作業機のエンジン制御システム
【課題】作業機の運転状態に応じてエンジンの回転数を回転数指示装置が指示する回転数より低下させる制御を行うことができるとともに、ＤＰＦで捕集された粒子状物質を燃焼除去しＤＰＦを再生させる際に、エンジン回転数が低下することによるＤＰＦの破損を防止する。
【解決手段】エンジン制御システム４は、モード切換装置４１がオートアイドル制御を選択しているとき、全ての操作レバーが中立状態となった後所定時間Ｔ１を経過するとエンジン１の回転数を低速回転数に低下させる。また、排出ガス後処理装置３２のフィルタ３２ａの再生中は、全ての操作レバーが中立状態となった後所定時間Ｔ１を経過した場合でも、エンジン１の回転数は低下させず、エンジン１の回転数をエンジンコントロールダイヤル４１が指示する回転数に制御する。
【解決手段】エンジン制御システム４は、モード切換装置４１がオートアイドル制御を選択しているとき、全ての操作レバーが中立状態となった後所定時間Ｔ１を経過するとエンジン１の回転数を低速回転数に低下させる。また、排出ガス後処理装置３２のフィルタ３２ａの再生中は、全ての操作レバーが中立状態となった後所定時間Ｔ１を経過した場合でも、エンジン１の回転数は低下させず、エンジン１の回転数をエンジンコントロールダイヤル４１が指示する回転数に制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は油圧ショベル等の作業機のエンジン制御システムに係わり、特に、油圧ショベル等の走行式作業機において、エンジンの排出ガスに含まれる粒子状物質を捕集する排出ガス後処理装置（フィルタ）に堆積した粒子状物質を燃焼除去することで排出ガス後処理装置を再生させる再生装置を備えた作業機のエンジン制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
建設機械の代表例である油圧ショベル等の作業機は、ディーゼルエンジン（以下、単にエンジンという）により油圧ポンプを駆動し、この油圧ポンプから吐出した圧油により油圧アクチュエータを駆動することで、ブーム、アーム、バケット等の被駆動体を駆動し、所定の作業を行っている。このような作業機においては、エンジンの回転数は回転数指示装置（例えばエンジンコントロールダイヤル）により指示され、オペレータが回転数指示装置を操作することで、エンジンの目標回転数が設定される。この回転数指示装置は、作業中は操作されることなく、回転数指示装置が指示する回転数は一定である。
【０００３】
ところで、このような油圧ショベル等の作業機においては、燃料消費量（以下、適宜「燃費」と略す）の節減や騒音の低減等を目的として、作業機が所定の運転状態にあるときは、エンジンの回転数を回転数指示装置が指示する回転数より低下させる制御（エンジン回転数低下制御）を行うものがある。このようなエンジン低速制御の一例としてオートアイドル制御がある。これは、被駆動体の動作を指示する操作レバーの全てが中立状態となった時点から予め定められた遅延時間を経過したとき、エンジンの回転数を回転数指示装置が指示する回転数より低い回転数に制御するものである（特許文献１）。他の例として、ポンプ吐出圧力に応じてエンジン回転数を制御するエコノミーモード制御がある。これは、油圧ポンプの吐出圧が油圧ポンプのトルク制限制御の開始圧力付近の圧力より低いときは、エンジンの回転数を回転数指示装置が指示する回転数（通常は最大の定格回転数）に保ち、油圧ポンプのトルク制限制御の開始圧力付近の圧力より高くなると、エンジンの回転数を回転数指示装置が指示する回転数より低い回転数に制御するものである（特許文献２）。
【０００４】
一方、ディーゼルエンジンでは排出ガスの規制が年々厳しくなっており、エンジンからの排出ＰＭ量［ｇ／ｋＷｈ］と排出Ｎox量［ｇ／ｋＷｈ］を規制している。排出ＰＭ量とは、排出ガス中に含まれる粒子状物質（ＰＭ：パティキュレート・マター：以下適宜ＰＭという）の量である。このような排出ＰＭ量の規制に適合するため、近年、エンジンの排気系に排出ガス後処理装置としてＤＰＦ（Diesel Particulate Filter ）を配置し、ＰＭを捕集除去することが行われている（特許文献３）。また、エンジンの排気系にＤＰＦを配置したシステムでは、ＤＰＦで捕集されたＰＭを燃焼除去しＤＰＦを再生させる再生装置が設けられている（特許文献３）。
【０００５】
ＤＰＦは内部のフィルタにＰＭを捕集することで排出ガス中のＰＭを低減するものであるが、そのフィルタはＰＭを無限に捕集できる訳ではなく、ＰＭをある程度捕集するとフィルタの目詰まりを引き起こすため、ＰＭを一定量捕集した段階でフィルタからＰＭを除去する必要がある。このＰＭ除去の方法は、ＤＰＦの内部温度を上昇させ、フィルタに堆積した粒子状物質を燃焼除去することで行う。これをＤＰＦの再生という。
【０００６】
【特許文献１】特公昭６０−３８５６１号公報
【特許文献２】特開２００６−１４４７０５号公報
【特許文献３】特開２００３−１５５９１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来技術には次のような問題がある。
【０００８】
特許文献３に記載のように、排出ガス後処理装置（ＤＰＦ）に対する再生装置を備えたシステムでは、ＤＰＦの再生を行っている際のＤＰＦ内部温度はＰＭが燃焼する約６００℃まで上昇するため、ＤＰＦの内部ではかなりの熱が発生する。通常、この熱を排出ガスが流れることで冷却し、ＤＰＦ内部に熱がこもることでの破損を防止している。したがって、再生が開始された後にエンジンの回転数を低下させることは、排出ガスの流量が減少し、それに伴いＤＰＦ内部の熱が逃げずに異常高温となり、ＤＰＦ（フィルタ）の破損を生じるおそれが高くなる。
【０００９】
一方、特許文献１に記載のように、オートアイドル制御を行う場合は、ある一定時間以上操作レバーが操作されない際には、エンジン回転数が回転数指示装置が指示する回転数より低下し、エンジン回転数の低下に伴って排出ガスの流量が減少する。したがって、このようなエンジン制御システムを備えた作業機に排出ガス後処理装置（ＤＰＦ）と再生装置を設けた場合、再生中にオートアイドル制御が作動した場合、あるいはオートアイドル制御が作動中に再生が開始された場合には、排出ガスの流量が減少することでＤＰＦ内部の冷却性が損なわれ、ＤＰＦ内部が異常高温となりＤＰＦの破損を生じるおそれが高くなる。
【００１０】
特許文献２に記載のように、エコノミーモード制御を行う場合も、再生中に油圧ポンプの吐出圧力が上昇するとエンジン回転数が低下し、同様の問題を生じる。
【００１１】
本発明の目的は、作業機の運転状態に応じてエンジンの回転数を回転数指示装置が指示する回転数より低下させる制御を行うことができるとともに、ＤＰＦ（排出ガス後処理装置）で捕集された粒子状物質を燃焼除去しＤＰＦを再生させる際に、エンジン回転数が低下することによるＤＰＦの破損を防止することができる作業機のエンジン制御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、エンジンと、このエンジンにより駆動される油圧ポンプを含む油圧駆動装置と、前記エンジンの排気系に装着され、排出ガスに含まれる粒子状物質を捕集する排出ガス後処理装置と、この排出ガス後処理装置で捕集された粒子状物質を燃焼除去し前記排出ガス後処理装置を再生させる再生装置と備えた作業機のエンジン制御システムにおいて、前記エンジンの回転数を指示する回転数指示手段と、前記作業機の運転状態を検出する運転状態検出手段と、モード切換手段と、前記モード切換手段が特定のモードを選択しているときに、前記作業機の運転状態に応じて前記エンジンの回転数を前記回転数指示装置が指示する回転数より低下させる制御を行う第１エンジン制御手段と、前記再生装置が作動中であるかどうかを検出し、前記再生装置が作動中であるときは前記第１エンジン制御手段の制御を無効とし、前記回転数指示装置が指示する回転数を維持するよう前記エンジンの回転数を制御する第２エンジン制御手段とを備えるものとする。
【００１３】
このように第１エンジン制御手段を設けることにより、モード切換手段が特定のモードを選択しているときに、作業機の運転状態に応じてエンジンの回転数を回転数指示装置が指示する回転数より低下させる制御を行うことができる。また、第２エンジン制御手段を設けることにより、再生装置が作動中（再生中）であるかどうかを検出し、再生装置が作動中であるときは第１エンジン制御手段の制御を無効とし、回転数指示装置が指示する回転数を維持するようエンジンの回転数を制御するので、ＤＰＦ（排出ガス後処理装置）で捕集された粒子状物質を燃焼除去しＤＰＦを再生させる際に、エンジン回転数が低下することによるＤＰＦの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、前記油圧駆動装置は、前記油圧ポンプからの圧油により駆動される複数のアクチュエータと、前記油圧ポンプから前記複数のアクチュエータに供給される圧油の流れを制御するコントロールバルブ装置と、このコントロールバルブ装置を操作して前記複数のアクチュエータの駆動を制御する入力操作装置とを備え、前記運転状態検出手段は、前記作業機の運転状態として前記入力操作装置の操作の有無を検出する操作検出装置を有し、前記第１エンジン制御手段は、前記モード切換手段が前記特定のモードを選択しているとき、前記入力操作装置の操作有りが検出されると、前記回転数指示装置の指示に応じて前記エンジンの回転数を制御し、前記入力操作装置の操作無しが検出されると、前記エンジンの回転数を前記回転数指示装置が指示する回転数より低下させる制御を行い、前記第２エンジン制御手段は、前記再生装置が作動中であるときは、前記入力操作装置の操作無しが検出された場合でも、前記回転数指示装置の指示に応じて前記エンジンの回転数を制御する。
【００１５】
これによりモード切換手段が特定のモード（オートアイドルモード）を選択しているとき、入力操作装置の操作が無くなると、エンジンの回転数を低下させる制御（オートアイドル制御）を行うので、燃費の節減と騒音の低減を図ることができる。また、再生装置が作動中（再生中）であるときは、入力操作装置の操作が無い場合でも、回転数指示装置の指示に応じてエンジンの回転数が制御されるので、再生中にエンジン回転数が低下することによるＤＰＦの破損を防止することができる。
【００１６】
（３）また、上記（１）において、好ましくは、前記油圧駆動装置は、前記油圧ポンプからの圧油により駆動する複数のアクチュエータと、前記油圧ポンプから前記複数のアクチュエータに供給される圧油の流れを制御するコントロールバルブ装置と、このコントロールバルブ装置を操作して前記複数のアクチュエータの駆動を制御する入力操作装置と、前記油圧ポンプの吐出圧力に基づいて、前記油圧ポンプの吸収トルクが前記エンジンの回転数に依存して設定された最大吸収トルクを超えないよう前記油圧ポンプの容量を制御するトルク制御レギュレータを備え、前記動作状態検出手段は、前記作業機の運転状態として前記油圧ポンプの吐出圧力を検出する圧力検出装置を有し、前記第１エンジン制御手段は、前記モード切換手段が前記特定のモードを選択しているとき、前記圧力検出装置により検出された前記油圧ポンプの吐出圧力が所定圧力より低いときは、前記回転数指示装置の指示に応じて前記エンジンの回転数を制御し、前記圧力検出装置により検出された前記油圧ポンプの吐出圧力が前記所定圧力以上になると、前記エンジンの回転数を前記回転数指示装置が指示する回転数より低下させる制御を行い、前記第２エンジン制御手段は、前記再生装置が作動中であるときは、前記圧力検出装置により検出された前記油圧ポンプの吐出圧力が前記所定圧力以上である場合でも、前記回転数指示装置の指示に応じて前記エンジンの回転数を制御する。
【００１７】
これによりモード切換手段が特定のモード（ニューエコノミーモード）を選択しているとき、油圧ポンプの吐出圧力が低いときは、回転数指示装置の指示に応じてエンジンの回転数を制御するので、標準モードと同じ流量（作業速度）で作業が可能であり、作業効率を向上させることができる。また、油圧ポンプの吐出圧力が所定圧力以上に上昇すると、エンジン回転が低く制御されるので、燃費を向上させることができる。更に、再生装置が作動中（再生中）であるときは、油圧ポンプの吐出圧力が所定圧力以上に上昇した場合でも、回転数指示装置の指示に応じてエンジンの回転数が制御されるので、再生中にエンジン回転数が低下することによるＤＰＦの破損を防止することができる。
【００１８】
（４）また、上記（１）〜（３）において、好ましくは、前記第２エンジン制御手段は、前記再生装置の作動終了後は、所定時間が経過するまで、前記回転数指示装置の指示に応じて前記エンジンの回転数を制御する。
【００１９】
これにより再生終了後の余熱によるＤＰＦの破損を防止することができる。
【００２０】
（５）更に、上記（１）〜（３）において、好ましくは、前記第２エンジン制御手段は、前記再生装置が作動中であるときは、前記回転数指示装置が指示するエンジン回転数が所定の回転数以下に低下したとき、前記エンジンの回転数を前記所定の回転数に維持するよう制御する。
【００２１】
これにより再生装置の作動中（再生中）にオペレータがうっかり回転数指示装置を操作し、回転数指示装置が指示するエンジン回転数が大きく低下する場合であっても、エンジン回転数が低下することによるＤＰＦの破損を防止することができる。
【００２２】
（６）また、上記（１）〜（３）において、好ましくは、前記第２エンジン制御手段は、前記再生装置が作動中であるとき及び前記再生装置の作動終了後の所定時間が経過するまでは、前記回転数指示装置が指示するエンジン回転数が所定の回転数以下に低下したとき、前記エンジンの回転数を前記所定の回転数に維持するよう制御する。
【００２３】
これにより再生装置の作動中（再生中）及び再生装置の作動終了後（再生終了後）の所定時間経過前にオペレータがうっかり回転数指示装置を操作し、回転数指示装置が指示するエンジン回転数が大きく低下する場合であっても、エンジン回転数が低下することによるＤＰＦの破損を防止することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、作業機の運転状態に応じてエンジンの回転数を回転数指示装置が指示する回転数より低下させる制御を行うことができるとともに、ＤＰＦ（排出ガス後処理装置）で捕集された粒子状物質を燃焼除去しＤＰＦを再生させる際に、エンジン回転数が低下することによるＤＰＦの破損を防止することができる。
【００２５】
また、再生終了後の余熱によるＤＰＦの破損を防止することができる。
【００２６】
更に、再生装置の作動中（再生中）或いは再生装置の作動中（再生中）と再生装置の作動終了後（再生終了後）の所定時間経過前にオペレータがうっかり回転数指示装置を操作し、回転数指示装置が指示するエンジン回転数が大きく低下する場合であっても、エンジン回転数が低下することによるＤＰＦの破損を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
＜第１の実施の形態＞
〜構成〜
図１は本発明の第１の実施の形態におけるエンジン制御システムと排出ガス浄化システムとを備えた作業機の全体システム構成を示す図である。本実施の形態は、本発明を建設機械の代表例である油圧ショベルに適用した場合のものである。
【００２８】
図１において、本実施の形態に係わる油圧ショベルは、ディーゼルエンジン（以下単にエンジンという）１を動力源としてフロント作業機を構成する作業要素等の被駆動部材を駆動する油圧システム２（油圧駆動装置）と、エンジン１の排出ガスを浄化する排出ガス浄化システム３と、エンジン１の回転数と出力トルクを制御するエンジン制御システム４とを備えている。
【００２９】
油圧システム２は、エンジン１により駆動される可変容量型のメインの油圧ポンプ２１及び固定容量型のパイロットポンプ２２と、油圧ポンプ２１から吐出される圧油によって駆動され上記被駆動部材を駆動するアクチュエータ群２３と、油圧ポンプ２１からアクチュエータ群２３に供給される圧油の流れ（流量と方向）を制御するメインスプール群（流量制御弁群）を含むコントロールバルブ装置２４と、パイロットポンプ２２からの圧油を油圧源としてコントロールバルブ装置２４のメインスプール群を操作するための制御パイロット圧を生成するリモコン弁群を備えた入力操作装置２５とを有している。
【００３０】
排出ガス浄化システム３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（ＰＭ）を捕集するフィルタ３２ａ及びフィルタ３２ａの上流側に位置する酸化触媒３２ｂを内蔵した排出ガス後処理装置（ＤＰＦ）３２と、フィルタ３２ａの上流側と下流側の前後差圧（フィルタ３２ａの圧力損失）を検出する差圧検出装置３３とを有している。
【００３１】
エンジン制御システム４は、エンジン１の回転数（基準目標回転数）を指示するエンジンコントロールダイヤル４１（回転数指示装置）と、エンジン１の制御モード（オートアイドル制御モード）を選択するモード切換装置４２と、エンジン１の実回転数を検出する回転数検出装置４３と、入力操作装置２５の操作の有無を検出する操作検出装置４４（運転状態検出手段）と、エンジン１に供給される燃料を制御する電子ガバナ４５（電子制御式の燃料噴射制御装置）とを有している。
【００３２】
車体制御装置５１及びエンジン制御装置５２は排出ガス浄化システム３及びエンジン制御システム４の共通の制御手段を構成している。車体制御装置５１は、エンジンコントロールダイヤル４１からの指示信号と、モード切換装置４２からの指示信号と、操作検出装置４４からの検出信号と、エンジン制御装置５２からの制御信号（後述）とを入力し、所定の演算処理を行い、エンジン制御装置５２にエンジン１の目標回転数を指示する指令信号を出力する。エンジン制御装置５２は、車体制御装置５１からの指令信号と、差圧検出装置３３からの検出信号と、回転数検出装置４３からの検出信号を入力し、所定の演算処理を行い、電子ガバナ４５に目標燃料噴射量を指示する制御信号を出力する。電子ガバナ４５は、その制御信号に基づいてエンジン１に供給される燃料噴射量を制御し、エンジン１の回転数が車体制御装置５１からの指令信号が指示する目標回転数に維持されるように制御する。
【００３３】
図２は油圧システム２及び操作検出装置４４の詳細を示す図である。油圧システム２のアクチュエータ群２３は、例えば、油圧モータ２３ａ及び油圧シリンダ２３ｂ，２３ｃを含み、コントロールバルブ装置２４は、例えば、油圧ポンプ２１から油圧モータ２３ａ及び油圧シリンダ２３ｂ，２３ｃに供給される圧油の流れ（流量と方向）を制御するパイロット操作式の流量制御弁２４ａ，２４ｂ，２４ｃを含む。
【００３４】
パイロットポンプ２２の吐出油路２２ａにはパイロットリリーフ弁２６が接続され、パイロットリリーフ弁２６は、パイロットポンプ２２から吐出される圧油の圧力を一定に保つ。入力操作装置２５はパイロットポンプ２２の吐出油路２２ａに接続され、流量制御弁２４ａ〜２４ｃを操作するための制御パイロット圧ａ〜ｆを生成する複数のリモコン弁２５ａ，２５ｂ，２５ｃを備えている。
【００３５】
リモコン弁２５ａ，２５ｃは操作レバー２７により操作され、リモコン弁２５ｂは操作レバー２８により操作されるものである。操作レバー２７，２８は、それぞれ、十字方向に操作可能である。操作レバー２７を中立位置から十字の一方向に操作すると、リモコン弁２５ａは制御パイロット圧ａを生成し、中立位置から十字の反対方向に操作するとリモコン弁２５ａは制御パイロット圧ｂを生成する。制御パイロット圧ａ，ｂは、それぞれのパイロットライン２９ａ，２９ｂを介して流量制御弁２４ａの対応する受圧部に導かれ、これにより流量制御弁２４ａが中立位置から切り換えられる。同様に、操作レバー２７を中立位置から十字の他方向に操作すると、リモコン弁２５ｃは制御パイロット圧ｅを生成し、中立位置から十字の反対方向に操作するとリモコン弁２５ｃは制御パイロット圧ｆを生成し、制御パイロット圧ｅ，ｆは、それぞれのパイロットライン２９ｅ，２９ｆを介して流量制御弁２４ｃの対応する受圧部に導かれ、これにより流量制御弁２４ｃが中立位置から切り換えられる。操作レバー２８を中立位置から十字の一方向に操作すると、制御パイロット圧ｃを生成し、中立位置から十字の反対方向に操作すると制御パイロット圧ｄを生成し、制御パイロット圧ｃ，ｄは、それぞれのパイロットライン２９ｃ，２９ｄを介して流量制御弁２４ｂの対応する受圧部に導かれ、これにより流量制御弁２４ｂが中立位置から切り換えられる。操作レバー２８を十字の他方向に操作すると、同様に制御パイロット圧を生成し、図示しないリモコン弁が操作される。
【００３６】
操作検出装置４４はシャトル弁４４ａ〜４４ｆと圧力検出装置４４ｇとを有している。シャトル弁４４ａはリモコン弁２５ａのパイロットライン２９ａ，２９ｂ間に接続され、シャトル弁４４ｂはリモコン弁２５ｂのパイロットライン２９ｃ，２９ｄ間に接続され、シャトル弁４４ｃはリモコン弁２５ｃのパイロットライン２９ｅ，２９ｆ間に接続され、シャトル弁４４ｄはシャトル弁４４ａ，４４ｂの出力ポート間に接続され、シャトル弁４４ｅはシャトル弁４４ｃ，４４ｄ間の出力ポート間に接続され、シャトル弁４４ｆはシャトル弁４４ｅの出力ポートと図示しない他の操作手段のリモコン弁に係わる最終段のシャトル弁の出力ポート間に接続されている。圧力検出装置４４ｇはシャトル弁４６ｆの出力ポートに接続されている。これによりシャトル弁４４ａ〜４４ｆを含むシャトル弁群はリモコン弁２５ａ〜２５ｃの制御パイロット圧ａ〜ｆや図示しない他の操作手段のリモコン弁の制御パイロット圧のうちの最高圧力を抽出し、最終段のシャトル弁４４ｆはその最高圧力を出力し、圧力検出装置３５はシャトル弁４６の出力圧であるその最高圧力を検出することによりリモコン弁２５ａ〜２５ｃの操作レバー２７，２８を含む全操作手段の操作の有無を検出する。
【００３７】
図３は、図１に示すシステムを備えた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（運転室）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、キャビン１０７内の運転席の左右にリモコン弁２５ａ，２５ｂ，２５ｃの操作レバー２７，２８が配置されている。
【００３８】
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。
【００３９】
図２において、油圧モータ２３ａは例えば旋回モータ１０５に対応し、油圧シリンダ２３ｂは例えばアームシリンダ１１５に対応し、油圧シリンダ２３ｃは例えばブームシリンダ１１４に対応する。油圧システム２には走行モータ１０４ａ，１０４ｂ、バケットシリンダ１１６等に対応するその他の油圧アクチュエータや制御弁、それらの操作手段も備えられているが、図２ではそれらの図示を省略している。
〜制御内容〜
図４は、エンジン制御装置５２のフィルタ再生演算処理機能を示すフローチャートである。この図４のフローチャートによる演算処理機能と排出ガス後処理装置（ＤＰＦ）３２及び差圧検出装置３３とで排出ガス浄化システム３が構成される。
【００４０】
図４において、エンジン制御装置５２は、まず、差圧検出装置３３からの検出信号に基づいて排出ガス後処理装置３２のフィルタ３２ａの再生（フィルタ３２ａに捕集された粒子状物質の燃焼除去）が必要であるかどうかを判定する（ステップＳ１００）。フィルタ３２ａに捕集された粒子状物質（ＰＭ）の堆積量が増加するにしたがってフィルタ３２ａの前後差圧は上昇する。ステップＳ１００では、実験データに基づいて再生が必要であるＰＭ堆積量相当のフィルタ前後差圧の圧力値を再生開始判定閾値として設定しておき、差圧検出装置３３からの検出信号が示すフィルタ３２ａの前後差圧がその閾値を超えたかどうかで、フィルタ３２ａの再生が必要かどうかを判断する。なお、タイマーで所定の時間間隔を設定し、定期的に再生を開始してもよい。ステップＳ１００で再生が必要ないと判定されると、ステップＳ１００の処理を繰り返す。ステップＳ１００で再生が必要であると判定されると、再生を開始する（ステップＳ１１０）。
【００４１】
ステップＳ１１０における再生の開始は、排気管３１内に再生用の燃料噴射を行うことにより行う。排気管３１内に燃料が噴射されると、その噴射燃料の一部が燃焼して排気ガスの温度を上昇させるとともに、未燃燃料が酸化触媒３２ｂに供給されて酸化触媒３２ｂによって酸化され、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、その高温の排気ガスによりフィルタ３２ａに体積したＰＭが燃焼除去される。再生用の燃料噴射は、例えば、電子ガバナ４５によるエンジン１の筒内（シリンダ内）噴射システムを利用し、多段噴射の主噴射後の膨張行程において燃料を噴射する副噴射（ポスト噴射）を実行することで行うことができる。この手法は例えば特許文献３（特開２００３−１５５９１５号公報）や、特開２００６−３７９２５号公報、特開２００２−２７６３４０号公報等に記載されている。また、排気管３１に再生用の燃料噴射装置を設置し、この燃料噴射装置を作動させることで再生用の燃料噴射を行ってもよい。
【００４２】
ステップＳ１１０において、フィルタ３２ａの再生が開始されると、再生が開始されたことを示す制御信号（再生開始信号）を車体制御装置５１に出力する（ステップＳ１２０）。
【００４３】
次いで、フィルタ３２ａに堆積したＰＭの燃焼除去（再生）が終了したかどうかを判定する（ステップＳ１３０）。フィルタ３２ａに捕集された粒子状物質（ＰＭ）の堆積量が減少するにしたがってフィルタ３２ａの前後差圧は低下する。ステップＳ１２０では、実験データに基づいて再生が終了したとみなせるフィルタ前後差圧の圧力値を再生終了判定閾値として設定しておき、差圧検出装置３３からの検出信号が示すフィルタ３２ａの前後差圧がその閾値を下回ったかどうかで、フィルタ３２ａの再生が終了したかどうかを判断する。ステップＳ１３０において、堆積ＰＭの燃焼除去が終了していないと判定されると、ステップＳ１３０の処理を繰り返し、堆積ＰＭの燃焼除去が終了したと判定されると、排気管３１内への再生用の燃料噴射を停止し、再生を終了する（ステップＳ１４０）。また、再生終了後、直ちに、再生が終了したことを示す制御信号（再生終了信号）を出力する（ステップＳ１５０）。
【００４４】
図５は、車体制御装置５１のオートアイドル制御を含むエンジン目標回転数演算処理機能を示すフローチャートである。この図５のフローチャートによる演算処理機能と、エンジンコントロールダイヤル４１、モード切換装置４２、回転数検出装置４３、操作検出装置４４、電子ガバナ４５とでエンジン制御システム４が構成される。
【００４５】
図５において、車体制御装置５１は、モード切換装置４２からの指示信号に基づいてオートアイドルモード（特定のモード）が選択されているかどうかを判定し（ステップＳ２００）、オートアイドルモードが選択されていないと判定された場合は、エンジンコントロールダイヤル４１からの指示信号に基づいてエンジン１の目標回転数を設定し、その目標回転数を指示する指令信号をエンジン制御装置５２に出力する（ステップＳ２１０）。オートアイドルモードが選択されていると判定されると、入力操作装置２５の操作レバー（例えば図３に示す操作レバー２７，２８）が全て中立状態にあるかどうかを判定し（ステップＳ２２０）、操作レバーが全て中立状態にないと判定されると、上記のステップＳ２１０に進み、エンジンコントロールダイヤル４１からの指示信号に基づいてエンジン１の目標回転数を設定し、その目標回転数を指示する指令信号をエンジン制御装置５２に出力する。操作レバーが全て中立状態にあると判定されると、全ての操作レバーが中立状態になった後の時間をタイマーによりカウントし、中立状態後、予め設定した所定時間Ｔ１が経過したかどうか（中立状態後の時間が所定時間Ｔ１に達したかどうか）を判定し（ステップＳ２４０）、所定時間Ｔ１が経過していないと判定された場合は上記のステップＳ２１０に進み、エンジンコントロールダイヤル４１からの指示信号に基づいてエンジン１の目標回転数を設定し、その目標回転数を指示する指令信号をエンジン制御装置５２に出力する。ステップＳ２４０において、全ての操作レバーが中立状態になった後、所定時間Ｔ１が経過したと判定されると、現在、再生中であるかどうかを判定する（ステップＳ２５０）。この判定は、図４のステップＳ１２０において出力された制御信号（再生開始信号）とステップＳ１５０において出力された制御信号（再生終了信号）とに基づいて行う。すなわち、ステップＳ２５０では、エンジン制御装置５２から再生開始信号が送信されると、再生中フラグをＯＮに設定して再生中であると判定し、エンジン制御装置５２から再生終了信号が送信されると、再生中フラグの設定をＯＦＦにし、再生中でないと判定する。
【００４６】
ステップＳ２５０において、現在、再生中でないと判定されると、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４１からの指示信号に基づく回転数とは異なる、予め設定した所定の低速回転数（例えば１２００ｒｐｍ）に設定し、その目標回転数を指示する指令信号をエンジン制御装置５２に出力する（ステップＳ２６０）。現在、再生中であると判定されると、上記のステップＳ２１０に進み、エンジンコントロールダイヤル４１からの指示信号に基づいてエンジン１の目標回転数を設定し、その目標回転数を指示する指令信号をエンジン制御装置５２に出力する。
【００４７】
エンジン制御装置５２は、車体制御装置５１からステップＳ２１０又はＳ２６０において出力された目標回転数の指令信号を受信すると、その目標回転数と回転数検出装置４３からの検出信号（実回転数）とに基づいてエンジン１の回転数を当該目標回転数に維持するための燃料噴射量を計算し、電子ガバナ４５に燃料噴射指令を出力する。これによりエンジン１の回転数は、図５のステップＳ２１０又はＳ２６０において設定された目標回転数に維持されるように制御される。
【００４８】
以上において、酸化触媒３２ｂ、差圧検出装置３３及びエンジン制御装置５２の図４に示すフローチャートの処理機能は、排出ガス後処理装置３２で捕集された粒子状物質を燃焼除去し排出ガス後処理装置３２を再生させる再生装置を構成し、エンジンコントロールダイヤル４１はエンジン１の回転数を指示する回転数指示手段を構成し、操作検出装置４４は作業機（油圧ショベル）の運転状態を検出する運転状態検出手段を構成し、モード切換装置４２はモード切換手段を構成する。また、車体制御装置５１の図５に示すフローチャートのステップＳ２００，Ｓ２２０，Ｓ２４０，Ｓ２６０の処理機能は、モード切換手段４２が特定のモード（オートアイドルモード）を選択しているときに、作業機の運転状態に応じてエンジン１の回転数を回転数指示装置４１が指示する回転数より低下させる制御を行う第１エンジン制御手段を構成し、車体制御装置５１の図５に示すフローチャートのステップＳ２５０，Ｓ２１０の処理機能は、再生装置が作動中であるかどうかを検出し、再生装置が作動中であるときは第１エンジン制御手段の制御を無効とし、回転数指示装置４１が指示する回転数を維持するようエンジン１の回転数を制御する第２エンジン制御手段を構成する。
〜動作〜
＜排出ガス浄化システム３＞
排出ガス後処理装置３２のフィルタ３２ａに捕集されたＰＭ堆積量が増加し、差圧検出装置３３により検出したフィルタ３２ａの前後差圧が再生開始判定閾値を超えると、エンジン制御装置５２は、例えば多段噴射の主噴射後の膨張行程において燃料を噴射する副噴射（ポスト噴射）を実行することで排気管３１内に再生用の燃料噴射を行い、再生を開始する（図４のステップＳ１００→ステップＳ１１０）。また、再生開始と同時に再生が開始されたことを示す制御信号（再生開始信号）を車体制御装置５１に出力する（ステップＳ１２０）。
【００４９】
再生用の燃料噴射により排出ガス後処理装置３２内の排気ガス温度が上昇し、フィルタ３２ａに堆積したＰＭの燃焼除去が進むにしたがって、フィルタ３２ａの前後差圧は低下する。差圧検出装置３３により検出したフィルタ３２ａの前後差圧が再生終了判定閾値を下回ると、エンジン制御装置５２は排気管３１内への再生用の燃料噴射を停止し、再生を終了する（ステップＳ１３０→ステップＳ１４０）。また、再生終了後、直ちに、再生が終了したことを示す制御信号（再生終了信号）を車体制御装置５１に出力する（ステップＳ１５０）。
【００５０】
＜エンジン制御システム４＞
オートアイドルモードが選択されている場合で、オペレータが操作レバーを操作して掘削等の作業を行っているときは、車体制御装置５１はエンジンコントロールダイヤル４１からの指示信号に基づいて目標回転数を設定し、その目標回転数を指示する指令信号をエンジン制御装置５２に出力する（ステップＳ２００→ステップＳ２２０→ステップＳ２１０）。エンジン制御装置５２はその指令信号に基づいて電子ガバナ４５を制御し、エンジン１の回転数はエンジンコントロールダイヤル４１が指示する回転数に制御される。
【００５１】
その後、オペレータが操作レバーを中立に戻し、作業を中断或いは停止すると、車体制御装置５１は、全ての操作レバーが中立状態となった後、所定時間Ｔ１を経過し、更に、エンジン制御装置５２から再生開始信号が送信されないとき（排出ガス後処理装置３２が再生中でないとき）は、エンジン１の目標回転数を予め設定した所定の低速回転数（例えば１２００ｒｐｍ）に設定し、その目標回転数を指示する指令信号をエンジン制御装置５２に出力する（ステップＳ２００→ステップＳ２２０→ステップＳ２４０→ステップＳ２５０→ステップＳ２６０）。エンジン制御装置５２はその指令信号に基づいて電子ガバナ４５を制御し、エンジン１の回転数は低速回転数（例えば１２００ｒｐｍ）に制御される。これにより燃費の節減しかつ騒音を低減することができる。
【００５２】
一方、全ての操作レバーが中立状態となった後、所定時間Ｔ１を経過した場合であっても、エンジン制御装置５２から再生開始信号が送信されたとき（排出ガス後処理装置３２が再生中であるとき）は、車体制御装置５１はエンジンコントロールダイヤル４１からの指示信号に基づいて目標回転数を設定し、その目標回転数を指示する指令信号をエンジン制御装置５２に出力する（ステップＳ２００→ステップＳ２２０→ステップＳ２４０→２５０→２１０）。エンジン制御装置５２はその指令信号に基づいて電子ガバナ４５を制御し、エンジン１の回転数はエンジンコントロールダイヤル４１が指示する回転数に制御される。
【００５３】
ここで、排出ガス後処理装置３２のフィルタ３２ａの再生中は、排出ガス後処理装置３２の内部温度がＰＭが燃焼する約６００℃まで上昇するため、排出ガス後処理装置３２の内部ではかなりの熱が発生する。通常、この熱を排出ガスが流れることで冷却し、排出ガス後処理装置３２内部に熱がこもることでのフィルタ３２ａの破損を防止している。しかし、再生が開始された後にオートアイドル制御によりエンジンの回転数を低下させた場合は、排出ガスの流量が減少し、それに伴い排出ガス後処理装置３２内部の熱が逃げずに異常高温となり、フィルタ３２ａの破損を生じるおそれが高くなる。
【００５４】
本実施の形態では、上記のように、全ての操作レバーが中立状態となった後、所定時間Ｔ１を経過した場合であっても、排出ガス後処理装置３２が再生中であるときは、オートアイドル制御を機能させず、エンジン１の回転数をエンジンコントロールダイヤル４１が指示する回転数に制御する。これにより、再生中にオートアイドル制御によってエンジン回転数が低下することによる排出ガス後処理装置３２のフィルタ３２ａの破損を防止することができる。
〜効果〜
本実施の形態によれば、オートアイドル制御により、全ての操作レバーが中立状態となった後、所定時間Ｔ１を経過するとエンジン１の回転数を低速回転数に低下させるので、燃費の節減と騒音の低減を図ることができる。また、再生中は、全ての操作レバーが中立状態となった後、所定時間Ｔ１を経過してもエンジン回転数が低下しないので、再生中にエンジン回転数が低下することによる排ガス後処理装置（ＤＰＦ）３２の破損を防止することができる。
＜第２の実施の形態＞
本発明の第２の実施の形態を図６を用いて説明する。図６は、本実施の形態における車体制御装置のオートアイドル制御を含むエンジン目標回転数演算処理機能を示す、図５と同様なフローチャートである。図６に示すフローチャートの図５に示すフローチャートとの相違点は、ステップＳ２５０の後にステップＳ２７０の処理が加わった点である。それ以外は図５に示すフローチャートと同じである。
【００５５】
本実施の形態において、車体制御装置５１は、ステップＳ２４０で全ての操作レバーの中立状態後、所定時間Ｔ１が経過したと判定され、ステップＳ２５０で、エンジン制御装置５２から再生開始信号が送信され、排出ガス後処理装置３２が再生中であると判定されると、ステップＳ２１０に進み、エンジンコントロールダイヤル４１からの指示信号に基づいてエンジン１の目標回転数を設定し、その目標回転数を指示する指令信号をエンジン制御装置５２に出力する。ここまでは第１の実施の形態と同じである。そして、本実施の形態では、その後、再生終了信号が送信され、再生中ないと判定されると、直ちにステップＳ２６０に進んでエンジン１の目標回転数を予め設定したオートアイドル制御の低速回転数（例えば１２００ｒｐｍ）に設定するのではなく、更に、再生終了後の時間をタイマーによりカウントし、再生終了後の時間（再生中信号の送信が停止した後の時間）が予め設定した所定時間Ｔ２を経過したかどうか（再生終了後の時間が所定時間Ｔ２に達したかどうか）を判定する（ステップＳ２７０）。そして、再生終了後の時間が所定時間Ｔ２を経過していないと判定されたとき（再生終了後の時間が所定時間Ｔ２を経過する前）は、ステップＳ２１０に進み、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４１からの指示信号に基づく回転数に維持し、再生終了後の時間が所定時間Ｔ２を経過した場合に初めてステップＳ２６０に移行し、エンジン１の目標回転数を予め設定した所定の低速回転数（例えば１２００ｒｐｍ）に設定し、その目標回転数を指示する指令信号をエンジン制御装置５２に出力する。
【００５６】
このように構成した本実施の形態では、再生終了後に再生中でないと判定された場合でも、再生終了後の所定時間Ｔ２が経過するまではエンジン１の回転数は低速回転数（例えば１２００ｒｐｍ）に低下せず、エンジンコントロールダイヤル４１からの指示信号に基づく回転数に制御される。その結果、再生終了後の所定時間Ｔ２の間はエンジン回転数の低下により排出ガスの流量が減少することが防止され、十分な量の排出ガスが流れることで再生終了後の余熱により排出ガス後処理装置３２内が異常高温となることを防止し、フィルタ３２ａの破損を防止することができる。
＜第３の実施の形態＞
本発明の第３の実施の形態を図７を用いて説明する。図７は、本実施の形態における車体制御装置のオートアイドル制御を含むエンジン目標回転数演算処理機能を示す、図５と同様なフローチャートである。図７に示すフローチャートの図５に示すフローチャートとの相違点は、ステップＳ２５０の後にステップＳ２７０の処理が加わり（第２の実施の形態と同じ）、更にステップＳ２８０及びＳ２９０の処理が加わった点である。それ以外は図５に示すフローチャートと同じである。
【００５７】
本実施の形態において、車体制御装置５１は、ステップＳ２５０でエンジン制御装置５２から再生開始信号が送信され、排出ガス後処理装置３２が再生中であると判定された場合、及びステップＳ２７０で、再生終了後の時間が所定時間Ｔ２を経過していないと判定された場合（再生終了後の時間が所定時間Ｔ２を経過する前）は、更にエンジンコントロールダイヤル４１から回転数を低下させる指示があり、エンジンコントロールダイヤル４１からの指示信号に基づく回転数が予め設定した所定の回転数ＮZ以下であるかどうかを判定し（ステップＳ２８０）、エンジンコントロールダイヤル４１からの指示信号に基づく回転数が所定の回転数ＮZ以下でなければ、ステップＳ２１０に移行し、エンジンコントロールダイヤル４１からの指示信号に基づいてエンジン１の目標回転数を設定し、その目標回転数を指示する指令信号をエンジン制御装置５２に出力する。ステップＳ２８０において、エンジンコントロールダイヤル４１からの指示信号に基づく回転数が所定の回転数ＮZ以下であると判定されると、その所定の回転数ＮZをエンジン１の目標回転数として設定し、その目標回転数を指示する指令信号をエンジン制御装置５２に出力する（ステップＳ２９０）。ここで、所定の回転数ＮZとは、排出ガス後処理装置３２のフィルタ３２ａの再生中（ＰＭの燃焼中）にフィルタ３２を冷却するに十分な排出ガスの流量が得られるエンジン回転数（すなわち、再生に適したエンジン回転数）であり、例えば１８００ｒｐｍである。
【００５８】
このように構成した本実施の形態では、再生中及び再生終了後の所定時間Ｔ２経過前にオペレータがうっかりエンジンコントロールダイヤル４１を操作し、その指示信号に基づく回転数が大きく低下する場合であっても、エンジン回転数は所定の回転数以下には低下せず、エンジン回転数はその所定の回転数に制御される。その結果、エンジン回転数の低下により排出ガスの流量が減少することが防止され、十分な流量の排出ガスが流れることで排出ガス後処理装置３２内部に熱がこもることでの排出ガス後処理装置３２内が異常高温となることを防止し、フィルタ３２ａの破損を防止することができる。
＜第４の実施の形態＞
本発明の第４の実施の形態を図８〜図１８を用いて説明する。
【００５９】
図８は本発明の第４の実施の形態におけるエンジン制御システムと排出ガス浄化システムとを備えた作業機の全体システム構成を示す図である。本実施の形態も、本発明を建設機械の代表例である油圧ショベルに適用した場合のものである。
【００６０】
図８において、本実施の形態における油圧システム２Ａは、油圧ポンプ２１の吐出圧力に基づいて、油圧ポンプ２１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２１の傾転（斜板の傾転量；押しのけ容積或いは容量）を制御するトルク制御レギュレータ６１を有している。
【００６１】
エンジン制御システム４Ａは、第１の実施の形態におけるオートアイドルモードを選択するモード切換装置４２に代えてエコノミーモードを選択するモード切換装置４２Ａを有するとともに、新たに油圧ポンプ２１の吐出圧力を検出する圧力検出装置６２（運転状態検出手段）を備えている。
【００６２】
図９はトルク制御レギュレータ６１の詳細を示す図である。トルク制御レギュレータ６１は、油圧ポンプ２１の押しのけ容積可変機構２１ａに作動的に連結された制御スプール６３ｓ、この制御スプール６３ｓに対して油圧ポンプ２１の容量増加方向に作用するバネ６３ａ，６３ｂ、制御スプール６３ｓに対して油圧ポンプ２１の容量減少方向に作用する受圧部６３ｃ，６３ｄを備えた傾転制御アクチュエータ６３と、電磁比例弁６４とを有している。アクチュエータ６３の受圧部６３ｃには油圧ポンプ２１の吐出圧力がパイロットライン６５を介して導入され、受圧部６３ｄには電磁比例弁６４から出力される制御圧力が制御油路６６を介して導入される。電磁比例弁６４はパイロットポンプ２２の吐出圧力を元圧として車体制御装置５１Ａからの駆動信号に応じた制御圧力を生成する。バネ６３ａ，６３ｂと受圧部６３ｄは、油圧ポンプ２１で使用可能な最大吸収トルクを設定する手段として機能する。このような構成によりレギュレータ６１は、油圧ポンプ２１の吸収トルクがバネ６３ａ，６３ｂの付勢力と受圧部６３ｄにおいて電磁比例弁６４からの制御圧力により生成される油圧力との差によって設定される最大吸収トルクを超えないよう油圧ポンプ２１の容量を制御する。また、その最大吸収トルクは、車体制御装置５１Ａからの駆動信号で電磁比例弁６４を作動させ、電磁比例弁６４が出力する制御圧力を変更することにより調整可能である。
【００６３】
図１０はレギュレータ６１のトルク制御特性を示す図である。横軸は油圧ポンプ２１の吐出圧力であり、縦軸は油圧ポンプ２１の傾転（押しのけ容積或いは容量）である。Ａ１，Ａ２，Ａ３はバネ６３ａ，６３ｂの付勢力と受圧室６３ｄの油圧力との差によって設定される最大吸収トルクの特性線である。電磁比例弁６４から出力される制御圧力が高くなる（駆動電流が大きくなる）に従い、バネ６３ａ，６３ｂの付勢力と受圧室６３ｄの油圧力との差によって設定される最大吸収トルクの特性線はＡ１，Ａ２，Ａ３へと変化し、油圧ポンプ２１の最大吸収トルクはＴR1，ＴR2，ＴR3と減少する。また、Ｘはレギュレータ６１のトルク制御特性を特性線Ａ１に設定したときのトルク制御レギュレータ６１のトルク制御領域であり、Ｙはそのトルク制御領域Ｘより圧力の低い領域である。ＰｄＡは領域Ｘの最低圧力であり、トルク制御開始圧力である。最大吸収トルクの特性線がＡ１に設定されてるとき、レギュレータ６１は、油圧ポンプ２１の吐出圧力がＰｄＡより低い領域Ｙにあるときは油圧ポンプ２１の傾転を最大ｑmaxに保ち、油圧ポンプ２１の吐出圧力がＰｄＡ以上の領域Ｘにあるときは、油圧ポンプ２１の吐出圧力が上昇するに従って油圧ポンプ２１の傾転を特性線Ａ１に沿って減少させるよう制御し、これにより油圧ポンプ２１の吸収トルク（消費トルク）を特性線Ａ１に対応した最大吸収トルクＴR1を超えないように制御する。最大吸収トルクの特性線がＡ２，Ａ３に設定されてるときも同様である。
【００６４】
図１１は車体制御装置５１Ａの最大吸収トルクの演算理機能を示す図である。
【００６５】
図１１において、車体制御装置５１Ａは、ポンプ最大吸収トルク演算部７１、電磁比例弁出力圧力演算部７２、出力電流演算部７３の各処理機能を有している。
【００６６】
ポンプ最大吸収トルク演算部７１は、目標エンジン回転数ＮR1（後述）の信号を入力し、これをメモリに記憶してあるテーブルに参照させ、そのときの目標エンジン回転数ＮR1に応じた油圧ポンプ２１の最大吸収トルクＴRを算出する。この最大吸収トルクＴRは目標エンジン回転数ＮR1で回転するエンジン１の出力トルク特性にマッチングする油圧ポンプ２１の目標とする最大吸収トルクであり、メモリのテーブルには、目標エンジン回転数ＮR1が最大の定格回転数Ｎｍａｘにあるときは最大吸収トルクＴRは最も大きく最大の定格回転数TRmaxであり、目標エンジン回転数ＮR1が最大の定格回転数TRmaxから低下するに従い最大吸収トルクＴRも減少し、目標エンジン回転数ＮR1がアイドル回転数付近の低回転数領域になると最大吸収トルクＴRも最も小さくなるように、ＮR1とＴRの関係が設定されている。
【００６７】
出力圧力演算部７２は、最大吸収トルクＴRを入力し、バネ６３ａ，６３ｂの付勢力と受圧室６３ｄの油圧力との差によって設定される最大吸収トルクがＴRとなる電磁比例弁６４の出力圧力（制御圧力）ＳPを求め、出力電流演算部７３は出力圧力（制御圧力）ＳPが得られる電磁比例弁６４の駆動電流ＳIを求め、これを電磁比例弁６４に出力する。
【００６８】
駆動電流ＳIを入力した電磁比例弁６４は駆動電流Ｓ1に応じた制御圧力ＳPを出力し、トルク制御レギュレータ６１のアクチュエータ６３は演算部７１で求めた目標エンジン回転数ＮR1に応じた最大吸収トルクＴRを設定する。
【００６９】
図１０において、最大吸収トルクの特性線Ａ１は目標エンジン回転数ＮR1が最大の定格回転数Ｎｍａｘにあるときのものであり、ＴR1＝TRmaxである。ポンプ最大吸収トルク演算部７１で演算される大吸収トルクＴRは目標エンジン回転数ＮR1が最大の定格回転数TRmaxから低下するにしたがって減少するため、トルク制御レギュレータ６１のアクチュエータ６３に設定される最大吸収トルクの特性線もＡ２，Ａ３と変化する。すなわち、トルク制御レギュレータ６１には目標エンジン回転数ＮR1が低下するに従って減少する最大吸収トルクが設定される。
【００７０】
図１２は、車体制御装置５１Ａのエコノミーモード制御を含むエンジン目標回転数演算処理機能を示す、図５と同様なフローチャートである。この図１２のフローチャートによる演算処理機能と、エンジンコントロールダイヤル４１、モード切換装置４２Ａ、回転数検出装置４３、操作検出装置４４、電子ガバナ４５、圧力検出装置６２とでエンジン制御システム４Ａが構成される。
【００７１】
従来の一般的なエコノミーモードは、車体の作動状況に関係なくエンジン回転数を最大の定格回転数Nmaxから一定量下げるモードであるのに対して、本発明が係わるエコノミーモードは、油圧ポンプの吐出圧力に応じてエンジン回転数を低下させるモードであり、従来の一般的なエコノミーモードと区別するため、本発明が係わるエコノミーモードをニューエコノミーモードという。
【００７２】
図１２において、車体制御装置５１Ａは、モード切換装置４２Ａからの指示信号に基づいてニューエコノミーモードが選択されているかどうかを判定し（ステップＳ３００）、ニューエコノミーモードが選択されていないと判定された場合は、エンジンコントロールダイヤル４１からの指示信号に基づいてエンジン１の目標回転数を設定し、その目標回転数を指示する指令信号をエンジン制御装置５２に出力する（ステップＳ３１０）。ステップＳ３００においてニューエコノミーモードが選択されていると判定されると、次に油圧ショベル（建設機械）が現在行っている作業が軽負荷作業か否かが判定される（ステップＳ３２０）。軽負荷作業か否かの判定は、例えば、油圧ポンプ２１の吐出圧力（以下Ｐｄで表す）を検出する圧力検出装置６２の検出信号を用いて次のように行う。
【００７３】
・Ｐｄ＜ＰｄＢ → 軽負荷作業
・上記以外（Ｐｄ≧ＰｄＢ） → 軽負荷作業でない
ＰｄＢ：軽負荷作業か否かのポンプ吐出圧力判定値
なお、油圧ポンプ２１の吐出圧力Ｐｄを検出する圧力検出装置６２の検出信号とリモコン弁の制御パイロット圧（以下Ｐｉで表す）を検出する圧力検出装置４４ｇ（操作検出装置４４）の検出信号の両方を用いて次のように行ってもよい。
【００７４】
・Ｐｄ＜ＰｄＢかつＰｉ＜Ｐｉａ → 軽負荷作業
・上記以外（Ｐｄ＜ＰｄＢかつＰｉ≧Ｐｉａ又はＰｄ≧ＰｄＢ → 軽負荷作業でない
ＰｄＢ：軽負荷作業か否かのポンプ吐出圧力判定値（後述）
Ｐｉａ：軽負荷作業か否かの制御パイロット圧判定値
ポンプ吐出圧力の判定値ＰｄＢは油圧ポンプ２１の吐出圧力変化範囲の中間付近の圧力であり、例えばトルク制御レギュレータ６１のトルク制御領域Ｘの最低圧力（トルク制御の開始圧力）ＰｄＡに等しいか、その付近の値に設定されている（ＰｄＢ＝ＰｄＡ又はＰｄＢ≒ＰｄＡ）。制御パイロット圧の判定値Ｐｉａは、微操作作業（例えば土砂の表面を水平にならす水平引き作業等）における操作レバー装置の最大操作量に対応する制御パイロット圧である。
【００７５】
ステップＳ３２０において現在行っている作業が軽負荷作業であると判定されると、ステップＳ３１０に進み、エンジンコントロールダイヤル４１からの指示信号に基づいてエンジン１の目標回転数を設定し、その目標回転数を指示する指令信号をエンジン制御装置５２に出力する。ステップＳ３２０において現在行っている作業が軽負荷作業でないと判定されると、次に現在、再生中であるかどうかを判定する（ステップＳ３３０）。すなわちエンジン制御装置５２から再生開始信号が送信されると、再生中フラグをＯＮに設定して再生中であると判定し、エンジン制御装置５２から再生終了信号が送信されると、再生中フラグをＯＦＦに設定して再生中でないと判定する。
【００７６】
ステップＳ３３０において、現在、再生中でないと判定されると、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４１からの指示信号に基づく回転数とは異なる、油圧ポンプ２１の吐出圧力の増加に応じて低下する低速回転数（後述）に設定し、その目標回転数を指示する指令信号をエンジン制御装置５２に出力する（ステップＳ３４０）。ステップＳ３３０において、現在、再生中であると判定されると、ステップＳ３１０に進み、エンジンコントロールダイヤル４１からの指示信号に基づいてエンジン１の目標回転数を設定し、その目標回転数を指示する指令信号をエンジン制御装置５２に出力する。
【００７７】
エンジン制御装置５２は、第１の実施の形態と同様、車体制御装置５１ＡからステップＳ３１０又はＳ３４０において出力された目標回転数の指令信号を受信すると、その目標回転数と回転数検出装置４３からの検出信号（実回転数）とに基づいて電子ガバナ４５を制御し、エンジン１の回転数をステップＳ２１０又はＳ２６０で設定された目標回転数が維持されるように制御する。
【００７８】
図１３は、図１２にフローチャートで示した車体制御装置５１Ａのエンジン設定回転数演算処理機能をブロック図で示す図である。
【００７９】
図１３において、車体制御装置５１Ａは、基準目標回転数演算部４００ａ、パワーモード定格目標回転設定部４００ｂ、エンジン回転数補正値演算部４００ｄ、作業モード選択部４００ｅ、再生中Ｅモード解除部４００ｘ、減算部４００ｆ、最小値選択部４００ｇの各機能を有している。
【００８０】
基準目標回転数演算部４００ａは、エンジンコントロールダイヤル４１の操作角αの信号を入力し、これをメモリに記憶してあるテーブルに参照させ、そのときの操作角αに応じた基準目標回転数ＮROを算出する。このＮROは目標エンジン回転数ＮR1の基準値となるものであり、操作角αが大きくなるに従って基準目標回転数ＮROが大きくなるようにαとＮROの関係が設定されている。
【００８１】
パワーモード定格目標回転設定部４００ｂは、パワーモードの最大の定格回転数Ｎmaxが設定されており、このＮmaxを出力する。
【００８２】
エンジン回転数補正値演算部４００ｄは、圧力検出器６２により検出した油圧ポンプ２１の吐出圧力Ｐｄを入力し、これをメモリに記憶してあるテーブルに参照させ、そのときの吐出圧力Ｐｄに応じたエンジン回転数補正値ΔＮ0を算出する。
【００８３】
図１４にエンジン回転数補正値演算部４００ｄにおけるポンプ吐出圧力Ｐｄとエンジン回転数補正値ΔＮ0の関係を拡大して示す。メモリのテーブルには、ポンプ吐出圧力Ｐｄが軽負荷作業か否かのポンプ吐出圧力判定値である圧力ＰｄＢより低いときはエンジン回転数補正値ΔＮ0は０であり、ポンプ吐出圧力Ｐｄが圧力ＰｄＢ以上に高くなると、ポンプ吐出圧力Ｐｄが高くなるに従いエンジン回転数補正値ΔＮ0が増加するようにＰｄとΔＮ0の関係が設定されている。
【００８４】
作業モード選択部４００ｅは、モード切換装置４２Ａが標準モードを選択したときはｏｆｆであり、このときはエンジン回転数補正値ΔＮ１＝０を出力し、モード切換装置４２Ａがエコノミモードを選択したときはｏｎとなり、このときはエンジン回転数補正値演算部４００ｄで計算されたエンジン回転数補正値ΔＮ0を出力する。
【００８５】
再生中Ｅモード解除部４００ｘは、再生中フラグがＯＦＦに設定されているとき（再生中でないとき）はｏｎであり、このときはエンジン回転数補正値ΔＮ１を出力し、再生中フラグがＯＮに設定されているとき（再生中であるとき）はｏｆｆとなり、このときはエンジン回転数補正値ΔＮ１＝０を出力する。
【００８６】
減算部４００ｆは、定格目標回転設定部４００ｂから出力された最大の定格回転数Ｎmaxから再生中Ｅモード解除部４００ｘの出力であるエンジン補正回転数ΔＮ0を減算し、目標エンジン回転数ＮR2を演算する（ＮR2＝Ｎmax−ΔＮ0）。ここで、例えばＮmaxが１９００ｒｐｍであるとき、エンジン補正回転数ΔＮ0の最大値ΔＮ0maxは３００ｒｐｍであり、目標エンジン回転数ＮR2の最小値ＮR2minは１６００ｒｐｍである。
【００８７】
最小値選択部４００ｇは、基準目標回転数演算部４００ａで演算された基準目標回転数ＮROと減算部４００ｆで演算された目標回転数ＮR2の小さい方を選択し、これを目標エンジン回転数ＮR1として出力する。この目標エンジン回転数ＮR1は指令信号としてエンジン制御装置５２に出力される。
【００８８】
作業モード選択部４００ｅの機能は図１２のステップＳ３００の処理に対応し、基準目標回転数演算部４００ａの機能は図１２のステップＳ３１０の処理に対応し、エンジン回転数補正値演算部４００ｄの機能は図１２のステップＳ３２０の処理に対応し、再生中Ｅモード解除部４００ｘの機能は図１２のステップＳ３３０の処理に対応し、パワーモード定格目標回転設定部４００ｂ、エンジン回転数補正値演算部４００ｄ、減算部４００ｆ、最小値選択部４００ｇの機能は図１２のステップＳ３４０の処理に対応する。
【００８９】
以上において、圧力検出装置６２（又は操作検出装置４４と圧力検出装置６２）は作業機（油圧ショベル）の運転状態を検出する運転状態検出手段を構成し、モード切換装置４２Ａはモード切換手段を構成する。また、車体制御装置５１Ａの図１２に示すフローチャートのステップＳ３００，Ｓ３２０，Ｓ３４０の処理機能は、モード切換手段４２Ａが特定のモード（エコノミーモード）を選択しているときに、作業機の運転状態に応じてエンジン１の回転数を回転数指示装置４１が指示する回転数より低下させる制御を行う第１エンジン制御手段を構成し、車体制御装置５１Ａの図１２に示すフローチャートのステップＳ３３０，Ｓ３１０の処理機能は、再生装置が作動中であるかどうかを検出し、再生装置が作動中であるときは第１エンジン制御手段の制御を無効とし、回転数指示装置４１が指示する回転数を維持するようエンジン１の回転数を制御する第２エンジン制御手段を構成する。
【００９０】
図１５は、エンジンコントロールダイヤル４１で最大の定格回転数Ｎmaxを設定したとき（基準目標回転数演算部４００ａで最大の定格回転数Ｎmaxを算出しているとき）のニューエコノミーモードにおけるポンプ吐出圧力に対する目標エンジン回転数NR1の変化を示す図であり、実線Ｅ及びＦ１は再生中でないときのもの、実線Ｅと一点鎖線Ｆ２は再生中であるときのものである。ポンプ吐出圧力Ｐｄが圧力ＰｄＢ以下のとき（軽負荷作業時）は、エンジン補正回転数ΔＮ0＝０であり、実線Ｅで示すように再生中かどうかに係わらず目標エンジン回転数ＮR1は最大の定格回転数Ｎmaxにである。再生中でないときは、ポンプ吐出圧力Ｐｄが圧力ＰｄＢより高くなると、ポンプ吐出圧力Ｐｄが上昇するに従ってエンジン補正回転数ΔＮ0が増加し、最大の定格回転数Nmaxからエンジン補正回転数ΔＮ0を減算した値が目標エンジン回転数ＮR1となるため、実線Ｆ１で示すように、目標エンジン回転数ＮR1はポンプ吐出圧力Ｐｄが上昇するに従って最大の定格回転数Nmaxから徐々に低下する。一方、再生中であるときはエンジン補正回転数ΔＮ0は出力されないため、一点鎖線Ｆ２で示すように、目標エンジン回転数ＮR1は変化せず、最大の定格回転数Nmaxのままである。
【００９１】
図１６は、本実施の形態に係わるエンジン制御システム４Ａにおいて、エンジンコントロールダイヤル４１で最大の定格回転数Ｎmaxを設定したときにモード切換装置４２Ａを標準モードからニューエコノミーモードに切り換えたときの油圧ポンプ２１の吐出圧力と吐出流量との関係を示す図である。図中、実線Ａ及びＢ１は標準モードにおける油圧ポンプ２１の吐出圧力と吐出流量との関係を示し、実線Ａと点線Ｂ２はニューエコノミーモードであって再生中でないときの油圧ポンプ２１の吐出圧力と吐出流量との関係を示している。ＺはＮR2＝Ｎmax−ΔＮ0で計算されるエンジン回転数の低下に応じて減少する最大吸収トルク（トルク制御レギュレータ６１に設定される最大吸収トルク）の減少量に対応するポンプ吐出流量の減少量を示す特性線である。一点鎖線Ｃは、比較のため、従来の一般的なエコノミーモードにおけるポンプ吐出流量の変化を示している。
【００９２】
従来の一般的なエコノミーモードでは、車体の作動状況に関係なくエンジン回転数を最大の定格回転数Nmaxから一定量下げるため、一点鎖線Ｃで示すように、ポンプ吐出流量も領域Ｙでは標準モードの吐出流量よりも一定量減少し、トルク制御領域Ｘでは最大吸収トルクの減少量（一定量）に対応して一定量減少している。
【００９３】
これに対し、本発明が係わるニューエコノミーモードでは、油圧ポンプ２１の吐出圧力が圧力ＰｄＢ（トルク制御開始圧力）より低いときはエンジン補正回転数ΔＮ0＝０であって、エンジン回転数は最大の定格回転数Nmaxのままであるため、実線Ａで示すように、ポンプ吐出流量も領域Ｙでは低下せず、標準モードと同じである。そして、再生中でないときは、油圧ポンプ２１の吐出圧力が圧力ＰｄＢより高くなると、油圧ポンプ２１の吐出圧力が上昇するに従ってエンジン回転数は最大の定格回転数Nmaxからエンジン補正回転数ΔＮ0分だけ徐々に低下し、これに応じてトルク制御レギュレータ６１に設定される最大吸収トルクも徐々に減少するため、油圧ポンプ２１の吐出流量の減少量は特性線Ｚのように増加し、その結果、油圧ポンプ２１の吐出流量は、破線Ｂ２で示すように、標準モードの吐出流量よりも減少する。また、その減少量は油圧ポンプ２１の吐出圧力が上昇するに従って増加する。
【００９４】
図１７は、ポンプ負荷頻度を示す図である。通常、一連の動作の中に様々な負荷状態が連続的に混合されており、ポンプ負荷頻度は図１７に示すようになる。横軸のポンプ負荷圧はポンプ吐出圧に対応する。図１８は、ポンプ吐出量特性図にポンプ頻度の高い領域を重ねて示す図である。ポンプ負荷頻度の高い領域は中間のポンプ吐出圧範囲に対応している。
【００９５】
本実施の形態において、本発明が係わるニューエコノミーモードでは、ポンプ吐出圧（負荷）の高い範囲ではエンジン回転が低く制御されるので燃費向上に効果があり、ポンプ吐出圧（負荷）が低い範囲では標準モードと同じ流量（作業速度）で作業が可能である。また、負荷頻度の高い中間の負荷領域では、燃費と作業速度を両立できる回転数制御が可能である。これにより負荷の高い領域では原動機回転数を低減して、燃費を向上させることができるとともに、必要な負荷領域ではポンプ吐出流量の減少による性能低下（作業速度の低下）を少なくして、作業効率を向上させることができる。また、作業中に負荷頻度が変化しても原動機回転数は連続的に変化するので、作業速度の急変、エンジン音の変動による操作上の違和感も防ぐことができ、操作性を向上することができる。
【００９６】
また、本実施の形態では、再生中であるときはエンジン補正回転数ΔＮ0は出力されないため、図１５の一点鎖線Ｆ２で示したように、目標エンジン回転数ＮR1は変化せず、最大の定格回転数Nmaxのままである。これにより、再生中にニューエコノミーモードの制御によってエンジン回転数が低下することによる排出ガス後処理装置３２のフィルタ３２ａの破損を防止することができる。
＜第５の実施の形態＞
本発明の第５の実施の形態を図１９を用いて説明する。図１９は、本実施の形態における車体制御装置のエコノミーモード制御を含むエンジン目標回転数演算処理機能を示す、図１２と同様なフローチャートである。本実施の形態は、第４の実施の形態におけるエコノミーモード制御を含むエンジン目標回転数演算処理機能に対して図６の第２の実施の形態と同様の変更を行ったものである。
【００９７】
すなわち、本実施の形態において、車体制御装置５１Ａは、ステップＳ３００でニューエコノミーモードが選択されていると判定され、かつステップＳ３２０で現在行っている作業が軽負荷作業でないと判定され、ステップＳ３３０で、現在、排出ガス後処理装置３２が再生中であると判定されると、ステップＳ３１０に進み、エンジンコントロールダイヤル４１からの指示信号に基づいてエンジン１の目標回転数を設定し、その目標回転数を指示する指令信号をエンジン制御装置５２に出力する。ここまでは第４の実施の形態と同じである。そして、本実施の形態では、その後、ステップＳ３３０において、エンジン制御装置５２から再生終了信号が送信され、再生中ないと判定されると、直ちにステップＳ３４０に進んでエンジン１の目標回転数を油圧ポンプ２１の吐出圧力の増加に応じて低下する低速回転数に設定するのではなく、更に、再生終了後の時間をタイマーによりカウントし、再生終了後の時間（再生中信号の送信が停止した後の時間）が予め設定した所定時間Ｔ２を経過したかどうか（再生終了後の時間が所定時間Ｔ２に達したかどうか）を判定する（ステップＳ３５０）。そして、再生終了後の時間が所定時間Ｔ２を経過していないと判定されたとき（再生終了後の時間が所定時間Ｔ２を経過する前）は、ステップＳ３１０に進み、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４１からの指示信号に基づく回転数に維持し、再生終了後の時間が所定時間Ｔ２を経過した場合に初めてステップＳ３４０に移行し、エンジン１の目標回転数を油圧ポンプ２１の吐出圧力の増加に応じて低下する低速回転数に設定し、その目標回転数を指示する指令信号をエンジン制御装置５２に出力する。
【００９８】
このように構成した本実施の形態においても、エンジン回転数低下制御としてニューエコノミーモード制御を採用したものにおいて、第２の実施の形態と同様の効果（再生終了後の余熱によるフィルタ３２ａの破損防止効果）が得られる。
＜第６の実施の形態＞
本発明の第６の実施の形態を図２０を用いて説明する。図２０は、本実施の形態における車体制御装置のエコノミーモード制御を含むエンジン目標回転数演算処理機能を示す、図１２と同様なフローチャートである。図２０に示すフローチャートの図１２に示すフローチャートとの相違点は、ステップＳ３３０の後にステップＳ３５０の処理が加わり（第５の実施の形態と同じ）、更にステップＳ３６０及びＳ３７０の処理が加わった点である。それ以外は図１２に示すフローチャートと同じである。
【００９９】
本実施の形態において、車体制御装置５１は、ステップＳ３３０でエンジン制御装置５２から再生開始信号が送信され、排出ガス後処理装置３２が再生中であると判定された場合、及びステップＳ３５０で、再生終了後の時間が所定時間Ｔ２を経過していないと判定された場合（再生終了後の時間が所定時間Ｔ２を経過する前）は、更にエンジンコントロールダイヤル４１から回転数を低下させる指示があり、エンジンコントロールダイヤル４１からの指示信号に基づく回転数が予め設定した所定の回転数ＮZ（例えば１８００ｒｐｍ）以下であるかどうかを判定し（ステップＳ３６０）、エンジンコントロールダイヤル４１からの指示信号に基づく回転数が所定の回転数ＮZ以下でなければ、ステップＳ３１０に移行し、エンジンコントロールダイヤル４１からの指示信号に基づいてエンジン１の目標回転数を設定し、その目標回転数を指示する指令信号をエンジン制御装置５２に出力する。ステップＳ３６０において、エンジンコントロールダイヤル４１からの指示信号に基づく回転数が所定の回転数ＮZ以下であると判定されると、その所定の回転数ＮZをエンジン１の目標回転数として設定し、その目標定回転数を指示する指令信号をエンジン制御装置５２に出力する（ステップＳ３７０）。
【０１００】
このように構成した本実施の形態においても、エンジン回転数低下制御としてニューエコノミーモード制御を採用したものにおいて、第２の実施の形態と同様の効果（再生中及び再生終了後の所定時間Ｔ２経過前にオペレータがうっかりエンジンコントロールダイヤル４１を操作し、その指示信号に基づく回転数が大きく低下する場合におけるフィルタ３２ａの破損防止効果）が得られる。
【０１０１】
なお、以上の実施の形態は本発明の精神の範囲内で種々の変更が可能である。例えば、上記実施の形態では、作業機の運転状態に応じてエンジンの回転数を回転数指示装置が指示する回転数より低下させるエンジン制御としてオートアイドル制御（第１〜第３の実施の形態）又はニューエコノミーモード制御（第４〜第６の実施の形態）に本発明を適用したが、再生中にエンジン回転数が低下することによる排出ガス後処理装置３２のフィルタ３２ａの破損を生じる可能性のあるエンジン制御であれば、それ以外のエンジン制御に本発明を適用してもよく、その場合も同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるエンジン制御システムと排出ガス浄化システムとを含む作業機の全体システムを示す図である。
【図２】図１に示す油圧システムと操作検出装置の詳細を示す図である。
【図３】図１に示すシステムを備えた油圧ショベル（作業機）の外観を示す図である。
【図４】エンジン制御装置のフィルタ再生演算処理を示すフローチャートである。
【図５】車体制御装置のオートアイドル制御演算処理を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施の形態における車体制御装置のオートアイドル制御演算処理を示す、図５と同様なフローチャートである。
【図７】本発明の第３の実施の形態における車体制御装置のオートアイドル制御演算処理を示す、図５及び図６と同様なフローチャートである。
【図８】本発明の第４の実施の形態におけるエンジン制御システムと排出ガス浄化システムとを含む作業機の全体システムを示す図である。
【図９】トルク制御レギュレータの詳細を示す図である。
【図１０】トルク制御レギュレータのトルク制御特性を示す図である。
【図１１】車体制御装置の最大吸収トルクの演算理機能を示す図である。
【図１２】車体制御装置のエコノミーモード制御を含むエンジン目標回転数演算処理機能を示す、図５と同様なフローチャートである。
【図１３】図１２にフローチャートで示した車体制御装置のエンジン設定回転数演算処理機能をブロック図で示す図である。
【図１４】エンジン回転数補正値演算部におけるポンプ吐出圧力とエンジン回転数補正値の関係を拡大して示す図である。
【図１５】エンジンコントロールダイヤルで最大の定格回転数を設定したときのニューエコノミーモードにおけるポンプ吐出圧力に対する目標エンジン回転数の変化を示す図である。
【図１６】第４の実施の形態に係わるエンジン制御システムにおいて、エンジンコントロールダイヤルで最大の定格回転数を設定したときにモード切換装置を標準モードからニューエコノミーモードに切り換えたときの油圧ポンプの吐出圧力と吐出流量との関係を示す図である。
【図１７】ポンプ負荷頻度を示す図である。
【図１８】ポンプ吐出量特性図にポンプ頻度の高い領域を重ねて示す図である。
【図１９】本発明の第５の実施の形態における車体制御装置のエコノミーモード制御を含むエンジン目標回転数演算処理機能を示す、図１２と同様なフローチャートである。
【図２０】本発明の第６の実施の形態における車体制御装置のエコノミーモード制御を含むエンジン目標回転数演算処理機能を示す、図１２と同様なフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０３】
１ エンジン
２ 油圧システム
３ 排出ガス浄化システム
４ エンジン制御システム
２１ 油圧ポンプ
２２ パイロットポンプ
２３ アクチュエータ群
２４ コントロールバルブ装置
２５ 入力操作装置（ＤＰＦ）
３１ 排気管
３２ 排出ガス後処理装置
３２ａ フィルタ
３２ｂ 酸化触媒
３３ 差圧検出装置
４１ エンジンコントロールダイヤル
４２，４２Ａ モード切換装置
４３ 回転数検出装置
４４ 操作検出装置
４５ 電子ガバナ
５１，５１Ａ 車体制御装置
５２ エンジン制御装置
６１ トルク制御レギュレータ
６２ 圧力検出装置
６３ アクチュエータ
６３ｓ 制御スプール
６３ａ，６３ｂ バネ
６３ｃ，６３ｄ 受圧部
６４ 電磁比例弁
６５ パイロットライン
４００ａ 基準目標回転数演算部
４００ｂ パワーモード定格目標回転設定部
４００ｄ エンジン回転数補正値演算部
４００ｅ 作業モード選択部
４００ｆ 減算部
４００ｇ 最小値選択部
４００ｘ 再生中Ｅモード解除部
【技術分野】
【０００１】
本発明は油圧ショベル等の作業機のエンジン制御システムに係わり、特に、油圧ショベル等の走行式作業機において、エンジンの排出ガスに含まれる粒子状物質を捕集する排出ガス後処理装置（フィルタ）に堆積した粒子状物質を燃焼除去することで排出ガス後処理装置を再生させる再生装置を備えた作業機のエンジン制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
建設機械の代表例である油圧ショベル等の作業機は、ディーゼルエンジン（以下、単にエンジンという）により油圧ポンプを駆動し、この油圧ポンプから吐出した圧油により油圧アクチュエータを駆動することで、ブーム、アーム、バケット等の被駆動体を駆動し、所定の作業を行っている。このような作業機においては、エンジンの回転数は回転数指示装置（例えばエンジンコントロールダイヤル）により指示され、オペレータが回転数指示装置を操作することで、エンジンの目標回転数が設定される。この回転数指示装置は、作業中は操作されることなく、回転数指示装置が指示する回転数は一定である。
【０００３】
ところで、このような油圧ショベル等の作業機においては、燃料消費量（以下、適宜「燃費」と略す）の節減や騒音の低減等を目的として、作業機が所定の運転状態にあるときは、エンジンの回転数を回転数指示装置が指示する回転数より低下させる制御（エンジン回転数低下制御）を行うものがある。このようなエンジン低速制御の一例としてオートアイドル制御がある。これは、被駆動体の動作を指示する操作レバーの全てが中立状態となった時点から予め定められた遅延時間を経過したとき、エンジンの回転数を回転数指示装置が指示する回転数より低い回転数に制御するものである（特許文献１）。他の例として、ポンプ吐出圧力に応じてエンジン回転数を制御するエコノミーモード制御がある。これは、油圧ポンプの吐出圧が油圧ポンプのトルク制限制御の開始圧力付近の圧力より低いときは、エンジンの回転数を回転数指示装置が指示する回転数（通常は最大の定格回転数）に保ち、油圧ポンプのトルク制限制御の開始圧力付近の圧力より高くなると、エンジンの回転数を回転数指示装置が指示する回転数より低い回転数に制御するものである（特許文献２）。
【０００４】
一方、ディーゼルエンジンでは排出ガスの規制が年々厳しくなっており、エンジンからの排出ＰＭ量［ｇ／ｋＷｈ］と排出Ｎox量［ｇ／ｋＷｈ］を規制している。排出ＰＭ量とは、排出ガス中に含まれる粒子状物質（ＰＭ：パティキュレート・マター：以下適宜ＰＭという）の量である。このような排出ＰＭ量の規制に適合するため、近年、エンジンの排気系に排出ガス後処理装置としてＤＰＦ（Diesel Particulate Filter ）を配置し、ＰＭを捕集除去することが行われている（特許文献３）。また、エンジンの排気系にＤＰＦを配置したシステムでは、ＤＰＦで捕集されたＰＭを燃焼除去しＤＰＦを再生させる再生装置が設けられている（特許文献３）。
【０００５】
ＤＰＦは内部のフィルタにＰＭを捕集することで排出ガス中のＰＭを低減するものであるが、そのフィルタはＰＭを無限に捕集できる訳ではなく、ＰＭをある程度捕集するとフィルタの目詰まりを引き起こすため、ＰＭを一定量捕集した段階でフィルタからＰＭを除去する必要がある。このＰＭ除去の方法は、ＤＰＦの内部温度を上昇させ、フィルタに堆積した粒子状物質を燃焼除去することで行う。これをＤＰＦの再生という。
【０００６】
【特許文献１】特公昭６０−３８５６１号公報
【特許文献２】特開２００６−１４４７０５号公報
【特許文献３】特開２００３−１５５９１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来技術には次のような問題がある。
【０００８】
特許文献３に記載のように、排出ガス後処理装置（ＤＰＦ）に対する再生装置を備えたシステムでは、ＤＰＦの再生を行っている際のＤＰＦ内部温度はＰＭが燃焼する約６００℃まで上昇するため、ＤＰＦの内部ではかなりの熱が発生する。通常、この熱を排出ガスが流れることで冷却し、ＤＰＦ内部に熱がこもることでの破損を防止している。したがって、再生が開始された後にエンジンの回転数を低下させることは、排出ガスの流量が減少し、それに伴いＤＰＦ内部の熱が逃げずに異常高温となり、ＤＰＦ（フィルタ）の破損を生じるおそれが高くなる。
【０００９】
一方、特許文献１に記載のように、オートアイドル制御を行う場合は、ある一定時間以上操作レバーが操作されない際には、エンジン回転数が回転数指示装置が指示する回転数より低下し、エンジン回転数の低下に伴って排出ガスの流量が減少する。したがって、このようなエンジン制御システムを備えた作業機に排出ガス後処理装置（ＤＰＦ）と再生装置を設けた場合、再生中にオートアイドル制御が作動した場合、あるいはオートアイドル制御が作動中に再生が開始された場合には、排出ガスの流量が減少することでＤＰＦ内部の冷却性が損なわれ、ＤＰＦ内部が異常高温となりＤＰＦの破損を生じるおそれが高くなる。
【００１０】
特許文献２に記載のように、エコノミーモード制御を行う場合も、再生中に油圧ポンプの吐出圧力が上昇するとエンジン回転数が低下し、同様の問題を生じる。
【００１１】
本発明の目的は、作業機の運転状態に応じてエンジンの回転数を回転数指示装置が指示する回転数より低下させる制御を行うことができるとともに、ＤＰＦ（排出ガス後処理装置）で捕集された粒子状物質を燃焼除去しＤＰＦを再生させる際に、エンジン回転数が低下することによるＤＰＦの破損を防止することができる作業機のエンジン制御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、エンジンと、このエンジンにより駆動される油圧ポンプを含む油圧駆動装置と、前記エンジンの排気系に装着され、排出ガスに含まれる粒子状物質を捕集する排出ガス後処理装置と、この排出ガス後処理装置で捕集された粒子状物質を燃焼除去し前記排出ガス後処理装置を再生させる再生装置と備えた作業機のエンジン制御システムにおいて、前記エンジンの回転数を指示する回転数指示手段と、前記作業機の運転状態を検出する運転状態検出手段と、モード切換手段と、前記モード切換手段が特定のモードを選択しているときに、前記作業機の運転状態に応じて前記エンジンの回転数を前記回転数指示装置が指示する回転数より低下させる制御を行う第１エンジン制御手段と、前記再生装置が作動中であるかどうかを検出し、前記再生装置が作動中であるときは前記第１エンジン制御手段の制御を無効とし、前記回転数指示装置が指示する回転数を維持するよう前記エンジンの回転数を制御する第２エンジン制御手段とを備えるものとする。
【００１３】
このように第１エンジン制御手段を設けることにより、モード切換手段が特定のモードを選択しているときに、作業機の運転状態に応じてエンジンの回転数を回転数指示装置が指示する回転数より低下させる制御を行うことができる。また、第２エンジン制御手段を設けることにより、再生装置が作動中（再生中）であるかどうかを検出し、再生装置が作動中であるときは第１エンジン制御手段の制御を無効とし、回転数指示装置が指示する回転数を維持するようエンジンの回転数を制御するので、ＤＰＦ（排出ガス後処理装置）で捕集された粒子状物質を燃焼除去しＤＰＦを再生させる際に、エンジン回転数が低下することによるＤＰＦの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、前記油圧駆動装置は、前記油圧ポンプからの圧油により駆動される複数のアクチュエータと、前記油圧ポンプから前記複数のアクチュエータに供給される圧油の流れを制御するコントロールバルブ装置と、このコントロールバルブ装置を操作して前記複数のアクチュエータの駆動を制御する入力操作装置とを備え、前記運転状態検出手段は、前記作業機の運転状態として前記入力操作装置の操作の有無を検出する操作検出装置を有し、前記第１エンジン制御手段は、前記モード切換手段が前記特定のモードを選択しているとき、前記入力操作装置の操作有りが検出されると、前記回転数指示装置の指示に応じて前記エンジンの回転数を制御し、前記入力操作装置の操作無しが検出されると、前記エンジンの回転数を前記回転数指示装置が指示する回転数より低下させる制御を行い、前記第２エンジン制御手段は、前記再生装置が作動中であるときは、前記入力操作装置の操作無しが検出された場合でも、前記回転数指示装置の指示に応じて前記エンジンの回転数を制御する。
【００１５】
これによりモード切換手段が特定のモード（オートアイドルモード）を選択しているとき、入力操作装置の操作が無くなると、エンジンの回転数を低下させる制御（オートアイドル制御）を行うので、燃費の節減と騒音の低減を図ることができる。また、再生装置が作動中（再生中）であるときは、入力操作装置の操作が無い場合でも、回転数指示装置の指示に応じてエンジンの回転数が制御されるので、再生中にエンジン回転数が低下することによるＤＰＦの破損を防止することができる。
【００１６】
（３）また、上記（１）において、好ましくは、前記油圧駆動装置は、前記油圧ポンプからの圧油により駆動する複数のアクチュエータと、前記油圧ポンプから前記複数のアクチュエータに供給される圧油の流れを制御するコントロールバルブ装置と、このコントロールバルブ装置を操作して前記複数のアクチュエータの駆動を制御する入力操作装置と、前記油圧ポンプの吐出圧力に基づいて、前記油圧ポンプの吸収トルクが前記エンジンの回転数に依存して設定された最大吸収トルクを超えないよう前記油圧ポンプの容量を制御するトルク制御レギュレータを備え、前記動作状態検出手段は、前記作業機の運転状態として前記油圧ポンプの吐出圧力を検出する圧力検出装置を有し、前記第１エンジン制御手段は、前記モード切換手段が前記特定のモードを選択しているとき、前記圧力検出装置により検出された前記油圧ポンプの吐出圧力が所定圧力より低いときは、前記回転数指示装置の指示に応じて前記エンジンの回転数を制御し、前記圧力検出装置により検出された前記油圧ポンプの吐出圧力が前記所定圧力以上になると、前記エンジンの回転数を前記回転数指示装置が指示する回転数より低下させる制御を行い、前記第２エンジン制御手段は、前記再生装置が作動中であるときは、前記圧力検出装置により検出された前記油圧ポンプの吐出圧力が前記所定圧力以上である場合でも、前記回転数指示装置の指示に応じて前記エンジンの回転数を制御する。
【００１７】
これによりモード切換手段が特定のモード（ニューエコノミーモード）を選択しているとき、油圧ポンプの吐出圧力が低いときは、回転数指示装置の指示に応じてエンジンの回転数を制御するので、標準モードと同じ流量（作業速度）で作業が可能であり、作業効率を向上させることができる。また、油圧ポンプの吐出圧力が所定圧力以上に上昇すると、エンジン回転が低く制御されるので、燃費を向上させることができる。更に、再生装置が作動中（再生中）であるときは、油圧ポンプの吐出圧力が所定圧力以上に上昇した場合でも、回転数指示装置の指示に応じてエンジンの回転数が制御されるので、再生中にエンジン回転数が低下することによるＤＰＦの破損を防止することができる。
【００１８】
（４）また、上記（１）〜（３）において、好ましくは、前記第２エンジン制御手段は、前記再生装置の作動終了後は、所定時間が経過するまで、前記回転数指示装置の指示に応じて前記エンジンの回転数を制御する。
【００１９】
これにより再生終了後の余熱によるＤＰＦの破損を防止することができる。
【００２０】
（５）更に、上記（１）〜（３）において、好ましくは、前記第２エンジン制御手段は、前記再生装置が作動中であるときは、前記回転数指示装置が指示するエンジン回転数が所定の回転数以下に低下したとき、前記エンジンの回転数を前記所定の回転数に維持するよう制御する。
【００２１】
これにより再生装置の作動中（再生中）にオペレータがうっかり回転数指示装置を操作し、回転数指示装置が指示するエンジン回転数が大きく低下する場合であっても、エンジン回転数が低下することによるＤＰＦの破損を防止することができる。
【００２２】
（６）また、上記（１）〜（３）において、好ましくは、前記第２エンジン制御手段は、前記再生装置が作動中であるとき及び前記再生装置の作動終了後の所定時間が経過するまでは、前記回転数指示装置が指示するエンジン回転数が所定の回転数以下に低下したとき、前記エンジンの回転数を前記所定の回転数に維持するよう制御する。
【００２３】
これにより再生装置の作動中（再生中）及び再生装置の作動終了後（再生終了後）の所定時間経過前にオペレータがうっかり回転数指示装置を操作し、回転数指示装置が指示するエンジン回転数が大きく低下する場合であっても、エンジン回転数が低下することによるＤＰＦの破損を防止することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、作業機の運転状態に応じてエンジンの回転数を回転数指示装置が指示する回転数より低下させる制御を行うことができるとともに、ＤＰＦ（排出ガス後処理装置）で捕集された粒子状物質を燃焼除去しＤＰＦを再生させる際に、エンジン回転数が低下することによるＤＰＦの破損を防止することができる。
【００２５】
また、再生終了後の余熱によるＤＰＦの破損を防止することができる。
【００２６】
更に、再生装置の作動中（再生中）或いは再生装置の作動中（再生中）と再生装置の作動終了後（再生終了後）の所定時間経過前にオペレータがうっかり回転数指示装置を操作し、回転数指示装置が指示するエンジン回転数が大きく低下する場合であっても、エンジン回転数が低下することによるＤＰＦの破損を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
＜第１の実施の形態＞
〜構成〜
図１は本発明の第１の実施の形態におけるエンジン制御システムと排出ガス浄化システムとを備えた作業機の全体システム構成を示す図である。本実施の形態は、本発明を建設機械の代表例である油圧ショベルに適用した場合のものである。
【００２８】
図１において、本実施の形態に係わる油圧ショベルは、ディーゼルエンジン（以下単にエンジンという）１を動力源としてフロント作業機を構成する作業要素等の被駆動部材を駆動する油圧システム２（油圧駆動装置）と、エンジン１の排出ガスを浄化する排出ガス浄化システム３と、エンジン１の回転数と出力トルクを制御するエンジン制御システム４とを備えている。
【００２９】
油圧システム２は、エンジン１により駆動される可変容量型のメインの油圧ポンプ２１及び固定容量型のパイロットポンプ２２と、油圧ポンプ２１から吐出される圧油によって駆動され上記被駆動部材を駆動するアクチュエータ群２３と、油圧ポンプ２１からアクチュエータ群２３に供給される圧油の流れ（流量と方向）を制御するメインスプール群（流量制御弁群）を含むコントロールバルブ装置２４と、パイロットポンプ２２からの圧油を油圧源としてコントロールバルブ装置２４のメインスプール群を操作するための制御パイロット圧を生成するリモコン弁群を備えた入力操作装置２５とを有している。
【００３０】
排出ガス浄化システム３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（ＰＭ）を捕集するフィルタ３２ａ及びフィルタ３２ａの上流側に位置する酸化触媒３２ｂを内蔵した排出ガス後処理装置（ＤＰＦ）３２と、フィルタ３２ａの上流側と下流側の前後差圧（フィルタ３２ａの圧力損失）を検出する差圧検出装置３３とを有している。
【００３１】
エンジン制御システム４は、エンジン１の回転数（基準目標回転数）を指示するエンジンコントロールダイヤル４１（回転数指示装置）と、エンジン１の制御モード（オートアイドル制御モード）を選択するモード切換装置４２と、エンジン１の実回転数を検出する回転数検出装置４３と、入力操作装置２５の操作の有無を検出する操作検出装置４４（運転状態検出手段）と、エンジン１に供給される燃料を制御する電子ガバナ４５（電子制御式の燃料噴射制御装置）とを有している。
【００３２】
車体制御装置５１及びエンジン制御装置５２は排出ガス浄化システム３及びエンジン制御システム４の共通の制御手段を構成している。車体制御装置５１は、エンジンコントロールダイヤル４１からの指示信号と、モード切換装置４２からの指示信号と、操作検出装置４４からの検出信号と、エンジン制御装置５２からの制御信号（後述）とを入力し、所定の演算処理を行い、エンジン制御装置５２にエンジン１の目標回転数を指示する指令信号を出力する。エンジン制御装置５２は、車体制御装置５１からの指令信号と、差圧検出装置３３からの検出信号と、回転数検出装置４３からの検出信号を入力し、所定の演算処理を行い、電子ガバナ４５に目標燃料噴射量を指示する制御信号を出力する。電子ガバナ４５は、その制御信号に基づいてエンジン１に供給される燃料噴射量を制御し、エンジン１の回転数が車体制御装置５１からの指令信号が指示する目標回転数に維持されるように制御する。
【００３３】
図２は油圧システム２及び操作検出装置４４の詳細を示す図である。油圧システム２のアクチュエータ群２３は、例えば、油圧モータ２３ａ及び油圧シリンダ２３ｂ，２３ｃを含み、コントロールバルブ装置２４は、例えば、油圧ポンプ２１から油圧モータ２３ａ及び油圧シリンダ２３ｂ，２３ｃに供給される圧油の流れ（流量と方向）を制御するパイロット操作式の流量制御弁２４ａ，２４ｂ，２４ｃを含む。
【００３４】
パイロットポンプ２２の吐出油路２２ａにはパイロットリリーフ弁２６が接続され、パイロットリリーフ弁２６は、パイロットポンプ２２から吐出される圧油の圧力を一定に保つ。入力操作装置２５はパイロットポンプ２２の吐出油路２２ａに接続され、流量制御弁２４ａ〜２４ｃを操作するための制御パイロット圧ａ〜ｆを生成する複数のリモコン弁２５ａ，２５ｂ，２５ｃを備えている。
【００３５】
リモコン弁２５ａ，２５ｃは操作レバー２７により操作され、リモコン弁２５ｂは操作レバー２８により操作されるものである。操作レバー２７，２８は、それぞれ、十字方向に操作可能である。操作レバー２７を中立位置から十字の一方向に操作すると、リモコン弁２５ａは制御パイロット圧ａを生成し、中立位置から十字の反対方向に操作するとリモコン弁２５ａは制御パイロット圧ｂを生成する。制御パイロット圧ａ，ｂは、それぞれのパイロットライン２９ａ，２９ｂを介して流量制御弁２４ａの対応する受圧部に導かれ、これにより流量制御弁２４ａが中立位置から切り換えられる。同様に、操作レバー２７を中立位置から十字の他方向に操作すると、リモコン弁２５ｃは制御パイロット圧ｅを生成し、中立位置から十字の反対方向に操作するとリモコン弁２５ｃは制御パイロット圧ｆを生成し、制御パイロット圧ｅ，ｆは、それぞれのパイロットライン２９ｅ，２９ｆを介して流量制御弁２４ｃの対応する受圧部に導かれ、これにより流量制御弁２４ｃが中立位置から切り換えられる。操作レバー２８を中立位置から十字の一方向に操作すると、制御パイロット圧ｃを生成し、中立位置から十字の反対方向に操作すると制御パイロット圧ｄを生成し、制御パイロット圧ｃ，ｄは、それぞれのパイロットライン２９ｃ，２９ｄを介して流量制御弁２４ｂの対応する受圧部に導かれ、これにより流量制御弁２４ｂが中立位置から切り換えられる。操作レバー２８を十字の他方向に操作すると、同様に制御パイロット圧を生成し、図示しないリモコン弁が操作される。
【００３６】
操作検出装置４４はシャトル弁４４ａ〜４４ｆと圧力検出装置４４ｇとを有している。シャトル弁４４ａはリモコン弁２５ａのパイロットライン２９ａ，２９ｂ間に接続され、シャトル弁４４ｂはリモコン弁２５ｂのパイロットライン２９ｃ，２９ｄ間に接続され、シャトル弁４４ｃはリモコン弁２５ｃのパイロットライン２９ｅ，２９ｆ間に接続され、シャトル弁４４ｄはシャトル弁４４ａ，４４ｂの出力ポート間に接続され、シャトル弁４４ｅはシャトル弁４４ｃ，４４ｄ間の出力ポート間に接続され、シャトル弁４４ｆはシャトル弁４４ｅの出力ポートと図示しない他の操作手段のリモコン弁に係わる最終段のシャトル弁の出力ポート間に接続されている。圧力検出装置４４ｇはシャトル弁４６ｆの出力ポートに接続されている。これによりシャトル弁４４ａ〜４４ｆを含むシャトル弁群はリモコン弁２５ａ〜２５ｃの制御パイロット圧ａ〜ｆや図示しない他の操作手段のリモコン弁の制御パイロット圧のうちの最高圧力を抽出し、最終段のシャトル弁４４ｆはその最高圧力を出力し、圧力検出装置３５はシャトル弁４６の出力圧であるその最高圧力を検出することによりリモコン弁２５ａ〜２５ｃの操作レバー２７，２８を含む全操作手段の操作の有無を検出する。
【００３７】
図３は、図１に示すシステムを備えた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（運転室）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、キャビン１０７内の運転席の左右にリモコン弁２５ａ，２５ｂ，２５ｃの操作レバー２７，２８が配置されている。
【００３８】
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。
【００３９】
図２において、油圧モータ２３ａは例えば旋回モータ１０５に対応し、油圧シリンダ２３ｂは例えばアームシリンダ１１５に対応し、油圧シリンダ２３ｃは例えばブームシリンダ１１４に対応する。油圧システム２には走行モータ１０４ａ，１０４ｂ、バケットシリンダ１１６等に対応するその他の油圧アクチュエータや制御弁、それらの操作手段も備えられているが、図２ではそれらの図示を省略している。
〜制御内容〜
図４は、エンジン制御装置５２のフィルタ再生演算処理機能を示すフローチャートである。この図４のフローチャートによる演算処理機能と排出ガス後処理装置（ＤＰＦ）３２及び差圧検出装置３３とで排出ガス浄化システム３が構成される。
【００４０】
図４において、エンジン制御装置５２は、まず、差圧検出装置３３からの検出信号に基づいて排出ガス後処理装置３２のフィルタ３２ａの再生（フィルタ３２ａに捕集された粒子状物質の燃焼除去）が必要であるかどうかを判定する（ステップＳ１００）。フィルタ３２ａに捕集された粒子状物質（ＰＭ）の堆積量が増加するにしたがってフィルタ３２ａの前後差圧は上昇する。ステップＳ１００では、実験データに基づいて再生が必要であるＰＭ堆積量相当のフィルタ前後差圧の圧力値を再生開始判定閾値として設定しておき、差圧検出装置３３からの検出信号が示すフィルタ３２ａの前後差圧がその閾値を超えたかどうかで、フィルタ３２ａの再生が必要かどうかを判断する。なお、タイマーで所定の時間間隔を設定し、定期的に再生を開始してもよい。ステップＳ１００で再生が必要ないと判定されると、ステップＳ１００の処理を繰り返す。ステップＳ１００で再生が必要であると判定されると、再生を開始する（ステップＳ１１０）。
【００４１】
ステップＳ１１０における再生の開始は、排気管３１内に再生用の燃料噴射を行うことにより行う。排気管３１内に燃料が噴射されると、その噴射燃料の一部が燃焼して排気ガスの温度を上昇させるとともに、未燃燃料が酸化触媒３２ｂに供給されて酸化触媒３２ｂによって酸化され、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、その高温の排気ガスによりフィルタ３２ａに体積したＰＭが燃焼除去される。再生用の燃料噴射は、例えば、電子ガバナ４５によるエンジン１の筒内（シリンダ内）噴射システムを利用し、多段噴射の主噴射後の膨張行程において燃料を噴射する副噴射（ポスト噴射）を実行することで行うことができる。この手法は例えば特許文献３（特開２００３−１５５９１５号公報）や、特開２００６−３７９２５号公報、特開２００２−２７６３４０号公報等に記載されている。また、排気管３１に再生用の燃料噴射装置を設置し、この燃料噴射装置を作動させることで再生用の燃料噴射を行ってもよい。
【００４２】
ステップＳ１１０において、フィルタ３２ａの再生が開始されると、再生が開始されたことを示す制御信号（再生開始信号）を車体制御装置５１に出力する（ステップＳ１２０）。
【００４３】
次いで、フィルタ３２ａに堆積したＰＭの燃焼除去（再生）が終了したかどうかを判定する（ステップＳ１３０）。フィルタ３２ａに捕集された粒子状物質（ＰＭ）の堆積量が減少するにしたがってフィルタ３２ａの前後差圧は低下する。ステップＳ１２０では、実験データに基づいて再生が終了したとみなせるフィルタ前後差圧の圧力値を再生終了判定閾値として設定しておき、差圧検出装置３３からの検出信号が示すフィルタ３２ａの前後差圧がその閾値を下回ったかどうかで、フィルタ３２ａの再生が終了したかどうかを判断する。ステップＳ１３０において、堆積ＰＭの燃焼除去が終了していないと判定されると、ステップＳ１３０の処理を繰り返し、堆積ＰＭの燃焼除去が終了したと判定されると、排気管３１内への再生用の燃料噴射を停止し、再生を終了する（ステップＳ１４０）。また、再生終了後、直ちに、再生が終了したことを示す制御信号（再生終了信号）を出力する（ステップＳ１５０）。
【００４４】
図５は、車体制御装置５１のオートアイドル制御を含むエンジン目標回転数演算処理機能を示すフローチャートである。この図５のフローチャートによる演算処理機能と、エンジンコントロールダイヤル４１、モード切換装置４２、回転数検出装置４３、操作検出装置４４、電子ガバナ４５とでエンジン制御システム４が構成される。
【００４５】
図５において、車体制御装置５１は、モード切換装置４２からの指示信号に基づいてオートアイドルモード（特定のモード）が選択されているかどうかを判定し（ステップＳ２００）、オートアイドルモードが選択されていないと判定された場合は、エンジンコントロールダイヤル４１からの指示信号に基づいてエンジン１の目標回転数を設定し、その目標回転数を指示する指令信号をエンジン制御装置５２に出力する（ステップＳ２１０）。オートアイドルモードが選択されていると判定されると、入力操作装置２５の操作レバー（例えば図３に示す操作レバー２７，２８）が全て中立状態にあるかどうかを判定し（ステップＳ２２０）、操作レバーが全て中立状態にないと判定されると、上記のステップＳ２１０に進み、エンジンコントロールダイヤル４１からの指示信号に基づいてエンジン１の目標回転数を設定し、その目標回転数を指示する指令信号をエンジン制御装置５２に出力する。操作レバーが全て中立状態にあると判定されると、全ての操作レバーが中立状態になった後の時間をタイマーによりカウントし、中立状態後、予め設定した所定時間Ｔ１が経過したかどうか（中立状態後の時間が所定時間Ｔ１に達したかどうか）を判定し（ステップＳ２４０）、所定時間Ｔ１が経過していないと判定された場合は上記のステップＳ２１０に進み、エンジンコントロールダイヤル４１からの指示信号に基づいてエンジン１の目標回転数を設定し、その目標回転数を指示する指令信号をエンジン制御装置５２に出力する。ステップＳ２４０において、全ての操作レバーが中立状態になった後、所定時間Ｔ１が経過したと判定されると、現在、再生中であるかどうかを判定する（ステップＳ２５０）。この判定は、図４のステップＳ１２０において出力された制御信号（再生開始信号）とステップＳ１５０において出力された制御信号（再生終了信号）とに基づいて行う。すなわち、ステップＳ２５０では、エンジン制御装置５２から再生開始信号が送信されると、再生中フラグをＯＮに設定して再生中であると判定し、エンジン制御装置５２から再生終了信号が送信されると、再生中フラグの設定をＯＦＦにし、再生中でないと判定する。
【００４６】
ステップＳ２５０において、現在、再生中でないと判定されると、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４１からの指示信号に基づく回転数とは異なる、予め設定した所定の低速回転数（例えば１２００ｒｐｍ）に設定し、その目標回転数を指示する指令信号をエンジン制御装置５２に出力する（ステップＳ２６０）。現在、再生中であると判定されると、上記のステップＳ２１０に進み、エンジンコントロールダイヤル４１からの指示信号に基づいてエンジン１の目標回転数を設定し、その目標回転数を指示する指令信号をエンジン制御装置５２に出力する。
【００４７】
エンジン制御装置５２は、車体制御装置５１からステップＳ２１０又はＳ２６０において出力された目標回転数の指令信号を受信すると、その目標回転数と回転数検出装置４３からの検出信号（実回転数）とに基づいてエンジン１の回転数を当該目標回転数に維持するための燃料噴射量を計算し、電子ガバナ４５に燃料噴射指令を出力する。これによりエンジン１の回転数は、図５のステップＳ２１０又はＳ２６０において設定された目標回転数に維持されるように制御される。
【００４８】
以上において、酸化触媒３２ｂ、差圧検出装置３３及びエンジン制御装置５２の図４に示すフローチャートの処理機能は、排出ガス後処理装置３２で捕集された粒子状物質を燃焼除去し排出ガス後処理装置３２を再生させる再生装置を構成し、エンジンコントロールダイヤル４１はエンジン１の回転数を指示する回転数指示手段を構成し、操作検出装置４４は作業機（油圧ショベル）の運転状態を検出する運転状態検出手段を構成し、モード切換装置４２はモード切換手段を構成する。また、車体制御装置５１の図５に示すフローチャートのステップＳ２００，Ｓ２２０，Ｓ２４０，Ｓ２６０の処理機能は、モード切換手段４２が特定のモード（オートアイドルモード）を選択しているときに、作業機の運転状態に応じてエンジン１の回転数を回転数指示装置４１が指示する回転数より低下させる制御を行う第１エンジン制御手段を構成し、車体制御装置５１の図５に示すフローチャートのステップＳ２５０，Ｓ２１０の処理機能は、再生装置が作動中であるかどうかを検出し、再生装置が作動中であるときは第１エンジン制御手段の制御を無効とし、回転数指示装置４１が指示する回転数を維持するようエンジン１の回転数を制御する第２エンジン制御手段を構成する。
〜動作〜
＜排出ガス浄化システム３＞
排出ガス後処理装置３２のフィルタ３２ａに捕集されたＰＭ堆積量が増加し、差圧検出装置３３により検出したフィルタ３２ａの前後差圧が再生開始判定閾値を超えると、エンジン制御装置５２は、例えば多段噴射の主噴射後の膨張行程において燃料を噴射する副噴射（ポスト噴射）を実行することで排気管３１内に再生用の燃料噴射を行い、再生を開始する（図４のステップＳ１００→ステップＳ１１０）。また、再生開始と同時に再生が開始されたことを示す制御信号（再生開始信号）を車体制御装置５１に出力する（ステップＳ１２０）。
【００４９】
再生用の燃料噴射により排出ガス後処理装置３２内の排気ガス温度が上昇し、フィルタ３２ａに堆積したＰＭの燃焼除去が進むにしたがって、フィルタ３２ａの前後差圧は低下する。差圧検出装置３３により検出したフィルタ３２ａの前後差圧が再生終了判定閾値を下回ると、エンジン制御装置５２は排気管３１内への再生用の燃料噴射を停止し、再生を終了する（ステップＳ１３０→ステップＳ１４０）。また、再生終了後、直ちに、再生が終了したことを示す制御信号（再生終了信号）を車体制御装置５１に出力する（ステップＳ１５０）。
【００５０】
＜エンジン制御システム４＞
オートアイドルモードが選択されている場合で、オペレータが操作レバーを操作して掘削等の作業を行っているときは、車体制御装置５１はエンジンコントロールダイヤル４１からの指示信号に基づいて目標回転数を設定し、その目標回転数を指示する指令信号をエンジン制御装置５２に出力する（ステップＳ２００→ステップＳ２２０→ステップＳ２１０）。エンジン制御装置５２はその指令信号に基づいて電子ガバナ４５を制御し、エンジン１の回転数はエンジンコントロールダイヤル４１が指示する回転数に制御される。
【００５１】
その後、オペレータが操作レバーを中立に戻し、作業を中断或いは停止すると、車体制御装置５１は、全ての操作レバーが中立状態となった後、所定時間Ｔ１を経過し、更に、エンジン制御装置５２から再生開始信号が送信されないとき（排出ガス後処理装置３２が再生中でないとき）は、エンジン１の目標回転数を予め設定した所定の低速回転数（例えば１２００ｒｐｍ）に設定し、その目標回転数を指示する指令信号をエンジン制御装置５２に出力する（ステップＳ２００→ステップＳ２２０→ステップＳ２４０→ステップＳ２５０→ステップＳ２６０）。エンジン制御装置５２はその指令信号に基づいて電子ガバナ４５を制御し、エンジン１の回転数は低速回転数（例えば１２００ｒｐｍ）に制御される。これにより燃費の節減しかつ騒音を低減することができる。
【００５２】
一方、全ての操作レバーが中立状態となった後、所定時間Ｔ１を経過した場合であっても、エンジン制御装置５２から再生開始信号が送信されたとき（排出ガス後処理装置３２が再生中であるとき）は、車体制御装置５１はエンジンコントロールダイヤル４１からの指示信号に基づいて目標回転数を設定し、その目標回転数を指示する指令信号をエンジン制御装置５２に出力する（ステップＳ２００→ステップＳ２２０→ステップＳ２４０→２５０→２１０）。エンジン制御装置５２はその指令信号に基づいて電子ガバナ４５を制御し、エンジン１の回転数はエンジンコントロールダイヤル４１が指示する回転数に制御される。
【００５３】
ここで、排出ガス後処理装置３２のフィルタ３２ａの再生中は、排出ガス後処理装置３２の内部温度がＰＭが燃焼する約６００℃まで上昇するため、排出ガス後処理装置３２の内部ではかなりの熱が発生する。通常、この熱を排出ガスが流れることで冷却し、排出ガス後処理装置３２内部に熱がこもることでのフィルタ３２ａの破損を防止している。しかし、再生が開始された後にオートアイドル制御によりエンジンの回転数を低下させた場合は、排出ガスの流量が減少し、それに伴い排出ガス後処理装置３２内部の熱が逃げずに異常高温となり、フィルタ３２ａの破損を生じるおそれが高くなる。
【００５４】
本実施の形態では、上記のように、全ての操作レバーが中立状態となった後、所定時間Ｔ１を経過した場合であっても、排出ガス後処理装置３２が再生中であるときは、オートアイドル制御を機能させず、エンジン１の回転数をエンジンコントロールダイヤル４１が指示する回転数に制御する。これにより、再生中にオートアイドル制御によってエンジン回転数が低下することによる排出ガス後処理装置３２のフィルタ３２ａの破損を防止することができる。
〜効果〜
本実施の形態によれば、オートアイドル制御により、全ての操作レバーが中立状態となった後、所定時間Ｔ１を経過するとエンジン１の回転数を低速回転数に低下させるので、燃費の節減と騒音の低減を図ることができる。また、再生中は、全ての操作レバーが中立状態となった後、所定時間Ｔ１を経過してもエンジン回転数が低下しないので、再生中にエンジン回転数が低下することによる排ガス後処理装置（ＤＰＦ）３２の破損を防止することができる。
＜第２の実施の形態＞
本発明の第２の実施の形態を図６を用いて説明する。図６は、本実施の形態における車体制御装置のオートアイドル制御を含むエンジン目標回転数演算処理機能を示す、図５と同様なフローチャートである。図６に示すフローチャートの図５に示すフローチャートとの相違点は、ステップＳ２５０の後にステップＳ２７０の処理が加わった点である。それ以外は図５に示すフローチャートと同じである。
【００５５】
本実施の形態において、車体制御装置５１は、ステップＳ２４０で全ての操作レバーの中立状態後、所定時間Ｔ１が経過したと判定され、ステップＳ２５０で、エンジン制御装置５２から再生開始信号が送信され、排出ガス後処理装置３２が再生中であると判定されると、ステップＳ２１０に進み、エンジンコントロールダイヤル４１からの指示信号に基づいてエンジン１の目標回転数を設定し、その目標回転数を指示する指令信号をエンジン制御装置５２に出力する。ここまでは第１の実施の形態と同じである。そして、本実施の形態では、その後、再生終了信号が送信され、再生中ないと判定されると、直ちにステップＳ２６０に進んでエンジン１の目標回転数を予め設定したオートアイドル制御の低速回転数（例えば１２００ｒｐｍ）に設定するのではなく、更に、再生終了後の時間をタイマーによりカウントし、再生終了後の時間（再生中信号の送信が停止した後の時間）が予め設定した所定時間Ｔ２を経過したかどうか（再生終了後の時間が所定時間Ｔ２に達したかどうか）を判定する（ステップＳ２７０）。そして、再生終了後の時間が所定時間Ｔ２を経過していないと判定されたとき（再生終了後の時間が所定時間Ｔ２を経過する前）は、ステップＳ２１０に進み、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４１からの指示信号に基づく回転数に維持し、再生終了後の時間が所定時間Ｔ２を経過した場合に初めてステップＳ２６０に移行し、エンジン１の目標回転数を予め設定した所定の低速回転数（例えば１２００ｒｐｍ）に設定し、その目標回転数を指示する指令信号をエンジン制御装置５２に出力する。
【００５６】
このように構成した本実施の形態では、再生終了後に再生中でないと判定された場合でも、再生終了後の所定時間Ｔ２が経過するまではエンジン１の回転数は低速回転数（例えば１２００ｒｐｍ）に低下せず、エンジンコントロールダイヤル４１からの指示信号に基づく回転数に制御される。その結果、再生終了後の所定時間Ｔ２の間はエンジン回転数の低下により排出ガスの流量が減少することが防止され、十分な量の排出ガスが流れることで再生終了後の余熱により排出ガス後処理装置３２内が異常高温となることを防止し、フィルタ３２ａの破損を防止することができる。
＜第３の実施の形態＞
本発明の第３の実施の形態を図７を用いて説明する。図７は、本実施の形態における車体制御装置のオートアイドル制御を含むエンジン目標回転数演算処理機能を示す、図５と同様なフローチャートである。図７に示すフローチャートの図５に示すフローチャートとの相違点は、ステップＳ２５０の後にステップＳ２７０の処理が加わり（第２の実施の形態と同じ）、更にステップＳ２８０及びＳ２９０の処理が加わった点である。それ以外は図５に示すフローチャートと同じである。
【００５７】
本実施の形態において、車体制御装置５１は、ステップＳ２５０でエンジン制御装置５２から再生開始信号が送信され、排出ガス後処理装置３２が再生中であると判定された場合、及びステップＳ２７０で、再生終了後の時間が所定時間Ｔ２を経過していないと判定された場合（再生終了後の時間が所定時間Ｔ２を経過する前）は、更にエンジンコントロールダイヤル４１から回転数を低下させる指示があり、エンジンコントロールダイヤル４１からの指示信号に基づく回転数が予め設定した所定の回転数ＮZ以下であるかどうかを判定し（ステップＳ２８０）、エンジンコントロールダイヤル４１からの指示信号に基づく回転数が所定の回転数ＮZ以下でなければ、ステップＳ２１０に移行し、エンジンコントロールダイヤル４１からの指示信号に基づいてエンジン１の目標回転数を設定し、その目標回転数を指示する指令信号をエンジン制御装置５２に出力する。ステップＳ２８０において、エンジンコントロールダイヤル４１からの指示信号に基づく回転数が所定の回転数ＮZ以下であると判定されると、その所定の回転数ＮZをエンジン１の目標回転数として設定し、その目標回転数を指示する指令信号をエンジン制御装置５２に出力する（ステップＳ２９０）。ここで、所定の回転数ＮZとは、排出ガス後処理装置３２のフィルタ３２ａの再生中（ＰＭの燃焼中）にフィルタ３２を冷却するに十分な排出ガスの流量が得られるエンジン回転数（すなわち、再生に適したエンジン回転数）であり、例えば１８００ｒｐｍである。
【００５８】
このように構成した本実施の形態では、再生中及び再生終了後の所定時間Ｔ２経過前にオペレータがうっかりエンジンコントロールダイヤル４１を操作し、その指示信号に基づく回転数が大きく低下する場合であっても、エンジン回転数は所定の回転数以下には低下せず、エンジン回転数はその所定の回転数に制御される。その結果、エンジン回転数の低下により排出ガスの流量が減少することが防止され、十分な流量の排出ガスが流れることで排出ガス後処理装置３２内部に熱がこもることでの排出ガス後処理装置３２内が異常高温となることを防止し、フィルタ３２ａの破損を防止することができる。
＜第４の実施の形態＞
本発明の第４の実施の形態を図８〜図１８を用いて説明する。
【００５９】
図８は本発明の第４の実施の形態におけるエンジン制御システムと排出ガス浄化システムとを備えた作業機の全体システム構成を示す図である。本実施の形態も、本発明を建設機械の代表例である油圧ショベルに適用した場合のものである。
【００６０】
図８において、本実施の形態における油圧システム２Ａは、油圧ポンプ２１の吐出圧力に基づいて、油圧ポンプ２１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２１の傾転（斜板の傾転量；押しのけ容積或いは容量）を制御するトルク制御レギュレータ６１を有している。
【００６１】
エンジン制御システム４Ａは、第１の実施の形態におけるオートアイドルモードを選択するモード切換装置４２に代えてエコノミーモードを選択するモード切換装置４２Ａを有するとともに、新たに油圧ポンプ２１の吐出圧力を検出する圧力検出装置６２（運転状態検出手段）を備えている。
【００６２】
図９はトルク制御レギュレータ６１の詳細を示す図である。トルク制御レギュレータ６１は、油圧ポンプ２１の押しのけ容積可変機構２１ａに作動的に連結された制御スプール６３ｓ、この制御スプール６３ｓに対して油圧ポンプ２１の容量増加方向に作用するバネ６３ａ，６３ｂ、制御スプール６３ｓに対して油圧ポンプ２１の容量減少方向に作用する受圧部６３ｃ，６３ｄを備えた傾転制御アクチュエータ６３と、電磁比例弁６４とを有している。アクチュエータ６３の受圧部６３ｃには油圧ポンプ２１の吐出圧力がパイロットライン６５を介して導入され、受圧部６３ｄには電磁比例弁６４から出力される制御圧力が制御油路６６を介して導入される。電磁比例弁６４はパイロットポンプ２２の吐出圧力を元圧として車体制御装置５１Ａからの駆動信号に応じた制御圧力を生成する。バネ６３ａ，６３ｂと受圧部６３ｄは、油圧ポンプ２１で使用可能な最大吸収トルクを設定する手段として機能する。このような構成によりレギュレータ６１は、油圧ポンプ２１の吸収トルクがバネ６３ａ，６３ｂの付勢力と受圧部６３ｄにおいて電磁比例弁６４からの制御圧力により生成される油圧力との差によって設定される最大吸収トルクを超えないよう油圧ポンプ２１の容量を制御する。また、その最大吸収トルクは、車体制御装置５１Ａからの駆動信号で電磁比例弁６４を作動させ、電磁比例弁６４が出力する制御圧力を変更することにより調整可能である。
【００６３】
図１０はレギュレータ６１のトルク制御特性を示す図である。横軸は油圧ポンプ２１の吐出圧力であり、縦軸は油圧ポンプ２１の傾転（押しのけ容積或いは容量）である。Ａ１，Ａ２，Ａ３はバネ６３ａ，６３ｂの付勢力と受圧室６３ｄの油圧力との差によって設定される最大吸収トルクの特性線である。電磁比例弁６４から出力される制御圧力が高くなる（駆動電流が大きくなる）に従い、バネ６３ａ，６３ｂの付勢力と受圧室６３ｄの油圧力との差によって設定される最大吸収トルクの特性線はＡ１，Ａ２，Ａ３へと変化し、油圧ポンプ２１の最大吸収トルクはＴR1，ＴR2，ＴR3と減少する。また、Ｘはレギュレータ６１のトルク制御特性を特性線Ａ１に設定したときのトルク制御レギュレータ６１のトルク制御領域であり、Ｙはそのトルク制御領域Ｘより圧力の低い領域である。ＰｄＡは領域Ｘの最低圧力であり、トルク制御開始圧力である。最大吸収トルクの特性線がＡ１に設定されてるとき、レギュレータ６１は、油圧ポンプ２１の吐出圧力がＰｄＡより低い領域Ｙにあるときは油圧ポンプ２１の傾転を最大ｑmaxに保ち、油圧ポンプ２１の吐出圧力がＰｄＡ以上の領域Ｘにあるときは、油圧ポンプ２１の吐出圧力が上昇するに従って油圧ポンプ２１の傾転を特性線Ａ１に沿って減少させるよう制御し、これにより油圧ポンプ２１の吸収トルク（消費トルク）を特性線Ａ１に対応した最大吸収トルクＴR1を超えないように制御する。最大吸収トルクの特性線がＡ２，Ａ３に設定されてるときも同様である。
【００６４】
図１１は車体制御装置５１Ａの最大吸収トルクの演算理機能を示す図である。
【００６５】
図１１において、車体制御装置５１Ａは、ポンプ最大吸収トルク演算部７１、電磁比例弁出力圧力演算部７２、出力電流演算部７３の各処理機能を有している。
【００６６】
ポンプ最大吸収トルク演算部７１は、目標エンジン回転数ＮR1（後述）の信号を入力し、これをメモリに記憶してあるテーブルに参照させ、そのときの目標エンジン回転数ＮR1に応じた油圧ポンプ２１の最大吸収トルクＴRを算出する。この最大吸収トルクＴRは目標エンジン回転数ＮR1で回転するエンジン１の出力トルク特性にマッチングする油圧ポンプ２１の目標とする最大吸収トルクであり、メモリのテーブルには、目標エンジン回転数ＮR1が最大の定格回転数Ｎｍａｘにあるときは最大吸収トルクＴRは最も大きく最大の定格回転数TRmaxであり、目標エンジン回転数ＮR1が最大の定格回転数TRmaxから低下するに従い最大吸収トルクＴRも減少し、目標エンジン回転数ＮR1がアイドル回転数付近の低回転数領域になると最大吸収トルクＴRも最も小さくなるように、ＮR1とＴRの関係が設定されている。
【００６７】
出力圧力演算部７２は、最大吸収トルクＴRを入力し、バネ６３ａ，６３ｂの付勢力と受圧室６３ｄの油圧力との差によって設定される最大吸収トルクがＴRとなる電磁比例弁６４の出力圧力（制御圧力）ＳPを求め、出力電流演算部７３は出力圧力（制御圧力）ＳPが得られる電磁比例弁６４の駆動電流ＳIを求め、これを電磁比例弁６４に出力する。
【００６８】
駆動電流ＳIを入力した電磁比例弁６４は駆動電流Ｓ1に応じた制御圧力ＳPを出力し、トルク制御レギュレータ６１のアクチュエータ６３は演算部７１で求めた目標エンジン回転数ＮR1に応じた最大吸収トルクＴRを設定する。
【００６９】
図１０において、最大吸収トルクの特性線Ａ１は目標エンジン回転数ＮR1が最大の定格回転数Ｎｍａｘにあるときのものであり、ＴR1＝TRmaxである。ポンプ最大吸収トルク演算部７１で演算される大吸収トルクＴRは目標エンジン回転数ＮR1が最大の定格回転数TRmaxから低下するにしたがって減少するため、トルク制御レギュレータ６１のアクチュエータ６３に設定される最大吸収トルクの特性線もＡ２，Ａ３と変化する。すなわち、トルク制御レギュレータ６１には目標エンジン回転数ＮR1が低下するに従って減少する最大吸収トルクが設定される。
【００７０】
図１２は、車体制御装置５１Ａのエコノミーモード制御を含むエンジン目標回転数演算処理機能を示す、図５と同様なフローチャートである。この図１２のフローチャートによる演算処理機能と、エンジンコントロールダイヤル４１、モード切換装置４２Ａ、回転数検出装置４３、操作検出装置４４、電子ガバナ４５、圧力検出装置６２とでエンジン制御システム４Ａが構成される。
【００７１】
従来の一般的なエコノミーモードは、車体の作動状況に関係なくエンジン回転数を最大の定格回転数Nmaxから一定量下げるモードであるのに対して、本発明が係わるエコノミーモードは、油圧ポンプの吐出圧力に応じてエンジン回転数を低下させるモードであり、従来の一般的なエコノミーモードと区別するため、本発明が係わるエコノミーモードをニューエコノミーモードという。
【００７２】
図１２において、車体制御装置５１Ａは、モード切換装置４２Ａからの指示信号に基づいてニューエコノミーモードが選択されているかどうかを判定し（ステップＳ３００）、ニューエコノミーモードが選択されていないと判定された場合は、エンジンコントロールダイヤル４１からの指示信号に基づいてエンジン１の目標回転数を設定し、その目標回転数を指示する指令信号をエンジン制御装置５２に出力する（ステップＳ３１０）。ステップＳ３００においてニューエコノミーモードが選択されていると判定されると、次に油圧ショベル（建設機械）が現在行っている作業が軽負荷作業か否かが判定される（ステップＳ３２０）。軽負荷作業か否かの判定は、例えば、油圧ポンプ２１の吐出圧力（以下Ｐｄで表す）を検出する圧力検出装置６２の検出信号を用いて次のように行う。
【００７３】
・Ｐｄ＜ＰｄＢ → 軽負荷作業
・上記以外（Ｐｄ≧ＰｄＢ） → 軽負荷作業でない
ＰｄＢ：軽負荷作業か否かのポンプ吐出圧力判定値
なお、油圧ポンプ２１の吐出圧力Ｐｄを検出する圧力検出装置６２の検出信号とリモコン弁の制御パイロット圧（以下Ｐｉで表す）を検出する圧力検出装置４４ｇ（操作検出装置４４）の検出信号の両方を用いて次のように行ってもよい。
【００７４】
・Ｐｄ＜ＰｄＢかつＰｉ＜Ｐｉａ → 軽負荷作業
・上記以外（Ｐｄ＜ＰｄＢかつＰｉ≧Ｐｉａ又はＰｄ≧ＰｄＢ → 軽負荷作業でない
ＰｄＢ：軽負荷作業か否かのポンプ吐出圧力判定値（後述）
Ｐｉａ：軽負荷作業か否かの制御パイロット圧判定値
ポンプ吐出圧力の判定値ＰｄＢは油圧ポンプ２１の吐出圧力変化範囲の中間付近の圧力であり、例えばトルク制御レギュレータ６１のトルク制御領域Ｘの最低圧力（トルク制御の開始圧力）ＰｄＡに等しいか、その付近の値に設定されている（ＰｄＢ＝ＰｄＡ又はＰｄＢ≒ＰｄＡ）。制御パイロット圧の判定値Ｐｉａは、微操作作業（例えば土砂の表面を水平にならす水平引き作業等）における操作レバー装置の最大操作量に対応する制御パイロット圧である。
【００７５】
ステップＳ３２０において現在行っている作業が軽負荷作業であると判定されると、ステップＳ３１０に進み、エンジンコントロールダイヤル４１からの指示信号に基づいてエンジン１の目標回転数を設定し、その目標回転数を指示する指令信号をエンジン制御装置５２に出力する。ステップＳ３２０において現在行っている作業が軽負荷作業でないと判定されると、次に現在、再生中であるかどうかを判定する（ステップＳ３３０）。すなわちエンジン制御装置５２から再生開始信号が送信されると、再生中フラグをＯＮに設定して再生中であると判定し、エンジン制御装置５２から再生終了信号が送信されると、再生中フラグをＯＦＦに設定して再生中でないと判定する。
【００７６】
ステップＳ３３０において、現在、再生中でないと判定されると、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４１からの指示信号に基づく回転数とは異なる、油圧ポンプ２１の吐出圧力の増加に応じて低下する低速回転数（後述）に設定し、その目標回転数を指示する指令信号をエンジン制御装置５２に出力する（ステップＳ３４０）。ステップＳ３３０において、現在、再生中であると判定されると、ステップＳ３１０に進み、エンジンコントロールダイヤル４１からの指示信号に基づいてエンジン１の目標回転数を設定し、その目標回転数を指示する指令信号をエンジン制御装置５２に出力する。
【００７７】
エンジン制御装置５２は、第１の実施の形態と同様、車体制御装置５１ＡからステップＳ３１０又はＳ３４０において出力された目標回転数の指令信号を受信すると、その目標回転数と回転数検出装置４３からの検出信号（実回転数）とに基づいて電子ガバナ４５を制御し、エンジン１の回転数をステップＳ２１０又はＳ２６０で設定された目標回転数が維持されるように制御する。
【００７８】
図１３は、図１２にフローチャートで示した車体制御装置５１Ａのエンジン設定回転数演算処理機能をブロック図で示す図である。
【００７９】
図１３において、車体制御装置５１Ａは、基準目標回転数演算部４００ａ、パワーモード定格目標回転設定部４００ｂ、エンジン回転数補正値演算部４００ｄ、作業モード選択部４００ｅ、再生中Ｅモード解除部４００ｘ、減算部４００ｆ、最小値選択部４００ｇの各機能を有している。
【００８０】
基準目標回転数演算部４００ａは、エンジンコントロールダイヤル４１の操作角αの信号を入力し、これをメモリに記憶してあるテーブルに参照させ、そのときの操作角αに応じた基準目標回転数ＮROを算出する。このＮROは目標エンジン回転数ＮR1の基準値となるものであり、操作角αが大きくなるに従って基準目標回転数ＮROが大きくなるようにαとＮROの関係が設定されている。
【００８１】
パワーモード定格目標回転設定部４００ｂは、パワーモードの最大の定格回転数Ｎmaxが設定されており、このＮmaxを出力する。
【００８２】
エンジン回転数補正値演算部４００ｄは、圧力検出器６２により検出した油圧ポンプ２１の吐出圧力Ｐｄを入力し、これをメモリに記憶してあるテーブルに参照させ、そのときの吐出圧力Ｐｄに応じたエンジン回転数補正値ΔＮ0を算出する。
【００８３】
図１４にエンジン回転数補正値演算部４００ｄにおけるポンプ吐出圧力Ｐｄとエンジン回転数補正値ΔＮ0の関係を拡大して示す。メモリのテーブルには、ポンプ吐出圧力Ｐｄが軽負荷作業か否かのポンプ吐出圧力判定値である圧力ＰｄＢより低いときはエンジン回転数補正値ΔＮ0は０であり、ポンプ吐出圧力Ｐｄが圧力ＰｄＢ以上に高くなると、ポンプ吐出圧力Ｐｄが高くなるに従いエンジン回転数補正値ΔＮ0が増加するようにＰｄとΔＮ0の関係が設定されている。
【００８４】
作業モード選択部４００ｅは、モード切換装置４２Ａが標準モードを選択したときはｏｆｆであり、このときはエンジン回転数補正値ΔＮ１＝０を出力し、モード切換装置４２Ａがエコノミモードを選択したときはｏｎとなり、このときはエンジン回転数補正値演算部４００ｄで計算されたエンジン回転数補正値ΔＮ0を出力する。
【００８５】
再生中Ｅモード解除部４００ｘは、再生中フラグがＯＦＦに設定されているとき（再生中でないとき）はｏｎであり、このときはエンジン回転数補正値ΔＮ１を出力し、再生中フラグがＯＮに設定されているとき（再生中であるとき）はｏｆｆとなり、このときはエンジン回転数補正値ΔＮ１＝０を出力する。
【００８６】
減算部４００ｆは、定格目標回転設定部４００ｂから出力された最大の定格回転数Ｎmaxから再生中Ｅモード解除部４００ｘの出力であるエンジン補正回転数ΔＮ0を減算し、目標エンジン回転数ＮR2を演算する（ＮR2＝Ｎmax−ΔＮ0）。ここで、例えばＮmaxが１９００ｒｐｍであるとき、エンジン補正回転数ΔＮ0の最大値ΔＮ0maxは３００ｒｐｍであり、目標エンジン回転数ＮR2の最小値ＮR2minは１６００ｒｐｍである。
【００８７】
最小値選択部４００ｇは、基準目標回転数演算部４００ａで演算された基準目標回転数ＮROと減算部４００ｆで演算された目標回転数ＮR2の小さい方を選択し、これを目標エンジン回転数ＮR1として出力する。この目標エンジン回転数ＮR1は指令信号としてエンジン制御装置５２に出力される。
【００８８】
作業モード選択部４００ｅの機能は図１２のステップＳ３００の処理に対応し、基準目標回転数演算部４００ａの機能は図１２のステップＳ３１０の処理に対応し、エンジン回転数補正値演算部４００ｄの機能は図１２のステップＳ３２０の処理に対応し、再生中Ｅモード解除部４００ｘの機能は図１２のステップＳ３３０の処理に対応し、パワーモード定格目標回転設定部４００ｂ、エンジン回転数補正値演算部４００ｄ、減算部４００ｆ、最小値選択部４００ｇの機能は図１２のステップＳ３４０の処理に対応する。
【００８９】
以上において、圧力検出装置６２（又は操作検出装置４４と圧力検出装置６２）は作業機（油圧ショベル）の運転状態を検出する運転状態検出手段を構成し、モード切換装置４２Ａはモード切換手段を構成する。また、車体制御装置５１Ａの図１２に示すフローチャートのステップＳ３００，Ｓ３２０，Ｓ３４０の処理機能は、モード切換手段４２Ａが特定のモード（エコノミーモード）を選択しているときに、作業機の運転状態に応じてエンジン１の回転数を回転数指示装置４１が指示する回転数より低下させる制御を行う第１エンジン制御手段を構成し、車体制御装置５１Ａの図１２に示すフローチャートのステップＳ３３０，Ｓ３１０の処理機能は、再生装置が作動中であるかどうかを検出し、再生装置が作動中であるときは第１エンジン制御手段の制御を無効とし、回転数指示装置４１が指示する回転数を維持するようエンジン１の回転数を制御する第２エンジン制御手段を構成する。
【００９０】
図１５は、エンジンコントロールダイヤル４１で最大の定格回転数Ｎmaxを設定したとき（基準目標回転数演算部４００ａで最大の定格回転数Ｎmaxを算出しているとき）のニューエコノミーモードにおけるポンプ吐出圧力に対する目標エンジン回転数NR1の変化を示す図であり、実線Ｅ及びＦ１は再生中でないときのもの、実線Ｅと一点鎖線Ｆ２は再生中であるときのものである。ポンプ吐出圧力Ｐｄが圧力ＰｄＢ以下のとき（軽負荷作業時）は、エンジン補正回転数ΔＮ0＝０であり、実線Ｅで示すように再生中かどうかに係わらず目標エンジン回転数ＮR1は最大の定格回転数Ｎmaxにである。再生中でないときは、ポンプ吐出圧力Ｐｄが圧力ＰｄＢより高くなると、ポンプ吐出圧力Ｐｄが上昇するに従ってエンジン補正回転数ΔＮ0が増加し、最大の定格回転数Nmaxからエンジン補正回転数ΔＮ0を減算した値が目標エンジン回転数ＮR1となるため、実線Ｆ１で示すように、目標エンジン回転数ＮR1はポンプ吐出圧力Ｐｄが上昇するに従って最大の定格回転数Nmaxから徐々に低下する。一方、再生中であるときはエンジン補正回転数ΔＮ0は出力されないため、一点鎖線Ｆ２で示すように、目標エンジン回転数ＮR1は変化せず、最大の定格回転数Nmaxのままである。
【００９１】
図１６は、本実施の形態に係わるエンジン制御システム４Ａにおいて、エンジンコントロールダイヤル４１で最大の定格回転数Ｎmaxを設定したときにモード切換装置４２Ａを標準モードからニューエコノミーモードに切り換えたときの油圧ポンプ２１の吐出圧力と吐出流量との関係を示す図である。図中、実線Ａ及びＢ１は標準モードにおける油圧ポンプ２１の吐出圧力と吐出流量との関係を示し、実線Ａと点線Ｂ２はニューエコノミーモードであって再生中でないときの油圧ポンプ２１の吐出圧力と吐出流量との関係を示している。ＺはＮR2＝Ｎmax−ΔＮ0で計算されるエンジン回転数の低下に応じて減少する最大吸収トルク（トルク制御レギュレータ６１に設定される最大吸収トルク）の減少量に対応するポンプ吐出流量の減少量を示す特性線である。一点鎖線Ｃは、比較のため、従来の一般的なエコノミーモードにおけるポンプ吐出流量の変化を示している。
【００９２】
従来の一般的なエコノミーモードでは、車体の作動状況に関係なくエンジン回転数を最大の定格回転数Nmaxから一定量下げるため、一点鎖線Ｃで示すように、ポンプ吐出流量も領域Ｙでは標準モードの吐出流量よりも一定量減少し、トルク制御領域Ｘでは最大吸収トルクの減少量（一定量）に対応して一定量減少している。
【００９３】
これに対し、本発明が係わるニューエコノミーモードでは、油圧ポンプ２１の吐出圧力が圧力ＰｄＢ（トルク制御開始圧力）より低いときはエンジン補正回転数ΔＮ0＝０であって、エンジン回転数は最大の定格回転数Nmaxのままであるため、実線Ａで示すように、ポンプ吐出流量も領域Ｙでは低下せず、標準モードと同じである。そして、再生中でないときは、油圧ポンプ２１の吐出圧力が圧力ＰｄＢより高くなると、油圧ポンプ２１の吐出圧力が上昇するに従ってエンジン回転数は最大の定格回転数Nmaxからエンジン補正回転数ΔＮ0分だけ徐々に低下し、これに応じてトルク制御レギュレータ６１に設定される最大吸収トルクも徐々に減少するため、油圧ポンプ２１の吐出流量の減少量は特性線Ｚのように増加し、その結果、油圧ポンプ２１の吐出流量は、破線Ｂ２で示すように、標準モードの吐出流量よりも減少する。また、その減少量は油圧ポンプ２１の吐出圧力が上昇するに従って増加する。
【００９４】
図１７は、ポンプ負荷頻度を示す図である。通常、一連の動作の中に様々な負荷状態が連続的に混合されており、ポンプ負荷頻度は図１７に示すようになる。横軸のポンプ負荷圧はポンプ吐出圧に対応する。図１８は、ポンプ吐出量特性図にポンプ頻度の高い領域を重ねて示す図である。ポンプ負荷頻度の高い領域は中間のポンプ吐出圧範囲に対応している。
【００９５】
本実施の形態において、本発明が係わるニューエコノミーモードでは、ポンプ吐出圧（負荷）の高い範囲ではエンジン回転が低く制御されるので燃費向上に効果があり、ポンプ吐出圧（負荷）が低い範囲では標準モードと同じ流量（作業速度）で作業が可能である。また、負荷頻度の高い中間の負荷領域では、燃費と作業速度を両立できる回転数制御が可能である。これにより負荷の高い領域では原動機回転数を低減して、燃費を向上させることができるとともに、必要な負荷領域ではポンプ吐出流量の減少による性能低下（作業速度の低下）を少なくして、作業効率を向上させることができる。また、作業中に負荷頻度が変化しても原動機回転数は連続的に変化するので、作業速度の急変、エンジン音の変動による操作上の違和感も防ぐことができ、操作性を向上することができる。
【００９６】
また、本実施の形態では、再生中であるときはエンジン補正回転数ΔＮ0は出力されないため、図１５の一点鎖線Ｆ２で示したように、目標エンジン回転数ＮR1は変化せず、最大の定格回転数Nmaxのままである。これにより、再生中にニューエコノミーモードの制御によってエンジン回転数が低下することによる排出ガス後処理装置３２のフィルタ３２ａの破損を防止することができる。
＜第５の実施の形態＞
本発明の第５の実施の形態を図１９を用いて説明する。図１９は、本実施の形態における車体制御装置のエコノミーモード制御を含むエンジン目標回転数演算処理機能を示す、図１２と同様なフローチャートである。本実施の形態は、第４の実施の形態におけるエコノミーモード制御を含むエンジン目標回転数演算処理機能に対して図６の第２の実施の形態と同様の変更を行ったものである。
【００９７】
すなわち、本実施の形態において、車体制御装置５１Ａは、ステップＳ３００でニューエコノミーモードが選択されていると判定され、かつステップＳ３２０で現在行っている作業が軽負荷作業でないと判定され、ステップＳ３３０で、現在、排出ガス後処理装置３２が再生中であると判定されると、ステップＳ３１０に進み、エンジンコントロールダイヤル４１からの指示信号に基づいてエンジン１の目標回転数を設定し、その目標回転数を指示する指令信号をエンジン制御装置５２に出力する。ここまでは第４の実施の形態と同じである。そして、本実施の形態では、その後、ステップＳ３３０において、エンジン制御装置５２から再生終了信号が送信され、再生中ないと判定されると、直ちにステップＳ３４０に進んでエンジン１の目標回転数を油圧ポンプ２１の吐出圧力の増加に応じて低下する低速回転数に設定するのではなく、更に、再生終了後の時間をタイマーによりカウントし、再生終了後の時間（再生中信号の送信が停止した後の時間）が予め設定した所定時間Ｔ２を経過したかどうか（再生終了後の時間が所定時間Ｔ２に達したかどうか）を判定する（ステップＳ３５０）。そして、再生終了後の時間が所定時間Ｔ２を経過していないと判定されたとき（再生終了後の時間が所定時間Ｔ２を経過する前）は、ステップＳ３１０に進み、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４１からの指示信号に基づく回転数に維持し、再生終了後の時間が所定時間Ｔ２を経過した場合に初めてステップＳ３４０に移行し、エンジン１の目標回転数を油圧ポンプ２１の吐出圧力の増加に応じて低下する低速回転数に設定し、その目標回転数を指示する指令信号をエンジン制御装置５２に出力する。
【００９８】
このように構成した本実施の形態においても、エンジン回転数低下制御としてニューエコノミーモード制御を採用したものにおいて、第２の実施の形態と同様の効果（再生終了後の余熱によるフィルタ３２ａの破損防止効果）が得られる。
＜第６の実施の形態＞
本発明の第６の実施の形態を図２０を用いて説明する。図２０は、本実施の形態における車体制御装置のエコノミーモード制御を含むエンジン目標回転数演算処理機能を示す、図１２と同様なフローチャートである。図２０に示すフローチャートの図１２に示すフローチャートとの相違点は、ステップＳ３３０の後にステップＳ３５０の処理が加わり（第５の実施の形態と同じ）、更にステップＳ３６０及びＳ３７０の処理が加わった点である。それ以外は図１２に示すフローチャートと同じである。
【００９９】
本実施の形態において、車体制御装置５１は、ステップＳ３３０でエンジン制御装置５２から再生開始信号が送信され、排出ガス後処理装置３２が再生中であると判定された場合、及びステップＳ３５０で、再生終了後の時間が所定時間Ｔ２を経過していないと判定された場合（再生終了後の時間が所定時間Ｔ２を経過する前）は、更にエンジンコントロールダイヤル４１から回転数を低下させる指示があり、エンジンコントロールダイヤル４１からの指示信号に基づく回転数が予め設定した所定の回転数ＮZ（例えば１８００ｒｐｍ）以下であるかどうかを判定し（ステップＳ３６０）、エンジンコントロールダイヤル４１からの指示信号に基づく回転数が所定の回転数ＮZ以下でなければ、ステップＳ３１０に移行し、エンジンコントロールダイヤル４１からの指示信号に基づいてエンジン１の目標回転数を設定し、その目標回転数を指示する指令信号をエンジン制御装置５２に出力する。ステップＳ３６０において、エンジンコントロールダイヤル４１からの指示信号に基づく回転数が所定の回転数ＮZ以下であると判定されると、その所定の回転数ＮZをエンジン１の目標回転数として設定し、その目標定回転数を指示する指令信号をエンジン制御装置５２に出力する（ステップＳ３７０）。
【０１００】
このように構成した本実施の形態においても、エンジン回転数低下制御としてニューエコノミーモード制御を採用したものにおいて、第２の実施の形態と同様の効果（再生中及び再生終了後の所定時間Ｔ２経過前にオペレータがうっかりエンジンコントロールダイヤル４１を操作し、その指示信号に基づく回転数が大きく低下する場合におけるフィルタ３２ａの破損防止効果）が得られる。
【０１０１】
なお、以上の実施の形態は本発明の精神の範囲内で種々の変更が可能である。例えば、上記実施の形態では、作業機の運転状態に応じてエンジンの回転数を回転数指示装置が指示する回転数より低下させるエンジン制御としてオートアイドル制御（第１〜第３の実施の形態）又はニューエコノミーモード制御（第４〜第６の実施の形態）に本発明を適用したが、再生中にエンジン回転数が低下することによる排出ガス後処理装置３２のフィルタ３２ａの破損を生じる可能性のあるエンジン制御であれば、それ以外のエンジン制御に本発明を適用してもよく、その場合も同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるエンジン制御システムと排出ガス浄化システムとを含む作業機の全体システムを示す図である。
【図２】図１に示す油圧システムと操作検出装置の詳細を示す図である。
【図３】図１に示すシステムを備えた油圧ショベル（作業機）の外観を示す図である。
【図４】エンジン制御装置のフィルタ再生演算処理を示すフローチャートである。
【図５】車体制御装置のオートアイドル制御演算処理を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施の形態における車体制御装置のオートアイドル制御演算処理を示す、図５と同様なフローチャートである。
【図７】本発明の第３の実施の形態における車体制御装置のオートアイドル制御演算処理を示す、図５及び図６と同様なフローチャートである。
【図８】本発明の第４の実施の形態におけるエンジン制御システムと排出ガス浄化システムとを含む作業機の全体システムを示す図である。
【図９】トルク制御レギュレータの詳細を示す図である。
【図１０】トルク制御レギュレータのトルク制御特性を示す図である。
【図１１】車体制御装置の最大吸収トルクの演算理機能を示す図である。
【図１２】車体制御装置のエコノミーモード制御を含むエンジン目標回転数演算処理機能を示す、図５と同様なフローチャートである。
【図１３】図１２にフローチャートで示した車体制御装置のエンジン設定回転数演算処理機能をブロック図で示す図である。
【図１４】エンジン回転数補正値演算部におけるポンプ吐出圧力とエンジン回転数補正値の関係を拡大して示す図である。
【図１５】エンジンコントロールダイヤルで最大の定格回転数を設定したときのニューエコノミーモードにおけるポンプ吐出圧力に対する目標エンジン回転数の変化を示す図である。
【図１６】第４の実施の形態に係わるエンジン制御システムにおいて、エンジンコントロールダイヤルで最大の定格回転数を設定したときにモード切換装置を標準モードからニューエコノミーモードに切り換えたときの油圧ポンプの吐出圧力と吐出流量との関係を示す図である。
【図１７】ポンプ負荷頻度を示す図である。
【図１８】ポンプ吐出量特性図にポンプ頻度の高い領域を重ねて示す図である。
【図１９】本発明の第５の実施の形態における車体制御装置のエコノミーモード制御を含むエンジン目標回転数演算処理機能を示す、図１２と同様なフローチャートである。
【図２０】本発明の第６の実施の形態における車体制御装置のエコノミーモード制御を含むエンジン目標回転数演算処理機能を示す、図１２と同様なフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０３】
１ エンジン
２ 油圧システム
３ 排出ガス浄化システム
４ エンジン制御システム
２１ 油圧ポンプ
２２ パイロットポンプ
２３ アクチュエータ群
２４ コントロールバルブ装置
２５ 入力操作装置（ＤＰＦ）
３１ 排気管
３２ 排出ガス後処理装置
３２ａ フィルタ
３２ｂ 酸化触媒
３３ 差圧検出装置
４１ エンジンコントロールダイヤル
４２，４２Ａ モード切換装置
４３ 回転数検出装置
４４ 操作検出装置
４５ 電子ガバナ
５１，５１Ａ 車体制御装置
５２ エンジン制御装置
６１ トルク制御レギュレータ
６２ 圧力検出装置
６３ アクチュエータ
６３ｓ 制御スプール
６３ａ，６３ｂ バネ
６３ｃ，６３ｄ 受圧部
６４ 電磁比例弁
６５ パイロットライン
４００ａ 基準目標回転数演算部
４００ｂ パワーモード定格目標回転設定部
４００ｄ エンジン回転数補正値演算部
４００ｅ 作業モード選択部
４００ｆ 減算部
４００ｇ 最小値選択部
４００ｘ 再生中Ｅモード解除部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、このエンジンにより駆動される油圧ポンプを含む油圧駆動装置と、前記エンジンの排気系に装着され、排出ガスに含まれる粒子状物質を捕集する排出ガス後処理装置と、この排出ガス後処理装置で捕集された粒子状物質を燃焼除去し前記排出ガス後処理装置を再生させる再生装置と備えた作業機のエンジン制御システムにおいて、
前記エンジンの回転数を指示する回転数指示手段と、
前記作業機の運転状態を検出する運転状態検出手段と、
モード切換手段と、
前記モード切換手段が特定のモードを選択しているときに、前記作業機の運転状態に応じて前記エンジンの回転数を前記回転数指示装置が指示する回転数より低下させる制御を行う第１エンジン制御手段と、
前記再生装置が作動中であるかどうかを検出し、前記再生装置が作動中であるときは前記第１エンジン制御手段の制御を無効とし、前記回転数指示装置が指示する回転数を維持するよう前記エンジンの回転数を制御する第２エンジン制御手段とを備えることを特徴とする作業機のエンジン制御システム。
【請求項２】
請求項１記載の作業機のエンジン制御システムにおいて、
前記油圧駆動装置は、前記油圧ポンプからの圧油により駆動される複数のアクチュエータと、前記油圧ポンプから前記複数のアクチュエータに供給される圧油の流れを制御するコントロールバルブ装置と、このコントロールバルブ装置を操作して前記複数のアクチュエータの駆動を制御する入力操作装置とを備え、
前記運転状態検出手段は、前記作業機の運転状態として前記入力操作装置の操作の有無を検出する操作検出装置を有し、
前記第１エンジン制御手段は、前記モード切換手段が前記特定のモードを選択しているとき、前記入力操作装置の操作有りが検出されると、前記回転数指示装置の指示に応じて前記エンジンの回転数を制御し、前記入力操作装置の操作無しが検出されると、前記エンジンの回転数を前記回転数指示装置が指示する回転数より低下させる制御を行い、
前記第２エンジン制御手段は、前記再生装置が作動中であるときは、前記入力操作装置の操作無しが検出された場合でも、前記回転数指示装置の指示に応じて前記エンジンの回転数を制御することを特徴とする作業機のエンジン制御システム。
【請求項３】
請求項１記載の作業機のエンジン制御システムにおいて、
前記油圧駆動装置は、前記油圧ポンプからの圧油により駆動する複数のアクチュエータと、前記油圧ポンプから前記複数のアクチュエータに供給される圧油の流れを制御するコントロールバルブ装置と、このコントロールバルブ装置を操作して前記複数のアクチュエータの駆動を制御する入力操作装置と、前記油圧ポンプの吐出圧力に基づいて、前記油圧ポンプの吸収トルクが前記エンジンの回転数に依存して設定された最大吸収トルクを超えないよう前記油圧ポンプの容量を制御するトルク制御レギュレータとを備え、
前記動作状態検出手段は、前記作業機の運転状態として前記油圧ポンプの吐出圧力を検出する圧力検出装置を有し、
前記第１エンジン制御手段は、前記モード切換手段が前記特定のモードを選択しているとき、前記圧力検出装置により検出された前記油圧ポンプの吐出圧力が所定圧力より低いときは、前記回転数指示装置の指示に応じて前記エンジンの回転数を制御し、前記圧力検出装置により検出された前記油圧ポンプの吐出圧力が前記所定圧力以上になると、前記エンジンの回転数を前記回転数指示装置が指示する回転数より低下させる制御を行い、
前記第２エンジン制御手段は、前記再生装置が作動中であるときは、前記圧力検出装置により検出された前記油圧ポンプの吐出圧力が前記所定圧力以上である場合でも、前記回転数指示装置の指示に応じて前記エンジンの回転数を制御することを特徴とする作業機のエンジン制御システム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項記載の作業機のエンジン制御システムにおいて、
前記第２エンジン制御手段は、前記再生装置の作動終了後は、所定時間が経過するまで、前記回転数指示装置の指示に応じて前記エンジンの回転数を制御することを特徴とする作業機のエンジン制御システム。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項記載の作業機のエンジン制御システムにおいて、
前記第２エンジン制御手段は、前記再生装置が作動中であるときは、前記回転数指示装置が指示するエンジン回転数が所定の回転数以下に低下したとき、前記エンジンの回転数を前記所定の回転数に維持するよう制御することを特徴とする作業機のエンジン制御システム。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれか１項記載の作業機のエンジン制御システムにおいて、
前記第２エンジン制御手段は、前記再生装置が作動中であるとき及び前記再生装置の作動終了後の所定時間が経過するまでは、前記回転数指示装置が指示するエンジン回転数が所定の回転数以下に低下したとき、前記エンジンの回転数を前記所定の回転数に維持するよう制御することを特徴とする作業機のエンジン制御システム。
【請求項１】
エンジンと、このエンジンにより駆動される油圧ポンプを含む油圧駆動装置と、前記エンジンの排気系に装着され、排出ガスに含まれる粒子状物質を捕集する排出ガス後処理装置と、この排出ガス後処理装置で捕集された粒子状物質を燃焼除去し前記排出ガス後処理装置を再生させる再生装置と備えた作業機のエンジン制御システムにおいて、
前記エンジンの回転数を指示する回転数指示手段と、
前記作業機の運転状態を検出する運転状態検出手段と、
モード切換手段と、
前記モード切換手段が特定のモードを選択しているときに、前記作業機の運転状態に応じて前記エンジンの回転数を前記回転数指示装置が指示する回転数より低下させる制御を行う第１エンジン制御手段と、
前記再生装置が作動中であるかどうかを検出し、前記再生装置が作動中であるときは前記第１エンジン制御手段の制御を無効とし、前記回転数指示装置が指示する回転数を維持するよう前記エンジンの回転数を制御する第２エンジン制御手段とを備えることを特徴とする作業機のエンジン制御システム。
【請求項２】
請求項１記載の作業機のエンジン制御システムにおいて、
前記油圧駆動装置は、前記油圧ポンプからの圧油により駆動される複数のアクチュエータと、前記油圧ポンプから前記複数のアクチュエータに供給される圧油の流れを制御するコントロールバルブ装置と、このコントロールバルブ装置を操作して前記複数のアクチュエータの駆動を制御する入力操作装置とを備え、
前記運転状態検出手段は、前記作業機の運転状態として前記入力操作装置の操作の有無を検出する操作検出装置を有し、
前記第１エンジン制御手段は、前記モード切換手段が前記特定のモードを選択しているとき、前記入力操作装置の操作有りが検出されると、前記回転数指示装置の指示に応じて前記エンジンの回転数を制御し、前記入力操作装置の操作無しが検出されると、前記エンジンの回転数を前記回転数指示装置が指示する回転数より低下させる制御を行い、
前記第２エンジン制御手段は、前記再生装置が作動中であるときは、前記入力操作装置の操作無しが検出された場合でも、前記回転数指示装置の指示に応じて前記エンジンの回転数を制御することを特徴とする作業機のエンジン制御システム。
【請求項３】
請求項１記載の作業機のエンジン制御システムにおいて、
前記油圧駆動装置は、前記油圧ポンプからの圧油により駆動する複数のアクチュエータと、前記油圧ポンプから前記複数のアクチュエータに供給される圧油の流れを制御するコントロールバルブ装置と、このコントロールバルブ装置を操作して前記複数のアクチュエータの駆動を制御する入力操作装置と、前記油圧ポンプの吐出圧力に基づいて、前記油圧ポンプの吸収トルクが前記エンジンの回転数に依存して設定された最大吸収トルクを超えないよう前記油圧ポンプの容量を制御するトルク制御レギュレータとを備え、
前記動作状態検出手段は、前記作業機の運転状態として前記油圧ポンプの吐出圧力を検出する圧力検出装置を有し、
前記第１エンジン制御手段は、前記モード切換手段が前記特定のモードを選択しているとき、前記圧力検出装置により検出された前記油圧ポンプの吐出圧力が所定圧力より低いときは、前記回転数指示装置の指示に応じて前記エンジンの回転数を制御し、前記圧力検出装置により検出された前記油圧ポンプの吐出圧力が前記所定圧力以上になると、前記エンジンの回転数を前記回転数指示装置が指示する回転数より低下させる制御を行い、
前記第２エンジン制御手段は、前記再生装置が作動中であるときは、前記圧力検出装置により検出された前記油圧ポンプの吐出圧力が前記所定圧力以上である場合でも、前記回転数指示装置の指示に応じて前記エンジンの回転数を制御することを特徴とする作業機のエンジン制御システム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項記載の作業機のエンジン制御システムにおいて、
前記第２エンジン制御手段は、前記再生装置の作動終了後は、所定時間が経過するまで、前記回転数指示装置の指示に応じて前記エンジンの回転数を制御することを特徴とする作業機のエンジン制御システム。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項記載の作業機のエンジン制御システムにおいて、
前記第２エンジン制御手段は、前記再生装置が作動中であるときは、前記回転数指示装置が指示するエンジン回転数が所定の回転数以下に低下したとき、前記エンジンの回転数を前記所定の回転数に維持するよう制御することを特徴とする作業機のエンジン制御システム。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれか１項記載の作業機のエンジン制御システムにおいて、
前記第２エンジン制御手段は、前記再生装置が作動中であるとき及び前記再生装置の作動終了後の所定時間が経過するまでは、前記回転数指示装置が指示するエンジン回転数が所定の回転数以下に低下したとき、前記エンジンの回転数を前記所定の回転数に維持するよう制御することを特徴とする作業機のエンジン制御システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１０−６５５７７（Ｐ２０１０−６５５７７Ａ）
【公開日】平成２２年３月２５日（２０１０．３．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２３１５５６（Ｐ２００８−２３１５５６）
【出願日】平成２０年９月９日（２００８．９．９）
【出願人】（０００００５５２２）日立建機株式会社 (2,611)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月２５日（２０１０．３．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月９日（２００８．９．９）
【出願人】（０００００５５２２）日立建機株式会社 (2,611)
【Ｆターム（参考）】
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