作業機械のエンジン制御システム
【課題】排気ガス後処理装置を正常に機能させる上で有害である排気ガス中の硫黄分を正しく測定し、排気ガス後処理装置の硫黄被毒を低減することができる作業機械のエンジン制御システムを提供する。
【解決手段】キースイッチ４６がＯＮするエンジン始動毎に、前回のエンジン停止時に記憶した燃料残量と今回のエンジン始動時に検出した燃料残量とを比較し、燃料残量が増えていた場合のみ硫黄分濃度測定処理を行う。この処理では、エンジン１の回転数を強制的に硫黄分濃度の測定に適した目標回転数Ｎａとなるよう固定制御し、排気ガスの温度が硫黄分濃度の測定に適した所定の温度範囲Ｔｅｘａ〜Ｔｅｘｂとなり、目標時間Ｔａを経過すると、硫黄分濃度が閾値以上であるかどうかの判定を行い、硫黄分濃度が閾値以上である場合に警報表示装置４２を作動させる。
【解決手段】キースイッチ４６がＯＮするエンジン始動毎に、前回のエンジン停止時に記憶した燃料残量と今回のエンジン始動時に検出した燃料残量とを比較し、燃料残量が増えていた場合のみ硫黄分濃度測定処理を行う。この処理では、エンジン１の回転数を強制的に硫黄分濃度の測定に適した目標回転数Ｎａとなるよう固定制御し、排気ガスの温度が硫黄分濃度の測定に適した所定の温度範囲Ｔｅｘａ〜Ｔｅｘｂとなり、目標時間Ｔａを経過すると、硫黄分濃度が閾値以上であるかどうかの判定を行い、硫黄分濃度が閾値以上である場合に警報表示装置４２を作動させる。
【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械のエンジン制御システムに係わり、特に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気ガス後処理装置（以下ＤＰＦ）を備えた作業機械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械は、駆動源としてディーゼルエンジンを使用している。このディーゼルエンジンの使用に対しては、年々排気ガス規制が厳しくなっており、ＤＰＦ（Diesel Particulate Filter ）などの排気ガス後処理装置を装着して対処しているのが現状である。ＤＰＦとは、ディーゼルエンジンの排気系統に装着され、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）を捕集除去するフィルタを内蔵した装置であり、このＤＰＦを装着した場合は、ＤＰＦで捕集されたＰＭを燃焼除去しＤＰＦを再生させる手段（再生装置−例えば白金等の金属酸化触媒）を設けることが必須である。
【０００３】
特許文献１には、このようなＤＰＦを備えた作業機械において、排気系統に排気ガス分析装置を設置し、排気ガス分析装置により排気ガス中の二酸化硫黄等物質の濃度を測定し、燃料識別手段にて使用燃料を特定することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−６５４２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ディーゼルエンジンを使用する作業機械においては、排気ガス規制の強化に伴って、ユーザーが使用できる燃料についても軽油中の硫黄分濃度の使用規定があり、燃料性状にシビアになってきている。しかしながら、実際に使用されている燃料は、燃料保管中の管理状態等の問題で硫黄分が使用規定値を超えたものが使用されるケースが多々ある。
【０００６】
硫黄分濃度の高い燃料を使用すると、エンジンから排出されるＰＭ量が大幅に増加し、排気ガス後処理装置の再生頻度が多くなる。また、排気ガス中に含まれる二酸化硫黄等の被毒物質が酸化触媒の貴金属表面に付着する硫黄被毒により、排気ガス後処理装置の再生能力の低下や、硫黄被毒による排気ガス後処理装置の不具合が起きると言った問題点がある。
【０００７】
特許文献１に記載の技術では、そのような課題に対し、排気系統に排気ガス分析装置を設け、排気ガス分析装置により二酸化硫黄等物質の濃度を測定して、燃料識別手段にて使用燃料を特定している。
【０００８】
しかし、二酸化硫黄物質の濃度は、一般的にＳＯxセンサなどの検出手段を用いて測定されるが、作業機械が作業中であったり、エンジン回転数が高い状態などの高排気温度下では、二酸化硫黄物質の濃度を正しく測定することができない。特許文献１に記載の技術では、二酸化硫黄等の濃度が正しく測定できないことから、二酸化硫黄等を誤検知する可能性がある。
【０００９】
本発明の目的は、排気ガス後処理装置を正常に機能させる上で有害である排気ガス中の硫黄分を正しく測定し、排気ガス後処理装置の硫黄被毒を低減することができる作業機械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】
【００１０】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、ディーゼルエンジンと、このエンジンの排気系統に設けられた排気ガス後処理装置と、前記エンジンによって駆動される油圧ポンプ及びこの油圧ポンプから吐出される圧油により駆動される少なくとも１つの油圧アクチュエータを含む油圧システムとを備えた油圧作業機械の排気ガス浄化システムにおいて、エンジンの排気ガスの温度を検出する排気温度検出装置と、前記エンジンの排気ガス中の硫黄分濃度を検出する硫黄分濃度検出装置と、警報装置と、前記排気温度検出装置の検出値と前記硫黄分濃度検出装置の検出値に基づいて硫黄分濃度測定処理を行う制御装置とを備え、前記制御装置は、前記硫黄分濃度測定処理において、前記排気温度検出装置により検出した排気ガス温度が排気ガス中の硫黄分濃度の測定に適した所定の温度範囲にある場合に、前記硫黄分濃度検出装置を用いて前記エンジンの排気ガス中の硫黄分濃度を測定し、この硫黄分濃度が予め定めた閾値以上である場合に、前記警報装置を作動させるものとする。
【００１１】
このように硫黄分濃度測定処理において、排気ガス温度が排気ガス中の硫黄分濃度の測定に適した所定の温度範囲にある場合にエンジンの排気ガス中の硫黄分濃度を測定することにより、排気ガス中の硫黄分濃度が正しく測定され、この正しく測定された硫黄分濃度が予め定めた閾値以上である場合に警報装置を作動させることにより、排気ガス後処理装置の硫黄被毒を最小限に留め、排気ガス後処理装置の不具合を未然に防止することができる。
【００１２】
（２）上記（１）において、好ましくは、作業機械のエンジン制御システムは、エンジンを始動させるキースイッチと、前記エンジンに供給される燃料の残量を検出する燃料油量検出装置とを更に備え、前記制御装置は、前記キースイッチがＯＮするエンジン始動毎に、前回のエンジン停止時に前記記憶装置に記憶した燃料残量と今回のエンジン始動時に前記燃料油量検出装置が検出した燃料残量とを比較し、燃料残量が増えていた場合のみ、前記硫黄分濃度測定処理を行う。
【００１３】
このようにキースイッチがＯＮするエンジン始動毎に、前回のエンジン停止時の燃料残量と今回のエンジン始動時の燃料残量とを比較し、燃料残量が増えていた場合のみ、硫黄分濃度測定処理を行うことにより、通常、燃料の給油は必ずエンジンを停止させて行う結果、燃料給油後のエンジン始動時は毎回硫黄分濃度測定処理を行うようになるため、硫黄分濃度測定処理の要否が自動的に判定され、必要なときにのみ硫黄分濃度測定処理を行うことができる。これにより硫黄分濃度測定処理の頻度を低減し、硫黄分濃度測定処理による作業機械の稼動効率の低下を極力抑えることができる。
【００１４】
（３）上記（１）において、好ましくは、作業機械のエンジン制御システムは、前記エンジンの目標回転数を指示するエンジン回転数指示装置を更に備え、前記制御装置は、前記硫黄分濃度測定処理を行わないときは、前記エンジン回転数指示装置が指示する目標回転数に基づいて前記エンジンの回転数を制御する通常エンジン回転数制御を行い、前記硫黄分濃度測定処理を行うときは、前記エンジン回転数指示装置による目標回転数の指示に係わらず、前記エンジンの回転数を強制的に前記排気ガス中の硫黄分濃度の測定に適した所定の目標回転数となるよう固定制御する。
【００１５】
このように硫黄分濃度測定処理を行うときは、エンジン回転数指示装置による目標回転数の指示に係わらず、エンジンの回転数を強制的に排気ガス中の硫黄分濃度の測定に適した所定の目標回転数となるよう固定制御することにより、排気ガス温度を排気ガス中の硫黄分濃度の測定に適した所定の温度範囲に確実に制御して、硫黄分濃度測定処理の効率との測定精度を高めることができる。
【００１６】
（４）上記（１）〜（３）のいずれかにおいて、また好ましくは、前記制御装置は、前記硫黄分濃度が予め定めた閾値以上である場合は、予め設定した所定の時間経過後に、前記エンジンを自動停止させる。
【００１７】
このようにエンジンを自動停止させることにより、硫黄分濃度が高い燃料である場合にオペレータに燃料の交換を強く促し、この点でも排気ガス後処理装置の硫黄被毒を最小限に留めることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、排気ガス後処理装置を正常に機能させる上で有害である排気ガス中の硫黄分濃度を正しく測定し、排気ガス後処理装置の硫黄被毒を最小限に抑え、排気ガス後処理装置の不具合を未然に防止することができる。
【００１９】
また、本発明によれば、通常、燃料の給油は必ずエンジンを停止させて行う結果、燃料給油後のエンジン始動時は毎回硫黄分濃度測定処理を行うようになるため、硫黄分濃度測定処理の要否が自動的に判定され、必要なときにのみ硫黄分濃度測定処理を行うことができる。これにより硫黄分濃度測定処理の頻度を低減し、硫黄分濃度測定処理による作業機械の稼動効率の低下を極力抑えることができる。
【００２０】
また、本発明によれば、硫黄分濃度測定処理を行うときは、エンジン回転数指示装置による目標回転数の指示に係わらず、エンジンの回転数を強制的に排気ガス中の硫黄分濃度の測定に適した所定の目標回転数となるよう固定制御するため、排気ガス温度を排気ガス中の硫黄分濃度の測定に適した所定の温度範囲に確実に制御して、硫黄分濃度測定処理の効率と測定精度を高めることができる。
【００２１】
更に、本発明によれば、エンジンを自動停止させることで、硫黄分濃度が高い燃料である場合にオペレータに燃料の交換を強く促し、この点でも排気ガス後処理装置の硫黄被毒を最小限に留めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施の形態における作業機械のエンジン制御システムを含む駆動システム全体を示す図である。
【図２】図１に示す駆動システムを備えた油圧ショベルの外観を示す図である。
【図３】車体制御装置の硫黄分濃度検出制御及びエンジン制御の処理内容を示すフローチャートである。
【図４】車体制御装置の硫黄分濃度検出制御及びエンジン制御の処理内容を示す，図３のフローチャートの続きのフローチャートである。
【図５】エンジン回転数と排気ガス温度との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。以下の実施の形態は、本発明を作業機械（建設機械）の代表例である油圧ショベルに適用したものである。
＜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作業機械のエンジン制御システムを含む駆動システム全体を示す図である。
【００２４】
図１において、本実施の形態に係わる油圧ショベルの駆動システムは、エンジン１と、油圧システム２と、排気ガス後処理装置３と、エンジン制御システム４とを備えている。
【００２５】
エンジン１はディーゼルエンジンであり、エンジン１には、エンジン制御システム４の一部として、エンジン１の実回転数を検出する回転数検出装置４３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（電子制御式燃料噴射装置）とが設けられている。
【００２６】
油圧システム２は、エンジン１を動力源として油圧ショベルの被駆動部材を駆動するものであり、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油圧ショベルの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レバー装置２５とを有している。
【００２７】
排気ガス後処理装置３は、エンジン１の排気ガスが流れる排気系統の一部である排気管３１に取り付けられ、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を内蔵している。また、排気ガス後処理装置３には、エンジン制御システム４の一部として、フィルタ３２ａの上流側の排気ガスの温度を検出する排気温度検出装置３３と、それぞれフィルタ３２ａの上流側の圧力と下流側の圧力をそれぞれ検出する排気圧力検出装置３４ａ，３４ｂとが設けられている。排気圧力検出装置３４ａ，３４はフィルタ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を構成している。
【００２８】
エンジン制御システム４は、エンジン１の排気管に設けられ、エンジン１の排気ガス中の硫黄分濃度を検出する硫黄分濃度検出装置３６と、燃料の油量を検出する燃料油量検出装置４０と、エンジン１の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、警報表示装置４２と、上述した排気温度検出装置３３、排気圧力検出装置３４ａ，３４ｂ、回転数検出装置４３、電子ガバナ４５と、キースイッチ４６と、車体制御装置５１及びエンジン制御装置５２とを有している。
【００２９】
車体制御装置５１は、排気温度検出装置３３からの検出信号と、硫黄分濃度検出装置３６からの検出信号と、燃料油量検出装置４０からの検出信号と、エンジンコントロールダイヤル４１からの指令信号と、回転数検出装置４３からの検出信号と、キースイッチ４６からの指令信号とを入力し、所定の演算処理を行い、エンジン制御装置５２にエンジンコントロールダイヤル４１が指示する目標回転数と硫黄分濃度測定処理のための目標回転数のいずれかの指令信号を出力するとともに、硫黄分濃度の高い燃料を使用していると判断された場合は、警報表示装置４２に作動信号を出力する。車体制御装置５１は、排気温度検出装置３３からの検出信号と硫黄分濃度検出装置３６からの検出信号と回転数検出装置４３からの検出信号をエンジン制御装置５２を介して入力する。
【００３０】
エンジン制御装置５２は、車体制御装置５１からの目標回転数の指令信号と、回転数検出装置４３からのエンジン回転数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に目標燃料噴射量の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からの指令信号の目標回転数に維持されるように制御する。
【００３１】
また、エンジン制御装置５２は、差圧検出装置３３からの検出信号を入力し、次のようにフィルタ３２ａを再生（フィルタ３２ａに捕集された粒子状物質の燃焼除去）する制御を行う。
【００３２】
エンジン制御装置５２は、差圧検出装置３３からの検出信号が示すフィルタ３２ａの前後差圧が再生開始判定閾値を超えたかどうかを判定し、再生開始判定閾値を超えると、フィルタ３２ａの再生が必要であると判定して再生制御を開始する。この再生制御は、例えば排気管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。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。この再生制御は、差圧検出装置３３からの検出信号が示すフィルタ３２ａの前後差圧が再生終了判定閾値を下回るまで行い、フィルタ３２ａの前後差圧が再生終了判定閾値を下回ると排気管３１内への再生用の燃料噴射を停止し、再生制御を終了する。
【００３３】
図２は、図１に示す駆動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、油圧ポンプ２１、パイロットポンプ２２、排気ガス後処理装置３等が配置され、キャビン１０７内の運転席の左右に入力操作レバー２５が配置されている。車体制御装置５１及びエンジン制御装置５２は、例えばキャビン１０７内の運転席の下側に配置されている。
【００３４】
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。左右の走行モータ１０４ａ，１０４ｂ、旋回モータ１０５、ブームシリンダ１１４、アームシリンダ１１５、バケットシリンダ１１６は図１に示すアクチュエータ群２５を構成する。
〜制御内容〜
図３及び図４は、車体制御装置５１の硫黄分濃度測定処理及びエンジン制御の処理内容を示すフローチャートである。
【００３５】
＜ステップＳ１００（図３）＞
車体制御装置５１はキースイッチ４６の指令信号を入力し、キースイッチ４６がＯＮとなるとプログラムが起動し、図３及び図４のフローチャートに示す処理が開始される。
【００３６】
＜ステップＳ１１０（図３）＞
まず、車体制御装置５１は、硫黄分濃度測定処理の要否を判定するため、キースイッチ４６がＯＮするエンジン始動毎に、燃料油量検出装置４０からの検出信号を入力し、前回のエンジン停止時に車体制御装置５１の記憶装置５１ａに記憶した燃料残量（図４のステップＳ３３０参照）と今回のエンジン始動時の燃料残量とを比較し、燃料残量が増えているかどうかを判定する。
【００３７】
＜ステップＳ１２０（図３）＞
ステップＳ１１０において、今回のエンジン始動時の燃料残量が増えていると判定された場合は、車体制御装置５１は、硫黄分濃度測定処理が必要な場合であると判定し、燃料異常フラグＦをＯＦＦにリセットする。
【００３８】
＜ステップＳ１３０（図３）＞
次いで、車体制御装置５１は硫黄分濃度測定処理を行う。この硫黄分濃度測定処理においては、まず、車体制御装置５１は、硫黄分濃度測定処理のために予め設定した排気ガス中の硫黄分濃度の測定に適した所定の目標回転数Ｎａの指令信号をエンジン制御装置５２に出力する。この目標回転数Ｎａの指令信号の出力は、エンジンコントロールダイヤル４１からの目標回転数の指令信号に優先して行う。目標回転数Ｎａは例えば中速回転数程度の回転数である。
【００３９】
エンジン制御装置５２は、目標回転数Ｎａの指令信号を入力すると、その目標回転数Ｎａと回転数検出装置４３により検出される実回転数に基づいて電子ガバナ４５に目標燃料噴射量の制御信号を出力し、電子ガバナ４５は、その制御信号に基づいて、エンジン１の回転数が目標回転数Ｎａになるように制御する。これにより硫黄分濃度測定処理では、エンジンコントロールダイヤル４１による目標回転数の指示に係わらず（その目標回転数の指令信号を無視して）、エンジン１の回転数が強制的に排気ガス中の硫黄分濃度の測定に適した目標回転数Ｎａとなるように固定制御される。
【００４０】
＜ステップＳ１４０（図３）＞
次いで、車体制御装置５１は、回転数検出装置４３からの検出信号を入力し、車体制御装置５１からの指令信号の目標回転数Ｎａと回転数検出装置４３により検出されるエンジン１の実回転数Ｎとを比較し、エンジン１の実回転数Ｎが目標回転数Ｎａ以下にあるかどうかを判定する。エンジン１の実回転数が目標回転数範囲Ｎａ以下にないと判定された場合は、ステップＳ１４０の手順を繰り返す。
【００４１】
＜ステップＳ１５０（図３）＞
また、車体制御装置５１は、排気温度検出装置３３からの検出信号を入力し、予め設定した排気ガス中の硫黄分濃度の測定に適した所定の温度範囲Ｔｅｘａ〜Ｔｅｘｂと排気温度検出装置３３により検出された排気ガスの温度Ｔｅｘとを比較し、排気ガスの温度Ｔｅｘが排気ガス中の硫黄分濃度の測定に適した所定の温度範囲Ｔｅｘａ〜Ｔｅｘｂにあるかどうかを判定する。排気ガスの温度Ｔｅｘが所定の温度範囲Ｔｅｘａ〜Ｔｅｘｂにないと判定された場合は、ステップＳ１４０及びＳ１５０の手順を繰り返す。
【００４２】
図５は、エンジン回転数と排気ガス温度との関係を示す図である。エンジン回転数と排気ガス温度には相関関係があり、図示の如く、エンジン回転数が上昇するにしたがって排気ガス温度も上昇する関係にある。また、エンジン回転数が一定であっても、排気ガス温度はそのときの環境条件（気温等）や車体条件（エアコン使用の有無等のエンジン引き摺り負荷の大小等）によって所定の幅内で変化する。図５に示す如く、目標回転数Ｎａとして適切な値を設定することにより、排気ガス中の硫黄分濃度の測定に適した所定の温度範囲Ｔｅｘａ〜Ｔｅｘｂの排気ガス温度を得ることができる。
【００４３】
＜ステップＳ１６０（図３）＞
ステップＳ１４０において、エンジン１の実回転数が目標回転数範囲Ｎａ以下にあると判定され、ステップＳ１５０において、排気ガスの温度Ｔｅｘａが所定の温度範囲Ｔｅｘａ〜Ｔｅｘｂにあると判定された場合は、車体制御装置５１は、その後の経過時間Ｔと予め設定した目標時間Ｔａとを比較し、経過時間Ｔが目標時間Ｔａに達したかどうかを判定する。経過時間Ｔが目標時間Ｔａに達していないと判定された場合は、ステップＳ１４０，Ｓ１５０及びＳ１６０の手順を繰り返す。
【００４４】
＜ステップＳ１７０（図３）＞
ステップＳ１６０において、経過時間Ｔが目標時間Ｔａに達したと判定された場合は、車体制御装置５１は、硫黄分濃度検出装置３６からの検出信号を入力し、予め設定した排気ガス中の目標硫黄分濃度（閾値）と硫黄分濃度検出装置３６により検出される排気ガス中の硫黄分濃度とを比較し、排気ガス中の硫黄分濃度が目標硫黄分濃度（閾値）以上であるかどうかを判定する。
【００４５】
＜ステップＳ１８０（図３）＞
ステップＳ１７０において、排気ガス中の硫黄分濃度が目標硫黄分濃度（閾値）以上であと判定された場合は、車体制御装置５１は、燃料異常フラグＦをＯＮにセットする。
【００４６】
＜ステップＳ１９０（図３）＞
次いで、車体制御装置５１は、警報表示装置４２に作動信号を出力して、現在使用中の燃料は硫黄分濃度の高い燃料であることと、直ちに燃料を交換する必要があることを警報表示装置４２に表示させる。
【００４７】
＜ステップＳ２００（図３）＞
次いで、車体制御装置５１は、エンジン１を停止させる準備として、上述した排気ガス中の硫黄分濃度の測定に適した目標回転数Ｎａよりも低いエンジン停止に適した目標回転数Ｎｂの指令信号をエンジン制御装置５２に出力する。この目標回転数Ｎｂの指令信号の出力も、エンジンコントロールダイヤル４１による目標回転数の指示に優先して行う。目標回転数Ｎｂは例えば低速アイドル回転数程度の回転数である。
【００４８】
エンジン制御装置５２は、この目標回転数Ｎｂと回転数検出装置４３により検出される実回転数に基づいて電子ガバナ４５に目標燃料噴射量の制御信号を出力し、電子ガバナ４５は、その制御信号に基づいて、エンジン１の回転数が目標回転数Ｎｂになるように制御する。これにより現在使用中の燃料は硫黄分濃度の高い燃料であると判定された場合に、エンジンコントロールダイヤル４１からの目標回転数の指示に係わらず、エンジンコントロールダイヤル４１からの目標回転数の指令信号を無視して、エンジン１の回転数をエンジン停止に適した目標回転数Ｎｂとなるよう制御する。
【００４９】
＜ステップＳ２１０（図３）＞
次いで、ステップＳ２００において、目標回転数Ｎｂの指令信号をエンジン制御装置５２に出力した後の経過時間Ｔと目標時間Ｔｂとを比較し、経過時間Ｔが目標時間Ｔｂに達したかどうかを判定する。
【００５０】
＜ステップＳ２２０（図３）＞
ステップＳ２１０において、経過時間Ｔが目標時間Ｔｂに達したと判定された場合は、エンジン１の停止信号をエンジン制御装置５２に出力し、エンジン１を自動停止させる。
【００５１】
＜ステップＳ２３０（図３）＞
ステップＳ１１０において、今回のエンジン始動時の燃料残量が増えていないと判定された場合は、車体制御装置５１は硫黄分濃度測定処理が不要であると判定する。次いで車体制御装置５１は燃料異常フラグＦがＯＦＦであるかどうかを判定し、燃料異常フラグＦがＯＦＦでない場合（ＯＮである場合）は、一度、ステップＳ１７０において、排気ガス中の硫黄分濃度が目標硫黄分濃度（閾値）以上であと判定された後にキースイッチ４６をオンしてエンジン１の始動をした場合であるので、ステップＳ１９０に進んで直ちに警告表示を行うとともに、ステップＳ２００〜Ｓ２２０に進んでエンジン停止のための目標回転数Ｎｂの指令信号をエンジン制御装置５２に出力し、目標時間Ｔｂ経過後、エンジン１を停止させる。
【００５２】
＜ステップＳ３１０（図４）＞
ステップＳ１７０において、排気ガス中の硫黄分濃度が目標硫黄分濃度（閾値）以上でないと判定された場合、或いはステップＳ２３０において、燃料異常フラグＦがＯＦＦであると判定された場合は、図４のステップＳ３００に進む。このステップＳ３００では、通常のエンジン回転数制御演算を行う。この通常のエンジン回転数制御演算では、エンジンコントロールダイヤル４１からの指令信号を入力し、その指令信号に基づく目標回転数を演算し、その目標回転数の指令信号をエンジン制御装置５２に出力する。この場合、車体制御装置５１がオートアイドル制御等の付加的なエンジン制御機能を備えていてもよく、この場合は、エンジンコントロールダイヤル４１からの指令信号に基づく目標回転数とそのエンジン制御機能に目標回転数の一方を指令信号としてエンジン制御装置５２に出力する。
【００５３】
エンジン制御装置５２は、その目標回転数と回転数検出装置４３により検出される実回転数に基づいて電子ガバナ４５に目標燃料噴射量の制御信号を出力し、電子ガバナ４５は、その制御信号に基づいて、エンジン１の回転数が目標回転数になるように制御する。
【００５４】
＜ステップＳ３２０（図４）＞
次いで、車体制御装置５１はキースイッチ４６の指令信号を入力し、キースイッチ４６がＯＦＦとなってエンジン１が停止されたかどうかを判定する。
【００５５】
＜ステップＳ３３０（図４）＞
ステップＳ３２０において、エンジン１が停止されたと判定された場合は、車体制御装置５１は燃料油量検出装置４０からの検出信号を入力し、燃料油量検出装置４０により検出した燃料残量を記憶装置５１ａに記憶する。
【００５６】
以上において、車体制御装置５１及びエンジン制御装置５２は、排気温度検出装置３３の検出値と硫黄分濃度検出装置３６の検出値に基づいて硫黄分濃度測定処理を行う制御装置を構成し、この制御装置は、硫黄分濃度測定処理において、排気温度検出装置３３により検出した排気ガス温度が排気ガス中の硫黄分濃度の測定に適した所定の温度範囲にある場合に、硫黄分濃度検出装置３６を用いてエンジン１の排気ガス中の硫黄分濃度を測定し、この硫黄分濃度が予め定めた閾値以上である場合に、警報装置（警報表示装置４２）を作動させる。
【００５７】
また、上記制御装置は、キースイッチ４６がＯＮするエンジン始動毎に、前回のエンジン停止時に記憶装置５１ａに記憶した燃料残量と今回のエンジン始動時に燃料油量検出装置４０が検出した燃料残量とを比較し、燃料残量が増えていた場合のみ、硫黄分濃度測定処理を行うものとなる。
【００５８】
更に、上記制御装置は、硫黄分濃度測定処理を行わないときは、エンジン回転数指示装置（エンジンコントロールダイヤル４１）が指示する目標回転数に基づいてエンジン１の回転数を制御する通常エンジン回転数制御を行い、硫黄分濃度測定処理を行うときは、エンジン回転数指示装置（エンジンコントロールダイヤル４１）による目標回転数の指示に係わらず、エンジン１の回転数を強制的に排気ガス中の硫黄分濃度の測定に適した所定の目標回転数Ｎａとなるよう固定制御するものとなる。
【００５９】
また、上記制御装置は、硫黄分濃度が予め定めた閾値以上である場合は、予め設定した所定の時間Ｔｂ経過後に、エンジン１を自動停止させるものとなる。
〜動作〜
次に、以上のように構成した本実施の形態の動作を説明する。
【００６０】
＜硫黄分濃度の低い通常燃料を給油した場合＞
まず、硫黄分濃度の低い通常燃料を給油した場合について説明する。
【００６１】
燃料給油後、最初にキースイッチ４６をＯＮしてエンジン１を始動したときは、給油後で燃料残量が増えているため、車体制御装置５１は、燃料異常フラグＦをＯＦＦにリセットして硫黄分濃度測定処理を開始する（ステップＳ１００→Ｓ１１０→Ｓ１２０）。この硫黄分濃度測定処理では、エンジン１の目標回転数は強制的に排気ガス中の硫黄分濃度の測定に適した目標回転数Ｎａとなるように固定制御され、エンジン１の実回転数が目標回転数Ｎａ以下となり、排気ガスの温度Ｔｅｘが排気ガス中の硫黄分濃度の測定に適した所定の温度範囲Ｔｅｘａ〜Ｔｅｘｂとなり、かつ目標時間Ｔａを経過すると、排気ガス中の硫黄分濃度が目標硫黄分濃度（閾値）以上であるかどうかの判定を行う（ステップＳ１３０→Ｓ１４０→Ｓ１５０→Ｓ１６０→Ｓ１７０）。この場合は、硫黄分濃度の低い通常燃料を使用しているため、車体制御装置５１は排気ガス中の硫黄分濃度が目標硫黄分濃度（閾値）以上でないと判定し、通常のエンジン回転数制御演算を行う（ステップＳ３１０）。これによりオペレータは通常通り油圧ショベルを動かして作業を行うことができる。
【００６２】
昼休み等の作業中断時或いは一日の作業終了時に、オペレータがエンジン停止のためキースイッチ４６をＯＦＦすると、車体制御装置５１は、燃料油量検出装置４０により検出したそのときの燃料残量を記憶装置５１ａに記憶する（ステップＳ３２０→Ｓ３３０）。
【００６３】
昼休み等の作業中断後或いは翌日の作業開始時にオペレータが再びキースイッチ４６をＯＮしてエンジン１を始動したときは、給油後でなく燃料残量は増えておらず、かつ燃料異常フラグＦはＯＦＦであるため、車体制御装置５１は直ちに通常のエンジン回転数制御演算を行う（ステップＳ１００→Ｓ１１０→Ｓ２３０→Ｓ３１０）。これによりオペレータは通常通り油圧ショベルを動かして作業を行うことができる。
【００６４】
その後キースイッチ４６をＯＦＦして、エンジンを停止させた場合も同様である。
＜硫黄分濃度の高い燃料を給油した場合＞
次に、硫黄分濃度の高い燃料を給油した場合について説明する。
【００６５】
燃料給油後、最初にキースイッチ４６をＯＮしてエンジン１を始動すると、給油後で燃料残量が増えているため、車体制御装置５１は、燃料異常フラグＦをＯＦＦにリセットして硫黄分濃度測定処理を開始する（ステップＳ１００→Ｓ１１０→Ｓ１２０）。この硫黄分濃度測定処理においても、エンジン１の目標回転数は強制的に目標回転数Ｎａとなるように固定制御され、エンジン１の実回転数が目標回転数Ｎａ以下となり、排気ガスの温度Ｔｅｘが排気ガス中の硫黄分濃度の測定に適した所定の温度範囲Ｔｅｘａ〜Ｔｅｘｂとなり、かつ目標時間Ｔａを経過すると、排気ガス中の硫黄分濃度が目標硫黄分濃度（閾値）以上であるかどうかの判定を行う（ステップＳ１３０→Ｓ１４０→Ｓ１５０→Ｓ１６０→Ｓ１７０）。この場合は、硫黄分濃度の高い燃料を使用しているため、車体制御装置５１は排気ガス中の硫黄分濃度が目標硫黄分濃度（閾値）以上であると判定し、燃料異常フラグＦをＯＮにセットし、かつ警報表示装置４２に現在使用中の燃料は硫黄分濃度の高い燃料である旨と、直ちに燃料を交換する必要があることを表示させる（ステップＳ１８０→Ｓ１９０）。また、エンジン１を強制的にエンジン停止に適した目標回転数Ｎｂに制御してエンジン１の回転数を低下させ、この状態が目標時間Ｔｂを経過すると、エンジンを停止させる（ステップＳ２００→Ｓ２１０→Ｓ２２０）。
【００６６】
その後、オペレータが、万一、エンジン１を再始動しようとしてキースイッチ４６をＯＮした場合は、給油後でなく燃料残量は増えておらず、かつ燃料異常フラグＦはＯＮであるため、車体制御装置５１は直ちに警報表示装置４２を作動させて、現在使用中の燃料は硫黄分濃度の高い燃料である旨と、直ちに燃料を交換する必要があることを表示させ、かつエンジン１を強制的に目標回転数Ｎｂに制御してエンジン１の回転数を低下させ、目標時間Ｔｂを経過すると、エンジンを停止させる（ステップＳ１００→Ｓ１１０→Ｓ２３０→Ｓ１９０→Ｓ２００→Ｓ２１０→Ｓ２２０）。これによりオペレータは、硫黄分濃度の低い燃料に交換しない限り、エンジン１の再始動は無理であることが分かり、オペレータは燃料交換をせざるを得なくなる。
〜効果〜
以上のように構成した本実施の形態によれば、次の効果が得られる。
【００６７】
本実施の形態においては、排気ガス温度が排気ガス中の硫黄分濃度の測定に適した所定の温度範囲にある場合にエンジン１の排気ガス中の硫黄分濃度を測定するため、排気ガス後処理装置３を正常に機能させる上で有害である排気ガス中の硫黄分濃度が正しく測定され、この正しく測定された硫黄分濃度が予め定めた閾値以上である場合に警報表示装置４２を作動させるため、排気ガス後処理装置３の硫黄被毒を最小限に抑え、排気ガス後処理装置３の不具合を未然に防止することができる。
【００６８】
また、キースイッチ４６がＯＮするエンジン始動毎に、前回のエンジン停止時の燃料残量と今回のエンジン始動時の燃料残量とを比較し、燃料残量が増えていた場合のみ、硫黄分濃度測定処理を開始するため、通常、燃料の給油はエンジン１を停止して行う結果、燃料給油後のエンジン始動時は毎回硫黄分濃度測定処理を行うようになり、硫黄分濃度測定処理の要否が自動的に判定され、必要なときにのみ硫黄分濃度測定処理を行うことができる。これにより硫黄分濃度測定処理の頻度を低減し、硫黄分濃度測定処理による作業機械の稼動効率の低下を極力抑えることができる。
【００６９】
また、硫黄分濃度測定処理を行うときは、エンジンコントロールダイヤル４１（エンジン回転数指示装置）からの目標回転数の指示に係わらず、エンジン１の回転数を強制的に排気ガス中の硫黄分濃度の測定に適した所定の目標回転数となるように固定制御するため、排気ガス温度を排気ガス中の硫黄分濃度の測定に適した所定の温度範囲に確実に制御して、硫黄分濃度測定処理の効率との測定精度を高めることができる。
【００７０】
更に、硫黄分濃度が高い場合はエンジン１を自動停止させることで、オペレータに燃料の交換を強く促し、この点でも排気ガス後処理装置の硫黄被毒を最小限に留めることができる。
〜バリエーション〜
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。
【００７１】
例えば、上記実施の形態では、キースイッチ４６がＯＮするエンジン始動毎に、前回のエンジン停止時の燃料残量と今回のエンジン始動時の燃料残量とを比較して、燃料残量が増えていた場合のみ、硫黄分濃度測定処理を行うようにしたが、通常の運転中（作業中）に常時排気ガス温度を検出し、排気ガス温度が硫黄分濃度の測定に適した所定の温度範囲にあるときにのみ、硫黄分濃度を測定してもよい。この場合でも、硫黄分濃度が予め定めた閾値以上である場合に、警報表示装置４２を作動させるようにすることで、排気ガス中の硫黄分濃度を正しく測定し、排気ガス後処理装置３硫黄被毒を最小限に抑え、排気ガス後処理装置３の不具合を未然に防止することができる。
【００７２】
また、キースイッチ４６がＯＮするエンジン始動毎に、前回のエンジン停止時の燃料残量と今回のエンジン始動時の燃料残量とを比較して、燃料残量が増えていた場合のみ、硫黄分濃度測定処理を行う代わりに、硫黄分濃度測定処理を指示するスイッチを設け、エンジン始動後にオペレータのスイッチ操作で硫黄分濃度測定処理の開始を指示し、硫黄分濃度測定処理を行ってもよい。
【００７３】
更に、上記実施の形態では、警報装置として警報表示装置４２を設け、警報表示装置４２に警報の内容（現在使用中の燃料は硫黄分濃度の高い燃料であることと、直ちに燃料を交換する必要があること）を表示したが、警報装置としてスピーカを用い、音声で警報の内容を知らせてもよい。
【符号の説明】
【００７４】
１ エンジン
２ 油圧システム
３ 排気ガス後処理装置
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
２５ 入力操作レバー装置
３１ 排気管（排気系統）
３２ａ フィルタ
３２ｂ 酸化触媒
３３ 排気温度検出装置
３４ａ，３４ｂ 排気圧力検出装置
３６ 硫黄分濃度検出装置
４０ 燃料油量検出装置
４１ エンジンコントロールダイヤル
４２ 警報表示装置
４３ 回転数検出装置
４５ 電子ガバナ
４６ キースイッチ
５１ 車体制御装置
５１ａ 記憶装置
５２ エンジン制御装置
１００ 下部走行体
１０１ 上部旋回体
１０２ フロント作業機
１０３ａ，１０３ｂ クローラ式走行装置
１０４ａ，１０４ｂ 左右の走行モータ
１０５ 旋回モータ
１０６ エンジンルーム
１０７ キャビン
１１１ ブーム
１１２ アーム
１１３ バケット
１１４ ブームシリンダ
１１５ アームシリンダ
１１６ バケットシリンダ
【技術分野】
【０００１】
本発明は油圧ショベル等の作業機械のエンジン制御システムに係わり、特に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気ガス後処理装置（以下ＤＰＦ）を備えた作業機械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械は、駆動源としてディーゼルエンジンを使用している。このディーゼルエンジンの使用に対しては、年々排気ガス規制が厳しくなっており、ＤＰＦ（Diesel Particulate Filter ）などの排気ガス後処理装置を装着して対処しているのが現状である。ＤＰＦとは、ディーゼルエンジンの排気系統に装着され、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）を捕集除去するフィルタを内蔵した装置であり、このＤＰＦを装着した場合は、ＤＰＦで捕集されたＰＭを燃焼除去しＤＰＦを再生させる手段（再生装置−例えば白金等の金属酸化触媒）を設けることが必須である。
【０００３】
特許文献１には、このようなＤＰＦを備えた作業機械において、排気系統に排気ガス分析装置を設置し、排気ガス分析装置により排気ガス中の二酸化硫黄等物質の濃度を測定し、燃料識別手段にて使用燃料を特定することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−６５４２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ディーゼルエンジンを使用する作業機械においては、排気ガス規制の強化に伴って、ユーザーが使用できる燃料についても軽油中の硫黄分濃度の使用規定があり、燃料性状にシビアになってきている。しかしながら、実際に使用されている燃料は、燃料保管中の管理状態等の問題で硫黄分が使用規定値を超えたものが使用されるケースが多々ある。
【０００６】
硫黄分濃度の高い燃料を使用すると、エンジンから排出されるＰＭ量が大幅に増加し、排気ガス後処理装置の再生頻度が多くなる。また、排気ガス中に含まれる二酸化硫黄等の被毒物質が酸化触媒の貴金属表面に付着する硫黄被毒により、排気ガス後処理装置の再生能力の低下や、硫黄被毒による排気ガス後処理装置の不具合が起きると言った問題点がある。
【０００７】
特許文献１に記載の技術では、そのような課題に対し、排気系統に排気ガス分析装置を設け、排気ガス分析装置により二酸化硫黄等物質の濃度を測定して、燃料識別手段にて使用燃料を特定している。
【０００８】
しかし、二酸化硫黄物質の濃度は、一般的にＳＯxセンサなどの検出手段を用いて測定されるが、作業機械が作業中であったり、エンジン回転数が高い状態などの高排気温度下では、二酸化硫黄物質の濃度を正しく測定することができない。特許文献１に記載の技術では、二酸化硫黄等の濃度が正しく測定できないことから、二酸化硫黄等を誤検知する可能性がある。
【０００９】
本発明の目的は、排気ガス後処理装置を正常に機能させる上で有害である排気ガス中の硫黄分を正しく測定し、排気ガス後処理装置の硫黄被毒を低減することができる作業機械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】
【００１０】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、ディーゼルエンジンと、このエンジンの排気系統に設けられた排気ガス後処理装置と、前記エンジンによって駆動される油圧ポンプ及びこの油圧ポンプから吐出される圧油により駆動される少なくとも１つの油圧アクチュエータを含む油圧システムとを備えた油圧作業機械の排気ガス浄化システムにおいて、エンジンの排気ガスの温度を検出する排気温度検出装置と、前記エンジンの排気ガス中の硫黄分濃度を検出する硫黄分濃度検出装置と、警報装置と、前記排気温度検出装置の検出値と前記硫黄分濃度検出装置の検出値に基づいて硫黄分濃度測定処理を行う制御装置とを備え、前記制御装置は、前記硫黄分濃度測定処理において、前記排気温度検出装置により検出した排気ガス温度が排気ガス中の硫黄分濃度の測定に適した所定の温度範囲にある場合に、前記硫黄分濃度検出装置を用いて前記エンジンの排気ガス中の硫黄分濃度を測定し、この硫黄分濃度が予め定めた閾値以上である場合に、前記警報装置を作動させるものとする。
【００１１】
このように硫黄分濃度測定処理において、排気ガス温度が排気ガス中の硫黄分濃度の測定に適した所定の温度範囲にある場合にエンジンの排気ガス中の硫黄分濃度を測定することにより、排気ガス中の硫黄分濃度が正しく測定され、この正しく測定された硫黄分濃度が予め定めた閾値以上である場合に警報装置を作動させることにより、排気ガス後処理装置の硫黄被毒を最小限に留め、排気ガス後処理装置の不具合を未然に防止することができる。
【００１２】
（２）上記（１）において、好ましくは、作業機械のエンジン制御システムは、エンジンを始動させるキースイッチと、前記エンジンに供給される燃料の残量を検出する燃料油量検出装置とを更に備え、前記制御装置は、前記キースイッチがＯＮするエンジン始動毎に、前回のエンジン停止時に前記記憶装置に記憶した燃料残量と今回のエンジン始動時に前記燃料油量検出装置が検出した燃料残量とを比較し、燃料残量が増えていた場合のみ、前記硫黄分濃度測定処理を行う。
【００１３】
このようにキースイッチがＯＮするエンジン始動毎に、前回のエンジン停止時の燃料残量と今回のエンジン始動時の燃料残量とを比較し、燃料残量が増えていた場合のみ、硫黄分濃度測定処理を行うことにより、通常、燃料の給油は必ずエンジンを停止させて行う結果、燃料給油後のエンジン始動時は毎回硫黄分濃度測定処理を行うようになるため、硫黄分濃度測定処理の要否が自動的に判定され、必要なときにのみ硫黄分濃度測定処理を行うことができる。これにより硫黄分濃度測定処理の頻度を低減し、硫黄分濃度測定処理による作業機械の稼動効率の低下を極力抑えることができる。
【００１４】
（３）上記（１）において、好ましくは、作業機械のエンジン制御システムは、前記エンジンの目標回転数を指示するエンジン回転数指示装置を更に備え、前記制御装置は、前記硫黄分濃度測定処理を行わないときは、前記エンジン回転数指示装置が指示する目標回転数に基づいて前記エンジンの回転数を制御する通常エンジン回転数制御を行い、前記硫黄分濃度測定処理を行うときは、前記エンジン回転数指示装置による目標回転数の指示に係わらず、前記エンジンの回転数を強制的に前記排気ガス中の硫黄分濃度の測定に適した所定の目標回転数となるよう固定制御する。
【００１５】
このように硫黄分濃度測定処理を行うときは、エンジン回転数指示装置による目標回転数の指示に係わらず、エンジンの回転数を強制的に排気ガス中の硫黄分濃度の測定に適した所定の目標回転数となるよう固定制御することにより、排気ガス温度を排気ガス中の硫黄分濃度の測定に適した所定の温度範囲に確実に制御して、硫黄分濃度測定処理の効率との測定精度を高めることができる。
【００１６】
（４）上記（１）〜（３）のいずれかにおいて、また好ましくは、前記制御装置は、前記硫黄分濃度が予め定めた閾値以上である場合は、予め設定した所定の時間経過後に、前記エンジンを自動停止させる。
【００１７】
このようにエンジンを自動停止させることにより、硫黄分濃度が高い燃料である場合にオペレータに燃料の交換を強く促し、この点でも排気ガス後処理装置の硫黄被毒を最小限に留めることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、排気ガス後処理装置を正常に機能させる上で有害である排気ガス中の硫黄分濃度を正しく測定し、排気ガス後処理装置の硫黄被毒を最小限に抑え、排気ガス後処理装置の不具合を未然に防止することができる。
【００１９】
また、本発明によれば、通常、燃料の給油は必ずエンジンを停止させて行う結果、燃料給油後のエンジン始動時は毎回硫黄分濃度測定処理を行うようになるため、硫黄分濃度測定処理の要否が自動的に判定され、必要なときにのみ硫黄分濃度測定処理を行うことができる。これにより硫黄分濃度測定処理の頻度を低減し、硫黄分濃度測定処理による作業機械の稼動効率の低下を極力抑えることができる。
【００２０】
また、本発明によれば、硫黄分濃度測定処理を行うときは、エンジン回転数指示装置による目標回転数の指示に係わらず、エンジンの回転数を強制的に排気ガス中の硫黄分濃度の測定に適した所定の目標回転数となるよう固定制御するため、排気ガス温度を排気ガス中の硫黄分濃度の測定に適した所定の温度範囲に確実に制御して、硫黄分濃度測定処理の効率と測定精度を高めることができる。
【００２１】
更に、本発明によれば、エンジンを自動停止させることで、硫黄分濃度が高い燃料である場合にオペレータに燃料の交換を強く促し、この点でも排気ガス後処理装置の硫黄被毒を最小限に留めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施の形態における作業機械のエンジン制御システムを含む駆動システム全体を示す図である。
【図２】図１に示す駆動システムを備えた油圧ショベルの外観を示す図である。
【図３】車体制御装置の硫黄分濃度検出制御及びエンジン制御の処理内容を示すフローチャートである。
【図４】車体制御装置の硫黄分濃度検出制御及びエンジン制御の処理内容を示す，図３のフローチャートの続きのフローチャートである。
【図５】エンジン回転数と排気ガス温度との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。以下の実施の形態は、本発明を作業機械（建設機械）の代表例である油圧ショベルに適用したものである。
＜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作業機械のエンジン制御システムを含む駆動システム全体を示す図である。
【００２４】
図１において、本実施の形態に係わる油圧ショベルの駆動システムは、エンジン１と、油圧システム２と、排気ガス後処理装置３と、エンジン制御システム４とを備えている。
【００２５】
エンジン１はディーゼルエンジンであり、エンジン１には、エンジン制御システム４の一部として、エンジン１の実回転数を検出する回転数検出装置４３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（電子制御式燃料噴射装置）とが設けられている。
【００２６】
油圧システム２は、エンジン１を動力源として油圧ショベルの被駆動部材を駆動するものであり、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油圧ショベルの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レバー装置２５とを有している。
【００２７】
排気ガス後処理装置３は、エンジン１の排気ガスが流れる排気系統の一部である排気管３１に取り付けられ、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を内蔵している。また、排気ガス後処理装置３には、エンジン制御システム４の一部として、フィルタ３２ａの上流側の排気ガスの温度を検出する排気温度検出装置３３と、それぞれフィルタ３２ａの上流側の圧力と下流側の圧力をそれぞれ検出する排気圧力検出装置３４ａ，３４ｂとが設けられている。排気圧力検出装置３４ａ，３４はフィルタ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を構成している。
【００２８】
エンジン制御システム４は、エンジン１の排気管に設けられ、エンジン１の排気ガス中の硫黄分濃度を検出する硫黄分濃度検出装置３６と、燃料の油量を検出する燃料油量検出装置４０と、エンジン１の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、警報表示装置４２と、上述した排気温度検出装置３３、排気圧力検出装置３４ａ，３４ｂ、回転数検出装置４３、電子ガバナ４５と、キースイッチ４６と、車体制御装置５１及びエンジン制御装置５２とを有している。
【００２９】
車体制御装置５１は、排気温度検出装置３３からの検出信号と、硫黄分濃度検出装置３６からの検出信号と、燃料油量検出装置４０からの検出信号と、エンジンコントロールダイヤル４１からの指令信号と、回転数検出装置４３からの検出信号と、キースイッチ４６からの指令信号とを入力し、所定の演算処理を行い、エンジン制御装置５２にエンジンコントロールダイヤル４１が指示する目標回転数と硫黄分濃度測定処理のための目標回転数のいずれかの指令信号を出力するとともに、硫黄分濃度の高い燃料を使用していると判断された場合は、警報表示装置４２に作動信号を出力する。車体制御装置５１は、排気温度検出装置３３からの検出信号と硫黄分濃度検出装置３６からの検出信号と回転数検出装置４３からの検出信号をエンジン制御装置５２を介して入力する。
【００３０】
エンジン制御装置５２は、車体制御装置５１からの目標回転数の指令信号と、回転数検出装置４３からのエンジン回転数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に目標燃料噴射量の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からの指令信号の目標回転数に維持されるように制御する。
【００３１】
また、エンジン制御装置５２は、差圧検出装置３３からの検出信号を入力し、次のようにフィルタ３２ａを再生（フィルタ３２ａに捕集された粒子状物質の燃焼除去）する制御を行う。
【００３２】
エンジン制御装置５２は、差圧検出装置３３からの検出信号が示すフィルタ３２ａの前後差圧が再生開始判定閾値を超えたかどうかを判定し、再生開始判定閾値を超えると、フィルタ３２ａの再生が必要であると判定して再生制御を開始する。この再生制御は、例えば排気管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。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。この再生制御は、差圧検出装置３３からの検出信号が示すフィルタ３２ａの前後差圧が再生終了判定閾値を下回るまで行い、フィルタ３２ａの前後差圧が再生終了判定閾値を下回ると排気管３１内への再生用の燃料噴射を停止し、再生制御を終了する。
【００３３】
図２は、図１に示す駆動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、油圧ポンプ２１、パイロットポンプ２２、排気ガス後処理装置３等が配置され、キャビン１０７内の運転席の左右に入力操作レバー２５が配置されている。車体制御装置５１及びエンジン制御装置５２は、例えばキャビン１０７内の運転席の下側に配置されている。
【００３４】
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。左右の走行モータ１０４ａ，１０４ｂ、旋回モータ１０５、ブームシリンダ１１４、アームシリンダ１１５、バケットシリンダ１１６は図１に示すアクチュエータ群２５を構成する。
〜制御内容〜
図３及び図４は、車体制御装置５１の硫黄分濃度測定処理及びエンジン制御の処理内容を示すフローチャートである。
【００３５】
＜ステップＳ１００（図３）＞
車体制御装置５１はキースイッチ４６の指令信号を入力し、キースイッチ４６がＯＮとなるとプログラムが起動し、図３及び図４のフローチャートに示す処理が開始される。
【００３６】
＜ステップＳ１１０（図３）＞
まず、車体制御装置５１は、硫黄分濃度測定処理の要否を判定するため、キースイッチ４６がＯＮするエンジン始動毎に、燃料油量検出装置４０からの検出信号を入力し、前回のエンジン停止時に車体制御装置５１の記憶装置５１ａに記憶した燃料残量（図４のステップＳ３３０参照）と今回のエンジン始動時の燃料残量とを比較し、燃料残量が増えているかどうかを判定する。
【００３７】
＜ステップＳ１２０（図３）＞
ステップＳ１１０において、今回のエンジン始動時の燃料残量が増えていると判定された場合は、車体制御装置５１は、硫黄分濃度測定処理が必要な場合であると判定し、燃料異常フラグＦをＯＦＦにリセットする。
【００３８】
＜ステップＳ１３０（図３）＞
次いで、車体制御装置５１は硫黄分濃度測定処理を行う。この硫黄分濃度測定処理においては、まず、車体制御装置５１は、硫黄分濃度測定処理のために予め設定した排気ガス中の硫黄分濃度の測定に適した所定の目標回転数Ｎａの指令信号をエンジン制御装置５２に出力する。この目標回転数Ｎａの指令信号の出力は、エンジンコントロールダイヤル４１からの目標回転数の指令信号に優先して行う。目標回転数Ｎａは例えば中速回転数程度の回転数である。
【００３９】
エンジン制御装置５２は、目標回転数Ｎａの指令信号を入力すると、その目標回転数Ｎａと回転数検出装置４３により検出される実回転数に基づいて電子ガバナ４５に目標燃料噴射量の制御信号を出力し、電子ガバナ４５は、その制御信号に基づいて、エンジン１の回転数が目標回転数Ｎａになるように制御する。これにより硫黄分濃度測定処理では、エンジンコントロールダイヤル４１による目標回転数の指示に係わらず（その目標回転数の指令信号を無視して）、エンジン１の回転数が強制的に排気ガス中の硫黄分濃度の測定に適した目標回転数Ｎａとなるように固定制御される。
【００４０】
＜ステップＳ１４０（図３）＞
次いで、車体制御装置５１は、回転数検出装置４３からの検出信号を入力し、車体制御装置５１からの指令信号の目標回転数Ｎａと回転数検出装置４３により検出されるエンジン１の実回転数Ｎとを比較し、エンジン１の実回転数Ｎが目標回転数Ｎａ以下にあるかどうかを判定する。エンジン１の実回転数が目標回転数範囲Ｎａ以下にないと判定された場合は、ステップＳ１４０の手順を繰り返す。
【００４１】
＜ステップＳ１５０（図３）＞
また、車体制御装置５１は、排気温度検出装置３３からの検出信号を入力し、予め設定した排気ガス中の硫黄分濃度の測定に適した所定の温度範囲Ｔｅｘａ〜Ｔｅｘｂと排気温度検出装置３３により検出された排気ガスの温度Ｔｅｘとを比較し、排気ガスの温度Ｔｅｘが排気ガス中の硫黄分濃度の測定に適した所定の温度範囲Ｔｅｘａ〜Ｔｅｘｂにあるかどうかを判定する。排気ガスの温度Ｔｅｘが所定の温度範囲Ｔｅｘａ〜Ｔｅｘｂにないと判定された場合は、ステップＳ１４０及びＳ１５０の手順を繰り返す。
【００４２】
図５は、エンジン回転数と排気ガス温度との関係を示す図である。エンジン回転数と排気ガス温度には相関関係があり、図示の如く、エンジン回転数が上昇するにしたがって排気ガス温度も上昇する関係にある。また、エンジン回転数が一定であっても、排気ガス温度はそのときの環境条件（気温等）や車体条件（エアコン使用の有無等のエンジン引き摺り負荷の大小等）によって所定の幅内で変化する。図５に示す如く、目標回転数Ｎａとして適切な値を設定することにより、排気ガス中の硫黄分濃度の測定に適した所定の温度範囲Ｔｅｘａ〜Ｔｅｘｂの排気ガス温度を得ることができる。
【００４３】
＜ステップＳ１６０（図３）＞
ステップＳ１４０において、エンジン１の実回転数が目標回転数範囲Ｎａ以下にあると判定され、ステップＳ１５０において、排気ガスの温度Ｔｅｘａが所定の温度範囲Ｔｅｘａ〜Ｔｅｘｂにあると判定された場合は、車体制御装置５１は、その後の経過時間Ｔと予め設定した目標時間Ｔａとを比較し、経過時間Ｔが目標時間Ｔａに達したかどうかを判定する。経過時間Ｔが目標時間Ｔａに達していないと判定された場合は、ステップＳ１４０，Ｓ１５０及びＳ１６０の手順を繰り返す。
【００４４】
＜ステップＳ１７０（図３）＞
ステップＳ１６０において、経過時間Ｔが目標時間Ｔａに達したと判定された場合は、車体制御装置５１は、硫黄分濃度検出装置３６からの検出信号を入力し、予め設定した排気ガス中の目標硫黄分濃度（閾値）と硫黄分濃度検出装置３６により検出される排気ガス中の硫黄分濃度とを比較し、排気ガス中の硫黄分濃度が目標硫黄分濃度（閾値）以上であるかどうかを判定する。
【００４５】
＜ステップＳ１８０（図３）＞
ステップＳ１７０において、排気ガス中の硫黄分濃度が目標硫黄分濃度（閾値）以上であと判定された場合は、車体制御装置５１は、燃料異常フラグＦをＯＮにセットする。
【００４６】
＜ステップＳ１９０（図３）＞
次いで、車体制御装置５１は、警報表示装置４２に作動信号を出力して、現在使用中の燃料は硫黄分濃度の高い燃料であることと、直ちに燃料を交換する必要があることを警報表示装置４２に表示させる。
【００４７】
＜ステップＳ２００（図３）＞
次いで、車体制御装置５１は、エンジン１を停止させる準備として、上述した排気ガス中の硫黄分濃度の測定に適した目標回転数Ｎａよりも低いエンジン停止に適した目標回転数Ｎｂの指令信号をエンジン制御装置５２に出力する。この目標回転数Ｎｂの指令信号の出力も、エンジンコントロールダイヤル４１による目標回転数の指示に優先して行う。目標回転数Ｎｂは例えば低速アイドル回転数程度の回転数である。
【００４８】
エンジン制御装置５２は、この目標回転数Ｎｂと回転数検出装置４３により検出される実回転数に基づいて電子ガバナ４５に目標燃料噴射量の制御信号を出力し、電子ガバナ４５は、その制御信号に基づいて、エンジン１の回転数が目標回転数Ｎｂになるように制御する。これにより現在使用中の燃料は硫黄分濃度の高い燃料であると判定された場合に、エンジンコントロールダイヤル４１からの目標回転数の指示に係わらず、エンジンコントロールダイヤル４１からの目標回転数の指令信号を無視して、エンジン１の回転数をエンジン停止に適した目標回転数Ｎｂとなるよう制御する。
【００４９】
＜ステップＳ２１０（図３）＞
次いで、ステップＳ２００において、目標回転数Ｎｂの指令信号をエンジン制御装置５２に出力した後の経過時間Ｔと目標時間Ｔｂとを比較し、経過時間Ｔが目標時間Ｔｂに達したかどうかを判定する。
【００５０】
＜ステップＳ２２０（図３）＞
ステップＳ２１０において、経過時間Ｔが目標時間Ｔｂに達したと判定された場合は、エンジン１の停止信号をエンジン制御装置５２に出力し、エンジン１を自動停止させる。
【００５１】
＜ステップＳ２３０（図３）＞
ステップＳ１１０において、今回のエンジン始動時の燃料残量が増えていないと判定された場合は、車体制御装置５１は硫黄分濃度測定処理が不要であると判定する。次いで車体制御装置５１は燃料異常フラグＦがＯＦＦであるかどうかを判定し、燃料異常フラグＦがＯＦＦでない場合（ＯＮである場合）は、一度、ステップＳ１７０において、排気ガス中の硫黄分濃度が目標硫黄分濃度（閾値）以上であと判定された後にキースイッチ４６をオンしてエンジン１の始動をした場合であるので、ステップＳ１９０に進んで直ちに警告表示を行うとともに、ステップＳ２００〜Ｓ２２０に進んでエンジン停止のための目標回転数Ｎｂの指令信号をエンジン制御装置５２に出力し、目標時間Ｔｂ経過後、エンジン１を停止させる。
【００５２】
＜ステップＳ３１０（図４）＞
ステップＳ１７０において、排気ガス中の硫黄分濃度が目標硫黄分濃度（閾値）以上でないと判定された場合、或いはステップＳ２３０において、燃料異常フラグＦがＯＦＦであると判定された場合は、図４のステップＳ３００に進む。このステップＳ３００では、通常のエンジン回転数制御演算を行う。この通常のエンジン回転数制御演算では、エンジンコントロールダイヤル４１からの指令信号を入力し、その指令信号に基づく目標回転数を演算し、その目標回転数の指令信号をエンジン制御装置５２に出力する。この場合、車体制御装置５１がオートアイドル制御等の付加的なエンジン制御機能を備えていてもよく、この場合は、エンジンコントロールダイヤル４１からの指令信号に基づく目標回転数とそのエンジン制御機能に目標回転数の一方を指令信号としてエンジン制御装置５２に出力する。
【００５３】
エンジン制御装置５２は、その目標回転数と回転数検出装置４３により検出される実回転数に基づいて電子ガバナ４５に目標燃料噴射量の制御信号を出力し、電子ガバナ４５は、その制御信号に基づいて、エンジン１の回転数が目標回転数になるように制御する。
【００５４】
＜ステップＳ３２０（図４）＞
次いで、車体制御装置５１はキースイッチ４６の指令信号を入力し、キースイッチ４６がＯＦＦとなってエンジン１が停止されたかどうかを判定する。
【００５５】
＜ステップＳ３３０（図４）＞
ステップＳ３２０において、エンジン１が停止されたと判定された場合は、車体制御装置５１は燃料油量検出装置４０からの検出信号を入力し、燃料油量検出装置４０により検出した燃料残量を記憶装置５１ａに記憶する。
【００５６】
以上において、車体制御装置５１及びエンジン制御装置５２は、排気温度検出装置３３の検出値と硫黄分濃度検出装置３６の検出値に基づいて硫黄分濃度測定処理を行う制御装置を構成し、この制御装置は、硫黄分濃度測定処理において、排気温度検出装置３３により検出した排気ガス温度が排気ガス中の硫黄分濃度の測定に適した所定の温度範囲にある場合に、硫黄分濃度検出装置３６を用いてエンジン１の排気ガス中の硫黄分濃度を測定し、この硫黄分濃度が予め定めた閾値以上である場合に、警報装置（警報表示装置４２）を作動させる。
【００５７】
また、上記制御装置は、キースイッチ４６がＯＮするエンジン始動毎に、前回のエンジン停止時に記憶装置５１ａに記憶した燃料残量と今回のエンジン始動時に燃料油量検出装置４０が検出した燃料残量とを比較し、燃料残量が増えていた場合のみ、硫黄分濃度測定処理を行うものとなる。
【００５８】
更に、上記制御装置は、硫黄分濃度測定処理を行わないときは、エンジン回転数指示装置（エンジンコントロールダイヤル４１）が指示する目標回転数に基づいてエンジン１の回転数を制御する通常エンジン回転数制御を行い、硫黄分濃度測定処理を行うときは、エンジン回転数指示装置（エンジンコントロールダイヤル４１）による目標回転数の指示に係わらず、エンジン１の回転数を強制的に排気ガス中の硫黄分濃度の測定に適した所定の目標回転数Ｎａとなるよう固定制御するものとなる。
【００５９】
また、上記制御装置は、硫黄分濃度が予め定めた閾値以上である場合は、予め設定した所定の時間Ｔｂ経過後に、エンジン１を自動停止させるものとなる。
〜動作〜
次に、以上のように構成した本実施の形態の動作を説明する。
【００６０】
＜硫黄分濃度の低い通常燃料を給油した場合＞
まず、硫黄分濃度の低い通常燃料を給油した場合について説明する。
【００６１】
燃料給油後、最初にキースイッチ４６をＯＮしてエンジン１を始動したときは、給油後で燃料残量が増えているため、車体制御装置５１は、燃料異常フラグＦをＯＦＦにリセットして硫黄分濃度測定処理を開始する（ステップＳ１００→Ｓ１１０→Ｓ１２０）。この硫黄分濃度測定処理では、エンジン１の目標回転数は強制的に排気ガス中の硫黄分濃度の測定に適した目標回転数Ｎａとなるように固定制御され、エンジン１の実回転数が目標回転数Ｎａ以下となり、排気ガスの温度Ｔｅｘが排気ガス中の硫黄分濃度の測定に適した所定の温度範囲Ｔｅｘａ〜Ｔｅｘｂとなり、かつ目標時間Ｔａを経過すると、排気ガス中の硫黄分濃度が目標硫黄分濃度（閾値）以上であるかどうかの判定を行う（ステップＳ１３０→Ｓ１４０→Ｓ１５０→Ｓ１６０→Ｓ１７０）。この場合は、硫黄分濃度の低い通常燃料を使用しているため、車体制御装置５１は排気ガス中の硫黄分濃度が目標硫黄分濃度（閾値）以上でないと判定し、通常のエンジン回転数制御演算を行う（ステップＳ３１０）。これによりオペレータは通常通り油圧ショベルを動かして作業を行うことができる。
【００６２】
昼休み等の作業中断時或いは一日の作業終了時に、オペレータがエンジン停止のためキースイッチ４６をＯＦＦすると、車体制御装置５１は、燃料油量検出装置４０により検出したそのときの燃料残量を記憶装置５１ａに記憶する（ステップＳ３２０→Ｓ３３０）。
【００６３】
昼休み等の作業中断後或いは翌日の作業開始時にオペレータが再びキースイッチ４６をＯＮしてエンジン１を始動したときは、給油後でなく燃料残量は増えておらず、かつ燃料異常フラグＦはＯＦＦであるため、車体制御装置５１は直ちに通常のエンジン回転数制御演算を行う（ステップＳ１００→Ｓ１１０→Ｓ２３０→Ｓ３１０）。これによりオペレータは通常通り油圧ショベルを動かして作業を行うことができる。
【００６４】
その後キースイッチ４６をＯＦＦして、エンジンを停止させた場合も同様である。
＜硫黄分濃度の高い燃料を給油した場合＞
次に、硫黄分濃度の高い燃料を給油した場合について説明する。
【００６５】
燃料給油後、最初にキースイッチ４６をＯＮしてエンジン１を始動すると、給油後で燃料残量が増えているため、車体制御装置５１は、燃料異常フラグＦをＯＦＦにリセットして硫黄分濃度測定処理を開始する（ステップＳ１００→Ｓ１１０→Ｓ１２０）。この硫黄分濃度測定処理においても、エンジン１の目標回転数は強制的に目標回転数Ｎａとなるように固定制御され、エンジン１の実回転数が目標回転数Ｎａ以下となり、排気ガスの温度Ｔｅｘが排気ガス中の硫黄分濃度の測定に適した所定の温度範囲Ｔｅｘａ〜Ｔｅｘｂとなり、かつ目標時間Ｔａを経過すると、排気ガス中の硫黄分濃度が目標硫黄分濃度（閾値）以上であるかどうかの判定を行う（ステップＳ１３０→Ｓ１４０→Ｓ１５０→Ｓ１６０→Ｓ１７０）。この場合は、硫黄分濃度の高い燃料を使用しているため、車体制御装置５１は排気ガス中の硫黄分濃度が目標硫黄分濃度（閾値）以上であると判定し、燃料異常フラグＦをＯＮにセットし、かつ警報表示装置４２に現在使用中の燃料は硫黄分濃度の高い燃料である旨と、直ちに燃料を交換する必要があることを表示させる（ステップＳ１８０→Ｓ１９０）。また、エンジン１を強制的にエンジン停止に適した目標回転数Ｎｂに制御してエンジン１の回転数を低下させ、この状態が目標時間Ｔｂを経過すると、エンジンを停止させる（ステップＳ２００→Ｓ２１０→Ｓ２２０）。
【００６６】
その後、オペレータが、万一、エンジン１を再始動しようとしてキースイッチ４６をＯＮした場合は、給油後でなく燃料残量は増えておらず、かつ燃料異常フラグＦはＯＮであるため、車体制御装置５１は直ちに警報表示装置４２を作動させて、現在使用中の燃料は硫黄分濃度の高い燃料である旨と、直ちに燃料を交換する必要があることを表示させ、かつエンジン１を強制的に目標回転数Ｎｂに制御してエンジン１の回転数を低下させ、目標時間Ｔｂを経過すると、エンジンを停止させる（ステップＳ１００→Ｓ１１０→Ｓ２３０→Ｓ１９０→Ｓ２００→Ｓ２１０→Ｓ２２０）。これによりオペレータは、硫黄分濃度の低い燃料に交換しない限り、エンジン１の再始動は無理であることが分かり、オペレータは燃料交換をせざるを得なくなる。
〜効果〜
以上のように構成した本実施の形態によれば、次の効果が得られる。
【００６７】
本実施の形態においては、排気ガス温度が排気ガス中の硫黄分濃度の測定に適した所定の温度範囲にある場合にエンジン１の排気ガス中の硫黄分濃度を測定するため、排気ガス後処理装置３を正常に機能させる上で有害である排気ガス中の硫黄分濃度が正しく測定され、この正しく測定された硫黄分濃度が予め定めた閾値以上である場合に警報表示装置４２を作動させるため、排気ガス後処理装置３の硫黄被毒を最小限に抑え、排気ガス後処理装置３の不具合を未然に防止することができる。
【００６８】
また、キースイッチ４６がＯＮするエンジン始動毎に、前回のエンジン停止時の燃料残量と今回のエンジン始動時の燃料残量とを比較し、燃料残量が増えていた場合のみ、硫黄分濃度測定処理を開始するため、通常、燃料の給油はエンジン１を停止して行う結果、燃料給油後のエンジン始動時は毎回硫黄分濃度測定処理を行うようになり、硫黄分濃度測定処理の要否が自動的に判定され、必要なときにのみ硫黄分濃度測定処理を行うことができる。これにより硫黄分濃度測定処理の頻度を低減し、硫黄分濃度測定処理による作業機械の稼動効率の低下を極力抑えることができる。
【００６９】
また、硫黄分濃度測定処理を行うときは、エンジンコントロールダイヤル４１（エンジン回転数指示装置）からの目標回転数の指示に係わらず、エンジン１の回転数を強制的に排気ガス中の硫黄分濃度の測定に適した所定の目標回転数となるように固定制御するため、排気ガス温度を排気ガス中の硫黄分濃度の測定に適した所定の温度範囲に確実に制御して、硫黄分濃度測定処理の効率との測定精度を高めることができる。
【００７０】
更に、硫黄分濃度が高い場合はエンジン１を自動停止させることで、オペレータに燃料の交換を強く促し、この点でも排気ガス後処理装置の硫黄被毒を最小限に留めることができる。
〜バリエーション〜
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。
【００７１】
例えば、上記実施の形態では、キースイッチ４６がＯＮするエンジン始動毎に、前回のエンジン停止時の燃料残量と今回のエンジン始動時の燃料残量とを比較して、燃料残量が増えていた場合のみ、硫黄分濃度測定処理を行うようにしたが、通常の運転中（作業中）に常時排気ガス温度を検出し、排気ガス温度が硫黄分濃度の測定に適した所定の温度範囲にあるときにのみ、硫黄分濃度を測定してもよい。この場合でも、硫黄分濃度が予め定めた閾値以上である場合に、警報表示装置４２を作動させるようにすることで、排気ガス中の硫黄分濃度を正しく測定し、排気ガス後処理装置３硫黄被毒を最小限に抑え、排気ガス後処理装置３の不具合を未然に防止することができる。
【００７２】
また、キースイッチ４６がＯＮするエンジン始動毎に、前回のエンジン停止時の燃料残量と今回のエンジン始動時の燃料残量とを比較して、燃料残量が増えていた場合のみ、硫黄分濃度測定処理を行う代わりに、硫黄分濃度測定処理を指示するスイッチを設け、エンジン始動後にオペレータのスイッチ操作で硫黄分濃度測定処理の開始を指示し、硫黄分濃度測定処理を行ってもよい。
【００７３】
更に、上記実施の形態では、警報装置として警報表示装置４２を設け、警報表示装置４２に警報の内容（現在使用中の燃料は硫黄分濃度の高い燃料であることと、直ちに燃料を交換する必要があること）を表示したが、警報装置としてスピーカを用い、音声で警報の内容を知らせてもよい。
【符号の説明】
【００７４】
１ エンジン
２ 油圧システム
３ 排気ガス後処理装置
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
２５ 入力操作レバー装置
３１ 排気管（排気系統）
３２ａ フィルタ
３２ｂ 酸化触媒
３３ 排気温度検出装置
３４ａ，３４ｂ 排気圧力検出装置
３６ 硫黄分濃度検出装置
４０ 燃料油量検出装置
４１ エンジンコントロールダイヤル
４２ 警報表示装置
４３ 回転数検出装置
４５ 電子ガバナ
４６ キースイッチ
５１ 車体制御装置
５１ａ 記憶装置
５２ エンジン制御装置
１００ 下部走行体
１０１ 上部旋回体
１０２ フロント作業機
１０３ａ，１０３ｂ クローラ式走行装置
１０４ａ，１０４ｂ 左右の走行モータ
１０５ 旋回モータ
１０６ エンジンルーム
１０７ キャビン
１１１ ブーム
１１２ アーム
１１３ バケット
１１４ ブームシリンダ
１１５ アームシリンダ
１１６ バケットシリンダ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディーゼルエンジンと、このエンジンの排気系統に設けられた排気ガス後処理装置と、前記エンジンによって駆動される油圧ポンプ及びこの油圧ポンプから吐出される圧油により駆動される少なくとも１つの油圧アクチュエータを含む油圧システムとを備えた油圧作業機械の排気ガス浄化システムにおいて、
エンジンの排気ガスの温度を検出する排気温度検出装置と、
前記エンジンの排気ガス中の硫黄分濃度を検出する硫黄分濃度検出装置と、
警報装置と、
前記排気温度検出装置の検出値と前記硫黄分濃度検出装置の検出値に基づいて硫黄分濃度測定処理を行う制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記硫黄分濃度測定処理において、前記排気温度検出装置により検出した排気ガス温度が排気ガス中の硫黄分濃度の測定に適した所定の温度範囲にある場合に、前記硫黄分濃度検出装置を用いて前記エンジンの排気ガス中の硫黄分濃度を測定し、この硫黄分濃度が予め定めた閾値以上である場合に、前記警報装置を作動させることを特徴とする作業機械のエンジン制御システム。
【請求項２】
請求項１記載の作業機械のエンジン制御システムにおいて、
エンジンを始動させるキースイッチと、
前記エンジンに供給される燃料の残量を検出する燃料油量検出装置とを更に備え、
前記制御装置は、前記キースイッチがＯＮするエンジン始動毎に、前回のエンジン停止時に前記記憶装置に記憶した燃料残量と今回のエンジン始動時に前記燃料油量検出装置が検出した燃料残量とを比較し、燃料残量が増えていた場合のみ、前記硫黄分濃度測定処理を行うことを特徴とする作業機械のエンジン制御システム。
【請求項３】
請求項１又は２記載の作業機械のエンジン制御システムにおいて、
前記エンジンの目標回転数を指示するエンジン回転数指示装置を更に備え、
前記制御装置は、前記硫黄分濃度測定処理を行わないときは、前記エンジン回転数指示装置が指示する目標回転数に基づいて前記エンジンの回転数を制御する通常エンジン回転数制御を行い、前記硫黄分濃度測定処理を行うときは、前記エンジン回転数指示装置による目標回転数の指示に係わらず、前記エンジンの回転数を強制的に前記排気ガス中の硫黄分濃度の測定に適した所定の目標回転数となるよう固定制御することを特徴とする作業機械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項記載の作業機械のエンジン制御システムにおいて、
前記制御装置は、前記硫黄分濃度が予め定めた閾値以上である場合は、予め設定した所定の時間経過後に、前記エンジンを自動停止させることを特徴とする作業機械のエンジン制御システム。
【請求項１】
ディーゼルエンジンと、このエンジンの排気系統に設けられた排気ガス後処理装置と、前記エンジンによって駆動される油圧ポンプ及びこの油圧ポンプから吐出される圧油により駆動される少なくとも１つの油圧アクチュエータを含む油圧システムとを備えた油圧作業機械の排気ガス浄化システムにおいて、
エンジンの排気ガスの温度を検出する排気温度検出装置と、
前記エンジンの排気ガス中の硫黄分濃度を検出する硫黄分濃度検出装置と、
警報装置と、
前記排気温度検出装置の検出値と前記硫黄分濃度検出装置の検出値に基づいて硫黄分濃度測定処理を行う制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記硫黄分濃度測定処理において、前記排気温度検出装置により検出した排気ガス温度が排気ガス中の硫黄分濃度の測定に適した所定の温度範囲にある場合に、前記硫黄分濃度検出装置を用いて前記エンジンの排気ガス中の硫黄分濃度を測定し、この硫黄分濃度が予め定めた閾値以上である場合に、前記警報装置を作動させることを特徴とする作業機械のエンジン制御システム。
【請求項２】
請求項１記載の作業機械のエンジン制御システムにおいて、
エンジンを始動させるキースイッチと、
前記エンジンに供給される燃料の残量を検出する燃料油量検出装置とを更に備え、
前記制御装置は、前記キースイッチがＯＮするエンジン始動毎に、前回のエンジン停止時に前記記憶装置に記憶した燃料残量と今回のエンジン始動時に前記燃料油量検出装置が検出した燃料残量とを比較し、燃料残量が増えていた場合のみ、前記硫黄分濃度測定処理を行うことを特徴とする作業機械のエンジン制御システム。
【請求項３】
請求項１又は２記載の作業機械のエンジン制御システムにおいて、
前記エンジンの目標回転数を指示するエンジン回転数指示装置を更に備え、
前記制御装置は、前記硫黄分濃度測定処理を行わないときは、前記エンジン回転数指示装置が指示する目標回転数に基づいて前記エンジンの回転数を制御する通常エンジン回転数制御を行い、前記硫黄分濃度測定処理を行うときは、前記エンジン回転数指示装置による目標回転数の指示に係わらず、前記エンジンの回転数を強制的に前記排気ガス中の硫黄分濃度の測定に適した所定の目標回転数となるよう固定制御することを特徴とする作業機械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項記載の作業機械のエンジン制御システムにおいて、
前記制御装置は、前記硫黄分濃度が予め定めた閾値以上である場合は、予め設定した所定の時間経過後に、前記エンジンを自動停止させることを特徴とする作業機械のエンジン制御システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−３６３９３（Ｐ２０１３−３６３９３Ａ）
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７３２９０（Ｐ２０１１−１７３２９０）
【出願日】平成２３年８月８日（２０１１．８．８）
【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２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月８日（２０１１．８．８）
【出願人】（０００００５５２２）日立建機株式会社 (2,611)
【Ｆターム（参考）】
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