作業機械の排気ガス浄化システム
【課題】作業機械の作業休止時間を利用して効率良くフィルタに堆積した粒子状物質を燃焼して減少させ、再生制御による作業効率の低下を回避することができる作業機械の排気ガス浄化システムを提供する。
【解決手段】表示装置１６の操作部１７に油圧ショベルの作業休止時間を予め設定する手段としての機能を持たせ、かつ油圧ショベルが作業休止状態に入ったことを知らせる作業休止スイッチ１３を設ける。車体制御装置２１は、油圧ショベルが作業休止状態に入ったことが知らされると、フィルタに溜まった現在の粒子状物質の堆積量を再生装置によって燃焼除去するのに要する時間を計算し、作業機械が作業休止状態に入ったことが知らされかつ計算した時間が設定した作業休止時間よりも長いときに、設定した作業休止時間の間、エンジン制御装置４の再生制御部４ａを作動させ、電磁切換弁１５を閉位置に切り換える。
【解決手段】表示装置１６の操作部１７に油圧ショベルの作業休止時間を予め設定する手段としての機能を持たせ、かつ油圧ショベルが作業休止状態に入ったことを知らせる作業休止スイッチ１３を設ける。車体制御装置２１は、油圧ショベルが作業休止状態に入ったことが知らされると、フィルタに溜まった現在の粒子状物質の堆積量を再生装置によって燃焼除去するのに要する時間を計算し、作業機械が作業休止状態に入ったことが知らされかつ計算した時間が設定した作業休止時間よりも長いときに、設定した作業休止時間の間、エンジン制御装置４の再生制御部４ａを作動させ、電磁切換弁１５を閉位置に切り換える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は作業機械の排気ガス浄化システムに係わり、特に、油圧ショベル等の走行式の作業機械において、排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するためのフィルタに堆積した粒子状物質を燃焼除去し、フィルタを再生させる再生装置を備えた作業機械の排気ガス浄化システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のディーゼルエンジンの排気ガスを浄化する排気ガス浄化システムとして、例えば特許文献１及び特許文献２に記載のものがある。特許文献１記載の排気ガス浄化システムは、トラック等の運搬車両において、エンジンの排気系にパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ：Diesel Particulate Filter ）と呼ばれるフィルタを配置し、このフィルタで排気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ＰＭとする）を捕集し、外部に排出するＰＭ量を低減するものである。また、ＰＭフィルタの目詰まりを防止するため、フィルタの前後差圧を検出してフィルタのＰＭ堆積量を判定し、ＰＭ堆積量が第１閾値を超えると自動で排気ガスの温度を上昇させてフィルタに堆積したＰＭを燃焼除去する自動再生制御と、ＰＭ堆積量が第１閾値より大きい第２閾値よりを超えると、ワーニングランプを点灯することで、車両を停車した状態での手動操作による再生制御の開始を促し、オペレータが手動再生スイッチをＯＮすると、排気ガスの温度を上昇させてフィルタに堆積したＰＭを燃焼除去する手動再生制御とを行えるようにしている。排気ガスの温度上昇はエンジン主噴射後の膨張行程における燃料の追加噴射により未燃ＨＣを酸化（燃焼）させることにより行っている。
【０００３】
特許文献２記載の排気ガス浄化システムは、油圧作業機械において、エンジンに油圧的な負荷をかけることでエンジンの出力を高くして排気ガス温度を上昇させ、フィルタ堆積物を燃焼させフィルタを再生している。また、フィルタによるエンジンの排気抵抗を検出し、排気抵抗が許容値を超えると自動的に再生を開始するようにしている（自動再生制御）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１２０８９５号公報
【特許文献２】特許第３０７３３８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
トラック等の運搬車両における排気ガス浄化システムにおけるフィルタの再生制御には、特許文献１記載のように、走行中に行う自動再生制御と車体を停止して行う手動再生制御とがある。手動再生制御は、フィルタに堆積したＰＭが自動再生制御では燃焼除去しきれずに増え続けた場合に操作して、そのＰＭを燃焼除去するものである。すなわち、自動再生制御は走行中に行うため、再生によるＰＭの燃焼除去量よりエンジンの稼動によるフィルタのＰＭ堆積量の方が多い場合があり、その場合は自動再生制御による再生を行ってもＰＭ堆積量が増えてしまう。手動再生制御では、車体を停止して燃料の追加噴射等により排気ガスの温度を上昇させてフィルタに堆積したＰＭを燃焼除去するので、フィルタに堆積したＰＭを確実に燃焼除去することができる。
【０００６】
しかし、手動再生制御の技術を特許文献２記載のような油圧ショベル等の作業機械に適用した場合は、次のような問題がある。
【０００７】
油圧ショベル等の作業機械は車体を停止して作業を行う機械である。その作業は、エンジンで油圧ポンプを駆動し、油圧ポンプの吐出油でブームシリンダ、アームシリンダ等のアクチュエータを駆動することで行う。このような作業機械で車体を停止して手動再生制御を行うことは、作業を中止しなければならないことを意味する。しかし、手動再生制御を開始するときのＰＭ堆積量の閾値（第２閾値）は比較的大きく、ＰＭの燃焼除去量も比較的多いため、再生時間は比較的長くなる。その結果、再生を行っている間は一切の作業ができず、作業効率が著しく低下する。
【０００８】
一方、作業機械の場合、油圧ショベルを例にすると、掘削した土砂をダンプの荷台に積み込むような掘削・ダンプ積みのような作業を行うときには、必ずダンプ待ちのような作業を行わない時間（作業休止時間）が発生する。そして、このときは作業休止中であるためエンジン負荷が軽く、エンジンの排気ガス温度が比較的低い。その結果、フィルタに堆積したＰＭの自然燃焼の効果が低くなり、フィルタにＰＭが溜まりやすい。
【０００９】
本発明の目的は、作業機械の作業休止時間を利用して効率良くフィルタに堆積した粒子状物質を燃焼少させ、作業効率の低下を回避することができる作業機械の排気ガス浄化システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）上記目的を達成するため、本発明は、ディーゼルエンジンの排気系に配置され、排気ガスの中に含まれる粒子状物質を捕集するフィルタと、このフィルタに堆積した粒子状物質を燃焼させ前記フィルタを再生する再生装置とを備える作業機械の排気ガス浄化システムにおいて、前記作業機械の作業休止時間を予め設定する設定手段と、前記作業機械が作業休止状態に入ったことを知らせる手段と、前記作業機械が前記作業休止状態に入ったことが知らされたときに、前記設定した作業休止時間の間、前記再生装置を作動させる再生制御手段とを備えるものとする。
【００１１】
このように構成した本発明においては、作業機械が作業休止状態に入ると、予め設定した作業休止時間の間再生装置を作動させるので、作業休止時間を利用してフィルタに堆積した粒子状物質を燃焼させる再生制御を行うことができる。また、作業休止時間はフィルタに粒子状物質が溜まりやすい時間であり、その時間を利用してフィルタに堆積した粒子状物質を燃焼させることにより、効率良くフィルタに堆積した粒子状物質を燃焼して減少させることができる。そして、そのように作業休止時間にフィルタに堆積した粒子状物質を燃焼して減少させることにより、フィルタに溜まる粒子状物質の堆積量の増加が抑制されるため、手動再生制御の要求頻度が減り、作業中に手動再生制御を強いられることによる作業効率の低下を防止することができる。
【００１２】
（２）上記（１）において、好ましくは、前記再生制御手段は、前記フィルタに溜まった現在の粒子状物質の堆積量を前記再生装置によって燃焼除去するのに要する時間を計算し、前記作業機械が前記作業休止状態に入ったことが知らされかつ前記計算した時間が前記設定した作業休止時間よりも長いときに前記再生装置の作動を開始する。
【００１３】
本発明は上記のように設定した作業休止時間を利用して再生装置を作動させ、再生制御を行うものである。しかし、フィルタに溜まった粒子状物質の堆積量が僅かであるときでも作業休止時間に再生制御を行うと、再生装置の作動頻度が増加し、エンジンの燃費が悪化する可能性がある。
【００１４】
そこで本発明は、計算した時間が設定した作業休止時間よりも長いときに再生装置の作動を開始するようにしたものであり、これにより作業休止状態に入ったことが知らされても計算した時間が設定した作業休止時間以下のときは再生装置は作動しないようになり、再生装置が頻繁に作動してエンジンの燃費が低下することが防止される。
【００１５】
（３）上記（１）において、前記再生制御手段は、前記フィルタに溜まった現在の粒子状物質の堆積量と前記設定した作業休止時間で前記再生装置によって燃焼可能な粒子状物質の堆積量を計算し、前記作業機械が前記作業休止状態に入ったことが知らされかつ前記計算した粒子状物質の堆積量が前記計算した燃焼可能な粒子状物質の堆積量より多いときに前記再生装置の作動を開始していもよい。
【００１６】
これによっても上記（２）で述べたように再生装置が頻繁に作動し、エンジンの燃費が低下することが防止される。
【００１７】
（４）また、上記（１）において、好ましくは、前記作業機械が作業休止状態に入ったことを知らせる手段は、前記作業機械が作業休止状態に入ったときにオペレータにより操作される第１操作装置である。
【００１８】
これによりオペレータの意志で上記（１）の作業休止時間を利用した再生制御を開始することができる。
【００１９】
（５）上記（１）において、前記作業機械は作業時に操作される操作レバー装置を有し、前記作業機械が作業休止状態に入ったことを知らせる手段は、前記操作レバー装置の操作状態を検出する検出装置と、この検出装置の検出結果に基づいて前記作業機械が作業休止状態に入ったかどうかを判定する判定手段とを有していてもよい。
【００２０】
これにより作業機械が作業休止状態に入ったときは、オペレータが操作をしなくても自動で上記（１）の作業休止時間を利用した再生制御を開始することができる。
【００２１】
（６）また、上記（１）において、好ましくは、前記設定手段は、前記作業機械のオペレータにより操作され、前記作業機械の作業休止時間を入力する第２操作装置を有する。
【００２２】
これによりオペレータは、オペレータの判断で作業現場の状況に応じて最適の作業休止時間を設定することができる。
【００２３】
（７）上記（１）において、前記作業機械は運転データを蓄積する情報蓄積装置を更に備え、前記設定手段は、前記情報蓄積装置に蓄積した運転データを所定の時間隔で解析し、その解析結果に基づいて前記作業機械の作業休止時間を計算する解析手段を有していてもよい。
【００２４】
これにより作業休止時間を自動で設定することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、作業機械の作業休止時間を利用して効率良くフィルタに堆積した粒子状物質を燃焼して減少させ、再生制御による作業効率の低下を回避することができる。
【００２６】
また、本発明によれば、エンジンの燃費を低下させることなく、作業休止時間を利用した再生制御を行うことができる。
【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参照しつつ説明する。
＜第１の実施の形態＞
＜全体構成＞
図１は、本発明の一実施の形態に係わる油圧ショベル（作業機械）の排気ガス浄化システムを示す図である。
【００２８】
図１において、１はディーゼルエンジン（以下、単にエンジンという）であり、エンジン１は排気ガスを外部に排出する排気管２を備え、排気管２の先端にマフラ３が接続されている。エンジン１の回転数とトルクはエンジン制御装置４により制御される。エンジン制御装置４は、公知の如く、エンジンコントロールダイヤルによって指示された目標回転数を入力し、その目標回転数と回転数検出センサによって検出した実回転数とに基づいてエンジン１に備えられる電子ガバナを制御し、燃料噴射量を制御することで、エンジン１の回転数とトルクを制御する。
【００２９】
エンジン制御装置４は、車体制御装置２１、情報蓄積装置２２、モニタ制御装置２３、と通信ライン２５を介して接続され、車体ネットワークを構成している。
【００３０】
車体制御装置２１は、油圧システム（後述）及び車体に設けられたセンサ等の信号を入力し、油圧制御及び車体制御の演算処理を行う。
【００３１】
モニタ制御装置２３は、エンジン制御装置４、車体制御装置２１から通信ライン２５を介して図示しない燃料残量センサ、水温センサ等の各種センサの検出信号を入力し、その検出結果を表示装置１６に表示するための表示制御を行う。また、モニタ制御装置２３は表示装置１６に設けられた操作部１７による設定入力の制御を行う。
【００３２】
情報蓄積装置２２は、通信ライン２５を経由してエンジン制御装置４、車体制御装置２１、モニタ制御装置２３等に入力される各種信号を運転データとして収集し、データベースに時系列的に記憶、蓄積する。また、それらのデータは定期的に図示しない衛星通信端末を用いて管理サーバに送信される。
【００３３】
本実施の形態の排気ガス浄化システムは上記のような機器を備えた油圧ショベルに設けられるものであり、エンジン１の排気系を構成する排気管２に配置され、排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するフィルタ装置（ＤＰＦ）１１と、フィルタ装置１１の上流側と下流側の前後差圧（フィルタ装置１１の圧力損失）を検出する差圧センサ１２と、オペレータによって操作され、油圧ショベルが作業休止状態に入ったことを知らせる作業休止スイッチ１３（第１操作装置）と、リモコン弁（後述）の制御パイロット圧の有無を検出し、作業に係わる操作手段の操作の有無を検出する圧力センサ１４と、再生制御時にエンジン１に油圧的負荷を付与するための電磁切換弁１５と、作業休止時間を入力する操作装置（第２操作装置）としての機能を有する上記表示装置１６の操作部１７と、上記車体制御装置２１、モニタ制御装置２３及びエンジン制御装置４とを備えている。フィルタ装置１１は排気ガスに含まれる粒子状物質（ＰＭ）を捕集するフィルタと、このフィルタの上流側に配置された酸化触媒を内蔵している。
【００３４】
エンジン制御装置４は差圧センサ１２の検出信号を入力し、その検出信号を通信ライン２５を介して車体制御装置２１に送信する。モニタ制御装置２３は、操作部１７が作業休止時間を入力する操作装置として操作されたとき、その作業休止時間を入力し、その作業休止時間を通信ライン２５を介して車体制御装置２１に送信する。
【００３５】
車体制御装置２１は通信ライン２５を介してモニタ制御装置２３から作業休止時間を受け取ると、ハードディスク等の記憶装置にその作業休止時間を記憶し再生制御用の時間として設定する。また、車体制御装置２１は、エンジン制御装置４から送信された差圧センサ１２の検出信号を入力するとともに、作業休止スイッチ１３の操作信号、圧力センサ１４の検出信号を入力し、これらの信号を用いて所定の演算処理を行い、再生開始指示信号及び再生停止指示信号を通信ライン２５を介してエンジン制御装置４に出力するとともに、電磁切換弁１５に制御信号（ＯＮの制御信号）を出力する。
【００３６】
エンジン制御装置４は再生装置として機能する再生制御部４ａを有しており、エンジン制御装置４は車体制御装置２１から再生開始指示信号を受け取ると再生制御部４ａの作動を開始し、車体制御装置２１から再生停止指示信号を受け取ると再生制御部４ａの作動を停止させる。再生制御部４ａは、エンジン１の電子ガバナを制御して再生制御を行うものであり、車体制御装置２１が電磁切換弁１５にＯＮの制御信号を出力してエンジン１に負荷をかけた状態で（後述）、公知の如く（例えば特許文献１）、エンジン回転数を所定の回転数（例えば１７５０ｒｐｍ）に維持するとともにエンジン主噴射後の膨張行程におけるポスト噴射（追加噴射）で未燃ＨＣを酸化させることによって排気ガスの温度を上昇させ、その高温の排気ガスによりフィルタ装置１１の酸化触媒を活性化させることで、フィルタに堆積したＰＭを燃焼除去する。
【００３７】
また、排気ガス浄化システムは手動再生開始スイッチ１８を有し、車体制御装置２１は、手動再生開始スイッチ１８の操作信号を入力して所定の演算処理を行い、再生開始信号及び再生停止信号を通信ライン２５を介してエンジン制御装置４に出力するとともに、電磁切換弁１５に制御信号を出力する。エンジン制御装置４は、この場合も、再生開始信号を受け取ると再生制御部４ａの作動を開始し、再生停止信号を受け取ると再生制御部４ａの作動を停止させる。
【００３８】
本明細書では、作業休止スイッチ１３の操作信号に基づく再生制御を休止時間利用再生制御といい、手動再生開始スイッチ１８の操作信号に基づく再生制御を手動再生制御という。また、再生制御部４ａ（再生装置）が作動することを適宜再生制御という。
＜油圧システム＞
図２は、本実施の形態に係わる作業機械である油圧ショベルに搭載される油圧回路装置を示す図である。油圧ショベルの油圧回路装置は、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３１及び固定容量型のパイロットポンプ３２と、油圧ポンプ３１から吐出される圧油によって駆動される油圧モータ３３及び油圧シリンダ３４，３５を含む複数の油圧アクチュエータと、油圧ポンプ３１から油圧モータ３３及び油圧シリンダ３４，３５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３７〜３９を含む複数の流量制御弁と、パイロットポンプ３２から吐出される圧油の圧力を一定に保ち、パイロット油圧源４０を形成するパイロットリリーフ弁４１と、パイロット油圧源４０の下流側に接続され、油圧ショベルの運転室の入り口側に設けられたゲートロックレバーの開閉状況によってＯＮ／ＯＦＦ制御される電磁切換弁４３と、電磁切換弁４３の下流側のパイロット油路４４に接続され、パイロット油圧源４０の油圧を元圧として流量制御弁３７〜３９を操作するための制御パイロット圧ａ〜ｆを生成するリモコン弁４５，４６，４７と、メインの油圧ポンプ３１の吐出圧力の上限を規定する安全手段としてのメインリリーフ弁４８とを備えている。リモコン弁４５，４６，４７は運転室の運転席の左右に位置する左右の操作レバー装置に内蔵されている。
【００３９】
リモコン弁４５，４６，４７の一次ポートはパイロット油路４４に接続され、二次ポートはパイロットライン４５ａ，４５ｂ；４６ａ，４６ｂ；４７ａ，４７ｂに接続され、リモコン弁４５，４６，４７で生成された制御パイロット圧ａ〜ｆはそれらのパイロットラインを介して流量制御弁３７〜３９の受圧部に導かれる。パイロットライン４５ａ，４５ｂ；４６ａ，４６ｂ；４７ａ，４７ｂにはシャトル弁群５０が接続されている。シャトル弁群５０はシャトル弁５０ａ〜５０ｆを含み、シャトル弁５０ａはリモコン弁４５のパイロットライン４５ａ，４５ｂ間に接続され、シャトル弁５０ｂはリモコン弁４６のパイロットライン４６ａ，４６ｂ間に接続され、シャトル弁５０ｃはリモコン弁４７のパイロットライン４７ａ，４７ｂ間に接続され、シャトル弁５０ｄはシャトル弁５０ａ，５０ｂの出力ポート間に接続され、シャトル弁５０ｅはシャトル弁５０ｃ，５０ｄ間の出力ポート間に接続され、シャトル弁５０ｆはシャトル弁５０ｅ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。これによりシャトル弁５０ａ〜５０ｆを含むシャトル弁群５０はリモコン弁４５〜４７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、シャトル弁群５０の最終段のシャトル弁５０ｆはその最高圧力を出力する。圧力センサ１４はその最終段のシャトル弁５０ｆの出力ポートに接続され、シャトル弁５０ｆ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４５〜４７を含む全てのリモコン弁の制御パイロット圧の有無、すなわちリモコン弁４５〜４７の操作レバー装置を含む作業に係わる操作手段の操作の有無を検出する。
【００４０】
流量制御弁３７〜３９を含む複数の流量制御弁はセンターバイパス型であり、これら流量制御弁は油圧ポンプ３１の吐出油路につながるセンターバイパスライン５１に直列に接続され、センターバイパスライン５１の最下流側部分５１ａはタンクＴに接続されている。また、センターバイパスライン５１の最下流側部分５１ａには電磁切換弁１５が接続されている。電磁切換弁１５は開位置と閉位置とを有する二位置切換弁であり、車体制御装置２１からの制御信号（ＯＮ信号）が無く、ソレノイドが励磁されていないときは図示の開位置にあり、車体制御装置２１から制御信号（ＯＮ信号）が出力され、ソレノイドが励磁されると図示の開位置から閉位置に切り換えられる。
【００４１】
電磁切換弁１５はエンジン制御装置４が再生装置（再生制御部４ａ）を作動させるときに閉位置に切り換えられる（後述）。電磁切換弁１５が閉位置に切り換えられると、油圧ポンプ３１の吐出圧力はメインリリーフ弁４８の設定圧力まで上昇し、その油圧ポンプ３１を駆動するエンジン１の負荷トルクが増大し、再生装置の作動（再生制御）と相まってエンジン１の排気ガス温度を上昇させることができる。
＜油圧ショベル＞
図３は、図２に示す油圧回路装置を備えた作業機械の一例である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内の運転席の入り口側にゲートロックレバーが設けられ、運転席の左右にリモコン弁３５，３６，３７を内蔵した操作レバー装置が配置されている。また、キャビン１０７内の適所にエンジンコントロールダイヤルや表示装置１６が設置されている。
【００４２】
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。
【００４３】
図２において、油圧モータ３３は例えば旋回モータ１０５であり、油圧シリンダ３４は例えばアームシリンダ１１５であり、油圧シリンダ３５は例えばブームシリンダ１１４である。図２に示す油圧回路装置には走行モータ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。
＜車体制御装置２１の作業休止時間利用再生制御の処理内容＞
図４は、車体制御装置２１の作業休止時間利用再生制御の処理内容を示すフローチャートである。車体制御装置２１は、図４に示す演算処理を所定の制御サイクルで実行する。
【００４４】
まず、車体制御装置２１は、エンジン制御装置４から送信された差圧センサ１２の検出信号を入力し、差圧センサ１２によって検出したフィルタ装置１１の前後差圧（以下ＤＰＦ差圧という）からフィルタ装置１１のフィルタに堆積した現在の粒子状物質の堆積量（以下ＰＭ堆積量という）を計算し、更にその計算して得たＰＭ堆積量から当該ＰＭ堆積量を再生装置によって燃焼除去するのに必要な時間（以下再生必要時間という）を計算する（ステップＳ１００）。
【００４５】
ＰＭ堆積量の計算は、メモリのテーブルに図５に示すようなＤＰＦ差圧とＰＭ堆積量の関係を記憶しておき、差圧センサ１２で検出したＤＰＦ差圧をそのテーブルに参照させて対応するＰＭ堆積量を求めることにより行う。メモリのテーブルには、図５に示すように、ＤＰＦ差圧が増大するにしたがってＰＭ堆積量が増大するＤＰＦ差圧とＰＭ堆積量との関係が設定されている。この関係は、事前に、実験等により求めメモリに記憶しておく。
【００４６】
再生必要時間の計算は、メモリのテーブルに図６に示すようなＰＭ堆積量と再生必要時間の関係を記憶しておき、計算したＰＭ堆積量をそのテーブルに参照させて対応する再生必要時間を求めることにより行う。メモリのテーブルには、図６に示すように、ＰＭ堆積量が増大するにしたがって再生必要時間が増大するＰＭ堆積量と再生必要時間との関係が設定されている。この関係は、事前に、実験等により求めメモリに記憶しておく。
【００４７】
次いで、作業休止スイッチ１３の操作信号により作業休止スイッチ１３が操作されたかどうか、すなわち作業休止スイッチ１３がＯＮになったかどうかを判定し（ステップＳ１１０）、更にステップＳ１００で計算した再生必要時間がモニタ制御装置２３の操作部１７によって入力し設定した作業休止時間を超えているかどうかを判定し（ステップＳ１２０）、作業休止スイッチ１３がＯＮになり、再生必要時間が設定した作業休止時間を超えていると、再生制御開始信号をエンジン制御装置４に出力し（ステップＳ１３０）、かつ電磁切換弁１５に制御信号（ＯＮ信号）を出力して電磁切換弁１５を閉位置に切り換える（ステップＳ１４０）。これによりエンジン１に油圧的な負荷をかけた状態で再生制御が開始される。
【００４８】
ステップＳ１１０で作業休止スイッチ１３がＯＮでない場合、或いはステップＳ１２０で再生必要時間が設定した作業休止時間を超えていない場合はステップＳ１００に戻り、ステップＳ１００及びステップＳ１１０の処理を繰り返す。
【００４９】
ステップＳ１３０及びステップＳ１４０の処理により再生制御が開始されると、その後は作業休止状態が継続されているかどうかを判定し（ステップＳ１５０）、かつ作業休止スイッチ１３がＯＮになった後の時間が上記設定した作業休止時間を超えたかどうかを判定する（ステップＳ１６０）。作業休止状態が継続されているかどうかの判定は、圧力センサ１４の検出信号に基づいて、モコン弁４５〜４７を含む全てのリモコン弁の制御パイロット圧の有無を検出することにより行う。すなわち、制御パイロット圧無しが検出されると、作業休止状態が継続されていると判定し、制御パイロット圧有りが検出されると、作業を開始したと判定する。作業休止状態が継続し、作業休止スイッチＯＮ後の時間が設定時間を超えていないときはステップＳ１３０に戻り、ステップＳ１３０〜ステップＳ１６０の処理を繰り返す。
【００５０】
ステップＳ１５０で作業を開始したと判定された場合、或いはステップＳ１６０で作業休止スイッチＯＮ後の時間が設定した作業休止時間を超えた場合は、再生制御停止信号をエンジン制御装置４に出力し（ステップＳ１７０）、かつ電磁切換弁１５に出力する制御信号をＯＦＦにして電磁切換弁１５を開位置に切り換える（ステップＳ１８０）。これによりエンジン１の油圧的な負荷が解除されかつ再生制御が停止する。
＜作業休止時間の入力＞
図７は、表示装置１６の操作部１７の構成と作業休止時間の入力手順を示す図である。
【００５１】
表示装置１６は液晶等の表示パネル１６ａを有し、操作部１７は表示パネル１６ａの下側に配置されたＦ４スイッチ１７ａ〜Ｆ７スイッチ１７ｄ及びメニュースイッチ１７ｅを含むスイッチ群から構成されている。
【００５２】
表示装置１６の表示パネル１６ａには、常時は、作動油温、ラジエータ水温、エンジン燃料レベル等の計測値が表示されている。この状態でメニュースイッチ１７ｅを押すと、画面がメニュー画面に切り換わる。メニュー画面の選択項目には「ＤＰＦ機能」が含まれている。このメニュー画面では、Ｆ４スイッチ１７ａ及びＦ５スイッチ１７ｂはメニュー画面に表示されたカーソル（図示影線部分）を上下に動かす上下キーとして機能し、Ｆ６スイッチ１７ｃは決定キー、Ｆ７スイッチ１７ｄは戻りキーとして機能する。作業休止時間を入力する場合、オペレータはＦ４スイッチ１７ａ及びＦ５スイッチ１７ｂ（上下キー）を操作し「ＤＰＦ機能」を選択し、Ｆ６スイッチ１７ｃ（決定キー）を押して決定する。決定キー１７ｃを押すと画面はＤＰＦ選択画面に切り換わる。ＤＰＦ選択画面の選択項目には「ＤＰＦ再生間隔設定」が含まれている。この画面では、オペレータはＦ４スイッチ１７ａ及びＦ５スイッチ１７ｂ（上下キー）を操作し「ＤＰＦ再生間隔設定」を選択し、Ｆ６スイッチ１７ｃ（決定キー）を押して決定する。決定キー１７ｃを押すと画面はＤＰＦ再生間隔設定画面に切り換わる。ＤＰＦ再生間隔設定画面には「車体休止間隔時間」の数値入力画面が表示される。この画面ではＦ４スイッチ１７ａ及びＦ５スイッチ１７ｂはそれぞれ数値入力の＋−キーとして機能する。オペレータは、その＋−キー１７ａ，１７ｂを操作することで「車体休止間隔時間」の数値を入力し、Ｆ６スイッチ１７ｃ（決定キー）を押して決定する。決定キー１７ｃを押すことで、入力した数値が作業休止時間の設定信号としてモニタ制御装置２３から通信ライン２５を介して車体制御装置２１に送信され、車体制御装置２１に設定される。
＜車体制御装置２１の手動再生制御の処理内容＞
図８は、車体制御装置２１の手動再生制御の処理内容を示すフローチャートである。車体制御装置２１は、図８に示す演算処理を所定の制御サイクルで実行する。
【００５３】
まず、車体制御装置２１は、エンジン制御装置４から送信された差圧センサ１２の検出信号を入力し、差圧センサ１２によって検出したフィルタ装置１１の前後差圧が予め設定した再生開始閾値ΔＰＵＬよりも大きいかどうかを判定し（ステップＳ２００）、判定結果がＹＥＳであれば、オペレータに手動再生制御の開始を促す警告を表示装置１６に表示し（ステップＳ２１０）、判定結果がＮＯであればステップＳ２００の処理を繰り返す。ここで、再生開始閾値ΔＰＵＬは、フィルタ装置１１のフィルタの溶損防止のための限界値である。
【００５４】
ステップＳ２１０で手動再生制御の開始を促す警告を表示装置１６に表示すると、次いで手動再生開始スイッチ１８が操作（ＯＮ）されたかどうかを判定し（ステップＳ２２０）、判定結果がＮＯであればその処理を繰り返し、判定結果がＹＥＳであれば、再生制御開始信号をエンジン制御装置４に出力し（ステップＳ２３０）、かつ電磁切換弁１５に制御信号（ＯＮ信号）を出力して電磁切換弁１５を閉位置に切り換える（ステップＳ２４０）。これによりエンジン１に油圧的な負荷をかけた状態でエンジン制御装置４の再生制御が開始される。
【００５５】
次いで、差圧センサ１２によって検出したフィルタ装置１１の前後差圧が予め設定した再生終了閾値ΔＰＤＬよりも小さいかどうかを判定し（ステップＳ２５０）、判定結果がＮＯであればその処理を繰り返し、判定結果がＹＥＳであれば、再生制御停止信号をエンジン制御装置４に出力し（ステップＳ２６０）、かつ電磁切換弁１５に出力する制御信号をＯＦＦにして電磁切換弁１５を開位置に切り換える（ステップＳ２７０）。これによりエンジン１の油圧的な負荷が解除されかつエンジン制御装置４の再生制御が停止する。
＜特許請求の範囲との対応＞
以上において、作業休止時間を入力する操作装置として機能するときの表示装置１６の操作部１７は作業機械（油圧ショベル）の作業休止時間を予め設定する設定手段を構成し、作業休止スイッチ１３は作業機械（油圧ショベル）が作業休止状態に入ったことを知らせる手段を構成し、車体制御装置２１の図４に示した処理機能は、作業機械が作業休止状態に入ったことが知らされたときに、設定した作業休止時間の間、再生装置（再生制御部４ａ）を作動させる再生制御手段を構成する。
【００５６】
また、本実施の形態では、図４に示した処理機能を有する車体制御装置２１（再生制御手段）は、フィルタに溜まった現在の粒子状物質の堆積量を再生装置によって燃焼除去するのに要する時間を計算し、作業機械が作業休止状態に入ったことが知らされかつ計算した時間が設定した作業休止時間よりも長いときに再生装置の作動を開始する。
＜動作＞
次に、本実施の形態の動作を説明する。
【００５７】
油圧ショベルの場合、掘削した土砂をダンプの荷台に積み込むような掘削・ダンプ積みのような作業を行うときには、必ずダンプ待ちのような作業を行わない時間（作業休止時間）が発生する。このときは、作業休止中であるためエンジン負荷が軽く、エンジンの排気ガス温度が比較的低い。その結果、フィルタに堆積したＰＭの自然燃焼の効果が低くなり、フィルタにＰＭが溜まりやすい。
【００５８】
本実施の形態では、そのような作業休止時間を利用して次のように再生制御を行う。
【００５９】
まず、ダンプ待ち時間は作業現場によって異なるので、新たな作業現場で作業を行うとき、オペレータは事前に作業現場に合ったダンプ待ち時間を推定し、そのダンプ待ち時間から本発明の再生制御に使用可能な作業休止時間を決め、設定する。この設定は、上記のように操作部１６を用いて行う（図７）。
【００６０】
次いで、オペレータは実際の作業に入る。そして、この作業でダンプの荷台が掘削土砂で一杯になり、次の空のダンプが来るまでダンプ待ちに入ると、オペレータは作業休止スイッチ１３を押す。作業休止スイッチ１３が押されると、車体制御装置２１はその操作信号を入力し、フィルタ装置１１のフィルタに溜まっている現在のＰＭ堆積量を再生装置によって燃焼するのに必要な時間（再生必要時間）が設定した作業休止時間を超えていると、再生制御開始信号をエンジン制御装置４に出力し（図４、ステップＳ１１０→Ｓ１２０→Ｓ１３０）、かつ電磁切換弁１５に制御信号を出力する（図４、ステップＳ１４０）。これにより油圧ショベルの作業休止時間を利用したフィルタの再生制御（フィルタに溜まったＰＭの燃焼）が開始される。一方、作業休止スイッチ１３が押されても、再生必要時間が設定した作業休止時間を超えていない場合は、再生制御は開始されない（図４、ステップＳ１２０→Ｓ１００）。再生制御始後、設定した作業休止時間が経過すると、再生制御は終了する（ステップＳ１６０→Ｓ１７０及びＳ１８０）。
【００６１】
また、一旦、再生制御を開始した場合に、次のダンプが予定より早く到着し、設定した作業休止時間よりも早めに作業を再開したい場合は、オペレータは操作レバー装置（リモコン弁）を操作すると、自動で再生制御を停止し（ステップＳ１５０→Ｓ１７０及びＳ１８０）、作業を開始することができる。
【００６２】
一方、エンジン制御装置４は、図示はしないが、自動再生制御の機能も有し、油圧ショベルの作業中は自動再生制御によりフィルタに堆積したＰＭを燃焼させる処理を行う。この自動再生制御では、例えば、圧力センサ１４によりフィルタ装置１１の前後差圧を検出してフィルタのＰＭ堆積量を判定し、ＰＭ堆積量が閾値を超えるとエンジン主噴射後の膨張行程におけるポスト噴射（追加噴射）を行い、自動で排気ガスの温度を上昇させてフィルタに堆積したＰＭを燃焼させる。
【００６３】
また、上記のように作業休止時間を利用した再生制御と自動再生制御を行ったにも係わらず、フィルタのＰＭ堆積量が増加し、フィルタ装置１１の前後差圧が手動再生制御の再生開始閾値ΔＰＵＬを超えた場合は、表示装置１６に警告が表示される（ステップＳ２００→Ｓ２１０）。表示装置１６に警告が表示されるとオペレータは作業を中止し、再生開始スイッチ１８を操作（ＯＮ）する。これによりエンジン１に油圧的な負荷をかけた状態で再生制御が開始される（図８、ステップＳ２２０→Ｓ２４０）。その後、フィルタ装置１１の前後差圧が再生終了閾値ΔＰＤＬよりも小さくなると、手動再生制御が終了する（ステップＳ２５０→Ｓ２６０及びＳ２７０）。
＜効果＞
以上のように本実施の形態によれば、次のような効果が得られる。
【００６４】
油圧ショベルは車体を停止して作業を行う機械である。その作業は、エンジン１で油圧ポンプ３１を駆動し、油圧ポンプ３１の吐出油でブームシリンダ１１４、アームシリンダ１１５等のアクチュエータを駆動することで行う。このような油圧ショベルで手動再生制御を行うときは、上記のように作業を中止しなければならない。しかし、手動再生制御における再生開始閾値ΔＰＵＬは、フィルタ装置１１のフィルタの溶損防止のための限界値であり、手動再生制御の時間は比較的長い。その結果、手動再生制御が一旦開始されると、その間は一切の作業ができないため、作業効率が著しく低下する。
【００６５】
本実施の形態では、上記のように油圧ショベルのような作業機械特有の作業休止時間を利用してその間に再生制御を行い、フィルタ装置１１のフィルタに堆積したＰＭを燃焼させる。油圧ショベル等の作業機械の作業休止時間はエンジン負荷が軽いため、フィルタに堆積したＰＭの自然燃焼の効果が低くなり、フィルタにＰＭが溜まりやすい時間でもある。このフィルタにＰＭの溜まりやすい時間に再生制御を行ってフィルタに堆積したＰＭを燃焼させ減らすことにより、効率良くフィルタに堆積した粒子状物質を燃焼して減少さることができる。そして、そのように作業休止時間にフィルタに堆積した粒子状物質を燃焼して減少させることにより、フィルタに溜まる粒子状物質の堆積量の増加が抑制されるため、手動再生制御の要求頻度（回数）が減り、作業中に手動再生制御を強いられることを未然に防ぎ、作業効率が低下することを防止することができる。
【００６６】
また、作業休止時間に再生装置を作動させるとき、フィルタ装置１１のフィルタに溜まったＰＭ堆積量が僅かであるときにも再生制御を行うと、再生装置の作動頻度が増加し、燃費が悪化する可能性がある。本実施の形態では、作業休止スイッチ１３が押されても再生必要時間が設定した作業休止時間を超えていない場合は、再生制御は開始しないため、再生装置が頻繁に作動することによる燃費の低下を回避することができる。
【００６７】
更に、一旦、再生制御を開始した場合でも、設定した作業休止時間よりも早めに次のダンプが到着した場合は、オペレータは操作レバー装置（リモコン弁）を操作すると、自動で再生制御が停止するため、再生制御の状態を気にせずに、自由に作業を開始することができる。
＜第２の実施の形態＞
本発明の第２の実施の形態を図９を用いて説明する。図９は、本実施の形態における車体制御装置２１の処理内容を示すフローチャートであり、図４に示した手順と同じものには同じ符号を付している。図４との相違点はステップＳ１００及びＳ１２０の代わりにステップＳ１００Ａ及びＳ１２０Ａを設け、堆積量を比較して再生装置の作動を開始させることである。
【００６８】
すなわち、本実施の形態では、ステップＳ１００Ａでは、差圧センサ１２によって検出したフィルタ装置１１の前後差圧（以下ＤＰＦ差圧という）からフィルタ装置１１のフィルタに堆積した現在の粒子状物質の堆積量（以下ＰＭ堆積量という）を計算するとともに、設定した作業休止時間で燃焼可能なＰＭ堆積量を計算する。この計算は、図６に示すようなＰＭ堆積量と再生必要時間の関係の逆関数を用いて容易に行うことができる。また、ステップＳ１２０Ａでは、再生必要時間が設定した作業休止時間を超えているかどうかを判定する代わりに、ステップＳ１００Ａで計算した現在のＰＭ堆積量が同じくステップＳ１００Ａで計算した設定した作業休止時間で燃焼可能なＰＭ堆積量を超えているかどうかを判定する。そして、その判定が肯定されると、再生制御開始信号をエンジン制御装置４に出力し（ステップＳ１３０）、かつ電磁切換弁１５に制御信号（ＯＮ信号）を出力して電磁切換弁１５を閉位置に切り換え（ステップＳ１４０）、エンジン１に油圧的な負荷をかけた状態でのエンジン制御装置４再生制御を開始する。
【００６９】
このように構成した本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
＜第３の実施の形態＞
本発明の第２の実施の形態を図１０を用いて説明する。図１０は、本実施の形態における車体制御装置２１の処理内容を示すフローチャートであり、図４に示した手順と同じものには同じ符号を付している。図４との相違点はステップＳ１１０の代わりにステップＳ１１０Ｂを設け、圧力センサ１４の検出値を用いて作業機械が作業休止状態に入ったことを知らせることである。
【００７０】
すなわち、本実施の形態では、作業休止スイッチ１３は設けず、図１０のステップＳ１１０Ｂにおいては、作業停止後、その状態が所定時間（例えば１分）経過したかどうかを判定し、所定時間経過すると作業休止状態に入ったと判断する。作業停止かどうかの判定は、圧力センサ１４の検出信号を入力し、モコン弁４５〜４７を含む全てのリモコン弁の制御パイロット圧の有無（操作レバー装置の操作の有無）を検出することにより行う。すなわち、制御パイロット圧無しが検出されると作業停止と判定し、その後の経過時間をカウントする。
【００７１】
このように構成した本実施の形態においても油圧ショベルが作業休止状態に入ったことを知らせることができ、第１の実施の形態と同様の効果が得られる。また、本実施の形態では、ダンプ待ちに入った場合にいちいちオペレータが作業休止スイッチを操作しなくても、作業休止時間を利用した再生制御を自動で開始することができるので、オペレータ利便性が向上する。
＜第４の実施の形態＞
本発明の第４の実施の形態を図１及び図１１を用いて説明する。本実施の形態は、再生制御の作業休止時間をオペレータが入力し設定する代わりに、情報蓄積装置に蓄積した運転データを用いて計算し設定するものである。
【００７２】
図１において、情報蓄積装置２２は、前述したように、通信ライン２５を経由してエンジン制御装置４、車体制御装置２１、モニタ制御装置２３等に入力される各種信号を運転データとして収集し、データベースに時系列的に記憶、蓄積する。収集する運転データには車体制御装置２１に入力される圧力センサ１４の検出データが含まれる。
【００７３】
車体制御装置２１は、そのような情報蓄積装置２２に蓄積した運転データを用いて再生制御の作業休止時間を計算し、設定する。図１１は、そのときの車体制御装置２１の処理内容を示すフローチャートである。
【００７４】
図１１において、車体制御装置２１は、前回の設定処理から所定時間（例えば１日）経過したかどうかを判定し（ステップＳ３００）、所定時間経過すると、通信ライン２５を経由して情報蓄積装置２２から油圧ショベルの作業休止時間に係わる圧力センサ１４の検出データ等の運転データを取得する（ステップＳ３１０）。次いで、その運転データを解析して作業休止時間の平均値を算出し（ステップＳ３２０）、その平均値を再生制御の作業休止時間として記憶し、設定する（ステップＳ３３０）。
【００７５】
本実施の形態によっても第１の実施の形態と同様の効果が得られるとともに、再生制御の作業休止時間をオペレータがいちいち入力しなくても、自動で計算し設定することができるので、オペレータの利便性が向上する。
＜その他の変形例＞
以上に本発明の実施の形態を説明したが、本発明はそれらの実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神の範囲内で種々の変形が可能である。以下にその変形例を列挙する。
【００７６】
１．上記実施の形態では、再生制御のための燃料噴射をエンジン主噴射後の膨張行程におけるポスト噴射（追加噴射）により行ったが、排気管に再生制御用の燃料噴射装置を設け、この燃料噴射装置を作動させることにより再生制御のための燃料噴射を行ってもよい。
【００７７】
２．上記実施の形態では、休止時間利用再生制御及び手動再生制御の再生開始信号及び再生停止信号を生成する制御演算を車体制御装置２１で行ったが、それらの制御演算をエンジン制御装置４で行ってもよい。
【００７８】
３．上記実施の形態では、フィルタのＰＭ堆積量の計算を差圧センサ１２で検出したＤＰＦ差圧を用いて行ったが、エンジン１の状態量を検出して演算してもよい。例えば、エンジン回転数を検出する回転センサ、エンジン負荷を検出する負荷センサ、排気ガス温度を検出する温度センサ等を設け、これらの出力を読み込んでＰＭ排出量Ｗｅ、ＰＭ燃焼量Ｗｃを算出し、Ｗａ＝Ｗｅ−ＷｃからＰＭ堆積量Ｗａを求め、このＰＭ堆積量Ｗａに前回算出値Ｗａ１を加算することによっても、フィルタのＰＭ堆積量を求めることができる。
【００７９】
４．上記第１の実施の形態では、作業休止スイッチ１３が操作されたとき、再生必要時間と設定した作業休止時間とを比較し、再生必要時間が設定した作業休止時間を超えていると作業休止時間を利用した再生制御を開始したが、再生必要時間と比較する値は設定した作業休止時間に厳密に一致していなくてもよい。例えば、再生必要時間と比較する時間として、設定した作業休止時間の前後２０％程度の値を設定しておき、再生必要時間がその値を超えたときに作業休止時間を利用した再生制御を開始してもよい。これによっても全く制限を設けない場合に比べて、作業休止時間を利用した再生制御の頻度を低減し燃費の低下を防止することができる。第２の実施の形態においても、同様であり、フィルタに溜まった現在の粒子状物質の堆積量と比較する値は設定した作業休止時間で再生装置によって燃焼可能な粒子状物質の堆積量の前後２０％程度の値を設定しておき、そのフィルタに溜まった現在の粒子状物質の堆積量がその値を超えたときに作業休止時間を利用した再生制御を開始してもよい。
【００８０】
５．上記実施の形態では、再生制御でエンジンに排気ガス温度上昇のための負荷をかけるのに油圧回路に電磁切換弁を設け、この電磁切換弁を閉位置に切り換えることエンジンに油圧的な負荷をかけたが、他の手段によりエンジンに負荷をかけてもよい。例えば、排気管に絞り弁を設け、この絞り弁で排気管の流路を絞ることによってもエンジンに負荷をかけることができる。
【００８１】
６．上記実施の形態では、作業機械として油圧ショベルに本発明を適用したが、油圧ショベル以外の作業機械に本発明を適用してもよい。油圧ショベル以外の作業機械としては、例えば、ホイールショベル、クレーン車等があり、この場合も上記実施の形態と同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の一実施の形態に係わる油圧ショベル（作業機械）の排気ガス浄化システムを示す図である。
【図２】作業機械である油圧ショベルに搭載される油圧回路装置を示す図である。
【図３】図２に示す油圧回路装置を備えた油圧ショベルの外観を示す図である。
【図４】車体制御装置の作業休止時間利用再生制御の処理内容を示すフローチャートである。
【図５】ＤＰＦ差圧とＰＭ堆積量の関係示す図である。
【図６】ＰＭ堆積量と再生必要時間の関係を
【図７】表示装置の操作部の構成と作業休止時間の入力手順を示す図である。
【図８】車体制御装置の手動再生制御の処理内容を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第２の実施の形態における車体制御装置の処理内容を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第３の実施の形態における車体制御装置の処理内容を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第４の実施の形態における車体制御装置が運転データから作業休止時間を計算するときの処理内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８３】
１ エンジン
２ 排気管
３ マフラ
４ エンジン制御装置
１１ フィルタ装置（ＤＰＦ）
１２ 差圧センサ
１３ 作業休止スイッチ
１４ 圧力センサ
１５ 電磁切換弁
１６ 表示装置
１７ 操作部
１８ 手動再生開始スイッチ
２１ 車体制御装置
２２ 情報蓄積装置
２３ モニタ制御装置
２５ 通信ライン
３１ 油圧ポンプ
３２ パイロットポンプ
３３ 油圧モータ
３４，３５ 油圧シリンダ
３７〜３９ 流量制御弁
４０ パイロット油圧源
４３ 電磁切換弁
４４ パイロット油路
４５〜４７ リモコン弁
４５ａ，４５ｂ；４６ａ，４６ｂ；４７ａ，４７ｂ パイロットライン
５０ シャトル弁群
５０ａ〜５０ｆ シャトル弁
５１ センターバイパスライン
１００ 下部走行体
１０１ 上部旋回体
１０５ 旋回モータ
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】
本発明は作業機械の排気ガス浄化システムに係わり、特に、油圧ショベル等の走行式の作業機械において、排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するためのフィルタに堆積した粒子状物質を燃焼除去し、フィルタを再生させる再生装置を備えた作業機械の排気ガス浄化システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のディーゼルエンジンの排気ガスを浄化する排気ガス浄化システムとして、例えば特許文献１及び特許文献２に記載のものがある。特許文献１記載の排気ガス浄化システムは、トラック等の運搬車両において、エンジンの排気系にパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ：Diesel Particulate Filter ）と呼ばれるフィルタを配置し、このフィルタで排気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ＰＭとする）を捕集し、外部に排出するＰＭ量を低減するものである。また、ＰＭフィルタの目詰まりを防止するため、フィルタの前後差圧を検出してフィルタのＰＭ堆積量を判定し、ＰＭ堆積量が第１閾値を超えると自動で排気ガスの温度を上昇させてフィルタに堆積したＰＭを燃焼除去する自動再生制御と、ＰＭ堆積量が第１閾値より大きい第２閾値よりを超えると、ワーニングランプを点灯することで、車両を停車した状態での手動操作による再生制御の開始を促し、オペレータが手動再生スイッチをＯＮすると、排気ガスの温度を上昇させてフィルタに堆積したＰＭを燃焼除去する手動再生制御とを行えるようにしている。排気ガスの温度上昇はエンジン主噴射後の膨張行程における燃料の追加噴射により未燃ＨＣを酸化（燃焼）させることにより行っている。
【０００３】
特許文献２記載の排気ガス浄化システムは、油圧作業機械において、エンジンに油圧的な負荷をかけることでエンジンの出力を高くして排気ガス温度を上昇させ、フィルタ堆積物を燃焼させフィルタを再生している。また、フィルタによるエンジンの排気抵抗を検出し、排気抵抗が許容値を超えると自動的に再生を開始するようにしている（自動再生制御）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１２０８９５号公報
【特許文献２】特許第３０７３３８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
トラック等の運搬車両における排気ガス浄化システムにおけるフィルタの再生制御には、特許文献１記載のように、走行中に行う自動再生制御と車体を停止して行う手動再生制御とがある。手動再生制御は、フィルタに堆積したＰＭが自動再生制御では燃焼除去しきれずに増え続けた場合に操作して、そのＰＭを燃焼除去するものである。すなわち、自動再生制御は走行中に行うため、再生によるＰＭの燃焼除去量よりエンジンの稼動によるフィルタのＰＭ堆積量の方が多い場合があり、その場合は自動再生制御による再生を行ってもＰＭ堆積量が増えてしまう。手動再生制御では、車体を停止して燃料の追加噴射等により排気ガスの温度を上昇させてフィルタに堆積したＰＭを燃焼除去するので、フィルタに堆積したＰＭを確実に燃焼除去することができる。
【０００６】
しかし、手動再生制御の技術を特許文献２記載のような油圧ショベル等の作業機械に適用した場合は、次のような問題がある。
【０００７】
油圧ショベル等の作業機械は車体を停止して作業を行う機械である。その作業は、エンジンで油圧ポンプを駆動し、油圧ポンプの吐出油でブームシリンダ、アームシリンダ等のアクチュエータを駆動することで行う。このような作業機械で車体を停止して手動再生制御を行うことは、作業を中止しなければならないことを意味する。しかし、手動再生制御を開始するときのＰＭ堆積量の閾値（第２閾値）は比較的大きく、ＰＭの燃焼除去量も比較的多いため、再生時間は比較的長くなる。その結果、再生を行っている間は一切の作業ができず、作業効率が著しく低下する。
【０００８】
一方、作業機械の場合、油圧ショベルを例にすると、掘削した土砂をダンプの荷台に積み込むような掘削・ダンプ積みのような作業を行うときには、必ずダンプ待ちのような作業を行わない時間（作業休止時間）が発生する。そして、このときは作業休止中であるためエンジン負荷が軽く、エンジンの排気ガス温度が比較的低い。その結果、フィルタに堆積したＰＭの自然燃焼の効果が低くなり、フィルタにＰＭが溜まりやすい。
【０００９】
本発明の目的は、作業機械の作業休止時間を利用して効率良くフィルタに堆積した粒子状物質を燃焼少させ、作業効率の低下を回避することができる作業機械の排気ガス浄化システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）上記目的を達成するため、本発明は、ディーゼルエンジンの排気系に配置され、排気ガスの中に含まれる粒子状物質を捕集するフィルタと、このフィルタに堆積した粒子状物質を燃焼させ前記フィルタを再生する再生装置とを備える作業機械の排気ガス浄化システムにおいて、前記作業機械の作業休止時間を予め設定する設定手段と、前記作業機械が作業休止状態に入ったことを知らせる手段と、前記作業機械が前記作業休止状態に入ったことが知らされたときに、前記設定した作業休止時間の間、前記再生装置を作動させる再生制御手段とを備えるものとする。
【００１１】
このように構成した本発明においては、作業機械が作業休止状態に入ると、予め設定した作業休止時間の間再生装置を作動させるので、作業休止時間を利用してフィルタに堆積した粒子状物質を燃焼させる再生制御を行うことができる。また、作業休止時間はフィルタに粒子状物質が溜まりやすい時間であり、その時間を利用してフィルタに堆積した粒子状物質を燃焼させることにより、効率良くフィルタに堆積した粒子状物質を燃焼して減少させることができる。そして、そのように作業休止時間にフィルタに堆積した粒子状物質を燃焼して減少させることにより、フィルタに溜まる粒子状物質の堆積量の増加が抑制されるため、手動再生制御の要求頻度が減り、作業中に手動再生制御を強いられることによる作業効率の低下を防止することができる。
【００１２】
（２）上記（１）において、好ましくは、前記再生制御手段は、前記フィルタに溜まった現在の粒子状物質の堆積量を前記再生装置によって燃焼除去するのに要する時間を計算し、前記作業機械が前記作業休止状態に入ったことが知らされかつ前記計算した時間が前記設定した作業休止時間よりも長いときに前記再生装置の作動を開始する。
【００１３】
本発明は上記のように設定した作業休止時間を利用して再生装置を作動させ、再生制御を行うものである。しかし、フィルタに溜まった粒子状物質の堆積量が僅かであるときでも作業休止時間に再生制御を行うと、再生装置の作動頻度が増加し、エンジンの燃費が悪化する可能性がある。
【００１４】
そこで本発明は、計算した時間が設定した作業休止時間よりも長いときに再生装置の作動を開始するようにしたものであり、これにより作業休止状態に入ったことが知らされても計算した時間が設定した作業休止時間以下のときは再生装置は作動しないようになり、再生装置が頻繁に作動してエンジンの燃費が低下することが防止される。
【００１５】
（３）上記（１）において、前記再生制御手段は、前記フィルタに溜まった現在の粒子状物質の堆積量と前記設定した作業休止時間で前記再生装置によって燃焼可能な粒子状物質の堆積量を計算し、前記作業機械が前記作業休止状態に入ったことが知らされかつ前記計算した粒子状物質の堆積量が前記計算した燃焼可能な粒子状物質の堆積量より多いときに前記再生装置の作動を開始していもよい。
【００１６】
これによっても上記（２）で述べたように再生装置が頻繁に作動し、エンジンの燃費が低下することが防止される。
【００１７】
（４）また、上記（１）において、好ましくは、前記作業機械が作業休止状態に入ったことを知らせる手段は、前記作業機械が作業休止状態に入ったときにオペレータにより操作される第１操作装置である。
【００１８】
これによりオペレータの意志で上記（１）の作業休止時間を利用した再生制御を開始することができる。
【００１９】
（５）上記（１）において、前記作業機械は作業時に操作される操作レバー装置を有し、前記作業機械が作業休止状態に入ったことを知らせる手段は、前記操作レバー装置の操作状態を検出する検出装置と、この検出装置の検出結果に基づいて前記作業機械が作業休止状態に入ったかどうかを判定する判定手段とを有していてもよい。
【００２０】
これにより作業機械が作業休止状態に入ったときは、オペレータが操作をしなくても自動で上記（１）の作業休止時間を利用した再生制御を開始することができる。
【００２１】
（６）また、上記（１）において、好ましくは、前記設定手段は、前記作業機械のオペレータにより操作され、前記作業機械の作業休止時間を入力する第２操作装置を有する。
【００２２】
これによりオペレータは、オペレータの判断で作業現場の状況に応じて最適の作業休止時間を設定することができる。
【００２３】
（７）上記（１）において、前記作業機械は運転データを蓄積する情報蓄積装置を更に備え、前記設定手段は、前記情報蓄積装置に蓄積した運転データを所定の時間隔で解析し、その解析結果に基づいて前記作業機械の作業休止時間を計算する解析手段を有していてもよい。
【００２４】
これにより作業休止時間を自動で設定することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、作業機械の作業休止時間を利用して効率良くフィルタに堆積した粒子状物質を燃焼して減少させ、再生制御による作業効率の低下を回避することができる。
【００２６】
また、本発明によれば、エンジンの燃費を低下させることなく、作業休止時間を利用した再生制御を行うことができる。
【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参照しつつ説明する。
＜第１の実施の形態＞
＜全体構成＞
図１は、本発明の一実施の形態に係わる油圧ショベル（作業機械）の排気ガス浄化システムを示す図である。
【００２８】
図１において、１はディーゼルエンジン（以下、単にエンジンという）であり、エンジン１は排気ガスを外部に排出する排気管２を備え、排気管２の先端にマフラ３が接続されている。エンジン１の回転数とトルクはエンジン制御装置４により制御される。エンジン制御装置４は、公知の如く、エンジンコントロールダイヤルによって指示された目標回転数を入力し、その目標回転数と回転数検出センサによって検出した実回転数とに基づいてエンジン１に備えられる電子ガバナを制御し、燃料噴射量を制御することで、エンジン１の回転数とトルクを制御する。
【００２９】
エンジン制御装置４は、車体制御装置２１、情報蓄積装置２２、モニタ制御装置２３、と通信ライン２５を介して接続され、車体ネットワークを構成している。
【００３０】
車体制御装置２１は、油圧システム（後述）及び車体に設けられたセンサ等の信号を入力し、油圧制御及び車体制御の演算処理を行う。
【００３１】
モニタ制御装置２３は、エンジン制御装置４、車体制御装置２１から通信ライン２５を介して図示しない燃料残量センサ、水温センサ等の各種センサの検出信号を入力し、その検出結果を表示装置１６に表示するための表示制御を行う。また、モニタ制御装置２３は表示装置１６に設けられた操作部１７による設定入力の制御を行う。
【００３２】
情報蓄積装置２２は、通信ライン２５を経由してエンジン制御装置４、車体制御装置２１、モニタ制御装置２３等に入力される各種信号を運転データとして収集し、データベースに時系列的に記憶、蓄積する。また、それらのデータは定期的に図示しない衛星通信端末を用いて管理サーバに送信される。
【００３３】
本実施の形態の排気ガス浄化システムは上記のような機器を備えた油圧ショベルに設けられるものであり、エンジン１の排気系を構成する排気管２に配置され、排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するフィルタ装置（ＤＰＦ）１１と、フィルタ装置１１の上流側と下流側の前後差圧（フィルタ装置１１の圧力損失）を検出する差圧センサ１２と、オペレータによって操作され、油圧ショベルが作業休止状態に入ったことを知らせる作業休止スイッチ１３（第１操作装置）と、リモコン弁（後述）の制御パイロット圧の有無を検出し、作業に係わる操作手段の操作の有無を検出する圧力センサ１４と、再生制御時にエンジン１に油圧的負荷を付与するための電磁切換弁１５と、作業休止時間を入力する操作装置（第２操作装置）としての機能を有する上記表示装置１６の操作部１７と、上記車体制御装置２１、モニタ制御装置２３及びエンジン制御装置４とを備えている。フィルタ装置１１は排気ガスに含まれる粒子状物質（ＰＭ）を捕集するフィルタと、このフィルタの上流側に配置された酸化触媒を内蔵している。
【００３４】
エンジン制御装置４は差圧センサ１２の検出信号を入力し、その検出信号を通信ライン２５を介して車体制御装置２１に送信する。モニタ制御装置２３は、操作部１７が作業休止時間を入力する操作装置として操作されたとき、その作業休止時間を入力し、その作業休止時間を通信ライン２５を介して車体制御装置２１に送信する。
【００３５】
車体制御装置２１は通信ライン２５を介してモニタ制御装置２３から作業休止時間を受け取ると、ハードディスク等の記憶装置にその作業休止時間を記憶し再生制御用の時間として設定する。また、車体制御装置２１は、エンジン制御装置４から送信された差圧センサ１２の検出信号を入力するとともに、作業休止スイッチ１３の操作信号、圧力センサ１４の検出信号を入力し、これらの信号を用いて所定の演算処理を行い、再生開始指示信号及び再生停止指示信号を通信ライン２５を介してエンジン制御装置４に出力するとともに、電磁切換弁１５に制御信号（ＯＮの制御信号）を出力する。
【００３６】
エンジン制御装置４は再生装置として機能する再生制御部４ａを有しており、エンジン制御装置４は車体制御装置２１から再生開始指示信号を受け取ると再生制御部４ａの作動を開始し、車体制御装置２１から再生停止指示信号を受け取ると再生制御部４ａの作動を停止させる。再生制御部４ａは、エンジン１の電子ガバナを制御して再生制御を行うものであり、車体制御装置２１が電磁切換弁１５にＯＮの制御信号を出力してエンジン１に負荷をかけた状態で（後述）、公知の如く（例えば特許文献１）、エンジン回転数を所定の回転数（例えば１７５０ｒｐｍ）に維持するとともにエンジン主噴射後の膨張行程におけるポスト噴射（追加噴射）で未燃ＨＣを酸化させることによって排気ガスの温度を上昇させ、その高温の排気ガスによりフィルタ装置１１の酸化触媒を活性化させることで、フィルタに堆積したＰＭを燃焼除去する。
【００３７】
また、排気ガス浄化システムは手動再生開始スイッチ１８を有し、車体制御装置２１は、手動再生開始スイッチ１８の操作信号を入力して所定の演算処理を行い、再生開始信号及び再生停止信号を通信ライン２５を介してエンジン制御装置４に出力するとともに、電磁切換弁１５に制御信号を出力する。エンジン制御装置４は、この場合も、再生開始信号を受け取ると再生制御部４ａの作動を開始し、再生停止信号を受け取ると再生制御部４ａの作動を停止させる。
【００３８】
本明細書では、作業休止スイッチ１３の操作信号に基づく再生制御を休止時間利用再生制御といい、手動再生開始スイッチ１８の操作信号に基づく再生制御を手動再生制御という。また、再生制御部４ａ（再生装置）が作動することを適宜再生制御という。
＜油圧システム＞
図２は、本実施の形態に係わる作業機械である油圧ショベルに搭載される油圧回路装置を示す図である。油圧ショベルの油圧回路装置は、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３１及び固定容量型のパイロットポンプ３２と、油圧ポンプ３１から吐出される圧油によって駆動される油圧モータ３３及び油圧シリンダ３４，３５を含む複数の油圧アクチュエータと、油圧ポンプ３１から油圧モータ３３及び油圧シリンダ３４，３５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３７〜３９を含む複数の流量制御弁と、パイロットポンプ３２から吐出される圧油の圧力を一定に保ち、パイロット油圧源４０を形成するパイロットリリーフ弁４１と、パイロット油圧源４０の下流側に接続され、油圧ショベルの運転室の入り口側に設けられたゲートロックレバーの開閉状況によってＯＮ／ＯＦＦ制御される電磁切換弁４３と、電磁切換弁４３の下流側のパイロット油路４４に接続され、パイロット油圧源４０の油圧を元圧として流量制御弁３７〜３９を操作するための制御パイロット圧ａ〜ｆを生成するリモコン弁４５，４６，４７と、メインの油圧ポンプ３１の吐出圧力の上限を規定する安全手段としてのメインリリーフ弁４８とを備えている。リモコン弁４５，４６，４７は運転室の運転席の左右に位置する左右の操作レバー装置に内蔵されている。
【００３９】
リモコン弁４５，４６，４７の一次ポートはパイロット油路４４に接続され、二次ポートはパイロットライン４５ａ，４５ｂ；４６ａ，４６ｂ；４７ａ，４７ｂに接続され、リモコン弁４５，４６，４７で生成された制御パイロット圧ａ〜ｆはそれらのパイロットラインを介して流量制御弁３７〜３９の受圧部に導かれる。パイロットライン４５ａ，４５ｂ；４６ａ，４６ｂ；４７ａ，４７ｂにはシャトル弁群５０が接続されている。シャトル弁群５０はシャトル弁５０ａ〜５０ｆを含み、シャトル弁５０ａはリモコン弁４５のパイロットライン４５ａ，４５ｂ間に接続され、シャトル弁５０ｂはリモコン弁４６のパイロットライン４６ａ，４６ｂ間に接続され、シャトル弁５０ｃはリモコン弁４７のパイロットライン４７ａ，４７ｂ間に接続され、シャトル弁５０ｄはシャトル弁５０ａ，５０ｂの出力ポート間に接続され、シャトル弁５０ｅはシャトル弁５０ｃ，５０ｄ間の出力ポート間に接続され、シャトル弁５０ｆはシャトル弁５０ｅ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。これによりシャトル弁５０ａ〜５０ｆを含むシャトル弁群５０はリモコン弁４５〜４７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、シャトル弁群５０の最終段のシャトル弁５０ｆはその最高圧力を出力する。圧力センサ１４はその最終段のシャトル弁５０ｆの出力ポートに接続され、シャトル弁５０ｆ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４５〜４７を含む全てのリモコン弁の制御パイロット圧の有無、すなわちリモコン弁４５〜４７の操作レバー装置を含む作業に係わる操作手段の操作の有無を検出する。
【００４０】
流量制御弁３７〜３９を含む複数の流量制御弁はセンターバイパス型であり、これら流量制御弁は油圧ポンプ３１の吐出油路につながるセンターバイパスライン５１に直列に接続され、センターバイパスライン５１の最下流側部分５１ａはタンクＴに接続されている。また、センターバイパスライン５１の最下流側部分５１ａには電磁切換弁１５が接続されている。電磁切換弁１５は開位置と閉位置とを有する二位置切換弁であり、車体制御装置２１からの制御信号（ＯＮ信号）が無く、ソレノイドが励磁されていないときは図示の開位置にあり、車体制御装置２１から制御信号（ＯＮ信号）が出力され、ソレノイドが励磁されると図示の開位置から閉位置に切り換えられる。
【００４１】
電磁切換弁１５はエンジン制御装置４が再生装置（再生制御部４ａ）を作動させるときに閉位置に切り換えられる（後述）。電磁切換弁１５が閉位置に切り換えられると、油圧ポンプ３１の吐出圧力はメインリリーフ弁４８の設定圧力まで上昇し、その油圧ポンプ３１を駆動するエンジン１の負荷トルクが増大し、再生装置の作動（再生制御）と相まってエンジン１の排気ガス温度を上昇させることができる。
＜油圧ショベル＞
図３は、図２に示す油圧回路装置を備えた作業機械の一例である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内の運転席の入り口側にゲートロックレバーが設けられ、運転席の左右にリモコン弁３５，３６，３７を内蔵した操作レバー装置が配置されている。また、キャビン１０７内の適所にエンジンコントロールダイヤルや表示装置１６が設置されている。
【００４２】
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。
【００４３】
図２において、油圧モータ３３は例えば旋回モータ１０５であり、油圧シリンダ３４は例えばアームシリンダ１１５であり、油圧シリンダ３５は例えばブームシリンダ１１４である。図２に示す油圧回路装置には走行モータ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。
＜車体制御装置２１の作業休止時間利用再生制御の処理内容＞
図４は、車体制御装置２１の作業休止時間利用再生制御の処理内容を示すフローチャートである。車体制御装置２１は、図４に示す演算処理を所定の制御サイクルで実行する。
【００４４】
まず、車体制御装置２１は、エンジン制御装置４から送信された差圧センサ１２の検出信号を入力し、差圧センサ１２によって検出したフィルタ装置１１の前後差圧（以下ＤＰＦ差圧という）からフィルタ装置１１のフィルタに堆積した現在の粒子状物質の堆積量（以下ＰＭ堆積量という）を計算し、更にその計算して得たＰＭ堆積量から当該ＰＭ堆積量を再生装置によって燃焼除去するのに必要な時間（以下再生必要時間という）を計算する（ステップＳ１００）。
【００４５】
ＰＭ堆積量の計算は、メモリのテーブルに図５に示すようなＤＰＦ差圧とＰＭ堆積量の関係を記憶しておき、差圧センサ１２で検出したＤＰＦ差圧をそのテーブルに参照させて対応するＰＭ堆積量を求めることにより行う。メモリのテーブルには、図５に示すように、ＤＰＦ差圧が増大するにしたがってＰＭ堆積量が増大するＤＰＦ差圧とＰＭ堆積量との関係が設定されている。この関係は、事前に、実験等により求めメモリに記憶しておく。
【００４６】
再生必要時間の計算は、メモリのテーブルに図６に示すようなＰＭ堆積量と再生必要時間の関係を記憶しておき、計算したＰＭ堆積量をそのテーブルに参照させて対応する再生必要時間を求めることにより行う。メモリのテーブルには、図６に示すように、ＰＭ堆積量が増大するにしたがって再生必要時間が増大するＰＭ堆積量と再生必要時間との関係が設定されている。この関係は、事前に、実験等により求めメモリに記憶しておく。
【００４７】
次いで、作業休止スイッチ１３の操作信号により作業休止スイッチ１３が操作されたかどうか、すなわち作業休止スイッチ１３がＯＮになったかどうかを判定し（ステップＳ１１０）、更にステップＳ１００で計算した再生必要時間がモニタ制御装置２３の操作部１７によって入力し設定した作業休止時間を超えているかどうかを判定し（ステップＳ１２０）、作業休止スイッチ１３がＯＮになり、再生必要時間が設定した作業休止時間を超えていると、再生制御開始信号をエンジン制御装置４に出力し（ステップＳ１３０）、かつ電磁切換弁１５に制御信号（ＯＮ信号）を出力して電磁切換弁１５を閉位置に切り換える（ステップＳ１４０）。これによりエンジン１に油圧的な負荷をかけた状態で再生制御が開始される。
【００４８】
ステップＳ１１０で作業休止スイッチ１３がＯＮでない場合、或いはステップＳ１２０で再生必要時間が設定した作業休止時間を超えていない場合はステップＳ１００に戻り、ステップＳ１００及びステップＳ１１０の処理を繰り返す。
【００４９】
ステップＳ１３０及びステップＳ１４０の処理により再生制御が開始されると、その後は作業休止状態が継続されているかどうかを判定し（ステップＳ１５０）、かつ作業休止スイッチ１３がＯＮになった後の時間が上記設定した作業休止時間を超えたかどうかを判定する（ステップＳ１６０）。作業休止状態が継続されているかどうかの判定は、圧力センサ１４の検出信号に基づいて、モコン弁４５〜４７を含む全てのリモコン弁の制御パイロット圧の有無を検出することにより行う。すなわち、制御パイロット圧無しが検出されると、作業休止状態が継続されていると判定し、制御パイロット圧有りが検出されると、作業を開始したと判定する。作業休止状態が継続し、作業休止スイッチＯＮ後の時間が設定時間を超えていないときはステップＳ１３０に戻り、ステップＳ１３０〜ステップＳ１６０の処理を繰り返す。
【００５０】
ステップＳ１５０で作業を開始したと判定された場合、或いはステップＳ１６０で作業休止スイッチＯＮ後の時間が設定した作業休止時間を超えた場合は、再生制御停止信号をエンジン制御装置４に出力し（ステップＳ１７０）、かつ電磁切換弁１５に出力する制御信号をＯＦＦにして電磁切換弁１５を開位置に切り換える（ステップＳ１８０）。これによりエンジン１の油圧的な負荷が解除されかつ再生制御が停止する。
＜作業休止時間の入力＞
図７は、表示装置１６の操作部１７の構成と作業休止時間の入力手順を示す図である。
【００５１】
表示装置１６は液晶等の表示パネル１６ａを有し、操作部１７は表示パネル１６ａの下側に配置されたＦ４スイッチ１７ａ〜Ｆ７スイッチ１７ｄ及びメニュースイッチ１７ｅを含むスイッチ群から構成されている。
【００５２】
表示装置１６の表示パネル１６ａには、常時は、作動油温、ラジエータ水温、エンジン燃料レベル等の計測値が表示されている。この状態でメニュースイッチ１７ｅを押すと、画面がメニュー画面に切り換わる。メニュー画面の選択項目には「ＤＰＦ機能」が含まれている。このメニュー画面では、Ｆ４スイッチ１７ａ及びＦ５スイッチ１７ｂはメニュー画面に表示されたカーソル（図示影線部分）を上下に動かす上下キーとして機能し、Ｆ６スイッチ１７ｃは決定キー、Ｆ７スイッチ１７ｄは戻りキーとして機能する。作業休止時間を入力する場合、オペレータはＦ４スイッチ１７ａ及びＦ５スイッチ１７ｂ（上下キー）を操作し「ＤＰＦ機能」を選択し、Ｆ６スイッチ１７ｃ（決定キー）を押して決定する。決定キー１７ｃを押すと画面はＤＰＦ選択画面に切り換わる。ＤＰＦ選択画面の選択項目には「ＤＰＦ再生間隔設定」が含まれている。この画面では、オペレータはＦ４スイッチ１７ａ及びＦ５スイッチ１７ｂ（上下キー）を操作し「ＤＰＦ再生間隔設定」を選択し、Ｆ６スイッチ１７ｃ（決定キー）を押して決定する。決定キー１７ｃを押すと画面はＤＰＦ再生間隔設定画面に切り換わる。ＤＰＦ再生間隔設定画面には「車体休止間隔時間」の数値入力画面が表示される。この画面ではＦ４スイッチ１７ａ及びＦ５スイッチ１７ｂはそれぞれ数値入力の＋−キーとして機能する。オペレータは、その＋−キー１７ａ，１７ｂを操作することで「車体休止間隔時間」の数値を入力し、Ｆ６スイッチ１７ｃ（決定キー）を押して決定する。決定キー１７ｃを押すことで、入力した数値が作業休止時間の設定信号としてモニタ制御装置２３から通信ライン２５を介して車体制御装置２１に送信され、車体制御装置２１に設定される。
＜車体制御装置２１の手動再生制御の処理内容＞
図８は、車体制御装置２１の手動再生制御の処理内容を示すフローチャートである。車体制御装置２１は、図８に示す演算処理を所定の制御サイクルで実行する。
【００５３】
まず、車体制御装置２１は、エンジン制御装置４から送信された差圧センサ１２の検出信号を入力し、差圧センサ１２によって検出したフィルタ装置１１の前後差圧が予め設定した再生開始閾値ΔＰＵＬよりも大きいかどうかを判定し（ステップＳ２００）、判定結果がＹＥＳであれば、オペレータに手動再生制御の開始を促す警告を表示装置１６に表示し（ステップＳ２１０）、判定結果がＮＯであればステップＳ２００の処理を繰り返す。ここで、再生開始閾値ΔＰＵＬは、フィルタ装置１１のフィルタの溶損防止のための限界値である。
【００５４】
ステップＳ２１０で手動再生制御の開始を促す警告を表示装置１６に表示すると、次いで手動再生開始スイッチ１８が操作（ＯＮ）されたかどうかを判定し（ステップＳ２２０）、判定結果がＮＯであればその処理を繰り返し、判定結果がＹＥＳであれば、再生制御開始信号をエンジン制御装置４に出力し（ステップＳ２３０）、かつ電磁切換弁１５に制御信号（ＯＮ信号）を出力して電磁切換弁１５を閉位置に切り換える（ステップＳ２４０）。これによりエンジン１に油圧的な負荷をかけた状態でエンジン制御装置４の再生制御が開始される。
【００５５】
次いで、差圧センサ１２によって検出したフィルタ装置１１の前後差圧が予め設定した再生終了閾値ΔＰＤＬよりも小さいかどうかを判定し（ステップＳ２５０）、判定結果がＮＯであればその処理を繰り返し、判定結果がＹＥＳであれば、再生制御停止信号をエンジン制御装置４に出力し（ステップＳ２６０）、かつ電磁切換弁１５に出力する制御信号をＯＦＦにして電磁切換弁１５を開位置に切り換える（ステップＳ２７０）。これによりエンジン１の油圧的な負荷が解除されかつエンジン制御装置４の再生制御が停止する。
＜特許請求の範囲との対応＞
以上において、作業休止時間を入力する操作装置として機能するときの表示装置１６の操作部１７は作業機械（油圧ショベル）の作業休止時間を予め設定する設定手段を構成し、作業休止スイッチ１３は作業機械（油圧ショベル）が作業休止状態に入ったことを知らせる手段を構成し、車体制御装置２１の図４に示した処理機能は、作業機械が作業休止状態に入ったことが知らされたときに、設定した作業休止時間の間、再生装置（再生制御部４ａ）を作動させる再生制御手段を構成する。
【００５６】
また、本実施の形態では、図４に示した処理機能を有する車体制御装置２１（再生制御手段）は、フィルタに溜まった現在の粒子状物質の堆積量を再生装置によって燃焼除去するのに要する時間を計算し、作業機械が作業休止状態に入ったことが知らされかつ計算した時間が設定した作業休止時間よりも長いときに再生装置の作動を開始する。
＜動作＞
次に、本実施の形態の動作を説明する。
【００５７】
油圧ショベルの場合、掘削した土砂をダンプの荷台に積み込むような掘削・ダンプ積みのような作業を行うときには、必ずダンプ待ちのような作業を行わない時間（作業休止時間）が発生する。このときは、作業休止中であるためエンジン負荷が軽く、エンジンの排気ガス温度が比較的低い。その結果、フィルタに堆積したＰＭの自然燃焼の効果が低くなり、フィルタにＰＭが溜まりやすい。
【００５８】
本実施の形態では、そのような作業休止時間を利用して次のように再生制御を行う。
【００５９】
まず、ダンプ待ち時間は作業現場によって異なるので、新たな作業現場で作業を行うとき、オペレータは事前に作業現場に合ったダンプ待ち時間を推定し、そのダンプ待ち時間から本発明の再生制御に使用可能な作業休止時間を決め、設定する。この設定は、上記のように操作部１６を用いて行う（図７）。
【００６０】
次いで、オペレータは実際の作業に入る。そして、この作業でダンプの荷台が掘削土砂で一杯になり、次の空のダンプが来るまでダンプ待ちに入ると、オペレータは作業休止スイッチ１３を押す。作業休止スイッチ１３が押されると、車体制御装置２１はその操作信号を入力し、フィルタ装置１１のフィルタに溜まっている現在のＰＭ堆積量を再生装置によって燃焼するのに必要な時間（再生必要時間）が設定した作業休止時間を超えていると、再生制御開始信号をエンジン制御装置４に出力し（図４、ステップＳ１１０→Ｓ１２０→Ｓ１３０）、かつ電磁切換弁１５に制御信号を出力する（図４、ステップＳ１４０）。これにより油圧ショベルの作業休止時間を利用したフィルタの再生制御（フィルタに溜まったＰＭの燃焼）が開始される。一方、作業休止スイッチ１３が押されても、再生必要時間が設定した作業休止時間を超えていない場合は、再生制御は開始されない（図４、ステップＳ１２０→Ｓ１００）。再生制御始後、設定した作業休止時間が経過すると、再生制御は終了する（ステップＳ１６０→Ｓ１７０及びＳ１８０）。
【００６１】
また、一旦、再生制御を開始した場合に、次のダンプが予定より早く到着し、設定した作業休止時間よりも早めに作業を再開したい場合は、オペレータは操作レバー装置（リモコン弁）を操作すると、自動で再生制御を停止し（ステップＳ１５０→Ｓ１７０及びＳ１８０）、作業を開始することができる。
【００６２】
一方、エンジン制御装置４は、図示はしないが、自動再生制御の機能も有し、油圧ショベルの作業中は自動再生制御によりフィルタに堆積したＰＭを燃焼させる処理を行う。この自動再生制御では、例えば、圧力センサ１４によりフィルタ装置１１の前後差圧を検出してフィルタのＰＭ堆積量を判定し、ＰＭ堆積量が閾値を超えるとエンジン主噴射後の膨張行程におけるポスト噴射（追加噴射）を行い、自動で排気ガスの温度を上昇させてフィルタに堆積したＰＭを燃焼させる。
【００６３】
また、上記のように作業休止時間を利用した再生制御と自動再生制御を行ったにも係わらず、フィルタのＰＭ堆積量が増加し、フィルタ装置１１の前後差圧が手動再生制御の再生開始閾値ΔＰＵＬを超えた場合は、表示装置１６に警告が表示される（ステップＳ２００→Ｓ２１０）。表示装置１６に警告が表示されるとオペレータは作業を中止し、再生開始スイッチ１８を操作（ＯＮ）する。これによりエンジン１に油圧的な負荷をかけた状態で再生制御が開始される（図８、ステップＳ２２０→Ｓ２４０）。その後、フィルタ装置１１の前後差圧が再生終了閾値ΔＰＤＬよりも小さくなると、手動再生制御が終了する（ステップＳ２５０→Ｓ２６０及びＳ２７０）。
＜効果＞
以上のように本実施の形態によれば、次のような効果が得られる。
【００６４】
油圧ショベルは車体を停止して作業を行う機械である。その作業は、エンジン１で油圧ポンプ３１を駆動し、油圧ポンプ３１の吐出油でブームシリンダ１１４、アームシリンダ１１５等のアクチュエータを駆動することで行う。このような油圧ショベルで手動再生制御を行うときは、上記のように作業を中止しなければならない。しかし、手動再生制御における再生開始閾値ΔＰＵＬは、フィルタ装置１１のフィルタの溶損防止のための限界値であり、手動再生制御の時間は比較的長い。その結果、手動再生制御が一旦開始されると、その間は一切の作業ができないため、作業効率が著しく低下する。
【００６５】
本実施の形態では、上記のように油圧ショベルのような作業機械特有の作業休止時間を利用してその間に再生制御を行い、フィルタ装置１１のフィルタに堆積したＰＭを燃焼させる。油圧ショベル等の作業機械の作業休止時間はエンジン負荷が軽いため、フィルタに堆積したＰＭの自然燃焼の効果が低くなり、フィルタにＰＭが溜まりやすい時間でもある。このフィルタにＰＭの溜まりやすい時間に再生制御を行ってフィルタに堆積したＰＭを燃焼させ減らすことにより、効率良くフィルタに堆積した粒子状物質を燃焼して減少さることができる。そして、そのように作業休止時間にフィルタに堆積した粒子状物質を燃焼して減少させることにより、フィルタに溜まる粒子状物質の堆積量の増加が抑制されるため、手動再生制御の要求頻度（回数）が減り、作業中に手動再生制御を強いられることを未然に防ぎ、作業効率が低下することを防止することができる。
【００６６】
また、作業休止時間に再生装置を作動させるとき、フィルタ装置１１のフィルタに溜まったＰＭ堆積量が僅かであるときにも再生制御を行うと、再生装置の作動頻度が増加し、燃費が悪化する可能性がある。本実施の形態では、作業休止スイッチ１３が押されても再生必要時間が設定した作業休止時間を超えていない場合は、再生制御は開始しないため、再生装置が頻繁に作動することによる燃費の低下を回避することができる。
【００６７】
更に、一旦、再生制御を開始した場合でも、設定した作業休止時間よりも早めに次のダンプが到着した場合は、オペレータは操作レバー装置（リモコン弁）を操作すると、自動で再生制御が停止するため、再生制御の状態を気にせずに、自由に作業を開始することができる。
＜第２の実施の形態＞
本発明の第２の実施の形態を図９を用いて説明する。図９は、本実施の形態における車体制御装置２１の処理内容を示すフローチャートであり、図４に示した手順と同じものには同じ符号を付している。図４との相違点はステップＳ１００及びＳ１２０の代わりにステップＳ１００Ａ及びＳ１２０Ａを設け、堆積量を比較して再生装置の作動を開始させることである。
【００６８】
すなわち、本実施の形態では、ステップＳ１００Ａでは、差圧センサ１２によって検出したフィルタ装置１１の前後差圧（以下ＤＰＦ差圧という）からフィルタ装置１１のフィルタに堆積した現在の粒子状物質の堆積量（以下ＰＭ堆積量という）を計算するとともに、設定した作業休止時間で燃焼可能なＰＭ堆積量を計算する。この計算は、図６に示すようなＰＭ堆積量と再生必要時間の関係の逆関数を用いて容易に行うことができる。また、ステップＳ１２０Ａでは、再生必要時間が設定した作業休止時間を超えているかどうかを判定する代わりに、ステップＳ１００Ａで計算した現在のＰＭ堆積量が同じくステップＳ１００Ａで計算した設定した作業休止時間で燃焼可能なＰＭ堆積量を超えているかどうかを判定する。そして、その判定が肯定されると、再生制御開始信号をエンジン制御装置４に出力し（ステップＳ１３０）、かつ電磁切換弁１５に制御信号（ＯＮ信号）を出力して電磁切換弁１５を閉位置に切り換え（ステップＳ１４０）、エンジン１に油圧的な負荷をかけた状態でのエンジン制御装置４再生制御を開始する。
【００６９】
このように構成した本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
＜第３の実施の形態＞
本発明の第２の実施の形態を図１０を用いて説明する。図１０は、本実施の形態における車体制御装置２１の処理内容を示すフローチャートであり、図４に示した手順と同じものには同じ符号を付している。図４との相違点はステップＳ１１０の代わりにステップＳ１１０Ｂを設け、圧力センサ１４の検出値を用いて作業機械が作業休止状態に入ったことを知らせることである。
【００７０】
すなわち、本実施の形態では、作業休止スイッチ１３は設けず、図１０のステップＳ１１０Ｂにおいては、作業停止後、その状態が所定時間（例えば１分）経過したかどうかを判定し、所定時間経過すると作業休止状態に入ったと判断する。作業停止かどうかの判定は、圧力センサ１４の検出信号を入力し、モコン弁４５〜４７を含む全てのリモコン弁の制御パイロット圧の有無（操作レバー装置の操作の有無）を検出することにより行う。すなわち、制御パイロット圧無しが検出されると作業停止と判定し、その後の経過時間をカウントする。
【００７１】
このように構成した本実施の形態においても油圧ショベルが作業休止状態に入ったことを知らせることができ、第１の実施の形態と同様の効果が得られる。また、本実施の形態では、ダンプ待ちに入った場合にいちいちオペレータが作業休止スイッチを操作しなくても、作業休止時間を利用した再生制御を自動で開始することができるので、オペレータ利便性が向上する。
＜第４の実施の形態＞
本発明の第４の実施の形態を図１及び図１１を用いて説明する。本実施の形態は、再生制御の作業休止時間をオペレータが入力し設定する代わりに、情報蓄積装置に蓄積した運転データを用いて計算し設定するものである。
【００７２】
図１において、情報蓄積装置２２は、前述したように、通信ライン２５を経由してエンジン制御装置４、車体制御装置２１、モニタ制御装置２３等に入力される各種信号を運転データとして収集し、データベースに時系列的に記憶、蓄積する。収集する運転データには車体制御装置２１に入力される圧力センサ１４の検出データが含まれる。
【００７３】
車体制御装置２１は、そのような情報蓄積装置２２に蓄積した運転データを用いて再生制御の作業休止時間を計算し、設定する。図１１は、そのときの車体制御装置２１の処理内容を示すフローチャートである。
【００７４】
図１１において、車体制御装置２１は、前回の設定処理から所定時間（例えば１日）経過したかどうかを判定し（ステップＳ３００）、所定時間経過すると、通信ライン２５を経由して情報蓄積装置２２から油圧ショベルの作業休止時間に係わる圧力センサ１４の検出データ等の運転データを取得する（ステップＳ３１０）。次いで、その運転データを解析して作業休止時間の平均値を算出し（ステップＳ３２０）、その平均値を再生制御の作業休止時間として記憶し、設定する（ステップＳ３３０）。
【００７５】
本実施の形態によっても第１の実施の形態と同様の効果が得られるとともに、再生制御の作業休止時間をオペレータがいちいち入力しなくても、自動で計算し設定することができるので、オペレータの利便性が向上する。
＜その他の変形例＞
以上に本発明の実施の形態を説明したが、本発明はそれらの実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神の範囲内で種々の変形が可能である。以下にその変形例を列挙する。
【００７６】
１．上記実施の形態では、再生制御のための燃料噴射をエンジン主噴射後の膨張行程におけるポスト噴射（追加噴射）により行ったが、排気管に再生制御用の燃料噴射装置を設け、この燃料噴射装置を作動させることにより再生制御のための燃料噴射を行ってもよい。
【００７７】
２．上記実施の形態では、休止時間利用再生制御及び手動再生制御の再生開始信号及び再生停止信号を生成する制御演算を車体制御装置２１で行ったが、それらの制御演算をエンジン制御装置４で行ってもよい。
【００７８】
３．上記実施の形態では、フィルタのＰＭ堆積量の計算を差圧センサ１２で検出したＤＰＦ差圧を用いて行ったが、エンジン１の状態量を検出して演算してもよい。例えば、エンジン回転数を検出する回転センサ、エンジン負荷を検出する負荷センサ、排気ガス温度を検出する温度センサ等を設け、これらの出力を読み込んでＰＭ排出量Ｗｅ、ＰＭ燃焼量Ｗｃを算出し、Ｗａ＝Ｗｅ−ＷｃからＰＭ堆積量Ｗａを求め、このＰＭ堆積量Ｗａに前回算出値Ｗａ１を加算することによっても、フィルタのＰＭ堆積量を求めることができる。
【００７９】
４．上記第１の実施の形態では、作業休止スイッチ１３が操作されたとき、再生必要時間と設定した作業休止時間とを比較し、再生必要時間が設定した作業休止時間を超えていると作業休止時間を利用した再生制御を開始したが、再生必要時間と比較する値は設定した作業休止時間に厳密に一致していなくてもよい。例えば、再生必要時間と比較する時間として、設定した作業休止時間の前後２０％程度の値を設定しておき、再生必要時間がその値を超えたときに作業休止時間を利用した再生制御を開始してもよい。これによっても全く制限を設けない場合に比べて、作業休止時間を利用した再生制御の頻度を低減し燃費の低下を防止することができる。第２の実施の形態においても、同様であり、フィルタに溜まった現在の粒子状物質の堆積量と比較する値は設定した作業休止時間で再生装置によって燃焼可能な粒子状物質の堆積量の前後２０％程度の値を設定しておき、そのフィルタに溜まった現在の粒子状物質の堆積量がその値を超えたときに作業休止時間を利用した再生制御を開始してもよい。
【００８０】
５．上記実施の形態では、再生制御でエンジンに排気ガス温度上昇のための負荷をかけるのに油圧回路に電磁切換弁を設け、この電磁切換弁を閉位置に切り換えることエンジンに油圧的な負荷をかけたが、他の手段によりエンジンに負荷をかけてもよい。例えば、排気管に絞り弁を設け、この絞り弁で排気管の流路を絞ることによってもエンジンに負荷をかけることができる。
【００８１】
６．上記実施の形態では、作業機械として油圧ショベルに本発明を適用したが、油圧ショベル以外の作業機械に本発明を適用してもよい。油圧ショベル以外の作業機械としては、例えば、ホイールショベル、クレーン車等があり、この場合も上記実施の形態と同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の一実施の形態に係わる油圧ショベル（作業機械）の排気ガス浄化システムを示す図である。
【図２】作業機械である油圧ショベルに搭載される油圧回路装置を示す図である。
【図３】図２に示す油圧回路装置を備えた油圧ショベルの外観を示す図である。
【図４】車体制御装置の作業休止時間利用再生制御の処理内容を示すフローチャートである。
【図５】ＤＰＦ差圧とＰＭ堆積量の関係示す図である。
【図６】ＰＭ堆積量と再生必要時間の関係を
【図７】表示装置の操作部の構成と作業休止時間の入力手順を示す図である。
【図８】車体制御装置の手動再生制御の処理内容を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第２の実施の形態における車体制御装置の処理内容を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第３の実施の形態における車体制御装置の処理内容を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第４の実施の形態における車体制御装置が運転データから作業休止時間を計算するときの処理内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８３】
１ エンジン
２ 排気管
３ マフラ
４ エンジン制御装置
１１ フィルタ装置（ＤＰＦ）
１２ 差圧センサ
１３ 作業休止スイッチ
１４ 圧力センサ
１５ 電磁切換弁
１６ 表示装置
１７ 操作部
１８ 手動再生開始スイッチ
２１ 車体制御装置
２２ 情報蓄積装置
２３ モニタ制御装置
２５ 通信ライン
３１ 油圧ポンプ
３２ パイロットポンプ
３３ 油圧モータ
３４，３５ 油圧シリンダ
３７〜３９ 流量制御弁
４０ パイロット油圧源
４３ 電磁切換弁
４４ パイロット油路
４５〜４７ リモコン弁
４５ａ，４５ｂ；４６ａ，４６ｂ；４７ａ，４７ｂ パイロットライン
５０ シャトル弁群
５０ａ〜５０ｆ シャトル弁
５１ センターバイパスライン
１００ 下部走行体
１０１ 上部旋回体
１０５ 旋回モータ
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の排気系に配置され、排気ガスの中に含まれる粒子状物質を捕集するフィルタと、このフィルタに堆積した粒子状物質を燃焼させ前記フィルタを再生する再生装置とを備える作業機械の排気ガス浄化システムにおいて、
前記作業機械の作業休止時間を予め設定する設定手段と、
前記作業機械が作業休止状態に入ったことを知らせる手段と、
前記作業機械が前記作業休止状態に入ったことが知らされたときに、前記設定した作業休止時間の間、前記再生装置を作動させる再生制御手段とを備えることを特徴とする作業機械の排気ガス浄化システム。
【請求項２】
請求項１記載の作業機械の排気ガス浄化システムにおいて、
前記再生制御手段は、前記フィルタに溜まった現在の粒子状物質の堆積量を前記再生装置によって燃焼除去するのに要する時間を計算し、前記作業機械が前記作業休止状態に入ったことが知らされかつ前記計算した時間が前記設定した作業休止時間よりも長いときに前記再生装置の作動を開始することを特徴とする作業機械の排気ガス浄化システム。
【請求項３】
請求項１記載の作業機械の排気ガス浄化システムにおいて、
前記再生制御手段は、前記フィルタに溜まった現在の粒子状物質の堆積量と前記設定した作業休止時間で前記再生装置によって燃焼可能な粒子状物質の堆積量を計算し、前記作業機械が前記作業休止状態に入ったことが知らされかつ前記計算した粒子状物質の堆積量が前記計算した燃焼可能な粒子状物質の堆積量より多いときに前記再生装置の作動を開始することを特徴とする作業機械の排気ガス浄化システム。
【請求項４】
請求項１記載の作業機械の排気ガス浄化システムにおいて、
前記作業機械が作業休止状態に入ったことを知らせる手段は、前記作業機械が作業休止状態に入ったときにオペレータにより操作される第１操作装置であることを特徴とする作業機械の排気ガス浄化システム。
【請求項５】
請求項１記載の作業機械の排気ガス浄化システムにおいて、
前記作業機械は作業時に操作される操作レバー装置を有し、
前記作業機械が作業休止状態に入ったことを知らせる手段は、前記操作レバー装置の操作状態を検出する検出装置と、この検出装置の検出結果に基づいて前記作業機械が作業休止状態に入ったかどうかを判定する判定手段とを有することを特徴とする作業機械の排気ガス浄化システム。
【請求項６】
請求項１記載の作業機械の排気ガス浄化システムにおいて、
前記設定手段は、前記作業機械のオペレータにより操作され、前記作業機械の作業休止時間を入力する第２操作装置を有することを特徴とする作業機械の排気ガス浄化システム。
【請求項７】
請求項１記載の作業機械の排気ガス浄化システムにおいて、
前記作業機械は運転データを蓄積する情報蓄積装置を更に備え、
前記設定手段は、前記情報蓄積装置に蓄積した運転データを所定の時間間隔で解析し、その解析結果に基づいて前記作業機械の作業休止時間を計算する解析手段を有することを特徴とする作業機械の排気ガス浄化システム。
【請求項１】
ディーゼルエンジンの排気系に配置され、排気ガスの中に含まれる粒子状物質を捕集するフィルタと、このフィルタに堆積した粒子状物質を燃焼させ前記フィルタを再生する再生装置とを備える作業機械の排気ガス浄化システムにおいて、
前記作業機械の作業休止時間を予め設定する設定手段と、
前記作業機械が作業休止状態に入ったことを知らせる手段と、
前記作業機械が前記作業休止状態に入ったことが知らされたときに、前記設定した作業休止時間の間、前記再生装置を作動させる再生制御手段とを備えることを特徴とする作業機械の排気ガス浄化システム。
【請求項２】
請求項１記載の作業機械の排気ガス浄化システムにおいて、
前記再生制御手段は、前記フィルタに溜まった現在の粒子状物質の堆積量を前記再生装置によって燃焼除去するのに要する時間を計算し、前記作業機械が前記作業休止状態に入ったことが知らされかつ前記計算した時間が前記設定した作業休止時間よりも長いときに前記再生装置の作動を開始することを特徴とする作業機械の排気ガス浄化システム。
【請求項３】
請求項１記載の作業機械の排気ガス浄化システムにおいて、
前記再生制御手段は、前記フィルタに溜まった現在の粒子状物質の堆積量と前記設定した作業休止時間で前記再生装置によって燃焼可能な粒子状物質の堆積量を計算し、前記作業機械が前記作業休止状態に入ったことが知らされかつ前記計算した粒子状物質の堆積量が前記計算した燃焼可能な粒子状物質の堆積量より多いときに前記再生装置の作動を開始することを特徴とする作業機械の排気ガス浄化システム。
【請求項４】
請求項１記載の作業機械の排気ガス浄化システムにおいて、
前記作業機械が作業休止状態に入ったことを知らせる手段は、前記作業機械が作業休止状態に入ったときにオペレータにより操作される第１操作装置であることを特徴とする作業機械の排気ガス浄化システム。
【請求項５】
請求項１記載の作業機械の排気ガス浄化システムにおいて、
前記作業機械は作業時に操作される操作レバー装置を有し、
前記作業機械が作業休止状態に入ったことを知らせる手段は、前記操作レバー装置の操作状態を検出する検出装置と、この検出装置の検出結果に基づいて前記作業機械が作業休止状態に入ったかどうかを判定する判定手段とを有することを特徴とする作業機械の排気ガス浄化システム。
【請求項６】
請求項１記載の作業機械の排気ガス浄化システムにおいて、
前記設定手段は、前記作業機械のオペレータにより操作され、前記作業機械の作業休止時間を入力する第２操作装置を有することを特徴とする作業機械の排気ガス浄化システム。
【請求項７】
請求項１記載の作業機械の排気ガス浄化システムにおいて、
前記作業機械は運転データを蓄積する情報蓄積装置を更に備え、
前記設定手段は、前記情報蓄積装置に蓄積した運転データを所定の時間間隔で解析し、その解析結果に基づいて前記作業機械の作業休止時間を計算する解析手段を有することを特徴とする作業機械の排気ガス浄化システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−１２１４６６（Ｐ２０１０−１２１４６６Ａ）
【公開日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２９３５８２（Ｐ２００８−２９３５８２）
【出願日】平成２０年１１月１７日（２００８．１１．１７）
【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６月３日（２０１０．６．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月１７日（２００８．１１．１７）
【出願人】（０００００５５２２）日立建機株式会社 (2,611)
【Ｆターム（参考）】
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