工程機械的制作方法
【專利摘要】進行粒子狀物質(zhì)除去過濾器(21)的再生處理的再生裝置(22)用雙系統(tǒng)來推定被過濾器(21)捕集的粒子狀物質(zhì)的捕集量。具體而言，具有基于發(fā)動機(10)的轉(zhuǎn)速(N)和燃料噴射量(F)進行的第一推定捕集量(Q1)的推定單元、以及基于粒子狀物質(zhì)除去過濾器(21)的差壓進行的第二推定捕集量(Q2)的推定單元。再生裝置(22)根據(jù)這兩個推定的捕集量(Q1、Q2)的至少任一方的推定捕集量是否為預先設(shè)定的捕集量閾值(Qs)以上，來進行是否進行再生處理的判定。并且，就再生裝置(22)而言，在第二推定捕集量(Q2)比第一推定捕集量(Q1)大的情況下，判定為在再生裝置(22)存在失常。
【專利說明】工程機械

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及具備廢氣凈化裝置的工程機械，該廢氣凈化裝置適合用于例如從柴油 發(fā)動機等的廢氣中除去有害物質(zhì)。

【背景技術(shù)】
[0002] -般地，液壓挖掘機、液壓起重機等工程機械包括：能夠自行的下部行駛體；以能 夠回轉(zhuǎn)的方式搭載在該下部行駛體上的上部回轉(zhuǎn)體；以及以能夠仰俯動作的方式設(shè)置在該 上部回轉(zhuǎn)體的前側(cè)的作業(yè)裝置。上部回轉(zhuǎn)體在回轉(zhuǎn)框架的后部搭載用于驅(qū)動液壓泵的發(fā)動 機，在回轉(zhuǎn)框架的前側(cè)搭載駕駛室、燃料箱、工作油箱等。
[0003] 在此，工程機械的作為原動機的發(fā)動機一般使用柴油發(fā)動機。在從這種柴油發(fā)動 機排出的廢氣中有時含有例如粒子狀物質(zhì)（PM :Particulate Matter)、氮氧化物（NOx)等有 害物質(zhì)。因此，在工程機械上，在形成發(fā)動機的廢氣通路的排氣管設(shè)有廢氣凈化裝置。
[0004] 廢氣凈化裝置構(gòu)成為包含：對廢氣中所含的一氧化氮（N0)、一氧化碳（C0)、碳氫 化合物（HC)等進行氧化除去的氧化催化劑（例如Diesel Oxidation Catalyst,也簡稱為 DOC);以及配置在該氧化催化劑的下游側(cè)且對廢氣中的粒子狀物質(zhì)進行捕集并除去的粒子 狀物質(zhì)除去過濾器（例如，Diesel Particulate Filter,也簡稱為DPF)(專利文獻1)。
[0005] 然而，粒子狀物質(zhì)除去過濾器伴隨著捕集粒子狀物質(zhì)而在該過濾器上堆積粒子狀 物質(zhì)，由此過濾器被篩眼堵塞。因此，在將粒子狀物質(zhì)捕集了一定量的階段，需要從過濾器 除去粒子狀物質(zhì)，使過濾器再生。該過濾器的再生能夠通過進行例如稱為后噴射的再生處 理用的燃料噴射等而使廢氣的溫度上升，并使堆積在過濾器上的粒子狀物質(zhì)燃燒來進行。
[0006] 另一方面，若以粒子狀物質(zhì)過剩地堆積在過濾器上的狀態(tài)進行再生處理，則廢氣 的溫度過度變高（粒子狀物質(zhì)的燃燒溫度變得過高），存在過濾器熔損的可能性。因此，根 據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，構(gòu)成為，對被過濾器捕集的粒子狀物質(zhì)的捕集量進行推定，在該推定捕集量成 為過剩之前進行再生
[0007] 更為具體而言，構(gòu)成為，根據(jù)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速、燃料噴射量等來推定從發(fā)動機排出的 粒子狀物質(zhì)的排出量（產(chǎn)生量），在該推定量達到預先設(shè)定的閾值時進行再生處理（專利文 獻2、專利文獻3)。
[0008] 伴隨運轉(zhuǎn)時間的經(jīng)過，在過濾器上堆積通過再生處理而被燃燒并除去的粒子狀物 質(zhì)以外的物質(zhì)、即通過再生處理也未被燃燒并除去的發(fā)動機油、燃料等所含的灰（ash)。根 據(jù)其他現(xiàn)有技術(shù)，做成如下結(jié)構(gòu)，即、基于進行再生處理的次數(shù)來推定堆積在過濾器上的上 述灰的量，并加上該推定的灰的量來進行再生處理（專利文獻4)。
[0009] 現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0010] 專利文獻
[0011] 專利文獻1 :日本特開2010 - 65577號公報
[0012] 專利文獻2 :日本特開平11 - 13455號公報
[0013] 專利文獻3 :日本特開2004 - 132358號公報
[0014] 專利文獻4 :日本特開平7 - 11935號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]另外，在發(fā)動機的燃料、發(fā)動機油中有品質(zhì)差的油，例如、較多地含有硫黃量、添加 齊U、通過再生處理未被燃燒并除去的灰分等的物質(zhì)（粗劣燃料、粗劣油）。若使用這種品質(zhì) 差的燃料、發(fā)動機油，則粒子狀物質(zhì)的排出量增大，存在再生處理的頻度增大、或過濾器的 性能降低的可能性。
[0016] 根據(jù)專利文獻2的現(xiàn)有技術(shù)，做成如下結(jié)構(gòu)，S卩、將與發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和燃料噴射量 及粒子狀物質(zhì)的產(chǎn)生量的對應關(guān)系作為圖表而預先作成，使用該圖表來推定被過濾器捕集 的粒子狀物質(zhì)的捕集量。在此，圖表由于使用標準的品質(zhì)的燃料、發(fā)動機油來作成，因此若 使用例如品質(zhì)差的燃料、發(fā)動機油，則存在所推定的捕集量與實際的捕集量之間的誤差變 大的可能性。若在該誤差較大的狀態(tài)下繼續(xù)運轉(zhuǎn)，則在粒子狀物質(zhì)過剩地堆積在過濾器上 的狀態(tài)下進行再生處理，過濾器的溫度過度變高，存在過濾器的耐久性降低的可能性。并 且，還存在使構(gòu)成發(fā)動機的燃料噴射系統(tǒng)的設(shè)備等的耐久性降低的可能性。
[0017] 根據(jù)專利文獻4的現(xiàn)有技術(shù)，雖然成為加上堆積于過濾器上的灰來進行再生處理 的結(jié)構(gòu)，但存在不能充分確?；业耐贫ň鹊目赡苄浴Ｓ绕涫?，對于暫時使用品質(zhì)差的燃 料、發(fā)動機油的情況的變動原因無法應對，與專利文獻2的現(xiàn)有技術(shù)相同，存在過濾器、發(fā) 動機的耐久性降低的可能性。
[0018] 本發(fā)明是鑒于上述的現(xiàn)有技術(shù)的問題而提出的方案，目的在于提供一種工程機 械，其將因使用品質(zhì)差的燃料、發(fā)動機油而導致的過濾器、發(fā)動機的耐久性降低防止于未 然，能夠提高可靠性、穩(wěn)定性。
[0019] (1).本發(fā)明的工程機械具備：能夠自行的車體；搭載在該車體上的發(fā)動機；具有 捕集從該發(fā)動機排出的廢氣中的粒子狀物質(zhì)的過濾器且設(shè)置在上述發(fā)動機的排氣側(cè)的廢 氣凈化裝置；以及通過使被該廢氣凈化裝置的過濾器捕集的粒子狀物質(zhì)燃燒來進行該過濾 器的再生處理的再生裝置。
[0020] 為了解決上述的課題，本發(fā)明采用的結(jié)構(gòu)的特征在于，
[0021] 上述再生裝置具備：第一捕集量推定單元，其至少基于上述發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和燃料 噴射量來推定被上述過濾器捕集的粒子狀物質(zhì)的捕集量；第二捕集量推定單元，其至少基 于上述過濾器的入口側(cè)的壓力（P1)和出口側(cè)的壓力（P2)的差即差壓（ΛΡ = Ρ1 - P2)來 推定被上述過濾器捕集的粒子狀物質(zhì)的捕集量；再生判定單元，其根據(jù)由上述第一捕集量 推定單元推定的第一推定捕集量（Q1)和由上述第二捕集量推定單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為預先設(shè)定的捕集量閾值（Qs)以上，來進行是 否進行上述再生處理的判定；以及失常判定單元，其在上述第二推定捕集量（Q2)比上述第 一推定捕集量（Q1)大的情況下，判定為在上述再生裝置存在失常。
[0022] 根據(jù)該結(jié)構(gòu)，若由于使用了品質(zhì)差的發(fā)動機油、燃料而導致第二推定捕集量（Q2) 比第一推定捕集量（Q1)大，則能夠利用失常判定單元判定存在失常（或存在導致失常的可 能性）意思。因此，能夠進行發(fā)動機油、燃料的更換等必要的維修、修理，能夠提高過濾器、 發(fā)動機的耐久性。由此，能夠提高工程機械的可靠性、穩(wěn)定性。
[0023] (2).根據(jù)本發(fā)明，上述捕集量閾值（Qs)是判定被上述過濾器捕集的粒子狀物質(zhì) 是否成為了該過濾器的再生處理所需要的捕集量的判定值。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠以捕集量閾 值（Qs)為基準在過濾器上捕集了粒子狀物質(zhì)時利用再生裝置進行再生處理。
[0024] (3).根據(jù)本發(fā)明，上述再生裝置在進行上述過濾器的再生處理時，通過利用上述 發(fā)動機的燃料噴射裝置進行再生用的燃料噴射，或者通過將設(shè)置在上述發(fā)動機的吸氣側(cè)的 吸氣節(jié)流閥和設(shè)置在排氣側(cè)的排氣節(jié)流閥中的至少一方的節(jié)流閥向節(jié)流流路的方向驅(qū)動， 從而使被上述過濾器捕集的粒子狀物質(zhì)燃燒。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠用適合于機種的方法進行 再生處理。
[0025] (4).根據(jù)本發(fā)明，上述失常判定單元在上述第一推定捕集量（Q1)和第二推定捕 集量（Q2)的差（Λ Q = Q2 - Q1)為預先設(shè)定的規(guī)定的值（Λ Qs)以上，而且規(guī)定的值（Λ Qs) 以上的狀態(tài)的繼續(xù)時間（T)為預先設(shè)定的規(guī)定時間（Ts)以上的情況下，判定為在上述再生 裝置存在失常。
[0026] 根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠基于第一推定捕集量（Q1)和第二推定捕集量（Q2)的差（Λ Q = Q2 - Q1)、和該差（AQ)為規(guī)定的值（AQs)以上的狀態(tài)的繼續(xù)時間（Τ)，來進行失常的判 定。因此，能夠穩(wěn)定地進行伴隨著使用品質(zhì)差的燃料、發(fā)動機油引起的過濾器、發(fā)動機存在 失常的意思（或者存在導致失常的可能性的意思）的判定。
[0027] (5).根據(jù)本發(fā)明，上述失常判定單元在由于上述第二推定捕集量（Q2)為上述捕 集量閾值（Qs)以上而進行的上述再生處理的間隔（△?為預先設(shè)定的規(guī)定時間（AKs)以 內(nèi)、而且在規(guī)定時間（AKs)以內(nèi)的間隔進行再生處理的次數(shù)（C)達到了預先設(shè)定的規(guī)定次 數(shù)（Cs)的情況下，判定為在上述再生裝置存在失常。
[0028] 根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠基于再生處理的間隔（ΛΚ)和再生處理的次數(shù)（C)來進行失常 的判定。因此，能夠穩(wěn)定地進行伴隨著使用品質(zhì)差的燃料、發(fā)動機油引起的過濾器、發(fā)動機 存在失常的意思（或者存在導致失常的可能性的意思）的判定。
[0029] ￠).根據(jù)本發(fā)明，上述失常判定單元在上述第一推定捕集量（Q1)和第二推定捕 集量（Q2)的差（AQ = Q2 - Q1)為預先設(shè)定的規(guī)定的值（AQs)以上、在該狀態(tài)下進行的 上述再生處理的間隔（△0為預先設(shè)定的規(guī)定時間（ALs)以內(nèi)、而且在該規(guī)定時間（ALs) 以內(nèi)的間隔進行的再生處理的次數(shù)（N)達到了預先設(shè)定的規(guī)定次數(shù)（Ns)的情況下，判定為 在上述再生裝置存在失常。
[0030] 根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠基于第一推定捕集量（Q1)和第二推定捕集量（Q2)的差（Λ Q = Q2 - Q1)、和在該差（Λ Q)為規(guī)定的值（Λ Qs)以上的狀態(tài)下進行再生處理的間隔（Λ L)及 其次數(shù)（Ν)，來進行失常的判定。因此，能夠穩(wěn)定地進行伴隨著使用品質(zhì)差的燃料、發(fā)動機油 引起的過濾器、發(fā)動機存在失常的意思（或者存在導致失常的可能性的意思）的判定。
[0031] (7).根據(jù)本發(fā)明，上述再生裝置在利用上述失常判定單元判定為失常的情況下， 輸出向搭乘于上述車體的操作員報知存在失常的意思的信號。
[0032] 根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于在利用失常判定單元判定為存在失常（或者存在導致失常的可 能性）的情況向操作員報知該意思，因此能夠根據(jù)該報知進行工程機械的維修、修理。由 此，能夠?qū)⑦^濾器、發(fā)動機的耐久性降低、或產(chǎn)生過度的失常防止于未然。
[0033] (8).根據(jù)本發(fā)明，上述再生裝置在利用上述失常判定單元判定為存在失常的情況 下，將上述發(fā)動機的輸出限制為比額定輸出小。
[0034] 根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在利用失常判定單元判定為存在失常（或者存在導致失常的可能 性）的情況下，能夠?qū)l(fā)動機的輸出限制為比額定輸出小。因此，即使在使用了品質(zhì)差的燃 料、發(fā)動機油的情況下，也能夠抑制對發(fā)動機施加較大的負載。由此，能夠?qū)l(fā)動機、過濾器 的耐久性的降低、過度的失常防止于未然。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0035] 圖1是表示適用于本發(fā)明的第一實施方式的液壓挖掘機的主視圖。
[0036] 圖2是以拆除了圖1中的上部回轉(zhuǎn)體中的駕駛室、外裝罩的一部分的狀態(tài)放大表 示液壓挖掘機的局部剖切的俯視圖。
[0037] 圖3是表示發(fā)動機、廢氣凈化裝置、控制器等的回路結(jié)構(gòu)圖。
[0038] 圖4是表示再生裝置所進行的粒子狀物質(zhì)除去過濾器的再生處理的流程圖。
[0039] 圖5是表示圖4中的失常判定處理的流程圖。
[0040] 圖6是表示第一推定捕集量和第二推定捕集量的差Λ Q的時間變化的一個例子的 特性線圖。
[0041] 圖7是表示本發(fā)明的第二實施方式的失常判定處理的流程圖。
[0042] 圖8是表示第二推定捕集量Q2的時間變化的一個例子的特性線圖。
[0043] 圖9是表示本發(fā)明的第三實施方式的發(fā)動機、廢氣凈化裝置、再生裝置等的與圖3 相同的回路結(jié)構(gòu)圖。
[0044] 圖10是表示本發(fā)明的第四實施方式的失常判定處理的流程圖。
[0045] 圖11是表示第一推定捕集量和第二推定捕集量的時間變化的一個例子的特性線 圖。

【具體實施方式】
[0046] 以下，以將本發(fā)明的工程機械的實施方式適用于被稱為小型液壓挖掘機的小型的 液壓挖掘機的情況為例，參照附圖對其進行詳細說明。
[0047] 圖1至圖6表不本發(fā)明的工程機械的第一實施方式。
[0048] 圖中，符號1是砂土的挖掘作業(yè)等所使用的小型液壓挖掘機。該液壓挖掘機1大 致包括：能夠自行的履帶式下部行駛體2 ;經(jīng)由回轉(zhuǎn)裝置3能夠回轉(zhuǎn)地搭載在該下部行駛體 2上且與該下部行駛體2-起構(gòu)成車體的上部回轉(zhuǎn)體4 ;以及以能夠仰俯動作的方式設(shè)置在 該上部回轉(zhuǎn)體4的前側(cè)的作業(yè)裝置5。
[0049] 在此，作業(yè)裝置5作為搖擺支柱式的作業(yè)裝置而構(gòu)成，例如具備搖擺支柱5Α、起重 臂5Β、懸臂5C、作為作業(yè)工具的鏟斗?、使作業(yè)裝置5向左、右搖動的搖擺缸5Ε (參照圖2)、 起重臂缸5F、懸臂缸5G以及鏟斗缸5H。上部回轉(zhuǎn)體4由后述的回轉(zhuǎn)框架6、外裝罩7、駕駛 室8以及配重9等構(gòu)成。
[0050] 回轉(zhuǎn)框架6形成上部回轉(zhuǎn)體4的構(gòu)造體，該回轉(zhuǎn)框架6經(jīng)由回轉(zhuǎn)裝置3安裝在下 部行駛體2上。在回轉(zhuǎn)框架6上，在其后部側(cè)設(shè)有后述的配重9、發(fā)動機10,在左前側(cè)設(shè)有 后述的駕駛室8。在回轉(zhuǎn)框架6上，位于駕駛室8和配重9之間設(shè)有外裝罩7,該外裝罩7 與回轉(zhuǎn)框架6、駕駛室8以及配重9 一起劃分形成容納發(fā)動機10、液壓泵15、換熱器17、廢 氣凈化裝置18等的空間。
[0051] 駕駛室8搭載于回轉(zhuǎn)框架6的左前側(cè)，該駕駛室8在內(nèi)部劃分形成供操作員搭乘 的操作室。在駕駛室8的內(nèi)部配設(shè)有供操作員就座的駕駛席、各種操作桿、后述的報知器 27 (參照圖3參照）等。
[0052] 配重9用于取得與作業(yè)裝置5的重量平衡，該配重9位于后述的發(fā)動機10的后側(cè) 并安裝于回轉(zhuǎn)框架6的后端部。如圖2所示，配重9的后面?zhèn)刃纬蔀閳A弧狀，成為將配重9 納入下部行駛體2的車體寬度內(nèi)的結(jié)構(gòu)。
[0053] 符號10是以橫置狀態(tài)配置在回轉(zhuǎn)框架6的后側(cè)的發(fā)動機，該發(fā)動機10作為原動 機搭載于小型的液壓挖掘機1，因而例如使用小型的柴油發(fā)動機而構(gòu)成。在發(fā)動機10設(shè)有 吸入外部空氣的吸氣管11 (參照圖3)、和構(gòu)成排出廢氣的廢氣通路的一部分的排氣管12。 吸氣管11是外部空氣（空氣）朝向發(fā)動機10流入的部件，在其前端側(cè)連接有對外部空氣 進行凈化的空氣過濾器13。在排氣管12連接設(shè)有后述的廢氣凈化裝置18。
[0054] 在此，發(fā)動機10由電子控制式發(fā)動機構(gòu)成，利用電子控制噴射閥等燃料噴射裝置 14(參照圖3)可變地控制燃料的供給量。即、該燃料噴射裝置14基于從后述的控制器28 輸出的控制信號而可變地控制向發(fā)動機10的缸體（未圖示）內(nèi)噴射的燃料的噴射量（燃 料噴射量）
[0055] 并且，燃料噴射裝置14與后述的控制器28等一起構(gòu)成再生裝置22,燃料噴射裝 置14根據(jù)控制器28的控制信號，進行例如稱為后噴射的再生處理用的燃料噴射（燃燒工 序后的追加噴射）。由此，成為使廢氣的溫度上升，來燃燒并除去堆積于后述的廢氣凈化裝 置18的粒子狀物質(zhì)除去過濾器21上的粒子狀物質(zhì)的結(jié)構(gòu)。
[0056] 液壓泵15安裝在發(fā)動機10的左側(cè)，該液壓泵15與工作油箱（未圖示）一起構(gòu)成 液壓源。液壓泵15例如由可變?nèi)萘啃偷男卑迨?、斜軸式或者徑向活塞式液壓泵構(gòu)成。此 夕卜，液壓泵15并不一定限于可變?nèi)萘啃偷囊簤罕茫缫部梢允褂霉潭ㄈ萘啃偷囊簤罕脕?構(gòu)成。
[0057] 如圖2所示，在發(fā)動機10的左側(cè)安裝有動力傳遞裝置16,液壓泵15經(jīng)由該動力傳 遞裝置16來傳遞發(fā)動機10的旋轉(zhuǎn)輸出。液壓泵15由發(fā)動機10驅(qū)動而朝向控制閥（未圖 示）吐出壓力油（工作油）。
[0058] 換熱器17位于發(fā)動機10的右側(cè)并設(shè)置在回轉(zhuǎn)框架6上。該換熱器17例如包含 散熱器、油冷卻器、中間冷卻器而構(gòu)成。即、換熱器17進行發(fā)動機10的冷卻的同時，還進行 返回到上述工作油箱的壓力油（工作油）的冷卻等。
[0059] 接著，說明對從發(fā)動機10排出的廢氣進行凈化的廢氣凈化裝置18。
[0060] 即、符號18表示設(shè)置在發(fā)動機10的排氣側(cè)的廢氣凈化裝置。如圖2所示，廢氣凈 化裝置18配設(shè)在發(fā)動機10的上部左側(cè)，例如配設(shè)在成為動力傳遞裝置16的上側(cè)的位置， 其上游側(cè)連接有發(fā)動機10的排氣管12。廢氣凈化裝置18與排氣管12 -起構(gòu)成廢氣通路， 在廢氣從上游側(cè)向下游側(cè)流通期間，除去該廢氣中所含的有害物質(zhì)。
[0061] 即、由柴油發(fā)動機構(gòu)成的發(fā)動機10不僅效率高而且耐久性也優(yōu)良。但是，發(fā)動機 10的廢氣中包含有粒子狀物質(zhì)（PM)、氮氧化物（NOx)、一氧化碳（C0)等有害物質(zhì)。因此，如 圖3所示，安裝在排氣管12上的廢氣凈化裝置18構(gòu)成為，包含氧化并除去廢氣中的一氧化 碳（C0)等的后述的氧化催化劑20、和捕集并除去廢氣中的粒子狀物質(zhì)（PM)的后述的粒子 狀物質(zhì)除去過濾器21。
[0062] 如圖3所示，廢氣凈化裝置18具有在前、后能夠裝卸地連結(jié)例如多個筒體而構(gòu)成 的筒狀的殼體19。在該殼體19內(nèi)以能夠卸下的方式容納有氧化催化劑20、和作為過濾器 的粒子狀物質(zhì)除去過濾器21。
[0063] 氧化催化劑20由例如具有與殼體19的內(nèi)徑尺寸相同的外徑尺寸的陶瓷制的蜂窩 狀筒體構(gòu)成，在氧化催化劑20內(nèi)，在其軸向上形成有多個貫通孔（未圖示），在其內(nèi)表面涂 敷有貴重金屬。氧化催化劑20通過在規(guī)定的溫度的條件下使廢氣在各貫通孔內(nèi)流通而氧 化并除去該廢氣中所含的一氧化碳（C0)、碳氫化合物（HC)，將氮氧化物（N0)作為二氧化氮 (N0 2)而除去。
[0064] 另一方面，粒子狀物質(zhì)除去過濾器21在殼體19內(nèi)配置在氧化催化劑20的下游 偵k粒子狀物質(zhì)除去過濾器21捕集從發(fā)動機10排出的廢氣中的粒子狀物質(zhì)，并且燃燒并 除去捕集到的粒子狀物質(zhì)，從而進行廢氣的凈化。因此，粒子狀物質(zhì)除去過濾器21例如由 蜂窩狀筒體構(gòu)成，該隔室狀筒體在由陶瓷材料構(gòu)成的多孔部件上沿軸向設(shè)置多個小孔（未 圖示）而成。由此，粒子狀物質(zhì)除去過濾器21經(jīng)由多個小孔來捕集粒子狀物質(zhì)，所捕集的 粒子狀物質(zhì)通過后述的再生裝置22的再生處理而燃燒并除去。其結(jié)果，粒子狀物質(zhì)除去過 濾器21得以再生。
[0065] 接著，對進行過濾器21的再生處理的再生裝置22進行說明。
[0066] 即、符號22表示使被廢氣凈化裝置18的粒子狀物質(zhì)除去過濾器21捕集的粒子狀 物質(zhì)燃燒來進行該過濾器21的再生處理的再生裝置。再生裝置22構(gòu)成為，包含上述的燃 料噴射裝置14、后述的旋轉(zhuǎn)傳感器23、壓力傳感器24、25、排氣溫度傳感器26、報知器27、控 制器28。再生裝置22根據(jù)控制器28的指令信號（控制信號）而利用燃料噴射裝置14來 進行后噴射，由此，如后文所述，成為使排氣管12內(nèi)的廢氣的溫度上升，燃燒并除去堆積于 粒子狀物質(zhì)除去過濾器21上的粒子狀物質(zhì)。
[0067] 在此，再生裝置22具有下述功能：根據(jù)控制器28的判定自動地進行再生處理的自 動再生功能；以及在再生裝置22、發(fā)動機10存在失常的情況下利用控制器28向操作員報 知失常的失常報知功能。更具體而言，在判定為由于使用了品質(zhì)差的燃料、發(fā)動機油而在再 生裝置22、發(fā)動機10產(chǎn)生失常，或存在導致失常的可能的（以下稱為失常）的情況下，失常 報知功能將該意思報知給操作員。該情況下，控制器28還具備限制發(fā)動機10的轉(zhuǎn)速的功 能。
[0068] 旋轉(zhuǎn)傳感器23用于檢測發(fā)動機10的轉(zhuǎn)速（旋轉(zhuǎn)速度），該旋轉(zhuǎn)傳感器23檢測發(fā) 動機10的轉(zhuǎn)速N，將該檢測信號輸出至后述的控制器28?？刂破?8基于由旋轉(zhuǎn)傳感器23 檢測到的發(fā)動機轉(zhuǎn)速N、和由燃料噴射裝置14噴射的燃料噴射量F、以及由后述的排氣溫度 傳感器26檢測到的廢氣的溫度（排氣溫度），來推定被粒子狀物質(zhì)除去過濾器21捕集的粒 子狀物質(zhì)的捕集量，基于作為該推定捕集量的第一推定捕集量Q1，進行是否進行再生處理 的判定。此外，燃料噴射量F除了能夠從例如由設(shè)置在發(fā)動機10的吸氣側(cè)的未圖示的空氣 流速計（空氣流量計）檢測的吸入空氣量和發(fā)動機轉(zhuǎn)速N求出之外，還能夠從例如由控制 器28向燃料噴射裝置14輸出的控制信號（燃料噴射指令）算出。
[0069] 壓力傳感器24、25設(shè)置在廢氣凈化裝置18的殼體19上。如圖3所示，壓力傳感 器24、25以相互分離的方式配置在粒子狀物質(zhì)除去過濾器21的入口側(cè)（上游側(cè)）和出口 側(cè)（下游側(cè)），將各自的檢測信號輸出至后述的控制器28?？刂破?8根據(jù)由壓力傳感器24 檢測到的入口側(cè)的壓力P1和由壓力傳感器25檢測到的出口側(cè)的壓力P2算出差壓ΛΡ，并 且基于該差壓ΛΡ和排氣溫度及廢氣流量來推定被粒子狀物質(zhì)除去過濾器21捕集的粒子 狀物質(zhì)的捕集量，基于作為該推定捕集量的第二推定捕集量Q2,來進行是否進行再生處理 的判定。
[0070] 排氣溫度傳感器26用于檢測廢氣的溫度（排氣溫度）。如圖3所示，排氣溫度傳 感器26安裝在廢氣凈化裝置18的殼體19上，檢測例如從排氣管12側(cè)排出的廢氣的溫度。 由排氣溫度傳感器26檢測到的排氣溫度作為檢測信號輸出至后述的控制器28。排氣溫度 用于推定被粒子狀物質(zhì)除去過濾器21捕集的粒子狀物質(zhì)的捕集量。
[0071] 報知器27在駕駛室8內(nèi)設(shè)于駕駛席的附近。報知器27與控制器28連接，基于來 自該控制器28的指令（報知信號），對操作員報知再生裝置22、發(fā)動機10存在失常的意 思。在此，報知器27能夠由發(fā)出報知音的蜂鳴器、發(fā)出聲音的揚聲器、顯不報知內(nèi)容的發(fā)光 體或監(jiān)視器等構(gòu)成。在控制器28判定為存在失常（或存在導致失常的可能性）的情況下， 報知器27基于來自該控制器28的指令（報知信號）發(fā)出報知音、報知顯示，從而對操作員 報知該意思。
[0072] 控制器28由微型計算機等構(gòu)成，該控制器28的輸入側(cè)與燃料噴射裝置14、旋轉(zhuǎn)傳 感器23、壓力傳感器24、25、排氣溫度傳感器26等連接?？刂破?8的輸出側(cè)與燃料噴射裝 置14、報知器27等連接?？刂破?8具有由R0M、RAM等構(gòu)成的存儲部28Α，在該存儲部28Α 內(nèi)儲存有后述的圖4及圖5所示的再生處理及失常判定用的處理程序、預先作成的用于推 定粒子狀物質(zhì)的捕集量的第一圖表、第二圖表、計算式、預先設(shè)定的捕集量閾值Qs、規(guī)定的 值A(chǔ)Qs、規(guī)定時間Ts等。
[0073] 在此，用于推定捕集量的第一圖表是至少基于發(fā)動機10的轉(zhuǎn)速N和燃料噴射量F 來推定捕集量的圖表。具體而言，第一圖表是根據(jù)預先實驗、計算、模擬等求出例如發(fā)動機 轉(zhuǎn)速N和燃料噴射量F及粒子狀物質(zhì)的排出量的對應關(guān)系，并將該對應關(guān)系作為圖表而作 成的。在將推定捕集量設(shè)為Q1、將根據(jù)第一圖表求出的粒子狀物質(zhì)的排出量設(shè)為Hm、將通 過再生處理而從粒子狀物質(zhì)除去過濾器21除去的粒子狀物質(zhì)的量（再生量）設(shè)為J的情 況下，用于推定捕集量的計算式能夠表示為以下數(shù)學式1。
[0074] (數(shù)學式1)
[0075] Q1 = Hm - J
[0076] 該情況下，通過再生處理除去的粒子狀物質(zhì)的量、即再生量J例如能夠從廢氣的 流量和排氣溫度及N0 2轉(zhuǎn)換率的關(guān)系來算出，其中，廢氣的流量根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速N和燃料噴 射量F求出，N02轉(zhuǎn)換率通過在由發(fā)動機轉(zhuǎn)速N和燃料噴射量F求出的氮氧化物（NOx)的排 出量上加上排氣溫度而求出。
[0077] 用于推定捕集量的第二圖表是至少基于粒子狀物質(zhì)除去過濾器21的差壓ΛΡ來 推定捕集量的圖表。具體而言，第二圖表是根據(jù)預先實驗、計算、模擬等求出例如差壓ΛΡ 和廢氣流量及推定捕集量Q2的對應關(guān)系，并將該對應關(guān)系作為圖表而作成的。此外，在將 由壓力傳感器24檢測到的入口側(cè)的壓力設(shè)為P1、將由壓力傳感器25檢測到的出口側(cè)的壓 力設(shè)為P2的情況下，粒子狀物質(zhì)除去過濾器21的差壓ΛP由下述數(shù)學式2算出（參照日 本特開2004 - 132358號公報）。
[0078] (數(shù)學式2)
[0079] ΔΡ = Ρ1 - Ρ2
[0080] 捕集量閾值Qs是用于判定是否進行再生處理的基準值。即、捕集量閾值Qs是在 根據(jù)上述第一圖表和計算式推定出的第一推定捕集量Q1、以及/或者根據(jù)上述第二圖表推 定出的第二推定捕集量Q2達到捕集量閾值Qs以上時，判定為需要再生處理的值。換言之， 捕集量閾值Qs是判定被粒子狀物質(zhì)除去過濾器21捕集的粒子狀物質(zhì)是否達到了該過濾器 21的再生處理所需要的捕集量的判定值，因此，捕集量閾值Qs基于預先實驗、計算、模擬等 來設(shè)定其值，以便能夠在適當?shù)臓顟B(tài)下、例如在粒子狀物質(zhì)除去過濾器21上捕集有足夠的 粒子狀物質(zhì)的狀態(tài)下進行再生處理。由此，當在粒子狀物質(zhì)除去過濾器21上充分捕集有粒 子狀物質(zhì)時，能夠利用再生裝置22穩(wěn)定地進行再生處理。
[0081] 接著，參照圖6,對規(guī)定的值Λ Qs和規(guī)定時間Ts的關(guān)系進行敘述。該規(guī)定的值 Λ Qs和規(guī)定時間Ts是用于判定在再生裝置22、發(fā)動機10是否存在失常的基準值。即、規(guī)定 的值Λ Qs和規(guī)定時間Ts是當?shù)诙贫ú都縌2和第一推定捕集量Q1的差（Λ Q = Q2 - Q1)達到規(guī)定的值Λ Qs (例如4 [g/L])以上、而且該狀態(tài)的繼續(xù)時間Τ達到規(guī)定時間Ts [Hr] 以上時用于判定為在再生裝置22存在失常的值。這些規(guī)定的值A(chǔ)Qs和規(guī)定時間Ts基于 預先實驗、計算、模擬等來設(shè)定其值，以便能夠適當?shù)嘏卸ㄊ褂闷焚|(zhì)差的燃料、發(fā)動機油等 引起的再生裝置22、發(fā)動機10的失?；蚴С５目赡苄?。
[0082] 控制器28進行如下控制：按照后述的圖4及圖5的處理程序而自動進行再生處理 的自動再生控制（第一功能）；以及在判定為在再生裝置22、發(fā)動機10存在失常的情況下 向操作員報知該意思的失常判定控制（第二功能）。
[0083] 首先，對作為第一功能的自動再生控制進行敘述?？刂破?8至少基于燃料噴射量 F和發(fā)動機轉(zhuǎn)速N來推定被粒子狀物質(zhì)除去過濾器21捕集的粒子狀物質(zhì)的捕集量，除此以 夕卜，還至少基于粒子狀物質(zhì)除去過濾器21的差壓ΛΡ來推定。接著，控制器28判定所推定 的兩種捕集量、即至少基于燃料噴射量F和發(fā)動機轉(zhuǎn)速N推定的第一推定捕集量Q1、和至少 基于粒子狀物質(zhì)除去過濾器21的差壓ΛΡ推定的第二推定捕集量Q2中的至少任一方推定 捕集量是否成為捕集量閾值Qs以上，是否需要進行再生處理。接著，控制器28在判定為需 要再生處理時，向燃料噴射裝置14輸出進行后噴射的意思的控制信號，進行自動再生的控 制。
[0084] 其次，對作為第二功能的失常判定控制進行敘述?？刂破?8基于第一推定捕集量 Q1和第二推定捕集量Q2的大小關(guān)系，來判定在再生裝置22、發(fā)動機10是否存在失常。具 體而言，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)達到規(guī)定的值 AQs[g/L]以上，而且該狀態(tài)的繼續(xù)時間T達到了預先設(shè)定的規(guī)定時間Ts[Hr]以上的情況 下，判定為在再生裝置22、發(fā)動機10存在失常?？刂破?8在判定為失常時，為了向操作員 報知而通過輸出用于進行該報知的信號（報知信號）來從報知器27發(fā)出報知音、報知顯 示，進行失常報知的控制。該情況下，為了將發(fā)動機10的輸出限制為比額定輸出小，控制器 28例如向發(fā)動機10的燃料噴射裝置14輸出限制燃料噴射量F、發(fā)動機轉(zhuǎn)速N的意思的控 制信號。
[0085] 此外，排出口 29設(shè)置在廢氣凈化裝置18的下游側(cè)，該排出口 29位于比粒子狀物 質(zhì)除去過濾器21更靠下游側(cè)并與殼體19的出口側(cè)連接。該排出口 29構(gòu)成為，包含例如將 凈化處理后的廢氣向大氣中放出的煙囪、消音器。
[0086] 第一實施方式的液壓挖掘機1具有如上所述的結(jié)構(gòu)，接著，對其動作進行說明。
[0087] 液壓挖掘機1的操作員搭乘于上部回轉(zhuǎn)體4的駕駛室8,起動發(fā)動機10,驅(qū)動液壓 泵15。由此，來自液壓泵15的壓力油經(jīng)由控制閥供給至各種驅(qū)動器。在搭乘于駕駛室8的 操作員操作了行駛用的操作桿時，能夠使下部行駛體2前進或后退。
[0088] 另一方面，通過駕駛室8內(nèi)的操作員操作作業(yè)用的操作桿，能夠使作業(yè)裝置5進行 俯仰動作來進行砂土的挖掘作業(yè)等。該情況下，小型的液壓挖掘機1由于上部回轉(zhuǎn)體4的 回轉(zhuǎn)半徑小，因此即使在例如市區(qū)那樣狹窄的作業(yè)現(xiàn)場，也能夠一邊對上部回轉(zhuǎn)體4進行 回轉(zhuǎn)驅(qū)動一邊進行側(cè)溝挖掘作業(yè)等。
[0089] 在發(fā)動機10運轉(zhuǎn)時，從該排氣管12排出作為有害物質(zhì)的粒子狀物質(zhì)。此時，廢氣 凈化裝置18能夠由氧化催化劑20氧化除去廢氣中的碳氫化合物（HC)、氮氧化物（N0)、一 氧化碳（C0)。粒子狀物質(zhì)除去過濾器21捕集廢氣中所含的粒子狀物質(zhì)。由此，能夠?qū)艋?后的廢氣通過下游側(cè)的排出口 29向外部排出。并且，捕集到的粒子狀物質(zhì)由再生裝置22 來燃燒除去（再生處理）。
[0090] 另外，作為發(fā)動機10的燃料、發(fā)動機油，若使用品質(zhì)差的物質(zhì)、例如含有較多硫黃 量、添加劑、通過再生處理未被燃燒、除去的灰分等的物質(zhì)（粗劣燃料、粗劣油），則粒子狀 物質(zhì)的排出量增大，再生處理的頻度增大，有可能導致發(fā)動機10、再生裝置22的性能的降 低、耐久性的降低。
[0091] 因此，在第一實施方式中，做成如下結(jié)構(gòu)，即、再生裝置22的控制器28除了進行再 生處理的控制以外，還根據(jù)用于是否進行再生處理的判定的第一推定捕集量Q1和第二推 定捕集量Q2來判定使用品質(zhì)差的燃料、發(fā)動機油而引起的再生裝置22、發(fā)動機10的失常。 具體而言，通過利用控制器28執(zhí)行圖4及圖5所示的處理，來進行再生處理和失常判定處 理。
[0092] 首先，根據(jù)圖4對第一推定捕集量Q1的推定處理、第二推定捕集量Q2的推定處 理、再生處理進行敘述。
[0093] 在通過發(fā)動機10的起動（工作）開始圖4的處理動作時，則在步驟1中，從旋轉(zhuǎn) 傳感器23讀入發(fā)動機轉(zhuǎn)速N。接著，在步驟2中，讀入從燃料噴射裝置14噴射的燃料噴射 量F。此外，燃料噴射量F除了能夠根據(jù)例如由設(shè)置在發(fā)動機10的吸氣側(cè)的未圖示的空氣 流速計（空氣流量計）檢測的吸入空氣量和發(fā)動機轉(zhuǎn)速N求出之外，還能夠根據(jù)例如從控 制器28輸出至燃料噴射裝置14的控制信號（燃料噴射指令）算出。在步驟3中，基于發(fā) 動機轉(zhuǎn)速N和燃料噴射量F，推定（算出）被粒子狀物質(zhì)除去過濾器21捕集的粒子狀物質(zhì) 的捕集量、即第一推定捕集量Q1。該第一推定捕集量Q1能夠使用存儲在控制器28的存儲 部28A的第一圖表和計算式來推定。
[0094] 即、使用上述的第一圖表從發(fā)動機轉(zhuǎn)速N和燃料噴射量F求出每單位時間的排出 量，并且對該排出量累計，從而求出從運轉(zhuǎn)開始到現(xiàn)在的總排出量Hm?；谏鲜龅臄?shù)學式 1，從總排出量Hm減去到現(xiàn)在為止的再生處理中除去的粒子狀物質(zhì)的量（再生量）J，從而能 夠推定現(xiàn)在的第一推定捕集量Q1。
[0095] 在下一步驟4中，分別從壓力傳感器24、25讀入壓力P1、P2。即、讀入粒子狀物質(zhì) 除去過濾器21的上游側(cè)的壓力P1和下游側(cè)的壓力P2。在接下來的步驟5中，利用上述的 數(shù)學式2對粒子狀物質(zhì)除去過濾器21的上游側(cè)的壓力P1和下游側(cè)的壓力P2的差壓ΛΡ 進行運算。
[0096] 在下一步驟6中，基于差壓Λ P推定（算出）被粒子狀物質(zhì)除去過濾器21捕集的 粒子狀物質(zhì)的捕集量、即第二推定捕集量Q2。該第二推定捕集量Q2能夠使用儲存在控制器 28的存儲部28A的上述的第二圖表來推定。即、基于使差壓Λ P和廢氣流量及推定捕集量 Q2對應的第二圖表，能夠推定現(xiàn)在的第二推定捕集量Q2。
[0097] 在下一步驟7中，根據(jù)第一推定捕集量Q1以及/或者第二推定捕集量Q2是否為 預先設(shè)定的捕集量閾值Qs以上，來進行是否進行再生處理的判定。在該步驟7中，在"是"、 艮P、判定為至少任一方的推定捕集量Ql、Q2為捕集量閾值Qs以上的情況下，由于在粒子狀 物質(zhì)除去過濾器21上充分捕集有粒子狀物質(zhì)，因此進入步驟8,開始自動再生。即、在步驟 8中，從控制器28向燃料噴射裝置14輸出后噴射的意思的控制信號。由此，使來自發(fā)動機 10的廢氣的溫度上升，燃燒并除去在粒子狀物質(zhì)除去過濾器21上捕集（堆積）的粒子狀物 質(zhì)。接著，進入后述的步驟9的失常判定處理。
[0098] 另一方面，在步驟7中，在"否"、即、判定為雙方的推定捕集量Q1、Q2比捕集量閾值 Qs小的情況下，由于在粒子狀物質(zhì)除去過濾器21上未充分捕集粒子狀物質(zhì)，因此不經(jīng)由步 驟8及步驟9而進入返回，重復步驟1以后的處理。
[0099] 接著，根據(jù)圖6對圖4的步驟9所示的失常判定處理進行具體說明。
[0100] 在步驟9中，使用在步驟3中推定的第一推定捕集量Q1和在步驟6中推定的第二 推定捕集量Q2,進行再生裝置22、發(fā)動機10是否失常的失常判定處理。該失常判定處理如 圖5所示，是進行再生裝置22、發(fā)動機10是否失常的判定、和在判定為失常的情況下將該意 思報知給操作員并且將發(fā)動機10的輸出限制為比額定輸出小的處理。
[0101] S卩、在失常判定處理的步驟11中，判定在步驟6中推定的第二推定捕集量Q2是否 比在步驟3中推定的第一推定捕集量Q1大（Ql < Q2)。在該步驟11中，在"否"、即、判定 為第二推定捕集量Q2為第一推定捕集量Q1以下的情況下，由于未產(chǎn)生使用品質(zhì)差的燃料、 發(fā)動機油引起的第一推定捕集量Q1和第二推定捕集量Q2的偏差，因此進入步驟12,判定為 不存在失常。該情況下，返回到圖4的開始，重復步驟1以后的處理。
[0102] 另一方面，在步驟11中，在"是"、即判定為第二推定捕集量Q2比第一推定捕集量 Q1大的情況下，進入步驟13,判定第二推定捕集量Q2和第一推定捕集量Q1的差（Λ Q = Q2 - Q1)是否為預先設(shè)定的規(guī)定的值A(chǔ)Qs以上（AQ彡AQs)。在該步驟13中，在"否"、 即判定為第二推定捕集量Q2和第一推定捕集量Q1的差Λ Q比規(guī)定的值Λ Qs小的情況下， 由于可認為是例如旋轉(zhuǎn)傳感器23、壓力傳感器24、25的精度誤差等引起的捕集量的微小的 偏差的可能性高，因此進入步驟12,判定為不存在失常。該情況下，返回到圖4的開始，重復 步驟1以后的處理。
[0103] 另一方面，在步驟13中，在"是" S卩、判定為第二推定捕集量Q2和第一推定捕集量 Q1的差Λ Q為規(guī)定的值Λ Qs以上的情況下，進入步驟14。在步驟14中，判定第二推定捕 集量Q2和第一推定捕集量Q1的差△ Q為規(guī)定的值△ Qs以上的狀態(tài)的繼續(xù)時間T是否為 預先設(shè)定的規(guī)定時間Ts以上（T > Ts)。即、如圖6所示，判定第二推定捕集量Q2和第一推 定捕集量Q1的差Λ Q為規(guī)定的值Λ Qs以上的狀態(tài)是否繼續(xù)預先設(shè)定的規(guī)定時間Ts。
[0104] 在步驟14中，在"否"、即、判定為繼續(xù)時間T比規(guī)定時間Ts小的情況下，由于可認 為是例如旋轉(zhuǎn)傳感器23、壓力傳感器24、25的誤動作等引起的捕集量的暫時性的偏差的可 能性高，因此進入步驟12,判定為不存在失常。該情況下，也返回到圖4的開始，重復步驟1 以后的處理。
[0105] 另一方面，在步驟14中，在"是"、即、判定為繼續(xù)時間T為規(guī)定時間Ts以上的情況 下，由于可認為是使用品質(zhì)差的燃料、發(fā)動機油等引起的再生裝置22、發(fā)動機10的失常，因 此進入步驟15,判定為存在失常。在下一步驟16中，對操作員報知存在失常的意思。具體 而言，從控制器28輸出向報知器27發(fā)出報知音、報知顯不的意思的報知信號，對操作員報 知存在失常的意思。
[0106] 在接下來的步驟17中，將發(fā)動機10的輸出限制為比額定輸出小。即、與不存在失 常時相比較，從控制器28向發(fā)動機10的燃料噴射裝置14輸出限制燃料噴射量F、發(fā)動機轉(zhuǎn) 速N的意思的控制信號。然后，返回到圖4的開始，重復步驟1以后的處理。
[0107] 因此，根據(jù)第一實施方式，能夠?qū)⒁蚴褂闷焚|(zhì)差的燃料、發(fā)動機油而導致的粒子狀 物質(zhì)除去過濾器21、發(fā)動機10的耐久性降低防止于未然。由此，能夠提高液壓挖掘機1的 可靠性、穩(wěn)定性。
[0108] 即、如果由于使用品質(zhì)差的發(fā)動機油、燃料而使得在步驟6中推定的第二推定捕 集量Q2比在步驟3中推定的第一推定捕集量Q1大，則能夠根據(jù)步驟13和步驟14的處理 來判定是否存在失常。在判定為存在失常的情況下，能夠進行發(fā)動機油、燃料的更換等的必 要的維修、修理，能夠?qū)⒘Ｗ訝钗镔|(zhì)除去過濾器21、發(fā)動機10的耐久性降低防止于未然。由 此，能夠提高液壓挖掘機1的可靠性、穩(wěn)定性。
[0109] 根據(jù)第一實施方式，基于第一推定捕集量Q1和第二推定捕集量Q2的差AQ、以及 該差Λ Q為規(guī)定的值Λ QS以上的狀態(tài)的繼續(xù)時間T，利用步驟13和步驟14的處理來進行 失常的判定。因此，能夠抑制在旋轉(zhuǎn)傳感器23、壓力傳感器24、25的精度誤差、誤動作等的 情況下判定為粒子狀物質(zhì)除去過濾器21、發(fā)動機10的失常，能夠穩(wěn)定地進行失常的判定。
[0110] 根據(jù)第一實施方式，在步驟15中判定為存在失常的情況下，在步驟16中向操作員 報知存在失常的意思。因此，操作員、維修負責人等能夠根據(jù)該報知，來進行液壓挖掘機1 的維修、修理。由此，能夠?qū)⒘Ｗ訝钗镔|(zhì)除去過濾器21、發(fā)動機10的耐久性降低或產(chǎn)生過度 的失常防止于未然。
[0111] 根據(jù)第一實施方式，在與步驟16連續(xù)的步驟17中，將發(fā)動機10的輸出限制為比 額定輸出小。因此，能夠抑制在使用了品質(zhì)差的燃料、發(fā)動機油的狀態(tài)下對發(fā)動機10施加 較大的負載，能夠?qū)l(fā)動機10、粒子狀物質(zhì)除去過濾器21的耐久性降低、過度的失常防止 于未然。
[0112] 其次，圖7以及圖8表示本發(fā)明的第二實施方式。第二實施方式的特征在于，基于 再生處理的間隔ΛΚ和再生處理的次數(shù)C來進行失常的判定。此外，在第二實施方式中，對 于與上述的第一實施方式相同的構(gòu)成要素標注相同符號，并省略其說明。
[0113] 圖7所示的失常判定處理代替第一實施方式的圖5的失常判定處理而在第二實 施方式使用。因此，在控制器28的存儲部28A內(nèi)，作為再生處理以及失常判定用的處理程 序，儲存有上述的圖4所示的處理和圖7所示的失常判定處理。在控制器28的存儲部28A 內(nèi)，代替在上述的第一實施方式中儲存的規(guī)定的值A(chǔ)Qs、規(guī)定時間Ts，而儲存有規(guī)定時間 AKs、規(guī)定次數(shù)Cs。
[0114] 參照圖8進行敘述，規(guī)定時間Λ Ks以及規(guī)定次數(shù)Cs是用于判定在再生裝置22、發(fā) 動機10是否存在失常的閾值。即、規(guī)定時間AKS以及規(guī)定次數(shù)Cs為如下判定值，S卩、第二 推定捕集量Q2成為捕集量閾值Qs以上來進行的再生處理的間隔ΛΚ在規(guī)定時間AKs[Hr] 以內(nèi)，而且在該狀態(tài)下進行再生處理的次數(shù)C達到規(guī)定次數(shù)Cs [次]時，判定為在再生裝置 22存在失常。這些規(guī)定時間AKs和規(guī)定次數(shù)Cs基于預先實驗、計算、模擬等來設(shè)定其值， 以便能夠適當?shù)嘏卸ㄊ褂闷焚|(zhì)差的燃料、發(fā)動機油等引起的再生裝置22、發(fā)動機10的失常 或失常的可能性。
[0115] 第二實施方式的失常判定處理也使用在步驟3中推定的第一推定捕集量Q1和在 步驟6中推定的第二推定捕集量Q2,來判定再生裝置22、發(fā)動機10是否失常。在判定為失 常的情況下，將該意思報知給操作員，并且進行與不存在失常時相比較限制發(fā)動機10的輸 出的處理。
[0116] 即、在步驟21中，與實施方式的第一例的步驟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)。在該步驟21中，在"是"、即、判定為第二推定捕 集量Q2比第一推定捕集量Q1大的情況下，進入步驟23,判定由于第二推定捕集量Q2成為 捕集量閾值Qs以上而進行的再生處理的間隔ΛΚ是否在預先設(shè)定的規(guī)定時間AKs以內(nèi) (ΛΚ彡AKs)。即、如圖7所示，若使用品質(zhì)差的燃料、發(fā)動機油，則粒子狀物質(zhì)的排出量增 大，由于第二推定捕集量Q2成為捕集量閾值Qs以上而進行的再生處理的頻度增大。因此， 在步驟23中，判定該再生處理的間隔ΛΚ是否在規(guī)定時間AKs以內(nèi)。
[0117] 在這樣的步驟23中，在"是"、即、判定為再生處理的間隔ΛΚ在規(guī)定時間AKs以 內(nèi)的情況下，進入步驟24,判定在規(guī)定時間AKs以內(nèi)的間隔ΛΚ進行再生處理的次數(shù)C是 否達到了預先設(shè)定的規(guī)定次數(shù)Cs(C>Cs)。在該步驟24中，在"是"、即、判定為在規(guī)定時 間AKs以內(nèi)的間隔ΛΚ進行了規(guī)定次數(shù)Cs的再生處理的情況下，由可認為是使用了品質(zhì) 差的燃料、發(fā)動機油等引起的再生裝置22、發(fā)動機10的失常，因此進入步驟25,判定為存在 失常。
[0118] 此外，步驟23以及步驟24以外的處理、即步驟21、22、25、26、27的處理分別與第 一實施方式的圖5所示的步驟11、12、15、16、17的處理相同，因此省略以上的說明。
[0119] 第二實施方式中，如上所述，根據(jù)圖7所示的失常判定處理，基于再生處理的間隔 Λ K和再生處理的次數(shù)C來進行失常的判定，關(guān)于其基本作用，與上述的第一實施方式的作 用沒有特別差異。
[0120] 尤其是，第二實施方式的情況下，基于由于第二推定捕集量Q2達到捕集量閾值Qs 以上而進行的再生處理的間隔ΛΚ、和該再生處理的次數(shù)C，利用步驟23和步驟24的處理 來進行失常的判定。因此，能夠穩(wěn)定地進行使用了品質(zhì)差的燃料、發(fā)動機油所引起的失常的 判定。
[0121] 接著，圖9表示本發(fā)明的第三實施方式。第三實施方式的特征在于，再生處理不是 通過后噴射、而是通過將設(shè)置在發(fā)動機的吸氣側(cè)的吸氣節(jié)流閥和設(shè)置在排氣側(cè)的排氣節(jié)流 閥中的至少一方的節(jié)流閥向節(jié)流流路的方向驅(qū)動來進行的。此外，在第三實施方式中，對于 與上述的第一實施方式相同的構(gòu)成要素標注相同符號，并省略其說明。
[0122] 圖中，符號31是通過使被粒子狀物質(zhì)除去過濾器21捕集的粒子狀物質(zhì)燃燒來進 行該過濾器21的再生處理的再生裝置。該再生裝置31構(gòu)成為，包含燃料噴射裝置14、吸 氣節(jié)流閥32、排氣節(jié)流閥33、旋轉(zhuǎn)傳感器23、壓力傳感器24、25、排氣溫度傳感器26、報知 器27以及控制器28。再生裝置31在進行再生處理時，通過將吸氣節(jié)流閥32和排氣節(jié)流 閥33中的至少一方的節(jié)流閥向節(jié)流流路的方向驅(qū)動，從而燃燒并除去堆積在過濾器21上 的粒子狀物質(zhì)。
[0123] 吸氣節(jié)流閥32設(shè)置在發(fā)動機10的吸氣管11側(cè)，該吸氣節(jié)流閥32構(gòu)成進行粒子 狀物質(zhì)除去過濾器21的再生處理的再生裝置31。在此，吸氣節(jié)流閥32根據(jù)來自控制器28 的控制信號通常時保持為開閥狀態(tài)（例如，與燃料噴射量F對應的開度、或者全開狀態(tài)）。 另一方面，在進行再生處理時，根據(jù)來自控制器28的控制信號，吸氣節(jié)流閥32向節(jié)流流路 的方向被驅(qū)動。
[0124] 由此，吸氣節(jié)流閥32以空氣和燃料的空燃比成為富油傾向的方式對吸入空氣量 進行節(jié)流。此時，在發(fā)動機10的燃燒室內(nèi)，通過使空燃比成為富油傾向的燃料燃燒，從而向 排氣管12側(cè)排出的廢氣的溫度上升，能夠燃燒并除去被過濾器21捕集的粒子狀物質(zhì)。
[0125] 排氣節(jié)流閥33設(shè)置在發(fā)動機10的排氣管12側(cè)，該排氣節(jié)流閥33也構(gòu)成進行粒 子狀物質(zhì)除去過濾器21的再生處理的再生裝置31。在此，排氣節(jié)流閥33根據(jù)來自控制器 28的控制信號通常時保持為全開狀態(tài)。另一方面，在進行再生處理時，根據(jù)來自控制器28 的控制信號，排氣節(jié)流閥33向節(jié)流流路的方向被驅(qū)動，進行減小其開度的節(jié)流控制。
[0126] 由此，排氣節(jié)流閥33對在排氣管12內(nèi)流動的廢氣的流量進行節(jié)流，對發(fā)動機10 給與背壓，使發(fā)動機10的負載增大。此時，控制器28使發(fā)動機10的燃料噴射裝置14的燃 料噴射量F與上述負載對應地增大。其結(jié)果，廢氣的溫度上升，能夠燃燒并除去被過濾器21 捕集的粒子狀物質(zhì)。
[0127] 第三實施方式如上所述，通過將吸氣節(jié)流閥32和排氣節(jié)流閥33中的至少一方的 節(jié)流閥向節(jié)流流路的方向驅(qū)動來進行再生處理，關(guān)于其基本的作用，與上述的第一實施方 式的作用沒有特別差異。
[0128] 尤其是，在第三實施方式的情況下，由于自動再生是通過將吸氣節(jié)流閥32和排氣 節(jié)流閥33中的至少一方的節(jié)流閥向節(jié)流流路的方向驅(qū)動來進行的，因此與利用后噴射來 進行自動再生的情況相比較，能夠以低溫進行自動再生。由此，能夠提高過濾器21的耐久 性。
[0129] 其次，圖10以及圖11表示本發(fā)明的第四實施方式。第四實施方式的特征在于，基 于第一推定捕集量（Q1)和第二推定捕集量（Q2)的差（Λ Q = Q2 - Q1)、在該差（Λ Q)為規(guī) 定的值（AQs)以上的狀態(tài)下進行的再生處理的間隔（AL)和該再生處理的次數(shù)（Ν)來進 行失常的判定。此外，在第四實施方式中，對于與上述的第一實施方式相同的構(gòu)成要素標注 相同符號，并省略其說明。
[0130] 圖10所示的失常判定處理代替第一實施方式的圖5的失常判定處理而在第四實 施方式使用。因此，在控制器28的存儲部28A內(nèi)，作為再生處理以及失常判定用的處理程 序，儲存有上述圖4所示的處理和圖10所示的失常判定處理。在控制器28的存儲部28A 內(nèi)，除了在上述的第一實施方式中儲存的規(guī)定的值A(chǔ)Qs以外，還儲存有規(guī)定時間ALs、規(guī) 定次數(shù)Ns。
[0131] 參照圖11進行敘述，規(guī)定的值Λ Qs、規(guī)定時間Λ Ls以及規(guī)定次數(shù)Ns是用于判定 在再生裝置22、發(fā)動機10是否存在失常的閾值。即、規(guī)定的值A(chǔ)Qs與第一實施方式相同， 是用于判定第二推定捕集量Q2和第一推定捕集量Q1的差（Λ Q = Q2 - Q1)是否為規(guī)定的 值A(chǔ)QS(例如、4[g/L])以上的判定值。規(guī)定時間ALs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（AQ = Q2 - Q1)為規(guī)定的值A(chǔ)Qs以上的狀態(tài)下進行的再生 處理、即由于第二推定捕集量Q2為Qs以上而進行的再生處理的間隔Λ L是否在規(guī)定時間 ALs[Hr]以內(nèi)的判定值。規(guī)定次數(shù)Ns是用于判定在規(guī)定時間ALs[Hr]以內(nèi)的間隔AL進 行的再生處理的次數(shù)N是否達到規(guī)定次數(shù)Ns [次]的判定值。
[0132] 在第四實施方式中，在第二推定捕集量Q2和第一推定捕集量Q1的差（AQ = Q2 - Q1)為規(guī)定的值A(chǔ)Qs以上、在該狀態(tài)下由于第二推定捕集量Q2為Qs以上而進行的再生處 理的間隔AL為規(guī)定時間ALs以內(nèi)、而且在該規(guī)定時間ALs以內(nèi)的間隔進行再生處理的 次數(shù)N達到了規(guī)定次數(shù)Ns的情況下，判定為在再生裝置22存在失常。這些規(guī)定的值A(chǔ)Qs、 規(guī)定時間ALs以及規(guī)定次數(shù)Ns基于預先實驗、計算、模擬等來設(shè)定其值，以便能夠適當?shù)?判定使用了品質(zhì)差的燃料、發(fā)動機油等引起的再生裝置22、發(fā)動機10的失?；蚴С５目赡?性。
[0133] 第四實施方式的失常判定處理也使用在步驟3中推定的第一推定捕集量Q1和在 步驟6中推定的第二推定捕集量Q2,來判定再生裝置22、發(fā)動機10是否失常。在判定為失 常的情況下，將該意思報知給操作員，并且進行與不存在失常時相比較限制發(fā)動機10的輸 出的處理。
[0134] S卩、在步驟31中，與實施方式的第一例的步驟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（Ql < Q2)。在該步驟31中，在"是"S卩、判定為第二推定捕集量 Q2比第一推定捕集量Q1大的情況下，進入步驟33,與實施方式的第一例的步驟13相同，判 定第二推定捕集量Q2和第一推定捕集量Q1的差（Λ Q = Q2 - Q1)是否為預先設(shè)定的規(guī)定 的值A(chǔ)QS(AQ彡AQs)以上。
[0135] 在步驟33中，在"是"、即、判定為第二推定捕集量Q2和第一推定捕集量Q1的差 Λ Q為規(guī)定的值Λ Qs以上的情況下，進入步驟34。在步驟34中，判定在第二推定捕集量Q2 和第一推定捕集量Q1的差Λ Q為規(guī)定的值Λ Qs以上的狀態(tài)下進行的再生處理的間隔Λ L 是否為預先設(shè)定的規(guī)定時間ALs以內(nèi)（AL< ALs)。S卩、如圖11所示，若使用了品質(zhì)差的 燃料、發(fā)動機油，則粒子狀物質(zhì)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AQ為規(guī)定的值A(chǔ)Qs以上的狀態(tài)下進行的再生處理的頻度增大。于是，在步驟34中， 判定該再生處理的間隔AL是否為規(guī)定時間ALs以內(nèi)。
[0136] 在這樣的步驟34中，在"是"、即、判定為再生處理的間隔AL為規(guī)定時間ALs以 內(nèi)的情況下，進入步驟35,判定在規(guī)定時間ALs以內(nèi)的間隔AL進行再生處理的次數(shù)N是 否達到了預先設(shè)定的規(guī)定次數(shù)Ns (N > Ns)。在該步驟35中，在"是"、即判定為在規(guī)定時間 ALs以內(nèi)的間隔AL進行了規(guī)定次數(shù)Ns的再生處理的情況下，可認為是使用品質(zhì)差的燃 料、發(fā)動機油等引起的再生裝置22、發(fā)動機10的失常，因此進入步驟36,判定為存在失常。
[0137] 此外，步驟34以及步驟35以外的處理、即步驟31、32、33、36、37、38的處理分別與 第一實施方式的圖5所示的步驟11、12、13、15、16、17的處理相同，因此省略以上的說明。
[0138] 第四實施方式中，如上所述，根據(jù)圖10所示的失常判定處理，基于在第二推定捕 集量Q2和第一推定捕集量Q1的差AQ為規(guī)定的值A(chǔ)Qs以上的狀態(tài)下進行的再生處理的 間隔△ L和再生處理的次數(shù)N來進行失常的判定，關(guān)于其基本的作用，與上述的第一實施方 式的作用沒有特別差異。
[0139] 尤其是，第四實施方式的情況基于第一推定捕集量Q1和第二推定捕集量Q2的差 (AQ = Q2 - Q1)、再生處理的間隔AL和再生處理的次數(shù)N，利用步驟33、34、35的處理來 進行失常的判定。因此，能夠更加穩(wěn)定地進行使用品質(zhì)差的燃料、發(fā)動機油引起的失常的判 定。
[0140] 此外，在上述的各實施方式中，圖4所示的步驟3的處理是作為本發(fā)明的構(gòu)成要件 的第一捕集量推定單元的具體例，步驟6的處理是第二捕集量推定單元的具體例，步驟7的 處理表示再生判定單元的具體例。另一方面，圖5所示的步驟11?15的處理、圖7所示的 步驟21?25的處理、圖10所示的步驟31?36的處理表示作為本發(fā)明的構(gòu)成要件的失常 判定單元的具體例。
[0141] 在上述的各實施方式中，以由氧化催化劑20和粒子狀物質(zhì)除去過濾器21構(gòu)成廢 氣凈化裝置18的情況為例進行了說明。但是，本發(fā)明并不限于此，例如，也可以做成除了氧 化催化劑和粒子狀物質(zhì)除去過濾器以外，還可以是組合尿素噴射閥、選擇性還原催化裝置 等來使用的結(jié)構(gòu)。
[0142] 并且，在上述的各實施方式中，以將廢氣凈化裝置18搭載于小型液壓挖掘機1的 情況為例進行了說明。但是，具備本發(fā)明的廢氣凈化裝置的工程機械并不限于此，例如也可 以應用于中型以上的液壓挖掘機。另外，也能夠廣泛應用于具備輪式的下部行駛體的液壓 挖掘機、輪式裝載機、叉式升降車、液壓起重機等工程機械。
[0143] 符號的說明
[0144] 1 一液壓挖掘機（工程機械），2-下部行駛體（車體），4一上部回轉(zhuǎn)體（車體）， 10-發(fā)動機，14一燃料噴射裝置，18-廢氣凈化裝置，21-粒子狀物質(zhì)除去過濾器（過濾 器），22、31-再生裝置，24、25-壓力傳感器，27-報知器，28-控制器。
【權(quán)利要求】
1. 一種工程機械，具備：能夠自行的車體（2、4);搭載在該車體（2、4)上的發(fā)動機 (10);具有捕集從該發(fā)動機（10)排出的廢氣中的粒子狀物質(zhì)的過濾器（21)且設(shè)置在上述 發(fā)動機（10)的排氣側(cè)的廢氣凈化裝置（18);以及使被該廢氣凈化裝置（18)的過濾器（21) 捕集的粒子狀物質(zhì)燃燒來進行該過濾器（21)的再生處理的再生裝置（22、31)， 上述工程機械的特征在于， 上述再生裝置（22、31)具備： 第一捕集量推定單元，其至少基于上述發(fā)動機（10)的轉(zhuǎn)速（N)和燃料噴射量（F)來推 定被上述過濾器（21)捕集的粒子狀物質(zhì)的捕集量； 第二捕集量推定單元，其至少基于上述過濾器（21)的入口側(cè)的壓力（P1)和出口側(cè)的 壓力（P2)的差即差壓（Λ P = P1 - P2)來推定被上述過濾器（21)捕集的粒子狀物質(zhì)的捕 隹且 果里； 再生判定單元，其根據(jù)由上述第一捕集量推定單元推定的第一推定捕集量（Q1)和由 上述第二捕集量推定單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 為預先設(shè)定的捕集量閾值（Qs)以上，來進行是否進行上述再生處理的判定；以及 失常判定單元，其在上述第二推定捕集量（Q2)比上述第一推定捕集量（Q1)大的情況 下，判定為在上述再生裝置（22、31)存在失常。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工程機械，其特征在于， 上述捕集量閾值（Qs)是判定被上述過濾器（21)捕集的粒子狀物質(zhì)是否成為了該過濾 器（21)的再生處理所需要的捕集量的判定值。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工程機械，其特征在于， 上述再生裝置（22、31)在進行上述過濾器（21)的再生處理時，通過利用上述發(fā)動機 (10)的燃料噴射裝置（14)進行再生用的燃料噴射，或者通過將設(shè)置在上述發(fā)動機（10)的 吸氣側(cè)的吸氣節(jié)流閥（32)和設(shè)置在排氣側(cè)的排氣節(jié)流閥（33)中的至少一方的節(jié)流閥向節(jié) 流流路的方向驅(qū)動，從而使被上述過濾器（21)捕集的粒子狀物質(zhì)燃燒。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工程機械，其特征在于， 上述失常判定單元在上述第一推定捕集量（Q1)和第二推定捕集量（Q2)的差（△0 = Q2 - Q1)為預先設(shè)定的規(guī)定的值（Λ Qs)以上，而且規(guī)定的值（Λ Qs)以上的狀態(tài)的繼續(xù)時 間（T)為預先設(shè)定的規(guī)定時間（Ts)以上的情況下，判定為在上述再生裝置（22、31)存在失 堂 巾。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工程機械，其特征在于， 上述失常判定單元在由于上述第二推定捕集量（Q2)為上述捕集量閾值（Qs)以上而 進行的上述再生處理的間隔（△!〇為預先設(shè)定的規(guī)定時間（AKs)以內(nèi)、而且在規(guī)定時間 (AKs)以內(nèi)的間隔進行再生處理的次數(shù)（C)達到了預先設(shè)定的規(guī)定次數(shù)（Cs)的情況下，判 定為在上述再生裝置（22、31)存在失常。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工程機械，其特征在于， 上述失常判定單元在上述第一推定捕集量（Q1)和第二推定捕集量（Q2)的差（AQ =Q2 - Q1)為預先設(shè)定的規(guī)定的值（Λ Qs)以上、在該狀態(tài)下進行的上述再生處理的間隔 (△L)為預先設(shè)定的規(guī)定時間（ALs)以內(nèi)、而且在該規(guī)定時間（ALs)以內(nèi)的間隔進行的再 生處理的次數(shù)（N)達到了預先設(shè)定的規(guī)定次數(shù)（Ns)的情況下，判定為在上述再生裝置（22、 31)存在失常。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工程機械，其特征在于， 上述再生裝置（22、31)在由上述失常判定單元判定為失常的情況下，輸出向搭乘于上 述車體（2、4)的操作員報知存在失常的意思的信號。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工程機械，其特征在于， 上述再生裝置（22、31)在由上述失常判定單元判定為存在失常的情況下，將上述發(fā)動 機（10)的輸出限制為比額定輸出小。
【文檔編號】E02F9/00GK104066940SQ201280066863
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2012年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月13日
【發(fā)明者】野口修平, 吉田肇 申請人:日立建機株式會社