(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自走可能な車体と、該車体に搭載され制御装置によって電子制御されるエンジンと、該エンジンの排気側に設けられ排気ガスを浄化する排気ガス浄化装置と、前記エンジンにより駆動され吐出圧力（Ｐ）と吐出流量（Ｑ）との積が一定となるような一定トルク制御される可変容量型の油圧ポンプと、該油圧ポンプから吐出される圧油により駆動される油圧アクチュエータとを備えてなる建設機械において、
前記制御装置は、
前記エンジンと前記排気ガス浄化装置との少なくともいずれか一方が不調であるか否かを判定する不調判定手段と、
該不調判定手段により不調であると判定された場合に、前記エンジンの最高回転数を、不調前のエンジン最大トルク（Ｔm）を出力できる第１の回転数（Ｎs）よりも所定量（α）高い第２の回転数（Ｎt）に制限し、かつ、前記エンジンの最大燃料噴射量を、前記第１の回転数（Ｎs）において不調前の定格トルク（Ｔr）を出力できるように制限するエンジン制限手段とを備える構成とし、
前記所定量（α）は、前記油圧ポンプのピークトルクが前記エンジンに加わることによる回転数の一時的な低下に見合う値に設定したことを特徴とする建設機械。
【請求項２】
前記制御装置は、前記不調判定手段により不調であると判定された場合に、予め設定した所定時間（Ｍt）が経過すると前記エンジンを停止させる構成としてなる請求項１に記載の建設機械。
【請求項３】
前記制御装置は、前記不調判定手段により不調であると判定された場合に、前記エンジンの停止回数が予め設定した規定回数（Ｃt）に達すると前記エンジンの始動を禁止する構成としてなる請求項１に記載の建設機械。
【請求項４】
前記制御装置は、前記不調判定手段により不調であると判定された場合に、予め設定した所定時間（Ｍt）が経過すると前記エンジンを停止させ、かつ、前記エンジンの停止回数が予め設定した規定回数（Ｃt）に達すると、前記エンジンの始動を禁止する構成としてなる請求項１に記載の建設機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば電子制御式のエンジンや排気ガス浄化装置を搭載した油圧ショベル、油圧クレーン等の建設機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
油圧ショベル、油圧クレーン等の建設機械には、制御装置（コントローラ）によって電子制御されるディーゼルエンジンが搭載されたものが知られている（特許文献１，特許文献２）。ディーゼルエンジンには、排気ガスを浄化する排気ガス浄化装置が設けられている（特許文献３）。【０００３】
ここで、排気ガス浄化装置は、排気ガス中に含まれる一酸化窒素（ＮＯ）、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）等を酸化して除去する酸化触媒（例えば、Diesel Oxidation Catalyst、略してＤＯＣとも呼ばれている）と、該酸化触媒の下流側に配置され排気ガス中の粒子状物質を捕集して除去する粒子状物質除去フィルタ（例えば、Diesel Particulate Filter、略してＤＰＦとも呼ばれている）とを含んで構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−２８００７０号公報
【特許文献２】特開平７−１２７６０５号公報（特許第３７０８５６３号公報）
【特許文献３】特開２０１０−２３６３６３号公報
【発明の概要】
【０００５】
ところで、エンジンや排気ガス浄化装置が、燃料性状や使用環境の影響により所望の性能を発揮できない不調状態となった場合に、そのまま運転を継続すると、その不調が深刻化したり、排気ガス浄化装置のフィルタに粒子状物質が過剰に堆積し、該フィルタが溶損する虞がある。そこで、電子制御式のエンジンでは、該エンジンや排気ガス浄化装置が不調状態となった場合に、保護モード運転、即ち、燃料の噴射量を通常時よりも制限してエンジン出力を低下させる制御を行うように構成している。
【０００６】
一方、例えばミニショベルと呼ばれる小型の油圧ショベルでは、エンジンによって駆動される可変容量型の油圧ポンプは、吐出圧力（Ｐ）と吐出流量（Ｑ）との積が一定となるような一定トルク制御が行われる。換言すれば、小型の油圧ショベルでは、油圧ポンプの最大トルクを増減するような制御は行われない。この場合、保護モード運転によりエンジン出力が低下すると、エンジンが過負荷状態となり、エンジンストールを起こす虞がある。エンジンが不意に停止してしまうと、作業現場から整備場所まで自走して移動することができなくなる虞がある。
【０００７】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、一定トルク制御される油圧ポンプを搭載する構成で、エンジンや排気ガス浄化装置の不調時にも整備場所まで安定して移動させることができる建設機械を提供することを目的としている。
【０００８】
本発明による建設機械は、自走可能な車体と、該車体に搭載され制御装置によって電子制御されるエンジンと、該エンジンの排気側に設けられ排気ガスを浄化する排気ガス浄化装置と、前記エンジンにより駆動され吐出圧力（Ｐ）と吐出流量（Ｑ）との積が一定となるような一定トルク制御される可変容量型の油圧ポンプと、該油圧ポンプから吐出される圧油により駆動される油圧アクチュエータとを備えてなる。
【０００９】
上述した課題を解決するために、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記制御装置は、前記エンジンと前記排気ガス浄化装置との少なくともいずれか一方が不調であるか否かを判定する不調判定手段と、該不調判定手段により不調であると判定された場合に、前記エンジンの最高回転数を、不調前のエンジン最大トルク（Ｔm）を出力できる第１の回転数（Ｎs）よりも所定量（α）高い第２の回転数（Ｎt）に制限し、かつ、前記エンジンの最大燃料噴射量を、前記第１の回転数（Ｎs）において不調前の定格トルク（Ｔr）を出力できるように制限するエンジン制限手段とを備える構成とし、前記所定量（α）は、前記油圧ポンプのピークトルクが前記エンジンに加わることによる回転数の一時的な低下に見合う値に設定したことにある。
【００１０】
この構成によれば、エンジン制限手段は、エンジンの最高回転数を第２の回転数（Ｎt）に制限し、かつ、エンジンの最大燃料噴射量を第１の回転数（Ｎs）において不調前の定格トルク（Ｔr）を出力できるように制限する。このため、不調判定手段によりエンジンや排気ガス浄化装置が不調であると判定された場合に、エンジンの最高回転数と出力トルクが制限されることによりエンジンと排気ガス浄化装置の保護を図ることができる。この場合、定格トルク（Ｔr）を出力できるようにすることにより、エンジンストールを抑制することができる。これにより、不調時にも、一定トルク制御される油圧ポンプを駆動し続けることができ、建設機械を作業現場から整備場所まで安定して移動させることができる。この結果、建設機械を作業現場から移動した状態で、必要な修理、交換、整備等を行うことができる。
【００１２】
しかも、不調時の最高回転数を規定する所定量（α）を、油圧ポンプのピークトルクがエンジンに加わることによる回転数の一時的な低下に見合う値に設定している。このため、不調時に、油圧ポンプのピークトルクによるエンジンの回転数の低下があっても、その回転数が低下した状態で定格トルク（Ｔr）を出力できる。これにより、不調時にエンジンの最大回転数を低減することとエンジンストールを抑制することとを高次元で両立させることができる。この結果、エンジンや排気ガス浄化装置を保護しつつ、不調時の建設機械の移動を安定して行うことができる。
【００１３】
請求項２の発明は、前記制御装置は、前記不調判定手段により不調であると判定された場合に、予め設定した所定時間（Ｍt）が経過すると前記エンジンを停止させる構成としたことにある。この構成によれば、エンジンを停止する所定時間（Ｍt）を適宜設定することにより、建設機械を移動できるようにすることと不調の深刻化を低減することとを両立することができる。
【００１４】
請求項３の発明は、前記制御装置は、前記不調判定手段により不調であると判定された場合に、前記エンジンの停止回数が予め設定した規定回数（Ｃt）に達すると前記エンジンの始動を禁止する構成としたことにある。この構成によれば、エンジンの始動を禁止するためのエンジンの停止の規定回数（Ｃt）を適宜設定することにより、建設機械を移動できるようにすることと運転が過度に継続されないようにすることとを両立することができる。
【００１５】
請求項４の発明は、前記制御装置は、前記不調判定手段により不調であると判定された場合に、予め設定した所定時間（Ｍt）が経過すると前記エンジンを停止させ、かつ、前記エンジンの停止回数が予め設定した規定回数（Ｃt）に達すると、前記エンジンの始動を禁止する構成としたことにある。この構成によれば、建設機械を移動できるようにすることと、不調の深刻化を低減することと、運転が過度に継続されないようにすることとのすべてを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に適用される油圧ショベルを示す正面図である。
【図２】図１中の上部旋回体のうちキャブ、外装カバーの一部を取除いた状態で油圧ショベルを拡大して示す一部破断の平面図である。
【図３】エンジン、油圧ポンプ、コントロールバルブ、油圧アクチュエータ、排気ガス浄化装置、制御装置等を示す構成図である。
【図４】図３中の制御装置による制御内容を示す流れ図である。
【図５】エンジン回転数と出力トルクとの関係を通常時と不調時とのトルクカーブとして示す特性線図である。
【図６】油圧ポンプの吐出圧力と吐出流量との関係を示す特性線図である。
【図７】油圧トルクとエンジン回転数との時間変化の一例を示す特性線図である。
【図８】第２の実施の形態による制御装置の制御内容を示す流れ図である。
【図９】第３の実施の形態による制御装置の制御内容を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る建設機械の実施の形態を、ミニショベルと呼ばれる小型の油圧ショベルに適用した場合を例に挙げ、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１８】
図１ないし図７は本発明に係る建設機械の第１の実施の形態を示している。
【００１９】
図中、１は土砂の掘削作業、排土作業等に用いられる小型の油圧ショベルである。この油圧ショベル１は、自走可能なクローラ式の下部走行体２と、該下部走行体２上に旋回装置３を介して旋回可能に搭載され、該下部走行体２と共に車体を構成する上部旋回体４と、該上部旋回体４の前側に俯仰動可能に設けられた作業装置５とにより大略構成されている。
【００２０】
ここで、作業装置５は、スイングポスト式の作業装置として構成され、例えばスイングポスト５Ａ、ブーム５Ｂ、アーム５Ｃ、作業具としてのバケット５Ｄ、作業装置５を左，右に揺動するスイングシリンダ５Ｅ（図２参照）、ブームシリンダ５Ｆ、アームシリンダ５Ｇおよびバケットシリンダ５Ｈを備えている。上部旋回体４は、後述の旋回フレーム６、外装カバー７、キャブ８およびカウンタウエイト９等により構成されている。
【００２１】
旋回フレーム６は、上部旋回体４の構造体を形成するもので、該旋回フレーム６は、旋回装置３を介して下部走行体２上に取付けられている。旋回フレーム６には、その後部側に後述のカウンタウエイト９、エンジン１０が設けられ、左前側には後述のキャブ８が設けられている。旋回フレーム６には、キャブ８とカウンタウエイト９との間に位置して外装カバー７が設けられ、この外装カバー７は、旋回フレーム６、キャブ８およびカウンタウエイト９と共に、エンジン１０、油圧ポンプ１５、熱交換器１７、排気ガス浄化装置１８等を収容する空間を画成するものである。
【００２２】
キャブ８は、旋回フレーム６の左前側に搭載され、該キャブ８は、オペレータが搭乗する運転室を内部に画成している。キャブ８の内部には、オペレータが着座する運転席８Ａ、後述する各種の操作レバー３０Ａ、報知装置３７（図３参照）等が配設されている。
【００２３】
カウンタウエイト９は、作業装置５との重量バランスをとるもので、該カウンタウエイト９は、後述するエンジン１０の後側に位置して旋回フレーム６の後端部に取付けられている。図２に示すように、カウンタウエイト９の後面側は、円弧状をなして形成され、カウンタウエイト９は、下部走行体２の車体幅内に収まる構成となっている。
【００２４】
１０は旋回フレーム６の後側に横置き状態で配置されたエンジンで、該エンジン１０は、小型の油圧ショベル１に原動機として搭載されるため、例えば小型のディーゼルエンジンを用いて構成されている。エンジン１０には、外気を吸込む吸気管１１（図３参照）と、排気ガスを排出する排気ガス通路の一部をなす排気管１２とが設けられている。吸気管１１は、エンジン１０に向けて外気（空気）が流通するもので、その先端側には、外気を清浄化するエアクリーナ１３が接続されている。吸気管１１の途中には、後述する吸気絞り弁２３が設けられている。一方、排気管１２には、後述の排気ガス浄化装置１８が接続して設けられている。
【００２５】
ここで、エンジン１０は、電子制御式エンジンにより構成され、燃料の供給量が電子制御式燃料噴射装置を有した電子ガバナ１４（図３参照）により可変に制御される。即ち、電子ガバナ１４は、後述のエンジン制御装置４０から出力される制御信号に基づいてエンジン１０のシリンダ（図示せず）内に噴射される燃料の噴射量（燃料噴射量）を可変に制御する。これにより、エンジン１０の回転数（回転速度）は、エンジン制御装置４０からの制御信号による目標回転数に対応した回転数となるように制御される。
【００２６】
油圧ポンプ１５は、エンジン１０の左側に設けられ、該油圧ポンプ１５は、作動油タンク（図示せず）と共にメインの油圧源を構成するものである。図２に示すように、エンジン１０の左側に動力伝達装置１６が取付けられ、油圧ポンプ１５は、この動力伝達装置１６を介してエンジン１０の回転出力が伝えられる。油圧ポンプ１５は、エンジン１０によって駆動されることにより、後述するコントロールバルブ２８等に向けて圧油（作動油）を吐出する。
【００２７】
ここで、油圧ポンプ１５は、エンジン１０の限られた出力馬力を有効活用できるように、吐出圧力Ｐと吐出流量Ｑとの積がほぼ一定となるような一定トルク制御される可変容量型の油圧ポンプが用いられている。即ち、油圧ポンプ１５は、圧油の吐出圧力（吐出圧）Ｐと吐出流量（吐出量）Ｑとの関係が、後述の図６中に示す特性線４３の「Ｐ−Ｑ特性」を満たすように（特性線４３に沿うように）制御される。
【００２８】
このために、油圧ポンプ１５は、例えば可変容量型の斜板式、斜軸式またはラジアルピストン式油圧ポンプによって構成されている。油圧ポンプ１５の容量可変部１５Ａは、圧油の吐出圧Ｐが高くなると、これに応じて吐出量Ｑを減少させ、逆に、圧油の吐出圧Ｐが低下すると、これに応じて吐出量Ｑを増大させるように傾転駆動される構成となっている。
【００２９】
熱交換器１７は、エンジン１０の右側に位置して旋回フレーム６上に設けられ、該熱交換器１７は、例えばラジエータ、オイルクーラ、インタクーラを含んで構成されている。即ち、熱交換器１７は、エンジン１０等の冷却を行うと共に、作動油タンクに戻される圧油（作動油）の冷却も行うものである。
【００３０】
次に、エンジン１０の構成と、該エンジン１０から排出される排気ガスを浄化する排気ガス浄化装置１８と、油圧ポンプ１５により駆動される油圧系統と、各種センサとについて説明する。
【００３１】
即ち、１８はエンジン１０の排気側に設けられた排気ガス浄化装置を示している。図２に示すように、該排気ガス浄化装置１８は、エンジン１０の上部左側で、例えば動力伝達装置１６の上側となる位置に配設され、その上流側にはエンジン１０の排気管１２が接続されている。排気ガス浄化装置１８は、排気管１２と共に排気ガス通路を構成し、上流側から下流側に排気ガスが流通する間に、この排気ガスに含まれる有害物質を除去する。より具体的には、後述の粒子状物質除去フィルタ２１によってエンジン１０から排出される排気ガス中の粒子状物質を捕集する。
【００３２】
即ち、ディーゼルエンジンからなるエンジン１０は、高効率で耐久性にも優れている。しかし、エンジン１０の排気ガス中には、粒子状物質（ＰＭ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）、一酸化炭素（ＣＯ）等の有害物質が含まれている。このため、図３に示すように、排気管１２に取付けられる排気ガス浄化装置１８は、排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）等を酸化して除去する後述の酸化触媒２０と、排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ）を捕集して除去する後述の粒子状物質除去フィルタ２１とを含んで構成されている。
【００３３】
図３に示すように、排気ガス浄化装置１８は、例えば複数の筒体を前，後で着脱可能に連結して構成された筒状のケーシング１９を有している。このケーシング１９内には、酸化触媒２０と、フィルタとしての粒子状物質除去フィルタ２１とが取外し可能に収容されている。
【００３４】
酸化触媒２０は、例えばケーシング１９の内径寸法と同等の外径寸法をもったセラミックス製のセル状筒体からなるものである。酸化触媒２０内には、その軸方向に多数の貫通孔（図示せず）が形成され、その内面に貴金属がコーティングされている。酸化触媒２０は、所定の温度条件のもとで各貫通孔内に排気ガスを流通させることにより、この排気ガスに含まれる一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）等を酸化して除去し、窒素酸化物（ＮＯ）を二酸化窒素（ＮＯ２）として除去するものである。
【００３５】
一方、粒子状物質除去フィルタ２１は、ケーシング１９内で酸化触媒２０の下流側に配置されている。粒子状物質除去フィルタ２１は、エンジン１０から排出される排気ガス中の粒子状物質を捕集すると共に、捕集した粒子状物質を燃焼して除去することにより排気ガスの浄化を行うものである。このために、粒子状物質除去フィルタ２１は、例えばセラミックス材料からなる多孔質な部材に軸方向に多数の小孔（図示せず）を設けたセル状筒体により構成されている。これにより、粒子状物質除去フィルタ２１は、多数の小孔を介して粒子状物質を捕集し、捕集した粒子状物質は、後述する再生処理によって燃焼して除去される。この結果、粒子状物質除去フィルタ２１は再生される。
【００３６】
排出口２２は、排気ガス浄化装置１８の下流側に設けられ、該排出口２２は、粒子状物質除去フィルタ２１よりも下流側に位置してケーシング１９の出口側に接続されている。排出口２２は、例えば浄化処理された後の排気ガスを大気中に放出する煙突、消音器を含んで構成される。
【００３７】
吸気絞り弁２３は、エンジン１０の吸気管１１側に設けられ、該吸気絞り弁２３は、排気ガス浄化装置１８のうち粒子状物質除去フィルタ２１の再生処理を行う再生装置を構成している。即ち、吸気絞り弁２３は、後述するエンジン制御装置４０からの制御信号により通常時は開弁状態（例えば、燃料噴射量に対応した開度、または全開状態）に保持される。一方、粒子状物質除去フィルタ２１の再生処理を行うときは、エンジン制御装置４０からの制御信号により吸気絞り弁２３は流路を絞る方向に駆動される。
【００３８】
これにより、吸気絞り弁２３は、空気と燃料との空燃比がリッチ傾向となるように吸入空気量を絞る。このとき、エンジン１０の燃焼室内では、空燃比がリッチ傾向となった燃料を燃焼させることにより、排気管１２側に排出する排気ガスの温度が上昇し、粒子状物質除去フィルタ２１に捕集された粒子状物質を燃焼し除去することができる。
【００３９】
排気温センサ２４は、排気ガスの温度を検出するものである。図３に示すように、排気温センサ２４は、排気ガス浄化装置１８のケーシング１９に取付けられ、例えば排気管１２側から排出される排気ガスの温度を検出する。排気温センサ２４で検出した温度は、検出信号として後述のエンジン制御装置４０に出力されるものである。
【００４０】
圧力センサ２５，２６は、排気ガス浄化装置１８のケーシング１９に設けられている。図３に例示するように、これらの圧力センサ２５，２６は、粒子状物質除去フィルタ２１の上流側（入口側）と下流側（出口側）とに互いに離間して配置され、それぞれの検出信号を後述するエンジン制御装置４０に出力する。
【００４１】
エンジン制御装置４０は、圧力センサ２５で検出した上流側の圧力Ｐ1と圧力センサ２６で検出した下流側の圧力Ｐ2とから、両者の圧力差ΔＰを下記の数１式に従って演算する。エンジン制御装置４０は、圧力差ΔＰの演算結果から粒子状物質除去フィルタ２１に付着した粒子状物質、未燃焼残留物等の堆積量、即ち捕集量を推定するものである。この場合、圧力差ΔＰは、前記捕集量が少ないときには小さな圧力値となり、前記捕集量が増加するに従って高い圧力値となる。
【００４２】
【数１】
0005923118.tif 000002
【００４３】
複数の油圧アクチュエータ２７（図３中には１個のみ図示）は、油圧ポンプ１５から吐出される圧油により駆動されるものである。この油圧アクチュエータ２７は、作業装置５のスイングシリンダ５Ｅ、ブームシリンダ５Ｆ、アームシリンダ５Ｇまたはバケットシリンダ５Ｈを含んで構成される。油圧ショベル１に搭載される油圧アクチュエータ２７としては、走行用の油圧モータ、旋回用の油圧モータ、排土板用の昇降シリンダ（いずれも図示せず）も含まれる。
【００４４】
複数のコントロールバルブ２８（図３中には１個のみ図示）は、油圧アクチュエータ２７用の方向制御弁を構成するものである。このコントロールバルブ２８は、作動油タンク、油圧ポンプ１５と各油圧アクチュエータ２７との間にそれぞれ設けられ、各油圧アクチュエータ２７に供給する圧油の流量と方向を可変に制御する。即ち、各コントロールバルブ２８は、後述の操作弁３０からパイロット圧が供給されることにより、中立位置から左，右の切換位置（いずれも図示せず）に切換えられる。
【００４５】
パイロットポンプ２９は、作動油タンクと共に補助油圧源を構成する補助油圧ポンプである。図３に示すように、パイロットポンプ２９は、メインの油圧ポンプ１５と共にエンジン１０によって回転駆動される。パイロットポンプ２９は、作動油タンク内から吸込んだ作動油を後述のパイロット操作弁３０等に向けて吐出することにより後述のパイロット圧を発生させるものである。
【００４６】
パイロット操作弁３０（以下、操作弁３０という）は、減圧弁型のパイロット操作弁である。操作弁３０は、油圧ショベル１のキャブ８内に設けられ、オペレータによって傾転操作される操作レバー３０Ａを有している。操作弁３０は、複数の油圧アクチュエータ２７を個別に遠隔操作するため複数のコントロールバルブ２８に対応した個数で配置されている。即ち、各操作弁３０は、オペレータが操作レバー３０Ａを傾転操作したときに、その操作量に対応したパイロット圧を各コントロールバルブ２８の油圧パイロット部（図示せず）に供給する。
【００４７】
これにより、コントロールバルブ２８は、中立位置から切換位置のいずれかに切換えられる。コントロールバルブ２８が一方の切換位置に切換えられると、油圧アクチュエータ２７は、油圧ポンプ１５からの圧油が一方向に供給され、該当する方向に駆動される。コントロールバルブ２８が他方の切換位置に切換えられたときには、油圧アクチュエータ２７は、油圧ポンプ１５からの圧油が他方向に供給されて逆方向に駆動されるものである。
【００４８】
スタータ３１は、エンジン１０の起動を行うもので、該スタータ３１は、エンジン１０のクランク軸を回転駆動する電動モータ（いずれも図示せず）により構成されている。スタータ３１は、油圧ショベル１のキャブ８内に設けられた始動スイッチ３２（図３参照）を、オペレータが手動操作（即ち、キーＯＮ）すると、エンジン１０の起動を行い、これにより、エンジン１０は始動される。
【００４９】
水温センサ３３は、エンジン１０の温度状態を検出するもので、該水温センサ３３は、エンジン１０の冷却水温度を検出し、その検出信号を後述の車体制御装置３９に出力する。
【００５０】
回転センサ３４は、エンジン１０の回転数（回転速度）を検出するもので、該回転センサ３４は、エンジン回転数Ｎを検出し、その検出信号を後述のエンジン制御装置４０に出力する。エンジン制御装置４０は、エンジン回転数Ｎの検出信号に基づいてエンジン１０の実回転数を監視し、後述の回転数設定装置３６によって設定された目標回転数に従ってエンジン回転数Ｎを制御するものである。
【００５１】
開度センサ３５は、吸気絞り弁２３の開弁状態を検出するもので、該開度センサ３５は、吸気絞り弁２３の開度を検出し、その検出信号を後述のエンジン制御装置４０に出力する。
【００５２】
回転数設定装置３６は、エンジン１０の目標回転数を設定するものである。この回転数設定装置３６は、油圧ショベル１のキャブ８（図１参照）内に設けられ、オペレータによって手動で操作される操作ダイヤル、アップダウンスイッチまたはエンジンレバー（いずれも図示せず）により構成されている。回転数設定装置３６は、オペレータの操作に従った目標回転数の指令信号を後述の車体制御装置３９に出力するものである。
【００５３】
報知装置３７は、キャブ８内で運転席の近傍に設けられている。報知装置３７は、後述の制御装置３８（の車体制御装置３９）に接続され、該制御装置３８（車体制御装置３９ないしエンジン制御装置４０）からの指令（報知信号）に基づいて、オペレータに対し、エンジン１０や排気ガス浄化装置１８に不調がある旨、不調により運転制限を行っている旨を報知するものである。ここで、報知装置３７は、報知音を発するブザー、音声を発するスピーカ、音声合成装置、報知内容を表示するランプまたはモニタ等により構成することができる。報知装置３７は、制御装置３８により不調があると判定した場合に、制御装置３８からの指令（報知信号）に基づいて報知音、報知表示を発することにより、オペレータに対してその旨を報知する。
【００５４】
次に、エンジン１０、油圧ショベル１の本体を制御するための制御装置３８について説明する。
【００５５】
即ち、３８は油圧ショベル１の制御装置で、該制御装置３８は、図３に示すように車体制御装置３９とエンジン制御装置４０とを含んで構成されている。制御装置３８は、例えば車体制御装置３９の入力側が、始動スイッチ３２、水温センサ３３、回転数設定装置３６、エンジン制御装置４０等に接続されている。車体制御装置３９の出力側は、スタータ３１、報知装置３７、エンジン制御装置４０等に接続されている。
【００５６】
制御装置３８の車体制御装置３９は、始動スイッチ３２がキーＯＮ操作されたときにスタータ３１を起動してエンジン１０の始動制御を行う。車体制御装置３９は、回転数設定装置３６等から出力される信号に従ってエンジン制御装置４０にエンジン１０の目標回転数を設定する指令信号を出力する機能も有している。
【００５７】
エンジン制御装置４０は、車体制御装置３９から出力される指令信号と、回転センサ３４から出力されるエンジン回転数Ｎの検出信号等とに基づいて所定の演算処理を行い、エンジン１０の電子ガバナ１４に目標燃料噴射量を指示する制御信号を出力する。エンジン１０の電子ガバナ１４は、その制御信号に従ってエンジン１０の燃焼室（図示せず）内に噴射供給すべき燃料の噴射量を増大または減少したり、燃料の噴射を停止したりする。この結果、エンジン１０の回転数は、車体制御装置３９からの指令信号が指示する目標回転数に対応した回転数となるように制御される。これにより、エンジン制御装置４０は、回転数設定装置３６による設定値（目標回転数）に従ってエンジン１０の回転数を制御することができる。
【００５８】
エンジン制御装置４０は、エンジン１０や排気ガス浄化装置１８が不調状態、即ち、燃料性状や使用環境の影響により所望の性能を発揮できない不調状態となった場合に、エンジン１０の最高回転数と最大燃料噴射量を通常時（不調前）に比べて制限する機能（保護モード運転機能）を有している。なお、エンジン１０や排気ガス浄化装置１８の不調状態としては、例えば、吸気絞り弁２３、排気温センサ２４、圧力センサ２５，２６、水温センサ３３、回転センサ３４、開度センサ３５等に誤動作、故障等による障害が発生した場合、エンジン冷却水や燃料の温度が過度に上昇した場合、排気ガス浄化装置１８の粒子状物質除去フィルタ２１に粒子状物質が過剰に堆積した場合等が挙げられる。
【００５９】
ここで、エンジン制御装置４０は、その入力側が排気温センサ２４、圧力センサ２５，２６、回転センサ３４、開度センサ３５、車体制御装置３９等に接続されている。エンジン制御装置４０の出力側は、エンジン１０の電子ガバナ１４、吸気絞り弁２３、車体制御装置３９等に接続されている。エンジン制御装置４０は、ＲＯＭ，ＲＡＭ，不揮発性メモリ等からなる記憶部（図示せず）を有し、この記憶部内には、後述の図４に示すエンジン１０の出力制御等を行うための処理プログラム、予め設定された通常時および不調時のトルクカーブ（図５の特性線４１，４２）等が格納されている。
【００６０】
エンジン制御装置４０は、図４に示す処理プログラムに従って、エンジン１０および／または排気ガス浄化装置１８が不調であるか否かを判定する不調判定処理を行う。エンジン制御装置４０は、不調があると判定された場合は、エンジン１０の最高回転数と最大燃料噴射量とを制限する運転制限処理を行う。
【００６１】
ここで、エンジン１０の出力トルクＴｅは、通常運転時は、エンジン回転数Ｎに対して図５に示す特性線４１（通常時トルクカーブ）のようなトルク特性を有している。なお、特性線４１は、通常時の最大燃料噴射量で運転した場合のエンジン１０のトルク特性に対応する。この通常運転時においては、エンジン回転数Ｎが第１の回転数Ｎsのときに、エンジン１０の出力トルクＴｅは最大トルクＴmとなり、エンジン回転数Ｎが第１の回転数Ｎsよりも高い定格回転数（通常時の最高回転数）Ｎｍのときに、エンジン１０の出力トルクＴｅが定格トルクＴrとなる。
【００６２】
即ち、図５中の特性線４１は、全体として略山形状（上方に向けて凸状）のトルク曲線となっている。特性線４１は、エンジン回転数Ｎが第１の回転数Ｎｓに向けて高くなる（増大する）に従って、出力トルクＴｅが大きくなり、第１の回転数Ｎｓのときに最大トルク出力点４１Ａとなる。エンジン回転数Ｎが第１の回転数Ｎｓよりも高くなるに従って、出力トルクＴｅは小さくなり、通常時の最高回転数となる定格回転数Ｎｍのときに、定格トルク出力点４１Ｂとなる。
【００６３】
これに対し、エンジン１０や排気ガス浄化装置１８が不調状態となった場合は、これらエンジン１０や排気ガス浄化装置１８を保護するための保護モード運転、即ち、燃料の噴射量を通常時よりも制限してエンジン出力を低下させる制御を行う。具体的には、図５中に示す特性線４２（不調時トルクカーブ）のように、不調時の最高回転数と最大燃料噴射量とを制限する。なお、特性線４２は、不調時の最大燃料噴射量で運転した場合のエンジン１０のトルク特性に対応する。
【００６４】
この不調時においては、最高回転数を、不調前（通常時）のエンジン最大トルクＴmを出力できる第１の回転数Ｎsよりも所定量α高い第２の回転数Ｎtに制限し、かつ、不調時のエンジン１０の最大燃料噴射量を、第１の回転数Ｎsにおいて不調前の定格トルクＴrを出力できるように制限する。即ち、不調時のトルクカーブである特性線４２は、第１の回転数Ｎｓのときに最大トルク出力点４２Ａとなり、この最大トルク出力点４２Ａでは、定格トルクＴrを出力できるようにしている。最高回転数は、第１の回転数Ｎsよりも所定量α高い第２の回転数Ｎtに規制し、所定量αは、油圧ポンプ１５のピークトルクがエンジン１０に加わることによるエンジン回転数Ｎの一時的な低下に見合う値に設定している。
【００６５】
次に、エンジン１０の不調時におけるトルク特性（トルクカーブ）を、図５に示す特性線４２のように制限する趣旨について説明する。
【００６６】
図６は、油圧ショベル１の油圧ポンプ１５のＰ−Ｑ特性を示している。油圧ポンプ１５は、図６中に示す特性線４３のように、吐出圧力Ｐと吐出流量Ｑとの積がほぼ一定（等馬力）となるように一定トルク制御（等馬力制御）される。即ち、図６中の特性線４３は、油圧ポンプ１５の油圧最大トルクに対応する等馬力線であり、油圧ポンプ１５は、特性線４３に沿うように制御される。
【００６７】
このような油圧ポンプ１５の特性線４３に対し、図６中の特性線４４は、エンジン１０の定格トルク出力時における等馬力線を示している。即ち、エンジン１０の定格トルク出力時における等馬力線（特性線４４）は、油圧ポンプ１５の油圧最大トルクに対応する等馬力線（特性線４３）に対してある程度大きくしている（余裕をもたせている）。これにより、油圧ポンプ１５の油圧最大トルクに対し、エンジン１０で定格トルクＴrを出力することにより、エンジン１０がエンジンストールしないように構成している。
【００６８】
そこで、第１の実施の形態では、エンジン１０や排気ガス浄化装置１８が不調のときの保護モード運転を、エンジン１０の最大トルクを出力できる第１の回転数Ｎsにおいて定格トルクＴrを出力できるようにし、保護モード運転時にもエンジン１０がエンジンストールしないようにしている。
【００６９】
一方、不調時のエンジン１０の最高回転数は、エンジン１０の保護の観点から、可及的に小さくすることが好ましい。このため、例えば、不調時のエンジン１０の最高回転数を、エンジン１０の最大トルクを出力できる第１の回転数Ｎsに制限し、この第１の回転数Ｎsで定格トルクＴrを出力できるようにすることが考えられる。即ち、不調時は、エンジン１０を、特性線４２のうちの最大トルク出力点４２Ａで運転することが考えられる。
【００７０】
しかし、このように不調時にエンジン１０を最大トルク出力点４２Ａで運転すると、油圧ポンプ１５のピークトルクがエンジン１０に加わったときに、エンジンストールする虞がある。即ち、図７に示す特性線４５のように、油圧ポンプ１５の油圧トルクＴｐは、油圧ポンプ１５が例えば無負荷状態、具体的には、図３に示す油圧アクチュエータ２７が全て停止し、全てのコントロールバルブ２８が中立位置に保持されている状態（ＯＦＦの状態）から、油圧アクチュエータ２７を駆動したときに、一時的に最大トルクを上回る値（ピークトルク）まで上昇する。エンジン１０の回転数Ｎは、図７に示す特性線４６のように、油圧ポンプ１５のピークトルクが加わることにより一時的に低下する。
【００７１】
この場合、不調時のエンジン１０の最高回転数を第１の回転数Ｎsに制限し、特性線４２のうちの最大トルク出力点４２Ａで運転すると、エンジン回転数Ｎが一時的に低下したときに、エンジン１０の出力トルクＴｅが、図５の最大トルク出力点４２Ａの位置から、矢印Ｙ1で示すように出力点４２Ｂに移動する。これにより、エンジン１０の出力トルクＴｅが低下し、エンジンストールを起こす可能性が高くなる。
【００７２】
これに対し、第１の実施の形態では、不調時のエンジン１０の最高回転数を、第１の回転数Ｎsよりも高い値、即ち、第１の回転数Ｎsよりも所定量α高い第２の回転数Ｎtとなるようにしている。この場合、図６および図７に示すように、所定量αは、油圧ポンプ１５のピークトルクがエンジン１０に加わることによるこのエンジン１０の回転数の一時的な低下に見合う値に設定している。即ち、図７に示すように、所定量αは、油圧ポンプ１５のピークトルクに伴うエンジン１０の回転数の一時的な低下量とほぼ同じになるようにしている。
【００７３】
このような第１の実施の形態では、不調時にエンジン１０を、第２の回転数Ｎtで運転することにより、この第２の回転数Ｎtでは、出力トルクＴｅは、出力点４２Ｃとなり、定格トルクＴrよりも少し小さくなる。しかし、油圧ポンプ１５のピークトルクが加わることによるエンジン１０の回転数Ｎが一時的に低下しても、エンジン１０の出力トルクＴｅは、図５の特性線４２の出力点４２Ｃの位置から、矢印Ｙ2で示すように最大トルク出力点４２Ａに移動する。これにより、エンジン１０の回転数の低下と共に、エンジン１０の出力トルクＴｅは大きくなり、ピークトルクが加わったときにエンジン１０から不調時の最大トルクである定格トルクＴrを出力させることができる。この結果、不調時に保護モード運転を行うべくエンジン１０の最高回転数と最大燃料噴射量とを制限しても、エンジン１０にエンジンストールに対する粘りをもたせることができ、エンジンストールしにくくすることができる。
【００７４】
第１の実施の形態による小型の油圧ショベル１は、上述の如き構成を有するもので、次に、その動作について説明する。
【００７５】
油圧ショベル１のオペレータは、上部旋回体４のキャブ８に搭乗し、エンジン１０を始動して油圧ポンプ１５とパイロットポンプ２９を駆動する。これにより、油圧ポンプ１５から圧油が吐出され、この圧油はコントロールバルブ２８を介して油圧アクチュエータ２７に供給される。これ以外のコントロールバルブ（図示せず）からは他の油圧アクチュエータ（例えば、走行用，旋回用の油圧モータ、または他の油圧シリンダ等）へと供給される。キャブ８に搭乗したオペレータが走行用の操作レバー（図示せず）を操作したときには、下部走行体２により車両を前進または後退させることができる。
【００７６】
一方、キャブ８内のオペレータが作業用の操作レバー、例えば図３に示す操作弁３０の操作レバー３０Ａを操作することにより、作業装置５を俯仰動させて土砂の掘削作業等を行うことができる。小型の油圧ショベル１は、上部旋回体４による旋回半径が小さいため、例えば市街地のように狭い作業現場でも、上部旋回体４を旋回駆動しながら作業装置５により側溝堀作業等を行うことができ、このような場合には、エンジン１０を負荷の軽い状態で稼働することにより騒音の低減化を図ることがある。
【００７７】
エンジン１０の運転時には、その排気管１２から有害物質である粒子状物質が排出される。このときに排気ガス浄化装置１８は、酸化触媒２０によって排気ガス中の炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯ）、一酸化炭素（ＣＯ）を酸化除去することができる。粒子状物質除去フィルタ２１は、排気ガス中に含まれる粒子状物質を捕集し、捕集した粒子状物質を燃焼して除去（再生）する。これにより、浄化した排気ガスを下流側の排出口２２から外部に排出することができる。
【００７８】
ところで、エンジン１０や排気ガス浄化装置１８が、燃料性状や使用環境の影響により所望の性能を発揮できない不調状態になる場合がある。例えば、吸気絞り弁２３、排気温センサ２４、圧力センサ２５，２６、水温センサ３３、回転センサ３４、開度センサ３５等に障害が発生した場合や、エンジン冷却水や燃料の温度が過度に上昇した場合、排気ガス浄化装置１８の粒子状物質除去フィルタ２１に粒子状物質が過剰に堆積した場合等の不調状態になる場合がある。この場合に、そのまま運転を継続すると、その不調が深刻化する等の虞がある。
【００７９】
そこで、第１の実施の形態では、エンジン制御装置４０は、運転時（稼働時）に、エンジン１０および／または排気ガス浄化装置１８が不調であるか否かを判定する。また、エンジン制御装置４０は、不調であると判定された場合は、エンジン１０の最高回転数と最大燃料噴射量とを通常時に比べて制限する。具体的には、エンジン制御装置４０は、図４に示す処理を実行することにより、不調判定処理と運転制限処理（エンジン制限処理）とを行う。
【００８０】
図４に示す処理動作がスタートすると、ステップ１で始動スイッチ３２が「キーＯＮ」されたか否かを判定する。このステップ１で、「ＮＯ」、即ち、「キーＯＮ」されていないと判定された場合は、ステップ１の直前に戻り、ステップ１の処理を繰り返す。このステップ１で、「ＹＥＳ」、即ち、「キーＯＮ」されたと判定された場合は、次のステップ２に進み、スタータ３１を作動させ、エンジン１０の始動を行う。
【００８１】
続くステップ３では、エンジン１０および／または排気ガス浄化装置１８が不調であるか否かを判定する。この判定は、例えば、各センサ２４，２５，２６，３３，３４，３５等に所定の信号（セルフチェック信号）を与えた場合にこれら各センサ２４，２５，２６，３３，３４，３５から所定の信号が戻ってくるか否か、または／および、所定の運転状態で各センサ２４，２５，２６，３３，３４，３５から所定の検出結果が得られるか否かにより行う（自己診断する）ことができる。
【００８２】
ステップ３で、「ＮＯ」、即ち、エンジン１０および排気ガス浄化装置１８が不調ではない（通常状態である）と判定された場合は、ステップ４に進み、エンジン１０の最高回転数（最高エンジン回転数）を定格回転数Ｎmに設定すると共に、ステップ５で、最大燃料噴射量を定格回転数Ｎmのときに定格トルクＴrを出力できるように設定する。即ち、ステップ４およびステップ５では、通常時のエンジン出力制御を行うべく、エンジン１０のトルク特性を、図５に示す特性線４１（通常時のトルクカーブ）に設定する。
【００８３】
これにより、エンジン１０および排気ガス浄化装置１８に不調がないときは、エンジン１０は、図５に示す特性線４１となるように制御される。この場合には、オペレータが、例えば回転数設定装置３６の設定を、最も回転数が高くなるハイアイドル回転数にすると、エンジン１０は、特性線４１の定格トルク出力点４１Ｂで運転される。
【００８４】
ステップ４およびステップ５で通常時のエンジン１０のトルク特性を設定したならば、ステップ６に進み、始動スイッチ３２が「キーＯＦＦ」されたか否かを判定する。このステップ６で、「ＮＯ」、即ち、「キーＯＦＦ」されていないと判定された場合は、ステップ３の手前に戻り、ステップ３以降の処理を繰り返す。
【００８５】
一方、ステップ３で、「ＹＥＳ」、即ち、エンジン１０および／または排気ガス浄化装置１８が不調であると判定された場合は、ステップ７に進む。このステップ７では、エンジン１０の最高回転数（最高エンジン回転数）を第２の回転数Ｎｔ、即ち、第１の回転数Ｎsよりも所定量α高い第２の回転数Ｎt（＝Ｎs＋α）に制限する。次いで、ステップ８で、最大燃料噴射量を第１の回転数Ｎsのときに定格トルクＴrを出力できるように制限する。即ち、ステップ７およびステップ８では、エンジン１０の出力制限制御（保護モードで運転）を行うべく、エンジン１０のトルク特性を、図５に示す特性線４２（不調時のトルクカーブ）に設定する。
【００８６】
これにより、エンジン１０および／または排気ガス浄化装置１８に不調があるときは、エンジン１０は、図５に示す特性線４２となるように制御される。この場合には、オペレータが、回転数設定装置３６の設定を、例えば最も回転数が高くなるハイアイドル回転数にすると、エンジン１０は、特性線４２の出力点４２Ｃで運転される。
【００８７】
これにより、油圧ポンプ１５のピークトルクによりエンジン１０の回転数Ｎが、図７に示すように一時的に低下しても、エンジン１０の出力トルクＴｅは、図５の特性線４２の出力点４２Ｃの位置から、矢印Ｙ2で示すように最大トルク出力点４２Ａに移動する。このため、不調時にエンジン１０や排気ガス浄化装置１８を保護すべく、エンジン１０の最高回転数と最大燃料噴射量を制限しても、エンジンストールしにくくできる。
【００８８】
ステップ７およびステップ８で不調時のエンジン１０のトルク特性を設定したら、ステップ９に進み、エンジン１０および／または排気ガス浄化装置１８が不調である旨と不調によりエンジン１０の出力を制限している旨を、オペレータに報知する。即ち、制御装置３８から報知装置３７に報知音、報知表示等を発する旨の報知信号を出力し、オペレータに対して不調がある旨とエンジン１０の出力を制限している旨（保護モードで運転している旨）を報知する。次いで、ステップ６に進む。
【００８９】
ステップ６で、「ＹＥＳ」、即ち、「キーＯＦＦ」されたと判定された場合は、ステップ１０に進み、エンジン１０を停止する。この場合は、リターンを介して、スタートに戻り、ステップ１以降の処理を繰り返す。
【００９０】
かくして、第１の実施の形態によれば、ステップ７およびステップ８で、エンジン１０の最高回転数を第２の回転数Ｎtに制限し、かつ、エンジン１０の最大燃料噴射量を第１の回転数Ｎsにおいて不調前の定格トルクＴrを出力できるように制限する。このため、ステップ３で、エンジン１０や排気ガス浄化装置１８が不調であると判定された場合に、エンジン１０の最高回転数と出力トルクが制限されることによりエンジン１０や排気ガス浄化装置１８の保護を図ることができる。この場合に、定格トルクＴrを出力できるようにすることにより、エンジンストールを抑制することができる。これにより、不調時にも、一定トルク制御される油圧ポンプ１５を駆動し続けることができ、油圧ショベル１を作業現場から整備場所まで安定して移動させることができる。この結果、油圧ショベル１を作業現場から移動した状態で、必要な修理、交換、整備等を行うことができる。
【００９１】
第１の実施の形態によれば、不調時の最高回転数を規定する所定量αを、油圧ポンプ１５のピークトルクがエンジン１０に加わることによる回転数の一時的な低下に見合う値に設定している。このため、不調時に、油圧ポンプ１５のピークトルクによるエンジン１０の回転数の低下があっても、その回転数が低下した状態で定格トルクＴrを出力できる。これにより、不調時に最大回転数を低減することとエンジンストールを抑制することとを高次元で両立させることができる。この結果、エンジン１０や排気ガス浄化装置１８を保護しつつ、不調時の油圧ショベル１の移動を安定して行うことができる。
【００９２】
さらに、第１の実施の形態によれば、不調時にエンジン１０のトルク特性を図５の特性線４２となるように制限することにより、排気ガス浄化装置１８の粒子状物質除去フィルタ２１に粒子状物質が過剰に堆積することを抑制することもできる。即ち、図５には、３００℃の等排気温度線が特性線４７として、４００℃の等排気温度線が特性線４８として、５００℃の等排気温度線が特性線４９として、それぞれ表されている。これら各特性線４７，４８，４９から明らかなように、不調時にエンジン１０を、特性線４２のうちの出力点４２Ｃで運転することにより、排気温度を４００℃から５００℃の間に保つことができる。これにより、粒子状物質除去フィルタ２１で捕集された粒子状物質の燃焼（再生）を促進することができ、粒子状物質除去フィルタ２１に粒子状物質が過剰に堆積することを抑制することができる。
【００９３】
なお、第１の実施の形態では、図４に示すステップ３の処理が本発明の構成要件である不調判定手段の具体例であり、ステップ７，８の処理が本発明の構成要件であるエンジン制限手段の具体例を示している。
【００９４】
次に、図８は本発明の第２の実施の形態を示している。第２の実施の形態の特徴は、不調判定手段が不調であると判定した場合に、予め設定した所定時間Ｍtが経過するとエンジンを自動的に停止させる構成としたことにある。なお、第２の実施の形態では、上述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００９５】
図８に示す処理動作がスタートすると、ステップ１１〜ステップ１３にわたる処理を、第１の実施の形態による図４のステップ１〜ステップ３と同様に行う。第２の実施の形態では、ステップ１３で、「ＮＯ」、即ち、エンジン１０および排気ガス浄化装置１８が不調ではない（通常状態である）と判定された場合は、ステップ１４に進み、不調状態経過時間Ｍのカウント中か否かを判定する。即ち、ステップ１４では、今回の処理よりも前の処理（前回処理）でエンジン１０および／または排気ガス浄化装置１８が不調と判定され、後述するステップ２０の処理で既に不調状態経過時間Ｍのカウントが開始されているか否かを判定するものである。
【００９６】
このステップ１４で、「ＮＯ」、即ち、不調状態経過時間Ｍのカウント中ではない（カウントが開始されていない）と判定された場合は、ステップ１５を介することなく、ステップ１６に進む。ステップ１６およびステップ１７は、第１の実施の形態による図４のステップ４およびステップ５と同様に、通常時のエンジン出力制御を行うべく、エンジン１０のトルク特性を、図５に示す特性線４１（通常時のトルクカーブ）に設定する。続くステップ１８では、第１の実施の形態による図４のステップ６と同様に、始動スイッチ３２が「キーＯＦＦ」されたか否かを判定する。
【００９７】
一方、ステップ１４で、「ＹＥＳ」、即ち、不調状態経過時間Ｍのカウント中（カウントが既に開始されている）と判定された場合は、ステップ１５に進み、不調状態経過時間Ｍのカウントを停止すると共に、不調状態経過時間Ｍを０にリセットする。即ち、ステップ１４で、「ＹＥＳ」と判定された場合は、前回の処理でエンジン１０および／または排気ガス浄化装置１８が不調と判定されたが、今回の処理では、エンジン１０および排気ガス浄化装置１８が正常であると判定された場合に相当する。
【００９８】
このような場合は、前回の処理で、例えばセンサ２４，２５，２６，３３，３４，３５等の誤動作等に起因する一過性の不調により、エンジン１０および／または排気ガス浄化装置１８が不調と判定されたが、今回の処理では通常状態（正常）に復帰したと考えられる。そこで、ステップ１５では、不調状態経過時間Ｍのカウントを停止すると共に、不調状態経過時間Ｍを０にリセットする。次いで、ステップ１６に進み、通常時のエンジン出力制御を行う。
【００９９】
一方、ステップ１３で、「ＹＥＳ」、即ち、エンジン１０および／または排気ガス浄化装置１８が不調であると判定された場合は、ステップ１９に進み、不調状態経過時間Ｍのカウント中か否かを判定する。このステップ１９で、「ＮＯ」、即ち、不調状態経過時間Ｍのカウント中ではない（カウントが開始されていない）と判定された場合は、ステップ２０に進み、不調状態経過時間Ｍのカウントを開始してから、ステップ２１に進む。一方、ステップ１９で、「ＹＥＳ」、即ち、不調状態経過時間Ｍのカウント中（カウントが既に開始されている）と判定された場合は、ステップ２０を介することなく、ステップ２１に進む。
【０１００】
ステップ２１およびステップ２２は、第１の実施の形態による図４のステップ７およびステップ８と同様に、エンジン１０の出力制限制御（保護モードで運転）を行うべく、エンジン１０のトルク特性を、図５に示す特性線４２（不調時のトルクカーブ）に設定する。続くステップ２３では、第１の実施の形態による図４のステップ９と同様に、オペレータに対して不調がある旨とエンジン１０の出力を制限している旨を報知する。
【０１０１】
ステップ２４では、不調状態経過時間Ｍが予め設定した所定時間Ｍtを超えた（Ｍ＞Ｍｔ）か否か、即ち、不調と判定されてから所定時間Ｍt（例えば、１５分）が経過したか否かを判定する。なお、この所定時間Ｍtは、例えば、油圧ショベル１を移動できるようにすることと不調の深刻化を低減することとを両立できるように、予め実験、計算、シミュレーション等に基づいてその値を設定する。
【０１０２】
ステップ２４で、「ＮＯ」、即ち、不調状態経過時間Ｍが所定時間Ｍtを超えていない（Ｍ≦Ｍｔ）と判定された場合は、ステップ１８に進む。ステップ１８で、「ＮＯ」、即ち、「キーＯＦＦ」されていないと判定された場合は、ステップ１３の直前に戻り、ステップ１３以降の処理を繰り返す。ステップ１８で、「ＹＥＳ」、即ち、「キーＯＦＦ」されたと判定された場合は、ステップ２５に進み、エンジン１０を停止する。この場合は、リターンを介して、スタートに戻り、ステップ１以降の処理を繰り返す。
【０１０３】
一方、ステップ２４で、「ＹＥＳ」、即ち、不調状態経過時間Ｍが所定時間Ｍtを超えた（Ｍ＞Ｍｔ）と判定された場合は、ステップ１８を介することなく、ステップ２５に進みエンジン１０を自動的に停止する。
【０１０４】
第２の実施の形態は、上述の如き図８に示す処理により、エンジン１０の出力制御を行うもので、その基本的作用については、上述した第１の実施の形態によるものと格別差異はない。
【０１０５】
特に、第２の実施の形態の場合は、エンジン１０および／または排気ガス浄化装置１８が不調であると判定された場合に、予め設定した所定時間Ｍtが経過するとエンジン１０を自動で停止する構成としている。このため、所定時間Ｍtを適宜設定することにより、油圧ショベル１を移動できるようにすることと不調の深刻化を低減することとを両立することができる。
【０１０６】
なお、第２の実施の形態では、図８に示すステップ１３の処理が本発明の構成要件である不調判定手段の具体例であり、ステップ２１，２２の処理が本発明の構成要件であるエンジン制限手段の具体例を示している。
【０１０７】
次に、図９は本発明の第３の実施の形態を示している。第３の実施の形態の特徴は、不調判定手段が不調であると判定した場合に、エンジンの停止回数が予め設定した規定回数Ｃtに達するとエンジンの始動を禁止する構成としたことにある。なお、第３の実施の形態では、上述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。
【０１０８】
図９に示す処理動作がスタートすると、ステップ３１では、第１の実施の形態による図４のステップ１と同様に、始動スイッチ３２が「キーＯＮ」されたか否かを判定する。このステップ３１で、「ＹＥＳ」、即ち、「キーＯＮ」されたと判定された場合は、ステップ３２に進む。このステップ３２では、不調と判定されてからエンジン１０を停止させた回数である不調停止回数Ｃが、予め設定した規定回数Ｃt（例えば、３回）に達していないか否か、即ち、不調停止回数Ｃが規定回数Ｃｔ未満（Ｃ＜Ｃt）であるか否かを判定する。なお、この規定回数Ｃｔは、例えば、油圧ショベル１を移動できるようにすることと運転が過度に継続されないようにすることとを両立できるように、予め実験、計算、シミュレーション等に基づいてその値を設定する。
【０１０９】
このステップ３２で、「ＹＥＳ」、即ち、不調停止回数Ｃが規定回数Ｃｔに達していない（不調停止回数Ｃが規定回数Ｃｔ未満）と判定された場合は、ステップ３３に進み、第１の実施の形態による図４のステップ２と同様に、スタータ３１を作動させ、エンジン１０の始動を行う。続くステップ３４では、第１の実施の形態による図４のステップ３と同様に、エンジン１０および／または排気ガス浄化装置１８が不調であるか否かを判定する。
【０１１０】
このステップ３４で、「ＮＯ」、即ち、エンジン１０および排気ガス浄化装置１８が不調ではない（通常状態である）と判定された場合は、ステップ３５に進み、不調停止回数Ｃを０回にリセットする。即ち、ステップ３５は、前回の処理で不調と判定されたままエンジン１０が停止されることにより不調停止回数Ｃがカウントされていたとしても、今回の処理で不調はないと判定された場合に、不調停止回数Ｃを０回にリセットするためのものである。即ち、このステップ３５の処理では、一過性の不調から通常状態（正常）に復帰した場合に、不調停止回数Ｃがカウントされていたとしても、その不調停止回数Ｃを０回にリセットされる。もともと不調停止回数Ｃが０回の場合は、リセットしても０回のままである。ステップ３５で、不調停止回数Ｃが０回にリセットされたならば、ステップ３６に進む。
【０１１１】
なお、図９のステップ３６〜ステップ４２の処理は、第１の実施の形態による図４のステップ４〜ステップ１０の処理と同様であるため、図９のステップ３６〜ステップ４２の処理の説明は省略する。
【０１１２】
ステップ４２でエンジン１０が停止されたら、ステップ４３では、エンジン１０を停止する直前のステップ３４の処理で不調と判定された状態でエンジン１０が停止されたか否かを判定する。このステップ４３で、「ＮＯ」、即ち、不調と判定された状態でエンジン１０が停止されていないと判定された場合は、ステップ４４を介することなく、リターンに進み、スタートに戻る。一方、ステップ４３で、「ＹＥＳ」、即ち、不調と判定された状態でエンジン１０が停止されたと判定された場合は、ステップ４４に進み、不調停止回数Ｃに１を足してから、リターンに進み、スタートに戻る。なお、不調停止回数Ｃの初期値は０回である。
【０１１３】
さらに、前記ステップ３２で、「ＮＯ」、即ち、不調停止回数Ｃが規定回数Ｃｔに達した（不調停止回数Ｃが規定回数Ｃｔ以上である）と判定された場合は、ステップ３３以降の処理に進むことなく（エンジン１０を始動させることなく）、ステップ４５に進む。ステップ４５では、エンジン１０の始動を禁止し、リターンに進む。これにより、エンジン１０を始動できないようにする。
【０１１４】
第３の実施の形態は、上述の如き図９に示す処理により、エンジン１０の出力制御を行うもので、その基本的作用については、上述した第１の実施の形態によるものと格別差異はない。
【０１１５】
特に、第３の実施の形態の場合は、エンジン１０および／または排気ガス浄化装置１８が不調であると判定された場合に、エンジン１０の不調停止回数Ｃが予め設定した規定回数Ｃtに達すると、エンジン１０の始動を禁止する構成としている。このため、規定回数Ｃtを適宜設定することにより、油圧ショベル１を移動できるようにすることと運転が過度に継続されないようにすることとを両立することができる。
【０１１６】
なお、第３の実施の形態では、図９に示すステップ３４の処理が本発明の構成要件である不調判定手段の具体例であり、ステップ３９，４０の処理が本発明の構成要件であるエンジン制限手段の具体例を示している。
【０１１７】
上述した第２の実施の形態では、不調であると判定されてから所定時間Ｍtを経過するとエンジン１０を停止する構成とした場合を例に挙げて説明し、上述した第３の実施の形態では、不調であると判定されてからエンジン１０の停止回数が規定回数Ｃtに達するとエンジン１０の始動を禁止する構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば、不調であると判定されてから所定時間Ｍtを経過するとエンジン１０を停止する構成と、不調であると判定されてからエンジン１０の停止回数が規定回数Ｃtに達するとエンジン１０の始動を禁止する構成との両方を合せた構成としてもよい。
【０１１８】
上述した各実施の形態では、排気ガス浄化装置１８を、酸化触媒２０と粒子状物質除去フィルタ２１とにより構成した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば、酸化触媒と粒子状物質除去フィルタの他、尿素噴射弁、選択還元触媒装置等を組合せて用いる構成としてもよい。
【０１１９】
さらに、上述した実施の形態では、排気ガス浄化装置１８を小型の油圧ショベル１に搭載した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明による排気ガス浄化装置を備えた建設機械はこれに限るものではなく、例えば中型以上の油圧ショベルに適用してもよい。また、ホイール式の下部走行体を備えた油圧ショベル、ホイールローダ、フォークリフト、油圧クレーン等の建設機械にも広く適用することができるものである。
【符号の説明】
【０１２０】
１  油圧ショベル（建設機械）
２  下部走行体（車体）
４  上部旋回体（車体）
１０  エンジン
１４  電子ガバナ
１５  油圧ポンプ
１８  排気ガス浄化装置
２７  油圧アクチュエータ
３８  制御装置
【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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