は、その燃料希釈量の相違を考慮して再生回数を計算する必要がある。例えば、自動再生制御と手動再生制御の判定値の相違（例えば比）に応じて再生回数を補正し、その補正した再生回数を自動再生制御の再生回数に加算してトータルの再生回数を求めればよい。
【００６５】
２．第１の実施の形態においては、燃料希釈量Ｄが判定値Ｄｃを超えると、警告灯４６を点灯させ、オペレータにエンジンオイルの交換を促したが、さらに、再生手動停止スイッチを設け、再生制御の起動を禁止するようにしてもよい。また、再生手動停止スイッチを設ける代わりに、第２の実施の形態のように、再生禁止フラグをセットして、再生制御の起動を自動禁止してもよい。
【００６６】
３．第１の実施の形態においては、再生回数Ｎに基づいてエンジンオイルの燃料希釈量Ｄを算出し、エンジンオイルの燃料希釈量Ｄが所定の判定値Ｄｃを超えたかどうかを判定したが、燃料希釈量の判定値Ｄｃに対応する再生回数の判定値Ｎｃを設定しておき、再生回数Ｎが判定値Ｎｃを超えたかどうかを判定してもよい。
【００６７】
４．第２の実施の形態においては、比重偏差Δρを算出し、燃料希釈量の判定値Ｄｃに対応する比重偏差の判定値Δρｃを設定しておき、比重偏差Δρが判定値Δρｃを超えたかどうかを判定したが、比重偏差Δρに基づいてエンジンオイルの燃料希釈量Ｄを算出し、エンジンオイルの燃料希釈量Ｄが所定の判定値Ｄｃを超えたかどうかを判定してもよい。
【００６８】
５．第２の実施の形態においては、警告灯４６を点灯させるとともに、さらに、再生禁止フラグをセットして、再生制御の起動を自動禁止したが、第１の実施の形態のように、警告灯４６を点灯させるのみでもよい。この場合、警告灯４６を点灯させるかの判断は、第１の実施の形態のように再生が終了する都度に判断してもよいし、第２の実施の形態のように、再生制御中に判断してもよい。
【００６９】
６．第１および第２の実施の形態においては、燃料希釈量Ｄまたは比重偏差Δρが判定値Ｄｃ，Δρｃを超えると、警告灯４６を点灯させたが、ブザー等を奏鳴させてもよいし、表示装置の表示画面にその旨を表示してもよい。
【００７０】
以上のような実施の形態においても、再生制御時の燃料希釈によるエンジンオイルの潤滑不良を防止するとともに、再生制御による燃費悪化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の第１実施の形態に係わる建設機械の排気ガス浄化システムをエンジン制御システムとともに示す全体システム構成図である。
【図２】コントローラの処理内容を示す図である。
【図３】再生制御部の処理内容を示すフローチャートである。
【図４】ＤＰＦの前後差圧とＰＭの堆積量との関係を示す図である。
【図５】希釈防止制御部の処理内容を示すフローチャートである。
【図６】再生回数と燃料希釈量との関係を示す図である。
【図７】図１に示すシステムを備えた油圧ショベルの外観を示す図である。
【図８】本発明の第２実施の形態に係わる建設機械の排気ガス浄化システムをエンジン制御システムとともに示す全体システム構成図である。
【図９】コントローラの処理内容を示す図である。
【図１０】再生制御部の処理内容を示すフローチャートである。
【図１１】希釈防止制御部の処理内容を示すフローチャートである。
【図１２】比重の偏差と燃料希釈量との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００７２】
１  エンジン
３  エンジン制御システム
４，４Ａ  排気ガス浄化システム
３１  エンジンコントロールダイアル
３２  回転数検出装置
３５  燃料噴射装置
４１  排気管
４２  ＤＰＦ
４２ａ  フィルタ
４２ｂ  酸化触媒
４３  差圧センサ
４６  警告灯
４７  比重センサ
４８  温度センサ
５０，５０Ａ  コントローラ
５１  エンジン制御部
５２，５２Ａ  再生制御部
５３，５３Ａ  希釈防止制御部
５６  記録装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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