(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、
前記エンジンの排気中の粒子状物質を捕捉し、粒子状物質の燃焼により再生することが可能な浄化装置と、
前記エンジンに駆動される油圧ポンプと、
前記油圧ポンプの吐出圧を上げることで前記油圧ポンプを負荷掛けするための負荷掛けバルブと、
前記負荷掛けバルブの故障を警告する警告部と、
コントローラと、
を備え、
正常時の前記負荷掛けバルブは、前記負荷掛けバルブに入力される電気信号である入力信号がオンのときに前記油圧ポンプを負荷掛けし、前記入力信号がオフのときに前記油圧ポンプを負荷掛けしないように構成され、
前記コントローラには、第１条件と第２条件とが設定され、
前記第１条件には、前記エンジンが稼働中であり、かつ、前記入力信号がオンであることが含まれ、
前記第２条件には、前記エンジンに掛かる負荷の大きさを示すエンジン負荷値が、前記コントローラに予め設定される閾値以下であることが含まれ、
前記閾値は、正常時の前記負荷掛けバルブが前記油圧ポンプを負荷掛けしたときの前記エンジン負荷値よりも小さく、前記エンジンに引きずりトルクのみがかかっているときの前記エンジン負荷値よりも大きく、
前記コントローラは、前記第１条件と前記第２条件とが満たされた場合、前記警告部に警告を行わせる、
負荷掛けバルブ診断装置。
【請求項２】
請求項１に記載の負荷掛けバルブ診断装置であって、
前記油圧ポンプにより駆動されるアクチュエータを備え、
前記第１条件には、アクチュエータが駆動していないことが含まれる、
負荷掛けバルブ診断装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の負荷掛けバルブ診断装置であって、
前記第１条件には、前記入力信号がオフからオンに切り換わった時から、前記コントローラに予め設定された所定時間が経過したことが含まれる、
負荷掛けバルブ診断装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の負荷掛けバルブ診断装置であって、
前記油圧ポンプにより駆動されるアクチュエータを操作者が操作するための操作レバーと、
前記浄化装置の再生をするか否かを操作者が手動で切り換えるための切換部と、
を備え、
前記第１条件には、前記コントローラが手動再生制御を行っていることが含まれ、
前記手動再生制御は、前記浄化装置の再生をすることが前記切換部により選択されているときに、前記入力信号をオンにするとともに前記操作レバーの操作を無効にする制御である、
負荷掛けバルブ診断装置。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の負荷掛けバルブ診断装置であって、
前記油圧ポンプにより駆動されるアクチュエータを操作者が操作するための操作レバーを備え、
前記第１条件には、前記コントローラが自動再生制御を行っていることが含まれ、
前記自動再生制御は、前記操作レバーが中立のときに、前記入力信号をオンにする制御である、
負荷掛けバルブ診断装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の負荷掛けバルブ診断装置であって、
前記コントローラには、第３条件と第４条件とが設定され、
前記第３条件には、前記エンジンが稼働中であり、かつ、前記入力信号がオフであることが含まれ、
前記第４条件には、前記エンジン負荷値が前記閾値を超えることが含まれ、
前記コントローラは、前記第３条件と前記第４条件とが満たされた場合、前記警告部に警告を行わせる、
負荷掛けバルブ診断装置。
【請求項７】
請求項６に記載の負荷掛けバルブ診断装置であって、
前記油圧ポンプにより駆動されるアクチュエータを備え、
前記第３条件には、アクチュエータが駆動していないことが含まれる、
負荷掛けバルブ診断装置。
【請求項８】
請求項６または７に記載の負荷掛けバルブ診断装置であって、
前記第３条件には、前記入力信号がオンからオフに切り換わった時から、前記コントローラに予め設定された所定時間が経過したことが含まれる、
負荷掛けバルブ診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負荷掛けバルブ診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１の図１２および段落［００１９］などには、エンジンの排気中の粒子状物質（ＰＭ；Particulate Matter）を捕捉する浄化装置が記載されている。この浄化装置は、ＤＰＦ（Diesel particulate filter）装置である。この浄化装置では、粒子状物質の燃焼による再生であるＤＰＦ再生が行われる。ＤＰＦ再生を行うためには、浄化装置の酸化触媒を活性温度まで上げる必要がある。浄化装置の酸化触媒の温度を上げるために、エンジンに対し所定量の負荷を掛ける場合がある。エンジンに負荷を掛けるために、油圧ポンプに負荷を掛ける場合がある。同文献の段落［０１０８］などには、ＤＰＦ再生を行うために、油圧ポンプの吐出圧を上げることで油圧ポンプを負荷掛けする負荷掛けバルブ（同文献における負荷掛け装置）が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−７４２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
通常、負荷掛けバルブに入力される電気信号（入力信号）が切り換えられることで、負荷掛けバルブが油圧ポンプを負荷掛けするか否かが切り換えられる。しかし、負荷掛けバルブへの入力信号が正常であっても、負荷掛けバルブの故障により、負荷掛けバルブが油圧ポンプを負荷掛けできない場合があった。この場合、負荷掛けバルブへの入力信号は正常であるため、負荷掛けバルブが故障していることを検出できないおそれがあった。
【０００５】
負荷掛けバルブが油圧ポンプを負荷掛けしているか否かを検出するために、油圧ポンプの吐出圧を圧力センサで検出することが考えられる。しかし、例えば、圧力センサを設けていない油圧回路に対し、圧力センサを付加することにより、ソフトウェアおよびハードウェアの変更を行う必要が生じる。
【０００６】
そこで本発明は、負荷掛けバルブへの入力信号が正常である場合に、負荷掛けバルブに故障が生じている可能性があるか否かを診断でき、圧力センサを設けなくてもこの診断ができる、負荷掛けバルブ診断装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の負荷掛けバルブ診断装置は、エンジンと、浄化装置と、油圧ポンプと、負荷掛けバルブと、警告部と、コントローラと、を備える。前記浄化装置は、前記エンジンの排気中の粒子状物質を捕捉し、粒子状物質の燃焼により再生することが可能である。前記油圧ポンプは、前記エンジンに駆動される。前記負荷掛けバルブは、前記油圧ポンプの吐出圧を上げることで前記油圧ポンプを負荷掛けするためのものである。前記警告部は、負荷掛けバルブの故障を警告する。正常時の前記負荷掛けバルブは、前記負荷掛けバルブに入力される電気信号である入力信号がオンのときに前記油圧ポンプを負荷掛けし、前記入力信号がオフのときに前記油圧ポンプを負荷掛けしないように構成される。前記コントローラには、第１条件と第２条件とが設定される。前記第１条件には、前記エンジンが稼働中であり、かつ、前記入力信号がオンであることが含まれる。前記第２条件には、前記エンジンに掛かる負荷の大きさを示すエンジン負荷値が、前記コントローラに予め設定される閾値以下であることが含まれる。前記閾値は、正常時の前記負荷掛けバルブが前記油圧ポンプを負荷掛けしたときの前記エンジン負荷値よりも小さく、前記エンジンに引きずりトルクのみがかかっているときの前記エンジン負荷値よりも大きい。前記コントローラは、前記第１条件と前記第２条件とが満たされた場合、前記警告部に警告を行わせる。
【発明の効果】
【０００８】
上記構成により、負荷掛けバルブへの入力信号が正常である場合に、負荷掛けバルブに故障が生じている可能性があるか否かを診断でき、圧力センサを設けなくてもこの診断ができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】負荷掛けバルブ診断装置のブロック図である。
【図２】図１に示す負荷掛けバルブ３０が正常な場合の、入力信号およびエンジン１１の燃料噴射量などを示すグラフである。
【図３】図１に示す負荷掛けバルブ３０が異常な場合の、図２相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１〜図３を参照して、図１に示す本発明の実施形態の負荷掛けバルブ診断装置１について説明する。
【００１１】
負荷掛けバルブ診断装置１は、負荷掛けバルブ３０（下記）に故障が生じている可能性があるか否かを診断（自己診断、判定）する装置である。負荷掛けバルブ診断装置１は、建設機械に設けられ、例えばクレーンに設けられ、例えばクローラクレーンに設けられ、例えばホイールクレーンに設けられてもよい。負荷掛けバルブ診断装置１は、建設機械の駆動源であるエンジン１１と、浄化装置１３と、堆積量検出部１５と、油圧ポンプ２１と、アクチュエータ２３と、コントロールバルブ２５と、負荷掛けバルブ３０と、を備える。また、負荷掛けバルブ診断装置１は、操作レバー４１と、操作検出部４３と、切換部４５と、警告部４７と、コントローラ５０と、を備える。
【００１２】
浄化装置１３は、エンジン１１の排気中のススなどの粒子状物質を捕捉する装置であり、ＤＰＦ装置である。浄化装置１３は、粒子状物質を捕捉するフィルタ本体と、酸化触媒と、を備える。浄化装置１３では、ＤＰＦ再生が次のように行われる。（ａ）エンジン１１の排気温度が上げられることにより、浄化装置１３の酸化触媒の温度が活性温度まで上げられる。（ｂ）未燃焼状態の燃料（未燃燃料）が、酸化触媒上に供給される。未燃燃料は、エンジン１１のポスト噴射により供給される。ポスト噴射は、エンジン１１の燃焼行程の後の排気行程で、エンジン１１内に燃料を噴射させることである。未燃燃料は、ポスト噴射以外の手段により供給されてもよく、例えばエンジン１１の排気管内への噴射により供給されてもよい。（ｃ）酸化触媒上に供給された未燃燃料は、酸化反応熱を発生させ、エンジン１１の排気温度を上げる。その結果、フィルタ本体の粒子状物質が燃え、浄化装置１３が再生される。
【００１３】
堆積量検出部１５は、浄化装置１３のフィルタ本体に捕捉された粒子状物質の堆積量を検出する。堆積量検出部１５は、例えば、フィルタ本体の上流側と下流側との差圧により粒子状物質の堆積量を検出する。
【００１４】
油圧ポンプ２１は、エンジン１１に駆動され、圧油を吐出する。アクチュエータ２３は、油圧ポンプ２１により駆動され、油圧ポンプ２１から供給される圧油により駆動する油圧アクチュエータである。コントロールバルブ２５は、アクチュエータ２３の駆動を制御するバルブである。コントロールバルブ２５は、油圧ポンプ２１とアクチュエータ２３との間に設けられる。上記「間」は、油路における間である（以下同様）。コントロールバルブ２５と油圧ポンプ２１とをつなぐ油路を、油路２７とする。
【００１５】
負荷掛けバルブ３０は、油圧ポンプ２１の吐出圧を上げることで、油圧ポンプ２１を負荷掛けするバルブである。さらに詳しくは、負荷掛けバルブ３０は、油圧ポンプ２１を負荷掛けすることで、エンジン１１を負荷掛けし、エンジン１１の排気温度を上げ、浄化装置１３の酸化触媒の温度を活性温度まで上げ、ＤＰＦ再生を行うためのバルブである。負荷掛けバルブ３０は、油圧ポンプ２１とコントロールバルブ２５との間（油路２７）に設けられる。負荷掛けバルブ３０は、負荷掛けバルブ３０に入力される電気信号である入力信号に応じて作動する電磁弁である。負荷掛けバルブ３０は、例えば、弁体を有するバルブ本体と、バルブ本体に取り付けられるコイル（ソレノイド）と、バルブ本体とコイルとを固定するキャップと、コイルの励磁により動くことで弁体を開閉させる鉄心と、を備える。
【００１６】
この負荷掛けバルブ３０は、正常時（故障が無い場合）には次のように動作する。負荷掛けバルブ３０は、入力信号がオンのときに（「負荷掛けオン」のときに）、油圧ポンプ２１を負荷掛けする。具体的には、入力信号がオンのとき、負荷掛けバルブ３０のコイルが励磁状態となる。その結果、負荷掛けバルブ３０は、油路２７を閉じ（または絞り）、油圧ポンプ２１の吐出圧を上げる。また、負荷掛けバルブ３０は、入力信号がオフのときに（「負荷掛けオフ」のときに）、油圧ポンプ２１を負荷掛けしない（負荷掛けを解除する）。具体的には、入力信号がオフのとき、負荷掛けバルブ３０のコイルが非励磁状態となる。その結果、負荷掛けバルブ３０は、油路２７を開状態とし、油圧ポンプ２１の吐出圧を上げない。以下では、特に断らない限り、負荷掛けバルブ３０は正常であるとする。
【００１７】
操作レバー４１は、操作者がアクチュエータ２３を操作するためのレバーであり、操作者がコントロールバルブ２５を操作するためのレバーである。
【００１８】
操作検出部４３は、操作レバー４１が中立か否か（操作されているか否か）を検出する。例えば、操作レバー４１が、パイロット油圧によりコントロールバルブ２５を操作するものである場合、操作検出部４３は、パイロット油圧を検出する。操作検出部４３は、操作レバー４１の角度を検出する角度センサなどでもよい。
【００１９】
切換部４５は、建設機械の操作者がＤＰＦ再生をするか否かを手動で切り換えるための手段である。切換部４５は、スイッチまたはボタンなどである。
【００２０】
警告部４７は、負荷掛けバルブ３０の故障を操作者などに警告する（知らせる、アナウンスする）部分である。警告部４７は、負荷掛けバルブ３０を早期に、点検、修理、または交換するように警告を行う。警告部４７は、例えば光または音などにより警告を行う。警告部４７は、例えば画面であり、例えばクレーンに通常設けられているモーメントリミッタの画面などである。警告部４７は、負荷掛けバルブ３０の故障時には、例えば「負荷掛けバルブ点検」などの文言を表示する。
【００２１】
コントローラ５０は、信号の入出力および演算を行う。コントローラ５０には、エンジン１１、堆積量検出部１５、負荷掛けバルブ３０、操作検出部４３、切換部４５、および警告部４７が接続される。
【００２２】
（負荷掛けオン時の診断）
負荷掛けバルブ診断装置１は、次のように作動する。負荷掛けバルブ３０への入力信号がオンであるにもかかわらず、負荷掛けバルブ３０が油圧ポンプ２１を（エンジン１１を）負荷掛けしていないとコントローラ５０が判断した場合、コントローラ５０は警告部４７に警告を行わせる。具体的には、コントローラ５０は、下記の第１条件および第２条件が満たされた場合に、警告部４７に警告を行わせる。
【００２３】
第１条件は、負荷掛けバルブ３０の故障の診断を正しく行うための条件（判定条件）であり、誤診断を抑制するための条件である。第１条件には、下記の［条件１Ａ］および［条件１Ｂ］が含まれる。負荷掛けバルブ３０の故障の診断をより正確に行うためには、下記の［条件１Ｃ］および［条件１Ｄ］が含まれることが好ましい。
【００２４】
［条件１Ａ］第１条件には、エンジン１１が稼働中であることが含まれる。エンジン１１が稼働中であるか否かは、例えば次の（判定１ａ）〜（判定１ｃ）のいずれかにより判定される。
（判定１ａ）エンジン１１が稼働中であるか否かは、エンジン１１の回転数により判定される。具体的には例えば、現在のエンジン回転数ｎ［ｒｐｍ］が、所定回転数Ｘ［ｒｐｍ］以上である場合（Ｘ［ｒｐｍ］≦ｎ［ｒｐｍ］）、エンジン１１が稼働中であると判定される。所定回転数Ｘは、予めコントローラ５０に設定され、エンジン１１が稼働中であることを示す回転数であり、例えば３００［ｒｐｍ］などである。
（判定１ｂ）エンジン１１が稼働中であるか否かは、油圧スイッチの出力信号により判定されてもよい。油圧スイッチは、エンジンオイルの油圧が適切な圧力であるか否かを検出するためのものである。
（判定１ｃ）エンジン１１が稼働中であるか否かは、チャージ信号により判定されてもよい。チャージ信号は、エンジン１１のオルタネータが発電していることを示す信号である。
【００２５】
［条件１Ｂ］第１条件には、負荷掛けバルブ３０への入力信号がオンであることが含まれる。
【００２６】
［条件１Ｃ］第１条件には、負荷掛けバルブ３０への入力信号がオフからオンに切り換わった時から、所定時間が経過したことが含まれることが好ましい。この所定時間は、コントローラ５０に予め設定される。この所定時間は、負荷掛けバルブ３０への入力信号がオフからオンに切り換わった時から、エンジン１１の負荷が安定する（例えば負荷の変動が所定範囲内に収まる）までにかかる時間以上である。
【００２７】
［条件１Ｄ］第１条件には、アクチュエータ２３が駆動していない（例えば停止している）ことが含まれる。アクチュエータ２３が駆動しているか否かは、コントロールバルブ２５が中立位置か否かにより判定される。コントロールバルブ２５が中立位置か否かは、操作レバー４１が中立か否かにより判定される（レバー中立判定）。操作レバー４１が中立か否かは、操作検出部４３により検出される。操作レバー４１が中立の場合、アクチュエータ２３が駆動していないと判定される。なお、操作レバー４１の操作が無効になっている場合（下記の変形例１参照）は、アクチュエータ２３が駆動していないと判定される。また、アクチュエータ２３が外力により動かされている場合（空回りしている場合など）は、アクチュエータ２３が駆動していないと判定される。
【００２８】
なお、第１条件には、浄化装置１３でＤＰＦ再生が行われていることは含まれなくてもよい。ＤＰＦ再生が行われることなく負荷掛けバルブ３０への入力信号がオンである場合としては、次の（例１）や（例２）などがある。（例１）エンジン１１が長時間アイドリング状態のときに、白煙防止制御を行うために、負荷掛けバルブ３０を閉じる制御が行われる場合。上記「長時間アイドリング状態」は、エンジン１１が、長時間（所定時間以上）、低負荷で（所定負荷以下で）運転されている状態である。上記「白煙防止制御」は、エンジン１１から白煙が排出されることを抑制するために、エンジン１１の排気温度を上げて未燃ガスを燃焼させる制御である。
（例２）負荷掛けバルブ３０が故障しているか否かをチェックするために、負荷掛けバルブ３０への入力信号をオンにする場合。
【００２９】
第２条件は、負荷掛けバルブ３０が油圧ポンプ２１を（エンジン１１を）負荷掛けしているか否かを判定するための条件である。第２条件には、エンジン負荷値が、閾値Ｔ（図２参照）以下であることが含まれる。エンジン負荷値は、エンジン１１に掛かる負荷の大きさ（状態、挙動）を示す値である。エンジン１１に掛かる負荷が大きいほど、エンジン負荷値も大きくなる。具体的には、エンジン負荷値は、燃料噴射量、燃料流量、負荷トルク、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation、排気再循環）の還流量、ターボ回転数、およびインテークマニホールド圧のいずれかの値である。エンジン負荷値は、排気温度でもよい。エンジン負荷値は、例えばＣＡＮ通信などのシリアル通信、またはパラレル通信などにより、エンジン１１からコントローラ５０に入力される。
【００３０】
閾値Ｔ（図２参照）は、次のように設定される。閾値Ｔは、負荷掛けバルブ３０が油圧ポンプ２１を負荷掛けしたときのエンジン負荷値よりも小さい。さらに詳しくは、エンジン負荷値は、次のように決まる。［場合１］アクチュエータ２３による負荷が、負荷掛けバルブ３０による負荷よりも大きい場合、エンジン負荷値は、アクチュエータ２３による負荷により決まる。［場合２］アクチュエータ２３による負荷が、負荷掛けバルブ３０による負荷以下の場合、エンジン負荷値は、負荷掛けバルブ３０による負荷により決まる。このとき、閾値Ｔは、上記［場合２］の場合のエンジン負荷値よりも小さい。
【００３１】
この閾値Ｔは、エンジン１１に引きずりトルクのみが掛かったとき（エンジン１１がアイドリング状態のとき）のエンジン負荷値よりも大きい。引きずりトルクは、ギアなどによる機械損失、エンジンファンを駆動させることによる損失、油圧ポンプ２１を駆動させることによる損失、および油圧配管での圧損などの損失によりエンジン１１に掛かるトルクである。閾値Ｔは、負荷掛けバルブ３０による負荷がエンジン１１に掛かっておらず、かつ、アクチュエータ２３による負荷がエンジン１１に掛かっていない状態で、エンジン１１が稼働しているときのエンジン負荷値よりも大きい。閾値Ｔは、機械のバラつき、機械の劣化、および油圧ポンプ２１が吐出する作動油の温度などを考慮して設定される。例えば、作動油の温度が低いほど（粘性が高いほど）エンジン負荷値は高くなるところ、閾値Ｔは、想定される作動油の温度の中で最も低い温度のときのエンジン負荷値よりも大きく設定される。
【００３２】
（負荷掛けオフ時の診断）
負荷掛けバルブ３０への入力信号がオフであるにもかかわらず、負荷掛けバルブ３０が油圧ポンプ２１を（エンジン１１を）負荷掛けしているとコントローラ５０が判断した場合、コントローラ５０は警告部４７に警告を行わせる。具体的には、コントローラ５０は、下記の第３条件および第４条件が満たされた場合に、警告部４７に警告を行わせる。
【００３３】
第３条件は、第１条件と同様に、負荷掛けバルブ３０の故障の診断を正しく行うための条件であり、誤診断を抑制するための条件である。第３条件には、下記の［条件３Ａ］〜［条件３Ｄ］が含まれる。
【００３４】
［条件３Ａ］第３条件には、第１条件と同様に、エンジン１１が稼働中であることが含まれる。
［条件３Ｂ］第３条件には、負荷掛けバルブ３０への入力信号がオフであることが含まれる。
［条件３Ｃ］第３条件には、負荷掛けバルブ３０への入力信号がオンからオフに切り換わった時から、所定時間が経過したことが含まれる。この所定時間は、コントローラ５０に予め設定される。この所定時間は、負荷掛けバルブ３０への入力信号がオンからオフに切り換わった時から、エンジン１１の負荷が安定するまでにかかる時間以上である。
［条件３Ｄ］第３条件には、アクチュエータ２３が駆動していないことが含まれる。アクチュエータ２３が駆動しているか否かは、上記［条件１Ｄ］と同様に判定される。
【００３５】
第４条件は、負荷掛けバルブ３０が油圧ポンプ２１を（エンジン１１を）負荷掛けしているか否かを判定するための条件である。第４条件には、エンジン負荷値が、閾値Ｔを超えることが含まれる。閾値Ｔの上限および下限は、第２条件の閾値Ｔと同様に設定される。なお、第２条件の閾値Ｔと第４条件の閾値Ｔとは、一致してもよく、一致しなくてもよい。
【００３６】
図２に、負荷掛けバルブ３０（図１参照）に故障が無い場合（正常時）の、入力信号とエンジン負荷値との関係を示す。図２では、エンジン負荷値が燃料噴射量である場合の例を示す（図３も同様）。以下では、負荷掛けバルブ診断装置１の構成要素については図１を参照して説明する。図２に示すように、正常時には、負荷掛けバルブ３０への入力信号がオフからオンに切り換わると、エンジン１１に負荷が掛かり、エンジン１１の燃料噴射量が閾値Ｔよりも大きくなる。その結果、例えばＤＰＦ再生が行われる。また、正常時には、負荷掛けバルブ３０への入力信号がオンからオフに切り換わると、エンジン１１への負荷掛けが解除され、エンジン１１の燃料噴射量が閾値Ｔ以下になる。その結果、例えばＤＰＦ再生が終了（停止）する。
【００３７】
図３に、負荷掛けバルブ３０に故障が発生している場合（異常時）の、入力信号とエンジン負荷値との関係を示す。図３には、負荷掛けバルブ３０の２パターンの故障を示す。図３において一点鎖線で示すグラフでは、負荷掛けバルブ３０への入力信号がオフからオンに切り換わっても、負荷掛けバルブ３０がエンジン１１を負荷掛けせず、エンジン１１の燃料噴射量が閾値Ｔ以下のままである。その結果、例えばＤＰＦ再生を行うことができない。この場合、第１条件および第２条件が満たされ、警告部４７による警告が行われる。また、図３において二点鎖線で示すグラフでは、負荷掛けバルブ３０への入力信号がオンからオフに切り換わっても、負荷掛けバルブ３０がエンジン１１を負荷掛けしたままであり（負荷掛けが解除されず）、エンジン１１の燃料噴射量が閾値Ｔを超える。その結果、無駄な負荷がエンジン１１に掛かり、燃料消費が悪化する。この場合、第３条件および第４条件が満たされ、警告部４７による警告が行われる。
【００３８】
（負荷掛けバルブ３０の故障の例）
負荷掛けバルブ３０への入力信号がオンであるにもかかわらず、負荷掛けバルブ３０が油圧ポンプ２１を負荷掛けしていない、という負荷掛けバルブ３０の故障（故障αとする）を、負荷掛けバルブ診断装置１は診断できる。また、負荷掛けバルブ３０への入力信号がオフであるにもかかわらず、負荷掛けバルブ３０が油圧ポンプ２１を負荷掛けしている、という負荷掛けバルブ３０の故障（故障βとする）を、負荷掛けバルブ診断装置１は診断できる。故障αおよび故障βが生じる場合の具体例は次の通りである。（例１）負荷掛けバルブ３０のバルブ本体とコイルとを固定するキャップが、壊れているまたは抜けている場合がある。この場合、コイルが励磁されると、バルブ本体に対してコイルが動いてしまい、弁体が動かない。その結果、負荷掛けバルブ３０は、油圧ポンプ２１を負荷掛けできない（または負荷掛けを解除できない）。（例２）負荷掛けバルブ３０の鉄心を付勢するバネが故障している場合がある。この場合、例えば、コイルが励磁することで鉄心が動いた後、コイルが非励磁状態になっても鉄心が元の位置に戻らない。その結果、負荷掛けバルブ３０は、油圧ポンプ２１の負荷掛けを解除できない（または負荷掛けできない）。
【００３９】
負荷掛けバルブ３０が故障した場合、例えば次の問題が生じるおそれがある。
［問題Ａ］負荷掛けバルブ３０が油圧ポンプ２１を負荷掛けできない場合、エンジン１１の排気温度が十分に上がらず、浄化装置１３の酸化触媒の温度が活性温度まで上がらない。そのため、ＤＰＦ再生ができない。この状態でポスト噴射をすると、燃料消費が悪化する。また、ＤＰＦ再生ができないので、浄化装置１３に粒子状物質が堆積し、例えば詰まる。その結果、エンジン１１が停止し、負荷掛けバルブ診断装置１を有する建設機械が停止するおそれがある。また、浄化装置１３が詰まると、浄化装置１３の洗浄の手間やコストがかかり、また、浄化装置１３の寿命が短くなるおそれがある。
［問題Ｂ］ＤＰＦ再生が行われることなくポスト噴射が行われることで、コントローラ５０が「エラー」と判定する問題がある。この問題の詳細は次の通りである。コントローラ５０は、浄化装置１３の酸化触媒に異常があるか否かを判定するために、ポスト噴射の噴射量であるポスト噴射積算量を算出する場合がある。ＤＰＦ再生が行われることにより粒子状物質が所定量以下になると、ポスト噴射積算量は、ゼロに設定される。ポスト噴射量がある値（エラー値）を超えると、酸化触媒に異常があるとみなされ、「エラー」と判定される。ここで、ＤＰＦ再生が行われることなくポスト噴射が行われると、ポスト噴射積算量がエラー値を超え、酸化触媒に異常が無くても「エラー」と判定されるおそれがある。「エラー」と判定されると、例えばエンジン１１の出力が制限される場合があり、例えばエンジン１１が稼働停止する場合がある。
［問題Ｃ］上記［問題Ｂ］により、実際には負荷掛けバルブ３０が故障し、浄化装置１３には問題がないにもかかわらず、浄化装置１３の点検、修理、および交換などを行うという無駄が生じるおそれがある。
一方、負荷掛けバルブ診断装置１では、負荷掛けバルブ３０の故障αおよび故障βを、例えばポスト噴射積算量がエラー値に達する前などの早期に発見できる。よって、上記［問題Ａ］、［問題Ｂ］および［問題Ｃ］を抑制できる。
【００４０】
（第１の発明の効果）
図１に示す負荷掛けバルブ診断装置１による効果は次の通りである。負荷掛けバルブ診断装置１は、エンジン１１と、浄化装置１３と、油圧ポンプ２１と、負荷掛けバルブ３０と、警告部４７と、コントローラ５０と、を備える。浄化装置１３は、エンジン１１の排気中の粒子状物質を捕捉し、粒子状物質の燃焼により再生することが可能である。油圧ポンプ２１は、エンジン１１に駆動される。負荷掛けバルブ３０は、油圧ポンプ２１の吐出圧を上げることで油圧ポンプ２１を負荷掛けするためのものである。警告部４７は、負荷掛けバルブ３０の故障を警告する。正常時の負荷掛けバルブ３０は、負荷掛けバルブ３０に入力される電気信号である入力信号がオンのときに油圧ポンプ２１を負荷掛けし、入力信号がオフのときに油圧ポンプ２１を負荷掛けしないように構成される。コントローラ５０には、第１条件と第２条件とが設定される。
［構成１−１］第１条件には、エンジン１１が稼働中であり、かつ、負荷掛けバルブ３０への入力信号がオンであることが含まれる。第２条件には、エンジン１１に掛かる負荷の大きさを示すエンジン負荷値が、コントローラ５０に予め設定される閾値Ｔ以下であることが含まれる。閾値Ｔは、正常時の負荷掛けバルブ３０が油圧ポンプ２１を負荷掛けしたときのエンジン負荷値よりも小さく、エンジン１１に引きずりトルクのみがかかっているときのエンジン負荷値よりも大きい。
［構成１−２］コントローラ５０は、第１条件と第２条件とが満たされた場合、警告部４７に警告を行わせる。
【００４１】
負荷掛けバルブ３０への入力信号がオンであるにもかかわらず、負荷掛けバルブ３０が油圧ポンプ２１を負荷掛けしていない、という負荷掛けバルブ３０の故障を故障αとする。負荷掛けバルブ３０に故障αが生じていない場合、上記［構成１−１］の第２条件が満たされない。一方、負荷掛けバルブ３０に故障αが生じている場合、上記［構成１−１］の第１条件と第２条件とが満たされるので、警告部４７が警告を行う（上記［構成１−２］）。よって、負荷掛けバルブ３０に故障αが生じている可能性があるか否かを診断できる。
さらに、この診断では、負荷掛けバルブ３０が油圧ポンプ２１を適切に負荷掛けしているか否かを検出するための圧力センサを設ける必要はない。よって、圧力センサを設けることによる、システムおよびハードの変更を不要にできる。
【００４２】
（第２の発明の効果）
負荷掛けバルブ診断装置１は、油圧ポンプ２１により駆動されるアクチュエータ２３を備える。
［構成２］第１条件には、アクチュエータ２３が駆動していないことが含まれる。
【００４３】
アクチュエータ２３が駆動すると、エンジン１１に負荷が掛かり、エンジン負荷値が変わる。そのため、負荷掛けバルブ３０がエンジン１１を負荷掛けしているか否かの判定が困難になる場合がある、または、閾値Ｔの設定が困難になる場合がある。その結果、負荷掛けバルブ３０の故障の診断が正確に行えない場合がある。そこで、負荷掛けバルブ診断装置１は、上記［構成２］を備える。よって、アクチュエータ２３の駆動によるエンジン負荷値への影響が無い状態で、負荷掛けバルブ３０の故障の診断を行える。よって、この診断をより正確に（精度よく）行える。
【００４４】
（第３の発明の効果）
［構成３］第１条件には、負荷掛けバルブ３０への入力信号がオフからオンに切り換わった時から、コントローラ５０に予め設定された所定時間が経過したことが含まれる。
【００４５】
負荷掛けバルブ３０によるエンジン１１への負荷掛け直後は、エンジン負荷値が安定しない。そのため、負荷掛けバルブ３０がエンジン１１に負荷掛けを行っているか否かの判定が困難になる場合がある、または、閾値Ｔの設定が困難になる場合がある。そのため、負荷掛けバルブ３０の故障の診断が正確に行えない場合がある。そこで、負荷掛けバルブ診断装置１は、上記［構成３］を備える。よって、負荷掛けバルブ３０への入力信号がオフからオンに切り換わった時からエンジン負荷値が安定するまでにかかる時間以上に、上記「所定時間」を設定した場合、エンジン負荷値が安定した状態で負荷掛けバルブ３０の故障の診断を行える。よって、この診断をより正確に行える。
【００４６】
（第６の発明の効果）
コントローラ５０には、第３条件と第４条件とが設定される。
［構成６−１］第３条件には、エンジン１１が稼働中であり、かつ、負荷掛けバルブ３０への入力信号がオフであることが含まれる。第４条件には、エンジン負荷値が閾値Ｔを超えることが含まれる。
［構成６−２］コントローラ５０は、第３条件と第４条件とが満たされた場合、警告部４７に警告を行わせる。
【００４７】
負荷掛けバルブ３０への入力信号がオフであるにもかかわらず、負荷掛けバルブ３０が油圧ポンプ２１を負荷掛けしている、という負荷掛けバルブ３０の故障を故障βとする。負荷掛けバルブ３０に故障βが生じていない場合、上記［構成６−１］の第４条件が満たされない。一方、負荷掛けバルブ３０に故障βが生じている場合、上記［構成６−１］の第３条件と第４条件とが満たされるので、警告部４７が警告を行う（上記［構成６−２］）。よって、負荷掛けバルブ３０に故障βが生じている可能性があるか否かを診断できる。
さらに、この診断では、負荷掛けバルブ３０が油圧ポンプ２１への負荷掛けを適切に解除しているか否かを検出するための圧力センサを設ける必要がない。よって、圧力センサを設けることによる、システムおよびハードの変更を不要にできる。
【００４８】
（第７の発明の効果）
負荷掛けバルブ診断装置１は、油圧ポンプ２１により駆動されるアクチュエータ２３を備える。
［構成７］第３条件には、アクチュエータ２３が駆動していないことが含まれる。
【００４９】
上記［構成７］により、アクチュエータ２３の駆動によるエンジン負荷値への影響が無い状態で、負荷掛けバルブ３０の故障の診断を行える。よって、この診断をより正確に行える。
【００５０】
（第８の発明の効果）
［構成８］第３条件には、負荷掛けバルブ３０への入力信号がオンからオフに切り換わった時から、コントローラ５０に予め設定された所定時間が経過したことが含まれる。
【００５１】
負荷掛けバルブ３０がエンジン１１への負荷掛けを解除した直後は、エンジン負荷値が安定しない。そのため、負荷掛けバルブ３０がエンジン１１への負荷掛けを解除しているか否かの判定が困難になる場合がある、または、閾値Ｔの設定が困難になる場合がある。その結果、負荷掛けバルブ３０の故障の診断が正確に行えない場合がある。そこで、負荷掛けバルブ診断装置１は、上記［構成８］を備える。よって、負荷掛けバルブ３０への入力信号がオンからオフに切り換わった時からエンジン負荷値が安定するまでにかかる時間以上に、上記「所定時間」を設定した場合、エンジン負荷値が安定した状態で負荷掛けバルブ３０の故障の診断を行える。よって、この診断をより正確に行える。
【００５２】
（他の効果）
［構成９］エンジン負荷値は、燃料噴射量、燃料流量、トルク、排気再循環の還流量、ターボ回転数、およびインテークマニホールド圧のいずれかの値である。
【００５３】
上記［構成９］の各値は、例えばエンジン１１の負荷が変化したときの排気温度の変化に比べ、エンジン１１の負荷が変化したときに即座に変化する。よって、負荷掛けバルブ３０がエンジン１１の負荷を変えたとき、エンジン負荷値が即座に変化する。よって、エンジン負荷値を利用した負荷掛けバルブ３０の故障の診断をより正確に行える。
【００５４】
（変形例１）
変形例１の負荷掛けバルブ診断装置１について、上記実施形態との相違点を説明する。相違点は、コントローラ５０が手動再生制御を行う点と、第１条件に手動再生制御が行われていることが含まれることである。
【００５５】
コントローラ５０は、堆積量検出部１５により検出された粒子状物質の堆積量に応じて、ＤＰＦ再生の実行および停止に関する制御（再生制御）を切り換える。例えば、コントローラ５０は、粒子状物質の堆積量が所定量未満のときにはＤＰＦ再生を行わないという制御を行い、粒子状物質の堆積量が所定量以上のある範囲のときには手動再生制御を行う。手動再生制御では、コントローラ５０は、ＤＰＦ再生をすることが切換部４５により選択されているときに、負荷掛けバルブ３０への入力信号をオンにするとともに、操作レバー４１の操作を無効にする。操作レバー４１の操作が無効にされると、操作レバー４１が操作されてもアクチュエータ２３が駆動しない。手動再生制御では、コントローラ５０は、エンジン１１の回転数を変える操作を無効にしてもよい。この場合、エンジン１１の回転数は、例えばＤＰＦ再生に適した回転数に固定される。
【００５６】
（第４の発明の効果）
負荷掛けバルブ診断装置１は、操作レバー４１と、切換部４５と、を備える。操作レバー４１は、油圧ポンプ２１により駆動されるアクチュエータ２３を操作者が操作するためのものである。切換部４５は、浄化装置１３の再生（ＤＰＦ再生）をするか否かを操作者が手動で切り換えるためのものである。
［構成４］第１条件には、コントローラ５０が手動再生制御を行っていることが含まれる。手動再生制御は、浄化装置１３の再生をすることが切換部４５により選択されているときに、負荷掛けバルブ３０への入力信号をオンにするとともに操作レバー４１の操作を無効にする制御である。
【００５７】
上記［構成４］により、第１条件には、負荷掛けバルブ３０への入力信号がオンであることと、操作レバー４１の操作が無効であることによりアクチュエータ２３が駆動していないことと、が含まれる。よって、上記「（第２の発明の効果）」と同様に、アクチュエータ２３の駆動によるエンジン負荷値への影響が無い状態で、負荷掛けバルブ３０の故障の診断を行える。よって、この診断をより正確に行える。
【００５８】
（変形例２）
変形例２の負荷掛けバルブ診断装置１について、上記実施形態との相違点を説明する。相違点は、コントローラ５０が自動再生制御を行う点と、第１条件に自動再生制御が行われていることが含まれていることである。
【００５９】
コントローラ５０は、粒子状物質の堆積量がある範囲の時に自動再生制御を行う。自動再生制御が行われる粒子状物質の堆積量の範囲は、手動再生制御が行われる粒子状物質の堆積量の範囲とは異なる範囲であり、例えば手動再生制御が行われる粒子状物質の堆積量の範囲よりも粒子状物質の堆積量が少ない。自動再生制御では、コントローラ５０は、操作レバー４１が中立のとき（操作がないとき）には、負荷掛けバルブ３０への入力信号をオンにする。自動再生制御では、コントローラ５０は、操作レバー４１の操作があるときには、負荷掛けバルブ３０への入力信号をオフにする。自動再生制御では、操作者は、アクチュエータ２３を操作することが可能である。自動再生制御では、操作者は、エンジン１１の回転数を変えることが可能である。
【００６０】
（第５の発明の効果）
負荷掛けバルブ診断装置１は、油圧ポンプ２１により駆動されるアクチュエータ２３を操作者が操作するための操作レバー４１を備える。
［構成５］第１条件には、コントローラ５０が自動再生制御を行っていることが含まれる。自動再生制御は、操作レバー４１が中立のときに、負荷掛けバルブ３０への入力信号をオンにする制御である。
【００６１】
上記［構成５］により、第１条件には、負荷掛けバルブ３０への入力信号がオンであることと、操作レバー４１が中立であることによりアクチュエータ２３が駆動していないことと、が含まれる。よって、上記「（第２の発明の効果）」と同様に、アクチュエータ２３の駆動によるエンジン負荷値への影響が無い状態で、負荷掛けバルブ３０の故障の診断を行える。よって、この診断をより正確に行える。
【００６２】
（その他の変形例）
変形例１の手動再生制御に関する構成と、変形例２の自動再生制御に関する構成と、が組み合わされてもよい。
構成要素の一部が設けられなくてもよい。例えば、上記実施形態、および変形例２では、切換部４５は設けられなくてもよい。
図１に示すブロック図の各構成要素の接続は変更されてもよい。
負荷掛けバルブ３０は、油路２７を直接的に閉じなくても（または絞らなくても）よく、油路２７を間接的に閉じてもよい。具体的には例えば、負荷掛けバルブ３０への入力信号がオンのとき、負荷掛けバルブ３０が、油路２７上に設けられたバルブに油路２７を閉じさせ（または絞らせ）、その結果として負荷掛けバルブ３０が油圧ポンプ２１を負荷掛けしてもよい。
負荷掛けバルブ３０への入力信号がオンのとき、負荷掛けバルブ３０のコイルが非励磁状態となってもよい。入力信号がオフのとき、コイルが励磁状態となってもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１  負荷掛けバルブ診断装置
１１  エンジン
１３  浄化装置
２１  油圧ポンプ
２３  アクチュエータ
３０  負荷掛けバルブ
４１  操作レバー
４５  切換部
４７  警告部
５０  コントローラ
Ｔ  閾値
【図１】
0006260629.tif 000002
【図２】
0006260629.tif 000003
【図３】
0006260629.tif 000004