(57)【要約】【課題】再生禁止時のＤＰＦ破損を防止できる排気ガス浄化システムを提供する。【解決手段】ＰＭ堆積進行により本来なら再生開始すべきにもかかわらず、再生禁止されて自動再生が開始しない場合、ＰＭ堆積量が第５閾値を超えると、動作制限およびその報知がおこなわれる（Ｓ１０→Ｓ２０→Ｓ３０→Ｓ４０→Ｓ９０→Ｓ１００→Ｓ１１０）。エンジン回転数を下げたり、傾転制御により油圧ポンプ１１の吐出流量を下げたりすることによって、油圧ショベルは動作制限される。動作制限がされることにより、オペレータに屋内作業の中断および再生可能場所への油圧ショベルの移動を促す。その結果、再生可能場所にて再生がされるため、ＤＰＦ破損を防止することができる。【選択図】図４
2012145083.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディーゼルエンジンと、このエンジンの動力により駆動される複数の被駆動体とを備えた建設機械に搭載され、
前記エンジンの排気系に配置され、排気ガス中に含まれる粒子状物質を捕集するフィルタと、
前記フィルタに堆積した粒子状物質を焼却除去し、前記フィルタを再生する再生装置と、
前記再生装置の作動の開始と停止を指示する再生制御装置と
前記再生装置の作動を禁止する再生禁止手段と
を備えた排気ガス浄化システムにおいて、
再生に関する警告を行う警告手段と、
前記警告手段作動後、前記再生制御装置が再生装置の作動開始を指示しているにも関わらず、前記再生禁止手段が再生装置の作動を禁止している場合、前記複数の被駆動体の動作を制限する動作制限手段と
を備えることを特徴とする排気ガス浄化システム。
【請求項２】
請求項１記載の排気ガス浄化システムにおいて、
前記フィルタに堆積した粒子状物質の堆積量を推定する堆積量推定手段を更に備え、
前記再生制御装置は、推定堆積量が第１閾値を超えると、再生装置の作動開始を指示し、
前記警告手段は、推定堆積量が第１閾値未満である第４閾値を超えると、再生開始予告を行う
ことを特徴とする排気ガス浄化システム。
【請求項３】
請求項１記載の排気ガス浄化システムにおいて、
前記フィルタに堆積した粒子状物質の堆積量を推定する堆積量推定手段を更に備え、
前記再生制御装置は、推定堆積量が第１閾値を超えると、再生装置の作動開始を指示し、
前記警告手段は、推定堆積量が第１閾値以上である第４閾値を超えると、再生を促す旨の警告を行う
ことを特徴とする排気ガス浄化システム。
【請求項４】
請求項１記載の排気ガス浄化システムにおいて、
前記動作制限手段は、推定堆積量が第１閾値以上である第５閾値を超えると、作動する
ことを特徴とする排気ガス浄化システム。
【請求項５】
請求項１記載の排気ガス浄化システムにおいて、
前記動作制限手段は、前記警告手段が作動してから所定時間経過すると、作動する
ことを特徴とする排気ガス浄化システム。
【請求項６】
請求項１記載の排気ガス浄化システムにおいて、
前記動作制限手段は、エンジン出力を制限する
ことを特徴とする排気ガス浄化システム。
【請求項７】
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、
前記建設機械は、前記エンジンにより駆動される油圧ポンプと、この油圧ポンプの吐出油により駆動され前記被駆動体を駆動する油圧アクチュエータとを含む油圧回路を更に備え、
前記動作制限手段は、前記油圧ポンプのポンプ出力を制限する
ことを特徴とする排気ガス浄化システム。
【請求項８】
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、
前記動作制限手段が作動すると、動作制限中である旨を報知する報知手段
を備えることを特徴とする排気ガス浄化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は排気ガス浄化システムに係わり、特に、フィルタにより排気ガス中に含まれる粒子状物質を捕集して排気ガスを浄化するとともに、適宜フィルタに捕集した粒子状物質を焼却除去し、フィルタを再生させる排気ガス浄化システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
油圧ショベル等の建設機械はその駆動源としてディーゼルエンジンを搭載しているが、このディーゼルエンジンから排出される粒子状物質（ＰＭ：パティキュレート・マター：以下ＰＭとする）の排出量は、ＮＯｘ、ＣＯ、ＨＣ等とともに年々規制が強化されてきている。このような規制に対して、ＰＭをディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ：Diesel Particulate Filter ）と呼ばれるフィルタで捕集して、外部へ排出されるＰＭの量を低減する排気ガス浄化システムが知られている。この排気ガス浄化システムでは、フィルタのＰＭ堆積量が増加してくるとフィルタは目詰まりを起こしてゆき、そのことによりエンジンの排圧が上昇し、燃費の悪化等を誘発するため、フィルタに捕集したＰＭを適宜燃焼してフィルタの目詰まりを除去し、フィルタを再生している。
【０００３】
フィルタの再生は、通常、酸化触媒を用いることにより行われる。酸化触媒はフィルタの上流側に配置される場合と、フィルタに直接担持される場合と、その両方の場合とがあるが、いずれの場合も酸化触媒を活性化するためには、排気ガスの温度が酸化触媒の活性温度よりも高くなければならない。排気ガス温度が充分高い場合は自己再生するが、排気ガス温度が充分でなく自己再生できない場合や、自己再生では充分にＰＭを焼却除去できない場合も有り、排気ガス温度を強制的に酸化触媒の活性温度よりも高い温度以上に上昇させる強制再生と呼ばれる技術がある。この強制再生には、エンジンの筒内主噴射後の膨張行程において燃料を噴射する副噴射（後噴射）を行って排気ガスを昇温する手法、排気管に設けた再生用燃料噴射装置により排気管を流れる排気ガス中に燃料を噴射して排気ガスを昇温する手法等がある。
【０００４】
また、フィルタの強制再生にはオペレータの操作入力により再生を開始する手動再生と、自動的に再生を開始する自動再生とがある。手動再生は以下のように行われる。まず、フィルタのＰＭ堆積量（蓄積量）を推定し、そのＰＭ堆積量が予め設定した閾値に到達すると、手動再生を行う旨をオペレータに警告する。オペレータが手動再生スイッチを操作すると、再生が開始する。特許文献１には、手動再生に係る技術が開示されている。一方、ＰＭ堆積量が閾値に到達するか、予め設定した所定時間が経過すると、自動再生が行われる。特許文献２には、自動再生に係る技術が開示されている。手動再生、自動再生とも、ＰＭ堆積量は、フィルタの前後差圧を検出し、この差圧の検出値に基づいて演算することにより求めるのが一般的である。
【０００５】
ところで、ホイールローダや油圧ショベル等の建設機械は、周囲に可燃物が存在する環境で作業することもある。例えば、そのような作業として、屋内での木材チップの運搬作業や、粉塵等が発生する解体作業などがある。フィルタを強制再生する際には、排気温度が所定の時間（例えば数分間）にわたって高温に保持されるので、上記のような環境でフィルタを強制再生すると、引火のおそれがあり危険である。
【０００６】
このような状況で手動再生においては、オペレータの判断により手動再生スイッチを操作せず、周囲に可燃物がない場所（再生可能場所）まで建設機械を移動させ、安全を確保して手動再生を開始する。
【０００７】
一方、自動再生においては、オペレータの判断によらず自動的に再生が開始するため、再生禁止手段を設け、オペレータの判断により再生禁止手段を操作して自動再生を禁止する（特許文献２）。そして、オペレータは適切に作業を中断し、周囲に可燃物がない場所（再生可能場所）まで建設機械を移動させ、安全を確保して再生禁止を解除し、自動再生を再開する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際公開第ＷＯ２００９／０６０７１９号公報
【特許文献２】特開２００９−７９５００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
自動再生（強制再生）を禁止したまま作業を継続すると、ＰＭは堆積し続け、多量に捕集されたＰＭの燃焼によるフィルタの内部温度の異常上昇やそれに由来するＤＰＦの破損といった問題を引起す可能性ある。そのため、オペレータに作業を中断し再生を促す旨の警告をすることも考えられる。
【００１０】
しかし、たびたび中断していたのでは作業効率が低下する為、必ずしもオペレータが警告に従うとは限らない。オペレータが警告に従わず、作業を継続すれば、ＰＭ堆積が進行し、ＤＰＦの破損の可能性が高まる。
【００１１】
本発明の目的は、再生禁止時のＤＰＦ破損を防止できる排気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】
【００１２】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、ディーゼルエンジンと、このエンジンの動力により駆動される複数の被駆動体とを備えた建設機械に搭載され、前記エンジンの排気系に配置され、排気ガス中に含まれる粒子状物質を捕集するフィルタと、前記フィルタに堆積した粒子状物質を焼却除去し、前記フィルタを再生する再生装置と、前記再生装置の作動の開始と停止を指示する再生制御装置と前記再生装置の作動を禁止する再生禁止手段とを備えた排気ガス浄化システムにおいて、再生に関する警告を行う警告手段と、前記警告手段作動後、前記再生制御装置が再生装置の作動開始を指示しているにも関わらず、前記再生禁止手段が再生装置の作動を禁止している場合、前記複数の被駆動体の動作を制限する動作制限手段とを備える。
【００１３】
このような動作制限手段の作動により、オペレータに作業継続を断念させ、再生可能場所への建設機械の移動を促す。ＰＭ堆積量が限界値に達する前に、再生可能場所にて再生がされるため、ＤＰＦ破損を防止することができる。
【００１４】
（２）上記（１）において、好ましくは、前記フィルタに堆積した粒子状物質の堆積量を推定する堆積量推定手段を更に備え、前記再生制御装置は、推定堆積量が第１閾値を超えると、再生装置の作動開始を指示し、前記警告手段は、推定堆積量が第１閾値未満である第４閾値を超えると、再生開始予告を行う。
【００１５】
これにより、オペレータは再生開始およびその後の動作制限開始を予測でき、計画的に作業をすることができる。
【００１６】
（３）上記（１）において、好ましくは、前記フィルタに堆積した粒子状物質の堆積量を推定する堆積量推定手段を更に備え、前記再生制御装置は、推定堆積量が第１閾値を超えると、再生装置の作動開始を指示し、前記警告手段は、推定堆積量が第１閾値以上である第４閾値を超えると、再生を促す旨の警告を行う。
【００１７】
これにより、オペレータは動作制限開始を予測でき、計画的に作業をすることができるとともに、警告する時刻が延長される結果、オペレータは、警告に煩わされることなく作業に集中できる。
【００１８】
（４）上記（１）において、好ましくは、前記動作制限手段は、推定堆積量が第１閾値以上である第５閾値を超えると、作動する。
【００１９】
これにより、ＤＰＦ破損防止効果と再生禁止時の作業性を両立できる。すなわち、第５閾値を第１閾値より高めに設定することにより、動作制限が開始される時刻を延長でき、屋内での作業時間を延長でき、再生禁止時においても作業性を確保できる。一方、第５閾値を第１閾値と同程度に設定することにより、動作制限が開始される時刻を早めることができる結果、多量のＰＭが堆積する前に、再生可能場所にて再生がされるため、より確実にＤＰＦ破損を防止することができる。
【００２０】
（５）上記（１）において、好ましくは、前記動作制限手段は、前記警告手段が作動してから所定時間経過すると、作動する。
【００２１】
これにより、オペレータは警告後の作業継続可能時間を認識でき、計画的に作業をすることができる。
【００２２】
（６）上記（１）において、好ましくは、前記動作制限手段は、エンジン出力を制限する。
【００２３】
（７）上記（１）において、好ましくは、前記建設機械は、前記エンジンにより駆動される油圧ポンプと、この油圧ポンプの吐出油により駆動され前記被駆動体を駆動する油圧アクチュエータとを含む油圧回路を更に備え、前記動作制限手段は、前記油圧ポンプのポンプ出力を制限する。
【００２４】
上記（６）（７）のような構成により、動作制限手段は被駆動体の動作を制限することができる。
【００２５】
（８）上記（１）において、好ましくは、前記動作制限手段が作動すると、動作制限中である旨を報知する報知手段を備える。
【００２６】
これにより、オペレータは、動作制限中であることを認識できる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、再生禁止時のＤＰＦ破損を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】排気ガス浄化システムの全体構成および関連する構成を示す図である（第１実施形態）。
【図２】油圧ショベルの外観を示す図である。
【図３】コントローラの機能ブロックを示す図である。
【図４】コントローラによる演算処理の内容を示すフローチャートである。
【図５】ＰＭ堆積量の時間経過の一例である。
【図６】コントローラによる演算処理の内容を示すフローチャートである（第２実施形態）。
【図７】ＰＭ堆積量の時間経過の一例である。
【図８】コントローラによる演算処理の内容を示すフローチャートである（第３実施形態）。
【図９】ＰＭ堆積量の時間経過の一例である。
【図１０】コントローラによる演算処理の内容を示すフローチャートである（第４実施形態）。
【図１１】ＰＭ堆積量の時間経過の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態を図面を用いて説明する。
【００３０】
〜構成〜
図１は本発明の第１実施形態に係わる建設機械の排気ガス浄化システムの全体構成および関連する構成を示す図である。図１において、建設機械（例えば油圧ショベル）はディーゼルエンジン１を搭載しており、このエンジン１は電子式の燃料噴射制御装置である電子ガバナ１ａを備えている。エンジン１の目標回転数はエンジンコントロールダイヤル２により指令され、エンジン１の実回転数は回転数検出装置３により検出される。エンジンコントロールダイヤル２の指令信号及び回転数検出装置３の検出信号はコントローラ４に入力され、コントローラ４はその指令信号（目標回転数）と検出信号（実回転数）とに基づいて電子ガバナ１ａを制御し、エンジン１の回転数とトルクを制御する。
【００３１】
排気ガス浄化システムは、エンジン１の排気系を構成する排気管３１に配置され、排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するフィルタ３２及びフィルタ３２の上流側に配置された酸化触媒３３を含むＤＰＦ装置３４と、フィルタ３２の上流側と下流側の前後差圧（フィルタ３２の圧力損失）を検出する差圧検出装置３６と、排気温度検出装置３７と、再生禁止を指示する再生禁止スイッチ３８と、排気管３１のエンジン１とＤＰＦ装置３４との間に設けられ排気ガスの温度を上昇させる再生用燃料噴射装置３９とを備えている。酸化触媒３３と再生用燃料噴射装置３９はフィルタ３２に堆積したＰＭ（粒子状物質）を焼却除去し、フィルタ３２を再生する再生装置を構成する。
【００３２】
再生禁止スイッチ３８は、油圧ショベルのキャビン１０７内のオペレータが操作しやすい位置に配置されており、再生用燃料噴射装置３９の作動禁止（フィルタ３２の再生禁止）を指示する再生禁止手段であり、再生禁止スイッチ３８がＯＮ位置に操作されると再生禁止を指示する指令信号が出力される。なお、再生禁止スイッチ３８は、表示装置６に表示される設定画面であってもよい。操作スイッチ６ｂを操作してＯＮ／ＯＦＦを設定する。
【００３３】
油圧ショベルは、油圧駆動システムと操作パイロットシステムを備えている。
【００３４】
油圧駆動システムは、油圧ポンプ１１と制御弁１２と油圧アクチュエータ１３とを有する。油圧ポンプ１１はエンジン１により回転駆動されて圧油を吐出する。制御弁１２はこの圧油の方向と流量を制御し、圧油を油圧アクチュエータ１３に供給する。これにより油圧アクチュエータ１３は駆動される。なお、図１において簡易的に１つの制御弁１２と１つの油圧アクチュエータ１３のみ示すが、油圧駆動システムは複数の制御弁と複数の油圧アクチュエータを有している。
【００３５】
油圧ポンプ１１は、その吐出圧力に基づいて油圧ポンプ１１の吸収トルク（消費トルク）が予め定めた値である最大吸収トルクを超えないように油圧ポンプ１１の傾転（斜板の傾転量；押しのけ容積或いは容量）を制御するレギュレータ１１ａを有している。
【００３６】
操作パイロットシステムは、パイロットポンプ１６と操作装置１７を有する。パイロットポンプ１６はエンジン１により回転駆動されてパイロット１次圧を発生させる。操作装置１７は、その操作方向と操作量に基づきパイロット操作圧PL1，PL2を発生させる。パイロット操作圧PL1，PL2は制御弁１７に付与され、これにより制御弁１２は切替わる。
【００３７】
油圧ショベルは、エンジン１により油圧ポンプ１１を回転駆動し、油圧ポンプ１１から吐出される圧油によりアームシリンダ１１５（後述）等の油圧アクチュエータ１３を駆動し、掘削など必要な作業を行う。
【００３８】
図２は、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、キャビン１０７が備えられ、エンジンルーム１０６にエンジン１が配置されている。
【００３９】
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１１６の伸縮により上下、前後方向に回動する。
【００４０】
なお、建設機械はホイルローダでもホイール式油圧ショベルでもよい。
【００４１】
〜制御〜
図３はコントローラ４の機能ブロックを示す図である。コントローラ４は、車体コントローラ４１と、エンジンコントローラ４２と、表示コントローラ４３を含み、これらのコントローラは通信ライン４４を介して相互に接続され、車体ネットワークを構成している。エンジンコントロールダイヤル２の指令信号や再生禁止スイッチ３８の指令信号は車体コントローラ４１に入力され、回転数検出装置３の検出信号や差圧検出装置３６の検出信号はエンジンコントローラ４２に入力される。
【００４２】
車体コントローラ４１は、油圧駆動装置など車体全般を制御する。油圧ポンプ１１のレギュレータ１１ａ等を制御することにより、油圧ポンプ１１の吐出圧と吐出流量を制御する。
【００４３】
エンジンコントローラ４２は、エンジンコントロールダイヤル２の指令信号を通信ライン４４を介して受信し、この指令信号と回転数検出装置３の検出信号に基づいてエンジン１の回転数とトルクを制御する。
【００４４】
また、エンジンコントローラ４２は、差圧検出装置３６の検出信号を受信してＰＭ堆積量を推定し、推定ＰＭ堆積量に基づき再生制御の演算処理を行い、その演算結果に応じて、電子ガバナ１ａ及び再生用燃料噴射装置３９を制御する（自動再生制御）。
【００４５】
表示コントローラ４３は、回転数検出装置３、差圧検出装置３６、再生禁止スイッチ３８からの各種信号や強制再生制御の演算処理結果を通信ライン４４を介して受信し、表示信号として表示装置６に送り、それら情報を表示画面６ａに表示する。また、ユーザーインターフェースとしての操作スイッチ６ｂによる指令信号を入力する。
【００４６】
図４は、コントローラ４による演算処理の内容を示すフローチャートである。基本的な自動再生制御の演算処理に加えて、特徴的構成である動作制限制御に係る演算処理を示す。
【００４７】
ここで、第１閾値は自動再生開始値であり、第２閾値は再生終了値であり、第３閾値は堆積限界値であり、第４閾値は警告作動値であり、第５閾値は動作制限作動値である。
【００４８】
差圧検出装置３６の検出信号に基づいたＰＭ堆積量が第４閾値より多いかどうかを判定し（ステップＳ１０）、ＰＭ堆積量が第４閾値より多くないと判定すると、ＰＭ堆積量が第４閾値より多くなるまで、ステップＳ１０の処理を繰り返す。第４閾値は第１閾値より若干低めに設定されている。ステップＳ１０において、ＰＭ堆積量が第４閾値より多いと判定すると、再生開始に係る予告を行う（ステップＳ２０）。
【００４９】
予告後、ＰＭ堆積量が第１閾値より多いかどうかを判定し（ステップＳ３０）、ＰＭ堆積量が第１閾値より多くないと判定すると、ＰＭ堆積量が第１閾値より多くなるまで、ステップＳ２０、ステップＳ３０の処理を繰り返す。
【００５０】
ステップＳ３０において、ＰＭ堆積量が第１閾値より多いと判定すると、再生禁止が指令されているかどうかを判定し（ステップＳ４０）、再生禁止が指令されていない（再生可能）と判定すると、自動再生制御を開始する（ステップＳ５０）。
【００５１】
自動再生制御中に、再生禁止が指令されたどうかを判定し（ステップＳ６０）、再生禁止が指令されていない（再生可能）と判定すると、ＰＭ堆積量が第２閾値より少なくなったかどうかを判定し（ステップＳ７０）、ＰＭ堆積量が第２閾値より少なくないと判定すると、再生禁止が指令されるか、ＰＭ堆積量が第２閾値より少なくなるまで、ステップＳ６０、ステップＳ７０の処理を繰り返す。
【００５２】
ステップＳ７０において、ＰＭ堆積量が第２閾値より少なくなったと判定すると、自動再生制御を停止し（ステップＳ８０）、演算処理を終了する。
【００５３】
自動再生制御は、例えば次のように行う。まず、エンジン１の回転数を強制再生制御に適した所定の回転数Ｎａに制御する。強制再生制御に適した所定の回転数Ｎａとは、そのときの排気ガスの温度を酸化触媒３３の活性温度よりも高い温度まで上昇させることができる中速回転数である。この制御では、車体コントローラ４１は、エンジン１の目標回転数をエンジンコントロールダイヤル２が指示する目標回転数から所定の回転数Ｎａに切り換え、その所定の回転数Ｎａ（目標回転数）を通信ライン４４を介してエンジンコントローラ４２に送信する。エンジンコントローラ４２は、その目標回転数（所定の回転数Ｎａ）と回転数検出装置３により検出したエンジン１の実回転数とに基づいて電子ガバナ１ａの燃料噴射量をフィードバック制御し、エンジン１の回転数がその所定の回転数Ｎａとなるよう制御する。また、排気ガスの温度を酸化触媒３３の活性温度よりも高い温度まで上昇させるように、油圧ポンプ１１に作用する負荷を増加させても良い。
【００５４】
次いで、排気温度検出装置３７により検出した排気ガス温度が所定の温度（酸化触媒３３の活性温度よりも高い温度）まで上昇したことが確認されると、再生用燃料噴射装置３９を制御して排気管３１内への燃料噴射を行う。排気管３１内に燃料噴射を行うことで未燃燃料が酸化触媒３３に供給され、その未燃燃料を酸化触媒３３によって酸化させ、そのときに得られる反応熱により排気ガス温度が更に上昇し、フィルタ３２に堆積したＰＭが焼却除去される。
【００５５】
再生制御を停止するときは、目標回転数をエンジンコントロールダイヤル２が指示する目標回転数（低速アイドル回転数）に戻し、再生用燃料噴射装置３９の制御を停止させる。目標回転数をエンジンコントロールダイヤル２が指示する目標回転数（低速アイドル回転数）に戻す代わりに、エンジン１を停止させてもよい。
【００５６】
本実施形態の特徴である動作制限制御について説明する。
【００５７】
ステップS４０において再生禁止が指令されていると判定すると、ＰＭ堆積量が第５閾値より多いかどうかを判定し（ステップＳ９０）、ＰＭ堆積量が第５閾値より多くないと判定すると、ＰＭ堆積量が第５閾値より多くなるまで、ステップＳ９０の処理を繰り返す。第５閾値は第１閾値より高めに設定されている。
【００５８】
ステップＳ６０において再生禁止が指令されていると判定すると、自動再生制御を停止する（ステップＳ８０）とともに、ステップＳ９０の処理を行う。
【００５９】
ステップＳ９０において、ＰＭ堆積量が第５閾値より多いと判定すると、動作制限制御を行う（ステップＳ１００）とともに、動作制限中である旨を報知する（ステップＳ１１０）。
【００６０】
ステップＳ１００における動作制限制御は、例えば次のように行う。
【００６１】
車体コントローラ４１は、エンジン１の目標回転数をエンジンコントロールダイヤル２が指示する目標回転数からより低めの回転数に切り換え、切換え後の目標回転数を通信ライン４４を介してエンジンコントローラ４２に送信する。エンジンコントローラ４２は、その目標回転数と回転数検出装置３により検出したエンジン１の実回転数とに基づいて電子ガバナ１ａの燃料噴射量をフィードバック制御し、エンジン１の回転数がエンジンコントロールダイヤル２が指示する目標回転数より低い回転数となるよう制御する。エンジン回転数低下によりエンジン1の出力は低下し、ポンプ１１を充分に駆動できなくなり、アクチュエータ１３の動作が制限される。
【００６２】
また、ポンプ１１の出力を制限しても良い。車体コントローラ４１は、レギュレータ１１ａの傾転を制御することにより、油圧ポンプ１１の吐出流量を低減し、ポンプ出力を制限する。これにより、アクチュエータ１３の動作が制限される。
【００６３】
エンジン出力制限、ポンプ出力制限以外にも、パイロット操作圧PL1，PL2を低減してもよい。操作装置１７が所定量操作されても、所望のアクチュエータ１３の動作は得られなくなる。
【００６４】
これらの複数の動作制限手段を組み合わせても良い。
【００６５】
〜請求項との対応関係〜
本実施形態において、差圧検出装置３６と表示画面６ａとエンジンコントローラ４２と表示コントローラ４３と、フローチャートにおけるステップＳ１０とステップＳ２０の処理は、再生に関する警告を行う警告手段を構成する。
【００６６】
また、エンジン１の電子ガバナ１ａとレギュレータ１１ａと車体コントローラ４１とエンジンコントローラ４２と、フローチャートにおけるステップＳ１００の処理は、警告（予告）後、ステップＳ３０において、ＰＭ堆積量は第１閾値より多いと判定し再生を開始すべきにも関わらず、ステップ４０（またはステップ６０）において再生禁止が指令されていると判定する場合、複数のアクチュエータ１３の動作を制限する動作制限手段を構成する。
【００６７】
〜動作〜
本実施形態の排気ガス浄化システムの動作を説明する。
【００６８】
まず、一般的な作業時の動作について説明する。一般的な作業時には、再生禁止スイッチ３８はＯＦＦ位置にあり、適宜、自動再生制御が行われる。すなわち、ＰＭ堆積量が第１閾値になる前の第４閾値を超えると再生開始予告され、ＰＭ堆積量が第１閾値を超えると自動再生が開始し、堆積したＰＭが燃焼除去され、ＰＭ堆積量が第２閾値未満になると、自動再生が停止する（Ｓ１０→Ｓ２０→Ｓ３０→Ｓ４０→Ｓ５０→Ｓ６０→Ｓ７０→Ｓ８０）。これにより、ＤＰＦ破損を防止できる。
【００６９】
ここでは、屋内での作業を想定する。図５は理解の補助の為に示す、ＰＭ堆積量の時間経過の一例である。屋内での作業では粉塵等が舞いやすく、ＰＭがフィルタに堆積する。再生禁止スイッチ３８がＯＦＦ位置にあり、ＰＭ堆積量が第１閾値になる前の第４閾値を超えると再生開始予告され、ＰＭ堆積量が第１閾値を超えると、自動再生が開始する（Ｓ１０→Ｓ２０→Ｓ３０→Ｓ４０→Ｓ５０）。
【００７０】
しかし、周囲に可燃物が有り引火のおそれがあるとオペレータが判断し、再生禁止スイッチ３８をＯＮ位置に操作すると、自動再生が停止する（Ｓ６０→Ｓ８０）。また、屋内作業をするとき、予め再生禁止スイッチ３８をＯＮ位置に操作する場合もある。この場合、ＰＭ堆積量が第１閾値を超えても、自動再生は開始しない（Ｓ１０→Ｓ２０→Ｓ３０→Ｓ４０）。
【００７１】
再生による引火のおそれがないため、オペレータは継続して屋内作業できる。
【００７２】
一方、再生禁止によりＰＭ堆積が更に進行し、ＰＭ堆積量が第５閾値を超えると、動作制限がおこなわれるとともに、動作制限中の旨が表示画面６ａに表示される（Ｓ９０→Ｓ１００→Ｓ１１０）。油圧ショベルの動作制限がおこなわれると、オペレータのできる作業も制限される。例えば、アクチュエータの駆動速度が低下する為、通常どおりの掘削作業などはできなくなる。
【００７３】
表示画面６ａの報知画面には、動作制限中の旨と併せて、作業中断および屋外の再生可能場所への油圧ショベル移動に係る勧告が含まれる。
【００７４】
オペレータは、表示画面６ａの報知により油圧ショベルが動作制限中であることを認識すると、作業を中断するか、動作制限中でも可能な最小限の作業を完了させた後、屋外の再生可能場所まで油圧ショベルを移動させる。いいかえると、動作制限およびその報知により、オペレータに作業継続を断念させ、再生可能場所への油圧ショベルの移動を促す。なお、油圧ショベルの低速走行は動作制限中でも可能な動作の１つである。
【００７５】
そして、周囲の安全を確認し、再生禁止スイッチ３８をＯＦＦ位置に操作する。このとき、ＰＭ堆積量は第１閾値より多く、自動再生制御が行なわれ、堆積したＰＭが燃焼除去される（Ｓ１０→Ｓ２０→Ｓ３０→Ｓ４０→Ｓ５０→Ｓ６０→Ｓ７０→Ｓ８０）。自動再生制御が行なわれない場合は、手動再生制御を行ってもよい。
【００７６】
このとき動作制限の結果、ＰＭ排出量は低減し、ＰＭ堆積進行は緩和され、ＰＭ堆積量が限界値（第３閾値）に達するまでの時間は延長される。オペレータは、ＰＭ堆積量が限界値に達する前に、油圧ショベルを屋外の再生可能場所まで油圧ショベルを移動させることができる。
【００７７】
これにより、再生禁止時においてもＤＰＦ破損を防止することができる。
【００７８】
屋外での再生完了後、オペレータは屋内での作業を再開する。
【００７９】
〜効果〜
本実施形態の排気ガス浄化システムの効果を説明する。従来技術においては、再生禁止したまま作業を継続すると、ＰＭは堆積し続け、やがてＰＭ堆積量が限界値（第３閾値）に達し、ＤＰＦの破損の可能性があった（図５仮想履歴（破線）参照）。本実施形態では、動作制限がされることにより、オペレータに作業継続を断念させ、再生可能場所への油圧ショベルの移動を促す。その結果、再生可能場所にて再生がされるため、ＤＰＦ破損を防止することができる。
【００８０】
このとき、動作制限に係る第５閾値は再生開始に係る第１閾値より高めに設定されていることにより、動作制限が開始される時刻を延長でき、屋内での作業時間を延長できる。これにより再生禁止時においても作業性を確保できる。
＜第２実施形態＞
動作制限にかかる第５閾値は、再生開始に係る第１閾値以上、限界値に係る第３閾値以下に設定される。第１実施形態では、第５閾値は第１閾値より高めに設定されていたが、同程度（第１閾値＝第５閾値）でも良い。
【００８１】
図６は、コントローラ４による演算処理の内容を示すフローチャートである。図４と同じ演算処理には同じステップ番号を付している。第１実施形態との相違点は、ステップＳ９０の演算処理が省略され、動作制限制御開始に係る判定は、ステップＳ３０において代用されている点である。
【００８２】
図７はＰＭ堆積量の時間経過の一例である。
【００８３】
屋内作業をするとき、予め再生禁止スイッチ３８をＯＮ位置に操作しておく。ＰＭ堆積量が第１閾値（＝第５閾値）を超えると、動作制限がおこなわれるとともに、動作制限中の旨が報知される。（Ｓ１０→Ｓ２０→Ｓ３０→Ｓ４０→Ｓ１００→Ｓ１１０）。
【００８４】
なお、自動再生中に、周囲に可燃物が有り引火のおそれがあるとオペレータが判断し、再生禁止スイッチ３８をＯＮ位置に操作する場合も、動作制限および報知がおこなわれる（Ｓ１０→Ｓ２０→Ｓ３０→Ｓ４０→Ｓ５０→Ｓ６０→Ｓ１００→Ｓ１１０）。
【００８５】
動作制限による効果は、第１実施形態の効果と同様である。
【００８６】
本実施形態においては、第１実施形態に比べて簡易な制御で、上記効果を得ることができる。
【００８７】
また、第５閾値は第１閾値と同程度に設定されていることにより、第１実施形態に比べて動作制限が開始される時刻を早めることができる。その結果、多量のＰＭが堆積する前に、再生可能場所にて再生がされるため、より確実にＤＰＦ破損を防止することができる。
＜第３実施形態＞
第１実施形態では、警告（再生開始予告）にかかる第４閾値が第１閾値未満に設定されていたが、第４閾値は第１閾値以上、第５閾値未満に設定されていても良い。たとえば、第４閾値が第１閾値と同程度に設定されていてもよい。
【００８８】
図８は、コントローラ４による演算処理の内容を示すフローチャートである。図４と同じ演算処理には同じステップ番号を付している。第１実施形態との相違点は、ステップＳ１０およびステップＳ２０の演算処理が省略され、警告に係る判定は、ステップＳ３０において代用され、更にステップＳ８５の演算処理が追加されている点である。
【００８９】
すなわち、再生開始予告に係る警告（ステップＳ２０）の代わりに、本来なら再生開始すべきにもかかわらず、再生禁止されており、再生できずＤＰＦ破損の可能性がある旨の警告（ステップＳ８５）を行う。
【００９０】
図９はＰＭ堆積量の時間経過の一例である。
【００９１】
屋内作業をするとき、予め再生禁止スイッチ３８をＯＮ位置に操作しておく。ＰＭ堆積量が第１閾値（＝第４閾値）を超えると、本来ならば再生開始するが、再生禁止されているため、ＰＭ堆積量が第１閾値を超えても再生は開始せず、そのかわり警告がおこなわれる（Ｓ３０→Ｓ４０→Ｓ８５）。警告と併せて、動作制限を予告しても良い。
【００９２】
なお、自動再生中に、周囲に可燃物が有り引火のおそれがあるとオペレータが判断し、再生禁止スイッチ３８をＯＮ位置に操作する場合も、警告がおこなわれる（Ｓ３０→Ｓ４０→Ｓ５０→Ｓ６０→Ｓ８５）。
【００９３】
再生による引火のおそれがないため、オペレータは継続して屋内作業できる一方、警告後も作業を継続すると、ＰＭ堆積が更に進行し、ＰＭ堆積量が第５閾値を超えると、動作制限および報知がおこなわれる（Ｓ９０→Ｓ１００→Ｓ１１０）。
【００９４】
動作制限による効果は、第１実施形態の効果と同様である。
【００９５】
第４閾値は第１閾値と同程度に設定されていることにより、第１実施形態に比べて警告する時刻を延長することができる。その結果、オペレータは、警告に煩わされることなく作業に集中できる。
【００９６】
なお、第１および第２実施形態における、再生開始予告を併せて行ってもよい。
＜第４実施形態＞
第１〜第３実施形態において、ＰＭ堆積量が第５閾値を超えたか否かの判定（スッテプＳ９０）に基づいて動作制限が開始されるが、警告後所定時間経過すると、動作制限が開始されるように、排気ガス浄化システムを構成しても良い。
【００９７】
図１０は、コントローラ４による演算処理の内容を示すフローチャートである。図８と同じ演算処理には同じステップ番号を付している。第３実施形態との相違点は、ＰＭ堆積量が第５閾値を超えたか否かの判定（スッテプＳ９０）に代えて、警告後所定時間経過したか否かの判定（スッテプＳ９５）が追加されている点である。
【００９８】
図１１はＰＭ堆積量の時間経過の一例である。
【００９９】
屋内作業をするとき、予め再生禁止スイッチ３８をＯＮ位置に操作しておく。ＰＭ堆積量が第１閾値（＝第４閾値）を超えると、警告および動作制限予告がおこなわれる（Ｓ３０→Ｓ４０→Ｓ８５）。動作制限予告の際、警告後動作制限開始までの所定時間を表示画面６ａに表示しても良い。さらに、動作制限開始までの時間を随時更新しても良い。
【０１００】
オペレータは継続して屋内作業できる一方、警告後も作業を継続すると、ＰＭ堆積が更に進行し、所定時間経過すると、動作制限および報知がおこなわれる（Ｓ９０→Ｓ１００→Ｓ１１０）。
【０１０１】
警告後所定時間経過したか否かの判定（スッテプＳ９５）に基づいて動作制限が開始されることにより、オペレータは警告後の作業継続可能時間を認識でき、計画的に作業をすることができる。
＜第５実施形態＞
第１〜第４実施形態において、自動再生制御を前提に説明したが、本願発明を手動再生制御に適用してもよい。
【０１０２】
所定の閾値（例えば第１閾値）を超えても手動再生が行われない場合は、手動再生を促す旨の警告をし、警告後も作業を継続すると、ＰＭ堆積が更に進行し、ＰＭ堆積量が第５閾値を超えると、動作制限および報知がおこなわれる。
【０１０３】
オペレータは、屋外の再生可能場所まで油圧ショベルを移動させ、手動再生を行う。
【０１０４】
動作制限による効果は、第１実施形態の効果と同様である。
【符号の説明】
【０１０５】
１  ディーゼルエンジン
１ａ  電子ガバナ
２  エンジンコントロールダイヤル
３  回転数検出装置
４  コントローラ
６  表示装置
６ａ  表示画面
６ｂ  操作スイッチ
１１  油圧ポンプ
１１ａ  レギュレータ
１２  制御弁
１３  油圧アクチュエータ
１６  パイロットポンプ
１７  操作装置
３１  排気管
３２  フィルタ
３３  酸化触媒
３４  ＤＰＦ装置
３６  差圧検出装置
３７  排気温度検出装置
３８  再生禁止スイッチ
３９  再生用燃料噴射装置
４１  車体コントローラ
４２  エンジンコントローラ
４３  表示コントローラ
４４  通信ライン
１００  下部走行体
１０１  上部旋回体
１０２  フロント作業機
１０３ａ，１０３ｂ  クローラ式走行装置
１０４ａ，１０４ｂ  走行モータ
１０５  旋回モータ
１０６  エンジンルーム
１０７  キャビン
１０８  運転席
１１１  ブーム
１１２  アーム
１１３  バケット
１１４  ブームシリンダ
１１５  アームシリンダ
１１６  バケットシリンダ
【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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