CN104066940B - 工程机械 - Google Patents
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Abstract
进行粒子状物质除去过滤器(21)的再生处理的再生装置(22)用双***来推定被过滤器(21)捕集的粒子状物质的捕集量。具体而言,具有基于发动机(10)的转速(N)和燃料喷射量(F)进行的第一推定捕集量(Q1)的推定单元、以及基于粒子状物质除去过滤器(21)的差压进行的第二推定捕集量(Q2)的推定单元。再生装置(22)根据这两个推定的捕集量(Q1、Q2)的至少任一方的推定捕集量是否为预先设定的捕集量阈值(Qs)以上,来进行是否进行再生处理的判定。并且,就再生装置(22)而言,在第二推定捕集量(Q2)比第一推定捕集量(Q1)大的情况下,判定为在再生装置(22)存在失常。
Description
技术领域
本发明涉及具备废气净化装置的工程机械,该废气净化装置适合用于例如从柴油发动机等的废气中除去有害物质。
背景技术
一般地,液压挖掘机、液压起重机等工程机械包括:能够自行的下部行驶体;以能够回转的方式搭载在该下部行驶体上的上部回转体;以及以能够仰俯动作的方式设置在该上部回转体的前侧的作业装置。上部回转体在回转框架的后部搭载用于驱动液压泵的发动机,在回转框架的前侧搭载驾驶室、燃料箱、工作油箱等。
在此,工程机械的作为原动机的发动机一般使用柴油发动机。在从这种柴油发动机排出的废气中有时含有例如粒子状物质(PM:Particulate Matter)、氮氧化物(NOx)等有害物质。因此,在工程机械上,在形成发动机的废气通路的排气管设有废气净化装置。
废气净化装置构成为包含:对废气中所含的一氧化氮(NO)、一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)等进行氧化除去的氧化催化剂(例如Diesel Oxidation Catalyst,也简称为DOC);以及配置在该氧化催化剂的下游侧且对废气中的粒子状物质进行捕集并除去的粒子状物质除去过滤器(例如,Diesel Particulate Filter,也简称为DPF)(专利文献1)。
然而,粒子状物质除去过滤器伴随着捕集粒子状物质而在该过滤器上堆积粒子状物质,由此过滤器被筛眼堵塞。因此,在将粒子状物质捕集了一定量的阶段,需要从过滤器除去粒子状物质,使过滤器再生。该过滤器的再生能够通过进行例如称为后喷射的再生处理用的燃料喷射等而使废气的温度上升,并使堆积在过滤器上的粒子状物质燃烧来进行。
另一方面,若以粒子状物质过剩地堆积在过滤器上的状态进行再生处理,则废气的温度过度变高(粒子状物质的燃烧温度变得过高),存在过滤器熔损 的可能性。因此,根据现有技术,构成为,对被过滤器捕集的粒子状物质的捕集量进行推定,在该推定捕集量成为过剩之前进行再生
更为具体而言,构成为,根据发动机的转速、燃料喷射量等来推定从发动机排出的粒子状物质的排出量(产生量),在该推定量达到预先设定的阈值时进行再生处理(专利文献2、专利文献3)。
伴随运转时间的经过,在过滤器上堆积通过再生处理而被燃烧并除去的粒子状物质以外的物质、即通过再生处理也未被燃烧并除去的发动机油、燃料等所含的灰(ash)。根据其他现有技术,做成如下结构,即、基于进行再生处理的次数来推定堆积在过滤器上的上述灰的量,并加上该推定的灰的量来进行再生处理(专利文献4)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2010-65577号公报
专利文献2:日本特开平11-13455号公报
专利文献3:日本特开2004-132358号公报
专利文献4:日本特开平7-11935号公报
发明内容
另外,在发动机的燃料、发动机油中有品质差的油,例如、较多地含有硫黄量、添加剂、通过再生处理未被燃烧并除去的灰分等的物质(粗劣燃料、粗劣油)。若使用这种品质差的燃料、发动机油,则粒子状物质的排出量增大,存在再生处理的频度增大、或过滤器的性能降低的可能性。
根据专利文献2的现有技术,做成如下结构,即、将与发动机的转速和燃料喷射量及粒子状物质的产生量的对应关系作为图表而预先作成,使用该图表来推定被过滤器捕集的粒子状物质的捕集量。在此,图表由于使用标准的品质的燃料、发动机油来作成,因此若使用例如品质差的燃料、发动机油,则存在所推定的捕集量与实际的捕集量之间的误差变大的可能性。若在该误差较大的状态下继续运转,则在粒子状物质过剩地堆积在过滤器上的状态下进行再生处理,过滤器的温度过度变高,存在过滤器的耐久性降低的可能性。并且,还存在使构成发动机的燃料喷射***的设备等的耐久性降低的可能性。
根据专利文献4的现有技术,虽然成为加上堆积于过滤器上的灰来进行再生处理的结构,但存在不能充分确保灰的推定精度的可能性。尤其是,对于暂时使用品质差的燃料、发动机油的情况的变动原因无法应对,与专利文献2的现有技术相同,存在过滤器、发动机的耐久性降低的可能性。
本发明是鉴于上述的现有技术的问题而提出的方案,目的在于提供一种工程机械,其将因使用品质差的燃料、发动机油而导致的过滤器、发动机的耐久性降低防止于未然,能够提高可靠性、稳定性。
(1).本发明的工程机械具备:能够自行的车体;搭载在该车体上的发动机;具有捕集从该发动机排出的废气中的粒子状物质的过滤器且设置在上述发动机的排气侧的废气净化装置;以及通过使被该废气净化装置的过滤器捕集的粒子状物质燃烧来进行该过滤器的再生处理的再生装置。
为了解决上述的课题,本发明采用的结构的特征在于,
上述再生装置具备:第一捕集量推定单元,其至少基于上述发动机的转速和燃料喷射量来推定被上述过滤器捕集的粒子状物质的捕集量;第二捕集量推定单元,其至少基于上述过滤器的入口侧的压力(P1)和出口侧的压力(P2)的差即差压(ΔP=P1-P2)来推定被上述过滤器捕集的粒子状物质的捕集量;再生判定单元,其根据由上述第一捕集量推定单元推定的第一推定捕集量(Q1)和由上述第二捕集量推定单元推定的第二推定捕集量(Q2)中的至少任一方的推定捕集量是否为预先设定的捕集量阈值(Qs)以上,来进行是否进行上述再生处理的判定;以及失常判定单元,其在上述第二推定捕集量(Q2)比上述第一推定捕集量(Q1)大的情况下,判定为在上述再生装置存在失常。
根据该结构,若由于使用了品质差的发动机油、燃料而导致第二推定捕集量(Q2)比第一推定捕集量(Q1)大,则能够利用失常判定单元判定存在失常(或存在导致失常的可能性)意思。因此,能够进行发动机油、燃料的更换等必要的维修、修理,能够提高过滤器、发动机的耐久性。由此,能够提高工程机械的可靠性、稳定性。
(2).根据本发明,上述捕集量阈值(Qs)是判定被上述过滤器捕集的粒子状物质是否成为了该过滤器的再生处理所需要的捕集量的判定值。根据该结构,能够以捕集量阈值(Qs)为基准在过滤器上捕集了粒子状物质时利用再生装置进行再生处理。
(3).根据本发明,上述再生装置在进行上述过滤器的再生处理时,通过利用上述发动机的燃料喷射装置进行再生用的燃料喷射,或者通过将设置在上述发动机的吸气侧的吸气节流阀和设置在排气侧的排气节流阀中的至少一方的节流阀向节流流路的方向驱动,从而使被上述过滤器捕集的粒子状物质燃烧。根据该结构,能够用适合于机种的方法进行再生处理。
(4).根据本发明,上述失常判定单元在上述第一推定捕集量(Q1)和第二推定捕集量(Q2)的差(ΔQ=Q2-Q1)为预先设定的规定的值(ΔQs)以上,而且规定的值(ΔQs)以上的状态的继续时间(T)为预先设定的规定时间(Ts)以上的情况下,判定为在上述再生装置存在失常。
根据该结构,能够基于第一推定捕集量(Q1)和第二推定捕集量(Q2)的差(ΔQ=Q2-Q1)、和该差(ΔQ)为规定的值(ΔQs)以上的状态的继续时间(T),来进行失常的判定。因此,能够稳定地进行伴随着使用品质差的燃料、发动机油引起的过滤器、发动机存在失常的意思(或者存在导致失常的可能性的意思)的判定。
(5).根据本发明,上述失常判定单元在由于上述第二推定捕集量(Q2)为上述捕集量阈值(Qs)以上而进行的上述再生处理的间隔(ΔK)为预先设定的规定时间(ΔKs)以内、而且在规定时间(ΔKs)以内的间隔进行再生处理的次数(C)达到了预先设定的规定次数(Cs)的情况下,判定为在上述再生装置存在失常。
根据该结构,能够基于再生处理的间隔(ΔK)和再生处理的次数(C)来进行失常的判定。因此,能够稳定地进行伴随着使用品质差的燃料、发动机油引起的过滤器、发动机存在失常的意思(或者存在导致失常的可能性的意思)的判定。
(6).根据本发明,上述失常判定单元在上述第一推定捕集量(Q1)和第二推定捕集量(Q2)的差(ΔQ=Q2-Q1)为预先设定的规定的值(ΔQs)以上、在该状态下进行的上述再生处理的间隔(ΔL)为预先设定的规定时间(ΔLs)以内、而且在该规定时间(ΔLs)以内的间隔进行的再生处理的次数(M)达到了预先设定的规定次数(Ms)的情况下,判定为在上述再生装置存 在失常。
根据该结构,能够基于第一推定捕集量(Q1)和第二推定捕集量(Q2)的差(ΔQ=Q2-Q1)、和在该差(ΔQ)为规定的值(ΔQs)以上的状态下进行再生处理的间隔(ΔL)及其次数(M),来进行失常的判定。因此,能够稳定地进行伴随着使用品质差的燃料、发动机油引起的过滤器、发动机存在失常的意思(或者存在导致失常的可能性的意思)的判定。
(7).根据本发明,上述再生装置在利用上述失常判定单元判定为失常的情况下,输出向搭乘于上述车体的操作员报知存在失常的意思的信号。
根据该结构,由于在利用失常判定单元判定为存在失常(或者存在导致失常的可能性)的情况向操作员报知该意思,因此能够根据该报知进行工程机械的维修、修理。由此,能够将过滤器、发动机的耐久性降低、或产生过度的失常防止于未然。
(8).根据本发明,上述再生装置在利用上述失常判定单元判定为存在失常的情况下,将上述发动机的输出限制为比额定输出小。
根据该结构,在利用失常判定单元判定为存在失常(或者存在导致失常的可能性)的情况下,能够将发动机的输出限制为比额定输出小。因此,即使在使用了品质差的燃料、发动机油的情况下,也能够抑制对发动机施加较大的负载。由此,能够将发动机、过滤器的耐久性的降低、过度的失常防止于未然。附图说明
附图说明
图1是表示适用于本发明的第一实施方式的液压挖掘机的主视图。
图2是以拆除了图1中的上部回转体中的驾驶室、外装罩的一部分的状态放大表示液压挖掘机的局部剖切的俯视图。
图3是表示发动机、废气净化装置、控制器等的回路结构图。
图4是表示再生装置所进行的粒子状物质除去过滤器的再生处理的流程图。
图5是表示图4中的失常判定处理的流程图。
图6是表示第一推定捕集量和第二推定捕集量的差ΔQ的时间变化的一个例子的特性线图。
图7是表示本发明的第二实施方式的失常判定处理的流程图。
图8是表示第二推定捕集量Q2的时间变化的一个例子的特性线图。
图9是表示本发明的第三实施方式的发动机、废气净化装置、再生装置等的与图3相同的回路结构图。
图10是表示本发明的第四实施方式的失常判定处理的流程图。
图11是表示第一推定捕集量和第二推定捕集量的时间变化的一个例子的特性线图。
具体实施方式
以下,以将本发明的工程机械的实施方式适用于被称为小型液压挖掘机的小型的液压挖掘机的情况为例,参照附图对其进行详细说明。
图1至图6表示本发明的工程机械的第一实施方式。
图中,符号1是砂土的挖掘作业等所使用的小型液压挖掘机。该液压挖掘机1大致包括:能够自行的履带式下部行驶体2;经由回转装置3能够回转地搭载在该下部行驶体2上且与该下部行驶体2一起构成车体的上部回转体4;以及以能够仰俯动作的方式设置在该上部回转体4的前侧的作业装置5。
在此,作业装置5作为摇摆支柱式的作业装置而构成,例如具备摇摆支柱5A、起重臂5B、悬臂5C、作为作业工具的铲斗5D、使作业装置5向左、右摇动的摇摆缸5E(参照图2)、起重臂缸5F、悬臂缸5G以及铲斗缸5H。上部回转体4由后述的回转框架6、外装罩7、驾驶室8以及配重9等构成。
回转框架6形成上部回转体4的构造体,该回转框架6经由回转装置3安装在下部行驶体2上。在回转框架6上,在其后部侧设有后述的配重9、发动机10,在左前侧设有后述的驾驶室8。在回转框架6上,位于驾驶室8和配重9之间设有外装罩7,该外装罩7与回转框架6、驾驶室8以及配重9一起划分形成容纳发动机10、液压泵15、换热器17、废气净化装置18等的空间。
驾驶室8搭载于回转框架6的左前侧,该驾驶室8在内部划分形成供操作员搭乘的操作室。在驾驶室8的内部配设有供操作员就座的驾驶席、各种操作杆、后述的报知器27(参照图3参照)等。
配重9用于取得与作业装置5的重量平衡,该配重9位于后述的发动机10的后侧并安装于回转框架6的后端部。如图2所示,配重9的后面侧形成为圆弧状,成为将配重9纳入下部行驶体2的车体宽度内的结构。
符号10是以横置状态配置在回转框架6的后侧的发动机,该发动机10作为原动机搭载于小型的液压挖掘机1,因而例如使用小型的柴油发动机而构成。在发动机10设有吸入外部空气的吸气管11(参照图3)、和构成排出废气的废气通路的一部分的排气管12。吸气管11是外部空气(空气)朝向发动机10流入的部件,在其前端侧连接有对外部空气进行净化的空气过滤器13。在排气管12连接设有后述的废气净化装置18。
在此,发动机10由电子控制式发动机构成,利用电子控制喷射阀等燃料喷射装置14(参照图3)可变地控制燃料的供给量。即、该燃料喷射装置14基于从后述的控制器28输出的控制信号而可变地控制向发动机10的缸体(未图示)内喷射的燃料的喷射量(燃料喷射量)
并且,燃料喷射装置14与后述的控制器28等一起构成再生装置22,燃料喷射装置14根据控制器28的控制信号,进行例如称为后喷射的再生处理用的燃料喷射(燃烧工序后的追加喷射)。由此,成为使废气的温度上升,来燃烧并除去堆积于后述的废气净化装置18的粒子状物质除去过滤器21上的粒子状物质的结构。
液压泵15安装在发动机10的左侧,该液压泵15与工作油箱(未图示)一起构成液压源。液压泵15例如由可变容量型的斜板式、斜轴式或者径向活塞式液压泵构成。此外,液压泵15并不一定限于可变容量型的液压泵,例如也可以使用固定容量型的液压泵来构成。
如图2所示,在发动机10的左侧安装有动力传递装置16,液压泵15经由该动力传递装置16来传递发动机10的旋转输出。液压泵15由发动机10驱动而朝向控制阀(未图示)吐出压力油(工作油)。
换热器17位于发动机10的右侧并设置在回转框架6上。该换热器17例如包含散热器、油冷却器、中间冷却器而构成。即、换热器17进行发动机10的冷却的同时,还进行返回到上述工作油箱的压力油(工作油)的冷却等。
接着,说明对从发动机10排出的废气进行净化的废气净化装置18。
即、符号18表示设置在发动机10的排气侧的废气净化装置。如图2所示,废气净化装置18配设在发动机10的上部左侧,例如配设在成为动力传递装置16的上侧的位置,其上游侧连接有发动机10的排气管12。废气净化装置18 与排气管12一起构成废气通路,在废气从上游侧向下游侧流通期间,除去该废气中所含的有害物质。
即、由柴油发动机构成的发动机10不仅效率高而且耐久性也优良。但是,发动机10的废气中包含有粒子状物质(PM)、氮氧化物(NOx)、一氧化碳(CO)等有害物质。因此,如图3所示,安装在排气管12上的废气净化装置18构成为,包含氧化并除去废气中的一氧化碳(CO)等的后述的氧化催化剂20、和捕集并除去废气中的粒子状物质(PM)的后述的粒子状物质除去过滤器21。
如图3所示,废气净化装置18具有在前、后能够装卸地连结例如多个筒体而构成的筒状的壳体19。在该壳体19内以能够卸下的方式容纳有氧化催化剂20、和作为过滤器的粒子状物质除去过滤器21。
氧化催化剂20由例如具有与壳体19的内径尺寸相同的外径尺寸的陶瓷制的蜂窝状筒体构成,在氧化催化剂20内,在其轴向上形成有多个贯通孔(未图示),在其内表面涂敷有贵重金属。氧化催化剂20通过在规定的温度的条件下使废气在各贯通孔内流通而氧化并除去该废气中所含的一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC),将氮氧化物(NO)作为二氧化氮(NO2)而除去。
另一方面,粒子状物质除去过滤器21在壳体19内配置在氧化催化剂20的下游侧。粒子状物质除去过滤器21捕集从发动机10排出的废气中的粒子状物质,并且燃烧并除去捕集到的粒子状物质,从而进行废气的净化。因此,粒子状物质除去过滤器21例如由蜂窝状筒体构成,该隔室状筒体在由陶瓷材料构成的多孔部件上沿轴向设置多个小孔(未图示)而成。由此,粒子状物质除去过滤器21经由多个小孔来捕集粒子状物质,所捕集的粒子状物质通过后述的再生装置22的再生处理而燃烧并除去。其结果,粒子状物质除去过滤器21得以再生。
接着,对进行过滤器21的再生处理的再生装置22进行说明。
即、符号22表示使被废气净化装置18的粒子状物质除去过滤器21捕集的粒子状物质燃烧来进行该过滤器21的再生处理的再生装置。再生装置22构成为,包含上述的燃料喷射装置14、后述的旋转传感器23、压力传感器24、25、排气温度传感器26、报知器27、控制器28。再生装置22根据控制器28的指令信号(控制信号)而利用燃料喷射装置14来进行后喷射,由此,如后 文所述,成为使排气管12内的废气的温度上升,燃烧并除去堆积于粒子状物质除去过滤器21上的粒子状物质。
在此,再生装置22具有下述功能:根据控制器28的判定自动地进行再生处理的自动再生功能;以及在再生装置22、发动机10存在失常的情况下利用控制器28向操作员报知失常的失常报知功能。更具体而言,在判定为由于使用了品质差的燃料、发动机油而在再生装置22、发动机10产生失常,或存在导致失常的可能的(以下称为失常)的情况下,失常报知功能将该意思报知给操作员。该情况下,控制器28还具备限制发动机10的转速的功能。
旋转传感器23用于检测发动机10的转速(旋转速度),该旋转传感器23检测发动机10的转速N,将该检测信号输出至后述的控制器28。控制器28基于由旋转传感器23检测到的发动机转速N、和由燃料喷射装置14喷射的燃料喷射量F、以及由后述的排气温度传感器26检测到的废气的温度(排气温度),来推定被粒子状物质除去过滤器21捕集的粒子状物质的捕集量,基于作为该推定捕集量的第一推定捕集量Q1,进行是否进行再生处理的判定。此外,燃料喷射量F除了能够从例如由设置在发动机10的吸气侧的未图示的空气流速计(空气流量计)检测的吸入空气量和发动机转速N求出之外,还能够从例如由控制器28向燃料喷射装置14输出的控制信号(燃料喷射指令)算出。
压力传感器24、25设置在废气净化装置18的壳体19上。如图3所示,压力传感器24、25以相互分离的方式配置在粒子状物质除去过滤器21的入口侧(上游侧)和出口侧(下游侧),将各自的检测信号输出至后述的控制器28。控制器28根据由压力传感器24检测到的入口侧的压力P1和由压力传感器25检测到的出口侧的压力P2算出差压ΔP,并且基于该差压ΔP和排气温度及废气流量来推定被粒子状物质除去过滤器21捕集的粒子状物质的捕集量,基于作为该推定捕集量的第二推定捕集量Q2,来进行是否进行再生处理的判定。
排气温度传感器26用于检测废气的温度(排气温度)。如图3所示,排气温度传感器26安装在废气净化装置18的壳体19上,检测例如从排气管12侧排出的废气的温度。由排气温度传感器26检测到的排气温度作为检测信号输出至后述的控制器28。排气温度用于推定被粒子状物质除去过滤器21捕集的粒子状物质的捕集量。
报知器27在驾驶室8内设于驾驶席的附近。报知器27与控制器28连接,基于来自该控制器28的指令(报知信号),对操作员报知再生装置22、发动机10存在失常的意思。在此,报知器27能够由发出报知音的蜂鸣器、发出声音的扬声器、显示报知内容的发光体或监视器等构成。在控制器28判定为存在失常(或存在导致失常的可能性)的情况下,报知器27基于来自该控制器28的指令(报知信号)发出报知音、报知显示,从而对操作员报知该意思。
控制器28由微型计算机等构成,该控制器28的输入侧与燃料喷射装置14、旋转传感器23、压力传感器24、25、排气温度传感器26等连接。控制器28的输出侧与燃料喷射装置14、报知器27等连接。控制器28具有由ROM、RAM等构成的存储部28A,在该存储部28A内储存有后述的图4及图5所示的再生处理及失常判定用的处理程序、预先作成的用于推定粒子状物质的捕集量的第一图表、第二图表、计算式、预先设定的捕集量阈值Qs、规定的值ΔQs、规定时间Ts等。
在此,用于推定捕集量的第一图表是至少基于发动机10的转速N和燃料喷射量F来推定捕集量的图表。具体而言,第一图表是根据预先实验、计算、模拟等求出例如发动机转速N和燃料喷射量F及粒子状物质的排出量的对应关系,并将该对应关系作为图表而作成的。在将推定捕集量设为Q1、将根据第一图表求出的粒子状物质的排出量设为Hm、将通过再生处理而从粒子状物质除去过滤器21除去的粒子状物质的量(再生量)设为J的情况下,用于推定捕集量的计算式能够表示为以下数学式1。
(数学式1)
Q1=Hm-J
该情况下,通过再生处理除去的粒子状物质的量、即再生量J例如能够从废气的流量和排气温度及NO2转换率的关系来算出,其中,废气的流量根据发动机转速N和燃料喷射量F求出,NO2转换率通过在由发动机转速N和燃料喷射量F求出的氮氧化物(NOx)的排出量上加上排气温度而求出。
用于推定捕集量的第二图表是至少基于粒子状物质除去过滤器21的差压ΔP来推定捕集量的图表。具体而言,第二图表是根据预先实验、计算、模拟等求出例如差压ΔP和废气流量及推定捕集量Q2的对应关系,并将该对应关 系作为图表而作成的。此外,在将由压力传感器24检测到的入口侧的压力设为P1、将由压力传感器25检测到的出口侧的压力设为P2的情况下,粒子状物质除去过滤器21的差压ΔP由下述数学式2算出(参照日本特开2004-132358号公报)。
(数学式2)
ΔP=P1-P2
捕集量阈值Qs是用于判定是否进行再生处理的基准值。即、捕集量阈值Qs是在根据上述第一图表和计算式推定出的第一推定捕集量Q1、以及/或者根据上述第二图表推定出的第二推定捕集量Q2达到捕集量阈值Qs以上时,判定为需要再生处理的值。换言之,捕集量阈值Qs是判定被粒子状物质除去过滤器21捕集的粒子状物质是否达到了该过滤器21的再生处理所需要的捕集量的判定值,因此,捕集量阈值Qs基于预先实验、计算、模拟等来设定其值,以便能够在适当的状态下、例如在粒子状物质除去过滤器21上捕集有足够的粒子状物质的状态下进行再生处理。由此,当在粒子状物质除去过滤器21上充分捕集有粒子状物质时,能够利用再生装置22稳定地进行再生处理。
接着,参照图6,对规定的值ΔQs和规定时间Ts的关系进行叙述。该规定的值ΔQs和规定时间Ts是用于判定在再生装置22、发动机10是否存在失常的基准值。即、规定的值ΔQs和规定时间Ts是当第二推定捕集量Q2和第一推定捕集量Q1的差(ΔQ=Q2-Q1)达到规定的值ΔQs(例如4[g/L])以上、而且该状态的继续时间T达到规定时间Ts[Hr]以上时用于判定为在再生装置22存在失常的值。这些规定的值ΔQs和规定时间Ts基于预先实验、计算、模拟等来设定其值,以便能够适当地判定使用品质差的燃料、发动机油等引起的再生装置22、发动机10的失常或失常的可能性。
控制器28进行如下控制:按照后述的图4及图5的处理程序而自动进行再生处理的自动再生控制(第一功能);以及在判定为在再生装置22、发动机10存在失常的情况下向操作员报知该意思的失常判定控制(第二功能)。
首先,对作为第一功能的自动再生控制进行叙述。控制器28至少基于燃料喷射量F和发动机转速N来推定被粒子状物质除去过滤器21捕集的粒子状物质的捕集量,除此以外,还至少基于粒子状物质除去过滤器21的差压ΔP 来推定。接着,控制器28判定所推定的两种捕集量、即至少基于燃料喷射量F和发动机转速N推定的第一推定捕集量Q1、和至少基于粒子状物质除去过滤器21的差压ΔP推定的第二推定捕集量Q2中的至少任一方推定捕集量是否成为捕集量阈值Qs以上,是否需要进行再生处理。接着,控制器28在判定为需要再生处理时,向燃料喷射装置14输出进行后喷射的意思的控制信号,进行自动再生的控制。
其次,对作为第二功能的失常判定控制进行叙述。控制器28基于第一推定捕集量Q1和第二推定捕集量Q2的大小关系,来判定在再生装置22、发动机10是否存在失常。具体而言,在第二推定捕集量Q2比第一推定捕集量Q1大并且其差(Q2-Q1)达到规定的值ΔQs[g/L]以上,而且该状态的继续时间T达到了预先设定的规定时间Ts[Hr]以上的情况下,判定为在再生装置22、发动机10存在失常。控制器28在判定为失常时,为了向操作员报知而通过输出用于进行该报知的信号(报知信号)来从报知器27发出报知音、报知显示,进行失常报知的控制。该情况下,为了将发动机10的输出限制为比额定输出小,控制器28例如向发动机10的燃料喷射装置14输出限制燃料喷射量F、发动机转速N的意思的控制信号。
此外,排出口29设置在废气净化装置18的下游侧,该排出口29位于比粒子状物质除去过滤器21更靠下游侧并与壳体19的出口侧连接。该排出口29构成为,包含例如将净化处理后的废气向大气中放出的烟囱、消音器。
第一实施方式的液压挖掘机1具有如上所述的结构,接着,对其动作进行说明。
液压挖掘机1的操作员搭乘于上部回转体4的驾驶室8,起动发动机10,驱动液压泵15。由此,来自液压泵15的压力油经由控制阀供给至各种驱动器。在搭乘于驾驶室8的操作员操作了行驶用的操作杆时,能够使下部行驶体2前进或后退。
另一方面,通过驾驶室8内的操作员操作作业用的操作杆,能够使作业装置5进行俯仰动作来进行砂土的挖掘作业等。该情况下,小型的液压挖掘机1由于上部回转体4的回转半径小,因此即使在例如市区那样狭窄的作业现场,也能够一边对上部回转体4进行回转驱动一边进行侧沟挖掘作业等。
在发动机10运转时,从该排气管12排出作为有害物质的粒子状物质。此时,废气净化装置18能够由氧化催化剂20氧化除去废气中的碳氢化合物(HC)、氮氧化物(NO)、一氧化碳(CO)。粒子状物质除去过滤器21捕集废气中所含的粒子状物质。由此,能够将净化后的废气通过下游侧的排出口29向外部排出。并且,捕集到的粒子状物质由再生装置22来燃烧除去(再生处理)。
另外,作为发动机10的燃料、发动机油,若使用品质差的物质、例如含有较多硫黄量、添加剂、通过再生处理未被燃烧、除去的灰分等的物质(粗劣燃料、粗劣油),则粒子状物质的排出量增大,再生处理的频度增大,有可能导致发动机10、再生装置22的性能的降低、耐久性的降低。
因此,在第一实施方式中,做成如下结构,即、再生装置22的控制器28除了进行再生处理的控制以外,还根据用于是否进行再生处理的判定的第一推定捕集量Q1和第二推定捕集量Q2来判定使用品质差的燃料、发动机油而引起的再生装置22、发动机10的失常。具体而言,通过利用控制器28执行图4及图5所示的处理,来进行再生处理和失常判定处理。
首先,根据图4对第一推定捕集量Q1的推定处理、第二推定捕集量Q2的推定处理、再生处理进行叙述。
在通过发动机10的起动(工作)开始图4的处理动作时,则在步骤1中,从旋转传感器23读入发动机转速N。接着,在步骤2中,读入从燃料喷射装置14喷射的燃料喷射量F。此外,燃料喷射量F除了能够根据例如由设置在发动机10的吸气侧的未图示的空气流速计(空气流量计)检测的吸入空气量和发动机转速N求出之外,还能够根据例如从控制器28输出至燃料喷射装置14的控制信号(燃料喷射指令)算出。在步骤3中,基于发动机转速N和燃料喷射量F,推定(算出)被粒子状物质除去过滤器21捕集的粒子状物质的捕集量、即第一推定捕集量Q1。该第一推定捕集量Q1能够使用存储在控制器28的存储部28A的第一图表和计算式来推定。
即、使用上述的第一图表从发动机转速N和燃料喷射量F求出每单位时间的排出量,并且对该排出量累计,从而求出从运转开始到现在的总排出量Hm。基于上述的数学式1,从总排出量Hm减去到现在为止的再生处理中除去的粒子状物质的量(再生量)J,从而能够推定现在的第一推定捕集量Q1。
在下一步骤4中,分别从压力传感器24、25读入压力P1、P2。即、读入粒子状物质除去过滤器21的上游侧的压力P1和下游侧的压力P2。在接下来的步骤5中,利用上述的数学式2对粒子状物质除去过滤器21的上游侧的压力P1和下游侧的压力P2的差压ΔP进行运算。
在下一步骤6中,基于差压ΔP推定(算出)被粒子状物质除去过滤器21捕集的粒子状物质的捕集量、即第二推定捕集量Q2。该第二推定捕集量Q2能够使用储存在控制器28的存储部28A的上述的第二图表来推定。即、基于使差压ΔP和废气流量及推定捕集量Q2对应的第二图表,能够推定现在的第二推定捕集量Q2。
在下一步骤7中,根据第一推定捕集量Q1以及/或者第二推定捕集量Q2是否为预先设定的捕集量阈值Qs以上,来进行是否进行再生处理的判定。在该步骤7中,在“是”、即、判定为至少任一方的推定捕集量Q1、Q2为捕集量阈值Qs以上的情况下,由于在粒子状物质除去过滤器21上充分捕集有粒子状物质,因此进入步骤8,开始自动再生。即、在步骤8中,从控制器28向燃料喷射装置14输出后喷射的意思的控制信号。由此,使来自发动机10的废气的温度上升,燃烧并除去在粒子状物质除去过滤器21上捕集(堆积)的粒子状物质。接着,进入后述的步骤9的失常判定处理。
另一方面,在步骤7中,在“否”、即、判定为双方的推定捕集量Q1、Q2比捕集量阈值Qs小的情况下,由于在粒子状物质除去过滤器21上未充分捕集粒子状物质,因此不经由步骤8及步骤9而进入返回,重复步骤1以后的处理。
接着,根据图6对图4的步骤9所示的失常判定处理进行具体说明。
在步骤9中,使用在步骤3中推定的第一推定捕集量Q1和在步骤6中推定的第二推定捕集量Q2,进行再生装置22、发动机10是否失常的失常判定处理。该失常判定处理如图5所示,是进行再生装置22、发动机10是否失常的判定、和在判定为失常的情况下将该意思报知给操作员并且将发动机10的输出限制为比额定输出小的处理。
即、在失常判定处理的步骤11中,判定在步骤6中推定的第二推定捕集量Q2是否比在步骤3中推定的第一推定捕集量Q1大(Q1<Q2)。在该步骤 11中,在“否”、即、判定为第二推定捕集量Q2为第一推定捕集量Q1以下的情况下,由于未产生使用品质差的燃料、发动机油引起的第一推定捕集量Q1和第二推定捕集量Q2的偏差,因此进入步骤12,判定为不存在失常。该情况下,返回到图4的开始,重复步骤1以后的处理。
另一方面,在步骤11中,在“是”、即判定为第二推定捕集量Q2比第一推定捕集量Q1大的情况下,进入步骤13,判定第二推定捕集量Q2和第一推定捕集量Q1的差(ΔQ=Q2-Q1)是否为预先设定的规定的值ΔQs以上(ΔQ≥ΔQs)。在该步骤13中,在“否”、即判定为第二推定捕集量Q2和第一推定捕集量Q1的差ΔQ比规定的值ΔQs小的情况下,由于可认为是例如旋转传感器23、压力传感器24、25的精度误差等引起的捕集量的微小的偏差的可能性高,因此进入步骤12,判定为不存在失常。该情况下,返回到图4的开始,重复步骤1以后的处理。
另一方面,在步骤13中,在“是”即、判定为第二推定捕集量Q2和第一推定捕集量Q1的差ΔQ为规定的值ΔQs以上的情况下,进入步骤14。在步骤14中,判定第二推定捕集量Q2和第一推定捕集量Q1的差ΔQ为规定的值ΔQs以上的状态的继续时间T是否为预先设定的规定时间Ts以上(T≥Ts)。即、如图6所示,判定第二推定捕集量Q2和第一推定捕集量Q1的差ΔQ为规定的值ΔQs以上的状态是否继续预先设定的规定时间Ts。
在步骤14中,在“否”、即、判定为继续时间T比规定时间Ts小的情况下,由于可认为是例如旋转传感器23、压力传感器24、25的误动作等引起的捕集量的暂时性的偏差的可能性高,因此进入步骤12,判定为不存在失常。该情况下,也返回到图4的开始,重复步骤1以后的处理。
另一方面,在步骤14中,在“是”、即、判定为继续时间T为规定时间Ts以上的情况下,由于可认为是使用品质差的燃料、发动机油等引起的再生装置22、发动机10的失常,因此进入步骤15,判定为存在失常。在下一步骤16中,对操作员报知存在失常的意思。具体而言,从控制器28输出向报知器27发出报知音、报知显示的意思的报知信号,对操作员报知存在失常的意思。
在接下来的步骤17中,将发动机10的输出限制为比额定输出小。即、与不存在失常时相比较,从控制器28向发动机10的燃料喷射装置14输出限制 燃料喷射量F、发动机转速N的意思的控制信号。然后,返回到图4的开始,重复步骤1以后的处理。
因此,根据第一实施方式,能够将因使用品质差的燃料、发动机油而导致的粒子状物质除去过滤器21、发动机10的耐久性降低防止于未然。由此,能够提高液压挖掘机1的可靠性、稳定性。
即、如果由于使用品质差的发动机油、燃料而使得在步骤6中推定的第二推定捕集量Q2比在步骤3中推定的第一推定捕集量Q1大,则能够根据步骤13和步骤14的处理来判定是否存在失常。在判定为存在失常的情况下,能够进行发动机油、燃料的更换等的必要的维修、修理,能够将粒子状物质除去过滤器21、发动机10的耐久性降低防止于未然。由此,能够提高液压挖掘机1的可靠性、稳定性。
根据第一实施方式,基于第一推定捕集量Q1和第二推定捕集量Q2的差ΔQ、以及该差ΔQ为规定的值ΔQs以上的状态的继续时间T,利用步骤13和步骤14的处理来进行失常的判定。因此,能够抑制在旋转传感器23、压力传感器24、25的精度误差、误动作等的情况下判定为粒子状物质除去过滤器21、发动机10的失常,能够稳定地进行失常的判定。
根据第一实施方式,在步骤15中判定为存在失常的情况下,在步骤16中向操作员报知存在失常的意思。因此,操作员、维修负责人等能够根据该报知,来进行液压挖掘机1的维修、修理。由此,能够将粒子状物质除去过滤器21、发动机10的耐久性降低或产生过度的失常防止于未然。
根据第一实施方式,在与步骤16连续的步骤17中,将发动机10的输出限制为比额定输出小。因此,能够抑制在使用了品质差的燃料、发动机油的状态下对发动机10施加较大的负载,能够将发动机10、粒子状物质除去过滤器21的耐久性降低、过度的失常防止于未然。
其次,图7以及图8表示本发明的第二实施方式。第二实施方式的特征在于,基于再生处理的间隔ΔK和再生处理的次数C来进行失常的判定。此外,在第二实施方式中,对于与上述的第一实施方式相同的构成要素标注相同符号,并省略其说明。
图7所示的失常判定处理代替第一实施方式的图5的失常判定处理而在第 二实施方式使用。因此,在控制器28的存储部28A内,作为再生处理以及失常判定用的处理程序,储存有上述的图4所示的处理和图7所示的失常判定处理。在控制器28的存储部28A内,代替在上述的第一实施方式中储存的规定的值ΔQs、规定时间Ts,而储存有规定时间ΔKs、规定次数Cs。
参照图8进行叙述,规定时间ΔKs以及规定次数Cs是用于判定在再生装置22、发动机10是否存在失常的阈值。即、规定时间ΔKs以及规定次数Cs为如下判定值,即、第二推定捕集量Q2成为捕集量阈值Qs以上来进行的再生处理的间隔ΔK在规定时间ΔKs[Hr]以内,而且在该状态下进行再生处理的次数C达到规定次数Cs[次]时,判定为在再生装置22存在失常。这些规定时间ΔKs和规定次数Cs基于预先实验、计算、模拟等来设定其值,以便能够适当地判定使用品质差的燃料、发动机油等引起的再生装置22、发动机10的失常或失常的可能性。
第二实施方式的失常判定处理也使用在步骤3中推定的第一推定捕集量Q1和在步骤6中推定的第二推定捕集量Q2,来判定再生装置22、发动机10是否失常。在判定为失常的情况下,将该意思报知给操作员,并且进行与不存在失常时相比较限制发动机10的输出的处理。
即、在步骤21中,与实施方式的第一例的步骤11相同,判定第二推定捕集量Q2是否比第一推定捕集量Q1大(Q1<Q2)。在该步骤21中,在“是”、即、判定为第二推定捕集量Q2比第一推定捕集量Q1大的情况下,进入步骤23,判定由于第二推定捕集量Q2成为捕集量阈值Qs以上而进行的再生处理的间隔ΔK是否在预先设定的规定时间ΔKs以内(ΔK≤ΔKs)。即、如图7所示,若使用品质差的燃料、发动机油,则粒子状物质的排出量增大,由于第二推定捕集量Q2成为捕集量阈值Qs以上而进行的再生处理的频度增大。因此,在步骤23中,判定该再生处理的间隔ΔK是否在规定时间ΔKs以内。
在这样的步骤23中,在“是”、即、判定为再生处理的间隔ΔK在规定时间ΔKs以内的情况下,进入步骤24,判定在规定时间ΔKs以内的间隔ΔK进行再生处理的次数C是否达到了预先设定的规定次数Cs(C≥Cs)。在该步骤24中,在“是”、即、判定为在规定时间ΔKs以内的间隔ΔK进行了规定次数Cs的再生处理的情况下,由可认为是使用了品质差的燃料、发动机油等引起 的再生装置22、发动机10的失常,因此进入步骤25,判定为存在失常。
此外,步骤23以及步骤24以外的处理、即步骤21、22、25、26、27的处理分别与第一实施方式的图5所示的步骤11、12、15、16、17的处理相同,因此省略以上的说明。
第二实施方式中,如上所述,根据图7所示的失常判定处理,基于再生处理的间隔ΔK和再生处理的次数C来进行失常的判定,关于其基本作用,与上述的第一实施方式的作用没有特别差异。
尤其是,第二实施方式的情况下,基于由于第二推定捕集量Q2达到捕集量阈值Qs以上而进行的再生处理的间隔ΔK、和该再生处理的次数C,利用步骤23和步骤24的处理来进行失常的判定。因此,能够稳定地进行使用了品质差的燃料、发动机油所引起的失常的判定。
接着,图9表示本发明的第三实施方式。第三实施方式的特征在于,再生处理不是通过后喷射、而是通过将设置在发动机的吸气侧的吸气节流阀和设置在排气侧的排气节流阀中的至少一方的节流阀向节流流路的方向驱动来进行的。此外,在第三实施方式中,对于与上述的第一实施方式相同的构成要素标注相同符号,并省略其说明。
图中,符号31是通过使被粒子状物质除去过滤器21捕集的粒子状物质燃烧来进行该过滤器21的再生处理的再生装置。该再生装置31构成为,包含燃料喷射装置14、吸气节流阀32、排气节流阀33、旋转传感器23、压力传感器24、25、排气温度传感器26、报知器27以及控制器28。再生装置31在进行再生处理时,通过将吸气节流阀32和排气节流阀33中的至少一方的节流阀向节流流路的方向驱动,从而燃烧并除去堆积在过滤器21上的粒子状物质。
吸气节流阀32设置在发动机10的吸气管11侧,该吸气节流阀32构成进行粒子状物质除去过滤器21的再生处理的再生装置31。在此,吸气节流阀32根据来自控制器28的控制信号通常时保持为开阀状态(例如,与燃料喷射量F对应的开度、或者全开状态)。另一方面,在进行再生处理时,根据来自控制器28的控制信号,吸气节流阀32向节流流路的方向被驱动。
由此,吸气节流阀32以空气和燃料的空燃比成为富油倾向的方式对吸入空气量进行节流。此时,在发动机10的燃烧室内,通过使空燃比成为富油倾向的燃料燃烧,从而向排气管12侧排出的废气的温度上升,能够燃烧并除去被过滤器21捕集的粒子状物质。
排气节流阀33设置在发动机10的排气管12侧,该排气节流阀33也构成进行粒子状物质除去过滤器21的再生处理的再生装置31。在此,排气节流阀33根据来自控制器28的控制信号通常时保持为全开状态。另一方面,在进行再生处理时,根据来自控制器28的控制信号,排气节流阀33向节流流路的方向被驱动,进行减小其开度的节流控制。
由此,排气节流阀33对在排气管12内流动的废气的流量进行节流,对发动机10给与背压,使发动机10的负载增大。此时,控制器28使发动机10的燃料喷射装置14的燃料喷射量F与上述负载对应地增大。其结果,废气的温度上升,能够燃烧并除去被过滤器21捕集的粒子状物质。
第三实施方式如上所述,通过将吸气节流阀32和排气节流阀33中的至少一方的节流阀向节流流路的方向驱动来进行再生处理,关于其基本的作用,与上述的第一实施方式的作用没有特别差异。
尤其是,在第三实施方式的情况下,由于自动再生是通过将吸气节流阀32和排气节流阀33中的至少一方的节流阀向节流流路的方向驱动来进行的,因此与利用后喷射来进行自动再生的情况相比较,能够以低温进行自动再生。由此,能够提高过滤器21的耐久性。
其次,图10以及图11表示本发明的第四实施方式。第四实施方式的特征在于,基于第一推定捕集量(Q1)和第二推定捕集量(Q2)的差(ΔQ=Q2-Q1)、在该差(ΔQ)为规定的值(ΔQs)以上的状态下进行的再生处理的间隔(ΔL)和该再生处理的次数(M)来进行失常的判定。此外,在第四实施方式中,对于与上述的第一实施方式相同的构成要素标注相同符号,并省略其说明。
图10所示的失常判定处理代替第一实施方式的图5的失常判定处理而在第四实施方式使用。因此,在控制器28的存储部28A内,作为再生处理以及失常判定用的处理程序,储存有上述图4所示的处理和图10所示的失常判定处理。在控制器28的存储部28A内,除了在上述的第一实施方式中储存的规定的值ΔQs以外,还储存有规定时间ΔLs、规定次数Ms。
参照图11进行叙述,规定的值ΔQs、规定时间ΔLs以及规定次数Ms是用于判定在再生装置22、发动机10是否存在失常的阈值。即、规定的值ΔQs与第一实施方式相同,是用于判定第二推定捕集量Q2和第一推定捕集量Q1的差(ΔQ=Q2-Q1)是否为规定的值ΔQs(例如、4[g/L])以上的判定值。规定时间ΔLs是用于判定在第二推定捕集量Q2和第一推定捕集量Q1的差(ΔQ=Q2-Q1)为规定的值ΔQs以上的状态下进行的再生处理、即由于第二推定捕集量Q2为Qs以上而进行的再生处理的间隔ΔL是否在规定时间ΔLs[Hr]以内的判定值。规定次数Ms是用于判定在规定时间ΔLs[Hr]以内的间隔ΔL进行的再生处理的次数M是否达到规定次数Ms[次]的判定值。
在第四实施方式中,在第二推定捕集量Q2和第一推定捕集量Q1的差(ΔQ=Q2-Q1)为规定的值ΔQs以上、在该状态下由于第二推定捕集量Q2为Qs以上而进行的再生处理的间隔ΔL为规定时间ΔLs以内、而且在该规定时间ΔLs以内的间隔进行再生处理的次数M达到了规定次数Ms的情况下,判定为在再生装置22存在失常。这些规定的值ΔQs、规定时间ΔLs以及规定次数Ms基于预先实验、计算、模拟等来设定其值,以便能够适当地判定使用了品质差的燃料、发动机油等引起的再生装置22、发动机10的失常或失常的可能性。
第四实施方式的失常判定处理也使用在步骤3中推定的第一推定捕集量Q1和在步骤6中推定的第二推定捕集量Q2,来判定再生装置22、发动机10是否失常。在判定为失常的情况下,将该意思报知给操作员,并且进行与不存在失常时相比较限制发动机10的输出的处理。
即、在步骤31中,与实施方式的第一例的步骤11相同,判定第二推定捕集量Q2是否比第一推定捕集量Q1大(Q1<Q2)。在该步骤31中,在“是”即、判定为第二推定捕集量Q2比第一推定捕集量Q1大的情况下,进入步骤33,与实施方式的第一例的步骤13相同,判定第二推定捕集量Q2和第一推定捕集量Q1的差(ΔQ=Q2-Q1)是否为预先设定的规定的值ΔQs(ΔQ≥ΔQs)以上。
在步骤33中,在“是”、即、判定为第二推定捕集量Q2和第一推定捕集量Q1的差ΔQ为规定的值ΔQs以上的情况下,进入步骤34。在步骤34中,判 定在第二推定捕集量Q2和第一推定捕集量Q1的差ΔQ为规定的值ΔQs以上的状态下进行的再生处理的间隔ΔL是否为预先设定的规定时间ΔLs以内(ΔL≤ΔLs)。即、如图11所示,若使用了品质差的燃料、发动机油,则粒子状物质的排出量增大,在第二推定捕集量Q2和第一推定捕集量Q1的差ΔQ为规定的值ΔQs以上的状态下进行的再生处理的频度增大。于是,在步骤34中,判定该再生处理的间隔ΔL是否为规定时间ΔLs以内。
在这样的步骤34中,在“是”、即、判定为再生处理的间隔ΔL为规定时间ΔLs以内的情况下,进入步骤35,判定在规定时间ΔLs以内的间隔ΔL进行再生处理的次数M是否达到了预先设定的规定次数Ms(M≥Ms)。在该步骤35中,在“是”、即判定为在规定时间ΔLs以内的间隔ΔL进行了规定次数Ms的再生处理的情况下,可认为是使用品质差的燃料、发动机油等引起的再生装置22、发动机10的失常,因此进入步骤36,判定为存在失常。
此外,步骤34以及步骤35以外的处理、即步骤31、32、33、36、37、38的处理分别与第一实施方式的图5所示的步骤11、12、13、15、16、17的处理相同,因此省略以上的说明。
第四实施方式中,如上所述,根据图10所示的失常判定处理,基于在第二推定捕集量Q2和第一推定捕集量Q1的差ΔQ为规定的值ΔQs以上的状态下进行的再生处理的间隔ΔL和再生处理的次数M来进行失常的判定,关于其基本的作用,与上述的第一实施方式的作用没有特别差异。
尤其是,第四实施方式的情况基于第一推定捕集量Q1和第二推定捕集量Q2的差(ΔQ=Q2-Q1)、再生处理的间隔ΔL和再生处理的次数M,利用步骤33、34、35的处理来进行失常的判定。因此,能够更加稳定地进行使用品质差的燃料、发动机油引起的失常的判定。
此外,在上述的各实施方式中,图4所示的步骤3的处理是作为本发明的构成要件的第一捕集量推定单元的具体例,步骤6的处理是第二捕集量推定单元的具体例,步骤7的处理表示再生判定单元的具体例。另一方面,图5所示的步骤11~15的处理、图7所示的步骤21~25的处理、图10所示的步骤31~36的处理表示作为本发明的构成要件的失常判定单元的具体例。
在上述的各实施方式中,以由氧化催化剂20和粒子状物质除去过滤器21 构成废气净化装置18的情况为例进行了说明。但是,本发明并不限于此,例如,也可以做成除了氧化催化剂和粒子状物质除去过滤器以外,还可以是组合尿素喷射阀、选择性还原催化装置等来使用的结构。
并且,在上述的各实施方式中,以将废气净化装置18搭载于小型液压挖掘机1的情况为例进行了说明。但是,具备本发明的废气净化装置的工程机械并不限于此,例如也可以应用于中型以上的液压挖掘机。另外,也能够广泛应用于具备轮式的下部行驶体的液压挖掘机、轮式装载机、叉式升降车、液压起重机等工程机械。
符号的说明
1—液压挖掘机(工程机械),2—下部行驶体(车体),4—上部回转体(车体),10—发动机,14—燃料喷射装置,18—废气净化装置,21—粒子状物质除去过滤器(过滤器),22、31—再生装置,24、25—压力传感器,27—报知器,28—控制器。
Claims (7)
1.一种工程机械,具备:能够自行的车体;搭载在该车体上的发动机;具有捕集从该发动机排出的废气中的粒子状物质的过滤器且设置在上述发动机的排气侧的废气净化装置;以及使被该废气净化装置的过滤器捕集的粒子状物质燃烧来进行该过滤器的再生处理的再生装置,
上述工程机械的特征在于,
上述再生装置具备:
第一捕集量推定单元,其至少基于上述发动机的转速和燃料喷射量来推定被上述过滤器捕集的粒子状物质的捕集量;
第二捕集量推定单元,其至少基于上述过滤器的入口侧的压力和出口侧的压力的差即差压来推定被上述过滤器捕集的粒子状物质的捕集量;
再生判定单元,其根据由上述第一捕集量推定单元推定的第一推定捕集量和由上述第二捕集量推定单元推定的第二推定捕集量中的至少任一方的推定捕集量是否为预先设定的捕集量阈值以上,来进行是否进行上述再生处理的判定;以及
失常判定单元,其在上述第二推定捕集量比上述第一推定捕集量大的情况下,判定为在上述再生装置存在失常。
2.根据权利要求1所述的工程机械,其特征在于,
上述捕集量阈值是判定被上述过滤器捕集的粒子状物质是否成为了该过滤器的再生处理所需要的捕集量的判定值。
3.根据权利要求1所述的工程机械,其特征在于,
上述再生装置在进行上述过滤器的再生处理时,通过利用上述发动机的燃料喷射装置进行再生用的燃料喷射,或者通过将设置在上述发动机的吸气侧的吸气节流阀和设置在排气侧的排气节流阀中的至少一方的节流阀向节流流路的方向驱动,从而使被上述过滤器捕集的粒子状物质燃烧。
4.根据权利要求1所述的工程机械,其特征在于,
上述失常判定单元在上述第一推定捕集量和第二推定捕集量的差为预先设定的规定的值以上,而且规定的值以上的状态的继续时间为预先设定的规定时间以上的情况下,判定为在上述再生装置存在失常。
5.根据权利要求1所述的工程机械,其特征在于,
上述失常判定单元在由于上述第二推定捕集量为上述捕集量阈值以上而进行的上述再生处理的间隔为预先设定的规定时间以内、而且在规定时间以内的间隔进行再生处理的次数达到了预先设定的规定次数的情况下,判定为在上述再生装置存在失常。
6.根据权利要求1所述的工程机械,其特征在于,
上述再生装置在由上述失常判定单元判定为失常的情况下,输出向搭乘于上述车体的操作员报知存在失常的意思的信号。
7.根据权利要求1所述的工程机械,其特征在于,
上述再生装置在由上述失常判定单元判定为存在失常的情况下,将上述发动机的输出限制为比额定输出小。
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