(57)【要約】【課題】排ガス温度を上げるフィルタ再生と、排ガス温度を下げるオーバーヒート防止という二つの機能を両立させる。【解決手段】コントローラ５により、油圧ポンプ２の出力を落とす減馬力制御を行ってエンジン１のオーバーヒートを防止する一方、燃料噴射制御により排ガスを加熱して排ガスフィルタ８を再生させる建設機械の制御装置において、減馬力制御とフィルタ再生が同時に行われるときに、フィルタ再生作用を維持し得る排ガス温度を保ちながらエンジン１のオーバーヒートを防止し得る馬力となるように馬力の減少度合いを制限する減馬力制限制御を行うようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、油圧アクチュエータの油圧源としての油圧ポンプと、上記エンジンから出た排ガス中の有害物質を除去する排ガスフィルタと、エンジン及び油圧ポンプを制御する制御手段とを備え、この制御手段は、
（Ａ）エンジンのオーバーヒートを監視するセンサの信号に基づいて上記油圧ポンプの出力を減少させる減馬力制御を行うことによってオーバーヒートを防止し、
（Ｂ）排ガスを加熱することにより有害物質を焼却して排ガスフィルタを再生させるフィルタ再生制御を行い、
（Ｃ）上記減馬力制御とフィルタ再生制御とが同時に行われるときに、フィルタ再生作用を維持し得る排ガス温度を保ちながらエンジンのオーバーヒートを防止し得る馬力となるように馬力の減少度合いを制限する減馬力制限制御を行う
ように構成されたことを特徴とする建設機械の制御装置。
【請求項２】
エンジンから出た排ガスの温度を検出する排ガス温度センサを備え、制御手段は、この排ガス温度センサによって検出される排ガス温度が排ガスフィルタの再生を行うのに適した温度として予め設定された値以上であることを条件として減馬力制限制御を行うように構成されたことを特徴とする請求項１記載の建設機械の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は油圧ショベル等の建設機械において排ガスフィルタの再生とエンジンのオーバーヒート防止とを行う制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ディーゼルエンジンから排出される排ガスを排ガスフィルタ（ＤＰＦ：Diesel Particulate Filter）に導入し、有害物質、とくに煤等のＰＭ（Particulate Matter：粒子状物質。以下この例で説明する）を除去して浄化する排ガス浄化装置が公知である（特許文献１参照）。
【０００３】
この種の排ガス浄化装置において、排ガスフィルタの浄化作用を一定に保つために、ＰＭの堆積量が一定以上となったときに、排ガスフィルタに堆積したＰＭを燃焼させて除去するフィルタ再生（自己再生ともいう）が行われる。
【０００４】
このフィルタ再生は、たとえば制御手段による燃料噴射制御、すなわち、エンジン側で燃料を追加噴射して排ガスを加熱（通常は１５０℃〜２５０℃の排ガスを３５０℃〜６００℃まで加熱）することによって行われる。
【０００５】
一方、馬力一定制御を行う油圧ショベル等の建設機械においては、エンジンのオーバーヒートの前兆としてたとえばエンジン冷却水の温度が設定値以上となったときに、油圧アクチュエータの油圧源である油圧ポンプの出力（ポンプ吐出量）を減少させる減馬力制御を行うことにより、エンジン負荷を減少させてオーバーヒートを防止するようにしている。
【特許文献１】特開平５−２６０３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、フィルタ再生は排ガス温度を上げる制御であるのに対し、オーバーヒート防止のための減馬力制御はエンジン負荷を落として排ガス温度を下げるという、相反する制御である。
【０００７】
このため、フィルタ再生中に減馬力制御が実行された場合、あるいはこの逆の場合、つまりフィルタ再生と減馬力制御が同時に行われた場合に、排ガス温度が下がってフィルタ再生が中断し、あるいは不能となるという問題が発生していた。
【０００８】
そこで本発明は、フィルタ再生とオーバーヒート防止という二つの機能を両立させることができる建設機械の制御装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明は、エンジンと、油圧アクチュエータの油圧源としての油圧ポンプと、上記エンジンから出た排ガス中の有害物質を除去する排ガスフィルタと、エンジン及び油圧ポンプを制御する制御手段とを備え、この制御手段は、
（Ａ）エンジンのオーバーヒートを監視するセンサの信号に基づいて上記油圧ポンプの出力を減少させる減馬力制御を行うことによってオーバーヒートを防止し、
（Ｂ）排ガスを加熱することにより有害物質を焼却して排ガスフィルタを再生させるフィルタ再生制御を行い、
（Ｃ）上記減馬力制御とフィルタ再生制御とが同時に行われるときに、フィルタ再生作用を維持し得る排ガス温度を保ちながらエンジンのオーバーヒートを防止し得る馬力となるように馬力の減少度合いを制限する減馬力制限制御を行う
ように構成されたものである。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の構成において、エンジンから出た排ガスの温度を検出する排ガス温度センサを備え、制御手段は、この排ガス温度センサによって検出される排ガス温度が排ガスフィルタの再生を行うのに適した温度として予め設定された値以上であることを条件として減馬力制限制御を行うように構成されたものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、減馬力制御とフィルタ再生制御とが同時に行われるときに、馬力の減少度合い（具体的にはポンプ吐出量の減少度合い）を制限し、フィルタ再生作用を維持し得る排ガス温度を保ちながらエンジンのオーバーヒートを防止し得る馬力となるように制御するため、減馬力制御による排ガス温度の低下を抑えることができる。
【００１２】
すなわち、フィルタ再生とオーバーヒート防止という、排ガス温度の点で相反する両機能を両立させることができる。
【００１３】
また、請求項２の発明によると、フィルタ再生作用の開始と同時に減馬力制限を開始するのではなく、排ガス温度がフィルタ再生に適した温度以上に上がってはじめて減馬力制限を開始するため、フィルタ再生作用を確実に維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
実施形態に係る建設機械においては、図１に示すようにエンジン１によって可変容量型の油圧ポンプ２が駆動され、この油圧ポンプ２の吐出油がコントロールバルブ３経由で複数の油圧アクチュエータ（ここでは一つのものとして示す）４に供給される。
【００１５】
油圧ポンプ２は、制御手段としてのコントローラ５により、馬力が常に一定となるようにポンプレギュレータ５を通じてその吐出量（傾転）が制御される。すなわち、基本的制御としての馬力一定制御が行われる。
【００１６】
一方、エンジン１からの排ガスを外部に放出する排気通路７に排ガスフィルタ８が設けられ、排ガス中のＰＭがこの排ガスフィルタ８によって除去される。
【００１７】
コントローラ５は、上記馬力一定制御に加え、エンジン１のオーバーヒートを防止するための減馬力制御と、排ガスフィルタ８の浄化作用を一定に保つために同フィルタ８に蓄積されたＰＭを焼却するフィルタ再生制御とを行う。
【００１８】
この両制御を開始するための情報を得るセンサとして、エンジン１の冷却水温度を検出する冷却水温度センサ９と、排ガスフィルタ８のＰＭ蓄積量を検出する蓄積量センサ１０と、エンジン１から出た排ガスの温度を検出する排ガス温度センサ１１とが設けられ、各センサ９〜１１の信号がコントローラ５に送られる。
【００１９】
コントローラ５は、オーバーヒート防止制御として、冷却水温度センサ９からの信号に基づき、エンジン冷却水温度の検出値Ｔｓが、オーバーヒートの前兆として予め設定された値（放置すればオーバーヒートとなる温度）Ｔ１以上となると、油圧ポンプ２の出力が、エンジン冷却水温度／ポンプ出力のテーブルから算出した値（そのときのポンプ出力よりも小さい値）となるようにポンプレギュレータ６を通じて減馬力制御を行う。具体的には吐出量が減少するようにポンプ傾転を変える。
【００２０】
この減馬力制御により、エンジン負荷が減少し、オーバーヒートが防止される。
【００２１】
一方、コントローラ５は、フィルタ再生制御として、蓄積量センサ１０からの信号に基づき、ＰＭ蓄積量が、たとえば所期の排ガス浄化作用を維持し得る限界値として予め設定された値以上になると、エンジン１に燃料後噴射を行わせて排ガスを加熱し、蓄積されたＰＭを焼却するフィルタ再生制御を行う。
【００２２】
このフィルタ再生制御により、排ガスフィルタ８の排ガス浄化作用が維持される。
【００２３】
また、コントローラ５は、油圧ポンプ２に対する減馬力制御とフィルタ再生制御が同時に行われるときには、馬力の減少度合いを制限する減馬力制限制御を行う。この点の作用を図２のフローチャートによって説明する。
【００２４】
ステップＳ１で、検出されるエンジン冷却水温度が設定値Ｔ１以上か否かが判断され、ＹＥＳとなると前記のように油圧ポンプ２に対し冷却水温度に応じた減馬力制御が行われる（ステップＳ２）。
【００２５】
続くステップＳ３でフィルタ再生中か否かが判断され、ＮＯの場合はステップＳ１に戻り、ＹＥＳとなるとステップＳ４に移行する。
【００２６】
ステップＳ４では、排ガス温度センサ１１によって検出された排ガス温度が設定値Ｔ２（フィルタ再生を行うのに適した温度）以上まで昇温しているか否かが判断され、ＮＯの場合はステップＳ３に戻り、ＹＥＳとなると、ステップＳ５で減馬力制限制御が行われる。
【００２７】
すなわち、フィルタ再生作用を維持し得る排ガス温度を保ちながらエンジン１のオーバーヒートを防止し得る馬力となるように、馬力の減少度合いを抑える制御が行われる。
【００２８】
この減馬力制限制御は、フィルタ再生が完了する（ステップＳ６でＹＥＳとなる）まで行われ、その後はステップＳ７で同制御が停止して元の制限のない減馬力制御に戻る。
【００２９】
このように、減馬力制御とフィルタ再生制御とが同時に行われるときに、馬力の減少度合い（具体的にはポンプ吐出量の減少度合い）を制限するため、減馬力制御による排ガス温度の低下を抑えることができる。
【００３０】
すなわち、フィルタ再生とオーバーヒート防止という、排ガス温度の点で相反する両機能を両立させることができる。
【００３１】
また、フィルタ再生作用の開始と同時に減馬力制限を開始するのではなく、ステップＳ３〜Ｓ５の処理により、排ガス温度がフィルタ再生に適した温度Ｔ２以上に上がってはじめて減馬力制限を開始するため、フィルタ再生作用を確実に維持することができる。
【００３２】
他の実施形態
（１）上記実施形態では、排ガスフィルタ８のＰＭ蓄積量に基づいてフィルタ再生を行う場合を例にとったが、本発明は定期的に、あるいは一定の稼働時間置きにフィルタ再生を行う場合にも適用することができる。
【００３３】
（２）上記実施形態では、エンジン１のオーバーヒートを冷却水温度によって監視する構成としたが、他のオーバーヒートの指標（エンジン温度等）を監視する構成をとってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施形態を示すエンジン及びポンプまわりの概略構成図である。
【図２】実施形態の作用を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００３５】
１  エンジン
２  油圧ポンプ
４  油圧アクチュエータ
５  コントローラ（制御手段）
６  ポンプレギュレータ
７  排気通路
８  排ガスフィルタ
９  冷却水温度センサ
１０  蓄積量センサ
１１  排ガス温度センサ
【図１】
2010031766.tif 000003
【図２】
2010031766.tif 000004